WO2017061176A1 - 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present disclosure relates to a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor and a method for manufacturing the solid-state imaging device.
  • a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor and a method for manufacturing the solid-state imaging device.
  • pixels of three primary colors are often two-dimensionally arranged using primary color filters such as red, green, and blue.
  • primary color filters such as red, green, and blue.
  • Patent Document 1 a solid-state imaging device has been proposed in which three photoelectric conversion layers of red, green, and blue are stacked in the vertical direction to obtain photoelectric conversion signals of three colors from one pixel (for example, Patent Document 1). , 2).
  • Patent Document 1 an organic photoelectric conversion film that absorbs green light and generates signal charges is formed above a silicon substrate, while two inorganic substances that detect blue light and red light are formed in the silicon substrate.
  • a structure in which photoelectric conversion portions (photodiodes) are stacked has been proposed.
  • Patent Document 2 in such a structure having an organic photoelectric conversion film above a silicon substrate and two inorganic photoelectric conversion portions inside the silicon substrate, light is received on the side opposite to the circuit formation surface of the silicon substrate.
  • a so-called back-illuminated element structure in which a surface is formed has been proposed.
  • the first electrode, the organic photoelectric conversion film having the first inclined surface on the side wall, and the second electrode are arranged in this order on the substrate.
  • each includes a first electrode, an organic photoelectric conversion film having a first inclined surface on a side wall, and a second electrode on a substrate in this order.
  • the organic photoelectric conversion film has a first inclined surface on the side wall in a plurality of pixels.
  • a first sealing film is formed on the plurality of pixels so as to cover the sidewall of the organic photoelectric conversion film and the second electrode.
  • the coverage with respect to the side wall of the organic photoelectric conversion film may be reduced due to the film forming process, and the first side wall has the first inclined surface.
  • the coverage of the sealing film is improved. Thereby, permeation of moisture from the side wall of the organic photoelectric conversion film is suppressed.
  • the first sealing film is formed to cover the side wall of the organic photoelectric conversion film having the first inclined surface on the side wall and the second electrode.
  • the coverage with respect to the side wall of the organic photoelectric conversion film may be reduced due to the film forming process, but the side wall has the first inclined surface.
  • the coverage by the first sealing film is improved. Thereby, permeation of moisture from the side wall of the organic photoelectric conversion film is suppressed.
  • a second solid-state imaging device includes a plurality of pixels each having a first electrode, an organic photoelectric conversion film, and a second electrode in this order on a substrate, and a plurality of pixels.
  • a first sealing film formed to cover the sidewall of the organic photoelectric conversion film and the second electrode, and a second sealing formed between the sidewall of the organic photoelectric conversion film and the first sealing film And a membrane.
  • the first sealing film is formed on the plurality of pixels including the organic photoelectric conversion film so as to cover the sidewall of the organic photoelectric conversion film and the second electrode.
  • a second sealing film is formed between the first sealing film and the side wall of the organic photoelectric conversion film.
  • coverage with respect to the side wall of the organic photoelectric conversion film may be reduced due to the film forming process.
  • moisture from the side wall is interposed by the second sealing film. Permeation is suppressed.
  • a third solid-state imaging device includes a plurality of pixels each having a first electrode, an organic photoelectric conversion film, and a second electrode in this order on a substrate, and formed on the plurality of pixels.
  • the first sealing film is provided.
  • a plurality of organic photoelectric conversion films are arranged separately for each pixel, and a third sealing film is formed by filling a region between side walls of adjacent organic photoelectric conversion films.
  • the first sealing film is formed on the plurality of pixels including the organic photoelectric conversion film, and the region between the side walls of the adjacent organic photoelectric conversion films is embedded.
  • the third sealing film is formed.
  • the coverage with respect to the sidewall of the organic photoelectric conversion film may be reduced due to the film forming process, but the third sealing film as described above is formed.
  • the organic photoelectric conversion film has the first inclined surface on the side wall.
  • a first sealing film is formed on the pixel so as to cover the sidewall of the organic photoelectric conversion film and the second electrode.
  • the first sealing film covers the side wall of the organic photoelectric conversion film and the second electrode on the plurality of pixels having the organic photoelectric conversion film.
  • a second sealing film is formed between the first sealing film and the sidewall of the organic photoelectric conversion film.
  • the first sealing film is formed on the plurality of pixels having the organic photoelectric conversion film, and between the side walls of the adjacent organic photoelectric conversion films.
  • a third sealing film is formed so as to fill the region.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an organic photoelectric conversion film and a second electrode of a solid-state imaging device according to Modification 1-2.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a main configuration of a solid-state imaging element according to Modification 2.
  • FIG. It is sectional drawing showing the structure of the solid-state image sensor which concerns on 2nd Embodiment of this indication.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a main part configuration of a solid-state imaging element according to Modification 3-1.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a solid-state imaging element according to Modification 3-2.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a main part configuration of a solid-state imaging element according to Modification 3-3. It is sectional drawing showing the structure of the solid-state image sensor which concerns on 3rd Embodiment of this indication.
  • 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a solid-state imaging element according to Modification 4.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a solid-state imaging element according to Modification Example 5.
  • FIG. It is a block diagram showing the structure of the imaging device to which the solid-state image sensor shown in FIG. 1 is applied. It is a schematic diagram showing the example of a structure of the imaging device shown in FIG. It is a functional block diagram showing an example of an application example (camera).
  • First embodiment an example of a solid-state imaging device having an inclined surface on a side wall of an organic photoelectric conversion film
  • Modifications 1-1 and 1-2 examples in which the inclination angles of the side walls of the organic photoelectric conversion film and the second electrode are different
  • Modification 2 example in which a plurality of organic photoelectric conversion films are formed separately for each pixel
  • Second Embodiment an example of a solid-state imaging device having a second sealing film between the side wall of the organic photoelectric conversion film and the first sealing film
  • Modified examples 3-1 to 3-3 other configuration examples having the second sealing film
  • Third embodiment an example of a solid-state imaging device having a third sealing film between the side walls of adjacent organic photoelectric conversion films 7).
  • Modified example 4 (example in which the second electrode is formed opposite to the side wall and the upper surface of the organic photoelectric conversion film formed for each pixel) 8).
  • Modification 5 (example in which the second electrode is continuously formed as a common layer in each organic photoelectric conversion film) 9.
  • Application example 1 (example of the entire imaging apparatus) 10.
  • Application example 2 (camera example)
  • FIG. 1 illustrates a cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the solid-state imaging device 1 is applied to, for example, a CCD or CMOS image sensor.
  • a plurality of pixels P are two-dimensionally arranged.
  • Each pixel P has a first electrode 13, an organic photoelectric conversion film 14, and a second electrode 15 on a semiconductor substrate 11 (substrate) via an interlayer insulating film 12.
  • a first sealing film 16 (first sealing film) is formed on the plurality of pixels P so as to cover the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode.
  • a protective film or a flattening film
  • an on-chip lens are formed.
  • the solid-state imaging device 1 has a structure in which, for example, photoelectric conversion elements that perform photoelectric conversion by selectively detecting light in different wavelength ranges are arranged along the vertical direction.
  • the organic photoelectric conversion film 14 is formed above the semiconductor substrate 11, while the photoelectric conversion device 110 ⁇ / b> B using an inorganic semiconductor, for example, is formed in the semiconductor substrate 11.
  • 110R photodiode
  • the semiconductor substrate 11 has a semiconductor layer 11a such as silicon (Si) on the surface side, and the photoelectric conversion elements 110B and 110R, for example, are embedded in the semiconductor layer 11a.
  • Each of the photoelectric conversion elements 110B and 110R is, for example, a photodiode having a pn junction (Photo Diode), and is formed in order of the photoelectric conversion elements 110B and 110R from the light incident side (surface S1 side).
  • a support substrate 11c is provided on the surface S2 side opposite to the surface S1 of the semiconductor layer 11a via a multilayer wiring layer 11b.
  • a plurality of pixel transistors and a logic circuit such as a peripheral circuit are provided on the surface S2 of the semiconductor layer 11a and the multilayer wiring layer 11b as driving elements for reading signals from each pixel P.
  • the pixel transistor include a transfer transistor (TRF), a reset transistor (RST), an amplification transistor (AMP), and a selection transistor (SEL).
  • the photoelectric conversion element 110B selectively absorbs, for example, blue light (for example, a wavelength of 450 nm to 495 nm) to generate charges.
  • the photoelectric conversion element 110R selectively absorbs red light (for example, a wavelength of 620 nm to 750 nm) to generate electric charge.
  • FD floating diffusion
  • the semiconductor substrate 11 (semiconductor layer 11a) is provided with a charge storage layer 112 that stores signal charges generated in the organic photoelectric conversion film.
  • the charge storage layer 112 is, for example, an n-type or p-type impurity diffusion layer, and is electrically connected to, for example, the first electrode 13. Specifically, the charge storage layer 112 and the first electrode 13 are connected via the wiring 111. Thus, for example, the signal charge collected on the first electrode 13 is stored in the charge storage layer 112 and then transferred to a signal readout circuit (not shown) via the transfer transistor Tr.
  • the interlayer insulating film 12 is composed of one or a plurality of insulating films.
  • the interlayer insulating film 12 reduces the interface state with the semiconductor layer 11a (Si), for example, and suppresses the generation of dark current from the interface between the interlayer insulating film 12 and the semiconductor layer 11a. Is desirable to be small.
  • insulating films 121 and 122 formed on the semiconductor layer 11a are stacked.
  • the insulating film 121 is, for example, a hafnium oxide (HfO 2 ) film formed by an ALD (atomic layer deposition) method
  • the insulating film 122 is, for example, silicon oxide (SiO 2 ) formed by a plasma CVD method. It is a membrane.
  • the structure and deposition method of the interlayer insulating film 12 are not limited to this.
  • the insulating film 122 also plays a role of electrically separating the adjacent first electrodes 13 from each other.
  • the wiring 111 is for electrically connecting the charge storage layer 112 and the first electrode 13.
  • the wiring 111 may be used as a light shielding film by being patterned in plan view.
  • a laminated film of barrier metal titanium (Ti) and titanium nitride (TiN) and tungsten (W) can be used in combination.
  • the first electrode 13 is provided for each pixel, for example (a plurality are provided on the semiconductor substrate 11).
  • the plurality of first electrodes 13 are electrically separated between adjacent pixels P by the interlayer insulating film 12.
  • Charges for example, holes or electrons
  • the first electrode 13 is electrically connected to the charge storage layer 112 formed in the semiconductor substrate 11 as described above.
  • the first electrode 13 is composed of a conductive film (transparent conductive film) that is transparent to visible light. Examples of the transparent conductive film include ITO (indium tin oxide).
  • a zinc oxide based material may be used.
  • the zinc oxide-based material include aluminum zinc oxide (AZO) to which aluminum (Al) is added as a dopant, gallium zinc oxide (GZO) to which gallium (Ga) is added, and indium zinc oxide to which indium (In) is added. (IZO).
  • IGZP, CuI, InSbO 4 , ZnMgO, CuInO 2 , MgIn 2 O 4 , CdO, ZnSnO 3, or the like can also be used.
  • the organic photoelectric conversion film 14 includes an organic semiconductor that absorbs light having a selective wavelength (for example, green light having a wavelength of about 495 nm to 570 nm) and generates electron / hole pairs.
  • the organic photoelectric conversion film 14 is continuously provided as a common layer for the plurality of first electrodes 13.
  • a first electrode 13 and a second electrode 15 are provided as a pair of electrodes for taking out charges from the organic photoelectric conversion film 14.
  • the organic photoelectric conversion film 14 includes one or both of organic semiconductors of p-type and n-type.
  • a p-type blocking layer 14p for example, in order from the first electrode 13 side, a p-type blocking layer 14p, a co-deposition layer 14i containing p-type and n-type materials, and an n-type blocking are provided. And so-called pin bulk heterostructures with layer 14n.
  • organic semiconductors include quinacridone (including quinacridone derivatives).
  • the organic semiconductor used for the organic photoelectric conversion film 14 is not limited to this, and the following various types can be used.
  • at least one of subphthalocyanine, naphthalene, anthracene, phenanthrene, tetracene, pyrene, perylene, fluoranthene, and the like (all including derivatives) may be used.
  • polymers or derivatives such as phenylene vinylene, fluorene, carbazole, indole, pyrene, pyrrole, picoline, thiophene, acetylene, and diacetylene may be used.
  • metal complex dyes cyanine dyes, merocyanine dyes, phenylxanthene dyes, triphenylmethane dyes, rhodacyanine dyes, xanthene dyes, macrocyclic azaannulene dyes, azulene dyes, naphthoquinone dyes, anthraquinone dyes Condensed polycyclic aromatics such as dyes, anthracene and pyrene, chain compounds condensed with aromatic rings or heterocyclic compounds, or quinoline, benzothiazole, benzoxazole, etc.
  • the organic photoelectric conversion film 14 may contain, for example, fullerene (C60) and BCP (Bathocuproine) in addition to the above materials.
  • the second electrode 15 is composed of a conductive film (transparent conductive film) that is transparent to visible light.
  • the transparent conductive film include ITO (indium tin oxide).
  • ITO indium tin oxide
  • a zinc oxide based material may be used.
  • the zinc oxide-based material include aluminum zinc oxide (AZO) to which aluminum (Al) is added as a dopant, gallium zinc oxide (GZO) to which gallium (Ga) is added, and indium zinc oxide to which indium (In) is added. (IZO).
  • IGZP CuI, InSbO 4 , ZnMgO, CuInO 2 , MgIn 2 O 4 , CdO, ZnSnO 3, or the like can also be used.
  • the charges extracted from the second electrode 15 are discharged through the wiring 114, so that the second electrode 15 is used as an electrode common to each pixel P. It is formed continuously. However, the second electrode 15 may be separated for each pixel.
  • the wiring 114 is configured using at least one of tungsten (W), titanium (Ti), titanium nitride (TiN), aluminum (Al), and the like, for example.
  • a lower buffer layer may be formed between the first electrode 13 and the organic photoelectric conversion film 14, and an upper buffer layer may be formed between the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15.
  • the lower buffer layer and the upper buffer layer are configured to include, for example, an organic semiconductor material used for the organic photoelectric conversion film 14, and function as, for example, an electron blocking film, a hole blocking film, or a work function adjusting film.
  • the organic photoelectric conversion film 14 has an inclined surface t1 (first inclined surface) on the side wall 140 thereof.
  • the organic photoelectric conversion film 14 has a tapered shape (forward tapered shape) that tapers from the first electrode 13 toward the second electrode 15.
  • the second electrode 15 has an inclined surface t2 (second inclined surface) on the side wall 150 thereof.
  • the inclination angle a1 of the inclined surface t1 and the inclination angle a2 of the inclined surface t2 may be the same as each other, or may be different as described later.
  • the inclination angles a1 and a2 are equal to each other.
  • the inclined surface t2 is formed continuously with the inclined surface t1 of the organic photoelectric conversion film 14, for example.
  • FIG. 2 shows the relationship between the inclination angle a1 of the organic photoelectric conversion film 14 and the sealing property.
  • This sealing property is a technique in which a sealing film is formed so as to cover an LTO (Low Temperature Oxide) film, and the amount of water (H 2 O) that permeates and desorbs from the LTO film through the sealing film is measured by TDS. This was evaluated using (Thermal Desorption Spectrometry). As described above, when the inclination angle a1 is about 90 °, the sealing property is suddenly reduced. When the inclination angle a1 exceeds 90 ° (when the organic photoelectric conversion film 14 has a reverse taper shape), the sealing property can be sufficiently secured. Can not.
  • LTO Low Temperature Oxide
  • the first sealing film 16 can be formed by, for example, a CVD method, an ALD method, or a PVD method.
  • the first sealing film 16 is a low temperature process. Therefore, the film quality deterioration of the portion covering the side wall 140 is large, and a sparse film tends to be formed.
  • the PVD method cannot cover the side wall 140 in principle. For this reason, the inclination angle a1 of the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 is less than 90 °, that is, the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 has an inclined surface t1.
  • inclined surfaces t1 and t2 are desirably formed, for example, by processing the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15 in a lump (or continuously) in a manufacturing process described later.
  • a first sealing film 16 is formed so as to cover the side wall 140 and the second electrode 15 (specifically, the upper surface and the side wall 150 of the second electrode 15) of these organic photoelectric conversion films 14.
  • the first sealing film 16 has a function of suppressing moisture penetration (penetration) into the pixel P, specifically, the organic photoelectric conversion film 14.
  • the first sealing film 16 is made of at least one of inorganic materials such as silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), and aluminum oxide (AlO 3 ).
  • the first sealing film 16 is formed in contact with the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14. For this reason, as shown in FIG. 3, it is desirable that a sufficient distance d1 is secured between the effective pixel region 10A and the film formation region 10B of the first sealing film 16.
  • the first sealing film 16 is formed by using, for example, an atomic layer deposition (ALD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a physical vapor deposition (Physical Vapor Deposition) method. is there.
  • ALD atomic layer deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the process of the main part of the manufacturing method of the solid-state imaging device 1.
  • the semiconductor substrate 11 is formed (step S11). Specifically, a so-called SOI substrate (not shown) having a semiconductor layer 11a on a silicon base material via a silicon oxide layer is prepared, and the wiring 111 made of the above-described material is formed on the semiconductor layer 11a. . Thereafter, the photoelectric conversion elements 110B and 110R and the charge storage layer 112 having, for example, a p-type region and an n-type region, respectively, are formed in regions having different depths in the semiconductor layer 11a (so as to overlap each other) by, for example, ion implantation Form.
  • a pixel transistor such as a transfer transistor and a peripheral circuit such as a logic circuit are formed on the surface (surface S2) of the semiconductor layer 11a.
  • a multilayer wiring layer 11b including a plurality of wirings 113 is formed on the surface S2 of the semiconductor layer 11a. Subsequently, after the support substrate 11c is bonded to one surface of the multilayer wiring layer 11b, the silicon base material and the silicon oxide layer are peeled from the SOI substrate to expose the surface S1 of the semiconductor layer 11a.
  • the first electrode 13 is formed on the semiconductor substrate 11 via the interlayer insulating film 12 (step S12). Specifically, first, a hafnium oxide film (insulating film 121) is formed on the surface S1 of the semiconductor substrate 11 by, for example, an ALD (atomic layer deposition) method, and then the insulating film 122 and the first electrode 13 are formed. To do.
  • the insulating film 122 is formed using silicon oxide by, for example, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method. At this time, an insulating film 122 is also formed in a region between the first electrodes 13, and the first electrodes 13 are electrically separated by planarizing the surface by, for example, a CMP (Chemical-Mechanical-Polishing) method.
  • the first electrode 13 can be formed, for example, by depositing the above-described material using a sputtering method, performing patterning using a photolithography technique, and processing using dry etching or wet etching. Note that either the first electrode 13 or the wiring 111 may be patterned first.
  • an organic photoelectric conversion film 14 is formed (step S13). Specifically, the film is formed on the first electrode 13 by depositing the organic semiconductor material made of the above-described material by, for example, a vacuum evaporation method.
  • a vacuum evaporation method an electron beam heating system, a resistance heating system, etc. can be used, for example.
  • the method for forming the organic photoelectric conversion film 14 is not limited to the vacuum deposition method, and a coating method may be used.
  • the second electrode 15 is formed (step S14). Since the characteristics of the organic photoelectric conversion film 14 generally fluctuate greatly due to the influence of moisture, oxygen, hydrogen, and the like, it is desirable that the second electrode 15 be formed in a vacuum consistent with the organic photoelectric conversion film 14.
  • the second electrode 15 can be formed by, for example, vacuum deposition or sputtering.
  • the formed organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15 are processed (step S15). Specifically, for example, after patterning using a photolithography technique, the second electrode 15 and the organic photoelectric conversion film 14 are collectively processed by dry etching, for example. Thereafter, processing such as ashing is performed to remove deposits and residues.
  • the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15 are formed and then processed using photolithography and dry etching, but the formation method of the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15 is as follows. It is not limited to this. For example, the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15 can be patterned using a shadow mask or the like.
  • the inclined surfaces t ⁇ b> 1 and t ⁇ b> 2 can be formed on the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the side wall 150 of the second electrode 15.
  • the side walls 140 and 150 can be formed so that the inclination angles a1 and a2 of the inclined surfaces t1 and t2 are equal to or different from each other.
  • the first sealing film 16 is formed (step S16). Specifically, the first sealing film 16 made of the above-described material is formed using a film formation method using a low temperature process, for example, a CVD method, an ALD method, or a PVD method. Thereby, the side wall 140 and the second electrode 15 of the organic photoelectric conversion film 14 are covered with the first sealing film 16. Thereafter, a wiring 114 electrically connected to the second electrode 15 is formed. Finally, although not shown, a planarizing film and an on-chip lens are formed. Thereby, the solid-state imaging device 1 shown in FIG. 1 is completed.
  • a film formation method using a low temperature process for example, a CVD method, an ALD method, or a PVD method.
  • the first sealing film 16 is formed so as to cover the plurality of pixels P in order to prevent moisture from entering the pixels P.
  • the first sealing film 16 may be formed by a film formation method using a low temperature process (such as a CVD method, an ALD method, or a PVD method). desirable.
  • FIG. 5 shows a main configuration of the solid-state imaging device 100 according to the comparative example.
  • the first electrode 102, the organic photoelectric conversion film 103, and the second electrode 104 are arranged in this order on the interlayer insulating film 101 as in the solid-state imaging device 1 of the present embodiment. Is formed.
  • a sealing film 105 is formed to cover the organic photoelectric conversion film 103 and the second electrode 104.
  • a wiring 106 electrically connected to the second electrode 104 is formed on the sealing film 105.
  • the side wall 1030 of the organic photoelectric conversion film 103 does not have an inclined surface and is perpendicular to the substrate surface.
  • the sealing film 105 is formed by the CVD method, the ALD method, the PVD method, or the like as described above, the coverage of the side wall 1030 of the organic photoelectric conversion film 103 is lowered.
  • the film quality of the sealing film 105 is deteriorated or the film thickness is uneven with respect to the side wall 1030 of the organic photoelectric conversion film 103.
  • a so-called notching shape (recess) x11, a reverse taper shape x12, and the like are generated, and moisture easily penetrates from the side wall 1030. As a result, the photoelectric conversion characteristics in the organic photoelectric conversion film 103 are deteriorated.
  • the organic photoelectric conversion film 14 has the inclined surface t1 on the side wall 140 thereof.
  • the coverage of the first sealing film 16 with respect to the sidewall 140 is improved.
  • the notching shape x11 and the reverse taper shape x12 as described above are difficult to form, and the side wall 140 has a uniform film thickness and good film quality. Can be covered. Thereby, the penetration of moisture from the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 can be suppressed.
  • the second electrode 15 has an inclined surface t2 on the side wall 150 thereof. This makes it easier for the material of the first sealing film 16 to adhere to the organic photoelectric conversion film 14 than when the side wall 150 of the second electrode 15 does not have the inclined surface t2 (is a vertical surface). The sealing performance of the 1 sealing film 16 can be improved.
  • the organic photoelectric conversion film 14 has the inclined surface t1 on the side wall 140 in the plurality of pixels P, and the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and A first sealing film 16 is formed so as to cover the second electrode 15.
  • the coverage property by the 1st sealing film 16 improves, and it can suppress that a water
  • FIG. 6A schematically shows the configuration of the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15 of the solid-state imaging device according to Modification 1-1 of the first embodiment.
  • FIG. 6B schematically shows the configuration of the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15 of the solid-state imaging device according to Modification 1-2.
  • A2 may be different from each other.
  • the inclination angle a2 is preferably equal to the inclination angle a1 or smaller than the inclination angle a1 as shown in FIG. 6A (the inclination angle a2 is preferably equal to or smaller than the inclination angle a1). .
  • the inclination angle a2 may be less than 90 °, and may be larger than the inclination angle a1 as shown in FIG. 6B.
  • FIG. 7 schematically illustrates a main configuration of a solid-state imaging device according to the second modification of the first embodiment.
  • the configuration in which the organic photoelectric conversion film 14 is continuously formed as a common layer to the plurality of pixels P (the plurality of first electrodes 13) is exemplified.
  • the organic photoelectric conversion film 14 may be separated for each pixel P.
  • a plurality of organic photoelectric conversion films 14 are formed corresponding to the first electrode 13.
  • each organic photoelectric conversion film 14 has the inclined surface t1 on the side wall 140, the sealing performance of the first sealing film 16 can be improved, which is the same as that of the first embodiment. An effect can be obtained.
  • FIG. 8 illustrates a cross-sectional configuration of the solid-state imaging element according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the solid-state imaging device of the present embodiment is applied to, for example, a CCD or CMOS image sensor, and has a plurality of pixels P arranged two-dimensionally.
  • Each pixel P has a first electrode 13, an organic photoelectric conversion film 14, and a second electrode 15 on a semiconductor substrate 11 (substrate) via an interlayer insulating film 12.
  • a first sealing film 16 (first sealing film) is formed on the plurality of pixels P so as to cover the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15.
  • photoelectric conversion elements 110 ⁇ / b> B and 110 ⁇ / b> R are formed in the semiconductor substrate 11. Due to the laminated structure of the organic photoelectric conversion film 14 and the photoelectric conversion elements 110B and 110R, for example, each color light of red (R), green (G), and blue (B) is used in one pixel P using a color filter. And a plurality of types of color signals (here, R, G, B3 types) can be obtained from one pixel P.
  • the second sealing film 17 is formed between the sidewall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the first sealing film 16. .
  • the second sealing film 17 functions as a so-called sidewall and is formed in contact with the sidewall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the sidewall 150 of the second electrode 15.
  • the second sealing film 17 includes an inorganic material that can be formed by, for example, a PVD method, for example, at least one of silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, and the like.
  • the constituent material of the second sealing film 17 may be the same as or different from that of the first sealing film 16.
  • FIG 8 shows a configuration in which the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the side wall 150 of the second electrode 15 are inclined (having an inclined surface).
  • the second sealing film 17 and the first sealing film 16 may be formed so as to cover the side wall 140 having the inclined surface as in the first embodiment, and thereby the first embodiment.
  • the sealing performance can be improved.
  • the second sealing film 17 is interposed between the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the first sealing film 16, so that the organic photoelectric conversion film 14 extends from the side wall 140. Infiltration of moisture is suppressed. Therefore, an effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained.
  • the second sealing film 17 it is possible to reduce damage to the organic photoelectric conversion film 14 when the first sealing film 16 is formed. For this reason, deterioration of photoelectric conversion characteristics can be effectively suppressed.
  • FIG. 9A schematically shows a main configuration of a solid-state imaging device according to Modification 3-1 of the second embodiment.
  • the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the side wall 150 of the 2nd electrode 15 showed the structure inclined (it has an inclined surface), these side walls 140 and 150 were shown. May not be inclined as in this modification (may be perpendicular to the substrate surface). This is because even if the side wall 140 is vertical, the sealing performance can be enhanced by the interposition of the second sealing film 17.
  • the case where the second sealing film 17 and the first sealing film 16 are formed so as to cover the sidewall 140 having the inclined surface is preferable because the sealing performance can be improved.
  • FIG. 9B schematically shows a main configuration of a solid-state imaging device according to Modification 3-2 of the second embodiment.
  • the configuration in which the organic photoelectric conversion film 14 is continuously formed as a common layer to the plurality of pixels P (the plurality of first electrodes 13) is exemplified.
  • the organic photoelectric conversion film 14 may be separated for each pixel P.
  • a plurality of organic photoelectric conversion films 14 are formed corresponding to the first electrode 13.
  • the second sealing film 17 is formed so as to cover the side wall 140 of each organic photoelectric conversion film 14, so that the sealing performance of the solid-state imaging device can be improved. An effect equivalent to the form or the like can be obtained.
  • FIG. 9C schematically shows a main configuration of a solid-state imaging device according to Modification 3-3 of the second embodiment.
  • the second sealing film 17 covers the side walls 140. It may be formed.
  • FIG. 10 illustrates a cross-sectional configuration of a solid-state imaging element according to the third embodiment of the present disclosure.
  • the solid-state imaging device of the present embodiment is applied to, for example, a CCD or CMOS image sensor, and has a plurality of pixels P arranged two-dimensionally.
  • Each pixel P has a first electrode 13, an organic photoelectric conversion film 14, and a second electrode 15 on a semiconductor substrate 11 (substrate) via an interlayer insulating film 12.
  • a first sealing film 16 (first sealing film) is formed on the plurality of pixels P so as to cover the organic photoelectric conversion film 14 and the second electrode 15.
  • photoelectric conversion elements 110 ⁇ / b> B and 110 ⁇ / b> R are formed in the semiconductor substrate 11. Due to the laminated structure of the organic photoelectric conversion film 14 and the photoelectric conversion elements 110B and 110R, for example, each color light of red (R), green (G), and blue (B) is used in one pixel P using a color filter. And a plurality of types of color signals (here, R, G, B3 types) can be obtained from one pixel P.
  • a plurality of organic photoelectric conversion films 14 are formed separately for each pixel P.
  • the organic photoelectric conversion film 14 can be formed for each pixel P, for example, by selectively removing a region between the pixels P by, for example, dry etching.
  • FIG. 10 shows a region corresponding to two selective pixels of the solid-state imaging device.
  • the third sealing film 18 is formed in a region between the side walls 140 of these adjacent organic photoelectric conversion films 14.
  • the second electrode 15 is formed corresponding to each organic photoelectric conversion film 14 for each pixel P.
  • the wiring 114 is provided for each second electrode 15.
  • the third sealing film 18 is formed so as to fill a region (concave portion) between the side walls 140. Similar to the first sealing film 16, the third sealing film 18 prevents moisture from entering the organic photoelectric conversion film 14.
  • the third sealing film 18 is a constituent material of the first sealing film 16 (silicon oxide, nitride). Silicon, silicon oxynitride, etc.) or at least one of aluminum oxide (AlO x ), carbon-containing silicon oxide (SiOC), tungsten (W), and aluminum (Al) It is configured.
  • the same material as that of the first sealing film 16 may be selected, but desirably, a material having a lower refractive index than the first sealing film 16 (low refractive index).
  • Rate of inorganic materials or metals is selected.
  • the third sealing film 18 for example, at least one of aluminum oxide (AlO x ), carbon-containing silicon oxide (SiOC), tungsten (W), and aluminum (Al) is preferably used. . This is because the third sealing film 18 can function as a reflective film, and the light collection efficiency for each pixel P can be increased.
  • the third sealing film 18 is formed in the region between the side walls 140 of the adjacent organic photoelectric conversion films 14.
  • the third sealing film 18 is made of a material having a lower refractive index than that of the first sealing film 16, so that the third sealing film 18 functions as a reflective film, and the pixel P
  • the light collection efficiency for each can be increased. Thereby, the sensitivity can be improved.
  • the sidewall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the sidewall 150 of the second electrode 15 may or may not be inclined (perpendicular to the substrate surface). May be). This is because even if the side wall 140 is vertical, the sealing performance for the side wall 140 can be enhanced by the third sealing film 18. However, the sealing performance can be further improved by forming the third sealing film 18 in the region between the sidewalls 140 having the inclined surface.
  • FIG. 11 illustrates a cross-sectional configuration of a solid-state imaging device according to Modification 4.
  • a region in which the second electrode (second electrode 15A) is opposed to the upper surface of each organic photoelectric conversion film 14 and the side wall 140 are used. Is formed continuously over a region facing the.
  • the second electrode 15A is formed for each pixel P and is formed so as to cover each organic photoelectric conversion film 14.
  • the wiring 114 is provided for each second electrode 15A.
  • This modification shows a configuration in which the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the side wall 150 of the second electrode 15 are inclined (having an inclined surface).
  • the second electrode 15A is formed so as to cover the side wall 140 having the inclined surface as in the first embodiment.
  • the second electrode 15 ⁇ / b> A is interposed between the sidewall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the first sealing film 16.
  • the second electrode 15A may cover the side wall 140 of each organic photoelectric conversion film 14.
  • the 2nd electrode 15A can be functioned as a sealing film, and it can control that moisture penetrates into organic photoelectric conversion film 14 from side wall 140. Therefore, an effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained.
  • the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the side wall 150 of the second electrode 15A may or may not be inclined (perpendicular to the substrate surface). Also good). This is because even if the side wall 140 is vertical, the sealing performance with respect to the side wall 140 can be enhanced by the interposition of the second electrode 15A. However, the sealing performance can be further improved by forming the second electrode 15A so as to cover the sidewall 140 having the inclined surface.
  • FIG. 12 illustrates a cross-sectional configuration of a solid-state imaging device according to Modification 5.
  • the second electrode 15B is continuously formed as a layer common to the plurality of pixels P (the plurality of organic photoelectric conversion films 14) so as to cover the respective organic photoelectric conversion films 14.
  • This modification shows a configuration in which the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 is inclined (has an inclined surface).
  • a second electrode 15B is formed so as to cover the side wall 140 having the inclined surface as in the first embodiment.
  • the second electrode 15 ⁇ / b> B is interposed between the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 and the first sealing film 16.
  • the second electrode 15B may cover the side wall 140 of each organic photoelectric conversion film 14.
  • the 2nd electrode 15B can be functioned as a sealing film, and it can suppress that a water
  • FIG. Therefore, an effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained.
  • the side wall 140 of the organic photoelectric conversion film 14 may be inclined, and does not need to be inclined (it may be perpendicular
  • FIG. 13 illustrates a functional configuration of the imaging device 2 using the solid-state imaging device 1 described in the first embodiment or the like in the pixel unit 10.
  • the imaging apparatus 2 includes a pixel unit 10 as an imaging area, and a circuit unit including, for example, a row scanning unit 131, a horizontal selection unit 133, a column scanning unit 134, and a system control unit 132 as peripheral circuits of the pixel unit 10. 20.
  • the pixel unit 10 includes, for example, a plurality of pixels P that are two-dimensionally arranged in a matrix.
  • pixel drive lines Lread for example, row selection lines and reset control lines
  • vertical signal lines Lsig are wired to the pixel columns.
  • the pixel drive line Lread transmits a drive signal for reading a signal from the pixel P.
  • One end of the pixel drive line Lread is connected to an output end corresponding to each row of the row scanning unit 131.
  • the row scanning unit 131 includes a shift register, an address decoder, and the like, and is a pixel driving unit that drives each pixel P of the pixel unit 10 in units of rows, for example.
  • a signal output from each pixel P in the pixel row selected and scanned by the row scanning unit 131 is supplied to the horizontal selection unit 133 through each of the vertical signal lines Lsig.
  • the horizontal selection unit 133 is configured by an amplifier, a horizontal selection switch, and the like provided for each vertical signal line Lsig.
  • the column scanning unit 134 includes a shift register, an address decoder, and the like, and drives the horizontal selection switches in the horizontal selection unit 133 in order while scanning.
  • the signal of each pixel transmitted through each of the vertical signal lines Lsig is sequentially output to the horizontal signal line 135 and transmitted to the outside of the semiconductor substrate 11 through the horizontal signal line 135. Or is input to a signal processing unit (not shown).
  • a circuit portion (a substrate 2A having the pixel unit 10, a row scanning unit 131, a horizontal selection unit 133, a column scanning unit 134, a horizontal signal line 135, etc.) And a substrate 2B having a signal processing circuit).
  • the present invention is not limited to such a configuration, and the circuit portion described above may be formed on the same substrate as the pixel portion 10 or may be provided in an external control IC. In addition, these circuit portions may be formed on another substrate connected by a cable or the like.
  • the system control unit 132 receives a clock given from the outside, data for instructing an operation mode, and the like, and outputs data such as internal information of the solid-state imaging device 1.
  • the system control unit 132 further includes a timing generator that generates various timing signals.
  • the row scanning unit 131, the horizontal selection unit 133, the column scanning unit 134, and the like are based on the various timing signals generated by the timing generator. Peripheral circuit drive control.
  • FIG. 15 shows a schematic configuration of an electronic apparatus 3 (camera) as an example.
  • the electronic device 3 is a camera capable of taking a still image or a moving image, for example, and drives the solid-state imaging device 1, the optical system (optical lens) 310, the shutter device 311, the solid-state imaging device 1 and the shutter device 311.
  • a driving unit 313 and a signal processing unit 312 are included.
  • the optical system 310 guides image light (incident light) from a subject to the solid-state imaging device 1.
  • the optical system 310 may be composed of a plurality of optical lenses.
  • the shutter device 311 controls the light irradiation period and the light shielding period to the solid-state imaging device 1.
  • the drive unit 313 controls the transfer operation of the solid-state imaging device 1 and the shutter operation of the shutter device 311.
  • the signal processing unit 312 performs various types of signal processing on the signal output from the solid-state imaging device 1.
  • the video signal Dout after the signal processing is stored in a storage medium such as a memory, or is output to a monitor or the like.
  • the layer structure of the photoelectric conversion element described in the above embodiment is an example, and may further include another layer.
  • the material and thickness of each layer are examples, and are not limited to those described above.
  • the backside irradiation type solid-state imaging device has been described as an example.
  • the solid-state imaging device of the present disclosure can be applied to a front-side irradiation type device structure.
  • the organic photoelectric conversion film 14 that detects green light and the photoelectric conversion elements 110B and 110R that detect blue light and red light, respectively, are stacked in one pixel as a solid-state imaging device.
  • the present disclosure is not limited to such a structure. That is, the organic photoelectric conversion film formed on the substrate may be configured to detect red light or blue light, or a plurality of types capable of photoelectrically converting red, green, and blue color light respectively.
  • stacked this organic photoelectric converting film may be sufficient.
  • the number and combination of the organic photoelectric conversion film formed on the semiconductor substrate and the photoelectric conversion element formed in the semiconductor substrate are not particularly limited.
  • the structure is not limited to a structure in which a plurality of photoelectric conversion elements are stacked in one pixel, and a configuration in which photoelectric conversion elements of each color are two-dimensionally arranged may be used. Further, a color filter may be included.
  • the present disclosure is applicable to all kinds of solid-state imaging devices having an organic photoelectric conversion film.
  • the present disclosure may be configured as follows. (1) A plurality of pixels each having a first electrode, an organic photoelectric conversion film having a first inclined surface on a side wall, and a second electrode in this order on a substrate; A solid-state imaging device comprising: a first sealing film formed on the plurality of pixels so as to cover a side wall of the organic photoelectric conversion film and the second electrode. (2) A plurality of the first electrodes are provided on the substrate, The solid-state imaging device according to (1), wherein the organic photoelectric conversion film is continuously formed as a common layer for the plurality of first electrodes. (3) The solid-state imaging device according to (1) or (2), wherein the second electrode has a second inclined surface on a side wall thereof.
  • a plurality of the first electrode and the organic photoelectric conversion film are formed, Any one of the above (1) to (6), further comprising a third sealing film having a lower refractive index than that of the first sealing film in a region between the side walls of the adjacent organic photoelectric conversion films.
  • Solid-state image sensor as described in one.
  • a plurality of the first electrode and the organic photoelectric conversion film are formed, The solid-state imaging device according to (8), wherein the second electrode is provided for each organic photoelectric conversion film.
  • a plurality of the first electrode and the organic photoelectric conversion film are formed, The solid-state imaging device according to (8), wherein the second electrode is continuously provided as a common layer in each organic photoelectric conversion film.
  • the organic photoelectric conversion film includes at least one of quinacridone, subphthalocyanine, or a derivative thereof.
  • the substrate includes a semiconductor layer including one or two or more photoelectric conversion elements.
  • the first sealing film is formed using an atomic layer deposition (ALD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • a solid-state imaging device comprising: a second sealing film formed between a sidewall of the organic photoelectric conversion film and the first sealing film.
  • the third sealing film includes at least one of aluminum oxide (AlO x ), carbon-containing silicon oxide (SiOC), tungsten (W), and aluminum (Al).
  • AlO x aluminum oxide
  • SiOC carbon-containing silicon oxide
  • W tungsten
  • Al aluminum
  • (21) A plurality of pixels each having a first electrode, an organic photoelectric conversion film having a first inclined surface on a side wall, and a second electrode in this order on a substrate;

Abstract

固体撮像素子は、それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素と、複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って形成された第1の封止膜とを備える。

Description

固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法
 本開示は、例えばCCD(Charge Coupled Device)あるいはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法に関する。
 近年、CCDあるいはCMOSイメージセンサ等の固体撮像素子では、画素サイズの縮小に伴って単位画素へ入射するフォトン数が減少し、この結果、感度の低下や、S/N比の低下が生じている。また、このような固体撮像素子では、一般に、赤、緑および青等の原色のカラーフィルタを用いて、3原色の画素が2次元配置されることが多い。ところが、カラーフィルタを用いた場合、光損失が生じて感度が低下する。例えば、赤画素では、緑と青の光がカラーフィルタを透過しないことから光電変換されず、この結果、光損失を生じる。また、各色の信号は、画素間の補間処理によって生成されることから、いわゆる偽色が発生する。
 そこで、赤、緑および青の3つの光電変換層を縦方向に積層し、1つの画素から3色の光電変換信号を得ることが可能な固体撮像素子が提案されている(例えば、特許文献1,2)。特許文献1では、シリコン基板の上方に、緑色光を吸収して信号電荷を発生する有機光電変換膜が形成される一方で、シリコン基板内には、青色光と赤色光を検出する2つの無機光電変換部(フォトダイオード)が積層された構造が提案されている。また、特許文献2には、そのようなシリコン基板上方に有機光電変換膜を、シリコン基板の内部に2つの無機光電変換部をそれぞれ有する構造において、シリコン基板の回路形成面とは反対側に受光面が形成された、いわゆる裏面照射型の素子構造が提案されている。
 上記のような有機光電変換膜を有する固体撮像素子では、画素への水分等の介入を防ぐために、封止膜を形成することが望ましい(例えば、特許文献3)。
特開2003-332551号公報 特開2011-29337号公報 特開2015-56554号公報
 しかしながら、上記特許文献3の手法では、封止膜のカバレッジ性を十分に確保できず、有機光電変換膜へ水分等が浸透して光電変換特性が劣化してしまう。
 封止性能を確保して、光電変換特性の劣化を抑制することが可能な固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法を提供することが望ましい。
 本開示の一実施の形態の第1の固体撮像素子は、それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素と、複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って形成された第1の封止膜とを備えたものである。
 本開示の一実施の形態の固体撮像素子の製造方法は、それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素を形成する工程と、複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って第1の封止膜を形成する工程とを含むものである。
 本開示の一実施の形態の第1の固体撮像素子では、複数の画素において、有機光電変換膜が側壁に第1の傾斜面を有する。これらの複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って第1の封止膜が形成される。ここで、第1の封止膜では、その成膜プロセスに起因して有機光電変換膜の側壁に対するカバレッジが低下することがあるが、この側壁が第1の傾斜面を有することにより、第1の封止膜のカバレッジが向上する。これにより、有機光電変換膜の側壁からの水分の浸透が抑制される。
 本開示の一実施の形態の固体撮像素子の製造方法では、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って第1の封止膜が形成される。ここで、第1の封止膜を形成する際、その成膜プロセスに起因して有機光電変換膜の側壁に対するカバレッジが低下することがあるが、その側壁が第1の傾斜面を有することにより、第1の封止膜によるカバレッジが向上する。これにより、有機光電変換膜の側壁からの水分の浸透が抑制される。
 本開示の一実施の形態の第2の固体撮像素子は、それぞれが、基板上に第1電極と有機光電変換膜と第2電極とをこの順に有する複数の画素と、複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って形成された第1の封止膜と、有機光電変換膜の側壁と第1の封止膜との間に形成された第2の封止膜とを備えたものである。
 本開示の一実施の形態の第2の固体撮像素子では、有機光電変換膜を有する複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って第1の封止膜が形成されると共に、この第1の封止膜と有機光電変換膜の側壁との間に、第2の封止膜が形成されている。ここで、第1の封止膜では、その成膜プロセスに起因して有機光電変換膜の側壁に対するカバレッジが低下することがあるが、第2の封止膜の介在により、その側壁からの水分の浸透が抑制される。
 本開示の一実施の形態の第3の固体撮像素子は、それぞれが、基板上に第1電極と有機光電変換膜と第2電極とをこの順に有する複数の画素と、複数の画素上に形成された第1の封止膜とを備える。有機光電変換膜は複数、画素毎に分離して配置され、隣り合う有機光電変換膜の側壁間の領域を埋め込んで第3の封止膜が形成されているものである。
 本開示の一実施の形態の第3の固体撮像素子では、有機光電変換膜を有する複数の画素上に第1の封止膜が形成され、隣り合う有機光電変換膜の側壁間の領域を埋め込むように、第3の封止膜が形成されている。ここで、第1の封止膜では、その成膜プロセスに起因して有機光電変換膜の側壁に対するカバレッジが低下することがあるが、上記のような第3の封止膜が形成されることにより、有機光電変換膜が画素毎に分離された場合にも、各有機光電変換膜の側壁からの水分の浸透が抑制される。
 本開示の一実施の形態の第1の固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法によれば、複数の画素において、有機光電変換膜が側壁に第1の傾斜面を有し、これらの複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って第1の封止膜が形成される。これにより、有機光電変換膜の側壁に対向する部分において、第1の封止膜によるカバレッジが向上し、有機光電変換膜の側壁からの水分の浸透を抑制することができる。よって、封止性能を確保して、光電変換特性の劣化を抑制することが可能となる。
 本開示の一実施の形態の第2の固体撮像素子によれば、有機光電変換膜を有する複数の画素上に、有機光電変換膜の側壁と第2電極とを覆って第1の封止膜が形成されると共に、第1の封止膜と有機光電変換膜の側壁との間に第2の封止膜が形成されている。この第2の封止膜の介在により、有機光電変換膜の側壁からの水分の浸透を抑制することができる。よって、封止性能を確保して、光電変換特性の劣化を抑制することが可能となる。
 本開示の一実施の形態の第3の固体撮像素子によれば、有機光電変換膜を有する複数の画素上に第1の封止膜が形成されると共に、隣り合う有機光電変換膜の側壁間の領域を埋め込むように、第3の封止膜が形成されている。これにより、有機光電変換膜の側壁からの水分の浸透を抑制することができる。よって、封止性能を確保して、光電変換特性の劣化を抑制することが可能となる。
 尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
本開示の第1の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。 有機光電変換膜の傾斜面の傾斜角と封止性の関係を表す特性図である。 有機光電変換膜の成膜領域と有効画素領域とを説明するための平面模式図である。 図1に示した固体撮像素子の製造方法の一例を示す流れ図である。 比較例に係る固体撮像素子の構成を表す断面模式図である。 変形例1-1に係る固体撮像素子の有機光電変換膜と第2電極との構成を表す断面模式図である。 変形例1-2に係る固体撮像素子の有機光電変換膜と第2電極との構成を表す断面模式図である。 変形例2に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面模式図である。 本開示の第2の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。 変形例3-1に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面模式図である。 変形例3-2に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面模式図である。 変形例3-3に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面模式図である。 本開示の第3の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。 変形例4に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。 変形例5に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。 図1に示した固体撮像素子を適用した撮像装置の構成を表すブロック図である。 図13に示した撮像装置の構成例を表す模式図である。 適用例(カメラ)の一例を表す機能ブロック図である。
 以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
1.第1の実施形態(有機光電変換膜の側壁に傾斜面を有する固体撮像素子の例)
 2.変形例1-1,1-2(有機光電変換膜と第2電極との側壁の傾斜角が異なる例)
 3.変形例2(有機光電変換膜が画素毎に分離されて複数形成された例)
4.第2の実施形態(有機光電変換膜の側壁と第1封止膜との間に第2封止膜を有する固体撮像素子の例)
 5.変形例3-1~3-3(第2封止膜を有する他の構成例)
6.第3の実施形態(隣り合う有機光電変換膜同士の側壁間に第3封止膜を有する固体撮像素子の例)
7.変形例4(画素毎に形成された有機光電変換膜の側壁と上面に対向して第2電極が形成された例)
8.変形例5(第2電極が各有機光電変換膜に共通の層として連続して形成された例)
9.適用例1(撮像装置全体の例)
10.適用例2(カメラの例)
<第1の実施の形態>
[構成]
 図1は、本開示の第1の実施形態の固体撮像素子1の断面構成を表したものである。固体撮像素子1は、例えばCCDまたはCMOSイメージセンサなどに適用されるものである。
 固体撮像素子1では、複数の画素Pが2次元配置されている。各画素Pは、半導体基板11(基板)上に、層間絶縁膜12を介して、第1電極13と、有機光電変換膜14と、第2電極15とを有している。これらの複数の画素P上には、有機光電変換膜14と第2電極とを覆って、第1封止膜16(第1の封止膜)が形成されている。この第1封止膜16上には、図示しない保護膜(または平坦化膜)やオンチップレンズが形成されている。
 この固体撮像素子1は、例えば、異なる波長域の光を選択的に検出して光電変換を行う光電変換素子を縦方向に沿って配置した構造を有している。具体的には、固体撮像素子1では、半導体基板11の上方において、上記の有機光電変換膜14が形成される一方で、半導体基板11内には、例えば無機半導体を用いた光電変換素子110B,110R(フォトダイオード)が形成されている。これらの有機光電変換膜14,光電変換素子110B,110Rの積層構造により、1つの画素P内において、例えば赤(R),緑(G),青(B)の各色光を、カラーフィルタを用いることなく分光することができ、1つの画素Pから複数種類(ここではR,G,B3種類)の色信号を得ることができる。
 半導体基板11は、表面側に例えばシリコン(Si)等の半導体層11aを有しており、この半導体層11a内に、例えば上記の光電変換素子110B,110Rが埋め込み形成されている。光電変換素子110B,110Rはそれぞれ、例えばpn接合を有するフォトダイオード(Photo Diode)であり、光入射側(面S1側)から順に光電変換素子110B,110Rの順に形成されている。半導体層11aの面S1と反対側の面S2の側には、多層配線層11bを介して支持基板11cが設けられている。半導体層11aの面S2および多層配線層11bには、各画素Pから信号読み出しを行うための駆動素子として、例えば複数の画素トランジスタと、周辺回路などのロジック回路が設けられている。画素トランジスタとしては、例えば、転送トランジスタ(TRF)、リセットトランジスタ(RST)、増幅トランジスタ(AMP)および選択トランジスタ(SEL)等が挙げられる。
 光電変換素子110Bは、例えば青色(例えば波長450nm~495nm)の光を選択的に吸収して電荷を生じるものである。光電変換素子110Rは、例えば赤色光(例えば波長620nm~750nm)を選択的に吸収して電荷を生じるものである。これらの光電変換素子110B,110Rはそれぞれ、図示しないフローティングディフュージョン(FD)を介して上記の転送トランジスタに接続されている。
 この半導体基板11(半導体層11a)には、有機光電変換膜14において生成された信号電荷を蓄積する電荷蓄積層112が形成されている。電荷蓄積層112は、例えばn型またはp型の不純物拡散層であり、例えば第1電極13と電気的に接続されている。具体的には、これらの電荷蓄積層112と第1電極13とは、配線111を介して接続されている。これにより、例えば第1電極13に収集された信号電荷は、電荷蓄積層112に蓄積された後、転送トランジスタTrを介して図示しない信号読み出し回路へ転送されるように構成されている。
 層間絶縁膜12は、1または複数層の絶縁膜により構成されている。層間絶縁膜12は、例えば半導体層11a(Si)との界面準位を低減させると共に、この層間絶縁膜12と半導体層11aとの界面からの暗電流の発生を抑制するために、界面準位が小さいことが望ましい。ここでは、半導体層11a上に形成された絶縁膜121,122が積層されている。絶縁膜121は、例えば、ALD(原子層堆積)法により成膜された酸化ハフニウム(HfO2)膜であり、絶縁膜122は、例えば、プラズマCVD法で成膜された酸化シリコン(SiO2)膜である。但し、層間絶縁膜12の構造、成膜手法はこれに限定されるものではない。絶縁膜122は、隣り合う第1電極13同士を電気的に分離する役割も担っている。
 配線111は、電荷蓄積層112と第1電極13とを電気的に接続させるものである。この配線111は、平面視的にパターニングされることにより遮光膜として用いられてもよい。この配線111としては、シリコンとの電気的接続を確保しつつ、遮光膜として機能させる場合には、例えば、バリアメタルのチタン(Ti)および窒化チタン(TiN)の積層膜と、タングステン(W)とを組み合わせたものを用いることができる。
 第1電極13は、例えば画素毎に設けられている(半導体基板11上に複数設けられている)。これらの複数の第1電極13は、層間絶縁膜12によって、隣接する画素P同士の間において電気的に分離されている。この第1電極13を通じて電荷(例えば正孔または電子)が信号電荷として読み出される。第1電極13は、上記のように、半導体基板11内に形成された電荷蓄積層112に電気的に接続されている。この第1電極13は、ここでは可視光に対して透明な導電膜(透明導電膜)により構成されている。透明導電膜としては、例えば、ITO(インジウム錫酸化物)が挙げられる。但し、第1電極13の構成材料としては、このITOの他にも、酸化スズ(SnO2)にドーパントを添加してなる酸化スズ系材料、あるいは亜鉛酸化物(ZnO)にドーパントを添加してなる酸化亜鉛系材料を用いてもよい。酸化亜鉛系材料としては、例えば、ドーパントとしてアルミニウム(Al)を添加したアルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、ガリウム(Ga)添加のガリウム亜鉛酸化物(GZO)、インジウム(In)添加のインジウム亜鉛酸化物(IZO)が挙げられる。また、この他にも、IGZP,CuI、InSbO4、ZnMgO、CuInO2、MgIn24、CdO、ZnSnO3等を用いることもできる。
 有機光電変換膜14は、選択的な波長の光(例えば波長495nm~570nm程度の緑色光)を吸収して、電子・ホール対を発生させる有機半導体を含むものである。この有機光電変換膜14は、ここでは、複数の第1電極13に共通の層として連続して設けられている。この有機光電変換膜14から電荷を取り出すための一対の電極として、第1電極13と第2電極15とが設けられている。
 この有機光電変換膜14は、p型およびn型のうちの一方または両方の有機半導体を含んで構成されている。この有機光電変換膜14の好ましい構造の一例としては、例えば、第1電極13の側から順に、p型ブロッキング層14pと、p型およびn型の材料を含む共蒸着層14iと、n型ブロッキング層14nとを有する、いわゆるp-i-nバルクヘテロ構造が挙げられる。
 有機半導体としては、例えばキナクリドン(キナクリドン誘導体を含む)が挙げられる。但し、有機光電変換膜14に用いられる有機半導体は、これに限定されず、以下のような様々なものを用いることができる。例えば、サブフタロシアニン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、ピレン、ペリレンおよびフルオランテン等(いずれも誘導体を含む)のうちの少なくとも1種が用いられてもよい。あるいは、フェニレンビニレン、フルオレン、カルバゾール、インドール、ピレン、ピロール、ピコリン、チオフェン、アセチレンおよびジアセチレン等の重合体もしくは誘導体が用いられていてもよい。加えて、金属錯体色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、フェニルキサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素、ロダシアニン系色素、キサンテン系色素、大環状アザアヌレン系色素、アズレン系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、アントラセンおよびピレン等の縮合多環芳香族および芳香環ないし複素環化合物が縮合した鎖状化合物、または、スクアリリウム基およびクロコニツクメチン基を結合鎖として持つキノリン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール等の二つの含窒素複素環、または、スクアリリウム基およびクロコニツクメチン基により結合したシアニン系類似の色素等を用いることもできる。尚、金属錯体色素としては、例えばジチオール金属錯体系色素、金属フタロシアニン色素、金属ポルフィリン色素、またはルテニウム錯体色素が挙げられる。更には、有機光電変換膜14は、上記材料の他にも、例えばフラーレン(C60)およびBCP(Bathocuproine)等を含んでいても構わない。
 第2電極15は、可視光に対して透明な導電膜(透明導電膜)により構成されている。透明導電膜としては、例えば、ITO(インジウム錫酸化物)が挙げられる。但し、第2電極15の構成材料としては、このITOの他にも、酸化スズ(SnO2)にドーパントを添加してなる酸化スズ系材料、あるいは亜鉛酸化物(ZnO)にドーパントを添加してなる酸化亜鉛系材料を用いてもよい。酸化亜鉛系材料としては、例えば、ドーパントとしてアルミニウム(Al)を添加したアルミニウム亜鉛酸化物(AZO)、ガリウム(Ga)添加のガリウム亜鉛酸化物(GZO)、インジウム(In)添加のインジウム亜鉛酸化物(IZO)が挙げられる。また、この他にも、IGZP,CuI、InSbO4、ZnMgO、CuInO2、MgIn24、CdO、ZnSnO3等を用いることもできる。尚、第1電極13から信号電荷を読み出す場合には、第2電極15から取り出される電荷は、配線114を介して排出されるので、この第2電極15は、各画素Pに共通の電極として連続的に形成されている。但し、第2電極15は、画素毎に分離されていても構わない。
 配線114は、例えばタングステン(W)、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)およびアルミニウム(Al)などのうちの少なくとも1種を用いて構成されている。
 尚、第1電極13と有機光電変換膜14との間には下部バッファ層が、有機光電変換膜14と第2電極15との間には上部バッファ層が、それぞれ形成されていてもよい。下部バッファ層および上部バッファ層は、例えば有機光電変換膜14に用いられる有機半導体材料を含んで構成され、例えば電子ブロッキング膜、正孔ブロッキング膜または仕事関数調整膜として機能するものである。
 本実施の形態では、有機光電変換膜14が、その側壁140に傾斜面t1(第1の傾斜面)を有している。換言すると、有機光電変換膜14は、第1電極13から第2電極15へ向かって先細りのテーパ形状(順テーパ形状)を有している。第2電極15は、その側壁150に、傾斜面t2(第2の傾斜面)を有している。傾斜面t1の傾斜角a1と、傾斜面t2の傾斜角a2とは、互いに同一であってもよいし、後述するように異なっていてもよい。ここでは、傾斜角a1,a2が互いに等しくなっている。また、傾斜面t2は、例えば有機光電変換膜14の傾斜面t1に連続して形成されている。
 図2に、有機光電変換膜14の傾斜角a1と封止性の関係を示す。この封止性は、LTO(Low Temperature Oxide)膜を覆って封止膜を形成し、LTO膜から封止膜を透過して脱離する水(H2O)の量を測定する手法、TDS(Thermal Desorption Spectrometry)を用いて評価したものである。このように、傾斜角a1が90°付近で急激に封止性が低下し、90°を超えると(有機光電変換膜14が逆テーパ形状となると)、封止性を十分に確保することができない。これは、第1封止膜16は、例えばCVD法、ALD法またはPVD法などにより成膜することができるが、これらのうち、例えばCVD法およびALD法を用いた場合には、低温プロセスであるがゆえに側壁140を覆う部分の膜質劣化が大きく、疎な膜となり易い。また、PVD法では、原理上、側壁140を覆うことができないためである。このような理由から、有機光電変換膜14の側壁140の傾斜角a1は90°未満とされ、即ち、有機光電変換膜14の側壁140は傾斜面t1を有している。
 これらの傾斜面t1,t2は、例えば、後述の製造プロセスにおいて、有機光電変換膜14と第2電極15とを一括して(あるいは連続的に)加工することで形成されることが望ましい。これらの有機光電変換膜14の側壁140と第2電極15(詳細には第2電極15の上面と側壁150)とを覆って、第1封止膜16が形成されている。
 第1封止膜16は、画素Pの内部、具体的には有機光電変換膜14への水分の浸透(浸入)を抑制する機能を有している。この第1封止膜16は、例えば酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)および酸化アルミニウム(AlO3)などの無機材料のうちの少なくとも一種から構成されている。本実施の形態では、この第1封止膜16は、有機光電変換膜14の側壁140に接して形成されている。このため、図3に示したように、有効画素領域10Aと第1封止膜16の成膜領域10Bとの間に十分な距離d1が確保されることが望ましい。これにより、第1封止膜16の形成プロセスにおいて、有効画素領域10A内に形成された有機光電変換膜14に与える影響を軽減することができる。この第1封止膜16は、例えば原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法、化学蒸着(CVD: Chemical Vapor Deposition)法、または物理蒸着(Physical Vapor Deposition)法を用いて形成されるものである。
[製造方法]
 図4は、固体撮像素子1の製造方法のうちの要部の工程を説明するための流れ図である。このように、まず、半導体基板11を形成する(ステップS11)。具体的には、シリコン基材上に酸化シリコン層を介して半導体層11aを有する、いわゆるSOI基板(図示せず)を用意し、この半導体層11aに、上述した材料よりなる配線111を形成する。この後、半導体層11a内の深さの異なる領域に(互いに重畳するように)、例えばp型領域およびn型領域をそれぞれ有する光電変換素子110B,110Rおよび電荷蓄積層112を、例えばイオン注入により形成する。また、半導体層11aの表面(面S2)には、転送トランジスタなどの画素トランジスタと、ロジック回路などの周辺回路を形成する。この半導体層11aの面S2上に、複数の配線113を含む多層配線層11bを形成する。続いて、多層配線層11bの一面に支持基板11cを貼り合わせた後、SOI基板からシリコン基材および酸化シリコン層を剥離して、半導体層11aの面S1を露出させる。
 次に、半導体基板11上に、層間絶縁膜12を介して第1電極13を形成する(ステップS12)。具体的には、まず、半導体基板11の面S1上に、例えば、ALD(原子層堆積)法により酸化ハフニウム膜(絶縁膜121)を成膜した後、絶縁膜122および第1電極13を形成する。絶縁膜122は、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)法により酸化シリコンを用いて成膜する。この際、第1電極13同士の間の領域にも絶縁膜122を形成し、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)法により表面を平坦化することで第1電極13同士を電気的に分離することができる。第1電極13は、例えばスパッタ法を用いて上述した材料を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを行い、ドライエッチングもしくはウェットエッチングを用いて加工することにより、形成することができる。尚、この第1電極13と配線111とはどちらを先にパターニングしてもよい。
 続いて、有機光電変換膜14を成膜する(ステップS13)。具体的には、第1電極13上に、上述した材料からなる有機半導体材料を、例えば真空蒸着法により堆積させることにより成膜する。尚、真空蒸着法としては、例えば電子ビーム加熱方式および抵抗加熱方式等を用いることができる。また、必要に応じて、下部バッファ層および上部バッファ層等を成膜してもよい。更には、有機光電変換膜14の成膜手法としては、真空蒸着法に限らず、塗布法が用いられても構わない。
 次に、第2電極15を成膜する(ステップS14)。有機光電変換膜14は、一般に水分、酸素および水素などの影響によって特性が大きく変動することから、第2電極15は、有機光電変換膜14と真空一貫で成膜されることが望ましい。第2電極15は、例えば真空蒸着法またはスパッタ法により成膜することができる。
 続いて、成膜した有機光電変換膜14と第2電極15とを加工する(ステップS15)。具体的には、例えばフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを行った後、例えばドライエッチングにより、第2電極15と有機光電変換膜14とを一括して加工する。その後、アッシングなどの処理を行い、堆積物および残渣物を除去する。尚、ここでは、有機光電変換膜14と第2電極15とを成膜後、フォトリソフラフィとドライエッチングとを用いて加工したが、有機光電変換膜14と第2電極15との形成手法はこれに限定されない。例えば、有機光電変換膜14と第2電極15とを、シャドウマスク等を用いてパターン形成することもできる。
 これにより、有機光電変換膜14の側壁140と、第2電極15の側壁150とに、傾斜面t1,t2を形成することができる。尚、エッチングの諸条件を調整することにより、傾斜面t1,t2の傾斜角a1,a2が互いに等しいか、あるいは異なるように側壁140,150を形成することが可能である。
 この後、第1封止膜16を形成する(ステップS16)。具体的には、上述した材料からなる第1封止膜16を、低温プロセスを用いた成膜手法、例えばCVD法、ALD法またはPVD法を用いて形成する。これにより、有機光電変換膜14の側壁140と第2電極15が、第1封止膜16によって覆われる。その後、第2電極15と電気的に接続された配線114を形成する。最後に、図示はしないが、平坦化膜およびオンチップレンズ等を形成する。これにより、図1に示した固体撮像素子1を完成する。
[効果]
 上記のような固体撮像素子1では、第1封止膜16および第2電極15を介して、有機光電変換膜14へ光が入射すると、入射した光の一部(例えば緑色光)が選択的に吸収される。これにより、有機光電変換膜14では、電子および正孔(ホール)の対が発生し(光電変換され)、それらのうちの一方が、例えば第1電極13の側に収集され、半導体基板11内の電荷蓄積層112に蓄積される。電荷蓄積層112に蓄積された電荷は、転送トランジスタTrを介して、周辺回路へ電気信号として読み出される。この一方で、有機光電変換膜14を透過した光(例えば、青色光,赤色光)は、半導体基板11内の光電変換素子110B,110Rにおいて順に吸収されて、光電変換され、色毎に電気信号として読み出される。
 ここで、上記のような有機光電変換膜14を有する固体撮像素子1では、画素P内への水分の浸入を防ぐために、複数の画素Pを覆って第1封止膜16が形成されている。また、有機光電変換膜14は熱に弱い性質をもつことから、第1封止膜16は、低温プロセスを用いた成膜手法(CVD法、ALD法またはPVD法など)により形成されることが望ましい。
 ところが、これらの成膜手法を用いた場合、膜のカバレッジ性が良好ではなく、特に有機光電変換膜14の側壁に対して十分な封止性能を発揮することが困難である。図5に比較例に係る固体撮像素子100の要部構成について示す。このように、比較例の固体撮像素子100では、本実施の形態の固体撮像素子1と同様、層間絶縁膜101上に、第1電極102、有機光電変換膜103および第2電極104がこの順に形成されている。これらの有機光電変換膜103と第2電極104とを覆って封止膜105が形成されている。封止膜105上には、第2電極104と電気的に接続された配線106が形成されている。但し、有機光電変換膜103の側壁1030が傾斜面を有しておらず、基板面に対して垂直となっている。このような構成において、封止膜105を、上述したようなCVD法、ALD法またはPVD法などにより成膜した場合、有機光電変換膜103の側壁1030のカバレッジが低下する。具体的には、有機光電変換膜103の側壁1030に対して、封止膜105の膜質が低下したり、膜厚にむらが生じる。いわゆるノッチング形状(凹み)x11および逆テーパ形状x12等が生じ、側壁1030から水分が浸透し易くなる。この結果、有機光電変換膜103における光電変換特性が劣化してしまう。
 これに対し、本実施の形態では、有機光電変換膜14が、その側壁140に傾斜面t1を有している。これにより、第1封止膜16を、CVD法、ALD法またはPVD法などにより成膜した場合にも、側壁140に対する第1封止膜16のカバレッジ性が向上する。具体的には、第1封止膜16の側壁140に対向する部分では、上記のようなノッチング形状x11および逆テーパ形状x12が形成されにくく、均一な膜厚で、かつ良好な膜質で側壁140を覆うことができる。これにより、有機光電変換膜14の側壁140からの水分の浸透を抑制することができる。
 また、本実施の形態では、第2電極15が、その側壁150に傾斜面t2を有している。これにより、第2電極15の側壁150が傾斜面t2を有していない(垂直面である)場合に比べ、有機光電変換膜14へ第1封止膜16の材料が付着し易くなり、第1封止膜16の封止性能を向上させることができる。
 以上のように本実施の形態では、複数の画素Pにおいて、有機光電変換膜14が側壁140に傾斜面t1を有し、これらの複数の画素P上に、有機光電変換膜14の側壁140と第2電極15とを覆って第1封止膜16が形成されている。これにより、有機光電変換膜14の側壁140に対向する部分において、第1封止膜16によるカバレッジ性が向上し、有機光電変換膜14へ側壁140から水分が浸透することを抑制することができる。よって、封止性能を確保して、光電変換特性の劣化を抑制することが可能となる。
 次に、上記第1の実施の形態の他の実施の形態および変形例について説明する。以下では、上記第1の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
<変形例1-1,1-2>
 図6Aは、上記第1の実施の形態の変形例1-1に係る固体撮像素子の有機光電変換膜14および第2電極15との構成を模式的に表したものである。図6Bは、変形例1-2に係る固体撮像素子の有機光電変換膜14および第2電極15との構成を模式的に表したものである。上記第1の実施の形態では、有機光電変換膜14の傾斜面t1の傾斜角a1と、第2電極15の傾斜面t2の傾斜角a2とが同等である場合について説明したが、傾斜角a1,a2は互いに異なっていても構わない。特に、傾斜角a2は、傾斜角a1と等しいか、あるいは図6Aに示したように、傾斜角a1よりも小さいことが望ましい(傾斜角a2は、傾斜角a1以下の角度となることが望ましい)。第1封止膜16による封止性能を高めることができるためである。但し、傾斜角a2は、90°未満であればよく、図6Bに示したように、傾斜角a1よりも大きくてもよい。
<変形例2>
 図7は、上記第1の実施の形態の変形例2に係る固体撮像素子の要部構成を模式的に表したものである。上記第1の実施の形態では、有機光電変換膜14が、複数の画素P(複数の第1電極13)に共通の層として連続して形成された構成を例示したが、本変形例のように、有機光電変換膜14は画素P毎に分離されていてもよい。このように、本変形例では、有機光電変換膜14は、第1電極13に対応して複数形成されている。この場合にも、各有機光電変換膜14が側壁140に傾斜面t1を有することで、第1封止膜16の封止性能を向上させることができ、上記第1の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
<第2の実施の形態>
 図8は、本開示の第2の実施形態の固体撮像素子の断面構成を表したものである。本実施の形態の固体撮像素子も、上記第1の実施の形態と同様、例えばCCDまたはCMOSイメージセンサなどに適用されるものであり、2次元配置された複数の画素Pを有している。各画素Pは、半導体基板11(基板)上に、層間絶縁膜12を介して、第1電極13と、有機光電変換膜14と、第2電極15とを有している。これらの複数の画素P上には、有機光電変換膜14と第2電極15とを覆って、第1封止膜16(第1の封止膜)が形成されている。半導体基板11の上方に、有機光電変換膜14が形成される一方で、半導体基板11内には、光電変換素子110B,110Rが形成されている。これらの有機光電変換膜14,光電変換素子110B,110Rの積層構造により、1つの画素P内において、例えば赤(R),緑(G),青(B)の各色光を、カラーフィルタを用いることなく分光することができ、1つの画素Pから複数種類(ここではR,G,B3種類)の色信号を得ることができる。
 但し、本実施の形態では、上記第1の実施の形態と異なり、有機光電変換膜14の側壁140と、第1封止膜16との間に、第2封止膜17が形成されている。第2封止膜17は、いわゆるサイドウォールとして機能するものであり、有機光電変換膜14の側壁140と第2電極15の側壁150とに接して形成されている。第2封止膜17は、例えばPVD法により成膜することが可能な無機材料、例えば窒化シリコン、酸化シリコンおよび酸窒化シリコン等のうちの少なくとも1種を含んで構成されている。この第2封止膜17の構成材料は、第1封止膜16と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 尚、図8では、有機光電変換膜14の側壁140と、第2電極15の側壁150とが傾斜している(傾斜面を有する)構成を示している。上記第1の実施の形態のような傾斜面を有する側壁140を覆って第2封止膜17および第1封止膜16が形成されていてもよく、これにより、上記第1の実施の形態よりも封止性能を高めることができる。
 このように、本実施の形態では、有機光電変換膜14の側壁140と第1封止膜16との間に第2封止膜17が介在することにより、有機光電変換膜14へ側壁140から水分が浸透することが抑制される。よって、上記第1の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
 また、第2封止膜17を有することにより、第1封止膜16を成膜する際における有機光電変換膜14へのダメージを低減することができる。このため、光電変換特性の劣化を効果的に抑制することができる。
<変形例3-1~3-3>
 図9Aは、上記第2の実施の形態の変形例3-1に係る固体撮像素子の要部構成を模式的に表したものである。上記第2の実施の形態では、有機光電変換膜14の側壁140と、第2電極15の側壁150とが傾斜している(傾斜面を有する)構成を示したが、これらの側壁140,150は、本変形例のように、傾斜していなくともよい(基板面に垂直であってもよい)。側壁140が垂直であっても、第2封止膜17の介在により、封止性能を高めることができるためである。但し、上述したように、傾斜面を有する側壁140を覆って第2封止膜17および第1封止膜16が形成される場合の方が、封止性能を高めることができるため望ましい。
 図9Bは、上記第2の実施の形態の変形例3-2に係る固体撮像素子の要部構成を模式的に表したものである。上記第2の実施の形態では、有機光電変換膜14が、複数の画素P(複数の第1電極13)に共通の層として連続して形成された構成を例示したが、本変形例のように、有機光電変換膜14は画素P毎に分離されていてもよい。本変形例では、有機光電変換膜14は、第1電極13に対応して複数形成されている。この場合にも、各有機光電変換膜14の側壁140を覆って第2封止膜17が形成されることで、固体撮像素子の封止性能を向上させることができ、上記第1の実施の形態等と同等の効果を得ることができる。
 図9Cは、上記第2の実施の形態の変形例3-3に係る固体撮像素子の要部構成を模式的に表したものである。本変形例のように、有機光電変換膜14が、画素P毎に分離されて複数形成され、かつ側壁140に傾斜面t1を有する構成において、各側壁140を覆って第2封止膜17が形成されていても構わない。
<第3の実施の形態>
 図10は、本開示の第3の実施形態の固体撮像素子の断面構成を表したものである。本実施の形態の固体撮像素子も、上記第1の実施の形態と同様、例えばCCDまたはCMOSイメージセンサなどに適用されるものであり、2次元配置された複数の画素Pを有している。各画素Pは、半導体基板11(基板)上に、層間絶縁膜12を介して、第1電極13と、有機光電変換膜14と、第2電極15とを有している。これらの複数の画素P上には、有機光電変換膜14と第2電極15とを覆って、第1封止膜16(第1の封止膜)が形成されている。半導体基板11の上方に、有機光電変換膜14が形成される一方で、半導体基板11内には、光電変換素子110B,110Rが形成されている。これらの有機光電変換膜14,光電変換素子110B,110Rの積層構造により、1つの画素P内において、例えば赤(R),緑(G),青(B)の各色光を、カラーフィルタを用いることなく分光することができ、1つの画素Pから複数種類(ここではR,G,B3種類)の色信号を得ることができる。
 但し、本実施の形態では、上記第1の実施の形態と異なり、有機光電変換膜14が、画素P毎に分離されて、複数形成されている。有機光電変換膜14は、例えば画素P同士の間の領域を、例えばドライエッチングにより選択的に除去することにより、画素P毎に形成することができる。図10は、固体撮像素子のうちの選択的な2画素に対応する領域を示している。本実施の形態では、これらの隣り合う有機光電変換膜14の側壁140間の領域に、第3封止膜18が形成されている。第2電極15は、画素P毎に、各有機光電変換膜14に対応して形成されている。配線114は、第2電極15毎に設けられている。
 第3封止膜18は、側壁140間の領域(凹部)を埋め込むように形成されている。第3封止膜18は、第1封止膜16と同様、有機光電変換膜14への水分の浸入を防止するものであり、例えば、第1封止膜16の構成材料(酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン等)を含んで構成されているか、または、酸化アルミニウム(AlOx),炭素含有酸化シリコン(SiOC),タングステン(W)およびアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1種を含んで構成されている。この第3封止膜18の構成材料としては、第1封止膜16と同一の材料が選択されてもよいが、望ましくは、第1封止膜16よりも低屈折率の材料(低屈折率の無機材料または金属など)が選択される。具体的には、第3封止膜18としては、例えば酸化アルミニウム(AlOx),炭素含有酸化シリコン(SiOC),タングステン(W)およびアルミニウム(Al)のうちの少なくとも一種が用いられることが望ましい。第3封止膜18を反射膜として機能させることができ、画素P毎の集光効率を高めることができるためである。
 このように、本実施の形態では、隣り合う有機光電変換膜14の側壁140同士の間の領域に第3封止膜18が形成されている。これにより、有機光電変換膜14が画素毎に分離され、複数形成されている場合にも、各有機光電変換膜14へ側壁140から水分が浸透することが抑制される。よって、上記第1の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
 また、本実施の形態では、第3封止膜18が第1封止膜16よりも低屈折率の材料から構成されることで、第3封止膜18が反射膜として機能し、画素P毎の集光効率を高めることができる。これにより、感度を向上させることも可能である。
 尚、上記第3の実施の形態では、有機光電変換膜14の側壁140と、第2電極15の側壁150とは傾斜していてもよいし、傾斜していなくともよい(基板面に垂直であってもよい)。側壁140が垂直であっても、第3封止膜18により、側壁140に対する封止性能を高めることができるためである。但し、傾斜面を有する側壁140間の領域に第3封止膜18が形成されることで、封止性能をより高めることができる。
<変形例4>
 図11は、変形例4に係る固体撮像素子の断面構成を表したものである。本変形例では、有機光電変換膜14が画素P毎に分離されて複数形成された構成において、第2電極(第2電極15A)が各有機光電変換膜14の上面に対向する領域と側壁140に対向する領域とにわたって連続して形成されている。また、本変形例では、第2電極15Aが画素P毎に形成されると共に、各有機光電変換膜14を覆うように形成されている。配線114は、第2電極15A毎に設けられている。
 本変形例では、有機光電変換膜14の側壁140と、第2電極15の側壁150とが傾斜した(傾斜面を有する)構成を示している。上記第1の実施の形態のような傾斜面を有する側壁140を覆って第2電極15Aが形成されている。換言すると、有機光電変換膜14の側壁140と第1封止膜16との間に第2電極15Aが介在する。
 このように、有機光電変換膜14が画素P毎に分離した構成において、各有機光電変換膜14の側壁140を第2電極15Aが覆っていてもよい。これにより、第2電極15Aを封止膜として機能させることができ、有機光電変換膜14へ側壁140から水分が浸透することを抑制することができる。よって、上記第1の実施の形態等と同等の効果を得ることができる。
 尚、上記変形例4においても、有機光電変換膜14の側壁140と、第2電極15Aの側壁150とは傾斜していてもよいし、傾斜していなくともよい(基板面に垂直であってもよい)。側壁140が垂直であっても、第2電極15Aの介在により、側壁140に対する封止性能を高めることができるためである。但し、傾斜面を有する側壁140を覆って第2電極15Aが形成されることで、封止性能をより高めることができる。
<変形例5>
 図12は、変形例5に係る固体撮像素子の断面構成を表したものである。本変形例では、有機光電変換膜14が画素P毎に分離されて複数形成された構成において、第2電極(第2電極15B)が各有機光電変換膜14の上面に対向する領域と側壁140に対向する領域とにわたって連続して形成されている。また、本変形例では、第2電極15Bが複数の画素P(複数の有機光電変換膜14)に共通の層として、各有機光電変換膜14を覆うように連続して形成されている。
 本変形例では、有機光電変換膜14の側壁140が傾斜した(傾斜面を有する)構成を示している。上記第1の実施の形態のような傾斜面を有する側壁140を覆って第2電極15Bが形成されている。換言すると、有機光電変換膜14の側壁140と第1封止膜16との間に第2電極15Bが介在する。
 このように、有機光電変換膜14が画素P毎に分離した構成において、各有機光電変換膜14の側壁140を第2電極15Bが覆っていてもよい。これにより、第2電極15Bを封止膜として機能させることができ、有機光電変換膜14へ側壁140から水分が浸透することを抑制することができる。よって、上記第1の実施の形態等と同等の効果を得ることができる。
 尚、上記変形例5においても、有機光電変換膜14の側壁140は傾斜していてもよいし、傾斜していなくともよい(基板面に垂直であってもよい)。側壁140が垂直であっても、第2電極15Bの介在により、側壁140に対する封止性能を高めることができるためである。但し、傾斜面を有する側壁140を覆って第2電極15Bが形成されることで、封止性能をより高めることができる。
<適用例1>
 図13は、上記第1の実施の形態等において説明した固体撮像素子1を画素部10に用いた撮像装置2の機能構成を表したものである。この撮像装置2は、撮像エリアとしての画素部10を有すると共に、この画素部10の周辺回路として、例えば行走査部131、水平選択部133、列走査部134およびシステム制御部132からなる回路部20を有している。
 画素部10は、例えば行列状に2次元配置された複数の画素Pを有している。この画素Pには、例えば画素行ごとに画素駆動線Lread(例えば、行選択線およびリセット制御線)が配線され、画素列ごとに垂直信号線Lsigが配線されている。画素駆動線Lreadは、画素Pからの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Lreadの一端は、行走査部131の各行に対応した出力端に接続されている。
 行走査部131は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部10の各画素Pを、例えば行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部131によって選択走査された画素行の各画素Pから出力される信号は、垂直信号線Lsigの各々を通して水平選択部133に供給される。水平選択部133は、垂直信号線Lsigごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
 列走査部134は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部133の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部134による選択走査により、垂直信号線Lsigの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線135に出力され、当該水平信号線135を通して半導体基板11の外部へ伝送されるか、または図示しない信号処理部へ入力される。
 この撮像装置2では、図14に示したように、例えば、画素部10を有する基板2Aと、行走査部131、水平選択部133、列走査部134および水平信号線135等を含む回路部分(信号処理回路)を有する基板2Bとが積層されている。但し、このような構成に限定されず、上記の回路部分は、画素部10と同一の基板上に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ICに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。
 システム制御部132は、外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータなどを受け取り、また、固体撮像素子1の内部情報などのデータを出力するものである。システム制御部132はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部131、水平選択部133および列走査部134などの周辺回路の駆動制御を行う。
<適用例2>
 上述の固体撮像素子1は、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話など、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図15に、その一例として、電子機器3(カメラ)の概略構成を示す。この電子機器3は、例えば静止画または動画を撮影可能なカメラであり、固体撮像素子1と、光学系(光学レンズ)310と、シャッタ装置311と、固体撮像素子1およびシャッタ装置311を駆動する駆動部313と、信号処理部312とを有する。
 光学系310は、被写体からの像光(入射光)を固体撮像素子1へ導くものである。この光学系310は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置311は、固体撮像素子1への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部313は、固体撮像素子1の転送動作およびシャッタ装置311のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部312は、固体撮像素子1から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Doutは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
 以上、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した光電変換素子の層構成は一例であり、更に他の層を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
 また、上記実施の形態等では、裏面照射型の固体撮像素子を例に挙げて説明したが、本開示の固体撮像素子は表面照射型の素子構造にも適用可能である。
 更に、上記実施の形態等では、固体撮像素子として、1つの画素内に、緑色光を検出する有機光電変換膜14と、青色光,赤色光をそれぞれ検出する光電変換素子110B,110Rとを積層させた構成としたが、本開示内容はこのような構造に限定されるものではない。即ち、基板上に形成される有機光電変換膜が、赤色光あるいは青色光を検出するように構成されていてもよいし、赤、緑、青の色光をそれぞれ光電変換することが可能な複数種類の有機光電変換膜を積層した構成であってもよい。このように、半導体基板上に形成される有機光電変換膜と、半導体基板内に形成される光電変換素子とのそれぞれの数や組み合わせは特に限定されるものではない。また、1画素内に複数の光電変換素子を積層させた構造に限らず、各色の光電変換素子が2次元配置された構成であってもよい。また、カラーフィルタを有していてもよい。本開示は、有機光電変換膜を有する、あらゆる種類の固体撮像素子に適用可能である。
 また、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
 尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
(1)
 それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素と、
 前記複数の画素上に、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極とを覆って形成された第1の封止膜と
 を備えた
 固体撮像素子。
(2)
 前記第1電極は前記基板上に複数設けられ、
 前記有機光電変換膜は、前記複数の第1電極に共通の層として連続して形成されている
 上記(1)に記載の固体撮像素子。
(3)
 前記第2電極は、その側壁に第2の傾斜面を有する
 上記(1)または(2)に記載の固体撮像素子。
(4)
 前記第2の傾斜面の傾斜角度は、前記第1の傾斜面の傾斜角度以下である
 上記(3)に記載の固体撮像素子。
(5)
 前記第1の封止膜は、前記有機光電変換膜の側壁に接して形成されている
 上記(1)~(4)のいずれか1つに記載の固体撮像素子。
(6)
 前記有機光電変換膜の側壁と前記第1の封止膜との間に第2の封止膜を更に備えた
 上記(1)~(5)のいずれか1つに記載の固体撮像素子。
(7)
 前記第1電極および前記有機光電変換膜はそれぞれ複数形成され、
 隣り合う前記有機光電変換膜の側壁間の領域に、前記第1の封止膜よりも低屈折率を有する第3の封止膜を更に備えた
 上記(1)~(6)のいずれか1つに記載の固体撮像素子。
(8)
 前記第2電極は、前記有機光電変換膜の上面に対向する領域と側壁に対向する領域とに連続して形成されている
 上記(1)~(7)のいずれか1つに記載の固体撮像素子。
(9)
 前記第1電極および前記有機光電変換膜はそれぞれ複数形成され、
 前記第2電極は、前記有機光電変換膜毎に設けられている
 上記(8)に記載の固体撮像素子。
(10)
 前記第1電極および前記有機光電変換膜はそれぞれ複数形成され、
 前記第2電極は、各有機光電変換膜に共通の層として連続して設けられている
 上記(8)に記載の固体撮像素子。
(11)
 前記有機光電変換膜は、キナクリドン、サブフタロシアニンまたはそれらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む
 上記(1)~(10)のいずれか1つに記載の固体撮像素子。
(12)
 前記基板は、1または2以上の光電変換素子を含む半導体層を有する
 上記(1)~(11)のいずれか1つに記載の固体撮像素子。

(13)
 それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素を形成する工程と、
 前記複数の画素上に、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極とを覆って第1の封止膜を形成する工程と
 を含む
 固体撮像素子の製造方法。
(14)
 前記有機光電変換膜と前記第2電極とをこの順に成膜した後、
 成膜した有機光電変換膜と第2電極とを一括加工して、前記有機光電変換膜の側壁に前記第1の傾斜面を形成すると共に、前記第2電極の側壁に第2の傾斜面を形成する
 上記(13)に記載の固体撮像素子の製造方法。
(15)
 前記第1の封止膜を、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法、化学蒸着(CVD: Chemical Vapor Deposition)法、または物理蒸着(PVD:Physical Vapor Deposition)法を用いて形成する
 上記(13)または(14)に記載の固体撮像素子の製造方法。
(16)
 それぞれが、基板上に第1電極と有機光電変換膜と第2電極とをこの順に有する複数の画素と、
 前記複数の画素上に、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極とを覆って形成された第1の封止膜と、
 前記有機光電変換膜の側壁と前記第1の封止膜との間に形成された第2の封止膜と
 を備えた
 固体撮像素子。
(17)
 前記第2の封止膜は、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極の側壁とに接して形成されている
 上記(16)に記載の固体撮像素子。
(18)
 それぞれが、基板上に第1電極と有機光電変換膜と第2電極とをこの順に有する複数の画素と、
 前記複数の画素上に形成された第1の封止膜と
 を備え、
 前記有機光電変換膜は複数、画素毎に分離して配置され、
 隣り合う前記有機光電変換膜の側壁間の領域を埋め込んで第3の封止膜が形成されている
 固体撮像素子。
(19)
 前記第3の封止膜は、前記第1の封止膜よりも低屈折率を有する
 上記(18)に記載の固体撮像素子。
(20)
 前記第3の封止膜は、酸化アルミニウム(AlOx),炭素含有酸化シリコン(SiOC),タングステン(W)およびアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1種を含む
 上記(19)に記載の固体撮像素子。
(21)
 それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素と、
 前記複数の画素上に、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極とを覆って形成された第1の封止膜と
 を備えた
 固体撮像素子を有する電子機器。
 本出願は、日本国特許庁において2015年10月6日に出願された日本特許出願番号第2015-198578号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1.  それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素と、
     前記複数の画素上に、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極とを覆って形成された第1の封止膜と
     を備えた
     固体撮像素子。
  2.  前記第1電極は前記基板上に複数設けられ、
     前記有機光電変換膜は、前記複数の第1電極に共通の層として連続して形成されている
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  3.  前記第2電極は、その側壁に第2の傾斜面を有する
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  4.  前記第2の傾斜面の傾斜角度は、前記第1の傾斜面の傾斜角度以下である
     請求項3に記載の固体撮像素子。
  5.  前記第1の封止膜は、前記有機光電変換膜の側壁に接して形成されている
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  6.  前記有機光電変換膜の側壁と前記第1の封止膜との間に第2の封止膜を更に備えた
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  7.  前記第1電極および前記有機光電変換膜はそれぞれ複数形成され、
     隣り合う前記有機光電変換膜の側壁間の領域に、前記第1の封止膜よりも低屈折率を有する第3の封止膜を更に備えた
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  8.  前記第2電極は、前記有機光電変換膜の上面に対向する領域と側壁に対向する領域とに連続して形成されている
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  9.  前記第1電極および前記有機光電変換膜はそれぞれ複数形成され、
     前記第2電極は、前記有機光電変換膜毎に設けられている
     請求項8に記載の固体撮像素子。
  10.  前記第1電極および前記有機光電変換膜はそれぞれ複数形成され、
     前記第2電極は、各有機光電変換膜に共通の層として連続して設けられている
     請求項8に記載の固体撮像素子。
  11.  前記有機光電変換膜は、キナクリドン、サブフタロシアニンまたはそれらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  12.  前記基板は、1または2以上の光電変換素子を含む半導体層を有する
     請求項1に記載の固体撮像素子。
  13.  それぞれが、基板上に、第1電極と、側壁に第1の傾斜面を有する有機光電変換膜と、第2電極とをこの順に有する複数の画素を形成する工程と、
     前記複数の画素上に、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極とを覆って第1の封止膜を形成する工程と
     を含む
     固体撮像素子の製造方法。
  14.  前記有機光電変換膜と前記第2電極とをこの順に成膜した後、
     成膜した有機光電変換膜と第2電極とを一括加工して、前記有機光電変換膜の側壁に前記第1の傾斜面を形成すると共に、前記第2電極の側壁に第2の傾斜面を形成する
     請求項13に記載の固体撮像素子の製造方法。
  15.  前記第1の封止膜を、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法、化学蒸着(CVD: Chemical Vapor Deposition)法、または物理蒸着(PVD:Physical Vapor Deposition)法を用いて形成する
     請求項13に記載の固体撮像素子の製造方法。
  16.  それぞれが、基板上に第1電極と有機光電変換膜と第2電極とをこの順に有する複数の画素と、
     前記複数の画素上に、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極とを覆って形成された第1の封止膜と、
     前記有機光電変換膜の側壁と前記第1の封止膜との間に形成された第2の封止膜と
     を備えた
     固体撮像素子。
  17.  前記第2の封止膜は、前記有機光電変換膜の側壁と前記第2電極の側壁とに接して形成されている
     請求項16に記載の固体撮像素子。
  18.  それぞれが、基板上に第1電極と有機光電変換膜と第2電極とをこの順に有する複数の画素と、
     前記複数の画素上に形成された第1の封止膜と
     を備え、
     前記有機光電変換膜は複数、画素毎に分離して配置され、
     隣り合う前記有機光電変換膜の側壁間の領域を埋め込んで第3の封止膜が形成されている
     固体撮像素子。
  19.  前記第3の封止膜は、前記第1の封止膜よりも低屈折率を有する
     請求項18に記載の固体撮像素子。
  20.  前記第3の封止膜は、酸化アルミニウム(AlOx),炭素含有酸化シリコン(SiOC),タングステン(W)およびアルミニウム(Al)のうちの少なくとも1種を含む
     請求項19に記載の固体撮像素子。
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