CN112543998A - 固体摄像装置和电子设备 - Google Patents

固体摄像装置和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112543998A
CN112543998A CN201980052169.2A CN201980052169A CN112543998A CN 112543998 A CN112543998 A CN 112543998A CN 201980052169 A CN201980052169 A CN 201980052169A CN 112543998 A CN112543998 A CN 112543998A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photoelectric conversion
conversion unit
element isolation
unit
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980052169.2A
Other languages
English (en)
Inventor
蛯子芳树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Publication of CN112543998A publication Critical patent/CN112543998A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1463—Pixel isolation structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607—Geometry of the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14649—Infrared imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33—Transforming infrared radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种在用于可见光的像素和用于近红外光的像素形成在同一基板的情况下既能够抑制由用于近红外光的像素导致的混色又能够确保用于可见光的像素的饱和电荷量的固体摄像装置。该固体摄像装置包括：基板、形成在基板上的第一至第三光电转换部、选择性地布置在第一和第二光电转换部的光入射表面侧的红外吸收滤波器、布置在第一至第三光电转换部的光入射表面侧的第一至第三滤色器、布置在第一和第二光电转换部之间的第一元件隔离部和布置在第二和第三光电转换部之间的第二元件隔离部，且第一元件隔离单元的沿着第一和第二光电转换部排列的方向的横截面积大于第二元件隔离单元的沿着第二和第三光电转换部排列的方向的横截面积。

Description

固体摄像装置和电子设备
技术领域
根据本发明的技术(本技术)涉及固体摄像装置和电子设备。
背景技术
通常，能够同时获取彩色图像和近红外图像的固体摄像装置已为大众所知(参见专利文献1)。在专利文献1中，在同一基板(芯片)上形成有用于可见光的光电转换单元(像素)和用于近红外光的光电转换单元(像素)。通过埋入在凹槽部中的元件隔离单元将相邻的像素电气隔离并且抑制相邻像素之间的混色。通常，用于可见光的像素的特征需要满足灵敏度、像素容量(饱和电荷量)和混色抑制。同时，用于近红外光的像素的特征需要满足量子效率和混色抑制。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2017-139286号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
由于与可见光相比，近红外光具有更低的构成基板的硅(Si)的吸收系数，因此即使在距硅光接收表面较深的地方也能被光电转换。因此，在通过在凹槽部中埋入氧化膜来形成元件隔离单元的情况下，由于对近红外光的遮光性能较低，所以近红外光容易经由元件隔离单元从用于近红外光的像素泄漏到相邻像素，并且容易发生混色。
同时，在通过在凹槽部中埋入氧化膜和金属膜来形成元件隔离单元的情况下，由于对近红外光的遮光能力也很高，因此能够抑制由用于近红外光的像素而导致的混色。然而，由于元件隔离单元是通过将氧化膜和金属膜都埋入到凹槽部而形成的，因此元件隔离单元的宽度更宽。因此，存在用于可见光的像素中的光电二极管的体积减小和饱和电荷量减小的问题。
因此，本发明的目的是：在用于可见光的光电转换单元(像素)和用于近红外光的光电转换单元(像素)形成在同一基板(芯片)上的情况下，提供既能够抑制由用于近红外光的像素导致的混色又能够确保用于可见光的像素的饱和电荷量的固体摄像装置和电子设备。
技术问题的解决方案
根据本技术的实施例的固体摄像装置包括：基板、形成在所述基板上的第一光电转换单元、形成在所述基板上并且与所述第一光电转换单元相邻的第二光电转换单元、形成在所述基板上并且与所述第二光电转换单元相邻的第三光电转换单元、选择性地布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元的光入射表面侧的红外吸收滤波器、布置在所述第一光电转换单元的所述光入射表面侧的第一滤色器、布置在所述第二光电转换单元的所述光入射表面侧的第二滤色器、布置在所述第三光电转换单元的所述光入射表面侧的第三滤色器、布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元之间的第一元件隔离单元和布置在所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元之间的第二元件隔离单元，其中，所述第一元件隔离单元的沿着所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元排列的方向的横截面积大于所述第二元件隔离单元的沿着所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元排列的方向的横截面积。
根据本技术的电子设备包括固体摄像装置、光学透镜和信号处理电路，所述固体摄像装置包括：基板、形成在所述基板上的第一光电转换单元、形成在所述基板上并且与所述第一光电转换单元相邻的第二光电转换单元、形成在所述基板上并且与所述第二光电转换单元相邻的第三光电转换单元、选择性地布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元的光入射表面侧的红外吸收滤波器、布置在所述第一光电转换单元的所述光入射表面侧的第一滤色器、布置在所述第二光电转换单元的所述光入射表面侧的第二滤色器、布置在所述第三光电转换单元的所述光入射表面侧的第三滤色器、布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元之间的第一元件隔离单元和布置在所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元之间的第二元件隔离单元；所述光学透镜将来自被摄体的光的图像形成到所述固体摄像装置的成像表面上；所述信号处理电路对从所述固体摄像装置输出的信号执行信号处理；其中，所述第一元件隔离单元的沿着所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元排列的方向的横截面积大于所述第二元件隔离单元的沿着所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元排列的方向的横截面积。
附图说明
[图1]图1是根据本发明的第一实施例的电子设备的示意性构造图。
[图2]图2是双通滤波器的光谱透射率的示意性曲线图。
[图3]图3是滤色器的光谱透射率的示意性曲线图。
[图4]图4是根据本发明的第一实施例的固体摄像装置的示意性构造图。
[图5]图5是根据本发明的第一实施例的固体摄像装置的像素区的平面图。
[图6]图6是根据本发明的第一实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图7]图7是根据第一对比示例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图8]图8是根据第二对比示例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图9]图9是根据本发明的第二实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图10]图10是根据本发明的第三实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图11]图11是根据本发明的第四实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图12]图12是根据本发明的第五实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图13]图13是根据本发明的第六实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图14]图14是根据本发明的第七实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图15]图15是根据本发明的第八实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
[图16]图16根据本发明的第九实施例的固体摄像装置的像素区的主要部分的横截面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图说明本发明的第一实施例至第九实施例。在下面说明中参照的附图描述中，由相同或相似的附图标记代表相同或相似的部分。然而，请注意，附图是示意性的，并且在厚度与平面尺寸的关系、各层厚度的比例等方面与实际的不同。因此，具体的厚度和尺寸应当参照下面的说明来定义。此外，不言而喻的是，附图还包括具有彼此不同的尺寸关系和比例的部分。注意，本文所述的效果仅是示意性的而不是限制性的，并且可以具有其它效果。
(第一实施例)
<电子设备和固体摄像装置>
如图1示意性所示，根据本技术的第一实施例的电子设备(相机***)1包括近红外光源单元400、光学单元(摄像透镜)200、双通滤波器60、固体摄像装置100和信号处理单元300，近红外光源单元400向被摄体500施加近红外光，光学单元200用于形成被摄体500的图像，光通过光学单元200进入双通滤波器60，光通过双通滤波器60进入固体摄像装置100，信号处理单元300对来自固体摄像装置100的信号进行处理。
近红外光源单元400用预定波长范围内的近红外光照射被摄体500。可以适当地设置近红外光源单元400的发射波长。近红外光源单元400可以包括近红外发光二极管(LED)等。来自被摄体500的基于包括近红外光的环境光和来自近红外光源单元400的在预定波长范围内的近红外光的反射光进入光学单元200。
