摄像装置制造方法及图纸

有关本发明专利技术的一方式的摄像装置具备：半导体基板；光电转换元件，包括第1电极、第2电极及上述第1电极与上述第2电极之间的光电转换膜，被上述半导体基板支承，通过对入射光进行光电转换而生成信号；多层配线构造，包括设在上述半导体基板与上述光电转换元件的上述第2电极之间的上部配线层及下部配线层；信号检测电路，设在上述半导体基板及上述多层配线构造内，包括信号检测晶体管及第1电容元件，检测上述信号；上述信号检测晶体管包括栅极、以及设在上述半导体基板上的源极区域及漏极区域；上述第1电容元件包括第1下部电极、第1上部电极、及配置在上述第1上部电极与上述第1下部电极之间的电介质膜；上述上部配线层配置在上述光电转换元件的上述第2电极与上述信号检测晶体管的上述栅极之间；上述上部配线层包含上述第1上部电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像装置。本专利技术特别涉及具有包括支承在半导体基板上的光电转换膜的光电转换元件的摄像装置。
技术介绍
作为MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)型的摄像装置而提出了层叠型的摄像装置。在层叠型的摄像装置中，在半导体基板的最表面上层叠光电转换膜，将在光电转换膜中通过光电转换产生的电荷向电荷储存区域(称作“浮动扩散区”)储存。摄像装置在半导体基板内使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)电路或CMOS(Complementary MOS：互补金属氧化物半导体)电路将其储存的电荷读出。例如日本特开2009－164604号公报公开了这样的摄像装置。日本特开2012－151771号公报公开了具有包含有机材料的光电转换层的固体摄像元件。日本特开2010－067827号公报提出了在配置于光电转换层的上方的滤色器上设置隔壁的方案。该隔壁设在相互邻接的不同颜色的两个滤色器(从R滤色器、G滤色器及B滤色器中选择的两个)之间。
技术实现思路
根据本专利技术的并非限定性的某个例示性的实施方式，提供以下技术方案。有关本专利技术的一技术方案的摄像装置具备：半导体基板；光电转换元件，包括第1电极、第2电极及上述第1电极与上述第2电极之间的光电转换膜，被上述半导体基板支承，通过对入射光进行光电转换而生成信号；多层配线构造，包括设在上述半导体基板与上述光电转换元件的上述第2电极之间的上部配线层及下部配线层；信号检测电路，设在上述半导体基板及上述多层配线构造内，包括信号检测晶体管及第1电容元件，检测上<br/>述信号；上述信号检测晶体管包括栅极、以及设在上述半导体基板上的源极区域及漏极区域；上述第1电容元件包括第1下部电极、第1上部电极、以及配置在上述第1上部电极与上述第1下部电极之间的电介质膜；上述上部配线层配置在上述光电转换元件的上述第2电极与上述信号检测晶体管的上述栅极之间；上述上部配线层包含上述第1上部电极。附图说明图1是表示有关本专利技术的实施方式1的摄像装置的例示性的电路结构的图。图2是表示图1所示的单位像素单元10的例示性的电路结构的图。图3是摄像装置100具有的单位像素单元10的示意性的剖面图。图4是表示单位像素单元10中的各元件的布局的一例的示意性的平面图。图5是用来说明从半导体基板2的法线方向观察时的、光电转换元件15的第2电极15c及第1电容元件Cs的上部电极41c的配置例的平面图。图6是本专利技术的实施方式2的单位像素单元10A的示意性的剖面图。图7是用来说明从半导体基板2的法线方向观察时的、屏蔽电极15sd、光电转换元件15的第2电极15c及第1电容元件Cs的上部电极41c的配置例的平面图。图8是用来说明第1模式下的晶体管的动作的一例的时序图。图9是表示单位像素单元的另一例示性的电路结构的图。具体实施方式在摄像装置的领域中，有降低噪声的要求。在详细说明本专利技术的实施方式之前，说明本专利技术的一技术方案的概要。本专利技术的一技术方案的概要如下。[项目1]一种摄像装置，具备：半导体基板；光电转换元件，包括第1电极、第2电极及上述第1电极与上述第2电极之间的光电转换膜，被上述半导体基板支承，通过对入射光进行光电转换而生成信号；多层配线构造，包
括设在上述半导体基板与上述光电转换元件的上述第2电极之间的上部配线层及下部配线层；信号检测电路，设在上述半导体基板及上述多层配线构造内，包括信号检测晶体管及第1电容元件，检测上述信号；上述信号检测晶体管包括栅极、以及设在上述半导体基板上的源极区域及漏极区域；上述第1电容元件包括第1下部电极、第1上部电极、以及配置在上述第1上部电极与上述第1下部电极之间的电介质膜；上述上部配线层配置在上述光电转换元件的上述第2电极与上述信号检测晶体管的上述栅极之间；上述上部配线层包含上述第1上部电极。根据项目1的结构，由于能够将具有比较大的电容值的第1电容元件比较容易地形成在单位像素单元内，所以能够进一步减小kTC噪声等的噪声。[项目2]如项目1所述的摄像装置，上述下部配线层配置在上述上部配线层与上述信号检测晶体管的上述栅极之间；上述下部配线层包含上述第1下部电极。根据项目2的结构，能够将第1电容元件形成在多层配线构造内。[项目3]如项目1或2所述的摄像装置，上述信号检测电路还包括包含第2下部电极及第2上部电极的第2电容元件；上述第2电容元件的电容比上述第1电容元件的电容小；上述第2下部电极及第2上部电极中的一方与上述第1下部电极及上述第1上部电极中的一方连接。根据项目3的结构，与第1电容元件同样，能够比较容易地将第2电容元件配置到半导体基板与光电转换元件之间。[项目4]如项目3所述的摄像装置，上述第2下部电极及第2上部电极中的另一方与上述光电转换元件的上述第2电极连接。根据项目4的结构，能够经由第2电容元件将第1电容元件电连接到光电转换元件的第2电极上。[项目5]如项目1～4中任一项所述的摄像装置，还具备使上述信号检测电路的
输出负反馈的反馈电路；上述反馈电路包括输出线；上述信号检测电路还包括包含源极及漏极的复位晶体管；上述复位晶体管的上述源极及上述漏极中的一方与上述光电转换元件的上述第2电极连接；上述复位晶体管的上述源极及上述漏极中的另一方与上述输出线连接。根据项目5的结构，能够使用反馈电路执行kTC噪声的消除。[项目6]如项目1～5中任一项所述的摄像装置，上述多层配线构造还包括将上述光电转换元件的上述第2电极与上述信号检测晶体管的上述栅极连接的连接部；当从上述半导体基板的法线方向观察时，上述第1上部电极及上述第1下部电极中的一方将上述连接部包围。根据项目6的结构，能够抑制噪声向电荷储存节点的混入。[项目7]如项目1～6中任一项所述的摄像装置，上述多层配线构造还包括向上述第1上部电极施加基准电压的信号线；上述第1上部电极具有与上述光电转换元件的上述第2电极对置的第1面及上述第1面相反侧的第2面；上述第1上部电极在上述第2面中与上述信号线连接。根据项目7的结构，能够将光电转换元件的第2电极与第1电容元件的第1上部电极之间的距离缩小。此外，能够在第1上部电极的下表面中建立供给一定的电压的电路与第1上部电极之间的电连接。[项目8]如项目1～7中任一项所述的摄像装置，上述第1上部电极将上述电介质膜的表面中的与上述第1下部电极对置的表面以外的表面覆盖。根据项目8的结构，能够抑制第1电容元件中的泄漏电流的发生。[项目9]如项目1～8中任一项所述的摄像装置，上述光电转换元件的上述第2电极及上述第1上部电极由同一材料构成。[项目10]如项目1～9中任一项所述的摄像装置，还具备与上述光电转换元件的上述第2电极隔开间隔地配置的屏蔽电极；当从上述半导体基板的法线方向观察时，上述屏蔽电极将上述光电转换元件的上述第2电极包围。[项目11]如项目10所述的摄像装置，当从上述半导体基板的法线方向观察时，在上述光电转换元件的上述第2电极与上述屏蔽电极之间配置有上述第1上部电极。以下，参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。另外，以下说明的实施方式都表示包含性或具体的例子。在以下的实施方式中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其特征在于，具备：半导体基板；光电转换元件，包括第1电极、第2电极及上述第1电极与上述第2电极之间的光电转换膜，被上述半导体基板支承，通过对入射光进行光电转换而生成信号；多层配线构造，包括设在上述半导体基板与上述光电转换元件的上述第2电极之间的上部配线层及下部配线层；信号检测电路，设在上述半导体基板及上述多层配线构造内，包括信号检测晶体管及第1电容元件，检测上述信号；上述信号检测晶体管包括栅极、以及设在上述半导体基板上的源极区域及漏极区域；上述第1电容元件包括第1下部电极、第1上部电极、以及配置在上述第1上部电极与上述第1下部电极之间的电介质膜；上述上部配线层配置在上述光电转换元件的上述第2电极与上述信号检测晶体管的上述栅极之间；上述上部配线层包含上述第1上部电极。

【技术特征摘要】
2015.04.02 JP 2015-0757291.一种摄像装置，其特征在于，具备：半导体基板；光电转换元件，包括第1电极、第2电极及上述第1电极与上述第2电极之间的光电转换膜，被上述半导体基板支承，通过对入射光进行光电转换而生成信号；多层配线构造，包括设在上述半导体基板与上述光电转换元件的上述第2电极之间的上部配线层及下部配线层；信号检测电路，设在上述半导体基板及上述多层配线构造内，包括信号检测晶体管及第1电容元件，检测上述信号；上述信号检测晶体管包括栅极、以及设在上述半导体基板上的源极区域及漏极区域；上述第1电容元件包括第1下部电极、第1上部电极、以及配置在上述第1上部电极与上述第1下部电极之间的电介质膜；上述上部配线层配置在上述光电转换元件的上述第2电极与上述信号检测晶体管的上述栅极之间；上述上部配线层包含上述第1上部电极。2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述下部配线层配置在上述上部配线层与上述信号检测晶体管的上述栅极之间；上述下部配线层包含上述第1下部电极。3.如权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，上述信号检测电路还包括包含第2下部电极及第2上部电极的第2电容元件；上述第2电容元件的电容比上述第1电容元件的电容小；上述第2下部电极及第2上部电极中的一方与上述第1下部电极及上述第1上部电极中的一方连接。4.如权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，上述第2下部电极及第2上部电极中的另一方与上述光电转换元件的
\t上述第2电极连接。5.如权利要求1或2所述的摄像装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：留河优子，玉置德彦，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP