本发明专利技术的目的在于解决2PD型图像传感器的各种问题中的至少一者。提供了一种固态摄像元件，其包括多个像素，多个像素中的每者包括形成在硅基板上的光电转换元件。像素的一部分被构造成使得其光电转换元件被第一类型分离区域分隔，第一类型分离区域在沿着硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且像素中的其他部分被构造成使得其光电转换元件被由与第一类型分离区域不同的材料形成的第二类型分离区域分隔，第二类型分离区域在沿着硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸。
Manufacturing method and electronic device of solid-state camera element and solid-state camera element
The object of the present invention is to solve at least one of the various problems of a 2PD image sensor. A solid-state camera element is provided, which comprises a plurality of pixels, each of which includes a photoelectric conversion element formed on a silicon substrate. A portion of a pixel is constructed so that its photoelectric conversion elements are separated by the first type of separation region, which extends flat along the thickness direction of the silicon substrate, and other parts of the pixel are constructed so that their photoelectric conversion elements are separated by the second type of separation region formed by materials different from the first type of separation region, and the second type of separation region. The separating zone of type I is flattened along the thickness direction of the silicon substrate.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态摄像元件、固态摄像元件的制造方法和电子装置
本技术涉及一种固态摄像元件、固态摄像元件的制造方法和电子装置。
技术介绍
相机的自动对焦(AF：autofocus)方式粗略有三种类型：相位差AF；对比度AF；和像面相位差AF。像面相位差AF是最新的方式，且近年来，已经逐步发展起来。因为像面相位差AF具有被结合在图像传感器的像素本身中的相位差AF传感器的功能，所以像面相位差AF能够在不需要单独配备相位差AF所需的分离镜片和相位差AF传感器的情况下实现相位差AF。换言之，类似于相位差AF，像面相位差AF瞬间测量AF的偏差量，从而可以使设定镜头(setlens)非常快速地聚焦。专利文献1公开了遮光金属方式，该方式是像面相位差AF的像素结构的主流。在遮光金属方式中，设置有多对像素(光瞳像素)，其中，每个像素的大致一半被遮光金属覆盖，以便仅检测通过设定镜头出瞳一侧的光。光瞳像素包括：第一像素，包括大致一半被遮光金属覆盖的像素的第一侧；和第二像素，包括大致一半被遮光金属覆盖的像素的第二侧。第一像素和第二像素在图像传感器内设置于相互靠近的位置。因此，当设定镜头聚焦时，从第一像素获取的第一接收图像和从第二像素获取的第二接收图像相同。同时，当设定镜头未聚焦时，第一接收图像和第二接收图像之间发生偏移，且图像在对焦于近侧和对焦于远侧之间切换。在这种情况下，能够瞬间测量包括偏移方向的设定镜头的聚焦偏差。因为遮光金属方式中的像面相位差像素是缺陷像素，而来自缺陷像素的输出信号不能用于图像形成，所以存在这样的缺点：图像传感器的图像质量低于不具有像面相位差AF但具有相同数量像素的图像传感器的图像质量。作为该缺点的解决方案，例如，专利文献2提出了这样的方式：在通过对与片上透镜(以下，被称为OCL：on-chiplens)对应的光电二极管进行划分而形成的两个划分像素的情况下，使用从一个划分像素(第一划分像素)获取的第一接收图像和从另一个划分像素(第二划分像素)获取的第二接收图像进行测距，且两个划分像素的输出的积分产生一个像素的输出，该输出能够用于图像形成(以下，被称为2PD方式)。不必说，例如，专利文献3提出了这样的构思：混合安装有作为2PD方式的专用于相位差的像素和作为1PD方式的用于图像生成的常规像素。引用列表专利文献专利文献1：特开第2012-182332号日本专利申请专利文献2：特开第2001-250931号日本专利申请专利文献3：特开第2015-65269号日本专利申请
技术实现思路
本技术要解决的技术问题如上所述，因为2PD方式除了不具有缺陷像素以外还允许像面相位差像素的密集布局，所以存在这样的优点：准确获取第一划分像素的输出和第二划分像素的输出的重心位置的偏差可以提高AF精度。同时，因为光电二极管被划分成两个，所以光电二极管的体积整体上因像素划分用的分离部而减小，从而导致发生这样的缺点：相对敏感度低于同等OCL尺寸的不被划分的像素(以下，被称为1PD方式)的相对敏感度。注意，作为分离相位差像素的方法，已知有金属埋入、氧化膜埋入和注入。然而，根据本专利技术人实际制造的2PD方式的图像传感器的样机，除了光电二极管的体积减小以外，还发现各种问题，诸如划分像素之间的混色和分离部中敏感度损失的发生等。考虑到上述问题而做出本技术，本技术的目的是解决2PD方式的图像传感器的各种问题中的至少一者。技术问题的解决方案根据本技术的一个方面，提出一种固态摄像元件，其包括：多个像素，所述像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，其中，所述多个像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且所述像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸。根据本技术的另一方面，提出一种固态摄像元件的制造方法，所述固态摄像元件包括多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，所述方法包括：形成在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸的第一类型分离区域的步骤，所述第一类型分离区域针对所述多个像素中的一部分像素将所述光电转换元件分隔；和使用与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成第二类型分离区域的步骤，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的所述厚度方向的方向上呈平板状延伸，所述第二类型分离区域针对所述多个像素中的其他部分像素将所述光电转换元件分隔。根据本技术的又一方面，提出一种电子装置，其包括固态摄像元件，所述固态摄像元件包括：多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，其中，所述像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且所述像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸。注意，本技术还包括各种方面，诸如：将上述的固态摄像元件结合在不同的装置中来实施该固态摄像元件的方面；和使用不同的方法来实施上述的固态摄像元件的方面等。本技术还包括各种方面，诸如将上述的固态摄像元件的制造方法实施为其他方法的一部分的方面。本技术的有益效果根据本技术，能够解决2PD方式的图像传感器的各种问题中的至少一者。注意，因为本说明书所述的效果仅是示例性的，所以本技术不限于此，且因此可以提供附加的效果。附图说明图1是根据第一实施例的固态摄像元件的像素布置的平面图。图2是根据第一实施例的固态摄像元件的断面构造的示意图。图3图示了对于使用不同的分离膜分离的光电转换元件而言的入射光的光路模拟的结果。图4是图示了硅中光吸收率(光电转换率)的波长依赖性的示图。图5是图示了通过杂质离子注入而形成的第一类型分离区域和使用氧化膜形成的第二类型分离区域之间的光接收角度分布特性的比较的示图。图6是图示了随着入射光的波长变化，第一类型分离区域适用的各光电转换元件的第一部分和第二部分的输出信号的相加值的绘制示图。图7是图示了随着入射光的波长变化，第二类型分离区域适用的各光电转换元件的第一部分和第二部分的输出信号的相加值的绘制示图。图8是用于描述因第二类型分离区域的膜宽度而造成的光路变化的说明图。图9是图示了第二类型分离区域的膜宽度与相对敏感度之间关系的模拟结果的示图。图10是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。图11是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。图12是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。图13是用于说明固态摄像元件的示例性制造方法的说明图。图14是本技术适用的电子设备的一个实施例的构造的框图。图15是第一类型分离区域适用的像素和第二类型分离区域适用的像素的示例性组合的说明图。图16是第一类型分离区域适用的像素和第二类型分离区域适用的像素的示例性组合的说明图。具体实施方式以下，将按照下面的顺序说明本技术。(A)第一实施例：(B)第二实施例：(C)第三实施例：(A)第一实施例：图1是根据本实施例的固态摄像元件的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固态摄像元件，其包括：多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，其中，所述像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且所述像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.28 JP 2016-2111951.一种固态摄像元件，其包括：多个像素，所述多个像素分别包括形成在硅基板上的光电转换元件，其中，所述像素中的一部分像素具有被第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第一类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸，且所述像素中的其他部分像素具有被由与所述第一类型分离区域的材料不同的材料形成的第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件，所述第二类型分离区域在沿着所述硅基板的厚度方向的方向上呈平板状延伸。2.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，具有被所述第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素与具有被所述第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素为颜色不同的像素。3.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，所述多个像素包括红色像素、蓝色像素和绿色像素的组合，具有被所述第二类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素包括所述蓝色像素，且具有被所述第一类型分离区域分隔的所述光电转换元件的像素包括所述红色像素和所述绿色像素。4.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，平板状的所述第二类型分离区域包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：纳土晋一郎，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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