[发明专利]摄像元件和摄像装置

说明书

本公开的实施例的摄像元件包括：半导体基板，其具有彼此相对的一个表面和另一个表面，并具有在一个表面和另一个表面之间贯通的通孔；第一光电转换单元，其设置在半导体基板的一个表面上方；贯通电极，其与第一光电转换单元电连接，并在通孔内贯通半导体基板；第一电介质膜，其设置在半导体基板的一个表面上并具有第一膜厚；以及第二电介质膜，其设置在通孔的侧面上，并具有小于第一膜厚的第二膜厚。

技术领域

本公开涉及一种包括例如有机材料的摄像元件以及包括该摄像元件的摄像装置。

背景技术

在电荷耦合器件(CCD，Charge Coupled Device)图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等中，广泛使用了固态摄像装置，每个固态摄像装置具有红色、绿色、蓝色的原色滤色器二维布置的像素布置。然而，具有这种像素布置的固态摄像装置在生成各颜色信号时执行像素之间的插值处理。这产生了所谓的伪色。

为此已经开发了其中层叠有光电转换区域的固态摄像元件。光电转换区域用于对红色、绿色和蓝色波长带中各自的光进行光电转换。另外，已经提出了用于将光电转换区域安装在半导体基板外部的构造。例如，开发了这样的固态摄像元件，该固态摄像元件将光电转换器布置在半导体基板上方并且将由光电转换器产生的信号电荷累积在半导体基板中。作为采用了上述构造的背面照射式固态摄像元件，例如，专利文献1公开了一种固态摄像装置，其在半导体基板上设置有贯通电极，并通过该贯通电极将有机光电转换器产生的信号电荷传输到半导体基板的前表面侧。有机光电转换器设置在半导体基板的背面侧。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开第2011-29337号

发明内容

顺便提及，摄像装置需要提高灵敏度特性。

期望提供使得能够提高灵敏度特性的摄像元件和摄像装置。

根据本公开的实施例的摄像元件包括：半导体基板、第一光电转换器、贯通电极、第一电介质膜和第二电介质膜。所述半导体基板具有彼此相对的一个表面和另一个表面。所述半导体基板具有在所述一个表面和所述另一个表面之间贯通的通孔。所述第一光电转换器设置在所述半导体基板的所述一个表面上方。所述贯通电极电连接到所述第一光电转换器。所述贯通电极在所述通孔内贯通所述半导体基板。所述第一电介质膜设置在所述半导体基板的所述一个表面上。所述第一电介质膜具有第一膜厚。所述第二电介质膜设置在所述通孔的侧面上。所述第二电介质膜具有第二膜厚。所述第二膜厚小于所述第一膜厚。

根据本公开的实施例的摄像装置针对多个像素中的每个像素包括根据本公开的上述实施例的一个以上的摄像元件。

在根据本公开的实施例的摄像元件和根据实施例的摄像装置中，具有第一膜厚的所述第一电介质膜设置在半导体基板的上方布置有第一光电转换器的一个表面上。具有第二膜厚的第二电介质膜设置于在所述半导体基板的一个表面与另一个表面之间贯通的通孔的侧面上。第二电介质膜的膜厚(第二膜厚)小于第一电介质膜的膜厚(第一膜厚)。贯通电极设置在通孔内。贯通电极电连接到所述第一光电转换器并贯通所述半导体基板。这减少了入射光在半导体基板的一个表面上的反射，同时抑制了贯通电极的电容增加。

根据本公开的实施例的摄像元件和根据实施例的摄像装置各自设有在半导体基板的一个表面上的具有第一膜厚的第一绝缘膜以及在通孔的侧面上的膜厚(第二膜厚)小于第一绝缘膜的膜厚的第二绝缘膜。这减少了入射光在半导体基板的一个表面上的反射，同时抑制了贯通电极的电容增加。该通孔在半导体基板的一个表面和另一表面之间贯通并且在其中形成有贯通电极。因此，可以提供具有高灵敏度特性的摄像元件和包括该摄像元件的摄像装置。

要注意的是，这里描述的效果并非是限制性的，而是可以包括本公开中描述的任何效果。