[发明专利]固态成像装置和电子装置

权利要求书

1.一种固态成像装置，包括：

半导体衬底，包括光电转换元件；

透镜，设置在所述光电转换元件的第一光入射表面上方；以及

多个柱状结构，设置在平行于所述第一光入射表面的表面上，该表面位于所述透镜的第二光入射表面和所述光电转换元件的所述第一光入射表面之间，其中，

所述柱状结构包括硅、锗、磷化镓、氧化铝、氧化铈、氧化铪、氧化铟、氧化锡、五氧化二铌、氧化镁、五氧化二钽、五氧化二钛、氧化钛、氧化钨、氧化钇、氧化锌、氧化锆、氟化铈、氟化钆、氟化镧和氟化钕中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构的晶体状态是单晶、多晶或非晶。

3.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构的折射率为1.5或更高。

4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构按照正方形排列、六边形密排排列或随机排列设置在平行于所述第一光入射表面的表面上。

5.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，

所述柱状结构的直径为30纳米(nm)以上且200nm以下，并且

所述柱状结构之间的间距为200纳米以上且1000nm以下。

6.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构包括锥形形状，其直径从平行于所述第一光入射表面的表面朝向所述透镜的所述第二光入射表面减小或增大。

7.根据权利要求6所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构的侧表面相对于平行于所述第一光入射表面的表面的仰角为45°以上且90°以下、或90°以上且135°以下。

8.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构的直径从平行于所述第一光入射表面的表面朝向所述透镜的所述第二光入射表面逐步改变。

9.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构包括具有不同直径的两种或多种柱状结构。

10.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括选择性地透射具有特定波长的光的滤色器，所述滤色器设置在所述透镜的所述第二光入射表面和所述光电转换元件的所述第一光入射表面之间。

11.根据权利要求10所述的固态成像装置，其中，所述柱状结构设置在所述滤色器内部。

12.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，每个柱状结构的至少一部分设置在沟槽中，所述沟槽从半导体衬底的面向透镜的一侧上的表面朝向所述半导体衬底中的所述光电转换元件延伸。

13.根据权利要求10所述的固态成像装置，还包括设置在所述滤色器和所述半导体衬底之间的平坦化膜，所述平坦化膜的与所述滤色器相对的表面被平坦化，其中，

所述柱状结构设置在所述平坦化膜内部。

14.根据权利要求10所述的固态成像装置，其中，

所述半导体衬底包括第一光电转换元件和第二光电转换元件，

所述透镜包括设置在所述第一光电转换元件的第一光入射表面上方的第一透镜和设置在所述第二光电转换元件的第一光入射表面上方的第二透镜，

所述滤色器设置在所述第一光电转换元件和所述第一透镜之间，并且不设置在所述第二光电转换元件和所述第二透镜之间，并且

在柱状结构中，

设置在所述第一光电转换元件的第一光入射表面与所述第一透镜的第二光入射表面之间的多个第一柱状结构具有吸收红外光的光谱特性，并且

设置在所述第二光电转换元件的第一光入射表面与所述第二透镜的第二光入射表面之间的多个第二柱状结构具有透射红外光的光谱特性。