JP2017092179A - Solid state imaging device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の光電変換素子が2次元状に配列されたCMOSイメージセンサー、CCDイメージセンサーなどの固体撮像素子に関する技術である。 The present invention relates to a technology relating to a solid-state imaging device such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged two-dimensionally.
固体撮像素子は、光を吸収して電荷を発生するCMOSタイプもしくはCCDタイプの光電変換素子を2次元状に配列し、発生した電荷を外部へ電気信号として転送するものであって、テレビカメラやデジタルスチルカメラなどに広く用いられている。
固体撮像素子上の光電変換素子はpn接合によるシリコンフォトダイオードで形成されることが一般的である。逆方向電圧を加えたpn接合に光が照射されると、空乏層内で発生した電子は、空乏層中でドリフトし、n型領域に達する。固体撮像素子では各画素のフォトダイオードのn型領域で蓄積された電子を、信号電荷として読み出すことで撮像データを得ることができる。
A solid-state imaging device is a two-dimensional array of CMOS or CCD type photoelectric conversion elements that absorbs light and generates charges, and transfers the generated charges to the outside as electrical signals. Widely used in digital still cameras.
In general, a photoelectric conversion element on a solid-state imaging element is formed of a silicon photodiode having a pn junction. When light is applied to a pn junction to which a reverse voltage is applied, electrons generated in the depletion layer drift in the depletion layer and reach the n-type region. In a solid-state imaging device, imaging data can be obtained by reading out electrons accumulated in the n-type region of the photodiode of each pixel as signal charges.
光電変換素子に入射した光の強度は、光子が半導体中で吸収され、電子‐正孔対を生成するため、内部に進むに従い急激に減衰していく。吸収の割合は光吸収係数に依存し、長波長の光ほど同じ距離を浸透した時の吸収の割合が少ない。そのため波長が長い赤色光が半導体内で吸収されず赤色感度が低下する問題があった。
特許文献1で開示されている従来技術は、光電変換素子を透過した赤外線を再利用するため、光電変換素子の裏面に金属反射鏡兼裏面電極が形成されている固体撮像素子である。しかしながら、形成された金属反射鏡は平面であるため、反射する光の角度を制御できず、効率よく光電変換素子に再入射できない問題があった。
The intensity of light incident on the photoelectric conversion element is rapidly attenuated as it goes inside because photons are absorbed in the semiconductor and generate electron-hole pairs. The rate of absorption depends on the light absorption coefficient, and the longer the wavelength of light, the smaller the rate of absorption when penetrating the same distance. Therefore, there is a problem that red light having a long wavelength is not absorbed in the semiconductor and the red sensitivity is lowered.
The prior art disclosed in Patent Document 1 is a solid-state imaging device in which a metal reflector and back electrode is formed on the back surface of the photoelectric conversion element in order to reuse infrared rays that have passed through the photoelectric conversion element. However, since the formed metal reflecting mirror is flat, the angle of the reflected light cannot be controlled, and there is a problem that it cannot efficiently re-enter the photoelectric conversion element.
一方、特許文献2で開示されている従来技術は、半導体基板の裏面に凹面反射鏡を形成することで、半導体基板を通過した赤色光を効率よく光電変換素子に再入射できる構造であるが、基板の表裏両面に機能性素子を形成する必要があるため、表面素子形成後に裏面素子を形成する際、もしくは両面への素子形成後パッケージングを行う際に、ステージ上に基板を直接置くことが不可能になる等、基板ハンドリングが困難になる問題があった。 On the other hand, the prior art disclosed in Patent Document 2 is a structure in which red light that has passed through the semiconductor substrate can be efficiently re-incident on the photoelectric conversion element by forming a concave reflecting mirror on the back surface of the semiconductor substrate. Since functional elements need to be formed on both the front and back sides of the substrate, the substrate can be placed directly on the stage when forming the back surface element after forming the front surface element, or when packaging after forming the element on both sides. There is a problem that it becomes difficult to handle the substrate, for example, it becomes impossible.
本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、赤色光感度が向上した固体撮像素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a solid-state imaging device with improved red light sensitivity.
課題を解決するために、本発明の一態様である固体撮像素子は、支持基板上に形成された半導体層と、上記半導体層上に配置された複数の光電変換素子とを有する固体撮像素子であって、上記支持基板の上記半導体層が形成される側の表面に、上記光電変換素子に対応させて溝が形成されていると共に、上記溝に光反射構造が配置され、上記光反射構造は、上記溝の表面に沿って形成された反射金属と、上記反射金属と上記半導体層との間に配置される光透過層と、からなることを特徴とする。 In order to solve the problem, a solid-state imaging device which is one embodiment of the present invention is a solid-state imaging device including a semiconductor layer formed over a supporting substrate and a plurality of photoelectric conversion elements arranged over the semiconductor layer. A groove corresponding to the photoelectric conversion element is formed on the surface of the support substrate on which the semiconductor layer is formed, and a light reflecting structure is disposed in the groove. And a reflective metal formed along the surface of the groove, and a light transmission layer disposed between the reflective metal and the semiconductor layer.
本発明の一態様の固体撮像素子によれば、光電変換素子に入射した光のうち、光電変換素子で吸収されきれず、半導体層を通過した赤色光は光電変換素子に対応して設けられた、光反射構造の反射金属で反射され、光電変換素子に再入射するため、固体撮像素子の赤色光感度を改善することができる。
特に、溝に形成した反射金属の表面を、お椀状などの、滑らかな断面円弧状などの凹曲面とした場合には、光反射構造の反射金属で反射した光は、その光が入射した画素の光電変換素子に向かって効率よく反射されるために、隣接する画素の光電変換素子に入射することによる混色を引き起こす恐れも無い。
また、本発明の態様によれば、支持基板の裏面に特に素子を形成する必要がないため、製造工程中にステージ上に基板を直接置くことが可能となり、基板ハンドリングも容易である。
According to the solid-state imaging device of one embodiment of the present invention, among the light incident on the photoelectric conversion element, the red light that cannot be absorbed by the photoelectric conversion element and passes through the semiconductor layer is provided corresponding to the photoelectric conversion element. The red light sensitivity of the solid-state imaging device can be improved because it is reflected by the reflective metal having the light reflecting structure and re-enters the photoelectric conversion device.
In particular, when the surface of the reflective metal formed in the groove is a concave curved surface such as a bowl-like shape such as a bowl, the light reflected by the reflective metal of the light reflecting structure is the pixel on which the light is incident. Therefore, there is no possibility of causing color mixing due to incidence on the photoelectric conversion elements of adjacent pixels.
In addition, according to the aspect of the present invention, since it is not necessary to form an element on the back surface of the support substrate, the substrate can be directly placed on the stage during the manufacturing process, and the substrate handling is easy.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明はこれに限るものではない。
図1に示すように、本実施形態の固体撮像素子は、支持基板10上に形成された半導体層20と、上記半導体層20上に配置された複数の光電変換素子21とを有する。支持基板10の表面には、光電変換素子21に対応させて、すなわち光電変換素子21と厚さ方向(上下)で対向可能な位置に溝10aが形成され、その溝10a内に、反射金属11、光透過層12からなる光反射構造14が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this.
As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device of this embodiment includes a
光反射構造14は、溝10aの表面に沿って形成された反射金属11と、反射金属11と半導体層20との間に配置、すなわち溝10a充填された光透過層12と、からなる。
上記反射金属11の表面形状は、断面円弧状など、曲率が急峻する部分(曲率急峻部)がない凹の曲率の曲線からなることが好ましい。例えば、反射金属11の表面形状は、半球状などのお椀状の形状となっている。又、平面視で、光反射構造14の面積が光電変換素子21の面積よりも大きく、平面視で、光電変換素子21の形成領域が光反射構造14の形成領域内に完全に収まることが好ましい。尚、円弧は、真円の一部に限定されず、楕円や放物線の一部などからなる凹の曲率形状であっても良い。
また、光電変換素子21上には層間絶縁層22と、層間絶縁層22内に配置された配線23を有し、また、層間絶縁層22上には、カラーフィルター24及びマイクロレンズ25がこの順に形成されている。
The
The surface shape of the
Further, the
次に、固体撮像素子の製造方法について、図2から図11を参照して説明する。ただし、本発明は、これらに限定されるものではない。
まず、図2に示すように支持基板10上に、光反射構造14用の溝10aを形成するためのフォトレジスト13による加工用パターンを形成する。支持基板10は、後の工程における半導体加工プロセスへの適応性、底面が凹形状の溝10aの加工容易性から、石英を材料とする基板を用いることが望ましいが、本実施形態はそれに限るものではない。
Next, a method for manufacturing a solid-state imaging device will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to these.
