JP6232589B2 - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本開示にかかる固体撮像装置の実施の形態を説明する前に、本開示の基礎となった知見について説明する。
[1.回路構成]
図1は、実施の形態1に係る固体撮像装置の回路構成を示す図である。
図2Aは、実施の形態1に係る固体撮像装置の断面構造を示す図である。同図に示された固体撮像装置は、半導体基板101上に複数の配線層102が形成されている。複数の配線層102上に、第1の下部電極103Aおよび第2の下部電極103Bが形成されている。第1の下部電極103Aおよび第2の下部電極103Bの上に、光電変換膜104が形成され、光電変換膜104上に、透明な上部電極105が形成されている。また、上部電極105上に、カラーフィルタ106が形成され、カラーフィルタ106上に、マイクロレンズ107が形成されている。
次に、本実施の形態の変形例を図3A、図3Bに基づいて説明する。本変形例に係る固体撮像装置200は、実施の形態1に係る固体撮像装置100と比較して、焦点検出用画素42Aおよび42Bに、第1の下部電極103Aおよび第2の下部電極103Bと異なる第3の下部電極103Cが形成されている点が構成として異なる。以下、固体撮像装置200の構成について、固体撮像装置100と異なる点を中心に説明する。
次に、実施の形態1に係る固体撮像装置の製造方法について説明する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態2に係る固体撮像装置の構成および動作について、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態3に係る固体撮像装置の構成および動作について、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
次に、本実施の形態の変形例を図8A、図8Bに基づいて説明する。本変形例に係る固体撮像装置500は、実施の形態3に係る固体撮像装置400と比較して、焦点検出用画素46Aおよび46Bに、第2の下部電極103Bと第2の下部電極103Bと異なる別の下部電極が形成されている点が構成として異なる。以下、固体撮像装置500の構成について、固体撮像装置400と異なる点を中心に説明する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態4に係る固体撮像装置の構成および動作について、実施の形態3との相違点を中心に説明する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態5に係る固体撮像装置の構成および動作について、実施の形態1〜4との相違点を中心に説明する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態6に係る固体撮像装置の構成および動作について、実施形態1〜4との相違点を中心に説明する。
以上のように、上記実施の形態に係る固体撮像装置の一態様は、複数の画素が配置された撮像領域を有する固体撮像装置であって、複数の画素は、複数の撮像用画素40と複数の焦点検出用画素41A及び41Bとを含み、複数の撮像用画素40のそれぞれは、第1の下部電極103Aと、第1の下部電極103Aの上に形成された光電変換膜104と、光電変換膜104の上に形成された上部電極105とを備え、複数の焦点検出用画素41A及び41Bのそれぞれは、第2の下部電極103Bと、第2の下部電極103Bの上に形成された光電変換膜104と、光電変換膜104の上に形成された上部電極105とを備え、第2の下部電極103Bは、第1の下部電極103Aよりも面積が小さく、焦点検出用画素41A及び41Bは、それぞれの第2の下部電極103Bが、画素中心から互いに異なる方向に偏心して配置されている。
以上、本開示の固体撮像装置およびその製造方法について、実施の形態1〜6に基づいて説明してきたが、本開示に係る固体撮像装置およびその製造方法は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本開示の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本開示に係る固体撮像装置を内蔵した各種機器も本開示に含まれる。
21 増幅トランジスタ
22 リセットトランジスタ
23 アドレストランジスタ
24 光電変換素子
25 電荷蓄積ノード
26 垂直信号線
27 電源配線
28 リセット信号線
29 アドレス信号線
30 フィードバック信号線
31 フィードバックアンプ
35 撮像領域
40,45,47 撮像用画素
41A,41B,42A,42B,43A,43B,44A,44B,46A,46B,48A,48B 焦点検出用画素
100,200,300,400,500,600,700,800 固体撮像装置
101 半導体基板
102 配線層
103A,203A 第1の下部電極
103B,203B 第2の下部電極
103C,203C 第3の下部電極
104 光電変換膜
105 上部電極
106 カラーフィルタ
107,207,307 マイクロレンズ
140 撮像用領域
142A,142B 焦点検出用領域
203D,304D,305D 第4の下部電極
401,404 絶縁膜
402,403 金属層
901 受光部
902 遮光帯
Claims (10)
- 複数の画素が配置された撮像領域を有する固体撮像装置であって、
前記複数の画素は、複数の撮像用画素と複数の焦点検出用画素とを含み、
前記複数の撮像用画素のそれぞれは、
第1の下部電極と、
前記第1の下部電極の上に形成された光電変換膜と、
前記光電変換膜の上に形成された上部電極とを備え、
前記複数の焦点検出用画素のそれぞれは、
第2の下部電極と、
前記第2の下部電極の上に形成された前記光電変換膜と、
前記光電変換膜の上に形成された上部電極と、
前記第2の下部電極とは異なる第3の下部電極を備え、
前記第2の下部電極は、前記第1の下部電極よりも面積が小さく、
前記複数の焦点検出用画素に含まれる2つの焦点検出用画素は、それぞれの第2の下部電極が、画素中心から互いに異なる方向に偏心して配置されており、
前記第3の下部電極は、電源に接続または接地されている、
固体撮像装置。 - 前記第1の下部電極と第2の下部電極とは、同じ層に形成されている、
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の焦点検出用画素は、前記第3の下部電極を共有している、
請求項1又は2に記載の固体撮像装置。 - 隣接する第1の下部電極と第2の下部電極との間に形成された、前記第1の下部電極および前記第2の下部電極とは異なる第4の下部電極を備える、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の固体撮像装置。 - 前記第3の下部電極と前記第4の下部電極とは、連続形成されている、
請求項4に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の焦点検出用画素のそれぞれは、前記第1の下部電極を備える、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の焦点検出用画素のそれぞれの上に配置されたマイクロレンズを備え、それぞれのマイクロレンズの中心は、対応する焦点検出用画素の中心に対し、第2の下部電極が偏心する方向にずれている、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 隣接した前記焦点検出用画素の上に、共有される一のマイクロレンズが配置されている、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記光電変換膜は、有機材料で構成されている、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 複数の撮像用画素と複数の焦点検出用画素とが行列状に配置された撮像領域を有する固体撮像装置の製造方法であって、
半導体基板上に配線層を形成する工程と、
前記配線層上であって前記複数の撮像用画素のそれぞれが形成される撮像用領域に、第1の下部電極を形成する工程と、
前記配線層上であって前記焦点検出用画素のそれぞれが形成される焦点検出用領域に、前記第1の下部電極よりも面積が小さく、かつ、画素中心から互いに異なる方向に偏心して配置されるように、第2の下部電極を形成する工程と、
前記配線層上であって前記焦点検出用画素のそれぞれが形成される焦点検出用領域に、前記第2の下部電極とは異なり、かつ電源に接続または接地されている第3の下部電極を形成する工程と、
前記第1の下部電極上、前記第2の下部電極上、および前記第3の下部電極上に、光電変換膜を形成する工程と、
前記光電変換膜の上に上部電極を形成する工程とを含む
固体撮像装置の製造方法。
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