光電轉(zhuǎn)換器件、制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法、固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種用于制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法，包括：其中在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬闲纬傻谝浑姌O的步驟；其中在基板的第二表面上形成用于外部連接的電極部的步驟；以及其中在形成第一電極和電極部之后，在第一電極上形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極。
【專利說(shuō)明】光電轉(zhuǎn)換器件、制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法、固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及使用有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的光電轉(zhuǎn)換器件、制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法、固態(tài)成像裝置、以及電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著有機(jī)光電轉(zhuǎn)換材料的使用，制造固態(tài)成像裝置的許多方法已經(jīng)被提出(例如專利文獻(xiàn)I到4)。在專利文獻(xiàn)I和2中，不需要任何濾色器的固態(tài)成像裝置(不具有濾色器的固態(tài)成像裝置)通過(guò)使用多種類型的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，專利文獻(xiàn)3和4提出使用有機(jī)和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜兩者的技術(shù)。
[0003][引用列表]
[0004][專利文獻(xiàn)]
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)N0.2007-12796
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)N0.2011-29337
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)N0.2008-258474
[0008]專利文獻(xiàn)4:日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)N0.2006-278446


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在使用有機(jī)光電轉(zhuǎn)換材料的固態(tài)成像裝置中，如上所述，在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層形成之后，等于或高于有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層可耐受溫度的溫度被施加到有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層的情況下?lián)鷳n在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層中劣化的問(wèn)題。因此，期望實(shí)現(xiàn)能夠抑制在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層中劣化的光電轉(zhuǎn)換器件，并且實(shí)現(xiàn)制造這種光電轉(zhuǎn)換器件的方法。
[0010]因此，期望提供能夠抑制在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層中劣化的制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法、光電轉(zhuǎn)換器件、固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備。
[0011]根據(jù)本公開實(shí)施方式的一種制造光電轉(zhuǎn)換層的方法包括:在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬闲纬傻谝浑姌O；在基板的第二表面?zhèn)壬闲纬呻姌O部，該電極部用于外部連接；以及在形成第一電極和電極部之后，在第一電極上形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極。
[0012]在根據(jù)本公開的實(shí)施方式的制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法中，在第一電極形成在基板的第一表面?zhèn)壬喜⑶矣糜谕獠窟B接的電極部形成在基板的第二表面?zhèn)壬现?，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極形成在第一電極上。通過(guò)在形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層之前形成電極部，等于或高于有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層的可耐受溫度的溫度，例如在執(zhí)行回流焊接工藝時(shí)的高溫等沒(méi)有施加到有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層。
[0013]根據(jù)本公開實(shí)施方式的一種光電轉(zhuǎn)換器件包括:有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部，設(shè)置在包括兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬?，并且從基板依次包括第一電極、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極；以及電極部，設(shè)置在基板的第二表面?zhèn)壬?，并且用于外部連接。
[0014]根據(jù)本公開實(shí)施方式的一種固態(tài)成像裝置包括作為像素的如上所述的根據(jù)本公開實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件。
[0015]根據(jù)本公開實(shí)施方式的電子設(shè)備包括固態(tài)成像裝置，該固態(tài)成像裝置包括作為像素的如上所述的根據(jù)本公開實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件。
[0016]在根據(jù)本公開實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件、固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備中，包括第一電極、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在基板的第一表面?zhèn)壬?，并且用于外部連接的電極部設(shè)置在基板的第二表面?zhèn)壬稀Ｒ虼?，等于或高于有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層可耐受溫度的溫度，例如在執(zhí)行回流焊接工藝時(shí)的高溫等在制造工藝中沒(méi)有施加到有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層。
[0017]根據(jù)制造根據(jù)本公開實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件的方法，在第一電極形成在基板的第一表面?zhèn)炔⑶矣糜谕獠窟B接的電極部形成在第二表面?zhèn)戎?，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極形成在第一電極上。因此，抑制了有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層對(duì)高溫環(huán)境的曝光。因此，可以抑制在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層中的劣化。
[0018]根據(jù)本公開實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件、固態(tài)成像裝置和電子設(shè)備，包括第一電極、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部設(shè)置在基板的第一表面?zhèn)壬?，并且用于外部連接的電極部設(shè)置在基板的第二表面?zhèn)壬稀Ｒ虼?，可以抑制在制造工藝中有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層中的劣化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是示出根據(jù)本公開實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件配置的橫截面圖。
[0020]圖2A是示出無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部配置示例的橫截面圖。
[0021]圖2B是示出無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部配置示例的橫截面圖。
[0022]圖3是不出有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部電荷(電子)積聚層配置不例的橫截面圖。
[0023]圖4是在制造在圖1中示出的光電轉(zhuǎn)換器件的方法中用于解釋形成器件基板步驟的橫截面圖。
[0024]圖5是示出緊隨在圖4中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0025]圖6是示出緊隨在圖5中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0026]圖7是示出緊隨在圖6中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0027]圖8是示出緊隨在圖7中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0028]圖9是示出緊隨在圖8中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0029]圖10是示出緊隨在圖9中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0030]圖11是示出緊隨在圖10中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0031]圖12是示出緊隨在圖11中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0032]圖13A是示出用于解釋形成透鏡組件的步驟的橫截面圖。
[0033]圖13B是示出緊隨在圖13A中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0034]圖14A是示出緊隨在圖13B中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0035]圖14B是示出緊隨在圖14A中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0036]圖15是示出緊隨在圖14B中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0037]圖16是用于解釋附接(attaching)步驟的橫截面圖。
[0038]圖17是用于解釋制造根據(jù)比較例的光電轉(zhuǎn)換器件的方法的橫截面圖。
[0039]圖18是示出緊隨在圖17中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0040]圖19是示出緊隨在圖18中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0041]圖20是示出緊隨在圖19中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0042]圖21是示出緊隨在圖20中示出步驟的步驟的橫截面圖。
[0043]圖22是用于解釋制造根據(jù)變形例I的光電轉(zhuǎn)換器件的方法的橫截面圖。
[0044]圖23是示出根據(jù)變形例2的光電轉(zhuǎn)換器件的主要部分配置的橫截面圖。
[0045]圖24是示出根據(jù)變形例3的光電轉(zhuǎn)換器件的主要部分配置的橫截面圖。
[0046]圖25是根據(jù)應(yīng)用例I的固態(tài)成像裝置的功能框圖。
[0047]圖26是根據(jù)應(yīng)用例2的電子設(shè)備的功能框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0048]下面將參考附圖詳細(xì)描述本公開的實(shí)施方式。應(yīng)該注意，描述將按以下順序提供。
[0049]1.實(shí)施方式(在形成焊料凸點(diǎn)之后，通過(guò)將包括有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層的透鏡組件附接到器件基板所形成的光電轉(zhuǎn)換器件示例)
[0050]2.變形例I (其中有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層形成在器件基板側(cè)的情況示例)
[0051]3.變形例2 (其中隨著導(dǎo)電粘合劑層的使用，附接被執(zhí)行的示例)
[0052]4.變形例3 (其中應(yīng)力緩和層被提供的示例)
[0053]5.應(yīng)用例I (固態(tài)成像裝置的示例)
[0054]6.應(yīng)用例2 (電子設(shè)備(攝像機(jī))的示例)
[0055][實(shí)施方式]
[0056][配置]
[0057]圖1不出根據(jù)本公開實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件(光電轉(zhuǎn)換器件10)的配置的橫截面圖。光電轉(zhuǎn)換器件10配置在諸如CCD(電荷耦合器件)或CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的固態(tài)成像裝置(其將稍后描述)中的像素。
[0058]光電轉(zhuǎn)換器件10包括在半導(dǎo)體基板11前表面(與光接收表面相對(duì)的表面S2)側(cè)上形成的像素晶體管(包括稍后將描述的傳輸晶體管Trl至Tr3)，并且包括多層配線層(多層配線層51)。
[0059]光電轉(zhuǎn)換器件10具有其中有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部在垂直方向?qū)訅旱慕Y(jié)構(gòu)。有機(jī)和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部選擇性檢測(cè)具有彼此不同波長(zhǎng)范圍的光，并且在其上執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換。因此，稍后描述的固態(tài)成像裝置被允許在一個(gè)像素中獲取多種類型的顏色信號(hào)，而不需使用濾色器。在本實(shí)施方式中，光電轉(zhuǎn)換器件10具有包括一個(gè)有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG和兩個(gè)無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR的層壓結(jié)構(gòu)。光電轉(zhuǎn)換器件10通過(guò)這種層壓結(jié)構(gòu)獲取紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)的顏色信號(hào)。有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIG形成在半導(dǎo)體基板11的后表面(表面SI)側(cè)。無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR被形成為嵌入在半導(dǎo)體基板11中。應(yīng)當(dāng)注意的是，半導(dǎo)體基板11與在本公開中的“基板”的具體示例對(duì)應(yīng)。該部分的配置將在下面描述。
[0060][半導(dǎo)體基板11]
[0061]半導(dǎo)體基板11可由例如η型硅(Si)層110和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIB和IlR以及綠電存儲(chǔ)層IlOG構(gòu)成。無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR以及綠電存儲(chǔ)層IlOG被形成為嵌入在η型娃層110的預(yù)定區(qū)域中。此外，導(dǎo)電插頭(conductive plug) 120al嵌入在半導(dǎo)體基板11中。導(dǎo)電插頭120al是來(lái)自有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG的電荷(電子或空穴)的傳輸路徑。在本實(shí)施方式中，該半導(dǎo)體基板11的后表面(表面SI)用作光接收表面。在半導(dǎo)體基板11的前表面(表面S2)上，形成與有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素晶體管(包括傳輸晶體管Trl至Tr3)，并且形成由邏輯電路等構(gòu)成的外圍電路。
[0062]作為像素晶體管，例如，傳輸晶體管、復(fù)位晶體管、放大晶體管和選擇晶體管可被提到。這些晶體管的每個(gè)可由例如MOS晶體管構(gòu)成，并且形成在表面S2側(cè)上的P型半導(dǎo)體阱區(qū)中。對(duì)于用于紅色、綠色和藍(lán)色的每個(gè)光電轉(zhuǎn)換部，形成包括這種像素晶體管的電路。每個(gè)電路可具有總共包括三種晶體管的三晶體管配置，其可由例如這些像素晶體管中的傳輸晶體管、復(fù)位晶體管和放大晶體管構(gòu)成。每個(gè)電路可具有包括除了其上的選擇晶體管的四晶體管配置。這里，在這些像素晶體管中，僅傳輸晶體管Trl至Tr3被示出。應(yīng)當(dāng)注意的是，除了傳輸晶體管外的像素晶體管可通過(guò)光電轉(zhuǎn)換部或通過(guò)像素共享。此外，所謂的像素共享結(jié)構(gòu)也可以采用，其中浮動(dòng)擴(kuò)散共享。
[0063]傳輸晶體管Trl至Tr3被各配置成包括柵電極(柵電極TGl、TG2或TG3)和浮動(dòng)擴(kuò)散(FD113、FD114或FD116)。傳輸晶體管Trl傳輸與在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG中生成并且積聚在綠電存儲(chǔ)層IlOG中的綠色對(duì)應(yīng)的信號(hào)電荷(在本實(shí)施方式中為電子)給稍后將描述的垂直信號(hào)線Lsig。傳輸晶體管Tr2傳輸與在無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB中生成并且積聚的藍(lán)色對(duì)應(yīng)的信號(hào)電荷(在本實(shí)施方式中為電子)給將稍后描述的垂直信號(hào)線Lsig。類似地，傳輸晶體管Tr3傳輸與在無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlR中生成并且積聚的紅色對(duì)應(yīng)的信號(hào)電荷(在本實(shí)施方式中為電子)給稍后將描述的垂直信號(hào)線Lsig。
[0064]無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIB和I IR每個(gè)是具有pn結(jié)的光電二極管。無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR從在半導(dǎo)體基板11光學(xué)路徑上的表面SI側(cè)依次形成。其中，無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB選擇性檢測(cè)藍(lán)色光并積聚與藍(lán)色對(duì)應(yīng)的信號(hào)電荷。無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB可以形成為例如從沿著半導(dǎo)體基板11的表面SI的選擇區(qū)域延伸到在具有多層配線層51的界面附近的區(qū)域。無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlR選擇性檢測(cè)紅色光并積聚與紅色對(duì)應(yīng)的信號(hào)電荷。無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlR可以例如形成在與無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB相比的下層(在表面S2側(cè)上)中的區(qū)域中。應(yīng)當(dāng)注意的是，藍(lán)色(B)可以是例如與從450nm至495nm波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)的顏色，并且紅色(R)可以是例如與從620nm至750nm波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)的顏色。無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR能夠檢測(cè)在部分或所有上述相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，這是足夠的。
[0065]圖2A示出無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR的詳細(xì)配置示例。圖2B與在圖2A中另一個(gè)橫截面中的配置對(duì)應(yīng)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施方式中，描述將提供其中在由光電轉(zhuǎn)換生成的電子和空穴對(duì)中，電子被讀作信號(hào)電荷的情況(其中η型半導(dǎo)體區(qū)域用作光電轉(zhuǎn)換層的情況)。此外，在附圖中，以上“P”或“η”附有的“ + (加)”表示P型或η型雜質(zhì)濃度高。此外，在像素晶體管中，傳輸晶體管Tr2和Tr3的柵電極TG2和TG3被示出。
[0066]無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB可被配置成包括:例如是空穴積聚層的P型半導(dǎo)體區(qū)域(以下，簡(jiǎn)稱為“P型區(qū)域”，并且同樣適用于η型的情況)lllp，以及是電子積聚層的η型光電轉(zhuǎn)換層(η型區(qū)域)111η。P型區(qū)域Illp和η型光電轉(zhuǎn)換層Illn各形成在表面SI附近的選擇區(qū)域。每個(gè)P型區(qū)域Illp和η型光電轉(zhuǎn)換層Illn的一部分彎曲并形成為延伸到達(dá)具有表面S2的界面。P型區(qū)域Illp被連接到P型半導(dǎo)體阱區(qū)(在表面SI側(cè)上未示出)。η型光電轉(zhuǎn)換層Illn被連接到用于藍(lán)色的傳輸晶體管Tr2的FD113 (η型區(qū)域)。應(yīng)當(dāng)注意的是，P型區(qū)域113ρ (空穴積聚層)形成接近表面S2的界面，以及在P型區(qū)域Illp和η型光電轉(zhuǎn)換層Illn的表面S2側(cè)上的每個(gè)端部。
[0067]無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlR可以例如由P型區(qū)域112pl和112ρ2(空穴積聚層)以及夾在其間的η型光電轉(zhuǎn)換層112η中(電子積聚層)(具有ρηρ型層壓結(jié)構(gòu))形成。η型光電轉(zhuǎn)換層112η的一部分彎曲，并形成為延伸到達(dá)具有表面S2的界面。η型光電轉(zhuǎn)換層112η被連接到用于紅色的傳輸晶體管Tr3的FD114 (η型區(qū)域)。應(yīng)當(dāng)注意的是，P型區(qū)域113ρ (空穴積聚層)形成至少接近表面S2的界面，以及在η型光電轉(zhuǎn)換層11 In的表面S2側(cè)的端部。
[0068]圖3示出綠電存儲(chǔ)層IlOG的詳細(xì)配置示例。應(yīng)當(dāng)注意的是，這里，描述將提供其中在由有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIG生成的電子和空穴對(duì)中，電子被讀作來(lái)自下部電極15側(cè)的信號(hào)電荷。此外，圖3示出在像素晶體管中傳輸晶體管Trl的柵電極TG1。
[0069]綠電存儲(chǔ)層IlOG被配置為包括是電子積聚層的η型區(qū)域115η。η型區(qū)域115η的一部分被連接到導(dǎo)電插頭120al，并且被配置為經(jīng)由導(dǎo)電插頭120al積聚從下部電極15側(cè)供應(yīng)的電子。該η型區(qū)域115η也連接到用于綠色的傳輸晶體管Trl的FD116 (η型區(qū)域)。應(yīng)當(dāng)注意的是，P型區(qū)域115ρ (空穴積聚層)形成接近η型區(qū)域115η的界面以及表面S2。
[0070]連同稍后將描述的導(dǎo)電插頭120a2的導(dǎo)電插頭120al用作在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG和半導(dǎo)體基板11之間的連接器，并且形成用于在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG中生成的電子或空穴的傳輸路徑。這里，導(dǎo)電插頭120al傳導(dǎo)到在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG中的下部電極15,并且連接到綠電存儲(chǔ)層110G。
[0071]導(dǎo)電插頭120al可由例如導(dǎo)電型半導(dǎo)體層配置，并且可形成為嵌入在半導(dǎo)體基板11中。在這種情況下，導(dǎo)電插頭120al可有利于η型，因?yàn)閷?dǎo)電插頭120al是電子的傳輸路徑。可替代地，導(dǎo)電插頭120al可由例如諸如在通孔中嵌入的鎢的導(dǎo)電膜材料配置。在這種情況下，例如為了用硅抑制短路，通孔的側(cè)面可以理想地覆蓋由氧化硅(S12)、氮化硅(SiN)等制成的絕緣膜。
[0072]例如，由硅制成的支撐基板53可利用其間的多層配線層51設(shè)置在如上所述的半導(dǎo)體基板11的表面S2側(cè)上.在該支撐基板53上，貫通電極54和焊料凸點(diǎn)55 (電極部)形成。
[0073][多層配線層51]
[0074]多層配線層51形成在如上所述的半導(dǎo)體基板11的表面S2上。在多層配線層51中，多個(gè)配線51a和配線51b在其間布置有層間絕緣膜52。因此，多層配線層51形成在與光電轉(zhuǎn)換器件10中的光接收表面相對(duì)的側(cè)上。因此，所謂背面照明類型的固態(tài)成像裝置是可實(shí)現(xiàn)的。
[0075][焊料凸點(diǎn)55]
[0076]貫通電極54和焊料凸點(diǎn)55 (電極部)形成在支撐基板53上。貫通電極54配置有通孔(TSV) 54a和導(dǎo)電膜54b。通孔54a貫穿支撐基板53。導(dǎo)電膜54b在通孔54a內(nèi)側(cè)覆蓋，并且形成為延伸到支撐基板53的表面。導(dǎo)電膜54b可配置有例如銅(Cu)，并且電連接到在多層配線層51中的配線51b。
[0077]焊料凸點(diǎn)55可以是用于(用于例如在基板(晶片)之間的連接)外部連接的電極。該焊料凸點(diǎn)55可例如以半球形狀形成在貫通電極54的導(dǎo)電膜54b上。焊料凸點(diǎn)55可被配置成包括例如鉛(Pb)、錫(Sn)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)等中的一個(gè)或多個(gè)。
[0078]另一方面,有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG形成在半導(dǎo)體基板11的表面SI側(cè)上。描述將在下面提供半導(dǎo)體基板11表面SI側(cè)上的配置。
[0079][有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部11G]
[0080]有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG是使用有機(jī)半導(dǎo)體從而吸收具有選擇性波長(zhǎng)范圍的光(在此，綠色光)并且生成電子和空穴對(duì)的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換元件。有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIG具有其中有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17被夾在用于提取信號(hào)電荷的一對(duì)電極(下部電極15和上部電極18)之間的配置。下部電極15(第一電極)電連接到嵌入在半導(dǎo)體基板11的導(dǎo)電插頭120al中。上部電極18(第二電極)例如經(jīng)由在固態(tài)成像裝置周緣部分中的配線層、接觸金屬層等(沒(méi)有示出)連接到配線51a。因此，電荷(在這個(gè)例子中為空穴)被排出。
[0081]該有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG利用其間的層間絕緣膜12和14形成在半導(dǎo)體基板11的表面SI上。導(dǎo)電插頭120al嵌入在與導(dǎo)電插頭120al相對(duì)的區(qū)域中的層間絕緣膜12中。配線層13a嵌入在與導(dǎo)電插頭120a2相對(duì)的區(qū)域中的層間絕緣膜14中。在該層間絕緣膜14上，下部電極15以電分離的形式通過(guò)絕緣膜16提供用于每個(gè)器件(像素)。有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17形成在下部電極15和絕緣膜16上。上部電極18被設(shè)置為覆蓋有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17。保護(hù)膜19和平坦化層20層壓在上部電極18上。應(yīng)當(dāng)注意的是，該有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17可具有在像素之間區(qū)域中的槽(沒(méi)有示出)。換句話說(shuō)，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17本身可以被分離用于每個(gè)像素。該槽可根據(jù)需要被設(shè)置，因?yàn)槊總€(gè)像素的特征可以在某些情況下由此改善。此外，在這種情況下，絕緣膜16可以形成在槽上(在槽中)。這并不妨礙器件操作。
[0082]導(dǎo)電插頭120a2連同導(dǎo)電插頭120al用作連接器，如上所述。另外，導(dǎo)電插頭120a2連同導(dǎo)電插頭120al與配線層13a —起形成從下部電極15到綠電存儲(chǔ)層IlOG的電荷(電子)傳輸路徑。為了允許導(dǎo)電插頭120a2用作遮光膜，導(dǎo)電插頭120a2每個(gè)可理想地由例如諸如鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)與鎢的金屬材料的層壓膜配置。此外，期望使用這種層壓膜，因?yàn)榧词乖趯?dǎo)電插頭120al和120bl每個(gè)形成為η型或P型半導(dǎo)體層的情況下確保允許具有硅的觸點(diǎn)。
[0083]層間絕緣膜12可以被理想地由具有低界面態(tài)的絕緣膜配置，以減少具有半導(dǎo)體基板11的界面狀態(tài)(硅層110)，并抑制來(lái)自具有硅層110的界面的暗電流的發(fā)生。作為這種絕緣膜，例如可以使用鉿氧化物(HfO2)膜和二氧化硅(S12)膜的層壓膜。層間絕緣膜14可以由，例如由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅(S1N)等中的一個(gè)構(gòu)成的單層膜，或者由兩種或更多種構(gòu)成的層壓膜配置。
[0084]該絕緣膜16可以由，例如由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅(S1N)等中的一個(gè)構(gòu)成的單層膜，或者由兩種或更多種構(gòu)成的層壓膜配置。在本實(shí)施方式中，絕緣膜16具有平坦表面，并且具有幾乎與下部電極15沒(méi)有段差(level difference)的形狀和圖案。當(dāng)該光電轉(zhuǎn)換器件10被用作在固態(tài)成像裝置中的像素時(shí)，該絕緣膜16具有與在相應(yīng)像素中下部電極15電分離的功能。
[0085]下部電極15正好與在半導(dǎo)體基板11中形成的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR的光接收表面相對(duì)，并且被設(shè)置在覆蓋其光接收表面上的區(qū)域中。該下部電極15被配置有包括光透射特性的導(dǎo)電膜，并且可以被配置例如有ITO(氧化銦錫)。然而，作為下部電極15的配置材料，除了 ΙΤ0，添加有摻雜劑的錫氧化物(SnO2)基材料，或通過(guò)添加摻雜劑到氧化鋁-鋅(ZnO)得到的基于氧化鋅材料可被使用。作為基于氧化鋅材料，例如，其中鋁(Al)被添加作為摻雜劑的氧化鋁鋅(AZO)，其中鎵(Ga)被添加的氧化鎵鋅(GZO)，以及其中銦(In)被添加的銦鋅氧化物(IZO)可被提到?；蛘?，除了這些材料以外，Cu1、InSb04、ZnMg0、CuIn02、MgIN204、CdO、ZnSnO3等也可使用。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施方式中，信號(hào)電荷(電子)從上述的下部電極15被提取。因此，該下部電極15被分離形成用于在固態(tài)成像裝置中的每個(gè)像素，該固態(tài)成像裝置使用稍后將描述的作為像素的光電轉(zhuǎn)換器件10。
[0086]有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17配置有對(duì)選擇性波長(zhǎng)范圍的光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換并且在另一方面發(fā)送具有其它波長(zhǎng)范圍的光的有機(jī)半導(dǎo)體。有機(jī)半導(dǎo)體可以可取地配置成包括有機(jī)P型半導(dǎo)體和有機(jī)η型半導(dǎo)體中的一個(gè)或兩個(gè)。作為這種有機(jī)半導(dǎo)體，可以有利地使用喹吖啶酮衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、并四苯衍生物、芘衍生物、茈衍生物和熒蒽衍生物中的一種?？商娲?，可以使用聚合物，諸如亞苯基亞乙烯基、芴、咔唑、吲哚、芘、吡咯、甲基吡啶、噻吩，乙炔和丁二炔或它們的衍生物。除此之外，縮聚芳香族系列，縮聚芳香環(huán)，并且其中雜環(huán)化合物縮合的鏈化合物，如金屬配合物染料、花青類染料、部花青類染料、苯基咕類染料、三苯甲烷類染料、若丹菁類染料、咕噸類染料、大環(huán)azaanulene類染料、甘菊環(huán)類染料、萘醌、蒽醌系染料、蒽、芘、兩個(gè)含氮雜環(huán)，如喹諾酮，苯并噻唑，以及具有醌基和chroconic次甲基基團(tuán)作為鍵合鏈的苯并惡唑,結(jié)合方酸菁基和chroconic次甲基基團(tuán)的花青系樣染料等可以優(yōu)選使用。應(yīng)當(dāng)注意的是，作為上述金屬絡(luò)合物染料，二硫醇金屬配合物系色素、金屬酞菁染料、金屬卟啉染料、或釕絡(luò)合物染料可以是優(yōu)選的。然而，金屬絡(luò)合物染料不限于此。在本實(shí)施方式中，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17可以能夠執(zhí)行與從495nm到570nm波長(zhǎng)范圍的部分或全部所對(duì)應(yīng)的綠光的光電轉(zhuǎn)換。這種有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17可具有從50nm至500nm的厚度。
[0087]沒(méi)有示出的其它層可被設(shè)置在這種有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17和下部電極15之間，以及該有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17和上部電極18之間。例如,潛在的膜、電子阻擋膜、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層
17、空穴阻擋膜、緩沖膜以及功函數(shù)(work funct1n)調(diào)節(jié)膜可以從下部電極15側(cè)依次層壓。
[0088]在本實(shí)施方式中，下部電極15的表面被平坦化(下部電極15具有平坦表面)，并且有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17沿著下部電極15的該表面形成。具體地，與有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17相對(duì)的下部電極15表面和與下部電極15相對(duì)的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17表面各形成平坦化表面。此夕卜，絕緣膜16形成在與下部電極15相同的層中。此外,在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17側(cè)上的絕緣膜16的表面被平坦化，并且形成為與下部電極15沒(méi)有段差。這是因?yàn)橛袡C(jī)光電轉(zhuǎn)換層17通過(guò)將有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17附接到下部電極15上來(lái)形成，這將稍后詳細(xì)描述。此外，每個(gè)下部電極15和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的相對(duì)表面可理想地具有實(shí)現(xiàn)例如Inm或更小的RMS(均方根)粒度的程度的平坦特性。
[0089]上部電極18被配置有與下部電極15的那些類似的光透射特性的導(dǎo)電膜。在本實(shí)施方式中，從上部電極18提取的空穴如上所述被排出。因此，在使用光電轉(zhuǎn)換器件10作為像素的固態(tài)成像器件中，該上部電極18可以被分離用于每個(gè)像素，或該上部電極18可以形成為與各像素共同的電極。上部電極18可具有例如從1nm到200nm的厚度。
[0090]保護(hù)膜19可以被配置例如有光透射特性的無(wú)機(jī)材料，并且可以是由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等中的一個(gè)構(gòu)成的單層膜，或由其兩個(gè)或更多構(gòu)成的層壓膜。該保護(hù)膜19可具有例如從10nm至30000nm的厚度。
[0091]平坦化層20可以被由丙烯酸類樹脂材料、苯乙烯類樹脂材料、環(huán)氧類樹脂材料等構(gòu)成。芯片上透鏡22被設(shè)置在該平坦化層20上。應(yīng)該注意的是，平坦化層20可以根據(jù)需要設(shè)置，并且上述保護(hù)層19也可用作平坦化層20。
[0092][芯片上透鏡22]
[0093]芯片上透鏡22聚集從上面入射的光到有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層IlG和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換層IlB和IlR的各光接收表面。在本實(shí)施方式中，多層配線層51形成在半導(dǎo)體基板11的表面S2偵U。因此，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層IlG和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換層IlB和IlR的光接收表面被允許設(shè)置彼此接近。因此，可以減少取決于芯片上透鏡22的F數(shù)引起的顏色之間的靈敏度變化。
[0094]遮光膜21形成在該芯片上透鏡22的周緣區(qū)域。遮光膜21可以在平坦化層20上設(shè)置成矩陣圖案，并且芯片上透鏡22可以形成在矩陣圖案的每個(gè)開口中，例如，在稍后描述的固態(tài)成像裝置中。蓋玻璃24被設(shè)置在芯片上透鏡22和與它們相對(duì)的遮光膜21上。芯片上透鏡22和蓋玻璃24之間的區(qū)域不是一個(gè)空白空間，而是填充有粘合劑層23。
[0095]遮光膜21可以被理想地配置有例如具有相對(duì)于諸如鎢(W)、鈦(Ti)、鋁(Al)、或銅(Cu)的可見光的低透射材料。然而，遮光膜21也可以由具有相對(duì)于可見光不低的透射材料配置。在這種情況下，例如通過(guò)增加其厚度，確保所需的遮光特性。芯片上透鏡22可以由例如具有約1.8至2.0折射率的氮化硅、氧化鋅、氧化鋯、鋯石、金剛石狀碳等配置。然而，芯片上透鏡22的材料并不限于此。除此之外，芯片上透鏡22的材料可以是無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料，只要該材料確保來(lái)自粘合劑層23的折射率的差在0.4以上(優(yōu)選0.6以上)并具有相對(duì)于可見光的高透射率。粘合劑層23可被配置有例如具有諸如丙烯酸類樹脂、環(huán)氧類樹脂、苯乙烯類樹脂等的大約1.5折射率的有機(jī)材料。蓋玻璃24可具有例如從10 μ m至50 μ m的厚度。然而，蓋玻璃24的厚度基于芯片上透鏡22的面積、高度等設(shè)置。蓋玻璃24可具有任何厚度，該厚度等于或大于當(dāng)蓋玻璃粘合時(shí)允許蓋玻璃24不接觸芯片上透鏡22的厚度。
[0096][制造方法]
[0097]如上所述的光電轉(zhuǎn)換器件10例如可以如下制造。圖4至圖16示出了制造光電轉(zhuǎn)換器件10的方法。在這些附圖中，圖4到圖12示出形成基板器件的步驟，圖13A至圖15示出形成透鏡組件的步驟，并且圖16示出將器件基板A附接到透鏡組件B的步驟。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本實(shí)施方式中，在器件基板A中，多層配線層51、支撐基板53、貫通電極54和焊料凸點(diǎn)55形成在半導(dǎo)體基板11的表面S2側(cè)上，并且利用在其間的層間絕緣膜12和14，下部電極15和絕緣膜16形成在其表面SI側(cè)上。在透鏡組件B中，粘合劑層23、芯片上透鏡22、遮光膜21、平坦化層20、保護(hù)層19、上部電極18和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17被層壓在蓋玻璃24的一個(gè)表面?zhèn)壬稀Ｃ枋鰧⒃谙旅姹惶峁┑矫總€(gè)步驟的詳細(xì)程序上。
[0098][1.形成器件基板的步驟]
[0099]首先，如在圖4中所示，無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlA和IlB形成在半導(dǎo)體基板11中。然后，多層配線層51形成在半導(dǎo)體基板11的表面S2上，并且支撐基板53被附接到該多層配線層51。具體地，首先，硅層110形成在由氧化硅膜制成的未示出臨時(shí)基板上。例如通過(guò)離子注入，導(dǎo)電插頭120al、綠電存儲(chǔ)層I1G和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIB和I IR可以形成在該硅層110中。隨后，雖然未示出，包括傳輸晶體管Trl到Tr3的像素晶體管和諸如邏輯電路的外圍電路形成在半導(dǎo)體基板11的表面S2側(cè)上。隨后，采用在其間的層間絕緣膜52，多層配線51a和51b形成在半導(dǎo)體基板11的表面S2上。因此，多層配線層51形成。此后，由硅制成的支撐基板53被附接到形成的多層配線層51上。應(yīng)該注意的是，在將該支撐基板53附接之后，上述臨時(shí)基板從半導(dǎo)體基板11的表面SI側(cè)剝離，并且由此，半導(dǎo)體11的表面SI曝光。
[0100]接著，如在圖5中所示，層間絕緣膜12和14形成在半導(dǎo)體基板11的表面SI上。具體地，首先，由上述氧化鉿膜和硅氧化膜的層壓膜構(gòu)成的層間絕緣膜12形成在半導(dǎo)體基板11的表面SI上。此時(shí)，例如，氧化鉿膜可以通過(guò)ALD(原子層沉積)法形成，并且然后例如，氧化硅膜可通過(guò)等離子體CVD(化學(xué)氣相沉積)法形成。此后，與導(dǎo)電插頭120al相對(duì)的層間絕緣膜12的區(qū)域被開口，并且形成在上述材料上形成的導(dǎo)電插頭120a2。隨后，由上述材料制成的層間絕緣膜14可以例如通過(guò)等離子體CVD法形成。隨后，與導(dǎo)電插頭120a2相對(duì)的層間絕緣膜14的區(qū)域被開口，并且形成由上述材料制成的布線層13a。
[0101]隨后，如在圖6中所示，下部電極15形成在層間絕緣膜14上。具體地，首先，上述透明導(dǎo)電膜可以例如通過(guò)濺射法形成在層間絕緣膜14的整個(gè)表面上。此后，使用光刻法(執(zhí)行光刻膠膜的曝光、顯影、后烘烤等)，并且例如通過(guò)干法蝕刻或濕法蝕刻，選擇性部分可以被去除。因此，下部電極15形成。此時(shí)，下部電極15形成在與布線層13a相對(duì)的區(qū)域中。
[0102]隨后，絕緣膜16形成。此時(shí)，首先，如在圖7中所示，由上述材料制成的絕緣膜16可以例如通過(guò)在半導(dǎo)體基板11上的整個(gè)表面上用等離子體CVD法形成，以便覆蓋層間絕緣膜14和下部電極15。此后，如在圖8中所示，例如通過(guò)CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)方法，所形成的絕緣膜16表面和下部電極15表面的每個(gè)可以被拋光。因此，下部電極15從絕緣膜16曝光，并且在下部電極15和絕緣膜16之間的段差減弱，并且絕緣膜16和下部電極15的各表面被平坦化。
[0103][臨時(shí)固定I]
[0104]隨后，如在圖9中所示，利用允許被剝離(去除)的粘合劑層210A，在層間絕緣膜14側(cè)上的表面可以例如固定(臨時(shí)固定)到由石英制成的臨時(shí)基板210上。在圖9中，對(duì)在上側(cè)上的支撐基板53做出說(shuō)明(其中在圖8中示出的層疊結(jié)構(gòu)被垂直反轉(zhuǎn))。作為粘合劑層210A，例如，具有從130°C至200°C (具體約150°C )的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的熱塑性樹脂的可被提到?；蛘?，在通過(guò)不使用熱塑性樹脂的方法(例如激光消融法、機(jī)械剝離方法等)臨時(shí)基板210被剝離(稍后將描述)的情況中，根據(jù)每個(gè)方法的任何材料可被使用，其不限于在此描述的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。
[0105][焊料凸點(diǎn)55的形成]
[0106]隨后，如在圖10中所示，在固定到臨時(shí)基板210的狀態(tài)下，貫通電極54和焊料凸點(diǎn)55形成在支撐基板53側(cè)上。具體地，首先，例如利用研磨機(jī)，支撐基板53可以被打磨。此后，配置有通孔54a和導(dǎo)電膜54b的貫通電極54形成在該支撐基板53上。此后，焊料凸點(diǎn)55形成在貫通電極54的導(dǎo)電膜54b上。具體地，利用掩模等，例如上述焊接材料可在導(dǎo)電膜54b上的選擇性區(qū)域中形成圖案。此后，例如將焊接材料加熱到200°C或更高，并且在其上執(zhí)行回流處理。因此，焊料凸點(diǎn)55以半球形狀形成。可替代地，焊料凸點(diǎn)55可以通過(guò)將焊料球附接到導(dǎo)電膜54b上并且加熱附加焊料球形成。
[0107][臨時(shí)固定2]
[0108]隨后，如在圖11中所示，利用允許被剝離的粘合劑層220A，在焊料凸點(diǎn)55側(cè)上的表面可以在由石英制成的臨時(shí)基板220上固定(臨時(shí)固定)。在圖11中，對(duì)在上側(cè)上的層間絕緣膜14做出說(shuō)明(其中在圖10中示出的層疊結(jié)構(gòu)被垂直倒轉(zhuǎn))。作為粘合劑層220A，例如，具有高于在臨時(shí)固定I的上述步驟中使用的粘合劑層210A的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)(具體地大約190°C)的材料可被提到。應(yīng)該注意的是，在通過(guò)不使用熱塑性樹脂的方法，臨時(shí)基板220被剝離的情況中，根據(jù)每個(gè)方法的任何材料可被使用，其不限于如上所述的玻璃轉(zhuǎn)變溫度。
[0109]隨后，如在圖12中所示，臨時(shí)基板210和粘合劑層210A從下部電極15被剝離。具體地，等于或高于粘合劑層210A的玻璃轉(zhuǎn)變溫度并且低于粘合劑層220A的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(例如等于或高于150°C，并且低于190°C )的溫度被施加，并且由此僅粘合劑層210A被軟化。同時(shí)，抗相互平行的力應(yīng)用在臨時(shí)基板210和下部電極15側(cè)之間。因此，臨時(shí)基板210被允許剝離。此后，通過(guò)化學(xué)溶液的使用處理，粘合劑層210A的殘留材料被去除，并且通過(guò)CMP方法執(zhí)行拋光，以便固定所需的平坦化特征。因此，形成具有下部電極15的器件基板A。
[0110][2.形成透鏡組件的步驟]
[0111]另一方面，包括有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17、芯片上透鏡22等的透鏡組件B形成如下。具體地，首先，如在圖13A中所示，配置有上述材料的上部電極18采用允許在其間剝離的粘合劑層230A形成在臨時(shí)基板230上。具體地，粘合劑層230A被施加到臨時(shí)基板230上，并且被固化。此后，上述透明導(dǎo)電膜材料可例如通過(guò)濺射法沉積在該粘合劑層230A上。此后，例如通過(guò)光刻法蝕刻，形成的透明導(dǎo)電膜可以被圖案化，并且由此，上部電極18形成。作為粘合劑層230A，例如可以使用例如具有從130°C至200°C的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的材料。
[0112]隨后，如在圖13B中所示，由上述材料制成的保護(hù)膜19可以通過(guò)等離子體CVD法形成在上部電極18上。此后，例如通過(guò)旋涂法，由上述材料制成的平坦化層20可以形成。隨后，芯片上透鏡22和遮光膜21形成。
[0113][芯片上透鏡22的形成]
[0114]此時(shí)，首先，遮光膜21形成。具體地，例如通過(guò)沉積法或?yàn)R射法，上述金屬材料可沉積。此后，例如通過(guò)用光刻法蝕刻以形成遮光膜21，沉積的金屬膜可以圖案化成矩陣形狀。此后，芯片上透鏡22如下被形成在由遮光膜21切片的區(qū)域(開口)中。具體地，首先，上述材料(諸如氮化硅)可以例如在從200°C到230°C的溫度下通過(guò)等離子體CVD法沉積幾分鐘來(lái)沉積。隨后，光刻膠膜被施加形成在形成的氮化硅膜上。該光刻膠膜通過(guò)光刻法形成圖案，并且然后將圖案化膜進(jìn)行熱固化處理，從而被加工成透鏡形狀。通過(guò)步進(jìn)式曝光法，執(zhí)行到透鏡形狀的處理。隨著作為掩模的這樣處理的光刻膠膜的使用，將硅氮化膜進(jìn)行蝕刻。因此，芯片上透鏡22被允許形成。作為此時(shí)的蝕刻方法，例如，使用CF4氣體，O2氣體等的等離子干法蝕刻方法可以提到。
[0115][轉(zhuǎn)移到蓋玻璃24]
[0116]隨后，如在圖14A中所示，具有上述厚度(例如500 μ m)的蓋玻璃24利用由上述材料等制成的粘合劑層23被附接到形成的芯片上透鏡22上。在圖14A中，對(duì)在上側(cè)上的臨時(shí)基板230做出說(shuō)明(其中在圖13B中示出的層疊結(jié)構(gòu)被垂直反轉(zhuǎn))。
[0117]此后，如在圖14B中所示，臨時(shí)基板230和粘合劑層230A從上部電極18被剝離。具體地，通過(guò)應(yīng)用等于或高于粘合劑層230A的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的溫度，粘合劑層230A被軟化，并且通過(guò)在臨時(shí)基板230和上部電極18之間應(yīng)用彼此抗平行的力，臨時(shí)基板230被剝離。因此，隨著臨時(shí)基板230的使用，可以將蓋玻璃24附接到芯片上透鏡22上，而不需形成腔室。隨后，通過(guò)允許上部電極18被曝光的化學(xué)溶液的使用處理，粘合劑層230A的殘留材料被去除。此外,根據(jù)需要通過(guò)CMP方法，上部電極18可被拋光。
[0118][有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的形成]
[0119]隨后，如在圖15中所示，例如通過(guò)真空沉積法等，由上述材料或類似材料制成的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17可以形成在上部電極18上。此后，例如通過(guò)CMP法，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的表面可被拋光(平坦化)，以便保證用于附接必需的平坦化特性。因此，形成具有有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的透鏡組件B。以這種方式，雖然細(xì)節(jié)將稍后描述，但是在本實(shí)施例中，在制造透鏡組件B時(shí)形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17之前，上部電極18形成。因此，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17不太可能通過(guò)上部電極18的圖案被損壞。除此之外，伴隨例如在形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17之前的200°C高溫或更高處執(zhí)行的工藝，可以形成芯片上透鏡22和遮光膜21。
[0120][3.附接步驟]
[0121]接著，如在圖16中所示，器件基板A和已制成如上所述的透鏡組件B被彼此附接。此時(shí)，器件基板A被附接到透鏡組件B，以便允許在器件基板A中形成的下部電極15被電連接到在透鏡組件B中形成的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17。具體地，在本實(shí)施方式中，例如氬(Ar)元素(或元素離子)等的束在超高真空中施加到每個(gè)下部電極15和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的表面(相對(duì)表面)，或隨著上述元素的使用，等離子體照射可在其上被執(zhí)行。隨后，下部電極15和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17被設(shè)置成彼此相對(duì)，并且器件基板A被允許與(或壓力鍵合到)透鏡組件B接觸。通過(guò)束照射，自由鍵合下部電極15和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的每個(gè)表面上產(chǎn)生(激活)。在通過(guò)利用這些自由鍵合固定電連接時(shí)，可以執(zhí)行粘合。
[0122]應(yīng)當(dāng)注意的是，下部電極15和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17之間的電連接中，其接觸電阻可以是理想地等于或低于在該情況下的接觸電阻，其中所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17直接形成下部電極15上，但是可以具有根據(jù)器件特性沒(méi)有問(wèn)題的任何電阻值。這種電阻值根據(jù)所附方法、下部電極15和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的相對(duì)表面的平坦化特性可調(diào)節(jié)。
[0123]最后，臨時(shí)基板220被剝尚。具體地，通過(guò)應(yīng)用等于或聞?dòng)谡澈蟿?20A的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的溫度(例如，1900C )，粘合劑層220A被軟化，并且由此臨時(shí)基板220被剝離。隨后，將粘合劑層220A的殘留物質(zhì)通過(guò)使用化學(xué)溶液的方法去除，并且由此焊料凸點(diǎn)55被暴露?？商娲兀部梢栽谕ㄟ^(guò)諸如拋光工藝的機(jī)械處理工藝去除臨時(shí)基板220之后，通過(guò)化學(xué)溶液的使用、等離子體干法蝕刻等的工藝去除粘合劑層220A。因此，在圖1中示出的光電轉(zhuǎn)換器件10完成。
[0124][功能和效果]
[0125]在本實(shí)施方式的光電轉(zhuǎn)換器件10中，例如作為固態(tài)成像裝置的像素，信號(hào)電荷被獲取如下。具體地，當(dāng)光通過(guò)芯片上透鏡22入射到光電轉(zhuǎn)換器件10時(shí)，入射光依次穿過(guò)有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIG和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIB和I IR，并且在穿過(guò)過(guò)程中對(duì)紅、綠、藍(lán)的相應(yīng)顏色進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
[0126]具體地，首先，綠色光在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG中被選擇性檢測(cè)到(吸收)，并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。因此，例如，在產(chǎn)生電子和空穴對(duì)中的電子從下部電極15提取，并且然后，經(jīng)由配線層13a和導(dǎo)電插頭120al和120a2積聚在綠電存儲(chǔ)層IlOG中。應(yīng)當(dāng)注意的是，空穴經(jīng)由未圖示的配線層從上部電極18側(cè)排出。隨后，在已經(jīng)穿過(guò)有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG的光中，藍(lán)色光和紅色光被吸收，并且分別在無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR中依次進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。與藍(lán)色光對(duì)應(yīng)的電子積聚在無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB中的η型區(qū)域(η型光電轉(zhuǎn)換層Illn)中。類似地，與紅色光對(duì)應(yīng)的電子積聚在無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlR中的η型區(qū)域(η型光電轉(zhuǎn)換層112η)中。
[0127]在執(zhí)行讀出操作時(shí)，傳輸晶體管Trl、Tr2和Tr3導(dǎo)通，并且在綠電存儲(chǔ)層IlOG中以及在η型光電轉(zhuǎn)換層Illn和112η中積聚的電子被傳輸?shù)紽D113U14和116。因此，每種顏色的光接收信號(hào)經(jīng)由其它未示出的晶體管被讀取到垂直信號(hào)線Lsig。因此，通過(guò)垂直層疊有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIG和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IIB和I IR，可以分別檢測(cè)紅、綠和藍(lán)色光，從而獲得每個(gè)顏色的信號(hào)電荷而無(wú)需提供濾色器。
[0128]這里，如上所述的光電轉(zhuǎn)換器件10具有其中有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17由下部電極和上部電極18夾住的配置，該下部電極和上部電極18兩者都由在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG中的無(wú)機(jī)材料制成。此外，芯片上透鏡22在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG上方形成，而用于形成外部連接的焊料凸點(diǎn)55形成在支撐基板53下面。因此，在制造過(guò)程中存在下列問(wèn)題。圖17至20示出制造根據(jù)本實(shí)施方式的比較示例的光電轉(zhuǎn)換器件的方法。比較示例的光電轉(zhuǎn)換器件具有層疊結(jié)構(gòu)，包括如上所述實(shí)施方式中的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部。在制造本比較不例的光電轉(zhuǎn)換器件的方法中，在半導(dǎo)體基板11(其中無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR被嵌入)表面S2側(cè)上形成多層配線層51和支撐基板53的工藝，以及然后采用在其間的層間絕緣膜12和14在其上形成下部電極15的工藝與在本實(shí)施方式中的那些工藝類似。
[0129]然而，在比較示例中，在形成下部電極15之后，具有與下部電極15相對(duì)的開口的絕緣膜101形成，如在圖17中所示。此后，如在圖18中所示，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層102形成在其上，并且由諸如ITO的無(wú)機(jī)材料的上部電極103以圖案形成在該有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層102上。在將上部電極103圖案化時(shí)，通過(guò)光刻法執(zhí)行蝕刻。因此，通過(guò)清洗在去除光刻膠等之后的溶液，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層102可被損壞。隨后，如在圖19中所示，保護(hù)膜104a和平坦化層104b形成在該上部電極103上。
[0130]此外，隨后，如在圖20中所示，芯片上透鏡105A和遮光膜105B形成在平坦化層104b上。此時(shí)，該過(guò)程在200°C的高溫或更高時(shí)被執(zhí)行，如上所述。因此，具有較差熱耐受性的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層102可能會(huì)劣化。此外，隨后，如在圖21中所示，有必要在支撐基板53上形成貫通電極54和焊料凸點(diǎn)55。然而，對(duì)于回流焊接，在高溫時(shí)的工藝如上所述也在該時(shí)刻被執(zhí)行。因此，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層102可與以上描述類似地劣化。然而，考慮到有機(jī)光電轉(zhuǎn)換材料熱耐受性的具體工藝方法尚未建立，并且其成果是所需的。
[0131]因此，在本實(shí)施方式中，如上所述，在制造工藝中下部電極15被形成在半導(dǎo)體基板11的表面SI側(cè)上并且焊料凸點(diǎn)55形成在其表面S2側(cè)上(在器件基板A形成之后)之后，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17形成下部電極15上。換句話說(shuō)，在形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17之前，焊料凸點(diǎn)55被形成，并且因此，等于或高于有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17可耐受溫度的溫度，例如在焊料回流時(shí)的高溫不太可能被施加到有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17。
[0132]此外，通過(guò)在另一個(gè)部件(包括芯片上透鏡22的透鏡組件B)上形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17，并且然后通過(guò)將透鏡組件B附接到下部電極15，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17形成(層疊)下部電極15上。換句話說(shuō)，在透鏡組件B中形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17之前，上部電極18形成，并且因此，在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17上的無(wú)機(jī)材料的圖案化變得不必要。除此之外，由于在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17形成之前，芯片上透鏡22和遮光膜21形成，所以有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17不太可能被暴露于伴隨形成芯片上透鏡22和遮光膜21的工藝的高溫工藝。
[0133]如上所述，在本實(shí)施方式中，在制造工藝中下部電極15形成在半導(dǎo)體基板11的表面SI側(cè)上并且焊料凸點(diǎn)55形成在其表面S2側(cè)上之后，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17和上部電極18形成下部電極15上。因此，可以抑制有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17對(duì)高溫環(huán)境的暴露。因此，可以抑制在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層中的劣化。
[0134]接著，描述將提供在上述實(shí)施方式中光電轉(zhuǎn)換器件的修改，或制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法。與上述實(shí)施方式中那些組件類似的組件采用相似的符號(hào)附接，并且其描述將在下面適當(dāng)?shù)厥÷浴?br> [0135][變形例I]
[0136]圖22是用于解釋制造根據(jù)變形例I的光電轉(zhuǎn)換器件的方法的橫截面圖。在上述實(shí)施方式中，其中在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG中的下部電極15形成在半導(dǎo)體基板11的表面SI端上的組件用作器件基板A，并且在制造工藝中其中上部電極18和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17層疊在芯片上透鏡22—個(gè)表面?zhèn)壬系慕M件用作透鏡組件B。具體地，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17預(yù)先形成在透鏡組件B側(cè)上，并且通過(guò)將其附接到器件基板A，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG形成。然而，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17，不僅可以在透鏡組件上形成，而且在器件基板側(cè)上形成，如在本變形例中。
[0137]具體地，在本變形例的器件基板(器件基板Al)中，具有焊料凸點(diǎn)55的支撐基板53采用在其間的多層配線51附接到半導(dǎo)體基板11的表面S2側(cè)上，并且下部電極15、絕緣膜16和有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17米用在其間的層間絕緣膜12和14形成在表面SI側(cè)上。另一方面，在透鏡組件(透鏡組件BI)中，粘合劑層23、芯片上透鏡22、遮光膜21、平坦化層20、保護(hù)層19和上部電極18層疊在蓋玻璃24的一個(gè)表面?zhèn)壬稀?br> [0138]在制造器件基板Al時(shí)，以類似于上述實(shí)施方式的方式，采用在其間的多層配線層51，支撐基板53被附接到半導(dǎo)體基板11的表面S2側(cè)上，并且然后，層間絕緣膜12和14形成在表面SI (圖4和5)上。此外，下部電極15和絕緣膜16在該層間絕緣膜14上形成之后，下部電極15側(cè)被臨時(shí)固定，并且貫通電極54和焊料凸點(diǎn)55形成在支撐基板53側(cè)(圖6至10)。隨后，焊料凸點(diǎn)55側(cè)被臨時(shí)固定，并且下部電極15側(cè)的臨時(shí)固定被解除，以允許下部電極15被暴露(圖11和12)。在本變形例中，例如通過(guò)在此之后的真空沉積法等，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17也可以形成下部電極15上。此時(shí)，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17的表面通過(guò)CMP法可以被拋光到固定用于附接所需的平坦化特征的程度。
[0139]在制造透鏡組件BI時(shí)，以類似于上述實(shí)施方式中的方式，保護(hù)層19和平坦化層20形成在上部電極18上，并且然后，芯片上透鏡22和遮光膜21形成(圖13A和圖13B)。隨后，使用粘合劑層23將蓋玻璃24附接到芯片上透鏡22側(cè)上，并且然后臨時(shí)固定被解除，以允許上部電極18被暴露(圖14A和14B)。隨后，上部電極18的表面通過(guò)CMP法可以被拋光到固定用于附接所需的平坦化特征的程度。
[0140]以與在上述實(shí)施方式中類似的方式，通過(guò)將如上所述制造的器件基板Al和透鏡組件BI彼此附接，具有在圖1中示出的層疊結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換器件10被允許形成。
[0141][變形例2]
[0142]圖23示出根據(jù)變形例2的光電轉(zhuǎn)換器件的主要部分的配置。本變形例的光電轉(zhuǎn)換器件具有在半導(dǎo)體基板11的表面SI側(cè)上的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部11G,并且如同上述實(shí)施方式，具有形成為嵌入在半導(dǎo)體基板11中的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和11R。此外，采用在其間的多層配線層51，支撐基板53提供在半導(dǎo)體基板11的表面S2側(cè)上，并且焊料凸點(diǎn)55形成在支撐基板53上。在圖23中，為了簡(jiǎn)化，層間絕緣膜14的層結(jié)構(gòu)和其下面層的說(shuō)明被省略。
[0143]然而，在本變形例中，導(dǎo)電性粘合劑層25形成在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17和下部電極15之間。如上所述，制造過(guò)程包括將有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17附接到下部電極15上的步驟，如上所述。然而，在本變形例中，這些組件的附接(粘合)使用導(dǎo)電粘合劑層25執(zhí)行。作為導(dǎo)電粘合劑層25，例如可以使用諸如ACP (各向異性導(dǎo)電漿料)或ACF(各向異性導(dǎo)電膜)的各向異性導(dǎo)電粘合劑的材料。應(yīng)當(dāng)注意的是，使用該導(dǎo)電粘合劑層25的附接方法也可以適用于其中附接在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層17和上部電極18之間執(zhí)行的情況，如在上述變形例I中。
[0144][變形例3]
[0145]圖24示出根據(jù)變形例3的光電轉(zhuǎn)換器件的主要部分的配置。如同上述實(shí)施方式，本變形例的光電轉(zhuǎn)換器件包括在半導(dǎo)體基板11的表面SI側(cè)的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部11G，并且包括形成為嵌入在半導(dǎo)體基板11的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和11R。此外，采用在其間的多層配線層51，支撐基板53提供在半導(dǎo)體基板11的表面S2側(cè)上，并且焊料凸點(diǎn)55形成在支撐基板53上。為了簡(jiǎn)化，層間絕緣膜14的層結(jié)構(gòu)和其下面層的說(shuō)明被省略。
[0146]然而，在本變形例中，應(yīng)力緩和層26被提供在平坦化層20和芯片上透鏡22之間。
[0147]應(yīng)力緩和層26緩和由上述有機(jī)材料制成的平坦化層20和由例如無(wú)機(jī)材料制成的芯片上透鏡22之間的膜應(yīng)力中的差。該應(yīng)力緩和層26具有處于那些平坦化層20和芯片上透鏡22那些中間的膜應(yīng)力。有機(jī)材料層和無(wú)機(jī)材料層彼此在膜應(yīng)力中有很大不同。因此，當(dāng)有機(jī)材料層和無(wú)機(jī)材料層被層疊在直接觸點(diǎn)中時(shí)，變形可在其界面處由在膜應(yīng)力中的差造成。如在本變形例中，通過(guò)在芯片上透鏡22和平坦化層20之間設(shè)置這種應(yīng)力緩和層26，可以抑制在疊層界面中膜形狀的變形。因此，可以避免在芯片上透鏡22的聚光特性的劣化。
[0148]這種應(yīng)力緩和層26的材料可以理想地例如是具有從1.4到2.0折射率的無(wú)機(jī)材料，并且可理想地由低溫等離子體CVD法形成。具體地，由組成式S1、SiN或S1xNY表示的硅化合物(其中0〈x< I且0〈y< 1，以下描述為S1N)可以被提及。例如，在其中氮化硅(具有從1.8到2.0的折射率)用于芯片上透鏡22并且丙烯酸類樹脂(具有從1.4到
1.5的折射率)用于在平坦化層20的情況下，當(dāng)S1N(具有從1.6到1.9的折射率)用于應(yīng)力緩和層26時(shí)，除了如上所述緩和膜應(yīng)力的效果，還可以降低在疊層界面處的反射。因此，固態(tài)成像器件的聚光特性提高。此外，應(yīng)力緩和層22 (S1N)和芯片上透鏡22 (SIN)被允許以相同的CVD工藝形成。應(yīng)當(dāng)注意的是，這種應(yīng)力緩和層22可以是由上述材料制成的單層膜，或可以是由其兩種或更多種制成的層疊膜。
[0149][應(yīng)用例I]
[0150]圖25示出固態(tài)成像裝置(固態(tài)成像裝置I)的總體配置，其使用在上述實(shí)施方式、變形例等中描述的作為像素的光電轉(zhuǎn)換器件。該固態(tài)成像裝置I是CMOS圖像傳感器。該固態(tài)成像器件I具有像素部分Ia作為基板140上的成像區(qū)域。此外，固態(tài)成像裝置I可具有作為在基板140上成像區(qū)域的像素部分la。此外，固態(tài)成像裝置I可包括例如外圍電路部分130，其配置有行掃描部分131、水平選擇部分133、水平選擇部分134以及在該像素部分Ia的外圍區(qū)域中的系統(tǒng)控制部分132。
[0151]像素部分Ia可包括，例如在矩陣中二維設(shè)置的多個(gè)單元像素P (與光電轉(zhuǎn)換器件10對(duì)應(yīng))。對(duì)于該單位像素P，例如像素驅(qū)動(dòng)線Lread (具體地，行選擇線和復(fù)位控制線)可以在像素行的基礎(chǔ)上是有線的，并且垂直信號(hào)線Lsig在像素列的基礎(chǔ)上是有線的。像素驅(qū)動(dòng)線Lread發(fā)送用于從像素讀出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。像素驅(qū)動(dòng)線Lread的一端被連接到與在行掃描部131中每行對(duì)應(yīng)的輸出端子。
[0152]行掃描部分131被配置有移位寄存器、地址譯碼器等。行掃描部分131可以例如是像素驅(qū)動(dòng)部分，其在行單元的基礎(chǔ)上驅(qū)動(dòng)像素部分Ia中的相應(yīng)像素P。從由行掃描部分131選擇性掃描的像素行中各像素P輸出的信號(hào)經(jīng)由相應(yīng)的垂直信號(hào)線Lsig提供給水平選擇部分133。水平選擇部分133被配置有提供用于每個(gè)垂直信號(hào)線Lsig的放大器、水平選擇開關(guān)等。
[0153]水平選擇部分134被配置有移位寄存器、地址譯碼器等。水平選擇部分134可依次驅(qū)動(dòng)在水平選擇部分133中的相應(yīng)水平選擇開關(guān)，同時(shí)掃描在水平選擇部分133中的相應(yīng)水平選擇開關(guān)。由于通過(guò)水平選擇部分134的該選擇性掃描，經(jīng)由相應(yīng)垂直信號(hào)線Lsig發(fā)送的相應(yīng)像素信號(hào)依次輸出到水平信號(hào)線19，并且經(jīng)由水平信號(hào)線19發(fā)送到基板140的外側(cè)。
[0154]配置有行掃描部分131、水平選擇部分133、水平選擇部分134和水平信號(hào)線19的電路部分可直接在基板140上形成，或可以設(shè)置在外部控制IC中?？商娲兀娐凡糠挚梢孕纬稍谑褂秒娎|等連接的另一基板上。
[0155]系統(tǒng)控制部分132接收從基板140外部提供的時(shí)鐘、指示操作模式的數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)控制部分132還輸出諸如放射線攝像單元I的內(nèi)部信息的數(shù)據(jù)。此外，系統(tǒng)控制部分132包括生成各種定時(shí)信號(hào)的定時(shí)發(fā)生器，并且基于由定時(shí)發(fā)生器生成的各種定時(shí)信號(hào)，執(zhí)行諸如行掃描部分131、水平選擇部分133以及水平選擇部分134的外圍電路的驅(qū)動(dòng)控制。
[0156][應(yīng)用例2]
[0157]上述固態(tài)成像裝置I可適用于具有成像功能的任何類型的電子設(shè)備，例如諸如數(shù)字靜態(tài)相機(jī)和視頻攝像機(jī)的相機(jī)系統(tǒng)，具有成像功能的移動(dòng)電話等。圖26示出作為其示例的電子設(shè)備2(照相機(jī))的示意性配置。該電子設(shè)備2可以例如是能夠拍攝靜止圖像或運(yùn)動(dòng)圖像的視頻攝像機(jī)。電子設(shè)備2可包括固態(tài)成像裝置1、光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)透鏡)310、快門單元311、驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像裝置I和快門單元311的驅(qū)動(dòng)部分313，和信號(hào)處理部分312。
[0158]光學(xué)系統(tǒng)310引導(dǎo)圖像光(入射光)從物體到在固態(tài)成像裝置I中的像素部分la。該光學(xué)系統(tǒng)310可配置有多個(gè)光學(xué)透鏡?？扉T單元311控制相對(duì)于固態(tài)成像裝置I的光照射和光阻擋的周期。驅(qū)動(dòng)部分313控制固態(tài)成像裝置I的傳輸操作和快門單元311的快門操作。信號(hào)處理部分312對(duì)從固態(tài)成像裝置I輸出的信號(hào)執(zhí)行各種信號(hào)處理。在信號(hào)處理之后的圖象信號(hào)Dout被存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)介質(zhì)中，或輸出到顯示器等。
[0159]在上文中，參照實(shí)施方式及其變形例已經(jīng)提供了描述。然而，本公開的內(nèi)容并不限于上述實(shí)施方式等，并且可以進(jìn)行各種變形例。例如，在上述實(shí)施方式等中，光電轉(zhuǎn)換器件具有這樣的配置，其中檢測(cè)綠色光的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlG以及檢測(cè)藍(lán)色光和紅色光的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部IlB和IlR分別被層疊。然而，本公開的內(nèi)容并不限定于這種結(jié)構(gòu)。具體地，紅色光或藍(lán)色光可在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部中被檢測(cè)到，并且綠色光可在無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部中檢測(cè)。此外，這些有機(jī)和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部的數(shù)量、比率等并不限定。兩個(gè)或更多有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部可被提供，或多個(gè)顏色的顏色信號(hào)可以僅由有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部獲得。此外，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部和無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部并不限于具有垂直層疊結(jié)構(gòu)，并且可以沿基板表面并排被設(shè)置。
[0160]此外，本公開的光電轉(zhuǎn)換器件不必包括在上述實(shí)施方式中描述的所有組件，并且可包括相反的其它層。
[0161]應(yīng)該注意的是，本公開可具有以下配置。
[0162](I) 一種制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法，所述方法包括:
[0163]在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬闲纬傻谝浑姌O；
[0164]在所述基板的第二表面?zhèn)壬闲纬呻姌O部，所述電極部被用于外部連接；以及
[0165]在形成所述第一電極和所述電極部之后，在所述第一電極上形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極。
[0166](2)根據(jù)⑴所述的方法，進(jìn)一步包括:
[0167]形成透鏡組件，所述透鏡組件包括微透鏡、所述第二電極和所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層；其中，
[0168]通過(guò)將所述透鏡組件附接到所述第一電極上而在所述第一電極上形成所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和所述第二電極。
[0169](3)根據(jù)⑵所述的方法，其中
[0170]形成所述透鏡組件包括:
[0171]在第一基板上形成介于其間的第一粘合劑層的所述第二電極，所述第一粘合劑層允許被剝離；
[0172]在所述第二電極上形成所述微透鏡；
[0173]在具有介于其間的粘合劑層的保護(hù)基板附接到所述微透鏡上；
[0174]在附接所述保護(hù)基板之后，移除所述第一粘合劑層和所述第一基板，并且從而允許所述第二電極被暴露；以及
[0175]在所暴露的第二電極上形成所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層。
[0176](4)根據(jù)(2)或(3)所述的方法，其中，在形成所述微透鏡時(shí)，遮光膜形成在所述微透鏡的周緣區(qū)域中。
[0177](5)根據(jù)⑵到(4)中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在將所述透鏡組件附接到所述第一電極之前，在彼此相對(duì)的所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層表面和所述第一電極的表面上執(zhí)行平坦化處理。
[0178](6)根據(jù)⑵到(5)中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在將所述透鏡組件附接到所述第一電極上時(shí)，元素或元素離子的束(beam)照射到彼此相對(duì)的所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層表面和所述第一電極的表面，并且然后將所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層附接到所述第一電極。
[0179](7)根據(jù)⑵到(5)中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在將所述透鏡組件附接到所述第一電極上時(shí)，使用導(dǎo)電粘合劑。
[0180](8)根據(jù)⑴所述的方法，其進(jìn)一步包括
[0181]形成透鏡組件，所述透鏡組件包括微透鏡和所述第二電極，其中，
[0182]在所述第一電極上形成所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層之后，通過(guò)將所述透鏡組件附接到所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層上而在所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層上形成所述第二電極。
[0183](9) 一種光電轉(zhuǎn)換器件，其包括:
[0184]有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部，被設(shè)置在包括兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬喜⑶覐乃龌逡来伟ǖ谝浑姌O、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極；以及
[0185]電極部，被設(shè)置在所述基板的第二表面?zhèn)壬喜⑶矣糜谕獠窟B接。
[0186](10)根據(jù)(9)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，進(jìn)一步包括位于所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部上的微透鏡。
[0187](11)根據(jù)(10)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，進(jìn)一步包括位于所述微透鏡上的保護(hù)基板，其中，在所述微透鏡與所述保護(hù)基板之間的區(qū)域填充有粘合劑層。
[0188](12)根據(jù)(10)或(11)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，遮光膜形成在所述微透鏡的周緣區(qū)域。
[0189](13)根據(jù)(9)到(12)中任何一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，彼此相對(duì)的所述第一電極表面和所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層表面是兩個(gè)平坦面。
[0190](14)根據(jù)(9)到(13)中任何一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，進(jìn)一步包括在所述第一電極與所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層之間的導(dǎo)電粘合劑層。
[0191](15)根據(jù)(9)到(14)中任何一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，具有介于所述電極部之間的多層配線層的所述電極部被設(shè)置在所述基板的所述第二表面?zhèn)壬稀?br> [0192](16)根據(jù)(9)到(15)中任何一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，所述基板由半導(dǎo)體構(gòu)成并且包括層壓在所述基板中的一個(gè)或多個(gè)無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部。
[0193](17)根據(jù)(16)所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，
[0194]所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部對(duì)綠色光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；以及
[0195]所述基板包括層疊在所述基板中的對(duì)藍(lán)色光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部和對(duì)紅色光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部。
[0196](18) 一種固態(tài)成像裝置，包括作為像素的光電轉(zhuǎn)換器件，
[0197]所述光電轉(zhuǎn)換器件包括:
[0198]有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部，被設(shè)置在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬喜⑶覐乃龌灏错樞虬ǖ谝浑姌O、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極；以及
[0199]電極部，被設(shè)置在所述基板的第二表面?zhèn)壬喜⑶矣糜谕獠窟B接。
[0200](19) 一種包括固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備，所述固態(tài)成像裝置包括作為像素的光電轉(zhuǎn)換器件，
[0201 ] 所述光電轉(zhuǎn)換器件包括:
[0202]有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部，被設(shè)置在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬喜⑶覐乃龌灏错樞虬ǖ谝浑姌O、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極；以及
[0203]電極部，被設(shè)置在所述基板的第二表面?zhèn)壬喜⑶矣糜谕獠窟B接。
[0204]本申請(qǐng)要求于2012年I月25日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)JP2012-012654的優(yōu)先權(quán)，其每個(gè)的整體內(nèi)容包括在此以供參考。
[0205]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等價(jià)物的范圍內(nèi)，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其它因素進(jìn)行各種變形、組合、子組合和更改。
【權(quán)利要求】
1.一種制造光電轉(zhuǎn)換器件的方法，所述方法包括: 在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬闲纬傻谝浑姌O； 在所述基板的第二表面?zhèn)壬闲纬呻姌O部，所述電極部被用于外部連接；以及在形成所述第一電極和所述電極部之后，在所述第一電極上形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 形成透鏡組件，所述透鏡組件包括微透鏡、所述第二電極和所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層；其中， 通過(guò)將所述透鏡組件附接到所述第一電極上而在所述第一電極上形成所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和所述第二電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中， 形成所述透鏡組件包括: 在第一基板上形成所述第二電極且第一粘合劑層在所述第一基板與所述第二電極之間，所述第一粘合劑層允許被剝離； 在所述第二電極上形成所述微透鏡； 將具有介于保護(hù)基板之間的粘合劑層的所述保護(hù)基板附接到所述微透鏡上； 在附接所述保護(hù)基板之后，移除所述第一粘合劑層和所述第一基板，從而允許所述第二電極被暴露；以及 在所暴露的第二電極上形成所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在形成所述微透鏡時(shí)，遮光膜形成在所述微透鏡的周緣區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在將所述透鏡組件附接到所述第一電極之前，在彼此相對(duì)的所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層表面和所述第一電極的表面上執(zhí)行平坦化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在將所述透鏡組件附接到所述第一電極上時(shí)，元素或元素離子的束照射到彼此相對(duì)的所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層表面和所述第一電極的表面，然后將所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層附接到所述第一電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在將所述透鏡組件附接到所述第一電極上時(shí)，使用導(dǎo)電粘合劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 形成包括微透鏡和所述第二電極的透鏡組件，其中， 在所述第一電極上形成所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層之后，通過(guò)將所述透鏡組件附接到所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層上而在所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層上形成所述第二電極。
9.一種光電轉(zhuǎn)換器件，包括: 有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部，被設(shè)置在包括兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬喜⑶覐乃龌逡来伟ǖ谝浑姌O、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極；以及 電極部，被設(shè)置在所述基板的第二表面?zhèn)壬喜⑶矣糜谕獠窟B接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電轉(zhuǎn)換器件，進(jìn)一步包括位于所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部上的微透鏡。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光電轉(zhuǎn)換器件，進(jìn)一步包括位于所述微透鏡上的保護(hù)基板，其中，在所述微透鏡與所述保護(hù)基板之間的區(qū)域填充有粘合劑層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，遮光膜形成在所述微透鏡的周緣區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，彼此相對(duì)的所述第一電極的表面和所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層的表面是兩個(gè)平坦面。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電轉(zhuǎn)換器件，進(jìn)一步包括在所述第一電極與所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層之間的導(dǎo)電粘合劑層。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，所述電極部被設(shè)置在所述基板的所述第二表面?zhèn)壬锨叶鄬优渚€層介于所述電極部和所述基板的所述第二表面?zhèn)戎g。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中，所述基板由半導(dǎo)體構(gòu)成并且包括層壓在所述基板中的一個(gè)或多個(gè)無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光電轉(zhuǎn)換器件，其中， 所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部對(duì)綠色光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換；以及 所述基板包括層疊在所述基板中的對(duì)藍(lán)色光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部和對(duì)紅色光執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的無(wú)機(jī)光電轉(zhuǎn)換部。
18.—種固態(tài)成像裝置，包括作為像素的光電轉(zhuǎn)換器件， 所述光電轉(zhuǎn)換器件包括: 有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部，被設(shè)置在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬喜⑶覐乃龌灏错樞虬ǖ谝浑姌O、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極；以及 電極部，被設(shè)置在所述基板的第二表面?zhèn)壬喜⑶矣糜谕獠窟B接。
19.一種包括固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備，所述固態(tài)成像裝置包括作為像素的光電轉(zhuǎn)換器件， 所述光電轉(zhuǎn)換器件包括: 有機(jī)光電轉(zhuǎn)換部，被設(shè)置在具有兩個(gè)相對(duì)表面的基板的第一表面?zhèn)壬喜⑶覐乃龌灏错樞虬ǖ谝浑姌O、有機(jī)光電轉(zhuǎn)換層和第二電極；以及 電極部，被設(shè)置在所述基板的第二表面?zhèn)壬喜⑶矣糜谕獠窟B接。
【文檔編號(hào)】H01L27/14GK104081526SQ201380006213
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月25日
【發(fā)明者】藤井宣年, 巖元勇人 申請(qǐng)人:索尼公司