TW201729407A - 影像感測裝置 - Google Patents

Abstract

一種成像裝置包括安置在一基板中之一第一像素。該第一像素可包含安置在該基板中之一第一材料及安置在該基板中之一第二材料。該第一材料之一第一區域、該第一材料之一第二區域及該第二材料之一第三區域形成至少一個接面。該基板之一第一側向剖面與該至少一個接面相交，且該基板之一第二側向剖面與該第一材料之至少一個第四區域相交。

Description

影像感測裝置

本發明技術係關於一種在一成像裝置中之影像感測裝置及/或像素。更特定而言，本發明技術係關於一種在一成像裝置中改良一飽和信號電荷量之影像感測裝置及/或像素。

一CCD (電荷耦合裝置)影像感測器係配置對應於像素之二維光電轉換裝置(例如，光電二極體)且使用一垂直傳送CCD及/或一水平傳送CCD讀出各別像素之信號(係由該等光電轉換裝置提供之電荷)的一影像感測器。 另一方面，一CMOS (互補金屬氧化物半導體)影像感測器與該CCD影像感測器之類似之處在於：對應於像素之該等光電轉換裝置係二維配置的，但不使用該等垂直及水平傳送CCD讀出信號，而是像一記憶體裝置一樣自使用由鋁、銅線等組態之選擇線選擇之像素讀出每像素儲存之信號。 如上文所闡述，該CCD影像感測器及該CMOS影像感測器有許多不同點，諸如一讀出方法，但共同點係均具有光電二極體。 在該等光電轉換裝置上累積之一信號電荷量之一最大值稱為一飽和信號電荷量(Qs)。具有一高飽和信號電荷量之一影像感測器具有經改良動態範圍及信雜(SN)比。因此，飽和信號電荷量之一增加係影像感測器之一合意性質改良。作為增加飽和信號電荷量之一方法，可想到增加光電二極體之一面積，或增加光電二極體之一PN接面容量。 專利文獻1建議一種可藉由在不增加一光電轉換裝置之一面積及一雜質濃度之情況下增加一飽和信號電荷量而提供高靈敏度的影像感測裝置。 [引用清單] [專利文獻] [PTL 1] 第2005-332925號日本專利申請公開案

[技術問題] 如上文所闡述，作為增加飽和信號電荷量之方法，可想到增加光電二極體之一面積，或增加光電二極體之一PN接面容量。 然而，若增加光電二極體之面積，則影像感測器中之一總像素數目可由於光電二極體之面積在同一視角處之增加而不合意地減小。另外，為了增加光電二極體之PN接面容量，要增加一P型區域及一N型區域中之濃度，且因此亦增加一暗電流。因此，存在對增加PN接面容量之一限制。 而且，專利文獻1展示如下之一技術：一PN接面容量擴展部分自一基板之一表面側連續地伸長至該基板之一深度方向以增加飽和信號電荷。然而，一讀出電極之一配置可受限制，或可能難以選擇一PN接面擴展之一適合圖案以便給予讀出信號優先級。 鑒於如上文所闡述之情況，期望增加一飽和信號電荷量。 [問題之解決方案] 根據本發明技術之一實施例，提供一種影像感測裝置(例如，一成像裝置中之像素)，該影像感測裝置包含：一第一P型雜質區域；一第一N型雜質區域；及一容量擴展部分，其包含一第二P型雜質區域、一第二N型雜質區域及一PN接面表面，該第二P型雜質區域及該第二N型雜質區域形成該PN接面表面，該第一P型雜質區域、該第一N型雜質區域及該容量擴展部分自一半導體基板之一上表面依一深度方向安置。 該影像感測裝置進一步包含讀出該第一P型雜質區域之一個表面上之一所累積電荷之一讀出電極，該一個表面與該第一P型雜質區域之另一表面相對，該另一表面比該一個表面更靠近於該第二N型雜質區域，其中該容量擴展部分與該讀出電極之間的距離大於該容量擴展部分與該第一N型雜質區域之間的距離。 該容量擴展部分可包含第二P型雜質區域及第二N型雜質區域，該等第二P型雜質區域及該等第二N型雜質區域交替地安置。 該半導體基板可由矽製成，且該第二P型雜質區域可由因一功函數差而具有電洞之填充與矽之一介面的一材料形成。 該第一P型雜質區域及該第二P型雜質區域可係依不同方向安置之層。 該第一N型雜質區域及該第二N型雜質區域可係依不同方向安置之層。 該第一N型雜質區域可由具有一高濃度之一N+區域及具有一低濃度之一N-區域組態。 該第一N型雜質區域可係具有一低濃度之N-區域。 一電位梯度可自該容量擴展部分提供至用於讀出電荷之該讀出電極。 該容量擴展部分中之該第二N型雜質區域的自一預定(或另一選擇係，所要)方向觀看之一剖面可形成為正方形。 該容量擴展部分中之該第二P型雜質區域的自一預定(或另一選擇係，所要)方向觀看之一剖面可形成為具有一預定(或另一選擇係，所要)寬度之曲線。 該容量擴展部分中之該第二P型雜質區域的自一預定(或另一選擇係，所要)方向觀看之一剖面可形成為具有一預定(或另一選擇係，所要)寬度之圓圈。 該容量擴展部分中之該第二P型雜質區域與該第二N型雜質區域之一重複距離可係1 μm或更小。 複數個該等影像感測裝置可共用一浮動擴散部，且該讀出電極可安置在該浮動擴散部附近。 根據本發明技術之一實施例之影像感測裝置包含：一第一P型雜質區域；一第一N型雜質區域；及一容量擴展部分，其包含一第二P型雜質區域、一第二N型雜質區域及一PN接面表面，該第二P型雜質區域及該第二N型雜質區域形成該PN接面表面，該第一P型雜質區域、該第一N型雜質區域及該容量擴展部分自一半導體基板之一上表面依一深度方向安置。 [有利效應] 根據本發明技術之一實施例，可增加一飽和信號電荷量。 應注意，此處所闡述之效應未必係限制性的且可係本發明技術中所闡述之任一效應。

[相關申請案之相交參考] 本申請案主張於2015年11月5日提出申請之日本優先權專利申請案JP 2015-217858之權益，該日本優先權專利申請案之全部內容以引用方式併入本文中。 在下文中，將參考圖式闡述本發明技術之實施例。 將依以下次序闡述本發明技術之實施例。 1.影像感測裝置之結構(相關技術) 2.影像感測裝置之結構 3.PN接面容量擴展部分中之N+區域之形狀 4.飽和信號電荷量之改良 5.影像感測裝置之另一結構 6.共用像素 7.影像感測裝置之實例性使用 下文所闡述之本發明技術可適用於一影像感測裝置，舉例而言，一CCD影像感測器或一CMOS影像感測器。在此處，此一影像感測裝置將經闡述為一實例。藉由應用下文所闡述之本發明技術，其可增加係在影像感測裝置(光電轉換裝置(光電二極體))上累積之一信號電荷量之一最大值之一飽和信號電荷量(Qs)。 為了闡述應用了本發明技術從而提供該效應之影像感測裝置，將簡略地闡述相關技術中之一影像感測裝置以用於比較。 ＜影像感測裝置之結構(相關技術)＞ 圖1係展示一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。一影像感測裝置或像素10具有其中各別雜質區域(亦即，一P+區域21、一N+區域22、一N-區域23及一P+區域24)在一矽基板之一上表面處依一深度方向循序地形成且P+區域25形成於側表面處的一結構。 在圖1及以下說明中，「+」及「-」記號表示一雜質濃度高於或低於其他區域中之雜質濃度。 一旦光入射在具有此一結構之影像感測裝置10上，便產生一電子-電洞對，且在P型(或p型)區域及N型(或n型)區域之接面部分上累積一信號電荷(電子)。用於讀出所累積之電荷之一讀出電極31提供於圖1中所展示之影像感測裝置10中之P+區域21之一上表面處。 圖2展示具有圖1中所展示之結構之影像感測裝置10中之一深度與一電位之間的一關係。在圖2中，一水平軸線表示自影像感測裝置10之一上表面(P+區域21之一上表面)之一深度，且一垂直軸線表示一負電位。在圖2中，垂直軸線中之一值越大(負電位越低)，一電子之一電位越大，且一電洞之一電位越低。 在以下說明中，具有圖1中所展示之結構及圖2中所展示之一電位狀態之影像感測裝置10用作一參考。闡述與作為一參考之影像感測裝置10之一差異及電位之一改變。 圖3、圖5及圖7各自係展示相關技術中之一影像感測裝置之一實例之一視圖，該影像感測裝置具有用於相對於圖1中所展示之影像感測裝置10增加一飽和信號電荷量(Qs)之一結構。在以下說明中，具有圖1中所展示之影像感測裝置10之一類似組態之部分由相同參考編號表示，且因此將在下文中省略其詳細說明。 圖3中所展示之一影像感測裝置或像素50具有如下之一結構：圖1中所展示之影像感測裝置10之一N+區域22經放大(更深)。影像感測裝置50之一N+區域61經提供為比影像感測裝置10之N+區域22 (圖1)深。 圖4係展示具有圖3中所展示之結構之影像感測裝置50之一深度與一電位之間的一關係之一圖式。在圖4中，一點線表示圖2中由一實線展示之影像感測裝置10之電位狀態，且一實線表示影像感測裝置50之一電位狀態。 如在影像感測裝置50中，當N+區域61為深時，塊體之一深部分中之一電位經加深以添加容量。如圖4中所展示，當添加容量時，可依深度方向維持負電位為低之一狀態(一峰值狀態)，藉此增加飽和信號電荷量(Qs)。 然而，在此情形中，由於一影像感測器中之一電場可係短的或可產生一障壁，且因此當接通一讀出閘極(ON)時可不讀出所有信號。 圖5係展示一影像感測裝置之另一組態之一視圖。圖5中所展示之一影像感測裝置或像素100具有如下之一結構：圖1中所展示之影像感測裝置10之N+區域22具有一高雜質濃度。影像感測裝置100之一N++區域101具有高於影像感測裝置10之N+區域22 (圖1)之一雜質濃度。 圖6係展示具有圖5中所展示之結構之影像感測裝置100之一深度與一電位之間的一關係之一圖式。在圖5中，一點線表示圖2中由一實線展示之影像感測裝置10之電位狀態，且一實線表示影像感測裝置100之一電位狀態。 如在影像感測裝置100中，當與P+區域21接合之N++區域101具有高雜質濃度時，影像感測器之表面可更深，且一容量可添加至該表面。如圖6中所展示，當添加容量時，為處於一峰值之負電位可更高之一狀態，藉此增加飽和信號電荷量(Qs)。 然而，一讀出電壓應更高，藉此產生一讀出失敗或使一白點降級。 圖7係展示另一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。圖7中所展示之一影像感測裝置或像素150具有其中作為一參考之圖1中所展示之影像感測裝置10之P+區域21為薄(淺)且N+區域22為厚(深)的一結構。影像感測裝置150之一P+區域151比影像感測裝置10之P+區域21 (圖1)薄(淺)，且影像感測裝置150之一N+區域152比影像感測裝置10之N+區域22 (圖1)厚(深)。 圖8係展示具有圖7中所展示之結構之影像感測裝置150之一深度與一電位之間的一關係之一圖式。在圖8中，一點線表示圖2中由一實線展示之影像感測裝置10之電位狀態，且一實線表示影像感測裝置150之一電位狀態。 如在影像感測裝置150中，當N+區域152在矽基板之一表面側處經放大時，一電位峰值起點處之一深度可更淺，如圖8中所展示，藉此增加飽和信號電荷量(Qs)。 然而，類似於圖5中所展示之影像感測裝置100，增加一表面電場，藉此使一白點降級。 根據至少一項實例性實施例之一影像感測裝置具有使得可增加飽和信號電荷量(Qs)、不使白點降級且不產生讀出失敗之一結構。 ＜影像感測裝置之組態＞ 圖9係展示應用了本發明技術之一影像感測裝置之一實施例之一組態之一視圖。 在圖9中所展示之一影像感測裝置或像素300中，具有圖1中所展示之影像感測裝置10之一類似組態之部分由相同參考編號表示，且因此將在下文中省略其詳細說明。圖9中所展示之影像感測裝置300與圖1中所展示之影像感測裝置10之不同之處在於：N-區域23由一N-區域301、N+區域302-1、302-2及302-3 (共同稱為302)以及P+區域303-1及303-2 (共同稱為303)組態，但在其他方面類似。 在影像感測裝置300中，安置為具有一高濃度之N+區域22之一下部層的具有一低濃度之N-區域301係淺的，包含N+區域302及P+區域303之一層形成於N-區域301與具有一高濃度之P+區域24之間。在此處，包含N+區域302及P+區域之層經闡述為一PN接面容量擴展部分310。PN接面容量擴展部分310經安置以放大影像感測裝置300之一信號電荷累積部分，且因此在此處經闡述為容量擴展部分。 在圖9中所展示之實例中，PN接面容量擴展部分310包含一N+區域302-1、一N+區域302-2、一N+區域302-3、一P+區域303-1及一P+區域303-2，一P+區域303-1形成於N+區域302-1與N+區域302-2之間，一P+區域303-2形成於N+區域302-2與N+區域302-3之間。 以此方式，PN接面容量擴展部分310具有N+區域302 (N型雜質區域)與P+區域303 (P型雜質區域)交替地配置之一結構。 舉例而言，PN接面容量擴展部分310之一節距(亦即，N+區域302與P+區域303之一重複距離)可係較佳地1.0 μm或更小。舉例而言，N+區域302-1與P+區域303-1之一組合寬度係1.0 μm或更小。當節距減小至微小時，其中所注入之N型雜質之一濃度增加，藉此進一步增加飽和信號電荷量(Qs)。 如稍後所闡述，PN接面容量擴展部分310之節距可係均勻的，如在圖9中所展示之影像感測裝置300中，但在其他實施例中可係不均勻的。在此處，在一項實施例中，舉例而言，N+區域302與P+區域303之重複距離係1.0 μm或更小。然而，該說明不限制本發明技術之一應用範疇範圍。本發明技術可適用於其他距離。舉例而言，甚至在距離係1.0 μm或更多時，本發明技術係可適用的。 當N+區域22及N-區域301被認為係依一垂直方向安置之層時，PN接面容量擴展部分310之N+區域302及P+區域303依一垂直方向安置。PN接面容量擴展部分310具有N+區域302及P+區域303依一垂直方向交替地層壓(或配置)且依不同於其他層之一方向層壓的一組態。應理解，圖9中所圖解說明之雜質區域(例如，區域22、301、302、303等)不限於所展示之相對雜質濃度及組態，而是圖解說明影像感測裝置300之實例性材料。因此，貫穿本說明，N+區域22、302及/或N-區域301可稱為一第一材料或N型區域，而P+區域21、25及/或P-區域303可稱為一第二材料或P型區域。此外，應理解，實例性實施例不限於第一材料係N型且第二材料係P型。舉例而言，該第一材料可係一導電材料而該第二材料可係具有小於該第一材料之一電導率之一絕緣材料。 而且，PN接面容量擴展部分310具有如圖10中所展示之一電位梯度。圖10係展示類似於圖9之影像感測裝置或像素300之一視圖，且藉由箭頭在影像感測裝置300中展示一電荷之一流動。 如由箭頭所展示，提供電位梯度使得在N+區域302-1處產生之一電荷、在N+區域302-2處產生之一電荷及在N+區域302-3處產生之一電荷移動至讀出電極31附近。換言之，電位梯度提供於PN接面容量擴展部分310與用於讀出電荷之讀出電極31之間。 圖11A至圖11C係圖9中所展示之影像感測裝置(或一成像裝置中之像素) 300之俯視圖。圖11A係類似於圖9中所展示之影像感測裝置300的影像感測裝置300之一剖面圖。在圖11A中所展示之影像感測裝置300中，PN接面容量擴展部分310類似於圖9中所展示之影像感測裝置300之PN接面容量擴展部分310，一N型雜質區域320包含N+區域22及N-區域301，且一P型雜質區域330係P+區域21。 如圖11A中所展示，在影像感測裝置300中，P型雜質區域330、N型雜質區域320及PN接面容量擴展部分310自其中提供讀出電極31之側層壓。 P型雜質區域330及N型雜質區域320係依一水平方向層壓之層。PN接面容量擴展部分310在不同於P型雜質區域330之層及N型雜質區域320之層之一方向上，且N+區域302及P+區域303係依圖11A中之一垂直方向層壓之層。 以此方式，PN接面容量擴展部分310可係依不同於其他層之一方向層壓之一層。該不同方向可係與其他層垂直交叉之一方向，或可係以一預定(或另一選擇係，所要)角度交叉之一方向(傾斜方向)。 圖11B係沿著A-A'切割之圖11A中所展示之影像感測裝置300之一剖面圖。圖11C係沿著B-B'切割之圖11A中所展示之影像感測裝置300之一剖面圖。亦即，圖11B係N型雜質區域320之一剖面圖，且圖11C係PN接面容量擴展部分310之一剖面圖。 如圖11B中所展示，在N型雜質區域320之剖面圖中，N型雜質均勻地擴散。在圖11B中，亦展示讀出電極31以用於參考。讀出電極31經安置以覆蓋N型雜質區域320之一部分。應理解，圖11B及圖11C係圖11A之側向剖面。舉例而言，圖11C係圖11A之一第一側向剖面且圖11B係圖11A之一第二側向剖面。然而，術語第一及第二係為了方便而使用且不限制實例性實施例。應進一步理解，影像感測裝置300可對應於安置於一成像裝置(未標示)之一基板中之一像素陣列中之一像素。如圖9及圖11A中所展示，該像素包含安置在基板中之一第一材料(例如，N型雜質區域22、301、302及320)及安置在基板中之一第二材料(例如，P型雜質區域302及330)。進一步地，如圖11A中所展示，第一材料之一第一區域(例如，PN接面容量擴展部分310中之N型雜質區域之最左邊分支)、第一材料之一第二區域(例如，PN接面容量擴展部分310中之N型雜質區域之緊毗鄰於最左邊分支之分支)及第二材料之一第三區域(例如，形成至少一個接面(例如，一PN接面)。進一步地，如圖11C中所展示，基板之第一側向剖面與至少一個接面相交(亦即，與區域302及303相交)。基板之一第二側向剖面(例如，圖11B)與第一材料之至少一個第四區域(例如，N型雜質區域320)相交。如圖11B及圖11C中所展示，與第一材料之第一區域及第一材料之第二區域在圖11C中之第一側向剖面中所佔據相比較，第一材料之至少一個第四區域(例如，圖11B中之N型雜質區域320)佔據圖11B中之第二側向剖面中之一不同量(例如，較大量)之表面積。亦即，與圖11C中之N型雜質區域(圖解說明為N+區域302)相比較，圖11B中之N型雜質區域320佔據一不同量(例如，一較大量)之表面積。應進一步理解，第一側向剖面(例如，圖11C)係比第二側向剖面(例如，圖11B)在更靠近於影像感測裝置300 (或第一像素)之一光入射側處截取。如圖11A至圖11C中所圖解說明，該第一材料係一N型材料且該第二材料係一P型材料。然而，實例性實施例不限於此。根據至少一項其他實施例，該第一材料係一導電材料(例如，N型材料)且該第二材料係一絕緣材料(舉例而言，參見圖34)。自圖11A至圖11C應瞭解，第一材料(例如，N型材料)自讀出電極31之視角看起來像一單個區域(參見圖11B)，且自影像感測裝置300之一光入射側之視角看起來像多個區域或多個接面(參見圖11C)。此增加飽和信號電荷量同時允許讀出電極31安置在各種位置處(參見圖12)。 在應用了本發明技術之影像感測裝置300中，讀出電極31之一位置不受限制，且可安置在圖12中所展示之各種位置處。參考圖12，一讀出電極31-1可類似於圖11B提供在N型雜質區域320處在圖12中之一右側中。另一選擇係，一讀出電極31-2可提供在N型雜質區域320處在圖12中之一下部側中，如圖12中所展示。 如所展示之讀出電極(亦即，讀出電極31-1或讀出電極31-2)不僅在位置上而且在大小上具有高自由度。本發明技術可應用於具有任一大小之讀出電極。另外，如圖12中所展示，一讀出電極31-3可提供在N型雜質區域320之一隅角處。此外，如圖12中所展示，一讀出電極31-4可提供在N型雜質區域320之一中心處。 讀出電極31安置在讀出電極31-1至31-4之任一位置處。注意，讀出電極31可安置在除圖12中所展示之位置以外之一位置處。 根據本發明技術，用於增加飽和信號電荷量(Qs)之結構未安置在基板之表面附近(如在參考圖3至圖8所闡述之影像感測裝置中)，而是安置在基板之背側處。安置在基板之表面處之讀出電極31可不具限制地處於一合意位置，如上文所闡述。亦即，由於PN接面容量擴展部分310不對其產生影響，因此讀出電極31不具有限制。 圖11C係PN接面容量擴展部分310之一剖面圖。在PN接面容量擴展部分310之剖面中，N+區域302及P+區域303交替地安置。在圖11C中所展示之實施例中，PN接面容量擴展部分310之N+區域302安置在一晶格中且且分散為16個正方形。 一個正方形可具有任一大小，且合意地為(舉例而言) 1.0 μm或更小(在該正方形中毗鄰之N型區域及P型區域之一組合大小係1.0 μm或更小)，如上文所闡述。儘管形狀在此處係正方形，但除正方形以外之一四邊方形、一矩形、一菱形、一梯形或諸如一圓圈及一卵形之任一形狀可為可能的。 ＜PN接面容量擴展部分中之N+區域之形狀＞ 在此處，參考圖13至圖26，將進一步闡述PN接面容量擴展部分310中之N+區域302之形狀。圖13至圖26各自展示類似於圖11C之PN接面容量擴展部分310之一剖面圖。而且，圖13至圖26各自展示讀出電極31以用於闡釋。 PN接面容量擴展部分310中之N+區域302之形狀經闡述為一實例。若PN接面容量擴展部分310中之P+區域303之形狀經闡述為一實例，則其基本上係類似的。在此處，N+區域302經闡述為一實例。 圖13中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302安置在與圖11C中所展示之N+區域302相同之一晶格中，但分散為28個正方形，其中一個正方形係小的。另外，各別N+區域302經形成使得隅角與其接觸。以此方式，PN接面容量擴展部分310中之N+區域302之形狀可在晶格中，且一個晶格可形成為小的。如圖13中所展示，第一材料(例如，N+區域302)及第二材料(例如，區域303)呈一棋盤狀圖案。舉例而言，其中第一材料(例如，區域302)在第二材料中形成n行與m列之一柵格。 圖14中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302安置在與圖11C中所展示之N+區域302相同之一晶格中，但分散為4個正方形，其中一個正方形係大的。以此方式，PN接面容量擴展部分310中之N+區域302之形狀可在晶格中，且一個晶格可形成為大的。 如上文所闡述，當在PN接面容量擴展部分310之節距較佳地係1.0 μm或更小之條件下應用圖14中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302時，N+區域302可提供於只要一個像素係小的即滿足該條件之一狀態中。亦即，可取決於一個像素之大小而設定PN接面容量擴展部分310中之N+區域302之大小。 圖15中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302安置在與圖11C中所展示之N+區域302相同之一晶格中，但安置在讀出電極31處之N+區域302大於在其他區域處之N+區域302。以此方式，PN接面容量擴展部分310中之各別N+區域302之形狀及大小可係不相同的。 圖16中所展示之PN接面容量擴展部分310之P+區域303離散地形成於一晶格中且N+區域302填充P+區域303之間的空間。N+區域302將P+區域303排除在外而係連接的。亦即，第二材料(例如，區域303)在第一材料(例如，區域302)中形成n行與m列之一柵格。如圖16中所展示，N+區域302不形成為圖15中所展示之彼等N+區域，亦即，N+區域302不具連接地形成為分開的。 圖17中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302類似於圖16中所展示之N+區域302，但安置在讀出電極31處之N+區域302大於在其他區域處之N+區域302，且不在讀出電極31處提供P+區域303。 圖18中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302形成為矩形，使得矩形之長側與讀出電極31平行。 圖19中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302類似於圖18中所展示之N+區域302而形成為矩形，但關於方向不同於彼等圖18中所展示之N+區域302。圖19中所展示之N+區域302形成為矩形使得矩形之長側正交於讀出電極31。 圖20中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302類似於圖19中所展示之N+區域302而形成為矩形，但關於大小不同於彼等圖19中所展示之N+區域302。圖20中所展示之N+區域302形成為矩形，使得矩形之長側正交於讀出電極31。在N+區域302之間提供P+區域303。 如圖18至圖20中所展示，N+區域302之形狀可係矩形，且矩形之長側可與讀出電極31平行或正交。亦即，第一材料(例如，N+區域302)及第二材料(例如，P+區域303)在第一側向剖面中具有線性形狀。 圖21中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302填充將P+區域303排除在外之區域，每一N+區域302在PN接面容量擴展部分310內以一預定(或另一選擇係，所要)寬度按一傾斜方向提供於一直線中。 圖22中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302填充將P+區域303排除在外之區域，每一N+區域302在PN接面容量擴展部分310內以一預定(或另一選擇係，所要)寬度提供於一彎曲形狀中(部分地在一直線中)。 將P+區域303排除在外而進一步提供圖23中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302，每一N+區域302以來自圖22中所展示之N+區域302之一預定(或另一選擇係，所要)寬度按傾斜及水平方向提供於一直線中。 圖24中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302填充將P+區域303排除在外之區域，每一N+區域302在PN接面容量擴展部分310內以一預定(或另一選擇係，所要)寬度提供於一波浪形狀(彎曲形狀)中。 圖25中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302填充將P+區域303排除在外之區域，每一N+區域302在PN接面容量擴展部分310內以一預定(或另一選擇係，所要)寬度提供於一圓圈中。 圖26中所展示之PN接面容量擴展部分310之N+區域302填充將P+區域303排除在外之區域，每一N+區域302在PN接面容量擴展部分310內以一預定(或另一選擇係，所要)寬度提供於一螺旋形形狀中。 如上文，PN接面容量擴展部分310中之N+區域302之形狀(PN接面容量擴展部分310中之P+區域303之形狀)可係各種形狀，包含一晶格、一長塊及一曲線。而且，其可係線對稱、點對稱或不對稱。 注意，圖11C、圖13至圖26中所展示之形狀係說明性、非限制性的，且可係本發明技術可適用於其之其他形狀。 然而，形狀可較佳地滿足如下文所闡述之條件。如上文所闡述，PN接面容量擴展部分310之節距係1.0 μm或更小。另外，在PN接面容量擴展部分310內，N+區域302與P+區域303之一比率係相等的(1:1)或N+區域302之數目可稍微大於P+區域303之數目。 在以下說明中，圖11C中所展示之PN接面容量擴展部分310之結構將經闡述為一實例。 ＜飽和信號電荷量之改良＞ 如上文所闡述，在影像感測裝置300中，P型雜質區域330、N型雜質區域320及PN接面容量擴展部分310係層壓的，藉此改良飽和信號電荷量。在此處，將進一步闡述飽和信號電荷量之改良。 圖27A至圖27C再次展示圖1中所展示之影像感測裝置或像素10之組態作為一參考(經展示以用於與應用了本發明技術之影像感測裝置或像素300進行比較之影像感測裝置)。為了與圖11A至圖11C中所展示之影像感測裝置300進行比較，圖27A展示影像感測裝置10之一側之一剖面圖，圖27B展示沿著A-A'切割之圖27A中所展示之影像感測裝置10之一剖面圖，且圖27C展示沿著B-B'切割之圖27A中所展示之影像感測裝置10之一剖面圖。為了參考，亦在圖27B中展示讀出電極31。 圖27A係類似於圖1中所展示之影像感測裝置10之影像感測裝置10之一剖面圖。在圖27A中所展示之影像感測裝置10中，圖1中所展示之影像感測裝置10之P+區域21經闡述為一P型雜質區域410，且N+區域22及N-區域23共同經闡述為N型雜質區域420。 由於影像感測裝置10不具有對應於PN接面容量擴展部分310之區域，因此P型雜質區域410及N型雜質區域420係層壓的，如圖27A中所展示。 圖27B係沿著A-A'切割之圖27A中所展示之影像感測裝置10之一剖面圖，且圖27C係沿著B-B'切割之一剖面圖。關於影像感測裝置10，圖27B及圖27C係在N型雜質區域420中之不同位置處切割之剖面圖。 亦即，如圖27B及圖27C中所展示，N型雜質在N型雜質區域420中之剖面中均勻地擴散。因此，N型雜質區域420在圖27B及圖27C中所展示之兩個剖面中佔據一相同量之表面積。 將參考圖28A至圖28C及圖29闡述影像感測裝置10之大小與飽和信號電荷量之間的一關係。 圖28A至圖28C係沿著圖27B或圖27C中之A-A'或B-B'切割之影像感測裝置10之俯視圖。圖28A至圖28C在一4 μm × 4 μm中包含1個像素、4個像素及16個像素，且每一像素具有圖1中所展示之影像感測裝置10之組態(圖27A至圖27C)。 由於圖28A中所展示之影像感測裝置10在4 μm × 4 μm內包含1個像素，因此1個像素具有4 μm × 4 μm之一大小。在下文中，具有4 μm × 4 μm之一大小之影像感測裝置10在一狀態「A」中。 由於圖28B中所展示之影像感測裝置10在4 μm × 4 μm內包含4個像素，因此1個像素具有2 μm × 2 μm之一大小。在下文中，具有2 μm × 2 μm之一大小之影像感測裝置10在一狀態「B」中。由於圖28C中所展示之影像感測裝置10在4 μm × 4 μm內包含16個像素，因此1個像素具有1 μm × 1 μm之一大小。在下文中，具有1 μm × 1 μm之一大小之影像感測裝置10在一狀態「C」中。 圖29係展示當在狀態「A」、狀態「B」及狀態「C」中之影像感測裝置10中實現相同電位時一飽和改變之一圖表。在圖29中所展示之圖表中，一水平軸線表示一最小單位單元大小(1個像素之大小)且一垂直軸線表示每單位面積之飽和信號電荷量。在圖29中所展示之圖表中，在狀態「A」、狀態「B」及狀態「C」中之每單位面積之飽和信號電荷量由點(帶圓圈A、B及C附加在圖中)展示。 當在影像感測裝置10之狀態「A」中之每單位面積之飽和信號電荷量與在影像感測裝置10之狀態「B」中之每單位面積之飽和信號電荷量進行比較時，狀態「A」中之每單位面積之飽和信號電荷量大於狀態「B」中之每單位面積之飽和信號電荷量。當在影像感測裝置10之狀態「A」中之每單位面積之飽和信號電荷量與在影像感測裝置10之狀態「C」中之每單位面積之飽和信號電荷量進行比較時，狀態「A」中之每單位面積之飽和信號電荷量大於狀態「C」中之每單位面積之飽和信號電荷量。當在影像感測裝置10之狀態「B」中之每單位面積之飽和信號電荷量與在影像感測裝置10之狀態「C」中之每單位面積之飽和信號電荷量進行比較時，狀態「B」中之每單位面積之飽和信號電荷量大於狀態「C」中之每單位面積之飽和信號電荷量。 自狀態「A」至狀態「B」之改變係：像素大小變小，且增加了PN接面容量。連同此改變一起，P型雜質區域之面積增加，且N型雜質區域之面積相對減小。效應係可減小每單位面積之飽和信號電荷量。自狀態「B」至狀態「C」之改變係：像素大小變得更小。連同此改變一起，N型雜質區域之面積減小，且N接面容量增加。效應係可增加每單位面積之飽和信號電荷量。 自以上關係應理解，隨著像素大小變得微小，每單位面積之飽和信號電荷量可趨於增加。若像素大小處於一適合大小而並非微小的，則每單位面積之飽和信號電荷量可不增加。 具體而言，當像素大小係1.0 μm或更小時，每單位面積之飽和信號電荷量可增加。如上文所闡述，作為一實例，應用了本發明技術之影像感測裝置300之PN接面容量擴展部分310之節距係1.0 μm或更小。 當應用了本發明技術之影像感測裝置300之大小係4 μm × 4 μm時，將在圖30A及圖30B中展示組態。圖30A類似於圖11B，且係沿著A-A'切割圖11A中所展示之影像感測裝置300之一剖面圖。圖30B展示沿著B-B'切割之圖11A中所展示之影像感測裝置300之一剖面圖。為了參考，圖30A中亦展示讀出電極31。 圖30A中所展示之影像感測裝置300係N型雜質區域320之一剖面(例如，側向剖面)，且在4 μm × 4 μm內包含1個像素N型雜質區域320。具有4 μm × 4 μm之大小之N型雜質區域320在一狀態「D」中。 圖30B中所展示之影像感測裝置300係PN接面容量擴展部分310之一剖面(例如，側向剖面)，且在4 μm × 4 μm內包含1 μm × 1 μm (準確地，1 μm × 1 μm或更小) 16個N+區域302。在4 μm × 4 μm內形成1 μm × 1 μm 16個N+區域302之狀態處於一狀態「E」中。 影像感測裝置300具有在一讀出電極31側處於狀態「D」中之N型雜質區域320及遠離讀出電極31 (在一深基板處)處於狀態「E」中之PN接面容量擴展部分310。具體而言，影像感測裝置100具有不同狀態「D」及「E」在1個像素中之一組態。 狀態「D」(圖30A)與圖28A中之狀態「A」相同，且狀態「E」(圖30B)與圖28C中之狀態「C」相同。影像感測裝置300具有等效於在讀出電極31附近之1個像素之一組態(例如，在圖30A中)，及等效於遠離讀出電極31之多個微小像素之一組態(例如，在圖30B中)。 圖31係展示當在處於狀態「A」、狀態「B」及狀態「C」中之影像感測裝置10中實現相同電位時一飽和改變之一圖表，影像感測裝置300之每單位面積之飽和信號電荷量添加至該圖表。 影像感測裝置300包含處於圖30A中之狀態「D」中之一像素，且用作具有4 μm × 4 μm之一大小之1個像素。圖31展示在狀態「D」中每單位面積之飽和信號電荷量。 參考圖31，影像感測裝置300具有類似於處於狀態「A」中之影像感測裝置10之大小之大小，但每單位面積之飽和信號電荷量類似於處於狀態「C」中之影像感測裝置10之每單位面積之飽和信號電荷量，如由狀態「D」所展示。因此，根據影像感測裝置300，與圖28A及圖28B中未應用本發明技術之具有相同大小之影像感測裝置相比較，飽和信號電荷量可顯著地增加(例如，自狀態「A」至狀態「D」)。 ＜影像感測裝置之另一結構＞ 將闡述影像感測裝置之另一結構。 圖32係展示應用了本發明技術之另一影像感測裝置之一組態之一視圖。圖32中所展示之一影像感測裝置或像素500之一基本組態類似於圖9中所展示之影像感測裝置300之基本組態，但不同之處在於：不提供N+區域22，且N型雜質區域僅由一N-區域501組態。在影像感測裝置500中，在讀出電極31側之N型雜質之濃度為低。而且，在影像感測裝置500中，PN接面容量擴展部分310安置為比N-區域501深。 以此方式，當在讀出電極31側之N型雜質之濃度為低時，電位可係淺的。圖33係展示具有圖32中所展示之結構之影像感測裝置500之一深度與一電位之間的一關係之一圖式。在圖33中，一點線表示圖2中由一實線展示之影像感測裝置10之電位狀態，且一實線表示影像感測裝置500之一電位狀態。 當在讀出電極31側之N型雜質之濃度在影像感測裝置500中為低時，一電位峰值起點處之一深度可係淺的，如圖33中所展示。 另外，由於影像感測裝置500具有PN接面容量擴展部分310，因此可類似於影像感測裝置300而增加飽和信號電荷量。 PN接面容量擴展部分310安置在遠離讀出電極31之一基板側，藉此改良飽和信號電荷量。舉例而言，當獲取與相關技術中之飽和信號電荷量相同之飽和信號電荷量(亦即，由圖1中所展示之影像感測裝置10提供之飽和信號電荷量)係足夠時，如在圖32中所展示之影像感測裝置500中，使電位在基板之表面側係淺的，藉此緩解一表面電場且改良一白點。 藉由使電位變淺，可改良讀出電極31之一讀出能力，且可準確地讀出所產生之電荷。此外，藉由使電位變淺，可減小一讀出電壓，藉此減小一電力消耗。 圖34係展示應用了本發明技術之再一影像感測裝置之一組態之一視圖。圖34中所展示之一影像感測裝置600之一組態與圖9中所展示之影像感測裝置300之組態相同，但就PN接面容量擴展部分310 (圖9)之一材料而言係不同的。 圖34中所展示之影像感測裝置600之一PN接面容量擴展部分610包含N+區域302及P+等效區域601。P+等效區域601係等效於圖9中所展示之影像感測裝置300中之PN接面容量擴展部分310之P+區域303之區域。除雜質以外，P+等效區域601亦填充有用作一絕緣膜(例如，氧化膜)之一材料。 填充P+等效區域601之材料可係當影像感測裝置或像素600由一矽基板組態時可藉由功函數用電洞填充與矽之一介面之任一材料。 藉由以下操作形成P+等效區域601：在生產影像感測裝置600時使用諸如蝕刻之一技術形成凹槽，且以作為一絕緣膜(例如，氧化膜)之一材料填充該等凹槽。 當使用諸如蝕刻之一技術形成P+等效區域601時，形成P+區域24，將P+區域24開槽至N-區域301以形成凹槽，且用用於形成P+等效區域601之材料填充該等凹槽。當因此形成P+等效區域601時，如圖34中所展示，亦在P+區域24中形成P+等效區域601。 ＜共用像素＞ 在上文所闡述之實施例中，圖解說明且闡述一個影像感測裝置。舉例而言，影像感測裝置或像素300以一個二維m×n陣列安置在一像素陣列單元上。當安置複數個影像感測裝置300時，複數個像素(例如，2個像素或4個像素)可共用一浮動擴散部(FD) (或電荷累積區域)。在應用了本發明技術之影像感測裝置中，一多像素共用技術係可適用的。 圖35A及圖35B展示影像感測裝置，每一影像感測裝置包含依一水平方向安置在一像素陣列單元上之4個像素。圖35A展示圖9中所展示之影像感測裝置300 (圖11A)依一水平方向各自包含4個像素。在影像感測裝置300-1至300-4中之每一者上，讀出電極31-1至31-4安置在基板之表面側，且PN接面容量擴展部分310-1及310-4安置在基板之深側。 圖35B展示圖34中所展示之影像感測裝置600依一水平方向各自包含4個像素。在影像感測裝置600-1至600-4中之每一者上，讀出電極31-1至31-4安置在基板之表面側，且PN接面容量擴展部分610-1及610-4安置在基板之深側。 在圖35A及圖35B中所展示之影像感測裝置300及影像感測裝置600中(在下文中，藉由圖解說明影像感測裝置300而繼續該說明)，毗鄰影像感測裝置300之讀出電極31安置為毗鄰的。 舉例而言，毗鄰之影像感測裝置300-1及影像感測裝置300-2之讀出電極31-1及讀出電極31-2安置為毗鄰的。類似地，毗鄰之影像感測裝置300-3及影像感測裝置300-4之讀出電極31-3及讀出電極31-4安置為毗鄰的。 安置為毗鄰之影像感測裝置300-1及影像感測裝置300-2共用一個浮動擴散部(FD) 701-1。類似地，安置為毗鄰之影像感測裝置300-3及影像感測裝置300-4共用一個浮動擴散部(FD) 701-2。 浮動擴散部701-1安置在讀出電極31-1與讀出電極31-2之間。浮動擴散部701-1安置在一P型雜質區域330-1及一P型雜質區域330-2上方。在圖35A中，P型雜質區域330-1與P型雜質區域330-2之間存在一線以使一界線明晰。添加該線以用於說明，N型雜質區域330-1與P型雜質區域330-2之間不存在此一線。 類似地，一浮動擴散部701-2安置在讀出電極31-3與讀出電極31-4之間。浮動擴散部701-2安置在一P型雜質區域330-3及一P型雜質區域330-4上方。鑒於圖35A及圖35B，可以說一第一像素(例如，影像感測裝置300-1)與一第二像素(例如，影像感測裝置300-2)彼此毗鄰且浮動擴散部(或電荷累積區域) 701-1在一第一電極(例如，讀出電極31-1)與一第二電極(例如，讀出電極31-2)之間。 圖36係圖35A中所展示之影像感測裝置300之一俯視圖，及PN接面容量擴展部分310之一部分之一剖面圖。為了說明，亦展示讀出電極31。圖36展示包含2×2 = 4個像素之影像感測裝置300。 影像感測裝置300-1 (PN接面容量擴展部分310-1)及影像感測裝置300-2 (PN接面容量擴展部分310-2)依一水平方向毗鄰，2個像素共用一個浮動擴散部(FD) (或電荷累積區域) 701-1。浮動擴散部701-1安置在影像感測裝置300-1之讀出電極31-1與影像感測裝置300-2之讀出電極31-2之間。 類似地，影像感測裝置300-11 (PN接面容量擴展部分310-11)及影像感測裝置300-12 (PN接面容量擴展部分310-12)依一水平方向毗鄰，且2個像素共用一個浮動擴散部701-11。浮動擴散部701-11安置在影像感測裝置300-11之讀出電極31-11與影像感測裝置300-12之讀出電極31-12之間。 以此方式，毗鄰之2個像素可共用一個浮動擴散部701。 4個像素可共用一個浮動擴散部701。圖37展示其中4個像素共用一個浮動擴散部701之影像感測裝置300。 圖37展示與圖36中一樣包含2×2個(4個)像素之影像感測裝置300。4個像素共用一個浮動擴散部701。如圖37中所展示，浮動擴散部701安置在4個像素之一中心處。 環繞浮動擴散部701，安置有影像感測裝置300-1 (PN接面容量擴展部分310-1)之讀出電極31-1、影像感測裝置300-2 (PN接面容量擴展部分310-2)之讀出電極31-2、影像感測裝置300-11 (PN接面容量擴展部分310-11)之讀出電極31-11及影像感測裝置300-12 (PN接面容量擴展部分310-12)之讀出電極31-12。 以此方式，毗鄰之4個像素可共用一個浮動擴散部701。換言之，一第一像素(例如，影像感測裝置310-1)、一第二像素(例如，影像感測裝置310-2)、一第三像素(例如，影像感測裝置310-11)及一第四像素(例如，影像感測裝置310-12)呈一2×2矩陣，且電荷累積區域701位於2×2矩陣之一中心部分處。進一步地，電荷累積區域701由一第一電極(例如，讀出電極31-1)、一第二電極(例如，讀出電極31-2)、一第三電極(例如，讀出電極31-11)及一第四電極(例如，讀出電極31-12)環繞。 根據本發明技術，如上文所闡述，讀出電極31關於位置具有高自由度。當2個像素或4個像素共用一個浮動擴散部701時，讀出電極31可安置在一適當位置處，如上文所闡述。 根據本發明技術，可改良影像感測裝置中之飽和信號電荷量，如上文所闡述。此外，甚至在其經組態使得改良飽和信號電荷量時，與相關技術裝置相比較，不增加影像感測裝置之大小。 ＜影像感測裝置之使用實例＞ 圖38係展示上文所闡述之影像感測裝置之實例性使用之一圖式。 可在各種情形中使用上文所闡述之影像感測裝置或設備，其中感測諸如可見射線、紅外射線、紫外射線及X射線(舉例而言)之光，如下文所闡述： 根據至少一項實施例之一成像設備可用於觀看且可包含一數位相機及/或具有一攝影機之一可攜式裝置。根據至少一項實施例之一成像設備可用於交通且可包含用於出於一自動停止之一安全駕駛或一駕駛員之狀態之識別之目的而使一車輛之一前面、一後面、周圍及內側成像的一裝在車上之感測器。根據至少一項實施例之一成像設備可用作用於監視一行駛車輛及一道路之一監視攝影機以及用於量測車輛之間的一距離之一測距感測器。根據至少一項實施例之一成像設備可出於藉由經成像之一使用者之手勢進行電器操作之目的而用於包含一TV、一冰箱及一空調之消費者電器中。根據至少一項實施例之一成像設備可藉由接收紅外射線而用於包含一內窺鏡及一血管攝影術之一衛生保健或醫療設備中。根據至少一項實施例之一成像設備可用於包含一安全監視攝影機及一個人鑑認攝影機之一安全設備中。根據至少一項實施例之一成像設備可用於包含一皮膚診斷設備及一頭皮顯微鏡之一美容設備。根據至少一項實施例之一成像設備可用於包含供在運動中使用之一運動攝影機及一穿戴式攝影機之一運動設備中。根據至少一項實施例之一成像設備可用於包含用於監視一農場與農作物狀態之一攝影機之一農業設備中。 圖39係展示一影像感測設備(相機設備) 1000之一組態實例作為應用了本發明技術之一電子裝置之一實例之一方塊圖。 如圖39中所展示，影像感測設備或成像設備1000包含具有一透鏡群組1001、一成像裝置中之一影像感測裝置1002、一相機信號處理單元DSP 1003、一圖框記憶體1004、一顯示器1005、一記錄單元1006、一操作單元1007及一電源1008之一光學系統。DSP 1003、圖框記憶體1004、顯示器1005、記錄單元1006、操作單元1007及電源1008經由一匯流排線1009相互連接。 透鏡群組1001自待成像之一物件捕獲一入射光(成像光)，且在影像感測裝置1002之一成像表面上成像。影像感測裝置1002將藉由透鏡群組1001在成像表面上成像之一定量之入射光轉換成每像素之一電信號以輸出一像素信號。 顯示器1005由諸如一液晶顯示器及一有機電致發光(EL)顯示器之一面板顯示器組態，且顯示視訊或藉由影像感測裝置1002成像之一靜止圖像。記錄單元1006將視訊或藉由影像感測裝置1002成像之靜止圖像記錄至諸如一記憶卡、一視訊磁帶及一DVD (數位通用磁碟)之一記錄媒體中。 操作單元1007在一使用者之操作下將一操作命令發給影像感測設備1000之各種功能。電源1008適當地提供將用各種電源供應器供應以用於DSP 1003、圖框記憶體1004、顯示器1005、記錄單元1006及操作單元1007之操作之一目標。 影像感測設備1000應用於一視訊攝影機、一數位靜態相機及用於諸如一智慧型電話及一可攜式電話之一行動裝置之一相機模組。在影像感測設備1000中，根據上文所闡述之實施例之影像感測裝置可用作影像感測裝置1002。以此方式，可改良影像感測設備1000之一影像品質。 在本說明書中，系統表示由複數個設備組態之一整體設備。 應注意，在此處所闡述之效應僅係說明性的且不受限制，且可提供其他效應。 本發明技術之實施例不限於上文所闡述之實施例，且可在不背離本發明技術之範疇之情況下做出變化及修改。 本發明技術可具有以下組態。 (1)一種影像感測裝置，其包含： 一第一P型雜質區域； 一第一N型雜質區域；及 一容量擴展部分，其包含一第二P型雜質區域、一第二N型雜質區域及一PN接面表面，該第二P型雜質區域及該第二N型雜質區域形成該PN接面表面， 該第一P型雜質區域、該第一N型雜質區域及該容量擴展部分自一半導體基板之一上表面依一深度方向安置。 (2)如以上(1)之影像感測裝置，其進一步包含： 一讀出電極，其讀出該第一P型雜質區域之一個表面上之一所累積電荷，該一個表面與該第一P型雜質區域之另一表面相對，該另一表面比該一個表面更靠近於該第二N型雜質區域，其中 該容量擴展部分與該讀出電極之間的距離大於該容量擴展部分與該第一N型雜質區域之間的距離。 (3)如以上(1)或(2)之影像感測裝置，其中 該容量擴展部分包含第二P型雜質區域及第二N型雜質區域，該等第二P型雜質區域及該等第二N型雜質區域交替地安置。 (4)如以上(1)至(3)中任一項之影像感測裝置，其中 該半導體基板由矽製成，且 該第二P型雜質區域由因一功函數差而具有電洞之填充與矽之一介面的一材料形成。 (5)如以上(1)至(4)中任一項之影像感測裝置，其中 該第一P型雜質區域及該第二P型雜質區域係依不同方向安置之層。 (6)如以上(1)至(5)中任一項之影像感測裝置，其中 該第一N型雜質區域及該第二N型雜質區域係依不同方向安置之層。 (7)如以上(1)至(6)中任一項之影像感測裝置，其中 該第一N型雜質區域由具有一高濃度之一N+區域及具有一低濃度之一N-區域組態。 (8)如以上(1)至(7)中任一項之影像感測裝置，其中 該第一N型雜質區域係具有一低濃度之該N-區域。 (9)如以上(2)之影像感測裝置，其中 一電位梯度自該容量擴展部分提供至用於讀出該電荷之該讀出電極。 (10)如以上(1)至(9)中任一項之影像感測裝置，其中 該容量擴展部分中之該第二N型雜質區域的自一預定方向觀看之一剖面形成為正方形。 (11)如以上(1)至(9)中任一項之影像感測裝置，其中 該容量擴展部分中之該第二P型雜質區域的自一預定方向觀看之一剖面形成為具有一預定寬度之曲線。 (12)如以上(1)至(9)中任一項之影像感測裝置，其中 該容量擴展部分中之該第二P型雜質區域的自一預定方向觀看之一剖面形成為具有一預定寬度之圓圈。 (13)如以上(1)至(12)中任一項之影像感測裝置，其中 該容量擴展部分包含第二P型雜質區域及第二N型雜質區域，該等第二P型雜質區域及該等第二N型雜質區域交替地安置，該第二P型雜質區域與該第二N型雜質區域之重複距離係1 μm或更小。 (14)如以上(1)至(13)中任一項之影像感測裝置，其中 複數個該等影像感測裝置共用一浮動擴散部，且 該讀出電極安置在該浮動擴散部附近。 (15)一種成像裝置包括安置在一基板中之一第一像素。該第一像素可包含安置在該基板中之一第一材料及安置在該基板中之一第二材料。該第一材料之一第一區域、該第一材料之一第二區域及該第二材料之一第三區域形成至少一個接面。該基板之一第一側向剖面與該至少一個接面相交，且該基板之一第二側向剖面與該第一材料之至少一個第四區域相交。 (16)如(15)之成像裝置，其中該第一材料之該至少一個第四區域在該第二側向剖面中佔據之一表面積量大於該第一材料之該第一區域及該第一材料之該第二區域在該第一側向剖面中佔據之表面積量。 (17)如(15)之成像裝置，其進一步包括： 一電極，其位於該基板上以讀出電荷。 (18)如(15)之成像裝置，其中該第一材料係一n型材料，且該第二材料係一p型材料。 (19)如(15)之成像裝置，其中該第一材料係一n型材料且該第二材料係一絕緣材料。 (20)如(15)之成像裝置，其中該第一側向剖面係比該第二側向剖面在更靠近於該第一像素之一光入射側處截取。 (21)如(15)之成像裝置，其中該第一材料及該第二材料在該第一側向剖面中形成一晶格結構。 (22)如(21)之成像裝置，其中該第一材料及該第二材料呈一棋盤狀圖案。 (23)如(21)之成像裝置，其中該第一材料在該第二材料中形成n行與m列之一柵格。 (24)如(21)之成像裝置，其中該第二材料在該第一材料中形成n行與m列之一柵格。 (25)如(15)之成像裝置，其中該第一材料及該第二材料在該第一側向剖面中具有線性形狀。 (26)如(15)之成像裝置，其進一步包括： 一電荷累積區域，其安置在該基板中。 (27)如(26)之成像裝置，其中該第一材料之該至少一個第四區域在該第二側向剖面中佔據之一表面積量大於該第一材料之該第一區域及該第一材料之該第二區域在該第一側向剖面中佔據之表面積量。 (28)如(26)之成像裝置，其進一步包括： 一第二像素， 其中該第一像素及該第二像素共用該電荷累積區域。 (29)如(28)之成像裝置，其進一步包括： 一第一電極，其位於該第一像素之該基板上；及 一第二電極，其位於該第二像素之基板上，其中該第一電極及該第二電極自該電荷累積區域讀出電荷。 (30)如(29)之成像裝置，其中該第一像素及該第二像素彼此毗鄰且該電荷累積區域位於該第一電極與該第二電極之間。 (31)如(26)之成像裝置，其進一步包括： 一第二像素、一第三像素及一第四像素， 其中該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第四像素共用該電荷累積區域。 (32)如(31)之成像裝置，其進一步包括： 一第一電極，其位於該第一像素之該基板上； 一第二電極，其位於該第二像素之一基板上； 一第三電極，其位於該第三像素之一基板上；及 一第四電極，其位於該第四像素之一基板上，其中該第一電極、該第二電極、該第三電極及該第四電極自該電荷累積區域讀出電荷。 (33)如(32)之成像裝置，其中該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第四像素呈一2×2矩陣，且該電荷累積區域位於該2×2矩陣之一中心部分處。 (34)如(33)之成像裝置，其中該電荷累積區域由該第一電極、該第二電極、該第三電極及該第四電極環繞。

10‧‧‧影像感測裝置/像素
21‧‧‧P+區域
22‧‧‧N+區域/區域/N型雜質區域
23‧‧‧N-區域
24‧‧‧P+區域
25‧‧‧P+區域
31‧‧‧讀出電極
31-1‧‧‧讀出電極/第一電極
31-2‧‧‧讀出電極/第二電極
31-3‧‧‧讀出電極
31-4‧‧‧讀出電極
31-11‧‧‧讀出電極/第三電極
31-12‧‧‧讀出電極/第四電極
50‧‧‧影像感測裝置/像素/成像裝置
61‧‧‧N+區域
100‧‧‧影像感測裝置/像素
101‧‧‧N++區域
150‧‧‧影像感測裝置/像素
151‧‧‧P+區域
152‧‧‧N+區域
300‧‧‧影像感測裝置/像素
300-1‧‧‧影像感測裝置/第一像素
300-2‧‧‧影像感測裝置/第二像素
300-3‧‧‧影像感測裝置
300-4‧‧‧影像感測裝置
301‧‧‧N-區域/區域/N型雜質區域
302‧‧‧N+區域/區域/N型雜質區域
302-1‧‧‧N+區域
302-2‧‧‧N+區域
302-3‧‧‧N+區域
303‧‧‧P+區域/區域
303-1‧‧‧P+區域
303-2‧‧‧P+區域
310‧‧‧PN接面容量擴展部分
310-1‧‧‧PN接面容量擴展部分/影像感測裝置
310-2‧‧‧PN接面容量擴展部分/影像感測裝置
310-3‧‧‧PN接面容量擴展部分
310-4‧‧‧PN接面容量擴展部分
310-11‧‧‧PN接面容量擴展部分/影像感測裝置
310-12‧‧‧PN接面容量擴展部分/影像感測裝置
320‧‧‧N型雜質區域
330‧‧‧P型雜質區域
330-1‧‧‧P型雜質區域
330-2‧‧‧P型雜質區域
330-3‧‧‧P型雜質區域
330-4‧‧‧P型雜質區域
410‧‧‧P型雜質區域
420‧‧‧N型雜質區域
500‧‧‧影像感測裝置/像素/成像裝置
501‧‧‧N-區域
600‧‧‧影像感測裝置/像素/成像裝置
600-1‧‧‧影像感測裝置
600-2‧‧‧影像感測裝置
600-3‧‧‧影像感測裝置
600-4‧‧‧影像感測裝置
601-1‧‧‧P+等效區域
601-2‧‧‧P+等效區域
610‧‧‧PN接面容量擴展部分
610-1‧‧‧PN接面容量擴展部分
610-2‧‧‧PN接面容量擴展部分
610-3‧‧‧PN接面容量擴展部分
610-4‧‧‧PN接面容量擴展部分
701-1‧‧‧浮動擴散部/電荷累積區域
701-2‧‧‧浮動擴散部
701-11‧‧‧浮動擴散部
1000‧‧‧影像感測設備/相機設備/成像設備
1001‧‧‧透鏡群組
1002‧‧‧影像感測裝置
1003‧‧‧相機信號處理單元
1004‧‧‧圖框記憶體
1005‧‧‧顯示器
1006‧‧‧記錄單元
1007‧‧‧操作單元
1008‧‧‧電源

[圖1] 圖1係展示一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。 [圖2] 圖2係展示一深度與一電位之間的一關係之一圖式。 [圖3] 圖3係展示一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。 [圖4] 圖4係展示一深度與一電位之間的一關係之一圖式。 [圖5] 圖5係展示一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。 [圖6] 圖6係展示一深度與一電位之間的一關係之一圖式。 [圖7] 圖7係展示一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。 [圖8] 圖8係展示一深度與一電位之間的一關係之一圖式。 [圖9] 圖9係展示應用了本發明技術之一影像感測裝置之一實施例之一組態之一視圖。 [圖10] 圖10係用於闡釋一電荷之一流動之一視圖。 [圖11A至圖11C] 圖11A至圖11C係一影像感測裝置之剖面圖。 [圖12] 圖12係用於闡釋一讀出電極之一配置之一視圖。 [圖13] 圖13係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖14] 圖14係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖15] 圖15係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖16] 圖16係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖17] 圖17係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖18] 圖18係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖19] 圖19係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖20] 圖20係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖21] 圖21係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖22] 圖22係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖23] 圖23係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖24] 圖24係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖25] 圖25係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖26] 圖26係展示一PN接面容量擴展部分中之一N+區域之一形狀之一實例之一視圖。 [圖27A至圖27C] 圖27A至圖27C係圖1中所展示之影像感測裝置之剖面圖。 [圖28A至圖28C] 圖28A至圖28C係用於闡釋1個像素之一大小之視圖。 [圖29] 圖29係用於闡釋一像素之一大小與一飽和信號電荷量之間的一關係之一圖式。 [圖30A及圖30B] 圖30A及圖30B係用於闡釋具有一PN接面容量擴展部分之一像素之一大小之視圖。 [圖31] 圖31係用於闡釋一像素之一大小與一飽和信號電荷量之間的一關係之一圖式。 [圖32] 圖32係展示另一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。 [圖33] 圖33係展示一深度與一電位之間的一關係之一圖式。 [圖34] 圖34係展示再一影像感測裝置之一組態之一實例之一視圖。 [圖35A及圖35B] 圖35A及圖35B係用於闡釋由像素共用之一結構之視圖。 [圖36] 圖36係用於闡釋由像素共用之一結構之一視圖。 [圖37] 圖37係用於闡釋由像素共用之一結構之一視圖。 [圖38] 圖38係展示影像感測裝置之一實例性使用之一圖式。 [圖39] 圖39係展示影像感測設備之一結構之一圖式。

21‧‧‧P+區域

22‧‧‧N+區域/區域/N型雜質區域

24‧‧‧P+區域

25‧‧‧P+區域

31‧‧‧讀出電極

300‧‧‧影像感測裝置/像素

301‧‧‧N-區域/區域/N型雜質區域

302-1‧‧‧N+區域

302-2‧‧‧N+區域

302-3‧‧‧N+區域

303-1‧‧‧P+區域

303-2‧‧‧P+區域

310‧‧‧PN接面容量擴展部分

Claims (20)

1. 一種成像裝置，其包括： 一第一像素，其安置在一基板中，該第一像素包含， 一第一材料，其安置在該基板中，及 一第二材料，其安置在該基板中， 其中該第一材料之一第一區域、該第一材料之一第二區域及該第二材料之一第三區域形成至少一個接面， 其中該基板之一第一側向剖面與該至少一個接面相交，且 其中該基板之一第二側向剖面與該第一材料之至少一個第四區域相交。
2. 如請求項1之成像裝置，其中該第一材料之該至少一個第四區域在該第二側向剖面中佔據之一表面積量大於該第一材料之該第一區域及該第一材料之該第二區域在該第一側向剖面中佔據之表面積量。
3. 如請求項1之成像裝置，其進一步包括： 一電極，其位於該基板上以讀出電荷。
4. 如請求項1之成像裝置，其中該第一材料係一n型材料，且該第二材料係一p型材料。
5. 如請求項1之成像裝置，其中該第一材料係一n型材料且該第二材料係一絕緣材料。
6. 如請求項1之成像裝置，其中該第一側向剖面係比該第二側向剖面在更靠近於該第一像素之一光入射側處截取。
7. 如請求項1之成像裝置，其中該第一材料及該第二材料在該第一側向剖面中形成一晶格結構。
8. 如請求項7之成像裝置，其中該第一材料及該第二材料呈一棋盤狀圖案。
9. 如請求項7之成像裝置，其中該第一材料在該第二材料中形成n行與m列之一柵格。
10. 如請求項7之成像裝置，其中該第二材料在該第一材料中形成n行與m列之一柵格。
11. 如請求項1之成像裝置，其中該第一材料及該第二材料在該第一側向剖面中具有線性形狀。
12. 如請求項1之成像裝置，其進一步包括： 一電荷累積區域，其安置在該基板中。
13. 如請求項12之成像裝置，其中該第一材料之該至少一個第四區域在該第二側向剖面中佔據之一表面積量大於該第一材料之該第一區域及該第一材料之該第二區域在該第一側向剖面中佔據之表面積量。
14. 如請求項12之成像裝置，其進一步包括： 一第二像素， 其中該第一像素及該第二像素共用該電荷累積區域。
15. 如請求項14之成像裝置，其進一步包括： 一第一電極，其位於該第一像素之該基板上；及 一第二電極，其位於該第二像素之基板上，其中該第一電極及該第二電極自該電荷累積區域讀出電荷。
16. 如請求項15之成像裝置，其中該第一像素與該第二像素彼此毗鄰且該電荷累積區域位於該第一電極與該第二電極之間。
17. 如請求項12之成像裝置，其進一步包括： 一第二像素、一第三像素及一第四像素， 其中該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第四像素共用該電荷累積區域。
18. 如請求項17之成像裝置，其進一步包括： 一第一電極，其位於該第一像素之該基板上； 一第二電極，其位於該第二像素之一基板上； 一第三電極，其位於該第三像素之一基板上；及 一第四電極，其位於該第四像素之一基板上，其中該第一電極、該第二電極、該第三電極及該第四電極自該電荷累積區域讀出電荷。
19. 如請求項18之成像裝置，其中該第一像素、該第二像素、該第三像素及該第四像素呈一2×2矩陣，且該電荷累積區域位於該2×2矩陣之一中心部分處。
20. 如請求項19之成像裝置，其中該電荷累積區域由該第一電極、該第二電極、該第三電極及該第四電極環繞。