DE112022001897T5 - Lichtempfangselement und elektronische einrichtung - Google Patents

Lichtempfangselement und elektronische einrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112022001897T5
DE112022001897T5 DE112022001897.6T DE112022001897T DE112022001897T5 DE 112022001897 T5 DE112022001897 T5 DE 112022001897T5 DE 112022001897 T DE112022001897 T DE 112022001897T DE 112022001897 T5 DE112022001897 T5 DE 112022001897T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pixel
pixels
separation part
receiving element
light receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112022001897.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Nakazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Publication of DE112022001897T5 publication Critical patent/DE112022001897T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1463—Pixel isolation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607—Geometry of the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/03529—Shape of the potential jump barrier or surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
    • H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/771—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising storage means other than floating diffusion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

Es wird ein Lichtempfangselement bereitgestellt, das zum Reduzieren einer Abnahme in einem Fotodiodengebiet eines Pixels in der Lage ist. Das Lichtempfangselement beinhaltet eine Pixelarrayeinheit, in der mehrere Pixel in einem Array angeordnet sind, wobei die Pixel zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß Licht in der Lage sind, das von außen einfällt. Jedes der mehreren Pixel beinhaltet ein fotoelektrisches Umwandlungsgebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei das fotoelektrische Umwandlungsgebiet das einfallende Licht fotoelektrisch umwandelt, einen Zwischenpixelseparationsteil, der eine Außenrandform der Pixel definiert und angrenzende Pixel isoliert und separiert, und ein Pinning-Gebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps, wobei das Pinning-Gebiet zwischen dem fotoelektrischen Umwandlungsgebiet und einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist. Die mehreren Pixel sind in einem Array angeordnet, so dass sie eine Wabenstruktur bilden, in der Eckteile, an denen sich mehrere Seiten schneiden, stumpfe Winkel in einer Draufsicht sind.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Lichtempfangselement und eine elektronische Einrichtung einschließlich des Lichtempfangselements.
  • HINTERGRUND
  • Ein CMOS-Bildsensor (CIS), der ein Bildgebungselement ist, neigt dazu, die Anzahl an Pixeln pro Einheitsfläche (Pixeldichte) mit einer Technik des Verdichtens und Miniaturisierens eines Halbleiterelements zu erhöhen, um ein Hochauflösungsbild zu erlangen. Als eine Technik zum Erzielen der Miniaturisierung wird eine Technik zum Erhöhen einer Sättigungskapazität einer Fotodiode durch vollständiges Separieren von Pixeln durch einen Graben, selbst wenn eine Größe pro Pixel abnimmt, verwendet. Der CIS beinhaltet ein Pixelarray, in dem Fotodioden, die jedes Pixel darstellen, in einem Array angeordnet sind.
  • Im Allgemeinen beinhaltet ein Pixelarray Pixel, die vertikal und horizontal angeordnet sind, wobei die Pixel eine rechteckige Form in einer Draufsicht aufweisen. Indessen wird auch, wie in Patentdokument 1 offenbart, ein Pixelarray vorgeschlagen, in dem hexagonale Pixel angeordnet sind.
  • ZITATLISTE
  • PATENTDOKUMENT
  • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2006-29839
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Insbesondere muss, selbst bei einem Verfahren, in dem Pixel vollständig durch einen Graben separiert sind, eine Seitenoberfläche des Grabens gepinnt werden und daher muss die Seitenoberfläche des Grabens von einem p-Typ sein. Indessen sind, weil die Pixel eine quadratische Form aufweisen, Eckteile davon rechte Winkel und werden, wenn ein p-Typ-Halbleitergebiet von einem Separationsteil gebildet wird, eine Borpenetration und ein elektrisches Feld rund an einem Eckteil angewandt. Fotodiodengebiete sind insbesondere in miniaturisierten Pixeln klein, da die Borpenetration und das elektrische Feld rund angewandt werden. Patentdokument 1 offenbart hexagonale Pixel, aber berücksichtigt nicht die Bildung eines ausreichenden Fotodiodengebiets.
  • Die vorliegende Offenbarung erfolgte in Anbetracht solcher Umstände und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist das Bereitstellen eines Lichtempfangselements und einer elektronischen Einrichtung, die zum Reduzieren einer Abnahme eines Fotodiodengebiets eines Pixels in der Lage sind.
  • LÖSUNG DER PROBLEME
  • Eine Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Lichtempfangselement, das eine Pixelarrayeinheit beinhaltet, in der mehrere Pixel in einem Array angeordnet sind, wobei die Pixel zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß Licht in der Lage sind, das von außen einfällt, wobei jedes der mehreren Pixel Folgendes beinhaltet: ein fotoelektrisches Umwandlungsgebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei das fotoelektrische Umwandlungsgebiet das einfallende Licht fotoelektrisch umwandelt, einen Zwischenpixelseparationsteil, der eine Außenrandform der Pixel definiert und die angrenzenden Pixel isoliert und separiert, und ein Pinning-Gebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist, wobei das Pinning-Gebiet zwischen dem fotoelektrischen Umwandlungsgebiet und einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist, und wobei die mehreren Pixel in einem Array angeordnet sind, so dass sie eine Wabenstruktur bilden, in der Eckteile, an denen sich mehrere Seiten schneiden, stumpfe Winkel in einer Draufsicht sind.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine elektronische Einrichtung, die ein Lichtempfangselement beinhaltet, das eine Pixelarrayeinheit beinhaltet, in der mehrere Pixel in einem Array angeordnet sind, wobei die Pixel zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß Licht in der Lage sind, das von außen einfällt, wobei jedes der mehreren Pixel Folgendes beinhaltet: ein fotoelektrisches Umwandlungsgebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei das fotoelektrische Umwandlungsgebiet das einfallende Licht fotoelektrisch umwandelt, einen Zwischenpixelseparationsteil, der eine Außenrandform der Pixel definiert und die angrenzenden Pixel isoliert und separiert, und ein Pinning-Gebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist, wobei das Pinning-Gebiet zwischen dem fotoelektrischen Umwandlungsgebiet und einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist, und wobei die mehreren Pixel in einem Array angeordnet sind, so dass sie eine Wabenstruktur bilden, in der Eckteile, an denen sich mehrere Seiten schneiden, stumpfe Winkel in einer Draufsicht sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine gesamte Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
    • 2 ist ein Diagramm, das einen äquivalenten Schaltkreis eines Pixels gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Pixels in einer vertikalen Richtung entlang einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie A-A' an dem Pixel in 1.
    • 4 ist eine Draufsicht eines Beispiels für eine Pixelarrayeinheit gemäß einem Vergleichsbeispiel der ersten Ausführungsform.
    • 5 ist eine Draufsicht eines Beispiels für eine Anordnung von Pixeln in einer Pixelarrayeinheit gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall veranschaulicht, in dem die erste Ausführungsform mit dem Vergleichsbeispiel verglichen wird.
    • 7 ist ein Diagramm, das einen Prozessfluss (1) zum Bilden eines Pixels gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 8 ist ein Diagramm, das einen Prozessfluss (2) zum Bilden des Pixels gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 9 ist ein Diagramm, das einen Prozessfluss (3) zum Bilden des Pixels gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 10 ist ein Diagramm, das einen Prozessfluss (4) zum Bilden des Pixels gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 11 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel, bei dem eine On-Chip-Linse für jedes Pixel angeordnet ist, gemäß einem Vergleichsbeispiel einer Modifikation der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 12 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel, bei dem eine On-Chip-Linse für jedes Pixel angeordnet ist, gemäß der Modifikation der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
    • 13 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie angeordnet sind.
    • 14 ist eine Querschnittsansicht des Pixels in einer vertikalen Richtung entlang der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie A-A' in 1 gemäß der zweiten Ausführungsform.
    • 15 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit in einer Modifikation der zweiten Ausführungsform angeordnet sind.
    • 16 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie angeordnet sind.
    • 17 ist eine Querschnittsansicht des Pixels in einer vertikalen Richtung entlang der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie A-A' in 1 gemäß der dritten Ausführungsform.
    • 18 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit in einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform angeordnet sind.
    • 19 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit in einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform angeordnet sind.
    • 20 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit in einer dritten Modifikation der dritten Ausführungsform angeordnet sind.
    • 21 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Ausführungsform einer Bildgebungsvorrichtung als eine elektronische Einrichtung veranschaulicht, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird.
  • WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung der Zeichnungen, auf die in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, werden die gleichen oder ähnliche Teile durch die gleichen oder ähnliche Bezugszeichen bezeichnet und eine doppelte Beschreibung wird weggelassen. Jedoch ist anzumerken, dass die Zeichnungen schematisch sind und die Beziehung zwischen der Dicke und der Ebenenabmessung, das Verhältnis der Dicke jeder Vorrichtung und jedes Elements und dergleichen von tatsächlichen abweichen. Daher sollten spezielle Dicken und Abmessungen unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung bestimmt werden. Des Weiteren ist es selbstverständlich, dass Abmessungsbeziehungen und -verhältnisse teilweise zwischen den Zeichnungen verschieden sind.
  • In dieser Schrift bedeutet ein „erster Leitfähigkeitstyp“ einen eines p-Typs und eines n-Typs und bedeutet ein „zweiter Leitfähigkeitstyps“ einen des p-Typs und des n-Typs, der von dem „ersten Leitfähigkeitstyp“ verschieden ist. Des Weiteren bedeutet „n“ oder „p“, zu dem „+“ oder „-“ hinzugefügt ist, ein Halbleitergebiet mit einer relativ höheren oder niedrigeren Fremdstoffdichte als jene eines Halbleitergebiets, zu dem „+“ oder „-“ nicht hinzugefügt ist. Jedoch bedeutet es selbst in den Halbleitergebieten, zu denen das gleiche „n“ und „n“ hinzugefügt sind, nicht, dass die Fremdstoffdichten der Halbleitergebiete genau gleich sind.
  • Des Weiteren sind Definition von Richtungen, wie etwa hoch und runter, in der folgenden Beschreibung, lediglich Definitionen zur einfachen Beschreibung und beschränken die technische Idee der vorliegenden Offenbarung nicht. Zum Beispiel ist es selbstverständlich, dass, falls ein Ziel beobachtet wird, während es um 90° gedreht wird, die Aufwärts- und Abwärtsrichtung in eine Rechts- und Linksrichtung umgewandelt werden und, falls das Ziel beobachtet wird, während des um 180° gedreht wird, die Aufwärts- und Abwärtsrichtung umgekehrt werden.
  • Es wird angemerkt, dass die in der vorliegenden Schrift beschriebenen Effekte lediglich Beispiele sind und nicht beschränkt sind und andere Effekte bereitgestellt werden können.
  • <Erste Ausführungsform>
  • In der vorliegenden Offenbarung wird ein Lichtempfangselement vom Arraytyp einschließlich Pixeln beschrieben, die jeweils eine Außenrandform in einer regelmäßigen hexagonalen Form in einer Draufsicht (oder in einer Ebene parallel zu Öffnungsoberflächen (Hauptoberfläche) der Pixel) aufweisen. Insbesondere werden in der vorliegenden Ausführungsform Beispiele beschrieben, bei denen jedes Pixel eine Außenrandform in einer regelmäßigen hexagonalen Form aufweist. Es wird angemerkt, dass in der vorliegenden Offenbarung die „Außenrandform“ auf eine geometrische Form eines Außenrandes eines Objekts in einer Draufsicht verweist und der Ausdruck „Draufsicht“ weggelassen werden kann, wenn der Kontext klar den Außenrand angibt.
  • (Gesamtkonfiguration der Festkörperbildgebungsvorrichtung)
  • Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 als ein Lichtempfangselement gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie wird beschrieben. 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine gesamte Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 in 1 ist ein rückwärtig belichteter Komplementärer-MetallOxid-Halbleiter(CMOS)-Bildsensor. Die Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 nimmt Bildlicht von einem Motiv über eine optische Lins auf, wandelt eine Menge an einfallendem Licht, das auf einer Bildgebungsoberfläche gebildet wird, in ein elektrisches Signal auf einer Pixel-für-Pixel-Basis um und gibt das elektrische Signal als ein Pixelsignal aus.
  • Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet die Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform ein Substrat 2, eine Pixelarrayeinheit 3, einen Vertikalansteuerungsschaltkreis 4, Spaltensignalverarbeitungsschaltkreise 5, einen Horizontalansteuerungsschaltkreis 6, einen Ausgabeschaltkreis 7 und einen Steuerschaltkreis 8.
  • Die Pixelarrayeinheit 3 weist mehrere Pixel 9 auf, die regelmäßig in einem zweidimensionalen Array auf dem Substrat 2 angeordnet sind. Die jeweiligen Pixel 9 in der Pixelarrayeinheit 3 weisen eine regelmäßige hexagonale Form in einer Draufsicht auf und sind in einem Array angeordnet, so dass sie eine Wabenstruktur bilden.
  • Der Vertikalansteuerungsschaltkreis 4 beinhaltet zum Beispiel ein Schieberegister, wählt eine gewünschte Pixelansteuerungsverdrahtungsleitung 10 aus, liefert einen Impuls zum Ansteuern der Pixel 9 an die ausgewählte Pixelansteuerungsverdrahtungsleitung 10 und steuert jedes Pixel 9 auf einer Zeilenbasis an. Das heißt, der Vertikalansteuerungsschaltkreis 4 scannt selektiv die jeweiligen Pixel 9 in der Pixelarrayeinheit 3 sequentiell in einer vertikalen Richtung auf einer Zeilenbasis und liefert Pixelsignale basierend auf Signalladungen, die gemäß einer Menge an empfangenem Licht in fotoelektrischen Umwandlungseinheiten der jeweiligen Pixel 9 erzeugt werden, durch Vertikalsignalleitungen 11 an den Spaltensignalverarbeitungsschaltkreis 5.
  • Ein Spaltensignalverarbeitungsschaltkreis 5 ist zum Beispiel für jede Spalte der Pixel 9 angeordnet und führt eine Signalverarbeitung, wie etwa eine Rauschentfernung, an von den Pixeln 9 einer Zeile ausgegebenen Signalen für jede Pixelspalte durch. Zum Beispiel führt der Spaltensignalverarbeitungsschaltkreis 5 eine Signalverarbeitung, wie etwa korrelierte Doppelabtastung (CDS: Correlated Double Sampling) zum Entfernen eines pixelspezifischen Rauschens mit festem Muster, und eine AD(Analog-Digital)-Umwandlung durch.
  • Der Horizontalansteuerungsschaltkreis 6 beinhaltet zum Beispiel ein Schieberegister, gibt sequentiell Horizontalscanimpulse an die Spaltensignalverarbeitungsschaltkreise 5 aus, wählt sequentiell jeden der Spaltensignalverarbeitungsschaltkreise 5 aus und bewirkt, dass jeder der Spaltensignalverarbeitungsschaltkreise 5 ein Pixelsignal, das einer Signalverarbeitung unterzogen wurde, an eine Horizontalsignalleitung 12 ausgibt.
