JP2022027813A - 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
1.固体撮像素子の概略構成例
2.画素の第1の実施の形態(対の位相差画素それぞれがダミー画素を有する構成)
3.画素の第2の実施の形態(対の位相差画素で共通のダミー画素を有する構成)
4.画素の第3の実施の形態(位相差画素に素子分離電極が延長された構成)
5.画素の第4の実施の形態(光電変換膜が全波長の光を受光する構成1)
6.画素の第5の実施の形態(光電変換膜が全波長の光を受光する構成2)
7.画素の第6の実施の形態(光電変換膜が全波長の光を受光する構成3)
8.第1の実施の形態の製造方法
9.電子機器への適用例
図1は、本開示に係る固体撮像素子の概略構成を示している。
<通常画素の断面構成>
図2を参照して、固体撮像素子1の通常画素の断面構成について説明する。
図3は、画素アレイ部3内の下部電極の平面レイアウトを示す図である。
図4は、1つの通常画素2Xと位相差画素2PA及びダミー画素2DAのペアが含まれる図3のY1-Y1’線の断面構成を示している。
<下部電極の平面レイアウト>
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態以降の説明では、それまでに上述した他の実施の形態と同一の符号を付して示した他の実施の形態と対応する部分についての説明は適宜省略し、異なる部分についてのみ説明する。第2の実施の形態における通常画素は、上述した第1の実施の形態と同様であるので、位相差画素についてのみ説明する。
図7は、位相差画素2PA、ダミー画素2DAB、及び、位相差画素2PBを含む図6のY11-Y11’線の断面構成を示している。
<下部電極の平面レイアウト>
次に、第3の実施の形態について説明する。
図9は、2つの通常画素2Xを含む図8のX11-X11’線の断面構成図である。
図8に示した例では、位相差画素2PAまたは2PBの垂直方向及び水平方向の隣りには、通常画素2Xが配置されるレイアウトとされていたが、図12に示されるように、位相差画素2PAと位相差画素2PBが、垂直方向または水平方向の隣りに配置されるレイアウトでもよい。
<画素の断面構成>
次に、第4の実施の形態について説明する。
<画素の断面構成>
次に、第5の実施の形態について説明する。
<画素の断面構成>
次に、第6の実施の形態について説明する。
次に、図18乃至図25を参照しながら、図4に示した第1の実施の形態に係る画素2の製造方法について説明する。
本開示の技術は、固体撮像素子への適用に限られるものではない。即ち、本開示の技術は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に固体撮像素子を用いる複写機など、画像取込部(光電変換部)に固体撮像素子を用いる電子機器全般に対して適用可能である。固体撮像素子は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
(1)
光電変換膜と、それを上下で挟む第1電極及び第2電極とからなる光電変換部を有し、前記第1電極及び第2電極のうちの少なくとも一方の電極が画素ごとに分離された分離電極となっている第1の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第2の画素と
を備える固体撮像素子。
(2)
前記第3電極は、前記光電変換部で生成された電荷を保持する電荷保持部に接続されている
前記(1)に記載の固体撮像素子。
(3)
前記第3電極は、隣りの画素の前記分離電極である
前記(1)または(2)に記載の固体撮像素子。
(4)
前記第3電極は、前記第2の画素とその隣りの画素を含む3画素にまたがる
前記(1)または(2)に記載の固体撮像素子。
(5)
前記第3電極は、固定電位を供給する配線と接続されている
前記(1)に記載の固体撮像素子。
(6)
前記第3電極は、隣りの画素の前記分離電極との間に形成された素子分離電極である
前記(1)または(5)に記載の固体撮像素子。
(7)
前記第3電極は、配線と接続されない孤立パターンである
前記(1)に記載の固体撮像素子。
(8)
前記第2の画素は、焦点検出用の信号を生成する位相差画素である
前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(9)
前記光電変換膜は、所定の色の波長光を光電変換する膜である
前記(1)乃至(8)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(10)
前記光電変換膜は、緑色の波長光を光電変換する膜である
前記(9)に記載の固体撮像素子。
(11)
前記第2の画素は、半導体基板内に無機光電変換部をさらに備え、
前記無機光電変換部は、前記光電変換部で光電変換されない波長光を光電変換する
前記(1)乃至(10)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(12)
前記光電変換膜は、赤色、緑色、及び青色の波長光を光電変換可能な膜である
前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(13)
前記光電変換膜の上方に、赤色、緑色、または青色のカラーフィルタが配置されており、
