JP2013038266A5 - - Google Patents

Description

上記課題を解決するための本発明の第１は、受光画素領域を有する撮像装置であって、前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、を備え、前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、前記遮光膜の前記第１膜に近接する上面は、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル、タングステン、イリジウムおよび白金からなる第１群から選ばれた金属を主成分とする金属材料、または、チタンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、タングステンシリサイドおよび白金シリサイドからなる第２群から選ばれた金属化合物材料で構成されており、前記第２膜の前記通過部に位置する部分が前記第１膜と界面を成しており、前記界面と前記光電変換部との距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との距離よりも大きいことを特徴とする。

また、上記課題を解決するための本発明の第２は、受光画素領域を有する撮像装置であって、前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、を備え、前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、前記遮光膜の前記第１膜に近接する上面は、可視光に対する分光反射率の最低値が最高値の３／４以上である材料で構成されており、前記第２膜の前記通過部に位置する部分が前記第１膜と界面を成しており、前記界面と前記光電変換部との距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との距離よりも大きいことを特徴とする。

Claims (14)

1. 受光画素領域を有する撮像装置であって、
   前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、
   前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、
   前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、
   前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、を備え、
   前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、
   前記遮光膜の前記第１膜に近接する上面は、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル、タングステン、イリジウムおよび白金からなる第１群から選ばれた金属を主成分とする金属材料、または、チタンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、タングステンシリサイドおよび白金シリサイドからなる第２群から選ばれた金属化合物材料で構成されており、
   前記第２膜の前記通過部に位置する部分が前記第１膜と界面を成しており、
   前記界面と前記光電変換部との距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との距離よりも大きいことを特徴とする撮像装置。
2. 受光画素領域を有する撮像装置であって、
   前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、
   前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、
   前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、
   前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、を備え、
   前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記多数の光電変換部の内の複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有するし、
   前記遮光膜の前記第１膜に近接する上面は、可視光に対する分光反射率の最低値が最高値の３／４以上である材料で構成されており、
   前記第２膜の前記通過部に位置する部分が前記第１膜と界面を成しており、
   前記界面と前記光電変換部との距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との距離よりも大きいことを特徴とする撮像装置。
3. 前記第１膜の屈折率が、前記第２膜の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記第２膜は、或る一部が前記通過部に位置し、別の一部が前記通過部と前記光電変換部との間に位置する第１層と、前記第１層と前記基板との間に位置する第２層と、を有する複層膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 下記の要件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
   （ａ）前記第１膜は、前記遮光膜の前記上面に接する。
   （ｂ）前記第１膜は、前記遮光膜の前記通過部を囲む側面に接しない。
   （ｃ）前記界面は、前記通過部の上端に位置する。
   （ｄ）前記上面は、凹面である。
   （ｅ）前記遮光膜の前記上面を構成する材料は、前記遮光膜の前記通過部を囲む側面を構成する材料と異なる。
6. 前記第１膜に接して前記第１膜を覆う、前記第１膜の屈折率よりも低い屈折率を有する第３膜を備え、前記遮光膜の前記上面へ入射する光の主波長をλとして、前記遮光膜と前記第３膜との間の光学的距離が、λ／２以上４λ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 下記の要件（１）および（２）の少なくとも一方を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
   （１）前記第１膜は、前記第２膜の屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率層と、前記異屈折率層と前記第２膜との間に配され、前記異屈折率層の前記屈折率と前記第２膜の前記屈折率との間の屈折率を有する中間屈折率層と、を含む複層膜である。
   （２）前記第１膜は無機材料からなり、前記第１膜に接して前記第１膜を覆う、有機材料からなる第３膜を備え、前記第１膜は、前記第３膜の屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率層と、前記異屈折率層と前記第３膜との間に配され、前記異屈折率層の前記屈折率と前記第３膜の屈折率との間の屈折率を有する中間屈折率層と、を含む複層膜である。
8. 前記前記受光画素領域に加えて、遮光画素領域をさらに有し、
   前記遮光膜は、前記受光画素領域から前記遮光画素領域に延在して前記複数の光電変換部とは別の光電変換部を覆うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記受光画素領域に加えて、周辺回路領域をさらに有し、
   前記遮光膜と前記周辺回路領域に設けられた電極パッドとが、前記基板に平行な同一平面内に位置することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記受光画素領域に加えて、周辺回路領域をさらに有し、
    前記遮光膜と前記周辺回路領域に設けられた配線とが、前記基板に平行な同一平面内に位置し、
    前記第１膜及び前記第２膜は前記受光画素領域から前記周辺回路領域に延在するとともに、前記周辺回路領域において、前記第２膜が前記同一平面内に位置して前記第１膜に接し、
    前記第１膜の誘電率が前記第２膜の誘電率よりも高いことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記遮光膜の前記上面を構成する前記材料の主成分がアルミニウムまたはタングステンであって、前記遮光膜の前記通過部を囲む側面を構成する材料の主成分はチタンまたは窒化チタンであり、前記第１膜は少なくとも、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンの少なくとも一方を主成分とする層を含み、前記第２膜は酸化シリコンを主成分とする層を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、前記撮像装置から出力された信号を処理する信号処理部とを備えることを特徴とする撮像システム。
13. 複数の光電変換部を有する基板を覆う酸化シリコンを主成分とする層を形成する工程と、
    ダマシン法を用いてアルミニウムまたはタングステンを前記酸化シリコンを主成分とする層に埋め込むことにより、複数の開口を有する遮光膜を形成する工程と、
    前記遮光膜の上に、前記基板を覆う窒化シリコンを主成分とする層および酸窒化シリコンを主成分とする層の少なくとも一方を形成する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の製造方法。
14. 前記酸化シリコンを主成分とする層を形成する工程の前に、前記基板の上に配線を、当該配線に化学機械研磨を施すことなく形成する工程を有し、
    前記遮光膜を形成する工程を、前記遮光膜が前記配線と電気的に接続するようにデュアルダマシン法を用いて行うことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置の製造方法。