JP6479519B2 - 光電変換素子およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施の形態1に係る光電変換素子を示す断面図である。図1に示す光電変換素子1は複数のフォトダイオード20がマトリックス状に配置され、エリアセンサとして利用される素子である。光電変換素子1では、シリコン基板10上に格子状に形成された金属配線40の格子中央にフォトダイオード20が配置されている。光電変換素子1は、このフォトダイオード20と、フォトダイオード20上に形成され、複数の光透過膜で構成される光透過部30と、で構成されている。
図5は本発明の実施の形態2に係る光電変換素子を示す断面図である。図5に示す光電変換素子1では、光透過部30が反射防止膜35を備えている。以下、実施の形態1と異なる構成について説明する。
このような形態であっても、入射光Iを散乱し、反射を低減することができる。
Claims (12)
- マトリックス状に配列された複数の光電変換部と、
該光電変換部それぞれの受光面上に形成され、1層以上の光透過膜を有する光透過部と、
を備え、
前記複数の光電変換部それぞれの前記受光面上には、前記光電変換部に入射する光を散乱する粗面を有する凹凸部が少なくとも1つ形成され、
前記凹凸部は、前記光透過部が1層の光透過膜を有する場合に、該光透過膜と前記受光面の界面、および該光透過膜の上面の少なくとも1つの面に形成され、前記光透過部が2層以上の光透過膜を有する場合に、最下層の光透過膜と前記受光面の界面、最上層の光透過膜の上面、および光透過膜と光透過膜との間の界面の少なくとも1つの面に形成され、
前記凹凸部の行方向の周期は、前記光電変換部の行方向の周期よりも小さい、
光電変換素子。 - 前記凹凸部は300nm以上1000nm以下の周期で前記受光面上に複数個形成された請求項1に記載の光電変換素子。
- 前記光透過膜は前記受光面上に形成された透明絶縁膜である請求項1または2に記載の光電変換素子。
- 前記光透過部は、2層以上の光透過膜を有し、
該2層以上の光透過膜は、前記受光面上に形成された透明絶縁膜と、前記透明絶縁膜上に形成されたカラーフィルターと、を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光電変換素子。 - 前記光透過部は、2層以上の光透過膜を有し、
該2層以上の光透過膜のうちの1層は、中間層または最上層に形成された反射防止膜であり、
該反射防止膜は、該反射防止膜が中間層に形成された場合に、下層側の光透過膜または光電変換部の屈折率と上層側の光透過膜の屈折率との間の値の屈折率を有し、該反射防止膜が最上層に形成された場合に、下層側の光透過膜の屈折率と空気の屈折率との間の値の屈折率を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の光電変換素子。 - 前記凹凸部は、列方向へ伸び、互いに平行な複数の溝によって形成されている請求項1から5のいずれか1項に記載の光電変換素子。
- マトリックス状に配列された複数の光電変換部を形成する工程と、
該光電変換部それぞれの受光面上に光透過膜を1層以上積層して光透過部を形成する工程と、
を備え、
前記光透過部を形成する工程では、
前記複数の光電変換部それぞれの前記受光面上に前記光電変換部に入射する光を散乱する粗面を有する凹凸部を少なくとも1つ形成し、
前記凹凸部を少なくとも1つ形成する工程では、
前記光透過部を形成する工程が光透過膜を1層積層する場合に、該光透過膜と前記受光面の界面、および該光透過膜の上面の少なくとも1つの面に凹凸部を形成し、前記光透過部を形成する工程が光透過膜を2層以上積層する場合に、最下層の光透過膜と前記受光面の界面、最上層の光透過膜の上面、および光透過膜と光透過膜との間の界面の少なくとも1つの面に凹凸部を形成し、
前記凹凸部の行方向の周期を、前記光電変換部の行方向の周期よりも小さく形成する、
光電変換素子の製造方法。 - 前記凹凸部を少なくとも1つ形成する工程では、前記凹凸部を300nm以上1000nm以下の周期で前記受光面上に複数個形成する請求項7に記載の光電変換素子の製造方法。
- 前記光透過部を形成する工程は、前記受光面上に透明絶縁膜を積層する工程を含む請求項7または8に記載の光電変換素子の製造方法。
- 前記光透過部を形成する工程は、光透過膜を2層以上積層する工程を含み、
該光透過膜を2層以上積層する工程は、前記受光面上に透明絶縁膜を積層する工程と、
前記透明絶縁膜上にカラーフィルターを形成する工程と、を含む請求項7から9のいずれか1項に記載の光電変換素子の製造方法。 - 前記光透過部を形成する工程は、光透過膜を2層以上積層する工程を含み、
該光透過膜を2層以上積層する工程のうち、光透過膜を1層積層する工程は、中間層または最上層に反射防止膜を形成する工程であり、
該反射防止膜を形成する工程は、該反射防止膜を中間層に形成する場合、下層側の光透過膜または光電変換部の屈折率と上層側の光透過膜の屈折率との間の値の屈折率を有する物質で該反射防止膜を形成し、該反射防止膜を最上層に形成する場合、下層側の光透過膜の屈折率と空気の屈折率との間の値の屈折率を有する物質で該反射防止膜を形成する請求項7から10のいずれか1項に記載の光電変換素子の製造方法。 - 前記凹凸部を少なくとも1つ形成する工程では、列方向へ伸び、互いに平行な複数の溝を形成する請求項7から11のいずれか1項に記載の光電変換素子の製造方法。
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