JPH06283702A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH06283702A JPH06283702A JP5066854A JP6685493A JPH06283702A JP H06283702 A JPH06283702 A JP H06283702A JP 5066854 A JP5066854 A JP 5066854A JP 6685493 A JP6685493 A JP 6685493A JP H06283702 A JPH06283702 A JP H06283702A
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- JP
- Japan
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- solid
- substrate
- recess
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、デバイスとしての信頼性が高い固
体撮像装置を提供することを目的とする。 【構成】 固体撮像装置（１０）の底面に形成された凹
部（７０）内にはキャリアが発生しない物質（８０）が
埋め込まれているので、凹部（７０）内に空気が溜まる
ことはない。このため、装置（１０）を冷却ＣＣＤとし
て使用する場合に、素子表面が結露するのを防ぐために
行う真空引きの際に応力によって破壊されることはな
い。
体撮像装置を提供することを目的とする。 【構成】 固体撮像装置（１０）の底面に形成された凹
部（７０）内にはキャリアが発生しない物質（８０）が
埋め込まれているので、凹部（７０）内に空気が溜まる
ことはない。このため、装置（１０）を冷却ＣＣＤとし
て使用する場合に、素子表面が結露するのを防ぐために
行う真空引きの際に応力によって破壊されることはな
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤイメージセンサ
などの固体撮像装置に関する。
などの固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
特公平４−４４４６９公報のものが知られている。この
文献には、固体撮像装置の裏面に凹部を設けて、受光部
の半導体基板の厚みを薄くすることにより、長波長の感
度をカットする技術が開示されている。
特公平４−４４４６９公報のものが知られている。この
文献には、固体撮像装置の裏面に凹部を設けて、受光部
の半導体基板の厚みを薄くすることにより、長波長の感
度をカットする技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体基板
の裏面に凹部を設けた従来の固体撮像装置は通常ベース
となる基板上に固着されて使用される。これを例えば冷
却型ＣＣＤとして使用する場合、冷却の際、素子表面が
結露するのを防ぐために真空引きが行われる。この真空
引きによって、半導体基板の裏面の凹部内と外部で圧力
差が生じ、応力が誘発される。そして、この応力が塑性
変形を引き起こし、デバイスが破壊される原因となっ
た。特に、従来例では半導体基板の裏面が薄く削られて
いるので、装置の機械的強度が低下しており、応力によ
って容易にデバイスの破壊が引き起こされ問題であっ
た。
の裏面に凹部を設けた従来の固体撮像装置は通常ベース
となる基板上に固着されて使用される。これを例えば冷
却型ＣＣＤとして使用する場合、冷却の際、素子表面が
結露するのを防ぐために真空引きが行われる。この真空
引きによって、半導体基板の裏面の凹部内と外部で圧力
差が生じ、応力が誘発される。そして、この応力が塑性
変形を引き起こし、デバイスが破壊される原因となっ
た。特に、従来例では半導体基板の裏面が薄く削られて
いるので、装置の機械的強度が低下しており、応力によ
って容易にデバイスの破壊が引き起こされ問題であっ
た。
【０００４】また、外部が真空になることにより、凹部
内の空気によってデバイスに異常な圧力が掛かり、デバ
イスが破壊されることもあった。
内の空気によってデバイスに異常な圧力が掛かり、デバ
イスが破壊されることもあった。
【０００５】本発明は、このような問題を解決すること
を目的とする。
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の固体撮像装置の凹部には光入射によりキャ
リアが発生しない物質が埋め込まれている。
に、本発明の固体撮像装置の凹部には光入射によりキャ
リアが発生しない物質が埋め込まれている。
【０００７】
【作用】本発明の固体撮像装置によれば、半導体基板の
裏面はベースとなる基板と固着され、凹部の開口部がベ
ースとなる基板で密閉されている。この凹部内にはキャ
リアが発生しない物質が埋め込まれているので、凹部内
に空気が溜まることはない。また凹部内に埋め込まれた
物質は光の入射によってもキャリアが発生しないので、
誤信号が発生して出力信号にノイズが入ることはない。
裏面はベースとなる基板と固着され、凹部の開口部がベ
ースとなる基板で密閉されている。この凹部内にはキャ
リアが発生しない物質が埋め込まれているので、凹部内
に空気が溜まることはない。また凹部内に埋め込まれた
物質は光の入射によってもキャリアが発生しないので、
誤信号が発生して出力信号にノイズが入ることはない。
【０００８】本発明の固体撮像装置を例えば冷却型ＣＣ
Ｄとして使用する場合、素子表面が結露するのを防ぐた
めに真空引きする必要がある。凹部内には空気が存在し
ないので、真空引きによっても、圧力差による応力が誘
発されることはない。
Ｄとして使用する場合、素子表面が結露するのを防ぐた
めに真空引きする必要がある。凹部内には空気が存在し
ないので、真空引きによっても、圧力差による応力が誘
発されることはない。
【０００９】従来例では、外部が真空になることによ
り、凹部内の空気によって装置内に異常な圧力が掛かる
こととなる。本発明の固体撮像装置では、このような問
題を防止できる。
り、凹部内の空気によって装置内に異常な圧力が掛かる
こととなる。本発明の固体撮像装置では、このような問
題を防止できる。
【００１０】このように、本発明の固体撮像装置は異常
な圧力が誘発され難いので、装置が破壊されることはな
い。
な圧力が誘発され難いので、装置が破壊されることはな
い。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、添付図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１２】図１（ａ）（ｂ）は、本実施例に係る固体
撮像装置の外観を示す斜視図である。本実施例の固体撮
像装置１０には、高濃度の半導体基板であるｐ+ 型のＳ
ｉ基板２０と、このＳｉ基板２０上に形成されたｐ型半
導体層２１と、ｐ型半導体層２１内にイオン打ち込みに
よって形成されたｎ型半導体層２２（図１には示されて
いない）と、ＳｉＯ2 などの絶縁膜３０と、ＣＣＤ動作
領域４０が設けられている。ＣＣＤ動作領域４０内には
受光部４１と、アイソレーション部４５から成る受光領
域４３が設けられている。さらに、Ｓｉ基板２０の裏面
には、受光領域４３に対応する部分に凹部５０が形成さ
れ、凹部５０内には、キャリアが発生しない例えば樹脂
などの物質からなる埋込部材６０が埋め込まれている。
撮像装置の外観を示す斜視図である。本実施例の固体撮
像装置１０には、高濃度の半導体基板であるｐ+ 型のＳ
ｉ基板２０と、このＳｉ基板２０上に形成されたｐ型半
導体層２１と、ｐ型半導体層２１内にイオン打ち込みに
よって形成されたｎ型半導体層２２（図１には示されて
いない）と、ＳｉＯ2 などの絶縁膜３０と、ＣＣＤ動作
領域４０が設けられている。ＣＣＤ動作領域４０内には
受光部４１と、アイソレーション部４５から成る受光領
域４３が設けられている。さらに、Ｓｉ基板２０の裏面
には、受光領域４３に対応する部分に凹部５０が形成さ
れ、凹部５０内には、キャリアが発生しない例えば樹脂
などの物質からなる埋込部材６０が埋め込まれている。
【００１３】通常、固体撮像装置１０は、ベースとなる
基板７０上に固着されているので、凹部５０の開口部分
は基板７０で密閉されることとなる。そこで、本実施例
のように、凹部５０内に埋込部材６０を埋め込むことに
より、凹部５０内に空気が溜まるのを防止しているので
ある。
基板７０上に固着されているので、凹部５０の開口部分
は基板７０で密閉されることとなる。そこで、本実施例
のように、凹部５０内に埋込部材６０を埋め込むことに
より、凹部５０内に空気が溜まるのを防止しているので
ある。
【００１４】次に、本実施例の特徴を述べる。本実施例
の固体撮像装置１０は、例えば冷却型ＣＣＤとして利用
するために装置全体を真空引きする場合に効果がある。
つまり、従来の固体撮像装置では凹部内に空気が溜まる
ので、冷却のために真空引きを行うと、応力が誘発され
る。この応力によって塑性変形が生じ、デバイスが破壊
されることが多かった。これに対して本実施例では、埋
込部材６０が凹部５０内に埋め込まれているので、凹部
内には空気が存在しない。このため真空引きによって
も、応力が誘発されることはない。
の固体撮像装置１０は、例えば冷却型ＣＣＤとして利用
するために装置全体を真空引きする場合に効果がある。
つまり、従来の固体撮像装置では凹部内に空気が溜まる
ので、冷却のために真空引きを行うと、応力が誘発され
る。この応力によって塑性変形が生じ、デバイスが破壊
されることが多かった。これに対して本実施例では、埋
込部材６０が凹部５０内に埋め込まれているので、凹部
内には空気が存在しない。このため真空引きによって
も、応力が誘発されることはない。
【００１５】さらに、凹部５０内に埋め込まれた埋込部
材６０は、光の入射によってもキャリアが発生しないの
で、誤信号が発生して出力信号にノイズが入ることもな
い。
材６０は、光の入射によってもキャリアが発生しないの
で、誤信号が発生して出力信号にノイズが入ることもな
い。
【００１６】次に、本実施例の固体撮像装置１０の構造
を図２の断面図を参照して説明する。本実施例の固体撮
像装置１０は、厚さが約５００μｍの高濃度の半導体基
板であるｐ+ 型のＳｉ基板２０と、Ｓｉ基板２０の上面
に厚さ約１０μｍの低濃度の不純物をエピタキシャル成
長させて形成されたｐ型の半導体層２１と、ｐ型半導体
層２１内に、約１μｍの深さのｎ型半導体領域２２が形
成されている。図２はＣＣＤ動作領域の垂直転送電極部
の断面構造の一例で、約０．１μｍのゲート酸化膜上に
ポリシリコンなどの透明な材料で形成された転送電極４
２が形成され、受光部４１を覆っている。ｎ型半導体層
２２内には電位障壁をつくるためのｎ-領域２３が形成
されている。
を図２の断面図を参照して説明する。本実施例の固体撮
像装置１０は、厚さが約５００μｍの高濃度の半導体基
板であるｐ+ 型のＳｉ基板２０と、Ｓｉ基板２０の上面
に厚さ約１０μｍの低濃度の不純物をエピタキシャル成
長させて形成されたｐ型の半導体層２１と、ｐ型半導体
層２１内に、約１μｍの深さのｎ型半導体領域２２が形
成されている。図２はＣＣＤ動作領域の垂直転送電極部
の断面構造の一例で、約０．１μｍのゲート酸化膜上に
ポリシリコンなどの透明な材料で形成された転送電極４
２が形成され、受光部４１を覆っている。ｎ型半導体層
２２内には電位障壁をつくるためのｎ-領域２３が形成
されている。
【００１７】Ｓｉ基板２０の裏面には、凹部５０がエッ
チング技術を用いて形成され、この凹部５０内に埋込部
材６０が接着剤などで固着されている。Ｓｉ基板２０の
裏面に凹部５０を形成するのは、次の理由による。固体
撮像装置１０の上部より光が照射された場合、受光部４
１でこの照射光が受光される。この受光により各半導体
領域で発生した電子−正孔対のうち、高濃度のｐ+ 型Ｓ
ｉ基板２０で発生した電子−正孔対は、Ｓｉ基板２０が
不純物濃度が高いｐ+ であるために発生した電子−正孔
対は、全て再結合して消滅するはずである。しかし、実
際には電子−正孔対が完全に消滅することはなく、いく
らかは信号電荷に寄与する。また、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ
基板２０で発生した信号電荷は高濃度のＰ+ 型Ｓｉ基板
２０が中性領域に相当するために、信号電荷は拡散して
広がる。この信号電荷の広がりが隣あう画素に影響を及
ぼすため画質の劣化となる。そこで高濃度のＰ+ 型Ｓｉ
基板２０で発生する信号電荷そのものをなくすために、
高濃度のＰ+ 型Ｓｉ基板２０を凹部に形成する。
チング技術を用いて形成され、この凹部５０内に埋込部
材６０が接着剤などで固着されている。Ｓｉ基板２０の
裏面に凹部５０を形成するのは、次の理由による。固体
撮像装置１０の上部より光が照射された場合、受光部４
１でこの照射光が受光される。この受光により各半導体
領域で発生した電子−正孔対のうち、高濃度のｐ+ 型Ｓ
ｉ基板２０で発生した電子−正孔対は、Ｓｉ基板２０が
不純物濃度が高いｐ+ であるために発生した電子−正孔
対は、全て再結合して消滅するはずである。しかし、実
際には電子−正孔対が完全に消滅することはなく、いく
らかは信号電荷に寄与する。また、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ
基板２０で発生した信号電荷は高濃度のＰ+ 型Ｓｉ基板
２０が中性領域に相当するために、信号電荷は拡散して
広がる。この信号電荷の広がりが隣あう画素に影響を及
ぼすため画質の劣化となる。そこで高濃度のＰ+ 型Ｓｉ
基板２０で発生する信号電荷そのものをなくすために、
高濃度のＰ+ 型Ｓｉ基板２０を凹部に形成する。
【００１８】なお、以上の実施例では、ｐ+ 型のＳｉ基
板２０とｐ型の半導体層２１とｎ型半導体層２２を用い
て説明したが、ｎ+ 型のＳｉ基板２０とｎ型の半導体層
２１とｐ型の半導体層２２、あるいはｐ型のＳｉ基板２
０とｎ型の半導体層２２の組み合わせであってもよい。
また、Ｓｉ基板２０以外の半導体基板を用いてもよく、
ＳｉＯ2 膜以外の絶縁膜を用いてもよい。
板２０とｐ型の半導体層２１とｎ型半導体層２２を用い
て説明したが、ｎ+ 型のＳｉ基板２０とｎ型の半導体層
２１とｐ型の半導体層２２、あるいはｐ型のＳｉ基板２
０とｎ型の半導体層２２の組み合わせであってもよい。
また、Ｓｉ基板２０以外の半導体基板を用いてもよく、
ＳｉＯ2 膜以外の絶縁膜を用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明の固体撮像装置であれば、凹部内
にキャリアが発生しない物質が埋め込まれているので、
凹部内に空気が溜まることはない。また、凹部内に埋め
込まれた物質は光の入射によってもキャリアが発生しな
いので、誤信号が発生して出力信号にノイズが入ること
はない。
にキャリアが発生しない物質が埋め込まれているので、
凹部内に空気が溜まることはない。また、凹部内に埋め
込まれた物質は光の入射によってもキャリアが発生しな
いので、誤信号が発生して出力信号にノイズが入ること
はない。
【００２０】したがって、冷却の際、素子表面が結露す
るのを防ぐために真空引きをした場合でも、応力によっ
て装置が破壊されることはない。
るのを防ぐために真空引きをした場合でも、応力によっ
て装置が破壊されることはない。
【００２１】このように、本発明であれば、デバイスと
しての信頼性の向上が図れる。
しての信頼性の向上が図れる。
【図１】本実施例に係る固体撮像装置の外観を示す斜視
図である。
図である。
【図２】本実施例に係る固体撮像装置の構造を示す断面
図である。
図である。
１０…固体撮像装置、２０…Ｓｉ基板、２１…半導体
層、２２…半導体層２１と反対の導電型領域、２３…電
位障壁をつくる領域、３０…絶縁膜、３０ａ…受光部、
４０…ＣＣＤ動作領域、４１…受光部、４２…転送電
極、４３…受光領域、４５…アイソレーション、５０…
凹部、６０…埋込部材、７０…基板。
層、２２…半導体層２１と反対の導電型領域、２３…電
位障壁をつくる領域、３０…絶縁膜、３０ａ…受光部、
４０…ＣＣＤ動作領域、４１…受光部、４２…転送電
極、４３…受光領域、４５…アイソレーション、５０…
凹部、６０…埋込部材、７０…基板。
Claims (1)
- 【請求項１】 裏面に凹部を有する半導体基板と、当該
半導体基板の上面に設けられた受光部とを備え、前記半
導体基板の裏面がベースとなる基板上に固着される固体
撮像装置において、 前記凹部には光入射によりキャリアが発生しない物質が
埋め込まれていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066854A JPH06283702A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066854A JPH06283702A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283702A true JPH06283702A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13327859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5066854A Pending JPH06283702A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283702A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7101726B2 (en) | 2003-11-17 | 2006-09-05 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and method of manufacturing solid-state imaging device background of the invention |
| US7646047B2 (en) | 2003-11-04 | 2010-01-12 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and method for manufacturing the same |
| US8558947B2 (en) | 2009-03-06 | 2013-10-15 | Sony Corporation | Solid-state image pickup element, a method of manufacturing the same and electronic apparatus using the same |
| US8624306B2 (en) | 2010-10-07 | 2014-01-07 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| WO2020003796A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 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、電子機器、および固体撮像装置の製造方法 |
| KR20210088499A (ko) | 2010-10-07 | 2021-07-14 | 소니그룹주식회사 | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5066854A patent/JPH06283702A/ja active Pending
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20210088499A (ko) | 2010-10-07 | 2021-07-14 | 소니그룹주식회사 | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기 |
| KR20180105603A (ko) | 2010-10-07 | 2018-09-28 | 소니 주식회사 | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기 |
| US9040343B2 (en) | 2010-10-07 | 2015-05-26 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
| KR20190096322A (ko) | 2010-10-07 | 2019-08-19 | 소니 주식회사 | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기 |
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| WO2020003796A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 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、電子機器、および固体撮像装置の製造方法 |
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