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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114946171A(43)申请公布日2022.08.26(21)申请号202080091984.2(74)专利代理机构北京信慧永光知识产权代理(22)申请日2020.11.25有限责任公司11290专利代理师梁兴龙姚鹏(30)优先权数据2020-0305772020.02.26JP(51)Int.Cl.H04N5/369(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01L27/146(2006.01)2022.07.06(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2020/0437312020.11.25(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/171717JA2021.09.02(71)申请人索尼半导体解决方案公司地址日本神奈川县(72)发明人朝仓伦丰权利要求书2页说明书21页附图30页(54)发明名称固态成像元件、成像装置和固态成像元件的控制方法(57)摘要本发明提供一种固态成像元件,其中所有像素同时执行曝光,所述固态成像元件具有改善的PLS耐性。前级传输晶体管将电荷从光电转换元件传输到具有不同容量的前级电荷保持区域和后级电荷保持区域。后级传输晶体管将电荷从所述后级电荷保持区域传输到浮动扩散区域。中间传输晶体管将在电荷已经从所述后级电荷保持区域传输到所述浮动扩散区域之后残留在所述前级电荷保持区域中的电荷经由所述前级电荷保持区域传输到所述浮动扩散区域。CN114946171ACN114946171A权利要求书1/2页1.一种固态成像元件,包括:光电转换元件;前级电荷保持区域;后级电荷保持区域,其具有与所述前级电荷保持区域不同的容量;前级传输晶体管,其将电荷从所述光电转换元件传输到所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域;后级传输晶体管,其将电荷从所述后级电荷保持区域传输到浮动扩散区域;中间传输晶体管,其将在电荷已经从所述后级电荷保持区域传输到所述浮动扩散区域之后残留在所述前级电荷保持区域中的电荷经由所述前级电荷保持区域传输到所述浮动扩散区域;以及遮光壁,其防止电荷从所述光电转换元件泄漏到所述后级电荷保持区域。2.根据权利要求1所述的固态成像元件,其中,所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域是具有相同极性的杂质扩散区域,以及与所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域二者的极性不同的预定的杂质扩散区域被配置在所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域之间。3.根据权利要求1所述的固态成像元件,其中,所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域形成在同一个杂质扩散区域中。4.根据权利要求3所述的固态成像元件,其中,在所述杂质扩散区域之中的所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域之间的区域的杂质浓度与该区域的周围的杂质浓度不同。5.根据权利要求3所述的固态成像元件,还包括:调整晶体管,其调整所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域之间的势垒的高度。6.根据权利要求1所述的固态成像元件,还包括:垂直扫描电路,其控制所述前级传输晶体管、所述后级传输晶体管和所述中间传输晶体管中的每一个以导通或断开,其中,所述垂直扫描电路在断开所述后级传输晶体管的同时导通所述前级传输晶体管和所述中间传输晶体管以将电荷传输到所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域,在断开所述前级传输晶体管和所述中间传输晶体管的同时导通所述后级传输晶体管以将电荷从所述后级电荷保持区域传输到所述浮动扩散区域,并且导通所述中间传输晶体管和所述后级传输晶体管以将电荷从所述前级电荷保持区域传输到所述浮动扩散区域。7.根据权利要求1所述的固态成像元件,还包括:信号处理电路,在对应于从所述后级电荷保持区域传输的电荷量的第一像素信号以及对应于从所述前级电荷保持区域和所述后级电荷保持区域传输的电荷量的第二像素信号之中,其将第一像素信号和预定阈值进行比较,并且基于比较结果执行选择第一像素信号和第二像素信号中的一个的处理。8.根据权利要求1所述的固态成像元件,其中,所述光电转换元件形成在预定的半导体基板的两面之中的带配线的前面上。2CN114946171A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的固态成像元件,其中,所述光电转换元件形成在预定的半导体基板的两面之中的与带配线的前面相对的背面上。10.根据权利要求1所述的固态成像元件,其中,所述光电转换元件包括第一光电转换元件和第二光电转换元件,所述前级电荷保持区域包括第一前级电荷保持区域和第二前级电荷保持区域,所述后级电荷保持区域包括第一后级电荷保持区域和第二后级电荷保持区域,所述前级传输晶体管包括第一前级传输晶体管和第二前级传输晶体管,所述中间传输晶体管包括第一中间传输晶体管和第二中间传输晶体管,以及所述后级传输晶体管包括第一后级传输晶体管和第二后级传输