[发明专利]成像器件、成像装置、制造装置及制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种成像器件、成像装置、制造装置和制造方法，具体地，本公开涉及一种能够更容易地获得更多种类型的图像的成像器件、成像装置、制造装置和制造方法。

背景技术

由于红外光对于硅（Si）具有较长的穿透长度，因此当形成使用近红外光的高敏感度传感器时，需要延长硅中的光路长度。由于在距硅表面（光入射在硅表面上）更深的位置中发生光电转换，因此还需要形成用于存储通过光电转换获得的电子的势（potential）从而达到更深的位置。

由于需要利用特高能量进行离子注入来在深位置中形成该势，因此在现有技术中存在增加开发或制造成本的风险。还需要开发抗蚀剂（resist）以对应于该势，这可能增加开发的难度等级。

相应地，已经设计了一种通过从硅基板表面的前表面侧和背表面侧执行离子注入而形成能够充分地存储由红外光光电转换的电子的光电二极管的方法（一种不需要利用特高能量进行离子注入的方法）（例如，参考JP-A-2010-192483（专利文献1））。

在该方法中，首先，通过从硅基板的前表面侧执行离子注入，在硅基板的表面上在与对应于可见光的图像传感器的深度近似相同的深度中形成光电二极管。此后，使硅基板倒置，并且抛光硅基板的背表面。然后，从该背表面侧执行离子注入，由此在硅基板的背表面上在与对应于可见光的图像传感器的深度近似相同的深度中形成光电二极管。通过应用上述制造方法，在不利用特高能量执行离子注入的情况下，形成了在深度方向上最大具有两倍深度的光电转换区域。

倒置的硅基板被抛光以便具有必要的膜厚度并且离子被注入，然后被粘到用于支撑抛光后的硅的厚度的支撑基板。然后，通过高温激活处理来激活已经从硅基板的背表面侧被离子注入的杂质。

发明内容

然而，在专利文献1所描述的方法中，需要执行用于激活已经从硅基板的背表面侧被离子注入的杂质的激活处理，使得硅基板和支撑基板之间的粘合不被损坏。相应地，需要制备特殊装备来执行诸如激光退火之类的处理，所述激光退火可以执行短时段的热处理并且在热方面不影响粘合界面。因此，存在增加制造成本的风险。

考虑以上内容，期望执行通过光电转换入射光的彼此不同的波长带分量而获得多个图像的成像，由此执行更容易地获得更多种类型的图像的成像。

本公开的实施例针对一种成像器件，其包括：多个光电转换器件层，其中形成有执行入射光的光电转换的光电转换器件；以及夹在相应的光电转换器件层之间的布线层，其中形成有用于从光电转换器件中读取电荷的布线。

所述成像器件可以被配置为使得：在相应的光电转换器件层中，光电转换器件执行入射光的彼此不同的波长带分量的光电转换。

所述成像器件可以被配置为使得：在多个光电转换器件层中，在从光入射侧开始计数的第一层中的光电转换器件执行可见光的波长带分量的光电转换，在从光入射侧开始计数的第二层中的光电转换器件执行近红外光的波长带分量的光电转换。

所述成像器件可以被配置为使得：在多个光电转换器件层中，在从光入射侧开始计数的第一层中的光电转换器件执行可见光的短波长带分量的光电转换，在从光入射侧开始计数的第二层中的光电转换器件执行可见光的长波长带分量的光电转换。

所述成像器件可以被配置为使得：在相应各层中，光电转换器件的厚度彼此不同。

所述成像器件可以被配置为使得：在相应各层中，光电转换器件的尺寸、形状和间隔中的至少一个不同。

所述成像器件可以被配置为使得：多个层中的光电转换器件同时输出通过光电转换入射光而积累的电荷。

所述成像器件可以被配置为使得：多个层中的光电转换器件在相应层中、在不同定时输出通过光电转换入射光而积累的电荷。

所述成像器件可以被配置为使得：多个层中的光电转换器件通过输出光电转换入射光而积累的电荷，输出通过组合相应层中的图像而形成的组合图像。

所述成像器件可以被配置为使得：在相应各层中，光电转换器件的电荷积累时间不同，在所述电荷积累时间期间通过光电转换入射光来积累电荷。

所述成像器件可以被配置为使得：布置所述布线层中的布线，使得确保从布线层一侧到另一侧传输的入射光的光路。

所述成像器件可以被配置为使得：在布线层中形成由比周围材料具有更高的光折射率的材料制成的波导。

所述成像器件可以被配置为使得：依据入射光的入射角，布置所述布线层中的布线。

所述成像器件可以被配置为使得：多个布线层的外部端子通过全通导孔彼此连接，在所述多个布线层中形成了用于从不同层的光电转换器件读取电荷的布线。