JP7190648B2 - 固体撮像素子、及び、固体撮像素子の製造方法 - Google Patents
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Description
[構成]
まず、実施の形態に係る固体撮像素子の構成について説明する。
続いて、図5~図13を参照して、実施の形態に係る固体撮像素子100の製造方法について説明する。
以上説明したように、本実施の形態に係る固体撮像素子100は、シリコン基板5と、シリコン基板5上に層状に配置された絶縁層6と、絶縁層6上に層状に配置された半導体層104とを有するSOI基板101を備える。半導体層104は、不純物を含み、且つ、SOI基板101に上方から入射した光を光電変換する光電変換領域15a~15dを有する。SOI基板は、光電変換領域15a~15dを複数の画素領域4a~4dに分離するトレンチ部103を有する。トレンチ部103は、SOI基板101の上面から絶縁層6に接触するまで延在している第1のトレンチ1を有する。
以上、本開示の実施の形態に係る固体撮像素子ついて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、又は異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
2 第2のトレンチ
3、3a、3b、3c、3d コンタクト領域
4a 画素領域(第1の画素領域)
4b 画素領域(第2の画素領域)
4c 画素領域(第3の画素領域)
4d 画素領域(第4の画素領域)
5 Psub基板(シリコン基板)
6 BOX層(絶縁層)
7 P型高濃度エピ層(高濃度不純物拡散層)
8 P型低濃度エピ層(低濃度不純物拡散層)
9a P型拡散層(第2の半導体層)
9b1、9c1、9c2、9d1、9d2、9d3 P型拡散層
9b P型拡散層(第4の半導体層)
9c P型拡散層(第6の半導体層)
9d P型拡散層(第8の半導体層)
10a~10d P型高濃度拡散層(高濃度不純物拡散層)
11a N型低濃度拡散層(第1の半導体層)
11b N型低濃度拡散層(第3の半導体層)
11c N型低濃度拡散層(第5の半導体層)
11d N型低濃度拡散層(第7の半導体層)
15a 光電変換領域(第1の光電変換領域)
15b 光電変換領域(第2の光電変換領域)
15c 光電変換領域(第3の光電変換領域)
15d 光電変換領域(第4の光電変換領域)
100 固体撮像素子
101、101a、101b、101c、101d、101e、101f、101g、101h SOI基板
102 絶縁領域
103 トレンチ部
104 半導体層
Claims (10)
- シリコン基板と、前記シリコン基板上に層状に配置された絶縁層と、前記絶縁層上に層状に配置された半導体層とを有するSOI(Silicon On Insulator)基板を備え、
前記半導体層は、不純物を含み、且つ、前記SOI基板に入射した光を光電変換する光電変換領域を有し、
前記SOI基板は、前記光電変換領域を複数の画素領域に分離するトレンチ部を有し、
前記トレンチ部は、前記SOI基板の上面から前記絶縁層に接触するまで延在している第1のトレンチを有し、
前記半導体層は、
前記絶縁層の上部に接触して形成された高濃度不純物拡散層と、
前記高濃度不純物拡散層の上部に接触し、且つ、前記高濃度不純物拡散層より前記不純物の濃度が低い低濃度不純物拡散層と、を有し、
前記光電変換領域は、前記低濃度不純物拡散層に形成され、第1導電型の第1の半導体層と、前記第1の半導体層に層状に配置され、前記第1導電型とは異なる第2導電型の第2の半導体層と、を有し、
前記低濃度不純物拡散層は、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層と前記第1のトレンチとを離間するように、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層と前記第1のトレンチとの間であって、且つ、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層と前記第1のトレンチとに接触するように設けられている、
固体撮像素子。 - 前記光電変換領域は、フォトダイオード領域である、
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記光電変換領域は、アバランシェ・フォトダイオード増倍領域である、
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記複数の画素領域は、第1の波長領域の光を光電変換する第1の光電変換領域を含む第1の画素領域と、前記第1の波長領域より短波長領域である第2の波長領域の光を光電変換する第2の光電変換領域を含む第2の画素領域と、を有し、
前記第1の光電変換領域は、前記第1導電型の前記第1の半導体層と、前記第1導電型とは異なる前記第2導電型の前記第2の半導体層と、を有し、
前記第2の光電変換領域は、前記第1導電型の第3の半導体層と、前記第2導電型の第4の半導体層と、を有し、
前記第2の半導体層は、前記第4の半導体層より厚い、
請求項3に記載の固体撮像素子。 - 前記SOI基板は、さらに、前記SOI基板の上面から前記高濃度不純物拡散層と接触するまで延在し、且つ、前記高濃度不純物拡散層と電気的に接続されたコンタクト領域を有する、
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記コンタクト領域は、前記低濃度不純物拡散層より不純物濃度が高い半導体である、
請求項5に記載の固体撮像素子。 - 前記コンタクト領域は、前記SOI基板の上面に交差する方向に凹んだ凹部に配置された金属である、
請求項5に記載の固体撮像素子。 - 前記トレンチ部は、さらに、上面視で前記コンタクト領域の周囲に位置し、且つ、前記絶縁層に接触していない第2のトレンチを有する、
請求項5~7のいずれか1項に記載の固体撮像素子。 - 前記コンタクト領域は、前記SOI基板を上面視した場合に、前記複数の画素領域のうち、隣り合う少なくとも2以上の画素領域の間に位置し、且つ、前記少なくとも2以上の画素領域と電気的に接続されている、
請求項5~7のいずれか1項に記載の固体撮像素子。 - シリコン基板と、前記シリコン基板上に層状に配置された絶縁層と、前記絶縁層上に層状に配置された半導体層とを有するSOI(Silicon On Insulator)基板を準備する準備ステップと、
前記SOI基板の上面から前記絶縁層に接触するまで延在している第1のトレンチを形成する形成ステップと、
前記半導体層に不純物を注入することで、前記SOI基板に入射した光を光電変換する光電変換領域を形成する光電変換領域形成ステップと、を含み、
前記準備ステップでは、前記絶縁層の上部に接触して形成された高濃度不純物拡散層と、前記高濃度不純物拡散層の上部に位置し、且つ、前記高濃度不純物拡散層より前記不純物の濃度が低い低濃度不純物拡散層と、を前記半導体層に含む前記SOI基板を準備し、
前記光電変換領域形成ステップでは、第1導電型の第1の半導体層と、前記第1の半導体層に層状に配置され、前記第1導電型とは異なる第2導電型の第2の半導体層と、を有する前記光電変換領域を前記低濃度不純物拡散層に形成し、且つ、前記低濃度不純物拡散層が、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層と前記第1のトレンチとを離間するように、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層と前記第1のトレンチとの間であって、且つ、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層と前記第1のトレンチとに接触するように、前記光電変換領域を形成する、
固体撮像素子の製造方法。
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JP2018238928A JP7190648B2 (ja) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 固体撮像素子、及び、固体撮像素子の製造方法 |
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