KR101776955B1 - 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기 - Google Patents

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Abstract

과제
고체 촬상 장치에 있어서, 광학 혼색의 저감 및/또는 Mg 플레어의 저감에 의해, 화질의 향상을 도모한다.
해결 수단
본 발명은, 광전변환부(PD)와 화소 트랜지스터(Tr)로 이루어지는 복수의 화소(24)가 배열된 화소 영역(23)과, 온 칩 컬러 필터(42)와, 온 칩 마이크로 렌즈(43)를 갖는다. 또한, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층의 배선(32)이 형성된 다층 배선층(33)과, 광전변환부(PD)가 배열된 수광면(34)의 화소 경계에 절연층(36)을 통하여 형성된 차광막(39)을 갖는다.

Description

고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기{SOLID-STATE IMAGING DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 고체 촬상 장치를 구비한 카메라 등의 전자 기기에 관한 것이다.
민생용의 디지털 비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라로는, 주로, 피사체의 세부까지 나타내는 높은 해상력이나 휴대성을 중시한 기기의 소형화가 요구되고 왔다. 또한, 이들의 요구를 실현하기 위해, 고체 촬상 장치(이미지 센서)에서는, 촬상 특성을 유지하면서, 화소 사이즈의 소형화를 향해 개발이 행하여지다 왔다. 그러나, 근래, 고해상도나 소형화의 계속적 요구에 더하여, 최저 피사체 조도의 향상이나 고속도 촬상 등에의 요구가 높아지고, 그 실현을 위해, 고체 촬상 장치에는 SN비를 비롯한 종합적인 화질 향상에의 기대가 높아지고 있다.
CMOS 고체 촬상 장치에는, 도 5에 도시하는 표면 조사형과, 도 6에 도시하는 이면 조사형이 알려져 있다. 표면 조사형 고체 촬상 장치(111)는, 도 5의 모식적 구성도에서 도시하는 바와 같이, 반도체 기판(112)에 광전변환부가 되는 포토 다이오드(PD)와 복수의 화소 트랜지스터로 이루어지는 단위 화소(116)가 복수, 형성된 화소 영역(113)을 갖고서 구성된다. 화소 트랜지스터는, 도시하지 않지만, 도 5에서는 게이트 전극(114)을 나타내고, 모식적으로 화소 트랜지스터의 존재를 나타내고 있다. 각 포토 다이오드(PD)는 불순물 확산층에 의한 소자 분리 영역(115)으로 분리된다. 반도체 기판(112)의 화소 트랜지스터가 형성된 표면측에 층간 절연막(117)을 이용하여 복수의 배선(118)을 배치한 다층 배선층(119)이 형성된다. 배선(118)은, 포토 다이오드(PD)의 위치에 대응하는 부분을 제외하고 형성된다. 다층 배선층(119) 상에는, 평탄화막(120)을 이용하여, 순차적으로 온 칩 컬러 필터(121) 및 온 칩 마이크로 렌즈(122)가 형성된다. 온 칩 컬러 필터(121)는, 예를 들면 적색(R), 녹(G), 청(B)의 각 색 훌타를 배열하고 구성된다. 표면 조사형의 고체 촬상 장치(111)에서는, 다층 배선층(119)이 형성된 기판 표면을 수광면(123)로서, 광(L)이 이 기판 표면측에서 입사된다.
이면 조사형 고체 촬상 장치(131)는, 도 6의 모식적 구성도에서 도시하는 바와 같이, 반도체 기판(112)에 광전변환부가 되는 포토 다이오드(PD)와 복수의 화소 트랜지스터로 이루어지는 단위 화소(116)가 복수, 형성된 화소 영역(113)을 갖고서 구성된다. 화소 트랜지스터는, 도시하지 않지만, 기판 표면측에 형성되고, 도 6에서는 게이트 전극(114)을 나타내고, 모식적으로 화소 트랜지스터의 존재를 나타내고 있다. 각 포토 다이오드(PD)는 불순물 확산층에 의한 소자 분리 영역(115)으로 분리된다. 반도체 기판(112)의 화소 트랜지스터가 형성된 표면측에 층간 절연막(117)을 이용하여 복수의 배선(118)을 형성한 다층 배선층(119)이 형성된다. 이면 조사형으로는, 배선(118)은 포토 다이오드(PD)의 위치에 관계없이 형성할 수 있다. 한편, 반도체 기판(112)의 포토 다이오드(PD)가 임한 이면상에, 순차적으로 절연층(128), 온 칩 컬러 필터(121) 및 온 칩 마이크로 렌즈(122)가 형성된다. 이면 조사형의 고체 촬상 장치(131)에서는, 다층 배선층 및 화소 트랜지스터가 형성된 기판 표면과는 반대측의 기판 이면을 수광면(132)으로 하여, 광(L)이 이 기판 이면측에서 입사된다. 광(L)은 다층 배선층(119)의 제약을 받는 일 없고, 포토 다이오드(PD)에 입사되기 때문에, 포토 다이오드(PD)의 개구를 폭넓게 취할 수 있고, 고감도화를 도모할 수 있다.
본 출원인의 개발 팀은, CMOS 고체 촬상 장치가 갖는 저소비 전력이나 고속성의 이점을 활용하면서, 화소의 기본 구조를 이면 조사형으로 바꾸고, 고화질화에의 중요한 요소인 감도 향상이나 노이즈 저감을 실현한 이면 조사형 CMOS 고체 촬상 장치의 시작 개발에 성공하였다. 이렇게 개발한 이면 조사형 CMOS 고체 촬상 장치는, 화소 사이즈 1.75㎛×1.75㎛, 유효 화소수 500만화소, 60프레임/초이다.
종래의 표면 조사형으로는, 포토 다이오드(PD)를 형성한 기판 표면측 상의 배선(118)이나 화소 트랜지스터가 온 칩 마이크로 렌즈로 집광한 입사광의 방해가 되고, 화소의 소형화나 입사각 변화에 과제를 갖고 있다. 이에 대해, 이면 조사형으로는, 실리콘 기판을 반전시켰던 이면측에서 광을 조사시키는 것으로, 배선(118)이나 화소 트랜지스터의 영향을 받는 일 없이 단위 화소에 들어가는 광의 양을 증대시킴과 함께, 광의 입사각 변화에 대한 감도 저하를 억제할 수 있다.
이면 조사형 CMOS 고체 촬상 장치는, 예를 들면 특허문헌1 내지 특허문헌4 등에 개시되어 있다. 또한, 이면 조사형 CMOS 고체 촬상 장치에 사용한 반사 방지막으로서, 하프늄 산화물(HfO2)를 이용한 기술도 특허문헌5에 개시되어 있다.
고체 촬상 장치는, CCD(Charge Coupled Device)형 고체 촬상 장치와, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)형 고체 촬상 장치에 대별된다. 이들의 고체 촬상 장치에서는, 화소마다 포토 다이오드로 이루어지는 수광부가 형성되어 있고, 수광부에서는, 수광부에 입사한 광에 의한 광전변환에 의해 신호 전하가 생성된다. CCD형의 고체 촬상 장치에서는, 수광부에서 생성된 신호 전하는 CCD 구조를 갖는 전하 전송부로 전송되고, 출력부에서 화소 신호로 변환되어 출력된다. 한편, CMOS형의 고체 촬상 장치에서는, 수광부에서 생성된 신호 전하는 화소마다 증폭되고, 증폭된 신호가 화소 신호로서 신호선에 의해 출력된다.
이와 같은 고체 촬상 장치에서는, 비스듬한 입사광이나 수광부 상부에서 난반사한 입사광에 의해 반도체 기판 내에서 위(僞)신호가 생성되고, 스미어나 플레어 등의 광학적 잡음이 발생한다는 문제가 있다.
하기 특허문헌6에은, CCD형의 고체 촬상 장치에 있어서, 전하 전송부 상부에 형성된 차광막이 수광부와 판독 게이트부와의 계면에 형성된 홈부에 매입되도록 형성한 것으로, 스미어의 발생을 억제한 구성이 기재되어 있다. 특허문헌6에서는, LOCOS 산화막을 이용하여 형성한 홈부에 차광막을 형성한 구성으로 되어 있기 때문에, 차광막을 기판 깊이로 형성하는 것은 곤란하고, 스미어의 원인이 되는 비스듬한 광의 입사를 완전하게 저지하는 것은 가능하지 않다. 또한, 차광막을 매입한 깊이에 비례하고, 화소 면적이 축소하기 때문에, 차광막을 깊게 매입하는 것은 본질적으로 곤란하다.
그런데, 근래, 기판상의 배선층이 형성된 측과는 반대측에서 광을 조사하는, 이면 조사형의 고체 촬상 장치가 제안되어 있다(하기 특허문헌7 참조). 이면 조사형의 고체 촬상 장치에서는, 광조사측에 배선층이나 회로 소자 등이 구성되지 않기 때문에, 기판에 형성된 수광부의 개구율을 높게 할 수 있다. 또한, 입사광이 배선층 등에 반사되는 일 없이 수광부에 입사되기 때문에, 감도의 향상이 도모된다.
이와 같은 이면 조사형의 고체 촬상 장치에서도, 비스듬한 광에 의한 광학적 잡음이 우려되기 때문에, 광조사측으로 이루어지는 기판의 이면측의 수광부 사이에 차광막을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광조사측으로 이루어지는 기판의 이면측에 차광막을 갖는 층을 1 층 형성한 것이 생각되지만, 차광막의 높이에 비례하고 기판과 온 칩 렌즈면과의 사이의 거리가 길어지기 때문에, 집광 특성의 악화가 일어날 수 있다. 집광 특성이 악화한 경우에는, 다른 화소의 컬러 필터를 투과한 비스듬한 광이, 그 화소와는 다른 화소의 수광부에 입사하고, 혼색이나 감도 저하라는 문제도 발생한다.
특허문헌1:일본특개2003-31785호공보 특허문헌2:일본특개2005-353631호공보 특허문헌3:일본특개2005-353955호공보 특허문헌4:일본특개2005-347707호공보 특허문헌5:일본특개2007-258684호공보 특허문헌6:일본특개2004-140152호공보 특허문헌7:일본특개2004-71931호공보
그런데, 이면 조사형 CMOS 고체 촬상 장치에 있어서, 온 칩 마이크로 렌즈(122)만으로 이루어진 집광 구조에서는, 다음과 같은 문제가 현저하게 발생한 것이 판명됐다.
(1) 인접 화소에의 광학 혼색을 완전하게 억제하는 것이 극히 곤란하다. 감시, 휴대 전화 등의 용도에는 문제 없지만, 오디오·비디오(AV))[캠 코더, 디지털 스틸 카메라 등]의 용도에는 새로운 혼색 저감이 필요하다.
(2) 주변 회로 영역으로의 노이즈 방지와, 광학적 흑 레벨 결정을 위해, 유효 화소 주변부에 차광막이 마련되어 있지만, 차광막의 단차에 의해 유효 화소의 주변부에서 집광 상태가 다르고, 균일한 광학 특성을 실현할 수 없다. 즉, 도 4에 도시하는 바와 같이, 유효 화소 영역(13A)의 외측의 광학적 흑 레벨 영역(이른바 광학 블랙 영역)(113B)으로부터 주변 회로부(125)에 걸쳐 절연막(127)을 이용하여 차광막(126)이 형성된다. 이 위에, 온 칩 컬러 필터(121) 및 온 칩 마이크로 렌즈(122)가 형성된다. 이때, 차광막(126)의 유무에 의한 단차에 의해, 유효 화소 영역(113A)의 주변부와 그 내측의 중앙부에서, 온 칩 마이크로 렌즈(122)의 렌즈면의 높이의 차이(d)가 생긴다. 이 높이의 차이(d)에 기인하여 집광 상태가 다르고, 유효 화소 영역의 중앙부의 밝기에 대해 주변부에서 어두워지고, 균일한 광학 특성을 얻을 수 없다. 이른바 감도 얼룩이 발생한다.
(3) 고휘도 광원 촬영시에, 온 칩 마이크로 렌즈(122), 온 칩 컬러 필터(121)에 의한 반사, 회절광이 고체 촬상 장치의 패키지상의 실 글라스 등에 반사하고, 재차 고체 촬상 장치에 입사하여, RGB 화소에 균일하게 혼색한다. 이 혼색에 의해, 이면 조사형 고체 촬상 장치에 특유한 고휘도 광원으로부터 방사상으로 Mg 색의 줄무늬 모양 화상 결함(이후 Mg 색의 플레어로 표기)이 발생한다.
즉, 도 3의 A의 녹 화소(151G)와 적 화소(151R)를 이용하여 설명한다. 녹 화소(151G)의 온 칩 마이크로 렌즈(122)에 입사한 광(L)은, 녹색 필터(121G)를 통과하고 녹 화소의 포토 다이오드(PD)에 입사하지만, 일부에 비스듬한 광(La)이 화소 경계 부근에서 인접하는 적 화소(151R)의 포토 다이오드(PD)에 입사된다. 이 양상을 도 3의 B의 녹 화소와 적 화소의 2화소에 파장 550㎚의 광을 입사한 때의 광강도의 시뮬레이션으로 나타낸다. 도 3의 B에서, 영역 부분(A)은 광강도가 강한 부분, 색이 엷은 영역 부분(B)은 광강도가 약한 부분, 진한 색의 영역 부분(줄무늬 모양 부분)(C)은 광강도가 거의 없는 부분이다. 세밀한 주기적인 줄무늬는 광의 파면의 진행을 나타내고 있다. 지금, 수광면(153)보다 아래의 포토 다이오드(PD)에 입사한 광을 보면, 화소 경계 부근의 원형에서 나타내는 영역(D)에서는, 적 화소(151R)의 포토 다이오드(PD)에 약한 광이 입사하여, 혼색하고 있는 것이 분명하다.
한편, 도 1에 도시하는 바와 같이, 이면 조사형 CMOS 고체 촬상 장치(131)가 수납된 패키지(도시 생략)의 입사광측의 창에 공간(134)을 이용하여 실 글라스(seal glass; 135)가 배치된다. 또한 이 실 글라스(135) 상에 공간(134)을 이용하여 광학 로우패스 필터(136), 그 위에 공간(134)을 이용하여 적외 컷트 필터(137)가 배치된다. 또한 상방에 카메라 렌즈(138)가 배치된다. 카메라 렌즈(138)를 투과하고 고체 촬상 장치(131)에 입사된 입사광(L1)은, 일부가 고체 촬상 소자(131)의 각 매질 계면에서 반사된다. 주로 온 칩 마이크로 렌즈(122)의 렌즈 표면과, 수광면으로 이루어지는 실리콘 표면에서 반사한다. 온 칩 마이크로 렌즈(122)는 주기적으로 배열되어 있기 때문에, 회절 현상이 일어난다. 고체 촬상 장치(131)에서 반사한 반사, 회절광(L2)은, 수직에 가까운 반사로부터 먼 방향으로의 반사 등, 여러가지 각도로 반사하고, 실 글라스(135), 광학 로우패스 필터(136), 적외 컷트 필터(137)에서 반사하고 재입사광(L3)으로서 재차 고체 촬상 장치(131)에 입사한다. 그 중에서, 큰 각도로 회절된 광은, 실 글라스(135)에서 반사하고 재차 고체 촬상 장치(131)에 입사되고, 이것이 도 2에서 도시하는 방사상의 Mg 플레어(141)(원 테두리(E) 참조)가 된다. 방사상의 흰 줄무늬(흰색 플레어)(142)는, 카메라 렌즈 측의 조리개가 원인으로 일어나는 것이고, 표면 조사형 고체 촬상 장치라도 일어나는 현상으로, 그다지 위화감이 없다. 그러나, 이면 조사형 고체 촬상 장치에 특유한 Mg 플레어(141)는, 예를 들면 나뭇잎 사이로 비치는 태양광을 촬영하는 경우, 배경의 녹색에 대해 눈에 띄고, 문제시된다.
이 Mg 플레어(141)의 발생은, 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 분광 특성을 갖추기 위한 신호 처리 과정에서의 화이트 밸런스의 처리가 원인이다. 회절광의 재입사로 각 화소는 똑같이 혼색하지만, 화이트 밸런스의 처리로 적색(R), 청(B)의 신호가 녹색(G)에 대해 게인이 커지고 강조되기 때문에, Mg 플레어가 발생한다.
이면 조사형 고체 촬상 장치에서는, 상술한 인접 화소에의 입사광의 누출에 의한 광학 혼색, 반사광에 의한 Mg 플레어가 일어날 수 있지만, 표면 조사형 고체 촬상 장치에서도, 인접 화소에의 광학 혼색이 일어날 수 있다.
본 발명은, 상술한 점을 감안하여, 광학 혼색의 저감 및/또는 Mg 플레어의 저감에 의해, 화질의 향상을 도모한 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기를 제공하는 것이다.
본 발명은, 집광 특성의 향상이 도모되고, 플레어나 스미어 등의 광학적 잡음이 억제된 이면 조사형의 고체 촬상 장치, 및 그 제조 방법을 제공한다. 또한, 그 고체 촬상 장치를 이용한 전자 기기를 제공한다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치는, 광전변환부와 화소 트랜지스터로 이루어지는 복수의 화소가 배열된 화소 영역과, 온 칩 컬러 필터와, 온 칩 마이크로 렌즈와, 층간 절연막을 통하여 복수층의 배선이 형성된 다층 배선층을 갖는다. 또한, 이 고체 촬상 장치는, 광전변환부가 배열된 수광면의 화소 경계에 절연층을 통하여 형성된 차광막을 갖는다.
본 발명의 고체 촬상 장치에서는, 광전변환부가 배열된 수광면의 화소 경계에 절연층을 통하여 형성된 차광막을 갖기 때문에, 이 차광막에만 의해 온 칩 마이크로 렌즈에서 완전히 집광되지 않은 광의 인접 화소로의 진입이 저지된다. 또한, 이 화소 경계의 차광막에 의해, 유효 화소로의 회절광의 입사가 억제된다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법은, 광전변환부와 화소 트랜지스터로 이루어지는 복수의 화소가 형성된 반도체 기판의 수광면이 되는 이면 상에, 반사 방지막을 형성하는 공정과, 반사 방지막 상의 화소 경계에 대응하는 부분에 선택적으로 차광막을 형성하는 공정을 갖는다. 본 발명은, 그 후에, 차광막을 포함하는 반사 방지막 상에 평탄화막을 형성하는 공정과, 평탄화막 상에 온 칩 컬러 필터 및 온 칩 마이크로 렌즈를 순차적으로 형성하는 공정을 갖는다.
본 발명의 고체 촬상 장치의 제조 방법에서는, 반도체 기판의 수광면이 되는 이면상에 반사 방지막을 형성하고, 그 위의 화소 경계에 대응하는 부분에 선택적으로 차광막을 형성하기 때문에, 차광막을 수광면에 가까운 위치에 형성할 수 있다. 이 차광막에 의해, 온 칩 마이크로 렌즈에 완전히 집광되지 않은 광의 인접 화소에의 입사를 억제하고, 또한 유효 화소로의 회절광의 입사를 억제한다. 수광면상에 반사 방지막을 형성하기 때문에, 반도체 기판 이면의 수광면에서의 반사가 억제된다. 차광막을 포함하는 반사 방지막상에 평탄화막을 형성하기 때문에, 유효 화소 영역에서의 온 칩 마이크로 렌즈의 단차가 해소된다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법은, 광전변환부와 화소 트랜지스터로 이루어지는 복수의 화소가 형성된 반도체 기판의 수광면이 되는 이면상에, 반사 방지막을 형성하는 공정과, 반사 방지막상에 절연막을 형성하는 공정을 갖는다. 본 발명은, 그 후, 절연막상의 화소 경계에 대응하는 부분에 선택적으로 차광막을 형성하는 공정과, 차광막을 포함하는 상기 반사 방지막상에 평탄화막을 형성하는 공정과, 평탄화막상에 온 칩 컬러 필터 및 온 칩 마이크로 렌즈를 순차적으로 형성하는 공정을 갖는다.
본 발명의 고체 촬상 장치의 제조 방법에서는, 반사 방지막상에 절연막을 형성하고, 이 절연막상의 화소 경계에 대응하는 부분에, 선택적으로 차광막을 형성하고 있다. 이 절연막의 막두께는 반사 방지막의 막두께에 비하여 충분히 두껍기 때문에, 가령 차광막의 선택 가공에서 절연막이 다소 삭제되어도, 분광 감도 특성에 영향을 주는 일이 적다. 차광막을 수광면에 가까운 위치에 형성하기 때문에, 온 칩 마이크로 렌즈에서 완전히 집광되지 않은 광의 인접 화소에의 입사를 억제하고, 또한 유효 화소로의 회절광의 입사를 억제한다. 수광면상에 반사 방지막을 형성하기 때문에, 반도체 기판 이면의 수광면에서의 반사가 억제된다. 차광막을 포함하는 반사 방지막상에 평탄화막을 형성하기 때문에, 유효 화소 영역에서의 온 칩 마이크로 렌즈의 단차가 해소된다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치는, 광전변환부와 화소 트랜지스터로 이루어지는 복수의 화소가 배열된 화소 영역과, 온 칩 컬러 필터와, 표면의 렌즈면을 따라 반사 방지막을 갖는 온 칩 마이크로 렌즈를 갖는다. 또한, 이 고체 촬상 장치는, 층간 절연막을 통하여 복수층의 배선이 형성된 다층 배선층을 가지며, 화소 트랜지스터와 다층 배선층이 광전변환부가 배열된 수광면과 반대측에 형성된 이면 조사형으로 구성된다.
본 발명의 고체 촬상 장치에서는, 이면 조사형에 있어서, 온 칩 마이크로 렌즈의 표면의 렌즈면을 따라 반사 방지막이 형성되기 때문에, 온 칩 마이크로 렌즈 표면에서의 반사광이 저감되고, 회절광의 강도가 저감된다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치는, 광전변환부와 화소 트랜지스터로 이루어지는 복수의 화소가 배열된 화소 영역과, 화소 영역의 수광면측에 형성된 온 칩 컬러 필터와, 온 칩 컬러 필터상의 온 칩 마이크로 렌즈를 갖는다. 또한, 이 고체 촬상 장치는, 복수의 화소에 대응한 각 상기 온 칩 마이크로 렌즈상에 형성된 일양하게 연속하는 투명한 평탄화막과, 층간 절연막을 통하여 복수층의 배선이 형성된 다층 배선층을 갖는다. 그리고, 이 고체 촬상 장치는, 화소 트랜지스터와 다층 배선층이 화소 영역의 수광면과는 반대측에 형성된 이면 조사형으로 구성된다.
본 발명의 고체 촬상 장치에서는, 복수의 화소에 대응한 각 온 칩 마이크로 렌즈상에, 일양하게 연속하는 투명한 평탄화막이 형성되기 때문에, 온 칩 마이크로 렌즈에서의 주기적인 요철이 해소되고, 평탄화에 의해 회절광의 발생 그 자체가 억제된다. 이로써, 유효 화소로의 회절광의 입사가 억제된다.
본 발명에 관한 전자 기기는, 고체 촬상 장치와, 고체 촬상 장치에 입사광을 유도하는 광학계와, 고체 촬상 장치의 출력 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 구비한다. 고체 촬상 장치는, 광전변환부와 화소 트랜지스터로 이루어지는 복수의 화소가 배열된 화소 영역과, 온 칩 컬러 필터와, 온 칩 마이크로 렌즈를 갖는다. 또한 고체 촬상 장치는, 층간 절연막을 통하여 복수층의 배선이 형성된 다층 배선층과, 광전변환부가 배열된 수광면의 화소 경계에 절연층을 통하여 형성된 차광막을 갖는다.
본 발명의 전자 기기에서는, 본 발명의 화소 경계에 차광막을 갖는 고체 촬상 장치를 구비하기 때문에, 고체 촬상 장치에 있어서, 온 칩 마이크로 렌즈에서 완전히 집광되지 않은 광의 인접 화소로의 진입이 저지되고, 또한, 유효 화소로의 회절광의 입사를 막을 수 있다.
상기 과제를 해결하고, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 고체 촬상 장치는, 기판과, 배선층과, 차광부를 갖는 구성으로 되어 있다. 기판에는, 복수의 수광부가 형성되어 있고, 기판의 이면측이 광조사면이 되어 있다. 또한, 배선층은, 기판의 표면측에 형성되어 있다. 또한, 차광부는, 인접하는 수광부 사이에 형성되고, 기판의 이면측부터 소망하는 깊이에 형성된 트렌치부, 및 트렌치부 내에 매입된 차광막으로 구성되어 있다.
본 발명의 고체 촬상 장치에서는, 기판에 형성된 복수의 수광부 사이가, 기판의 이면측부터 소망하는 깊이에 형성된 트렌치부를 차광막에 의해 매입함에 의해 형성된 차광부에 의해 분리되어 있다. 이 때문에, 광조사면이 되는 기판의 이면측으로부터 비스듬한 광이 입사한 경우, 차광부에 의해, 비스듬한 입사광이 차단된다. 이로써, 기판에 형성된 수광부로의 비스듬한 광의 입사가 억제된다.
또한, 본 발명의 고체 촬상 장치의 제조 방법은, 우선, 이면 영역에 에칭 스토퍼층을 형성한 기판의 표면 영역에 복수의 수광부 및 소망하는 불순물 영역을 형성하고, 다음에, 기판의 표면측에 층간 절연막을 통하여 형성된 복수층의 배선으로 이루어지는 배선층을 형성한다. 다음에, 기판의 이면측에서 기판을 박육화한다. 박육화는, 기판의 에칭 스토퍼층까지 에칭한다. 다음에, 기판을 관통하여, 기판의 이면측부터 소망하는 깊이에 달하는 트렌치부를 형성한다. 다음에, 기판에 형성된 트렌치부에 매입막을 형성하고, 매입막을 스토퍼로 하여, 기판을 박육화한다. 다음에, 매입막을 제거한 후, 트렌치부에, 차광막을 매입한다.
본 발명의 고체 촬상 장치의 제조 방법에서는, 광학 렌즈와, 상술한 고체 촬상 장치와, 신호 처리 회로를 갖고서 구성되어 있다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치에 의하면, 화소 경계의 차광막에 의해 광의 인접 화소에의 입사가 억제되기 때문에, 광학 혼색을 저감할 수 있다. 또한, 화소 경계의 차광막에 의해 유효 화소로의 회절광의 입사가 억제되기 때문에, Mg 플레어의 발생을 저감할 수 있다. 따라서, 광학 혼색의 저감 및/또는 Mg 플레어의 저감에 의해, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법에 의하면, 광학 혼색의 저감 및/또는 Mg 플레어의 저감에 의한, 화질의 향상을 도모할 수 있는 고체 촬상 장치를 제조할 수 있다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치에 의하면, 이면 조사형에 있어서, 온 칩 마이크로 렌즈 표면에 반사 방지막이 형성되고, 온 칩 마이크로 렌즈에서의 반사광이 저감되고 회절광의 강도가 저감되기 때문에, Mg 플레어의 발생을 저감하고, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치에 의하면, 이면 조사형에 있어서, 각 온 칩 마이크로 렌즈상에, 일양하게 연속하는 투명한 평탄화막이 형성되고, 유효 화소에서의 회절광 입사 발생이 억제되기 때문에, Mg 플레어의 발생이 저감하고, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 전자 기기에 의하면, 고체 촬상 장치에 있어서, 광학 혼색을 저감하고, Mg 플레어를 저감할 수 있기 때문에, 고화질의 화상을 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 플레어 특성이나 스미어 특성이 향상되고, 또한, 혼색이나 블루밍이 억제된 고체 촬상 장치를 얻을 수 있다. 또한, 그 고체 촬상 장치를 이용함에 의해, 화질의 향상이 도모된 전자 기기를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 이면 조사형의 고체 촬상 장치에서의 입사한 광의 반사 상태를 도시하는 설명도.
도 2는 종래의 이면 조사형의 고체 촬상 장치에 있어서, Mg 플레어가 발생하는 상태를 도시하는 설명도.
도 3의 A 및 B는 종래의 이면 조사형의 고체 촬상 장치의 인접 화소에의 광학 혼색이 생기고 있는 것을 도시하는 설명도.
도 4는 종래의 이면 조사형의 고체 촬상 장치에 있어서, 유효 화소 영역의 온 칩 마이크로 렌즈의 렌즈 높이에 차가 생기는 것을 도시하는 설명도.
도 5는 종래의 표면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 개략도.
도 6은 종래의 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 개략도.
도 7은 본 발명에 적용되는 CMOS 고체 촬상 장치의 한 예를 도시하는 개략 구성도.
도 8은 본 발명의 제 1 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 9의 A 및 B는 본 발명의 실시의 형태의 인접 화소에의 광학 혼색이 저감하는 상태의 설명도.
도 10은 본 발명의 실시의 형태가 입사한 광의 반사 상태를 도시하는 설명도.
도 11은 본 발명의 실시의 형태의 Mg 플레어가 저감하는 설명도.
도 12의 A 및 B는 제 1 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정을 도시하는 제조 공정도(그 1).
도 13의 A 및 B는 제 1 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정을 도시하는 제조 공정도(그 2).
도 14는 본 발명의 제 2 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 15의 A 및 B는 제 2 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정을 도시하는 제조 공정도(그 1).
도 16의 A 및 B는 제 2 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정을 도시하는 제조 공정도(그 2).
도 17의 A 내지 C는 본 발명의 차광막의 개구 형상의 각 예를 도시하는 평면도.
도 18은 본 발명의 제 3 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 19는 본 발명의 제 4 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 20은 본 발명의 제 4 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 평면도.
도 21은 본 발명의 제 5 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 22는 본 발명의 제 6 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 23은 본 발명의 제 7 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 24는 본 발명의 제 8 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 25는 본 발명의 제 9 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 26은 본 발명의 제 10 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 27은 본 발명의 제 11 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 28은 본 발명의 제 12 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 29는 본 발명의 제 13 실시의 형태에 관한 표면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 30은 본 발명의 제 14 실시의 형태에 관한 표면 조사형의 고체 촬상 장치를 도시하는 주요부의 구성도.
도 31은 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 화소부에서의 단면 구성도.
도 32는 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 33은 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 34는 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 35는 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 36은 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 37은 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 38은 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 39는 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 40은 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 41은 제 16의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 공정도.
도 42는 본 발명의 제 17의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치의 화소부에서의 단면 구성도.
도 43은 본 발명의 제 15실시 형태 및 제 18의 실시 형태에 관한 전자 기기의 개략 구성도.
이하, 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이하 실시의 형태라고 한다)에 관해 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. CMOS 고체 촬상 장치의 개략 구성례
2. 제 1 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례와 그 제조 방법의 예)
3. 제 2 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례와 그 제조 방법의 예)
4. 제 3 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
5. 제 4 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
6. 제 5 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
7. 제 6 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
8. 제 7 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
9. 제 8 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
10. 제 9 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
11. 제 10 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
12. 제 11 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
13. 제 12 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
14. 제 13 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
15. 제 14 실시의 형태(고체 촬상 장치의 구성례)
16. 제 15실시의 형태(전자 기기의 구성례)
또한, 이하에, 본 발명의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기의 한 예를, 도 7, 도 31 내지 도 43을 참조하면서 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 이하의 순서로 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 예로 한정되는 것이 아니다.
1. 제 16의 실시 형태(고체 촬상 장치)
1. 1 고체 촬상 장치 전체의 구성
1. 2 주요부의 구성
1. 3 고체 촬상 장치의 제조 방법
2. 제 17의 실시 형태(고체 촬상 장치)
3. 제 18의 실시 형태(전자 기기)
본 발명의 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치에서는, 광학 혼색의 저감 및/또는 Mg 플레어의 저감에 의해, 화질의 향상을 도모하는 것이지만, 실시의 형태의 설명에 앞서서, Mg 플레어의 저감 방법에 관해 기술한다.
이면 조사형 고체 촬상 장치에 특유한 Mg 플레어(141)의 강도는, 해석의 결과 대강 이하의 관계에 있는 것을 알았다.
Mg 플레어 강도=입사광 강도×이미지 센서 경사 반사율×실 글라스 등 반사율×이미지 센서 경사 감도.
따라서 Mg 플레어 저감 방법으로서는, 주로 3가지가 고려된다. A : 화소 구조를 궁리하여 회절광(L2)의 발생을 억제한다. B : 실 글라스 등의 계면에 반사 방지막을 형성한다. C : 실 글라스 등에서 재반사하여 되돌아오는 회절광(L3)을 화소 구조를 궁리하여 저감한다.
대책 B는, 이미지 센서의 웨이퍼 제조 공정이 아니라, 패키지측에서의 대책으로 되기 때문에, 이미지 센서의 단가가 현저하게 상승하게 되고, 이것은 근래 진행되는 민생용의 디지털 비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라에서의 판매 가격 저감 경향에 대해 큰 디메리트가 된다.
대책 A는 이미지 센서의 웨이퍼 제조 공정에서의 대책이 되고, 단가 상승은 비교적 경미하다. 대책 A는, 회절광의 발생원을 억제하는 의미에서 본질적이고, 성막 조건을 적절하게 설정함으로써 감도 향상의 메리트도 있지만, 민생용의 디지털 비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라용의 이면 조사형 고체 촬상 장치에서 문제가 되는 광학 혼색에 대해서는 저감 효과가 없다.
대책 C는, 대책 A와 마찬가지로 이미지 센서의 웨이퍼 제조 공정에서의 대책이고, 본 발명의 실시의 형태에서는 단가 상승은 없는 것이 큰 메리트가 된다. 대책 C는, 회절광의 발생량, 실 글라스 반사율은 함께 변하지 않지만, 이면 조사형 고체 촬상 장치에서 크게 취할 수 있는 이미지 센서 경사 감도를 억제함에 의해 Mg 플레어 대책으로서 유효하다. 또한, 동시에 민생용의 디지털 비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라용의 이면 조사형 고체 촬상 장치에서 문제가 되는 광학 혼색에 대해서도 유효하다. 차광막은, 개구 디자인을 적절하게 설정함으로써, 광학 이면 조사형 고체 촬상 장치로서 기대되는 광학 특성(고감도, 저 셰이딩)의 우위성은 유지하면서, Mg 플레어와 광학 혼색을 충분히 억제할 수 있는 것을 알았다.
이하에 설명하는 이면 조사형 고체 촬상 장치의 실시의 형태에서는, Mg 플레어 저감에 관해, 대책 A 및/또는 대책 B, 대책 C에 의거하여 구성된다.
<1. CMOS 고체 촬상 장치의 개략 구성례>
도 7에, 본 발명의 각 실시의 형태에 적용되는 CMOS 고체 촬상 장치의 한 예의 개략 구성을 도시한다. 본 예의 고체 촬상 장치(1)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 반도체 기판(11) 예를 들면 실리콘 기판에 복수의 광전변환 소자를 포함하는 화소(2)가 규칙적으로 2차원적으로 배열된 화소 영역(이른바 촬상 영역(3))과, 주변 회로부를 갖고서 구성된다. 화소(2)는, 광전변환 소자가 되는 예를 들면 포토 다이오드와, 복수의 화소 트랜지스터(이른바 MOS 트랜지스터)를 갖고 이루어진다. 복수의 화소 트랜지스터는, 예를 들면 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터 및 증폭 트랜지스터의 3개의 트랜지스터로 구성할 수 있다. 그 밖에, 선택 트랜지스터를 추가하여 4개의 트랜지스터로 구성할 수도 있다. 단위 화소의 등가 회로는 통상과 마찬가지이기 때문에, 상세 설명은 생략한다. 화소(2)는, 공유 화소 구조로 할 수도 있다. 이 화소 공유 구조는, 복수의 포토 다이오드와, 복수의 전송 트랜지스터와, 공유하는 하나의 플로팅 디퓨전과, 공유하는 하나씩의 다른 화소 트랜지스터로 구성된다.
이하, 21, 51, 57, 59, 63, 67, 71, 74, 77, 79, 81, 83은 이면 조사형의 고체 촬상 장치, 22는 반도체 기판, 22A는 기판 표면, 22B는 기판 이면, PD는 포토 다이오드, Tr은 화소 트랜지스터, 34는 수광면, 36은 반사 방지막, 39는 차광막, 41은 평탄화막, 42는 온 칩 컬러 필터, 43은 온 칩 마이크로 렌즈, 85, 89는 표면 조사형의 고체 촬상 장치이다.
주변 회로부는, 수직 구동 회로(4)와, 칼럼 신호 처리 회로(5)와, 수평 구동 회로(6)와, 출력 회로(7)와, 제어 회로(8) 등을 갖고서 구성된다.
제어 회로(8)는, 입력 클록과, 동작 모드 등을 지령하는 데이터를 수취하고, 또한 고체 촬상 장치의 내부 정보 등의 데이터를 출력한다. 즉, 제어 회로(8)에서는, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 마스터 클록에 의거하여, 수직 구동 회로(4), 칼럼 신호 처리 회로(5) 및 수평 구동 회로(6) 등의 동작의 기준이 되는 클록 신호나 제어 신호를 생성한다. 그리고, 이들의 신호를 수직 구동 회로(4), 칼럼 신호 처리 회로(5) 및 수평 구동 회로(6) 등에 입력한다.
수직 구동 회로(4)는, 예를 들면 시프트 레지스터에 의해 구성되고, 화소 구동 배선을 선택하고, 선택된 화소 구동 배선에 화소를 구동하기 위한 펄스를 공급하고, 행 단위로 화소를 구동한다. 즉, 수직 구동 회로(4)는, 화소 영역(3)의 각 화소(2)를 행 단위로 순차적으로 수직 방향으로 선택 주사하고, 수직 신호선(9)을 통하여 각 화소(2)의 광전변환 소자가 되는 예를 들면 포토 다이오드에서 수광량에 응하여 생성한 신호 전하에 의거한 화소 신호를 칼럼 신호 처리 회로(5)에 공급한다.
칼럼 신호 처리 회로(5)는, 화소(2)의 예를 들면 열마다 배치되어 있고, 1행분의 화소(2)로부터 출력되는 신호를 화소열마다 노이즈 제거 등의 신호 처리를 행한다. 즉 칼럼 신호 처리 회로(5)는, 화소(2) 고유의 고정 패턴 노이즈를 제거하기 위한 CDS나, 신호 증폭, AD 변환 등의 신호 처리를 행한다. 칼럼 신호 처리 회로(5)의 출력단에는 수평 선택 스위치(도시 생략)가 수평 신호선(10)과의 사이에 접속되어 마련된다.
수평 구동 회로(6)는, 예를 들면 시프트 레지스터에 의해 구성되고, 수평 주사 펄스를 순차적으로 출력함에 의해, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각을 순번대로 선택하고, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각으로부터 화소 신호를 수평 신호선(10)에 출력시킨다.
출력 회로(7)는, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각으로부터 수평 신호선(10)을 통하여 순차적으로 공급되는 신호에 대해, 신호 처리를 행하여 출력한다. 예를 들면, 버퍼링만 하는 경우도 있고, 흑레벨 조정, 열 편차 보정, 각종 디지털 신호 처리 등이 행하여지는 경우도 있다. 입출력 단자(12)는, 외부와 신호의 교환을 한다.
<2. 제 1 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 8에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 1 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 제 1 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(21)는, 예를 들면 실리콘에 의한 반도체 기판(22)에 복수의 화소가 배열된 화소 영역(이른바 촬상 영역)(23)과, 도시하지 않지만 화소 영역(23)의 주변에 배치된 주변 회로부를 형성하여 구성된다. 단위 화소(24)는, 광전변환부가 되는 포토 다이오드(PD)와 복수의 화소 트랜지스터(Tr)로 구성된다. 포토 다이오드(PD)는, 반도체 기판(22)의 두께 방향의 전역에 걸치도록 형성되고, 제 1 도전형, 본 예에서는 n형 반도체 영역(25)과 기판의 표리 양면에 면하도록 제 2 도전형, 본 예에서는 p형 반도체 영역(26)에 의한 pn 접합형의 포토 다이오드로서 구성된다. 기판의 표리 양면에 면하는 p형 반도체 영역은, 암전류 억제를 위한 정공 전하 축적 영역을 겸하고 있다.
포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터(Tr)로 이루어지는 각 화소(24)는, 소자 분리 영역(27)에 의해 분리된다. 소자 분리 영역(27)은, p형 반도체 영역으로 형성되고, 예를 들면 접지된다. 화소 트랜지스터(Tr)는, 반도체 기판(22)의 표면(22A)측에 형성한 p형 반도체웰 영역(28)에, 도시하지 않은 n형의 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하고, 양 영역 사이의 기판 표면에 게이트 절연막을 통하여 게이트 전극(29)을 형성하여 구성된다. 동 도면에서는, 복수의 화소 트랜지스터를 하나의 화소 트랜지스터(Tr)로 대표하여 나타냄과 함께, 게이트 전극(29)으로 모식적으로 도시하고 있다.
반도체 기판(22)의 표면(22A) 상에는, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층의 배선(32)을 배치하여 이루어지는, 이른바 다층 배선층(33)이 형성된다. 다층 배선층(33)측은 광이 입사되지 않기 때문에, 배선(32)의 레이아웃은 자유롭게 설정할 수 있다.
포토 다이오드(PD)의 수광면(34)이 된 기판 이면(22B) 상에는, 절연층이 형성된다. 이 절연층은, 본 예에서는 반사 방지막(36)으로 형성된다. 반사 방지막(36)은, 굴절률이 다른 복수층막으로 형성되고, 본 예에서는 하프늄 산화(HfO2)막(38)과 실리콘 산화막(37)의 2층막으로 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 이 반사 방지막(36) 상의 화소 경계에, 즉 화소 경계에 대응하는 부분에 차광막(39)이 형성된다. 이 차광막(39)은, 광을 차광하는 재료라면 좋지만, 차광성이 강하고, 또한 미세 가공, 예를 들면 에칭으로 정밀도 좋게 가공할 수 있는 재료로서, 금속, 예를 들면 알루미늄(Al), 또는 텅스텐(W), 또는 구리(Cu)의 막으로 형성하는 것이 바람직하다.
차광막(39)을 포함하는 반사 방지막(36) 상에, 평탄화막(41)이 형성되고, 이 평탄화막(41) 상에 순차적으로 온 칩 컬러 필터(42) 및 그 위의 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 온 칩 마이크로 렌즈(43)는, 예를 들면, 수지 등의 유기 재료로 형성된다. 평탄화막(41)은, 예를 들면, 수지 등의 유기 재료로 형성할 수 있다. 온 칩 컬러 필터로서는, 예를 들면 베이어 배열의 컬러 필터가 사용된다. 광(L)은, 기판 이면(22B)측에서 입사되고, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 집광되고 각 포토 다이오드(PD)에 수광된다.
제 1 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(21)에 의하면, 수광면(34)에 극히 가까운 화소 경계에 차광막(39)이 형성되어 있기 때문에, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 완전히 집광되지 않고 인접 화소측을 향하는 광이 차광된다. 즉, 화소 경계의 차광막(39)에 의해, 인접 화소에의 광 입사를 막을 수 있고, 광학 혼색을 저감할 수 있다. 또한, 패키지 내에 배치된 고체 촬상 장치(21)에 광이 입사되고, 일부 반사한 회절광이 실 글라스에서 재반사하여 고체 촬상 장치(21)에 입사하려고 하여도, 화소 경계의 차광막(39)에서 회절광의 입사가 방지된다. 이 회절광의 입사가 저지됨으로써, 특히, 고휘도 광원 촬영시의 Mg 플레어를 저감할 수 있다.
도 9에 도시하는, 녹 화소과 적 화소의 2화소에 파장 550㎚의 광을 입사한 때의 광강도의 시뮬레이션을 이용하여 광학 혼색의 저감에 관해 상세히 기술한다. 도 9의 A는, 녹 화소(24G)와 적 화소(24R)를 나타낸다. 광이 온 칩 마이크로 렌즈(43)를 투과하여 녹 화소(24G)에 입사할 때, 일부 완전히 집광되지 않은 광(L0)이 인접 화소인 적 화소(24R)측을 향하지만, 차광막(39)에서 차광되고, 반사된다. 즉, 광(L0)의 적 화소(24R)로의 입사가 저지된다. 이 양상을 도 9의 B의 광강도의 시뮬레이션으로 도시한다. 도 9의 B에서, 전술한 바와 마찬가지로, 영역(A)은 광강도가 강한 부분, 색이 엷은 부분(B)은 광강도가 약한 부분, 진한 색의 부분은 광강도가 거의 없는 부분이다. 이 도 9의 B의 시뮬레이션으로 알 수 있는 바와 같이, 적 화소(24R)의 포토 다이오드(PD)의 녹 화소(24G)와의 경계 부근(D)에서의 광강도는 거의 제로이다. 즉, 광학 혼색이 저감하고 있다.
한편, Mg 플레어의 저감에 관해 상세히 기술한다. 도 10에, 제 1 실시의 형태의 고체 촬상 장치(21)가 패키지 내에 수납된 상태에서의 입사광의 반사 상태를 도시한다. 전술한 바와 마찬가지로, 이면 조사형의 고체 촬상 장치(21)가 수용된 패키지(도시 생략)의 입사광측의 창에 공간(134)을 통하여 실 글라스(135)가 배치된다. 또한 실 글라스(135) 상에 공간(134)을 통하여 광학 로우패스 필터(136), 그 위에 공간(134)을 통하여 적외(IR) 컷트 필터(137)가 배치된다. 또한 그 위쪽에 카메라 렌즈(138)가 배치된다.
전술한 바와 같이, 카메라 렌즈(138)를 투과하여 고체 촬상 장치(21)에 입사된 입사광(L1)은, 일부가 고체 촬상 장치(21)의 각 매질 계면에서 반사된다. 이 반사광이 실 글라스(135), 광학 로우패스 필터(136), 적외 컷트 필터(137)에서 반사하여 고체 촬상 장치(21)측에 재입사한다. 그 중에서도 큰 각도로 반사한 회절광(L2)은, 실 글라스(135)에서 반사되고, 재입사광(L3)으로서 고체 촬상 장치(21)에 재입사되지만, 이때, 원 테두리(45)로 도시하는 바와 같이, 차광막(39)에 의해 유효 화소로의 회절광의 입사가 차단되고, Mg 플레어가 생기지 않는다. 도 10에서 도시하는 바와 같이, 녹 화소(24G)에서 반사하고, 재반사한 회절광(L3)은, 타 부분의 녹 화소(24G)의 녹 필터를 통하여 인접하는 적 화소(24R)측을 향하지만, 화소 경계의 차광막(39)에서 반사되고(실선 화살표 참조), 적 화소(24R)에 입사되지 않는다. 이 때문에, 도 11에 도시하는 바와 같이, 고휘도 광원 촬영에 있어서, 전술한 도 27에서 Mg 플레어가 나타났던 같은 장소(원 테두리(E) 참조)에 Mg 플레어가 나타나지 않는다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 차광막(39)을 형성한 후, 평탄화막(41)을 통하여 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 이 평탄화막(41)을 통하여 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성되기 때문에, 화소 영역상의 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 모든 렌즈 높이가 같아진다. 특히, 유효 화소 영역의 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 렌즈 높이는 같아지고, 전술한 도 29에서 도시한 유효 화소 영역에서의 주변부와 중앙 영역의 사이에서 단차(d)가 생기는 일이 없다. 따라서, 화면 전역에서 같은 휘도가 얻어지고, 즉 감도 얼룩의 발생이 없고 화질의 향상을 도모할 수 있다.
이와 같이, 고체 촬상 장치(21)는, 수광면에 가까운 위치의 화소 경계에 차광막(39)을 배치함에 의해, 광학 혼색을 저감하고, Mg 플레어를 저감할 수 있고, 또한 유효 화소 영역 내에서의 감도 얼룩의 발생이 없고, 고화질의 화상을 촬상할 수 있다.
이리하여 제 1 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(21)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
[제 1 실시의 형태의 고체 촬상 장치의 제조 방법의 예]
도 12 및 도 13에, 제 1 실시의 형태의 고체 촬상 장치(21)의 제조 방법을 도시한다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분의 부호는 도 8을 참조하고 있다.
우선, 예를 들면 실리콘의 반도체 기판(22)의 화소 영역을 형성하여야 할 영역에, p형 반도체 영역에 의한 소자 분리 영역(27)으로 분리한 각 화소에 대응한 포토 다이오드(PD)를 형성한다. 포토 다이오드(PD)는, 기판 두께방향의 전역에 걸치는 n형 반도체 영역(25)과, n형 반도체 영역(25)에 접하여 기판의 표리 양면(22A, 22B)에 면하는 p형 반도체 영역(26)으로 이루어지는 pn 접합을 갖고서 형성된다. 기판 표면(22A)의 각 화소에 대응하는 영역에는, 각각 소자 분리 영역(27)에 접하는 p형 반도체웰 영역(28)을 형성하고, 이 p형 반도체웰 영역(28) 내에 각 복수의 화소 트랜지스터(Tr)를 형성한다. 화소 트랜지스터(Tr)는, 각각 소스 영역 및 드레인 영역과, 게이트 절연막과, 게이트 전극(29)에 의해 형성된다. 또한, 기판 표면(22A)의 상부에는, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층의 배선(32)을 배치한 다층 배선층(33)을 형성한다.
다음에, 도 12의 A에 도시하는 바와 같이, 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에, 절연막, 본 예에서는 반사 방지막(36)을 형성하고, 이 반사 방지막(36) 상에 차광막 재료층(39A)을 형성한다. 반사 방지막(36)은 굴절률이 다른 복수의 막으로 형성되고, 본 예에서는 기판 이면(22B)측부터 실리콘 산화(SiO2)막(37), 하프늄 산화(HfO2)막(38)을 적층한 2층막으로 형성한다. 실리콘 산화막(37) 및 하프늄 산화막(38)은, 각각 반사 방지에 최적의 막두께로 형성된다. 차광막 재료층(39A)은, 알루미늄(Al) 또는 텅스텐(W) 등 차광성, 가공성에 우수한 재료로 형성한다.
다음에, 차광막 재료층(39A) 상에 선택적으로 레지스트 마스크(47)를 형성한다. 레지스트 마스크(47)는, 포토 다이오드(PD)에 대응하는 부분에 개구를 가지며, 각 화소 경계에 대응하는 부분이 남도록 평면적으로 보아 격자형상으로 형성된다. 그리고, 도 12의 B에 도시하는 바와 같이, 레지스트 마스크(47)를 통하여 차광막 재료층(39A)을 선택적으로 에칭 제거하여, 각 화소 경계에 차광막(39)을 형성한다. 에칭은, 웨트 에칭, 또는 드라이 에칭을 이용할 수 있다. 드라이 에칭은, 차광막(39)의 미세선폭이 정밀도 좋게 얻어지기 때문에 바람직하다.
다음에, 도 13의 A에 도시하는 바와 같이, 차광막(39)을 포함하는 반사 방지막상에 평탄화막(41)을 형성한다. 이 평탄화막(41)은, 예를 들면 수지 등의 유기 재료를 도포하여 형성한다.
다음에, 도 13의 B에 도시하는 바와 같이, 평탄화막(41) 상에, 순차적으로, 예를 들면 베이어 배열의 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)를 형성한다. 이와 같이 하여, 목적하는 제 1 실시의 형태의 고체 촬상 장치(21)를 얻는다.
본 실시의 형태의 고체 촬상 장치의 제조 방법에 의하면, 반도체 기판(22)의 수광면이 되는 이면(22B) 상에 반사 방지막(36)을 통하여 화소 경계에 대응하는 부분에 선택적으로 차광막(39)을 형성하기 때문에, 차광막(39)을 수광면(34)에 가까운 위치에 형성할 수 있다. 차광막(39)이 수광면에 가까운 위치에 형성됨에 의해, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 완전히 집광되지 않은 광이 인접 화소에 진입하는 것을 저지할 수 있다. 또한, 이 차광막은, Mg 플레어의 발생 요인인 회절광의 유효 화소에의 입사를 저지한다. 수광면(34) 상에 반사 방지막(36)을 형성하기 때문에, 기판 이면(22B)의 수광면(34)에서의 반사를 억제하고, 고감도화를 도모할 수 있다. 또한 평탄화막(41)을 통하여 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)를 형성하기 때문에, 유효 화면 영역 내에서 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 렌즈 높이를 균일하게할 수 있다. 따라서, 본 제조 방법은, 광학 혼색을 저감하고, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어를 저감하고, 유효 화소 영역 내에서의 균일하면서 고감도화를 도모한 제 1 실시의 형태의 고체 촬상 장치를 용이하며 고정밀도로 제조할 수 있다.
<3. 제 2 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 14에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 2 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 제 2 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(51)는, 제 1 실시의 형태와 마찬가지로, 예를 들면 실리콘에 의한 반도체 기판(22)에 복수의 화소가 배열된 화소 영역(23)과, 도시하지 않지만 화소 영역(23)의 주변에 배치된 주변 회로부를 형성하여 구성된다. 주변 회로부에는 로직 회로가 형성된다. 단위 화소(24)는, 광전변환부가 되는 포토 다이오드(PD)와 복수의 화소 트랜지스터(Tr)로 구성된다. 포토 다이오드(PD)는, 반도체 기판(22)의 두께 방향의 전역에 걸치도록 형성되고, 제 1 도전형, 본 예에서는 n형 반도체 영역(25)과 기판의 표리 양면에 면하도록 제 2 도전형, 본 예에서는 p형 반도체 영역(26)에 의한 pn 접합형의 포토 다이오드로서 구성된다. 기판의 표리 양면에 면하는 p형 반도체 영역은, 암전류 억제를 위한 전하 축적 영역을 겸하고 있다.
포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터(Tr)로 이루어지는 각 화소(24)는, 소자 분리 영역(27)에 의해 분리된다. 소자 분리 영역(27)은, p형 반도체 영역으로 형성되고, 예를 들면 접지된다. 화소 트랜지스터(Tr)는, 반도체 기판(22)의 표면(22A)측에 형성한 p형 반도체웰 영역(28)에, 도시하지 않은 n형의 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하고, 양 영역 사이의 기판 표면에 게이트 절연막을 통하여 게이트 전극(29)을 형성하여 구성된다. 동 도면에서는, 복수의 화소 트랜지스터를 하나의 화소 트랜지스터(Tr)로 대표하여 나타냄과 함께, 게이트 전극(29)으로 모식적으로 도시하고 있다.
반도체 기판(22)의 표면(22A) 상에는, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층의 배선(32)을 배치하여 이루어지는, 이른바 다층 배선층(33)이 형성된다. 다층 배선층(33)측은 광이 입사되지 않기 때문에, 배선(32)의 레이아웃은 자유롭게 설정할 수 있다.
포토 다이오드(PD)의 수광면(34)이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 절연막이 형성된다. 이 절연막은, 본 예에서는 반사 방지막(36)으로 형성된다. 반사 방지막(36)은, 굴절률이 다른 복수층막으로 형성되고, 본 예에서는 하프늄 산화(HfO2)막(37)과 실리콘 산화막(38)의 2층막으로 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 특히, 이 반사 방지막(36) 상에 절연막(52)이 형성되고, 이 절연막(52) 상의 화소 경계에 차광막(39)이 형성된다. 절연막(52)은, 그 막종류, 막두께가 광학적으로 적절한 값으로 설정된다. 절연막(52)으로서는, 예를 들면 실리콘 산화막으로 형성하는 것이 바람직하고, 그 막두께가 적어도 반사 방지막(36)의 막두께보다 충분히 두껍게 설정된다. 차광막(39)은, 광을 차광하는 재료라면 좋지만, 차광성이 강하고, 또한 미세 가공 예를 들면 에칭으로 정밀도 좋게 가공할 수 있는 재료로서, 금속, 예를 들면 알루미늄(Al) 또는 텅스텐(W), 또는 구리(Cu)의 막으로 형성하는 것이 바람직하다.
절연막(52)으로서는, 반사 방지막(36)을 구성하는 상층의 고굴절률막, 본 예에서는 하프늄 산화(HfO2)막(38)과는 굴절률 차가 큰 막이 바람직하고, 예를 들면 실리콘 산화막이 바람직하다. 예를 들면, 절연막(52)을 하프늄 산화(HfO2)막에 가까운 굴절률을 갖는 실리콘 질화(SiN)막으로 형성한 경우에는, 하프늄 산화막(38)의 막두께가 실질적으로 두꺼워진 형태가 되고, 반사 방지막으로서 부적절하게 된다.
차광막(39)을 포함하는 절연막(52) 상에, 평탄화막(41)이 형성되고, 이 평탄화막(41) 상에 순차적으로 온 칩 컬러 필터(42) 및 그 위의 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 평탄화막(41)은, 예를 들면, 수지 등의 유기 재료로 형성할 수 있다. 온 칩 컬러 필터로서는, 예를 들면 베이어 배열의 컬러 필터가 사용된다. 광(L)은, 기판 이면(22B)측에서 입사되고, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 집광되고 각 포토 다이오드(PD)에 수광된다.
제 2 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(51)에 의하면, 반사 방지막(39) 상에 막두께가 반사 방지막(36)보다 두꺼운 절연막(52)을 형성하고, 이 절연막(52) 상의 화소 경계에 대응하는 부분에 차광막(36)이 형성되기 때문에, 최적의 반사 방지막(36)이 유지된다. 즉, 차광막(36)의 형성은, 전면에 차광막 재료층을 성막한 후, 선택 에칭에 의해, 패턴화된다. 이 선택 에칭에서, 하지(下地)가 에칭 데미지를 받아도, 데미지를 받는 것은 절연막(52)이고, 반사 방지막(36)은 전혀 영향을 받지 않는다.
이면 조사형의 고체 촬상 장치에 있어서, 감도나 분광 특성을 안정하게 생산하기 위해서는, 미리 실리콘 계면에 형성하는 반사 방지막(36)의 막두께를 안정 제어할 필요가 있다. 차광막(36)의 가공시에 반사 방지막(36)의 막 감소가 발생하면, 감도나 분광 특성이 흐트러지는 원인이 된다. 차광막(36)의 형성 전에 반사 방지막(36) 상에 절연막(52)이 형성되기 때문에, 감도나 분광 특성이 안정하게 된다.
제 2 실시의 형태의 고체 촬상 장치(51)는, 그 밖에 제 1 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 즉, 수광면(34)에 극히 가까운 화소 경계에 차광막(39)이 형성되어 있기 때문에, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 완전히 집광되지 않고 인접 화소측을 향하는 광이 차광된다. 즉, 화소 경계의 차광막(39)에 의해, 인접 화소에의 광 입사를 막을 수 있고, 광학 혼색을 저감할 수 있다. 또한, 패키지 내에 배치된 고체 촬상 장치(21)에 광이 입사되고, 일부 반사한 회절광이 실 글라스에서 재반사하여 고체 촬상 장치(51)에 입사하려고 하여도, 화소 경계의 차광막(39)에서 회절광의 입사가 방지된다. 이 때문에, 특히, 고휘도 광원 촬영에서, Mg 플레어를 저감할 수 있다.
또한, 평탄화막(41)을 통하여 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성되기 때문에, 화소 영역상의 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 모든 렌즈 높이가 같아진다. 특히, 유효 화소 영역의 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 렌즈 높이는 같아지고, 전술한 도 4에서 도시한 유효 화소 영역에서의 주변부와 중앙 영역과의 사이에서 단차(d)가 생기는 일이 없다. 따라서, 화면 전역에서 같은 휘도가 얻어지고, 즉 감도 얼룩의 발생이 없고 화질의 향상을 도모할 수 있다.
이와 같이, 고체 촬상 장치(51)는, 수광면에 가까운 위치의 화소 경계에 차광막(39)을 배치함에 의해, 광학 혼색을 저감하고, Mg 플레어를 저감할 수 있고, 또한 유효 화소 영역 내에서의 감도 얼룩의 발생이 없고, 고화질의 화상을 촬상할 수 있다. 이리하여 제 2 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(51)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
[제 2 실시의 형태의 고체 촬상 장치의 제조 방법의 예]
도 15 및 도 16에, 제 2 실시의 형태의 고체 촬상 장치(51)의 제조 방법을 도시한다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분의 부호는 도 14를 참조하고 있다.
전술한 바와 마찬가지로, 우선, 예를 들면 실리콘의 반도체 기판(22)의 화소 영역을 형성하여야 할 영역에, p형 반도체 영역에 의한 소자 분리 영역(27)으로 분리한 각 화소에 대응한 포토 다이오드(PD)를 형성한다. 포토 다이오드(PD)는, 기판 두께방향의 전역에 걸치는 n형 반도체 영역(25)과, n형 반도체 영역(25)에 접하여 기판의 표리 양면(22A, 22B)에 면하는 p형 반도체 영역(26)으로 이루어지는 pn 접합을 갖고서 형성된다. 기판 표면(22A)의 각 화소에 대응하는 영역에는, 각각 소자 분리 영역에 접하는 p형 반도체웰 영역(28)을 형성하고, 이 p형 반도체웰 영역(28) 내에 각 복수의 화소 트랜지스터(Tr)를 형성한다. 화소 트랜지스터(Tr)는, 각각 소스 영역 및 드레인 영역과, 게이트 절연막과, 게이트 전극(29)에 의해 형성된다. 또한, 기판 표면(22A)의 상부에는, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층의 배선(32)을 배치한 다층 배선층(33)을 형성한다.
다음에, 도 15의 A에 도시하는 바와 같이, 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에, 절연막 본 예에서는 반사 방지막(36)을 형성하고, 이 반사 방지막(36) 상에 절연막(52)을 형성한다. 이 절연막(52) 상에 차광막 재료층(39A)을 형성한다. 절연막(52)은, 예를 들면 실리콘 산화(SiO2)막으로 형성할 수 있다. 절연막(52)의 막두께는, 반사 방지막(36)의 막두께보다 충분히 두껍게 선정된다. 반사 방지막(36)은 굴절률이 다른 복수의 막으로 형성되고, 본 예에서는 기판 이면(22B)측부터 실리콘 산화(SiO2)막(37), 하프늄 산화(HfO2)막(38)을 적층한 2층막으로 형성한다. 실리콘 산화막(37) 및 하프늄 산화막(38)은, 각각 반사 방지에 최적의 막두께로 형성된다. 차광막 재료층(39A)은, 알루미늄(Al) 또는 텅스텐(W) 등 차광성, 가공성에 우수한 재료로 형성한다.
다음에, 차광막 재료층(39A) 상에 선택적으로 레지스트 마스크(47)를 형성한다. 레지스트 마스크(47)는, 포토 다이오드(PD)에 대응하는 부분에 개구를 가지며, 각 화소 경계에 대응하는 부분이 남도록 평면적으로 보아 격자형상으로 형성된다. 그리고, 도 15의 B에 도시하는 바와 같이, 레지스트 마스크(47)를 통하여 차광막 재료층(39A)을 선택적으로 에칭 제거하여, 각 화소 경계에 차광막(39)을 형성한다. 에칭은, 웨트 에칭, 또는 드라이 에칭을 이용할 수 있다. 드라이 에칭은, 차광막(39)의 미세선폭이 정밀도 좋게 얻어지기 때문에 바람직하다. 이 차광막 재료층(39A)의 선택 에칭시에, 하지가 에칭 데미지를 받아도, 절연막(5)은 받는 일이 없다.
다음에, 도 16의 A에 도시하는 바와 같이, 차광막(39)을 포함하는 반사 방지막상에 평탄화막(41)을 형성한다. 이 평탄화막(41)은, 예를 들면 수지 등의 유기 재료를 도포하여 형성한다.
다음에, 도 16의 B에 도시하는 바와 같이, 평탄화막(41) 상에, 순차적으로, 예를 들면 베이어 배열의 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)를 형성한다. 이와 같이 하여, 목적하는 제 2 실시의 형태의 고체 촬상 장치(51)를 얻는다.
본 실시의 형태의 고체 촬상 장치의 제조 방법에 의하면, 반사 방지막(36)의 위에 막두께가 반사 방지막(36)보다 충분히 두꺼운 절연막(52)을 형성한 후, 이 절연막(52) 상의 화소 경계부분에 차광막(39)을 형성하고 있다. 이 때문에, 차광막(39)의 에칭에 의한 선택 가공에서, 하지막에 에칭 데미지가 주어져도, 반사 방지막(36)에 에칭 데미지가 미치는 일이 없고, 최적의 막두께의 반사 방지막(36)을 형성할 수 있다.
그 밖에, 제 1 실시의 형태의 고체 촬상 장치의 제조 방법에서 설명한 바와 같은 효과를 이룬다. 즉, 반도체 기판(22)의 수광면이 되는 이면(22B) 상에, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)을 통하여 화소 경계에 대응하는 부분에 선택적으로 차광막(39)을 형성하기 때문에, 차광막(39)을 수광면(34)에 가까운 위치에 형성할 수 있다. 차광막(39)이 수광면에 가까운 위치에 형성됨에 의해, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 완전히 집광되지 않은 광이 인접 화소에 입사하는 것을 저지할 수 있다. 또한, 이 차광막(39)은, Mg 플레어의 발생 요인인 회절광의 유효 화소에의 입사를 저지한다. 평탄화막(41)을 통하여 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)를 형성하기 때문에, 유효 화면 영역 내에서 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 렌즈 높이를 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태의 제조 방법에서는, 수광면(34) 상에 최적 막두께를 유지한 반사 방지막(36)을 형성하기 때문에, 보다 기판 이면(22B)의 수광면(34)에서의 반사를 억제하고, 고감도화를 도모할 수 있다. 따라서, 본 제조 방법은, 광학 혼색을 저감하고, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어를 저감하고, 유효 화소 영역 내에서의 균일하면서 고감도화를 도모한, 보다 고성능의 제 2 실시의 형태의 고체 촬상 장치를 용이하며 고정밀도로 제조할 수 있다.
상술한 실시의 형태의 고체 촬상 장치(21, 51)에서는, 집광 상태에 응하여 차광막(39)의 개구 형상을 적절히 선택할 수 있다. 도 17의 A 내지 C에, 차광막(39)의 개구 형상의 예를 도시한다. 도 17의 A에 도시하는 차광막(39)은, 개구 형상으로서 사각형의 개구(39a)를 갖고서 구성된다. 따라서 포토 다이오드(PD)의 수광면의 형상은 사각형이 된다. 4각형 형상의 개구(39a)를 가질 때는, 최대의 감도를 얻을 수 있다.
도 17의 B에 도시하는 차광막(39)은, 개구 형상으로서 다각형, 본 예에서는 8각형의 개구(39b)를 갖고서 구성된다. 따라서 포토 다이오드(PD)의 수광면의 형상은 8각형이 된다. 8각 형상의 개구(39b)를 가질 때는, 4각형 형상과 비교하여, 대각 방향의 플레어를 저감할 수 있다.
도 17의 C에 도시하는 차광막(39)은, 개구 형상으로서 원형의 개구(39c)를 갖고서 구성된다. 따라서, 포토 다이오드(PD)의 수광면의 형상은 원형이 된다. 원형(도 17의 A의 4각형 형상의 내접원)의 개구(39c)를 가질 때는, 수평과 대각의 중간 방향에서 발생하는 플레어도 저감할 수 있다. 단, 감도에 관해서는, 도 17의 A 내지 C중에서 가장 낮다.
그리고, 도 17의 A 내지 C의 어느 구성에서도, 상하 좌우 대칭의 형상이고, 또한 반도체 기판(22)중에 형성된 포토 다이오드(PD)의 중심(O)과 차광막 개구 중심(O)이 일치하도록, 화소 경계의 차광막(39)이 형성된다. 포토 다이오드(PD)의 중심과 차광막 개구 중심을 일치시킴에 의해, 입사각도 의존의 대칭성을 유지할 수 있고, 화면 전체에서 등방적인 감도 특성을 얻을 수 있다.
<4. 제 3 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 18에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 3 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 제 3 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(56)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(57)에 로직 회로(도시 생략)가 형성되고, 반도체 기판(22)의 이면(22B) 상에 반사 방지막(36), 절연막(52)이 차례로 형성되어 이루어진다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 화소 영역(23)에 대응하는 절연막(52) 상에 화소 경계에서의 격자형상의 차광막(39)이 형성됨과 함께, 주변 회로부(57) 및 화소 영역의 광학적 흑 레벨 영역(23B)에 대응하는 절연막(52) 상에 연속한 차광막(39)이 형성된다. 광학적 흑 레벨 영역(23B)은, 유효 화소 영역(23A)의 외주에 형성된다. 이들 화소 경계의 차광막(39)과, 주변 회로(57) 및 광학적 흑 레벨 영역(23B)에 걸치는 연속한 차광막(39)은, 동(同) 재료막으로 동시에 형성된다. 화소 경계에서의 차광막(39)과, 주변 회로(57) 및 광학적 흑 레벨 영역(23B)에 걸치는 차광막(39)과는, 서로 연속 일체로 형성된다.
본 실시의 형태에서는, 또한 차광막(39, 39)을 포함하는 절연막(52) 상에 평탄화막(41)이 형성되고, 평탄화막(41)의 화소 영역(23)에 대응하는 영역 상에 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 주변 회로부(57)에서도, 기판 표면측에 층간 절연막을 통하여 복수층의 배선을 배치한 다층 배선층이 형성된다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 3 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(56)에 의하면, 주변 회로부(57)로부터 광학적 흑 레벨 영역(23B)에 연속하는 차광막(39)과, 화소 경계에서의 격자형상의 차광막(39)을 동시에 형성된 구성을 갖기 때문에, 차광막(39)에 의한 단차가 저감한다. 이로써, 유효 화소 영역 내에서의 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 렌즈 높이를 정돈할 수 있고, 유효 화소 전체로 균일한 집광 상태를 얻을 수 있다.
그 밖에, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 완전히 집광되지 않은 광에 의한 인접 화소에의 광학 혼색을 저감하고, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어의 발생을 저감하는 등, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 이리하여 제 3 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(56)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<5. 제 4 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 19에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 4 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 4 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(59)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(57)에 로직 회로(도시 생략)가 형성되고, 반도체 기판(22)의 이면(22B) 상에 반사 방지막(36), 절연막(52)이 차례로 형성되어 이루어진다.
화소 영역(23)에 대응하는 절연막(52) 상에는, 화소 경계에 대응하여 격자형상의 차광막(39)이 형성되고, 주변 회로부(57) 및 화소 영역의 광학적 흑 레벨 영역(23B)에 대응하는 절연막(52) 상에는, 연속한 차광막(39)이 형성된다. 광학적 흑 레벨 영역(23B)은, 유효 화소 영역(23A)의 외주에 형성된다. 이들 화소 경계의 차광막(39)과, 주변 회로(57) 및 광학적 흑 레벨 영역(23B)에 걸치는 연속한 차광막(39)은, 동 재료막으로 동시에 형성된다. 화소 경계에서의 차광막(39)과, 주변 회로(57) 및 광학적 흑 레벨 영역(23B)에 걸치는 차광막(39)은, 서로 연속 일체로 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 상기 차광막(39)이 반도체 기판(22)의 그라운드(GND) 영역, 즉, p형 반도체 영역에 의한 소자 분리 영역(27)에 접속된다. 차광막(39)은 전술한 바와 마찬가지로, 예를 들면 알루미늄(Al) 또는 텅스텐(W) 등에 의해 형성된다. 차광막(27)은, 소자 분리 영역(27)의 p형 반도체 영역에 대해, 도 19에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 Ti, TiN 등의 배리어 메탈 층(60)을 통하여 접속하는 것이 바람직하다. 차광막(39)은, 소자 분리 영역(27)의 p형 반도체 영역을 통하여 그라운드 전위(접지 전위)가 인가된다.
차광막(39)은, 도 20에 도시하는 바와 같이, 화소 영역의 광학적 흑 레벨 영역(23B)보다 외측에 위치하는 소자 분리 영역(27)에서, 콘택트부(61)를 통하여 접속된다. 또한, 차광막(39)은, 유효 화소 영역(23A)에서의 소자 분리 영역(27)의 콘택트부(62)에 접속할 수도 있다. 화소 영역(23)에서는, 콘택트부(61)의 형성에서 실리콘에 데미지를 주고, 백점 발생의 원인이 될 가능성이 있기 때문에, 콘택트부(61)의 형성은 피하여야 한다. 따라서, 차광막(39)의 소자 분리 영역에의 접속은, 광학적 흑 레벨 영역의 외측에서 행하는 편이 바람직하다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태, 제 3 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14, 도 18과 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 4 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(59)에 의하면, 차광막(39)이 그라운드 영역인 소자 분리 영역(27)을 통하여 접지됨에 의해, 차광막(39)의 전위가 고정되고, 바로 아래의 포토 다이오드(PD)에 대해 악영향을 주지 않고, 암시(暗時) 노이즈를 저감할 수 있다.
그 밖에, 화소 경계의 차광막(39)에 의한 인접 화소에의 광학 혼색의 저감, 회절광의 유효 화소의 입사를 억제하여 Mg 플레어 발생의 저감, 평탄화막(41)에 의한 유효 화소 영역 내에서의 균일한 감도 등의 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 또한, 차광막(39)에 의한 단차가 저감하고, 유효 화소 전체에서 균일한 집광 상태를 얻을 수 있는 등 제 3 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 이리하여 제 4 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(59)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<6. 제 5 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 21에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 5 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 5 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(63)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상의 화소 경계에 격자형상의 차광막(39)이 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 각 포토 다이오드(PD)의 대응한 상부에 층내 렌즈(64)가 형성된다. 층내 렌즈(64)는, 본 예에서는 볼록 렌즈를 형성하도록 구성되는 층내 렌즈(64)로서는, 예를 들면 질화막으로 형성할 수 있다.
층내 렌즈(64) 상에 예를 들면 유기막에 의한 평탄화막(67)이 형성되고, 이 평탄화막(67) 상에 순차적으로 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 본 실시의 형태에서의 층내 렌즈(64)는, 말하자면 온 칩 컬러 필터(42)의 하층, 즉 반사 방지막(36)과 온 칩 컬러 필터(42) 사이에 형성되게 된다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 5 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(63)에 의하면, 각 포토 다이오드(PD)에 대응하여, 반사 방지막(36)과 온 칩 컬러 필터(42)와의 사이에 층내 렌즈(64)가 형성되기 때문에, 포토 다이오드(PD)에의 집광 효율이 더욱 향상한다. 이로써, 인접 화소에의 광학 혼색을 더욱 저감할 수 있다.
그 밖에, 화소 경계의 차광막(39)에 의한 인접 화소에의 광학 혼색의 저감, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어 발생의 저감, 평탄화막(41)에 의한 유효 화소 영역 내에서의 균일한 감도 등의 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 이리하여 제 5 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(63)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<7. 제 6 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 22에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 6 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 6 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(67)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상의 화소 경계에 격자형상의 차광막(39)이 형성된다. 또한, 차광막(39)을 포함하는 절연막(52) 상에 평탄화막(41)을 통하여, 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 각 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 표면에, 렌즈면을 따르도록 반사 방지막(68)이 형성된다. 이 반사 방지막(68)으로서는, 예를 들면 실리콘 산화막의 한층으로 형성할 수 있다. 반사 방지막(68)으로서는, 그 밖에 복수층막으로 형성할 수도 있다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 6 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(67)에 의하면, 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 표면에 반사 방지막(68)을 형성함에 의해, 고휘도광 촬영시의 온 칩 마이크로 렌즈(43), 온 칩 컬러 필터(42)에 의한 반사율을 저감할 수 있다. 따라서, 회절광의 유효 화소에의 입사를 보다 저감하고, Mg 플레어를 보다 저감할 수 있다.
그 밖에, 화소 경계의 차광막(39)에 의한 인접 화소에의 광학 혼색의 저감, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어 발생의 저감, 평탄화막(41)에 의한 유효 화소 영역 내에서의 균일한 감도 등의 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 이리하여 제 6 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(67)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<8. 제 7 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 23에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 7 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 7 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(71)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상의 화소 경계에 격자형상의 차광막(39)이 형성된다. 또한, 차광막(39)을 포함하는 절연막(52) 상에 평탄화막(41)을 통하여, 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 각 온 칩 마이크로 렌즈(43) 상에 일양하게 연속하는 투명한 평탄화막(72)이 형성된다. 이 평탄화막(72)은, 온 칩 마이크로 렌즈(43)보다 굴절률이 낮은 재료막, 예를 들면 수지 등의 유기막으로 형성된다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 7 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(71)에 의하면, 각 온 칩 마이크로 렌즈(43) 상에 일양하게 연속하는 평탄화막(72)이 형성되기 때문에, 고휘도 광원 촬영시의 온 칩 마이크로 렌즈(43), 온 칩 컬러 필터(42)에 의한 회절 현상을 억제할 수 있다. 따라서, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하고, Mg 플레어를 보다 저감할 수 있다.
그 밖에, 화소 경계의 차광막(39)에 의한 인접 화소에의 광학 혼색의 저감, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어 발생의 저감, 평탄화막(41)에 의한 유효 화소 영역 내에서의 균일한 감도 등의 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 이리하여 제 7 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(71)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<9. 제 8 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 24에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 8 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 8 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(74)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상의 화소 경계에 격자형상의 차광막(39)이 형성된다. 또한, 차광막(39)을 포함하는 절연막(52) 상에 평탄화막(41)을 통하여, 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(75)가 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 온 칩 마이크로 렌즈(75)를 사각형 렌즈로 형성하고, 또한 각 사각형의 온 칩 마이크로 렌즈(75) 상에 일양하게 연속하는 투명한 평탄화막(72)이 형성된다. 이 평탄화막(72)은, 온 칩 마이크로 렌즈(43)보다 굴절률이 낮은 재료막, 예를 들면 수지 등의 유기막으로 형성된다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 8 실시의 형태에 관한 고체 촬상 소자(74)에 의하면, 각 온 칩 마이크로 렌즈(75) 상에 일양하게 연속하는 평탄화막(72)이 형성되기 때문에, 고휘도 광원 촬영시의 온 칩 마이크로 렌즈(75), 온 칩 컬러 필터(42)에 의한 회절 현상을 억제할 수 있다. 따라서, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하고, Mg 플레어를 보다 저감할 수 있다. 또한, 온 칩 마이크로 렌즈(75)가 사각형 렌즈로 형성되기 때문에, 렌즈 높이를 크게 하는 것이 가능해지고, 온 칩 마이크로 렌즈의 집광 능력을 대폭적으로 향상시키는 것이 가능해진다.
그 밖에, 화소 경계의 차광막(39)에 의한 인접 화소에의 광학 혼색의 저감, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어 발생의 저감, 평탄화막(41)에 의한 유효 화소 영역 내에서의 균일한 감도 등의 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 이리하여 제 8 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(74)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<10. 제 9 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 25에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 9 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 9 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(77)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상의 화소 경계에 격자형상의 차광막(39)이 형성된다.
그리고, 본 실시의 형태에서는, 평탄화막(41)을 생략하고, 차광막(39)을 포함하는 반사 방지막(36) 상에 직접, 온 칩 컬러 필터(42)가 형성되고, 그 위에 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 온 칩 컬러 필터(42)의 각 색 필터는, 일부 차광막(39) 사이에 형성된다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 9 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(77)에 의하면, 차광막(39)을 포함하는 반사 방지막(36) 상에 직접 온 칩 컬러 필터(42)가 형성되기 때문에, 감도가 오르고, 광학 혼색, 및 Mg 플레어가 저감한다.
그 밖에, 화소 경계의 차광막(39)에 의한 인접 화소에의 광학 혼색의 저감, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하여 Mg 플레어 발생의 저감, 평탄화막(41)에 의한 유효 화소 영역 내에서의 균일한 감도 등의 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지의 효과를 이룬다. 이리하여 제 9 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(77)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<11. 제 10 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 26에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 10 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 10 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(79)는, 전술한 제 6 실시의 형태(도 22 참조)에서, 화소 경계의 차광막(39)을 생략한 구성이다. 또한 주변 회로부 및 광학적 흑 레벨 영역은, 종래예와 같이, 차광한다.
즉, 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치(79)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상에 평탄화막(41)을 통하여, 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 각 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 표면에, 렌즈면을 따르도록 반사 방지막(68)이 형성된다. 이 반사 방지막(68)으로서는, 예를 들면 실리콘 산화막의 1층으로 형성할 수 있다. 반사 방지막(68)으로서는, 그 밖에 복수층막으로 형성할 수도 있다. 그
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 10 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(79)에 의하면, 온 칩 마이크로 렌즈(43)의 표면에 반사 방지막(68)을 형성함에 의해, 고휘도광 촬영시의 온 칩 마이크로 렌즈(43), 온 칩 컬러 필터(42)에 의한 반사율을 저감할 수 있다. 따라서, 회절광의 유효 화소에의 입사를 보다 저감하고, Mg 플레어를 보다 저감할 수 있다. 이리하여 제 10 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(79)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<12. 제 11 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 27에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 11 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 11 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(81)는, 전술한 제 7 실시의 형태(도 23 참조)에서, 화소 경계의 차광막(39)을 생략한 구성이다. 또한 주변 회로부 및 광학적 흑 레벨 영역은, 종래예와 같이, 차광한다.
즉, 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치(81)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상에 평탄화막(41)을 통하여, 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 각 온 칩 마이크로 렌즈(43) 상에 일양하게 연속하는 투명한 평탄화막(72)이 형성된다. 이 평탄화막(72)은, 온 칩 마이크로 렌즈(43)보다 굴절률이 낮은 재료막, 예를 들면 수지 등의 유기막으로 형성된다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 11 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(81)에 의하면, 각 온 칩 마이크로 렌즈(43) 상에 일양하게 연속하는 평탄화막(72)이 형성되기 때문에, 고휘도 광원 촬영시의 온 칩 마이크로 렌즈(43), 온 칩 컬러 필터(42)에 의한 회절 현상을 억제할 수 있다. 따라서 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하고, Mg 플레어를 보다 저감할 수 있다.
이리하여 제 11 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(81)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
<13. 제 12 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 28에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 12 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 이면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 동 도면은 모두 기판 표면측의 일부를 생략하여 주요부의 단면 구조만을 도시하고 있다. 생략 부분은 도 14와 같다. 제 12 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(83)는, 전술한 제 8 실시의 형태(도 24 참조)에서, 화소 경계의 차광막(39)을 생략한 구성이다. 또한 주변 회로부 및 광학적 흑 레벨 영역은, 종래예와 같이, 차광한다.
즉, 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치(81)는, 반도체 기판(22)의 화소 영역(23)에 각 포토 다이오드(PD)가 형성되고, 주변 회로부(도시 생략)에 로직 회로가 형성되어 이루어진다. 포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터로 이루어지는 각 화소는, 소자 분리 영역(27)으로 분리된다. 포토 다이오드(PD)의 수광면이 되는 기판 이면(22B) 상에는, 반사 방지막(36) 및 절연막(52)이 형성되고, 절연막(52) 상에 평탄화막(41)을 통하여, 온 칩 컬러 필터(42) 및 온 칩 마이크로 렌즈(75)가 형성된다.
본 실시의 형태에서는, 온 칩 마이크로 렌즈(75)를 사각형 렌즈로 형성하고, 또한 각 사각형의 온 칩 마이크로 렌즈(75) 상에 일양하게 연속하는 투명한 평탄화막(72)이 형성된다. 이 평탄화막(72)은, 온 칩 마이크로 렌즈(43)보다 굴절률이 낮은 재료막, 예를 들면 수지 등의 유기막으로 형성된다.
그 밖의 구성은, 제 2 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지이기 때문에, 도 14와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
제 12 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(83)에 의하면, 각 온 칩 마이크로 렌즈(75) 상에 일양하게 연속하는 평탄화막(72)이 형성되기 때문에, 고휘도 광원 촬영시의 온 칩 마이크로 렌즈(75), 온 칩 컬러 필터(42)에 의한 회절 현상을 억제할 수 있다. 따라서, 회절광의 유효 화소에의 입사를 억제하고, Mg 플레어를 보다 저감할 수 있다. 또한, 온 칩 마이크로 렌즈(75)가 사각형 렌즈로 형성되기 때문에, 렌즈 높이를 크게 하는 것이 가능해지고, 온 칩 마이크로 렌즈의 집광 능력을 대폭적으로 향상시키는 것이 가능해진다. 이리하여 제 12 실시의 형태에 관한 이면 조사형의 고체 촬상 장치(74)는, 화질의 향상을 도모할 수 있다.
상술한 제 3 실시의 형태 내지 제 12 실시의 형태에 있어서, 제 1 실시의 형태와 마찬가지로, 절연막(52)을 생략한 구성으로 하는 것도 가능하다. 또한, 제 1 실시의 형태 내지 제 12 실시의 형태에 있어서 특징적 구성을, 상호 조합시킨 구성으로 하는 것도 가능하다.
<14. 제 13 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 29에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 13 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 표면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 제 13 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(85)는, 예를 들면 실리콘에 의한 반도체 기판(22)에 복수의 화소가 배열된 화소 영역(이른바 촬상 영역23)과, 도시하지 않지만화소 영역(23)의 주변에 배치된 주변 회로부를 형성하여 구성된다. 단위 화소(24)는, 광전변환부가 되는 포토 다이오드(PD)와 복수의 화소 트랜지스터(Tr)로 구성된다. 포토 다이오드(PD)는, 반도체 기판(22)의 두께 방향의 전역에 걸치도록 형성되고, 제 1 도전형, 본 예에서는 n형 반도체 영역(25)과 기판의 표리 양면에 면하도록 제 2 도전형, 본 예에서는 p형 반도체 영역(26)에 의한 pn 접합형의 포토 다이오드로서 구성된다. 기판의 표리 양면에 면하는 p형 반도체 영역은, 암전류 억제를 위한 정공 전하 축적 영역을 겸하고 있다.
포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터(Tr)로 이루어지는 각 화소(24)는, 소자 분리 영역(27)에 의해 분리된다. 소자 분리 영역(27)은, p형 반도체 영역으로 형성되고, 예를 들면 접지된다. 화소 트랜지스터(Tr)는, 반도체 기판(22)의 표면(22A)측에 형성한 p형 반도체 웰 영역(28)에, 도시하지 않지만 n형의 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하고, 양 영역 사이의 기판 표면에 게이트 절연막을 통하여 게이트 전극(29)을 형성하여 구성된다. 동 도면에서는, 복수의 화소 트랜지스터를 하나의 화소 트랜지스터(Tr)로 대표하여 나타냄과 함께, 게이트 전극(29)으로 모식적으로 도시하고 있다.
본 실시의 형태에서는, 화소 트랜지스터(Tr)가 형성된 반도체 기판(22)의 수광면이 되는 표면(22A) 상에, 예를 들면 실리콘 산화막 등의 절연막에 의한 평탄화막(86)을 통하여, 절연막이 형성된다. 이 절연막은, 본 예에서는 반사 방지막(36)으로 형성된다. 반사 방지막(36)은, 굴절률이 다른 복수층막으로 형성되고, 본 예에서는 하프늄 산화(HfO2)막(37)과 실리콘 산화막(38)의 2층막으로 형성된다.
또한, 이 반사 방지막(36) 상의 화소 경계에는, 차광막(39)이 형성된다. 이 차광막(39)은, 전술한 바와 마찬가지로, 광을 차광하는 재료라면 좋지만, 차광성이 강하고, 또한 미세 가공, 예를 들면 에칭으로 정밀도 좋게 가공할 수 있는 재료로서, 금속, 예를 들면 알루미늄(Al) 또는 텅스텐(W)의 막으로 형성하는 것이 바람직하다. 차광막(39)은, 예를 들면 폴리실리콘으로 형성할 수도 있다.
차광막(39)을 포함하는 반사 방지막(36) 상에는, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층의 배선(32)을 배치하여 이루어지는, 이른바 다층 배선층(33)이 형성된다. 다층 배선층(33) 상에는, 평탄화막(86)을 통하여 순차적으로 온 칩 컬러 필터(42) 및 그 위의 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 광(L)은, 기판 표면(22A)측에서 입사되고, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 집광되고 각 포토 다이오드(PD)에 수광된다.
제 13 실시의 형태에 관한 표면 조사형의 고체 촬상 장치(85)에 의하면, 수광면(34)에 극히 가까운 화소 경계에 차광막(39)이 형성되어 있기 때문에, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 완전히 집광되지 않고 인접 화소측을 향하는 광이 차광된다. 즉, 화소 경계의 차광막(39)에 의해, 인접 화소에의 광 입사를 막을 수 있고, 광학 혼색을 저감할 수 있다. 이리하여 제 13 실시의 형태의 고체 촬상 장치(85)는, 화질을 향상할 수 있다.
<15. 제 14 실시의 형태>
[고체 촬상 장치의 구성례]
도 30에, 본 발명에 관한 고체 촬상 장치의 제 14 실시의 형태를 도시한다. 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치는, 표면 조사형의 CMOS 고체 촬상 장치이다. 제 14 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(89)는, 제 13 실시의 형태와 마찬가지로, 예를 들면 실리콘에 의한 반도체 기판(22)에 복수의 화소가 배열된 화소 영역(이른바 촬상 영역)(23)과, 도시하지 않지만화소 영역(23)의 주변에 배치된 주변 회로부를 형성하여 구성된다. 주변 회로부에는 로직 회로가 형성된다. 단위 화소(24)는, 광전변환부가 되는 포토 다이오드(PD)와 복수의 화소 트랜지스터(Tr)로 구성된다. 포토 다이오드(PD)는, 반도체 기판(22)의 두께 방향의 전역에 걸치도록 형성되고, 제 1 도전형, 본 예에서는 n형 반도체 영역(25)과 기판의 표리 양면에 면하도록 제 2 도전형, 본 예에서는 p형 반도체 영역(26)에 의한 pn 접합형의 포토 다이오드로서 구성된다. 기판의 표리 양면에 면하는 p형 반도체 영역은, 암전류 억제를 위한 정공 전하 축적 영역을 겸하고 있다.
포토 다이오드(PD) 및 화소 트랜지스터(Tr)로 이루어지는 각 화소(24)는, 소자 분리 영역(27)에 의해 분리된다. 소자 분리 영역(27)은, p형 반도체 영역으로 형성되고, 예를 들면 접지된다. 화소 트랜지스터(Tr)는, 반도체 기판(22)의 표면(22A)측에 형성한 p형 반도체웰 영역(28)에, 도시하지 않지만 n형의 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하고, 양 영역 사이의 기판 표면에 게이트 절연막을 통하여 게이트 전극(29)을 형성하여 구성된다. 동 도면에서는, 복수의 화소 트랜지스터를 하나의 화소 트랜지스터(Tr)로 대표하여 나타냄과 함께, 게이트 전극(29)으로 모식적으로 도시하고 있다.
본 실시의 형태에서는, 화소 트랜지스터(Tr)가 형성된 반도체 기판(22)의 수광면이 되는 표면(22A) 상에, 예를 들면 실리콘 산화막 등의 절연막에 의한 평탄화막(86)을 통하여, 절연막이 형성된다. 이 절연막은, 본 예에서는 반사 방지막(36)으로 형성된다. 반사 방지막(36)은, 굴절률이 다른 복수층막으로 형성되고, 본 예에서는 하프늄 산화(HfO2)막(37)과 실리콘 산화막(38)의 2층막으로 형성된다.
또한, 이 반사 방지막(36) 상에 절연막(52)이 형성되고, 이 절연막(52) 상의 화소 경계에 차광막(39)이 형성된다. 절연막(52)은, 그 막종류, 막두께가 광학적으로 적절한 값으로 설정된다. 절연막(52)으로서는, 예를 들면 실리콘 산화막으로 형성할 수 있고, 그 막두께가 적어도 반사 방지막(36)의 막두께보다 충분히 두껍게 설정된다. 차광막(39)은, 광을 차광하는 재료라면 좋지만, 차광성이 강하고, 또한 미세 가공, 예를 들면 에칭으로 정밀도 좋게 가공할 수 있는 재료로서, 금속, 예를 들면 알루미늄(Al) 또는 텅스텐(W)의 막으로 형성하는 것이 바람직하다. 차광막(39)은, 예를 들면 폴리실리콘으로 형성할 수도 있다.
차광막(39)을 포함하는 절연막(52) 상에는, 층간 절연막(31)을 통하여 복수층의 배선(32)을 배치하여 이루어지는, 이른바 다층 배선층(33)이 형성된다. 다층 배선층(33) 상에는, 평탄화막(86)을 통하여 순차적으로 온 칩 컬러 필터(42) 및 그 위의 온 칩 마이크로 렌즈(43)가 형성된다. 광(L)은, 기판 표면(22A)측에서 입사되고, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 집광되고 각 포토 다이오드(PD)에 수광된다.
제 14 실시의 형태에 관한 표면 조사형의 고체 촬상 장치(89)에 의하면, 반사 방지막(39) 상에 막두께가 반사 방지막(36)보다 두꺼운 절연막(52)을 형성하고, 이 절연막(52) 상의 화소 경계에 대응하는 부분에 차광막(36)이 형성되기 때문에, 최적의 반사 방지막(36)이 유지된다. 즉, 차광막(36)의 형성은, 전면에 차광막 재료층을 성막한 후, 선택 에칭에 의해, 패턴화된다. 이 선택 에칭에서, 하지가 에칭 데미지를 받아도, 데미지를 받는 것은 절연막(52)이고, 반사 방지막(36)은 전혀 영향을 받지 않는다.
그리고, 제 13 실시의 형태와 마찬가지로, 수광면(87)에 극히 가까운 화소 경계에 차광막(39)이 형성되어 있기 때문에, 온 칩 마이크로 렌즈(43)에서 완전히 집광되지 않고 인접 화소측을 향하는 광이 차광된다. 즉, 화소 경계의 차광막(39)에 의해, 인접 화소에의 광 입사를 막을 수 있고, 광학 혼색을 저감할 수 있다. 이리하여 제 14 실시의 형태의 고체 촬상 장치(85)는, 화질을 향상할 수 있다.
상술한 실시의 형태의 고체 촬상 장치에서는, 신호 전하를 전자(電子)로 하여 제 1 도전형을 n형으로 하고, 제 2 도전형을 p형으로 하였지만, 신호 전하를 정공으로 하였을 때에는 제 1 도전형을 p형으로 하고, 제 2 도전형을 n형으로 할 수 있다. 이 경우, 상술한 실시의 형태의 반도체 영역의 도전형을 반대의 도전형이 된다.
<16. 제 15실시의 형태>
[전자 기기의 구성례]
상술한 본 발명에 관한 고체 촬상 장치는, 예를 들면 디지털 스틸 카메라나 비디오 카메라 등의 카메라 시스템이나, 촬상 기능을 갖는 휴대 전화, 또는 촬상 기능을 구비한 다른 기기, 등의 전자 기기에 적용할 수 있다.
도 43에, 본 발명에 관한 전자 기기의 한 예로서 카메라에 적용한 제 3 실시의 형태를 도시한다. 본 실시 형태예에 관한 카메라는, 정지화상 또는 동화상 촬영 가능한 비디오 카메라를 예로 한 것이다. 본 실시 형태예의 카메라는, 고체 촬상 장치(1)와, 고체 촬상 장치(1)의 수광 센서부에 입사광을 유도하는 광학계(210)와, 셔터 장치(211)와, 고체 촬상 장치(1)를 구동하는 구동 회로(212)와, 고체 촬상 장치(1)의 출력 신호를 처리하는 신호 처리 회로(213)를 갖는다.
고체 촬상 장치(1)는, 상술한 각 실시의 형태의 고체 촬상 장치의 어느 하나가 적용된다. 광학계(광학 렌즈)(210)는, 피사체로부터의 상광(像光)(입사광)을 고체 촬상 장치(1)의 촬상면상에 결상시킨다. 이로써, 고체 촬상 장치(1) 내에, 일정 기간 신호 전하가 축적된다. 광학계(210)는, 복수의 광학 렌즈로 구성된 광학 렌즈계로 하여도 좋다. 셔터 장치(211)는, 고체 촬상 장치(1)에의 광조사 기간 및 차광 기간을 제어한다. 구동 회로(212)는, 고체 촬상 장치(1)의 전송 동작 및 셔터 장치(211)의 셔터 동작을 제어하는 구동 신호를 공급한다. 구동 회로(212)로부터 공급되는 구동 신호(타이밍 신호)에 의해, 고체 촬상 장치(1)의 신호 전송을 행한다. 신호 처리 회로(213)는, 각종의 신호 처리를 행한다. 신호 처리가 행하여진 영상 신호는, 메모리 등의 기억 매체에 기억되고, 또는, 모니터에 출력된다.
제 4 실시의 형태에 관한 전자 기기에 의하면, 고체 촬상 장치(1)로서 상술한 실시의 형태의 고체 촬상 장치를 이용하기 때문에, 화질의 향상을 도모할 수 있고, 신뢰성이 높은 카메라 등의 전자 기기를 제공할 수 있다.
<1. 제 16의 실시 형태 : 고체 촬상 장치>
[1-1 고체 촬상 장치 전체의 구성]
도 7은, 본 발명의 제 16의 실시 형태에 관한 CMOS형의 고체 촬상 장치의 전체를 도시하는 개략 구성도이다.
제 1 내지 15의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치나 전자 기기를 제 16 내지 18의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치나 전자 기기와 동시에 이용하여도 좋다.
1은 고체 촬상 장치, 2는 화소, 3은 화소부, 4는 수직 구동 회로, 5는 칼럼 신호 처리 회로, 6은 수평 구동 회로, 7은 출력 회로, 8은 제어 회로, 10은 수평 신호선, 512는 화소 형성 영역, 513은 기판, 514는 지지 기판, 515는 배선층, 516은 온 칩 렌즈, 517은 차광부, 518은 고유전율 재료막, 519는 트렌치부, 520은 차광막, 521은 전하 축적 영역, 522는 암전류 억제 영역, 523은 암전류 억제 영역, 524는 소자 분리 영역, 525는 배선, 526은 배선층, 527은 층간 절연막, 528은 게이트 전극, 529는 게이트 절연막, 530은 이면 영역, 530a는 실리콘층, 530b는 에칭 스토퍼층, 531은 포토레지스트층, 531a는 개구부, 532는 매입막이다.
본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)는, 실리콘으로 이루어지는 기판(11) 상에 배열된 복수의 화소(2)로 구성되는 화소부(3)와, 수직 구동 회로(4)와, 칼럼 신호 처리 회로(5)와, 수평 구동 회로(6)와, 출력 회로(7)와, 제어 회로(8) 등을 갖고서 구성된다.
화소(2)는, 포토 다이오드로 이루어지는 수광부와, 복수의 화소 트랜지스터로 구성되고, 기판(11) 상에, 2차원 어레이형상으로 규칙적으로 복수 배열된다. 화소(2)를 구성하는 화소 트랜지스터는, 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 선택 트랜지스터, 앰프 트랜지스터로 구성되는 4개의 MOS 트랜지스터라도 좋고, 또한, 선택 트랜지스터를 제외한 3개의 트랜지스터라도 좋다.
화소부(3)는, 2차원 어레이형상으로 규칙적으로 복수 배열된 화소(2)로 구성된다. 화소부(3)는, 실제로 광을 수광하고 광전변환에 의해 생성된 신호 전하를 증폭하여 칼럼 신호 처리 회로(5)에 판독하는 유효 화소 영역과, 흑레벨의 기준이 되는 광학적 흑을 출력하기 위한 흑 기준 화소 영역(도시 생략)으로 구성되어 있다. 흑 기준 화소 영역은, 통상은, 유효 화소 영역의 외주부에 형성되는 것이다.
제어 회로(8)는, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 마스터 클록에 의거하여, 수직 구동 회로(4), 칼럼 신호 처리 회로(5), 및 수평 구동 회로(6) 등의 동작의 기준이 되는 클록 신호나 제어 신호 등을 생성한다. 그리고, 제어 회로(8)에서 생성된 클록 신호나 제어 신호 등은, 수직 구동 회로(4), 칼럼 신호 처리 회로(5) 및 수평 구동 회로(6) 등에 입력된다.
수직 구동 회로(4)는, 예를 들면 시프트 레지스터에 의해 구성되고, 화소부(3)의 각 화소(2)를 행 단위로 순차적으로 수직 방향으로 선택 주사한다. 그리고, 각 화소(2)의 포토 다이오드에서 수광량에 응하여 생성한 신호 전하에 의거한 화소 신호를, 수직 신호선을 통하여 칼럼 신호 처리 회로(5)에 공급한다.
칼럼 신호 처리 회로(5)는, 예를 들면, 화소(2)의 열마다 배치되어 있고, 1행분의 화소(2)로부터 출력되는 신호를 화소열마다 흑 기준 화소 영역(도시하지 않지만, 유효 화소 영역의 주위에 형성된다)으로부터의 신호에 의해, 노이즈 제거나 신호 증폭 등의 신호 처리를 행한다. 칼럼 신호 처리 회로(5)의 출력단에는, 수평 선택 스위치(도시 생략)가 수평 신호선(10)과의 사이에 마련되어 있다.
수평 구동 회로(6)는, 예를 들면 시프트 레지스터에 의해 구성되고, 수평 주사 펄스를 순차적으로 출력함에 의해, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각을 순번대로 선택하고, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각으로부터 화소 신호를 수평 신호선(10)에 출력시킨다.
출력 회로(7)는, 칼럼 신호 처리 회로(5)의 각각으로부터 수평 신호선(10)을 통하여, 순차적으로 공급되는 신호에 대해 신호 처리를 행하고 출력한다.
[1-2 주요부의 구성]
도 31에, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)의 화소부(3)에서의 단면 구성도를 도시한다. 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)는, 이면 조사형의 CMOS형 고체 촬상 장치를 예로 한 것이다.
도 31에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)는, 기판(513)과, 기판(513)의 표면측에 형성된 배선층(526), 및 지지 기판(514)과, 기판(513)의 이면측에 형성된 컬러 필터층(515), 및 온 칩 렌즈(516)로 구성되어 있다.
기판(513)은, 실리콘으로 이루어지는 반도체 기판으로 구성되고, 예를 들면 제 1 도전형(본 실시 형태예에서는 n형으로 한다)의 반도체 기판에 의해 구성되어 있다. 기판(513)은, 3㎛ 내지 5㎛의 두께를 가지며, 기판(513)의 화소 형성 영역(512)에는 수광부(PD)와, 화소 회로부를 구성하는 복수의 화소 트랜지스터(Tr)로 구성되는 화소(2)가, 복수개, 2차원 매트릭스형상으로 형성되어 있다. 또한, 도 31에서는 도시를 생략하지만, 기판(513)에 형성된 화소(2)의 주변 영역에는, 주변 회로부가 구성되어 있다.
수광부(PD)는, 화소 형성 영역(512)에 형성되는 암전류 억제 영역(522, 523)과, 그 암전류 억제 영역(522, 523) 사이의 영역에 형성되는 전하 축적 영역(521)에 의해 구성되어 있다. 암전류 억제 영역(523)은 기판(513)(화소 형성 영역(512))의 표면측에 형성되고, 제 2 도전형(본 실시 형태예에서는 p형)의 고농도 불순물 영역에 의해 구성되어 있다. 또한, 암전류 억제 영역(522)은 기판(513)(화소 형성 영역(512))의 이면측에 형성되고, p형의 불순물 영역에 의해 구성되어 있다. 전하 축적 영역(521)은, n형의 불순물 영역에 의해 구성되어 있다. 이 수광부(PD)에서는, 주로 암전류 억제 영역(522, 523)을 구성하는 p형의 불순물 영역과, 전하 축적 영역(521)을 구성하는 n형의 불순물 영역 사이에 형성된 pn 접합에 의해 포토 다이오드가 구성되어 있다.
수광부(PD)에서는, 입사한 광의 광량에 응한 신호 전하가 생성되고, 축적된다. 또한, 기판의 계면에서 발생하는 암전류의 원인이 되는 전자는 암전류 억제 영역(522, 523)의 다수 캐리어인 정공에 흡수됨에 의해, 암전류가 억제된다.
화소 트랜지스터(Tr)는, 기판(513)의 표면측에 형성된 도시하지 않은 소스·드레인 영역과, 기판(513)의 표면상에 게이트 절연막(529)을 통하여 형성된 게이트 전극(528)으로 구성되어 있다. 화소 트랜지스터(Tr)는, 전술한 바와 같이, 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 증폭 트랜지스터를 포함하는 3개의 화소 트랜지스터(Tr)를 갖는 구성이라도 좋고, 또한, 선택 트랜지스터를 포함하는 4개의 화소 트랜지스터(Tr)를 갖는 구성이라도 좋다. 소스·드레인 영역은, 도시를 생략하지만, 기판(13) 표면측에 형성된 n형의 고농도 불순물 영역에 의해 형성되고, 본 실시 형태예의 화소 트랜지스터(Tr)는 n채널 MOS 트랜지스터로서 기능한다.
또한, 인접하는 화소(2)와 화소(2) 사이에는, 기판(513)의 표면부터 이면에 걸처서 p형의 고농도 불순물 영역으로 이루어지는 소자 분리 영역(524)이 형성되어 있고, 이 소자 분리 영역(524)에 의해 각 화소(2)는 전기적으로 분리되어 있다. 또한, 소자 분리 영역(524)에는, 기판(513)의 이면측부터 소망하는 깊이에 형성된 차광부(517)가 형성되어 있다. 차광부(517)는, 평면으로 보면, 각 화소(2)를 둘러싸도록 예를 들면 격자형상으로 형성되는 것이다. 이 차광부(517)는, 기판(513)의 이면측에 형성된 소망하는 깊이의 트렌치부(519)와, 트렌치부(519)의 측벽 및 저면에 형성된 고유전율 재료막(518)과, 고유전율 재료막(518)을 통하여 트렌치부(519)에 매입된 차광막(520)으로 구성되어 있다. 이때, 트렌치부(519)에 매입된 차광막(520)의 최표면은, 기판(513)의 이면과 같은면으로 구성되어 있다. 고유전율 재료막(518)의 재료로서는, 예를 들면, 산화 하프늄(HfO2), 5산화 탄탈(Ta2O5), 이산화 지르코늄(ZrO2)을 사용할 수 있다. 또한, 차광막(20)의 재료로서는, 예를 들면, 텅스텐(W), 알루미늄(Al)을 사용할 수 있다.
배선층(526)은, 기판(513)의 표면측에 형성되어 있고, 층간 절연막(527)을 통하여 복수층(본 실시 형태예에서는 3층)으로 적층된 배선(525)을 갖고서 구성되어 있다. 배선층(526)에 형성되는 배선(25)을 통하여, 화소(2)를 구성하는 화소 트랜지스터(Tr)가 구동된다.
지지 기판(514)은, 배선층(526)의 기판(513)에 면하는 측과는 반대측의 면에 형성되어 있다. 이 지지 기판(514)은, 제조 단계에서 기판(513)의 강도를 확보하기 위해 구성되어 있는 것이고, 예를 들면 실리콘 기판에 의해 구성되어 있다.
컬러 필터층(515)은, 기판(13)의 이면측에 형성되어 있고, 화소마다 예를 들면, R(적색), G(녹색), B(청색)의 컬러 필터층이 형성되어 있다. 컬러 필터층(515)에서는, 소망하는 파장의 광이 투과되고, 투과한 광이 기판(513) 내의 수광부(PD)에 입사한다.
온 칩 렌즈(516)는, 컬러 필터층(515)의 기판(513)에 면하는 측과는 반대측의 면에 형성되어 있다. 온 칩 렌즈(516)에서는 조사된 광이 집광되고, 집광된 광은 컬러 필터층(515)을 통하여 각 수광부(PD)에 효율 좋게 입사한다.
이상의 구성을 갖는 고체 촬상 장치(1)에서는, 기판(513)의 이면측에서 광이 조사되고, 온 칩 렌즈(516) 및 컬러 필터층(515)을 투과한 광이 수광부(PD)에서 광전변환함에 의해, 신호 전하가 생성된다. 그리고 수광부(PD)에 생성된 신호 전하는, 기판(513)의 표면측에 형성된 화소 트랜지스터(Tr)를 통하여, 배선층(526)의 소망하는 배선(525)으로 형성된 수직 신호선에 의해 화소 신호로서 출력된다.
본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)에서는, 소자 분리 영역(524)에 의해, 인접하는 화소(2)와 화소(2) 사이에서는 소자 분리 영역(524)의 포텐셜에 의해 형성된 장벽에 의해 전자의 이동이 이루어지지 않는다. 즉, 기판(513) 내에 형성되는 불순물 영역의 농도 구배에 의해 화소 사이의 전기적 분리가 이루어진다.
또한, 소자 분리 영역(524)에 매입되어 형성된 차광부(517)에 의해, 광입사면측에서 비스듬하게 입사하여 오는 광이 인접하는 화소(2)에 입사하는 것을 막는다. 즉, 차광부(517)에 의해 화소 사이의 광학적 분리가 이루어진다.
또한, 소자 분리 영역(524)에 트렌치부(519)를 형성하는 경우, 트렌치부(519)의 측벽 및 저면에 물리적 데미지나 이온 조사에 의한 불순물 활성화에 의해 트렌치부(519)의 주변부에서 피닝(pinning)은 어긋남이 발생할 가능성이 있다. 이 문제점에 대해, 본 실시 형태예에서는, 트렌치부(519)의 측벽 및 저면에 고정 전하를 많이 갖는 고유전율 재료막(518)을 형성함에 의해 피닝 어긋남이 방지된다.
본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)에 의하면, 인접하는 화소 사이에는, 소자 분리 영역(524)에 매입된 차광부(517)가 구성되어 있기 때문에, 수광면에 입사하여 오는 비스듬한 광이 수광부(PD)에 입사하는 것을 막을 수 있다. 이로써, 온 칩 렌즈에서 완전히 집광되지 않고 인접하는 화소(2)를 향하여 입사한 광이 차광되고, 인접하는 화소 사이에서 일어나는 광학적인 혼색이 저감된다. 또한, 수광면과 온 칩 렌즈(516) 사이에서 발생한 회절광이나 반사광 중, 인접하는 화소(2)를 향하여 입사하는 각도가 큰 광이 차광되기 때문에, 플레어의 발생이 저감된다.
또한, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)에 의하면, 차광부(517)는, 소자 분리 영역(524)에 매입된 구성으로 되어 있기 때문에, 기판(513) 이면의 수광면이 평탄하게 되고, 기판(513)의 이면측에 형성되는 컬러 필터층(515) 및 온 칩 렌즈(516)가 수광면에 근접한다. 이로써, 광이 입사하는 온 칩 렌즈(516)의 표면과, 기판(513)의 수광면과의 거리가 근접하기 때문에 집광 특성이 향상하고, 혼색의 저감이 도모된다.
[1-3 제조 방법]
도 32 내지 도 41에, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)의 제조 공정도를 도시하고, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)의 제조 방법을 설명한다.
우선, 도 32에 도시하는 바와 같이, 기판(513)에 수광부(PD), 화소 트랜지스터(Tr)로 구성되는 복수의 화소(2)를 형성하고, 기판(513)의 표면측에, 층간 절연막(527)을 통하여 형성된 복수층의 배선(525)으로 이루어지는 배선층(526)을 형성한다. 이들의 화소(2) 및 배선층(526)은, 통상의 고체 촬상 장치(1)와 마찬가지 방법으로 형성할 수 있다.
본 실시 형태예에서는, 예를 들면, 3㎛ 내지 5㎛의 두께의 n형의 표면 영역이 되는 화소 형성 영역(512)을 가지며, 화소 형성 영역(512)의 아래에 이면 영역(530)을 갖는 기판(513) 준비한다. 그리고, 이 기판(513)의 표면측에서 소망하는 불순물을 소망하는 농도로 이온 주입함에 의해, 화소 형성 영역(512)에, 수광부(PD), 소자 분리 영역(524), 및 도시하지 않은 소스·드레인 영역을 형성한다. 그리고, 기판(513)의 표면에는, 예를 들면 실리콘 산화막으로 이루어지는 게이트 절연막(529)을 형성한 후, 게이트 절연막(529) 상부의 소망하는 영역에, 예를 들면 폴리실리콘으로 이루어지는 게이트 전극(528)을 형성한다. 게이트 전극(528)의 형성 공정은, 화소 형성 영역(512) 내의 수광부(PD)나 소스·드레인 영역 등의 형성 공정 전에 행하여도 좋고, 그 경우는, 수광부(PD)나 소스·드레인 영역을, 게이트 전극(528)을 마스크로 하여 셀프얼라인으로 형성할 수 있다. 그 밖에, 게이트 전극(528)의 측면에, 예를 들면 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막 등으로 구성되는 사이드 월을 형성하여도 좋다.
또한, 배선층(526)은, 게이트 전극(28) 형성 후, 예를 들면 실리콘 산화막으로 이루어지는 층간 절연막(527)의 형성과, 알루미늄이나 구리 등으로 구성되는 배선(525)의 형성을 소망하는 회수 반복하여 행함에 의해 형성할 수 있다. 이때, 도시하지 않지만 각 배선 사이를 접속하는 콘택트부의 형성도 행하여진다.
이면 영역(530)은, 화소 형성 영역(512)측부터 차례로, 논 도프의 실리콘층(530a), p형의 고농도 불순물층으로 이루어지는 에칭 스토퍼층(530b), 논 도프의 실리콘층(530a)이 적층된 구조로 되어 있다. 이 에칭 스토퍼층(530b)은, 논 도프의 실리콘층(530a)의 소망하는 영역에 붕소를 고농도로 이온 주입함에 의해 형성할 수 있다. 그 밖에, 논 도프의 실리콘층(530a)을 에피택셜 성장법에 의해 형성하고, 그 형성 과정에서, 소망하는 영역에 p형의 고농도 불순물층을 형성하는 방법을 이용하여도 좋다. 본 실시 형태예의 이면 영역(530)은, 기판(513)에 접하는 측의 실리콘층(530a)이, 약 2㎛ 내지 5㎛, 에칭 스토퍼층(530b)이 약 1㎛, 에칭 스토퍼층(530b) 상에 형성되는 실리콘층(530a)이, 약 1㎛가 되도록 구성되어 있다.
다음에, 도 33에 도시하는 바와 같이, 배선층(526) 상부에, 유기계 접착제 또는 플라즈마 조사에 의한 물리적 접착에 의해 지지 기판(514)을 붙인다.
그리고, 도 34에 도시하는 바와 같이, 지지 기판(514)을 붙인 후 소자를 반전하고, 물리적 연마법에 의해 이면 영역(530)의 윗면을 연마한다. 이때, 에칭 스토퍼층(530b)에 도달하지 않을 정도로 연마를 행한다.
다음에, 불질산(弗硝酸)을 사용하여 웨트 에칭함에 의해, 이면 영역(530)의 실리콘층(530a)을 에칭한다. 그렇게 하면, 도 35에 도시하는 바와 같이 논 도프의 실리콘층(530a)과 p형 고농도 불순물층으로 이루어지는 에칭 스토퍼층(530b)의 도핑종(種)의 다름에 의해, 에칭이 에칭 스토퍼층(530b)에서 스톱한다. 즉, 이면 영역(530)의 윗면측에 형성된 실리콘층(530a)만이 에칭 제거된다.
다음에, 도 36에 도시하는 바와 같이, 이면 영역(530)의 상부에 포토레지스트층(531)을 형성하고, 소자 분리 영역(524)의 차광부(517)를 형성하는 영역에 개구부(531a)가 형성되도록 노광, 현상한다. 이 경우, 앞 공정에서, 이면 영역(530)은 에칭 스토퍼층(530b)까지 에칭 제거되어 있기 때문에 표면이 평탄하게 되어 있다. 이 때문에, 포토레지스트층(531)도 표면이 평탄으로 되도록 형성되기 때문에 포토레지스트층(531)의 노광, 현상이 정밀도 좋게 행하여지고, 소망하는 개구부(531a)를 보다 정확하게 패턴 형성할 수 있다.
다음에, 소망하는 형상에 패턴화된 포토레지스트층(531)을 마스크로 하여 드라이 에칭을 함에 의해, 도 37에 도시하는 바와 같이, 이면 영역(530)을 관통하여 화소 형성 영역(512)의 이면측부터 소망하는 깊이에 달하는 트렌치부(519)를 형성한다. 트렌치부(519)의 깊이는, 전술한 바와 같이, 기판(513)의 이면측에서 입사하는 비스듬한 광을 수광면측에서 차광할 수 있을 정도의 깊이에 형성되면 좋고, 본 실시 형태예에서는, 기판(513)의 이면부터 예를 들면 500㎚ 내지 1000㎚의 깊이까지 트렌치부(519)를 형성한다.
다음에, 도 38에 도시하는 바와 같이, 트렌치부(519)를 매입하도록 실리콘 산화막(SiO2) 또는 실리콘 질화막(SiN)으로 이루어지는 매입막(532)을, 예를 들면 CVD법을 이용하여 성막한다.
다음에, 도 39에 도시하는 바와 같이, 웨트 에칭에 의해 소정의 시간 에칭함에 의해, 매입막(532)을 에치백한다. 이때, 매입막(532)의 표면이, 기판(513) 이면부터 50 내지 60㎚ 정도 돌출한 상태에서 에치백을 종료한다.
다음에, 매입막(532)을 스토퍼로서 이용하고, CMP법에 의해 이면 영역(530)을 연마하여, 이면 영역(530)을 박육화한다. 이로써 도 40의 A에 도시하는 바와 같이, 이면 영역(530)이 제거된다.
다음에, 도 40의 B에 도시하는 바와 같이, 트렌치부(519)에 매입된 매입막(532)을 웨트 에칭에 의해 제거함과 함께, 앞 공정의 CMP법에 의한 연마 공정, 및 트렌치부(519) 형성 공정에서 발생한 데미지 층을 제거한다. 매입막(532)을 제거하는 약액은, 매입막(532)이 SiO2인 경우 불산을 사용하고, SiN인 경우는 인산을 사용하면 좋다. 데미지층 제거는, 예를 들면 암모니아수와 같은 알칼리성 약액을 사용하는 것이 바람직하다.
다음에, 도 41의 A에 도시하는 바와 같이, 트렌치부(519)의 측벽 및 저면을 포함하는 기판(513) 이면에, CVD법 또는 스퍼터법을 이용하여, 고유전율 재료막(518)을 성막한다. 계속해서, 고유전율 재료막(518)이 성막된 트렌치부(519)를 포함하는 전면에, CVD법을 이용하여 차광막(520)을 성막하고, 트렌치부(519) 내부에 차광막(520)을 매입한다.
다음에, 도 41의 B에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 염산, 황산 등의 산계 약액에 의해 웨트 에칭함에 의해, 차광막(520)의 높이를 조정한다. 이때, 차광막(520) 표면과 기판(513)의 이면이 같은면이 되도록 차광막(520)의 높이를 조정한다.
그 후, 기판(513)의 이면측에, 통상의 방법을 이용하여 컬러 필터층(515), 및 온 칩 렌즈(516)를 형성하여 도 31에 도시하는 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)가 완성된다.
이상과 같이, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)는 벌크 기판에 의해 형성할 수 있다. 통상의 이면 조사형의 고체 촬상 장치에서는 SOI(Silicon On Insulator) 기판이 사용되고 있지만, 본 실시 형태예에서는 SOI 기판보다도 비용이 낮은 벌크 기판에 의해 형성할 수 있기 때문에, 고가인 SOI 기판을 사용할 필요가 없고 비용의 저감이 도모된다.
또한, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)에서는, 논 도프의 실리콘층(530a)에, p형의 고농도 불순물층으로 이루어지는 에칭 스토퍼층(530b)이 형성된 이면 영역(530)을 갖는 기판(513)을 이용한 예로 하였다. 그렇지만, 이것으로 한정되는 일 없이, 그 밖에, 여러가지의 에칭 스토퍼층을 갖는 기판을 이용할 수 있다. 예를 들면 에칭 스토퍼층(530b)로서 SiC나 SiGe층을 이용하여도 좋다.
또한, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)의 제조 방법에서는, 트렌치부(19)에 도 38의 공정에서 스토퍼로서 사용되는 매입막(532)을 형성할 수 있고, 도 39의 공정의 이면 영역(530)의 박막화가 용이해진다. 그리고, 이면 영역(530)의 박막화가 용이해지기 때문에, 이면 영역(530)에 형성되는 p형 고농도 불순물층을, 기판(513)에 형성된 수광부(PD)로부터 어느 정도 떨어진 거리에 형성할 수 있다. 이 때문에, 에칭 스토퍼층(530b)인 p형 고농도 불순물층의 확산 공정에서의 열에 의한 화소 형성 영역(512)의 수광부(PD)의 캐리어 프로파일의 변조를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(1)의 제조 방법에서는, 기판(513)에 형성되는 소자 분리 영역(524)은, 기판(513)의 표면측에서 p형의 불순물을 이온 주입함에 의해 형성된다. 이 때문에, 표면측부터 깊은 위치의 화소 형성 영역(512)(이 경우, 기판(513)의 이면측)에서는, 가파른 포텐셜 프로파일이 형성되기 어렵다. 그허면, 기판(513)의 이면측에서는, 생성된 신호 전하가 소자 분리 영역(524)을 통과하여, 인접하는 화소(2)에 누입(漏入)될 가능성이 있고, 혼색이나 블루밍의 원인으로 된다. 본 실시 형태예에서는, 기판(513)의 이면측의 소자 분리 영역(524)에는, 차광부(517)가 매입되어 형성되어 있다. 이 때문에, 소자 분리 영역(524)의 특히 소자 분리 기능이 약한 영역에서, 인접하는 화소에 누입(漏入)되는 신호 전하를 물리적으로 차단할 수 있고, 기판(513) 내의 신호 전하의 이동에 의한 혼색이나 블루밍이 억제된다.
<2. 제 17의 실시 형태 : 고체 촬상 장치>
다음에, 본 발명의 제 17의 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치에 관해 설명한다. 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치는, 제 16의 실시 형태의 고체 촬상 장치와 마찬가지로 이면 조사형의 고체 촬상 장치이고, 전체의 구성은, 도 7과 마찬가지이기 때문에, 중복 설명을 생략한다.
도 42는, 본 실시 형태예에서 고체 촬상 장치(540)의 주요부의 개략 단면 구성도이다. 도 42에서, 도 31에 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
도 42에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(540)에서는, 차광부(547)가, 수광부(PD)가 형성된 화소 형성 영역(512)을 관통하도록 형성된 예이다. 도 42에 도시하는 본 실시 형태예에서는, 차광부(547)는 배선층(526)의 가장 하층(기판(513)측)의 배선(525)에 달하는 깊이로 형성된 예로 하고 있지만, 배선층(526)에 달하는 깊이라면, 여러가지의 구성이 가능하다.
본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(540)의 제조 방법은, 제 16의 실시 형태에서 도시한 도 37의 공정에서, 기판(513)을 관통하고, 배선층(526)의 배선 중 가장 기판(513)에 가까운 배선(525)에 달하는 깊이의 트렌치부(549)를 형성한다. 그 후, 제 16의 실시 형태의 고체 촬상 장치(1)와 마찬가지 방법으로 트렌치부(549)에 고유전율 재료막(548) 및 차광막(550)을 매입함에 의해, 차광부(547)를 형성할 수 있다. 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(540)를 구성하는 재료는, 제 16의 실시 형태와 같은 재료를 사용할 수 있다.
본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(540)에서는, 차광부(547)를 배선층(526)에 달하는 깊이까지 형성함에 의해, 기판(513)에 형성된 각 화소(2)는 광의 입사면부터 깊은 위치에서도 차광부(547)에 의해 분리된다. 이로써, 비스듬한 광이 인접하는 화소(2)에의 입사를 보다 억제하는 것이 가능해지고, 플레어의 발생이나 혼색을 저감할 수 있다. 또한, 기판(513) 내부에서도 차광부(547)에 의해 각 화소(2)가 분리되어 있기 때문에, 강한 광이 조사된 경우, 생성된 과잉의 신호 전하가 인접하는 화소에 침입함에 기인하는 블루밍의 발생도 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태예의 고체 촬상 장치(540)에 의하면, 수광부(PD)가 형성된 기판(513)을 관통하는 차광부(547)가 도파로로서도 이용할 수 있다. 즉, 입사광이 도파로에 의해 반사됨에 의해 입사광을 기판(513) 내의 수광부(PD)에 의해 집광할 수 있고, 집광 특성이 향상한다.
그 밖에, 제 16의 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.
상술한 제 16 및 제 17의 실시 형태에서는, 입사광량에 응한 신호 전하를 물리량으로서 검지하는 단위 화소가 행렬형상으로 배치되어 이루어지는 CMOS형 고체 촬상 장치에 적용한 경우를 예에 들어서 설명하였다. 그렇지만, 본 발명은 CMOS형 고체 촬상 장치에의 적용으로 한정되는 것이 아니다. 또한 화소가 2차원 매트릭스형상으로 형성된 화소부의 화소열마다 칼럼 회로를 배치하여 이루어지는 칼럼 방식의 고체 촬상 장치 전반으로 한정하는 것도 아니다.
예를 들면, 본 발명의 고체 촬상 장치는, CCD형의 고체 촬상 장치에 적용하는 것도 가능하다. 이 경우, 기판의 표면측에는, CCD 구조의 전하 전송부를 구성한다. CCD형의 고체 촬상 장치에 적용한 경우에도, 상술한 제 16 및 제 17의 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있는 타, 차광부의 구성에 의해, 전하 전송부에의 비스듬한 광의 입사를 억제할 수 있기 때문에, 스미어의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상술한 제 16 및 제 17의 실시 형태에서는, 각 화소는 주로 n채널 MOS 트랜지스터 구성으로 한 경우이지만, p채널 MOS 트랜지스터 구성으로 할 수도 있다. 이 경우는, 각 도면에서, 그 도전형을 반전한 구성이 된다.
또한, 본 발명은, 가시광의 입사광량의 분포를 검지하여 화상으로서 촬상하는 고체 촬상 장치에의 적용으로 한하지 않고, 적외선이나 X선, 또는 입자 등의 입사량의 분포를 화상으로서 촬상하는 고체 촬상 장치에도 적용 가능하다. 또한, 광의의 의미로서, 압력이나 정전용량 등, 다른 물리량의 분포를 검지하여 화상으로서 촬상하는 지문 검출 센서 등의 고체 촬상 장치(물리량 분포 검지 장치) 전반에 대해 적용 가능하다.
또한, 본 발명은, 화소부의 각 단위 화소를 행 단위로 차례로 주사하여 각 단위 화소로부터 화소 신호를 판독하는 고체 촬상 장치로 한정되는 것이 아니다. 화소 단위로 임의의 화소를 선택하여, 해당 선택 화소로부터 화소 단위로 신호를 판독하는 X-Y 어드레스형의 고체 촬상 장치에 대해서도 적용 가능하다.
또한, 고체 촬상 장치는 원칩으로서 형성된 형태라도 좋고, 화소부와, 신호 처리부 또는 광학계가 통합하여 패키징된 촬상 기능을 갖는 모듈형상의 형태라도 좋다.
또한, 본 발명은, 고체 촬상 장치에의 적용으로 한정되는 것이 아니고, 촬상 장치에도 적용 가능하다. 여기서, 촬상 장치란, 디지털 스틸 카메라나 비디오 카메라 등의 카메라 시스템이나, 휴대 전화기 등의 촬상 기능을 갖는 전자 기기인 것을 말한다. 또한, 전자 기기에 탑재되는 상기 모듈형상의 형태, 즉 카메라 모듈을 촬상 장치로 하는 경우도 있다.
<3. 제 18의 실시 형태 : 전자 기기>
다음에, 본 발명의 제 18의 실시 형태에 관한 전자 기기에 관해 설명한다. 도 43은, 본 발명의 제 18의 실시 형태에 관한 전자 기기(200)의 개략 구성도이다.
본 실시 형태예의 전자 기기(200)는, 상술한 본 발명의 제 16의 실시 형태에서의 고체 촬상 장치(1)를, 정지화상 촬영이 가능한 디지털 카메라를 예로 한 것이다.
본 실시 형태에 관한 전자 기기(200)는, 고체 촬상 장치(1)와, 광학 렌즈(210)와, 셔터 장치(211)와, 구동 회로(212)와, 신호 처리 회로(213)를 갖는다.
광학 렌즈(210)는, 피사체로부터의 상광(입사광)을 고체 촬상 장치(1)의 촬상면상에 결상시킨다. 이로써 고체 촬상 장치(1) 내에 일정 기간 해당 신호 전하가 축적된다.
셔터 장치(211)는, 고체 촬상 장치(1)에의 광조사 기간 및 차광 기간을 제어한다.
구동 회로(212)는, 고체 촬상 장치(1)의 전송 동작 및 셔터 장치(211)의 셔터 동작을 제어하는 구동 신호를 공급한다. 구동 회로(212)로부터 공급되는 구동 신호(타이밍 신호)에 의해, 고체 촬상 장치(1)의 신호 전송을 행한다. 신호 처리 회로(213)는, 각종의 신호 처리를 행한다. 신호 처리가 행하여진 영상 신호는, 메모리 등의 기억 매체에 기억되고, 또는 모니터에 출력된다.
본 실시 형태예의 전자 기기(200)에서는, 고체 촬상 장치(1)에서, 플레어나 혼색, 및 블루밍의 발생이 억제되기 때문에, 화질의 향상이 도모된다.
이와 같이, 고체 촬상 장치(1)를 적용할 수 있는 전자 기기(200)로서는, 카메라로 한정되는 것이 아니고, 디지털 스틸 카메라, 나아가서는 휴대 전화기 등의 모바일 기기용 카메라 모듈 등의 촬상 장치에 적용 가능하다.
본 실시 형태예에서는, 고체 촬상 장치(1)를 전자 기기에 이용하는 구성으로 하였지만, 전술한 제 17의 실시 형태에서의 고체 촬상 장치를 이용할 수도 있다.

Claims (16)

  1. 고체 촬상 장치에 있어서,
    광입사면 측의 제 1측면과 상기 제 1측면과 반대측의 제 2측면을 갖는 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판에 배치된 광전 변환부와,
    상기 반도체 기판의 상기 제 2측면인 표면측에 형성된 배선층과, 인접하는 광전 변환부 사이에 형성되고, 상기 반도체 기판의 상기 제 1측면인 이면측으로부터 제 1트렌치부와 제 2트렌치부를 갖는 복수의 트렌치부와,
    상기 반도체 기판의 제 1측면을 따라 제 1트렌치부로부터 제 2트렌치부로 연장되는 고유전율 재료막을 구비하며,
    상기 고유전율 재료막은 상기 제 1트렌치부와 제 2트렌치부의 사이에 마련되어 트렌치 내 바닥 및 측벽을 덮으며,
    상기 복수의 트렌치부 내에 매입된 차광막으로 구성된 차광부로 구성되고,
    상기 인접하는 광전 변환부 사이에는, 소정의 불순물 영역으로 구성되고, 인접하는 광전 변환부 사이를 전기적으로 분리하기 위한 소자 분리 영역이 형성되며,
    상기 고유전율 재료막은 산화 하프늄, 5산화 탄탈 또는 이산화 지르코늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체 기판을 관통하여 차광부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고유전율 재료막은 트렌치부와 차광막 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 차광막은 알루미늄 또는 텅스텐으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 삭제
  6. 기판의 표면 영역에 복수의 수광부 및 불순물 영역을 형성하고, 이면 영역에 에칭 스토퍼층을 형성하는 공정과,
    상기 기판의 표면측에, 층간 절연막을 통하여 형성된 복수층의 배선으로 이루어지는 배선층을 형성하는 공정과,
    상기 기판을 상기 기판의 이면측부터 상기 에칭 스토퍼층까지 에칭하는 공정과,
    상기 기판의 이면측부터 소정의 깊이에 달하는 트렌치부를 형성하는 공정과,
    상기 기판에 형성된 트렌치부에 매입막을 형성하고, 상기 매입막을 스토퍼로 하여 상기 기판을 박육화하는 공정과,
    상기 매입막을 제거한 후, 상기 트렌치부에 차광막을 매입하는 공정을 포함하며,
    상기 트렌치부는, 인접하는 수광부 사이를 전기적으로 분리하기 위해 형성된 소정의 불순물 영역으로 이루어지는 소자 분리 영역으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기판의 이면 영역은, 논 도프의 실리콘층에 의해 구성되고, 상기 에칭 스토퍼층은, p형의 고농도 불순물층에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 트렌치부는 상기 기판을 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 트렌치부와 트렌치부에 매입된 차광막의 사이에는 고유전율 재료막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  10. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 차광막은 알루미늄 또는 텅스텐으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 고유전율 재료막은 산화 하프늄, 5산화 탄탈 또는 이산화 지르코늄으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  12. 광학 렌즈와,
    복수의 수광부가 형성된 기판으로서,
    상기 기판은 표면측과 이면측을 구비하며,
    상기 기판의 이면측이 광조사면이 되는 기판과,
    상기 기판의 표면측에 형성된 배선층과, 인접하는 수광부 사이에 형성되고, 상기 기판의 이면측으로부터 제 1트렌치부와 제 2트렌치부를 갖는 복수의 트렌치부와,
    상기 기판의 이면측인 제 1측면을 따라 제 1트렌치부로부터 제 2트렌치부로 연장되는 고유전율 재료막을 구비하며,
    상기 고유전율 재료막은 상기 제 1트렌치부와 제 2트렌치부의 사이에 마련되어 트렌치 내 바닥 및 측벽을 덮으며,
    상기 복수의 트렌치부 내에 매입된 차광막으로 구성된 차광부로 구성되고,
    상기 인접하는 수광부 사이에는, 소정의 불순물 영역으로 구성되며, 인접하는 수광부 사이를 전기적으로 분리하기 위한 소자 분리영역이 형성되어 있으며,
    상기 고유전율 재료막은 산화 하프늄, 5산화 탄탈 또는 이산화 지르코늄으로 구성되고,
    상기 차광부는, 상기 소자 분리영역 내에 형성되어 있는 고체 촬상장치로서, 상기 광학 렌즈에 집광된 광이 입사되는 고체 촬상 장치와,
    상기 고체 촬상 장치로부터 출력되는 출력 신호를 처리하는 신호 처리 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 차광부는 상기 기판을 관통하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 고유전율 재료막은 트렌치부와 상기 제 1트렌치부와 제 2트렌치부에 매입된 차광막의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 차광막은 알루미늄 또는 텅스텐으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  16. 삭제
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Families Citing this family (231)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7057256B2 (en) 2001-05-25 2006-06-06 President & Fellows Of Harvard College Silicon-based visible and near-infrared optoelectric devices
US7442629B2 (en) 2004-09-24 2008-10-28 President & Fellows Of Harvard College Femtosecond laser-induced formation of submicrometer spikes on a semiconductor substrate
KR101733443B1 (ko) 2008-05-20 2017-05-10 펠리칸 이매징 코포레이션 이종 이미저를 구비한 모놀리식 카메라 어레이를 이용한 이미지의 캡처링 및 처리
US11792538B2 (en) 2008-05-20 2023-10-17 Adeia Imaging Llc Capturing and processing of images including occlusions focused on an image sensor by a lens stack array
US8866920B2 (en) 2008-05-20 2014-10-21 Pelican Imaging Corporation Capturing and processing of images using monolithic camera array with heterogeneous imagers
KR101776955B1 (ko) * 2009-02-10 2017-09-08 소니 주식회사 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기
TWI466266B (zh) * 2009-02-24 2014-12-21 Epistar Corp 陣列式發光元件及其裝置
JP5504695B2 (ja) * 2009-05-29 2014-05-28 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法および電子機器
JP5538811B2 (ja) * 2009-10-21 2014-07-02 キヤノン株式会社 固体撮像素子
KR101952065B1 (ko) * 2009-11-06 2019-02-25 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 그 동작 방법
KR101824123B1 (ko) 2009-11-06 2018-02-01 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
US8514491B2 (en) 2009-11-20 2013-08-20 Pelican Imaging Corporation Capturing and processing of images using monolithic camera array with heterogeneous imagers
JP5531580B2 (ja) * 2009-11-25 2014-06-25 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
EP2526566B1 (en) * 2010-01-21 2018-03-07 Roper Scientific, Inc. Solid state back-illuminated photon sensor and its method of fabrication
JP2011176715A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Nikon Corp 裏面照射型撮像素子および撮像装置
JP5853351B2 (ja) * 2010-03-25 2016-02-09 ソニー株式会社 半導体装置、半導体装置の製造方法、及び電子機器
JP5663925B2 (ja) * 2010-03-31 2015-02-04 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP5506517B2 (ja) * 2010-04-12 2014-05-28 キヤノン株式会社 固体撮像素子
US8692198B2 (en) 2010-04-21 2014-04-08 Sionyx, Inc. Photosensitive imaging devices and associated methods
JP5848754B2 (ja) 2010-05-12 2016-01-27 ペリカン イメージング コーポレイション 撮像装置アレイおよびアレイカメラのためのアーキテクチャ
WO2011142065A1 (ja) * 2010-05-14 2011-11-17 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
WO2011160130A2 (en) 2010-06-18 2011-12-22 Sionyx, Inc High speed photosensitive devices and associated methods
KR101688084B1 (ko) * 2010-06-30 2016-12-20 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 패키지
JP5645513B2 (ja) * 2010-07-07 2014-12-24 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP5697371B2 (ja) 2010-07-07 2015-04-08 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5751766B2 (ja) 2010-07-07 2015-07-22 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5656484B2 (ja) 2010-07-07 2015-01-21 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5643555B2 (ja) 2010-07-07 2014-12-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP5885401B2 (ja) 2010-07-07 2016-03-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
US8956909B2 (en) 2010-07-16 2015-02-17 Unimicron Technology Corporation Method of fabricating an electronic device comprising photodiode
TWI534995B (zh) * 2010-07-16 2016-05-21 欣興電子股份有限公司 電子裝置及其製法
JP2012033583A (ja) 2010-07-29 2012-02-16 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法、並びに撮像装置
JP2012054321A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法、並びに固体撮像装置及び撮像装置
JP2012074521A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sony Corp 固体撮像装置の製造方法、固体撮像装置、および電子機器
JP5659707B2 (ja) * 2010-11-08 2015-01-28 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP5736755B2 (ja) * 2010-12-09 2015-06-17 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
US8878950B2 (en) 2010-12-14 2014-11-04 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for synthesizing high resolution images using super-resolution processes
KR101745638B1 (ko) * 2011-01-12 2017-06-09 삼성전자 주식회사 광대역 갭 물질층 기반의 포토 다이오드 소자, 및 그 포토 다이오드 소자를 포함하는, 후면 조명 씨모스 이미지 센서 및 태양 전지
JP5737971B2 (ja) 2011-01-28 2015-06-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP5930263B2 (ja) * 2011-02-18 2016-06-08 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP5703825B2 (ja) * 2011-02-22 2015-04-22 ソニー株式会社 撮像装置およびカメラモジュール
JP5708025B2 (ja) 2011-02-24 2015-04-30 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP5810551B2 (ja) * 2011-02-25 2015-11-11 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP6299058B2 (ja) * 2011-03-02 2018-03-28 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器
US8767108B2 (en) * 2011-03-14 2014-07-01 Sony Corporation Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus
US8742525B2 (en) * 2011-03-14 2014-06-03 Sony Corporation Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus
JP5935237B2 (ja) * 2011-03-24 2016-06-15 ソニー株式会社 固体撮像装置および電子機器
CN103460385B (zh) * 2011-03-31 2016-05-04 富士胶片株式会社 固态成像装置和固态成像装置的制造方法
JP5909051B2 (ja) * 2011-04-26 2016-04-26 キヤノン株式会社 固体撮像素子及び撮像装置
CN102760742B (zh) * 2011-04-26 2015-08-05 欣兴电子股份有限公司 电子装置及其制法
JP2014519741A (ja) 2011-05-11 2014-08-14 ペリカン イメージング コーポレイション アレイカメラ画像データを伝送および受信するためのシステムおよび方法
JP5814626B2 (ja) * 2011-05-27 2015-11-17 キヤノン株式会社 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法
JP6020933B2 (ja) * 2011-05-31 2016-11-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
WO2012169462A1 (ja) * 2011-06-07 2012-12-13 国立大学法人東北大学 フォトダイオード及びその製造方法、フォトダイオードアレイ、分光光度計、並びに固体撮像装置
KR20120135627A (ko) * 2011-06-07 2012-12-17 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
US9496308B2 (en) 2011-06-09 2016-11-15 Sionyx, Llc Process module for increasing the response of backside illuminated photosensitive imagers and associated methods
KR20140045458A (ko) 2011-06-28 2014-04-16 펠리칸 이매징 코포레이션 어레이 카메라와 함께 사용하는 광학 장치
US20130265459A1 (en) 2011-06-28 2013-10-10 Pelican Imaging Corporation Optical arrangements for use with an array camera
WO2013010127A2 (en) 2011-07-13 2013-01-17 Sionyx, Inc. Biometric imaging devices and associated methods
JP5794068B2 (ja) * 2011-09-16 2015-10-14 ソニー株式会社 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
WO2013043761A1 (en) 2011-09-19 2013-03-28 Pelican Imaging Corporation Determining depth from multiple views of a scene that include aliasing using hypothesized fusion
KR102002165B1 (ko) 2011-09-28 2019-07-25 포토내이션 리미티드 라이트 필드 이미지 파일의 인코딩 및 디코딩을 위한 시스템 및 방법
JP5845856B2 (ja) * 2011-11-30 2016-01-20 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
TWI467751B (zh) 2011-12-12 2015-01-01 Sony Corp A solid-state imaging device, a driving method of a solid-state imaging device, and an electronic device
FR2984606B1 (fr) * 2011-12-14 2015-06-26 Soc Fr Detecteurs Infrarouges Sofradir Matrice de detection avec suivi du comportement des photodetecteurs
US8759777B2 (en) * 2012-01-03 2014-06-24 Capella Microsystems (Taiwan), Inc. Infrared light detecting apparatus and detecting method thereof
JP2013143520A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sony Corp 撮像装置および撮像装置の製造方法
CN105938841B (zh) * 2012-01-23 2019-01-29 索尼公司 成像装置以及电子设备
EP2817955B1 (en) 2012-02-21 2018-04-11 FotoNation Cayman Limited Systems and methods for the manipulation of captured light field image data
US9064764B2 (en) 2012-03-22 2015-06-23 Sionyx, Inc. Pixel isolation elements, devices, and associated methods
US9721984B2 (en) * 2012-04-12 2017-08-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Image sensor manufacturing methods
US10079257B2 (en) * 2012-04-13 2018-09-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Anti-reflective layer for backside illuminated CMOS image sensors
US9210392B2 (en) 2012-05-01 2015-12-08 Pelican Imaging Coporation Camera modules patterned with pi filter groups
US8709854B2 (en) 2012-05-10 2014-04-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Backside structure and methods for BSI image sensors
US9401380B2 (en) 2012-05-10 2016-07-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Backside structure and methods for BSI image sensors
US9356058B2 (en) 2012-05-10 2016-05-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Backside structure for BSI image sensor
JP6168331B2 (ja) * 2012-05-23 2017-07-26 ソニー株式会社 撮像素子、および撮像装置
EP2873028A4 (en) 2012-06-28 2016-05-25 Pelican Imaging Corp SYSTEMS AND METHOD FOR DETECTING DEFECTIVE CAMERA ARRAYS, OPTICAL ARRAYS AND SENSORS
JP6167406B2 (ja) * 2012-06-28 2017-07-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
US20140002674A1 (en) 2012-06-30 2014-01-02 Pelican Imaging Corporation Systems and Methods for Manufacturing Camera Modules Using Active Alignment of Lens Stack Arrays and Sensors
TW201403804A (zh) * 2012-07-05 2014-01-16 Sony Corp 固體攝像裝置及其製造方法、以及電子機器
JP2014022561A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Sony Corp 固体撮像装置、及び、電子機器
TW201405792A (zh) * 2012-07-30 2014-02-01 Sony Corp 固體攝像裝置、固體攝像裝置之製造方法及電子機器
JP6065448B2 (ja) * 2012-08-03 2017-01-25 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器
JP2014053591A (ja) * 2012-08-08 2014-03-20 Sony Corp 撮像素子、撮像装置、製造装置および方法
EP4296963A3 (en) 2012-08-21 2024-03-27 Adeia Imaging LLC Method for depth detection in images captured using array cameras
US9349769B2 (en) * 2012-08-22 2016-05-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Image sensor comprising reflective guide layer and method of forming the same
CN104685513B (zh) 2012-08-23 2018-04-27 派力肯影像公司 根据使用阵列源捕捉的低分辨率图像的基于特征的高分辨率运动估计
JP5907011B2 (ja) * 2012-09-07 2016-04-20 株式会社デンソー 光センサ
WO2014043641A1 (en) 2012-09-14 2014-03-20 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for correcting user identified artifacts in light field images
JP6007694B2 (ja) * 2012-09-14 2016-10-12 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
US9232122B2 (en) * 2012-09-19 2016-01-05 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module having an array sensor
US20140078356A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-20 Aptina Imaging Corporation Imaging systems with high dielectric constant barrier layer
US20140092281A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Pelican Imaging Corporation Generating Images from Light Fields Utilizing Virtual Viewpoints
JP2014093482A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Toshiba Corp 固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置
US9143711B2 (en) 2012-11-13 2015-09-22 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for array camera focal plane control
US9024369B2 (en) 2012-12-18 2015-05-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal shield structure and methods for BSI image sensors
WO2014130849A1 (en) 2013-02-21 2014-08-28 Pelican Imaging Corporation Generating compressed light field representation data
WO2014133974A1 (en) 2013-02-24 2014-09-04 Pelican Imaging Corporation Thin form computational and modular array cameras
US9638883B1 (en) 2013-03-04 2017-05-02 Fotonation Cayman Limited Passive alignment of array camera modules constructed from lens stack arrays and sensors based upon alignment information obtained during manufacture of array camera modules using an active alignment process
WO2014138697A1 (en) 2013-03-08 2014-09-12 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for high dynamic range imaging using array cameras
US8866912B2 (en) 2013-03-10 2014-10-21 Pelican Imaging Corporation System and methods for calibration of an array camera using a single captured image
US9521416B1 (en) 2013-03-11 2016-12-13 Kip Peli P1 Lp Systems and methods for image data compression
US9519972B2 (en) 2013-03-13 2016-12-13 Kip Peli P1 Lp Systems and methods for synthesizing images from image data captured by an array camera using restricted depth of field depth maps in which depth estimation precision varies
WO2014164550A2 (en) 2013-03-13 2014-10-09 Pelican Imaging Corporation System and methods for calibration of an array camera
US9106784B2 (en) 2013-03-13 2015-08-11 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for controlling aliasing in images captured by an array camera for use in super-resolution processing
WO2014164909A1 (en) 2013-03-13 2014-10-09 Pelican Imaging Corporation Array camera architecture implementing quantum film sensors
WO2014153098A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Pelican Imaging Corporation Photmetric normalization in array cameras
WO2014159779A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for reducing motion blur in images or video in ultra low light with array cameras
US9438888B2 (en) 2013-03-15 2016-09-06 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for stereo imaging with camera arrays
TWI636557B (zh) * 2013-03-15 2018-09-21 新力股份有限公司 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic device
US9633442B2 (en) 2013-03-15 2017-04-25 Fotonation Cayman Limited Array cameras including an array camera module augmented with a separate camera
US9497429B2 (en) 2013-03-15 2016-11-15 Pelican Imaging Corporation Extended color processing on pelican array cameras
US9445003B1 (en) 2013-03-15 2016-09-13 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for synthesizing high resolution images using image deconvolution based on motion and depth information
US10122993B2 (en) 2013-03-15 2018-11-06 Fotonation Limited Autofocus system for a conventional camera that uses depth information from an array camera
WO2014150856A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Pelican Imaging Corporation Array camera implementing quantum dot color filters
JP2014192348A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Sony Corp 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器
CN111430385B (zh) * 2013-03-29 2024-04-23 索尼公司 摄像元件和摄像装置
CN105074928B (zh) * 2013-03-29 2019-05-10 索尼公司 图像拾取元件和图像拾取装置
JP2015012059A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法、並びに撮像装置
JP2015012126A (ja) 2013-06-28 2015-01-19 ソニー株式会社 固体撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
WO2014209421A1 (en) 2013-06-29 2014-12-31 Sionyx, Inc. Shallow trench textured regions and associated methods
JP6303803B2 (ja) 2013-07-03 2018-04-04 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP2015026675A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
JP2015032640A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2015032636A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 株式会社東芝 固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置
US9356061B2 (en) * 2013-08-05 2016-05-31 Apple Inc. Image sensor with buried light shield and vertical gate
US9136298B2 (en) 2013-09-03 2015-09-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Mechanisms for forming image-sensor device with deep-trench isolation structure
US9191637B2 (en) * 2013-09-10 2015-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging apparatus
JP5956968B2 (ja) * 2013-09-13 2016-07-27 株式会社東芝 受光素子および光結合型信号絶縁装置
US9898856B2 (en) 2013-09-27 2018-02-20 Fotonation Cayman Limited Systems and methods for depth-assisted perspective distortion correction
JP6019245B2 (ja) 2013-10-03 2016-11-02 シャープ株式会社 光電変換装置
JP6346740B2 (ja) 2013-10-08 2018-06-20 オリンパス株式会社 撮像装置
US9185276B2 (en) 2013-11-07 2015-11-10 Pelican Imaging Corporation Methods of manufacturing array camera modules incorporating independently aligned lens stacks
US10119808B2 (en) 2013-11-18 2018-11-06 Fotonation Limited Systems and methods for estimating depth from projected texture using camera arrays
KR20150061074A (ko) * 2013-11-25 2015-06-04 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서 및 그 제조방법
US9426361B2 (en) 2013-11-26 2016-08-23 Pelican Imaging Corporation Array camera configurations incorporating multiple constituent array cameras
JP6233188B2 (ja) * 2013-12-12 2017-11-22 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
US9362327B2 (en) 2014-01-15 2016-06-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor and electronic device including the same
US10089740B2 (en) 2014-03-07 2018-10-02 Fotonation Limited System and methods for depth regularization and semiautomatic interactive matting using RGB-D images
KR102450562B1 (ko) 2014-03-13 2022-10-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 촬상 장치
US9247117B2 (en) 2014-04-07 2016-01-26 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for correcting for warpage of a sensor array in an array camera module by introducing warpage into a focal plane of a lens stack array
KR102380829B1 (ko) 2014-04-23 2022-03-31 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 촬상 장치
US9799697B2 (en) 2014-04-25 2017-10-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Back side illuminated image sensor with deep trench isolation structures and self-aligned color filters
US9521319B2 (en) 2014-06-18 2016-12-13 Pelican Imaging Corporation Array cameras and array camera modules including spectral filters disposed outside of a constituent image sensor
JP2016012628A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 ソニー株式会社 固体撮像素子、および電子装置
JP2016015430A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 ソニー株式会社 固体撮像素子および電子機器
JP6521586B2 (ja) * 2014-07-31 2019-05-29 キヤノン株式会社 固体撮像素子および撮像システム
JP6536877B2 (ja) * 2014-07-31 2019-07-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置および撮像システム
US10115757B2 (en) * 2014-08-22 2018-10-30 SK Hynix Inc. Image sensor and electronic device having the same
US10249661B2 (en) * 2014-08-22 2019-04-02 Visera Technologies Company Limited Imaging devices with dummy patterns
US10250871B2 (en) 2014-09-29 2019-04-02 Fotonation Limited Systems and methods for dynamic calibration of array cameras
US9666620B2 (en) * 2014-10-06 2017-05-30 Visera Technologies Company Limited Stacked filter and image sensor containing the same
KR102261857B1 (ko) * 2014-11-27 2021-06-07 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 적용한 이미지 획득 장치 및 방법
US9859292B2 (en) 2014-12-29 2018-01-02 Macronix International Co., Ltd. 3D memory process and structures
US10134926B2 (en) * 2015-02-03 2018-11-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Quantum-efficiency-enhanced time-of-flight detector
JP6812963B2 (ja) * 2015-02-27 2021-01-13 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP6295983B2 (ja) 2015-03-05 2018-03-20 ソニー株式会社 半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器
US9991303B2 (en) * 2015-03-16 2018-06-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor device structure
US9942474B2 (en) 2015-04-17 2018-04-10 Fotonation Cayman Limited Systems and methods for performing high speed video capture and depth estimation using array cameras
CN104867951B (zh) * 2015-04-23 2018-05-04 豪威科技(上海)有限公司 一种背照式传感器芯片及其制造方法
WO2016186222A1 (ko) * 2015-05-15 2016-11-24 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 이미지의 심도를 향상시키는 이미지 센서 및 그 동작 방법
JP6671864B2 (ja) * 2015-05-18 2020-03-25 キヤノン株式会社 撮像装置の製造方法および撮像装置
US10431624B2 (en) * 2015-07-08 2019-10-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of manufacturing image sensor including nanostructure color filter
KR20170019542A (ko) * 2015-08-11 2017-02-22 삼성전자주식회사 자동 초점 이미지 센서
WO2017057277A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社ニコン 撮像素子および撮像装置
JP6668036B2 (ja) * 2015-10-14 2020-03-18 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法
US9806116B2 (en) * 2015-10-28 2017-10-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Complementary metal grid and deep trench isolation in CIS application
TWI731017B (zh) 2016-01-27 2021-06-21 日商新力股份有限公司 固體攝像元件及電子機器
KR102515963B1 (ko) * 2016-03-04 2023-03-30 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP2017163010A (ja) 2016-03-10 2017-09-14 ソニー株式会社 撮像装置、電子機器
WO2017157015A1 (zh) * 2016-03-12 2017-09-21 宁波舜宇光电信息有限公司 阵列摄像模组及其模塑感光组件和制造方法以及电子设备
JP2017183388A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 ソニー株式会社 固体撮像装置
US10331932B2 (en) * 2016-06-08 2019-06-25 Novatek Microelectronics Corp. Optical sensor device and a fingerprint sensor apparatus
GB2558714B (en) * 2016-10-28 2020-04-08 Canon Kk Photoelectric conversion apparatus and image pickup system
CN108121933B (zh) * 2016-11-28 2022-02-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种半导体器件及其制备方法、电子装置
US10868052B2 (en) 2017-01-13 2020-12-15 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, manufacturing method, and electronic apparatus
KR102604687B1 (ko) 2017-02-01 2023-11-20 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
JP2018147974A (ja) 2017-03-03 2018-09-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、電子機器、および半導体装置
KR102625899B1 (ko) * 2017-03-22 2024-01-18 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 장치 및 신호 처리 장치
KR102401583B1 (ko) 2017-03-29 2022-05-24 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR102350605B1 (ko) 2017-04-17 2022-01-14 삼성전자주식회사 이미지 센서
EP3635791A4 (en) * 2017-05-09 2021-01-13 KA Imaging Inc. RADIATION DETECTION DEVICE IN A DIGITAL IMAGING SYSTEM
JP6987529B2 (ja) * 2017-05-15 2022-01-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、撮像素子の製造方法、電子機器、及び、撮像モジュール
JP2018200980A (ja) 2017-05-29 2018-12-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置および固体撮像素子、並びに電子機器
US10482618B2 (en) 2017-08-21 2019-11-19 Fotonation Limited Systems and methods for hybrid depth regularization
US10121811B1 (en) 2017-08-25 2018-11-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of high-aspect ratio pattern formation with submicron pixel pitch
JP2019046861A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 株式会社東芝 光学センサ
US10672934B2 (en) * 2017-10-31 2020-06-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. SPAD image sensor and associated fabricating method
KR20190070485A (ko) * 2017-12-13 2019-06-21 주식회사 디비하이텍 후면 조사형 이미지 센서 및 그 제조 방법
CN108269812B (zh) * 2017-12-20 2019-02-15 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种优化的芯片级封装工艺方法
EP3739630A4 (en) * 2018-01-11 2021-03-03 Sony Semiconductor Solutions Corporation SOLID STATE IMAGING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
KR102534249B1 (ko) * 2018-01-12 2023-05-18 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR102498582B1 (ko) * 2018-02-26 2023-02-14 에스케이하이닉스 주식회사 파티션 패턴들을 가진 이미지 센서
CN108520886A (zh) * 2018-04-20 2018-09-11 苏州晶方半导体科技股份有限公司 一种影像传感芯片的封装结构及其封装方法
US20210233951A1 (en) * 2018-05-16 2021-07-29 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device and method of manufacturing solid-state imaging device
TWI834644B (zh) * 2018-05-18 2024-03-11 日商索尼半導體解決方案公司 攝像元件及電子機器
US11424205B2 (en) * 2018-06-29 2022-08-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor interconnect structure and method
JP2020013907A (ja) * 2018-07-18 2020-01-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光素子および測距モジュール
KR20200027123A (ko) * 2018-09-03 2020-03-12 삼성전자주식회사 이미지 센서
US11244978B2 (en) 2018-10-17 2022-02-08 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion apparatus and equipment including the same
US11121160B2 (en) 2018-10-17 2021-09-14 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion apparatus and equipment comprising a light shielding part in a light receiving region and a light shielding film in a light shielded region
US10847565B2 (en) * 2018-12-20 2020-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Back side illumination image sensors having an infrared filter
CN109445161B (zh) * 2018-12-27 2021-07-09 厦门天马微电子有限公司 显示面板和显示装置
CN111435213B (zh) 2019-01-11 2021-12-31 财团法人工业技术研究院 成像模块与使用其的生物识别装置
CN109817652B (zh) * 2019-02-13 2021-04-06 德淮半导体有限公司 一种图像传感器及其制备方法
KR20200132537A (ko) 2019-05-17 2020-11-25 삼성전자주식회사 광전 변환 소자, 유기 센서 및 전자 장치
KR20220035919A (ko) 2019-07-19 2022-03-22 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 촬상 장치 및 전자 기기
US11335817B2 (en) 2019-08-15 2022-05-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Composite etch stop layers for sensor devices
CN112466896B (zh) * 2019-09-09 2024-04-16 格科微电子（上海）有限公司 光学指纹器件的制造方法
EP3821267A4 (en) 2019-09-17 2022-04-13 Boston Polarimetrics, Inc. SURFACE MODELING SYSTEMS AND METHODS USING POLARIZATION MARKERS
EP4037299A4 (en) * 2019-09-25 2023-06-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation IMAGE CAPTURE ELEMENT AND IMAGE CAPTURE DEVICE
CN114746717A (zh) 2019-10-07 2022-07-12 波士顿偏振测定公司 利用偏振进行表面法线感测的系统和方法
MX2022005289A (es) 2019-11-30 2022-08-08 Boston Polarimetrics Inc Sistemas y metodos para segmentacion de objetos transparentes usando se?ales de polarizacion.
US11791367B2 (en) * 2019-12-02 2023-10-17 Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating the same
TWI792016B (zh) 2019-12-11 2023-02-11 神盾股份有限公司 指紋感測系統及其使用方法
CN113053927A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 一种半导体结构及其形成方法
US11195303B2 (en) 2020-01-29 2021-12-07 Boston Polarimetrics, Inc. Systems and methods for characterizing object pose detection and measurement systems
JP2023511747A (ja) 2020-01-30 2023-03-22 イントリンジック イノベーション エルエルシー 偏光画像を含む異なる撮像モダリティで統計モデルを訓練するためのデータを合成するためのシステムおよび方法
CN113471226A (zh) * 2020-03-31 2021-10-01 比亚迪半导体股份有限公司 一种图像传感器及电子设备
JP2021166259A (ja) * 2020-04-07 2021-10-14 キヤノン株式会社 光電変換装置および機器
KR20210126937A (ko) * 2020-04-13 2021-10-21 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
WO2021243088A1 (en) 2020-05-27 2021-12-02 Boston Polarimetrics, Inc. Multi-aperture polarization optical systems using beam splitters
TWI737482B (zh) * 2020-09-04 2021-08-21 力晶積成電子製造股份有限公司 影像感測器
US11996428B2 (en) * 2021-03-03 2024-05-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Optical blocking structures for black level correction pixels in an image sensor
US11954886B2 (en) 2021-04-15 2024-04-09 Intrinsic Innovation Llc Systems and methods for six-degree of freedom pose estimation of deformable objects
US11290658B1 (en) 2021-04-15 2022-03-29 Boston Polarimetrics, Inc. Systems and methods for camera exposure control
KR102640615B1 (ko) * 2021-06-09 2024-02-27 한국과학기술원 포토다이오드 및 그 제조 방법
US11689813B2 (en) 2021-07-01 2023-06-27 Intrinsic Innovation Llc Systems and methods for high dynamic range imaging using crossed polarizers
US20230104190A1 (en) * 2021-10-01 2023-04-06 Visera Technologies Company Limited Image sensor
CN116435325B (zh) * 2023-06-13 2023-09-08 合肥晶合集成电路股份有限公司 背照式图像传感器及其形成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281499A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Sony Corp 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法
US20060121727A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Intel Corporation Method for making a semiconductor device having a high-k gate dielectric and a titanium carbide gate electrode
KR100670606B1 (ko) * 2005-08-26 2007-01-17 (주)이엠엘에스아이 크로스 토크를 감소시키는 이미지 센서의 소자 분리 구조체및 그 제조방법
JP2007258684A (ja) * 2006-02-24 2007-10-04 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法、並びにカメラ
JP2007324629A (ja) * 2007-09-07 2007-12-13 Sony Corp 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法
JP2008300614A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Fujifilm Corp 撮像素子、撮像素子の製造方法、及び、撮像素子用の半導体基板

Family Cites Families (112)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60233851A (ja) 1984-04-17 1985-11-20 Olympus Optical Co Ltd 固体イメ−ジセンサ
JPS61133660A (ja) 1984-12-03 1986-06-20 Olympus Optical Co Ltd 固体イメ−ジセンサ
JPH04280677A (ja) 1991-03-08 1992-10-06 Sony Corp 積層型固体撮像装置
AT2173U1 (de) * 1997-06-19 1998-05-25 Austria Mikrosysteme Int Verfahren zur herstellung von begrenzten, dotierten teilgebieten in einem substratmaterial aus monokristallinem silizium
US5843820A (en) * 1997-09-29 1998-12-01 Vanguard International Semiconductor Corporation Method of fabricating a new dynamic random access memory (DRAM) cell having a buried horizontal trench capacitor
JP3204216B2 (ja) 1998-06-24 2001-09-04 日本電気株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JP2000332237A (ja) * 1999-05-17 2000-11-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
US6828541B2 (en) * 2000-07-18 2004-12-07 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Light receiving element array having isolated pin photodiodes
JP3759435B2 (ja) 2001-07-11 2006-03-22 ソニー株式会社 Ｘ−ｙアドレス型固体撮像素子
JP4235787B2 (ja) 2001-10-03 2009-03-11 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法
JP3722367B2 (ja) 2002-03-19 2005-11-30 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法
JP2003282850A (ja) 2002-03-26 2003-10-03 Seiko Epson Corp 固体撮像素子
US7074638B2 (en) * 2002-04-22 2006-07-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid-state imaging device and method of manufacturing said solid-state imaging device
JP2004055781A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JP2004071931A (ja) 2002-08-08 2004-03-04 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP4470364B2 (ja) 2002-10-17 2010-06-02 ソニー株式会社 固体撮像素子及びカメラ装置
JP2004172195A (ja) 2002-11-18 2004-06-17 Fujitsu Ltd 半導体装置および半導体集積回路装置
KR100481870B1 (ko) * 2002-12-06 2005-04-11 삼성전자주식회사 일회적 프로그래밍이 가능한 롬을 구비하는 반도체 장치및 그 제조방법
JP3840214B2 (ja) 2003-01-06 2006-11-01 キヤノン株式会社 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法及び同光電変換装置を用いたカメラ
JP2004303968A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Toshiba Corp 固体撮像装置及びその制御方法
JP4254314B2 (ja) 2003-04-09 2009-04-15 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法並びにカメラシステム
JP4383959B2 (ja) * 2003-05-28 2009-12-16 キヤノン株式会社 光電変換装置およびその製造方法
US7078746B2 (en) * 2003-07-15 2006-07-18 Micron Technology, Inc. Image sensor with floating diffusion gate capacitor
JP4442157B2 (ja) * 2003-08-20 2010-03-31 ソニー株式会社 光電変換装置及び固体撮像装置
US6903391B2 (en) * 2003-09-10 2005-06-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Solid state image pickup device
JP2005101864A (ja) 2003-09-24 2005-04-14 Sony Corp 固体撮像素子の駆動方法、固体撮像装置
JP4046067B2 (ja) * 2003-11-04 2008-02-13 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法
US7285433B2 (en) * 2003-11-06 2007-10-23 General Electric Company Integrated devices with optical and electrical isolation and method for making
JP2005150521A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Canon Inc 撮像装置およびその製造方法
US7223960B2 (en) * 2003-12-03 2007-05-29 Micron Technology, Inc. Image sensor, an image sensor pixel, and methods of forming the same
US7205526B2 (en) * 2003-12-22 2007-04-17 Micron Technology, Inc. Methods of fabricating layered lens structures
US7148525B2 (en) * 2004-01-12 2006-12-12 Micron Technology, Inc. Using high-k dielectrics in isolation structures method, pixel and imager device
US7492027B2 (en) * 2004-02-20 2009-02-17 Micron Technology, Inc. Reduced crosstalk sensor and method of formation
JP4525144B2 (ja) * 2004-04-02 2010-08-18 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP2005347707A (ja) 2004-06-07 2005-12-15 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP2005353631A (ja) 2004-06-08 2005-12-22 Sony Corp 固体撮像装置の製造方法
JP4466213B2 (ja) 2004-06-14 2010-05-26 ソニー株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP4496866B2 (ja) * 2004-07-08 2010-07-07 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP4483442B2 (ja) 2004-07-13 2010-06-16 ソニー株式会社 固体撮像素子と固体撮像装置、固体撮像素子の製造方法
US7667250B2 (en) * 2004-07-16 2010-02-23 Aptina Imaging Corporation Vertical gate device for an image sensor and method of forming the same
JP4810806B2 (ja) * 2004-07-30 2011-11-09 ソニー株式会社 固体撮像装置
KR100672680B1 (ko) * 2004-08-11 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그의 제조 방법
JP2006059873A (ja) 2004-08-17 2006-03-02 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法、半導体装置及びその製造方法
WO2006028128A1 (ja) * 2004-09-09 2006-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 固体撮像素子
JP4652773B2 (ja) * 2004-11-05 2011-03-16 パナソニック株式会社 増幅型固体撮像装置
KR100649016B1 (ko) * 2004-12-30 2006-11-27 동부일렉트로닉스 주식회사 시모스 이미지 센서 및 그의 제조방법
JP2006261638A (ja) 2005-02-21 2006-09-28 Sony Corp 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法
US8049293B2 (en) * 2005-03-07 2011-11-01 Sony Corporation Solid-state image pickup device, electronic apparatus using such solid-state image pickup device and method of manufacturing solid-state image pickup device
JP2006278539A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｍｏｓ型固体撮像装置
KR100672687B1 (ko) * 2005-06-03 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
JP4792821B2 (ja) 2005-06-06 2011-10-12 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
US7116880B1 (en) * 2005-06-30 2006-10-03 Xerox Corporation Decreased crosstalk in adjacent photonic waveguides
JP2007019143A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置の製造方法、固体撮像装置及びカメラ
JP4923456B2 (ja) * 2005-07-11 2012-04-25 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びにカメラ
JP2007059446A (ja) 2005-08-22 2007-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
US7511257B2 (en) * 2005-08-24 2009-03-31 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing and optical guide in image sensor devices
KR100699863B1 (ko) * 2005-08-29 2007-03-27 삼성전자주식회사 크로스토크를 방지할 수 있는 ｃｍｏｓ 이미지 센서 및 그제조방법
US7315014B2 (en) * 2005-08-30 2008-01-01 Micron Technology, Inc. Image sensors with optical trench
JP4677311B2 (ja) 2005-09-14 2011-04-27 富士フイルム株式会社 Ｍｏｓ型固体撮像装置及びその製造方法
KR100660346B1 (ko) * 2005-09-21 2006-12-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
JP4752447B2 (ja) 2005-10-21 2011-08-17 ソニー株式会社 固体撮像装置およびカメラ
US7619266B2 (en) 2006-01-09 2009-11-17 Aptina Imaging Corporation Image sensor with improved surface depletion
JP2007220832A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置及びカメラ
US7759650B2 (en) 2006-04-25 2010-07-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Implementation of avalanche photo diodes in (Bi)CMOS processes
JP2007305683A (ja) 2006-05-09 2007-11-22 Fujifilm Corp 固体撮像素子の製造方法および固体撮像素子
JP4391497B2 (ja) * 2006-05-19 2009-12-24 シャープ株式会社 カラーセンサー、カラーセンサーの製造方法、センサー、及び電子機器
KR100761466B1 (ko) * 2006-06-12 2007-09-27 삼성전자주식회사 반도체장치의 소자분리구조 형성방법
US7524690B2 (en) * 2006-08-10 2009-04-28 United Microelectronics Corp. Image sensor with a waveguide tube and a related fabrication method
JP2008060320A (ja) 2006-08-31 2008-03-13 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
KR100881818B1 (ko) * 2006-09-04 2009-02-03 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 형성 방법
JP2008103664A (ja) 2006-09-20 2008-05-01 Fujifilm Corp 裏面照射型撮像素子の製造方法および裏面照射型撮像素子、並びにこれを備えた撮像装置
JP4649390B2 (ja) 2006-09-20 2011-03-09 富士フイルム株式会社 裏面照射型撮像素子の製造方法
JP4751803B2 (ja) 2006-09-20 2011-08-17 富士フイルム株式会社 裏面照射型撮像素子
JP4639212B2 (ja) 2006-09-20 2011-02-23 富士フイルム株式会社 裏面照射型撮像素子の製造方法
US8049256B2 (en) * 2006-10-05 2011-11-01 Omnivision Technologies, Inc. Active pixel sensor having a sensor wafer connected to a support circuit wafer
JP4645578B2 (ja) 2006-11-13 2011-03-09 ソニー株式会社 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法
KR100764061B1 (ko) * 2006-12-04 2007-10-08 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 형성 방법
KR100791346B1 (ko) * 2006-12-05 2008-01-03 삼성전자주식회사 이미지 센서 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이미지 센서
US20080173903A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-24 Fujifilm Corporation Solid-state image pickup element
US7485940B2 (en) * 2007-01-24 2009-02-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Guard ring structure for improving crosstalk of backside illuminated image sensor
US8440495B2 (en) 2007-03-06 2013-05-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for reducing crosstalk in image sensors using implant technology
US7498556B2 (en) * 2007-03-15 2009-03-03 Adavanced Chip Engineering Technology Inc. Image sensor module having build-in package cavity and the method of the same
JP4384198B2 (ja) * 2007-04-03 2009-12-16 シャープ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、電子情報機器
TWI436474B (zh) * 2007-05-07 2014-05-01 Sony Corp A solid-state image pickup apparatus, a manufacturing method thereof, and an image pickup apparatus
JP4659783B2 (ja) 2007-06-14 2011-03-30 富士フイルム株式会社 裏面照射型撮像素子の製造方法
JP5076679B2 (ja) 2007-06-28 2012-11-21 ソニー株式会社 固体撮像装置及びカメラモジュール
US7659595B2 (en) * 2007-07-16 2010-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Embedded bonding pad for backside illuminated image sensor
US20090020838A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus and method for reducing optical cross-talk in image sensors
JP4662966B2 (ja) 2007-07-19 2011-03-30 富士フイルム株式会社 撮像装置
US8012848B2 (en) * 2007-08-16 2011-09-06 International Business Machines Corporation Trench isolation and method of fabricating trench isolation
KR100877293B1 (ko) * 2007-08-31 2009-01-07 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20090025818A (ko) * 2007-09-07 2009-03-11 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그의 제조방법
US7999342B2 (en) * 2007-09-24 2011-08-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Image sensor element for backside-illuminated sensor
JP4621719B2 (ja) 2007-09-27 2011-01-26 富士フイルム株式会社 裏面照射型撮像素子
JP5364989B2 (ja) 2007-10-02 2013-12-11 ソニー株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP5151375B2 (ja) 2007-10-03 2013-02-27 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法および撮像装置
KR100905596B1 (ko) * 2007-11-16 2009-07-02 주식회사 동부하이텍 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20090069566A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
JP4725614B2 (ja) * 2008-01-24 2011-07-13 ソニー株式会社 固体撮像装置
US7982177B2 (en) * 2008-01-31 2011-07-19 Omnivision Technologies, Inc. Frontside illuminated image sensor comprising a complex-shaped reflector
US7741666B2 (en) * 2008-02-08 2010-06-22 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated imaging sensor with backside P+ doped layer
US8357984B2 (en) * 2008-02-08 2013-01-22 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with low electrical cross-talk
US7800192B2 (en) * 2008-02-08 2010-09-21 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated image sensor having deep light reflective trenches
US8063465B2 (en) * 2008-02-08 2011-11-22 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated imaging sensor with vertical pixel sensor
WO2009105120A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-27 Sarnoff Corporation Method and device for reducing crosstalk in back illuminated imagers
US8003428B2 (en) * 2008-03-27 2011-08-23 International Business Machines Corporation Method of forming an inverted lens in a semiconductor structure
US8009216B2 (en) * 2008-07-16 2011-08-30 International Business Machines Corporation Pixel sensor cell with frame storage capability
KR100982270B1 (ko) * 2008-08-08 2010-09-15 삼성전기주식회사 카메라 모듈 및 이의 제조 방법
US7838956B2 (en) * 2008-12-17 2010-11-23 Eastman Kodak Company Back illuminated sensor with low crosstalk
JP4816768B2 (ja) 2009-06-22 2011-11-16 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP4798232B2 (ja) 2009-02-10 2011-10-19 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
KR101776955B1 (ko) 2009-02-10 2017-09-08 소니 주식회사 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281499A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Sony Corp 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法
US20060121727A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Intel Corporation Method for making a semiconductor device having a high-k gate dielectric and a titanium carbide gate electrode
KR100670606B1 (ko) * 2005-08-26 2007-01-17 (주)이엠엘에스아이 크로스 토크를 감소시키는 이미지 센서의 소자 분리 구조체및 그 제조방법
JP2007258684A (ja) * 2006-02-24 2007-10-04 Sony Corp 固体撮像装置及びその製造方法、並びにカメラ
JP2008300614A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Fujifilm Corp 撮像素子、撮像素子の製造方法、及び、撮像素子用の半導体基板
JP2007324629A (ja) * 2007-09-07 2007-12-13 Sony Corp 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法

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