[發明專利]固體拍攝裝置

無效

• 申請號: 201210369912.7
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103426891A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 江川佳孝
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 萬利軍;陳海紅

技術領域

本發明的實施例涉及固體拍攝裝置。

背景技術

近年來，在便攜電話機等搭載的相機模塊要求薄型化及高分辨率化。與相機模塊的薄型化及高分辨率化對應，圖像傳感器的像素的微細化不斷發展(參照特開2010－114323號公報)。圖像傳感器的像素面積越小，入射像素的光量越少，因此信號量降低，信噪比（SNR,信號噪聲比）劣化。因而，圖像傳感器期望通過提高光利用效率來實現高靈敏度化。

發明內容

本發明的一個實施例的目的是提供不增大像素面積就可提高靈敏度的固體拍攝裝置。

根據實施例的固體拍攝裝置，具備：對第1波段設置的第1光電變換層；對第2波段設置的第2光電變換層，其與上述第1光電變換層在深度方向不重疊；對第3波段設置的第3光電變換層，其與上述第1光電變換層在深度方向至少部分重疊；第1色濾光器，其對上述第1光電變換層及上述第3光電變換層設置，使第1波段及上述第3波段的光透射；第2色濾光器，其對上述第2光電變換層設置，使上述第2波段的光透射；第1聚光元件，其將向上述第1光電變換層及上述第3光電變換層入射的光聚光；以及第2聚光元件，其的聚光面積比上述第1聚光元件大，將向上述第2光電變換層入射的光聚光。

根據其他實施例的固體拍攝裝置，具備：對第1波段設置的第1光電變換層；對第2波段設置的第2光電變換層，其與上述第1光電變換層在深度方向不重疊；以及對第3波段設置的第3光電變換層，其與上述第1光電變換層在深度方向至少部分在上方及下方這雙方重疊。

另外，根據其他實施例的固體拍攝裝置，具備：對第1波段設置的第1光電變換層，其中，與半導體層的表面側相比，背面側的面積較大；對第2波段設置的第2光電變換層，其與上述第1光電變換層在深度方向不重疊；對第3波段設置的第3光電變換層，其與上述第1光電變換層在深度方向至少部分重疊；第1柵電極，其在上述半導體層的表面側形成，讀取在上述第1光電變換層蓄積的電荷；第2柵電極，其在上述半導體層的表面側形成，讀取在上述第2光電變換層蓄積的電荷；以及第3柵電極，其在上述半導體層的表面側形成，讀取在上述第3光電變換層蓄積的電荷。

根據上述構成的固體拍攝裝置，不增大像素面積就可提高靈敏度。

附圖說明

圖1是表示第1實施例的固體拍攝裝置的概略構成的框圖。

圖2是表示圖1的固體拍攝裝置的拜爾（Bayer)排列中的4像素量的構成例的電路圖。

圖3是表示第1實施例的固體拍攝裝置的像素單元（Cell）的構成例的截面圖。

圖4(a)是表示沿圖3的A1-A2線的電位分布的圖，圖4(b)是表示沿圖3的B1-B2線的電位分布的圖，圖4（c）是表示沿圖3的C1-C2線的電位分布的圖。

圖5(a)是表示圖3的微透鏡的構成例的俯視圖，圖5(b)是表示圖3的濾色器的構成例的俯視圖，圖5（c）是表示圖3的第3濃度分布層的構成例的俯視圖，圖5(d)是表示圖3的第1濃度分布層的構成例的俯視圖。

圖6(a)是表示第2實施例的固體拍攝裝置的微透鏡的構成例的俯視圖，圖6(b)是表示第2實施例的固體拍攝裝置的濾色器的構成例的俯視圖。

圖7是表示第3實施例的固體拍攝裝置的像素單元的構成例的截面圖。

圖8(a)是表示圖7的微透鏡的構成例的俯視圖，圖8(b)是表示圖7的濾色器的構成例的俯視圖，圖8（c）是表示圖7的第3濃度分布層的構成例的俯視圖，圖8(d)是表示圖7的第1濃度分布層的構成例的俯視圖。

圖9是表示第4實施例的固體拍攝裝置的像素單元的構成例的截面圖。

圖10(a)是表示圖9的微透鏡的構成例的俯視圖，圖10(b)是表示圖9的濾色器的構成例的俯視圖，圖10（c）是表示圖9的第3濃度分布層的構成例的俯視圖，圖10(d)是表示圖9的第1濃度分布層的構成例的俯視圖。

圖11是表示第5實施例的固體拍攝裝置的像素單元的構成例的截面圖。

圖12(a)是表示圖11的微透鏡的構成例的俯視圖，圖12(b)是表示圖11的第1濃度分布層的構成例的俯視圖，圖12（c）是表示圖11的第2濃度分布層的構成例的俯視圖，圖12(d)是表示圖11的第4濃度分布層的構成例的俯視圖。

圖13是表示第6實施例的固體拍攝裝置的像素單元的構成例的截面圖。