KR20190119050A - 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법 - Google Patents

고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190119050A
KR20190119050A KR1020197024599A KR20197024599A KR20190119050A KR 20190119050 A KR20190119050 A KR 20190119050A KR 1020197024599 A KR1020197024599 A KR 1020197024599A KR 20197024599 A KR20197024599 A KR 20197024599A KR 20190119050 A KR20190119050 A KR 20190119050A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor substrate
photoelectric conversion
light shielding
shielding film
solid
Prior art date
Application number
KR1020197024599A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102495391B1 (ko
Inventor
료토 요시타
타카시 마치다
요시미치 쿠마가이
Original Assignee
소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 filed Critical 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
Publication of KR20190119050A publication Critical patent/KR20190119050A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102495391B1 publication Critical patent/KR102495391B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H01L27/14614—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor having a special gate structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
    • H04N25/621—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N5/369—
    • H04N5/3745—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

광입사면을 갖는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판 내의 상기 광입사면측에, 화소마다 마련된 광전변환부와, 상기 반도체 기판 내의 상기 광전변환부보다 상기 광입사면과 반대측에, 상기 화소마다 마련된 전하 축적부와, 상기 광전변환부에 축적된 신호 전하를 상기 전하 축적부에 전송하는 제1 전송 트랜지스터와, 상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면측에 마련된 배선층과, 상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면부터 상기 광전변환부에 연재되는, 제1 종형전극 및 제2 종형전극과, 상기 광전변환부의 주위의 적어도 일부에, 상기 반도체 기판의 두께 방향으로 마련된 제1 차광막과, 상기 광전변환부와 상기 전하 축적부 사이에, 상기 반도체 기판의 면방향으로 마련된 제2 차광막을 구비하고, 상기 제1 종형전극과 상기 제2 종형전극은, 상기 화소의 일변의 길이의 반분 이하의 거리로 인접하여 배치되어 있는 고체 촬상 장치.

Description

고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법
본 기술은, 글로벌 셔터 기능을 갖는 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
근래, 글로벌 셔터 기능을 갖는 이면 조사형의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서(고체 촬상 장치)가 주목되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조). 이와 같은 이미지 센서는, 화소마다 전하 축적부를 갖고 있다. 광전변환부로부터 전송된 신호 전하가, 이 전하 축적부에 일단 유지된다. 따라서 전하 축적부에의 광의 누입(PLS : Parasitic Light Sensitivity)을 억제할 필요가 있다.
일본 특개2013-98446호 공보 일본 특개2015-95468호 공보
이와 같은 고체 촬상 장치에서는, PLS를 억제하면서, 기계적 강도를 유지할 것이 요망되고 있다.
따라서 PLS를 억제하면서, 기계적 강도를 유지하는 것이 가능한 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)는, 광입사면을 갖는 반도체 기판과, 반도체 기판 내의 광입사면측에, 화소마다 마련된 광전변환부와, 반도체 기판 내의 광전변환부보다 광입사면과 반대측에, 화소마다 마련된 전하 축적부와, 광전변환부에 축적된 신호 전하를 전하 축적부에 전송하는 제1 전송 트랜지스터와, 반도체 기판의 광입사면과 반대면측에 마련된 배선층과, 반도체 기판의 광입사면과 반대면부터 광전변환부에 연재되는, 제1 종형전극 및 제2 종형전극과, 광전변환부의 주위의 적어도 일부에, 반도체 기판의 두께 방향으로 마련된 제1 차광막과, 광전변환부와 전하 축적부 사이에, 반도체 기판의 면방향으로 마련된 제2 차광막을 구비하고, 제1 종형전극과 제2 종형전극은, 화소의 일변의 길이의 반분 이하의 거리로 인접하여 배치되어 있는 것이다.
본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)에서는, 제1 종형전극과 제2 종형전극이 인접하여 배치되어 있기 때문에, 제2 차광막의 형성 전이라도, 제1 종형전극 근방 및 제2 종형전극 근방의 영역에서 광전변환부가 지지된다. 따라서 하나의 종형전극 근방 영역에서 광전변환부를 지지하는 경우에 비하여, 보다 넓은 영역에서 광전변환부가 지지된다.
본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법은, 반도체 기판 내의 광입사면측에, 화소마다 광전변환부를 형성하고, 반도체 기판의 광전변환부보다도 광입사면과 반대측에, 화소마다 전하 축적부를 형성하고, 반도체 기판의 광입사면과 반대면측에 배선층을 형성함과 함께, 반도체 기판의 광입사면과 반대면부터 광전변환부에 연재되는 종형전극을 형성하고, 광전변환부의 주위의 적어도 일부에 배치된 제1 차광막을, 반도체 기판 내의 두께 방향으로 형성하고, 광전변환부와 전하 축적부 사이에, 반도체 기판의 면방향에 따라 제2 차광막을 형성하고, 제2 차광막은, 당해 제2 차광막의 제1 부분 및 제2 부분을 단계적으로 형성하는 것이다.
본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(2)는, 상기 본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법에 의해 제조된 것이다. 본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(2)는, 광입사면을 갖는 반도체 기판과, 반도체 기판 내의 광입사면측에, 화소마다 마련된 광전변환부와, 반도체 기판 내의 광전변환부보다 광입사면과 반대측에, 화소마다 마련된 전하 축적부와, 반도체 기판의 광입사면과 반대면측에 마련된 배선층과, 반도체 기판의 광입사면과 반대면부터 광전변환부에 연재되는 종형전극과, 광전변환부의 주위의 적어도 일부에, 상기 반도체 기판의 두께 방향으로 마련된 제1 차광막과, 광전변환부와 전하 축적부 사이에, 반도체 기판의 면방향으로 마련되고, 또한, 연속하는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 제2 차광막을 구비하고, 제1 부분과 제2 부분 사이에 단차를 갖는 것이다.
본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법 및 고체 촬상 장치(2)에서는, 제2 차광막의 제1 부분 및 제2 부분이 단계적으로 형성되기 때문에, 제2 차광막의 제1 부분 형성시에는, 종형전극 근방 및 제2 부분 형성 예정 영역에서 광전변환부가 지지된다. 따라서 일시에 제2 차광막 전부를 형성하는 경우에 비하여, 보다 넓은 영역에서 광전변환부가 지지된다.
본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)에 의하면, 제1 종형전극과 제2 종형전극을 인접하여 배치하도록 하였기 때문에, 또한, 본 기술의 한 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법 및 고체 촬상 장치(2)에 의하면, 제2 차광막의 제1 부분 및 제2 부분을 단계적으로 형성하도록 하였기 때문에, 보다 넓은 영역에서 광전변환부를 지지할 수 있다. 따라서 제2 차광막의 형성 영역을 좁히는 일 없이, 보다 강고하게 광전변환부를 지지할 수 있다. 따라서, PLS를 억제하면서, 기계적 강도를 유지할 수 있다. 또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 개시 중에 기재된 어느 하나의 효과라도 좋다.
도 1은 본 기술의 제1의 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 2는 도 1에 도시한 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면 구성을 모식적으로 도시하는 도면.
도 3은 도 2에 도시한 제1 차광막의 평면 구성을 광전변환부와 함께 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시한 제1 차광막의 평면 구성의 다른 예를 도시하는 도면.
도 5는 도 2에 도시한 제2 차광막의 평면 구성을 게이트 전극과 함께 도시하는 도면.
도 6은 도 5에 도시한 제2 차광막의 개구(開口)의 다른 예를 도시하는 평면도.
도 7은 도 2에 도시한 2개의 게이트 전극의 사이에, 간극이 마련되어 있는 예를 도시하는 단면 모식도.
도 8은 도 2에 도시한 반도체 기판의 표면에 마련된 컬러 필터의 구성의 한 예를 도시하는 평면 모식도.
도 9는 도 1에 도시한 고체 촬상 장치의 화소 회로의 한 예를 도시하는 도면.
도 10a는 도 2에 도시한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 10b는 도 10a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 10c는 도 10b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 10d는 도 10c에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 11a는 도 10d에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도이다.
도 11b는 도 11a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 11c는 도 11b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 12는 비교례에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 13은 변형례 1에 관한 고체 촬상 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도.
도 14는 변형례 2에 관한 고체 촬상 장치의 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 15는 변형례 3에 관한 고체 촬상 장치의 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 16a는 도 15에 도시한 고체 촬상 장치의 일부를 확대한 평면 모식도.
도 16b는 도 16a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 17은 변형례 4에 관한 고체 촬상 장치의 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 18a는 도 17에 도시한 고체 촬상 장치의 일부를 확대한 평면 모식도.
도 18b는 도 18a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 19a는 도 18b에 도시한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 19b는 도 19a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 19c는 도 19b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 20a는 도 19c에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 20b는 도 20a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 21은 변형례 5에 관한 고체 촬상 장치의 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 22a는 변형례 6에 관한 고체 촬상 장치의 일부를 확대한 평면 모식도.
도 22b는 도 22a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 23은 변형례 7에 관한 고체 촬상 장치의 개략 구성을 도시하는 평면도.
도 24a는 도 23에 도시한 고체 촬상 장치의 일부를 확대한 평면 모식도.
도 24b는 도 24a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 25a는 본 기술의 제2의 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치의 제2 차광막의 평면 구성을, 게이트 전극과 함께 도시하는 평면 모식도.
도 25b는 도 25a에 도시한 B-B선에 따른 제2 차광막의 단면 구성을, 다른 각 부분과 함께 도시하는 모식도.
도 26은 도 25b에 도시한 제2 차광막의 단차의 부분을 확대하여 도시하는 단면 모식도.
도 27a는 도 25a에 도시한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 27b는 도 27a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 28a는 도 27a에 계속된 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 28b는 도 28a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 29는 도 28b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 30a는 도 29에 계속된 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 30b는 도 30a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 31a는 도 30a에 계속된 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 31b는 도 31a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 32a는 비교례 8에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 32b는 도 32a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 32c는 도 32b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 33a는 도 32c에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 33b는 도 33a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 33c는 도 33b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 34a는 도 33c에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 34b는 도 34a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 34c는 도 34b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 35a는 변형례 9에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 35b는 도 35a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 35c는 도 35b에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 36a는 도 35c에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 36b는 도 36a에 계속된 공정을 도시하는 단면 모식도.
도 37a는 변형례 10에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 37b는 도 37a에 계속된 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 38a는 변형례 11에 관한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 38b는 도 38a에 계속된 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 39는 변형례 12에 관한 고체 촬상 장치의 주요부의 구성을 도시하는 단면 모식도.
도 40a는 도 39에 도시한 고체 촬상 장치의 제조 방법의 한 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 40b는 도 40a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 41a는 도 40a에 계속된 공정을 도시하는 평면 모식도.
도 41b는 도 41a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하는 모식도.
도 42는 도 1 등에 도시한 고체 촬상 장치를 이용한 전자 기기(카메라)의 한 예를 도시하는 기능 블록도.
도 43은 내시경 수술 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 도면.
도 44는 카메라 헤드 및 CCU의 기능 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 45는 차량 제어 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 46은 차외 정보 검출부 및 촬상부의 설치 위치의 한 예를 도시하는 설명도.
이하, 본 기술의 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 제1의 실시의 형태(화소 내에서 인접하는 종형전극을 갖는 고체 촬상 장치의 예)
2. 변형례 1(전하 축적부의 주위에도 제1 차광막이 마련되어 있는 예)
3. 변형례 2(화소 내 및 화소 사이에서 종형전극이 인접하여 배치되어 있는 예)
4. 변형례 3(화소 사이에서 종형전극이 인접하여 배치되어 있는 예)
5. 변형례 4(4개의 화소의 종형전극이 인접하여 배치되어 있는 예)
6. 변형례 5(제1 전송 트랜지스터가 복수의 게이트 전극을 갖는 예)
7. 변형례 6(제2 차광막의 개구에 매입재(埋入材)가 마련되어 있는 예)
8. 변형례 7(상면(像面) 위상차 화소를 갖는 예)
9. 제2의 실시의 형태(제2 차광막이 단차를 갖는 예)
10. 변형례 8(전하 축적부의 주위에도 제1 차광막을 형성하는 예)
11. 변형례 9(희생층을 이용하여 제2 차광막을 형성하는 예)
12. 변형례 10(화소 사이 전부에 제1 차광막을 형성하는 예)
13. 변형례 11(동일 직선상에 교대로 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 형성하는 예)
14. 변형례 12(제2 차광막의 단차를 집광 중심부터 비켜서 형성하는 예)
15. 적용례(전자 기기의 예)
16. 응용례 1(체내 정보 취득 시스템의 예)
17. 응용례 2(이동체 제어 시스템의 예)
<1. 제1의 실시의 형태>
[고체 촬상 장치(1)의 구성]
도 1은, 본 기술의 제1의 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1))의 개략 구성을 도시하는 평면도이다. 도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면 구성을 모식적으로 도시하고 있다. 이 고체 촬상 장치(1)는, 글로벌 셔터 기능을 갖는 이면 조사형의 CMOS 이미지 센서이다. 고체 촬상 장치(1)에서는, 복수의 수광 단위 영역(화소(P))이 예를 들면, 매트릭스형상으로 2차원 배치되어 있다. 화소(P)의 평면 형상은, 예를 들면 4각형상이고, 화소(P)의 횡방향의 한 변은 길이(L1), 종방향의 한 변은 길이(L2)를 갖고 있다. 예를 들면, 화소(P)의 평면 형상은 정방형이고, 길이(L1, L2)는 동일한 값을 갖고 있다. 화소(P)의 길이(L1, L2)는 예를 들면 3㎛∼6㎛이다. 길이(L1, L2)는 3㎛보다도 작아도 좋고, 또는 6㎛보다도 커도 좋다.
고체 촬상 장치(1)는, 반도체 기판(10) 및 배선층(20)을 갖고 있다. 반도체 기판(10)의 표면(표면(S1))은 광입사면이고, 이 표면(S1)과 반대측의 이면(이면(S2))에 배선층(20)이 마련되어 있다. 반도체 기판(10)에는, 화소(P)마다, 전하 축적부(MEM)(11) 및 광전변환부(PD)(15)가 마련되어 있다. 전하 축적부(11)는, 광전변환부(15)보다도, 이면(S2)측에 배치되어 있다.
고체 촬상 장치(1)는, 화소(P)마다, 제1 전송 트랜지스터(TRX)(25) 및 배출 트랜지스터(OFG)(26)를 갖고 있고, 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)(제1 종형전극) 및 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)(제2 종형전극)이, 광전변환부(15)로부터 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 연재되어 있다. 고체 촬상 장치(1)는, 반도체 기판(10)의 두께 방향에 따라 마련된 제1 차광막(16) 및, 반도체 기판(10)의 면(표면(S1) 및 이면(S2))방향에 따라 마련된 제2 차광막(17)을 갖고 있다. 반도체 기판(10)의 두께 방향 및 면방향에 따라 각각 마련된, 제1 차광막(16)과 제2 차광막(17)은 서로 개략 직교하지만, 이들의 방향은 제조 오차 등에 의한 어긋남이 생겨 있어도 좋다.
반도체 기판(10)의 표면(S1)에는, 컬러 필터(후술하는 도 8의 컬러 필터(CF)) 및 온 칩 렌즈가 마련되어 있어도 좋다. 이하, 각 부분의 구성에 관해 설명한다.
반도체 기판(10)은, 예를 들면 표면(S1)을 구성하는 제1 반도체층(10A)과, 이면(S2)을 구성하는 제2 반도체층(10B)의 적층 구조를 갖고 있다. 제1 반도체층(10A)과 제2 반도체층(10B)은, 예를 들면, 에피택셜 성장을 이용하여 단계적으로 형성된 것이다(후술). 반도체 기판(10)은, 예를 들면 실리콘(Si)에 의해 구성되어 있다.
전하 축적부(11)는, 예를 들면 n형 또는 p형의 불순물 영역이고, 제2 반도체층(10B)에 마련되어 있다. 이 전하 축적부(11)는, 광전변환부(15)에서 생성된 신호 전하를, 일단 유지하기 위한 전하 유지부이다.
광전변환부(15)는, 전하 축적부(11)보다도 표면(S1)(광입사면)에 가까운 위치에 배치되고, 예를 들면 제1 반도체층(10A)에 마련되어 있다. 이 광전변환부(15)에서는, 수광량에 응한 신호 전하가 생성된다. 광전변환부(15)는, 예를 들면 pn 접합을 갖는 포토 다이오드이고, 예를 들면 p형 불순물 영역 및 n형 불순물 영역을 갖고 있다. 광전변환부(15)는, 평면시(平面視)로 전하 축적부(11)에 겹쳐지는 위치에, 전하 축적부(11)보다도 넓은 영역에 걸쳐서 마련되어 있다.
제1 차광막(16)은, 예를 들면 표면(S1)부터 제1 반도체층(10A)을 관통하고, 그 단부가 제2 차광막(17)에 접하여 있다. 이 제1 차광막(16)은, 이웃하는 화소(P)(광전변환부(15))로의 광의 누입을 막기 위한 것이고, 각 광전변환부(15)의 주위에 마련되어 있다.
도 3 및 도 4에 각각, 제1 차광막(16)의 평면 구성의 예를 도시한다. 예를 들면, 제1 차광막(16)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 광전변환부(15)를 둘러싸도록, 광전변환부(15)의 주위 전부에 마련되어 있다. 이때, 예를 들면 복수의 제1 차광막(16)이, 종방향 및 횡방향으로 연재되어 있다. 또는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 차광막(16)은 광전변환부(15)의 주위의 일부에 마련되어 있다. 이때, 예를 들면 복수의 제1 차광막(16)이, 종방향 또는 횡방향으로 연재되어 있다. 제1 차광막(16)은, 화소 분리막으로서 기능하고, 이웃하는 화소(P) 사이에서의 신호 전하의 이동이 억제된다. 이 때문에, 광전변환부(15)의 주위 전부에 제1 차광막(16)을 마련함에 의해(도 3), 보다 효과적으로 화소 분리를 행할 수가 있다.
제2 차광막(17)은, 광전변환부(15)와 전하 축적부(11) 사이에 배치되고, 예를 들면, 제2 반도체층(10B)에 마련되어 있다. 이 제2 차광막(17)은, 전하 축적부(11)로의 광의 누입(PLS)을 억제하기 위한 것이고, 전하 축적부(11)의 적어도 일부는 표면(S1)(광전변환부(15))측부터 제2 차광막(17)에 의해 덮여 있다.
도 5 및 도 6에 각각, 제2 차광막(17)의 평면 구성의 예를 도시한다. 제2 차광막(17)은, 예를 들면, 복수의 화소(P)가 마련된 영역(화소 영역) 중, 게이트 전극(VG1, VG2)이 마련된 부분 이외의 영역에 걸쳐서 마련되어 있다. 제2 차광막(17)은, 예를 들면 화소(P)마다 하나의 개구(17M)를 가지며, 이 개구(17M)에 게이트 전극(VG1, VG2)이 배치되어 있다(도 5). 또는, 제2 차광막(17)은, 예를 들면 게이트 전극(VG1, VG2) 각각에 대응하는 개구(17M)를 갖고 있다(도 6). 개구(17M)는, 광전변환부(15)로부터의 전송 경로로서 기능하지만, 전하 축적부(11)를 효과적으로 차광할 수 있도록 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면 게이트 전극(VG1, VG2)의 직경이 150㎚ 정도일 때, 개구(17M)의 직경은, 500㎚∼600㎚이다.
제1 차광막(16) 및 제2 차광막(17)을 구성하는 차광 재료에는, 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(Si3N4) 등의 절연성 재료를 사용할 수 있다. 또는, 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 티탄(Ti), 코발트(Co), 하프늄(Hf) 및 탄탈(Ta) 등의 금속재료를 차광 재료로서 사용하도록 하여도 좋다. 그라파이트 또는 레지스트 재료 등의 유기 재료에 의해 제1 차광막(16) 및 제2 차광막(17)을 구성하도록 하여도 좋다.
제1 차광막(16) 및 제2 차광막(17)은, 고체 촬상 장치(1)의 배선에 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 예를 들면, 제1 차광막(16) 또는 제2 차광막(17)에 부(負)바이어스를 끌어당김에 의해, 제1 차광막(16) 및 제2 차광막(17) 계면에 솟아나오는 암전류 및 백점의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
제1 전송 트랜지스터(25) 및 배출 트랜지스터(26)는, 반도체 기판(10)의 이면(S2)측에 마련되어 있다. 제1 전송 트랜지스터(25) 및 배출 트랜지스터(26)는, 종형 트랜지스터이고, 게이트 전극(VG1, VG2)은, 이면(S2)부터 제2 반도체층(10B)을 관통하여 광전변환부(15)에 달하고 있다. 본 실시의 형태에서는, 이 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)과 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)이 인접하여 배치되어 있고, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2) 사이의 거리(거리(D))가, 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)의 반분 이하이다. 길이(L1, L2)는, 예를 들면 동일한 값이지만, 다른 경우이라면, 거리(D)는, 보다 짧은 쪽의 길이(L1) 또는 길이(L2)의 반분 이하이다. 상세는 후술하지만, 이에 의해, 제2 차광막(17)의 형성 전이라도, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 따라서 제2 차광막(17)의 형성 영역을 좁히는 일 없이, 보다 강고하게 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2) 사이는, 예를 들면 반도체 기판(10)에 의해 메워져 있다(도 2).
게이트 전극(VG1, VG2)은, 예를 들면, 원주형상이고, 게이트 전극(VG1, VG2)의 직경은 100㎚∼300㎚이다. 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2) 사이의 거리(D)는, 200㎚ 이상인 것이 바람직하다.
도 7에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2) 사이에, 반도체 기판(10)의 간극(간극(10V))이 존재하고 있어도 좋다.
제1 전송 트랜지스터(25)는, 광전변환부(15)에서 생성한 신호 전하(예를 들면, 정공 또는 전자의 일방)를 전하 축적부(11)에 전송하기 위한 것이고, 게이트 전극(VG1)의 일단은, 광전변환부(15)에 접속됨과 함께, 타단은 전하 축적부(11)를 통과하여 제2 반도체층(10B)을 관통하고 있다. 광전변환부(15)에서 생성한 신호 전하는, 게이트 전극(VG1)의 주위의 영역을 통과하여 전하 축적부(11)에 전송되도록 되어 있다.
배출 트랜지스터(26)는, 광전변환부(15)에서 생성한 불필요 전하(예를 들면, 정공 또는 전자의 타방)을 오버플로우 드레인(후술하는 오버플로우 드레인(13))에 배출하기 위한 것이다.
배선층(20)은, 각 화소(P)를 구동하기 위한 회로를 갖고 있다. 배선층(20)에는, 예를 들면, 행 주사부, 수평 선택부, 열 선택부 및 시스템 제어부 등이 마련되어 있다.
도 8은, 반도체 기판(10)의 표면(S1)측에 마련된 컬러 필터(CF)의 평면 구성의 한 예를 도시한 것이다. 컬러 필터(CF)는, 예를 들면 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터를 갖고 있고, 화소(P)마다, 이들의 어느 하나가 배치되어 있다. 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)는, 화소(P)에 마련된 컬러 필터(CF)(예를 들면 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터의 어느 한쪽)의 일변의 길이이다.
고체 촬상 장치(1)에는, 상기 외에, 예를 들면, 오버플로우 드레인(OFD)(13), 전하전압 변환부(FD)(14), 제2 전송 트랜지스터(TRG)(21), 리셋 트랜지스터(RST)(22), 증폭 트랜지스터(AMP)(23) 및 선택 트랜지스터(SEL)(24)가 마련되어 있다(도 1).
도 9는, 고체 촬상 장치(1)의 화소 회로의 구성의 한 예를 도시한 것이다.
제1 전송 트랜지스터(25)는, 그 게이트에 제1 전송 신호가 입력된 때에 온 상태가 된다. 이에 의해, 광전변환부(15)에서 생성된 신호 전하가 판독되어, 전하 축적부(11)에 전송된다.
제2 전송 트랜지스터(21)는, 그 게이트에 제2 전송 신호가 입력된 때에 온 상태가 된다. 이에 의해, 전하 축적부(11)에 일단 유지된 신호 전하가 판독되어, 전하전압 변환부(14)에 전송된다. 전하전압 변환부(14)는, 전하 축적부(11)로부터 판독된 신호 전하를 유지함과 함께, 이것을 전압(전위)으로 변환하는 것이다.
리셋 트랜지스터(22)는, 정전압원(VDD)의 공급단자와, 전하전압 변환부(14) 사이에 마련되어 있다. 리셋 트랜지스터(22)는, 그 게이트에 리셋 신호가 입력된 때에 온 상태가 된다. 이에 의해, 전하전압 변환부(14)에 축적되어 있는 전하가 정전압원(VDD)에 배출되고, 전하전압 변환부(14)의 전위가 리셋된다.
증폭 트랜지스터(23)는, 그 게이트가 전하전압 변환부(14)에, 드레인이 정전압원(VDD)의 공급단자에, 소스가 선택 트랜지스터(24)를 통하여 수직 신호선(VSL)에, 각각 접속되어 있다. 이 증폭 트랜지스터(23)는, 전하전압 변환부(14)의 전위를 증폭하고, 그 증폭 신호를 화소 신호(광 축적 신호)로서 선택 트랜지스터(24)에 출력하는 것이다.
선택 트랜지스터(24)는, 증폭 트랜지스터(23)와 수직 신호선(VSL) 사이에 마련되어 있다. 선택 트랜지스터(24)는, 그 게이트에 어드레스 신호가 입력된 때에 온 상태가 된다. 이에 의해, 증폭 트랜지스터(23)에서 증폭된 화소 신호(전압 신호)가 제어되어, 수직 신호선(VSL)에 출력된다.
배출 트랜지스터(26)는, 그 게이트에 배출 신호가 입력된 때에 온 상태가 된다. 이에 의해, 광전변환부(15)에 축적되어 있는 불필요 전하가 정전압원(VDD)에 배출된다.
[고체 촬상 장치(1)의 제조 방법]
고체 촬상 장치(1)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 도 10a∼도 11c는, 고체 촬상 장치(1)의 제조 방법의 한 예를 공정 순서로 도시한 것이다.
우선, 도 10a에 도시한 바와 같이, 제1 반도체층(10A)에 광전변환부(15)를 형성한다. 광전변환부(15)는, 예를 들면 p형 불순물과 n형 불순물을 이온 주입함에 의해 형성한다. 다음에, 도 10b에 도시한 바와 같이, 제1 반도체층(10A) 상, 예를 들면 실리콘을 에피택셜 성장시킴에 의해, 제2 반도체층(10B)을 형성한다. 이에 의해, 반도체 기판(10)이 형성된다.
계속해서, 반도체 기판(10)의 이면(S2)측부터, 예를 들면 SIMOX(Separation by IMplanted OXygen)법에 의해 산소 이온을 주입한다. 뒤이어, 어닐 처리를 행하여, 광전변환부(15)보다도 이면(S2)측에 산화층(17A)을 형성한다(도 10c). 산화층(17A)은, 후의 공정에서 제2 차광막(17)을 형성하기 위한 것이다. 산화층(17A)에는, 게이트 전극(VG1, VG2)이 형성되는 영역에 개구(개구(17AM))를 형성하여 둔다.
반도체 기판(10)에 산화층(17A)을 형성한 후, 산화층(17A)보다도 이면(S2)측에 전하 축적부(11)를 형성한다. 전하 축적부(11)는, 예를 들면 n형 불순물의 이온 주입에 의해 형성한다. 이와 함께, 반도체 기판(10)에는, 오버플로우 드레인(13) 및 전하전압 변환부(14)를 형성한다. 뒤이어, 제1 전송 트랜지스터(25), 배출 트랜지스터(26) 및 제2 전송 트랜지스터(21), 리셋 트랜지스터(22), 증폭 트랜지스터(23) 및 선택 트랜지스터(24)를 형성한다. 제1 전송 트랜지스터(25) 및 배출 트랜지스터(26)를 형성할 때, 게이트 전극(VG1, VG2)이, 산화층(17A)의 개구(17AM)를 통과하도록 배치한다. 그 후, 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 배선층(20)을 형성한다(도 10d).
다음에, 도 11a에 도시한 바와 같이, 배선층(20)을 사이에 두고, 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 지지 기판(30)을 접합하고, 상하 반전시킨다. 계속해서, 도 11b에 도시한 바와 같이, 광전변환부(15)의 주위에, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 산화층(17A)에 달하는 슬릿(16S)을 형성한다. 이 슬릿(16S)은, 제1 차광막(16)의 형성 예정 영역에 마련된다. 슬릿(16S)은, 예를 들면, 포토 리소그래피 공정 및 에칭 공정을 이용하여 형성하는 것이 가능하다. 에칭 공정에는, 예를 들면, 반응성 이온 에칭(RIE : Reactive Ion Etching)법 및 Deep RIE법 등을 이용할 수 있다.
슬릿(16S)을 형성한 후, 이 슬릿(16S)을 통하여 산화층(17A)을 제거한다. 이에 의해, 슬릿(16S)과 연통한 공동부(空洞部)(17B)가 형성된다(도 11c). 산화층(17A)의 제거는, 예를 들면, 웨트 에칭 또는 드라이 에칭 등의 에칭 공정에 의해 행한다. 상세는 후술하지만, 본 실시의 형태에서는, 이와 같은 공동부(17B)의 형성 후라도, 2개의 게이트 전극(VG1, VG2)이 인접하여 마련되어 있기 때문에, 광전변환부(15)가 보다 넓은 영역에서 지지된다.
공동부(17B)를 형성한 후, 슬릿(16S) 및 공동부(17B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 슬릿(16S)에 제1 차광막(16), 공동부(17B)에 제2 차광막(17)이 각각 형성된다. 최후에, 반도체 기판(10)의 표면(S1)에 컬러 필터(CF) 및 온 칩 렌즈를 형성함에 의해, 도 1 및 도 2에 도시한 고체 촬상 장치(1)가 완성된다.
[고체 촬상 장치(1)의 동작]
고체 촬상 장치(1)에서는, 온 칩 렌즈 및 컬러 필터(CF)를 통하여, 광전변환부(15)에 광(예를 들면 가시 영역 파장의 광)이 입사한다. 이에 의해, 광전변환부(15)에서는 정공(홀) 및 전자의 쌍(對)이 발생한다(광전변환된다). 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)에 제1 전송 신호가 입력되어, 제1 전송 트랜지스터(25)가 온 상태가 되면, 광전변환부(15)에 축적된 신호 전하가 전하 축적부(11)에 전송된다. 제2 전송 트랜지스터(21)가 온 상태가 되면, 전하 축적부(11)에 축적된 신호 전하가 전하전압 변환부(14)에 전송된다. 전하전압 변환부(14)에서는, 신호 전하가 전압 신호로 변환되고, 이 전압 신호가 화소 신호로서 판독된다.
[고체 촬상 장치(1)의 작용·효과]
본 실시의 형태의 고체 촬상 장치(1)에서는, 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)과 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)의 거리(D)를, 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)의 반분 이하로 하여 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)이 인접하여 배치된다. 이에 의해, 제2 차광막(17)의 형성 전에, 공동부(17B)가 마련되어 있어도(도 11c), 2개의 게이트 전극(게이트 전극(VG1, VG2))의 근방의 영역에서 광전변환부(15)가 지지된다. 따라서 하나의 게이트 전극(예를 들면, 후술하는 도 12의 게이트 전극(VG100))의 근방 영역에서 광전변환부(15)를 지지하는 경우에 비하여, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)가 지지된다. 이하, 이에 관해 설명한다.
도 12는, 비교례에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(100))의 제조 방법의 한 공정을 도시하고 있다. 이 고체 촬상 장치(100)는, 화소(P)마다 게이트 전극(VG100)을 갖고 있다. 게이트 전극(VG100)은, 예를 들면, 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극이다. 이 고체 촬상 장치(100)에서는, 이웃하는 2개의 게이트 전극(VG100)의 거리(D100)는, 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)라고 개략 동등하게 되어 있다.
이와 같은 고체 촬상 장치(100)에서는, 공동부(17B)를 형성하면, 하나의 게이트 전극(VG100)의 근방 영역에서만, 광전변환부(15)가 지지된다. 이 좁은 영역에서는, 광전변환부(15)를 충분히 지지할 수가 없어서, 반도체 기판(10)의 왜곡이나 벗겨짐이 생길 우려가 있다. 한편, 광전변환부(15)를 지지하는 영역을 넓히면, 공동부(17B), 즉 제2 차광막의 형성 영역이 좁아져서, PLS의 영향을 받기 쉬워진다.
이에 대해, 고체 촬상 장치(1)에서는, 2개의 게이트 전극(VG1, VG2)을 인접하여 배치하도록 하였기 때문에, 공동부(17B)를 형성할 때에도, 보다 넓은 영역(2개의 게이트 전극(VG1, VG2)의 근방의 영역)에서 광전변환부(15)가 지지된다. 따라서 제2 차광막(17)(공동부(17B))의 형성 영역을 좁히는 일 없이, 보다 강고하게 광전변환부(15)를 지지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치(1)에서는, 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)과 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)과의 거리(D)가, 화소(P)의 길이(L1, L2)의 반분 이하이기 때문에, 제2 차광막(17)의 형성 전, 즉 공동부(17B)의 형성시라도, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 따라서, PLS를 억제하면서, 기계적 강도를 유지할 수 있다.
또한, 광전변환부(15)의 주위의 제1 차광막(16)은, 화소 분리막으로서 기능할 수 있다. 이 때문에, 이웃하는 화소(P) 사이에서의 신호 전하의 이동에 기인한, 혼색 및 불루밍 등의 발생을 억제할 수 있다. 광전변환부(15)를 둘러싸도록, 광전변환부(15)의 주위 전부에 제1 차광막(16)을 마련하는 것이 바람직하다.
이하, 상기 실시의 형태의 변형례 및 다른 실시의 형태 등에 관해 설명하지만, 이후의 설명에서 상기 실시의 형태와 동일 구성 부분에 관해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 적절히 생략한다.
<변형례 1>
도 13은, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 1에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1A))의 모식적인 단면 구성을 도시한 것이다. 이 고체 촬상 장치(1A)는, 반도체 기판(10)의 이면(S2)부터 제2 차광막(17)에 달하는 제1 차광막(제1 차광막(16A))을 갖고 있다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(1A)는 고체 촬상 장치(1)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
고체 촬상 장치(1A)는 고체 촬상 장치(1)와 마찬가지로, 제1 반도체층(10A)에 제1 차광막(16)을 갖고 있다. 이에 더하여, 고체 촬상 장치(1A)에서는, 제2 반도체층(10B)에, 제1 차광막(16A)이 마련되어 있다. 이 제1 차광막(16A)은, 전하 축적부(11)에의 불필요한 광의 입사를 막기 위한 것이고, 전하 축적부(11)의 주위의 적어도 일부에 마련되어 있다. 제1 차광막(16A)은, 예를 들면, 광전변환부(15)의 주위의 제1 차광막(16)과, 평면시로 같은 위치에 마련되어 있다. 제1 차광막(16)과 제1 차광막(16A)을, 서로 평면시로 다른 위치에 마련하도록 하여도 좋다.
본 변형례에서도, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)이 인접하여 마련되어 있기 때문에, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 제2 차광막(17)의 형성 전이라도, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 또한, 제1 차광막(16)에 의해 이웃하는 광전변환부(15)로의 광의 누입이 억제됨과 함께, 제1 차광막(16A)에 의해, 이웃하는 전하 축적부(11)로의 광의 누입도 억제된다.
<변형례 2>
도 14는, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 2에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1B))의 모식적인 평면 구성을 도시한 것이다. 이 고체 촬상 장치(1B)는, 이웃하는 화소(P)의 사이에서도 2개의 게이트 전극(게이트 전극(VG1) 사이, 게이트 전극(VG2) 사이, 또는 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2))이 인접하여 배치되어 있다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(1B)는 고체 촬상 장치(1)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
이 고체 촬상 장치(1B)에서는, 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)가 선대칭으로 배치됨과 함께, 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)도 선대칭으로 배치되어 있다. 이 4개의 화소(P)의 중심(대칭축의 교점)의 근방에 각 화소(P)의 게이트 전극(VG1, VG2)이 배치되어 있다. 예를 들면, 횡방향으로 이웃하는 화소(P)에서는, 게이트 전극(VG2)끼리가 거리(D1)로 인접하여 배치되고, 종방향으로 이웃하는 화소(P)에서는, 게이트 전극(VG1)끼리 및 게이트 전극(VG2)끼리 각각, 거리(D2)로 인접하여 배치되어 있다. 거리(D1, D2)는, 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)의 반분 이하이다. 횡방향으로 이웃하는 화소(P)에서, 게이트 전극(VG1)끼리 및 게이트 전극(VG2)끼리가 각각 인접하여 배치되고, 종방향으로 이웃하는 화소(P)에서, 게이트 전극(VG1)끼리 또는 게이트 전극(VG2)끼리가 인접하여 배치되어 있어도 좋다. 이웃하는 화소(P)에서, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)이 인접하도록 배치하여도 좋다. 고체 촬상 장치(1B)에서는, 게이트 전극(VG1, VG2)을, 화소(P) 내의 연부(緣部)에 배치함에 의해, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1, VG2)을 인접시키기 쉽게 된다.
본 변형례에서도, 동일 화소(P) 내에서 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)이 인접하여 마련되어 있기 때문에, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 제2 차광막(17)의 형성 전이라도, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 더하여, 이웃하는 화소(P) 사이에서도, 게이트 전극(VG1, VG2)이 인접하여 마련되어 있기 때문에, 광전변환부(15)를 지지하는 영역이, 보다 넓어진다. 따라서, 보다 강고하게 광전변환부(15)를 지지할 수 있다.
<변형례 3>
도 15는, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 3에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1C))의 모식적인 평면 구성을 도시한 것이다. 이 고체 촬상 장치(1C)에서는, 이웃하는 화소(P)의 사이에서 2개의 게이트 전극(VG1)(제1 종형전극, 제2 종형전극)이 인접하여 배치되어 있다. 즉, 여기서는 제1 종형전극 및 제2 종형전극이 서로 다른 화소(P)에 마련되어 있다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(1C)는 고체 촬상 장치(1)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
도 16a는, 도 15에 도시한 고체 촬상 장치(1C)의 일부(부분 1CP)를 확대하여 도시한 것이고, 도 16b는 도 16a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다. 고체 촬상 장치(1C)에서는, 평면시로, 예를 들면 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)가 선대칭에 마련되고, 이 2개의 화소(P)의 경계(대칭축) 근방에 각각, 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)이 배치되어 있다. 즉, 게이트 전극(VG1)끼리가, 거리(D3)로 인접하여 배치되어 있다. 이 횡방향으로 이웃하는 게이트 전극(VG1)끼리의 거리(D3)는, 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)의 반분 이하이다. 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)끼리를 인접하여 배치하도록 하여도 좋다. 또는, 종방향 또는 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서, 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)(도 14 참조)끼리를 인접하여 배치하도록 하여도 좋다. 종방향 또는 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서, 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)과 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)을 인접하여 배치하도록 하여도 좋다. 고체 촬상 장치(1C)에서는, 게이트 전극(VG1)을, 화소(P) 내의 연부에 배치함에 의해, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)을 인접시키기 쉽게 된다.
전하전압 변환부(14)는, 예를 들면 평면시로 게이트 전극(VG1)의 대각단(對角端)에 배치되어 있다. 이와 같이, 전하전압 변환부(14)는, 게이트 전극(VG1)로부터 떨어진 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 전하 축적부(11)에 전하의 전송 구배가 형성되어, 전하전압 변환부(14)에 전하가 축적되기 쉬워진다.
본 변형례에 나타낸 바와 같이, 동일 화소(P) 내에서는, 게이트 전극(예를 들면 2개의 게이트 전극(VG1, VG2))을 인접시키지 않고, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)끼리를 인접시키도록 하여도 좋다. 이와 같은 경우라도, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다.
<변형례 4>
도 17은, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 4에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1D))의 모식적인 평면 구성을 도시한 것이다. 이 고체 촬상 장치(1D)에서는, 횡방향으로 이웃하는 화소(P)의 사이에서 2개의 게이트 전극(VG1)이 인접하여 배치됨과 함께, 종방향으로 이웃하는 화소(P)의 사이에서도 2개의 게이트 전극(VG1)이 인접하여 배치되어 있다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(1D)는 고체 촬상 장치(1C)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
도 18a는, 도 17에 도시한 고체 촬상 장치(1D)의 일부(부분(1DP))를 확대하여 도시한 것이고, 도 18b는 도 18a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다. 고체 촬상 장치(1D)에서는, 평면시로, 예를 들면, 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)가 선대칭으로 배치됨과 함께, 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)도 선대칭으로 배치되어 있다. 이 4개의 화소(P)의 중심(대칭축의 교점)에 각 화소(P)의 게이트 전극(VG1)이 배치되어 있다. 예를 들면, 횡방향으로 이웃하는 화소(P)에서는, 게이트 전극(VG1)끼리가 거리(D3)로 인접하여 배치되고, 종방향으로 이웃하는 화소(P)에서는, 게이트 전극(VG1)끼리가 거리(D4)로 인접하여 배치되어 있다. 거리(D3, D4)는, 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)의 반분 이하이다. 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)끼리를 인접하여 배치함과 함께, 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서도, 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)끼리를 인접하여 배치하도록 하여도 좋다. 또는, 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)을 인접하여 배치함과 함께, 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서도, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)을 인접하여 배치하도록 하여도 좋다. 고체 촬상 장치(1D)에서는, 게이트 전극(VG1)을, 화소(P) 내의 연부에 배치함에 의해, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)을 인접시키기 쉽게 된다.
본 변형례에서는, 2방향(종방향, 횡방향)에서, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)이 인접하여 마련되어 있기 때문에, 제2 차광막(17)의 형성 전이라도, 광전변환부(15)를 지지하는 영역을 보다 넓힐 수 있다.
이와 같은 고체 촬상 장치(1D)는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 제조할 수 있다(도 19a∼도 20b).
우선, 상기 제1의 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지로, 제1 반도체층(10A)에 광전변환부(15)를 형성한다. 뒤이어, 도 19a에 도시한 바와 같이, 제1 반도체층(10A)의 일방의 면상에, 희생층(17C)을 성막하고, 이것을 패터닝하여 희생층(17C)에 개구(17CM)를 형성한다. 이 희생층(17C)은, 후의 공정에서 제2 차광막(17)을 형성하기 위한 것이다. 희생층(17C)은, 예를 들면 화학 기상 성장(CVD : Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 실리콘게르마늄(SiGe)을 성막함에 의해 형성한다. 제1 반도체층(10A)에 에피택셜 성장시키는 것이 가능한 재료라면, 실리콘게르마늄 이외의 재료를 사용하여 희생층(17C)을 형성하도록 하여도 좋다.
희생층(17C)에 개구(17CM)를 형성한 후, 도 19b에 도시한 바와 같이, 희생층(17C)을 통하여, 제1 반도체층(10A)상에 제2 반도체층(10B)을 형성한다. 이에 의해, 반도체 기판(10)이 형성된다. 다음에, 예를 들면 제2 반도체층(10B)에 전하 축적부(11)를 형성한다. 이와 함께, 반도체 기판(10)에는, 오버플로우 드레인(13) 및 전하전압 변환부(14)를 형성한다. 뒤이어, 제1 전송 트랜지스터(2 5), 배출 트랜지스터(26) 및 제2 전송 트랜지스터(21), 리셋 트랜지스터(22), 증폭 트랜지스터(23) 및 선택 트랜지스터(24)를 형성한다. 이때, 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1) 및 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VGVG2)이, 희생층(17C)의 개구(17CM)를 통과하도록 한다. 그 후, 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 배선층(20)을 형성한다(도 19c).
다음에, 도 20a에 도시한 바와 같이, 상하 반전시켜, 광전변환부(15)의 주위에, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 희생층(17C)에 달하는 슬릿(16S)을 형성한다. 계속해서, 도 20b에 도시한 바와 같이, 이 슬릿(16S)을 통하여 희생층(17C)을 제거한다. 이에 의해, 슬릿(16S)과 연통한 공동부(17B)가 형성된다. 희생층(17C)의 제거는, 예를 들면, 웨트 에칭 또는 드라이 에칭 등의 에칭 공정에 의해 행한다. 본 변형례도 상기 제1의 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지로, 이와 같은 공동부(17B)의 형성 후라도, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)끼리가 인접하여 마련되어 있기 때문에, 광전변환부(15)가 보다 넓은 영역에서 유지된다.
공동부(17B)를 형성한 후, 슬릿(16S) 및 공동부(17B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 슬릿(16S)에 제1 차광막(16), 공동부(17B)에 제2 차광막(17)이 각각 형성된다. 최후에, 반도체 기판(10)의 표면(S1)에 컬러 필터(CF) 및 온 칩 렌즈를 형성함에 의해, 고체 촬상 장치(1D)가 완성된다.
이와 같이, 산화층(17A)(도 10c)에 대신하여, 희생층(17C)을 형성함에 의해, 제2 차광막(17)을 형성하는 것도 가능하다. 고체 촬상 장치(1D)를 상기 제1의 실시의 형태에서 설명한 바와 같이, 산화층(17A)을 이용하여 형성하도록 하여도 좋다.
<변형례 5≫
도 21은, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 5에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1E))의 모식적인 평면 구성을 도시한 것이다. 이 고체 촬상 장치(1E)에서는, 제1 전송 트랜지스터(25)가 복수의 게이트 전극(게이트 전극(25A, 25B, 25C))을 갖고 있다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(1E)는 고체 촬상 장치(1)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
제1 전송 트랜지스터(25)는, 예를 들면 3개의 게이트 전극(게이트 전극(25A, 25B, 25C))을 포함하여 구성되어 있다. 이와 같이 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극을 분할하여 마련함에 의해, 유지 전하량을 희생하는 일 없이, 전하의 전송 능력을 확보할 수 있다(예를 들면, 일본 특개2015-23250호 공보 참조). 이 복수의 게이트 전극 중, 예를 들면, 게이트 전극(25C)에, 종형전극인 게이트 전극(VG1)이 마련되어 있다.
고체 촬상 장치(1E)에서는, 평면시로, 예를 들면, 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)가 선대칭으로 배치됨과 함께, 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)도 선대칭으로 배치되어 있다. 3개의 게이트 전극(25A, 25B, 25C)은, 예를 들면, 종방향으로 나열하여 마련되어 있다. 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)의 대칭축에 가까운 위치부터 게이트 전극(25A), 게이트 전극(25B) 및 게이트 전극(25C)의 순서로 배치되어 있다. 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)은 횡방향의 단부(端部)에 마련되어 있다. 게이트 전극(VG2)은, 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)의 대칭축에 가까운 위치에 배치되어 있다. 예를 들면, 횡방향으로 이웃하는 화소(P)에서는, 게이트 전극(VG2)끼리가 거리(D5)로 인접하여 배치되고, 종방향으로 이웃하는 화소(P)에서는, 게이트 전극(VG1)끼리가 거리(D6)로 인접하여 배치되어 있다. 거리(D5, D6)은, 화소(P)의 일변의 길이(L1, L2)의 반분 이하이다. 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서 제1 전송 트랜지스터(25)의 게이트 전극(VG1)끼리를 인접하여 배치함과 함께, 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)로, 배출 트랜지스터(26)의 게이트 전극(VG2)끼리를 인접하여 배치하도록 하여도 좋다. 또는, 횡방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)을 인접하여 배치함과 함께, 종방향으로 이웃하는 2개의 화소(P)에서도, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)을 인접하여 배치하도록 하여도 좋다. 고체 촬상 장치(1E)에서는, 게이트 전극(VG1, VG2)을, 화소(P) 내의 연부에 배치함에 의해, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)을 인접시키기 쉽게 된다.
본 변형례에 나타낸 바와 같이, 제1 전송 트랜지스터(25)가 복수의 게이트 전극(25A, 25B, 25C)을 갖고 있는 경우에도, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)을 인접하여 배치할 수 있다. 따라서, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다.
<변형례 6>
도 22a, 22b는, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 6에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1F))의 모식적인 구성을 도시한 것이다. 도 22a는, 고체 촬상 장치(1F)의 2개의 화소(P)의 모식적인 평면 구성, 도 22b는, 도 22a에 도시한 B-B선에 따른 단면 구성을 각각 도시하고 있다. 이 고체 촬상 장치(1F)에서는, 제2 차광막(17)의 개구(17M)에 매입재(매입재(18))가 마련되고, 게이트 전극(VG1)과 제2 차광막(17) 사이에 매입재(18)가 개재하고 있다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(1F)는 고체 촬상 장치(1)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
이 매입재(18)는, 반도체 기판(10)의 구성 재료의 굴절율과 다른 굴절율을 갖는 것이다. 매입재(18)는, 반도체 기판(10)의 구성 재료의 굴절율보다도 높은 굴절율을 갖는 것이라도 좋고, 또는 낮은 굴절율을 갖는 것이라도 좋다. 반도체 기판(10)이, 예를 들면 실리콘(Si)에 의해 구성되어 있을 때, 매입재(18)로는, 예를 들면 불순물을 도핑한 실리콘 또는, 다른 부분과 밀도를 다르게 한 실리콘 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 매입재(18)를 마련함에 의해, 광전변환부(15)와 전하 축적부(11) 사이에, 반도체 기판(10)과는 굴절율이 다른 영역이 형성된다. 이에 의해, 이웃하는 화소(P)로부터 입사한 광이 반사되기 쉽게 된다.
본 변형례는, 상기 변형례 3에서 설명한 바와 마찬가지로, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)끼리가 인접하여 마련되어 있기 때문에, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 또한, 제2 차광막(17)의 개구(17M)에 매입재(18)가 마련되어 있기 때문에, 이웃하는 화소(P)로부터 입사하는 광이 반사되기 쉽게 되고, 보다 효과적으로 PLS를 억제할 수 있다.
<변형례 7>
도 23은, 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 7에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(1G))의 모식적인 평면 구성을 도시한 것이다. 이 고체 촬상 장치(1G)에는, 상면(像面) 위상차 화소(상면 위상차 화소(ZP))가 마련되어 있다. 즉, 고체 촬상 장치(1G)는 상면 위상차 오토 포커스 방식의 촬상 장치이다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(1G)는 고체 촬상 장치(1)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
도 24a는, 도 23에 도시한 고체 촬상 장치(1G)의 일부(부분(1GP))를 확대하여 도시한 것이고, 도 24b는 도 24a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다. 상면 위상차 화소(ZP)는, 차광 영역(ZP1) 및 비차광 영역(ZP2)을 갖고 있다. 차광 영역(ZP1)에는, 제2 차광막(17)이 마련되어 있고, 비차광 영역(ZP2)에는, 제2 차광막(17)의 개구(17M)가 마련되어 있다. 즉, 반도체 기판(10) 내에 마련된 제2 차광막(17)에 의해, 차광 영역(ZP1)이 형성되어 있다.
상면 위상차 화소(ZP)에는, 광전변환부가 마련되어 있지 않는다. 상면 위상차 화소(ZP)에서는, 예를 들면 제1 반도체층(10A)에 도파로(導波路)를 마련하도록 하여도 좋다. 또는 이너 렌즈(INL)를 제1 반도체층(10A)과 온 칩 렌즈 또는 마이크로 렌즈 사이에 마련하도록 하여도 좋다. 이너 렌즈를 마련함에 의해, 집광 특성을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 변형례에서는, 상기 변형례 3에서 설명한 바와 마찬가지로, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1)이 인접하여 마련되어 있기 때문에, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 또한, 반도체 기판(10) 내의 제2 차광막(17)에 의해, 상면 위상차 화소(ZP)의 차광 영역(ZP1)이 형성되어 있기 때문에, 상면 위상차 화소(ZP)로부터 이웃하는 화소(P)로의 전하의 이동에 기인한 혼색이나, 온 칩 렌즈 등의 높이에 기인한 사입사(斜入射) 감도의 저하를 막을 수 있다. 이하, 이에 관해 설명한다.
예를 들면, 표면 조사형의 고체 촬상 장치에서는, 광전변환부보다도 상층에 차광막을 마련함에 의해, 상면 위상차 화소에 차광 영역을 형성한다. 이 때문에, 상면 위상차 화소로부터 이웃의 통상 화소로 전하가 이동하기 쉬워지고, 이에 기인한 혼색이 생길 우려가 있다. 한편, 이면 조사형의 고체 촬상 장치라도, 반도체 기판보다도 상층에 차광막을 마련하는 경우에는, 집광점을 이 차광막의 위치에 맞추기 위해, 온 칩 렌즈 등의 높이를 크게 할(고배화(高背化)할) 필요가 있다. 이 때문에, 사입사 감도가 저하되기 쉽다.
이에 대해, 고체 촬상 장치(1G)에서는, 반도체 기판(10) 내의 제2 차광막(17)에 의해, 차광 영역(ZP1)이 형성되어 있기 때문에, 온 칩 렌즈 등의 높이를 작게 할 수 있다. 따라서, 사입사 감도의 저하를 막을 수 있다. 또한, 제2 차광막(17)은, 광전변환부(15)보다도 이면(S2)측에 마련되어 있기 때문에, 상면 위상차 화소(ZP)로부터 이웃하는 화소(P)로의 전하의 이동도 억제된다. 이와 같이, 제2 차광막(17)을 이용하여 상면 위상차 화소(ZP)를 형성함에 의해, 혼색의 발생 및 사입사 감도의 저하를 억제할 수 있다.
<제2의 실시의 형태>
[고체 촬상 장치(2)의 구성]
도 25a, 25b는, 본 기술의 제2의 실시의 형태에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치 2)의 모식적인 구성을 도시한 것이다. 도 25a는, 고체 촬상 장치(2)의 제2 차광막(제2 차광막(27))의 모식적인 평면 구성을, 게이트 전극(VG1, VG2)과 함께 도시한 것이다. 도 25b는, 도 25a에 도시한 B-B선에 따른 제2 차광막(27)의 단면 구성을, 전하 축적부(11) 및 광전변환부(15) 등과 함께 도시하고 있다. 이 고체 촬상 장치(2)의 제2 차광막(27)은, 제1 부분(271)과 제2 부분(272)을 가지며, 제1 부분(271)과 제2 부분(272) 사이에 단차(단차(27S))가 생기고 있다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(2)는 고체 촬상 장치(1)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
도 26은, 도 25b의 부분(C)의 확대도이다. 제1 부분(271)과 제2 부분(272) 사이의 단차(27S)는, 제1 부분(271)과 제2 부분(272)이, 단계적으로 형성됨에 의해 생긴 연결부분이다(후술). 이와 같이 단차(27S)에서는, 예를 들면, 제1 부분(271)의 두께 및 제2 부분(272)의 두께보다도, 제2 차광막(27)의 두께가 작게 되어 있다. 상세는 후술하지만, 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치(2)에서는, 제2 차광막(27)이 단계적으로 형성되어 있기 때문에, 제2 차광막(27)의 형성 전에 광전변환부(15)를 지지하는 영역이, 보다 넓어진다. 제2 차광막(27)이, 제1 부분(271)과 제2 부분(272)을 포함하는 3개 이상의 부분을 가지며, 단차(27S)가 복수 마련되어 있어도 좋다.
화소(P) 내에서는, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)이 예를 들면 거리(D)(도 2)로 인접하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이, 게이트 전극(VG1)과 게이트 전극(VG2)을 인접하여 마련함에 의해, 상기 제1의 실시의 형태의 고체 촬상 장치(1)와 마찬가지로, 제2 차광막(27)의 형성 전이라도, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다. 도 14 및 도 17에 도시한 바와 같이, 이웃하는 화소(P)에서 게이트 전극(VG1, VG2)을 인접시키도록 하여도 좋다.
[고체 촬상 장치(2)의 제조 방법]
고체 촬상 장치(2)는, 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다(도 27a∼도 30b).
우선, 상기 제1의 실시의 형태에서 설명한 것과 마찬가지로 하여, 배선층(20)까지 형성한다. 반도체 기판(10)에는, 광전변환부(15)보다도 이면(S2)측에, 제2 차광막(27)을 형성하기 위한 산화층(27A)을 형성하여 둔다. 배선층(20)을 형성한 후, 배선층(20)을 통하여, 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 지지 기판(30)을 접합한다.
뒤이어, 도 27a, 27b에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 산화층(27A)에 달하는 제1 슬릿(16SA)을 형성한다. 제1 슬릿(16SA)은, 제1 차광막(16)을 형성하는 영역 중, 일부의 영역에 형성한다. 예를 들면, 종(열)방향으로 이웃하는 화소(P) 사이 전부에 제1 차광막(16)을 형성할 때에, n행째의 화소행과 n+1행째의 화소행 사이, n+2행째의 화소행과 n+3행째의 화소행의 사이 등(n은 정수), 즉 하나 걸러서 제1 슬릿(16SA)을 형성한다. 도 27a는, 제1 슬릿(16SA)의 평면 구성을 도시하고, 도 27b는, 도 27a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다.
제1 슬릿(16SA)을 형성한 후, 도 28a, 28b에 도시한 바와 같이, 이 제1 슬릿(16SA)을 통하여 일부의 산화층(27A)을 제거한다. 이에 의해, 제1 슬릿(16SA)과 연통한 공동부(27B)(제1 공동부)가 제1 슬릿(16SA) 근방에 형성된다. 도 28a는, 공동부(27B)의 평면 구성을 도시하고, 도 28b는, 도 28a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다. 산화층(27A)의 제거는, 예를 들면, 웨트 에칭 또는 드라이 에칭 등의 에칭 공정에 의해 행하고, 공동부(27B)의 크기는, 이 에칭 시간을 제어함에 의해 조정할 수 있다. 본 실시의 형태에서는, 이와 같은 공동부(27B)의 형성 후라도, 일부의 산화층(27A)은 제거되지 않고 잔존하고 있기 때문에, 게이트 전극(VG1, VG2) 근방에 더하여, 산화층(27A) 근방에서도 광전변환부(15)가 지지된다. 즉, 한번에 산화층(17A)을 제거하여 제2 차광막(17)을 형성하는 경우(도 11c)에 비하여, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)가 지지된다. 따라서, 보다 효과적으로 기계적 강도를 유지할 수 있다.
공동부(27B)를 형성한 후, 도 29에 도시한 바와 같이, 제1 슬릿(16SA) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제1 슬릿(16SA)에 제1 차광막(16), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제1 부분(271)이 각각 형성된다.
계속해서, 도 30a, 30b에 도시한 바와 같이, 제1 차광막(16)을 형성하는 영역 중, 제1 슬릿(16SA)을 형성하지 않은 나머지 영역 전부에 제2 슬릿(16SB)을 형성한다. 제2 슬릿(16SB)은, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 산화층(27A)에 달하고 있다. 도 30a는, 제2 슬릿(16SB)의 평면 구성을 도시하고 도 30b는, 도 30a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다.
제2 슬릿(16SB)을 형성한 후, 도 31a, 31b에 도시한 바와 같이, 이 제2 슬릿(16SB)을 통하여 나머지 산화층(27A)을 제거한다. 이에 의해, 제2 슬릿(16SB)과 연통한 공동부(27B)(제2 공동부)가 제2 슬릿(16SB) 근방에 형성된다. 도 31a는, 공동부(27B)의 평면 구성을 도시하고 도 31b는, 도 31a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다. 본 실시의 형태에서는, 이와 같은 공동부(27B)의 형성 후라도, 이미 제2 차광막(27)의 제1 부분(271)이 형성되어 있기 때문에, 게이트 전극(VG1, VG2) 근방에 더하여, 제1 부분(271) 근방에서도 광전변환부(15)가 지지된다. 즉, 한번에 산화층(17A)을 제거하여 제2 차광막(17)을 형성하는 경우(도 11c)에 비하여, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)가 지지된다. 따라서, 보다 효과적으로 기계적 강도를 유지할 수 있다.
공동부(27B)를 형성한 후, 제2 슬릿(16SB) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제2 슬릿(16SB)에 제1 차광막(16), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)이 각각 형성된다. 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)은, 제1 부분(271)과 연속하여 마련되고, 제1 부분(271)과 제2 부분(272) 사이에는 단차(27S)(도 26)가 생긴다.
제1 차광막(16) 및 제2 차광막(27)을 형성한 후, 반도체 기판(10)의 표면(S1)에 컬러 필터(CF) 및 온 칩 렌즈를 형성함에 의해, 고체 촬상 장치(2)를 완성시킨다.
[고체 촬상 장치(2)의 작용·효과]
이와 같이, 본 실시의 형태의 고체 촬상 장치(2)에서는, 제2 차광막(27)의 제1 부분(271)과 제2 부분(272)을 단계적으로 형성하도록 하였기 때문에, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)를 지지할 수 있다.
예를 들면, 제2 차광막(27)을 한번에 형성하는 경우에는, 제2 차광막(27)의 형성 예정 영역이 전부 공동부(27B)가 되기 때문에, 이 공정에서는, 게이트 전극(VG1, VG2) 근방에서만, 광전변환부(15)가 지지되게 된다(도 11c 참조).
이에 대해, 고체 촬상 장치(2)에서는, 제1 부분(271)과 제2 부분(272)으로 나누어서, 제2 차광막(27)이 단계적으로 형성된다. 따라서 게이트 전극(VG1, VG2) 근방과 함께, 제1 부분(271)을 형성할 때에는 일부의 산화층(27A)(제2 부분(272)이 형성된 부분)이, 제2 부분(272)을 형성할 때에는 제1 부분(271)이, 각각 광전변환부(15)를 지지한다. 즉, 제2 차광막(27)의 형성 전이라도, 보다 넓은 영역에서 광전변환부(15)가 지지된다.
이상과 같이, 고체 촬상 장치(2)에서는, 넓은 영역에 걸쳐서 형성된 제2 차광막(27)에 의하여 PLS를 억제하면서, 단계적인 제2 차광막(27)의 형성에 의해 기계적 강도를 유지할 수 있다. 더하여, 화소(P) 내에서 2개의 게이트 전극(VG1, VG2)을 인접하여 마련함에 의해, 광전변환부(15)를 지지하는 영역을 더욱 넓힐 수 있다.
<변형례 8>
상기 제2의 실시의 형태에서 설명한 고체 촬상 장치(2)에, 또한, 전하 축적부(11)의 주위의 제1 차광막(16A)(도 13)을 형성하도록 하여도 좋다(변형례 8).
예를 들면, 제1 차광막(16A)을 갖는 고체 촬상 장치(2)는, 이하와 같은 방법으로 제조할 수 있다(도 32a∼34c).
우선, 상기 제2의 실시의 형태에서 설명한 것과 마찬가지로 하여, 반도체층 기판(10)에 광전변환부(15), 산화층(27A)을 이 순서로 형성한다. 뒤이어, 도 32a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)의 이면(S2)부터 산화층(27A)에 달하는 제1 슬릿(26SA)을 형성한다. 제1 슬릿(26SA)은, 제1 차광막(16A)을 형성하는 영역 중, 일부의 영역에 형성한다. 예를 들면, 종(열)방향으로 이웃하는 화소(P) 사이 전부에 제1 차광막(16A)을 형성할 때에, n행째의 화소행과 n+1행째의 화소행의 사이, n+2행째의 화소행과 n+3행째의 화소행의 사이 등(n은 정수), 즉 하나 걸러서 제1 슬릿(26SA)을 형성한다.
제1 슬릿(26SA)을 형성한 후, 도 32b에 도시한 바와 같이, 이 제1 슬릿(26SA)을 통하여 일부의 산화층(27A)을 제거한다. 이에 의해, 제1 슬릿(26SA)과 연통한 공동부(27B)가 제1 슬릿(26SA) 근방에 형성된다.
공동부(27B)를 형성한 후, 도 32c에 도시한 바와 같이, 제1 슬릿(26SA) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제1 슬릿(26SA)에 제1 차광막(16A), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제1 부분(271)이 각각 형성된다.
계속해서, 도 33a에 도시한 바와 같이, 제1 차광막(16A)을 형성하는 영역 중, 제1 슬릿(26SA)을 형성하지 않은 나머지 영역 전부에 제2 슬릿(26SB)을 형성한다. 제2 슬릿(26SB)은, 반도체 기판(10)의 이면(S2)부터 산화층(27A)에 달하고 있다.
제2 슬릿(26SB)을 형성한 후, 도 33b에 도시한 바와 같이, 이 제2 슬릿(26SB)을 통하여 나머지 산화층(27A)을 제거한다. 이에 의해, 제2 슬릿(26SB)과 연통한 공동부(27B)가 제2 슬릿(26SB) 근방에 형성된다.
공동부(27B)를 형성한 후, 도 33c에 도시한 바와 같이, 제2 슬릿(26SB) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제2 슬릿(26SB)에 제1 차광막(16A), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)이 각각 형성된다. 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)은, 제1 부분(271)과 연속하여 마련되고, 제1 부분(271)과 제2 부분(272) 사이에는 단차(27S)(도 26)가 생긴다.
제1 차광막(16A) 및 제2 차광막(17)을 형성한 후, 제2 차광막(17)보다도 이면(S2)측에 전하 축적부(11)를 형성한다. 이와 함께, 반도체 기판(10)에는, 오버플로우 드레인(13) 및 전하전압 변환부(14)를 형성한다. 뒤이어, 제1 전송 트랜지스터(25), 배출 트랜지스터(26) 및 제2 전송 트랜지스터(21), 리셋 트랜지스터(22), 증폭 트랜지스터(23) 및 선택 트랜지스터(24)를 형성한다. 그 후, 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 배선층(20)을 형성한다(도 34a).
다음에, 도 34b에 도시한 바와 같이, 배선층(20)을 사이에 두고, 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 지지 기판(30)을 접합하고, 상하 반전시킨다. 계속해서, 도 34c에 도시한 바와 같이, 광전변환부(15)의 주위에, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 제2 차광막(27)에 달하는 슬릿(16S)을 형성한다. 이 슬릿(16S)은, 제1 차광막(16)을 형성하기 위한 것이고, 예를 들면, 제1 차광막(16A)과 평면시로 겹쳐지는 위치에 배치되어 있다. 슬릿(16S)은, 예를 들면 한번의 공정으로, 제1 차광막(16)의 형성 예정 영역 전부에 마련된다.
슬릿(16S)을 형성한 후, 이 슬릿(16S)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제1 차광막(16)이 형성된다. 이후, 반도체 기판(10)의 표면(S1)에 컬러 필터(CF) 및 온 칩 렌즈를 형성한다. 이와 같이 하여, 전하 축적부(11)의 주위의 제1 차광막(16A)을 갖는 고체 촬상 장치(2)가 완성된다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 차광막(16A)을 형성하기 위한 제1 슬릿(26SA), 제2 슬릿(26SB)을 형성함에 의해, 제2 차광막(27)의 제1 부분(271) 및 제2 부분(272)을 단계적으로 형성하도록 하여도 좋다.
<변형례 9>
상기 제2의 실시의 형태에서 설명한 고체 촬상 장치(2)는, 희생층(희생층(27C))을 이용하여 제조하도록 하여도 좋다(변형례 9). 상기 제1의 실시의 형태의 변형례 4(도 19a 등 참조)에서 설명한 바와 마찬가지로, 산화층(27A)에 대신하여 희생층(27C)을 이용함에 의해, 제2 차광막(27)을 형성할 수 있다.
도 35a∼도 36b는, 희생층(27C)을 이용한 고체 촬상 장치(2)의 제조 방법을 공정 순서로 도시한 것이다.
우선, 상기 변형례 4에서 설명한 바와 마찬가지로, 제1 반도체층(10A)에 광전변환부(15)를 형성한 후, 제1 반도체층(10A)의 일방의 면상에, 희생층(27C)을 형성한다. 이 희생층(27C)은, 후의 공정에서 제2 차광막(27)을 형성하기 위한 것이다. 희생층(27C)은, 예를 들면 화학 기상 성장법을 이용하여 실리콘게르마늄(SiGe)을 성막함에 의해 형성한다.
희생층(27C)을 형성한 후, 희생층(27C)을 통하여, 제1 반도체층(10A)상에 제2 반도체층(10B)을 형성한다. 이에 의해, 반도체 기판(10)이 형성된다. 다음에, 예를 들면 제2 반도체층(10B)에 전하 축적부(11)를 형성한다. 이와 함께, 반도체 기판(10)에는, 오버플로우 드레인(13) 및 전하전압 변환부(14)를 형성한다. 뒤이어, 제1 전송 트랜지스터(25), 배출 트랜지스터(26) 및 제2 전송 트랜지스터(21), 리셋 트랜지스터(22), 증폭 트랜지스터(23) 및 선택 트랜지스터(24)를 형성한다. 그 후, 반도체 기판(10)의 이면(S2)에 배선층(20)을 형성한다.
다음에, 도 35a에 도시한 바와 같이, 상하 반전시켜, 광전변환부(15)의 주위에, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 희생층(27C)에 달하는 제1 슬릿(16SA)을 형성한다. 계속해서, 도 35b에 도시한 바와 같이, 이 제1 슬릿(16SA)을 통하여 일부의 희생층(27C)을 제거한다. 이에 의해, 제1 슬릿(16SA)과 연통한 공동부(27B)가 제1 슬릿(16SA) 근방에 형성된다.
공동부(27B)를 형성한 후, 도 35c에 도시한 바와 같이, 제1 슬릿(16SA) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제1 슬릿(16SA)에 제1 차광막(16), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제1 부분(271)이 각각 형성된다.
계속해서, 도 36a에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(10)의 이면(S2)부터 산화층(27A)에 달하는 제2 슬릿(26SB)를 형성한다. 이후, 도 36b에 도시한 바와 같이, 이 제2 슬릿(26SB)을 가용하여 나머지 희생층(27C)을 제거한다. 이에 의해, 제2 슬릿(26SB)과 연통한 공동부(27B)가 제2 슬릿(26SB) 근방에 형성된다.
계속해서, 제2 슬릿(26SB) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제2 슬릿(26SB)에 제1 차광막(16A), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)이 각각 형성된다. 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)은, 제1 부분(271)과 연속하여 마련되고, 제1 부분(271)과 제2 부분(272) 사이에는 단차(27S)(도 26)가 생긴다. 최후에, 반도체 기판(10)의 표면(S1)에 컬러 필터(CF) 및 온 칩 렌즈를 형성함에 의해, 고체 촬상 장치(2)가 완성된다.
이와 같이, 산화층(27A)(도 27b)에 대신하여, 희생층(27C)을 형성함에 의해, 제2 차광막(27)을 형성하는 것도 가능하다.
<변형례 10>
상기 제1의 실시의 형태에서 설명한 바와 같이(도 3 참조), 제1 차광막(16)은, 광전변환부(15)를 둘러싸도록, 광전변환부(15)의 주위 전부에 마련하도록 하여도 좋다(변형례 10).
도 37a, 37b는, 제1 차광막(16)을, 광전변환부(15)의 주위 전부에 형성할 때의 제1 슬릿(16SA), 제2 슬릿(16SB)의 평면 구성의 한 예를 도시한 것이다. 이와 같이 격자형상의 제1 슬릿(16SA) 및 제2 슬릿(16SB)을, 예를 들면, 종방향으로 교대로 형성하고 고체 촬상 장치(2)를 형성하도록 하여도 좋다. 또는, 격자형상의 제1 슬릿(16SA) 및 제2 슬릿(16SB)을, 횡방향으로 교대로 형성하도록 하여도 좋다.
<변형례 11>
도 38a, 38b에 도시한 바와 같이, 동일 직선상의 제1 차광막(16)을, 교대로 배치된 제1 슬릿(16SA) 및 제2 슬릿(16SB)을 이용하여 형성하도록 하여도 좋다(변형례 11).
n행째의 화소행과 n+1행째의 화소행 사이의 제1 슬릿(16SA)을 예를 들면, 하나의 화소(P) 걸러서 형성하고, n+1행째의 화소행과 n+2행째의 화소행 사이의 제1 슬릿(16SA)은, n행째의 화소행과 n+1행째의 화소행 사이의 제1 슬릿(16SA)과 엇갈리도록 형성한다. n+2행째의 화소행과 n+3행째의 화소행 사이의 제1 슬릿(16SA)은, n행째의 화소행과 n+1행째의 화소행 사이의 제1 슬릿(16SA)과 대향하는 위치에 형성하고, n+3행째의 화소행과 n+4행째의 화소행 사이의 제1 슬릿(16SA)은, n+1행째의 화소행과 n+2행째의 화소행 사이의 제1 슬릿(16SA)과 대향하는 위치에 형성한다(도 38a).
제1 슬릿(16SA)을 형성한 후, 제1 슬릿(16SA)의 간극을 메우도록 하여, n행째의 화소행과 n+1행째의 화소행 사이, n+1행째의 화소행과 n+2행째의 화소행 사이, n+2행째의 화소행과 n+3행째의 화소행, n+3행째의 화소행과 n+4행째의 화소행 사이와 사이 등에 제2 슬릿(16SB)을 형성한다(도 38b).
이와 같이, 횡방향으로 늘어나는 동일 직선상의 제1 슬릿(16SA) 및 제2 슬릿을 솎아내어 형성할 때, 공동부(27B)가 형성된 영역이, 반도체 기판(10)의 면 내에서 골고루 분산되기 때문에, 보다 효과적으로 기계적 강도를 유지할 수 있다.
<변형례 12>
도 39는, 상기 제2의 실시의 형태의 변형례 12에 관한 고체 촬상 장치(고체 촬상 장치(2A))의 일부의 단면 구성을 모식적으로 도시한 것이다. 이 고체 촬상 장치(2A)와 같이 제1 부분(271)과 제2 부분(272) 사이의 단차(27S)가 광전변환부(15)(화소(P))의 중심부터 빗나가 있어도 좋다. 이 점을 제외하고, 고체 촬상 장치(2A)는 고체 촬상 장치(2)와 같은 구성 및 효과를 갖고 있다.
예를 들면, 제2 차광막(27)의 제1 부분(271)과 제2 부분(272)과의 크기가 서로 다르고, 제1 부분(271)이 보다 작고, 제2 부분(272)이 보다 크게 되어 있다. 예를 들면, 이 작은 제1 부분(271)과 큰 제2 부분(272) 사이에 단차(27S)가 마련되어 있다. 이 단차(27S)는, 평면시로, 광전변환부(15)의 단부에 겹쳐지는 위치, 즉, 광전변환부(15)의 직하로부터 빗나간 위치에 배치된다. 제1 부분(271)이 보다 크게, 제2 부분(272)이 보다 작게 되어 있어도 좋다.
제1 부분(271)과 제2 부분(272)과의 연결부분인 단차(27S)는, 매입 불량 등이 생기기 쉽고, 또한, 두께가 얇은 부분이기 때문에 차광 기능이 저하될 우려가 있다. 이와 같은 단차(27S)를, 도 39에 도시한 바와 같이, 집광 중심으로부터 비겨진 위치, 즉, 광전변환부(15)의 중앙부의 직하부터 비켜진 위치에 배치함에 의해, 단차(27S)에 기인한 PLS를 억제할 수 있다.
이와 같은 단차(27S)는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 형성할 수 있다(도 40a∼41b).
우선, 상기 변형례 9에서 설명한 것과 마찬가지로 하여, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 희생층(27C)에 달하는 제1 슬릿(16SA)을 형성한다. 제1 슬릿(16SA)을 형성한 후, 도 40a, 40b에 도시한 바와 같이, 이 제1 슬릿(16SA)을 통하여 일부의 희생층(27C)을 제거한다. 이에 의해, 제1 슬릿(16SA)과 연통한 공동부(27B)가 제1 슬릿(16SA) 근방에 형성된다. 희생층(27C)의 제거는, 예를 들면, 웨트 에칭 또는 드라이 에칭 등의 에칭 공정에 의해 행하고, 공동부(27B)의 크기는, 이 에칭 시간을 제어함에 의해 조정할 수 있다. 예를 들면, 에칭 시간을 짧게 설정함에 의해, 제1 슬릿(16SA) 근방에는, 보다 작은 공동부(27B)를 형성한다. 도 40a는, 제1 슬릿(16SA)의 평면 구성을 도시하고 도 40b는, 도 40a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다.
공동부(27B)를 형성한 후, 제1 슬릿(16SA) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제1 슬릿(16SA)에 제1 차광막(16), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제1 부분(271)이 각각 형성된다.
계속해서, 반도체 기판(10)의 표면(S1)부터 희생층(27C)에 달하는 제2 슬릿(16SB)을 형성한다. 제2 슬릿(16SB)을 형성한 후, 도 41a, 41b에 도시한 바와 같이, 이 제2 슬릿(16SB)을 이용하여 나머지 희생층(27C)을 제거한다. 이때의 에칭 시간을, 보다 길게 설정함에 의해, 나머지 희생층(27C)이 제거된다. 따라서 보다 큰 공동부(27B)가 제2 슬릿(16SB) 근방에 형성된다. 도 41a는, 공동부(27B)의 평면 구성을 도시하고 도 41b는, 도 41a의 B-B선에 따른 단면 구성을 도시하고 있다.
공동부(27B)를 형성한 후, 제2 슬릿(16SB) 및 공동부(27B)에 차광 재료를 매입한다. 이에 의해, 제2 슬릿(16SB)에 제1 차광막(16), 공동부(27B)에 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)이 각각 형성된다. 제2 차광막(27)의 제2 부분(272)은, 제1 부분(271)과 연속하여 마련되고, 보다 작은 제1 부분(271)과, 보다 큰 제2 부분(272) 사이에 단차(27S)(도 26)가 형성된다. 예를 들면, 이와 같은 공정을 경유하여, 도 39에 도시한 단차(27S)를 형성할 수 있다.
본 변형례는, 상기 제2의 실시의 형태에서 설명한 바와 마찬가지로, 제2 차광막(27)의 제1 부분(271) 및 제2 부분(272)을 단계적으로 형성하기 때문에, 보다 넓은 영역에 걸쳐서 광전변환부(15)가 지지되어, 기계적 강도를 유지할 수 있다. 또한, 제1 부분(271)과 제2 부분(272) 사이의 단차(27S)가, 광전변환부(15)의 중심의 직하로부터 빗나가 배치되어 있기 때문에, 단차(27S)에 기인한 PLS를 억제할 수 있다.
<적용례>
상술한 고체 촬상 장치(1, 2)는, 예를 들면 카메라 등, 다양한 타입의 전자 기기에 적용할 수 있다. 도 42에, 그 한 예로서, 전자 기기(3)(카메라)의 개략 구성을 도시한다. 이 전자 기기(3)는, 예를 들면 정지화 또는 동화를 촬영 가능한 카메라이고, 고체 촬상 장치(1, 2)와, 광학계(광학 렌즈)(310)와, 셔터 장치(311)와, 고체 촬상 장치(1, 2) 및 셔터 장치(311)를 구동하는 구동부(313)와, 신호 처리부(312)를 갖는다.
광학계(310)는, 피사체로부터의 상광(입사광)을 고체 촬상 장치(1, 2)에 유도하는 것이다. 이 광학계(310)는, 복수의 광학 렌즈로 구성되어 있어도 좋다. 셔터 장치(311)는, 고체 촬상 장치(1, 2)에의 광조사 기간 및 차광 기간을 제어하는 것이다. 구동부(313)는, 고체 촬상 장치(1, 2)의 전송 동작 및 셔터 장치(311)의 셔터 동작을 제어하는 것이다. 신호 처리부(312)는, 고체 촬상 장치(1, 2)로부터 출력된 신호에 대해, 각종의 신호 처리를 행하는 것이다. 신호 처리 후의 영상 신호(Dout)는, 메모리 등의 기억 매체에 기억되든지, 또는, 모니터 등에 출력된다.
또한, 상기 실시의 형태 등에서 설명한 고체 촬상 장치(1, 2)는, 하기 전자 기기(캡슐 내시경 및 차량 등의 이동체)에도 적용하는 것이 가능하다.
<응용례 1(내시경 수술 시스템)>
본 개시에 관한 기술은, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 관한 기술은, 내시경 수술 시스템에 적용되어도 좋다.
도 43은, 본 개시에 관한 기술(본 기술)이 적용될 수 있는 내시경 수술 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 도면이다.
도 43에서는, 시술자(의사)(11131)가, 내시경 수술 시스템(11000)을 이용하여, 환자 베드(11133)상의 환자(11132)에 수술을 행하고 있는 양상이 도시되어 있다. 도시하는 바와 같이, 내시경 수술 시스템(11000)은, 내시경(11100)과, 기복(氣腹) 튜브(11111)나 에너지 처치구(11112) 등의, 그 밖의 시술구(11110)와, 내시경(11100)을 지지하는 지지암 장치(11120)와, 내시경하 수술을 위한 각종의 장치가 탑재된 카트(11200)로 구성된다.
내시경(11100)은, 선단부터 소정 길이의 영역이 환자(11132)의 체강 내에 삽입되는 경통(11101)과, 경통(11101)의 기단에 접속되는 카메라 헤드(11102)로 구성된다. 도시한 예에서는, 경성의 경통(11101)을 갖는 이른바 경성경으로서 구성된 내시경(11100)을 도시하고 있지만, 내시경(11100)은, 연성의 경통을 갖는 이른바 연성경으로서 구성되어도 좋다.
경통(11101)의 선단에는, 대물 렌즈가 감입(嵌入)된 개구부가 마련되어 있다. 내시경(11100)에는 광원 장치(11203)가 접속되어 있고, 당해 광원 장치(11203)에 의해 생성된 광이, 경통(11101)의 내부에 연설(延設)되는 라이트 가이드에 의해 당해 경통의 선단까지 도광되고, 대물 렌즈를 통하여 환자(11132)의 체강 내의 관찰 대상을 향하여 조사된다. 또한, 내시경(11100)은, 직시경이라도 좋고, 사시경 또는 측시경이라도 좋다.
카메라 헤드(11102)의 내부에는 광학계 및 고체 촬상 장치가 마련되어 있고, 관찰 대상으로부터의 반사광(관찰광)은 당해 광학계에 의해 당해 고체 촬상 장치에 집광된다. 당해 고체 촬상 장치에 의해 관찰광이 광전변환되고, 관찰광에 대응하는 전기 신호, 즉 관찰상에 대응하는 화상 신호가 생성된다. 당해 화상 신호는, RAW 데이터로서 카메라 컨트롤 유닛(CCU : Camera Control Unit)(11201)에 송신된다.
CCU(11201)는, CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등에 의해 구성되고, 내시경(11100) 및 표시 장치(11202)의 동작을 통괄적으로 제어한다. 또한, CCU(11201)는, 카메라 헤드(11102)로부터 화상 신호를 수취하고, 그 화상 신호에 대해, 예를 들면 현상 처리(디모자이크 처리) 등의, 당해 화상 신호에 의거한 화상을 표시하기 위한 각종의 화상 처리를 시행한다.
표시 장치(11202)는, CCU(11201)로부터의 제어에 의해, 당해 CCU(11201)에 의해 화상 처리가 시행된 화상 신호에 의거한 화상을 표시한다.
광원 장치(11203)는, 예를 들면 LED(light emitting diode) 등의 광원으로 구성되고, 시술부 등을 촬영할 때의 조사광을 내시경(11100)에 공급한다.
입력 장치(11204)는, 내시경 수술 시스템(11000)에 대한 입력 인터페이스이다. 유저는, 입력 장치(11204)를 통하여, 내시경 수술 시스템(11000)에 대해 각종의 정보의 입력이나 지시 입력을 행할 수가 있다. 예를 들면, 유저는, 내시경(11100)에 의한 촬상 조건(조사광의 종류, 배율 및 초점 거리 등)을 변경하는 취지의 지시 등을 입력한다.
처치구 제어 장치(11205)는, 조직의 소작(燒灼), 절개 또는 혈관의 봉지 등을 위한 에너지 처치구(11112)의 구동을 제어한다. 기복 장치(11206)는, 내시경(11100)에 의한 시야의 확보 및 시술자의 작업 공간의 확보의 목적으로, 환자(11132)의 체강을 팽창하기 위해, 기복 튜브(11111)를 통하여 당해 체강 내에 가스를 보낸다. 레코더(11207)는, 수술에 관한 각종의 정보를 기록 가능한 장치이다. 프린터(11208)는, 수술에 관한 각종의 정보를, 텍스트, 화상 또는 그래프 등 각종의 형식으로 인쇄 가능한 장치이다.
또한, 내시경(11100)으로 시술부를 촬영할 때의 조사광을 공급하는 광원 장치(11203)는, 예를 들면 LED, 레이저 광원 또는 이들의 조합에 의해 구성된 백색 광원으로 구성할 수 있다. RGB 레이저 광원의 조합에 의해 백색 광원이 구성되는 경우에는, 각 색(각 파장)의 출력 강도 및 출력 타이밍을 고정밀도로 제어할 수 있기 때문에, 광원 장치(11203)에서 촬상 화상의 화이트 밸런스의 조정을 행할 수가 있다. 또한, 이 경우에는, RGB 레이저 광원 각각으로부터의 레이저광을 시분할로 관찰 대상에 조사하고, 그 조사 타이밍에 동기하여 카메라 헤드(11102)의 고체 촬상 장치의 구동을 제어함에 의해, RGB 각각에 대응하는 화상을 시분할로 촬상하는 것도 가능하다. 당해 방법에 의하면, 당해 고체 촬상 장치에 컬러 필터를 마련하지 않아도, 컬러 화상을 얻을 수 있다.
또한, 광원 장치(11203)는, 출력하는 광의 강도를 소정의 시간마다 변경하도록 그 구동이 제어되어도 좋다. 그 광의 강도의 변경의 타이밍에 동기하여 카메라 헤드(11102)의 촬상 소자의 구동을 제어하여 시분할로 화상을 취득하고, 그 화상을 합성함에 의해, 이른바 흑 바램 및 백 바램이 없는 고다이내믹 레인지의 화상을 생성할 수 있다.
또한, 광원 장치(11203)는, 특수광 관찰에 대응한 소정의 파장 대역의 광을 공급 가능하게 구성되어도 좋다. 특수광 관찰에서는, 예를 들면, 체조직에서의 광의 흡수의 파장 의존성을 이용하여, 통상의 관찰시에 있어서의 조사광(즉, 백색광)과 비교하여 협대역의 광을 조사함에 의해, 점막 표층의 혈관 등의 소정의 조직을 고콘트라스트로 촬영하는, 이른바 협대역 광관찰(Narrow Band Imaging)이 행하여진다. 또는, 특수광 관찰에서는, 여기광을 조사함에 의해 발생하는 형광에 의해 화상을 얻는 형광 관찰이 행하여져도 좋다. 형광 관찰에서는, 체조직에 여기광을 조사하여 당해 체조직으로부터의 형광을 관찰하는 것(자가(自家) 형광 관찰), 또는 인도시아닌그린(ICG) 등의 시약을 체조직에 국주(局注)함과 함께 당해 체조직에 그 시약의 형광 파장에 대응하는 여기광을 조사하여 형광상을 얻는 것 등을 행할 수가 있다. 광원 장치(11203)는, 이와 같은 특수광 관찰에 대응하는 협대역광 및/또는 여기광을 공급 가능하게 구성될 수 있는다.
도 44는, 도 43에 도시하는 카메라 헤드(11102) 및 CCU(11201)의 기능 구성의 한 예를 도시하는 블록도이다.
카메라 헤드(11102)는, 렌즈 유닛(11401)과, 촬상부(11402)와, 구동부(11403)와, 통신부(11404)와, 카메라 헤드 제어부(11405)를 갖는다. CCU(11201)는, 통신부(11411)와, 화상 처리부(11412)와, 제어부(11413)를 갖는다. 카메라 헤드(11102)와 CCU(11201)는, 전송 케이블(11400)에 의해 서로 통신 가능하게 접속되어 있다.
렌즈 유닛(11401)은, 경통(11101)과의 접속부에 마련된 광학계이다. 경통(11101)의 선단부터 취입된 관찰광은, 카메라 헤드(11102)까지 도광되고, 당해 렌즈 유닛(11401)에 입사한다. 렌즈 유닛(11401)은, 줌렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하는 복수의 렌즈가 조합되어 구성된다.
촬상부(11402)를 구성하는 고체 촬상 장치는, 하나(이른바 단판식)라도 좋고, 복수(이른바 다판식)라도 좋다. 촬상부(11402)가 다판식으로 구성되는 경우에는, 예를 들면 각 고체 촬상 장치에 의해 RGB 각각에 대응하는 화상 신호가 생성되고, 그들이 합성됨에 의해 컬러 화상이 얻어져도 좋다. 또는, 촬상부(11402)는, 3D(dimensional) 표시에 대응하는 우안용 및 좌안용의 화상 신호를 각각 취득하기 위한 한쌍의 고체 촬상 장치를 갖도록 구성되어도 좋다. 3D 표시가 행하여짐에 의해, 시술자(11131)는 시술부에서의 생체조직의 깊이를 보다 정확하게 파악하는 것이 가능해지다. 또한, 촬상부(11402)가 다판식으로 구성되는 경우에는, 각 고체 촬상 장치에 대응하여, 렌즈 유닛(11401)도 복수계통 마련될 수 있는다.
또한, 촬상부(11402)는, 반드시 카메라 헤드(11102)에 마련되지 않아도 좋다. 예를 들면, 촬상부(11402)는, 경통(11101)의 내부에, 대물 렌즈의 직후에 마련되어도 좋다.
구동부(11403)는, 액추에이터에 의해 구성되고, 카메라 헤드 제어부(11405)로부터의 제어에 의해, 렌즈 유닛(11401)의 줌렌즈 및 포커스 렌즈를 광축에 따라 소정의 거리만큼 이동시킨다. 이에 의해, 촬상부(11402)에 의한 촬상 화상의 배율 및 초점이 적절히 조정될 수 있다.
통신부(11404)는, CCU(11201)와의 사이에서 각종의 정보를 송수신하기 위한 통신 장치에 의해 구성된다. 통신부(11404)는, 촬상부(11402)로부터 얻은 화상 신호를 RAW 데이터로서 전송 케이블(11400)을 통하여 CCU(11201)에 송신한다.
또한, 통신부(11404)는, CCU(11201)로부터, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하고, 카메라 헤드 제어부(11405)에 공급한다. 당해 제어 신호에는, 예를 들면, 촬상 화상의 프레임 레이트를 지정하는 취지의 정보, 촬상시의 노출치를 지정하는 취지의 정보, 및/또는 촬상 화상의 배율 및 초점을 지정하는 취지의 정보 등, 촬상 조건에 관한 정보가 포함된다.
또한, 상기한 프레임 레이트나 노출치, 배율, 초점 등의 촬상 조건은, 유저에 의해 적절히 지정되어도 좋고, 취득된 화상 신호에 의거하여 CCU(11201)의 제어부(11413)에 의해 자동적으로 설정되어도 좋다. 후자인 경우에는, 이른바 AE(Auto Exposure) 기능, AF(Auto Focus) 기능 및 AWB(Auto White Balance) 기능이 내시경(11100)에 탑재되어 있게 된다.
카메라 헤드 제어부(11405)는, 통신부(11404)를 통하여 수신한 CCU(11201)로부터의 제어 신호에 의거하여, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어한다.
통신부(11411)는, 카메라 헤드(11102)와의 사이에서 각종의 정보를 송수신하기 위한 통신 장치에 의해 구성된다. 통신부(11411)는, 카메라 헤드(11102)로부터, 전송 케이블(11400)를 통하여 송신되는 화상 신호를 수신한다.
또한, 통신부(11411)는, 카메라 헤드(11102)에 대해, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 송신한다. 화상 신호나 제어 신호는, 전기통신이나 광통신 등에 의해 송신할 수 있다.
화상 처리부(11412)는, 카메라 헤드(11102)로부터 송신된 RAW 데이터인 화상 신호에 대해 각종의 화상 처리를 시행한다.
제어부(11413)는, 내시경(11100)에 의한 시술부 등의 촬상, 및, 시술부 등의 촬상에 의해 얻어지는 촬상 화상의 표시에 관한 각종의 제어를 행한다. 예를 들면, 제어부(11413)는, 카메라 헤드(11102)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다.
또한, 제어부(11413)는, 화상 처리부(11412)에 의해 화상 처리가 시행된 화상 신호에 의거하여, 시술부 등이 찍힌 촬상 화상을 표시 장치(11202)에 표시시킨다. 이때, 제어부(11413)는, 각종의 화상 인식 기술을 이용하여 촬상 화상 내에서 각종의 물체를 인식하여도 좋다. 예를 들면, 제어부(11413)는, 촬상 화상에 포함되는 물체의 에지의 형상이나 색 등을 검출함에 의해, 겸자(鉗子) 등의 시술구, 특정한 생체 부위, 출혈, 에너지 처치구(11112)의 사용시의 미스트 등을 인식할 수 있다. 제어부(11413)는, 표시 장치(11202)에 촬상 화상을 표시시킬 때에, 그 인식 결과를 이용하여, 각종의 수술 지원 정보를 당해 시술부의 화상에 중첩 표시시켜도 좋다. 수술 지원 정보가 중첩 표시되고, 시술자(11131)에게 제시됨에 의해, 시술자(11131)의 부담을 경감하는 것이나, 시술자(11131)가 확실하게 수술을 진행하는 것이 가능해진다.
카메라 헤드(11102) 및 CCU(11201)를 접속하는 전송 케이블(11400)은, 전기 신호의 통신에 대응하는 전기 신호 케이블, 광통신에 대응하는 광파이버, 또는 이들의 복합 케이블이다.
여기서, 도시한 예에서는, 전송 케이블(11400)을 이용하여 유선으로 통신이 행하여지고 있지만, 카메라 헤드(11102)와 CCU(11201) 사이의 통신은 무선으로 행하여져도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 내시경 수술 시스템의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 촬상부(11402)에 적용될 수 있는다. 촬상부(11402)에 본 개시에 관한 기술을 적용함에 의해, 보다 선명한 시술부 화상을 얻을 수 있기 때문에, 시술자가 시술부를 확실하게 확인하는 것이 가능해진다.
또한, 여기서는, 한 예로서 내시경 수술 시스템에 관해 설명하였지만, 본 개시에 관한 기술은, 그 밖에, 예를 들면, 현미경 수술 시스템 등에 적용되어도 좋다.
<응용례 2(이동체)>
본 개시에 관한 기술은, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 관한 기술은, 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 자동 이륜차, 자전거, 퍼스널모빌리티, 비행기, 드론, 선박, 로봇 등의 어느 한 종류의 이동체에 탑재되는 장치로서 실현되어도 좋다.
도 45는, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 이동체 제어 시스템의 한 예인 차량 제어 시스템의 개략적인 구성례를 도시하는 블록도이다.
차량 제어 시스템(12000)은, 통신 네트워크(12001)를 통하여 접속된 복수의 전자 제어 유닛을 구비한다. 도 45에 도시한 예에서는, 차량 제어 시스템(12000)은, 구동계 제어 유닛(12010), 바디계 제어 유닛(12020), 차외 정보 검출 유닛(12030), 차내 정보 검출 유닛(12040), 및 통합 제어 유닛(12050)을 구비한다. 또한, 통합 제어 유닛(12050)의 기능 구성으로서, 마이크로 컴퓨터(12051), 음성 화상 출력부(12052), 및 차량탑재 네트워크 I/F(Interface)(12053)가 도시되어 있다.
구동계 제어 유닛(12010)은, 각종 프로그램에 따라 차량의 구동계에 관련되는 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 구동계 제어 유닛(12010)은, 내연 기관 또는 구동용 모터 등의 차량의 구동력을 발생시키기 위한 구동력 발생 장치, 구동력을 차륜에 전달하기 위한 구동력 전달 기구, 차량의 타각을 조절하는 스티어링 기구, 및, 차량의 제동력을 발생시키는 제동 장치 등의 제어 장치로서 기능한다.
바디계 제어 유닛(12020)은, 각종 프로그램에 따라 차체에 장비된 각종 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 바디계 제어 유닛(12020)은, 키레스 엔트리 시스템, 스마트 키 시스템, 파워 윈도우 장치, 또는, 헤드 램프, 백 램프, 브레이크 램프, 윙커 또는 포그램프 등의 각종 램프의 제어 장치로서 기능한다. 이 경우, 바디계 제어 유닛(12020)에는, 키를 대체하는 휴대기로부터 발신되는 전파 또는 각종 스위치의 신호가 입력될 수 있는다. 바디계 제어 유닛(12020)은, 이들의 전파 또는 신호의 입력을 접수하고, 차량의 도어 로크 장치, 파워 윈도우 장치, 램프 등을 제어한다.
차외 정보 검출 유닛(12030)은, 차량 제어 시스템(12000)을 탑재한 차량의 외부의 정보를 검출한다. 예를 들면, 차외 정보 검출 유닛(12030)에는, 촬상부(12031)가 접속된다. 차외 정보 검출 유닛(12030)은, 촬상부(12031)에 차외의 화상을 촬상시킴과 함께, 촬상된 화상을 수신한다. 차외 정보 검출 유닛(12030)은, 수신한 화상에 의거하여, 사람, 차, 장애물, 표지 또는 노면상의 문자 등의 물체 검출 처리 또는 거리 검출 처리를 행하여도 좋다.
촬상부(12031)는, 광을 수광하고, 그 광의 수광량에 응하는 전기 신호를 출력하는 광센서이다. 촬상부(12031)는, 전기 신호를 화상으로서 출력할 수도 있고, 거리측정의 정보로서 출력할 수도 있다. 또한, 촬상부(12031)가 수광하는 광은, 가시광이라도 좋고, 적외선 등의 비가시광이라도 좋다.
차내 정보 검출 유닛(12040)은, 차내의 정보를 검출한다. 차내 정보 검출 유닛(12040)에는, 예를 들면, 운전자의 상태를 검출하는 운전자 상태 검출부(12041)가 접속된다. 운전자 상태 검출부(12041)는, 예를 들면 운전자를 촬상하는 카메라를 포함하고, 차내 정보 검출 유닛(12040)은, 운전자 상태 검출부(12041)로부터 입력된 검출 정보에 의거하여, 운전자의 피로 정도 또는 집중 정도를 산출하여도 좋고, 운전자가 앉아서 졸고 있지 않는지를 판별하여도 좋다.
마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030) 또는 차내 정보 검출 유닛(12040)에서 취득되는 차내외의 정보에 의거하여, 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치의 제어 목표치를 연산하고, 구동계 제어 유닛(12010)에 대해 제어 지령을 출력할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차량의 충돌 회피 또는 충격 완화, 차간 거리에 의거한 추종 주행, 차속 유지 주행, 차량의 충돌 경고, 또는 차량의 레인 일탈 경고 등을 포함하는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)의 기능 실현을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030) 또는 차내 정보 검출 유닛(12040)에서 취득된 차량 주위의 정보에 의거하여 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치 등을 제어함에 의해, 운전자의 조작에 근거하지 않고 자율적으로 주행하는 자동 운전 등을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030)에서 취득되는 차외의 정보에 의거하여, 바디계 제어 유닛(12030)에 대해 제어 지령을 출력할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030)에서 검지한 선행차 또는 대향차의 위치에 응하여 헤드 램프를 제어하여, 하이 빔을 로우 빔으로 전환하는 등의 눈부심 방지를 도모하는 것을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
음성 화상 출력부(12052)는, 차량의 탑승자 또는 차외에 대해, 시각적 또는 청각적으로 정보를 통지하는 것이 가능한 출력 장치에 음성 및 화상 중의 적어도 일방의 출력 신호를 송신한다. 도 45의 예에서는, 출력 장치로서, 오디오 스피커(12061), 표시부(12062) 및 인스트루먼트 패널(12063)이 예시되어 있다. 표시부(12062)는, 예를 들면, 온 보드 디스플레이 및 헤드 업 디스플레이의 적어도 하나를 포함하고 있어도 좋다.
도 46은, 촬상부(12031)의 설치 위치의 예를 도시하는 도면이다.
도 46에서는, 촬상부(12031)로서, 촬상부(12101, 12102, 12103, 12104, 12105)를 갖는다.
촬상부(12101, 12102, 12103, 12104, 12105)는, 예를 들면, 차량(12100)의 프런트 노우즈, 사이드 미러, 리어 범퍼, 백 도어 및 차실내의 프론트유리의 상부 등의 위치에 마련된다. 프런트 노우즈에 구비되는 촬상부(12101) 및 차실내의 프론트유리의 상부에 구비되는 촬상부(12105)는, 주로 차량(12100)의 전방의 화상을 취득한다. 사이드 미러에 구비되는 촬상부(12102, 12103)는, 주로 차량(12100)의 측방의 화상을 취득한다. 리어 범퍼 또는 백 도어에 구비되는 촬상부(12104)는, 주로 차량(12100)의 후방의 화상을 취득한다. 차실내의 프론트유리의 상부에 구비되는 촬상부(12105)는, 주로 선행 차량 또는, 보행자, 장애물, 신호기, 교통 표지 또는 차선 등의 검출에 사용된다.
또한, 도 46에는, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬영 범위의 한 예가 도시되어 있다. 촬상 범위(12111)는, 프런트 노우즈에 마련된 촬상부(12101)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위(12112, 12113)는, 각각 사이드 미러에 마련된 촬상부(12102, 12103)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위(12114)는, 리어 범퍼 또는 백 도어에 마련된 촬상부(12104)의 촬상 범위를 도시한다. 예를 들면, 촬상부(12101 내지 12104)로 촬상된 화상 데이터가 맞겹쳐짐에 의해, 차량(12100)을 상방에서 본 부감(俯瞰) 화상을 얻을 수 있다.
촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 거리 정보를 취득하는 기능을 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 복수의 고체 촬상 장치로 이루어지는 스테레오 카메라라도 좋고, 위상차 검출용의 화소를 갖는 고체 촬상 장치라도 좋다.
예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)로부터 얻어진 거리 정보를 기초로, 촬상 범위(12111 내지 12114) 내에서의 각 입체물까지의 거리와, 이 거리의 시간적 변화(차량(12100)에 대한 상대 속도)를 구함에 의해, 특히 차량(12100)의 진행로상에 있는 가장 가까운 입체물로, 차량(12100)과 개략 같은 방향으로 소정의 속도(예를 들면, 0㎞/h 이상)로 주행하는 입체물을 선행차로서 추출할 수 있다. 또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 선행차와 내차 사이에 미리 확보하여야 할 차간 거리를 설정하고, 자동 브레이크 제어(추종 정지 제어도 포함한다)나 자동 가속 제어(추종 발진 제어도 포함한다) 등을 할 수가 있다. 이와 같이 운전자의 조작에 근거하지 않고 자율적으로 주행하는 자동 운전 등을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)로부터 얻어진 거리 정보를 기초로, 입체물에 관한 입체물 데이터를, 2륜차, 보통 차량, 대형 차량, 보행자, 전신주 등 그 밖의 입체물로 분류하여 추출하고, 장애물의 자동 회피에 이용할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차량(12100)의 주변의 장애물을, 차량(12100)의 드라이버가 시인 가능한 장애물과 시인 곤란한 장애물로 식별한다. 그리고, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 각 장애물과의 충돌의 위험도를 나타내는 충돌 리스크를 판단하고, 충돌 리스크가 설정치 이상으로 충돌 가능성이 있는 상황인 때에는, 오디오 스피커(12061)나 표시부(12062)를 통하여 드라이버에게 경보를 출력하는 것이나, 구동계 제어 유닛(12010)을 이용하여 강제 감속이나 회피 조타를 행함으로써, 충돌 회피를 위한 운전 지원을 행할 수가 있다.
촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 적외선을 검출하는 적외선 카메라라도 좋다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상 중에 보행자가 존재하는지의 여부를 판정함으로써 보행자를 인식할 수 있다. 이러한 보행자의 인식은, 예를 들면 적외선 카메라로서의 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상에서의 특징점을 추출하는 순서와, 물체의 윤곽을 나타내는 일련의 특징점에 패턴 매칭 처리를 행하여 보행자인지의 여부를 판별하는 순서에 의해 행하여진다. 마이크로 컴퓨터(12051)가, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상 중에 보행자가 존재한다고 판정하고, 보행자를 인식하면, 음성 화상 출력부(12052)는, 당해 인식된 보행자에게 강조를 위한 사각형 윤곽선을 중첩 표시하도록, 표시부(12062)를 제어한다. 또한, 음성 화상 출력부(12052)는, 보행자를 나타내는 아이콘 등을 소망하는 위치에 표시하도록 표시부(12062)를 제어하여도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 차량 제어 시스템의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 촬상부(12031)에 적용될 수 있는다. 촬상부(12031)에 본 개시에 관한 기술을 적용함에 의해, 보다 보기 쉬운 촬영 화상을 얻을 수 있기 때문에, 드라이버의 피로를 경감하는 것이 가능해진다.
이상, 실시의 형태 및 변형례를 들어 설명하였지만, 본 개시 내용은 상기 실시의 형태 등으로 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시의 형태에서 설명한 고체 촬상 장치의 구성은 한 예이고, 또 다른 층을 구비하고 있어도 좋다. 또한, 각 층의 재료나 두께도 한 예이고, 상술한 것으로 한정되는 것이 아니다.
예를 들면, 상기 제1의 실시의 형태에서는, 제1 전송 트랜지스터(25) 및 배출 트랜지스터(26)가 종형 트랜지스터인 경우(게이트 전극(VG1, VG2)을 갖는 경우)에 관해 설명하였지만, 다른 트랜지스터가 종형 트랜지스터라도 좋다.
또한, 상기 제2의 실시의 형태에서는, 게이트 전극(VG1, VG2)이 인접하여 마련되어 있는 경우에 관해 설명하였지만, 게이트 전극(VG1, VG2)을 인접시키지 않고, 제2 차광막(27)을 단계적으로 형성하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 실시의 형태 등에서 설명한 효과는 한 예이고, 다른 효과라도 좋고, 또 다른 효과를 포함하고 있어도 좋다.
또한, 본 개시는, 이하와 같은 구성이라도 좋다.
(1)
광입사면을 갖는 반도체 기판과,
상기 반도체 기판 내의 상기 광입사면측에, 화소마다 마련된 광전변환부와,
상기 반도체 기판 내의 상기 광전변환부보다 상기 광입사면과 반대측에, 상기 화소마다 마련된 전하 축적부와,
상기 광전변환부에 축적된 신호 전하를 상기 전하 축적부에 전송하는 제1 전송 트랜지스터와,
상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면측에 마련된 배선층과,
상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면부터 상기 광전변환부에 연재되는, 제1 종형전극 및 제2 종형전극과,
상기 광전변환부의 주위의 적어도 일부에, 상기 반도체 기판의 두께 방향으로 마련된 제1 차광막과,
상기 광전변환부와 상기 전하 축적부 사이에, 상기 반도체 기판의 면방향으로 마련된 제2 차광막을 구비하고,
상기 제1 종형전극과 상기 제2 종형전극은, 상기 화소의 일변의 길이의 반분 이하의 거리로 인접하여 배치되어 있는 고체 촬상 장치.
(2)
상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은, 동일한 화소에 마련되어 있는 상기 (1)에 기재된 고체 촬상 장치.
(3)
상기 제1 종형전극은, 상기 제1 전송 트랜지스터의 게이트 전극이고,
상기 제2 종형전극은, 상기 광전변환부에 축적된 불필요 전하를 배출하는 배출 트랜지스터의 게이트 전극인 상기 (2)에 기재된 고체 촬상 장치.
(4)
상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은, 서로 다른 화소에 마련되어 있는 상기 (1)에 기재된 고체 촬상 장치.
(5)
상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은 모두, 상기 제1 전송 트랜지스터의 게이트 전극인 상기 (4)에 기재된 고체 촬상 장치.
(6)
또한, 제2 전송 트랜지스터와,
상기 제2 전송 트랜지스터에 의해, 상기 전하 축적부로부터 신호 전하가 전송되는 전하전압 변환부를 갖는 상기 (1) 내지 (5)의 중 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(7)
또한, 상기 전하전압 변환부의 전위를 리셋하는 리셋 트랜지스터를 갖는 상기 (6)에 기재된 고체 촬상 장치.
(8)
또한, 상기 전하전압 변환부의 전위의 크기에 응한 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 갖는 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 고체 촬상 장치.
(9)
또한, 상기 증폭 트랜지스터의 출력을 제어하는 선택 트랜지스터를 갖는 상기 (8)에 기재된 고체 촬상 장치.
(10)
상기 제1 차광막은, 상기 광전변환부를 둘러싸고 있는 상기 (1) 내지 (9)의 중 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(11)
상기 제1 차광막은, 상기 전하 축적부의 주위에도 마련되어 있는 상기 (1) 내지 (10)의 중 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(12)
상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은, 상기 제2 차광막의 개구에 마련되어 있는 상기 (1) 내지 (11)의 중 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(13)
또한, 상기 제2 차광막의 개구에, 상기 제2 차광막의 구성 재료와 다른 굴절율을 갖는 매입재를 포함하는 상기 (12)에 기재된 고체 촬상 장치.
(14)
또한, 상기 제2 차광막을 이용한 상면 위상차 화소를 갖는 상기 (1) 내지 (13)의 중 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(15)
또한, 상기 반도체 기판의 입사면측에 컬러 필터를 갖는 상기 (1) 내지 (14)의 중 어느 하나에 기재된 고체 촬상 장치.
(16)
반도체 기판 내의 광입사면측에, 화소마다 광전변환부를 형성하고,
상기 반도체 기판의 상기 광전변환부보다도 상기 광입사면과 반대측에, 상기 화소마다 전하 축적부를 형성하고,
상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면측에 배선층을 형성함과 함께, 상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면부터 상기 광전변환부에 연재되는 종형전극을 형성하고,
상기 광전변환부의 주위의 적어도 일부에 배치된 제1 차광막을, 상기 반도체 기판 내의 두께 방향으로 형성하고,
상기 광전변환부와 상기 전하 축적부 사이에, 상기 반도체 기판의 면방향에 따라 제2 차광막을 형성하고,
상기 제2 차광막은, 당해 제2 차광막의 제1 부분 및 제2 부분을 단계적으로 형성하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
(17)
상기 제2 차광막은,
상기 종형전극의 주위에, 상기 제1 부분을 형성하기 위한 제1 공동부를 형성하고, 상기 제1 공동부에 차광 재료를 매입한 후, 상기 제2 부분을 형성하기 위한 제2 공동부를 형성하고, 상기 제2 공동부에 차광 재료를 매입하여 형성하는 상기 (16)에 기재된 고체 촬상 장치의 제조 방법.
(18)
상기 제1 차광막은, 상기 제1 부분에 연결된 제1 슬릿과, 상기 제2 부분에 연결된 제2 슬릿에 마련되어 있는 상기 (17)에 기재된 고체 촬상 장치의 제조 방법.
(19)
상기 제1 차광막 및 상기 제2 차광막은,
상기 제1 슬릿 및 상기 제1 공동부를 형성하고, 상기 제1 슬릿 및 상기 제1 공동부에 상기 차광 재료를 매입한 후,
상기 상기 제2 슬릿 및 상기 제2 공동부를 형성하고, 상기 제2 슬릿 및 상기 제2 공동부에 상기 차광 재료를 매입하여 형성하는 상기 (18)에 기재된 고체 촬상 장치의 제조 방법.
(20)
광입사면을 갖는 반도체 기판과,
상기 반도체 기판 내의 상기 광입사면측에, 화소마다 마련된 광전변환부와,
상기 반도체 기판 내의 상기 광전변환부보다 상기 광입사면과 반대측에, 상기 화소마다 마련된 전하 축적부와,
상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면측에 마련된 배선층과,
상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면부터 상기 광전변환부에 연재되는 종형전극과,
상기 광전변환부의 주위의 적어도 일부에, 상기 반도체 기판의 두께 방향으로 마련된 제1 차광막과,
상기 광전변환부와 상기 전하 축적부 사이에, 상기 반도체 기판의 면방향으로 마련되고, 또한, 연속하는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 제2 차광막을 구비하고,
상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 단차를 갖는 고체 촬상 장치.
본 출원은, 일본 특허청에서 2017년 3월 6일에 출원된 일본 특허출원 번호 제2017-41964호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원의 모든 내용을 참조에 의해 본 출원에 원용한다.
당업이라면, 설계상의 요건이나 다른 요인에 응하여, 여러 가지의 수정, 콤비네이션, 서브 콤비네이션, 및 변경을 상도 할 수 있는데, 그들은 첨부한 청구의 범위나 그 균등물의 범위에 포함되는 것으로 이해된다.

Claims (20)

  1. 광입사면을 갖는 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판 내의 상기 광입사면측에, 화소마다 마련된 광전변환부와,
    상기 반도체 기판 내의 상기 광전변환부보다 상기 광입사면과 반대측에, 상기 화소마다 마련된 전하 축적부와,
    상기 광전변환부에 축적된 신호 전하를 상기 전하 축적부에 전송하는 제1 전송 트랜지스터와,
    상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면측에 마련된 배선층과,
    상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면부터 상기 광전변환부에 연재되는, 제1 종형전극 및 제2 종형전극과,
    상기 광전변환부의 주위의 적어도 일부에, 상기 반도체 기판의 두께 방향으로 마련된 제1 차광막과,
    상기 광전변환부와 상기 전하 축적부 사이에, 상기 반도체 기판의 면방향으로 마련된 제2 차광막을 구비하고,
    상기 제1 종형전극과 상기 제2 종형전극은, 상기 화소의 일변의 길이의 반분 이하의 거리로 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은, 동일한 화소에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  3. 제2항에 있어서
    상기 제1 종형전극은, 상기 제1 전송 트랜지스터의 게이트 전극이고,
    상기 제2 종형전극은, 상기 광전변환부에 축적된 불필요 전하를 배출하는 배출 트랜지스터의 게이트 전극인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서
    상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은, 서로 다른 화소에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서
    상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은 모두, 상기 제1 전송 트랜지스터의 게이트 전극인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  6. 제1항에 있어서
    또한, 제2 전송 트랜지스터와,
    상기 제2 전송 트랜지스터에 의해, 상기 전하 축적부로부터 신호 전하가 전송되는 전하전압 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  7. 제6항에 있어서
    또한, 상기 전하전압 변환부의 전위를 리셋하는 리셋 트랜지스터를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  8. 제6항에 있어서
    또한, 상기 전하전압 변환부의 전위의 크기에 응한 신호를 출력하는 증폭 트랜지스터를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  9. 제8항에 있어서
    또한, 상기 증폭 트랜지스터의 출력을 제어하는 선택 트랜지스터를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  10. 제1항에 있어서
    상기 제1 차광막은, 상기 광전변환부를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  11. 제1항에 있어서
    상기 제1 차광막은, 상기 전하 축적부의 주위에도 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  12. 제1항에 있어서
    상기 제1 종형전극 및 상기 제2 종형전극은, 상기 제2 차광막의 개구에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  13. 제12항에 있어서
    또한, 상기 제2 차광막의 개구에, 상기 제2 차광막의 구성 재료와 다른 굴절율을 갖는 매입재를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  14. 제1항에 있어서
    또한, 상기 제2 차광막을 이용한 상면 위상차 화소를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  15. 제1항에 있어서
    또한, 상기 반도체 기판의 입사면측에 컬러 필터를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  16. 반도체 기판 내의 광입사면측에, 화소마다 광전변환부를 형성하고,
    상기 반도체 기판의 상기 광전변환부보다도 상기 광입사면과 반대측에, 상기 화소마다 전하 축적부를 형성하고,
    상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면측에 배선층을 형성함과 함께, 상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면부터 상기 광전변환부에 연재되는 종형전극을 형성하고,
    상기 광전변환부의 주위의 적어도 일부에 배치된 제1 차광막을, 상기 반도체 기판 내의 두께 방향으로 형성하고,
    상기 광전변환부와 상기 전하 축적부 사이에, 상기 반도체 기판의 면방향에 따라 제2 차광막을 형성하고,
    상기 제2 차광막은, 당해 제2 차광막의 제1 부분 및 제2 부분을 단계적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서
    상기 제2 차광막은,
    상기 종형전극의 주위에, 상기 제1 부분을 형성하기 위한 제1 공동부를 형성하고, 상기 제1 공동부에 차광 재료를 매입한 후, 상기 제2 부분을 형성하기 위한 제2 공동부를 형성하고, 상기 제2 공동부에 차광 재료를 매입하여 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서
    상기 제1 차광막은, 상기 제1 부분에 연결된 제1 슬릿과, 상기 제2 부분에 연결된 제2 슬릿에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서
    상기 제1 차광막 및 상기 제2 차광막은,
    상기 제1 슬릿 및 상기 제1 공동부를 형성하고, 상기 제1 슬릿 및 상기 제1 공동부에 상기 차광 재료를 매입한 후,
    상기 제2 슬릿 및 상기 제2 공동부를 형성하고, 상기 제2 슬릿 및 상기 제2 공동부에 상기 차광 재료를 매입하여 형성하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치의 제조 방법.
  20. 광입사면을 갖는 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판 내의 상기 광입사면측에, 화소마다 마련된 광전변환부와,
    상기 반도체 기판 내의 상기 광전변환부보다 상기 광입사면과 반대측에, 상기 화소마다 마련된 전하 축적부와,
    상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면측에 마련된 배선층과,
    상기 반도체 기판의 상기 광입사면과 반대면부터 상기 광전변환부에 연재되는 종형전극과,
    상기 광전변환부의 주위의 적어도 일부에, 상기 반도체 기판의 두께 방향으로 마련된 제1 차광막과,
    상기 광전변환부와 상기 전하 축적부 사이에, 상기 반도체 기판의 면방향으로 마련되고, 또한, 연속하는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 제2 차광막을 구비하고,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
KR1020197024599A 2017-03-06 2018-02-14 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법 KR102495391B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017041964A JP2018148039A (ja) 2017-03-06 2017-03-06 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JPJP-P-2017-041964 2017-03-06
PCT/JP2018/005052 WO2018163732A1 (ja) 2017-03-06 2018-02-14 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190119050A true KR20190119050A (ko) 2019-10-21
KR102495391B1 KR102495391B1 (ko) 2023-02-03

Family

ID=63447720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197024599A KR102495391B1 (ko) 2017-03-06 2018-02-14 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10879280B2 (ko)
JP (1) JP2018148039A (ko)
KR (1) KR102495391B1 (ko)
CN (1) CN110313067B (ko)
DE (1) DE112018001158T5 (ko)
WO (1) WO2018163732A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7005331B2 (ja) * 2017-12-21 2022-01-21 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
JP2019169668A (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置および撮像装置の製造方法
JP2020047616A (ja) * 2018-09-14 2020-03-26 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および電子機器
JPWO2020195824A1 (ko) * 2019-03-28 2020-10-01
JP2021040048A (ja) * 2019-09-03 2021-03-11 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
TW202137528A (zh) * 2019-11-13 2021-10-01 日商索尼半導體解決方案公司 固體攝像裝置及其製造方法
TW202137529A (zh) * 2019-11-18 2021-10-01 日商索尼半導體解決方案公司 固體攝像裝置及電子機器
TW202133410A (zh) * 2019-12-02 2021-09-01 日商索尼半導體解決方案公司 攝像裝置及其製造方法以及電子機器
US11095843B2 (en) * 2019-12-02 2021-08-17 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging devices and imaging apparatuses, and methods for the same
US20220399391A1 (en) * 2019-12-03 2022-12-15 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging apparatus, manufacturing method thereof, and electronic equipment
WO2021111816A1 (ja) * 2019-12-06 2021-06-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
JPWO2022085695A1 (ko) * 2020-10-20 2022-04-28
JP2022090951A (ja) * 2020-12-08 2022-06-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、調整方法及び電子機器
JP2022131910A (ja) * 2021-02-26 2022-09-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置および電子機器
JPWO2022259855A1 (ko) 2021-06-11 2022-12-15
JP2023072513A (ja) * 2021-11-12 2023-05-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出装置及び電子機器
WO2023223743A1 (ja) * 2022-05-17 2023-11-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出素子

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098446A (ja) 2011-11-04 2013-05-20 Sony Corp 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び、電子機器
JP2015095468A (ja) 2013-11-08 2015-05-18 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、並びに電子機器
WO2016136486A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1458028B1 (en) * 1999-12-02 2011-05-11 Nikon Corporation Solid-state image sensor and production method of the same
JP2001160973A (ja) * 1999-12-02 2001-06-12 Nikon Corp 固体撮像素子及び電子カメラ
JP5053869B2 (ja) * 2008-01-10 2012-10-24 キヤノン株式会社 固体撮像装置、撮像システム、及び固体撮像装置の駆動方法
JP5161706B2 (ja) * 2008-08-27 2013-03-13 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP4862878B2 (ja) * 2008-10-30 2012-01-25 ソニー株式会社 固体撮像装置、その製造方法および撮像装置
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
JP2015228388A (ja) 2012-09-25 2015-12-17 ソニー株式会社 固体撮像装置、電子機器
JP2015023250A (ja) 2013-07-23 2015-02-02 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその駆動方法、並びに電子機器
US9356061B2 (en) * 2013-08-05 2016-05-31 Apple Inc. Image sensor with buried light shield and vertical gate
JP2015153962A (ja) 2014-02-18 2015-08-24 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
JP6417197B2 (ja) * 2014-11-27 2018-10-31 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP6572058B2 (ja) 2015-08-19 2019-09-04 オークマ株式会社 電動機の固定子

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098446A (ja) 2011-11-04 2013-05-20 Sony Corp 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び、電子機器
JP2015095468A (ja) 2013-11-08 2015-05-18 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、並びに電子機器
WO2016136486A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20200235146A1 (en) 2020-07-23
US10879280B2 (en) 2020-12-29
CN110313067A (zh) 2019-10-08
WO2018163732A1 (ja) 2018-09-13
JP2018148039A (ja) 2018-09-20
DE112018001158T5 (de) 2019-12-05
CN110313067B (zh) 2023-11-17
KR102495391B1 (ko) 2023-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102495391B1 (ko) 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치의 제조 방법
US20230033933A1 (en) Imaging element having p-type and n-type solid phase diffusion layers formed in a side wall of an interpixel light shielding wall
EP3796386B1 (en) Imaging element and electronic device
KR20210060456A (ko) 촬상 장치
US20230008784A1 (en) Solid-state imaging device and electronic device
WO2021124975A1 (ja) 固体撮像装置および電子機器
US11769774B2 (en) Solid-state imaging device and electronic device
US20220037383A1 (en) Imaging element and electronic apparatus
US20240030250A1 (en) Solid-state imaging device and electronic apparatus
US20220085081A1 (en) Imaging device and electronic apparatus
US11502122B2 (en) Imaging element and electronic device
US20230387166A1 (en) Imaging device
US20220254823A1 (en) Imaging device
WO2019106983A1 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2019176302A1 (ja) 撮像素子および撮像素子の製造方法
WO2023058352A1 (ja) 固体撮像装置
WO2023017650A1 (ja) 撮像装置及び電子機器
US20220344390A1 (en) Organic cis image sensor
WO2023162487A1 (ja) 固体撮像装置および電子機器
WO2022176626A1 (ja) 固体撮像装置および電子機器
WO2022249678A1 (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
US20230246042A1 (en) Light receiving element, solid-state imaging device, and electronic device
WO2024096095A1 (ja) 撮像素子、電子機器
TWI834644B (zh) 攝像元件及電子機器
WO2019235230A1 (ja) 撮像素子、電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant