JP5358747B2 - 裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法並びに撮像装置 - Google Patents
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Description
前記カラーフィルタによって分光され前記各フォトダイオードに入射する光の色にかかわらず前記各フォトダイオードの前記表面側の面積を同一に形成すると共に、前記分光された赤色の光が入射される前記フォトダイオードの前記裏面側の面積を緑色又は青色の光が入射する前記フォトダイオードの前記裏面側の面積より大面積に形成したことを特徴とする。
本出願は、2011年3月25日出願の日本特許出願番号2011−67891に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
22 撮像素子チップ
22a 裏面照射型固体撮像素子
51 p型半導体基板
52 カラーフィルタ層
53 マイクロレンズ
54 信号読出部
60 n領域
60―1 1層目(不純物濃度が高高)
60―2 2層目(不純物濃度が高低)
60―3 3層目(不純物濃度が低高)
60―4 4層目(不純物濃度が低低)
60R 赤色検出用画素のn領域
60R―1 1層目(不純物濃度が高高)
60R―2 2層目(不純物濃度が高低)
60R―3 3層目(不純物濃度が低高)
60R―4 4層目(不純物濃度が低低)
65,66,67 マスク
65R,65G,65B マスク穴
66R,66G,66B マスク穴
67R,67G,67B マスク穴
Claims (17)
- 二次元アレイ状に配列形成された複数のフォトダイオードの各々が光の入射される裏面側から表面側にかけて形成された半導体基板と、
該半導体基板の前記裏面側に積層され光を分光するカラーフィルタと、
前記フォトダイオード毎に前記カラーフィルタの裏面側に積層され入射光を集光して対応する前記フォトダイオードの前記裏面側に入射させるマイクロレンズと、
前記半導体基板の前記表面側に形成され前記フォトダイオードが受光量に応じて検出した撮像信号を読み出す信号読出部とを備え、
前記カラーフィルタによって分光され前記各フォトダイオードに入射する光の色にかかわらず前記各フォトダイオードの前記表面側の面積を同一に形成すると共に、前記分光された赤色の光が入射される前記フォトダイオードの前記裏面側の面積を緑色又は青色の光が入射する前記フォトダイオードの前記裏面側の面積より大面積に形成し、且つ前記各フォトダイオードの前記裏面側の不純物濃度を前記表面側の不純物濃度より低濃度に形成すると共に、前記表面側の不純物濃度を互いに同じに形成した裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項1に記載の裏面照射型固体撮像素子であって、
前記緑色の光が入射する前記フォトダイオードの前記裏面側の面積を前記青色の光が入射する前記フォトダイオードの前記裏面側の面積より大面積に形成した裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項1又は請求項2に記載の裏面照射型固体撮像素子であって、
前記各フォトダイオードは、前記裏面側から前記表面側にかけて不純物濃度が順に高濃度となる複数層で形成された裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項3に記載の裏面照射型固体撮像素子であって、
前記複数層は少なくとも3層で構成され、前記大面積とされる層を、最も前記裏面側の層だけとする裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項3に記載の裏面照射型固体撮像素子であって、
前記複数層は少なくとも3層で構成され、前記大面積とされる層を、最も前記表面側の層以外の層とする裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項3乃至請求項5のいずれか1項に記載の裏面照射型固体撮像素子であって、
前記複数層のうち最も前記表面側の層の厚さが少なくとも1μm以上に形成されたことを特徴とする裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項3乃至請求項6のいずれか1項に記載の裏面照射型固体撮像素子であって、
前記フォトダイオードの最も前記表面側の層が、単位面積当たり、1e12/cm2以上のイオン注入濃度で形成された裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項3乃至請求項7のいずれか1項に記載の裏面照射型固体撮像素子であって、
前記フォトダイオードの最も前記表面側の層以外の層が、単位面積当たり、1e12/cm2未満のイオン注入濃度で形成された裏面照射型固体撮像素子。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の裏面照射型固体撮像素子を搭載した撮像装置。
- 二次元アレイ状に配列形成された複数のフォトダイオードの各々が光の入射される裏面側から表面側にかけて形成された半導体基板と、該半導体基板の前記裏面側に積層され光を分光するカラーフィルタと、前記フォトダイオード毎に前記カラーフィルタの裏面側に積層され入射光を集光して対応する前記フォトダイオードの前記裏面側に入射させるマイクロレンズと、前記半導体基板の前記表面側に形成され前記フォトダイオードが受光量に応じて検出した撮像信号を読み出す信号読出部とを備える裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記カラーフィルタによって分光され前記各フォトダイオードに入射する光の色にかかわらず前記各フォトダイオードの前記表面側の面積を同一に形成すると共に、前記分光された赤色の光が入射される前記フォトダイオードの前記裏面側の面積を緑色又は青色の光が入射する前記フォトダイオードの前記裏面側の面積より大面積に形成し、且つ前記各フォトダイオードの前記裏面側の不純物濃度を前記表面側の不純物濃度より低濃度に形成すると共に、前記表面側の不純物濃度を互いに同じに形成する裏面照射型固体撮像素子の製造方法。 - 請求項10に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記緑色の光が入射する前記フォトダイオードの前記裏面側の面積を前記青色の光が入射する前記フォトダイオードの前記裏面側の面積より大面積に形成する裏面照射型固体撮像素子の製造方法。 - 請求項10又は請求項11に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記各フォトダイオードは、前記裏面側から前記表面側にかけて不純物濃度が順に高濃度となる複数層で形成する裏面照射型固体撮像素子の製造方法。 - 請求項12に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記複数層は少なくとも3層で構成され、前記大面積とされる層を、最も前記裏面側の層だけとする裏面照射型固体撮像素子の製造方法。 - 請求項12に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記複数層は少なくとも3層で構成され、前記大面積とされる層を、最も前記表面側の層以外の層とする裏面照射型固体撮像素子の製造方法。 - 請求項12乃至請求項14のいずれか1項に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記複数層のうち最も前記表面側の層の厚さを少なくとも1μm以上に形成する裏面照射型固体撮像素子の製造方法。 - 請求項12乃至請求項15のいずれか1項に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記フォトダイオードの最も前記表面側の層を、単位面積当たり、1e12/cm2以上のイオン注入濃度で形成する裏面照射型固体撮像素子の製造方法。 - 請求項12乃至請求項16のいずれか1項に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法であって、
前記フォトダイオードの最も前記表面側の層以外の層を、単位面積当たり、1e12/cm2未満のイオン注入濃度で形成する裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
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