JP2008177587A - X−yアドレス型固体撮像素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CMOSイメージセンサに代表されるX-Yアドレス型固体撮像素子において、フォトダイオード37が形成されるシリコン層31の一方の面側に、ゲート電極と当該ゲート電極よりも一方の面側に位置する複数層の配線とを含む配線層38を形成し、シリコン層31の他方の面側、即ち配線層38と反対の面(裏面)側から可視光を取り込む裏面受光型の画素構造とし、受光面を考慮した配線を不要とし、画素の配線の自由度を高める。
【選択図】図3
Description
(2)配線によって跳ねられた光の一部が隣接する画素のフォトダイオードに入り、混色が起きる。
(3)フォトダイオード102の上に配線を置けない、太い配線を通せないなどの配線の制約によって特性が低下するとともに、画素の微細化が困難である。
(4)周辺部の画素では光が斜め入射になって跳ねられる割合が多くなるので、周辺の画素ほど暗いシェーディングが起こる。
(5)配線層がさらに増加した、進んだCMOSプロセスでCMOSイメージセンサを作ろうとすると、マイクロレンズ106からフォトダイオード102の受光面までの距離が遠くなるのでそれが困難である。
(6)上記(5)によって進んだCMOSプロセスのライブラリが使えなくなり、ライブラリにある回路のレイアウトし直しが入るとともに、配線層が制限されるので面積が増大するなどによってコストが上昇し、また1画素当たりの画素面積も大きくなる。
光電変換素子で光電変換された信号電荷を電気信号に変換して出力する能動素子を含む単位画素が行列状に配置されてなるX-Yアドレス型固体撮像素子であって、
前記能動素子が形成される素子層に対してその一方の面側に形成された前記光電変換素子から前記信号電荷を転送するためのゲート電極と、前記ゲート電極よりも前記一方の面側に形成された複数層の配線とを含む配線層と、
前記素子層の他方の面側の表面部に形成された第1導電型層と、
前記素子層の前記一方の面側の表面から前記第1導電型層に亘って形成された第1導電型ウェルと、
前記光電変換素子の一部であり、前記素子層側から前記第1導電型層に到達する空乏化領域とを有し、
入射光を前記素子層の他方の面側から前記光電変換素子に取り込む裏面受光型の画素構造となっている。
Claims (7)
- 光電変換素子で光電変換された信号電荷を電気信号に変換して出力する能動素子を含む単位画素が行列状に配置されてなるX-Yアドレス型固体撮像素子であって、
前記能動素子が形成される素子層に対してその一方の面側に形成された前記光電変換素子から前記信号電荷を転送するためのゲート電極と、前記ゲート電極よりも前記一方の面側に形成された複数層の配線とを含む配線層と、
前記素子層の他方の面側の表面部に形成された第1導電型層と、
前記素子層の前記一方の面側の表面から前記第1導電型層に亘って形成された第1導電型ウェルと、
前記光電変換素子の一部であり、前記素子層側から前記第1導電型層に到達する空乏化領域とを有し、
入射光を前記素子層の他方の面側から前記光電変換素子に取り込む
ことを特徴とするX-Yアドレス型固体撮像素子。 - 前記光電変換素子は画素領域に設けられ、
前記第1導電型層は前記画素領域の周辺回路領域において無形成領域を有する
ことを特徴とする請求項1記載のX-Yアドレス型固体撮像素子。 - 前記第1導電型ウェルは前記素子層の他方の面側において、前記一方の面側よりも広く開口している
ことを特徴とする請求項1記載のX-Yアドレス型固体撮像素子。 - 前記光電変換素子は画素領域に設けられ、
前記画素領域の周辺回路領域において前記素子層の前記一方の面側の表面部に第2の第1導電型ウェルが形成されており、
前記第2のP型ウェルは前記素子層の前記他方の面側の表面部に到達していない
ことを特徴とする請求項1記載のX-Yアドレス型固体撮像素子。 - 前記素子層の厚さが5〜15μmである
ことを特徴とする請求項1記載のX-Yアドレス型固体撮像素子。 - 前記光電変換素子は、受光面側の表面積が前記配線層側の表面積よりも広く形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のX-Yアドレス型固体撮像素子。 - 光電変換素子で光電変換された信号電荷を電気信号に変換して出力する能動素子を含む単位画素が行列状に配置されてなるX-Yアドレス型固体撮像素子であって、
前記光電変換素子が形成される素子層に対してその一方の面側に形成された前記光電変換素子から前記信号電荷を転送するためのゲート電極と、前記ゲート電極よりも前記一方の面側に形成された複数層の配線とを含む配線層と、
前記素子層の他方の面側に、前記光電変換素子上に開口を具備した遮光膜とを有し、
入射光を前記素子層の他方の面側から前記光電変換素子に取り込む
ことを特徴とするX-Yアドレス型固体撮像素子。
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JP2010114320A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Panasonic Corp | 半導体装置 |
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JP2000031441A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-01-28 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 光遮断層として積層されたカラ―フィルタ―を有するイメ―ジセンサ |
JP2000124438A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
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2008
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