固態(tài)成像器件、電子裝置以及檢查裝置制造方法
【專利摘要】公開一種固態(tài)成像器件、電子裝置以及檢查裝置。固態(tài)成像器件包括第一像素和第二像素。第一像素包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。第二像素包括在與第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。
【專利說明】固態(tài)成像器件、電子裝置以及檢查裝置
[0001]相關(guān)申請交叉引用
[0002]本申請要求于2013年8月15日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2013-168948的權(quán)益，通過引用將其全部內(nèi)容并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及固態(tài)成像器件、電子裝置以及檢查裝置，更具體地涉及能夠更準(zhǔn)確地測量特性的固態(tài)成像器件、電子裝置以及檢查裝置。

【背景技術(shù)】
[0004]以往，已知如下固態(tài)成像器件:接收從被攝體體(subject)輸入的光，對光實施光電轉(zhuǎn)換，并且輸出由作為光電轉(zhuǎn)換結(jié)果得到的像素數(shù)據(jù)形成的圖像。在固態(tài)成像器件中，光電轉(zhuǎn)換單元對接收的光實施光電轉(zhuǎn)換，通過光電轉(zhuǎn)換得到的電荷由讀出門讀出，并且經(jīng)由傳送門傳送到外部。
[0005]另外，提出了下面的固態(tài)成像器件:為了完整地將來自光電轉(zhuǎn)換單元的電荷傳送給讀出門并且縮短到讀出門的讀取時間，例如，向光電轉(zhuǎn)換單元注入雜質(zhì)以提供在傳送門方向上的傾斜電場(例如，參見日本專利第3120486號)。這種技術(shù)具體地在具有大像素尺寸的固態(tài)成像器件或者具有細(xì)長的像素形狀的固態(tài)成像器件中有效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]近年來，可用于固態(tài)成像器件的電壓已經(jīng)愈加降低，同時存在縮短讀取時間的需求。因此，就光電轉(zhuǎn)換單元的設(shè)計而言，使得整個電位變淺，同時越來越需要增加電位梯度以確保固態(tài)成像器件中的電場。
[0007]因而，位于光電轉(zhuǎn)換單元中的讀出門的對面的面向溝道阻斷的區(qū)域的電位沒有其他選擇而是使其變淺。這樣，靠近溝道阻斷(channel stop)的光電轉(zhuǎn)換單元的區(qū)域的電位與溝道阻斷的電位之間的差異趨于小。
[0008]結(jié)果，在某些情況下，由于生產(chǎn)時間的變化等，靠近溝道阻斷的光電轉(zhuǎn)換單元的區(qū)域的電位變得與溝道阻斷的電位基本相同。因此，在靠近溝道阻斷的區(qū)域中容易出現(xiàn)靈敏度降低的現(xiàn)象。
[0009]在例如由于小像素面積而靈敏度降低的區(qū)域的面積與光電轉(zhuǎn)換單元的整個面積相比相對大的情況下，存在靈敏度降低的現(xiàn)象的器件可以被在相關(guān)技術(shù)的生產(chǎn)線上采用的針對每個像素的靈敏度測量和靈敏度變化測量篩選出來的高可能性。
[0010]另一方面，在像素面積大但是器件被用于對靈敏度降低的區(qū)域的影響極為敏感的應(yīng)用程序的情況下，存在假設(shè)為異常產(chǎn)品的器件未被相關(guān)技術(shù)中的針對每個像素的靈敏度測量和靈敏度變化測量篩選出來的高可能性。這是因為與由器件中的其他電路、提供給光電轉(zhuǎn)換單元頂部的上層膜等的質(zhì)量的變化造成的輸出的變化相比，由于光電轉(zhuǎn)換單元的面積的變化而引起的敏感度特性的變化相對很小。因此，難以由相關(guān)技術(shù)中的測量方法識別出靈敏度降低。
[0011]如果建立與要使用的應(yīng)用程序相同的環(huán)境，則可以實現(xiàn)篩選。然而，在固態(tài)成像器件的實際生產(chǎn)線上實施這樣的篩選是不現(xiàn)實的。
[0012]如上所述，難以通過上述技術(shù)高度準(zhǔn)確地測量諸如固態(tài)成像器件的光電轉(zhuǎn)換單元中的靈敏度這樣的特性。
[0013]已經(jīng)鑒于上述情況做出本公開，期望更準(zhǔn)確地測量特性。
[0014]根據(jù)本公開的第一實施例，提供了一種固態(tài)成像器件，其包括第一像素和第二像素。所述第一像素包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。所述第二像素包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。
[0015]所述第一像素和所述第二像素可以包括測量所述固態(tài)成像器件的特性的像素。
[0016]所述第一像素和所述第二像素可以包括通過比較所述第一像素的輸出信號和所述第二像素的輸出信號測量所述固態(tài)成像器件的靈敏度特性的像素。
[0017]可以在所述固態(tài)成像器件的有效像素區(qū)域的外部提供所述第一像素和所述第二像素。
[0018]可以在所述固態(tài)成像器件的邊緣部分提供所述第一像素和所述第二像素。
[0019]所述第一像素和所述第二像素可以連接到后級的共用電路。
[0020]所述第二像素可以包括多個第二像素。
[0021]所述第一像素可以包括多個第一像素。所述第二像素可以包括多個第二像素。所述多個第一像素和所述多個第二像素可以形成多個對。
[0022]可以靠近所述遮光部的中心提供所述第一像素的開口?？梢钥拷稣诠獠康哪┒颂峁┧龅诙袼?。
[0023]所述固態(tài)成像器件的第一像素和第二像素中的每一個可以包括具有電位的光電轉(zhuǎn)換單元，其中，向在所述光電轉(zhuǎn)換單元中得到的電荷的讀出方向上的電位提供梯度。
[0024]所述第二像素的開口可以具有與在所述光電轉(zhuǎn)換單元中具有基本相同的電位的區(qū)域相同的形狀，并且可以在對應(yīng)于所述區(qū)域的位置處提供該開口。
[0025]所述第二像素的開口可以具有與在所述光電轉(zhuǎn)換單元中具有彼此不同的電位的區(qū)域之間的邊界部分相同的形狀，并且可以對應(yīng)于所述邊界部分的位置處提供該開口。
[0026]所述固態(tài)成像器件還可以包括至少三個像素，其中包括所述第一像素和所述第二像素，所述至少三個像素的每一個包括遮光部，所述遮光部包括開口，在彼此不同的位置處提供所述至少三個像素的開口。
[0027]所述固態(tài)成像器件可以包括面積傳感器。
[0028]在本發(fā)明的第一實施例中，向所述固態(tài)成像器件提供包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部的第一像素和包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部的第二像素。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供了一種包括固態(tài)成像器件的電子裝置。所述固態(tài)成像器件包括第一像素和第二像素，其中，所述第一像素包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部，所述第二像素包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。
[0030]在本公開的第二實施例中，向包括在所述電子裝置中的固態(tài)成像器件提供包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部的第一像素和包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部的第二像素。
[0031]根據(jù)本公開的第三實施例，提供了一種檢查裝置，該裝置包括獲取單元和計算單元。所述獲取單元被配置為獲取第一像素的輸出信號和第二像素的輸出信號，所述輸出信號從包括所述第一像素和所述第二像素的固態(tài)成像器件輸出，所述第一像素包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部，所述第二像素包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。所述計算單元被配置為比較所述第一像素的輸出信號和所述第二像素的輸出信號，并且測量所述固態(tài)成像器件的靈敏度特性。
[0032]所述檢查裝置還可以包括確定單元，所述確定單元被配置為當(dāng)作為所述靈敏度特性而計算的所述第一像素的輸出信號與所述第二像素的輸出信號的比率是預(yù)定閾值或更小時，確定為在所述固態(tài)成像器件中出現(xiàn)了降低的靈敏度。
[0033]所述閾值可以是0.9。
[0034]所述閾值可以是0.5。
[0035]在本公開的第三實施例中，獲取第一像素的輸出信號和第二像素的輸出信號，所述輸出信號從包括所述第一像素和所述第二像素的固態(tài)成像器件輸出，所述第一像素包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部，所述第二像素包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。比較所述第一像素的輸出信號和所述第二像素的輸出信號，并且測量所述固態(tài)成像器件的靈敏度特性。
[0036]根據(jù)本公開的第一至第三實施例，能夠更準(zhǔn)確地測量特性。
[0037]根據(jù)在下面如附圖所示的本公開最優(yōu)模式實施例的詳細(xì)說明，本公開的這些及其他目標(biāo)、特性及優(yōu)點將變得更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1是示出成像器件的配置示例的圖；
[0039]圖2是描述光電轉(zhuǎn)換單元中的電位梯度的圖；
[0040]圖3是描述降低的靈敏度的出現(xiàn)的圖；
[0041]圖4是示出遮光部的配置示例的圖；
[0042]圖5是示出檢查系統(tǒng)的配置示例的圖；
[0043]圖6是描述檢查處理的流程圖；
[0044]圖7是示出開口的另一個布置示例的圖；
[0045]圖8是示出開口的另一個布置示例的圖；
[0046]圖9是示出遮光部的另一個配置示例的圖；
[0047]圖10是示出遮光部的另一個配置示例的圖；
[0048]圖11是示出開口的另一個布置示例的圖；
[0049]圖12是示出成像器件的配置示例的圖；
[0050]圖13是示出成像器件的配置示例的圖；以及
[0051]圖14是示出成像裝置的配置示例的圖。

【具體實施方式】
[0052]下面參考【專利附圖】

【附圖說明】應(yīng)用本公開的實施例。
[0053](第一實施例)
[0054](成像器件的配置示例)
[0055]圖1是示出應(yīng)用本公開的實施例的成像器件的配置示例的圖。
[0056]應(yīng)用本公開的實施例的成像器件11由諸如CCD (電荷耦合器件)線性傳感器這樣的固態(tài)成像器件形成。
[0057]成像器件11包括像素21-1至21-4、讀出門22、水平移位寄存器23以及電荷檢測單元24。
[0058]像素21-1至21-4中的每一個都由諸如光電二極管這樣的光電轉(zhuǎn)換單元形成，并且接收從被攝體輸入的光，對接收的光實施光電轉(zhuǎn)換，并且暫時積累作為光電轉(zhuǎn)換的結(jié)果得到的電荷。應(yīng)當(dāng)注意的是，在下文中，除非必須將像素21-1至21-4彼此區(qū)分，否則將像素21-1至21-4簡稱為像素21。
[0059]在該示例中，在圖1，在橫向方向上布置著在縱向方向上具有長的形狀的像素21。像素21中的每一個都由溝道阻斷區(qū)域(未示出)分割而成。
[0060]讀出門22將已在像素21處積累的電荷傳送給鄰近讀出門22提供的水平移位寄存器23。換言之，讀出門根據(jù)施加的電壓來開啟和關(guān)閉，并且用作將在像素21處積累的電荷傳送給水平移位寄存器23并停止電荷傳送的傳送門。
[0061]水平移位寄存器23在圖1的水平方向上傳送已經(jīng)由讀出門22從像素21傳送的電荷，并且向電荷檢測單元24供給電荷。電荷檢測單元24檢測來自像素21的電荷量(電荷已經(jīng)從水平移位寄存器23供給)，并且輸出與電荷量相對應(yīng)的電信號作為各個像素21的輸出信號。
[0062]在成像器件11的每個像素21中，更具體地，在諸如組成每個像素21的光電二極管這樣的光電轉(zhuǎn)換單元中，如圖2所示，在朝著讀出門22的方向上(S卩，向著積累電荷的讀出方向)提供電位梯度。
[0063]具體地，如由箭頭Q21所指示的那樣，在末端52和面向P+區(qū)域53的相對末端之間以梯度提供電位(電場)。末端52鄰近形成像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51中的讀出門。P+區(qū)域53用作溝道阻斷區(qū)域。
[0064]在該示例中，通過注入諸如硼等雜質(zhì)將用作光電轉(zhuǎn)換單元51的N型半導(dǎo)體區(qū)域劃分為N-區(qū)域61、N區(qū)域62、N+區(qū)域63以及N++區(qū)域64。另外，在從P+區(qū)域53延伸至末端52的方向上以所述次序布置N-區(qū)域61、N區(qū)域62、N+區(qū)域63以及N++區(qū)域64。
[0065]如箭頭Q22所指示的那樣，從N-區(qū)域61至N++區(qū)域64中的電位在深度上彼此不同。更接近面向讀出門22的末端52的區(qū)域具有更深的電位。
[0066]應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)從橫向方向(即，從沿著a_a’線得到的橫截面方向)看由箭頭Q21所指示的光電轉(zhuǎn)換單元51時，由圖2中的箭頭Q22所指示的部分示出了各個區(qū)域的電位。具體地，虛線Lll表示光電轉(zhuǎn)換單元51的各個區(qū)域的電位。具體地，由箭頭All至箭頭A15所指示的部分分別表示P+區(qū)域53以及N-區(qū)域61至N++區(qū)域64的電位。
[0067]例如，由箭頭A12所指示的N-區(qū)域61的電位比鄰近的P+區(qū)域53的電位稍微地更深。由箭頭A13所指示的N區(qū)域62的電位比鄰近的N-區(qū)域61的電位更深。
[0068]另外，由箭頭A14所指示的N+區(qū)域63的電位比鄰近的N區(qū)域62的電位更深。由箭頭A15所指示的N++區(qū)域64的電位比鄰近的N+區(qū)域63的電位更深。
[0069]另外，N-區(qū)域61至N++區(qū)域64的電位基本相同。更具體地,在N-區(qū)域61至N++區(qū)域64中的每一個中，在讀出門22側(cè)更接近與另一鄰近區(qū)域的邊界較近的部分具有較深的電位。另外，特別是在從N-區(qū)域61至N++區(qū)域64的區(qū)域之間的邊界部分，電位的深度急劇地變化。
[0070]當(dāng)以這種方式向光電轉(zhuǎn)換單元51的各個區(qū)域的電位提供階式梯度時，可以將在光電轉(zhuǎn)換單元51中積累的電荷經(jīng)由讀出門高效地并且更可靠地傳送給水平移位寄存器23。
[0071]順便提及，如上所述，由于可用于成像器件11的電壓的降低等，整個光電轉(zhuǎn)換單元51的電位逐漸變淺。同時，越來越需要增加光電轉(zhuǎn)換單元51中的電位梯度。因此，用作溝道阻斷區(qū)域的P+區(qū)域53的電位與鄰近P+區(qū)域53的N-區(qū)域61之間的差異傾向于小。
[0072]在這種情況下，由于在成像器件11的生產(chǎn)時的變化，P+區(qū)域53的電位與在N-區(qū)域61中的靠近P+區(qū)域53的區(qū)域的電位基本相同，并且在N-區(qū)域61中出現(xiàn)靈敏度降低的現(xiàn)象。具體地，即使在不向光電轉(zhuǎn)換單元51提供電位(電場)的梯度的情況下，在靠近P+區(qū)域53的區(qū)域中仍然容易出現(xiàn)靈敏度降低。
[0073]例如，如圖3所示，假設(shè)有兩種類型的像素21形成成像器件11:包括僅由實施正常操作的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域Cll形成的光電轉(zhuǎn)換單元51的像素(在下文，也將該像素稱為正常像素)，以及包括由包括靈敏度降低的區(qū)域Rll的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域C12形成的光電轉(zhuǎn)換單元51的像素(在下文，也將該像素稱為靈敏度降低的像素)。
[0074]在靈敏度降低的像素中，在面向P+區(qū)域53的末端處的區(qū)域Rll中出現(xiàn)靈敏度降低。區(qū)域Rll是光電轉(zhuǎn)換區(qū)域C12中的溝道區(qū)域。
[0075]在該示例中，即使在出現(xiàn)靈敏度降低的區(qū)域Rll的尺寸(面積)大約是光電轉(zhuǎn)換區(qū)域C12的整個尺寸的5%時，也有未將這樣的成像器11用作正常產(chǎn)品的可能，這取決于使用成像器件11的應(yīng)用程序。例如，當(dāng)將包括靈敏度降低的像素的成像器件11用作自動對焦傳感器時，存在自動對焦的準(zhǔn)確性惡化的風(fēng)險。
[0076]另一方面，不僅在光電轉(zhuǎn)換單元51中，還在電荷檢測單元24、后級電路等中，產(chǎn)生成像器件11的輸出的變化。因此，在篩選的標(biāo)準(zhǔn)中，在很多情況下可以允許每個像素21的像素信號中的約±30%的誤差。然而，在這種情況下，使用相關(guān)技術(shù)的測量方法通過篩選難以檢測出包括靈敏度降低的像素21的成像器件11是異常產(chǎn)品。
[0077]在該方面，應(yīng)用本公開的實施例的成像器件11具有如下配置。即使在光電轉(zhuǎn)換單元51的面積大但是在成像器件11被用于對由靈敏度降低的出現(xiàn)而引起的像素區(qū)域的影響敏感的應(yīng)用程序的情況下，也可以使用相關(guān)技術(shù)的測量環(huán)境實施充分的篩選。
[0078]具體地，成像器件11具有圖4中示出的配置，其中形成成像器件11的像素21包括具有遮光部91的像素21和具有遮光部92的像素21。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖4的遮光部91和遮光部92之中的每一個中，上端是像素21的末端，該末端面向阻斷區(qū)域，而下端是面向讀出門22的末端。
[0079]在遮光部91中，在遮光部91的中心區(qū)域處提供開口 W11。外部的光只從開口 Wll輸入到提供有遮光部91的像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51。
[0080]在如下位置處提供開口 Wll:光從該位置處輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元51中難于出現(xiàn)靈敏度降低現(xiàn)象的中心部分。由此，在提供有遮光部91的像素21中，在光電轉(zhuǎn)換單元51中容易出現(xiàn)靈敏度降低的區(qū)域總是處于遮光狀態(tài)。由此，在進(jìn)行篩選時，將提供有遮光部91的像素21用作輸出參考輸出信號的參考像素。
[0081]另外，在遮光部92中，在靠近面向溝道阻斷區(qū)域的末端的區(qū)域提供開口 W12。外部的光只從開口 W12輸入到提供有遮光部92的像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51。此處，開口 W12具有與開口 Wll相同的面積(尺寸)和形狀。
[0082]在如下位置處提供開口 W12:光從該位置處輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元51中容易出現(xiàn)靈敏度降低現(xiàn)象的區(qū)域，該區(qū)域位于靠近面向溝道阻斷區(qū)域的末端，即該區(qū)域靠近從中讀出在光電轉(zhuǎn)換單元51中積累的電荷的末端的相對的末端。由此，在提供有遮光部92的像素21中，除了在光電轉(zhuǎn)換單元51中容易出現(xiàn)靈敏度降低的區(qū)域之外的區(qū)域一直處于遮光狀態(tài)。外部的光只輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元51中容易出現(xiàn)靈敏度降低的區(qū)域。
[0083]在該方面，將提供有遮光部分92的像素21用作檢測像素。檢測像素是在篩選時針對其檢測是否出現(xiàn)了靈敏度降低的目標(biāo)。
[0084]應(yīng)當(dāng)注意的是，在用作參考像素的像素21中，在遮光部91的中心部分提供開口Wllo然而，可以在任何位置處提供開口 W11，只要該位置是如下位置:光從該位置處輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元51中難于出現(xiàn)靈敏度降低現(xiàn)象的區(qū)域。
[0085]在成像器件11的篩選時，基于從作為提供有遮光部91的像素21的參考像素輸出的輸出信號以及從作為提供有遮光部92的像素21的檢測像素輸出的輸出信號來確定成像器件11是否為異常產(chǎn)品。換言之，確定成像器件11是包括靈敏度降低的像素的異常產(chǎn)品還是不包括靈敏度降低的像素的正常產(chǎn)品。
[0086]此處，假設(shè)從成像器件11輸出的用作參考像素的像素21的輸出信號是VoutA，從成像器件11輸出的用作檢測像素的像素21的輸出信號是VoutB。
[0087]在該情況下，提供給參考像素的開口 Wll的面積和提供給檢測像素的開口 W12的面積是相等的。因此，如果在參考像素和檢測像素中未出現(xiàn)靈敏度降低，則認(rèn)為輸出信號VoutA和輸出信號VoutB的值是基本相同的。換言之，認(rèn)為輸出信號的比率為VoutB/VoutA ^ 10
[0088]與此對比，當(dāng)在檢測像素中出現(xiàn)靈敏度降低時，由于靈敏度降低，輸出信號VoutB的值變得小于正常像素21的輸出信號VoutA的值。因此，認(rèn)為輸出信號的比率為VoutB/VoutA〈l0
[0089]從而，比較這樣的輸出信號比率VoutB/VoutA與預(yù)定的閾值，可以容易且高度準(zhǔn)確地確定成像器件11是否為包括具有可允許的值的或更大的靈敏度降低的像素21的異常女口廣叩ο
[0090]例如，假設(shè)下面的情況。像素21具有正常情況的50%的靈敏度降低的靈敏度降低區(qū)域，并且該靈敏度降低區(qū)域占據(jù)了對應(yīng)于像素21 ( S卩，整個光電轉(zhuǎn)換單元51)的整個面積的5%的面積。
[0091]在這種情況下，在具有相關(guān)技術(shù)中的配置的成像器件中，靈敏度降低的像素可以得到對應(yīng)于正常像素的輸出的97.5(= 100-5X0.5)%的輸出。因此，難以確定靈敏度降低像素的輸出信號的2.5%的降低是由在該像素中出現(xiàn)了靈敏度降低造成的還是由其他因素造成的。
[0092]此處，假設(shè)那些其他因素是在諸如在像素的后級處的電荷檢測單元這樣的電路中的增益的變化、在像素的光電轉(zhuǎn)換單元的頂部提供的上層膜的膜厚度的變化、將光引導(dǎo)至像素的透鏡收集的光的程度的變化等。
[0093]另外，在相關(guān)技術(shù)中的篩選中，比較要檢查的成像器件的像素的輸出信號與不同于該要檢查的成像器件并用作被假設(shè)成是正常的不同芯片的成像器件的像素的輸出信號。因此，篩選對其他測量中的變化的影響敏感。因此，實際上難以從異常產(chǎn)品中揀選出正常產(chǎn)品O
[0094]與此對比，在成像器件11中，即使當(dāng)具有50%的靈敏度降低的靈敏度降低區(qū)域占據(jù)了對應(yīng)于整個面積的5%的面積時，輸出信號的比率也為VoutB/VoutA = 0.5。因此，能夠高度準(zhǔn)確地從異常產(chǎn)品中區(qū)分出正常產(chǎn)品。
[0095]具體地，例如，當(dāng)將閾值th設(shè)置為0.9并且輸出信號的比率VoutB/VoutA等于0.9的閾值th或更小時，要檢查的成像器件11被確定為異常產(chǎn)品。應(yīng)當(dāng)注意的是，閾值th可以是任何其他值，例如0.5。具體地，例如，當(dāng)將閾值th設(shè)置成約為0.5時，可以將正常產(chǎn)品和異常產(chǎn)品彼此區(qū)分開。當(dāng)將閾值th設(shè)置為0.9時，可以更加可靠地僅提取正常產(chǎn)品。
[0096]應(yīng)當(dāng)注意的是，參考像素和檢測像素在開口的位置中彼此不同，因此在光從光電轉(zhuǎn)換單元51的開口輸入處的區(qū)域的電位彼此不同。由這種電位中的差異造成的輸出信號中的差異比由靈敏度降低造成的輸出信號中的差異更加輕微。因此，開口位置的差異不影響成像器件11的靈敏度特性的測量。
[0097]如上所述，根據(jù)成像器件11，提供了在開口的面積相等但是開口的位置不同的兩個像素21，并且例如比較這些像素21的輸出信號的比率與預(yù)定的閾值th。這允許高度準(zhǔn)確地篩選出異常產(chǎn)品。換言之，這允許更高度準(zhǔn)確地測量諸如成像器件11的光電轉(zhuǎn)換單元51中的靈敏度這樣的特性。
[0098]另外，即使當(dāng)在用作參考像素的像素21中出現(xiàn)靈敏度降低時，因為在靈敏度降低難以出現(xiàn)的像素21的中心區(qū)域提供了該參考像素的開口 W11，所以參考像素的輸出信號VoutA無論是否在像素21中出現(xiàn)靈敏度降低都具有基本相同的值。另外，在靠近容易出現(xiàn)靈敏度降低的像素21的末端提供檢測像素的開口 W12。從而，即使在同一芯片(即，在一個成像器件11上)上提供參考像素和檢測像素時，也可以高度準(zhǔn)確地測量像素21的特性。
[0099]如果在同一芯片上提供參考像素和檢測像素，則可以將由像素21的后級電路的增益的變化等的影響引起的測量誤差抑制到最小，因此可以更多地提高篩選準(zhǔn)確度。
[0100]另外，將在開口位置(遮光位置)上彼此不同的兩個像素21提供給成像器件11，并且將這些像素21的輸出信號的測量添加到相關(guān)技術(shù)中的篩選技術(shù)中。只有這樣的過程可以提供應(yīng)用本公開的實施例的篩選技術(shù)。另外，在本公開中，將未被用于生產(chǎn)用途的遮光像素只必須用作參考像素和檢測像素，并且僅開口提供給遮光像素的情況下，可以提供參考像素和檢測像素。從而，在成像器件11的制造和檢查時，不必增加芯片面積或者添加過程。
[0101]另外，在該示例中，僅必須添加對應(yīng)于兩個像素的測量。因此，在測量時間上的增加是輕微的，從而可以在幾乎不產(chǎn)生額外成本的情況下采用這樣的測量。
[0102]應(yīng)當(dāng)注意的是，例如，在用于被攝體的成像的像素形成的有效像素區(qū)域外部的區(qū)域中，提供用作提供有遮光部91的參考像素的像素21和用作提供有遮光部92的檢測像素的像素21。例如，作為有效像素區(qū)域外部的區(qū)域的無效像素區(qū)域是不用于成像的光學(xué)黑區(qū)(遮光像素區(qū)域)。無效像素區(qū)域位于靠近成像器件11的光接收表面上的末端，即邊緣部分等。
[0103]另外，為了更多地降低成像器件11的特性的測量誤差，可以使用具有共用電路作為后級電路的兩個像素21用于參考像素和檢測像素，或者使用連接到共用水平移位寄存器23的兩個像素用于參考像素和檢測像素。如果參考像素和檢測像素連接到共用的后級電路，則當(dāng)讀出那些像素的輸出信號時不會在共用電路中造成誤差。這允許更加高度準(zhǔn)確地測量靈敏度特性。
[0104](檢查系統(tǒng)的配置示例)
[0105]接下來，將說明下面的檢查系統(tǒng)。在該檢查系統(tǒng)中，實施關(guān)于上述的成像器件11是否為正常產(chǎn)品的篩選。例如，該檢查系統(tǒng)具有如圖5中所示的配置。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖5中，對應(yīng)于圖1中的那些的部分用與在圖1中相同的標(biāo)號表示，并且將適當(dāng)?shù)厥÷云湔f明。
[0106]在圖5中示出的檢查系統(tǒng)包括成像器件11和檢查裝置141。
[0107]檢查裝置141控制成像器件11捕捉從外部輸入的光的圖像，或者獲取通過成像得到的每個像素21的輸出信號和測量成像器件11的特性以檢查成像器件11。
[0108]檢查裝置141包括控制器151、獲取單元152、計算單元153、確定單元154以及輸出單元155。
[0109]控制器151控制檢查裝置141的全部操作。例如，控制器151控制計算單元153基于由成像器件11獲取的輸出信號來執(zhí)行計算，或者控制確定單元154基于計算單元153的計算結(jié)果來執(zhí)行確定。另外，控制器151控制輸出單元155輸出確定單元154的確定結(jié)果或者控制成像器件11的驅(qū)動。
[0110]獲取單元152從成像器件11獲取各個像素21的輸出信號，并且將輸出信號提供給計算單元153。具體地，獲取單元152獲取用作用于測量成像器件11的特性的像素(即，用于測量成像器件11的靈敏度特性的像素)的參考像素和檢測像素的輸出信號。
[0111]計算單元153基于從獲取單元152提供的輸出信號執(zhí)行得到指示成像器件11的特性的值的計算，測量成像器件11的特性，并且向確定單元154提供這樣得到的計算結(jié)果。例如，計算參考像素和檢測像素(指示像素21的靈敏度特性的那些像素)的輸出信號的比率作為指示成像器件11的特性的值，從而測量成像器件11的靈敏度特性。
[0112]確定單元154基于由計算單元153提供的計算結(jié)果來確定成像器件11是否為正常產(chǎn)品，并且向控制器151提供確定結(jié)果。輸出單元155向外部輸出關(guān)于成像器件11是否為正常產(chǎn)品的確定結(jié)果，該確定的結(jié)果已經(jīng)由控制器151提供。
[0113](關(guān)于檢查處理的說明)
[0114]接下來，將參考圖6的流程圖描述檢查裝置141的檢查處理。例如，針對形成成像器件11的部分或全部的每個芯片實施該檢查處理。
[0115]在步驟Sll中，控制器151控制成像器件11開始從外部接收光。在控制器151的控制下，成像器件11開啟每個像素21的重置門以重置像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51，并且開始接收從外部輸入的光。換言之，光電轉(zhuǎn)換單元51接收從外部輸入的光，對接收的光實施光電轉(zhuǎn)換，并且積累作為光電轉(zhuǎn)換的結(jié)果得到的電荷。
[0116]在步驟S12中，控制器151控制成像器件11讀出在像素21中積累的電荷。在控制器151的控制下，成像器件11開啟讀出門22。
[0117]通過該處理，讀出門22讀出在每個像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51中積累的電荷，并且向水平移位寄存器23輸出電荷。水平移位寄存器23向電荷檢測單元24傳送已由讀出門22提供的每個像素的電荷。另外，電荷檢測單兀24基于由水平移位寄存器23提供的電荷產(chǎn)生每個像素21的輸出信號，并且輸出所產(chǎn)生的輸出信號。
[0118]檢查裝置141的獲取單元152獲取已從成像器件11輸出的每個像素21的輸出信號，并且將輸出信號提供給計算單元153。
[0119]在步驟S13，計算單元153基于由從獲取單元152提供的輸出信號實施計算，并且向確定單元154提供計算結(jié)果。
[0120]例如，計算單元153計算在成像器件11的像素21中的用作提供有遮光部91的參考像素的像素21的輸出信號VoutA和用作提供有遮光部92的檢測像素的像素21的輸出信號VoutB的比率VoutB/VoutA。然后，計算單元153向確定單元154提供計算結(jié)果。
[0121 ] 在步驟S14中，確定單元154基于已經(jīng)從計算單元153提供的計算結(jié)果，實施關(guān)于要檢查的成像器件11是否為正常產(chǎn)品的確定。確定單元154經(jīng)由控制器151向輸出單元155提供確定結(jié)果。
[0122]例如，確定單元154比較由計算單元153提供的輸出信號的比率VoutB/VoutA與預(yù)定閾值th。在比率VoutB/VoutA的值是閾值th或更小的情況下,確定單元154確定成像器件11是異常產(chǎn)品。換言之，認(rèn)為在成像器件11的檢測像素中出現(xiàn)可允許的值的或更大的靈敏度降低。
[0123]在比率VoutB/VoutA的值大于閾值th的情況下,確定單元154確定要檢查的成像器件11是正常產(chǎn)品。
[0124]在步驟S15中，輸出單元155輸出已經(jīng)由確定單元154經(jīng)由控制器151提供的確定結(jié)果，并且終止檢查處理。例如，輸出單元155向連接到檢查裝置141的顯示裝置提供關(guān)于成像器件11是否為正常產(chǎn)品的確定結(jié)果，并且使顯示裝置顯示確定結(jié)果。
[0125]如上所述，檢查裝置141控制成像器件11實施成像處理，并且基于用作參考像素和檢測像素的像素21的輸出信號確定成像器件11是否為正常產(chǎn)品，其中，輸出信號從成像器件11輸出。以這種方式，基于用作參考像素和檢測像素的像素21的輸出信號實施關(guān)于成像器件是否為正常產(chǎn)品的確定，從而可以高度準(zhǔn)確地確定要檢查的成像器件11是否為正常產(chǎn)品。換言之，可以高度準(zhǔn)確地測量成像器件11的像素21的特性。
[0126]在上面的描述中，已經(jīng)描述了實施關(guān)于作為一個芯片形成的成像器件11是否為正常產(chǎn)品的確定。然而，可以在上面提供了多個成像器件11的芯片的一個晶片上實施該檢查處理，或者針對包括在相同的條件下制造的多個晶片的每一批實施該檢查處理。
[0127]在這種情況下，例如，當(dāng)從一個晶片的一個芯片(成像器件11)中讀出輸出信號以實施確定處理并且將成像器件11確定為正常產(chǎn)品時，認(rèn)為在上面形成上述芯片(成像器件11)的晶片上的所有成像器件11都是正常產(chǎn)品。正如在上述情況下，例如，當(dāng)從一個晶片的一個芯片(成像器件11)中讀出輸出信號以實施確定處理并且將成像器件11確定為正常產(chǎn)品時，認(rèn)為屬于包括在上面形成芯片的晶片的一批的晶片的所有成像器件11都是正常女口廣叩O
[0128](第一實施例的修改示例)
[0129](成像器件的配置示例)
[0130]另外，在上文中，已經(jīng)描述了將提供給成像器件11的兩個像素21用作參考像素和檢測像素并且將那些像素21的輸出信號相互進(jìn)行比較的情況，但是可以在晶片表面或在芯片表面提供參考像素和檢測像素的多個組合。
[0131]在這種情況下，例如如圖7所示，將部署在同一像素行的像素181-1至181-16中的某些用作參考像素和檢查像素。
[0132]應(yīng)當(dāng)注意的是，在下文中，也將像素181-1至181-16簡稱為像素181，除非必須將像素181-1至181-16彼此區(qū)分開。此處，在圖7中示出的像素181是在包括形成成像器件的像素的一部分區(qū)域中提供的像素，具體地，在無效像素區(qū)域中提供所述像素。
[0133]那些像素181是與在圖1中示出的成像器件11的像素21相對應(yīng)的像素。在圖7中，像素181的上端是面向溝道阻斷區(qū)域的末端，像素181的下端是面向讀出在像素181中積累的電荷的讀出門的末端。
[0134]在該示例中，對圖7中的每個像素181的前表面提供遮光部。另外，在像素181-2、181-6、181-10和181-14的遮光部的中心，分別提供矩形開口 W21、W23、W25和W27。
[0135]在如下位置處提供那些開口 W21、W23、W25和W27:光從該位置輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元中難以出現(xiàn)靈敏度降低現(xiàn)象的中心位置。因此，將像素181-2、181-6、181-10和181-14
用作參考像素。
[0136]另外，分別對像素181-4、181-8、181-12和181-16的遮光部的末端提供矩形開口W22、W24、W26和W28，所述末端面向溝道阻斷區(qū)域。
[0137]在如下位置處提供那些開口 W22、W24、W26和W28:光從該位置輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元中容易出現(xiàn)靈敏度降低現(xiàn)象的末端位置。因此，將像素181-4、181-8、181-12和181-16用作檢測像素。
[0138]應(yīng)當(dāng)注意的是，開口 W21至W28具有相同的面積。
[0139]在提供有圖7中示出的像素181的成像器件中，在篩選時，例如，創(chuàng)建如下參考像素和檢測像素的對:像素181_2和像素181_4 ;像素181_6和像素181-8 ;像素181-10和像素181-12 ;以及，像素181-14和像素181-16。
[0140]例如，在參考圖6描述的檢查處理的步驟S13中，對每個對計算輸出信號的比率VoutB/VoutA。在步驟S14中，當(dāng)在比率VoutB/VoutA的值中比率VoutB/VoutA的一個值是閾值th或更小的情況下，則確定該成像器件是異常產(chǎn)品。
[0141]由此，參考像素和檢測像素的多個對用于進(jìn)行篩選，因此可以提高異常產(chǎn)品的檢測準(zhǔn)確度。
[0142]當(dāng)在像素181中出現(xiàn)靈敏度降低并且靈敏度的變化很小的情況下，在某些情況下可以將成像器件確定為正常產(chǎn)品。在該情況下，例如，可以根據(jù)輸出信號的比率VoutB/VoutA中的差異來確定成像器件11是否為正常產(chǎn)品，其中，對每個對計算該比率。
[0143]另外，在圖7中，已經(jīng)描述了對各個參考像素或者檢測像素提供的開口位置相同的示例。然而，提供給各個參考像素的開口的位置可以彼此不同，或者提供給各個檢測像素的開口位置可以彼此不同。對各個像素在不同的位置處提供開口允許容易地發(fā)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換單元的特性變化的征兆。
[0144](第一實施例的修改示例2)
[0145](成像器件的配置示例)
[0146]另外，例如如圖8所示，可以將在同一像素行中部署的像素211-1至211-17之一用作參考像素，并且可以對一個參考像素提供多個檢測像素。
[0147]應(yīng)當(dāng)注意的是，在下文中也將像素211-1至211-17簡稱為像素211，除非必須將像素211-1至211-17彼此區(qū)分開。此處，像素211是在包括形成成像器件的像素的一部分區(qū)域中提供的像素，具體地，是在無效像素區(qū)域中提供的像素。
[0148]那些像素211是與在圖1中示出的成像器件11的像素21相對應(yīng)的像素。在圖8中，像素211的上端是面向溝道阻斷區(qū)域的末端，像素211的下端是面向讀出在像素211中積累的電荷的讀出門的末端。
[0149]在該示例中，對圖8中的每個像素211的前表面提供遮光部。另外，在像素211-2的遮光部的中心，提供矩形開口 W31。在如下位置處提供開口 W31:光從該位置輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元中難以出現(xiàn)靈敏度降低現(xiàn)象的中心位置。將像素211-2用作參考像素。
[0150]另外，分別對像素211-4、211-6、211-8、211-10、211-12、211-14 和 211-16 的遮光部的末端提供矩形開口 W32至W38，所述末端面向溝道阻斷區(qū)域。
[0151]在如下位置處提供那些開口 W32至W38:光從該位置輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元中容易出現(xiàn)靈敏度降低現(xiàn)象的末端位置。因此,將像素211-4、211-6、211-8、211-10、211-12、211-14和211-16用作檢測像素。
[0152]應(yīng)當(dāng)注意的是，開口 W31至W38具有相同的面積，并且在像素211中的相同位置處提供開口 W31至W38。
[0153]在提供有圖8中示出的像素211的成像器件中，在篩選時，例如，創(chuàng)建如下參考像素和檢測像素的對:像素211_2和像素211_4 ;像素211_2和像素211_6 ;像素211-2和像素211-8 ;像素211-2和像素211-10 ;像素211-2和像素211-12 ;像素211-2和像素211-14 ；以及像素211-2和像素211-16。隨后，例如，在參考圖6描述的檢查處理的步驟S13中，對每個對計算輸出信號的比率VoutB/VoutA。在步驟S14中，在比率VoutB/VoutA的值中比率VoutB/VoutA的一個值是閾值th或更小的情況下，確定該成像器件是異常產(chǎn)品。
[0154]在圖8的示例中，在同一像素行中提供參考像素和多個檢測像素。在很多情況下，在同一像素行中部署的像素連接到用作像素的后級電路的共用電路。當(dāng)參考像素和多個檢測像素在后級具有共用電路時，可以更加高度準(zhǔn)確地測量諸如光電轉(zhuǎn)換單元中的靈敏度這樣的特性。
[0155]另外，同樣在圖8的情況下，在如同圖7的情況下對各個對計算的輸出信號的比率VoutB/VoutA中的變化小的情況下，根據(jù)成像器件的預(yù)期使用，可以確定成像器件是正常產(chǎn)品O
[0156](第一實施例的修改示例3)
[0157](遮光部的配置示例)
[0158]另外，根據(jù)應(yīng)用程序，雖然出現(xiàn)靈敏度降低區(qū)域是可允許的，但是成像器件可能在造成每個像素的靈敏度的變化或者特定區(qū)域中的靈敏度降低時具有瑕疵。在這一點上，對于在這樣的應(yīng)用程序中使用的成像器件11，當(dāng)例如圖9所示各種各樣地設(shè)計提供給遮光部的開口的形狀時，可以更加高度準(zhǔn)確地測量諸如成像器件11的光電轉(zhuǎn)換單元51中的靈敏度的特性。
[0159]例如，成像器件11具有圖9中示出的配置，其中，形成成像器件11的像素21包括具有遮光部241的像素和具有遮光部242的像素21。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖9的遮光部241和遮光部242的每一個中，上端是像素21的末端，該末端面向溝道阻斷區(qū)域，并且下端是面向讀出門22的末端。
[0160]在遮光部241中，在比遮光部241的中心稍微低的區(qū)域提供開口 W41。外部光只從開口 W41輸入到提供有遮光部241的像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51。
[0161]在如下位置處提供開口 W41:光從該位置處輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元51中難以出現(xiàn)靈敏度降低的部分。因此，將提供有遮光部241的像素21用作參考像素。
[0162]另外，在遮光部242中，在與面向溝道阻斷區(qū)域的N-區(qū)域61相同的區(qū)域提供與N-區(qū)域61具有相同形狀的開口 W42。如此，在提供有遮光部242的像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51中，外部光從開口 W42只輸入到N-區(qū)域61，并且將提供有遮光部242的像素21用作檢測像素。此處，開口 W42具有與開口 W41相同的形狀和面積。
[0163]如上所述，將提供有遮光部241的像素21用作參考像素，將提供有遮光部242的像素21用作檢測像素，因此，可以檢測在N-區(qū)域61中是否出現(xiàn)了靈敏度降低。具體地，如圖7或8所示，當(dāng)使用多個檢測像素實施篩選時，可以高度準(zhǔn)確地檢測N-區(qū)域61的靈敏度的變化，并且可以更加可靠地確定成像器件11是否為缺陷產(chǎn)品(異常產(chǎn)品)。
[0164](第一實施例的修改示例4)
[0165](遮光部的配置示例)
[0166]另外，在對像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51的每個區(qū)域的電位提供了梯度的情況下，靈敏度容易在靠近光電轉(zhuǎn)換單元51的末端的區(qū)域發(fā)生變化，該末端面向溝道阻斷區(qū)域，具體地，電位劇烈變化的區(qū)域。例如,在圖2的示例中，具體地在N-區(qū)域61和N區(qū)域62之間的邊界部分，靈敏度容易變化。
[0167]在這一點上，在例如如圖10所示各種各樣地設(shè)計在遮光部中提供的開口的形狀時，可以更加高度準(zhǔn)確地檢測光電轉(zhuǎn)換單元51的特定區(qū)域中的靈敏度降低和靈敏度的變化。
[0168]在圖10的示例中，成像器件11具有圖10中示出的配置，其中形成成像器件11的像素21包括具有遮光部271的像素21和具有遮光部272的像素21。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖10的遮光部271和遮光部272的每一個中，上端是像素21的末端，該末端面向溝道阻斷區(qū)域，并且下端是面向讀出門22的末端。
[0169]在遮光部271中，在比遮光部271的中心稍微低的區(qū)域提供開口 W51。外部光只從開口 W51輸入到提供有遮光部271的像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51。
[0170]在如下位置處提供開口 W51:光從該位置處輸入到在光電轉(zhuǎn)換單元51中難以出現(xiàn)靈敏度降低的部分。因此，將提供有遮光部271的像素21用作參考像素。
[0171]另外，在遮光部272中，在N區(qū)域62與面向溝道阻斷區(qū)域的N-區(qū)域61之間的邊界部分的區(qū)域提供開口 W52。開口 W52與該邊界具有基本相同的形狀。如此，在提供有遮光部272的像素21的光電轉(zhuǎn)換單元51中，外部光從開口 W52只輸入到靠近N-區(qū)域61與N區(qū)域62之間的邊界的區(qū)域，并且將提供有遮光部272的像素21用作檢測像素。此處，開口 W52具有與開口 W51相同的形狀和面積。
[0172]如上所述，將提供有遮光部271的像素21用作參考像素，將提供有遮光部272的像素21用作檢測像素，因此，可以檢測在N-區(qū)域61與N區(qū)域62之間的邊界部分中是否出現(xiàn)了靈敏度降低。具體地，如圖7或8所示，當(dāng)使用多個檢測像素實施篩選時，可以高度準(zhǔn)確地檢測N-區(qū)域61與N區(qū)域62之間的邊界部分中的靈敏度的變化，并且可以更加可靠地確定成像器件11是否為缺陷產(chǎn)品(異常產(chǎn)品)。
[0173](第一實施例的修改示例5)
[0174](成像器件的配置示例)
[0175]另外，例如以如圖11所示那樣地一點點地移位的開口位置的方式部署提供給各個像素的開口。因此，可以實施關(guān)于靈敏度降低開始出現(xiàn)的位置的調(diào)查、關(guān)于像素中的譜變化的調(diào)查、與光譜測定測量相結(jié)合的調(diào)查以及其他調(diào)查。
[0176]在圖11中，對部署在同一像素行中的像素301-1至301-23之中的一些提供開口。應(yīng)當(dāng)注意的是,在下文中，也將像素301-1至301-23簡稱為像素301，除非必須將像素301-1至301-23彼此區(qū)分開。此處，像素301是在包括形成成像器件的像素的一部分區(qū)域中提供的像素，具體地，是在無效像素區(qū)域中提供的像素。
[0177]那些像素301是與在圖1中示出的成像器件11的像素21相對應(yīng)的像素。在圖11中，像素301的上端是面向溝道阻斷區(qū)域的末端，像素301的下端是面向讀出在像素301中積累的電荷的讀出門的末端。
[0178]在該示例中，對圖11中的每個像素301的前表面提供遮光部。另外，分別在像素301-2、301-4、301-6、301-8、301-10、301-12、301-14、301-16、301-18、301-20 和 301-22 的遮光部中提供矩形開口 W61至W71。
[0179]在各個遮光部的不同位置處提供開口 W61至W71。開口 W61至W71具有相同的形狀和面積。結(jié)果，比較從提供了那些開口的像素301輸出的輸出信號，可以更加高度準(zhǔn)確地測量光電轉(zhuǎn)換單元的特性。
[0180]例如，假設(shè)圖5中示出的檢查裝置141連接到包括像素301的成像器件。在該情況下，當(dāng)在計算單元153中對像素301的輸出信號進(jìn)行相互比較時，其中對像素301提供了開口 W61至W71，可以識別出在從面向溝道阻斷區(qū)域的末端至面像讀出門的末端的像素301的區(qū)域中的出現(xiàn)靈敏度降低的區(qū)域。
[0181]另外，在使特定波長的光以被改變的波長輸入到像素301的情況下，當(dāng)在計算單元153中對輸出信號進(jìn)行相互比較時，可以識別針對對應(yīng)于開口 W61至W71的光電轉(zhuǎn)換單元的區(qū)域的每一個中的入射光的每個波長的靈敏度的變化。換句話說，可以得到光電轉(zhuǎn)換單元的光譜特性。
[0182]而且，可以基于針對像素301的每個光電轉(zhuǎn)換單元中的入射光的每個波長的靈敏度的變化的識別的結(jié)果、出現(xiàn)靈敏度降低的區(qū)域的識別的結(jié)果等，來確定參考像素和檢測像素的開口的最佳位置。例如，可以將具有最小的靈敏度的變化和最小的靈敏度降低的區(qū)域設(shè)置為圖4中示出的開口 Wll的區(qū)域，并且可以將容易出現(xiàn)靈敏度的變化和靈敏度降低的區(qū)域設(shè)置為圖4中示出的開口 W12的區(qū)域。
[0183]另外，對于來自具有在不同位置處的各個開口的像素301的輸出信號，例如，還可以測量獲取單元152中的每個輸出信號的讀取時間，即，由讀出門讀取在光電轉(zhuǎn)換單元中積累的電荷的傳送時間。在該情況下，可以調(diào)查是否可以在預(yù)定時間內(nèi)讀出電荷，等等。
[0184](第二實施例)
[0185](成像器件的配置示例)
[0186]在上文，已經(jīng)說明了將本公開應(yīng)用到諸如CXD線性傳感器這樣的成像器件11的情況，但是本公開還可以適用于諸如用作例如在圖12中示出的面積傳感器的CCD圖像傳感器這樣的成像器件331。
[0187]在圖12中示出的成像器件331包括像素341、電荷傳送單元342-1至342-4、電荷傳送單元343以及電荷檢測單元344。
[0188]在成像器件331中，在圖12的縱向方向和橫向方向上布置多個像素341。像素341中的每一個包括與圖2中示出的光電轉(zhuǎn)換單元51相對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元，對從外部輸入的光實施光電轉(zhuǎn)換，并且在其中積累得到的電子(電荷)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖12中，一個正方形表示一個像素341。在該示例中，標(biāo)號只表示了多個像素341中的某些。
[0189]在圖12中的縱向方向上布置的像素341連接到電荷傳送單元342-1至342-4。應(yīng)當(dāng)注意的是，在下文中，也將電荷傳送單元342-1至342-4簡稱為電荷傳送單元342，除非必須將電荷傳送單元342-1至342-4彼此區(qū)分開。
[0190]電荷傳送單元342將已由所連接的像素341傳送的電荷(電子)傳送給圖12中示出的縱向方向(垂直方向)上的電荷傳送單元343。另外，電荷傳送單元342-1至342-4連接到電荷傳送單元343。電荷傳送單元343將已從電荷傳送單元342傳送的電荷傳送給圖12中的橫向方向(水平方向)上的電荷檢測單元344。
[0191]電荷檢測單元344檢測通過電荷傳送單元343從每個像素341傳送的電荷量,并且輸出對應(yīng)于電荷量的電信號作為每個像素341的輸出信號。
[0192]同樣在被配置為如圖12所示的成像器件311中，當(dāng)對在某個區(qū)域(諸如無效像素區(qū)域)中提供的像素341提供例如在圖4中示出的遮光部91和遮光部92時，與成像器件11的情況相同，可以高度準(zhǔn)確地測量光電轉(zhuǎn)換單元的特性。
[0193]具體地，當(dāng)將要被提供遮光部91的像素以及要被提供遮光部92的像素連接到單個電荷傳送單元342時，可以使用共用的電荷傳送路徑和共用的后級電路，因此可以提高光電轉(zhuǎn)換單元的特性的測量準(zhǔn)確度。
[0194]在該示例中，圖12的像素341的左端是要向其傳送電荷的末端，即，與面向成像器件11中的讀出門22的末端相對應(yīng)的末端，并且圖12的像素341的右端是與面向成像器件11中的溝道阻斷區(qū)域的末端相對應(yīng)的末端。另外，同樣在像素341中，可以對光電轉(zhuǎn)換單元提供電位梯度。
[0195](第三實施例)
[0196](成像器件的配置示例)
[0197]另外，本公開可以應(yīng)用于用作面積傳感器的CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器。在該情況下，例如，如圖13所示配置用作CMOS圖像傳感器的成像器件。
[0198]圖13中示出的成像器件371包括在其中多個像素381以矩陣進(jìn)行布置的像素陣列單元382、垂直信號線383、垂直選擇電路384、水平選擇電路385、掃描控制器386以及輸出電路387。應(yīng)當(dāng)注意的是，在下文中，也將垂直選擇電路384和水平選擇電路385統(tǒng)稱為掃描單元388。
[0199]像素陣列單元382包括在半導(dǎo)體基板上以矩陣布置的多個像素381。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖13中，多個像素381中的某些用標(biāo)號表示。
[0200]像素381中的每一個都包括光電轉(zhuǎn)換單元(未示出)，對從外部輸入的光實施光電轉(zhuǎn)換，并且向垂直信號線383輸出作為光電轉(zhuǎn)換的結(jié)果得到的電荷。另外，由從掃描單元388經(jīng)由水平信號線389和垂直信號線383提供的信號控制各個像素381的操作。
[0201]應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖13中，對在縱向方向上布置的像素381的每個列者提供垂直信號線383,并且標(biāo)號只表不了垂直信號線383中的一些。以同樣的方式，在圖13中，對在橫向方向上布置的像素381的每個列者提供水平信號線389，并且標(biāo)號只表示了水平信號線389中的一些。
[0202]垂直信號線383進(jìn)行布線以向水平選擇電路385傳送在像素381中積累的電荷，更具體地，傳送與電荷相對應(yīng)的電信號。沿著豎直方向上布置的像素381對垂直信號線383進(jìn)行布線?；诳刂菩盘柡痛怪蓖叫盘?，垂直選擇電路384逐行地選擇像素381，順序沿著豎直方向?qū)嵤呙琛?br> [0203]基于控制信號和水平同步信號，水平選擇電路385逐列地選擇像素381，順序沿著水平方向?qū)嵤呙琛Ｋ竭x擇電路385與垂直選擇電路384進(jìn)行的掃描相同步地沿著水平方向順序選擇像素381。經(jīng)由垂直信號線383向水平選擇電路385順序傳送由像素381輸出的電信號(電荷)。水平選擇電路385向輸出電路387提供被已經(jīng)順序傳送的電信號。
[0204]掃描控制器386基于自外部輸入的時鐘或者由掃描控制器386本身產(chǎn)生的時鐘產(chǎn)生垂直同步信號和水平同步信號，并且向垂直選擇電路384和水平選擇電路385提供所產(chǎn)生的信號。
[0205]掃描控制器386產(chǎn)生控制信號。由控制信號指定被垂直選擇電路384和水平選擇電路385順序掃描的像素381。掃描控制器386向垂直選擇電路384和水平選擇電路385提供所產(chǎn)生的信號。
[0206]掃描控制器386產(chǎn)生垂直同步信號、水平同步信號以及控制信號，使得在一個幀的期間讀出所有像素的電信號。
[0207]輸出電路387對從水平選擇電路385順序提供的電信號實施各種類型的信號處理，產(chǎn)生各個像素381的輸出信號，并且將所產(chǎn)生的信號輸出給后級。
[0208]同樣在被配置為如圖13所示的成像器件371中，當(dāng)對在某個區(qū)域(諸如無效像素區(qū)域)中提供的像素381提供例如在圖4中示出的遮光部91和遮光部92時，與成像器件11的情況相同，可以高度準(zhǔn)確地測量光電轉(zhuǎn)換單元的特性。
[0209]在該示例中，圖13的像素381的右端是要向其傳送電荷的末端，即，與面向成像器件11中的讀出門22的末端相對應(yīng)的末端，并且圖13的像素381的左端是與面向成像器件11中的溝道阻斷區(qū)域的末端相對應(yīng)的末端。另外，同樣在像素381中，可以對光電轉(zhuǎn)換單元提供電位梯度。
[0210](成像裝置的配置示例)
[0211]另外，本公開適用于使用固態(tài)成像器件作為光電轉(zhuǎn)換單元的任何類型的電子裝置，諸如包括數(shù)字照像機(jī)和視頻攝像機(jī)、具有成像功能的移動終端裝置、使用固態(tài)成像器件作為圖像讀取單元的復(fù)印機(jī)在內(nèi)的成像裝置。固態(tài)成像器件可以具有一個芯片的形式或者在其中包裝了成像單元和信號處理單元或者光學(xué)系統(tǒng)的具有成像功能的模塊。
[0212]圖14是示出用作應(yīng)用本公開的實施例的電子裝置的成像裝置的配置示例的圖。
[0213]圖14的成像裝置501包括由透鏡組等組成的光學(xué)單元511、固態(tài)成像器件(成像器件)512以及用作像機(jī)信號處理電路的DSP(數(shù)字信號處理)電路513。另外，成像裝置包括幀存儲器514、顯示器515、記錄單元516、操作單元517以及電源單元518。DSP電路513、幀存儲器514、顯示器515、記錄單元516、操作單元517以及電源單元518經(jīng)由總線519相互連接。
[0214]光學(xué)單元511取得來自被攝體的入射光(亦即，圖像光)，并且在固態(tài)成像器件512的成像表面上形成圖像。固態(tài)成像器件512將通過光學(xué)單元511在成像表面形成圖像的入射光的量逐像素地轉(zhuǎn)換成電信號。固態(tài)成像器件512將電信號輸出為像素信號。例如，固態(tài)成像器件512對應(yīng)于上述的成像器件331或者成像器件371。
[0215]顯示器例如由諸如液晶面板或有機(jī)EL(電發(fā)光)面板這樣的面板顯示器形成，并且顯示由固態(tài)成像器件512捕捉的運動圖像或靜態(tài)圖像。記錄單元516將固態(tài)成像器件512捕捉的運動圖像或靜態(tài)圖像記錄在諸如視頻磁帶或DVD (數(shù)字多功能盤)這樣的記錄介質(zhì)上。
[0216]操作單元517在用戶的操作下發(fā)出關(guān)于成像裝置501的各種功能的操作指令。電源單元518向那些供給目標(biāo)適當(dāng)?shù)靥峁┯米鱀SP電路513、幀存儲器514、顯示器515、記錄單元516以及操作單元517的操作電力的各種類型的電力。
[0217]應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的實施例不限于上述實施例，并且可以進(jìn)行各種修改而不脫離本發(fā)明的精神。
[0218]另外，本發(fā)明可以具有如下配置。
[0219](I) 一種固態(tài)成像器件，包括:
[0220]第一像素，其包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部；以及
[0221]第二像素，其包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處、具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。
[0222](2)根據(jù)⑴所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0223]所述第一像素和所述第二像素包括測量所述固態(tài)成像器件的特性的像素。
[0224](3)根據(jù)⑵所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0225]所述第一像素和所述第二像素包括通過比較所述第一像素的輸出信號和所述第二像素的輸出信號測量所述固態(tài)成像器件的靈敏度特性的像素。
[0226](4)根據(jù)⑴至(3)中的任一項所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0227]在所述固態(tài)成像器件的有效像素區(qū)域的外部提供所述第一像素和所述第二像素。
[0228](5)根據(jù)(4)所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0229]在所述固態(tài)成像器件的邊緣部分提供所述第一像素和所述第二像素中的每一個。
[0230](6)根據(jù)⑴至(5)中的任一項所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0231]所述第一像素和所述第二像素連接到后級的共用電路。
[0232](7)根據(jù)⑴至(6)中的任一項所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0233]所述第二像素包括多個第二像素。
[0234](8)根據(jù)⑴至(7)中的任一項所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0235]所述第一像素包括多個第一像素；
[0236]所述第二像素包括多個第二像素；并且
[0237]所述多個第一像素和所述多個第二像素形成多個對。
[0238](9)根據(jù)⑴至⑶中的任一項所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0239]靠近所述遮光部的中心提供所述第一像素的開口 ；并且
[0240]靠近所述遮光部的末端提供所述第二像素的開口。
[0241](10)根據(jù)⑴至⑶中的任一項所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0242]所述固態(tài)成像器件的所述第一像素和所述第二像素中的每一個都包括具有電位的光電轉(zhuǎn)換單元，在所述光電轉(zhuǎn)換單元中得到的電荷的讀出方向上對所述電位提供梯度。
[0243](11)根據(jù)(10)所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0244]所述第二像素的開口具有與在所述光電轉(zhuǎn)換單元中具有基本相同的電位的區(qū)域相同的形狀，并且提供在與所述區(qū)域相對應(yīng)的位置處。
[0245](12)根據(jù)(10)所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0246]所述第二像素的開口具有與在所述光電轉(zhuǎn)換單元中具有彼此不同的電位的區(qū)域之間的邊界部分相同的形狀，并且提供在與所述邊界部分相對應(yīng)的位置處。
[0247](13)根據(jù)(2)所述的固態(tài)成像器件，還包含包括所述第一像素和所述第二像素的至少三個像素，所述至少三個像素中的每一個都包括遮光部，所述遮光部包括開口，在彼此不同的位置處提供所述至少三個像素的開口。
[0248](14)根據(jù)⑴至(13)所述的固態(tài)成像器件，其中，
[0249]所述固態(tài)成像器件包括面積傳感器。
[0250](15) —種電子裝置，包括:
[0251]固態(tài)成像器件，該固態(tài)成像器件包括
[0252]第一像素，其包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部；以及
[0253]第二像素，其包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。
[0254](16) —種檢查裝置，包括:
[0255]獲取單元，其被配置為獲取第一像素的輸出信號和第二像素的輸出信號，所述輸出信號從包括所述第一像素和所述第二像素的固態(tài)成像器件輸出，所述第一像素包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部，所述第二像素包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部；以及
[0256]計算單元，其被配置為比較所述第一像素的輸出信號與所述第二像素的輸出信號，并且測量所述固態(tài)成像器件的靈敏度特性。
[0257](17)根據(jù)(16)所述的檢查裝置，還包括:
[0258]確定單元，其被配置為當(dāng)作為所述靈敏度特性而計算的所述第一像素的輸出信號與所述第二像素的輸出信號的比率是預(yù)定閾值或更小時，確定在所述固態(tài)成像器件的像素中出現(xiàn)降低的靈敏度。
[0259](18)根據(jù)(17)所述的檢查裝置，其中，所述閾值為0.9。
[0260](19)根據(jù)(17)所述的檢查裝置，其中，所述閾值為0.5。
[0261]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)設(shè)計需求和其他要素可以在所附的權(quán)利要求或者其等價物的范圍內(nèi)出現(xiàn)各種修改、組合、子組合和變更。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)成像器件，包含: 第一像素，其包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部；以及 第二像素，其包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處的、具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述第一像素和所述第二像素包括測量所述固態(tài)成像器件的特性的像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述第一像素和所述第二像素包括通過比較所述第一像素的輸出信號和所述第二像素的輸出信號來測量所述固態(tài)成像器件的靈敏度特性的像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 在所述固態(tài)成像器件的有效像素區(qū)域的外部提供所述第一像素和所述第二像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像器件，其中， 在所述固態(tài)成像器件的邊緣部分提供所述第一像素和所述第二像素中的每一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述第一像素和所述第二像素連接到后級的共用電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述第二像素包括多個第二像素。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述第一像素包括多個第一像素； 所述第二像素包括多個第二像素；并且 所述多個第一像素和所述多個第二像素形成多個對。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 靠近所述遮光部的中心提供所述第一像素的開口 ；并且 靠近所述遮光部的末端提供所述第二像素的開口。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述固態(tài)成像器件的所述第一像素和所述第二像素中的每一個包括具有電位的光電轉(zhuǎn)換單元，在所述光電轉(zhuǎn)換單元中得到的電荷的讀出方向上對所述電位提供梯度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述第二像素的開口具有與在所述光電轉(zhuǎn)換單元中具有基本相同的電位的區(qū)域相同的形狀，并且提供在與所述區(qū)域相對應(yīng)的位置處。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述第二像素的開口具有與在所述光電轉(zhuǎn)換單元中具有彼此不同的電位的區(qū)域之間的邊界部分相同的形狀，并且提供在與所述邊界部分相對應(yīng)的位置處。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，還包含包括所述第一像素和所述第二像素的至少三個像素，所述至少三個像素中的每一個包括遮光部，所述遮光部包括開口，在彼此不同的位置處提供所述至少三個像素的開口。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中， 所述固態(tài)成像器件包括面積傳感器。
15.一種電子裝置，包括: 固態(tài)成像器件，該固態(tài)成像器件包括 第一像素，其包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部；以及 第二像素，其包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部。
16.一種檢查裝置，包含: 獲取單元，其被配置為獲取第一像素的輸出信號和第二像素的輸出信號，所述輸出信號從包括所述第一像素和所述第二像素的固態(tài)成像器件輸出，所述第一像素包括具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部，所述第二像素包括在與所述第一像素的開口的位置不同的位置處具有預(yù)定尺寸的開口的遮光部；以及 計算單元，其被配置為比較所述第一像素的輸出信號與所述第二像素的輸出信號，并且測量所述固態(tài)成像器件的靈敏度特性。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的檢查裝置，還包括: 確定單元，其被配置為，當(dāng)作為所述靈敏度特性而計算的所述第一像素的輸出信號與所述第二像素的輸出信號的比率是預(yù)定閾值或更小時，確定在所述固態(tài)成像器件的像素中出現(xiàn)降低的靈敏度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的檢查裝置，其中，所述閾值為0.9。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的檢查裝置，其中，所述閾值為0.5。
【文檔編號】H04N17/00GK104378557SQ201410389341
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】森田隆平 申請人:索尼公司