WO2021149349A1 - Imaging element and imaging device - Google Patents

Imaging element and imaging device Download PDF

Info

Publication number
WO2021149349A1
WO2021149349A1 PCT/JP2020/044014 JP2020044014W WO2021149349A1 WO 2021149349 A1 WO2021149349 A1 WO 2021149349A1 JP 2020044014 W JP2020044014 W JP 2020044014W WO 2021149349 A1 WO2021149349 A1 WO 2021149349A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
photoelectric conversion
unit
pixel
light
conversion unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/044014
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
由香里 田口
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 filed Critical ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Publication of WO2021149349A1 publication Critical patent/WO2021149349A1/en

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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith

Landscapes

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

Abstract

According to the present invention, any reduction in the sensitivity of a pixel provided with a charge holding part is prevented.　An imaging element comprises photoelectric conversion parts, separation parts, and an image signal generation unit. Each of the photoelectric conversion parts is positioned on a semiconductor substrate and performs photoelectric conversion of incident light from a subject. The separation parts are adjacent to the photoelectric conversion parts and are configured in a wall shape inclined obliquely from a light-receiving surface, which is a surface of the semiconductor substrate that is irradiated with the incident light, toward the photoelectric conversion parts, the separation parts separating the photoelectric conversion parts. The image signal generation unit generates an image signal based on the photoelectric conversion.

Description

撮像素子および撮像装置Image sensor and image sensor
　本開示は、撮像素子および撮像装置に関する。詳しくは、光電変換により生成された電荷を保持する電荷保持部を備える撮像素子および当該撮像素子を使用する撮像装置に関する。 The present disclosure relates to an image pickup device and an image pickup device. More specifically, the present invention relates to an image pickup device including a charge holding unit that holds a charge generated by photoelectric conversion, and an image pickup device that uses the image pickup device.
　従来、半導体基板に形成されて入射光の光電変換を行う光電変換部を備える複数の画素が２次元格子状に配列されて構成された撮像素子が使用されている。この撮像素子の各画素において露光期間に光電変換部により生成された電荷が蓄積され、この蓄積された電荷が露光期間の終了後に電荷保持部に転送されて保持される。この保持された電荷に基づいて画像信号が生成されて画素から出力される。この露光および画像信号の生成を撮像素子に配列された複数の画素のうちの１つの行に配置された画素において同時に行うとともに行毎にタイミングをずらして生成された画像信号を順次出力することにより、１画面分の画像信号を生成することができる。このような撮像方式は、ローリングシャッタと称される。このローリングシャッタでは、行毎に露光のタイミングが異なるため、動きのある被写体を撮像すると画像に歪みを生じるという問題がある。 Conventionally, an image pickup device formed on a semiconductor substrate and having a photoelectric conversion unit that performs photoelectric conversion of incident light is used, in which a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional lattice pattern. In each pixel of the image sensor, the electric charge generated by the photoelectric conversion unit is accumulated during the exposure period, and the accumulated charge is transferred to the charge holding unit and held after the end of the exposure period. An image signal is generated based on the retained charge and output from the pixel. This exposure and image signal generation are performed simultaneously in the pixels arranged in one row of the plurality of pixels arranged in the image sensor, and the image signals generated by shifting the timing for each row are sequentially output. It is possible to generate an image signal for one screen. Such an imaging method is called a rolling shutter. Since the exposure timing of this rolling shutter is different for each row, there is a problem that the image is distorted when a moving subject is imaged.
　このローリングシャッタに対してグローバルシャッタと称される撮像方式も使用されている。このグローバルシャッタを行う撮像素子では、第２の電荷保持部が各画素にさらに配置される。撮像の際には、撮像素子に配列された全ての画素において同時に露光を行い、生成された電荷を第２の電荷保持部に保持する。この第２の電荷保持部に保持された電荷が行毎に順次電荷保持部に転送されて画像信号が生成されて出力される。 An imaging method called a global shutter is also used for this rolling shutter. In the image sensor that performs this global shutter, a second charge holding unit is further arranged on each pixel. At the time of imaging, all the pixels arranged in the image sensor are simultaneously exposed, and the generated charge is held in the second charge holding unit. The charges held in the second charge holding unit are sequentially transferred to the charge holding unit row by row to generate and output an image signal.
　このように、画素に配置された電荷保持部および第２の電荷保持部には、露光期間後の電荷が保持される。この際、電荷保持部等に入射光が照射されると光電変換を生じて電荷が生成される。この生成された電荷が露光期間に生成された電荷に重畳され、画像信号にノイズを生じる。これを防ぐため、電荷保持部等を遮光する遮光部が画素に配置される。また、光電変換部から漏洩した電荷が電荷保持部等に流入すると、同様にノイズを生じる。この電荷保持部等への電荷の流入を防ぐため、光電変換部および電荷保持部等の間の半導体基板の領域に埋め込まれる埋め込み部を有する遮光部を備える撮像素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 In this way, the charge holding portion and the second charge holding portion arranged in the pixel hold the charge after the exposure period. At this time, when the charge holding portion or the like is irradiated with incident light, photoelectric conversion occurs and an electric charge is generated. This generated charge is superimposed on the generated charge during the exposure period, causing noise in the image signal. In order to prevent this, a light-shielding portion that shields the charge holding portion and the like is arranged on the pixel. Further, when the electric charge leaked from the photoelectric conversion unit flows into the charge holding unit or the like, noise is similarly generated. In order to prevent the inflow of charges into the charge holding portion and the like, an image sensor having a light-shielding portion having an embedded portion embedded in the region of the semiconductor substrate between the photoelectric conversion portion and the charge holding portion and the like has been proposed (for example, See Patent Document 1).
特開２０１３－０６５６８８号公報JP 2013-06688A
　上述の従来技術では、画素の開口面積が小さくなるという問題がある。画素の入射光が照射される面である受光面において光電変換部および電荷保持部等が並置されるため、受光面における光電変換部の比率が低下し、実質的な画素の開口面積が低下する。このため、画素の感度が低下するという問題がある。 The above-mentioned conventional technique has a problem that the aperture area of the pixel becomes small. Since the photoelectric conversion unit and the charge holding unit are juxtaposed on the light receiving surface, which is the surface on which the incident light of the pixel is irradiated, the ratio of the photoelectric conversion unit on the light receiving surface is reduced, and the substantial aperture area of the pixel is reduced. .. Therefore, there is a problem that the sensitivity of the pixel is lowered.
　本開示は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、電荷保持部を備える画素の感度の低下を防ぐことを目的としている。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to prevent a decrease in sensitivity of a pixel provided with a charge holding portion.
本開示は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の態様は、半導体基板に配置されて被写体からの入射光の光電変換を行う光電変換部と、上記光電変換部に隣接するとともに上記半導体基板における上記入射光が照射される面である受光面から上記光電変換部の側に向かって斜めに傾斜した壁状に構成されて上記光電変換部を分離する分離部と、上記光電変換に基づく画像信号を生成する画像信号生成部とを具備する撮像素子である。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and the first aspect thereof is a photoelectric conversion unit arranged on a semiconductor substrate to perform photoelectric conversion of incident light from a subject, and the above-mentioned photoelectric conversion. A separation unit that is adjacent to the unit and is formed in a wall shape that is obliquely inclined toward the side of the photoelectric conversion unit from the light receiving surface that is the surface of the semiconductor substrate that is irradiated with the incident light to separate the photoelectric conversion unit. An image pickup device including an image signal generation unit that generates an image signal based on the photoelectric conversion.
　また、この第１の態様において、上記画像信号生成部は、上記分離部における上記光電変換部とは異なる側に隣接して配置されて上記光電変換により生成された電荷を保持する電荷保持部をさらに備えて上記保持された電荷に応じた画像信号を生成してもよい。 Further, in the first aspect, the image signal generation unit is arranged adjacent to a side different from the photoelectric conversion unit in the separation unit and holds a charge holding unit that holds the charge generated by the photoelectric conversion. Further prepared, an image signal corresponding to the retained charge may be generated.
　また、この第１の態様において、上記半導体基板の受光面に配置されて上記電荷保持部を遮光する遮光膜をさらに具備してもよい。 Further, in this first aspect, a light-shielding film that is arranged on the light-receiving surface of the semiconductor substrate to shield the charge-holding portion from light may be further provided.
　また、この第１の態様において、上記分離部は、上記斜めに傾斜して形成された溝部により構成されてもよい。 Further, in the first aspect, the separation portion may be composed of the groove portion formed so as to be inclined at an angle.
　また、この第１の態様において、上記分離部は、上記溝部に充填部材が配置されて構成されてもよい。 Further, in the first aspect, the separation portion may be configured by arranging a filling member in the groove portion.
　また、この第１の態様において、上記分離部は、金属が上記充填部材として配置されてもよい。 Further, in this first aspect, metal may be arranged as the filling member in the separating portion.
　また、この第１の態様において、上記分離部は、絶縁物が上記充填部材として配置されてもよい。 Further, in this first aspect, in the separating portion, an insulating material may be arranged as the filling member.
　また、この第１の態様において、上記分離部は、上記斜めに傾斜した壁状の半導体領域により構成されてもよい。 Further, in the first aspect, the separation portion may be composed of the diagonally inclined wall-shaped semiconductor region.
　また、この第１の態様において、上記光電変換部、上記分離部および上記画像信号生成部を備える複数の画素が配置されて構成されてもよい。 Further, in this first aspect, a plurality of pixels including the photoelectric conversion unit, the separation unit, and the image signal generation unit may be arranged and configured.
　また、この第１の態様において、上記画像信号生成部は、上記分離部における上記光電変換部とは異なる側に隣接して配置されて上記光電変換により生成された電荷を保持する電荷保持部をさらに備えて上記保持された電荷に応じた画像信号を生成し、上記分離部は、同一の上記画素に配置される上記光電変換部および上記電荷保持部の間に配置されるとともにそれぞれ異なる上記画素に配置される上記光電変換部および上記電荷保持部の間にも配置されてもよい。 Further, in the first aspect, the image signal generation unit is arranged adjacent to a side different from the photoelectric conversion unit in the separation unit and holds a charge holding unit that holds the charges generated by the photoelectric conversion. Further provided, an image signal corresponding to the retained charge is generated, and the separation unit is arranged between the photoelectric conversion unit and the charge holding unit arranged in the same pixel, and the pixels are different from each other. It may also be arranged between the photoelectric conversion unit and the charge holding unit arranged in.
　また、この第１の態様において、上記光電変換部、上記分離部および上記画像信号生成部を備えるとともに上記被写体からの入射光を瞳分割して位相差を検出する位相差画素をさらに備えてもよい。 Further, in the first aspect, the photoelectric conversion unit, the separation unit, and the image signal generation unit may be provided, and a phase difference pixel for detecting the phase difference by dividing the incident light from the subject into pupils may be further provided. good.
　また、この第１の態様において、上記位相差画素は、上記半導体基板の受光面の一部を遮光する位相差画素遮光膜により上記瞳分割を行ってもよい。 Further, in the first aspect, the retardation pixel may be divided into pupils by a retardation pixel light-shielding film that shields a part of the light-receiving surface of the semiconductor substrate.
　また、この第１の態様において、上記複数の画素は、上記半導体基板の受光面側に配置されて上記入射光を上記光電変換部に集光するオンチップレンズと、上記オンチップレンズおよび上記半導体基板の間に配置される層間膜と、上記画素の境界における上記層間膜に配置されて入射光を遮光する遮光壁とをさらに備えてもよい。　 Further, in the first aspect, the plurality of pixels are arranged on the light receiving surface side of the semiconductor substrate to collect the incident light on the photoelectric conversion unit, and the on-chip lens and the semiconductor. An interlayer film arranged between the substrates and a light-shielding wall arranged on the interlayer film at the boundary of the pixels to block incident light may be further provided.
　また、本開示の第２の態様は、半導体基板に配置されて被写体からの入射光の光電変換を行う光電変換部と、上記光電変換部に隣接するとともに上記半導体基板における上記入射光が照射される面である受光面から上記光電変換部の側に向かって斜めに傾斜した壁状に構成されて上記光電変換部を分離する分離部と、上記光電変換に基づく画像信号を生成する画像信号生成部と、上記生成された画像信号を処理する処理回路とを具備する撮像装置である。 A second aspect of the present disclosure is a photoelectric conversion unit that is arranged on a semiconductor substrate and performs photoelectric conversion of incident light from a subject, and is adjacent to the photoelectric conversion unit and is irradiated with the incident light on the semiconductor substrate. A separation unit that is formed in a wall shape that is obliquely inclined toward the side of the photoelectric conversion unit from the light receiving surface, and separates the photoelectric conversion unit, and an image signal generation that generates an image signal based on the photoelectric conversion. It is an image pickup apparatus including a unit and a processing circuit for processing the generated image signal.
　本開示の態様により、光電変換部の境界が半導体基板の厚み方向に斜めに形成されるという作用をもたらす。半導体基板の受光面側の光電変換部の面積の展延と受光面とは異なる面における光電変換部の面積の縮小とが想定される。 According to the aspect of the present disclosure, the boundary of the photoelectric conversion part is formed obliquely in the thickness direction of the semiconductor substrate. It is assumed that the area of the photoelectric conversion part on the light receiving surface side of the semiconductor substrate is expanded and the area of the photoelectric conversion part on the surface different from the light receiving surface is reduced.
本開示の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the image sensor which concerns on embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第１の実施の形態に係る画素の製造方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the pixel which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第２の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the pixel which concerns on the 2nd Embodiment of this disclosure. 本開示の第２の実施の形態に係る画素の他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of the pixel which concerns on the 2nd Embodiment of this disclosure. 本開示の第３の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the pixel which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure. 本開示の第４の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the pixel which concerns on 4th Embodiment of this disclosure. 本開示の第５の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the pixel which concerns on 5th Embodiment of this disclosure. 本開示の第６の実施の形態に係る画素の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the pixel which concerns on 6th Embodiment of this disclosure. 本開示の第６の実施の形態に係る画素の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the pixel which concerns on the 6th Embodiment of this disclosure. 本開示の第６の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the pixel which concerns on 6th Embodiment of this disclosure. 本技術が適用され得る撮像装置の一例であるカメラの概略的な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic configuration example of the camera which is an example of the image pickup apparatus to which this technology can be applied.
　次に、図面を参照して、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。また、以下の順序で実施の形態の説明を行う。
　１．第１の実施の形態
　２．第２の実施の形態
　３．第３の実施の形態
　４．第４の実施の形態
　５．第５の実施の形態
　６．第６の実施の形態
　７．カメラへの応用例 Next, a mode for carrying out the present disclosure (hereinafter, referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. In addition, the embodiments will be described in the following order.
1. 1. First Embodiment 2. Second embodiment 3. Third embodiment 4. Fourth Embodiment 5. Fifth Embodiment 6. Sixth Embodiment 7. Application example to camera
　＜１．第１の実施の形態＞
　［撮像素子の構成］
　図１は、本開示の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。同図の撮像素子１は、画素アレイ部１０と、垂直駆動部２０と、カラム信号処理部３０と、制御部４０とを備える。　 <1. First Embodiment>
[Structure of image sensor]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image sensor according to an embodiment of the present disclosure. The image sensor 1 in the figure includes a pixel array unit 10, a vertical drive unit 20, a column signal processing unit 30, and a control unit 40.
　画素アレイ部１０は、画素１００が２次元格子状に配置されて構成されたものである。ここで、画素１００は、照射された光に応じた画像信号を生成するものである。この画素１００は、照射された光に応じた電荷を生成する光電変換部を有する。また画素１００は、画像信号生成部をさらに有する。この画像信号生成部は、光電変換部により生成された電荷に基づく画像信号を生成する。画像信号の生成は、後述する垂直駆動部２０により生成された制御信号により制御される。画素アレイ部１０には、信号線１１および１２がＸＹマトリクス状に配置される。信号線１１は、画素１００における画像信号生成部の制御信号を伝達する信号線であり、画素アレイ部１０の行毎に配置され、各行に配置される画素１００に対して共通に配線される。信号線１２は、画素１００の画像信号生成部により生成された画像信号を伝達する信号線であり、画素アレイ部１０の列毎に配置され、各列に配置される画素１００に対して共通に配線される。これら光電変換部および画像信号生成部は、半導体基板に形成される。 The pixel array unit 10 is configured by arranging the pixels 100 in a two-dimensional grid pattern. Here, the pixel 100 generates an image signal according to the irradiated light. The pixel 100 has a photoelectric conversion unit that generates an electric charge according to the irradiated light. Further, the pixel 100 further has an image signal generation unit. This image signal generation unit generates an image signal based on the electric charge generated by the photoelectric conversion unit. The generation of the image signal is controlled by the control signal generated by the vertical drive unit 20 described later. The signal lines 11 and 12 are arranged in the pixel array unit 10 in an XY matrix. The signal line 11 is a signal line for transmitting a control signal of the image signal generation unit in the pixel 100, is arranged for each line of the pixel array unit 10, and is commonly wired to the pixel 100 arranged in each line. The signal line 12 is a signal line for transmitting an image signal generated by the image signal generation unit of the pixel 100, is arranged for each row of the pixel array unit 10, and is common to the pixels 100 arranged in each row. Be wired. These photoelectric conversion unit and image signal generation unit are formed on the semiconductor substrate.
　垂直駆動部２０は、画素１００の画像信号生成部の制御信号を生成するものである。この垂直駆動部２０は、生成した制御信号を同図の信号線１１を介して画素１００に伝達する。カラム信号処理部３０は、画素１００により生成された画像信号を処理するものである。このカラム信号処理部３０は、同図の信号線１２を介して画素１００から伝達された画像信号の処理を行う。カラム信号処理部３０における処理には、例えば、画素１００において生成されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するアナログデジタル変換が該当する。カラム信号処理部３０により処理された画像信号は、撮像素子１の画像信号として出力される。制御部４０は、撮像素子１の全体を制御するものである。この制御部４０は、垂直駆動部２０およびカラム信号処理部３０を制御する制御信号を生成して出力することにより、撮像素子１の制御を行う。制御部４０により生成された制御信号は、信号線４１および４２により垂直駆動部２０およびカラム信号処理部３０に対してそれぞれ伝達される。 The vertical drive unit 20 generates a control signal of the image signal generation unit of the pixel 100. The vertical drive unit 20 transmits the generated control signal to the pixel 100 via the signal line 11 in the figure. The column signal processing unit 30 processes the image signal generated by the pixel 100. The column signal processing unit 30 processes the image signal transmitted from the pixel 100 via the signal line 12 in the figure. The processing in the column signal processing unit 30 corresponds to, for example, analog-to-digital conversion that converts an analog image signal generated in the pixel 100 into a digital image signal. The image signal processed by the column signal processing unit 30 is output as an image signal of the image sensor 1. The control unit 40 controls the entire image sensor 1. The control unit 40 controls the image sensor 1 by generating and outputting a control signal for controlling the vertical drive unit 20 and the column signal processing unit 30. The control signal generated by the control unit 40 is transmitted to the vertical drive unit 20 and the column signal processing unit 30 by the signal lines 41 and 42, respectively.
　［画素の回路構成］
　図２は、本開示の第１の実施の形態に係る画素の回路構成の一例を示す図である。同図は、画素１００の構成を表す回路図である。同図の画素１００は、光電変換部１０１と、第１の電荷保持部１０３と、第２の電荷保持部１０２と、ＭＯＳトランジスタ１０４乃至１０９とを備える。また、画素１００には、信号線ＯＦＧ、ＴＸ、ＴＲ、ＲＳＴおよびＳＥＬにより構成される信号線１１と信号線１２とが配線される。信号線１１を構成する信号線ＯＦＧ、ＴＸ、ＴＲ、ＲＳＴおよびＳＥＬは、画素１００の制御信号を伝達する信号線である。これらの信号線は、ＭＯＳトランジスタのゲートに接続される。これらの信号線を介してゲートおよびソース間の閾値以上の電圧をＭＯＳトランジスタに印加することにより、当該ＭＯＳトランジスタを導通させることができる。一方、信号線１２は、画素１００により生成された画像信号を伝達する。また、画素１００には、電源線Ｖｄｄが配線され、電源が供給される。 [Pixel circuit configuration]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a pixel circuit configuration according to the first embodiment of the present disclosure. The figure is a circuit diagram showing the configuration of the pixel 100. The pixel 100 in the figure includes a photoelectric conversion unit 101, a first charge holding unit 103, a second charge holding unit 102, and MOS transistors 104 to 109. Further, a signal line 11 and a signal line 12 composed of signal lines OFG, TX, TR, RST and SEL are wired to the pixel 100. The signal lines OFG, TX, TR, RST, and SEL constituting the signal line 11 are signal lines for transmitting the control signal of the pixel 100. These signal lines are connected to the gate of the MOS transistor. By applying a voltage equal to or higher than the threshold value between the gate and the source to the MOS transistor via these signal lines, the MOS transistor can be made conductive. On the other hand, the signal line 12 transmits the image signal generated by the pixel 100. Further, a power supply line Vdd is wired to the pixel 100 to supply power.
　光電変換部１０１のアノードは接地され、カソードはＭＯＳトランジスタ１０４および１０５のそれぞれのソースに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０４のドレインは電源線Ｖｄｄに接続され、ゲートは信号線ＯＦＧに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０５のドレインは、ＭＯＳトランジスタ１０６のソースおよび第２の電荷保持部１０２の一端に接続される。第２の電荷保持部１０２の他の一端は接地される。ＭＯＳトランジスタ１０５のゲートは信号線ＴＸに接続され、ＭＯＳトランジスタ１０６のゲートは信号線ＴＲに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０６のドレインは、ＭＯＳトランジスタ１０７のソース、ＭＯＳトランジスタ１０８のゲートおよび第１の電荷保持部１０３の一端に接続される。第１の電荷保持部１０３の他の一端は、接地される。ＭＯＳトランジスタ１０７のゲートは、信号線ＲＳＴに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０７および１０８のドレインは電源線Ｖｄｄに共通に接続され、ＭＯＳトランジスタ１０８のソースはＭＯＳトランジスタ１０９のドレインに接続される。ＭＯＳトランジスタ１０９のソースは信号線１２に接続され、ゲートは信号線ＳＥＬに接続される。 The anode of the photoelectric conversion unit 101 is grounded, and the cathode is connected to the respective sources of the MOS transistors 104 and 105. The drain of the MOS transistor 104 is connected to the power supply line Vdd, and the gate is connected to the signal line OFG. The drain of the MOS transistor 105 is connected to the source of the MOS transistor 106 and one end of the second charge holding portion 102. The other end of the second charge holding portion 102 is grounded. The gate of the MOS transistor 105 is connected to the signal line TX, and the gate of the MOS transistor 106 is connected to the signal line TR. The drain of the MOS transistor 106 is connected to the source of the MOS transistor 107, the gate of the MOS transistor 108, and one end of the first charge holding portion 103. The other end of the first charge holding portion 103 is grounded. The gate of the MOS transistor 107 is connected to the signal line RST. The drains of the MOS transistors 107 and 108 are commonly connected to the power supply line Vdd, and the source of the MOS transistors 108 is connected to the drain of the MOS transistor 109. The source of the MOS transistor 109 is connected to the signal line 12, and the gate is connected to the signal line SEL.
　光電変換部１０１は、前述のように照射された光に応じた電荷を生成し、保持するものである。この光電変換部１０１には、フォトダイオードを使用することができる。 The photoelectric conversion unit 101 generates and retains an electric charge according to the irradiated light as described above. A photodiode can be used for the photoelectric conversion unit 101.
　ＭＯＳトランジスタ１０４は、光電変換部１０１をリセットするトランジスタである。このＭＯＳトランジスタ１０４は、光電変換部１０１に電源電圧を印加することにより、光電変換部１０１に保持された電荷を電源線Ｖｄｄに排出し、リセットを行う。ＭＯＳトランジスタ１０４による光電変換部１０１のリセットは、信号線ＯＦＧにより伝達される信号により制御される。 The MOS transistor 104 is a transistor that resets the photoelectric conversion unit 101. By applying a power supply voltage to the photoelectric conversion unit 101, the MOS transistor 104 discharges the electric charge held in the photoelectric conversion unit 101 to the power supply line Vdd and resets the MOS transistor 104. The reset of the photoelectric conversion unit 101 by the MOS transistor 104 is controlled by the signal transmitted by the signal line OFG.
　ＭＯＳトランジスタ１０５は、光電変換部１０１の光電変換により生成された電荷を第２の電荷保持部１０２に転送するトランジスタである。ＭＯＳトランジスタ１０５における電荷の転送は、信号線ＴＸにより伝達される信号により制御される。 The MOS transistor 105 is a transistor that transfers the electric charge generated by the photoelectric conversion of the photoelectric conversion unit 101 to the second charge holding unit 102. The charge transfer in the MOS transistor 105 is controlled by the signal transmitted by the signal line TX.
　第２の電荷保持部１０２は、ＭＯＳトランジスタ１０５により転送された電荷を保持するキャパシタである。 The second charge holding unit 102 is a capacitor that holds the charge transferred by the MOS transistor 105.
　ＭＯＳトランジスタ１０６は、第２の電荷保持部１０２に保持された電荷を第１の電荷保持部１０３に転送するトランジスタである。ＭＯＳトランジスタ１０６における電荷の転送は、信号線ＴＲにより伝達される信号により制御される。 The MOS transistor 106 is a transistor that transfers the charge held by the second charge holding unit 102 to the first charge holding unit 103. The charge transfer in the MOS transistor 106 is controlled by the signal transmitted by the signal line TR.
　ＭＯＳトランジスタ１０８は、第１の電荷保持部１０３に保持された電荷に基づく信号を生成するトランジスタである。ＭＯＳトランジスタ１０９は、ＭＯＳトランジスタ１０８により生成された信号を画像信号として信号線１２に出力するトランジスタである。このＭＯＳトランジスタ１０９は、信号線ＳＥＬにより伝達される信号により制御される。 The MOS transistor 108 is a transistor that generates a signal based on the electric charge held by the first electric charge holding unit 103. The MOS transistor 109 is a transistor that outputs a signal generated by the MOS transistor 108 to the signal line 12 as an image signal. The MOS transistor 109 is controlled by a signal transmitted by the signal line SEL.
　ＭＯＳトランジスタ１０７は、第１の電荷保持部１０３に保持された電荷を電源線Ｖｄｄに排出することにより第１の電荷保持部１０３をリセットするトランジスタである。このＭＯＳトランジスタ１０７によるリセットは、信号線ＲＳＴにより伝達される信号により制御される。 The MOS transistor 107 is a transistor that resets the first charge holding unit 103 by discharging the charge held by the first charge holding unit 103 to the power supply line Vdd. The reset by the MOS transistor 107 is controlled by the signal transmitted by the signal line RST.
　同図の画素１００における画像信号の生成は、以下のように行うことができる。まず、ＭＯＳトランジスタ１０４を導通させて光電変換部１０１をリセットする。このリセット終了後の光電変換により生成された電荷が光電変換部１０１に蓄積される。所定の時間の経過後にＭＯＳトランジスタ１０６および１０７を導通させて第２の電荷保持部１０２をリセットする。次に、ＭＯＳトランジスタ１０５を導通させる。これにより、光電変換部１０１において生成された電荷が第２の電荷保持部１０２に転送されて保持される。この光電変換部１０１のリセットからＭＯＳトランジスタ１０５による電荷の転送までの操作は、画素アレイ部１０に配置された全ての画素１００において同時に行う。すなわち、全ての画素１００における同時リセットであるグローバルリセットと全ての画素１００における同時の電荷転送が実行される。これにより、グローバルシャッタが実現される。なお、光電変換部１０１のリセットからＭＯＳトランジスタ１０５による電荷の転送までの期間は露光期間に該当する。 The image signal generated by the pixel 100 in the figure can be generated as follows. First, the MOS transistor 104 is made conductive to reset the photoelectric conversion unit 101. The electric charge generated by the photoelectric conversion after the end of this reset is accumulated in the photoelectric conversion unit 101. After a lapse of a predetermined time, the MOS transistors 106 and 107 are made conductive to reset the second charge holding unit 102. Next, the MOS transistor 105 is made conductive. As a result, the electric charge generated in the photoelectric conversion unit 101 is transferred to the second charge holding unit 102 and held. The operations from the reset of the photoelectric conversion unit 101 to the transfer of electric charges by the MOS transistor 105 are performed simultaneously in all the pixels 100 arranged in the pixel array unit 10. That is, a global reset, which is a simultaneous reset in all the pixels 100, and a simultaneous charge transfer in all the pixels 100 are executed. As a result, a global shutter is realized. The period from the reset of the photoelectric conversion unit 101 to the transfer of electric charge by the MOS transistor 105 corresponds to the exposure period.
　次に、ＭＯＳトランジスタ１０７を再度導通させて第１の電荷保持部１０３をリセットする。次に、ＭＯＳトランジスタ１０６を導通させて第２の電荷保持部１０２に保持された電荷を第１の電荷保持部１０３に転送して保持させる。これにより、ＭＯＳトランジスタ１０８が第１の電荷保持部１０３に保持された電荷に応じた画像信号を生成する。次に、ＭＯＳトランジスタ１０９を導通させることにより、ＭＯＳトランジスタ１０８により生成された画像信号が信号線１２に出力される。このように、画像信号生成部は、光電変換部１０１により生成された電荷に基づいて画像信号を生成する。上述の第１の電荷保持部１０３のリセットから画像信号の出力までの操作は、画素アレイ部１０の行に配置された画素１００毎に順次行う。画素アレイ部１０の全ての行の画素１００における画像信号が出力されることにより、１画面分の画像信号であるフレームが生成され、撮像素子１から出力される。 Next, the MOS transistor 107 is conducted again to reset the first charge holding unit 103. Next, the MOS transistor 106 is made conductive, and the charge held in the second charge holding unit 102 is transferred to the first charge holding unit 103 to hold it. As a result, the MOS transistor 108 generates an image signal corresponding to the electric charge held by the first electric charge holding unit 103. Next, by conducting the MOS transistor 109, the image signal generated by the MOS transistor 108 is output to the signal line 12. In this way, the image signal generation unit generates an image signal based on the electric charge generated by the photoelectric conversion unit 101. The operations from the reset of the first charge holding unit 103 to the output of the image signal are sequentially performed for each pixel 100 arranged in the row of the pixel array unit 10. By outputting the image signals in the pixels 100 of all the rows of the pixel array unit 10, a frame which is an image signal for one screen is generated and output from the image sensor 1.
　この画素１００における画像信号の生成および出力を上述の露光期間に並行して行うことにより、撮像および画像信号の転送に要する時間を短縮することができる。又、画素アレイ部１０の全画素１００において同時に露光を行うことにより、フレームの歪みの発生を防ぎ、画質を向上させることができる。このように、第２の電荷保持部１０２は、グローバルシャッタを行う際に、光電変換部１０１により生成された電荷を一時的に保持するために使用される。 By generating and outputting the image signal in the pixel 100 in parallel with the above-mentioned exposure period, the time required for imaging and transfer of the image signal can be shortened. Further, by simultaneously exposing all the pixels 100 of the pixel array unit 10, it is possible to prevent the occurrence of frame distortion and improve the image quality. As described above, the second charge holding unit 102 is used to temporarily hold the charge generated by the photoelectric conversion unit 101 when performing the global shutter.
　［画素の構成］
　図３は、本開示の第１の実施の形態に係る画素の構成例を示す図である。同図は、画素１００の構成例を表す平面図であり、図２において説明した光電変換部１０１等の素子の配置を概略的に表した図である。また、同図は、画素１００の入射光が照射される面である受光面の構成を表した図である。同図において、実線の矩形は、図２において説明したＭＯＳトランジスタ１０４乃至１０９のゲート１２１乃至１２６を表す。また、２点鎖線の矩形は、半導体基板（後述する半導体基板１１０）に形成された半導体領域を表す。また、網掛けのハッチングが付された領域は、遮光膜１４０を表す。また、点線は、半導体基板に配置される分離部１４１および１４３の端部を表す。また、斜線のハッチングが付された矩形は、後述する分離部１４１の開口部１４９を表す。 [Pixel composition]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of pixels according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 3 is a plan view showing a configuration example of the pixel 100, and is a diagram schematically showing the arrangement of elements such as the photoelectric conversion unit 101 described in FIG. Further, the figure is a diagram showing the configuration of a light receiving surface which is a surface on which the incident light of the pixel 100 is irradiated. In the figure, the solid rectangle represents the gates 121 to 126 of the MOS transistors 104 to 109 described in FIG. The rectangular long and short dash line represents a semiconductor region formed on the semiconductor substrate (semiconductor substrate 110 described later). The shaded area represents the light-shielding film 140. Further, the dotted line represents the end portions of the separation portions 141 and 143 arranged on the semiconductor substrate. Further, the rectangle with hatched diagonal lines represents the opening 149 of the separation portion 141, which will be described later.
　同図の画素１００は、中央部の半導体基板１１０に光電変換部１０１の半導体領域１１１が配置される。この半導体領域１１１の同図における上側に隣接して第２の電荷保持部１０２の半導体領域１１２が配置される。半導体領域１１２の近傍には、図２において説明したＭＯＳトランジスタ１０５のゲート１２２が配置される。ＭＯＳトランジスタ１０５は、半導体領域１１１および１１２をそれぞれソース領域およびドレイン領域とするＭＯＳトランジスタである。半導体領域１１２の同図における右側に隣接してＭＯＳトランジスタ１０６のゲート１２３が配置され、ゲート１２３に隣接して第１の電荷保持部１０３の半導体領域１１３が配置される。ＭＯＳトランジスタ１０６は、半導体領域１１２および１１３をそれぞれソース領域およびドレイン領域とするＭＯＳトランジスタである。 In the pixel 100 in the figure, the semiconductor region 111 of the photoelectric conversion unit 101 is arranged on the semiconductor substrate 110 in the center. The semiconductor region 112 of the second charge holding portion 102 is arranged adjacent to the upper side of the semiconductor region 111 in the figure. The gate 122 of the MOS transistor 105 described with reference to FIG. 2 is arranged in the vicinity of the semiconductor region 112. The MOS transistor 105 is a MOS transistor having semiconductor regions 111 and 112 as a source region and a drain region, respectively. The gate 123 of the MOS transistor 106 is arranged adjacent to the right side of the semiconductor region 112 in the figure, and the semiconductor region 113 of the first charge holding unit 103 is arranged adjacent to the gate 123. The MOS transistor 106 is a MOS transistor having semiconductor regions 112 and 113 as a source region and a drain region, respectively.
　半導体領域１１３の同図における下側に隣接してＭＯＳトランジスタ１０７のゲート１２４が配置され、ゲート１２４に隣接して半導体領域１１４が配置される。ＭＯＳトランジスタ１０７は、半導体領域１１３および１１４をそれぞれソース領域およびドレイン領域とするＭＯＳトランジスタである。半導体領域１１４の同図における下側に隣接してＭＯＳトランジスタ１０８のゲート１２５が配置され、ゲート１２５に隣接して半導体領域１１５が配置される。ＭＯＳトランジスタ１０８は、半導体領域１１４および１１５をそれぞれドレイン領域およびソース領域とするＭＯＳトランジスタである。半導体領域１１５の同図における下側に隣接してＭＯＳトランジスタ１０９のゲート１２６が配置され、ゲート１２６に隣接して半導体領域１１６が配置される。ＭＯＳトランジスタ１０９は、半導体領域１１５および１１６をそれぞれドレイン領域およびソース領域とするＭＯＳトランジスタである。 The gate 124 of the MOS transistor 107 is arranged adjacent to the lower side of the semiconductor region 113 in the figure, and the semiconductor region 114 is arranged adjacent to the gate 124. The MOS transistor 107 is a MOS transistor having semiconductor regions 113 and 114 as a source region and a drain region, respectively. The gate 125 of the MOS transistor 108 is arranged adjacent to the lower side of the semiconductor region 114 in the figure, and the semiconductor region 115 is arranged adjacent to the gate 125. The MOS transistor 108 is a MOS transistor having semiconductor regions 114 and 115 as a drain region and a source region, respectively. The gate 126 of the MOS transistor 109 is arranged adjacent to the lower side of the semiconductor region 115 in the figure, and the semiconductor region 116 is arranged adjacent to the gate 126. The MOS transistor 109 is a MOS transistor having semiconductor regions 115 and 116 as a drain region and a source region, respectively.
　なお、半導体領域１１３とＭＯＳトランジスタ１０８のゲート１２５とは、不図示の配線により接続される。また、半導体領域１１１の同図における左側に隣接してＭＯＳトランジスタ１０４のゲート１２１が配置され、ゲート１２１の下側に隣接して半導体領域１１７が配置される。ＭＯＳトランジスタ１０４は、半導体領域１１１および１１７をそれぞれソース領域およびドレイン領域とするＭＯＳトランジスタである。 The semiconductor region 113 and the gate 125 of the MOS transistor 108 are connected by wiring (not shown). Further, the gate 121 of the MOS transistor 104 is arranged adjacent to the left side of the semiconductor region 111 in the figure, and the semiconductor region 117 is arranged adjacent to the lower side of the gate 121. The MOS transistor 104 is a MOS transistor having semiconductor regions 111 and 117 as a source region and a drain region, respectively.
　遮光膜１４０は、第２の電荷保持部１０２や第１の電荷保持部１０３を遮光するものであり、第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３が配置される領域の半導体基板１１０の受光面側に隣接して配置される。また、分離部１４１および１４３は、光電変換部１０１を分離するものである。分離部１４１および１４３は、遮光膜１４０の底面から同図に表したそれぞれの破線の領域に展延された壁状に構成される。分離部１４１および１４３ならびに遮光膜１４０の構成の詳細については後述する。なお、同図の半導体領域１１１等の形状は、ゲート１２２等の近傍における形状を表したものである。 The light-shielding film 140 shields the second charge-holding unit 102 and the first charge-holding unit 103, and is a semiconductor substrate in a region where the second charge-holding unit 102 and the first charge-holding unit 103 are arranged. It is arranged adjacent to the light receiving surface side of 110. Further, the separation units 141 and 143 separate the photoelectric conversion units 101. The separation portions 141 and 143 are formed in a wall shape extending from the bottom surface of the light-shielding film 140 to the respective broken line regions shown in the figure. Details of the configurations of the separation portions 141 and 143 and the light-shielding film 140 will be described later. The shape of the semiconductor region 111 or the like in the figure represents the shape in the vicinity of the gate 122 or the like.
　このような画素１００が２次元格子状に配置されて画素アレイ部１０が構成される。なお、同図の第１の電荷保持部１０３は、同図の画素１００の右側に隣接する画素１００と共通に使用される。同図のＭＯＳトランジスタ１０４は、同図の画素１００の左側に隣接する画素１００と共通に使用される。同図の画素１００において、光電変換部１０１以外の素子は、画像信号生成部を構成する。この画像信号生成部は、第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３に保持された電荷に応じた画像信号を生成する。 Such pixels 100 are arranged in a two-dimensional grid pattern to form the pixel array unit 10. The first charge holding unit 103 in the figure is used in common with the pixel 100 adjacent to the right side of the pixel 100 in the figure. The MOS transistor 104 in the figure is used in common with the pixel 100 adjacent to the left side of the pixel 100 in the figure. In the pixel 100 of the figure, the elements other than the photoelectric conversion unit 101 constitute an image signal generation unit. This image signal generation unit generates an image signal according to the charges held by the second charge holding unit 102 and the first charge holding unit 103.
　［画素の断面の構成］
　図４は、本開示の第１の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。同図は、画素１００の構成例を表す模式断面図であり、図３におけるａ－ａ’線に沿った断面図である。 [Structure of pixel cross section]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the pixel 100, and is a cross-sectional view taken along the line aa'in FIG.
　画素１００は、半導体基板１１０と、配線領域１３０と、遮光膜１４０と、分離部１４１および１４３と、平坦化膜１５０と、カラーフィルタ１６０と、オンチップレンズ１７０とを備える。 The pixel 100 includes a semiconductor substrate 110, a wiring region 130, a light-shielding film 140, separation portions 141 and 143, a flattening film 150, a color filter 160, and an on-chip lens 170.
　半導体基板１１０は、光電変換部１０１や画像信号生成部のＭＯＳトランジスタの拡散領域が配置される半導体の基板である。この半導体基板１１０は、例えば、シリコン（Ｓｉ）により構成することができる。光電変換部１０１等は、半導体基板１１０に形成されたウェル領域に配置される。便宜上、同図の半導体基板１１０は、ｐ型のウェル領域に構成されるものと想定する。このｐ型のウェル領域にｎ型の半導体領域を形成することにより、光電変換部１０１等を配置することができる。 The semiconductor substrate 110 is a semiconductor substrate on which the diffusion region of the MOS transistor of the photoelectric conversion unit 101 and the image signal generation unit is arranged. The semiconductor substrate 110 can be made of, for example, silicon (Si). The photoelectric conversion unit 101 and the like are arranged in the well region formed on the semiconductor substrate 110. For convenience, the semiconductor substrate 110 in the figure is assumed to be configured in a p-type well region. By forming an n-type semiconductor region in this p-type well region, the photoelectric conversion unit 101 and the like can be arranged.
　同図においては、光電変換部１０１、第２の電荷保持部１０２およびＭＯＳトランジスタ１０５を例として記載した。光電変換部１０１は、ｎ型の半導体領域１１１により構成される。具体的には、ｎ型の半導体領域１１１と周囲のｐ型のウェル領域との間のｐｎ接合部により構成されるフォトダイオードが光電変換部１０１に該当する。第２の電荷保持部１０２は、ｎ型の半導体領域１１２により構成される。また、ＭＯＳトランジスタ１０５は、前述のように、ｎ型の半導体領域１１１および１１２とゲート１２２とにより構成される。ゲート１２２は、後述する配線領域１３０に配置される。 In the figure, the photoelectric conversion unit 101, the second charge holding unit 102, and the MOS transistor 105 are described as examples. The photoelectric conversion unit 101 is composed of an n-type semiconductor region 111. Specifically, the photodiode composed of the pn junction between the n-type semiconductor region 111 and the surrounding p-type well region corresponds to the photoelectric conversion unit 101. The second charge holding unit 102 is composed of an n-type semiconductor region 112. Further, as described above, the MOS transistor 105 is composed of n- type semiconductor regions 111 and 112 and a gate 122. The gate 122 is arranged in the wiring area 130 described later.
　配線領域１３０は、半導体基板１１０の表面側に配置されて画素１００の光電変換部１０１等の素子の信号を伝達する配線が形成される領域である。配線領域１３０は、配線層１３２と、絶縁層１３１とを備える。配線層１３２は、光電変換部１０１等の素子の信号を伝達するものである。この配線層１３２は、銅（Ｃｕ）やタングステン（Ｗ）等の金属により構成することができる。絶縁層１３１は、配線層１３２を絶縁するものである。この絶縁層１３１は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等の絶縁物により構成することができる。なお、配線領域１３０には、上述のゲート１２２も配置される。このゲート１２２と半導体基板１１０との間の絶縁層１３１は、ゲート絶縁膜に該当する。 The wiring area 130 is an area where wiring is arranged on the surface side of the semiconductor substrate 110 to transmit signals of elements such as the photoelectric conversion unit 101 of the pixel 100. The wiring area 130 includes a wiring layer 132 and an insulating layer 131. The wiring layer 132 transmits signals from elements such as the photoelectric conversion unit 101. The wiring layer 132 can be made of a metal such as copper (Cu) or tungsten (W). The insulating layer 131 insulates the wiring layer 132. The insulating layer 131 can be made of an insulating material such as silicon oxide (SiO 2). The above-mentioned gate 122 is also arranged in the wiring area 130. The insulating layer 131 between the gate 122 and the semiconductor substrate 110 corresponds to a gate insulating film.
　遮光膜１４０は、入射光を遮光するものである。この遮光膜１４０は、半導体基板１１０の裏側の面である受光面に隣接して配置され、第２の電荷保持部１０２や第１の電荷保持部１０３を遮光する。遮光膜１４０は、Ｗやアルミニウム（Ａｌ）等の金属により構成することができる。 The light-shielding film 140 blocks incident light. The light-shielding film 140 is arranged adjacent to a light-receiving surface, which is the back surface of the semiconductor substrate 110, and shields the second charge-holding portion 102 and the first charge-holding portion 103 from light-shielding. The light-shielding film 140 can be made of a metal such as W or aluminum (Al).
　分離部１４１および１４３は、光電変換部１０１を分離するものである。同図に表したように、分離部１４１および１４３は、半導体基板１１０に対して斜めに傾斜した壁状に構成され、光電変換部１０１を分離する。分離部１４１および１４３は、半導体基板１１０の裏面側の端部が遮光膜１４０に隣接し、半導体基板１１０の表面側に向かう逆Ｖ字状に構成される。分離部１４１は、同一の画素１００に含まれる光電変換部１０１と第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３との間の半導体基板１１０に配置され、半導体基板１１０に形成された溝部１４２に埋め込まれて構成される。分離部１４３は、異なる画素１００に含まれる光電変換部１０１と第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３との間の半導体基板１１０に配置され、半導体基板１１０に形成された溝部１４４に埋め込まれて配置される。 Separation units 141 and 143 separate the photoelectric conversion unit 101. As shown in the figure, the separation units 141 and 143 are formed in a wall shape that is obliquely inclined with respect to the semiconductor substrate 110, and separates the photoelectric conversion unit 101. The separation portions 141 and 143 are formed in an inverted V shape in which the end portion on the back surface side of the semiconductor substrate 110 is adjacent to the light shielding film 140 and is directed toward the front surface side of the semiconductor substrate 110. The separation unit 141 is arranged on the semiconductor substrate 110 between the photoelectric conversion unit 101 included in the same pixel 100, the second charge holding unit 102, and the first charge holding unit 103, and is formed on the semiconductor substrate 110. It is configured to be embedded in the groove 142. The separation unit 143 is arranged on the semiconductor substrate 110 between the photoelectric conversion unit 101, the second charge holding unit 102, and the first charge holding unit 103 included in the different pixels 100, and the groove portion formed in the semiconductor substrate 110. It is embedded in 144 and arranged.
　分離部１４１および１４３は、それぞれ溝部１４２および１４４に埋め込まれた充填部材、例えば、ＷやＡｌ等の金属により構成することができる。また、分離部１４１および１４３は、遮光膜１４０と同一の部材により構成することができ、遮光膜１４０と同時に形成することもできる。遮光膜１４０、分離部１４１および分離部１４３により第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３が遮光される。また、分離部１４１および１４３により、第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３が光電変換部１０１から分離される。これにより、第２の電荷保持部１０２等における光電効果の発生や電荷の流入を低減することができ、画像信号へのノイズの混入を軽減することができる。なお、分離部１４１に形成された開口部１４９は、光電変換部１０１から第２の電荷保持部１０２に電荷を転送する経路であり、ＭＯＳトランジスタ１０５のチャネルが形成される領域である。 The separation portions 141 and 143 can be made of a filling member embedded in the grooves 142 and 144, respectively, for example, a metal such as W or Al. Further, the separation portions 141 and 143 can be formed of the same member as the light-shielding film 140, and can be formed at the same time as the light-shielding film 140. The light-shielding film 140, the separation unit 141, and the separation unit 143 shield the second charge-holding unit 102 and the first charge-holding unit 103 from light. Further, the separation units 141 and 143 separate the second charge holding unit 102 and the first charge holding unit 103 from the photoelectric conversion unit 101. As a result, it is possible to reduce the occurrence of the photoelectric effect and the inflow of electric charges in the second charge holding unit 102 and the like, and it is possible to reduce the mixing of noise into the image signal. The opening 149 formed in the separation unit 141 is a path for transferring charges from the photoelectric conversion unit 101 to the second charge holding unit 102, and is a region in which the channel of the MOS transistor 105 is formed.
　また、上述の充填部材としてＳｉＯ２やＳｉＮ等の絶縁物を使用することもできる。半導体基板１１０とは異なる屈折率の絶縁物を溝部１４２および１４４に埋め込むことにより、光電変換部１０１を分離するとともに入射光を反射して遮光することができる。 Further, an insulating material such as SiO 2 or SiN can be used as the filling member described above. By embedding an insulator having a refractive index different from that of the semiconductor substrate 110 in the grooves 142 and 144, the photoelectric conversion unit 101 can be separated and the incident light can be reflected and shielded from light.
　なお、高い不純物濃度に構成された半導体領域を分離部１４１および１４３の周囲の半導体基板１１０に配置することもできる。高い不純物濃度の半導体領域を配置することにより、溝部１４２および１４４の壁面の界面準位から放出される電荷を捕捉することができ、界面準位に起因する電荷の影響を低減することができる。光電変換部１０１の分離能力をさらに向上させることができる。 It should be noted that the semiconductor region having a high impurity concentration can be arranged on the semiconductor substrate 110 around the separation portions 141 and 143. By arranging the semiconductor region having a high impurity concentration, the electric charge emitted from the interface state of the wall surfaces of the grooves 142 and 144 can be captured, and the influence of the electric charge caused by the interface state can be reduced. The separation ability of the photoelectric conversion unit 101 can be further improved.
　平坦化膜１５０は、半導体基板の裏面側を平坦化するものである。この平坦化膜１５０は、後述するカラーフィルタ１６０が配置される面の平坦化を行う。また、平坦化膜１５０は、半導体基板１１０の裏面側の保護をさらに行う。平坦化膜１５０は、例えば、ＳｉＯ２等の酸化物や窒化シリコン（ＳｉＮ）等の窒化物により構成することができる。 The flattening film 150 flattens the back surface side of the semiconductor substrate. The flattening film 150 flattens the surface on which the color filter 160, which will be described later, is arranged. Further, the flattening film 150 further protects the back surface side of the semiconductor substrate 110. The flattening film 150 can be made of, for example, an oxide such as SiO 2 or a nitride such as silicon nitride (SiN).
　なお、半導体基板１１０の裏面側に隣接して固定電荷膜（後述する固定電荷膜１５１）を配置することもできる。この固定電荷膜１５１は、負の固定電荷を有する誘電体により構成される膜である。この固定電荷膜１５１を配置することにより、半導体基板１１０の界面近傍に形成されるトラップ準位の影響を軽減することができる。この固定電荷膜１５１には、例えば、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）の膜を使用することができる。また、分離部１４１および１４３を絶縁する絶縁膜（後述する絶縁膜１５２）を配置することもできる。この絶縁膜１５２は、例えば、ＳｉＯ２により構成することができる。 A fixed charge film (fixed charge film 151, which will be described later) may be arranged adjacent to the back surface side of the semiconductor substrate 110. The fixed charge film 151 is a film composed of a dielectric having a negative fixed charge. By arranging the fixed charge film 151, the influence of the trap level formed near the interface of the semiconductor substrate 110 can be reduced. For this fixed charge film 151, for example, a film of hafnium oxide (HfO 2 ) can be used. Further, an insulating film (insulating film 152 described later) that insulates the separation portions 141 and 143 can also be arranged. The insulating film 152 can be made of, for example, SiO 2 .
　カラーフィルタ１６０は、入射光のうちの所定の波長の入射光を透過する光学的なフィルタである。このカラーフィルタ１６０として、赤色光、緑色光および青色光を透過する３種類のカラーフィルタ１６０を使用することができる。各画素１００には、３種類カラーフィルタ１６０のうちの１つが配置される。 The color filter 160 is an optical filter that transmits incident light having a predetermined wavelength among the incident light. As the color filter 160, three types of color filters 160 that transmit red light, green light, and blue light can be used. One of the three types of color filters 160 is arranged in each pixel 100.
　オンチップレンズ１７０は、画素１００毎に配置されて入射光を光電変換部１０１に集光するレンズである。このオンチップレンズ１７０は、ＳｉＮ等の無機材料やアクリル樹脂等の有機材料により構成することができる。 The on-chip lens 170 is a lens arranged for each pixel 100 and condensing the incident light on the photoelectric conversion unit 101. The on-chip lens 170 can be made of an inorganic material such as SiN or an organic material such as an acrylic resin.
　なお、同図の画素１００は、半導体基板１１０の裏面側に入射光が照射される裏面照射型の撮像素子に該当する。 Note that the pixel 100 in the figure corresponds to a back-illuminated image sensor that irradiates the back surface side of the semiconductor substrate 110 with incident light.
　前述のように、遮光膜１４０ならびに分離部１４１および１４３を配置することにより、第２の電荷保持部１０２等を遮光することができる。第２の電荷保持部１０２等に照射される光は寄生光と称される。画像信号のノイズを低減するためには、この寄生光を低減する必要がある。同図の撮像素子１のようにグローバルシャッタを採用する撮像素子では、寄生光の影響が大きくなる。第２の電荷保持部１０２等における電荷を保持する時間がローリングシャッタと比較して長くなるためである。第２の電荷保持部１０２に入射する寄生光の感度は、ＰＬＳ（Parasitic Light Sensitivity）と称され、グローバルシャッタを採用する撮像素子において厳格に管理される。このＰＬＳは、光電変換部１０１により生成される電荷（出力）に対する第２の電荷保持部１０２において生成される電荷（出力）の比率により定義される。寄生光を低減することにより、ＰＬＳを改善することができる。 As described above, by arranging the light-shielding film 140 and the separation parts 141 and 143, the second charge holding part 102 and the like can be light-shielded. The light emitted to the second charge holding unit 102 or the like is called parasitic light. In order to reduce the noise of the image signal, it is necessary to reduce this parasitic light. In an image sensor that employs a global shutter as in the image sensor 1 in the figure, the influence of parasitic light becomes large. This is because the time for holding the electric charge in the second charge holding unit 102 or the like is longer than that for the rolling shutter. The sensitivity of the parasitic light incident on the second charge holding unit 102 is called PLS (Parasitic Light Sensitivity), and is strictly controlled in the image sensor that employs the global shutter. This PLS is defined by the ratio of the charge (output) generated by the second charge holding unit 102 to the charge (output) generated by the photoelectric conversion unit 101. PLS can be improved by reducing parasitic light.
　一方、光電変換部１０１の出力を高くすることによってもＰＬＳを改善することができる。すなわち、光電変換部１０１の感度を向上させることによりＰＬＳの改善が可能である。感度の向上は、例えば、画素１００における光電変換部１０１の領域を広くすることにより行うことができる。受光面における光電変換に寄与する領域の比率を増加させることができるためである。グローバルシャッタを採用する画素１００においては、第２の電荷保持部１０２を配置する必要があり、光電変換部１０１の領域が狭くなる。そこで、分離部１４１および１４３を斜めに配置し、受光面における光電変換部１０１の領域を広くする。 On the other hand, PLS can also be improved by increasing the output of the photoelectric conversion unit 101. That is, the PLS can be improved by improving the sensitivity of the photoelectric conversion unit 101. The sensitivity can be improved, for example, by widening the region of the photoelectric conversion unit 101 in the pixel 100. This is because the ratio of the region contributing to photoelectric conversion on the light receiving surface can be increased. In the pixel 100 that employs the global shutter, it is necessary to arrange the second charge holding unit 102, and the region of the photoelectric conversion unit 101 is narrowed. Therefore, the separation units 141 and 143 are arranged obliquely to widen the region of the photoelectric conversion unit 101 on the light receiving surface.
　同図に表したように、受光面（半導体基板１１０の裏面側）における遮光膜１４０が配置されていない領域である開口部を介して入射光が光電変換部１０１に照射される。分離部１４１および１４３を斜めに配置して半導体基板１１０の表面側に第２の電荷保持部１０２等を配置する領域を確保することにより、遮光膜１４０の領域を狭めて開口部を広くすることができる。カメラ等においては、被写体を撮像素子１に結像する撮影レンズが配置される。この撮影レンズの光軸は、撮像素子１の画素アレイ部１０の中央部に設定される。このため、画素アレイ部１０の周縁部に配置される画素１００には、被写体からの光が斜めに入射する。開口部が狭く遮光膜１４０の面積が比較的広い場合には、遮光膜１４０の領域に斜めの入射光が集光されて感度が低下する。この感度の低下を補償するには、画素アレイ部１０の周縁部に配置される画素１００のオンチップレンズ１７０等を画素アレイ部１０の中央部の方向にずらして配置する瞳補正の処理が必要になる。 As shown in the figure, incident light is applied to the photoelectric conversion unit 101 through an opening in the light receiving surface (back surface side of the semiconductor substrate 110) where the light shielding film 140 is not arranged. By arranging the separation portions 141 and 143 diagonally to secure an area for arranging the second charge holding portion 102 and the like on the surface side of the semiconductor substrate 110, the region of the light-shielding film 140 is narrowed and the opening is widened. Can be done. In a camera or the like, a photographing lens that forms an image of a subject on an image sensor 1 is arranged. The optical axis of this photographing lens is set at the center of the pixel array unit 10 of the image sensor 1. Therefore, the light from the subject is obliquely incident on the pixels 100 arranged on the peripheral edge of the pixel array unit 10. When the opening is narrow and the area of the light-shielding film 140 is relatively large, oblique incident light is collected in the region of the light-shielding film 140 and the sensitivity is lowered. In order to compensate for this decrease in sensitivity, it is necessary to perform pupil correction processing in which the on-chip lens 170 of the pixel 100 arranged on the peripheral edge of the pixel array unit 10 is arranged so as to be shifted toward the central portion of the pixel array unit 10. become.
　これに対し、同図の画素１００においては、遮光膜１４０の開口部を広くすることができるため、入射光が斜めに入射する場合であっても光電変換部１０１への入射が妨げられず、感度の低下を防ぐことができる。このため、瞳補正を行う必要がない。なお、分離部１４１および１４３の傾斜の角度は、画素１００への入射光の入射角度に応じて調整することができる。画素アレイ部１０の中央部に配置される画素１００と周縁部に配置される画素１００とにおいて分離部１４１および１４３を異なる角度に構成することもできる。 On the other hand, in the pixel 100 of the figure, since the opening of the light-shielding film 140 can be widened, the incident light is not hindered from being incident on the photoelectric conversion unit 101 even when the incident light is obliquely incident. It is possible to prevent a decrease in sensitivity. Therefore, it is not necessary to perform pupil correction. The angle of inclination of the separation portions 141 and 143 can be adjusted according to the angle of incidence of the incident light on the pixel 100. Separation portions 141 and 143 may be configured at different angles between the pixel 100 arranged in the central portion of the pixel array portion 10 and the pixel 100 arranged in the peripheral portion.
　また、同図の画素１００においては、遮光膜１４０の領域を狭くすることができるため、遮光膜１４０により反射される光量を低減することができ、フレア等の発生を防ぐことができる。 Further, in the pixel 100 of the figure, since the region of the light-shielding film 140 can be narrowed, the amount of light reflected by the light-shielding film 140 can be reduced, and the occurrence of flare and the like can be prevented.
　また、オンチップレンズ１７０により集光されるため、オンチップレンズ１７０の端部を通過した入射光は、半導体基板１１０の受光面に対して斜めに入射する。斜めに配置された分離部１４１および１４３は、導波路として働き、この斜めの入射光を導光することができる。感度をさらに向上させることができる。 Further, since the light is collected by the on-chip lens 170, the incident light that has passed through the end portion of the on-chip lens 170 is obliquely incident on the light receiving surface of the semiconductor substrate 110. The obliquely arranged separation portions 141 and 143 act as a waveguide and can guide the obliquely incident light. The sensitivity can be further improved.
　［撮像素子の製造方法］
　図５乃至９は、本開示の第１の実施の形態に係る画素の製造方法の一例を示す図である。図５乃至９は、撮像素子１の製造工程の一例を表す図である。まず、半導体基板１１０にウェル領域を形成し、ｎ型の半導体領域１１１（不図示）等を形成する。次に、半導体基板１１０の表面側に配線領域１３０を形成する（図５におけるＡ）。 [Manufacturing method of image sensor]
5 to 9 are diagrams showing an example of a pixel manufacturing method according to the first embodiment of the present disclosure. 5 to 9 are diagrams showing an example of a manufacturing process of the image pickup device 1. First, a well region is formed on the semiconductor substrate 110 to form an n-type semiconductor region 111 (not shown) or the like. Next, the wiring region 130 is formed on the surface side of the semiconductor substrate 110 (A in FIG. 5).
　次に、半導体基板１１０の裏面側に、レジスト３０１を配置する。このレジスト３０１には、溝部１４２および１４４を形成する領域に開口部３０２が形成されている（図５におけるＢ）。 Next, the resist 301 is placed on the back surface side of the semiconductor substrate 110. In this resist 301, an opening 302 is formed in a region forming the grooves 142 and 144 (B in FIG. 5).
　次に、レジスト３０１をマスクとして使用して異方性のドライエッチングを行う。このドライエッチングは、反応性ガスのイオン３０３を半導体基板１１０の裏側の面における鉛直方向に対して紙面の左側の方向に斜めに入射させて行う。これは、例えば、半導体基板１１０をイオン３０３の入射方向に対して紙面の右上方向に傾けることにより行うことができる。これにより、半導体基板１１０の裏面側に対して左側に傾斜した溝部１４２を形成する（図６におけるＣ）。次に、イオン３０３を半導体基板１１０の裏側の面における鉛直方向に対して紙面の右側の方向に斜めに入射させて溝部１４４を形成する（図６におけるＤ）。 Next, anisotropic dry etching is performed using the resist 301 as a mask. This dry etching is performed by injecting the ions 303 of the reactive gas obliquely in the direction on the left side of the paper surface with respect to the vertical direction on the back surface of the semiconductor substrate 110. This can be done, for example, by tilting the semiconductor substrate 110 in the upper right direction of the paper surface with respect to the incident direction of the ions 303. As a result, the groove portion 142 inclined to the left side with respect to the back surface side of the semiconductor substrate 110 is formed (C in FIG. 6). Next, the ions 303 are obliquely incident on the right side of the paper surface with respect to the vertical direction on the back surface of the semiconductor substrate 110 to form the groove portion 144 (D in FIG. 6).
　次に、半導体基板１１０の裏面側に固定電荷膜１５１を配置する。この際、溝部１４２および１４４の壁面にも固定電荷膜１５１を配置する。これは、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により行うことができる（図７におけるＥ）。 Next, the fixed charge film 151 is arranged on the back surface side of the semiconductor substrate 110. At this time, the fixed charge film 151 is also arranged on the wall surfaces of the grooves 142 and 144. This can be done, for example, by CVD (Chemical Vapor Deposition) (E in FIG. 7).
　次に、半導体基板１１０の裏面側に絶縁膜１５２を配置する。この際、溝部１４２および１４４の壁面にも絶縁膜１５２を配置する。これは、例えば、ＣＶＤにより行うことができる（図７におけるＦ）。 Next, the insulating film 152 is arranged on the back surface side of the semiconductor substrate 110. At this time, the insulating film 152 is also arranged on the wall surfaces of the grooves 142 and 144. This can be done, for example, by CVD (F in FIG. 7).
　次に、半導体基板１１０の裏面側にＷ等の金属膜３０４を配置する。これは、例えば、ＣＶＤにより行うことができる。この際、溝部１４２および１４４にも金属膜３０４を配置することにより、分離部１４１および１４３を形成することができる（図８におけるＧ）。 Next, a metal film 304 such as W is arranged on the back surface side of the semiconductor substrate 110. This can be done, for example, by CVD. At this time, by arranging the metal film 304 also in the groove portions 142 and 144, the separation portions 141 and 143 can be formed (G in FIG. 8).
　次に、金属膜３０４をエッチングして遮光膜１４０を形成する。これは、例えば、遮光膜１４０を除去する領域に開口部を有するレジストを金属膜３０４に隣接して配置し、このレジストをマスクとして使用して金属膜３０４をエッチングすることにより行うことができる（図８におけるＨ）。 Next, the metal film 304 is etched to form the light-shielding film 140. This can be done, for example, by arranging a resist having an opening in the region from which the light-shielding film 140 is removed adjacent to the metal film 304, and using this resist as a mask to etch the metal film 304 (). H in FIG. 8).
　次に、半導体基板１１０の裏面側に平坦化膜１５０を配置して、半導体基板１１０の裏面側を平坦化する（図９におけるＩ）。その後、カラーフィルタ１６０およびオンチップレンズ１７０を配置することにより、画素１００を形成することができ、撮像素子１を製造することができる。 Next, the flattening film 150 is arranged on the back surface side of the semiconductor substrate 110 to flatten the back surface side of the semiconductor substrate 110 (I in FIG. 9). After that, by arranging the color filter 160 and the on-chip lens 170, the pixel 100 can be formed and the image sensor 1 can be manufactured.
　以上説明したように、本開示の第１の実施の形態の撮像素子１は、分離部１４１および１４３を半導体基板１１０の厚み方向に対して斜めに傾斜させることにより、画素１００の受光面における光電変換部１０１の領域を広くすることができる。これにより、画素１００の感度の低下を防止することができる。 As described above, in the image sensor 1 of the first embodiment of the present disclosure, the separation portions 141 and 143 are inclined obliquely with respect to the thickness direction of the semiconductor substrate 110, whereby the photoelectric light on the light receiving surface of the pixel 100 is obtained. The area of the conversion unit 101 can be widened. This makes it possible to prevent a decrease in the sensitivity of the pixel 100.
　＜２．第２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態の撮像素子１は、画素１００において分離部１４１および１４３が半導体基板１１０に対して傾斜して配置されていた。これに対し、本開示の第２の実施の形態の撮像素子１は、分離部１４１および１４３の何れか一方を半導体基板１１０に対して傾斜して配置する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。 <2. Second Embodiment>
In the image pickup device 1 of the first embodiment described above, the separation portions 141 and 143 are arranged at the pixel 100 so as to be inclined with respect to the semiconductor substrate 110. On the other hand, in the image sensor 1 of the second embodiment of the present disclosure, one of the separation portions 141 and 143 is arranged so as to be inclined with respect to the semiconductor substrate 110. Different from the form.
　［画素の断面の構成］
　図１０は、本開示の第２の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。同図は、画素１００の構成例を表す模式断面図である。なお、同図において、半導体基板１１０における半導体領域等の記載を省略した。 [Structure of pixel cross section]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel according to the second embodiment of the present disclosure. The figure is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the pixel 100. In the figure, the description of the semiconductor region and the like in the semiconductor substrate 110 is omitted.
　同図の分離部１４３は、図４の分離部１４３とは異なり、半導体基板１１０の裏側の面に対して垂直な形状に構成される。一方、同図の分離部１４１は、図４の分離部１４１と同様に、斜めに傾斜した形状に構成される。これにより、受光面における光電変換部１０１の領域を広くすることができ、画素１００の感度を向上させることができる。 Unlike the separation section 143 in FIG. 4, the separation section 143 in the figure is configured to have a shape perpendicular to the back surface of the semiconductor substrate 110. On the other hand, the separation portion 141 in the figure is configured to have an obliquely inclined shape like the separation portion 141 in FIG. As a result, the region of the photoelectric conversion unit 101 on the light receiving surface can be widened, and the sensitivity of the pixel 100 can be improved.
　［画素の断面の他の構成］
　図１１は、本開示の第２の実施の形態に係る画素の他の構成例を示す断面図である。同図は、画素１００の他の構成例を表す模式断面図である。 [Other configurations of pixel cross section]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another configuration example of the pixel according to the second embodiment of the present disclosure. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the pixel 100.
　同図の分離部１４１は半導体基板１１０の裏側の面に対して垂直な形状に構成され、同図の分離部１４３は斜めに傾斜した形状に構成される。図１０の画素１００と同様に、受光面における光電変換部１０１の領域を広くすることができ、画素１００の感度を向上させることができる。 The separation portion 141 in the figure is configured to have a shape perpendicular to the surface on the back side of the semiconductor substrate 110, and the separation portion 143 in the figure is configured to have an obliquely inclined shape. Similar to the pixel 100 in FIG. 10, the region of the photoelectric conversion unit 101 on the light receiving surface can be widened, and the sensitivity of the pixel 100 can be improved.
　これ以外の撮像素子１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。 Since the other configurations of the image sensor 1 are the same as the configurations of the image sensor 1 described in the first embodiment of the present disclosure, the description thereof will be omitted.
　以上説明したように、本開示の第２の実施の形態の撮像素子１は、分離部１４１および１４３の何れか一方が斜めに傾斜した形状に構成される。これにより、撮像素子１の製造工程を簡略化することができる。 As described above, the image sensor 1 of the second embodiment of the present disclosure is configured so that either one of the separation portions 141 and 143 is obliquely inclined. This makes it possible to simplify the manufacturing process of the image sensor 1.
　＜３．第３の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態の撮像素子１は、画像信号を生成する画素１００が画素アレイ部１０に配置されていた。これに対し、本開示の第３の実施の形態の撮像素子１は、被写体の位相差を検出するための位相差画素がさらに配置される点で、上述の第１の実施の形態と異なる。 <3. Third Embodiment>
In the image sensor 1 of the first embodiment described above, the pixels 100 that generate an image signal are arranged in the pixel array unit 10. On the other hand, the image sensor 1 of the third embodiment of the present disclosure is different from the above-described first embodiment in that phase difference pixels for detecting the phase difference of the subject are further arranged.
［画素の断面の構成］
　図１２は、本開示の第３の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。同図は、位相差画素２００（位相差画素２００ａおよび２００ｂ）の構成例を表す模式断面図である。この位相差画素２００は、被写体の位相差を検出するための画素である。被写体の位相差は、後述するオートフォーカスに使用される。位相差画素２００は、遮光膜１４０の替わりに位相差画素遮光膜１４５（位相差画素遮光膜１４５ａおよび１４５ｂ）が配置される点で、画素１００と異なる。位相差画素遮光膜１４５は、光電変換部１０１における受光面の半分を覆う形状に構成される遮光膜である。 [Structure of pixel cross section]
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel according to a third embodiment of the present disclosure. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the retardation pixels 200 ( phase difference pixels 200a and 200b). The phase difference pixel 200 is a pixel for detecting the phase difference of the subject. The phase difference of the subject is used for autofocus, which will be described later. The retardation pixel 200 is different from the pixel 100 in that the retardation pixel light-shielding film 145 (phase-difference pixel light-shielding film 145a and 145b) is arranged instead of the light-shielding film 140. The retardation pixel light-shielding film 145 is a light-shielding film having a shape that covers half of the light-receiving surface of the photoelectric conversion unit 101.
　同図の位相差画素２００ａは受光面の右側を遮光する位相差画素遮光膜１４５ａが配置される位相差画素を表す。受光面の右側が遮光されるため、位相差画素２００ａには、撮影レンズの左側を透過した被写体からの光が入射する。同図の位相差画素２００ｂは受光面の左側を遮光する位相差画素遮光膜１４５ｂが配置される位相差画素を表す。受光面の左側が遮光されるため、位相差画素２００ｂには、撮影レンズの右側を透過した被写体からの光が入射する。このような位相差画素２００ａおよび２００ｂが画素アレイ部１０に複数配置される。複数の位相差画素２００ａの画像信号により構成される被写体の画像と複数の位相差画素２００ｂの画像信号により構成される被写体の画像とのずれが被写体の位相差に該当する。この位相差を検出することにより、被写体に対する撮影レンズの焦点位置を取得することができる。 The phase difference pixel 200a in the figure represents a phase difference pixel in which a phase difference pixel light-shielding film 145a that shields the right side of the light receiving surface is arranged. Since the right side of the light receiving surface is shielded from light, light from the subject transmitted through the left side of the photographing lens is incident on the phase difference pixel 200a. The retardation pixel 200b in the figure represents a retardation pixel in which the retardation pixel light-shielding film 145b that shields the left side of the light receiving surface is arranged. Since the left side of the light receiving surface is shielded from light, light from the subject transmitted through the right side of the photographing lens is incident on the phase difference pixel 200b. A plurality of such retardation pixels 200a and 200b are arranged in the pixel array unit 10. The deviation between the image of the subject composed of the image signals of the plurality of phase difference pixels 200a and the image of the subject composed of the image signals of the plurality of phase difference pixels 200b corresponds to the phase difference of the subject. By detecting this phase difference, the focal position of the photographing lens with respect to the subject can be acquired.
　これらの位相差画素２００は、位相差画素遮光膜１４５により開口部が画素１００の１／２の面積に制限され、感度が低下する。同図の分離部１４１および１４３を配置することにより、光電変換部１０１の開口面積を増加させることができ、位相差画素２００の感度の低下を軽減することができる。 The opening of these retardation pixels 200 is limited to half the area of the pixels 100 by the retardation pixel light-shielding film 145, and the sensitivity is lowered. By arranging the separation units 141 and 143 in the figure, the opening area of the photoelectric conversion unit 101 can be increased, and the decrease in sensitivity of the retardation pixel 200 can be reduced.
　これ以外の撮像素子１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。 Since the other configurations of the image sensor 1 are the same as the configurations of the image sensor 1 described in the first embodiment of the present disclosure, the description thereof will be omitted.
　以上説明したように、本開示の第３の実施の形態の撮像素子１は、分離部１４１および１４３を配置することにより、位相差画素２００の感度の低下を軽減することができる。 As described above, in the image sensor 1 of the third embodiment of the present disclosure, the decrease in sensitivity of the retardation pixel 200 can be reduced by arranging the separation units 141 and 143.
　＜４．第４の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態の撮像素子１は、隣接する画素１００の境界における半導体基板１１０を分離部１４３により分離していた。これに対し、本開示の第４の実施の形態の撮像素子１は、隣接する画素１００の境界において平坦化膜１５０およびカラーフィルタ１６０をさらに分離する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。 <4. Fourth Embodiment>
In the image sensor 1 of the first embodiment described above, the semiconductor substrate 110 at the boundary between adjacent pixels 100 is separated by the separation unit 143. On the other hand, the image sensor 1 of the fourth embodiment of the present disclosure is different from the above-described first embodiment in that the flattening film 150 and the color filter 160 are further separated at the boundary of adjacent pixels 100. different.
　［画素の断面の構成］
　図１３は、本開示の第４の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。同図は、図４と同様に、画素１００の構成例を表す模式断面図である。画素１００の境界に遮光壁１８０がさらに配置される点で、図４の画素１００と異なる。 [Structure of pixel cross section]
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel according to a fourth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 4, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the pixel 100. It differs from the pixel 100 in FIG. 4 in that a light-shielding wall 180 is further arranged at the boundary of the pixel 100.
　遮光壁１８０は、画素１００の境界の層間膜に配置されて入射光を遮光するものである。ここで、層間膜とは、画素１００の半導体基板１１０およびオンチップレンズ１７０の間に配置される膜である。層間膜には、例えば、平坦化膜１５０やカラーフィルタ１６０が該当する。また、オンチップレンズ１７０と同じ材料膜により構成されてオンチップレンズ１７０およびカラーフィルタ１６０の間に配置される保護膜も層間膜に該当する。遮光壁１８０は、隣接する画素１００から斜めに入射する入射光を遮光する。これにより、クロストークを低減することができる。 The light-shielding wall 180 is arranged on the interlayer film at the boundary of the pixel 100 to block the incident light. Here, the interlayer film is a film arranged between the semiconductor substrate 110 of the pixel 100 and the on-chip lens 170. For example, the flattening film 150 and the color filter 160 correspond to the interlayer film. Further, a protective film formed of the same material film as the on-chip lens 170 and arranged between the on-chip lens 170 and the color filter 160 also corresponds to an interlayer film. The light-shielding wall 180 blocks incident light obliquely incident from the adjacent pixel 100. As a result, crosstalk can be reduced.
また、遮光壁１８０は、分離部１４１および１４３により反射されて半導体基板１１０の裏面側から画素１００の外部に斜めに出射される光を遮光する。分離部１４１および１４３は、斜めに傾斜して配置されるため、画素１００の入射光が分離部１４１および１４３に反射された際に受光面側に戻される場合がある。遮光壁１８０は、この受光面側に戻された光を遮光する。これにより、フレア等の発生を軽減することができる。この遮光壁１８０は、層間膜に形成された溝部にＷ等の金属を配置することにより構成することができる。 Further, the light-shielding wall 180 blocks light that is reflected by the separation portions 141 and 143 and is obliquely emitted from the back surface side of the semiconductor substrate 110 to the outside of the pixel 100. Since the separation portions 141 and 143 are arranged at an oblique angle, the incident light of the pixel 100 may be returned to the light receiving surface side when reflected by the separation portions 141 and 143. The light-shielding wall 180 blocks the light returned to the light-receiving surface side. Thereby, the occurrence of flare and the like can be reduced. The light-shielding wall 180 can be configured by arranging a metal such as W in a groove formed in the interlayer film.
　これ以外の撮像素子１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。 Since the other configurations of the image sensor 1 are the same as the configurations of the image sensor 1 described in the first embodiment of the present disclosure, the description thereof will be omitted.
　以上説明したように、本開示の第４の実施の形態の撮像素子１は、遮光壁１８０を配置することにより、画素１００の外部に反射される光を遮光する。これにより、フレア等の発生を軽減することができる。 As described above, the image sensor 1 of the fourth embodiment of the present disclosure shields the light reflected to the outside of the pixel 100 by arranging the light-shielding wall 180. Thereby, the occurrence of flare and the like can be reduced.
　＜５．第５の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態の撮像素子１は、半導体基板１１０に形成された溝部１４２および１４４に充填部材が配置されて構成されていた。これに対し、本開示の第５の実施の形態の撮像素子１は、固相拡散層により構成された分離部を備える点で、上述の第１の実施の形態と異なる。 <5. Fifth Embodiment>
The image sensor 1 of the first embodiment described above is configured by arranging filling members in grooves 142 and 144 formed in the semiconductor substrate 110. On the other hand, the image sensor 1 of the fifth embodiment of the present disclosure is different from the above-described first embodiment in that it includes a separation portion composed of a solid phase diffusion layer.
　［画素の断面の構成］
　図１４は、本開示の第５の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。同図は、図４と同様に、画素１００の構成例を表す模式断面図である。分離部１４１および１４３の代わりに分離部１４６および１４８が配置される点で、図４の画素１００と異なる。 [Structure of pixel cross section]
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel according to a fifth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 4, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the pixel 100. It differs from the pixel 100 in FIG. 4 in that the separation portions 146 and 148 are arranged instead of the separation portions 141 and 143.
　分離部１４６および１４８は、固相拡散により不純物が拡散されて形成された半導体領域である。この分離部１４６および１４８は、ウェル領域と同じ導電型であるｐ型に構成されるとともに比較的高い不純物濃度に構成されて、半導体基板１１０を分離する。分離部１４６は、同一の画素１００に含まれる光電変換部１０１と第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３との間の半導体基板１１０に配置される。分離部１４８は、異なる画素１００に含まれる光電変換部１０１と第２の電荷保持部１０２および第１の電荷保持部１０３との間の半導体基板１１０に配置される。固相拡散により形成される分離部１４６および１４８を配置することにより、斜めに傾斜した分離部１４６および１４８に沿ったポテンシャルの形成を容易に行うことができ、分離部１４６および１４８の領域を狭くすることができる。これにより、光電変換部１０１の領域を広くすることができる。また、高い不純物濃度の半導体領域を配置することにより、溝部１４２および１４４の界面準位に起因する電荷の影響を低減することができる。 Separation units 146 and 148 are semiconductor regions formed by diffusing impurities by solid phase diffusion. The separation portions 146 and 148 are formed in a p-type which is the same conductive type as the well region and have a relatively high impurity concentration to separate the semiconductor substrate 110. The separation unit 146 is arranged on the semiconductor substrate 110 between the photoelectric conversion unit 101 included in the same pixel 100, the second charge holding unit 102, and the first charge holding unit 103. The separation unit 148 is arranged on the semiconductor substrate 110 between the photoelectric conversion unit 101 included in the different pixels 100, the second charge holding unit 102, and the first charge holding unit 103. By arranging the separation portions 146 and 148 formed by solid phase diffusion, the potential can be easily formed along the diagonally inclined separation portions 146 and 148, and the regions of the separation portions 146 and 148 are narrowed. can do. As a result, the area of the photoelectric conversion unit 101 can be widened. Further, by arranging the semiconductor region having a high impurity concentration, the influence of electric charge caused by the interface state of the grooves 142 and 144 can be reduced.
　分離部１４６および１４８は、次の手順により形成することができる。まず、半導体基板１１０の裏面側に斜め方向の溝部１４２および１４４を形成する。次に、溝部１４２および１４４の側壁に不純物を多量に含んだ固体薄膜を配置して加熱する。これにより、固体薄膜の不純物を半導体基板１１０に拡散させ、溝部１４２および１４４の周囲の半導体基板１１０に高い不純物濃度の半導体領域である分離部１４６および１４８を形成することができる。固体薄膜には、不純物を多量に含んだＳｉＯ２の膜を使用することができる。また、固体薄膜の不純物には、アクセプタであるホウ素（Ｂ）を使用することができる。なお、ｎ型の分離部１４６および１４８を形成する際には、ドナーであるリン（Ｐ）を固体薄膜に含有させる。その後、溝部１４２および１４４に配置した固体薄膜を除去し、溝部１４２および１４４の側壁に固定電荷膜やＳｉＯ２等の絶縁膜を形成する。次に、充填膜１４７および１４９を配置する。充填膜１４７および１４９は、例えば、Ｗ等の金属により構成することができる。 Separations 146 and 148 can be formed by the following procedure. First, oblique groove portions 142 and 144 are formed on the back surface side of the semiconductor substrate 110. Next, a solid thin film containing a large amount of impurities is placed on the side walls of the grooves 142 and 144 and heated. As a result, impurities of the solid thin film can be diffused into the semiconductor substrate 110, and separation portions 146 and 148, which are semiconductor regions having a high impurity concentration, can be formed on the semiconductor substrate 110 around the grooves 142 and 144. As the solid thin film, a SiO 2 film containing a large amount of impurities can be used. Further, boron (B), which is an acceptor, can be used as an impurity in the solid thin film. When forming the n- type separation portions 146 and 148, phosphorus (P), which is a donor, is contained in the solid thin film. After that, the solid thin film arranged in the grooves 142 and 144 is removed, and an insulating film such as a fixed charge film or SiO 2 is formed on the side walls of the grooves 142 and 144. Next, the filling membranes 147 and 149 are arranged. The filling membranes 147 and 149 can be made of, for example, a metal such as W.
　これ以外の撮像素子１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。 Since the other configurations of the image sensor 1 are the same as the configurations of the image sensor 1 described in the first embodiment of the present disclosure, the description thereof will be omitted.
　以上説明したように、本開示の第５の実施の形態の撮像素子１は、固相拡散により形成された分離部１４６および１４８を配置することにより、光電変換部１０１を分離することができる。 As described above, in the image sensor 1 of the fifth embodiment of the present disclosure, the photoelectric conversion unit 101 can be separated by arranging the separation units 146 and 148 formed by solid phase diffusion.
　＜６．第６の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態の撮像素子１は、第２の電荷保持部１０２が配置されていた。これに対し、本開示の第６の実施の形態の撮像素子１は、第２の電荷保持部１０２を省略する点で、上述の第１の実施の形態と異なる。 <6. 6th Embodiment>
The image sensor 1 of the first embodiment described above has a second charge holding unit 102 arranged therein. On the other hand, the image sensor 1 of the sixth embodiment of the present disclosure is different from the above-described first embodiment in that the second charge holding unit 102 is omitted.
　［画素の回路構成］
　図１５は、本開示の第６の実施の形態に係る画素の回路構成の一例を示す図である。同図は、図２と同様に、画素１００の構成を表す回路図である。第２の電荷保持部１０２、ＭＯＳトランジスタ１０４および１０５ならびに信号線ＯＦＧおよびＴＸが省略される点で、図２の画素１００と異なる。 [Pixel circuit configuration]
FIG. 15 is a diagram showing an example of a pixel circuit configuration according to a sixth embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the pixel 100, as in FIG. 2. It differs from pixel 100 in FIG. 2 in that the second charge holding unit 102, MOS transistors 104 and 105, and signal lines OFG and TX are omitted.
　光電変換部１０１のカソードは、ＭＯＳトランジスタ１０６のソースに接続される。これ以外の結線は図３の画素１００と同様であるため、説明を省略する。同図の画素１００は、ローリングシャッタ方式の撮像を行う。 The cathode of the photoelectric conversion unit 101 is connected to the source of the MOS transistor 106. Since the wiring other than this is the same as that of the pixel 100 in FIG. 3, the description thereof will be omitted. Pixel 100 in the figure performs a rolling shutter type imaging.
　［画素の構成］
　図１６は、本開示の第６の実施の形態に係る画素の構成例を示す図である。同図は、図２と同様に、画素１００の構成例を表す平面図である。ＭＯＳトランジスタ１０７乃至１０９が分離部１４１および１４３により光電変換部１０１から分離される点で、図２の画素１００と異なる。光電変換部１０１の半導体領域１１１の上側に隣接して第１の電荷保持部１０３の半導体領域１１３が配置される。ＭＯＳトランジスタ１０６は、半導体領域１１１および半導体領域１１３をそれぞれソース領域およびドレイン領域とするＭＯＳトランジスタである。ＭＯＳトランジスタ１０６のゲート１２３は、分離部１４１の開口部１４９に配置される。 [Pixel composition]
FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of a pixel according to a sixth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 2, the figure is a plan view showing a configuration example of the pixel 100. It differs from the pixel 100 in FIG. 2 in that the MOS transistors 107 to 109 are separated from the photoelectric conversion unit 101 by the separation units 141 and 143. The semiconductor region 113 of the first charge holding unit 103 is arranged adjacent to the upper side of the semiconductor region 111 of the photoelectric conversion unit 101. The MOS transistor 106 is a MOS transistor having a semiconductor region 111 and a semiconductor region 113 as a source region and a drain region, respectively. The gate 123 of the MOS transistor 106 is arranged at the opening 149 of the separation portion 141.
　［画素の断面の構成］
　図１７は、本開示の第６の実施の形態に係る画素の構成例を示す断面図である。同図は、図４と同様に、画素１００の構成例を表す模式断面図である。第２の電荷保持部１０２が省略され、光電変換部１０１および第１の電荷保持部１０３の間にＭＯＳトランジスタ１０６が配置される点で、図４の画素１００と異なる。 [Structure of pixel cross section]
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel according to a sixth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 4, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the pixel 100. It differs from the pixel 100 in FIG. 4 in that the second charge holding unit 102 is omitted and the MOS transistor 106 is arranged between the photoelectric conversion unit 101 and the first charge holding unit 103.
　同図の画素１００においては、第１の電荷保持部１０３や画像信号生成部が分離部１４１および１４３により分離されるとともに遮光される。分離部１４１および１４３は、斜めに傾斜して配置されるため、光電変換部１０１の領域を広くすることができる。 In the pixel 100 of the figure, the first charge holding unit 103 and the image signal generating unit are separated by the separation units 141 and 143 and are shielded from light. Since the separation portions 141 and 143 are arranged at an oblique inclination, the region of the photoelectric conversion portion 101 can be widened.
　これ以外の撮像素子１の構成は本開示の第１の実施の形態において説明した撮像素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。 Since the other configurations of the image sensor 1 are the same as the configurations of the image sensor 1 described in the first embodiment of the present disclosure, the description thereof will be omitted.
　以上説明したように、本開示の第６の実施の形態の撮像素子１は、ローリングシャッタを行う画素１００において、光電変換部１０１の領域を広くすることができ、感度の低下を防ぐことができる。　 As described above, the image sensor 1 of the sixth embodiment of the present disclosure can widen the region of the photoelectric conversion unit 101 in the pixel 100 that performs the rolling shutter, and can prevent a decrease in sensitivity. ..
　＜７．カメラへの応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品に応用することができる。例えば、本技術は、カメラ等の撮像装置に搭載される撮像素子として実現されてもよい。 <7. Application example to camera>
The technology according to the present disclosure (the present technology) can be applied to various products. For example, the present technology may be realized as an image pickup device mounted on an image pickup device such as a camera.
　図１８は、本技術が適用され得る撮像装置の一例であるカメラの概略的な構成例を示すブロック図である。同図のカメラ１０００は、レンズ１００１と、撮像素子１００２と、撮像制御部１００３と、レンズ駆動部１００４と、画像処理部１００５と、操作入力部１００６と、フレームメモリ１００７と、表示部１００８と、記録部１００９とを備える。 FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration example of a camera which is an example of an imaging device to which the present technology can be applied. The camera 1000 in the figure includes a lens 1001, an image pickup element 1002, an image pickup control unit 1003, a lens drive unit 1004, an image processing unit 1005, an operation input unit 1006, a frame memory 1007, a display unit 1008, and the like. A recording unit 1009 is provided.
　レンズ１００１は、カメラ１０００の撮影レンズである。このレンズ１００１は、被写体からの光を集光し、後述する撮像素子１００２に入射させて被写体を結像させる。 The lens 1001 is a photographing lens of the camera 1000. The lens 1001 collects light from the subject and causes the light to be incident on the image pickup device 1002 described later to form an image of the subject.
　撮像素子１００２は、レンズ１００１により集光された被写体からの光を撮像する半導体素子である。この撮像素子１００２は、照射された光に応じたアナログの画像信号を生成し、デジタルの画像信号に変換して出力する。 The image sensor 1002 is a semiconductor element that captures light from a subject focused by the lens 1001. The image sensor 1002 generates an analog image signal corresponding to the irradiated light, converts it into a digital image signal, and outputs the signal.
　撮像制御部１００３は、撮像素子１００２における撮像を制御するものである。この撮像制御部１００３は、制御信号を生成して撮像素子１００２に対して出力することにより、撮像素子１００２の制御を行う。また、撮像制御部１００３は、撮像素子１００２から出力された画像信号に基づいてカメラ１０００におけるオートフォーカスを行うことができる。ここでオートフォーカスとは、レンズ１００１の焦点位置を検出して、自動的に調整するシステムである。このオートフォーカスとして、撮像素子１００２に配置された位相差画素により像面位相差を検出して焦点位置を検出する方式（像面位相差オートフォーカス）を使用することができる。また、画像のコントラストが最も高くなる位置を焦点位置として検出する方式（コントラストオートフォーカス）を適用することもできる。撮像制御部１００３は、検出した焦点位置に基づいてレンズ駆動部１００４を介してレンズ１００１の位置を調整し、オートフォーカスを行う。なお、撮像制御部１００３は、例えば、ファームウェアを搭載したＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成することができる。 The image pickup control unit 1003 controls the image pickup in the image pickup device 1002. The image pickup control unit 1003 controls the image pickup device 1002 by generating a control signal and outputting the control signal to the image pickup device 1002. Further, the image pickup control unit 1003 can perform autofocus on the camera 1000 based on the image signal output from the image pickup device 1002. Here, the autofocus is a system that detects the focal position of the lens 1001 and automatically adjusts it. As this autofocus, a method (image plane phase difference autofocus) in which the image plane phase difference is detected by the phase difference pixels arranged in the image sensor 1002 to detect the focal position can be used. It is also possible to apply a method (contrast autofocus) of detecting the position where the contrast of the image is highest as the focal position. The image pickup control unit 1003 adjusts the position of the lens 1001 via the lens drive unit 1004 based on the detected focus position, and performs autofocus. The image pickup control unit 1003 can be configured by, for example, a DSP (Digital Signal Processor) equipped with firmware.
　レンズ駆動部１００４は、撮像制御部１００３の制御に基づいて、レンズ１００１を駆動するものである。このレンズ駆動部１００４は、内蔵するモータを使用してレンズ１００１の位置を変更することによりレンズ１００１を駆動することができる。 The lens driving unit 1004 drives the lens 1001 based on the control of the imaging control unit 1003. The lens driving unit 1004 can drive the lens 1001 by changing the position of the lens 1001 using a built-in motor.
　画像処理部１００５は、撮像素子１００２により生成された画像信号を処理するものである。この処理には、例えば、画素毎の赤色、緑色および青色に対応する画像信号のうち不足する色の画像信号を生成するデモザイク、画像信号のノイズを除去するノイズリダクションおよび画像信号の符号化等が該当する。画像処理部１００５は、例えば、ファームウェアを搭載したマイコンにより構成することができる。 The image processing unit 1005 processes the image signal generated by the image sensor 1002. This processing includes, for example, demosaic to generate an image signal of a color that is insufficient among the image signals corresponding to red, green, and blue for each pixel, noise reduction to remove noise of the image signal, and coding of the image signal. Applicable. The image processing unit 1005 can be configured by, for example, a microcomputer equipped with firmware.
　操作入力部１００６は、カメラ１０００の使用者からの操作入力を受け付けるものである。この操作入力部１００６には、例えば、押しボタンやタッチパネルを使用することができる。操作入力部１００６により受け付けられた操作入力は、撮像制御部１００３や画像処理部１００５に伝達される。その後、操作入力に応じた処理、例えば、被写体の撮像等の処理が起動される。 The operation input unit 1006 receives the operation input from the user of the camera 1000. For example, a push button or a touch panel can be used for the operation input unit 1006. The operation input received by the operation input unit 1006 is transmitted to the image pickup control unit 1003 and the image processing unit 1005. After that, processing according to the operation input, for example, processing such as imaging of the subject is activated.
　フレームメモリ１００７は、１画面分の画像信号であるフレームを記憶するメモリである。このフレームメモリ１００７は、画像処理部１００５により制御され、画像処理の過程におけるフレームの保持を行う。　 The frame memory 1007 is a memory that stores a frame that is an image signal for one screen. The frame memory 1007 is controlled by the image processing unit 1005 and holds frames in the process of image processing.
　表示部１００８は、画像処理部１００５により処理された画像を表示するものである。この表示部１００８には、例えば、液晶パネルを使用することができる。 The display unit 1008 displays the image processed by the image processing unit 1005. For this display unit 1008, for example, a liquid crystal panel can be used.
　記録部１００９は、画像処理部１００５により処理された画像を記録するものである。この記録部１００９には、例えば、メモリカードやハードディスクを使用することができる。 The recording unit 1009 records the image processed by the image processing unit 1005. For example, a memory card or a hard disk can be used for the recording unit 1009.
　以上、本開示が適用され得るカメラについて説明した。本技術は以上において説明した構成のうち、撮像素子１００２に適用され得る。具体的には、図１において説明した撮像素子１は、撮像素子１００２に適用することができる。撮像素子１００２に撮像素子１を適用することにより感度の低下を防ぐことができる。なお、画像処理部１００５は、請求の範囲に記載の処理回路の一例である。カメラ１０００は、請求の範囲に記載の撮像装置の一例である。 The cameras to which this disclosure can be applied have been described above. The present technology can be applied to the image pickup device 1002 among the configurations described above. Specifically, the image pickup device 1 described with reference to FIG. 1 can be applied to the image pickup device 1002. By applying the image sensor 1 to the image sensor 1002, it is possible to prevent a decrease in sensitivity. The image processing unit 1005 is an example of the processing circuit described in the claims. The camera 1000 is an example of the image pickup apparatus described in the claims.
　なお、ここでは、一例としてカメラについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば監視装置等に適用されてもよい。また、本開示は、カメラ等の電子機器の他に、半導体モジュールの形式の半導体装置に適用することもできる。具体的には、図１８の撮像素子１００２および撮像制御部１００３を１つのパッケージに封入した半導体モジュールである撮像モジュールに本開示に係る技術を適用することもできる。 Although the camera has been described here as an example, the technology according to the present disclosure may be applied to other devices such as a monitoring device. Further, the present disclosure can be applied to a semiconductor device in the form of a semiconductor module in addition to an electronic device such as a camera. Specifically, the technique according to the present disclosure can be applied to an image pickup module which is a semiconductor module in which the image pickup element 1002 and the image pickup control unit 1003 of FIG. 18 are enclosed in one package.
　なお、第２の実施の形態の画素１００の構成は、他の実施の形態と組み合わせることができる。具体的には、図１０および１１の分離部１４１および１４３は、図１２乃至１４および１７の分離部１４１および１４３に適用することができる。 The configuration of the pixel 100 of the second embodiment can be combined with other embodiments. Specifically, the separation sections 141 and 143 of FIGS. 10 and 11 can be applied to the separation sections 141 and 143 of FIGS. 12 to 14 and 17.
　また、第４の実施の形態の画素１００の構成は、他の実施の形態と組み合わせることができる。具体的には、図１３の遮光壁１８０は、図１０乃至１２、１４および１７の画素１００に適用することができる。 Further, the configuration of the pixel 100 of the fourth embodiment can be combined with other embodiments. Specifically, the light-shielding wall 180 of FIG. 13 can be applied to the pixels 100 of FIGS. 10 to 12, 14 and 17.
　また、第５の実施の形態の画素１００の構成は、他の実施の形態と組み合わせることができる。具体的には、図１４の分離部１４６および１４８は、図１０乃至１３および１７の画素１００に適用することができる。 Further, the configuration of the pixel 100 of the fifth embodiment can be combined with other embodiments. Specifically, the separation units 146 and 148 of FIG. 14 can be applied to the pixels 100 of FIGS. 10 to 13 and 17.
　最後に、上述した各実施の形態の説明は本開示の一例であり、本開示は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 Finally, the description of each embodiment described above is an example of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the above-described embodiment. Therefore, it goes without saying that various changes can be made according to the design and the like as long as the technical idea according to the present disclosure is not deviated from the above-described embodiments.
　また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無い。また、他の効果があってもよい。 In addition, the effects described in this specification are merely examples and are not limited. It may also have other effects.
　また、上述の実施の形態における図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論である。 Further, the drawings in the above-described embodiment are schematic, and the dimensional ratios of each part do not always match the actual ones. In addition, it goes without saying that parts of the drawings having different dimensional relationships and ratios are included.
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）半導体基板に配置されて被写体からの入射光の光電変換を行う光電変換部と、
　前記光電変換部に隣接するとともに前記半導体基板における前記入射光が照射される面である受光面から前記光電変換部の側に向かって斜めに傾斜した壁状に構成されて前記光電変換部を分離する分離部と、　前記光電変換に基づく画像信号を生成する画像信号生成部と
を具備する撮像素子。
（２）前記画像信号生成部は、前記分離部における前記光電変換部とは異なる側に隣接して配置されて前記光電変換により生成された電荷を保持する電荷保持部をさらに備えて前記保持された電荷に応じた画像信号を生成する前記（１）に記載の撮像素子。
（３）前記半導体基板の受光面に配置されて前記電荷保持部を遮光する遮光膜をさらに具備する前記（２）に記載の撮像素子。
（４）前記分離部は、前記斜めに傾斜して形成された溝部により構成される前記（１）から（３）の何れかに記載の撮像素子。
（５）前記分離部は、前記溝部に充填部材が配置されて構成される前記（４）に記載の撮像素子。
（６）前記分離部は、金属が前記充填部材として配置される前記（５）に記載の撮像素子。
（７）前記分離部は、絶縁物が前記充填部材として配置される前記（５）に記載の撮像素子。
（８）前記分離部は、前記斜めに傾斜した壁状の半導体領域により構成される前記（４）に記載の撮像素子。
（９）前記光電変換部、前記分離部および前記画像信号生成部を備える複数の画素が配置されて構成される前記（１）から（８）の何れかに記載の撮像素子。
（１０）前記画像信号生成部は、前記分離部における前記光電変換部とは異なる側に隣接して配置されて前記光電変換により生成された電荷を保持する電荷保持部をさらに備えて前記保持された電荷に応じた画像信号を生成し、
　前記分離部は、同一の前記画素に配置される前記光電変換部および前記電荷保持部の間に配置されるとともにそれぞれ異なる前記画素に配置される前記光電変換部および前記電荷保持部の間にも配置される
前記（９）に記載の撮像素子。
（１１）前記光電変換部、前記分離部および前記画像信号生成部を備えるとともに前記被写体からの入射光を瞳分割して位相差を検出する位相差画素をさらに備える前記（９）に記載の撮像素子。
（１２）前記位相差画素は、前記半導体基板の受光面の一部を遮光する位相差画素遮光膜により前記瞳分割を行う前記（１１）に記載の撮像素子。
（１３）前記複数の画素は、前記半導体基板の受光面側に配置されて前記入射光を前記光電変換部に集光するオンチップレンズと、前記オンチップレンズおよび前記半導体基板の間に配置される層間膜と、前記画素の境界における前記層間膜に配置されて入射光を遮光する遮光壁とをさらに備える前記（９）から（１２）の何れかに記載の撮像素子。
（１４）半導体基板に配置されて被写体からの入射光の光電変換を行う光電変換部と、
　前記光電変換部に隣接するとともに前記半導体基板における前記入射光が照射される面である受光面から前記光電変換部の側に向かって斜めに傾斜した壁状に構成されて前記光電変換部を分離する分離部と、
　前記光電変換に基づく画像信号を生成する画像信号生成部と、
　前記生成された画像信号を処理する処理回路と
を具備する撮像装置。 The present technology can have the following configurations.
(1) A photoelectric conversion unit arranged on a semiconductor substrate and performing photoelectric conversion of incident light from a subject,
The photoelectric conversion unit is separated by being formed in a wall shape adjacent to the photoelectric conversion unit and obliquely inclined toward the side of the photoelectric conversion unit from the light receiving surface which is the surface of the semiconductor substrate on which the incident light is irradiated. An image pickup device including a separation unit for generating an image signal and an image signal generation unit for generating an image signal based on the photoelectric conversion.
(2) The image signal generation unit is further provided with a charge holding unit which is arranged adjacent to a side different from the photoelectric conversion unit in the separation unit and holds the charge generated by the photoelectric conversion, and is held. The image pickup device according to (1) above, which generates an image signal according to the electric charge.
(3) The image pickup device according to (2), further comprising a light-shielding film arranged on a light-receiving surface of the semiconductor substrate to shield the charge-holding portion from light-shielding.
(4) The image pickup device according to any one of (1) to (3) above, wherein the separation portion is composed of a groove portion formed so as to be inclined at an angle.
(5) The image pickup device according to (4) above, wherein the separation portion is formed by arranging a filling member in the groove portion.
(6) The image pickup device according to (5) above, wherein the separation portion is a metal in which a metal is arranged as the filling member.
(7) The image pickup device according to (5) above, wherein the separation portion is the image pickup device in which an insulator is arranged as the filling member.
(8) The image pickup device according to (4) above, wherein the separation portion is composed of the obliquely inclined wall-shaped semiconductor region.
(9) The image pickup device according to any one of (1) to (8), wherein a plurality of pixels including the photoelectric conversion unit, the separation unit, and the image signal generation unit are arranged.
(10) The image signal generation unit is further provided with a charge holding unit which is arranged adjacent to a side different from the photoelectric conversion unit in the separation unit and holds the charge generated by the photoelectric conversion, and is held. Generates an image signal according to the electric charge
The separation unit is arranged between the photoelectric conversion unit and the charge holding unit arranged in the same pixel, and also between the photoelectric conversion unit and the charge holding unit arranged in different pixels. The imaging element according to (9) above, which is arranged.
(11) The image pickup according to (9) above, further comprising a photoelectric conversion unit, a separation unit, and an image signal generation unit, and further including a phase difference pixel that divides the incident light from the subject into pupils to detect a phase difference. element.
(12) The image pickup device according to (11), wherein the retardation pixel divides the pupil by a retardation pixel light-shielding film that shields a part of a light-receiving surface of the semiconductor substrate.
(13) The plurality of pixels are arranged between the on-chip lens arranged on the light receiving surface side of the semiconductor substrate and condensing the incident light on the photoelectric conversion unit, and between the on-chip lens and the semiconductor substrate. The image pickup device according to any one of (9) to (12), further comprising an interlayer film and a light-shielding wall arranged on the interlayer film at the boundary of the pixels to block incident light.
(14) A photoelectric conversion unit arranged on a semiconductor substrate and performing photoelectric conversion of incident light from a subject,
The photoelectric conversion unit is separated by being formed in a wall shape adjacent to the photoelectric conversion unit and obliquely inclined toward the side of the photoelectric conversion unit from the light receiving surface which is the surface of the semiconductor substrate on which the incident light is irradiated. Separation part and
An image signal generation unit that generates an image signal based on the photoelectric conversion,
An image pickup apparatus including a processing circuit for processing the generated image signal.
　１、１００２　撮像素子
　１０　画素アレイ部
　３０　カラム信号処理部
　１００　画素
　１０１　光電変換部
　１０２　第２の電荷保持部　
　１０３　第１の電荷保持部
　１０４～１０９　ＭＯＳトランジスタ
　１１０　半導体基板
　１４０　遮光膜
　１４１、１４３、１４６、１４８　分離部
　１４２、１４４　溝部
　１４５ａ、１４５ｂ　位相差画素遮光膜
　１５０　平坦化膜
　１５１　固定電荷膜
　１５２　絶縁膜
　１６０　カラーフィルタ
　１８０　遮光壁
　２００ａ、２００ｂ　位相差画素
　１０００　カメラ
　１００５　画像処理部 1, 1002 Image sensor 10 Pixel array unit 30 Column signal processing unit 100 pixels 101 Photoelectric conversion unit 102 Second charge holding unit
103 First charge holding part 104 to 109 MOS transistor 110 Semiconductor substrate 140 Light-shielding film 141, 143, 146, 148 Separation part 142, 144 Grooves 145a, 145b Phase-difference pixel light-shielding film 150 Flattening film 151 Fixed charge film 152 Insulation film 160 Color filter 180 Shading wall 200a, 200b Phase difference pixel 1000 Camera 1005 Image processing unit

Claims (14)

  1. 　半導体基板に配置されて被写体からの入射光の光電変換を行う光電変換部と、
    　前記光電変換部に隣接するとともに前記半導体基板における前記入射光が照射される面である受光面から前記光電変換部の側に向かって斜めに傾斜した壁状に構成されて前記光電変換部を分離する分離部と、
    　前記光電変換に基づく画像信号を生成する画像信号生成部と
    を具備する撮像素子。     A photoelectric conversion unit that is placed on a semiconductor substrate and performs photoelectric conversion of incident light from a subject,
    The photoelectric conversion unit is separated by being formed in a wall shape adjacent to the photoelectric conversion unit and obliquely inclined toward the side of the photoelectric conversion unit from the light receiving surface which is the surface of the semiconductor substrate on which the incident light is irradiated. Separation part and
    An image pickup device including an image signal generation unit that generates an image signal based on the photoelectric conversion.
  2. 　前記画像信号生成部は、前記分離部における前記光電変換部とは異なる側に隣接して配置されて前記光電変換により生成された電荷を保持する電荷保持部をさらに備えて前記保持された電荷に応じた画像信号を生成する請求項１記載の撮像素子。 The image signal generation unit is arranged adjacent to a side different from the photoelectric conversion unit in the separation unit, and further includes a charge holding unit that holds the charge generated by the photoelectric conversion to obtain the retained charge. The image pickup device according to claim 1, wherein an image signal corresponding to the corresponding image signal is generated.
  3. 　前記半導体基板の受光面に配置されて前記電荷保持部を遮光する遮光膜をさらに具備する請求項２記載の撮像素子。 The image pickup device according to claim 2, further comprising a light-shielding film arranged on the light-receiving surface of the semiconductor substrate to shield the charge-holding portion from light.
  4. 　前記分離部は、前記斜めに傾斜して形成された溝部により構成される請求項１記載の撮像素子。 The image pickup device according to claim 1, wherein the separation portion is composed of a groove portion formed so as to be inclined at an angle.
  5. 　前記分離部は、前記溝部に充填部材が配置されて構成される請求項４記載の撮像素子。 The image pickup device according to claim 4, wherein the separation portion is formed by arranging a filling member in the groove portion.
  6. 　前記分離部は、金属が前記充填部材として配置される請求項５記載の撮像素子。 The image sensor according to claim 5, wherein the separating portion is a metal filling member.
  7. 　前記分離部は、絶縁物が前記充填部材として配置される請求項５記載の撮像素子。 The image sensor according to claim 5, wherein the separating portion is an image pickup device in which an insulating material is arranged as the filling member.
  8. 　前記分離部は、前記斜めに傾斜した壁状の半導体領域により構成される請求項４記載の撮像素子。 The image pickup device according to claim 4, wherein the separation portion is composed of the diagonally inclined wall-shaped semiconductor region.
  9. 　前記光電変換部、前記分離部および前記画像信号生成部を備える複数の画素が配置されて構成される請求項１記載の撮像素子。 The image pickup device according to claim 1, wherein a plurality of pixels including the photoelectric conversion unit, the separation unit, and the image signal generation unit are arranged.
  10. 　前記画像信号生成部は、前記分離部における前記光電変換部とは異なる側に隣接して配置されて前記光電変換により生成された電荷を保持する電荷保持部をさらに備えて前記保持された電荷に応じた画像信号を生成し、
    　前記分離部は、同一の前記画素に配置される前記光電変換部および前記電荷保持部の間に配置されるとともにそれぞれ異なる前記画素に配置される前記光電変換部および前記電荷保持部の間にも配置される
    請求項９記載の撮像素子。     The image signal generation unit is arranged adjacent to a side different from the photoelectric conversion unit in the separation unit, and further includes a charge holding unit for holding the charge generated by the photoelectric conversion to obtain the retained charge. Generates the corresponding image signal and
    The separation unit is arranged between the photoelectric conversion unit and the charge holding unit arranged in the same pixel, and also between the photoelectric conversion unit and the charge holding unit arranged in different pixels. The imaging element according to claim 9, which is arranged.
  11. 　前記光電変換部、前記分離部および前記画像信号生成部を備えるとともに前記被写体からの入射光を瞳分割して位相差を検出する位相差画素をさらに備える請求項９記載の撮像素子。 The image pickup device according to claim 9, further comprising a photoelectric conversion unit, a separation unit, and an image signal generation unit, and further including a phase difference pixel that divides the incident light from the subject into pupils to detect a phase difference.
  12. 　前記位相差画素は、前記半導体基板の受光面の一部を遮光する位相差画素遮光膜により前記瞳分割を行う請求項１１記載の撮像素子。 The image pickup device according to claim 11, wherein the retardation pixel divides the pupil by a retardation pixel light-shielding film that shields a part of the light-receiving surface of the semiconductor substrate.
  13. 　前記複数の画素は、前記半導体基板の受光面側に配置されて前記入射光を前記光電変換部に集光するオンチップレンズと、前記オンチップレンズおよび前記半導体基板の間に配置される層間膜と、前記画素の境界における前記層間膜に配置されて入射光を遮光する遮光壁とをさらに備える請求項９記載の撮像素子。 The plurality of pixels are arranged on the light receiving surface side of the semiconductor substrate to collect the incident light on the photoelectric conversion unit, and an interlayer film arranged between the on-chip lens and the semiconductor substrate. 9. The image pickup device according to claim 9, further comprising a light-shielding wall arranged on the interlayer film at the boundary of the pixels to block incident light.
  14. 　半導体基板に配置されて被写体からの入射光の光電変換を行う光電変換部と、
    　前記光電変換部に隣接するとともに前記半導体基板における前記入射光が照射される面である受光面から前記光電変換部の側に向かって斜めに傾斜した壁状に構成されて前記光電変換部を分離する分離部と、
    　前記光電変換に基づく画像信号を生成する画像信号生成部と、
    　前記生成された画像信号を処理する処理回路と
    を具備する撮像装置。     A photoelectric conversion unit that is placed on a semiconductor substrate and performs photoelectric conversion of incident light from a subject,
    The photoelectric conversion unit is separated by being formed in a wall shape adjacent to the photoelectric conversion unit and obliquely inclined toward the side of the photoelectric conversion unit from the light receiving surface which is the surface of the semiconductor substrate on which the incident light is irradiated. Separation part and
    An image signal generation unit that generates an image signal based on the photoelectric conversion,
    An image pickup apparatus including a processing circuit for processing the generated image signal.
PCT/JP2020/044014 2020-01-20 2020-11-26 Imaging element and imaging device WO2021149349A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-006516 2020-01-20
JP2020006516A JP2021114538A (en) 2020-01-20 2020-01-20 Imaging element and imaging device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021149349A1 true WO2021149349A1 (en) 2021-07-29

Family

ID=76993345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/044014 WO2021149349A1 (en) 2020-01-20 2020-11-26 Imaging element and imaging device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021114538A (en)
WO (1) WO2021149349A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210405409A1 (en) * 2018-10-24 2021-12-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023095893A1 (en) * 2021-11-26 2023-06-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Photodetection device and electronic device

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013065688A (en) * 2011-09-16 2013-04-11 Sony Corp Solid state imaging element, manufacturing method, and electronic apparatus
JP2014096490A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Sony Corp Image pickup element and manufacturing method
WO2014156933A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 ソニー株式会社 Imaging element and imaging device
US20160013231A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Phase-difference detection pixel and image sensor having the same
JP2016187007A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社東芝 Solid state image pickup device and solid state image pickup device manufacturing method
US20170040357A1 (en) * 2015-08-06 2017-02-09 United Microelectronics Corp. Image sensor and method for fabricating the same
US20170134683A1 (en) * 2015-11-09 2017-05-11 Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas Global-shutter image sensor
JP2017168566A (en) * 2016-03-15 2017-09-21 ソニー株式会社 Solid state imaging device, and electronic apparatus
US20180114806A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 SK Hynix Inc. Image sensor having shields and methods of fabricating the same
WO2018100998A1 (en) * 2016-12-01 2018-06-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Solid-state imaging element, method for manufacturing solid-state imaging element, and imaging device
JP2018160486A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Imaging element and electronic equipment
WO2019098035A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Photodetection element and method for manufacturing same

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013065688A (en) * 2011-09-16 2013-04-11 Sony Corp Solid state imaging element, manufacturing method, and electronic apparatus
JP2014096490A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Sony Corp Image pickup element and manufacturing method
WO2014156933A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 ソニー株式会社 Imaging element and imaging device
US20160013231A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Phase-difference detection pixel and image sensor having the same
JP2016187007A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社東芝 Solid state image pickup device and solid state image pickup device manufacturing method
US20170040357A1 (en) * 2015-08-06 2017-02-09 United Microelectronics Corp. Image sensor and method for fabricating the same
US20170134683A1 (en) * 2015-11-09 2017-05-11 Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas Global-shutter image sensor
JP2017168566A (en) * 2016-03-15 2017-09-21 ソニー株式会社 Solid state imaging device, and electronic apparatus
US20180114806A1 (en) * 2016-10-20 2018-04-26 SK Hynix Inc. Image sensor having shields and methods of fabricating the same
WO2018100998A1 (en) * 2016-12-01 2018-06-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Solid-state imaging element, method for manufacturing solid-state imaging element, and imaging device
JP2018160486A (en) * 2017-03-22 2018-10-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Imaging element and electronic equipment
WO2019098035A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Photodetection element and method for manufacturing same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210405409A1 (en) * 2018-10-24 2021-12-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device
US11656517B2 (en) * 2018-10-24 2023-05-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021114538A (en) 2021-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11716555B2 (en) Light detecting device
TWI742573B (en) Solid-state imaging element, its manufacturing method, and electronic equipment
TWI387101B (en) Solid-state imaging device and manufacturing method thrreof
US9508767B2 (en) Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus
CN107104117B (en) Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus
US9985066B2 (en) Solid-state imaging device, method for manufacturing same, and electronic device
US11437419B2 (en) Light shields for solid-state imaging devices and imaging apparatuses
JP2015065270A (en) Solid state image pickup device and manufacturing method of the same, and electronic apparatus
TW201535695A (en) Solid-state imaging device
US20140138523A1 (en) Solid-state imaging device, solid-state imaging device manufacturing method, electronic device, and lens array
JP2009158800A (en) Solid-state imaging element, and imaging device using it
JP5547260B2 (en) Solid-state imaging device
WO2021149349A1 (en) Imaging element and imaging device
WO2021100298A1 (en) Imaging element and imaging device
TW202101743A (en) Imaging element and imaging device
WO2019039177A1 (en) Image capture element and image capture device
WO2021149350A1 (en) Imaging element and imaging device
TWI813643B (en) Camera element and camera device
JP2017126678A (en) Solid-state image pickup device and method of manufacturing the same
JP2001339056A (en) Solid-state camera
US11916095B2 (en) Imaging device and method of manufacturing imaging device
WO2021251010A1 (en) Imaging element
US20230163149A1 (en) Solid-state imaging device and electronic device
US20240030253A1 (en) Imaging device and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20915049

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20915049

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1