CN116998018A - 光接收元件和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种能够抑制像素的光电二极管区域的减小的光接收元件。所述光接收元件设置有像素阵列，在像素阵列中排布有能够响应于来自外部的入射光生成电信号的多个像素。所述多个像素中的各者设置有：第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对入射光进行光电转换；像素间分离部，其使相邻的所述像素相互绝缘和分离；以及第二导电类型的钉扎区域，其形成在所述光电转换区域与所述像素间分离部的侧壁之间。从平面图观察时，所述多个像素布置成多个边相交的角部形成钝角的蜂窝结构。

Description

光接收元件和电子设备
技术领域
本发明涉及光接收元件和包括该光接收元件的电子设备。
背景技术
作为摄像元件的CMOS图像传感器(CIS)倾向于利用使半导体元件高密度化和小型化的技术来增加每单位面积的像素数量(像素密度)，以便获取高分辨率图像。作为用于实现小型化的技术之一，使用即使每个像素的尺寸减小，但通过用沟槽完全地分离像素来增加光电二极管的饱和电容的技术。CIS包括其中以阵列形式布置构成各像素的光电二极管的像素阵列。
通常，像素阵列包括垂直和水平布置的像素，这些像素在平面图中具有矩形形状。同时，如专利文献1所公开的，还提出了其中布置有六边形像素的像素阵列。
引用文献列表
专利文件
专利文献1：日本专利申请公开第2006-29839号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
顺便提及地，即使在像素被沟槽完全分离的方法中，沟槽的侧表面也需要被钉扎，因此，沟槽的侧表面需要是p型。同时，由于像素具有正方形形状，因此其角部均是直角，并且当从分离部形成p型半导体区域时，硼(Boron)渗透和电场在角部处的施加方式变圆。由于硼渗透和电场的施加变圆，因此光电二极管区域小，特别是在小型化的像素中。专利文献1公开了六边形像素，但是没有考虑形成足够的光电二极管区域。
鉴于上述这种情况做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够减少像素的光电二极管区域的减小的光接收元件和电子设备。
技术问题的解决方案
本发明的一个方面是一种光接收元件，其包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光生成电信号，其中所述多个像素中的各者包括：第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对所述入射光进行光电转换；像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且使相邻的所述像素绝缘和分离；以及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述光电转换区域与所述像素间分离部的侧壁之间，并且在平面视图中所述多个像素以阵列形式布置以形成多个边相交的角部为钝角的蜂窝结构。
本发明的另一方面是一种包括光接收元件的电子设备，所述光接收元件包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光生成电信号，其中所述多个像素中的各者包括：第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对所述入射光进行光电转换；像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且使相邻的所述像素绝缘和分离；以及与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述光电转换区域与所述像素间分离部的侧壁之间，并且在平面视图中所述多个像素以阵列形式布置以形成多个边相交的角部是钝角的蜂窝结构。
附图说明
图1是示出了根据本技术第一实施方案的整个固态摄像装置的示意性构造图。
图2是示出了根据第一实施方案的像素的等效电路的图。
图3是沿着图1的像素上的点划线A-A’在垂直方向上截取的横截面图。
图4是根据第一实施方案的比较例的像素阵列单元的示例的平面图。
图5是根据第一实施方案的像素阵列单元的像素排布的示例的平面图。
图6是示出了将第一实施方案与比较例进行比较的情况的示例的图。
图7是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(1)的图。
图8是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(2)的图。
图9是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(3)的图。
图10是示出了用于形成根据第一实施方案的像素的工艺流程(4)的图。
图11是示出了根据第一实施方案的变形例的比较例的针对各像素设置片上透镜的示例的平面图。
图12是示出了根据第一实施方案的变形例的针对各像素设置片上透镜的示例的平面图。
图13是示出了布置在根据本技术的第二实施方案的固态摄像装置中的像素阵列单元内的像素的示例的平面图。
图14是根据第二实施方案的沿着图1中的像素上的点划线A-A’在垂直方向上截取的横截面图。
图15是示出了布置在第二实施方案的变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
图16是示出了布置在根据本技术第三实施方案的固态摄像装置中的像素阵列单元内的像素的示例的平面图。
图17是根据第三实施方案的沿着图1中的像素上的点划线A-A’在垂直方向上截取的横截面图。
图18是示出了布置在第三实施方案的第一变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
图19是示出了布置在第三实施方案的第二变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
图20是示出了布置在第三实施方案的第三变形例的像素阵列单元中的像素的示例的平面图。
图21是示出了作为应用本技术的电子设备的摄像装置的实施方案的构造示例的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来说明本发明的实施方案。在以下说明参照的附图的说明中，相同或相似的部分由相同或相似附图标记表示，并且省略重复的说明。然而，应该注意的是，附图是示意性的，并且厚度与平面尺寸之间的关系、各装置和各部件的厚度的比例等与实际的情况不同。因此，应当在考虑以下说明的基础上来确定具体的厚度和尺寸。此外，附图中尺寸关系和比例显然也是部分不同的。
在本说明书中，“第一导电类型”是指p型和n型中的一种，并且“第二导电类型”是指p型和n型中的与“第一导电类型”不同的一者。此外，添加了“+”或“-”符号的“n”或“p”是指具有比未添加“+”和“-”符合的半导体区域相对更高或更低的杂质密度的半导体区域。然而，即使在添加了相同的“n”和“n”的半导体区域中，也不意味着半导体区域的杂质密度是完全相同的。
此外，在以下说明中诸如“上”和“下”等方向的定义仅仅是为了便于说明的定义，并且不限制本发明的技术思想。例如，不需要特别说明的是，如果在旋转90°的同时观察目标，则上和下的方向转换为右和左的方向；并且如果在旋转180°的同时观测目标，则上和下方向反转。
注意，本说明书中记载的效果仅仅是示例并且不是限制性的，并且可以提供其他效果。
<第一实施方案>
在本发明中，将说明包括像素的阵列型光接收元件，各像素在平面图中(或在平行于像素的开口面(主表面)的平面中)具有正六边形形状的外边缘形状。特别地，在本实施方案中，将说明各像素具有正六边形形状的外边缘形状的示例。注意，在本发明中，“外边缘形状(outer edge shape)”是指平面图中物体的外边缘的几何形状，并且当上下文清楚地表示外边缘时，可以省略术语“平面图”。
(固态摄像装置的总体构造)
将说明根据本技术第一实施方案的作为光接收元件的固态摄像装置1。图1是示出了根据本技术第一实施方案的整个固态摄像装置1的示意性构造图。
图1的固态摄像装置1是背面照射型互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。固态摄像装置1经由光学透镜从被摄体获取图像光，以像素为单位将摄像面上形成的入射光量转换为电信号，并且将该电信号作为像素信号输出。
如图1所示，根据第一实施方案的固态摄像装置1包括基板2、像素阵列单元3、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8。
像素阵列单元3具有在基板2上以二维阵列形式规则地布置的多个像素9。像素阵列单元3的各个像素9在平面图中具有正六边形形状，并且以阵列形式布置以形成蜂窝结构。
垂直驱动电路4包括例如移位寄存器，选择期望的像素驱动配线10，将用于驱动像素9的脉冲提供给所选的像素驱动配线10，并且逐行地驱动各像素9。即，垂直驱动电路4逐行地在垂直方向上依次地选择性地扫描像素阵列单元3的各个像素9，并且通过垂直信号线11将基于根据在各个像素9的光电转换单元中接收到的光量生成的信号电荷的像素信号提供给列信号处理电路5。
列信号处理电路5例如针对像素9的各列设置，并且针对各像素列对从一行的像素9输出的信号执行诸如噪声去除等信号处理。例如，列信号处理电路5执行诸如用于去除像素特有的固定模式噪声的相关双采样(CDS)和模数(AD)转换等信号处理。
水平驱动电路6包括例如移位寄存器，依次地向列信号处理电路5输出水平扫描脉冲，依次地选择列信号处理电路5中的各者，并且使列信号处理电路5中的各者将已经过信号处理的像素信号输出至水平信号线12。
输出电路7对通过水平信号线12从列信号处理电路5中的各者依次地提供的像素信号执行信号处理，并且输出像素信号。例如，可以使用缓冲、黑电平调整、列变化校正以及各种类型的数字信号处理等作为上述信号处理。
控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号产生作为垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作的依据的时钟信号或控制信号。然后，控制电路8将由此产生的时钟信号或控制信号输出至垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等。
(像素的等效电路)
图2示出了像素9的等效电路。
像素9包括光电二极管(PD)91a、传输晶体管(TG)91b、浮动扩散(FD)部91c、转换效率调节晶体管(FDG)91d、放大晶体管(AMP)91e、选择晶体管(SEL)91f和复位晶体管(RST)91g。例如由MOS晶体管构成传输晶体管91b、转换效率调节晶体管91d、放大晶体管91e、选择晶体管91f和复位晶体管91g。
光电二极管91a形成对入射光进行光电转换的光电转换单元。光电二极管91a的阳极接地。光电二极管91a的阴极连接至传输晶体管91b的源极。
传输晶体管91b的漏极连接至FD部91c。传输晶体管91b响应于施加至栅极的传输信号将信号电荷从光电二极管91a传输至FD部91c。
FD部91c在其中存储经由传输晶体管91b从光电二极管91a传输的信号电荷。根据存储在FD部91c中的信号电荷的量来调制FD部91c的电位。
FD部91c连接至转换效率调节晶体管91d的源极。转换效率调节晶体管91d的漏极连接至复位晶体管91g的源极。转换效率调节晶体管91d响应于施加至栅极的转换效率调节信号来调节信号电荷的转换效率。
FD部91c连接至放大晶体管91e的栅极。选择晶体管91f的源极连接至放大晶体管91e的漏极。放大晶体管91e的源极施加有电源电位(VDD)。放大晶体管91e对FD部91c的电位进行放大。
复位晶体管91g的漏极施加有电源电位(VDD)。复位晶体管91g响应于施加至栅极的复位信号来初始化(复位)存储在FD部91c中的信号电荷。
选择晶体管91f的漏极连接至垂直信号线11。选择晶体管91f响应于施加至栅极的选择信号来选择像素9。在像素9被选中的情况下，通过垂直信号线11输出与由放大晶体管91e放大的电位相对应的像素信号。
<像素的横截面构造>
图3示出了沿着图1的像素9上的长短交替虚线A-A’在垂直方向上截取的像素9的横截面图。
在下文中，将固态摄像装置1的各构件的光入射面侧(图3的下侧)的表面称为“背面”，并且将与固态摄像装置1的各构件的光入射面侧相反的一侧(图3的上侧)的表面称为“正面”。
如图3所示，滤色器17和片上透镜18按顺序堆叠在基板2的背面侧。此外，配线层40堆叠在基板2的正面上。
光电二极管91a形成在固态摄像装置1的基板2上。作为基板2，例如，可以使用包含硅(Si)的半导体基板。光电二极管91a包括n型半导体区域91a1和形成在基板2的正面侧的p型半导体区域91a2。在光电二极管91a中，产生与入射光的光量相对应的信号电荷，并且产生的信号电荷存储在n型半导体区域91a1中。
此外，各像素9被像素间分离部31电气分离。如图3所示，从基板2的背面侧沿深度方向形成像素间分离部31。此外，像素间分离部31形成为栅格形状，以便围绕各像素9，这将稍后说明。此外，在像素间分离部31中嵌入有用于增强遮光性能的绝缘膜。
在像素间分离部31的侧壁和n型半导体区域91a1之间形成有将作为注入硼的p型半导体区域的钉扎区域19。导致暗电流的电子被作为钉扎区域19中的多数载流子的空穴吸收，由此减少了暗电流。
片上透镜18会聚照射光，并且使会聚的光经由滤色器17有效地入射到基板2的光电二极管91a上。片上透镜18可以包括不具有光吸收特性的绝缘材料。不具有光吸收特性的绝缘材料的示例包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、有机SOG、聚酰亚胺树脂、氟树脂等。
滤色器17透射期望被各像素9接收的波长的光，并且使透过的光入射到基板2的光电二极管91a上。
配线层40形成在基板2的正面侧，并且包括作为像素晶体管的传输晶体管91b、浮动扩散部91c、转换效率调节晶体管91d、放大晶体管91e、选择晶体管91f、复位晶体管91g和配线。注意，在图3的示例中，示出了传输晶体管91b、浮动扩散部91c和放大晶体管91e作为代表。
在具有上述构造的固态摄像装置1中，光从基板2的背面侧发射，透通片上透镜18和滤色器17，并且经过由光电二极管91a进行的光电转换，由此产生信号电荷。然后，如图1所示，经由形成在配线层40中的像素晶体管，通过垂直信号线11将生成的信号电荷作为像素信号输出。
<实施方案的比较例>
图4是示出了根据比较例的像素阵列单元B3的示例的平面图。如图4所示，在行方向和列方向上以相等的间距布置有多个像素B9。多个像素B9通过像素间分离部B31彼此电气分离。像素间分离部B31形成为栅格形状，以围绕各像素B9。
在像素B9中，光电二极管B91a的n型半导体区域B91a1形成在中央位置处。作为p型半导体区域的钉扎区域B19形成在像素间分离部B31和n型半导体区域B91a1之间。
在比较例中，由于像素B9具有正方形形状，因此像素间分离部B31的边B311相交的角部B312是直角，并且当钉扎区域B19由像素间分离部件B31形成时，硼渗透和电场以变圆的方式被施加在角部B312处。因此，光电二极管B91a的n型半导体区域B91a1的尺寸减小了。
<根据第一实施方案的措施>
在本技术的第一实施方案中，如图5所示，像素9的外边缘形状为正六边形形状，使得像素间分离部31的边311相交的角部312为钝角(90度或更大)。像素间分离部31形成为栅格形状，以围绕具有正六边形形状的各像素9。
图6是示出了将第一实施方案与比较例进行比较的情况的示例的图。图6的(a)示出了布置有根据比较例的多个像素B9的状态和布置有根据第一实施方案的多个像素9的状态。
如图6的(b)所示，一个像素B9的外边缘形状为正方形形状，包括四条边B311和四个角部B312，其中四个边B311彼此相交。同时，如图6的(b)所示，一个像素9的外边缘形状是正六边形形状，并且包括六个边311和六个角部312，其中六个边311彼此相交。
图6的(c)示出了在根据比较例的像素B9的边B311-1和边B311-2之间的横截面，以及在根据第一实施方案的像素9的边311-1和边311-2之间的横截面。在图6的(c)中，比较例中的n型半导体区域B91a1基本上等于第一实施方案中的n型半导体区域91a1。
图6的(d)示出了在根据比较例的像素B9的角部B312-1和角部B312-2之间的横截面，以及在根据第一实施方案的像素9的角部312-1和角部312-2之间的横截面。在图6的(d)中，比较例中的n型半导体区域B91a1和第一实施方案中的n型半导体区域91a1的面积大于比较例中的n型半导体区域B91a1的面积。
因此，通过将像素9的外边缘形状形成为正六边形形状，能够减小p型半导体区域在角部312处的重叠面积，并且能够降低n型半导体区域91a1的减小。
[像素的制造方法]
图7至图10示出了用于形成根据第一实施方案的像素9的工艺流程。
如图7的(a)所示，沿着像素9的外边缘形状形成像素间分离部31。在这种情况下，如图7的(b)所示，从基板2的背面侧沿深度方向在相邻的像素9之间形成凹槽部，并且在凹槽部中嵌入绝缘膜以形成像素间分离部31。
接下来，如图8的(a)所示，将硼注入像素间分离部31的侧壁以形成钉扎区域19。如图8的(b)所示，从基板2的背面侧沿深度方向形成钉扎区域19。
接下来，如图9的(a)所示，在各像素9中形成栅极电极21a和21b。栅极电极21a和21b形成在基板2的正面上，如图9的(b)所示。
接下来，如图10的(a)所示，在各像素9中形成包括配线的接触部22。在图10的(a)的示例中，假定两行两列的四个像素9共用转换效率调节晶体管91d、放大晶体管91e、选择晶体管91f和复位晶体管91g。此外，接触部22也形成在栅极电极21a和21b的上表面上。
如图10的(b)所示，在基板2的正面上形成接触部22。由栅极电极21a和21b以及接触部22形成传输晶体管91b、放大晶体管91e和复位晶体管91g。此外，由传输晶体管91b和放大晶体管91e之间的接触部22形成FD部91c。此外，由传输晶体管91b和复位晶体管91g之间的接触部22形成FD部91c。
<第一实施方案的效果>
如上所述，根据第一实施方案，由于像素9的外边缘形状是正六边形形状，因此像素阵列单元3可以具有蜂窝结构，从而增加了单位面积上像素9的密度并且有效地聚光。此外，通过将像素9的外边缘形状形成为正六边形形状，由相邻的边311形成的角部312具有钝角，从而能够减少光电二极管91a的n型半导体区域91a1的减小。由于能够减少n型半导体区域91a1的减小，因此能够期望特别是在小型化的像素9中提高信号电荷量(Qs)。
<第一实施方案的变形例>
在第一实施方案的变形例中，将说明上述片上透镜18的布置。
<第一实施方案的变形例的比较例>
图11是示出了根据比较例的针对各像素B9设置片上透镜B18的示例的平面图。注意，在图11中，与上述图4中的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
如图11所示，多个像素B9在行方向和列方向上以相等的间距布置。当针对各像素9设置片上透镜B18时，在相邻的片上透镜B18之间的区域成为光学无效的无效区域BA。
<第一实施方案的变形例的效果>
在第一实施方案的变形例中，像素9的外边缘形状是正六边形形状，并且像素9排布为形成蜂窝结构，通过蜂窝结构能够减少如图12所示的片上透镜18的无效区域BA。
<第二实施方案>
第二实施方案将说明像素9A具有双像素结构(dual pixel structure)的情况，在双像素结构中，光电二极管91a的n型半导体区域91a1和p型半导体区域91a2被像素内分离部分离成两个。
图13是示出了布置在根据第二实施方案的固态摄像装置1A的像素阵列单元3A中的像素9A的示例的平面图。注意，在图13中，与上述图5的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
在像素9A中，形成有沟槽(FFTI)51作为像素内分离部。沟槽51包括金属膜或氧化物膜。沟槽51位于像素9A的中央处，并且从像素9A中央朝向像素间分离部31的边311形成。
图14示出了沿着图1中的点划线A-A’在垂直方向上截取的像素9A的横截面图。注意，在图14中，与上述图3的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
从像素9A的基板2的正面到背面侧形成有沟槽51。
<第二实施方案的效果>
如上所述，根据第二实施方案，能够获得与上述第一实施方案的效果类似的效果，并且即使通过沟槽51执行同色间分离，也能够减少光电二极管91a的n型半导体区域91a1的减小。
<第二实施方案的变形例>
图15是示出了布置在第二实施方案的变形例的像素阵列单元3A中的像素9A的示例的平面图。注意，在图15中，与上述图13的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
在像素9A中，形成有沟槽(FFTI)52。沟槽52包括金属膜或氧化物膜。沟槽52位于像素9A的中央处，并且从像素9A的中央朝向像素间分离部31的角部312形成。
<第三实施方案>
第三实施方案将说明像素9B具有光电二极管91a的n型半导体区域91a1和p型半导体区域91a2被像素内分离部分离成两个的双像素结构的情况。
图16是示出了布置在根据第三实施方案的固态摄像装置1B的像素阵列单元3B中的像素9B的示例的平面图。注意，在图16中，与上述图13的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
在像素9B中，形成有沟槽(RDTI)53作为像素内分离部。沟槽53包括金属膜或氧化物膜。沟槽53位于像素9B的中央处，并且从像素9B中央朝向像素间分离部31的边311形成。
图17示出了沿着图1中的点划线A-A’在垂直方向上截取的像素9B的横截面图。注意，在图17中，与上述图3的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
从像素9B的基板2的背面到正面侧形成有沟槽53。
<第三实施方案的效果>
如上所述，根据第三实施方案，能够获得与上述第一实施方案的效果类似的效果，并且即使通过沟槽53执行同色间分离，也能够减少光电二极管91a的n型半导体区域91a1的减小。
<第三实施方案的第一变形例>
图18是示出了布置在第三实施方案的第一变形例的像素阵列单元3B中的像素9B的示例的平面图。注意，在图18中，与上述图16的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
在像素9B中形成有沟槽(RDTI)54。沟槽54包括金属膜或氧化物膜。沟槽54位于像素9B的中央处，并且从像素9B中央朝向像素间分离部31的角部312形成。
<第三实施方案的第二变形例>
图19是示出了布置在第三实施方案的第二变形例的像素阵列单元3B中的像素9B的示例的平面图。注意，在图19中，与上述图16的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
在像素9B中，形成有沟槽(RDTI)551和552。沟槽551和552包括金属膜或氧化物膜。沟槽551位于像素9B的像素间分离部31的边311-1上，并且从边311-1朝向像素9B的中央形成。沟槽552位于像素9B的像素间分离部31的边311-2上，并且从边311-2朝向像素9B的中央形成。
<第三实施方案的第三变形例>
图20是示出了布置在第三实施方案的第三变形例的像素阵列单元3B中的像素9B的示例的平面图。注意，在图20中，与上述图16的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细说明。
在像素9B中形成有沟槽(RDTI)561和562。沟槽561和562包括金属膜或氧化物膜。沟槽561位于像素9B的像素间分离部31的角部312-1处，并且从角部312-1朝向像素9B的中央形成。沟槽562位于像素9B的像素间分离部31的角部312-2处，并且从角部312-2朝向像素9B的中央形成。
<其他实施方案>
如上所述，已经通过第一至第三实施方案、第一实施方案的变形例、第二实施方案的变形例以及第三实施方案的第一至第三变形例说明了本技术，但是不应当理解为构成本公开的一部分的说明和附图限制了本技术。在理解上述第一至第三实施方案、第一实施方案的变形例、第二实施方案的变形例以及第三实施方案的第一至第三变形例中公开的技术内容的精神的情况下，本技术可以包括各种替代的实施方案、示例和操作技术等对于本领域的技术人员将是显而易见的。此外，在第一至第三实施方案、第一实施方案的变形例、第二实施方案的变形例以及第三实施方案的第一至第三变形例中公开的构造可以在不产生矛盾的范围内适当地组合。例如，可以组合多个不同实施方案中公开的构造，或者可以组合同一实施方案的多个不同变形例中公开的构造。
<电子设备的应用示例>
图21是示出了作为应用本技术的电子设备的摄像装置的实施方案的构造示例的框图。
图21的摄像装置1000是摄像机、数码相机等。摄像装置1000包括透镜组1001、固态摄像元件1002、DSP电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006、操作部1007和电源部1008。DSP电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006、操作部1007和电源部1008经由总线1009彼此连接。
透镜组1001捕获来自被摄体的入射光(图像光)，并且在固态摄像元件1002的摄像表面上形成图像。固态摄像元件1002包括上述固态摄像装置的第一至第十四实施方案。固态摄像元件1002将由透镜组1001形成在摄像面上的入射光的光量逐个像素地转换为电信号，并且将该电信号作为像素信号提供给DSP电路1003。
DSP电路1003对从固态摄像元件1002供给的像素信号执行预定的图像处理，并且逐帧地将经过图像处理的图像信号提供给帧存储器1004，以将图像信号临时地存储在帧存储器1004中。
例如，显示部1005包括诸如液晶面板或有机电致发光(EL)面板等面板显示装置，并且针对各帧响应于临时地存储在帧存储器1004中的像素信号显示图像。
记录部1006包括数字多功能盘(DVD)、闪存等，并且针对各帧读取和记录临时地存储在帧存储器1004中的像素信号。
操作部1007在用户的操作下发出关于摄像装置1000的各种功能的操作命令。电源部1008适当地向DSP电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006和操作部1007供电。
应用了本技术的电子设备只需要是使用光电检测装置作为图像拍摄部(光电转换部)的任何设备，并且除了摄像装置1000之外，还包括具有摄像功能的移动终端设备、使用光电检测装置作为图像读取单元的复印机等。
注意，本发明还可以具有以下构造。
(1)
一种光接收元件，包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光产生电信号，
其中所述多个像素中的各者包括：
第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对入射的光进行光电转换；
像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且绝缘和分离相邻的所述像素，以及
与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述像素间分离部的侧壁与所述光电转换区域之间，并且
在平面图中，所述多个像素以阵列形式排布以形成多个边相交的角部均为钝角的蜂窝结构。
(2)
根据(1)所述的光接收元件，
其中所述像素的外边缘形状是正六边形形状。
(3)
根据(1)所述的光接收元件，
其中所述多个像素中的各者具有双像素结构，在所述双像素结构中所述光电转换区域被像素内分离部一分为二。
(4)
根据(3)所述的光接收元件，
其中所述像素内分离部是第一沟槽，所述第一沟槽包括从与所述像素的入射侧相反的一侧的表面到所述入射侧形成的金属膜或氧化物膜。
(5)
根据(4)所述的光接收元件，
其中所述第一沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一个角部形成。
(6)
根据(4)所述的光接收元件，
其中所述第一沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一边形成。
(7)
根据(3)所述的光接收元件，
其中所述像素内分离部是第二沟槽，所述第二沟槽包括从所述像素的入射侧的表面到与所述入射侧相反的一侧的表面形成的金属膜或氧化物膜。
(8)
根据(7)所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一个角部形成。
(9)
根据(7)所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一边形成。
(10)
根据(7)所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素间分离部的至少一个角部处，并且从所述像素间分离部的所述角部朝向所述像素的中央形成。
(11)
根据(7)所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素间分离部的至少一边处，并且从所述像素间分离部的所述一边朝向所述像素的中央形成。
(12)
根据(1)所述的光接收元件，
其中所述像素阵列单元还包括针对各所述像素形成的片上透镜，使得所述光聚集在所述像素上。
(13)
一种包括光接收元件的电子设备，所述光接收元件包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光产生电信号，
其中所述多个像素中的各者包括：
第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对入射的光进行光电转换，
像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且绝缘和分离相邻的所述像素，以及
与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述像素间分离部的侧壁与所述光电转换区域之间，并且
在平面图中，所述多个像素以阵列形式排布以形成多个边相交的角部均为钝角的蜂窝结构。
附图标记列表
1、1A、1B固态摄像装置
2基板
3、3A、3B像素阵列单元
4垂直驱动电路
5列信号处理电路
6水平驱动电路
7输出电路
8控制电路
9、9A、9B、B9像素
10 像素驱动配线
11 垂直信号线
12 水平信号线
17 滤色器
18 片上透镜
19 钉扎区域
21a、21b栅极电极
22 接触部
31 像素间分离部
40 配线层
51、52、53、54、551、552、561、562沟槽
91a光电二极管
91a1 n型半导体区域
91a2 p型半导体区域
91b传输晶体管
91c浮动扩散(FD)部
91d 转换效率调节晶体管
91e 放大晶体管
91f 选择晶体管
91g 复位晶体管
311、311-1、311-2边
312、312-1、312-2角部
1000摄像装置
1001透镜组
1002固态摄像元件
1003DSP电路
1004帧存储器
1005显示部
1006记录部
1007操作部
1008电源部
1009总线

Claims (13)

1.一种光接收元件，包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光产生电信号，
其中所述多个像素中的各者包括：
第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对入射的光进行光电转换；
像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且绝缘和分离相邻的所述像素，以及
与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述像素间分离部的侧壁与所述光电转换区域之间，并且
在平面图中，所述多个像素以阵列形式排布以形成多个边相交的角部均为钝角的蜂窝结构。
2.根据权利要求1所述的光接收元件，
其中所述像素的外边缘形状是正六边形形状。
3.根据权利要求1所述的光接收元件，
其中所述多个像素中的各者具有双像素结构，在所述双像素结构中所述光电转换区域被像素内分离部一分为二。
4.根据权利要求3所述的光接收元件，
其中所述像素内分离部是第一沟槽，所述第一沟槽包括从与所述像素的入射侧相反的一侧的表面到所述入射侧形成的金属膜或氧化物膜。
5.根据权利要求4所述的光接收元件，
其中所述第一沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一个角部形成。
6.根据权利要求4所述的光接收元件，
其中所述第一沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一边形成。
7.根据权利要求3所述的光接收元件，
其中所述像素内分离部是第二沟槽，所述第二沟槽包括从所述像素的入射侧的表面到与所述入射侧相反的一侧的表面形成的金属膜或氧化物膜。
8.根据权利要求7所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一个角部形成。
9.根据权利要求7所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素的中央处，并且从所述像素的中央朝向所述像素间分离部的至少一边形成。
10.根据权利要求7所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素间分离部的至少一个角部处，并且从所述像素间分离部的所述角部朝向所述像素的中央形成。
11.根据权利要求7所述的光接收元件，
其中所述第二沟槽位于所述像素间分离部的至少一边处，并且从所述像素间分离部的所述一边朝向所述像素的中央形成。
12.根据权利要求1所述的光接收元件，
其中所述像素阵列单元还包括针对各所述像素形成的片上透镜，使得所述光聚集在所述像素上。
13.一种包括光接收元件的电子设备，所述光接收元件包括以阵列形式布置有多个像素的像素阵列单元，所述像素能够根据从外部入射的光产生电信号，
其中所述多个像素中的各者包括：
第一导电类型的光电转换区域，所述光电转换区域对入射的光进行光电转换，
像素间分离部，其限定所述像素的外边缘形状，并且绝缘和分离相邻的所述像素，以及
与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎区域，所述钉扎区域形成在所述像素间分离部的侧壁与所述光电转换区域之间，并且
在平面图中，所述多个像素以阵列形式排布以形成多个边相交的角部均为钝角的蜂窝结构。
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