JP3467434B2 - 固体撮像素子およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像素子およびその製造方法Info
- Publication number
- JP3467434B2 JP3467434B2 JP21306299A JP21306299A JP3467434B2 JP 3467434 B2 JP3467434 B2 JP 3467434B2 JP 21306299 A JP21306299 A JP 21306299A JP 21306299 A JP21306299 A JP 21306299A JP 3467434 B2 JP3467434 B2 JP 3467434B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- partition wall
- photoelectric conversion
- solid
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子およ
びその製造方法に関し、特に、感度が高められた固体撮
像素子とその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関し、特に、感度が高められた固体撮
像素子とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像素子の平面図を図１８
（ａ）に、また、図１８（ａ）中の直線Ａ−Ａ'におけ
る断面図を図１８（ｂ）に示す。図１８（ａ）に示すよ
うに、従来の固体撮像素子は光電変換部２３上に入射光
を集光するオンチップレンズ２７を有している。また、
図１８（ｂ）に示すように、基板２２の表面領域内に光
電変換部２３が形成され、基板２２および光電変換部２
３上を絶縁膜２４が覆っている。そして、絶縁膜２４上
に光電変換部２３受光部上に開口を有する遮光膜２５が
形成され、光電変換部の受光部上の絶縁膜２４と遮光膜
２５上の全面に透明平坦膜２６が形成され、その上にさ
らにオンチップレンズ２７が形成されている。尚、実際
の固体撮像素子では、基板２２上に電極、配線等を有す
るが、本発明の固体撮像素子には直接的には関係がない
のでここでは説明を省略する。
（ａ）に、また、図１８（ａ）中の直線Ａ−Ａ'におけ
る断面図を図１８（ｂ）に示す。図１８（ａ）に示すよ
うに、従来の固体撮像素子は光電変換部２３上に入射光
を集光するオンチップレンズ２７を有している。また、
図１８（ｂ）に示すように、基板２２の表面領域内に光
電変換部２３が形成され、基板２２および光電変換部２
３上を絶縁膜２４が覆っている。そして、絶縁膜２４上
に光電変換部２３受光部上に開口を有する遮光膜２５が
形成され、光電変換部の受光部上の絶縁膜２４と遮光膜
２５上の全面に透明平坦膜２６が形成され、その上にさ
らにオンチップレンズ２７が形成されている。尚、実際
の固体撮像素子では、基板２２上に電極、配線等を有す
るが、本発明の固体撮像素子には直接的には関係がない
のでここでは説明を省略する。
【０００３】一般に、固体撮像素子の感度は、入射光量
に対する光電変換部の出力電流の大きさにより定義され
る。したがって、この種の固体撮像素子では、入射した
光を確実に光電変換部２３に導入することが感度向上の
ため重要な要素の一つとなっている。この目的のため
に、通常光電変換部２３の上にオンチップレンズ２７を
形成し、これにより光電変換部２３に光を集めている。
に対する光電変換部の出力電流の大きさにより定義され
る。したがって、この種の固体撮像素子では、入射した
光を確実に光電変換部２３に導入することが感度向上の
ため重要な要素の一つとなっている。この目的のため
に、通常光電変換部２３の上にオンチップレンズ２７を
形成し、これにより光電変換部２３に光を集めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したオンチップレ
ンズ２７はフォトレジストを変形後ベークして溶媒を除
去して形成したものなので柔らかくキズがつきやすい。
また、オンチップレンズは吸湿性が高いため、固体撮像
素子チップを収納するパッケージには高い耐湿能力が要
求され、高価なものが必要になる。
ンズ２７はフォトレジストを変形後ベークして溶媒を除
去して形成したものなので柔らかくキズがつきやすい。
また、オンチップレンズは吸湿性が高いため、固体撮像
素子チップを収納するパッケージには高い耐湿能力が要
求され、高価なものが必要になる。
【０００５】また、オンチップレンズはフォトレジスト
に熱を加え変形させることにより形成していたため、隣
接するオンチップレンズと近づきすぎると接触し集光性
能が低下するため、製造上の寸法の揺らぎによっても接
触することのないように間隔を開ける必要があった。こ
のためオンチップレンズ間に集光できない部分が発生
し、その分感度の低下を招いていた。また、画素の縦横
長さが違う固体撮像素子の場合、オンチップレンズの曲
率が縦方向と横方向とで異なるため焦点が１カ所に定ま
らず感度の低下を起こした。
に熱を加え変形させることにより形成していたため、隣
接するオンチップレンズと近づきすぎると接触し集光性
能が低下するため、製造上の寸法の揺らぎによっても接
触することのないように間隔を開ける必要があった。こ
のためオンチップレンズ間に集光できない部分が発生
し、その分感度の低下を招いていた。また、画素の縦横
長さが違う固体撮像素子の場合、オンチップレンズの曲
率が縦方向と横方向とで異なるため焦点が１カ所に定ま
らず感度の低下を起こした。
【０００６】また、従来のＣＣＤ型固体撮像素子では、
明るい被写体を撮像する際、画像の上下方向に白く尾を
引くスミアという現象が発生することがある。図１９は
スミアの発生を説明する図である。スミアの発生を分か
り易く説明するため図１９では、図１８（ｂ）では省略
していた電荷転送部２８を書き加えてある。図１９にお
いて、垂直に入射する光ｃは光電変換に寄与する。しか
し、斜めに入射する光ｄは、基板２２と遮光膜２５との
間で多重反射して電荷転送部２８へ漏れ込み、また、遮
光膜２５上に斜めに入射する光ｅは遮光膜２５の遮光性
が劣化した場合電荷転送部２８に漏れ込み、それらがス
ミアを発生させる。
明るい被写体を撮像する際、画像の上下方向に白く尾を
引くスミアという現象が発生することがある。図１９は
スミアの発生を説明する図である。スミアの発生を分か
り易く説明するため図１９では、図１８（ｂ）では省略
していた電荷転送部２８を書き加えてある。図１９にお
いて、垂直に入射する光ｃは光電変換に寄与する。しか
し、斜めに入射する光ｄは、基板２２と遮光膜２５との
間で多重反射して電荷転送部２８へ漏れ込み、また、遮
光膜２５上に斜めに入射する光ｅは遮光膜２５の遮光性
が劣化した場合電荷転送部２８に漏れ込み、それらがス
ミアを発生させる。
【０００７】よって、本願発明の課題は、上述した従来
技術の問題点を解決することであって、その目的は、第
１に、オンチップレンズを使用することなく固体撮像素
子に入射した光が光電変換部に入る率を向上させること
ができるようにすることであり、第２に、スミアの発生
を抑制し得るようにすることである。
技術の問題点を解決することであって、その目的は、第
１に、オンチップレンズを使用することなく固体撮像素
子に入射した光が光電変換部に入る率を向上させること
ができるようにすることであり、第２に、スミアの発生
を抑制し得るようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子は、半導体基板の表面領域内に規則的に形成された多
数の光電変換部と、各光電変換部毎に前記光電変換部上
を囲む隔壁と、前記隔壁によって区画された領域内に形
成された透明膜と、を有する固体撮像素子であって、前
記透明膜は少なくとも一部の横断面おいて前記隔壁から
離れるにつれて、段階的に若しくは連続的に屈折率が高
くなり、かつ、前記隔壁が、光電変換部の受光領域を画
定する第１の隔壁と、該第１の隔壁の中央部のみに配置
された第２の隔壁から構成されることを特徴としてい
る。また、本発明による固体撮像素子の製造方法は、 （１）基板上に多数の光電変換部を形成する工程と、 （２）前記基板と前記光電変換部上に絶縁膜を形成する
工程と、 （３）前記絶縁膜上に第１の隔壁形成膜を形成する工程
と、 （４）前記第１の隔壁形成膜を部分的に除去し各前記光
電変換部を囲む形状の溝を形成する工程と、 （５）前記溝に第２の隔壁形成膜を埋設して第２の隔壁
を形成する工程と、 （６）前記光電変換部上の前記第１の隔壁形成膜を除去
して前記光電変換部上にテーパー形状の開口を形成する
工程と、 （７）全面に反射膜を形成する工程と、 （８）前記光電変換部上の前記反射膜を除去する工程
と、 （９）前記反射膜によって囲まれた前記光電変換部上
に、少なくとも一部の横断面において中心部に向かっ
て、連続的に若しくは段階的に、屈折率が高くなってい
る透明膜を形成する工程と、を有することを特徴として
いる。
子は、半導体基板の表面領域内に規則的に形成された多
数の光電変換部と、各光電変換部毎に前記光電変換部上
を囲む隔壁と、前記隔壁によって区画された領域内に形
成された透明膜と、を有する固体撮像素子であって、前
記透明膜は少なくとも一部の横断面おいて前記隔壁から
離れるにつれて、段階的に若しくは連続的に屈折率が高
くなり、かつ、前記隔壁が、光電変換部の受光領域を画
定する第１の隔壁と、該第１の隔壁の中央部のみに配置
された第２の隔壁から構成されることを特徴としてい
る。また、本発明による固体撮像素子の製造方法は、 （１）基板上に多数の光電変換部を形成する工程と、 （２）前記基板と前記光電変換部上に絶縁膜を形成する
工程と、 （３）前記絶縁膜上に第１の隔壁形成膜を形成する工程
と、 （４）前記第１の隔壁形成膜を部分的に除去し各前記光
電変換部を囲む形状の溝を形成する工程と、 （５）前記溝に第２の隔壁形成膜を埋設して第２の隔壁
を形成する工程と、 （６）前記光電変換部上の前記第１の隔壁形成膜を除去
して前記光電変換部上にテーパー形状の開口を形成する
工程と、 （７）全面に反射膜を形成する工程と、 （８）前記光電変換部上の前記反射膜を除去する工程
と、 （９）前記反射膜によって囲まれた前記光電変換部上
に、少なくとも一部の横断面において中心部に向かっ
て、連続的に若しくは段階的に、屈折率が高くなってい
る透明膜を形成する工程と、を有することを特徴として
いる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の固体撮像素子の実
施の形態について図を参照して説明する。第１の実施の
形態の固体撮像素子の平面図を図１（ａ）に、また、図
１（ａ）中の直線Ａ−Ａ′における断面を図１（ｂ）に
示す。図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、本発明の
第１の実施の形態の固体撮像素子においては、シリコン
基板１の表面領域内に光電変換部２が形成されており、
シリコン基板１および光電変換部２上全面に絶縁膜３が
形成されている。なお、図示は省略されているが、必要
な電極や配線はこの絶縁膜３上に形成されておりかつ絶
縁膜によって被覆されているものと理解されたい。ま
た、光電変換部２の受光部を除く絶縁膜３上には傾斜構
造を有する隔壁形成膜４が形成されており、隔壁形成膜
４上には、光電変換部２の受光部上に開口を有し、その
開口の周囲に傾斜部７を有する反射膜５が形成されてい
る。そして、光電変換部２の受光部上の絶縁膜３と反射
膜５の上にカバー膜６が形成されている。このカバー膜
６は、反射膜５から離れるにつれて、その屈折率が徐々
に高くなるように形成されている。
施の形態について図を参照して説明する。第１の実施の
形態の固体撮像素子の平面図を図１（ａ）に、また、図
１（ａ）中の直線Ａ−Ａ′における断面を図１（ｂ）に
示す。図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、本発明の
第１の実施の形態の固体撮像素子においては、シリコン
基板１の表面領域内に光電変換部２が形成されており、
シリコン基板１および光電変換部２上全面に絶縁膜３が
形成されている。なお、図示は省略されているが、必要
な電極や配線はこの絶縁膜３上に形成されておりかつ絶
縁膜によって被覆されているものと理解されたい。ま
た、光電変換部２の受光部を除く絶縁膜３上には傾斜構
造を有する隔壁形成膜４が形成されており、隔壁形成膜
４上には、光電変換部２の受光部上に開口を有し、その
開口の周囲に傾斜部７を有する反射膜５が形成されてい
る。そして、光電変換部２の受光部上の絶縁膜３と反射
膜５の上にカバー膜６が形成されている。このカバー膜
６は、反射膜５から離れるにつれて、その屈折率が徐々
に高くなるように形成されている。
【００１０】次に、第１の実施の形態の固体撮像素子の
製造方法を図２（ａ）〜図４（ｂ）を参照して説明す
る。まず、図２（ａ）に示すように、第１導電型のシリ
コン基板１の表面に第２導電型不純物を導入して第２導
電型の光電変換部２を形成する。次に、絶縁膜３を全面
に形成する。実際の固体撮像素子では、シリコン基板１
の表面領域内に各種の拡散層を形成し絶縁膜３上に各種
の電極や配線を形成する。例えば、現在最も広く用いら
れているＣＣＤ型固体撮像素子ではシリコン基板１の表
面領域内に電荷転送部や素子分離領域、また、絶縁膜３
の上には電荷転送電極などが形成されているが、本発明
においては、これらに格別の特徴はないので、その図示
と説明は省略する。
製造方法を図２（ａ）〜図４（ｂ）を参照して説明す
る。まず、図２（ａ）に示すように、第１導電型のシリ
コン基板１の表面に第２導電型不純物を導入して第２導
電型の光電変換部２を形成する。次に、絶縁膜３を全面
に形成する。実際の固体撮像素子では、シリコン基板１
の表面領域内に各種の拡散層を形成し絶縁膜３上に各種
の電極や配線を形成する。例えば、現在最も広く用いら
れているＣＣＤ型固体撮像素子ではシリコン基板１の表
面領域内に電荷転送部や素子分離領域、また、絶縁膜３
の上には電荷転送電極などが形成されているが、本発明
においては、これらに格別の特徴はないので、その図示
と説明は省略する。
【００１１】次に、図２（ｂ）に示すように、膜厚が５
〜１０μｍの隔壁形成膜４を堆積する。この隔壁形成膜
４は半導体装置の膜としてはかなり厚く形成されるた
め、ストレスが大きい場合は膜にクラックがはいった
り、下地のシリコン基板１表面にストレスを与え電気特
性を悪化させるおそれがあるので、そのような材料は避
けた方がよい。また、後工程で行うエッチング工程にお
いて、フォトレジストや下層の絶縁膜３との選択比が大
きく加工が容易なものが望ましい。本実施の形態におい
ては、アモルファスシリコンを用いたが、上記の条件を
満たす材料であれば、アモルファスシリコンに代えて、
適宜採用が可能である。次に、フォトリソグラフィ技術
により、光電変換部２上の開口形成予定部分上に、開口
９を有するフォトレジスト膜８を形成する。
〜１０μｍの隔壁形成膜４を堆積する。この隔壁形成膜
４は半導体装置の膜としてはかなり厚く形成されるた
め、ストレスが大きい場合は膜にクラックがはいった
り、下地のシリコン基板１表面にストレスを与え電気特
性を悪化させるおそれがあるので、そのような材料は避
けた方がよい。また、後工程で行うエッチング工程にお
いて、フォトレジストや下層の絶縁膜３との選択比が大
きく加工が容易なものが望ましい。本実施の形態におい
ては、アモルファスシリコンを用いたが、上記の条件を
満たす材料であれば、アモルファスシリコンに代えて、
適宜採用が可能である。次に、フォトリソグラフィ技術
により、光電変換部２上の開口形成予定部分上に、開口
９を有するフォトレジスト膜８を形成する。
【００１２】次に、図３（ａ）に示すように、フォトレ
ジスト膜８をマスクに開口９の下の部分の隔壁形成膜４
をエッチングする。このときにエッチャーのガス流量や
エネルギー等を制御することによりサイドエッチをか
け、側壁部にテーパー形状を有する開口１０を形成す
る。このときのテーパー形状の側面のシリコン基板表面
に対してなす傾斜角は、４５゜〜８０゜程度が好まし
い。
ジスト膜８をマスクに開口９の下の部分の隔壁形成膜４
をエッチングする。このときにエッチャーのガス流量や
エネルギー等を制御することによりサイドエッチをか
け、側壁部にテーパー形状を有する開口１０を形成す
る。このときのテーパー形状の側面のシリコン基板表面
に対してなす傾斜角は、４５゜〜８０゜程度が好まし
い。
【００１３】次に、フォトレジスト膜８を除去後に、図
３（ｂ）に示すように、全面に反射膜５を形成する。反
射膜５の遮光性が落ちると、シリコン基板１中に形成さ
れているさまざまな素子、ＣＣＤ型固体撮像素子の場合
は電荷転送部に光が直接漏れこみスミアなどを発生させ
特性劣化につながる。また、反射率が低下すると光電変
換部２に入射する光が減って感度が低下する。このため
反射膜５の材料には、例えば、アルミニウムやタングス
テンなど遮光性が大きく、また、反射率の高いものが好
ましい。また、側壁部のカバレッジがよいものがよく、
減圧ＣＶＤ（化学的気相成長）法などを適宜使用すれば
よい。また、遮光性が十分得られる膜厚とする。例えば
アルミニウムならば最低１００ｎｍ程度が必要となる。
３（ｂ）に示すように、全面に反射膜５を形成する。反
射膜５の遮光性が落ちると、シリコン基板１中に形成さ
れているさまざまな素子、ＣＣＤ型固体撮像素子の場合
は電荷転送部に光が直接漏れこみスミアなどを発生させ
特性劣化につながる。また、反射率が低下すると光電変
換部２に入射する光が減って感度が低下する。このため
反射膜５の材料には、例えば、アルミニウムやタングス
テンなど遮光性が大きく、また、反射率の高いものが好
ましい。また、側壁部のカバレッジがよいものがよく、
減圧ＣＶＤ（化学的気相成長）法などを適宜使用すれば
よい。また、遮光性が十分得られる膜厚とする。例えば
アルミニウムならば最低１００ｎｍ程度が必要となる。
【００１４】次に、全面に形成した反射膜５のうち、光
電変換部２の受光部上に当たる位置に開口を形成する。
開口の形成方法は、まず、図４（ａ）に示すように、フ
ォトレジスト膜１１を塗布しこれに開口形成部分１３よ
りすこし広い開口１２を形成する。次に、異方性エッチ
ング法により反射膜５をエッチングする。これにより絶
縁膜３上の反射膜５は除去されテーパー面上の反射膜５
はわずかにエッチングされて残る。反射膜５の膜厚はこ
のエッチング後の膜厚が十分遮光性を有する膜厚になる
ように選べばよい。
電変換部２の受光部上に当たる位置に開口を形成する。
開口の形成方法は、まず、図４（ａ）に示すように、フ
ォトレジスト膜１１を塗布しこれに開口形成部分１３よ
りすこし広い開口１２を形成する。次に、異方性エッチ
ング法により反射膜５をエッチングする。これにより絶
縁膜３上の反射膜５は除去されテーパー面上の反射膜５
はわずかにエッチングされて残る。反射膜５の膜厚はこ
のエッチング後の膜厚が十分遮光性を有する膜厚になる
ように選べばよい。
【００１５】次に、フォトレジスト膜１１を除去後、屈
折率が徐々に大きくなるカバー膜６を堆積し表面を平坦
化する〔図４（ｂ）〕。平坦化は例えばＣＭＰ法（化学
的機械的研磨法）または塗布膜により行えばよい。カバ
ー膜６は、ドーパントを添加しながら徐々に屈折率を大
きくして形成する。図４（ｂ）の点線で区画した大、
中、小の部分は、模式的に示した屈折率のそれぞれ大、
中、小のカバー膜の部分である。カバー膜６は素子表面
の保護はもちろんのこと、カバー膜の光の屈折率の作用
により、図４（ｂ）に示すように、斜めに入射した光ａ
を下方向に屈折させ、より垂直に近い角度で光電変換部
２に入射させることができ感度を向上させることができ
る。これにより、図１（ａ）および図１（ｂ）に示した
第１の実施の形態の固体撮像素子を完成する。もちろん
従来用いていたオンチップレンズを併用してさらに集光
性をあげてもよい。また、隔壁形成膜４を反射性を有す
るものにして反射膜５を省略してもよい。
折率が徐々に大きくなるカバー膜６を堆積し表面を平坦
化する〔図４（ｂ）〕。平坦化は例えばＣＭＰ法（化学
的機械的研磨法）または塗布膜により行えばよい。カバ
ー膜６は、ドーパントを添加しながら徐々に屈折率を大
きくして形成する。図４（ｂ）の点線で区画した大、
中、小の部分は、模式的に示した屈折率のそれぞれ大、
中、小のカバー膜の部分である。カバー膜６は素子表面
の保護はもちろんのこと、カバー膜の光の屈折率の作用
により、図４（ｂ）に示すように、斜めに入射した光ａ
を下方向に屈折させ、より垂直に近い角度で光電変換部
２に入射させることができ感度を向上させることができ
る。これにより、図１（ａ）および図１（ｂ）に示した
第１の実施の形態の固体撮像素子を完成する。もちろん
従来用いていたオンチップレンズを併用してさらに集光
性をあげてもよい。また、隔壁形成膜４を反射性を有す
るものにして反射膜５を省略してもよい。
【００１６】本発明の第２の実施の形態の固体撮像素子
の平面図を図５（ａ）に、また、図５（ａ）中の直線Ａ
−Ａ′における断面を図５（ｂ）に、また、第２の実施
の形態の固体撮像素子の製造方法の工程順断面図を図６
（ａ）〜図８に示す。図５（ａ）に示すように、本発明
の第２の実施の形態の固体撮像素子では、光電変換部２
を囲むように点線で示した第２隔壁形成膜１６が形成さ
れている。また、図５（ｂ）に示すように、第２隔壁形
成膜１６は、絶縁膜３上に垂直に形成される。第２隔壁
形成膜１６上部を反射膜５が覆い、反射膜５は光電変換
部の受光部上部に隔壁形成膜４のテーパー部上を覆って
形成される。
の平面図を図５（ａ）に、また、図５（ａ）中の直線Ａ
−Ａ′における断面を図５（ｂ）に、また、第２の実施
の形態の固体撮像素子の製造方法の工程順断面図を図６
（ａ）〜図８に示す。図５（ａ）に示すように、本発明
の第２の実施の形態の固体撮像素子では、光電変換部２
を囲むように点線で示した第２隔壁形成膜１６が形成さ
れている。また、図５（ｂ）に示すように、第２隔壁形
成膜１６は、絶縁膜３上に垂直に形成される。第２隔壁
形成膜１６上部を反射膜５が覆い、反射膜５は光電変換
部の受光部上部に隔壁形成膜４のテーパー部上を覆って
形成される。
【００１７】本発明の第２の実施の形態の固体撮像素子
の製造方法を、図６（ａ）〜図８を参照しながら説明す
る。第２の実施の形態の製造方法において、隔壁形成膜
４を堆積するまでの工程は、第１の実施の形態の製造方
法において説明した方法と同様であるので説明は省略す
る。
の製造方法を、図６（ａ）〜図８を参照しながら説明す
る。第２の実施の形態の製造方法において、隔壁形成膜
４を堆積するまでの工程は、第１の実施の形態の製造方
法において説明した方法と同様であるので説明は省略す
る。
【００１８】隔壁形成膜４を堆積した後、膜４をフォト
レジストなどをマスクにエッチングを行い、溝１５を形
成する〔図６（ａ）〕。次に、全面に第２隔壁形成膜１
６を堆積し溝１５を埋設する〔図６（ｂ）〕。第２隔壁
形成膜１６は次に行う隔壁形成膜４のエッチングに対し
て耐性を有し、また幅が狭くかつ深い形状の溝１５をボ
イドなく埋設できる必要がある。例えば、シリコン酸化
物やシリコン窒化物などを減圧ＣＶＤ法により堆積すれ
ばよい。
レジストなどをマスクにエッチングを行い、溝１５を形
成する〔図６（ａ）〕。次に、全面に第２隔壁形成膜１
６を堆積し溝１５を埋設する〔図６（ｂ）〕。第２隔壁
形成膜１６は次に行う隔壁形成膜４のエッチングに対し
て耐性を有し、また幅が狭くかつ深い形状の溝１５をボ
イドなく埋設できる必要がある。例えば、シリコン酸化
物やシリコン窒化物などを減圧ＣＶＤ法により堆積すれ
ばよい。
【００１９】次に、図７（ａ）に示すように、上面の第
２隔壁形成膜１６を除去する。続いて、隔壁形成膜４の
光電変換部２の受光部上にあたる部分に開口９を有する
フォトレジスト膜８を形成する。次に、フォトレジスト
膜８をマスクに隔壁形成膜４の異方性を調整しながらエ
ッチングを行う。このときに第２隔壁形成膜１６はエッ
チングされないため、図７（ｂ）に示すように、第２隔
壁形成膜１６下部はテーパー形状の隔壁形成膜４によっ
て覆われ、一方、光電変換部２の受光部上は隔壁形成膜
４がすべてエッチングされて露出している。
２隔壁形成膜１６を除去する。続いて、隔壁形成膜４の
光電変換部２の受光部上にあたる部分に開口９を有する
フォトレジスト膜８を形成する。次に、フォトレジスト
膜８をマスクに隔壁形成膜４の異方性を調整しながらエ
ッチングを行う。このときに第２隔壁形成膜１６はエッ
チングされないため、図７（ｂ）に示すように、第２隔
壁形成膜１６下部はテーパー形状の隔壁形成膜４によっ
て覆われ、一方、光電変換部２の受光部上は隔壁形成膜
４がすべてエッチングされて露出している。
【００２０】続いて、フォトレジスト膜８を除去した後
に反射膜５を堆積する。そして、第１の実施の形態と同
様にフォトレジスト膜１１に開口１２を形成した後、エ
ッチングを行い光電変換部２の受光部上の反射膜を除去
する（図８）。次に、フォトレジスト膜１１を除去した
後、屈折率が徐々に高くなるカバー膜６を堆積し図５
（ａ）、図５（ｂ）に示す第２の実施の形態の固体撮像
素子を完成する。以上の製造方法により製造された第２
の実施の形態の固体撮像素子では、平坦部に形成される
反射膜５の面積を減少させることができ、これにより光
電変換部２の受光部への入射光量を増加させることがで
き、固体撮像素子の感度を向上させることが可能にな
る。
に反射膜５を堆積する。そして、第１の実施の形態と同
様にフォトレジスト膜１１に開口１２を形成した後、エ
ッチングを行い光電変換部２の受光部上の反射膜を除去
する（図８）。次に、フォトレジスト膜１１を除去した
後、屈折率が徐々に高くなるカバー膜６を堆積し図５
（ａ）、図５（ｂ）に示す第２の実施の形態の固体撮像
素子を完成する。以上の製造方法により製造された第２
の実施の形態の固体撮像素子では、平坦部に形成される
反射膜５の面積を減少させることができ、これにより光
電変換部２の受光部への入射光量を増加させることがで
き、固体撮像素子の感度を向上させることが可能にな
る。
【００２１】本発明の第３の実施の形態の固体撮像素子
の平面図を図９（ａ）に、また、図９（ａ）中の直線Ａ
−Ａ′における断面図を図９（ｂ）に示す。図９（ａ）
に示されるように、本実施の形態においては、各光電変
換部２を囲むように、点線で示した第２隔壁形成膜１
６、第３隔壁形成膜１７が形成されている。本実施の形
態の第２の実施の形態との構造上の特徴的な違いは、断
面図に現われ、図９（ｂ）に示されるように、隔壁形成
膜１６、１７で形成される隔壁の頭部は、反射膜５に覆
われない。第２の実施の形態では、図８を参照して説明
したように、反射膜５の光電変換部２の受光部上の開口
形成を、フォトレジスト膜１１により反射膜５をマクス
し異方性エッチングすることにより行っていたが、第３
の実施の形態の固体撮像素子は、フォトレジストを用い
ずに異方性エッチングを行っている。
の平面図を図９（ａ）に、また、図９（ａ）中の直線Ａ
−Ａ′における断面図を図９（ｂ）に示す。図９（ａ）
に示されるように、本実施の形態においては、各光電変
換部２を囲むように、点線で示した第２隔壁形成膜１
６、第３隔壁形成膜１７が形成されている。本実施の形
態の第２の実施の形態との構造上の特徴的な違いは、断
面図に現われ、図９（ｂ）に示されるように、隔壁形成
膜１６、１７で形成される隔壁の頭部は、反射膜５に覆
われない。第２の実施の形態では、図８を参照して説明
したように、反射膜５の光電変換部２の受光部上の開口
形成を、フォトレジスト膜１１により反射膜５をマクス
し異方性エッチングすることにより行っていたが、第３
の実施の形態の固体撮像素子は、フォトレジストを用い
ずに異方性エッチングを行っている。
【００２２】これにより、自己整合的に光電変換部２の
受光部上に開口を形成することができ、下地段差の大き
な部分にパターニングしているフォトレジストの形成が
必要がなくなり工程数削減ができる。ただし反射膜５は
光電変換部２上だけでなく隔壁の上部もエッチングされ
るため、隔壁に遮光性の低い膜を使用した場合、光がシ
リコン基板１中に漏洩しＣＣＤ型固体撮像素子の場合は
スミアなどのノイズを発生させる。このため低ノイズが
要求される場合は隔壁の下部に別途遮光性を有する膜
（図示しない）または隔壁に遮光性をもたせる必要があ
る。隔壁は金属などの遮光性を有する膜を溝に埋設する
ことにより形成してもよいが、溝は大きな縦横比を有す
るので底部が埋まらずにボイドを生じる可能性がある。
このときは隔壁の下部はシリコン酸化膜などを埋設性の
よい減圧ＣＶＤ法を用いて埋込み、隔壁の上部に遮光性
を有する膜により埋設すればよい。
受光部上に開口を形成することができ、下地段差の大き
な部分にパターニングしているフォトレジストの形成が
必要がなくなり工程数削減ができる。ただし反射膜５は
光電変換部２上だけでなく隔壁の上部もエッチングされ
るため、隔壁に遮光性の低い膜を使用した場合、光がシ
リコン基板１中に漏洩しＣＣＤ型固体撮像素子の場合は
スミアなどのノイズを発生させる。このため低ノイズが
要求される場合は隔壁の下部に別途遮光性を有する膜
（図示しない）または隔壁に遮光性をもたせる必要があ
る。隔壁は金属などの遮光性を有する膜を溝に埋設する
ことにより形成してもよいが、溝は大きな縦横比を有す
るので底部が埋まらずにボイドを生じる可能性がある。
このときは隔壁の下部はシリコン酸化膜などを埋設性の
よい減圧ＣＶＤ法を用いて埋込み、隔壁の上部に遮光性
を有する膜により埋設すればよい。
【００２３】第３の実施の形態の固体撮像素子の製造方
法の一例を図１０（ａ）〜図１１（ｂ）を参照しながら
説明する。最初の工程は、第２の実施の形態で説明した
ように、シリコン基板１および光電変換部２上の絶縁膜
３上に形成した隔壁形成膜４に溝１５を形成した後、第
２隔壁形成膜１６で溝１５を埋設する〔図１０
（ａ）〕。次に、第２隔壁形成膜１６をエッチングす
る。このとき、隔壁形成膜４上の第２隔壁形成膜１６を
除去し、さらに溝内の第２隔壁形成膜１６もある程度、
例えば絶縁膜３の表面から１〜３μｍくらいのところま
でエッチングする。次に、図１０（ｂ）に示すように、
遮光性を有する第３隔壁形成膜１７を隔壁形成膜４と第
２隔壁形成膜１６上の全面に堆積する。第３隔壁形成膜
は、例えばアルミニウムやタングステンなどが好まし
い。
法の一例を図１０（ａ）〜図１１（ｂ）を参照しながら
説明する。最初の工程は、第２の実施の形態で説明した
ように、シリコン基板１および光電変換部２上の絶縁膜
３上に形成した隔壁形成膜４に溝１５を形成した後、第
２隔壁形成膜１６で溝１５を埋設する〔図１０
（ａ）〕。次に、第２隔壁形成膜１６をエッチングす
る。このとき、隔壁形成膜４上の第２隔壁形成膜１６を
除去し、さらに溝内の第２隔壁形成膜１６もある程度、
例えば絶縁膜３の表面から１〜３μｍくらいのところま
でエッチングする。次に、図１０（ｂ）に示すように、
遮光性を有する第３隔壁形成膜１７を隔壁形成膜４と第
２隔壁形成膜１６上の全面に堆積する。第３隔壁形成膜
は、例えばアルミニウムやタングステンなどが好まし
い。
【００２４】次に、異方性エッチングにより第３隔壁形
成膜を図１０（ｂ）に示した隔壁形成膜４で囲われた溝
の部分だけを残し除去する。次に、第２の実施の形態と
同様にフォトレジスト膜８によるマスクパターンを形成
し、隔壁形成膜４をエッチングし、図１１（ａ）に示す
構造を得る。次に、図１１（ｂ）に示すように、フォト
レジスト膜８を除去した後、反射膜５を堆積する。次
に、反射膜５の光電変換部２の受光部上の部分が除去さ
れるまでエッチングを行い、次に、カバー膜６を第１の
実施の形態にて示したように形成して、図９（ａ）およ
び図９（ｂ）に示した第３の実施の形態の固体撮像素子
を得る。
成膜を図１０（ｂ）に示した隔壁形成膜４で囲われた溝
の部分だけを残し除去する。次に、第２の実施の形態と
同様にフォトレジスト膜８によるマスクパターンを形成
し、隔壁形成膜４をエッチングし、図１１（ａ）に示す
構造を得る。次に、図１１（ｂ）に示すように、フォト
レジスト膜８を除去した後、反射膜５を堆積する。次
に、反射膜５の光電変換部２の受光部上の部分が除去さ
れるまでエッチングを行い、次に、カバー膜６を第１の
実施の形態にて示したように形成して、図９（ａ）およ
び図９（ｂ）に示した第３の実施の形態の固体撮像素子
を得る。
【００２５】第４の実施の形態の固体撮像素子の平面図
を図１２（ａ）に、また、図１２（ａ）中の直線Ａ−
Ａ′における断面を図１２（ｂ）に、また、製造方法の
工程順断面図を図１３（ａ）〜１３（ｂ）に示す。第４
の実施の形態の固体撮像素子は、図１２（ａ）に示すよ
うに、光電変換部２の受光部上に屈折率の違う透明膜１
８、１９、２０を有する。また、図１２（ｂ）に示すよ
うに、光電変換部２の受光部は隔壁形成膜１６、１７で
形成される隔壁で囲まれる。そして、光電変換部上に、
光電変換部の受光部の端から中心に向かって段々に屈折
率が高くなるような透明膜１８、１９、２０を埋設し、
さらにその上部を平坦化したものである。
を図１２（ａ）に、また、図１２（ａ）中の直線Ａ−
Ａ′における断面を図１２（ｂ）に、また、製造方法の
工程順断面図を図１３（ａ）〜１３（ｂ）に示す。第４
の実施の形態の固体撮像素子は、図１２（ａ）に示すよ
うに、光電変換部２の受光部上に屈折率の違う透明膜１
８、１９、２０を有する。また、図１２（ｂ）に示すよ
うに、光電変換部２の受光部は隔壁形成膜１６、１７で
形成される隔壁で囲まれる。そして、光電変換部上に、
光電変換部の受光部の端から中心に向かって段々に屈折
率が高くなるような透明膜１８、１９、２０を埋設し、
さらにその上部を平坦化したものである。
【００２６】次に、第４の実施の形態の製造方法を示
す。第４の実施の形態による屈折率の違う透明膜の形成
方法は、先に示した第１〜第３までのどの実施の形態に
も適用できるが、ここでは、第３の実施の形態に適用し
た例を示す。図１３（ａ）に示す反射膜５の形成までの
第４の実施の形態の製造方法は、図１１（ｂ）に示した
第３の実施の形態の固体撮像素子の製造方法と同様であ
るので説明を省略する。図１３（ａ）に示す反射膜５を
形成し、第３の実施の形態と同様にエッチングにより光
電変換部２の受光部上と第３隔壁形成膜上の反射膜を除
去した後、透明膜１８、１９、２０までを順次堆積す
る。この透明膜１８〜２０は後になるに従い屈折率が高
くなるようにする。ここでは境界がはっきりした３枚の
膜で示したが２枚以上ならば何枚でもよく枚数が多い方
が好ましい。このときの断面図を図１３（ｂ）に示す。
次に、上部をＣＭＰ法などで研磨し上部を平坦化する。
これにより図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示す第４の実
施の形態の固体撮像素子を完成する。
す。第４の実施の形態による屈折率の違う透明膜の形成
方法は、先に示した第１〜第３までのどの実施の形態に
も適用できるが、ここでは、第３の実施の形態に適用し
た例を示す。図１３（ａ）に示す反射膜５の形成までの
第４の実施の形態の製造方法は、図１１（ｂ）に示した
第３の実施の形態の固体撮像素子の製造方法と同様であ
るので説明を省略する。図１３（ａ）に示す反射膜５を
形成し、第３の実施の形態と同様にエッチングにより光
電変換部２の受光部上と第３隔壁形成膜上の反射膜を除
去した後、透明膜１８、１９、２０までを順次堆積す
る。この透明膜１８〜２０は後になるに従い屈折率が高
くなるようにする。ここでは境界がはっきりした３枚の
膜で示したが２枚以上ならば何枚でもよく枚数が多い方
が好ましい。このときの断面図を図１３（ｂ）に示す。
次に、上部をＣＭＰ法などで研磨し上部を平坦化する。
これにより図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示す第４の実
施の形態の固体撮像素子を完成する。
【００２７】透明膜１８〜２０はテーパー形状に形成さ
れた逆錐体の中心部に行くに従い屈折率が高くなるよう
に配置されている。屈折率の高い膜から低い膜に斜めに
入射した光ｂは図１２（ｂ）に示すように、光電変換部
２の受光部の方向に屈折する。これにより光電変換部に
垂直近い角度で入射するようになり感度が向上し、ま
た、ＣＣＤ型固体撮像素子の場合はスミアが低減すると
いう効果がある。
れた逆錐体の中心部に行くに従い屈折率が高くなるよう
に配置されている。屈折率の高い膜から低い膜に斜めに
入射した光ｂは図１２（ｂ）に示すように、光電変換部
２の受光部の方向に屈折する。これにより光電変換部に
垂直近い角度で入射するようになり感度が向上し、ま
た、ＣＣＤ型固体撮像素子の場合はスミアが低減すると
いう効果がある。
【００２８】第５の実施の形態の固体撮像素子の平面図
を図１４（ａ）に、また、図１４（ａ）中の直線Ａ−
Ａ′における断面を図１４（ｂ）に、また、製造方法の
工程順断面図を図１５（ａ）〜図１６に示す。図１４
（ａ）、１４（ｂ）に示す第５の実施の形態の固体撮像
素子の構造は、光電変換部２上に屈折率の違う透明膜１
８、１９、２０を有する。第４の実施の形態との特徴的
な構造の違いは、図１４（ｂ）の断面図に示すように、
第３隔壁形成膜１７とこの膜１７を挟む反射膜５の上部
を尖らせたものであり、この構造により光がこの部分で
上方に反射するのが減り、入射光量が増え感度が向上す
る。
を図１４（ａ）に、また、図１４（ａ）中の直線Ａ−
Ａ′における断面を図１４（ｂ）に、また、製造方法の
工程順断面図を図１５（ａ）〜図１６に示す。図１４
（ａ）、１４（ｂ）に示す第５の実施の形態の固体撮像
素子の構造は、光電変換部２上に屈折率の違う透明膜１
８、１９、２０を有する。第４の実施の形態との特徴的
な構造の違いは、図１４（ｂ）の断面図に示すように、
第３隔壁形成膜１７とこの膜１７を挟む反射膜５の上部
を尖らせたものであり、この構造により光がこの部分で
上方に反射するのが減り、入射光量が増え感度が向上す
る。
【００２９】隔壁の上部を尖らせたこの実施の形態は前
述した第２〜第４のどの実施の形態にも適用できるが、
ここでは第４の実施の形態に適用したものを示す。ま
ず、第４の実施の形態の図１３（ａ）で示したように、
隔壁形成膜１６、１７を形成する（この前の工程は、第
４の実施の形態で説明した工程と同じなので説明を省略
する）が、このときに図１５（ａ）に示すように、隔壁
を構成する第３隔壁形成膜の隔壁形成膜４で覆われない
部分を多くしておく（すなわち、図１３（ａ）と比較し
て図１５（ａ）の第３隔壁形成膜１７が縦方向に長
い）。次に、第４の実施の形態と同様にエッチングによ
り光電変換部と隔壁上部の反射膜５を除去した後、透明
膜１８、１９、２０を形成する〔図１５（ｂ）〕。
述した第２〜第４のどの実施の形態にも適用できるが、
ここでは第４の実施の形態に適用したものを示す。ま
ず、第４の実施の形態の図１３（ａ）で示したように、
隔壁形成膜１６、１７を形成する（この前の工程は、第
４の実施の形態で説明した工程と同じなので説明を省略
する）が、このときに図１５（ａ）に示すように、隔壁
を構成する第３隔壁形成膜の隔壁形成膜４で覆われない
部分を多くしておく（すなわち、図１３（ａ）と比較し
て図１５（ａ）の第３隔壁形成膜１７が縦方向に長
い）。次に、第４の実施の形態と同様にエッチングによ
り光電変換部と隔壁上部の反射膜５を除去した後、透明
膜１８、１９、２０を形成する〔図１５（ｂ）〕。
【００３０】次にＣＭＰ法によって研磨する（図１
６）。次に、露出している透明膜１８、１９、２０と第
３隔壁形成膜および反射膜５をエッチングする。このと
きに透明膜１８、１９、２０と第３隔壁形成膜１７、反
射膜５のエッチング速度の比を変えることにより、第３
隔壁形成膜１７および反射膜５により形成されている隔
壁上部の傾斜を変えることができる。例えば（透明膜１
８、１９、２０のエッチングレート）：（第３隔壁形成
膜および反射膜５のエッチングレート）を５：１にすれ
ば隔壁の水平面に対する傾き（尖った隔壁と水平面のな
す角の正接）を５にすることができる。これにより、図
１４（ａ）、１４（ｂ）に示す本発明第５の実施の形態
の固体撮像素子を得ることができる。
６）。次に、露出している透明膜１８、１９、２０と第
３隔壁形成膜および反射膜５をエッチングする。このと
きに透明膜１８、１９、２０と第３隔壁形成膜１７、反
射膜５のエッチング速度の比を変えることにより、第３
隔壁形成膜１７および反射膜５により形成されている隔
壁上部の傾斜を変えることができる。例えば（透明膜１
８、１９、２０のエッチングレート）：（第３隔壁形成
膜および反射膜５のエッチングレート）を５：１にすれ
ば隔壁の水平面に対する傾き（尖った隔壁と水平面のな
す角の正接）を５にすることができる。これにより、図
１４（ａ）、１４（ｂ）に示す本発明第５の実施の形態
の固体撮像素子を得ることができる。
【００３１】次に、第６の実施の形態の固体撮像素子の
平面図を図１７（ａ）に、また、図１７（ａ）中の直線
Ａ−Ａ′における断面を図１７（ｂ）に示す。図１７
（ａ）、図１７（ｂ）に示すように、第６の実施の形態
は、反射膜を用いずに、代わりに屈折率の違う透明膜と
オンチップレンズ２１とを組み合わせたものである。第
６の実施の形態の製造方法は、遮光性を有する第３隔壁
形成膜を用いて隔壁を形成したのちに屈折率の低いほう
から高いほうへ順に透明膜１８、１９、２０を堆積しＣ
ＭＰ法により研磨する。次に、オンチップレンズ２１を
形成して、図１７（ａ）、１７（ｂ）に示す第６の実施
の形態の固体撮像素子を完成する。このように形成され
た第６の実施の形態の固体撮像素子によれば、屈折率の
違う透明膜１８、１９、２０とオンチップレンズ２１の
集光効果が加わり、さらに感度の高い固体撮像素子が得
られる。
平面図を図１７（ａ）に、また、図１７（ａ）中の直線
Ａ−Ａ′における断面を図１７（ｂ）に示す。図１７
（ａ）、図１７（ｂ）に示すように、第６の実施の形態
は、反射膜を用いずに、代わりに屈折率の違う透明膜と
オンチップレンズ２１とを組み合わせたものである。第
６の実施の形態の製造方法は、遮光性を有する第３隔壁
形成膜を用いて隔壁を形成したのちに屈折率の低いほう
から高いほうへ順に透明膜１８、１９、２０を堆積しＣ
ＭＰ法により研磨する。次に、オンチップレンズ２１を
形成して、図１７（ａ）、１７（ｂ）に示す第６の実施
の形態の固体撮像素子を完成する。このように形成され
た第６の実施の形態の固体撮像素子によれば、屈折率の
違う透明膜１８、１９、２０とオンチップレンズ２１の
集光効果が加わり、さらに感度の高い固体撮像素子が得
られる。
【００３２】以上好ましい実施の形態について説明した
が、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された範囲内において適宜の
変更が可能なものである。例えば、透明膜（ａ）の堆積
工程では、連続的に膜を堆積するものとして説明した
が、堆積とエッチバックを繰り返しながら膜の屈折率を
上げていくようにしてもよい。これにより、光電変換部
の中心部分に屈折率の高い膜を集中させることができよ
り集光性を高めることが出来る。また、本発明は、ＣＣ
Ｄ型固体撮像素子、ＭＯＳ型固体撮像素子等を含む光電
変換部を有する全ての固体撮像素子に適用できるもので
ある。
が、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された範囲内において適宜の
変更が可能なものである。例えば、透明膜（ａ）の堆積
工程では、連続的に膜を堆積するものとして説明した
が、堆積とエッチバックを繰り返しながら膜の屈折率を
上げていくようにしてもよい。これにより、光電変換部
の中心部分に屈折率の高い膜を集中させることができよ
り集光性を高めることが出来る。また、本発明は、ＣＣ
Ｄ型固体撮像素子、ＭＯＳ型固体撮像素子等を含む光電
変換部を有する全ての固体撮像素子に適用できるもので
ある。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の固体撮像素
子は、個々の光電変換部の中心部より外側に向かって屈
折率が徐々に若しくは段階的に低くなる透明膜（カバー
膜）を形成したものであるので、本発明によれば、固体
撮像素子に入射した光が光電変換部に入る率を上げて感
度の向上した固体撮像素子を得ることができる。また、
オンチップレンズを用いない実施の形態においては、素
子表面が硬いカバー膜により覆われているため、ケース
を簡略化できコスト低減を図ることができる。また、Ｃ
ＣＤ型固体撮像装置においては、電荷転送部への入射光
を低減してスミアの発生を抑えることができる。
子は、個々の光電変換部の中心部より外側に向かって屈
折率が徐々に若しくは段階的に低くなる透明膜（カバー
膜）を形成したものであるので、本発明によれば、固体
撮像素子に入射した光が光電変換部に入る率を上げて感
度の向上した固体撮像素子を得ることができる。また、
オンチップレンズを用いない実施の形態においては、素
子表面が硬いカバー膜により覆われているため、ケース
を簡略化できコスト低減を図ることができる。また、Ｃ
ＣＤ型固体撮像装置においては、電荷転送部への入射光
を低減してスミアの発生を抑えることができる。
【図１】 第１の実施の形態の平面図および断面図。
【図２】 第１の実施の形態の工程順断面図（その
１）。
１）。
【図３】 第１の実施の形態の工程順断面図（その
２）。
２）。
【図４】 第１の実施の形態の工程順断面図（その
３）。
３）。
【図５】 第２の実施の形態の平面図および断面図。
【図６】 第２の実施の形態の工程順断面図（その
１）。
１）。
【図７】 第２の実施の形態の工程順断面図（その
２）。
２）。
【図８】 第２の実施の形態の工程順断面図（その
３）。
３）。
【図９】 第３の実施の形態の平面図および断面図。
【図１０】 第３の実施の形態の工程順断面図（その
１）。
１）。
【図１１】 第３の実施の形態の工程順断面図（その
２）。
２）。
【図１２】 第４の実施の形態の平面図および断面図。
【図１３】 第４の実施の形態の工程順断面図。
【図１４】 第５の実施の形態の平面図および断面図。
【図１５】 第５の実施の形態の工程順断面図（その
１）。
１）。
【図１６】 第５の実施の形態の工程順断面図（その
２）。
２）。
【図１７】 第６の実施の形態の平面図および断面図。
【図１８】 従来例の平面図および断面図。
【図１９】 スミアの発生を説明する図。
１ シリコン基板
２ 光電変換部
３ 絶縁膜
４ 隔壁形成膜
５ 反射膜
６ カバー膜
７ 傾斜部
８ フォトレジスト膜
９ 開口
１０ 開口
１１ フォトレジスト膜
１２ 開口
１３ 開口形成部分
１５ 溝
１６ 第２隔壁形成膜
１７ 第３隔壁形成膜
１８ 透明膜
１９ 透明膜
２０ 透明膜
２１ オンチップレンズ
２２ 基板
２３ 光電変換部
２４ 絶縁膜
２５ 遮光膜
２６ 透明平坦膜
２７ オンチップレンズ
２８ 電荷転送部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 27/14
H01L 27/148
H04N 5/335
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体基板の表面領域内に規則的に形成
された多数の光電変換部と、各光電変換部毎に前記光電
変換部上を囲む隔壁と、前記隔壁によって区画された領
域内に形成された透明膜と、を有する固体撮像素子であ
って、前記透明膜は少なくとも一部の横断面おいて前記
隔壁から離れるにつれて、段階的に若しくは連続的に屈
折率が高くなり、かつ、前記隔壁が、光電変換部の受光
領域を画定する第１の隔壁と、該第１の隔壁の中央部の
みに配置された第２の隔壁から構成されることを特徴と
する固体撮像素子。 - 【請求項２】 前記隔壁は、反射機能を有するか、若し
くは、その表面に反射膜が形成されていることを特徴と
する請求項１記載の固体撮像素子。 - 【請求項３】 前記隔壁は、その断面形状が前記半導体
基板に近づくに従い厚くなるように形成されており、そ
の側面が傾斜を有していることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の固体撮像素子。 - 【請求項４】 前記第２の隔壁が、前記第２の隔壁の上
層膜よりも埋め込み性のよい下層膜と前記下層膜よりも
遮光性に優れた上層膜との二層膜によって形成されてい
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
載の固体撮像素子。 - 【請求項５】 前記第２の隔壁の上部の側面が、前記第
１の隔壁に覆われていないことを特徴とする請求項１乃
至４のいずれか１項に記載の固体撮像素子。 - 【請求項６】 前期第２の隔壁の頭部が尖っていること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固
体撮像素子。 - 【請求項７】 前記光電変換部上の前記透明膜上にオン
チップレンズを有することを特徴とする請求項１乃至６
のいずれか１項に記載の固体撮像素子。 - 【請求項８】 （１）基板上に多数の光電変換部を形成
する工程と、 （２）前記基板と前記光電変換部上に絶縁膜を形成する
工程と、 （３）前記絶縁膜上に第１の隔壁形成膜を形成する工程
と、 （４）前記第１の隔壁形成膜を部分的に除去し各前記光
電変換部を囲む形状の溝を形成する工程と、 （５）前記溝に第２の隔壁形成膜を埋設して第２の隔壁
を形成する工程と、 （６）前記光電変換部上の前記第１の隔壁形成膜を除去
して前記光電変換部上にテーパー形状の開口を形成する
工程と、 （７）全面に反射膜を形成する工程と、 （８）前記光電変換部上の前記反射膜を除去する工程
と、 （９）前記反射膜によって囲まれた前記光電変換部上
に、少なくとも一部の横断面において中心部に向かっ
て、連続的に若しくは段階的に、屈折率が高くなってい
る透明膜を形成する工程と、を有する固体撮像素子の製
造方法。 - 【請求項９】 前記光電変換部上の前記反射膜を除去す
る工程においては、前記光電変換部上に開口を有するフ
ォトレジスト膜をマスクとして、若しくは、マスクを介
することなくエッチングを行うことを特徴とする請求項
８記載の固体撮像素子の製造方法。 - 【請求項１０】 前記反射膜によって囲まれた前記光電
変換部上に、少なくとも一部の横断面において中心部に
向かって、連続的に若しくは段階的に、屈折率が高くな
っている透明膜を形成する工程においては、透明膜の堆
積とエッチバックとの繰り返し工程が含まれていること
を特徴とする請求項８記載の固体撮像素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21306299A JP3467434B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21306299A JP3467434B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044401A JP2001044401A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3467434B2 true JP3467434B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=16632910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21306299A Expired - Fee Related JP3467434B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 固体撮像素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3467434B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003264284A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像素子及びその製造方法 |
| US20050274871A1 (en) | 2004-06-10 | 2005-12-15 | Jin Li | Method and apparatus for collecting photons in a solid state imaging sensor |
| US7420610B2 (en) | 2004-12-15 | 2008-09-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state imaging element, solid-state imaging device, and method for fabricating the same |
| US7511257B2 (en) | 2005-08-24 | 2009-03-31 | Aptina Imaging Corporation | Method and apparatus providing and optical guide in image sensor devices |
| JP2008147568A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Canon Inc | イメージセンサおよび撮像装置 |
| JP2008182101A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子 |
| JP5272426B2 (ja) * | 2008-02-05 | 2013-08-28 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置 |
| US8890273B2 (en) | 2012-01-31 | 2014-11-18 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Methods and apparatus for an improved reflectivity optical grid for image sensors |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0485960A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Toshiba Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
| JPH0645569A (ja) * | 1992-05-22 | 1994-02-18 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| JPH05344279A (ja) * | 1992-06-10 | 1993-12-24 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置とその製造方法 |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21306299A patent/JP3467434B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001044401A (ja) | 2001-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7709969B2 (en) | Solid-state imaging device and method of manufacturing solid-state imaging device | |
| US6614479B1 (en) | Solid-state image pickup device in-layer lens with antireflection film with intermediate index of refraction | |
| US8866249B2 (en) | Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof | |
| US8716055B2 (en) | Photoelectric conversion device and fabrication method therefor | |
| CN101626028B (zh) | 固体摄像器件及其制造方法以及摄像装置 | |
| JP5402083B2 (ja) | 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器 | |
| JP5639748B2 (ja) | 固体撮像装置とその製造方法 | |
| US7023034B2 (en) | Solid-state imaging device with improved image sensitivity | |
| US6903322B2 (en) | Solid-state imaging device and method for producing the same | |
| JP3467434B2 (ja) | 固体撮像素子およびその製造方法 | |
| JP3677970B2 (ja) | 固体撮像素子とその製造方法 | |
| JPH10163462A (ja) | マス型フィルタ構造による固体撮像素子及び製造方法 | |
| JP2012186396A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JP3402429B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| US20230402484A1 (en) | Image sensor with high quantum efficiency | |
| JP6254829B2 (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JP2002094038A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 | |
| JP3485304B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP2006108693A5 (ja) | ||
| JPH0653466A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JP2004273827A (ja) | 固体撮像装置およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070829 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829 Year of fee payment: 7 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829 Year of fee payment: 10 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |