JP2011258728A - 固体撮像素子および電子情報機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】受光部にて正しい信号を受信するために混色をより有効に抑制する。
【解決手段】カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界部分の画素境界部分に格子状の遮光壁８を設けて、マイクロレンズ７と半導体基板２間の高さを低下させ、さらに遮光壁８（または反射壁）の高さをカラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの３／４以上設ける。また、カラーフィルタ５ａ、５ｂは、格子状の遮光壁８（または反射壁）内に埋め込むように形成する。これによって、受光部にて正しい信号を受信するために混色をより有効に抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された固体撮像素子および、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
この種の従来の固体撮像素子としては、カラーフィルタによって入射光を複数の波長範囲の各色（たとえばＲＧＢ）に分離する機構を含むＣＣＤ型固体撮像素子およびＣＭＯＳ型固体撮像素子がある。カラー画像の取得を目的とする固体撮像素子の性能において、重要な性能は受光感度と色再現性である。色再現性を低下させる要因としては混色が挙げられる。例えば特許文献１にはこの問題を、感光素子を遮光する導電性材料で覆う方法により抑制することが開示されている。
図１３は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子の要部構成例を示す平面図である。
図１３に示すように、従来の固体撮像素子１００において、遮光体１０１は、撮像素子である感光素子１０２と隣接する回路との間の領域を覆って、当該感光素子１０２の周囲に配置されている。平面視で外形が正方形の枠体を構成する遮光体１０１が示されているが、これは説明の目的のためだけに示されていることに留意されたい。遮光体１０１は、隣接する感光素子１０２および／または隣接する他の回路（図示せず）をクロストークから実質的に保護することができれば、どのような形状を有していてもよい。例えば、遮光体１０１の外形状は、正方形に限らず、楕円，円，長方形，八角形などでもよい。さらに、遮光体１０１は、感光素子１０２を完全に包囲しなくともよく、従って、感光素子１０２の周囲で不連続に包囲していてもよい。
感光素子１０２は、光エネルギーに晒されると電流を発生するものであれば、どのような素子でもよい。例えば感光素子１０２は、ＰＮ接合フォト・ダイオード、ＰＮＰフォト・ダイオード、ＮＰＮフォト・ダイオード若しくは同等の素子を形成するために、基板にイオン打ち込み法による不純物イオンの打ち込みを行なうことにより形成されてもよい。ＰＮＰフォト・ダイオードを使用し、例えば感光素子１０２は、Ｎ型領域に形成されるＰ型ピン層から構成してもよく、この場合、Ｎ型領域はＰ型半導体基板上に形成される。
遮光体１０１の外部から到来する光は遮光体１０１にて反射され、その結果、遮光体１０１の外部から到来する光の感光素子１０２に与える影響が防止または減少される。この作用は、感光素子１０２の表面に対して傾斜した角度をもって到来する光に対して特に有効であり、感光素子１０２が、隣接するセルからの光による影響を受けることを防止することができる。さらに、感光素子１０２により検出されるべき光が、隣接するセルに影響を及ぼすことを防止することができる。
図１４は、特許文献２に開示されている従来の固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
図１４に示すように、受光部２０１を備えた半導体基板２０２上に積層膜２０３を備えた固体撮像素子２００において、反射防止効率を向上させて入射光の損失を防止し、光電変換効率の向上を図ることを目的として、半導体基板２０１上の積層膜２０３が、半導体基板２０２側から順に少なくとも各一層の高屈折率を持つ第１膜と、低屈折率を持つ第２膜とが隣接配置されて２層構造になっている。受光部２０１を構成するｎ型不純物拡散層は、ｎ型不純物拡散層２０１ａとｎ−型不純物拡散層２０１ｂを有する２層構造となっている。
この積層膜２０３上には複数のカラーフィルタ２０４が形成され、裏面からの入射光を効率よく電荷発生領域である受光部２０１に導くために、カラーフィルタ２０４上にはマイクロレンズ２０５が形成されている。各カラーフィルタ２０４は異なる波長域の光を透過するよう構成されている。混色を防止するため、遮光部材２０６が各カラーフィルタ２０４間の底部に形成されている。遮光部材２０６として光を透過させない材料としては、例えばＷ，Ｍｏ，Ａｌ（アルミニウム）やブラックフィルタが用いられている。
特開２００６−２３７５７６号公報 特開２００８−１８２１６６号公報
前述したように、色再現性を低下させる要因としては混色が挙げられるが、画素面積を縮小し、イメージセンサは画素数を増加させる傾向にあり、画素と隣接画素の距離が近くなると混色する光が増える。
上記特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子１００の混色について、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に基づいて説明する。
図１５（ａ）では、斜め光Ｌ１〜Ｌ３はマイクロレンズ１１２からカラーフィルタ１１０を通過した後、遮光体１０１の間を通って感光素子１０２で電子Ｅ１〜Ｅ３に光電変換される。この電子Ｅ１〜Ｅ３は感光素子１０２の領域に全て収まっている。ところが、画素面積を縮小し、画素数を増加させて、画素と隣接画素の距離が近くなると、図１５（ｂ）のように、斜め光Ｌ１〜Ｌ３はマイクロレンズ１１２からカラーフィルタ１１０を通過した後、遮光体１０１の間を通って感光素子１０２で電子Ｅ１〜Ｅ３に光電変換されるものの、電子Ｅ１〜Ｅ３は感光素子１０２の領域に全て収まっておらず、電子Ｅ１は隣の感光素子１０２の領域に入ってしまう。この結果、電子Ｅ１は波長域（色）と光電変換される場所が異なって混色となってしまう。混色にはその他、様々な原因があるが、結果として色再現性を悪化させることになる。一方、混色によって生じた信号を信号処理にて混色のない信号に補正すると、ノイズが増大する。
図１６においても、混色となる別の原因を説明することができる。図１６に示すように、隣接する各画素のカラーフィルタ１２０，１２１の境界の重なり部Ｘがある。この重なり部Ｘも混色を発生させる原因になる。
また、カメラやモジュール用のレンズはより明るくするためにＦ値の小さいものが増えてきている。このＦ値が小さくなると光の入射角度の幅が広がり、マイクロレンズから光電変換する受光部までの距離が長いと振れ幅が増えて、この結果として混色が増大することになる。
図１７に示す通り、複数の受光部が設けられた撮像領域１３０内の周辺の画素（受光部）ではレンズ１３１からの入射光が光軸ＡＸに対して傾いているため、撮像領域１３０の中央部の画素（受光部）よりもその周辺の画素（受光部）の方が、入射光の入射角度が光軸ＡＸに対して大きく傾いて混色が増大していしまう。
一方、特許文献２に開示されている従来の固体撮像素子２００では、反射防止効率を向上させて入射光の損失を防止し、光電変換効率の向上を図ることを目的としており、混色を防止するために、遮光部材２０６が各カラーフィルタ２０４間の底部に形成されているだけで遮光部材２０６の高さが低いために混色を有効に抑制することができない場合がある。
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、レンズ・基板間距離を短くすることにより、受光部にて正しい信号を受信させるために混色をより有効に抑制することができる固体撮像素子および、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
本発明の固体撮像素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部が画素アレイ状に形成された固体撮像素子において、該受光部から光入射側で、平面視で互いに隣接する受光部間に、画素分離のための遮光壁または反射壁を設け、カラーフィルタと基板間距離を縮小するように、該遮光壁または該反射壁間に、該複数の受光部のそれぞれに対応するように該カラーフィルタの少なくとも一部が埋め込まれているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明の固体撮像素子における遮光壁または前記反射壁間に、カラーフィルタの一部が埋め込まれているかまたは、カラーフィルタの全てが埋め込まれている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるカラーフィルタと前記遮光壁または反射壁との間に透明接合膜が形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記複数の受光部の上方に平坦化膜が設けられ、該平坦化膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該平坦化膜上の該遮光壁または反射壁内に前記カラーフィルタが埋め込まれている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記複数の受光部の上方に平坦化膜が設けられ、該平坦化膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該平坦化膜上の該遮光壁または反射壁内に透明接合膜が設けられ、該透明接合膜の凹内に前記カラーフィルタが埋め込まれている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における遮光壁または前記反射壁の厚さは、カラーフィルタの厚さの１／２以上１以下または３／４以上１以下の厚さである。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における遮光壁または前記反射壁の厚さは、カラーフィルタの厚さの１／５以上１／２以下の厚さである。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における遮光壁または前記反射壁は、前記半導体基板上に直に形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるカラーフィルタは、前記半導体基板上に直に形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記複数の受光部の上方に反射防止膜が設けられ、該反射防止膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該反射防止膜上の該遮光壁または反射壁内に前記カラーフィルタが埋め込まれている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記複数の受光部の上方に反射防止膜が設けられ、該反射防止膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該反射防止膜上の該遮光壁または反射壁内に透明接合膜が設けられ、該透明接合膜の凹内に前記カラーフィルタが埋め込まれている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における遮光壁または反射壁と前記カラーフィルタの少なくともいずれかは前記半導体基板上に積まれた反射防止膜に接するように形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射防止膜は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜、またはハフニュウム化合物膜で形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁または遮光壁の少なくとも一部は、前記半導体基板の表面から４００ｎｍ以下のところから上に形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁または遮光壁は、金属、合金および金属化合物の少なくともいずれかから形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁は、光を透過させない材料であって、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ若しくはそれらの化合物およびブラックフィルタのいずれかであり、前記反射壁は、ＡｌおよびＡｌ−Ｃｕ若しくはＣｕのいずれかである。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁または遮光壁は、周囲の材料よりも光吸収係数の高い材料が用いられている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁または遮光壁は、屈折率が１．３以上１．５以下の材料が用いられている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子におけるカラーフィルタまたは該カラーフィルタと共に充填される充填材は、屈折率が１．５以上２．５以下の材料が用いられている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁または遮光壁は、その断面形状が、前記半導体基板側に近づくにつれて太くなる形状である。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記カラーフィルタまたは該カラーフィルタと共に充填される充填材は、ファンネル形状に形成されている。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における受光部を境に、信号読み出しなどに用いる配線層または信号を伝播するためのポリ層側とは反対側の裏面から光を入射する裏面光照射型である。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁または遮光壁は前記半導体基板に電気的に接続されており、該反射壁または遮光壁に所定電圧を印加することにより、該半導体基板に所定電圧を印加可能とする。
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における反射壁または遮光壁が接地されている。
本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
本発明においては、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部が画素アレイ状に形成された固体撮像素子において、受光部から光入射側で、平面視で互いに隣接する受光部間に、画素分離のための遮光壁または反射壁を設け、カラーフィルタと基板間距離を縮小するように、遮光壁または反射壁間に、複数の受光部のそれぞれに対応するようにカラーフィルタの少なくとも一部が埋め込まれている。
これによって、カラーフィルタを、格子状の遮光壁または反射壁内に埋め込むことにより、遮光壁または反射壁をカラーフィルタの厚みとは別に設ける必要がなくなるので、マイクロレンズと半導体基板との間の距離および、カラーフィルタと半導体基板との間の距離を短くすることが可能となる。この短縮構造により、混色を有効に抑え、かつ受光部での受光感度も高くすることが可能になる。よって、混色を抑え、色再現性の高い固体撮像素子を得ることが可能となる。また、遮光壁または反射壁から半導体基板までは近い方が、混色を防止する効果が高く、受光部での受光感度も大きい。
以上により、本発明によれば、カラーフィルタと基板間距離を縮小するように、カラーフィルタを、格子状の遮光壁または反射壁内に埋め込むため、マイクロレンズと半導体基板との間の距離および、カラーフィルタと半導体基板との間の距離を狭めることができて、混色を有効に抑え、かつ受光部での受光感度も高くすることができる。これによって、混色を抑え、色再現性の高い固体撮像素子を得ることができる。また、遮光壁または反射壁から半導体基板までは近い方が、混色を防止する効果が高く、受光部での受光感度も大きい。
本発明の実施形態１における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。 図１の固体撮像素子の変形例を示す縦断面図である。 図１の固体撮像素子の更に別の変形例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態２における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図であり、（ａ）は接合膜が不連続な場合を示す縦断面図、（ｂ）は接合膜が不連続な場合を示す縦断面図である。 本発明の実施形態３における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。 図５の固体撮像素子の変形例を示す縦断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態４における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。 図７（ａ）および図７（ｂ）の固体撮像素子の変形例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態５における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。 図９の固体撮像素子の変形例を示す縦断面図である。 （ａ）および（ｂ）はファンネル形状を説明するための図である。 本発明の実施形態６として、本発明の実施形態１〜５の固体撮像素子のいずれかを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。 特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子の要部構成例を示す平面図である。 特許文献２に開示されている従来の固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１３の従来の固体撮像素子の混色について説明するための要部縦断面図である。 図１５とは別の混色となる原因（重なり部）を説明するための要部縦断面図である。 図１５とは更に別の混色となる原因（斜め光）を説明するための要部縦断面図である。
以下に、本発明の固体撮像素子の実施形態１〜５および、この固体撮像素子の実施形態１〜５のいずれかを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態６について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
図１に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１において、半導体基板２の上部に、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部３がマトリクス状に配設されている。各受光部３の上方に、各受光部３に対応して平坦化膜４を介し、さらに透明膜１０（ＳｉＯ２膜）を介して各カラーフィルタ５ａ，５ｂがそれぞれ設けられ、各カラーフィルタ５ａ，５ｂの上方に各受光部３に対応して、平坦化膜６を介して、入射光を各受光部３にそれぞれ集光する各マイクロレンズ７が設けられている。カラーフィルタ５ａ、５ｂはそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色のいずれかである。画素の境界部分（カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界部分）に格子状の光学的分離のための遮光壁８（または反射壁）を設け、その間に、カラーフィルタと基板間距離を縮小するようにカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている。カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界を遮光壁８（または反射壁）で仕切っている。この場合、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの３／４以上である。
遮光壁８の材料としては、光を透過させない材料であって、例えばＷ、Ｍｏ、ＴｉＮ（チタンナイトライト）、Ａｌ（アルミニウム）やブラックフィルタなどが用いられる。また、反射壁の材料としては、Ａｌ（アルミニウム）やＡｌ−Ｃｕなどがある。
要するに、遮光壁８（または反射壁）において、遮光材は金属、合金、金属化合物にすることで側壁にきた光を反射させ、受光感度が下がることを防ぐことができる。また、遮光材はＴｉＮ（チタンナイトライト）などの光吸収係数の高い材料で吸収させると、混色の防止になる。さらに、カラーフィルタ５ａ、５ｂや側面に位置する材料よりも屈折率の低い材料にすると、側面の光の入射側と側面の材料の屈折率の差から反射するようになり、そこに来た光がほぼ完全に反射するので、受光感度をほとんど下げず、混色の防止になる。屈折率の低い材料とは屈折率１．５以下１．３以上の透明酸化膜（ＳｉＯ２膜；１．４、アクリル樹脂系酸化膜；１．４５）が有効である。また、カラーフィルタ５ａ、５ｂや側面に位置する材料を屈折率の高い材料にしてもそこに来た光は反射するので、感度をほとんど下げず、混色の防止になる。屈折率の高い材料とは、透明アクリル樹脂系の屈折率１．５以上２．０（または２．５）以下の材料が有効である。これによって、光導波路構造としてメタルよりも効率よく光を通すことができる。
要するに、本実施形態１の固体撮像素子１は、複数の受光部３が画素アレイにより形成された固体撮像素子であって、受光部３の光入射側で、互いに隣接する受光部３間に、画素分離のための遮光壁８（または反射壁）が設けられ、遮光壁８（または反射壁）間に、複数の受光部のそれぞれに対応するようにカラーフィルタ５ａまたは５ｂの一部が埋め込まれている。
したがって、本実施形態１の固体撮像素子１によれば、カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界部分の画素境界部分に格子状の遮光壁８を設けて、マイクロレンズ７と半導体基板２間の高さを低下させ、さらに遮光壁８（または反射壁）の高さをカラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの３／４以上設けることによって、混色をより確実に防止し、色再現性を向上させることができる。遮光壁８（または反射壁）から半導体基板２までは近い方が、混色を防止する効果が高く、受光部３での受光感度も大きい。また、カラーフィルタ５ａ、５ｂは、格子状の遮光壁８（または反射壁）内に埋め込むように形成することにより、マイクロレンズ７と半導体基板２との間の距離および、カラーフィルタ５ａ、５ｂと半導体基板２との間の距離を狭めることができる。この構造により、混色を有効に抑え、かつ受光部３での受光感度も高くすることが可能になる。よって、混色を抑え、色再現性の高い固体撮像素子１を作ることができる。
なお、本実施形態１では、図１に示すように、隣接した遮光壁８（または反射壁）間に、複数の受光部３のそれぞれに対応するようにカラーフィルタ５ａまたは５ｂの一部が埋め込まれている場合について説明したが、これに限らず、図２に示すように、隣接した遮光壁８（または反射壁）間に、複数の受光部３のそれぞれに対応するようにカラーフィルタ５ａまたは５ｂの全部が埋め込まれていてもよい。即ち、カラーフィルタ５ａまたは５ｂは、格子状の遮光壁８（または反射壁）内に図２で示すように完全に埋め込まれていてもよい。要するに、遮光壁８（または反射壁）間に、複数の受光部３のそれぞれに対応するようにカラーフィルタ５ａ、５ｂの少なくとも一部が埋め込まれていればよい。
なお、上記図１および図２では、平坦化膜４上に透明膜１０（ＳｉＯ２膜）を介してカラーフィルタ５ａまたは５ｂを設けたが、これに限らず、図３に示すように、固体撮像素子１Ｂとして、平坦化膜４上に直にカラーフィルタ５ａまたは５ｂを設けてもよい。
なお、本実施形態１では、図１に示すように、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの３／４以上としたが、これは混色を抑える効果があるが、これに限らず、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの１／２以上としてもよく、さらに、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの１／２以下であってもよい。この場合は製造上容易になる。たとえば、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの１／２以下で１／３、１／４または１／５以上であってもよい。
（実施形態２）
本実施形態２では、遮光壁８（または反射壁）とそれらの間に埋め込まれるカラーフィルタ５ａ、５ｂとの間に、これら（例えば金属と有機膜）を接合する透明な接合膜が設けられる場合について説明する。
図４は、本発明の実施形態２における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図であり、（ａ）は接合膜が不連続な場合を示す縦断面図、（ｂ）は接合膜が不連続な場合を示す縦断面図である。
図４（ａ）に示すように、本実施形態２の固体撮像素子１１において、半導体基板２の上部に、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部３がマトリクス状に配設されている。各受光部３の上方に、各受光部３に対応して平坦化膜４を介し、さらに透明膜１０（ＳｉＯ２膜）を介して各カラーフィルタ５ａ，５ｂがそれぞれ設けられ、各カラーフィルタ５ａ，５ｂの上方に各受光部３に対応して、平坦化膜６を介して、入射光を各受光部３にそれぞれ集光する各マイクロレンズ７が設けられている。カラーフィルタ５ａ、５ｂはそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色のいずれかである。画素の境界部分（カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界部分）に平面視格子状の光学的分離のための遮光壁８（または反射壁）を設け、その間にカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている。カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界を遮光壁８（または反射壁）で仕切っている。この場合、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの１／２以上である。この場合に、遮光壁８（または反射壁）とこれらの間に埋め込まれるカラーフィルタ５ａ、５ｂとの間に、これらを接合する透明な接合膜９が設けられている。
遮光壁８の材料としては、光を透過させない材料であって、例えばＷ、Ｍｏ、ＴｉＮ（チタンナイトライト）、Ａｌ（アルミニウム）やブラックフィルタなどが用いられる。また、反射壁の材料としては、Ａｌ（アルミニウム）やＡｌ−Ｃｕなどがある。
要するに、遮光壁８（または反射壁）において、遮光材は金属、合金、金属化合物にすることで側壁にきた光を反射させ、感度が下がることを防ぐことができる。また、遮光材は、ＴｉＮ（チタンナイトライト）などの光吸収係数の高い材料で光を吸収させると、混色の防止になる。さらに、カラーフィルタ５ａ、５ｂや側面に位置する材料よりも屈折率の低い材料にすると、側面の光の入射側と側面の材料の屈折率の差から反射するようになり、そこに来た光がほぼ完全に反射するので、感度をほとんど下げず、混色の防止になる。屈折率の低い材料とは屈折率１．５以下が有効である。また、カラーフィルタ５ａ、５ｂや側面に位置する材料を屈折率の高い材料にしてもそこに来た光は反射するので、感度をほとんど下げず、混色の防止になる。屈折率の高い材料とは屈折率１．５以上が有効である。
要するに、本実施形態２の固体撮像素子１１は、複数の受光部３が画素アレイにより形成された固体撮像素子であって、受光部３の光入射側で、互いに隣接する受光部３間に、画素分離のための遮光壁８（または反射壁）が設けられ、遮光壁８（または反射壁）が接合膜９により被覆された後に、複数の受光部のそれぞれに対応するようにカラーフィルタ５ａまたは５ｂの一部が埋め込まれている。この場合に、透明な接合膜９が、遮光壁８（または反射壁）とカラーフィルタ５ａまたは５ｂとの間に設けられているため、遮光壁８（または反射壁）とカラーフィルタ５ａまたは５ｂとが透明な接合膜９を介して接着性が良好となって剥がれない。透明な接合膜９が薄いため光の特性劣化はない。
なお、本実施形態２では、透明な接合膜９は、遮光壁８（または反射壁）とカラーフィルタ５ａまたは５ｂとの間に不連続に設けられ、平坦化膜４上には設けられていないが、これに限らず、図４（ｂ）に示すように、本実施形態２の変形例の固体撮像素子１１Ａとして、平坦化膜４上に格子状の遮光壁８（または反射壁）が形成され、その格子状内に透明な接合膜９Ａを形成するようにしてもよい。この場合、透明な接合膜９Ａは、遮光壁８（または反射壁）の上面および側面から平坦化膜４上に形成される。この透明な接合膜９Ａの材料としては、カラーフィルタ５ａまたは５ｂと遮光壁８（または反射壁）の間に透明材料を付けてこれらを接着させることができるものであればよい。図４（ｂ）では、透明な接合膜９Ａ上に直にカラーフィルタ５ａまたは５ｂを設けて、透明膜１０（ＳｉＯ２膜）は設けても設けられていなくてもよい。
要するに、本実施形態２の変形例の固体撮像素子１１Ａとして、複数の受光部３の上方に平坦化膜４が設けられ、平坦化膜４上に遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、平坦化膜４および遮光壁８（または反射壁）内に透明な接合膜９Ａが設けられ、この透明な接合膜９Ａの凹部内にカラーフィルタ５ａまたは５ｂが埋め込まれている。
（実施形態３）
本実施形態３では、遮光壁８（または反射壁）および／またはカラーフィルタ５ａ、５ｂが半導体基板２に直に設けられた場合について説明する。
図５は、本発明の実施形態３における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
図５に示すように、本実施形態３の固体撮像素子１２において、半導体基板２の上部に、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部３がマトリクス状に配設されている。各受光部３が形成された半導体基板２上に、各受光部３に対応して透明膜１０を介して各カラーフィルタ５ａ，５ｂがそれぞれ設けられ、各カラーフィルタ５ａ，５ｂの上方に各受光部３に対応して、平坦化膜６を介して、入射光を各受光部３にそれぞれ集光する各マイクロレンズ７が設けられている。カラーフィルタ５ａ、５ｂはそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色のいずれかである。半導体基板２の画素の境界部分（カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界部分）に平面視格子状の光学的分離のための遮光壁８（または反射壁）を設け、その間にカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている。カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界を遮光壁８（または反射壁）で仕切っている。この場合、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの３／４以上である。
遮光壁８の材料としては、光を透過させない材料であって、例えばＷ，Ｍｏ，Ａｌ（アルミニウム）若しくはそれらの化合物およびブラックフィルタなどのいずれかが用いられる。また、反射壁の材料としては、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｌ−ＣｕおよびＣｕのいずれかである。
したがって、本実施形態３の固体撮像素子１２によれば、半導体基板２上に、平坦化膜４を介することなく直に、格子状の遮光壁８（または反射壁）を設け、また、透明膜１０を介してカラーフィルタ５ａ、５ｂを設けて、マイクロレンズ７と半導体基板２間の高さをより低下させることができて、混色をより確実に防止し、色再現性を向上させることができる。遮光壁８（または反射壁）から半導体基板２までは近い方が、混色を防止する効果が高く、受光部３での受光感度も大きい。要するに、カラーフィルタ５ａ、５ｂは、格子状の遮光壁８（または反射壁）内に埋め込みかつ、平坦化膜４を設けないことにより、マイクロレンズ７と半導体基板２との間の距離および、カラーフィルタ５ａ、５ｂと半導体基板２との間の距離を更に狭めることができる。この構造により、混色をより有効に抑え、かつ受光部３での受光感度もより高くすることが可能になる。よって、混色を抑え、色再現性の高い固体撮像素子１２を作ることができる。
なお、本実施形態３では、遮光壁８（または反射壁）は、半導体基板２上に直に形成し、カラーフィルタ５ａ、５ｂは、半導体基板２上に透明膜１０を介して形成したが、これに限らず、図６に示すように、固体撮像素子１２Ａとして、遮光壁８（または反射壁）は、半導体基板２上に直に形成し、カラーフィルタ５ａ、５ｂも、半導体基板２上に直に形成してもよい。要するに、カラーフィルタ５ａ、５ｂと半導体基板２との間に、透明膜１０（ＳｉＯ２膜）は設けられていない。
（実施形態４）
本実施形態４では、半導体基板２上に反射防止膜を介して遮光壁８（または反射壁）およびカラーフィルタ５ａ、５ｂが設けられた場合について説明する。
図７（ａ）および図７（ｂ）は、本発明の実施形態４における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
図７（ａ）に示すように、本実施形態４の固体撮像素子１３において、半導体基板２の上部に、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部３がマトリクス状に配設されている。各受光部３が形成された半導体基板２上に反射防止膜４Ａが設けられ、さらにその上に、各受光部３に対応して透明膜１０（またはＳｉＯ２膜）を介して各カラーフィルタ５ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。各カラーフィルタ５ａ，５ｂの上方には、各受光部３に対応して、平坦化膜６を介して、入射光を各受光部３にそれぞれ集光する各マイクロレンズ７が設けられている。カラーフィルタ５ａ、５ｂはそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色のいずれかである。半導体基板２の画素の境界部分（カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界部分）に平面視格子状の光学的分離のための遮光壁８（または反射壁）を設け、その間にカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている。カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界を遮光壁８（または反射壁）で仕切っている。この場合、遮光壁８（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの３／４以上である。
要するに、複数の受光部３の上方に反射防止膜４Ａが設けられ、反射防止膜４Ａ上に遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、反射防止膜４Ａおよびその上の遮光壁８（または反射壁）内にカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている。反射防止膜４Ａは、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜の少なくいともいずれかの膜で形成されている。
反射防止膜４Ａは、屈折率の高い半導体基板２と酸化膜やアクリル系の樹脂などの間の屈折率を持つ材料で、これを介して屈折率を段階的に変えることで反射を低減させる層である。反射防止膜４Ａは、具体的には、シリコン窒化膜、アクリル系樹脂、ハフニュウム系の膜などで実現可能である。要するに、反射防止膜４Ａは、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜、またはハフニュウム化合物膜で形成される。
遮光壁８の材料としては、光を透過させない材料であって、例えばＷ，Ｍｏ，Ａｌ（アルミニウム）やブラックフィルタなどが用いられる。また、反射壁の材料としては、Ａｌ（アルミニウム）やＡｌ−Ｃｕなどがある。
なお、本実施形態４では、図７（ａ）に示すように、複数の受光部３の上方に反射防止膜４Ａが設けられ、反射防止膜４Ａ上に遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、反射防止膜４Ａおよびその上の遮光壁８（または反射壁）内にカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている場合について説明したが、これに限らず、複数の受光部３の上方に反射防止膜４Ａが設けられ、反射防止膜４Ａ上に遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、反射防止膜４Ａおよびその上の遮光壁８（または反射壁）内に透明接合膜９Ａが設けられ、透明接合膜９Ａの凹内にカラーフィルタ５ａ、５ｂを埋め込んでもよい。
なお、本実施形態４では、図７（ａ）に示すように、複数の受光部３の上方に反射防止膜４Ａが設けられ、反射防止膜４Ａ上に遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、反射防止膜４Ａおよびその上の遮光壁８（または反射壁）内にカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている場合について説明したが、これに限らず、反射防止膜３Ａに代えて、図７（ｂ）に示すように反射防止膜・接合膜４Ｂとすることもできる。これらの場合、遮光壁８（または反射壁）とカラーフィルタ５ａ、５ｂの少なくともいずれかは、半導体基板２上に積まれた反射防止膜４Ａまたは反射防止膜・接合膜４Ｂに接するように形成されていてもよい。図８に示すように、反射防止膜４Ａとカラーフィルタ５ａ、５ｂの間に透明膜１０（またはＳｉＯ２膜）が設けられていなくてもよい。
また、図７（ｂ）に示す反射防止膜・接合膜４Ｂの代わりに透明な接合膜９を含む膜を用いてもよい。その際、遮光壁８（または反射壁）の形成位置を半導体基板２の表面から４００ｎｍ以下から上に形成することによって適切に混色を抑えることができる。遮光壁８（または反射壁）の上限の位置に関しては製造上の都合や、マイクロレンズ７との兼ね合いがあるため特に指定しない。
（実施形態５）
本実施形態５では、埋め込まれるカラーフィルタ５ａ、５ｂや充填材（透明膜１０）は、後述する図１１に示すようなファンネル形状で形成されている場合について説明する。
図９は、本発明の実施形態５における固体撮像素子の要部構成例を示す縦断面図である。
図９に示すように、本実施形態５の固体撮像素子１４において、半導体基板２の上部に、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部３がマトリクス状に配設されている。各受光部３が形成された半導体基板２上に平坦化膜４または反射防止膜４Ａが設けられ、さらにその上に、各受光部３に対応して透明膜１０（またはＳｉＯ２膜）を介して各カラーフィルタ５ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。各カラーフィルタ５ａ，５ｂの上方には、各受光部３に対応して、平坦化膜６を介して、入射光を各受光部３にそれぞれ集光する各マイクロレンズ７が設けられている。カラーフィルタ５ａ、５ｂはそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色のいずれかである。半導体基板２の画素の境界部分（カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界部分）に平面視格子状の光学的分離のための遮光壁８Ａ（または反射壁）が設けられ、その間にカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている。カラーフィルタ５ａ、５ｂの境界を遮光壁８Ａ（または反射壁）で仕切っている。この場合も、遮光壁８Ａ（または反射壁）の側壁はテーパが付いて先端部が細く形成されている。遮光壁８Ａ（または反射壁）の高さは、カラーフィルタ５ａ、５ｂの高さよりも低くく、カラーフィルタ５ａ、５ｂの厚さの３／４以上である。遮光壁８Ａ（または反射壁）が先端部（上部）ほど細く、半導体基板２に近づくほど太く形成されているのとは逆に、格子状の遮光壁８Ａ（または反射壁）内に埋め込まれるカラーフィルタ５ａ、５ｂの形状は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すようなファンネル形状で形成されている。なお、図１１（ａ）の角が取れて丸みを持たせたものが図１１（ｂ）の形状である。
要するに、複数の受光部３の上方に平坦化膜４または反射防止膜４Ａが設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａ上に、上端が細くなった遮光壁８Ａ（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａおよび、その上の格子状の遮光壁８（または反射壁）内に、底部が細くなったファンネル形状でカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている。反射防止膜４Ａは、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜の少なくいともいずれかの膜で形成されている。
遮光壁８の材料としては、光を透過させない材料であって、例えばＷ，Ｍｏ，Ａｌ（アルミニウム）やブラックフィルタなどが用いられる。また、反射壁の材料としては、Ａｌ（アルミニウム）やＡｌ−Ｃｕなどがある。
なお、本実施形態５では、図９に示したように、複数の受光部３の上方に平坦化膜４または反射防止膜４Ａが設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａ上に遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａおよび、その上の格子状の遮光壁８Ａ（または反射壁）内に、底部が細くなったファンネル形状でカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている場合について説明したが、これに限らず、図１０に示すように、複数の受光部３の上方に平坦化膜４または反射防止膜４Ａが設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａ上に、リブ状の遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａおよび、その上の格子状の遮光壁８（または反射壁）内に、金属と有機膜を接合するための透明接合膜９Ｂが設けられ、透明接合膜９Ｂの凹内に、透明膜１０を介してカラーフィルタ５ａ、５ｂを埋め込んでもよい。または、この凹内に透明膜１０を介さぜに全てカラーフィルタ５ａ、５ｂで埋め込んでもよい。このとき、遮光壁８を覆った透明接合膜９Ｂが断面が先端上部ほど細い形状となり、そこに埋め込まれるカラーフィルタ５ａ、５ｂが底部が細くなったファンネル形状であってもよい。
なお、本実施形態５では、前述したように、複数の受光部３の上方に平坦化膜４または反射防止膜４Ａが設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａ上に遮光壁８（または反射壁）が平面視格子状に設けられ、平坦化膜４または反射防止膜４Ａおよび、その上の格子状の遮光壁８Ａ（または反射壁）内に、底部が細くなったファンネル形状でカラーフィルタ５ａ、５ｂが埋め込まれている場合について説明したが、これに限らず、反射防止膜３Ａに代えて、反射防止膜・接合膜４Ｂとすることもできる。反射防止膜・接合膜４Ｂは反射防止膜上に接合膜が形成された積層膜である。
なお、本実施形態５では、カラーフィルタ５ａ、５ｂの形状は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すようなファンネル形状で形成したが、これに限らず、カラーフィルタ５ａ、５ｂまたは接合用の膜が、半導体基板２に近づくほど細くすることができる。カラーフィルタ５ａ、５ｂまたは接合用の膜で導波路を形成する場合、このファンネル形状の方が望ましい。
なお、本実施形態１〜５では、配線層の間を光が通らない裏面光照射型の固体撮像素子に適用して特に有効で、レンズ基板間距離をさらに短くすることができる。
なお、本実施形態１〜５では、特に説明しなかったが、遮光材を金属などで生成し、半導体基板２に接続することにより半導体基板２に電圧を印加できるようにすることで配線の自由度を上げることができる。また、当然接地をとることも可能である。
（実施形態６）
図１２は、本発明の実施形態６として、本発明の実施形態１〜５の固体撮像素子１、１Ａ、１Ｂ、１１、１１Ａ、１２、１２Ａ、１３、１３Ａ、１３Ｂ、１４または１４Ａを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
図１２において、本実施形態６の電子情報機器９０は、上記実施形態１〜５の固体撮像素子１、１Ａ、１Ｂ、１１、１１Ａ、１２、１２Ａ、１３、１３Ａ、１３Ｂ、１４または１４Ａからの撮像信号を所定の信号処理を行ってカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示部９３と、通信部９４と、プリンタなどの画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
したがって、本実施形態６によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
なお、以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜６を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜６に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜６の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された固体撮像素子および、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、カラーフィルタと基板間距離を縮小するように、カラーフィルタを、格子状の遮光壁または反射壁内に埋め込むため、マイクロレンズと半導体基板との間の距離および、カラーフィルタと半導体基板との間の距離を狭めることができて、混色を有効に抑え、かつ受光部での受光感度も高くすることができる。これによって、混色を抑え、色再現性の高い固体撮像素子を得ることができる。また、遮光壁または反射壁から半導体基板までは近い方が、混色を防止する効果が高く、受光部での受光感度も大きい。
１、１Ａ、１Ｂ、１１、１１Ａ、１２、１２Ａ、１３、１３Ａ、１３Ｂ、１４、１４Ａ 固体撮像素子
２ 半導体基板
３ 受光部
４、６ 平坦化膜
４Ａ 反射防止膜
４Ｂ 反射防止膜・接合膜
５ａ，５ｂ カラーフィルタ
７ マイクロレンズ
８、８Ａ 遮光壁（または反射壁）
９，９Ａ 透明な接合膜
１０ 透明膜（またはＳｉＯ２膜）
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示部
９４ 通信部
９５ 画像出力部

Claims (25)

  1. 被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された複数の受光部が画素アレイ状に形成された固体撮像素子において、
    該受光部から光入射側で、平面視で互いに隣接する受光部間に、画素分離のための遮光壁または反射壁を設け、カラーフィルタと基板間距離を縮小するように、該遮光壁または該反射壁間に、該複数の受光部のそれぞれに対応するように該カラーフィルタの少なくとも一部が埋め込まれている固体撮像素子。
  2. 前記遮光壁または前記反射壁間に、カラーフィルタの一部が埋め込まれているかまたは、カラーフィルタの全てが埋め込まれている請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 前記カラーフィルタと前記遮光壁または反射壁との間に透明接合膜が形成されている請求項１または２に記載の固体撮像素子。
  4. 前記複数の受光部の上方に平坦化膜が設けられ、該平坦化膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該平坦化膜上の該遮光壁または反射壁内に前記カラーフィルタが埋め込まれている請求項１に記載の固体撮像素子。
  5. 前記複数の受光部の上方に平坦化膜が設けられ、該平坦化膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該平坦化膜上の該遮光壁または反射壁内に透明接合膜が設けられ、該透明接合膜の凹内に前記カラーフィルタが埋め込まれている請求項１に記載の固体撮像素子。
  6. 前記遮光壁または前記反射壁の厚さは、カラーフィルタの厚さの１／２以上１以下または３／４以上１以下の厚さである請求項１に記載の固体撮像素子。
  7. 前記遮光壁または前記反射壁の厚さは、カラーフィルタの厚さの１／５以上１／２以下の厚さである請求項１に記載の固体撮像素子。
  8. 前記遮光壁または前記反射壁は、前記半導体基板上に直に形成されている請求項１に記載の固体撮像素子。
  9. 前記カラーフィルタは、前記半導体基板上に直に形成されている請求項１に記載の固体撮像素子。
  10. 前記複数の受光部の上方に反射防止膜が設けられ、該反射防止膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該反射防止膜上の該遮光壁または反射壁内に前記カラーフィルタが埋め込まれている請求項１に記載の固体撮像素子。
  11. 前記複数の受光部の上方に反射防止膜が設けられ、該反射防止膜上に前記遮光壁または反射壁が平面視格子状に設けられ、該反射防止膜上の該遮光壁または反射壁内に透明接合膜が設けられ、該透明接合膜の凹内に前記カラーフィルタが埋め込まれている請求項１に記載の固体撮像素子。
  12. 前記遮光壁または反射壁と前記カラーフィルタの少なくともいずれかは前記半導体基板上に積まれた反射防止膜に接するように形成されている請求項１、１０および１１のいずれかに記載の固体撮像素子。
  13. 前記反射防止膜は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜、またはハフニュウム化合物膜で形成されている請求項１０〜１２のいずれかに記載の固体撮像素子。
  14. 前記反射壁または遮光壁の少なくとも一部は、前記半導体基板の表面から４００ｎｍ以下のところから上に形成されている請求項４、５、１０および１１のいずれかに記載の固体撮像素子。
  15. 前記反射壁または遮光壁は、金属、合金および金属化合物の少なくともいずれかから形成されている請求項１に記載の固体撮像素子。
  16. 前記反射壁は、光を透過させない材料であって、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ若しくはそれらの化合物およびブラックフィルタのいずれかであり、前記反射壁は、ＡｌおよびＡｌ−Ｃｕ若しくはＣｕのいずれかである請求項１５に記載の固体撮像素子。
  17. 前記反射壁または遮光壁は、周囲の材料よりも光吸収係数の高い材料が用いられている請求項１に記載の固体撮像素子。
  18. 前記反射壁または遮光壁は、屈折率が１．３以上１．５以下の材料が用いられている請求項１に記載の固体撮像素子。
  19. 前記カラーフィルタまたは該カラーフィルタと共に充填される充填材は、屈折率が１．５以上２．５以下の材料が用いられている請求項１に記載の固体撮像素子。
  20. 前記反射壁または遮光壁は、その断面形状が、前記半導体基板側に近づくにつれて太くなる形状である請求項１に記載の固体撮像素子。
  21. 前記カラーフィルタまたは該カラーフィルタと共に充填される充填材は、ファンネル形状に形成されている請求項２０に記載の固体撮像素子。
  22. 前記受光部を境に、信号読み出しなどに用いる配線層または信号を伝播するためのポリ層側とは反対側の裏面から光を入射する裏面光照射型である請求項１に記載の固体撮像素子。
  23. 前記反射壁または遮光壁は前記半導体基板に電気的に接続されており、該反射壁または遮光壁に所定電圧を印加することにより、該半導体基板に所定電圧を印加可能とする請求項１に記載の固体撮像素子。
  24. 前記反射壁または遮光壁が接地されている請求項２３に記載の固体撮像素子。
  25. 請求項１〜２４のいずれかに記載の固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
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