[發(fā)明專(zhuān)利]固態(tài)成像元件和電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180007257.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114846609A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 村田賢一;定榮正大;中村祐太
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索尼半導(dǎo)體解決方案公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/146
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/146;H01L21/3205;H01L21/768;H01L23/522;H01L27/30;H04N5/369;H04N5/3745
• 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: 王新春;姚鵬

1.一種固態(tài)成像元件，包括：

半導(dǎo)體基板；

第一光電轉(zhuǎn)換單元，其設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板的上方并且配置成將光轉(zhuǎn)換成電荷；和

第二光電轉(zhuǎn)換單元，其設(shè)置在所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的上方并且配置成將光轉(zhuǎn)換成電荷，其中

所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元在彼此相對(duì)的接合面處接合，

所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元中的每一個(gè)都具有層疊結(jié)構(gòu)，其包括：

上部電極；

下部電極；

光電轉(zhuǎn)換膜，其夾在所述上部電極和所述下部電極之間；和

存儲(chǔ)電極，其經(jīng)由所述光電轉(zhuǎn)換膜和絕緣膜與所述上部電極相對(duì)，

所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的所述下部電極經(jīng)由貫穿所述半導(dǎo)體基板的第一貫通電極電連接到設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板中的電荷存儲(chǔ)單元，

所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的所述下部電極經(jīng)由以下元件電連接到所述電荷存儲(chǔ)單元：

第二電極，其設(shè)置在所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的接合面上；

第一電極，其設(shè)置在所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的接合面上以便與所述第二電極相對(duì)并且接合到所述第二電極；

第二貫通電極，其貫穿所述第一光電轉(zhuǎn)換單元；和

所述第一貫通電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像元件，其中

所述第一電極和所述第二電極由透明導(dǎo)電材料形成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像元件，其中

所述第一電極和所述第二電極在沿所述層疊結(jié)構(gòu)的層疊方向切割所述固態(tài)成像元件得到的斷面中是基本上圓形的。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像元件，其中

所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元分別在各個(gè)所述接合面上具有至少一個(gè)虛擬電極。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像元件，其中

在所述第一電極和所述第二電極中形成有至少一個(gè)開(kāi)口。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像元件，其中

所述第一電極和所述第二電極彼此之間具有不同的尺寸。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像元件，其中

所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的所述接合面中的至少一個(gè)設(shè)置有停止層，所述停止層由硬質(zhì)絕緣材料制成并且包圍所述第一電極或所述第二電極。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像元件，其中

第一配線層設(shè)置在所述第一電極和所述第一光電轉(zhuǎn)換單元的所述上部電極之間，并且

由硬質(zhì)絕緣材料制成的所述停止層設(shè)置在所述第一電極和所述第一配線層之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)成像元件，其中

所述第一電極、所述停止層和所述第一配線層的折射率按該順序增大。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像元件，其中

第二配線層設(shè)置在所述第二電極和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的所述上部電極之間，并且

由硬質(zhì)絕緣材料制成的所述停止層設(shè)置在所述第二電極和所述第二配線層之間。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的固態(tài)成像元件，其中

所述第二電極、所述停止層和所述第二配線層的折射率按該順序增大。

12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像元件，進(jìn)一步地包括：

停止層，其由硬質(zhì)絕緣材料制成并且設(shè)置在所述第一光電轉(zhuǎn)換單元和所述第二光電轉(zhuǎn)換單元的所述接合面上以便包圍所述第一電極或所述第二電極；和

絕緣膜，其由與所述停止層的材料不同的材料制成并且設(shè)置成覆蓋所述停止層以及所述第一電極和所述第二電極，其中

所述第一電極和所述第二電極經(jīng)由所述絕緣膜電連接。