JP6021439B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、固体撮像装置に関する。
画素を構成するフォトダイオードなどの光電変換部の上の領域に光導波路を設け、光の集光性を高める技術が知られている。例えば、特許文献1には、光の入射側から受光側(光電変換部が配された側)に向かって光導波路の導光部の幅が小さくなる構造が開示されている。特許文献1によると、この構造によって多くの入射光を取り込み、集光性の向上を図っている。
また、特許文献2には、光の入射側においては光導波路の導光部の側面が垂直であり、受光側の近傍(光の波長の範囲)においては光導波路の導光部の側面が傾斜を有する構造が開示されている。特許文献2によると、この構造によって全反射により生じるエバネッセント光が導光部から漏れ出すことを防止している。
特開2004−221532号公報 特開2008−85174号公報
本発明の目的は、集光性を向上しつつ、光導波路の導光部からの光の漏れを低減するのに有利な技術を提供することにある。
本発明の一つの側面は固体撮像装置にかかり、前記固体撮像装置は、半導体基板に設けられた複数の光電変換部と、前記半導体基板に設けられたMOSトランジスタと、前記半導体基板及び前記MOSトランジスタを覆うように形成された第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に形成され、前記第1絶縁層よりも屈折率が高い第2絶縁層と、前記光電変換部に光を導くように前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層の中に形成された導光部と、を備え、前記導光部は、前記半導体基板に平行な面とのなす角が第1の角度となる第1の側面を有する第1部分と、前記第1部分の上に配され、前記半導体基板に平行な面とのなす角が第2の角度となる第2の側面を有する第2部分と、を含み、前記第1の側面と前記第2の側面とは互いに接続されており、前記第1の角度は前記第2の角度よりも小さく、前記第1の側面と前記第2の側面との境界は、前記MOSトランジスタのゲート電極の上面より上に位置し、前記第1絶縁層と前記第2絶縁層との境界より下に位置し、前記導光部の下端は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する
本発明によれば、集光性を向上しつつ、光導波路の導光部からの光の漏れを低減するのに有利な技術を提供することができる。
画素ユニットの構成例を説明する図。 センサ部のレイアウト例を説明する図。 第1実施形態の固体撮像装置の構造の例を説明する図。 第1実施形態の固体撮像装置の効果を説明する図。 光導波路の形状について説明する図。 光導波路の形状について説明する図。 第1実施形態の固体撮像装置の構造の他の例を説明する図。 第1実施形態の固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。 第2実施形態の固体撮像装置の構造の例を説明する図。 第2実施形態の固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。
<第1実施形態>
図1乃至8を参照しながら、第1実施形態の固体撮像装置11を説明する。図1は、固体撮像装置11のセンサ部が有する画素ユニット100の回路の構成例を示す。画素ユニット100は、光電変換部101及び102(光電変換素子)、転送トランジスタ103及び104、フローティングディフュージョン(以下、FD)105、リセットトランジスタ106、増幅トランジスタ108を含んでいる。リセットトランジスタ106及び増幅トランジスタ108のそれぞれは、ドレイン端子及びソース端子の一方が電源107に接続されている。増幅トランジスタ108は、例えば、ソースフォロワ回路を構成する。光電変換部101及び102には、例えば、フォトダイオードが用いられうる。転送トランジスタ103は、例えば、光電変換部101に対応して配され、転送トランジスタ104は、例えば、光電変換部102に対応して配されうる。FD105は、転送トランジスタ103及び104の拡散領域である。
増幅トランジスタ108は、画素信号を列信号線109に出力しうる。画素ユニット100は、ここでは例として、2つの光電変換部101及び102がFD105、増幅トランジスタ108及びリセットトランジスタ106を共有する構成を採用しているが、本実施形態はこの構成に限られない。例えば、複数の光電変換部のそれぞれにFD105、増幅トランジスタ108及びリセットトランジスタ106をそれぞれ設けて、光電変換部ごとに画素信号を読み出す構成にしてもよい。また、例えば、増幅トランジスタ108と列信号線109との間には、画素信号の出力の可否を選択する選択トランジスタが配されてもよい。
