CN111201603A - 固态摄像元件和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够改善图像质量的固态摄像元件。本发明提供了一种固态摄像元件，其至少设置有：第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层和光波导，其中：所述第二电极、所述第一光电转换单元和所述第一电极是依次设置的；所述第三电极被设置为与第一电极分离并且隔着设置于中间的所述第一绝缘层面对所述第一光电转换单元；所述第二绝缘层形成在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间；并且所述光波导形成在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。

Description

固态摄像元件和电子设备
技术领域
本技术涉及固态摄像元件和电子设备。
背景技术
通常，诸如CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器和CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等固态摄像元件被广泛用于数码相机、数码摄像机等中。
近年来，为了实现固态摄像元件的小型化及其图像质量的提高，进行了多种类型的发展。
例如，已经提出了这样的图像传感器：该图像传感器既包括在有机膜中累积电荷的结构，又包括具有位于绝缘膜上的半导体层的结构(见专利文献1)。
另外，例如，提出了这样的摄像元件：该摄像元件既包括在有机膜中累积电荷的结构，又包括具有覆盖绝缘膜的半导体层的结构(见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2016/0037098号
专利文献2：JP 2016-063165号公报
发明内容
[技术问题]
然而，即使通过使用专利文献1和专利文献2中提出的技术，也可能难以进一步提高图像质量。
因此，本技术是鉴于上述情况而做出的。本技术的主要目的是提供能够提高图像质量的固态摄像元件以及包括该固态摄像元件的电子设备。
[解决技术问题的技术方案]
由于为了实现上述目的而进行了深入研究，本发明人已经成功地显著提高了图像质量，并且完成了本技术。
更具体地，首先根据本技术提供的是一种固态摄像元件，所述固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层和光波导。所述第二电极、所述第一光电转换单元和所述第一电极依次设置。所述第三电极被设置成与所述第一电极分离，并隔着所述第一绝缘层面对所述第一光电转换单元。所述第二绝缘层设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。所述光波导设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。
本技术的固态摄像元件还可以包括至少一个半导体层。所述至少一个半导体层可以设置在所述第一光电转换单元与所述第一绝缘层之间。
根据本技术的固态摄像元件，所述光波导和所述第二绝缘层可以在基本垂直的方向上彼此分离。
本技术的固态摄像元件还可以包括低介电常数材料含有层。所述低介电常数材料含有层可以设置在所述光波导的下方并且所述第二光电转换单元的上方。
本技术的固态摄像元件还可以包括内部透镜。所述内部透镜可以设置在所述第一光电转换单元与所述光波导之间。
根据本技术的固态摄像元件，所述光波导的折射率可以大于所述第二绝缘层的折射率。
本技术的固态摄像元件中包括的光波导可以包含SiN。
本技术的固态摄像元件中包括的光波导可以包含硅氧烷。
本技术的固态摄像元件中包括的光波导可以包含ITO。
本技术的固态摄像元件可以包括至少一个配线，所述至少一个配线连接到所述第三电极。所述至少一个配线可以包括透明材料。可以从光入射侧开始依次设置所述至少一个配线和所述光波导。
本技术的固态摄像元件可以包括至少一个配线，所述至少一个配线连接到所述第三电极。所述至少一个配线可以包括遮光材料。所述至少一个配线和所述光波导可以通过在所述至少一个配线与所述光波导之间插入所述第二绝缘层而被彼此分开。
本技术的固态摄像元件还可以包括：至少一个基座，其连接到所述第一电极，并设置在所述第一电极与所述第二光电转换单元之间；以及通孔，所述通孔连接所述第一电极和所述至少一个基座。在视角中心处的所述第二光电转换单元的中心与所述通孔的中心之间的第一距离可以不同于在视角的末端处的所述第二光电转换单元的中心与所述通孔的中心之间的第二距离。
固态摄像元件还可以包括：至少一个配线，其连接到所述第三电极，并设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间；以及接触孔，其连接所述第三电极和所述至少一个配线。在视角中心处的所述第二光电转换单元的中心与所述接触孔的中心之间的第三距离可以不同于在视角的末端处的所述第二光电转换单元的中心与所述接触孔的中心之间的第四距离。
根据本技术还提供了一种包括固态摄像元件的电子设备，所述固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层和光波导。依次设置所述第二电极、所述第一光电转换单元和所述第一电极。所述第三电极被设置成与所述第一电极分离，并隔着所述第一绝缘层面对所述第一光电转换单元。所述第二绝缘层设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。所述光波导设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。
[本发明的有益效果]
根据本技术，能够实现图像质量的提高。注意，将会产生的有益效果不限于此处描述的有益效果，而可以是本发明中描述的任何有益效果。
附图说明
图1是示出应用了本技术的第一实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图2是示出应用了本技术的第二实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图3示出了用于表示应用本技术的第二实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图和平面图。
图4示出了用于表示应用本技术的第二实施例的固态摄像元件的构造示例的平面图。
图5示出了用于表示应用本技术的第二实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图6示出了用于表示应用本技术的固态摄像元件的像素的阵列展开(arraydevelopment)的图。
图7示出了用于表示应用本技术的第二实施例的固态摄像元件的构造示例的平面图。
图8示出了用于表示应用本技术的第二实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图9示出了用于表示应用本技术的第三实施例的固态摄像元件的构造示例的平面图。
图10示出了用于表示应用本技术的第三实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图11示出了用于表示应用本技术的第四实施例的固态摄像元件的构造示例的平面图。
图12示出了用于表示应用本技术的第四实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图13示出了用于说明应用本技术的第五实施例的固态摄像元件的平面图。
图14示出了用于说明应用本技术的第五实施例的固态摄像元件的截面图。
图15示出了用于表示应用本技术的第五实施例的固态摄像元件的构造示例的平面图。
图16示出了用于表示应用本技术的第五实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图17示出了用于表示应用本技术的第六实施例的固态摄像元件的构造示例的平面图。
图18示出了用于表示应用本技术的第六实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图19示出了用于表示应用本技术的第六实施例的固态摄像元件的构造示例的截面图。
图20是示出应用了本技术的第一至第六实施例的固态摄像元件的使用示例的图。
图21是应用了本技术的电子设备的示例的功能框图。
具体实施方式
以下将说明用于实施本技术的优选实施例。以下说明的实施例作为本技术的典型实施例的示例而被呈现出来。解释本技术的过程并不是为了通过这些实施例来缩小本技术的范围。
注意，将按以下顺序给出说明。
1.第一实施例(固态摄像元件的示例1)
2.第二实施例(固态摄像元件的示例2)
3.第三实施例(固态摄像元件的示例3)
4.第四实施例(固态摄像元件的示例4)
5.第五实施例(固态摄像元件的示例5)
6.第六实施例(固态摄像元件的示例6)
7.第七实施例(电子设备的示例)
8.应用了本技术的背照式固态摄像元件的使用示例
<1.第一实施例(固态摄像元件的示例1)>
根据本技术的第一实施例的固态摄像元件是如下的固态摄像元件：该固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层和光波导。根据本技术的第一实施例的固态摄像元件，依顺序布置有第二电极、第一光电转换单元和第一电极。第三电极被设置成与第一电极分离并且隔着第一绝缘层面对第一光电转换单元。第二绝缘层设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，光波导设置在第三电极与第二光电转换单元之间。
图1示出了作为根据本技术的第一实施例的固态摄像元件的示例的固态摄像元件1000(图1中的1000-1)。图1是固态摄像元件1000-1的截面图。
固态摄像元件1000-1至少包括：第一电极8(图1中的第一电极8-1)、第二电极1(图1中的第二电极1-1)、第三电极9(图1中的两个第三电极9-1-1和9-1-2)、第一光电转换单元100(图1中的第一光电转换单元100-1)、第二光电转换单元200(图1中的两个第二光电转换单元200-1-1和200-1-2)、第一绝缘层6(图1中的第一绝缘层6-1)、第二绝缘层7(图1中的第二绝缘层7-1)和光波导400(图1中的两个光波导400-1-1和400-1-2)。
根据固态摄像元件1000-1，从光入射侧(图1中的上侧)开始依次设置第二电极1-1、第一光电转换单元100-1和第一电极8-1。
第三电极9-1-1和第三电极9-1-2被设置成与第一电极8-1分离，并且隔着第一绝缘层6-1面对第一光电转换单元100-1。第三电极9-1-1和第三电极9-1-2是电荷累积用电极。
固态摄像元件1000-1包括作为电荷累积用电极的第三电极9-1-1和第三电极9-1-2。在这种情况下，当第一光电转换单元100-1被光照射以在第一光电转换单元100-1中进行光电转换时，能够实现第一光电转换单元100-1的电荷累积。因此，通过在曝光开始时完全耗尽电荷累积单元(第一光电转换单元100-1)，能够消除电荷。结果，能够减少下述现象的发生：随着kTC噪声的增加，由随机噪声的劣化而引起的图像质量下降。更具体地，当第一光电转换单元100-1被光照射以在第一光电转换单元100-1中进行光电转换时，第一光电转换层100-1、第一绝缘层6-1以及第三电极(电荷累积用电极)9-1-1和9-1-2形成了一种电容器。该电容器能够累积第一光电转换单元100-1的电荷。因此，如上所述，能够通过在曝光开始时完全耗尽电荷累积单元来消除电荷。结果，能够减少下述现象的发生：随着kTC噪声的增加，由随机噪声的劣化而引起的图像质量下降。此外，能够一次复位所有像素，因此能够实现所谓的全局快门功能。
第二绝缘层7-1设置在第三电极9-1-1和9-1-2与第二光电转换单元200-1-1和200-1-2之间。
光波导400-1-1和400-1-2设置在第三电极9-1-1和9-1-2与第二光电转换单元200-1-1和200-1-2之间。
在图1中，第一电极8-1通过通孔81-1连接到FD 89-1，第三电极9-1-1通过接触孔92-1-A连接到配线92-1，第三电极9-1-2通过接触孔91-1-A连接到配线91-1。配线91-1和92-1在图1的上下方向上平行布置。配线92-1设置在上侧，而配线91-1设置在下侧。在本发明中，下侧的配线被称为第一配线，而上侧的配线被称为第二配线。虽然图1中的固态摄像元件1000-1包括配线91-1和配线92-1这两个配线，但是固态摄像元件1000-1可以包括一个配线或者三个以上的配线。另外，配线92-1和配线91-1各自可以包括透明材料或遮光材料。
第一光电转换单元100-1设置在半导体基板300-1的一个表面侧(光入射侧，图1中的上侧)，而第二光电转换单元200-1-1和200-1-2埋入在半导体基板300-1中。换句话说，固态摄像元件1000-1被构造成这样：从光入射侧开始依次设置第一光电转换单元100-1以及第二光电转换单元200-1-1和200-1-2。因此，固态摄像元件1000-1被构造为使得第一光电转换单元100-1吸收第一光分量(例如，绿色(495nm～570nm的范围内的光))，并且半导体基板300-1(Si基板)内的第二光电转换单元200-1-1和200-1-2吸收其它光分量(蓝光(425nm～495nm的范围内的光)和红光(620nm～750nm的范围内的光))。注意，第二光电转换单元200-1-1和200-1-2分别可以具有两层结构。在这种情况下，第一层的第二光电转换单元200-1-1和第一层的第二光电转换单元200-1-2可以分别吸收蓝光(425nm～495nm的范围内的光)，而第二层的第二光电转换单元200-1-1和第二层的第二光电转换单元200-1-2可以分别吸收红光(620nm～750nm的范围内的光)。第一光电转换单元100-1可以由有机材料制成，而第二光电转换单元200-1-1和200-1-2分别可以由有机材料或无机材料制成。
使用第一光电转换单元100-1以及第二光电转换单元200-1-1和200-1-2在像素2(2-1至2-4)中产生的信号电荷被由多个像素晶体管构成的读出单元读取，并由信号处理单元进行处理，然后作为图像数据输出。
根据固态摄像元件1000-1，光波导400-1-1和400-1-2在垂直方向(图1中的上下方向)上与第二绝缘层7-1是分开的。例如，第二绝缘层7-1可以由具有绝缘特性的电介质(例如，氧化硅膜和TEOS)构成。注意，与第二绝缘层7-1类似，第一绝缘层6-1可以由具有绝缘特性的电介质(例如，氧化硅膜和TEOS)构成。
通过利用光波导400-1-1和400-1-2与第二绝缘层7-1的折射率差，接收到通过成像面以各种角度入射的光的光波导400-1-1和400-1-2分别能够在光波导400-1-1和400-1-2与第二绝缘层7-1之间的界面上反射光。因此，光波导400-1-1和400-1-2能够防止光侵入相邻的像素。
在根据本技术的第一实施例的包括光波导400-1-1和400-1-2的固态摄像元件1000-1的构造中，如上所述，通过在光波导400-1-1或光波导400-1-2与第二绝缘层7-1之间的界面上的反射来防止光侵入相邻的像素。因此，产生了图像质量改善的有益效果，特别是产生了提高灵敏度，改善阴影和混色的有益效果。
根据包括作为第一光电转换单元的有机光电转换膜的现有固态摄像元件，例如在入射光倾斜入射到像素的情况下，当半导体基板与有机光电转换膜之间的距离增加时，很可能发生混色或出现阴影。因此，考虑到减少混色和阴影，现有固态摄像元件的半导体基板与有机光电转换膜之间的距离优选地较短。另一方面，在包括用作第一光电转换单元的有机光电转换膜的现有固态摄像元件中，当半导体基板与有机光电转换膜之间的距离减小时，附加至下电极(该下电极是读取来自有机光电转换膜的信号电荷的第一电极)的寄生电容增大。当该寄生电容增大时，从有机光电转换膜读取信号电荷时获得的信号就会减小。因此，从现有固态摄像元件的有机光电转换膜读取的信号的信噪比(S/N比)可能降低。
另一方面，需要用于驱动第三电极(电荷累积用电极)的专用配线。由于专用配线的存在，这种需要增加了第三电极与Si界面之间的膜厚度，因此，可能使诸如混色和阴影等光学特性恶化。
同时，根据第一实施例的固态摄像元件1000-1，光波导400-1-1和400-1-2设置在半导体基板300-1与第一光电转换单元100-1(例如，有机光电转换膜或有机光电转换层)之间，更具体地，布置在第三电极9-1-1和9-1-2与第二光电转换单元200-1-1和200-1-2之间。在这种情况下，产生了如下有益效果：提高了灵敏度，改善了阴影和混色。因此，不需要减小半导体基板300-1与第一光电转换单元100-1之间的膜厚度，即，在第一实施例的固态摄像元件1000-1中，通过利用用于驱动第三电极9-1-1和9-1-2的配线91-1和92-1，能够增大第三电极9-1-1和9-1-2与半导体基板300-1的界面之间的膜厚度。另外，通过增加半导体基板300-1与第一光电转换单元100-1之间的膜厚度，能够减小半导体基板300-1与第一光电转换单元100-1的第一电极8-1之间的电容。因此，能够避免转换效率降低和随机噪声(RN)恶化。
此外，通过将光波导400-1-1和400-1-2引入到根据本技术的第一实施例的固态摄像元件1000-1中，本技术的第一实施例的固态摄像元件1000-1既能够提供提高灵敏度、改善阴影和混色的有益效果，又能够提供防止转换效率降低和随机噪声(RN)恶化的有益效果。
优选地，光波导400-1-1和400-1-2各自的折射率大于第二绝缘层7-1的折射率。在优选方式中，通过光波导400-1-1和400-1-2与第二绝缘层7-1之间的界面上的反射来进一步有效地防止光侵入相邻的像素。
优选地，光波导400-1-1和400-1-2分别包括SiN。包括SiN的光波导400-1-1和400-1-2的折射率分别在1.8至2.1的范围内。因此，优选地，第二绝缘层7-1包括SiO，并且第二绝缘层7-1的折射率例如为1.3至1.5。在优选方式中，能够通过在光波导400-1-1和400-1-2与第二绝缘层7-1之间的界面上的反射来进一步有效地防止光侵入相邻的像素。
光波导400-1-1和400-1-2的材料没有特别地限制，而可以是任何材料。光波导400-1-1和400-1-2分别可以由低介电常数的材料构成。在采用低介电常数材料作为光波导400-1-1和400-1-2的材料的情况下，可以实现电容的进一步减小。电容的这种进一步减小有助于减小高度。因此，进一步产生了提高灵敏度，改善混色和阴影的有益效果。优选地，低介电常数材料的折射率大于第二绝缘层7-1的折射率，并且在1.6至1.8的范围内。低介电常数材料的介电常数没有特别限制。然而，该常数优选在3.4至3.6的范围内。
低介电常数材料没有特别限制。例如，该材料可以是诸如SiOC膜和SiOCH膜等透明材料。
优选地，光波导400-1-1和400-1-2分别由透明材料制成，所述透明材料由ITO(indium tin oxide：铟锡氧化物)构成。当光波导400-1-1和400-1-2分别通过由ITO(indium tin oxide：铟锡氧化物)构成的透明材料制成时，光波导400-1-1和400-1-2的折射率分别约为1.75。
半导体基板300-1和第一光电转换单元100-1之间的厚度不受特别限制，并且可以是任何厚度。然而，该厚度优选在1.5μm以下。
光波导400-1-1和400-1-2分别可以包括有机膜。有机膜的折射率没有特别限制。然而，该折射率优选在1.5至1.7的范围内。有机膜的介电常数没有特别限制。然而，该介电常数优选在3.4至3.6的范围内。
光波导400-1-1和400-1-2分别能够通过已知的方法制造。例如，如下地制造光波导400-1-1和400-1-2。将第二绝缘层7-1变平坦，然后把将成为光波导400-1-1和400-1-2的部分挖成孔形部分(或圆柱形或截头圆锥形的部分)。将折射率大于第二绝缘层7-1的折射率的材料埋入每个被挖出的孔中。埋有大折射率的材料的孔形(或圆柱形或截头圆锥形)部分成为光波导400-1-1和400-1-2。
优选地，第一电极8(图1中的第一电极8-1)和第三电极9(图1中的两个第三电极9-1-1和9-1-2)分别是由透明导电材料制成的透明电极。第一电极8和第三电极9可以由相同的材料制成，或者由不同的材料制成。第一电极8和第三电极9分别可以通过溅射或化学气相沉积(CVD)形成。
所述透明导电材料的实例包括：氧化铟、铟锡氧化物(包括ITO、氧化铟锡、掺杂Sn的In2O3、结晶ITO和非晶ITO)、包含作为添加到氧化锌的掺杂剂的铟的铟锌氧化物(IZO，Indium Zinc Oxide)、包含作为添加到氧化镓的掺杂剂的铟的铟镓氧化物(IGO)、包含作为添加到氧化锌的掺杂剂的铟和镓的铟镓锌氧化物(IGZO,In-GaZnO4)、包含作为添加到氧化锌的掺杂剂的铟和锡的铟锡锌氧化物(ITZO)、IFO(掺杂F的In2O3)、氧化锡(SnO2)、ATO(掺杂Sb的SnO2)、FTO(掺杂F的SnO2)、锌氧化物(包括掺杂有其它元素的ZnO)、包含作为添加到氧化锌的掺杂剂的铝的铝锌氧化物(AZO)、包含作为添加到氧化锌的掺杂剂的镓的镓锌氧化物(GZO)、氧化钛(TiO2)、包含作为添加到氧化钛的掺杂剂的铌的铌钛氧化物(TNO)、氧化锑、尖晶石氧化物、以及具有YbFe2O4结构的氧化物。
第二电极1(图1中的第二电极1-1)由诸如铟锡氧化物膜和铟锌氧化物膜等的透明导电膜等构成。
<2.第二实施例(固态摄像元件的示例2)>
根据本技术的第二实施例的固态摄像元件是这样的固态摄像元件，该固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层、光波导以及至少一个半导体层。根据本技术的第二实施例的固态摄像元件，依次设置第二电极、第一光电转换单元和第一电极。第三电极被设置成与第一电极分离并且隔着第一绝缘层面对第一光电转换单元。第二绝缘层设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，光波导设置在第三电极与第二光电转换单元之间。此外，根据本技术的第二实施例的固态摄像元件，在第一光电转换单元与第一绝缘层之间设置至少一个半导体层。
因此，本技术的第二实施例的固态摄像元件是包括添加到第一实施例的固态摄像元件的至少一个半导体层的固态摄像元件。所述至少一个半导体层设置在第一光电转换单元与第一绝缘层之间。
图2至图8示出了固态摄像元件1000-2至1000-7，每个固态摄像元件都是根据本技术的第二实施例的固态摄像元件的示例。注意，在各个附图中，图2示出了固态摄像元件1000-2，图3示出了固态摄像元件1000-3，图4和图5示出了固态摄像元件1000-4，图6示出了固态摄像元件1000-6，图7和图8示出了固态摄像元件1000-7。
首先，将参考图2说明根据本技术的第二实施例的固态摄像元件。图2是固态摄像元件1000-2的截面图。固态摄像元件1000-2至少包括第一电极8-2、第二电极1-2、两个第三电极9-2-1和9-2-2、第一光电转换单元100-2、半导体层5(图2中的半导体层5-2)、四个第二光电转换单元200-2-1A、200-2-1B、200-2-2A和200-2-2B、第一绝缘层6-2、第二绝缘层7-2以及光波导(未在图2中示出)。
根据本技术的第二实施例的固态摄像元件包括半导体层5(图2中的5-2)。因此，通过在半导体层5中累积电荷，可以避免电荷累积期间的再结合。构成半导体层的材料的具体实例包括：氧化物半导体材料，例如IGZO；过渡金属硫化物；碳化硅；金刚石；石墨烯；碳纳米管；以及有机半导体材料，例如缩合多环烃化合物和缩合杂环化合物。
固态摄像元件1000-2包括从光入射侧(图2中的上侧)开始依次设置的片上透镜12-2-1和12-2-2、保护层11-2、第二电极1-2、第一光电转换单元100-2、半导体层5-2以及第一电极8-2。
第三电极9-2-1和第三电极9-2-2被设置成与第一电极8-2分离，并隔着第一绝缘层6-2面对第一光电转换单元100-2。与图1中的第三电极9-1-1和第三电极9-1-2类似，第三电极9-2-1和第三电极9-2-2是电荷累积用电极。第一电极8-2、第三电极9-2-1和9-2-2以及屏蔽件10-2-1和10-2-2形成在同一层中。
在图2中，第一电极8-2通过通孔82-2-A连接到第二基座82-2，第二基座82-2通过通孔81-2-A连接到第一基座81-2。此外，第一基座81-2通过贯通电极89-2连接到配线层和FD 89-2。第三电极9-2-1通过接触孔92-2-A连接到第二配线92-2。第二配线92-2通过接触孔91-2-A连接到第一配线91-2。配线91-2通过贯通电极99-2连接到配线层。第三电极9-2-2通过接触孔94-2-A连接到第二配线94-2。在图2中，第二配线94-2和第一配线93-2彼此不连接。
屏蔽件10-2-1通过接触孔102-2-A连接到第二配线1020-2。第二配线1020-2通过接触孔101-2-A连接到第一配线1010-2。第一配线1010-2通过贯通电极109-2连接到配线层。屏蔽件10-2-2不连接到图2中的任何部件，但可以连接到屏蔽件10-2-1。第二电极1-2通过配线113-2连接到基座112-2。基座112-2通过通孔112-A连接到基座111-2。基座111-2通过贯通电极119-2连接到配线层。
第二绝缘层7-2设置在第三电极9-2-1和9-2-2与第二光电转换单元200-2-1A和200-2-2A之间。
尽管图2中未示出光波导，但是光波导设置在第三电极9-2-1和9-2-2与第二光电转换单元200-2-1A和200-2-2A之间。
第一光电转换单元100-2由第二载流子阻挡层2-2、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-2和第一载流子阻挡层4-2构成。
第一光电转换单元100-2设置在半导体基板300-2的一个表面侧(光入射侧，图2中的上侧)，而第二光电转换单元200-2-1A、200-2-1B、200-2-2A和200-2-2B埋入半导体基板300-3中。第二光电转换单元200-2-1A和200-2-1B在半导体基板300-2的厚度方向上层叠着，同时第二光电转换单元200-2-2A和200-2-2B也在半导体基板300-2的厚度方向上层叠着。换句话说，固态摄像元件1000-2被构造成这样：从光入射侧开始依次设置第一光电转换单元100-2、第二光电转换单元200-2-1A和200-2-2A以及第二光电转换单元200-2-1B和200-2-2B。因此，固态摄像元件1000-2可以被构造为：第一光电转换单元100-2吸收诸如绿光(495nm～570nm的范围内的光)等光，第二光电转换单元200-2-1A和200-2-1B吸收诸如蓝光(425nm～495nm的范围内的光)等光，以及第二光电转换单元200-2-1B和200-2-2B吸收红光(620nm～750nm的范围内的光)。例如，第二光电转换单元200-2-1A、200-2-1B、200-2-2A和200-2-2B分别是光电二极管。能够根据期望的颜色来设置这四个光电二极管各自在深度方向上的位置。另外，第二光电转换单元200-2-1A和200-2-2A分别连接到栅极部210-1和210-2，并分别进一步连接到配线层。
将参考图3说明根据本技术的第二实施例的固态摄像元件。图3(a)是沿着图3(b)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-3的截面图，而图3(b)是示出从光入射侧看时的固态摄像元件1000-3的四个像素(1000-3-1至1000-3-4)的平面布局的图。
在此将参考图3(a)。固态摄像元件1000-3至少包括第一电极8-3、第二电极1-3、第三电极9-3、第一光电转换单元100-3、半导体层5-3、第二光电转换单元203、第一绝缘层6-3、第二绝缘层7-3和光波导(图3中未示出)。第一电极8-3和第三电极9-3分别可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-3包括从光入射侧(图3中的上侧)开始依次设置的保护层11-3、第二电极1-3、第一光电转换单元100-3、半导体层5-3和第一电极8-3。
第三电极9-3被设置成与第一电极8-3分离，并隔着第一绝缘层6-3面对第一光电转换单元100-3。与图1中的第三电极9-1-1和第三电极9-1-2类似，第三电极9-3也是电荷累积用电极。第一电极8-3、第三电极9-3和屏蔽件10-3形成在同一层中。
在图3中，第一电极8-3通过通孔82-3-A连接到第二基座82-3，第二基座82-3通过通孔81-3-A连接到第一基座81-3。此外，第一基座81-3连接到贯通电极89-3。第三电极9-3通过接触孔92-3-A连接到第二配线92-3。第二配线92-3通过接触孔91-3-A连接到第一配线91-3。
第二绝缘层7-3设置在第三电极9-3与第二光电转换单元200-3之间。
尽管图3未示出光波导，但是光波导设置在第三电极9-3与第二光电转换单元200-3之间。
第一光电转换单元100-3由第二载流子阻挡层2-3、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-3和第一载流子阻挡层4-3构成。
第一光电转换单元100-3设置在半导体基板300-3的一个表面侧(光入射侧，图3中的上侧)，而第二光电转换单元200-3埋入半导体基板300-3中。换句话说，固态摄像元件1000-3被构造为从光入射侧开始依次设置第一光电转换单元100-3和第二光电转换单元200-3。因此，固态摄像元件1000-3被构造为：第一光电转换单元100-3吸收第一光分量(例如，绿光(495nm～570nm的范围内的光))，半导体基板300-3(Si基板)中的第二光电转换单元200-3吸收其它光分量(蓝光(425nm～495nm的范围内的光)和红光(620nm～750nm的范围内的光))。注意，每个第二光电转换单元200-3可以具有两层结构。在这种情况下，第一层的第二光电转换单元200-3可以吸收蓝光(425nm～495nm的范围内的光)，而第二层的第二光电转换单元200-3可以吸收红光(620nm～750nm的范围内的光)。
在此将参考图3(b)。图3(b)示出了固态摄像元件1000-3的四个像素1000-3-1至1000-3-4。
第三电极9-3-1和第二配线92-3-1设置在像素1000-3-1中。第三电极9-3-1和第二配线92-3-1通过接触孔92-3-1-A互相连接。第三电极9-3-2、第一配线91-3-2和第二配线92-3-2设置在像素1000-3-2中。第一配线91-3-2和第二配线92-3-1通过接触孔91-3-2-A互相连接。第三电极9-3-2和第二配线92-3-2通过接触孔92-3-2-A互相连接。第三电极9-3-3、第一配线91-3-3和第二配线92-3-3设置在像素1000-3-3中。第一配线91-3-3和第二配线92-3-3通过接触孔91-3-3-A互相连接。第三电极9-3-3和第二配线92-3-3通过接触孔92-3-3-A互相连接。第三电极9-3-4和第二配线92-3-4设置在像素1000-3-4中。第三电极9-3-4和第二配线92-3-4通过接触孔92-3-4-A互相连接。
在像素1000-3-1和像素1000-3-2的上部(图3(b)中的上侧)，从光入射侧顺序地设置第二配线92-3-12(第一配线91-3-12)。第二配线92-3-12和第二配线92-3-1在像素1000-3-1中互相连接。第一配线91-3-12和第一配线91-3-2在像素1000-3-2中互相连接。
在像素1000-3-3和像素1000-3-4的下部(图3(b)中的下侧)，从光入射侧顺序地设置第二配线92-3-34(第一配线91-3-34)。第一配线91-3-34和第一配线91-3-3在像素1000-3-3中互相连接。第二配线92-3-34和第二配线92-3-4在像素1000-3-4中互相连接。
以这种方式，能够通过第一配线91-3-12和第一配线91-3-2驱动像素1000-3-2，而能够通过第一配线91-3-34和第一配线91-3-3驱动像素1000-3-3。另外，能够通过第二配线92-3-12和第二配线92-3-1驱动像素1000-3-1，而能够通过第二配线92-3-34和第二配线91-3-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动这四个像素(像素1000-3-1至像素1000-3-4)。
第一电极8-3被设置作为四个像素(1000-3-1至1000-3-4)的公共组件。从光入射侧开始按顺序，第一电极通过通孔82-3-A连接到第二基座82-3，第二基座82-3通过通孔81-3-A连接到第一基座81-3。
将参考图4说明根据本技术的第二实施例的固态摄像元件1000-4。图4(a)是示出图5所示的固态摄像元件1000-4的四个像素中形成在同一层中的第一基座81-5a、通孔81-5a-A、第一配线91-5b-1、接触孔91-5b-A-1等的平面布局的图。图4(b)是示出图5所示的固态摄像元件1000-4的四个像素中形成在同一层中的第二基座82-5a、通孔82-5a-A、第二配线92-5b-1、接触孔92-5b-A-1等的平面布局的图。图4(c)是示出图5所示的固态摄像元件1000-4的四个像素中形成在同一层中的第一电极8-5a、屏蔽件10-5a-1、第三电极9-5b-1等的平面布局的图。
在此将参考图4(a)。图4(a)示出了固态摄像元件1000-4的四个像素1000-4a-1至1000-4a-4。
第一配线91-4a-12设置在像素1000-4a-1和像素1000-4a-2的上部(图4(a)中的上侧)。第一配线91-4a-12和第一配线91-4a-2在像素1000-4a-2中相互连接。接触孔91-4a-A-2连接到第一配线91-4a-2。
第一配线91-4a-34设置在像素1000-4a-3和像素1000-4a-4的下部(图4(a)中的下侧)。第一配线91-4a-34和第一配线91-4a-3在像素1000-4a-3中相互连接。接触孔91-4a-A-3连接到第一配线91-4a-3。
以这种方式，能够通过第一配线91-4a-12和第一配线91-4a-2驱动像素1000-4a-2，而能够通过第一配线91-4a-34和第一配线91-4a-3驱动像素1000-4a-3。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-4a-2和像素1000-4a-3)。
第一基座81-4a和与第一基座81-4a连接的通孔81-4a-A被设置为四个像素(1000-4a-1至1000-4a-4)的公共组件。
在此将参考图4(b)。图4(b)示出了固态摄像元件1000-4的四个像素1000-4b-1至1000-4b-4。
第二配线92-4b-12设置在像素1000-4b-1和像素1000-4b-2的上部(图4(b)中的上侧)。第二配线92-4b-12和第二配线92-4b-1在像素1000-4b-1中相互连接。接触孔92-4b-A-1连接到第二配线92-4b-1。另外，在像素1000-4b-2中，第二配线92-4b-2通过接触孔92-4b-A-2连接到第一配线(未示出)。
第二配线92-4b-34设置在像素1000-4b-3和像素1000-4b-4的下部(图4(b)中的下侧)。第二配线92-4b-34和第二配线92-4b-4在像素1000-4b-4中相互连接。接触孔92-4b-A-4连接到第二配线92-4b-4。另外，在像素1000-4b-3中，第二配线92-4b-3通过接触孔92-4b-A-3连接到第一配线(未示出)。
以这种方式，能够通过第二配线92-4b-12和第二配线92-4b-1驱动像素1000-4b-1，而能够通过第二配线92-4b-34和第二配线92-4b-4驱动像素1000-4b-4。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-4b-1和像素1000-4b-4)。
第二基座82-4b和与第二基座82-4b连接的通孔82-4b-A被设置为四个像素(1000-4b-1至1000-4b-4)的公共组件。
在此将参考图4(c)。图4(c)示出了固态摄像元件1000-4的四个像素1000-4c-1至1000-4c-4。
第三电极9-4c-1和第二配线92-4c-1设置在像素1000-4c-1中。第三电极9-4c-1和第二配线92-4c-1通过接触孔92-4c-1-A-1相互连接。第三电极9-4c-2、第一配线91-4c-2和第二配线92-4c-2设置在像素1000-4c-2中。第一配线91-4c-2和第二配线92-4c-1通过接触孔91-4c-A-2相互连接。第三电极9-4c-2和第二配线92-4c-2通过接触孔92-4c-A-2相互连接。第三电极9-4c-3、第一配线91-4c-3和第二配线92-4c-3设置在像素1000-4c-3中。第一配线91-4c-3和第二配线92-4c-3通过接触孔91-4c-3-A相互连接。第三电极9-4c-3和第二配线92-4c-3通过接触孔92-4c-A-3相互连接。第三电极9-4c-4和第二配线92-4c-4设置在像素1000-4c-4中。第三电极9-4c-4和第二配线92-4c-4通过接触孔92-4c-A-4相互连接。
在像素1000-4c-1和像素1000-4c-2的上部(图4(c)中的上侧)，从光入射侧顺序地设置第二配线92-4c-12(第一配线91-4c-12)。第二配线92-4c-12和第二配线92-4c-1在像素1000-4c-1中相互连接。第一配线91-4c-12和第一配线91-4c-2在像素1000-4c-2中相互连接。
在像素1000-4c-3和像素1000-4c-4的下部(图4(c)中的下侧)，从光入射侧顺序地设置第二配线92-4c-34(第一配线91-4c-34)。第一配线91-4c-34和第一配线91-4c-3在像素1000-4c-3中相互连接。第二配线92-4c-34和第二配线92-4c-4在像素1000-4c-4中相互连接。
以这种方式，能够通过第一配线91-4c-12和第一配线91-4c-2驱动像素1000-4c-2，而能够通过第一配线91-4c-34和第一配线91-4c-3驱动像素1000-4c-3。另外，能够通过第二配线92-4c-12和第二配线92-4c-1驱动像素1000-4c-1，而能够通过第二配线92-4c-34和第二配线92-4c-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动上述四个像素(像素1000-4c-1至像素1000-4c-4)。
第一电极8-4c被设置为四个像素(1000-4c-1至1000-4c-4)的公共组件。从光入射侧开始按顺序，第一电极通过通孔82-4c-A连接到第二基座82-4c，第二基座82-4c通过通孔81-4c-A连接到第一基座81-4c。
将参考图5说明根据本技术的第二实施例的固态摄像元件1000-4。图5(a)是沿着图4(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-4的截面图，图5(b)是沿着图4(c)中的线B-B'截取的固态摄像元件1000-4的截面图，图5(c)是沿着图4(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-4的截面图。
在此将参考图5(a)。在图5(a)中，固态摄像元件1000-4至少包括第一电极8-5a、第二电极1-5a、第一光电转换单元100-5a、半导体层5-5a、第一绝缘层6-5a和第二绝缘层7-5a。第一电极8-5a可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-4包括从光入射侧(图5(a)中的上侧)依次设置的保护层11-5a、第二电极1-5a、第一光电转换单元100-5a、半导体层5-5a和第一电极8-5a。第一电极8-5a以及两个屏蔽件10-5a-1和10-5a-2形成在同一层中。
在图5(a)中，第一电极8-5a通过通孔82-5a-A连接到第二基座82-5a。第二基座82-5a通过通孔81-5a-A连接到第一基座81-5a。此外，第一基座81-5a连接到贯通电极89-5a。
第一光电转换单元100-5a由第二载流子阻挡层2-5a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-5a和第一载流子阻挡层4-5a构成。
第一光电转换单元100-5a设置在半导体基板300-5a的一个表面侧(光入射侧，图5(a)中的上侧)。
在此将参考图5(b)。在图5(b)中，固态摄像元件1000-4至少包括屏蔽件10-5b-1至10-5b-3、第二电极1-5b、第三电极9-5b-1和9-5b-2、第一光电转换单元100-5b、半导体层5-5b、第一绝缘层6-5b、第二绝缘层7-5b和光波导(图5(b)中未示出)。第三电极9-5b-1和9-5b-2分别可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-4包括从光入射侧(图5(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-5b、第二电极1-5b、第一光电转换单元100-5b、半导体层5-5b、以及屏蔽件10-5b-1至10-5b-3。
第三电极9-5b-1和9-5b-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-5b面对第一光电转换单元100-5b。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-5b-1和9-5b-2都是电荷累积用电极。第三电极9-5b-1和9-5b-2以及屏蔽件10-5b-1、10-5b-2和10-5b-3形成在同一层中。
在图5(b)中，第三电极9-5b-1通过接触孔92-5b-A-1连接到第二配线92-5b-1，而第二配线92-5b-1通过接触孔91-5b-A-1连接到第一配线91-5b-1。第三电极9-5b-2通过接触孔92-5b-A-2连接到第二配线92-5b-2。第一配线91-5b-2和第二配线92-5b-3分别对应于图6(b)所示的第一配线91-6b和第二配线92-6b，并且都是设置于在列方向(图6(b)中的P方向)上相邻的两个像素之间的配线。另外，第二配线92-5b-1、第二配线92-5b-2和第二配线92-5b-3形成在同一层中，同时第一配线91-5b-1和第一配线91-5b-2也形成在同一层中。
第二绝缘层7-5b设置在第三电极9-5b-1和9-5b-2与半导体基板300-5b之间。
尽管图5(b)中未示出光波导，但是可以在第三电极9-5b-1和9-5b-2与半导体基板300-5b之间设置光波导。
第一光电转换单元100-5b由第二载流子阻挡层2-5b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-5b和第一载流子阻挡层4-5b构成。
第一光电转换单元100-5b设置在半导体基板300-5b的一个表面侧(光入射侧，图5(b)中的上侧)。
在此将参考图5(c)。在图5(c)中，固态摄像元件1000-4至少包括屏蔽件10-5c-1至10-5c-3、第二电极1-5c、第三电极9-5c-1和9-5c-2、第一光电转换单元100-5c、半导体层5-5c、第一绝缘层6-5c、第二绝缘层7-5c和光波导(图5(c)中未示出)。第三电极9-5c-1和9-5c-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-4包括从光入射侧(图5(c)中的上侧)开始依次设置的保护层11-5c、第二电极1-5c、第一光电转换单元100-5c、半导体层5-5c、以及屏蔽件10-5c-1至10-5c-3。
第三电极9-5c-1和9-5c-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-5c面对第一光电转换单元100-5c。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-5c-1和9-5c-2都是电荷累积用电极。第三电极9-5c-1和9-5c-2以及屏蔽件10-5c-1、10-5c-2和10-5c-3形成在同一层中。
在图5(c)中，第三电极9-5c-1通过接触孔92-5c-A-1连接到第二配线92-5c-1，而第二配线92-5c-1通过接触孔91-5c-A-1连接到第一配线91-5c-1。第三电极9-5c-2通过接触孔92-5c-A-2连接到第二配线92-5c-2。另外，第二配线92-5c-1和第二配线92-5c-2形成在同一层中。
第二绝缘层7-5c设置在第三电极9-5c-1和9-5c-2与半导体基板300-5c之间。
尽管图5(c)中未示出光波导，但是可以在第三电极9-5c-1和9-5c-2与半导体基板300-5c之间设置光波导。
第一光电转换单元100-5c由第二载流子阻挡层2-5c、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-5c和第一载流子阻挡层4-5c构成。
第一光电转换单元100-5c设置在半导体基板300-5c的一个表面侧(光入射侧，图5(c)中的上侧)。
将参考图6说明根据本技术的第二实施例的固态摄像元件1000-6。图6(a)是示出从光入射侧看时的固态摄像元件1000-6a的四个像素(1000-6a-1至1000-6a-4)的平面布局的图。图6(b)是示出处于固态摄像元件1000-6a的四个像素的阵列展开状态的固态摄像元件1000-6b的图。
在此将参考图6(a)。图6(a)示出了固态摄像元件1000-6a的四个像素1000-6a-1至1000-6a-4。
第三电极9-3-1设置在像素1000-3-1中。第三电极9-3-2设置在像素1000-3-2中。第三电极9-3-3设置在像素1000-3-3中。第三电极9-3-4设置在像素1000-3-4中。
从像素1000-3-1和像素1000-3-2的光入射侧顺序地设置第二配线92-6a-12(第一配线91-3-12)。另外，屏蔽件10-6a-12设置在像素1000-3-1与像素1000-3-2之间。此外，从像素1000-3-3和像素1000-3-4的光入射侧顺序地设置第二配线92-3-34(第一配线91-3-34)。此外，屏蔽件10-6a-34设置在像素1000-3-3与像素1000-3-4之间。
在此将参考图6(b)。固态摄像元件1000-6b被设置为以图6(a)所示的固态摄像元件1000-6a的四个像素为重复单位的像素阵列，该像素阵列包含以二维形式在行方向(Q方向)和列方向(P方向)上布置的多组如图6(a)所示的固态摄像元件1000-6a的四个像素。在固态摄像元件1000-6b中，第一配线91-6b和第二配线92-6b整体上在Q方向上布设，从而与多个第三电极9-6b连接。另外，屏蔽件10-6b以栅格形状在多个像素之间延伸。
将参考图7说明根据本技术的第二实施例的固态摄像元件1000-7。图7(a)是示出图8所示的固态摄像元件1000-7的四个像素中形成在同一层中的第一基座81-8a、通孔81-8a-A、第一配线91-8b-1、接触孔91-8b-A-1等的平面布局的图。图7(b)是示出图8所示的固态摄像元件1000-7的四个像素中形成在同一层中的第二基座82-8a、通孔82-8a-A、第二配线92-8b-1、接触孔92-8b-A-1等的平面布局的图。图7(c)是示出图8所示的固态摄像元件1000-7的四个像素中形成在同一层中的第一电极8-8a、屏蔽件10-8a-1、第三电极9-8b-1等的平面布局的图。
在此将参考图7(a)。图7(a)示出了固态摄像元件1000-7的四个像素1000-7a-1至1000-7a-4。
第一配线91-7a-12设置在像素1000-7a-1和像素1000-7a-2的上部(图7(a)中的上侧)。第一配线91-7a-12和第一配线91-7a-2在像素1000-7a-2中相互连接。接触孔91-7a-A-2连接到第一配线91-7a-2。
第一配线91-7a-34设置在像素1000-7a-3和像素1000-7a-4的下部(图7(a)中的下侧)。第一配线91-7a-34和第一配线91-7a-3在像素1000-7a-3中相互连接。接触孔91-7a-A-3连接到第一配线91-7a-3。
以这种方式，能够通过第一配线91-7a-12和第一配线91-7a-2驱动像素1000-7a-2，而能够通过第一配线91-7a-34和第一配线91-7a-3驱动像素1000-7a-3。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-7a-2和像素1000-7a-3)。
第一基座81-7a和与第一基座81-7a连接的通孔81-7a-A被设置为四个像素(1000-7a-1至1000-7a-4)的公共组件。
在此将参考图7(b)。图7(b)示出了固态摄像元件1000-7的四个像素1000-7b-1至1000-7b-4。
第二配线92-7b-12设置在像素1000-7b-1和像素1000-7b-2的上部(图7(b)中的上侧)。第二配线92-7b-12和第二配线92-7b-1在像素1000-7b-1中相互连接。接触孔92-7b-A-1连接到第二配线92-7b-1。另外，在像素1000-7b-2中，第二配线92-7b-2通过接触孔92-7b-A-2连接到第一配线(未示出)。
第二配线92-7b-34设置在像素1000-7b-3和像素1000-7b-4的下部(图7(b)中的下侧)。第二配线92-7b-34和第二配线92-7b-4在像素1000-7b-4中相互连接。接触孔92-7b-A-4连接到第二配线92-7b-4。另外，在像素1000-7b-3中，第二配线92-7b-3通过接触孔92-7b-A-3连接到第一配线(未示出)。
以这种方式，能够通过第二配线92-7b-12和第二配线92-7b-1驱动像素1000-7b-1，而能够通过第二配线92-7b-34和第二配线92-7b-4驱动像素1000-7b-4。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-7b-1和像素1000-7b-4)。
第二基座82-7b和与第二基座82-7b连接的通孔82-7b-A被设置为四个像素(1000-7b-1至1000-7b-4)的公共组件。
针对每组的四个像素1000-7b-1至1000-7b-4设置光波导400-7b-1至400-7b-4。
在此将参考图7(c)。图7(c)示出了固态摄像元件1000-7的四个像素1000-7c-1至1000-7c-4。注意，为了方便起见，图7(c)示出了光波导400-7c-1至400-7c-4。
第三电极9-7c-1和第二配线92-7c-1设置在像素1000-7c-1中。第三电极9-7c-1和第二配线92-7c-1通过接触孔92-7c-1-A相互连接。第三电极9-7c-2、第一配线91-7c-2和第二配线92-7c-2设置在像素1000-7c-2中。第一配线91-7c-2和第二配线92-7c-1通过接触孔91-7c-A-2相互连接。第三电极9-7c-2和第二配线92-7c-2通过接触孔92-7c-A-2相互连接。第三电极9-7c-3、第一配线91-7c-3和第二配线92-7c-3设置在像素1000-7c-3中。第一配线91-7c-3和第二配线92-7c-3通过接触孔91-7c-A-3相互连接。第三电极9-7c-3和第二配线92-7c-3通过接触孔92-7c-A-3相互连接。第三电极9-7c-4和第二配线92-7c-4设置在像素1000-7c-4中。第三电极9-7c-4和第二配线92-7c-4通过接触孔92-7c-A-4相互连接。
从像素1000-7c-1和像素1000-7c-2的上部的光入射侧(图7(c)中的上侧)顺序设置第二配线92-7c-12(第一配线91-7c-12)。第二配线92-7c-12和第二配线92-7c-1在像素1000-7c-1中相互连接。第一配线91-7c-12和第一配线91-7c-2在像素1000-7c-2中相互连接。
在像素1000-7c-3和像素1000-7c-4的下部(图7(c)中的下侧)，从光入射侧顺序地设置第二配线92-7c-34(第一配线91-7c-34)。第一配线91-7c-34和第一配线91-7c-3在像素1000-7c-3中相互连接。第二配线92-7c-34和第二配线92-7c-4在像素1000-7c-4中相互连接。
以这种方式，能够通过第一配线91-7c-12和第一配线91-7c-2驱动像素1000-7c-2，而能够通过第一配线91-7c-34和第一配线91-7c-3驱动像素1000-7c-3。另外，能够通过第二配线92-7c-12和第二配线92-7c-1驱动像素1000-7c-1，而能够通过第二配线92-7c-34和第二配线92-7c-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动上述四个像素(像素1000-7c-1至像素1000-7c-4)。
第一电极8-7c被设置为四个像素(1000-7c-1至1000-7c-4)的公共组件。从光入射侧开始顺序地，第一电极通过通孔82-7c-A连接到第二基座82-7c，第二基座82-7c通过通孔81-7c-A连接到第一基座81-7c。
将参考图8说明根据本技术的第二实施例的固态摄像元件1000-7。图8(a)是沿着图7(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-7的截面图，图8(b)是沿着图7(c)中的线B-B'截取的固态摄像元件1000-7的截面图，图8(c)是沿着图7(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-7的截面图。
在此将参考图8(a)。在图8(a)中，固态摄像元件1000-7至少包括第一电极8-8a、第二电极1-8a、第一光电转换单元100-8a、半导体层5-8a、第一绝缘层6-8a和第二绝缘层7-8a。第一电极8-8a可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-7包括从光入射侧(图8(a)中的上侧)开始依次设置的保护层11-8a、第二电极1-8a、第一光电转换单元100-8a、半导体层5-8a和第一电极8-8a。第一电极8-8a以及两个屏蔽件10-8a-1和10-8a-2形成在同一层中。
在图8(a)中，第一电极8-8a通过通孔82-8a-A连接到第二基座82-8a。第二基座82-8a通过通孔81-8a-A连接到第一基座81-8a。此外，第一基座81-8a连接到贯通电极89-8a。
第一光电转换单元100-8a由第二载流子阻挡层2-8a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-8a和第一载流子阻挡层4-8a构成。
第一光电转换单元100-8a设置在半导体基板300-8a的一个表面侧(光入射侧，图8(a)中的上侧)。
在此将参考图8(b)。在图8(b)中，固态摄像元件1000-7至少包括屏蔽件10-8b-1至10-8b-3、第二电极1-8b、第三电极9-8b-1和9-8b-2、第一光电转换单元100-8b、半导体层5-8b、第一绝缘层6-8b、第二绝缘层7-8b、以及光波导400-8b-1和400-8b-2。第三电极9-8b-1和9-8b-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-7包括从光入射侧(图8(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-8b、第二电极1-8b、第一光电转换单元100-8b、半导体层5-8b、屏蔽件10-8b-1至10-8b-3、以及光波导400-8b-1和400-8b-2。
第三电极9-8b-1和9-8b-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-8b面对第一光电转换单元100-8b。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-8b-1和9-8b-2都是电荷累积用电极。第三电极9-8b-1和9-8b-2、以及屏蔽件10-8b-1、10-8b-2和10-8b-3形成在同一层中。
在图8(b)中，第三电极9-8b-1通过接触孔92-8b-A-1连接到第二配线92-8b-1，而第二配线92-8b-1通过接触孔91-8b-A-1连接到配线91-8b-1。第三电极9-8b-2通过接触孔92-8b-A-2连接到第二配线92-8b-2。第一配线91-8b-2和第二配线92-8b-3分别对应于图6(b)所示的第一配线91-6b和第二配线92-6b，并且是在列方向(图6(b)中的P方向)上相邻的两个像素之间设置的配线。另外，第二配线92-8b-1、第二配线92-8b-2和第二配线92-8b-3形成在同一层中，同时第一配线91-8b-1和第一配线91-8b-2也形成在同一层中。
第二绝缘层7-8b设置在第三电极9-8b-1和9-8b-2与半导体基板300-8b之间。
在图8(b)中，光波导400-8b-1和400-8b-2设置在第三电极9-8b-1和9-8b-2与半导体基板300-8b之间。
第一光电转换单元100-8b由第二载流子阻挡层2-8b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-8b和第一载流子阻挡层4-8b构成。
第一光电转换单元100-8b设置在半导体基板300-8b的一个表面侧(光入射侧，图8(b)中的上侧)。
在此将参考图8(c)。在图8(c)中，固态摄像元件1000-7至少包括屏蔽件10-8c-1至10-8c-3、第二电极1-8c、第三电极9-8c-1和9-8c-2、第一光电转换单元100-8c、半导体层5-8c、第一绝缘层6-8c、第二绝缘层7-8c、以及光波导400-8c-1和400-8c-2。第三电极9-8c-1和9-8c-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-7包括从光入射侧(图8(c)中的上侧)开始依次设置的保护层11-8c、第二电极1-8c、第一光电转换单元100-8c、半导体层5-8c、屏蔽件10-8c-1至10-8c-3、以及光波导400-8c-1和400-8c-2。
第三电极9-8c-1和9-8c-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-8c面对第一光电转换单元100-8c。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-8c-1和9-8c-2都是电荷累积用电极。第三电极9-8c-1和9-8c-2、以及屏蔽件10-8c-1、10-8c-2和10-8c-3形成在同一层中。
在图8(c)中，第三电极9-8c-1通过接触孔92-8c-A-1连接到第二配线92-8c-1，而第二配线92-8c-1通过接触孔91-8c-A-1连接到配线91-8c-1。第三电极9-8c-2通过接触孔92-8c-A-2连接到第二配线92-8c-2。另外，第二配线92-8c-1和第二配线92-8c-2形成在同一层中。
第二绝缘层7-8c设置在第三电极9-8c-1和9-8c-2与半导体基板300-8c之间。
在图8(c)中，光波导400-8c-1和400-8c-2设置在第三电极9-8c-1和9-8c-2与半导体基板300-8c之间。
第一光电转换单元100-8c由第二载流子阻挡层2-8c、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-8c和第一载流子阻挡层4-8c构成。
第一光电转换单元100-8c设置在半导体基板300-8c的一个表面侧(光入射侧，图8(c)中的上侧)。
<3.第三实施例(固态摄像元件的示例3)>
根据本技术的第三实施例的固态摄像元件是如下的固态摄像元件：该固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层、光波导、以及低介电常数材料含有层。根据本技术的第三实施例的固态摄像元件，按顺序依次设置第二电极、第一光电转换单元和第一电极。第三电极被设置成与第一电极分离，并隔着第一绝缘层面对第一光电转换单元。第二绝缘层设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，光波导设置在第三电极与第二光电转换单元之间。根据本技术的第三实施例的固态摄像元件，在光波导下方、第二光电转换单元上方设置有低介电常数材料含有层。
因此，本技术的第三实施例的固态摄像元件是包括添加到本技术的第一实施例的固态摄像元件的低介电常数材料含有层的固态摄像元件，所述低介电常数材料含有层被设置在光波导的下方、第二光电转换单元的上方。
通过在光波导下方、第二光电转换单元上方设置低介电常数材料含有层，能够进一步减小电容。电容的进一步减小有助于高度减小。因此，进一步地，产生了进一步改善图像质量的有益效果，特别是进一步产生了提高灵敏度、改善混色和阴影的有益效果。
低介电常数材料含有层可以是包含低介电常数材料的层，或者可以是由介电常数材料构成的层。低介电常数材料的折射率没有特别限制。然而，该折射率优选在1.6至1.8的范围内。低介电常数材料的介电常数没有特别限制。然而，该常数优选在3.4至3.6的范围内。
低介电常数材料没有特别限制。例如，该材料可以是诸如SiOC膜和SiOCH膜等透明材料。
接下来，将参考图9说明根据本技术的第三实施例的固态摄像元件1000-9。图9(a)是示出图10所示的固态摄像元件1000-9的四个像素中形成在同一层中的第一基座81-10a、通孔81-10a-A、第一配线91-10b-1、接触孔91-10b-A-1等的平面布局的图。图9(b)是示出图10所示的固态摄像元件1000-9的四个像素中形成在同一层中的第二基座82-10a、通孔82-10a-A、第二配线92-10b-1、接触孔92-10b-A-1等的平面布局的图。图9(c)是示出图10所示的固态摄像元件1000-9的四个像素中形成在同一层中的第一电极8-10a、屏蔽件10-10a-1、第三电极9-10b-1等的平面布局的图。
在此将参考图9(a)。图9(a)示出了固态摄像元件1000-9的四个像素1000-9a-1至1000-9a-4。注意，为了方便起见，图9(a)示出了低介电常数材料含有层600-9a。
第一配线91-9a-12设置在像素1000-9a-1和像素1000-9a-2的上部(图9(a)中的上侧)。第一配线91-9a-12和第一配线91-9a-2在像素1000-9a-2中相互连接。接触孔91-9a-A-2连接到第一配线91-9a-2。
第一配线91-9a-34设置在像素1000-9a-3和像素1000-9a-4的下部(图9(a)中的下侧)。第一配线91-9a-34和第一配线91-9a-3在像素1000-9a-3中相互连接。接触孔91-9a-A-3连接到第一配线91-9a-3。
以这种方式，能够通过第一配线91-9a-12和第一配线91-9a-2驱动像素1000-9a-2，并且能够通过第一配线91-9a-34和第一配线91-9a-3驱动像素1000-9a-3。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-9a-2和像素1000-9a-3)。
第一基座81-9a和与第一基座81-9a连接的通孔81-9a-A被设置为四个像素(1000-9a-1至1000-9a-4)的公共组件。
在此将参考图9(b)。图9(b)示出了固态摄像元件1000-9的四个像素1000-9b-1至1000-9b-4。注意，为了方便起见，图9(b)示出了低介电常数材料含有层600-9a。
第二配线92-9b-12设置在像素1000-9b-1和像素1000-9b-2的上部(图7(b)中的上侧)。第二配线92-9b-12和第二配线92-9b-1在像素1000-9b-1中相互连接。接触孔92-9b-A-1连接到第二配线92-9b-1。另外，在像素1000-9b-2中，第二配线92-9b-2通过接触孔92-9b-A-2连接到第一配线(未示出)。
第二配线92-9b-34设置在像素1000-9b-3和像素1000-9b-4的下部(图7(b)中的下侧)。第二配线92-9b-34和第二配线92-9b-4在像素1000-9b-4中相互连接。接触孔92-9b-A-4连接到第二配线92-9b-4。另外，在像素1000-9b-3中，第二配线92-9b-3通过接触孔92-9b-A-3连接到第一配线(未示出)。
以这种方式，能够通过第二配线92-9b-12和第二配线92-9b-1驱动像素1000-9b-1，而能够通过第二配线92-9b-34和第二配线92-9b-4驱动像素1000-9b-4。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-9b-1和像素1000-9b-4)。
第二基座82-9b和与第二基座82-9b连接的通孔82-9b-A被设置为四个像素(1000-9b-1至1000-9b-4)的公共组件。
在此将参考图9(c)。图9(c)示出了固态摄像元件1000-9的四个像素1000-9c-1至1000-9c-4。注意，为了方便起见，图9(c)示出了光波导400-9c-1至400-9c-4。类似地，图9(c)还示出了低介电常数材料含有层600-9c。
第三电极9-9c-1和第二配线92-9c-1设置在像素1000-9c-1中。第三电极9-9c-1和第二配线92-9c-1通过接触孔92-9c-1-A相互连接。第三电极9-9c-2、第一配线91-9c-2和第二配线92-9c-2设置在像素1000-9c-2中。第一配线91-9c-2和第二配线92-9c-1通过接触孔91-9c-A-2相互连接。第三电极9-9c-2和第二配线92-9c-2通过接触孔92-9c-A-2相互连接。第三电极9-9c-3、第一配线91-9c-3和第二配线92-9c-3设置在像素1000-9c-3中。第一配线91-9c-3和第二配线92-9c-3通过接触孔91-9c-A-3相互连接。第三电极9-9c-3和第二配线92-9c-3通过接触孔92-9c-A-3相互连接。第三电极9-9c-4和第二配线92-9c-4设置在像素1000-9c-4中。第三电极9-9c-4和第二配线92-9c-4通过接触孔92-9c-A-4相互连接。
从像素1000-9c-1和像素1000-9c-2的上部的光入射侧(图9(c)中的上侧)开始顺序地设置第二配线92-9c-12(第一配线91-9c-12)。第二配线92-9c-12和第二配线92-9c-1在像素1000-9c-1中相互连接。第一配线91-9c-12和第一配线91-9c-2在像素1000-9c-2中相互连接。
从像素1000-9c-3和像素1000-9c-4的下部的光入射侧(图9(c)中的下侧)开始顺序地设置第二配线92-9c-34(第一配线91-9c-34)。第一配线91-9c-34和第一配线91-9c-3在像素1000-9c-3中相互连接。第二配线92-9c-34和第二配线92-9c-4在像素1000-9c-4中相互连接。
以这种方式，能够通过第一配线91-9c-12和第一配线91-9c-2驱动像素1000-9c-2，并且能够通过第一配线91-9c-34和第一配线91-9c-3驱动像素1000-9c-3。另外，能够通过第二配线92-9c-12和第二配线92-9c-1驱动像素1000-9c-1，并且能够通过第二配线92-9c-34和第二配线92-9c-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动上述四个像素(像素1000-9c-1至像素1000-9c-4)。
设置第一电极8-9c作为四个像素(1000-9c-1至1000-9c-4)的公共组件。从光入射侧开始按顺序，第一电极通过通孔82-9c-A连接到第二基座82-9c，第二基座82-9c通过通孔81-9c-A连接到第一基座81-9c。
将参考图10说明根据本技术的第三实施例的固态摄像元件1000-9。图10(a)是沿着图9(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-9的截面图，图10(b)是沿着图9(c)中的线B-B'截取的固态摄像元件1000-9的截面图，图10(c)是沿着图9(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-9的截面图。
在此将参考图10(a)。在图10(a)中，固态摄像元件1000-9至少包括第一电极8-10a、第二电极1-10a、第一光电转换单元100-10a、半导体层5-10a、第一绝缘层6-10a、第二绝缘层7-10a以及低介电常数材料含有层600-10a-1和600-10a-2。第一电极8-10a可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-7包括从光入射侧(图10(a)中的上侧)开始依次设置的保护层11-10a、第二电极1-10a、第一光电转换单元100-10a、半导体层5-10a、第一电极8-10a、以及低介电常数材料含有层600-10a-1和600-10a-2。第一电极8-10a以及两个屏蔽件10-10a-1和10-10a-2形成在同一层中。
在图10(a)中，第一电极8-10a通过通孔82-10a-A连接到第二基座82-10a。第二基座82-10a通过通孔81-10a-A连接到第一基座81-10a。此外，第一基座81-10a连接到贯通电极89-10a。低介电常数材料含有层600-10a-1和600-10a-2分别围绕贯通电极89-10a延伸。
第一光电转换单元100-10a由第二载流子阻挡层2-10a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-10a和第一载流子阻挡层4-10a构成。
第一光电转换单元100-10a设置在半导体基板300-10a的一个表面侧(光入射侧，图10(a)中的上侧)。
在此将参考图10(b)。在图10(b)中，固态摄像元件1000-9至少包括屏蔽件10-10b-1至10-10b-3、第二电极1-10b、第三电极9-10b-1和9-10b-2、第一光电转换单元100-10b、半导体层5-10b、第一绝缘层6-10b、第二绝缘层7-10b、光波导400-10b-1和400-10b-2以及低介电常数材料含有层600-10b。第三电极9-10b-1和9-10b-2都可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-9包括从光入射侧(图10(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-10b、第二电极1-10b、第一光电转换单元100-10b、半导体层5-10b、屏蔽件10-10b-1至10-10b-3、光波导400-10b-1和400-10b-2、以及低介电常数材料含有层600-10b。
第三电极9-10b-1和9-10b-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-10b面对第一光电转换单元100-10b。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-10b-1和9-10b-2都是电荷累积用电极。第一电极8-10b、第三电极9-10b-1和9-10b-2、以及屏蔽件10-10b-1、10-10b-2和10-10b-3形成在同一层中。
在图10(b)中，第三电极9-10b-1通过接触孔92-10b-A-1连接到第二配线92-10b-1，而第二配线92-10b-1通过接触孔91-10b-A-1连接到配线91-10b-1。第三电极9-10b-2通过接触孔92-10b-A-2连接到第二配线92-10b-2。第一配线91-10b-2和第二配线92-10b-3分别对应于图6(b)所示的第一配线91-6b和第二配线92-6b，并且都是在列方向(图6(b)中的P方向)上彼此相邻的两个像素之间设置的配线。另外，第二配线92-10b-1、第二配线92-10b-2和第二配线92-10b-3形成在同一层中，而第一配线91-10b-1和第一配线91-10b-2也形成在同一层中。
第二绝缘层7-10b设置在第三电极9-10b-1和9-10b-2与半导体基板300-10b之间。
在图10(b)中，光波导400-10b-1和400-10b-2设置在第三电极9-10b-1和9-10b-2与半导体基板300-10b之间。
在图10(b)中，低介电常数材料含有层600-10b设置在光波导400-10b-1和400-10b-2与半导体基板300-10b之间。
第一光电转换单元100-10b由第二载流子阻挡层2-10b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-10b和第一载流子阻挡层4-10b构成。
第一光电转换单元100-10b设置在半导体基板300-10b的一个表面侧(光入射侧，图10(b)中的上侧)。
在此将参考图10(c)。在图10(c)中，固态摄像元件1000-9至少包括屏蔽件10-10c-1至10-10c-3、第二电极1-10c、第三电极9-10c-1和9-10c-2、第一光电转换单元100-10c、半导体层5-10c、第一绝缘层6-10c、第二绝缘层7-10c、光波导400-10c-1和400-10c-2以及低介电常数材料含有层600-10c。第三电极9-10c-1和9-10c-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-9包括从光入射侧(图10(c)中的上侧)开始依次设置的保护层11-10c、第二电极1-10c、第一光电转换单元100-10c、半导体层5-10c、屏蔽件10-10c-1至10-10c-3、光波导400-10c-1和400-10c-2、以及低介电常数材料含有层600-10c。
第三电极9-10c-1和9-10c-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-10c面对第一光电转换单元100-10c。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-10c-1和9-10c-2都是电荷累积用电极。第一电极8-10c、第三电极9-10c-1和9-10c-2、以及屏蔽件10-10c-1、10-10c-2和10-10c-3形成在同一层中。
在图10(c)中，第三电极9-10c-1通过接触孔92-10c-A-1连接到第二配线92-10c-1，而第二配线92-10c-1通过接触孔91-10c-A-1连接到配线91-10c-1。第三电极9-10c-2通过接触孔92-10c-A-2连接到第二配线92-10c-2。另外，第二配线92-10c-1和第二配线92-10c-2形成在同一层中。
第二绝缘层7-10c设置在第三电极9-10c-1和9-10c-2与半导体基板300-10c之间。
在图10(c)中，光波导400-10c-1和400-10c-2设置在第三电极9-10c-1和9-10c-2与半导体基板300-10c之间。
在图10(c)中，低介电常数材料含有层600-10c设置在光波导400-10c-1和400-10c-2与半导体基板300-10c之间。
第一光电转换单元100-10c由第二载流子阻挡层2-10c、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-10c和第一载流子阻挡层4-10c构成。
第一光电转换单元100-10c设置在半导体基板300-10c的一个表面侧(光入射侧，图10(c)中的上侧)。
<4.第四实施例(固态摄像元件的示例4)>
根据本技术的第四实施例的固态摄像元件是如下的固态摄像元件：该固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层、光波导和内部透镜。根据本技术的第四实施例的固态摄像元件，按顺序依次设置第二电极、第一光电转换单元和第一电极。第三电极被设置成与第一电极分离，并隔着第一绝缘层面对第一光电转换单元。第二绝缘层设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，光波导设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，根据本技术的第四实施例的固态摄像元件，在第一光电转换单元与光波导之间设置内部透镜。
因此，根据本技术的第四实施例的固态摄像元件是向本技术的第一实施例的固态摄像元件添加了内部透镜的固态摄像元件。该内部透镜设置在第一光电转换单元与光波导之间。
通过在第一光电转换单元与光波导之间插入内部透镜，能够为多个像素的各像素更有效地会聚来自片上透镜的光。因此，通过在固态摄像元件上设置光波导和内部透镜，产生了改善相邻像素的混色的协同效应。另外，在如上所述通过插入的内部透镜产生改善相邻像素的混色的效应的构造中，使得能够进一步增加第二绝缘层的厚度。在这种情况下，能够增大半导体基板与第一光电转换单元之间的膜厚度。膜厚度的这种增大能够减小半导体基板与第一光电转换单元用的第一电极之间的电容。因此，可以防止转换效率降低和随机噪声(RN)恶化。另外，特别地，可以同时实现如下有益效果：提高灵敏度，改善阴影和混色，并防止转换效率降低和随机噪声(RN)恶化。
例如，内部透镜能够由等离子体氮化硅(P-SiN，折射率：约1.9至2.0)等制成。内部透镜可以具有诸如半球形或其它形状等任何形状。另外，例如，内部透镜可以具有矩形形状。
接下来，将参考图11说明根据本技术的第四实施例的固态摄像元件1000-11。图11(a)是示出图12所示的固态摄像元件1000-11的四个像素中形成在同一层中的第一基座81-12a、通孔81-12a-A、第一配线91-12b-1、接触孔91-12b-A-1等的平面布局的图。图11(b)是示出图12所示的固态摄像元件1000-11的四个像素中形成在同一层中的第二基座82-12a、通孔82-12a-A、第二配线92-12b-1、接触孔92-12b-A-1等的平面布局的图。图11(c)是示出图12所示的固态摄像元件1000-11的四个像素中形成在同一层中的第一电极8-12a、屏蔽件10-12a-1、第三电极9-12b-1等的平面布局的图。
在此将参考图11(a)。图11(a)示出了固态摄像元件1000-11的四个像素1000-11a-1至1000-11a-4。
第一配线91-11a-12设置在像素1000-11a-1和像素1000-11a-2的上部(图11(a)中的上侧)。第一配线91-11a-12和第一配线91-11a-2在像素1000-11a-2中相互连接。接触孔91-11a-A-2连接到第一配线91-11a-2。
第一配线91-11a-34设置在像素1000-11a-3和像素1000-11a-4的下部(图11(a)中的下侧)。第一配线91-11a-34和第一配线91-11a-3在像素1000-11a-3中相互连接。接触孔91-11a-A-3连接到第一配线91-11a-3。
以这种方式，能够通过第一配线91-11a-12和第一配线91-11a-2驱动像素1000-11a-2，并且能够通过第一配线91-11a-34和第一配线91-11a-3驱动像素1000-11a-3。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-11a-2和像素1000-11a-3)。
第一基座81-11a和与第一基座81-11a连接的通孔81-11a-A被设置为四个像素(1000-11a-1至1000-11a-4)的公共组件。
在此将参考图11(b)。图11(b)示出了固态摄像元件1000-11的四个像素1000-11b-1至1000-11b-4。
第二配线92-11b-12设置在像素1000-11b-1和像素1000-11b-2的上部(图11(b)中的上侧)。第二配线92-11b-12和第二配线92-11b-1在像素1000-11b-1中相互连接。接触孔92-11b-A-1连接到第二配线92-11b-1。另外，在像素1000-11b-2中，第二配线92-11b-2通过接触孔92-11b-A-2连接到第一配线(未示出)。
第二配线92-11b-34设置在像素1000-11b-3和像素1000-11b-4的下部(图11(b)中的下侧)。第二配线92-11b-34和第二配线92-11b-4在像素1000-11b-4中相互连接。接触孔92-11b-A-4连接到第二配线92-11b-4。另外，在像素1000-11b-3中，第二配线92-11b-3通过接触孔92-11b-A-3连接到第一配线(未示出)。
以这种方式，能够通过第二配线92-11b-12和第二配线92-11b-1驱动像素1000-11b-1，而能够通过第二配线92-11b-34和第二配线92-11b-4驱动像素1000-11b-4。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-11b-1和像素1000-11b-4)。
第二基座82-11b和与第二基座82-11b连接的通孔82-11b-A被设置为四个像素的公共组件(1000-11b-1至1000-11b-4)。
针对每组的四个像素1000-11b-1至1000-11b-4设置光波导400-11b-1至400-11b-4以及内部透镜500-11b-1至500-11b-4。
在此将参考图11(c)。图11(c)示出了固态摄像元件1000-11的四个像素1000-11c-1至1000-11c-4。注意，为了方便起见，图11(c)示出了光波导400-11c-1至400-11c-4。
第三电极9-11c-1和第二配线92-11c-1设置在像素1000-11c-1中。第三电极9-11c-1和第二配线92-11c-1通过接触孔92-11c-1-A相互连接。第三电极9-11c-2、第一配线91-11c-2和第二配线92-11c-2设置在像素1000-11c-2中。第一配线91-11c-2和第二配线92-11c-1通过接触孔91-11c-A-2相互连接。第三电极9-11c-2和第二配线92-11c-2通过接触孔92-11c-A-2相互连接。第三电极9-11c-3、第一配线91-11c-3和第二配线92-11c-3设置在像素1000-11c-3中。第一配线91-11c-3和第二配线92-11c-3通过接触孔91-11c-A-3相互连接。第三电极9-11c-3和第二配线92-11c-3通过接触孔92-11c-A-3相互连接。第三电极9-11c-4和第二配线92-11c-4设置在像素1000-11c-4中。第三电极9-11c-4和第二配线92-11c-4通过接触孔92-11c-A-4相互连接。
在像素1000-11c-1和像素1000-11c-2的上部(图11(c)中的上侧)，从光入射侧开始顺序地设置第二配线92-11c-12(第一配线91-11c-12)。第二配线92-11c-12和第二配线92-11c-1在像素1000-11c-1中相互连接。第一配线91-11c-12和第一配线91-11c-2在像素1000-11c-2中相互连接。
在像素1000-11c-3和像素1000-11c-4的下部(图11(c)中的下侧)，从光入射侧开始顺序地设置第二配线92-9c-34(第一配线91-11c-34)。第一配线91-11c-34和第一配线91-11c-3在像素1000-11c-3中相互连接。第二配线92-11c-34和第二配线92-11c-4在像素1000-11c-4中相互连接。
以这种方式，能够通过第一配线91-11c-12和第一配线91-11c-2驱动像素1000-11c-2，且能够通过第一配线91-11c-34和第一配线91-11c-3驱动像素1000-11c-3。另外，能够通过第二配线92-11c-12和第二配线92-11c-1驱动像素1000-11c-1，且能够通过第二配线92-11c-34和第二配线92-11c-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动四个像素(像素1000-11c-1至像素1000-11c-4)。
第一电极8-11c被设置为四个像素(1000-11c-1至1000-11c-4)的公共组件。从光入射侧开始按顺序地，第一电极通过通孔82-11c-A连接到第二基座82-11c，第二基座82-11c通过通孔81-11c-A连接到第一基座81-11c。
将参考图12说明根据本技术的第四实施例的固态摄像元件1000-11。图12(a)是沿着图11(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-11的截面图，图12(b)是沿着图11(c)中的线B-B'截取的固态摄像元件1000-11的截面图，图12(c)是沿着图11(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-11的截面图。
在此将参考图12(a)。在图12(a)中，固态摄像元件1000-11至少包括第一电极8-12a、第二电极1-12a、第一光电转换单元100-12a、半导体层5-12a、第一绝缘层6-12a和第二绝缘层7-12a。第一电极8-12a可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-11包括从光入射侧(图12(a)中的上侧)开始依次设置的保护层11-12a、第二电极1-12a、第一光电转换单元100-12a、半导体层5-12a和第一电极8-12a。第一电极8-12a以及两个屏蔽件10-12a-1和10-12a-2形成在同一层中。
在图12(a)中，第一电极8-12a通过通孔82-12a-A连接到第二基座82-12a。第二基座82-12a通过通孔81-12a-A连接到第一基座81-12a。此外，第一基座81-12a连接到贯通电极89-12a。
第一光电转换单元100-12a由第二载流子阻挡层2-12a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-12a和第一载流子阻挡层4-12a构成。
第一光电转换单元100-12a设置在半导体基板300-12a的一个表面侧(光入射侧，图12(a)中的上侧)。
在此将参考图12(b)。在图12(b)中，固态摄像元件1000-11至少包括屏蔽件10-12b-1至10-12b-3、第二电极1-12b、第三电极9-12b-1和9-12b-2、第一光电转换单100-12b、半导体层5-12b、第一绝缘层6-12b、第二绝缘层7-12b、光波导400-12b-1和400-12b-2、以及内部透镜500-12b-1和500-12b-2。第三电极9-12b-1和9-12b-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-11包括从光入射侧(图12(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-12b、第二电极1-12b、第一光电转换单元100-12b、半导体层5-12b、屏蔽件10-12b-1至10-12b-3、内部透镜500-12b-1和500-12b-2、以及光波导400-12b-1和400-12b-2。
第三电极9-12b-1和9-12b-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-12b面对第一光电转换单元100-12b。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-12b-1和9-12b-2均是电荷累积用电极。第一电极8-12b、第三电极9-12b-1和9-12b-2、以及屏蔽件10-12b-1、10-12b-2和10-12b-3形成在同一层中。
在图12(b)中，第三电极9-12b-1通过接触孔92-12b-A-1连接到第二配线92-12b-1，而第二配线92-12b-1通过接触孔91-12b-A-1连接到第一配线91-12b-1。第三电极9-12b-2通过接触孔92-12b-A-2连接到第二配线92-12b-2。第一配线91-12b-2和第二配线92-12b-3分别对应于图6(b)所示的第一配线91-6b和第二配线92-6b，并且是在列方向(图6(b)中的P方向)上彼此相邻的两个像素之间设置的配线。另外，第二配线92-12b-1、第二配线92-12b-2、第二配线92-12b-3形成在同一层中，而第一配线91-12b-1和第一配线91-12b-2形成在同一层中。
第二绝缘层7-12b设置在第三电极9-12b-1和9-12b-2与半导体基板300-12b之间。
在图12(b)中，光波导400-12b-1和400-12b-2设置在第三电极9-12b-1和9-12b-2与半导体基板300-12b之间。
在图12(b)中，内部透镜500-12b-1和500-12b-2设置在光波导400-12b-1和400-12b-2与第三电极9-12b-1和9-12b-2之间。
第一光电转换单元100-12b由第二载流子阻挡层2-12b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-12b和第一载流子阻挡层4-12b构成。
第一光电转换单元100-12b设置在半导体基板300-12b的一个表面侧(光入射侧，图12(b)中的上侧)。
在此将参考图12(c)。在图12(c)中，固态摄像元件1000-11至少包括屏蔽件10-12c-1至10-12c-3、第二电极1-12c、第三电极9-12c-1和9-12c-2、第一光电转换单元100-12c、半导体层5-12c、第一绝缘层6-12c、第二绝缘层7-12c、光波导400-12c-1和400-12c-2、以及内部透镜500-12c-1和500-12c-2。第三电极9-12a-1和9-12c-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-11包括从光入射侧(图12(c)中的上侧)开始依次设置的保护层11-12c、第二电极1-12c、第一光电转换单元100-12c、半导体层5-12c、屏蔽件10-12c-1至10-12c-3、内部透镜500-12c-1和500-12c-2、以及光波导400-12c-1和400-12c-2。
第三电极9-12c-1和9-12c-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-12c面对第一光电转换单元100-12c。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-12c-1和9-12c-2都是电荷累积用电极。第一电极8-12c、第三电极9-12c-1和9-12c-2、以及屏蔽件10-12c-1、10-12c-2和10-12c-3形成在同一层中。
在图12(c)中，第三电极9-12c-1通过接触孔92-12c-A-1连接到第二配线92-12c-1，而第二配线92-12c-1通过接触孔91-12c-A-1连接到配线91-12c-1。第三电极9-12c-2通过接触孔92-12c-A-2连接到第二配线92-12c-2。另外，第二配线92-12c-1和第二配线92-12c-2形成在同一层中。
第二绝缘层7-12c设置在第三电极9-12c-1和9-12c-2与半导体基板300-12c之间。
在图12(c)中，光波导400-12c-1和400-12c-2设置在第三电极9-12c-1和9-12c-2与半导体基板300-12c之间。
在图12(c)中，内部透镜500-12c-1和500-12c-2设置在光波导400-12c-1和400-12c-2与第三电极9-12c-1和9-12c-2之间。
第一光电转换单元100-12c由第二载流子阻挡层2-12c、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-12c和第一载流子阻挡层4-12c构成。
第一光电转换单元100-12c设置在半导体基板300-12c的一个表面侧(光入射侧，图12(c)中的上侧)。
<5.第五实施例(固态摄像元件的示例5)>
根据本技术的第五实施例的固态摄像元件是如下的固态摄像元件：该固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层、光波导、以及至少一个与第三电极连接的配线。根据本技术的第五实施例的固态摄像元件，按顺序依次设置第二电极、第一光电转换单元和第一电极。第三电极被设置成与第一电极分离，并隔着第一绝缘层面对第一光电转换单元。第二绝缘层设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，光波导设置在第三电极与第二光电转换单元之间。此外，根据本技术的第五实施例的固态摄像元件，至少一个与第三电极连接的配线包括透明材料。从光入射侧开始依次设置至少一个配线和光波导。
因此，本技术的第五实施例的固态摄像元件包括至少一个配线，所述至少一个配线包括透明材料，并被添加到第一实施例的固态摄像元件。从光入射侧开始依次设置所述至少一个配线和光波导。
将参考图13说明根据本技术的第五实施例的固态摄像元件1000-13。图13(a)是示出图14所示的固态摄像元件1000-13的四个像素中形成在同一层中的第一基座81-14a、通孔81-14a-A、第一配线91-14b-1、接触孔91-14b-A-1等的平面布局的图。图13(b)是示出图14所示的固态摄像元件1000-13的四个像素中形成在同一层中的第二基座82-14a、通孔82-14a-A、第二配线92-14b-1、接触孔92-14b-A-1等的平面布局的图。图13(c)是示出图14所示的固态摄像元件1000-13的四个像素中形成在同一层中的第一电极8-14a、屏蔽件10-14a-1、第三电极9-14b-1等的平面布局的图。
在此将参考图13(a)。图13(a)示出了固态摄像元件1000-13的四个像素1000-13a-1至1000-13a-4。
第一透明配线91-13a-12设置在像素1000-13a-1和像素1000-13a-2的上部(图13(a)中的上侧)。第一透明配线91-13a-12(以下有时简称为第一配线91-13a-12)和第一透明配线91-13a-2-2(以下有时简称为第一配线91-13a-2-2)在像素1000-13a-2中相互连接。接触孔91-13a-2-A-2连接到第一透明配线91-13a-2-2。
第一透明配线91-13a-34(以下有时简称为第一配线91-13a-34)设置在像素1000-13a-3和像素1000-13a-4的下部(图13(a)中的下侧)。第一透明配线91-13a-34和第一透明配线91-13a-2-3(以下有时简称为第一配线91-13a-2-3)在像素1000-13a-3中相互连接。接触孔91-13a-2-A-3连接到第一透明配线91-13a-2-3。
另外，针对四个像素1000-13a-1至1000-13a-4中的各者设置第一透明配线91-13a-1-1至第一透明配线91-13a-1-4。第一透明配线91-13a-1-2连接到第一透明配线91-13a-2-2，而第一透明配线91-13a-1-3连接到第一透明配线91-13a-2-3。透明配线不会屏蔽光。因此，能够针对四个像素1000-13a-1至1000-13a-4中的各者的像素布设透明配线91-13a-1-1至透明配线91-13a-1-4。
以这种方式，能够通过第一透明配线91-13a-12和第一透明配线91-13a-2-2驱动像素1000-13a-2，而能够通过第一透明配线91-13a-34和第一配线91-13a-2-3驱动像素1000-13a-3。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-13a-2和像素1000-13a-3)。
第一基座81-13a和与第一基座81-13a连接的通孔81-13a-A被设置为四个像素(1000-13a-1至1000-13a-4)的公共组件。
在此将参考图13(b)。图13(b)示出了固态摄像元件1000-13的四个像素1000-13b-1至1000-13b-4。
第二透明配线92-13b-12设置在像素1000-13b-1和像素1000-13b-2的上部(图13(b)中的上侧)。第二透明配线92-13b-12和第二透明配线92-13b-2-1在像素1000-13b-1中相互连接。接触孔92-13b-2-A-1连接到第二透明配线92-13b-2-1。
第二透明配线92-13b-34设置在像素1000-13b-3和像素1000-13b-4的下部(图13(b)中的下侧)。第二透明配线92-13b-34和第二透明配线92-13b-2-4在像素1000-13b-4中相互连接。接触孔92-13b-2-A-4连接到第二透明配线92-13b-2-4。
另外，针对四个像素1000-13b-1至1000-13b-4中的各者设置第二透明配线92-13b-1-1至第二透明配线92-13b-1-4。第二透明配线91-13b-1-1连接到第二透明配线92-13b-2-1，而第二透明配线91-13b-1-4连接到第二透明配线92-13b-2-4。透明配线不会屏蔽光。因此，能够针对四个像素1000-13b-1至1000-13b-4中的各者的像素布设透明配线91-13b-1-1至透明配线91-13b-1-4。
以这种方式，能够通过第二透明配线92-13b-12和第二透明配线92-13b-2-1驱动像素1000-13b-1，且能够通过第二透明配线92-13b-34和第二透明配线92-13b-2-4驱动像素1000-13b-4。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-13b-2和像素1000-13b-4)。
第二基座82-13b和与第二基座82-13b连接的通孔82-13b-A被设置为四个像素(1000-13b-1至1000-13b-4)的公共组件。
在此将参考图13(c)。图13(c)示出了固态摄像元件1000-13的四个像素1000-13c-1至1000-13c-4。注意，为了方便起见，图13(c)示出了光波导400-13c-1至400-13c-4。
第三电极9-13c-1和第二透明配线92-13c-2-1设置在像素1000-13c-1中。第三电极9-13c-1和第二透明配线92-13c-2-1通过接触孔92-13c-1-A-1相互连接。第三电极9-13c-2、第一透明配线91-13c-2-2和第二透明配线92-13c-2-2设置在像素1000-13c-2中。第一透明配线91-13c-2-2和第二透明配线92-13c-2-2通过接触孔91-13c-2-A-2相互连接。第三电极9-13c-2和第二透明配线92-13c-2-2通过接触孔92-13c-2-A-2相互连接。第三电极9-13c-3、第一透明配线91-13c-2-3和第二透明配线92-13c-2-3设置在像素1000-13c-3中。第一透明配线91-13c-2-3和第二透明配线92-13c-2-3通过接触孔91-13c-2-A-3相互连接。第三电极9-13c-3和第二透明配线92-13c-2-3通过接触孔92-13c-2-A-3相互连接。第三电极9-13c-4和第二透明配线92-13c-2-4设置在像素1000-13c-4中。第三电极9-13c-4和第二透明配线92-13c-2-4通过接触孔92-13c-2-A-4相互连接。
从像素1000-13c-1和像素1000-13c-2的上部的光入射侧(图13(c)中的上侧)开始顺序地设置第二透明配线92-13c-12(第一透明配线91-13c-12)。第二透明配线92-13c-12和第二透明配线92-13c-1在像素1000-13c-1中相互连接。第一透明配线91-13c-12和第一透明配线91-13c-2在像素1000-13c-2中相互连接。
从像素1000-13c-3和像素1000-13c-4的下部的光入射侧(图13(c)中的下侧)开始依次设置第二透明配线92-13c-34(第一透明配线91-13c-34)。第一透明配线91-13c-34和第一透明配线91-13c-3在像素1000-13c-3中相互连接。第二透明配线92-13c-34和第二透明配线92-13c-4在像素1000-13c-4中相互连接。
以这种方式，能够通过第一透明配线91-13c-12和第一透明配线91-13c-2-2驱动像素1000-13c-2，且能够通过第一透明配线91-13c-34和第一透明配线91-13c-2-3驱动像素1000-13c-3。另外，能够通过第二透明配线92-13c-12和第二透明配线92-13c-2-1驱动像素1000-13c-1，且能够通过第二透明配线92-13c-34和第二透明配线92-13c-2-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动上述四个像素(像素1000-13c-1至像素1000-13c-4)。
第一电极8-13c被设置为四个像素(1000-13c-1至1000-13c-4)的公共组件。从光入射侧开始按顺序，第一电极通过通孔82-13c-A连接到第二基座82-13c，第二基座82-13c通过通孔81-13c-A连接到第一基座81-13c。
将参考图14说明根据本技术的第五实施例的固态摄像元件1000-13。图14(a)是沿着图13(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-13的截面图，图14(b)是沿着图13(c)中的线B-B'截取的固态摄像元件1000-13的截面图，图14(c)是沿着图13(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-13的截面图。
在此将参考图14(a)。在图14(a)中，固态摄像元件1000-13至少包括第一电极8-14a、第二电极1-14a、第一光电转换单元100-14a、半导体层5-14a、第一绝缘层6-14a和第二绝缘层7-14a。第一电极8-14a可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-13包括从光入射侧(图14(a)中的上侧)开始依次设置的保护层11-14a、第二电极1-14a、第一光电转换单元100-14a、半导体层5-14a和第一电极8-14a。第一电极8-14a以及两个屏蔽件10-14a-1和10-14a-2形成在同一层中。
在图14(a)中，第一电极8-14a通过通孔82-14a-A连接到第二基座82-14a。第二基座82-14a通过通孔81-14a-A连接到第一基座81-14a。此外，第一基座81-14a连接到贯通电极89-14a。
第一光电转换单元100-14a由第二载流子阻挡层2-14a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-14a和第一载流子阻挡层4-14a构成。
第一光电转换单元100-14a设置在半导体基板300-14a的一个表面侧(光入射侧，图14(a)中的上侧)。
在此将参考图14(b)。在图14(b)中，固态摄像元件1000-13至少包括屏蔽件10-14b-1至10-14b-3、第二电极1-14b、第三电极9-14b-1和9-14b-2、第一光电转换单元100-14b、半导体层5-14b、第一绝缘层6-14b和第二绝缘层7-14b。第三电极9-14b-1和9-14b-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-13包括从光入射侧(图14(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-14b、第二电极1-14b、第一光电转换单元100-14b、半导体层5-14b、以及屏蔽件10-14b-1至10-14b-3。
第三电极9-14b-1和9-14b-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-14b面对第一光电转换单元100-14b。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-14b-1和9-14b-2都是电荷累积用电极。第三电极9-14b-1和9-14b-2、以及屏蔽件10-14b-1、10-14b-2和10-14b-3形成在同一层中。
在图14(b)中，第三电极9-14b-1通过接触孔92-14b-A-1连接到第二配线92-14b-1，而第二配线92-14b-1通过接触孔91-14b-A-1连接到第一配线91-14b-1。第三电极9-14b-2通过接触孔92-14b-A-2连接到第二配线92-14b-2。第一配线91-14b-3和第二配线92-14b-3分别对应于图6(b)所示的第一配线91-6b和第二配线92-6b，并且都是在列方向(图6(b)中的P方向)上彼此相邻的两个像素之间设置的配线。另外，第二配线92-14b-1、第二配线92-14b-2和第二配线92-14b-3形成在同一层中，而第一配线91-14b-1、第一配线91-14b-2和第一配线91-14b-3形成在同一层中。第二配线92-14b-1和第二配线92-14b-2、以及第一配线91-14b-1和第一配线91-14b-2均是透明的配线，因此不会遮挡光。因此，例如，能够通过在整个像素中设置配线来扩大配线面积。
第二绝缘层7-14b设置在第三电极9-14b-1和9-14b-2与半导体基板300-14b之间。
第一光电转换单元100-14b由第二载流子阻挡层2-14b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-14b和第一载流子阻挡层4-14b构成。
第一光电转换单元100-14b设置在半导体基板300-14b的一个表面侧(光入射侧，图14(b)中的上侧)。
在此将参考图14(c)。在图14(c)中，固态摄像元件1000-13至少包括屏蔽件10-14c-1至10-14c-3、第二电极1-14c、第三电极9-14c-1和9-14c-2、第一光电转换单元100-14c、半导体层5-14c、第一绝缘层6-14c和第二绝缘层7-14c。第三电极9-14c-1和9-14c-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-13包括从光入射侧(图14(c)中的上侧)开始依次设置的保护层11-14c、第二电极1-14c、第一光电转换单元100-14c、半导体层5-14c、以及屏蔽件10-14c-1至10-14c-3。
第三电极9-14c-1和9-14c-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-14c面对第一光电转换单元100-14c。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-14c-1和9-14c-2都是电荷累积用电极。第三电极9-14c-1和9-14c-2、以及屏蔽件10-14c-1、10-14c-2和10-14c-3形成在同一层中。
在图14(c)中，第三电极9-14c-1通过接触孔92-14c-A-1连接到第二配线92-14c-1，而第二配线92-14c-1通过接触孔91-14c-A-1连接到第一配线91-14c-1。第三电极9-14c-2通过接触孔92-14c-A-2连接到第二配线92-14c-2。另外，第二配线92-14c-1和第二配线92-14c-2形成在同一层中，而第一配线91-14c-1和第一配线91-14c-2形成在同一层中。第二配线92-14c-1和第二配线92-14c-2以及第一配线91-14c-1和第一配线91-14c-2均是透明的配线，因此不会遮挡光。因此，通过例如在整个像素中设置配线，能够扩大配线面积。
第二绝缘层7-14c设置在第三电极9-14c-1和9-14c-2与半导体基板300-14c之间。
第一光电转换单元100-14c由第二载流子阻挡层2-14c、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-14c和第一载流子阻挡层4-14c构成。
第一光电转换单元100-14c设置在半导体基板300-14c的一个表面侧(光入射侧，图14(c)中的上侧)。
将参考图15说明根据本技术的第五实施例的固态摄像元件1000-15。图15(a)是示出图16所示的固态摄像元件1000-15的四个像素中形成在同一层中的第一基座81-16a、通孔81-16a-A、第一配线91-16b-1、接触孔91-16b-A-1等的平面布局的图。图15(b)是示出图16所示的固态摄像元件1000-15的四个像素中形成在同一层中的第二基座82-16a、通孔82-16a-A、第二配线92-16b-1、接触孔92-16b-A-1等的平面布局的图。图15(c)是示出图16所示的固态摄像元件1000-15的四个像素中形成在同一层中的第一电极8-16a、屏蔽件10-16a-1、第三电极9-16b-1等的平面布局的图。
在此将参考图15(a)。图15(a)示出了固态摄像元件1000-15的四个像素1000-15a-1至1000-15a-4。注意，为了方便起见，图15(a)示出了光波导400-15a-1至400-15a-4。
第一透明配线91-15a-12设置在像素1000-15a-1和像素1000-15a-2的上部(图15(a)中的上侧)。第一透明配线91-15a-12和第一透明配线91-15a-2-2在像素1000-15a-2中相互连接。接触孔91-15a-2-A-2连接到第一透明配线91-15a-2-2。
第一透明配线91-15a-34设置在像素1000-15a-3和像素1000-15a-4的下部(图15(a)中的下侧)。第一透明配线91-15a-34和第一透明配线91-15a-2-3在像素1000-15a-3中相互连接。接触孔91-15a-2-A-3连接到第一透明配线91-15a-2-3。
另外，针对四个像素1000-15a-1至1000-15a-4中的各者设置第一透明配线91-15a-1-1至第一透明配线91-15a-1-4。第一透明配线91-15a-1-2连接到第一透明配线91-15a-2-2，且第一透明配线91-15a-1-3连接到第一透明配线91-15a-2-3。
透明的配线不会遮挡光。因此，针对四个像素1000-15a-1至1000-15a-4中的各者，能够将透明配线91-15a-1-1至透明配线91-15a-1-4布置遍及相应像素。
以这种方式，能够通过第一透明配线91-15a-12和第一透明配线91-15a-1-2驱动像素1000-15a-2，而能够通过第一透明配线91-15a-34和第一透明配线91-15a-2-3驱动像素1000-15a-3。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-15a-2和像素1000-15a-3)。
第一基座81-15a和与第一基座81-15a连接的通孔81-15a-A被设置为四个像素(1000-15a-1至1000-15a-4)的公共组件。
在此将参考图15(b)。图15(b)示出了固态摄像元件1000-15的四个像素1000-15b-1至1000-15b-4。注意，为了方便起见，图15(b)示出了光波导400-15b-1至400-15b-4。
第二透明配线92-15b-12设置在像素1000-15b-1和像素1000-15b-2的上部(图15(b)中的上侧)。第二透明配线92-15b-12和第二透明配线92-15b-2-1在像素1000-15b-1中相互连接。接触孔92-15b-2-A-1连接到第二透明配线92-15b-2-1。
第二透明配线92-15b-34设置在像素1000-15b-3和像素1000-15b-4的下部(图15(b)中的下侧)。第二透明配线92-15b-34和第二透明配线92-15b-2-4在像素1000-15b-4中相互连接。接触孔92-15b-2-A-4连接到第二透明配线92-15b-2-4。
另外，针对四个像素1000-15b-1至1000-15b-4中的各者设置第二透明配线92-15b-1-1至第二透明配线92-15b-1-4。第二透明配线91-15b-1-1连接到第二透明配线92-15b-2-1，而第二透明配线91-15b-1-4连接到第二透明配线92-15b-2-4。透明的配线不会遮挡光。因此，能够针对四个像素1000-13b-1至1000-13b-4中的各者的像素布设透明配线91-13b-1-1至透明配线91-13b-1-4。
以这种方式，能够通过第二透明配线92-15b-12和第二透明配线92-15b-2-1驱动像素1000-15b-1，而能够通过第二透明配线92-15b-34和第二透明配线92-15b-2-4驱动像素1000-15b-4。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-15b-1和像素1000-15b-4)。
第二基座82-13b和与第二基座82-13b连接的通孔82-13b-A被设置为四个像素(1000-13b-1至1000-13b-4)的公共组件。
在此将参考图15(c)。图15(c)示出了固态摄像元件1000-15的四个像素1000-15c-1至1000-15c-4。注意，为了方便起见，图15(c)示出了光波导400-15c-1至400-15c-4。
第三电极9-15c-1和第二透明配线92-15c-2-1设置在像素1000-15c-1中。第三电极9-15c-1和第二透明配线92-15c-2-1通过接触孔92-15c-2-A-1相互连接。第三电极9-15c-2、第一透明配线91-15c-2-2和第二透明配线92-15c-2-2设置在像素1000-15c-2中。第一透明配线91-15c-2-2和第二透明配线92-15c-2-2通过接触孔91-15c-2-A-2相互连接。第三电极9-15c-2和第二透明配线92-15c-2-2通过接触孔92-15c-2-A-2相互连接。第三电极9-15c-3、第一透明配线91-15c-2-3和第二透明配线92-15c-2-3设置在像素1000-15c-3中。第一透明配线91-15c-2-3和第二透明配线92-15c-2-3通过接触孔91-15c-2-A-3相互连接。第三电极9-15c-3和第二透明配线92-15c-2-3通过接触孔92-15c-2-A-3相互连接。第三电极9-15c-4和第二透明配线92-15c-2-4设置在像素1000-15c-4中。第三电极9-15c-4和第二透明配线92-15c-2-4通过接触孔92-15c-2-A-4相互连接。
从像素1000-15c-1和像素1000-15c-2的上部的光入射侧(图15(c)中的上侧)开始顺序地设置第二透明配线92-15c-12(第一透明配线91-15c-12)。第二透明配线92-15c-12和第二透明配线92-15c-2-1在像素1000-15c-1中相互连接。第一透明配线91-15c-12和第一透明配线91-15c-2-2在像素1000-15c-2中相互连接。
从像素1000-15c-3和像素1000-15c-4的下部的光入射侧(图15(c)中的下侧)开始顺序设置第二透明配线92-15c-34(第一透明配线91-15c-34)。第一透明配线91-15c-34和第一透明配线91-15c-3在像素1000-15c-3中相互连接。第二透明配线92-15c-34和第二透明配线92-15c-4在像素1000-15c-4中相互连接。
以这种方式，能够通过第一透明配线91-15c-12和第一透明配线91-15c-2-2驱动像素1000-15c-2，且能够通过第一透明配线91-15c-34和第一透明配线91-15c-2-3驱动像素1000-15c-3。另外，能够通过第二透明配线92-15c-12和第二透明配线92-15c-2-1驱动像素1000-15c-1，且能够通过第二透明配线92-15c-34和第二透明配线92-15c-2-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动上述四个像素(像素1000-15c-1至像素1000-15c-4)。
第一电极8-15c被设置为四个像素(1000-15c-1至1000-15c-4)的公共组件。从光入射侧开始按顺序地，第一电极通过通孔82-15c-A连接到第二基座82-15c，第二基座82-15c通过通孔81-15c-A连接到第一基座81-15c。
将参考图16说明根据本技术的第五实施例的固态摄像元件1000-15。图16(a)是沿着图15(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-15的截面图，图16(b)是沿着图15(c)中的线B-B'截取的固态摄像元件1000-15的截面图，图16(c)是沿着图15(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-15的截面图。
在此将参考图16(a)。在图16(a)中，固态摄像元件1000-15至少包括第一电极8-16a、第二电极1-16a、第一光电转换单元100-16a、半导体层5-16a、第一绝缘层6-16a和第二绝缘层7-16a。第一电极8-16a可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-15包括从光入射侧(图16(a)中的上侧)开始依次设置的保护层11-16a、第二电极1-16a、第一光电转换单元100-16a、半导体层5-16a和第一电极8-16a。第一电极8-16a以及两个屏蔽件10-16a-1和10-16a-2形成在同一层中。
在图16(a)中，第一电极8-16a通过通孔82-16a-A连接到第二基座82-16a。第二基座82-16a通过通孔81-16a-A连接到第一基座81-16a。此外，第一基座81-16a连接到贯通电极89-16a。
第一光电转换单元100-16a由第二载流子阻挡层2-16a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-16a和第一载流子阻挡层4-16a构成。
第一光电转换单元100-16a设置在半导体基板300-16a的一个表面侧(光入射侧，图16(a)中的上侧)。
在此将参考图16(b)。在图16(b)中，固态摄像元件1000-15至少包括屏蔽件10-16b-1至10-16b-3、第二电极1-16b、第三电极9-16b-1和9-16b-2、第一光电转换单元100-16b、半导体层5-16b、第一绝缘层6-16b、第二绝缘层7-16b、以及光波导400-16b-1和400-16b-2。第三电极9-16b-1和9-16b-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-15包括从光入射侧(图16(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-16b、第二电极1-16b、第一光电转换单元100-16b、半导体层5-16b、屏蔽件10-16b-1至10-16b-3、以及光波导400-16b-1和400-16b-2。
第三电极9-16b-1和9-16b-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-16b面对第一光电转换单元100-16b。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-16b-1和9-16b-2都是电荷累积用电极。第三电极9-16b-1和9-16b-2、以及屏蔽件10-16b-1、10-16b-2和10-16b-3形成在同一层中。
在图16(b)中，第三电极9-16b-1通过接触孔92-16b-A-1连接到第二配线92-16b-1，而第二配线92-16b-1通过接触孔91-16b-A-1连接到第一配线91-16b-1。第三电极9-16b-2通过接触孔92-16b-A-2连接到第二配线92-16b-2。第一配线91-16b-3和第二配线92-16b-3分别对应于图6(b)所示的第一配线91-6b和第二配线92-6b，并且都是在列方向(图6(b)中的P方向)上彼此相邻的两个像素之间设置的配线。另外，第二配线92-16b-1、第二配线92-16b-2和第二配线92-16b-3形成在同一层中，而第一配线91-16b-1、第一配线91-16b-2和第一配线91-16b-3形成在同一层中。第二配线92-16b-1和第二配线92-16b-2、以及第一配线91-16b-1和第一配线91-16b-2均可以是透明配线，并且不会遮挡光。因此，通过例如在整个像素中设置配线，能够扩大配线面积。
第二绝缘层7-16b设置在第三电极9-16b-1和9-16b-2与半导体基板300-16b之间。
在图16(b)中，光波导400-16b-1和400-16b-2设置在第二配线92-16b-1和第二配线92-16b-2以及第一配线91-16b-1和第一配线91-16b-2与半导体基板300-16b之间。第二配线92-16b-1和第二配线92-16b-2、以及第一配线91-16b-1和第一配线91-16b-2均是透明配线，并且不会遮挡光。因此，光波导400-16b-1和400-16b-2能够设置在第二配线92-16b-1和第二配线92-16b-2以及第一配线91-16b-1和第一配线91-16b-2的下方(图16(b)中的下侧)。
第一光电转换单元100-16b由第二载流子阻挡层2-16b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-16b和第一载流子阻挡层4-16b构成。
第一光电转换单元100-16b设置在半导体基板300-16b的一个表面侧(光入射侧，图16(b)中的上侧)。
在此将参考图16(c)。在图16(c)中，固态摄像元件1000-15至少包括屏蔽件10-16c-1至10-16c-3、第二电极1-16c、第三电极9-16c-1和9-16c-2、第一光电转换单元100-16c、半导体层5-16c、第一绝缘层6-16c、第二绝缘层7-16c、以及光波导400-16c-1和400-16c-2。第三电极9-16c-1和9-16c-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-15包括从光入射侧(图16(c)中的上侧)开始依次设置的保护层11-16c、第二电极1-16c、第一光电转换单元100-16c、半导体层5-16c、屏蔽件10-16c-1至10-16c-3、以及光波导400-16c-1和400-16c-2。
第三电极9-16c-1和9-16c-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-16c面对第一光电转换单元100-16c。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-16c-1和9-16c-2都是电荷累积用电极。第三电极9-16c-1和9-16c-2、以及屏蔽件10-16c-1、10-16c-2和10-16c-3形成在同一层中。
在图16(c)中，第三电极9-16c-1通过接触孔92-16c-A-1连接到第二配线92-16c-1，而第二配线92-16c-1通过接触孔91-16c-A-1连接到第一配线91-16c-1。第三电极9-16c-2通过接触孔92-16c-A-2连接到第二配线92-16c-2。另外，第二配线92-16c-1和第二配线92-16c-2形成在同一层中，而第一配线91-16c-1和第一配线91-16c-2形成在同一层中。第二配线92-16c-1和第二配线92-16c-2以及第一配线91-16c-1和第一配线91-16c-2均是透明配线，并且不会遮挡光。因此，通过例如在整个像素中设置配线，能够扩大配线面积。
第二绝缘层7-16c设置在第三电极9-16c-1和9-16c-2与半导体基板300-16c之间。
在图16(c)中，光波导400-16c-1和400-16c-2设置在第二配线92-16c-1和第二配线92-16c-2以及第一配线91-16c-1和第一配线91-16c-2与半导体基板300-16c之间。第二配线92-16c-1和第二配线92-16c-2、以及第一配线91-16c-1和第一配线91-16c-2均是透明配线，并且不会遮挡光。因此，光波导400-16c-1和400-16c-2能够设置在第二配线92-16c-1和第二配线92-16c-2以及第一配线91-16c-1和第一配线91-16c-2的下方(图16(c)中的下方)。
第一光电转换单元100-16c由第二载流子阻挡层2-16c、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-16c和第一载流子阻挡层4-16c构成。
第一光电转换单元100-16c设置在半导体基板300-16a的一个表面侧(光入射侧，图16(c)中的上侧)。
<6.第六实施例(固态摄像元件的示例6)>
根据本技术的第六实施例的固态摄像元件是如下的固态摄像元件：该固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层、光波导、至少一个基座、通孔、至少一个配线以及接触孔，所述至少一个基座连接到第一电极并设置在第一电极与第二光电转换单元之间，所述通孔连接第一电极和所述至少一个基座，所述至少一个配线连接到第三电极并设置在第三电极与第二光电转换单元之间，所述接触孔连接第三电极和至少一个配线。根据本技术的第六实施例的固态摄像元件，依次设置第二电极、第一光电转换单元和第一电极。第三电极被设置成与第一电极分离，并隔着第一绝缘层面对第一光电转换单元。第二绝缘层设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，光波导设置在第三电极与第二光电转换单元之间。此外，根据本技术的第六实施例的固态摄像元件，在视角中心处的位于第二光电转换单元的中心与通孔的中心之间的第一距离不同于在视角末端处的位于第二光电转换单元的中心与通孔的中心之间的第二距离。在视角中心处的位于第二光电转换单元的中心与接触孔的中心之间的第三距离不同于在视角末端处的位于第二光电转换单元的中心与接触孔的中心之间的第四距离。
因此，本技术的第六实施例的固态摄像元件是如下的固态摄像元件：该固态摄像元件包括至少一个基座、通孔、至少一个配线、以及接触孔，所述至少一个基座连接到第一电极并设置在第一电极与第二光电转换单元之间，所述通孔连接第一电极和至少一个基座，所述至少一个配线连接到第三电极并设置在第三电极与第二光电转换单元之间，所述接触孔连接第三电极和至少一个配线。在视角中心处的位于第二光电转换单元的中心与通孔的中心之间的第一距离不同于在视角末端处的位于第二光电转换单元的中心与通孔的中心之间的第二距离。在视角中心处的位于第二光电转换单元的中心与接触孔的中心之间的第三距离不同于在视角末端处的位于第二光电转换单元的中心与接触孔的中心之间的第四距离。
固态摄像元件1000-17具有考虑了光瞳校正的结构。光以各种角度进入片上透镜的成像面。因此，当为视角中心处的像素和视角末端处的像素提供相同的结构时，难以有效地会聚光。在这种情况下，在视角中心处的像素和视角末端处的像素之间可能会产生灵敏度差异。
在布置于视角中心部分的像素处，入射光基本垂直地进入第二光电转换单元(例如，光电二极管)。然而，在布置于视角末端部分的像素处，入射光沿倾斜方向进入第二光电转换单元。
因此，对片上透镜进行光瞳校正，以有效地会聚均匀的倾斜光。光瞳的校正量从上述的视角中心(例如，像素单元的中心)朝向视角末端而增大。换句话说，不需要对视角中心处的像素进行光瞳校正。
包括光波导的固态摄像元件1000-17能够引导光向下传播，即引导光朝向第二光电转换单元传播。因此，与不包括光波导的固态摄像元件相比，能够更多地减少光瞳的校正量。
将参考图17说明根据本技术的第六实施例的固态摄像元件1000-17。图17(a)是示出图18和图19所示的固态摄像元件1000-17的四个像素中形成在同一层中的第一基座81-18a、通孔81-18a-A、第一配线91-19b-1、接触孔91-19a-A-1等的平面布局的图。图17(b)是示出图18和图19所示的固态摄像元件1000-17的四个像素中形成在同一层中的第二基座82-18a、通孔82-18a-A、第二配线92-19b-1、接触孔92-19a-A-1等的平面布局的图。图17(c)是示出图18和图19所示的固态摄像元件1000-17的四个像素中形成在同一层中的第一电极8-18a、屏蔽件10-18a-1、第三电极9-19a-1等的平面布局的图。
在此将参考图17(a)。图17(a)示出了固态摄像元件1000-17的四个像素1000-17a-1至1000-17a-4。
第一配线91-17a-12设置在像素1000-17a-1和像素1000-17a-2的上部(图17(a)中的上侧)。第一配线91-17a-12、第一配线91-17a-2-2和第一配线91-17a-1-2在像素1000-17a-2中相互连接。接触孔91-17a-2-A-2连接到第一配线91-17a-2-2。为了考虑光瞳校正，第一配线91-17a-1-2可以具有如下结构：该结构增大了配线面积以防止接触孔91-17a-2-A-2突出。
第一配线91-17a-34设置在像素1000-17a-3和像素1000-17a-4的下部(图17(a)中的下侧)。第一配线91-17a-34、第一配线91-17a-2-3和第一配线91-17a-1-3在像素1000-17a-3中相互连接。接触孔91-17a-2-A-3连接到第一配线91-17a-2-3。为了考虑光瞳校正，第一配线91-17a-1-3可以具有如下结构：该结构增大了配线面积以防止接触孔91-17a-2-A-3突出。
以这种方式，能够通过第一配线91-17a-12和第一配线91-17a-2-2驱动像素1000-17a-2，且能够通过第一配线91-17a-34和第一配线91-17a-2-3驱动像素1000-17a-3。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-17a-2和像素1000-17a-3)。
第一基座81-17a和与第一基座81-17a连接的通孔81-17a-A被设置为四个像素(1000-17a-1至1000-17a-4)的公共组件。为了考虑光瞳校正，基座81-17a可以具有如下结构：该结构增加了配线面积以防止通孔81-17a-A突出。
在此将参考图17(b)。图17(b)示出了固态摄像元件1000-17的四个像素1000-17b-1至1000-17b-4。
第二配线92-17b-12设置在像素1000-17b-1和像素1000-17b-2的上部(图15(b)中的上侧)。第二配线92-17b-12、第二配线92-17b-2-1和第二配线92-17b-1-1在像素1000-17b-1中相互连接。接触孔92-17b-2-A-1连接到第二配线92-17b-2-1。另外，在像素1000-17b-2中，第二配线92-17b-2通过接触孔92-17b-A-2连接到第一配线(未示出)。为了考虑光瞳校正，第二配线92-17b-1-1可以具有如下结构：增大了配线面积以防止接触孔91-17b-2-A-1突出。另外，为了考虑光瞳校正，第二配线92-17b-2可以具有如下结构：增大了配线面积以防止接触孔91-17b-2-A-2突出。
第二配线92-17b-34设置在像素1000-17b-3和像素1000-17b-4的下部(图17(b)中的下侧)。第二配线92-17b-34、第二配线92-17b-2-4和第二配线92-17b-1-4在像素1000-17b-4中相互连接。接触孔92-17b-2-A-4连接到第二配线92-17b-2-4。另外，在像素1000-17b-3中，第二配线92-17b-3通过接触孔92-17b-A-3连接到第一配线(未示出)。为了考虑光瞳校正，第二配线92-17b-1-4可以具有如下结构：增大了配线面积以防止接触孔91-17b-2-A-4突出。另外，为了考虑光瞳校正，第二配线92-17b-3可以具有如下结构：增大了配线面积以防止接触孔91-17b-A-3突出。
以这种方式，能够通过第二配线92-17b-12和第二配线92-17b-2-1驱动像素1000-17b-1，且能够通过第二配线92-17b-34和第二配线92-17b-2-4驱动像素1000-17b-4。因此，能够分别独立地驱动上述两个像素(像素1000-17b-1和像素1000-17b-4)。
第二基座82-17b和与第二基座82-17a连接的通孔82-17b-A被设置为四个像素(1000-17b-1至1000-17b-4)的公共组件。为了考虑光瞳校正，第二基座81-17b可以具有如下结构：增加配线面积以防止通孔81-17b-A突出。
在此将参考图17(c)。图17(c)示出了固态摄像元件1000-17的四个像素1000-17c-1至1000-17c-4。
第三电极9-17c-1和第二配线92-17c-2-1(第二配线92-17c-1-1)设置在像素1000-17c-1中。第三电极9-17c-1和第二配线92-17c-2-1(第二配线92-17c-1-1)通过接触孔92-17c-2-A-1相互连接。第三电极9-17c-2、第一配线91-17c-2-2和第二配线92-17c-2设置在像素1000-17c-2中。第一配线91-17c-2-2和第二配线92-17c-2通过接触孔91-17c-2-A-2相互连接。第三电极9-17c-2和第二配线92-17c-2通过接触孔92-17c-2-A-2相互连接。第三电极9-17c-3、第一配线91-17c-2-3和第二配线92-17c-3设置在像素1000-17c-3中。第一配线91-17c-2-3和第二配线92-17c-3通过接触孔91-17c-2-A-3相互连接。第三电极9-17c-3和第二配线92-17c-3通过接触孔92-17c-2-A-3相互连接。第三电极9-17c-4和第二配线92-17c-2-4(第二配线92-17c-1-4)设置在像素1000-17c-4中。第三电极9-17c-4和第二配线92-17c-2-4(第二配线92-17c-1-4)通过接触孔92-17c-2-A-4相互连接。
从像素1000-17c-1和像素1000-17c-2的上部的光入射侧(图17(c)中的上侧)开始顺序地设置第二配线92-17c-12(第一配线91-17c-12)。第二配线92-17c-12和第二配线92-17c-1在像素1000-17c-1中相互连接。第一配线91-17c-12和第一配线91-17c-2在像素1000-17c-2中相互连接。
从像素1000-17c-3和像素1000-17c-4的下部的光入射侧(图17(c)中的下侧)开始顺序设置第二配线92-17c-34(第一配线91-17c-34)。第一配线91-17c-34和第一配线91-17c-3在像素1000-17c-3中相互连接。第二配线92-17c-34和第二配线92-17c-4在像素1000-17c-4中相互连接。
以这种方式，能够通过第一配线91-17c-12和第一配线91-17c-2-2驱动像素1000-17c-2，且能够通过第一配线91-17c-34和第一配线91-17c-2-3驱动像素1000-17c-3。另外，能够通过第二配线92-17c-12和92-17c-2-1驱动像素1000-17c-1，且能够通过第二配线92-17c-34和第二配线92-17c-2-4驱动像素1000-3-4。因此，能够分别独立地驱动上述四个像素(像素1000-17c-1至像素1000-17c-4)。
第一电极8-17c被设置为四个像素(1000-17c-1至1000-17c-4)的公共组件。从光入射侧开始按顺序地，第一电极通过通孔82-17c-A连接到第二基座82-17c，第二基座82-17c通过通孔81-17c-A连接到第一基座81-17c。
将参考图18说明根据本技术的第六实施例的固态摄像元件1000-17。图18(a)是沿着图17(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-17的截面图，而图18(b)是沿着图17(c)中的线A-A'截取的固态摄像元件1000-17在视角右端部分的截面图。
在此将参考图18(a)。在图18(a)中，固态摄像元件1000-17至少包括第一电极8-18a、第二电极1-18a、第一光电转换单元100-18a、半导体层5-18a、第一绝缘层6-18a和第二绝缘层7-18a。第一电极8-18a可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-17包括从光入射侧(图18(a)中的上侧)开始依次设置的保护层11-18a、第二电极1-18a、第一光电转换单元100-18a、半导体层5-18a和第一电极8-18a。第一电极8-18a以及两个屏蔽件10-18a-1和10-18a-2形成在同一层中。
在图18(a)中，第一电极8-18a通过通孔82-18a-A连接到第二基座82-18a。第二基座82-18a通过通孔81-18a-A连接到第一基座81-18a。此外，第一基座81-18a连接到贯通电极89-18a。
第一光电转换单元100-18a由第二载流子阻挡层2-18a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-18a和第一载流子阻挡层4-18a构成。
第一光电转换单元100-18a设置在半导体基板300-18a的一个表面侧(光入射侧，图18(b)中的上侧)。
在此将参考图18(b)。在图18(b)中，固态摄像元件1000-17至少包括第一电极8-18b、第二电极1-18b、第一光电转换单元100-18b、半导体层5-18b、第一绝缘层6-18b和第二绝缘层7-18b。第一电极8-18b可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-17包括从光入射侧(图18(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-18b、第二电极1-18b、第一光电转换单元100-18b、半导体层5-18b和第一电极8-18b。第一电极8-18b以及两个屏蔽件10-18b-1和10-18b-2形成在同一层中。
在图18(b)中，第一电极8-18b通过通孔82-18b-A连接到第二基座82-18b。第二基座82-18b通过通孔81-18b-A连接到第一基座81-18b。此外，第一基座81-18b连接到贯通电极89-18b。
第一光电转换单元100-18b由第二载流子阻挡层2-18b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-18b和第一载流子阻挡层4-18b构成。
第一光电转换单元100-18b设置在半导体基板300-18b的一个表面侧(光入射侧，图18(b)中的上侧)。
如图18(a)和图18(b)所示，根据本技术的第六实施例的固态摄像元件1000-17，在视角的中央部分(视角的中心)(图18(a))的第二光电转换单元(未示出)的中心与通孔82-18a-A的中心之间的第一距离不同于在视角的右端(视角的末端)(图18(b))的第二光电转换单元(未示出)的中心与通孔82-18b-A的中心之间的第二距离。至少通孔82-18a-A和通孔82-18b-A可移动，以便根据光瞳校正改变位置。为了根据光瞳校正的位置变化，可以移动通孔81-18a-A、通孔81-18b-A、第二基座82-18a、第二基座82-18b、第一基座81-18a或第一基座81-18b。注意，如上所述，图18(a)和图18(b)中未示出的第二光电转换单元埋入在半导体基板300-18a或300-18b中并且无法移动。
将参考图19说明根据本技术的第六实施例的固态摄像元件1000-17。图19(a)是沿着图17(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-17在视角中心部分的截面图，而图19(b)是沿着图17(c)中的线C-C'截取的固态摄像元件1000-17在视角右端部分的截面图。
在此将参考图19(a)。在图19(a)中，固态摄像元件1000-17至少包括屏蔽件10-19a-1至10-19a-3、第二电极1-19a、第三电极9-19a-1和9-19a-2、第一光电转换单元100-19a、半导体层5-19a、第一绝缘层6-19a、第二绝缘层7-19a和光波导(图19(a)中未示出)。第三电极9-19a-1和9-19a-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-17包括从光入射侧(图19(a)中的上侧)开始依次设置的保护层11-19a、第二电极1-19a、第一光电转换单元100-19a、半导体层5-19a、以及屏蔽件10-19a-1至10-19a-3。
第三电极9-19a-1和9-19a-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-19a面对第一光电转换单元100-19a。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-19a-1和9-19a-2均是电荷累积用电极。第三电极9-19a-1和9-19a-2、以及屏蔽件10-19a-1、10-19a-2和10-19a-3形成在同一层中。
在图19(a)中，第三电极9-19a-1通过接触孔92-19a-A-1连接到第二配线92-19a-1，而第二配线92-19a-1通过接触孔91-19a-A-1连接到第一配线91-19a-1。第三电极9-19a-2通过接触孔92-19a-A-2连接到第二配线92-19a-2。另外，第二配线92-19a-1和第二配线92-19a-2形成在同一层中。
第二绝缘层7-19a设置在第三电极9-19a-1和9-19a-2与半导体基板300-19a之间。
尽管在图19(a)中未示出光波导，但是光波导可以设置在第三电极9-19a-1和9-19a-2与半导体基板300-19a之间。
第一光电转换单元100-19a由第二载流子阻挡层2-19a、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-19a和第一载流子阻挡层4-19a构成。
第一光电转换单元100-19a设置在半导体基板300-19a的一个表面侧(光入射侧，图19(a)中的上侧)。
在此将参考图19(b)。在图19(b)中，固态摄像元件1000-17至少包括屏蔽件10-19b-1至10-19b-3、第二电极1-19b、第三电极9-19b-1和9-19b-2、第一光电转换单元100-19b、半导体层5-19b、第一绝缘层6-19b、第二绝缘层7-19b和光波导(图19(b)中未示出)。第三电极9-19b-1和9-19b-2均可以由透明电极构成。
固态摄像元件1000-17包括从光入射侧(图19(b)中的上侧)开始依次设置的保护层11-19b、第二电极1-19b、第一光电转换单元100-19b、半导体层5-19b、以及屏蔽件10-19b-1至10-19b-3。
第三电极9-19b-1和9-19b-2被设置成与第一电极(未示出)分离，并隔着第一绝缘层6-19b面对第一光电转换单元100-19b。与图1中的第三电极9-1-1和9-1-2类似，第三电极9-19b-1和9-19b-2都是电荷累积用电极。第三电极9-19b-1和9-19b-2、以及屏蔽件10-19b-1、10-19b-2和10-19b-3形成在同一层中。
在图19(b)中，第三电极9-19b-1通过接触孔92-19b-A-1连接到第二配线92-19b-1，而第二配线92-19b-1通过接触孔91-19b-A-1连接到第一配线91-19b-1。第三电极9-19b-2通过接触孔92-19b-A-2连接到第二配线92-19b-2。另外，第二配线92-19b-1和第二配线92-19b-2形成在同一层中。
第二绝缘层7-19b设置在第三电极9-19b-1和9-19b-2与半导体基板300-19b之间。
尽管在图19(b)中未示出光波导，但是光波导可以设置在第三电极9-19b-1和9-19b-2与半导体基板300-19b之间。
第一光电转换单元100-19b由第二载流子阻挡层2-19b、光电转换层(例如，有机光电转换层)3-19b和第一载流子阻挡层4-19b构成。
第一光电转换单元100-19b设置在半导体基板300-19b的一个表面侧(光入射侧，图19(b)中的上侧)。
如图19(a)和图19(b)所示，根据本技术的第六实施例的固态摄像元件1000-17，在视角的中央部分(视角的中心)(图19(a))的第二光电转换单元(未示出)的中心与接触孔92-19a-A-1的中心之间的第三距离不同于在视角的右端(视角的末端)(图19(b))的第二光电转换单元(未示出)的中心与接触孔92-19b-A-1的中心之间的第四距离。至少接触孔92-19a-A-1和接触孔92-19b-A-1可以移动，以便根据光瞳校正改变位置。为了根据光瞳校正的位置变化，也可以移动接触孔91-19a-A-1、接触孔91-19b-A-1、第二配线92-19a-1、第二配线92-19b-1、第一配线91-19a-1或第一配线91-19b-1。注意，如上所述，图19(a)和图19(b)中未示出的第二光电转换单元埋入半导体基板300-19a或300-19b中并且无法移动。
<7.第七实施例(电子设备的示例)>
本技术的第七实施例的电子设备是包括固态摄像元件的电子设备。该固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层和光波导。第二电极、第一光电转换单元和第一电极是依次设置的。第三电极被设置成与第一电极分离，并隔着第一绝缘层面对第一光电转换单元。第二绝缘层设置在第三电极与第二光电转换单元之间。光波导设置在第三电极与第二光电转换单元之间。另外，根据本技术的第七实施例的电子设备可以是包括本技术的第一实施例至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件的电子设备。
<8.应用了本技术的固态摄像元件的使用示例>
图20是示出作为根据本技术的第一至第六实施例的固态摄像元件的使用示例的图像传感器的图。
例如，如下所述，上述第一至第六实施例的每个固态摄像元件均可以用于感测诸如可见光、红外光、紫外光和X射线等各种类型的光。更具体地，如图20所示，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于在如下领域中使用的设备(例如，上述第七实施例的电子设备)，这些领域例如是：用于拍摄欣赏用的图像的欣赏领域；交通领域；家用电器领域；医疗保健领域；安保领域；美容领域；运动领域；以及农业领域。
更详细地，在欣赏领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于用于拍摄欣赏用的图像的设备，例如数码相机、智能电话、以及配备有相机功能的蜂窝电话。
在交通领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于交通用的设备，例如：车载传感器，用于对汽车的前部、后部、周围环境、车辆内部或其他位置进行摄像；监视摄像机，用于监视行驶中的车辆和道路；以及距离传感器，用于测量车辆等之间的距离，以实现诸如自动停止和识别驾驶员状态等安全驾驶或为了实现其它目的。
在家用电器领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于用于诸如电视接收器、冰箱和空调等家用电器的设备，以对使用者的手势进行摄像，并执行与该手势相对应的设备操作。
在医疗保健领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于用于医疗保健目的的设备，例如内窥镜和通过接收红外光对血管进行摄像的设备。
在安保领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于用于安保的设备，例如用于预防犯罪的监视摄像机和用于个人认证的照相机。
在美容领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于用于美容的设备，例如用于对皮肤进行摄像的皮肤测量设备和用于对头皮进行摄像的显微镜。
在运动领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于用于运动的设备，例如用于运动目的的运动相机和可穿戴式相机。
在农业领域中，例如，根据第一至第六实施例中任一实施例的固态摄像元件可以应用于用于农业的设备，例如用于监测农田和农作物的状态的相机。
接下来，将说明根据本技术的第一至第六实施例的固态摄像元件的具体使用示例。例如，上述固态摄像元件101适用于具有摄像功能的各种电子设备，例如包括数码相机和摄像机的照相机系统以及具有摄像功能的蜂窝电话。图21示出了作为固态摄像元件的示例的电子设备102(照相机)的示意性构造。电子设备102是能够拍摄静止图像或运动图像的摄像机，例如，该电子设备102包括固态摄像元件101、光学系统(光学透镜)310、快门装置311、驱动固态摄像元件101和快门装置311的驱动单元313、以及信号处理单元312。
光学系统310将从被摄体接收的图像光(入射光)引导至固态摄像元件101的像素单元101a。光学系统310可以由多个光学透镜构成。快门装置311控制光入射到固态摄像元件101的时段和遮光时段。驱动单元313控制固态摄像元件101的传递动作和快门装置311的快门动作。信号处理单元312对从固态摄像元件101输出的信号进行各种类型的信号处理。经过信号处理的图像信号Dout被存储在诸如存储器等存储介质中，或者被输出到监视器等。
注意，本技术的实施例不限于上述实施例。在不脱离本技术范围的情况下，可以进行各种变形。
而且，将会产生的有益效果不仅仅限于本说明书中举例说明的有益效果。还可以产生其它有益效果。
此外，本技术可以具有以下构造。
[1]
一种固态摄像元件，至少包括：
第一电极；
第二电极；
第三电极；
第一光电转换单元；
第二光电转换单元；
第一绝缘层；
第二绝缘层；以及
光波导，其中
所述第二电极、所述第一光电转换单元和所述第一电极是依次设置的，
所述第三电极被设置为与所述第一电极分离，并且隔着所述第一绝缘层面对所述第一光电转换单元，
所述第二绝缘层设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间，并且
所述光波导设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。
[2]
根据[1]所述的固态摄像元件，还包括：
至少一个半导体层，其中
所述至少一个半导体层设置在所述第一光电转换单元与所述第一绝缘层之间。
[3]
根据[1]或[2]所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导和所述第二绝缘层在基本垂直的方向上彼此分离。
[4]
根据[1]至[3]中任一项所述的固态摄像元件，还包括：
低介电常数材料含有层，其中
所述低介电常数材料含有层设置在所述光波导的下方并且所述第二光电转换单元的上方。
[5]
根据[1]至[4]中任一项所述的固态摄像元件，还包括：
内部透镜，其中
所述内部透镜设置在所述第一光电转换单元与所述光波导之间。
[6]
根据[1]至[5]中任一项所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导的折射率大于所述第二绝缘层的折射率。
[7]
根据[1]至[6]中任一项所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导包含SiN。
[8]
根据[1]至[6]中任一项所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导包含硅氧烷。
[9]
根据[1]至[6]中任一项所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导包含ITO。
[10]
根据[1]至[9]中任一项所述的固态摄像元件，还包括：
连接至所述第三电极的至少一个配线，其中
所述至少一个配线包括透明材料，并且
从光入射侧开始依次设置所述至少一个配线和所述光波导。
[11]
根据[1]至[9]中任一项所述的固态摄像元件，还包括：
连接至所述第三电极的至少一个配线，其中
所述至少一个配线包括遮光材料，并且
所述至少一个配线和所述光波导通过设置在所述至少一个配线与所述光波导之间的所述第二绝缘层而被彼此分离。
[12]
根据[1]至[11]中任一项所述的固态摄像元件，还包括：
至少一个基座，所述至少一个基座连接到所述第一电极并且设置在所述第一电极与所述第二光电转换单元之间；以及
通孔，所述通孔连接所述第一电极和所述至少一个基座，
在视角中心处的所述第二光电转换单元的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角的末端处的所述第二光电转换单元的中心与所述通孔的中心之间的第二距离，
所述固态摄像元件还包括：
至少一个配线，所述至少一个配线连接到所述第三电极并且设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间；以及
接触孔，所述接触孔连接所述第三电极和所述至少一个配线，
在视角中心处的所述第二光电转换单元的中心与所述接触孔的中心之间的第三距离不同于在视角的末端处的所述第二光电转换单元的中心与所述接触孔的中心之间的第四距离。
[13]
一种电子设备，包括：
固态摄像元件，其中，
所述固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层和光波导，
所述第二电极、所述第一光电转换单元和所述第一电极是依次设置的，
所述第三电极被设置成与所述第一电极分离，并隔着所述第一绝缘层面对所述第一光电转换单元，
所述第二绝缘层设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间，并且
所述光波导设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。
[14]
一种电子设备，包括：
根据[2]至[12]中任一项所述的固态摄像元件。
[附图标记列表]
1000(1000-1至1000-17)…固态摄像元件,1…第二电极,6…第一绝缘层,7…第二绝缘层,8…第一电极,9…第三电极,100…第一光电转换单元,200…第二光电转换单元,400…光波导

Claims (13)

1.一种固态摄像元件，至少包括：
第一电极；
第二电极；
第三电极；
第一光电转换单元；
第二光电转换单元；
第一绝缘层；
第二绝缘层；以及
光波导，其中
所述第二电极、所述第一光电转换单元和所述第一电极是依次设置的，
所述第三电极被设置为与所述第一电极分离，并且隔着所述第一绝缘层面对所述第一光电转换单元，
所述第二绝缘层设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间，并且
所述光波导设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。
2.根据权利要求1所述的固态摄像元件，还包括：
至少一个半导体层，其中
所述至少一个半导体层设置在所述第一光电转换单元与所述第一绝缘层之间。
3.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导和所述第二绝缘层在基本垂直的方向上彼此分离。
4.根据权利要求1所述的固态摄像元件，还包括：
低介电常数材料含有层，其中
所述低介电常数材料含有层设置在所述光波导的下方并且所述第二光电转换单元的上方。
5.根据权利要求1所述的固态摄像元件，还包括：
内部透镜，其中
所述内部透镜设置在所述第一光电转换单元与所述光波导之间。
6.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导的折射率大于所述第二绝缘层的折射率。
7.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导包含SiN。
8.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导包含硅氧烷。
9.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，
所述光波导包含ITO。
10.根据权利要求1所述的固态摄像元件，还包括：
连接至所述第三电极的至少一个配线，其中
所述至少一个配线包括透明材料，并且
从光入射侧开始依次设置所述至少一个配线和所述光波导。
11.根据权利要求1所述的固态摄像元件，还包括：
连接至所述第三电极的至少一个配线，其中
所述至少一个配线包括遮光材料，并且
所述至少一个配线和所述光波导通过设置在所述至少一个配线与所述光波导之间的所述第二绝缘层而被彼此分离。
12.根据权利要求1所述的固态摄像元件，还包括：
至少一个基座，所述至少一个基座连接到所述第一电极并且设置在所述第一电极与所述第二光电转换单元之间；以及
通孔，所述通孔连接所述第一电极和所述至少一个基座，
在视角中心处的所述第二光电转换单元的中心与所述通孔的中心之间的第一距离不同于在视角的末端处的所述第二光电转换单元的中心与所述通孔的中心之间的第二距离，
所述固态摄像元件还包括：
至少一个配线，所述至少一个配线连接到所述第三电极并且设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间；以及
接触孔，所述接触孔连接所述第三电极和所述至少一个配线，
在视角中心处的所述第二光电转换单元的中心与所述接触孔的中心之间的第三距离不同于在视角的末端处的所述第二光电转换单元的中心与所述接触孔的中心之间的第四距离。
13.一种电子设备，包括：
固态摄像元件，其中，
所述固态摄像元件至少包括第一电极、第二电极、第三电极、第一光电转换单元、第二光电转换单元、第一绝缘层、第二绝缘层和光波导，
所述第二电极、所述第一光电转换单元和所述第一电极是依次设置的，
所述第三电极被设置成与所述第一电极分离，并隔着所述第一绝缘层面对所述第一光电转换单元，
所述第二绝缘层设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间，并且
所述光波导设置在所述第三电极与所述第二光电转换单元之间。
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