[发明专利]固体摄像器件、其制造方法和电子装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是申请日为2010年07月14日，发明名称为“固体摄像器件、其制造方法和电子装置”的第201010228094.X号专利申请的分案申请。

本申请包含与2009年7月23日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-172383的公开内容相关的主题，在此将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固体摄像器件、该固体摄像器件的制造方法和电子装置。

背景技术

固体摄像器件广义上分为CCD(电荷耦合器件)图像传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器两种典型的固体摄像器件。近几年，在CCD图像传感器或CMOS图像传感器中，由于像素尺寸减小以及入射到单位像素上的光子数减少，所以灵敏度变差，于是信噪比(S/N)降低。在广泛应用的红光、绿光和蓝光像素排列在平坦表面上的像素排列中，例如使用原色滤色器的拜耳排列中，绿光和蓝光不透过红光像素中的滤色器，不用于光电转换。因此，灵敏度降低。此外，当通过在像素之间执行插值处理而形成颜色信号时，可能产生颜色错误的问题。

为解决这些问题，未经审查的日本专利申请公开文本2007-12796号公开了一种固体摄像器件，其中绿光、蓝光和红光光电转换单元在同一像素的深度方向上层叠。在该固体摄像器件中，蓝光光电二极管(光电转换单元)和红光光电二极管(光电转换单元)形成在硅基板的深度方向上。另外，该固体摄像器件包括有机光电转换部，在该有机光电转换部中，夹在电极之间的绿光有机光电转换层隔着布线层形成于光入射侧的硅基板前表面的上层上。根据未经审查的日本专利申请公开文本2007-12796号公开的结构，由于在上述滤色器中没有光损耗，所以灵敏度提高。此外，由于不在像素之间执行插值处理，所以不会产生颜色错误。

未经审查的日本专利申请公开文本2008-258474号公开了一种背照射型CMOS图像传感器，其包括：滤色器；光电转换单元，其具有在深度方向上层叠的光电二极管；和有机光电转换层。未经审查的日本专利申请公开文本2008-258474号公开的固体摄像器件包括以黄光和青光检查模式布置的滤色器。由红光和蓝光光电二极管形成的光电转换单元对应于黄光和青光滤色器设置。此外，有机光电转换单元设置在各光电二极管的上层中。该固体摄像器件从有机光电转换单元中获得绿光信号，从黄光滤色器的光电二极管中获得红光信号，从青光滤色器的光电二极管中获得蓝光信号。

但是，如未经审查的日本专利申请公开文本2007-12796所公开的，在有机和无机混合类型的光电转换单元中，布线层夹在执行光电转换的Si光电二极管和上层上的有机光电转换单元之间。因此，光电二极管和有机光电转换单元之间的距离较大。在这种结构的固体摄像器件中，当相机透镜的F值改变时，在靠近片上透镜的有机光电转换单元中，倾斜光的影响较小，灵敏度变化也较小。但是，在远离片上透镜的Si光电二极管的光电转换单元受到倾斜光的较大影响，灵敏度变化较大。也就是说，当使用具有有机和无机混合类型的光电转换单元的配置时，颜色之间的光谱平衡根据F值变化。因此，当不执行与F值的机械控制同步的线性矩阵处理时，在各光学缩放因子下颜色改变。原则上进行机械控制。但是，当执行数字信号处理(DSP)以执行与透镜控制同步的信号处理时，成本增加。因此，采用通用DSP是不可行的。

发明内容

因此，期望提供一种固体摄像器件和该固体摄像器件的制造方法，该固体摄像器件能够通过抑制在有机和无机混合类型的光电转换单元的结构中对各颜色的F值的依赖性从而抑制颜色之间的灵敏度变化。

还期望提供一种诸如照相机等包括所述固体摄像器件的电子装置。

本发明的实施例提供一种固体摄像器件，其包括：光入射侧；与所述光入射侧相对的电路形成表面；以及层叠在同一像素中的无机光电转换单元和有机光电转换单元。也就是说，所述固体摄像器件包括：具有pn结的所述无机光电转换单元和包括有机光电转换层的所述有机光电转换单元，所述无机光电转换单元和所述有机光电转换单元在深度方向上从光入射侧起层叠在同一像素中，光不通过滤色器入射在所述无机光电转换单元和所述有机光电转换单元上。所述无机光电转换单元和所述有机光电转换单元的信号在所述电路形成表面上被读取。

本发明实施例的所述固体摄像器件是背照射型，其中所述电路形成表面形成在所述光入射侧的相对侧。由于没有电路或布线形成在所述无机光电转换单元和所述有机光电转换单元之间，所以所述无机光电转换单元和所述有机光电转换单元可在同一像素中彼此靠近。