[发明专利]固态成像装置及其制造方法以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像装置、其制造方法以及电子设备。

背景技术

诸如数字摄相机和数字静态相机等的电子设备包括固态成像装置。固态成像装置例如包括CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器和CCD(电荷耦合装置)图像传感器。

固态成像装置具有设置在成像平面中的多个像素。每个像素包括光电转换部分。光电转换部分例如为光敏二极管。光电转换部分通过光接收表面上的外部光学系统接收入射光，并且使对光进行光电转换。因此，光电转换部分产生信号电荷。

关于固态成像装置，CMOS图像传感器具有构造为不仅包括光电转换部分而且包括像素晶体管的像素。像素晶体管构造为读出光电转换部分中产生的信号电荷，并且输出信号电荷到信号线作为电信号。

已经知晓“前侧照明型”和“后侧照明型”的固态成像装置。在“前侧照明型”中，光电转换部分接收从半导体基板的提供有像素晶体管和配线等的顶表面侧入射的入射光。因此，在“前侧照明型”的情况下，可能难于改善灵敏度，因为配线等降低了开口率。另一方面，在“后侧照明型”的情况下，可改善灵敏度，因为光电转换部分接收从底表面侧入射的入射光，该底表面侧在半导体基板的提供有像素晶体管和配线等的顶表面的相反侧(例如，见日本特许3759435号公报)。

如上所述的固态成像装置具有提供在成像平面中的有效像素区域和光学黑区域。有效像素区域具有设置在其中的有效像素，在有效像素中光电转换部分接收入射光。光学黑区域提供在有效像素区域的周边部分上，并且具有设置在其中的光学黑(OB)像素，OB像素提供有光屏蔽层，用于使光电转换部分屏蔽入射光。黑电平基准信号从OB像素输出。固态成像装置用从OB像素输出的信号作为基准修正从有效像素输出的信号，以去除诸如暗电流等的噪声成分(例如，见日本特开2005-347708号公报)。

发明内容

在“后侧照明型”固态成像装置中，半导体层被薄化，这是因为其中提供有光敏二极管的半导体层很厚时，由于灵敏度对入射角的依赖，可能降低摄取图像的图像质量。例如，在接收可见光的情况下，光敏二极管提供在厚度为5至15μm的半导体层中。

因此，在“后侧照明型”固态成像装置中，从半导体层的底表面侧入射的入射光中的长波长成分的光可能被透射到半导体层的顶表面侧，并且被提供到半导体层的顶表面的配线反射。例如，波长长于可见光成分的光的红外光可被透射且被配线反射。当该光由配线反射时，该反射光可能混合在其它像素中，因此可能发生颜色混合。因此，可能降低图像质量，例如，摄取图像的颜色再现性的下降。

另外，在光学黑(OB)像素中上述反射光的混合意味着OB像素中检测的黑电平信号值的变化。因此，噪声成分可能没有适当去除，从而可能降低摄取图像的图像质量。

因此，这可能难于改善“后侧照明型”固态成像装置中摄取图像的图像质量。

因此，所希望的是提供能够改善摄取图像等的图像质量的固态成像装置，其制造方法以及电子设备。

根据本发明的实施例，所提供的固态成像装置包括：半导体层，包括接收入射光且产生信号电荷的光电转换部分；以及光吸收部分，用于吸收透过所述光电转换部分且波长长于所述光电转换部分吸收的光的波长的透射光，该透射光包括在所述入射光中，该光吸收部分设置在该半导体层的一个表面的相反侧的该半导体层的另一个表面侧，所述入射光入射在该半导体层的该一个表面上。

根据本发明的实施例，所提供的固态成像装置的制造方法包括：形成半导体层，该半导体层包括接收入射光且产生信号电荷的光电转换部分；以及形成光吸收部分，该光吸收部分用于吸收透过所述光电转换部分传输且波长长于所述光电转换部分吸收的光的波长的透射光，该透射光包括在所述入射光中，该光吸收部分设置在该半导体层的一个表面的相反侧的该半导体层的另一个表面侧，所述入射光入射在该半导体层的该一个表面上。

根据本发明的实施例，所提供的电子设备包括：半导体层，包括接收入射光且产生信号电荷的光电转换部分；以及光吸收部分，用于吸收透过所述光电转换部分且波长长于所述光电转换部分吸收的光的波长的透射光，该透射光包括在所述入射光中，该光吸收部分设置在该半导体层的一个表面的相反侧的该半导体层的另一个表面侧，所述入射光入射在该半导体层的该一个表面上。