JPH098261A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH098261A JPH098261A JP7150202A JP15020295A JPH098261A JP H098261 A JPH098261 A JP H098261A JP 7150202 A JP7150202 A JP 7150202A JP 15020295 A JP15020295 A JP 15020295A JP H098261 A JPH098261 A JP H098261A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光入射用開口の側面となる遮光膜の側面に形
成されたパッシベーション膜中に入射した光をフォトダ
イオードに集光することができる固体撮像装置を提供す
る 【構成】 シリコン基板１にフォトダイオード２を形成
し、フォトダイオード２の上方に遮光膜４により囲まれ
た光入射用開口７を形成し、フォトダイオード２および
遮光膜４の表面に常圧ＣＶＤ法により成膜されたＮＳＧ
膜，ＰＳＧ膜等からなるパッシベーション膜５ａ（屈折
率：１．４５）を形成し、パッシベーション膜５ａ上に
アクリル酸エステル系樹脂からなる透明誘電体膜６（屈
折率：１．５）を形成する。
成されたパッシベーション膜中に入射した光をフォトダ
イオードに集光することができる固体撮像装置を提供す
る 【構成】 シリコン基板１にフォトダイオード２を形成
し、フォトダイオード２の上方に遮光膜４により囲まれ
た光入射用開口７を形成し、フォトダイオード２および
遮光膜４の表面に常圧ＣＶＤ法により成膜されたＮＳＧ
膜，ＰＳＧ膜等からなるパッシベーション膜５ａ（屈折
率：１．４５）を形成し、パッシベーション膜５ａ上に
アクリル酸エステル系樹脂からなる透明誘電体膜６（屈
折率：１．５）を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
に、画素のサイズの縮小にともなうフォトダイオードへ
の入射光量の低減が抑制されるよう構成された固体撮像
装置に関するものである。
に、画素のサイズの縮小にともなうフォトダイオードへ
の入射光量の低減が抑制されるよう構成された固体撮像
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今の固体撮像装置の技術の流れは小型
化、高画素化であり、それに伴い一画素のサイズも縮小
していることから、固体撮像装置の基本的な特性である
“感度”において満足できる特性が得られ難くなってき
ている。図２は従来の複数の画素部がアレイ状に配設さ
れたインターライン型固体撮像装置の一画素部の構成を
示す断面図であり、図において、シリコン基板１の表面
層にフォトダイオード２が形成され、シリコン基板１表
面のフォトダイオード２を含む画素部領域全域に層間絶
縁膜３が形成されている。層間絶縁膜３のフォトダイオ
ード２の上方に位置する部分以外の部分に遮光膜４が形
成され、この遮光膜４により光入射用開口７が形成され
ている。遮光膜４の表面及び光入射用開口７にある層間
絶縁膜３の表面上にはパッシベーション膜（表面保護
膜）５が形成され、このパッシベーション膜５上に透明
誘電体膜６が形成されている。この装置の動作を簡単に
述べると、各画素部において、光入射用開口７から入射
した光はフォトダイオード２で光電変換されて信号電荷
として蓄積され、この信号電荷が図示しない電荷転送手
段により画像合成出力部に転送される。尚、前記におい
て、透明誘電体膜６は、各画素部ごとにカラーフィルタ
をパッシベーション膜５上にウエハプロセスにより直接
形成してなる固体撮像装置の場合、カラーフィルタの形
成時に、ムラを生ずることなくカラーフィルタが形成で
きるよう、遮光膜４によるフォトダイオード２上の凹凸
を無くするために設けられる表面平坦化膜に相当し、各
画素部ごとにカラーフィルターをパッシベーション膜５
上に透明樹脂接着剤層を介して固着してなる固体撮像装
置の場合、この透明樹脂接着剤層に相当する。同様に、
マイクロレンズをパッシベーション膜５上にウエハプロ
セスにより直接形成してなる固体撮像装置の場合、透明
誘電体膜６はマイクロレンズの形成時に、ムラを生ずる
ことなくマイクロレンズが形成できるよう、遮光膜４に
よるフォトダイオード２上の凹凸を無くするために設け
られる表面平坦化膜に相当し、各画素部ごとにマイクロ
レンズをパッシベーション膜５上に透明樹脂接着剤層を
介して固着してなる固体撮像装置の場合、透明誘電体膜
６はこの透明樹脂接着剤層に相当する。前記層間絶縁膜
３としては、熱酸化によるＳｉ酸化膜と常圧ＣＶＤ法に
より形成されたノンドープのＳｉ酸化膜（ＮＳＧ(nondo
pe-silicate glass)膜）との積層膜が多く使用されてい
る。前記パッシベーション膜５としては、画素部を水分
等による汚染から防止するために、常圧プラズマＣＶＤ
法により形成されたＰ（リン）を含有するＳｉ酸化膜
（ＰＳＧ(phospho-silicate glass)膜）や、プラズマＳ
ｉ窒化膜（ｐ−ＳｉＮ膜），プラズマＳｉ酸化窒化膜
（ｐ−ＳｉＯＮ膜）等が使用されている。また前記透明
誘電体膜６としては、アクリル酸エステル系樹脂が多く
用される。また、前記遮光膜４としてアルミニウム等が
多く使用される。
化、高画素化であり、それに伴い一画素のサイズも縮小
していることから、固体撮像装置の基本的な特性である
“感度”において満足できる特性が得られ難くなってき
ている。図２は従来の複数の画素部がアレイ状に配設さ
れたインターライン型固体撮像装置の一画素部の構成を
示す断面図であり、図において、シリコン基板１の表面
層にフォトダイオード２が形成され、シリコン基板１表
面のフォトダイオード２を含む画素部領域全域に層間絶
縁膜３が形成されている。層間絶縁膜３のフォトダイオ
ード２の上方に位置する部分以外の部分に遮光膜４が形
成され、この遮光膜４により光入射用開口７が形成され
ている。遮光膜４の表面及び光入射用開口７にある層間
絶縁膜３の表面上にはパッシベーション膜（表面保護
膜）５が形成され、このパッシベーション膜５上に透明
誘電体膜６が形成されている。この装置の動作を簡単に
述べると、各画素部において、光入射用開口７から入射
した光はフォトダイオード２で光電変換されて信号電荷
として蓄積され、この信号電荷が図示しない電荷転送手
段により画像合成出力部に転送される。尚、前記におい
て、透明誘電体膜６は、各画素部ごとにカラーフィルタ
をパッシベーション膜５上にウエハプロセスにより直接
形成してなる固体撮像装置の場合、カラーフィルタの形
成時に、ムラを生ずることなくカラーフィルタが形成で
きるよう、遮光膜４によるフォトダイオード２上の凹凸
を無くするために設けられる表面平坦化膜に相当し、各
画素部ごとにカラーフィルターをパッシベーション膜５
上に透明樹脂接着剤層を介して固着してなる固体撮像装
置の場合、この透明樹脂接着剤層に相当する。同様に、
マイクロレンズをパッシベーション膜５上にウエハプロ
セスにより直接形成してなる固体撮像装置の場合、透明
誘電体膜６はマイクロレンズの形成時に、ムラを生ずる
ことなくマイクロレンズが形成できるよう、遮光膜４に
よるフォトダイオード２上の凹凸を無くするために設け
られる表面平坦化膜に相当し、各画素部ごとにマイクロ
レンズをパッシベーション膜５上に透明樹脂接着剤層を
介して固着してなる固体撮像装置の場合、透明誘電体膜
６はこの透明樹脂接着剤層に相当する。前記層間絶縁膜
３としては、熱酸化によるＳｉ酸化膜と常圧ＣＶＤ法に
より形成されたノンドープのＳｉ酸化膜（ＮＳＧ(nondo
pe-silicate glass)膜）との積層膜が多く使用されてい
る。前記パッシベーション膜５としては、画素部を水分
等による汚染から防止するために、常圧プラズマＣＶＤ
法により形成されたＰ（リン）を含有するＳｉ酸化膜
（ＰＳＧ(phospho-silicate glass)膜）や、プラズマＳ
ｉ窒化膜（ｐ−ＳｉＮ膜），プラズマＳｉ酸化窒化膜
（ｐ−ＳｉＯＮ膜）等が使用されている。また前記透明
誘電体膜６としては、アクリル酸エステル系樹脂が多く
用される。また、前記遮光膜４としてアルミニウム等が
多く使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３は前記図２に示す
従来の固体撮像装置の画素部における光入射用開口付近
を拡大して示した図であり、図において、図２と同一符
号は同一または相当する部分を示し、図中点線は光入射
用開口付近へ入射した入射光の進行経路を示している。
前記のように、従来の固体撮像装置において、画素部を
保護するパッシベーション膜５としては、プラズマＣＶ
Ｄ法により形成されたＰＳＧ膜，ｐ−ＳｉＮ膜，及びｐ
−ＳｉＯＮ膜等が使用され、これら膜の光に対する屈折
率は１．６〜２．０の範囲である。また、透明誘電体膜
６としてはアクリル酸エステル系樹脂が使用され、これ
の光に対する屈折率は１．５である。すなわち、パッシ
ベーション膜５の屈折率より透明誘電体膜６の屈折率の
方が低い状態にある。このため、従来の固体撮像装置に
おいては、光入射用開口７の側面である遮光膜４の側面
に沿って形成されたパッシベーション膜５に光が入射し
た場合、図３に示すように、パッシベーション膜５と誘
電体膜６の境界面において、パッシベーション膜５中か
ら誘電体膜６に向けて入射しようとする光は、その入射
角によっては前記境界面にて全反射することとなり、そ
れゆえ、パッシベーション膜５の遮光膜４の側面に沿っ
て形成された部分に入射した光は、遮光膜４の側面と，
パッシベーション膜５と誘電体膜６の境界面との間で、
反射を繰り返しながらフォトダイオード方向に進行する
ことになる。従って、従来の固体撮像装置においては、
画素部に入射した光を有効にフォトダイオードに集める
ことができないという問題点があった。
従来の固体撮像装置の画素部における光入射用開口付近
を拡大して示した図であり、図において、図２と同一符
号は同一または相当する部分を示し、図中点線は光入射
用開口付近へ入射した入射光の進行経路を示している。
前記のように、従来の固体撮像装置において、画素部を
保護するパッシベーション膜５としては、プラズマＣＶ
Ｄ法により形成されたＰＳＧ膜，ｐ−ＳｉＮ膜，及びｐ
−ＳｉＯＮ膜等が使用され、これら膜の光に対する屈折
率は１．６〜２．０の範囲である。また、透明誘電体膜
６としてはアクリル酸エステル系樹脂が使用され、これ
の光に対する屈折率は１．５である。すなわち、パッシ
ベーション膜５の屈折率より透明誘電体膜６の屈折率の
方が低い状態にある。このため、従来の固体撮像装置に
おいては、光入射用開口７の側面である遮光膜４の側面
に沿って形成されたパッシベーション膜５に光が入射し
た場合、図３に示すように、パッシベーション膜５と誘
電体膜６の境界面において、パッシベーション膜５中か
ら誘電体膜６に向けて入射しようとする光は、その入射
角によっては前記境界面にて全反射することとなり、そ
れゆえ、パッシベーション膜５の遮光膜４の側面に沿っ
て形成された部分に入射した光は、遮光膜４の側面と，
パッシベーション膜５と誘電体膜６の境界面との間で、
反射を繰り返しながらフォトダイオード方向に進行する
ことになる。従って、従来の固体撮像装置においては、
画素部に入射した光を有効にフォトダイオードに集める
ことができないという問題点があった。
【０００４】本発明は前記のような問題点を解消するた
めになされたものであり、光入射用開口の側面となる遮
光膜の側面に形成されたパッシベーション膜中に入射し
た光をフォトダイオードに集光することができる固体撮
像装置を提供することを目的とする。
めになされたものであり、光入射用開口の側面となる遮
光膜の側面に形成されたパッシベーション膜中に入射し
た光をフォトダイオードに集光することができる固体撮
像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる固体撮像
装置は、半導体基板に、各々が遮光膜により囲まれた光
入射用開口，この光入射用開口の下部に配置されたフォ
トダイオード，及び前記遮光膜とフォトダイオードの表
面保護を行うパッシベーション膜を備えた複数の画素部
がアレイ状に配置形成され、これら複数の画素部のそれ
ぞれにおける前記パッシベーション膜上に、このパッシ
ベーション膜を被覆する透明誘電体膜が配設されてなる
固体撮像装置において、前記パッシベーション膜の屈折
率が前記透明誘電体膜の屈折率より小さいことを特徴と
するものである。
装置は、半導体基板に、各々が遮光膜により囲まれた光
入射用開口，この光入射用開口の下部に配置されたフォ
トダイオード，及び前記遮光膜とフォトダイオードの表
面保護を行うパッシベーション膜を備えた複数の画素部
がアレイ状に配置形成され、これら複数の画素部のそれ
ぞれにおける前記パッシベーション膜上に、このパッシ
ベーション膜を被覆する透明誘電体膜が配設されてなる
固体撮像装置において、前記パッシベーション膜の屈折
率が前記透明誘電体膜の屈折率より小さいことを特徴と
するものである。
【０００６】前記において、透明誘電体膜は、各画素部
ごとにカラーフィルタをパッシベーション上にウエハプ
ロセスにより直接形成してなる固体撮像装置において
は、遮光膜によるフォトダイオード上の凹凸を無くする
ために設けられる表面平坦化膜であり、各画素部ごとに
カラーフィルターをパッシベーション膜上に透明樹脂接
着剤層を介して固着してなる固体撮像装置においては、
この透明樹脂接着剤層である。
ごとにカラーフィルタをパッシベーション上にウエハプ
ロセスにより直接形成してなる固体撮像装置において
は、遮光膜によるフォトダイオード上の凹凸を無くする
ために設けられる表面平坦化膜であり、各画素部ごとに
カラーフィルターをパッシベーション膜上に透明樹脂接
着剤層を介して固着してなる固体撮像装置においては、
この透明樹脂接着剤層である。
【０００７】また前記構成において、透明誘電体膜は、
各画素部ごとにマイクロレンズをパッシベーション上に
ウエハプロセスにより直接形成してなる固体撮像装置に
おいては、遮光膜によるフォトダイオード上の凹凸を無
くするために設けられる表面平坦化膜であり、各画素部
ごとにマイクロレンズをパッシベーション膜上に透明樹
脂接着剤層を介して固着してなる固体撮像装置において
は、この透明樹脂接着剤層である。
各画素部ごとにマイクロレンズをパッシベーション上に
ウエハプロセスにより直接形成してなる固体撮像装置に
おいては、遮光膜によるフォトダイオード上の凹凸を無
くするために設けられる表面平坦化膜であり、各画素部
ごとにマイクロレンズをパッシベーション膜上に透明樹
脂接着剤層を介して固着してなる固体撮像装置において
は、この透明樹脂接着剤層である。
【０００８】また前記構成において、透明誘電体膜は、
装置全体を外部から保護するためのガラス板，透明プラ
スチック等からなる保護用部材を有するものにおいて
は、保護用部材とパッシベーション膜との間に充填され
る封止用樹脂層である。
装置全体を外部から保護するためのガラス板，透明プラ
スチック等からなる保護用部材を有するものにおいて
は、保護用部材とパッシベーション膜との間に充填され
る封止用樹脂層である。
【０００９】
【作用】前記した本発明の固体撮像装置の構成によれ
ば、半導体基板に、各々が遮光膜により囲まれた光入射
用開口，この光入射用開口の下部に配置されたフォトダ
イオード，及び前記遮光膜とフォトダイオードの表面保
護を行うパッシベーション膜を備えた複数の画素部がア
レイ状に配置形成され、これら複数の画素部のそれぞれ
における前記パッシベーション膜上に、このパッシベー
ション膜を被覆する透明誘電体膜が配設されてなる固体
撮像装置において、前記パッシベーション膜の屈折率が
前記透明誘電体膜の屈折率より小さいことにより、パッ
シベーション膜中に入射し、パッシベーション膜と透明
誘電体膜の境界面に向かう光は、この境界面で全反射す
ることなく、透明誘電体膜中に入射することとなり、パ
ッシベーション膜の開口部側面となる遮光膜の側面に沿
って形成された部分に入射した光を、有効にフォトダイ
オードへ入射させることができる。
ば、半導体基板に、各々が遮光膜により囲まれた光入射
用開口，この光入射用開口の下部に配置されたフォトダ
イオード，及び前記遮光膜とフォトダイオードの表面保
護を行うパッシベーション膜を備えた複数の画素部がア
レイ状に配置形成され、これら複数の画素部のそれぞれ
における前記パッシベーション膜上に、このパッシベー
ション膜を被覆する透明誘電体膜が配設されてなる固体
撮像装置において、前記パッシベーション膜の屈折率が
前記透明誘電体膜の屈折率より小さいことにより、パッ
シベーション膜中に入射し、パッシベーション膜と透明
誘電体膜の境界面に向かう光は、この境界面で全反射す
ることなく、透明誘電体膜中に入射することとなり、パ
ッシベーション膜の開口部側面となる遮光膜の側面に沿
って形成された部分に入射した光を、有効にフォトダイ
オードへ入射させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 （実施例１）図１は本発明の実施例１による複数の画素
部がアレイ状に配設されたインターライン型固体撮像装
置の画素部における光入射用開口付近を拡大して示した
断面図である。図において、図２，３と同一符号は同一
または相当する部分を示し、５ａは例えば常圧ＣＶＤ法
により成膜された厚みが０．２〜１μｍであるＮＳＧ
膜，ＰＳＧ膜等からなるその屈折率が１．４５のパシベ
ーション膜である。尚、本装置のパッシベーション膜５
ａ以外の構成は図２の従来装置の構成と同じである。ま
た、図中点線は光入射用開口付近へ入射した入射光の進
行経路を示している。また、透明誘電体膜６の厚みは
０．５〜１０μｍである。
る。 （実施例１）図１は本発明の実施例１による複数の画素
部がアレイ状に配設されたインターライン型固体撮像装
置の画素部における光入射用開口付近を拡大して示した
断面図である。図において、図２，３と同一符号は同一
または相当する部分を示し、５ａは例えば常圧ＣＶＤ法
により成膜された厚みが０．２〜１μｍであるＮＳＧ
膜，ＰＳＧ膜等からなるその屈折率が１．４５のパシベ
ーション膜である。尚、本装置のパッシベーション膜５
ａ以外の構成は図２の従来装置の構成と同じである。ま
た、図中点線は光入射用開口付近へ入射した入射光の進
行経路を示している。また、透明誘電体膜６の厚みは
０．５〜１０μｍである。
【００１１】以上のように構成された本実施例の固体撮
像装置では、パッシベーション膜５ａの屈折率（１．４
５）より透明誘電体膜（アクリル酸エステル系樹脂層）
６の屈折率（１．５）の方が大きいので、パッシベーシ
ョン膜５ａ中に入射し、パッシベーション膜５ａ中から
透明誘電体膜６へ入射する光は、図１に示されるよう
に、パッシベーション膜５ａと透明誘電体膜６の境界面
で全反射せず、パッシベーション膜５ａの遮光膜４の側
面に沿って形成された部分に入射した光は多重反射を起
こすことなく、有効にフォトダイオード２へ入射するこ
とととなる。例えば、画素部における遮光膜で囲まれた
光入射用開口の開口面積が１０μｍ2 である固体撮像装
置では、従来の画素部における開口面積が１０μｍ2 で
ある固体撮像装置よりも３０％の感度アップが得られ
た。この感度の増加は、光入射用開口内における，パッ
シベーション膜５ａの遮光膜４の側面に沿って形成され
ている部分が占める面積分の感度の増加と一致してお
り、このことより、従来装置に比して画素部に入射する
光が有効に使用されていることがわかる。
像装置では、パッシベーション膜５ａの屈折率（１．４
５）より透明誘電体膜（アクリル酸エステル系樹脂層）
６の屈折率（１．５）の方が大きいので、パッシベーシ
ョン膜５ａ中に入射し、パッシベーション膜５ａ中から
透明誘電体膜６へ入射する光は、図１に示されるよう
に、パッシベーション膜５ａと透明誘電体膜６の境界面
で全反射せず、パッシベーション膜５ａの遮光膜４の側
面に沿って形成された部分に入射した光は多重反射を起
こすことなく、有効にフォトダイオード２へ入射するこ
とととなる。例えば、画素部における遮光膜で囲まれた
光入射用開口の開口面積が１０μｍ2 である固体撮像装
置では、従来の画素部における開口面積が１０μｍ2 で
ある固体撮像装置よりも３０％の感度アップが得られ
た。この感度の増加は、光入射用開口内における，パッ
シベーション膜５ａの遮光膜４の側面に沿って形成され
ている部分が占める面積分の感度の増加と一致してお
り、このことより、従来装置に比して画素部に入射する
光が有効に使用されていることがわかる。
【００１２】以上の説明では詳しく述べていないが、本
実施例装置において各画素部ごとにカラーフィルタまた
はマイクロレンズをパッシベーション膜５ａ上にウエハ
プロセスにより直接形成する場合、前記アクリル酸エス
テル系樹脂からなる透明誘電体膜６を、その最上面が平
坦面となるよう形成し、この平坦面上にカラーフィルタ
またはマイクロレンズを形成する。これらカラーフィル
タまたはマイクロレンズは、例えば、ゼラチンを材料に
して形成され、前記その最上面が平坦面とされた透明誘
電体膜６上にゼラチン層を塗布形成し、このゼラチン層
をパターニングすることにより形成される。カラーフィ
ルタではゼラチン層をパターニングした後、ゼラチン層
の染色が行われる。また、各画素部ごとにカラーフィル
ターまたはマイクロレンズをパッシベーション膜５ａ上
に透明樹脂接着剤層を介して固着する場合、パッシベー
ション膜５ａ上に前記透明誘電体膜６であるアクリル酸
エステル系樹脂からなる透明樹脂接着剤層を塗布形成
し、別途作製しておいたカラーフィルタまたはマイクロ
レンズをこの透明樹脂接着剤層に接合する。また、本実
施例装置において、装置全体を外部から保護するガラス
板，透明プラスチック等の保護用部材を設ける場合、パ
ッシベーション膜５ａを前記透明誘電体膜６であるアク
リル酸エステル系樹脂層で被覆し、ガラス板，透明プラ
スチック等の保護用部材をこのアクリル酸エステル系樹
脂層に接合する。
実施例装置において各画素部ごとにカラーフィルタまた
はマイクロレンズをパッシベーション膜５ａ上にウエハ
プロセスにより直接形成する場合、前記アクリル酸エス
テル系樹脂からなる透明誘電体膜６を、その最上面が平
坦面となるよう形成し、この平坦面上にカラーフィルタ
またはマイクロレンズを形成する。これらカラーフィル
タまたはマイクロレンズは、例えば、ゼラチンを材料に
して形成され、前記その最上面が平坦面とされた透明誘
電体膜６上にゼラチン層を塗布形成し、このゼラチン層
をパターニングすることにより形成される。カラーフィ
ルタではゼラチン層をパターニングした後、ゼラチン層
の染色が行われる。また、各画素部ごとにカラーフィル
ターまたはマイクロレンズをパッシベーション膜５ａ上
に透明樹脂接着剤層を介して固着する場合、パッシベー
ション膜５ａ上に前記透明誘電体膜６であるアクリル酸
エステル系樹脂からなる透明樹脂接着剤層を塗布形成
し、別途作製しておいたカラーフィルタまたはマイクロ
レンズをこの透明樹脂接着剤層に接合する。また、本実
施例装置において、装置全体を外部から保護するガラス
板，透明プラスチック等の保護用部材を設ける場合、パ
ッシベーション膜５ａを前記透明誘電体膜６であるアク
リル酸エステル系樹脂層で被覆し、ガラス板，透明プラ
スチック等の保護用部材をこのアクリル酸エステル系樹
脂層に接合する。
【００１３】なお、本実施例では、パッシベーション膜
の屈折率を１．４５，透明誘電体膜の屈折率を１．５に
したが、本発明においてパッシベーション膜及び透明誘
電体膜の屈折率はこれらの値に限定されるものではな
く、パッシベーション膜の屈折率が透明誘電膜の屈折率
より小さければよい。従って、この屈折率の関係が得ら
れるのであれば、パッシベーション膜及び透明誘電膜の
材料を種々変更することができる。
の屈折率を１．４５，透明誘電体膜の屈折率を１．５に
したが、本発明においてパッシベーション膜及び透明誘
電体膜の屈折率はこれらの値に限定されるものではな
く、パッシベーション膜の屈折率が透明誘電膜の屈折率
より小さければよい。従って、この屈折率の関係が得ら
れるのであれば、パッシベーション膜及び透明誘電膜の
材料を種々変更することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる固
体撮像装置によれば、半導体基板に、各々が遮光膜によ
り囲まれた光入射用開口，この光入射用開口の下部に配
置されたフォトダイオード，及び前記遮光膜とフォトダ
イオードの表面保護を行うパッシベーション膜を備えた
複数の画素部がアレイ状に配置形成され、これら複数の
画素部のそれぞれにおける前記パッシベーション膜上
に、このパッシベーション膜を被覆する透明誘電体膜が
配設されてなる固体撮像装置において、前記パッシベー
ション膜の屈折率を前記透明誘電体膜の屈折率より小さ
くしたので、パッシベーション膜中に入射し、パッシベ
ーション膜と透明誘電体膜の境界面に向かう光は、この
境界面で全反射することなく、透明誘電体膜中に入射す
ることとなり、パッシベーション膜の開口部側面となる
遮光膜の側面に沿って形成された部分に入射した光を、
有効にフォトダイオードへ入射させることができる。従
って、従来光入射用開口の開口面積に寄与できなかっ
た、パッシベーション膜の遮光膜の側面に沿って形成さ
れた部分が有効開口面積として寄与されることとなり、
素子構造を変えることなく、従来装置に比して感度が向
上した固体撮像装置を得ることができる。
体撮像装置によれば、半導体基板に、各々が遮光膜によ
り囲まれた光入射用開口，この光入射用開口の下部に配
置されたフォトダイオード，及び前記遮光膜とフォトダ
イオードの表面保護を行うパッシベーション膜を備えた
複数の画素部がアレイ状に配置形成され、これら複数の
画素部のそれぞれにおける前記パッシベーション膜上
に、このパッシベーション膜を被覆する透明誘電体膜が
配設されてなる固体撮像装置において、前記パッシベー
ション膜の屈折率を前記透明誘電体膜の屈折率より小さ
くしたので、パッシベーション膜中に入射し、パッシベ
ーション膜と透明誘電体膜の境界面に向かう光は、この
境界面で全反射することなく、透明誘電体膜中に入射す
ることとなり、パッシベーション膜の開口部側面となる
遮光膜の側面に沿って形成された部分に入射した光を、
有効にフォトダイオードへ入射させることができる。従
って、従来光入射用開口の開口面積に寄与できなかっ
た、パッシベーション膜の遮光膜の側面に沿って形成さ
れた部分が有効開口面積として寄与されることとなり、
素子構造を変えることなく、従来装置に比して感度が向
上した固体撮像装置を得ることができる。
【図１】 本発明の実施例１による複数の画素部がアレ
イ状に配設されたインターライン型固体撮像装置の画素
部における光入射用開口付近を拡大して示した断面図で
ある。
イ状に配設されたインターライン型固体撮像装置の画素
部における光入射用開口付近を拡大して示した断面図で
ある。
【図２】 従来の複数の画素部がアレイ状に配設された
インターライン型固体撮像装置の一画素部の構成を示す
断面図である。
インターライン型固体撮像装置の一画素部の構成を示す
断面図である。
【図３】 図２に示す固体撮像装置の画素部における光
入射用開口付近を拡大して示した図である。
入射用開口付近を拡大して示した図である。
１ シリコン基板 ２ フォトダイオード ３ 層間絶縁膜 ４ 遮光膜 ５ パッシベーション膜 ５ａ パッシベーション膜 ６ 透明誘電体膜 ７ 光入射用開口
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体基板に、各々が遮光膜により囲ま
れた光入射用開口，この光入射用開口の下部に配置され
たフォトダイオード，及び前記遮光膜とフォトダイオー
ドの表面保護を行うパッシベーション膜を備えた複数の
画素部がアレイ状に配置形成され、これら複数の画素部
のそれぞれにおける前記パッシベーション膜上に、この
パッシベーション膜を被覆する透明誘電体膜が配設され
てなる固体撮像装置において、 前記パッシベーション膜の屈折率が前記透明誘電体膜の
屈折率より小さいことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記透明誘電体膜が前記フォトダイオー
ド上にカラーフィルタを配置形成し易くするために前記
パッシベーション膜上にその上面が平坦面となるよう形
成された，前記カラーフィルタの下地誘電体膜である請
求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記透明誘電体膜が前記フォトダイオー
ド上にカラーフィルタを配設するために前記パッシベー
ション膜上に形成された，前記カラーフィルタを前記パ
ッシベーション膜に接着するための樹脂接着剤層である
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項４】 前記透明誘電体膜が前記フォトダイオー
ド上にマイクロレンズを配置形成し易くするために前記
パッシベーション膜上にその上面が平坦面となるよう形
成された、前記マイクロレンズの下地誘電体膜である請
求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記透明誘電体膜が前記フォトダイオー
ド上にマイクロレンズを配設するために前記パッシベー
ション膜上に形成された，前記マイクロレンズを前記パ
ッシベーション膜に接着するための樹脂接着剤層である
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】 装置全体を外部から保護するための透明
材料からなる保護用部材を有し、前記透明誘電体膜が当
該透明の保護用部材と前記パッシベーション膜との間に
充填された封止用樹脂層である請求項１に記載の固体撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150202A JPH098261A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150202A JPH098261A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH098261A true JPH098261A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15491761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7150202A Pending JPH098261A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH098261A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253478A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子およびその製造方法 |
| US8917338B2 (en) | 2010-12-09 | 2014-12-23 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP7150202A patent/JPH098261A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253478A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | 固体撮像素子およびその製造方法 |
| JP4705791B2 (ja) * | 2005-03-11 | 2011-06-22 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像素子の製造方法 |
| US8917338B2 (en) | 2010-12-09 | 2014-12-23 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic apparatus |
| TWI488291B (zh) * | 2010-12-09 | 2015-06-11 | Sony Corp | 固態成像裝置，其製造方法，及電子設備 |
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