[发明专利]光检测装置

说明书

本技术涉及一种能抑制宽波长带的入射光的反射的光检测装置。该光检测装置包括：多个像素单元；衬底，其包括多个光电转换单元；第一层，其包括多个凹入部，其中，所述第一层在剖视图中设置在所述光电转换单元的上方，其中，所述第一层包含所述衬底的第一材料以及第二材料；第二层，其在所述剖视图中设置在所述第一层的上方，其中，所述第二层包含所述第二材料；和第三层，其在所述剖视图中设置在所述第二层的上方，其中，所述第三层包含第三材料，其中，所述第一材料的折射率高于所述第二材料的折射率，其中，所述第二材料的折射率高于所述第三材料的折射率。

本申请是申请日为2016年5月20日、发明名称为“固态摄像元件”的申请号为201680029666.7专利申请的分案申请。

技术领域

本技术涉及固态成像传感器，更具体地涉及能够抑制宽波带的入射光的反射的固态成像传感器。

背景技术

需要小尺寸和多像素的固态成像传感器。因此，像素在不断减少。然而，随着像素的减少，灵敏度降低，因此需要补偿由于开口率降低导致的灵敏度的劣化，并提高灵敏度。在固态成像传感器中，入射光在Si衬底的表面上被反射。因此，到达光接收部分的光强度损失，灵敏度下降，来自意外光路的入射光引起闪光和重影。

因此，提出了这样一种技术，即通过对应于光接收部分上的入射光的波长区域形成具有凹凸结构(也称为“蛾眼结构(moth-eye structure)”)的反射防止层，来有效地抑制入射光在光接收部分上的入射光的所有波长区域(全部可见光)上的反射(例如，参照专利文献1)。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP2009-218357A

发明内容

技术难题

顺便提及，在使用上述专利文献1中采用的蛾眼结构的情况下，需要具有窄间距的深凹凸结构。然而，通过诸如光刻或干蚀刻的加工，实现厚度小于例如约100nm的结构的技术难度很高。

此外，在使用蛾眼结构的情况下，只要不能确保至少约100nm的厚度，就不能充分降低反射率。

本技术是就在这种情况下设计的。特别地，将薄膜的干涉原理应用于Si衬底的表面，由此抑制宽波带的入射光的反射。

考虑到上述情况，期望抑制在其中堆叠有多个半导体基板并且设置有虚设焊盘的固体成像装置中的图像数据的图像质量的下降。

问题的解决方案

根据本技术的一个方面，固态成像传感器是这样一种固态成像传感器，其包括：衬底，每像素单位具有光电转换单元，被配置为通过光电转换生成与入射光的量对应的像素信号；反射率调整层，在入射光相对于衬底的入射方向上设置在衬底上，并且被配置为调整入射光在衬底上的反射；以及环境介质，设置在反射率调整层上。反射率调整层包括形成在衬底上的第一层和形成在第一层上的第二层。第一层包括设置在衬底上的凹凸结构和填充到凹凸结构的凹部中并且折射率低于衬底的折射率的材料。第二层包括折射率低于第一层的折射率的材料。衬底的折射率高于第一层的折射率，第一层的折射率高于第二层的折射率，第二层的折射率高于环境介质的折射率。

第一层的折射率和第一层的厚度的乘积可以小于入射光的波长的3/8倍。

第一层可以包括多个层，并且在多个层中的每一层的折射率中，在任何邻近层中更靠近衬底的层的折射率可以更高。在各层之间的折射率差高于预定值的情况下，在多个层中的每一层中，折射率和厚度的乘积可以小于入射光的波长的3/8倍。在各层之间的折射率差低于预定值的情况下，多个层中的每一层的折射率和厚度的乘积之和可以小于入射光的波长的3/8倍。

第二层的折射率和第二层的厚度的乘积可以小于入射光的波长的3/8倍。