KR101125966B1 - 고체 촬상 소자, 카메라 모듈 및 전자 기기 모듈 - Google Patents

고체 촬상 소자, 카메라 모듈 및 전자 기기 모듈 Download PDF

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Abstract

컬러 필터를 이용하지 않고서 화소의 색 분리를 가능하게 한 이면 조사형의 고체 촬상 소자, 및 이 고체 촬상 소자를 구비한 카메라 모듈 및 전자 기기 모듈을 제공하는 것이다. 반도체 기판(22)에 형성된 광전 변환 소자 PD, 반도체 기판(22)의 한 쪽의 면측에 형성되어 광전 변환 소자 PD로부터의 신호 전하를 판독부 - 반도체 기판(22)의 다른 쪽의 면은 광 입사면이 됨 - 광전 변환 소자 PD와 광 입사면측의 축적층(18) 사이의 pn 접합 깊이 h2〔h2r, h2g, h2b〕를 조정하여, 특정한 파장 이상의 광만을 광전 변환시키는 화소를 포함하는 고체 촬상 소자. 이 고체 촬상 소자를 구비한 카메라 모듈, 전자 기기 모듈.
파장, 고체 촬상 소자, 카메라 모듈, 화소

Description

고체 촬상 소자, 카메라 모듈 및 전자 기기 모듈{SOLID-STATE IMAGING DEVICE, CAMERA MODULE AND ELECTRONIC EQUIPMENT MODULE}
도 1은 본 발명에 따른 이면 조사형의 고체 촬상 소자의 제1 실시예를 도시하는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 이면 조사형의 고체 촬상 소자의 제2 실시예를 도시하는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 이면 조사형의 고체 촬상 소자의 제3 실시예를 도시하는 구성도.
도 4는 본 발명의 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계를 구비한 모듈의 예를 도시하는 개략 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 모듈의 실시예를 도시하는 개략 구성도.
도 6은 종래의 이면 조사형의 고체 촬상 소자의 예를 도시하는 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
21, 41, 51 : 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자
22 : 반도체 기판
23 : 단위 화소 영역
24 : 화소 분리 영역
25 : p형 반도체 영역
26 : 포토다이오드의 p형 반도체 영역
27 : 포토다이오드의 n형 반도체 영역
28, 31 : p+ 축적
29 : 소스?드레인 영역
30 : 게이트 전극
36 : 절연막
38 : 온 칩 마이크로 렌즈
j1〔j1r, j1g, j1b〕, j2〔j2r, j2g, j2b〕 : pn 접합
h1〔h1r, h1g, hb〕, h2〔h2r, h2g, h2b〕 : 접합 깊이
PD : 포토다이오드
53 : 광학 렌즈계
110, 115, 116 : 모듈
111 : 광학 렌즈계
112 : 입출력부
113 : 신호 처리 장치
<특허 문헌1> 일본 특개 2003-31785호 공보
<관련 출원의 상호 참조>
본 발명은 2004년 8월 31일 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 2004-253590호에 대한 우선권을 주장하며 그 전체 내용은 본 명세서에 참조된다.
본 발명은, 광전 변환 소자로 광전 변환된 신호 전하를 전기 신호로 변환하여 출력하는 단위 화소가 복수 배열되어 이루어지는 이면 조사형(back-illuminated type)의 고체 촬상 소자, 이러한 고체 촬상 소자를 구비한 카메라 모듈 및 전자 기기 모듈에 관한 것이다.
고체 촬상 소자에는, CMOS 이미지 센서로 대표되는 CMOS 고체 촬상 소자와, CCD 이미지 센서로 대표되는 CCD 고체 촬상 소자가 알려져 있다. 고체 촬상 소자에서는, 반도체 기판의 표면측으로부터 광이 입사되는 전면 조사형(front-illuminated type)의 고체 촬상 소자가 일반적이다. 한편, 전면 조사형의 고체 촬상 소자보다도 광전 변환 소자의 면적을 크게 형성하여 감도를 높일 수 있는 이면 조사형의 고체 촬상 소자가 개시되어 있다.
도 6은, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자의 예이다. 이 CMOS 고체 촬상 소자(1)는, 제1 도전형, 예를 들면 n형의 실리콘 반도체 기판(2)에 각 단위 화소 영역(3)을 구획하도록 제2 도전형인 p형의 반도체 영역으로 이루어지는 화소 분리 영역(4)이 형성되고, 이 p형 화소 분리 영역(4)으로 둘러싸인 각 화소 영역(3) 내에 광전 변환 소자로 기능하는 포토다이오드 PD와, 이 포토다이오드 PD로 광전 변환되어 축적된 신호 전하를 판독하기 위한 필요한 수의 MOS 트랜지스터 Tr이 형성된다.
p형 화소 분리 영역(4)은, 기판(2)의 표면으로부터 이면에 이르도록 기판 깊이 방향으로 형성된다. MOS 트랜지스터 Tr은, 기판(2)의 표면측에서, p형 화소 분리 영역(4)에 접속하여 연장하는 p형 반도체 영역(5)에 형성된다. 포토다이오드 PD는, MOS 트랜지스터 Tr가 형성된 p형 반도체 영역의 하방에 연장되도록 기판(2)의 이면측에 연장하여 형성된다. 각 포토다이오드 PD는, p형 화소 분리 영역(4)으로 둘러싸인 n형 기판(2)에 의한 n형 반도체 영역(7)과, p형 반도체 영역(5)의 하층인 고농도의 p+ 반도체 영역(6)으로 이루어지고, 그 n형 반도체 영역(7) 및 p+ 반도체 영역(6) 사이에 주된 pn 접합 j1이 형성된다.
포토다이오드 PD를 구성하는 n형 반도체 영역(7)의 이면의 계면에는, 암전류 발생을 억제하기 위한 고불순물 농도의 p형 반도체 영역으로 이루어지는 p+ 축적층(8)이 각 화소에 공통으로 형성된다. 또한, n형 반도체 영역(7)의 표면의 계면에도 p+ 축적층(11)이 형성된다. 한편, MOS 트랜지스터 Tr은, p형 반도체 영역(5)에 n형 소스?드레인 영역(9)이 형성되고, 쌍의 n형 소스?드레인 영역(9) 사이 위에 게이트 절연막을 개재하여 게이트 전극(10)을 형성하여 구성된다. 도시하는 MOS 트랜지스터 Tr은, 포토다이오드 PD와 n형 소스?드레인 영역(9)과 게이트 전극(10)에 의해 판독 트랜지스터를 형성하고 있다.
반도체 기판(2)의 표면 위에는, 예를 들면 실리콘 산화막 등에 의한 층간 절 연막(12)을 개재하여 다층 배선(13)이 적층된 다층 배선층(14)이 형성되고, 이 다층 배선층(14) 위에 보강용의, 예를 들면 실리콘 기판에 의한 지지 기판(15)이 형성된다. 광 입사면으로 되는 반도체 기판(2)의 이면에는, 절연막(16)을 개재하여 컬러 필터(17)가 형성되고, 그 위에 온 칩 마이크로 렌즈(18)가 형성된다.
이 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(1)에서는, 온 칩 마이크로 렌즈를 통하여 기판 이면측으로부터 광이 입사된다. 광은, 컬러 필터(17)에 의해 적색, 녹색 및 청색의 광으로 분리되어, 각각 대응하는 화소의 포토다이오드 PD에 입사된다. 그리고, 기판 표면측의 MOS 트랜지스터 Tr을 통하여 각 화소의 신호 전하가 판독되고, 컬러 화상으로서 출력된다. 이 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(1)는, 포토다이오드 PD가 MOS 트랜지스터 Tr의 하층까지 연장되도록 큰 면적으로 형성되므로, 높은 감도가 얻어진다.
전술한 이면 조사형의 고체 촬상 소자에서는, 광 입사면측에 형성된 p+ 축적층(8)과 포토다이오드 PD의 n형 반도체 영역(7)으로 이루어지는 pn 접합 j2가 각 화소에 균일한 깊이로 형성되고, 또한, 포토다이오드 PD의 pn 접합 j1도 각 화소에 균일한 깊이로 형성되어 있다. 이러한 이면 조사형의 고체 촬상 소자는 컬러 화상을 얻기 위해서, 컬러 필터(17)를 이용하여, 각 화소마다 특정한 파장의 광을 광전 변환하여 신호를 얻는다. 이 때문에 컬러 필터 형성 공정이, 제조의 공정수 증가, 비용 상승, 수율 저하의 요인이 되는 문제가 있었다.
본 발명은, 전술한 점을 감안하여, 컬러 필터를 이용하지 않고 화소의 색 분리를 가능하게 한 이면 조사형의 고체 촬상 소자, 및 이 고체 촬상 소자를 구비한 카메라 모듈, 전자 기기 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 고체 촬상 소자는, 제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과, 상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와, 상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과, 상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과, 상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고, 상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고, 상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고, 상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고, 상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고, 적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r=h1g=h1b로 설정되고, 적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고체 촬상 소자는, 제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과, 상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와, 상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과, 상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과, 상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고, 상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고, 상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고, 상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고, 상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고, 적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고, 적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r=h2g=h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고체 촬상 소자는, 제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과, 상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와, 상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과, 상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과, 상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고, 상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고, 상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고, 상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고, 상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고, 적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고, 적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따른 카메라 모듈은, 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계를 구비하고, 고체 촬상 소자를 상기한 본 발명의 pn 접합 깊이를 조정한 고체 촬상 소자 중 임 의의 것으로 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자 기기 모듈은, 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계와 신호 처리 수단을 포함하고, 고체 촬상 소자를 상기한 본 발명의 pn 접합 깊이를 조정한 고체 촬상 소자의 어느 하나로 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 이면 조사형의 고체 촬상 소자를 CMOS 고체 촬상 소자에 적용한 제1 실시예를 나타낸다. 도 1은 촬상 영역의 화소 부분을 도시한다.
본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(21)는 제1 도전형, 예를 들면 n형의 실리콘 반도체 기판(22)에 각 단위 화소 영역(23)을 구획하도록 제2 도전형인 p형의 반도체 영역으로 이루어지는 화소 분리 영역(24)이 형성되고, 이 p형 화소 분리 영역(24)으로 둘러싸인 각 화소 영역(23) 내에 광전 변환 소자로 기능하는 포토다이오드 PD와, 이 포토다이오드 PD로 광전 변환되어 축적된 신호 전하를 판독하기 위한 필요한 수의 MOS 트랜지스터 Tr이 형성되어 이루어진다.
p형 화소 분리 영역(24)은, 기판(22)의 표면으로부터 이면에 이르도록 기판깊이 방향으로 형성된다. MOS 트랜지스터 Tr은, 기판(22)의 표면측에서, p형 화소 분리 영역(4)에 접속하여 연장하는 p형 반도체 영역(5)에 형성된다. 포토다이오드 PD는 MOS 트랜지스터 Tr이 형성된 p형 반도체 영역(25)의 하방에 연장되도록 기판(22)의 이면측에 연장하여 형성된다. 각 포토다이오드 PD는, p형 화소 분리 영역(24)으로 둘러싸인 n형 기판(22)에 의한 n형 반도체 영역(27)과, p형 반도체 영역(25)의 하층인 고농도의 p+ 반도체 영역(26)으로 이루어지고, 그 n형 반도체 영역(27) 및 p+ 반도체 영역(26) 사이에 주된 pn 접합 j1이 형성된다. 포토다이오드 PD의 구성요소 중 하나인 n형 반도체 영역(27)은, 불순물 농도가 기판 이면측에서 저농도 n- 이고 기판 표면측으로 감에 따라 순차적으로 고농도 n+ 로 높아진다.
포토다이오드 PD를 구성하는 n형 반도체 영역(27)의 이면의 계면에는, 암전류 발생을 억제하기 위한 고불순물 농도의 p형 반도체 영역으로 이루어지는 p+ 축적층(28)이 각 화소에 형성되고, 이 p+ 축적층(28)과 포토다이오드 PD의 n형 반도체 영역(27) 사이에 pn 접합 j2가 형성된다. 또한, n형 반도체 영역(7)의 표면의 계면에도 p+ 축적층(31)이 형성된다.
한편, MOS 트랜지스터 Tr은, p형 반도체 영역(25)에 n형 소스?드레인 영역(29)이 형성되고, 쌍의 n형 소스?드레인 영역(29) 사이 위에 게이트 절연막을 개재하여 게이트 전극(30)을 형성하여 구성된다. 예를 들면, 1 화소를 하나의 포토다이오드와 4개의 MOS 트랜지스터로 구성할 때, MOS 트랜지스터 Tr은, 판독 트랜지스터, 리세트 트랜지스터, 앰프 트랜지스터 및 수직 선택 트랜지스터를 갖는다. 도 1에서는, p형 반도체 영역(25) 내에 포토다이오드 PD에 근접하여 한 쪽의 n+ 소스?드레인 영역(29)이 형성되고, 이 한 쪽의 n+ 소스?드레인 영역(29)과 다른 쪽 의 소스?드레인 영역을 겸하는 포토다이오드 PD의 n형 반도체 영역(27) 사이 위에 게이트 절연막을 개재하여 게이트 전극(30)이 형성되어 판독 트랜지스터가 형성된다.
반도체 기판(2)의 표면 위에는, 예를 들면 실리콘 산화막 등에 의한 층간 절연막(32)을 개재하여 다층 배선(33)이 적층된 다층 배선층(34)이 형성되고, 이 다층 배선층(34) 상에 보강용의 예를 들면 실리콘 기판에 의한 지지 기판(35)이 형성된다. 광 입사면으로 되는 반도체 기판(22)의 이면에는, 절연막(36)을 개재하여 온 칩 마이크로 렌즈(38)가 형성된다.
그리고, 본 실시예에서는, 특히 컬러 필터를 생략하여, 포토다이오드 PD를 구성하는 한 쪽의 n형 반도체 영역(27)과 기판 이면의 광 입사면측의 p+ 축적층(28)에 의한 pn 접합 j2〔j2r, j2g, j2b〕의 이면으로부터의 접합 깊이 h2 〔h2r, h2g, h2b〕를 조정하여, 포토다이오드 PD에서 특정한 파장 이상의 광만을 광전 변환시키도록 한다. 즉, 본 예에서는, 적색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이(즉 깊이 위치) h2r을 다른 녹, 청색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이보다 가장 크게 하고, 청색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이 h2b를 가장 작게 하고, 녹색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이 h2g를 적과 청색의 화소의 pn 접합 깊이의 중간으로 설정하도록 한다(h2r>h2g>h2b).
즉, 적색의 화소에서는, 적색광 이상의 장파장의 광이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 접합 깊이 h2r이 설정된다. 녹색의 화소에서는, 녹색광 이상의 장파장의 광이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 접합 깊이 h2g가 설정된다. 청색의 화소에서는, 청색광 이상의 장파장의 광이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 접합 깊이 h2b가 설정된다.
적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 포토다이오드 PD의 pn 접합 j1〔j1r, j1g, j1b〕의 이면으로부터의 접합 깊이 h2에 관해서는, 각각 동일한 접합 깊이(h1r=h1g=h1b)로 설정된다.
본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(21)에서는, 적색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 적색광만이 광전 변환되어, 적색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 녹색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 녹색광과 적색광만이 광전 변환되어, 녹색과 적색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 청색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 청색광과 녹색광과 적색광만이 광전 변환되어, 청색과 녹색과 적색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 적색의 화소로부터 판독된 적색의 출력 신호, 녹색의 화소로부터 판독된 녹색+적색의 출력 신호 및 청색의 화소로부터 판독된 청색+녹색+적색의 출력 신호는, 신호 처리 회로에 의해, 각 적색 신호, 녹색 신호 및 청색 신호로 분리되어, 최종적으로 컬러 화상 신호로서 출력된다.
따라서, 본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(21)에 따르면, 컬러 필터를 이용하지 않고 화소의 색 분리가 가능하게 되어, 구성이 간소하게 됨과 함께, 컬러 필터의 형성 공정이 삭감되는 만큼, 제조 공정수를 줄일 수 있어, 코스트 삭감 및 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
도 2는, 본 발명에 따른 이면 조사형의 고체 촬상 소자를 CMOS 고체 촬상 소자에 적용한 제2 실시예를 나타낸다. 도 2는 전술한 바와 같이 촬상 영역의 화소 부분을 나타낸다.
본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(41)는, 컬러 필터를 생략하여, 화소의 포토다이오드 PD를 구성하는 기판 표면측의 pn 접합 j1〔j1r, j1g, j1b〕의 이면으로부터의 접합 깊이 h1〔h1r, h1g, h1b〕을 조정하여, 포토다이오드 PD에서 특정한 파장 이하의 광만을 광전 변환시키도록 한다. 즉, 본 예에서는, 적색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이(즉 깊이 위치) h1r을 다른 녹색, 청색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이보다 가장 크게 하고, 청색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이 h1b를 가장 작게 하고, 녹색의 화소에 대응하는 pn 접합 깊이 h1g를 적색과 청색 화소의 pn 접합 깊이의 중간으로 설정하도록 한다(h1r>h1g>h1b).
즉, 적색의 화소에서는, 적색광 이하의 파장의 광만이 포토다이오드 PD를 구성하는 한 쪽의 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 접합 깊이 h1r이 설정된다. 녹색의 화소에서는, 녹색광 이하의 파장의 광만이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 접합 깊이 h1g가 설정된다. 청색의 화소에서는, 청색광 이하의 파장의 광만이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 접합 깊이 h1b가 설정된다.
적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 포토다이오드 PD를 구성하는 한 쪽의 n형 반도체 영역(27)과 기판 이면의 광 입사면측의 p+ 축적층(28)에 의한 pn 접합 j2〔j2r, j2g, j2b〕의 이면으로부터의 접합 깊이 h1에 관해서는, 각각 동일한 접합 깊이(h2r=j2g=j2b)로 설정된다.
그 밖의 구성은, 전술한 도 1의 구성과 마찬가지이므로, 중복 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(41)에서는, 적색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 적색광과 녹색광과 청색광만이 광전 변환되고, 적색과 녹색과 청색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 녹색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 녹색광과 청색광만이 광전 변환되고, 녹색과 청색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 청색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 청색광만이 광전 변환되고, 청색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 적색의 화소로부터 판독된 적색+녹색+청색 출력 신호, 녹색의 화소로부터 판독된 녹+청의 출력 신호 및 청색의 화소로부터 판독된 청색의 출력 신호는, 신호 처리 회로에 의해, 각 적색 신호, 녹색 신호 및 청색 신호로 분리되어, 최종적으로 컬러 화상 신호로서 출력된다.
따라서, 본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(41)에 따르면, 컬러 필터를 이용하지 않고 화소의 색 분리가 가능하게 되어, 구성이 간소하게 됨과 함께, 컬러 필터의 형성 공정이 삭감되는 만큼, 제조 공정수를 줄일 수 있으며, 코스트 삭감 및 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
도 3은, 본 발명에 따른 이면 조사형의 고체 촬상 소자를 CMOS 고체 촬상 소자에 적용한 제3 실시예를 나타낸다. 도 3은 전술한 바와 같이 촬상 영역의 화소 부분을 나타낸다.
본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(51)는, 컬러 필터를 생략하고, 도 1에 도시한 pn 접합 j2〔j2r, j2g, j2b〕의 이면으로부터의 접합 깊이 h2〔h2r, h2g, h2b〕와, 도 2에 도시한 pn 접합 j1〔j1r, j1g, j1b〕의 이면으로부터의 접합 깊이 h1〔h1r, h1g, h1b〕를 조합하고, 접합 깊이 h2 와 접합 깊이 h1 사이의 포토다이오드 PD의 영역, 즉 n형 반도체 영역(27)깊이 방향의 위치를 조정하여, 포토다이오드 PD에서 특정 파장 영역의 광만을 광전 변환시키도록 한다.
즉, 적색의 화소에서는, 적색의 파장 영역의 광만이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 n형 반도체 영역(27)의 깊이 방향의 위치가 설정된다. 녹색의 화소에서는, 녹색의 파장 영역의 광만이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 n형 반도체 영역(27)의 깊이 방향의 위치가 설정된다. 청색의 화소에서는, 청색의 파장 영역의 광만이 n형 반도체 영역(27)에 입사되도록 n형 반도체 영역(27)의 깊이 방향의 위치가 설정된다.
그 밖의 구성은, 전술한 도 1의 구성과 마찬가지이므로, 중복 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(51)에서는, 적색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 적색의 광만이 광전 변환되고, 적색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 녹색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 녹색의 광만이 광전 변환되고, 녹색에 대응하는 신호 전하가 축적된다. 청색의 화소의 포토다이오드 PD에서는, 실질적으로 청색의 광만이 광전 변환되고, 청색에 대 응하는 신호 전하가 축적된다. 그리고, 각 적색, 녹색 및 청색의 화소로부터 각각 적색의 출력 신호, 녹색의 출력 신호, 청색의 출력 신호가 출력되고, 신호 처리 회로를 통하여 컬러 화상 신호가 출력된다.
따라서, 본 실시예에 따른 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자(41)에 따르면, 컬러 필터를 이용하지 않고 화소의 색 분리가 가능하게 되어, 구성이 간소하게 됨과 함께, 컬러 필터의 형성 공정이 삭감되는 만큼, 제조 공정수를 줄일 수 있으며, 코스트 삭감 및 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
전술한 각 실시예에서는, 본 발명을 컬러 화상을 얻는 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자에 적용했지만, 기타, 단색 화상, 혹은 2색 이상의 화상을 얻는 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자에 적용할 수도 있다.
본 발명은, 전술한 실시예의 고체 촬상 소자를 내장하여 촬상 카메라, 각종 모듈을 구성할 수 있다. 도 4는, 전술한 이면 조사형의 고체 촬상 소자(21, 41 혹은 51)와 광학 렌즈계(53)를 조합한 실시예를 도시한다.
도 5는, 본 발명에 따른 전자 기기 모듈, 카메라 모듈의 실시예를 도시하는 개략 구성을 나타낸다. 도 5의 모듈 구성은, 전자 기기 모듈, 카메라 모듈의 쌍방에 적용 가능하다. 본 실시예의 모듈(110)은, 전술한 실시예 중 어느 한 이면 조사형의 고체 촬상 소자(21, 41 혹은 51), 광학 렌즈계(111), 입출력부(112), 신호 처리 장치(Digital Signal Processors)(113)를 하나로 내장하여 모듈을 형성한다. 또한, 전자 기기 모듈, 혹은 카메라 모듈(115)에서는, 고체 촬상 소자(21, 41 혹은51), 광학 렌즈계(111, 출력부112)만으로 모듈을 형성할 수도 있다. 또한, 고체 촬상 소자(21, 41 혹은 51), 광학 렌즈계(111), 입출력부(112) 및 신호 처리 장치(113)를 구비한 모듈(116)을 구성할 수도 있다.
본 발명의 전자 기기 모듈, 카메라 모듈에 따르면, 전술한 실시예의 이면 조사형의 고체 촬상 소자(21, 41 혹은 51)를 구비함으로써, 제조 수율의 향상이 도모되고, 나아가서는 코스트의 삭감을 도모할 수 있다. 특히, 고체 촬상 소자에서는, 컬러 필터가 없는 것에 의해, 컬러 필터의 내열 온도 이하에서의 모듈 작성 프로세스가 필요하게 되는 제한이 없어져, 모듈 작성 시의 프로세스가 용이하게 된다. 고체 촬상 소자로서는 이면 조사형이므로, 고감도의 촬상 기능을 갖는 모듈을 제공할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 본 발명의 고체 촬상 소자를, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 소자에 적용했지만, 기타, 이면 조사형의 CCD 고체 촬상 소자에 적용 가능하다.
본 발명에 따른 고체 촬상 소자에 따르면, 컬러 필터를 이용하지 않고 화소의 색 분리를 할 수 있으므로, 구성이 간소화됨과 함께, 컬러 필터의 형성 공정이 삭감되는 만큼, 제조 공정수를 줄일 수 있으며, 코스트 삭감 및 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 및 전자 기기 모듈에 따르면, 전술한 본 발명의 고체 촬상 소자를 구비함으로써, 제조 수율의 향상이 도모되고, 나아가서는 코스트의 삭감을 도모할 수 있다. 특히, 고체 촬상 소자에서는, 컬러 필터가 없는 것에 의해, 컬러 필터의 내열 온도 이하에서의 모듈 작성 프로세스가 필요해지는 제한이 없어져, 모듈 작성 시의 프로세스가 용이하게 된다. 고체 촬상 소자로서는 이면 조사형이므로, 고감도의 촬상 기능을 갖는 모듈을 제공할 수 있다.

Claims (27)

  1. 제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r=h1g=h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터의 출력 신호를 신호 처리 회로에 의해 신호 처리하고, 적색 신호, 녹색 신호, 청색 신호로 분리하여 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r=h2g=h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터의 각 출력 신호를 신호 처리 회로에 의해 신호 처리하고, 적색 신호, 녹색 신호, 청색 신호로 분리하여 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  8. 제7항에 있어서, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터 적색 신호, 녹색 신호 및 청색 신호를 출력하고, 신호 처리 회로를 통해 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  9. 삭제
  10. 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계를 구비하고,
    상기 고체 촬상 소자는,
    제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r=h1g=h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 고체 촬상 소자는, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터의 출력 신호를 신호 처리 회로에 의해 신호 처리하고, 적색 신호, 녹색 신호, 청색 신호로 분리하여 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  12. 삭제
  13. 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계를 구비하고,
    상기 고체 촬상 소자는,
    제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r=h2g=h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  14. 제13항에 있어서, 고체 촬상 소자는, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터의 각 출력 신호를 신호 처리 회로에 의해 신호 처리하고, 적색 신호, 녹색 신호, 청색 신호로 분리하여 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  15. 삭제
  16. 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계를 구비하고,
    상기 고체 촬상 소자는,
    제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  17. 제16항에 있어서, 상기 고체 촬상 소자는, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터 적색 신호, 녹색 신호 및 청색 신호를 출력하고, 신호 처리 회로를 통해 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  18. 삭제
  19. 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계와 신호 처리 수단을 구비하고,
    상기 고체 촬상 소자는,
    제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r=h1g=h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기 모듈.
  20. 제19항에 있어서, 상기 고체 촬상 소자는, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터의 출력 신호를 신호 처리 회로에 의해 신호 처리하고, 적색 신호, 녹색 신호, 청색 신호로 분리하여 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기 모듈.
  21. 삭제
  22. 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계와 신호 처리 수단을 구비하고,
    상기 고체 촬상 소자는,
    제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r=h2g=h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기 모듈.
  23. 제22항에 있어서, 고체 촬상 소자는, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터의 각 출력 신호를 신호 처리 회로에 의해 신호 처리하고, 적색 신호, 녹색 신호, 청색 신호로 분리하여 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기 모듈.
  24. 삭제
  25. 고체 촬상 소자와 광학 렌즈계와 신호 처리 수단을 구비하고,
    상기 고체 촬상 소자는,
    제1 도전형의 반도체 기판의 기판 깊이 방향으로 형성된 제2 도전형의 화소 분리 영역과,
    상기 화소 분리 영역으로 구획된 각 화소 영역에 형성된 광전 변환 소자와,
    상기 각 화소 영역의 기판 표면측에 상기 화소 분리 영역에 접속하여 연장되는 화소 분리 영역과 동일한 제2 도전형의 반도체 영역과,
    상기 반도체 영역에 형성된 상기 광전 변환 소자로부터의 신호 전하를 판독하는 수단과,
    상기 반도체 기판의 표면 상에 형성된 다층 배선층을 갖고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 반도체 영역이, 상기 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하면으로부터 기판 이면까지 연장하여 형성되고,
    상기 반도체 기판의 이면을 광 입사면으로 구성하고 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 신호 전하를 판독하는 수단이 형성된 상기 반도체 영역의 하층에 형성되고 상기 반도체 영역보다 고농도인 제2 도전형 반도체 영역에 의해 제1 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자를 구성하는 제1 도전형 반도체 영역과, 상기 제1 도전형 반도체 영역보다도 광 입사면측의 제2 도전형 축적층에 의해 제2 pn 접합이 형성되고,
    상기 광전 변환 소자가, 상기 제2 도전형 반도체 영역과 상기 제1 도전형 반도체 영역과 상기 제2 도전형 축적층에 의해 형성되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제1 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h1r, h1g 및 h1b가 h1r>h1g>h1b로 설정되고,
    적색, 녹색 및 청색의 각 화소의 각 광전 변환 소자의 상기 제2 pn 접합의 기판 이면으로부터의 접합 깊이 h2r, h2g 및 h2b가 h2r>h2g>h2b로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기 모듈.
  26. 제25항에 있어서, 상기 고체 촬상 소자는, 적색, 녹색 및 청색의 화소를 조합하여, 각각의 화소로부터 적색 신호, 녹색 신호 및 청색 신호를 출력하고, 신호 처리 회로를 통해 컬러 화상 신호를 얻도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기 모듈.
  27. 삭제
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