影像传感器制造技术

技术编号:7129934 阅读:167 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的一个实施方式所涉及的影像传感器(1)排列有多个埋入型光电二极管(PD(m,n))。该埋入型光电二极管(PD(m,n))分别具备第1导电类型的第1半导体区域(10)、形成于第1半导体区域(10)上且第2导电类型的杂质浓度低的第2半导体区域(20)、以覆盖第2半导体区域(20)的表面的方式形成于第2半导体区域(20)上的第1导电类型的第3半导体区域(30)、以及用于从第2半导体区域(20)取出电荷的第2导电类型的第4半导体区域(40),第4半导体区域(40)在第2半导体区域(20)上间隔地配置有多个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及排列了多个埋入型光电二极管的影像传感器
技术介绍
已知有例如二维排列有多个具备埋入型光电二极管的受光部的影像传感器。在该埋入型光电二极管中,例如在ρ型基板上形成有η型低浓度半导体区域,在该η型低浓度半导体区域的表面形成有薄的P型高浓度半导体区域。另外,为了读出电荷而将η型高浓度半导体区域形成于η型低浓度半导体区域。根据该埋入型光电二极管,因为能够完全使η 型低浓度半导体区域空乏化,所以能够完全地读出在ρη接合部所产生的电荷,并能够抑制漏电流的发生,从而光检测的S/N比表现卓越。在该埋入型光电二极管中,通过使光感应区域即η型低浓度半导体区域以及P型高浓度半导体区域的面积大面积化,从而能够增大光检测的灵敏度。可是,如果增大η型低浓度半导体区域的面积,那么所产生的电荷的读出变得不完全,而产生了电荷的读出残留。 其结果,会产生余像。关于该问题,专利文献1所记载的影像传感器从作为埋入型光电二极管中的光感应区域的η型低浓度半导体区域的端部朝着作为用于读出电荷的传送电极的η型低浓度半导体区域具有杂质的浓度梯度,并降低电位梯度。在专利文献1中,记载了由此降低了电荷的读出残留。专利文献专利文献1 日本专利申请公开2000-236081号公报专利文献2 日本专利申请公开2006-41189号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而,如专利文献1所记载的影像传感器那样,为了将电位梯度形成于埋入型光电二极管中的η型低浓度半导体区域,有必要形成具有阶梯状的杂质浓度分布的表面即ρ 型高浓度半导体区域。阶梯状的杂质浓度分布的制作因为要求离子注入量的微妙控制,所以制造工艺的难度较高,另外,多个光刻的掩膜和光刻的工序成为必要,从而会担心制造成本的上升。因此,本专利技术以提供一种与以往相比能够更加简易地减少电荷的读出残留的影像传感器为目的。解决课题的技术手段本专利技术的影像传感器是一种排列有多个埋入型光电二极管的影像传感器。该埋入型光电二极管的各个具备第1导电类型的第1半导体区域、形成于第1半导体区域上且第 2导电类型的杂质浓度低的第2半导体区域、以覆盖第2半导体区域的表面的方式形成于第2半导体区域上的第1导电类型的第3半导体区域、以及用于从第2半导体区域取出电荷的第2导电类型的第4半导体区域,第4半导体区域在第2半导体区域上间隔地配置有多个。根据该影像传感器,用于从第2半导体区域(光感应区域)取出电荷的第4半导体区域因为间隔地配置有多个,所以即使在使η型低浓度半导体区域大面积化的情况下, 也能够恰当地缩短从第4半导体区域到第2半导体区域的边缘为止的距离。因此,在埋入型光电二极管中,能够确保向第4半导体区域的电位梯度,并能够降低来自于第2半导体区域的电荷的读出残留。其结果,能够抑制余像的发生。另外,根据该影像传感器,因为仅形成多个用于从第2半导体区域取出电荷的第4 半导体区域,所以与以往相比能够更加简易地减少电荷的读出残留。上述的影像传感器优选为具备在排列方向上延伸的遮光膜,该遮光膜覆盖第4半导体区域以及连接于第4半导体区域的配线中的一部分。由第4半导体区域以及连接于第4半导体区域的配线,在实质性的光感应区域的形状为非左右对称以及上下对称的情况下,在入射光跨越所邻接的像素并且照射于一方的像素中的埋入型光电二极管的电荷读出线上的时候,起因于实质性的光感应区域的非对称性而在所邻接的像素的光检测灵敏度产生不均勻性。然而,根据该结构,因为具备以覆盖第4半导体区域以及连接于第4半导体区域的配线的方式在排列方向上延伸的遮光膜,所以相对于像素的中心轴能够使光感应区域的形状左右对称以及上下对称。因此,即使在光跨越所邻接的像素进行照射的情况下,也能够减少所邻接的像素的光检测灵敏度的不均勻性。专利技术的效果根据本专利技术,在影像传感器中,与以往相比能够更加简易地减少电荷的读出残留。 其结果,能够抑制余像的发生。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的影像传感器的结构的图。图2是表示作为由图1所表示的像素的第1实施方式且从表面侧看到的像素的图。图3是表示沿着图2中的III-III线的像素的截面的图。图4是从表面侧看到本专利技术的比较例的像素的图。图5是表示沿着图4中的V-V线的像素的截面的图。图6是表示作为由图1所表示的像素的第2实施方式且从表面侧看到的像素的图。图7是表示沿着图6中的VII-VII线的像素的截面的图。图8是在不具备遮光膜的情况下光跨越所邻接的像素进行入射的时候的图。图9是在具备遮光膜的情况下光跨越所邻接的像素进行入射的时候的图。符号的说明UlAUX影像传感器P(m,n)、Pl(m,n)、P2(m,n)、Px(m,n)像素PD (m,η), PDl (m,η)、PD2 (m,η)、PDx (m,η)埋入型光电二极管10 ρ型基板(第1半导体区域)20 η型低浓度半导体区域(第2半导体区域)30 ρ型高浓度半导体区域(第3半导体区域)40 η型高浓度半导体区域(第4半导体区域)50 配线60遮光膜70硅氧化膜T (m,n)、Tl (m, η)、Tx (m, η)晶体管DS η型高浓度半导体区域G栅电极具体实施例方式以下,参照附图,对本专利技术的优选的实施方式进行详细的说明。还有,在各个附图中,对相同或者相当的部分标注相同的符号。图1是表示本专利技术的实施方式所涉及的影像传感器的结构的图。由图1所表示的影像传感器1具备二维排列的MXN个(Μ行N列)的像素P(m,n)。在此,M为2以上的整数,m为1以上M以下的任意的整数。另外,N为2以上的整数,η为1以上N以下的任意的整数。还有,在图1中,为了明确本专利技术的特征而省略了用于控制各个像素P(m,η)的动作的控制部以及处理从各个像素P(m,η)读出的信号的信号处理部等。以下,对于具有本专利技术的特征的像素P (m, η),例示了多个实施方式以进行说明。图2是表示作为由图1所表示的像素P(m,η)的第1实施方式且从表面侧看到的像素Pl (m,η)的图,图3是表示沿着图2中的III-III线的像素Pl (m,η)的截面的图。在图2以及图3中,代表MXN个像素Pl (m,η)而表示第m行η列的像素Pl (m,η)。该像素 Pl(m, η)具有埋入型光电二极管PDl (m,η)和晶体管Tl (m,η)。另外,在图2中,为了容易理解本专利技术的特征而省略埋入型光电二极管PDl (m,η)中的后面所述的ρ型高浓度半导体区域30以进行表示。埋入型光电二极管PDl (m,n)具有ρ型基板10、形成于该ρ型基板10上的η型低浓度半导体区域20、形成于该η型低浓度半导体区域20上的ρ型高浓度半导体区域30、以及形成于η型低浓度半导体区域20上的多个η型高浓度半导体区域40。还有,这些ρ型基板10、η型低浓度半导体区域20、ρ型高浓度半导体区域30以及η型高浓度半导体区域40 分别相当于权利要求所述的第1半导体区域、第2半导体区域、第3半导体区域以及第4半导体区域,P型以及η型分别相当于权利要求所述的第1导电类型以及第2导电类型。P型基板10的ρ型杂质浓度例如为IO15CnT3 IO17CnT3左右。在ρ型基板10上以被埋入到P型基板10的一部分的方式形成有η型低浓度半导体区域20。η型低浓度半导体区域20形成为长方形(例如大致正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种影像传感器,其特征在于,是排列有多个埋入型光电二极管的影像传感器,所述埋入型光电二极管分别具备:第1导电类型的第1半导体区域;形成于所述第1半导体区域上且第2导电类型的杂质浓度低的第2半导体区域;以覆盖所述第2半导体区域的表面的方式形成于所述第2半导体区域上的第1导电类型的第3半导体区域;以及用于从所述第2半导体区域取出电荷的第2导电类型的第4半导体区域,所述第4半导体区域在所述第2半导体区域上间隔地配置有多个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:太田庆一
申请(专利权)人:浜松光子学株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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