固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及摄像机模块制造方法及图纸

提供一种具备能够在有限的区域中增加饱和电子数的光电变换元件的固体摄像装置以及固体摄像装置的制造方法。根据本发明专利技术的一个实施方式，提供固体摄像装置。固体摄像装置具有光电变换元件与摄像图像的各像素相对应地矩阵状2维排列而成的像素阵列，该光电变换元件中第一导电型的半导体区域与第二导电型的半导体区域的接合面形成为凹凸形状。此外第一导电型的半导体区域与第二导电型的半导体区域的接合面具备与光电变换元件的受光面平行地配置的条状的凸部以及凹部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及摄像机模块。
技术介绍
以往，在数码摄像机或带摄像机功能的便携式终端等电子设备中设有具备固体摄像装置的摄像机模块。固体摄像装置具备对应于摄像图像的各像素而2维排列的多个光电变换元件。各光电变换元件将入射光光电变换为与受光量相应的量的电荷（例如电子），作为表示各像素的亮度的信息而蓄积。该固体摄像装置中，光电变换元件的微细化随着装置的小型化而进展。若光电变换元件的微细化进展，则各光电变换元件可蓄积的电子数所谓饱和电子数变少，所以摄像图像的再现特性降低。因此，固体摄像装置中，能够在有限的区域中使饱和电子数增加的光电变换元件被期待。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种具备能够在有限的区域中使饱和电子数增加的光电变换元件的固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及摄像机模块。一实施方式的固体摄像装置的特征在于，具有光电变换元件与摄像图像的各像素相对应地矩阵状2维排列而成的像素阵列，该光电变换元件中第一导电型的半导体区域与第二导电型的半导体区域的接合面形成为凹凸形状。另一实施方式的固体摄像装置的制造方法的特征在于，包括如下步骤：在半导体基板上将第一导电型的半导体区域以矩阵状2维排列；以及在上述第一导电型的各个半导体区域上形成第二导电型的半导体区域，使得该第二导电型的半导体区域与该第一导电型的半导体区域的接合面为凹凸形状，从而形成与摄像图像的各像素相对应的光电变换元件。此外，另一实施方式的摄像机模块的特征在于，具备：摄像光学系统，获取来自被摄体的光，使被摄体像成像；以及固体摄像装置，对通过上述摄像光学系统成像的上述被摄体像进行摄像，上述固体摄像装置具有像素阵列，上述像素阵列是光电变换元件与摄像图像的1个像素相对应地以矩阵状2维排列而成的，该光电变换元件中第一导电型的半导体区域与第二导电型的半导体区域的接合面形成为凹凸形状。根据上述构成的固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及摄像机模块，能够具备在有限的区域中能够增加饱和电子数的光电变换元件。附图说明图1是表示具备第一实施方式的固体摄像装置的数码摄像机的概略构成的框图。图2是表示第一实施方式的固体摄像装置的概略构成的框图。图3是第一实施方式的光电变换元件的剖视时的说明图。图4是第一实施方式的光电变换元件的俯视时的说明图。图5是变形例1的光电变换元件中的受光面的俯视时的说明图。图6是变形例2的光电变换元件中的受光面的俯视时的说明图。图7是表示第一实施方式的光电变换元件的形成工序的说明图。图8是第二实施方式的光电变换元件的剖视时的说明图。图9是第三实施方式的光电变换元件的剖视时的说明图。图10是第四实施方式的光电变换元件的剖视时的说明图。图11是第五实施方式的光电变换元件的剖视时的说明图。具体实施方式以下参照附图来详细说明实施方式的固体摄像装置以及固体摄像装置的制造方法。另外，不会通过该实施方式限定本专利技术。（第一实施方式）图1是表示具备第一实施方式的固体摄像装置14的数码摄像机1的概略构成的框图。如图1所示，数码摄像机1具备摄像机模块11和后段处理部12。摄像机模块11具备摄像光学系统13和固体摄像装置14。摄像光学系统13获取来自被摄体的光，使被摄体像成像。固体摄像装置14对由摄像光学系统13成像的被摄体像进行摄像，将通过摄像而得到的图像信号向后段处理部12输出。该摄像机模块11除了数码摄像机1以外，例如被应用于带摄像机的便携式终端等电子设备。后段处理部12具备ISP（Image Signal Processor，图像信号处理器）15、存储部16以及显示部17。ISP15进行从固体摄像装置14输入的图像信号的信号处理。该ISP15进行例如噪声去除处理、缺陷像素修正处理、分辨率变换处理等高画质化处理。而且，ISP15将信号处理后的图像信号向存储部16、显示部17以及摄像机模块11内的固体摄像装置14所具备的后述的信号处理电路21（参照图2）输出。从ISP15向摄像机模块11反馈的图像信号被用于固体摄像装置14的调整或控制。存储部16将从ISP15输入的图像信号作为图像来存储。此外，存储部16将所存储的图像的图像信号按照用户的操作等来向显示部17输出。显示部17按照从ISP15或存储部16输入的图像信号来显示图像。该显示部17例如是液晶显示器。接着，参照图2说明摄像机模块11所具备的固体摄像装置14。图2是表示第一实施方式的固体摄像装置14的概略构成的框图。如图2所示，固体摄像装置14具备图像传感器20和信号处理电路21。这里，对图像传感器20是在对入射光进行光电变换的光电变换元件的入射光所入射的面的相反的面侧形成有布线层的所谓背面照射型CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）图像传感器的情况进行说明。另外，本实施方式的图像传感器20并不限定于背面照射型CMOS图像传感器，也可以是表面照射型CMOS图像传感器或CCD（Charge Coupled Device）图像传感器等的任意的图像传感器。图像传感器20具备周边电路22和像素阵列23。此外，周边电路22具备垂直移位寄存器24、定时控制部25、CDS（相关二重采样部）26、ADC（模拟数字变换部）27以及线存储器28。像素阵列23设置于图像传感器20的摄像区域。该像素阵列23中，与摄像图像的各像素相对应的多个光电变换元件被向水平方向（行方向）以及垂直方向（列方向）配置为2维阵列状（矩阵状）。而且，对于像素阵列23而言，与各像素对应的各光电变换元件使与入射光量相应的信号电荷（例如电子）产生并蓄积。定时控制部25是对垂直移位寄存器24输出成为动作定时的基准的脉冲信号的处理部。垂直移位寄存器24是将选择信号向像素阵列23输出的处理部，选择信号用于将配置为阵列（array）状的多个光电变换元件中的读取信号电荷的光电变换元件以行为单位依次选择。像素阵列23将通过从该垂直移位寄存器24输入的选择信号以行为单位选择出的各光电变换元件中蓄积的信号电荷作为表示各像素的亮度的像素信号，从光电变换元件向CDS26输出。CDS26是基于从像素阵列23输入的像素信号、通过相关二重采样而将噪声去除并向ADC27输出的处理部。ADC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像装置，具有像素阵列，上述像素阵列是光电变换元件与摄像图像的各像素相对应地矩阵状2维排列而成的，该光电变换元件中第一导电型的半导体区域与第二导电型的半导体区域的接合面形成为凹凸形状。

【技术特征摘要】
2013.06.27 JP 2013-1351221.一种固体摄像装置，具有像素阵列，上述像素阵列是光电变换元
件与摄像图像的各像素相对应地矩阵状2维排列而成的，该光电变换元
件中第一导电型的半导体区域与第二导电型的半导体区域的接合面形成
为凹凸形状。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，
上述接合面具备与上述光电变换元件的受光面平行配置的条状的凸
部以及凹部。
3.如权利要求2所述的固体摄像装置，
上述条状的凸部以及凹部设置为栅格状。
4.如权利要求1所述的固体摄像装置，
上述接合面具有点状的凸部。
5.如权利要求1所述的固体摄像装置，
上述第二导电型的半导体区域具备：
第二导电型的第一区域，设置在上述第一导电型的半导体区域中的
光入射的一侧的面上；以及
第二导电型的第二区域，从该第一区域与上述第一导电型的半导体
区域的接合面向上述第一导电型的半导体区域侧突出。
6.如权利要求5所述的固体摄像装置，
上述第一导电型的半导体区域具备：
设置在半导体基板上的第一导电型的第一区域；以及
从该第一区域与上述半导体基板的接合面向该半导体基板侧突出的
第一导电型的第二区域。
7.如权利要求1所述的固体摄像装置，
在上述第一导电型的半导体区域的内部还具有第二导电型的半导体
区域。
8.如权利要求5所述的固体摄像装置，
上述第二导电型的半导体区域中的第二区域具备从光入射的一侧的
面朝向该第二区域的内部而形成的槽，
在该槽的内部设有由绝缘体形成的绝缘区域。
9.如权利要求5所述的固体摄像装置，
还具备：
提供负电压的电源；以及
连接到上述电源的布线，
上述第二导电型的半导体区域中的第二区域具备从光入射的一侧的
面朝向该第二区域的内部而形成的槽，
在该槽的内部设有导电区域，该导电区域由通过上述布线被施加上
述负电压的导电体形成。
10.一种固体摄像装置的制造方法，包括如下步骤：
在半导体基板上将第一导电型的半导体区域以矩阵状2维排列；以
及
在上述第一导电型的各个半导体区域上形成第二导电型的半导体区
域，使得该第二导电型的半导体区域与该第一导电型的半导体区域的接
合面为凹凸形状，从而形成与摄像图像的各像素相对应的光电变换元件。
11.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田基宏，田中长孝，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP