KR20210000759A - 촬상 소자 및 촬상 장치 - Google Patents

촬상 소자 및 촬상 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210000759A
KR20210000759A KR1020207037589A KR20207037589A KR20210000759A KR 20210000759 A KR20210000759 A KR 20210000759A KR 1020207037589 A KR1020207037589 A KR 1020207037589A KR 20207037589 A KR20207037589 A KR 20207037589A KR 20210000759 A KR20210000759 A KR 20210000759A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
pixel
film
groove
shielding film
Prior art date
Application number
KR1020207037589A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102275235B1 (ko
Inventor
히로토시 노무라
Original Assignee
소니 주식회사
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 주식회사 filed Critical 소니 주식회사
Priority to KR1020217020574A priority Critical patent/KR102425587B1/ko
Publication of KR20210000759A publication Critical patent/KR20210000759A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102275235B1 publication Critical patent/KR102275235B1/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
    • H01L27/1462—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
    • H01L27/14601—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
    • H01L27/1462—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
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • 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
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • 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
    • H01L27/1463—Pixel isolation 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
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures

Landscapes

  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 개시의 촬상 소자는, 각각이, 광전 변환 소자를 포함하는 수광부와 입사광을 수광부를 향하여 집광하는 집광부를 갖는 제1 화소 및 제2 화소와, 제1 화소와 제2 화소의 사이에 마련된 홈과, 홈에 매설된 제1 차광막과, 제2 화소의, 수광부의 수광면의 일부에 제1 차광막에 연속해서 마련된 제2 차광막을 구비한다.

Description

촬상 소자 및 촬상 장치{IMAGING ELEMENT AND IMAGING DEVICE}
본 개시는, 초점 검출 기능을 갖는 촬상 소자 및 이것을 구비한 촬상 장치에 관한 것이다.
비디오 카메라나 디지털 스틸 카메라 등에는, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서에 의해 구성된 반도체 이미징 디바이스(촬상 장치)가 사용되고 있다. 이들 촬상 장치에서는, 소자마다 포토 다이오드를 포함하는 수광부가 형성되어 있고, 수광부에서는 입사광을 광전 변환하여 신호 전하가 생성되고 있다.
근래, 촬상 장치에서 촬상 화소의 일부를 사용하여 위상을 검출하여, 오토 포커스(AF) 속도를 빠르도록 하는 방식(상면 위상차(像面位相差) 검출 방식(imaging surface phase difference detection system))의 개발이 이루어지고 있다. 이 위상차 검출 방식은, 이미지 센서의 각 화소에 온 칩 렌즈가 마련된 2차원의 센서를 이용하여 동분할법(瞳分割法, pupil division system)의 초점 검출을 행하는 것이다.
이와 같은 촬상 장치에서는, 촬상용의 화소(촬상 화소) 및 초점 검출용의 화소(상면 위상차 화소)에서 구하여지는 수광 특성을 충족시키는 기술로서 이하와 같은 보고가 이루어져 있다. 예를 들면, 온 칩 렌즈의 곡률을 바꾸거나, 각 화소마다 온 칩 렌즈의 배치면을 광축 방향으로 변화시켜서 입사광의 집광점을 조정하는 촬상 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조). 또한, 광 입사측의 실리콘 기판의 이면측에, 비투명 도전성 재료로 이루어지는 소자 분리층을 마련함에 의해 동분할 성능 및 감도를 함께 향상시킨 촬상 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조). 또한 복수의 상면 위상차 화소에 하나의 온 칩 렌즈를 할당함과 함께, 수광면의 위치를 바꾼 촬상 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 4 참조).
일본 특표2008-522245호 공보 일본 특개2011-54350호 공보 일본 특개2012-84816호 공보 일본 특개2008-71920호 공보
그러나, 온 칩 렌즈의 곡률을 바꾸거나, 촬상 화소 및 상면 위상차 화소의 수광면의 높이를 각각 바꾸거나 한 경우에는, AF 특성이 향상하는 대신에 인접 화소로부터의 사입사(斜入射)에 의해 혼색이 발생한다는 문제가 있다.
따라서 인접 화소 사이의 혼색을 억제하면서, 위상차 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능한 촬상 소자 및 촬상 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 기술의 한 실시 형태의 촬상 소자는, 각각이, 광전 변환 소자를 포함하는 수광부와 입사광을 수광부를 향하여 집광하는 집광부를 갖는 제1 화소 및 제2 화소와, 제1 화소와 제2 화소의 사이에 마련된 홈과, 홈에 매설된 제1 차광막과, 제2 화소의, 수광부의 수광면의 일부에 제1 차광막에 연속해서 마련된 제2 차광막을 구비한 것이다.
본 기술의 한 실시 형태의 촬상 장치는, 상기 본 기술의 촬상 소자를 구비한 것이다.
본 기술의 한 실시 형태의 촬상 소자에서는, 광전 변환 소자를 포함하는 수광부와 입사광과 수광부를 향하여 집광하는 집광부를 가짐과 함께, 서로 인접하는 제1 화소(촬상 화소) 및 제2 화소(상면 위상차 화소)의 화소 사이에 홈을 마련하고, 제1 차광막을 매설한다. 이 제1 차광막은, 제2 화소의 수광면의 일부에 마련된 제2 차광막과 연속해서 형성되어 있다. 이에 의해, 인접 화소 사이에서의 사입사광에 의한 크로스토크를 저감하면서, 제2 화소에서의 입사광을 제2 차광막의 형성 위치에 집광시키는 것이 가능해진다.
본 기술의 한 실시 형태의 촬상 소자에 의하면, 제1 화소와 제2 화소의 사이에 홈을 마련하고, 이 홈에, 제2 화소의 수광면의 일부에 마련된 제2 차광막과 연속해서 마련된 제1 차광막을 매설하도록 하였다. 이에 의해, 인접 화소로부터의 사입사광에 의한 크로스토크를 저감하면서, 제2 화소에서의 입사광의 집광 위치를 제2 차광막의 형성 위치로 할 수 있다. 따라서, 인접 화소 사이의 혼색을 억제하면서, 제2 화소(상면 위상차 화소)의 위상차 검출 속도를 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 이미지 센서의 단면도.
도 2는 도 1에 도시한 이미지 센서의 평면도.
도 3a는 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 이미지 센서에서의 다른 배치 구성을 도시하는 평면 모식도.
도 3b는 한 쌍의 상면 위상차 화소가 인접 배치된 경우의 주요부 구성을 도시하는 단면도.
도 4a는 고정 전하막을 이용하지 않은 경우의 주요부 구성을 도시하는 단면도.
도 4b는 고정 전하막과 차광막의 사이에 다른 층을 포함하는 경우의 주요부 구성을 도시하는 단면도.
도 4c는 도 4b에 도시한 적층 구조의 확대도.
도 5는 도 1에 도시한 수광부의 주변 회로 구성을 도시하는 블록도.
도 6은 변형례 1에 관한 이미지 센서의 단면도.
도 7은 본 개시의 제2의 실시의 형태에 관한 이미지 센서의 단면도.
도 8은 도 7에 도시한 이미지 센서의 평면도의 한 예.
도 9는 변형례 2에 관한 이미지 센서의 단면도.
도 10은 변형례 3에 관한 이미지 센서의 한 예의 단면도.
도 11은 변형례 3에 관한 이미지 센서의 다른 예의 단면도.
도 12는 적용례 1(촬상 장치)에 관한 전체 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 13은 적용례 2(캡슐형 내시경 카메라)에 관한 전체 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 14는 내시경 카메라의 다른 예(삽입형 내시경 카메라)에 관한 전체 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 15는 적용례 3(비전 칩)에 관한 전체 구성을 도시하는 기능 블록도.
도 16은 적용례 4(생체 센서)에 관한 전체 구성을 도시하는 기능 블록도.
이하, 본 개시의 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1.제1의 실시의 형태(이면 조사형 이미지 센서 ; 동분할용(瞳分割用) 차광막을 수광부상에 형성한 예)
2. 변형례 1(동분할용 차광막을 수광부에 매설한 예)
3. 제2의 실시의 형태(표면 조사형 이미지 센서 ; 동분할용 차광막을 수광부상에 형성한 예)
4. 변형례 2(동분할용 차광막을 수광부에 매설한 예)
5. 변형례 3(이너 렌즈를 마련한 예)
6. 적용례(전자 기기에의 적용례)
<1.제1의 실시의 형태>
도 1은, 본 개시의 제1의 실시의 형태에 관한 이미지 센서(이미지 센서(1A))의 단면 구성을 도시한 것이다. 이미지 센서(1A)는, 예를 들면 이면 조사형(이면 수광형)의 고체 촬상 소자(CCD, CMOS)이고, 기판(21)(도 3 참조)상에 복수의 화소(2)가 도 2에 도시한 바와 같이 2차원 배열되어 있다. 또한, 도 1은 도 2에 도시한 I-I선에서의 단면 구성을 도시한 것이다. 화소(2)는, 촬상 화소(2A)(제1 화소)와 상면 위상차 화소(2B)(제2 화소)로 구성되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 화소(2) 사이, 즉 이웃하는 촬상 화소(2A)와 상면 위상차 화소(2B)의 사이, 촬상 화소(2A)와 촬상 화소(2A)의 사이 및 상면 위상차 화소(2B)와 상면 위상차 화소(2B)의 사이에, 각각 홈(20A)이 마련되어 있다. 촬상 화소(2A)와 상면 위상차 화소(2B)의 사이의 홈(20A)에는, 상면 위상차 화소(2B)에서의 동분할용의 차광막(13B)(제2 차광막)과 연속한 차광막(13A)(제1 차광막)이 매설되어 있다.
촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)는, 각각, 광전 변환 소자(포토 다이오드(23))를 포함하는 수광부(20)와, 입사광을 수광부(20)를 향하여 집광시키는 집광부(10)를 구비하고 있다. 촬상 화소(2A)는, 촬영 렌즈에 의해 결상된 피사체상을 포토 다이오드(23)에서 광전 변환하여 화상 생성용의 신호를 생성하는 것이다. 상면 위상차 화소(2B)는, 촬영 렌즈의 동(瞳) 영역을 분할하여, 분할된 동 영역에서의 피사체상을 광전 변환하여 위상차 검출용의 신호를 생성하는 것이다. 이 상면 위상차 화소(2B)는, 도 2에 도시한 바와 같이 촬상 화소(2A)의 사이에 이산적으로 배치되어 있다. 또한, 상면 위상차 화소(2B)는, 반드시 도 2에 도시한 바와 같이 각각 독립하여 배치할 필요는 없고, 예를 들면 도 3a에 도시한 바와 같이 화소부(200) 내에 P1∼P7과 같이 라인형상으로 병렬 배치하여도 좋다. 또한, 상면 위상차 검출일 때에는, 한 쌍(2개)의 상면 위상차 화소(2B)로부터 얻어지는 신호가 사용된다. 예를 들면, 도 3b에 도시한 바와 같이, 2개의 상면 위상차 화소(2B)가 인접하여 배치되고, 이들의 상면 위상차 화소(2B)의 사이에 차광막(13A)이 매설되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 반사광에 기인하는 위상차 검출 정밀도의 악화를 억제할 수 있다. 또한, 도 3b에 도시한 구성은, 본 개시에서, 「제1 화소」 및 「제2 화소」가 모두 상면 위상차 화소인 경우의 한 구체례에 상당한다.
상기한 바와 같이, 각 화소(2)는 2차원 배열됨에 의해 Si 기판(21)에 화소부(100)(도 5 참조)를 구성하고 있다. 이 화소부(100)에는, 촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)로 이루어지는 유효 화소 영역(100A) 및 유효 화소 영역(100A)을 둘러싸도록 형성된 광학 블랙(OPB) 영역(100B)이 마련되어 있다. OPB 영역(100B)은 흑레벨의 기준이 되는 광학적 흑을 출력하기 위한 것이고, 온 칩 렌즈(11)나 컬러 필터 등의 집광부재는 마련되어 있지 않고, 포토 다이오드(23) 등의 수광부(20)만이 형성되어 있다. 또한, OPB 영역(100B)의 수광부(20)상에는 흑레벨을 규정하기 위한 차광막(13C)(제3 차광막)이 마련되어 있다.
본 실시의 형태에서는, 상술한 바와 같이, 각 화소(2) 사이의, 수광부(20)의 광 입사측, 즉 수광면(20S)에 홈(20A)이 마련되어 있고, 이 홈(20A)에 의해 각 화소(2)의 수광부(20)의 일부가 물리적으로 구획되게 된다. 홈(20A)에는 차광막(13A)이 매입되어 있고, 이 차광막(13A)은 상면 위상차 화소(2B)의 동분할용의 차광막(13B)과 연속해서 형성되어 있다. 또한, 차광막(13A, 13B)은, 상기 OPB 영역(100B)에 마련된 차광막(13C)과도 연속해서 마련되어 있다. 이들 차광막(13A, 13B, 13C)은, 구체적으로는, 화소부(100) 내에 도 2에 도시한 바와 같은 패턴을 구성하고 있다.
이하에 각 화소(2)를 구성하는 각 부재에 관해 설명한다.
(집광부(10))
집광부(10)는, 수광부(20)의 수광면(20S)상에 마련됨과 함께, 광 입사측에, 광학 기능층으로서 각 화소(2)의 수광부(20)에 각각 대향 배치된 온 칩 렌즈(11)를 가지며, 이 온 칩 렌즈(11)와 수광부(20)의 사이에는 컬러 필터(12)가 마련되어 있다.
온 칩 렌즈(11)는, 수광부(20)(구체적으로는 수광부(20)의 포토 다이오드(23))를 향하여 광을 집광시키는 기능을 갖는 것이다. 이 온 칩 렌즈(11)의 렌즈 지름은, 화소(2)의 사이즈에 응한 값으로 설정되어 있고, 예를 들면 0.9㎛ 이상 3㎛ 이하이다. 또한, 이 온 칩 렌즈(11)의 굴절율은, 예를 들면 1.1∼1.4이다. 렌즈 재료로서는, 예를 들면 실리콘산화막(SiO2) 등을 들 수 있다. 본 실시의 형태에서는, 촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)에 각각 마련된 온 칩 렌즈(11)는 함께 동일한 형상을 갖는다. 여기서, 동일이란 동일 재료를 사용하고, 동일 공정을 경유하여 제조된 것을 말하는데, 제조시의 각종 조건에 의한 편차를 배제하는 것은 아니다.
컬러 필터(12)는, 예를 들면 적색(R) 필터, 녹색(G) 필터, 청색(B) 필터 및 백색(W) 필터의 어느 하나이고, 예를 들면 화소(2)마다 마련되어 있다. 이들의 컬러 필터(12)는, 규칙적인 색 배열(예를 들면 베이어 배열)로 마련되어 있다. 이와 같은 컬러 필터(12)를 마련함에 의해, 이미지 센서(1)에서는, 그 색 배열에 대응한 컬러의 수광 데이터가 얻어진다. 또한, 상면 위상차 화소(2B)에서의 컬러 필터(12)의 배색은 특히 한정되지 않지만, 광량이 적은 암소(暗所)에서도 오토 포커스(AF) 기능을 사용할 수 있도록 녹색(G) 필터 또는 백색(W) 필터를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 백색(W) 필터를 이용함에 의해, 보다 고정밀한 위상차 검출 정보를 얻을 수 있다. 단, 상면 위상차 화소(2B)에 녹색(G) 필터 또는 백색(W) 필터를 할당하는 경우에는, 광량이 많은 명소(明所)에서는 상면 위상차 화소(2B)의 포토 다이오드(23)가 포화하기 쉬워진다. 이 경우에는, 수광부(20)의 오버플로 배리어를 닫아도 좋다.
(수광부(20))
수광부(20)는, 포토 다이오드(23)가 매설된 실리콘(Si) 기판(21)과, Si 기판(21)의 표면(수광면(20S)과는 반대측)에 마련된 배선층(22)과, Si 기판(21)의 이면(수광면(20S))에 마련된 고정 전하막(24)으로 구성되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 집광부(20)의 수광면(20S)측에는, 각 화소(2) 사이에 홈(20A)이 마련되어 있다. 이 홈(20A)의 폭(W)은, 크로스토크를 억제할 수 있는 폭으로 되어 있으면 좋고, 예를 들면 20㎚ 이상 5000㎚ 이하이다. 깊이(높이(h))는, 크로스토크를 억제할 수 있는 깊이라면 좋고, 예를 들면 0.3㎛ 이상 10㎛ 이하이다. 또한, 배선층(22)에는, 전송 트랜지스터, 리셋 트랜지스터, 증폭 트랜지스터 등의 트랜지스터 및 각종 배선이 마련되어 있다.
포토 다이오드(23)는, Si 기판(21)의 두께 방향으로 형성된, 예를 들면 n형 반도체 영역이고, Si 기판(21)의 표면 및 이면 부근에 마련된 p형 반도체 영역에 의한 pn 접합형의 포토 다이오드이다. 본 실시의 형태에서는, 포토 다이오드(23)가 형성된 n형 반도체 영역을 광전 변환 영역(R)으로 한다. 또한, Si 기판(21)의 표면 및 이면에 임하는 p형 반도체 영역은 암전류를 억제하고, 발생한 전하(전자)를 표면측의 방향으로 전송하기 위해, 정공 전하 축적 영역을 겸하고 있다. 이에 의해 노이즈를 저감할 수 있고, 또한 표면에 가까운 부분에 전하를 축적할 수 있기 때문에, 스무스한 전송이 가능해진다. 또한, Si 기판(21)은 각 화소(2) 사이에도 p형 반도체 영역이 형성되어 있다.
고정 전하막(24)은, 집광부(10)와 수광부(20)와의 계면에 전하를 고정하기 위해, 집광부(10)(구체적으로는, 컬러 필터(12))와 Si 기판(21)의 수광면(20S)의 사이 및 각 화소(2) 사이에 마련된 홈(20A)의 측벽으로부터 저면에 걸쳐서 연속해서 마련되어 있다. 이에 의해, 홈(20A)을 형성한 때의 물리적 데미지나 이온 조사에 의한 불순물 활성화에 의해 생기는 피닝 벗어남을 억제할 수 있다. 고정 전하막(24)의 재료로서는, 고정 전하를 많이 갖는 고유전 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 산화하프늄(HfO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화탄탈륨(Ta2O5), 산화지르코늄(ZrO2), 산화티탄(TiO2), 산화마그네슘(MgO2), 산화란탄(La2O3), 산화프라세오디뮴(Pr2O3), 산화세륨(CeO2), 산화네오디뮴(Nd2O3), 산화프로메튬(Pm2O3), 산화사마륨(Sm2O3), 산화유로퓸(Eu2O3), 산화가돌리늄(Gd2O3), 산화테르븀(Tb2O3), 산화디스프로슘(Dy2O3), 산화홀뮴(Ho2O3), 산화에르븀(Er2O3), 산화튤륨(Tm2O3), 산화이테르븀(Yb2O3), 산화루테튬(Lu2O3), 산화이트륨(Y2O3) 등을 들 수 있다. 또는, 질화하프늄, 질화알루미늄, 산질화하프늄 또는 산질화알루미늄이 사용되어도 좋다. 이와 같은 고정 전하막(24)의 막두께는, 예를 들면 1㎚ 이상 200㎚ 이하이다. 또한, 이와 같은 고정 전하막(24)에 대신하여, 고정 전하를 갖지 않는 산화실리콘(SiO2)을 사용하여도 좋다. 이 경우, 예를 들면 도 4a에 도시한 바와 같이, SiO2막(27)상에 도전성을 갖는 차광막(13)(13A, 13B, 13C)을 형성하고, 촬상 동작시에는, 피닝을 취하기 위해 차광막(13)에 항상 부전위를 인가하도록 한다.
또한, 도 1의 예에서는, 고정 전하막(24)상에 차광막(13A)(또는 차광막(13B, 13C), 이하 마찬가지)이 형성되어 있고, 고정 전하막(24)과 차광막(13A)과의 2 층구조로 하고 있지만, 이들의 고정 전하막(24)과 차광막(13A)의 사이에 다시 다른 층(26)이 개재하고 있어도 좋다. 예를 들면, 도 4b 및 도 4c에 도시한 바와 같이, 고정 전하막(24)과 차광막(13A)의 사이에, 층(26)으로서, 절연막 및 배리어 메탈층 등 중의 적어도 1종을 포함하는 단층막 또는 적층막이 개재하여 있어도 좋다. 또한, 도 4c는, 도 4b에서의 고정 전하막(24), 층(26) 및 차광막(13A)의 적층 구조를 확대한 것이다. 층(26)에 사용되는 절연막으로서는, 예를 들면 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해 성막한 SiO2막을 들 수 있고, 이에 의해 절연성을 보강할 수 있다. 또한, 배리어 메탈층을 마련함에 의해, 반도체층 중으로의 메탈 확산을 억제할 수 있다. 층(26)이 적층막인 경우는, 예를 들면, 차광막(13A)/배리어 메탈층/절연막/고정 전하막(24)의 적층순으로 할 수 있고, 이에 의해, 절연성 보강과 메탈 확산 억제의 양 효과를 얻을 수 있다.
본 실시의 형태에서는, 상기 집광부(10)와 수광부(20)의 사이에는, 상술한 바와 같이 차광막(13)이 마련되어 있다.
차광막(13)은, 화소(2) 사이에 마련된 홈(20A)에 매설된 차광막(13A)과, 상면 위상차 화소(2B)의 동분할용의 차광막으로서 마련된 차광막(13B)과, OPB 영역의 전면에 형성된 차광막(13C)으로 구성되어 있다. 차광막(13A)은, 인접 화소 사이에서의 사입사광의 크로스토크에 의한 혼색을 억제하는 것이고, 도 2에 도시한 바와 같이, 유효 화소 영역(200A)에서의 각 화소(2)를 둘러싸도록, 예를 들면 격자형상으로 마련되어 있다. 환언하면, 차광막(13)은 온 칩 렌즈(11)의 광로상에 각각 개구(13a)가 마련된 구조로 되어 있다. 또한, 상면 위상차 화소(2B)에서의 개구(13a)는, 동분할을 위해 수광 영역(R)의 일부에 마련된 차광막(13B)에 의해 한쪽으로 치우친(편심한) 위치에 마련되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 차광막(13)(13A, 13B, 13C)은, 각각 동일 공정에서 형성된 것이고, 서로 연속해서 형성되어 있다. 차광막(13)은, 예를 들면 텅스텐(W), 알루미늄(Al) 또는 Al과 구리(Cu)의 합금으로 이루어지고, 그 막두께는 예를 들면 20㎚ 이상 5000㎚이다. 또한, 수광면(20S)상에 형성된 차광막(13B) 및 차광막(13C)은 반드시 동일한 막두께로 할 필요는 없고, 각각 임의의 막두께로 설계할 수 있다.
도 5는, 수광부(20)의 화소부(100)의 주변 회로 구성을 도시한 기능 블록도이다. 수광부(20)는, 수직(V) 선택 회로(206), S/H(샘플/홀드)·CDS(Correlated Double Sampling : 상관 이중 샘플링) 회로(207), 수평(H) 선택 회로(208), 타이밍 제너레이터(TG)(209), AGC(Automatic Gain Control) 회로(210), A/D 변환 회로(211) 및 디지털 앰프(212)를 가지며, 이들이 동일한 Si 기판(칩)(21)에 탑재되어 있다.
이와 같은 이미지 센서(1A)는, 예를 들면 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
(제조 방법)
우선, Si 기판(21)에 p형 반도체 영역 및 n형 반도체 영역을 각각 형성하고, 각 화소(2)에 대응한 포토 다이오드(23)를 형성한다. 계속해서, Si 기판(21)의 수광면(20S)과는 반대측의 면(표면)에, 다층 배선 구조를 갖는 배선층(22)을 형성한다. 다음에, Si 기판(21)의 수광면(20S)(이면)의 소정의 위치, 구체적으로는, 각 화소(2) 사이에 마련된 P형 반도체 영역에, 예를 들면 드라이 에칭에 의해 홈(20A)을 형성한다. 계속해서, Si 기판(21)의 수광면(20S) 및 홈(20A)의 벽면으로부터 저면에 걸쳐서, 예를 들면 스퍼터링법, CVD법 또는 ALD(Atomic Layer Deposition)법에 의해 HfO2막을, 예를 들면 50㎚ 성막하여 고정 전하막(24)을 형성한다. ALD법에 의해 HfO2막을 성막하는 경우에는, 계면준위를 저감하는 SiO2막을, 동시에 예를 들면 1㎚ 성막할 수 있기 때문에 알맞다.
계속해서, 차광막(13)으로서, 예를 들면 W막을, 예를 들면 스퍼터링법 또는 CVD법을 이용하여 상면 위상차 화소(2B)의 수광 영역(R)의 일부 및 OPB 영역(100B)에 형성함과 함께, 홈(20A)에 매설한다. 다음에, 포토 리소그래피 등에 의해 패터닝하여 차광막(13)으로 한다. 계속해서, 유효 화소 영역(100A)의 수광부(20) 및 차광막(13)상에, 예를 들면 베이어 배열의 컬러 필터(12) 및 온 칩 렌즈(11)를 차례로 형성한다. 이와 같이 하여 이미지 센서(1A)를 얻을 수 있다.
(작용·효과)
본 실시의 형태와 같은 이면 조사형의 이미지 센서(1A)는, 인접 화소 사이에서의 혼색의 발생을 억제하기 위해 광 입사측(집광부(10))의 온 칩 렌즈(11)의 사출면부터 수광부(20)까지의 두께를 얇게(저배화)하는 것이 바람직하다. 또한, 촬상 화소(2A)에서는 포토 다이오드(23)에 입사광의 집광점을 맞춤으로써 가장 높은 화소 특성을 얻을 수 있음에 대해, 상면 위상차 화소(2B)에서는 동분할용의 차광막(13B)에 입사광의 집광점을 맞춤으로써 가장 높은 AF 특성을 얻을 수 있다.
그래서, 촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)에서의 입사광을 각각 최적의 위치에 집광시키기 위해, 전술한 바와 같이, 온 칩 렌즈(11)의 곡률을 바꾸거나, Si 기판(21)에 단차를 마련하여 상면 위상차 화소(2B)에서 수광면(20S)의 높이를 촬상 화소(2A)보다도 낮게 형성하는 등의 궁리가 이루어져 왔다. 그러나, 온 칩 렌즈(11)나 수광면(20S), 즉 Si 기판(21) 등의 부재를 화소마다 나누어 만들기는 어렵다. 근래, 보다 고감도이면서 소형화가 요구되고 있는 촬상 장치에서 화소의 미세화가 진행되면, 부재의 나누어 만듦을 행하는 것은 더욱 곤란해진다.
또한, 촬상 화소(2A)와 상면 위상차 화소(2B)와의 수광면(20S)의 높이를 각각 바꾸어 형성한 경우에는 화소(2) 사이의 사입사광에 의한 크로스토크가 발생한다. 구체적으로는, 촬상 화소(2A)의 온 칩 렌즈(11)를 투과한 광이, 한 단계(一段) 낮게 형성된 상면 위상차 화소(2B)의 수광면(20S)에 입사함에 의해 집광부에서의 혼색이 일어난다. 또한, 상면 위상차 화소(2B)를 투과한 광이 화소 사이에 마련된 단차의 벽면을 투과하여 촬상 화소(2A)의 포토 다이오드(23)에 입사함에 의해 벌크(포토 다이오드(23))에서의 혼색이 일어난다. 나아가서는, 인접 화소로부터의 광 입사(사입사)에 의해, 위상차 검출 정밀도(오토 포커스 정밀도)가 저하될 우려도 있다.
이것에 대해, 본 실시의 형태의 이미지 센서(1A)에서는, 화소(2) 사이의 Si 기판(21)에 홈(20A)을 마련하고, 이 홈(20A)에 차광막(13A)을 매설하고, 또한 이 차광막(13A)과 상면 위상차 화소(2B)에 마련된 동분할용의 차광막(13B)이 연속하도록 하였다. 이에 의해, 인접 화소로부터의 사입사광을 홈(20A)에 매설된 차광막(13A)에서 차폐하면서, 상면 위상차 화소(2B)에서의 입사광을 동분할용의 차광막(13B)의 위치에 집광시킬 수 있다.
이상과 같이 본 실시의 형태에서는, 화소(2) 사이의 수광부(20)에 홈(20A)을 마련하여 차광막(13A)을 매설하고, 이 차광막(13A)과 상면 위상차 화소(2B)에 마련된 동분할용의 차광막(13B)이 연속하도록 하였다. 이에 의해, 인접 화소로부터의 사입사광이 홈(20A)에 매설된 차광막(13A)에 의해 차폐됨과 함께, 상면 위상차 화소(2B)에서의 입사광의 집광점이 동분할용의 차광막(13B)의 위치로 된다. 따라서, 상면 위상차 화소(2B)에서의 고정밀한 위상차 검출용의 신호를 생성하는 것이 가능해지고, 상면 위상차 화소(2B)의 AF 특성을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 인접 화소 사이에서의 사입사광의 크로스토크에 의한 혼색이 억제되고, 상면 위상차 화소(2B)에 더하여 촬상 화소(2A)의 화소 특성도 향상시킬 수 있다. 즉, 간이한 구성에 의해 촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)의 각 특성을 양립한 촬상 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
또한, Si 기판(21)의 수광면(20S)에 p형 반도체 영역을 마련하도록 하였기 때문에, 암전류의 발생을 억제할 수 있다. 또한 수광면(20S) 및 홈(20A)의 벽면으로부터 저면에 걸쳐서 연속한 고정 전하막(24)을 마련하도록 하였기 때문에, 보다 암전류의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 이미지 센서(1A)에서의 노이즈를 저감하는 것이 가능해지고, 촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)로부터 고정밀한 신호를 얻는 것이 가능해진다.
또한 OPB 영역(100B)에 마련되어 있는 차광막(13C)을, 차광막(13A), 차광막(13B)과 동일 공정에서 형성하도록 하였기 때문에, 제조 공정을 간략화할 수 있다.
이하, 제2의 실시의 형태 및 변형례 1∼3에 관해 설명한다. 상기 제1의 실시의 형태와 같은 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
<2. 변형례 1>
도 6은, 변형례 1에 관한 이미지 센서(이미지 센서(1B))의 단면 구성을 도시한 것이다. 이미지 센서(1B)는, 상기 제1의 실시의 형태의 이미지 센서(1A)와 마찬가지로, 이면 조사형의 고체 촬상 소자이고, 복수의 화소(2)가 2차원 배열된 구조를 갖는다. 각 화소(2)는, 촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)로 구성되어 있다. 각 화소(2) 사이에는 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 홈(20A)이 마련되어 있다. 이 홈(20A)에는 상면 위상차 화소(2B)에서 형성된 동분할용의 차광막(13B)과 연속한 차광막(13A)이 매설되어 있다. 단, 본 변형례에서의 이미지 센서(1B)에서는, 차광막(13B)이 Si 기판(21)에 매설되어 있는 점이 제1의 실시의 형태와는 다르다.
본 변형례에서의 차광막(13B)은 수광부(20), 구체적으로는 포토 다이오드(23)가 매설된 Si 기판(21)의 수광면(20S)측에 매입되어 있다. 또한, Si 층 21과 차광막(13A) 및 차광막(13B)의 사이에는 고정 전하막(24)이 마련되어 있다. 구체적으로는, 고정 전하막(24)은 Si 기판(21)의 수광면(20S)으로부터 차광막(14B)에 의해 형성된 단차(20B)를 통하여 홈(20A)의 벽면 및 저면에 연속해서 마련되어 있다.
또한 본 변형례에서는 촬상 화소(2A) 및 상면 위상차 화소(2B)가 2차원 배치된 유효 화소 영역(100A)의 주위를 둘러싸는 OPB 영역(100B)에 마련된 차광막(13C)도, 차광막(113B)과 마찬가지로 Si 기판(21)에 매설되어 있다.
이와 같은 이미지 센서(1B)는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 제조한다. 우선, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, Si 기판(21)에 p형 반도체 영역 및 n형 반도체 영역을 각각 형성하여 포토 다이오드(23)를 형성한 후, Si 기판(21)의 표면에 배선층(22)을 형성한다. 계속해서, 도시하지 않은 지지 기판에 Si 기판(21)을 접합한 후, Si 기판(21)의 이면측을 소망하는 막두께가 되도록 얇게 한다. 그 후, Si 기판(21)의 수광면(20S)(이면)에, 에칭에 의해, 소자 분리부의 (차광막(13A)용의) 홈(20A)을 형성한다. 계속해서, 패터닝을 행하고, Si 기판(21)의 표면의 일부를 에칭에 의해 삭제하여, 차광막(13B) 매설용의 단차(20B)를 형성한다. 계속해서, Si 기판(21)의 수광면(20S)으로부터 단차(20B) 및 홈(20A)의 벽면, 저면에 걸쳐서, 예를 들면 스퍼터링법에 의해 HfO2막을, 예를 들면 50㎚ 성막하여 고정 전하막(24)을 형성한다.
계속해서, 차광막(13)으로서, 예를 들면 W막을, 예를 들면 스퍼터링법을 이용하여 상면 위상차 화소(2B)의 수광 영역(R)의 일부 및 OPB 영역(100B)에 형성함과 함께, 홈(20A)에 매설한 후, 포토 리소그래피 등에 의해 패터닝하여 차광막(13)을 형성한다. 다음에, 유효 화소 영역(100A)의 수광부(20) 및 차광막(13)상에, 예를 들면 베이어 배열의 컬러 필터(12) 및 온 칩 렌즈(11)를 차례로 형성한다. 이와 같이 하여 이미지 센서(1B)를 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 변형례에서는, 차광막(13B)을 수광부(20)에 매설하도록 하였기 때문에, 상면 위상차 화소(2B)에서의 입사광의 집광 위치가 보다 개선되고, 보다 고정밀한 위상차 검출용의 신호를 생성하는 것이 가능해진다. 또한, OPB 영역을 저배화 할 수 있고, 촬상 소자 전체의 저배화에 유리하게 된다.
<3. 제2의 실시의 형태>
도 7은, 본 개시의 제2의 실시의 형태에 관한 이미지 센서(이미지 센서(1C))의 단면 구성을 도시한 것이다. 이 이미지 센서(1C)는, 예를 들면 표면 조사형(표면 수광형)의 고체 촬상 소자이고, 복수의 화소(2)가 2차원 배열되어 있다. 화소(2)는, 촬상 화소(2A)와 상면 위상차 화소(2B)로 구성되어 있다. 각 화소(2) 사이에는 상기 제1의 실시의 형태 및 변형례 1과 마찬가지로, 홈(20A)이 마련되어 있고, 이 홈(20A)에는 상면 위상차 화소(2B)에서의 동분할용의 차광막(차광막(13B))과 연속해서 형성된 차광막(차광막(13A))이 매설되어 있다. 단, 본 변형례에서의 이미지 센서(1C)는 표면 조사형이기 때문에, 집광부(10)와 수광부(20)를 구성하는 Si 기판(21)의 사이에는 배선층(22)이 마련되어 있고, 차광막(33)(33A, 33B, 33C)은 수광부(20)의 Si 기판(21)과 배선층(22)의 사이에 마련되어 있다. 또한, 본 실시의 형태와 같은 표면 조사형의 이미지 센서(1C)(및 후술하는 1D, 1E)에서 수광면(20S)은 Si 기판(21)의 조사면으로 한다.
본 실시의 형태에서는, 상술한 바와 같이, 제1의 실시의 형태에서 Si 기판(21)의 집광부(10)가 마련된 면과는 반대측의 면에 마련되어 있던 배선층(22)이 집광부(10)와 Si 기판(21)의 사이에 마련되어 있다. 이 때문에, 화소(2) 사이에 마련된 홈(20A)은, 상기 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 각 화소(2)를 개개로 둘러싸도록 격자형상으로 형성하여도 좋지만, 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같이, X축 또는 Y축의 일방(여기서는 Y축방향)에만 마련하도록 하여도 좋다. 이에 의해, 포토 다이오드(23)로부터 Si 기판(21)의 각 화소(2) 사이에 마련된 트랜지스터(예를 들면 전송 트랜지스터)에서의 전하의 이동을 원활히 행하는 것이 가능해진다.
이미지 센서(1C)는, 온 칩 렌즈(11) 및 컬러 필터(12)로 이루어지는 집광부(10)와, 포토 다이오드(23)가 매설된 Si 기판(21), 배선층(22) 및 고정 전하막(24)을 포함하는 수광부(20)로 구성되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 고정 전하막(24)을 덮도록, 절연막(25)이 형성되어 있고, 이 절연막(25)상에 차광막(33A, 33B, 33C)이 형성되어 있다. 절연막(25)의 구성 재료로서는, 실리콘산화막(SiO), 실리콘질화막(SiN), 실리콘산질화막(SiON) 등을 들 수 있고, 그 막두께는 예를 들면 1㎚ 이상 200㎚ 이하이다.
배선층(22)은, 집광부(10)와 Si 기판(21)의 사이에 마련됨과 함께, 층간 절연막(22A)을 사이에, 예를 들면 금속막(22B)이 2층 또는 3층 이상으로 구성된 다층 배선 구조를 갖는다. 이 금속막(22B)은 트랜지스터나 각종 배선, 또는 주변 회로의 금속막이고, 일반적인 표면 조사형의 이미지 센서에서는, 화소의 개구율을 확보함과 함께, 온 칩 렌즈 등의 광학 기능층으로부터 사출된 광속을 차폐하지 않도록 각 화소의 사이에 마련되어 있다.
층간 절연막(22A)은, 예를 들면 무기 재료가 사용되고, 구체적으로는, 예를 들면 실리콘산화막(SiO), 실리콘질화막(SiN), 실리콘산질화막(SiON), 하프늄산화막(HfO), 알루미늄산화막(AlO), 질화알루미늄막(AlN), 탄탈륨산화막(TaO), 지르코늄산화막(ZrO), 하프늄산질화막, 하프늄실리콘산질화막, 알루미늄산질화막, 탄탈륨산질화막 및 지르코늄산질화막 등을 들 수 있다. 층간 절연막(22A)의 막두께는, 예를 들면 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하이다.
금속막(22B)은, 예를 들면 각 화소(2)에 대응하는 전술한 트랜지스터를 구성하는 전극이고, 그 재료로서는, 예를 들면, 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 구리(Cu), 텅스텐(W) 또는 은(Ag) 등의 금속 원소의 단체 또는 합금을 들 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 금속막(22B)은, 일반적으로는 화소(2)의 개구율을 확보함과 함께, 온 칩 렌즈(11) 등의 광학 기능층으로부터 사출된 광을 차폐하지 않도록, 각 화소(2) 사이에 각각 적합한 크기로 한다.
이와 같은 이미지 센서(1B)는, 예를 들면, 이하와 같이 하여 제조한다. 우선, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, Si 기판(21)에 p형 반도체 영역 및 n형 반도체 영역을 각각 형성하고 포토 다이오드(23)를 형성한다. 계속해서, Si 기판(21)의 수광면(20S)(표면)의 소정의 위치, 구체적으로는, 각 화소(2) 사이에 마련된 P형 반도체 영역에, 예를 들면 드라이 에칭에 의해 홈(20A)을 형성한다. 계속해서, Si 기판(21)의 홈(20A)의 벽면으로부터 저면에 걸쳐서, 예를 들면 스퍼터링법에 의해 HfO2막을, 예를 들면 50㎚ 성막하여 고정 전하막(24)을 형성한다.
다음에, 수광면(20S)에, 예를 들면 CVD법 또는 ALD법에 의해 고정 전하막(24)을 형성한 후, 예를 들면 CVD법에 의해, 예를 들면 SiO2로 이루어지는 절연막(25)을 형성한다. 계속해서, 차광막(33)으로서, 예를 들면 W막을, 절연막(25)상에, 예를 들면 스퍼터링법을 이용하여 형성함과 함께, 홈(20A)에 매설한 후, 포토 리소그래피 등에 의해 패터닝하여 차광막(33)을 형성한다.
다음에, 차광막(33) 및 수광면(20S)상에 배선층(22)을 형성한 후, 유효 화소 영역(100A)의 수광부(20) 및 차광막(13)상에, 예를 들면 베이어 배열의 컬러 필터(12) 및 온 칩 렌즈(11)를 차례로 형성한다. 이와 같이 하여 이미지 센서(1C)를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서의 상면 위상차 화소(2B)의 컬러 필터(12)는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 녹색(G) 또는 백색(W)을 할당하는 것이 바람직하지만, 광량이 높은 광이 입사된 경우에는 포토 다이오드(23)에서의 전하가 포화하기 쉬워진다. 이때, 표면 조사형에서는 과잉한 전하는 Si 기판(21)의 하방(기판(21)측)으로부터 배출된다. 이 때문에, 상면 위상차 화소(2B)에 대응한 위치의 Si 기판(21)의 하방, 구체적으로는 포토 다이오드(23)의 하부에 보다 고농도의 P형 불순물을 도핑하여 오버플로 배리어를 높게하게 하여도 좋다.
이와 같이, 본 개시는 이면 조사형의 이미지 센서로 한하지 않고, 표면 조사형의 이미지 센서에도 적용 가능하고, 표면 조사형의 경우라도, 상기 제1의 실시의 형태 등과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 표면 조사형에서는, 온 칩 렌즈(11)와, Si 기판(21)의 수광면(20S)이 떨어져 있기 때문에, 집광점을 수광면(20S)에 맞추기 쉽고, 촬상 화소 감도와, 위상차 검출 정밀도와의 양쪽을 향상시키는 것이 이면 조사형에 비하여 용이하다.
<4. 변형례 2>
도 9는, 상기 제2의 실시의 형태의 변형례 2에 관한 이미지 센서(이미지 센서(1D))의 단면 구성을 도시한 것이다. 이미지 센서(1D)는, 상기 이미지 센서(1C)와 마찬가지로, 표면 조사형의 고체 촬상 소자이고, 복수의 화소(2)가 2차원 배열된 구조를 갖는다. 본 변형례에서의 이미지 센서(1D)는, 변형례 1의 이미지 센서(1C)와 마찬가지로, 각 화소(2) 사이에 마련된 홈(20A)에 매설된 차광막(13A)과 연속해서 형성된 차광막(13B, 13C)이 Si 기판(21)에 매설되어 있는 점이 제2의 실시의 형태와는 다르다.
또한, 본 변형례에서는, Si 기판(21)에 매설된 차광막(13)(13A, 13B, 13B)과 Si 기판(21)의 사이에는, 변형례 1과 마찬가지로 고정 전하막(24)이 마련되어 있다. 단, 이 고정 전하막(24)은 제2의 실시의 형태와 마찬가지로, Si 기판(21)과 층간 절연막(22)의 사이에는 형성되어 있지 않다.
또한, 본 변형례의 이미지 센서(1D)는, 상기 변형례 1 및 제2의 실시의 형태에서 설명한 공정을 조합시킴에 의해 제조할 수 있다.
이와 같이, 본 변형례에서는, 차광막(13B)을 Si 기판(21)에 매설하도록 하였기 때문에, 상면 위상차 화소(2B)에서의 입사광의 집광 위치가 보다 개선되고, 상기 이미지 센서(2C)보다도 고정밀한 위상차 검출용의 신호를 생성하는 것이 가능해진다.
