CN105340079B - 背面照射型图像传感器、成像装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种包括基板和具有多个成像元件的成像元件层的装置，其中所述成像元件层位于所述基板和具有多根配线(41)的配线层之间，并且所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长(B，G)小的光的像素区域(Z)中。因此，通过使所述配线层在整个成像元件层上更均匀地分布，可以降低在抛光膜上产生的不均匀性。另外，因为配线没有设置在构造成接收波长比预定波长(R)大的光的像素区域(Z)中，所以可以减小凹凸。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求于2013年7月29日提交的日本在先专利申请JP2013-156903的权益，其全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本技术涉及一种背面照射型图像传感器、成像装置和电子设备，具体地，涉及一种可以在使配线层的配线密度均匀的同时实现高的图像质量的背面照射型图像传感器、成像装置和电子设备。
背景技术
一般的图像传感器被称为表面照射型图像传感器，并且具有其中在基板上形成成像元件(光电二极管)之后使配线层层叠并在其上形成滤光片和片上透镜的构成。一般图像传感器可以以这种方式形成，因为可以在制造成像元件之后形成配线层。
在成像元件的上层形成的配线层中，以不干扰在像素单位中接收光的方式形成使得光能够在像素单位中透过的孔。为此，在表面照射型图像传感器中，光被孔周围的配线层部分反射或遮挡，光可能被不适当地接收，并且在原来的亮度下被写体可能不成像。
因此，提出了所谓的背面照射型图像传感器(或背照式传感器)；背面照射型图像传感器可以具有其中在制造成像元件之后使配线层在其上层叠、使基板反转、使背面侧的基板抛光到预定的厚度以及光可以从背面侧接收的结构。在背面照射型图像传感器中，因为滤光片和片上透镜直接在成像元件上形成，所以与表面照射型图像传感器中的配线层类似，在不干扰光在成像元件上的入射的情况下，被写体可以在原来的亮度下成像。
近年来，使用背面照射型图像传感器的成像装置已用于各种应用中；因此，开发了背面照射型图像传感器的各种应用技术(参照专利文献1)。
[引用文献列表]
[专利文献]
[PTL 1]JP 2013-120813 A
发明内容
[技术问题]
如上所述，背面照射型图像传感器使用其中从光的入射方向观看到的片上透镜、滤光片、成像元件和配线层顺次形成并且支撑基板固定到变为背面的配线层侧的结构。为此，附着到支撑基板上的背面通过化学机械抛光(CMP)被平坦化。
然而，背面照射型图像传感器非常薄。为此，如果配线层的最上层的配线密度不均匀，那么即使通过CMP使配线层抛光，也难以使配线层平坦化。特别地，因为在像素区域的配线层的最上层中原本必需的配线很少，所以配线密度变小并且配线密度可能仅在原本必需的配线中不均匀。因此，在配线层的最上层中，没有电连接的称为所谓的虚拟配线的配线设置在像素区域中。由此，使配线密度均匀。
然而，如果配线密度仅由设计限定，那么光的一部分(具体地，波长较长的光)透过成像元件层并被虚拟配线反射；因此，该反射的光作为反射光再次被成像元件层接收。因此，对于其中配置有虚拟配线并且波长比预定波长长的颜色的光透过的像素，成像元件接收各入射光和配线的反射光。为此，可能生成亮度比原来的亮度更亮的信号，亮度可能不均匀，并且可能沿着虚拟配线产生条纹状凹凸。
鉴于上述情况完成了本技术，并且本技术实现了一种可以在使配线层的最上层中的像素区域和其他区域的配线密度保持均匀的同时减小透过成像元件层并被虚拟配线反射的光的影响的背面照射型图像传感器。
[解决问题的方案]
根据本技术的第一方面提供了一种背面照射型图像传感器，所述背面照射型图像传感器具有配置在接收波长比预定波长短的光的像素区域中的虚拟配线；因此在所述背面照射型图像传感器中，虚拟配线调整像素区域的最上层的配线密度。
所述虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的颜色的光的像素区域中。
所述虚拟配线配置在接收蓝色光的像素区域中。
所述虚拟配线配置在接收绿色光的像素区域中。
所述背面照射型图像传感器包括接收蓝色光、绿色光和红色光的像素区域。
所述背面照射型图像传感器还包括接收白色光和红外光中的至少一种的像素区域。
所述预定波长是400～600nm的任意波长。
所述虚拟配线配置在接收具有作为峰值的400～600nm的任意波长的颜色的光和波长比所述颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。
所述预定波长是530～550nm的任意波长。
所述虚拟配线配置在接收具有作为峰值的530～550nm的任意波长的颜色的光和波长比所述颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。
所述虚拟配线配置在接收波长比具有作为峰值的630～650nm的任意波长的颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。
所述虚拟配线具有像素宽度或比所述像素宽度小的宽度。
根据本技术的第二方面提供了一种成像装置，其中在包括具有调整像素区域的最上层的配线密度的虚拟配线的背面照射型图像传感器的成像装置中，所述虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的光的像素区域中。
根据本技术的第三方面提供了一种电子设备，其中在包括具有调整像素区域的最上层的配线密度的虚拟配线的背面照射型图像传感器的电子设备中，所述虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的光的像素区域中。
在本技术的第一至第三方面中，在具有调整像素区域的最上层的配线密度的虚拟配线的背面照射型图像传感器中，虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的光的像素区域中。
在一个实施方案中，提供了一种固态成像装置，所述固态成像装置包括基板和具有多个成像元件的成像元件层，所述成像元件层位于所述基板和具有多根配线的配线层之间，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中。
在另一个实施方案中，提供了一种电子设备，所述电子设备包括固态成像装置，所述固态成像装置包括基板，和
具有多个成像元件的成像元件层，所述成像元件层位于所述基板和具有多根配线的配线层之间，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中。
在另一个实施方案中，提供了一种固态成像装置的制造方法，所述方法包括：在基板和配线层之间形成成像元件层；和在所述配线层的上层形成一根或多根配线，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中并且所述配线层的配线没有配置在构造成接收波长比预定波长大的光的像素区域中。
[发明的有益效果]
根据本技术的第一至第三方面，特别地，在使配线层的最上层的配线密度均匀的同时减小了由配线层的配线的反射产生的影响，因此可以实现高的图像质量。
附图说明
图1是示出本技术适用的背面照射型图像传感器的侧面断面和制造过程的图。
图2是示出配线层的最上层中的配线和虚拟配线的配置例的图。
图3是示出具有长波长的光透过成像元件层并被配线反射的影响的图。
图4是示出具有长波长的光透过成像元件层并被配线反射的影响的图。
图5是示出透过成像元件层的光的波长和透过深度的关系的图。
图6是示出第一实施方案中的虚拟配线的配置例的图。
图7是示出第二实施方案中的虚拟配线的配置例的图。
图8是示出第三实施方案中的虚拟配线的配置例的图。
图9是示出第四实施方案中的虚拟配线的配置例的图。
图10是示出第五实施方案中的虚拟配线的配置例的图。
图11是示出第六实施方案中的虚拟配线的配置例的图。
图12是示出第七实施方案中的虚拟配线的配置例的图。
图13是示出入射光的波长和由各像素接收的光的颜色的关系的图。
图14是示出本技术适用的固态成像装置的示意构成的图。
图15是示出本技术适用的电子设备的构成例的方块图。
具体实施方式
以下，说明实施本技术的方式(以下，被称作实施方案)。按以下顺序进行说明。
1.第一实施方案(在RGB像素的B和G像素位置配置配线的情况的例子)
2.第二实施方案(在RGB像素的B和G像素位置配置由窄配线制成的虚拟配线的情况的例子)
3.第三实施方案(在RGB像素的B像素位置配置虚拟配线的情况的例子)
4.第四实施方案(在RGBW像素的B像素位置配置虚拟配线的情况的例子)
5.第五实施方案(在RGB-IR像素的B和G像素位置配置虚拟配线的情况的例子)
6.第六实施方案(在RGB-IR像素的B和G像素位置配置由窄配线制成的虚拟配线的情况的例子)
7.第七实施方案(在RGB-IR像素的B像素位置配置虚拟配线的情况的例子)
[1.第一实施方案]
[背面照射型图像传感器的侧面断面和制造过程]
图1示出了本技术适用的背面照射型图像传感器的侧面断面和制造过程。
如由图1的状态A所示，在背面照射型图像传感器11中，在基板23上设置有成像元件层(光电二极管层)22并且在最上层形成配线层21。在配线层21的上部上，形成抛光膜21a。在配线层21中，配置配线31。
如由状态B所示，抛光膜21a通过化学机械抛光(CMP)被抛光以使抛光膜21a平坦化。即，抛光膜21a可以被抛光从而使得抛光膜21a的上表面通常是平的。
另外，如由状态C所示，在其中附图中(例如图1中)背面照射型图像传感器11的上侧和下侧反转的状态下，抛光膜21a固定到支撑基板24上。然后，尽管图中未示出，但是在图1的状态C下，基板23的最上面(在状态A和B下的最背面)被抛光从而使得成像元件层22可以接收来自背面(在状态C下的最上面)的光。
[配线层的最上层的配线密度的均匀化]
如上参照图1所述，背面照射型图像传感器11通过将配线层21的抛光膜21a固定到支撑基板24上来完成。这里，因为由于配线层21的最上配线的配线密度的差而在抛光膜21a中存在不均匀性，所以有必要使配线层21的最上层的配线密度均匀。换句话说，通过使配线层21在整个成像元件层22上更均匀地分布，可以降低在抛光膜21a上产生的不均匀性。
背面照射型图像传感器11中配线层21的最上层的必要配线如由图2的左部的配线31所示进行配置。即，在配线层21的最上层中，必要配线31仅配置在像素区域Z的外围部中并且很少存在于像素区域Z中。然而，因为仅具有如上所述的必要配线的配置中配线密度可能不均匀，所以如之前所述，抛光膜21a中可能存在不均匀性并且抛光膜21a可能不紧密或整个地附着到支撑基板24上。因此，当将抛光膜21a附着到支撑基板24上时，抛光膜21a中的不均匀性可能产生问题。
为此，如由图2的右部所示，在实际配线层21的最上层中，设置有虚拟配线41以使配线密度均匀；虚拟配线41可以配置在其中配线31本来不必要的像素区域Z中。因为虚拟配线41配置成使配线层21的最上层的配线密度均匀并且在CMP之后保持抛光膜21a的平坦性，所以虚拟配线41不起到配线31的作用。
通过图2的右部所示的虚拟配线41使配线层21的最上层的配线密度几乎保持均匀并且获得和/或保持CMP之后的抛光膜21a的平坦性。
[通过虚拟配线进行反射]
然而，作为在像素区域Z中的虚拟配线41的配置方法，如果像素阵列被忽略并且通过仅考虑设计或配线密度来配置虚拟配线41，可能产生由图3的右上部所示的格子状(条纹状)凹凸。
例如，在图3的右上部中，如由作为图像P1中的区域Z11的扩大图显示的图像PZ11所示，显示了明亮的条纹状凹凸(例如格子状凹凸)。另外，图3的右下部示出了描绘在图3的右上部的图像PZ11中的直线L上的成像元件的光接收水平的波形图G1。即，在图像PZ11中的直线L上，其中产生白色格子状凹凸的区域的光接收水平高并且其他区域的光接收水平低。
当具有较长波长的入射光透过成像元件层22并被虚拟配线41反射使得具有较长波长的光再次被成像元件层22接收时，可能产生这种凹凸。
如图4所示，如果入射光L分别被蓝色、红色和绿色滤光片BRG转换成蓝色光LB、红色光LR和绿色光LG，那么入射在成像元件层22上的光被成像元件层22的成像元件转换成光接收信号。此时，具有较长波长的光的一部分(具体为红色光LR和绿色光LG)可以不被由硅Si(Epi)制成的成像元件层22吸收；因此，这种光可以透过成像元件层22并可以被配线层21的虚拟配线41反射，使得反射的光入射在成像元件层22上。
图5主要示出了对于不同波长的光在各深度(μm)的吸收比(0～1.0)；例如，具有400nm～1005nm的多种波长的光可以透过硅Si。图5所示的关系仅是光的波长的一部分的例子并且类似的关系可以适用于其他波长。作为其他波长的光和光被吸收约50％处的深度之间的关系，提供了以下关系。当光的波长为460nm时，约50％的光被吸收处的深度约为0.32μm，当光的波长为530nm时，约50％的光被吸收处的深度约为0.79μm，当光的波长为610nm时，约50％的光被吸收处的深度约为1.50μm，以及当光的波长为700nm时，约50％的光被吸收处的深度约为3.00μm。
通常，例如，背面照射型图像传感器11的成像元件层22的厚度为约2.6μm～3.0μm。为此，在其中红色光LR的波长为约650nm的情况下，如图5所示，如果成像元件层22的厚度为约3.0μm，那么约40％的光透过成像元件层22并可以被虚拟配线41反射。另外，在其中绿色光LG的波长为约550nm的情况下，如果成像元件层22的厚度为约3.0μm，那么约10％的光透过成像元件层22并可以被虚拟配线41反射。
为此，在接收红色光LR和绿色光LG的成像元件中，因为直接入射的光和被虚拟配线41反射然后入射的光都被接收，所以光接收水平提高了。即，对于接收红色光LR和/或绿色光LG的成像元件，因为成像元件同时接收直接入射在成像元件上的光和被虚拟配线41反射的光，所以接收水平可能不适当地提高。特别地，因为红色光LR相对成像元件层22的透过率在高水平，所以红色光比其他颜色的光被更明亮地接收。
如此，红色光LR或绿色光LG的一部分透过成像元件层22并被虚拟配线41反射；其中光接收水平提高了的区域变为诸如在图3的右上部的图像PZ11中等的格子状白色部分并且其他区域的光接收水平低。至少因为这个原因，发生了格子状凹凸。如由图3的左部中的区域Z2所示，其中光接收水平提高了并且光被明亮地接收的区域是其中存在虚拟配线41的区域，并且其他区域Z1变为其中不存在虚拟配线41的区域。图3的左部通过扩大图3的右上部中的图像PZ11中的格子状凹凸来显示。
[配线层的最上层中的虚拟配线的例子]
因此，在本技术适用的背面照射型图像传感器11中，如图6所示，虚拟配线41配置在配线层21的最上层的像素区域Z中。
即，如图6所示，在像素阵列的像素区域Z中，仅在与其中配置有使具有较短波长的蓝色光LB和绿色光LG透过的蓝色和绿色滤光片B和G的像素(B像素和G像素)对应的位置配置像素宽度的虚拟配线41。即，虚拟配线41的宽度可以基本上与像素的宽度相似。
如此，像素宽度的虚拟配线41没有配置在存在配置有红色滤光片R的像素(以下，也称为R像素)的区域中；因此，具有较长波长的红色光LR被接收在像素区域Z中。因此，即使红色光LR可以透过成像元件层22，也可以抑制这种透过的光被虚拟配线41的反射。
因此，由于被虚拟配线41反射的光没有入射在成像元件层22上，所以抑制了格子状凹凸(条纹状凹凸)的产生。另外，因为配线层21的抛光膜21a中的配线密度作为整体几乎可以被均匀化(即，在像素区域Z内的配线密度对于所有像素来说可以是基本上均匀的)，所以可以在通过CMP实现所希望的抛光膜21a的平坦性的同时抑制格子状凹凸的产生。图6示出了在像素区域Z中的像素的阵列；R、G和B像素表示为“R”、“G”和“B”。
[2.第二实施方案]
[由窄配线制成的虚拟配线]
以上说明了其中虚拟配线41具有像素宽度的情况的例子。然而，如果虚拟配线41具有像素宽度，那么相邻的像素的红色光LR或绿色光LG可以透过成像元件层22并因而可以被反射。因此，虚拟配线41可以由宽度比像素宽度的宽度小的较窄配线构成。
图7示出了在其中由窄配线制成的虚拟配线41’用作虚拟配线41的像素区域Z中的配线层21的最上层中的配线例。
即，如图7所示，在像素区域Z中，对应于像素阵列，仅在与其中配置有B像素和G像素的区域对应的位置配置由宽度比像素宽度小的窄配线制成的虚拟配线41’。
如此，如由图7的配线层21的最上层中的由窄配线制成的虚拟配线41’所示配置窄配线。因此，即使在其中配置有相邻的滤光片R的像素中的红色光LR或在其中配置有滤光片G的像素中的绿色光LG可以透过成像元件层22，也可以进一步抑制透过的光的反射。因此，在保持抛光膜21a通过CMP的平坦性的同时可以进一步抑制格子状凹凸的产生。
[3.第三实施方案]
[仅在B像素中配置虚拟配线的情况的例子]
以上说明了其中在像素区域Z中的B像素和G像素的区域中配置虚拟配线41的情况的例子。然而，因为在存在G像素的区域中绿色光LG的一部分透过成像元件层22，所以绿色光可以被虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)反射。因此，虚拟配线41(或由较窄的配线制成的虚拟配线41’)可以仅配置在存在B像素的区域中。
图8示出了其中虚拟配线41仅配置在存在像素区域Z中的配线层21的最上层中的B像素的区域中的情况的配线例。即，如图8所示，在像素区域Z中，具有像素宽度的虚拟配线41仅配置在与配置有B像素的像素对应的位置。
如此，如由图8的配线层21的最上层中的虚拟配线41所示，虚拟配线41仅配置在B像素中。因此，即使红色光LR和绿色光LG可以被虚拟配线41反射，其反射也可以被抑制。因此，可以在保持抛光膜21a通过CMP的平坦性的同时进一步抑制格子状凹凸的产生。尽管图中未示出，但是代替虚拟配线41，可以配置由较窄的配线制成的虚拟配线41’。配置由窄配线制成的虚拟配线41’，使得来自相邻的G和R像素的反射被进一步减少。
[4.第四实施方案]
[仅在RGBW的4像素中的B像素中配置虚拟配线]
以上说明了其中在像素区域Z中的RGB像素中的B像素和G像素的区域中或与B像素对应的位置配置虚拟配线41的情况的例子。然而，在包括RGB像素和其中配置有白色滤光片W的像素(以下，也称为W像素)的像素区域Z中，可以仅针对在RGBW像素中的B像素配置虚拟配线41。
图9示出了其中虚拟配线41仅配置在存在包括RGBW像素的像素区域Z的配线层21的最上层中的B像素的区域中的配线例。如此，如由图9的配线层21的最上层中的虚拟配线41所示，虚拟配线41仅配置在B像素中。因此，即使包括被虚拟配线41反射的成分的红色光LR、绿色光LG和白色光LW(红色光LR和绿色光LG包含在其中)透过成像元件层22，其反射也可以被抑制。因此，可以在保持抛光膜21a通过CMP的平坦性的同时进一步抑制格子状凹凸的产生。尽管图中未示出，但是代替虚拟配线41，可以配置由较窄的配线制成的虚拟配线41’。配置由窄配线制成的虚拟配线41’，使得可以进一步减少来自相邻的G和R像素的反射。然而，因为透过G像素的绿色光LG对成像元件层22的透过率较低，所以除了B像素之外还可以针对G像素配置虚拟配线41(或41’)。
[5.第五实施方案]
[在RGB-IR的4像素中的B和G像素中配置虚拟配线]
以上说明了其中仅在与在像素区域Z中的RGBW像素中的B像素的区域对应的位置配置虚拟配线41的情况的例子。然而，在包括RGB像素和其中配置有红外光的滤光片IR的像素(以下，也称为IR像素)的像素区域Z中，可以针对在像素RGB-IR中的B和G像素配置虚拟配线41。
图10示出了其中虚拟配线41仅配置在存在包括RGB-IR像素的像素区域Z中的配线层21的最上层中的B和G像素的区域中的情况的配线例。
如此，如由图10的配线层21的最上层中的虚拟配线41所示，虚拟配线41仅配置在与B和G像素对应的位置。因此，即使包括被虚拟配线41反射的成分的红色光LR和红外光LIR透过成像元件层22，其反射也可以被抑制。因此，可以在保持抛光膜21a通过CMP的平坦性的同时抑制格子状凹凸的产生。
[6.第六实施方案]
[仅在RGB-IR的4像素中的B和G像素中配置由窄配线制成的虚拟配线]
以上说明了其中在与在像素区域Z中的RGB-IR像素中的B和G像素的区域对应的位置配置虚拟配线41的情况的例子。然而，代替虚拟配线41，可以配置由窄配线制成的虚拟配线41’。
图11示出了其中由窄配线制成的虚拟配线41’仅配置在存在包括RGB-IR像素的像素区域Z中的配线层21的最上层中的B和G像素的区域中的情况的配线例。
如此，如由图11的配线层21的最上层中的由窄配线制成的虚拟配线41’所示，虚拟配线41’仅配置在与B和G像素对应的位置。因此，即使包括被虚拟配线41’反射的成分的红色光LR和红外光LIR透过成像元件层22，其反射也可以被进一步抑制。因此，可以在保持抛光膜21a通过CMP的平坦性的同时进一步抑制格子状凹凸的产生。
[7.第七实施方案]
[仅在RGB-IR的4像素中的B像素中配置虚拟配线]
以上说明了其中仅在与在像素区域Z中的RGB-IR像素中的B和G像素的区域对应的位置配置虚拟配线41’的情况的例子。然而，可以仅在B像素的位置配置虚拟配线41。
图12示出了其中虚拟配线41仅配置在存在包括RGB-IR像素的像素区域Z中的配线层21的最上层中的B像素的区域中的情况的配线例。
如此，如由图12的配线层21的最上层中的虚拟配线41所示，虚拟配线41仅配置在与B像素对应的位置。因此，即使包括被虚拟配线41反射的成分的红色光LR、绿色光LG和红外光LIR透过成像元件层22，其反射也可以被进一步抑制。因此，可以在保持抛光膜21a通过CMP的平坦性的同时抑制格子状凹凸的产生。
尽管图中未示出，但是代替虚拟配线41，可以利用和配置由窄配线制成的虚拟配线41’。配置由窄配线制成的虚拟配线41’，使得可以进一步减少相邻的G、R和IR像素的绿色光LG、红色光LR和红外光LIR的反射。
[像素的颜色和波长]
以上说明了其中对应于透过像素的光的颜色(R像素、G像素、B像素、W像素和IR像素)的位置指定虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)的配置位置的情况的例子。然而，虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)可以配置成对应于波长比预定波长短的颜色的像素。
即，例如，如图13所示，当将570nm设定为预定波长T时，虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)可以配置在存在峰值波长比预定波长T(＝570nm)短的颜色的像素的位置。
在这种情况下，当像素是RGB的三色像素时，虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)可以仅配置在存在峰值波长比570nm的波长短的B和G像素的位置。
另外，当像素是洋红色、青色和黄色(MCY)的三色像素时，虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)可以仅配置在存在峰值波长比570nm的波长短的青色像素的位置。
在图13的上段，示出了设定到具有作为峰值的各波长的加法三原色(RGB)的像素的颜色分布；在图13的下部，示出了设定到具有作为峰值的各波长的减法三原色(MCY)的像素的颜色分布。在图13中，示出了其中570nm的波长是预定波长T的情况。然而，预定波长T可以设定成任意波长。
当设定预定波长T并且虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)仅配置在波长比B像素的波长短的颜色的像素的位置时，400nm～600nm的任意波长可以设定为预定波长T，并且虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)可以配置在接收具有作为峰值的预定波长T的颜色的光和波长比该颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。另外，该范围可以进一步缩窄使得530nm～550nm的任意波长可以设定为预定波长T，并且虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)可以配置在接收具有作为峰值的预定波长T的颜色的光和波长比该颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。另外，例如，当虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)配置在波长比G像素的波长短的像素的位置时，630nm～650nm的任意波长可以设定为预定波长T，并且虚拟配线41(或由窄配线制成的虚拟配线41’)可以配置在接收具有作为峰值的预定波长T的颜色的光和波长比该颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。
如上所述，根据本技术，在背面照射型图像传感器中，在使配线层的最上层的配线密度均匀的同时减小了由配线层的配线反射的光的影响，从而可以减少噪声并可以实现高的图像质量。
图14是示出本技术适用的固态成像装置的示意构成的图。例如，固态成像装置50包括CMOS图像传感器。
图14的固态成像装置50包括其中包括多个光电转换部的像素52以二维阵列规则配置在半导体基板51上的像素区域(所谓的像素阵列)53和外围电路部。
