JP7490543B2 - Photoelectric conversion device and camera - Google Patents

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Description

本発明は、光電変換装置に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device.

カメラに用いられるCMOSイメージセンサーなどの光電変換装置において半導体層に溝を設けることが検討されている。溝によって構成された分離部が光や電荷に対する隔壁として作用することで、感度が向上したり、混色が抑制されたりして、光電変換装置の性能を向上することができる。 The provision of grooves in the semiconductor layer of photoelectric conversion devices such as CMOS image sensors used in cameras is being considered. The isolation section formed by the grooves acts as a barrier against light and electric charges, improving sensitivity and suppressing color mixing, thereby improving the performance of the photoelectric conversion device.

特許文献1には、光電変換素子(102)が設けられた基板(101)の裏面(101b)側から、基板(101)の表面(101a)側のSTI(111)に達するトレンチ(105)を設けることが記載されている。 Patent Document 1 describes the provision of a trench (105) that extends from the back surface (101b) of a substrate (101) on which a photoelectric conversion element (102) is provided to the STI (111) on the front surface (101a) of the substrate (101).

米国特許出願公開第2013/0069190号明細書US Patent Application Publication No. 2013/0069190

特許文献1にはトレンチの平面的なレイアウトが記載されていないが、トレンチのレイアウトによっては、光電変換装置の性能の向上が十分でなかったり、却って光電変換装置の性能が低下してしまったりする場合がある。これは、例えば、トレンチを配置する場所による、感度向上の制限やノイズの増加などが理由として挙げられる。 Patent Document 1 does not describe the planar layout of the trenches, but depending on the layout of the trenches, the improvement in performance of the photoelectric conversion device may not be sufficient, or the performance of the photoelectric conversion device may actually decrease. This may be due to, for example, limitations on sensitivity improvement and increased noise caused by the location of the trenches.

そこで本発明は、光電変換装置の性能を向上することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to improve the performance of photoelectric conversion devices.

本発明の観点は、複数の光電変換素子を含む画素領域を有する光電変換装置であって、第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有し、前記第1面と前記第2面との間に前記複数の光電変換素子が配された半導体層を備え、前記第1面と前記第2面との間にて前記第2面に沿った仮想的な平面を第3面として、前記画素領域は、前記第3面よりも前記第1面の側に配された絶縁体によって構成された素子分離部と、前記第3面を通るように前記半導体層に設けられた溝によって構成された第1分離部および第2分離部を含み、前記第1分離部は前記第3面に対する法線方向において前記素子分離部に重なり、前記第2分離部の前記第1面の側の端は、前記第1分離部の前記第1面の側の端よりも前記第2面の側に位置していることを特徴とする。 The present invention relates to a photoelectric conversion device having a pixel region including a plurality of photoelectric conversion elements, the device having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a semiconductor layer in which the plurality of photoelectric conversion elements are arranged between the first surface and the second surface, and a virtual plane along the second surface between the first surface and the second surface is defined as a third surface, the pixel region includes an element isolation portion formed by an insulator arranged closer to the first surface than the third surface, and a first isolation portion and a second isolation portion formed by a groove provided in the semiconductor layer so as to pass through the third surface, the first isolation portion overlapping the element isolation portion in a normal direction to the third surface, and the end of the second isolation portion on the first surface side is located closer to the second surface than the end of the first isolation portion on the first surface side.

本発明によれば、性能を向上した光電変換装置を提供することができる。 The present invention provides a photoelectric conversion device with improved performance.

光電変換装置を説明するための模式図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a photoelectric conversion device. 光電変換装置を説明するための模式図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a photoelectric conversion device. 光電変換装置を説明するための模式図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a photoelectric conversion device. 光電変換装置を説明するための模式図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a photoelectric conversion device. 光電変換装置の製造方法を説明するための模式図。1A to 1C are schematic diagrams illustrating a method for manufacturing a photoelectric conversion device.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。 Below, a description will be given of an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that in the following description and drawings, common reference symbols are used for configurations that are common across multiple drawings. Therefore, common configurations will be described with mutual reference to multiple drawings, and descriptions of configurations with common reference symbols will be omitted as appropriate.

図1(a)は光電変換装置の一例として、裏面照射型の撮像装置の実施形態を示す断面図である。図1(b)は光電変換装置の半導体層およびその近傍の構造の拡大図である。 Figure 1(a) is a cross-sectional view showing an embodiment of a back-illuminated imaging device as an example of a photoelectric conversion device. Figure 1(b) is an enlarged view of the semiconductor layer of the photoelectric conversion device and the structure in the vicinity thereof.

光電変換装置1000は複数の光電変換素子PDを含む画素領域PXを有する。画素領域PXは後述するように、種々の素子を電気的あるいは光学的に分離する分離部をさらに含む。また、画素領域PXは、カラーフィルタアレイやマイクロレンズアレイを含みうる。光電変換装置1000は、画素領域以外に周辺領域(不図示)を含む。周辺領域には、画素領域PXの回路(画素回路)を駆動するための駆動回路や、画素回路からの信号を処理する信号処理回路が設けられる。以下、光電変換装置1000の画素領域PXの構成を詳細に説明する。 The photoelectric conversion device 1000 has a pixel region PX including a plurality of photoelectric conversion elements PD. As described below, the pixel region PX further includes a separation section that electrically or optically separates various elements. The pixel region PX may also include a color filter array or a microlens array. The photoelectric conversion device 1000 includes a peripheral region (not shown) in addition to the pixel region. The peripheral region includes a drive circuit for driving the circuit (pixel circuit) of the pixel region PX and a signal processing circuit for processing signals from the pixel circuit. The configuration of the pixel region PX of the photoelectric conversion device 1000 will be described in detail below.

光電変換装置1000は表面1と、表面1とは反対側の裏面2とを有する半導体層100を備える。画素領域PXの光電変換素子PDは半導体層100に配されている。光電変換素子PDは表面1と裏面2との間に配されている。半導体層100は例えば単結晶シリコン層であるが、光電変換が可能な半導体層であれば単結晶シリコン層に限らない。半導体層100は1~10μm程度の厚さTを有する(図1(b)参照)。半導体層100の厚さTは表面1と裏面2との距離に一致する。 The photoelectric conversion device 1000 comprises a semiconductor layer 100 having a surface 1 and a back surface 2 opposite to the surface 1. The photoelectric conversion element PD of the pixel region PX is disposed in the semiconductor layer 100. The photoelectric conversion element PD is disposed between the surface 1 and the back surface 2. The semiconductor layer 100 is, for example, a single crystal silicon layer, but is not limited to a single crystal silicon layer as long as the semiconductor layer is capable of photoelectric conversion. The semiconductor layer 100 has a thickness T of about 1 to 10 μm (see FIG. 1(b)). The thickness T of the semiconductor layer 100 corresponds to the distance between the surface 1 and the back surface 2.

光電変換装置1000は、表面1の側に配され、半導体層100の溝11と溝11の中の絶縁体12によって構成された素子分離部10を備える。素子分離部10はSTI構造あるいはLOCOS構造を有し得る。素子分離部10の溝11は表面1に対して100~1000nm程度の深さD1を有する(図1(b)参照)。素子分離部10を構成する絶縁体12は例えば酸化シリコンからなる。 The photoelectric conversion device 1000 is arranged on the surface 1 side and includes an element isolation section 10 that is composed of a groove 11 in the semiconductor layer 100 and an insulator 12 in the groove 11. The element isolation section 10 may have an STI structure or a LOCOS structure. The groove 11 of the element isolation section 10 has a depth D1 of about 100 to 1000 nm from the surface 1 (see FIG. 1(b)). The insulator 12 that constitutes the element isolation section 10 is made of, for example, silicon oxide.

また、光電変換装置1000は、半導体層100に設けられた溝21によって構成された画素分離部20を備える。画素分離部20は、平面3を通って配されている。平面3は、表面1と裏面2との間において、素子分離部10よりも裏面2の側に位置し、表面1および/または裏面2に沿った仮想的な平面である。平面3は、表面1と裏面2から等距離に位置する仮想的な平面である中間面と、裏面2との間、例えば裏面2からT/4の位置に設定することができる。平面3は裏面2に平行でありうる。平面3に垂直な方向を法線方向Nと称し、平面3に平行な方向を面内方向Pと称する。法線方向Nにおいては、画素分離部20は平面3に対して表面1側と裏面2側に両方に渡って延在している。本例の溝21は裏面2から表面1に向かって半導体層100に設けられている。そのため、溝21は裏面2に連続した側面を有する。ただし、溝21は表面1の側から裏面2に向かって半導体層100に設けられてもよく、溝21は裏面2に達しなくてもよい。画素分離部20の溝21は表面1に対して1~10μm程度の深さD2を有する(図1(b)参照)。平面3の面内においては、画素分離部20を挟んで半導体層100が不連続になっている。画素分離部20の溝21の中には、固体22が存在していてもよいし、真空の空間あるいは気体が存在していてもよいし、気体と固体22の両方が配置されていてもよい。溝21の中に存在する固体22としては、絶縁体、導電体、半導体のいずれでもよい。溝21の中に存在する固体22としての絶縁体は酸化シリコンが典型的であるが、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化チタンなどを用いることもできる。溝21の中に存在する固体22としての導電体は金属やポリシリコンが典型的であるが、アルミニウム、銅、タングステン、チタン、窒化チタン、タンタル、窒化タンタル、金属シリサイド等を用いることもできる。溝21の中に存在する固体22としての半導体は単結晶シリコンが典型的であるが、アモルファスシリコンであってもよい。溝21の中に存在する固体22としての半導体の導電型は、後述する光電変換素子で蓄積される信号電荷とは反対の導電型であることが好ましい。 The photoelectric conversion device 1000 also includes a pixel separation section 20 formed by a groove 21 provided in the semiconductor layer 100. The pixel separation section 20 is arranged through the plane 3. The plane 3 is located between the front surface 1 and the back surface 2, closer to the back surface 2 than the element separation section 10, and is a virtual plane along the front surface 1 and/or the back surface 2. The plane 3 can be set between an intermediate plane, which is a virtual plane located equidistant from the front surface 1 and the back surface 2, and the back surface 2, for example, at a position T/4 from the back surface 2. The plane 3 can be parallel to the back surface 2. The direction perpendicular to the plane 3 is referred to as the normal direction N, and the direction parallel to the plane 3 is referred to as the in-plane direction P. In the normal direction N, the pixel separation section 20 extends across both the front surface 1 side and the back surface 2 side with respect to the plane 3. The groove 21 in this example is provided in the semiconductor layer 100 from the back surface 2 toward the front surface 1. Therefore, the groove 21 has a side surface that is continuous with the back surface 2. However, the groove 21 may be provided in the semiconductor layer 100 from the front surface 1 side toward the back surface 2, and the groove 21 may not reach the back surface 2. The groove 21 of the pixel separating section 20 has a depth D2 of about 1 to 10 μm from the front surface 1 (see FIG. 1B). Within the plane 3, the semiconductor layer 100 is discontinuous across the pixel separating section 20. A solid 22 may be present in the groove 21 of the pixel separating section 20, a vacuum space or a gas may be present, or both a gas and a solid 22 may be disposed. The solid 22 present in the groove 21 may be any of an insulator, a conductor, and a semiconductor. The insulator as the solid 22 present in the groove 21 is typically silicon oxide, but silicon nitride, silicon oxynitride, tantalum oxide, hafnium oxide, titanium oxide, and the like may also be used. The conductor as the solid 22 present in the groove 21 is typically metal or polysilicon, but aluminum, copper, tungsten, titanium, titanium nitride, tantalum, tantalum nitride, metal silicide, and the like may also be used. The semiconductor as the solid 22 present in the groove 21 is typically single crystal silicon, but may be amorphous silicon. The conductivity type of the semiconductor as the solid 22 present in the groove 21 is preferably the opposite conductivity type to the signal charge stored in the photoelectric conversion element described below.

さらに、光電変換装置1000は、半導体層100に設けられた溝31によって構成された画素分離部30を備える。画素分離部30も、平面3を通って配されている。溝31は裏面2から表面1に向かって半導体層100に設けられている。そのため、溝31は裏面2に連続した側面を有する。画素分離部30の溝31は表面1に対して1~10μm程度の深さD3を有する(図1(b)参照)。平面3の面内においては、画素分離部30を挟んで半導体層100が不連続になっている。画素分離部30の溝31の中には、固体32が存在していてもよいし、真空の空間あるいは気体が存在していてもよいし、気体と固体32の両方が配置されていてもよい。溝31の中に存在する固体32としては、画素分離部20の溝31の中に存在する固体32と同様であるので説明を省略する。 The photoelectric conversion device 1000 further includes a pixel separation section 30 formed by a groove 31 provided in the semiconductor layer 100. The pixel separation section 30 is also arranged through the plane 3. The groove 31 is provided in the semiconductor layer 100 from the back surface 2 toward the front surface 1. Therefore, the groove 31 has a side surface that is continuous with the back surface 2. The groove 31 of the pixel separation section 30 has a depth D3 of about 1 to 10 μm from the front surface 1 (see FIG. 1(b)). Within the plane 3, the semiconductor layer 100 is discontinuous across the pixel separation section 30. A solid 32 may be present in the groove 31 of the pixel separation section 30, a vacuum space or a gas may be present, or both a gas and a solid 32 may be arranged. The solid 32 present in the groove 31 is the same as the solid 32 present in the groove 31 of the pixel separation section 20, so a description thereof will be omitted.

画素分離部20と画素分離部30は、面内方向Pにおける位置が異なる。画素分離部20は、法線方向Nにおいて素子分離部10に重なる。つまり、図1(a)に示すように、画素分離部20は素子分離部10の下に配されている。画素分離部30は平面3において画素分離部20とは異なる位置に配されている。画素分離部20と画素分離部30の面内方向Pにおける位置については、後で詳細に説明する。 The pixel isolation section 20 and the pixel isolation section 30 are located at different positions in the in-plane direction P. The pixel isolation section 20 overlaps with the element isolation section 10 in the normal direction N. That is, as shown in FIG. 1(a), the pixel isolation section 20 is disposed below the element isolation section 10. The pixel isolation section 30 is disposed at a different position from the pixel isolation section 20 on the plane 3. The positions of the pixel isolation section 20 and the pixel isolation section 30 in the in-plane direction P will be described in detail later.

画素分離部20と画素分離部30は、法線方向Nにおける深さが異なる。画素分離部30は画素分離部20よりも裏面2に対して浅く配されている。図1(b)を用いて画素分離部20と画素分離部30について説明する。画素分離部20の裏面2からの深さD2は画素分離部30の裏面2からの深さD3よりも大きい(D2>D3)。換言すると、画素分離部30の表面1の側の端39は、画素分離部20の表面1の側の端29よりも裏面2の側に位置する。図1(a)には、平面4を記載している。平面4は、表面1と裏面2との間において、素子分離部10よりも裏面2の側に位置し、かつ、平面3よりも表面1の側に位置する、表面1および/または裏面2に沿った仮想的な平面である。平面4は、表面1と裏面2から等距離に位置する仮想的な平面である中間面と、表面1との間、例えば表面1からT/4の位置に設定することができる。画素分離部20は、平面4を通って配されているのに対して、画素分離部30は、平面4を通っていない。画素分離部20の表面1の側の端29は、素子分離部10と平面4との間に位置するのに対し、画素分離部30の表面1の側の端39は、平面3と平面4との間に位置する。 The pixel separation section 20 and the pixel separation section 30 have different depths in the normal direction N. The pixel separation section 30 is arranged shallower relative to the back surface 2 than the pixel separation section 20. The pixel separation section 20 and the pixel separation section 30 will be described with reference to FIG. 1B. The depth D2 of the pixel separation section 20 from the back surface 2 is greater than the depth D3 of the pixel separation section 30 from the back surface 2 (D2>D3). In other words, the end 39 on the front surface 1 side of the pixel separation section 30 is located closer to the back surface 2 than the end 29 on the front surface 1 side of the pixel separation section 20. FIG. 1A shows a plane 4. The plane 4 is a virtual plane along the front surface 1 and/or the back surface 2, located closer to the back surface 2 than the element separation section 10 between the front surface 1 and the back surface 2, and located closer to the front surface 1 than the plane 3. The plane 4 can be set between the front surface 1 and the intermediate plane, which is a virtual plane equidistant from the front surface 1 and the back surface 2, for example, at a position T/4 from the front surface 1. Pixel isolation section 20 is disposed through plane 4, whereas pixel isolation section 30 does not pass through plane 4. Edge 29 on the surface 1 side of pixel isolation section 20 is located between element isolation section 10 and plane 4, whereas edge 39 on the surface 1 side of pixel isolation section 30 is located between plane 3 and plane 4.

本例では、画素分離部20は素子分離部10に接続している。そのため、素子分離部10の表面1に対する深さD1と画素分離部20裏面2に対する深さD2との和は、半導体層100の厚さTと同じかそれよりも大きい(D1+D2≧T)。画素分離部30の裏面2に対する深さD3は、半導体層100の厚さTよりも小さい(D3<T)。画素分離部30の深さは半導体層100の厚さTの半分程度、例えば1/4~3/4とするのが良い(T×1/4≦D3≦T×3/4)。 In this example, the pixel isolation section 20 is connected to the element isolation section 10. Therefore, the sum of the depth D1 of the element isolation section 10 from the front surface 1 and the depth D2 of the pixel isolation section 20 from the back surface 2 is equal to or greater than the thickness T of the semiconductor layer 100 (D1+D2≧T). The depth D3 of the pixel isolation section 30 from the back surface 2 is smaller than the thickness T of the semiconductor layer 100 (D3<T). It is preferable that the depth of the pixel isolation section 30 is about half the thickness T of the semiconductor layer 100, for example, 1/4 to 3/4 (T×1/4≦D3≦T×3/4).

半導体層100の表面1と裏面2との間には光電変換素子PDが設けられている。本例の光電変換素子PDはフォトダイオードであるがフォトゲート等であってもよい。フォトダイオードとしての光電変換素子PDは信号電荷(電子)を蓄積するための蓄積領域として機能するn型の不純物領域40と、不純物領域40とpn接合を成すp型の不純物領域50とを含む。p型の不純物領域50で光電変換により発生した電子は不純物領域40に蓄積される。平面3内には不純物領域40が位置していることが好ましい。平面3と裏面2との間には不純物領域50が位置している。ここでは電子蓄積型のフォトダイオードを例示したが、正孔蓄積型のフォトダイオードを採用することもできる。その場合には、不純物領域の導電型を電子蓄積型の場合の逆にすればよい。信号電荷が多数キャリアである導電型を第1導電型、信号電荷が少数キャリアである導電型を第2導電型とする。信号電荷が電子であれば、電子が多数キャリアであるn型が第1導電型である。なお、半導体層100内において光電変換素子PDとしてみなされる部分は、信号電荷として読み出される電荷を光電変換によって生じる部分である。厳密には、光電変換素子PDとしてみなされる部分は、半導体層100内の不純物濃度分布と印加される電圧に基づくポテンシャルプロファイルによって定まる。 A photoelectric conversion element PD is provided between the front surface 1 and the back surface 2 of the semiconductor layer 100. The photoelectric conversion element PD in this example is a photodiode, but may be a photogate or the like. The photoelectric conversion element PD as a photodiode includes an n-type impurity region 40 that functions as an accumulation region for accumulating signal charges (electrons), and a p-type impurity region 50 that forms a pn junction with the impurity region 40. Electrons generated by photoelectric conversion in the p-type impurity region 50 are accumulated in the impurity region 40. It is preferable that the impurity region 40 is located within the plane 3. The impurity region 50 is located between the plane 3 and the back surface 2. Here, an electron accumulation type photodiode is exemplified, but a hole accumulation type photodiode can also be adopted. In that case, the conductivity type of the impurity region may be reversed to that of the electron accumulation type. A conductivity type in which the signal charge is a majority carrier is called the first conductivity type, and a conductivity type in which the signal charge is a minority carrier is called the second conductivity type. If the signal charge is an electron, the n-type in which the electron is a majority carrier is called the first conductivity type. In addition, the portion of the semiconductor layer 100 regarded as the photoelectric conversion element PD is the portion that generates the charge that is read out as the signal charge through photoelectric conversion. Strictly speaking, the portion regarded as the photoelectric conversion element PD is determined by the impurity concentration distribution in the semiconductor layer 100 and the potential profile based on the applied voltage.

半導体層100の表面1側には画素トランジスタ90が設けられている。図1では画素トランジスタ90のチャネル領域70とゲート電極80を記載している。画素トランジスタ90には、転送トランジスタや増幅トランジスタ、リセットトランジスタや選択トランジスタが含まれる。転送トランジスタは光電変換素子PDの信号電荷を電荷検出領域に転送する。電荷検出領域は浮遊拡散領域(フローティングディフュージョン)で構成される。増幅トランジスタは電荷に基づく信号をソースフォロワ回路によって生成するもので、電荷検出領域に接続されたゲートを有する。リセットトランジスタは電荷検出領域に接続されたドレインを有し、光電変換素子PDの電荷をリセットする。選択トランジスタは増幅トランジスタと出力線との接続/非接続を選択する。 A pixel transistor 90 is provided on the surface 1 side of the semiconductor layer 100. FIG. 1 shows a channel region 70 and a gate electrode 80 of the pixel transistor 90. The pixel transistor 90 includes a transfer transistor, an amplification transistor, a reset transistor, and a selection transistor. The transfer transistor transfers the signal charge of the photoelectric conversion element PD to the charge detection region. The charge detection region is composed of a floating diffusion region. The amplification transistor generates a signal based on the charge by a source follower circuit, and has a gate connected to the charge detection region. The reset transistor has a drain connected to the charge detection region, and resets the charge of the photoelectric conversion element PD. The selection transistor selects whether to connect or disconnect the amplification transistor to the output line.

半導体層100のうち、光電変換素子PDの外側はp型の不純物領域60で構成される。このp型の不純物領域60は、同じくp型の不純物領域50に比べて不純物濃度が高くなっている。不純物領域60の一部は、画素間の電荷の混合を抑制するポテンシャル障壁として機能し得る。また、不純物領域60の一部は、半導体層100と絶縁体との界面で生じたノイズ電荷が光電変換素子PDに取り込まれることを抑制するポテンシャル障壁として機能し得る。また、不純物領域60は接地電位などの固定電位を供給する導電部材が接続された、濃いp型のウェルコンタクトを含む。ウェルコンタクトから、不純物領域60を介して、光電変換素子PDの不純物領域50に電位が供給される。 The semiconductor layer 100 is composed of a p-type impurity region 60 outside the photoelectric conversion element PD. The p-type impurity region 60 has a higher impurity concentration than the p-type impurity region 50. A part of the impurity region 60 can function as a potential barrier that suppresses the mixing of charges between pixels. A part of the impurity region 60 can also function as a potential barrier that suppresses the noise charge generated at the interface between the semiconductor layer 100 and the insulator from being taken into the photoelectric conversion element PD. The impurity region 60 also includes a dense p-type well contact to which a conductive member that supplies a fixed potential such as a ground potential is connected. A potential is supplied from the well contact to the impurity region 50 of the photoelectric conversion element PD via the impurity region 60.

画素分離部20、30は光電変換素子PDの周囲に配置される。画素分離部20、30は隣接する画素間での混色を抑制することが可能な構成を有する。 The pixel separation units 20 and 30 are arranged around the photoelectric conversion element PD. The pixel separation units 20 and 30 have a configuration that can suppress color mixing between adjacent pixels.

表面1側には複数の配線層310、320、330とそれらの周囲の複数の層間絶縁層からなる絶縁膜300が設けられている。なお、配線層で構成された出力線は光電変換素子PDで生成された信号電荷を画素トランジスタ90を介して電気信号として後段に出力するように設けられている。 On the front surface 1 side, an insulating film 300 is provided, which is made up of multiple wiring layers 310, 320, and 330 and multiple interlayer insulating layers surrounding them. The output line made up of the wiring layers is provided so as to output the signal charge generated by the photoelectric conversion element PD to the subsequent stage as an electrical signal via the pixel transistor 90.

