JP7267940B2 - 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7267940B2 JP7267940B2 JP2019568992A JP2019568992A JP7267940B2 JP 7267940 B2 JP7267940 B2 JP 7267940B2 JP 2019568992 A JP2019568992 A JP 2019568992A JP 2019568992 A JP2019568992 A JP 2019568992A JP 7267940 B2 JP7267940 B2 JP 7267940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- voltage
- charge
- transistor
- unit
- 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.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 160
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 239
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 231
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 90
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 84
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 84
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 76
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 107
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 65
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 41
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 37
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 33
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 33
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 29
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 27
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 24
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 24
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 24
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 17
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- 238000002674 endoscopic surgery Methods 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 6
- 101100243108 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) PDI1 gene Proteins 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- 208000005646 Pneumoperitoneum Diseases 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010336 energy treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 101100476641 Homo sapiens SAMM50 gene Proteins 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100035853 Sorting and assembly machinery component 50 homolog Human genes 0.000 description 2
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M indocyanine green Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)CCCCN1C2=CC=C3C=CC=CC3=C2C(C)(C)C1=CC=CC=CC=CC1=[N+](CCCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=C(C=CC=C3)C3=C2C1(C)C MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229960004657 indocyanine green Drugs 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 240000004050 Pentaglottis sempervirens Species 0.000 description 1
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002406 microsurgery Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 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
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14634—Assemblies, i.e. Hybrid structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76898—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics formed through a semiconductor substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/5226—Via connections in a multilevel interconnection structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
- H01L25/0657—Stacked arrangements of devices
-
- 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
- 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
- H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
-
- 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
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
-
- 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
- H01L27/14636—Interconnect structures
-
- 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
- H01L27/14638—Structures specially adapted for transferring the charges across the imager perpendicular to the imaging plane
-
- 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
- H01L27/1464—Back illuminated imager structures
-
- 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
-
- 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
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
- H01L27/1469—Assemblies, i.e. hybrid integration
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
-
- 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
-
- 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
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
-
- 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
- H04N25/79—Arrangements of circuitry being divided between different or multiple substrates, chips or circuit boards, e.g. stacked image sensors
-
- 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
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
1.固体撮像装置の概略構成例
2.第1実施の形態の画素回路構成例
3.第1実施の形態の断面構成例
4.第1実施の形態の製造方法
5.第2実施の形態の画素回路構成例
6.第2実施の形態の断面構成例
7.3層積層構造の断面構成例
8.電子機器への適用例
9.体内情報取得システムへの応用例
10.内視鏡手術システムへの応用例
11.移動体への応用例
図1は、本技術を適用した固体撮像装置の概略構成例を示している。
図2は、図1の画素2の第1実施の形態の回路構成例を示している。
図3は、図2に示した第1実施の形態に係る画素2の断面図である。
次に、図4乃至図7を参照して、第1実施の形態の製造方法について説明する。
図9は、図1の画素2の第2実施の形態の回路構成例を示している。
図10は、図9に示した第2実施の形態に係る画素2の断面図である。
上述した第1および第2実施形態は、2枚の半導体基板を接合して固体撮像装置1を構成した例であるが、図11および図12に示されるように、3枚の半導体基板を積層した構成も可能である。
本技術は、固体撮像装置への適用に限られるものではない。即ち、本技術は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に固体撮像装置を用いる複写機など、画像取込部(光電変換部)に固体撮像装置を用いる電子機器全般に対して適用可能である。固体撮像装置は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
図14は、上述の固体撮像装置1を用いたイメージセンサの使用例を示す図である。
・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
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムに適用されてもよい。
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
(1)
第1の半導体基板の配線層形成面である表面側と、第2の半導体基板の配線層形成面の反対側である裏面側が接合して構成され、
前記第1の半導体基板は、
入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の電荷を転送する転送トランジスタと
を備え、
前記第2の半導体基板は、
前記転送トランジスタにより転送された前記電荷または前記電荷に応じた電圧を保持する電荷電圧保持部
を備え、
前記第2の半導体基板を貫通し、前記転送トランジスタから転送された前記電荷または前記電圧を前記電荷電圧保持部へ伝送する貫通電極を備える
固体撮像装置。
(2)
前記第1の半導体基板は、
配線層の一部の金属配線で形成された遮光膜をさらに備える
前記(1)に記載の固体撮像装置。
(3)
前記第1の半導体基板は、
前記電荷に応じた前記電圧を発生する電荷電圧変換部をさらに備え、
前記第2の半導体基板の前記電荷電圧保持部は、前記電荷電圧変換部で変換された前記電圧を保持する
前記(1)または(2)に記載の固体撮像装置。
(4)
前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板の接合面の前記貫通電極の断面径は、前記第2の半導体基板を貫通する部分の断面径よりも小さいかまたは同一である
前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(5)
前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板は、画素領域では、複数の貫通電極のみで電気的に接続されている
前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(6)
前記第1の半導体基板の配線層の金属配線は、タングステンで形成される
前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の固体撮像装置。
(7)
第1の半導体基板に、入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の電荷を転送する転送トランジスタとを形成し、
前記第1の半導体基板の配線層形成面である表面側と、第2の半導体基板の配線層形成面の反対側である裏面側を貼り合わせ、
貼り合わせた後の前記第2の半導体基板に、前記転送トランジスタにより転送された前記電荷または前記電荷に応じた電圧を保持する電荷電圧保持部を形成し、
前記第2の半導体基板を貫通し、前記転送トランジスタから転送された前記電荷または前記電圧を前記電荷電圧保持部へ伝送する貫通電極を形成する
固体撮像装置の製造方法。
(8)
第1の半導体基板の配線層形成面である表面側と、第2の半導体基板の配線層形成面の反対側である裏面側が接合して構成され、
前記第1の半導体基板は、
入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の電荷を転送する転送トランジスタと
を備え、
前記第2の半導体基板は、
前記転送トランジスタにより転送された前記電荷または前記電荷に応じた電圧を保持する電荷電圧保持部
を備え、
前記第2の半導体基板を貫通し、前記転送トランジスタから転送された前記電荷または前記電圧を前記電荷電圧保持部へ伝送する貫通電極を備える
固体撮像装置
を備える電子機器。
Claims (8)
- 第1の半導体基板の配線層形成面である表面側と、第2の半導体基板の配線層形成面の反対側である裏面側が接合して構成され、
前記第1の半導体基板は、
入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の電荷を転送する転送トランジスタと、
前記転送トランジスタにより転送された前記電荷に応じた電圧に変換する電荷電圧変換部としての電圧変換トランジスタと
を備え、
前記第2の半導体基板は、
前記電圧変換トランジスタにより変換された前記電圧を保持する電荷電圧保持部
を備え、
前記第2の半導体基板を貫通し、前記電圧変換トランジスタにより変換された前記電圧を前記電荷電圧保持部へ伝送する貫通電極を備える
固体撮像装置。 - 前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板との間に、
配線層の一部の金属配線で形成された遮光膜をさらに備える
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記転送トランジスタと前記電圧変換トランジスタは、前記第1の半導体基板の光入射面側と反対の前記第2の半導体基板側の面に形成されており、
前記貫通電極は、前記第1の半導体基板を貫通せずに、前記第2の半導体基板を貫通する
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板の接合面の前記貫通電極の断面径は、前記第2の半導体基板を貫通する部分の断面径よりも小さいかまたは同一である
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記第1の半導体基板と前記第2の半導体基板は、画素領域では、複数の貫通電極のみで電気的に接続されている
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記第2の半導体基板の前記電荷電圧保持部は、キャパシタで構成される
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 第1の半導体基板に、入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の電荷を転送する転送トランジスタと、前記転送トランジスタにより転送された前記電荷に応じた電圧に変換する電荷電圧変換部としての電圧変換トランジスタとを形成し、
前記第1の半導体基板の配線層形成面である表面側と、第2の半導体基板の配線層形成面の反対側である裏面側を貼り合わせ、
貼り合わせた後の前記第2の半導体基板に、前記電圧変換トランジスタにより変換された前記電圧を保持する電荷電圧保持部を形成し、
前記第2の半導体基板を貫通し、前記電圧変換トランジスタにより変換された前記電圧を前記電荷電圧保持部へ伝送する貫通電極を形成する
固体撮像装置の製造方法。 - 第1の半導体基板の配線層形成面である表面側と、第2の半導体基板の配線層形成面の反対側である裏面側が接合して構成され、
前記第1の半導体基板は、
入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の電荷を転送する転送トランジスタと、
前記転送トランジスタにより転送された前記電荷に応じた電圧に変換する電荷電圧変換部としての電圧変換トランジスタと
を備え、
前記第2の半導体基板は、
前記電圧変換トランジスタにより変換された前記電圧を保持する電荷電圧保持部
を備え、
前記第2の半導体基板を貫通し、前記電圧変換トランジスタにより変換された前記電圧を前記電荷電圧保持部へ伝送する貫通電極を備える
固体撮像装置
を備える電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023069304A JP2023090776A (ja) | 2018-02-01 | 2023-04-20 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018016493 | 2018-02-01 | ||
JP2018016493 | 2018-02-01 | ||
PCT/JP2019/001380 WO2019150981A1 (ja) | 2018-02-01 | 2019-01-18 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023069304A Division JP2023090776A (ja) | 2018-02-01 | 2023-04-20 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019150981A1 JPWO2019150981A1 (ja) | 2021-01-28 |
JP7267940B2 true JP7267940B2 (ja) | 2023-05-02 |
Family
ID=67478762
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019568992A Active JP7267940B2 (ja) | 2018-02-01 | 2019-01-18 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
JP2023069304A Pending JP2023090776A (ja) | 2018-02-01 | 2023-04-20 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023069304A Pending JP2023090776A (ja) | 2018-02-01 | 2023-04-20 | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11942502B2 (ja) |
EP (2) | EP4276907A3 (ja) |
JP (2) | JP7267940B2 (ja) |
KR (2) | KR102642051B1 (ja) |
CN (1) | CN111630843B (ja) |
WO (1) | WO2019150981A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7395502B2 (ja) * | 2018-11-21 | 2023-12-11 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像素子 |
JP7178597B2 (ja) * | 2019-03-28 | 2022-11-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体撮像素子 |
US11424374B2 (en) * | 2019-04-19 | 2022-08-23 | Tdk Taiwan Corp. | Camera module optical system |
US10964741B1 (en) * | 2019-09-18 | 2021-03-30 | Omnivision Technologies, Inc. | Backside illuminated sensor pixel structure |
TWI831995B (zh) * | 2019-10-04 | 2024-02-11 | 日商索尼半導體解決方案公司 | 固體攝像元件及電子機器 |
US11570339B2 (en) * | 2020-09-30 | 2023-01-31 | Lextar Electronics Corporation | Photodiode package structure with shutters, forming method thereof, and wearable device having the same |
WO2022097427A1 (ja) * | 2020-11-09 | 2022-05-12 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 撮像装置、撮像装置の製造方法及び電子機器 |
WO2024024269A1 (ja) * | 2022-07-26 | 2024-02-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011049445A (ja) | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Sony Corp | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7196507B2 (en) | 2003-08-28 | 2007-03-27 | Suss Microtec Testsystems (Gmbh) | Apparatus for testing substrates |
US7354789B2 (en) * | 2003-11-04 | 2008-04-08 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | CMOS image sensor and method for fabricating the same |
JP4835710B2 (ja) | 2009-03-17 | 2011-12-14 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器 |
JP5451547B2 (ja) * | 2010-07-09 | 2014-03-26 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
JP5581954B2 (ja) | 2010-10-07 | 2014-09-03 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及び電子機器 |
JP5348176B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2013-11-20 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器 |
JP5881324B2 (ja) * | 2011-07-01 | 2016-03-09 | オリンパス株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の制御方法、および撮像装置 |
JP5999402B2 (ja) | 2011-08-12 | 2016-09-28 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 |
JP2013090127A (ja) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Olympus Corp | 固体撮像装置および撮像装置 |
US9911772B2 (en) * | 2012-06-29 | 2018-03-06 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, method of manufacturing solid-state imaging device, and electronic apparatus |
JP2014022561A (ja) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Sony Corp | 固体撮像装置、及び、電子機器 |
JP6071315B2 (ja) | 2012-08-08 | 2017-02-01 | オリンパス株式会社 | 固体撮像装置および撮像装置 |
JP6128787B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2017-05-17 | キヤノン株式会社 | 半導体装置 |
JP2014099582A (ja) | 2012-10-18 | 2014-05-29 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
CN109742098A (zh) * | 2012-11-22 | 2019-05-10 | 株式会社尼康 | 拍摄元件及拍摄单元 |
US9153616B2 (en) * | 2012-12-26 | 2015-10-06 | Olympus Corporation | Solid-state imaging device and imaging device with circuit elements distributed on multiple substrates, method of controlling solid-state imaging device, and imaging device with circuit elements distributed on multiple substrates |
US8773562B1 (en) | 2013-01-31 | 2014-07-08 | Apple Inc. | Vertically stacked image sensor |
KR102029077B1 (ko) | 2013-02-04 | 2019-10-07 | 삼성전자주식회사 | 패키지의 외부접속단자 형성 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 |
JP2015041677A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JP6021762B2 (ja) * | 2013-08-28 | 2016-11-09 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置および製造方法、並びに、電子機器 |
JP6299406B2 (ja) * | 2013-12-19 | 2018-03-28 | ソニー株式会社 | 半導体装置、半導体装置の製造方法、及び電子機器 |
JP2015119154A (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び電子機器 |
JP2015153772A (ja) | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
JP2015162603A (ja) | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
KR102450562B1 (ko) | 2014-03-13 | 2022-10-07 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 촬상 장치 |
TWI676280B (zh) | 2014-04-18 | 2019-11-01 | 日商新力股份有限公司 | 固體攝像裝置及具備其之電子機器 |
KR102418666B1 (ko) * | 2014-05-29 | 2022-07-11 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 촬상 소자, 전자 기기, 촬상 소자의 구동 방법, 및 전자 기기의 구동 방법 |
JP6144426B2 (ja) * | 2014-07-15 | 2017-06-07 | ブリルニクス インク | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 |
CN112201666A (zh) * | 2014-12-18 | 2021-01-08 | 索尼公司 | 固体摄像器件和电子装置 |
CN113437102A (zh) | 2015-02-27 | 2021-09-24 | 索尼公司 | 固态成像装置及电子装置 |
JP2016162917A (ja) | 2015-03-03 | 2016-09-05 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および電子機器 |
JPWO2017126024A1 (ja) * | 2016-01-19 | 2018-11-08 | オリンパス株式会社 | 固体撮像装置および撮像装置 |
JP6780421B2 (ja) * | 2016-03-01 | 2020-11-04 | ソニー株式会社 | 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置、並びに、固体撮像装置の駆動方法 |
JP6911767B2 (ja) | 2016-04-25 | 2021-07-28 | ソニーグループ株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器 |
KR102577261B1 (ko) * | 2017-01-09 | 2023-09-11 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서, 이미지 센서 제조 방법 |
KR102545311B1 (ko) * | 2017-04-04 | 2023-06-20 | 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 및 전자 기기 |
KR102427832B1 (ko) * | 2017-04-12 | 2022-08-02 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
-
2019
- 2019-01-18 US US16/964,674 patent/US11942502B2/en active Active
- 2019-01-18 EP EP23198893.2A patent/EP4276907A3/en active Pending
- 2019-01-18 CN CN201980009321.9A patent/CN111630843B/zh active Active
- 2019-01-18 EP EP19747037.0A patent/EP3748956B1/en active Active
- 2019-01-18 WO PCT/JP2019/001380 patent/WO2019150981A1/ja unknown
- 2019-01-18 JP JP2019568992A patent/JP7267940B2/ja active Active
- 2019-01-18 KR KR1020207021438A patent/KR102642051B1/ko active IP Right Grant
- 2019-01-18 KR KR1020247006306A patent/KR20240031429A/ko not_active Application Discontinuation
-
2023
- 2023-04-20 JP JP2023069304A patent/JP2023090776A/ja active Pending
- 2023-10-20 US US18/491,450 patent/US20240047499A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011049445A (ja) | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Sony Corp | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3748956A4 (en) | 2021-03-17 |
CN111630843A (zh) | 2020-09-04 |
EP4276907A3 (en) | 2024-01-17 |
JP2023090776A (ja) | 2023-06-29 |
CN111630843B (zh) | 2023-06-16 |
KR102642051B1 (ko) | 2024-02-29 |
JPWO2019150981A1 (ja) | 2021-01-28 |
US20240047499A1 (en) | 2024-02-08 |
US11942502B2 (en) | 2024-03-26 |
US20210057479A1 (en) | 2021-02-25 |
WO2019150981A1 (ja) | 2019-08-08 |
EP3748956B1 (en) | 2023-09-27 |
EP3748956A1 (en) | 2020-12-09 |
EP4276907A2 (en) | 2023-11-15 |
KR20200113200A (ko) | 2020-10-06 |
KR20240031429A (ko) | 2024-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7267940B2 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 | |
JP7270616B2 (ja) | 固体撮像素子および固体撮像装置 | |
WO2017163926A1 (ja) | 撮像装置、電子機器 | |
JP7146376B2 (ja) | 撮像装置、および電子機器 | |
WO2019181489A1 (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器 | |
WO2018074250A1 (ja) | 半導体装置、製造方法、および電子機器 | |
WO2018088284A1 (ja) | 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 | |
US11830898B2 (en) | Wafer level lens | |
US11329092B2 (en) | Semiconductor device, manufacturing method of semiconductor device, and electronic equipment | |
US20230261016A1 (en) | Solid-state imaging device and manufacturing method therefor | |
US20240006443A1 (en) | Solid-state imaging device, imaging device, and electronic apparatus | |
WO2022172711A1 (ja) | 光電変換素子および電子機器 | |
US20230238407A1 (en) | Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic device | |
US20230117904A1 (en) | Sensor package, method of manufacturing the same, and imaging device | |
WO2023106316A1 (ja) | 受光装置 | |
WO2023153086A1 (ja) | 撮像素子および撮像素子の駆動方法 | |
US20230030963A1 (en) | Imaging apparatus and method for manufacturing the same | |
US20240205565A1 (en) | Solid-state imaging device, electronic apparatus, and mobile body | |
WO2023047631A1 (ja) | 光検出素子及び光検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221130 |
|
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: 20230322 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230420 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7267940 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |