固體攝像裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的參照：本申請享受2013年12月9日申請的日本專利申請?zhí)?2013-254038的優(yōu)先權(quán)利益，該日本專利申請的全部內(nèi)容被援用于本申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本實施方式總體上涉及一種固體攝像裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近年，移動電話等所搭載的攝像機模塊被要求薄型化及高分辨率化。對應(yīng)于攝像 機模塊的薄型化及高分辨率化，圖像傳感器的像素的微細(xì)化得到發(fā)展。圖像傳感器為，像素 面積越變小，則向像素入射的光量越變少，因此信號量降低，信噪比（SNR)惡化。因此，圖像 傳感器希望通過提高光利用效率來實現(xiàn)高靈敏度化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的課題在于，提供一種能夠抑制混色并且使靈敏度提高的固體攝像 裝置。
[0005] -個實施方式的固體攝像裝置具備：像素，沿著相對于列方向傾斜地設(shè)定的網(wǎng)格 而被劃分；綠色用光電變換膜，按照每個上述像素設(shè)置；紅色用光電變換層，配置為與上述 綠色用光電變換膜在深度方向上重疊；W及藍(lán)色用光電變換層，配置為與上述綠色用光電 變換膜在深度方向上重疊。
[0006] 其他實施方式的固體攝像裝置具備：半導(dǎo)體層；形成于上述半導(dǎo)體層的紅色用光 電變換層；形成于上述半導(dǎo)體層的藍(lán)色用光電變換層；設(shè)置于上述紅色用光電變換層上的 紅色濾光器；設(shè)置于上述藍(lán)色用光電變換層上的藍(lán)色濾光器；W及設(shè)置于上述紅色濾光器 及上述藍(lán)色濾光器上的綠色用光電變換膜。
[0007] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置，能夠抑制混色并且使靈敏度提高。
【附圖說明】
[0008] 圖1是表示第一實施方式的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0009] 圖2(a)是表示第一實施方式的固體攝像裝置的綠色用光電變換膜的布局例的平 面圖，圖2(b)是表示第一實施方式的固體攝像裝置的紅色用光電變換層和藍(lán)色用光電變 換層的布局例的平面圖，圖2(c)是表示第一實施方式的固體攝像裝置的微透鏡的布局例 的平面圖。
[0010] 圖3是表示圖2(b)的紅色用光電變換層和藍(lán)色用光電變換層的2像素1單元結(jié) 構(gòu)的電路圖。
[0011] 圖4是表示圖2(a)的綠色用光電變換膜的2像素1單元結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0012] 圖5是表示第一實施方式的固體攝像裝置的光電二極管、浮動擴(kuò)散區(qū)及柵電極的 布局例的平面圖。
[0013] 圖6是表示沿著圖5的K1-K2線切斷的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0014] 圖7是表示沿著圖5的K3-K4線切斷的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0015] 圖8是表示圖6的固體攝像裝置的其他概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0016] 圖9是表示圖7的固體攝像裝置的其他概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0017] 圖10是表示圖6的固體攝像裝置的另外的其他概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0018] 圖11是表示圖8的固體攝像裝置的另外的其他概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0019] 圖12是表示第二實施方式的固體攝像裝置的光電二極管、浮動擴(kuò)散區(qū)及柵電極 的布局例的平面圖。
[0020] 圖13是表示第H實施方式的固體攝像裝置的光電二極管、浮動擴(kuò)散區(qū)及柵電極 的布局例的平面圖。
[0021] 圖14是表示第四實施方式的固體攝像裝置的2像素1單元結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0022] 圖15是表示第四實施方式的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0023] 圖16(a)是表示第五實施方式的固體攝像裝置的綠色用光電變換膜的布局例的 平面圖，圖16(b)是表示第五實施方式的固體攝像裝置的紅色用光電變換層和藍(lán)色用光電 變換層的布局例的平面圖，圖16(c)是表示第五實施方式的固體攝像裝置的微透鏡的布局 例的平面圖。
[0024] 圖17是表示第五實施方式的固體攝像裝置的光電二極管、浮動擴(kuò)散區(qū)及柵電極 的布局例的平面圖。
[00巧]圖18是表示第六實施方式的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026] 圖19(a)是表示第走實施方式的固體攝像裝置的彩色濾光器的布局例的平面圖， 圖19(b)是表示第走實施方式的固體攝像裝置的彩色濾光器的其他布局例的平面圖。
[0027] 圖20是表示第走實施方式的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0028] 圖21(a)是表示第八實施方式的固體攝像裝置的彩色濾光器的布局例的平面圖， 圖21(b)是表示第八實施方式的固體攝像裝置的彩色濾光器的其他布局例的平面圖。
[0029] 圖22是表示第八實施方式的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。
[0030] 圖23是表示第九實施方式的固體攝像裝置的4像素1單元結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0031] 圖24是表示第九實施方式的固體攝像裝置的光電二極管、浮動擴(kuò)散區(qū)及柵電極 的布局例的平面圖。
[0032] 圖25是表示第十實施方式的應(yīng)用了固體攝像裝置的數(shù)碼攝像機的概略結(jié)構(gòu)的框 圖。
[0033] 圖26是表示第十一實施方式的應(yīng)用了固體攝像裝置的攝像機模塊的概略結(jié)構(gòu)的 截面圖。
【具體實施方式】
[0034] 根據(jù)一個實施方式，作為像素設(shè)置有綠色用光電變換膜、紅色用光電變換層、藍(lán)色 用光電變換層。像素沿著相對于列方向傾斜地設(shè)定的網(wǎng)格而被劃分。綠色用光電變換膜按 照每個上述像素而設(shè)置。紅色用光電變換層被配置為與上述綠色用光電變換膜在深度方向 上重疊。藍(lán)色用光電變換層被配置為與上述綠色用光電變換膜在深度方向上重疊。
[00巧]W下，參照附圖對實施方式的固體攝像裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不受該些 實施方式限定。
[003引（第一實施方式）
[0037]圖1是表示第一實施方式的固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[003引在圖1中，在固體攝像裝置中設(shè)置有：像素陣列部1，沿行方向RD及列方向CDW矩陣狀配置有蓄積進(jìn)行光電變換而得的電荷的像素PC;垂直掃描電路2,沿垂直方向掃描 成為讀出對象的像素PC;列ADC電路3,利用CDS檢測各像素PC的信號成分；水平掃描電 路4,沿水平方向掃描讀出對象的像素PC;定時控制電路5,控制各像素PC的讀出或蓄積的 定時；W及基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路6,向列ADC電路3輸出基準(zhǔn)電壓VREF。此外，定時控制電路 5被輸入有主時鐘MCK。
[0039] 此外，在像素陣列部1中，在行方向畑上設(shè)置有進(jìn)行像素PC的讀出控制的水平控 制線Hlin，在列方向CD上設(shè)置有對從像素PC讀出的信號進(jìn)行傳送的垂直信號線Vlin。
[0040] 在此，像素PC沿著相對于列方向CD傾斜地設(shè)定的網(wǎng)格GU而被劃分。在各像素PC 中設(shè)置有綠色用光電變換膜G。綠色用光電變換膜G能夠配置在像素陣列部1的整面。該 網(wǎng)格GU相對于列方向CD的傾斜能夠設(shè)定為45度。此時，像素PC能夠按照每條線（line) 錯開1/2像素地二維配置。此外，在像素PC中，W與綠色用光電變換膜G在深度方向上重 疊的方式配置有紅色用光電變換層及藍(lán)色用光電變換層。此外，綠色用光電變換膜G的材 料能夠主要使用對綠色具有靈敏度的無機材料或者有機材料。作為吸收綠色光、而對于紅 色光及藍(lán)色光透明的有機光電材料，能夠使用巧系化合物、唾嚇巧麗系化合物或者羅明丹 6G等。為了對由綠色用光電變換膜G光電變換而得的電荷進(jìn)行收集，能夠在綠色用光電變 換膜G的上下設(shè)置透明電極。有機光電膜能夠通過真空蒸鍛來形成，透明電極能夠通過姍 射來形成。紅色用光電變換層及藍(lán)色用光電變換層的材料能夠使用Si等半導(dǎo)體。
[0041] 然后，通過由垂直掃描電路2沿垂直方向掃描像素PC，由此行方向的像素PC被選 擇，從該像素PC讀出的信號經(jīng)由垂直信號線VIin向列ADC電路3輸送。然后，通過取得從 像素PC讀出的信號的信號電平與基準(zhǔn)電平之間的差分，來由CDS按照每列來檢測各像素PC 的信號成分，并作為輸出信號Vout進(jìn)行輸出。
[0042] 在此，通過按照每條線錯開1/2像素地將像素PC二維地配置，由此當(dāng)基于從綠色 用光電變換膜G得到的像素信號對像素PC間的信號進(jìn)行插補時，能夠沿水平垂直W0. 5像 素間距來生成像素信號，能夠使分辨率提高。
[0043] 圖2(a)是表示第一實施方式的固體攝像裝置的綠色用光電變換膜的布局例的平 面圖，圖2(b)是表示第一實施方式的固體攝像裝置的紅色用光電變換層和藍(lán)色用光電變 換層的布局例的平面圖，圖2(c)是表示第一實施方式的固體攝像裝置的微透鏡的布局例 的平面圖。
[0044] 在圖2 (a)中，在各像素PC中，作為綠色用光電變換膜G設(shè)置有綠色用光電變換膜 Gr、抓。此時，綠色用光電變換膜G能夠覆蓋像素PC整體。
[0045] 在圖2(b)中，在像素PC中，W與綠色用光電變換膜G在深度方向上重疊的方式配 置有紅色用光電變換層R及藍(lán)色用光電變換層B。此時，紅色用光電變換層R和藍(lán)色用光電 變換層B能夠配置為跨2個像素量重疊。
[0046] 在圖2(c)中，在各像素PC中，能夠設(shè)置微透鏡Z1。微透鏡Z1能夠配置在綠色用 光電變換膜G上。此外，為了提高聚光效率，優(yōu)選各微透鏡Z1的中也與各像素PC的中也一 致。此外，也可W不具有微透鏡Zi。
[0047] 在此，通過將紅色用光電變換層R和藍(lán)色用光電變換層B配置為跨2個像素量重 疊，由此相對于單層的拜爾排列構(gòu)造，能夠使紅色及藍(lán)色的靈敏度提高為4倍。此外，通過 W與紅色用光電變換層R及藍(lán)色用光電變換層B在深度方向上重疊的方式配置綠色用光電 變換膜G，由此能夠使混色降低，并且相對于單層的拜爾排列構(gòu)造，能夠使綠像素尺寸成為 2倍。結(jié)果，能夠得到2倍的入射光量，由此能夠使靈敏度提高為2倍。此外，通過基于從綠 色用光電變換膜G得到的像素信號對像素PC間的信號進(jìn)行插補，由此能夠