  • Der Ausgabeschaltkreis 7 führt eine Signalverarbeitung an den Pixelsignalen durch, die sequentiell von jedem der Spaltensignalverarbeitungsschaltkreise 5 durch die Horizontalsignalleitung 12 bereitgestellt werden, und gibt die Pixelsignale aus. Als die Signalverarbeitung können zum Beispiel Pufferung, Schwarzpegelanpassung, Spaltenvariationskorrektur, verschiedene Arten einer Digitalsignalverarbeitung und dergleichen verwendet werden.
  • Der Steuerschaltkreis 8 erzeugt basierend auf einem Vertikalsynchronisationssignal ein Horizontalsynchronisationssignal und ein Master-Taktsignal, ein Taktsignal oder ein Steuersignal, gemäß dem der Vertikalansteuerungsschaltkreis 4, die Spaltensignalverarbeitungsschaltkreise 5, der Horizontalansteuerungsschaltkreis 6 und dergleichen arbeiten. Dann gibt der Steuerschaltkreis 8 das dementsprechend erzeugte Taktsignal oder Steuersignal an den Vertikalansteuerungsschaltkreis 4, die Spaltensignalverarbeitungsschaltkreise 5, den Horizontalansteuerungsschaltkreis 6 und dergleichen aus.
  • (Äquivalenter Schaltkreis des Pixels)
  • 2 veranschaulicht einen äquivalenten Schaltkreis eines Pixels 9.
  • Das Pixel 9 beinhaltet eine Fotodiode (PD) 91a, einen Transfertransistor (TG) 91b, eine Floating-Diffusion(FD)-Einheit 91c, einen Umwandlungseffizienzanpassungstransistor (FDG) 91d, einen Verstärkungstransistor (AMP) 91e, einen Auswahltransistor (SEL) 91f und einen Rücksetztransistor (RST) 91g. Der Transfertransistor 91b, der Umwandlungseffizienzanpassungstransistor 91d, der Verstärkungstransistor 91e, der Auswahltransistor 91f und der Rücksetztransistor 91g sind durch zum Beispiel einen MOS-Transistor gegeben.
  • Die Fotodiode 91a bildet eine fotoelektrische Umwandlungseinheit, die einfallendes Licht fotoelektrisch umwandelt. Eine Anode der Fotodiode 91a ist mit Masse verbunden. Eine Kathode der Fotodiode 91a ist mit einer Source des Transfertransistors 91b verbunden.
  • Ein Drain des Transfertransistors 91b ist mit der FD-Einheit 91c verbunden. Der Transfertransistor 91b transferiert eine Signalladung als Reaktion auf ein Transfersignal, das an ein Gate angelegt wird, von der Fotodiode 91a zu der FD-Einheit 91c.
  • Die FD-Einheit 91c speichert darin die Signalladung, die von der Fotodiode 91a über den Transfertransistor 91b übertragen wird. Das Potential der FD-Einheit 91c wird gemäß einer Menge der Signalladung moduliert, die in der FD-Einheit 91c gespeichert ist.
  • Die FD-Einheit 91c ist mit einer Source des Umwandlungseffizienzanpassungstransistors 91d verbunden. Ein Drain des Umwandlungseffizienzanpassungstransistors 91d ist mit einer Source des Rücksetztransistors 91g verbunden. Der Umwandlungseffizienzanpassungstransistor 91d passt eine Umwandlungseffizienz einer Signalladung als Reaktion auf ein Umwandlungseffizienzanpassungssignal um, das an das Gate angelegt wird.
  • Die FD-Einheit 91c ist mit einem Gate des Verstärkungstransistors 91e verbunden. Eine Source des Auswahltransistors 91f ist mit einem Drain des Verstärkungstransistors 91e verbunden. An eine Source des Verstärkungstransistors 91e wird ein Leistungsversorgungspotential (VDD) angelegt. Der Verstärkungstransistor 91e verstärkt ein Potential der FD-Einheit 91c.
  • An den Drain des Rücksetztransistors 91g wird das Leistungsversorgungspotential (VDD) angelegt. Der Rücksetztransistor 91g initialisiert (setzt zurück) die Signalladung, die in der FD-Einheit 91c gespeichert ist, als Reaktion auf ein Rücksetzsignal, das an das Gate angelegt wird.
  • Ein Drain des Auswahltransistors 91f ist mit der Vertikalsignalleitung 11 verbunden. Der Auswahltransistor 91f wählt ein Pixel 9 als Reaktion auf ein Auswahlsignal aus, das an ein Gate angelegt wird. Falls das Pixel 9 ausgewählt wird, wird ein Pixelsignal, das dem durch den Verstärkungstransistor 91e verstärkten Potential entspricht, durch die Vertikalsignalleitung 11 ausgegeben.
  • <Querschnittskonfiguration eines Pixels>
  • 3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Pixels 9 in einer vertikalen Richtung entlang einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie A-A' an dem Pixel 9 in 1.
  • Nachfolgend wird eine Oberfläche einer Lichteinfallsoberflächenseite (untere Seite in 3) jedes Elements der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 als eine „hintere Oberfläche“ bezeichnet und wird eine Oberfläche auf einer Seite (obere Seite in 3) gegenüber der Lichteinfallsoberflächenseite jedes Elements der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 als eine „vordere Oberfläche“ bezeichnet.
  • Wie in 3 veranschaulicht, sind ein Farbfilter 17 und eine On-Chip-Linse 18 in dieser Reihenfolge auf einer hinteren Oberflächenseite des Substrats 2 gestapelt. Zudem ist eine Verdrahtungsschicht 40 auf einer vorderen Oberfläche des Substrats 2 gestapelt.
  • Die Fotodiode 91a ist auf dem Substrat 2 der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 gebildet. Als das Substrat 2 kann zum Beispiel ein Halbleitersubstrat, das Silicium (Si) beinhaltet, verwendet werden. Die Fotodiode 91a beinhaltet ein n-Typ-Halbleitergebiet 91a1 und ein p-Typ-Halbleitergebiet 91a2, die auf einer vorderen Oberflächenseite des Substrats 2 gebildet sind. In der Fotodiode 91a wird eine Signalladung erzeugt, die einer Menge an einfallendem Licht entspricht, und die erzeugte Signalladung wird in dem n-Typ-Halbleitergebiet 91a1 gespeichert.
  • Des Weiteren ist jedes Pixel 9 elektrisch durch einen Zwischenpixelseparationsteil 31 separiert. Wie in 3 veranschaulicht, ist der Zwischenpixelseparationsteil 31 in einer Tiefenrichtung von der hinteren Oberflächenseite des Substrats 2 gebildet. Des Weiteren ist der Zwischenpixelseparationsteil 31 in einer Gitterform gebildet, so dass er jedes Pixel 9 umgibt, was später beschrieben ist. Zudem wird ein Isolationsfilm zum Verbessern einer Lichtabschirmungsleistungsfähigkeit in dem Zwischenpixelseparationsteil 31 eingebettet.
  • Ein Pinning-Gebiet 19, das ein p-Typ-Halbleitergebiet sein soll, in das Bor injiziert wird, wird zwischen einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils 31 und dem n-Typ-Halbleitergebiet 91a1 gebildet. Elektronen, die einen Dunkelstrom verursachen, werden durch Löcher absorbiert, die Majoritätsladungsträger in dem Pinning-Gebiet 19 sind, wodurch ein Dunkelstrom reduziert wird.
  • Die On-Chip-Linse 18 bündelt Bestrahlungslicht und bewirkt, dass das gebündelte Licht über das Farbfilter 17 effizient auf die Fotodiode 91a in dem Substrat 2 einfällt. Die On-Chip-Linse 18 kann ein Isolationsmaterial ohne Lichtabsorptionscharakteristiken beinhalten. Beispiele für das Isolationsmaterial ohne Lichtabsorptionscharakteristiken beinhalten Siliciumoxid, Siliciumnitrid, Siliciumoxinitrid, organisches SOG, Polyimidharz, Fluorharz und dergleichen.
  • Das Farbfilter 17 transmittiert eine Wellenlänge von Licht, das durch jedes Pixel 9 empfangen werden soll, und bewirkt, dass das transmittierte Licht auf die Fotodiode 91a in dem Substrat 2 einfällt.
  • Die Verdrahtungsschicht 40 ist auf der vorderen Oberflächenseite des Substrats 2 gebildet und beinhaltet den Transfertransistor 91b als einen Pixeltransistor, die Floating-Diffusion-Einheit 91c, den Umwandlungseffizienzanpassungstransistor 91d, den Verstärkungstransistor 91e, den Auswahltransistor 91f, den Rücksetztransistor 91g und Verdrahtungsleitungen. Es wird angemerkt, dass bei dem Beispiel in 3 der Transfertransistor 91b, die Floating-Diffusion-Einheit 91c und der Verstärkungstransistor 91e als Repräsentationen veranschaulicht sind.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 1 mit der zuvor beschriebenen Konfiguration wird Licht von der hinteren Oberflächenseite des Substrats 2 emittiert, durch die On-Chip-Linse 18 und das Farbfilter 17 transmittiert und wird einer fotoelektrischen Umwandlung durch die Fotodiode 91a unterzogen, wodurch eine Signalladung erzeugt wird. Dann wird die erzeugte Signalladung als ein Pixelsignal durch eine Vertikalsignalleitung 11, wie in 1 veranschaulicht, über einen Pixeltransistor ausgegeben, der in der Verdrahtungsschicht 40 gebildet ist.
  • <Vergleichsbeispiel der Ausführungsform>
  • 4 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Pixelarrayeinheit B3 gemäß einem Vergleichsbeispiel veranschaulicht. Wie in 4 veranschaulicht, sind mehrere Pixel B9 in gleichen Rastermaßen in einer Zeilenrichtung und Spaltenrichtung angeordnet. Die mehreren Pixel B9 sind durch einen Zwischenpixelseparationsteil B31 elektrisch voneinander separiert. Der Zwischenpixelseparationsteil B31 ist in einer Gitterform gebildet, so dass er jedes Pixel B9 umgibt.
  • In dem Pixel B9 ist ein n-Typ-Halbleitergebiet B91a1 einer Fotodiode B91a an der zentralen Position gebildet. Ein Pinning-Gebiet B19, das ein p-Typ-Halbleitergebiet sein soll, wird zwischen dem Zwischenpixelseparationsteil B31 und dem n-Typ-Halbleitergebiet B91a1 gebildet.
  • Bei dem Vergleichsbeispiel ist, weil die Pixel B9 eine quadratische Form aufweisen, ein Eckteil B312, an dem sich Seiten B311 des Zwischenpixelseparationsteils B31 schneiden, ein rechter Winkel und werden, wenn das Pinning-Gebiet B19 von dem Zwischenpixelseparationsteil B31 gebildet wird, eine Borpenetration und ein elektrisches Feld an dem Eckteil B312 rund angewandt. Daher weist das n-Typ-Halbleitergebiet B91a1 der Fotodiode B91a eine reduzierte Größe auf.
  • <Messungen gemäß der ersten Ausführungsform>
  • Bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie, wie in 5 veranschaulicht, ist eine Außenrandform des Pixels 9 eine regelmäßige hexagonale Form, so dass ein Eckteil 312, an dem sich Seiten 311 des Zwischenpixelseparationsteils 31 schneiden, ein stumpfer Winkel (90 Grad oder mehr) ist. Der Zwischenpixelseparationsteil 31 ist in einer Gitterform gebildet, so dass er jedes Pixel 9 mit einer regelmäßigen hexagonalen Form umgibt.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall veranschaulicht, in dem die erste Ausführungsform mit dem Vergleichsbeispiel verglichen wird. 6(a) veranschaulicht einen Zustand, in dem mehrere Pixel B9 gemäß dem Vergleichsbeispiel angeordnet sind, und einen Zustand, in dem mehrere Pixel 9 gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet sind.
  • Wie in 6(b) veranschaulicht, ist eine Außenrandform eines Pixels B9 eine quadratische Form und beinhaltet vier Seiten B311 und vier Eckteile B312, wobei die vier Seiten B311 einander schneiden. Indessen ist, wie in 6(b) veranschaulicht, eine Außenrandform eines Pixels 9 eine regelmäßige hexagonale Form und beinhaltet sechs Seiten 311 und sechs Eckteile 312, wobei die sechs Seiten 311 einander schneiden.
  • 6(c) veranschaulicht einen Querschnitt zwischen einer Seite B311-1 und einer Seite B311-2 des Pixels B9 gemäß dem Vergleichsbeispiel und einen Querschnitt zwischen einer Seite 311-1 und einer Seite 311-2 des Pixels 9 gemäß der ersten Ausführungsform. In 6(c) ist das n-Typ-Halbleitergebiet B91a1 in dem Vergleichsbeispiel im Wesentlichen gleich dem n-Typ-Halbleitergebiet 91a1 bei der ersten Ausführungsform.
  • 6(d) veranschaulicht einen Querschnitt zwischen einem Eckteil B312-1 und einem Eckteil B312-2 des Pixels B9 gemäß dem Vergleichsbeispiel und einen Querschnitt zwischen einem Eckteil 312-1 und einem Eckteil 312-2 des Pixels 9 gemäß der ersten Ausführungsform. In 6(d) weisen das n-Typ-Halbleitergebiet B91a1 bei dem Vergleichsbeispiel und das n-Typ-Halbleitergebiet 91a1 bei der ersten Ausführungsform eine größere Fläche als das n-Typ-Halbleitergebiet B91a1 bei dem Vergleichsbeispiel auf.
  • Daher kann durch das Bilden der Außenrandform des Pixels 9 zu einer regelmäßigen hexagonalen Form das Überlappen des p-Typ-Halbleitergebiets an einem Eckteil 312 bezüglich der Fläche reduziert werden und kann eine Abnahme des n-Typ-Halbleitergebiets 91a1 reduziert werden.
  • [Verfahren zum Herstellen des Pixels]
  • 7 bis 10 veranschaulichen einen Prozessfluss zum Bilden des Pixels 9 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Wie in 7(a) veranschaulicht, wird der Zwischenpixelseparationsteil 31 entlang der Außenrandform des Pixels 9 gebildet. In diesem Fall wird, wie in 7(b) veranschaulicht, ein Kerbenteil zwischen angrenzenden Pixeln 9 in der Tiefenrichtung von der hinteren Oberflächenseite des Substrats 2 gebildet und wird ein Isolationsfilm in dem Kerbenteil eingebettet, um den Zwischenpixelseparationsteil 31 zu bilden.
  • Als Nächstes wird, wie in 8(a) veranschaulicht, Bor in die Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils 31 injiziert, um das Pinning-Gebiet 19 zu bilden. Wie in 8(b) veranschaulicht, wird das Pinning-Gebiet 19 in der Tiefenrichtung von der hinteren Oberflächenseite des Substrats 2 gebildet.
  • Als Nächstes werden, wie in 9(a) veranschaulicht, Gate-Elektroden 21a und 21b in jedem Pixel 9 gebildet. Die Gate-Elektroden 21a und 21b werden auf der vorderen Oberfläche des Substrats 2 gebildet, wie in 9(b) veranschaulicht ist.
  • Als Nächstes wird, wie in 10(a) veranschaulicht, ein Kontakt 22 einschließlich einer Verdrahtungsleitung in jedem Pixel 9 gebildet. Bei einem Beispiel in 10(a) wird angenommen, dass der Umwandlungseffizienzanpassungstransistor 91d, der Verstärkungstransistor 91e, der Auswahltransistor 91f und der Rücksetztransistor 91g von vier Pixeln 9 aus zwei Zeilen und zwei Spalten gemeinsam genutzt werden. Des Weiteren wird ein Kontakt 22 auch auf oberen Oberflächen der Gate-Elektroden 21a und 21b gebildet.
  • Wie in 10(b) veranschaulicht, werden die Kontakte 22 auf der vorderen Oberfläche des Substrats 2 gebildet. Der Transfertransistor 91b, der Verstärkungstransistor 91e und der Rücksetztransistor 91g werden durch die Gate-Elektroden 21a und 21b und die Kontakte 22 gebildet. Des Weiteren wird eine FD-Einheit 91c durch die Kontakte 22 zwischen dem Transfertransistor 91b und dem Verstärkungstransistor 91e gebildet. Zudem wird eine FD-Einheit 91c durch die Kontakte 22 zwischen dem Transfertransistor 91b und dem Rücksetztransistor 91g gebildet.
  • <Effekte der ersten Ausführungsform>
  • Wie zuvor beschrieben, kann, weil gemäß der ersten Ausführungsform die Außenrandform des Pixels 9 eine regelmäßige hexagonale Form ist, die Pixelarrayeinheit 3 eine Wabenstruktur aufweisen, wodurch eine Dichte der Pixel 9 pro Einheitsfläche erhöht wird und Licht effizient gebündelt wird. Des Weiteren weisen durch das Bilden der Außenrandform des Pixels 9 zu einer regelmäßigen hexagonalen Form Eckteile 312, die durch die angrenzenden Seiten 311 gebildet werden, einen stumpfen Winkel auf, wodurch eine Abnahme des n-Typ-Halbleitergebiets 91a1 der Fotodiode 91a reduziert werden kann. Weil die Abnahme des n-Typ-Halbleitergebiets 91a1 reduziert werden kann, kann eine Signalladungsmenge (Qs) erwartungsgemäß verbessert werden, besonders in den Pixeln 9, die miniaturisiert sind.
  • <Modifikation der ersten Ausführungsform>
  • In einer Modifikation der ersten Ausführungsform wird eine Anordnung der zuvor beschriebenen On-Chip-Linse 18 beschrieben.
  • <Vergleichsbeispiel der Modifikation der ersten Ausführungsform>
  • 11 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel, bei dem eine On-Chip-Linse B18 für jedes Pixel B9 angeordnet ist, gemäß dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht. Es wird angemerkt, dass in 11 die gleichen Komponenten wie jene in 4, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Wie in 11 veranschaulicht, sind mehrere Pixel B9 in gleichen Rastermaßen in einer Zeilenrichtung und Spaltenrichtung angeordnet. Wenn die On-Chip-Linse B18 für jedes Pixel 9 angeordnet ist, wird ein Gebiet zwischen angrenzenden On-Chip-Linsen B18 zu einem unzulässigem Gebiet BA, das optisch unzulässig ist.
  • <Effekte der Modifikation der ersten Ausführungsform>
  • In einer Modifikation der ersten Ausführungsform ist die Außenrandform des Pixels 9 eine regelmäßige hexagonale Form und sind die Pixel 9 angeordnet, um eine Wabenstruktur zu bilden, durch die das unzulässige Gebiet BA der On-Chip-Linsen 18, wie in 12 veranschaulicht, reduziert werden kann.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Eine zweite Ausführungsform beschreibt einen Fall, in dem ein Pixel 9A eine duale Pixelstruktur aufweist, in der ein n-Typ-Halbleitergebiet 91a1 und p-Typ-Halbleitergebiet 91a2 einer Fotodiode 91a durch einen In-Pixel-Separationsteil in zwei separiert sind.
  • 13 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel 9A veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit 3A in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform angeordnet sind. Es wird angemerkt, dass in 13 die gleichen Komponenten wie jene in 5, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • In einem Pixel 9A ist ein Graben (FFTI) 51 als ein In-Pixel-Separationsteil gebildet. Der Graben 51 beinhaltet einen Metallfilm oder einen Oxidfilm. Der Graben 51 ist in dem Zentrum des Pixels 9A positioniert und ist von dem Zentrum des Pixels 9A zu einer Seite 311 eines Zwischenpixelseparationsteils 31 gebildet.
  • 14 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Pixels 9A in einer vertikalen Richtung entlang der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie A-A' in 1. Es wird angemerkt, dass in 14 die gleichen Komponenten wie jene in 3, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Der Graben 51 ist von einer vorderen Oberfläche zu einer hinteren Oberflächenseite eines Substrats 2 des Pixels 9A gebildet.
  • <Effekte der zweiten Ausführungsform>
  • Wie zuvor beschrieben, können gemäß der zweiten Ausführungsform Effekte ähnlich jenen der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform erhalten werden und kann, selbst wenn eine Gleiche-Farbe-Separation durch den Graben 51 durchgeführt wird, eine Abnahme des n-Typ-Halbleitergebiets 91a1 der Fotodiode 91a reduziert werden.
  • <Modifikation der zweiten Ausführungsform>
  • 15 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel 9A veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit 3A in einer Modifikation der zweiten Ausführungsform angeordnet sind. Es wird angemerkt, dass in 15 die gleichen Komponenten wie jene in 13, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • In dem Pixel 9A ist ein Graben (FFTI) 52 gebildet. Der Graben 52 beinhaltet einen Metallfilm oder einen Oxidfilm. Der Graben 52 ist in dem Zentrum des Pixels 9A positioniert und ist von dem Zentrum des Pixels 9A zu einem Eckteil 312 des Zwischenpixelseparationsteils 31 gebildet.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Eine dritte Ausführungsform beschreibt einen Fall, in dem ein Pixel 9B eine duale Pixelstruktur aufweist, in der ein n-Typ-Halbleitergebiet 91a1 und p-Typ-Halbleitergebiet 91a2 einer Fotodiode 91a durch einen In-Pixel-Separationsteil in zwei separiert sind.
  • 16 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel 9B veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit 3B in einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 1B gemäß der dritten Ausführungsform angeordnet sind. Es wird angemerkt, dass in 16 die gleichen Komponenten wie jene in 13, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • In einem Pixel 9B ist ein Graben (RDTI) 53 als ein In-Pixel-Separationsteil gebildet. Der Graben 53 beinhaltet einen Metallfilm oder einen Oxidfilm. Der Graben 53 ist in dem Zentrum des Pixels 9B positioniert und ist von dem Zentrum des Pixels 9B zu einer Seite 311 eines Zwischenpixelseparationsteils 31 gebildet.
  • 17 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Pixels 9B in einer vertikalen Richtung entlang der abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie A-A' in 1. Es wird angemerkt, dass in 17 die gleichen Komponenten wie jene in 3, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Der Graben 53 ist von einer hinteren Oberfläche zu einer vorderen Oberflächenseite eines Substrats 2 des Pixels 9B gebildet.
  • <Effekte der dritten Ausführungsform>
  • Wie zuvor beschrieben, können gemäß der dritten Ausführungsform Effekte ähnlich jenen der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform erhalten werden und kann, selbst wenn eine Gleiche-Farbe-Separation durch den Graben 53 durchgeführt wird, eine Abnahme des n-Typ-Halbleitergebiets 91a1 der Fotodiode 91a reduziert werden.
  • <Erste Modifikation der dritten Ausführungsform>
  • 18 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel 9B veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit 3B in einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform angeordnet sind. Es wird angemerkt, dass in 18 die gleichen Komponenten wie jene in 16, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • In dem Pixel 9B ist ein Graben (RDTI) 54 gebildet. Der Graben 54 beinhaltet einen Metallfilm oder einen Oxidfilm. Der Graben 54 ist in dem Zentrum des Pixels 9B positioniert und ist von dem Zentrum des Pixels 9B zu einem Eckteil 312 des Zwischenpixelseparationsteils 31 gebildet.
  • <Zweite Modifikation der dritten Ausführungsform>
  • 19 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel 9B veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit 3B in einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform angeordnet sind. Es wird angemerkt, dass in 19 die gleichen Komponenten wie jene in 16, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Graben (RDTIs) 551 und 552 sind in dem Pixel 9B gebildet. Die Gräben 551 und 552 beinhalten einen Metallfilm oder einen Oxidfilm. Der Graben 551 ist auf einer Seite 311-1 des Zwischenpixelseparationsteils 31 des Pixels 9B positioniert und ist von der Seite 311-1 zu dem Zentrum des Pixels 9B gebildet. Der Graben 552 ist auf einer Seite 311-2 des Zwischenpixelseparationsteils 31 des Pixels 9B positioniert und ist von der Seite 311-2 zu dem Zentrum des Pixels 9B gebildet.
  • <Dritte Modifikation der dritten Ausführungsform>
  • 20 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Pixel 9B veranschaulicht, die in einer Pixelarrayeinheit 3B in einer dritten Modifikation der dritten Ausführungsform angeordnet sind. Es wird angemerkt, dass in 20 die gleichen Komponenten wie jene in 16, die zuvor beschrieben wurde, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Graben (RDTIs) 561 und 562 sind in dem Pixel 9B gebildet. Die Gräben 561 und 562 beinhalten einen Metallfilm oder einen Oxidfilm. Der Graben 561 ist an einem Eckteil 312-1 des Zwischenpixelseparationsteils 31 des Pixels 9B positioniert und ist von dem Eckteil 312-1 zu dem Zentrum des Pixels 9B gebildet. Der Graben 562 ist an einem Eckteil 312-2 des Zwischenpixelseparationsteils 31 des Pixels 9B positioniert und ist von dem Eckteil 312-2 zu dem Zentrum des Pixels 9B gebildet.
  • <Andere Ausführungsformen>
  • Wie zuvor beschrieben, wurde die vorliegende Technologie durch die erste bis dritte Ausführungsform, die Modifikation der ersten Ausführungsform, die Modifikation der zweiten Ausführungsform und die erste bis dritte Modifikation der dritten Ausführungsform beschrieben, aber es sollte nicht so verstanden werden, dass die Beschreibung und Zeichnungen, die einen Teil der vorliegenden Offenbarung darstellen, die vorliegende Technologie beschränken. Es versteht sich für einen Fachmann, dass verschiedene alternative Ausführungsformen, Beispiele und Operationstechniken in der vorliegenden Technologie enthalten sein können, wenn das Wesen des technischen Inhalts verstanden wird, der in der zuvor beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform, der Modifikation der ersten Ausführungsform, der Modifikation der zweiten Ausführungsform und der ersten bis dritten Modifikation der dritten Ausführungsform offenbart ist. Des Weiteren können die Konfigurationen, die in der ersten bis dritten Ausführungsform, der Modifikation der ersten Ausführungsform, der Modifikation der zweiten Ausführungsform und der ersten bis dritten Modifikation der dritten Ausführungsform offenbart sind, geeignet innerhalb eines Bereichs kombiniert werden, in dem keine Widersprüche auftreten. Zum Beispiel können in mehreren unterschiedlichen Ausführungsformen offenbarte Konfigurationen kombiniert werden oder können Konfigurationen, die in mehreren unterschiedlichen Modifikationsbeispielen derselben Ausführungsform offenbart sind, kombiniert werden.
  • <Beispiel einer Anwendung auf eine elektronische Einrichtung>
  • 21 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Ausführungsform einer Bildgebungsvorrichtung als eine elektronische Einrichtung veranschaulicht, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird.
  • Eine Bildgebungsvorrichtung 1000 in 21 ist eine Videokamera, eine digitale Fotokamera und dergleichen. Die Bildgebungsvorrichtung 1000 beinhaltet eine Linsengruppe 1001, ein Festkörperbildgebungselement 1002, einen DSP-Schaltkreis 1003, einen Einzelbildspeicher 1004, eine Anzeigeeinheit 1005, eine Aufzeichnungseinheit 1006, eine Bedienungseinheit 1007 und eine Leistungsversorgungseinheit 1008. Der DSP-Schaltkreis 1003, der Einzelbildspeicher 1004, die Anzeigeeinheit 1005, die Aufzeichnungseinheit 1006, die Bedienungseinheit 1007 und die Leistungsversorgungseinheit 1008 sind über eine Busleitung 1009 miteinander verbunden.
  • Die Linsengruppe 1001 erfasst einfallendes Licht (Bildlicht) von einem Motiv und bildet ein Bild auf einer Bildgebungsoberfläche des Festkörperbildgebungselements 1002. Das Festkörperbildgebungselement 1002 schließt die erste bis 14. Ausführungsform der zuvor beschriebenen Festkörperbildgebungsvorrichtun eing. Das Festkörperbildgebungselement 1002 wandelt eine Menge an einfallendem Licht, das durch die Linsengruppe 1001 auf einer Bildgebungsoberfläche gebildet wird, in ein elektrisches Signal auf einer Pixel-für-Pixel-Basis um und liefert das elektrische Signal als ein Pixelsignal an den DSP-Schaltkreis 1003.
  • Der DSP-Schaltkreis 1003 führt eine vorbestimmte Bildverarbeitung an dem Pixelsignal durch, das von dem Festkörperbildgebungselement 1002 bereitgestellt wird, und liefert das Bildsignal, das der Bildverarbeitung unterzogen wurde, auf einer Einzelbild-für-Einzelbild-Basis an den Einzelbildspeicher 1004, um das Bildsignal temporär in dem Einzelbildspeicher 1004 zu speichern.
  • Die Anzeigeeinheit 1005 beinhaltet zum Beispiel eine Panelanzeigevorrichtung, wie etwa ein Flüssigkristallpanel oder ein organisches Elektrolumineszenz(EL)-Panel, und zeigt ein Bild als Reaktion auf ein Pixelsignal, das temporär in dem Einzelbildspeicher 1004 gespeichert wird, für jedes Einzelbild an.
  • Die Aufzeichnungseinheit 1006 beinhaltet eine Digital-Versatile-Disk (DVD), einen Flash-Speicher oder dergleichen und liest ein Pixelsignal, das temporär in dem Einzelbildspeicher 1004 gespeichert wird, für jedes Einzelbild und zeichnet es auf.
  • Die Bedienungseinheit 1007 gibt einen Bedienungsbefehl bezüglich verschiedener Funktionen der Bildgebungsvorrichtung 1000 unter Bedienung durch einen Benutzer aus. Die Leistungsversorgungseinheit 1008 liefert Leistung soweit erforderlich an den DSP-Schaltkreis 1003, den Einzelbildspeicher 1004, die Anzeigeeinheit 1005, die Aufzeichnungseinheit 1006 und die Bedienungseinheit 1007.
  • Die elektronische Einrichtung, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird, muss nur eine beliebige Einrichtung sein, die eine Fotodetektionsvorrichtung als eine Bilderfassungseinheit (fotoelektrische Umwandlungseinheit) verwendet, und schließt eine Mobilendgerätevorrichtung mit einer Bildgebungsfunktion, einen Kopierer unter Verwendung einer Fotodetektionsvorrichtung als eine Bildleseeinheit und dergleichen zusätzlich zu der Bildgebungsvorrichtung 1000 ein.
  • Es wird angemerkt, dass die vorliegende Offenbarung auch die folgenden Konfigurationen aufweisen kann.
    1. (1) Ein Lichtempfangselement, das eine Pixelarrayeinheit beinhaltet, in der mehrere Pixel in einem Array angeordnet sind, wobei die Pixel zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß Licht in der Lage sind, das von außen einfällt, wobei jedes der mehreren Pixel Folgendes beinhaltet:
      • ein fotoelektrisches Umwandlungsgebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei das fotoelektrische Umwandlungsgebiet das einfallende Licht fotoelektrisch umwandelt,
      • einen Zwischenpixelseparationsteil, der eine Außenrandform der Pixel definiert und die angrenzenden Pixel isoliert und separiert, und
      • ein Pinning-Gebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist, wobei das Pinning-Gebiet zwischen dem fotoelektrischen Umwandlungsgebiet und einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist, und
      • wobei die mehreren Pixel in einem Array angeordnet sind, so dass sie eine Wabenstruktur bilden, in der Eckteile, an denen sich mehrere Seiten schneiden, stumpfe Winkel in einer Draufsicht sind.
    2. (2) Das Lichtempfangselement nach (1), wobei die Außenrandform der Pixel eine regelmäßige hexagonale Form ist.
    3. (3) Das Lichtempfangselement nach (1), wobei jedes der mehreren Pixel eine duale Pixelstruktur aufweist, in der das fotoelektrische Umwandlungsgebiet durch einen In-Pixel-Separationsteil in zwei separiert ist.
    4. (4) Das Lichtempfangselement nach (3), wobei der In-Pixel-Separationsteil ein erster Graben einschließlich eines Metallfilms oder Oxidfilms ist, der von einer Oberfläche auf einer Seite gegenüber einer Einfallsseite des Pixels zu der Einfallsseite gebildet ist.
    5. (5) Das Lichtempfangselement nach (4), wobei der erste Graben in dem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
    6. (6) Das Lichtempfangselement nach (4), wobei der erste Graben in dem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einer Seite des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
    7. (7) Das Lichtempfangselement nach (3), wobei der In-Pixel-Separationsteil ein zweiter Graben einschließlich eines Metallfilms oder Oxidfilms ist, der von einer Oberfläche einer Einfallsseite des Pixels zu einer Oberfläche auf einer Seite gegenüber der Einfallsseite gebildet ist.
    8. (8) Das Lichtempfangselement nach (7), wobei der zweite Graben in dem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
    9. (9) Das Lichtempfangselement nach (7), wobei der zweite Graben in dem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einer Seite des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
    10. (10) Das Lichtempfangselement nach (7), wobei der zweite Graben auf wenigstens einem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils positioniert ist und von dem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils zu dem Zentrum des Pixels hin gebildet ist.
    11. (11) Das Lichtempfangselement nach (7), wobei der zweite Graben auf wenigstens einer Seite des Zwischenpixelseparationsteils positioniert ist und von der Seite des Zwischenpixelseparationsteils zu dem Zentrum des Pixels hin gebildet ist.
    12. (12) Das Lichtempfangselement nach (1), wobei die Pixelarrayeinheit ferner eine On-Chip-Linse beinhaltet, die für jedes der Pixel gebildet ist, so dass das Licht auf das Pixel gebündelt wird.
    13. (13) Eine elektronische Einrichtung, die ein Lichtempfangselement beinhaltet, das eine Pixelarrayeinheit beinhaltet, in der mehrere Pixel in einem Array angeordnet sind, wobei die Pixel zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß Licht in der Lage sind, das von außen einfällt, wobei jedes der mehreren Pixel Folgendes beinhaltet:
      • ein fotoelektrisches Umwandlungsgebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei das fotoelektrische Umwandlungsgebiet das einfallende Licht fotoelektrisch umwandelt,
      • einen Zwischenpixelseparationsteil, der eine Außenrandform der Pixel definiert und die angrenzenden Pixel isoliert und separiert, und
      • ein Pinning-Gebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist, wobei das Pinning-Gebiet zwischen dem fotoelektrischen Umwandlungsgebiet und einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist, und
      • wobei die mehreren Pixel in einem Array angeordnet sind, so dass sie eine Wabenstruktur bilden, in der Eckteile, an denen sich mehrere Seiten schneiden, stumpfe Winkel in einer Draufsicht sind.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1, 1A, 1B
    Festkörperbildgebungsvorrichtung
    2
    Substrat
    3, 3A, 3B
    Pixelarrayeinheit
    4
    Vertikalansteuerungsschaltkreis
    5
    Spaltensignalverarbeitungsschaltkreis
    6
    Horizontalansteuerungsschaltkreis
    7
    Ausgabeschaltkreis
    8
    Steuerschaltkreis
    9, 9A, 9B, B9
    Pixel
    10
    Pixelansteuerungsverdrahtungsleitung
    11
    Vertikalsignalleitung
    12
    Horizontalsignalleitung
    17
    Farbfilter
    18
    On-Chip-Linse
    19
    Pinning-Gebiet
    21a, 21b
    Gate-Elektrode
    22
    Kontakt
    31
    Zwischenpixelseparationsteil
    40
    Verdrahtungsschicht
    51, 52, 53, 54, 551, 552, 561, 562
    Graben
    91a
    Fotodiode
    91a1
    n-Typ-Halbleitergebiet
    91a2
    p-Typ-Halbleitergebiet
    91b
    Transfertransistor
    91c
    Floating-Diffusion(FD)-Einheit
    91d
    Umwandlungseffizienzanpassungstransistor
    91e
    Verstärkungstransistor
    91f
    Auswahltransistor
    91g
    Rücksetztransistor
    311, 311-1, 311-2
    Seite
    312, 312-1, 312-2
    Eckteil
    1000
    Bildgebungsvorrichtung
    1001
    Linsengruppe
    1002
    Festkörperbildgebungselement
    1003
    DSP-Schaltkreis
    1004
    Einzelbildspeicher
    1005
    Anzeigeeinheit
    1006
    Aufzeichnungseinheit
    1007
    Bedienungseinheit
    1008
    Leistungsversorgungseinheit
    1009
    Busleitung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 200629839 [0004]

Claims (13)

  1. Lichtempfangselement, das eine Pixelarrayeinheit umfasst, in der mehrere Pixel in einem Array angeordnet sind, wobei die Pixel zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß Licht in der Lage sind, das von außen einfällt, wobei jedes der mehreren Pixel Folgendes beinhaltet: ein fotoelektrisches Umwandlungsgebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei das fotoelektrische Umwandlungsgebiet das einfallende Licht fotoelektrisch umwandelt, einen Zwischenpixelseparationsteil, der eine Außenrandform der Pixel definiert und die angrenzenden Pixel isoliert und separiert, und ein Pinning-Gebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist, wobei das Pinning-Gebiet zwischen dem fotoelektrischen Umwandlungsgebiet und einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist, und wobei die mehreren Pixel in einem Array angeordnet sind, so dass sie eine Wabenstruktur bilden, in der Eckteile, an denen sich mehrere Seiten schneiden, stumpfe Winkel in einer Draufsicht sind.