双通滤波器60具有用于可见光和用于在预定波长范围内的近红外光的透射带。双通滤波器60是具有如下结构的滤波器：其中，例如，截止带吸收层吸收650nm至750nm的波长范围，并且近红外范围的透射带的光谱特性由电介质多层膜控制。图2示出了双通滤波器60的光谱透射率的示意性曲线图。图2示出了双通滤波器60的近红外侧的透射带的中心被设定为大约为850nm并且宽度被设定为大约为80nm的情况。注意，可以适当的设置双通滤波器60的近红外侧的透射带。
图1所示的固体摄像装置100包括光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R、红外吸收滤波器(红外吸收膜)40以及滤色器50G、滤色器50B、滤色器50IR和滤色器50R，红外吸收滤波器40放置在光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R的光入射表面侧，滤色器50G、滤色器50B、滤色器50IR和滤色器50R放置在红外吸收滤波器40的光入射表面侧。例如，固体摄像装置100具有百万像素配置。然而，为了方便说明，图1中将与四像素相对应的光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R示出为一组单元。光电转换单元20G、20B、20IR和20R包括用于可见光的光电转换单元20G、20B和20R，以及用于近红外光的光电转换单元20IR。用于可见光的光电转换单元20G、20B和20R包括用于绿光的光电转换单元20G、用于蓝光的光电转换单元20B和用于红光的光电转换单元20R。
滤色器50G、50B、50IR和50R包括用于可见光的滤色器50G、50B和50R以及用于近红外光的滤色器50IR。用于可见光的滤色器50G、50B和50R包括用于绿光的滤色器50G，用于蓝光的滤色器50B和用于红光的滤色器50R。用于绿光的滤色器50G放置为与用于绿光的光电转换单元20G相对应，并且具有绿光透射带。用于蓝光的滤色器50B放置为与用于蓝光的光电转换单元20B相对应，并且具有蓝光透射带。用于红光的滤色器50R放置为与用于红光的光电转换单元20R相对应，并且具有红光透射带。用于近红外光的滤色器50IR放置为与用于近红外光的光电转换单元20IR相对应，并且具有预定的波长范围内的近红外光的透射带。注意，图1中附加在滤色器50G、滤色器50B、滤色器50IR和滤色器50R上的字符“G”、“B”、“IR”和“R”意味着通过它们分别透过绿光、蓝光、近红外光和红光。
图3是示出了滤色器50G、滤色器50B、滤色器50IR和滤色器50R的光谱透射率的示意性曲线图。如图3所示，商用的滤色器50G、滤色器50B、滤色器50IR和滤色器50R通常在大于800nm的波长处表现出大约100％的透射率。即，通过红色滤色器50R传输的光除红色可见光外，还包括预定的波长范围内的近红外光。通过绿色滤色器50R传输的光除绿色可见光外，还包括预定的波长范围内的近红外光。通过蓝色滤色器50B传输的光除蓝色可见光外，还包括预定的波长范围内的近红外光。
因此，透过用于可见光的滤色器50G、滤色器50B和滤色器50R的光中包含的近红外光的成分被图1所示的红外吸收滤波器40吸收。红外吸收滤波器40被选择性地布置成与用于可见光的滤色器50G、滤色器50B和滤色器50R以及用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R相对应。红外吸收滤波器40的近红外光的吸收带可以包括双通滤波器60的近红外光的透射带。图1的红外吸收滤波器40上所附的字符“IRA”表示近红外光吸收。
透过用于可见光的滤色器50G、滤色器50B和滤色器50R的光在近红外光的成分被红外吸收滤波器40吸收后到达用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R，并且在用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R中进行光电转换。因此，从用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R输出与被摄体500的反射光中的绿光、蓝光和红光的强度相对应的信号。
同时，透过用于近红外光的滤色器50IR的光在没有通过红外吸收滤波器40的情况下到达用于近红外光的光电转换单元20IR，并且在用于近红外光的光电转换单元20IR中进行光电转换。因此，从用于近红外光的光电转换单元20IR输出与被摄体500的反射光中的近红外线的强度相对应的信号。信号处理单元300能够通过处理来自固体摄像装置100的信号来同时获取彩色图像和近红外图像。
接下来，将详细说明固体摄像装置100的示例。如图4所示，固体摄像装置包括基板2和形成在基板2上的像素区2、垂直驱动电路5、列信号处理电路6、水平驱动电路7、输出电路8和控制电路9。
像素区4包括多个布置在二维矩阵中的像素3。多个像素3的各者包括图1所示的多个光电转换单元20G、20B、20IR和20R，以及多个像素晶体管(未图示)。作为多个像素晶体管，例如，可以采用传输晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管这四个晶体管。或者，可以采用除选择晶体管外的三晶体管。
垂直驱动电路5例如包括移位寄存器。垂直驱动电路5依次选择像素驱动配线10，向选择的信号驱动配线10提供用于驱动像素3的脉冲，并且逐行地驱动各个像素3。即，垂直驱动电路5在垂直方向上逐行地依次选择扫描像素区4的各个像素3，并且通过垂直信号线11向列信号处理电路6提供基于由各像素3的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R产生的信号电荷的像素信号。
例如，为像素3的各列布置列信号处理电路6，并且列信号处理电路6针对各像素列对从一行像素3输出的信号进行诸如去噪声等信号处理。例如，列信号处理电路6执行诸如用于去除像素特定的固定模式噪声的相关双采样(CDS)和模数(AD)转换等信号处理。
水平驱动电路7例如包括移位寄存器。水平驱动电路7依次向列信号处理电路6输出水平扫描脉冲以依次选择列信号处理电路6，并且使所选的列信号处理电路6将已经经过信号处理的像素信号输出至水平信号线12。
输出电路8对通过水平信号线12从各列信号处理电路6依次提供的像素信号执行信号处理，并且输出像素信号。
控制电路9基于垂直同步信号、水平同步信号和住时钟信号产生用作垂直信号处理电路5、列信号处理电路6、水平驱动电路7等的操作的基准的时钟信号和控制信号。然后，控制电路9向垂直信号处理电路5、列信号处理电路6、水平驱动电路7等输出所产生的时钟信号和控制信号。
图5示出了图1中所示的固体摄像装置100的像素区4的平面图。如图5所示，以马赛克图案(mosaic pattern)布置有多个光电转换单元20G、20B、20IR和20R。在图5中，字符“R”、“B”、“G”和“IR”分别示意性地附着至用于红光的光电转换单元20R、用于蓝光的光电转换单元20B、用于绿光的光电转换单元20G和用于近红外光的光电转换单元20IR。例如，2×2共4个光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R构成图4所示的一个像素3。注意，光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R的布置图案不限于图5所示的布置图案，并且可以采用各种布置图案。
图5示出了其中用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20R和用于近红外线的光电转换元件20IR在行方向和列方向上以相等的间距布置的情况。光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R被元件隔离单元31彼此电气元件隔离。元件隔离单元31被形成为网格形状以包围光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R。被元件隔离单元31分隔的用于可见光的电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20R的各个开口区域大于被元件隔离单元31分隔的用于近红外光的电转换单元20IR的开口区域。
图6是从A-A方向观察的在垂直方向上切割的经过图5中的光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R的点划线的弯曲部的横截面图。图6中的经过光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R的在B-B方向上的水平面的平面图与图5相对应。注意，如图6所示，光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R实际上可以布置成一排。
在图6中示出了作为固体摄像装置100的背面照射型CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。下文中，将固体摄像装置100的各部件的光入射表面侧(图6的上侧)的表面称为“后表面”，并且固体摄像装置100的与光入射表面侧相反(图6的下侧)的表面称为“前表面”。
图6还示出了放置在固体摄像装置100的光入射表面(后表面)上的双通滤波器60。注意双通滤波器60可以被包含在固体摄像装置100的元件中。如图2所示，双通滤波器60具有用于可见光和用于在预定波长范围内的近红外光的透射带。双通滤波器60例如可以包括截止带吸收层和大约几十层至一百几十层的电介质多层膜，截止带吸收层吸收在可见光与近红外光之间的边界范围(截止带)，电介质多层膜用于控制近红外范围内的透射带。截止带具有例如大约650nm至750nm的波长。在截止带吸收层中，可以使用已知的颜料或染料作为染料。例如，截止带吸收层包括诸如基于方酸菁的化合物、基于酞菁的化合物和基于花菁的化合物等化合物作为染料。
光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R形成在固体摄像装置100的基板2上。图6示出了用于绿光的光电转换单元20G与用于蓝光的光电转换单元20B相邻，用于蓝光的光电转换单元20B与用于近红外光的光电转换单元20IR相邻，并且用于近红外光的光电转换单元20IR与用于红光的光电转换单元20R相邻。
作为基板2，例如，可以使用由硅(Si)形成的半导体基板。光电转换单元20G具有设置在基板2的前表面侧的n型半导体区21a和p型半导体区22a，并且p型半导体区22a和n型半导体区21a构成光电二极管。光电转换单元20B具有设置在基板2的前表面侧的n型半导体区21b和p型半导体区22b，并且p型半导体区22b和n型半导体区21b构成光电二极管。光电转换单元20IR具有设置在基板2的前表面侧的n型半导体区21c和p型半导体区22c，并且p型半导体区22c和n型半导体区21c构成光电二极管。光电转换单元20R具有设置在基板2的前表面侧的n型半导体区21d和p型半导体区22d，并且p型半导体区22d和n型半导体区21d构成光电二极管。注意，在各光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R中，p型半导体区还可以设置在基板2的后表面侧，并且p型半导体区和n型半导体区21a至n型半导体区21d可以构成光电二极管。
