[發明專利]攝像裝置、其制造方法及電子設備

在審

• 申請號: 201980060662.9
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN112703598A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 山崎舜平;池田隆之;掛端哲彌;德丸亮
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;G02B5/22;H01L21/02;H01L27/146;H01L29/786;H04N5/33
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 宋俊寅

1.一種包括單晶硅襯底以及支撐襯底的攝像裝置的制造方法，包括如下步驟：

在所述單晶硅襯底的第一面一側設置與所述單晶硅襯底的導電型相反的導電型的區域來形成光電轉換器件；

在所述光電轉換器件上形成在溝道形成區域包含金屬氧化物且與所述光電轉換器件電連接的晶體管；

在所述晶體管上形成第一絕緣層；

在所述支撐襯底上形成第二絕緣層；

使所述第一絕緣層的表面與所述第二絕緣層的表面結合；以及

對與所述單晶硅襯底的第一面相對的面進行研磨以及拋光來使所述光電轉換器件的光吸收層薄層化。

2.一種包括單晶硅襯底以及支撐襯底的攝像裝置的制造方法，包括如下步驟：

在所述單晶硅襯底的第一面一側設置與所述單晶硅襯底的導電型相反的導電型的區域來形成光電轉換器件；

在所述光電轉換器件上形成第一絕緣層及與所述光電轉換器件電連接的第一導電層；

在所述支撐襯底上形成在溝道形成區域包含金屬氧化物的晶體管；

在所述晶體管上形成第二絕緣層及與所述晶體管電連接的第二導電層；

使所述第一絕緣層的表面與所述第二絕緣層的表面結合且使所述第一導電層的表面與所述第二導電層的表面結合；以及

對與所述單晶硅襯底的第一面相對的面進行研磨以及拋光來使所述光電轉換器件的光吸收層薄層化。

3.根據權利要求1或2所述的攝像裝置的制造方法，

其中在所述單晶硅襯底的拋光的面一側設置具有與所述單晶硅襯底相同的導電型且其載流子濃度比所述單晶硅襯底高的區域來形成所述光電轉換器件。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的攝像裝置的制造方法，

其中形成與所述光電轉換器件接觸的第三絕緣層，

并且隔著所述第三絕緣層以與所述光電轉換器件重疊的方式形成光學濾波器層。

5.根據權利要求4所述的攝像裝置的制造方法，

其中所述光學濾波器層是遮蔽可見光且透過紅外光的層。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的攝像裝置的制造方法，

其中所述金屬氧化物包含In、Zn、M(M為Al、Ti、Ga、Sn、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf)。

7.一種依次層疊第一層、第二層、第三層以及第四層的攝像裝置，

其中，所述第一層、所述第二層、所述第三層以及所述第四層包括彼此重疊的區域，

所述第一層包括光學濾波器層，

所述第二層包括單晶硅，

所述第三層包括器件形成層，

所述第四層包括支撐襯底，

所述第二層包括將所述單晶硅用作光吸收層的光電轉換器件，

所述第三層包括在溝道形成區域包含金屬氧化物的晶體管，

所述光電轉換器件與所述晶體管電連接，

并且，所述光電轉換器件接收透過所述光學濾波器層的光。

8.根據權利要求7所述的攝像裝置，

其中所述光學濾波器層是遮蔽可見光且透過紅外光的層。

9.根據權利要求7或8所述的攝像裝置，

其中所述器件形成層包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管以及電容器，

所述光電轉換器件的一方電極與所述第一晶體管的源極和漏極中的一方電連接，

所述第一晶體管的源極和漏極中的另一方與所述第二晶體管的源極和漏極中的一方電連接，

所述第二晶體管的源極和漏極中的一方與所述電容器的一方電極電連接，

所述電容器的一方電極與所述第三晶體管的柵極電連接，

并且所述第三晶體管的源極和漏極中的一方與所述第四晶體管的源極和漏極中的一方電連接。

10.根據權利要求7至9中任一項所述的攝像裝置，

其中所述金屬氧化物包含In、Zn、M(M為Al、Ti、Ga、Ge、Sn、Y、Zr、La、Ce、Nd或Hf)。

11.一種包括權利要求7至10中任一項所述的攝像裝置以及光源的電子設備。