固体摄像装置的制造方法_4

文档序号:8923946阅读:来源:国知局
0109]将该抗蚀剂44作为掩模使用,进行例如RIE,如图7B所示,将未被抗蚀剂44覆盖的部分的导电层46除去,形成下部透明电极4。之后,将作为掩模使用的抗蚀剂44除去。
[0110]并且,为了将下部透明电极4划定作为I个像素,在形成在下部透明电极4与下部透明电极4之间的开口通过例如CVD法形成绝缘膜45。这样,在下部透明电极4的、与光9入射侧相反的一侧的表面上连接接触插塞6。
[0111]之后,如图7C所示,在下部透明电极4的上表面,通过例如CVD法形成有机光电变换层40。该有机光电变换层40由具有选择性地吸收绿色的波长区域的光并使其他波长区域的光透射的性质的有机物构成。之后,在有机光电变换层40的上表面,通过例如CVD法形成由例如IT0(Indium Tin Oxide)或ZnO等的透明的导电性材料构成的上部透明电极41。
[0112]并且,在上部透明电极41的上表面,形成由例如SiN等构成的导波通路42。之后,通过在导波通路42的与各光电变换元件5a、5b分别相对置的位置的上表面,将由例如丙烯酸系的有机化合物等构成微透镜3形成为俯视中将受光面50内包的大小,从而形成图4所示的像素阵列23。
[0113]这样,像素阵列23中,在P型的Si层51的受光面侧隔着滤色器7a、7b而形成选择性地吸收微透镜3的聚光中不需要的绿色的波长区域的光9的有机光电变换层40。
[0114]由此,像素阵列23中,在有机光电变换层40的受光面侧的微透镜3的铺设区域中,能够在红色的像素用的微透镜3以及蓝色的像素用的微透镜3的设置中确保充分的区域。
[0115]由此,像素阵列23中,能够将设置在与各光电变换元件5a、5b分别相对置的位置的微透镜3形成得较大,能够大幅地增加向光电变换元件5a、5b的受光面50入射的光的量。
[0116]此外,像素阵列23中,在与各光电变换元件5a、5b包围四周的区域分别相对置的位置上,形成下部透明电极4,从而能够使下部透明电极4增大。由此,能够增加将有机光电变换层40变换后的信号电荷读取的量。
[0117]此外,像素阵列23中,P型的Si层51内,光电变换元件5a、5b以在俯视中为交错排列的方式形成。由此,能够在P型的Si层51内的由各光电变换元件5a、5b包围四周的区域中形成接触插塞6以及存储二极管53。
[0118]接着,参照图8来说明用于将从下部透明电极4经由接触插塞6保存到存储二极管53中的电荷、作为像素信号向CDS26输出的构成。
[0119]图8是表示第一实施方式的像素阵列23的构成的一部分的说明图。具体来说,图8示出了图4中埋设了多层布线33及读取用栅极34等的绝缘层32的部分。
[0120]如图8所示,像素阵列23在P型的Si层51的、与光9入射侧相反的一侧的表面上,隔着未图示的绝缘膜而设置例如读取用栅极(读取电极)64、复位用栅极65、地址用栅极66以及放大用栅极67。这些栅极通过例如多晶硅等形成。
[0121]此外,像素阵列23在P型的Si层51的内部的、与光9入射侧相反的一侧的面侧,形成上述的存储二极管53、浮置扩散部68、作为源极/漏极的N型扩散区域69a、69b、69c。存储二极管53、浮置扩散部68以及N型扩散区域69a、69b、69c分别形成在P型的Si层51中的比光电变换元件5a、5b的与受光面50相反的一面更靠下侧的区域。
[0122]读取用栅极64设置在存储二极管53与浮置扩散部68之间,由此构成传送晶体管。复位用栅极65设置在浮置扩散部68与N型扩散区域69a之间,由此构成复位晶体管。
[0123]地址用栅极66设置在N型扩散区域69a、69b之间,由此构成地址晶体管。放大用栅极67设置在N型扩散区域69b、69c之间,由此构成放大晶体管。
[0124]此外,浮置扩散部68上连接着向放大用栅极67连接的布线71,N型扩散区域69a上连接着漏极线72,N型扩散区域69c上连接着信号线73。另外,布线71、漏极线72以及信号线73相当于设置在绝缘层32中的多层布线33的一部分。
[0125]聚集在下部透明电极4的电荷经由接触插塞6而向存储二极管53排出。保持在存储二极管53中的电荷通过传送晶体管向浮置扩散部68传送。该传送动作通过向读取用栅极64供给控制信号来进行。
[0126]向浮置扩散部68传送的信号电荷通过放大晶体管而经由布线71作为与信号电荷的电荷量相应的放大信号被取出,并经由信号线73向CDS26输出。该输出动作通过向地址晶体管输入地址信号来进行。
[0127]另一方面,蓄积在光电变换兀件5a、5b中的电荷通过形成在P型的Si层51上的读取用栅极34传送,并经由设置在绝缘层32中的多层布线33向⑶S26输出。
[0128](第二实施方式)
[0129]接着说明第二实施方式。第一实施方式的像素阵列23中,通过使用读取用栅极64来进行从存储二极管53向浮置扩散部68的电荷传送动作。
[0130]第二实施方式的像素阵列23a中,不使用读取用栅极64,而通过放大晶体管进行从存储二极管53向浮置扩散部68的传送。关于这样的构成,参照图9来说明。
[0131]图9是表示第二实施方式的像素阵列23a的构成的一部分的说明图。另外,对于图9所示的构成要素中的、与图8所示的构成要素具有相同的功能的构成要素,通过赋予与图8所示的符号相同的符号,而省略其说明。
[0132]如图9所示,像素阵列23a除了未设置读取用栅极64这点、在接近于放大用栅极67的位置处设有接触插塞6这点、以及与浮置扩散部68邻接地设有存储二极管53这点以夕卜,是与图8所示的像素阵列23相同的构成。
[0133]聚集在下部透明电极4(图4参照)的电荷经由接触插塞6、将接触插塞6与布线71电连接的连接部(未图示)、布线71以及浮置扩散部68而向存储二极管53送出。另外,未图示的连接部被设置在图9所示的放大用栅极67的里侧。
[0134]并且,保存在存储二极管53中的电荷通过放大晶体管而向浮置扩散部68传送。该传送动作通过向放大用栅极67供给控制信号来进行。
[0135]向浮置扩散部68传送的信号电荷进一步通过放大晶体管而经由布线71,作为与信号电荷的电荷量相应的放大信号被取出,并经由信号线73向CDS26输出。该输出动作通过向地址晶体管输入地址信号来进行。
[0136]这样,像素阵列23a中,通过设为与浮置扩散部68邻接地设置存储二极管53的构成,不需要读取用栅极64,并能够抑制由读取用栅极64引起的噪声电荷的发生。
[0137]此外,像素阵列23a中,通过在接近于放大用栅极67的位置设置接触插塞6,能够利用一条布线71,进行从下部透明电极4向存储二极管53的电荷送出以及来自浮置扩散部68的信号的取出。
[0138](第三实施方式)
[0139]接着说明第三实施方式。第一实施方式的像素阵列23中,滤色器7a、7b设置在有机光电变换层40中的、与光9入射侧相反的一侧的位置。并不限定于该形态,滤色器也可以设置在有机光电变换层40中的光9入射侧的位置。
[0140]该情况下,在有机光电变换层40的受光面侧,设置将红色以及绿色的波长区域的光选择性地透射的黄色(Ye)的滤色器8a和将蓝色以及绿色的波长区域的光选择性地透射的青色(Cy)的滤色器Sb。即,像素阵列23b中使用补色型的滤色器8a、8b。
[0141]图10是表示第三实施方式的图像传感器的一部分的剖视的说明图。图10中,示出了背面照射型的图像传感器的像素阵列23b的示意性的剖面的一部分。另外,关于图10所示的构成要素中的、与图4所示的构成要素具有相同的功能的构成要素,通过赋予与图4所示的符号相同的符号,而省略其说明。
[0142]如图10所示,像素阵列23b中,在上部透明电极41中的、光9入射侧的表面,依次设置绝缘膜62、埋设有黄色的滤色器8a和青色的滤色器Sb的绝缘层70。
[0143]黄色的滤色器8a设置在绝缘层70中的与红色用的光电变换元件5a相对置的位置,青色的滤色器8b设置在绝缘层70中的与蓝色用的光电变换元件5b相对置的位置。
[0144]像素阵列23b中,透射黄色的滤色器8a的、红色以及绿色的波长区域的光9中的绿色的波长区域的光9被有机光电变换层40吸收。并且,透射有机光电变换层40的、红色的波长区域的光9向光电变换元件5a的受光面50入射。
[0145]此外,像素阵列23b中,透射青色的滤色器8b的、蓝色以及绿色的波长区域的光9中的绿色的波长区域的光9被有机光电变换层40吸收。并且,透射有机光电变换层40的、蓝色的波长区域的光9向光电变换元件5b的受光面50入射。
[0146]在具备第三实施方式的像素阵列23b的固体摄像装置14中,也与第一实施方式的像素阵列23同样地,将各像素的入射的光9的量及通过像素电极读取信号电荷的量增加,从而受:光灵敏度提闻。
[0147]此外,第三实施方式的像素阵列23b中,在有机光电变换层40的受光面侧形成滤色器8a、8b,从而能够简单地形成向绝缘层70埋入的滤色器8a、8b,能够容易地制造像素阵列 23b ο
[0148](第四实施方式)
[014
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1