例如，各像素52包括作为光电转换部的光电二极管和多个像素晶体管(所谓的MOS晶体管)。
另外，像素52可以具有共享的像素结构。这种像素共享的结构由多个光电二极管、多个转移晶体管、单个共享的浮动扩散和另一个共享的晶体管形成。
外围电路部包括垂直驱动电路54、列信号处理电路55、水平驱动电路56、输出电路57和控制电路58等。
控制电路58接收输入时钟和用于控制操作模式等的数据，并输出诸如固态成像装置的内部信息等数据。换句话说，控制电路58生成用作垂直驱动电路54、列信号处理电路55和水平驱动电路56等的操作的基准的时钟信号，并且基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟来控制信号。另外，将这些信号输入到垂直驱动电路54、列信号处理电路55和水平驱动电路56等。
例如，包括移位寄存器的垂直驱动电路54选择像素驱动线，并将用于驱动像素的脉冲供给到选择的像素驱动线以按行单位驱动像素。换句话说，垂直驱动电路54顺次选择性地在垂直方向上按行单位扫描像素区域53中的各个像素52，并且例如，将基于与作为各像素52的光电转换部的光电二极管中的光接收量对应生成的信号电荷的像素信号经由垂直信号线59供给到列信号处理电路55。
例如，列信号处理电路55针对像素52的各列配置，并对从各像素列的一行的像素52输出的信号进行诸如噪声去除等信号处理。换句话说，列信号处理电路55进行诸如用于去除像素52特有的固定模式噪声的CDS、信号扩大和AD转换等信号处理。在列信号处理电路55的输出端中，将水平选择开关(未示出)设置成与水平信号线61连接。
例如，包括移位寄存器的水平驱动电路56顺次输出水平扫描脉冲以顺次选择各个列信号处理电路55，由此将来自各列信号处理电路55的像素信号输出到水平信号线61。
输出电路57对顺次从各列信号处理电路55经由水平信号线61供给以被输出的信号进行信号处理。例如，可以仅进行缓冲，或可以进行黑电平调整、列视差校正和多种数字信号处理等。输入和输出端子60向外部装置发送信号并从其接收信号。
图14所示的固态成像装置50包括具有三层叠置结构的背面照射型CMOS图像传感器。例如，图14所示的像素52是在第一半导体基板中形成的传感器电路，并且外围电路是在第二半导体基板中形成的逻辑电路或在第三半导体基板中形成的存储电路。
图15是示出作为本技术适用的电子设备的相机设备的构成例的方块图。
图15中的相机设备70包括包含透镜组等的光学单元71、采用像素52的上述各种构成的固态成像装置(成像装置)72和作为相机信号处理电路的DSP电路73。另外，相机设备70包括帧存储器74、显示单元75、记录单元76、操作单元77和电源单元78。DSP电路73、帧存储器74、显示单元75、记录单元76、操作单元77和电源单元78经由总线79彼此连接。
光学单元71接收来自被写体的入射光(图像光)以在固态成像装置72的成像面上成像。固态成像装置72将通过光学单元71在成像面上成像的入射光的光量转换成像素单位中的电信号并输出作为像素信号的电信号。与上述的实施方案相关的固态成像装置可以用作固态成像装置72。
例如，显示单元75包括诸如液晶面板或有机电致发光(EL)面板等面板型显示装置，并显示由固态成像装置72捕捉的运动图像或静态图像。记录单元76在诸如录像带或数字多功能盘(DVD)等记录介质上记录由固态成像装置72捕捉的运动图像或静态图像。
操作单元77响应于使用者的操作发出用于相机设备70的各种功能的操作指令。电源单元78适当地将作为DSP电路73、帧存储器74、显示单元75、记录单元76和操作单元77的操作电源的各种电源供给到供给目标。
本技术可以具有以下构成。
(1)一种固态成像装置，包括：
基板；和
具有多个成像元件的成像元件层，所述成像元件层位于所述基板和具有多根配线的配线层之间，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中。
(2)根据(1)所述的固态成像装置，其中所述配线层的配线没有配置在构造成接收波长比预定波长大的光的像素区域中。
(3)根据(1)和(2)中任一项所述的固态成像装置，其中配置在构造成接收光的像素区域中的所述配线层的配线位于构造成接收波长比预定波长小的光的一个或多个成像元件的下方。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的固态成像装置，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收绿色光和蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收红色光的像素区域中。
(5)根据(1)～(3)中任一项所述的固态成像装置，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光和红色光的像素区域中。
(6)根据(1)～(3)中任一项所述的固态成像装置，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收白色光、蓝色光、绿色光和红色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光、红色光和白色光的像素区域中。
(7)根据(1)～(6)中任一项所述的固态成像装置，其中所述配线层位于所述配线层的最上层中。
(8)根据(1)～(7)中任一项所述的固态成像装置，其中配置在构造成接收光的像素区域中的所述配线层的最上层的配线具有比所述成像元件层的像素的宽度小的宽度。
(9)根据(1)～(8)中任一项所述的固态成像装置，其中所述配线层的最上层的配线在所述配线层内分布使得配线密度基本上均匀。
(10)根据(1)～(9)中任一项所述的固态成像装置，还包括位于所述配线层上方的抛光层，其中所述抛光层是基本上平坦的。
(11)根据(1)～(10)中任一项所述的固态成像装置，其中所述成像装置是背照式传感器。
(12)一种包括固态成像装置的电子设备，所述固态成像装置包括：
基板；和
具有多个成像元件的成像元件层，所述成像元件层位于所述基板和具有多根配线的配线层之间，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中。
(13)根据(12)所述的电子设备，其中所述配线层的配线没有配置在构造成接收波长比预定波长大的光的像素区域中。
(14)根据(12)或(13)所述的电子设备，其中配置在构造成接收光的像素区域中的所述配线层的配线位于构造成接收波长比预定波长小的光的一个或多个成像元件的下方。
(15)根据(12)～(14)中任一项所述的电子设备，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收绿色光和蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收红色光的像素区域中。
(16)根据(12)～(14)中任一项所述的电子设备，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光和红色光的像素区域中。
(17)根据(12)～(14)中任一项所述的电子设备，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光、绿色光和红色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光、红色光和白色光的像素区域中。
(18)根据(12)～(17)中任一项所述的电子设备，其中所述配线层位于所述配线层的最上层中。
(19)一种固态成像装置的制造方法，所述方法包括：
在基板和配线层之间形成成像元件层；和
在所述配线层的上层形成一根或多根配线，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中并且所述配线层的配线没有配置在构造成接收波长比预定波长大的光的像素区域中。
(20)根据(19)所述的制造方法，还包括：
对位于所述配线层和支撑基板之间的抛光膜进行抛光。
(21)一种背面照射型图像传感器，所述背面照射型图像传感器具有调整像素区域的最上层的配线密度的虚拟配线，
其中所述虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的光的像素区域中。
(22)根据(21)所述的背面照射型图像传感器，其中所述虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的颜色的光的像素区域中。
(23)根据(22)所述的背面照射型图像传感器，其中所述虚拟配线配置在接收蓝色光的像素区域中。
(24)根据(23)所述的背面照射型图像传感器，其中所述虚拟配线配置在接收绿色光的像素区域中。
(25)根据(24)所述的背面照射型图像传感器，其中所述背面照射型图像传感器包括接收蓝色光、绿色光和红色光的像素区域。
(26)根据(25)所述的背面照射型图像传感器，其中所述背面照射型图像传感器还包括接收白色光和红外光中的至少一种的像素区域。
(27)根据(21)所述的背面照射型图像传感器，其中所述预定波长是400～600nm的任意波长。
(28)根据(27)所述的背面照射型图像传感器，其中所述虚拟配线配置在接收具有作为峰值的400～600nm的任意波长的颜色的光和波长比所述颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。
(29)根据(27)所述的背面照射型图像传感器，其中所述预定波长是530～550nm的任意波长。
(30)根据(29)所述的背面照射型图像传感器，其中所述虚拟配线配置在接收具有作为峰值的530～550nm的任意波长的颜色的光和波长比所述颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。
(31)根据(21)所述的背面照射型图像传感器，其中所述虚拟配线配置在接收波长比具有作为峰值的630～650nm的任意波长的颜色的波长短的颜色的光的像素区域中。
(32)根据(31)所述的背面照射型图像传感器，其中所述虚拟配线具有像素宽度或比所述像素宽度小的宽度。
(33)一种包括背面照射型图像传感器的成像装置，所述背面照射型图像传感器具有调整像素区域的最上层的配线密度的虚拟配线，
其中所述虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的光的像素区域中。
(34)一种包括背面照射型图像传感器的电子设备，所述背面照射型图像传感器具有调整像素区域的最上层的配线密度的虚拟配线，
其中所述虚拟配线配置在接收波长比预定波长短的光的像素区域中。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求书或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
[附图标记列表]
11 背面照射型图像传感器
21 配线层
21a 抛光膜
22 成像元件层
23 基板
24 支撑基板
31 配线
41，41’ 虚拟配线
70 相机设备
72 固态成像装置
Claims (15)
1.一种固态成像装置，包括：
基板；和
具有多个成像元件的成像元件层，所述成像元件层位于所述基板和具有多根配线的配线层之间，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中，其中所述配线层的配线没有配置在构造成接收波长比预定波长大的光的像素区域中，并且其中所述配线层的最上层的配线在所述配线层内分布使得配线密度基本上均匀。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中配置在构造成接收光的像素区域中的所述配线层的配线位于构造成接收波长比预定波长小的光的一个或多个成像元件的下方。
3.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收绿色光和蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收红色光的像素区域中。
4.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光和红色光的像素区域中。
5.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光、绿色光和白色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光、红色光和白色光的像素区域中。
6.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中配置在构造成接收光的像素区域中的所述配线层的最上层的配线具有比所述成像元件层的像素的宽度小的宽度。
7.根据权利要求6所述的固态成像装置，还包括位于所述配线层上方的抛光层，其中所述抛光层是基本上平坦的。
8.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中所述成像装置是背照式传感器。
9.一种包括固态成像装置的电子设备，所述固态成像装置包括：
基板；和
具有多个成像元件的成像元件层，所述成像元件层位于所述基板和具有多根配线的配线层之间，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中，其中所述配线层的配线没有配置在构造成接收波长比预定波长大的光的像素区域中，并且其中所述配线层的最上层的配线在所述配线层内分布使得配线密度基本上均匀。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中配置在构造成接收光的像素区域中的所述配线层的配线位于构造成接收波长比预定波长小的光的一个或多个成像元件的下方。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收绿色光和蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收红色光的像素区域中。
12.根据权利要求10所述的电子设备，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光和绿色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光和红色光的像素区域中。
13.根据权利要求10所述的电子设备，其中位于所述成像元件层内的多个成像元件被构造成接收红色光、蓝色光、绿色光和红色光，以及
其中配线配置在构造成接收蓝色光的像素区域中并且配线没有配置在构造成接收绿色光、红色光和白色光的像素区域中。
14.一种固态成像装置的制造方法，所述方法包括：
在基板和配线层之间形成成像元件层；和
在所述配线层的上层形成一根或多根配线，其中所述配线层的配线配置在构造成接收波长比预定波长小的光的像素区域中并且所述配线层的配线没有配置在构造成接收波长比预定波长大的光的像素区域中，并且其中所述配线层的最上层的配线在所述配线层内分布使得配线密度基本上均匀。
15.根据权利要求14所述的制造方法，还包括：
对位于所述配线层和支撑基板之间的抛光膜进行抛光。
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