JP2005026567A - Solid state imaging device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板上に形成された多数の光電変換素子と、光電変換素子上に形成された光学素子とを有する固体撮像装置に関し、特に光学素子としてフォトニック結晶を用いた固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、固体撮像装置として、様々な技術が提案されている。例えば図9に示す固体撮像装置30は、光電変換素子27へ入射光を集光するために、装置上部にマイクロレンズ21、さらに装置内部に層内レンズ24を形成し、集光効率を上げている。また、RGBの各光信号を検出するために画素ごとにカラーフィルタ22を設置している。
【0003】
さらに、様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1および2)。上記特許文献1に開示された固体撮像装置は、光電変換素子の上の窓を囲む領域に、屈折率が異なる物質を周期的に積層したフォトニック結晶を設けることにより、所定波長領域の光の侵入を許さない構造を有する。このため、金属等の遮光膜を用いることなく、光電変換素子の周辺領域に光が入射することを防止できる。
【0004】
また、特許文献2に開示された固体撮像装置は、光電変換素子上にテーパー形状でかつ光反射性を有する反射膜を形成する。さらに、反射膜により囲まれた部分の光電変換素子上に、周辺から中心に行くに従い屈折率が高くなる透過膜を形成する。その結果、固体撮像装置に入射した光は光電変換素子の方向に効率よく集光されて感度が向上する。
【0005】
【特許文献1】
特開2003−133536号公報
【0006】
【特許文献2】
特開2001−44401号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の固体撮像装置はすべて、複数素子により集光と色分離とを行っているため、各素子間での反射損失や結合損失により集光効率に限界があり、画素数向上のための画素の小型化が困難になるという問題がある。
【0008】
また、カラーフィルタを別途設置しなければならないため、カラーフィルタを構成する樹脂や顔料が画素と同じ程度のサイズまで近づくため、画素の小型化に従って色分離が困難になるという問題がある。
【0009】
さらに、光は装置中央の画素へは垂直に、周辺の画素へは斜めに入射するが、マイクロレンズはリフローで形成するために、装置中央と周辺とで形状を制御することが困難であり、装置周辺の画素の集光効率が中央よりも低下するという問題がある。
【0010】
さらに、特許文献1に開示された固体撮像装置は、ミラーで絞る方式のため集光効率に限界がある。
【0011】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、低損失で集光効率の高い小型の固体撮像装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板上に形成された多数の光電変換素子と、前記光電変換素子上に形成された光学素子とを有する固体撮像装置であって、前記光学素子は、積層方向の屈折率周期構造と、面内方向の同心的な相似形状の屈折率周期構造とを有するフォトニック結晶により形成されていることを特徴とする。
【0013】
なお、本発明に係る固体撮像装置のフォトニック結晶の製造方法には、積層方向の屈折率周期構造を有する多層膜に対して、リソグラフィとエッチングにより面内方向の同心的な相似形状の空洞を設けた筒状のフォトニック結晶を製造する方法、および、面内方向の同心的な相似形状を形成したベース上に、自己クローニングにより面内方向と積層方向の屈折率周期構造を設けたフォトニック結晶を製造する方法の二種類がある。
【0014】
これによって、本発明に係る固体撮像装置は、一つの素子により色分離と集光が同時に実現するため、複数素子による構成が原因である反射損失や結合損失がなくなるので、非常に低損失かつ集光効率の高い小型の固体撮像装置を実現できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態における固体撮像装置を説明する。
【0016】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置11a、11bおよび11cの外観図である。例えば、固体撮像装置11cは、半導体基板5の表面に入射光を信号電荷に変換する光電変換素子4cが設けられており、その上部の窓の周りには側面からの光の入射をさえぎる遮光部3が設けられ、その上部に平坦化層7が設けられ、さらにその上部には後述するフォトニック結晶が光学素子として、同心形状の中心が光電変換素子4cの中心に一致するように設けられている。
【0017】
フォトニック結晶は、光の色分離と集光とを同時に行うためのものである。積層方向には多層膜フィルタと同様の屈折率周期構造が形成されている。すなわち、全体で11層構成であり、最上層をはじめ奇数層には低屈折率材料1が、上から第2番目の層をはじめ偶数層には高屈折率材料2が配置されている。なお、上から第6番目の高屈折率材料2の層は積層欠陥共振器である。
【0018】
フォトニック結晶の材料は、例えば、低屈折率材料1としてSiO2、Al2O3など、高屈折率材料2としてTiO2、Ta2O5などを用いることができる。吸収による損失を避けるため、可視域で透明である材料であればよい。SiO2とTa2O5とを用いた場合には、SiO2の膜厚はすべて217nm、Ta2O5の膜厚は141nm(ただし、積層欠陥共振器は282 nm)である。
【0019】
一方、フォトニック結晶の面内方向には同心円状に空洞が1素子あたり3個設けられている。すなわち、最上層の中央の開口および2個のドーナツ状の開口が、それぞれフォトニック結晶の最下層まで垂直に貫通している。中央の開口直径およびドーナツ状の開口幅がともに、固体撮像装置11a、11bおよび11cのフォトニック結晶では、それぞれ180nm、210nm、250nmとなっている(ドーナツ状の開口のピッチはすべて600nm)。
【0020】
フォトニック結晶の積層方向の低屈折率材料1と高屈折率材料2のそれぞれの膜厚と屈折率により透過波長が決まるが、上記のように同心円周期が変わることで実効屈折率が変化するため、透過波長が変化し、固体撮像装置11a、11bおよび11cのフォトニック結晶により、それぞれR、GおよびBという光のRGBの色分離が可能となる(波長フィルタ機能)。また、このフォトニック結晶の面内方向の相似形状的な屈折率周期構造により集光機能が生じる。
【0021】
図2は、発明の実施の形態1に係る固体撮像装置11aの積層方向の断面図である。入射光は、積層方向の屈折率周期構造と、面内方向の相似形状的な屈折率周期構造とをもつフォトニック結晶10aにより、特定の波長域(赤)のみが透過および集光され、光電変換素子4aに到達する。
【0022】
図3は、本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置の変形例を示す図である。図1では、面内方向の相似形状が円のものを示したが、図3(a)に示す固体撮像装置11dは正六角形、また、図3(b)に示す固体撮像装置11eは正方形である。
【0023】
図4は、本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置11fの平面的な配置例を示す図である。RGBの各光成分だけが透過するように面内方向の屈折率周期構造を設定した正六角形の3種類の固体撮像装置を、隙間なくかつ互いに同種のものが隣り合わないように平面的に最適配置している。このように固体撮像装置をハニカム状に配列すると、正方格子状に配列する場合に比べて、各固体撮像装置の隅のようなフォトニック結晶からなる光学素子で集光できない領域が減少する。そのため、集光効率が向上する。さらに、固体撮像装置をハニカム状に配列し、フォトニック結晶からなる光学素子の面内方向の同心的な相似形状を六角形とすると、集光できない領域がほとんど発生しない。そのため、集光効率がさらに向上する。
【0024】
図5は、本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置11a、11bおよび11cのフォトニック結晶の製造方法を示すフローチャートである。まず、スパッタ法等により多層膜を形成することにより、積層方向の屈折率周期構造を設け(S1)、次に、電子ビーム露光などによるリソグラフィとドライエッチングにより面内方向の同心円的な相似形状の空洞を設ける工程を行って(S2)、最終的に、図1に示したような積層方向の屈折率周期構造と、面内方向の同心円的な相似形状の屈折率周期構造とを有する筒型のフォトニック結晶を製造する。
【0025】
以上のように、本実施の形態における固体撮像装置は、フォトニック結晶で形成される光学素子のみを用いて集光および色分離を行うので、従来の問題点である、複数素子から構成されることによる反射損失や結合損失がなく、また、カラーフィルタが不要のため、極めて低損失で集光効率の高い小型の固体撮像装置を実現することができる。
【0026】
なお、本実施の形態では、面内方向の同心的な相似形状は円、正六角形または正方形であったが、その他の多角形で実施してもよい。
【0027】
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置を説明する。実施の形態1と異なる点は、フォトニック結晶の構造と製造方法である。
【0028】
図6は、本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置12a、12bおよび12cの外観図である。例えば、固体撮像装置12cは、半導体基板5aの表面に入射光を信号電荷に変換する光電変換素子6cが設けられており、その上部の窓の周りには側面からの光の入射をさえぎる遮光部3aが設けられ、さらにその上部に、後述するフォトニック結晶が光学素子として、同心形状の中心が光電変換素子6cの中心に一致するように、設けられている。
【0029】
フォトニック結晶は、積層方向には多層膜フィルタと同様の屈折率周期構造が形成されている。実施の形態1と同様に全体で11層構成であり、最上層をはじめ奇数層には低屈折率材料1aが、また、上から第2番目の層をはじめ偶数層には高屈折率材料2aがそれぞれ配置されている。なお、上から第6番目の高屈折率材料2aの層は積層欠陥共振器である。低屈折率材料1aと高屈折率材料2aの材料例は、実施の形態1と同じである。例えば、SiO2とTa2O5を用いた場合には、SiO2の膜厚は92nm(ただし、最下層は200 nm)、Ta2O5の膜厚は60nm(ただし、積層欠陥共振器は120nm)である。
【0030】
一方、フォトニック結晶の面内方向には、最上層から第10層までは、断面形状が三角形の山形をした突起が3個の同心円を形成することで、屈折率周期構造をとっている。第11層すなわち最下層の構造は後述する。
【0031】
図7は、本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置のフォトニック結晶を製造するためのベースの外観図である。ベース13a、13bおよび13cは、それぞれ図6に示した固体撮像装置12a、12bおよび12cのフォトニック結晶を自己クローニングで製造する際のベースとなる。すなわち、図6で示した固体撮像装置12a、12bおよび12cのフォトニック結晶の最下層となるものである。膜厚200nmのSiO2の上部に、断面形状が長方形で高さ100nmの突起が同心円状に3個設けられている。突起の幅および隣り合う同心円のピッチが、ベース13a、13bおよび13cでは、それぞれ80nmと160nm、100nmと200nm、120nmと240nmとなっている。中心部の直径は、それぞれ同心円のピッチと同じである。
【0032】
フォトニック結晶の積層方向の低屈折率材料1と高屈折率材料2のそれぞれの膜厚と屈折率により透過波長が決まるが、上記のように同心円周期が変わることで実効屈折率が変化するため、透過波長が変化し、図6の固体撮像装置12a、12bおよび12cのフォトニック結晶により、それぞれB、GおよびRという光のRGBの色分離が可能となる(波長フィルタ機能)。また、このフォトニック結晶の面内方向の相似形状的な屈折率周期構造により集光機能が生じる。
【0033】
図8は、本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置のフォトニック結晶の製造方法を示すフローチャートである。まず、図7に示したような面内方向の同心円的な相似形状を形成したベースの製造工程を行い(S11)、次に、自己クローニングによって高屈折率材料と低屈折率材料を交互に積層して、面内方向と積層方向に屈折率周期構造を設ける工程を行って(S12)、最終的に、図6に示したような積層方向の屈折率周期構造と、面内方向の同心円的な相似形状の屈折率周期構造とを有する固体撮像装置12a、12bおよび12cのフォトニック結晶を製造する。
【0034】
以上のように、本実施の形態2における固体撮像装置は、自己クローニングによって製造したフォトニック結晶のみで形成される光学素子を用いて色分離および集光を行うので、カラーフィルタが不要になり、複数素子による構成が原因である反射損失や結合損失がなくなるので、極めて低損失で集光効率の高い小型の固体撮像装置を実現することができる。そのため、一つの固体撮像装置の面内方向の大きさを従来より小さくすることも可能となる。
【0035】
なお、本実施の形態では、面内方向の同心的な相似形状は円であったが、正六角形や正方形などの多角形で実施してもよい。
【0036】
以上、本発明に係る固体撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されない。例えば、発明の実施の形態1および2ではフォトニック結晶は11層の積層構造としたが、それ以上の積層構造としてもよい。また、面内方向の同心的な周期構造は3周期で、かつ規則的であったが、4周期以上であってもよく、また不規則的であってもよい。また、フォトニック結晶の製造方法は、多層膜形成技術、リソグラフィ、エッチング、および自己クローニングに限定されず、他の方法で製造してもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る固体撮像装置によって、色分離と集光機能とが一つのフォトニック結晶のみによって同時に実現できる。従って、カラーフィルタが不要となり、複数素子による構成が原因である反射損失や結合損失がなくなるので、低損失化が実現できる。そのため、一つの固体撮像装置の面内方向の大きさを従来より小さくすることも可能となる。さらに、フォトニック結晶は半導体プロセスの精密な多層膜形成技術とリソグラフィとエッチング、または自己クローニングを用いて製造するため、RGBや装置の位置に応じて最適な周期や構造を容易に制御性よく形成できる。そのため、従来の問題点である装置周辺の画素の集光効率の低下が改善できる。
【0038】
以上のように、本発明に係る固体撮像装置により、低損失で集光効率の高い小型の固体撮像装置の実現が可能になり、その実用的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置の外観図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置の変形例を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置の平面的な配置例を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係る固体撮像装置のフォトニック結晶の製造方法を示すフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置の外観図である。
【図7】本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置のフォトニック結晶のベースの外観図である。
【図8】本発明の実施の形態2に係る固体撮像装置のフォトニック結晶の製造方法を示すフローチャートである。
【図9】従来技術に係る固体撮像装置の断面図および上面図である。
【符号の説明】
1、1a 低屈折率材料
2、2a 高屈折率材料
3、3a 遮光部
4a、4c 光電変換素子
5、5a 半導体基板
6c 光電変換素子
7 平坦化層
10a フォトニック結晶
11a、11b、11c、11d、11e、11f 固体撮像装置
12a、12b、12c 固体撮像装置
13a、13b、13c ベース
21 マイクロレンズ
22 カラーフィルタ
23 平坦化層
24 層内レンズ
25 平坦化層
26 遮光部
27 光電変換素子
28 半導体基板
30 固体撮像装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid-state imaging device having a large number of photoelectric conversion elements formed on a semiconductor substrate and optical elements formed on the photoelectric conversion elements, and more particularly to a solid-state imaging device using a photonic crystal as an optical element. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various technologies have been proposed as solid-state imaging devices. For example, in the solid-
[0003]
Furthermore, various techniques have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). In the solid-state imaging device disclosed in Patent Document 1, a photonic crystal in which substances having different refractive indexes are periodically stacked is provided in a region surrounding a window on a photoelectric conversion element, so that light in a predetermined wavelength region can be obtained. It has a structure that does not allow intrusion. Therefore, it is possible to prevent light from entering the peripheral region of the photoelectric conversion element without using a light shielding film of metal or the like.
[0004]
In the solid-state imaging device disclosed in
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-133536 [0006]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-44401
[Problems to be solved by the invention]
However, since all of the conventional solid-state imaging devices as described above perform light collection and color separation by a plurality of elements, there is a limit in light collection efficiency due to reflection loss and coupling loss between each element, and the number of pixels There is a problem that it is difficult to reduce the size of pixels for improvement.
[0008]
In addition, since a color filter has to be installed separately, the resin and pigment constituting the color filter approach the same size as the pixel, so that there is a problem that color separation becomes difficult as the pixel becomes smaller.
[0009]
Furthermore, the light is incident on the pixels in the center of the device perpendicularly and obliquely on the peripheral pixels, but since the microlens is formed by reflow, it is difficult to control the shape between the device center and the periphery. There is a problem that the light collection efficiency of pixels around the apparatus is lower than that at the center.
[0010]
Furthermore, the solid-state imaging device disclosed in Patent Document 1 has a limitation in light collection efficiency because of a method of focusing with a mirror.
[0011]
Accordingly, the present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a small solid-state imaging device with low loss and high light collection efficiency.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a solid-state imaging device according to the present invention is a solid-state imaging device having a large number of photoelectric conversion elements formed on a semiconductor substrate and optical elements formed on the photoelectric conversion elements. The optical element is formed of a photonic crystal having a refractive index periodic structure in a stacking direction and a concentric similar refractive index periodic structure in an in-plane direction.
[0013]
In the method for manufacturing a photonic crystal of a solid-state imaging device according to the present invention, concentric cavities in the in-plane direction are formed by lithography and etching on a multilayer film having a refractive index periodic structure in the stacking direction. A method of manufacturing a cylindrical photonic crystal provided, and a photonic in which a refractive index periodic structure in the in-plane direction and the stacking direction is provided by self-cloning on a base having a concentric similar shape in the in-plane direction There are two types of methods for producing crystals.
[0014]
As a result, the solid-state imaging device according to the present invention realizes color separation and light collection simultaneously with a single element, eliminating reflection loss and coupling loss due to the configuration of multiple elements. A small solid-state imaging device with high light efficiency can be realized.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an external view of solid-
[0017]
The photonic crystal is for simultaneously performing color separation and light collection of light. A refractive index periodic structure similar to the multilayer filter is formed in the stacking direction. That is, the structure is 11 layers as a whole, and the low refractive index material 1 is arranged in the odd layer including the uppermost layer, and the high
[0018]
As the material of the photonic crystal, for example, SiO 2 and Al 2 O 3 can be used as the low refractive index material 1, and TiO 2 and Ta 2 O 5 can be used as the high
[0019]
On the other hand, in the in-plane direction of the photonic crystal, three concentric cavities are provided per element. That is, the central opening of the uppermost layer and the two donut-shaped openings vertically penetrate to the lowermost layer of the photonic crystal. Both the central opening diameter and the donut-shaped opening width are 180 nm, 210 nm, and 250 nm in the photonic crystals of the solid-
[0020]
The transmission wavelength is determined by the respective film thicknesses and refractive indexes of the low refractive index material 1 and the high
[0021]
FIG. 2 is a cross-sectional view in the stacking direction of the solid-
[0022]
FIG. 3 is a diagram illustrating a modification of the solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the similar shape in the in-plane direction is a circle, but the solid-
[0023]
FIG. 4 is a diagram illustrating a planar arrangement example of the solid-
[0024]
FIG. 5 is a flowchart showing a photonic crystal manufacturing method of the solid-
[0025]
As described above, since the solid-state imaging device according to the present embodiment performs condensing and color separation using only an optical element formed of a photonic crystal, it is composed of a plurality of elements, which is a conventional problem. Since there is no reflection loss or coupling loss due to this, and no color filter is required, a small solid-state imaging device with extremely low loss and high light collection efficiency can be realized.
[0026]
In the present embodiment, the concentric similar shape in the in-plane direction is a circle, a regular hexagon, or a square, but may be implemented by other polygons.
[0027]
(Embodiment 2)
Next, a solid-state imaging device according to
[0028]
FIG. 6 is an external view of the solid-
[0029]
In the photonic crystal, the same refractive index periodic structure as that of the multilayer filter is formed in the stacking direction. As in the first embodiment, the structure is 11 layers as a whole, and the low
[0030]
On the other hand, in the in-plane direction of the photonic crystal, from the top layer to the tenth layer, the projections having a triangular shape in cross section form three concentric circles, thereby taking a refractive index periodic structure. The structure of the eleventh layer, that is, the lowermost layer will be described later.
[0031]
FIG. 7 is an external view of a base for manufacturing a photonic crystal of a solid-state imaging device according to
[0032]
The transmission wavelength is determined by the respective film thicknesses and refractive indexes of the low refractive index material 1 and the high
[0033]
FIG. 8 is a flowchart showing a photonic crystal manufacturing method of the solid-state imaging device according to
[0034]
As described above, since the solid-state imaging device according to the second embodiment performs color separation and condensing using an optical element formed only by a photonic crystal manufactured by self-cloning, a color filter becomes unnecessary, Since there is no reflection loss or coupling loss due to the configuration of a plurality of elements, a small solid-state imaging device with extremely low loss and high light collection efficiency can be realized. Therefore, the size in the in-plane direction of one solid-state imaging device can be made smaller than before.
[0035]
In the present embodiment, the concentric similar shape in the in-plane direction is a circle, but may be a polygon such as a regular hexagon or a square.
[0036]
As described above, the solid-state imaging device according to the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the first and second embodiments of the present invention, the photonic crystal has a laminated structure of 11 layers, but may have a laminated structure of more layers. Further, the concentric periodic structure in the in-plane direction is regular with three periods, but may be four periods or more, or may be irregular. Moreover, the manufacturing method of a photonic crystal is not limited to multilayer film formation technology, lithography, etching, and self-cloning, and may be manufactured by other methods.
[0037]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the solid-state imaging device according to the present invention can simultaneously realize color separation and a light collecting function with only one photonic crystal. Therefore, a color filter is not required, and reflection loss and coupling loss due to the configuration of a plurality of elements are eliminated, so that a reduction in loss can be realized. Therefore, the size in the in-plane direction of one solid-state imaging device can be made smaller than before. Furthermore, because photonic crystals are manufactured using precise multilayer film formation technology and lithography and etching, or self-cloning of semiconductor processes, the optimal period and structure can be easily formed with good controllability according to the position of RGB and equipment. it can. Therefore, it is possible to improve the decrease in the light collection efficiency of the pixels around the device, which is a conventional problem.
[0038]
As described above, the solid-state imaging device according to the present invention can realize a small-sized solid-state imaging device with low loss and high light collection efficiency, and its practical value is extremely high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a solid-state imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a modification of the solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a planar arrangement example of the solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing a photonic crystal of the solid-state imaging device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is an external view of a solid-state imaging device according to
FIG. 7 is an external view of a base of a photonic crystal of a solid-state imaging device according to
FIG. 8 is a flowchart showing a method for manufacturing a photonic crystal of a solid-state imaging device according to
FIGS. 9A and 9B are a cross-sectional view and a top view of a solid-state imaging device according to the related art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光学素子は、積層方向の屈折率周期構造と、面内方向の同心的な相似形状の屈折率周期構造とを有するフォトニック結晶により形成されていることを特徴とする固体撮像装置。A solid-state imaging device having a plurality of photoelectric conversion elements formed on a semiconductor substrate and an optical element formed on the photoelectric conversion elements,
The optical element is formed of a photonic crystal having a refractive index periodic structure in a stacking direction and a concentric similar refractive index periodic structure in an in-plane direction.
積層方向の屈折率周期構造を有する多層膜に対して、リソグラフィとエッチングにより面内方向の同心的な相似形状の空洞を設けてフォトニック結晶を製造する工程を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。A method of manufacturing a solid-state imaging device,
A solid-state imaging device comprising a step of manufacturing a photonic crystal by providing a concentric, similar cavity in the in-plane direction by lithography and etching for a multilayer film having a refractive index periodic structure in a stacking direction Manufacturing method.
面内方向の同心的な相似形状を有するベース上に、自己クローニングにより面内方向と積層方向の屈折率周期構造を設けてフォトニック結晶を製造する工程を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。A method of manufacturing a solid-state imaging device,
A solid-state imaging device comprising: a step of producing a photonic crystal by providing a refractive index periodic structure in an in-plane direction and a stacking direction by self-cloning on a base having a concentric similar shape in an in-plane direction Production method.
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