[发明专利]摄像装置和电子设备

说明书

分案申请

本申请是申请日为2014年9月19日、发明名称为“图像拾取元件、制造图像拾取元件的方法以及电子设备”的申请号为201410481987.3的专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及摄像装置以及包括这种摄像装置的电子设备。

背景技术

在固态图像拾取装置(图像拾取装置)，例如电荷耦合装置(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器中，为每个像素设置包括光电转换部的固态图像拾取元件(图像拾取元件)。图像拾取元件的光电转换部例如由诸如硅(Si)的半导体材料构成。在光电转换部的表面上，由于晶体结构的破坏存在晶体缺陷和悬空键。由于光电转换部中产生的电子-空穴对复合，晶体缺陷和悬空键导致消光(extinction)，或者导致暗电流的产生。

例如，国际公开No.WO 2012/117931讨论了一种背照式固态图像拾取装置。在该固态图像拾取装置中，为了抑制暗电流的产生，在硅基板的光接收表面(后表面)上形成具有负固定电荷的绝缘膜(固定电荷膜(fixed charge film))。在硅基板中，光敏二极管埋设为光电转换部。在形成固定电荷膜的硅表面上，形成反型层。由该反型层钉扎硅界面，其抑制暗电流的产生。

此外，在硅基板中，可在彼此相邻的像素之间设置凹槽，并且通过用绝缘膜填充该凹槽而抑制光学混色。

发明内容

通常，通过干蚀刻形成上述凹槽。然而，干蚀刻可能在硅基板的表面(特别是凹槽的壁表面和底表面)上产生晶体缺陷和悬空键，这可导致界面态的增加。因此，容易产生暗电流。

希望提供能抑制暗电流产生的图像拾取元件、制造这种图像拾取元件的方法、以及包括这种图像拾取元件的电子设备。

根据本技术方案的实施例，所提供的摄像装置包括：半导体基板，其具有第一侧和第二侧；光电转换部，其设置在所述半导体基板中；像素分隔凹槽，其设置在所述半导体基板中并且邻近于所述光电转换部；多个绝缘膜，其设置为邻近于所述半导体基板的所述第一侧；以及氧化硅膜，其中，所述多个绝缘膜中的每个绝缘膜包括选自由氧化铪、氧化锆、氧化铝、氧化钛和氧化钽组成的组中的至少一种成分，所述氧化硅膜接触所述多个绝缘膜中的第一绝缘膜的表面以及所述多个绝缘膜中的第二绝缘膜的表面，所述多个绝缘膜中的所述第一绝缘膜设置在所述像素分隔凹槽的内部，所述多个绝缘膜中的所述第二绝缘膜的至少一部分的厚度大于或等于10nm并且小于或等于80nm，并且所述多个绝缘膜中的所述第一绝缘膜和所述多个绝缘膜中的所述第二绝缘膜由相同材料制成。

根据本技术方案的再一实施例，所提供的摄像装置包括：半导体基板，其具有第一侧和第二侧，所述半导体基板包括：光电转换部，以及像素分隔凹槽，邻近于所述光电转换部；第一膜，其设置为邻近于所述半导体基板的所述第一侧并且在所述像素分隔凹槽的内部；第二膜，其设置在所述第一膜上并且在所述像素分隔凹槽的内部；以及第三膜，其设置在所述第二膜上并且在所述像素分隔凹槽的内部，其中，所述第一膜和所述第三膜由相同材料制成，所述第一膜和所述第三膜包括选自由氧化铪、氧化锆、氧化铝、氧化钛和氧化钽组成的组中的至少一种成分，并且所述第一膜和所述第三膜中至少一者的厚度大于或等于10nm并且小于或等于80nm。

根据本技术方案的实施例，提供一种电子设备，其包括：如上所述的摄像装置；以及光学系统，所述光学系统包括至少一个光学透镜，其中，所述光学系统被配置为将光引导至所述摄像装置的像素部。

应理解，前面的总体描述和下面的详细描述都是示范性的，并且旨在对如所要求的技术方案提供进一步的说明。

附图说明

附图包括提供对本公开的进一步理解，并且结合在该说明书中且构成其一部分。附图示出了实施例，并且与说明书一起用于描述技术方案的原理。

图1是根据本技术方案实施例的图像拾取元件的截面图。

图2A是用于说明图1所示图像拾取元件的固定电荷膜(fixed charge film)的制造方法的截面图。

图2B是示出图2A中工艺的后续工艺的截面图。

图2C是与图2B中的工艺的后续工艺一起示出固定电荷膜的构造示例的截面图。

图3A是用于描述图1所示图像拾取元件的固定电荷膜的另一个制造方法的截面图。

图3B是示出图3A中工艺的后续工艺的截面图。

图3C是与图3B中工艺的后续工艺一起示出固定电荷膜的另一个构造示例的截面图。