成像元件和成像装置的制作方法

本公开涉及一种成像元件和成像装置。

背景技术：

1、为了获得小型化的成像元件和高密度的像素，已经开发了具有三维结构的成像元件，其中像素构成要素的一部分(例如，放大晶体管)形成在另一硅基板上，以形成层叠结构(例如，参见专利文献1)。

2、除了pd之外，包含光电二极管(pd)的第一层还包括传输栅(tg)、浮动扩散部(fd)和基板接触件。通常，用于向这些部件施加偏压的信号线通过贯通接触件引出到第二层的上侧，并与用于放置在第二层中元件的信号线一起形成在第二层中。此时，贯通接触件形成部分不能被用作第二层的有效区域，从而需要减少贯通接触件的数量，以便实现单元微细化和特性改进。

3、为了减少贯通接触件的数量，专利文献1提出了以下技术，其通过将形成传输栅的多晶硅延伸到像素阵列的外部，并将多晶硅升高到像素阵列外部的第二层，来减少像素阵列内的贯通接触件的数量。

4、引用文献列表

5、专利文献

6、专利文献1：wo 2019/131965 a

技术实现思路

1、技术问题

2、然而，为了实现单元微细化，一个fd通常由多个pd共享。在这种情况下，需要使tg在共享同一fd的像素之间独立。在这种状态下，为了将用于形成tg的材料(例如，多晶硅)延伸到像素阵列的外周，一层多晶硅不足以执行tg的布局。在这种情况下，需要两层或更多层多晶硅，从而增加制造步骤的数量。另外，形成两层多晶硅增加了第一和第二硅层之间的层间距离，从而需要增加贯通接触件的深度，这样导致产率降低。

3、有鉴于此，本公开提供了一种能够减少贯通接触件的数量并提高生产性的成像元件和成像装置。

4、问题的解决方案

5、根据本公开一个方面的成像元件包括：保持电荷的浮动扩散层；共享所述浮动扩散层的四个以上的光电转换元件；和多个传输栅，其针对共享所述浮动扩散层的四个以上的所述光电转换元件中的每个设置，并且被构造为从共享所述浮动扩散层的四个以上的所述光电转换元件输出电荷，其中，共享所述浮动扩散层的四个以上的所述光电转换元件连同所述浮动扩散层一起以矩阵状配置，和不共享所述浮动扩散层的两个以上的所述光电转换元件中的每个的所述传输栅彼此一体化。

技术特征：

1.一种成像元件，包括：

2.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：

3.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：

4.根据权利要求3所述的成像元件，

5.根据权利要求4所述的成像元件，

6.根据权利要求5所述的成像元件，

7.根据权利要求3所述的成像元件，

8.根据权利要求1所述的成像元件，

9.根据权利要求8所述的成像元件，

10.根据权利要求9所述的成像元件，

11.根据权利要求8所述的成像元件，

12.根据权利要求11所述的成像元件，

13.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：

14.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：

15.一种成像装置，包括：

技术总结
根据本公开一个实施方案的成像元件包括：保持电荷的浮动扩散层(FD)；共享所述浮动扩散层(FD)的四个以上的光电转换元件(PD)；和多个传输栅(TG)，其针对共享所述浮动扩散层(FD)的四个以上的所述光电转换元件(PD)中的每个设置，并且被构造为从共享所述浮动扩散层(FD)的四个以上的所述光电转换元件(PD)输出电荷。共享所述浮动扩散层(FD)的四个以上的所述光电转换元件(PD)连同所述浮动扩散层(FD)一起以矩阵状配置，和不共享所述浮动扩散层(FD)的两个以上的所述光电转换元件(PD)中的每个的所述传输栅(TG)彼此一体化。

技术研发人员：町田贵志
受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13