在光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R中，将产生与入射光量相对应的信号电荷，并且所产生的信号电荷被累积在n型半导体区21a至n型半导体区21d中。造成在基板2的界面处产生的暗电流的电子被作为在基板2上形成的p型半导体区22a至22d的主要载流子的空穴吸收，并且因此，抑制了暗电流。在基板2的前表面侧，在光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R之间形成有p阱区23。在p阱区23中形成有浮动扩散单元(未图示)等。
如图6所示，图5中所示的元件隔离单元31包括设置在光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R之间的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e。元件隔离单元31a布置在用于蓝光的光电转换单元(图示已省略)和用于绿光的光电转换单元20G之间。元件隔离单元31b布置在用于绿光的光电转换单元20G和用于蓝光的光电转换单元20B之间。元件隔离单元31c布置在用于蓝光的光电转换单元20B和用于近红外光的光电转换单元20IR之间。元件隔离单元31d布置在用于近红外光的光电转换单元20IR和用于红光的光电转换单元20R之间。元件隔离单元31e布置在用于红光的光电转换单元20R和用于绿光的光电转换单元20G之间。
元件隔离单元31a至元件隔离单元31e设置在从基板2的后表面侧朝向深度方向形成的凹槽部30a至凹槽部30e中。优选地，凹槽部30a至凹槽部30e的深度例如大于或等于达到形成有像素晶体管的p阱区23的深度，并且，小于达到在p阱区23中形成的浮动扩散单元或源极漏极区的深度。例如，在浮动扩散单元、源极区和漏极区的深度小于1μm的情况下，凹槽部30a至30e的深度大约为0.25至5.0μm。
在本发明的第一实施例中，用于将用于可见光的在光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R与用于近红外光的光电转换元件20IR彼此隔离的隔离单元31c和元件隔离单元31d的形状不同于用于将用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R彼此隔离的元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的形状。即，元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的沿着用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R以及用于近红外光的光电转换单元20IR的排列方向的横截面积大于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e沿着用于可见光的光电转换单元20B、光电转换单元20B和光电转换单元20R的排列方向的横截面积。
例如，如图6所示，构成元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的组件的数量大于构成元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的组件的数量。通过选择性地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来形成元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e。同时，通过选择性地埋入绝缘膜32和33以及遮光层34来形成元件隔离单元31c和元件隔离单元31d。由于元件隔离单元31c和元件隔离单元31d还包括遮光层34，元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2大于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1。例如，元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1大于为20nm至50nm。元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2大约为50nm至100nm，并且可以比元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1宽大约5nm至50nm。元件隔离单元31a、元件隔离单元31b、元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D1基本上相同，并且例如，大约为0.2μm至1.0μm。
绝缘膜32和33设置在凹槽部30a至凹槽部30e中并且包括作为具有固定电荷的固定电荷膜的绝缘膜32和隔着绝缘膜32设置在凹槽部33a至凹槽部30e中的绝缘膜33。绝缘膜32形成在凹槽部33a至凹槽部30e的侧壁表面和底表面，以及基板2的整个后表面侧。作为绝缘膜32的材料，例如，可以使用能够产生固定电荷以增强钉扎的具有负电荷的高折射率材料膜或者高介电膜。具体地，可以采用包含铪(Hf)、铝(Al)、锆(Zr)、钽(Ta)和钛(Ti)中的至少一者的氧化物或氮化物等。作为绝缘膜32的材料，例如，更优选地是氧化铪(HfO2)。绝缘膜32可以是单层膜，并且可以是由相同材料或不同材料形成的层叠膜。
绝缘膜33隔着绝缘膜32和绝缘膜33设置在凹槽部33c和凹槽部30d中。作为绝缘膜33的材料，例如，可以采用具有与绝缘膜32不同的折射率的氧化物或氮化膜等。具体地，可以采用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)或氧氮化硅(SiON)中的至少一者。作为绝缘膜33的材料，例如，优选不具有正固定电荷的材料或正固定电荷少的材料。
作为遮光层34的材料，例如，可以采用能够遮挡光的材料。具体地，可以采用诸如铝(Al)、钨(W)、铜(Cu)和铬(Cr)等金属材料和诸如多晶硅等电介质材料。如图5所示，遮光层34以类似框架的平面图案被形成以包围用于近红外光的光电转换单元20IR。注意，遮光层34不限于类似框架的平面图案。例如，可以以直线方式将遮光层34形成在形成用于近红外光的光电转换单元20IR的矩形的四条边的各边中。
作为形成图6的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e的方法的示例，在使用光刻技术在基板2的后表面上形成蚀刻掩模后，通过诸如反应离子刻蚀(RIE)等蚀刻从基板2的后表面侧至深度方向形成凹槽部30a到凹槽部30e。此时，凹槽部30a至30e被形成为使得凹槽部30c和凹槽部30d的宽度W2宽于凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e的宽度W1。然后，移除蚀刻掩模。接着，通过CVD方法或PVD方法等方法将绝缘膜32沉积在基板2的后表面上和凹槽部30a至凹槽部30e中。另外，通过CVD方法等将绝缘膜33沉积在绝缘膜32上，以使绝缘膜33隔着绝缘膜32被埋入相对薄的凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e内，并且使相对较厚的凹槽部30c和凹槽部30d内不被完全填入绝缘膜33。然后，通过CVD方法等将用作遮光层34的金属膜和用作遮光膜35的金属膜沉积在绝缘膜33上，并且隔着绝缘膜32和绝缘膜33将遮光层34埋入相对较厚的凹槽部30c和凹槽部30d内，由此形成了元件隔离单元31a至元件隔离单元31e。
在绝缘膜33的后表面侧的一部分上以网格形状形成遮光膜35以便形成多个光电转换单元20G、20B、20IR和20R的各个光接收表面的开口。遮光膜35连接至埋入在凹槽部30c和凹槽部30d中的遮光层34。通过沉积用作遮光层34和遮光膜35的金属膜等并对其进行图案化，可以使遮光膜35与遮光层34一体地形成。作为遮光膜35的材料，例如，可以采用能够遮挡光的材料。具体地，可以采用诸如铝(Al)、钨(W)、铜(Cu)和铬(Cr)等金属材料和诸如多晶硅等电介质材料。遮光膜35可以由与遮光层34相同的材料形成，或者可以由不同于遮光层34的材料形成。
布置有平坦化膜36以覆盖遮光膜35的侧表面和后表面。作为平坦化膜36，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、有机SOG(旋涂玻璃)、基于聚酰亚胺的树脂、氟基树脂等。平坦化膜36设置有使用众所周知的图案化技术的开口。在平坦化膜36的开口上布置有红外吸收滤波器40。注意，在不在平坦化膜36上形成开口的情况下，红外吸收滤波器40可以布置在作为平坦化膜36的平坦表面的后表面上。
红外吸收滤波器40选择性地布置在与用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R相对应的位置。红外吸收滤波器40可以包括一个或多个含有染料的层，或者可以包括几十层电介质多层膜。红外吸收滤波器40例如可以通过旋涂含有染料的材料来形成。红外吸收滤波器40可以包含诸如基于方酸菁的化合物、基于酞菁的化合物和基于花菁的化合物等化合物作为染料。
用于可见光的滤色器50G、滤色器50B和滤色器50R布置在红外吸收滤波器40的后表面(光入射表面)侧。用于可见光的滤色器50G、滤色器50B和滤色器50R可以包括使用诸如颜料和染料等有机化合物的基于有机材料的层。注意，在某些情况下，可以使用能够使诸如青色、品红和黄色等特定波长从中透过的补色滤色器。用于可见光的滤色器50G、50B和50R包括用于绿光的滤色器50G、用于蓝光的滤色器50B以及用于红光的滤色器50R。用于绿光的滤色器50G被布置为与用于绿光的光电转换单元20G相对应，并且如图3所示，除了绿光透射带之外还具有在预定波长范围内的近红外光的透射带。用于蓝光的滤色器50B被布置为与用于蓝光的光电转换单元20B相对应，并且如图3所示，除了蓝光透射带之外还具有在预定波长范围内的近红外光的透射带。用于红光的滤色器50R被布置为与用于红光的光电转换单元20R相对应，并且如图3所示，除了红光透射带之外还具有在预定波长范围内的近红外光的透射带。
用于近红外光的滤色器50IR被布置为与用于近红外光的光电转换单元20IR相对应。用于近红外光的滤色器50IR可以包括使用诸如颜料和染料等有机化合物的基于有机材料的层。例如，可以通过堆叠用于蓝光的滤色器51B和用于红光的滤色器51R来形成用于近红外光的滤色器50IR。用于蓝光的滤色器51B和用于红光的滤色器51R能够吸收蓝光、红光和绿光成分并且能使近红外光从中透过。注意，用于近红外光的滤色器50IR并不局限于此，并且可以是例如能使近红外光从中透过的单层膜。
滤色器50G、滤色器50B、滤色器50IR和滤色器50R的后表面侧布置有与各像素3相对应的片上透镜51。片上透镜51收集入射光，并且使所收集的光通过滤色器50G、滤色器50B、滤色器50IR和滤色器50R有效地进入基板2中的光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R内。片上透镜51可以由不具有光吸收特性的绝缘材料形成。不具有光吸收特性的绝缘材料的示例包括氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、有机SOG、基于聚酰亚胺的树脂、氟基树脂等。
配线层24形成在基板2的前表面侧。配线层24包括隔着层间绝缘膜27被堆叠为多层(图6中3层)的配线25。通过在配线层24中形成的具有多层的配线25来驱动构成相应的像素3的像素晶体管。
支撑基板26形成在配线层24的前表面侧。支撑基板26是用于在固体摄像装置100的制造阶段确保基板2的强度的基板。例如，可以使用硅作为支撑基板26的材料。
在根据本技术的第一实施例的固体摄像装置100中，从基板2的后表面侧施加光，被施加的光透过片上透镜51和滤色器50，并且透射的光在光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R内被光电转换，由此产生了信号电荷。然后，经由形成在基板2的前表面侧的像素晶体管输出所产生的信号电荷作为由配线25形成的图4中所示的垂直信号线11中的像素信号。
这里，将对照根据第一对比示例的固体摄像装置进行说明。如图7所示，根据第一对比示例的固体摄像装置与图6所示的本技术的第一实施例的构造的不同在于：通过均匀地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来构造所有的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e。元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1与元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2基本上相等。由于构成基板2的硅的近红外光的吸收系数低于可见光的吸收系数，因此近红外光即使在距Si光接收表面较深的深度处也能被光电转换，由此，像素之间的行进路径变长。在图7中，在用于绿光的光电转化单元20G的位置处示意性地示出了可见光的光电转换区R1，并且在近红外光的光电转换单元20IR的位置处示意性地示出了比可见光的光电转换区R1更深的红外光的光电转换区R2。在如根据第一对比示例的固体摄像装置中通过埋入绝缘膜32和绝缘膜33形成元件隔离单元31a至31e的情况下，对近红外光的遮光性能较低，并且容易发生经由元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的漏光L1。另外，经由元件隔离单元31a至元件隔离单元31e的下端的切口也容易发生漏光L2。因此，容易发生由于近红外光的光电转换单元20IR而导致的混色。
此外，将对照根据第二对比示例的固体摄像装置进行说明。如图8所示，根据第二对比示例的固体摄像装置与图6所示的本技术的第一实施例的构造不同在于：通过均匀地埋入绝缘膜32和33以及遮光层34来构造所有的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e。元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1与元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2基本上相等。在根据第二对比示例的固体摄像装置中，由于遮光层34对近红外光的遮光能力高，因此能够抑制经由元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的漏光。然而，由于在凹槽部30a至凹槽部30e内均埋入有绝缘膜33和遮光层34，元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1以及元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2均匀地变宽。因此，所有光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R的体积均匀地减小，并且在光电转换单元20G、光电转换单元20B、光电转换单元20IR和光电转换单元20R中饱和电荷量减小。
对比第一对比实施例和第二对比实施例，根据图6所示的本技术的第一实施例的固体摄像装置，通过选择性地使用绝缘膜32和绝缘膜33以及遮光层34来构造元件隔离单元31c和元件隔离单元31d，用于近红外光的光电转换单元20IR对近红外光的遮光性能高，能够抑制透过元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的来自用于红外光的光电转换单元20IR的漏光，并且能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色。另外，由于用于近红外光的光电转换单元20IR周围的元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2相对较宽，并且元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1相对较窄，因此能够通过减小用于近红外光的光电转换单元20IR的体积来抑制用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的体积的减小。因此，能够确保用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
如上所述，根据本技术的第一实施例的固体摄像装置100，在同一基板中形成有用于可见光的像素和用于近红外光的像素的情况下，既能够抑制由用于近红外光的像素引起的混色，又能够保证用于可见光的像素的饱和电荷量。
(第二实施例)
如图9所示，根据本技术的第二实施例的固体摄像装置与图6所示的本技术的第一实施例的构造的相同之处在于：用于将用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R与用于近红外光的光电转换单元20IR彼此隔离的元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2比用于将用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R彼此隔离的元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1更宽。然而，本固体摄像装置与图6所示的本技术的第一实施例的构造的不同之处在于：元件隔离单元31c和元件隔离单元31d不具有遮光层34，并且通过均匀地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来构造所有的元件隔离单元31a至31e。
在制造根据本技术的第二实施例的固体摄像装置时，只需要形成掩模图案以使凹槽部30a、30b和30e的宽度W1不同于凹槽部30c和30d的宽度W2，然后执行蚀刻。
依照根据本技术的第二实施例的固体摄像装置，即使在通过均匀地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来构造所有元件隔离单元31a至元件隔离单元31e的情况下，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，也能够减少经由隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。因此，能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色，同时确保用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
(第三实施例)
如图10所示，根据本技术的第三实施例的固体摄像装置与图9所示的本技术的第二实施例的构造的相同之处在于：用于将用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R与用于近红外光的光电转换单元20IR彼此隔离的元件隔离单元31c和元件隔离单元31d不具有遮光层34并且通过均匀地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来构造所有的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e。然而，根据本技术的第三实施例的固体摄像装置与图9所示的本技术的第二实施例的构造的不同之处在于：元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2与用于将用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R彼此隔离的元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1基本上相同，并且元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2比元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1更深。例如，元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2例如是大约0.5μm至1.5μm，并且可以比元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1深大约0.1μm至0.5μm。
在制造根据本技术的第二实施例的固体摄像装置时，只需要依次地并且单独地执行用于形成相对较浅的凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤，和用于形成相对较深的凹槽部30c、凹槽部30d的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤。
依照根据本技术的第三实施例的固体摄像装置，即使在通过均匀地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来构造所有的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e的情况下，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2深于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1，也能够减少经由元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的下端的切口从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。同时，由于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1相对较浅，因此能够保证在光电转换元件20G、光电转换元件20B和光电转换元件20R中的光电二极管的体积。因此，能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色同时保证用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
另外，为了获得作为用于近红外光的像素特性所要求的量子效率，优选地加厚构成基板2的Si。在此时，在所有的元件隔离单元31a至31e也形成为统一的深度的情况下，存在用于埋入凹槽部的绝缘膜33等的原料气体的成本增加的问题。相比之下，根据本技术的第三实施例的固体摄像装置通过选择性地加深元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2，同时保持元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1，能够抑制原料气体的成本的增加。
(第四实施例)
如图11所示，根据本技术的第四实施例的固体摄像装置与图10所示的本技术的第三实施例的构造的相同之处在于：用于将用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R与用于近红外光的光电转换单元20IR彼此隔离的元件隔离单元31c和元件隔离单元31d不具有遮光层34并且通过均匀地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来构造所有的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e，并且元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2比用于将用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R彼此隔离的元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1更深。然而，根据本技术的第四实施例的固体摄像装置与图10所示的本技术的第三实施例的构造的不同之处在于：元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1。
在制造根据本技术的第四实施例的固体摄像装置时，由于元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，凹槽部30c和凹槽部30d比凹槽部30b更容易在深度方向上被蚀刻。因此，能够在一个掩模图案形成步骤和一个蚀刻步骤中同时形成相对较浅的凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e以及相对较深的凹槽部30c和凹槽部30d。注意，用于形成凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤与用于形成凹槽部30c和凹槽部30d的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤可以分开执行。
依照根据本技术的第四实施例的固体摄像装置，即使在通过均匀地埋入绝缘膜32和绝缘膜33来构造所有的元件隔离单元31a至元件隔离单元31e的情况下，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，能够减少经由隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。
此外，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2深于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1，能够减少通过元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的下端的切口从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。因此，能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色，同时能够确保用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
(第五实施例)
如图12所示，根据本技术的第五实施例的固体摄像装置与图11所示的本技术的第四实施例的构造的相同之处在于：用于将用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R与用于近红外光的光电转换单元20IR彼此隔离的元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于用于将用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R彼此隔离的元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，并且元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2深于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1。然而，根据本实施例的固体摄像装置与图11所示的根据本技术的第四实施例的构造的不同之处在于：元件隔离单元31c和元件隔离单元31d是通过选择性地埋入绝缘膜32和绝缘膜33以及遮光层34而构成的。
在制造根据本技术的第五实施例的固体摄像装置时，由于元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，凹槽部30c和凹槽部30d比凹槽部30b更容易在深度方向上被蚀刻。因此，可以在一个掩模图案形成步骤和一个蚀刻步骤中同时形成相对较浅的凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e以及相对较深的凹槽部30c和凹槽部30d。注意，用于形成凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤与用于形成凹槽部30c和凹槽部30d的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤可以分开执行。
此外，当通过CVD方法等将绝缘膜33沉积在绝缘膜32上以隔着绝缘膜32将绝缘膜33埋入相对薄的凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e时，相对较厚的凹槽部30c和凹槽部30d没有被绝缘膜33完全埋入。然后，通过CVD方法等将用作遮光层34的金属膜和用作遮光膜35的金属膜沉积在绝缘膜33上，并且相对较厚的凹槽部30c和凹槽部30d中隔着绝缘膜32和绝缘膜33被埋入了遮光层34，由此形成元件隔离单元31a至元件隔离单元31e。
依照根据本技术的第五实施例的固体摄像装置，由于通过在元件隔离单元31c和元件隔离单元31d中选择性地埋入绝缘膜32和绝缘膜33以及遮光层34增强了对近红外光的遮光能力，因此能够减少经由元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。另外，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2深于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1，能够减少通过元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的下端的切口从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。因此，能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色，同时能够确保用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
(第六实施例)
如图13所示，根据本技术的第六实施例的固体摄像装置与图12所示的本技术的第五实施例的构造的相同之处在于：用于将用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R与用于近红外光的光电转换单元20IR彼此隔离的元件隔离单元31c和元件隔离单元31d是通过选择性地埋入绝缘膜32和33以及遮光层34而构成的，元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于用于将用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R彼此隔离的元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，并且元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2深于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1。然而，本固体摄像装置与图12所示的本技术的第五实施例的构造的不同之处在于：元件隔离单元31c和元件隔离单元31d被形成得更深并且贯穿基板2。
遮光层34可以例如由诸如铝(Al)、钨(W)、铜(Cu)和铬(Cr)等金属材料形成。埋入元件隔离单元31c和元件隔离单元31d中的遮光层34的下端例如可以连接至配线25。另外，可以通过配线25向遮光层34和遮光膜35提供接地电位或负电位。因此，通过遮光层34和遮光膜35能够容易地在基板2侧形成反转层，并且能够增强抑制暗电流的效果。
在制造根据本技术的第六实施例的固体摄像装置时，由于元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，凹槽部30c和凹槽部30d比凹槽部30b更容易在深度方向上被蚀刻。因此，能够在一个掩模图案形成步骤和一个蚀刻步骤中同时形成相对较浅的凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e以及相对较深的凹槽部30c和凹槽部30d。注意，用于形成凹槽部30a、凹槽部30b和凹槽部30e的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤与用于形成凹槽部30c和凹槽部30d的掩模图案形成步骤和蚀刻步骤可以分开执行。另外，在将绝缘膜33沉积在凹槽部30c和凹槽部30d中以使其不完全埋入之后，只需通过回蚀刻移除凹槽部30c和凹槽部30d的底部的绝缘膜32和33，从而使配线25露出并且埋入遮光层34。
依照根据本技术的第六实施例的固体摄像装置，由于通过在元件隔离单元31c和元件隔离单元31d中选择性地埋入绝缘膜32和绝缘膜33以及遮光层34增强了对近红外光的遮光能力，因此能够减少经由元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。另外，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2深于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1并且进一步穿透基板2，能够减少通过元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的下端的切口从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。因此，能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色，同时能够确保用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
(第七实施例)
如图14所示，根据本技术的第七实施例的固体摄像装置与图5所示的本技术的第一实施例的构造的不同之处在于：在平面图案上不是等间距地布置而是以不同的间距布置用于可见光的光电转换单元20G、20B和20R与用于近红外光的光电转换元件20IR。用于可见光的在光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R在行和列方向上是等间距地布置的。同时，用于近红外光的光电转换单元20IR与多个光电转换单元20G、20B和20R是以1:9的比例布置的。
多个光电转换单元20G、20B、20IR和20R被元件隔离单元31以网格形状元件分离。被元件隔离单元31隔离开的用于近红外光的光电转换单元20IR的开口面积大于被元件隔离单元31隔离开的用于可见光的光电转换单元20B、光电转换单元20G和光电转换单元20R的开口面积。在用于近红外光的光电转换元件20IR与用于可见光的在光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R之间的部分(换言之，包围用于近红外光的光电转换元件20IR的部分)的元件隔离单元31的宽度W2宽于位于用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R之间的元件隔离单元31的宽度W1。元件隔离单元31可以通过在所有部分中均匀地埋入绝缘膜来构造。或者，在通过埋入绝缘膜来形成元件隔离单元31的位于用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R之间的部分的同时，通过选择性地增加组件的数量并且埋入绝缘膜和遮光层，由此来构造围绕用于近红外光的光电转换单元20IR的部分。
依照根据本技术的第七实施例的固体摄像装置，在以不同的间距布置用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R与用于近红外光的光电转换单元20IR的情况下，使用于近红外光的光电转换单元20IR的开口面积大于用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的开口面积。因此，可以使围绕用于近红外光的光电转换单元20IR的部分的元件隔离单元31的宽度W2宽于用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R之间的部分的元件隔离单元31的宽度W1。因此，能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色，同时能够确保用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
(第八实施例)
如图15所示，根据本技术的第八实施例的固体摄像装置与图6所示的本技术的第一实施例的构造的不同之处在于：在元件隔离单元31a至元件隔离单元31e中设置空隙37代替在元件隔离单元31a至元件隔离单元31e中埋入绝缘膜33。在凹槽部30a至凹槽部30e中设置有绝缘膜32以隔着绝缘膜32在凹槽部30a至凹槽部30e中形成空隙37。
图15示出了在凹槽部30a至凹槽部30e的上端处的开口不被绝缘膜32封闭而是被绝缘膜33封闭的情况。然而，在凹槽部30a至凹槽部30e的上端处的开口可以被绝缘膜32封闭。
依照根据本技术的第八实施例的固体摄像装置，即使在元件隔离单元31a至元件隔离单元31e中设置空隙37的情况下，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的宽度W2宽于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的宽度W1，也能够减少经由隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。
此外，通过选择性地使元件隔离单元31c和元件隔离单元31d的深度D2深于元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的深度D1，也能够减少通过元件隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e的下端处的切口从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。因此，能够抑制由用于近红外光的光电转换单元20IR引起的混色，同时能够确保用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的饱和电荷量。
(第九实施例)
如图16所示，根据本技术的第九实施例的固体摄像装置与图6所示的根据本技术的第一实施例的构造在元件隔离单元31a至元件隔离单元31e的构造方面是相同的。然而，本实施例的固体摄像装置与图6所示的根据本技术的第一实施例的构造的不同之处在于：在用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的后表面(光入射表面)侧没有设置红外吸收滤波器40。
用于可见光的滤色器50G、滤色器50B和滤色器50R选择性地布置在用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R的后表面(光入射表面)侧。用于绿光的滤色器50G被布置为与用于绿光的光电转换单元20G相对应，并且除绿光透射带外还具有在预定的波长范围内的近红外光的透射带。用于蓝光的滤色器50B被布置为与用于蓝光的光电转换单元20B相对应，并且除蓝光透射带外还具有在预定的波长范围内的近红外光的透射带。用于红光的滤色器50R被布置为与用于红光的光电转换单元20R相对应，并且除红光透射带外还具有在预定的波长范围内的近红外光的透射带。
在用于近红外光的光电转换单元20IR上选择性地布置有用于可见光的滤色器52。用于可见光的滤色器52由具有可见光(白光)和近红外光的透射带的材料形成。
在根据本技术的第九实施例的固体摄像装置中，透过双通滤波器60光在近红外光成分未被吸收的情况下到达用于可见光的光电转换单元20G、光电转换单元20B和光电转换单元20R和用于近红外光的光电转换单元20IR。信号处理单元300基于来自用于可见光的光电转换单元20G、20B和20R的信号，执行从各个相应的光中移除近红外光成分并且提取绿光、蓝光和红光的强度的操作。另外，信号处理单元300基于来自用于近红外光的光电转换单元20IR的信号，执行移除白光成分并且提取近红外光的强度的操作。
依照根据本技术的第九实施例的固体摄像装置，由于通过在元件隔离单元31c和元件隔离单元31d中选择性地埋入绝缘膜32和绝缘膜33以及遮光层34增强了对近红外光的遮光能力，因此能够减少经由隔离单元31a、元件隔离单元31b和元件隔离单元31e从用于近红外光的光电转换单元20IR到用于可见光的光电转换单元20B和光电转换单元20R的近红外光的泄漏。另外，依照根据本技术的第九实施例的固体摄像装置，由于没有使用红外吸收滤波器40，因此能够获得廉价的结构。
(其它实施例)
如上所述，在通过第一实施例至第九实施例对本技术进行了说明的同时，构成本说明书的一部分的讨论和附图不应被理解为限制本技术。根据本说明书，对于本领域技术人员而言，各种替代实施方式、实施例和操作技术将是显而易见的。
例如，在根据本技术的第一实施例至第九实施例的固体摄像装置100中，已经将后表面照射CMOS图像传感器作为示例进行了说明，但是，本技术也适用于后表面照射CCD型图像传感器。另外，数码相机或摄像机、摄像录像机、监控摄像机、车载摄像机、用于智能手机的摄像机、用于游戏的接口摄像机、用于生物特征认证的摄像机等可以作为包括根据本技术的第一实施例的固体摄像装置100的电子设备1的示例。除了正常可见光图像外，这些设备还能够同时获取近红外图像。
另外，在根据本技术的第一实施例至第九实施例的固体摄像装置100中，已经将使用负电荷(电子)作为信号电荷的情况作为示例进行了说明，但是，本技术也可应用于使用正电荷(空穴)作为信号电荷的情况。在使用空穴作为信号电荷的情况下，只需要反向地构造基板2中的p型区和n型区，并且使用具有正固定电荷的材料作为绝缘膜32。
应当注意的是，本发明可以采用以下构造：
(1)一种固体摄像装置，包括：
基板；
第一光电转换单元，所述第一光电转换单元形成在所述基板上；
第二光电转换单元，所述第二光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第一光电转换单元相邻；
第三光电转换单元，所述第三光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第二光电转换单元相邻；
红外吸收滤波器，所述红外吸收滤波器选择性地布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元的光入射表面侧；
第一滤色器，所述第一滤色器布置在所述第一光电转换单元的所述光入射表面侧；
第二滤色器，所述第二滤色器布置在所述第二光电转换单元的所述光入射表面侧；
第三滤色器，所述第三滤色器布置在所述第三光电转换单元的所述光入射表面侧；
第一元件隔离单元，所述第一元件隔离单元布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元之间；和
第二元件隔离单元，所述第二元件隔离单元布置在所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元之间，其中，
所述第一元件隔离单元的沿着所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元排列的方向的横截面积大于所述第二元件隔离单元的沿着所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元排列的方向的横截面积。
(2)
根据(1)所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元的深度浅于所述第一元件隔离单元的深度。
(3)
根据(1)或(2)所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元的宽度窄于所述第一元件隔离单元的宽度。
(4)
根据(3)所述的固体摄像装置，其中，
构成所述第一元件隔离单元的组件的数量小于构成所述第二元件隔离单元的组件的数量。
(5)
根据(4)所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元包括第一绝缘膜，所述第一绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第一凹槽部中，并且，
所述第二元件隔离单元包括第二绝缘膜和遮光膜，所述第二绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第二凹槽部中，所述遮光膜隔着所述第二绝缘膜埋入在所述第二凹槽部中。
(6)
根据(1)所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元包括第一绝缘膜，所述第一绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第一凹槽部中，并且，
所述第二元件隔离单元包括第二绝缘膜，所述第二绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第二凹槽部中。
(7)
根据(3)至(5)中任一项所述的固体摄像装置，其中，
以相等的间距布置所述第一光电转换单元、所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元，并且
所述第一光电转换单元的开口面积和所述第二光电转换单元的开口面积均大于所述第三光电转换单元的开口面积。
(8)
根据(3)至(5)中任一项所述的固体摄像装置，其中，
以不同于布置所述第三光电转换单元的间距布置所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元，并且
所述第一光电转换单元的开口面积和所述第二光电转换单元的的开口面积小于所述第三光电转换单元的开口面积。
(9)
根据(1)至(8)中任一项所述的固体摄像装置，其中，
所述第一滤色器和所述第二滤色器分别具有红色、蓝色和绿色之一的互不相同的透射带。
(10)
根据(1)至(9)中任一项所述的固体摄像装置，其中，
所述第三滤色器通过堆叠具有红色透射带的滤色器和具有蓝色透射带的滤色器而形成。
(11)
根据(1)至(10)中任一项所述的固体摄像装置，其中，
光经由具有用于可见光和近红外光的透射带的双通滤波器进入所述第一光电转换单元、所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元。
(12)
一种电子设备，包括固体摄像装置、光学透镜和信号处理电路，
所述固体摄像装置包括：
基板，
第一光电转换单元，所述第一光电转换单元形成在所述基板上，
第二光电转换单元，所述第二光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第一光电转换单元相邻，
第三光电转换单元，所述第三光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第二光电转换单元相邻，
红外吸收滤波器，所述红外吸收滤波器选择性地布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元的光入射表面侧，
第一滤色器，所述第一滤色器布置在所述第一光电转换单元的所述光入射表面侧，
第二滤色器，所述第二滤色器布置在所述第二光电转换单元的所述光入射表面侧，
第三滤色器，所述第三滤色器布置在所述第三光电转换单元的所述光入射表面侧，
第一元件隔离单元，所述第一元件隔离单元布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元之间，和
第二元件隔离单元，所述第二元件隔离单元布置在所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元之间；
所述光学透镜在所述固体摄像装置的成像表面上形成来自被摄体的光的图像；
所述信号处理电路对从所述固体摄像装置输出的信号执行信号处理，其中，
所述第一元件隔离单元的沿着所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元排列的方向的横截面积大于所述第二元件隔离单元的沿着所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元排列的方向的横截面积。
附图标记列表
1电子设备，2基板，3像素，4像素区，5垂直驱动电路，6列信号处理电路，7水平驱动电路，8输出电路，9控制电路，10像素驱动配线，11垂直信号线，12水平信号线，20G、20B、20IR、20R光电转换单元，21a、21b、21c、21d n型半导体区，22a、22b、22c、22d p型半导体区，31a至31e元件隔离单元，23p阱区，24配线层，25配线，26支撑基板，2 7层间绝缘膜，30a、30b、30c、30d、30e凹槽部，31、31a、31b、31c、31d元件隔离单元，32、33
绝缘膜，34遮光层，35遮光膜，36平坦化膜，37
空隙，40红外吸收滤波器，50G、50B、50IR、50R、51B、51R、52滤色器，51片上透镜，60双通滤波器，100固体摄像装置，200光学单元，300信号处理单元，300信号处理电路，400近红外光源单元，500被摄体

Claims (12)

1.一种固体摄像装置，包括：
基板；
第一光电转换单元，所述第一光电转换单元形成在所述基板上；
第二光电转换单元，所述第二光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第一光电转换单元相邻；
第三光电转换单元，所述第三光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第二光电转换单元相邻；
红外吸收滤波器，所述红外吸收滤波器选择性地布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元的光入射表面侧；
第一滤色器，所述第一滤色器布置在所述第一光电转换单元的所述光入射表面侧；
第二滤色器，所述第二滤色器布置在所述第二光电转换单元的所述光入射表面侧；
第三滤色器，所述第三滤色器布置在所述第三光电转换单元的所述光入射表面侧；
第一元件隔离单元，所述第一元件隔离单元布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元之间；和
第二元件隔离单元，所述第二元件隔离单元布置在所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元之间，其中，
所述第一元件隔离单元的沿着所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元排列的方向的横截面积大于所述第二元件隔离单元的沿着所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元排列的方向的横截面积。
2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元的深度浅于所述第一元件隔离单元的深度。
3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元的宽度窄于所述第一元件隔离单元的宽度。
4.根据权利要求3所述的固体摄像装置，其中，
构成所述第一元件隔离单元的组件的数量小于构成所述第二元件隔离单元的组件的数量。
5.根据权利要求4所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元包括第一绝缘膜，所述第一绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第一凹槽部中，并且，
所述第二元件隔离单元包括第二绝缘膜和遮光膜，所述第二绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第二凹槽部中，所述遮光膜隔着所述第二绝缘膜埋入在所述第二凹槽部中。
6.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
所述第一元件隔离单元包括第一绝缘膜，所述第一绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第一凹槽部中，并且，
所述第二元件隔离单元包括第二绝缘膜，所述第二绝缘膜埋入在形成于所述基板中的第二凹槽部中。
7.根据权利要求3所述的固体摄像装置，其中，
以相等的间距布置所述第一光电转换单元、所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元，并且
所述第一光电转换单元的开口面积和所述第二光电转换单元的开口面积均大于所述第三光电转换单元的开口面积。
8.根据权利要求3所述的固体摄像装置，其中，
以不同于布置所述第三光电转换单元的间距布置所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元，并且
所述第一光电转换单元的开口面积和所述第二光电转换单元的的开口面积小于所述第三光电转换单元的开口面积。
9.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
所述第一滤色器和所述第二滤色器分别具有红色、蓝色和绿色之一的互不相同的透射带。
10.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
所述第三滤色器通过堆叠具有红色透射带的滤色器和具有蓝色透射带的滤色器而形成。
11.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
光经由具有用于可见光和近红外光的透射带的双通滤波器进入所述第一光电转换单元、所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元。
12.一种电子设备，包括固体摄像装置、光学透镜和信号处理电路，
所述固体摄像装置包括：
基板，
第一光电转换单元，所述第一光电转换单元形成在所述基板上，
第二光电转换单元，所述第二光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第一光电转换单元相邻，
第三光电转换单元，所述第三光电转换单元形成在所述基板上并且与所述第二光电转换单元相邻，
红外吸收滤波器，所述红外吸收滤波器选择性地布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元的光入射表面侧，
第一滤色器，所述第一滤色器布置在所述第一光电转换单元的所述光入射表面侧，
第二滤色器，所述第二滤色器布置在所述第二光电转换单元的所述光入射表面侧，
第三滤色器，所述第三滤色器布置在所述第三光电转换单元的所述光入射表面侧，
第一元件隔离单元，所述第一元件隔离单元布置在所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元之间，和
第二元件隔离单元，所述第二元件隔离单元布置在所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元之间；
所述光学透镜将来自被摄体的光的图像形成到所述固体摄像装置的成像表面上；
所述信号处理电路对从所述固体摄像装置输出的信号执行信号处理，其中，
所述第一元件隔离单元的沿着所述第一光电转换单元和所述第二光电转换单元排列的方向的横截面积大于所述第二元件隔离单元的沿着所述第二光电转换单元和所述第三光电转换单元排列的方向的横截面积。
CN201980052169.2A 2018-08-13 2019-07-12 固体摄像装置和电子设备 Pending CN112543998A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-152290 2018-08-13
JP2018152290A JP2020027884A (ja) 2018-08-13 2018-08-13 固体撮像装置及び電子機器
PCT/JP2019/027627 WO2020036025A1 (ja) 2018-08-13 2019-07-12 固体撮像装置及び電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112543998A true CN112543998A (zh) 2021-03-23

Family

ID=69524838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980052169.2A Pending CN112543998A (zh) 2018-08-13 2019-07-12 固体摄像装置和电子设备

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2020027884A (zh)
KR (1) KR20210032404A (zh)
CN (1) CN112543998A (zh)
DE (1) DE112019004109T5 (zh)
WO (1) WO2020036025A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022261977A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 苏州晶湛半导体有限公司 前照式图像传感器

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230131416A1 (en) * 2020-03-31 2023-04-27 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element and imaging device
US20230197748A1 (en) * 2020-04-20 2023-06-22 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element and electronic device
KR20220008996A (ko) 2020-07-14 2022-01-24 삼성전자주식회사 이미지 센서
US20220102409A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Visera Technologies Company Limited Semiconductor device
WO2022123985A1 (ja) * 2020-12-08 2022-06-16 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置及び測距装置
JP2022157560A (ja) * 2021-03-31 2022-10-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 センサ装置
WO2023013554A1 (ja) * 2021-08-06 2023-02-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出器及び電子機器
WO2023013493A1 (ja) * 2021-08-06 2023-02-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置及び電子機器
WO2023095893A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出装置及び電子機器
WO2024135127A1 (ja) * 2022-12-23 2024-06-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010087369A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Canon Inc 光電変換装置、撮像システム、及び光電変換装置の製造方法
CN103403869A (zh) * 2011-03-02 2013-11-20 索尼公司 固态成像装置、固态成像装置的制造方法和电子设备
WO2017134864A1 (ja) * 2016-02-02 2017-08-10 ソニー株式会社 撮像素子、及び、カメラシステム
CN107112332A (zh) * 2015-01-21 2017-08-29 Jsr株式会社 固体摄像装置、红外线吸收性组合物及平坦化膜形成用硬化性组合物
CN108292665A (zh) * 2015-12-11 2018-07-17 索尼半导体解决方案公司 固态图像拾取元件、图像拾取装置以及制造固态图像拾取元件的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007311447A (ja) * 2006-05-17 2007-11-29 Sanyo Electric Co Ltd 光電変換装置
WO2017154444A1 (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 ソニー株式会社 光電変換素子及び撮像装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010087369A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Canon Inc 光電変換装置、撮像システム、及び光電変換装置の製造方法
CN103403869A (zh) * 2011-03-02 2013-11-20 索尼公司 固态成像装置、固态成像装置的制造方法和电子设备
US20140054662A1 (en) * 2011-03-02 2014-02-27 Sony Corporation Solid-state imaging device, manufacturing method of solid-state imaging device, and electronic device
CN107112332A (zh) * 2015-01-21 2017-08-29 Jsr株式会社 固体摄像装置、红外线吸收性组合物及平坦化膜形成用硬化性组合物
CN108292665A (zh) * 2015-12-11 2018-07-17 索尼半导体解决方案公司 固态图像拾取元件、图像拾取装置以及制造固态图像拾取元件的方法
WO2017134864A1 (ja) * 2016-02-02 2017-08-10 ソニー株式会社 撮像素子、及び、カメラシステム
US20190006406A1 (en) * 2016-02-02 2019-01-03 Sony Corporation Imaging element and camera system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022261977A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 苏州晶湛半导体有限公司 前照式图像传感器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020027884A (ja) 2020-02-20
KR20210032404A (ko) 2021-03-24
WO2020036025A1 (ja) 2020-02-20
DE112019004109T5 (de) 2021-06-02
US20210313361A1 (en) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112543998A (zh) 固体摄像装置和电子设备
US11031427B2 (en) Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus
JP6130221B2 (ja) 固体撮像装置、および電子機器
US8779484B2 (en) Image sensor and process thereof
KR102134489B1 (ko) 고체 촬상 장치, 촬상 장치
KR100962449B1 (ko) 광전 변환층 스택 타입 칼라 고상 이미징 장치
JP5468133B2 (ja) 固体撮像装置
TWI430437B (zh) 固態成像裝置以及相機模組
JP4751865B2 (ja) 裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法
JP2009158944A (ja) 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及び電子機器
TWI455296B (zh) 固態成像器件，其製造方法，以及電子裝置
JP2010062417A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
US20230246048A1 (en) Imaging element
JP6316902B2 (ja) 固体撮像装置、および電子機器
JP7180706B2 (ja) 固体撮像装置、および電子機器
US20220109016A1 (en) Image sensor
US12034024B2 (en) Solid-state imaging device and electronic apparatus
JP6607275B2 (ja) 固体撮像装置、および電子機器
WO2021176839A1 (ja) 固体撮像装置及び電子機器
US20240162263A1 (en) Imaging device
JP2005277404A (ja) 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法
KR20110068679A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination