デジカメ / デジタルビデオカメラ / スマホ用の撮像素子(イメージセンサ/imager/CMOSセンサ)について、マニアな情報や私見を徒然なるままに述べるBlogです(^^;)
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[6回]
１）ですが、東芝のセンサーで配線層が薄いのは、ソニーと同様に配線を絶縁層に直接埋めているためでしょう。両社はかつてCellを共同開発・製造していましたから、Fabの機器メーカーが同じかもしれませんね。ルネサスも同じですが、配線が太いため、このままでは薄層化は困難そうです。
NANDメモリー最大手のサムソンのセンサーはちょっと残念な構造なので、メモリー回路用プロセスがセンサーにも有効なわけではないようです。
２）ですが、SEM画像を見る限り、東芝以外のセンサーでは保護層と配線間絶縁層の物性は同じように見えます。しかし、東芝センサーの保護層は絶縁層と明らかに物性が異なっていますので、薄膜化と関係がありそうです。SEM-EDXで直ぐに構成元素が分かりますので、Chipworksのレポートには記載されているでしょうね。
３）ですが、単相のARコートは特定波長にしか効果がありませんので、Gのみにしたのでしょう。
＞hi-lowさん
imagerマニアです。
>１）ソニーと同様に配線を絶縁層に直接埋めているためでしょう。
Cu配線プロセス(ダマシンプロセス？)の特徴でしょうか。
>ルネサスも同じですが、配線が太いため、このままでは薄層化は困難そうです。
そうですね。
ルネサスは今とても厳しそうで、事業を絞ろうとしていると思うので、個人的にはこの先撮像素子のプロセスに投資はしないのではないかと予想しています。結果、(画素数競争は結局止まりそうもないので)ニコン設計ルネサスFab製という撮像素子は近い将来この世から消え去るのじゃないのかな～と。
>NANDメモリー最大手のサムソンのセンサーはちょっと残念な構造なので、メモリー回路用プロセスがセンサーにも有効なわけではないようです。
まあ残念というか、ligght pipe(日本語的には導波路？)構造なので、これはこれで思想的にはありだと思います。薄くして得するICは受光素子だけだと思いますので、おっしゃる様にメモリ用の先端プロセスを持っていても薄膜化に直接の恩恵は無いようですね。
>２）しかし、東芝センサーの保護層は絶縁層と明らかに物性が異なっていますので、薄膜化と関係がありそうです。
つまりこれは、東芝センサでは断面写真に見えているM4Cuの上の薄い層が保護膜であるという見解でしょうか？
>３）ですが、単相のARコートは特定波長にしか効果がありませんので、Gのみにしたのでしょう。
なるほど。納得です。
> Imagerマニア さん
すべて断面からの想像で、具体的なプロセスを指摘できるだけの知識はありません…。
> まあ残念というか、ligght pipe(日本語的には導波路？)構造なので、これはこれで思想的にはありだと思います。
サムソンのセンサーは、物性の異なる物質が配線間に見えません。つまり、センサー内で屈折が起こりませんので、light pipeとしての機能はほとんどないと思います。窒化層と充填有機物の界面での反射あるでしょうが…。
その点、キヤノンは凝っています。
> つまりこれは、東芝センサでは断面写真に見えているM4Cuの上の薄い層が保護膜であるという見解でしょうか？
LSIの構造について知識がないため、保護膜以外に思いつきませんでした…。
>hi-lowさん
> サムソンのセンサーは、物性の異なる物質が配線間に見えません。つまり、センサー内で屈折が起こりませんので、light pipeとしての機能はほとんどないと思います。
良く見直したら、chipworksの写真の下の文字も、パナソニックとキヤノンは”light pipe”となっていますが、サムスンのは”Cavity Fill”となっていますね。
まずい、私には違いがよくわかりません(^^;)
> その点、キヤノンは凝っています。
キヤノンのは見た目複雑そうで確かに凝っている感はあるのですが、どの辺が(特にサムスンに対して)良さそうなんですかね？
花瓶みたいな形のlight pipeの方が効果高かったりするのでしょうか？
> imagerマニア さん
キヤノンのセンサーで花瓶の形をした部分は、周辺よりも高密度の領域で、マイクロレンズが集めた光をフォトダイオードに導く光ファイバーの役割をしています。物性が周辺と同じ場合は光ファイバーになりませんので、cavity fill （充填剤）が一様に詰まっているサムソンのセンサーには light pipe がないと言えます。また、単純な円筒形では射出端で光が広がってしまうため、くびれを作ることで広がりをコントロールしているのでしょう。干渉もコントロールしているかもしれません。
凝っていますが、マイクロレンズと配線層が薄くできれば必要のない構造でもあります。
パナソニックのセンサーでは花瓶形ではなく円錐形になっていますが、こちらはセンサー内レンズとして機能していると思います。
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