本公開涉及固態(tài)成像元件、固態(tài)成像裝置、電子設(shè)備以及固態(tài)成像元件的制造方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，在諸如電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)圖像傳感器等固態(tài)成像元件中，提出了一種層疊結(jié)構(gòu)，其中在單位像素中垂直層疊有用于檢測紅色光的光電轉(zhuǎn)換元件、用于檢測綠色光的光電轉(zhuǎn)換元件和用于檢測藍(lán)色光的光電轉(zhuǎn)換元件這三層，并且一個單位像素可以檢測三種顏色的光(例如，下列專利文獻(xiàn)1～3)。

2、引用文獻(xiàn)列表

3、專利文獻(xiàn)

4、專利文獻(xiàn)1：jp?2017-157816?a

5、專利文獻(xiàn)2：wo?2014/027588?a

6、專利文獻(xiàn)3：jp?2013-55252a

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、然而，當(dāng)如上述專利文獻(xiàn)1～3所述的層疊多個光電轉(zhuǎn)換元件時，難以避免在層疊方向上位于上方的光電轉(zhuǎn)換元件與位于下方的光電轉(zhuǎn)換元件之間的距離的增加。在這樣的層疊結(jié)構(gòu)中，由于距離較長的事實，所以難以將光適當(dāng)?shù)鼐劢乖谒袑盈B的光電轉(zhuǎn)換元件上，并且這成為了阻礙固態(tài)成像元件的特性的增強(qiáng)的因素之一。因此，為了增強(qiáng)固態(tài)成像元件的特性，需要對單位像素中的層疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

3、另外，在常規(guī)的方案中，很難說已經(jīng)專門研究了用于從各光電轉(zhuǎn)換元件輸出電荷作為像素信號的像素晶體管的合適的配置。因此，為了增強(qiáng)固態(tài)成像元件的特性，從像素晶體管的配置的觀點出發(fā)，需要對層疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

4、鑒于上述情況，本公開提出了其中可以增強(qiáng)特性的新型的、改進(jìn)的固態(tài)成像元件、固態(tài)成像裝置、電子設(shè)備以及固態(tài)成像元件的制造方法。

5、問題的解決方案

6、根據(jù)本公開，提供了一種固態(tài)成像元件，包括：層疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體基板，第一光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷，和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第二光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在所述第一光電轉(zhuǎn)換部的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷，其中所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包括光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)，在所述光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)中層疊有共通電極、光電轉(zhuǎn)換膜和讀出電極，使得所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部以垂直于所述層疊結(jié)構(gòu)的層疊方向的垂直面作為對稱軸而彼此呈線對稱關(guān)系。

7、此外，根據(jù)本公開，提供了一種包括多個固態(tài)成像元件的固態(tài)成像裝置，其中所述各固態(tài)成像元件包括：層疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)包括：第一光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在半導(dǎo)體基板的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷，和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第二光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在所述第一光電轉(zhuǎn)換部的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷，其中所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包括光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)，在所述光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)中層疊有共通電極、光電轉(zhuǎn)換膜和讀出電極，使得所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部以垂直于所述層疊結(jié)構(gòu)的層疊方向的垂直面作為對稱軸而彼此呈線對稱關(guān)系。

8、此外，根據(jù)本公開，提供了一種包括具有多個固態(tài)成像元件的固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備，其中所述各固態(tài)成像元件包括：層疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)包括：第一光電轉(zhuǎn)換部，所述第一光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在半導(dǎo)體基板的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷，和第二光電轉(zhuǎn)換部，所述第二光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在所述第一光電轉(zhuǎn)換部的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷，其中所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部包括光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)，在所述光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)中層疊有共通電極、光電轉(zhuǎn)換膜和讀出電極，使得所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部以垂直于所述層疊結(jié)構(gòu)的層疊方向的垂直面作為對稱軸而彼此呈線對稱關(guān)系。

9、此外，根據(jù)本公開，提供了一種固態(tài)成像元件的制造方法，包括：在第一基板上順次地層疊第一讀出電極、第一光電轉(zhuǎn)換膜和第一共通電極；在第二基板上順次地層疊第二讀出電極、第二光電轉(zhuǎn)換膜和第二共通電極；和將所述第一基板與所述第二基板貼合，使得所述第一共通電極和所述第二共通電極彼此面對。

10、此外，根據(jù)本公開，提供了一種固態(tài)成像元件的制造方法，包括：將其上層疊有將光轉(zhuǎn)換為電荷的第一光電轉(zhuǎn)換部和第二光電轉(zhuǎn)換部的第三基板與其上形成有多個像素晶體管的第四基板貼合；和去除位于預(yù)定區(qū)域中的所述多個像素晶體管。

11、發(fā)明的有益效果

12、如上所述，根據(jù)本公開，能夠提供可以增強(qiáng)特性的固態(tài)成像元件、固態(tài)成像裝置、電子設(shè)備以及固態(tài)成像元件的制造方法。

13、注意，上述效果不必須受到限制，并且與上述效果一起或代替上述效果，可以展示出本說明書中所述的任何效果或可以從本說明書理解的其他效果。

技術(shù)特征：

1.一種固態(tài)成像元件，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像元件，其中所述第一光電轉(zhuǎn)換部的所述光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)具有其中以所述垂直面為軸使所述第二光電轉(zhuǎn)換部的所述光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)顛倒的結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)成像元件，其中

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的固態(tài)成像元件，其中

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像元件，其中

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的固態(tài)成像元件，其中

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述的固態(tài)成像元件，其中

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像元件，其中

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)成像元件，其中

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)成像元件，其中

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像元件，其中

12.根據(jù)權(quán)利要求8～11中任意一項所述的固態(tài)成像元件，其中

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的固態(tài)成像元件，其中所述第一光電轉(zhuǎn)換膜、所述第二光電轉(zhuǎn)換膜和所述第三光電轉(zhuǎn)換膜由有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜形成。

14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)成像元件，其中

15.一種固態(tài)成像元件，包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求1～15中任意一項所述的固態(tài)成像元件，其中，所述半導(dǎo)體基板包括第四光電轉(zhuǎn)換部，所述第四光電轉(zhuǎn)換部將光轉(zhuǎn)換為電荷。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了能夠增強(qiáng)特性的固態(tài)成像元件、固態(tài)成像裝置、電子設(shè)備以及固態(tài)成像元件的制造方法。本發(fā)明提供了一種固態(tài)成像元件(10)，包括：層疊結(jié)構(gòu)，所述層疊結(jié)構(gòu)具有：半導(dǎo)體基板(500)；第一光電轉(zhuǎn)換部(PD?200)，所述第一光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在所述半導(dǎo)體基板的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷；和第二光電轉(zhuǎn)換部(PD?100)，所述第二光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在所述第一光電轉(zhuǎn)換部的上方，并將光轉(zhuǎn)換為電荷。所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部具有光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)，在所述光電轉(zhuǎn)換層疊結(jié)構(gòu)中層疊有共通電極(102,202)、光電轉(zhuǎn)換膜(104,204)和讀出電極(108,208)，使得所述第一光電轉(zhuǎn)換部和所述第二光電轉(zhuǎn)換部以垂直于所述層疊結(jié)構(gòu)的層疊方向的垂直面作為對稱軸而彼此呈線對稱關(guān)系。

技術(shù)研發(fā)人員：富樫秀晃,八木巖,定榮正大,古閑史彥,村田賢一,平田晉太郎,齊藤陽介,古川明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：索尼公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10