[發明專利]固態攝像裝置及其制造方法以及電子設備

有效

• 申請號: 201380021731.8
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN104247021B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 宮波勇樹
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H01L27/14
• 分類號: H01L27/14;H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 焦玉恒

技術領域

本技術涉及固態攝像裝置、其制造方法以及包括固態攝像裝置的電子設備。

背景技術

近年來，在CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器中，隨著像素尺寸的減小，入射在單元像素上的光子數減小，靈敏度降低，因此導致S/N的降低。而且，在當前廣泛使用的將紅、綠和藍像素設置在平面上的像素設置中，綠光和藍光不通過紅像素中的彩色濾光片并且不用于光電轉換，因此導致靈敏度的損失。此外，與像素之間的內插處理產生的彩色信號相關地產生偽色(false color)問題。

作為解決這些問題的方法，已經知曉的是通過在垂直方向上層疊三個光電轉換層而構成圖像傳感器，從而通過一個像素獲得三個顏色的光電轉換信號。對于這種將三個顏色的光電轉換層層疊在一個像素中的構造，例如，提出了這樣的構造：配置成檢測綠光的光電轉換部分設置在硅基板上方，并且層疊在硅基板中的兩個PD配置成檢測藍光和紅光(參見PTL 1)。

而且，提出了一種背照式構造，其具有形成在以下構造中與光接收表面相對的一側上的電路形成表面：一個光電轉換膜設置在硅基板上方，并且兩個顏色的光電轉換部分設置在該硅基板中。

另外，具體提出了一種背照式構造，其中由有機光電轉換層構成的有機光電轉換部分形成在硅基板上方(參見PTL 2)。在該構造中，電路和配線等不形成在無機光電轉換部分和有機光電轉換部分之間；因此，同一像素中無機光電轉換部分和有機光電轉換部分之間的距離得以減小。因此，取決于每個顏色的焦距比數(F-number)得以被抑制，并且各顏色之中靈敏度的變化得以降低。

在有機光電轉換部分設置在基板上方的情況下，由有機光電轉換部分形成層差(level difference)。因此，為了在有機光電轉換部分上形成片上透鏡，必須消除層差以用于平坦化。

上述PTL 2描述了一種流程，其中，對構成有機光電轉換部分的有機光電轉換層和上電極的層疊膜進行圖案化并且執行干蝕刻處理后，嵌設平坦化膜并且在該平坦化膜上方形成片上透鏡。

而且，提出了一種方法作為降低層差的平坦化方法，其中，在整個表面上實現由涂膜和回蝕形成NSG(例如，參見PTL 3)。此外，提出了一種技術，其中回蝕第一鈍化膜以減小層差，然后層疊第二鈍化膜(例如，參見PTL 4)。

引用列表

專利文獻

PTL 1：日本未審查專利申請公開No.2003-332551

PTL 2：日本未審查專利申請公開No.2011-29337

PTL 3：日本未審查專利申請公開No.H7-130732

PTL 4：日本未審查專利申請公開No.2001-345319

發明內容

有機光電轉換層容易受到由水等引起的退化的影響。因此，希望保護有機光電轉換層，即：相對于有機光電轉換層充分地保證鈍化性。

而且，為了形成片上透鏡，希望形成厚的平坦化層以消除由有機光電轉換部分引起的大層差從而用于平坦化。因此，光被厚的平坦化層和鈍化層削弱，從而導致聚光效應降低。在PTL 3和PTL 4中公開的減小層差的方法中，工藝數增加很多。而且，由于層差殘留，在減小層差的效果很小的情況下，該方法重復多次。

因此，希望提供能改善相對于有機光電轉換部分的光電轉換層的鈍化性并且同時獲得適當的聚光特性的固態攝像裝置、其制造方法以及包括這樣的固態攝像裝置的電子設備。

根據本技術實施例的固態攝像裝置包括：有機光電轉換層；以及鈍化層，形成為覆蓋該有機光電轉換層的頂部。該固態攝像裝置還包括絕緣膜，形成在鈍化層上以及形成在鈍化層中層差上產生的狹縫中，絕緣膜的折射系數小于鈍化層的折射系數。

根據本技術實施例的制造固態攝像裝置的方法是制造包括有機光電轉換層的固態攝像裝置。于是，該方法包括如下步驟：形成有機光電轉換層；以及形成鈍化層以覆蓋該有機光電轉換層的頂部。該方法還包括在鈍化層上形成以及在鈍化層中層差上產生的狹縫中形成絕緣膜的步驟，該絕緣膜的折射系數小于該鈍化層的折射系數。

根據本技術實施例的電子設備包括：光學系統；根據本技術上述實施例的固態攝像裝置；以及信號處理電路，構造為處理該固態攝像裝置的輸出信號。