[发明专利]固态成像设备、其制造方法以及电子装置

说明书

技术领域

本公开涉及固态成像设备(solid-state imaging device)、其制造方法以及电子装置，所述电子装置分别使用了固态成像设备。

背景技术

诸如数码相机的电子装置采用了固态成像设备。例如，电子装置采用互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，以用作固态成像设备。

固态成像设备包括布置在半导体基板的像素区域中的多个像素。所述像素中的每一个具有光电转换部分。光电转换部分的典型例子是光电二极管，在光电二极管中，由光接收表面接收入射光，并且对入射光进行光电转换处理，从而将光转换成信号电荷。

CMOS图像传感器是典型的固态成像设备，在CMOS图像传感器中，每个像素被配置成除了光电转换部分之外还包括像素晶体管电路。像素晶体管电路被配置成读出由光电转换部分生成的信号电荷，并将信号电荷作为电信号输出到信号线。

一种固态成像设备包括布置在半导体基板上的多个光电转换部分，在所述固态成像设备中，一般说来，在半导体基板的前表面侧提供多层配线(wiring)层，并且来自前表面侧的入射光被光电转换部分的光接收表面所接收。具有这样的配置的固态成像设备被称为前表面辐射型固态成像设备。因此，在前表面辐射型的情况下，在微透镜与光接收表面之间的位置存在具有较大厚度的多层配线层。结果，线路使孔径比减小。因而，在一些情况下有可能难以提高灵敏度。

为了解决上述问题，提出了这样一种配置，其中，来自半导体基板的后表面侧的入射光被光电转换部分所接收。半导体基板的后表面侧是与上面提到的提供有多层配线层的前表面侧相反的一侧。具有这样的配置的固态成像设备被称为后表面辐射型固态成像设备。关于后表面辐射型的进一步信息，建议读者参考诸如日本专利公开文件第2010-109295号、第2010-186818号和第2007-258684号的文件。

在后表面辐射型的情况下，半导体基板的厚度被减小为3μm量级的值。结果，在一些情况中，穿过半导体基板的入射光可能被多层配线层中包括的线路所反射，并且可能反向传播到布置在半导体基板上的光电二极管。因此，在这样的情况下，光电二极管所生成的信号包括噪声，从而降低了所拍摄图像的质量。

发明内容

如上所述，利用现有的成像设备难以提高所拍摄图像的质量。

期望提供能够提高所拍摄图像的质量的固态成像设备、用于制造所述固态成像设备的方法以及采用所述固态成像设备的电子装置。

本公开提供的一种固态成像设备包括：

光电转换部分，提供在半导体基板内部，用于接收来自半导体基板的一个表面的入射光；

配线层，提供在半导体基板的另一表面上；以及

光吸收层，提供在半导体基板的所述另一表面与配线层之间，用于吸收作为入射光的一部分的、穿过光电转换部分的透射光。

本公开提供的一种电子装置采用上面描述的固态成像设备。

本公开提供的一种用于制造固态成像设备的方法包括：

在半导体基板内部提供光电转换部分，以用作用于接收来自半导体基板的一个表面的入射光的部分；

在半导体基板的另一表面上提供光吸收层，用作用于吸收作为入射光的一部分的、穿过光电转换部分的透射光的层；以及

提供配线层，以便覆盖属于半导体基板的所述另一表面，以用作在其上提供了光吸收层的表面。

根据本公开，提供在半导体基板的所述另一表面与配线层之间的光吸收层吸收作为入射光的一部分的、穿过光电转换部分的透射光。

根据本公开，可以提供能够提高所拍摄图像的质量的固态成像设备、用于制造所述固态成像设备的方法以及采用所述固态成像设备的电子装置。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的照相机的配置的示图；

图2是示出根据第一实施例的固态成像设备的整体配置的示图；

图3是示出根据第一实施例的固态成像设备的主要元件的示图；

图4是示出根据第一实施例的固态成像设备的主要元件的示图；

图5是示出根据第一实施例的固态成像设备的主要元件的示图；

图6是示出根据第一实施例的固态成像设备的主要元件的示图；

图7是示出第一实施例中采用的滤色器的示图；

图8A到图8C是在第一实施例中的拍摄图像的操作中供应到像素的像素晶体管电路的控制信号的时序图；

图9A到图9D是示出用于制造根据第一实施例的固态成像设备的方法的多个示图；