CN114830630A - 固态摄像元件 - Google Patents

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中村诚
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Abstract

固态摄像元件(200)包括光电二极管(221)、转换电路(电流‑电压转换电路310)、亮度变化检测电路(比较器341)和遮光单元(遮光膜700)。光电二极管(221)对入射光进行光电转换以产生光电流。转换电路(电流‑电压转换电路310)将光电流转换为电压信号。亮度变化检测电路(比较器341)基于电压信号检测入射光的亮度变化。遮光单元(遮光膜700)遮蔽光入射到杂质扩散区域(401)，该杂质扩散区域被包括在将电压信号输入到亮度变化检测电路(比较器341)的电路中。

Description

固态摄像元件
技术领域
本公开涉及固态摄像元件。
背景技术
动态视觉***中使用的固态摄像元件将入射光光电转换为电压信号，并基于电压信号检测入射光的亮度变化(例如，参见专利文献1)。
引文列表
专利文献
专利文献1：国际公开第2019/087472号
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在检测入射光的亮度变化的固态摄像元件中，电压信号的电压发生变化，并且在内部发生杂散光照射的情况下，亮度变化的检测精度可能会劣化。
因此，本公开提出了一种能够抑制亮度变化的检测精度降低的固态摄像元件。
问题的解决方案
根据本公开的固态摄像元件包括光电二极管、转换电路、亮度变化检测电路和遮光单元。光电二极管对入射光进行光电转换以产生光电流。转换电路将光电流转换为电压信号。亮度变化检测电路基于电压信号检测入射光的亮度变化。遮光单元遮蔽光入射到被包括在将电压信号输入到亮度变化检测电路的电路中的杂质扩散区域。
附图说明
图1是示出根据本公开的成像装置的构造示例的框图。
图2是示出根据本公开的固态摄像元件的层叠结构的示例的图。
图3是根据本公开的光接收芯片的平面图的示例。
图4是根据本公开的检测芯片的平面图的示例。
图5是根据本公开的地址事件检测单元的平面图的示例。
图6是示出根据本公开的地址事件检测电路的构造示例的框图。
图7是示出根据本公开的电流-电压转换电路的构造示例的电路图。
图8A是示出根据本公开的减法器和量化器的构造示例的电路图。
图8B是示出根据本公开的量化器的变形例的电路图。
图9是示出根据本公开的第一前照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图10是示出根据本公开的第一前照射型固态摄像元件中包括的遮光膜与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性平面图。
图11是示出根据本公开的第一前照射型固态摄像元件中包括的遮光膜与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性侧视图。
图12是示出根据本公开的第二前照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图13是示出根据本公开的第二前照射型固态摄像元件中包括的遮光配线与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性侧视图。
图14是示出根据本公开的第三前照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图15是示出根据本公开的第三前照射型固态摄像元件中包括的遮光部件与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性平面图。
图16是示出根据本公开的第三前照射型固态摄像元件中包括的遮光部件与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性侧视图。
图17是示出根据本公开的第一背面照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图18是示出根据本公开的第二背面照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图19是示出根据本公开的第三背面照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图20是示出根据本公开的第一层叠型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图21是示出根据本公开的第二层叠型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图22是示出根据本公开的第三层叠型固态摄像元件的构造的说明性截面图。
图23是示出根据本公开的地址事件检测电路的另一构造示例的框图。
图24是示出根据本公开的扫描型成像装置的构造示例的框图。
图25是示出根据本公开实施方案的测距***的构造示例的示意图。
图26是示出根据本公开实施方案的测距***的电路构造示例的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明本公开的实施方案。注意，在以下各实施方案中，由相同的附图标记表示相同组件或具有相同功能的构成元件，并省略重复说明。
[1.成像装置的构造示例]
图1是示出根据本公开的成像装置100的构造示例的框图。成像装置100捕获图像数据，并且包括成像透镜110、固态摄像元件200、记录单元120和控制单元130。假定安装在工业机器人上的相机、车载相机等作为成像装置100。
成像透镜110会聚入射光并将入射光引导至固态摄像元件200。固态摄像元件200也被称为动态视觉传感器(DVS)，并对入射光进行光电转换以捕获图像数据。固态摄像元件200对捕获的图像数据执行诸如图像识别处理等预定的信号处理，并经由信号线209将处理后的数据输出到记录单元120。
记录单元120记录来自固态摄像元件200的数据。控制单元130控制固态摄像元件200以捕获图像数据。
[2.固态摄像元件的构造示例]
图2是示出根据本公开的固态摄像元件200的层叠结构的示例的图。固态摄像元件200包括检测芯片202和层叠在检测芯片202上的光接收芯片201。这些芯片通过通孔等接合。注意，除了通孔之外，Cu-Cu接合或凸块也可以用于接合。
注意，固态摄像元件200不限于具有图2所示的层叠结构。固态摄像元件200可以具有其中设置在光接收芯片201上的电路元件和设置在检测芯片202上的电路元件被设置在一个芯片上的构造。下面将参照图9至图19说明具有这种构造的固态摄像元件。
图3是根据本公开的光接收芯片201的平面图的示例。光接收芯片201设置有光接收单元220和通孔配置部211、212和213。
连接到检测芯片202的通孔被配置在通孔配置部211、212和213中。此外，在光接收单元220中，多个光电二极管221以二维格子状配置。光电二极管221对入射光进行光电转换以产生光电流。这些光电二极管221中的每个被分配包括行地址和列地址的像素地址，并且被视为像素。
图4是根据本公开的检测芯片202的平面图的示例。检测芯片202设置有通孔配置部231、232和233、信号处理电路240、行驱动电路251、列驱动电路252和地址事件检测单元260。连接到光接收芯片201的通孔被配置在通孔配置部231、232和233中。
地址事件检测单元260由多个光电二极管221中的每个的光电流生成检测信号，并将该检测信号输出到信号处理电路240。检测信号是表示超过预定阈值的入射光的光量是否已被检测为地址事件的1位的信号。
行驱动电路251选择行地址并使地址事件检测单元260输出与该行地址相对应的检测信号。
列驱动电路252选择列地址并使地址事件检测单元260输出与该列地址相对应的检测信号。
信号处理电路240对来自地址事件检测单元260的检测信号执行预定的信号处理。信号处理电路240将检测信号作为像素信号以二维格子状配置，并针对各像素获取具有1位信息的图像数据。然后，信号处理电路240对图像数据执行诸如图像识别处理等信号处理。
图5是根据本公开的地址事件检测单元260的平面图的示例。在地址事件检测单元260中，多个地址事件检测电路300以二维格子状配置。像素地址被分配给每个地址事件检测电路300，并连接到具有相同地址的光电二极管221。
地址事件检测电路300将与来自对应的光电二极管221的光电流相对应的电压信号量化，并将量化后的电压信号作为检测信号输出。
[3.地址事件检测电路的构造示例]
图6是示出根据本公开的地址事件检测电路300的构造示例的框图。地址事件检测电路300包括电流-电压转换电路310、缓冲器320、减法器330、量化器340和传输电路350。
电流-电压转换电路310将来自对应的光电二极管221的光电流转换成电压信号。电流-电压转换电路310将电压信号提供给缓冲器320。
缓冲器320校正来自电流-电压转换电路310的电压信号。缓冲器320将校正后的电压信号输出到减法器330。
减法器330根据来自行驱动电路251的行驱动信号降低来自缓冲器320的电压信号的电平。减法器330将降低后的电压信号提供给量化器340。
量化器340将来自减法器330的电压信号量化为数字信号，并将该数字信号作为检测信号输出到传输电路350。
传输电路350根据来自列驱动电路252的列驱动信号将来自量化器340的检测信号传输到信号处理电路240。
[4.电流-电压转换电路的构造示例]
图7是示出根据本公开的本技术的电流-电压转换电路310的构造示例的电路图。电流-电压转换电路310包括转换晶体管311、电流源晶体管312和电压供给晶体管313。例如，使用N型金属氧化物半导体(MOS)晶体管作为转换晶体管311和电压供给晶体管313。此外，例如，使用P型MOS晶体管作为电流源晶体管312。
转换晶体管311将来自对应的光电二极管221的光电流Iin转换成电压信号Vout，并从栅极输出电压信号Vout。转换晶体管311的源极经由输入信号线314连接到光电二极管221的阴极和电压供给晶体管313的栅极。此外，转换晶体管311的漏极连接到电源，并且栅极经由输出信号线315连接到电流源晶体管312的漏极、电压供给晶体管313的漏极和缓冲器320的输入端。
电流源晶体管312向输出信号线315提供预定的恒定电流。预定的偏置电流Vbias被施加到电流源晶体管312的栅极。源极连接到电源，并且漏极连接到输出信号线315。
电压供给晶体管313经由输入信号线314向转换晶体管311的源极提供根据来自输出信号线315的恒定电流的恒定电压。由此，转换晶体管311的源极电压被固定为恒定电压。因此，当光入射时，转换晶体管311的栅极-源极电压根据光电流增加，并且电压信号Vout的电平增加。
[5.减法器和量化器的构造示例]
图8A是示出根据本公开的减法器330和量化器340的构造示例的电路图。减法器330包括电容器331和333、反相器332和开关334。此外，量化器340包括比较器341。
电容器331的一端连接到缓冲器320的输出端，并且电容器331的另一端连接到反相器332的输入端。电容器333与反相器332并联连接。
开关334包括例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且根据行驱动信号导通和断开连接电容器333两端的路径。开关334用作通过连接电容器333的两端对电容器333进行放电和复位的复位晶体管。
反相器332将经由电容器331输入的电压信号反相。反相器332将反相信号输出到比较器341的非反相输入端(+)。
比较器341例如是反相放大器，并且用作基于从减法器330输入的电压信号检测入射到光电二极管221上的入射光的亮度变化的亮度变化检测电路。
比较器341通过将来自减法器330的电压信号与施加到反相输入端子(-)的预定阈值电压VthON和VthOFF进行比较来检测入射光的亮度变化。比较器341将表示比较结果的信号作为检测信号输出到传输电路350。
例如，在成像装置100被用于面部认证的情况下，比较器341切换与用闪烁光照射作为被摄体的面部的光源的闪烁周期同步输入的阈值电压VthON和VthOFF。比较器341在光源点亮期间将输入的电压信号与阈值电压VthON进行比较。此外，比较器341在光源关闭期间将输入的电压信号与阈值电压VthOFF进行比较。
注意，量化器340的构造不限于图8A所示的构造，并且例如可以是图8B所示的构造。图8是示出根据本公开的量化器的变形例的电路图。如图8B所示，根据变形例的量化器340a包括并联连接到输入的两个比较器341a和341b。
电压信号从减法器330输入到比较器341a和341b的非反相输入端(+)。阈值电压VthON被输入到比较器341a的反相输入端(-)。阈值电压VthOFF被输入到比较器341b的反相输入端子(-)。
比较器341a将表示电压信号和阈值电压VthON之间的比较结果的检测信号SigON输出到传输电路350。比较器341b将表示电压信号和阈值电压VthOFF之间的比较结果的检测信号SigOFF输出到传输电路350。
通过具有这种构造的量化器340a，可以基于从减法器330输入的电压信号检测入射到光电二极管221上的入射光的亮度变化，并将检测结果输出到传输电路350，类似于图8A所示的量化器340。
这里，在量化器340或340a中，当减法器330的寄生感光灵敏度(PLS：parasiticlight sensitivity)高时，输入的电压信号的电压由于杂散光照射减法器330或光产生电荷的扩散而变化，并且亮度变化的检测精度降低。
例如，在图8A所示的构造的情况下，当在连接到减法器330中包括的电容器331和333的杂质扩散区域A1和A2中发生杂散光的照射或光产生电荷的扩散时，发生光电转换，并且输入到量化器340的电压信号的电压发生变化。
此外，当在连接到开关334的栅极的杂质扩散区域A3中发生杂散光的照射或光产生电荷的扩散时，开关334的开关操作变得异常，并且输入到量化器340的电压信号的电压可能发生变化。
因此，根据本公开的固态摄像元件200包括遮蔽光入射到减法器330中包括的杂质扩散区域上的遮光单元，减法器是将电压信号输入到作为亮度变化检测电路的示例的量化器340或340a的电路的示例。
结果，固态摄像元件200可以抑制由于杂散光的照射或光产生电荷的扩散而导致的亮度变化的检测精度降低。在下文中，将说明包括根据本公开的遮光单元的固态摄像元件200的具体示例。
注意，根据本公开的遮光单元，除可以适用于图2所示的光接收芯片201层叠检测芯片202上的层叠型固态摄像元件200以外，还可以适用于固态摄像元件。例如，根据本公开的遮光单元也适用于其中设置在光接收芯片201上的电路元件和设置在检测芯片202上的电路元件被设置在一个芯片上的前照射型固态摄像元件和背面照射型固态摄像元件。
因此，在下文中，将说明包括根据本公开的遮光单元的前照射型固态摄像元件、背面照射型固态摄像元件和层叠型固态摄像元件中的每个。
[6.前照射型固态成像装置]
[6-1.第一前照射型固态成像装置]
首先，将参照图9至图11说明根据本公开的第一前照射型固态摄像元件。图9是示出根据本公开的第一前照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。图10是示出根据本公开的第一前照射型固态摄像元件中包括的遮光膜与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性平面图。图11是示出根据本公开的第一前照射型固态摄像元件中包括的遮光膜与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性侧视图。注意，在下文中，为了方便起见，固态摄像元件的光入射面侧为上侧，并且与光入射面相反的表面侧为下侧。
如图9所示，第一前照射型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200a)在包括光电二极管221的半导体层400的光入射面侧上经由配线层500设置有片上透镜600。
半导体层400例如是掺杂有诸如硼(B)等P型杂质的硅(Si)基板。光电二极管221是其中诸如磷(P)等N型杂质在半导体层400中扩散的区域。
配线层500包括例如诸如氧化硅(SiO2)膜等层间绝缘膜501和设置在层间绝缘膜501内部的多层配线502。此外，例如，地址事件检测电路300中包括的各种晶体管等的栅电极503被设置在配线层500的表面侧中，该表面侧与半导体层400接合。
此外，例如，地址事件检测电路300中包括的杂质扩散区域401被设置在半导体层400的表面侧上，该表面侧与配线层500接合。例如，在杂质扩散区域401是其中扩散有诸如磷(P)等N型杂质的区域的情况下，PN结形成在杂质扩散区域和半导体层400之间。
因此，当穿过配线层500的光800作为杂散光照射时，杂质扩散区域401对光800进行光电转换。在杂质扩散区域401是上述减法器330中包括的杂质扩散区域A1、A2或A3的情况下，杂质扩散区域改变从减法器330输出到量化器340的电压信号的电压，并由量化器340降低亮度变化的检测精度。
因此，固态摄像元件200a包括作为遮蔽光800入射到杂质扩散区域401上的遮光单元覆盖配线层500的光入射侧表面的遮光膜700。因此，固态摄像元件200a可以防止光800进入杂质扩散区域401，从而抑制由于杂散光的照射而导致的亮度变化的检测精度的降低。
此外，如图10所示，遮光膜700被设置在与包括杂质扩散区域401的电路块510重叠的位置处，并且在平面图中具有包围电路块510的尺寸。即，遮光膜700以100％以上的覆盖率覆盖电路块510。注意，电路块510可以是杂质扩散区域401本身，或者是包括多个杂质扩散区域401的区域。结果，遮光膜700可以防止试图从垂直方向进入配线层500的光入射侧表面的光800进入杂质扩散区域401。
此外，如图11所示，遮光膜700形成为使得在侧视图中从电路块510的外周起的突出宽度DB等于或大于侧视图中相对于电路块510的上下方向上的距离DA。结果，遮光膜700可以防止试图从倾斜方向入射的光800进入杂质扩散区域401。
[6-2.第二前照射型固态摄像元件]
接下来，将参照图12和图13说明根据本公开的第二前照射型固态摄像元件。在以下说明中，设置在固态摄像元件中的用于遮光目的的特殊配线被称为遮光配线。图12是示出根据本公开的第二前照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。图13是示出根据本公开的第二前照射型固态摄像元件中包括的遮光配线与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性侧视图。
如图12所示，第二前照射型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200b)在配线层500中包括代替图10所示的遮光膜700的遮光配线710。
在平面图中遮光配线710和电路块510(参见图10)之间的位置和尺寸关系类似于图10所示的遮光膜700和电路块510之间的位置和尺寸关系。此外，在侧视图中遮光配线710与电路块510(参见图11)之间的位置和尺寸关系类似于图11所示的遮光膜700和电路块510之间的位置和尺寸关系。
具体地，遮光配线710被设置在与包括杂质扩散区域401的电路块510重叠的位置处，并且在平面图中具有包围电路块510的尺寸。即，遮光配线710以100％以上的覆盖率覆盖电路块510。
注意，电路块510可以是杂质扩散区域401本身，或者是包括多个杂质扩散区域401的区域。结果，遮光配线710可以防止试图从垂直方向进入配线层500的光入射侧表面的光800进入杂质扩散区域401。
此外，在遮光配线710中，在侧视图中从电路块510的外周起的突出宽度等于或大于侧视图中距电路块510的距离。结果，遮光配线710可以防止试图从倾斜方向入射的光800进入杂质扩散区域401。
遮光配线710可以例如在形成最接近配线层500的光入射侧表面的配线的过程中同时形成。因此，可以在不增加新工艺的情况下形成遮光配线710，以便屏蔽杂质扩散区域401。
此外，在图12所示的示例中，遮光配线710和另一配线502被连接。即，遮光配线710是用于驱动电路的配线。因此，仅通过改变用于驱动电路的现有配线502的图案设计，就可以在不增加新工艺的情况下形成遮光配线710。
注意，遮光配线710不必连接到另一配线502。即，遮光配线710可以是不参与驱动电路的虚拟配线。也可以由作为虚拟配线的遮光配线710防止光800进入杂质扩散区域401。
此外，在图12所示的示例中，遮光单元由单层遮光配线710构成，但是遮光单元也可以由多层遮光配线构成。例如，如图13所示，遮光单元可以由形成在不同层中且在平面图中至少部分重叠的第一遮光配线711和第二遮光配线712构成。
通过这种构造，第一遮光配线711形成为，在侧视图中从电路块510的外周起的突出宽度DB1等于或大于在侧视图中相对于电路块510的上下方向上的距离DA1。此外，第二遮光配线712形成为，在侧视图中从电路块510的外周起的突出宽度DB2等于或大于在侧视图中相对于电路块510的上下方向上的距离DA2。
结果，第一遮光配线711和第二遮光配线712可以防止试图从倾斜方向入射的光800进入杂质扩散区域401。注意，遮光单元可以由在平面图中至少部分重叠的三层或更多层遮光配线构成。
[6-3.第三前照射型固态摄像元件]
接下来，将参照图14至图16说明根据本公开的第三前照射型固态摄像元件。图14是示出根据本公开的第三前照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。图15是示出根据本公开的第三前照射型固态摄像元件中包括的遮光部件与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性平面图。图16是示出根据本公开的第三前照射型固态摄像元件中包括的遮光部件与将要被遮光的物体之间的位置关系的说明性侧视图。
如图14所示，在第三前照射型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200c)中，与热载流子的产生相关的发光现象(在下文中，被称为HC发光801)出现在半导体层400内部具有较大电流量的晶体管的栅电极503附近。
杂质扩散区域401在由HC发光801的光802照射时，对光802进行光电转换。在杂质扩散区域401是上述减法器330中包括的杂质扩散区域A1、A2或A3的情况下，杂质扩散区域改变从减法器330输出到量化器340的电压信号的电压，并且降低量化器340对亮度变化的检测精度。
因此，固态摄像元件200c包括作为遮蔽光802入射到杂质扩散区域401的遮光单元的遮光部件720，该遮光部件720被嵌入设置在通过热载流子发光的有源元件与杂质扩散区域401之间的沟槽中。
遮光部件720例如是钨(W)。由此，固态摄像元件200c可以防止光802进入杂质扩散区域401，从而抑制由于杂散光的照射而导致的亮度变化的检测精度降低。
此外，如图15所示，例如，遮光部件720被设置成在平面图中包围包括杂质扩散区域401的电路块510的周边。注意，电路块510可以是杂质扩散区域401本身，或者是包括多个杂质扩散区域401的区域。
此外，如图16所示，遮光部件720在侧视图中从比电路块510和包括发光的有源元件的电路块520的最浅表面更浅的位置延伸到比最深表面更深的位置。注意，电路块520可以是自身发光的有源元件或者可以是包括发光的有源元件的区域。
结果，遮光部件720可以防止从包括通过热载流子发光的有源元件的电路块520发出的光802进入杂质扩散区域401。
注意，嵌入在沟槽中的遮光部件720在平面图中不必完全包围电路块510的周边。只要遮光部件至少被设置在电路块510和电路块520之间，遮光部件720就可以防止光802进入杂质扩散区域401。
此外，图9至图16所示的固态摄像元件200a、200b和200c的构造是根据本公开的固态摄像元件的示例。根据本公开的固态摄像元件可以包括遮光膜700、遮光配线710、711和712以及遮光部件720的全部，或者一些遮光单元的组合。
[7.背面照射型固态摄像元件]
[7-1.第一背面照射型固态摄像元件]
接下来，将参照图17说明根据本公开的第一背面照射型固态摄像元件。图17是示出根据本公开的第一背面照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。如图17所示，第一背面照射型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200d)在与包括光电二极管221的半导体层400的光800入射到其上的表面相反的表面侧上设置有配线层500。
然后，在固态摄像元件200d中，杂质扩散区域401被设置在半导体层400的表面侧上，该表面侧与配线层500接合。在这种固态摄像元件200d中，当从半导体层400的光入射面入射的光800入射到杂质扩散区域401时，在杂质扩散区域401中发生光电转换，并且亮度变化的检测精度降低。
因此，固态摄像元件200d包括覆盖半导体层400的光入射侧表面的遮光膜701。由此，固态摄像元件200d可以防止光800进入杂质扩散区域401，从而抑制由于杂散光的照射而导致的亮度变化的检测精度的降低。
此外，在平面图中遮光膜701与包括杂质扩散区域401的电路块510(参见图10)之间的位置和尺寸关系类似于图10所示的遮光膜700与电路块510之间的位置和尺寸关系。此外，在侧视图中遮光膜701和电路块510(参见图11)之间的位置和尺寸关系类似于图11所示的遮光膜700与电路块510之间的位置和尺寸关系。
结果，遮光膜701通过防止试图从垂直方向和倾斜方向进入半导体层400的光入射侧表面的光800进入杂质扩散区域401来抑制亮度变化的检测精度的降低。
[7-2.第二背面照射型固态摄像元件]
接下来，将参照图18说明根据本公开的第二背面照射型固态摄像元件。图18是示出根据本公开的第二背面照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。如图18所示，在第二背面照射型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200e)中，HC发光801发生在半导体层400内部具有相对较大电流量的晶体管的栅电极503附近。
在这种固态摄像元件200e中，当HC发光801的光802进入杂质扩散区域401时，在杂质扩散区域401中发生光电转换，并且亮度变化的检测精度降低。因此，固态摄像元件200e包括作为遮蔽光802入射到杂质扩散区域401上的遮光单元的遮光部件730，该遮光部件730被嵌入形成在通过热载流子发出HC发光801的有源元件与杂质扩散区域401之间的沟槽中。
因此，固态摄像元件200e可以防止HC发光801的光802进入杂质扩散区域401，从而抑制亮度变化的检测精度降低。
[7-3.第三背面照射型固态摄像元件]
接下来，将参照图19说明根据本公开的第三背面照射型固态摄像元件。图19是示出根据本公开的第三背面照射型固态摄像元件的构造的说明性截面图。如图19所示，除了遮光部件730之外，第三背面照射型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200f)还包括遮光部件731，该遮光部件731被嵌入设置在杂质扩散区域401与半导体层400的光入射侧表面之间的沟槽中。
遮光部件731被设置为在平面图中覆盖杂质扩散区域401。结果，固态摄像元件200f可以通过防止试图进入半导体层400的光入射侧表面的光800进入杂质扩散区域401来抑制亮度变化的检测精度的降低。
此外，图17至图19所示的固态摄像元件200d、200e和200f的构造是根据本公开的固态摄像元件的示例。根据本公开的固态摄像元件可以包括遮光膜701以及遮光部件730和731全部，或者一些遮光单元的组合。
此外，在上述固态摄像元件200a、200b、200c、200d、200e或200f中，杂质扩散区域401被设置在通过片上透镜600会聚到光电二极管221上的入射光的光束透过的区域之外。
结果，上述固态摄像元件200a、200b、200c、200d、200e或200f可以通过防止会聚到光电二极管221上的入射光进入杂质扩散区域401来抑制亮度变化的检测精度的降低。
[8.层叠型固态摄像元件]
[8-1.第一层叠型固态摄像元件]
接下来，将参照图20说明根据本公开的第一层叠型固态摄像元件。图20是示出根据本公开的第一层叠型固态摄像元件的构造的说明性截面图。如图20所示，在第一层叠型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200g)中，光接收芯片201被层叠并接合到检测芯片202上，并且片上透镜600被层叠在光接收芯片上。
在光接收芯片201和检测芯片202中，设置在光接收芯片201的与光入射侧相反的表面侧的配线层500和设置在检测芯片202的光入射侧的配线层530被接合和粘贴。光接收芯片201中的配线层500包括层间绝缘膜501、设置在层间绝缘膜501内部的多层配线502等。
在层叠型固态摄像元件200g中，光电二极管221被设置在光接收芯片201中的半导体层400中，并且诸如地址事件检测电路300等信号处理电路被设置在检测芯片202中的半导体层410中。检测芯片202中的配线层530包括层间绝缘膜531、设置在层间绝缘膜531内部的多层配线532、信号处理电路的栅电极533等。
这里，例如，在地址事件检测电路300的减法器330中包括的杂质扩散区域A1、A2和A3(参见图8A)经由配线层500和530被设置在光电二极管221的正下方的情况下，杂质扩散区接收透射光，并降低亮度变化的检测精度。
因此，在固态摄像元件200g中，作为减法器330中包括的杂质扩散区域A1、A2和A3的杂质扩散区域401被设置在区域803之外，通过片上透镜600会聚到光电二极管221上的入射光的光束透过该区域803。
结果，由于即使入射光透过光电二极管221以及配线层500和530由片上透镜600会聚的入射光也不会进入杂质扩散区域401，固态摄像元件200g可以抑制亮度变化的检测精度的降低。
[8-2.第二层叠型固态摄像元件]
接下来，将参照图21说明根据本公开的第二层叠型固态摄像元件。图21是示出根据本公开的第二层叠型固态摄像元件的构造的说明性截面图。如图21所示，第一层叠型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200h)在检测芯片202的配线层530中包括遮光配线714。
固态摄像元件200h通过使用设置为相对于杂质扩散区域401靠近入射光入射到其上的一侧的遮光配线714防止光800进入杂质扩散区域401而可以抑制亮度变化的检测精度的降低。
[8-3.第三层叠型固态摄像元件]
接下来，将参照图22说明根据本公开的第三层叠型固态摄像元件。图22是示出根据本公开的第一层叠型固态摄像元件的构造的说明性截面图。如图22所示，第二层叠型固态摄像元件(在下文中，被称为固态摄像元件200i)包括遮光部件740，该遮光部件740嵌入设置在发出HC发光801的有源元件与杂质扩散区域401之间的沟槽中。
因此，固态摄像元件200i可以防止HC发光801的光802进入杂质扩散区域401，从而抑制亮度变化的检测精度降低。
此外，图20至图22中所示的固态摄像元件200g、200h和200i的构造是根据本公开的固态摄像元件的示例。固态摄像元件200h或200i中的杂质扩散区域401可以被布置在与固态摄像元件200h中的杂质扩散区401相同的位置处。
此外，固态摄像元件200g可以包括遮光配线714和遮光部件740两者或之一。固态摄像元件200h还可以包括遮光部件740。固态摄像元件200i还可以包括遮光配线714。
[9.地址事件检测电路的另一构造示例]
图23是示出地址事件检测电路1000的第二构造示例的框图。如图23所示，除了电流-电压转换单元1331、缓冲器1332、减法器1333、量化器1334和传输单元1335之外，根据本构造示例的地址事件检测电路1000还包括存储单元1336和控制单元1337。
存储单元1336被设置在量化器1334和传输单元1335之间，并且基于从控制单元1337提供的样本信号累积量化器1334的输出，即，比较器1334a的比较结果。存储单元1336可以是诸如开关、存储器(plastic)或电容器等采样电路，或者可以是诸如锁存器或触发器等数字存储器电路。
控制单元1337将预定阈值电压Vth提供给比较器1334a的反相(-)输入端。从控制单元1337提供给比较器1334a的阈值电压Vth可以以时分的方式具有不同的电压值。例如，控制单元1337在不同时间提供与指示光电流的变化量已经超过上限阈值的开启事件相对应的阈值电压Vth1和与指示变化量低于下限阈值的关闭事件相对应的阈值电压Vth2，使得一个比较器1334a可以检测多种类型的地址事件。
例如，在与关闭事件相对应的阈值电压Vth2从控制单元1337提供给比较器1334a的反相(-)输入端期间，存储单元1336可以使用与开启事件相对应的阈值电压Vth1来累积比较器1334a的比较结果。注意，存储单元1336可以位于像素2030内部(参见图24)或在像素2030外部。此外，存储单元1336不是地址事件检测电路1000的必要构造元件。即，存储单元1336可以省略。
[10.根据本公开的扫描型成像装置的构造示例]
上述成像装置100是通过异步读出方式读出事件的异步成像装置。但是，事件读出方式不限于异步读出方式，并且可以是同步读出方式。应用同步读出方式的成像装置是扫描型成像装置，其与以预定帧速率进行成像的普通成像装置相同。
图24是示出根据本公开的扫描型成像装置的构造示例的框图。如图24所示，根据本公开的成像装置2000包括像素阵列单元2021、驱动单元2022、信号处理单元2025、读出区域选择单元2027和信号生成单元2028。
像素阵列单元2021包括多个像素2030。多个像素2030响应于来自读出区域选择单元2027的选择信号输出输出信号。多个像素2030中的每个可以在像素中具有量化器、比较器。多个像素2030输出与光强度的变化量相对应的输出信号。如图24所示，多个像素2030可以以矩阵状二维配置。
驱动单元2022驱动多个像素2030中的每个，并使信号处理单元2025输出在各像素2030中生成的像素信号。注意，驱动单元2022和信号处理单元2025是用于获取灰度信息的电路单元。因此，在仅获取事件信息的情况下，可以省略驱动单元2022和信号处理单元2025。
读出区域选择单元2027选择像素阵列单元2021中包括的多个像素2030中的一些。具体地，读出区域选择单元2027根据来自像素阵列单元2021的各像素2030的请求来确定选择区域。例如，读出区域选择单元2027从与像素阵列单元2021相对应的二维矩阵的结构中包括的行中选择任意一个或多个行。读出区域选择单元2027根据预设的周期依次选择一个或多个行。此外，读出区域选择单元2027可以根据来自像素阵列单元2021的各像素2030的请求来确定所选择的区域。
信号生成单元2028基于由读出区域选择单元2027选择的像素的输出信号，产生与在所选择的像素中已经检测到事件的有源像素相对应的事件信号。事件是其中光强度发生变化的事件。有源像素是其中与输出信号相对应的光强度的变化量超过或低于预设阈值的像素。例如，信号生成单元2028将像素的输出信号与参考信号进行比较，在输出信号大于或小于参考信号的情况下检测输出输出信号的有源像素，并生成与有源像素相对应的事件信号。
信号生成单元2028可以包括例如对进入信号生成单元2028的信号进行仲裁的列选择电路。此外，信号生成单元2028可以被构造为不仅输出其中已经检测到事件的有源像素的信息，还输出其中未检测到事件的无源像素的信息。
信号生成单元2028通过输出线2015输出其中已经检测到事件的有源像素的地址信息和时间戳信息(例如，(X，Y，T))。注意，从信号生成单元2028输出的数据不仅可以是地址信息和时间戳信息，还可以是帧格式信息(例如，(0，0，1，0，……))。
[11.测距***]
根据本公开实施方案的测距***是用于使用结构光方法技术测量距物体的距离的***。此外，根据本公开实施方案的测距***还可以被用作获取三维(3D)图像的***，并且在这种情况下，该***可以被称为三维图像获取***。在结构光方法中，通过识别点图像的坐标以及通过图案匹配从哪个光源(所谓的点光源)投影点图像来进行距离测量。
图25是示出根据本公开实施方案的测距***的构造示例的示意图，并且图26是示出电路构造示例的框图。
根据本实施方案的测距***3000使用例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)3010的面发射半导体激光器作为光源单元，并且使用称为DVS的事件检测传感器3020作为光接收单元。垂直腔面发射激光器(VCSEL)3010将预定图案的光投射到物体上。除了垂直腔面发射激光器3010和事件检测传感器3020之外，根据本实施方案的测距***3000还包括***控制单元3030、光源驱动单元3040、传感器控制单元3050、光源侧光学***3060和相机侧光学***3070。
***控制单元3030包括例如处理器(CPU)，并通过光源驱动单元3040驱动垂直腔面发射激光器3010以及通过传感器控制单元3050驱动事件检测传感器3020。更具体地，***控制单元3030同步控制垂直腔面发射激光器3010和事件检测传感器3020。
在具有上述构造的根据本实施方案的测距***3000中，从垂直腔面发射激光器3010发出的预定图案的光通过光源侧光学***3060投射到物体(待测量物体)3100上。投射的光被物体3100反射。然后，被物体3100反射的光通过相机侧光学***3070入射到事件检测传感器3020上。事件检测传感器3020接收被物体3100反射的光，并检测像素的亮度变化已经超过预定阈值作为事件。由事件检测传感器3020检测到的事件信息被提供给测距***3000外部的应用处理器3200。应用处理器3200对由事件检测传感器3020检测到的事件信息执行预定的处理。
[12.效果]
根据本公开的固态摄像元件包括光电二极管、转换电路、亮度变化检测电路和遮光单元。光电二极管对入射光进行光电转换以产生光电流。转换电路将光电流转换为电压信号。亮度变化检测电路基于电压信号检测入射光的亮度变化。遮光单元遮蔽光入射到将电压信号输入到亮度变化检测电路的电路中包括的杂质扩散区域。因此，固态摄像元件可以抑制亮度变化的检测精度的降低。
此外，遮光单元是覆盖配线层的光入射侧的遮光膜，配线层设置在包括光电二极管的半导体层的光入射面侧上。因此，在前照射型的情况下，固态摄像元件可以屏蔽光从配线层入射到杂质扩散区域上。
此外，遮光单元是覆盖包括光电二极管的半导体层的光入射侧表面的遮光膜。因此，在背面照射型的情况下，固态摄像元件可以屏蔽光从半导体层入射到杂质扩散区域上。
此外，遮光膜被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括杂质扩散区域，在侧视图中具有从杂质扩散区域的外周起的突出宽度，该突起宽度等于或大于侧视图中距杂质扩散区域的距离。因此，固态摄像元件可以防止从倾斜方向入射的光进入杂质扩散区域。
此外，遮光单元是设置为相对于杂质扩散区域靠近入射有入射光的一侧的配线层中的遮光配线。因此，固态摄像元件可以仅通过改变配线层中现有配线图案来防止光进入杂质扩散区域，而无需单独增加形成遮光单元的工艺。
此外，遮光配线被设置在与杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括杂质扩散区域，并且在侧视图中具有从杂质扩散区域的外周起的突出宽度，该突出宽度等于或大于侧视图中距杂质扩散区域的距离。因此，固态摄像元件可以防止从倾斜方向入射的光进入杂质扩散区域。
此外，遮光配线包括在平面图中至少部分重叠的多层配线。因此，固态摄像元件可以比单层遮光配线更可靠地防止光进入杂质扩散区域。
此外，遮光单元是嵌入设置在通过热载流子发光的有源元件与杂质扩散区域之间的沟槽中的遮光部件。因此，固态摄像元件可以防止HC发光的光进入杂质扩散区域。
此外，杂质扩散区域被设置在由透镜会聚在光电二极管上的入射光的光束透过的区域之外。因此，固态摄像元件可以防止由透镜会聚并透过光电二极管的光进入杂质扩散区域。
此外，根据本公开的固态摄像元件包括光电二极管、转换电路、亮度变化检测电路和杂质扩散区域。光电二极管对入射光进行光电转换，以产生光电流。转换电路将光电流转换为电压信号。亮度变化检测电路基于电压信号检测入射光的亮度变化。杂质扩散区域被设置在由透镜会聚在光电二极管上的入射光的光束透过的区域之外，并且被包括在将电压信号输入到亮度变化检测电路的电路中。结果，固态摄像元件可以防止由透镜会聚并透过光电二极管的光进入杂质扩散区域，从而抑制亮度变化的检测精度的降低。
此外，固态摄像元件包括遮蔽光入射到杂质扩散区域上的遮光单元。因此，固态摄像元件可以抑制亮度变化的检测精度的降低。
此外，遮光单元是覆盖设置在包括光电二极管的半导体层的光入射表面侧上的配线层的光入射侧的遮光膜。因此，在前照射型的情况下，固态摄像元件可以屏蔽光从配线层入射到杂质扩散区域上。
此外，遮光单元是覆盖包括光电二极管的半导体层的光入射侧表面的遮光膜。因此，在背面照射型的情况下，固态摄像元件可以屏蔽光从半导体层入射到杂质扩散区域上。
此外，遮光膜被设置在与杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括杂质扩散区域，并且在侧视图中具有从杂质扩散区域的外周起的突出宽度，该突出宽度为等于或大于侧视图中距杂质扩散区域的距离。因此，固态摄像元件可以防止从倾斜方向入射的光进入杂质扩散区域。
此外，遮光单元是相对于杂质扩散区域设置得靠近入射光入射到其上的一侧的配线层中的遮光配线。因此，固态摄像元件可以仅通过改变配线层中现有配线图案来防止光进入杂质扩散区域，而无需单独增加形成遮光单元的工艺。
此外，遮光配线被设置在与杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括杂质扩散区域，并且在侧视图中具有从杂质扩散区域的外周起的突出宽度，该突出宽度等于或大于侧视图中距杂质扩散区域的距离。因此，固态摄像元件可以防止从倾斜方向入射的光进入杂质扩散区域。
此外，遮光配线包括在平面图中至少部分重叠的多层配线。因此，固态摄像元件可以比单层遮光配线更可靠地防止光进入杂质扩散区域
此外，遮光单元是填充在沟槽中的遮光部件，沟槽设置在通过热载流子发光的有源元件与杂质扩散区域之间。因此，固态摄像元件可以防止HC发光的光进入杂质扩散区域。
此外，杂质扩散区域连接到将电压信号输入到亮度变化检测电路的电路中包括的电容元件。因此，固态摄像元件具有上述遮光结构，从而抑制了由于杂散光导致的输入到亮度变化检测电路的电压变化。
此外，杂质扩散区域连接到对电容元件进行放电和复位的复位晶体管的栅极，电容元件包括在将电压信号输入到亮度变化检测电路的电路中。因此，固态摄像元件具有上述遮光结构，从而抑制了由于杂散光导致的复位晶体管的操作故障。
注意，本说明书中所述的效果仅是示例性的而非限制性的，并且可以表现出其他效果。
注意，本技术还可以具有以下构造。
(1)
一种固态摄像元件，包括：
光电二极管，其被构造为对入射光进行光电转换以产生光电流；
转换电路，其被构造为将所述光电流转换为电压信号；
亮度变化检测电路，其被构造为基于所述电压信号检测所述入射光的亮度变化；和
遮光单元，其被构造为遮蔽光入射到杂质扩散区域，所述杂质扩散区域被包括在将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中。
(2)
根据(1)所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖在包括所述光电二极管的半导体层上层叠的配线层的遮光膜。
(3)
根据(1)所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖包括所述光电二极管的半导体层的光入射侧表面的遮光膜。
(4)
根据(2)或(3)所述的固态摄像元件，其中
所述遮光膜
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，在侧视图中具有从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度，所述突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
(5)
根据(1)至(4)中任一项所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是在配线层中为了遮光目的而设置的配线，所述配线层被设置为相对于所述杂质扩散区域靠近所述入射光入射的一侧。
(6)
根据(5)所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，并且在侧视图中具有从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度，所述突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
(7)
根据(5)或(6)所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
包括在平面图中至少部分重叠的多层配线。
(8)
根据(1)至(7)中任一项所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
包括嵌入在沟槽中的遮光部件，所述沟槽设置于通过热载流子发光的有源元件与所述杂质扩散区域之间。
(9)
根据(1)至(8)中任一项所述的固态摄像元件，其中
所述杂质扩散区域
被设置在由透镜会聚在所述光电二极管上的所述入射光的光束透过的区域之外。
(10)
一种固态摄像元件，包括：
光电二极管，其被构造为对入射光进行光电转换以产生光电流；
转换电路，其被构造为将所述光电流转换为电压信号；
亮度变化检测电路，其被构造为基于所述电压信号检测所述入射光的亮度变化；和
杂质扩散区域，其被设置在由透镜会聚在所述光电二极管上的所述入射光的光束透过的区域之外，并且所述杂质扩散区域被包括在将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中。
(11)
根据(10)所述的固态摄像元件，还包括：
遮光单元，其被构造为遮蔽光入射到所述杂质扩散区域上。
(12)
根据(11)所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖在包括所述光电二极管的半导体层上层叠的配线层的遮光膜。
(13)
根据(11)所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖包括所述光电二极管的半导体层的光入射侧表面的遮光膜。
(14)
根据(12)或(13)所述的固态摄像元件，其中
所述遮光膜
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，在侧视图中具有从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度，所述突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
(15)
根据(11)至(14)中任一项所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是在配线层中为了遮光目的而设置的配线，所述配线层被设置为相对于所述杂质扩散区域靠近所述入射光入射的一侧。
(16)
根据(15)所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，并且在侧视图中具有从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度，所述突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
(17)
根据(15)或(16)所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
包括在平面图中至少部分重叠的多层配线。
(18)
根据(11)至(17)中任一项所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
包括嵌入在沟槽中的遮光部件，所述沟槽设置于通过热载流子发光的有源元件与所述杂质扩散区域之间。
(19)
根据(1)至(18)中任一项所述的固态摄像元件，其中
所述杂质扩散区域
连接到将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中包括的电容元件。
(20)
根据(1)至(19)中任一项所述的固态摄像元件，其中
所述杂质扩散区域
连接到复位晶体管的栅极，所述复位晶体管对将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中包括的电容元件进行放电和复位。
附图标记列表
100 成像装置
110 成像透镜
120 记录单元
130 控制单元
200 固态摄像元件
201 光接收芯片
202 检测芯片
211、212、213、231、232、233 通孔配置部
220 光接收单元
221 光电二极管
240 信号处理电路
251 行驱动电路
252 列驱动电路
260 地址事件检测单元
300 地址事件检测电路
310 电流-电压转换电路
311 转换晶体管
312 电流源晶体管
313 电压供给晶体管
320 缓冲器
330 减法器
331、333 电容器
332 反相器
334 开关
340、340a 量化器
341 比较器
350 传输电路
400、410 半导体层
500、530 配线层
501、531 层间绝缘膜
502、532 配线
503、533 栅电极
600 片上透镜
700、701 遮光膜
710、711、712、714 遮光配线
720、730、731、740 遮光部件。

Claims (20)

1.一种固态摄像元件，包括：
光电二极管，其被构造为对入射光进行光电转换以产生光电流；
转换电路，其被构造为将所述光电流转换为电压信号；
亮度变化检测电路，其被构造为基于所述电压信号检测所述入射光的亮度变化；和
遮光单元，其被构造为遮蔽光入射到杂质扩散区域，所述杂质扩散区域被包括在将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中。
2.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖配线层的遮光膜，所述配线层层叠在包括所述光电二极管的半导体层上。
3.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖包括所述光电二极管的半导体层的光入射侧表面的遮光膜。
4.根据权利要求2所述的固态摄像元件，其中
所述遮光膜
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，在侧视图中从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
5.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是在配线层中为了遮光目的而设置的配线，所述配线层被设置为相对于所述杂质扩散区域靠近所述入射光入射的一侧。
6.根据权利要求5所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，并且在侧视图中从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
7.根据权利要求5所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
包括在平面图中至少部分重叠的多层配线。
8.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
包括嵌入在沟槽中的遮光部件，所述沟槽设置于通过热载流子发光的有源元件与所述杂质扩散区域之间。
9.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中
所述杂质扩散区域
被设置在由透镜会聚在所述光电二极管上的所述入射光的光束透过的区域之外。
10.一种固态摄像元件，包括：
光电二极管，其被构造为对入射光进行光电转换以产生光电流；
转换电路，其被构造为将所述光电流转换为电压信号；
亮度变化检测电路，其被构造为基于所述电压信号检测所述入射光的亮度变化；和
杂质扩散区域，其被设置在由透镜会聚在所述光电二极管上的所述入射光的光束透过的区域之外，并且所述杂质扩散区域被包括在将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中。
11.根据权利要求10所述的固态摄像元件，包括：
遮光单元，其被构造为遮蔽光入射到所述杂质扩散区域上。
12.根据权利要求11所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖在包括所述光电二极管的半导体层上层叠的配线层的遮光膜。
13.根据权利要求11所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是覆盖包括所述光电二极管的半导体层的光入射侧表面的遮光膜。
14.根据权利要求12所述的固态摄像元件，其中
所述遮光膜
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，在侧视图中从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
15.根据权利要求11所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
是在配线层中为了遮光目的而设置的配线，所述配线层被设置为相对于所述杂质扩散区域靠近所述入射光入射的一侧。
16.根据权利要求15所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
被设置在与所述杂质扩散区域重叠的位置处，在平面图中包括所述杂质扩散区域，并且在侧视图中从所述杂质扩散区域的外周起的突出宽度等于或大于侧视图中距所述杂质扩散区域的距离。
17.根据权利要求15所述的固态摄像元件，其中
所述为了遮光目的而设置的配线
包括在平面图中至少部分重叠的多层配线。
18.根据权利要求11所述的固态摄像元件，其中
所述遮光单元
包括填充在沟槽中的遮光部件，所述沟槽设置于通过热载流子发光的有源元件与所述杂质扩散区域之间。
19.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中
所述杂质扩散区域
连接到将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中包括的电容元件。
20.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中
所述杂质扩散区域
连接到复位晶体管的栅极，所述复位晶体管对将所述电压信号输入到所述亮度变化检测电路的电路中包括的电容元件进行放电和复位。
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