<5. 변형례 3>
도 10은, 상기 제1, 제2의 실시의 형태 및 변형례 1, 2에 관한 이미지 센서(이미지 센서(1E))의 단면 구성을 도시한 것이다. 이미지 센서(1E)는, 이미지 센서(1C, 1D)와 마찬가지로, 표면 조사형의 고체 촬상 소자이고, 복수의 화소(2)가 2차원 배열된 구조를 갖는다. 본 변형례에서의 이미지 센서(1E)는, 상면 위상차 화소(2B)의 수광부(20)와 집광부(10)의 컬러 필터(12)의 사이에 이너 렌즈(14)를 마련한 점이 상기 실시의 형태 등과는 다르다.
본 변형례에서는, 집광부(10)를 이너 렌즈(14)와 온 칩 렌즈(11)가 적층된 다중 렌즈 구조로 함에 의해, 상면 위상차 화소(2B)에서의 집광 효율을 높일 수 있다.
또한, 여기서는 이너 렌즈(14)를 상면 위상차 화소(2B)에만 마련하였지만, 촬상 화소(2A)에도 마련하여도 좋다. 또한, 도 11에 도시한 이미지 센서(1F)와 같이, 이면 조사형의 고체 촬상 소자에 적용하여도 좋다. 또한 도 10 및 도 11에서는 차광막(13B, 13C)을 Si 기판(21)에 매입한 경우(변형례 1, 2에 대응)로 하였지만, 제1, 제2의 실시의 형태에 있어서 이미지 센서(1A, 1C)와 같이 차광막(13B, 13C)을 Si 기판(21)상에 마련하여도 상관없다.
<6. 적용례>
이하, 상기 제1, 제2의 실시의 형태 및 변형례 1∼3에서 설명한 이미지 센서(1)(1A∼1F)의 적용례(적용례 1∼4)에 관해 설명한다. 상기 실시의 형태 등에서의 이미지 센서(1)는 모두, 다양한 분야에서의 전자 기기에 적용 가능하다. 여기서는, 그 한 예로서, 촬상 장치(카메라), 내시경 카메라, 비전 칩(인공 망막) 및 생체 센서에 관해 설명한다. 또는, 도시는 하지 않지만, 이 밖에도, 상기 이미지 센서(1)는, 차량탑재용 센서로서도 이용할 수 있다.
(적용례 1)
도 12는, 촬상 장치(촬상 장치(3))의 전체 구성을 도시한 기능 블록도이다. 촬상 장치(3)는, 예를 들면 디지털 스틸 카메라 또는 디지털 비디오 카메라이고, 광학계(31)와, 셔터 장치(32)와, 이미지 센서(1)(예를 들면, 이미지 센서(1A))와, 신호 처리 회로(33)(화상 처리 회로(34), AF 처리 회로(35))와, 구동 회로(36)와, 제어부(37)를 구비하고 있다.
광학계(31)는, 피사체로부터의 상광(입사광)을 이미지 센서(1)의 촬상면상에 결상시키는 하나 또는 복수의 촬상 렌즈를 포함하는 것이다. 셔터 장치(32)는, 이미지 센서(1)에의 광조사 기간(노광 기간) 및 차광 기간을 제어하는 것이다. 구동 회로(36)는, 셔터 장치(32)의 개폐 구동을 행함과 함께, 이미지 센서(1)에서의 노광 동작 및 신호 판독 동작을 구동하는 것이다. 신호 처리 회로(33)는, 이미지 센서(1)로부터의 출력 신호(SG1, SG2)에 대해, 소정의 신호 처리, 예를 들면 디모자이크 처리나 화이트 밸런스 조정 처리 등의 각종 보정 처리를 시행하는 것이다. 제어부(37)는, 예를 들면 마이크로 컴퓨터로 구성되고, 구동 회로(36)에서의 셔터 구동 동작 및 이미지 센서 구동 동작을 제어함과 함께, 신호 처리 회로(33)에서의 신호 처리 동작을 제어하는 것이다.
이 촬상 장치(3)에서는, 입사광이, 광학계(21), 셔터 장치(22)를 통하여 이미지 센서(1)에서 수광되면, 이미지 센서(1)에서는, 그 수광량에 의거한 신호 전하가 축적된다. 구동 회로(24)에 의해, 이미지 센서(1)의 각 화소(2)에 축적된 신호 전하가 판독(촬상 화소(2A)로부터 얻어진 전기 신호(SG1) 및 상면 위상차 화소(2B)로부터 얻어진 전기 신호(SG2))이 이루어지고, 판독된 전기 신호(SG1, SG2)는 신호 처리 회로(23)의 화상 처리 회로(34) 및 AF 처리 회로(35)에 출력된다. 이미지 센서(1)로부터 출력된 출력 신호는, 신호 처리부(33)에서 소정의 신호 처리가 시행되어, 영상 신호(Dout)로서 외부(모니터 등)에 출력되는데, 또는, 도시하지 않은 메모리 등의 기억부(기억 매체)에서 유지된다.
(적용례 2)
도 13은, 적용례 2에 관한 내시경 카메라(캡슐형 내시경 카메라(4A))의 전체 구성을 도시하는 기능 블록도이다. 캡슐형 내시경 카메라(4A)는, 광학계(41)와, 셔터 장치(42)와, 이미지 센서(1)와, 구동 회로(44)와, 신호 처리 회로(43)와, 데이터 송신부(45)와, 구동용 배터리(46)와, 자세(방향, 각도) 감지용의 자이로 회로(47)를 구비하고 있다. 이 중, 광학계(41), 셔터 장치(42), 구동 회로(44) 및 신호 처리 회로(43)는, 상기 촬상 조치(2)에서 설명한 광학계(21), 셔터 장치(22), 구동 회로(24) 및 신호 처리 회로(24)와 같은 기능을 갖고 있다. 단, 광학계(41)는, 4차원 공간에서의 복수의 방위(예를 들면 전방위)에서의 촬영이 가능하게 되어 있는 것이 바람직하고, 하나 또는 복수의 렌즈에 의해 구성되어 있다. 단, 본 예에서는, 신호 처리 회로(43)에서의 신호 처리 후의 영상 신호(D1) 및 자이로 회로(47)로부터 출력된 자세 감지 신호(D2)는, 데이터 송신부(45)를 통하여 무선 통신에 의해 외부의 기기에 송신되도록 되어 있다.
또한, 상기 실시의 형태에 있어서 이미지 센서를 적용 가능한 내시경 카메라로서는, 상기한 바와 같은 캡슐형의 것으로 한하지 않고, 예를 들면 도 14에 도시한 바와 같은 삽입형의 내시경 카메라(삽입형 내시경 카메라(4B))라도 좋다. 삽입형 내시경 카메라(4B)는, 상기 캡슐형 내시경 카메라(4A)에서의 일부의 구성과 마찬가지로 광학계(41), 셔터 장치(42), 이미지 센서(1), 구동 회로(44), 신호 처리 회로(43) 및 데이터 송신부(45)를 구비하고 있다. 단, 이 삽입형 내시경 카메라(4B)는, 또한 장치 내부에 격납 가능한 암(48a)과, 이 암(48a)을 구동하는 구동부(48)가 부설되어 있다. 이와 같은 삽입형 내시경 카메라(4B)는, 구동부(48)에 암 제어 신호(CTL)를 전송하기 위한 배선(49A)과, 촬영 화상에 의거한 영상 신호(Dout)를 전송하기 위한 배선(49B)을 갖는 케이블(49)에 접속되어 있다.
(적용례 3)
도 15는, 적용례 3에 관한 비전 칩(비전 칩(5))의 전체 구성을 도시하는 기능 블록도이다. 비전 칩(5)은, 눈의 안구(E1)의 속측(奧側)의 벽(시각 신경을 갖는 망막(E2))의 일부에, 매입되어 사용되는 인공 망막이다. 이 비전 칩(5)은, 예를 들면 망막(E2)에서의 신경절 세포(C1), 수평 세포(C2) 및 시세포(C3) 중의 어느 일부에 매설되어 있고, 예를 들면 이미지 센서(1)와, 신호 처리 회로(51)와, 자극 전극부(52)를 구비하고 있다. 이에 의해, 눈에의 입사광에 의거한 전기 신호를 이미지 센서(1)에서의 취득하고, 그 전기 신호를 신호 처리 회로(51)에서 처리함에 의해, 자극 전극부(52)에 소정의 제어 신호를 공급한다. 자극 전극부(52)는, 입력된 제어 신호에 응하여 시각 신경에 자극(전기 신호)를 주는 기능을 갖는 것이다.
(적용례 4)
도 16은, 적용례 4에 관한 생체 센서(생체 센서(6))의 전체 구성을 도시하는 기능 블록도이다. 생체 센서(6)는, 예를 들면 손가락(A)에 장착 가능한 혈당치 센서이고, 반도체 레이저(61)와, 이미지 센서(1)와, 신호 처리 회로(62)를 구비한 것이다. 반도체 레이저(61)는, 예를 들면 적외광(파장 780㎚ 이상)을 출사하는 IR(infrared laser) 레이저이다. 이와 같은 구성에 의해, 피(血) 중의 글루코스량에 응한 레이저광의 흡수 상태를 이미지 센서(1)에 의해 센싱하여, 혈당치를 측정하도록 되어 있다.
이상, 제1, 제2의 실시의 형태 및 변형례 1∼3을 들어 본 개시를 설명하였지만, 본 개시는 상기 실시의 형태 등으로 한정되는 것이 아니고, 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시의 형태 등에서는, 집광부(10)를 온 칩 렌즈(11)와 컬러 필터(12)로 구성하였지만, 예를 들면 컬러 필터(12)와 수광부(20)의 사이에, 수광면(20S)을 평탄화한 평탄화막이나, 반사 방지막을 형성하여도 좋다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하다.
(1) 각각이, 광전 변환 소자를 포함하는 수광부와 입사광을 상기 수광부를 향하여 집광하는 집광부를 갖는 제1 화소 및 제2 화소와, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소의 사이에 마련된 홈과, 상기 홈에 매설된 제1 차광막과, 상기 제2 화소의, 상기 수광부의 수광면의 일부에 상기 제1 차광막에 연속해서 마련된 제2 차광막을 구비한 촬상 소자.
(2) 상기 제2 차광막은 상기 수광부의 상기 수광면상에 마련되어 있는, 상기 (1)에 기재된 촬상 소자.
(3) 상기 제2 차광막은 상기 수광부에 매설되어 있는, 상기 (1)에 기재된 촬상 소자.
(4) 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소에서의 입사광은 각각 같은 깊이 위치에 집광하는, 상기 (1) 내지 (3)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(5) 상기 수광부는 상기 광전 변환 소자로서 n형 반도체 영역을 포함함과 함께, 상기 수광면 및 상기 홈의 벽면으로부터 저면에 걸쳐서 p형 반도체 영역을 갖는, 상기 (1) 내지 나(4)의 어느 하에 기재된 촬상 소자.
(6) 상기 수광부의 상기 수광면 및 상기 홈의 벽면 및 저면은 연속한 고정 전하막에 의해 덮여 있는, 상기 (1) 내지 (5)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(7) 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소가 배설된 제1 영역과, 상기 제1 영역의 주위에 마련됨과 함께, 제3 차광막에 의해 차광된 제2 영역을 가지며, 상기 제3 차광막은 상기 제2 차광막과 동일 재료에 의해 형성되어 있는, 상기 (1) 내지 (6)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(8) 상기 집광부는 광학 기능층으로서 렌즈를 포함하고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소의 상기 렌즈는 동일 형상을 갖는, 상기 (1) 내지 (7)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(9) 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 각각의 수광부에 대향하여 상기 렌즈를 갖는, 상기 (8)에 기재된 촬상 소자.
(10) 상기 렌즈와 상기 수광부의 사이에 또한 이너 렌즈를 갖는, 상기 (8) 또는 (9)에 기재된 촬상 소자.
(11) 상기 집광부는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 컬러 필터를 포함하고, 상기 제2 화소의 상기 집광부는 녹색 또는 백색의 컬러 필터를 갖는, 상기 (1) 내지 (10)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(12) 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소는, 서로 인접하여 배치된 상면 위상차 검출 화소인, 상기 (1) 내지 (11)의 어느 하나에 기재된 촬상 소자.
(13) 촬상 소자를 포함하고, 상기 촬상 소자는, 각각이, 광전 변환 소자를 포함하는 수광부와 입사광을 상기 수광부를 향하여 집광하는 집광부를 갖는 제1 화소 및 제2 화소와, 상기 제1 화소와 상기 제2 화소의 사이에 마련된 홈과, 상기 홈에 매설된 제1 차광막과, 상기 제2 화소의, 상기 수광부의 수광면의 일부에 상기 제1 차광막에 연속해서 마련된 제2 차광막을 구비한 촬상 장치.
본 출원은, 일본 특허청에서 2013년 3월 29일에 출원된 일본 특허출원 번호2013-73532호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원의 모든 내용을 참조에 의해 본 출원에 원용한다.
당업자라면, 설계상의 요건이나 다른 요인에 응하여, 여러 가지의 수정, 콤비네이션, 서브 콤비네이션, 및 변경을 상도할 수 있는데, 그들은 첨부한 청구의 범위나 그 균등물의 범위에 포함되는 것으로 이해된다.

Claims (10)

  1. 제1 온 칩 렌즈와, 제1 광전 변환 영역과, 제1 차광막과, 제2 차광막을 포함하는 제1 화소와,
    제2 온 칩 렌즈와, 제2 광전 변환 영역과, 제3 차광막과, 제4 차광막을 포함하는 제2 화소를 포함하며,
    상기 제1 광전 변환 영역과 상기 제2 광전 변환 영역은 반도체 기판 내에 마련되며,
    상기 반도체 기판은, 광 입사면인 제1면과, 상기 광입사면과 반대측의 제2면을 포함하며,
    상기 제1 차광막의 적어도 일부는 상기 제1면 측에 마련된 제1 홈부 내에 마련되며,
    상기 제3 차광막의 적어도 일부는 상기 제1면 측에 마련된 제2 홈부 내에 마련되며,
    상기 제2 차광막과 상기 제4 차광막은 상기 제1면의 위에 마련되며,
    상기 제2 차광막은 평면시로 보아 제1의 개구를 포함하며,
    상기 제4 차광막은 평면시로 보아 제2의 개구를 포함하며,
    상기 제1의 개구는 상기 제2의 개구보다 큰 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화소는 촬상 화소이며, 상기 제2 화소는 상면 위상차 화소인 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2면 측에 다층 배선 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차광막은 상기 제2 차광막에 연속하며,
    상기 제3 차광막은 상기 제4 차광막에 연속한 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소에서의 입사광은 각각 같은 깊이 위치에 집광하는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 홈부와 상기 제1 홈부 내에 마련된 상기 제1 차광막의 적어도 일부의 사이와,
    상기 제2 홈부와 상기 제2 홈부 내에 마련된 상기 제3 차광막의 적어도 일부의 사이에 연속한 고정 전하막이 마련된 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정 전하막과 상기 제1 홈부 내에 마련된 상기 제1 차광막의 적어도 일부의 사이와,
    상기 고정 전하막과 상기 제2 홈부 내에 마련된 상기 제3 차광막의 적어도 일부의 사이에 연속한 절연막이 마련된 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 고정 전하막과 상기 제1 홈부 내에 마련된 상기 제1 차광막의 적어도 일부의 사이와,
    상기 고정 전하막과 상기 제2 홈부 내에 마련된 상기 제3 차광막의 적어도 일부의 사이에 연속한 배리어 메탈층이 마련된 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    제1 온 칩 렌즈와 제2 온 칩 렌즈는 동일 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
  10. 광학계와,
    신호 처리 회로와,
    광 검출 장치를 포함하며,
    상기 광 검출 장치는,
    제1 온 칩 렌즈와, 제1 광전 변환 영역과, 제1 차광막과, 제2 차광막을 포함하는 제1 화소와,
    제2 온 칩 렌즈와, 제2 광전 변환 영역과, 제3 차광막과, 제4 차광막을 포함하는 제2 화소를 포함하며,
    상기 제1 광전 변환 영역과 상기 제2 광전 변환 영역은 반도체 기판 내에 마련되며,
    상기 반도체 기판은, 광 입사면인 제1면과, 상기 광입사면과 반대측에 제2면을 포함하며,
    상기 제1 차광막의 적어도 일부는 상기 제1면 측에 마련된 제1 홈부 내에 마련되며,
    상기 제3 차광막의 적어도 일부는 상기 제1면 측에 마련된 제2 홈부 내에 마련되며,
    상기 제2 차광막과 상기 제4 차광막은 상기 제1면의 위에 마련되며,
    상기 제2 차광막은 제1의 개구를 포함하며,
    상기 제4 차광막은 제2의 개구를 포함하며,
    상기 제1의 개구는 상기 제2의 개구보다 큰 것을 특징으로 하는 전자 기기.
KR1020207037589A 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치 KR102275235B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217020574A KR102425587B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-073532 2013-03-29
JP2013073532 2013-03-29
KR1020157024973A KR102198446B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치
PCT/JP2014/057704 WO2014156933A1 (ja) 2013-03-29 2014-03-20 撮像素子および撮像装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157024973A Division KR102198446B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217020574A Division KR102425587B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210000759A true KR20210000759A (ko) 2021-01-05
KR102275235B1 KR102275235B1 (ko) 2021-07-09

Family

ID=51623912

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217020574A KR102425587B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치
KR1020227019077A KR102524147B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치
KR1020237011432A KR102662794B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치
KR1020207037589A KR102275235B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치
KR1020157024973A KR102198446B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217020574A KR102425587B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치
KR1020227019077A KR102524147B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치
KR1020237011432A KR102662794B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157024973A KR102198446B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-20 촬상 소자 및 촬상 장치

Country Status (5)

Country Link
US (3) US9543346B2 (ko)
JP (1) JP6288075B2 (ko)
KR (5) KR102425587B1 (ko)
CN (3) CN111430390B (ko)
WO (1) WO2014156933A1 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102128467B1 (ko) * 2014-01-09 2020-07-09 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이미지 센서를 포함하는 영상 촬영 장치
JP6408372B2 (ja) * 2014-03-31 2018-10-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及びその駆動制御方法、並びに、電子機器
KR102268712B1 (ko) * 2014-06-23 2021-06-28 삼성전자주식회사 자동 초점 이미지 센서 및 이를 포함하는 디지털 영상 처리 장치
JP2016082133A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 ソニー株式会社 固体撮像素子及び電子機器
US10008530B2 (en) * 2015-01-30 2018-06-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Image sensing device and manufacturing method thereof
KR102437162B1 (ko) * 2015-10-12 2022-08-29 삼성전자주식회사 이미지 센서
US9812483B2 (en) * 2015-10-26 2017-11-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Back-side illuminated (BSI) image sensor with global shutter scheme
JP6791243B2 (ja) * 2016-03-31 2020-11-25 株式会社ニコン 撮像素子、及び、撮像装置
WO2018008614A1 (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、撮像素子の製造方法、及び、電子機器
KR102413726B1 (ko) * 2016-07-20 2022-06-28 소니그룹주식회사 수광 소자, 수광 소자의 제조 방법, 촬상 장치 및 전자 기기
JP7079739B2 (ja) 2017-02-17 2022-06-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および電子機器
JP2018198272A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子および電子機器
KR20190012812A (ko) * 2017-07-28 2019-02-11 에스케이하이닉스 주식회사 위상차 검출 픽셀을 구비한 이미지 센서
JPWO2019078291A1 (ja) * 2017-10-20 2020-11-26 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
KR102534249B1 (ko) * 2018-01-12 2023-05-18 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR102554417B1 (ko) * 2018-06-18 2023-07-11 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP7281895B2 (ja) 2018-12-06 2023-05-26 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および電子機器
TW202040992A (zh) * 2019-02-25 2020-11-01 日商索尼半導體解決方案公司 固態攝像裝置及電子機器
KR20200108133A (ko) * 2019-03-06 2020-09-17 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이미징 장치
KR102658571B1 (ko) * 2019-06-11 2024-04-19 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치 및 그 제조 방법
JP2021064721A (ja) * 2019-10-16 2021-04-22 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP2021114538A (ja) * 2020-01-20 2021-08-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
US11393861B2 (en) * 2020-01-30 2022-07-19 Omnivision Technologies, Inc. Flare-suppressing image sensor
US11362124B2 (en) 2020-01-30 2022-06-14 Omnivision Technologies, Inc. Image sensors with quantum efficiency enhanced by inverted pyramids
US11469264B2 (en) * 2020-01-30 2022-10-11 Omnivision Technologies, Inc. Flare-blocking image sensor
US11862651B2 (en) 2020-01-30 2024-01-02 Omnivision Technologies, Inc. Light-trapping image sensors
WO2021157174A1 (ja) * 2020-02-06 2021-08-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及び電子機器
KR20220014951A (ko) * 2020-07-29 2022-02-08 삼성전자주식회사 이미지 센서
TWI756006B (zh) * 2021-01-04 2022-02-21 力晶積成電子製造股份有限公司 影像感測器及其製造方法
US20220293655A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 Visera Technologies Company Limited Semiconductor device
KR20240042421A (ko) * 2021-08-16 2024-04-02 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 광 검출 장치 및 그 제조 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070023418A (ko) * 2005-08-24 2007-02-28 매그나칩 반도체 유한회사 집광 효율을 증가시킨 이미지센서 및 그 제조 방법
JP2008071920A (ja) 2006-09-14 2008-03-27 Sony Corp 撮像素子および撮像装置
JP2008522245A (ja) 2004-12-03 2008-06-26 マイクロン テクノロジー， インク． 間隙なしのマイクロレンズアレイとその製造方法
JP2011054350A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Sharp Corp 照明装置、照明システム及び照明装置の制御方法
KR20120037876A (ko) * 2010-10-12 2012-04-20 소니 주식회사 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기
JP2012084816A (ja) 2010-10-14 2012-04-26 Fujifilm Corp 裏面照射型撮像素子及び撮像装置
US20130070131A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Sony Corporation Solid-state image sensor, method for producing solid-state image sensor, and electronic apparatus

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3031756B2 (ja) * 1990-08-02 2000-04-10 キヤノン株式会社 光電変換装置
JP2005086186A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置とその製造方法
JP5109641B2 (ja) * 2007-12-18 2012-12-26 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP5521312B2 (ja) * 2008-10-31 2014-06-11 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器
JP4816768B2 (ja) 2009-06-22 2011-11-16 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
KR101776955B1 (ko) * 2009-02-10 2017-09-08 소니 주식회사 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기
JP4798232B2 (ja) * 2009-02-10 2011-10-19 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP5232118B2 (ja) * 2009-09-30 2013-07-10 富士フイルム株式会社 撮像デバイスおよび電子カメラ
CN102483510B (zh) * 2009-11-20 2015-04-15 富士胶片株式会社 固态成像装置
JP5454223B2 (ja) * 2010-02-25 2014-03-26 株式会社ニコン カメラ
JP2011204746A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Panasonic Corp 固体撮像素子
JP2011211000A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、電子機器
JP2012084815A (ja) * 2010-10-14 2012-04-26 Sharp Corp 固体撮像装置および電子情報機器
US8378400B2 (en) * 2010-10-29 2013-02-19 Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. Solid state imaging device
JP5810551B2 (ja) * 2011-02-25 2015-11-11 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP2012204402A (ja) * 2011-03-23 2012-10-22 Toshiba Corp 固体撮像装置及びその製造方法
JP6016396B2 (ja) * 2011-03-24 2016-10-26 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
KR20120135627A (ko) * 2011-06-07 2012-12-17 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
JP5563166B2 (ja) * 2011-08-30 2014-07-30 富士フイルム株式会社 固体撮像装置及びデジタルカメラ
JP2014086538A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Toshiba Corp 固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008522245A (ja) 2004-12-03 2008-06-26 マイクロン テクノロジー， インク． 間隙なしのマイクロレンズアレイとその製造方法
KR20070023418A (ko) * 2005-08-24 2007-02-28 매그나칩 반도체 유한회사 집광 효율을 증가시킨 이미지센서 및 그 제조 방법
JP2008071920A (ja) 2006-09-14 2008-03-27 Sony Corp 撮像素子および撮像装置
JP2011054350A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Sharp Corp 照明装置、照明システム及び照明装置の制御方法
KR20120037876A (ko) * 2010-10-12 2012-04-20 소니 주식회사 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 제조 방법, 및 전자 기기
JP2012084816A (ja) 2010-10-14 2012-04-26 Fujifilm Corp 裏面照射型撮像素子及び撮像装置
US20130070131A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Sony Corporation Solid-state image sensor, method for producing solid-state image sensor, and electronic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220083852A (ko) 2022-06-20
CN111430390B (zh) 2024-04-12
KR102425587B1 (ko) 2022-07-28
KR102662794B1 (ko) 2024-05-03
US20230170366A1 (en) 2023-06-01
US20160049430A1 (en) 2016-02-18
JP6288075B2 (ja) 2018-03-07
WO2014156933A1 (ja) 2014-10-02
CN105190890A (zh) 2015-12-23
CN105190890B (zh) 2020-03-20
KR102524147B1 (ko) 2023-04-21
CN111430390A (zh) 2020-07-17
KR20150135265A (ko) 2015-12-02
CN111430385A (zh) 2020-07-17
JPWO2014156933A1 (ja) 2017-02-16
CN111430385B (zh) 2024-04-23
KR102275235B1 (ko) 2021-07-09
US9543346B2 (en) 2017-01-10
KR20210084699A (ko) 2021-07-07
KR20230051608A (ko) 2023-04-18
US20170098673A1 (en) 2017-04-06
KR102198446B1 (ko) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102198446B1 (ko) 촬상 소자 및 촬상 장치
JP6323448B2 (ja) 撮像素子および撮像装置
US9006018B2 (en) Method of manufacturing a solid-state imaging device
JP4621719B2 (ja) 裏面照射型撮像素子
JP2012156334A (ja) 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器
US20150244958A1 (en) Solid-state imaging device
US9257466B2 (en) Solid state imaging device and method for manufacturing solid state imaging device
WO2012066846A1 (ja) 固体撮像素子及び撮像装置
JP2007088502A (ja) 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant