[发明专利]摄像装置及其制造方法

说明书

一种摄像装置，其中：多个受光元件(10)以二维矩阵形状排列；各个受光元件(10)包括第一电极(31)、光电转换层(20)和第二电极(32)；光电转换层(20)具有其中具有第一导电类型的第一化合物半导体层(21)和具有第二导电类型的第二化合物半导体层(22)从第一电极侧层叠的层叠结构，第二导电类型是与第一导电类型相反的导电类型；在受光元件(10)与受光元件(10)之间的区域(11)中的第二化合物半导体层被去除；第一电极(31)和第一化合物半导体层(21)由受光元件共享；第一电极附近的第一化合物半导体层(21A)的杂质浓度低于第二化合物半导体层附近的第一化合物半导体层(21B)的杂质浓度。

技术领域

本公开涉及一种摄像装置以及摄像装置的制造方法。

背景技术

摄像装置通常包括在硅半导体基板上形成的受光元件(光电转换元件或光电二极管)。顺便说一下，如果确定了入射光的波长，则硅(Si)的光吸收系数是唯一确定的。因此，为了使硅半导体基板有效地吸收光，特别是红色至近红外区域的光，需要在位于距离光入射面较深(具体地，例如，约10μm)的位置处的硅半导体基板的区域中形成受光元件(例如，参见日本专利申请特开No.09-331058)。这意味着摄像装置中像素的微型化增大了受光元件中的纵横比。

然而，受光元件(摄像元件)中的纵横比的增大导致了这样的像素间混色的问题：与特定受光元件(方便起见，称为“受光元件-A”)相邻的受光元件(方便起见，称为“受光元件-B”)上的入射光不利地入射到受光元件-A上。为了减小像素间混色而减小受光元件中的纵横比导致了受光元件在红色至近红外区域中的灵敏度不利地降低的问题。另外，Si的能带隙为1.1eV，因此原则上不可能检测具有比1.1μm长的波长的红外线。例如，可以使用具有InP层和InGaAs层的层叠结构的光电转换层代替Si来检测红外线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开No.09-331058

发明内容

[发明所要解决的技术问题]

然而，受光元件(摄像元件)的较小排列间距导致了诸如在受光元件-B中生成的载流子进入受光元件-A中等另一种像素间混色。通过从构成光电转换层的InP层到InGaAs层的中间形成元件隔离区域来防止这种像素间混色的技术是众所周知的。元件隔离区域包括基于杂质固相扩散方法或杂质气相扩散方法形成的杂质区域，或者包括基于离子注入法形成的高电阻区域。然而，不利地，这些形成方法都会在元件隔离区域附近的InP层或InGaAs层中产生许多缺陷。受光元件(像素)的微型化使得难以基于杂质固相扩散方法或杂质气相扩散方法来形成元件隔离区域。

因此，本公开的目的是提供具有难以在光电转换层中产生缺陷并且能够防止在与特定受光元件相邻的受光元件中生成的载流子进入该特定受光元件中的构成和结构的摄像装置以及这种摄像装置的制造方法。

[解决问题的技术方案]

用于实现上述目的的根据本公开第一方面或第二方面的摄像装置包括以二维矩阵形状排列的多个受光元件。各个受光元件包括第一电极、光电转换层和第二电极。光电转换层具有其中具有第一导电类型的第一化合物半导体层和具有第二导电类型的第二化合物半导体层从第一电极侧层叠的层叠结构，第二导电类型是与第一导电类型相反的导电类型。在受光元件与受光元件之间的区域中的第二化合物半导体层被去除。第一电极和第一化合物半导体层由受光元件共享。

另外，在根据本公开第一方面的所述摄像装置中，第一电极附近的第一化合物半导体层的杂质浓度低于第二化合物半导体层附近的第一化合物半导体层的杂质浓度。另外，在根据本公开第二方面的所述摄像装置中，在去除了第二化合物半导体层的位于受光元件与受光元件之间的区域中的第一化合物半导体层中形成有元件隔离区域。

用于实现上述目的的根据本公开第一方面的所述摄像装置的制造方法包括：