[发明专利]光电变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用波长选择滤波器调整过波长特性的光电变换装置，特别是适于人类的可见度(視感度，visibility)的照度传感器。

背景技术

近年来，为了实现包含有光电变换元件的光电变换装置等的小型化，而采用从元件侧面引出布线的芯片尺寸封装(CSP)。

图9中示出了采用CSP的以前的光电变换装置200的剖面图。在下部支撑基材44上隔着树脂层46设置半导体基板30。半导体基板30的表面上，形成包含有光电变换元件的半导体集成电路32。设置可见光滤片即滤色片(color filter)34将半导体基板30中所形成的光电变换元件的一部分覆盖起来。另外，在半导体基板30上形成与半导体集成电路32相连接的内部布线36。该内部布线36经设置在氧化膜等绝缘膜上的接触孔(contacthole)等，与半导体集成电路32中含有的布线相连接，承担半导体集成电路32与外部的电连接的工作。

设有滤色片34与内部布线36的半导体基板30的表面上，设有用来让表面的凹凸平坦化的平坦化膜38。该平坦化膜38能够以环氧树脂等树脂为主要材料形成。

上部支撑基体42，通过树脂层40粘合在平坦化过的半导体基板30的表面上。另外，下部支撑基体44，通过树脂层46粘合在半导体基板30的背面上。上部支撑基体42与下部支撑基体44起到提高光电变换装置的构造强度的作用。

按照从半导体基板30的侧面经过下部支撑基体44与内部布线36的端部相接触的方式，设置导电性外部布线48。通过该外部布线48将设置在下部支撑基体44下面的焊锡孔54与内部布线36相连接。焊锡孔54设置在为了降低与下部支撑基体之间的应力而设置的缓冲部件52上。设有外部布线48的下部支撑基体44的表面为了防止腐蚀而被保护膜50所覆盖。

这里，图10中示出了光电变换装置200的上部的剖面图，详细地说明了半导体基板30上所设置的滤色片34与支撑基材42的构成。

半导体基板30上，形成有将红(R)、蓝(B)、绿(G)的波长区域作为透射区域的一般的滤色片34a、34b。例如，在用于CCD固体摄像元件的情况下，该滤色片34对应于像素具有多个矩形的形状或条纹(stripe)状的形状。

图11中示出了使用CCD固体摄像元件中的一般的滤色片的情况下的光电变换元件的灵敏度(感度，sensitivity)特性。横轴表示入射到滤片中的光的波长，纵轴表示各个波长中的灵敏度。图8中，通过曲线A表示使用了对红色(R)波长区域的滤色片的情况下的特性，通过曲线B表示使用了对绿色(G)波长区域的滤色片的情况下的特性，通过曲线C表示使用了对蓝色(B)波长区域的滤色片的情况下的特性。另外，通过曲线D表示对形成在硅基板上的光电变换元件(无滤色片)的各个波长的灵敏度的典型例子。

在滤色片34上形成平坦化膜38，并隔着粘合性的树脂层40，设置有上部支撑基体42。上部支撑基体42通过用树脂层42b粘合玻璃等有透射性的多个基体42a而构成。该树脂层42b通过含有吸收红外线的材料的材料构成。例如，通过将2价的铜离子金属络合物混合到环氧等中而成的材料构成。

这里，由硅所构成的光电变换元件，在700nm以上的红外线中也有灵敏度，一般的滤色片34除了各个波长区域(红、蓝、绿)之外，在红外区域中也表现出了较高的透射率，因此提供了一种在上部支撑基体42中设置混合有吸收红外线的材料的树脂层42b，防止红外线向光电变换元件入射的光电变换装置200。

上述技术记载在下述专利文献中。

【专利文献1】日本特许公报2005-332917号

但是，如图9所示，含有吸收红外线的树脂层的以前的光电变换装置中，该树脂层不但吸收红外线，还使得可见光区域中的光的透射率大幅减少，因此存在灵敏度降低这一问题。

发明内容

本发明立足于上述以往技术的问题，目的在于提供一种拦截(cut)红外线同时提高了灵敏度的光电变换装置。

本发明提供一种光电变换装置，具有形成有光电变换元件的半导体基板、设置在半导体基板上的滤色片、以及粘合在滤色片上的支撑基体，该支撑基体具有层叠了多个电介质层的反射红外线的干涉膜滤片。

通过本发明，能够实现一种拦截红外线同时提高了光的利用效率的光电变换装置。

另外，还能够实现一种通过设置具有接近人眼所具有的对亮度的灵敏度即可见度的透光率特性的滤色片，而具有接近人类可见度的灵敏度的光电变换装置。

附图说明