図2は、画素ユニット100がアレイ状に配列されたセンサ部Sのレイアウトの投影図を模式的に示している。図2は、例として、簡易化のため、単位画素が6行×3列で配列されたセンサ部Sを示している。センサ部Sは、例えば、ベイヤ配列のカラーフィルタに対応している。例えば、第1列目には、青色光を検知するための拡散領域201を有する単位画素Bと、緑色光を検知するための拡散領域202を有する単位画素Gとが、交互に配されうる。ここで、拡散領域201は光電変換部101を構成し、拡散領域202は光電変換部102を構成し、光が入射することによって電荷を蓄積する領域である。同様にして、第2列目には、緑色光を検知するための拡散領域201を有する単位画素Gと、赤色光を検知するための拡散領域202を有する単位画素Rとが、交互に配されうる。
転送トランジスタ103のゲート電極203は、拡散領域201とFD105に対応するFD領域205との間に配され、転送トランジスタ104のゲート電極204は、拡散領域202とFD105に対応するFD領域205との間に配される。FD領域205は、例えば、シェアードコンタクト206及びポリシリコンのラインパターン209を介して、増幅トランジスタ108のゲート電極208に接続される。ここで、ラインパターン209は、ゲート電極208とは一体のポリシリコン、あるいは、ゲート電極208と同一層のポリシリコンから形成されていてもよい。リセットトランジスタ106は、ゲート電極207とFD領域205とから構成される。センサ部Sの各列において、拡散領域201と拡散領域202との間には、素子分離領域210が配される。各列との間には、素子分離領域211が配される。素子分離領域210及び211は、拡散領域201及び202のそれぞれにおいて蓄積された電荷のリークを抑制しうる。素子分離領域210は、例えば、ポテンシャルバリアとなる拡散領域で形成されうる。また、カラーフィルタ214乃至217が、ベイヤ配列にしたがって、それぞれ配されている。カラーフィルタ214は、単位画素Rに対応して配される。カラーフィルタ215及び216は、単位画素G及びGにそれぞれ対応して配される。カラーフィルタ217は、単位画素Bに対応して配される。単位画素のそれぞれには、光導波路の導光部212、層内レンズ213及びマイクロレンズ218が設けられる。
図3は、図2で示されたレイアウト上面図のカットラインA−A’における断面構造図(ここでは、画素R及びBの断面構造図)を示している。各単位画素は、半導体基板301において、例えば、P型の素子分離領域211及び303によって電気的に分離された領域にそれぞれ形成されうる。P型の拡散領域302は、半導体基板301の深部と単位画素との間のポテンシャルバリアとして機能しうる。絶縁膜329及び328は、例えば、N型の拡散領域202及びFD領域205、並びに、ゲート電極204及びラインパターン209を覆うように配されうる。絶縁膜329には、例えば、窒化シリコンが用いられ、絶縁膜328には、例えば、酸化シリコンが用いられうる。また、ここでは図示されていないが、例えば、MOSトランジスタのゲート電極としてのポリシリコン、電気的に接続するためのラインパターンとしてのポリシリコン、及び容量素子の電極としてのポリシリコンも配されうる。これらの膜厚は、例えば、50〜500nmの範囲で形成されうる。
さらに、その上には、後に光導波路の導光部212を形成すべき領域に、絶縁膜304が形成されうる。絶縁膜304には、例えば、窒化シリコンが用いられ、絶縁膜304は、導光部212を形成するための開口をエッチングによって形成する際のエッチングストップ層として機能しうる。絶縁膜328及び329の膜厚や屈折率は、絶縁膜328及び329が導光部212から拡散領域201及び202に入射する光が反射することを防止するように決められればよい。具体的には、絶縁膜328の膜厚は、例えば、20〜200nmの範囲で設定され、絶縁膜329の膜厚は、例えば、10〜100nmの範囲で設定されるとよい。絶縁膜328及び329の屈折率は、例えば、1.6〜2.2の範囲で設定されるとよい。
さらに、その上には、絶縁膜305〜313が層間絶縁膜として形成されうる。絶縁膜305、307、309、311及び313には、例えば、酸化シリコンが用いられうる。絶縁膜306、308、310及び312には、例えば、窒化シリコンが用いられうる。また、例えば、信号の伝達又は電源の給電のため、絶縁膜305(第1絶縁層)の上に第1配線パターン321が配され、絶縁膜309の上に第2配線パターン322、及び絶縁膜309の開口にこれらを接続するビアV1が配されうる。第1配線パターン321、第2配線パターン322には、例えば、銅が用いられうる。第1配線パターン321、第2配線パターン322の側壁部及び底部の少なくとも一部には、金属の拡散を防止するバリアメタル(不図示)が設けられてもよい。バリアメタルには、例えば、タンタル、窒化タンタル、窒化チタン等が用いられうる。ここで、第2配線パターン322とビアV1とは、例えば、銅を用いて一体に形成されうる。
絶縁膜306(第2絶縁層)は、第1配線パターン321を形成するための開口をエッチングにより形成する際のエッチングストップ層として機能しうる。絶縁膜308は、第1配線パターン321からの金属拡散を防止しうる。絶縁膜310は、第2配線パターン322を形成するための開口をエッチングにより形成する際のエッチングストップ層として機能しうる。また、絶縁膜312は、第2配線パターン322からの金属拡散を防止しうる。これらの絶縁膜306、308、310及び312は、例えば、膜厚が10〜200nmの範囲で、屈折率が1.6〜2.2の範囲になるように形成されうる。また、絶縁膜305、307、309、311及び313は、膜厚が100〜1000nmの範囲で、屈折率が1.2〜1.5の範囲になるように形成されうる。
絶縁膜305〜313の中には、光電変換部に光を導くように導光部212が形成されうる。導光部212には、例えば、絶縁膜305〜313の少なくとも一部よりも屈折率が高い部材が用いられ、例えば、窒化シリコンが用いられうる。これは、窒化シリコンが酸化シリコンよりも屈折率が高いため、スネルの法則により、導光部212と絶縁膜305〜313との界面において多くの光が反射され、導光部212からの光の漏れ出しを抑制できるからである。このようにして、光導波路は、導光部212と絶縁膜305〜313の少なくとも一部によって形成されている。
また、絶縁膜305〜313及び導光部212の上には、絶縁膜314が配されうる。絶縁膜314は、例えば、導光部212と同じ部材を用いて一体に形成されうる。さらに、絶縁膜314の上には、例えば、反射防止膜315、絶縁膜316、反射防止膜317、層内レンズ213、反射防止膜318、平坦化層319、カラーフィルタ214等、マイクロレンズ層320、及びマイクロレンズ218が配されうる。絶縁膜316には、例えば、酸化シリコンが用いられ、絶縁膜316は、その膜厚が10〜500nmの範囲になるように設けられるとよい。層内レンズ213には、例えば、窒化シリコンが用いられ、マイクロレンズ218において集光された光は、層内レンズ213によって導光部212に導かれる。反射防止膜315、317、318には、酸化シリコンと窒化シリコンとの間の屈折率(1.5〜1.8程度)の部材が用いられるとよく、具体的には、例えば、酸窒化シリコンが用いられうる。
ここで、光導波路の導光部212の形状について述べる。導光部212は、下部(光の受光側、半導体基板301側)に配された第1部分324と、上部(光の入射側)に配された第2部分323とを含み、第1部分324の側面は、第2部分323の側面よりも傾斜が小さくなっている。即ち、図3に示されるように、半導体基板301に平行な面と第1部分324の側面とが成す角度をθ1とし、半導体基板301に平行な面と第2部分323の側面とが成す角度をθ2としたとき、θ1<θ2の関係が成立する。θ2を小さくすると、導光部212を通過する光のうち、第2部分323と絶縁膜305〜313との界面において全反射する条件をみたさない光が増える。よって、このような光は導光部212から漏れ出し、固体撮像装置11の集光性が低下しうる。したがって、θ2は、例えば、80〜90°の範囲で設定されるとよい。半導体基板301に平行な面とは、例えば、半導体基板301とゲート絶縁膜との界面に平行な面である。また、半導体基板301に平行な面と各部分の側面とが成す角度を傾斜角とする。
一方で、図3に示されるように、導光部212の第1部分324から漏れ出した光は、ゲート電極204を通過して、半導体基板301に入射しうる。これは、ゲート電極204に用いられうるポリシリコンは屈折率が4.0であるのに対して、絶縁部材は屈折率が1.2〜2.2であり、ポリシリコンよりも屈折率が低い。よって、第1部分324から漏れ出した光は、例えば、ゲート電極204に入射しやすい。そして、ゲート電極204の下には、薄膜のゲート絶縁膜を介して半導体基板301(シリコン)が配されている。ここで、シリコンとポリシリコンとは、屈折率がほぼ等しい。よって、第1部分324から漏れ出した光は、ゲート電極204に一旦入射した後は、半導体基板301を通過して隣接する画素(ここでは画素B)に入射し、その結果、隣接する画素との間で混色をもたらしうる。このような現象は、高画素化やゲート絶縁膜の薄膜化によって顕著に現れうる。また、センサ部Sの周辺領域では、半導体基板301に対して斜めに入射する光が多いため、センサ部Sの中央領域と周辺領域とでは上述の光の漏れ込み量が異なり、結果として色シェーディングをもたらしうる。
そこで、第1部分324の側面の傾斜を、第2部分323の側面よりも小さく(θ1<θ2)することにより、第1部分324とゲート電極204との距離を大きくしている。これにより、第1部分324から漏れ出した光は、導光部212からゲート電極204までの距離に応じて減衰されうる。ここで、θ1を必要以上に小さくすると、第1部分324と絶縁膜305との界面において全反射を起こす臨界角を満たさない光の量が多くなり、却って、固体撮像装置11の集光性が低下する。よって、θ1は、上述の混色や色シェーディングの抑制と、集光性の低下とを比較考量して、θ2よりも、例えば、5〜20°程度小さくなるように設定するとよい。
ここで、図4乃至7を参照しながら、第1部分324と第2部分323との境界Kについて述べる。図4は、横軸を境界Kの位置とし、縦軸を導光部212から漏れ出した光の量としてプロットした図である。横軸は、具体的には、境界Kが、絶縁膜306より20nm下に位置する場合、絶縁膜306の中(中央)に位置する場合、及び絶縁膜306より20nm上に位置する場合をそれぞれ示している。縦軸は、具体的には、θ1=θ2=83°の場合において導光部212から漏れ出した光の量と相対的に比較した値[%]を示している。パラメータとしては、θ1=83°、78°及び75°の場合についてそれぞれプロットしている。図4から分かるように、境界Kは絶縁膜306より下に位置するとよい。前述のとおり、絶縁膜306には、例えば、窒化シリコンが用いられ、その屈折率は酸化シリコンより高い。よって、図5に示されるように、境界Kが絶縁膜306より上に位置する(第1部分324が絶縁膜306に接触する)と、その界面において反射される光の量が減り、即ち、導光部212から漏れ出す光の量が増加する。したがって、第1部分324と第2部分323とは、その境界Kが絶縁膜306より下に位置するように形成されるとよい。一方で、第1部分324と第2部分323との境界Kは、ゲート電極204の上面より上に位置するとよい。図6に示されるように、境界Kがゲート電極204の上面より下に位置すると、第1部分324とゲート電極204との距離はθ1=θ2の場合と同じになってしまい、混色や色シェーディングを抑制する効果が得られない。境界Kを絶縁膜306より下のどの位置に設けるかは、平面レイアウト、マイクロレンズ218及び層内レンズ213の焦点位置等の設計に応じて適宜決めればよい。
図7には、本実施形態の固体撮像装置11の構造の他の例を示している。図7は、絶縁膜306が有していない点で異なる。即ち、第1配線パターン321を形成するための開口をエッチングにより形成する際にエッチングストップ層としての絶縁膜306を形成しない場合を示している。この場合は、第1部分324と第2部分323とは、その境界Kが、ゲート電極204の上面より上であり、絶縁膜308(第2絶縁層)より下に位置するように形成されればよい。
以下では、図8を参照しながら、図3に示した固体撮像装置11の製造方法を述べる。そのうち、特に、導光部212を形成する工程について詳細を述べる。まず、図8(a)に示されるように、公知の半導体製造方法によって、半導体基板310に、図3で説明した不純物拡散領域(拡散領域210等)やパターン(ゲート電極204等)のそれぞれが形成されうる。これにより、半導体基板301に所定の素子が形成される。その後、その上に、配線パターン(第1配線パターン321等)や層間絶縁膜(絶縁膜305等)が形成されうる。絶縁膜305〜313は、酸化シリコンからなる膜と窒化シリコンからなる膜の積層構造を有している。本実施形態において、絶縁膜305〜313のうち、窒化シリコンからなる絶縁膜の厚さは酸化シリコンからなる絶縁膜の厚さよりも薄い。
次に、図8(b)に示されるように、導光部212が形成されるべき領域に開口を有するレジストパターン501が形成されうる。このレジストパターン501をマスクにして、絶縁膜305〜313がエッチングされうる。これにより、図8(c)に示されるように、絶縁膜305〜313の中に開口212’が形成されうる。このエッチング工程において、絶縁膜304は、前述のとおり、エッチングストップ層として機能しうる。また、このエッチング工程は、ドライエッチングで為されるとよい。
上記エッチング工程は、具体的には、例えば、以下に述べる手順で為されうる。まず、絶縁膜307〜313のエッチングが為されうる(第1エッチング工程)。このエッチングは、酸化シリコンや窒化シリコンから構成される絶縁膜307〜313のそれぞれのエッチング選択比が小さい条件で為されうる。具体的には、例えば、絶縁膜307〜313は、CHF等の水素含有フッ化炭素系やC等のフッ化炭素系を含む混合ガスと、酸素と、アルゴン等の不活性ガスとを用いてエッチングすることができる。エッチング条件を一定にしてエッチングすることにより、後に第2部分323が形成されるべき領域の部分の開口323’は、一定の角度の傾斜をもって形成されうる。
次に、絶縁膜306のエッチングが為されうる(第2エッチング工程)。絶縁膜306のエッチングは、絶縁膜305のエッチング速度より絶縁膜306のエッチング速度が速くなるような条件で為されればよい。具体的には、例えば、CH等の水素含有フッ化炭素系のガスと、酸素と、アルゴン等の不活性ガスとを用いた異方性のプラズマエッチングで為されうる。絶縁膜305は、絶縁膜306をエッチングする際のエッチングストップ層として機能しうる。また、絶縁膜306をエッチングした後において絶縁膜305が露出している位置が、前述の境界Kとなりうる。したがって、絶縁膜306をエッチングする際に、絶縁膜305のエッチング量を調整することで、後に形成される第1部分324と第2部分323との境界Kの位置を調整することができる。なお、第1エッチング工程において、絶縁膜306のエッチングを行ってもよく、絶縁膜306のエッチング及び絶縁膜305のエッチングを行ってもよい。
その後、絶縁膜305のエッチングが為されうる(第3エッチング工程)。このエッチングは、露出した絶縁膜305が優先的にエッチングされる条件で為されればよい。ここで、絶縁膜305をエッチングする条件は、絶縁膜307〜313をエッチングした条件とは異なる。具体的には、例えば、エッチングガス種、エッチングガスの混合比、RFパワー等の条件が異なる。このようにして、第1部分324に対応する部分の開口324’の傾斜が、第2部分323に対応する部分の開口323’の傾斜よりも小さくなるように、開口212’が形成されうる。絶縁膜304は、絶縁膜305をエッチングする際のエッチングストップ層として機能しうる。さらに、その後、フォトレジスト501が除去され、導光部212の開口212’が形成されうる。
次に、図8(d)に示されるように、開口212’に、例えば、屈折率が高い部材を埋設し、導光部212を形成する。また、この部材は、導光部212及び絶縁膜313を覆うようにさらに堆積され、絶縁膜314が形成されてもよい。窒化シリコンの開口212’への埋設は、例えば、高密度プラズマCVD法によって為されうる。その後、エッチバックやCMPによって、絶縁膜314の平坦化を行う。ここで、屈折率が高い部材とは、その側面を覆う絶縁膜305〜313の大部分を構成する材料よりも屈折率が高ければ良い。本実施形態において、屈折率の高い部材の例として、窒化シリコンを用いた。
最後に、反射防止膜315等、絶縁膜316等、層内レンズ213、平坦化層319、カラーフィルタ214等、マイクロレンズ層320、及びマイクロレンズ218が形成されて、図3の構造が得られうる。以上の製造方法は、適宜、公知の半導体製造方法を用いて為されうる。
以上のようにして得られた固体撮像装置11の導光部212は、第1部分324の側面の傾斜を、第2部分323の側面よりも緩く(θ1<θ2)することにより、第1部分324とゲート電極204との距離を大きくしている。これにより、第1部分324から漏れ出した光は、導光部212からゲート電極204までの距離に応じて減衰されうる。したがって、固体撮像装置11は、集光性を向上し、導光部212からの光の漏れを抑制するのに有利である。
なお、光導波路は、導光部と溝(いわゆるエアギャップ)によって形成されていてもよい。具体的には、絶縁膜305〜313に形成され、絶縁膜305〜313の一部で導光部となる部分を囲む溝(いわゆるエアギャップ)によって形成されていてもよい。その場合には、絶縁膜305〜313の一部で導光部となる部分と溝との界面を側面とみなすことが出来る。また、ラインパターン209は導光部からの光を取り込みやすいため、本実施形態の導光部を有することが望ましい。
<第2実施形態>
図9及び10を参照しながら、第2実施形態の固体撮像装置12を説明する。図9は、図2で示されたレイアウト上面図のカットラインA−A’における断面構造図(ここでは、画素R及びBの断面構造図)を示している。本実施形態は、導光部212の第1部分801の径が、境界Kにおいて、より小さくなっている点で第1実施形態と異なる。また、第1実施形態で述べたように、導光部212の第1部分801と第2部分802との境界Kは、絶縁膜306より下に位置するとよい。導光部212は、このような形状を採ることにより、第1部分801とゲート電極204との距離がさらに大きくなり、第1実施形態で述べた効果がより効率的に得られる。
以下、図10を参照しながら、固体撮像装置12の製造方法を述べる。まず、図10(a)に示されるように、公知の半導体製造方法によって、半導体基板301に所定の素子が形成される。その後、これらを覆うように絶縁膜329及び328が形成され、その上の導光部212が形成されるべき領域に絶縁膜304が形成され、さらに、これらを覆うように絶縁膜305が形成されうる。その後、導光部212が形成されるべき領域に開口を有するレジストパターン901が形成されうる。
次に、レジストパターン901をマスクにして、絶縁膜305のエッチングが為されうる。このエッチング工程は、第1実施形態における第3エッチング工程(絶縁膜305のエッチング工程)と同様の条件で為されうる。これにより、第1部分801に対応する部分の開口が形成され、次に、例えば、窒化シリコンのような高い屈折率の部材を埋設することにより、図10(b)に示されるように、第1部分801が形成されうる。これは、第1実施形態と同様にして、例えば、高密度プラズマCVD法を用いて為されうる。その後、例えば、エッチバックやCMPにより平坦化が為されてもよい。
次に、その上に、図10(c)に示されるように、公知の半導体製造方法によって、配線パターン(第1配線パターン321等)や層間絶縁膜(絶縁膜306〜313)が形成されうる。その後、同様にして、その上に、導光部212が形成されるべき領域に開口を有するレジストパターン(不図示)が形成されうる。その後、このレジストパターンをマスクにして、絶縁膜307〜313がエッチングされうる。このエッチング工程は、第1実施形態における第1エッチング工程(絶縁膜307〜313のエッチング工程)と同様の条件で為されうる。
その後、絶縁膜306のエッチングが為されうる。このエッチングは、第1実施形態における第2エッチング工程(絶縁膜306のエッチング工程)と同様の条件で為されうる。また、第1実施形態と同様にして、絶縁膜306をエッチングした後において絶縁膜305が露出している位置が、前述の境界Kとなりうる。したがって、絶縁膜306をエッチングする際に、絶縁膜305のエッチング量を調整することで、後に形成される第1部分324と第2部分323との境界Kの位置を調整することができる。このようにして、絶縁膜305〜313の中に第2部分802に対応する部分の開口が形成されうる。最後に、例えば、窒化シリコンのような高い屈折率の部材を埋設することにより、図9に示されるように、導光部212の第2部分802が形成されうる。
以上のようにして得られた固体撮像装置12の導光部212は、第1部分801の側面の傾斜を、第2部分802の側面よりも小さく(θ1<θ2)することにより、第1部分801とゲート電極204との距離を大きくしている。これにより、第1部分801から漏れ出した光は、導光部212からゲート電極204までの距離に応じて減衰されうる。したがって、固体撮像装置12は、集光性を向上し、導光部212からの光の漏れを抑制するのに有利である。
以上の2つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途、機能、およびその他の仕様の変更が適宜可能であり、他の実施形態によっても実施されうることは言うまでもない。また、各実施形態は適宜、組み合わせることが可能である。例えば、センサ部Sは、CMOSイメージセンサとして構成される場合を示したが、他の如何なるセンサでもよい。また、例えば、以上の各実施形態において述べた構造は、その導電型を逆にしてもよい。また、例えば、以上の実施形態においては、導光部212の第1部分324と、転送トランジスタ104のゲート電極204との位置関係について言及したが、その他のポリシリコンとの関係についても同様のことが言える。その他のポリシリコンとは、MOSトランジスタのゲート電極としてのポリシリコン、電気的に接続するためのラインパターンとしてのポリシリコン、及び容量素子の電極としてのポリシリコンを含みうる。
また、以上の実施形態は、カメラに含まれる固体撮像装置について述べたが、カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置(例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末)も含まれる。カメラは、上記の実施形態として例示された本発明に係る焦点検出装置と、固体撮像装置と、この固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含みうる。この処理部は、例えば、A/D変換器、および、このA/D変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。

Claims (8)

  1. 半導体基板に設けられた複数の光電変換部と、前記半導体基板に設けられたMOSトランジスタと、前記半導体基板及び前記MOSトランジスタを覆うように形成された第1絶縁層と、前記第1絶縁層の上に形成され、前記第1絶縁層よりも屈折率が高い第2絶縁層と、前記光電変換部に光を導くように前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層の中に形成された導光部と、を備え、
    前記導光部は、
    前記半導体基板に平行な面とのなす角が第1の角度となる第1の側面を有する第1部分と、
    前記第1部分の上に配され、前記半導体基板に平行な面とのなす角が第2の角度となる第2の側面を有する第2部分と、
    を含み、
    前記第1の側面と前記第2の側面とは互いに接続されており、
    前記第1の角度は前記第2の角度よりも小さく、
    前記第1の側面と前記第2の側面との境界は、前記MOSトランジスタのゲート電極の上面より上に位置し、前記第1絶縁層と前記第2絶縁層との境界より下に位置し、
    前記導光部の下端は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する
    ことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 前記導光部は、前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層よりも屈折率が高い部材によって構成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
  3. 前記第1絶縁層は酸化シリコン、前記第2絶縁層は窒化シリコン、前記導光部は窒化シリコンによって構成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
  4. 前記光電変換部および前記ゲート電極を覆う絶縁膜を更に備え、前記絶縁膜の上面のうち前記光電変換部と前記導光部との間における部分は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する、
    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装置。
  5. 前記部分を覆う第2絶縁膜を更に備え、前記導光部の下端は、前記第2絶縁膜に接している、
    ことを特徴とする請求項4に記載の固体撮像装置。
  6. 前記第2絶縁膜の下面は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する、
    ことを特徴とする請求項5に記載の固体撮像装置。
  7. 前記導光部の上に、複数の色を含むカラーフィルタを有する
    ことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
  8. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部と、
    を備えることを特徴とするカメラ。
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