First, as shown in FIG. 2, a processing pattern is formed on the
次に、図3に示すように、フォトレジスト13をマスクとして、支持基板10の表面に溝10aを形成する。溝10aの形状は断面矩形でも良いが、お椀状(半球状など)などの凹形状に丸く窪んだ形状の方がより望ましい。ウェットエッチング、もしくは等方性ドライエッチングなどの加工手段を用い、等方性エッチングを行うことで、図3に示す凹形状の曲面を有する溝10aを形成することが可能である。
光反射構造14にて反射した入射光を光電変換素子21の中心部に集光させるためには、後の工程で形成する光透過層12の材料の屈折率も考慮して、溝10a表面の凹形状を設計することが望ましいが、赤色光の感度を改善するには、必ずしも反射光は光電変換素子21の中心部に集光する必要は無く、画素内の空乏層中に再入射されればよいので、本実施例においては、溝10aで形成される凹形状を厳密に設計する必要はない。
Next, as shown in FIG. 3,
In order to collect the incident light reflected by the
また、後の工程において、2次元状に配置された各光反射構造14に対応する光電変換素子21を、光反射構造14の上方に精度良く配置するため、フォトリソグラフィーで光電変換素子21のパターンを形成する際には、支持基板10上にアライメントマークが形成されている必要がある。よって、図示はしないが、支持基板10の表面に溝10aを形成する際に、同時にアライメントマークを形成しておくことが望ましい。
溝10aを形成後、図4に示すように支持基板10および、フォトレジスト13表面に反射金属11を形成する。反射金属11はアルミニウム、銀、クロム、タンタル、タングステン、チタンおよびそれら合金等、高い反射率を有する金属薄膜を用いる。また、後の製造工程で高温にさらされるため、少なくとも500〜600℃の熱処理によって溶融しない材料であることが望ましい。反射金属11の成膜は蒸着、スパッタ等の手段を用いる。
Further, in the subsequent process, in order to accurately arrange the
After forming the
反射金属11の成膜後、フォトレジスト13を剥離する。フォトレジスト13は金属薄膜に覆われているため、剥離液による剥離が困難である。そのためCMP(Chemical Mechanical Polishing)等の研磨手段により、支持基板10の表面を研磨し、フォトレジスト13上の反射金属膜を除去し、フォトレジスト13を露出させた後に剥離液処理を行うことで、フォトレジスト13を剥離することができる。剥離処理によって、フォトレジスト13の側面に付着した金属薄膜も除去されるので、図5に示すような、溝10aの表面にのみ反射金属11が形成された構造ができる。即ち、溝10aの表面に沿って反射金属11が形成される。
After the
次に、図6に示すように、支持基板10上に光透過層12の材料を成膜する。光透過層12は、後の工程の際に支持基板10と半導体基板を貼り合わせたことで生じる、支持基板10に形成した溝10aと半導体層20の間の空隙を埋めるための層である。光透過層12の材料は、透明性を有し、さらに後の半導体プロセスで用いる高温環境に対して耐性がある、窒化シリコンもしくは、非ドープ型酸化シリコン等の材料が好ましい。また、光透過層12の成膜は、常圧CVD(Chemical Vapor Deposition)、PE−CVD(Plasma Enhanced − CVD)等の方法によるが、本実施形態はそれらに限るものではない。
光透過層12を成膜後、光透過層12表面をCMP等の研磨手段により、図7に示すように、溝10a以外の支持基板10の表面が露出するまで研磨する。以上の工程により、支持基板10の表面に反射金属11と光透過層12からなる光反射構造14を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 6, the material of the
After the
次に、図8のように、光反射構造14を形成した支持基板10上に、p型もしくはn型シリコンからなる半導体層20を形成することで、固体撮像素子製造用の基板を形成する。
支持基板10上に半導体層20を形成する方法として、スマートカット法が存在する。この方法は、半導体基板に水素イオンを注入し、半導体基板の水素イオンを注入した面もしくは、支持基板10の表面をプラズマ処理もしくは、オゾン処理で表面活性化した後、半導体基板と支持基板10を貼り付けて500℃で熱処理することで、水素イオン注入界面から半導体基板が熱剥離して、支持基板10上に半導体薄膜が残る形成方法である。
Next, as shown in FIG. 8, a
As a method for forming the
貼りあわせた基板から半導体基板を剥離する方法としては、熱処理を行う以外に水素イオン注入界面付近に物理的刺激を加える方法もある。この方法をとる場合、高温熱処理が不要なため、支持基板10と半導体基板の熱膨張係数が異なることによる、接合界面からの剥離や基板の割れを防ぐことができる。また水素イオンを注入して剥離界面を形成する方法以外に、シリコン基板と支持基板10と貼り合わせを行った後、グラインダを用いて、シリコンを削った後、CMPで表面を研磨することで、支持基板10上に半導体層20を形成する方法があるが、本発明の形態はこれらに限定されるものではない。
As a method for peeling the semiconductor substrate from the bonded substrate, there is a method in which physical stimulation is applied in the vicinity of the hydrogen ion implantation interface in addition to the heat treatment. When this method is adopted, high-temperature heat treatment is not required, so that peeling from the bonding interface and cracking of the substrate due to different thermal expansion coefficients of the
