成像元件和成像装置制造方法及图纸

技术编号:36584674 阅读:12 留言:0更新日期:2023-02-04 17:46
根据本发明专利技术实施方案的成像元件设置有:半导体基板,其具有用作光入射面的第一面和在所述第一面相对侧的第二面,并且包括光接收部,所述光接收部通过光电转换产生与各像素接收的光的光量相对应的电荷;多层配线层,其设置在所述半导体基板的所述第二面侧,并且具有堆叠的多个配线层,层间绝缘层夹在所述多个配线层之间;多个结构物,其在所述半导体基板的所述第二面上设置于所述多层配线层内;和光反射层,其设置在所述多层配线层中,并且隔着所述层间绝缘层且在没有形成所述结构物的区域中形成相对于所述像素的光学中心基本对称的反射区域或非反射区域。射区域或非反射区域。射区域或非反射区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像元件和成像装置


[0001]本专利技术例如涉及背面照射型成像元件和包括背面照射型成像元件的成像装置。

技术介绍

[0002]在背面照射型CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器(CIS)中,未被光接收部吸收而是穿过光接收部的光有时会被设置在光接收部下方的配线(wiring)层(金属层)反射而再次进入光接收部。在这些反射光的强度在各个像素中不均匀的情况下,在相邻像素之间就会发生光学混色。为了解决这个问题,例如,专利文献1公开了一种固体成像装置,其通过在光接收部的下方为各个像素设置均匀的第一反射板并且在相邻像素之间周期性地设置第二反射板来实现更高的图像质量。
[0003]引文文献列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本未审查专利申请第2014

53429号公报

技术实现思路

[0006]如上所述,要求成像装置具有更高的图像质量。
[0007]期望的是,提供能够具有更高图像质量的成像元件和成像装置。
[0008]根据本专利技术实施方案的成像元件包括:半导体基板、多层配线层、多个结构物以及光反射层。所述半导体基板具有第一面和第二面。所述第一面用作光入射面。所述第二面与所述第一面相对。所述半导体基板包括针对各个像素的光接收部。所述光接收部通过光电转换产生电荷。所述电荷对应于接收的光的光量。所述多层配线层设置在所述半导体基板的第二面侧。所述多层配线层具有堆叠在其中的多个配线层,层间绝缘层夹在其间。所述多个结构物在所述半导体基板的第二面上设置在所述多层配线层内。所述光反射层设置在所述多层配线层中。所述光反射层在其中未形成有所述结构物的区域中形成反射区域或非反射区域,在所述光反射层与所述反射区域或所述非反射区域之间夹设有所述层间绝缘层。所述反射区域相对于所述像素的光学中心基本对称。所述非反射区域相对于所述像素的所述光学中心基本对称。
[0009]根据本专利技术实施方案的成像装置包括根据上述本专利技术实施方案的成像元件。
[0010]根据本专利技术的实施方案的成像元件和根据实施方案的成像装置分别在所述多层配线层中设置有光反射层,所述多层配线层设置在与用作第一半导体基板的光入射面的所述第一面相对的所述第二面侧上,所述第一半导体基板包括针对各个像素的光接收部。所述第二面包括所述多个结构物。所述光反射层在其中未形成有所述结构物的区域中形成所述反射区域或所述非反射区域,在所述光反射层与所述反射区域或所述非反射区域之间夹有所述层间绝缘层。所述反射区域相对于所述像素的光学中心基本对称。所述非反射区域相对于所述像素的所述光学中心基本对称。因此,使得被所述光反射层反射而再次进入所述光接收部的光相对于入射角而言基本均匀。
附图说明
[0011]图1是示出了根据本专利技术实施方案的成像元件的示意性构造的示例的横截面示意图。
[0012]图2是示出了图1所示的成像元件的整体构造的框图。
[0013]图3是图1所示的成像元件的等效电路图。
[0014]图4A是示出了根据本专利技术实施方案的成像元件的示意性构造的另一示例的横截面示意图。
[0015]图4B是示出了图4A所示的成像元件的平面构造的示意图。
[0016]图5是示出了根据本专利技术的变形例1的成像元件的示意图构造的示例的横截面示意图。
[0017]图6是示出了根据本专利技术的变形例2的成像元件的示意图构造的示例的横截面示意图。
[0018]图7是示出了根据本专利技术的变形例3的成像元件的示意图构造的示例的横截面示意图。
[0019]图8是示出了根据本专利技术的变形例3的成像元件的示意图构造的另一示例的横截面示意图。
[0020]图9是示出了根据本专利技术的变形例4的成像元件的示意图构造的示例的横截面示意图。
[0021]图10是示出了根据本专利技术的变形例4的成像元件的示意图构造的另一示例的横截面示意图。
[0022]图11是示出了根据本专利技术的变形例5的成像元件的示意图构造的示例的横截面示意图。
[0023]图12是示出了根据本专利技术的变形例6的成像元件的示意性构造的示例的横截面示意图。
[0024]图13是示出了图12所示的成像元件的平面构造的示例的示意图。
[0025]图14是示出了本专利技术的变形例6的成像元件的示意性构造的另一示例的横截面示意图。
[0026]图15是示出了根据本专利技术的变形例7的成像元件的示意性构造的示例的平面示意图。
[0027]图16是示出了根据本专利技术的变形例7的成像元件的示意性构造的另一示例的平面示意图。
[0028]图17是图16所示的成像元件的横截面示意图。
[0029]图18是普通的成像元件的横截面示意图。
[0030]图19是示出了根据本专利技术的变形例8的成像元件的示意性构造的示例的横截面示意图。
[0031]图20是示出了图19所示的凹凸结构的构造的示例的平面示意图。
[0032]图21是示出了根据本专利技术的变形例8的成像元件的示意性构造的另一示例的横截面示意图。
[0033]图22是示出了图19或其他图所示的成像元件的凹凸结构的横截面构造的示例的
示意图。
[0034]图23是示出了根据本专利技术的变形例9的成像元件的示意性构造的示例的横截面示意图。
[0035]图24是说明在图23所示的成像元件的光反射控制层中的光的反射方向的图。
[0036]图25是示出了根据本专利技术的变形例10的成像元件的示意性构造示例的横截面示意图。
[0037]图26是说明在图25所示的成像元件的光反射控制层中的光的反射方向的图。
[0038]图27是示出了根据本专利技术的变形例11的成像元件的示意性构造的示例的横截面示意图。
[0039]图28是示出了根据本专利技术的变形例11的成像元件的示意性构造的另一示例的平面示意图。
[0040]图29是示出了包括根据上述实施方案及变形例1~11的任一者的成像元件的成像系统的示意性构造的示例的图。
[0041]图30是示出了图29的成像系统的成像过程的示例的图。
[0042]图31是说明了车辆控制系统的示意性构造示例的框图。
[0043]图32是车外信息检测部和成像部的安装位置的示例的辅助说明图。
[0044]图33是说明了内窥镜手术系统的示意性构造的示例的视图。
[0045]图34是说明了摄像头和相机控制单元(CCU)的功能构造示例的框图。
具体实施方式
[0046]下面将参照附图详细说明本专利技术的实施方案。下面的说明是本专利技术的具体示例,但本专利技术不限于下面的模式。此外,本专利技术也不限于各图所示的各部件的配置、尺寸、尺寸比等。应当注意的是,按照以下顺序给出说明。
[0047]1.实施方案(在半导体基板的正面与多层配线层的多个配线层之间设置相对于光学中心对称的光反射层的示例)
[0048]1‑
1.成像元件的构本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像元件,包括:半导体基板,其具有第一面和第二面,所述第一面用作光入射面,所述第二面与所述第一面相对,所述半导体基板针对各个像素包含光接收部,所述光接收部通过光电转换产生电荷,所述电荷对应于接收的光的光量;多层配线层,其设置在所述半导体基板的所述第二面侧,所述多层配线层中堆叠有多个配线层,在所述多个配线层之间布置有层间绝缘层;多个结构物,其在所述半导体基板的所述第二面上设置在所述多层配线层内;和光反射层,其设置在所述多层配线层内,所述光反射层在未形成有所述结构物的区域中形成反射区域或非反射区域,在所述光反射层与所述反射区域或所述非反射区域之间夹设有所述层间绝缘层,所述反射区域相对于所述像素的光学中心基本对称,所述非反射区域相对于所述像素的所述光学中心基本对称。2.根据权利要求1所述的成像元件,其中,所述光反射层形成为相对于所述像素的所述光学中心基本对称。3.根据权利要求1所述的成像元件,其中,所述光反射层具有开口。4.根据权利要求3所述的成像元件,其中,所述开口形成为基本对称,所述开口包含所述像素的所述光学中心。5.根据权利要求1所述的成像元件,其中,所述多个结构物布置为在平面图中在所述像素内是不对称的。6.根据权利要求1所述的成像元件,包括:作为所述像素的第一像素和第二像素,所述第一像素和所述第二像素彼此相邻,其中,所述光反射层通过使用所述第一像素与所述第二像素之间的区域作为中心而被形成为是基本对称的。7.根据权利要求6所述的成像元件,其中,所述第一像素和所述第二像素共用多个结构物的一部分。8.根据权利要求1所述的成像元件,其中,所述光反射层设置为在平面图中与所述多个结构物的一部分重叠。9.根据权利要求1所述的成像元件,其中,所述多个结构物包括:浮动扩散部、传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管和选择晶体管,所述浮动扩散部执行电荷电压转换以将所述光接收部产生的信号电荷转换成电压信号,所述传输晶体管将所述光接收部产生的所述信号电荷传输至所述浮动扩散部,所述复位晶体管将所述浮动扩散部的电位复位为预定电位,所述放大晶体管用作由所述浮动扩散部保持的所述电压信号的输入部,所述选择晶体管控制来自所述放大晶体管的所述电压信号的输出时序。10.根据权利要求8所述的成像元件,还包括电...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉田辽人熊谷至通大泽尚幸永田健悟坂东雅史
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:

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