一种固态图像传感器，包括：半导体基板，其中为平面设置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域；有机光电转换膜，通过绝缘膜层叠在该半导体基板的光照射侧，并且形成在其中形成所述像素的区域；下电极，形成在该有机光电转换膜的半导体基板侧且与该有机光电转换膜接触；第一上电极，层叠在该有机光电转换膜的光照射侧，并且形成为在平面上看该固态图像传感器时使该第一上电极的端部与该有机光电转换膜的端部基本上一致；以及膜应力抑制体，用于抑制膜应力在该有机光电转换膜上的作用，该膜应力产生在该第一上电极上。
【技术实现步骤摘要】
固态图像传感器、其制造方法以及电子装置本申请是申请日为2014年9月5日、申请号为201410452359.2、专利技术名称为“固态图像传感器、其制造方法以及电子装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开涉及固态图像传感器、其制造方法以及电子装置。更特别地，本公开涉及抑制有机光电转换膜的白色瑕点特性波动和暗电流的固态图像传感器、其制造方法以及电子装置。
技术介绍
在具有图像捕获功能的相关技术的电子装置(例如数字相机和数字摄像机)中，采用固态图像传感器，例如CCD(电荷耦合装置)和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。固态图像传感器具有像素，其中设置用于光电转换的PDs(光敏二极管)和多个晶体管。通过固态图像传感器，根据从平面地布置的多个像素输出的像素信号构建图像。
技术实现思路
近年来，随着固态图像传感器像素尺寸变小，单元像素上入射的光子数(光量)增加。像素的灵敏度可减小，这可导致减小S/N(信号/噪声)比。通常，广泛地采用固态图像传感器，其所用的像素布置中平面地布置红、绿和蓝像素，例如采用初级彩色滤光片的Bayer布置。在这样的固态图像传感器中，绿色和蓝色不透过红色像素，该红色像素不用于光电转换。这里可能导致灵敏度损耗。另外，由于颜色信号通过像素之间的内插产生，可能产生错误颜色。作为回应，提出了一种固态图像传感器，其结构中三个光电转换层层叠在纵向方向上，并且三个颜色光电转换信号提供在一个像素中。例如，日本专利申请公开No.2003-332551公开了一种固态图像传感器，其具有光电转换单元和两个光电转换区域，光电转换单元设置在硅基板之上用于检测绿光且产生与绿光对应的信号电荷，两个光电转换区域层叠在硅基板内用于检测蓝光和红光。此外，作为具有上述结构的固态图像传感器之一，提出了一种后表面照射型固态图像传感器，其中电路形成表面形成在光接收平面的相对侧。例如，通过日本专利申请公开No.2011-29337中描述的后表面照射型固态图像传感器，相同像素内的无机光电转换单元和有机光电转换单元彼此接近，因此抑制每个颜色的F值依赖性和各颜色当中的灵敏度波动。日本专利申请公开No.2011-228648公开了一种图像传感器，其可抑制白斑缺陷的发生。如上述日本专利申请公开No.2011-29337中描述的固态图像传感器，有机光电转换膜的端部和上电极是一致的。在制造过程的热处理中，上电极的膜应力可能局部集中在有机光电转换膜上。因此，如日本专利申请公开No.2011-228648中公开的应力和白色瑕点之间的关系所示，关心的是主要产生暗电流和有机光电转换膜的白色瑕点的特性波动。考虑到上述情形，需要抑制暗电流和有机光电转换膜的白色瑕点的特性波动。根据本公开的实施例，所提供的固态图像传感器包括：半导体基板，其中为平面布置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域；有机光电转换膜，通过绝缘膜层叠在该半导体基板的光照射侧，并且形成在其中形成有多个像素的区域；下电极，形成在该有机光电转换膜的半导体基板侧且与该有机光电转换膜接触；第一上电极，层叠在该有机光电转换膜的光照射侧，并且形成为使得在平面上看该固态图像传感器时该第一上电极的端部与该有机光电转换膜的端部基本上一致；以及膜应力抑制体，用于抑制膜应力在该有机光电转换膜上的作用，该膜应力产生在该第一上电极上。根据本公开的实施例，所提供的制造固态图像传感器的方法包括：通过绝缘膜在半导体基板上形成且层叠有机光电转换膜，其位于光照射侧且在其中形成多个像素的区域，该半导体基板上平面布置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域；为该像素的每一个形成下电极，其在半导体基板侧与该有机光电转换膜接触；形成层叠在该有机光电转换膜的光照射侧的第一上电极，使得在平面上看该固态图像传感器时，该第一上电极的端部与该有机光电转换膜的端部基本上一致；以及形成膜应力抑制体，用于抑制膜应力在该有机光电转换膜上的作用，该膜应力产生在该第一上电极上。根据本公开的实施例，所提供的电子装置包括：固态图像传感器，其包括：半导体基板，其中为平面地布置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域；有机光电转换膜，通过绝缘膜层叠在该半导体基板的光照射侧，并且形成在其中形成多个像素的区域；下电极，形成在该有机光电转换膜的半导体基板侧且与该有机光电转换膜接触；第一上电极，层叠在该有机光电转换膜的光照射侧，并且形成为使得在平面上看该固态图像传感器时，该第一上电极的端部与该有机光电转换膜的端部基本上一致；以及膜应力抑制体，用于抑制膜应力在该有机光电转换膜上的作用，该膜应力产生在该第一上电极上。根据本公开的实施例，有机光电转换膜通过绝缘膜形成且层叠在半导体基板上的光照射侧且在形成有多个像素的区域处，为半导体基板上平面布置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域。下电极形成在有机光电转换膜的半导体基板侧且与该有机光电转换膜接触。第一上电极层叠在有机光电转换膜的光照射侧且形成为使得在平面上看固态图像传感器时，第一上电极的端部与有机光电转换膜的端部基本上一致。膜应力抑制体用于抑制膜应力在有机光电转换膜上的作用，膜应力产生在第一上电极上。根据本公开的实施例，可抑制诸如暗电流和有机光电转换膜的白色瑕点的特性波动。如附图所示，根据下面最佳实施方式的详细描述，本公开的这些以及其它的目标、特征和优点将变得显而易见。附图说明图1是根据本公开的固态图像传感器的第一实施例的截面图；图2示出了制造图1所示固态图像传感器的第一步骤；图3示出了制造图1所示固态图像传感器的第二步骤；图4示出了制造图1所示固态图像传感器的第三步骤；图5示出了制造图1所示固态图像传感器的第四步骤；图6示出了制造图1所示固态图像传感器的第五步骤；图7示出了制造图1所示固态图像传感器的第六步骤；图8是根据本公开的固态图像传感器的第二实施例的截面图；图9是根据本公开的固态图像传感器的第三实施例的截面图；图10是根据本公开的固态图像传感器的第四实施例的截面图；以及图11是示出安装在电子装置上的成像设备构造的框图。具体实施方式在下文，将参考附图描述本公开的实施例。图1是根据本公开的固态图像传感器的第一实施例的截面图。固态图像传感器11构造为具有多个像素12，该多个像素布置成平面阵列。图1示出了其中布置N个像素12-1至12-N的截面。在下文，当像素12-1至12-N可互换时，表示为像素12。这同样应用于构成像素12的每个部分。此外，在图1中，固态图像传感器11向上定向的平面用光照射。在下文，该平面相应地称为“光照射平面”。另外，在图1中，配线层(未示出)层叠在固态图像传感器11向下定向的平面上。在下文，该平面称为“配线层层叠平面”。如图1所示，固态图像传感器11由层叠其上的半导体基板21、绝缘膜22和23及有机光电转换膜24构成。此外，固态图像传感器11的每个像素12由光电转换区域31和32、电荷累积区域33、栅极电极34、配线35和下电极36构成。换言之，像素12-1由光电转换区域31-1和32-1、电荷累积区域33-1、栅极电极34-1、配线35-1和下电极36-1构成。类似地，像素12-2由光电转换区域31-2和32-2、电荷累积区域33-2、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固态图像传感器，包括：半导体基板，其中为平面布置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域；有机光电转换膜，隔着绝缘膜层叠在所述半导体基板的光照射侧，并且形成在形成所述多个像素的区域；下电极，形成在所述有机光电转换膜的半导体基板侧且与所述有机光电转换膜接触；第一上电极，层叠在所述有机光电转换膜的光照射侧，并且形成为使得在平面上看所述固态图像传感器时，所述第一上电极的端部与所述有机光电转换膜的端部基本上一致；以及膜应力抑制体，用于抑制膜应力在所述有机光电转换膜上的作用，所述膜应力产生在所述第一上电极上。
【技术特征摘要】
2013.09.12 JP 2013-1897231.一种固态图像传感器，包括：半导体基板，其中为平面布置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域；有机光电转换膜，隔着绝缘膜层叠在所述半导体基板的光照射侧，并且形成在形成所述多个像素的区域；下电极，形成在所述有机光电转换膜的半导体基板侧且与所述有机光电转换膜接触；第一上电极，层叠在所述有机光电转换膜的光照射侧，并且形成为使得在平面上看所述固态图像传感器时，所述第一上电极的端部与所述有机光电转换膜的端部基本上一致；以及膜应力抑制体，用于抑制膜应力在所述有机光电转换膜上的作用，所述膜应力产生在所述第一上电极上。2.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中，所述膜应力抑制体是层叠在所述第一上电极的光照射侧的第二上电极，并且所述第二上电极形成所述第一上电极上，其所在区域大于形成有所述第一上电极的区域，以将所述第二上电极的外围区域连接到所述绝缘膜。3.根据权利要求2所述的固态图像传感器，其中，所述第一上电极和所述第二上电极由相同材料或者具有基本上相同特性的材料形成。4.根据权利要求1所述的固态图像传感器，还包括：第二绝缘膜，层叠在所述第一上电极上，使所述有机光电转换膜的端部和所述第一上电极的端部基本上一致。5.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中，所述膜应力抑制体形成在所述第一上电极的外周边周围，以连接所述第一上电极的端部和所述绝缘膜。6.根据权利要求1所述的固...
【专利技术属性】
技术研发人员：定荣正大，泷本香织，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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