固态成像装置、固态成像装置的制造方法和电子设备制造方法及图纸

提供一种固态成像装置，所述固态成像装置包括光电转换从半导体基板的后表面侧入射的光的多个光电转换区域、形成在布置成矩阵形状的多个光电转换区域之间的元件隔离区域以及形成在元件隔离区域的上表面上的屏蔽件。元件隔离区域具有高杂质浓度连接到屏蔽件的至少一部分的高杂质浓度区域。

【技术实现步骤摘要】
固态成像装置、固态成像装置的制造方法和电子设备
本公开涉及固态成像装置，固态成像装置的制造方法以及电子设备，特别是涉及能在后表面照明型固态成像装置中改进光接收灵敏度的固态成像装置、固态成像装置的制造方法以及电子设备。
技术介绍
后表面照射型固态成像装置中光从半导体基板的后表面侧入射。例如，JP2008-300614A提出了这样的后表面辐照型固态成像装置的技术，其通过将屏蔽件的光入射表面侧连接到接地电路而抑制围绕屏蔽件的有源层之间产生电荷。
技术实现思路
然而，因为在JP2008-300614A的技术中P-型扩散层形成在光入射表面侧的整个界面上，所以存在灵敏度降低的风险。本公开通过考虑这样的情形而实现，并且可改进后表面照射型固态成像装置中的光接收灵敏度。根据本公开的第一实施例，提供一种固态成像装置，其包括光电转换从半导体基板的后表面侧入射的光的多个光电转换区域；形成在设置成矩阵形式的多个光电转换区域之间的元件隔离区域；以及形成在元件隔离区域的上表面上的屏蔽件。元件隔离区域具有连接到屏蔽件的至少一部分的高杂质浓度的高杂质浓度区域。根据本公开的第二实施例，提供一种固态成像装置的制造方法，其包括形成光电转换从半导体基板的后表面入射的光的多个光电转换区域；在设置成矩阵形状的多个光电转换区域之间的元件隔离区域的后表面侧上形成高杂质浓度区域，该高杂质浓度区域的杂质浓度高于元件隔离区域的杂质浓度；以及在高杂质浓度区域的上表面上形成连接到高杂质浓度区域的屏蔽件。根据本公开的第三实施例，提供一种电子设备，其包括固态成像装置，包括：多个光电转换区域，所述多个光电转换区域光电转换从半导体基板的后表面侧入射的光；元件隔离区域，所述元件隔离区域形成在设置成矩阵形状的多个光电转换区域之间；以及屏蔽件，所述屏蔽件形成在元件隔离区域的上表面上。所述元件隔离区域具有连接到屏蔽件的至少一部分的高杂质浓度的高杂质浓度区域。在本公开的第一至第三实施例中，形成多个光电转换区域，其光电转换从半导体基板的后表面侧入射的光；在以矩阵形状设置的多个光电转换区域之间的元件隔离区域的后表面侧上，以高于元件隔离区域的杂质浓度的更高杂质浓度，形成高杂质浓度区域；以及在连接到高杂质浓度区域的该高杂质浓度区域的上表面上形成屏蔽件。固态成像装置和电子设备可以是独立的装置，或者可为结合成另一个装置的模块。根据本公开的第一至第三实施例，在后表面照射型固态成像装置中可改进光接收灵敏度。附图说明图1是示出可应用于本公开的固态成像装置的示意性结构的模块图；图2是示出像素共享结构示例的示意图；图3是描述像素阵列部分的第一像素结构示例的示意图；图4是示出其上形成屏蔽件的区域的平面图；图5是像素阵列部分的平面图；图6是周边电路或外围电路隔离区域和像素阵列部分之间的边界附近的截面结构图；图7是现有技术的像素阵列部分的边界附近的截面结构图；图8是示出接触部分另一个结构示例的示意图；图9是描述像素阵列部分的第二像素结构示例的示意图；图10A-C是描述屏蔽件的设置位置的示意图；图11是描述像素阵列部分的第三像素结构示例的示意图；图12是描述像素阵列部分的第四像素结构示例的示意图；图13是描述像素阵列部分的另一个像素结构示例的示意图；图14A-B是描述可应用于本公开的固态成像装置的制造方法的示意图；图15A-B是描述可应用于本公开的固态成像装置的制造方法的示意图；图16A-B是描述可应用于本公开的固态成像装置的制造方法的示意图；图17A-B是描述可应用于本公开的固态成像装置的制造方法的示意图；图18A-B是描述可应用于本公开的固态成像装置的制造方法的示意图；图19A-B是描述可应用于本公开的固态成像装置的制造方法的示意图；以及图20是示出作为可应用于本公开的电子设备的成像设备构造示例的模块图。具体实施方式在下文，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。应注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同功能和结构的结构元件使用相同的附图标记表示，并且省略这些结构元件的重复说明。在下文，将描述本公开的实施方式（在下文，称为实施例）。描述以如下的顺序进行。1.第一实施例（第一像素横截面结构示例）2.第二实施例（第二像素横截面结构示例）3.第三实施例（第三像素横截面结构示例）4.第四实施例（第四像素横截面结构示例）<固态成像装置的示意性构造>图1示出了可应用于本公开的固态成像装置的示意性构造。图1的固态成像装置1构造为在例如采用硅（Si）作为半导体的半导体基板12上具有其上像素2设置成二维阵列形状的像素阵列部分3；以及围绕该像素阵列部分3的周边电路或外围电路部分。垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8包括在周边电路部分中。像素2的每一个包括作为光电转换元件的光敏二极管和多个像素晶体管。例如，多个像素晶体管由转移晶体管、选择晶体管、复位晶体管和放大晶体管的四个MOS晶体管构成。此外，像素2可设定为像素共享结构。该像素共享结构由多个光敏二极管、多个转移晶体管、一个共享浮置扩散（浮置扩散区域）和来自其他像素晶体管的每一个的一个共享像素晶体管构成。就是说，共享像素通过共享构成多个单元像素的光敏二极管和转移晶体管与来自其他像素晶体管的每一个的一个像素晶体管而构成。控制电路8接收用输入时钟指定运行模式等的数据，或者输出诸如固态成像装置1的内部信息的数据。也就是说，用作垂直驱动电路4、列信号处理电路5或水平驱动电路6等的运行基础的时钟信号和控制信号，根据垂直同步信号、水平同步信号和主时钟由控制电路8产生。而且，控制电路8输出所产生的时钟信号且控制到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6的信号。垂直驱动电路4，其由移位寄存器构成，例如，选择像素驱动配线10，提供用于驱动像素2的脉冲到所选择的像素驱动配线10，并且由行单元驱动像素2。也就是说，垂直驱动电路4由行单元在垂直方向上顺序选择性地扫描像素阵列部分3的每个像素2，并且通过垂直信号线9基于根据每个像素2的光电转换部分中接收的光量产生的信号电荷提供像素信号到列信号处理电路5。一个列信号处理电路5设置在像素2的每一行中，并且执行信号处理，例如由用于每像素行的一行部分的像素2产生的信号的噪声降低。例如，列信号处理电路5执行诸如CDS（关联双取样）和AD转换以去除特定像素的固定图案噪声的信号处理。水平驱动电路6，其由移位寄存器构成，例如，通过顺序输出水平扫描脉冲而顺序选择列信号处理电路5的每一个，并且从列信号处理电路5的每一个输出像素信号到水平信号线11。输出电路7对从列信号处理电路5的每一个通过水平信号线11顺序提供的信号执行信号处理，并且输出该信号。例如，存在其中输出电路7仅执行缓冲的情况，并且存在其中输出电路7执行各种数字信号处理的情况，例如黑色级别的调整以及列变化纠正。输入/输出端子13执行信号传输到外面以及从外面接收信号。如上构成的固态成像装置1是CMOS图像传感器，其被称为列AD系统，其中执行CDS处理和AD转换处理的列信号处理电路5布置在每个像素行中。此外，固态成像装置1是后表面照明型MOS型固态成像装置，其中光从后表面侧入射，后表面侧与半导体基板12上形成有像素晶体管的前表面侧相对。<像素共享本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态成像装置，包括：多个光电转换区域，光电转换从半导体基板的后表面侧入射的光；元件隔离区域，形成在以矩阵形式布置的所述多个光电转换区域之间；以及屏蔽件，形成在所述元件隔离区域的上表面上，其中所述元件隔离区域具有连接到该屏蔽件的至少一部分的高杂质浓度的高杂质浓度区域。

【技术特征摘要】
2013.03.27 JP 2013-0666351.一种固态成像装置，包括：多个光电转换区域，光电转换从半导体基板的后表面侧入射的光；元件隔离区域，形成在以矩阵形式布置的所述多个光电转换区域之间；以及屏蔽件，形成在所述元件隔离区域的上表面上，其中所述元件隔离区域具有连接到该屏蔽件的至少一部分的高杂质浓度的高杂质浓度区域，其中所述元件隔离区域的所述高杂质浓度区域仅出现在光电转换红光的所述光电转换区域的周围部分中。2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中所述元件隔离区域的所述高杂质浓度区域直接连接到所述屏蔽件的至少一部分。3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中所述多个光电转换区域之间的每个所述元件隔离区域具有一个所述高杂质浓度区域，以及其中所述高杂质浓度区域直接连接到所述高杂质浓度区域的上表面上的所述屏蔽件。4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中预定电压从周边电路提供到所述屏蔽件，所述周边电路设置在包括所述多个光电转换区域和所述元件隔离区域的像素阵列的周围。5.根据权利要求3所述的固态成像装置，其中预定电压通过贯通电极从周边电路提供到所述屏蔽件，所述周边电路设置在包括所述多个光电转换区域和所述元件隔离区域的像素阵列的周围。6.根据权利要求1所述的固态成...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中裕介，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP