JP4320270B2 - Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device - Google Patents
Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4320270B2 JP4320270B2 JP2004077663A JP2004077663A JP4320270B2 JP 4320270 B2 JP4320270 B2 JP 4320270B2 JP 2004077663 A JP2004077663 A JP 2004077663A JP 2004077663 A JP2004077663 A JP 2004077663A JP 4320270 B2 JP4320270 B2 JP 4320270B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- film
- electrode film
- common electrode
- conversion film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
本発明は、信号読出回路が表面に形成された半導体基板の上に光電変換膜を積層して構成される光電変換膜積層型固体撮像素子に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device configured by stacking a photoelectric conversion film on a semiconductor substrate on which a signal readout circuit is formed.
光電変換膜積層型固体撮像素子の原型的な素子として、例えば下記特許文献1記載のものがある。この固体撮像素子は、半導体基板の上に感光層を3層積層し、各感光層で検出された赤色(R),緑色(G),青色(B)の夫々の電気信号を、半導体基板表面に形成されているMOS回路で読み出すという構成になっている。 As a prototype element of the photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device, for example, there is one described in Patent Document 1 below. In this solid-state imaging device, three photosensitive layers are stacked on a semiconductor substrate, and red (R), green (G), and blue (B) electrical signals detected in each photosensitive layer are transmitted to the surface of the semiconductor substrate. Reading is performed by the MOS circuit formed in the circuit.
斯かる構成の固体撮像素子が過去に提案されたが、その後、半導体基板表面部に多数の受光部(フォトダイオード)を集積すると共に各受光部上に赤色(R),緑色(G),青色(B)の各色カラーフィルタを積層したCCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサが著しく進歩し、現在では、数百万もの受光部(画素)を1チップ上に集積したイメージセンサがデジタルスチルカメラに搭載される様になっている。 A solid-state imaging device having such a configuration has been proposed in the past. Thereafter, a large number of light receiving portions (photodiodes) are integrated on the surface portion of the semiconductor substrate, and red (R), green (G), and blue are integrated on each light receiving portion. The CCD type image sensor and CMOS type image sensor in which the color filters of each color (B) are laminated have advanced remarkably, and now, an image sensor in which millions of light receiving parts (pixels) are integrated on one chip is used as a digital still camera. It comes to be installed.
しかしながら、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサは、その技術進歩が限界近くまで進み、1つの受光部の開口の大きさが2μm程度と、入射光の波長オーダに近づいており、製造歩留まりが悪いという問題に直面している。 However, the CCD type image sensor and the CMOS type image sensor have progressed to their limits, and the aperture size of one light receiving part is about 2 μm, which is close to the wavelength order of incident light, and the manufacturing yield is poor. Faced with the problem.
また、微細化された1つの受光部に蓄積される光電荷量の上限は、電子3000個程度と少なく、これで256階調を奇麗に表現するのが困難にもなってきている。このため、画質や感度の点で今以上のイメージセンサをCCD型やCMOS型で期待するのは困難になっている。 In addition, the upper limit of the amount of photocharge accumulated in one miniaturized light receiving portion is as small as about 3000 electrons, which makes it difficult to express 256 gradations neatly. For this reason, it is difficult to expect an image sensor more than the current type in the CCD type or the CMOS type in terms of image quality and sensitivity.
そこで、これらの問題を解決する固体撮像素子として、特許文献1で提案された固体撮像素子が注目を集めるようになり、特許文献2や特許文献3に記載されているイメージセンサが新たに提案される様になってきている。
Therefore, as a solid-state imaging device that solves these problems, the solid-state imaging device proposed in Patent Document 1 has attracted attention, and image sensors described in
特許文献2に記載されたイメージセンサは、シリコンの超微粒子を媒質内に分散して光電変換層とし、超微粒子の粒径を変えた複数の光電変換層を半導体基板の上に3層積層し、夫々の光電変換層で、赤色,緑色,青色の夫々の受光量に応じた電気信号を発生させる様になっている。
In the image sensor described in
特許文献3に記載されたイメージセンサも同様であり、粒径の異なるナノシリコン層を半導体基板の上に3層積層し、夫々のナノシリコン層で検出された赤色,緑色,青色の各電気信号を、半導体基板の表面部に形成されている蓄積ダイオードに読み出すようになっている。
The same applies to the image sensor described in
図5は、この従来の光電変換膜積層型固体撮像素子の2画素分の断面模式図である。図5において、n型シリコン基板に形成されたPウェル層1の表面部には、赤色信号蓄積用の高濃度不純物領域2と、赤色信号読出用のMOS回路3と、緑色信号蓄積用の高濃度不純物領域4と、緑色信号読出用のMOS回路5と、青色信号蓄積用の高濃度不純物領域6と、青色信号読出用のMOS回路7とが形成されている。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of two pixels of this conventional photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device. In FIG. 5, on the surface portion of a P well layer 1 formed on an n-type silicon substrate, a high-
各MOS回路3,5,6は、半導体基板表面に形成されたソース用、ドレイン用の不純物領域と、ゲート絶縁膜8を介して形成されたゲート電極とから成る。これらのゲート絶縁膜8及びゲート電極の上部には絶縁膜9が積層されて平坦化され、その上に、遮光膜10が積層される。遮光膜は、多くの場合、金属薄膜で形成されるため、更にその上に絶縁膜11を形成する。
Each
上述した色信号蓄積用の高濃度不純物領域2,4,6に蓄積された信号電荷は、MOS回路3,5,7によって外部に読み出される。
The signal charges accumulated in the color signal accumulation high
図5に示す絶縁膜11の上に、画素毎に区分けされた対向電極膜12が形成される。各画素毎の対向電極膜12は、夫々各画素用の赤色信号蓄積用高濃度不純物領域2に柱状電極13によって導通される。この柱状電極13は、対向電極膜12及び高濃度不純物領域2以外とは電気的に絶縁される。
On the
各対向電極膜12の上部には、赤色検出用の光電変換膜14が形成され、更にその上部に透明の共通電極膜15が形成される。これらの光電変換膜14及び共通電極膜15は、画素毎に区分して設ける必要はなく、半導体基板上の全面に夫々一枚構成で形成される。
A red detection
同様に、共通電極膜15の上部には透明の絶縁膜16が形成され、その上部に、各画素毎に区分けされた透明の対向電極膜17が形成される。各画素毎の対向電極膜17と対応する各画素毎の緑色信号蓄積用高濃度不純物領域4とは柱状電極18によって導通される。この柱状電極18は、対向電極膜17及び高濃度不純物領域4以外とは電気的に絶縁される。各対向電極膜17の上部には緑色検出用の光電変換膜19が光電変換膜14と同様に一枚構成で形成され、その上部に、透明の共通電極膜20が形成される。
Similarly, a transparent
共通電極膜20の上部には透明の絶縁膜21が形成され、その上部に、各画素毎に区分けされた対向電極膜22が形成される。各画素毎の対向電極膜22は、対応する各画素毎の青色信号蓄積用高濃度不純物領域6に柱状電極23によって導通される。この柱状電極23は、対向電極膜22及び高濃度不純物領域6以外とは電気的に絶縁される。対向電極膜21の上部には青色検出用の光電変換膜23が形成され、その上部に、透明の共通電極膜24が形成され、最上層には透明の保護膜25が形成されている。
A transparent
入射光がこの固体撮像素子に入射すると、青色光,緑色光,赤色光の各入射光量に応じた光電荷が各光電変換膜23,19,14において励起され、共通電極膜24,20,15と対向電極膜22,17,12との間に電圧が印加されることで、夫々の光電荷が高濃度不純物領域2,4,6に流れ、MOS回路3,5,7によって外部に青色信号,緑色信号,赤色信号として読み出される。
When incident light is incident on the solid-state image sensor, photoelectric charges corresponding to the amounts of incident light of blue light, green light, and red light are excited in the
図5に示す構成の光電変換膜積層型固体撮像素子では、半導体基板表面の絶縁膜11の上に、図示の例では、対向電極膜12,赤色用光電変換膜14,共通電極膜15,絶縁膜16,対向電極膜17,緑色用光電変換膜19,共通電極膜20,絶縁膜21,対向電極膜22,青色用光電変換膜23,共通電極膜24,保護膜25と、計12層の膜を積層する必要がある。
In the photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device having the configuration shown in FIG. 5, on the
光電変換膜積層型固体撮像素子を製造する場合、製造歩留まりを向上させ、また、製造コストを削減するために、製造工程数を減らす必要がある。上記の12層の膜の積層工程のうち1層でも削減できれば、それだけ製造歩留まりが向上し、製造コストが低減することになる。 When manufacturing a photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device, it is necessary to reduce the number of manufacturing steps in order to improve the manufacturing yield and reduce the manufacturing cost. If one layer can be reduced among the above-mentioned 12 layers, the production yield is improved and the production cost is reduced.
本発明の目的は、製造コストを削減でき製造歩留まりを向上させることができる光電変換膜積層型固体撮像素子を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device capable of reducing the manufacturing cost and improving the manufacturing yield.
本発明の光電変換膜積層型固体撮像素子は、信号読出回路が形成された半導体基板の上に複数の光電変換膜が積層され、各光電変換膜が、画素毎に区分けされない共通電極膜と画素毎に区分けされた対向電極膜とによって挟まれ、各光電変換膜で発生した光電荷が前記対向電極膜から取り出される光電変換膜積層型固体撮像素子において、第1の光電変換膜に設ける前記共通電極膜と第2の光電変換膜に設ける前記共通電極膜とを共用し、該共用した前記共通電極膜の下に前記第1の光電変換膜が積層されると共に該第1の光電変換膜の下に画素毎に区分けされた前記対向電極膜が積層され、前記共用した前記共通電極膜の上に前記第2の光電変換膜が積層されると共に該第2の光電変換膜の上に画素毎に区分けされた前記対向電極膜が積層されることを特徴とする。 The photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device of the present invention includes a common electrode film and a pixel in which a plurality of photoelectric conversion films are stacked on a semiconductor substrate on which a signal readout circuit is formed, and each photoelectric conversion film is not divided for each pixel. In the photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device, the common charge provided in the first photoelectric conversion film is sandwiched between the counter electrode films divided for each and the photoelectric charges generated in each photoelectric conversion film are taken out from the counter electrode film share and the common electrode film provided on the electrode film and the second photoelectric conversion layer, the first photoelectric conversion layer together with the under the common electrode film for co first photoelectric conversion layer is stacked The counter electrode film divided for each pixel is stacked below, the second photoelectric conversion film is stacked on the shared common electrode film, and each pixel is formed on the second photoelectric conversion film. The counter electrode film divided into Characterized in that it is.
この構成により、半導体基板の上の積層数を減らすことができ、製造コストが低減されると共に、製造歩留まりの向上を図ることが可能となる。 With this configuration, the number of stacked layers on the semiconductor substrate can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and the manufacturing yield can be improved.
本発明の光電変換膜積層型固体撮像素子は、赤色検出用,緑色検出用,青色検出用の3つの光電変換膜を検出波長の短い順に上から順に備え、3つの光電変換膜のうち隣接する少なくとも2つの光電変換膜の間に前記共通電極膜を設け、該2つの光電変換膜で該共通電極膜を共用したことを特徴とする。 The photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device of the present invention includes three photoelectric conversion films for red detection, green detection, and blue detection in order from the shortest detection wavelength in order from the top, and are adjacent to each other among the three photoelectric conversion films. The common electrode film is provided between at least two photoelectric conversion films, and the two photoelectric conversion films share the common electrode film .
この構成により、3原色を検出できる光電変換膜積層型固体撮像素子の製造コストの低減と製造歩留まりの向上を図ることが可能となる。 With this configuration, it is possible to reduce the manufacturing cost and improve the manufacturing yield of the photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device capable of detecting the three primary colors.
本発明の光電変換膜積層型固体撮像素子は、赤色検出用,緑色検出用,青色検出用,エメラルド色検出用の4つの光電変換膜を検出波長の短い順に上から備え、4つの光電変換膜のうち隣接する少なくとも2つの光電変換膜の間に前記共通電極膜を設け、該2つの光電変換膜で該共通電極膜を共用したことを特徴とする。 The photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device of the present invention includes four photoelectric conversion films for red detection, green detection, blue detection, and emerald color detection from the top in order of short detection wavelength. The common electrode film is provided between at least two adjacent photoelectric conversion films, and the two photoelectric conversion films share the common electrode film .
この構成により、人の視感度に応じた色再現が可能な光電変換膜積層型固体撮像素子の製造コストの低減と製造歩留まりの向上を図ることが可能となる。 With this configuration, it is possible to reduce the manufacturing cost and improve the manufacturing yield of the photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device capable of color reproduction according to human visibility.
本発明の光電変換膜積層型固体撮像素子は、前記半導体基板の上に積層される最下層の光電変換膜に設ける前記共通電極膜を該光電変換膜の下に設けると共に該共通電極膜を遮光膜と兼用したことを特徴とする。 In the photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device of the present invention, the common electrode film provided on the lowermost photoelectric conversion film stacked on the semiconductor substrate is provided under the photoelectric conversion film and the common electrode film is shielded from light. It is also used as a membrane.
この構成によっても、製造工程数を削減でき、低コストで高製造歩留まりの光電変換膜積層型固体撮像素子を得ることができる。 Also with this configuration, the number of manufacturing steps can be reduced, and a photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device with a high manufacturing yield can be obtained at low cost.
本発明によれば、光電変換膜積層型固体撮像素子の成膜積層工程数を削減できるため、製造コストの低廉化と、製造歩留まりの向上を図ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of film forming and stacking steps of the photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device, so that it is possible to reduce the manufacturing cost and improve the manufacturing yield.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る光電変換膜積層型固体撮像素子の2画素分の断面模式図である。本実施形態の光電変換膜積層型固体撮像素子の構造のうち、図5で説明した光電変換膜積層型固体撮像素子の半導体基板部分の構造は同じである。すなわち、絶縁膜11までの構造は同じである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of two pixels of a photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. Among the structures of the photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device of the present embodiment, the structure of the semiconductor substrate portion of the photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device described in FIG. 5 is the same. That is, the structure up to the
図1において、絶縁膜11の上に、画素毎に区分けした対向電極膜31を形成する。この対向電極膜31を、柱状の電極32によって、対応画素の高濃度不純物領域2と導通させる。この柱状の電極32は、対向電極膜31及び高濃度不純物領域2以外とは電気的に絶縁される。
In FIG. 1, a
対向電極膜31の上に、赤色検出用の光電変換膜33を画素毎に区分けすることなく全面に1枚構成で積層し、更にその上部に、同様に1枚構成の透明の共通電極膜34を積層する。
A red detecting
本実施形態では、この共通電極膜34の上に、画素毎に区分けせずに1枚構成の緑色検出用の光電変換膜35を積層し、その上部に、画素毎に区分けした透明の対向電極膜36を積層する。この対向電極膜36は、柱状の電極37によって、対応画素の高濃度不純物領域4に導通される。この柱状の電極37は、対向電極膜36及び高濃度不純物領域4以外とは電気的に絶縁される。
In the present embodiment, a single green detection
対向電極膜36の上には、透明の絶縁膜38が積層され、その上に、画素毎に区分けされた透明の対向電極膜39が積層される。各対向電極膜39は、夫々柱状の電極40によって、対応画素の高濃度不純物領域6に導通される。この柱状の電極40は、対向電極膜39及び高濃度不純物領域6以外とは電気的に絶縁される。
A transparent insulating
対向電極膜39の上には、画素毎に区分けせずに1枚構成の青色検出用の光電変換膜41が積層され、その上に、同様に1枚構成の透明の共通電極膜42が積層され、最上層に透明の保護膜43が積層される。
On the
本実施形態の光電変換膜積層型固体撮像素子は、赤色(R),緑色(G),青色(B)の3色の色信号を検出する構成に関わらず、共通電極膜を2枚だけ用い、2枚の共通電極膜42,34をバイアス電圧Vbに接続している。
The photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device of this embodiment uses only two common electrode films regardless of the configuration for detecting the color signals of three colors of red (R), green (G), and blue (B). Two
即ち、本実施形態では、半導体基板側の絶縁膜11の上に、対向電極膜31,赤色用光電変換膜33,共通電極膜34,緑色検出用光電変換膜35,対向電極膜36,絶縁膜38,対向電極膜39,青色検出用光電変換膜41,共通電極膜42,保護膜43と、計10層の膜を積層しており、図5の構成に比較して2層分の積層工程が省略される。
That is, in the present embodiment, the
斯かる構成の光電変換膜積層型固体撮像素子では、被写体からの光が入射すると、青色光の入射光量に応じた光電荷が光電変換膜41で発生し、共通電極膜42と対向電極膜39との間に電圧が印加されると青色光の光電荷が高濃度不純物領域6に流れる。
In the photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device having such a configuration, when light from a subject is incident, a photoelectric charge corresponding to the amount of incident blue light is generated in the
同様に、入射光のうちの緑色光の光量に応じた光電荷が光電変換膜35で発生し、共通電極膜34と対向電極膜36との間に電圧が印加されると緑色光の光電荷が高濃度不純物領域4に流れる。
Similarly, a photoelectric charge corresponding to the amount of green light in the incident light is generated in the
同様に、入射光のうちの赤色光の光量に応じた光電荷が光電変換膜33で発生し、共通電極膜34と対向電極膜31との間に電圧が印加されると緑色光の光電荷が高濃度不純物領域2に流れる。
Similarly, a photoelectric charge corresponding to the amount of red light in the incident light is generated in the
この様に、本実施形態によれば、赤色(R),緑色(G),青色(B)の3色の信号を読み出すことができると共に、製造工程数を減らすことができるため、製造歩留まりが向上し、製造コストの低減も図れる。 As described above, according to the present embodiment, since signals of three colors of red (R), green (G), and blue (B) can be read out and the number of manufacturing processes can be reduced, the manufacturing yield can be increased. The manufacturing cost can be reduced.
また、図5,図1に示す例では、例えば、画素iの青色(B)検出用の光電変換膜に斜めに入射した光が隣接する画素i+1の緑色(G),赤色(R)の光電変換膜に入射して画素間のクロストークが発生する可能性があるが、図5に比較して図1の構成は2層分だけ全体の膜厚が薄くなるため、画素間のクロストークが減り、色再現性が向上するという利点もある。 In the example shown in FIGS. 5 and 1, for example, light incident obliquely to the photoelectric conversion film for detecting blue (B) of the pixel i has the green (G) and red (R) photoelectric of the adjacent pixel i + 1. There is a possibility that crosstalk occurs between the pixels by entering the conversion film. However, since the entire film thickness of the configuration of FIG. 1 is reduced by two layers compared to FIG. There is also an advantage that color reproducibility is improved.
尚、この実施形態は、半導体基板に形成したMOS回路で信号を読み出す構成としたが、色信号蓄積用の高濃度不純物領域2,4,6の蓄積電荷を、従来のCCD型イメージセンサと同様に、垂直転送路に沿って移動させ、水平転送路に沿って外部に読み出す構成とすることもできる。
In this embodiment, the signal is read out by the MOS circuit formed on the semiconductor substrate. However, the charges accumulated in the high-
図1に示した実施形態は、赤色(R),緑色(G),青色(B)の3原色を検出する光電変換膜積層型固体撮像素子の例であるが、4色を検出できる構成にすることも可能である。図2は、4色を検出する光電変換膜積層型固体撮像素子の2画素分の断面模式図であり、図1の構成に対し、緑色(G)と青色(B)の中間色(GB:エメラルド色)を検出する光電変換膜50及び電極を、以下に述べる積層順に形成している点が異なる。
The embodiment shown in FIG. 1 is an example of a photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device that detects three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), but has a configuration that can detect four colors. It is also possible to do. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of two pixels of a photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device that detects four colors, and is an intermediate color (GB: emerald) of green (G) and blue (B) with respect to the configuration of FIG. The difference is that the
例えば、波長480〜520nmのエメラルド(GB)色を検出する利点は、人間の視感度に応じて赤色を補正するためである。人間の視感度は、図3にα,β,γとして示す様に、緑色(G),赤色(R),青色(B)で負の感度を持っている。このため、固体撮像素子でR,G,Bの正の感度のみ検出して色再現を行っても、人間の見た画像を再現することはできない。そこで、負感度の一番大きいβすなわち赤の負感度を光電変換膜50によって検出し、光電変換膜31で検出した赤の感度から、この負感度分を差し引くことで、人間の赤色に対する感度を再現することができる。
For example, an advantage of detecting an emerald (GB) color having a wavelength of 480 to 520 nm is to correct red according to human visual sensitivity. As shown in FIG. 3 as α, β, and γ, human visual sensitivity is negative in green (G), red (R), and blue (B). For this reason, even if color reproduction is performed by detecting only positive sensitivities of R, G, and B with a solid-state imaging device, an image seen by humans cannot be reproduced. Therefore, β having the greatest negative sensitivity, that is, negative red sensitivity is detected by the
図2において、絶縁膜38を形成するまでは、図1の実施形態と同じである。この実施形態では、絶縁膜38の上に、エメラルド色検出用の画素毎に区分けされた透明の対向電極膜49が形成される。各対向電極膜49は、夫々柱状の電極51によって、各画素対応に半導体基板表面に設けられたGB色用の高濃度不純物領域52に導通される。この柱状の電極52は、対向電極膜49及び高濃度不純物領域52以外とは電気的に絶縁され、また、高濃度不純物領域52の信号電荷量は、領域52に隣接して設けられたMOS回路53によって読み出される。
In FIG. 2, the process until the insulating
各対向電極膜49の上には、エメラルド(GB)色検出用の光電変換膜50が画素毎に区分けせずに1枚構成で積層され、その上に、透明の共通電極膜42が1枚構成で形成される。
On each
共通電極膜42の上には、青色(B)検出用の光電変換膜41が積層され、その上に、画素毎に区分けされた透明の対向電極膜39が積層される。各対向電極膜39は、夫々柱状の電極40によって、対応画素の高濃度不純物領域6に導通される。この柱状の電極40は、対向電極膜39及び高濃度不純物領域6以外とは電気的に絶縁される。最上層には、透明の保護膜43が形成される。
A blue (B) detection
青色,エメラルド色,緑色,赤色の4色を検出する光電変換膜積層型固体撮像素子を、図5の示す3色用と同様に構成した場合、GB色用の光電変換膜と共通電極膜,対向電極膜及び他層との間に設ける絶縁膜が追加され、絶縁膜11の上部に計16層必要となる。しかし、本実施形態の積層構造にすることで、計12層となり、4層分の積層工程が削減される。
When the photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device that detects four colors of blue, emerald, green, and red is configured in the same manner as for the three colors shown in FIG. 5, a photoelectric conversion film for GB color and a common electrode film, An insulating film provided between the counter electrode film and other layers is added, and a total of 16 layers are required on the insulating
図4は、青色(B),エメラルド色(GB),緑色(G),赤色(R)の4色を検出する光電変換膜積層型固体撮像素子の別実施形態の積層構造を示す図である。検出する波長が短い順に、青色検出用光電変換膜41,GB色検出用光電変換膜50,緑色検出用光電変換膜35,赤色検出用光電変換膜33と上から順に設けるのは図2の実施形態と同じであるが、共通電極膜と対向電極膜の積層順が異なる。
FIG. 4 is a diagram illustrating a stacked structure of another embodiment of a photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device that detects four colors of blue (B), emerald color (GB), green (G), and red (R). . The blue detection
即ち、本実施形態では、絶縁膜11の上に、共通電極膜60,赤色検出用光電変換膜33,赤色用対向電極膜31,絶縁膜61,緑色用対向電極膜36,緑色検出用光電変換膜35,共通電極膜62,GB色検出用光電変換膜50,GB色用対向電極膜49,絶縁膜63,青色用対向電極膜39,青色検出用光電変換膜41,共通電極膜64,保護膜43の順に積層している。
That is, in this embodiment, the
図2に示す実施形態と比較して、本実施形態では、絶縁膜11の上に計14層積層(図2では計12層)する必要が生じる。しかし、最下層に共通電極膜60が設けられるため、この共通電極膜60を不透明電極膜にすることで、遮光膜を兼用させることが可能となる。即ち、図2に示す遮光膜10が削除でき、このため、絶縁膜9と絶縁膜11とを一緒にすることができる。
Compared to the embodiment shown in FIG. 2, in this embodiment, a total of 14 layers (12 layers in FIG. 2) need to be stacked on the insulating
以上述べた様に、本実施形態によれば、複数層の光電変換膜を積層する固体撮像素子において、共通電極膜の上下に光電変換膜を積層する構成としたため、半導体基板上に設ける積層数を減らすことが可能となり、製造コストの低減と製造歩留まりの向上を図ることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, in the solid-state imaging device in which a plurality of layers of photoelectric conversion films are stacked, the photoelectric conversion films are stacked above and below the common electrode film. It is possible to reduce the manufacturing cost and the manufacturing yield.
本発明に係る光電変換膜積層型固体撮像素子は、低コスト,高製造歩留まりを図ることが可能となるため、従来のCCD型やCMOS型のイメージセンサの代わりに使用することが可能となる。 Since the photoelectric conversion film laminated solid-state imaging device according to the present invention can achieve a low cost and a high production yield, it can be used in place of a conventional CCD type or CMOS type image sensor.
1 Pウェル層(半導体基板)
2,4,6,52 高濃度不純物領域
3,5,7,53 MOS回路
8 ゲート絶縁膜
9,11,38,61,63 絶縁膜
31,36,39,49 対向電極膜
34,42,60,62,64 共通電極膜
33,35,41,50 光電変換膜
43 保護膜
1 P well layer (semiconductor substrate)
2, 4, 6, 52 High-
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004077663A JP4320270B2 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device |
US11/082,901 US7400023B2 (en) | 2004-03-18 | 2005-03-18 | Photoelectric converting film stack type solid-state image pickup device and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004077663A JP4320270B2 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005268471A JP2005268471A (en) | 2005-09-29 |
JP4320270B2 true JP4320270B2 (en) | 2009-08-26 |
Family
ID=35092715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004077663A Expired - Fee Related JP4320270B2 (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4320270B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007104088A (en) | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fujifilm Corp | Imaging device for electronic reclamation |
KR101631652B1 (en) | 2009-12-29 | 2016-06-20 | 삼성전자주식회사 | Image sensor using light-sensitive transparent oxide semiconductor material |
JP5117523B2 (en) * | 2010-03-09 | 2013-01-16 | 株式会社東芝 | Solid-state imaging device |
JP2016058559A (en) | 2014-09-10 | 2016-04-21 | ソニー株式会社 | Solid-state imaging device, driving method thereof, and electronic apparatus |
JPWO2020218047A1 (en) | 2019-04-26 | 2020-10-29 |
-
2004
- 2004-03-18 JP JP2004077663A patent/JP4320270B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005268471A (en) | 2005-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7760254B2 (en) | Single plate-type color solid-state image sensing device | |
US7741689B2 (en) | Photoelectric conversion layer-stacked solid-state imaging element | |
JP4384198B2 (en) | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic information device | |
JP4714428B2 (en) | Photoelectric conversion film stacked solid-state imaging device and method for manufacturing the same | |
JP4491323B2 (en) | Photoelectric conversion film stacked color solid-state imaging device | |
US8981515B2 (en) | Solid-state imaging device and electronic apparatus | |
JP2015095468A (en) | Solid-state imaging device, manufacturing method of solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
JP2005268479A (en) | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device | |
US20060197172A1 (en) | Solid-state image pick-up device of photoelectric converting film lamination type | |
JP2006120922A (en) | Photoelectric conversion film laminated type color solid state imaging device | |
JP4751576B2 (en) | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device | |
JP4547281B2 (en) | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device | |
JP4404561B2 (en) | MOS type color solid-state imaging device | |
JP2005353626A (en) | Photoelectric conversion film laminated solid state imaging element and its manufacturing method | |
JP4533667B2 (en) | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device | |
JP2005268476A (en) | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device | |
JP2011100894A (en) | Photoelectric conversion film lamination imaging device and manufacturing method therefor | |
JP4320270B2 (en) | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device | |
JP4572130B2 (en) | Solid-state image sensor | |
JP4500702B2 (en) | Photoelectric conversion film stack type solid-state imaging device | |
JP2005303284A (en) | Photoelectric film laminated solid-state imaging device | |
JP2006210497A (en) | Photoelectric conversion layer stacked solid-state imaging element and its signal correction method | |
JP2008047608A (en) | Single-plate solid-state image sensing element | |
JP4491352B2 (en) | Solid-state image sensor | |
JP2005303263A (en) | Method of manufacturing photoelectric conversion film lamination type solid-state image pickup device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060327 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060525 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061124 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071108 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071115 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090225 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090513 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090601 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120605 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |