[发明专利]固态图像拾取单元、制造固态图像拾取单元的方法以及电子设备

说明书

技术领域

本技术方案涉及具有黄铜矿结构的化合物半导体膜的固态图像拾取单元、制造固态图像拾取单元的方法以及电子设备。

背景技术

随着像素数的增加，图像传感器开发为降低像素尺寸。另一方面，也在促进以高速度摄像和改善运动图片特性上的开发。这样，当像素尺寸减小或者以高速度进行摄像时，减少了进入一个像素的光子数，这降低了灵敏度。

此外，在监测相机领域中，需要在黑暗的地方能摄取图片的照相机。换言之，需要高灵敏度的传感器。

关于这样的要求，有报道称将p-型黄铜矿结构的化合物半导体作为高光学吸收系数的光电转换膜应用到图像传感器，以实现高灵敏度(例如，参见PTL1、PTL2和PTL3)。

引用列表

专利文件

PTL 1：日本未审查专利申请公开号No.2007-123721

PTL 2：国际公开号No.WO 2008/093834

PTL 3：国际公开号No.WO 2009/078299

发明内容

在具有黄铜矿结构的化合物半导体的上述固态图像拾取单元中，需要实现像素的微型制造和灵敏度改善二者。

因此，希望提供一种固态图像拾取单元、制造固态图像拾取单元的方法和电子设备，使其每一个具有黄铜矿结构的化合物半导体，并且能实现像素的微型制造和灵敏度上的改善二者。

根据本技术方案的实施例，所提供的固态图像拾取单元包括：黄铜矿结构的p-型化合物半导体层；电极，形成在p-型化合物半导体层上；以及n-型层，对于每个像素，单独形成在该p-型化合物半导体层的与光入射侧相反的表面上。

而且，根据本技术方案的实施例，所提供的电子设备包括上述的固态图像拾取单元和处理从固态图像拾取单元输出的信号的信号处理电路。

根据本技术方案的实施例，提供一种制造固态图像拾取单元的方法。该方法包括：形成对于每个像素分离的n-型层；在n-型层上形成黄铜矿结构的p-型化合物半导体层；以及在该p-型化合物半导体层上形成电极。

在根据本技术方案实施例的固态图像拾取单元中，n-型层与每个像素分离，并且因此对于每个像素，黄铜矿结构的p-型化合物半导体层电分离。因此，不必执行黄铜矿结构的p-型化合物半导体层的物理像素分离。因此，实现了固态图像拾取单元和电子设备中灵敏度的改善和像素的微制造。

在根据本技术方案的制造固态图像拾取单元的方法中，仅为每个像素分离n-型层而不分离黄铜矿结构的p-型化合物半导体层。因此，实现了像素的微制造，同时防止了处理黄铜矿结构的p-型化合物半导体层导致的制造步骤中的缺陷。

根据本技术方案的各实施例，提供了固态图像拾取单元、制造固态图像拾取单元的方法和电子设备，其每一个具有黄铜矿结构的化合物半导体，并且能实现像素的微制造和灵敏度上的改善。

附图说明

图1是示出根据一实施例的固态图像拾取单元的构造的平面图。

图2是示出根据第一实施例的固态图像拾取单元的像素部的结构的截面图。

图3是示出钼(Mo)的膜厚度和在每个波长区域中的吸收比的图线。

图4A是示出根据第一实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图4B是示出根据第一实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图4C是示出根据第一实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图4D是示出根据第一实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图4E是示出根据第一实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图5是示出根据第二实施例的固态图像拾取单元的像素部的结构的截面图。

图6是示出根据第二实施例的固态图像拾取单元的光电转换部的平面设置的示意图。

图7是示出由欧姆电极形成在CIGSSe中的累积层状态的示意图。

图8A是示出根据第二实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图8B是示出根据第二实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图8C是示出根据第二实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图8D是示出根据第二实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图8E是示出根据第二实施例的固态图像拾取单元制造方法的制造工艺图。

图9是示出根据第三实施例的固态图像拾取单元的像素部的结构的截面图。

图10是示出CIGSSe的表面上累积的空穴状态的示意图。