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公開番号2025066109
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2024232396,2021511240
出願日2024-12-27,2020-02-27
発明の名称光電変換装置
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10F 39/18 20250101AFI20250415BHJP()
要約【課題】特性の劣化が抑制された光電変換装置を提供する。
【解決手段】光電変換装置は、基板と、下面51aを有する光検出膜51と、複数の画素電極50と、下面51aと重なる第1部分60aおよび下面51aと重ならない第2部分60bを有する制御電極60と、透明電極52と、制御電極60と透明電極52とを導通させる接続部61と、制御電極60の第1部分60aと接続され、基板に向かって延びる給電用貫通配線62と、を備える。接続部61は、光検出膜51の側面および制御電極60の第2部分60bと接触する。光検出膜51の平面視形状は、凹部51rを有する。制御電極60の第2部分60bは、凹部51rと重なる。接続部61は、凹部51rにおいて制御電極60の第2部分60bに接続される。画素電極50および制御電極60は、光検出膜51の下面51aに接している。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板に対面する第１面、および前記第１面とは反対側の第２面を有する光検出膜と、
前記基板と前記光検出膜との間に設けられた複数の第１電極と、
前記基板と前記光検出膜との間に設けられ、前記基板の法線方向から見て、前記第１面と重なる第１部分、および前記第１面と重ならない第２部分を有する第２電極と、
前記光検出膜の前記第２面上に設けられる第３電極と、
前記第２電極と前記第３電極とを導通させる配線と、
前記第２電極の前記第１部分と接続され、前記基板に向かって延びる第１導電プラグと、を備え、
前記配線は、前記光検出膜の側面、および前記第２電極の前記第２部分と接触し、
前記光検出膜の前記基板の法線方向から見た平面視形状は、凹部を有し、
前記第２電極の前記第２部分は、前記基板の法線方向から見て前記凹部と重なり、
前記配線は、前記凹部において前記第２電極の前記第２部分に接続され、
前記第１電極および前記第２電極は、前記光検出膜の前記第１面に接している、
光電変換装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記基板と前記光検出膜との間に配置され、複数の層間絶縁層を含む多層配線構造をさらに備え、
前記第１導電プラグは、前記複数の層間絶縁層を通る、
請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記配線の材料は、前記第１導電プラグの前記材料よりも高い耐腐食性を有する、
請求項１又は２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記複数の第１電極にそれぞれ接し、前記基板に向かって延びる複数の第２導電プラグと、
前記基板の法線方向から見て前記第１導電プラグと前記第２導電プラグとの間に位置する周辺回路と、をさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記第２電極における前記第１導電プラグとの接続部分の全体は、前記第１部分に含まれ、
前記第１導電プラグは、前記基板と前記光検出膜との間に配置される配線層、または前記基板に設けられた電気素子と接続される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記第３電極は、前記第２面に対面する第３面と、前記第３面とは反対側の第４面と、を有し、
前記配線は、前記第３電極の前記第４面、前記光検出膜の側面、および前記第２電極の前記第２部分を連続的に覆う、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項７】
各々が前記光検出膜と前記第３電極とを含む、複数の積層構造をさらに備え、
前記複数の積層構造の各々は、前記基板の法線方向に互いに積層されている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記複数の積層構造の各々の端部は、階段状に設けられている、
請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記複数の積層構造の側面は、前記複数の積層構造に跨って平坦である、
請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記配線は膜形状を有する、
請求項１から９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光電変換装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
イメージセンサは、入射した光量に応じた電気信号を発生させる光検出素子を含み、一次元または二次元に配置された複数の画素を備える。積層型イメージセンサは、イメージセンサのうち、基板上に光電変換膜が積層された構造の光検出素子を画素として持つものを言う。その一例は、特許文献１および２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４７２９２７５号公報
特開２０１９－０１６６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層型イメージセンサにおいて、光電変換膜上に透明電極を形成し、透明電極への給電用の貫通配線を配置する場合がある。
【０００５】
本開示は、水分または酸素などの特性を劣化させる要因となる物質から貫通配線を保護し、特性の劣化が抑制された光電変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る光電変換装置は、基板と、前記基板に対面する第１面、および前記第１面とは反対側の第２面を有する光検出膜と、前記基板と前記光検出膜との間に設けられた複数の第１電極と、前記基板と前記光検出膜との間に設けられ、前記基板の法線方向から見て、前記第１面と重なる第１部分、および前記第１面と重ならない第２部分を有する第２電極と、前記光検出膜の前記第２面上に設けられる第３電極と、前記第２電極と前記第３電極とを導通させる配線と、前記第２電極の前記第１部分と接続され、前記基板に向かって延びる第１導電プラグと、を備え、前記配線は、前記光検出膜の側面、および前記第２電極の前記第２部分と接触し、前記光検出膜の前記基板の法線方向から見た平面視形状は、凹部を有し、前記第２電極の前記第２部分は、前記基板の法線方向から見て前記凹部と重なり、前記配線は、前記凹部において前記第２電極の前記第２部分に接続され、前記第１電極および前記第２電極は、前記光検出膜の前記第１面に接している。
【０００７】
本開示の別の一態様に係る光電変換装置は、基板と、前記基板に対面する第１面、および前記第１面とは反対側の第２面を有する光検出膜と、前記基板と前記光検出膜との間に設けられた複数の第１電極と、前記基板と前記光検出膜との間に設けられ、前記基板の法線方向から見て、前記第１面と重なる第１部分、および前記第１面と重ならない第２部分を有する第２電極と、前記光検出膜の前記第２面上に設けられる第３電極と、前記第２電極と前記第３電極とを導通させる配線と、前記第２電極の前記第１部分と接続され、前記基板に向かって延びる第１導電プラグと、を備え、前記基板の法線方向から見て、前記第１導電プラグは、前記第２電極の前記第２部分と重ならず、前記配線は、前記光検出膜の側面、および前記第２電極の前記第２部分を連続的に覆う。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、特性の劣化が抑制された光電変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態１に係る撮像装置の回路構成を示す模式図である。
図２は、実施の形態１に係る撮像装置の画素のデバイス構造の断面を模式的に示す断面図である。
図３は、実施の形態１に係るイメージセンサの模式的な断面図である。
図４は、実施の形態１に係るイメージセンサの、保護膜を取り除いた模式的な上面図である。
図５は、実施の形態１に係るイメージセンサの光検出膜の端部の近傍を拡大して示す模式的な断面図である。
図６Ａは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図６Ｂは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図６Ｃは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図６Ｄは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図６Ｅは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図６Ｆは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図６Ｇは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図６Ｈは、実施の形態１に係るイメージセンサの製造方法における一工程を説明するための模式的な断面図である。
図７は、実施の形態１の変形例に係るイメージセンサの、保護膜を取り除いた模式的な上面図である。
図８は、実施の形態２に係るイメージセンサの光検出膜の端部の近傍を拡大して示す模式的な断面図である。
図９は、実施の形態２の変形例に係るイメージセンサの光検出膜の端部の近傍を拡大して示す模式的な断面図である。
図１０は、実施の形態３に係るイメージセンサの光検出膜の端部の近傍を拡大して示す模式的な断面図である。
図１１は、実施の形態３の変形例に係るイメージセンサの光検出膜の端部の近傍を拡大して示す模式的な断面図である。
図１２は、実施の形態１に係るイメージセンサの光検出膜の端部の近傍を、半導体基板を含めて、拡大して示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の概要）
本開示の一態様に係る光電変換装置は、基板と、前記基板に対面する第１面、および前記第１面とは反対側の第２面を有する光検出膜と、前記基板と前記光検出膜との間に設けられた複数の第１電極と、前記基板と前記光検出膜との間に設けられ、前記基板の法線方向から見て、前記第１面と重なる第１部分、および前記第１面と重ならない第２部分を有する第２電極と、前記光検出膜の前記第２面上に設けられ、前記第２面に対面する第３面を有する第３電極と、前記第２電極と前記第３電極とを導通させる配線と、前記第２電極の前記第１部分と接続され、前記基板に向かって延びる第１導電プラグと、を備える。前記第１導電プラグの材料は、前記第２電極の材料と異なる。前記配線は、前記光検出膜の側面、および前記第２電極の前記第２部分を連続的に覆う。
（【００１１】以降は省略されています）

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