[发明专利]成像器件、电子设备和制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及成像器件、电子设备和制造方法，且更具体地涉及能够以多个方向捕捉被摄体的图像的成像器件、包括该成像器件的电子设备和用于制造该成像器件的制造方法。

背景技术

电子设备，具体来说，比如移动电话之类的信息通信终端可提供有两个或更多图像传感器。这种图像传感器的示例包括用于拍摄照片的主相机的图像传感器、用于视频电话呼叫的副相机的图像传感器、用于感应环境亮度的亮度传感器和用于感应红外光的红外传感器。

这种电子设备持续需要尺寸、厚度和成本的减小。同时，需要电子设备具有多个图像传感器，但是这可能妨碍尺寸、厚度和成本的减小。

已经提出了将两个成像器件粘贴在一起以允许通过两个成像器件的表面接收光的方法（例如，参见日本未审查专利申请公开No.2007-306387）。但是，在该方法中，使用两个成像器件，且因此招致两个成像器件的成本。这妨碍成本的降低。

并且，还提出了用于通过成像器件的前表面和后表面接收光的结构（例如，参见日本专利No.4000449）。

发明内容

但是，日本专利No.4000449仅描述了同一固态成像器件（光电转换元件）用于在前表面侧和后表面侧上执行图像捕捉。

在这些情况下，需要进一步增强性能。

因此，期望公开实现以多个方向捕捉被摄体的图像的功能的更广范围应用、高性能和低成本以及具有该功能的电子设备的更小尺寸的更详细的配置。

根据本公开的第一实施例，提供了成像器件，包括：在其中具有光电转换元件的硅衬底，和在硅衬底的前表面侧上的布线层。光电转换元件关于通过布线层从前表面侧进入光电转换元件的光执行光电转换，并关于从硅衬底的后表面侧进入光电转换元件而没有经过布线层的光执行光电转换。

布线层可以包括布线元件，其可以设置在布线层中除了用作用于进入光电转换元件的光的光路的区域之外的区域中。

光路可以提供有波导。

成像器件可以进一步包括在光电转换元件的后表面侧的滤色器以及在在光电转换元件的前表面侧上的滤光器，该滤光器不是滤色器。

滤光器可以包括红外透射滤光器和白色像素滤光器中的至少任意一个。

可以对于每个像素提供滤色器，且像素的滤色器可以由某个无机膜彼此分开。

成像器件可以进一步包括在光电转换元件的后表面侧上的第一片上透镜以及光电转换元件的前表面侧上的第二片上透镜。

第一片上透镜和第二片上透镜可以由无机材料制成。

成像器件可以进一步包括光电转换元件的后表面侧上的片上透镜。

硅衬底可以具有包括多个光电转换元件的垂直分光镜结构作为每个像素的配置，每个光电转换元件是光电转换元件。

成像器件可以进一步包括用作布线层中的布线元件的外部端子的电极部分。硅衬底和布线层可以具有允许电极部分暴露在后表面侧上的开口。

电极部分可以具有某个厚度以使得在电极部分上层叠的部件高于在形成光电转换元件的像素区域中形成的部件。

成像器件可以进一步包括支撑衬底，光通过该支撑衬底，且通过使用某个粘合材料将该支撑衬底接合到布线层的前表面侧。

成像器件可以进一步包括支撑衬底，光通过该支撑衬底，且通过使用等离子接合将该支撑衬底接合到布线层的前表面侧。

成像器件可以进一步包括支撑衬底合支撑衬底中的电路，光通过该支撑衬底，且该支撑衬底在布线层的前表面侧上，该电路设置在除了其中形成光电转换元件的像素区域之外的区域中。

成像器件可以进一步包括像素，其中在光电转换元件的后表面侧和前表面侧之一上入射的光由布线元件或光屏蔽膜或者其两者阻挡，且其中光电转换元件关于在后表面侧和前表面侧中另一个上入射的光执行光电转换。

成像器件可以进一步包括第一快门和第二快门，该第一快门在光电转换元件的后表面侧上且控制光从后表面侧进入，该第二快门在光电转换元件的前表面侧上且控制光从前表面侧进入。第一快门和第二快门可以彼此独立地驱动。

在光电转换元件的一侧上的像素区域可以由光屏蔽板划分为多个区域，且各区域中的像素可以用于检测不同波长范围。

根据本公开的第二实施例，提供了包括成像器件和图像处理单元的电子设备。成像器件包括在其中具有光电转换元件的硅衬底和在硅衬底的前表面侧上的布线层。光电转换元件关于通过布线层从前表面侧进入光电转换元件的光执行光电转换，并关于从硅衬底的后表面侧进入光电转换元件而没有经过布线层的光执行光电转换。图像处理单元关于由成像器件获得的图像执行图像处理。