[发明专利]背照式固态图像拾取设备无效

专利信息
申请号: 200910179470.8 申请日: 2009-10-20
公开(公告)号: CN101728405A 公开(公告)日: 2010-06-09
发明(设计)人: 井上郁子 申请(专利权)人: 株式会社东芝
主分类号: H01L27/146 分类号: H01L27/146;H01L23/58;H04N5/335
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 钟胜光;王英
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 背照式 固态 图像 拾取 设备
【说明书】:

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2008年10月20日提交的现有日本专利申请No. P2008-269456的优先权,在此将其全部内容引入作为参考。

技术领域

本发明涉及背照式固态图像拾取设备及其制造方法。

背景技术

近年来,小尺寸照相机模块的市场已经将注意力放在这些模块在数字 静止照相机或装配有照相机的移动电话上的应用上。随着像素的尺寸减小, 用于此种照相机模块的比如CCD或CMOS图像传感器之类的图像设备可以 具有由于光电转换区的减小而导致的较低的灵敏度。灵敏度降低的因素包 括由于较小的像素而导致的光电转换区的减小,以及因布线对光的屏蔽而 导致的入射光量的减少。

为了处理这种情况,背照式图像拾取设备(backside-illuminated image pickup device)已经被作为用于改进灵敏度和避免入射光量减少的技术。这 里,与这种背照式图像拾取设备相对照,传统的图像拾取设备将被称为正 面照射式图像拾取设备。

所述背照式图像拾取设备具有外围电路和光电转换区、彩色滤光器、 微透镜等,所述外围电路比如为逻辑电路和模拟电路,其形成在硅衬底的 正面侧,所述光电转换区、彩色滤光器和微透镜形成在所述硅衬底的背侧。 入射在所述硅衬底的背侧上的光在所述硅衬底内部经历光电转换。在所述 硅衬底的正面侧上对由此获得的电信号进行信号处理,并且随后从所述图 像拾取设备输出。

由于在接收入射光的硅衬底的背侧上的微透镜和光电转换区之间不存 在比如布线之类的光学障碍物,所以这种设备实现高灵敏度和低光学遮蔽。 而且,因为彩色滤光器和微透镜可以被形成为具有低轮廓(low profile),所 以该设备还实现高聚光性能和低串扰。

然而,所述背照式图像拾取设备具有下述与接地(grounding)相关的问 题。具体地,传统正面照射式图像拾取设备可以通过粘合到封装外壳的硅 衬底的背面接地,并且由此所述模拟电路等可以产生稳定的波形。与之相 反,由于在所述硅衬底的背侧上具有微透镜等,所述背照式图像拾取设备 不能通过粘合到封装外壳的硅衬底的背面接地。

作为上述问题的对策,公开了一种背照式图像拾取设备,其在像素区 中引出(draw out)在光电转换元件中生成的少数载流子,并且由此通过使光 屏蔽层接地来抑制灵敏度的降低,其中所述光屏蔽层形成在所述像素区周 围(例如,日本专利申请公开No.2006-32497(第[0020]段和图2))。

然而,这种图像拾取设备是在没有考虑包括逻辑电路和模拟电路的外 围电路的情况下进行配置的。相应地,在这种设备中,由于参考波形的延 迟或非陡峭边缘,所述模拟电路可能无法产生稳定的波形,或者脉冲噪声 可能在所述逻辑电路中泄露。这使得例如在所再现的图像上出现表现为垂 直线或水平线的缺陷的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种背照式固态图像拾取设备,其能够允许 外围电路产生稳定的波形,并且由此实现具有较小噪声的图像特性。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面的背照式固态图像拾取设 备包括:第一导电型半导体层,所述第一导电型半导体层具有第一主表面 和第二主表面,所述第二主表面与所述第一主表面相对,并且所述第一导 电型半导体层还具有像素区和外围电路区;第二导电型第一杂质层,所述 第二导电型第一杂质层被形成为在所述外围电路区中从所述第一主表面到 达所述第二主表面;第一金属层,所述第一金属层至少部分形成在所述第 二导电型第一杂质层的所述第二主表面上;第一接地电极(ground electrode),所述第一接地电极电连接到所述第一金属层;光转换区 (photo-conversion area),所述光转换区形成在所述像素区中;以及微透镜, 所述微透镜设置在所述像素区中的所述第二主表面上,以便与所述光转换 区对应。

本发明可以提供一种背照式固态图像拾取设备,该背照式固态拾取设 备能够允许外围电路产生稳定的波形,并且由此实现具有较小噪声的图像 特性。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的背照式固态图像拾取设备的截面图;

图2A和2B是根据所述第一实施例的背照式固态图像拾取设备的平面 图;

图3是根据所述第一实施例的背照式固态图像拾取设备的另一截面图;

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