[发明专利]摄像元件和电子设备

说明书

本发明涉及一种背面照射型摄像元件，其能够提高对红外光的灵敏度；还涉及一种电子设备。根据本发明的摄像元件设置有：设置有光电转换部的半导体基板；配线层，其布置在半导体基板的位于光接收表面的相对侧的表面上，并且包括配线和反射膜；和层叠在半导体基板和配线层之间的绝缘膜。反射膜布置在绝缘膜和配线层之间，并且在作为半导体基板和配线层的层叠方向的第一方向上与每个像素的光电转换部的至少一部分重叠；并且在绝缘膜和反射膜之间的第一层间膜比绝缘膜厚。本发明例如可以用于背面照射型CMOS图像传感器。

技术领域

本发明涉及一种摄像元件和电子设备，并且尤其涉及一种背面照射型摄像元件和使用背面照射型摄像元件的电子设备。

背景技术

近年来，积极地开发了背面照射型CMOS图像传感器(例如，参见专利文献1)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开2013-62789号公报

发明内容

本发明解决的技术问题

然而，在背面照射型CMOS图像传感器中，其上形成有光电二极管等的半导体基板比表面照射型CMOS图像传感器的半导体基板薄。因此，尽管背面照射型CMOS图像传感器对于可见光具有足够的灵敏度，但是对波长大于可见光的红外光的灵敏度有时会降低。

鉴于这种情况提出了本发明，本发明的目的在于提高背面照射型摄像元件对红外光的灵敏度。

技术方案

根据本发明的第一方面的摄像元件设置有：形成有光电转换单元的半导体基板；配线层，其布置在与半导体基板的光接收表面相对的侧上，并且设置有配线和反射膜；和堆叠在半导体基板和配线层之间的绝缘膜，其中，反射膜布置在绝缘膜和配线之间，并且在半导体基板和配线层堆叠的第一方向上与每个像素的光电转换单元的至少一部分重叠，并且绝缘膜和反射膜之间的第一层间膜比绝缘膜厚。

第一层间膜的厚度可以在80nm到200nm的范围内，并且反射膜的厚度可以在40nm到80nm的范围内。

当被反射膜反射的光的中心波长设为λ，第一层间膜的折射率设为n_A，反射膜的折射率设为n_B，且i和j是0以上的整数时，第一层间膜的厚度可以设置在(2i+1)λ/4n_A附近，并且反射膜的厚度可以设置在(2j+1)λ/4n_B附近。

第一层间膜可以包括硅氧化物膜或硅氮化物膜作为主要组分，并且反射膜可以包括多晶硅、非晶硅或单晶硅作为主要组分。

可以通过第二层间膜来堆叠两个以上的反射膜。

第一层间膜和第二层间膜的厚度可以在100nm到200nm的范围内，并且反射膜的厚度可以在80nm到100nm的范围内。

在被反射膜反射的光的中心波长设为λ，第一层间膜和第二层间膜的折射率设为n_A，反射膜的折射率设为n_B，且i和j是1以上的整数时，第一层间膜和第二层间膜的厚度可以设置在(λ×i)/4n_A附近，并且反射膜的厚度可以设置在(λ×j)/4n_B附近。

第一层间膜和第二层间膜可以包括硅氧化物、硅氮化物、TiO₂或HfO₂作为主要组分，并且反射膜可以包括多晶硅、非晶硅、单晶硅、TaO、TfO、硅氮化物、Ge、SiC、TiN、Ti、TiO₂或NgF₂作为主要组分。

反射膜可以布置在如下位置处：该位置在第一方向上不与在半导体基板的与光接收表面相对侧的表面上形成的晶体管的栅极电极重合。