JP7237819B2 - 撮像装置及び信号処理装置 - Google Patents
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Description
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
1.前提となる技術
2.本実施形態に係る撮像装置の構成例
3.本実施形態に係る撮像装置の他の構成例
4.アノード電極の外部への引き出し
5.アノード電極とコンタクト層との位置関係
6.カラーフィルタ、レンズを含む構成例
7.本実施形態に係る撮像装置の適用例
8.本開示のバリエーション
8.1.共通する構造
8.2.第1のバリエーション
8.3.第2のバリエーション
8.4.第3のバリエーション
8.5.第4のバリエーション
8.6.第5のバリエーション
8.7.第6のバリエーション
9.撮像装置以外への適用例
10.電子デバイスの構成例
11.移動体への応用例
12.内視鏡手術システムへの応用例
電子増倍をすることにより1光子レベルの読み出し感度を持ったフォトダイオードを実現するSPAD(Single Photon Avalanche Diode)の技術がある。SPADでは、増倍を起こすために±数10V程度の高電圧が必要であるため、不純物の注入設計が難しく、微細化と、ノイズの低減もしくは光電変換効率の向上などを両立することが難しい。このため、図1に示すように、SPADフォトダイオードを裏面照射型とし、一方のアノード電極1130を裏面側に設け、高電圧を印加することで横方向電界緩和の問題を解決しつつ、深い空乏層を作り出せるようにする技術がある。図1に示す構成では、P型の光電変換部1160と接する高濃度のP型層(第2半導体層)1170とカソードのN型層(第1半導体層)1180との間で高電界になる増倍領域を形成している。カソード電極1100にはN型層1180が接続されている。カソード電極1100の表側には電極1102が接続されている。
図2は本開示の一実施形態に係る撮像装置(SPADフォトダイオード)1000を示す模式図である。図2に示す構成では、SPAD画素としての増倍領域と光電変換を行う光電変換部160を備え、カソード電極100とアノード電極130を有する。図2に示す構成は裏面照射型の画素であり、フォトダイオードの基板は10um以下に薄肉化されていて、高電圧が印加される1対の電極のうち、一方のアノード電極130は裏面側に設けられている。なお、半導体基板50の表面側とは、半導体基板50上に配線層が形成される側であり、本実施形態の撮像装置100では、半導体基板50の裏面側が光照射面とされている。裏面側のアノード電極130は、画素分離部150に対応して設けられている。アノード電極130の厚さは、一例として500nm以上とされ、低抵抗化な電極とされている。画素分離部150の間の画素領域に光電変換部160が設けられ、光電変換部160の裏面側の最表面は光が照射される光照射部とされている。画素領域は、画素分離部150の距離で規定され、縦横5μm以下の矩形の平面形状を有している。アノード電極130は、画素アレイ外で、深い不純物注入や金属の埋め込みなどによって形成されるコンタクト層140と接続され、表面側にその電位が取り出されている。表面側でコンタクト層140と接続された電極142に所定の電圧が印加されることで、アノード電極130には、コンタクト層140を介して所定の電圧が印加される。コンタクト層140は画素アレイを囲んで形成されているのが望ましい。コンタクト層140は、1か所でも良いし、複数に分割されていても良い。また、アノード電極140は、画素アレイ内で複数のコンタクト層140が形成されていても良い。電極取り出しのためのコンタクト層140が多いほど裏面側のアノード電極130内での電圧変動を抑えることができる。
以下では、図2~図4に示した構成例を基に、本実施形態の幾つかのバリエーションについて説明する。図5に示す構成例は、図2に示す構成例に対して、画素領域の最表面にアノード電極130と連なる補助電極132を設けた例を示している。補助電極132は、アノード電極130と同じ導電型で形成されている。補助電極132の厚さは、一例として50nm以下とされ、光電変換部160の領域を最大限確保できるようにしている。このように、画素内の裏面側の最表面には、高濃度の不純物注入により補助電極132を設けても良い。但し、画素内に不純物が注入された補助電極132の領域の厚さは十分に薄くし、例えば50nm以下とすることが好適である。図5に示す例では、補助電極132上に絶縁層200が設けられており、絶縁層200を介して光電変換部160に光が照射される。補助電極132を設けることで、裏面側の光電変換部160の最表面の電位を一定にすることができ、空乏層の広がりや増倍領域の電界を画素内で均一化できる。この補助電極132は厚さが薄くて短波長感度には影響しない分、抵抗も高いが、画素分離部に設けたアノード電極130の抵抗が低いために、他の画素の電位変動は起きない
図13~図15は、アノード電極130と、アノード電極130と接続される電極142との位置関係を示す模式図である。ここで、電極142は画素アレイ外に設けられ、ボンディングパッド(引き出し電極)として機能する。図13は、図2と同様にコンタクト層140を設けることで、コンタクト層140を介してアノード電極130を表面側に引き出し、コンタクト層140と表面側の電極142を接続した例を示している。なお、コンタクト層140は、画素アレイ周辺の回路に接続されていても良い。
図16及び図17は、アノード電極130とコンタクト層140との位置関係を示す平面図であって、光照射面側(裏面側)から見た状態を示している。図16及び図17において、一点鎖線Rの内側は画素アレイ内の領域であり、一点鎖線Rの外側は画素アレイ外の領域である。図16に示すように、画素アレイ内では、アノード電極130は画素分離部150に沿って設けられるため、アノード電極130は格子状の形状とされている。遮光性を有する金属層152を設ける場合は、図16に示す格子状のアノード電極130に倣った形状の金属層152をアノード電極130上に設けることができる。遮光性を有する金属層152は、画素アレイ内の周辺に行くほどその位置を画素分離部150からずらすことで、瞳位置に応じた補正を行うことができ、遮光効果を高めることができる。特に、図6のように絶縁層200を介してアノード電極130上に遮光性を有する金属層152を形成した場合は、金属層152とアノード電極130が一体化されていないため、画素アレイ内の周辺に行くほど金属層152の位置を画素分離部150(アノード電極130)からずらすことができる。画素アレイ外には、画素アレイを囲むようにコンタクト層140が設けられ、図2に示したように、アノード電極130はコンタクト層140を介して表面側に引き出されている。コンタクト層140を画素アレイ外の全周に設けることで、アノード電極130内での電圧変動を確実に抑えることができる。
図18は、図12に示す構成において、光照射面の絶縁層200上にカラーフィルタ300a,300b,300cが設けられ、カラーフィルタ300a,300b,300cの更に上にオンチップレンズ400が設けられた構成を示す概略断面図である。オンチップレンズ400及びカラーフィルタ300a,300b,300cを透過した光は、光電変換部160に照射される。なお、図18において、図12に示す画素分離部150の絶縁膜194は、光照射面の絶縁層200と共通に設けられている。
図20は、本技術を適用した電子機器としての、カメラ装置2000の構成例を示すブロック図である。図20に示すカメラ装置2000は、レンズ群などからなる光学部2100、上述した撮像装置(撮像デバイス)1000、およびカメラ信号処理装置であるDSP回路2200を備える。また、カメラ装置2000は、フレームメモリ2300、表示部(表示装置)2400、記録部2500、操作部2600、および電源部2700も備える。DSP回路2200、フレームメモリ2300、表示部2400、記録部2500、操作部2600および電源部2700は、バスライン2800を介して相互に接続されている。
以下では、本開示を具体的に実施した場合に生ずる課題と、課題を解決するための実施例のバリエーションについて説明する。
最初に、各バリエーションで共通する基本構成について説明する。図21は、各バリエーションで共通する基本構成を示す概略断面図である。図21に示す撮像装置2000は、SPAD画素としての増倍領域と光電変換を行う光電変換部(N-領域)160を備え、光電変換部160の裏面側の最表面は光が照射される光照射部とされている。
裏面側に高電圧をかけるためには、Si表面のP型層に高電位をかけて裏面へと伝播させる。このため、表面側のP型とN型では非常に大きな電位差が生じ、十分な分離耐圧をとるためにはP型とN型の距離を離すことが望ましい。
第1のバリエーションで説明したように、裏面側に高電圧をかけるため、裏面側にP+層を介して電極を形成することで、表面側および裏面側に電極を設けて電界をかける方法がある。P+層を形成する方法として、イオン注入による不純物導入が挙げられる。しかし、裏面側から注入する場合は配線を形成した後での工程となるため、十分なアニール温度をかけられず注入ダメージの回復が困難になる場合がある。また、表面側から高エネルギーでイオン注入し、P+層を形成する方法も考えられるが、電極とのコンタクトを取るためには1×1015cm-2程度のドーズ量のイオン注入が必要となるので、1000℃程度の高温アニールを施してもフォトダイオード層に生じる結晶欠陥の回復が困難になる場合がある。
Detection Efficiency)を向上することができる。
微細化を図るため1対の電極を基板の表面側と裏面側に設けた場合は、光照射面に透明電極又は不純物層により形成した電極を設けることになるが、透明電極を設けた場合は、基板とのコンタクト部でノイズが発生する。また、電極を不純物層により形成した場合、高濃度の不純物を注入する必要があり、電極を低抵抗化するためには不純物層の厚さを確保する必要があり、その場合、特に短波長の光の感度が低下する。
裏面電極構造で縦方向にPNPの構造を作り分離するためには、N層の濃度を濃くしたいが、電界が強くかかりブレークダウンする懸念がある。また、N層の濃度を濃くすることで暗電流が増大する恐れがある。更に、固定電荷膜(ピニング膜、SCF)を付けた場合、高濃度のN領域にも固定電荷膜が成膜されてしまうと、暗電流が増大する懸念がある。
SPAD画素を縦方向にPNP構造で分離し、画素間遮光のために貫通トレンチを形成した場合に、白点/暗電流特性改善のためにトレンチ側壁に固定電荷膜を形成する必要があるが、N型領域にもピニング膜が形成されてしまい、逆に暗電流が増大する懸念がある。
第6のバリエーションでは、トランジスタ形成工程及び配線工程において、STI領域に電極充填用のトレンチを形成する。これにより、裏面から形成する深いトレンチ(裏面DT(Deep Trench))の形成後の貫通加工時に必要となるエッチング量が大幅に減少し、又は貫通加工が不要となる。
Si、PDAS等の非金属材である。工程(2)により、電極614のセルフアラインを形成することで、STI610と電極614の位置合わせずれはゼロとなる。
Si、PDAS等の非金属膜を挙げることができる。金属膜は基板汚染抑制の観点から、電極材として使用しないことが望ましい。
Si、PDAS及びSiN等が挙げられる。
本開示は、例えば、TOF(Time Of Flight)センサーなど、光を検出する他の装置へ適用することもできる。TOFセンサーへ適用する場合は、例えば、直接TOF計測法による距離画像センサー、間接TOF計測法による距離画像センサーへ適用することが可能である。直接TOF計測法による距離画像センサーでは、フォトンの到来タイミングを各画素において直接時間領域で求めるため、短いパルス幅の光パルスを送信し、高速に応答する受信機で電気的パルスを生成する。その際の受信機に本開示を適用することができる。また、間接TOF法では、光で発生したキャリアーの検出と蓄積量が、光の到来タイミングに依存して変化する半導体素子構造を利用して光の飛行時間を計測する。本開示は、そのような半導体構造としても適用することが可能である。TOFセンサーへ適用する場合は、図18に示したようなカラーフィルタ300a,300b,300cとオンチップレンズ400を設けることは任意であり、これらを設けなくても良い。
図53は、上述した撮像装置1000を含む電子デバイス3000の構成を示す模式図である。図53に示す電子デバイス3000は、複数の光電変換部160が配置されて成るセンサ部3010を有する第1半導体チップ3100と、光電変換部160によって取得された信号を処理する信号処理部3020を有する第2半導体チップ3200と、を備えている。第1半導体チップ3100と第2半導体チップ3200とは積層されている。また、信号処理部3020と近接して、電子デバイス3000を制御する制御部3030、光電変換部160によって取得された信号を記憶するメモリ部3040が設けられている。制御部3030は、信号処理部3020の制御以外にも、例えば光電変換部160の近傍に、他の駆動や制御の目的で配置することができる。制御部3030は、図示した配置以外にも、第1半導体チップ3100と第2半導体チップ3200の任意の領域に、任意の機能を有するように設けることができる。なお、複数の光電変換部160は、2次元マトリクス状(行列状)に配置されている。また、図53においては、説明の関係上、第1半導体チップ3100と第2半導体チップ3200とを分離した状態で図示している。
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
(1) 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層上に形成された前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
を備える、撮像装置。
(2) 前記第1電極と前記第2電極の間に電子増倍のための電圧が印加される、前記(1)に記載の撮像装置。
(3) 前記第2半導体層上に形成された前記第半導体層と同じ導電型の第3半導体層を備える、前記(1)又は(2)に記載の撮像装置。
(4) 前記第2電極は、前記画素分離部の上面に設けられた、前記(1)~(3)のいずれかに記載の撮像装置。
(5) 前記画素分離部及び前記第2電極は、複数の前記画素領域を囲む格子状の平面形状を有する、前記(1)~(4)のいずれかに記載の撮像装置。
(6) 前記第2電極上に形成された遮光性を有する金属層を更に備える、前記(1)~(5)のいずれかに記載の撮像装置。
(7) 前記第2電極上に形成された絶縁層を備え、前記金属層は、前記絶縁層を介して前記第2電極上に形成される、前記(6)に記載の撮像装置。
(8) 複数の前記画素領域を含む画素アレイの外において、光照射面側に設けられた電極取り出し部を備え、
前記金属層が前記電極取り出し部に接続される、前記(6)に記載の撮像装置。
(9) 前記画素領域の表面に形成され、前記第2電極と接続された補助電極を更に備える、前記(1)~(8)のいずれかに記載の撮像装置。
(10) 前記第2電極は、前記画素分離部の上端の前記画素領域側に形成される、前記(1)~(3)のいずれかに記載の撮像装置。
(11) 前記第2電極は前記画素領域を囲むように形成された、前記(10)に記載の撮像装置。
(12) 前記第2電極上に前記画素分離部の上端を跨ぐように形成された金属層を備え、
前記金属層は、隣接する前記画素領域に形成された前記第2電極と接続される、前記(10)又は(11)に記載の撮像装置。
(13) 前記画素分離部は、不純物領域から構成される、前記(1)~(12)のいずれかに記載の撮像装置。
(14) 前記半導体基板の厚さ方向の少なくとも一部において、前記画素分離部に埋め込まれた金属層及び絶縁層を更に備える、前記(1)~(13)のいずれかに記載の撮像装置。
(15) 前記金属層及び前記絶縁層は、前記半導体基板の前記一方の面側から前記画素分離部に埋め込まれた、前記(14)に記載の撮像装置。
(16) 前記金属層及び前記絶縁層は、前記半導体基板の前記光照射面側から前記画素分離部に埋め込まれた、前記(14)に記載の撮像装置。
(17) 前記第2電極と前記金属層が前記絶縁層によって絶縁されている、前記(16)に記載の撮像装置。
(18) 前記第2電極と接続され、前記一方の面側に表面に連なるコンタクト層と、
前記コンタクト層と電気的に接続され、複数の前記画素領域を含む画素アレイの外に設けられた電極取り出し部と、
を更に備える、前記(1)~(17)のいずれかに記載の撮像装置。
(19) 前記コンタクト層は、前記画素アレイの外側又は前記画素アレイの内側に形成される、前記(18)に記載の撮像装置。
(20) 前記第2電極は不純物領域から構成され、
少なくとも前記第2電極の側面を覆うように形成されたカーボン層を備える、前記(1)に記載の撮像装置。
(21) 前記カーボン層は、前記第2電極の底面を覆うように形成される、前記(20)に記載の撮像装置。
(22) 前記第1半導体層及び前記第2半導体層は、共にエピタキシャル層から構成される、前記(1)に記載の撮像装置。
(23) 前記第2半導体層は、前記画素分離部で囲まれた領域の中央の厚さが周囲に比して薄い、前記(22)に記載の撮像装置。
(24) 前記第2電極は不純物領域から構成され、
少なくとも前記第2電極の側面を覆うように形成された絶縁層を備える、前記(1)に記載の撮像装置。
(25) 前記画素分離部に沿って上下方向に形成された固定電荷層を備え、
前記固定電荷層は、前記第2半導体層が形成された階層に形成され、前記第1半導体層が形成された階層には形成されていない、前記(14)に記載の撮像装置。
(26) 前記画素分離部に沿って上下方向に形成された固相拡散層を備え、
前記固相拡散層は、前記第2半導体層が形成された階層に形成され、前記第1半導体層が形成された階層の少なくとも一部には形成されていない、前記(14)に記載の撮像装置。
(27) 前記画素分離部は、前記半導体基板の前記一方の面側に形成された埋め込み絶縁膜を含み、
前記固定電荷層は、前記埋め込み絶縁層の側壁には形成されていない、前記(25)に記載の撮像装置。
(28) 前記埋め込み絶縁層の側壁に空乏層領域が設けられた、前記(27)に記載の撮像装置。
(29) 前記画素分離部は、前記一方の面側から形成されたトレンチ絶縁部を含み、
前記トレンチ絶縁部の中に形成されたトレンチ電極を含み、
前記金属層と前記トレンチ電極が連結されている、前記(14)に記載の撮像装置。
(30) 前記金属層と前記トレンチ電極の中心軸が一致する又は前記金属層と前記トレンチ電極の中心軸ずれが生じている、前記(29)に記載の撮像装置。
(31) 半導体基板に形成された第1半導体層と、前記第1半導体層上に形成された前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、前記半導体基板の他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、を備える撮像装置から、前記画素領域のそれぞれに対応する画像信号を受け取り、表示装置に表示するための信号処理を行う信号処理装置。
130 アノード電極(第2電極)
132 補助電極
140 コンタクト層
150 画素分離部
152 金属層
160 光電変換部(第3半導体層)
170 P型層(第2半導体層)
180 N型層(第1半導体層)
190 埋め込み金属層
200 絶縁層
220 表面金属層
2200 DSP回路(信号処理装置)
2400 表示部(表示装置)
Claims (20)
- 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記第2電極は、前記画素分離部に接するように設けられる、
撮像装置。 - 前記第1電極と前記第2電極の間に電子増倍のための電圧が印加される、請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第2半導体層上に形成された前記第2半導体層と同じ導電型の第3半導体層を備える、請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記第2電極は、前記画素分離部の上面に接するように設けられる、請求項1~3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記画素分離部及び前記第2電極は、複数の前記画素領域を囲む格子状の平面形状を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
前記第2電極上に形成された遮光性を有する金属層と、
複数の前記画素領域を含む画素アレイの外において、前記光照射面側に設けられた電極取り出し部と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記金属層が前記電極取り出し部に接続される、
撮像装置。 - 前記画素領域の表面に形成され、前記第2電極と接続された補助電極を更に備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
前記第2電極上に前記画素分離部の上端を跨ぐように形成された金属層と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記第2電極は、前記画素分離部の上端の前記画素領域側に形成され、
前記金属層は、隣接する前記画素領域に形成された前記第2電極と接続される、
撮像装置。 - 前記画素分離部は、不純物領域から構成される、請求項1~8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第2電極と接続され、前記一方の面側に表面に連なるコンタクト層と、
前記コンタクト層と電気的に接続され、複数の前記画素領域を含む画素アレイの外に設けられた電極取り出し部と、
を更に備える、請求項1~9のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記コンタクト層は、前記画素アレイの外側又は前記画素アレイの内側に形成される、請求項10に記載の撮像装置。
- 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記第2電極は不純物領域から構成され、
少なくとも前記第2電極の側面を覆うように形成されたカーボン層を備える、
撮像装置。 - 前記カーボン層は、前記第2電極の底面を覆うように形成される、請求項12に記載の撮像装置。
- 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層は、共にエピタキシャル層から構成され、
前記第2半導体層は、前記画素分離部で囲まれた領域の中央の厚さが周囲に比して薄い、
撮像装置。 - 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記第2電極は不純物領域から構成され、
少なくとも前記第2電極の側面を覆うように形成された絶縁層を備える、
撮像装置。 - 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
前記半導体基板の厚さ方向の少なくとも一部において、前記画素分離部に埋め込まれた金属層及び絶縁層と、
前記画素分離部に沿って上下方向に形成された固定電荷層と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記固定電荷層は、前記第2半導体層が形成された階層に形成され、前記第1半導体層が形成された階層には形成されておらず、
前記画素分離部は、前記半導体基板の前記一方の面側に形成された埋め込み絶縁層を含み、
前記固定電荷層は、前記埋め込み絶縁層の側壁には形成されておらず、
前記埋め込み絶縁層の側壁に空乏層領域が設けられている、
撮像装置。 - 半導体基板に形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、
前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、
前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、
前記半導体基板の前記他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、
前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、
前記半導体基板の厚さ方向の少なくとも一部において、前記画素分離部に埋め込まれた金属層及び絶縁層と、
を備え、
前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、
前記画素分離部は、前記一方の面側から形成されたトレンチ絶縁部を含み、
前記トレンチ絶縁部の中に形成されたトレンチ電極を含み、
前記金属層と前記トレンチ電極が連結されている、
撮像装置。 - 前記金属層と前記トレンチ電極の中心軸が一致する又は前記金属層と前記トレンチ電極の中心軸ずれが生じている、請求項17に記載の撮像装置。
- 前記半導体基板と積層され、前記第1電極と電気的に接続するロジック回路が搭載されたロジック基板をさらに備える、請求項1~18のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 半導体基板に形成された第1半導体層と、前記第1半導体層に対して、前記半導体基板の他方の面側に位置するように、前記第1半導体層上に形成され、且つ、前記第1半導体層と逆導電型の第2半導体層と、前記第1半導体層及び前記第2半導体層を含む画素領域を画定する画素分離部と、前記半導体基板の一方の面側から前記第1半導体層と接続された第1電極と、前記半導体基板の他方の面である光照射面側から前記第2半導体層と接続され、前記画素分離部の位置に対応するように形成された第2電極と、前記半導体基板の前記一方の面上に形成された配線層と、を備え、前記第1電極は、前記配線層内の配線と電気的に接続し、前記第2電極は、前記画素分離部に接するように構成された、撮像装置から、前記画素領域のそれぞれに対応する画像信号を受け取り、表示装置に表示するための信号処理を行う信号処理装置。
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