固态成像装置及电子设备的制作方法

本技术涉及固态成像装置和电子设备。

背景技术：

1、通常，诸如互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器和电荷耦合器件(ccd)等固态成像装置被广泛用于数码相机和数码摄像机等中。在这样的情况下，为了提高固态成像装置的性能，目前正在积极地进行固态成像装置的研究和开发。

2、例如，已经提出了一种通过防止入射光反射在提高灵敏度的同时抑制混色劣化的技术(例如参见专利文献1)。

3、引用文献列表

4、专利文献

5、专利文献1：日本专利申请公开第2015-029054号

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题

2、然而，在专利文献1公开的技术中，有可能无法实现接收具有短波长至中波长的光，特别是uv光的固态成像装置的性能的进一步提高。

3、因此，本技术是鉴于这种情况而做出的，并且其主要目的是提供一种能够进一步提高固态成像装置的性能的固态成像装置以及其上安装有该固态成像装置的电子设备。

4、技术问题的解决方案

5、作为解决上述问题的勤奋研究的结果，本发明人已经成功地进一步提高了固态成像装置的性能，并且已经完成了本技术。

6、即，本技术的第一方面提供一种固态成像装置，包括：

7、设置在半导体基板上的第一像素；

8、设置在所述第一像素中的光电转换部；以及

9、形成在所述半导体基板的光入射面上的两个以上台阶的第一凹部。

10、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

11、所述第一凹部的连续台阶之间的高度差可以满足下式(1)。

12、log(2)/α<x<0.6μm···(1)

13、(在式(1)中，α为所述半导体基板的光吸收系数，x为所述连续台阶之间的高度差)。

14、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

15、片上透镜可以设置在所述半导体基板的所述光入射面上，并且

16、在截面图中所述第一凹部的光入射侧的入口的最宽部分的宽度可以满足下式(2)。

17、1.22*λ/n<y<w*(f-z)/f···(2)

18、(在式(2)中，λ为入射光的波长，n为所述片上透镜的n值，w为所述片上透镜的尺寸(宽度)，f为所述片上透镜的f值，z为从所述片上透镜的光入射侧的顶部到所述第一凹部的光入射侧的所述入口的所述最宽部分的距离，并且y为所述第一凹部的光入射侧的所述入口的所述最宽部分的宽度)。

19、根据本技术的第一方面的固态成像装置还可以包括：

20、与所述第一像素相邻的第二像素；和

21、设置在所述第二像素中的第二凹部，

22、其中，所述第一凹部与所述第二凹部之间的所述半导体基板的所述光入射面的宽度可以满足下式(3)。

23、2*log(2)/α<v<1.2μm···(3)

24、(式(3)中，α为所述半导体基板的光吸收系数，并且v为所述第一凹部与所述第二凹部之间的所述半导体基板的所述光入射面的宽度)。

25、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

26、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有矩形形状。

27、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

28、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有十字形状。

29、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

30、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有圆形形状。

31、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

32、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有(x)形状。

33、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

34、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述两个以上台阶中的每个都可以形成在所述第一凹部的预定方向上。

35、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

36、所述第一像素可以包括多个所述第一凹部。

37、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

38、在从光入射侧的平面图中，所述第一像素的中心位置与所述第一凹部的中心位置可以不同。

39、在根据本技术的第一方面的固态成像装置中，

40、在所述半导体基板的所述光入射面上可以顺次设置有绝缘层和片上透镜，

41、并且构成所述绝缘层的材料与构成所述片上透镜的材料可以不同。

42、此外，本技术的第二方面提供了一种固态成像装置，包括：

43、半导体基板；

44、设置在所述半导体基板上的光电转换部；和

45、设置在所述半导体基板的光入射侧的上方的遮光壁，

46、其中，所述遮光壁包括在大致平行于所述半导体基板的光入射面的方向上延伸的具有第一宽度的第一部分和在大致垂直于所述光入射面的方向上延伸的具有第二宽度的第二部分，所述第二宽度小于所述第一宽度，并且

47、所述第二部分设置在所述第一部分与所述半导体基板之间。

48、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

49、可以二维地布置有多个像素，

50、所述多个像素中的至少一个像素可以包括两个所述第一部分，

51、所述两个第一部分可以形成开口，

52、所述两个第一部分中的每个从所述至少一个像素的两个像素端部中的每个向着所述至少一个像素的中心方向延伸，

53、在所述遮光壁的上方可以设置有片上透镜，并且

54、所述开口的宽度可以满足下式(4)：

55、1.22*λ/n<u<w*(f-z)/f···(4)

56、(式(4)中，λ为入射光的波长，n为所述片上透镜的n值，w为所述片上透镜的尺寸(宽度)，f为所述片上透镜的f值，z为从所述片上透镜的光入射侧的顶部到所述开口的距离，并且u为所述开口的宽度)。

57、根据本技术的第二方面的固态成像装置可以包括：

58、设置在所述半导体基板上的第一像素；

59、设置在所述第一像素中的光电转换部；以及

60、形成在所述半导体基板的所述光入射面上的两个以上台阶的第一凹部。

61、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

62、所述第一凹部中的连续台阶之间的高度差可以满足下式(1)。

63、log(2)/α<x<0.6μm···(1)

64、(在式(1)中，α为所述半导体基板的光吸收系数，x为所述连续台阶之间的高度差)。

65、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

66、在所述半导体基板的所述光入射面上可以设置有片上透镜，并且

67、在截面图中所述第一凹部的光入射侧的入口的最宽部分的宽度可以满足下式(2)。

68、1.22*λ/n<y<w*(f-z)/f···(2)

69、(在式(2)中，λ为入射光的波长，n为所述片上透镜的n值，w为所述片上透镜的尺寸(宽度)，f为所述片上透镜的f值，z为从所述片上透镜的光入射侧的顶部到所述第一凹部的光入射侧的所述入口的所述最宽部分的距离，并且y为所述第一凹部的光入射侧的所述入口的所述最宽部分的宽度)。

70、根据本技术的第二方面的固态成像装置还可以包括：

71、与所述第一像素相邻的第二像素；和

72、设置在所述第二像素中的第二凹部，

73、其中，所述第一凹部与所述第二凹部之间的所述半导体基板的所述光入射面的宽度可以满足下式(3)。

74、2*log(2)/α<v<1.2μm···(3)

75、(式(3)中，α为所述半导体基板的光吸收系数，并且v为所述第一凹部与所述第二凹部之间的所述半导体基板的所述光入射面的宽度)。

76、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

77、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有矩形形状。

78、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

79、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有十字形状。

80、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

81、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有圆形形状。

82、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

83、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述第一凹部可以具有(x)形状。

84、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

85、在从光入射侧的所述第一凹部的平面图中，所述两个以上台阶中的每个可以都形成在所述第一凹部的预定方向上。

86、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

87、所述第一像素可以包括多个所述第一凹部。

88、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

89、在从光入射侧的平面图中，所述第一像素的中心位置与所述第一凹部的中心位置可以不同。

90、在根据本技术的第二方面的固态成像装置中，

91、在所述半导体基板的所述光入射面上可以顺次设置有绝缘层和片上透镜，

92、并且构成所述绝缘层的材料与构成所述片上透镜的材料可以不同。

93、本技术的第三方面提供了一种其上安装有根据本技术的第一方面和第二方面的固态成像装置中的任一者的电子设备。

94、根据本技术，能够进一步提高固态成像装置的性能。注意，这里描述的效果不是限制性的，并且可以是本公开中记载的任何效果。