JP7414492B2 - 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 - Google Patents
光電変換装置、光電変換装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7414492B2 JP7414492B2 JP2019216673A JP2019216673A JP7414492B2 JP 7414492 B2 JP7414492 B2 JP 7414492B2 JP 2019216673 A JP2019216673 A JP 2019216673A JP 2019216673 A JP2019216673 A JP 2019216673A JP 7414492 B2 JP7414492 B2 JP 7414492B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- insulating layer
- light
- photoelectric conversion
- conversion device
- 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.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 145
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 98
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 98
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 51
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 38
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 13
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003377 silicon compounds Chemical group 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 440
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- -1 nitride compound Chemical class 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14636—Interconnect structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1464—Back illuminated imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/14685—Process for coatings or optical elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置であって、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を含み、
前記第2絶縁層は、前記金属酸化物層よりも厚く、
前記第1絶縁層は、前記第2絶縁層よりも厚く、
前記遮光層は、前記第1絶縁層よりも厚い、
ことを特徴とする光電変換装置である。
本発明の1つの態様は、
受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置であって、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を含み、
前記金属酸化物層は、5nm以上、かつ、20nm以下の厚さであり、
前記第1絶縁層は、70nm以上、かつ、280nm以下の厚さであり、
前記第2絶縁層は、25nm以上、かつ、100nm以下の厚さであり、
前記遮光層は、100nm以上、かつ、400nm以下の厚さである、
ことを特徴とする光電変換装置である。
本発明の1つの態様は、
受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置であって、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層
構造と、を含み、
前記半導体層の前記第2面側に、さらに基板を含み、
前記半導体層と前記基板との間には、複数の絶縁層および複数の配線層が配置されており、
前記第1面と前記遮光層との距離は、前記複数の配線層のうち前記第2面に最も近接する配線層と前記第2面との距離より短い、
ことを特徴とする光電変換装置である。
受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記光電変換装置は、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を有し、
前記第2絶縁層は、前記金属酸化物層よりも厚く、
前記第1絶縁層は、前記第2絶縁層よりも厚く、
前記遮光層は、前記第1絶縁層よりも厚く、
前記第1絶縁層を、PECVD(Plasma-Enhanced Chemical
Vapor Deposition)によって形成するステップを含むことを特徴とする製造方法である。
本発明の1つの態様は、
受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記光電変換装置は、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を有し、
前記金属酸化物層は、5nm以上、かつ、20nm以下の厚さであり、
前記第1絶縁層は、70nm以上、かつ、280nm以下の厚さであり、
前記第2絶縁層は、25nm以上、かつ、100nm以下の厚さであり、
前記遮光層は、100nm以上、かつ、400nm以下の厚さであり、
前記第1絶縁層を、PECVD(Plasma-Enhanced Chemical
Vapor Deposition)によって形成するステップを含むことを特徴とする製造方法である。
本発明の1つの態様は、
受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記光電変換装置は、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を有し、
前記半導体層の前記第2面側に、さらに基板を有し、
前記半導体層と前記基板との間には、複数の絶縁層および複数の配線層が配置されており、
前記第1面と前記遮光層との距離は、前記複数の配線層のうち前記第2面に最も近接する配線層と前記第2面との距離より短く、
前記第1絶縁層を、PECVD(Plasma-Enhanced Chemical
Vapor Deposition)によって形成するステップを含むことを特徴とする製造方法である。
図1は、本実施形態に係る半導体装置APRを説明する模式図である。半導体装置APRは、第1半導体基板100および第2半導体基板200を含む半導体デバイスICのほかに、半導体デバイスICを実装するためのパッケージPKGを含む。本実施形態では、
半導体装置APRは、固体撮像素子(光電変換装置)である。半導体デバイスICは、画素回路PXCがマトリックス配列された画素領域PXとその周辺の周辺領域PRを有する。周辺領域PRには、周辺回路を設けることができる。
第1半導体基板100では、界面001’’(第1面)が光入射面であり、界面001’’の反対側の(対をなす)界面003’(第2面)において画素105が設けられる。第1半導体基板100の界面003’側(第2面側)に第2半導体基板200が配置されている。
第1半導体基板100の界面003’の下には、第1層間絶縁層106、コンタクトプラグ107、第1配線層108が設けられる。第1層間絶縁層106の下には、第2層間絶縁層109、第2配線層110、第1配線層108と第2配線層110を接続するプラグ111が設けられる。さらに第2層間絶縁層109の下には、第3層間絶縁層112、第3配線層113、第2配線層110と第3配線層113を接続するプラグ114が設けられる。さらに、第3層間絶縁層112の下には、絶縁層115が設けられる。絶縁層115は、第2半導体基板200上に設けられた絶縁層201と接合している。
導体基板200は一体化している。なお、本実施形態では、第1配線層108と第2配線層110と第3配線層113との3層の配線層が形成されているものとしているが、これに限らずに必要に応じて配線層の追加、または削除することが可能である。また、各配線層や各プラグは、アルミニウムなどの導電体によって形成することができる。
また、界面001’’上(第1面上)には、受光画素領域010において第1積層構造002が設けられ、遮光画素領域010’において第2積層構造002’が設けられる。また、第1積層構造002および第2積層構造002’は、絶縁層307をさらに含み、絶縁層307の上には光学構造308が設けられている。
電荷密度と比較して1桁以上低い方がよい。
以下、図1が示す、半導体装置APRを備える機器EQPについて詳細に説明する。ここで、半導体装置APRは、上述のように、第1半導体基板100を有する半導体デバイスICのほかに、半導体デバイスICを収容するパッケージPKGを含むことができる。パッケージPKGは、半導体デバイスICが固定された基体と、半導体デバイスICに対向するガラスなどの蓋体と、基体に設けられた端子と半導体デバイスICに設けられた端子とを接続するボンディングワイヤやバンプなどの接続部材と、を含むことができる。
以下では、実施形態1に係る半導体装置APRの一例である固体撮像素子における第1積層構造002と第2積層構造002’の構成のみを変更した実施形態2に係る固体撮像素子(光電変換装置)を説明する。
体的な例を説明する。上述に説明したように、第1半導体基板100の界面001’’上に配置された第1積層構造006では、界面001’’から順に金属酸化物層301、誘電体層302、絶縁層303が積層されており、その上部にさらに絶縁層307が形成されている。また、第2積層構造006’では、界面001’’から順に金属酸化物層301、誘電体層302、絶縁層303、絶縁層304’、遮光層306が積層されている。第2積層構造006’の遮光層306の上部にさらに絶縁層307が形成されている。
って遮光層306を形成するステップ、P-SiOによって絶縁層307を形成するステップが含まれ得る。
001’’:界面、003’:界面、102:フォトダイオード、
002:第1積層構造、002’:第2積層構造、301:金属酸化物層、
303,305:絶縁層、304’:絶縁層、306’:遮光層
Claims (24)
- 受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置であって、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を含み、
前記第2絶縁層は、前記金属酸化物層よりも厚く、
前記第1絶縁層は、前記第2絶縁層よりも厚く、
前記遮光層は、前記第1絶縁層よりも厚い、
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記金属酸化物層は、5nm以上、かつ、20nm以下の厚さであり、
前記第1絶縁層は、70nm以上、かつ、280nm以下の厚さであり、
前記第2絶縁層は、25nm以上、かつ、100nm以下の厚さであり、
前記遮光層は、100nm以上、かつ、400nm以下の厚さである、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記半導体層の前記第2面側に、さらに基板を含み、
前記半導体層と前記基板との間には、複数の絶縁層および複数の配線層が配置されており、
前記第1面と前記遮光層との距離は、前記複数の配線層のうち前記第2面に最も近接する配線層と前記第2面との距離より短い、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光電変換装置。 - 受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置であって、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を含み、
前記金属酸化物層は、5nm以上、かつ、20nm以下の厚さであり、
前記第1絶縁層は、70nm以上、かつ、280nm以下の厚さであり、
前記第2絶縁層は、25nm以上、かつ、100nm以下の厚さであり、
前記遮光層は、100nm以上、かつ、400nm以下の厚さである、
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記半導体層の前記第2面側に、さらに基板を含み、
前記半導体層と前記基板との間には、複数の絶縁層および複数の配線層が配置されており、
前記第1面と前記遮光層との距離は、前記複数の配線層のうち前記第2面に最も近接する配線層と前記第2面との距離より短い、
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換装置。 - 受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置であって、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を含み、
前記半導体層の前記第2面側に、さらに基板を含み、
前記半導体層と前記基板との間には、複数の絶縁層および複数の配線層が配置されており、
前記第1面と前記遮光層との距離は、前記複数の配線層のうち前記第2面に最も近接する配線層と前記第2面との距離より短い、
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記第1積層構造は、前記第2絶縁層を含まない、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2積層構造において、前記第2絶縁層と前記遮光層が接している、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2積層構造において、前記第2絶縁層と前記遮光層との間には、絶縁層が配置されている、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記金属酸化物層は、固定電荷層として機能する、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2絶縁層における水素濃度は、前記第1絶縁層および前記金属酸化物層における水素濃度よりも高い、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2絶縁層における水素濃度は1021atoms/cm3以上である、
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2絶縁層における水素濃度は1022atoms/cm3以上である、
ことを特徴とする請求項12に記載の光電変換装置。 - 前記金属酸化物層は、酸化アルミニウムによって構成されており、
前記第1絶縁層は、酸化シリコンによって構成されている、
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2絶縁層は、シリコン化合物である、
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2絶縁層は、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンによって構成されている、
ことを特徴とする請求項15に記載の光電変換装置。 - 前記遮光層は、アルミニウムまたはタングステンによって構成されている、
ことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記金属酸化物層と前記第1絶縁層との間には、誘電体層が配置されている、
ことを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記誘電体層は、前記金属酸化物層よりも厚い、
ことを特徴とする請求項18に記載の光電変換装置。 - 前記誘電体層は、酸化タンタルによって構成されている、
ことを特徴とする請求項18または19に記載の光電変換装置。 - 請求項1から20のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置に結像する光学系、
前記光電変換装置を制御する制御装置、
前記光電変換装置から出力された信号を処理する処理装置、
前記光電変換装置が得る情報を表示する表示装置、
前記光電変換装置が得る情報を記憶する記憶装置、
可動部または推進部を有する機械装置、
の6つのうち少なくともいずれかと、
を備える機器。 - 受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記光電変換装置は、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少な
くとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を有し、
前記第2絶縁層は、前記金属酸化物層よりも厚く、
前記第1絶縁層は、前記第2絶縁層よりも厚く、
前記遮光層は、前記第1絶縁層よりも厚く、
前記第1絶縁層を、PECVD(Plasma-Enhanced Chemical
Vapor Deposition)によって形成するステップを含むことを特徴とする製造方法。 - 受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記光電変換装置は、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を有し、
前記金属酸化物層は、5nm以上、かつ、20nm以下の厚さであり、
前記第1絶縁層は、70nm以上、かつ、280nm以下の厚さであり、
前記第2絶縁層は、25nm以上、かつ、100nm以下の厚さであり、
前記遮光層は、100nm以上、かつ、400nm以下の厚さであり、
前記第1絶縁層を、PECVD(Plasma-Enhanced Chemical
Vapor Deposition)によって形成するステップを含むことを特徴とする製造方法。 - 受光画素領域と、遮光画素領域とを有する光電変換装置の製造方法であって、
前記光電変換装置は、
第1面と、前記第1面とは反対の第2面とを有する半導体層と、
前記受光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第1積層構造であって、絶縁層と、前記半導体層と前記絶縁層との間に配置された金属酸化物層と、が少なくとも積層された第1積層構造と、
前記遮光画素領域において前記半導体層の前記第1面上に配置された第2積層構造であって、遮光層と、前記半導体層と前記遮光層との間に配置された金属酸化物層と、前記金属酸化物層と前記遮光層との間に配置された第1絶縁層と、前記第1絶縁層と前記遮光層との間に配置されており水素を含有する第2絶縁層と、が少なくとも積層された第2積層構造と、を有し、
前記半導体層の前記第2面側に、さらに基板を有し、
前記半導体層と前記基板との間には、複数の絶縁層および複数の配線層が配置されており、
前記第1面と前記遮光層との距離は、前記複数の配線層のうち前記第2面に最も近接する配線層と前記第2面との距離より短く、
前記第1絶縁層を、PECVD(Plasma-Enhanced Chemical
Vapor Deposition)によって形成するステップを含むことを特徴とす
る製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216673A JP7414492B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
US17/096,353 US11978750B2 (en) | 2019-11-29 | 2020-11-12 | Photoelectric conversion device and method of manufacturing photoelectric conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216673A JP7414492B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021086979A JP2021086979A (ja) | 2021-06-03 |
JP7414492B2 true JP7414492B2 (ja) | 2024-01-16 |
Family
ID=76088455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019216673A Active JP7414492B2 (ja) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11978750B2 (ja) |
JP (1) | JP7414492B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7414492B2 (ja) * | 2019-11-29 | 2024-01-16 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
JP2022111806A (ja) * | 2021-01-20 | 2022-08-01 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および機器 |
JP2022187526A (ja) * | 2021-06-08 | 2022-12-20 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像素子パッケージおよび電子機器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011035204A (ja) | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法、撮像装置 |
JP2012191005A (ja) | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Sony Corp | 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および撮像装置 |
JP2016018859A (ja) | 2014-07-07 | 2016-02-01 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2018006415A (ja) | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 富士通株式会社 | 赤外線検知素子、赤外線検知素子アレイ及び赤外線検知素子を用いて赤外線を検知する方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06140616A (ja) * | 1992-10-27 | 1994-05-20 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
JP3496888B2 (ja) * | 1993-03-05 | 2004-02-16 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子 |
TWI426602B (zh) * | 2007-05-07 | 2014-02-11 | Sony Corp | A solid-state image pickup apparatus, a manufacturing method thereof, and an image pickup apparatus |
JP5151375B2 (ja) * | 2007-10-03 | 2013-02-27 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置 |
KR101476367B1 (ko) * | 2008-01-29 | 2014-12-26 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서의 제조 방법 |
JP2010016128A (ja) | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Canon Inc | 固体撮像装置及びその製造方法 |
US9998691B2 (en) * | 2015-03-11 | 2018-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Pixel, a solid-state imaging device, and an imaging apparatus having barrier region between photoelectric conversion portions in parallel |
JP2017183388A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置 |
WO2019021705A1 (ja) * | 2017-07-25 | 2019-01-31 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置 |
JP7214373B2 (ja) | 2018-06-04 | 2023-01-30 | キヤノン株式会社 | 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法、撮像システム |
JP7414492B2 (ja) * | 2019-11-29 | 2024-01-16 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 |
JP7520558B2 (ja) * | 2020-04-07 | 2024-07-23 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および機器 |
JP2023037417A (ja) * | 2021-09-03 | 2023-03-15 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置およびその製造方法 |
-
2019
- 2019-11-29 JP JP2019216673A patent/JP7414492B2/ja active Active
-
2020
- 2020-11-12 US US17/096,353 patent/US11978750B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011035204A (ja) | 2009-08-03 | 2011-02-17 | Sony Corp | 固体撮像素子及びその製造方法、撮像装置 |
JP2012191005A (ja) | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Sony Corp | 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および撮像装置 |
JP2016018859A (ja) | 2014-07-07 | 2016-02-01 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2018006415A (ja) | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 富士通株式会社 | 赤外線検知素子、赤外線検知素子アレイ及び赤外線検知素子を用いて赤外線を検知する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11978750B2 (en) | 2024-05-07 |
JP2021086979A (ja) | 2021-06-03 |
US20210167109A1 (en) | 2021-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10991741B2 (en) | Photoelectric conversion apparatus and equipment | |
JP6779929B2 (ja) | 光電変換装置および機器 | |
JP7414492B2 (ja) | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法 | |
JP5082855B2 (ja) | 反射防止膜を有する固体撮像装置および表示装置並びにその製造方法 | |
JP5659707B2 (ja) | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 | |
US8981439B2 (en) | Solid-state imaging device and image capturing system | |
CN104284107A (zh) | 摄像装置和电子设备 | |
JP7250879B2 (ja) | 光電変換装置および機器 | |
US11276723B2 (en) | Semiconductor device, apparatus, and method for producing semiconductor device | |
JP2021027276A (ja) | 光電変換装置および機器 | |
JP6650898B2 (ja) | 光電変換装置、電子機器および輸送機器 | |
JP7328176B2 (ja) | 光電変換装置および機器 | |
JP2021019058A (ja) | 光電変換装置および機器 | |
US20230187466A1 (en) | Photoelectric conversion apparatus, equipment, and method of manufacturing photoelectric conversion apparatus | |
US20210159260A1 (en) | Photoelectric conversion apparatus, method for manufacturing photoelectric conversion apparatus, and equipment | |
US20230317749A1 (en) | Photoelectric conversion device and equipment | |
US10784299B2 (en) | Photoelectric conversion apparatus and equipment | |
US20240088190A1 (en) | Photoelectric conversion apparatus, device, and method for manufacturing photoelectric conversion apparatus | |
JP2024132859A (ja) | 光電変換装置、光電変換システム、および移動体 | |
JP2022108493A (ja) | 半導体装置、電子機器、及び半導体装置の製造方法 | |
JP2023174187A (ja) | 光電変換装置、光電変換装置の製造方法、撮像システム、移動体、および機器 | |
JP2024134054A (ja) | 光電変換装置、その製造方法および機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230919 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231115 |
|
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: 20231205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231228 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7414492 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |