[发明专利]摄像装置

说明书

公开了一种摄像装置，其包括：光电转换器，所述光电转换器包括有机光电转换元件；传输晶体管，所述传输晶体管与所述光电转换器耦合；浮动扩散区，所述浮动扩散区与所述传输晶体管耦合；以及放大晶体管，所述放大晶体管与所述浮动扩散区耦合，其中，所述传输晶体管包括氧化物半导体层的至少一部分。本发明的摄像装置能够抑制暗电流的产生，进而实现高可靠性的单元构造。

本申请是申请日为2013年12月19日、发明名称为“固态摄像单元和电子装置”的申请号为201380069737.2专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种层叠式固态摄像单元和电子装置，所述层叠式固态摄像单元包括例如在半导体基板上的光电转换器件。

背景技术

近年来，在诸如CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等固态摄像单元中，进入像素的光子数随着像素尺寸减小而减少，因此担心灵敏度降低。因此，采用所谓的层叠式固态摄像单元作为能够实现提高灵敏度的固态摄像单元。在层叠式固态摄像单元中，能够通过在由硅等制成的半导体基板的上方形成光电转换层来提高光电转换区域的孔径比。

另一方面，已经提出了R、G和B各种颜色的光电二极管纵向层叠的纵向光谱固态摄像单元，在此构造中，能够在不使用滤色器的情况下获得R、G和B各种颜色信号。因此，消除了滤色器造成的光损失，并且能够使几乎全部的入射光用于光电转换，从而提高图像质量。特别地，作为这样的纵向光谱固态摄像单元，在硅基板上方形成有不同于硅的光电转换层这一构造受到了关注。与所有的R、G和B光电二极管都形成在硅基板中的情况相比，这一构造能够改善色彩分离特性。

然而，当在硅基板中进行光电转换和电荷存储时使用的典型的埋入型光电二极管构造无法应用于上述的层叠式固态摄像单元。因此，设置有被构造用来将硅基板的内部和外部彼此电连接的接触部；然而，该接触部导致了暗电流的产生。

为了抑制这样的暗电流的产生，已经提出了如下技术：不在硅基板中的电荷存储层(杂质扩散层)而是在放大晶体管的栅极电极中存储由光电转换产生的电荷(例如，参考PTL 1和2)。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本待审查专利公开第2010-80953号；

PTL 2：日本待审查专利公开第2011-87544号。

发明内容

根据本发明实施例的摄像装置包括：光电转换器，所述光电转换器包括有机光电转换元件；传输晶体管，所述传输晶体管与所述光电转换器耦合；浮动扩散区，所述浮动扩散区与所述传输晶体管耦合；以及放大晶体管，所述放大晶体管与所述浮动扩散区耦合，其中，所述传输晶体管包括氧化物半导体层的至少一部分。

根据本发明的另一实施例，还提供了一种摄像装置，其包括：有机光电转换层；电极，所述电极与所述有机光电转换层重叠；氧化物半导体层，所述氧化物半导体层位于所述有机光电转换层和所述电极之间；以及放大晶体管，其中，所述电极被构造成将来自所述有机光电转换层的载流子经由所述氧化物半导体层传输到所述放大晶体管。

附图说明

图1是图示了根据本发明第一实施例的固态摄像单元的示意性构造的示意性截面图。

图2是图示了图1所示的光电转换器件与晶体管之间的连接关系的等效电路图。

图3是图示了图1所示的宽带隙半导体层和栅极电极的布局示例的示意性平面图。

图4A是用于说明图3所示的栅极电极的栅极长度所产生的作用的示意图。

图4B是用于说明图3所示的栅极电极的栅极长度所产生的作用的示意图。

图5是图示了根据比较例的固态摄像单元的示意性构造的示意性截面图。