[发明专利]固态图像传感器、其制造方法以及电子装置

说明书

一种固态图像传感器，包括：半导体基板，其中为平面设置的多个像素的每一个设置用于将光转换成电荷的光电转换区域；有机光电转换膜，通过绝缘膜层叠在该半导体基板的光照射侧，并且形成在其中形成所述像素的区域；下电极，形成在该有机光电转换膜的半导体基板侧且与该有机光电转换膜接触；第一上电极，层叠在该有机光电转换膜的光照射侧，并且形成为在平面上看该固态图像传感器时使该第一上电极的端部与该有机光电转换膜的端部基本上一致；以及膜应力抑制体，用于抑制膜应力在该有机光电转换膜上的作用，该膜应力产生在该第一上电极上。

本申请是申请日为2014年9月5日、申请号为201410452359.2、发明名称为“固态图像传感器、其制造方法以及电子装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及固态图像传感器、其制造方法以及电子装置。更特别地，本公开涉及抑制有机光电转换膜的白色瑕点特性波动和暗电流的固态图像传感器、其制造方法以及电子装置。

背景技术

在具有图像捕获功能的相关技术的电子装置(例如数字相机和数字摄像机)中，采用固态图像传感器，例如CCD(电荷耦合装置)和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。固态图像传感器具有像素，其中设置用于光电转换的PDs(光敏二极管)和多个晶体管。通过固态图像传感器，根据从平面地布置的多个像素输出的像素信号构建图像。

发明内容

近年来，随着固态图像传感器像素尺寸变小，单元像素上入射的光子数(光量)增加。像素的灵敏度可减小，这可导致减小S/N(信号/噪声)比。

通常，广泛地采用固态图像传感器，其所用的像素布置中平面地布置红、绿和蓝像素，例如采用初级彩色滤光片的Bayer布置。在这样的固态图像传感器中，绿色和蓝色不透过红色像素，该红色像素不用于光电转换。这里可能导致灵敏度损耗。另外，由于颜色信号通过像素之间的内插产生，可能产生错误颜色。

作为回应，提出了一种固态图像传感器，其结构中三个光电转换层层叠在纵向方向上，并且三个颜色光电转换信号提供在一个像素中。

例如，日本专利申请公开No.2003-332551公开了一种固态图像传感器，其具有光电转换单元和两个光电转换区域，光电转换单元设置在硅基板之上用于检测绿光且产生与绿光对应的信号电荷，两个光电转换区域层叠在硅基板内用于检测蓝光和红光。

此外，作为具有上述结构的固态图像传感器之一，提出了一种后表面照射型固态图像传感器，其中电路形成表面形成在光接收平面的相对侧。

例如，通过日本专利申请公开No.2011-29337中描述的后表面照射型固态图像传感器，相同像素内的无机光电转换单元和有机光电转换单元彼此接近，因此抑制每个颜色的F值依赖性和各颜色当中的灵敏度波动。

日本专利申请公开No.2011-228648公开了一种图像传感器，其可抑制白斑缺陷的发生。

如上述日本专利申请公开No.2011-29337中描述的固态图像传感器，有机光电转换膜的端部和上电极是一致的。在制造过程的热处理中，上电极的膜应力可能局部集中在有机光电转换膜上。因此，如日本专利申请公开No.2011-228648中公开的应力和白色瑕点之间的关系所示，关心的是主要产生暗电流和有机光电转换膜的白色瑕点的特性波动。

考虑到上述情形，需要抑制暗电流和有机光电转换膜的白色瑕点的特性波动。