JP7126826B2 - 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Description
<従来の固体撮像素子の実施の形態の構成例>
本技術を適用した固体撮像素子の説明に当たって、図1の側面断面図を参照して、一般的な固体撮像素子の構成について説明する。
次に、図2の側面断面図を参照して、本技術を適用した固体撮像素子の構成例について説明する。尚、図2の固体撮像素子の構成において、図1の固体撮像素子の構成と同一の機能を備えた構成については、同一の名称、および同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。
次に、図3の回路図を参照して、図2の固体撮像素子11の等価回路について説明する。
また、FD38におけるN型不純物層51とP型不純物層71の厚さは、例えば、図5の左部で示されるように、FD38におけるN型不純物層51およびP型不純物層71における図中の矢印で示される方向におけるN型不純物層51の図中上部を深さの基準としたときに、図5の右部で示されるような分布となる。尚、図5の左部は、横軸が深さ(depth)を示し、縦軸がN型不純物およびP型不純物の濃度を任意単位で示したものである。
次に、図6のフローチャート、および図7の製造処理を説明する図を参照して、図2の固体撮像素子11の製造処理について説明する。
以上においては、PD34が、N型不純物層により形成され、光電変換膜32が、ホール電荷を発生する例について説明してきたが、極性を反転したものを構成するようにしても、同様の効果を奏することが可能となる。
以上においては、図2の固体撮像素子11で示されるように、FD38を構成するN型不純物層51の直下にP型不純物層71が設けられる例について説明してきたが、P型不純物層71をN型不純物層51に対して、より深い位置に設けるようにしてもよい。
以上においては、図10の固体撮像素子11で示されるように、FD38を構成するN型不純物層51の直下であって、N型不純物層51より深部にP型不純物層71’が設けられるようにすることで、ジャンクションリークを、より低減させる例について説明してきた。
上述した固体撮像素子は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
<固体撮像素子の使用例>
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
<1> 入射光の光量に応じて光電変換するフォトダイオードと、
入射光の光量に応じて光電変換する光電変換膜と、
前記光電変換膜の光電変換により発生された電荷を蓄積する、前記フォトダイオードを形成する第1の極性と異なる第2の極性からなる拡散層と、
前記第1の極性の不純物からなる不純物層とを含み、
同一基板内に、前記フォトダイオードと前記拡散層とが並置されており、前記不純物層が、前記拡散層の下部に設けられる
固体撮像素子。
<2> 前記不純物層は、前記拡散層の下部に所定の濃度よりも高濃度に設けられる
<1>に記載の固体撮像素子。
<3> 前記不純物層は、前記拡散層の下部に2.00E+15/cm2よりも高濃度に設けられる
<2>に記載の固体撮像素子。
<4> 前記不純物層は、前記拡散層の下部であって、前記拡散層との間に所定の間隔をおいて設けられる
<1>乃至<3>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<5> 前記不純物層は、前記拡散層の下部であって、前記拡散層との間に所定の物質を挟んで設けられる
<1>乃至<3>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<6> 前記所定の物質は、前記第2の極性の不純物層からなる
<1>に記載の固体撮像素子。
<7> 入射光の光量に応じて光電変換するフォトダイオードと、
入射光の光量に応じて光電変換する光電変換膜と、
前記光電変換膜の光電変換により発生された電荷を蓄積する、前記フォトダイオードを形成する第1の極性と異なる第2の極性からなる拡散層と、
前記第1の極性の不純物からなる不純物層とを含み、
固体撮像素子の製造方法であって、
同一基板内に、前記フォトダイオードと前記拡散層とが並置されており、前記不純物層が、前記拡散層の下部に設けられる
固体撮像素子の製造方法。
<8> 入射光の光量に応じて光電変換するフォトダイオードと、
入射光の光量に応じて光電変換する光電変換膜と、
前記光電変換膜の光電変換により発生された電荷を蓄積する、前記フォトダイオードを形成する第1の極性と異なる第2の極性からなる拡散層と、
前記第1の極性の不純物からなる不純物層とを含み、
同一基板内に、前記フォトダイオードと前記拡散層とが並置されており、前記不純物層が、前記拡散層の下部に設けられる
電子機器。
Claims (8)
- 入射光の光量に応じて光電変換するフォトダイオードと、
入射光の光量に応じて光電変換する光電変換膜と、
前記フォトダイオードの光電変換により発生された電荷を蓄積する第1の拡散層と、
前記光電変換膜の光電変換により発生された電荷を蓄積する、前記フォトダイオードを形成する第1の極性と同一の極性からなる第2の拡散層と、
前記第1の極性と異なる第2の極性の不純物からなる不純物層とを含み、
同一基板内に、前記フォトダイオード、前記第1の拡散層、および前記第2の拡散層が、前記入射光の入射方向に対して垂直方向に並置されており、前記第2の拡散層の、前記入射方向に対して垂直方向の側面部に絶縁物が設けられ、かつ、前記入射方向に対して前面側となる下部に前記不純物層が設けられることにより、前記第1の拡散層と前記第2の拡散層とが電気的に隔絶された構造である
固体撮像素子。 - 前記不純物層は、前記第2の拡散層の下部に所定の濃度よりも高濃度に設けられる
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記不純物層は、前記第2の拡散層の下部に2.00E+15/cm2よりも高濃度に設けられる
請求項2に記載の固体撮像素子。 - 前記不純物層は、前記第2の拡散層の下部であって、前記第2の拡散層との間に所定の間隔をおいて設けられる
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記不純物層は、前記第2の拡散層の下部であって、前記第2の拡散層との間に所定の物質を挟んで設けられる
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記所定の物質は、前記第1の極性の不純物層からなる
請求項5に記載の固体撮像素子。 - 入射光の光量に応じて光電変換するフォトダイオードと、
入射光の光量に応じて光電変換する光電変換膜と、
前記フォトダイオードの光電変換により発生された電荷を蓄積する第1の拡散層と、
前記光電変換膜の光電変換により発生された電荷を蓄積する、前記フォトダイオードを形成する第1の極性と同一の極性からなる第2の拡散層と、
前記第1の極性と異なる第2の極性の不純物からなる不純物層とを含む固体撮像素子の製造方法であって、
同一基板内に、前記フォトダイオード、前記第1の拡散層、および前記第2の拡散層が、前記入射光の入射方向に対して垂直方向に並置されており、前記第2の拡散層の、前記入射方向に対して垂直方向の側面部に絶縁物が設けられ、かつ、前記入射方向に対して前面側となる下部に前記不純物層が設けられることにより、前記第1の拡散層と前記第2の拡散層とが電気的に隔絶された構造である
固体撮像素子の製造方法。 - 入射光の光量に応じて光電変換するフォトダイオードと、
入射光の光量に応じて光電変換する光電変換膜と、
前記フォトダイオードの光電変換により発生された電荷を蓄積する第1の拡散層と、
前記光電変換膜の光電変換により発生された電荷を蓄積する、前記フォトダイオードを形成する第1の極性と同一の極性からなる第2の拡散層と、
前記第1の極性と異なる第2の極性の不純物からなる不純物層とを含み、
同一基板内に、前記フォトダイオード、前記第1の拡散層、および前記第2の拡散層が、前記入射光の入射方向に対して垂直方向に並置されており、前記第2の拡散層の、前記入射方向に対して垂直方向の側面部に絶縁物が設けられ、かつ、前記入射方向に対して前面側となる下部に前記不純物層が設けられることにより、前記第1の拡散層と前記第2の拡散層とが電気的に隔絶された構造である
電子機器。
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