【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种光检测装置及其制造方法。
技术介绍
1、在具有诸如spad(单光子雪崩二极管)元件等光电转换单元的光检测装置中，遮光膜埋入在形成于包括光电转换单元的基板内的沟槽中。埋入的遮光膜减少像素之间的光泄漏，从而抑制像素之间的颜色混合。
2、引用文献列表
3、[专利文献]
4、[专利文献1]日本特开第2018-201005号公报
5、[专利文献2]日本特开第2020-080418号公报
6、[专利文献3]日本特开第2020-077650号公报
技术实现思路
1、[技术问题]
2、遮光膜可以由诸如w(钨)膜或al(铝)膜等金属膜形成。然而，在遮光膜是w膜的情况下，w膜的高的光吸收率(发射率)会导致w膜吸收光，这降低了光电转换单元的光电转换效率。如同在spad元件的情况中那样，在使用中的光电转换单元执行近红外光的光电转换的情况下，这可能是显著的缺点。
3、另一方面，在遮光膜是al膜的情况下，al膜的低的光吸收率抑制了光电转换效率的降低。然而，al膜是以包括未完全形成al膜的晶粒边界的方式来形成的。结果，在遮光膜是al膜的情况下，存在给定像素的光可以经由al膜内的晶粒边界泄漏到另一像素中的可能性，并且在这些像素之间发生颜色混合。
4、因此，本公开提供了一种能够提高像素之间的遮光效果以及各像素的光电转换效率的光检测装置及光检测装置的制造方法。
5、[问题的解决方案]
7、此外，根据第一方面，第一膜可以包括金属膜。例如，这使得可以通过金属膜来实现第一膜的遮光效果。
8、此外，根据第一方面，第一膜可以包含al(铝)或cu(铜)。例如，这使得可以为第一膜设定较低的光吸收率。
9、此外，根据第一方面，第一膜的膜厚度可以为5nm以上。例如，这使得可以使第一膜适当地反射入射光。
10、此外，根据第一方面，第二膜可以包括金属膜。例如，这使得可以通过金属膜来实现第二膜的遮光效果。
11、此外，根据第一方面，第二膜可以包含w(钨)、ti(钛)或cr(铬)。例如，这使得可以为第二膜设定更高的光吸收率。
12、此外，根据第一方面，第二膜可以在所述基板内设置在第一膜的上面上和侧面上。例如，这允许第一膜覆盖第二膜的下面和侧面。
13、此外，根据第一方面，所述遮光膜可以以贯通所述基板的方式设置在所述基板内。例如，这使得可以使贯通沟槽内的遮光膜提高像素之间的遮光效果和各像素的光电转换效率。
14、此外，根据第一方面，所述遮光膜可以以未贯通所述基板的方式设置在所述基板内。例如，这使得可以使非贯通沟槽内的遮光膜提高像素之间的遮光效果和各像素的光电转换效率。
15、此外，根据第一方面，所述遮光膜还可以包括设置在第一膜和第二膜之间的第三膜。例如，这使得可以避免第一膜和第二膜之间的接触。
16、此外，根据第一方面，第三膜可以包括绝缘膜或金属膜。例如，这允许具有其适当特性的第三膜避免第一膜和第二膜之间的接触。
17、此外，根据第一方面，所述遮光膜还可以包括第四膜和第五膜，第一膜可以经由第四膜设置在所述基板内，和第五膜可以设置在第一膜和第二膜之间。例如，这使得可以避免在沟槽中露出的材料和第一膜之间或者第一膜和第二膜之间的接触。
18、此外，根据第一方面，第四膜和第五膜可以分别用作阻挡金属膜。例如，这使得可以抑制金属原子从第一膜和第二膜的扩散。
19、此外，根据第一方面，所述基板可以包括第一区域和第二区域，第一区域包括所述多个光电转换单元，并且第二区域环状地围绕第一区域，和所述遮光膜还可以包括在所述基板内设置在第一区域和第二区域之间的第一部分以及在所述基板外设置在第二区域上的第二部分。例如，这不仅使得可以抑制由第一区域内的像素之间的光泄漏引起的颜色混合，还可以抑制由第二区域中的光的反射引起的颜色混合。
20、此外，根据第一方面，第一部分可以包括设置在所述基板内的第一膜和经由第一膜设置在所述基板内的第二膜，和第二部分可以包括设置在所述基板上的第一膜和经由第一膜设置在所述基板上的第二膜。例如，这允许第一膜和第二膜形成基板内的遮光膜和基板外的遮光膜。
21、根据本公开的第二方面，提供了一种光检测装置的制造方法，包括：在基板内形成多个光电转换单元；和在所述基板内至少在所述光电转换单元之间形成遮光膜。通过在所述基板内形成第一膜和通过经由第一膜在所述基板内形成第二膜来形成所述遮光膜。第二膜的光吸收率高于第一膜的光吸收率。该方法允许第一膜减少遮光膜对光的吸收，并且可以使第二膜吸收透过第一膜的光。因此，例如，可以提高像素之间的遮光效果和各像素的光电转换效率。
22、根据第二方面，所述遮光膜可以以贯通所述基板的方式形成在形成于所述基板内的沟槽中。例如，这使得可以使贯通沟槽内的遮光膜提高像素之间的遮光效果和各像素的光电转换效率。
23、此外，根据第二方面，所述遮光膜可以以未贯通所述基板的方式形成在形成于所述基板内的沟槽中。例如，这使得可以使非贯通沟槽内的遮光膜提高像素之间的遮光效果和各像素的光电转换效率。
24、此外，根据第二方面，所述遮光膜可以通过在所述基板内按顺序形成第一膜、第三膜和第二膜来形成。例如，这使得可以避免第一膜和第二膜之间的接触。
25、此外，根据第二方面，所述遮光膜可以通过在所述基板内按顺序形成第四膜、第一膜、第五膜和第二膜来形成。例如，这使得可以避免在沟槽中露出的材料和第一膜之间或者第一膜和第二膜之间的接触。
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1.一种光检测装置，包括：
2.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第一膜包括金属膜。
3.根据权利要求2所述的光检测装置，其中，第一膜包含Al(铝)或Cu(铜)。
4.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第一膜的膜厚度为5nm以上。
5.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第二膜包括金属膜。
6.根据权利要求5所述的光检测装置，其中，第二膜包含W(钨)、Ti(钛)或Cr(铬)。
7.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第二膜在所述基板内设置在第一膜的上面上和侧面上。
8.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述遮光膜以贯通所述基板的方式设置在所述基板内。
9.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述遮光膜以未贯通所述基板的方式设置在所述基板内。
10.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述遮光膜还包括设置在第一膜和第二膜之间的第三膜。
11.根据权利要求10所述的光检测装置，其中，第三膜包括绝缘膜或金属膜。
12.根据权利要求1所述
13.根据权利要求12所述的光检测装置，其中，第四膜和第五膜分别用作阻挡金属膜。
14.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述基板包括第一区域和第二区域，第一区域包括所述多个光电转换单元，并且第二区域环状地围绕第一区域，和
15.根据权利要求14所述的光检测装置，其中，第一部分包括设置在所述基板内的第一膜和经由第一膜设置在所述基板内的第二膜，和
16.一种光检测装置的制造方法，包括：
17.根据权利要求16所述的光检测装置的制造方法，其中，所述遮光膜以贯通所述基板的方式形成在形成于所述基板内的沟槽中。
18.根据权利要求16所述的光检测装置的制造方法，其中，所述遮光膜以未贯通所述基板的方式形成在形成于所述基板内的沟槽中。
19.根据权利要求16所述的光检测装置的制造方法，其中，所述遮光膜通过在所述基板内按顺序形成第一膜、第三膜和第二膜来形成。
20.根据权利要求16所述的光检测装置的制造方法，其中，所述遮光膜通过在所述基板内按顺序形成第四膜、第一膜、第五膜和第二膜来形成。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种光检测装置，包括：
2.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第一膜包括金属膜。
3.根据权利要求2所述的光检测装置，其中，第一膜包含al(铝)或cu(铜)。
4.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第一膜的膜厚度为5nm以上。
5.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第二膜包括金属膜。
6.根据权利要求5所述的光检测装置，其中，第二膜包含w(钨)、ti(钛)或cr(铬)。
7.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，第二膜在所述基板内设置在第一膜的上面上和侧面上。
8.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述遮光膜以贯通所述基板的方式设置在所述基板内。
9.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述遮光膜以未贯通所述基板的方式设置在所述基板内。
10.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述遮光膜还包括设置在第一膜和第二膜之间的第三膜。
11.根据权利要求10所述的光检测装置，其中，第三膜包括绝缘膜或金属膜。
12.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤崎裕太郎，荻田知治，池原成拓，大庭义行，
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：
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