固态图像拾取设备的制造方法_3

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置之外,通过结合根据第一或者第二实施例的微透镜,颜色分离特性可以更加改善。
[0079]第四实施例
[0080]图6是根据本发明的另一个实施例的固态图像拾取设备的示意性的截面图。具有与第一到第三实施例中相同功能的部件将由相同的附图标记表示,并且将不重复其详细描述。
[0081]在本实施例中,光波导108被布置在作为光入射表面的背面上。如下所述,根据本实施例的光波导108用作光量降低部。
[0082]光波导108包括芯部109和包层部110。期望的是芯部109由透射光的材料制成并且具有小的折射率。包层部110由具有比芯部109的折射率大的折射率的材料制成。作为替代,可以使用反射光的材料。
[0083]在本实施例中,每一个包层部110位于η型半导体区105B之上。沿深度方向的包层部I1的投影与η型半导体区105Β交迭。
[0084]由于在包层部110处反射入射光,因此入射在η型半导体区105Β上的光量减少。因此,绿色波长带和红色波长带中的光的光电转换更少可能在η型半导体区105Β的较深部分中被执行。结果,应该作为绿色或者红色信号载流子被读出的载流子更少可能作为蓝色信号载流子被读出。
[0085]在本实施例中,通过形成在深度方向上较长的光波导108,入射光的指向性被改善。以一定的入射角进入光波导108的光在包层部110处被反射和由包层部110干涉。当光到达半导体衬底的第二主表面时,入射角的影响减弱,并且光变得基本上平行。
[0086]当大量的入射光是倾斜的时,包括堆叠的光检测器的固态图像拾取设备将具有不能令人满意的颜色分离特性。因此,通过使用在深度方向上较长的光波导,颜色分离特性可以改善。
[0087]如上所述,在本实施例中,沿深度方向的包层部110的投影与η型半导体区105Β交迭。也就是说,当从顶部观看时,η型半导体区105Β与包层部110重叠。由于利用这种配置入射在η型半导体区105Β上的光量可以减少,因此在η型半导体区105Β的相对于背面的较深的位置处的载流子的产生可以被抑制。因此,颜色分离特性被改善。
[0088]除了根据本实施例的配置之外,通过结合根据第一或者第二实施例的微透镜,颜色分离特性可以更加改善。
[0089]第五实施例
[0090]图7是根据本发明的另一个实施例的固态图像拾取设备的示意性的截面图。具有与第一到第四实施例中相同功能的部件将由相同的附图标记表示,并且将不重复其详细描述。
[0091]在本实施例中,柱型微透镜111针对每个像素而被布置在背面上。如下所述,在本实施例中,柱型微透镜111用作光量降低部。
[0092]空气间隙112被形成在相邻的像素的微透镜111之间。沿深度方向的空气间隙112的投影与η型半导体区105Β交迭。也就是说,当从顶部观看时,η型半导体区105Β与空气间隙112重叠。
[0093]空气间隙112是真空或者用氮气或空气填充。空气间隙112和柱型微透镜111的折射率的差使得入射在空气间隙112上的光会聚到微透镜111中。
[0094]由于空气间隙112被布置在η型半导体区105Β之上,入射在η型半导体区105Β上的光量可以降低。因此,绿色波长带和红色波长带中的光的光电转换更少可能在η型半导体区105Β的较深部分中被执行。结果,应该作为绿色或者红色信号载流子被读出的载流子更少可能作为蓝色信号载流子被读出。
[0095]由于微透镜111是柱型的,因此入射光的指向性被改善。以一定的入射角进入微透镜111的光在空气间隙112处被反射并且由空气间隙112干涉。当光到达半导体衬底的第二主表面时,入射角的影响减弱,并且光变得基本上平行。
[0096]当大量的入射光是倾斜的时,包括堆叠的光检测器的固态图像拾取设备将具有不能令人满意的颜色分离特性。因此,通过使用具有优秀的光的指向性的微透镜,颜色分离特性可以改善。
[0097]如上所述,在本实施例中,沿深度方向的在柱型微透镜之间形成的空气间隙112的投影与η型半导体区105Β交迭。也就是说,当从顶部观看时,η型半导体区105Β与空气间隙112重叠。
[0098]由于利用这种配置入射在η型半导体区105Β上的光量可减少,因此在η型半导体区105Β的相对于背面的较深的位置中的载流子的产生可被抑制。因此,颜色分离特性被改口 ο
[0099]除了根据本实施例的配置之外,通过结合第三实施例的光量降低部和/或第四实施例的光波导,颜色分离特性更加改善。
[0100]第六实施例
[0101]图8Α是根据本发明的另一个实施例的固态图像拾取设备的示意性的截面图。具有与第一到第五实施例中相同功能的部件将由相同的附图标记表示,并且将不重复其详细描述。
[0102]在本实施例中,相邻的像素的η型半导体区103Β是电学上导通的。当在η型半导体区103Β之间不设置P型半导体区时,η型半导体区103Β可以是电学上导通的。即使在设置P型半导体区时,当η型半导体区103Β彼此足够地接近并且与耗尽层连接时η型半导体区103Β也可以是电学上导通的。
[0103]在图8Α中,从η型半导体区103Β延伸的耗尽层113由虚线指示。如图8Α中所示出的,相邻的像素的η型半导体区103Β经由耗尽层113电学上导通。
[0104]图8Β示出在与η型半导体区103Β的位置对应的深度处的水平方向上的电位分布。也就是说,图8Β示出沿着图8Α中的线D的电位分布。在图SB中,纵轴表示电子的电位,而横轴表示水平位置。
[0105]如图8Β中所示出的,在两个不同的像素的η型半导体区103Β之间形成的势皇不具有平坦部分。换句话说,在两个不同的像素的η型半导体区103Β之间形成的势皇具有引起载流子在水平方向上朝向像素之一漂移的电位梯度。
[0106]当势皇中存在平坦部分时,如第一实施例中所述的,载流子进入η型半导体区103G。在本实施例中,由于势皇基本上没有平坦部分,因此载流子更少可能进入η型半导体区 103G。
[0107]当杂质扩散区延伸跨越相邻的像素时,势皇也在相邻的像素的η型半导体区103Β之间的区域中在深度方向上形成。因此,载流子更少可能进入η型半导体区103G。
[0108]图8Α示出布置在背面上的与第一实施例类似的微透镜106。在本实施例中,该配置不限于此,并且其它实施例的配置可以被利用。
[0109]如上所述,除了第一到第五实施例的优点之外,本实施例还具有下面的优点。
[0110]在本实施例中,相邻的像素的η型半导体区103Β是电学上导通的。利用这种配置,在相邻的像素的η型半导体区103Β之间产生的载流子更少可能进入η型半导体区103G。因此,颜色分离特性被更加改善。
[0111]在本实施例中,η型半导体区103Β是电学上导通的。然而,作为替代,相邻的像素的η型半导体区103G可以以类似的方式是电学上导通的。在这种情况下,在相邻的像素的η型半导体区103G之间的区域中产生的载流子更少可能进入η型半导体区103Β和η型半导体区103R。
[0112]第七实施例
[0113]图9Α是根据本发明的另一个实施例的固态图像拾取设备的顶视图。具有与第一到第六实施例中相同功能的部件将由相同的附图标记表示,并且将不重复其详细描述。
[0114]在本实施例中,当从顶部观看时,微透镜106的边缘与η型半导体区103Β的中心相交。另外,当从顶部观看时,微透镜106的边缘与η型半导体区103G的中心相交。换句话说,一个微透镜106被布置在两个η型半导体区103Β之上。也就是说,沿深度方向的微透镜106的投影与两个η型半导体区103Β交迭。这对η型半导体区103G也是一样的。
[0115]作为读出部的η型半导体区105Β和105G分别被布置在η型半导体区103Β和103G的中心处。换句话说,沿深度方向的微透镜106的边缘的投影与η型半导体区105Β和105G相交。
[0116]图9Β是微透镜106、η型半导体区103Β和η型半导体区105Β的顶视图。如图9Β中所示出的,每一个微透镜106与在该图中的左右方向上彼此相邻的两个η型半导体区103Β交迭。当从顶部观看时,一个微透镜106的边缘与两个η型半导体区105Β相交。
[0117]图9(:是微透镜106、11型半导体区1036和11型半导体区1056的顶视图。η型半导体区103G包围其中设置η型半导体区105Β的区域。每一个微透镜106与在该图中的上下方向上彼此相邻的两个η型半导体区103G交迭。当从顶部观看时,一个微透镜106的边缘与两个η型半导体区105G相交。
[0118]图9D是微透镜106和η型半导体区103R的顶视图。如图9D中所示出的,微透镜106的中心匹配η型半导体区103R的中心。
[0119]如图9Α中所示出的,η型半导体区105Β和105G分别被布置在η型半导体区103Β和103G的中心处。当从顶部观看时,η型半导体区105Β和η型半导体区103G被放置为使得它们形成四边形的面心格子。也就是说,四个η型半导体区105Β被放置在正方形的顶点处而具有一个η型半导体区105G放置在中心处。四个η型半导体区105Β中的每一个也被放置在顶点处具有四个η型半导体区105G的正方形的中心处。周围像素不限于这种位置关系O
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