[發(fā)明專利]成像裝置、制造裝置和制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580052657.5
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN107078143B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 定榮正大;萬田周治
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼半導(dǎo)體解決方案公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146;H01L31/10
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;曹正建

本技術(shù)涉及能夠防止例如氫等物質(zhì)進(jìn)入并防止性能的改變的成像裝置、制造裝置和制造方法。所述成像裝置包含：有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜；上電極，設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的上部部分中；下電極，設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的下部部分中；以及金屬薄膜，設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜與上電極之間或有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜與下電極之間。金屬薄膜設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜與上電極之間。上電極由氧化物半導(dǎo)體、金屬氧化物和金屬薄膜形成。本技術(shù)可應(yīng)用到垂直光譜成像裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及成像裝置、制造裝置和制造方法。具體來說，本技術(shù)涉及優(yōu)選用于減小氫的影響的成像裝置、制造裝置和制造方法。

背景技術(shù)

近年來，在電荷耦合裝置(CCD)圖像傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)中，像素大小已減小。因此，靈敏度由于入射在單元像素上的光子的數(shù)量的減小而降低，并且S/N比降低。此外，例如在其中紅色、綠色和藍(lán)色的像素布置在平面上的當(dāng)前廣泛使用的像素陣列中，例如在使用原色濾光片的拜耳陣列中，在紅色像素中，綠光和藍(lán)光不穿過彩色濾光片，并且不用于光電轉(zhuǎn)換，并且因此靈敏度損失。此外，當(dāng)在像素之間執(zhí)行內(nèi)插過程時(shí)，可由于顏色信號(hào)的產(chǎn)生而產(chǎn)生偽色。

已提出用于通過在垂直方向上堆疊三個(gè)光電轉(zhuǎn)換層而通過一個(gè)像素獲得三個(gè)彩色光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的圖像傳感器。在專利文獻(xiàn)1中，例如，作為用于通過一個(gè)像素堆疊三個(gè)彩色光電轉(zhuǎn)換層的此種結(jié)構(gòu)，已提出一種傳感器，其中用于檢測綠光并產(chǎn)生與此對應(yīng)的信號(hào)電荷的光電轉(zhuǎn)換單元設(shè)置在硅襯底上方，并且藍(lán)光和紅光由堆疊在硅襯底中的兩個(gè)光電二極管檢測。

此外，專利文獻(xiàn)2已提出一種背面照射型結(jié)構(gòu)，在硅襯底上方設(shè)有光電轉(zhuǎn)換膜1層，在硅襯底中具有雙色光電轉(zhuǎn)換單元并具有在與光接收表面相對的一側(cè)上形成的電路形成表面。當(dāng)形成背面照射型有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層時(shí)，電路、配線等未形成在無機(jī)光電轉(zhuǎn)換單元與有機(jī)光電轉(zhuǎn)換單元之間。因此，同一像素中的無機(jī)光電轉(zhuǎn)換單元與有機(jī)光電轉(zhuǎn)換單元之間的距離可相互接近。因此，顏色對F值的依賴性可受到抑制，并且顏色之間的靈敏度的波動(dòng)可受到抑制。引用文獻(xiàn)列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：第2003-332551號(hào)日本特許專利申請

專利文獻(xiàn)2：第2011-29337號(hào)日本特許專利申請

專利文獻(xiàn)3：第2008-252004號(hào)日本特許專利申請

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明將解決的問題

有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜通常容易受水或氧氣影響，并且因此有必要在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的上層中形成密封結(jié)構(gòu)。例如，專利文獻(xiàn)3已提出形成通過堆疊用濺射方法形成的SiN膜以及用ALD方法形成的AlO膜而形成的密封結(jié)構(gòu)。

然而，當(dāng)形成此密封結(jié)構(gòu)時(shí)，ALD方法需要使用例如三甲基鋁(TMA)等有機(jī)金屬作為前驅(qū)物，并且前驅(qū)物中的氫可擴(kuò)散到上透明電極和下透明電極。由于擴(kuò)散，上電極和下電極都被還原，功函數(shù)變淺，并且有機(jī)光電轉(zhuǎn)換效率可降低。

下電極優(yōu)選具有深功函數(shù)，并且上電極優(yōu)選具有淺功函數(shù)。這是因?yàn)檫@可通過使來自下電極的電子注入勢壘較高而減小暗電流，并且可通過增大內(nèi)部電場來提高載流子提取效率。

因此，如上所述，需要防止前驅(qū)物中的氫到下透明電極中的擴(kuò)散、下電極的還原、功函數(shù)的變淺以及有機(jī)光電轉(zhuǎn)換效率的降低。

已鑒于此情形而實(shí)現(xiàn)本技術(shù)，并且可以防止因氫的擴(kuò)散所致的功函數(shù)的轉(zhuǎn)換以及有機(jī)光電轉(zhuǎn)換效率的降低。

問題的解決方案

在本技術(shù)的方面中，一種成像裝置包含：有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜；上電極，設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的上部部分中；下電極，設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的下部部分中；以及金屬薄膜，設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜與上電極之間或有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜與下電極之間。

金屬薄膜設(shè)置在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜與上電極之間。上電極可由氧化物半導(dǎo)體、金屬氧化物和金屬薄膜形成。