光接收元件和电子设备制造技术

本公开提供了一种能够抑制像素的光电二极管区域的减小的光接收元件。所述光接收元件设置有像素阵列，在像素阵列中排布有能够响应于来自外部的入射光生成电信号的多个像素。所述多个像素中的各者设置有：第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对入射光进行光电转换；像素间分离部，其使相邻的所述像素相互绝缘和分离；以及第二导电类型的钉扎区域，其形成在所述光电转换区域与所述像素间分离部的侧壁之间。从平面图观察时，所述多个像素布置成多个边相交的角部形成钝角的蜂窝结构。布置成多个边相交的角部形成钝角的蜂窝结构。布置成多个边相交的角部形成钝角的蜂窝结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光接收元件和电子设备


[0001]本专利技术涉及光接收元件和包括该光接收元件的电子设备。

技术介绍

[0002]作为摄像元件的CMOS图像传感器(CIS)倾向于利用使半导体元件高密度化和小型化的技术来增加每单位面积的像素数量(像素密度)，以便获取高分辨率图像。作为用于实现小型化的技术之一，使用即使每个像素的尺寸减小，但通过用沟槽完全地分离像素来增加光电二极管的饱和电容的技术。CIS包括其中以阵列形式布置构成各像素的光电二极管的像素阵列。
[0003]通常，像素阵列包括垂直和水平布置的像素，这些像素在平面图中具有矩形形状。同时，如专利文献1所公开的，还提出了其中布置有六边形像素的像素阵列。
[0004]引用文献列表
[0005]专利文件
[0006]专利文献1：日本专利申请公开第2006
‑
29839号公报

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题
[0008]顺便提及地，即使在像素被沟槽完全分离的方法中，沟槽的侧表面也需要被钉扎，因此，沟槽的侧表面需要是p型。同时，由于像素具有正方形形状，因此其角部均是直角，并且当从分离部形成p型半导体区域时，硼(Boron)渗透和电场在角部处的施加方式变圆。由于硼渗透和电场的施加变圆，因此光电二极管区域小，特别是在小型化的像素中。专利文献1公开了六边形像素，但是没有考虑形成足够的光电二极管区域。
[0009]鉴于上述这种情况做出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种能够减少像素的光电二极管区域的减小的光接收元件和电子设备。
[0010]技术问题的解决方案
[0011]本专利技术的一个方面是一种光接收元件，其包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光生成电信号，其中所述多个像素中的各者包括：第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对所述入射光进行光电转换；像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且使相邻的所述像素绝缘和分离；以及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述光电转换区域与所述像素间分离部的侧壁之间，并且在平面视图中所述多个像素以阵列形式布置以形成多个边相交的角部为钝角的蜂窝结构。
[0012]本专利技术的另一方面是一种包括光接收元件的电子设备，所述光接收元件包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光生成电信号，其中所述多个像素中的各者包括：第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对所述入射光进行光电转换；像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且使相邻的所述
像素绝缘和分离；以及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述光电转换区域与所述像素间分离部的侧壁之间，并且在平面视图中所述多个像素以阵列形式布置以形成多个边相交的角部是钝角的蜂窝结构。
附图说明
[0013]图1是示出了根据本技术第一实施方案的整个固态摄像装置的示意性构造图。
[0014]图2是示出了根据第一实施方案的像素的等效电路的图。
[0015]图3是沿着图1的像素上的点划线A
‑
A
’
在垂直方向上截取的横截面图。
[0016]图4是根据第一实施方案的比较例的像素阵列单元的示例的平面图。
[0017]图5是根据第一实施方案的像素阵列单元的像素排布的示例的平面图。
[0018]图6是示出了将第一实施方案与比较例进行比较的情况的示例的图。
[0019]图7是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(1)的图。
[0020]图8是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(2)的图。
[0021]图9是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(3)的图。
[0022]图10是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(4)的图。
[0023]图11是示出了根据第一实施方案的变形例的比较例的针对各像素设置片上透镜的示例的平面图。
[0024]图12是示出了根据第一实施方案的变形例的针对各像素设置片上透镜的示例的平面图。
[0025]图13是示出了布置在根据本技术的第二实施方案的固态摄像装置中的像素阵列单元内的像素的示例的平面图。
[0026]图14是根据第二实施方案的沿着图1中的像素上的点划线A
‑
A
’
在垂直方向上截取的横截面图。
[0027]图15是示出了布置在第二实施方案的变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
[0028]图16是示出了布置在根据本技术第三实施方案的固态摄像装置中的像素阵列单元内的像素的示例的平面图。
[0029]图17是根据第三实施方案的沿着图1中的像素上的点划线A
‑
A
’
在垂直方向上截取的横截面图。
[0030]图18是示出了布置在第三实施方案的第一变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
[0031]图19是示出了布置在第三实施方案的第二变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
[0032]图20是示出了布置在第三实施方案的第三变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
[0033]图21是示出了作为应用本技术的电子设备的摄像装置的实施方案的构造示例的框图。
具体实施方式
[0034]在下文中，将参照附图来说明本专利技术的实施方案。在以下说明参照的附图的说明中，相同或相似的部分由相同或相似附图标记表示，并且省略重复的说明。然而，应该注意的是，附图是示意性的，并且厚度与平面尺寸之间的关系、各装置和各部件的厚度的比例等与实际的情况不同。因此，应当在考虑以下说明的基础上来确定具体的厚度和尺寸。此外，附图中尺寸关系和比例显然也是部分不同的。
[0035]在本说明书中，“第一导电类型”是指p型和n型中的一种，并且“第二导电类型”是指p型和n型中的与“第一导电类型”不同的一者。此外，添加了“+”或
“‑”
符号的“n”或“p”是指具有比未添加“+”和
“‑”
符合的半导体区域相对更高或更低的杂质密度的半导体区域。然而，即使在添加了相同的“n”和“n”的半导体区域中，也不意味着半导体区域的杂质密度是完全相同的。
[0036]此外，在以下说明中诸如“上”和“下”等方向的定义仅仅是为了便于说明的定义，并且不限制本专利技术的技术思想。例如，不需要特别说明的是，如果在旋转90
°
的同时观察目标，则上和下的方向转换为右和左的方向；并且如果在旋转180
°
的同时观测目标，则上和下方向反转。
[0037]注意，本说明书中记载的效果仅仅是示例并且不是限制性的，并且可以提供其他效果。
[0038]<第一实施方案>
[0039]在本专利技术中，将说明包括像素的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光接收元件，包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光产生电信号，其中所述多个像素中的各者包括：第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对入射的光进行光电转换；像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且绝缘和分离相邻的所述像素，以及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述像素间分离部的侧壁与所述光电转换区域之间，并且在平面图中，所述多个像素以阵列形式排布以形成多个边相交的角部均为钝角的蜂窝结构。2.根据权利要求1所述的光接收元件，其中所述像素的外边缘形状是正六边形形状。3.根据权利要求1所述的光接收元件，其中所述多个像素中的各者具有双像素结构，在所述双像素结构中所述光电转换区域被像素内分离部一分为二。4.根据权利要求3所述的光接收元件，其中所述像素内分离部是第一沟槽，所述第一沟槽包括从与所述像素的入射侧相反的一侧的表面到所述入射侧形成的金属膜或氧化物膜。5.根据权利要求4所述的光接收元件，其中所述第一沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一个角部形成。6.根据权利要求4所述的光接收元件，其中所述第一沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一边形成。7.根据权利要求3所述的光接收元件，其中所述像素内分离部是第二沟槽，所述第二沟槽包括从所述像素的入射侧的表面到与所述入射侧相反的一侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中泽圭一，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：