[发明专利]固态成像装置和电子设备

说明书

提供一种固态成像装置，包含：彩色像素，各自包含第一光电转换元件和彩色滤光片；白色像素，各自包含第二光电转换元件和透明层；以及层间绝缘膜，设置在第一光电转换元件与彩色滤光片之间，以及第二光电转换元件与透明层之间。彩色滤光片设置在第一光电转换元件的光进入侧上。透明层设置在第二光电转换元件的光进入侧上。透明层具有比彩色滤光片的折射率高的折射率，且包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。

技术领域

本公开涉及一种包含白色像素的固态成像装置以及一种包含所述固态成像装置的电子设备。

背景技术

互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可示范安装在数字摄影机、数字照相机、平板计算机、智能电话、移动电话等中的固态成像装置。在CMOS图像传感器中，光电电荷积累在充当光电转换元件的光电二极管(PD)的pn结电容中；由此积累的光电电荷经由MOS晶体管而被读出。

在固态成像装置中，根据像素数量的增加而促进像素大小的微型化。微型化通过PD面积的缩小和进入的光的量的减少来实现，导致灵敏度较低。为了补偿较低的灵敏度，白色像素已代替彩色像素而投入使用。白色像素包含透明层，其中透明层在可见光区中几乎不具有吸收。已关于透明层的材料和制造方法而作出了各种提议。例如，专利文献1描述透明层是由与作为底层的层间绝缘膜(例如，SiO₂膜)的材料相同的材料制成。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：JP 2012-74763A

发明内容

在包含白色像素的固态成像装置中，会容易发生白色像素与邻近彩色像素的颜色混合。因此期望抑制颜色混合。此外，当透明层由与作为底层的层间绝缘膜的材料相同的材料制成时，透明层的蚀刻处理变得困难，导致降低的形状精度。

因此期望提供一种可抑制颜色混合且改进形状精度的固态成像装置，以及一种包含所述固态成像装置的电子设备。

根据本公开的实施例的固态成像装置包含：彩色像素，各自包含第一光电转换元件和彩色滤光片；白色像素，各自包含第二光电转换元件和透明层；以及层间绝缘膜，设置在第一光电转换元件与彩色滤光片之间，以及第二光电转换元件与透明层之间。彩色滤光片设置在第一光电转换元件的光进入侧上。透明层设置在第二光电转换元件的光进入侧上。透明层具有比彩色滤光片的折射率高的折射率，且包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。

在根据本公开的实施例的固态成像装置中，透明层的折射率高于彩色滤光片的折射率。因此，斜向进入透明层的光在透明层与彩色滤光片之间的界面处反射，且反射光朝向透明层返回。这导致穿过透明层进入邻近像素的光的量的减少，抑制白色像素与邻近彩色像素的颜色混合。此外，透明层包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。这使得可按高精度控制透明层的蚀刻量，导致形状精度的改进。

根据本公开的实施例的电子设备设有固态成像装置。固态成像装置包含：彩色像素，各自包含第一光电转换元件和彩色滤光片；白色像素，各自包含第二光电转换元件和透明层；以及层间绝缘膜，设置在第一光电转换元件与彩色滤光片之间，以及第二光电转换元件与透明层之间。彩色滤光片设置在第一光电转换元件的光进入侧上。透明层设置在第二光电转换元件的光进入侧上。透明层具有比彩色滤光片的折射率高的折射率，且包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。

在根据本公开的上述实施例的电子设备中，通过固态成像装置来执行成像。

根据本公开的实施例的固态成像装置，或根据本公开的实施例的电子设备，透明层的折射率高于彩色滤光片的折射率。因此，可减少穿过透明层且进入邻近像素的光的量，且抑制白色像素与邻近彩色像素的颜色混合。此外，透明层包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。因此，可按高精度控制透明层的蚀刻量，导致形状精度的改进。