  2. Lichtempfangselement nach Anspruch 1, wobei die Außenrandform der Pixel eine regelmäßige hexagonale Form ist.
  3. Lichtempfangselement nach Anspruch 1, wobei jedes der mehreren Pixel eine duale Pixelstruktur aufweist, in der das fotoelektrische Umwandlungsgebiet durch einen In-Pixel-Separationsteil in zwei separiert ist.
  4. Lichtempfangselement nach Anspruch 3, wobei der In-Pixel-Separationsteil ein erster Graben einschließlich eines Metallfilms oder Oxidfilms ist, der von einer Oberfläche auf einer Seite gegenüber einer Einfallsseite des Pixels zu der Einfallsseite gebildet ist.
  5. Lichtempfangselement nach Anspruch 4, wobei der erste Graben in einem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
  6. Lichtempfangselement nach Anspruch 4, wobei der erste Graben in einem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einer Seite des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
  7. Lichtempfangselement nach Anspruch 3, wobei der In-Pixel-Separationsteil ein zweiter Graben einschließlich eines Metallfilms oder Oxidfilms ist, der von einer Oberfläche einer Einfallsseite des Pixels zu einer Oberfläche auf einer Seite gegenüber der Einfallsseite gebildet ist.
  8. Lichtempfangselement nach Anspruch 7, wobei der zweite Graben in einem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
  9. Lichtempfangselement nach Anspruch 7, wobei der zweite Graben in einem Zentrum des Pixels positioniert ist und von dem Zentrum des Pixels zu wenigstens einer Seite des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist.
  10. Lichtempfangselement nach Anspruch 7, wobei der zweite Graben auf wenigstens einem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils positioniert ist und von dem Eckteil des Zwischenpixelseparationsteils zu einem Zentrum des Pixels hin gebildet ist.
  11. Lichtempfangselement nach Anspruch 7, wobei der zweite Graben auf wenigstens einer Seite des Zwischenpixelseparationsteils positioniert ist und von der Seite des Zwischenpixelseparationsteils zu einem Zentrum des Pixels hin gebildet ist.
  12. Lichtempfangselement nach Anspruch 1, wobei die Pixelarrayeinheit ferner eine On-Chip-Linse beinhaltet, die für jedes der Pixel gebildet ist, so dass das Licht auf das Pixel gebündelt wird.
  13. Elektronische Einrichtung, die ein Lichtempfangselement umfasst, das eine Pixelarrayeinheit beinhaltet, in der mehrere Pixel in einem Array angeordnet sind, wobei die Pixel zum Erzeugen eines elektrischen Signals gemäß Licht in der Lage sind, das von außen einfällt, wobei jedes der mehreren Pixel Folgendes beinhaltet: ein fotoelektrisches Umwandlungsgebiet eines ersten Leitfähigkeitstyps, wobei das fotoelektrische Umwandlungsgebiet das einfallende Licht fotoelektrisch umwandelt, einen Zwischenpixelseparationsteil, der eine Außenrandform der Pixel definiert und die angrenzenden Pixel isoliert und separiert, und ein Pinning-Gebiet eines zweiten Leitfähigkeitstyps, der entgegengesetzt zu dem ersten Leitfähigkeitstyp ist, wobei das Pinning-Gebiet zwischen dem fotoelektrischen Umwandlungsgebiet und einer Seitenwand des Zwischenpixelseparationsteils gebildet ist, und wobei die mehreren Pixel in einem Array angeordnet sind, so dass sie eine Wabenstruktur bilden, in der Eckteile, an denen sich mehrere Seiten schneiden, stumpfe Winkel in einer Draufsicht sind.
DE112022001897.6T 2021-03-31 2022-01-27 Lichtempfangselement und elektronische einrichtung Pending DE112022001897T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021062419A JP2021103793A (ja) 2021-03-31 2021-03-31 受光素子及び電子機器
JP2021-062419 2021-03-31
PCT/JP2022/003005 WO2022209231A1 (ja) 2021-03-31 2022-01-27 受光素子及び電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112022001897T5 true DE112022001897T5 (de) 2024-01-18

Family

ID=76755355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112022001897.6T Pending DE112022001897T5 (de) 2021-03-31 2022-01-27 Lichtempfangselement und elektronische einrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240178254A1 (de)
JP (2) JP2021103793A (de)
CN (1) CN116998018A (de)
DE (1) DE112022001897T5 (de)
WO (1) WO2022209231A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006029839A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ｘ線検出装置およびｘ線ｃｔ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5743837B2 (ja) * 2011-10-07 2015-07-01 キヤノン株式会社 光電変換装置、撮像装置および撮像システム
JP6231741B2 (ja) * 2012-12-10 2017-11-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP2017085065A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびその製造方法
TWI785618B (zh) * 2016-01-27 2022-12-01 日商新力股份有限公司 固體攝像元件及電子機器
JP6738200B2 (ja) * 2016-05-26 2020-08-12 キヤノン株式会社 撮像装置
KR20240016450A (ko) * 2017-05-29 2024-02-06 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 고체 촬상 장치 및 전자 기기
JPWO2020054282A1 (ja) * 2018-09-11 2021-09-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006029839A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ｘ線検出装置およびｘ線ｃｔ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN116998018A (zh) 2023-11-03
JP2021103793A (ja) 2021-07-15
JPWO2022209231A1 (de) 2022-10-06
WO2022209231A1 (ja) 2022-10-06
US20240178254A1 (en) 2024-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018116043B4 (de) Bildsensor
DE60031590T2 (de) Bildsensor
DE102018126875A1 (de) Mehrfachtiefgrabenisolations(MDTI)-Strukur für CMOS-Bildsensor
CN101728407B (zh) 固态成像器件及其制造方法和电子设备
DE202017102626U1 (de) Doppel-Photodioden-Bildpixel
DE102007012279B4 (de) Bildsensor, Sensorarray, Sensorsystem und Herstellungsverfahren
DE202008018642U1 (de) Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung und Kamera
DE102020004050A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnungen zur verbesserung der global-shutter-effizienz bei rückseitig beleuchteten bildsensorpixeln mit hohem dynamikumfang
DE102005060518B4 (de) Bilderfassungsbauelement und Herstellungsverfahren
JP2016127264A (ja) 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
DE102016100013A1 (de) Zusätzlicher dotierter Bereich für rückseitige tiefe Grabenisolation
DE202010018538U1 (de) Festkörperbildgebungseinrichtung und elektronisches Gerät
KR20090066227A (ko) 고체 촬상 장치 및 카메라
KR20120099569A (ko) 고체 촬상 장치 및 카메라
US7420603B2 (en) Solid-state image pickup device and module type solid-state image pickup device
DE10240471A1 (de) Hochdichte Zwischen-Chip-Zwischenverbindungsstruktur
CN105762162A (zh) 固态成像设备、照相机和固态成像设备的设计方法
CN110050345B (zh) 固态图像拾取元件和电子装置
DE202012013557U1 (de) Festkörper-Bildaufnahmeelement und elektronische Vorrichtung
US10504956B2 (en) Photogate for front-side-illuminated infrared image sensor and method of manufacturing the same
DE112011106038B4 (de) Bildaufnahmevorrichtung
DE112021004358T5 (de) Festkörperbildgebungsvorrichtung und elektronische vorrichtung
DE112019004650T5 (de) Festkörperbildgebungsvorrichtung und elektronische einrichtung
DE112018006813T5 (de) Bildsensor und elektronische vorrichtung
JP4961748B2 (ja) 固体撮像装置