[發(fā)明專利]成像裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010141041.4
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101848345A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 大田基在
• 申請（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H01L27/146;H01L27/30
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 宋丹氫;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及在光電轉(zhuǎn)換部分中根據(jù)入射光產(chǎn)生電荷的成像裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的CCD圖像傳感器等的固態(tài)成像裝置設置有其中形成有光電二極管的半導體襯底、以及用于轉(zhuǎn)移光電二極管中所產(chǎn)生的電荷的信號讀取電路諸如電荷轉(zhuǎn)移通道(包括布線層)。信號讀取電路形成在半導體襯底的光入射側(cè)表面上。

當前，可得到的成像裝置設置有形成在襯底(例如，硅襯底)上的下部電極、位于下部電極上并由包括有機材料的材料制成的光電轉(zhuǎn)換層、以及形成在光電轉(zhuǎn)換層上的透明上部電極。作為彩色模式配置的濾色器形成在上部電極上，用于透射規(guī)定顏色(波長范圍)的光分量。這種成像裝置稱作堆疊型成像裝置，這是因為光電轉(zhuǎn)換層位于襯底上。在堆疊型成像裝置中，使光電轉(zhuǎn)換層中所產(chǎn)生的電荷從下部電極轉(zhuǎn)移至襯底側(cè)并由信號讀取電路讀出。例如，JP-A-2008-252004公開了一種堆疊型成像裝置。

還提出了一種固態(tài)成像裝置，在這種成像裝置中，通過與形成有信號讀取電路的半導體襯底正面相反的襯底背面施加入射光，并由形成在半導體襯底中的光敏二極管對入射光進行檢測。由光敏二極管產(chǎn)生的電荷由信號讀取電路讀出。具有這種構(gòu)造的固態(tài)成像裝置稱作背照型成像裝置，該成像裝置與與前述成像裝置正好相反，前述成像裝置中光入射到形成有信號讀取電路的半導體襯底的正面上。JP-A-2008-205256公開了一種背照型成像裝置。

堆疊型成像裝置和背照型成像裝置都優(yōu)于之前的固態(tài)成像裝置之處在于，通過增加光電檢測區(qū)域從而提高光電轉(zhuǎn)換率，能夠獲得高靈敏度。

這些成像裝置在光照側(cè)上設置有濾色器。堆疊型成像裝置以這樣的方式構(gòu)造，下部電極通過導電連接部連接至半導體襯底正面，而電荷則由形成在半導體襯底中的信號讀取部讀出。由于在濾色器和光電轉(zhuǎn)換層之間只形成有平坦化層和絕緣層，因此濾色器和光電轉(zhuǎn)換層之間的距離可以做得較小。在背照型成像裝置中，濾色器形成在半導體襯底的背面，而信號讀取電路形成在半導體襯底的正面。由于在濾色器和光電轉(zhuǎn)換層之間只形成有平坦化層和絕緣層，因此濾色器和光電轉(zhuǎn)換層之間的距離可以做得較小。

因此，利用其中光電檢測區(qū)域較大且濾色器到光電轉(zhuǎn)換層或光電二極管之間的距離很短的構(gòu)造，上述成像裝置可以提高入射光的透射率。

JP-A-2006-295125公開了一種固態(tài)成像裝置，該成像裝置設置有半導體襯底、以矩陣形式形成在半導體襯底上的光電檢測元件、以及形成在位于光檢測元件上方的層中多個濾色器。在多個濾色器之間形成有間隙。

發(fā)明內(nèi)容

然而，應用了堆疊型成像裝置以及背照型成像裝置的成像設備諸如數(shù)碼相機，日益需要改進光學特性和圖像質(zhì)量，而且還要求進一步提高透射率。尤其是，在近年來，隨著像素數(shù)量增加而導致的像素的小型化，更需要增加每個像素部中的透射率。

此外，堆疊型成像裝置和背照型成像裝置都具有串擾(色彩不純)方面進行改進的余地，串擾是入射到像素部上的光的一部分進入相鄰像素部的光電轉(zhuǎn)換部分的現(xiàn)象。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進一步提高透射率并減小串擾的成像裝置。

一種成像裝置包括：

多個像素部，分別包括濾色器和光電轉(zhuǎn)換部，每個光電轉(zhuǎn)換部都根據(jù)入射到其上的光產(chǎn)生電荷，濾色器設置在各光電轉(zhuǎn)換部的光入射側(cè)上，光電轉(zhuǎn)換部和濾色器之間的距離小于或等于3μm；以及

分隔壁，設置在相鄰的濾色器之間，并將濾色器彼此分隔開。

本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在濾色器之間形成分隔壁，可以進一步提高每個像素部的光電轉(zhuǎn)換部中光的透射率。如上所述，在堆疊型成像裝置和背照型成像裝置中，可以使光電轉(zhuǎn)換部和濾色器之間的距離更小(例如，小于或等于5μm)，以及可以使光電檢測區(qū)域比先前成像裝置(其中電荷轉(zhuǎn)移電極等設置在光電轉(zhuǎn)換部和濾色器之間)的光電檢測區(qū)域大。考慮到由堆疊型成像裝置和背照型成像裝置已經(jīng)獲得了足夠高的透射率，這是因為阻止已經(jīng)透過濾色器的入射光進入除相關光電轉(zhuǎn)換部之外的區(qū)域。因此，本領域技術(shù)人員曾認為，即使將各像素部彼此分隔開，透射率也不會再提高。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，當光電轉(zhuǎn)換部和濾色器之間的距離更短、或每個像素部的光電檢測區(qū)域(像素部尺寸)更小時，通過設置分隔壁所得到的透射率的提高就更大。此外，設置分隔壁還可以減少串擾。

本發(fā)明可以提供一種能夠進一步提高透射率并減少串擾的成像裝置。

附圖說明

圖1是示出成像裝置的示例構(gòu)造的截面圖；

圖2是四個像素部的平面圖；