[發明專利]成像器件、成像裝置、制造裝置及制造方法

有效

• 申請號: 201210315843.1
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN102983143A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 大木進
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 黃小臨

技術領域

本公開涉及一種成像器件、成像裝置、制造裝置和制造方法，具體地，本公開涉及一種能夠更容易地獲得更多種類型的圖像的成像器件、成像裝置、制造裝置和制造方法。

背景技術

由于紅外光對于硅（Si）具有較長的穿透長度，因此當形成使用近紅外光的高敏感度傳感器時，需要延長硅中的光路長度。由于在距硅表面（光入射在硅表面上）更深的位置中發生光電轉換，因此還需要形成用于存儲通過光電轉換獲得的電子的勢（potential）從而達到更深的位置。

由于需要利用特高能量進行離子注入來在深位置中形成該勢，因此在現有技術中存在增加開發或制造成本的風險。還需要開發抗蝕劑（resist）以對應于該勢，這可能增加開發的難度等級。

相應地，已經設計了一種通過從硅基板表面的前表面側和背表面側執行離子注入而形成能夠充分地存儲由紅外光光電轉換的電子的光電二極管的方法（一種不需要利用特高能量進行離子注入的方法）（例如，參考JP-A-2010-192483（專利文獻1））。

在該方法中，首先，通過從硅基板的前表面側執行離子注入，在硅基板的表面上在與對應于可見光的圖像傳感器的深度近似相同的深度中形成光電二極管。此后，使硅基板倒置，并且拋光硅基板的背表面。然后，從該背表面側執行離子注入，由此在硅基板的背表面上在與對應于可見光的圖像傳感器的深度近似相同的深度中形成光電二極管。通過應用上述制造方法，在不利用特高能量執行離子注入的情況下，形成了在深度方向上最大具有兩倍深度的光電轉換區域。

倒置的硅基板被拋光以便具有必要的膜厚度并且離子被注入，然后被粘到用于支撐拋光后的硅的厚度的支撐基板。然后，通過高溫激活處理來激活已經從硅基板的背表面側被離子注入的雜質。

發明內容

然而，在專利文獻1所描述的方法中，需要執行用于激活已經從硅基板的背表面側被離子注入的雜質的激活處理，使得硅基板和支撐基板之間的粘合不被損壞。相應地，需要制備特殊裝備來執行諸如激光退火之類的處理，所述激光退火可以執行短時段的熱處理并且在熱方面不影響粘合界面。因此，存在增加制造成本的風險。

考慮以上內容，期望執行通過光電轉換入射光的彼此不同的波長帶分量而獲得多個圖像的成像，由此執行更容易地獲得更多種類型的圖像的成像。

本公開的實施例針對一種成像器件，其包括：多個光電轉換器件層，其中形成有執行入射光的光電轉換的光電轉換器件；以及夾在相應的光電轉換器件層之間的布線層，其中形成有用于從光電轉換器件中讀取電荷的布線。

所述成像器件可以被配置為使得：在相應的光電轉換器件層中，光電轉換器件執行入射光的彼此不同的波長帶分量的光電轉換。

所述成像器件可以被配置為使得：在多個光電轉換器件層中，在從光入射側開始計數的第一層中的光電轉換器件執行可見光的波長帶分量的光電轉換，在從光入射側開始計數的第二層中的光電轉換器件執行近紅外光的波長帶分量的光電轉換。

所述成像器件可以被配置為使得：在多個光電轉換器件層中，在從光入射側開始計數的第一層中的光電轉換器件執行可見光的短波長帶分量的光電轉換，在從光入射側開始計數的第二層中的光電轉換器件執行可見光的長波長帶分量的光電轉換。

所述成像器件可以被配置為使得：在相應各層中，光電轉換器件的厚度彼此不同。

所述成像器件可以被配置為使得：在相應各層中，光電轉換器件的尺寸、形狀和間隔中的至少一個不同。

所述成像器件可以被配置為使得：多個層中的光電轉換器件同時輸出通過光電轉換入射光而積累的電荷。

所述成像器件可以被配置為使得：多個層中的光電轉換器件在相應層中、在不同定時輸出通過光電轉換入射光而積累的電荷。

所述成像器件可以被配置為使得：多個層中的光電轉換器件通過輸出光電轉換入射光而積累的電荷，輸出通過組合相應層中的圖像而形成的組合圖像。

所述成像器件可以被配置為使得：在相應各層中，光電轉換器件的電荷積累時間不同，在所述電荷積累時間期間通過光電轉換入射光來積累電荷。

所述成像器件可以被配置為使得：布置所述布線層中的布線，使得確保從布線層一側到另一側傳輸的入射光的光路。

所述成像器件可以被配置為使得：在布線層中形成由比周圍材料具有更高的光折射率的材料制成的波導。

所述成像器件可以被配置為使得：依據入射光的入射角，布置所述布線層中的布線。

所述成像器件可以被配置為使得：多個布線層的外部端子通過全通導孔彼此連接，在所述多個布線層中形成了用于從不同層的光電轉換器件讀取電荷的布線。