前記光電変換膜は、前記カラーフィルタを通過した光を光電変換する
前記(12)に記載の固体撮像素子。
(14)
光電変換膜と、それを上下で挟む第1電極及び第2電極とからなる光電変換部を有し、前記第1電極及び第2電極のうちの少なくとも一方の電極が画素ごとに分離された分離電極となっている第1の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第2の画素を形成する
固体撮像素子の製造方法。
(15)
光電変換膜と、それを上下で挟む第1電極及び第2電極とからなる光電変換部を有し、前記第1電極及び第2電極のうちの少なくとも一方の電極が画素ごとに分離された分離電極となっている第1の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第2の画素と
を有する固体撮像素子
を備える電子機器。
Claims (14)
- 光電変換膜と、それを上下で挟む第1電極及び第2電極とからなる光電変換部を有し、前記第1電極及び第2電極のうちの少なくとも一方の電極が画素ごとに分離された分離電極となっている第1の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第2の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第2の画素の前記分離電極と対称となる配置で前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第3の画素と
を備え、
前記第3電極は、半導体領域に接続される
固体撮像素子。 - 前記第3電極は、前記光電変換部で生成された電荷を保持する電荷保持部に接続されている
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記第3電極は、隣りの画素の前記分離電極である
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記第3電極は、前記第2の画素とその隣りの画素を含む3画素にまたがる
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記第3電極は、隣りの画素の前記分離電極との間に形成された素子分離電極である
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記第3電極は、配線と接続されない孤立パターンである
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記第2の画素と前記第3の画素は、焦点検出用の信号を生成する位相差画素である
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記光電変換膜は、所定の色の波長光を光電変換する膜である
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記光電変換膜は、緑色の波長光を光電変換する膜である
請求項8に記載の固体撮像素子。 - 前記第2の画素は、半導体基板内に無機光電変換部をさらに備え、
前記無機光電変換部は、前記光電変換部で光電変換されない波長光を光電変換する
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記光電変換膜は、赤色、緑色、及び青色の波長光を光電変換可能な膜である
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記光電変換膜の上方に、赤色、緑色、または青色のカラーフィルタが配置されており、
前記光電変換膜は、前記カラーフィルタを通過した光を光電変換する
請求項11に記載の固体撮像素子。 - 光電変換膜と、それを上下で挟む第1電極及び第2電極とからなる光電変換部を有し、前記第1電極及び第2電極のうちの少なくとも一方の電極が画素ごとに分離された分離電極となっている第1の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第2の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第2の画素の前記分離電極と対称となる配置で前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第3の画素とを形成し、
前記第3電極は、半導体領域に接続される
固体撮像素子の製造方法。 - 光電変換膜と、それを上下で挟む第1電極及び第2電極とからなる光電変換部を有し、前記第1電極及び第2電極のうちの少なくとも一方の電極が画素ごとに分離された分離電極となっている第1の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第2の画素と、
前記光電変換部を有し、前記分離電極が前記第2の画素の前記分離電極と対称となる配置で前記第1の画素よりも小さい平面サイズで形成され、それにより空いた領域に、少なくとも画素の境界まで延びる第3電極が形成されている第3の画素と
を備え、
前記第3電極は、半導体領域に接続される
固体撮像素子
を備える電子機器。
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