図1(a)に示した裏面照射型の撮像装置では、裏面2側に誘電体膜410、遮光部材420、カラーフィルタアレイ430、マイクロレンズアレイ440が設けられている。誘電体膜410は保護膜(パッシベーション膜)、平坦化膜および/または反射防止膜として機能する。表面1側であって絶縁膜300の上には支持基板400が設けられている。支持基板400には信号処理回路等の集積回路を設けることもできる。半導体層100の厚さは1~10μm程度である。支持基板の厚さは50~800μm程度である。 In the back-illuminated imaging device shown in FIG. 1(a), a dielectric film 410, a light-shielding member 420, a color filter array 430, and a microlens array 440 are provided on the back surface 2 side. The dielectric film 410 functions as a protective film (passivation film), a planarizing film, and/or an anti-reflection film. A support substrate 400 is provided on the front surface 1 side, on top of the insulating film 300. An integrated circuit such as a signal processing circuit can also be provided on the support substrate 400. The semiconductor layer 100 has a thickness of about 1 to 10 μm. The support substrate has a thickness of about 50 to 800 μm.

カラーフィルタアレイ430は特定の波長の光のみを選択的に透過させるように設けられる。たとえば赤、緑、青の波長を透過するカラーフィルターを配列させても良い。また、白色光を透過させる画素を混在させても良い。なお各画素に対応して配置されたマイクロレンズアレイ440の各マイクロレンズは、入射光を光電変換素子PDに集光させるように設けられている。 The color filter array 430 is arranged to selectively transmit only light of a specific wavelength. For example, color filters that transmit red, green, and blue wavelengths may be arranged. Also, pixels that transmit white light may be mixed in. Each microlens of the microlens array 440 arranged corresponding to each pixel is arranged to focus incident light on the photoelectric conversion element PD.

図1(b)に示すように、半導体層100は、素子分離部10によって画定された素子領域を有する。素子領域は素子分離部10に対する位置によって区分される。素子領域の深さ方向の下端は深さD1の素子分離部10の底面に一致する。図2には半導体層100に含まれる素子領域として素子領域111、112、113、114を示している。素子領域111には光電変換素子PD1の蓄積領域としてのn型の不純物領域41が設けられており、素子領域112には光電変換素子PD2の蓄積領域としてのn型の不純物領域42が設けられている。素子領域113は、素子領域111と素子領域112との間に配されており、素子領域113にはトランジスタや容量素子、抵抗素子などの半導体素子が設けられている。素子領域113の形状は素子領域111や素子領域112の形状とは異なっている。素子領域113には光電変換素子PD以外のトランジスタなどの半導体素子が設けられるからである。典型的には、素子領域113の面積は素子領域111や素子領域112の面積よりも小さくなっている。 As shown in FIG. 1B, the semiconductor layer 100 has an element region defined by the element isolation section 10. The element region is divided according to its position relative to the element isolation section 10. The lower end of the element region in the depth direction coincides with the bottom surface of the element isolation section 10 at a depth D1. FIG. 2 shows element regions 111, 112, 113, and 114 as element regions included in the semiconductor layer 100. The element region 111 is provided with an n-type impurity region 41 as an accumulation region for the photoelectric conversion element PD1, and the element region 112 is provided with an n-type impurity region 42 as an accumulation region for the photoelectric conversion element PD2. The element region 113 is disposed between the element region 111 and the element region 112, and semiconductor elements such as transistors, capacitance elements, and resistance elements are provided in the element region 113. The shape of the element region 113 is different from the shapes of the element region 111 and the element region 112. This is because the element region 113 is provided with semiconductor elements such as transistors other than the photoelectric conversion element PD. Typically, the area of element region 113 is smaller than the area of element region 111 and element region 112.

本例では上述した素子領域113の半導体素子として画素トランジスタが設けられている。典型的な画素トランジスタはMOSトランジスタでありうる。図2にはMOSトランジスタである画素トランジスタの不純物領域としてチャネル領域70を記載しているが、素子領域113にはソース領域やドレイン領域(不図示)も設けられている。チャネル領域70の上には画素トランジスタのゲート電極80が設けられている。素子領域114には光電変換素子PD3の蓄積領域としてのn型の不純物領域43が設けられている。なお、図1(b)において光電変換素子PD1、PD2、PD3として示した範囲は、図1において光電変換素子PDの蓄積領域であるn型の不純物領域40に対応する。図2において不純物領域41、42、43として示した範囲の外には光電変換素子を成すp型の不純物領域50に対応する不純物領域が存在している。 In this example, a pixel transistor is provided as a semiconductor element in the element region 113 described above. A typical pixel transistor can be a MOS transistor. In FIG. 2, a channel region 70 is shown as an impurity region of the pixel transistor, which is a MOS transistor, but a source region and a drain region (not shown) are also provided in the element region 113. A gate electrode 80 of the pixel transistor is provided on the channel region 70. An n-type impurity region 43 is provided in the element region 114 as an accumulation region of the photoelectric conversion element PD3. The range shown as the photoelectric conversion elements PD1, PD2, and PD3 in FIG. 1B corresponds to the n-type impurity region 40, which is the accumulation region of the photoelectric conversion element PD in FIG. 1. Outside the range shown as the impurity regions 41, 42, and 43 in FIG. 2, there is an impurity region corresponding to the p-type impurity region 50 forming the photoelectric conversion element.

素子分離部10は、分離領域101、102、103を含む。分離領域101は素子領域111と素子領域113との間に位置する。分離領域102は素子領域112と素子領域113との間に位置する。分離領域103は素子領域111と素子領域114との間に位置する。 The element isolation section 10 includes isolation regions 101, 102, and 103. Isolation region 101 is located between element region 111 and element region 113. Isolation region 102 is located between element region 112 and element region 113. Isolation region 103 is located between element region 111 and element region 114.

半導体層100は表面1側における素子領域と分離領域の分布に対応した半導体領域を素子分離部10よりも裏面2側に有する。裏面2側の半導体領域は、素子分離部10の分離領域あるいは素子領域に対する位置によって区分される。各半導体領域は、法線方向Nにおいて素子分離部10のいずれかの分離領域あるいは半導体層100のいずれかの素子領域と、裏面2との間に位置することになる。このような半導体領域として、半導体層100は、半導体領域121、122、123、124、125、126、127を含む。半導体領域121は素子領域111と裏面2との間に位置し、半導体領域122は素子領域112と裏面2との間に位置し、半導体領域123は素子領域113と裏面2との間に位置する。半導体領域127は素子領域114と裏面2との間に位置する。半導体領域124は分離領域101と裏面2との間に位置し、半導体領域125は分離領域102と裏面2との間に位置し、半導体領域126は分離領域103と裏面2との間に位置する。以下の説明における「半導体領域」とは、上述のように分離領域と素子領域に対応付けられた位置を示すものである。一方、半導体層100内において半導体素子の動作のために、所定の導電型、不純物種、不純物濃度によって区分される領域は「不純物領域」として説明する。 The semiconductor layer 100 has a semiconductor region on the back surface 2 side of the element isolation section 10, which corresponds to the distribution of the element regions and isolation regions on the front surface 1 side. The semiconductor region on the back surface 2 side is divided by its position relative to the isolation region or element region of the element isolation section 10. Each semiconductor region is located between any isolation region of the element isolation section 10 or any element region of the semiconductor layer 100 and the back surface 2 in the normal direction N. As such semiconductor regions, the semiconductor layer 100 includes semiconductor regions 121, 122, 123, 124, 125, 126, and 127. The semiconductor region 121 is located between the element region 111 and the back surface 2, the semiconductor region 122 is located between the element region 112 and the back surface 2, and the semiconductor region 123 is located between the element region 113 and the back surface 2. The semiconductor region 127 is located between the element region 114 and the back surface 2. The semiconductor region 124 is located between the isolation region 101 and the back surface 2, the semiconductor region 125 is located between the isolation region 102 and the back surface 2, and the semiconductor region 126 is located between the isolation region 103 and the back surface 2. In the following description, the term "semiconductor region" refers to a position that corresponds to the isolation region and the element region as described above. Meanwhile, the region in the semiconductor layer 100 that is divided by a predetermined conductivity type, impurity species, and impurity concentration for the operation of the semiconductor element is described as an "impurity region."

画素分離部20は法線方向Nにおいて分離領域103に重なる。画素分離部20は溝21により構成されている。面内方向Pにおいて、画素分離部20は半導体領域121と半導体領域127との間に位置する。画素分離部20によって半導体領域126は複数の部分に分割されている。その結果、画素分離部20と半導体領域121との間に位置する部分1261と、画素分離部20と半導体領域127との間に位置する部分1262と、を含んでいる。本例では、画素分離部20が分離領域103に接続している。また、本例では、画素分離部20が裏面2に達している。つまり、画素分離部20を構成する溝21が裏面2に連続している。画素分離部20と分離領域103とを離間させる場合には、画素分離部20と分離領域103との間に半導体領域126の一部が位置することになる。画素分離部20と裏面2とを離間させる場合には、画素分離部20と裏面2との間に半導体領域126の一部が位置することになる。画素分離部20は面内方向Pにおける少なくとも一部が法線方向Nにおいて素子分離部10に重なる部分を有していればよい。画素分離部20は面内方向Pにおける一部が法線方向Nにおいて素子分離部10に重ならない部分を有していてもよい。 The pixel separation section 20 overlaps with the separation region 103 in the normal direction N. The pixel separation section 20 is composed of a groove 21. In the in-plane direction P, the pixel separation section 20 is located between the semiconductor region 121 and the semiconductor region 127. The pixel separation section 20 divides the semiconductor region 126 into a plurality of parts. As a result, the semiconductor region 126 includes a part 1261 located between the pixel separation section 20 and the semiconductor region 121 and a part 1262 located between the pixel separation section 20 and the semiconductor region 127. In this example, the pixel separation section 20 is connected to the separation region 103. In addition, in this example, the pixel separation section 20 reaches the rear surface 2. In other words, the groove 21 constituting the pixel separation section 20 is continuous with the rear surface 2. When the pixel separation section 20 and the separation region 103 are separated from each other, a part of the semiconductor region 126 is located between the pixel separation section 20 and the separation region 103. When the pixel isolation section 20 and the rear surface 2 are separated, a part of the semiconductor region 126 is located between the pixel isolation section 20 and the rear surface 2. It is sufficient that the pixel isolation section 20 has at least a part in the in-plane direction P that overlaps with the element isolation section 10 in the normal direction N. The pixel isolation section 20 may have a part in the in-plane direction P that does not overlap with the element isolation section 10 in the normal direction N.

画素分離部30は法線方向Nにおいて素子領域111と素子領域112の間の中間領域110に重なる。素子領域111と素子領域112の間の中間領域110としては、分離領域101、分離領域102および素子領域113があり、本例では、画素分離部30は素子領域113に重なっている。画素分離部30は法線方向Nにおいて、分離領域101および/または分離領域102に重なっていてもよい。画素分離部30は法線方向Nにおいて、素子領域113に重なっていなくてもよい。このように、画素分離部30は法線方向Nにおいて、素子分離部10に重ならない部分を有し得る。 The pixel isolation section 30 overlaps the intermediate region 110 between the element region 111 and the element region 112 in the normal direction N. The intermediate region 110 between the element region 111 and the element region 112 includes the isolation region 101, the isolation region 102, and the element region 113, and in this example, the pixel isolation section 30 overlaps the element region 113. The pixel isolation section 30 may overlap the isolation region 101 and/or the isolation region 102 in the normal direction N. The pixel isolation section 30 may not overlap the element region 113 in the normal direction N. In this way, the pixel isolation section 30 may have a portion that does not overlap the element isolation section 10 in the normal direction N.

画素分離部30は溝31により構成されている。面内方向Pにおいて、画素分離部30は半導体領域121と半導体領域122との間に位置する。素子領域113に重なる画素分離部30は、面内方向Pにおいて、画素分離部30は半導体領域124と半導体領域125との間に位置する。画素分離部30によって半導体領域123は複数の部分に分割されている。その結果、半導体領域123は、画素分離部30と半導体領域121との間に位置する部分1231と、画素分離部30と半導体領域122との間に位置する部分1232と、を含んでいる。 The pixel separating section 30 is composed of a groove 31. In the in-plane direction P, the pixel separating section 30 is located between the semiconductor region 121 and the semiconductor region 122. The pixel separating section 30 overlapping with the element region 113 is located between the semiconductor region 124 and the semiconductor region 125 in the in-plane direction P. The pixel separating section 30 divides the semiconductor region 123 into a plurality of parts. As a result, the semiconductor region 123 includes a part 1231 located between the pixel separating section 30 and the semiconductor region 121, and a part 1232 located between the pixel separating section 30 and the semiconductor region 122.

このように、平面3内において、半導体領域121と半導体領域127は画素分離部20によって不連続になっている。また、半導体領域121と半導体領域122は画素分離部30によって不連続になっている。これにより、画素間の光の混合が低減され、光電変換装置の光学的特性が向上する。また、画素間の電荷の混合が低減され、光電変換装置の電気的特性が向上する。 In this way, within plane 3, semiconductor region 121 and semiconductor region 127 are discontinuous due to pixel separation section 20. Also, semiconductor region 121 and semiconductor region 122 are discontinuous due to pixel separation section 30. This reduces the mixing of light between pixels, improving the optical characteristics of the photoelectric conversion device. Also, mixing of charges between pixels is reduced, improving the electrical characteristics of the photoelectric conversion device.

画素分離部30が素子領域111と素子領域112の間の領域、すなわち、分離領域101、分離領域102および素子領域113から離間している。これにより画素分離部30に起因して画素トランジスタ90に生じるノイズを低減することができる。また、分離領域101、分離領域102および素子領域113の近傍で生じるあるいは応力集中による画素トランジスタ90の動作への影響を低減することできる。また、応力集中によって半導体層100内に欠陥(転移欠陥など)が生じることを抑制できるため、光電変換素子PDに取り込まれる暗電流を低減することもできる。 The pixel isolation section 30 is separated from the region between the element region 111 and the element region 112, i.e., from the isolation region 101, the isolation region 102, and the element region 113. This makes it possible to reduce noise caused in the pixel transistor 90 by the pixel isolation section 30. It is also possible to reduce the effect on the operation of the pixel transistor 90 caused by stress concentration or stress concentration occurring in the vicinity of the isolation region 101, the isolation region 102, and the element region 113. In addition, it is possible to suppress the occurrence of defects (such as transfer defects) in the semiconductor layer 100 due to stress concentration, and therefore it is also possible to reduce the dark current taken in by the photoelectric conversion element PD.

特に、画素トランジスタ90のゲート電極80にはチャネル領域70が位置する。チャネル領域70はトランジスタの中でもソース・ドレイン領域に比べて、ノイズに敏感である。よって、チャネル領域70やゲート電極80に重なるように、画素分離部20よりも浅い画素分離部30を配することが好ましい。特に、画素分離部30は少なくとも画素トランジスタ90のゲート絶縁膜には接しないことが効果的である。また、画素分離部30に、画素分離部20より浅い第1部分と第1部分よりもさらに浅い第2部分とを設けもよい。つまり、第2部分の表面1の側の端は、第2部分の表面1の側の端よりも裏面2の側に位置することになる。そして、第2部分がチャネル領域70やゲート電極80に重なり、第1部分が他の領域、例えばソース・ドレイン領域に重なるようにしてもよい。 In particular, the channel region 70 is located in the gate electrode 80 of the pixel transistor 90. The channel region 70 is more sensitive to noise than the source/drain region of the transistor. Therefore, it is preferable to arrange the pixel separation section 30 shallower than the pixel separation section 20 so as to overlap the channel region 70 and the gate electrode 80. In particular, it is effective that the pixel separation section 30 does not contact at least the gate insulating film of the pixel transistor 90. In addition, the pixel separation section 30 may be provided with a first portion shallower than the pixel separation section 20 and a second portion shallower than the first portion. In other words, the end of the second portion on the surface 1 side is located closer to the back surface 2 than the end of the second portion on the surface 1 side. The second portion may overlap the channel region 70 and the gate electrode 80, and the first portion may overlap another region, for example, the source/drain region.

画素分離部30と光電変換素子PDとを分離するための濃いp型の不純物領域を設けることが望ましい。ここで、分離領域101や分離領域102の下に画素分離部30を配置すると、この濃いp型の不純物領域の分だけ光電変換素子PDの大きさが制限される。そこで、素子領域113の下に画素分離部30を配置することで、光電変換素子PDを大きくすることもできる。 It is desirable to provide a high density p-type impurity region to separate the pixel isolation section 30 from the photoelectric conversion element PD. If the pixel isolation section 30 is placed under isolation region 101 or isolation region 102, the size of the photoelectric conversion element PD is limited by the high density p-type impurity region. Therefore, by placing the pixel isolation section 30 under element region 113, the photoelectric conversion element PD can be made larger.

さらに、半導体領域123に隣接する半導体領域124や半導体領域125をも光電変換素子PDとして利用することが可能となる。仮に半導体領域124に画素分離部20が配されていると画素分離部20が半導体領域123と半導体領域121との間の電荷の移動を妨げてしまう。そのため、半導体領域123を光電変換素子PDとして有効に利用することが困難になる。このように素子領域113の下に画素分離部30を配置することで、光電変換素子PD1を半導体領域121から半導体領域124まで延在させることができる。また、光電変換素子PD2を半導体領域122から半導体領域125まで延在させることができる。これにより、感度を向上することができる。 Furthermore, it is possible to use the semiconductor regions 124 and 125 adjacent to the semiconductor region 123 as the photoelectric conversion element PD. If the pixel separation section 20 were arranged in the semiconductor region 124, the pixel separation section 20 would prevent the movement of charges between the semiconductor region 123 and the semiconductor region 121. This would make it difficult to effectively use the semiconductor region 123 as the photoelectric conversion element PD. By arranging the pixel separation section 30 under the element region 113 in this way, the photoelectric conversion element PD1 can be extended from the semiconductor region 121 to the semiconductor region 124. Also, the photoelectric conversion element PD2 can be extended from the semiconductor region 122 to the semiconductor region 125. This can improve the sensitivity.

分離領域101と裏面2との間には画素分離部20が設けられていない。そのため、平面3内において半導体領域121と半導体領域123が半導体領域124を介して連続している。つまり、平面3において、素子領域111と素子領域113と分離領域101の下では半導体層100が連続している。このように、分離領域101の下で画素分離部20が設けられずに半導体層100が連続しているため、画素分離部20の溝21による光の散乱が抑制さる。このため、光電変換素子PDに入射する光の量を増加させることができ、感度が向上する。また、ノイズ源となる画素分離部20を、光電変換素子PDの蓄積領域としての不純物領域40から遠ざけることにより、画素分離部20の近傍で発生したノイズが光電変換素子PDに取り込まれることを抑制できる。さらに、素子領域111や半導体領域121だけでなく、半導体領域124を光電変換素子PDとして利用することも可能となる。仮に半導体領域124に画素分離部20が配されていると、画素分離部20の分だけ光電変換素子PDの体積が小さくなり、感度が低下する。 The pixel separation section 20 is not provided between the separation region 101 and the back surface 2. Therefore, the semiconductor region 121 and the semiconductor region 123 are continuous through the semiconductor region 124 in the plane 3. That is, in the plane 3, the semiconductor layer 100 is continuous under the element region 111, the element region 113, and the separation region 101. In this way, since the pixel separation section 20 is not provided under the separation region 101 and the semiconductor layer 100 is continuous, scattering of light by the groove 21 of the pixel separation section 20 is suppressed. Therefore, the amount of light incident on the photoelectric conversion element PD can be increased, and the sensitivity is improved. In addition, by moving the pixel separation section 20, which is a noise source, away from the impurity region 40, which is the accumulation region of the photoelectric conversion element PD, it is possible to suppress the noise generated near the pixel separation section 20 from being taken into the photoelectric conversion element PD. Furthermore, it is possible to use not only the element region 111 and the semiconductor region 121, but also the semiconductor region 124 as the photoelectric conversion element PD. If a pixel separation section 20 is arranged in the semiconductor region 124, the volume of the photoelectric conversion element PD will be reduced by the amount of the pixel separation section 20, resulting in a decrease in sensitivity.

図1に示した例では、光電変換素子PDを図2における半導体領域123、124に相当する領域まで配置している。これにより、光電変換素子PDの中心とマイクロレンズの集光位置(典型的にはマイクロレンズの光軸)を一致させるあるいは近づけることが容易になる。マイクロレンズの集光位置とフォトダイオードの中心を近づけるには、マイクロレンズの光軸と分離領域101との距離を、マイクロレンズの光軸と分離領域103との距離よりも小さくすればよい。そうすれば、画素分離部20、30から概ね等しい距離の位置にマイクロレンズで集光することができる。 In the example shown in FIG. 1, the photoelectric conversion element PD is arranged up to the region corresponding to the semiconductor regions 123, 124 in FIG. 2. This makes it easy to make the center of the photoelectric conversion element PD coincide with or approach the focusing position of the microlens (typically the optical axis of the microlens). To bring the focusing position of the microlens closer to the center of the photodiode, the distance between the optical axis of the microlens and the separation region 101 can be made smaller than the distance between the optical axis of the microlens and the separation region 103. This allows the microlens to focus light at positions roughly equal distances from the pixel separation sections 20, 30.

図2(a)~(d)には、素子分離部10に接続する画素分離部20の変形例を示している。図2(a)に示すように、素子分離部10の周囲にはp型のチャネルストップ用の濃いp型の不純物領域61を設けることができる。画素分離部20の底部はその不純物領域61に接するように設けるのが望ましい。これにより画素分離部20の底部の近傍の欠陥に対しても素子分離部10と同様に暗電流などの問題を抑制することができる。 Figures 2(a) to (d) show modified examples of the pixel isolation section 20 connected to the element isolation section 10. As shown in Figure 2(a), a high-density p-type impurity region 61 for a p-type channel stop can be provided around the element isolation section 10. It is desirable to provide the bottom of the pixel isolation section 20 so that it is in contact with the impurity region 61. This makes it possible to suppress problems such as dark current even for defects near the bottom of the pixel isolation section 20, just like the element isolation section 10.

また、図2(b)に示すように、画素分離部20の底部が素子分離部10の底部に食い込むように画素分離部20を配置しても良い。このようにすることで素子分離部10と画素分離部20の界面を半導体層100から遠ざけることができるので、画素分離部20の底部の周囲で生じうる欠陥を低減することが可能となる。 Also, as shown in FIG. 2(b), the pixel isolation section 20 may be arranged so that its bottom is embedded in the bottom of the element isolation section 10. In this way, the interface between the element isolation section 10 and the pixel isolation section 20 can be kept away from the semiconductor layer 100, thereby reducing defects that may occur around the bottom of the pixel isolation section 20.

また、図2(a)、(b)に示すように、画素分離部20を接続させる素子分離部10の分離領域の幅W1は、画素分離部20の幅W2よりも大きくすると良い(W1>W2)。これにより、アライメントズレが生じた場合においても、画素分離部20の底部を素子分離部10の底部に接続させることが容易になる。 2(a) and (b), the width W1 of the isolation region of the element isolation section 10 to which the pixel isolation section 20 is connected should be greater than the width W2 of the pixel isolation section 20 (W1>W2). This makes it easier to connect the bottom of the pixel isolation section 20 to the bottom of the element isolation section 10 even if misalignment occurs.

また、図2(c)、(d)に示すように、画素分離部20の一部は素子領域に対向していてもよい。さらに、図2(c)、(d)に示すように、画素分離部20は、素子領域を挟んで対向する複数の分離領域の双方に接続されていてもよい。図2(c)、(d)は、画素分離部20のうち、素子領域に対向する部分が、素子分離部10の底面よりも表面1側に位置している場合を示している。図2(c)は、画素分離部20のうち、分離領域に対向する部分が、素子領域に対向する部分よりも裏面2側に位置している場合を示している。図2(d)は、素子分離部10のうち、画素分離部20に対向しない部分が、画素分離部20に対向する部分よりも裏面2側に位置している場合を示している。 Also, as shown in Figs. 2(c) and (d), a part of the pixel isolation section 20 may face the element region. Furthermore, as shown in Figs. 2(c) and (d), the pixel isolation section 20 may be connected to both of a plurality of isolation regions that face each other across the element region. Figs. 2(c) and (d) show a case where the part of the pixel isolation section 20 that faces the element region is located on the front surface 1 side of the bottom surface of the element isolation section 10. Fig. 2(c) shows a case where the part of the pixel isolation section 20 that faces the isolation region is located on the back surface 2 side of the part that faces the element region. Fig. 2(d) shows a case where the part of the element isolation section 10 that does not face the pixel isolation section 20 is located on the back surface 2 side of the part that faces the pixel isolation section 20.

図2(e)、(f)に示すように、画素分離部20の周囲には、画素分離部20から半導体素子へ、ノイズとなる電荷が混入することを抑制するための濃いp型の不純物領域62を設けることができる。同様に画素分離部20の周囲には、画素分離部20から半導体素子へ、ノイズとなる電荷が混入することを抑制するための濃いp型の不純物領域62を設けることができる。同様に、画素分離部30の周囲には、画素分離部30から半導体素子へ、ノイズとなる電荷が混入することを抑制するための濃いp型の不純物領域63を設けることができる。図2(e)に示すように、不純物領域62と不純物領域63を設ける位置は、画素分離部20、30の深さの違いに依らずに同じでもよい。図2(e)では、不純物領域62と不純物領域63は素子分離部10の深さと同程度まで設けている。また、図2(e)に示すように、不純物領域62と不純物領域63を設ける位置は、画素分離部20、30の深さの違いに応じて異なっていてもよい。図2(e)では、裏面2に対して画素分離部30よりも深い画素分離部20の周囲の不純物領域62を、裏面2に対して画素分離部20よりも浅い画素分離部30の周囲の不純物領域63よりも、裏面2に対して深い位置まで設けている。なお、濃いp型の不純物領域62、63は、図2(a)で示した濃いp型の不純物領域61と連続していてもよいし、一体的に形成されていてもよい。 2(e) and (f), a dense p-type impurity region 62 can be provided around the pixel separation section 20 to suppress the intrusion of noise-causing electric charges from the pixel separation section 20 to the semiconductor element. Similarly, a dense p-type impurity region 62 can be provided around the pixel separation section 20 to suppress the intrusion of noise-causing electric charges from the pixel separation section 20 to the semiconductor element. Similarly, a dense p-type impurity region 63 can be provided around the pixel separation section 30 to suppress the intrusion of noise-causing electric charges from the pixel separation section 30 to the semiconductor element. As shown in FIG. 2(e), the positions at which the impurity region 62 and the impurity region 63 are provided may be the same regardless of the difference in depth between the pixel separation sections 20 and 30. In FIG. 2(e), the impurity region 62 and the impurity region 63 are provided to the same depth as the element separation section 10. Also, as shown in FIG. 2(e), the positions at which the impurity region 62 and the impurity region 63 are provided may be different depending on the difference in depth between the pixel separation sections 20 and 30. In FIG. 2(e), an impurity region 62 around the pixel separating section 20, which is deeper than the pixel separating section 30 with respect to the back surface 2, is provided to a position deeper on the back surface 2 than an impurity region 63 around the pixel separating section 30, which is shallower than the pixel separating section 20 with respect to the back surface 2. Note that the high p-type impurity regions 62 and 63 may be continuous with the high p-type impurity region 61 shown in FIG. 2(a) or may be formed integrally therewith.

図2(e)には画素分離部20が素子分離部10に接続しない場合を示している。図2(f)には、画素分離部20が裏面2に達しない場合を示している。図2(e)、(f)の場合でも、画素分離部20および画素分離部30は平面3を通り、画素分離部20は平面4を通り、画素分離部30が平面4を通らない。 Figure 2(e) shows a case where pixel isolation section 20 is not connected to element isolation section 10. Figure 2(f) shows a case where pixel isolation section 20 does not reach rear surface 2. Even in the cases of Figures 2(e) and (f), pixel isolation section 20 and pixel isolation section 30 pass through plane 3, pixel isolation section 20 passes through plane 4, and pixel isolation section 30 does not pass through plane 4.

図2(g)に示すように、深さの異なる画素分離部20と画素分離部30は、溝21と溝31の側面の傾斜角を異ならせてもよい。例えば、深い画素分離部20の溝21の側面の傾斜角θ1を、浅い画素分離部30の溝31の側面の傾斜角θ2よりも小さくする(θ1<θ2)。また表面1側に向けて溝21、31の幅を狭くする。このように、画素分離部30の周囲において、欠陥や応力集中によるトランジスタの動作への影響が懸念される領域では、画素分離部30の体積を小さくすることで、トランジスタの動作への影響を抑制することができる。 As shown in FIG. 2(g), pixel separation sections 20 and 30 having different depths may have different inclination angles of the side surfaces of grooves 21 and 31. For example, the inclination angle θ1 of the side surface of groove 21 in deep pixel separation section 20 is made smaller than the inclination angle θ2 of the side surface of groove 31 in shallow pixel separation section 30 (θ1<θ2). In addition, the widths of grooves 21 and 31 are narrowed toward surface 1. In this way, in areas around pixel separation section 30 where there is concern that defects or stress concentration may affect the operation of the transistor, the volume of pixel separation section 30 can be reduced to suppress the effect on the operation of the transistor.

あるいは図2(h)に示すように、深さの異なる画素分離部20と画素分離部30は底部の曲率を異ならせても良い。例えば、深い画素分離部20の溝21の底面の曲率を、浅い画素分離部30の溝31の底面の曲率よりも大きくする。画素分離部30の溝31の底面の曲率を小さくすることにより局所的な応力を緩和することが可能となる。画素分離部20の溝21の底面の曲率が大きくなる場合には、図2(h)のように画素分離部20の先端を素子分離部10に食い込ませても良い。 Alternatively, as shown in FIG. 2(h), the pixel isolation section 20 and pixel isolation section 30, which have different depths, may have different curvatures at their bottoms. For example, the curvature of the bottom surface of groove 21 in the deep pixel isolation section 20 may be made larger than the curvature of the bottom surface of groove 31 in the shallow pixel isolation section 30. By reducing the curvature of the bottom surface of groove 31 in pixel isolation section 30, it is possible to alleviate local stress. If the curvature of the bottom surface of groove 21 in pixel isolation section 20 is large, the tip of pixel isolation section 20 may be embedded into element isolation section 10 as shown in FIG. 2(h).

なお画素分離部20の形状は本実施例に限定されるものではなく、公知のトレンチ形状を適宜用いることが可能であり、例えば半導体層100の裏面2側から表面1側に向かって順テーパーとなるようにしてもよいし、逆テーパーとなるようにしてもよい。あるいは複数の傾斜角を備えた構造としても良い。このように画素分離部20、30の形状を調整することにより、各画素における混色を抑制したり、あるいは感度を向上したり、ノイズを低減したりすることができる。 The shape of the pixel separator 20 is not limited to that of this embodiment, and any known trench shape can be used as appropriate. For example, the shape may be tapered from the back surface 2 side to the front surface 1 side of the semiconductor layer 100, or may be tapered inversely. Alternatively, the shape may have multiple inclination angles. By adjusting the shape of the pixel separators 20 and 30 in this way, it is possible to suppress color mixing in each pixel, improve sensitivity, and reduce noise.

以下、図3、4を用いて、画素領域PXのレイアウトの例を示す。なお、以下の例では上述した面内方向Pを互いに交差する(直交する)X方向とY方向に分けて記載する。また、法線方向Pについては、X方向およびY方向に交差する(直交する)Z方向として記載する。図3、4のX-Y平面のレイアウトは裏面2の側から半導体層100、素子分離部10、画素分離部20、30を透視したように記載している。 Below, an example of the layout of the pixel region PX is shown using Figures 3 and 4. Note that in the following example, the above-mentioned in-plane direction P is described as being divided into the X direction and the Y direction, which intersect (are perpendicular to) each other. The normal direction P is described as the Z direction, which intersects (is perpendicular to) the X direction and the Y direction. The layout of the X-Y plane in Figures 3 and 4 is described as being seen through the semiconductor layer 100, the element isolation section 10, and the pixel isolation sections 20 and 30 from the rear surface 2 side.

そのため、素子分離部10と画素分離部20、30が重なる部分については、素子分離部10のハッチングと画素分離部20、30のハッチングを重ねて示している。 Therefore, in the areas where the element isolation section 10 and the pixel isolation sections 20 and 30 overlap, the hatching of the element isolation section 10 is shown overlapping the hatching of the pixel isolation sections 20 and 30.

図3を用いて、画素のレイアウトの第1例を示す。画素分離部は、格子状に配置された画素分離部はX方向とY方向で深さが異なるように形成されている。すなわち、X方向には深い画素分離部20が延在し、Y方向には浅い画素分離部30が延在する。 A first example of a pixel layout is shown using Figure 3. The pixel separation sections are arranged in a grid pattern and are formed so that their depths differ in the X and Y directions. That is, deep pixel separation sections 20 extend in the X direction, and shallow pixel separation sections 30 extend in the Y direction.

図3には4種類の形状の素子領域を記載している。第1種類の素子領域にはフォトダイオードPDm、転送ゲートTXmおよびフローティングディフュージョンFDmが配されている。第2種類の素子領域にはリセットトランジスタRSnが配されている。第3種類の素子領域には増幅トランジスタSFnおよび選択トランジスタSLnが配されている。第4種類の素子領域にはウェルコンタクトWCnが配されている。ここで、mはm個の画素毎に定められる数字であり、図4ではn=1~4として、PD1、PD3、FD2、FD4のように付して示している。nは画素毎に定められる数字であり、図4ではm=1、2として、RS1、RS2、SD1、SF2のように付して示している。なお、mが奇数ならn=(m+1)/2、mが偶数ならn=m/2である。 Figure 3 shows four types of element regions. The first type of element region includes a photodiode PDm, a transfer gate TXm, and a floating diffusion FDm. The second type of element region includes a reset transistor RSn. The third type of element region includes an amplifier transistor SFn and a selection transistor SLn. The fourth type of element region includes a well contact WCn. Here, m is a number determined for m pixels, and in Figure 4, n = 1 to 4, and is shown with PD1, PD3, FD2, and FD4. n is a number determined for each pixel, and in Figure 4, m = 1, 2, and is shown with RS1, RS2, SD1, and SF2. If m is an odd number, n = (m + 1) / 2, and if m is an even number, n = m / 2.

リセットトランジスタRSnによりフローティングディフュージョンFDmの電位がリセットされた後、フォトダイオードPDmからの電荷が、転送ゲートTXmを介してフローティングディフュージョンFDmへ転送される。フローティングディフュージョンFDmでの電位変化が増幅トランジスタSFnのゲートに不図示の配線を通じて伝えられる。ソースフォロワ回路を構成する増幅トランジスタSFnにより増幅された信号は選択トランジスタSLnを介して順次、出力信号線(不図示)に読み出される。つまり一つの画素内で光電変換、蓄積、電荷検出、増幅、画素選択の動作が実行される。またウェルコンタクトWCnは、画素のウェル領域の電位を制御する。複数のフォトダイオードPDmがリセットトランジスタRSn、増幅トランジスタSFnおよび選択トランジスタSLnを共有している。このときの共有の関係は、mが奇数ならn=(m+1)/2、mが偶数ならn=m/2を満足する。 After the potential of the floating diffusion FDm is reset by the reset transistor RSn, the charge from the photodiode PDm is transferred to the floating diffusion FDm via the transfer gate TXm. The potential change at the floating diffusion FDm is transmitted to the gate of the amplifier transistor SFn through a wiring (not shown). The signal amplified by the amplifier transistor SFn constituting the source follower circuit is sequentially read out to the output signal line (not shown) via the selection transistor SLn. In other words, the operations of photoelectric conversion, accumulation, charge detection, amplification, and pixel selection are performed within one pixel. The well contact WCn also controls the potential of the well region of the pixel. Multiple photodiodes PDm share the reset transistor RSn, the amplifier transistor SFn, and the selection transistor SLn. In this case, the sharing relationship satisfies n = (m + 1) / 2 if m is an odd number, and n = m / 2 if m is an even number.

なお、複数のフォトダイオードで画素トランジスタを共有せずに、画素毎に画素トランジスタを配置してもよい。また、1つの画素に複数のフォトダイオードPDから別々に信号を読み出して、これらの信号を合成する様にしてもよい。このように、1画素の複数のフォトダイオードPDによって瞳分割された光線を別々に検出し、位相差検出方式による測距あるいは焦点検出が可能となる。また、1画素の複数のフォトダイオードPDpの感度を異ならせて信号を合成することで、ダイナミックレンジの拡大を図ることもできる。 It is also possible to arrange a pixel transistor for each pixel, rather than sharing the pixel transistor among multiple photodiodes. Also, signals may be read out separately from multiple photodiodes PD in one pixel, and these signals may be combined. In this way, light rays split into pupils by multiple photodiodes PD in one pixel are detected separately, making it possible to perform distance measurement or focus detection using a phase difference detection method. Also, the dynamic range can be expanded by combining signals by varying the sensitivity of multiple photodiodes PDp in one pixel.

フォトダイオードPD1とフォトダイオードPD2がX方向に並ぶ。フォトダイオードPD1とフォトダイオードPD3がY方向に並ぶ。フォトダイオードPD3が配された素子領域は、フォトダイオードPD1が配された素子領域に隣り合う。ここで、2つの素子領域が隣り合うことは、2つの素子領域の間に素子領域が存在しないことを意味する。フォトダイオードPD1が配された素子領域が図1(a)で説明した素子領域111に対応し、フォトダイオードPD2が配された素子領域が図2で説明した素子領域112に対応する。増幅トランジスタSFnおよび選択トランジスタSLnが配された素子領域が図2で説明した素子領域113に対応する。フォトダイオードPD3が配された素子領域が図2で説明した素子領域114に対応する。 The photodiode PD1 and the photodiode PD2 are arranged in the X direction. The photodiode PD1 and the photodiode PD3 are arranged in the Y direction. The element region in which the photodiode PD3 is arranged is adjacent to the element region in which the photodiode PD1 is arranged. Here, two element regions adjacent to each other means that there is no element region between the two element regions. The element region in which the photodiode PD1 is arranged corresponds to the element region 111 described in FIG. 1(a), and the element region in which the photodiode PD2 is arranged corresponds to the element region 112 described in FIG. 2. The element region in which the amplifier transistor SFn and the selection transistor SLn are arranged corresponds to the element region 113 described in FIG. 2. The element region in which the photodiode PD3 is arranged corresponds to the element region 114 described in FIG. 2.

素子分離部10はフォトダイオードPD1が配された素子領域とフォトダイオードPD3が配された素子領域との間の分離領域103を有する。画素分離部20は、Z方向において分離領域103に重なる。 The element isolation section 10 has an isolation region 103 between the element region in which the photodiode PD1 is arranged and the element region in which the photodiode PD3 is arranged. The pixel isolation section 20 overlaps the isolation region 103 in the Z direction.

また、画素分離部30に、画素分離部20より浅い第1部分36と第1部分36よりもさらに浅い第2部分37とを設けている。つまり、第2部分27の表面1の側の端は、第2部分36の表面1の側の端よりも裏面2の側に位置することになる。そして、第2部分37がチャネル領域70やゲート電極80に重なり、第1部分36が他の領域、例えばソース・ドレイン領域に重なるようにしてもよい。 The pixel separating section 30 is provided with a first section 36 that is shallower than the pixel separating section 20, and a second section 37 that is even shallower than the first section 36. In other words, the end of the second section 27 on the front surface 1 side is located closer to the back surface 2 side than the end of the second section 36 on the front surface 1 side. The second section 37 may overlap the channel region 70 or the gate electrode 80, and the first section 36 may overlap another region, for example, a source/drain region.

画素トランジスタの動作に影響が懸念されるチャネル領域の下については画素分離部30をより浅く設けた第2部分37を設けている。ソース・ドレイン領域の下については、チャネル領域の下よりも深く画素分離部30の第1部分36を設けているが、ソース・ドレイン領域の下についても、他の画素分離部30(第1部分36)よりも浅く設けることもできる。半導体層100の表面1側の構造に応じて、画素分離部20、30の長手方向に沿って深さを連続的に異ならせても良い。この場合には、画素分離部20、30の長手方向に沿って画素分離部20、30の幅を連続的に異ならせても良い。また画素分離部20、30の線幅や深さが変化する箇所においては緩やかに変化させることが望ましい。 A second portion 37 of the pixel separator 30 is provided shallower under the channel region where there is concern that the operation of the pixel transistor may be affected. Under the source/drain region, the first portion 36 of the pixel separator 30 is provided deeper than under the channel region, but the source/drain region may also be provided shallower than the other pixel separators 30 (first portion 36). Depending on the structure of the surface 1 side of the semiconductor layer 100, the depth may be continuously varied along the longitudinal direction of the pixel separators 20, 30. In this case, the width of the pixel separators 20, 30 may be continuously varied along the longitudinal direction of the pixel separators 20, 30. In addition, it is desirable to gradually change the line width or depth of the pixel separators 20, 30 at the locations where they change.

図4を用いて、画素のレイアウトの第2例を示す。図4に示すように、酸化シリコンで形成される素子分離部10は複数のフォトダイオードPDn(n=1~4)が配された素子領域と、その周囲の画素トランジスタが設けられた素子領域との間に設けられている。隣接するフォトダイオオードPDn間には素子分離部10は設けられていない。図示はしないが隣接するフォトダイオードPDn間においては、イオン注入によるp型の濃い不純物領域63による分離が成されている。 A second example of a pixel layout is shown using Figure 4. As shown in Figure 4, an element isolation section 10 made of silicon oxide is provided between an element region in which multiple photodiodes PDn (n = 1 to 4) are arranged and an element region in which the surrounding pixel transistors are provided. No element isolation section 10 is provided between adjacent photodiodes PDn. Although not shown, adjacent photodiodes PDn are isolated by a p-type high impurity region 63 formed by ion implantation.

図4に示した平面図のように、素子分離部10に対向する位置の画素分離部の幅を局所的に広くし、それ以外の領域においては幅を相対的に狭くしている。相対的に幅の広い画素分離部の方を深く形成することができる。 As shown in the plan view of FIG. 4, the width of the pixel isolation portion is locally wide at the position opposite the element isolation portion 10, and the width is relatively narrow in other areas. The relatively wider pixel isolation portion can be formed deeper.

半導体層100の表面1側の素子分離部10と接する深い画素分離部20の幅W2は、半導体層100の途中までの深さD3を有する浅い画素分離部30の幅W3よりも広くなっている(W2>W3)。また、半導体層100の途中までの深さを有する画素分離部30においても、異なる深さに応じて幅を異ならせている。すなわち、深さD3を有する画素分離部30の第1部分36の幅W3は、深さD3よりも小さい深さD4を有する画素分離部30の第2部分37の幅W4よりも大きい(W3>W4)。このように、画素分離部の深さが小さくなるほど、画素分離部の幅を小さくすることができる。なお、画素分離部20、30の幅がZ方向(半導体層100の厚さ方向)において変化する場合、第3面3における画素分離部20、30の幅を代表的な幅として採用することができる。第3面3においては画素分離部20と画素分離部30の双方が位置するため、幅の比較も容易である。 The width W2 of the deep pixel separation section 20 in contact with the element separation section 10 on the surface 1 side of the semiconductor layer 100 is wider than the width W3 of the shallow pixel separation section 30 having a depth D3 up to the middle of the semiconductor layer 100 (W2>W3). Also, the pixel separation section 30 having a depth up to the middle of the semiconductor layer 100 has a different width according to the different depths. That is, the width W3 of the first portion 36 of the pixel separation section 30 having the depth D3 is larger than the width W4 of the second portion 37 of the pixel separation section 30 having a depth D4 smaller than the depth D3 (W3>W4). In this way, the smaller the depth of the pixel separation section, the smaller the width of the pixel separation section can be. Note that when the widths of the pixel separation sections 20 and 30 change in the Z direction (thickness direction of the semiconductor layer 100), the widths of the pixel separation sections 20 and 30 on the third surface 3 can be used as representative widths. Since both the pixel separation section 20 and the pixel separation section 30 are located on the third surface 3, it is easy to compare the widths.

上述した本実施例によれば、隣り合うフォトダイオードを2つ含む領域を画素分離部20、30が囲む場合においても、画素分離部20、30の深さを半導体層100の表面1側の構造に応じて異ならせている。これにより、光電変換の特性あるいはトランジスタの特性などへの影響を抑制し、かつ隣接する画素間での混色を効果的に抑制することが可能である。 According to the present embodiment described above, even when the pixel isolation sections 20, 30 surround an area including two adjacent photodiodes, the depth of the pixel isolation sections 20, 30 is made to differ depending on the structure on the surface 1 side of the semiconductor layer 100. This makes it possible to suppress the influence on the photoelectric conversion characteristics or transistor characteristics, and to effectively suppress color mixing between adjacent pixels.

次に図5を用いて、本実施例に係る固体撮像装置の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing a solid-state imaging device according to this embodiment will be described with reference to FIG.

まず図5(a)に示す工程aでは、半導体基板SUBの表面F側に素子分離部10用の溝11が形成される。溝11の周囲にはイオン注入によりチャネルストップ層(不図示)が形成される。 First, in step a shown in FIG. 5(a), a trench 11 for an element isolation section 10 is formed on the front surface F side of the semiconductor substrate SUB. A channel stop layer (not shown) is formed around the trench 11 by ion implantation.

次に、図5(b)に示す工程bでは、溝11に素子分離部10のための絶縁体12を埋める。絶縁体12は酸化シリコンが好適である。溝11の外の余分な絶縁体はCMP法等により除去される。これにより、STI(Shallow Trench Isolation)構造を有する、素子分離部10が形成される。 Next, in step b shown in FIG. 5B, the trench 11 is filled with an insulator 12 for the element isolation portion 10. Silicon oxide is suitable for the insulator 12. Excess insulator outside the trench 11 is removed by a CMP method or the like. This forms the element isolation portion 10 having an STI (Shallow Trench Isolation) structure.

次に、図5(c)に示す工程cでは、半導体基板SUBの表面F上にゲート絶縁膜(不図示)及びゲート電極80が積層されて画素トランジスタが形成(不図示)される。さらに、半導体基板SUBの表面F側から行われるイオン注入によって光電変換素子PDや画素トランジスタのソース・ドレイン領域を形成する。また、画素分離部20、30が形成される半導体領域には、本工程において、不純物領域62、63を形成しておくことができる。 Next, in step c shown in FIG. 5(c), a gate insulating film (not shown) and a gate electrode 80 are laminated on the surface F of the semiconductor substrate SUB to form pixel transistors (not shown). Furthermore, the photoelectric conversion element PD and the source and drain regions of the pixel transistors are formed by ion implantation performed from the surface F side of the semiconductor substrate SUB. Furthermore, impurity regions 62 and 63 can be formed in the semiconductor region in which the pixel isolation sections 20 and 30 are formed in this step.

次に、図5(d)に示す工程dでは、ゲート電極80を覆う絶縁層が積層された後に、絶縁層にコンタクトホールが形成される。さらにコンタクトホールが形成された絶縁層上に配線層および層間絶縁層を積層することで多層配線構造が形成される。本例では3層の配線層310、320、330を形成している。配線構造には、例えば銅配線やアルミニウム配線を用いることが可能である。 Next, in step d shown in FIG. 5(d), an insulating layer is laminated to cover the gate electrode 80, and then a contact hole is formed in the insulating layer. A multilayer wiring structure is formed by further laminating a wiring layer and an interlayer insulating layer on the insulating layer in which the contact hole is formed. In this example, three wiring layers 310, 320, and 330 are formed. For example, copper wiring or aluminum wiring can be used for the wiring structure.

次に、図5(e)に示す工程eでは、絶縁膜300の上方から支持基板400が貼り合わされる。貼り合わせは接着剤による接合でも良いし、その他公知の方法を適宜用いることができる。ただし配線構造などに影響を与えないように400℃以下のプロセスで処理するのが好ましい。 Next, in step e shown in FIG. 5(e), the support substrate 400 is bonded from above the insulating film 300. The bonding may be performed by bonding with an adhesive, or other known methods may be used as appropriate. However, it is preferable to carry out the process at 400° C. or less so as not to affect the wiring structure, etc.

次に、図5(f)に示す工程fでは、半導体基板SUBが所望の厚さになるまで、半導体基板SUBの裏面B1側から薄化処理が施される。この半導体基板SUBの薄化は裏面B1に代わって新たな裏面B2が現れる。裏面B2には光電変換素子PDが臨むように行われてもよい。例えば、化学機械研磨法(CMP)や、ドライエッチング、ウェットエッチングなどを用いることができる。またこれら手法を組合せることも可能である。例えば薄化された半導体基板SUBの膜厚は1~10μmの範囲とし、またフォトダイオードの受光感度の向上、あるいは半導体基板の機械的な強度の観点から、2~5μmの範囲とすることが好ましい。 Next, in step f shown in FIG. 5(f), a thinning process is performed from the back surface B1 side of the semiconductor substrate SUB until the semiconductor substrate SUB has a desired thickness. This thinning of the semiconductor substrate SUB results in a new back surface B2 appearing in place of the back surface B1. The thinning may be performed so that the photoelectric conversion element PD is exposed on the back surface B2. For example, chemical mechanical polishing (CMP), dry etching, wet etching, etc. can be used. These methods can also be combined. For example, the film thickness of the thinned semiconductor substrate SUB is in the range of 1 to 10 μm, and from the viewpoint of improving the light receiving sensitivity of the photodiode or the mechanical strength of the semiconductor substrate, it is preferable that the film thickness is in the range of 2 to 5 μm.

次に図5(g)に示す工程gでは、半導体基板SUBの表面F側に形成された素子分離部10に対向する位置において、半導体基板SUBの裏面B2側から画素分離部20の溝21が形成される。このとき画素分離部20の溝21の裏面B2に対する深さは、画素分離部20の底部が素子分離部10に達する深さとするのがよい。例えば薄化処理された半導体基板SUBの厚さが約2μmの場合に素子分離部10の深さが約0.3μmとすると、対向して配置される溝21の深さが約1.7μmとなるように形成される。このような画素分離部20は以下の手順で形成される。なお画素分離部20の底部の幅は、素子分離部10の底部の幅に対して相対的に狭くすると良い。これによりアライメントズレが生じた場合においても、画素分離部20の底部を素子分離部10の底部に接することが容易になる。 5(g), the groove 21 of the pixel isolation section 20 is formed from the back surface B2 side of the semiconductor substrate SUB at a position facing the element isolation section 10 formed on the front surface F side of the semiconductor substrate SUB. At this time, the depth of the groove 21 of the pixel isolation section 20 from the back surface B2 is preferably set to a depth such that the bottom of the pixel isolation section 20 reaches the element isolation section 10. For example, if the thickness of the thinned semiconductor substrate SUB is about 2 μm and the depth of the element isolation section 10 is about 0.3 μm, the groove 21 arranged opposite to the pixel isolation section 20 is formed to have a depth of about 1.7 μm. Such a pixel isolation section 20 is formed by the following procedure. Note that the width of the bottom of the pixel isolation section 20 is preferably relatively narrower than the width of the bottom of the element isolation section 10. This makes it easier to bring the bottom of the pixel isolation section 20 into contact with the bottom of the element isolation section 10 even if misalignment occurs.

画素分離部20の溝21は光電変換素子PDに隣接する素子分離部10の一部の分離領域101の下には設けない。これにより、上述した光電変換性能の向上が可能となる。 The grooves 21 of the pixel isolation section 20 are not provided under the isolation region 101 of the element isolation section 10 adjacent to the photoelectric conversion element PD. This makes it possible to improve the photoelectric conversion performance described above.

画素分離部20の形成方法について、より詳細に説明する。まず画素分離部20の溝21、画素分離部30の溝31を半導体基板SUBに形成するため、例えば異方性のドライエッチング法を用いることで、所望の幅を有する溝21、31を形成する。シリコンのエッチングには、保護膜形成ステップとエッチングステップを数秒単位で繰り返すボッシュプロセスを用いることもできる。なお画素分離部20の溝21をドライエッチングにより加工する際には、半導体基板SUBのエッチングの終端検出として素子分離部10を利用しても良い。あるいは半導体基板SUBの膜厚に応じてエッチング時間を指定してエッチングしても良い。また素子分離部10の底部の一部をエッチングするようにしても良い。 The method of forming the pixel isolation section 20 will be described in more detail. First, in order to form the grooves 21 of the pixel isolation section 20 and the grooves 31 of the pixel isolation section 30 in the semiconductor substrate SUB, the grooves 21 and 31 having the desired width are formed, for example, by using an anisotropic dry etching method. For etching silicon, the Bosch process, in which a protective film formation step and an etching step are repeated every few seconds, can also be used. When processing the grooves 21 of the pixel isolation section 20 by dry etching, the element isolation section 10 may be used to detect the end of the etching of the semiconductor substrate SUB. Alternatively, etching may be performed by specifying the etching time according to the film thickness of the semiconductor substrate SUB. Also, a part of the bottom of the element isolation section 10 may be etched.

深さの異なる溝21、31は同一のエッチングマスク(不図示)を用いて同時形成することができる。マイクロロローディング効果を利用したエッチング条件で半導体基板SUBをエッチングすることで、エッチングマスクのマスクパターンの広い開口の下に深い溝21を形成し、狭い開口の下に浅い溝31を形成する。マイクロロローディング効果は開口幅が小さくなるほどエッチング速度が低下する現象である。エッチングマスクのマスクパターンを設定することで、深さの異なる溝を簡単な工程で形成することができる。なお、逆マイクロロローディング効果を利用したエッチング条件で半導体基板SUBをエッチングすることもできる。その場合には、エッチングマスクのマスクパターンの狭い開口の下に深い溝21を形成し、広い開口の下に浅い溝31を形成することができる。もちろん、深い溝21と浅い溝31を別々の工程で形成することも可能であるが、リソグラフィ工程の増大や、深い溝21に入り込むマスク残渣の問題など、不利な点が多くなる。 The grooves 21 and 31 of different depths can be formed simultaneously using the same etching mask (not shown). By etching the semiconductor substrate SUB under etching conditions utilizing the microloading effect, a deep groove 21 is formed under the wide opening of the mask pattern of the etching mask, and a shallow groove 31 is formed under the narrow opening. The microloading effect is a phenomenon in which the etching speed decreases as the opening width becomes smaller. By setting the mask pattern of the etching mask, grooves of different depths can be formed in a simple process. The semiconductor substrate SUB can also be etched under etching conditions utilizing the reverse microloading effect. In that case, the deep groove 21 can be formed under the narrow opening of the mask pattern of the etching mask, and the shallow groove 31 can be formed under the wide opening. Of course, it is also possible to form the deep groove 21 and the shallow groove 31 in separate processes, but there are many disadvantages, such as an increase in the lithography process and the problem of mask residue entering the deep groove 21.

次に、次に図5(g)に示す工程gでは、溝21、31の中に固体22、32を形成する。まず、半導体層100の裏面2で発生する暗電流を抑制するための固定電荷膜(不図示)を形成する。このために半導体基板SUBの裏面B2の形状に沿って固定電荷膜(不図示)が形成される。この固定電荷膜は、少なくとも半導体基板SUBの裏面B2上に形成され、さらに画素分離部20の溝21の側壁や底面を被覆するように形成しても良い。このように画素分離部20の側壁や底面を固定電荷膜で被覆することで、例えば溝21の表面で発生しうる暗電流も抑制することが可能となる。なお固定電荷膜としては、たとえば原子層堆積法(ALD)により酸化ハフニウム膜を用いることができる。 Next, in step g shown in FIG. 5(g), solids 22 and 32 are formed in the grooves 21 and 31. First, a fixed charge film (not shown) is formed to suppress dark current generated on the rear surface 2 of the semiconductor layer 100. For this purpose, a fixed charge film (not shown) is formed along the shape of the rear surface B2 of the semiconductor substrate SUB. This fixed charge film is formed at least on the rear surface B2 of the semiconductor substrate SUB, and may be formed so as to further cover the side walls and bottom surface of the groove 21 of the pixel separation section 20. By covering the side walls and bottom surface of the pixel separation section 20 with a fixed charge film in this way, it is possible to suppress dark current that may be generated, for example, on the surface of the groove 21. As the fixed charge film, for example, a hafnium oxide film can be used by atomic layer deposition (ALD).

次に、半導体基板SUBの画素分離部20の内部に誘電体、金属材料、その他の遮光性を備えた材料、あるいはそれらを組み合わせた材料からなる固体22を形成する。例えば、酸化シリコン膜や酸化チタン膜などの半導体基板SUBを成すシリコンよりも低い屈折率を有する材料を固定電荷膜上に形成する。続いて化学気相成長法(CVD)や原子層堆積法(ALD)を用いて導電材料を埋設させて画素分離部20を形成することができる。あるいは原子層堆積法(ALD)を用いて酸化シリコン膜を固定電荷膜上に形成した後に、HDP(High Density Plasma)CVD法を用いて酸化シリコン膜を堆積する。このように2層構造の絶縁膜で埋設させて画素分離部20を形成しても良い。特に400℃以下の低温で形成できる材料が好ましく、例えばP型不純物をドープしたアモルファスシリコン、銅、タングステンなどを化学気相成長法(CVD)や原子層堆積法(ALD)などで形成するのが望ましい。なお、上述した固定電荷膜を固体22として用いてもよい。 Next, a solid 22 made of a dielectric, a metal material, or other light-shielding material, or a combination of these materials, is formed inside the pixel separation section 20 of the semiconductor substrate SUB. For example, a material having a lower refractive index than silicon constituting the semiconductor substrate SUB, such as a silicon oxide film or a titanium oxide film, is formed on the fixed charge film. Then, a conductive material can be embedded using chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD) to form the pixel separation section 20. Alternatively, a silicon oxide film is formed on the fixed charge film using atomic layer deposition (ALD), and then a silicon oxide film is deposited using HDP (High Density Plasma) CVD. In this way, the pixel separation section 20 may be formed by embedding the insulating film with a two-layer structure. In particular, a material that can be formed at a low temperature of 400° C. or less is preferable, and for example, amorphous silicon doped with P-type impurities, copper, tungsten, etc. are preferably formed by chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD). The above-mentioned fixed charge film may also be used as the solid 22.

なお上記で画素分離部20の内部に固体22を埋設する事例について説明しているが、溝21内の構成はこれらに限定されるものではなく、混色を抑制可能な構造であれば良く、公知の構成及び製法を適用することが可能である。また例えば画素分離部20は溝21の一部または全部が空洞であっても構わない。 Although the above describes an example in which a solid 22 is embedded inside the pixel separation section 20, the configuration inside the groove 21 is not limited to this, and any structure capable of suppressing color mixing may be used, and known configurations and manufacturing methods may be applied. Also, for example, the pixel separation section 20 may have a groove 21 in which part or all of it is hollow.

なお本例では、画素分離部20を半導体基板の裏面B2側から形成する場合について説明したが、画素分離部20の形成方法はここで説明する方法に限定されるものではない。例えば、工程a、bで説明した素子分離部10を形成する前に、半導体基板SUBの表面F側から溝21を形成しても良い。 In this example, the pixel isolation section 20 is formed from the back surface B2 side of the semiconductor substrate, but the method of forming the pixel isolation section 20 is not limited to the method described here. For example, the groove 21 may be formed from the front surface F side of the semiconductor substrate SUB before forming the element isolation section 10 described in steps a and b.

この後は図1(a)に示す構造を形成する。半導体基板SUBの裏面B2側に誘電体膜410が形成され、誘電体膜410上の画素間に遮光部材420がパターニングされる。遮光部材420はスパッタ法や化学気相成長法(CVD)により成膜された後、画素間を含む遮光構造を必要とする部分以外を除去するように加工が行われることにより形成される。遮光部材420の材料としては、例えば、チタンとタングステンの積層膜、あるいは窒化チタンとタングステンの積層膜などを用いることができる。 After this, the structure shown in FIG. 1(a) is formed. A dielectric film 410 is formed on the back surface B2 side of the semiconductor substrate SUB, and a light shielding member 420 is patterned between the pixels on the dielectric film 410. The light shielding member 420 is formed by forming a film by sputtering or chemical vapor deposition (CVD), and then processing the film to remove all areas other than those requiring the light shielding structure, including between the pixels. The material of the light shielding member 420 can be, for example, a laminated film of titanium and tungsten, or a laminated film of titanium nitride and tungsten.

次に平坦化膜(不図示)を形成し、平坦化膜上に各画素に対応して例えば赤、緑、青のカラーフィルタアレイ430を形成し、その上にマイクロレンズアレイ440を形成する。各カラーフィルター及びマイクロレンズは、画素アレイの各単位画素に対応して形成される。以上により、光電変換装置を完成させる。半導体基板SUBは上述した半導体層100として用いられる。 Next, a planarization film (not shown) is formed, and a color filter array 430, for example, red, green, and blue, is formed on the planarization film in correspondence with each pixel, and a microlens array 440 is formed on top of that. Each color filter and microlens is formed in correspondence with each unit pixel of the pixel array. This completes the photoelectric conversion device. The semiconductor substrate SUB is used as the semiconductor layer 100 described above.

上述した実施形態によれば、画素領域PXにおいて深い画素分離部20と浅い画素分離部30と併用している。深い画素分離部20を素子分離部10に向かって深さ方向に伸ばすことで、隣接する画素間での混色を効果的に抑制することが可能である。また、浅い画素分離部30をトランジスタ等が設けられた素子領域や欠陥が生じやすい分離領域の下に配置しても、ノイズ等の影響を低減することができる。これにより、画素分離部20、30を光電変換に適したレイアウトで配置することができる。よって光電変換装置の性能を向上することが可能となる。 According to the above-described embodiment, a deep pixel isolation section 20 and a shallow pixel isolation section 30 are used in combination in the pixel region PX. By extending the deep pixel isolation section 20 in the depth direction toward the element isolation section 10, it is possible to effectively suppress color mixing between adjacent pixels. In addition, even if the shallow pixel isolation section 30 is arranged under an element region in which transistors or the like are provided or an isolation region where defects are likely to occur, the effects of noise and the like can be reduced. This allows the pixel isolation sections 20 and 30 to be arranged in a layout suitable for photoelectric conversion. This makes it possible to improve the performance of the photoelectric conversion device.

以上説明した光電変換装置は、カメラなどに用いられる撮像装置(イメージセンサ)に適用できる。この他、焦点検出(AF:オートフォーカス)用のセンサや測光(AE:オートエクスポージャー)用のセンサにも適用できる。カメラは、撮像装置としての光電変換装置以外に、信号処理装置、記憶装置、表示装置および光学装置の少なくともいずれかを備えることができる。信号処理装置は、例えばCPUやDSPであり、撮像装置から得られた信号を処理する。記憶装置は、例えばDRAMやフラッシュメモリであり、撮像装置から得られた信号に基づく情報を記憶する。表示装置は、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイであり、撮像装置で得られた信号に基づく情報を表示する。光学装置は、例えばレンズやミラー、シャッター、フィルタであり、撮像装置へ光を導く。ここでいうカメラとはスチルカメラやビデオカメラ、監視カメラ等のカメラ専用機器以外に、撮影機能を有する情報端末や撮影機能を有する移動体(車両や飛行体)も包含する。 The photoelectric conversion device described above can be applied to an imaging device (image sensor) used in a camera or the like. In addition, it can also be applied to a sensor for focus detection (AF: autofocus) and a sensor for photometry (AE: autoexposure). In addition to the photoelectric conversion device as an imaging device, a camera can be equipped with at least one of a signal processing device, a storage device, a display device, and an optical device. The signal processing device is, for example, a CPU or DSP, and processes a signal obtained from the imaging device. The storage device is, for example, a DRAM or flash memory, and stores information based on the signal obtained from the imaging device. The display device is, for example, a liquid crystal display or an organic EL display, and displays information based on the signal obtained by the imaging device. The optical device is, for example, a lens, a mirror, a shutter, or a filter, and guides light to the imaging device. The camera referred to here includes not only dedicated camera devices such as still cameras, video cameras, and surveillance cameras, but also information terminals with imaging functions and moving objects (vehicles and aircraft) with imaging functions.

また、本明細書に明確な記載がなくとも、添付の図面や技術常識から把握できる事項も本開示の一部を構成する。本発明は、本開示の技術思想の範囲を逸脱しない限り、適宜な変更が可能である。 In addition, matters that are not explicitly described in this specification but can be understood from the attached drawings or common technical knowledge also constitute part of this disclosure. The present invention can be modified as appropriate without departing from the scope of the technical idea of this disclosure.

100 半導体層
1 表面
2 裏面
3 平面
10 素子分離部
20 画素分離部
30 画素分離部
Reference Signs List 100 Semiconductor layer 1 Front surface 2 Back surface 3 Plane 10 Element isolation section 20 Pixel isolation section 30 Pixel isolation section

Claims (12)

複数の光電変換素子を含む画素領域を有する光電変換装置であって、
第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有し、前記第1面と前記第2面との間に前記複数の光電変換素子が配され、前記第1面側に配されたゲート電極を有するMOSトランジスタと、前記MOSトランジスタのソース領域もしくはドレイン領域である第1導電型の第1半導体領域と、前記画素領域のウェル領域と、前記第1面の上に配され、前記ウェル領域の電位を制御するためのウェルコンタクトと、を有する半導体層と、
前記半導体層の前記画素領域に配され、前記第2面から前記第1面に向かって延在し、前記第1面に対する平面視において第1方向と前記第1方向に交差する第2方向に沿って配された格子形状の溝を有し、
前記第1方向に沿った前記第1面に対する断面視において、前記溝は第1領域と第2領域とを有し、前記第1領域と前記第1面の間に前記半導体層が延在し、前記第2領域は前記第1領域よりも前記第2面からの長さが長く、
前記第1面に対する平面視において、前記第1領域の一部は前記ウェルコンタクトと重なり、
前記第1面に対する断面視において、前記第1領域の前記第1面側の端部と前記ウェルコンタクトとの間に前記ウェル領域が位置し、
前記画素領域において、前記半導体層の前記第1面の側に配され、絶縁体を含む素子分離部を有し、
前記絶縁体の一部は、前記半導体層と前記MOSトランジスタのゲート電極の間に位置し、
前記第1面に対する平面視において、前記第2領域は前記素子分離部と重なる
ことを特徴とする光電変換装置。
A photoelectric conversion device having a pixel region including a plurality of photoelectric conversion elements,
a semiconductor layer having a first surface and a second surface opposite to the first surface, the plurality of photoelectric conversion elements being disposed between the first surface and the second surface, the semiconductor layer including a MOS transistor having a gate electrode disposed on the first surface side, a first semiconductor region of a first conductivity type which is a source region or a drain region of the MOS transistor, a well region of the pixel region, and a well contact disposed on the first surface for controlling a potential of the well region;
a lattice-shaped groove is disposed in the pixel region of the semiconductor layer, extends from the second surface toward the first surface, and is disposed along a first direction and a second direction intersecting the first direction in a plan view of the first surface;
In a cross-sectional view of the first surface along the first direction, the groove has a first region and a second region , the semiconductor layer extends between the first region and the first surface, and the second region has a length from the second surface longer than that of the first region ;
In a plan view of the first surface, a portion of the first region overlaps with the well contact;
the well region is located between an end of the first region on the first surface side and the well contact in a cross-sectional view with respect to the first surface ,
an element isolation portion including an insulator, the element isolation portion being disposed on the first surface side of the semiconductor layer in the pixel region;
a portion of the insulator is located between the semiconductor layer and a gate electrode of the MOS transistor;
In a plan view of the first surface, the second region overlaps with the element isolation portion.
A photoelectric conversion device comprising:
前記平面視において、前記第1領域のその他の一部は前記素子分離部と重なることを特徴とする請求項に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 1 , wherein another part of the first region overlaps with the element isolation portion in the plan view. 前記平面視において、前記第1領域の一部は前記素子分離部と重ならないことを特徴する請求項に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 2 , wherein a portion of the first region does not overlap with the element isolation portion in the plan view. 前記素子分離部はシャロートレンチアイソレーションであることを特徴とする請求項乃至のいずれか1項に記載の光電変換装置。 4. The photoelectric conversion device according to claim 1 , wherein the element isolation portion is a shallow trench isolation. 前記半導体層の一部は、前記絶縁体の少なくとも一部と前記第2領域の少なくとも一部の間に配されていることを特徴とする請求項乃至のいずれか1項に記載の光電変換装置。 5. The photoelectric conversion device according to claim 1 , wherein a portion of the semiconductor layer is disposed between at least a portion of the insulator and at least a portion of the second region . 前記第2領域の一部は前記絶縁体に接続していることを特徴とする請求項乃至のいずれか1項に記載の光電変換装置。 5. The photoelectric conversion device according to claim 1 , wherein a part of the second region is connected to the insulator. 前記複数の光電変換素子は、第1光電変換素子と第2光電変換素子と第3光電変換素子を有し、
前記第1光電変換素子と前記第2光電変換素子とは前記第2方向に沿って配され、
前記第2光電変換素子と前記第3光電変換素子とは前記第1方向に沿って配され、
前記第1光電変換素子と前記第2光電変換素子との間には前記第1領域が配され、
前記第2光電変換素子と前記第3光電変換素子との間には前記第2領域が配されることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光電変換装置。
the plurality of photoelectric conversion elements include a first photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element, and a third photoelectric conversion element;
the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element are arranged along the second direction,
the second photoelectric conversion element and the third photoelectric conversion element are arranged along the first direction,
the first region is disposed between the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element;
7. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the second region is disposed between the second photoelectric conversion element and the third photoelectric conversion element.
前記平面視において、前記第1領域は前記MOSトランジスタに重なることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光電変換装置。 8. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the first region overlaps with the MOS transistor in the plan view. 前記溝に絶縁体が配されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光電変換装置。 9. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein an insulator is disposed in the groove. 前記第1領域の前記第2面からの長さをD1とし、前記第1面と前記第2面との距離をTとしたときに、T×1/4≦D1≦T×3/4を満たすことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光電変換装置。 A photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that, when the length of the first region from the second surface is D1 and the distance between the first surface and the second surface is T, T x 1/4 ≦ D1 ≦ T x 3/4 is satisfied. 前記第2領域は、前記平面視において、少なくとも前記格子形状の角に位置することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光電変換装置。 The photoelectric conversion device according to claim 1 , wherein the second region is located at least at a corner of the lattice shape in the plan view. 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置から出力された信号を処理する信号処理装置、前記光電変換装置から出力された信号に基づく情報を記憶する記憶装置、前記光電変換装置から出力された信号に基づく情報を表示する表示装置、および、前記光電変換装置へ光を導く光学装置の少なくともいずれかと、
を備えるカメラ。
The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 11 ,
At least one of a signal processing device that processes a signal output from the photoelectric conversion device, a storage device that stores information based on the signal output from the photoelectric conversion device, a display device that displays information based on the signal output from the photoelectric conversion device, and an optical device that guides light to the photoelectric conversion device;
A camera comprising:
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015162679A (en) 2014-02-27 2015-09-07 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Image sensor having trench including negative charge material and method of fabricating the same
JP2016039315A (en) 2014-08-08 2016-03-22 株式会社東芝 Solid state image sensor
WO2017130723A1 (en) 2016-01-27 2017-08-03 ソニー株式会社 Solid-state image capture element and electronic device
JP2017199875A (en) 2016-04-28 2017-11-02 キヤノン株式会社 Photoelectric conversion device and camera

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4525671B2 (en) * 2006-12-08 2010-08-18 ソニー株式会社 Solid-state imaging device
US8101981B2 (en) * 2007-08-10 2012-01-24 Array Optronix, Inc. Back-illuminated, thin photodiode arrays with isolating etched trenches between elements
EP2518768B1 (en) * 2009-12-26 2019-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging device and imaging system
KR101788124B1 (en) * 2010-07-07 2017-10-20 삼성전자 주식회사 Backside illuminated image sensor and method for manufacturing the same
JP2012099743A (en) * 2010-11-04 2012-05-24 Panasonic Corp Solid-state imaging device and manufacturing method therefor
JP2012164768A (en) * 2011-02-04 2012-08-30 Toshiba Corp Solid state image pickup device
JP6299058B2 (en) * 2011-03-02 2018-03-28 ソニー株式会社 Solid-state imaging device, method for manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus
JP6021439B2 (en) * 2012-05-25 2016-11-09 キヤノン株式会社 Solid-state imaging device
US9905604B2 (en) * 2012-11-22 2018-02-27 Nikon Corporation Imaging device and imaging unit
TWI498780B (en) * 2013-01-22 2015-09-01 Henghao Technology Co Ltd Touch panel
JP6278608B2 (en) * 2013-04-08 2018-02-14 キヤノン株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR102367384B1 (en) * 2015-01-13 2022-02-25 삼성전자주식회사 Image sensor and method of forming the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015162679A (en) 2014-02-27 2015-09-07 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. Image sensor having trench including negative charge material and method of fabricating the same
JP2016039315A (en) 2014-08-08 2016-03-22 株式会社東芝 Solid state image sensor
WO2017130723A1 (en) 2016-01-27 2017-08-03 ソニー株式会社 Solid-state image capture element and electronic device
JP2017199875A (en) 2016-04-28 2017-11-02 キヤノン株式会社 Photoelectric conversion device and camera

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