JP2022113736A - 光検出素子および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
1.第1実施の形態:CMOSイメージセンサ(図1乃至図6)
2.第2実施の形態:CMOSイメージセンサ(図7乃至図14)
3.第3実施の形態:CMOSイメージセンサ(図15乃至図40)
4.第4実施の形態:撮像装置(図41)
5.CMOSイメージセンサの使用例(図42)
(CMOSイメージセンサの第1実施の形態の構成例)
図1は、本開示を適用した固体撮像素子としてのCMOSイメージセンサの第1実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図2は、図1の画素領域51に配置される画素のうちの2(横)×2(縦)の画素からなる画素群の回路構成例を示す図である。
図3は、図2の画素群70の第1の構造例をCMOSイメージセンサ50の表面側から見た図であり、図4は、図3のA-A´断面図、B-B´断面図、およびC-C´断面図である。
図5は、PD91に蓄積された電荷がオーバーフローしたときの電荷の流れを説明する図である。
図6は、2×2の画素群70の第2の構造例を示す図である。図6のAは、2×2の画素群70の第2の構造例を、CMOSイメージセンサ50の表面側から見た図であり、図6のBは、裏面側から見た図である。図6のCは、図6のAのD-D´断面図である。なお、以降の図において、特に断りが無い限り、CMOSイメージセンサの裏面側から見た図には、カラーフィルタ231とオンチップレンズ232は図示しない。
(CMOSイメージセンサの第2実施の形態の構成例)
図7は、本開示を適用した固体撮像素子としてのCMOSイメージセンサの第2実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図8は、図7の画素領域181に配置される位相差検出画素の回路構成例を示す図である。
図9は、図8の位相差検出画素190の構造例をCMOSイメージセンサ180の表面側から見た図であり、図10は、図9のA-A´断面図、B-B´断面図、およびC-C´断面図であり、図11は、図9のD-D´断面図、およびE-E´断面図である。
図12乃至図14は、図7のCMOSイメージセンサ180の動作を説明する図である。
(CMOSイメージセンサの第3実施の形態の位相差検出画素の回路構成例)
本開示を適用したCMOSイメージセンサの第3実施の形態の構成は、位相差検出画素が2(横)×2(縦)の分割画素により形成される点を除いて、図7のCMOSイメージセンサ180の構成と同一である。従って、以下では、位相差検出画素についてのみ説明する。
図16は、位相差検出画素270の第1の構造例をCMOSイメージセンサの表面側から見た図であり、図17は、図16のA-A´断面図およびB-B´断面図であり、図18は、図16のC-C´断面図およびD-D´断面図である。
図19乃至図22は、CMOSイメージセンサの第3実施の形態の動作を説明する図である。
図23は、図15の位相差検出画素270の第2の構造例の図16のB-B´断面図およびC-C´断面図である。
図24は、図15の位相差検出画素270の第3の構造例の図16のE-E´断面図である。
図25は、CMOSイメージセンサの第3実施の形態の画角の端部の位相差検出画素270の第4の構造例の図16のE-E´断面図である。
図26は、図25の位相差検出画素270のPD291の製造方法を説明する図である。
図27は、本開示を適用したCMOSイメージセンサの第3実施の形態の画角の端部の位相差検出画素270の第5の構造例の図16のE-E´断面図である。
図28および図29は、図27の位相差検出画素270のPD291の製造方法を説明する図である。
図30および図31は、図15の位相差検出画素270の第6の構造例を示す図である。
図32および図33は、図15の位相差検出画素270の第7の構造例を示す図である。
図34および図35は、図15の位相差検出画素270の第8の構造例を示す図である。
図36は、図15の位相差検出画素270の第9の構造例を示す図である。
(撮像装置の一実施の形態の構成例)
図41は、本開示を適用した電子機器としての撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図42は、上述のCMOSイメージセンサを使用する使用例を示す図である。
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
画素ごとに異なるレンズを介して裏面から入射された光に対して光電変換を行う複数の前記画素と、
隣接する前記画素の間に形成された画素分離壁と、
表面に設けられた配線層と
を備え、
前記画素分離壁は、前記表面に形成されたトレンチである表面トレンチと、前記裏面に形成されたトレンチである裏面トレンチとにより構成される
固体撮像素子。
(2)
少なくとも一部の前記画素分離壁の前記表面トレンチと前記裏面トレンチは接触する
ように構成された
前記(1)に記載の固体撮像素子。
(3)
前記表面トレンチと前記裏面トレンチの前記裏面に垂直な方向の長さは、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
前記(1)または(2)に記載の固体撮像素子。
(4)
前記表面トレンチと前記裏面トレンチの少なくとも一方の材質は、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(5)
所定の方向に隣接する、フローティングディフュージョンを共有しない前記画素の間の前記画素分離壁は、ウェル電極を挟む2つの前記表面トレンチと前記裏面トレンチとにより構成され、その裏面トレンチの前記裏面上の位置は、前記ウェル電極に対応する位置である
ように構成された
前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(6)
所定の方向に隣接する、フローティングディフュージョンを共有しない前記画素の間の前記画素分離壁は、電源電極を挟む2つの前記表面トレンチと前記裏面トレンチとにより構成され、その裏面トレンチの前記裏面上の位置は、前記電源電極に対応する位置である
ように構成された
前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(7)
フローティングディフュージョンを共有する前記画素の間の前記画素分離壁は、その画素の間の前記表面の領域のうちの、前記フローティングディフュージョンが形成されていない領域に形成された前記表面トレンチと、その画素の間の前記裏面の全領域に形成された前記裏面トレンチとにより構成され、その表面トレンチと裏面トレンチは接触する
ように構成された
前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(8)
前記複数の画素のうちの少なくとも一部は、前記画素ごとに、同一の前記レンズを介して前記裏面から入射された光に対して光電変換を行う光電変換素子をそれぞれ有する複数の分割画素に分割され、
隣接する前記分割画素の間には、前記表面に形成されたトレンチである表面トレンチと、前記裏面に形成されたトレンチである裏面トレンチとにより構成される分割画素分離壁が形成される
ように構成された
前記(1)に記載の固体撮像素子。
(9)
前記表面トレンチと前記裏面トレンチの前記裏面に垂直な方向の長さは、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁または前記分割画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
前記(8)に記載の固体撮像素子。
(10)
前記画素分離壁の裏面トレンチと前記分割画素分離壁の裏面トレンチの前記裏面に垂直な方向の長さは異なる
ように構成された
前記(8)または(9)に記載の固体撮像素子。
(11)
前記表面トレンチと前記裏面トレンチの少なくとも一方の材質は、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁または前記分割画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
前記(8)乃至(10)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(12)
前記画素分離壁と前記分割画素分離壁の裏面トレンチの材質は異なる
ように構成された
前記(8)乃至(11)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(13)
前記分割画素分離壁の前記表面トレンチは、隣接する前記分割画素の間の前記表面の領域のうちの一部の領域にのみ形成され、前記裏面トレンチは、その隣接する分割画素の間の前記裏面の全領域に形成され、
前記分割画素分離壁の前記裏面トレンチと前記表面トレンチは接触し、
隣接する前記分割画素の間の前記表面の領域のうちの前記表面トレンチが形成されていない領域には、フローティングディフュージョンが形成される
ように構成された
前記(8)乃至(12)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(14)
前記分割画素分離壁の前記表面トレンチは、隣接する前記分割画素の間の前記表面の領域のうちのフローティングディフュージョンが形成されていない領域に形成され、前記裏面トレンチは、その隣接する分割画素の間の前記裏面の全領域に形成され、
前記分割画素分離壁の前記裏面トレンチの一部と前記表面トレンチは接触し、
前記分割画素分離壁の前記裏面トレンチの他部の前記裏面に垂直な方向の長さは、前記裏面トレンチの一部に比べて短い
ように構成された
前記(8)乃至(12)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(15)
所定の方向に隣接する前記画素の間の前記画素分離壁は、電源電極を挟む2つの前記表面トレンチと、その表面トレンチとそれぞれ接触する2つの前記裏面トレンチとにより構成される
ように構成された
前記(8)乃至(14)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(16)
所定の方向に隣接する前記画素の間の前記画素分離壁の前記表面トレンチとの間に電源電極を挟むように形成される表面トレンチである電極用トレンチと、
前記電極用トレンチに最も近い前記分割画素分離壁に対して、前記電極用トレンチと対称になる位置に形成されたダミーの表面トレンチであるダミートレンチと
をさらに備え、
前記画素分離壁は、前記表面トレンチと前記裏面トレンチが接触することにより形成される
ように構成された
前記(8)乃至(14)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(17)
前記分割画素分離壁が形成される前記画素における前記分割画素分離壁の位置は、その画素の位置に応じて異なる
ように構成された
前記(8)乃至(16)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(18)
前記分割画素分離壁が形成される前記画素における前記分割画素分離壁の前記裏面トレンチの位置は、その画素の位置に応じて異なり、
前記分割画素分離壁が形成される前記画素における前記分割画素分離壁の前記表面トレンチの位置は、その画素の位置によらず同一であり、
前記分割画素の前記光電変換素子の前記表面側のサイズは、前記裏面側のサイズに比べて大きい
ように構成された
前記(17)に記載の固体撮像素子。
(19)
所定の方向に隣接する前記画素の間の前記画素分離壁の前記表面トレンチとの間に電源電極を挟むように形成される表面トレンチである電極用トレンチ
をさらに備え、
隣接する前記画素のうちの一方の画素が、自分と他方の画素の前記電極用トレンチを有し、
前記画素分離壁は、前記表面トレンチと前記裏面トレンチが接触することにより形成される
ように構成された
前記(8)乃至(14)のいずれかに記載の固体撮像素子。
(20)
画素ごとに異なるレンズを介して裏面から入射された光に対して光電変換を行う複数の前記画素と、
隣接する前記画素の間に形成された画素分離壁と、
表面に設けられた配線層と
を備え、
前記画素分離壁は、前記表面に形成されたトレンチである表面トレンチと、前記裏面に形成されたトレンチである裏面トレンチとにより構成される
固体撮像素子
を有する電子機器。
Claims (21)
- 画素ごとに異なるレンズを介して裏面から入射された光に対して光電変換を行う複数の前記画素と、
隣接する前記画素の間に形成された画素分離壁と、
表面に設けられた配線層と
を備え、
前記画素分離壁は、前記表面に形成されたトレンチである表面トレンチと、前記裏面に形成されたトレンチである裏面トレンチとにより構成され、
前記複数の画素のうちの少なくとも一部は、前記画素ごとに、同一の前記レンズを介して前記裏面から入射された光に対して光電変換を行う光電変換素子をそれぞれ有する複数の分割画素に分割され、
隣接する前記分割画素の間の一部には、前記表面に形成されたトレンチである表面トレンチと、前記裏面に形成されたトレンチである裏面トレンチとにより構成される分割画素分離壁が形成され、
隣接する前記分割画素の間の端部には、不純物領域が形成されるように構成された
光検出素子。 - 少なくとも一部の前記画素分離壁の前記表面トレンチと前記裏面トレンチは接触し、少なくとも一部の前記分割画素分離壁の前記表面トレンチと前記裏面トレンチは接触する
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記不純物領域は、
前記隣接する分割画素の一方の光電変換素子に蓄積された電荷がオーバーフローした場合、前記隣接する分割画素の他方の光電変換素子に電荷を容易に漏れ込ませることができる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 少なくとも一部の前記画素分離壁の前記表面トレンチと前記裏面トレンチは接触する
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記表面トレンチと前記裏面トレンチの前記裏面に垂直な方向の長さは、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記表面トレンチと前記裏面トレンチの少なくとも一方の材質は、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 所定の方向に隣接する、フローティングディフュージョンを共有しない前記画素の間の前記画素分離壁は、ウェル電極を挟む2つの前記表面トレンチと前記裏面トレンチとにより構成され、その裏面トレンチの前記裏面上の位置は、前記ウェル電極に対応する位置である
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 所定の方向に隣接する、フローティングディフュージョンを共有しない前記画素の間の前記画素分離壁は、電源電極を挟む2つの前記表面トレンチと前記裏面トレンチとにより構成され、その裏面トレンチの前記裏面上の位置は、前記電源電極に対応する位置である
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - フローティングディフュージョンを共有する前記画素の間の前記画素分離壁は、その画素の間の前記表面の領域のうちの、前記フローティングディフュージョンが形成されていない領域に形成された前記表面トレンチと、その画素の間の前記裏面の全領域に形成された前記裏面トレンチとにより構成され、その表面トレンチと裏面トレンチは接触する
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記表面トレンチと前記裏面トレンチの前記裏面に垂直な方向の長さは、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁または前記分割画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記画素分離壁の裏面トレンチと前記分割画素分離壁の裏面トレンチの前記裏面に垂直な方向の長さは異なる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記表面トレンチと前記裏面トレンチの少なくとも一方の材質は、その表面トレンチと裏面トレンチとにより構成される前記画素分離壁または前記分割画素分離壁の位置に応じて異なる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記画素分離壁と前記分割画素分離壁の裏面トレンチの材質は異なる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記分割画素分離壁の前記表面トレンチは、隣接する前記分割画素の間の前記表面の領域のうちの一部の領域にのみ形成され、前記裏面トレンチは、その隣接する分割画素の間の前記裏面の全領域に形成され、
前記分割画素分離壁の前記裏面トレンチと前記表面トレンチは接触し、
隣接する前記分割画素の間の前記表面の領域のうちの前記表面トレンチが形成されていない領域には、フローティングディフュージョンが形成される
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記分割画素分離壁の前記表面トレンチは、隣接する前記分割画素の間の前記表面の領域のうちのフローティングディフュージョンが形成されていない領域に形成され、前記裏面トレンチは、その隣接する分割画素の間の前記裏面の全領域に形成され、
前記分割画素分離壁の前記表面トレンチの一部と前記裏面トレンチは接触し、
前記分割画素分離壁の前記表面トレンチの端部の前記裏面に垂直な方向の長さは、前記表面トレンチの一部に比べて短い
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 所定の方向に隣接する前記画素の間の前記画素分離壁は、電源電極を挟む2つの前記表面トレンチと、その表面トレンチとそれぞれ接触する2つの前記裏面トレンチとにより構成される
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 所定の方向に隣接する前記画素の間の前記画素分離壁の前記表面トレンチとの間に電源電極を挟むように形成される表面トレンチである電極用トレンチと、
前記電極用トレンチに最も近い前記分割画素分離壁に対して、前記電極用トレンチと対称になる位置に形成されたダミーの表面トレンチであるダミートレンチと
をさらに備え、
前記画素分離壁は、前記表面トレンチと前記裏面トレンチが接触することにより形成される
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記分割画素分離壁が形成される前記画素における前記分割画素分離壁の位置は、その画素の位置に応じて異なる
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 前記分割画素分離壁が形成される前記画素における前記分割画素分離壁の前記裏面トレンチの位置は、その画素の位置に応じて異なり、
前記分割画素分離壁が形成される前記画素における前記分割画素分離壁の前記表面トレンチの位置は、その画素の位置によらず同一であり、
前記分割画素の前記光電変換素子の前記表面側のサイズは、前記裏面側のサイズに比べて大きい
ように構成された
請求項17に記載の光検出素子。 - 所定の方向に隣接する前記画素の間の前記画素分離壁の前記表面トレンチとの間に電源電極を挟むように形成される表面トレンチである電極用トレンチ
をさらに備え、
隣接する前記画素のうちの一方の画素が、自分と他方の画素の前記電極用トレンチを有し、
前記画素分離壁は、前記表面トレンチと前記裏面トレンチが接触することにより形成される
ように構成された
請求項1に記載の光検出素子。 - 画素ごとに異なるレンズを介して裏面から入射された光に対して光電変換を行う複数の前記画素と、
隣接する前記画素の間に形成された画素分離壁と、
表面に設けられた配線層と
を備え、
前記画素分離壁は、前記表面に形成されたトレンチである表面トレンチと、前記裏面に形成されたトレンチである裏面トレンチとにより構成され、
前記複数の画素のうちの少なくとも一部は、前記画素ごとに、同一の前記レンズを介して前記裏面から入射された光に対して光電変換を行う光電変換素子をそれぞれ有する複数の分割画素に分割され、
隣接する前記分割画素の間の一部には、前記表面に形成されたトレンチである表面トレンチと、前記裏面に形成されたトレンチである裏面トレンチとにより構成される分割画素分離壁が形成され、
隣接する前記分割画素の間の端部には、不純物領域が形成される
ように構成された
光検出素子を有する電子機器。
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Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010239117A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-10-21 | Canon Inc | 光電変換装置およびそれを用いた撮像システム |
JP2010258157A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2011082253A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sony Corp | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
US20120009720A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Shim Eun-Sub | Backside illuminated image sensor and method of manufacturing the same |
JP2012015160A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Panasonic Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2013080797A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Canon Inc | 固体撮像装置およびカメラ |
JP2014096490A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Sony Corp | 撮像素子、製造方法 |
JP2014116472A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Canon Inc | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2015012127A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および電子機器 |
JP2015023259A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2015065269A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその駆動方法、並びに電子機器 |
JP2015146465A (ja) * | 2015-04-30 | 2015-08-13 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
JP2015162679A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 負の電荷物質を含むトレンチを有するイメージセンサー及びその製造方法 |
US20150373255A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-24 | Bumsuk Kim | Auto-focus image sensor and digital image processing device including the same |
WO2017130723A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および電子機器 |
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010239117A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-10-21 | Canon Inc | 光電変換装置およびそれを用いた撮像システム |
JP2010258157A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2011082253A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Sony Corp | 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器 |
JP2012015160A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Panasonic Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
US20120009720A1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Shim Eun-Sub | Backside illuminated image sensor and method of manufacturing the same |
JP2013080797A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Canon Inc | 固体撮像装置およびカメラ |
JP2014096490A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Sony Corp | 撮像素子、製造方法 |
JP2014116472A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Canon Inc | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2015012127A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および電子機器 |
JP2015023259A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
JP2015065269A (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその駆動方法、並びに電子機器 |
JP2015162679A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 負の電荷物質を含むトレンチを有するイメージセンサー及びその製造方法 |
US20150373255A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-24 | Bumsuk Kim | Auto-focus image sensor and digital image processing device including the same |
JP2015146465A (ja) * | 2015-04-30 | 2015-08-13 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
WO2017130723A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および電子機器 |
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