支持基板10上に残った半導体薄膜に対してCMP等の方法により研磨処理を行い、表面を平滑化することで、図8に示す半導体層20を形成する。半導体層20の膜厚は、貼り合わせ前に半導体基板に注入する水素イオンの注入深さによって定まる。入射光に対する感度を上げるためには、半導体層20は厚い方が望ましいが、半導体層20が厚すぎる場合、光反射構造14で反射した入射光は光が入射した画素だけでなく、隣接画素にまで到達し、その結果混色を引き起こす要因になりうる。そのため半導体層20の膜厚は3〜5μmにしておくことが望ましい。
The semiconductor thin film remaining on the
次に、図9に示すように、半導体層20上に、二次元状に配列される複数の光電変換素子21を形成する。光電変換素子21は、光反射構造14の上方位置に配置されるように形成する。なお、平面視で、光電変換素子21の中央が、光反射構造14の中央と一致するようにすることが好ましく、又、平面視で、光電変換素子21の外縁位置が、図9に示すように、光反射構造14の外縁位置よりも内側に収まるように配置することが好ましい。
光電変換素子21としてフォトゲート、もしくはフォトダイオードなどが用いられるが、電荷転送率の高さから埋め込み型のフォトダイオードを用いることが望ましい。また図示しないが、光電変換素子21を形成すると同時に固体撮像素子の駆動に必要な素子を画素内に形成する。例えばCCDイメージセンサーの場合は、垂直転送CCDを光電変換素子21と共に形成する。一方、CMOSイメージセンサーの場合は、浮遊拡散層アンプ、電荷転送用トランジスタ等の素子を光電変換素子21と共に形成する。
Next, as shown in FIG. 9, a plurality of
A photogate, a photodiode, or the like is used as the
次に、図10に示すように、光電変換素子21および、その他の素子形成後、信号電荷や信号電圧を転送するため、またはトランジスタを駆動するための配線23を形成する。また、固体撮像素子の構造によっては複数の配線層が必要になるため、各配線層間に層間絶縁層22を形成する。
層間絶縁層22の材料は非ドープ型酸化シリコン等の透明性を有する、低誘電率材料を用いる。また、層間絶縁層22は常圧CVD、PE−CVD等の方法によって成膜する。配線23の材料はアルミニウム、銅、クロム、およびそれら合金等を用い、それらの材料に適した製造プロセスを用いて配線23による配線パターンを形成することで、図10に示す層間絶縁層22並びに配線23を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 10, after the
The material of the interlayer insulating
次に図11に示すようにカラーフィルター24を形成する。図示していないが、カラーフィルター24を形成する前に、層間絶縁層22上に平坦化性を有する有機膜を成膜し、表面を平滑化してからカラーフィルター24を形成しても良い。カラーフィルター24は顔料を分散させた光感光性を有する樹脂を用いて、フォトリソグラフィーによりパターン形成を行うことができる。また、層間絶縁層22上、もしくはその上に形成した平坦化膜上に顔料を分散させた非感光性樹脂を塗布し、さらに塗布した非感光性樹脂上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィーによりパターン形成した上で、ドライエッチングを行うことで、カラーフィルター24のパターン加工を行うことも可能である。カラーフィルター24のカラー配列はレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の三色のベイヤー配列(Bayer Array)もしくはRGBによる他の配列、その他RGB以外の色、例えばホワイト、シアン、イエロー、マゼンタ等のフィルターを配列したカラーフィルター配列でも良いが、本実施形態はそれらに限るものではない。
Next, a
カラーフィルター24を形成後、カラーフィルター24上にマイクロレンズ25を形成することで、図1に示す本実施形態の固体撮像素子が完成する。マイクロレンズ25は、カラーフィルター24上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィーにより各画素のレンズ間ギャップを形成した後、熱フローさせることでレンズ形状を形成することができる。もしくはカラーフィルター24上に樹脂を塗布し、その上に感光性樹脂を塗布して、フォトリソグラフィー、熱フローによりレンズ形状を形成した後に、レンズ形状を形成した感光性樹脂膜を犠牲膜としてドライエッチングを行い、カラーフィルター24上に形成した樹脂をレンズ形状に加工する方法によっても、マイクロレンズ25を形成することができる。
After forming the
実施形態の固体撮像素子によれば、光電変換素子21に入射した光のうち、光電変換素子21で吸収されきれず、半導体層20を通過した赤色光は、光電変換素子21に対応して設けられた、光反射構造14の反射金属11で反射され光電変換素子21に再入射するため、固体撮像素子の赤色光感度を改善することができる。
特に、溝10aの表面即ち、反射金属11の表面を、お椀状などの滑らかな凹曲率の曲面とした場合には、光反射構造14の反射金属で反射した光は、その光が入射した画素の光電変換素子21に向かって効率よく反射されるために、隣接する画素の光電変換素子21に入射することによる混色を引き起こす恐れも無い。
また、支持基板10の裏面に特に素子を形成する必要がないため、製造工程中にステージ上に基板を直接置くことが可能となり、基板ハンドリングも容易である。
According to the solid-state imaging device of the embodiment, among the light incident on the
In particular, when the surface of the
In addition, since it is not necessary to form an element on the back surface of the
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
(光反射構造14の形成)
支持基板10である厚さ0.5mmの石英基板に、フォトレジスト13をスピンコーターで塗布し、露光、現像を行うことで、光反射構造14を形成するためのパターンを形成した。次に支持基板10に対してフッ化水素酸を用いて、ウェットエッチング処理を行い、お椀状の溝10aを形成した。
その後、スパッタリングによって支持基板10の表面にアルミニウム薄膜を成膜することで、反射金属11を形成した。反射金属11は支持基板10に形成した溝10aおよび、フォトレジスト13を覆うように一面に成膜された。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
(Formation of the light reflecting structure 14)
A pattern for forming the
Then, the
次にCMPによって支持基板10の表面を研磨し、フォトレジスト13を覆った反射金属11を除去することで、フォトレジスト13の表面を露出させた後、フォトレジスト13用の剥離液を用いて、支持基板10に形成したフォトレジスト13の剥離処理を行った。剥離に伴い、フォトレジスト13側面に成膜された反射金属11も除去されたため、剥離処理後に残る反射金属11は溝10a内に成膜されたもののみとなった。
フォトレジスト13を剥離後、支持基板10表面に常圧CVDによって非ドープ型酸化シリコンを成膜した。成膜後、表面をCMPによって研磨し、表面を平滑化させることで、溝10a内に光透過層12を形成した。以上の工程により支持基板10に対して、反射金属11と光透過層12からなる、光反射構造14を形成した。
Next, the surface of the
After removing the
(支持基板10上への半導体層20の形成)
光反射構造14を形成した支持基板10へ、貼り合わせを行うための高エネルギーイオン注入装置を用いてp型のシリコン基板の表面に、ドーズ量7.0x1016ions/cm2、注入エネルギー500keVの条件で水素イオンを注入した。水素イオン注入後、シリコン基板の表面にオゾン処理を施して表面を活性化させ、支持基板10の光反射構造14を形成した側の面に貼り付けた。
シリコン基板を支持基板10に貼り合わせた後、500℃で熱処理を行うことによって、水素イオン注入界面から半導体基板が熱剥離して、支持基板10上に半導体薄膜が残った。次にCMPによって半導体薄膜表面を研磨し、表面を平滑化することで半導体層20を形成した。固体撮像素子形成後、走査電子顕微鏡S4800(日立ハイテクノロジーズ社製)により素子の断面を観察したところ、半導体層20の膜厚は4μmであった。
(Formation of the
Using a high energy ion implantation apparatus for bonding to the
After the silicon substrate was bonded to the
(固体撮像素子の製造)
次に、CMOS製造プロセスにより、半導体層20上に光電変換素子21となる埋め込み型フォトダイオードを形成した。また、CMOSイメージセンサーを駆動するための機能性素子である、浮遊拡散層アンプ、電荷転送用トランジスタ選択用トランジスタ、リセットトランジスタ、ソースフォロワアンプを光電変換素子21と同時に画素内に形成した。
光電変換素子21および、その他の素子を形成後、配線23を形成した。また、各配線層間に層間絶縁層22を形成した。層間絶縁層22は非ドープ型酸化シリコンを常圧CVDで成膜して形成した。また、配線23はアルミニウム薄膜をスパッタで成膜した後、フォトリソグラフィーにより配線パターン加工を行うことで形成した。
(Manufacture of solid-state image sensors)
Next, an embedded photodiode to be the
After forming the
次に層間絶縁層22上に、それぞれ緑色、青色、赤色の顔料を含有する3種類の感光性樹脂を用いてベイヤー型配列となるようにカラーフィルター24を形成した。顔料を含有する感光性樹脂はスピンコート法で塗布した後、露光、現像することで色ごとにパターンを形成した。
カラーフィルター24形成後、カラーフィルター24上に非感光性樹脂を塗布し、ベークを行うことで平坦化膜を形成した。次に平坦化膜上にポジ型の感光性樹脂をスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィーを行って各画素のレンズ間ギャップを形成した後に熱処理をすることで、感光性樹脂がリフローしてレンズ形状になり、マイクロレンズ25が形成された。また、可視光領域の光を入射した時に光電変換素子21の中心付近に集光するようにマイクロレンズ25のレンズ形状を設計した。
マイクロレンズ25を形成した後に保護膜の成膜、支持基板のダイシング、配線ボンディング等の後処理を行うことで、固体撮像素子とした。
Next, a
After the
After forming the
次に、本発明に基づき製造した、上記実施例の固体撮像素子に入射した挙動について、図12を用いて説明する。
固体撮像素子に向かって垂直に入射した光はマイクロレンズ25内で屈折し、光電変換素子21の中心に向かって集光する。波長が短い光は光電変換素子21の表面、もしくは内部において光電変換し、電子-正孔対を形成するが、大半の赤色光は光電変換せずに半導体層20を通過し、光反射構造14中の反射金属11にて反射する。また、レンズ25の頂点から垂直に入射した光だけでなく、光電変換素子21に集光後、光反射構造14に斜めに入射した光も、反射金属11の面が半球状などの凹形状(お椀形状)で形成されているため、光電変換素子21の中心に向けて効率よく反射し、再入射する。このため、本実施例の構造の固体撮像素子は、赤色光に対する感度が改善する。
Next, the behavior that is incident on the solid-state imaging device of the above-described embodiment manufactured according to the present invention will be described with reference to FIG.
The light incident perpendicularly toward the solid-state image sensor is refracted in the
10 支持基板
10a 溝
11 反射金属
12 光透過層
13 フォトレジスト
14 光反射構造
20 半導体層
21 光電変換素子
22 層間絶縁層
23 配線
24 カラーフィルター
25 マイクロレンズ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記支持基板の上記半導体層が形成される側の表面に、上記光電変換素子に対応させて溝が形成されていると共に、上記溝に光反射構造が配置され、
上記光反射構造は、上記溝の表面に沿って形成された反射金属と、上記反射金属と上記半導体層との間に配置される光透過層と、からなることを特徴とする固体撮像素子。 A solid-state imaging device having a semiconductor layer formed on a support substrate and a plurality of photoelectric conversion elements arranged on the semiconductor layer,
A groove corresponding to the photoelectric conversion element is formed on the surface of the support substrate on which the semiconductor layer is formed, and a light reflecting structure is disposed in the groove.
The solid-state imaging device, wherein the light reflecting structure includes a reflective metal formed along a surface of the groove, and a light transmission layer disposed between the reflective metal and the semiconductor layer.
上記支持基板の表面に複数の溝を形成し、上記溝の表面に沿って反射金属を形成すると共に上記溝内に光透過層を充填することで光反射構造を形成し、
上記光反射構造が形成された上記支持基板の表面に対し半導体基板を貼りあわせ、更に、半導体薄膜を残した状態で、上記半導体基板を剥離した後に、上記半導体薄膜表面を研磨することで、上記半導体層を形成し、
上記半導体層上に光電変換素子を形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。 A method for producing a solid-state imaging device in which a semiconductor layer is formed on a support substrate, and a plurality of photoelectric conversion elements are arranged on the semiconductor layer,
A plurality of grooves are formed on the surface of the support substrate, a reflective metal is formed along the surface of the grooves and a light transmission layer is filled in the grooves to form a light reflecting structure,
A semiconductor substrate is bonded to the surface of the support substrate on which the light reflecting structure is formed, and further, the semiconductor thin film surface is peeled off while the semiconductor thin film is left, and then the semiconductor thin film surface is polished. Forming a semiconductor layer,
A method for producing a solid-state imaging element, comprising forming a photoelectric conversion element on the semiconductor layer.
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