[发明专利]固态成像装置和电子设备

说明书

一种固态成像装置和电子设备。该固态成像装置包括：半导体层，多个像素沿着光接收面排列在半导体层上，该光接收面是半导体层的主表面；光电转换单元，其针对半导体层中的各个像素设置；以及沟槽元件隔离区域，其通过在半导体层的光接收面侧所形成的沟槽图案中设置绝缘层来形成，沟槽元件隔离区域设置在从各像素之间的像素边界偏移的位置处。

技术领域

本发明涉及固态成像装置和电子设备，具体地说，涉及包括沟槽元件分离区域的固态成像装置和包括该固态成像装置的电子设备。

背景技术

固态成像装置包括沿着半导体基板的光接收表面侧排列的多个像素。各个像素包括设置在半导体基板中的光电转换单元以及设置在半导体基板的上侧的滤色器和片上透镜。

在具有这种构造的固态成像装置中，如果倾斜进入光接收表面的光泄漏到相邻像素的光电转换单元，则光泄漏变成引起光混合和色差的因素。

因此，已经提出了如下的构造：在半导体基板的光接收表面侧形成使像素的光电转换单元分离开的沟槽元件隔离区域，并且在各个沟槽元件隔离区域中设置遮光膜以防止相邻像素之间发生漏光现象。在这种构造中，沟槽的开口的宽度在光接收表面侧浅层位置缩窄，并且遮光膜仅仅埋入在沟槽的浅层位置。因此，可以在不产生孔隙的情况下形成遮光膜并有效遮挡像素之间的光(例如，参见日本专利申请公开No.2012-178457)。

发明内容

然而，即使在构造为在半导体基板中设置沟槽元件隔离区域的固态成像装置中，也会发生色平衡崩溃的现象，这种现象取决于接收到的光的波长和接收到的光的入射角而且是引起着色的原因。

因此，希望提供一种具有良好的色平衡而不会造成着色的固态成像装置以及使用该固态成像装置的电子设备。

根据本发明的一个实施例，提供了一种固态成像装置，包括：半导体层，多个像素沿着光接收面排列在所述半导体层上，所述光接收面是所述半导体层的主表面；光电转换单元，其针对所述半导体层中的各个像素而设置；沟槽元件隔离区域，其通过在所述半导体层的光接收表面侧形成的沟槽图案中设置绝缘层而形成，所述沟槽元件隔离区域设置在从像素之间的像素边界偏移的位置处。

在具有这种构造的固态成像装置中，沟槽元件隔离区域设置在从像素之间的边界偏移的位置处。因此，通过使沟槽元件隔离区域的偏移方向为取决于各个像素中接收到的光的波长的方向，可以使沟槽元件隔离区域所设置在的光接收面侧的光电转换单元的体积和位置取决于接收到的光的波长。因此，可以改善在光接收面的设置有沟槽元件隔离区域的区域中进行光电转换的短波长的光与比上述区域更深的区域中进行光电转换的长波长的光之间的色平衡。

因此，根据本发明，可以捕获具有良好的色平衡的图像而不会造成着色，并且可以改善成像特性。

在阅读以下对附图所示的最佳实施例的详细描述之后将更容易理解本发明的这些和其他目的、特征和优点。

附图说明

图1是示出应用本发明的实施例的示例性固态成像装置的示意性构造图；

图2是根据本发明的第一实施例的固态成像装置的主要部分的俯视图；

图3是根据第一实施例的固态成像装置的主要部分的剖视图，对应于沿图2中的线A-A截取的剖面；

图4是示出与光电转换单元中接收到的颜色的光相关的相对输出的曲线图；

图5是示出吸收蓝光的量相对于距半导体层(Si)的光接收表面的深度的曲线图；

图6A至图6C是根据第一实施例的固态成像装置的制造工艺示意图；

图7A至图7B是与入射角相关的归一化灵敏度的曲线图；

图8A至图8C是与入射角相关的绝对灵敏度的曲线图；