JP2013254763A - 撮像素子、製造方法、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】撮像により得られる画像のノイズを抑止するとともに、撮像時における集光効率を向上させる。
【解決手段】受光素子は、入射される光を画素データに光電変換し、導波路は、マイクロレンズからの光を受光素子に導き、遮光壁は、少なくとも、導波路から染み出た光を遮光する。なお、遮光壁は、導波路が存在しない遮光壁の外側に、光が漏れ出ることを防止する。本開示は、例えば、撮像素子や、撮像素子を内蔵する電子機器等に適用できる。
【選択図】図３

Description

本開示は、撮像素子、製造方法、及び電子機器に関し、特に、例えば、撮像により得られる画像のノイズを抑止するとともに、撮像時における集光効率を向上させるようにした撮像素子、製造方法、及び電子機器に関する。
従来、外部からの入射光を画像信号に光電変換して出力する撮像素子が存在する。この撮像素子は、外部からの入射光を１画素分の画素データに光電変換する複数の画素部を有し、複数の画素部から得られる複数の画素データを、画像信号として出力する。
ところで、複数の画素部のうち、第1の画素部に入射した入射光の一部は、漏洩光として、第１の画素部から漏れ出てしまい、これが、隣接する第２の画素部に入射すると、第２の画素部の画素データに、スミア等のノイズが生じてしまう。
そこで、撮像素子において、第１の画素部からの漏洩光を金属の層で遮光することにより、第１の画素部からの漏洩光が第２の画素部に入射する事態を抑止する遮光方法が存在する（例えば、特許文献１乃至３参照）。
特開２００１−２６７５４４号公報 特開２００８−２５１７１３号公報 特開２００９−０９９６２６号公報
上述の遮光方法では、第１の画素部からの漏洩光が、第２の画素部に入射することを抑止できるので、画素データに生じるスミア等のノイズを低減できるものの、各画素部に対する光の集光効率については考慮されていない。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、撮像により得られる画像のノイズを抑止するとともに、撮像時における集光効率を向上させるようにするものである。
本開示の第１の側面の撮像素子は、入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、少なくとも、前記導波路から染み出た光を遮光する遮光壁とを含む撮像素子である。
前記導波路には、前記導波路を形成する材料と同一の屈折率を有する材料、及び前記導波路を形成する材料よりも大きな屈折率を有する材料のいずれも接触していないようにすることができる。
複数の層をさらに設けることができ、前記遮光壁は、前記複数の層のうち、少なくとも２以上の層を貫通して形成されるようにすることができる。
前記遮光壁は、前記導波路よりも前記受光素子側に近い層を含む、前記２以上の層を貫通して形成されるようにすることができる。
前記遮光壁は、金属により形成されるようにすることができる。
前記導波路は、前記層よりも高い屈折率の材料から形成されるようにすることができる。
前記遮光壁は、遮光用にのみ用いられるようにすることができる。
前記遮光壁は、グラウンドに接続されているようにすることができる。
前記遮光壁は、前記導波路を囲む集光管を形成することができる。
前記導波路が存在しない前記集光管の外側に配置された回路部をさらに設けることができ、前記受光素子は、前記導波路が存在する前記集光管の内側に配置されるようにすることができる。
行列状に配置された複数の画素部をさらに設けることができ、前記画素部は、前記導波路と、前記集光管と、前記受光素子と、前記回路部とを有するようにすることができる。
前記遮光壁の最下部は、前記複数の画素部がそれぞれ有する前記受光素子の間に設けられた分離領域と、前記受光素子との境界よりも、前記導波路側に設けられているようにすることができる。
本開示の第１の側面によれば、前記導波路により、集光部からの光が前記受光素子に導かれ、前記遮光壁により、少なくとも、前記導波路から染み出た光が遮光される。
本開示の第２の側面の製造方法は、入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、少なくとも、前記導波路から漏れた光を遮光する遮光壁とを含む撮像素子の製造方法であって、遮光性の材料が埋め込まれた第１の層に重ねて形成された第２の層を貫通して、前記第１の層に埋め込まれた遮光性の材料にまで到達した溝に、遮光性の材料を埋め込むことにより、前記遮光壁を形成する遮光壁形成ステップと、前記遮光壁が形成された複数の層に、前記導波路を形成する導波路形成ステップとを含む製造方法である。
本開示の第２の側面の製造方法において、前記導波路を形成したときに前記導波路と接触する材料のうち、前記導波路を形成する材料と同一の屈折率を有する材料と、前記導波路を形成する材料よりも大きな屈折率の材料を除去する除去ステップをさらに設けることができる。
前記遮光壁形成ステップは、前記溝に対する遮光性の材料の埋め込みと並行して、導電性の材料が埋め込まれた第３の層に重ねて形成された第４の層を貫通して、前記第３の層に埋め込まれた導電性の材料にまで到達した孔に、導電性の材料を埋め込むことにより、前記受光素子を制御する回路部の配線も形成することができる。
本開示の第２の側面によれば、遮光性の材料が埋め込まれた第１の層に重ねて形成された第２の層を貫通して、前記第１の層に埋め込まれた遮光性の材料にまで到達した溝に、遮光性の材料が埋め込まれることにより、前記遮光壁が形成され、前記遮光壁が形成された複数の層に、前記導波路が形成される。
本開示の第３の側面の電子機器は、撮像素子を内蔵する電子機器であって、前記撮像素子は、入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、少なくとも、前記導波路から染み出た光を遮光する遮光壁とを含む電子機器である。
本開示の第３の側面によれば、前記導波路により、集光部からの光が前記受光素子に導かれ、前記遮光壁により、少なくとも、前記導波路から染み出た光が遮光される。
本開示の第１及び第３の側面によれば、撮像により得られる画像のノイズを抑止するとともに、撮像時における集光効率を向上させることが可能となる。
また、本開示の第２の側面によれば、撮像により得られる画像のノイズを抑止するとともに、撮像時における集光効率が向上した撮像素子を製造することが可能となる。
本開示における撮像素子の斜視図である。 受光感度の向上、及びスミアの低減を示す図である。 第１の実施の形態としての撮像素子の断面図である。 図３の遮光壁の形成方法を説明するための図である。 図３の撮像素子を製造する製造処理を説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態としての撮像素子の断面図である。 図６の遮光壁の形成方法を説明するための図である。 第３の実施の形態としての撮像素子の断面図である。 金属拡散防止膜を除去する除去工程を説明するための図である。
以下、本開示における実施の形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の概要
２．第１の実施の形態（導波路と集光管を設けた撮像素子の一例）
３．第２の実施の形態（受光素子の受光面を広めにとるようにした撮像素子の一例）
４．第３の実施の形態（金属拡散防止膜を除去した撮像素子の一例）
５．変形例
＜１．本開示の概要＞
[撮像素子１の外観例]
図１は、本開示における撮像素子１の斜視図を示している。
この撮像素子１は、例えば、行列状に配置された複数の画素部であって、且つ、外部からの入射光を１画素の画素データに光電変換する受光素子などを含む画素部を有する。すなわち、撮像素子１は、撮像素子１から出力される撮像画像の画素の個数だけ、画素部を有している。
撮像素子１は、図１に示されるように、各画素部毎に、画素部に入射される入射光の集光効率を向上させるための導波路１１と、導波路１１から漏れ出た（染み出た）光等が、隣接する画素部に入射する事態を抑止する集光管１２を設けるようにしたものである。
なお、図１には、図面が煩雑になるのを避けるため、行列状に配置される複数の画素部のうち、任意の１の画素部を示すとともに、その画素部内の配線等の図示も省略している。
また、撮像素子１としては、例えば、CCD(charge coupled device)型やCMOS(complementary metal oxide semiconductor)型の固体撮像素子を採用することができる。
以下、導波路１１と集光管１２を設けた撮像素子１については、第１及び第２の実施の形態として、図３乃至図７を参照して説明する。
さらに、撮像素子１では、導波路１１を形成する材料と同一の屈折率を有する材料、及び導波路１１を形成する材料よりも屈折率の大きい材料を除去することにより、そのような材料を介して導波路１１から漏れ出る光を抑止できる。撮像素子１では、例えば金属拡散防止膜（例えばSiN,SiC又はSiCNなど）が除去される。このことは、第３の実施の形態として、図８及び図９を参照して説明する。
次に、図２は、導波路１１や集光管１２の設置、金属拡散防止膜の除去により、撮像素子１の受光感度が向上する様子、及び撮像素子１により撮像される画像のスミアが低減する様子の一例を示している。
図２Aには、撮像素子１の受光感度が向上していく様子の一例を示している。
図２Bには、撮像素子１により撮像される画像のスミアが改善（低減）する様子の一例を示している。なお、図２Bには、スミアが改善される様子のみを示しているが、スミアの他、例えば、混色や、偽色、分光異常、感度比の変動等も同様にして改善される。
このように、スミア等が改善されることにより、撮像素子１から出力される撮像画像のS/N(signal/noise)比は向上することとなる。
撮像素子１に導波路１１を設けた場合、図２Aに示されるように、撮像素子１に導波路１１及び集光管１２を設けない場合と比較して、撮像素子１の集光効率が向上するため、撮像素子１の受光感度も向上する。また、この場合、図２Bに示されるように、撮像素子１により撮像される画像のスミアも、小幅ながら改善される。
さらに、撮像素子１に、導波路１１の他、集光管１２を設けた場合、図２Aに示されるように、撮像素子１に導波路１１のみを設ける場合と比較して、撮像素子１の受光感度は僅かに減少する。しかしながら、この場合、図２Bに示されるように、集光管１２の導入により、スミアは大幅に低減される。
また、撮像素子１に、導波路１１及び集光管１２を設けるとともに、導波路１１に接続される金属拡散防止膜の除去を行うようにした場合、導波路１１から金属拡散防止膜を介して、導波路１１に閉じ込めた光が（殆ど）漏れ出なくなる。
よって、導波路１１の集光効率は向上し、図２Aに示されるように、撮像素子１の受光感度は大きく改善する。また、この場合、図２Bに示されるように、スミアの改善は維持される。
＜２．第１の実施の形態＞
[撮像素子１の断面図]
図３は、第１の実施の形態としての撮像素子１の断面図を示している。
なお、図３には、撮像素子１として、１個の画素部が示されている。したがって、１個の画素部を、以下、撮像素子１ともいう。このことは、後述する図６及び図８についても同様である。
図３の撮像素子１は、主に、受光素子２１aを有する基板２１、層間絶縁膜２２乃至２６、導波路１１を形成（構成）する第１の屈折層２７及び第２の屈折層２８、平坦化膜２９、カラーフィルタ３０、並びにマイクロレンズ３１から構成される。
ここで、図３では、導波路１１は、第１の屈折層２７及び第２の屈折層２８の２つの材料から形成されるようにしたが、これに限定されず、導波路１１内に入射した光を閉じ込めて、受光素子２１aに導く構造であれば、どのような構造であってもよい。
すなわち、例えば、導波路１１は、３以上の異なる材料を積層して形成されるようにしてもよいし、１の材料により形成されるようにしてもよい。
なお、導波路１１を形成するいずれの材料も、層間絶縁膜２２乃至２６よりも屈折率が高い材料で構成されているものとする。
基板２１上には、例えば、導波路１１から導かれる入射光を受光する受光素子２１aが設けられる。受光素子２１aは、受光した入射光を１画素分の画素データに光電変換して出力する。さらに、基板２１上には、複数の層間絶縁膜２２乃至２６が重ねて形成される。
層間絶縁膜２２は、導波路１１に含まれる第１の屈折層２７（例えば、屈折率が1.9のSiN等）と第２の屈折層２８（例えば、屈折率が1.65のシロキサン樹脂等）のいずれよりも屈折率が低い材料（例えば、屈折率が1.4のSiO2等）により形成されている。このことは、層間絶縁膜２３乃至２６についても同様である。
また、層間絶縁膜２２には、図中上下方向に層間絶縁膜２２を貫通して形成される遮光用金属２２a1及び２２a2が設けられている。
さらに、層間絶縁膜２３には、層間絶縁膜２２と同様に、遮光用金属２３a1及び２３a2が設けられている。遮光用金属２３a1及び２３a2は、それぞれ、層間絶縁膜２２の遮光用金属２２a1及び２２a2と接続されている。このことは、層間絶縁膜２４及び２５についても同様である。
すなわち、層間絶縁膜２４には、層間絶縁膜２３の遮光用金属２３a1及び２３a2とそれぞれ接続されている遮光用金属２４a1及び２４a2が設けられている。また、層間絶縁膜２５には、層間絶縁膜２４の遮光用金属２４a1及び２４a2とそれぞれ接続されている遮光用金属２５a1及び２５a2が設けられている。
なお、遮光用金属２２a1乃至２５a1は、集光管１２の一部分を形成する遮光壁１２1として機能する。また、遮光用金属２２a2乃至２５a2は、集光管１２の他の一部分を形成する遮光壁１２2として機能する。
なお、集光管１２は、図１に示したように、導波路１１を囲む構造とされ、例えば、円柱状の形状とされる。集光管１２は、導波路１１を囲む構造であればどのような形状であってもよく、例えば、円柱の他、四角柱、八角柱等の形状であってもよい。また、集光管１２の形状が円柱である場合、その円柱の底面は楕円であってもよい。
さらに、図１の撮像素子１では、集光管１２が設けられた構成としたが、集光管１２に代えて、例えば、遮光壁１２1や遮光壁１２2等により、遮光構造を形成してもよい。すなわち、撮像素子１において、遮光構造は、集光管１２のみに限定されない。
ここで、図３において、遮光壁１２1は、４個の遮光用金属２２a1乃至２５a1を重ねた積層構造としたが、遮光用金属の個数は、４個に限定されない。すなわち、遮光壁１２1は、少なくとも２層以上の層間絶縁膜を貫通する遮光用金属から構成される。このことは、遮光壁１２2についても同様である。
また、遮光壁１２1において、遮光用金属２２a1乃至２５a1は、W,Cu,Al,Ta,TaN,Ti又はTiNのいずれかの材料により構成してもよいし、W,Cu,Al,Ta,TaN,Ti又はTiNの少なくとも２以上からなる組合せの材料により構成することができる。
さらに、遮光壁１２1において、遮光用金属２２a1乃至２５a1のうち、最下層の遮光用金属２２a1は、W,Ti,TiNのいずれかの材料により構成することができる。また、最下層の遮光用金属２２a1は、W,Ti,TiNの少なくとも２以上からなる組合せの材料により構成するようにしてもよい。これらのことは、遮光壁１２2についても同様である。
さらに、遮光壁１２1及び１２2は、遮光性の材料であれば、どのような材料を用いるようにしてもよく、金属の他、金属とは異なる材料を用いるようにしてもよい。しかしながら、第１の実施の形態では、遮光壁１２1及び１２2は、遮光性の材料として、金属を用いるものとして説明する。
なお、遮光壁１２1及び１２2が導電性の材料（例えば、金属）により構成されている場合、図３の撮像素子１は、遮光壁１２1及び１２2を配線としても用いるように構成することができる。
また、図３の撮像素子１は、遮光壁１２1及び１２2を配線として用いずに、専ら、遮光用に用いるように構成してもよい。この場合、遮光壁１２1及び１２2は、例えば、受光素子２１aを制御する回路部等と電気的に接続されず、必要に応じて、グラウンド(基準電位点)としての、例えば基板２１に接続される。
なお、グラウンドは、基板２１に限定されない。したがって、例えば、遮光壁１２1及び１２2のそれぞれに配線用金属を接続し、接続した配線用金属を引き回すことにより、基板２１とは異なる他のグラウンドに、遮光壁１２1及び１２2を接続するようにしてもよい。
また、遮光壁１２1及び１２2において、図３左右方向に導波路１１から漏れた（染み出た）光を遮光するには、遮光壁１２1及び１２2の厚さ（図３左右方向の幅）は、概ね60nm以上であることが望ましいことが、本発明者が行なった実験によりわかっている。
さらに、層間絶縁膜２２の表面（図３上側の面）には、例えばCu等により構成される配線用金属の拡散を防止するための金属拡散防止膜２２b1及び２２b2が設けられている。この金属拡散防止膜２２b1及び２２b2は、例えば、SiNや、SiC,SiN等により構成される。このため、金属拡散防止膜２２b1及び２２b2の屈折率は、1.9乃至2.3程度とされ、第１の屈折層２７の屈折率である1.9以上の屈折率とされる。
なお、層間絶縁膜２３乃至２５の表面には、それぞれ、層間絶縁膜２２と同様の金属拡散防止膜が設けられている。
すなわち、層間絶縁膜２３の表面には、金属拡散防止膜２３b1及び２３b2が設けられ、層間絶縁膜２４の表面には、金属拡散防止膜２４b1及び２４b2が設けられている。また、層間絶縁膜２５の表面には、金属拡散防止膜２５b1及び２５b2が設けられている。
なお、層間絶縁膜２６の表面には、金属拡散防止膜に代えて、導波路１１の第１の屈折層２７が設けられる。
第１の屈折層２７は、第２の屈折層２８よりも高い屈折率の材料からなり、第１の屈折層２７の凹状の面と、第２の屈折層２８の凸状の面とは接着され、導波路１１を形成する。
導波路１１は、第１の屈折層２７と第２の屈折層２８との屈折率の差により、第２の屈折層２８に入射された入射光（のエネルギー）を、第２の屈折層２８内に閉じ込めるとともに、第１の屈折層２７と層間絶縁膜２３乃至２６との屈折率の差により、第１の屈折層２７に入射された光を、第１の屈折層２７内に閉じ込める。
すなわち、導波路１１は、入射された光が導波路１１から漏れ出ることを抑止しつつ、導波路１１に入射された光を、受光素子２１aの受光面に導くことにより、受光素子２１aへの集光効率を向上させる。
このため、導波路１１は、受光素子２１aに、入射光を効率的に導くことができる。また、導波路１１から図３左右方向に漏れた光は、遮光壁１２1及び１２2により遮光される。なお、遮光壁１２1及び１２2は、導波路１１から漏れた光の他、直接、層間絶縁膜２２乃至２６に入射された光も遮光し、それらの光が、隣接する画素部に入射されることを防止する。
また、遮光壁１２1及び１２2は、導波路１１から図３左右方向に漏れた光等の大部分を反射することなく吸収し、遮光壁１２1及び１２2からの反射光が、受光素子２１aに入射する事態を抑止する。
さらに、遮光壁１２1及び１２2は、それぞれ、導波路１１（の凸部分の先端）よりも基板２１側の層間絶縁膜２２を含む、２以上の層間絶縁膜２２乃至２５を貫通して形成される。
ここで、受光素子２１aは、導波路１１が存在する、集光管１２の内側に配置される。また、導波路１１が存在しない、集光管１２の外側には、リセット、選択、増幅、転送等の機能を有するトランジスタ、キャパシタ、及びウェルタップの素子を少なくとも含む図示せぬ回路部が設けられている。この回路部は、例えば、受光素子２１aなどを制御する。
なお、キャパシタは、MIS(metal-isolation-semiconduction)構造やMIM(metal-isolation-metal)構造とすることができる。また、キャパシタは、high-k材料(高誘電体材料)を用いて形成することができる。
平坦化膜２９は、第２の屈折層２８の上に形成される。平坦化膜２９の上には、カラーフィルタ３０が形成される。
カラーフィルタ３０は、外部からマイクロレンズ３１を介して入射した入射光のR,G,Bの各成分のいずれかを透過させる。
マイクロレンズ３１は、例えば、アクリル系の材料からなる集光用のレンズであり、図３上側に凸の形状を有する。マイクロレンズ３１に入射された入射光は、マイクロレンズ３１、カラーフィルタ３０、及び平坦化膜２９を介して、第２の屈折層２８に入射される。
受光素子２１aには、比較的、集光効率の良い導波路１１に導かれた入射光が入射されるため、受光素子２１aに入射される光の集光効率を向上させることが可能となる。
また、導波路１１から漏れ出た光等は、集光管１２により遮光されるため、集光管１２の外側に存在する回路部や、撮像素子１として図３に示した画素部に隣接する他の画素部に到達することはない。
このため、例えば、回路部に含まれるキャパシタ等が、導波路１１から漏れ出た光等を受光することにより、電荷を蓄積する事態を防止することができる。これにより、導波路１１から漏れ出た光等に起因して、回路部が誤動作する事態を防止することが可能となる。
さらに、導波路１１から漏れ出た光等が、隣接する他の画素部に入射することがないので、他の画素部から出力される画素データに対応する画素のスミア等を低減することが可能となる。
また、遮光壁１２1の最下層である遮光用金属２２a1は、例えば、複数の画素部がそれぞれ有する受光素子２１aの間に設けられた素子分離領域と、受光素子２１aとの境界から所定幅（例えば50nm）よりも、導波路１１側に設けるようにすることができる。このことは、遮光用金属２２a2についても同様である。
[遮光壁１２1及び１２2の形成方法]
次に、図４は、遮光壁１２1及び１２2の形成方法の一例を示している。
なお、遮光壁１２1及び１２2は、専用の装置により形成される。
まず、受光素子２１aを有する基板２１において、図４A左側に示されるように、遮光用金属２２a1及び２２a2が設けられた層間絶縁膜２２上に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等の蒸着法を用いて、金属拡散防止膜２２b（図３でいう金属拡散防止膜２２b1及び２２b2）を形成する。
ここで、図４A右側に示される回路部についても同様の処理が並行して行われる。このことは、後述する図４B乃至図４Fについても同様である。なお、図４A右側に示される回路部の層間絶縁膜２２'、配線用金属２２a'、及び金属拡散防止膜２２b'は、それぞれ、基板２１における層間絶縁膜２２、遮光用金属２２a1及び２２a2、並びに金属拡散防止膜２２bに対応している。
すなわち、図４Aの場合、上述の蒸着法を用いて、層間絶縁膜２２上に金属拡散防止膜２２bを形成すると同時に、配線用金属２２a'が設けられた層間絶縁膜２２'上に、金属拡散防止膜２２b'を形成する。
ここで、図４Aでは、金属拡散防止膜２２bと金属拡散防止膜２２b'を、別々の金属拡散防止膜として形成するようにしたが、同一の金属拡散防止膜として形成するようにしてもよい。なお、金属拡散防止膜２２bと金属拡散防止膜２２b'を同一の金属拡散防止膜として形成する場合、層間絶縁膜２２と層間絶縁膜２２'も同一の層間絶縁膜として形成されているものとする。
金属拡散防止膜２２bと金属拡散防止膜２２b'を同一の金属拡散防止膜として形成する場合には、別々の金属拡散防止膜として形成する場合と比較して、より迅速に、金属拡散防止膜を形成することができる。
このことは、図４Bを参照して説明する層間絶縁膜２３及び層間絶縁膜２３'、同じく図４Bを参照して説明するレジストパターン６１及び６１'、並びに、図４Dを参照して説明するレジストパターン６２及び６２'についても同様のことが言える。
金属拡散防止膜２２b及び２２b'の形成後、CVD法等の蒸着法を用いて、金属拡散防止膜２２b上に、図４B左側に示されるような層間絶縁膜２３を形成する。そして、パターンを形成するためのフォトリソグラフィ(Photolithography)技術を用いて、層間絶縁膜２３上に、図４B左側に示されるようなレジストパターン６１を形成する。
また、図４B右側に示される回路部についても、同様の処理が並行して行われる。図４B右側に示される層間絶縁膜２３'及びレジストパターン６１'は、それぞれ、図４B左側に示される層間絶縁膜２３及びレジストパターン６１に対応する。
すなわち、図４Bの場合、CVD法等の蒸着法を用いて、金属拡散防止膜２２b上に層間絶縁膜２３を形成すると同時に、金属拡散防止膜２２b'上に層間絶縁膜２３'を形成する。
そして、上述のフォトリソグラフィ技術を用いて、層間絶縁膜２３上にレジストパターン６１を形成すると同時に、層間絶縁膜２３'上にレジストパターン６１'を形成する。
ここで、レジストパターン６１は、層間絶縁膜２３に形成するビアホール６１a1及び６１a2（図４C左側）のパターンを表す。また、レジストパターン６１'は、層間絶縁膜２３'に形成するビアホール６１a'（図４C右側）のパターンを表す。
なお、図４B乃至図４Fには、図面の都合上、ビアホール６１a1及び６１a2と、ビアホール６１a'は同様の形状を有するように記載されているが、それらの形状は、実際には異なる。
これは、ビアホール６１a1及び６１a2が、遮光用金属２３a1及び２３a2を埋め込む用途に用いられるのに対し、ビアホール６１a'が、回路部の配線用金属２３a'を埋め込む用途に用いられることによる。
したがって、例えば、ビアホール６１a1及び６１a2は、図面（図４）の法線方向に延びる溝の形状とされ、ビアホール６１a'は孔の形状とされる。同様にして、図４Eに示すトレンチ６２a1及び６２a2と、トレンチ６２a'も、用途に応じて異なる形状とされる。
レジストパターン６１及び６１'の形成後、ドライエッチング(Dry etching)技術を用いて、レジストパターン６１が表すビアホールのパターンで、図４C左側に示されるようなビアホール６１a1及び６１a2を層間絶縁膜２３に形成する。
また、回路部についても、やはり同様の処理が並行して行われる。図４C右側に示されるビアホール６１a'は、図４C左側に示されるビアホール６１a1及び６１a2に対応する。
すなわち、図４Cの場合、上述のドライエッチング技術を用いて、レジストパターン６１が表すビアホールのパターンで、ビアホール６１a1及び６１a2を層間絶縁膜２３に形成する。同時に、上述のドライエッチング技術を用いて、レジストパターン６１'が表すビアホールのパターンで、ビアホール６１a'を層間絶縁膜２３'に形成する。
そして、形成後のビアホール６１a1,６１a2,６１a'に、それぞれ、図４Dに示されるような樹脂８１a1,８１a2,８１a'を流し込んだ後、レジストパターン６１及び６１'を除去するアッシング(ashing)を行うとともに、アッシング後の層間絶縁膜２３及び２３'を洗浄する。このことは、後述する図７についても同様である。
さらに、上述のフォトリソグラフィ技術を用いて、洗浄後の層間絶縁膜２３上に、図４D左側に示されるようなレジストパターン６２を形成する。
また、図４D右側に示される回路部についても、同様の処理が並行して行われる。図４D右側に示されるレジストパターン６２'は、図４D左側に示されるレジストパターン６２に対応する。
すなわち、図４Dの場合、上述のフォトリソグラフィ技術を用いて、層間絶縁膜２３上にレジストパターン６２を形成すると同時に、層間絶縁膜２３'上にレジストパターン６２'を形成する。
このレジストパターン６２は、層間絶縁膜２３に形成するトレンチ６２a1及び６２a2のパターンを表す。また、レジストパターン６２'は、層間絶縁膜２３'に形成するトレンチ６２a'のパターンを表す。
レジストパターン６２及び６２'の形成後、上述のドライエッチング技術を用いて、レジストパターン６２が表すトレンチのパターンで、層間絶縁膜２３のビアホール６１a1及び６１a2の上に、それぞれ、図４E左側に示されるようなトレンチ６２a1及び６２a2を形成する。なお、樹脂８１a1及び８１a2は、樹脂８１a1及び８１a2の真下に形成された金属拡散防止膜（金属拡散防止膜２２bの一部）とともに、層間絶縁膜２３を洗浄後の任意のタイミングで除去される。このことは、樹脂８１a'についても同様である。
また、図４E右側に示される回路部についても、やはり同様の処理が並行して行われる。図４E右側に示されるトレンチ６２a'は、図４E左側に示されるトレンチ６２a1及び６２a2に対応する。
すなわち、図４Eの場合、上述のドライエッチング技術を用いて、レジストパターン６２が表すトレンチのパターンで、層間絶縁膜２３のビアホール６１a1及び６１a2の上に、それぞれ、トレンチ６２a1及び６２a2を形成する。同時に、上述のドライエッチング技術を用いて、レジストパターン６２'が表すトレンチのパターンで、層間絶縁膜２３'のビアホール６１a'の上にトレンチ６２a'を形成する。
なお、レジストパターン６２及び６２'は、トレンチ６２a1,６２a2,６２a'の形成後、アッシングにより除去される。このことは、後述する図７についても同様である。
トレンチ６２a1,６２a2,６２a'の形成後、図４F左側に示されるように、層間絶縁膜２３のビアホール６１a1及びトレンチ６２a1に、遮光用金属２３a1を埋め込むとともに、層間絶縁膜２３のビアホール６１a2及びトレンチ６２a2に、遮光用金属２３a2を埋め込む。
また、図４F右側に示される回路部についても、同様の処理が並行して行われる。図４F右側に示される配線用金属２３a'は、図４F左側に示される遮光用金属２３a1及び２３a2に対応する。
すなわち、図４Fの場合、層間絶縁膜２３のビアホール６１a1及びトレンチ６２a1に、遮光用金属２３a1を埋め込むとともに、層間絶縁膜２３のビアホール６１a2及びトレンチ６２a2に、遮光用金属２３a2を埋め込む。同時に、層間絶縁膜２３'のビアホール６１a'及びトレンチ６２a'に、配線用金属２３a'を埋め込む。
そして、CMP(chemical mechanical polishing)により、遮光用金属２３a1及び２３a2が埋め込まれた層間絶縁膜２３の表面（図４F上側の面）、並びに配線用金属２３a'が埋め込まれた層間絶縁膜２３'の表面（図４F上側の面）を研磨することにより平坦化する。
その後、図４Aに示した場合と同様にして、遮光用金属２３a1及び２３a2が設けられた層間絶縁膜２３上に金属拡散防止膜（図３でいう金属拡散防止膜２３b1及び２３b2）を形成する。同時に、配線用金属２３a'が設けられた層間絶縁膜２３'上に、金属拡散防止膜を形成する。そして、それ以降、同様の処理を繰り返すことにより、遮光壁１２1及び１２2を形成する。
なお、図４では、遮光壁１２1及び１２2の形成方法として、例えば、ビアホール６１a1,６１a2,６１a'の形成後に、トレンチ６２a1,６２a2,６２a'を形成する形成方法を採用したが、形成方法は、これに限定されない。
すなわち、例えば、遮光壁１２1及び１２2の形成方法として、例えば、トレンチ６２a1,６２a2,６２a'の形成後に、ビアホール６１a1,６１a2,６１a'を形成する形成方法を採用することができる。
[図３の撮像素子１の製造方法]
次に、図５のフローチャートを参照して、図３の撮像素子１を製造する製造処理について説明する。
なお、図３の撮像素子１の製造処理は、図３の撮像素子１を製造するための、１又は２以上の専用の装置により行われる。
ステップＳ２１では、回路部の配線と並行して、層間絶縁膜２２乃至２５に、遮光壁１２1及び１２2を形成する。
すなわち、例えば、基板２１において、蒸着法等を用いて、既に形成済みの層間絶縁膜２２の金属拡散防止膜２２b上に、層間絶縁膜２３を重ねて形成する。
同時に、上述の蒸着法等を用いて、回路部（図４）において、既に形成済みの層間絶縁膜２２'の金属拡散防止膜２２b'上に、層間絶縁膜２３'を重ねて形成する。
なお、層間絶縁膜２２と層間絶縁膜２２'は、同一の層間絶縁膜として形成することができる。このことは、層間絶縁膜２３と層間絶縁膜２３'についても同様である。
さらに、層間絶縁膜２２と層間絶縁膜２２'が、同一の層間絶縁膜として形成される場合、金属拡散防止膜２２bと金属拡散防止膜２２b'は、同一の金属拡散防止膜として形成することができる。
また、形成した層間絶縁膜２３にドライエッチング技術を用いて、遮光用金属２３a1を埋め込むための第１の溝と、遮光用金属２３a2を埋め込むための第２の溝を形成する。
第１の溝は、例えば、ビアホール６１a1及びトレンチ６２a1からなり、層間絶縁膜２３を貫通して、層間絶縁膜２２に埋め込まれた遮光用金属２２a1まで到達している。
また、第２の溝は、例えば、ビアホール６１a2及びトレンチ６２a2からなり、層間絶縁膜２３を貫通して、層間絶縁膜２２に埋め込まれた遮光用金属２２a2まで到達している。
第１の溝及び第２の溝の形成と同時に、回路部において、形成した層間絶縁膜２３'にドライエッチング技術を用いて、配線用金属２３a'を埋め込むための孔を形成する。
この孔は、例えば、ビアホール６１a'及びトレンチ６２a'からなり、層間絶縁膜２３'を貫通して、層間絶縁膜２２'に埋め込まれた遮光用金属２２a'まで到達している。
さらに、第１の溝に遮光用金属２３a1を、第２の溝に遮光用金属２３a2を埋め込むと同時に、孔に配線用金属２３a'を埋め込む。
その後、CMPにより、遮光用金属２３a1及び２３a2が埋め込まれた層間絶縁膜２３の表面、及び配線用金属２３a'が埋め込まれた層間絶縁膜２３'の表面を研磨することにより平坦化する。
そして、平坦化後の層間絶縁膜２３及び２３'上に金属拡散防止膜を形成し、金属拡散防止膜が形成された層間絶縁膜２３及び２３'上に、新たな層間絶縁膜を重ねて形成して、それ以降、同様の処理を繰り返す。
これにより、複数の層間絶縁膜（例えば、層間絶縁膜２２乃至２５）からなる積層部に遮光壁１２1及び１２2が形成される。また、回路部においては、配線用金属により、回路部の配線が形成される。
ステップＳ２２において、遮光壁１２1及び１２2を形成後の積層部に、遮光壁１２1及び１２2に囲まれた導波路１１を形成する。すなわち、例えば、第２の屈折層２８に、第１の屈折層２７を接着することにより、第１の屈折層２７と第２の屈折層２８から構成される導波路１１を、積層部に形成する。
ステップＳ２３において、導波路１１が形成された積層部に、平坦化膜２９、カラーフィルタ３０、及びマイクロレンズ３１を形成することにより、撮像素子１を製造して、製造処理は終了する。
以上説明したように、製造処理によれば、導波路１１を設けるとともに、導波路１１から漏れ出た光等を遮光する遮光壁１２1及び１２2を形成するようにした。このため、導波路１１により集光効率が向上するため、受光素子２１aの受光感度を向上させることができる。
また、導波路１１から漏れ出た光等を、遮光壁１２1及び１２2で遮光することができるので、スミア等を改善できる。
さらに、導波路１１から漏れ出た光等の大部分は、遮光壁１２1及び１２2で反射することなく吸収されるため、遮光壁１２1及び１２2からの反射光が、受光素子２１aに入射する事態を抑止できる。
よって、撮像素子１から出力される撮像画像のS/N比を向上させることができる。
また、製造処理のステップＳ２１において、回路部の配線と遮光壁１２1及び１２2を並行して形成するようにした。このため、例えば、回路部の配線とは別に、遮光壁１２1及び１２2を形成する工程（ステップ）を設けた場合と比較して、より迅速に、撮像素子１を製造することが可能となる。
＜３．第２の実施の形態＞
[撮像素子１の他の断面図]
図６は、第２の実施の形態としての撮像素子１の断面図を示している。
なお、図６の撮像素子１において、第１の実施の形態である図３の撮像素子１と同様に構成されている部分については、同一の符号を付すようにしているので、それらの説明は、以下、適宜、省略する。
すなわち、図６の撮像素子１では、図３の遮光壁１２1及び１２2に代えて、遮光壁１１１1及び１１１2が設けられている他は、図３の撮像素子１と同様である。
遮光壁１１１1は、図３の遮光壁１２1と同様に、遮光用金属２２a1乃至２５a1により構成されている。しかしながら、遮光壁１１１1は、図３の遮光壁１２1とは異なり、図６上下方向に直線状に形成される。このことは、遮光壁１１１2についても同様である。
遮光壁１１１1及び１１１2は、図６上下方向に直線状に形成されているため、例えば、図３の遮光壁１２1及び１２2を用いる場合と比較して、受光素子２１aの受光面を広めにとることが可能となる。
[遮光壁１１１1及び１１１2の形成方法]
次に、図７は、遮光壁１１１1及び１１１2の形成方法の一例を示している。
なお、図７A乃至図７Fのうち、図７A乃至図７Cは、図４A乃至図４Cと同様に構成される。
すなわち、遮光壁１１１1及び１１１2の形成方法において、ビアホール６１a1,６１a2,６２aの形成後の処理が、遮光壁１２1及び１２2の形成方法と異なる。
図７A乃至図７Cでは、それぞれ、図４A乃至図４Cを参照して説明した処理と同様の処理が行われる。これにより、図７Cに示されるように、層間絶縁膜２３に、ビアホール６１a1及び６１a2が形成され、層間絶縁膜２３'に、ビアホール６１a'が形成される。
そして、形成後のビアホール６１a1,６１a2,６１a'に、それぞれ、図７Dに示されるような樹脂８１a1,８１a2,８１a'を流し込んだ後、レジストパターン６１及び６１'を除去するアッシングを行うとともに、アッシング後の層間絶縁膜２３及び２３'を洗浄する。
その後、樹脂８１a1,８１a2,８１a'等を除去してからトレンチを形成することとなるが、トレンチの形成時には、図７D左側に示される層間絶縁膜２３において、いずれのパターンも有さないレジストパターン１２１を形成する。
図７Dでは、図４Dに示したレジストパターン６２に代えて、レジストパターン１２１を形成する点が、図４Dとは異なり、それ以外の点については同様である。
すなわち、図７Dの場合、フォトリソグラフィ技術を用いて、層間絶縁膜２３上にレジストパターン１２１を形成すると同時に、層間絶縁膜２３'上にレジストパターン６２'を形成する。
なお、図７D左側において、いずれのパターンも有さないレジストパターン１２１を、層間絶縁膜２３上に形成している。これは、遮光壁１１１1及び１１１2の形成と、回路部の配線の形成を並行して行うために、基板２１と回路部のいずれにも同様の処理を同時に行っていることによる。
レジストパターン１２１及び６２'の形成後、ドライエッチング技術を用いて、図７E右側に示されるようなトレンチ６２a'を回路部に形成するものの、図７D左側に示した層間絶縁膜２３には、トレンチは形成されない。
回路部の層間絶縁膜２３'にトレンチ６２a'を形成後、レジストパターン１２１及び６２'を除去するアッシング等を行う。また、図７Fに示されるように、層間絶縁膜２３のビアホール６１a1に、遮光用金属２３a1を埋め込むとともに、層間絶縁膜２３のビアホール６１a2に、遮光用金属２３a2を埋め込む。同時に、層間絶縁膜２３'のビアホール６１a'及びトレンチ６２a'に、配線用金属２３a'を埋め込む。
そして、CMPにより、遮光用金属２３a1及び２３a2が埋め込まれた層間絶縁膜２３の表面（図７F上側の面）、並びに配線用金属２３a'が埋め込まれた層間絶縁膜２３'の表面（図４F上側の面）を研磨することにより平坦化する。
その後、図７Aに示した場合と同様にして、遮光用金属２３a1及び２３a2が設けられた層間絶縁膜２３上に金属拡散防止膜（図６でいう金属拡散防止膜２３b1及び２３b2）を形成する。同時に、配線用金属２３a'が設けられた層間絶縁膜２３'上に、金属拡散防止膜を形成する。そして、それ以降、同様の処理が繰り返されることにより、遮光壁１１１1及び１１１2が形成される。
＜４．第３の実施の形態＞
[撮像素子１のさらに他の断面図]
図８は、第３の実施の形態としての撮像素子１の断面図を示している。
図８の撮像素子１は、導波路１１と遮光壁１１１1との間の金属拡散防止膜２２b1乃至２５b1、及び導波路１１と遮光壁１１１2との間の金属拡散防止膜２２b2乃至２５b2が除去されている点で、図６の撮像素子１と異なる。
すなわち、図８の撮像素子１において、第１の屈折層２７における、図中左右方向の面には、第１の屈折層２７と同一の屈折率の材料、及び第１の屈折層２７よりも大きな屈折率の材料のいずれも接触しないように構成される。
なお、導波路１１において、第１の屈折層２７の屈折率は、第２の屈折層２８の屈折率よりも大きいものとなっている。
また、第１の屈折層２７における、図中左右方向の面には、第１の屈折層２７と同一の屈折率の材料、及び第１の屈折層２７よりも大きな屈折率の材料以外のものであれば、接触されていてもよい。
ここで、図８の層間絶縁膜２２乃至２６の形状は、図６の層間絶縁膜２２乃至２６とは異なる形状とされる。これは、金属拡散防止膜の除去を行う除去工程の際に、層間絶縁膜の一部も除去されることによる。除去工程については、図９を参照して詳述する。
図８において、第１の屈折層２７における、図中左右方向の面には、第１の屈折層２７と同一の屈折率の材料、及び第１の屈折層２７よりも大きな屈折率の材料のいずれも接触していない。
このため、例えば、第１の屈折層２７における、図中左右方向の面に、金属拡散防止膜が接続されている場合と比較して、導波路１１から漏れ出る光の成分を減少させることができる。
ところで、図８では、第２の実施の形態である図６の撮像素子１において、導波路１１と遮光壁１１１1との間の金属拡散防止膜２２b1乃至２５b1、及び導波路１１と遮光壁１１１2との間の金属拡散防止膜２２b2乃至２５b2を除去した撮像素子１について説明した。しかしながら、第１の実施の形態である図３の撮像素子１についても同様に、金属拡散防止膜を除去した構成とすることができる。
[金属拡散防止膜の除去]
次に、図９は、図８の撮像素子１を製造する際に、金属拡散防止膜を除去する除去工程の一例を示している。
すなわち、図８の撮像素子１を製造する場合には、図７で説明した製造工程において、図７Aに示した金属拡散防止膜の形成工程と、図７Bに示したレジストパターン形成工程の間に、金属拡散防止膜を除去する除去工程を追加すればよい。
なお、この除去工程は、図９に示されるように、保護膜形成工程、レジスタパターン形成工程、ドライエッチング工程、絶縁膜形成工程、及びCMP工程から構成される。
すなわち、図９の保護膜形成工程において、CVD法等の蒸着法を用いて、層間絶縁膜２２上に形成された金属拡散防止膜２２bに、金属拡散防止膜２２bを保護するための保護膜１３１を形成する処理を行う。
そして、図９のレジストパターン形成工程において、パターンを形成するためのフォトリソグラフィ技術を用いて、保護膜１３１の上に、金属拡散防止膜２２bの除去に用いられるレジストパターン１３２を形成する。
次に、図９のドライエッチング工程において、ドライエッチング技術を用いて、レジストパターン１３２が表すパターンで、保護膜１３１の一部とともに、金属拡散防止膜２２bの一部を除去する。
これにより、保護膜１３１は、保護膜１３１の一部が除去された保護膜１３１1及び１３１2とされ、金属拡散防止膜２２bは、金属拡散防止膜２２bの一部が除去された金属拡散防止膜２２b1及び２２b2とされる。
その後、レジストパターン１３２を除去するアッシングを行うとともに、アッシング後の層間絶縁膜２２を洗浄する。なお、金属拡散防止膜２２b1及び２２b2は、保護膜１３１1及び１３１2により保護されているため、アッシングの際に、金属拡散防止膜２２b1及び２２b2の一部が除去される事態を防止することができる。
さらに、図９の絶縁膜形成工程において、CVD法等の蒸着法を用いて、層間絶縁膜２２、保護膜１３１1及び１３１2の上に、層間絶縁膜２３を形成する。
そして、図９のCMP工程において、CMPにより、層間絶縁膜２３の表面（図９上側の面）を研磨することにより平坦化する。以上で、除去工程は終了し、それ以降、図７Bに示したレジストパターン形成工程が行われる。
なお、図４で説明した製造工程において、金属拡散防止膜を除去する除去工程を追加する場合には、図４Aに示した金属拡散防止膜の形成工程と、図４Bに示したレジストパターン形成工程との間に、除去工程が追加される。
また、図９で説明した除去工程を用いて、金属拡散防止膜を除去した場合、例えば、金属拡散防止膜２２b1及び２２b2上に、保護膜１３１1及び１３１2が形成される。しかしながら、図８の撮像素子１では、金属拡散防止膜２２b1及び２２b2、並びに保護膜１３１1及び１３１2を、単に、金属拡散防止膜２２b1及び２２b2として図示している。
＜５．変形例＞
第１乃至第３の実施の形態では、配線用金属を配線に用いることを説明したが、配線に用いる材料は、金属に限定されず、導電性の材料であれば、どのような材料を用いるようにしてもよい。すなわち、例えば、配線に用いる材料としては、カーボンナノチューブ等を採用することができる。
また、第１乃至第３の実施の形態では、撮像素子１について説明したが、本開示は、デジタルスチルカメラや、カムコーダ、携帯情報端末のカメラ等のように、被写体を撮像するための撮像素子１を内蔵する電子機器に適用することができる。
ところで、本技術は、以下の構成をとることができる。
（１）入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、少なくとも、前記導波路から染み出た光を遮光する遮光壁とを含む撮像素子。
（２）前記導波路には、前記導波路を形成する材料と同一の屈折率を有する材料、及び前記導波路を形成する材料よりも大きな屈折率を有する材料のいずれも接触していない前記（１）に記載の撮像素子。
（３）複数の層をさらに含み、前記遮光壁は、前記複数の層のうち、少なくとも２以上の層を貫通して形成される前記（１）又は（２）に記載の撮像素子。
（４）前記遮光壁は、前記導波路よりも前記受光素子側に近い層を含む、前記２以上の層を貫通して形成される前記（３）に記載の撮像素子。
（５）前記遮光壁は、金属により形成される前記（１）乃至（４）に記載の撮像素子。
（６）前記導波路は、前記層よりも高い屈折率の材料から形成される前記（１）乃至（５）に記載の撮像素子。
（７）前記遮光壁は、遮光用にのみ用いられる前記（５）又は（６）に記載の撮像素子。
（８）前記遮光壁は、グラウンドに接続されている前記（７）に記載の撮像素子。
（９）前記遮光壁は、前記導波路を囲む集光管を形成する前記（１）乃至（８）に記載の撮像素子。
（１０）前記導波路が存在しない前記集光管の外側に配置された回路部をさらに含み、前記受光素子は、前記導波路が存在する前記集光管の内側に配置される前記（９）に記載の撮像素子。
（１１）行列状に配置された複数の画素部をさらに含み、前記画素部は、前記導波路と、前記集光管と、前記受光素子と、前記回路部とを有する前記（１０）に記載の撮像素子。
（１２）前記遮光壁の最下部は、前記複数の画素部がそれぞれ有する前記受光素子の間に設けられた分離領域と、前記受光素子との境界よりも、前記導波路側に設けられている前記（１１）に記載の撮像素子。
（１３）入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、少なくとも、前記導波路から漏れた光を遮光する遮光壁とを含む撮像素子の製造方法において、遮光性の材料が埋め込まれた第１の層に重ねて形成された第２の層を貫通して、前記第１の層に埋め込まれた遮光性の材料にまで到達した溝に、遮光性の材料を埋め込むことにより、前記遮光壁を形成する遮光壁形成ステップと、前記遮光壁が形成された複数の層に、前記導波路を形成する導波路形成ステップとを含む製造方法。
（１４）前記導波路を形成したときに前記導波路と接触する材料のうち、前記導波路を形成する材料と同一の屈折率を有する材料と、前記導波路を形成する材料よりも大きな屈折率の材料を除去する除去ステップをさらに含む前記（１３）に記載の製造方法。
（１５）
前記遮光壁形成ステップは、前記溝に対する遮光性の材料の埋め込みと並行して、導電性の材料が埋め込まれた第３の層に重ねて形成された第４の層を貫通して、前記第３の層に埋め込まれた導電性の材料にまで到達した孔に、導電性の材料を埋め込むことにより、前記受光素子を制御する回路部の配線も形成する前記（１３）又は（１４）に記載の製造方法。
（１６）撮像素子を内蔵する電子機器において、前記撮像素子は、入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、少なくとも、前記導波路から染み出た光を遮光する遮光壁とを含む電子機器。
なお、本明細書において、上述した一連の処理を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
さらに、本開示は、上述した第１乃至第３の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
１ 撮像素子， １１ 導波路， １２ 集光管， １２1,１２2 遮光壁， ２１ 基板， ２２乃至２６ 層間絶縁膜， ２２a1乃至２５a1,２２a2乃至２５a2 遮光用金属， ２２b1乃至２５b1，２２b2乃至２５b2 金属拡散防止膜， ２７ 第１の屈折層， ２８ 第２の屈折層， ２９ 平坦化膜， ３０ カラーフィルタ， ３１ マイクロレンズ３１， １１１1,１１１2 遮光壁

Claims (16)

  1. 入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、
    集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、
    少なくとも、前記導波路から染み出た光を遮光する遮光壁と
    を含む撮像素子。
  2. 前記導波路には、前記導波路を形成する材料と同一の屈折率を有する材料、及び前記導波路を形成する材料よりも大きな屈折率を有する材料のいずれも接触していない
    請求項１に記載の撮像素子。
  3. 複数の層をさらに含み、
    前記遮光壁は、前記複数の層のうち、少なくとも２以上の層を貫通して形成される
    請求項２に記載の撮像素子。
  4. 前記遮光壁は、前記導波路よりも前記受光素子側に近い層を含む、前記２以上の層を貫通して形成される
    請求項３に記載の撮像素子。
  5. 前記遮光壁は、金属により形成される
    請求項４に記載の撮像素子。
  6. 前記導波路は、前記層よりも高い屈折率の材料から形成される
    請求項５に記載の撮像素子。
  7. 前記遮光壁は、遮光用にのみ用いられる
    請求項６に記載の撮像素子。
  8. 前記遮光壁は、グラウンドに接続されている
    請求項７に記載の撮像素子。
  9. 前記遮光壁は、前記導波路を囲む集光管を形成する
    請求項８に記載の撮像素子。
  10. 前記導波路が存在しない前記集光管の外側に配置された回路部をさらに含み、
    前記受光素子は、前記導波路が存在する前記集光管の内側に配置される
    請求項９に記載の撮像素子。
  11. 行列状に配置された複数の画素部をさらに含み、
    前記画素部は、
    前記導波路と、
    前記集光管と、
    前記受光素子と、
    前記回路部と
    を有する
    請求項１０に記載の撮像素子。
  12. 前記遮光壁の最下部は、前記複数の画素部がそれぞれ有する前記受光素子の間に設けられた分離領域と、前記受光素子との境界よりも、前記導波路側に設けられている
    請求項１１に記載の撮像素子。
  13. 入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、
    集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、
    少なくとも、前記導波路から漏れた光を遮光する遮光壁と
    を含む撮像素子の製造方法において、
    遮光性の材料が埋め込まれた第１の層に重ねて形成された第２の層を貫通して、前記第１の層に埋め込まれた遮光性の材料にまで到達した溝に、遮光性の材料を埋め込むことにより、前記遮光壁を形成する遮光壁形成ステップと、
    前記遮光壁が形成された複数の層に、前記導波路を形成する導波路形成ステップと
    を含む製造方法。
  14. 前記導波路を形成したときに前記導波路と接触する材料のうち、前記導波路を形成する材料と同一の屈折率を有する材料と、前記導波路を形成する材料よりも大きな屈折率の材料を除去する除去ステップを
    さらに含む請求項１３に記載の製造方法。
  15. 前記遮光壁形成ステップは、前記溝に対する遮光性の材料の埋め込みと並行して、導電性の材料が埋め込まれた第３の層に重ねて形成された第４の層を貫通して、前記第３の層に埋め込まれた導電性の材料にまで到達した孔に、導電性の材料を埋め込むことにより、前記受光素子を制御する回路部の配線も形成する
    請求項１３に記載の製造方法。
  16. 撮像素子を内蔵する電子機器において、
    前記撮像素子は、
    入射される光を画素データに光電変換する受光素子と、
    集光部からの光を前記受光素子に導く導波路と、
    少なくとも、前記導波路から染み出た光を遮光する遮光壁と
    を含む
    電子機器。
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