[发明专利]固态成像装置

说明书

根据本公开的固态成像装置包括多个像素(100)，每个所述像素包括：基板(140)，其具有用作光入射面的第一表面；光电转换部(121)，位于所述基板内部；遮光部(130)，其设置在所述第一表面一侧并且具有允许光入射到所述光电转换部的孔部(160)；和第一透镜(123a)，其由硅构成，其被设置在所述遮光部上并且将入射光朝着所述孔部会聚。

技术领域

本公开涉及一种固态成像装置。

背景技术

近年来，对能够感测红外区域的波长的光之中的具有比可见红光的波长更长且比远红外区域中的光的波长更短的波长的光(以下，称为红外光)的受光元件的需求增加。例如，诸如智能手机等便携式电子设备可以基于包括红外光的图像或使用红外光的测距结果来执行用户认证等。

尽管诸如使用Si(硅)层作为光吸收层的光电二极管等受光元件具有对红外光的灵敏度，但由于Si的光吸收系数的波长依赖性，每单位厚度的光吸收系数随着波长变长而降低，并且入射到Si层的长波长的光的大部分光子也穿过Si层。

作为在受光元件中获得对长波长侧的光的高灵敏度的方法，已经提出了各种方法。例如，专利文献1提出了如下结构：其中，在受光面的相反侧的面上设置反射结构，在片上透镜与基板(Si层)之间设置针孔(pinhole)，并且被受光面的相反侧的表面反射的反射光被限制在Si层中。通过专利文献1所提出的结构，被限制在Si层中的光被反射结构反射，使得光路长度延长，因此能够更有效地执行光电转换，并且能够期待高灵敏度。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：JP 2019-114642 A

专利文献2：JP 2008-147333 A

专利文献3：WO 2020/012984 A

专利文献4：JP 2019-180048 A

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，在现有技术中，对于照射到受光元件的光，在片上透镜中光没有被充分地变窄，小孔结构部中的光的损失大。

本公开的目的在于提供一种能够获得更高灵敏度的固态成像装置。

技术问题的解决方案

为了解决上述问题，根据本公开的一个方面的固态成像装置具有：基板，其具有用作光入射面的第一面；光电转换部，其位于所述基板内部；遮光部，其设置在所述第一面侧，所述遮光部具有被构造为允许光入射到所述光电转换部的孔部；和第一透镜，其由硅构成，所述第一透镜设置在所述遮光部上并且将入射光向所述孔部会聚。

附图说明

图1是示出本公开的第一实施方案适用的电子设备的示例的构成的框图。

图2是示出第一实施方案适用的成像部的示例的构成的框图。

图3是示出第一实施方案适用的像素的示例的电路的电路图。

图4是示出第一实施方案适用的像素阵列的示例的图。

图5是示出第一实施方案适用的在层叠并且使用蓝色滤波器和红色滤波器的情况下的特性的示例的示意图。

图6是示出Si的吸收率光谱的膜厚度依赖性的示例的图。

图7是示出吸收率与Si膜厚度的关系的示例的2波长的图。

图8是示意性地示出根据现有技术的受光元件的在垂直于受光面的方向的截面的示意图。

图9是示出从根据现有技术的像素射出的反射和衍射光引起的光斑(flare)的产生的示意图。