9]接着说明第四实施方式。第一实施方式的像素阵列23中，P型的Si层51内的俯视为矩形状的光电变换元件5a、5b，以俯视中为交错排列的方式被配置。并不限于该形态，P型的Si层51内的俯视为矩形状的光电变换元件5a、5b，也可以在俯视中成为等间隔地交替地蜂巢排列。
[0150]图11是示意地表示第四实施方式的像素阵列23c的上表面的说明图。如图11所示，像素阵列23c中，红色用的光电变换元件5a和蓝色用的光电变换元件5b在俯视中被等间隔地交替地蜂巢排列。并且，下部透明电极4a以及微透镜3a设置在与各光电变换元件5a、5b在Z轴正方向上分别相对置的位置上。
[0151]下部透明电极4a以覆盖各光电变换元件5a、5b的受光面50的方式形成为俯视矩形状，并配置为，下部透明电极4a的与Y轴方向平行的对角线相对于光电变换元件5a、5b的与X轴方向平行的对角线成90度。微透镜3a以收敛于下部透明电极4a内的方式在俯视中形成为圆状。
[0152]通过设为这样的构成，像素阵列23c中，与红色、蓝色、绿色的像素被拜耳排列的像素阵列相比，能够将红色的像素以及蓝色的像素增加为2倍，能够提高红色以及蓝色的像素的分辨率。
[0153]参照图12来说明像素阵列23c的剖面构造。图12是说明图11所示的像素阵列23c的Q — Q'线处的剖面的图。另外，关于图12所示的构成要素中的、与图4所示的构成要素具有相同的功能的构成要素，通过赋予与图4所示的符号相同的符号，来省略其说明。
[0154]像素阵列23c中，俯视为矩形状的光电变换元件5a、5b在俯视中被等间隔地交替地蜂巢排列，因此P型的Si层51内的各光电变换元件5a、5b之间变窄。
[0155]因此，该像素阵列23c中成为，在P型的Si层51内各光电变换元件5a、5b间设置的接触插塞6的下端没有设置存储二极管53的构成。即，该像素阵列23c中，采用了利用图9说明的、没有使用读取用栅极64的构成。
[0156]在具备第四实施方式的像素阵列23c的固体摄像装置14中，将红色的像素以及蓝色的像素在俯视中等间隔地交替地蜂巢排列，在与各像素相对置的位置分别设有显示绿色的下部透明电极(像素电极)4a，因此受光灵敏度提高。
[0157](第五实施方式)
[0158]接着说明第五实施方式。图13是表示第五实施方式的图像传感器的一部分的剖视的说明图。图13中示出了表面照射型的图像传感器的像素阵列23d的示意性的剖面的一部分。另外，关于图13所示的构成要素中的、与图4所示的构成要素具有相同的功能的构成要素，通过赋予图4所示的符号，省略其说明。
[0159]如图13所示，像素阵列23d除了将P型的Si层51设置在半导体基板43上这点、以及将设有多层布线33及读取用栅极34等的绝缘层32配置在P型的Si层51的受光面(上表面)侧这点以外，是与图4所示的像素阵列23相同的构成。
[0160]表面照射型的图像传感器的像素阵列23d中，透射滤色器7a、7b的光9经由埋设了多层布线33以及读取用栅极34等的绝缘层32，向各光电变换元件5a、5b的受光面50入射。
[0161]在具备第五实施方式的像素阵列23d的固体摄像装置14中，也与第一实施方式的像素阵列23同样地，将各像素中的入射的光9的量及由像素电极读取信号电荷的量增加，从而受:光灵敏度提闻。
[0162]另外，第一、第二、第三以及第五实施方式中，有机光电变换层40由具有选择性地吸收绿色的波长区域的光并使其他波长区域的光透射的性质的材料构成，但并不限定于该构成。
[0163]有机光电变换层40也可以由具有选择性地吸收红色的波长区域的光并使其他波长区域的光透射的性质的材料构成，也可以由具有选择性地吸收蓝色的波长区域的光并使其他波长区域的光透射的性质的材料构成。
[0164]在有机光电变换层40是具有选择性地吸收红色的波长区域的光并使其他波长区域的光透射的性质的材料的情况下，在绝缘层70的内部埋设有选择性地透射蓝色光的滤色器7和选择性地透射绿色光的滤色器7。
[0165]此外，在有机光电变换层40是具有选择性地吸收蓝色的波长区域的光并使其他波长区域的光透射的性质的材料的情况下，在绝缘层70的内部埋设有选择性地透射红色光的滤色器7和选择性地透射绿色光的滤色器7。
[0166]此外，第一?第5实施方式中，将Si层51设为P型，将Si区域52设为N型，但也可以设为，将Si层51作为N型，将Si区域52作为P型来构成像素阵列23。该情况下，存储二极管53以及浮置扩散部68等的其他半导体区域作为P型构成。
[0167]对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例来提示的，并没有意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他多种形态实施，并且在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨，并且包含于权利要求书记载的发明及其等价的范围中。
【主权项】
1.一种固体摄像装置，具备: 半导体层，设有对入射的光进行光电变换的多个光电变换元件； 有机光电变换层，设置在上述半导体层的受光面侧，吸收规定波长区域的光并进行光电变换，使上述规定波长区域以外的波长区域的光透射；以及 微透镜，设置在隔着上述有机光电变换层而与上述多个光电变换兀件的各受光面分别相对置的位置，将入射的光向上述光电变换元件聚光。2.如权利要求1所述的固体摄像装置， 上述有机光电变换层吸收与绿色对应的上述规定波长区域的光。3.如权利要求1所述的固体摄像装置，具备: 第一透明电极，设置在上述有机光电变换层的受光面侧；以及 多个第二透明电极，设置在上述有机光电变换层的、与受光面侧相反的面侧， 上述有机光电变换层以及上述第一透明电极设置为，覆盖包含上述多个光电变换元件的受光面侧在内的区域， 上述第二透明电极设置为，覆盖将该第二透明电极向上述半导体层投影而形成的投影区域的一部分所邻接的上述光电变换元件的受光面侧的一部分。4.如权利要求1所述的固体摄像装置， 上述微透镜的设置面积比所对置的上述光电变换元件的受光面的面积大。5.如权利要求3所述的固体摄像装置，还具备: 存储二极管，设置在上述半导体层的内部的与受光面侧相反的面侧，对由上述第二透明电极聚集的电荷进行保持； 接触插塞，埋设在上述半导体层内，将上述第二透明电极与上述存储二极管连接，将上述电荷从上述第二透明电极向上述存储二极管排出； 浮置扩散部，设置在上述半导体层的内部的与受光面侧相反的面侧，对从上述存储二极管传送的上述电荷进行蓄积；以及 读取用栅极，设置在上述半导体层的与受光面侧相反的表面侧，将上述电荷从上述存储二极管向上述浮置扩散部传送。6.如权利要求3所述的固体摄像装置， 俯视时，上述微透镜的中心位置与上述光电变换元件的中心位置一致，并且上述微透镜设置在从上述第二透明电极的中心位置偏离的位置。7.如权利要求1所述的固体摄像装置， 还具备滤色器，上述滤色器设置在上述半导体层与上述有机光电变换层之间的、与上述多个光电变换元件的各受光面分别相对置的位置，将上述规定波长区域以外的波长区域的光透射。8.如权利要求1所述的固体摄像装置， 还具备遮光部件，上述遮光部件设置在上述半导体层中的、相邻的上述光电变换元件间的区域的、光入射的一侧，对光进行遮光。9.如权利要求3所述的固体摄像装置，还具备: 存储二极管，设置在上述半导体层的内部的与受光面侧相反的一侧，对由上述第二透明电极聚集的电荷进行保持； 浮置扩散部，与上述存储二极管邻接地设置，对从上述存储二极管传送的上述电荷进行蓄积；以及 放大晶体管，设置在上述半导体层的内部的与受光面侧相反的一侧，栅极经由布线与上述浮置扩散部连接，对蓄积在该浮置扩散部的电荷进行放大。10.如权利要求1所述的固体摄像装置， 还具备滤色器，上述滤色器设置在隔着绝缘膜而与上述多个光电变换元件的各受光面分别相对置的位置，将上述规定波长区域的光、和比该规定波长区域短的波长区域的光或比该规定波长区域长的波长区域的光透射。11.如权利要求1所述的固体摄像装置，具备: 第一透明电极，设置在上述有机光电变换层的受光面侧；以及 多个第二透明电极，设置在上述有机光电变换层的与受光面侧相反的面侧， 上述有机光电变换层以及上述第一透明电极设置为，覆盖包含上述多个光电变换元件的受光面侧在内的区域， 上述第二透明电极设置在与上述多个光电变换元件的各受光面分别相对置的位置。
【专利摘要】本发明提供一种能够提高受光灵敏度的固体摄像装置。根据实施方式，提供一种具备半导体层、有机光电变换层和微透镜的固体摄像装置。半导体层中设置多个光电变换元件。有机光电变换层设置在半导体层的受光面侧，吸收规定波长区域的光并进行光电变换，使规定波长区域以外的波长区域的光透射。微透镜设置在隔着有机光电变换层而与多个光电变换元件的各受光面分别相对置的位置上，将光向光电变换元件聚光。
【IPC分类】H01L27/146
【公开号】CN104900664
【申请号】CN201410439767
【发明人】杉浦裕树
【申请人】株式会社东芝
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年9月1日
【公告号】US20150255498