[發(fā)明專利]圖像拾取裝置和圖像拾取系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310345012.3
• 申請(qǐng)日: 2013-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103579274A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巖田旬史;乾文洋;渡邊高典;篠原真人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 歐陽(yáng)帆

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及具有用于供給基準(zhǔn)電位的觸點(diǎn)的圖像拾取裝置。本公開(kāi)還涉及包括濾色器的圖像拾取裝置。

背景技術(shù)

在作為半導(dǎo)體裝置的圖像拾取裝置的半導(dǎo)體襯底中，對(duì)每個(gè)像素來(lái)說(shuō)，蓄積在把信號(hào)電荷作為多數(shù)載流子的第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域中的信號(hào)電荷由把信號(hào)電荷作為少數(shù)載流子的第二導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域隔開(kāi)。向第二導(dǎo)電型的半導(dǎo)體區(qū)域供給基準(zhǔn)電位的基準(zhǔn)觸點(diǎn)設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上。日本專利公開(kāi)No.2009-289872和2011-14773描述一種其中襯底觸點(diǎn)不是均勻地分布在像素之中而是只分布到特定像素的技術(shù)。

在圖像拾取裝置的圖像拾取單元中，二維地排列各自包括在半導(dǎo)體襯底內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換元件和在半導(dǎo)體襯底上的濾色器的像素。在日本專利公開(kāi)No.2009-26984中公開(kāi)的固態(tài)圖像傳感器件中，像素具有排列成拜耳圖案的相應(yīng)濾色器。各自包括一個(gè)R像素、一個(gè)B像素和兩個(gè)G像素的基本的2×2像素單元被排列成矩陣。在像素中生成的信號(hào)電荷與透過(guò)像素的濾色器的光的強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)，并且根據(jù)信號(hào)電荷形成彩色圖像。如果光實(shí)際透過(guò)的濾色器和與由光生成的信號(hào)電荷相關(guān)聯(lián)的像素的濾色器之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系不適當(dāng)，那么在捕捉的圖像中會(huì)出現(xiàn)混色。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)的第一方面的圖像拾取裝置包括其中排列有像素的像素部分。所述像素各自包括把信號(hào)電荷作為多數(shù)載流子的第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體區(qū)域，和把信號(hào)電荷作為少數(shù)載流子的第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū)域，第二半導(dǎo)體區(qū)域鄰接到第一半導(dǎo)體區(qū)域，第一半導(dǎo)體區(qū)域被布置在第二半導(dǎo)體區(qū)域和半導(dǎo)體襯底的表面之間。兩個(gè)相鄰像素的第一半導(dǎo)體區(qū)域由第二導(dǎo)電型的第三半導(dǎo)體區(qū)域隔開(kāi)，所述兩個(gè)相鄰像素的第二半導(dǎo)體區(qū)域電連接到第三半導(dǎo)體區(qū)域，并且在半導(dǎo)體襯底的所述表面上，設(shè)置通過(guò)第三半導(dǎo)體區(qū)域向第二半導(dǎo)體區(qū)域施加基準(zhǔn)電位的基準(zhǔn)觸點(diǎn)。所述像素部分中的所述基準(zhǔn)觸點(diǎn)的數(shù)目小于所述像素部分中的所述像素的數(shù)目的四分之一。所述像素部分包括位于每個(gè)基準(zhǔn)觸點(diǎn)附近的第一類像素和第二類像素。所述表面和第一類像素的第二半導(dǎo)體區(qū)域之間的距離小于所述表面和第二類像素的第二半導(dǎo)體區(qū)域之間的距離。所述基準(zhǔn)觸點(diǎn)和第一類像素的第一半導(dǎo)體區(qū)域之間的距離小于所述基準(zhǔn)觸點(diǎn)和第二類像素的第一半導(dǎo)體區(qū)域之間的距離。

根據(jù)本公開(kāi)的第二方面的圖像拾取裝置包括其中排列有像素的圖像拾取單元。所述像素各自包括光電轉(zhuǎn)換元件和傳輸門（transfer?gate）。所述光電轉(zhuǎn)換元件包括把信號(hào)電荷作為多數(shù)載流子的第一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體區(qū)域，和把信號(hào)電荷作為少數(shù)載流子的第二導(dǎo)電型的第二半導(dǎo)體區(qū)域，第二半導(dǎo)體區(qū)域鄰接到第一半導(dǎo)體區(qū)域，第一半導(dǎo)體區(qū)域被布置在第二半導(dǎo)體區(qū)域和半導(dǎo)體襯底的表面之間。所述傳輸門包括在半導(dǎo)體襯底的所述表面一側(cè)的多晶硅柵電極，所述傳輸門被配置成傳輸信號(hào)電荷。所述圖像拾取單元包括第一型像素，第一型像素包括主透射波長(zhǎng)是第一波長(zhǎng)的濾色器，該濾色器被布置在半導(dǎo)體襯底的所述表面一側(cè)；第二型像素，第二型像素包括主透射波長(zhǎng)是不同于第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)的濾色器，該濾色器被布置在半導(dǎo)體襯底的所述表面一側(cè)；和第三型像素，第三型像素包括主透射波長(zhǎng)是比第一波長(zhǎng)和第二波長(zhǎng)長(zhǎng)的第三波長(zhǎng)的濾色器，該濾色器被布置在半導(dǎo)體襯底的所述表面一側(cè)。所述表面和第一型像素的第二半導(dǎo)體區(qū)域之間的距離小于所述表面和第三型像素的第二半導(dǎo)體區(qū)域之間的距離。在所述圖像拾取單元的至少一部分中，從所述圖像拾取單元的中心到外緣順序排列第三型像素的光電轉(zhuǎn)換元件和第一型像素的光電轉(zhuǎn)換元件，并且，第三型像素的傳輸門被布置在第三型像素的光電轉(zhuǎn)換元件和第一型像素的光電轉(zhuǎn)換元件之間。

參考附圖，根據(jù)對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清楚。

附圖說(shuō)明

圖1A和圖1B提供圖像拾取裝置的示意平面圖。

圖2是像素部分的等效電路圖。

圖3A和圖3B提供像素部分的示意平面圖。

圖4A和圖4B提供像素部分的示意截面圖。

圖5A和圖5B提供像素部分的示意截面圖。

圖6A-圖6D提供像素部分的示意截面圖。

圖7A-圖7F提供圖示出制造圖像拾取裝置的方法的示意截面圖。

圖8是圖像拾取系統(tǒng)的方框圖。

圖9A和圖9B各自是像素的示意截面圖。

具體實(shí)施方式

在靠近基準(zhǔn)觸點(diǎn)的像素中的噪聲電平往往大于在遠(yuǎn)離基準(zhǔn)觸點(diǎn)的像素中的噪聲電平。因此，本實(shí)施例提供一種能夠減小由基準(zhǔn)觸點(diǎn)引起的噪聲的影響并且實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量圖像的圖像拾取裝置。