光检测装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是为了使光干涉最小化。此光检测装置包含：半导体层，具有用于光电转换入射光的光电转换区域；和光学元件，具有金属膜以及形成在所述金属膜中的开口阵列，所述光学元件选择特定的光并将选择的所述光供给至所述光电转换区域，并且所述光学元件被布置为在平面图中与所述光电转换区域重叠。所述光电转换区域的所述光学元件一侧具有凹凸部。换区域的所述光学元件一侧具有凹凸部。换区域的所述光学元件一侧具有凹凸部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光检测装置和电子设备


[0001]本技术(根据本公开的技术)涉及一种光检测装置和电子设备，特别涉及一种具有诸如线栅偏振器(wire grid polarizer)等的光学元件的光检测装置和电子设备。

技术介绍

[0002]例如，从专利文献1中已知一种具有多个设置有线栅偏振器(WGP)的摄像元件的摄像装置。被包括在设置于摄像元件中并且基于入射光生成电流的光电转换区域例如由电荷耦合装置(CCD装置)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器构成。线栅偏振器被配置在光电转换部的光入射面侧上，并且例如由间隔并排配置的多个带状的光反射层、多个绝缘层和多个光吸收层构成。
[0003]引用文献列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：JP 2012
‑
238632A

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题
[0007]线栅偏振器是由低吸收和高反射的金属材料制成，以抑制传输偏振损失。因此，线栅偏振器具有高的光反射率。本技术的目的是提供一种能够抑制光干涉的光检测装置和电子设备。
[0008]技术问题的解决方案
[0009]根据本技术的一个方面，提供了一种光检测装置，其包括：半导体层，具有用于光电转换入射光的光电转换区域；光学元件，具有金属膜以及形成在所述金属膜中的开口排列(aperture arrangement)，所述光学元件选择特定的光并将选择的所述光供给至所述光电转换区域，并且所述光学元件被布置为在平面图中与所述光电转换区域重叠，其中，所述光电转换区域的所述光学元件一侧具有凹凸部。
[0010]根据本技术的一个方面，提供了一种电子设备，其含有上述光检测装置和光学系统，所述光学系统基于来自被摄体的图像光在所述光检测装置上形成图像。
[0011]根据本技术的另一个方面，提供了一种光检测装置，其包括：具有将入射光转换为信号电荷的光电转换区域的半导体层；光学元件，含有具有不同折射率的多个电介质材料层，所述光学元件根据所述电介质材料的厚度选择特定的光，将选择的所述光供给至所述光电转换区域，并且所述光学元件被布置为在平面图中与所述光电转换区域重叠，其中，所述光电转换区域的所述光学元件一侧具有凹凸部。
[0012]根据本技术的又一方面，提供了一种电子设备，其含有所述光检测装置和光学系统，所述光学系统基于来自被摄体的图像光在所述光检测装置上形成图像。
附图说明
[0013]图1为示出根据本技术的第一实施方案的光检测装置的构造示例的芯片布局图。
[0014]图2为示出根据本技术的第一实施方案的光检测装置的构造示例的框图。
[0015]图3为示出根据本技术的第一实施方案的光检测装置的像素的等效电路图。
[0016]图4为示出根据本技术的第一实施方案的光检测装置的像素的横截面结构的垂直截面图。
[0017]图5为示出沿图4的A
‑
A切线的四个光电转换区域的排布以及光电转换区域与凹凸部之间的相对关系的水平截面图。
[0018]图6A为示出沿图4的B
‑
B切线的四个光电转换区域的排布以及光电转换区域与线栅偏振器之间的相对关系的水平截面图。
[0019]图6B为示出根据本技术的第一实施方案的光检测装置的线栅偏振器的垂直截面图。
[0020]图6C为用于说明通过根据本技术的第一实施方案的光检测装置的线栅偏振器的光等的概念图。
[0021]图7A为示出根据本技术的第一实施方案的光检测装置的制造方法的工序截面图。
[0022]图7B为图7A之后的工序截面图。
[0023]图7C为图7B之后的工序截面图。
[0024]图7D为图7C之后的工序截面图。
[0025]图7E为图7D之后的工序截面图。
[0026]图7F为图7E之后的工序截面图。
[0027]图7G为图7F之后的工序截面图。
[0028]图7H为图7G之后的工序截面图。
[0029]图7I为图7H之后的工序截面图。
[0030]图7J为图7I之后的工序截面图。
[0031]图7K为图7J之后的工序截面图。
[0032]图8为示出硅对入射光波长的敏感度的图。
[0033]图9为示出用于说明现有技术的光检测装置中的光的反射的像素的截面的放大部的垂直截面图。
[0034]图10为示出用于说明根据本技术的第一实施方案的光检测装置中的光的反射的像素的截面的放大部的垂直截面图。
[0035]图11为示出用于说明根据本技术的第一实施方案的光检测装置中的光的反射的像素的垂直截面图。
[0036]图12为示出根据本技术的第一实施方案的另一光检测装置中包含的凹凸部与光电转换区域之间的相对关系的水平截面图。
[0037]图13为示出根据本技术的第二实施方案的光检测装置的像素的截面结构的垂直截面图。
[0038]图14为示出沿图13的A
‑
A切线的四个光电转换区域的排布以及光电转换区域与凹凸部之间的相对关系的水平截面图。
[0039]图15为示出根据本技术的第二实施方案的另一光检测装置中所包含的凹凸部与
光电转换区域之间的相对关系的水平截面图。
[0040]图16为示出根据本技术的第二实施方案的另一光检测装置中所包含的凹凸部与光电转换区域之间的相对关系的截面图。
[0041]图17为示出根据本技术的第二实施方案的又一光检测装置中所包含的凹凸部与光电转换区域之间的相对关系的截面图。
[0042]图18为示出根据本技术的第三实施方案的光检测装置的像素的截面结构的垂直截面图。
[0043]图19为示出根据本技术的第三实施方案的另一光检测装置的像素的截面结构的垂直截面图。
[0044]图20为示出根据本技术的第四实施方案的光检测装置的像素的截面结构的垂直截面图。
[0045]图21为示出沿图20的B
‑
B切线的四个滤色器的排布以及滤色器、光电转换区域和线栅偏振器之间的相对关系的水平截面图。
[0046]图22为示出沿图20的A
‑
A切线的四个滤色器的排布以及滤色器、光电转换区域和凹凸部之间的相对关系的水平截面图。
[0047]图23A为示出根据本技术的第五实施方案的光检测装置中含有的等离子体滤波器的平面图。
[0048]图23B为示出沿图23A的C
‑
C切线的等离子体滤波器的截面结构的垂直截面图。
[0049]图24为示出根据本技术的第六实施方案的光检测装置中含有的GMR滤色器的示意图。
[0050]图25为示出根据本技术的第七实施方案的光检测装置中含有的电介质多层膜滤色器的截面图。
[0051]图26为示出根据本技术的第八实施方案的光检测装置中含有的光子晶体滤色器的示意图。
[0052]图27为示出根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光检测装置，其包括：半导体层，其具有对入射光进行光电转换的光电转换区域；以及光学元件，其具有金属膜和形成在所述金属膜中的开口阵列，所述光学元件选择特定的光，将被选择的所述光供给至所述光电转换区域，并且所述光学元件被布置为在平面图中与所述光电转换区域重叠，其中，所述光电转换区域的所述光学元件一侧具有凹凸部。2.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述凹凸部具有相对于所述半导体层的厚度方向倾斜的表面。3.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述凹凸部具有一个凹部，所述一个凹部具有相对于所述半导体层的厚度方向倾斜的表面。4.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述凹凸部具有多个凹部，所述多个凹部分别具有相对于所述半导体层的厚度方向倾斜的表面。5.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述凹凸部具有在所述半导体层的厚度方向上凹入的凹槽。6.根据权利要求1所述的光检测装置，还包括设置于所述半导体层与所述光学元件之间的层间绝缘膜。7.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述光学元件是线栅偏振器。8.根据权利要求7所述的光检测装置，还包括滤色器，所述滤色器对入射光进行颜色分离并且将颜色分离后的所述入射光供给至所述线栅偏振器，其中，所述滤色器包括分离第一颜色的光的第一滤色器和分离第二颜色的光的第二滤色器，并且在平面图中与所述第一滤色器和所述第二滤色器中的任一者重叠的所述光电转换区域中，只有与所述第一滤色器重叠的所述光电转换区域具有所述凹凸部。9.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述光学元件是利用表面等离子体共振的滤色器。10.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述光学元件是GMR滤色器。11.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，设置有在平面图中以阵列形式布置的多个所述光电转换区域，设置有在所述光电转换区域之间进行划分并且由金属制成的遮光壁，所述光学元件的所述金属膜具有开口区域和位于所述开口区域之间的框架区域，所述开口阵列设置于所述开口区域中，所述开口区域布置于在平面图中与所述光电转换区域重叠的位置处，所述框架区域布置于在平面图中与所述遮光壁重叠的位置处，并且所述遮光壁连接至所述框架区域的所述半导体层一侧的表面。12.根据权利要求11所述的光检测装置，其中，形成所述遮光壁的金属和所述光学元件的所述金属膜的金属是相同的。13.根据权利要求12所述的光检测装置，其中，形成所述遮光壁的所述金属和所述光学元件的所述金属膜是同...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎知洋，水田恭平，
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：