WO2023074120A1 - 固体撮像装置 - Google Patents

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WO2023074120A1
WO2023074120A1 PCT/JP2022/033157 JP2022033157W WO2023074120A1 WO 2023074120 A1 WO2023074120 A1 WO 2023074120A1 JP 2022033157 W JP2022033157 W JP 2022033157W WO 2023074120 A1 WO2023074120 A1 WO 2023074120A1
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WO
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transparent electrode
solid
state imaging
imaging device
wiring
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PCT/JP2022/033157
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English (en)
French (fr)
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匡 飯島
涼介 鈴木
巖 八木
正大 定榮
賢一 村田
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices 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
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Definitions

  • the present disclosure relates to a solid-state imaging device.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200001 discloses an imaging device and a solid-state imaging device.
  • a pixel unit of an imaging device and a solid-state imaging device includes a first electrode laminated on a semiconductor substrate, a photoelectric conversion film laminated on the first electrode, and a second electrode laminated on the photoelectric conversion film. ing.
  • a connection portion for supplying electricity to the pixel portion is arranged on the semiconductor substrate.
  • a protective film is formed on the pixel portion and the peripheral region.
  • a light shielding film is formed on the protective film in the peripheral region.
  • a metal wiring material that blocks light and has electrical conductivity is used for the light shielding film.
  • the light shielding film can be used as wiring.
  • a light-shielding film can be used as a wiring that connects between the second electrode of the pixel portion and the connection portion of the peripheral region.
  • the wiring extends on the protective film, one end of the wiring is connected to the second electrode through a connection hole formed in the protective film, and the other end of the wiring is connected to the connection portion through the connection hole.
  • the wiring is routed through the connection hole, over the protective film, and again through the connection hole, the wiring structure becomes complicated. Also, since the wiring is drawn around, the wiring resistance increases.
  • a solid-state imaging device includes: a transparent semiconductor formed in an effective pixel region of an insulator; an organic photoelectric conversion film formed on the side of the transparent semiconductor opposite to the insulator; a pixel portion having a transparent electrode formed on the opposite side of the conversion film to the transparent semiconductor; and a circuit provided in an insulator in a peripheral region around the effective pixel region and connected to a circuit for supplying electricity to the transparent electrode. and a wiring that electrically connects between the transparent electrode and the connection portion and is formed of a transparent electrode material.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the solid-state imaging device shown in FIG. 1
  • FIG. 1. It is 1st process sectional drawing explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown by FIG. It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing. It is a 4th process sectional drawing. It is a 5th process sectional drawing. It is 6th process sectional drawing. It is a 7th process sectional drawing. It is 8th process sectional drawing. It is 9th process sectional drawing. It is a 10th process sectional drawing. It is 11th process sectional drawing.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present disclosure
  • 16A to 16C are cross-sectional views of the first process for explaining the method of manufacturing the solid-state imaging device shown in FIG. 15; It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing. It is a 4th process sectional drawing. It is a 5th process sectional drawing. It is 6th process sectional drawing. It is a 7th process sectional drawing. It is 8th process sectional drawing. It is 9th process sectional drawing.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of the first step for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown in FIG. 35; It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing. It is a 4th process sectional drawing. It is a 5th process sectional drawing. It is 6th process sectional drawing.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a fifth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 43 is a cross-sectional view of the first step for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown in FIG. 42; It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a seventh embodiment of the present disclosure
  • 51 is a cross-sectional view of the first step for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown in FIG. 50
  • FIG. It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing. It is a 4th process sectional drawing.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a ninth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 58 is a cross-sectional view of the first step for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown in FIG. 57; It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing. It is a 4th process sectional drawing. It is a 5th process sectional drawing.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 and illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a ninth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 58 is a cross-sectional view of the first step for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown in FIG. 57; It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing. It is a 4th process sectional drawing. It is a 5th process sectional drawing.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a schematic overall configuration of a solid-state imaging device according to a tenth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 64 is a schematic plan view of the solid-state imaging device shown in FIG. 63
  • FIG. 63 is a cross-sectional view of the first step for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown in FIG. 62; It is a 2nd process sectional drawing. It is a 3rd process sectional drawing. It is a 4th process sectional drawing. It is a 5th process sectional drawing. It is 6th process sectional drawing. It is a 7th process sectional drawing. It is 8th process sectional drawing. It is 9th process sectional drawing.
  • FIG. 64 is a schematic plan view of the solid-state imaging device shown in FIG. 63
  • FIG. 63 is a cross-sectional view of the first step for explaining the manufacturing method of the solid-state imaging device shown in FIG. 62; It is a 2nd process sectional drawing.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a modeled pixel unit of a solid-state imaging device according to an eleventh embodiment of the present disclosure
  • FIG. 74 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 74 of the solid-state imaging device according to the twelfth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 74 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 74 of the solid-state imaging device according to the thirteenth embodiment of the present disclosure
  • 74 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 74 of the solid-state imaging device according to the fourteenth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 74 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 74 of the solid-state imaging device according to the fifteenth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 74 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 74 of the solid-state imaging device according to the fifteenth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 74 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 74 of
  • First Embodiment A first embodiment describes an example in which the present technology is applied to a solid-state imaging device. 1st Embodiment demonstrates in detail about the cross-sectional structure of a solid-state imaging device, a planar structure, and a manufacturing method. 2. Second Embodiment A second embodiment will explain an example in which the structure of the side surface of the pixel portion and the peripheral region are changed in the solid-state imaging device according to the first embodiment. In the second embodiment, the cross-sectional configuration and manufacturing method of the solid-state imaging device will also be described in detail. 3.
  • Third Embodiment A third embodiment describes an example in which the structure of the side surface of the pixel portion is changed in the solid-state imaging device according to the first embodiment. In the third embodiment, the cross-sectional configuration and manufacturing method of the solid-state imaging device will also be described in detail. 4. Fourth Embodiment A fourth embodiment describes an example in which the structure of the side surface of the pixel portion is changed in the solid-state imaging device according to the third embodiment. In the fourth embodiment, the cross-sectional configuration and manufacturing method of the solid-state imaging device will also be described in detail. 5. Fifth Embodiment A fifth embodiment will explain an example in which the structure of the side surface of the pixel portion, particularly the structure of the sidewall insulator, is changed in the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • the cross-sectional configuration and manufacturing method of the solid-state imaging device will also be described in detail. 6.
  • Sixth Embodiment A sixth embodiment will explain an example in which the manufacturing method of the side wall insulator of the solid-state imaging device according to the fifth embodiment is changed in the solid-state imaging device according to the fifth embodiment. 7.
  • Seventh Embodiment In the seventh embodiment in the solid-state imaging device according to the fifth embodiment, an example in which the structure of the transparent electrode of the pixel portion and the wiring for connecting the transparent electrode and the connection portion of the peripheral region is changed. explain.
  • the cross-sectional configuration and manufacturing method of the solid-state imaging device will also be described in detail. 8.
  • Thirteenth Embodiment A thirteenth embodiment is a third example for explaining the structure of a solid-state imaging device to which the present technology is applicable. 14.
  • Fourteenth Embodiment A fourteenth embodiment is a fourth example for explaining the structure of a solid-state imaging device to which the present technology is applicable.
  • Fifteenth Embodiment A fifteenth embodiment is a fifth example for explaining the structure of a solid-state imaging device to which the present technology is applicable. 16.
  • the arrow X direction shown as appropriate indicates one plane direction of the solid-state imaging device 1 placed on a plane for convenience.
  • the arrow Y direction indicates another planar direction perpendicular to the arrow X direction.
  • the arrow Z direction indicates an upward direction orthogonal to the arrow X direction and the arrow Y direction. That is, the arrow X direction, the arrow Y direction, and the arrow Z direction exactly match the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction of the three-dimensional coordinate system, respectively. It should be noted that each of these directions is illustrated to aid understanding of the description, and does not limit the direction of the present technology.
  • FIG. 1 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1 .
  • FIG. 2 shows an example of a planar configuration of the solid-state imaging device 1. As shown in FIG.
  • the solid-state imaging device 1 is located at the center of the insulator 2 when viewed in the direction of arrow Y (hereinafter simply referred to as "in side view") and in the direction of arrow Z (hereinafter simply referred to as "in plan view”). It has an effective pixel region 101 having a pixel portion 100 in its portion. Furthermore, the solid-state imaging device 1 includes a peripheral region 102 around the effective pixel region 101 on the insulator 2 . Although the shape is not particularly limited, the effective pixel region 101 is formed in a rectangular shape in which the length in the direction of the arrow Y is shorter than the length in the direction of the arrow X in plan view. The overall planar shape of the solid-state imaging device 1 is formed into a rectangular shape that is one size larger than the effective pixel region 101 by adding a peripheral region 102 around the effective pixel region 101 .
  • the insulator 2 is laminated on the base 3 . Although a detailed description of the structure is omitted, the insulator 2 covers the multi-layer wiring, connection hole wiring, etc., and has insulation and environmental resistance.
  • a visible light transmission filter (not shown) is disposed inside the insulator 2, and the insulator 2 covers and protects this visible light transmission filter.
  • the visible light transmission filter for example, an infrared transmission filter (IRPF) is used (see reference numeral 26 shown in FIG. 74). Silicon oxide (for example, SiO) is used for the insulator 2, for example.
  • wiring 22 is arranged inside the insulator 2 in the light transmission region. A transparent electrode material is used for the wiring 22 .
  • ITO indium tin oxide
  • a wiring 23 is arranged between the wiring 22 and the base 3 to electrically connect the two.
  • Metal wiring such as tungsten (W) is used for the wiring 23 .
  • an insulating film 24 is formed on the uppermost layer of the insulator 2 .
  • the insulating film 24 is made of SiOx, for example.
  • an insulating film 25 is formed under the insulating film 24 in the peripheral region 102 .
  • the insulating film 25 is made of silicon nitride (SiN), for example.
  • the substrate 3 is formed by alternately laminating a plurality of semiconductor layers and insulating layers in which multilayer wiring is arranged.
  • a photodiode is formed in the semiconductor layer stacked closest to the insulator 2 (see, for example, reference numeral 31 shown in FIG. 74).
  • a plurality of photodiodes are arranged at regular intervals in the arrow X direction and the arrow Y direction.
  • the photodiode is configured as a photodetector.
  • a photodetector circuit, a control circuit, and the like are arranged in the semiconductor layer separated from the insulator 2 with the semiconductor layer including the photodiode interposed therebetween.
  • the photodetection circuit reads out a photodetection signal from the photodiode.
  • the control circuit controls the operation of the pixel section 100, the photodetector circuit, and the like.
  • the pixel section 100 arranged in the effective pixel area 101 includes a transparent semiconductor 4, an organic photoelectric conversion film 5, and a transparent electrode 6 as main components.
  • a transparent semiconductor 4 is laminated on the insulator 2 . Electrons converted from light in the organic photoelectric conversion film 5 are accumulated in the transparent semiconductor 4 . Further, the transparent semiconductor 4 is connected to the photodetector arranged on the substrate 3 through a multilayer wiring (not shown) formed inside the insulator 2, and the accumulated electrons are transferred to the photodetector. be done.
  • the transparent semiconductor 4 is an oxide semiconductor that transmits electromagnetic waves in the visible light range.
  • IGZO containing indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), and oxygen (O) is used.
  • the transparent semiconductor 4 is formed with a thickness of 1 nm or more and 10000 nm or less, for example.
  • the organic photoelectric conversion film 5 is laminated on the transparent semiconductor 4 . In the organic photoelectric conversion film 5, electrons are generated from light incident from the arrow Z direction.
  • the organic photoelectric conversion film 5 uses an organic material as a light receiving element material. As the organic material, any organic film capable of photoelectric conversion may be used.
  • the organic photoelectric conversion film 5 is formed with a thickness of 1 nm or more and 100 ⁇ m or less, for example.
  • a transparent electrode 6 is laminated on the organic photoelectric conversion film 5 .
  • the transparent electrode 6 is configured as a common electrode over the entire area of the pixel section 100 , and electricity applied to the entire area of the organic photoelectric conversion film 5 is supplied to the transparent electrode 6 .
  • the transparent electrode 6 includes a first transparent electrode 61 and a second transparent electrode 62 laminated on the opposite side of the first transparent electrode 61 to the organic photoelectric conversion film 5 in the first embodiment.
  • the first transparent electrode 61 is made of indium oxide-zinc oxide (IZO) here.
  • the first transparent electrode 61 is formed with a thickness of, for example, 1 nm or more and 1000 nm or less. The thickness of the first transparent electrode 61 is formed thinner than the thickness of the second transparent electrode 62 .
  • the second transparent electrode 62 is made of the same transparent electrode material as the first transparent electrode 61 here.
  • the second transparent electrode 62 is formed with a thickness of, for example, 1 nm or more and 1000 nm or less.
  • the thickness of the second transparent electrode 62 is formed thicker than the thickness of the first transparent electrode 61 . This increases the thickness of the transparent electrode 6 having the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62, so that the resistance value of the transparent electrode 6 can be reduced.
  • the second transparent electrode 62 is used for the wiring 63, the resistance value of the wiring 63 can also be reduced.
  • the transparent electrode 6 may be formed of a transparent electrode material other than IZO.
  • the transparent electrode 6 may be formed using one or more transparent electrode materials selected from ITO, tin oxide (SnOx), zinc oxide (ZnOx), titanium oxide (TiOx) and silver (Ag) nanowires.
  • the transparent electrode 6 may be made of a different transparent electrode material for the second transparent electrode 62 than the transparent electrode material for the first transparent electrode 61 . This specific example will be described in detail in the solid-state imaging device 1 according to the seventh embodiment, which will be described later.
  • a protective film 9 covering the transparent electrode 6 is formed on the transparent electrode 6 in the effective pixel region 101 .
  • the protective film 9 is made of, for example, aluminum oxide (AlO), which has insulating properties and environmental resistance.
  • AlO aluminum oxide
  • the protective film 9 is formed with a thickness of, for example, 1 nm or more and 1000 nm or less.
  • a color filter and an optical lens are sequentially laminated on the protective film 9 .
  • the color filter is made of, for example, a resin material to which dyes of red, blue, and green, which are the three primary colors of light, are added.
  • the optical lens is made of, for example, a resin material curved in the arrow Z direction.
  • the connecting portion 8 is arranged on the insulator 2 .
  • the connection portion 8 is arranged on the right side of the effective pixel area 101 in the side view shown in FIG. 1 and the plan view shown in FIG.
  • the connection portion 8 may be arranged on the left side of the effective pixel area 101, or may be arranged above or below the effective pixel area 101 in plan view.
  • the connection portion 8 is not limited to one location, and may be arranged at a plurality of locations on the right and left sides of the effective pixel area 101, for example.
  • the connecting portions 8 are provided at a plurality of locations is described (see FIG. 64).
  • the connection portion 8 is connected to the transparent electrode 6 of the pixel portion 100 through the wiring 63 . That is, the connecting portion 8 is connected to a circuit (not shown) arranged on the substrate 3 and supplies electricity from this circuit to the transparent electrode 6 through the wiring 63 .
  • the circuit may be the aforementioned control circuit or a power supply circuit.
  • the wiring 63 is made of the same transparent electrode material as the second transparent electrode 62 of the transparent electrode 6 in the first embodiment. Furthermore, it is formed of the same conductive layer as the second transparent electrode 62 . That is, the second transparent electrode 62 constructs the transparent electrode 6 of the pixel section 100 in the effective pixel area 101 and extends from the effective pixel area 101 to the peripheral area 102 to form the wiring 63 .
  • the wiring 63 is connected to the multi-layered wiring 23 formed inside the insulator 2 to form the connecting portion 8 . Since the wiring 63 is formed using the second transparent electrode 62 which is a part of the transparent electrodes 6, the thickness of the wiring 63 is formed thinner than the thickness of the transparent electrode 6. As shown in FIG.
  • the wiring 63 extends in the vertical direction (opposite to the arrow Z direction) along the side surface of the pixel section 100 from the connection point with the transparent electrode 6 on the right side of the effective pixel area 101 .
  • the wiring 63 extends in the horizontal direction (the arrow X direction) in the peripheral region 102 .
  • the wiring 63 connects between the transparent electrode 6 and the connecting portion 8 at the shortest distance without running on the protective film 9, for example.
  • sidewall insulators 7 are formed between the side surfaces of the pixel section 100 and the wiring 63, as shown in FIG.
  • the side wall insulator 7 is made of, for example, AlO, which has insulating properties and environmental resistance.
  • the sidewall insulator 7 is formed with a thickness of, for example, 1 nm or more and 1000 nm or less from the side surface of the pixel section 100 toward the peripheral region 102 .
  • a protective film 9 is formed on the wiring 63 in the peripheral region 102 to cover the wiring 63 .
  • the protective film 9 is made of the same material as the protective film 9 on the effective pixel region 101 and is formed in the same layer.
  • a light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 .
  • the light shielding film 10 is made of a material that does not transmit light.
  • the light shielding film 10 is formed of a metal material such as tungsten (W), or a resin material colored black (for example, black resist).
  • W tungsten
  • the light shielding film 10 is formed with a thickness of, for example, 1 nm or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the light shielding film 10 is formed with a thickness of, for example, 1 nm or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the transparent semiconductor 4 the organic photoelectric conversion film 5, the first transparent electrode 61 of the transparent electrode 6, and the mask 71 are sequentially formed on the insulator 2. .
  • the first transparent electrode 61 , the organic photoelectric conversion film 5 , and the transparent semiconductor 4 are each patterned using the uppermost mask 71 .
  • Amorphous carbon for example, is used as the mask 71 .
  • the sidewall insulator 7 is formed over the entire surface including the mask 71 in the effective pixel region 101 and the insulator 2 in the peripheral region 102 .
  • the sidewall insulator 7 is also formed on the side surfaces of the pixel section 100 in the effective pixel area 101, the peripheral area 102 and the boundary area. That is, the sidewall insulator 7 is formed along the side surface of the transparent semiconductor 4 , the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 and the side surface of the first transparent electrode 61 .
  • the sidewall insulator 7 is made of AlO, for example.
  • the sidewall insulator 7 is formed, for example, by an atomic layer deposition (ALD) method.
  • ALD atomic layer deposition
  • the sidewall insulator 7 on the mask 71 in the effective pixel region 101 and the sidewall insulator 7 on the insulator 2 in the peripheral region 102 are removed, and the sidewall insulator 7 is formed on the side surface of the pixel portion 100. As shown in FIG. It is formed.
  • An anisotropic etching method such as a reactive ion etching (RIE: Reactive Ion Etching) method is used to remove the sidewall insulator 7 .
  • RIE reactive ion etching
  • a mask 72 is formed over the effective pixel area 101 and the peripheral area 102 .
  • the mask 72 is formed on the mask 71 in the effective pixel area 101 and on the insulator 2 in the peripheral area 102 .
  • An opening 72H is formed in the mask 72 at the connection portion 8 (see FIGS. 1 and 2) in the peripheral region 102 .
  • the mask 72 is made of photoresist, for example.
  • the insulator 2 exposed through the openings 72H of the mask 72 is removed, and the surface of the wiring 23 inside the insulator 2 is exposed.
  • An RIE method for example, is used to remove the insulator 2 . After this, as shown in FIG. 8, the mask 72 is removed.
  • the mask 71 on the first transparent electrode 61 is removed.
  • the surface of the first transparent electrode 61 is exposed.
  • the second transparent electrode 62 is formed over the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 and the insulator 2 in the peripheral area 102 . Since the second transparent electrode 62 is laminated on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101, the transparent electrode 6 composed of the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 is formed.
  • a mask 73 is formed to cover the transparent electrode 6 in the effective pixel area 101 and the portion from the transparent electrode 6 to the connecting portion 8 .
  • the mask 73 is made of photoresist, for example.
  • a mask 73 is used to remove excess second transparent electrode 62 in peripheral region 102 . Subsequently, mask 73 is removed, as shown in FIG. As a result, the wiring 63 is formed integrally with the second transparent electrode 62 of the transparent electrode 6, is formed of the same transparent electrode material as the second transparent electrode 62, and is made of the same conductive layer as the second transparent electrode 62. It is formed. This wiring 63 is connected to the wiring 23 at the connecting portion 8 . In addition, the wiring 63 is electrically separated from the side surface of the transparent semiconductor 4 of the pixel section 100, the side surface of the organic photoelectric conversion film 5, and the side surface of the first transparent electrode 61 of the transparent electrode 6 with the side wall insulator 7 interposed. be done.
  • the protective film 9 is formed over the entire surface including the transparent electrodes 6 in the effective pixel region 101, the wirings 63 in the peripheral region 102, and the connecting portions 8 in the peripheral region 102. As shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 1 described above, the light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 . When a series of these manufacturing steps are completed, the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment is completed.
  • the solid-state imaging device 1 includes a pixel portion 100 having a transparent semiconductor 4, an organic photoelectric conversion film 5, and a transparent electrode 6; and wiring 63 .
  • a transparent semiconductor 4 is formed in an effective pixel region 101 of the insulator 2 .
  • the organic photoelectric conversion film 5 is formed on the side of the transparent semiconductor 4 opposite to the insulator 2 .
  • the transparent electrode 6 is formed on the side of the organic photoelectric conversion film 5 opposite to the transparent semiconductor 4 .
  • the connection portion 8 is arranged in the insulator 2 in the peripheral region 102 around the effective pixel region 101 and connected to a circuit that supplies electricity to the transparent electrode 6 .
  • the wiring 63 electrically connects between the transparent electrode 6 and the connecting portion 8 and is formed of a transparent electrode material. Therefore, the wiring 63 is formed by extending at least a part of the transparent electrode 6 , and the transparent electrode 6 and the connecting portion 8 can be directly connected by the wiring 63 . In other words, there is no need to form connection holes on the transparent electrode 6 of the protective film 9 and on the connection portion 8 of the protective film 9 , and there is no need to route wires over these connection holes and the protective film 9 . Thereby, the wiring structure for connecting the transparent electrode 6 and the connection portion 8 can be simplified. Moreover, since the wiring 63 is not routed, the wiring length of the wiring 63 is shortened, and the wiring resistance of the wiring 63 can be reduced.
  • the wiring 63 is formed to have a thickness smaller than the thickness of the transparent electrode 6, as shown in FIG. In other words, the thickness of the transparent electrode 6 is formed thicker than the thickness of the wiring 63 . Therefore, the resistance value of the transparent electrode 6 of the pixel section 100 can be reduced in the effective pixel region 101, so that uniform photoelectric conversion can be realized in the entire pixel section 100.
  • FIG. since the wiring 63 is formed thin, the second transparent electrode 62 can be easily processed in the manufacturing method of the solid-state imaging device 1, as shown in FIGS.
  • the transparent electrode 6 includes a first transparent electrode 61 and a second transparent electrode 62, as shown in FIG.
  • a first transparent electrode 61 is formed on the organic photoelectric conversion film 5 .
  • the second transparent electrode 62 is formed on the opposite side of the first transparent electrode 61 to the organic photoelectric conversion film 5 . Therefore, since the transparent electrode 6 is formed thickly by overlapping the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62, the resistance value of the transparent electrode 6 can be reduced.
  • the wiring 63 is formed on the same conductive layer as at least part of the transparent electrode 6 . Specifically, the wiring 63 is formed on the same conductive layer as the second transparent electrode 62 of the transparent electrode 6 . Therefore, as described above, the wiring structure can be simplified and the wiring resistance of the wiring 63 can be reduced.
  • the solid-state imaging device 1 also includes sidewall insulators 7, as shown in FIG.
  • the sidewall insulator 7 is formed on the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 and the side surface of the transparent semiconductor 4 .
  • the wiring 63 extends from the transparent electrode 6 to the connection portion 8 along the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 and the side surface of the transparent semiconductor 4 with the side wall insulator 7 interposed therebetween. Therefore, the wiring 63 is reliably electrically isolated from the pixel section 100 , specifically from the organic photoelectric conversion film 5 and the transparent semiconductor 4 , by the sidewall insulator 7 .
  • the sidewall insulator 7 can improve the environmental resistance of the pixel section 100 .
  • a protective film 9 is formed in the effective pixel region 101 and the peripheral region 102 to cover the transparent electrodes 6 and the wirings 63.
  • the environmental resistance can be improved in the pixel portion 100 of the effective pixel region 101 and the connection portion 8 of the peripheral region 102 .
  • the light shielding film 10 is formed on the opposite side of the protective film 9 from the wiring 63 to block light. Thereby, the incidence of light in the peripheral area 102 can be blocked.
  • Second Embodiment> A solid-state imaging device 1 according to a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 15 to 24.
  • FIG. 15 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the side wall insulator 7 formed on the side surface of the pixel section 100 acts as a barrier between the insulator 2 in the peripheral region 102 and the protective film 9. is also formed between
  • the sidewall insulators 7 formed on the side surfaces of the pixel section 100 and the peripheral region 102 are made of the same insulating material and formed on the same insulating layer. That is, the sidewall insulator 7 formed on the side surface of the pixel section 100 extends to the peripheral region 102 .
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment described above.
  • Side wall insulators 7 are formed in the same manner as in the process shown in FIG. 4 of the method for manufacturing the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment (hereinafter simply referred to as "first manufacturing method").
  • the sidewall insulator 7 is formed on the entire surface including the mask 71 in the effective pixel region 101 and the insulator 2 in the peripheral region 102 .
  • a mask 72 is formed on the entire surface of the effective pixel region 101 and the peripheral region 102, as shown in FIG.
  • a mask 72 is formed on the sidewall insulator 7 in each of the effective pixel area 101 and the peripheral area 102 .
  • An opening 72H is formed in the mask 72 at the formation location of the connecting portion 8 (see FIG. 15) in the peripheral region 102 .
  • the side wall insulator 7 and the insulator 2 exposed through the opening 72H of the mask 72 are removed, and the inner portion of the insulator 2 is removed as shown in FIG.
  • the surface of the wiring 23 is exposed.
  • the RIE method is used to remove the sidewall insulator 7 and the insulator 2 .
  • mask 72 is removed as shown in FIG. 18, similarly to the step shown in FIG. 8 of the first manufacturing method.
  • the mask 71 is selectively removed in the effective pixel area 101 using a lift-off method. As the mask 71 is removed, the side wall insulator 7 on the mask 71 is removed in the effective pixel region 101 .
  • a second transparent electrode 62 is formed on the entire surface including the body 7 . Since the second transparent electrode 62 is laminated on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101, the transparent electrode 6 composed of the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 is formed.
  • a mask 73 is used to remove excess second transparent electrode 62 in peripheral region 102, as shown in FIG. Subsequently, mask 73 is removed, as shown in FIG. As a result, the wiring 63 is formed integrally with the second transparent electrode 62 of the transparent electrode 6, is formed of the same transparent electrode material as the second transparent electrode 62, and is made of the same conductive layer as the second transparent electrode 62. It is formed. This wiring 63 is connected to the wiring 23 at the connecting portion 8 .
  • the wiring 63 is electrically separated from the side surface of the transparent semiconductor 4 of the pixel section 100, the side surface of the organic photoelectric conversion film 5, and the side surface of the first transparent electrode 61 of the transparent electrode 6 with the side wall insulator 7 interposed. be done.
  • the solid-state imaging device 1 according to the second embodiment is completed.
  • the solid-state imaging device 1 includes sidewall insulators 7 on the sides of the organic photoelectric conversion film 5 and the sides of the transparent semiconductor 4, as shown in FIG.
  • the wiring 63 extends from the transparent electrode 6 to the connecting portion 8 along the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 and the side surface of the transparent semiconductor 4 with the side wall insulator 7 interposed.
  • sidewall insulator 7 extends between insulator 2 and protective film 9 in peripheral region 102 . That is, the sidewall insulator 7 formed on the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 and the side surface of the transparent semiconductor 4 is used in the peripheral region 102, and the sidewall insulator 7 reduces the effective thickness of the insulator 2 or the protective film 9. can be thickened. Therefore, in the peripheral region 102, environmental resistance can be further improved.
  • FIG. 25 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the side wall formed on the side surface of the pixel section 100 in the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment or the second embodiment The insulator 7 is not formed (see FIGS. 1 and 15).
  • a natural oxide film (not shown) is effectively formed on the side surface of the pixel section 100 and at least on the side surface of the transparent semiconductor 4 . That is, the wiring 63 and the transparent semiconductor 4 are electrically separated by the natural oxide film.
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment or the second embodiment.
  • the transparent semiconductor 4, the organic photoelectric conversion film 5, the first transparent electrode 61 of the transparent electrode 6, and the mask 71 are formed on the insulator 2 in the same manner as in the steps shown in FIGS. are formed in sequence.
  • the first transparent electrode 61 , the organic photoelectric conversion film 5 , and the transparent semiconductor 4 are each patterned using the uppermost mask 71 .
  • a mask 72 is formed on the entire surface of the effective pixel region 101 and the peripheral region 102 in the same manner as in the steps shown in FIG. 6 of the first manufacturing method.
  • the mask 72 is formed on the mask 71 in the effective pixel area 101 and on the insulator 2 in the peripheral area 102 .
  • An opening 72H is formed in the mask 72 at the formation location of the connecting portion 8 (see FIG. 25) in the peripheral region 102 .
  • the insulator 2 exposed through the openings 72H of the mask 72 is removed as shown in FIG. exposed. Thereby, the connecting portion 8 is substantially formed. After this, as shown in FIG. 28, the mask 72 is removed.
  • the mask 71 on the first transparent electrode 61 is removed in the effective pixel region 101 as shown in FIG.
  • the mask 71 is removed, the surface of the first transparent electrode 61 is exposed.
  • the second transparent electrode 61 is formed on the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 and the insulator 2 in the peripheral region 102. As shown in FIG. Electrodes 62 are formed. Since the second transparent electrode 62 is laminated on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101, the transparent electrode 6 composed of the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 is formed.
  • the wiring 63 is formed integrally with the second transparent electrode 62 of the transparent electrode 6, is formed of the same transparent electrode material as the second transparent electrode 62, and is made of the same conductive layer as the second transparent electrode 62. It is formed. This wiring 63 is connected to the wiring 23 at the connecting portion 8 . Moreover, the wiring 63 is electrically isolated from the side surface of the transparent semiconductor 4 of the pixel section 100 with a natural oxide film (not shown) interposed therebetween.
  • FIG. 25 Similar to the steps shown in FIG. 14 of the first manufacturing method, as shown in FIG. A protective film 9 is formed on the entire surface including. Subsequently, as shown in FIG. 25 described above, the light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 . When a series of these manufacturing steps are finished, the solid-state imaging device 1 according to the third embodiment is completed.
  • the sidewall insulators 7 are not intentionally formed on the side surfaces of the pixel section 100. As shown in FIG. Therefore, the component corresponding to the side wall insulator 7 can be omitted, and the wiring structure can be further simplified. In addition, since the process corresponding to the process of forming the sidewall insulator 7 can be omitted, the number of manufacturing processes of the solid-state imaging device 1 can be reduced. As a result, the manufacturing yield of the solid-state imaging device 1 can be improved.
  • FIG. 35 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • FIG. 35 in the solid-state imaging device 1 according to the fourth embodiment, similarly to the solid-state imaging device 1 according to the third embodiment, sidewall insulators 7 are not formed (see FIG. 25). .
  • a cavity 4 ⁇ /b>S is formed between the side surface of the transparent semiconductor 4 of the pixel section 100 and the wiring 63 .
  • a cavity 4 ⁇ /b>S is formed between the side surface of the transparent semiconductor 4 and the wiring 63 by forming the side surface of the transparent semiconductor 4 inside the effective pixel region 101 with respect to the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 .
  • the cavity 4S is filled with gas such as air.
  • the transparent semiconductor 4 and the wiring 63 are electrically isolated from each other by gas.
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the third embodiment.
  • third manufacturing method in the manufacturing method of the solid-state imaging device 1 according to the third embodiment (hereinafter simply referred to as "third manufacturing method"), in the effective pixel region 101, on the first transparent electrode 61 mask 71 is removed.
  • the mask 71 is removed, the surface of the first transparent electrode 61 is exposed.
  • side etching is performed on the side surface of the transparent semiconductor 4 in the effective pixel region 101 .
  • an isotropic etching method for example, which has a high etching selectivity of the transparent semiconductor 4 with respect to the organic photoelectric conversion film 5 and the insulator 2, is used.
  • the side surface of the transparent semiconductor 4 recedes inside the effective pixel region 101 to form a cavity 4S.
  • the second transparent electrode 61 is applied over the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 and the insulator 2 in the peripheral area 102. As shown in FIG. Electrodes 62 are formed. Since the second transparent electrode 62 is laminated on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101, the transparent electrode 6 composed of the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 is formed.
  • a mask 73 is used to remove excess second transparent electrode 62 in peripheral region 102 . Subsequently, mask 73 is removed, as shown in FIG. As a result, the wiring 63 is formed integrally with the second transparent electrode 62 of the transparent electrode 6, is formed of the same transparent electrode material as the second transparent electrode 62, and is made of the same conductive layer as the second transparent electrode 62. It is formed. This wiring 63 is connected to the wiring 23 at the connecting portion 8 .
  • the wiring 63 is arranged on the side surface of the transparent semiconductor 4 with the cavity 4S (the gas filled in the cavity 4S) interposed therebetween. electrically isolated.
  • FIG. 34 of the third manufacturing method Similar to the process shown in FIG. 34 of the third manufacturing method, as shown in FIG. 35 described above, the light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 .
  • the solid-state imaging device 1 according to the fourth embodiment is completed.
  • the solid-state imaging device 1 includes a cavity 4S between the side surface of the transparent semiconductor 4 of the pixel section 100 and the wiring 63.
  • the cavity 4 ⁇ /b>S is formed by arranging the side surface of the transparent semiconductor 4 inside the effective pixel region 101 with respect to the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 . That is, the cavity 4S is formed by side etching. Therefore, the wiring 63 is reliably electrically isolated from the pixel section 100, specifically from the transparent semiconductor 4 by the cavity 4S (or the gas filled in the cavity 4S).
  • a solid-state imaging device 1 according to a fifth embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 42 to 47.
  • FIG. in the solid-state imaging devices 1 according to the fifth to ninth embodiments examples in which the structure of the side wall insulator 7 is changed will be described.
  • FIG. 42 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment includes sidewall insulators 7, like the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment.
  • the sidewall insulator 7 is formed on the side surface of the pixel section 100 , that is, at least on the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 and the side surface of the transparent semiconductor 4 .
  • the side wall insulator 7 includes a first side wall insulator 75 which is the same or substantially the same component as the side wall insulator 7 of the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment; and a second sidewall insulator 76 stacked on the first sidewall insulator 75 .
  • the second sidewall insulator 76 of the sidewall insulator 7 has an inclined wall surface 7S extending from the effective pixel region 101 to the peripheral region 102 from the transparent electrode 6 toward the transparent semiconductor 4 on the side surface of the pixel section 100 . Since the inclined wall surface 7S is formed, the thickness of the sidewall insulator 7 formed on the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 from the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 is formed on the side surface of the transparent electrode 6. The thickness of the side wall insulator 7 from the side surface of the transparent electrode 6 is thicker than that of the side wall insulator 7 .
  • the thickness of the side wall insulator 7 formed on the side surface of the transparent semiconductor 4 from the side surface of the transparent semiconductor 4 is equal to the thickness of the side wall insulator 7 formed on the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 . It is formed thicker than the thickness from the side surface of 5.
  • the inclined wall surface 7S is formed flat here.
  • an inclination angle ⁇ formed by the inclined wall surface 7S and the surface of the insulator 2 on the effective pixel region 101 side is set to, for example, 20 degrees or more and less than 90 degrees.
  • the inclination angle ⁇ is set to 20 degrees or more and less than 60 degrees.
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment described above.
  • first sidewall insulators 75 are formed on the side surfaces of the pixel section 100 (see FIGS. 5 and 43).
  • the first sidewall insulator 75 is here, like the sidewall insulator 7 shown in FIG. 5, for example made of AlO.
  • An ALD method is used to form the first sidewall insulator 75 .
  • insulator 2 is removed in peripheral region 102 to expose the surface of wiring 23 inside insulator 2 .
  • the mask 71 on the first transparent electrode 61 is removed in the effective pixel region 101 in the same manner as in the process shown in FIG. 9 of the first manufacturing method.
  • the surface of the first transparent electrode 61 is exposed.
  • an insulating film 77 is formed over the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 and the insulator 2 in the peripheral area 102 . Since the insulating film 77 forms the second sidewall insulator 76 of the sidewall insulator 7, it is made of, for example, AlO, which has insulating properties and environmental resistance.
  • the insulating film 77 is formed by sputtering or ALD, for example.
  • the insulating film 77 is formed to have a thickness that completely embeds the pixel portion 100, for example, 1 nm or more and 100 ⁇ m or less.
  • the surface of the insulating film 77 is undulated. That is, the surface of the insulating film 77 is higher in the effective pixel region 101 and lower than the effective pixel region 101 in the peripheral region 102 . As shown in FIG. 44, the surface of insulating film 77 is planarized. A chemical mechanical polishing (CMP) method or an etchback method is used for planarization.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • a mask 81 is formed on the insulating film 77 in the effective pixel region 101 .
  • the mask 81 is shown using dashed lines in FIG.
  • a photoresist for example, is used as the mask 81 .
  • insulating film 77 in peripheral region 102 is removed.
  • a dry etching method for example, is used to remove the insulating film 77 .
  • the etching conditions are appropriately adjusted, and the second side wall insulator 76 having the inclined wall surface 7S from the insulating film 77 is formed on the side surface of the pixel section 100.
  • the sidewall insulator 7 is completed with the first sidewall insulator 75 previously formed on the side surface of the pixel portion 100 and the second sidewall insulator 76 newly formed on the first sidewall insulator 75 . do.
  • a mask 82 is formed which covers the insulator 2 and the sidewall insulator 7 in the peripheral region 102 .
  • the mask 82 is shown with dashed lines in FIG.
  • a photoresist is used like the mask 81.
  • FIG. As shown in FIG. 46, the mask 82 is used to remove the insulating film 77 remaining on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 .
  • a dry etching method for example, is used to remove the insulating film 77 . By removing the insulating film 77, the surface of the first transparent electrode 61 is exposed. Mask 82 is then removed.
  • connection portion 8 in the peripheral region 102 is covered with a mask 82 during the removal of the insulating film 77 remaining in the effective pixel region 101 . Therefore, the surface of the wiring 23 exposed at the connecting portion 8 is prevented from being damaged by etching.
  • a second transparent electrode 62 is formed on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101, as shown in FIG.
  • the transparent electrode 6 is completed by the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 formed on the first transparent electrode 61 .
  • a wiring 63 extending from the second transparent electrode 62 to the connecting portion 8 along the inclined wall surface 7S of the side wall insulator 7 is formed in the same step.
  • a protective film 9 is formed on the entire surface including the transparent electrodes 6 in the effective pixel region 101, the wirings 63 in the peripheral region 102, and the connecting portions 8 in the peripheral region 102. (See FIG. 42). Subsequently, as shown in FIG. 42 described above, the light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 . After a series of these manufacturing steps are completed, the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment is completed.
  • the side wall insulator 7 has an inclined wall surface 7S extending from the effective pixel region 101 toward the transparent semiconductor 4 toward the transparent electrode 6 to the peripheral region. Therefore, the step coverage (adherence) of the wiring 63 extending from the transparent electrode 6 of the pixel section 100 to the connection section 8 along the side wall insulator 7 can be improved. In other words, the reduction in cross-sectional area of the wiring 63 can be effectively suppressed or prevented, so that the resistance value can be reduced. In addition, disconnection of the wiring 63 can be effectively prevented.
  • the side wall insulator 7 has the inclined wall surface 7S, the thickness of the side wall insulator 7 formed on the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 from the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 is equal to that of the transparent electrode 6.
  • the sidewall insulator 7 formed on the side surface is formed to be thicker than the thickness from the side surface of the transparent electrode 6 . Therefore, the side surface of the organic photoelectric conversion film 5 can be improved in environmental resistance. This effect is similarly obtained on the side surface of the transparent semiconductor 4 as well.
  • the inclination angle ⁇ on the effective pixel area 101 side formed by the inclined wall surface 7S of the side wall insulator 7 and the surface of the insulator 2 is 20 degrees or more and 90 degrees. set to less than If the inclination angle ⁇ is equal to or greater than the above lower limit value, the step coverage of the wiring 63 can be sufficiently improved. Of course, the environmental resistance of the pixel unit 100 can be sufficiently improved.
  • FIG. 6th Embodiment demonstrates the modification of the manufacturing method of the solid-state imaging device 1 which concerns on 5th Embodiment.
  • an insulating film 77 is formed in the same manner as in the process shown in FIG. 43 of the manufacturing method of the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment (hereinafter simply referred to as "fifth manufacturing method").
  • the insulating film 77 is formed on the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 and the insulator 2 in the peripheral area 102 .
  • the insulating film 77 is also formed on the first sidewall insulator 75 on the side surface of the pixel section 100 .
  • the insulating film 77 formed on the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 and the insulator 2 in the peripheral area 102 is removed.
  • the removal of the insulating film 77 exposes the surface of the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 .
  • the insulating film 77 formed on the insulator 2 in the peripheral region 102 is formed thick on the side surface of the pixel portion 100 due to the stepped shape of the pixel portion 100 . part remains.
  • a portion of this insulating film 77 is formed as a second sidewall insulator 76 .
  • the second side wall insulator 76 is formed with an inclined wall surface 7S.
  • the second transparent electrode 62 is formed on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101, as shown in FIG. After the second transparent electrode 62 is formed, the transparent electrode 6 is completed by the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 formed on the first transparent electrode 61 . Further, when the second transparent electrode 62 is formed, a wiring 63 extending from the second transparent electrode 62 to the connecting portion 8 along the inclined wall surface 7S of the side wall insulator 7 is formed in the same step.
  • a protective film 9 is formed on the entire surface including the transparent electrodes 6 in the effective pixel region 101, the wirings 63 in the peripheral region 102, and the connecting portions 8 in the peripheral region 102. (See FIG. 42). Subsequently, as shown in FIG. 42 described above, the light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 . After a series of these manufacturing steps are completed, the solid-state imaging device 1 according to the sixth embodiment is completed.
  • the solid-state imaging device 1 according to the sixth embodiment can obtain the same effects or substantially the same effects as those obtained by the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment.
  • the manufacturing method of the solid-state imaging device 1 after forming the insulating film 77 shown in FIG. 43 of the fifth manufacturing method, as shown in FIG. The surface of the first transparent electrode 61 is exposed and the side wall insulator 7 is formed. That is, in the fifth manufacturing method, the step of planarizing the insulating film 77 shown in FIG. 44, the step of forming the mask 81 and the second sidewall insulator 76 shown in FIG. The step of removing the remaining insulating film 77 is one step. Therefore, in the manufacturing method of the solid-state imaging device 1, the number of manufacturing steps can be significantly reduced. In addition, the manufacturing yield of the solid-state imaging device 1 can be improved by reducing the number of manufacturing steps.
  • FIG. 50 to 54 A solid-state imaging device 1 according to a seventh embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 50 to 54.
  • FIG. 50 to 54 A solid-state imaging device 1 according to a seventh embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 50 to 54.
  • FIG. 50 to 54 A solid-state imaging device 1 according to a seventh embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 50 to 54.
  • FIG. 50 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the solid-state imaging device 1 according to the seventh embodiment includes transparent electrodes 6, like the solid-state imaging device 1 according to the fifth or sixth embodiment.
  • the transparent electrode 6 is formed on the first transparent electrode 61 and the first transparent electrode 61, and the same transparent electrode as the first transparent electrode 61 is formed. and a second transparent electrode 62 formed of an electrode material.
  • the transparent electrode 6 includes the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 formed of a transparent electrode material different from that of the first transparent electrode 61.
  • the first transparent electrode 61 is made of IZO, for example.
  • the second transparent electrode 62 is made of ITO, for example.
  • the resistance of ITO is smaller than that of IZO. That is, the transparent electrode 6 is formed by laminating the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 having different resistance values.
  • the wiring 63 that connects the transparent electrode 6 and the connecting portion 8 is made of the same transparent electrode material as the second transparent electrode 62 and is formed on the same conductive layer. That is, here, the wiring 63 is made of ITO, for example.
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment or the sixth embodiment.
  • an insulating film 77 is formed over the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 and the insulator 2 in the peripheral area 102 . Subsequently, as in the step shown in FIG. 44 of the fifth manufacturing method, the surface of insulating film 77 is planarized as shown in FIG. A CMP method or an etchback method is used for planarization.
  • a mask 81 is formed on the insulating film 77 in the effective pixel region 101, and the mask 81 is used to insulate the peripheral region 102.
  • Film 77 is removed.
  • the second side wall insulator 76 having the inclined wall surface 7S is formed from the insulating film 77 on the side surface of the pixel section 100.
  • the first sidewall insulator 75 previously formed on the side surface of the pixel portion 100 and the second sidewall insulator 76 newly formed on the first sidewall insulator 75 are formed.
  • sidewall insulators 7 are completed.
  • the insulating film 77 remaining on the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 is removed.
  • the surface of the first transparent electrode 61 is exposed.
  • Mask 82 is then removed.
  • the second transparent electrode 62 is formed on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 as shown in FIG.
  • the second transparent electrode 62 is formed of a transparent electrode material different from that of the first transparent electrode 61 .
  • the transparent electrode 6 is completed by the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 formed on the first transparent electrode 61 .
  • a wiring 63 extending from the second transparent electrode 62 to the connecting portion 8 along the inclined wall surface 7S of the side wall insulator 7 is formed in the same step.
  • a protective film 9 is formed on the entire surface including the transparent electrodes 6 in the effective pixel region 101, the wirings 63 in the peripheral region 102, and the connecting portions 8 in the peripheral region 102. (See FIG. 50). Subsequently, as shown in FIG. 50 described above, the light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 . After a series of these manufacturing steps are completed, the solid-state imaging device 1 according to the seventh embodiment is completed.
  • the transparent electrode 6 is made of a transparent electrode material that makes the resistance of the second transparent electrode 62 smaller than that of the first transparent electrode 61. Therefore, the resistance value of the transparent electrode 6 of the pixel section 100 can be reduced in the effective pixel region 101, so that uniform photoelectric conversion can be realized in the entire pixel section 100.
  • the wiring 63 is made of the same transparent electrode material as the second transparent electrode 62, so the wiring resistance of the wiring 63 can be reduced.
  • FIG. 8th Embodiment demonstrates the modification of the manufacturing method of the solid-state imaging device 1 which concerns on 6th Embodiment.
  • an insulating film is formed in the same manner as in the process shown in FIG. 78 is formed.
  • the insulating film 78 is formed on the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel area 101 and the insulator 2 in the peripheral area 102 .
  • the insulating film 78 is also formed on the first sidewall insulator 75 on the side surface of the pixel section 100 .
  • AlO is used for the insulating film 78, similarly to the insulating film 77 of the solid-state imaging device 1 according to the first to seventh embodiments.
  • the insulating film 78 is formed by a mist chemical vapor deposition (MCVD) method or a mist vapor phase epitaxy (MVPE) method.
  • MCVD mist chemical vapor deposition
  • MVPE mist vapor phase epitaxy
  • the insulating film 78 can be formed at a low temperature of 150° C. or less, for example.
  • the insulating film 78 formed using such a film formation method is uniform on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101, the insulator 2 in the peripheral region 102, and the first sidewall insulator 75. thickness.
  • the insulating film formed on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 and on the insulator 2 in the peripheral region 102 78 is removed.
  • a dry etching method for example, is used to remove the insulating film 78 .
  • the removal of the insulating film 78 exposes the surface of the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 .
  • the insulating film 78 formed on the insulator 2 in the peripheral region 102 is thick at the side surfaces of the pixel portion 100 due to the stepped shape of the pixel portion 100, the insulating film 78 is formed thick. Some remain. Furthermore, since the insulating film 78 is formed using a CVD method and removed using, for example, a dry etching method, a portion of the insulating film 78 is formed as the second sidewall insulator 76 having the curved wall surface 7C.
  • the curved wall surface 7C is formed in a curved surface shape extending from the effective pixel region 101 to the peripheral region 102 toward the transparent semiconductor 4 from the first transparent electrode 61 and protruding from the effective pixel region 101 to the peripheral region 102 in a side view. be done.
  • Second sidewall insulators 76 are commonly referred to as sidewall spacers.
  • the sidewall insulator 7 having the first sidewall insulator 75 and the second sidewall insulator 76 is completed.
  • a second transparent electrode 62 is formed on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 in the same manner as the step shown in FIG. 47 of the fifth manufacturing method. After the second transparent electrode 62 is formed, the transparent electrode 6 is completed by the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 formed on the first transparent electrode 61 . Further, when the second transparent electrode 62 is formed, a wiring 63 is formed along the curved wall surface 7C of the sidewall insulator 7 from the second transparent electrode 62 to the connecting portion 8 in the same step.
  • a protective film 9 is formed on the entire surface including the transparent electrodes 6 in the effective pixel region 101, the wirings 63 in the peripheral region 102, and the connecting portions 8 in the peripheral region 102. (See FIG. 42). Subsequently, as shown in FIG. 42 described above, the light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 . When a series of these manufacturing steps are finished, the solid-state imaging device 1 according to the eighth embodiment is completed.
  • the insulating film 78 is formed with a uniform thickness using the CVD method. Subsequently, as shown in FIG. 56, the insulating film 78 is removed using the RIE method. As a result, side wall insulators 7 having curved wall surfaces 7C are formed on the side surfaces of the pixel section 100 . Therefore, the step coverage of the wiring 63 from the transparent electrode 6 of the pixel section 100 to the connection section 8 along the side wall insulator 7 can be further improved. In other words, the reduction in cross-sectional area of the wiring 63 can be effectively suppressed or prevented, so that the resistance value can be reduced. In addition, disconnection of the wiring 63 can be prevented more effectively.
  • FIG. 57 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the connecting portion 8 is configured by a laminated structure of the wiring 23 and the wiring 22 laminated on the wiring 23 . That is, the wiring 22 is formed on the wiring 23 instead of the insulating film 25 of the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment shown in FIG.
  • the wiring 23 is made of W, for example.
  • the wiring 22 is made of, for example, ITO, which is a transparent electrode material. Therefore, the connection portion 8 has a two-layer structure of the wiring 23 and the wiring 22, and the effective thickness of the wiring layer is increased.
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment.
  • Components other than the above components are the same as or substantially the same as the components of the solid-state imaging devices 1 according to the first to fourth embodiments and the sixth to eighth embodiments. is identical to
  • the wiring 23 and the wiring 22 laminated on the wiring 23 are formed inside the insulator 2 (see FIG. 57).
  • the wiring 22 is formed by the same process as the process of forming the wiring 22 of the effective pixel area 101, and is made of the same conductive material. This interconnection 22 is formed in place of the insulating film 25 shown in FIG.
  • the insulating film 24 of the insulator 2 is removed in the formation region of the connection portion 8 in the peripheral region 102, and a connection hole (not labeled) is formed. . At this time, the surface of the wiring 22 on the wiring 23 is exposed in the connection hole.
  • the wiring 22 in the thickness direction remains.
  • the wiring 23 exists under the wiring 22 . That is, in the connecting portion 8, a sufficient processing margin in the thickness direction of the insulating film 24 can be secured, and electrical connection between the wiring 23 and the wiring 63 to be formed later can be reliably secured.
  • an insulating film is formed on the entire surface including the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 and the insulator 2 in the peripheral region 102. 77 is formed.
  • the surface of the insulating film 77 is planarized as shown in FIG. A CMP method or an etchback method is used for planarization.
  • a mask 81 is formed on the insulating film 77 in the effective pixel region 101, and the mask 81 is used to insulate the peripheral region 102.
  • Film 77 is removed.
  • the insulating film 77 forms the second side wall insulator 76 having the inclined wall surfaces 7S.
  • the sidewall insulator 7 is completed with the first sidewall insulator 75 previously formed on the side surface of the pixel portion 100 and the second sidewall insulator 76 newly formed on the first sidewall insulator 75 . do.
  • the insulating film 77 remaining on the first transparent electrode 61 is removed in the effective pixel region 101 .
  • a dry etching method for example, is used to remove the insulating film 77 .
  • the surface of the first transparent electrode 61 is exposed.
  • Mask 82 is then removed.
  • the second transparent electrode 62 is formed on the first transparent electrode 61 in the effective pixel region 101 as shown in FIG. After the second transparent electrode 62 is formed, the transparent electrode 6 is completed by the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62 formed on the first transparent electrode 61 . Further, when the second transparent electrode 62 is formed, a wiring 63 extending from the second transparent electrode 62 to the connecting portion 8 along the inclined wall surface 7S of the side wall insulator 7 is formed in the same step. At the connection portion 8 , the wiring 63 is reliably electrically connected to the wiring 23 through the wiring 22 inside the insulator 2 .
  • a protective film 9 is formed on the entire surface including the transparent electrodes 6 in the effective pixel region 101, the wirings 63 in the peripheral region 102, and the connecting portions 8 in the peripheral region 102. (See FIG. 57). Subsequently, as shown in FIG. 57 described above, light shielding film 10 is formed on protective film 9 in peripheral region 102 . After a series of these manufacturing steps are completed, the solid-state imaging device 1 according to the ninth embodiment is completed.
  • the solid-state imaging device 1 according to the ninth embodiment can obtain the same effects or substantially the same effects as those obtained by the solid-state imaging device 1 according to the fifth embodiment.
  • connection portion 8 of the peripheral region 102 is formed with a two-layer structure in which the wiring 22 is laminated on the wiring 23. As shown in FIG. For this reason, as shown in FIGS. 6 to 8 of the first manufacturing method, when forming contact holes in the insulating film 24, an allowable amount of overetching corresponding to the thickness of the wiring 22 is generated. Margins can be improved. Furthermore, the wiring 63 and the wiring 23 can be reliably electrically connected.
  • FIG. 63 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • FIG. 64 shows an example of a planar configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the solid-state imaging device 1 according to the tenth embodiment has a transparent semiconductor 4 and an organic photoelectric conversion film in the effective pixel region 101, similarly to the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment. 5 and a pixel portion 100 in which transparent electrodes 6 are sequentially laminated.
  • the transparent electrode 6 is formed here with a single layer structure. Note that the transparent electrode 6 may have a laminated structure of the first transparent electrode 61 and the second transparent electrode 62, like the transparent electrode 6 of the solid-state imaging device 1 according to the first to ninth embodiments. .
  • the transparent electrode 6 is connected to the wiring 65 through the transparent connecting portion 64 at the end of the effective pixel area 101 .
  • the transparent connection portion 64 is formed on the transparent electrode 6 and electrically connected to the transparent electrode 6 .
  • the wiring 65 is formed on the transparent connecting portion 64 and electrically connected to the transparent connecting portion 64 .
  • the wiring 65 is formed integrally with the transparent connecting portion 64 .
  • the transparent connecting portions 64 are arranged at two ends of the effective pixel region 101 facing each other in the direction of the arrow X in plan view.
  • Each transparent connection portion 64 is formed in a rectangular shape elongated in the arrow Y direction.
  • the transparent connecting portion 64 is made of the same transparent electrode material as the transparent electrode 6 .
  • the transparent connecting portion 64 is made of IZO, for example.
  • the connecting portions 8 are arranged at two locations facing each other in the direction of the arrow X in the peripheral region 102 in plan view.
  • Each connecting portion 8 is formed in a rectangular shape elongated in the direction of the arrow Y, like the transparent connecting portion 64 , and extends parallel to the extending direction of the transparent connecting portion 64 .
  • the wiring 65 has one end connected to the transparent connection portion 64 and the other end extending along the side surface of the pixel portion 100 and connected to the connection portion 8 .
  • the wiring 65 is electrically connected to the wiring 23 at the connecting portion 8 .
  • the wiring 65 extends from the side surface of the pixel section 100 with the protective film 9 interposed therebetween, and is electrically isolated from the transparent semiconductor 4 .
  • the wiring 65 is made of the same transparent electrode material as the transparent electrode 6, like the transparent connecting portion 64. As shown in FIG.
  • the protective film 9 is formed on the transparent electrode 6, the transparent connection portion 64, and the wiring 65.
  • the protective film 9 is also formed on the insulator 2 and the wiring 65.
  • the protective film 9 is formed of a first protective film 9A and a second protective film 9B here.
  • the first protective film 9A is formed on the transparent electrode 6 and formed between the transparent electrode 6 and the wiring 65.
  • the second protective film 9B is formed on the wiring 65 and on the first protective film 9A.
  • a light shielding film 10 is formed on the protective film 9 in the peripheral region 102 .
  • the light shielding film 10 is made of a light shielding material having a stress lower than that of the protective film 9 .
  • the light-shielding film 10 is made of a light-shielding material capable of reducing stress to 50 MPa or less, which is lower than W exerting a stress of 100 MPa to 300 MPa, for example.
  • Aluminum (Al) having a low stress of 30 MPa to 50 MPa, for example, is used for the light shielding film 10 .
  • the light shielding film 10 is formed with a thickness of, for example, 50 nm or more and 200 nm or less.
  • the protective film 9 can be formed with a thickness of, for example, 200 nm or more and 1000 nm or less.
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment described above.
  • the transparent semiconductor 4, the organic photoelectric conversion film 5, and the transparent electrode 6 are sequentially formed on the insulator 2 in the same manner as in the steps shown in FIG. 3 of the first manufacturing method.
  • a hard mask 9C is formed on the transparent electrode 6 in the effective pixel region 101 (see FIG. 65).
  • the hard mask 9C is made of, for example, AlO, SiO.sub.2 , or the like, and has a thickness of, for example, 20 nm or more and 100 nm or less.
  • the first protective film 9A of the protective film 9 is formed on the entire surface including the hard mask 9C in the effective pixel region 101 and the insulator 2 in the peripheral region 102 (see FIG. 65).
  • a portion of the insulator 2 is removed in the peripheral region 102 to form the connecting portion 8 exposing the surface of the wiring 23 (see FIG. 8). 65).
  • a mask 85 is formed on the entire surface including above the first protective film 9A in the effective pixel region 101 and above the first protective film 9A in the peripheral region 102 .
  • the mask 85 is made of photoresist, for example.
  • An opening 85H is formed in the mask 85 in the formation region of the transparent connection portion 64 .
  • the mask 85 is used to remove the first protective film 9A and the hard mask 9C exposed from the opening 85H to form contact holes (not shown).
  • the contact hole is formed, the surface of the transparent electrode 6 is exposed inside the contact hole.
  • Mask 85 is removed as shown in FIG. When the mask 85 is removed, the surfaces of the wirings 23 are exposed at the connection portions 8 in the peripheral region 102 .
  • a wiring 65 is formed on the entire surface of the first protective film 9A including the effective pixel area 101 and the peripheral area 102. As shown in FIG. The wiring 65 is electrically connected to the surface of the transparent electrode 6 through a connection hole formed in the first protective film 9A in the effective pixel area 101. As shown in FIG. Also, the wiring 65 is electrically connected to the surface of the wiring 23 at the connecting portion 8 in the peripheral region 102 .
  • a mask 86 is formed on the wiring 65 as shown in FIG.
  • the mask 86 is made of photoresist, for example.
  • the wiring 65 is patterned using a mask 86, the wiring 65 in unnecessary areas is removed, and the transparent connecting portion 64 and the wiring 65 from the transparent connecting portion 64 to the connecting portion 8 are removed. It is formed. That is, the transparent connecting portion 64 and the wiring 65 are formed of the same transparent electrode material by the same process here. After this, as shown in FIG. 71, the mask 86 is removed.
  • the second protective film 9B is formed on the wiring 65 and on the entire surface of the first protective film 9A.
  • the protective film 9 formed by the first protective film 9A and the second protective film 9B is completed.
  • the hard mask 9C is left as part of the protective film 9 in the tenth embodiment.
  • the protective film 9 is made thin because the light shielding film 10 to be formed later is made of a light shielding material having a low stress.
  • light blocking film 10 is formed on protective film 9 in peripheral region 102 .
  • the light shielding film 10 is formed of Al as a light shielding material having low stress, for example, as described above.
  • a protective film whose reference numeral is omitted is formed on the surface of the light shielding film 10 .
  • the light shielding film 10 on the protective film 9 is made of light shielding material having low stress. Therefore, the stress from the light shielding film 10 to the pixel portion 100 is effectively suppressed or prevented, and the thickness of the protective film 9 can be reduced, so that the height of the protective film 9 can be reduced. can.
  • the effective pixel region 101 color filters, optical lenses, and the like (not shown) are arranged on the pixel portion 100, and by reducing the height of the protective film 9, the RGB oblique incidence characteristics can be improved. can.
  • the light shielding film 10 is formed of a light shielding material having a low stress of 50 MPa or less, for example, the light shielding film 10 is formed of Al. Therefore, the thickness of the protective film 9 can be reduced to 1000 nm or less.
  • the transparent connecting portions 64 and the wirings 65 are formed of a transparent electrode material different from that of the transparent electrodes 6 of the pixel portion 100. (See FIG. 63).
  • the transparent electrodes 6 are made of IZO
  • the transparent connecting portions 64 and the wirings 65 are made of the transparent electrode material exemplified in the solid-state imaging device 1 according to the first embodiment.
  • the transparent connecting portion 64 and the wiring 65 are formed using one or more transparent electrode materials selected from ITO, SnOx, ZnOx, TiOx and Ag nanowires.
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the tenth embodiment.
  • the transparent connection portions 64 are provided at two ends of the effective pixel region 101 facing in the direction of the arrow Y in plan view. are provided (see FIG. 64). Each transparent connection portion 64 is formed in an elongated rectangular shape in the arrow X direction.
  • the transparent connecting portion 64 is made of the same transparent electrode material as the transparent electrode 6, like the solid-state imaging device 1 shown in FIG.
  • the transparent connecting portion 64 may be formed of a transparent electrode material different from that of the transparent electrode 6, as described in the first modification.
  • the connection portions 8 are arranged at two locations facing each other in the direction of the arrow Y in the peripheral region 102 in a plan view. Each connecting portion 8 is formed in a rectangular shape elongated in the direction of the arrow X similarly to the transparent connecting portion 64 and extends parallel to the extending direction of the transparent connecting portion 64 .
  • Components other than the components described above are the same or substantially the same as the components of the solid-state imaging device 1 according to the tenth embodiment.
  • the transparent connection portion 64 is arranged at one end portion of the effective pixel region 101 in the direction of the arrow Y in a plan view. It may be arranged at one end in the arrow Y direction.
  • the transparent connection portions 64 are provided at two ends of the effective pixel region 101 facing in the direction of the arrow X and two ends facing in the direction of the arrow Y in a plan view. may be arranged at four end portions in total.
  • the connecting portions 8 are arranged at a total of four ends of the peripheral region 102 in plan view, including two ends facing in the direction of the arrow X and two ends facing in the direction of the arrow Y. good too.
  • FIG. 74 shows a schematic example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the solid-state imaging device 1 according to the eleventh embodiment uses a transparent semiconductor 4 made of an oxide semiconductor represented by IGZO as a carrier accumulation layer and a transfer layer, and drives the organic photoelectric conversion film 5 using the transparent semiconductor 4 .
  • IGZO oxide semiconductor represented by IGZO
  • an insulator 2 formed with, for example, an infrared transmission filter as a visible light transmission filter is arranged on a substrate 3 on which a photodiode 31 is arranged.
  • a photodiode is formed in a silicon semiconductor layer for each pixel.
  • An infrared transmission filter is arranged corresponding to the photodiode and formed for each pixel.
  • a transparent semiconductor 4 is arranged on the insulator 2 , and an organic photoelectric conversion film 5 is arranged on the transparent semiconductor 4 .
  • an organic photoelectric conversion film 5 is used which can correspond to almost all visible light from ultraviolet rays to infrared rays.
  • a color filter 11 is arranged on the organic photoelectric conversion film 5 .
  • the color filters 11 comprise a red light color filter 11R, a blue light color filter 11B and a green light color filter 11G. These are arranged corresponding to the array positions of the photodiodes 31 .
  • the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments described above are applied to the solid-state imaging device 1 according to the eleventh embodiment. Therefore, in the solid-state imaging device 1 according to the eleventh embodiment, it is possible to obtain the same or substantially the same effects as those obtained by the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments. can be done.
  • FIG. 75 shows a schematic example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • the insulator 2 having the color filters 11 formed thereon is arranged on the substrate 3 having the photodiodes 31 arranged thereon.
  • the color filter 11 includes a red light color filter 11R and a blue light color filter 11B.
  • a transparent semiconductor 4 is arranged on the insulator 2 , and an organic photoelectric conversion film 5 is arranged on the transparent semiconductor 4 .
  • a green organic photoelectric conversion film 5G is used as the organic photoelectric conversion film 5.
  • the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments described above are applied to the solid-state imaging device 1 according to the twelfth embodiment. Therefore, in the solid-state imaging device 1 according to the twelfth embodiment, it is possible to obtain the same or substantially the same effects as those obtained by the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments. can be done.
  • FIG. 76 shows a schematic example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • a transparent semiconductor 4 and an organic photoelectric conversion film 5 are sequentially laminated on a substrate 3 on which a photodiode 31 is arranged.
  • a green organic photoelectric conversion film 5G is used as the organic photoelectric conversion film 5.
  • the transparent semiconductor 4 and the organic photoelectric conversion film 5 are sequentially laminated and disposed.
  • a blue organic photoelectric conversion film 5B is used as the organic photoelectric conversion film 5. As shown in FIG.
  • the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments described above are applied to the solid-state imaging device 1 according to the thirteenth embodiment. Therefore, in the solid-state imaging device 1 according to the thirteenth embodiment, it is possible to obtain the same or substantially the same effects as those obtained by the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments. can be done.
  • FIG. 77 shows a schematic example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • a plurality of transparent semiconductors 4 and organic photoelectric conversion films 5 are alternately laminated.
  • a red organic photoelectric conversion film 5R is used as the organic photoelectric conversion film 5 in the lowermost layer.
  • a green organic photoelectric conversion film 5G is used for the organic photoelectric conversion film 5 of the intermediate layer.
  • a blue organic photoelectric conversion film 5B is used for the organic photoelectric conversion film 5 of the uppermost layer.
  • the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments described above are applied to the solid-state imaging device 1 according to the fourteenth embodiment. Therefore, in the solid-state imaging device 1 according to the fourteenth embodiment, it is possible to obtain the same or substantially the same effects as those obtained by the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments. can be done.
  • FIG. 78 shows a schematic example of a vertical cross-sectional configuration of the solid-state imaging device 1.
  • a near-infrared light emitting quantum dot (NIR-QD: Near-Infrared Light Emitting Quantum Dot) 12 is arranged on the transparent semiconductor 4 .
  • the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments described above are applied to the solid-state imaging device 1 according to the fifteenth embodiment. Therefore, in the solid-state imaging device 1 according to the fifteenth embodiment, it is possible to obtain the same or substantially the same effects as those obtained by the solid-state imaging devices 1 according to the first to tenth embodiments. can be done.
  • a solid-state imaging device may be constructed by combining two or more of the solid-state imaging devices according to the first to fifteenth embodiments.
  • organic or inorganic perovskite can be used instead of the NIR-QDs of the solid-state imaging device according to the fifteenth embodiment.
  • the photodiode is not limited to Si, and may be a compound semiconductor.
  • a solid-state imaging device includes a pixel portion having a transparent semiconductor, an organic photoelectric conversion film, and a transparent electrode, a connection portion, and wiring.
  • a transparent semiconductor is formed in the effective pixel area of the insulator.
  • the organic photoelectric conversion film is formed on the side of the transparent semiconductor opposite to the insulator.
  • a transparent electrode is formed on the opposite side of the organic photoelectric conversion film to the transparent semiconductor.
  • the connection part is arranged in the insulator in the peripheral area around the effective pixel area and is connected to a circuit that supplies electricity to the transparent electrode.
  • the wiring electrically connects between the transparent electrode and the connecting portion, and is formed of a transparent electrode material.
  • the wiring is formed by extending at least a part of the transparent electrode, and the transparent electrode and the connection portion can be directly connected by the wiring. That is, there is no need to form connection holes on the transparent electrodes of the protective film and on the connection portions of the protective film, and there is no need to route wiring over these connection holes and the protective film. Thereby, it is possible to simplify the wiring structure for connecting the transparent electrode and the connection portion. In addition, since the wiring is not drawn around, the wiring length of the wiring can be shortened, and the wiring resistance of the wiring can be reduced.
  • the present technology has the following configuration.
  • the wiring structure can be simplified and the wiring resistance of the wiring can be reduced in the solid-state imaging device.
  • a solid-state imaging device comprising: a wiring that electrically connects between the transparent electrode and the connecting portion and is formed of a transparent electrode material.
  • the solid-state imaging device according to (1) wherein the wiring is thinner than the transparent electrode.
  • the transparent electrode comprises a first transparent electrode formed on the organic photoelectric conversion film and a second transparent electrode formed on the opposite side of the first transparent electrode to the organic photoelectric conversion film.
  • side wall insulators are provided on the side surfaces of the organic photoelectric conversion film and the side surfaces of the transparent semiconductor; The wiring extends from the transparent electrode to the connecting portion along the side surface of the organic photoelectric conversion film and the side surface of the transparent semiconductor with the side wall insulator interposed from (1) above.
  • the solid-state imaging device according to any one of (4). (6) the side surface of the transparent semiconductor is formed inside the effective pixel region from the side surface of the organic photoelectric conversion film; The solid-state imaging device according to any one of (1) to (4), wherein a cavity is formed between the side surface of the transparent semiconductor and the wiring. (7) a protective film covering the transparent electrode and the wiring is formed in the effective pixel region and the peripheral region; The solid-state imaging device according to any one of (1) to (6), wherein in the peripheral region, a light shielding film that shields light is formed on a side of the protective film opposite to the wiring.
  • side wall insulators are provided on the side surfaces of the organic photoelectric conversion film and the side surfaces of the transparent semiconductor; the wiring extends from the transparent electrode to the connection portion along the side surface of the organic photoelectric conversion film and the side surface of the transparent semiconductor with the sidewall insulator interposed therebetween;
  • the solid-state imaging device wherein an inclination angle formed by the inclined wall surface and the surface of the insulator on the effective pixel area side is 20 degrees or more and less than 90 degrees.
  • the side wall insulator has a curved wall surface extending from the effective pixel region toward the peripheral region toward the transparent semiconductor from the transparent electrode and protruding from the effective pixel region toward the peripheral region.
  • the solid-state imaging device according to (5) or (8).
  • the thickness of the sidewall insulator formed on the side surface of the organic photoelectric conversion film from the side surface of the organic photoelectric conversion film is equal to the thickness of the sidewall insulator formed on the side surface of the transparent electrode.
  • the solid-state imaging device according to (5) or (8) which is thicker than the thickness from the side surface of the electrode.
  • (13) The solid-state imaging device according to any one of (1) to (12), wherein the transparent semiconductor is IGZO.
  • the transparent electrode is made of at least one transparent electrode material selected from IZO, ITO, SnOx, ZnOx, TiOx, CNT and Ag nanowires
  • the wiring is formed of the same transparent electrode material or a different transparent electrode material with respect to the transparent electrode.
  • the wiring is formed on the opposite side of the transparent electrode to the organic photoelectric conversion film,
  • the solid-state imaging device according to any one of (16) to (19), wherein the wiring is electrically connected to the transparent electrode via a transparent connecting portion formed of a transparent electrode material. .
  • the present technology further includes the following configuration.
  • the following configuration in a solid-state imaging device, it is possible to improve the step coverage of the wiring from the transparent electrode of the pixel portion to the connection portion along the side wall insulator, and in addition, it is possible to improve the environmental resistance. .
  • a solid-state imaging device comprising: wiring made of a material; (22) The solid-state imaging device according to (21), wherein the side wall insulator has an inclined wall surface extending from the effective pixel area to the
  • the sidewall insulator has a curved wall surface that extends from the effective pixel region toward the peripheral region from the transparent electrode toward the transparent semiconductor and protrudes from the effective pixel region toward the peripheral region.
  • the thickness of the sidewall insulator formed on the side surface of the organic photoelectric conversion film from the side surface of the organic photoelectric conversion film is equal to the thickness of the sidewall insulator formed on the side surface of the transparent electrode.
  • the solid-state imaging device according to any one of (21) to (24), which is thicker than the thickness from the side surface of the electrode.
  • the present technology further includes the following configuration.
  • a transparent semiconductor formed in an insulator effective pixel region; an organic photoelectric conversion film formed on the side of the transparent semiconductor opposite to the insulator; a pixel portion having a transparent electrode formed on the opposite side of the organic photoelectric conversion film to the transparent semiconductor; a connecting portion disposed in the insulator in a peripheral region around the effective pixel region and connected to a circuit for supplying electricity to the transparent electrode; a wiring that electrically connects between the transparent electrode and the connecting portion and is formed of a transparent electrode material; a protective film formed in the effective pixel region and the peripheral region and covering the transparent electrode and the wiring;
  • a solid-state imaging device comprising: a light-shielding film formed on the side of the protective film opposite to the wiring in the peripheral region, blocking light and having a lower stress than the protective film.
  • the protective film is AlO;
  • the wiring is formed on the opposite side of the transparent electrode to the organic photoelectric conversion film, The solid-state imaging device according to any one of (27) to (30), wherein the wiring is electrically connected to the transparent electrode via a transparent connecting portion formed of a transparent electrode material. Device.

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Abstract

固体撮像装置は、絶縁体の有効画素領域に形成されている透明半導体と、透明半導体の絶縁体とは反対側に形成されている有機光電変換膜と、有機光電変換膜の透明半導体とは反対側に形成されている透明電極と、を有する画素部と、有効画素領域の周囲の周辺領域において絶縁体に配設され、透明電極へ電気を供給する回路に接続されている接続部と、透明電極と接続部との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成されている配線とを備えている。

Description

固体撮像装置
 本開示は、固体撮像装置に関する。
 特許文献1には、撮像素子及び固体撮像装置が開示されている。撮像素子及び固体撮像装置の画素部は、半導体基板上に積層された第1電極と、第1電極上に積層された光電変換膜と、光電変換膜上に積層された第2電極とを備えている。画素部の周囲の周辺領域において、半導体基板上には画素部に電気を供給する接続部が配置されている。
 画素部上及び周辺領域上には保護膜が形成されている。さらに、周辺領域において保護膜上には遮光膜が形成されている。遮光膜には、光を遮り、かつ、導電性を有する金属配線材料が使用されている。
特開2017-157816号公報
 上記撮像素子及び固体撮像装置では、遮光部に金属配線材料が使用されているので、遮光膜を配線として使用することができる。例えば、画素部の第2電極と周辺領域の接続部との間を接続する配線として、遮光膜が使用可能である。配線は保護膜上に延設され、配線の一端部は保護膜に形成された接続孔を通して第2電極に接続され、配線の他端部は接続孔を通して接続部に接続される。
 しかしながら、配線が接続孔、保護膜上、そして再び接続孔に引き回されるので、配線構造が複雑になる。また、配線が引き回れるので、配線抵抗が増大する。
 このため、固体撮像装置では、配線構造を簡素化し、配線抵抗を小さくすることが望まれている。
 本開示の一実施態様に係る固体撮像装置は、絶縁体の有効画素領域に形成されている透明半導体と、透明半導体の絶縁体とは反対側に形成されている有機光電変換膜と、有機光電変換膜の透明半導体とは反対側に形成されている透明電極と、を有する画素部と、有効画素領域の周囲の周辺領域において絶縁体に配設され、透明電極へ電気を供給する回路に接続されている接続部と、透明電極と接続部との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成されている配線とを備えている。
本開示の第1実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する断面図である。 図1に示される固体撮像装置の概略的な平面図である。 図1に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 第5工程断面図である。 第6工程断面図である。 第7工程断面図である。 第8工程断面図である。 第9工程断面図である。 第10工程断面図である。 第11工程断面図である。 第12工程断面図である。 本開示の第2実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する、図1に対応する断面図である。 図15に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 第5工程断面図である。 第6工程断面図である。 第7工程断面図である。 第8工程断面図である。 第9工程断面図である。 本開示の第3実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する、図1に対応する断面図である。 図25に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 第5工程断面図である。 第6工程断面図である。 第7工程断面図である。 第8工程断面図である。 第9工程断面図である。 本開示の第4実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する、図1に対応する断面図である。 図35に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 第5工程断面図である。 第6工程断面図である。 本開示の第5実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する、図1に対応する断面図である。 図42に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 第5工程断面図である。 本開示の第6実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 本開示の第7実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する、図1に対応する断面図である。 図50に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 本開示の第8実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 本開示の第9実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する、図1に対応する断面図である。 図57に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 第5工程断面図である。 本開示の第10実施の形態に係る固体撮像装置の概略的な全体の構成を説明する断面図である。 図63に示される固体撮像装置の概略的な平面図である。 図62に示される固体撮像装置の製造方法を説明する第1工程断面図である。 第2工程断面図である。 第3工程断面図である。 第4工程断面図である。 第5工程断面図である。 第6工程断面図である。 第7工程断面図である。 第8工程断面図である。 第9工程断面図である。 本開示の第11実施の形態に係る固体撮像装置のモデル化された画素部の構成を説明する断面図である。 本開示の第12実施の形態に係る固体撮像装置の図74に対応する断面図である。 本開示の第13実施の形態に係る固体撮像装置の図74に対応する断面図である。 本開示の第14実施の形態に係る固体撮像装置の図74に対応する断面図である。 本開示の第15実施の形態に係る固体撮像装置の図74に対応する断面図である。
 以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序に従って行う。
1.第1実施の形態
 第1実施の形態は、固体撮像装置に、本技術を適用した例を説明する。第1実施の形態は、固体撮像装置の断面構成、平面構成並びに製造方法について、詳細に説明する。
2.第2実施の形態
 第2実施の形態は、第1実施の形態に係る固体撮像装置において、画素部の側面並びに周辺領域の構造を変えた例を説明する。第2実施の形態は、固体撮像装置の断面構成並びに製造方法についても、詳細に説明する。
3.第3実施の形態
 第3実施の形態は、第1実施の形態に係る固体撮像装置において、画素部の側面の構造を変えた例を説明する。第3実施の形態は、固体撮像装置の断面構成並びに製造方法についても、詳細に説明する。
4.第4実施の形態
 第4実施の形態は、第3実施の形態に係る固体撮像装置において、画素部の側面の構造を変えた例を説明する。第4実施の形態は、固体撮像装置の断面構成並びに製造方法についても、詳細に説明する。
5.第5実施の形態
 第5実施の形態は、第1実施の形態に係る固体撮像装置において、画素部の側面の構造、特に側壁絶縁体の構造を変えた例を説明する。第5実施の形態は、固体撮像装置の断面構成並びに製造方法についても、詳細に説明する。
6.第6実施の形態
 第6実施の形態は、第5実施の形態に係る固体撮像装置において、第5実施の形態に係る固体撮像装置の側壁絶縁体の製造方法を変えた例を説明する。
7.第7実施の形態
 第7実施の形態は、第5実施の形態に係る固体撮像装置において、画素部の透明電極及び透明電極と周辺領域の接続部とを接続する配線の構造を変えた例を説明する。第7実施の形態は、固体撮像装置の断面構成並びに製造方法についても、詳細に説明する。
8.第8実施の形態
 第8実施の形態は、第6実施の形態に係る固体撮像装置において、側壁絶縁体の製造方法を変えた例を説明する。
9.第9実施の形態
 第9実施の形態は、第5実施の形態に係る固体撮像装置において、周辺領域の接続部の構造を変えた例を説明する。第9実施の形態は、固体撮像装置の断面構成並びに製造方法についても、詳細に説明する。
10.第10実施の形態
 第10実施の形態は、第1実施の形態に係る固体撮像装置において、画素部及び周辺領域の保護膜と、周辺領域の遮光膜との構造を変えた例を説明する。第10実施の形態は、固体撮像装置の断面構成並びに製造方法についても、詳細に説明する。
11.第11実施の形態
 第11実施の形態は、本技術が適用可能な固体撮像装置の構造を説明する第1例である。第11実施の形態は、固体撮像装置の要部の概略的な断面構成について、簡単に説明する。第12実施の形態~第15実施の形態に係る固体撮像装置についても同様である。
12.第12実施の形態
 第12実施の形態は、本技術が適用可能な固体撮像装置の構造を説明する第2例である。
13.第13実施の形態
 第13実施の形態は、本技術が適用可能な固体撮像装置の構造を説明する第3例である。
14.第14実施の形態
 第14実施の形態は、本技術が適用可能な固体撮像装置の構造を説明する第4例である。
15.第15実施の形態
 第15実施の形態は、本技術が適用可能な固体撮像装置の構造を説明する第5例である。
16.その他の実施の形態
<1.第1実施の形態>
 図1~図14を用いて、本開示の第1実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
 ここで、図中、適宜、図示されている矢印X方向は、便宜的に平面上に載置された固体撮像装置1の1つの平面方向を示している。矢印Y方向は、矢印X方向に対して直交する他の1つの平面方向を示している。また、矢印Z方向は、矢印X方向及び矢印Y方向に対して直交する上方向を示している。つまり、矢印X方向、矢印Y方向、矢印Z方向は、丁度、三次元座標系のX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に各々一致している。
 なお、これらの各方向は、説明の理解を助けるために図示されており、本技術の方向を限定するものではない。
[固体撮像装置1の構成]
(1)固体撮像装置1の全体構成
 図1は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図2は、固体撮像装置1の平面構成の一例を示している。
 固体撮像装置1は、矢印Y方向に見て(以下、単に「側面視において」という。)及び矢印Z方向から見て(以下、単に「平面視において」という。)、絶縁体2上の中央部に画素部100を有する有効画素領域101を備えている。さらに、固体撮像装置1は、絶縁体2上において、有効画素領域101の周囲に周辺領域102を備えている。
 特に形状が限定されるものではないが、ここでは、有効画素領域101は、平面視において、矢印X方向の長さに対して矢印Y方向の長さが短い矩形状に形成されている。また、固体撮像装置1の全体の平面形状は、有効画素領域101の周囲に周辺領域102を加えて、有効画素領域101に対して一回り大きい矩形状に形成されている。
 絶縁体2は、基体3上に積層されている。詳細な構造の説明は省略するが、絶縁体2は、多層構造の配線、接続孔配線等を被覆し、絶縁性並びに環境耐性を備えている。また、絶縁体2の内部には図示省略の可視光透過フィルタが配設され、絶縁体2はこの可視光透過フィルタを被覆し、かつ、保護している。可視光透過フィルタとしては、例えば赤外線透過フィルタ(IRPF)が使用されている(図74に示される符号26参照)。
 また、絶縁体2には、例えば酸化珪素(例えばSiO)が使用されている。また、光透過領域において、絶縁体2の内部には配線22が配置されている。配線22には透明電極材料が使用されている。透明電極材料としては、例えば酸化インジウム錫(ITO:Indium Tin Oxide)が使用されている。また、配線22と基体3との間には、双方を電気的に接続する配線23が配置されている。配線23には例えばタングステン(W)等の金属配線が使用されている。
 一方、絶縁体2の最上層には絶縁膜24が形成されている。絶縁膜24は例えばSiOxにより形成されている。また、周辺領域102において、絶縁膜24下には絶縁膜25が形成されている。絶縁膜25は例えば窒化珪素(SiN)により形成されている。
 詳細な構造の説明は省略するが、基体3は、複数の半導体層と、多層の配線が配置された絶縁層とを交互に積層して構成されている。
 最も絶縁体2側に積層されている半導体層には、例えばフォトダイオード(Photo Diode)が構成されている(例えば、図74に示される符号31参照。)。フォトダイオードは、矢印X方向及び矢印Y方向に一定の間隔において複数配列されている。フォトダイオードは光検出素子として構成されている。
 さらに、フォトダイオードが構成された半導体層を介在させて、絶縁体2から離間された半導体層には、例えば光検出回路、制御回路等が配置されている。光検出回路では、フォトダイオードからの光検出信号が読出される。制御回路は、画素部100、光検出回路等の動作制御を司る。
(2)有効画素領域101の構成
 有効画素領域101に配設された画素部100は、透明半導体4と、有機光電変換膜5と、透明電極6とを主要な構成要素として備えている。
 透明半導体4は、絶縁体2上に積層されている。透明半導体4では、有機光電変換膜5において光から変換された電子が蓄積される。さらに、透明半導体4では、絶縁体2内部に形成されている図示省略の多層の配線を通して、前述の基体3に配置されている光検出素子に接続され、蓄積された電子が光検出素子に転送される。
 透明半導体4は、可視光域の電磁波を透過する酸化物半導体である。透明半導体4としては、例えばインジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含むIGZOが使用されている。透明半導体4は、例えば1nm以上10000nm以下の厚さに形成されている。
 有機光電変換膜5は、透明半導体4上に積層されている。有機光電変換膜5では、矢印Z方向から入射される光から電子が生成される。
 有機光電変換膜5は、受光素子材料として有機材料を使用している。有機材料としては、光電変換できる有機膜であればよい。有機光電変換膜5は、例えば1nm以上100μm以下の厚さに形成されている。
 透明電極6は、有機光電変換膜5上に積層されている。透明電極6は画素部100の全域に共有の電極として構成され、透明電極6には有機光電変換膜5の全域に印加される電気が供給される。
 透明電極6は、第1実施の形態において、第1透明電極61と、第1透明電極61の有機光電変換膜5とは反対側に積層されている第2透明電極62とを備えている。
 第1透明電極61は、ここでは、酸化インジウム-酸化亜鉛系酸化物(IZO)により形成されている。第1透明電極61は、例えば1nm以上1000nm以下の厚さに形成されている。第1透明電極61の厚さは第2透明電極62の厚さよりも薄く形成されている。これにより、第1透明電極61の製造上の加工を容易に行うことができる。
 第2透明電極62は、ここでは、第1透明電極61と同一の透明電極材料により形成されている。第2透明電極62は、例えば1nm以上1000nm以下の厚さに形成されている。第2透明電極62の厚さは第1透明電極61の厚さよりも厚く形成されている。これにより、第1透明電極61及び第2透明電極62を有する透明電極6の厚さが厚くなるので、透明電極6の抵抗値を小さくすることができる。また、第2透明電極62は配線63に利用されているので、配線63の抵抗値も小さくすることができる。
 また、透明電極6は、IZO以外の透明電極材料により形成してもよい。例えば、透明電極6は、ITO、酸化錫(SnOx)、酸化亜鉛(ZnOx)、酸化チタン(TiOx)及び銀(Ag)ナノワイヤから選択される1以上の透明電極材料を用いて形成してもよい。さらに、透明電極6は、第1透明電極61の透明電極材料に対して、第2透明電極62を異なる透明電極材料により形成してもよい。この具体的な例示は、後述する第7実施の形態に係る固体撮像装置1において、詳細に説明する。
 有効画素領域101において、透明電極6上には、透明電極6を覆う保護膜9が形成されている。保護膜9は、絶縁性を有し、かつ、環境耐性を有する、例えば酸化アルミニウム(AlO)により形成されている。保護膜9は、例えば1nm以上1000nm以下の厚さに形成されている。
 有効画素領域101において、保護膜9上には図示省略のカラーフィルタ、光学レンズのそれぞれが順次積層されている。カラーフィルタは、例えば、光の三原色である赤色、青色、緑色のそれぞれの染料が添加された樹脂材料により形成されている。光学レンズは、例えば矢印Z方向に湾曲された樹脂材料により形成されている。
(3)周辺領域102の構成
 周辺領域102には、絶縁体2上に接続部8が配設されている。ここで、接続部8は、図1に示される側面視において、並びに図2に示される平面視において、有効画素領域101の右側に配設されている。なお、接続部8は、有効画素領域101の左側に配設されていても、平面視において、有効画素領域101の上側又は下側に配設されていてもよい。また、接続部8は、一カ所に限定されるものでなく、例えば有効画素領域101の右側及び左側の複数箇所に配設されていてもよい。後述する第10実施の形態に係る固体撮像装置1では、複数箇所に接続部8を配設する例が説明されている(図64参照)。
 接続部8は、配線63を通して画素部100の透明電極6に接続されている。つまり、接続部8は、基体3に配置されている図示省略の回路に接続され、この回路からの電気を配線63を通して透明電極6に供給する。回路は、前述の制御回路であってもよいし、電源回路であってもよい。
 配線63は、第1実施の形態において、透明電極6の第2透明電極62と同一の透明電極材料により形成されている。さらに、第2透明電極62と同一の導電層により形成されている。つまり、第2透明電極62は、有効画素領域101において画素部100の透明電極6を構築し、有効画素領域101から周辺領域102へ延設させて配線63として形成されている。そして、配線63は、絶縁体2内部に形成されている多層の配線23に接続され、接続部8を構成している。
 配線63は透明電極6のうちの一部の第2透明電極62を用いて形成されているので、配線63の厚さは透明電極6の厚さよりも薄く形成されている。
 配線63は、ここでは、有効画素領域101の右側において、透明電極6との接続箇所から画素部100の側面に沿って垂直方向(矢印Z方向とは反対側)に延設されている。そして、配線63は、周辺領域102において、水平方向(矢印X方向)に延設されている。つまり、配線63は、例えば保護膜9上を引き回すことなく、最短距離において、透明電極6と接続部8との間を接続している。
 ここで、画素部100の側面と配線63との間には、図1に示されるように、側壁絶縁体7が形成されている。側壁絶縁体7は、例えば絶縁性を有し、かつ、環境耐性を有する例えばAlOにより形成されている。側壁絶縁体7は、画素部100の側面から周辺領域102へ向かって、例えば1nm以上1000nm以下の厚さに形成されている。
 周辺領域102において、配線63上には、配線63を覆う保護膜9が形成されている。この保護膜9は、有効画素領域101上の保護膜9と同一の材料により形成され、かつ、同一の層に形成されている。
 さらに、周辺領域102において、保護膜9上には遮光膜10が形成されている。遮光膜10は、光を透過させない材料により形成されている。ここでは、遮光膜10は、例えばタングステン(W)等の金属材料、又は黒色に着色された樹脂材料(例えば、ブラックレジスト)により形成されている。
 金属材料の場合、遮光膜10は、例えば1nm以上1000μm以下の厚さに形成されている。また、樹脂材料の場合、遮光膜10は、例えば1nm以上1000μm以下の厚さに形成されている。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図1及び図2を参照しつつ、図3~図14を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 まず、図3に示されるように、有効画素領域101において、絶縁体2上に透明半導体4、有機光電変換膜5、透明電極6の第1透明電極61、マスク71のそれぞれが順次形成される。第1透明電極61、有機光電変換膜5、透明半導体4のそれぞれは、最上層のマスク71を用いて、パターンニングされる。マスク71としては、例えばアモルファスカーボンが使用される。
 図4に示されるように、有効画素領域101のマスク71上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に、側壁絶縁体7が形成される。側壁絶縁体7は、有効画素領域101と周辺領域102と境界領域において、画素部100の側面にも形成される。つまり、側壁絶縁体7は、透明半導体4の側面、有機光電変換膜5の側面及び第1透明電極61の側面に沿って形成される。側壁絶縁体7は、例えばAlOにより形成される。側壁絶縁体7は、例えば原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法により形成される。
 図5に示されるように、有効画素領域101のマスク71上の側壁絶縁体7及び周辺領域102の絶縁体2上の側壁絶縁体7を除去し、画素部100の側面に側壁絶縁体7が形成される。側壁絶縁体7の除去には、例えば反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)法等の異方性エッチング法が使用される。
 図6に示されるように、有効画素領域101及び周辺領域102の全面にマスク72が形成される。マスク72は、有効画素領域101ではマスク71上に形成され、周辺領域102では絶縁体2上に形成される。周辺領域102の接続部8(図1及び図2参照)の箇所において、マスク72には開口72Hが形成される。マスク72は例えばフォトレジストにより形成される。
 図7に示されるように、マスク72の開口72Hから露出される絶縁体2が除去され、絶縁体2の内部の配線23の表面が露出される。絶縁体2の除去には、例えばRIE法が使用される。
 この後、図8に示されるように、マスク72が除去される。
 図9に示されるように、有効画素領域101において、第1透明電極61上のマスク71が除去される。マスク71が除去されると、第1透明電極61の表面が露出される。
 図10に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に第2透明電極62が形成される。有効画素領域101では、第1透明電極61上に第2透明電極62が積層されるので、第1透明電極61及び第2透明電極62からなる透明電極6が形成される。
 図11に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上及び透明電極6上から接続部8上に至る箇所を覆うマスク73が形成される。マスク73は例えばフォトレジストにより形成される。
 図12に示されるように、マスク73を用いて、周辺領域102の余分な第2透明電極62が除去される。引き続き、図13に示されるように、マスク73が除去される。
 これにより、透明電極6の第2透明電極62に一体に形成され、第2透明電極62と同一の透明電極材料により形成され、かつ、第2透明電極62と同一の導電層からなる配線63が形成される。この配線63は接続部8において配線23に接続される。また、画素部100の透明半導体4の側面、有機光電変換膜5の側面及び透明電極6の第1透明電極61の側面に対して、配線63は側壁絶縁体7を介在させて電気的に分離される。
 図14に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される。引き続き、前述の図1に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第1実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第1実施の形態に係る固体撮像装置1は、図1及び図2に示されるように、透明半導体4と、有機光電変換膜5と、透明電極6とを有する画素部100と、接続部8と、配線63とを備える。
 透明半導体4は、絶縁体2の有効画素領域101に形成される。有機光電変換膜5は、透明半導体4の絶縁体2とは反対側に形成される。透明電極6は、有機光電変換膜5の透明半導体4とは反対側に形成される。接続部8は、有効画素領域101の周囲の周辺領域102において絶縁体2に配設され、透明電極6へ電気を供給する回路に接続される。
 ここで、配線63は、透明電極6と接続部8との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成される。このため、配線63は透明電極6の少なくとも一部を延設させて形成し、透明電極6と接続部8とが配線63により直接的に接続可能となる。つまり、保護膜9の透明電極6上並びに保護膜9の接続部8上に接続孔を形成する必要が無く、これらの接続孔並びに保護膜9上に配線を引き回す必要が無い。これにより、透明電極6と接続部8とを接続する配線構造を簡素化することができる。
 また、配線63は引き回されないので、配線63の配線長が短くなり、配線63の配線抵抗を小さくすることができる。
 また、固体撮像装置1では、図1に示されるように、配線63は、透明電極6の厚さよりも薄い厚さに形成される。表現を代えれば、透明電極6の厚さは、配線63の厚さよりも厚く形成される。このため、有効画素領域101において、画素部100の透明電極6の抵抗値を小さくすることができるので、画素部100の全域において均等な光電変換を実現することができる。
 一方、配線63の厚さが薄く形成されているので、図11及び図12に示されるように、固体撮像装置1の製造方法において、第2透明電極62の加工を容易に行うことができる。
 また、固体撮像装置1では、図1に示されるように、透明電極6は、第1透明電極61と、第2透明電極62とを備える。第1透明電極61は、有機光電変換膜5上に形成される。第2透明電極62は、第1透明電極61の有機光電変換膜5とは反対側に形成される。
 このため、透明電極6は第1透明電極61と第2透明電極62とを重ねて厚く形成されているので、透明電極6の抵抗値を小さくすることができる。
 また、固体撮像装置1では、図1に示されるように、配線63は、透明電極6の少なくとも一部と同一の導電層に形成される。具体的には、配線63は、透明電極6の第2透明電極62と同一の導電層に形成される。
 このため、前述の通り、配線構造を簡素化し、配線63の配線抵抗を小さくすることができる。
 また、固体撮像装置1は、図1に示されるように、側壁絶縁体7を備える。側壁絶縁体7は、有機光電変換膜5の側面及び透明半導体4の側面に形成される。そして、配線63は、透明電極6から接続部8へ、有機光電変換膜5の側面及び透明半導体4の側面に沿って、かつ、側壁絶縁体7を介在させて延設される。
 このため、配線63は、画素部100に対して、具体的には有機光電変換膜5、透明半導体4のそれぞれに対して、側壁絶縁体7により確実に電気的に分離される。加えて、側壁絶縁体7により、画素部100の環境耐性を向上させることができる。
 さらに、固体撮像装置1では、図1に示されるように、有効画素領域101及び周辺領域102に、透明電極6及び配線63を覆う保護膜9が形成される。これにより、有効画素領域101の画素部100並びに周辺領域102の接続部8において、環境耐性を向上させることができる。
 加えて、周辺領域102において、保護膜9の配線63とは反対側に光を遮る遮光膜10が形成される。これにより、周辺領域102における光の入射を遮断することができる。
<2.第2実施の形態>
 図15~図24を用いて、本開示の第2実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。なお、第2実施の形態並びにそれ以降に説明する実施の形態において、第1実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一の構成要素又は実質的に同一の構成要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[固体撮像装置1の構成]
 図15は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図15に示されるように、第2実施の形態に係る固体撮像装置1では、画素部100の側面に形成されている側壁絶縁体7が、周辺領域102の絶縁体2と保護膜9との間にも形成されている。画素部100の側面及び周辺領域102に形成されている側壁絶縁体7は、同一の絶縁材料により形成され、かつ、同一の絶縁層に形成されている。つまり、画素部100の側面に形成されている側壁絶縁体7は、周辺領域102まで延設されている。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第1実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図15を参照しつつ、図16~図24を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 第1実施の形態に係る固体撮像装置1の製造方法(以下、単に「第1製造方法」という。)の図4に示される工程と同様に、側壁絶縁体7が形成される。側壁絶縁体7は、有効画素領域101のマスク71上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に形成される。
 第1製造方法の図6に示される工程と同様に、図16に示されるように、有効画素領域101及び周辺領域102の全面にマスク72が形成される。マスク72は、有効画素領域101、周辺領域102のそれぞれにおいて、側壁絶縁体7上に形成される。周辺領域102の接続部8(図15参照)の形成箇所において、マスク72には開口72Hが形成される。
 第1製造方法の図7に示される工程と同様に、図17に示されるように、マスク72の開口72Hから露出される側壁絶縁体7及び絶縁体2が除去され、絶縁体2の内部の配線23の表面が露出される。側壁絶縁体7及び絶縁体2の除去には、例えばRIE法が使用される。
 この後、第1製造方法の図8に示される工程と同様に、図18に示されるように、マスク72が除去される。
 図19に示されるように、有効画素領域101において、リフトオフ(Lift-off)法を用いてマスク71が選択的に除去される。このマスク71の除去に伴い、有効画素領域101において、マスク71上の側壁絶縁体7が除去される。
 第1製造方法の図10に示される工程と同様に、図20に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上、周辺領域102の絶縁体2上及び周辺領域102の側壁絶縁体7上を含む全面に第2透明電極62が形成される。有効画素領域101では、第1透明電極61上に第2透明電極62が積層されるので、第1透明電極61及び第2透明電極62からなる透明電極6が形成される。
 第1製造方法の図11に示される工程と同様に、図21に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上及び透明電極6上から接続部8(図15参照)上に至る箇所を覆うマスク73が形成される。周辺領域102の配線63及び接続部8が形成される領域以外において、マスク73から第2透明電極62の表面は露出される。
 第1製造方法の図12に示される工程と同様に、図22に示されるように、マスク73を用いて、周辺領域102の余分な第2透明電極62が除去される。引き続き、図23に示されるように、マスク73が除去される。
 これにより、透明電極6の第2透明電極62に一体に形成され、第2透明電極62と同一の透明電極材料により形成され、かつ、第2透明電極62と同一の導電層からなる配線63が形成される。この配線63は接続部8において配線23に接続される。また、画素部100の透明半導体4の側面、有機光電変換膜5の側面及び透明電極6の第1透明電極61の側面に対して、配線63は側壁絶縁体7を介在させて電気的に分離される。
 第1製造方法の図14に示される工程と同様に、図24に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される。引き続き、前述の図15に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第2実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第2実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第1実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1は、図15に示されるように、有機光電変換膜5の側面及び透明半導体4の側面に側壁絶縁体7を備える。配線63は、透明電極6から接続部8へ、有機光電変換膜5の側面及び透明半導体4の側面に沿って、かつ、側壁絶縁体7を介在させて延設される。
 ここで、側壁絶縁体7は、周辺領域102において、絶縁体2と保護膜9との間に延設される。つまり、有機光電変換膜5の側面及び透明半導体4の側面に形成される側壁絶縁体7が周辺領域102において利用され、側壁絶縁体7により絶縁体2又は保護膜9の実効的な厚さを厚くすることができる。このため、周辺領域102において、環境耐性を更に向上させることができる。
<3.第3実施の形態>
 図25~図34を用いて、本開示の第3実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図25は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図25に示されるように、第3実施の形態に係る固体撮像装置1では、第1実施の形態又は第2実施の形態に係る固体撮像装置1において画素部100の側面に形成されている側壁絶縁体7が形成されていない(図1及び図15参照)。なお、側壁絶縁体7は積極的に形成されていないが、画素部100の側面であって、少なくとも透明半導体4の側面には図示省略の自然酸化膜が実効的に形成されている。つまり、配線63と透明半導体4との間は自然酸化膜により電気的に分離されている。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第1実施の形態又は第2実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図25を参照しつつ、図26~図34を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 まず、第1製造方法の図3に示される工程と同様に、有効画素領域101において、絶縁体2上に透明半導体4、有機光電変換膜5、透明電極6の第1透明電極61、マスク71のそれぞれが順次形成される。第1透明電極61、有機光電変換膜5、透明半導体4のそれぞれは、最上層のマスク71を用いて、パターンニングされる。
 ここで、第1製造方法の図4及び図5に示される、側壁絶縁体7を形成する工程が省略される。そして、第1製造方法の図6に示される工程と同様に、図26に示されるように、有効画素領域101及び周辺領域102の全面にマスク72が形成される。マスク72は、有効画素領域101ではマスク71上に形成され、周辺領域102では絶縁体2上に形成される。周辺領域102の接続部8(図25参照)の形成箇所において、マスク72には開口72Hが形成される。
 第1製造方法の図7に示される工程と同様に、図27に示されるように、マスク72の開口72Hから露出される絶縁体2が除去され、絶縁体2の内部の配線23の表面が露出される。これにより、接続部8が実質的に形成される。
 この後、図28に示されるように、マスク72が除去される。
 第1製造方法の図9に示される工程と同様に、図29に示されるように、有効画素領域101において、第1透明電極61上のマスク71が除去される。マスク71が除去されると、第1透明電極61の表面が露出される。
 第1製造方法の図10に示される工程と同様に、図30に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に第2透明電極62が形成される。有効画素領域101では、第1透明電極61上に第2透明電極62が積層されるので、第1透明電極61及び第2透明電極62からなる透明電極6が形成される。
 第1製造方法の図11に示される工程と同様に、図31に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上及び透明電極6上から接続部8(図25参照)上に至る箇所を覆うマスク73が形成される。
 第1製造方法の図12に示される工程と同様に、図32に示されるように、マスク73を用いて、周辺領域102の余分な第2透明電極62が除去される。引き続き、図33に示されるように、マスク73が除去される。
 これにより、透明電極6の第2透明電極62に一体に形成され、第2透明電極62と同一の透明電極材料により形成され、かつ、第2透明電極62と同一の導電層からなる配線63が形成される。この配線63は接続部8において配線23に接続される。また、画素部100の特に透明半導体4の側面に対して、配線63は図示省略の自然酸化膜を介在させて電気的に分離される。
 第1製造方法の図14に示される工程と同様に、図34に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される。引き続き、前述の図25に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第3実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第3実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第1実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1は、図25に示されるように、画素部100の側面に積極的に側壁絶縁体7を形成しない。このため、側壁絶縁体7に相当する構成要素を省略することができ、配線構造を更に簡素化することができる。
 加えて、側壁絶縁体7を形成する工程に相当する工程を省略することができるので、固体撮像装置1の製造工程数を削減することができる。結果として、固体撮像装置1の製造上の歩留まりを向上させることができる。
<4.第4実施の形態>
 図35~図41を用いて、本開示の第4実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図35は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図35に示されるように、第4実施の形態に係る固体撮像装置1では、第3実施の形態に係る固体撮像装置1と同様に、側壁絶縁体7が形成されていない(図25参照)。そして、固体撮像装置1では、画素部100の透明半導体4の側面と配線63との間に空洞4Sが形成されている。
 透明半導体4の側面が有機光電変換膜5の側面よりも有効画素領域101の内側に形成されることにより、透明半導体4の側面と配線63との間に空洞4Sが形成されている。空洞4S内には例えば空気等の気体が充填されている。透明半導体4、配線63のそれぞれは気体により電気的に分離されている。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第3実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図35を参照しつつ、図36~図41を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 第3実施の形態に係る固体撮像装置1の製造方法(以下、単に「第3製造方法」という。)の図29に示される工程と同様に、有効画素領域101において、第1透明電極61上のマスク71が除去される。マスク71が除去されると、第1透明電極61の表面が露出される。
 図36に示されるように、有効画素領域101の透明半導体4の側面にサイドエッチングが行われる。サイドエッチングには、有機光電変換膜5、絶縁体2のそれぞれに対して、透明半導体4のエッチング選択比が大きい、例えば等方性エッチング法が使用される。
 これにより、透明半導体4の側面は、有効画素領域101の内側へ後退し、空洞4Sが形成される。
 第3製造方法の図30に示される工程と同様に、図37に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に第2透明電極62が形成される。有効画素領域101では、第1透明電極61上に第2透明電極62が積層されるので、第1透明電極61及び第2透明電極62からなる透明電極6が形成される。
 第3製造方法の図31に示される工程と同様に、図38に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上及び透明電極6上から接続部8(図35参照)上に至る箇所を覆うマスク73が形成される。
 第3製造方法の図32に示される工程と同様に、図39に示されるように、マスク73を用いて、周辺領域102の余分な第2透明電極62が除去される。引き続き、図40に示されるように、マスク73が除去される。
 これにより、透明電極6の第2透明電極62に一体に形成され、第2透明電極62と同一の透明電極材料により形成され、かつ、第2透明電極62と同一の導電層からなる配線63が形成される。この配線63は接続部8において配線23に接続される。また、画素部100の特に透明半導体4の側面には空洞4Sが形成されるので、透明半導体4の側面に対して、配線63は空洞4S(空洞4S内に充填された気体)を介在させて電気的に分離される。
 第3製造方法の図34に示される工程と同様に、図41に示されるように、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される。引き続き、前述の図35に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第4実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第4実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第3実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1は、図35に示されるように、画素部100の透明半導体4の側面と配線63との間に空洞4Sを備える。空洞4Sは、透明半導体4の側面を有機光電変換膜5の側面よりも有効画素領域101の内側に配置することにより形成される。つまり、空洞4Sはサイドエッチングにより形成される。
 このため、配線63は、画素部100に対して、具体的には透明半導体4に対して、空洞4S(又は空洞4Sに充填された気体)により確実に電気的に分離される。
<5.第5実施の形態>
 図42~図47を用いて、本開示の第5実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。第5実施の形態から第9実施の形態に係る固体撮像装置1では、側壁絶縁体7の構造を変えた例を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図42は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図42に示されるように、第5実施の形態に係る固体撮像装置1は、第1実施の形態に係る固体撮像装置1と同様に、側壁絶縁体7を備えている。側壁絶縁体7は、画素部100の側面、つまり少なくとも有機光電変換膜5の側面及び透明半導体4の側面に形成されている。第5実施の形態では、側壁絶縁体7は、第1実施の形態に係る固体撮像装置1の側壁絶縁体7と同一又は実質的に同一の構成要素である第1側壁絶縁体75と、第1側壁絶縁体75上に積層された第2側壁絶縁体76とを備えている。
 側壁絶縁体7の第2側壁絶縁体76は、画素部100の側面において、透明電極6から透明半導体4へ向かって、有効画素領域101から周辺領域102へ広がる傾斜壁面7Sを備えている。傾斜壁面7Sが形成されているので、有機光電変換膜5の側面に形成されている側壁絶縁体7の有機光電変換膜5の側面からの厚さは、透明電極6の側面に形成されている側壁絶縁体7の透明電極6の側面からの厚さよりも厚く形成されている。同様に、透明半導体4の側面に形成されている側壁絶縁体7の透明半導体4の側面からの厚さは、有機光電変換膜5の側面に形成されている側壁絶縁体7の有機光電変換膜5の側面からの厚さよりも厚く形成されている。傾斜壁面7Sは、ここでは、平面に形成されている。
 また、傾斜壁面7Sと絶縁体2の表面とがなす、有効画素領域101側の傾斜角度αは、例えば20度以上90度未満に設定されている。好ましくは、傾斜角度αは、20度以上60度未満に設定される。
 下限の傾斜角度αを設定することにより、側壁絶縁体7の周辺領域102における占有面積を縮小することができる。また、上限の傾斜角度αを設定することにより、透明電極6から側壁絶縁体7の傾斜壁面7Sに沿って形成される配線63のステップカバレッジを向上させることができる。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第1実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図42を参照しつつ、図43~図47を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 まず、第1製造方法の図5に示される側壁絶縁体7を形成する工程と同様に、画素部100の側面に第1側壁絶縁体75が形成される(図5及び図43参照)。第1側壁絶縁体75は、ここでは、図5に示される側壁絶縁体7と同様に、例えばAlOにより形成される。第1側壁絶縁体75の形成には、ALD法が使用される。
 第1製造方法の図6~図8に示される工程と同様に、周辺領域102において絶縁体2が除去され、絶縁体2の内部の配線23の表面が露出される。
 引き続き、第1製造方法の図9に示される工程と同様に、有効画素領域101において、第1透明電極61上のマスク71が除去される。マスク71が除去されると、第1透明電極61の表面が露出される。
 図43に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に、絶縁膜77が形成される。絶縁膜77は、側壁絶縁体7の第2側壁絶縁体76を形成するので、絶縁性を有し、かつ、環境耐性を有する、例えばAlOにより形成される。絶縁膜77は、例えばスパッタリング法又はALD法により形成される。絶縁膜77は、画素部100を完全に埋め込む厚さであって、例えば1nm以上100μm以下の厚さに形成される。
 絶縁体2に対して画素部100が矢印Z方向に突出されているので、絶縁膜77の表面には起伏が生成される。つまり、絶縁膜77の表面は、有効画素領域101において高く、周辺領域102において有効画素領域101よりも低くなる。
 図44に示されるように、絶縁膜77の表面が平坦化される。平坦化には、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)法又はエッチバック法が使用される。
 次に、有効画素領域101において絶縁膜77上にマスク81が形成される。マスク81は、図45において破線を用いて示されている。マスク81としては、例えばフォトレジストが使用される。
 図45に示されるように、マスク81を用いて、周辺領域102の絶縁膜77が除去される。絶縁膜77の除去には、例えばドライエッチング法が使用される。ここで、エッチング条件が、適宜、調整され、画素部100の側面において、絶縁膜77から傾斜壁面7Sを有する第2側壁絶縁体76が形成される。
 これにより、画素部100の側面に予め形成された第1側壁絶縁体75と、この第1側壁絶縁体75上に新たに形成された第2側壁絶縁体76とにより、側壁絶縁体7が完成する。
 引き続き、周辺領域102の絶縁体2上及び側壁絶縁体7上を覆うマスク82が形成される。マスク82は、図46において破線を用いて示されている。マスク82としては、例えばマスク81と同様に、フォトレジストが使用される。
 図46に示されるように、マスク82を用いて、有効画素領域101において、第1透明電極61上に残存する絶縁膜77が除去される。絶縁膜77の除去には、例えばドライエッチング法が使用される。絶縁膜77の除去により、第1透明電極61の表面が露出される。マスク82はこの後に除去される。
 なお、有効画素領域101に残存する絶縁膜77の除去において、周辺領域102の接続部8はマスク82により覆われている。このため、接続部8において露出される配線23の表面では、エッチングによる損傷が防止されている。
 第1製造方法の図10~図13に示される工程と同様に、図47に示されるように、有効画素領域101において第1透明電極61上に第2透明電極62が形成される。第2透明電極62が形成されると、第1透明電極61及び第1透明電極61上に形成された第2透明電極62により透明電極6が完成する。
 さらに、第2透明電極62が形成されると、同一の工程において、第2透明電極62から側壁絶縁体7の傾斜壁面7Sに沿って接続部8に至る配線63が形成される。
 第1製造方法の図14に示される工程と同様に、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される(図42参照)。引き続き、前述の図42に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第5実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第5実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第1実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1では、図42に示されるように、側壁絶縁体7は、透明電極6から透明半導体4へ向かって、有効画素領域101から周辺領域へ広がる傾斜壁面7Sを備える。
 このため、画素部100の透明電極6から側壁絶縁体7に沿って接続部8へ至る配線63のステップカバレッジ(被着性)を向上させることができる。つまり、配線63の断面面積の減少を効果的に抑制又は防止することができるので、抵抗値を小さくすることができる。加えて、配線63の断線を効果的に防止することができる。
 また、側壁絶縁体7が傾斜壁面7Sを備えているので、有機光電変換膜5の側面に形成されている側壁絶縁体7の有機光電変換膜5の側面からの厚さは、透明電極6の側面に形成されている側壁絶縁体7の透明電極6の側面からの厚さよりも厚く形成される。このため、有機光電変換膜5の側面において、環境耐性を向上させることができる。この効果は、透明半導体4の側面においても同様に得られる。
 さらに、固体撮像装置1は、図42に示されるように、側壁絶縁体7の傾斜壁面7Sと絶縁体2の表面とがなす、有効画素領域101側の傾斜角度αは、20度以上90度未満に設定される。傾斜角度αが上記下限値以上であれば、配線63のステップカバレッジを十分に向上させることができる。勿論、画素部100の環境耐性を十分に向上させることができる。
<6.第6実施の形態>
 図48及び図49を用いて、本開示の第6実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。第6実施の形態は、第5実施の形態に係る固体撮像装置1の製造方法の変形例を説明する。
[固体撮像装置1の製造方法]
 まず、第5実施の形態に係る固体撮像装置1の製造方法(以下、単に「第5製造方法」という。)の図43に示される工程と同様に、絶縁膜77が形成される。絶縁膜77は、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に形成される。当然のことながら、絶縁膜77は、画素部100の側面において、第1側壁絶縁体75上にも形成される。
 図48に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上に形成されている絶縁膜77が除去される。絶縁膜77の除去により、有効画素領域101において、第1透明電極61の表面が露出される。
 このとき、画素部100の側面の箇所では、画素部100の段差形状により、周辺領域102の絶縁体2上に形成された絶縁膜77の厚さが厚く形成されるので、絶縁膜77の一部が残存する。この絶縁膜77の一部は第2側壁絶縁体76として形成される。第2側壁絶縁体76には傾斜壁面7Sが形成される。第2側壁絶縁体76が形成されると、第1側壁絶縁体75及び第2側壁絶縁体76を有する側壁絶縁体7が完成する。
 第5製造方法の図47に示される工程と同様に、図49に示されるように、有効画素領域101において第1透明電極61上に第2透明電極62が形成される。第2透明電極62が形成されると、第1透明電極61及び第1透明電極61上に形成された第2透明電極62により透明電極6が完成する。
 さらに、第2透明電極62が形成されると、同一の工程において、第2透明電極62から側壁絶縁体7の傾斜壁面7Sに沿って接続部8に至る配線63が形成される。
 第1製造方法の図14に示される工程と同様に、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される(図42参照)。引き続き、前述の図42に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第6実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第6実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第5実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1の製造方法では、第5製造方法の図43に示される絶縁膜77を形成した後、図48に示されるように、有効画素領域101及び周辺領域102の絶縁膜77が除去され、第1透明電極61の表面が露出されると共に、側壁絶縁体7が形成される。つまり、第5製造方法の図44に示される絶縁膜77を平坦化する工程と、図45に示されるマスク81及び第2側壁絶縁体76を形成する工程と、図46に示されるマスク82及び残存する絶縁膜77を除去する工程とが、1つの工程になる。
 このため、固体撮像装置1の製造方法では、製造工程数を大幅に削減させることができる。加えて、製造工程数が削減されることにより、固体撮像装置1の製造上の歩留まりを向上させることができる。
<7.第7実施の形態>
 図50~図54を用いて、本開示の第7実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図50は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図50に示されるように、第7実施の形態に係る固体撮像装置1は、第5実施の形態又は第6実施の形態に係る固体撮像装置1と同様に、透明電極6を備えている。第1実施の形態~第6実施の形態に係る固体撮像装置1では、透明電極6は、第1透明電極61と、第1透明電極61上に形成され、第1透明電極61と同一の透明電極材料により形成された第2透明電極62とを備えている。これに対して、第7実施の形態に係る固体撮像装置1では、透明電極6は、第1透明電極61と、第1透明電極61とは異なる透明電極材料により形成された第2透明電極62とを備えている。
 ここでは、第1透明電極61は例えばIZOにより形成されている。第2透明電極62は例えばITOにより形成されている。ITOの抵抗値はIZOの抵抗値よりも小さい。つまり、透明電極6は、互いに抵抗値が異なる第1透明電極61と第2透明電極62とを積層して形成されている。
 また、透明電極6と接続部8とを接続する配線63は、第2透明電極62と同一の透明電極材料により形成され、かつ、同一の導電層に形成されている。つまり、ここでは、配線63は例えばITOにより形成されている。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第5実施の形態又は第6実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図50を参照しつつ、図51~図54を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 まず、第5製造方法の図43に示される工程と同様に、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に、絶縁膜77が形成される。
 引き続き、第5製造方法の図44に示される工程と同様に、図51に示されるように、絶縁膜77の表面が平坦化される。平坦化には、CMP法又はエッチバック法が使用される。
 第5製造方法の図45に示される工程と同様に、図52に示されるように、有効画素領域101において絶縁膜77上にマスク81が形成され、マスク81を用いて、周辺領域102の絶縁膜77が除去される。これにより、画素部100の側面において、絶縁膜77から傾斜壁面7Sを有する第2側壁絶縁体76が形成される。第2側壁絶縁体76が形成されると、画素部100の側面に予め形成された第1側壁絶縁体75と、この第1側壁絶縁体75上に新たに形成された第2側壁絶縁体76とにより、側壁絶縁体7が完成する。
 第5製造方法の図46に示される工程と同様に、図53に示されるように、周辺領域102の絶縁体2上及び側壁絶縁体7上を覆うマスク82が形成され、マスク82を用いて、有効画素領域101の第1透明電極61上に残存する絶縁膜77が除去される。この絶縁膜77の除去により、第1透明電極61の表面が露出される。マスク82はこの後に除去される。
 第5製造方法の図47に示される工程と同様に、図54に示されるように、有効画素領域101において第1透明電極61上に第2透明電極62が形成される。この工程では、第2透明電極62は、第1透明電極61とは異なる透明電極材料により形成される。第2透明電極62が形成されると、第1透明電極61及び第1透明電極61上に形成された第2透明電極62により透明電極6が完成する。
 さらに、第2透明電極62が形成されると、同一の工程において、第2透明電極62から側壁絶縁体7の傾斜壁面7Sに沿って接続部8に至る配線63が形成される。
 第1製造方法の図14に示される工程と同様に、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される(図50参照)。引き続き、前述の図50に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第7実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第7実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第5実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1では、図50に示されるように、透明電極6は、第2透明電極62の抵抗値を第1透明電極61の抵抗値よりも小さい透明電極材料により形成される。このため、有効画素領域101において、画素部100の透明電極6の抵抗値を小さくすることができるので、画素部100の全域において均等な光電変換を実現することができる。
 さらに、固体撮像装置1では、図50に示されるように、配線63は第2透明電極62と同一の透明電極材料により形成されるので、配線63の配線抵抗を小さくすることができる。
<8.第8実施の形態>
 図55及び図56を用いて、本開示の第8実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。第8実施の形態は、第6実施の形態に係る固体撮像装置1の製造方法の変形例を説明する。
[固体撮像装置1の製造方法]
 まず、第6実施の形態に係る固体撮像装置1の製造方法(以下、単に「第6製造方法」という。)の図43に示される工程と同様に、図55に示されるように、絶縁膜78が形成される。絶縁膜78は、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に形成される。当然のことながら、絶縁膜78は、画素部100の側面において第1側壁絶縁体75上にも形成される。
 ここで、絶縁膜78には、第1実施の形態~第7実施の形態に係る固体撮像装置1の絶縁膜77と同様に、AlOが使用される。そして、絶縁膜78は、ミスト化学気相析出(MCVD:Mist Chemical Vapor Deposition)法又はミスト気相エピタキシー(MVPE:Mist Vapor Phase Epitaxy)法により形成される。このような成膜方法に関しては、例えば、表面技術、68巻(2017)12号、707頁~711頁を参照されたい。ここで例示されている成膜方法では、例えば150℃以下の低温度において、絶縁膜78が成膜可能である。
 このような成膜方法を用いて形成される絶縁膜78は、有効画素領域101の第1透明電極61上、周辺領域102の絶縁体2上、第1側壁絶縁体75上のそれぞれにおいて、均一な厚さに形成される。
 第6製造方法の図48に示される工程と同様に、図56に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上に形成されている絶縁膜78が除去される。絶縁膜78の除去には例えばドライエッチング法が使用される。絶縁膜78の除去により、有効画素領域101において、第1透明電極61の表面が露出される。
 このとき、画素部100の側面の箇所では、画素部100の段差形状により、周辺領域102の絶縁体2上に形成された絶縁膜78の厚さが厚く形成されているので、絶縁膜78の一部が残存する。さらに、絶縁膜78がCVD法を用いて形成され、例えばドライエッチング法を用いて除去されるので、絶縁膜78の一部は、湾曲壁面7Cを有する第2側壁絶縁体76として形成される。湾曲壁面7Cは、側面視において、第1透明電極61から透明半導体4へ向かって、有効画素領域101から周辺領域102へ広がり、かつ、有効画素領域101から周辺領域102へ突出する曲面形状に形成される。一般的に、第2側壁絶縁体76はサイドウォールスペーサと呼ばれる。
 第2側壁絶縁体76が形成されると、第1側壁絶縁体75及び第2側壁絶縁体76を有する側壁絶縁体7が完成する。
 第5製造方法の図47に示される工程と同様に、有効画素領域101において第1透明電極61上に第2透明電極62が形成される。第2透明電極62が形成されると、第1透明電極61及び第1透明電極61上に形成された第2透明電極62により透明電極6が完成する。
 さらに、第2透明電極62が形成されると、同一の工程において、第2透明電極62から側壁絶縁体7の湾曲壁面7Cに沿って接続部8に至る配線63が形成される。
 第1製造方法の図14に示される工程と同様に、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される(図42参照)。引き続き、前述の図42に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第8実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第8実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第6実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1の製造方法では、図55に示されるように、絶縁膜78が、CVD法を用いて、均一な厚さにより形成される。引き続き、図56に示されるように、RIE法を用いて、絶縁膜78が除去される。この結果、画素部100の側面には、湾曲壁面7Cを有する側壁絶縁体7が形成される。
 このため、画素部100の透明電極6から側壁絶縁体7に沿って接続部8へ至る配線63のステップカバレッジをより一層向上させることができる。つまり、配線63の断面面積の減少を効果的に抑制又は防止することができるので、抵抗値を小さくすることができる。加えて、配線63の断線をより一層効果的に防止することができる。
<9.第9実施の形態>
 図57~図62を用いて、本開示の第9実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図57は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図57に示されるように、第9実施の形態に係る固体撮像装置1は、配線23と配線23上に積層された配線22との積層構造により接続部8が構成されている。つまり、図42に示される第5実施の形態に係る固体撮像装置1の絶縁膜25に代えて、配線23上に配線22が形成されている。
 配線23は例えばWにより形成されている。配線22は透明電極材料である例えばITOにより形成されている。このため、接続部8においては、配線23及び配線22の2層構造となり、配線層の実効的な厚さが厚くなっている。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第5実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。また、上記構成要素以外の構成要素は、第1実施の形態~第4実施の形態、第6実施の形態~第8実施の形態のそれぞれに係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図57を参照しつつ、図58~図62を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 まず、周辺領域102の接続部8の形成領域において、絶縁体2の内部に配線23及び配線23上に積層された配線22が形成される(図57参照)。この配線22は、有効画素領域101の配線22を形成する工程と同一の工程により形成され、かつ、同一の導電性材料により形成される。この配線22は、図42に示される絶縁膜25に代えて形成される。
 第1製造方法の図6~図8に示される工程と同様に、周辺領域102の接続部8の形成領域において、絶縁体2の絶縁膜24が除去され、符号省略の接続孔が形成される。このとき、接続孔内において、配線23上の配線22の表面が露出される。
 ここで、オーバエッチングがなされたとしても、配線22の厚さ方向の一部が残存する。また、配線22の厚さ方向のすべてが除去されたとしても、配線22下には配線23が存在する。つまり、接続部8では、絶縁膜24の厚さ方向の加工マージンを十分に確保することができ、配線23と後に形成される配線63との電気的な接続を確実に確保することができる。
 第5製造方法の図43に示される工程と同様に、図58に示されるように、有効画素領域101の第1透明電極61上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に、絶縁膜77が形成される。
 第5製造方法の図44に示される工程と同様に、図59に示されるように、絶縁膜77の表面が平坦化される。平坦化には、CMP法又はエッチバック法が使用される。
 第5製造方法の図45に示される工程と同様に、図60に示されるように、有効画素領域101において絶縁膜77上にマスク81が形成され、マスク81を用いて、周辺領域102の絶縁膜77が除去される。この絶縁膜77が除去されると、絶縁膜77から傾斜壁面7Sを有する第2側壁絶縁体76が形成される。
 これにより、画素部100の側面に予め形成された第1側壁絶縁体75と、この第1側壁絶縁体75上に新たに形成された第2側壁絶縁体76とにより、側壁絶縁体7が完成する。
 第5製造方法の図46に示される工程と同様に、図61に示されるように、周辺領域102の絶縁体2上及び側壁絶縁体7上を覆うマスク82が形成され、マスク82を用いて、有効画素領域101において、第1透明電極61上に残存する絶縁膜77が除去される。絶縁膜77の除去には、例えばドライエッチング法が使用される。絶縁膜77の除去により、第1透明電極61の表面が露出される。マスク82はこの後に除去される。
 第5製造方法の図47に示される工程と同様に、図62に示されるように、有効画素領域101において第1透明電極61上に第2透明電極62が形成される。第2透明電極62が形成されると、第1透明電極61及び第1透明電極61上に形成された第2透明電極62により透明電極6が完成する。
 さらに、第2透明電極62が形成されると、同一の工程において、第2透明電極62から側壁絶縁体7の傾斜壁面7Sに沿って接続部8に至る配線63が形成される。接続部8では、配線63は絶縁体2の内部の配線22を通して配線23に確実に電気的に接続される。
 第1製造方法の図14に示される工程と同様に、有効画素領域101の透明電極6上、周辺領域102の配線63上及び周辺領域102の接続部8上を含む全面に保護膜9が形成される(図57参照)。引き続き、前述の図57に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第9実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第9実施の形態に係る固体撮像装置1では、前述の第5実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一の作用効果又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
 また、固体撮像装置1では、図57に示されるように、周辺領域102の接続部8において、配線23上に配線22が積層された2層構造により形成される。
 このため、第1製造方法の図6~図8に示されるように、絶縁膜24に接続孔を形成するとき、配線22の厚さに相当するオーバエッチングの許容量が生成されるので、加工マージンを向上することができる。さらに、配線63と配線23とを確実に電気的に接続することができる。
<10.第10実施の形態>
 図63~図73を用いて、本開示の第10実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図63は、固体撮像装置1の縦断面構成の一例を示している。図64は、固体撮像装置1の平面構成の一例を示している。
 図63に示されるように、第10実施の形態に係る固体撮像装置1は、有効画素領域101において、第1実施の形態に係る固体撮像装置1と同様に、透明半導体4、有機光電変換膜5、透明電極6のそれぞれを順次積層した画素部100を備えている。透明電極6は、ここでは単層構造により形成されている。なお、第1実施の形態~第9実施の形態に係る固体撮像装置1の透明電極6と同様に、透明電極6は第1透明電極61及び第2透明電極62の積層構造であってもよい。
 透明電極6は、有効画素領域101の端部において、透明接続部64を通して配線65に接続されている。透明接続部64は、透明電極6上に形成され、透明電極6に電気的に接続されている。配線65は、透明接続部64上に形成され、透明接続部64に電気的に接続されている。ここでは、配線65は、透明接続部64と一体に形成されている。
 第10実施の形態では、透明接続部64は、平面視において有効画素領域101の矢印X方向に対向する2カ所の端部に配設されている。それぞれの透明接続部64は、矢印Y方向に細長い矩形状に形成されている。透明接続部64は、透明電極6と同一の透明電極材料により形成されている。透明接続部64は例えばIZOにより形成されている。
 さらに、接続部8は、平面視において周辺領域102の矢印X方向に対向する2カ所に配設されている。それぞれの接続部8は、透明接続部64と同様に矢印Y方向に細長い矩形状に形成され、透明接続部64の延設方向に対して平行に延設されている。
 配線65は、一端を透明接続部64に接続し、他端を画素部100の側面に沿って延設させて接続部8に接続している。配線65は、接続部8において、配線23に電気的に接続されている。配線65は、画素部100の側面に対して、保護膜9を介在させて離間させて延設され、透明半導体4に対して電気的に分離されている。
 第10実施の形態では、配線65は、透明接続部64と同様に、透明電極6と同一の透明電極材料により形成されている。
 そして、有効画素領域101において、透明電極6、透明接続部64及び配線65上には保護膜9が形成され、周辺領域102において、絶縁体2及び配線65上にも保護膜9が形成されている。保護膜9は、ここでは、第1保護膜9A及び第2保護膜9Bにより形成されている。第1保護膜9Aは、透明電極6上に形成され、透明電極6と配線65との間に形成されている。第2保護膜9Bは、配線65上であって、第1保護膜9A上に形成されている。
 さらに、周辺領域102において、保護膜9上には遮光膜10が形成されている。
 ここで、遮光膜10は、保護膜9よりも低いストレスを有する遮光材料により形成されている。具体的には、遮光膜10は、例えば、100MPa~300MPaのストレスを及ぼすWよりも低い、50MPa以下のストレスまで減少可能な遮光材料により形成されている。遮光膜10には、例えば、30MPa~50MPaの低いストレスを有するアルミニウム(Al)が使用されている。この場合、遮光膜10は、例えば50nm以上200nm以下の厚さに形成されている。
 遮光膜10に低いストレスを有する遮光材料が使用されると、遮光膜10からのストレスが画素部100に与える影響を効果的に抑制することができるので、保護膜9の厚さが薄膜化可能となる。保護膜9は、例えば200nm以上1000nm以下の厚さに形成することができる。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第1実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[固体撮像装置1の製造方法]
 次に、図63及び図64を参照しつつ、図65~図73を用いて、固体撮像装置1の製造方法について説明する。
 まず、第1製造方法の図3に示される工程と同様に、有効画素領域101において、絶縁体2上に透明半導体4、有機光電変換膜5、透明電極6のそれぞれが順次形成される。なお、有効画素領域101において、透明電極6上にはハードマスク9Cが形成される(図65参照)。ハードマスク9Cは、例えば、AlO、SiO等により形成され、例えば20nm以上100nm以下の厚さに形成される。
 この後、有効画素領域101のハードマスク9C上及び周辺領域102の絶縁体2上を含む全面に、保護膜9の第1保護膜9Aが形成される(図65参照)。
 第1製造方法の図6~図8に示される工程と同様に、周辺領域102において、絶縁体2の一部を除去し、配線23の表面が露出される接続部8が形成される(図65参照)。
 図65に示されるように、有効画素領域101の第1保護膜9A上及び周辺領域102の第1保護膜9A上を含む全面にマスク85が形成される。マスク85は例えばフォトレジストにより形成され。マスク85には、透明接続部64の形成領域において、開口85Hが形成される。
 図66に示されるように、有効画素領域101において、マスク85を用いて、開口85Hから露出する第1保護膜9A及びハードマスク9Cが除去され、符号省略の接続孔が形成される。接続孔が形成されると、接続孔内において透明電極6の表面が露出される。
 図67に示されるように、マスク85が除去される。マスク85が除去されると、周辺領域102の接続部8において、配線23の表面が露出される。
 図68に示されるように、有効画素領域101及び周辺領域102を含む第1保護膜9A上の全面に配線65が形成される。配線65は、有効画素領域101において第1保護膜9Aに形成された接続孔を通して透明電極6の表面に電気的に接続される。また、配線65は、周辺領域102の接続部8において、配線23の表面に電気的に接続される。
 図69に示されるように、配線65上にマスク86が形成される。マスク86は例えばフォトレジストにより形成される。
 図70に示されるように、マスク86を用いて、配線65がパターンニングされ、不必要な領域の配線65が除去され、透明接続部64及び透明接続部64から接続部8に至る配線65が形成される。つまり、透明接続部64及び配線65は、ここでは同一の工程により、同一の透明電極材料により形成される。
 この後、図71に示されるように、マスク86が除去される。
 図72に示されるように、配線65上であって、第1保護膜9A上の全面に第2保護膜9Bが形成される。第2保護膜9Bが形成されると、第1保護膜9A及び第2保護膜9Bにより形成された保護膜9が完成する。なお、第10実施の形態では、ハードマスク9Cは保護膜9の一部として残されている。
 ここで、保護膜9は、この後に形成される遮光膜10が低いストレスを有する遮光材料により形成されるので、薄膜化されている。
 図73に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上に遮光膜10が形成される。遮光膜10は、前述の通り、例えば低いストレスを有する遮光材料としてのAlにより形成される。
 この後、前述の図63に示されるように、遮光膜10の表面上に符号省略の保護膜が形成される。
 これら一連の製造工程が終了すると、第10実施の形態に係る固体撮像装置1が完成する。
[作用効果]
 第10実施の形態に係る固体撮像装置1では、図63に示されるように、周辺領域102において、保護膜9上の遮光膜10が、低いストレスを有する遮光材料により形成される。このため、遮光膜10から画素部100へのストレスが効果的に抑制又は防止されるので、保護膜9の厚さを薄くすることができるので、保護膜9の低背化を実現することができる。
 有効画素領域101において、画素部100上には図示省略のカラーフィルタ、光学レンズ等が配設されており、保護膜9の低背化を実現することにより、RGB斜入射特性を改善することができる。
 また、固体撮像装置1では、遮光膜10が50MPa以下の低いストレスを有する遮光材料により形成され、例えば遮光膜10がAlにより形成される。このため、保護膜9では、1000nm以下の厚さの低背化を実現することができる。
[変形例1]
 図示は省略するが、第10実施の形態の第1変形例に係る固体撮像装置1では、画素部100の透明電極6に対して、透明接続部64及び配線65が異なる透明電極材料により形成されている(図63参照)。
 例えば、透明電極6がIZOにより形成されているとき、透明接続部64及び配線65は、第1実施の形態に係る固体撮像装置1において例示した透明電極材料により形成されている。具体的には、透明接続部64及び配線65は、ITO、SnOx、ZnOx、TiOx及びAgナノワイヤから選択される1以上の透明電極材料を用いて形成されている。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第10実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
[変形例2]
 図示は省略するが、第10実施の形態の第2変形例に係る固体撮像装置1では、透明接続部64は、平面視において有効画素領域101の矢印Y方向に対向する2カ所の端部に配設されている(図64参照)。それぞれの透明接続部64は、矢印X方向に細長い矩形状に形成されている。透明接続部64は、図63に示される固体撮像装置1と同様に、透明電極6と同一の透明電極材料により形成されている。また、透明接続部64は、変形例1において説明した通り、透明電極6と異なる透明電極材料により形成されてもよい。
 さらに、接続部8は、平面視において周辺領域102の矢印Y方向に対向する2カ所に配設されている。それぞれの接続部8は、透明接続部64と同様に矢印X方向に細長い矩形状に形成され、透明接続部64の延設方向に対して平行に延設されている。
 上記構成要素以外の構成要素は、前述の第10実施の形態に係る固体撮像装置1の構成要素と同一又は実質的に同一である。
 また、変形例2に係る固体撮像装置1では、透明接続部64は、平面視において有効画素領域101の矢印Y方向の一端部に配設され、同様に、接続部8は、周辺領域102の矢印Y方向の一端部に配設されてもよい。
 さらに、変形例2に係る固体撮像装置1では、透明接続部64は、平面視において有効画素領域101の矢印X方向に対向する2カ所の端部及び矢印Y方向に対向する2カ所の端部の合計4カ所の端部に配設されてもよい。同様に、接続部8は、平面視において周辺領域102の矢印X方向に対向する2カ所の端部及び矢印Y方向に対向する2カ所の端部の合計4カ所の端部に配設されてもよい。
<11.第11実施の形態>
 図74を用いて、本開示の第11実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。第11実施の形態~第15実施の形態に係る固体撮像装置1は、本技術を適用可能な概略的構造について説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図74は、固体撮像装置1の縦断面構成の概略的な一例を示している。
 第11実施の形態に係る固体撮像装置1は、IGZOに代表される酸化物半導体からなる透明半導体4をキャリア蓄積層及び転送層とし、透明半導体4を用いて有機光電変換膜5を駆動する。
 固体撮像装置1では、図74に示されるように、フォトダイオード31が配設された基体3上に、可視光透過フィルタとして例えば赤外線透過フィルタが形成された絶縁体2が配設されている。フォトダイオードはシリコン半導体層に画素毎に形成されている。赤外線透過フィルタは、フォトダイオードに対応して配置され、画素毎に形成されている。
 絶縁体2上には透明半導体4が配設され、透明半導体4上には有機光電変換膜5が配設されている。ここで、有機光電変換膜5には、紫外線から赤外線までの可視光の殆どすべてに対応可能なパンクロマチック(Panchromatic)有機光電変換膜が使用されている。
 有機光電変換膜5上にはカラーフィルタ11が配設されている。ここでは、カラーフィルタ11は、赤色光カラーフィルタ11R、青色光カラーフィルタ11B及び緑色光カラーフィルタ11Gを備えている。これらはフォトダイオード31の配列位置に対応させて配置されている。
 前述の第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1は、第11実施の形態に係る固体撮像装置1に適用されている。従って、第11実施の形態に係る固体撮像装置1では、第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
<12.第12実施の形態>
 図75を用いて、本開示の第12実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図75は、固体撮像装置1の縦断面構成の概略的な一例を示している。
 第12実施の形態に係る固体撮像装置1は、フォトダイオード31が配設された基体3上に、カラーフィルタ11が形成された絶縁体2が配設されている。カラーフィルタ11は、赤色光カラーフィルタ11R及び青色光カラーフィルタ11Bを備えている。
 そして、絶縁体2上には透明半導体4が配設され、透明半導体4上には有機光電変換膜5が配設されている。ここで、有機光電変換膜5にはグリーン有機光電変換膜5Gが使用されている。
 前述の第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1は、第12実施の形態に係る固体撮像装置1に適用されている。従って、第12実施の形態に係る固体撮像装置1では、第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
<13.第13実施の形態>
 図76を用いて、本開示の第13実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図76は、固体撮像装置1の縦断面構成の概略的な一例を示している。
 第13実施の形態に係る固体撮像装置1は、フォトダイオード31が配設された基体3上に、透明半導体4、有機光電変換膜5のそれぞれが順次積層して配設されている。ここで、有機光電変換膜5には、グリーン有機光電変換膜5Gが使用されている。
 そして、有機光電変換膜5上には、更に透明半導体4、有機光電変換膜5のそれぞれが順次積層して配設されている。ここで、有機光電変換膜5にはブルー有機光電変換膜5Bが使用されている。
 前述の第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1は、第13実施の形態に係る固体撮像装置1に適用されている。従って、第13実施の形態に係る固体撮像装置1では、第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
<14.第14実施の形態>
 図77を用いて、本開示の第14実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図77は、固体撮像装置1の縦断面構成の概略的な一例を示している。
 第14実施の形態に係る固体撮像装置1は、透明半導体4、有機光電変換膜5のそれぞれが交互に複数積層されている。
 ここで、最下層の有機光電変換膜5にはレッド有機光電変換膜5Rが使用されている。中間層の有機光電変換膜5にはグリーン有機光電変換膜5Gが使用されている。そして、最上層の有機光電変換膜5にはブルー有機光電変換膜5Bが使用されている。
 前述の第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1は、第14実施の形態に係る固体撮像装置1に適用されている。従って、第14実施の形態に係る固体撮像装置1では、第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
<15.第15実施の形態>
 図78を用いて、本開示の第14実施の形態に係る固体撮像装置1を説明する。
[固体撮像装置1の構成]
 図78は、固体撮像装置1の縦断面構成の概略的な一例を示している。
 第15実施の形態に係る固体撮像装置1では、透明半導体4上に、近赤外光量子ドット(NIR-QD:Near-Infrared Light emitting Quantum Dot)12が配設されている。
 前述の第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1は、第15実施の形態に係る固体撮像装置1に適用されている。従って、第15実施の形態に係る固体撮像装置1では、第1実施の形態~第10実施の形態に係る固体撮像装置1により得られる作用効果と同一又は実質的に同一の作用効果を得ることができる。
<16.その他の実施の形態>
 本技術は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更可能である。
 例えば、上記第1実施の形態~第15実施の形態に係る固体撮像装置のうち、2以上の実施の形態に係る固体撮像装置を組み合わせた固体撮像装置が構築されてもよい。
 また、本技術では、前述の第15実施の形態に係る固体撮像装置のNIR-QDに代えて、有機若しくは無機ペロブスカイトが使用可能である。さらに、フォトダイオードは、Siに限定されず、化合物半導体であってもよい。
 本開示では、固体撮像装置は、透明半導体と、有機光電変換膜と、透明電極とを有する画素部と、接続部と、配線とを備える。
 透明半導体は、絶縁体の有効画素領域に形成される。有機光電変換膜は、透明半導体の絶縁体とは反対側に形成される。透明電極は、有機光電変換膜の透明半導体とは反対側に形成される。接続部は、有効画素領域の周囲の周辺領域において絶縁体に配設され、透明電極へ電気を供給する回路に接続される。
 ここで、配線は、透明電極と接続部との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成される。このため、配線は透明電極の少なくとも一部を延設させて形成し、透明電極と接続部とが配線により直接的に接続可能となる。つまり、保護膜の透明電極上並びに保護膜の接続部上に接続孔を形成する必要が無く、これらの接続孔並びに保護膜上に配線を引き回す必要が無い。これにより、透明電極と接続部とを接続する配線構造を簡素化することができる。
 また、配線は引き回されないので、配線の配線長が短くなり、配線の配線抵抗を小さくすることができる。
<本技術の構成>
 本技術は、以下の構成を備えている。以下の構成を備えることにより、固体撮像装置において、配線構造を簡素化することができ、配線の配線抵抗を小さくすることができる。
(1)絶縁体の有効画素領域に形成されている透明半導体と、
 前記透明半導体の前記絶縁体とは反対側に形成されている有機光電変換膜と、
 前記有機光電変換膜の前記透明半導体とは反対側に形成されている透明電極と、を有する画素部と、
 前記有効画素領域の周囲の周辺領域において前記絶縁体に配設され、前記透明電極へ電気を供給する回路に接続されている接続部と、
 前記透明電極と前記接続部との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成されている配線と
 を備えている固体撮像装置。
(2)前記配線の厚さは、前記透明電極の厚さよりも薄い
 前記(1)に記載の固体撮像装置。
(3)前記透明電極は、前記有機光電変換膜に形成されている第1透明電極と、当該第1透明電極の前記有機光電変換膜とは反対側に形成されている第2透明電極とを備えている
 前記(1)又は(2)に記載の固体撮像装置。
(4)前記配線は、前記透明電極の少なくとも一部と同一の導電層に形成されている
 前記(1)から(3)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(5)前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に側壁絶縁体を備え、
 前記配線は、前記透明電極から前記接続部へ、前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に沿って、かつ、前記側壁絶縁体を介在させて延設されている
 前記(1)から(4)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(6)前記透明半導体の側面は、前記有機光電変換膜の側面よりも前記有効画素領域の内側に形成され、
 前記透明半導体の側面と前記配線との間に空洞が形成されている
 前記(1)から(4)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(7)前記有効画素領域及び前記周辺領域に、前記透明電極及び前記配線を覆う保護膜が形成され、
 前記周辺領域において、前記保護膜の前記配線とは反対側に光を遮る遮光膜が形成されている
 前記(1)から(6)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(8)前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に側壁絶縁体を備え、
 前記配線は、前記透明電極から前記接続部へ、前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に沿って、かつ、前記側壁絶縁体を介在させて延設され、
 前記側壁絶縁体は、前記周辺領域において、前記絶縁体と前記保護膜との間に延設されている
 前記(7)に記載の固体撮像装置。
(9)前記側壁絶縁体は、前記透明電極から前記透明半導体へ向かって、前記有効画素領域から前記周辺領域へ広がる傾斜壁面を備えている
 前記(5)又は(8)に記載の固体撮像装置。
(10)前記傾斜壁面と前記絶縁体の表面とがなす、前記有効画素領域側の傾斜角度は、20度以上90度未満である
 前記(9)に記載の固体撮像装置。
(11)前記側壁絶縁体は、前記透明電極から前記透明半導体へ向かって、前記有効画素領域から前記周辺領域へ広がり、かつ、前記有効画素領域から前記周辺領域へ突出する湾曲壁面を備えている
 前記(5)又は(8)に記載の固体撮像装置。
(12)前記有機光電変換膜の側面に形成されている前記側壁絶縁体の前記有機光電変換膜の側面からの厚さは、前記透明電極の側面に形成されている前記側壁絶縁体の前記透明電極の側面からの厚さよりも厚い
 前記(5)又は(8)に記載の固体撮像装置。
(13)前記透明半導体は、IGZOである
 前記(1)から(12)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(14)前記透明電極は、IZO、ITO、SnOx、ZnOx、TiOx、CNT及びAgナノワイヤから選択される少なくとも1つの透明電極材料により形成されている
 前記(1)から(13)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(15)前記配線は、前記透明電極に対して、同一の透明電極材料又は異なる透明電極材料により形成されている
 前記(1)から(14)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(16)前記遮光膜は、前記保護膜よりも低ストレス膜である
 前記(7)又は(8)に記載の固体撮像装置。
(17)前記遮光膜は、50Mpa以下の低ストレス膜である
 前記(16)に記載の固体撮像装置。
(18)前記保護膜は、AlOであり、
 前記遮光膜は、Alである
 前記(16)又は(17)に記載の固体撮像装置。
(19)前記保護膜は、1000nm以下の厚さである
 前記(16)から(18)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(20)前記配線は、前記透明電極の前記有機光電変換膜とは反対側に形成され、
 前記配線は、透明電極材料により形成されている透明接続部を介在させて、前記透明電極に電気的に接続されている
 前記(16)から(19)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
 本技術は、更に以下の構成を備えている。以下の構成を備えることにより、固体撮像装置において、画素部の透明電極から側壁絶縁体に沿って接続部へ至る配線のステップカバレッジを向上させることができ、加えて環境耐性を向上させることができる。
(21)絶縁体の有効画素領域に形成されている透明半導体と、
 前記透明半導体の前記絶縁体とは反対側に形成されている有機光電変換膜と、
 前記有機光電変換膜の前記透明半導体とは反対側に形成されている透明電極と、を有する画素部と、
 前記有効画素領域の周囲の周辺領域において前記絶縁体に配設され、前記透明電極へ電気を供給する回路に接続されている接続部と、
 前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に形成され、前記透明電極から前記透明半導体へ向かって、前記有効画素領域から前記周辺領域へ広がる側壁絶縁体と、
 前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に沿って、かつ、前記側壁絶縁体を介在して延設され、前記透明電極と前記接続部との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成されている配線と
 を備えている固体撮像装置。
(22)前記側壁絶縁体は、前記透明電極から前記透明半導体へ向かって、前記有効画素領域から前記周辺領域へ広がる傾斜壁面を備えている
 前記(21)に記載の固体撮像装置。
(23)前記傾斜壁面と前記絶縁体の表面とがなす、前記有効画素領域側の傾斜角度は、20度以上90度未満である
 前記(22)に記載の固体撮像装置。
(24)前記側壁絶縁体は、前記透明電極から前記透明半導体へ向かって、前記有効画素領域から前記周辺領域へ広がり、かつ、前記有効画素領域から前記周辺領域へ突出する湾曲壁面を備えている
 前記(21)に記載の固体撮像装置。
(25)前記有機光電変換膜の側面に形成されている前記側壁絶縁体の前記有機光電変換膜の側面からの厚さは、前記透明電極の側面に形成されている前記側壁絶縁体の前記透明電極の側面から厚さよりも厚い
 前記(21)から(24)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(26)前記透明電極は、前記配線に対して、同一の透明電極材料又は異なる透明電極材料により形成されている
 前記(21)から(25)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
 本技術は、更に以下の構成を備えている。以下の構成を備えることにより、固体撮像装置において、保護膜の低背化を実現することができ、斜入射特性を改善することができる。
(27)絶縁体の有効画素領域に形成されている透明半導体と、
 前記透明半導体の前記絶縁体とは反対側に形成されている有機光電変換膜と、
 前記有機光電変換膜の前記透明半導体とは反対側に形成されている透明電極と、を有する画素部と、
 前記有効画素領域の周囲の周辺領域において前記絶縁体に配設され、前記透明電極へ電気を供給する回路に接続されている接続部と、
 前記透明電極と前記接続部との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成されている配線と、
 前記有効画素領域及び前記周辺領域に形成され、前記透明電極及び前記配線を覆う保護膜と、
 前記周辺領域において前記保護膜の前記配線とは反対側に形成され、光を遮り、かつ、前記保護膜よりも低ストレス膜である遮光膜と
 を備えている固体撮像装置。
(28)前記遮光膜は、50Mpa以下の低ストレス膜である
 前記(27)に記載の固体撮像装置。
(29)前記保護膜は、AlOであり、
 前記遮光膜は、Alである
 前記(27)又は(28)に記載の固体撮像装置。
(30)前記保護膜は、1000nm以下の厚さである
 前記(27)から(29)のいずれか1つに記載の固体撮像装置。
(31)前記配線は、前記透明電極の前記有機光電変換膜とは反対側に形成され、
 前記配線は、透明電極材料により形成されている透明接続部を介在させて、前記透明電極に電気的に接続されている
 前記(27)から(30)のいずれか1つ)に記載の固体撮像装置。
 本出願は、日本国特許庁において2021年10月29日に出願された日本特許出願番号 2021-178002号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1.  絶縁体の有効画素領域に形成されている透明半導体と、
     前記透明半導体の前記絶縁体とは反対側に形成されている有機光電変換膜と、
     前記有機光電変換膜の前記透明半導体とは反対側に形成されている透明電極と、を有する画素部と、
     前記有効画素領域の周囲の周辺領域において前記絶縁体に配設され、前記透明電極へ電気を供給する回路に接続されている接続部と、
     前記透明電極と前記接続部との間を電気的に接続し、透明電極材料により形成されている配線と
     を備えている固体撮像装置。
  2.  前記配線の厚さは、前記透明電極の厚さよりも薄い
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  3.  前記透明電極は、前記有機光電変換膜に形成されている第1透明電極と、当該第1透明電極の前記有機光電変換膜とは反対側に形成されている第2透明電極とを備えている
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  4.  前記配線は、前記透明電極の少なくとも一部と同一の導電層に形成されている
     請求項3に記載の固体撮像装置。
  5.  前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に側壁絶縁体を備え、
     前記配線は、前記透明電極から前記接続部へ、前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に沿って、かつ、前記側壁絶縁体を介在させて延設されている
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  6.  前記透明半導体の側面は、前記有機光電変換膜の側面よりも前記有効画素領域の内側に形成され、
     前記透明半導体の側面と前記配線との間に空洞が形成されている
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  7.  前記有効画素領域及び前記周辺領域に、前記透明電極及び前記配線を覆う保護膜が形成され、
     前記周辺領域において、前記保護膜の前記配線とは反対側に光を遮る遮光膜が形成されている
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  8.  前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に側壁絶縁体を備え、
     前記配線は、前記透明電極から前記接続部へ、前記有機光電変換膜の側面及び前記透明半導体の側面に沿って、かつ、前記側壁絶縁体を介在させて延設され、
     前記側壁絶縁体は、前記周辺領域において、前記絶縁体と前記保護膜との間に延設されている
     請求項7に記載の固体撮像装置。
  9.  前記側壁絶縁体は、前記透明電極から前記透明半導体へ向かって、前記有効画素領域から前記周辺領域へ広がる傾斜壁面を備えている
     請求項5に記載の固体撮像装置。
  10.  前記傾斜壁面と前記絶縁体の表面とがなす、前記有効画素領域側の傾斜角度は、20度以上90度未満である
     請求項9に記載の固体撮像装置。
  11.  前記側壁絶縁体は、前記透明電極から前記透明半導体へ向かって、前記有効画素領域から前記周辺領域へ広がり、かつ、前記有効画素領域から前記周辺領域へ突出する湾曲壁面を備えている
     請求項5に記載の固体撮像装置。
  12.  前記有機光電変換膜の側面に形成されている前記側壁絶縁体の前記有機光電変換膜の側面からの厚さは、前記透明電極の側面に形成されている前記側壁絶縁体の前記透明電極の側面からの厚さよりも厚い
     請求項5に記載の固体撮像装置。
  13.  前記透明半導体は、IGZOである
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  14.  前記透明電極は、IZO、ITO、SnOx、ZnOx、TiOx、CNT及びAgナノワイヤから選択される少なくとも1つの透明電極材料により形成されている
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  15.  前記配線は、前記透明電極に対して、同一の透明電極材料又は異なる透明電極材料により形成されている
     請求項1に記載の固体撮像装置。
  16.  前記遮光膜は、前記保護膜よりも低ストレス膜である
     請求項7に記載の固体撮像装置。
  17.  前記遮光膜は、50Mpa以下の低ストレス膜である
     請求項16に記載の固体撮像装置。
  18.  前記保護膜は、AlOであり、
     前記遮光膜は、Alである
     請求項16に記載の固体撮像装置。
  19.  前記保護膜は、1000nm以下の厚さである
     請求項16に記載の固体撮像装置。
  20.  前記配線は、前記透明電極の前記有機光電変換膜とは反対側に形成され、
     前記配線は、透明電極材料により形成されている透明接続部を介在させて、前記透明電極に電気的に接続されている
     請求項16に記載の固体撮像装置。
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