固态成像装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及固态成像装置和电子设备。固态成像装置包括：像素阵列单元，包括多个像素，每个像素包括：光电转换单元；以及内埋的光电二极管，像素晶体管位于布线层侧上；第一和第二滤色器，其中，多个像素包括：第一像素，对第三颜色分量的光进行光电转换，第三颜色分量的光穿过第一滤色器和光电转换单元，第一滤色器配置为使第二颜色分量的光通过；第二像素，对第五颜色分量的光进行光电转换，第五颜色分量的光穿过第二滤色器和光电转换单元，并且第二滤色器配置为使第四颜色分量的光通过；以及第三像素，对第六颜色分量的光进行光电转换，第六颜色分量的光穿过光电转换单元，并且第一和第二滤色器在光入射侧上设置在光电转换单元的下方。

【技术实现步骤摘要】
固态成像装置和电子设备本申请是申请日为2016年1月8日、专利技术名称为“固态摄像装置和电子设备”的申请号为201680005524.7的专利申请的分案申请。
本专利技术技术涉及固态成像装置和电子设备，并且更具体地，涉及一种被设计成能够在增加灵敏度的同时实现更高分辨率的固态成像装置，以及一种电子设备。
技术介绍
为了在常规固态成像装置(诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器)中实现更高的分辨率，通常将像素的尺寸做得更小。然而，像素尺寸的减小导致像素特征和灵敏度的下降。为了克服这个问题，存在一种已经提出的技术，利用所述技术，将作为用于实现更高分辨率的部件的有机光电转换膜堆叠在固态成像装置中的包括光电二极管的硅基板上(参见例如专利文档1)。引用列表专利文档专利文档1：未审查的日本专利申请2007-311550
技术实现思路
本专利技术拟解决的问题在专利文档1所公开的结构中，然而，未提供任何用于增加灵敏度的像素，因此难以在增加灵敏度的同时实现更高的分辨率。本专利技术技术已根据那些情况日渐发展并且目标在于在增加灵敏度的同时实现更高的分辨率。问题的解决方案根据本专利技术技术的第一方面的一种固态成像装置是一种包括多个像素二维地布置在其中的像素阵列单元的固态成像装置，像素中的每一个包括：通过吸收第一颜色分量的光生成信号电荷的第一光电转换单元；以及根据入射光的量生成信号电荷的第二光电转换单元，第二光电转换单元由光电二极管形成。二维地布置在像素阵列单元中的像素由以下各项的组合形成：第一像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第三颜色分量的光执行光电转换，第三颜色分量的光已穿过第一滤色器和第一光电转换单元，第一滤色器被配置成使第二颜色分量的光通过；第二像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第五颜色分量的光执行光电转换，第五颜色分量的光已穿过第二滤色器和第一光电转换单元，第二滤色器被配置成使第四颜色分量的光通过；以及第三像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第六颜色分量的光执行光电转换，第六颜色分量的光已穿过第一光电转换单元。第一颜色分量和第六颜色分量混合生成白色(W)。根据本专利技术技术的第二方面的一种电子设备是一种包括固态成像装置的电子设备，所述固态成像装置包括多个像素二维地布置在其中的像素阵列单元，像素中的每一个包括：通过吸收第一颜色分量的光生成信号电荷的第一光电转换单元；以及根据入射光的量生成信号电荷的第二光电转换单元，第二光电转换单元由光电二极管形成。二维地布置在像素阵列单元中的像素由以下各项的组合形成：第一像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第三颜色分量的光执行光电转换，第三颜色分量的光已穿过第一滤色器和第一光电转换单元，第一滤色器被配置成使第二颜色分量的光通过；第二像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第五颜色分量的光执行光电转换，第五颜色分量的光已穿过第二滤色器和第一光电转换单元，第二滤色器被配置成使第四颜色分量的光通过；以及第三像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第六颜色分量的光执行光电转换，第六颜色分量的光已穿过第一光电转换单元。第一颜色分量和第六颜色分量混合生成白色(W)。根据本专利技术技术的第一方面和第二方面，在像素阵列单元中，像素被二维地布置，并且像素由以下各项的组合形成：第一像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第三颜色分量的光执行光电转换，第三颜色分量的光已穿过第一滤色器和第一光电转换单元，第一滤色器被设计成使第二颜色分量的光通过；第二像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第五颜色分量的光执行光电转换，第五颜色分量的光已穿过第二滤色器和第一光电转换单元，第二滤色器被设计成使第四颜色分量的光通过；以及第三像素，其利用第一光电转换单元对第一颜色分量的光执行光电转换，并且利用第二光电转换单元对第六颜色分量的光执行光电转换，第六颜色分量的光已穿过第一光电转换单元。第一颜色分量和第六颜色分量混合生成白色(W)。本专利技术的效果根据本专利技术技术的第一方面和第二方面，可以在增加灵敏度的同时实现更高的分辨率。应当指出的是，本专利技术技术的效果不限于本文所述的效果，并且可包括本公开所述的效果中的任一个。附图说明图1为示出固态成像装置的示例性配置的图。图2为示出像素结构的横截面图，其中提供了G有机光电转换膜以及R和B滤色器。图3为示出提供于各像素中的G有机光电转换膜与R和B滤色器之间的关系的图。图4为示出像素结构的横截面图，其中提供了G有机光电转换膜以及Ye和Cy滤色器。图5为示出提供于各像素中的G有机光电转换膜与Ye和Cy滤色器之间的关系的图。图6为示出像素结构的横截面图，其中透明电极被划分。图7为示出在堆叠了半导体基板的情况中像素结构的横截面图。图8为示出包括固态成像装置的相机模块的示例性配置的图。图9为示出包括固态成像装置的电子设备的示例性配置的图。图10为示出固态成像装置的使用实例的图。具体实施方式以下是参考附图对本专利技术技术的实施例的描述。应当指出的是，将按照以下顺序进行解释。1.固态成像装置的配置2.第一实施例：基础结构1(G有机光电转换膜+R和B滤色器)3.第二实施例：基础结构2(G有机光电转换膜+Ye和Cy滤色器)4.第三实施例：具有内埋光电二极管的结构5.第四实施例：具有被划分的透明电极的结构6.第五实施例：具有堆叠的半导体基板的结构7.相机模块的配置8.电子设备的配置9.固态成像装置的使用实例<1.固态成像装置的配置>(固态成像装置的配置)图1为示出固态成像装置的示例性配置的图。图1所示的固态成像装置10为图像传感器，诸如CMOS图像传感器。固态成像装置10通过光学镜头系统(未示出)捕捉来自物体的入射光(图像光)，逐个象素地将成像表面上采集到的入射光的量转换成电信号，并且将电信号输出为像素信号。在图1中，固态成像装置10包括像素阵列单元21、垂直驱动电路22、列信号处理电路23、水平驱动电路24、输出电路25、控制电路26、以及输入/输出端27。在像素阵列单元21中，像素31被布置成二维阵列。像素31包括作为光电转换元件的光电二极管，以及像素晶体管。垂直驱动电路22由移位寄存器形成，例如，选择预定的像素驱动线41、供应脉冲以用于将像素31驱动至所选的像素驱动线41并且逐行地驱动像素31。也就是说，垂直驱动电路22在竖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态成像装置，包括：/n像素阵列单元，包括多个像素，其中，所述多个像素中的每个像素包括：/n光电转换单元，配置成基于吸收的第一颜色分量的光生成信号电荷；以及/n光电二极管，其中，/n所述光电二极管是内埋的光电二极管，并且/n像素晶体管位于所述光电二极管的布线层侧上；/n第一滤色器；以及/n第二滤色器，/n其中，所述多个像素包括：/n第一像素，配置为：/n对第三颜色分量的光进行光电转换，其中，/n所述第三颜色分量的光穿过所述第一滤色器和所述光电转换单元，并且/n所述第一滤色器配置为使第二颜色分量的光通过；/n第二像素，配置为：/n对第五颜色分量的光进行光电转换，其中，/n所述第五颜色分量的光穿过所述第二滤色器和所述光电转换单元，并且/n所述第二滤色器配置为使第四颜色分量的光通过；以及/n第三像素，配置为：/n对第六颜色分量的光进行光电转换，其中/n所述第六颜色分量的光穿过所述光电转换单元，并且/n所述第一滤色器和所述第二滤色器在光入射侧上设置在所述光电转换单元的下方。/n

【技术特征摘要】
20150122 JP 2015-0103041.一种固态成像装置，包括：
像素阵列单元，包括多个像素，其中，所述多个像素中的每个像素包括：
光电转换单元，配置成基于吸收的第一颜色分量的光生成信号电荷；以及
光电二极管，其中，
所述光电二极管是内埋的光电二极管，并且
像素晶体管位于所述光电二极管的布线层侧上；
第一滤色器；以及
第二滤色器，
其中，所述多个像素包括：
第一像素，配置为：
对第三颜色分量的光进行光电转换，其中，
所述第三颜色分量的光穿过所述第一滤色器和所述光电转换单元，并且
所述第一滤色器配置为使第二颜色分量的光通过；
第二像素，配置为：
对第五颜色分量的光进行光电转换，其中，
所述第五颜色分量的光穿过所述第二滤色器和所述光电转换单元，并且
所述第二滤色器配置为使第四颜色分量的光通过；以及
第三像素，配置为：
对第六颜色分量的光进行光电转换，其中
所述第六颜色分量的光穿过所述光电转换单元，并且
所述第一滤色器和所述第二滤色器在光入射侧上设置在所述光电转换单元的下方。


2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
所述第一颜色分量为绿色(G)；
所述第二颜色分量为红色(R)；
所述第三颜色分量为红色(R)；
所述第四颜色分量为蓝色(B)；
所述第五颜色分量为蓝色(B)；并且
所述第六颜色分量为品红色(Mg)。


3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
在所述像素阵列单元中，所述多个像素位于二维阵列中，
所述像素阵列单元包括多个2×2像素矩阵，并且
在所述多个2×2像素矩阵的每个2×2像素矩阵中，所述第一像素和所述第二像素呈对角线定位，并且所述第三像素被设置在未被所述第一像素和所述第二像素占据的对角位置中。


4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
所述第三像素配置为检测相位差，
所述第三像素包括多个透明电极，并且
所述多个透明电极中的每个透明电极配置为提取由所述光电转换单元生成的所述信号电荷。


5.根据权利要求1所述的固态成像装置，其还包括：
第一半导体基板，具有传感器电路，其中，所述第一半导体基板包括所述光电转换单元；
第二半导体基板，包括逻辑电路；以及
第三半导体基板，包括存储电路，
其中，所述第一半导体基板、所述第二半导体基板和所述第三半导体基板按顺序堆叠。


6.一种固态成像装置，包括：
像素阵列单元，包括多个像素，其中，所述多个像素中的每个像素包括：
光电转换单元，配置成基于吸收的第一颜色分量的光生成信号电荷；以及
光电二极管，其中，
所述光电二极管是内埋的光电二极管，并且
像素晶体管位于所述光电二极管的布线层侧上；
第一滤色器；以及
第二滤色器，
其中，所述多个像素包括：
第一像素，配置为：
对第三颜色分量的光进行光电转换，其中，
所述第三颜色分量的光穿过所述第一滤色器和所述光电转换单元，并且
所述第一滤色器配置为使第二颜色分量的光通过；
第二像素，配置为：
对第五颜色分量的光进行光电转换，其中，
所述第五颜色分量的光穿过所述第二滤色器和所述光电转换单元，并且
所述第二滤色器配置为使第四颜色分量的光通过；以及
第三像素，配置为：
对第六颜色分量的光进行光电转换，其中
所述第六颜色分量的光穿过所述光电转换单元，并且
所述第一滤色器和所述第二滤色器在光入射侧上设置在所述光电转换单元的上方。


7.根据权利要求6所述的固态成像装置，其中，
在所述像素阵列单元中，所述多个像素位于二维阵列中，
所述像素阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅见健司，大竹悠介，若野寿史，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP