CN116195267A - 摄像装置 - Google Patents
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Abstract
摄像装置具备:对置电极;光电转换层,将光转换为信号电荷;多个像素电极,各自收集信号电荷,所述多个像素电极具有多个组,该多个组的各个组包括高灵敏度像素所包括的第1像素电极、以及低灵敏度像素所包括的第2像素电极;以及辅助电极,在平面图中位于多个组的各个组中的第1像素电极与第2像素电极之间,被共通地包括在高灵敏度像素和低灵敏度像素中。在多个组的各个组中,第1像素电极与辅助电极之间的距离不同于第2像素电极与辅助电极之间的距离。
Description
技术领域
本公开涉及摄像装置。
背景技术
近年来,在CCD(电荷耦合器件(Charge Coupled Device))图像传感器及CMOS(Complementary MOS)图像传感器等摄像装置中,提出了用于实现宽动态范围摄影的提案。例如,在专利文献1中,公开了能够扩大动态范围的摄像装置。在专利文献1的摄像装置中,在高灵敏度像素单元中配置有面积大的光电二极管,而在低灵敏度像素单元中配置有面积小的光电二极管。另外,在专利文献2中,提出了在具有光电转换层的摄像装置中能够扩大动态范围的摄像装置的提案。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4018820号公报
专利文献2:日本特许第6213743号公报
专利文献3:日本特开2017-46333号公报
专利文献4:日本特开2017-135696号公报
发明内容
本发明所要解决的课题
但是,在专利文献1的摄像装置中,在低灵敏度像素单元内产生的电荷越饱和,在照度高的情况下,越难以动态地降低灵敏度来抑制饱和,动态范围减小。另外,在专利文献2的摄像装置中,相互相邻的像素间的混色有时成为问题,为了抑制混色而需要尽可能缩小用于收集信号电荷的像素电极面积,并增大相邻的像素电极间距离。因此,为了抑制混色,信号电荷的捕集效率降低。
于是,在本公开中,提供能够高效地捕集信号电荷、能够抑制相邻像素间的混色并且以宽动态范围摄影的摄像装置。
用于解决课题的手段
本公开的一个方式所涉及的摄像装置具备:对置电极;光电转换层,将光转换为信号电荷;多个像素电极,隔着所述光电转换层与所述对置电极对置,各自收集所述信号电荷,所述多个像素电极具有多个组,该多个组的各个组包括高灵敏度像素所包括的第1电极、以及灵敏度比所述高灵敏度像素低的低灵敏度像素所包括的第2电极;以及辅助电极,在平面图中位于所述多个组的各个组中的所述第1电极与所述第2电极之间,隔着所述光电转换层与所述对置电极对置,且被共通地包括在所述高灵敏度像素和所述低灵敏度像素中。在所述多个组的各个组中,所述第1电极与所述辅助电极之间的距离不同于所述第2电极与所述辅助电极之间的距离。
此外,本公开的概括或者具体的方式也可以由元件、设备或者装置实现。另外,本公开的概括或者具体的方式也可以通过元件、设备及装置的任意组合来实现。所公开的实施方式的追加的效果及优点根据说明书及附图而明确。效果以及/或者优点通过说明书及附图所公开的各种实施方式或者特征而分别提供,为了得到其中1个以上而不需要全部的效果以及/或者优点。
发明效果
根据本公开的一个方式,提供能够高效地捕集信号电荷、能够抑制相邻像素间的混色并且以宽动态范围摄影的摄像装置。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的摄像装置的例示性的构成的框图。
图2是表示实施方式1所涉及的像素的电路构成例的图。
图3是表示实施方式1所涉及的像素的其他电路构成例的图。
图4是表示实施方式1所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图5是图4的V-V线处的实施方式1所涉及的像素的概略截面图。
图6A是图4的VIa-VIa线处的实施方式1所涉及的像素的概略截面图。
图6B是不具备辅助电极的像素的概略截面图。
图7是实施方式1的变形例所涉及的像素的概略截面图。
图8是表示实施方式2所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图9是图8的IX-IX线处的实施方式2所涉及的像素的概略截面图。
图10是用于说明像素电极的电荷捕获区域的概略截面图。
图11是表示实施方式2的变形例1所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图12是表示实施方式3所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图13是图12的XIII-XIII线处的实施方式3所涉及的像素的概略截面图。
图14是表示实施方式3的变形例1所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图15是表示实施方式3的变形例2所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图16是图15的XVI-XVI线处的实施方式3的变形例2所涉及的像素的概略截面图。
图17是表示实施方式4所涉及的像素的电路构成例的图。
图18是表示实施方式4所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图19是图18的XIX-XIX线处的实施方式4所涉及的像素的概略截面图。
图20是实施方式4所涉及的像素的其他例子的概略截面图。
图21是实施方式4所涉及的像素的再其他例子的概略截面图。
图22是实施方式4所涉及的像素的再其他例子的概略截面图。
图23是实施方式4所涉及的像素的再其他例子的概略截面图。
图24是实施方式4所涉及的像素的再其他例子的概略截面图。
图25是表示实施方式5所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图26是图25的XXVI-XXVI线处的实施方式5所涉及的像素的概略截面图。
图27是表示实施方式5的变形例1所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图28是表示实施方式6所涉及的像素的例示性的电极布局的平面图。
图29是表示实施方式7所涉及的相机***的构成的一例的框图。
具体实施方式
(本公开的概要)
本公开的一个方式中的摄像装置具备:对置电极;光电转换层,将光转换为信号电荷;多个像素电极,隔着所述光电转换层与所述对置电极对置,各自收集所述信号电荷,所述多个像素电极具有多个组,该多个组的各个组包括高灵敏度像素所包括的第1电极、以及灵敏度比所述高灵敏度像素低的低灵敏度像素所包括的第2电极;以及辅助电极,在平面图中位于所述多个组的各个组中的所述第1电极与所述第2电极之间,隔着所述光电转换层与所述对置电极对置,且被共通地包括在所述高灵敏度像素和所述低灵敏度像素中。在所述多个组的各个组中,所述第1电极与所述辅助电极之间的距离不同于所述第2电极与所述辅助电极之间的距离。
像这样,通过配置被共通地包括在高灵敏度像素和低灵敏度像素中的辅助电极,能够高效地配置辅助电极,因此能够由辅助电极抑制相邻像素间的混色,并且缩小辅助电极的面积。因此,也抑制了第1电极及第2电极能够捕集信号电荷的区域变小。另外,通过使第1电极与辅助电极的距离不同于第2电极与辅助电极的距离,第1电极及第2电极能够捕集信号电荷的范围不同,能够改变高灵敏度像素相对于低灵敏度像素的灵敏度比。因此,通过将第1电极与辅助电极的距离以及第2电极与辅助电极的距离调节为恰当的距离关系,能够扩大动态范围。由此,摄像装置能够高效地捕集信号电荷,能够抑制相邻像素间的混色并且实现宽动态范围摄影。
另外,例如也可以是,所述多个组的各个组所包括的所述第1电极在平面图中位于第1正方格子的格点上,所述多个组的各个组所包括的所述第2电极在平面图中位于与所述第1正方格子不同的第2正方格子的格点上,所述第1正方格子的单位格子的一边的长度与所述第2正方格子的单位格子的一边的长度相等。
由此,第1正方格子的单位格子的一边的长度与第2正方格子的单位格子的一边的长度相等,因此高灵敏度像素与低灵敏度像素的纵横分辨率相同。因此,摄像装置能够不使分辨率劣化而实现宽动态范围摄影。
另外,例如也可以是,在所述多个组的各个组中,所述第1电极与所述辅助电极之间的所述距离比所述第2电极与所述辅助电极之间的所述距离长。
由此,通过使第1电极与辅助电极的距离比第2电极与辅助电极的距离长,与第1电极与辅助电极的距离和第2电极与辅助电极的距离相同的情况相比,第1电极捕获信号电荷的区域相对于第2电极捕获信号电荷的区域的比例变大。另外,第2电极与辅助电极的耦合电容相对于第1电极与辅助电极的耦合电容的比例变大。结果,能够使高灵敏度像素相对于低灵敏度像素的灵敏度比变大。由此,摄像装置能够进一步扩大动态范围。
另外,例如也可以是,在所述多个组的各个组中,所述第1电极与所述辅助电极之间的所述距离比所述第2电极与所述辅助电极之间的所述距离短。
另外,例如也可以是,所述辅助电极具有面向所述光电转换层的第1表面、以及与所述第1表面相反侧的第2表面,所述摄像装置还具备与所述第2表面连接的第1辅助电极用插塞,所述多个组之中的第1组的所述第1电极与所述多个组之中的第2组的所述第1电极隔着所述辅助电极相互相邻,所述第1辅助电极用插塞在平面图中位于所述第1组的所述第1电极与所述第2组的所述第1电极之间。
像这样,通过将第1辅助电极用插塞配置在相邻的第1电极间,如果在与相互相邻的第1电极分别连接的插塞之间配置第1辅助电极用插塞,则能够削减与相互相邻的第1电极分别连接的插塞之间的电容。由此,摄像装置能够抑制相邻像素间的电混色。
另外,例如也可以是,所述辅助电极具有面向所述光电转换层的第1表面、以及与所述第1表面相反侧的第2表面,所述摄像装置还具备与所述第2表面连接的第2辅助电极用插塞,所述多个组之中的第3组的所述第2电极与所述多个组之中的第4组的所述第2电极隔着所述辅助电极相互相邻,所述第2辅助电极用插塞在平面图中位于所述第3组的所述第2电极与所述第4组的所述第2电极之间。
像这样,通过将第2辅助电极用插塞配置在相互相邻的第2电极间,如果在与相互相邻的第2电极分别连接的插塞之间配置第2辅助电极用插塞,则能够削减与相邻的第2电极分别连接的插塞之间的电容。由此,摄像装置能够抑制相邻像素间的电混色。
另外,例如也可以是,所述辅助电极具有面向所述光电转换层的第1表面、以及与所述第1表面相反侧的第2表面,所述摄像装置还具备与所述第2表面连接的第3辅助电极用插塞,所述多个像素电极包括多个第1电极及多个第2电极,所述多个第1电极各自是所述第1电极,所述多个第2电极各自是所述第2电极,在平面图中,所述多个第2电极之中的距所述第3辅助电极用插塞最近的所述第2电极与所述第3辅助电极用插塞的距离,比所述多个第1电极之中的距所述第3辅助电极用插塞最近的所述第1电极与所述第3辅助电极用插塞的距离短。
像这样,通过使第2电极与第3辅助电极用插塞的距离比第1电极与第3辅助电极用插塞的距离短,与不具备第3辅助电极用插塞的情况相比,第2电极的容量相对于第1电极的容量的比例变大。结果,低灵敏度像素相对于高灵敏度像素的灵敏度比降低。由此,摄像装置能够进一步扩大动态范围。
另外,例如也可以是,在所述多个组的各个组中,在平面图中,所述第1电极的面积比所述第2电极的面积大。
由此,第1电极捕集信号电荷的区域的面积比第2电极捕集信号电荷的区域的面积大。结果,高灵敏度像素相对于低灵敏度像素的灵敏度比变大。由此,摄像装置能够扩大动态范围。
另外,例如也可以是,在所述多个组的各个组中,在平面图中,所述第1电极的面积与所述第2电极的面积相等。
像这样,通过使第1电极的面积与第2电极的面积相同,易于提高电极的品质。
另外,例如也可以是,所述摄像装置还具备:第1电荷积蓄部,积蓄由所述第1电极收集的所述信号电荷;以及第2电荷积蓄部,积蓄由所述第2电极收集的所述信号电荷,所述第2电荷积蓄部的容量比所述第1电荷积蓄部的容量大。
像这样,通过使积蓄低灵敏度像素所包括的第2电极所捕集的信号电荷的第2电荷积蓄部的容量,比积蓄高灵敏度像素所包括的第1电极所捕集的信号电荷的第1电荷积蓄部的容量大,高灵敏度像素相对于低灵敏度像素的灵敏度比变大。由此,摄像装置能够扩大动态范围。
另外,例如也可以是,所述摄像装置具备:第1微透镜,隔着所述对置电极与所述光电转换层对置,在平面图中与所述第1电极重叠。
由此,通过第1微透镜汇聚向第1电极上入射的光,在第1电极上易于生成信号电荷,高灵敏度像素的灵敏度提高。由此,摄像装置能够进一步扩大动态范围。
另外,例如也可以是,所述摄像装置具备:第2微透镜,隔着所述对置电极与所述光电转换层对置,在平面图中与所述第2电极重叠,所述第1微透镜的聚光面积比所述第2微透镜的聚光面积大。
像这样,通过使第1微透镜的聚光面积比第2微透镜的聚光面积大,与第2电极上相比,光更多地向第1电极上入射,高灵敏度像素相对于低灵敏度像素的灵敏度比变大。由此,摄像装置能够进一步扩大动态范围。另外,将光向第1电极上及第2电极上聚光,因此第1电极及第2电极能够高效地捕集信号电荷。
以下,参照附图详细说明本公开的实施方式。
此外,以下说明的实施方式均表示概括性或者具体性的例子。在以下的实施方式中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接方式、步骤、步骤的顺序等为一例,其意图不在于限定本公开。本说明书中说明的各种方式只要不产生矛盾则能够相互组合。另外,在以下的实施方式中的构成要素之中,关于在表示最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。在以下的说明中,具有实质上相同的功能的构成要素由共通的参照标记表示,有时省略说明。
另外,各图是示意图,不一定严密地图示。从而,例如,在各图中比例尺等不必须一致。
另外,在本说明书中,“相等”等表示要素间的关系性的用语、及正方形或者圆形等表示要素的形状的用语、以及数值范围,不是仅表示严格含义的表现,而是意味着在实质上等同的范围例如也包含百分之几程度的差异的表现。
另外,在本说明书中,“上方”及“下方”这样的用语不是指绝对性的空间识别中的上方向(铅直上方)及下方向(铅直下方),而用作基于层叠构成中的层叠顺序通过相对性的位置关系被规定的用语。具体而言,将摄像装置的受光侧设为“上方”,将受光侧的相反侧设为“下方”。关于各部件的“上表面”、“下表面”也同样,将与摄像装置的受光侧对置的面设为“上表面”,将与受光侧的相反侧对置的面设为“下表面”。此外,“上方”、“下方”、“上表面”及“下表面”等用语不过是用于指定部件间的相互的配置,其意图不在于限定摄像装置的使用时的姿态。另外,“上方”及“下方”这样的用语不仅适用于2个构成要素相互空开间隔配置且在2个构成要素之间存在别的构成要素的情况,而且也适用于2个构成要素相互紧贴配置且2个构成要素相接的情况。另外,在本说明书中,“平面图”是指从与半导体基板垂直的方向观察时的视图。
(实施方式1)
说明本实施方式所涉及的摄像装置的构成。
图1是表示本实施方式所涉及的摄像装置1的例示性的构成的框图。如图1所示,摄像装置1具备包括多个像素10的像素阵列30、以及周边电路。像素10例如在半导体基板上以2维排列,由此形成摄像区域。在图1所示的例中,像素10以m行n列的矩阵状配置。在此,m及n是1以上的整数,且m+n≥3。
在图1所示的例中,各像素10的中心位于正方格子的格点上。
在图1所例示的构成中,周边电路包括行扫描电路310、列电路312、信号处理电路313、输出电路314及控制电路311。周边电路既可以被配置在形成有像素阵列30的半导体基板上,也可以将其一部分配置在其他基板上。
行扫描电路310与复位控制线RSTiA、RSTiB及反馈控制线FBi连接。复位控制线RSTiA、RSTiB及反馈控制线FBi与像素阵列30的各行对应设置。即,多个像素10之中的属于第i行的1个以上的像素10与复位控制线RSTiA、RSTiB及反馈控制线FBi连接。在此,i=0,1,···,n-2,n-1。
行扫描电路310与图1中未图示的地址控制线(后述的图2中的地址控制线SELA、SELB)连接。地址控制线也与复位控制线RSTiA、RSTiB及反馈控制线FBi同样,与像素阵列30的各行对应设置,与属于第i行的1个以上的像素10连接。行扫描电路310通过向地址控制线施加规定的电压,以行为单位选择像素10,进行信号电压的读出以及后述的复位动作。行扫描电路310也被称为垂直扫描电路。
列电路312与垂直信号线SIGjA、SIGjB连接。垂直信号线SIGjA、SIGjB与像素阵列30的各列对应设置。即,多个像素10之中的属于第j列的1个以上的像素10与垂直信号线SIGjA、SIGjB连接。在此,j=0,1,2,3,···,m-1。从由行扫描电路310以行为单位选择的像素10输出的输出信号经由垂直信号线SIGjA、SIGjB向列电路312读出。列电路312针对从像素10读出的输出信号,进行以相关双采样为代表的噪音抑制信号处理及模拟-数字转换(AD转换)等。
信号处理电路313对从像素10取得的图像信号施以各种处理。在本说明书中,“图像信号”是指经由垂直信号线SIGjA、SIGjB读出的信号之中的用于形成图像的输出信号。如后详述,像素10具有高灵敏度的第1摄像单元以及低灵敏度且高饱和的第2摄像单元,由列电路312从第1摄像单元读出高灵敏度图像信号以及从第2摄像单元读出低灵敏度图像信号。在本说明书中,第1摄像单元是高灵敏度像素的一例,第2摄像单元是低灵敏度像素的一例。第1摄像单元及第2摄像单元例如是像素10所包括的子像素。信号处理电路313例如基于由列电路312读出的高灵敏度图像信号及低灵敏度图像信号,形成宽动态范围图像。信号处理电路313的输出经由输出电路314向摄像装置1的外部读出。信号处理电路313例如针对多个像素10中的各个像素10,进行基于从1个像素10所包括的第1摄像单元及第2摄像单元输出的高灵敏度图像信号及低灵敏度图像信号中的至少一方生成1个亮度值等的图像数据的处理。
控制电路311例如接受从摄像装置1的外部赋予的指令数据及时钟等,对摄像装置1整体进行控制。控制电路311例如具有定时发生器,向行扫描电路310及列电路312等供给驱动信号。
图2是表示本实施方式所涉及的像素10的电路构成例的图。像素10在同一像素内具有灵敏度高的第1摄像单元100a以及灵敏度比第1摄像单元100a低的第2摄像单元100b。第1摄像单元100a相对于第2摄像单元100b的灵敏度比大于1。灵敏度比例如是在相同强度的光以相同时间入射至第1摄像单元100a及第2摄像单元100b的情况下,第1摄像单元100a相对于第2摄像单元100b而言的信号电荷的积蓄量相对于信号电荷的饱和容量的比例之比。
第1摄像单元100a为了承担照度低的情况下的摄像而作为低噪声单元发挥功能。如下所述,通过使用第1摄像单元100a及第2摄像单元100b,易于实现动态范围更宽的场景的摄影。第1摄像单元100a具有:将光转换为电信号的第1光电转换部120、以及与第1光电转换部120电连接且读出由第1光电转换部120生成的电信号的第1检测电路200。
第1光电转换部120使用入射至感光区域的光来生成电信号。第1光电转换部120例如包括由有机材料或者非晶硅等无机材料形成的光电转换层110。光电转换层110通过光电转换,例如产生空穴-电子对。以下,以第1光电转换部120是包括光电转换层110的层叠型构成为例进行说明。
第1光电转换部120被设置在配置有第1放大晶体管205的例如半导体基板等基板上。第1光电转换部120具有第1像素电极102、对置电极111、以及被配置在第1像素电极102与对置电极111之间的光电转换层110。例如,第1像素电极102及后述的第2像素电极103按多个像素10中的每个像素10设置。例如,相互相邻的2个像素10通过在第1像素电极102彼此之间及第2像素电极103彼此之间设置间隙来电分离。另外,第1像素电极102与第2像素电极103也被电分离。第1像素电极102与电荷积蓄节点FD1连接。电荷积蓄节点也被称为“浮动扩散节点”。在本说明书中,电荷积蓄节点FD1是积蓄由第1像素电极102收集的信号电荷的第1电荷积蓄部的一部分。另外,第1电荷积蓄部包括与电荷积蓄节点FD1连接的电极、晶体管及电容元件的至少一部分。
对置电极111是被配置在光电转换层110的受光面侧的电极,由ITO(氧化铟锡(Indium Tin Oxide))等透明导电性材料形成。在摄像装置1工作时,对置电极111被施加规定的电压Vp。对置电极111及光电转换层110既可以对于全部像素10中的各个像素10共通地形成,也可以按由几个像素10构成的每个像素块形成。另外,对置电极111及光电转换层110既可以对于第1摄像单元100a及第2摄像单元100b共通地形成,也可以对于第1摄像单元100a及第2摄像单元100b各自个别地形成。
通过向对置电极111施加电压Vp,能够由第1像素电极102捕集通过光电转换在光电转换层110中产生的空穴-电子对之中的空穴及电子中的某一方。在利用空穴作为信号电荷的情况下,对置电极111被施加例如10V左右的电压作为电压Vp。通过使对置电极111的电位比第1像素电极102的电位高,能够将空穴积蓄至电荷积蓄节点FD1。以下,说明利用空穴作为信号电荷的例子。此外,也可以利用电子作为信号电荷。在该情况下,使对置电极111的电位比第1像素电极102低即可。
此外,作为电压Vp,既可以对于全部像素10中的各个像素10供给共通的电压,例如也可以按由几个像素10构成的每个像素块供给不同的电压。通过按每个像素块供给不同的电压,能够使各像素10的灵敏度可变。另外,作为电压Vp,既可以对于第1摄像单元100a及第2摄像单元100b供给共通的电压,也可以对于第1摄像单元100a及第2摄像单元100b各自供给不同的电压。
在电荷积蓄节点FD1上连接有第1放大晶体管205的控制端子。控制端子例如是栅极。
第1检测电路200具有第1放大晶体管205、第1选择晶体管206、第1复位晶体管202和反馈电路。
以下只要没有特别说明,就说明使用N沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor))作为晶体管的例子。此外,半导体基板不限定于其整体为半导体的基板。半导体基板也可以是在形成感光区域一侧的表面设置有半导体层的绝缘性基板等。
第1放大晶体管205的栅极与第1光电转换部120连接。第1放大晶体管205放大由第1光电转换部120生成的电信号。第1放大晶体管205的源极及漏极中的一方与第1选择晶体管206的源极及漏极中的一方连接。第1放大晶体管205的源极及漏极中的另一方与供给电源电压VDD的电源线连接。
第1选择晶体管206的源极及漏极中的一方与第1放大晶体管205的源极及漏极中的一方连接。第1选择晶体管206的源极及漏极中的另一方与垂直信号线208a连接。垂直信号线208a对应于图1中的垂直信号线SIGjA。通过与行扫描电路310连接的地址控制线SELA的电压,对第1选择晶体管206的栅极进行控制。第1选择晶体管206选择性地输出由第1放大晶体管205放大后的信号。
第1复位晶体管202的源极及漏极中的一方与电荷积蓄节点FD1连接。第1复位晶体管202的源极及漏极中的另一方与节点RD连接。节点RD是形成在带域控制晶体管207、第1电容元件203及第2电容元件204之间的节点。通过复位控制线RSTA的电压,对第1复位晶体管202的栅极进行控制。复位控制线RSTA对应于图1中的复位控制线RSTiA。第1复位晶体管202将与第1光电转换部120的第1像素电极102连接的电荷积蓄节点FD1复位(换言之初始化)。
带域控制晶体管207的源极及漏极中的一方与节点RD连接。带域控制晶体管207的源极及漏极中的另一方与反馈线209a连接。通过反馈控制线FBA的电压,对带域控制晶体管207的栅极进行控制。反馈控制线FBA对应于图1中的反馈控制线FBi。带域控制晶体管207进行反馈电路的带域控制。带域控制晶体管207被配置在反馈路径上,经由反馈线209a与反相放大器300的输出连接。反相放大器300的一方的输入为基准电压VREF,另一方的输入与垂直信号线208a连接。
第2电容元件204被电连接在电荷积蓄节点FD1与带域控制晶体管207的源极及漏极中的一方之间。第1电容元件203具有比第2电容元件204大的电容值,被连结在第2电容元件204与基准电压VR之间。第1电容元件203及第2电容元件204例如是MOM(金属-氧化物-金属(Metal-Oxide-Metal))电容、MIM(金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal))电容、MOS(金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor))电容或者沟槽电容。
反馈电路具有反相放大器300,形成使在关断第1复位晶体管202时产生的kTC噪声负反馈的反馈路径。通过反相放大器300,能够提高反馈路径的增益,而且提高噪声抑制效果。
第2摄像单元100b作为高饱和单元发挥功能。高饱和意味着积蓄的信号电荷不容易饱和。也就是说,第2摄像单元100b通过捕集的信号电荷的量少以及能够积蓄信号电荷的容量大之中的至少一方的作用,与第1摄像单元100a相比,积蓄的电荷不容易饱和。因此,第2摄像单元100b的灵敏度比第1摄像单元100a的灵敏度低。
第2摄像单元100b具有将光转换为电信号的第2光电转换部130、以及与第2光电转换部130电连接且读出由第2光电转换部130生成的电信号的第2检测电路210。关于第2摄像单元100b的各构成要素之中的与第1摄像单元100a具有同样的功能的构成要素,省略或者简化说明。
第2光电转换部130与第1光电转换部120同样使用入射至感光区域的光来生成电信号。
第2光电转换部130例如与第1光电转换部120同样被设置在半导体基板等基板上。第2光电转换部130具有第2像素电极103、对置电极111、以及被配置在第2像素电极103与对置电极111之间的光电转换层110。第2像素电极103与电荷积蓄节点FD2连接。在本说明书中,电荷积蓄节点FD2是积蓄由第2像素电极103收集的信号电荷的第2电荷积蓄部的一部分。另外,第2电荷积蓄部包括与电荷积蓄节点FD2连接的电极、晶体管及电容元件的至少一部分。
第2检测电路210具有第2放大晶体管215、第2选择晶体管216和第2复位晶体管217。
第2放大晶体管215的栅极与第2光电转换部130连接。第2放大晶体管215放大由第2光电转换部130生成的电信号。第2选择晶体管216的源极及漏极中的一方与第2放大晶体管215的源极及漏极中的一方连接。
第2选择晶体管216的源极及漏极中的另一方与垂直信号线208b连接。垂直信号线208b对应于图1中的垂直信号线SIGjB。通过与行扫描电路310连接的地址控制线SELB的电压,对第2选择晶体管216的栅极进行控制。第2选择晶体管216选择性地输出由第2放大晶体管215放大后的信号。
第2复位晶体管217的源极及漏极中的一方与电荷积蓄节点FD2连接。第2复位晶体管217的源极及漏极中的另一方与复位线209b连接。通过复位控制线RSTB的电压,对第2复位晶体管217的栅极进行控制。复位控制线RSTB对应于图1中的复位控制线RSTiB。第2复位晶体管217将与第2光电转换部130的第2像素电极103连接的电荷积蓄节点FD2复位(换言之初始化)。
第1摄像单元100a承担暗场景的摄像,因此具有低噪声特性,但不特别需要高饱和特性。另一方面,第2摄像单元100b承担明亮场景的摄像,因此具有高饱和特性。但是,在明亮场景的摄像中,向摄像装置1入射的光量多,由散粒噪声决定摄像特性,因此第2摄像单元100b不特别需要低噪声特性。
第1摄像单元100a具备反馈电路,因此能够大幅抑制在关断第1复位晶体管202时产生的噪声。
此外,也可以在第2摄像单元100b中与第1摄像单元100a同样设置反相放大器,并将反相放大器的输出与复位线209b连接等,在第2摄像单元100b中也包括反馈电路,从而减小第2摄像单元100b的噪声。
另外,像素10的电路构成不限于图2所示的例子,例如也可以构成为在像素内形成有反馈电路。图3是表示本实施方式所涉及的像素的其他电路构成例的图。本实施方式所涉及的摄像装置1也可以替代像素10而具备像素10a。图3所示的像素10a替代像素10的具有第1检测电路200的第1摄像单元100a,而具有第1摄像单元100a1,该第1摄像单元100a1具有第1检测电路200a。
在第1摄像单元100a1的第1检测电路200a中,带域控制晶体管207的源极及漏极中的另一方经由反馈线209c,与第1放大晶体管205和第1选择晶体管206连接。另外,第1放大晶体管205的源极及漏极中的另一方与切换电路50所包括的开关元件51a的一端及开关元件51b的一端连接。开关元件51a的另一端与电源电压VDD连接。开关元件51b的另一端与基准电位VSS连接。
通过这样的在像素内形成有反馈电路的第1摄像单元100a1,也能够抑制在关断第1复位晶体管202时产生的噪声。利用反馈电路抑制噪声的详细情况在专利文献3中说明。为了参考,将专利文献3的全部公开内容引用至本说明书中。
另外,像素10的电路构成也可以是如专利文献4所公开的其他构成。
接下来,说明摄像装置1所具备的多个像素电极的布局。图4是表示像素10的例示性的电极布局的平面图。图4是透视了比第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104靠上侧(换言之Z轴的正侧)的构成要素的情况下的平面图。这在以下说明的表示电极布局的平面图中也是同样的。
图4所示的像素电极区域20是与图2的具有第1摄像单元100a及第2摄像单元100b的像素10对应的区域。在像素电极区域20中,设置有第1像素电极102、第2像素电极103和辅助电极104。此外,以下为了区别相互相邻的像素10分别具备的2个第1像素电极102,有时将该2个第1像素电极102称为第1像素电极102a及第1像素电极102b。同样,有时将相互相邻的像素10分别具备的2个第2像素电极103称为第2像素电极103a及第2像素电极103b。
像素10具备:包括第1摄像单元100a所包括的第1像素电极102和第2摄像单元100b所包括的第2像素电极103在内的1个组、以及辅助电极104。因此,摄像装置1所具备的多个像素电极具有多个组,该多个组的各个组包括第1摄像单元100a所包括的第1像素电极102、以及第2摄像单元100b所包括的第2像素电极103。在本说明书中,1个组例如表示1个像素10所具备的第1像素电极102及第2像素电极103。例如,某像素10中的第1像素电极102及第2像素电极103也能够解读为某组中的第1像素电极102及第2像素电极103。
如图4所示,在1个像素电极区域20中设置的第1像素电极102a及第2像素电极103a的周围,配置有共通的辅助电极104。辅助电极104被共通地包括在第1摄像单元100a和第2摄像单元100b中。辅助电极104位于第1像素电极102a与第2像素电极103a之间。在平面图中,在第1像素电极102a与第2像素电极103a之间例如仅配置有1个辅助电极104。另外,例如,在平面图中,第1像素电极102a及第2像素电极103a各自被1个共通的辅助电极104包围。
另外,对于相互相邻的像素电极区域20也配置有共通的辅助电极104。辅助电极104被共通地包括在相互相邻的像素10中。辅助电极104既可以对于全部像素10中的各个像素10共通地形成,也可以按由几个像素10构成的每个像素块形成。例如,仅1个辅助电极104被共通地包括在相互相邻的像素10中。辅助电极104在平面图中,位于相邻的像素10各自具备的第1像素电极102a与第1像素电极102b之间。另外,辅助电极104在平面图中,位于相邻的像素10各自具备的第2像素电极103a与第2像素电极103b之间。另外,辅助电极104位于相邻的像素10中的一方所具备的第1像素电极102b与另一方所具备的第2像素电极103a之间。
辅助电极104例如与省略图示的电压供给电路或者地等连接,被保持为规定的电位。辅助电极104与第1像素电极102及第2像素电极103被电分离。如上所述,在利用空穴作为信号电荷的情况下,通过使辅助电极104的电位比对置电极111的电位低,能够将信号电荷吸引至辅助电极104。因此,通过在相邻像素间配置的辅助电极104,能够抑制相邻像素间的混色。辅助电极104的电位例如是固定的电位,但也可以变动。
在第1像素电极102上,连接有用于将第1像素电极102与电荷积蓄节点FD1电连接的第1电极用插塞105。在多个像素10各自具备的第1像素电极102上,分别连接有对应的第1电极用插塞105。第1电极用插塞105例如在平面图中位于对应的第1像素电极102的中心。在第2像素电极103上,连接有用于将第2像素电极103与电荷积蓄节点FD2电连接的第2电极用插塞106。在多个像素10各自具备的第2像素电极103上,分别连接有对应的第2电极用插塞106。第2电极用插塞106例如在平面图中位于对应的第2像素电极103的中心。
此外,以下为了区别与相互相邻的第1像素电极102分别连接的2个第1电极用插塞105,有时将该2个第1电极用插塞105称为第1电极用插塞105a及第1电极用插塞105b。同样,有时将与相互相邻的第2像素电极103分别连接的2个第2电极用插塞106称为第2电极用插塞106a及第2电极用插塞106b。
第1像素电极102以第1像素电极102的中心以间距pitch_h的间隔形成正方格子的方式排列为阵列状。也就是说,多个像素10各自包括的第1像素电极102在平面图中位于单位格子的一边的长度为间距pitch_h的第1正方格子的格点上。
第2像素电极103以第2像素电极103的中心以间距pitch_l的间隔形成正方格子的方式排列为阵列状。也就是说,多个像素10各自包括的第2像素电极103在平面图中位于与第1正方格子不同且单位格子的一边的长度为间距pitch_l的第2正方格子的格点上。
在图4中,间距pitch_h与间距pitch_l相等。在该情况下,包括第1像素电极102的第1摄像单元100a的分辨率与包括第2像素电极103的第2摄像单元100b的分辨率相同。因此,摄像装置1能够不使分辨率劣化而实现宽动态范围摄影。
在多个像素10的各个像素10中,将第1像素电极102(例如第1像素电极102a)与辅助电极104之间的距离设为距离S_h,并将第2像素电极103(例如与第1像素电极102a相同的像素10所包括的第2像素电极103a)与辅助电极104之间的距离设为距离S_l的情况下,在图4中,距离S_h与距离S_l相等。
距离S_h是平面图中的相互相邻的第1像素电极102与辅助电极104的间隙的距离的平均值。该间隙的距离的平均值例如也可以是将平面图中的第1像素电极102的外缘的各点与辅助电极104之间的最短距离对于第1像素电极102的外缘的整周取平均而得到的值。另外,距离S_l是平面图中的相互相邻的第2像素电极103与辅助电极104的间隙的距离的平均值。该间隙的距离的平均值例如也可以是将平面图中的第2像素电极103的外缘的各点与辅助电极104之间的最短距离对于第2像素电极103的外缘的整周取平均而得到的值。在如图4所示相邻的第1像素电极102与辅助电极104以一定的间隔相离的情况下,距离S_h在各个像素10中,是平面图中的第1像素电极102与辅助电极104的间隙的距离,也就是说,是第1像素电极102的端部与辅助电极104的端部之间的最短距离。另外,在如图4所示相邻的第2像素电极103与辅助电极104以一定的间隔相离的情况下,距离S_l在各个像素10中,是平面图中的第2像素电极103与辅助电极104的间隙的距离,也就是说,是第2像素电极103的端部与辅助电极104的端部之间的最短距离。
此外,在多个像素10的各个像素10中,距离S_h也可以与距离S_l不同。由此,详细情况后述,能够改变第1摄像单元100a及第2摄像单元100b的灵敏度,通过调节为恰当的距离关系,能够扩大动态范围。另外,第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104的布局的自由度提高,因此易于提高电极的品质。
在多个像素10的各个像素10中,在平面图中,第1像素电极102的面积比第2像素电极103的面积大。由此,第1像素电极102比第2像素电极103更易于捕集由光电转换层110生成的信号电荷。因此,具有第1像素电极102的第1摄像单元100a的灵敏度易于比具有第2像素电极103的第2摄像单元100b的灵敏度高。
接下来,说明像素10的截面构造。图5是图4的V-V线处的像素10的概略截面图。摄像装置1具备半导体基板2、位于半导体基板2上的绝缘层3、以及具有被形成在半导体基板2上的多个像素10的像素阵列30。在图5中,主要表示关于摄像装置1所具备的1个像素10的截面。如图5所示,在摄像装置1中,像素10具备第1像素电极102、第2像素电极103、辅助电极104、与第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104对置的对置电极111、被第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104与对置电极111夹着的光电转换层110、位于半导体基板2上且对第1像素电极102的电位进行检测的第1检测电路200、以及对第2像素电极103的电位进行检测的第2检测电路210。另外,像素10具备第1电极用插塞105和第2电极用插塞106。另外,像素10具备缓冲层4、密封层5、滤色器112、平坦化层6、第1微透镜113和第2微透镜114。
第1检测电路200及第2检测电路210构成为跨半导体基板2与绝缘层3的界面。在绝缘层3的位于Z轴正侧的主面、也就是说上表面上,形成有第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104。在本说明书中,将Z轴正侧的方向设为上方。第1像素电极102经由第1电极用插塞105与对应的第1检测电路200连接。第2像素电极103经由第2电极用插塞106与对应的第2检测电路210连接。
第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104是用于捕集由光电转换层110生成的信号电荷的电极。第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104与对置电极111隔着光电转换层110对置。辅助电极104捕集由在平面图中位于隔着辅助电极104相邻的第1像素电极102及第2像素电极103、隔着辅助电极104相邻的2个第1像素电极102、或者隔着辅助电极104相邻的2个第2像素电极103之间的光电转换层110生成的信号电荷。
第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104各自例如由氮化钛(TiN)等金属材料构成。第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104各自也可以由铜(Cu)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、铝(Al)或者它们的化合物构成。另外,第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104各自的膜厚是均一的,而且,第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104各自的上表面被平坦化。另外,在相邻的第1像素电极102与辅助电极104的间隙、以及相邻的第2像素电极103与辅助电极104的间隙中,配置有绝缘层3的构成层3e。
第1检测电路200与多个第1像素电极102中的各个第1像素电极102对应设置。第2检测电路210与多个第2像素电极103中的各个第2像素电极103对应设置。第1检测电路200检测由对应的第1像素电极102捕集的信号电荷,并输出与电荷相应的信号电压。第2检测电路210检测由对应的第2像素电极103捕集的信号电荷,并输出与电荷相应的信号电压。第1检测电路200及第2检测电路210例如由MOS电路或者TFT(薄膜晶体管(Thin FilmTransistor))电路等构成。第1检测电路200例如包括栅极与第1像素电极102连接的第1放大晶体管205,第1放大晶体管205输出与信号电荷的量相应的信号电压。第2检测电路210例如包括栅极与第2像素电极103连接的第2放大晶体管215,第2放大晶体管215输出与信号电荷的量相应的信号电压。
第1电极用插塞105将各像素10的第1像素电极102与对应的第1检测电路200电连接。第1电极用插塞105与第1像素电极102的光电转换层110侧的相反侧连接。第2电极用插塞106将各像素10的第2像素电极103与对应的第2检测电路210电连接。第2电极用插塞106与第2像素电极103的光电转换层110侧的相反侧连接。第1电极用插塞105及第2电极用插塞106例如通过将铜(Cu)、钨(W)等导电性材料埋入至绝缘层3中而形成。
半导体基板2例如由硅(Si)等构成。
绝缘层3被形成在半导体基板2上,包括多个构成层3a、3b、3c、3d及3e。以下有时将多个构成层3a、3b、3c、3d及3e称为多个构成层3a至3e。多个构成层3a至3e例如由二氧化硅(SiO 2)等绝缘材料构成。在多个构成层3a至3e各自中,配置有布线及接触插塞等布线层等。此外,绝缘层3所包括的构成层的层数能够任意地设定,不限定于图5所示的5层构成层3a至3e的例子。另外,在多个构成层3a至3e之间,也可以配置由与多个构成层3a至3e不同的绝缘材料构成的绝缘膜。
在第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104被埋入配置的构成层3e的上表面,层叠有光电转换层110。对置电极111、缓冲层4及密封层5依次层叠在光电转换层110的上表面。
光电转换层110是由与接受的光的强度相应地生成信号电荷的光电转换材料构成的层。也就是说,光电转换层110将光转换为信号电荷。光电转换层110被夹在第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104与对置电极111之间。光电转换材料例如是有机半导体材料,包含p型有机半导体及n型有机半导体中的至少一方。光电转换层110例如共通地形成在像素阵列30中,且膜厚是均一的。
对置电极111是与第1像素电极102、第2像素电极103及辅助电极104对置的电极。
在本实施方式中,对置电极111被配置在供摄像装置1的光入射一侧。对置电极111也可以为了使光入射至光电转换层110而具有透光性。作为对置电极111的材料,例如也可以使用ITO(氧化铟锡(Indium Tin Oxide))或者IZO(氧化铟锌(Indium Zinc Oxide))等透明氧化物导电材料。
在密封层5的上表面,层叠有具有与各像素10对应的透射波段的滤色器112。滤色器112例如与各像素10对应地按每个像素10设置。例如,具有与各像素10对应的透射波段的滤色器112在各像素10所包括的第1摄像单元100a与第2摄像单元100b间被共享。
进而,在滤色器112的上表面层叠有平坦化层6。在平坦化层6的上表面,配置有分别与第1像素电极102及第2像素电极103对应的第1微透镜113及第2微透镜114。
第1微透镜113隔着对置电极111与光电转换层110对置,被配置在平面图中与对应的第1像素电极102重叠的位置。例如,在平面图中,第1微透镜113的中心与对应的第1像素电极102的中心重叠。第1微透镜113将入射的光汇聚至与对应的第1像素电极102在平面图中重叠的区域。
第2微透镜114隔着对置电极111与光电转换层110对置,被配置在平面图中与对应的第2像素电极103重叠的位置。例如,在平面图中,第2微透镜114的中心与对应的第2像素电极103的中心重叠。第2微透镜114将入射的光汇聚至与对应的第2像素电极103在平面图中重叠的区域。第2微透镜114将入射的光汇聚至平面图中与对应的第2像素电极103重叠的区域。
第1微透镜113的聚光面积比第2微透镜114的聚光面积大。由此,具有第1像素电极102的第1摄像单元100a的灵敏度易于比具有第2像素电极103的第2摄像单元100b的灵敏度高,能够使第1摄像单元100a相对于第2摄像单元100b的灵敏度比变大。
如上的摄像装置1能够使用一般的半导体制造工艺制造。特别是,在使用硅基板作为半导体基板2的情况下,能够利用各种硅半导体工艺来制造。
接下来,说明辅助电极104抑制混色的效果。图6A是图4的VIa-VIa线处的像素10的概略截面图。在图6A中,表示了跨相邻的2个像素10的截面。在图6A中,仅图示了第1像素电极102a、102b、辅助电极104、第1电极用插塞105a、105b、光电转换层110、对置电极111及构成层3e,对图示进行了简化。
如图6A所示,在相互相邻的像素10各自的第1像素电极102a与第1像素电极102b之间配置有辅助电极104。如果对置电极111被施加电压,则在光电转换层110中产生第1电极电荷捕获区域140a、第1电极电荷捕获区域140b和辅助电极电荷捕获区域142。第1电极电荷捕获区域140a位于第1像素电极102a上,是供第1像素电极102a捕集在光电转换层110中与接受的光的强度相应地产生的信号电荷的区域。第1电极电荷捕获区域140b位于第1像素电极102b上,是供第1像素电极102b捕集信号电荷的区域。辅助电极电荷捕获区域142位于辅助电极104上,是供辅助电极104捕集信号电荷的区域。在第1电极电荷捕获区域140a与第1电极电荷捕获区域140b之间产生辅助电极电荷捕获区域142,因此第1像素电极102a与第1像素电极102b中捕集信号电荷的区域相离,能够抑制相邻像素间的混色。另外,在隔着辅助电极104而相邻的除了第1像素电极102a及第1像素电极102b以外的像素电极中,也通过同样的效果抑制了相邻像素间的混色。
图6B是图6A的像素10不具备辅助电极104的情况下的像素的概略截面图。如图6B所示,由于不具备辅助电极104,因此不产生辅助电极电荷捕获区域142。因此,产生第1电极电荷捕获区域140a与第1电极电荷捕获区域140b重叠的区域即相邻电极电荷捕获区域143。在相邻电极电荷捕获区域143中生成的信号电荷可能被第1电极电荷捕获区域140a和第1电极电荷捕获区域140b双方捕集,因此引起相邻像素间的混色。
如上,本实施方式所涉及的摄像装置1通过具备被共通地包括在第1摄像单元100a和第2摄像单元100b中的辅助电极104,能够高效地捕集信号电荷,能够抑制相邻像素间的混色,并且实现宽动态范围。另外,间距pitch_h与间距pitch_l相等,因此在从摄像装置1输出的宽动态范围图像中,不会由于高灵敏度图像信号及低灵敏度图像信号引起分辨率的劣化。
[变形例1]
接下来,说明实施方式1的变形例1所涉及的摄像装置。本变形例与实施方式1的不同点在于,像素不具备第2微透镜114。以下,以与实施方式1的区别点为中心进行说明,省略或者简化共通点的说明。
图7是本变形例所涉及的像素10b的概略截面图。如图7所示,像素10b构成为相对于图5所示的像素10删除了位于第2像素电极103的上方的第2微透镜114。根据本构成,向平面图中与第2像素电极103重叠的区域的光电转换层110的聚光率降低,包括第2像素电极103的第2摄像单元100b的灵敏度降低。结果,第1摄像单元100a相对于第2摄像单元100b的灵敏度比变大,本变形例所涉及的摄像装置能够扩大动态范围。
(实施方式2)
接下来,说明实施方式2所涉及的摄像装置。本实施方式与实施方式1的不同点在于,距离S_h与距离S_l不同,具体而言,距离S_h比距离S_l长。以下,以与实施方式1的区别点为中心进行说明,省略或者简化共通点的说明。
图8是表示本实施方式所涉及的像素11的例示性的电极布局的平面图。如图8所示,在与像素11对应的像素电极区域21中,相对于图4所示的像素电极区域20而言不同点在于,从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h与从第2像素电极103到辅助电极104的距离S_l不同,具体而言,距离S_h比距离S_l长。也就是说,在多个像素11的各个像素11中,距离S_h比距离S_l长。详细情况后述,通过像这样将距离S_h和距离S_l调节为恰当的距离关系,能够扩大动态范围。
图9是图8的IX-IX线处的像素11的概略截面图。通过采用本构成,在像素11中,与上述的像素10相比,距离S_h相同,因此第1像素电极102与辅助电极104之间的耦合电容相同,但距离S_l较短,因此第2像素电极103与辅助电极104之间的耦合电容较大。由此,在像素11中,与像素10的构成相比,包括第1像素电极102的第1摄像单元100a相对于包括第2像素电极103的第2摄像单元100b的灵敏度比进一步变大。由此,本实施方式所涉及的摄像装置能够抑制相邻像素间的混色,并且实现更宽的动态范围。
图10是用于说明像素电极的电荷捕获区域的概略截面图。图10的部分(a)是将图5的一部分、具体而言从像素10的构成层3e到对置电极111的部分扩大的图。另外,图10的部分(b)是将图9的一部分、具体而言从像素11的构成层3e到对置电极111的部分扩大的图。图10的部分(c)是使距离S_h与距离S_l之差比图10的部分(b)大的情况下的图。在图10的部分(a)、(b)及(c)中,仅图示了第1像素电极102、辅助电极104、第1电极用插塞105、第2电极用插塞106、光电转换层110、对置电极111及构成层3e,对图示进行了简化。
如果对置电极111被施加电压,则在光电转换层110中产生第1电极电荷捕获区域140、第2电极电荷捕获区域141和辅助电极电荷捕获区域142。第2电极电荷捕获区域141位于第2像素电极103上,是供第2像素电极103捕集由光电转换层110与接受的光的强度相应地产生的信号电荷的区域。第1电极电荷捕获区域140及辅助电极电荷捕获区域142如图6A的说明所述。
相对于图10的部分(a)的构成,在图10的部分(b)的构成中距离S_l较短,因此第2像素电极103上的第2电极电荷捕获区域141较小。结果,相对于图10的部分(a)的构成,在图10的部分(b)的构成中,包括第2像素电极103的第2摄像单元100b的灵敏度较低,能够实现更宽的动态范围。另外,与图10的部分(b)的构成相比,在图10的部分(c)的构成中,距离S_h较长,因此第1像素电极102上的第1电极电荷捕获区域140较大。结果,与图10的部分(b)的构成相比,在图10的部分(c)的构成中,包括第1像素电极102的第1摄像单元100a的灵敏度较高,能够实现更宽的动态范围。也就是说,距离S_h与距离S_l相比越长,动态范围越扩大。
如上,在本实施方式所涉及的摄像装置中,与距离S_h和距离S_l相同的情况相比,第1像素电极102的容量相对于第2像素电极103的容量的比例较小,第1摄像单元100a的电灵敏度提高。进而,与距离S_h和距离S_l相同的情况相比,第1电极电荷捕获区域140的大小相对于第2电极电荷捕获区域141的大小的比例较大,第1摄像单元100a的光学灵敏度较高。结果,本实施方式所涉及的摄像装置能够抑制相邻像素间的混色并且实现宽动态范围。
[变形例1]
接下来,说明实施方式2的变形例所涉及的摄像装置。在本变形例中,与实施方式2的构成相比第1像素电极102的面积较小。以下,以与实施方式1及实施方式2以及各变形例的区别点为中心进行说明,省略或者简化对共通点的说明。
图11是表示本变形例所涉及的像素11a的例示性的电极布局的平面图。如图11所示,在与像素11a对应的像素电极区域21a中,相对于图8所示的像素电极区域21,第1像素电极102的面积较小,而且,从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h进一步增大。因此,在像素11a中,与像素11相比,第1像素电极102与辅助电极104的耦合电容进一步减小,第1摄像单元100a的电灵敏度提高。由此,本变形例的摄像装置能够使第1摄像单元100a相对于第2摄像单元100b的灵敏度比变大,能够实现宽动态范围。其中,由于第1像素电极102的面积变小的影响,第1像素电极102能够捕集由光电转换层110生成的信号电荷的区域变小,但通过提高第1微透镜113的聚光效率,能够抑制第1摄像单元100a的光学灵敏度降低。
(实施方式3)
接下来,说明实施方式3所涉及的摄像装置。本实施方式与实施方式2的不同点在于,摄像装置具备与辅助电极104连接的辅助电极用插塞。以下,以与实施方式1及实施方式2以及各变形例的区别点为中心进行说明,省略或者简化对共通点的说明。
图12是表示本实施方式所涉及的像素12的例示性的电极布局的平面图。如图12所示,像素电极区域22是与像素12对应的区域。像素12构成为相对于图8所示的像素11还具备辅助电极用插塞107。在本实施方式中,在相邻的第1像素电极102a与第1像素电极102b之间,配置有与辅助电极104连接的辅助电极用插塞107。也就是说,辅助电极用插塞107在平面图中位于隔着辅助电极104相互相邻的第1像素电极102a与第1像素电极102b之间。辅助电极用插塞107例如共通地配置在相互相邻的像素12中。在本实施方式中,第1像素电极102a是第1组的第1电极的一例,第1像素电极102b是第2组的第1电极的一例。另外,辅助电极用插塞107是第1辅助电极用插塞的一例。
辅助电极用插塞107例如在平面图中位于将与第1像素电极102a连接的第1电极用插塞105a和与第1像素电极102b连接的第1电极用插塞105b连结的线上。此外,辅助电极用插塞107也可以在平面图中不位于将第1电极用插塞105a与第1电极用插塞105b连结的线上。
另外,在图12所示的例中,位于第1像素电极102a与第1像素电极102b之间的辅助电极用插塞107的数量是1个,但也可以在第1像素电极102a与第1像素电极102b之间配置多个辅助电极用插塞107。
图13是图12的XIII-XIII线处的像素12的概略截面图。如图13所示,辅助电极用插塞107与辅助电极104的光电转换层110侧的相反侧连接。另外,辅助电极用插塞107配置为:辅助电极用插塞107与第1电极用插塞105a的距离以及辅助电极用插塞107与第1电极用插塞105b距离,比第1电极用插塞105a与第1电极用插塞105b的距离短。像这样,通过将辅助电极用插塞107配置在第1电极用插塞105a与第1电极用插塞105b之间,能够大幅削减第1电极用插塞105a与第1电极用插塞105b之间的耦合电容,因此能够减小相邻像素间的电混色。
[变形例1]
接下来,说明实施方式3的变形例1所涉及的摄像装置。在本变形例中,辅助电极用插塞的配置与实施方式3不同。以下,以与实施方式1至实施方式3及各变形例的区别点为中心进行说明,省略或者简化对共通点的说明。
图14是表示本变形例所涉及的像素12a的例示性的电极布局的平面图。如图14所示,像素电极区域22a是与像素12a对应的区域。像素12a构成为替代图12所示的像素12中的辅助电极用插塞107而具备辅助电极用插塞108。在本变形例中,在相互相邻的第2像素电极103a与第2像素电极103b之间,配置有与辅助电极104连接的辅助电极用插塞108。也就是说,辅助电极用插塞108在平面图中位于隔着辅助电极104相互相邻的第2像素电极103a与第2像素电极103b之间。在本变形例中,第2像素电极103a是第3组的第2电极的一例,第2像素电极103b是第4组的第2电极的一例。另外,辅助电极用插塞108是第2辅助电极用插塞的一例。辅助电极用插塞108与辅助电极104的与图14中未图示的光电转换层110侧相反的一侧连接。
辅助电极用插塞108例如在平面图中位于将与第2像素电极103a连接的第2电极用插塞106a和与第2像素电极103b连接的第2电极用插塞106b连结的线上。此外,辅助电极用插塞108在平面图中也可以不位于将第2电极用插塞106a与第2电极用插塞106b连结的线上。另外,在图14所示的例中,辅助电极用插塞108不位于将第1电极用插塞105a与第1电极用插塞105b连结的线上。
另外,在图14所示的例中,位于第2像素电极103a与第2像素电极103b之间的辅助电极用插塞108的数量是2个,但在第2像素电极103a与第2像素电极103b之间既可以配置1个辅助电极用插塞108,也可以配置3个以上的辅助电极用插塞108。
通过将辅助电极用插塞108配置在第2像素电极103a与第2像素电极103b之间,在第2电极用插塞106a与辅助电极用插塞108之间以及第2电极用插塞106b与辅助电极用插塞108之间产生耦合电容。因此,包括第2像素电极103的第2摄像单元100b的电灵敏度降低。由此,第1摄像单元100a相对于第2摄像单元100b的灵敏度比变大,能够通过辅助电极104抑制相邻像素间的混色,并且扩大动态范围。
另外,通过将辅助电极用插塞108配置在第2电极用插塞106a与第2电极用插塞106b之间,能够大幅削减第2电极用插塞106a与第2电极用插塞106b之间的耦合电容,因此能够减小相邻像素间的电混色。
[变形例2]
接下来,说明实施方式3的变形例2所涉及的摄像装置。在本变形例中,辅助电极用插塞的配置与实施方式3及实施方式3的变形例1不同。以下,以与实施方式1至实施方式3及各变形例的区别点为中心进行说明,省略或者简化对共通点的说明。
图15是表示本变形例所涉及的像素12b的例示性的电极布局的平面图。如图15所示,像素电极区域22b是与像素12b对应的区域。像素12b构成为替代图12所示的像素12中的辅助电极用插塞107而具备辅助电极用插塞109。在本变形例中,在相邻的第1像素电极102与第2像素电极103之间,配置有与辅助电极104连接的辅助电极用插塞109。在本变形例中,辅助电极用插塞109是第3辅助电极用插塞的一例。
辅助电极用插塞109被配置为,在平面图中,多个像素12b各自包括的第2像素电极103之中的距辅助电极用插塞109最近的第2像素电极103与辅助电极用插塞109的距离,比多个像素12b各自包括的第1像素电极102之中的距辅助电极用插塞109最近的第1像素电极102与辅助电极用插塞109的距离短。辅助电极用插塞109例如在平面图中位于同一像素12b所包括的第1像素电极102与第2像素电极103之间。在本变形例中,辅助电极用插塞109是第3辅助电极用插塞的一例。此外,辅助电极用插塞109只要位于相互相邻的第1像素电极102与第2像素电极103之间即可,也可以不是位于同一像素12b所包括的第1像素电极102与第2像素电极103之间。
辅助电极用插塞109例如在平面图中位于将相互相邻的第1电极用插塞105与第2电极用插塞106连结的线上。此外,辅助电极用插塞109在平面图中也可以不位于将相互相邻的第1电极用插塞105与第2电极用插塞106连结的线上。辅助电极用插塞109例如位于同一像素12b所包括的第1电极用插塞105与第2电极用插塞106之间。另外,辅助电极用插塞109例如位于将相互相邻的像素12b的一方所包括的第1电极用插塞105与另一方所包括的第2电极用插塞106连结的线上。
另外,在图15所示的例中,位于相邻的第1像素电极102与第2像素电极103之间的辅助电极用插塞109的数量是1个,但也可以在相邻的第1像素电极102与第2像素电极103之间配置多个辅助电极用插塞109。另外,在1个第2像素电极103的周围配置多个辅助电极用插塞109。也可以在1个第2像素电极103的周围配置1个辅助电极用插塞109。
图16是图15的XVI-XVI线处的像素12b的概略截面图。如图16所示,辅助电极用插塞109与辅助电极104的光电转换层110侧的相反侧连接。另外,作为辅助电极用插塞109,从距辅助电极用插塞109最近的第1电极用插塞105到辅助电极用插塞109的距离,比从距辅助电极用插塞109最近的第2电极用插塞106到辅助电极用插塞109的距离长。因此,第1电极用插塞105与辅助电极用插塞109之间的耦合电容比第2电极用插塞106与辅助电极用插塞109之间的耦合电容小。由此,与不具备辅助电极用插塞109的情况相比,包括第1像素电极102的第1摄像单元100a的电灵敏度相对于包括第2像素电极103的第2摄像单元100b的电灵敏度的比例变大,能够进一步扩大动态范围。
(实施方式4)
接下来,说明实施方式4所涉及的摄像装置。在实施方式1至实施方式3中,为了使第1摄像单元100a或者100a1相对于第2摄像单元100b的灵敏度比大于1,使第1像素电极102的面积比第2像素电极103的面积大。在本实施方式中,为了使第1摄像单元相对于第2摄像单元的灵敏度比进一步增大,在第2摄像单元的电荷积蓄节点上连接有电容元件。以下,以与实施方式1至实施方式3及各变形例的区别点为中心进行说明,省略或者简化对共通点的说明。
图17是表示本实施方式所涉及的像素13的电路构成例的图。如图17所示,像素13具有第1摄像单元100a和第2摄像单元100b1。第2摄像单元100b1构成为相对于图2所示的第2摄像单元100b,还具有与电荷积蓄节点FD2连接的第3电容元件213。在本实施方式中,第2电荷积蓄部包括被连接在电荷积蓄节点FD2与基准电压VR之间的第3电容元件213。另外,在本实施方式中,包括电荷积蓄节点FD2的第2电荷积蓄部的容量比包括电荷积蓄节点FD1的第1电荷积蓄部的容量大。
通过像第2摄像单元100b1那样除了寄生电容以外还追加第3电容元件213的电容,能够降低第2摄像单元100b1的灵敏度,本实施方式所涉及的摄像装置能够实现更宽的动态范围。
图18是表示本实施方式所涉及的像素13的例示性的电极布局的平面图。像素电极区域23是与像素13对应的区域。另外,在图18所示的像素13的电极布局中,与图8所示的像素11的电极布局同样,第1像素电极102的面积比第2像素电极103的面积大,从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h比从第2像素电极103到辅助电极104的距离S_l长。图18所示的像素13的电极布局与图8中说明的实施方式2所涉及的像素11的电极布局相同,因此省略详细的说明。
图19是图18的XIX-XIX线处的像素13的概略截面图。如图19所示,在像素13中,作为图17的电路构成中的第3电容元件213,在与第2像素电极103连接的电荷积蓄节点FD2上连接有使用了布线层等的MOM电容213a。由此,能够降低第2摄像单元100b1的灵敏度。
图20是作为本实施方式所涉及的像素的其他例的像素13a的概略截面图。如图20所示,在像素13a中,在与第2像素电极103连接的电荷积蓄节点FD2上,替代图19所示的像素13中的MOM电容213a而连接有MIM电容213b。由此,能够降低第2摄像单元100b1的灵敏度。
图21是作为本实施方式所涉及的像素的再其他例的像素13b的概略截面图。如图21所示,在像素13b中,在与第2像素电极103连接的电荷积蓄节点FD2上,替代图19所示的像素13中的MOM电容213a而连接有MOS电容213c。由此,能够降低第2摄像单元100b1的灵敏度。
图22是作为本实施方式所涉及的像素的再其他例的像素13c的概略截面图。如图22所示,在像素13c中,在与第2像素电极103连接的电荷积蓄节点FD2上,替代图19所示的像素13中的MOM电容213a而连接有如在DRAM(动态随机存取存储器(Dynamic Ramdom AccessMemory))中使用的沟槽电容213d。由此,能够降低第2摄像单元100b1的灵敏度。
此外,作为第3电容元件,也可以是图19至图22所示的电容元件以外的电容元件。另外,对于第3电容元件,也可以将图19至图22所示的电容元件组合使用。
另外,对于本实施方式,也可以将实施方式1至实施方式3及各变形例所涉及的像素的构成组合。
图23是作为本实施方式所涉及的像素的再其他例的像素13d的概略截面图。如图23所示,在像素13d中,在与第2像素电极103连接的电荷积蓄节点FD2上,替代图19所示的像素13中的MOM电容213a,而连接有MIM电容213b及MOS电容213c。由此,第2摄像单元100b1的电荷积蓄节点FD2的容量变大,能够进一步扩大动态范围。图23的例子对应于上述的像素11、像素13a、像素13b的组合。
图24是作为本实施方式所涉及的像素的再其他例的像素13e的概略截面图。如图24所示,像素13e构成为相对于图20所示的像素13a将位于第2像素电极103的上方的第2微透镜114删除。根据本构成,第2摄像单元100b1的电荷积蓄节点FD2的容量变大,而且,向平面图中与第2像素电极103重叠的区域的光电转换层110的聚光率降低。因此,第2摄像单元100b1的灵敏度进一步降低,能够进一步扩大动态范围。图24的例子对应于上述的像素10b、像素11、像素13a的组合。
如上,通过采用本实施方式的构成,不仅通过使上述的第1像素电极102的面积比第2像素电极103的面积大、以及从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h比从第2像素电极103到辅助电极104的距离S_l长,也通过第3电容元件213增大第2摄像单元100b1的容量。因此,本实施方式所涉及的摄像装置能够通过辅助电极104抑制相邻像素间的混色,并且进一步扩大动态范围。
此外,在本实施方式中,说明了从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h比从第2像素电极103到辅助电极104的距离S_l长的构成,但不限于此。也可以如实施方式1那样,距离S_h与距离S_l相同。
(实施方式5)
接下来,说明实施方式5所涉及的摄像装置。在上述的实施方式1至实施方式4中,为了使第1摄像单元相对于第2摄像单元的灵敏度比大于1,在平面图中使第1像素电极102的面积比第2像素电极103的面积大。为了使第1摄像单元相对于第2摄像单元的灵敏度比大于1,不一定必须使第1像素电极102的面积比第2像素电极103的面积大。本实施方式与实施方式4的不同点在于,第1像素电极102的面积与第2像素电极103的面积相等。以下,以与实施方式1至实施方式4及各变形例的区别点为中心进行说明,省略或者简化对共通点的说明。
图25是表示本实施方式所涉及的像素14的例示性的电极布局的平面图。如图25所示,在多个像素14的各个像素14中,在与像素14对应的像素电极区域24中,平面图中第1像素电极102的面积与第2像素电极103的面积相等。另外,像素14例如是与图17所示的像素13同样的电路构成,具有包括第3电容元件213的第2摄像单元100b1。因此,虽然第1像素电极102的面积与第2像素电极103的面积相同,但能够使第2摄像单元100b1的灵敏度比第1摄像单元100a的灵敏度低。因此,无需形成面积不同的像素电极,因此易于提高像素电极的品质,能够通过辅助电极104抑制相邻像素间的混色,并且扩大动态范围。
图26是图25的XXVI-XXVI线处的像素14的概略截面图。如图26所示,在像素14中,从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h与从第2像素电极103到辅助电极104的距离S_l相等。另外,在像素14中,作为第3电容元件213,在与第2像素电极103连接的电荷积蓄节点FD2上连接有MOS电容213c。由此,与第2像素电极103连接的第2摄像单元100b1的电荷积蓄节点FD2的容量变大,能够降低第2摄像单元100b1的灵敏度。由此,本实施方式所涉及的摄像装置能够扩大动态范围。
[变形例1]
接下来,说明实施方式5的变形例1所涉及的摄像装置。本变形例与实施方式5的不同点在于,距离S_h比距离S_l长。以下,以与实施方式1至实施方式5及各变形例的区别点为中心进行说明,省略或者简化对共通点的说明。
图27是表示本变形例所涉及的像素14a的例示性的电极布局的平面图。如图27所示,在与像素14a对应的像素电极区域24a中,在平面图中,第1像素电极102的面积与第2像素电极103的面积相同,而且,第1像素电极102与辅助电极104间的距离S_h比第2像素电极103与辅助电极104间的距离S_l长。由此,通过与实施方式2中说明的效果同样的效果,第2摄像单元100b1的电荷积蓄节点FD2的容量进一步变大,本变形例所涉及的摄像装置能够进一步扩大动态范围。
(实施方式6)
图28是表示实施方式6所涉及的像素15的例示性的电极布局的平面图。如图28所示,在本实施方式中,相对于图4所示的实施方式1不同点在于,从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h比从第2像素电极103到辅助电极104的距离S_l短。也就是说,在多个像素15的各个像素15中,距离S_h比距离S_l短。本实施方式的截面的构成除了从第1像素电极102到辅助电极104的距离S_h比从第2像素电极103到辅助电极104的距离S_l短以外,与图5所示的实施方式1的构成相同。
根据本实施方式,通过使第2像素电极103捕集信号电荷的区域的面积变大,能够进行调整以使包括第1像素电极102的第1摄像单元100a的入射角特性与包括第2像素电极103的第2摄像单元100b的入射角特性之差减小。
(实施方式7)
接下来,使用图29说明实施方式7。在实施方式7中,说明具备上述摄像装置1的相机***。
图29是表示本实施方式所涉及的相机***的构成的一例的框图。
如图29所示,本实施方式所涉及的相机***400具备:上述实施方式1所涉及的摄像装置1、透镜(镜头)等用于使光汇聚的光学***401、用于对由摄像装置1摄像的数据进行信号处理并作为图像或者数据输出的相机信号处理部402、以及用于对摄像装置1及相机信号处理部402进行控制的***控制器403。
光学***401是用于使光汇聚至摄像装置1的摄像区域的透镜(镜头)等。
相机信号处理部402作为处理来自摄像装置1的输出信号的信号处理电路发挥功能。相机信号处理部402例如进行伽玛校正、颜色插值处理、空间插值处理、自动白平衡、距离计测运算及波长信息分离等处理。相机信号处理部402例如由DSP(数字信号处理器(Digital Signal Processor))等实现。
***控制器403对相机***400整体进行控制。***控制器403例如可以由内置程序的处理器或者微型计算机等实现。
本实施方式所涉及的相机***400通过使用实施方式1所涉及的摄像装置1,能够提供相机***,该相机***具备能够高效地捕集信号电荷、抑制相邻像素间的混色并且实现宽动态范围的层叠型的摄像元件。
此外,相机***400也可以替代实施方式1所涉及的摄像装置1而具备实施方式2至实施方式6及各变形例所涉及的摄像装置。
(其他实施方式)
以上,基于各实施方式及各变形例说明了1个或者多个方式所涉及的摄像装置及相机***,本公开不限定于这些实施方式及变形例。只要不脱离本公开的主旨,对各实施方式及各变形例施以本领域技术人员所想到的各种变形而得到的方式、以及将不同的实施方式及变形例中的构成要素组合而构筑的方式,也包含在本公开的范围内。
例如,在上述实施方式及各变形例中,说明了能够高效地捕集信号电荷、抑制相邻像素间的混色并且实现宽动态范围的摄像装置的构成,但也可以将具有上述效果的各个构成组合。
工业实用性
本公开所涉及的摄像装置等能够利用于数字照相机、医疗用相机、监视用相机、车载用相机、数字单反相机、数字无反射镜单镜头相机等各种相机***及传感器***。
附图标记说明:
1 摄像装置
2 半导体基板
3 绝缘层
3a、3b、3c、3d、3e构成层
4 缓冲层
5 密封层
6 平坦化层
10、10a、10b、11、11a、12、12a、12b、13、13a、13b、13c、13d、13e、14、14a、15像素
20、21、21a、22、22a、22b、23、24、24a像素电极区域30 像素阵列
50 切换电路
51a、51b开关元件
100a、100a1第1摄像单元
100b、100b1第2摄像单元
102、102a、102b第1像素电极
103、103a、103b第2像素电极
104辅助电极
105、105a、105b第1电极用插塞
106、106a、106b第2电极用插塞
107、108、109辅助电极用插塞
110 光电转换层
111 对置电极
112 滤色器
113第1微透镜
114第2微透镜
120第1光电转换部
130第2光电转换部
140、140a、140b第1电极电荷捕获区域
141第2电极电荷捕获区域
142 辅助电极电荷捕获区域
143 相邻电极电荷捕获区域
200、200a第1检测电路
202第1复位晶体管
203第1电容元件
204第2电容元件
205第1放大晶体管
206第1选择晶体管
207带域控制晶体管
208a、208b、SIGjA、SIGjB垂直信号线
209a、209c反馈线
209b复位线
210第2检测电路
213第3电容元件
213a MOM电容
213b MIM电容
213c MOS电容
213d 沟槽电容
215第2放大晶体管
216第2选择晶体管
217第2复位晶体管
300 反相放大器
310 行扫描电路
311 控制电路
312 列电路
313 信号处理电路
314 输出电路
400 相机***
401 光学***
402 相机信号处理部
403 ***控制器
FBA、FBi反馈控制线
FD1、FD2电荷积蓄节点
RD节点
RSTA、RSTB、RSTiA、RSTiB复位控制线
SELA、SELB地址控制线
Claims (12)
1.一种摄像装置,具备:
对置电极;
光电转换层,将光转换为信号电荷;
多个像素电极,隔着所述光电转换层与所述对置电极对置,各自收集所述信号电荷,所述多个像素电极具有多个组,该多个组的各个组包括高灵敏度像素所包括的第1电极、以及灵敏度比所述高灵敏度像素低的低灵敏度像素所包括的第2电极;以及
辅助电极,在平面图中位于所述多个组的各个组中的所述第1电极与所述第2电极之间,隔着所述光电转换层与所述对置电极对置,被共通地包括在所述高灵敏度像素和所述低灵敏度像素中,
在所述多个组的各个组中,所述第1电极与所述辅助电极之间的距离不同于所述第2电极与所述辅助电极之间的距离。
2.如权利要求1所述的摄像装置,
所述多个组的各个组所包括的所述第1电极在平面图中位于第1正方格子的格点上,
所述多个组的各个组所包括的所述第2电极在平面图中位于与所述第1正方格子不同的第2正方格子的格点上,
所述第1正方格子的单位格子的一边的长度与所述第2正方格子的单位格子的一边的长度相等。
3.如权利要求1或者2所述的摄像装置,
在所述多个组的各个组中,所述第1电极与所述辅助电极之间的所述距离比所述第2电极与所述辅助电极之间的所述距离长。
4.如权利要求1或者2所述的摄像装置,
在所述多个组的各个组中,所述第1电极与所述辅助电极之间的所述距离比所述第2电极与所述辅助电极之间的所述距离短。
5.如权利要求1至4中任一项所述的摄像装置,
所述辅助电极具有面向所述光电转换层的第1表面、以及与所述第1表面相反侧的第2表面,
所述摄像装置还具备与所述第2表面连接的第1辅助电极用插塞,
所述多个组之中的第1组的所述第1电极与所述多个组之中的第2组的所述第1电极隔着所述辅助电极相互相邻,
所述第1辅助电极用插塞在平面图中位于所述第1组的所述第1电极与所述第2组的所述第1电极之间。
6.如权利要求1至5中任一项所述的摄像装置,
所述辅助电极具有面向所述光电转换层的第1表面、以及与所述第1表面相反侧的第2表面,
所述摄像装置还具备与所述第2表面连接的第2辅助电极用插塞,
所述多个组之中的第3组的所述第2电极与所述多个组之中的第4组的所述第2电极隔着所述辅助电极相互相邻,
所述第2辅助电极用插塞在平面图中位于所述第3组的所述第2电极与所述第4组的所述第2电极之间。
7.如权利要求1至6中任一项所述的摄像装置,
所述辅助电极具有面向所述光电转换层的第1表面、以及与所述第1表面相反侧的第2表面,
所述摄像装置还具备与所述第2表面连接的第3辅助电极用插塞,
所述多个像素电极包括多个第1电极及多个第2电极,所述多个第1电极各自是所述第1电极,所述多个第2电极各自是所述第2电极,
在平面图中,所述多个第2电极之中的距所述第3辅助电极用插塞最近的所述第2电极与所述第3辅助电极用插塞的距离,比所述多个第1电极之中的距所述第3辅助电极用插塞最近的所述第1电极与所述第3辅助电极用插塞的距离短。
8.如权利要求1至7中任一项所述的摄像装置,
在所述多个组的各个组中,在平面图中,所述第1电极的面积比所述第2电极的面积大。
9.如权利要求1至7中任一项所述的摄像装置,
在所述多个组的各个组中,在平面图中,所述第1电极的面积与所述第2电极的面积相等。
10.如权利要求1至9中任一项所述的摄像装置,还具备:
第1电荷积蓄部,积蓄由所述第1电极收集的所述信号电荷;以及
第2电荷积蓄部,积蓄由所述第2电极收集的所述信号电荷,
所述第2电荷积蓄部的容量比所述第1电荷积蓄部的容量大。
11.如权利要求1至10中任一项所述的摄像装置,还具备:
第1微透镜,隔着所述对置电极与所述光电转换层对置,在平面图中与所述第1电极重叠。
12.如权利要求11所述的摄像装置,还具备:
第2微透镜,隔着所述对置电极与所述光电转换层对置,在平面图中与所述第2电极重叠,
所述第1微透镜的聚光面积比所述第2微透镜的聚光面积大。
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