JP5309559B2 - 固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
固体撮像素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5309559B2 JP5309559B2 JP2007337092A JP2007337092A JP5309559B2 JP 5309559 B2 JP5309559 B2 JP 5309559B2 JP 2007337092 A JP2007337092 A JP 2007337092A JP 2007337092 A JP2007337092 A JP 2007337092A JP 5309559 B2 JP5309559 B2 JP 5309559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state imaging
- imaging device
- electrode
- photosensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
(1)信号電荷の転送部上に、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンによって光電変換部を形成し、固体撮像素子の全面を受光面として受光量の増大による感度の向上を図る方法が提案されている。しかし、この方法では、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンが、単結晶シリコンに比べて電子およびホールの移動度が小さく、残像などの問題が発生して実用的な固体撮像素子を実現することは困難である。
図1の(A)および(B)は本発明による固体撮像素子の一例を示す部分断面側面図、図2は図1の固体撮像素子の部分平面図である。図1の(A)は図2におけるAA’線に沿った断面を示す(B)は図2におけるBB’線に沿った断面を示している。
撮影時には、固体撮像素子2の前方に配置された不図示のメカニカルシャッターが開放され、各光センサー4に光が入射する。光センサー4は入射した光を光電変換して信号電荷を生成し、蓄積する。その後、メカニカルシャッターが閉じ、露光が停止すると、第1および第2の転送電極12、14に順次、転送パルスが印加され、露光時に転送路に入り込んだ不要な電荷が排出される。
その後、今度は奇数番目の第1の転送電極12に正の電圧を印加して対応する光センサー4から信号電荷が読み出され、以降同様に、第1および第2の転送電極12、14に転送パルスを印加して順次転送される。このようにして全光センサーが受光して生成した信号電荷がすべて光センサー4から読み出され、撮影画像の画像信号が固体撮像素子2から出力される。
また、ユニットセルのサイズを従来と同一とした場合には、光センサー4が大きいことから固体撮像素子2の感度は従来より高くなり、さらに、光センサー4が取り扱える電荷量が増大する結果、固体撮像素子2のダイナミックレンジが拡大する。
さらに、薄膜シリコン層20は単結晶シリコンにより形成されているので、多結晶シリコンやアモルファスシリコンを用いた場合と異なり、電子およびホールの移動度は充分であり、残像などの問題は発生しない。
図3は本発明の第2の実施の形態例を示す部分断面側面図、図4は第2の実施の形態例の部分平面図である。図3は図4におけるCC’線に沿った断面を表している。図中、図1と同一の要素には同一の符号が付されており、それらに関する説明はここでは省略する。
オーバーフロードレイン電極48に接する薄膜シリコン層20の表面部にはn+領域58が形成されている。
ここでは、オーバーフロードレイン電極48は、光センサー4の各列ごとに設けられているとしたが、光センサー4を行ごとに設けたり、あるいは各光センサー4ごとに独立に設けることも無論可能である。
そして、このようなオーバーフロードレイン電極48により、画素間引き、電子ズーム、高機能電子シャッターなどを実現できる。
図5の(A)から(C)は本発明による固体撮像素子の製造方法の一例を示す工程図、図6の(A)から(C)は図5の(C)に続く工程を示す工程図であり、固体撮像素子の製造における各段階の基板構造の一部を側断面により示している。図中、図1、図2と同一の要素には同一の符号が付されている。
次に、図5の(B)に示したように、各トレンチ68に素子分離のための材料を充填して素子分離領域8を形成する。ここでトレンチ68に充填する材料としては、後に行うCMP(Chemical Mechanical Polishing)におけるストッパーとなり、また遮光性を有する材料としてシリコンの酸化物や窒化物を用いることができる。つづいて、高濃度のp型不純物を選択的にイオン注入してトレンチ68に直交して延在するチャネルストップ領域(図示せず)を紙面に直交する方向において間隔をおき形成する。そして、シリコン基板64の第1の面66側から低エネルギーでイオン注入を行って、オーバーフローバリアとしての低濃度のp型不純物を含むp−領域26を形成する。
そして、図6の(A)に示したように、バッファー層18の上に、たとえばシリコンから成る支持基板16を接合し、次に、全体をシリコン基板64の第2の面72が上になるように配置して、シリコン基板64を、第2の面72より素子分離領域8の底部(図6の(A)では上端部)が露出するまでCMPによって研磨し、薄膜化して薄膜シリコン層20を得る。その際、素子分離領域8の上記底部をCMPストッパーとして利用する。
次に、光センサー4の表面に反射防止膜(図6では省略)を形成した後、図6の(C)に示したように、シリコン基板64の第2の面72上に絶縁膜を介して、光センサー4の箇所で開口する遮光膜34を形成し、そして絶縁材料による平坦化膜38を形成した後、カラーフィルター40、オンチップレンズ42を順次形成する。このような手順により、光センサー4の背後に電極を備えた構造を有し、上述のような効果を奏する固体撮像素子2を完成させることができる。
また、本実施の形態例の製造方法では、シリコン基板64を研磨して薄膜化する際に素子分離領域8の底部をCMPストッパーとして利用するので、研磨後のシリコン基板64(薄膜シリコン層20)の厚さを正確に制御することができる。
なお、上記第2の実施の形態例の固体撮像素子44も、光センサーの背後に電極を備えた構造を形成することに関して、ここで説明した固体撮像素子の製造方法と基本的に同様の方法により製造することができる。その場合、電極は光センサー4の列ごとに形成したり、あるいは各光センサー4ごとに形成することも容易である。
Claims (6)
- 互いに反対側の面である第1の面と第2の面とを有するシリコン薄膜と、前記シリコン薄膜中にマトリクス状に互いに側方に隣接して形成された多数の光センサーと、絶縁材料で形成され、互いに隣接する前記光センサーを分離する素子分離領域と、前記シリコン薄膜の前記第1の面側に設けられ、絶縁材料で形成されたバッファー層と、前記バッファー層の前記シリコン薄膜側の表面に埋め込まれて形成された、前記光センサーが受光して生成した信号電荷を転送する転送電極又は前記光センサーが受光して生成した信号電荷を排出するオーバーフロードレイン電極と、前記シリコン薄膜中に設けられかつ前記光センサー及び前記転送電極間に設けられた前記信号電荷を転送するための転送路又は前記シリコン薄膜中に設けられかつ前記光センサー及び前記オーバーフロードレイン電極間に設けられた前記信号電荷を排出するためのオーバーフロードレインとを備える固体撮像素子の製造方法であって、
シリコン基板の前記第1の面に対応する面にトレンチを形成し、前記トレンチに絶縁材料を充填することにより、前記素子分離領域を形成する素子分離領域形成工程と、
前記素子分離領域形成工程後、前記シリコン基板の前記第1の面に対応する面上に、前記転送電極又は前記オーバーフロードレイン電極を形成する電極形成工程と、
前記電極形成工程後、前記転送電極又は前記オーバーフロードレイン電極上に、絶縁材料から成るバッファー層を形成するバッファー層形成工程と、
前記バッファー層形成工程後、前記バッファー層上に、支持基板に接合する基板接合工程と、
前記基板接合工程後、前記シリコン基板の前記第2の面に対応する面側の表面を研磨して薄膜化することにより前記シリコン薄膜を形成する薄膜化工程と、
前記薄膜化工程後、前記シリコン薄膜の前記第2の面に不純物を注入することにより前記光センサーを形成する光センサー形成工程と
を含む固体撮像素子の製造方法。 - 前記薄膜化工程では、前記シリコン基板を、前記第2の面に対応する面から前記素子分離領域の底部側の端部が露出するまで研磨して薄膜化する
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記トレンチに充填する前記絶縁材料として、遮光性を有する材料を用いる
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記電極形成工程では、前記シリコン基板の前記第1の面に対応する面において、マトリクス状に配列された前記光センサーの行ごと、前記光センサーの列ごと、又は、前記光センサーごとに、前記転送電極又は前記オーバーフロードレイン電極が形成される
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記素子分離領域形成工程では、前記素子分離領域を、前記光センサーが受光して生成した信号電荷の転送方向に延在するように形成する
請求項1記載の固体撮像素子の製造方法。 - 前記素子分離領域形成工程と前記電極形成工程との間に、前記信号電荷の転送方向と直交する方向に延在するチャネルストップ領域を、前記光センサーとは逆型の不純物領域で形成するチャネルストップ領域形成工程を含む
請求項5記載の固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007337092A JP5309559B2 (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 固体撮像素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007337092A JP5309559B2 (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 固体撮像素子の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001307349A Division JP4235787B2 (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 固体撮像素子の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008103764A JP2008103764A (ja) | 2008-05-01 |
JP5309559B2 true JP5309559B2 (ja) | 2013-10-09 |
Family
ID=39437790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007337092A Expired - Fee Related JP5309559B2 (ja) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | 固体撮像素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5309559B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5579931B2 (ja) * | 2011-06-02 | 2014-08-27 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置 |
KR102221993B1 (ko) * | 2012-01-23 | 2021-03-02 | 소니 주식회사 | 고체 촬상 장치 및 제조 방법 및 전자 기기 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02278768A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-15 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
KR930007532B1 (ko) * | 1990-07-12 | 1993-08-12 | 금성일렉트론 주식회사 | Soi 구조를 이용한 3차원 ccd 영상소자 및 그 제조방법 |
JPH05190828A (ja) * | 1992-01-10 | 1993-07-30 | Sharp Corp | 固体撮像素子 |
JPH0778959A (ja) * | 1993-09-09 | 1995-03-20 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
JPH11274465A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-10-08 | Nikon Corp | 固体撮像装置、受光素子、並びに半導体の製造方法 |
JPH10294446A (ja) * | 1998-03-13 | 1998-11-04 | Nec Corp | 固体撮像素子 |
JP4235787B2 (ja) * | 2001-10-03 | 2009-03-11 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
-
2007
- 2007-12-27 JP JP2007337092A patent/JP5309559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008103764A (ja) | 2008-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4235787B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
CN107104117B (zh) | 固态成像装置、制造固态成像装置的方法以及电子设备 | |
US20170047363A1 (en) | Auto-focus image sensor | |
TWI512958B (zh) | 固態影像裝置,其製造方法及電子裝置 | |
JP5566457B2 (ja) | 固体撮像素子及びデジタルカメラ | |
JP4751865B2 (ja) | 裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法 | |
TW201104852A (en) | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus | |
TWI797451B (zh) | 影像感測器中全域快門之垂直傳輸閘儲存裝置 | |
JP2015106621A (ja) | 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 | |
JP2008294175A (ja) | 固体撮像装置およびカメラ | |
JP2023017991A (ja) | 撮像素子 | |
JP2006278539A (ja) | Mos型固体撮像装置 | |
JP2005268476A (ja) | 光電変換膜積層型固体撮像装置 | |
JP2003078826A (ja) | 固体撮像素子 | |
US20230369364A1 (en) | Optical blocking structures for black level correction pixels in an image sensor | |
JP2004221506A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
JPH0778959A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP5309559B2 (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
JP4645578B2 (ja) | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 | |
CN117133783A (zh) | 图像传感器 | |
JP4751846B2 (ja) | Ccd固体撮像素子 | |
JP2006186573A (ja) | 2板式カラー固体撮像装置及びデジタルカメラ | |
JP2011066685A (ja) | 固体撮像素子及びその駆動方法並びに撮像装置 | |
JP2010080791A (ja) | 固体撮像装置、及び電子機器 | |
JP2010040942A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090817 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091014 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130617 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |