[發明專利]固態攝像元件、固態攝像元件的制造方法和電子裝置

有效

• 申請號: 201580057669.7
• 申請日: 2015-10-22
• 公開（公告）號: CN107078147B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 兼田有希央
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/369
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 曹正建;陳桂香

本發明涉及可以通過使用光電轉換膜來形成更好的用于檢測焦點的像素的固態攝像元件、該攝像元件的制造方法和電子裝置。所述固態攝像元件包括：第一像素，其包括由光電轉換膜以及上下夾持所述光電轉換膜的第一電極和第二電極形成的光電轉換單元，其中，所述第一電極和所述第二電極中的至少一者是針對每個像素分離的分離電極；以及第二像素，其包括所述光電轉換單元，其中，所述第二像素的所述分離電極形成為具有比所述第一像素的所述分離電極的平面尺寸更小的平面尺寸，且至少延伸至像素邊界的第三電極形成在由于更小的平面尺寸而空出的區域中。本發明可例如應用于固態攝像元件等。

技術領域

本發明涉及固態攝像元件、該固態攝像元件的制造方法和電子裝置，并特別地涉及能夠通過使用光電轉換膜形成更好的用于檢測焦點的像素的固態攝像元件、該固態攝像元件的制造方法以及電子器件。

背景技術

在諸如數碼相機、攝像機、監控相機、復印機和傳真機等許多設備上安裝有使用半導體的固態攝像元件。近來，通常將通過互補金屬氧化物半導體(CMOS)工藝與外圍電路一起制造的所謂CMOS攝像元件用作固態攝像元件。

在目前存在的CMOS攝像元件中，采用使用具有關于光入射角度不對稱的靈敏度的用于檢測焦點的像素，以作為相機的自動對焦功能。例如，在專利文獻1中，對于用于實現用于檢測焦點的像素的方法，將像素中的光電二極管劃分成兩個部分，并且將它們中的具有較小面積的一者用于檢測焦點。

而且，近來，研發出了將有機半導體和無機化合物半導體用作光電轉換膜的攝像元件。這種攝像元件的結構通常包括光電轉換膜以及上下夾持光電轉換膜的電極，其中，上部電極和下部電極中的至少一者針對每個像素是分離的。在這里，也提出了使用用于檢測焦點的像素的方法。

在專利文獻2中，在像素中，將還具有濾色器功能且布置有與某個像素的硅光電二極管相同的光程(optical path)長度的有機光電轉換元件劃分成兩部分，并成對地使用，據此檢測具有不同相位差的光，從而可以檢測焦點。專利文獻3可通過使用一對像素實現焦點檢測，這一對像素在用于檢測相位差的有機光電轉換元件中的光入射側設置有遮光膜。

引用文獻列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請特開號2012-37777

專利文獻2：日本專利申請特開號2013-145292

專利文獻3：日本專利申請特開號2014-67948

發明內容

本發明要解決的問題

然而，在專利文獻2的實現方法中，由于用于檢測焦點的光電轉換膜還用作拜耳排列中的濾色器，所以需要針對每個像素分離光電轉換膜。因此，由光電轉換膜的分離引起的暗電流可能劣化。

在使用遮光膜的專利文獻3的實現方法中，在光電轉換膜下方的硅層上設置光電二極管時，那里接收的光也被遮蔽，從而獲得的信號變小。

本發明是針對這種情況而提出的，且本發明的目的在于通過使用光電轉換膜來形成更好的用于檢測焦點的像素。

問題的解決方案

根據本發明的第一方面的固態攝像元件設有：第一像素，其包括由光電轉換膜以及上下夾持光電轉換膜的第一電極和第二電極形成的光電轉換單元，其中，第一電極和第二電極中的至少一者是針對每個像素分離的分離電極；及第二像素，其包括光電轉換單元，其中，第二像素的分離電極形成為具有比第一像素的分離電極的平面尺寸更小的平面尺寸，且至少延伸至像素邊界的第三電極形成在由于更小的平面尺寸而空出的區域中。