JPH06283701A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH06283701A JPH06283701A JP5066853A JP6685393A JPH06283701A JP H06283701 A JPH06283701 A JP H06283701A JP 5066853 A JP5066853 A JP 5066853A JP 6685393 A JP6685393 A JP 6685393A JP H06283701 A JPH06283701 A JP H06283701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- recess
- substrate
- state image
- semiconductor substrate
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、デバイスとしての信頼性が高い固
体撮像装置を提供することを目的とする。 【構成】 凹部（５０）内の空気は半導体基板（２０）
の側面に形成された通風路（６０）から排出される。こ
のため、装置（１０）を冷却ＣＣＤとして使用する場
合、素子表面の結露を防ぐために行う真空引きの際に、
凹部（５０）内の空気は通風路（６０）から排出され
て、凹部（５０）内も外部と同様に真空となる。したが
って、装置（１０）が応力によって破壊されることはな
い。
体撮像装置を提供することを目的とする。 【構成】 凹部（５０）内の空気は半導体基板（２０）
の側面に形成された通風路（６０）から排出される。こ
のため、装置（１０）を冷却ＣＣＤとして使用する場
合、素子表面の結露を防ぐために行う真空引きの際に、
凹部（５０）内の空気は通風路（６０）から排出され
て、凹部（５０）内も外部と同様に真空となる。したが
って、装置（１０）が応力によって破壊されることはな
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤイメージセンサ
などの固体撮像装置に関する。
などの固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
特公平４−４４４６９公報のものが知られている。この
文献には、固体撮像装置の裏面に凹部を設けて、受光部
の半導体基板の厚みを薄くすることにより、長波長の感
度をカットする技術が開示されている。
特公平４−４４４６９公報のものが知られている。この
文献には、固体撮像装置の裏面に凹部を設けて、受光部
の半導体基板の厚みを薄くすることにより、長波長の感
度をカットする技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体基板
の裏面に凹部を設けた従来の固体撮像装置は通常ベース
となる基板上に固着されて使用される。これを例えば冷
却型ＣＣＤとして使用する場合、冷却の際、素子表面が
結露するのを防ぐために真空引きが行われる。この真空
引きによって、半導体基板の裏面の凹部内と外部で圧力
差が生じ、応力が誘発される。そして、この応力が塑性
変形を引き起こし、デバイスが破壊される原因となっ
た。特に、従来例では半導体基板の裏面が薄く削られて
いるので、装置の機械的強度が低下しており、応力によ
って容易にデバイスの破壊が引き起こされ問題であっ
た。
の裏面に凹部を設けた従来の固体撮像装置は通常ベース
となる基板上に固着されて使用される。これを例えば冷
却型ＣＣＤとして使用する場合、冷却の際、素子表面が
結露するのを防ぐために真空引きが行われる。この真空
引きによって、半導体基板の裏面の凹部内と外部で圧力
差が生じ、応力が誘発される。そして、この応力が塑性
変形を引き起こし、デバイスが破壊される原因となっ
た。特に、従来例では半導体基板の裏面が薄く削られて
いるので、装置の機械的強度が低下しており、応力によ
って容易にデバイスの破壊が引き起こされ問題であっ
た。
【０００４】また、外部が真空になることにより、凹部
内の空気によってデバイスに異常な圧力が掛かり、デバ
イスが破壊されることもあった。
内の空気によってデバイスに異常な圧力が掛かり、デバ
イスが破壊されることもあった。
【０００５】本発明は、このような問題を解決すること
を目的とする。
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の固体撮像装置には、半導体基板の側面に凹
部からの通風路が形成されている。
に、本発明の固体撮像装置には、半導体基板の側面に凹
部からの通風路が形成されている。
【０００７】
【作用】本発明の固体撮像装置によれば、半導体基板の
裏面はベースとなる基板と固着され、凹部の開口部がベ
ースとなる基板で密閉されているため、凹部内の空気は
半導体基板の側面に形成された通風路のみから排出され
る。
裏面はベースとなる基板と固着され、凹部の開口部がベ
ースとなる基板で密閉されているため、凹部内の空気は
半導体基板の側面に形成された通風路のみから排出され
る。
【０００８】本発明の固体撮像装置を例えば冷却型ＣＣ
Ｄとして使用する場合（素子表面が結露するのを防ぐた
めに真空引きをする必要がある。）、この真空引きによ
って、凹部内の空気は通風路から排出され、凹部内も外
部と同様に真空となる。このため、凹部内と外部との空
気圧はほぼ等しく保たれ、圧力差による応力が誘発され
ることはない。
Ｄとして使用する場合（素子表面が結露するのを防ぐた
めに真空引きをする必要がある。）、この真空引きによ
って、凹部内の空気は通風路から排出され、凹部内も外
部と同様に真空となる。このため、凹部内と外部との空
気圧はほぼ等しく保たれ、圧力差による応力が誘発され
ることはない。
【０００９】通風路がない従来例では、外部が真空にな
ることにより、凹部内の空気によって装置内に異常な圧
力が掛かることとなる。本発明の固体撮像装置では、こ
のような問題を防止できる。
ることにより、凹部内の空気によって装置内に異常な圧
力が掛かることとなる。本発明の固体撮像装置では、こ
のような問題を防止できる。
【００１０】このように、本発明の固体撮像装置は異常
な圧力が誘発され難いので、装置が破壊されることはな
い。
な圧力が誘発され難いので、装置が破壊されることはな
い。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、添付図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１２】図１（ａ）（ｂ）は、本実施例に係る固体
撮像装置の外観を示す斜視図である。本実施例の固体撮
像装置１０には、高濃度の半導体基板であるｐ+ 型のＳ
ｉ基板２０と、このＳｉ基板２０上に形成されたｐ型半
導体層２１と、ｐ型半導体層２１内にイオン打ち込みに
よって形成されたｎ型半導体層２２（図１には示されて
いない）と、ＳｉＯ2 などの絶縁膜３０と、ＣＣＤ動作
領域４０が設けられている。ＣＣＤ動作領域４０内には
受光部４１と、アイソレーション部４５から成る受光領
域４３が設けられている。さらに、Ｓｉ基板２０の裏面
には、受光領域４３に対応する部分に凹部５０が形成さ
れ、Ｓｉ基板２０の側面から凹部５０にかけて溝状の通
風路６０が形成されている。
撮像装置の外観を示す斜視図である。本実施例の固体撮
像装置１０には、高濃度の半導体基板であるｐ+ 型のＳ
ｉ基板２０と、このＳｉ基板２０上に形成されたｐ型半
導体層２１と、ｐ型半導体層２１内にイオン打ち込みに
よって形成されたｎ型半導体層２２（図１には示されて
いない）と、ＳｉＯ2 などの絶縁膜３０と、ＣＣＤ動作
領域４０が設けられている。ＣＣＤ動作領域４０内には
受光部４１と、アイソレーション部４５から成る受光領
域４３が設けられている。さらに、Ｓｉ基板２０の裏面
には、受光領域４３に対応する部分に凹部５０が形成さ
れ、Ｓｉ基板２０の側面から凹部５０にかけて溝状の通
風路６０が形成されている。
【００１３】通風路６０は、冷却の際、素子表面が結露
するのを防ぐために真空引きを行う場合、凹部５０内の
空気が排出されるように機能する。通常、固体撮像装置
１０は、ベースとなる基板７０上に固着されているの
で、凹部５０の開口部分は基板７０で密閉されることと
なる。そこで、凹部５０内と外部との気圧調節用に、こ
のような通風路６０が必要なのである。なお、通風路６
０から排出されるのは空気に限らず、所定のガスであっ
てもよい。
するのを防ぐために真空引きを行う場合、凹部５０内の
空気が排出されるように機能する。通常、固体撮像装置
１０は、ベースとなる基板７０上に固着されているの
で、凹部５０の開口部分は基板７０で密閉されることと
なる。そこで、凹部５０内と外部との気圧調節用に、こ
のような通風路６０が必要なのである。なお、通風路６
０から排出されるのは空気に限らず、所定のガスであっ
てもよい。
【００１４】次に、本実施例の特徴を述べる。本実施例
の固体撮像装置１０は、例えば冷却型ＣＣＤとして利用
するために装置全体を真空引きする場合に効果がある。
つまり、真空引きを行う際に、凹部５０内の空気が通風
路６０から排出され、凹部５０内も外部と同様に真空と
なるのである。このため、凹部５０内と外部との圧力は
ほぼ等しく保たれ、圧力差による応力が誘発されること
はない。このように、本実施例の固体撮像装置１０は圧
力差による応力が誘発され難いので、応力による塑性変
形によって破壊されることはない。
の固体撮像装置１０は、例えば冷却型ＣＣＤとして利用
するために装置全体を真空引きする場合に効果がある。
つまり、真空引きを行う際に、凹部５０内の空気が通風
路６０から排出され、凹部５０内も外部と同様に真空と
なるのである。このため、凹部５０内と外部との圧力は
ほぼ等しく保たれ、圧力差による応力が誘発されること
はない。このように、本実施例の固体撮像装置１０は圧
力差による応力が誘発され難いので、応力による塑性変
形によって破壊されることはない。
【００１５】また、通風路６０がない従来例では、外部
が真空になることにより、凹部５０内の空気によって装
置内に異常な圧力が掛かることとなる。本実施例では、
このような問題も防止できる。
が真空になることにより、凹部５０内の空気によって装
置内に異常な圧力が掛かることとなる。本実施例では、
このような問題も防止できる。
【００１６】次に、本実施例の固体撮像装置１０の構造
を図２の断面図を参照して説明する。本実施例の固体撮
像装置１０は、厚さが約５００μｍの高濃度の半導体基
板であるｐ+ 型のＳｉ基板２０と、Ｓｉ基板２０の上面
に厚さ約１０μｍの低濃度の不純物をエピタキシャル成
長させて形成されたｐ型の半導体層２１と、ｐ型半導体
層２１内に、約１μｍの深さのｎ型半導体層領域２２が
形成されている。図２はＣＣＤ動作領域４０の垂直転送
電極部の断面構造の一例で、約０．１μｍのゲート酸化
膜上にポリシリコンなどの透明な材料で形成された転送
電極４２が形成され、受光部４１を覆っている。ｎ型半
導体層２２内には電位障壁をつくるためのｎ- 領域２３
が形成されている。
を図２の断面図を参照して説明する。本実施例の固体撮
像装置１０は、厚さが約５００μｍの高濃度の半導体基
板であるｐ+ 型のＳｉ基板２０と、Ｓｉ基板２０の上面
に厚さ約１０μｍの低濃度の不純物をエピタキシャル成
長させて形成されたｐ型の半導体層２１と、ｐ型半導体
層２１内に、約１μｍの深さのｎ型半導体層領域２２が
形成されている。図２はＣＣＤ動作領域４０の垂直転送
電極部の断面構造の一例で、約０．１μｍのゲート酸化
膜上にポリシリコンなどの透明な材料で形成された転送
電極４２が形成され、受光部４１を覆っている。ｎ型半
導体層２２内には電位障壁をつくるためのｎ- 領域２３
が形成されている。
【００１７】Ｓｉ基板２０の裏面には、凹部５０、通風
路６０がそれぞれエッチング技術を用いて形成されてい
る。Ｓｉ基板２０の裏面に凹部５０を形成するのは、次
の理由による。固体撮像装置１０の上部より光が照射さ
れた場合、受光部４１でこの照射光が受光される。この
受光により各半導体領域で発生した電子−正孔対のう
ち、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０で発生した電子−正孔
対は、Ｓｉ基板２０が不純物濃度が高いｐ+ であるため
に発生した電子−正孔対は、全て再結合して消滅するは
ずである。しかし、実際には電子−正孔対が完全に消滅
することはなく、いくらかは信号電荷に寄与する。ま
た、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０で発生した信号電荷は
高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０が中性領域に相当するため
に、信号電荷は拡散して広がる。この信号電荷の広がり
が隣あう画素に影響を及ぼすため画質の劣化となる。そ
こで高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０で発生する信号電荷そ
のものをなくすために、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０を
凹部に形成する。
路６０がそれぞれエッチング技術を用いて形成されてい
る。Ｓｉ基板２０の裏面に凹部５０を形成するのは、次
の理由による。固体撮像装置１０の上部より光が照射さ
れた場合、受光部４１でこの照射光が受光される。この
受光により各半導体領域で発生した電子−正孔対のう
ち、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０で発生した電子−正孔
対は、Ｓｉ基板２０が不純物濃度が高いｐ+ であるため
に発生した電子−正孔対は、全て再結合して消滅するは
ずである。しかし、実際には電子−正孔対が完全に消滅
することはなく、いくらかは信号電荷に寄与する。ま
た、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０で発生した信号電荷は
高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０が中性領域に相当するため
に、信号電荷は拡散して広がる。この信号電荷の広がり
が隣あう画素に影響を及ぼすため画質の劣化となる。そ
こで高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０で発生する信号電荷そ
のものをなくすために、高濃度のｐ+ 型Ｓｉ基板２０を
凹部に形成する。
【００１８】通風路６０は、図１に示すような四角形の
溝の他に、図３に示すような三角形の溝であってもよ
い。
溝の他に、図３に示すような三角形の溝であってもよ
い。
【００１９】なお、以上の実施例では、ｐ+ 型のＳｉ基
板２０とｐ型の半導体層２１とｎ型半導体層２２を用い
て説明したが、ｎ型のＳｉ基板２０とｐ型の半導体層２
２、あるいはｐ型のＳｉ基板２０とｎ型の半導体層２２
の組み合わせであってもよい。また、Ｓｉ基板２０以外
の半導体基板を用いてもよく、ＳｉＯ2 膜以外の絶縁膜
を用いてもよい。
板２０とｐ型の半導体層２１とｎ型半導体層２２を用い
て説明したが、ｎ型のＳｉ基板２０とｐ型の半導体層２
２、あるいはｐ型のＳｉ基板２０とｎ型の半導体層２２
の組み合わせであってもよい。また、Ｓｉ基板２０以外
の半導体基板を用いてもよく、ＳｉＯ2 膜以外の絶縁膜
を用いてもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明の固体撮像装置によれば、凹部内
の空気は半導体基板の側面に形成された通風路から排出
される。このため（冷却の際、素子表面の結露を防ぐた
めに真空引きをした場合でも）、凹部内の空気は通風路
から排出されて、凹部内も外部と同様に真空となる。
の空気は半導体基板の側面に形成された通風路から排出
される。このため（冷却の際、素子表面の結露を防ぐた
めに真空引きをした場合でも）、凹部内の空気は通風路
から排出されて、凹部内も外部と同様に真空となる。
【００２１】このように、本発明であれば、デバイスと
しての信頼性の向上が図れる。
しての信頼性の向上が図れる。
【図１】本実施例に係る固体撮像装置の外観を示す斜視
図である。
図である。
【図２】本実施例に係る固体撮像装置の構造を示す断面
図である。
図である。
【図３】通風路の形状を示す斜視図である。
１０…固体撮像装置、２０…Ｓｉ基板、２１…半導体
層、２２…２１と反対の導電型領域、２３…電位障壁を
つくる領域、３０…絶縁膜、４０…ＣＣＤ動作領域、４
１…受光部、４２…転送電極、４３…受光領域、４５…
アイソレーション、５０…凹部、６０…通風路、７０…
基板。
層、２２…２１と反対の導電型領域、２３…電位障壁を
つくる領域、３０…絶縁膜、４０…ＣＣＤ動作領域、４
１…受光部、４２…転送電極、４３…受光領域、４５…
アイソレーション、５０…凹部、６０…通風路、７０…
基板。
Claims (1)
- 【請求項１】 裏面に凹部を有する半導体基板と、当該
半導体基板の上面に設けられた受光部とを備え、前記半
導体基板の裏面がベースとなる基板上に固着される固体
撮像装置において、 前記半導体基板の側面には、前記凹部からの通風路が形
成されていることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066853A JPH06283701A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066853A JPH06283701A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283701A true JPH06283701A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13327830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5066853A Pending JPH06283701A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283701A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112313799A (zh) * | 2018-06-29 | 2021-02-02 | 索尼半导体解决方案公司 | 固态成像装置、电子设备和制造固态成像装置的方法 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5066853A patent/JPH06283701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112313799A (zh) * | 2018-06-29 | 2021-02-02 | 索尼半导体解决方案公司 | 固态成像装置、电子设备和制造固态成像装置的方法 |
| US12062680B2 (en) | 2018-06-29 | 2024-08-13 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device, electronic apparatus, and method for producing solid-state imaging device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5157304A (en) | Field emission device display with vacuum seal | |
| US6570222B2 (en) | Solid state imaging device having a photodiode and a MOSFET | |
| KR960039409A (ko) | 높은 불순물 농도의 소자분리 영역이 있는 고체 이미지센서 및 그의 제조방법 | |
| US5187554A (en) | Bipolar transistor | |
| JPH07202158A (ja) | Ｃｃｄ型固体撮像素子 | |
| JPH08227988A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPH06283702A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US5041392A (en) | Method for making solid state image sensing device | |
| JP2001177086A (ja) | 撮像素子及びその製造方法 | |
| US6876016B2 (en) | Invention for reducing dark current of CMOS image sensor with new structure | |
| JP4354931B2 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JPH06283701A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US6146957A (en) | Method of manufacturing a semiconductor device having a buried region with higher impurity concentration | |
| US7176532B2 (en) | CMOS active pixel sensor with improved dark current and sensitivity | |
| JPH08255888A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JPH1146010A (ja) | アバランシェフォトダイオード | |
| KR20040031862A (ko) | 생산성 및 감도가 향상된 이미지 센서 | |
| JPH03273679A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2002231929A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH03161970A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH05129649A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3105781B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH04225563A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2007311648A (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JPS59108470A (ja) | 固体撮像装置 |