[發(fā)明專利]成像元件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310533749.8
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103811507B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武田健
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所11105
• 代理人: 焦玉恒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成像元件及其制造方法，特別是，涉及抑制雜散光影響的成像元件及其制造方法。

背景技術(shù)

因為現(xiàn)有技術(shù)的CMOS圖像傳感器通常為順序讀取像素的卷簾快門類型的傳感器，圖像可能因每個像素的曝光時間差而失真。為了防止這樣的問題，已經(jīng)提出了全局快門類型的圖像傳感器，其中通過在像素中形成電荷保持單元同時讀取所有的像素（見日本未審查專利申請公開No.2008-103647）。在全局快門類型的圖像傳感器中，在所有的像素同時讀到電荷保持單元后，像素被繼續(xù)讀取。因此，因為對于每個像素的曝光時間可為相同的，所以能防止在圖像中產(chǎn)生失真。

發(fā)明內(nèi)容

在日本未審查專利申請公開No.2008-103647中，已經(jīng)提出了全局快門類型圖像傳感器。然而，在該全局快門類型圖像傳感器中，必須在像素內(nèi)形成電荷保持區(qū)域。為此，像素的布置可能受到限制。如日本未審查專利申請公開No.2008-103647所述，因為電荷保持區(qū)域在像素的布置內(nèi)，所以開口率可能下降。因此，這關(guān)系到光電二極管的靈敏度可能變壞或者光電二極管的容量和電荷保持區(qū)域可能減小。

此外，其中涉及到的光學(xué)噪聲可能是個問題，因為光在電荷保持期間進入電荷保持區(qū)域。為了抑制光學(xué)噪聲的出現(xiàn)，必須減小電荷保持區(qū)域的尺寸；然而，對于較小的電荷保持區(qū)域，存在電荷保持區(qū)域的飽和容量可能由于電荷保持區(qū)域的較小尺寸而變壞的可能性。

為了防止這樣的靈敏度降低，日本未審查專利申請公開No.2003-31785提出了利用后表面照明型傳感器的方法。通過利用后表面照明型傳感器，像素內(nèi)的配線層可形成在傳感器的后側(cè)，并且因此可抑制由配線層引起的入射光的虛光。然而，當(dāng)電荷保持區(qū)域形成在后表面照明型傳感器的像素內(nèi)時，電荷保持區(qū)域形成在基板的前表面?zhèn)龋鄬τ谌肷涔馕挥诨宓暮苌顓^(qū)域中。因此，可能難以防止光泄漏到電荷保持區(qū)域。

希望提供一種技術(shù)，能防止光泄漏進入電荷保持區(qū)域中且抑制由于光進入電荷保持區(qū)域而引起虛像產(chǎn)生。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，提供一種固態(tài)圖像傳感器，該固態(tài)圖像傳感器包括：基板，其中設(shè)有光電轉(zhuǎn)換元件，光電轉(zhuǎn)換元件將入射光量轉(zhuǎn)換成電荷量；存儲單元，設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換元件的一側(cè)，存儲單元接收來自光電轉(zhuǎn)換元件的電荷量；第一光屏蔽部，形成在存儲單元的第一側(cè)且設(shè)置在電荷累積區(qū)域和光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及第二光屏蔽部，形成在存儲單元的第二側(cè)，第二側(cè)與第一側(cè)相對。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，提供一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括光學(xué)單元，以及

固態(tài)成像裝置，包括設(shè)置成二維矩陣的單位像素，其中每個單位像素包括：基板，其中設(shè)有光電轉(zhuǎn)換元件，光電轉(zhuǎn)換元件將入射光量轉(zhuǎn)換成電荷量；存儲單元，設(shè)置在光電轉(zhuǎn)換元件的一側(cè)，存儲單元接收來自光電轉(zhuǎn)換元件的電荷量；第一光屏蔽部，形成在存儲單元的第一側(cè)且設(shè)置在電荷累積區(qū)域和光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及第二光屏蔽部，形成在存儲單元的第二側(cè)，第二側(cè)與第一側(cè)相對。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，提供一種制造固態(tài)圖像傳感器的方法，該方法包括如下步驟：將多個隔離區(qū)域注入基板中，將雜質(zhì)注入該多個隔離區(qū)域中以形成一個或多個光電二極管、一個或多個存儲單元以及一個或多個轉(zhuǎn)移柵極，在基板其中要形成光屏蔽部的部分中形成一個或多個溝槽，將光屏蔽材料埋設(shè)在該一個或多個溝槽中，并且

其中第一光屏蔽部形成在存儲單元的第一側(cè)且設(shè)置在電荷累積區(qū)域和光電二極管之間，并且其中第二光屏蔽部形成在存儲單元的第二側(cè)，使第二側(cè)與第一側(cè)相對。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，能防止光泄漏進入電荷保持區(qū)域且抑制虛像的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1是示出圖像傳感器構(gòu)造的示意圖；

圖2是示出單位像素構(gòu)造的截面圖；

圖3是示出單位像素的截面圖；

圖4是示出單位像素的截面圖；

圖5是示出單位像素構(gòu)造的示意圖；

圖6是示出單位像素的電路示意圖；

圖7是示出制造工藝的示意圖；

圖8是示出制造工藝的示意圖；

圖9是示出制造工藝的示意圖；

圖10是示出單位像素構(gòu)造的示意圖；

圖11A和11B是示出單位像素的截面圖；

圖12A和12B是示出單位像素的截面圖；

圖13A至13C是示出單位像素的側(cè)視圖；

圖14是示出單位像素構(gòu)造的示意圖；

圖15是示出單位像素構(gòu)造的示意圖；

圖16是示出單位像素構(gòu)造的示意圖；