[發(fā)明專利]固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410208812.5
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN104183611B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岡崎裕美
• 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: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 曹正建;陳桂香

一種固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備。該固態(tài)成像裝置包括：半導(dǎo)體層，多個像素沿著光接收面排列在半導(dǎo)體層上，該光接收面是半導(dǎo)體層的主表面；光電轉(zhuǎn)換單元，其針對半導(dǎo)體層中的各個像素設(shè)置；以及溝槽元件隔離區(qū)域，其通過在半導(dǎo)體層的光接收面?zhèn)人纬傻臏喜蹐D案中設(shè)置絕緣層來形成，溝槽元件隔離區(qū)域設(shè)置在從各像素之間的像素邊界偏移的位置處。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備，具體地說，涉及包括溝槽元件分離區(qū)域的固態(tài)成像裝置和包括該固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。

背景技術(shù)

固態(tài)成像裝置包括沿著半導(dǎo)體基板的光接收表面?zhèn)扰帕械亩鄠€像素。各個像素包括設(shè)置在半導(dǎo)體基板中的光電轉(zhuǎn)換單元以及設(shè)置在半導(dǎo)體基板的上側(cè)的濾色器和片上透鏡。

在具有這種構(gòu)造的固態(tài)成像裝置中，如果傾斜進(jìn)入光接收表面的光泄漏到相鄰像素的光電轉(zhuǎn)換單元，則光泄漏變成引起光混合和色差的因素。

因此，已經(jīng)提出了如下的構(gòu)造：在半導(dǎo)體基板的光接收表面?zhèn)刃纬墒瓜袼氐墓怆娹D(zhuǎn)換單元分離開的溝槽元件隔離區(qū)域，并且在各個溝槽元件隔離區(qū)域中設(shè)置遮光膜以防止相鄰像素之間發(fā)生漏光現(xiàn)象。在這種構(gòu)造中，溝槽的開口的寬度在光接收表面?zhèn)葴\層位置縮窄，并且遮光膜僅僅埋入在溝槽的淺層位置。因此，可以在不產(chǎn)生孔隙的情況下形成遮光膜并有效遮擋像素之間的光(例如，參見日本專利申請公開No.2012-178457)。

發(fā)明內(nèi)容

然而，即使在構(gòu)造為在半導(dǎo)體基板中設(shè)置溝槽元件隔離區(qū)域的固態(tài)成像裝置中，也會發(fā)生色平衡崩潰的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象取決于接收到的光的波長和接收到的光的入射角而且是引起著色的原因。

因此，希望提供一種具有良好的色平衡而不會造成著色的固態(tài)成像裝置以及使用該固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，提供了一種固態(tài)成像裝置，包括：半導(dǎo)體層，多個像素沿著光接收面排列在所述半導(dǎo)體層上，所述光接收面是所述半導(dǎo)體層的主表面；光電轉(zhuǎn)換單元，其針對所述半導(dǎo)體層中的各個像素而設(shè)置；溝槽元件隔離區(qū)域，其通過在所述半導(dǎo)體層的光接收表面?zhèn)刃纬傻臏喜蹐D案中設(shè)置絕緣層而形成，所述溝槽元件隔離區(qū)域設(shè)置在從像素之間的像素邊界偏移的位置處。

在具有這種構(gòu)造的固態(tài)成像裝置中，溝槽元件隔離區(qū)域設(shè)置在從像素之間的邊界偏移的位置處。因此，通過使溝槽元件隔離區(qū)域的偏移方向為取決于各個像素中接收到的光的波長的方向，可以使溝槽元件隔離區(qū)域所設(shè)置在的光接收面?zhèn)鹊墓怆娹D(zhuǎn)換單元的體積和位置取決于接收到的光的波長。因此，可以改善在光接收面的設(shè)置有溝槽元件隔離區(qū)域的區(qū)域中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的短波長的光與比上述區(qū)域更深的區(qū)域中進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的長波長的光之間的色平衡。

因此，根據(jù)本發(fā)明，可以捕獲具有良好的色平衡的圖像而不會造成著色，并且可以改善成像特性。

在閱讀以下對附圖所示的最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述之后將更容易理解本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的示例性固態(tài)成像裝置的示意性構(gòu)造圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的主要部分的俯視圖；

圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的主要部分的剖視圖，對應(yīng)于沿圖2中的線A-A截取的剖面；

圖4是示出與光電轉(zhuǎn)換單元中接收到的顏色的光相關(guān)的相對輸出的曲線圖；

圖5是示出吸收藍(lán)光的量相對于距半導(dǎo)體層(Si)的光接收表面的深度的曲線圖；

圖6A至圖6C是根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像裝置的制造工藝示意圖；

圖7A至圖7B是與入射角相關(guān)的歸一化靈敏度的曲線圖；

圖8A至圖8C是與入射角相關(guān)的絕對靈敏度的曲線圖；