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1. WO2020262461 - 固体撮像装置及び電子機器

公開番号 WO/2020/262461
公開日 30.12.2020
国際出願番号 PCT/JP2020/024837
国際出願日 24.06.2020
IPC
H01L 21/768 2006.1
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
21半導体装置または固体装置またはそれらの部品の製造または処理に特に適用される方法または装置
701つの共通基板内または上に形成された複数の固体構成部品または集積回路からなる装置またはその特定部品の製造または処理;集積回路装置またはその特定部品の製造
71グループH01L21/70で限定された装置の特定部品の製造
768装置内の別個の構成部品間に電流を流すため使用する相互接続を適用するもの
H01L 23/522 2006.1
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
23半導体または他の固体装置の細部
52動作中の装置内の1つの構成部品から他の構成部品へ電流を導く装置
522半導体本体上に分離できないように形成された導電層及び絶縁層の多層構造からなる外部の相互接続を含むもの
H01L 27/146 2006.1
H電気
01基本的電気素子
L半導体装置,他に属さない電気的固体装置
271つの共通基板内または上に形成された複数の半導体構成部品または他の固体構成部品からなる装置
14赤外線,可視光,短波長の電磁波または粒子線輻射に感応する半導体構成部品で,これらの輻射線エネルギーを電気的エネルギーに変換するかこれらの輻射線によって電気的エネルギーを制御するかのどちらかに特に適用されるもの
144輻射線によって制御される装置
146固体撮像装置構造
H04N 5/369 2011.1
H電気
04電気通信技術
N画像通信,例.テレビジョン
5テレビジョン方式の細部
30光または類似信号から電気信号への変換
335固体撮像素子を用いるもの
369固体撮像素子の構造,固体撮像素子と関連する回路に特徴のあるもの
H04N 5/3745 2011.1
H電気
04電気通信技術
N画像通信,例.テレビジョン
5テレビジョン方式の細部
30光または類似信号から電気信号への変換
335固体撮像素子を用いるもの
369固体撮像素子の構造,固体撮像素子と関連する回路に特徴のあるもの
374アドレス型センサ,例.MOS型ないしはCMOS型センサ
37451つの画素もしくはセンサマトリクス中の画素グループに接続された付加的構成を有しているもの,例.メモリ,A/D変換器,画素増幅器,共用回路もしくは共用の構成
CPC
H01L 21/768
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
21Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device ; comprising conductors and dielectrics
H01L 23/522
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
23Details of semiconductor or other solid state devices
52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another ; , i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
522including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
H01L 27/146
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
14including semiconductor components sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
144Devices controlled by radiation
146Imager structures
H04N 5/369
HELECTRICITY
04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
5Details of television systems
30Transforming light or analogous information into electric information
335using solid-state image sensors [SSIS]
369SSIS architecture; Circuitry associated therewith
H04N 5/3745
HELECTRICITY
04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
5Details of television systems
30Transforming light or analogous information into electric information
335using solid-state image sensors [SSIS]
369SSIS architecture; Circuitry associated therewith
374Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
3745having additional components embedded within a pixel or connected to a group of pixels within a sensor matrix, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
出願人
  • ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 SONY SEMICONDUCTOR SOLUTIONS CORPORATION [JP]/[JP]
発明者
  • 栗原 卓也 KURIHARA, Takuya
  • 鳥毛 裕二 TORIGE, Yuji
代理人
  • 特許業務法人酒井国際特許事務所 SAKAI INTERNATIONAL PATENT OFFICE
優先権情報
2019-11893626.06.2019JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (ja)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(EN) SOLID-STATE IMAGING DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS
(FR) DISPOSITIF D'IMAGERIE À SEMI-CONDUCTEUR ET APPAREIL ÉLECTRONIQUE
(JA) 固体撮像装置及び電子機器
要約
(EN) The present invention can secure a saturated electric charge amount and improve low illuminance characteristics at the same time while suppressing an increase in size of a device and a decrease in pixel density. A solid-state imaging device according to an embodiment comprises: a first substrate (100) provided with a plurality of photoelectric conversion units (PD) arranged in a matrix; a second substrate (200) which is bonded to a first surface of the first substrate, and is provided with a pixel circuit (120) that generates a pixel signal based on the electric charges generated by each of the photoelectric conversion units; and a third substrate (300) which is bonded to a third surface of the second substrate, that is opposite to a second surface to which the first substrate is bonded, and is provided with a peripheral circuit that executes a predetermined process on the pixel signal generated by the pixel circuit. The pixel circuit includes: an electric charge storage unit (FD) that stores the electric charges generated by the photoelectric conversion unit; an amplification transistor (AMP) which generates the pixel signal with a voltage value corresponding to the amount of electric charges accumulated in the electric charge storage unit; and a switching transistor (FDG) which switches the capacitance of the electric charge storage unit.
(FR) La présente invention permet de sécuriser une quantité de charge électrique saturée et d'améliorer les caractéristiques de faible éclairement en même temps tout en supprimant une augmentation de la taille d'un dispositif et une diminution de la densité des pixels. Un dispositif d'imagerie à semi-conducteur selon un mode de réalisation comprend : un premier substrat (100) comportant une pluralité d'unités de conversion photoélectrique (PD) disposées dans une matrice ; un deuxième substrat (200) qui est lié à une première surface du premier substrat, et comporte un circuit de pixel (120) qui génère un signal de pixel sur la base des charges électriques générées par chacune des unités de conversion photoélectrique ; et un troisième substrat (300) qui est lié à une troisième surface du deuxième substrat, qui est opposé à une deuxième surface sur laquelle le premier substrat est lié, et comporte un circuit périphérique qui exécute un processus prédéterminé sur le signal de pixel généré par le circuit de pixel. Le circuit de pixel comprend : une unité de stockage de charge électrique (FD) qui stocke les charges électriques générées par l'unité de conversion photoélectrique ; un transistor d'amplification (AMP) qui génère le signal de pixel avec une valeur de tension correspondant à la quantité de charges électriques accumulées dans l'unité de stockage de charge électrique ; et un transistor de commutation (FDG) qui commute la capacité de l'unité de stockage de charge électrique.
(JA) 装置の大型化や画素密度の低下を抑制しつつ、飽和電荷量の確保と低照度特性の改善とを両立させる。実施形態に係る固体撮像装置は、行列状に配列する複数の光電変換部(PD)を備える第1基板(100)と、前記第1基板の第1面に接合され、前記光電変換部それぞれで発生した電荷に基づく画素信号を生成する画素回路(120)を備える第2基板(200)と、前記第2基板における前記第1基板が接合された第2面と反対側の第3面に接合され、前記画素回路により生成された前記画素信号に対して所定の処理を実行する周辺回路を備える第3基板(300)とを備え、前記画素回路は、前記光電変換部で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積部(FD)と、前記電荷蓄積部に蓄積された前記電荷の電荷量に応じた電圧値の前記画素信号を生成する増幅トランジスタ(AMP)と、前記電荷蓄積部の容量を切り替える切替トランジスタ(FDG)とを含む。
国際事務局に記録されている最新の書誌情報