固态成像器件和电子装置制造方法及图纸

提供能够改善画质的背照式固态成像器件。提供了背照式固态成像器件，其设有至少：半导体基板；有机光电转换膜，其形成于所述半导体基板的前表面和后表面中的一表面侧上；以及光波导，其形成于所述半导体基板和所述有机光电转换膜之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态成像器件和电子装置
本专利技术涉及固态成像器件和电子装置。
技术介绍
通常，互补型金属氧化物半导体(CMOS：ComplementaryMetalOxideSemiconductor)图像传感器、电荷耦合器件(CCD：ChargeCoupledDevice)和其它固态成像器件在数码相机、数码摄像机等中已得到广泛应用。近年来，已见证了为减小固态成像器件的尺寸并改善画质而进行的大范围的研制工作。例如，已经提出了一种成像装置，其包括：第一成像器件、第二成像器件和微透镜阵列。第一成像器件通过将半导体基板的前表面的入射光转换成电荷而生成第一光电转换信号，并且经由形成于半导体基板的前表面的配线层输出第一光电转换信号。第二成像器件堆叠在半导体基板的前表面上，通过利用能吸收红外光且传输可见光的有机光电转换膜转换红外光而生成第二光电转换信号，并且经由配线层输出第二光电转换信号。微透镜阵列堆叠在第二成像器件的与第一成像器件相对的一侧，并且具有以二维方式布置的多个微透镜。第一成像器件具有多个第一像素，第一像素设置成对应于相应的微透镜并输出第一光电转换信号。第二成像器件具有多个第二像素，第二像素设置成对应于相应的微透镜并输出第二光电转换信号。第二像素是焦点检测像素，焦点检测像素输出用于通过光瞳分割相位差方法来检测成像光学系统的焦点调节状态的焦点检测信号。在第二成像器件和第一成像器件之间形成光波导以将通过第二成像器件的第二像素传输的可见光引导到第一成像器件的第一像素上(参照PTL1)。根据专利文献PTL1提出的技术，光波导形成于第一成像器件和第二成像器件之间。[引用文件列表][专利文献][专利文献1]JP2015-162562A
技术实现思路
[技术问题]然而，专利文献1中提出的技术是所谓的前照式成像器件，其具有与配线层形成(堆叠)在相同位置处(在相同的层中)的光波导，这会导致画质变差，并且使得不能改善画质。鉴于这种情况提出了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种能够改善画质的背照式固态成像器件以及包括背照式固态成像器件的电子装置。[解决问题的技术方案]作为解决上述目的的深入研究的结果，本专利技术人等通过在半导体基板和有机光电转换膜之间形成光波导而成功地极大改善了画质，由此完成了本专利技术。即，本专利技术首先提供了一种背照式固态成像器件，其包括至少半导体基板、有机光电转换膜和光波导。所述有机光电转换膜形成于所述半导体基板的前表面和后表面中的一表面侧上。所述光波导形成于所述半导体基板和所述有机光电转换膜之间。所述固态成像器件可包括下电极和贯通电极。所述下电极设于所述有机光电转换膜下方。所述贯通电极贯穿所述半导体基板，以将通过所述有机光电转换膜的光电转换而转换的电荷传输到所述半导体基板的前表面和后表面中的另一表面侧。所述下电极和所述贯通电极可连接。另外，所述固态成像器件可包括下电极、贯通电极以及至少一个配线层。所述下电极设于所述有机光电转换膜下方。所述贯通电极贯穿所述半导体基板，以将通过所述有机光电转换膜的光电转换而转换的电荷传输到所述半导体基板的前表面和后表面中的另一表面侧。所述配线层连接所述下电极和所述贯通电极。所述半导体基板可包括第一光电二极管，使得未被所述有机光电转换膜转换成电荷的至少一部分入射光被所述第一光电二极管转换成电荷。所述半导体基板可包括第二光电二极管，使得所述第二光电二极管设于所述第一光电二极管和所述半导体基板的前表面和后表面中的另一者之间，并且使未被所述有机光电转换膜和所述第一光电二极管转换成电荷的至少一部分入射光被所述第二光电二极管转换成电荷。所述固态成像器件还可包括形成于所述半导体基板和所述有机光电转换膜之间的第一绝缘膜。另外，所述光波导和所述第一绝缘膜可以被垂直地分离开。另外，所述光波导可以具有比所述第一绝缘膜高的折射率。此外，所述光波导可以包含SiN，并且具有1.8至2.1的折射率，所述第一绝缘膜可以包含SiO，并且具有1.3至1.5的折射率。所述光波导可以包括低介电常数材料。此外，垂直分光层的数量可以为两层或三层。另外，从所述半导体基板到所述有机光电转换膜的厚度可以为1μm以下。另外，所述光波导可以包括有机膜。此外，所述固态成像器件还可包括形成于所述光波导下方的第二绝缘膜。另外，所述固态成像器件还可包括形成于所述光波导下方的低介电常数材料层。另外，所述固态成像器件还可包括形成于所述有机光电转换膜和所述光波导之间的内透镜。所述固态成像器件还可包括第一下电极、第二下电极、过孔和光电二极管。所述第二下电极连接到所述第一下电极，并且形成于比所述第一下电极低的位置处。所述过孔连接所述第一下电极和所述第二下电极。所述光电二极管形成于比所述第二下电极低的位置处。视角中心处的光电二极管的中心和过孔的中心之间的第一距离与视角端部处的光电二极管的中心和过孔的中心之间的第二距离不同。另外，本专利技术提供了一种搭载有背照式固态成像器件的电子装置，所述背照式固态成像器件包括至少：半导体基板、有机光电转换膜和光波导。所述有机光电转换膜形成于所述半导体基板的前表面和后表面中的一表面侧上。所述光波导形成于所述半导体基板和所述有机光电转换膜之间。[本专利技术的有益效果]根据本专利技术，能够改善画质。应当指出，这里所述的效果并非是限制性的，可以是本专利技术所述效果中的任何效果。附图说明图1是示出本专利技术适用的第一实施例的背照式固态成像器件的构造例的断面图。图2是示出本专利技术适用的第一实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图3是用于说明光波导的图。图4是图1的局部放大图。图5是示出本专利技术适用的第一实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图6是示出本专利技术适用的第一实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图7是示出本专利技术适用的第一实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图8是示出本专利技术适用的第一实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图9是示出本专利技术适用的第二实施例的背照式固态成像器件的构造例的断面图。图10是示出本专利技术适用的第二实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图11是示出本专利技术适用的第三实施例的背照式固态成像器件的构造例的断面图。图12是示出本专利技术适用的第三实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图13是示出本专利技术适用的第四实施例的背照式固态成像器件的构造例的断面图。图14是示出本专利技术适用的第四实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图15是示出本专利技术适用的第五实施例的背照式固态成像器件的构造例的断面图。图16是示出本专利技术适用的第五实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图17是示出本专利技术适用的第五实施例的背照式固态成像器件的构造例的断面图。图18是示出本专利技术适用的第五实施例的背照式固态成像器件的构造例的平面图。图19是示出本专利技术适用的第一至第五实施例的背照式固态成像器件的使用例的图。具体实施方式下文将说明实施本专利技术的优选方式。下文说明的实施例示出了本专利技术的典型实施例的示例，本专利技术的范围并不因此被狭义地解释。应当指出，按以下顺序进行说明：1.第一实施例(背照式固态成像器件)2.第二实施例(背照式固态成像器件)3.第三实施例(背照式固态成像器件)4.第四实施例(背照式固态成像器件)5.第五实施例(背照式固态成像器件)6.第六本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种背照式固态成像器件，其包括至少：半导体基板；有机光电转换膜，其形成于所述半导体基板的一表面侧上；以及光波导，其形成于所述半导体基板和所述有机光电转换膜之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 JP 2016-0734451.一种背照式固态成像器件，其包括至少：半导体基板；有机光电转换膜，其形成于所述半导体基板的一表面侧上；以及光波导，其形成于所述半导体基板和所述有机光电转换膜之间。2.根据权利要求1所述的背照式固态成像器件，包括：下电极，其设于所述有机光电转换膜下方；以及贯通电极，其贯穿所述半导体基板，以将通过所述有机光电转换膜的光电转换而转换的电荷传输到所述半导体基板的另一表面侧，其中，所述下电极和所述贯通电极连接。3.根据权利要求1所述的背照式固态成像器件，包括：下电极，其设于所述有机光电转换膜下方；贯通电极，其贯穿所述半导体基板，以将通过所述有机光电转换膜的光电转换而转换的电荷传输到所述半导体基板的另一表面侧；以及至少一个配线层，其连接所述下电极和所述贯通电极。4.根据权利要求1所述的背照式固态成像器件，其中，所述半导体基板包括第一光电二极管，并且未被所述有机光电转换膜转换成电荷的至少一部分入射光被所述第一光电二极管转换成电荷。5.根据权利要求4所述的背照式固态成像器件，其中，所述半导体基板包括第二光电二极管，并且所述第二光电二极管设于所述第一光电二极管和所述半导体基板的另一表面之间，并且未被所述有机光电转换膜和所述第一光电二极管转换成电荷的至少一部分入射光被所述第二光电二极管转换成电荷。6.根据权利要求1所述的背照式固态成像器件，还包括：第一绝缘膜，其形成于所述半导体基板和所述有机光电转换膜之间。7.根据权利要求6所述的背照式固态成像器件，其中，所述光波导和所述第一绝缘膜被垂直地分离开。8.根据权利要求6所述的背照...

【专利技术属性】
技术研发人员：澁田宏和，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP