图像拾取装置和图像拾取系统制造方法及图纸

公开了图像拾取装置和图像拾取系统。一种图像拾取装置，包括：其中排列像素的像素部分，像素各自包括把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的第一半导体区域，和把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的第二半导体区域，第二半导体区域邻接到第一半导体区域，第一半导体区域被布置在第二半导体区域和半导体衬底的表面之间。像素部分包括位于基准触点附近的第一类像素和第二类像素。半导体衬底的表面和第一类像素的第二半导体区域之间的距离小于半导体衬底的表面和第二类像素的第二半导体区域之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
图像拾取装置和图像拾取系统
[0001 ] 本公开涉及具有用于供给基准电位的触点的图像拾取装置。本公开还涉及包括滤色器的图像拾取装置。
技术介绍
在作为半导体装置的图像拾取装置的半导体衬底中，对每个像素来说，蓄积在把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的半导体区域中的信号电荷由把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的半导体区域隔开。向第二导电型的半导体区域供给基准电位的基准触点设置在半导体衬底上。日本专利公开N0.2009-289872和2011-14773描述一种其中衬底触点不是均匀地分布在像素之中而是只分布到特定像素的技术。在图像拾取装置的图像拾取单元中，二维地排列各自包括在半导体衬底内的光电转换元件和在半导体衬底上的滤色器的像素。在日本专利公开N0.2009-26984中公开的固态图像传感器件中，像素具有排列成拜耳图案的相应滤色器。各自包括一个R像素、一个B像素和两个G像素的基本的2X2像素单元被排列成矩阵。在像素中生成的信号电荷与透过像素的滤色器的光的强度相关联，并且根据信号电荷形成彩色图像。如果光实际透过的滤色器和与由光生成的信号电荷相关联的像素的滤色器之间的对应关系不适当，那么在捕捉的图像中会出现混色。
技术实现思路
根据本公开的第一方面的图像拾取装置包括其中排列有像素的像素部分。所述像素各自包括把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的第一半导体区域，和把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的第二半导体区域，第二半导体区域邻接到第一半导体区域，第一半导体区域被布置在第二半导体区域和半导体衬底的表面之间。两个相邻像素的第一半导体区域由第二导电型的第三半导体区域隔开，所述两个相邻像素的第二半导体区域电连接到第三半导体区域，并且在半导体衬底的所述表面上，设置通过第三半导体区域向第二半导体区域施加基准电位的基准触点。所述像素部分中的所述基准触点的数目小于所述像素部分中的所述像素的数目的四分之一。所述像素部分包括位于每个基准触点附近的第一类像素和第二类像素。所述表面和第一类像素的第二半导体区域之间的距离小于所述表面和第二类像素的第二半导体区域之间的距离。所述基准触点和第一类像素的第一半导体区域之间的距离小于所述基准触点和第二类像素的第一半导体区域之间的距离。根据本公开的第二方面的图像拾取装置包括其中排列有像素的图像拾取单元。所述像素各自包括光电转换元件和传输门(transfer gate).所述光电转换元件包括把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的第一半导体区域，和把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的第二半导体区域，第二半导体区域邻接到第一半导体区域，第一半导体区域被布置在第二半导体区域和半导体衬底的表面之间。所述传输门包括在半导体衬底的所述表面一侧的多晶娃栅电极，所述传输门被配置成传输信号电荷。所述图像拾取单兀包括第一型像素，第一型像素包括主透射波长是第一波长的滤色器，该滤色器被布置在半导体衬底的所述表面一侧；第二型像素，第二型像素包括主透射波长是不同于第一波长的第二波长的滤色器，该滤色器被布置在半导体衬底的所述表面一侧；和第三型像素，第三型像素包括主透射波长是比第一波长和第二波长长的第三波长的滤色器，该滤色器被布置在半导体衬底的所述表面一侧。所述表面和第一型像素的第二半导体区域之间的距离小于所述表面和第三型像素的第二半导体区域之间的距离。在所述图像拾取单元的至少一部分中，从所述图像拾取单元的中心到外缘顺序排列第三型像素的光电转换元件和第一型像素的光电转换元件，并且，第三型像素的传输门被布置在第三型像素的光电转换元件和第一型像素的光电转换元件之间。参考附图，根据对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。【附图说明】图1A和图1B提供图像拾取装置的示意平面图。图2是像素部分的等效电路图。图3A和图3B提供像素部分的示意平面图。图4A和图4B提供像素部分的示意截面图。图5A和图5B提供像素部分的示意截面图。图6A-图6D提供像素部分的示意截面图。图7A-图7F提供图示出制造图像拾取装置的方法的示意截面图。图8是图像拾取系统的方框图。图9A和图9B各自是像素的示意截面图。【具体实施方式】在靠近基准触点的像素中的噪声电平往往大于在远离基准触点的像素中的噪声电平。因此，本实施例提供一种能够减小由基准触点引起的噪声的影响并且实现高质量图像的图像拾取装置。具体地，本实施例提供一种图像拾取装置，所述图像拾取装置包括其中排列像素的像素部分。所述像素各自包括把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的第一半导体区域，和把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的第二半导体区域，第二半导体区域邻接到第一半导体区域，第一半导体区域被布置在第二半导体区域和半导体衬底的表面之间。各个像素的第一半导体区域由第二导电型的第三半导体区域隔开，并且各个像素的第二半导体区域电连接到第三半导体区域。在该图像拾取装置中，在半导体衬底的所述表面上，设置通过第三半导体区域向第二半导体区域施加基准电位的基准触点。所述像素部分包括位于基准触点附近的第一类像素和第二类像素。所述表面和第一类像素的第二半导体区域之间的距离小于所述表面和第二类像素的第二半导体区域之间的距离。所述基准触点和第一类像素的第一半导体区域之间的距离小于所述基准触点和第二类像素的第一半导体区域之间的距离。本实施例的图像拾取装置能够提供高质量图像。在利用现有技术的图像拾取装置捕捉的图像中，存在这样的现象:其中，归因于混色，与图像拾取单元的特定区域对应的部分的颜色不同于与图像拾取单元的另一个区域对应的部分的颜色。因此，本实施例还提供一种能够减轻混色的图像拾取装置。具体地，本实施例提供一种包括其中排列像素的图像拾取单元的图像拾取装置。所述像素各自包括光电转换元件和传输门。所述光电转换元件包括把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的第一半导体区域，和把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的第二半导体区域，第二半导体区域邻接到第一半导体区域，第一半导体区域被布置在第二半导体区域和半导体衬底的表面之间。所述传输门包括在半导体衬底的所述表面一侧的多晶娃栅电极，并传输信号电荷。所述图像拾取单元包括:第一型像素，第一型像素包括主透射波长是第一波长的滤色器，该滤色器被布置在半导体衬底的所述表面一侧；第二型像素，第二型像素包括主透射波长是不同于第一波长的第二波长的滤色器，该滤色器被布置在半导体衬底的所述表面一侧；和第三型像素，第三型像素包括主透射波长是比第一波长和第二波长长的第三波长的滤色器，该滤色器被布置在半导体衬底的所述表面一侧。所述表面和第一型像素的第二半导体区域之间的距离小于所述表面和第三型像素的第二半导体区域之间的距离。在至少部分的所述图像拾取单元中，从所述图像拾取单元的中心到外缘顺序排列第三型像素的光电转换元件和第一型像素的光电转换元件。第三型像素的传输门被布置在第三型像素的光电转换元件和第一型像素的光电转换元件之间。本实施例的图像拾取装置能够减轻混色。现在参考附图，描述根据一实施例的图像拾取装置。图1A是图像拾取装置1000的示意平面图。本示例的图像拾取装置1000具有像素部分910、中间部分920和周边部分930。像素部分910包括二维排列的多个像素P。像素部分910可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拾取装置，包括：其中排列有像素的像素部分，所述像素各自包括把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的第一半导体区域，和把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的第二半导体区域，第二半导体区域邻接到第一半导体区域，第一半导体区域被布置在第二半导体区域和半导体衬底的表面之间，其中，两个相邻像素的第一半导体区域由第二导电型的第三半导体区域隔开，所述两个相邻像素的第二半导体区域电连接到第三半导体区域，并且，在半导体衬底的所述表面上，设置通过第三半导体区域向第二半导体区域施加基准电位的基准触点；其中，所述像素部分中的所述基准触点的数目小于所述像素部分中的所述像素的数目的四分之一；其中，所述像素部分包括位于每个基准触点附近的第一类像素和第二类像素，并且所述表面和第一类像素的第二半导体区域之间的距离小于所述表面和第二类像素的第二半导体区域之间的距离；并且其中，所述基准触点和第一类像素的第一半导体区域之间的距离小于所述基准触点和第二类像素的第一半导体区域之间的距离。

【技术特征摘要】
2012.08.10 JP 2012-178278;2012.08.10 JP 2012-17821.一种图像拾取装置，包括: 其中排列有像素的像素部分，所述像素各自包括把信号电荷作为多数载流子的第一导电型的第一半导体区域，和把信号电荷作为少数载流子的第二导电型的第二半导体区域，第二半导体区域邻接到第一半导体区域，第一半导体区域被布置在第二半导体区域和半导体衬底的表面之间， 其中，两个相邻像素的第一半导体区域由第二导电型的第三半导体区域隔开，所述两个相邻像素的第二半导体区域电连接到第三半导体区域，并且，在半导体衬底的所述表面上，设置通过第三半导体区域向第二半导体区域施加基准电位的基准触点； 其中，所述像素部分中的所述基准触点的数目小于所述像素部分中的所述像素的数目的四分之一； 其中，所述像素部分包括位于每个基准触点附近的第一类像素和第二类像素，并且所述表面和第一类像素的第二半导体区域之间的距离小于所述表面和第二类像素的第二半导体区域之间的距离；并且 其中，所述基准触点和第一类像素的第一半导体区域之间的距离小于所述基准触点和第二类像素的第一半导体区域之间的距离。2.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述像素部分包括:基于第一类像素的信号电荷来生成电信号的第一放大晶体管，和基于第二类像素的信号电荷来生成电信号的第二放大晶体管。3.如权利要求2所述的图像拾取装置，其中，第一放大晶体管基于包括第一类像素的第一像素组中的像素的信号电荷来生成电信号，第二放大晶体管基于包括第二类像素的第二像素组中的像素的信号电荷来生成电信号，第一像素组中的像素被连接到第一浮动扩散区域，并且，第二像素组中的像素被连接到第二浮动扩散区域。4.如权利要求2所述的图像拾取装置，其中，所述基准触点和输出来自第一放大晶体管的电信号的第一输出触点之间的距离小于所述基准触点和输出来自第二放大晶体管的电信号的第二输出触点之间的距离。5.如权利要求2所述的图像拾取装置，其中，所述像素部分包括:复位第一类像素的信号电荷的第一复位晶体管，和复位第二类像素的信号电荷的第二复位晶体管，并且，第一放大晶体管和第二复位晶体管被连接到共同的触点。6.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述基准触点被布置在第三半导体区域的一部分上方，所述部分位于第一类像素的第一半导体区域和第二类像素的第一半导体区域之间。7.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，在第一类像素的第一半导体区域和第二类像素的第一半导体区域之间，不设置绝缘体。8.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述像素中的每个像素具有传输信号电荷的传输门，并且，在排列第一类像素的第一半导体区域和第二类像素的第一半导体区域的方向上，第一类像素的传输门的传输方向和第二类像素的传输门的传输方向相反。9.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述像素部分包括第三类像素；第一类像素包括主透射波长是第一波长的滤色器，该滤色器被布置在半导体衬底的所述表面一侧；第二类像素包括主透射波长是比第一波长长的第二波长的滤色器，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩田旬史，乾文洋，渡边高典，篠原真人，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：