KR102248958B1 - 고체 촬상 소자, 전자 기기, 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는, 보다 변환 효율을 향상할 수 있도록 하는 고체 촬상 소자, 전자 기기, 및 제조 방법에 관한 것이다. 화소는, 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, FD부와 증폭 트랜지스터 사이의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제1의 트렌치 소자 분리 영역과, 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, FD부와 증폭 트랜지스터 사이의 영역 이외의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제2의 트렌치 소자 분리 영역에 의해 소자 분리가 행하여지고, 제1의 트렌치 소자 분리 영역이 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역보다도 깊게 형성되어 있는 고체 촬상 소자. 본 기술은, 예를 들면, CMOS 이미지 센서에 적용할 수 있다.

Description

고체 촬상 소자, 전자 기기, 및 제조 방법{SOLID-STATE IMAGING ELEMENT, ELECTRONIC DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD}
본 개시는, 고체 촬상 소자, 전자 기기, 및 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 보다 변환 효율을 향상할 수 있도록 한 고체 촬상 소자, 전자 기기, 및 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 기능을 구비한 전자 기기에서는, 예를 들면, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자가 사용되고 있다. 고체 촬상 소자는, 광전 변환을 행하는 포토 다이오드와 복수의 트랜지스터가 조합된 화소를 갖고 있고, 평면적으로 배치된 복수의 화소로부터 출력되는 화소 신호에 의거하여 화상이 구축된다.
예를 들면, 고체 촬상 소자에서는, 포토 다이오드에 축적된 전하가, 포토 다이오드와 증폭 트랜지스터의 게이트 전극과의 접속부에 마련되는 소정의 용량을 갖는 FD(Floating Diffusion : 플로팅 디퓨전)부에 전송된다. 그리고, FD부에 유지되어 있는 전하의 레벨에 응한 신호가 화소로부터 판독되고, 콤퍼레이터를 갖는 AD(Analog Digital) 변환 회로에 의해 AD 변환되어 출력된다.
또한, 근래, 고체 촬상 소자의 감도 특성을 향상시켜, 초고감도 이미지 센서와 동등한 저조도 특성을 얻는 것을 목적으로 하여, FD부가 갖는 전하 용량을 저감시켜서, 화소 디바이스의 변환 효율을 높이는 것이 요구되고 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, MOS 형 이미지 센서의 미세화소화에 대응하여, 암전류나 백점의 발생을 억제하면서 변환 효율을 개선시키기 위해, FD부에 접하는 소자 분리 영역만 트렌치 구조로 하고, 그 이외의 소자 분리 영역은, 확산 소자 분리 영역으로 형성하는 기술이 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본국 특개2008-205022호 공보
그런데, 상술한 바와 같이, 종래로부터도 변환 효율의 향상이 도모되어 있지만, 더욱 변환 효율을 향상시키는 것이 요구되고 있다.
본 개시는, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 보다 변환 효율을 향상할 수 있도록 하는 것이다.
본 개시의 한 측면의 고체 촬상 소자는, 광을 전하로 변환하는 광전 변환부와, 상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 전송하는 전송 트랜지스터와, 상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 일시적으로 축적하는 부유 확산 영역과, 상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 증폭하여, 그 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 적어도 포함하는 소자를 갖는 화소를 구비하고, 상기 화소는, 상기 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, 상기 부유 확산 영역과 상기 증폭 트랜지스터 사이의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제1의 트렌치 소자 분리 영역과, 상기 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, 상기 부유 확산 영역과 상기 증폭 트랜지스터 사이의 영역 이외의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제2의 트렌치 소자 분리 영역에 의해 소자 분리가 행하여지고, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역이 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역보다도 깊게 형성되어 있다.
본 개시의 한 측면의 전자 기기는, 광을 전하로 변환하는 광전 변환부와, 상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 전송하는 전송 트랜지스터와, 상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 일시적으로 축적하는 부유 확산 영역과, 상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 증폭하여, 그 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 적어도 포함하는 소자를 갖는 화소를 구비하고, 상기 화소는, 상기 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, 상기 부유 확산 영역과 상기 증폭 트랜지스터 사이의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제1의 트렌치 소자 분리 영역과, 상기 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, 상기 부유 확산 영역과 상기 증폭 트랜지스터 사이의 영역 이외의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제2의 트렌치 소자 분리 영역에 의해 소자 분리가 행하여지고, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역이 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역보다도 깊게 형성되어 있는 고체 촬상 소자를 구비한다.
본 개시의 한 측면의 제조 방법은, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역 및 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역이 형성되는 영역에, 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역의 깊이가 되는 트렌치를 형성하는 제1의 에칭을 행하고, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역이 형성되는 영역에, 다시, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역의 깊이가 되는 트렌치를 형성하는 제2의 에칭을 행하는 스텝을 포함한다.
본 개시의 한 측면의 고체 촬상 소자는, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역 및 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역이 형성되는 영역에, 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역의 깊이가 되는 트렌치를 형성하는 제1의 에칭을 행하고, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역이 형성되는 영역에, 다시, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역의 깊이가 되는 트렌치를 형성하는 제2의 에칭을 행하는 스텝을 포함하는 제조 방법으로 제조된다.
본 개시의 한 측면에서는, 제1의 트렌치 소자 분리 영역이 제2의 트렌치 소자 분리 영역보다도 깊게 형성되어 있다.
본 개시의 한 측면에 의하면, 보다 변환 효율을 향상할 수 있다.
도 1은 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 한 실시의 형태의 구성례를 도시하는 블록도.
도 2는 화소의 제1의 구성례를 도시하는 회로도 및 단면도.
도 3은 화소의 제2의 구성례를 도시하는 회로도.
도 4는 화소의 제2의 구성례를 도시하는 평면도 및 단면도.
도 5는 화소의 제조 방법에서의 제1 내지 제4의 공정을 설명하는 도면.
도 6은 화소의 제조 방법에서의 제5 내지 제8의 공정을 설명하는 도면.
도 7은 소의 제3의 구성례를 도시하는 평면도 및 단면도.
도 8은 소의 변형례를 도시하는 단면도.
도 9는 전자 기기에 탑재되는 촬상 장치의 구성례를 도시하는 블록도.
이하, 본 기술을 적용한 구체적인 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은, 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 한 실시의 형태의 구성례를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 고체 촬상 소자(11)는, 복수의 화소(12)가
어레이형상으로 배치된 어레이부(13), 수직 구동 회로(14), 칼럼 신호 처리 회로(15), 수평 구동 회로(16), 출력 회로(17), 및 제어 회로(18)를 구비하여 구성된다.
화소(12)는, 도 2를 참조하여 후술하는 바와 같이, 광전 변환부인 PD(31)를 갖고 있고, PD(31)가 수광함에 의해 발생한 전하에 응한 레벨의 화소 신호가, 수직 신호선(19)을 통하여 칼럼 신호 처리 회로(15)에 판독된다.
어레이부(13)는, 복수의 화소(12)가 어레이형상으로 배치되어 구성된다.
수직 구동 회로(14)는, 어레이부(13)가 갖는 복수의 화소(12)의 행마다, 각각의 화소(12)를 구동(전송이나, 선택, 리셋 등)하기 위한 구동 신호를, 수평 신호선을 통하여 순차적으로 공급한다.
칼럼 신호 처리 회로(15)는, 수직 신호선(19)을 통하여, 각각의 화소(12)로부터 출력되는 화소 신호에 대해 CDS(Correlated Double Sampling : 상관 2중 샘플링) 처리를 시행함으로써 화소 신호의 신호 레벨을 추출하고, 화소(12)의 수광량에 응한 화소 데이터를 취득한다.
수평 구동 회로(16)는, 어레이부(13)가 갖는 복수의 화소(12)의 열마다, 각각의 화소(12)로부터 취득된 화소 데이터를 칼럼 신호 처리 회로(15)로부터 출력시키기 위한 구동 신호를, 칼럼 신호 처리 회로(15)에 순차적으로 공급한다.
출력 회로(17)에는, 수평 구동 회로(16)의 구동 신호에 따른 타이밍에서 칼럼 신호 처리 회로(15)로부터 출력되는 화소 데이터가 수평 신호선(20)을 통하여 공급되고, 출력 회로(17)는, 예를 들면, 그 화소 데이터를 증폭하여, 후단의 화상 처리 회로에 출력한다.
제어 회로(18)는, 고체 촬상 소자(11)의 내부의 각 블록의 구동을 제어한다. 예를 들면, 고체 촬상 소자(11)는, 각 블록의 구동 주기에 따른 클록 신호를 생성하여, 각각의 블록에 공급한다.
다음에, 도 2를 참조하여, 화소(12)의 제1의 구성례에 관해 설명한다.
도 2의 A에는, 화소(12)의 회로 구성을 도시하는 회로도가 도시되어 있고, 도 2의 B에는, 화소(12)의 단면적인 구성례가 도시되어 있다.
도 2의 A에 도시하는 바와 같이, 화소(12)는, PD(photodiode : 포토 다이오드)(31), 전송 트랜지스터(32), 증폭 트랜지스터(33), FD(Floating Diffusion : 플로팅 디퓨전)부(34), 선택 트랜지스터(35), 및 리셋 트랜지스터(36)를 구비하여 구성된다.
PD(31)는, 광을 전하로 변환하는 광전 변환부이고, 수광한 광의 광량에 응한 전하를 광전 변환에 의해 발생하여 축적한다. PD(31)의 애노드 전극은 접지되어 있고, PD(31)의 캐소드 전극은, 전송 트랜지스터(32)를 통하여 증폭 트랜지스터(33)의 게이트 전극에 접속되어 있다.
전송 트랜지스터(32)는, 도 1의 수직 구동 회로(14)로부터 공급되는 전송 신호(TRG)에 따라 구동한다. 예를 들면, 전송 트랜지스터(32)의 게이트 전극에 공급되는 전송 신호(TRG)가 하이 레벨이 되면, 전송 트랜지스터(32)는 온으로 되어, PD(31)에 축적되어 있는 전하가 전송 트랜지스터(32)를 통하여 FD부(34)에 전송된다.
증폭 트랜지스터(33)는, PD(31)에서의 광전 변환에 의해 얻어지는 신호를 판독하는 판독 회로인 소스 팔로워의 입력부가 되어, FD부(34)에 축적되어 있는 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 수직 신호선(19)에 출력한다. 즉, 증폭 트랜지스터(33)는, 소스 전극이 선택 트랜지스터(35)를 통하여 수직 신호선(19)에 접속됨으로써, 수직 신호선(19)의 일단에 접속된 전류원(도시 생략)과 소스 팔로워를 구성한다.
FD부(34)는, 전송 트랜지스터(32)와 증폭 트랜지스터(33)와의 사이에 마련되는 전하 용량(C1)을 갖는 부유 확산 영역이고, 전송 트랜지스터(32)를 통하여 PD(31)로부터 전송되는 전하를 일시적으로 축적한다. FD부(34)는, 전하를 전압으로 변환하는 전하 검출부이고, FD부(34)에 유지되는 전하가 증폭 트랜지스터(33)에서 전압으로 변환된다.
선택 트랜지스터(35)는, 도 1의 수직 구동 회로(14)로부터 공급되는 선택 신호(SEL)에 따라 구동한다. 예를 들면, 선택 트랜지스터(35)의 게이트 전극에 공급되는 선택 신호(SEL)가 하이 레벨이 되면 온으로 되어 증폭 트랜지스터(33)와 수직 신호선(19)을 접속한다.
리셋 트랜지스터(36)는, 도 1의 수직 구동 회로(14)로부터 공급되는 리셋 신호(RST)에 따라 구동한다. 예를 들면, 리셋 트랜지스터(36)의 게이트 전극에 공급되어 리셋 신호(RST)가 하이 레벨이 되면 온으로 되어, FD부(34)에 축적되어 있는 전하를 전원 전압(Vdd)에 배출하여, FD부(34)를 리셋한다.
도 2의 B에 도시하는 바와 같이, 화소(12)의 단면적인 구성은, 실리콘 기판(41)에 대해 배선층(42)이 적층된다.
PD(31)는, 예를 들면, HAD(Hole Accumulation Diode) 구조라고 칭하여지는 구조에 의해 실리콘 기판(41)에 형성되고, 이온 주입 처리 및 어닐 처리를 행함에 의해 형성된다. 또한, PD(31)는, PD(31)를 형성하는 공정보다도 후의 공정에서 형성된 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1)이 형성되는 개소보다도 깊은 영역에 연재되도록 형성된다. 이에 의해, PD(31)가 형성되는 영역을 증가시키게 되고, 그 결과, PD(31)의 포화 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있다.
또한, P형의 실리콘 기판(41)(p-well)에 대해 배선층(42)이 적층되는 측의 실리콘 기판(41)의 표면에는, 엷은 p형 영역(51-1), 진한 n형 영역(51-2), 엷은 n형 영역(51-3), 및 엷은 n형 영역(51-4)이 형성된다. 엷은 p형 영역(51-1)은, 전송 트랜지스터(32)가 형성되는 개소에 응하여 형성되고, 진한 n형 영역(51-2)은, FD부(34)가 형성되는 개소에 응하여 형성되고, 엷은 n형 영역(51-3)은, 증폭 트랜지스터(33)가 형성되는 개소에 응하여 형성된다.
또한, 실리콘 기판(41)에는, 화소(12)를 구성하는 소자끼리를 소자 분리하기 위해, 실리콘 기판(41)에 트렌치를 형성하고, 트렌치 내에 산화막을 매입함에 의해 트렌치 소자 분리 영역이 형성된다. 도 2의 B에 도시하는 바와 같이, 트렌치 소자 분리 영역으로서는, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52-1 및 52-2)과, 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1 내지 53-3)이 형성된다.
깊은 트렌치 소자 분리 영역(52-1 및 52-2)은, FD부(34)를 다른 소자로부터 분리하고, FD부(34)에 인접하는 개소에 형성된다. 예를 들면, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52-1)은, FD부(34)와 전송 트랜지스터(32)와의 사이가 되는 개소에 형성되고, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52-2)은, FD부(34)와 증폭 트랜지스터(33)와의 사이가 되는 개소에 형성된다. 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1 내지 53-3)은, FD부(34) 이외의 소자끼리를 분리한다. 예를 들면, 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1)은, PD(31)와 전송 트랜지스터(32)와의 사이가 되는 개소에 형성된다.
실리콘 기판(41)에 대해 배선층(42)이 적층되는 측의 실리콘 기판(41)의 표면에는, 전송 트랜지스터(32)를 구성하는 게이트 전극(61-1), 증폭 트랜지스터(33)를 구성하는 게이트 전극(61-2)이, 도시하지 않은 절연막을 통하여 적층된다. 게이트 전극(61-1)의 측면에는, 사이드 월(62-1)이 형성되고, 게이트 전극(61-2)의 측면에는, 사이드 월(62-2)이 형성된다.
배선층(42)은, 복수의 층간 절연막의 사이에 배선이 배치되어 구성된다. 도 2의 B의 구성례에서는, 제1의 층간 절연막(42-1) 및 제2의 층간 절연막(42-2)이 적층되어 있고, 제1의 층간 절연막(42-1)과 제2의 층간 절연막(42-2)과의 사이에 배선(64-1 및 64-2)이 배치되어 있다.
제1의 층간 절연막(42-1)을 관통하도록 하여 콘택부(63-1 내지 63-3)가 형성된다. 콘택부(63-1)는, FD부(34)와 배선(64-1)을 접속하도록 형성되고, 콘택부(63-2)는, 배선(64-1)과 증폭 트랜지스터(33)를 구성하는 게이트 전극(61-2)을 접속하도록 형성된다. 콘택부(63-3)는, 엷은 n형 영역(51-4)과 배선(64-2)을 접속하도록 형성된다.
이와 같은 구조로 화소(12)는 구성되어 있고, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52-1 및 52-2)과, 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1 내지 53-3)에 의해 소자 분리를 행함에 의해, 화소(12)를 구성하는 각 소자를 확실하게 분리할 수 있다.
또한, 화소(12)에서는, FD부(34)와 증폭 트랜지스터(33)의 게이트 전극(61-2)에 접하는 소자 분리 영역에, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52-2)를 형성함으로써, 증폭 트랜지스터(33)와 실리콘 기판(41)(p-well)과의 커플링을 억제할 수 있고, 이에 의해 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, FD부(34)에 인접하는 부분 이외의 소자 분리 영역에, 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1 내지 53-3)을 형성함으로써, 종래의 확산 분리와 비교하여 앰프 용량이 저감되는 것으로 되고, 이에 의해 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 트렌치 가공 형성에 의해 소자 분리를 행함으로써, 종래의 확산 분리보다도 소자 분리 영역을 미세화할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, PD(31)의 면적을 확대할 수 있고, 포화 전하량(Qs)의 증가를 도모할 수 있다.
또한, 화소(12)에서는, PD(31) 및 전송 트랜지스터(32)를 분리하는데 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1)을 이용함에 의해, 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1)이 깊은 영역에 PD(31)가 연재하는 구성을 채용할 수 있다. 이에 의해, PD(31)의 포화 전하량(Qs)을 증가할 수 있다.
다음에, 도 3에는, 화소(12)의 제2의 구성례를 도시하는 회로도가 도시되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 화소(12A)는, PD(31), 전송 트랜지스터(32), 증폭 트랜지스터(33), FD부(34), 선택 트랜지스터(35), 리셋 트랜지스터(36), 분리 트랜지스터(37), 및 FD부(38)를 구비하여 구성된다. 즉, 화소(12A)는, PD(31), 전송 트랜지스터(32), 증폭 트랜지스터(33), FD부(34), 선택 트랜지스터(35), 및 리셋 트랜지스터(36)를 구비하는 점에서, 도 2의 화소(12)와 공통되는 구성으로 되어 있고, 그들의 상세한 설명은 생략한다.
분리 트랜지스터(37)는, FD부(34) 및 리셋 트랜지스터(36)를 접속하도록 배치되어 있고, 분리 트랜지스터(37)와 리셋 트랜지스터(36)와의 접속부에 FD(38)가 마련된다. FD부(38)는, 전하 용량(C2)을 갖는 부유 확산 영역이다.
분리 트랜지스터(37)는, 분리 신호(FDG)에 따라 온/오프를 행하고, 예를 들면, 분리 신호(FDG)가 하이 레벨이 되면 온으로 되어 FD부(34) 및 FD부(38)가 접속된다. 즉, 분리 트랜지스터(37)가 온으로 된 상태에서, FD부(34)의 전하 용량(C1)과 FD부(38)의 전하 용량(C2)을 가산한 전하 용량으로, PD(31)에서 발생한 전하를 축적할 수 있다. 한편, 분리 트랜지스터(37)는, 분리 신호(FDG)가 로 레벨이 되면 오프로 되어 FD부(34) 및 FD부(38)가 분리되고, 이 경우, FD부(34)만으로 PD(31)에서 발생한 전하를 축적한다.
이와 같이, 화소(12A)는, 분리 트랜지스터(37)의 온/오프를 제어함으로써, PD(31)에서 발생한 전하를 축적하는 전하 용량을 전환할 수 있다. 이에 의해, 증폭 트랜지스터(33)에서의 게인을 변경할 수 있다. 따라서, 화소(12A)는, 예를 들면, 고조도시의 신호와 저조도시의 신호의 각각에서 분리 트랜지스터(37)의 온/오프를 전환함으로써, 양호한 S/N을 실현함과 함께, 적절하게 리셋 노이즈를 제거할 수 있다.
이와 같이 구성되어 있는 화소(12A)에서도, 도 2의 화소(12)와 마찬가지로, FD부(34) 및 FD부(38)의 다른 소자와의 분리를 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)에서 행함으로써, 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4의 A에는, 화소(12A)의 평면적인 구조가 도시되어 있고, 도 4의 B에는, 도 4의 A에 도시하는 1점 쇄선(L1)에 따른 화소(12A)의 단면적인 구조가 도시되어 있다.
화소(12A)에서는, 예를 들면, FD부(34) 및 FD부(38)에 인접하는 영역에 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)이 형성되고, FD부(34) 및 FD부(38)에 인접하는 영역 이외의 영역에 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53)이 형성된다. 즉, FD부(34) 및 FD부(38)의 소자 분리는, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)에 의해 행하여진다. 이하, 적절히, FD부(34) 및 FD부(38)에 인접하는 영역으로서 소자 분리를 행하는 영역을 영역(A)이라고 칭하고, 그 이외의 영역으로서 소자 분리를 행하는 영역을 영역(B)이라고 칭한다. 또한, 도 4의 B에 도시되어 있는 단면도에 대해 도면의 깊이(奧行) 방향으로, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52) 및 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53)이 형성되어 있다.
다음에, 도 5 및 도 6을 참조하여, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52) 및 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53)을 갖는 화소(12)의 제조 방법에 관해 설명한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제1의 공정에서, 실리콘 기판(41)의 표면의 절연막(도시 생략) 및 레지스트(72)와는 반응성이 다른 하드 마스크층(71)을 실리콘 기판(41)의 표면에 형성한다. 하드 마스크층(71)으로서는, SiN(실리콘질화)막이나 SIO(실리콘산화막) 등이 사용된다. 그 후, 하드 마스크층(71)의 전면(全面)에 레지스트(72)가 성막된다.
제2의 공정에서, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52) 및 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53)을 형성하는 영역에 대응하여 개구하도록, 제1의 패터닝을 행한다. 이에 의해, 도 5에 도시하는 바와 같이, 영역(A) 및 영역(B)에 대응하도록 레지스트(72)에 개구부(81)가 형성된다.
제3의 공정에서, 제1의 에칭을 행하여, 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53)을 형성하는 깊이가 되는 트렌치(82)를, 영역(A) 및 영역(B)에 형성한다.
제4의 공정에서, 레지스트(72)나 가공 기인(基因)의 폴리머 찌꺼기(殘)를, 애싱이나 DHF(희석 불화수소수), 황산 가수(加水), 암모니아 가수(加水) 등으로 제거한다.
그 후, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제5의 공정에서, 실리콘 기판(41)의 전면에 레지스트(73)를 성막한 후, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)을 형성하는 영역에 대응하여 개구하도록, 제2의 패터닝을 행한다. 이에 의해, 영역(A)에 대응하도록 레지스트(73)에 개구부(83)가 형성된다.
제6의 공정에서, 제2의 에칭을 행하여, 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)을 형성하는 깊이가 되는 트렌치(84)를, 영역(A)에 형성한다. 또한, 제6의 공정을 행할 때에, 도시하지 않은 주변 회로의 소자 분리를 행하기 위한 소자 분리부의 형성을 동시에 행하여도 좋다.
제7의 공정에서, 레지스트(73)나 가공에 기인한 폴리머 찌꺼기를, 애싱이나 DHF(희석 불화수소수), 황산 가수, 암모니아 가수 등으로 제거한다. 이에 의해, 영역(A)에 대응하여 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)을 형성하는 깊이가 되고, 영역(B)에 대응하여 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53)을 형성하는 깊이가 되는, 영역마다 깊이가 다른 트렌치(85)가 형성된다.
제8의 공정에서, 트렌치(85)의 내부를 산화막으로 매입하고, CMP(Chemical Mechanical Polishing)로 평탄화함에 의해, 영역(A)에 대응하여 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)이 형성되고, 영역(B)에 대응하여 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53)이 형성된다. 그 후, 하드 마스크층(71)이 제거된다.
또한, 그 후에 있어서의 화소(12)를 제조하는 공정은, 통상의 CIS(CMOS Image Sensor)를 제조하는 제조 방법과 마찬가지로 행하여지고, 도 2에 도시한 바와 같은 단면 구조의 화소(12)가 제조된다. 또한, HAD 구조가 되는 PD(31)와, PD(31)에 인접하는 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53-1)과의 접촉부는, 백점이 발생하지 않도록 붕소를 이온 주입하는 처리가 행하여진다.
이상과 같이, 제1의 에칭 및 제2의 에칭을 차례로 행하여, 영역마다 깊이가 다른 트렌치(85)를 형성함으로써, 얕은 트렌치 소자 분리 영역(53) 및 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)을 형성할 수 있다.
다음에, 도 7을 참조하여, 화소(12)의 제3의 구성례에 관해 설명한다.
도 7에 도시되는 화소(12B)는, 도 3의 화소(12A)와 같은 회로 구성으로 된다. 도 7의 A에는, 화소(12B)의 평면적인 구조가 도시되어 있고, 도 7의 B에는, 도 7의 A에 도시하는 1점 쇄선(L2)에 따른 화소(12B)의 단면적인 구조가 도시되어 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 화소(12B)는, FD부(34) 및 증폭 트랜지스터(33)의 사이에 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)이 형성되는 점에서, 도 4의 화소(12A)와 공통된다. 한편, 화소(12B)는, FD부(34) 및 전송 트랜지스터(32)의 사이에는 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)이 형성되지 않는 점에서, 도 4의 화소(12A)와 다른 구성으로 된다.
즉, 화소(12B)와 같이, 적어도 FD부(34) 및 증폭 트랜지스터(33)의 사이에 깊은 트렌치 소자 분리 영역(52)을 형성함으로써, 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 8을 참조하여, 화소(12)의 변형례에 관해 설명한다.
도 8에 도시되어 있는 화소(12C)는, 도 2의 화소(12)의 콘택부(63-1)에 대신하여, 콘택부(63-1)보다도 소경(小徑)의 콘택부(63-1A)가 형성되어 있는 점에서, 도 2의 화소(12)와 다른 구성으로 되어 있다. 또한, 콘택부(63-1A)는, 콘택부(63-2 및 63-3)보다도 소경이 된다. 또한, 화소(12C)는, 그 밖의 구성에 관해서는 도 2의 화소(12)와 공통되어 있고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 화소(12C)는, 소경의 콘택부(63-1A)가 FD부(34)에 접속된 구성으로 함으로써, FD부(34)의 전하 용량을 삭감할 수 있고, 이에 의해 증폭 트랜지스터(33)의 게인을 증가시킬 수 있다.
또한, 콘택부(63-1A)와, 콘택부(63-2 및 63-3)의 지름이 다르기 때문에, 각각의 에칭 조건이 다르게 된다. 따라서, 화소(12C)의 제조 공정에서는, 콘택부(63-1A)와, 콘택부(63-2 및 63-3)가, 2회로 나누어 형성된다.
또한, 상술한 바와 같은 고체 촬상 소자(11)는, 예를 들면, 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 시스템, 촬상 기능을 구비한 휴대 전화기, 또는, 촬상 기능을 구비한 다른 기기라는 각종의 전자 기기에 적용할 수 있다.
도 9는, 전자 기기에 탑재되는 촬상 장치의 구성례를 도시하는 블록도이다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 촬상 장치(101)는, 광학계(102), 촬상 소자(103), 신호 처리 회로(104), 모니터(105), 및 메모리(106)를 구비하여 구성되고, 정지화상 및 동화상을 촬상 가능하다.
광학계(102)는, 1장 또는 복수장의 렌즈를 갖고서 구성되고, 피사체로부터의 상광(입사광)을 촬상 소자(103)에 유도하고, 촬상 소자(103)의 수광면(센서부)에 결상시킨다.
촬상 소자(103)로서는, 상술한 각종의 구성례의 화소(12)를 갖는 고체 촬상 소자(11)가 적용된다. 촬상 소자(103)에는, 광학계(102)를 통하여 수광면에 결상되는 상에 응하여, 일정 기간, 전자가 축적된다. 그리고, 촬상 소자(103)에 축적된 전자에 응한 신호가 신호 처리 회로(104)에 공급된다.
신호 처리 회로(104)는, 촬상 소자(103)로부터 출력된 화소 신호에 대해 각종의 신호 처리를 시행한다. 신호 처리 회로(104)가 신호 처리를 시행함에 의해 얻어진 화상(화상 데이터)은, 모니터(105)에 공급되어 표시되거나, 메모리(106)에 공급되어 기억(기록)되거나 한다.
이와 같이 구성되어 있는 촬상 장치(101)에서는, 상술한 바와 같은 고체 촬상 소자(11)의 구성을 적용함에 의해 화소에서의 변환 효율을 향상할 수 있기 때문에, 저조도 특성을 향상시킬 수 있고, 보다 고감도의 화상을 촬상할 수 있다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1)
광을 전하로 변환하는 광전 변환부와,
상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 전송하는 전송 트랜지스터와,
상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 일시적으로 축적하는 부유 확산 영역과,
상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 증폭하여, 그 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 적어도 포함하는 소자를 갖는 화소를 구비하고,
상기 화소는,
상기 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, 상기 부유 확산 영역과 상기 증폭 트랜지스터 사이의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제1의 트렌치 소자 분리 영역과, 상기 화소를 구성하는 소자끼리를 분리하는 소자 분리 영역 중, 상기 부유 확산 영역과 상기 증폭 트랜지스터 사이의 영역 이외의 영역에 트렌치 구조로 구성되는 제2의 트렌치 소자 분리 영역에 의해 소자 분리가 행하여지고,
상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역이 상기 제2의 트렌치 소자 분리 영역보다도 깊게 형성되어 있는 고체 촬상 소자.
(2)
상기 전송 트랜지스터와 상기 부유 확산 영역 사이의 소자 분리가 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역에 의해 행하여지는 상기 (1)에 기재의 고체 촬상 소자.
(3)
상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 배출하는 리셋 트랜지스터와,
상기 부유 확산 영역과 상기 리셋 트랜지스터와의 사이에 배치된 분리 트랜지스터와,
상기 리셋 트랜지스터와 상기 분리 트랜지스터와의 접속 부분에 마련된 제2의 부유 확산 영역을 또한 구비하고,
상기 제2의 부유 확산 영역의 소자 분리가, 상기 제1의 트렌치 소자 분리 영역에 의해 행하여지는 상기 (1) 또는 (2)에 기재의 고체 촬상 소자.
(4)
상기 부유 확산 영역과 배선을 접속하는 콘택부가, 상기 화소를 구성하는 다른 소자와 배선을 접속하는 콘택부보다도 소경으로 형성되어 있는 상기 (1)부터 (3)까지의 어느 하나에 기재의 고체 촬상 소자.
또한, 본 실시의 형태는, 상술한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능하다.
11 : 고체 촬상 장치
12 : 화소
13 : 어레이부
14 : 수직 구동 회로
15 : 칼럼 신호 처리 회로
16 : 수평 구동 회로
17 : 출력 회로
18 : 제어 회로
19 : 수직 신호선
20 : 수평 신호선
31 : PD
32 : 전송 트랜지스터
33 : 증폭 트랜지스터
34 : FD부
35 : 선택 트랜지스터
36 : 리셋 트랜지스터
52-1 및 52-2 : 깊은 트렌치 소자 분리 영역
53-1 내지 53-3 : 얕은 트렌치 소자 분리 영역

Claims (7)

  1. 광을 전하로 변환하는 광전 변환부와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 전송하는 전송 트랜지스터와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 일시적으로 축적하는 부유 확산 영역과,
    상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 증폭하여, 그 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 적어도 포함하는 소자를 갖는 화소를 구비하고,
    상기 화소는, 상기 화소를 구성하는 소자끼리의 분리로 트렌치 구조가 이용되어지며, 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소에 형성되는 상기 트렌치 구조가 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소 이외에 형성되는 상기 트렌치 구조 보다도 깊게 형성되는 단면 구성인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부유 확산 영역과 상기 증폭 트렌지스터가 깊게 형성된 상기 트렌치 구조에 의해 분리되는 단면 구성인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부유 확산 영역과 상기 전송 트렌지스터가 깊게 형성된 상기 트렌치 구조에 의해 분리되는 단면 구성인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부유 확산 영역과 배선을 접속하는 콘택부가, 상기 화소를 구성하는 다른 소자와 배선을 접속하는 콘택부보다도 소경으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
  5. 광을 전하로 변환하는 광전 변환부와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 전송하는 전송 트랜지스터와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 일시적으로 축적하는 부유 확산 영역과,
    상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 증폭하여, 그 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 적어도 포함하는 소자를 갖는 화소를 구비하고,
    상기 화소는, 상기 화소를 구성하는 소자끼리의 분리로 트렌치 구조가 이용되어지며, 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소에 형성되는 상기 트렌치 구조가 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소 이외에 형성되는 상기 트렌치 구조 보다도 깊게 형성되는 단면 구성인 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  6. 광을 전하로 변환하는 광전 변환부와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 전송하는 전송 트랜지스터와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 일시적으로 축적하는 부유 확산 영역과,
    상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 증폭하여, 그 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 적어도 포함하는 소자를 갖는 화소를 구비하고,
    상기 화소는, 상기 화소를 구성하는 소자끼리의 분리로 트렌치 구조가 이용되어지며, 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소에 형성되는 상기 트렌치 구조가 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소 이외에 형성되는 상기 트렌치 구조 보다도 깊게 형성되는 단면 구성인 고체 촬상 소자의 제조 방법에 있어서,
    상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소 이외에 형성되는 상기 트렌치 구조의 깊이까지 상기 트렌치 구조가 형성되는 모든 개소에 트렌치를 형성하는 제1의 에칭을 행하며,
    상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소의 상기 트렌치를 더 깊게 형성하는 제 2의 에칭을 행하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  7. 광을 전하로 변환하는 광전 변환부와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 전송하는 전송 트랜지스터와,
    상기 광전 변환부에서 발생한 전하를 일시적으로 축적하는 부유 확산 영역과,
    상기 부유 확산 영역에 축적되어 있는 전하를 증폭하여, 그 전하에 응한 레벨의 화소 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 적어도 포함하는 소자를 갖는 화소를 구비하고,
    상기 화소는, 상기 화소를 구성하는 소자끼리의 분리로 트렌치 구조가 이용되어지며, 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소에 형성되는 상기 트렌치 구조가 상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소 이외에 형성되는 상기 트렌치 구조 보다도 깊게 형성되는 단면 구성인 고체 촬상 소자에 있어서,
    상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소 이외에 형성되는 상기 트렌치 구조의 깊이까지 상기 트렌치 구조가 형성되는 모든 개소에 트렌치를 형성하는 제1의 에칭을 행하며,
    상기 부유 확산 영역에 인접하는 개소의 상기 트렌치를 더 깊게 형성하는 제2의 에칭을 행하는 스텝을 포함하는 제조 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 소자.
KR1020157027477A 2013-05-31 2014-05-19 고체 촬상 소자, 전자 기기, 및 제조 방법 KR102248958B1 (ko)

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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US9006080B2 (en) * 2013-03-12 2015-04-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Varied STI liners for isolation structures in image sensing devices
FR3030884B1 (fr) * 2014-12-19 2016-12-30 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Structure de pixel a multiples photosites
CN107615487B (zh) * 2015-06-05 2022-04-15 索尼公司 成像元件、电子器件、制造设备以及制造方法
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
US9583527B1 (en) * 2016-01-28 2017-02-28 Omnivision Technologies, Inc. Contact resistance reduction
JP6808348B2 (ja) 2016-04-28 2021-01-06 キヤノン株式会社 光電変換装置およびカメラ
JP6939802B2 (ja) * 2016-09-13 2021-09-22 ソニーグループ株式会社 電磁波検出素子、電磁波センサ、電子機器及び構造体
TWI754696B (zh) * 2016-12-14 2022-02-11 日商索尼半導體解決方案公司 固體攝像元件及電子機器
US11217635B2 (en) 2017-04-28 2022-01-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Imaging display device and electronic 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
TWI692093B (zh) * 2019-05-03 2020-04-21 久盛光電股份有限公司 電磁波檢測裝置
US11189655B1 (en) * 2020-07-08 2021-11-30 Omnivision Technologies, Inc. Isolation structure for suppressing floating diffusion junction leakage in CMOS image sensor
US11984464B2 (en) * 2020-07-08 2024-05-14 Omnivision Technologies, Inc. CMOS image sensor having front side and back side trench isolation structures enclosing pixel regions and a capacitor for storing the image charge
CN113629090A (zh) * 2021-08-17 2021-11-09 思特威(上海)电子科技股份有限公司 一种像素、图像传感器及其制备方法、图像采集装置
WO2024096095A1 (ja) * 2022-11-02 2024-05-10 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、電子機器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002118249A (ja) 2000-10-06 2002-04-19 Sony Corp 固体撮像素子
JP2010087369A (ja) 2008-10-01 2010-04-15 Canon Inc 光電変換装置、撮像システム、及び光電変換装置の製造方法
US20120025199A1 (en) 2010-07-27 2012-02-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Image Sensor with Deep Trench Isolation Structure

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
KR100390918B1 (ko) * 2001-08-30 2003-07-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 소자의 제조방법
JP3840203B2 (ja) * 2002-06-27 2006-11-01 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置を用いたカメラシステム
KR100809323B1 (ko) * 2006-01-31 2008-03-05 삼성전자주식회사 크로스토크가 감소하고 감도가 증가한 이미지 센서
JP5116264B2 (ja) * 2006-07-10 2013-01-09 キヤノン株式会社 光電変換装置、光電変換装置の製造方法および光電変換装置を用いた撮像システム
JP4420039B2 (ja) * 2007-02-16 2010-02-24 ソニー株式会社 固体撮像装置
EP2109143B1 (en) * 2008-04-09 2013-05-29 Sony Corporation Solid-state imaging device, production method thereof, and electronic device
JP2009283649A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Panasonic Corp 固体撮像装置及びその製造方法
JP2010206173A (ja) * 2009-02-06 2010-09-16 Canon Inc 光電変換装置およびカメラ
TWI420662B (zh) * 2009-12-25 2013-12-21 Sony Corp 半導體元件及其製造方法，及電子裝置
JP2012015274A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Canon Inc 固体撮像装置、及び固体撮像装置の製造方法。
JP5664175B2 (ja) * 2010-11-29 2015-02-04 ソニー株式会社 固体撮像装置とその駆動方法、及び電子機器
JP5812692B2 (ja) * 2011-05-27 2015-11-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP5950514B2 (ja) * 2011-08-12 2016-07-13 キヤノン株式会社 光電変換装置の製造方法
JP5743837B2 (ja) * 2011-10-07 2015-07-01 キヤノン株式会社 光電変換装置、撮像装置および撮像システム
KR101853333B1 (ko) * 2011-10-21 2018-05-02 삼성전자주식회사 블랙 레벨 안정화를 위한 이미지 센서
KR101968197B1 (ko) * 2012-05-18 2019-04-12 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이의 형성 방법
KR101989567B1 (ko) * 2012-05-31 2019-06-14 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR101967835B1 (ko) * 2012-05-31 2019-04-10 삼성전자주식회사 이미지 센서의 단위 픽셀 및 이를 포함하는 픽셀 어레이
JP2014022448A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Toshiba Corp 固体撮像装置
US8878325B2 (en) * 2012-07-31 2014-11-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Elevated photodiode with a stacked scheme
US9006080B2 (en) * 2013-03-12 2015-04-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Varied STI liners for isolation structures in image sensing devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002118249A (ja) 2000-10-06 2002-04-19 Sony Corp 固体撮像素子
JP2010087369A (ja) 2008-10-01 2010-04-15 Canon Inc 光電変換装置、撮像システム、及び光電変換装置の製造方法
US20120025199A1 (en) 2010-07-27 2012-02-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Image Sensor with Deep Trench Isolation Structure

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