半导体装置和设备的制作方法

技术特征：
1.一种半导体装置，所述半导体装置包括半导体层，所述半导体层具有以矩阵形式布置的多个像素并且具有前表面和后表面，其中，所述多个像素中的一个像素包括部署在半导体层中的多个光电二极管，其中，通过将半导体层的后表面上的所述一个像素的光接收区域在行方向和列方向中的每个上划分成三个相等的区块而获得的九个区块包括第一区块和八个区块(所述八个区块包括第二区块、第三区块、第四区块、第五区块、第六区块、第七区块、第八区块和第九区块)，并且第一区块位于第二区块和第三区块之间以及第四区块和第五区块之间，其中，所述多个光电二极管的某个光电二极管中包括的第一光电转换构件部署在与后表面垂直的方向上与第一区块重叠的位置处，其中，与所述某个光电二极管不同的光电二极管中包括的第二光电转换构件部署在与后表面垂直的方向上与第二区块重叠的位置处，其中，与所述某个光电二极管不同的光电二极管中包括的第三光电转换构件部署在与后表面垂直的方向上与第三区块重叠的位置处，其中，各自与半导体层一起形成金属-绝缘体-半导体mis结构的多个电极部署在半导体层的前表面上，其中，所述多个电极中的至少一个电极在与后表面垂直的方向上与八个区块中的至少一个区块重叠，并且其中，所述多个电极之中的与所述一个像素相关联的电极中的至少一个电极在与前表面垂直的方向上部署在半导体层的前表面之中的不与光接收区域重叠的区域中。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述多个电极中的至少一个电极在与后表面垂直的方向上与第一区块重叠。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，具有浅沟槽隔离sti结构的元件分离部部署在半导体层的前表面侧，并且其中，所述多个电极中的至少一个电极在与后表面垂直的方向上与所述八个区块中的至少一个区块重叠，并且在与前表面垂直的方向上与元件分离部重叠。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中，所述多个电极包括第一传输电极和第二传输电极，所述第一传输电极用于将在第一光电转换构件中产生的电荷传输到部署在半导体层中的电荷存储部，所述第二传输电极用于将在第二光电转换构件中产生的电荷传输到电荷存储部。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，第一传输电极在与后表面垂直的方向上与第一区块重叠。6.根据权利要求4或5所述的半导体装置，其中，第一传输电极在与后表面垂直的方向上与所述八个区块中的至少一个区块重叠。7.根据权利要求4至6中任一项所述的半导体装置，其中，连接到电荷存储部的接触插塞在与后表面垂直的方向上与第一区块重叠。8.根据权利要求4至7中任一项所述的半导体装置，其中，所述多个电极包括电容器电极，所述电容器电极形成连接到电荷存储部的mis型电容器，并且其中，电容器电极在与后表面垂直的方向上与所述八个区块中的至少两个区块重叠。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的半导体装置，其中，所述多个电极包括第三传输电极，所述第三传输电极用于将在第二光电转换构件中产生的电荷传输到部署在半导体层中的电荷排出部，并且其中，第三传输电极在与后表面垂直的方向上与所述八个区块中的至少一个区块重叠。10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中，第二传输电极和第三传输电极在与后表面垂直的方向上与第四区块重叠。11.根据权利要求9或10所述的半导体装置，其中，连接到电荷排出部的接触插塞在与前表面垂直的方向上与半导体层的前表面之中的不与光接收区域重叠的区域接触。12.根据权利要求9至11中任一项所述的半导体装置，其中，所述多个电极包括第四传输电极，所述第四传输电极用于将在第三光电转换构件中产生的电荷传输到电荷存储部，并且其中，连接到电荷存储部的接触插塞位于第三传输电极和第四传输电极之间。13.根据权利要求4至12中任一项所述的半导体装置，其中，电荷存储部和电荷排出部中的至少任一个被与所述一个像素不同的另一像素共享。14.根据权利要求4至13中任一项所述的半导体装置，其中，连接到电荷存储部的接触插塞位于第一传输电极和第二传输电极之间。15.根据权利要求1至14中任一项所述的半导体装置，其中，在与前表面的距离为d或更大且小于3
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d的范围内，第一导电类型的第一半导体区域被部署为在与后表面垂直的方向上与所述八个区块重叠，其中，在与前表面的距离小于d的范围内，第二导电类型的第二半导体区域部署在与前表面垂直的方向上在第一半导体区域和前表面之间，其中，第一导电类型的第三半导体区域部署在与前表面垂直的方向上在第一半导体区域和前表面之间，并且其中，前表面与后表面之间的距离为t，并且d＝t/4。16.根据权利要求1至15中任一项所述的半导体装置，其中，第一半导体区域包括在与后表面垂直的方向上与第四区块重叠的第一部分、在与后表面垂直的方向上与第二区块重叠的第二部分、以及在与后表面垂直的方向上与第五部分重叠的第三部分，并且其中，第一部分的杂质浓度高于第二部分的杂质浓度，并且第三部分的杂质浓度低于第二部分的杂质浓度。17.根据权利要求15或16所述的半导体装置，其中，第二半导体区域围绕第一半导体区域。18.根据权利要求1至17中任一项所述的半导体装置，其中，多个微透镜部署在后表面上方，并且其中，所述多个微透镜中的一个在与后表面垂直的方向上与所述九个区块中的至少四个区块重叠。19.根据权利要求1至18中任一项所述的半导体装置，其中，所述多个光电二极管包括具有嵌套结构的第一光电二极管和第二光电二极管，第一光电二极管包括第一光电转换构
件，并且第二光电二极管包括第二光电转换构件和第三光电转换构件。20.根据权利要求19所述的半导体装置，其中，所述多个电极中的一个是用于生成基于第一光电二极管的电荷的信号和基于第二光电二极管的电荷的信号的放大晶体管的栅电极。21.一种具有根据权利要求1至20中任一项所述的半导体装置的设备，所述设备包括以下中的至少任一个：光学装置，所述光学装置被配置为适用于所述半导体装置；控制装置，所述控制装置被配置为控制所述半导体装置；处理装置，所述处理装置被配置为处理从所述半导体装置输出的信号；显示装置，所述显示装置被配置为显示由所述半导体装置获得的信息；存储设备，所述存储设备被配置为存储由所述半导体装置获得的信息；机械装置，所述机械装置被配置为基于由所述半导体装置获得的信息进行操作。22.一种输送设备，包括：根据权利要求1至20中任一项所述的半导体装置；以及机械装置，所述机械装置被配置为移动所述半导体装置。23.根据权利要求22所述的输送设备，其中，通过使用由所述半导体装置获得的信息来支持输送设备的驱动和/或使输送设备的驱动自动化。

技术总结
光电二极管PD2中包括的光电转换构件部署在与区块B1重叠的位置处。光电二极管PD1中包括的光电转换构件部署在与区块B2重叠的位置处。光电二极管PD1中包括的光电转换构件部署在与区块B3重叠的位置处。各自与半导体层10一起形成MIS结构的多个电极25设置在半导体层10的表面FS上，其中，多个电极25中的至少一个与八个区块B2至B9中的至少一个重叠。八个区块B2至B9中的至少一个重叠。八个区块B2至B9中的至少一个重叠。


技术研发人员：高田佳明 池田一 太田径介 饭田洋一郎
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：2020.11.19
技术公布日：2022/7/9