[發(fā)明專利]光電轉(zhuǎn)換裝置和圖像拾取系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711018487.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN108010927B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西村優(yōu);鈴木翔;松野靖司;大貫裕介;小林昌弘;岡川崇;中川善之
• 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)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 曾琳

本公開內(nèi)容涉及光電轉(zhuǎn)換裝置和圖像拾取系統(tǒng)。一種光電轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)單元，每個(gè)單元包括設(shè)置在半導(dǎo)體層中的電荷產(chǎn)生區(qū)。所述多個(gè)單元中的第一單元和第二單元均包括電荷儲(chǔ)存區(qū)、電介質(zhì)區(qū)以及第一遮光層，電荷儲(chǔ)存區(qū)被配置為儲(chǔ)存從電荷產(chǎn)生區(qū)傳輸?shù)狡涞碾姾?，電介質(zhì)區(qū)位于電荷產(chǎn)生區(qū)的上方并且被絕緣體層圍繞，第一遮光層覆蓋電荷儲(chǔ)存區(qū)，位于絕緣體層和半導(dǎo)體層之間，并且第一遮光層具有位于電荷產(chǎn)生區(qū)上方的開口。第一單元的電荷產(chǎn)生區(qū)能夠通過(guò)第一遮光層的開口接收光。第二單元的電荷產(chǎn)生區(qū)被第二遮光層覆蓋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換裝置中的遮光層。

背景技術(shù)

光電轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)使用來(lái)自均包括被遮光的光電轉(zhuǎn)換單元的像素的信號(hào)對(duì)來(lái)自均包括接收光的光電轉(zhuǎn)換單元的像素的信號(hào)進(jìn)行校正以便實(shí)現(xiàn)黑色級(jí)校正。均包括接收光的光電轉(zhuǎn)換單元的像素被稱為有效像素或光接收像素，均包括被遮光的光電轉(zhuǎn)換單元的像素被稱為光學(xué)黑色(OB)像素或被遮光像素。

根據(jù)日本專利公開No.2012-156334中描述的第一實(shí)施例，光學(xué)波導(dǎo)設(shè)置在固態(tài)圖像拾取設(shè)備的有效像素區(qū)和OB像素區(qū)這兩個(gè)區(qū)中的光電轉(zhuǎn)換單元的上方。遮光膜設(shè)置在OB像素區(qū)中光電轉(zhuǎn)換單元和光學(xué)波導(dǎo)之間。

根據(jù)日本專利公開No.2012-156334中描述的第四實(shí)施例的固態(tài)圖像拾取設(shè)備具有全局快門功能。遮光膜設(shè)置在固態(tài)圖像拾取設(shè)備的有效像素區(qū)和OB像素區(qū)這兩個(gè)區(qū)中的電荷累積單元的上方。遮光膜延伸到OB像素區(qū)中的光電轉(zhuǎn)換單元的上方。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的第一方面提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)單元，每個(gè)單元包括設(shè)置在半導(dǎo)體層中的電荷產(chǎn)生區(qū)。所述多個(gè)單元中的第一單元和所述多個(gè)單元中的第二單元中的每一個(gè)包括電荷儲(chǔ)存區(qū)、電介質(zhì)區(qū)以及第一遮光層，電荷儲(chǔ)存區(qū)被配置為儲(chǔ)存從電荷產(chǎn)生區(qū)傳輸?shù)狡涞碾姾?，電介質(zhì)區(qū)位于電荷產(chǎn)生區(qū)的上方，并且被絕緣體層圍繞，第一遮光層覆蓋電荷儲(chǔ)存區(qū)，位于絕緣體層和半導(dǎo)體層之間，并且第一遮光層具有位于電荷產(chǎn)生區(qū)上方的開口。第一單元被配置為使得第一單元的電荷產(chǎn)生區(qū)能夠通過(guò)第一遮光層的開口接收光，并且第二單元的電荷產(chǎn)生區(qū)被第二遮光層覆蓋。

本公開的第二方面提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置包括第一單元和第二單元。第一單元和第二單元中的每一個(gè)包括設(shè)置在半導(dǎo)體層中的n型第一雜質(zhì)區(qū)、設(shè)置在半導(dǎo)體層中的n型第二雜質(zhì)區(qū)(電荷從第一雜質(zhì)區(qū)傳輸?shù)降诙s質(zhì)區(qū))、位于第一雜質(zhì)區(qū)上方并且被絕緣體層圍繞的電介質(zhì)區(qū)、以及在絕緣體層和半導(dǎo)體層之間覆蓋第二雜質(zhì)區(qū)的第一遮光層，以及第一遮光層具有位于第一雜質(zhì)區(qū)上方的開口。第一單元被配置為使得第一單元的第一雜質(zhì)區(qū)能夠通過(guò)第一遮光層的開口接收光。第二單元被配置為使得第二單元的第一雜質(zhì)區(qū)被第二遮光層覆蓋。

本公開的第三方面提供一種光電轉(zhuǎn)換裝置，該光電轉(zhuǎn)換裝置包括多個(gè)單元，每個(gè)單元包括設(shè)置在半導(dǎo)體層中的電荷產(chǎn)生區(qū)。所述多個(gè)單元中的第一單元和第二單元中的每一個(gè)包括電荷檢測(cè)區(qū)和電介質(zhì)區(qū)，電荷檢測(cè)區(qū)被配置為檢測(cè)從電荷產(chǎn)生區(qū)傳輸?shù)狡涞碾姾桑娊橘|(zhì)區(qū)位于電荷產(chǎn)生區(qū)的上方，并且被絕緣體層圍繞。在位于第一單元和第二單元之間的中間區(qū)中，半導(dǎo)體層被位于絕緣體層和半導(dǎo)體層之間的第一遮光層覆蓋，并且半導(dǎo)體層的被第一遮光層覆蓋的面積大于電荷產(chǎn)生區(qū)的面積。中間區(qū)和第二單元的電荷產(chǎn)生區(qū)被第二遮光層覆蓋，第二遮光層位于絕緣體層的與半導(dǎo)體層相反的一側(cè)。

從以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得清楚。

附圖說(shuō)明

圖1A和1B是分別例示說(shuō)明光電轉(zhuǎn)換裝置和圖像拾取系統(tǒng)的示意圖。

圖2A和2B是例示說(shuō)明像素單元的配置的示意圖。

圖3A至3C是光電轉(zhuǎn)換裝置的示意性截面圖。

圖4是光電轉(zhuǎn)換裝置的示意性平面圖。

圖5是光電轉(zhuǎn)換裝置的示意性截面圖。