光电转换装置与成像系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光电转换装置与成像系统。一种光电转换装置具有布置于成像平面上的光接收元件。该光接收元件包含在与成像平面平行的第一方向上排列的跨隔离部分的多个光电转换部分，以及在该多个光电转换部分之上延伸的光导部分。在与成像平面平行且横切光导部分的第一平面内，光导部分在第一方向上的最大宽度大于光导部分在与成像平面平行且与第一方向正交的第二方向上的最大宽度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有光导单元的光电转换装置。
技术介绍
已知存在使用具有多个光电转换部分的像素、通过相位差检测来执行焦点检测的光电转换装置。其中单个像素具有多个光电转换部分的配置不仅在焦点检测方面是有利的，而且在与改进的成像系统性能相关的多个点(诸如因改进的传输效率所致的更快速度、更宽的动态范围等)上也是有利的。日本专利公开No.2009-158800公开了其中在层间膜中设置有包围着两个光电二极管的有效光接收区域的间隙的形式。日本专利公开No.2009-158800还公开了其中在层间膜内除了设置有包围着两个光电二极管的有效光接收区域的间隙外还设置有紧随光电二极管之间的间隙之后的间隙的形式。日本专利公开No.2009-158800中的形式具有光无法被精确地分给两个光电二极管的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了具有沿成像平面排列的光接收元件的光电转换装置，其中该光接收元件包括在与成像平面平行的第一方向上排列的跨隔离部分的多个光电转换部分，以及被布置为在该多个光转换部分之上延伸的光导部分，并且其中在与成像平面平行且横切光导部分的第一平面内，光导部分在第一方向上的最大宽度大于光导部分在与成像平面平行且与第一方向正交的第二方向上的最大宽度。根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的更多特征将变得清楚。附图说明图1是示例性地示出光电转换装置的示意图。>图2是示例性地示出光接收元件的示意图。图3是示例性地示出光接收元件的示意图。图4是示例性地示出光接收元件的示意图。图5是示例性地示出光接收元件的示意图。图6是示例性地示出光电转换装置的示意图。图7是示例性地示出光接收元件的示意图。图8是示例性地示出光接收元件的示意图。图9是示例性地示出成像系统的示意图。图10是用于描述最大宽度的示意图。具体实施方式实施例以下是用于实施本专利技术的实施例的描述。但是，应当注意，下面的描述只是本专利技术的一个实施例，而并非是限制性的。在下面的描述和附图中以相同的附图标记来表示多个附图中共同的结构。将参照多个附图来描述共同的结构，并且关于以相同的附图标记表示的结构的描述将被适当地省略。此外，任何合适的技术都可以应用于下文未描述的部分。图1A示出了作为像素放大型图像传感器的光电转换装置10的示意图。图1A所示的光电转换装置10具有作为由单点虚线包围的区域的接收区域21，以及在单点虚线与双点虚线之间的且为在光接收区域21的外围的区域的外围区域22。多个光接收元件1按照矩阵形式或列形式排列在光接收区域21中。通过成像而形成图像时来自光接收元件的信号构成像素，所以光接收区域可以被称为成像区域或像素区域。在相邻的光接收元件的中心轴之间的间隙(像素间距(pitch))典型地为10μm或更小，优选为5.0μm或更小，并且特别优选地为2.0μm或更小。外围区域22具有包含垂直扫描电路26、两个读取电路23、两个水平扫描电路24和两个输出放大器25的外围电路。在外围区域22处的读取电路23由列放大器、相关双采样(CDS)电路、加法电路等组成。读取电路23执行对经由垂直信号线从由垂直扫描电路26选定的行的像素读出的信号的放大、相加等。每个像素列或者每多个像素列地布置列放大器、CDS电路、加法电路等。水平扫描电路24生成用于按顺序从读取电路23读出信号的信号。输出放大器25放大并输出由水平扫描电路24选定的列的信号。上述结构只是光电转换装置10的一个结构示例，并不是限制性的。虽然读取电路23、水平扫描电路24和输出放大器25构成两个输出路径系统，并且在光接收区域21上方和下方各布置有一个，但是这并不是限制性的。图1B是示出光接收元件1的示例的示意图，并且图1C是沿图1B中的线IC-IC截取的光接收元件1的截面示意图。单个光接收元件1具有设置在由半导体制成的基板100内的多个光电转换部分101和102。隔离部分109被布置于该多个光电转换部分101和102之间，用于隔离它们的信号电荷。隔离部分109可以是通过绝缘体的绝缘隔离(诸如硅的局部氧化(LOCOS)或浅沟槽隔离(STI)等)，或者可以是通过导电类型与光电转换部分101和102的积累区域相反的半导体区域的结隔离。在本例中使用结隔离。隔离部分109的隔离能力可以是不完美的，只要可以作出光电转换部分101和102生成的信号电荷中的哪个更大的确定的地点存在隔离性质即可。因此，光电转换部分101处生成的信号电荷的一部分被作为光电转换部分102处生成的信号电荷来检测是允许的。该多个光接收元件1的光电转换部分101和102被排列于共同的基板100内，沿着作为成像平面的基板100的主表面。这两个光电转换部分101和102跨越隔离部分109所排列的、与成像平面平行的方向是X方向。这两个光电转换部分101和102所排列的方向可以被定义为如下的方向，即与连接当以俯视视角观察光电转换部分101时的几何重心G1与当以俯视视角观察光电转换部分102时的几何重心G2的直线平行的方向。与成像平面平行且与X方向正交的方向是Y方向。与成像平面正交的方向是Z方向。Z方向正交于X方向和Y方向。典型地，X方向可以是按矩阵形式排列于光接收区域21内的光接收元件1的行方向(一行延伸的方向)和列方向(一列延伸的方向)中的一个。同样典型地，Y方向可以是按矩阵形式排列于光接收区域21内的光接收元件1的行方向(沿着行的方向)和列方向(沿着列的方向)中的另一个。光电转换部分101和102是通过在由半导体形成的基板100内引入杂质而形成的光电二极管。用作光电二极管的光电转换部分101和102采用大量的信号电荷作为载流子，并且被确认为用于积累信号电荷的第一导电类型的半导体区域(积累区域)和第二导电类型的半导体区域的PN结。光电转换部分101和102的其他示例包括光栅，以及具有形成于绝缘体(诸如玻璃等)的基板上的金属-绝缘体-半导体(MIS)型结构或P-本征-N(PIN)型结构的半导体薄膜。除了光接收元件1外，光电转换装置10的光接收区域21还可以包含仅具有一个光电转换部分101的光接收元件。在光电转换部分101处获取的信号电荷经由具有金属-氧化物-半导体(MOS)结构的传输栅103传输至检测单元105，并且在光电转换部分102处获取的信号电荷经由具有MOS结构的传输栅104传输至检测单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电转换装置，具有布置于成像平面上的光接收元件，其特征在于，其中所述光接收元件包含在与所述成像平面平行的第一方向上排列的跨隔离部分的多个光电转换部分，以及在所述多个光电转换部分之上延伸的光导部分，并且其中在与所述成像平面平行且横切所述光导部分的第一平面内，所述光导部分在第一方向上的最大宽度大于所述光导部分在与所述成像平面平行且与第一方向正交的第二方向上的最大宽度。

【技术特征摘要】
2014.06.02 JP 2014-1144331.一种光电转换装置，具有布置于成像平面上的光接收元件，其
特征在于，
其中所述光接收元件包含在与所述成像平面平行的第一方向上排列
的跨隔离部分的多个光电转换部分，以及在所述多个光电转换部分之上
延伸的光导部分，
并且其中在与所述成像平面平行且横切所述光导部分的第一平面
内，所述光导部分在第一方向上的最大宽度大于所述光导部分在与所述
成像平面平行且与第一方向正交的第二方向上的最大宽度。
2.根据权利要求1所述的光电转换装置，
其中所述光导部分在第二平面内的第一方向上的最大宽度小于在第
一平面内的最大宽度，第二平面与所述成像平面平行且比第一平面更接
近所述光电转换部分。
3.根据权利要求2所述的光电转换装置，
其中在第二平面内，所述光导部分在第一方向上的最大宽度大于所
述光导部分在第二方向上的最大宽度。
4.根据权利要求1所述的光电转换装置，
其中所述光接收元件具有设置为在所述多个光电转换部分之上延伸
的单个波长选择部分。
5.根据权利要求4所述的光电转换装置，其中：
WY≤3×λ/n12-n02,]]>其中n1代表第一平面内所述光导部分的折射率，n0代表包围所述
光导部分的绝缘部件的折...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤太朗，伊庭润，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP