JP2011187725A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011187725A JP2011187725A JP2010052078A JP2010052078A JP2011187725A JP 2011187725 A JP2011187725 A JP 2011187725A JP 2010052078 A JP2010052078 A JP 2010052078A JP 2010052078 A JP2010052078 A JP 2010052078A JP 2011187725 A JP2011187725 A JP 2011187725A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- conversion film
- transparent
- detection photoelectric
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 188
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 163
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 29
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 25
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 34
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 12
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 10
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- 239000005308 flint glass Substances 0.000 description 2
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005331 crown glasses (windows) Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 101150113742 sfsA gene Proteins 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14645—Colour imagers
- H01L27/14647—Multicolour imagers having a stacked pixel-element structure, e.g. npn, npnpn or MQW elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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)
Abstract
【解決手段】透明駆動電極21上に赤色検出用光電変換膜22を形成し、赤色検出用光電変換膜22上に透明基準電極23を介して緑色検出用光電変換膜24を積層し、緑色検出用光電変換膜24上に透明駆動電極25を画素ごとに分離して配置し、赤色検出用光電変換膜22と半導体基板11との間に青色に感度を有する青色検出用光電変換膜を設ける。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図である。
図1において、固体撮像装置には、積層感光層L2および回路層L1が設けられ、積層感光層L2は回路層L1上に配置されている。
図2において、固体撮像装置の各画素PCには、ダイオードD、行選択トランジスタTa、増幅トランジスタTb、リセットトランジスタTcおよび読み出しトランジスタTdが設けられている。なお、ダイオードDは、図1の不純物拡散層12aまたは不純物拡散層12bにて構成することができ、赤色検出用光電変換膜22または緑色検出用光電変換膜24にて光電変換された電荷を蓄積することができる。また、行選択トランジスタTa、増幅トランジスタTb、リセットトランジスタTcおよび読み出しトランジスタTdは、図1の不純物拡散層13およびゲート電極14にて構成することができる。
図3は、本発明の第2実施形態に係る固体撮像装置の感光層の各層ごとのレイアウト構成を示す平面図である。
図3において、透明駆動電極25には、タブ領域25a、25bが付加されている。なお、タブ領域25a、25bは、透明駆動電極25の対角位置に互いに点対称になるように配置することができる。また、タブ領域25a、25bがない時の透明駆動電極25の形状は、一辺の長さがDの正方形とすることができる。また、タブ領域25a、25bがない時の透明駆動電極25間の間隔は2sとすることができる。なお、sは透明駆動電極25間の最小間隔である。
図4は、本発明の第3実施形態に係る固体撮像装置の感光層の概略構成を示す断面図である。
図4において、積層感光層L12には、赤色に感度を有する赤色検出用光電変換膜42、緑色に感度を有する緑色検出用光電変換膜44および青色に感度を有する青色検出用光電変換膜47が設けられている。
図5において、光学ガラスの屈折率は光学ガラスの種類によって1.4〜2.0程度の値をとる。特に、赤色検出用光電変換膜42、緑色検出用光電変換膜44および青色検出用光電変換膜47の屈折率が1.7程度、透明駆動電極41、45、48および透明基準電極43、46の屈折率が1.8程度であるものとすると、ガラス基板49との間の屈折率差に起因する入射光の損失を低減させるために、ガラス基板49の材料として、点線枠で示したLaF2、SF13またはSFS1を用いることが好ましい。
図6において、フリントガラスでは屈折率および分散が高く、クラウンガラスでは屈折率および分散が低い傾向にある。ここで、ガラス基板49との間の屈折率差に起因する入射光の損失を低減させるために、ガラス基板49の材料として、フリントガラスのうち点線枠で示した部分を選択することが好ましい。
図7は、本発明の第4実施形態に係る固体撮像装置の感光層の各層ごとのレイアウト構成を示す平面図である。
図7において、透明駆動電極45には、タブ領域45aが付加されている。なお、タブ領域24aがない時の透明駆動電極45の形状は、一辺の長さがDの正方形とすることができる。また、タブ領域45aがない時の透明駆動電極45間の間隔は2sとすることができる。なお、sは透明駆動電極45間の最小間隔である。
Claims (5)
- 赤色に感度を有する赤色検出用光電変換膜と、
前記赤色検出用光電変換膜上に配置された緑色に感度を有する緑色検出用光電変換膜と、
前記赤色検出用光電変換膜と前記緑色検出用光電変換膜との間に挟まれるように配置され、前記赤色検出用光電変換膜および前記緑色検出用光電変換膜に基準電圧を印加する透明基準電極と、
前記赤色検出用光電変換膜を間にして前記透明基準電極に対向するように配置され、前記赤色検出用光電変換膜に第1の駆動電圧を印加する第1の透明駆動電極と、
前記緑色検出用光電変換膜を間にして前記透明基準電極に対向するように配置され、前記緑色検出用光電変換膜に第2の駆動電圧を印加する第2の透明駆動電極と、
前記赤色検出用光電変換膜下に配置された青色の検出を行う青色検出用光電変換層とを備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 赤色に感度を有する赤色検出用光電変換膜と、
前記赤色検出用光電変換膜上に配置された緑色に感度を有する緑色検出用光電変換膜と、
前記赤色検出用光電変換膜と前記緑色検出用光電変換膜との間に挟まれるように配置され、前記赤色検出用光電変換膜および前記緑色検出用光電変換膜に基準電圧を印加する第1の透明基準電極と、
前記赤色検出用光電変換膜を間にして前記第1の透明基準電極に対向するように画素ごとに分離して配置され、前記赤色検出用光電変換膜に第1の駆動電圧を印加する第1の透明駆動電極と、
前記緑色検出用光電変換膜を間にして前記第1の透明基準電極に対向するように画素ごとに分離して配置され、前記緑色検出用光電変換膜に第2の駆動電圧を印加する第2の透明駆動電極と、
前記赤色検出用光電変換膜下に配置された青色に感度を有する青色検出用光電変換膜と、
前記青色検出用光電変換膜上に画素ごとに分離して配置され、前記青色検出用光電変換膜に第3の駆動電圧を印加する第3の透明駆動電極と、
前記青色検出用光電変換膜を間にして前記第3の透明駆動電極に対向するように配置され、前記青色検出用光電変換膜に基準電圧を印加する第2の透明基準電極と、
前記第1の透明駆動電極と前記第3の透明駆動電極との間に挟まれるように配置された透明基板とを備えることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記透明駆動電極と前記透明基板との少なくとも1つの組み合わせで屈折率差が0.1以下であることを特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置。
- 前記第1の透明駆動電極に付加された第1のタブ領域と、
前記第2の透明駆動電極に付加された第2のタブ領域と、
前記第1のタブ領域と線対称になるように前記第3の透明駆動電極に形成された第1の退避領域と、
前記第2のタブ領域と線対称になるように前記第3の透明駆動電極に形成された第2の退避領域と、
前記第2のタブ領域と線対称になるように前記第1の透明駆動電極に形成された第3の退避領域と、
前記第1の退避領域を通り前記第1のタブ領域に一部がかかるようにして第1の透明駆動電極に接続され、前記第1の駆動電圧を前記第1の透明駆動電極に伝送する第1のプラグ電極と、
前記第2および第3の退避領域を通り前記第2のタブ領域に一部がかかるようにして前記第2の透明駆動電極に接続され、前記第2の駆動電圧を前記第2の透明駆動電極に伝送する第2のプラグ電極と、
前記第3の透明駆動電極に接続され、前記第3の駆動電圧を前記第3の透明駆動電極に伝送する第3のプラグ電極とを備えることを特徴とする請求項2または3に記載の固体撮像装置。 - 赤色に感度を有する赤色検出用光電変換膜と、
前記赤色検出用光電変換膜上に配置された緑色に感度を有する緑色検出用光電変換膜と、
前記赤色検出用光電変換膜と前記緑色検出用光電変換膜との間に挟まれるように配置され、前記赤色検出用光電変換膜および前記緑色検出用光電変換膜に基準電圧を印加する透明基準電極と、
前記赤色検出用光電変換膜を間にして前記透明基準電極に対向するように画素ごとに分離して配置されるとともにタブ領域が付加され、前記赤色検出用光電変換膜に第1の駆動電圧を印加する第1の透明駆動電極と、
前記緑色検出用光電変換膜を間にして前記透明基準電極に対向するように画素ごとに分離して配置されるとともに前記タブ領域と線対称になるように退避領域が形成され、前記緑色検出用光電変換膜に第2の駆動電圧を印加する第2の透明駆動電極と、
前記退避領域を通り前記タブ領域に一部がかかるようにして第1の透明駆動電極に接続され、前記第1の駆動電圧を前記第1の透明駆動電極に伝送する第1のプラグ電極と、
前記第2の透明駆動電極に接続され、前記第2の駆動電圧を前記第2の透明駆動電極に伝送する第2のプラグ電極とを備えることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052078A JP5117523B2 (ja) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | 固体撮像装置 |
US13/038,691 US8481908B2 (en) | 2010-03-09 | 2011-03-02 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052078A JP5117523B2 (ja) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011187725A true JP2011187725A (ja) | 2011-09-22 |
JP5117523B2 JP5117523B2 (ja) | 2013-01-16 |
Family
ID=44559044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010052078A Expired - Fee Related JP5117523B2 (ja) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | 固体撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8481908B2 (ja) |
JP (1) | JP5117523B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2014002390A1 (ja) * | 2012-06-28 | 2016-05-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP2019186738A (ja) * | 2018-04-10 | 2019-10-24 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
WO2020218045A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像素子 |
WO2021084994A1 (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像素子 |
JP2021536122A (ja) * | 2018-07-24 | 2021-12-23 | エコール ポリテクニーク フェデラル デ ローザンヌ (イーピーエフエル) | マルチスペクトル画像センサおよび画像センサの製造方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102105284B1 (ko) | 2013-06-21 | 2020-04-28 | 삼성전자 주식회사 | 이미지 센서, 이의 제조 방법, 및 상기 이미지 센서를 포함하는 이미지 처리 장치 |
KR102328769B1 (ko) | 2014-06-20 | 2021-11-18 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서와 이를 포함하는 이미지 처리 시스템 |
KR102491504B1 (ko) | 2015-11-17 | 2023-01-20 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치 |
KR102547655B1 (ko) | 2015-11-18 | 2023-06-23 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치 |
JP6750635B2 (ja) * | 2016-01-08 | 2020-09-02 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
US12009379B2 (en) * | 2017-05-01 | 2024-06-11 | Visera Technologies Company Limited | Image sensor |
US11515353B2 (en) * | 2019-09-12 | 2022-11-29 | L3 Cincinnati Electronics Corporation | Mechanically stacked multicolor focal plane arrays and detection devices |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005268471A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換膜積層型固体撮像素子 |
JP2006165037A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置及び固体撮像素子の信号処理方法、並びにデジタルカメラ及びその制御方法 |
JP2009123780A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Fujifilm Corp | 光電変換膜積層型撮像素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4285673B2 (ja) | 2000-01-31 | 2009-06-24 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換型カラー光センサーおよびイメージセンサー |
JP2004134933A (ja) * | 2002-10-09 | 2004-04-30 | Konica Minolta Holdings Inc | デジタルスチルカメラ及びその作製方法 |
JP2005268609A (ja) | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 多層積層型多画素撮像素子及びテレビカメラ |
US20060119724A1 (en) | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Imaging device, signal processing method on solid-state imaging element, digital camera and controlling method therefor and color image data generating method |
JP5180538B2 (ja) | 2007-08-27 | 2013-04-10 | キヤノン株式会社 | 撮像素子及び撮像装置 |
-
2010
- 2010-03-09 JP JP2010052078A patent/JP5117523B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-03-02 US US13/038,691 patent/US8481908B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005268471A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換膜積層型固体撮像素子 |
JP2006165037A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置及び固体撮像素子の信号処理方法、並びにデジタルカメラ及びその制御方法 |
JP2009123780A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Fujifilm Corp | 光電変換膜積層型撮像素子及びその製造方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2014002390A1 (ja) * | 2012-06-28 | 2016-05-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
US9647038B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-05-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solid-state imaging device and method of manufacturing the same |
JP2019186738A (ja) * | 2018-04-10 | 2019-10-24 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
JP2021536122A (ja) * | 2018-07-24 | 2021-12-23 | エコール ポリテクニーク フェデラル デ ローザンヌ (イーピーエフエル) | マルチスペクトル画像センサおよび画像センサの製造方法 |
WO2020218045A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像素子 |
WO2021084994A1 (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5117523B2 (ja) | 2013-01-16 |
US20110220778A1 (en) | 2011-09-15 |
US8481908B2 (en) | 2013-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5117523B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
US11659751B2 (en) | Stacked transparent pixel structures for electronic displays | |
US10020340B2 (en) | Solid-state image sensing element and imaging system | |
US10453898B2 (en) | Solid state image sensor pixel electrode below a photoelectronic conversion film | |
US7741689B2 (en) | Photoelectric conversion layer-stacked solid-state imaging element | |
KR101631652B1 (ko) | 광민감성 투명 산화물 반도체 재료를 이용한 이미지 센서 | |
KR102129147B1 (ko) | 고체 촬상 소자, 고체 촬상 소자의 제조 방법, 및, 전자기기 | |
US20110298074A1 (en) | Solid-state imaging element and electronic information device | |
US8937363B2 (en) | Solid-state imaging device and electronic apparatus | |
US8638379B2 (en) | Solid-state image pickup device with shared amplifier nearest pixel corresponding to shortest light wavelength and electronic apparatus using the same | |
KR102309883B1 (ko) | 광전 변환 소자 및 이를 포함하는 이미지 센서 | |
US10484620B2 (en) | Image sensor having optical filter and operating method thereof | |
KR101688523B1 (ko) | 적층형 이미지 센서 | |
KR20180112766A (ko) | 반도체 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 및 고체 촬상 소자 및 전자 기기 | |
US8981515B2 (en) | Solid-state imaging device and electronic apparatus | |
US20240007764A1 (en) | Solid-state imaging element and electronic device | |
JP2011243704A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP5338032B2 (ja) | 電気光学装置および電子機器 | |
JP2015179731A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2006245527A (ja) | 固体撮像素子 | |
JP2010141140A (ja) | カラーイメージセンサ | |
JP5102692B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
JP2010251496A (ja) | イメージセンサー | |
JP2009147147A (ja) | 有機光電変換素子 | |
WO2024057735A1 (ja) | 光検出装置及び電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120724 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120830 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120918 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121017 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151026 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |