固态摄像器件及其驱动方法和电子装置制造方法及图纸

光电转换元件，所述光电转换元件根据入射光的光量生成电荷并且将所述电荷累积在所述光电转换元件的内部；传输晶体管(TRG)，所述传输晶体管传输光电转换元件累积的电荷；第一电荷电压转换部，所述第一电荷电压转换部将所述传输晶体管(TRG)传输的电荷转换成电压；和MOS电容器的基板电极(第二电荷电压转换部的与栅极电极面对的区域)，所述基板电极经由连接晶体管(FDG)连接所述第一电荷电压转换部。所述MOS电容器的所述栅极电极被施加有这样的电压：所述电压在由所述第一电荷电压转换部转换的电压信号的读取期间内和在所述读取期间以外的期间内是不同的。本发明专利技术也能够应用于CMOS图像传感器等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固态摄像器件及其驱动方法以及电子装置，特别地，涉及能够抑制在读取期间以外的期间内在基板上生产强电场的固态摄像器件及其驱动方法以及电子装置。相关申请的交叉参考本申请主张享有于2013年4月8日提交的日本优先权专利申请JP2013-080487的优先权，并且将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术介绍
固态摄像器件例如用于数码相机和摄像机等摄像装置以及具有摄像功能的便携式终端等电子装置中。作为所述固态摄像器件的示例，已存在经由金属氧化物半导体(MOS)晶体管读取在作为光电转换元件的光电二极管中累积的电荷的互补型MOS(CMOS)图像传感器。—般而言，CMOS图像传感器经由传输晶体管将各像素的光电二极管中累积的电荷传输至电荷电压转换部，并将电荷转换成电压以读取信号。在这样的CMOS图像传感器中，提出了这样的构造:其中，电容经由晶体管被添加至电荷电压转换部，且电荷电压转换部的电容被构造为是能够改变的。具体地，提出了这样的构造:电荷电压转换部被分成两个部分，且电容器被添加至其中一个部分(例如，参见专利文献I至3)。在此构造下，专利文献I的技术能够切换将电荷转换成电压的增益，且实现填充因子(fill factor)的提高。此外，专利文献2和3的技术能够将光电转换元件在曝光期间内产生的电荷累积在被添加至电荷电压转换部的电容器中，从而能够使动态范围朝着高照度区域扩展。引用列表专利文献专利文献1:JP 2009-505498W专利文献2:JP 2OO5-32^93A专利文献3:JP 2006-262387A
技术实现思路
技术问题顺便提及地，在专利文献I的技术中，电荷电压转换部在电容器中的对电极(counter electrode)连接至复位晶体管和放大晶体管的漏极，且电源电压施加于对电极。然而，当电源电压通常施加在电容器的电极之间时，在基板上的某处会生成强电场，因而从可靠性的观点来看，存在着令人担忧的问题。鉴于上述的情况而做出了本专利技术，本专利技术能够抑制在读取期间以外的期间内在基板上的位置生成强电场。问题的解决方案根据本专利技术的第一方面，提出了一种固态摄像器件，其包括:光电转换元件，所述光电转换元件根据入射光的光量产生电荷并且将所述电荷累积在所述光电转换元件的内部；电荷传输部，所述电荷传输部传输所述光电转换元件累积的电荷；电荷电压转换部，所述电荷电压转换部将所述电荷传输部传输的电荷转换成电压JPMOS电容器，所述MOS电容器经由晶体管连接所述电荷电压转换部和基板电极，其中，所述MOS电容器的栅极电极被施加有这样的电压:所述电压在由所述电荷电压转换部转换的电压信号的读取期间内和在所述读取期间以外的期间内是不同的。根据本专利技术第一方面的驱动方法和电子装置与根据本专利技术第一方面的固态摄像器件相对应。在本专利技术的第一方面中，光电转换元件根据入射光的光量产生电荷并且将所述电荷累积在所述光电转换元件的内部，电荷传输部传输所述光电转换元件累积的电荷，电荷电压转换部将由所述电荷传输部传输的电荷转换成电压，MOS电容器的基板电极经由晶体管连接至所述电荷电压转换部，且所述MOS电容器的栅极电极被施加有这样的电压:所述电压在由所述电荷电压转换部转换的电压信号的读取期间内和在所述读取期间以外的期间内是不同的。根据本专利技术的第二方面，提出了一种电子装置，其包括:光电转换元件，所述光电转换元件根据入射光的光量产生电荷并且将所述电荷累积在所述光电转换元件的内部；电荷传输部，所述电荷传输部传输所述光电转换元件累积的电荷；电荷电压转换部，所述电荷电压转换部将由所述电荷传输部传输的电荷转换成电压JPMOS电容器，所述MOS电容器经由晶体管连接所述电荷电压转换部和基板电极，其中，所述MOS电容器的所述基板电极被施加有这样的电压:所述电压在由所述电荷电压转换部转换的电压信号的读取期间内和在所述读取期间以外的期间内是不同的。根据本专利技术第二方面的驱动方法和电子装置与根据本专利技术第二方面的固态摄像器件相对应。在本专利技术的第二方面中，光电转换元件根据入射光的光量产生电荷并且将所述电荷累积于所述光电转换元件的内部，电荷传输部传输所述光电转换元件累积的电荷，电荷电压转换部将由所述电荷传输部传输的电荷转换成电压，MOS电容器的基板电极经由晶体管连接至所述电荷电压转换部，且所述MOS电容器的所述基板电极被施加有这样的电压:所述电压在由所述电荷电压转换部转换的电压信号的读取期间内和在所述读取期间以外的期间内是不同的。本专利技术的有益效果根据本专利技术，能够抑制在读取期间以外的期间内在基板上的位置产生强电场。【附图说明】图1是图示了像素的第一构造示例的横截面图。图2是图示了像素的第二构造示例的横截面图。图3是图示了作为应用了本专利技术的固态摄像器件的CMOS图像传感器的第一实施例的构造示例的框图。图4是图示了图3的像素阵列单元中的像素的构造示例的平面图。图5是图示了图3的像素阵列单元中的像素的构造示例的横截面图。图6是图示了图4和图5的像素的操作示例的时序图。图7图示了基板在图6的操作期间内的预定时间的电势状态。图8是像素阵列单元的平面图，该像素阵列单元图示了像素的另一个构造示例。图9是图示了图8的像素的操作的时序图。图10是图示了作为应用了本专利技术的固态摄像器件的CMOS图像传感器的第二实施例的像素的构造示例的平面图。图11是图示了作为应用了本专利技术的固态摄像器件的CMOS图像传感器的第二实施例的像素的构造示例的横截面图。图12是图示了像素的操作示例的时序图。图13是图示了像素的另一个构造示例的平面图。图14是图示了作为应用了本专利技术的电子装置的摄像装置的构造示例的框图。【具体实施方式】〈本专利技术的假设〉作为电荷电压转换部被分成两个部分且其中一个部分添加了 MOS电容器的CMOS图像传感器中的像素构造，主要存在两种构造。第一构造是这样的构造:其中，基板用作电荷电压转换部的在MOS电容器中的对电极。第二构造是这样的构造:其中，栅极电极用作电荷电压转换部的在MOS电容器中的对电极。图1是图示了像素的第一构造示例的横截面图。如图1所示，由光电转换元件(HAD) 11和η型层(η+)构成的第一电荷电压转换部(FDl) 12设置在形成有P阱层的基板10中。光电转换元件11被形成为从基板表面侧依次配置有P型层(Ρ+)和η型层(η_)，产生电荷量与入射光的光量相对应的电荷，并且将电荷累积于光电转换元件11的内部。第一电荷电压转换部12将从光电转换元件11传输来的电荷转换成电压。此外，基板10设置有由η型层(η+)和η型层(η+) 14构成的第二电荷电压转换部(FD2) 13，η型层(η+) 14用作第二电荷电压转换部13的在MOS电容器中的对电极且供给有电源电压(Vdd)。第二电荷电压转换部13与第一电荷电压转换部12协作将从光电转换元件11传输来的电荷转换成电压。此外，在基板10的位于光电转换元件11与第一电荷电压转换部12之间的上部，隔着栅极绝缘膜(未示出)设置有栅极电极15。光电转换元件11、第一电荷电压转换部12和栅极电极15用作传输晶体管(TRG)，该传输晶体管将电荷从光电转换元件11传输至第一电荷电压转换部12。在基板10的位于第一电荷电压转换部12与第二电荷电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态摄像器件，其包括：光电转换元件，所述光电转换元件根据入射光的光量产生电荷且将所述电荷累积在所述光电转换元件的内部；电荷传输部，所述电荷传输部传输所述光电转换元件累积的电荷；电荷电压转换部，所述电荷电压转换部将所述电荷传输部传输的电荷转换成电压；和MOS电容器，所述MOS电容器经由晶体管连接所述电荷电压转换部和基板电极，其中，所述MOS电容器的栅极电极被施加有这样的电压：所述电压在由所述电荷电压转换部转换的电压信号的读取期间内和在所述读取期间以外的期间内是不同的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂野赖人，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP