JP2000091548A - Solid image pickup element and manufacture thereof - Google Patents

Solid image pickup element and manufacture thereof

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JP2000091548A
JP2000091548A JP10254048A JP25404898A JP2000091548A JP 2000091548 A JP2000091548 A JP 2000091548A JP 10254048 A JP10254048 A JP 10254048A JP 25404898 A JP25404898 A JP 25404898A JP 2000091548 A JP2000091548 A JP 2000091548A
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Japan
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region
resin
light receiving
protective film
receiving pixels
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JP10254048A
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Japanese (ja)
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Yuji Kitamura
裕二 北村
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make feasible of packaging a CCD solid image pickup element formed of a microlens with a light transmissive resin. SOLUTION: A protective film 10 is formed on an N type silicon substrate 1 whereon an isolation regions 3 and N type diffused layer 4 to be a channel region are formed. This protective film 10 contains the first region 11 extending along the isolation regions 3 as well as the second region 12 covering the first regions 11 for flatly forming the surface in the larger refractive index than that in the first regions 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、受光効率を改善し
た固体撮像素子及びその製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a solid-state imaging device having improved light receiving efficiency and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、フレーム転送方式の固体撮像素
子の構成を示す概略図である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a frame transfer type solid-state imaging device.

【0003】フレーム転送方式のCCD固体撮像素子
は、撮像部i、蓄積部s、水平転送部h及び出力部dを
有する。撮像部iは、垂直方向に延在し、互いに平行に
配列された複数のシフトレジスタからなり、各シフトレ
ジスタの各ビットが受光画素を構成する。蓄積部sは、
撮像部iのシフトレジスタに連続する遮光された複数の
シフトレジスタからなり、各シフトレジスタの各ビット
が蓄積画素を構成する。水平転送部hは、水平方向に延
在する単一のシフトレジスタからなり、各ビットに蓄積
部sのシフトレジスタの出力が接続される。出力部d
は、水平転送部hから転送出力される電荷を一時的に蓄
積する容量及びその容量に蓄積された電荷を排出するリ
セットトランジスタを含む。これにより、撮像部iの各
受光画素に蓄積される情報電荷は、各画素毎に独立して
蓄積部sの蓄積画素へ転送された後、1行ずつ蓄積部s
から水平転送部hへ転送され、さらに、1画素単位で水
平転送部hから出力部dへ転送される。そして、出力部
dで1画素毎の電荷量が電圧値に変換され、その電圧値
の変化がCCD出力として外部回路へ供給される。
The frame transfer type CCD solid-state image pickup device has an image pickup section i, a storage section s, a horizontal transfer section h, and an output section d. The imaging unit i includes a plurality of shift registers extending in the vertical direction and arranged in parallel with each other, and each bit of each shift register forms a light receiving pixel. The accumulation unit s
It consists of a plurality of light-shielded shift registers that are continuous with the shift register of the imaging unit i, and each bit of each shift register constitutes a storage pixel. The horizontal transfer unit h is composed of a single shift register extending in the horizontal direction, and the output of the shift register of the storage unit s is connected to each bit. Output section d
Includes a capacitor that temporarily stores the charge transferred and output from the horizontal transfer unit h and a reset transistor that discharges the charge stored in the capacitor. As a result, the information charges accumulated in each light receiving pixel of the imaging unit i are independently transferred to the accumulation pixels of the accumulation unit s for each pixel, and thereafter, stored in the accumulation unit s row by row.
From the horizontal transfer unit h to the output unit d in pixel units. The output unit d converts the amount of charge for each pixel into a voltage value, and the change in the voltage value is supplied to an external circuit as a CCD output.

【0004】図5は、撮像部iの構造を示す平面図であ
り、図6は、図5のX−X線の断面図である。これらの
図においては、転送電極が単層で、3相駆動される場合
を示している。
FIG. 5 is a plan view showing the structure of the image pickup section i, and FIG. 6 is a sectional view taken along line XX of FIG. These figures show the case where the transfer electrode is a single layer and is driven in three phases.

【0005】N型のシリコン基板1の一主面に、素子領
域となるP型の拡散層2が形成される。このP型拡散層
2の表面領域に、P型の不純物が高濃度に注入された分
離領域3が垂直方向に延在して互いに平行に配置され
る。これらの分離領域3の間には、N型の拡散層4が形
成され、情報電荷の転送経路となるチャネル領域が形成
される。N型拡散層4上には、薄い酸化シリコン膜から
なるゲート絶縁膜5を介して、多結晶シリコンからなる
複数の転送電極6が、それぞれ一定の距離を隔てて平行
に配置される。これらの転送電極6には、例えば、3相
の転送クロックφ1〜φ3が印加され、チャネル領域のポ
テンシャルの状態が制御される。そして、転送電極6上
には、ゲート絶縁膜5と同一の層間絶縁膜7が積層され
る。
On one main surface of an N-type silicon substrate 1, a P-type diffusion layer 2 serving as an element region is formed. In the surface region of this P-type diffusion layer 2, isolation regions 3 into which P-type impurities are implanted at a high concentration extend in the vertical direction and are arranged in parallel with each other. An N-type diffusion layer 4 is formed between these isolation regions 3 to form a channel region serving as a transfer path for information charges. A plurality of transfer electrodes 6 made of polycrystalline silicon are arranged in parallel on the N-type diffusion layer 4 with a certain distance therebetween via a gate insulating film 5 made of a thin silicon oxide film. For example, three-phase transfer clocks φ1 to φ3 are applied to these transfer electrodes 6, and the potential state of the channel region is controlled. Then, on the transfer electrode 6, the same interlayer insulating film 7 as the gate insulating film 5 is laminated.

【0006】層間絶縁膜7上には、断面がドーム形状を
成す半円筒形のマイクロレンズ8がチャネル領域に沿っ
て配置される。このマイクロレンズ8は、例えば、BP
SG(Boro-Phospho Silicate Glass)等で形成され、分
離領域3上やチャネル領域の端部に入射する光をチャネ
ル領域の中央部側へ集光する。
On the interlayer insulating film 7, a semi-cylindrical microlens 8 having a dome-shaped cross section is arranged along the channel region. The micro lens 8 is, for example, a BP
It is formed of SG (Boro-Phospho Silicate Glass) or the like, and condenses light incident on the separation region 3 or the end of the channel region toward the center of the channel region.

【0007】マイクロレンズ8が形成された固体撮像素
子においては、受光面に照射される光が受光感度の高い
領域に集められて光電変換が行われるため、受光感度を
向上できる。
In the solid-state image pickup device having the microlenses 8, the light irradiated on the light receiving surface is collected in a region having high light receiving sensitivity and photoelectric conversion is performed, so that the light receiving sensitivity can be improved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】固体撮像素子のパッケ
ージを透光性樹脂によって形成する場合、半導体基板1
全体が透光性樹脂で覆われることになる。このようなパ
ッケージ材料としては、光の透過率がよく、安価で十分
な強度が得られるアクリル樹脂が多く採用される傾向に
ある。
In the case where a package of a solid-state imaging device is formed of a translucent resin, the semiconductor substrate 1
The whole will be covered with the translucent resin. As such a package material, an acrylic resin which has good light transmittance, is inexpensive, and has sufficient strength tends to be used.

【0009】パッケージを形成するアクリル樹脂の屈折
率は、マイクロレンズ8を形成するBPSGの屈折率に
比べて大きいため、マイクロレンズ8は正しく機能しな
くなる。即ち、マイクロレンズ8本体よりも、その周辺
領域の方が屈折率が大きくなるため、マイクロレンズ8
に入射する光は、図7に示すように、チャネル領域の中
心側から両端へ広がり、チャネル領域に入射する光の量
を減らす結果となる。従って、マイクロレンズ8が形成
された素子をそのまま透光性樹脂でパッケージングする
ことは困難である。
Since the refractive index of the acrylic resin forming the package is larger than the refractive index of the BPSG forming the microlenses 8, the microlenses 8 do not function properly. That is, since the refractive index is larger in the peripheral region than in the main body of the micro lens 8, the micro lens 8
As shown in FIG. 7, light incident on the channel region spreads from the center of the channel region to both ends, resulting in a reduction in the amount of light incident on the channel region. Therefore, it is difficult to package the element on which the microlenses 8 are formed as it is with the translucent resin.

【0010】そこで本発明は、透光性樹脂で直接パッケ
ージングしながら、マイクロレンズを有効に機能させる
ことを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to make a microlens function effectively while directly packaging with a translucent resin.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子
は、半導体基板と、上記半導体基板の一主面に互いに一
定の間隙を隔てて配置される複数の受光画素と、上記複
数の受光画素を覆って上記半導体基板の一主面上に積層
される透光性の保護膜と、を備え、上記保護膜は、少な
くとも上記複数の受光画素の間隙部分を覆い、上記複数
の受光画素の配列に沿って延在する半円筒形の第1の領
域と、上記第1の領域を覆って表面を平坦に形成し、上
記第1の領域に比べて大きい屈折率を有する第2の領域
と、を含むことを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a solid-state imaging device comprising: a semiconductor substrate; a plurality of light receiving pixels arranged on a principal surface of the semiconductor substrate with a predetermined gap therebetween; A light-transmitting protective film that is stacked on one main surface of the semiconductor substrate so as to cover the semiconductor substrate, wherein the protective film covers at least a gap between the plurality of light-receiving pixels, and the arrangement of the plurality of light-receiving pixels. A first region having a semi-cylindrical shape extending along the first region, a second region covering the first region, having a flat surface, and having a larger refractive index than the first region; It is characterized by including.

【0012】そして、本発明の固体撮像素子の製造方法
は、半導体基板の一主面に複数の受光画素を互いに一定
の間隙を隔てて配列形成する工程と、上記半導体基板上
に、上記複数の受光画素の間隙に沿って熱軟化性の第1
の樹脂を積層して樹脂パターンを形成する工程と、上記
樹脂パターンを加熱して粘性流動させ、上記複数の受光
画素の間隙を覆う半円筒形状とする工程と、上記半導体
基板上に半円筒形状とされた上記第1の樹脂を覆い、表
面を平坦にして積層する工程と、上記第1の樹脂を上記
第2の樹脂に溶解させ、上記第2の樹脂内に上記第1の
樹脂に対応する空洞を形成する工程と、を有することを
特徴としている。
In the method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, a plurality of light-receiving pixels are arranged on one main surface of a semiconductor substrate with a predetermined gap therebetween, and the plurality of light-receiving pixels are formed on the semiconductor substrate. Along the gap between the light receiving pixels, the first
Forming a resin pattern by laminating the resin, heating the resin pattern to make it viscous flow, forming a semi-cylindrical shape covering the gap between the plurality of light receiving pixels, and forming a semi-cylindrical shape on the semiconductor substrate. Covering the first resin and flattening the surface and laminating the first resin, dissolving the first resin in the second resin, and corresponding to the first resin in the second resin. Forming a cavity to be formed.

【0013】本発明によれば、複数の受光画素の間隙に
凹レンズが形成され、この間隙に入射される光がチャネ
ル領域側へ散乱されるため、チャネル領域に入射する光
の量が増加する。また、保護膜の表面は平坦に形成され
るため、この保護膜に透光性樹脂を接してパッケージン
グできる。
According to the present invention, the concave lens is formed in the gap between the plurality of light receiving pixels, and the light incident on the gap is scattered toward the channel region, so that the amount of light incident on the channel region increases. Further, since the surface of the protective film is formed to be flat, the protective film can be packaged by contacting the transparent resin.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の固体撮像素子の
第1の実施形態を示す断面図であり、図6と同一部分を
示している。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention, and shows the same portions as FIG.

【0015】N型のシリコン基板1、P型拡散層2、分
離領域3、N型拡散層4、ゲート絶縁膜5、転送電極6
及び層間絶縁膜7は、図6に示す固体撮像素子と同一の
ものである。本発明の特徴とするところは、層間絶縁膜
7上にマイクロレンズと同等に機能する第1の領域11
及び第2の領域12を含む透光性の保護膜10を積層す
ることにある。
N-type silicon substrate 1, P-type diffusion layer 2, isolation region 3, N-type diffusion layer 4, gate insulating film 5, transfer electrode 6
The interlayer insulating film 7 is the same as the solid-state imaging device shown in FIG. The feature of the present invention resides in that the first region 11 functioning equivalently to the micro lens is formed on the interlayer insulating film 7.
And a translucent protective film 10 including the second region 12.

【0016】保護膜10内の第1の領域11は、断面が
ドーム形状を成す半円筒形を成し、分離領域3上で隣り
合うチャネル領域の間に跨るようにして配置され、か
つ、分離領域3に沿って延在される。この実施形態にお
いて、第1の領域11は、空洞に形成される。そして、
保護膜10の第2の領域12は、第1の領域11全体を
覆い、表面を平坦にして形成される。この実施形態にお
いて、第2の領域12は、可視光に対して透明なアクリ
ル樹脂により形成される。通常、アクリル樹脂の屈折率
は、空気中の屈折率よりも高いため、第1の領域11
は、保護膜10内で凹レンズとして機能する。従って、
分離領域3上に入射される光は、図1に示すように、第
1の領域11と第2の領域12との界面でチャネル領域
側へ屈折され、受光画素として働くN型拡散層4内へ導
かれる。
The first region 11 in the protective film 10 has a semi-cylindrical shape having a dome-shaped cross section, and is disposed on the separation region 3 so as to straddle between adjacent channel regions. It extends along the region 3. In this embodiment, the first region 11 is formed in a cavity. And
The second region 12 of the protective film 10 covers the entire first region 11 and is formed with a flat surface. In this embodiment, the second region 12 is formed of an acrylic resin transparent to visible light. Usually, since the refractive index of the acrylic resin is higher than the refractive index in the air, the first region 11
Functions as a concave lens in the protective film 10. Therefore,
Light incident on the separation region 3 is refracted toward the channel region at the interface between the first region 11 and the second region 12 as shown in FIG. Led to.

【0017】このような固体撮像素子は、保護膜10の
表面が平坦に形成されるため、如何なる種類の透光性樹
脂を用いてパッケージを形成するようにしても、パッケ
ージと保護膜10との界面で光が不所望の方向に屈折さ
れることはなくなる。また、保護膜10内で第2の領域
12に覆われた第1の領域11がレンズとして機能する
ため、レンズの機能がパッケージの材質に影響されるこ
とはない。
In such a solid-state imaging device, the surface of the protective film 10 is formed flat, so that the package and the protective film 10 can be formed using any kind of translucent resin. Light is no longer refracted at the interface in unwanted directions. Further, since the first region 11 covered by the second region 12 in the protective film 10 functions as a lens, the function of the lens is not affected by the material of the package.

【0018】図2は、本発明の固体撮像素子の第2の実
施形態を示す断面図である。この図においても、図1と
同様に、図6と同一の部分を示している。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the solid-state imaging device of the present invention. This figure also shows the same parts as in FIG. 6, as in FIG.

【0019】この第2の実施形態において、第1の実施
形態と異なるのは、保護膜10’の第1の領域11’を
第2の領域12よりも屈折率の低い材料により形成した
点である。即ち、第1の領域11’をBPSG等のアク
リル樹脂に比べて屈折率の低い材料を用いて形成し、こ
の第1の領域11’をアクリル樹脂からなる第2の領域
12で覆うようにして保護膜10’を形成するようにし
ている。この保護膜10’においても、図1と同様に、
分離領域3上に入射される光が第1の領域11’と第2
の領域12との界面でチャネル領域側へ屈折される。
The second embodiment differs from the first embodiment in that the first region 11 'of the protective film 10' is formed of a material having a lower refractive index than the second region 12. is there. That is, the first region 11 'is formed using a material having a lower refractive index than acrylic resin such as BPSG, and the first region 11' is covered with the second region 12 made of acrylic resin. The protection film 10 'is formed. Also in this protective film 10 ', as in FIG.
The light incident on the separation region 3 is divided into the first region 11 ′ and the second region 11 ′.
Is refracted toward the channel region at the interface with the region 12.

【0020】図3(a)〜(d)は、本発明の固体撮像
素子の製造方法を説明する工程別の断面図である。この
図においては、図1と同一部分を示す。 (a):第1工程 N型のシリコン基板1の表面領域に、ボロン等のP型の
不純物を拡散し、素子領域となるP型拡散層2を形成す
る。このP型拡散層2内に、さらにP型の不純物を選択
的に注入して複数の分離領域3を形成し、これら分離領
域3の間に、リン等のN型の不純物を注入してチャネル
領域となるP型拡散層4を形成する。続いて、P型拡散
層4が形成されたシリコン基板11の表面を熱酸化し、
酸化シリコンからなるゲート絶縁膜5を形成する。そし
て、ゲート絶縁膜5上に、多結晶シリコンからなる複数
の転送電極6を形成し、これら転送電極6を覆って層間
絶縁膜7を形成する。
FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views for explaining steps of a method for manufacturing a solid-state image sensor according to the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 1 are shown. (A): First Step A P-type impurity such as boron is diffused in a surface region of an N-type silicon substrate 1 to form a P-type diffusion layer 2 serving as an element region. A plurality of isolation regions 3 are formed by selectively implanting a P-type impurity into the P-type diffusion layer 2. An N-type impurity such as phosphorus is implanted between the isolation regions 3 to form a channel. A P-type diffusion layer 4 serving as a region is formed. Subsequently, the surface of the silicon substrate 11 on which the P-type diffusion layer 4 is formed is thermally oxidized,
A gate insulating film 5 made of silicon oxide is formed. Then, a plurality of transfer electrodes 6 made of polycrystalline silicon are formed on the gate insulating film 5, and an interlayer insulating film 7 is formed to cover the transfer electrodes 6.

【0021】この第1工程は、図4に示す従来の固体撮
像素子を製造する周知の製造工程と同一である。
This first process is the same as the well-known manufacturing process for manufacturing the conventional solid-state imaging device shown in FIG.

【0022】(b):第2工程 層間絶縁膜7上に、ワックスを主成分とする熱軟化性の
樹脂層15を形成し、この樹脂層15を分離領域3に沿
ってパターニングすることで、矩形パターン16を形成
する。この矩形パターン16は、分離領域3上で、両側
のチャネル領域の間に跨るようにして形成され、分離領
域3に沿って延在する。
(B): Second Step A heat-softening resin layer 15 containing wax as a main component is formed on the interlayer insulating film 7, and the resin layer 15 is patterned along the isolation region 3. A rectangular pattern 16 is formed. The rectangular pattern 16 is formed on the separation region 3 so as to straddle between the channel regions on both sides, and extends along the separation region 3.

【0023】(c):第3工程 矩形パターン16を加熱し、粘性流動させることによ
り、半円筒形パターン17を形成する。この半円筒形パ
ターン17によって、保護膜10の第1の領域11の形
状が決定される。
(C): Third Step A semi-cylindrical pattern 17 is formed by heating the rectangular pattern 16 and causing it to viscously flow. The shape of the first region 11 of the protective film 10 is determined by the semi-cylindrical pattern 17.

【0024】(d):第4工程 半円筒形パターン17が形成されたシリコン基板1上
に、アクリル樹脂を塗布し、半円筒形パターン17を完
全に覆う。そして、半円筒形パターン17を構成する樹
脂が溶融し、かつ、アクリル樹脂が硬化する程度の温度
で加熱し、保護膜10を形成する。このとき、半円筒形
パターン17(矩形パターン16)の材料をアクリル樹
脂にとけ込むように選択することで、アクリル樹脂が硬
化した後には、半円筒形パターン17に対応する空間が
形成される。この空間が第1の領域11を構成し、硬化
したアクリル樹脂が第2の領域を構成する。
(D): Fourth step An acrylic resin is applied on the silicon substrate 1 on which the semi-cylindrical pattern 17 is formed, and the semi-cylindrical pattern 17 is completely covered. Then, the protective film 10 is formed by heating at a temperature at which the resin constituting the semi-cylindrical pattern 17 is melted and the acrylic resin is cured. At this time, by selecting the material of the semi-cylindrical pattern 17 (rectangular pattern 16) to be melted into the acrylic resin, a space corresponding to the semi-cylindrical pattern 17 is formed after the acrylic resin is cured. This space forms the first region 11, and the cured acrylic resin forms the second region.

【0025】以上の製造方法によれば、図1に示す保護
膜10を有する固体撮像素子を得ることができる。
According to the above-described manufacturing method, a solid-state imaging device having the protective film 10 shown in FIG. 1 can be obtained.

【0026】尚、本実施形態においては、フレーム転送
方式の固体撮像素子への適用を例示したが、受光画素の
間に垂直転送レジスタが配置されるインターライン転送
方式あるいはフレームインターライン転送方式の固体撮
像素子への適用、さらには、MOS型固体撮像素子への
適用も可能である。これらの固体撮像素子の場合、分離
領域が垂直及び水平の両方向に延在しており、保護膜1
0の第1の領域11は、その分離領域に沿って網目状に
形成され、交差部以外では半円筒形を成し、凹レンズと
して機能するように構成される。また、分離領域に沿っ
て垂直転送レジスタ等が形成される場合、保護膜10の
第1の領域11は、分離領域と共にその垂直転送レジス
タを覆うようにして形成される。
In this embodiment, the application of the frame transfer method to the solid-state imaging device has been exemplified. However, the solid-state image sensor of the interline transfer method or the frame interline transfer method in which a vertical transfer register is arranged between light receiving pixels. Application to an imaging device, and further application to a MOS type solid-state imaging device are also possible. In the case of these solid-state imaging devices, the separation region extends in both the vertical and horizontal directions,
The first region 11 of 0 is formed in a mesh shape along the separation region, has a semi-cylindrical shape other than the intersection, and is configured to function as a concave lens. When a vertical transfer register or the like is formed along the separation region, the first region 11 of the protective film 10 is formed so as to cover the vertical transfer register together with the separation region.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、分離領域(光電変換が
行われない領域)に照射される光が、隣接する光電変換
領域側へ向かうように保護膜内で屈折されるため、素子
の受光面に入射される光のほとんどが光電変換に利用さ
れるようになる。このとき、保護膜の表面が平坦に形成
されるため、その保護膜に接するようにして透光性樹脂
のパッケージを形成しても、保護膜と透光性樹脂との界
面で不要な屈折が生じることがなくなる。さらに、レン
ズとして機能する保護膜の第1の領域については、第2
の領域で常に覆われているため、保護膜上に如何なる材
料が積層されたとしも、その機能を失うことはない。従
って、素子の表面に集光用のマイクロレンズを形成しな
がらも、材料の制限を受けることなく透光性樹脂を用い
てパッケージを形成することができる。
According to the present invention, the light irradiated to the separation region (the region where photoelectric conversion is not performed) is refracted in the protective film so as to go to the adjacent photoelectric conversion region side. Most of the light incident on the light receiving surface is used for photoelectric conversion. At this time, since the surface of the protective film is formed flat, even if a light-transmitting resin package is formed in contact with the protective film, unnecessary refraction occurs at the interface between the protective film and the light-transmitting resin. Will not occur. Further, the first region of the protective film functioning as a lens has a second region.
No matter what material is laminated on the protective film, the function is not lost. Therefore, it is possible to form a package using a light-transmitting resin without being limited by a material, while forming a light-collecting microlens on the surface of the element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の固体撮像素子の第1の実施形態を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】本発明の固体撮像素子の第2の実施形態を示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the solid-state imaging device of the present invention.

【図3】本発明の固体撮像素子の製造方法を説明する工
程別の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention in each step.

【図4】フレーム転送方式の固体撮像素子の構成を示す
概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a frame transfer type solid-state imaging device.

【図5】従来の固体撮像素子の撮像部の構造を示す平面
図である。
FIG. 5 is a plan view illustrating a structure of an imaging unit of a conventional solid-state imaging device.

【図6】図5のX−X線の断面構造を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view showing a sectional structure taken along line XX of FIG. 5;

【図7】従来の固体撮像素子における光の屈折の様子を
示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing how light is refracted in a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

i 撮像部 s 蓄積部 h 水平転送部 d 出力部 1 シリコン基板 2 P型拡散層 3 分離領域 4 N型拡散層 5 ゲート絶縁膜 6 転送電極 7 層間絶縁膜 10、10’ 保護膜 11、11’ 第1の領域 12 第2の領域 15 樹脂層 16 矩形パターン 17 半円筒形パターン i Imaging unit s Storage unit h Horizontal transfer unit d Output unit 1 Silicon substrate 2 P-type diffusion layer 3 Isolation region 4 N-type diffusion layer 5 Gate insulating film 6 Transfer electrode 7 Interlayer insulating film 10, 10 'Protective film 11, 11' 1st area 12 2nd area 15 Resin layer 16 Rectangular pattern 17 Semi-cylindrical pattern

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板と、上記半導体基板の一主面
に互いに一定の間隙を隔てて配置される複数の受光画素
と、上記複数の受光画素を覆って上記半導体基板の一主
面上に積層される透光性の保護膜と、を備え、上記保護
膜は、少なくとも上記複数の受光画素の間隙部分を覆
い、上記複数の受光画素の配列に沿って延在する半円筒
形の第1の領域と、上記第1の領域を覆って表面を平坦
に形成し、上記第1の領域に比べて大きい屈折率を有す
る第2の領域と、を含むことを特徴とする固体撮像素
子。
A semiconductor substrate; a plurality of light receiving pixels arranged on the one main surface of the semiconductor substrate with a predetermined gap therebetween; and a plurality of light receiving pixels on the one main surface of the semiconductor substrate covering the plurality of light receiving pixels. A light-transmitting protective film that is laminated, wherein the protective film covers at least a gap between the plurality of light receiving pixels, and has a semi-cylindrical first shape extending along the arrangement of the plurality of light receiving pixels. And a second region having a flat surface covering the first region and having a larger refractive index than the first region.
【請求項2】 上記保護膜の第2の領域は透光性樹脂で
あり、上記保護膜の第1の領域は空洞であることを特徴
とする請求項1に記載の固体撮像素子。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the second region of the protective film is made of a light-transmitting resin, and the first region of the protective film is hollow.
【請求項3】 半導体基板の一主面に複数の受光画素を
互いに一定の間隙を隔てて配列形成する工程と、上記半
導体基板上に、上記複数の受光画素の間隙に沿って熱軟
化性の第1の樹脂を積層して樹脂パターンを形成する工
程と、上記樹脂パターンを加熱して粘性流動させ、上記
複数の受光画素の間隙を覆う半円筒形状とする工程と、
上記半導体基板上に半円筒形状とされた上記第1の樹脂
を覆い、表面を平坦にして積層する工程と、上記第1の
樹脂を上記第2の樹脂に溶解させ、上記第2の樹脂内に
上記第1の樹脂に対応する空洞を形成する工程と、を有
することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
3. A step of arranging a plurality of light receiving pixels on one main surface of a semiconductor substrate with a predetermined gap therebetween, and forming a plurality of light receiving pixels on the semiconductor substrate along a gap between the plurality of light receiving pixels. Laminating a first resin to form a resin pattern, heating the resin pattern to cause a viscous flow, and forming a semi-cylindrical shape covering a gap between the plurality of light receiving pixels;
A step of covering the semi-cylindrical first resin on the semiconductor substrate, flattening the surface, and laminating the first resin; dissolving the first resin in the second resin; Forming a cavity corresponding to the first resin.
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