固态成像装置及电子装置制造方法及图纸

本技术涉及能够减少噪声的固态图像感测装置及电子装置。所述固态图像感测装置包括：光电转换单元；电荷保持单元，用于保持从光电转换单元转移的电荷；第一转移晶体管，用于将来自光电转换单元的电荷转移到电荷保持单元；和遮光部，包括第一遮光部和第二遮光部，其中第一遮光部布置在与作为光电转换单元的光接收表面的第一表面相对的第二表面和电荷保持单元之间并覆盖第二表面，且形成有第一开口，以及第二遮光部包围光电转换单元的侧表面。本技术适用于例如背面照射型固态图像感测装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态成像装置及电子装置
本技术涉及固态图像感测装置及电子装置，特定地，涉及能够减少噪声的固态图像感测装置及电子装置。
技术介绍
按照惯例，已经提出了全局快门系统中的背面照射型固态图像感测装置，其中转移累积在光电二极管中的电荷的浮动扩散区域基本上被水平遮光部覆盖，且垂直遮光部形成在相邻像素之间(例如，参见专利文献1)。引文列表专利文献专利文献1：日本专利申请特许公开号2013-98446
技术实现思路
技术问题然而，专利文献1中所述的技术不足以在与光电二极管的光接收表面相对的表面上遮光。因此，存在由不是为光电二极管所吸收而是透过光电二极管的光生成的电荷侵入浮动扩散区域并可能出现噪声的问题。本技术根据这种情况而公开，且旨在减少噪声。技术方案根据本技术的第一方面的固态图像感测装置包括：光电转换单元；电荷保持单元，用于保持从光电转换单元转移的电荷；第一转移晶体管，用于将来自光电转换单元的电荷转移到电荷保持单元；和遮光部，包括第一遮光部和第二遮光部，其中第一遮光部布置在与作为光电转换单元的光接收表面的第一表面相对的第二表面和电荷保持单元之间并覆盖第二表面，且形成有第一开口，以及第二遮光部包围光电转换单元的侧表面。第一遮光部的横截面可以从与第二遮光部的连接部向第一开口逐渐收缩。在从形成第一转移晶体管的装置形成表面远离第一遮光部的位置处还可设置用于至少覆盖与第一遮光部对置的表面相对的电荷保持单元的表面的第三遮光部。第一转移晶体管的栅极电极可具有平行于第一遮光部的第一电极部和垂直于第一遮光部并从更靠近电荷保持单元的第一遮光部经由第一开口向光电转换单元延伸的第二电极部。该固态图像感测装置还可设置第四遮光部，该第四遮光部连接到第一遮光部并至少部分地布置在更靠近电荷保持单元而不是更靠近第一遮光部且平行于第二表面与第二遮光部不同的位置处。光电转换单元可形成在第一半导体基板上，电荷保持单元可形成在第二半导体基板上，第一转移晶体管可形成在第一半导体基板和第二半导体基板之上，以及第一半导体基板和第二半导体基板之间的接合界面可形成在第一转移晶体管的沟道中。接合界面可形成为更靠近转移晶体管的漏极端而不是更靠近转移晶体管的源极端。第二遮光部可由光电转换单元的第二表面形成，并且该固态图像感测装置还可设置第五遮光部，该第五遮光部由光电转换单元的第一表面形成并连接到第二遮光部。光电转换单元、电荷保持单元和第一转移晶体管可由单晶硅制成。光电转换单元可具有在第二表面上从第一遮光部经由第一开口向电荷保持单元延伸的突出部。突出部可平行于更靠近电荷保持单元侧而不是更靠近第一遮光部的第二表面伸展。该固态图像感测装置还设置用于排放累积在光电转换单元中的电荷的放电单元，且放电单元可布置在在具有预定入射角的光通过第一开口的情况下该光入射的位置处。放电单元可布置在彼此相邻的第一像素和第二像素之间，并可由第一像素和第二像素共用。第一开口可分别布置在第一像素和第二像素中的放电单元附近，与第一开口基本相同大小的第二开口可形成在第一像素中与第二像素中的第一开口对应的位置处，以及与第一开口基本相同大小的第三开口可形成在第二像素中与第一像素中的第一开口对应的位置处。用于形成第一遮光部的牺牲膜可由SiGe制成，并且该固态图像感测装置还可设置由未去除的牺牲膜制成的对准标记。第一遮光部的横截面在第一开口处可为圆形。该固态图像感测装置还可设置电荷电压转换单元以及用于将保持在电荷保持单元中的电荷转移到电荷电压转换单元的第二转移晶体管，且第一遮光部可布置在光电转换单元的第二表面和电荷保持单元及电荷电压转换单元之间。根据本技术的第二方面的电子装置包括固态图像感测装置，该固态图像感测装置包括：光电转换单元；电荷保持单元，用于保持从光电转换单元转移的电荷；第一转移晶体管，用于将来自光电转换单元的电荷转移到电荷保持单元；和遮光部，包括第一遮光部和第二遮光部，其中第一遮光部布置在与作为光电转换单元的光接收表面的第一表面相对的第二表面和电荷保持单元之间并覆盖第二表面，且形成有第一开口，以及第二遮光部包围光电转换单元的侧表面。根据本技术的第三方面的固态图像感测装置包括：光电转换单元；电荷保持单元，用于保持从光电转换单元转移的电荷；转移晶体管，用于将来自光电转换单元的电荷转移到电荷保持单元；和遮光部，包括形成有开口的第一遮光部和第二遮光部，其中第一遮光部布置成平行于光电转换单元的光接收表面且布置在光电转换单元和电荷保持单元之间，并覆盖除开口之外的光电转换单元，以及第二遮光部包围光电转换单元的侧表面。根据本技术的第一方面至第三方面，通过光电转换单元的光被第一遮光部遮挡，以及来自相邻像素的光被第二遮光部遮挡。本专利技术的有益效果如下：根据本技术的第一方面至第三方面，可以减少噪声。另外，本文中所述的效果不一定受到限制，且可以获得本公开中所述的任何效果。附图说明图1为方块图，示出了根据本技术的第一实施例的固态图像感测装置的功能的示例性构造；图2为电路图，示出了根据第一实施例的固态图像感测装置中的像素的示例性构造；图3为横截面图，示意性地示出了根据第一实施例的固态图像感测装置的示例性构造；图4为TRX周围的构造的放大图；图5为用于说明多晶硅薄膜晶体管(TFT)的晶粒边界的位置的图；图6为用于说明在TFT的沟道中的位置处的势垒的图；图7为用于说明在TFT的沟道中的每个位置处的电场变化的图；图8为俯视图，示意性地示出了根据第一实施例的固态图像感测装置的装置形成表面的示例性构造；图9为放大图，示意性地示出了TRM和MEM周围的横截面；图10为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图11为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图12为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图13为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图14为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图15为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图16为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图17为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图18为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图19为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图20为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图21为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图22为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图23为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图24为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图25为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图26为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图27为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图28为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图29为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图30为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的图；图31为用于说明制造根据第一实施例的固态图像感测装置的方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态图像感测装置，包括：光电转换单元；电荷保持单元，用于保持从所述光电转换单元转移的电荷；第一转移晶体管，用于将来自所述光电转换单元的电荷转移到所述电荷保持单元；和遮光部，包括第一遮光部和第二遮光部，其中所述第一遮光部布置在与作为所述光电转换单元的光接收表面的第一表面相对的第二表面和所述电荷保持单元之间并覆盖所述第二表面，且形成有第一开口，以及所述第二遮光部包围所述光电转换单元的侧表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.27 JP 2015-0392231.一种固态图像感测装置，包括：光电转换单元；电荷保持单元，用于保持从所述光电转换单元转移的电荷；第一转移晶体管，用于将来自所述光电转换单元的电荷转移到所述电荷保持单元；和遮光部，包括第一遮光部和第二遮光部，其中所述第一遮光部布置在与作为所述光电转换单元的光接收表面的第一表面相对的第二表面和所述电荷保持单元之间并覆盖所述第二表面，且形成有第一开口，以及所述第二遮光部包围所述光电转换单元的侧表面。2.根据权利要求1所述的固态图像感测装置，其中所述第一遮光部的横截面从与所述第二遮光部的连接部向所述第一开口逐渐收缩。3.根据权利要求1所述的固态图像感测装置，还包括：第三遮光部，用于在从形成所述第一转移晶体管的装置形成表面远离所述第一遮光部的位置处至少覆盖所述电荷保持单元的、与所述第一遮光部对置的表面相对的表面。4.根据权利要求1所述的固态图像感测装置，其中所述第一转移晶体管的栅极电极包括平行于所述第一遮光部的第一电极部和垂直于所述第一遮光部并从更靠近所述电荷保持单元的所述第一遮光部经由所述第一开口向所述光电转换单元延伸的第二电极部。5.根据权利要求4所述的固态图像感测装置，还包括：第四遮光部，该第四遮光部连接到所述第一遮光部并至少部分地布置成更靠近所述电荷保持单元而不是更靠近所述第一遮光部且平行于所述第二表面布置在与所述第二遮光部不同的位置处。6.根据权利要求4所述的固态图像感测装置，其中所述光电转换单元形成在第一半导体基板上，所述电荷保持单元形成在第二半导体基板上，所述第一转移晶体管形成在所述第一半导体基板和所述第二半导体基板之上，以及所述第一半导体基板和所述第二半导体基板之间的接合界面形成在所述第一转移晶体管的沟道中。7.根据权利要求6所述的固态图像感测装置，其中所述接合界面形成为更靠近所述转移晶体管的漏极端而不是更靠近所述转移晶体管的源极端。8.根据权利要求6所述的固态图像感测装置，其中所述第二遮光部由所述光电转换单元的第二表面形成，所述装置还包括：由所述光电转换单元的第一表面形成并连接到所述第二遮光部的第五遮光部。9.根据权利要求1所述的固态图像感测装置，其中所述光电转换单元、所述电荷保持单元和所述第一转移晶体管由单晶硅制成。10.根据权利要求1所述的固态图像感测装置，其中所述光电转换单元包括从所述第二表面经由所述第一开口从所述第一遮光部向所述电荷保持单元延伸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田舎中博士，秋山健太郎，坂野赖人，大井上昂志，萩本贤哉，松村勇佑，佐藤尚之，宫波勇树，上田洋一，松本良辅，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP