[发明专利]固态成像元件、固态成像装置、电子设备以及固态成像元件的制造方法

说明书

本发明提供了能够增强特性的固态成像元件、固态成像装置、电子设备以及固态成像元件的制造方法。本发明提供了一种固态成像元件(10)，包括：层叠结构，所述层叠结构具有：半导体基板(500)；第一光电转换部(PD 200)，所述第一光电转换部设置在所述半导体基板的上方，并将光转换为电荷；和第二光电转换部(PD 100)，所述第二光电转换部设置在所述第一光电转换部的上方，并将光转换为电荷。所述第一光电转换部和所述第二光电转换部具有光电转换层叠结构，在所述光电转换层叠结构中层叠有共通电极(102,202)、光电转换膜(104,204)和读出电极(108,208)，使得所述第一光电转换部和所述第二光电转换部以垂直于所述层叠结构的层叠方向的垂直面作为对称轴而彼此呈线对称关系。

技术领域

本公开涉及固态成像元件、固态成像装置、电子设备以及固态成像元件的制造方法。

背景技术

近年来，在诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等固态成像元件中，提出了一种层叠结构，其中在单位像素中垂直层叠有用于检测红色光的光电转换元件、用于检测绿色光的光电转换元件和用于检测蓝色光的光电转换元件这三层，并且一个单位像素可以检测三种颜色的光(例如，下列专利文献1～3)。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：JP 2017-157816 A

专利文献2：WO 2014/027588 A

专利文献3：JP 2013-55252 A

发明内容

技术问题

然而，当如上述专利文献1～3所述的层叠多个光电转换元件时，难以避免在层叠方向上位于上方的光电转换元件与位于下方的光电转换元件之间的距离的增加。在这样的层叠结构中，由于距离较长的事实，所以难以将光适当地聚焦在所有层叠的光电转换元件上，并且这成为了阻碍固态成像元件的特性的增强的因素之一。因此，为了增强固态成像元件的特性，需要对单位像素中的层叠结构进行进一步的研究。

另外，在常规的方案中，很难说已经专门研究了用于从各光电转换元件输出电荷作为像素信号的像素晶体管的合适的配置。因此，为了增强固态成像元件的特性，从像素晶体管的配置的观点出发，需要对层叠结构进行进一步的研究。

鉴于上述情况，本公开提出了其中可以增强特性的新型的、改进的固态成像元件、固态成像装置、电子设备以及固态成像元件的制造方法。

问题的解决方案

根据本公开，提供了一种固态成像元件，包括：层叠结构，所述层叠结构包括：半导体基板，第一光电转换部，所述第一光电转换部设置在所述半导体基板的上方，并将光转换为电荷，和第二光电转换部，所述第二光电转换部设置在所述第一光电转换部的上方，并将光转换为电荷，其中所述第一光电转换部和所述第二光电转换部包括光电转换层叠结构，在所述光电转换层叠结构中层叠有共通电极、光电转换膜和读出电极，使得所述第一光电转换部和所述第二光电转换部以垂直于所述层叠结构的层叠方向的垂直面作为对称轴而彼此呈线对称关系。

此外，根据本公开，提供了一种包括多个固态成像元件的固态成像装置，其中所述各固态成像元件包括：层叠结构，所述层叠结构包括：第一光电转换部，所述第一光电转换部设置在半导体基板的上方，并将光转换为电荷，和第二光电转换部，所述第二光电转换部设置在所述第一光电转换部的上方，并将光转换为电荷，其中所述第一光电转换部和所述第二光电转换部包括光电转换层叠结构，在所述光电转换层叠结构中层叠有共通电极、光电转换膜和读出电极，使得所述第一光电转换部和所述第二光电转换部以垂直于所述层叠结构的层叠方向的垂直面作为对称轴而彼此呈线对称关系。