JPWO2013021541A1 - 固体撮像装置 - Google Patents
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Abstract
複数のカラーフィルタは、複数の第１のカラーフィルタ９ａと複数の第２のカラーフィルタ９ｂとで構成されている。平面視において、第１のカラーフィルタ９ａと第２のカラーフィルタ９ｂとは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ交互に市松模様に配置されており、複数の第１のカラーフィルタ９ａの各々は、コーナー部分Ｘ1がＸ軸方向に延伸する辺およびＹ軸方向に延伸する辺の双方に対して斜め方向となる斜辺となっており、複数の第１のカラーフィルタ９ａの各々における面積は、複数の第２のカラーフィルタ９ｂの各々における面積よりも大きく、対角方向に隣接する第１のカラーフィルタ９ａの間の隔壁８は、斜辺に沿って対角方向に延びるシフト部を有する（矢印Ａ部分）。
Description
本発明は、固体撮像装置に関し、固体撮像装置における光電変換部の上方に設けられたカラーフィルタの構造に関する。
近年、固体撮像装置に対して高画質化の要求が高まってきている。このため、高画質化の重要なパラメータである感度や混色特性を向上させることが必要となる。
混色は、異なる透過色のカラーフィルタを備えた隣接画素において、一方の画素のカラーフィルタに対して斜め入射した光線が、隣接する他方の画素に対し、そのカラーフィルタを通過することなく漏れ込む現象である。このように混色を生じる固体撮像装置では、撮像品質が低いものとなってしまう。
混色の問題に対しては、例えば、特許文献１および特許文献２では、隣接するカラーフィルタ間に隔壁を設けるという技術が提案されている。これについて、図１（ｂ）を用い説明する。
図１（ｂ）に示すように、特許文献１および特許文献２で提案されている技術（従来技術）は、平面視で四角形のカラーフィルタ９９ａ，９９ｂがＸ軸方向およびＹ軸方向に交互に、市松模様に配置されている。このため、カラーフィルタ９９ａ，９９ｂの各コーナー部Ｘ92は、９０°を以ってＸ軸方向の辺とＹ軸方向の辺とが交差している。
隔壁９８は、酸化シリコンからなり、隣接するカラーフィルタ９９ａ，９９ｂの間に介挿されることで、格子状に形成されている。言い換えると、格子状の隔壁９８の各開口部分にカラーフィルタ９９ａ，９９ｂが形成されている。このような構成を採用することにより、ある程度は混色の抑制を図ることができる。
しかしながら、上記特許文献１および特許文献２で提案されている技術では、隔壁９８のＸ軸方向に延びる要素とＹ軸方向に延びる要素とが直交する部分（矢印Ｂ部分）、隔壁９８の幅が広くなってしまい、当該部分から光線が入射してしまうという問題が生じる。このような光線は、カラーフィルタを通過することなく画素の受光部へと入射するため、混色の原因となる。
このように、特許文献１および特許文献２で提案されている技術では、混色の発生を抑制するのに十分ではない。
本発明は、このような問題の解決を図ろうとなされたものであって、確実に混色の抑制を図ることができ、高い撮像性能を有する固体撮像装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明の一態様は、次のような特徴を有することとする。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、半導体基板と、半導体基板内に、当該半導体基板の主面に沿った方向に行列状に形成された複数の光電変換部と、半導体基板の上に形成された配線層と、配線層の上であって、複数の光電変換部のそれぞれに対応して形成された複数のカラーフィルタと、配線層の上であって、隣接するカラーフィルタの間に形成された隔壁と、を備える。
本発明の一態様に係る固体撮像装置では、複数のカラーフィルタは、複数の第１のカラーフィルタと複数の第２のカラーフィルタとで構成されている。そして、半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタとは、行方向および列方向にそれぞれ交互に市松模様を構成するように配置されており、複数の第１のカラーフィルタの各々は、コーナー部分が行方向および列方向の双方に対して斜め方向となる斜辺となっており、複数の第１のカラーフィルタの各々における面積は、複数の第２のカラーフィルタの各々における面積よりも大きく、対角方向に隣接する第１のカラーフィルタの間の隔壁は、斜辺に沿って対角方向に延びるシフト部を有することを特徴とする。
上記態様に係る固体撮像装置では、隣接するカラーフィルタ同士の間に介挿される隔壁が、第１のカラーフィルタの各コーナー部分に相当する箇所が、対角方向に延びるシフト部となっているので、隔壁の交差部分（格子点）の面積を上記従来技術に係る固体撮像装置の隔壁よりも小さくすることができる。よって、本発明に係る固体撮像装置では、隔壁の交差部分（格子点）を通過して受光部等に入射する光線を少なくすることができる。
従って、上記態様に係る固体撮像装置では、確実に混色の抑制を図ることができ、高い撮像性能を有する。
［本発明の各態様の概要］
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、半導体基板と、半導体基板内に、当該半導体基板の主面に沿った方向に行列状に形成された複数の光電変換部と、半導体基板の上に形成された配線層と、配線層の上であって、複数の光電変換部のそれぞれに対応して形成された複数のカラーフィルタと、配線層の上であって、隣接するカラーフィルタの間に形成された隔壁と、を備える。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、半導体基板と、半導体基板内に、当該半導体基板の主面に沿った方向に行列状に形成された複数の光電変換部と、半導体基板の上に形成された配線層と、配線層の上であって、複数の光電変換部のそれぞれに対応して形成された複数のカラーフィルタと、配線層の上であって、隣接するカラーフィルタの間に形成された隔壁と、を備える。
本発明の一態様に係る固体撮像装置では、複数のカラーフィルタは、複数の第１のカラーフィルタと複数の第２のカラーフィルタとで構成されている。そして、半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタとは、行方向および列方向にそれぞれ交互に市松模様に配置されており、複数の第１のカラーフィルタの各々は、コーナー部分が行方向および列方向の双方に対して斜め方向となる斜辺となっており、複数の第１のカラーフィルタの各々における面積は、複数の第２のカラーフィルタの各々における面積よりも大きく、対角方向に隣接する第１のカラーフィルタの間の隔壁は、斜辺に沿って対角方向に延びるシフト部を有することを特徴とする。
上記態様に係る固体撮像装置では、隣接するカラーフィルタ同士の間に介挿される隔壁が、第１のカラーフィルタの各コーナー部分に相当する箇所が、対角方向に延びるシフト部となっているので、隔壁の交差部分（格子点）の面積を上記従来技術に係る固体撮像装置の隔壁よりも小さくすることができる。よって、上記態様に係る固体撮像装置では、隔壁の交差部分（格子点）を通過して受光部等に入射する光線を少なくすることができる。
従って、上記態様に係る固体撮像装置では、確実に混色の抑制を図ることができ、高い撮像性能を有する。
上記態様に係る固体撮像装置では、例えば、次のようなバリエーション構成を採用することもできる。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記構成において、複数の第１のカラーフィルタの各々では、コーナー部分において、行方向に延伸する辺および列方向に延伸する辺と、斜辺とが、それぞれ９０°よりも大きい角度で交わっている、という構成を採用することもできる。これにより、隔壁の格子点の面積を確実に小さく抑えることができ、混色の抑制を図る上で優位である。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記構成において、複数の第１のカラーフィルタは、各々が主として緑色の波長域の光を透過するカラーフィルタであり、複数の第２のカラーフィルタは、主として赤色の波長域の光を透過するカラーフィルタと、主として青色の波長域の光を透過するカラーフィルタとで構成されている、という構成を採用することもできる。このような構成を採用すれば、可視光領域で広く光を透過する緑色が、大きな平面形状の第１のカラーフィルタに配置されるので、感度のより一層の向上を図ることができる。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記構成において、さらに、複数のカラーフィルタの上には、複数のカラーフィルタのそれぞれに対応して形成された複数のマイクロレンズを備え、複数のマイクロレンズは、各々が第１のカラーフィルタに対応して形成された複数の第１のマイクロレンズと、各々が第２のカラーフィルタに対応して形成された複数の第２のマイクロレンズとで構成されており、半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、複数の第１のマイクロレンズの各々のサイズは、複数の第２のマイクロレンズの各々のサイズよりも大きい、という構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合には、マイクロレンズを、カラーフィルタの大きさに合わせて形成するため、感度のより一層の向上を図ることができる。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記構成において、半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視で、行方向に延びる前記隔壁は、画素ごとにシフト部を介して、列方向に交互にずれた配置であり、全体としてクランク形状をしている、という構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合には、第１のカラーフィルタおよび第２のカラーフィルタの各面積を最大化し、感度のより一層の向上を図ることができる。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記構成において、半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視で、列方向に延びる隔壁は、画素ごとにシフト部を介して、行方向に交互にずれた配置であり、全体としてクランク形状をしている、という構成を採用することもできる。上記同様、このような構成を採用する場合には、第１のカラーフィルタおよび第２のカラーフィルタの各面積を最大化し、感度のより一層の向上を図ることができる。
本発明の一態様に係る固体撮像装置は、上記構成において、半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視で、複数の第１のカラーフィルタの各々は、具体的に八角形の平面形状を有し、複数の第２のカラーフィルタの各々は、具体的に四角形の平面形状を有する、という構成を採用することもできる。
［実施の形態］
以下では、本発明を実施するための形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の各実施の形態は、本発明の構成およびそこから奏される作用・効果を分かり易く説明するために用いる例であって、本発明は、本質的な特徴部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
以下では、本発明を実施するための形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下の各実施の形態は、本発明の構成およびそこから奏される作用・効果を分かり易く説明するために用いる例であって、本発明は、本質的な特徴部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
１．固体撮像装置における隔壁構造
以下、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の隔壁構造について、図１（ａ）を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の隔壁構造上面図である。
以下、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の隔壁構造について、図１（ａ）を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の隔壁構造上面図である。
図１（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る隔壁構造は、透過色（透過波長域）の異なる第１のカラーフィルタ９ａと第２のカラーフィルタ９ｂとが、行方向および列方向にそれぞれ交互に市松模様に配置されている。第１のカラーフィルタ９ａは、例えば、主として緑色の波長域の光を透過するフィルタであり、第２のカラーフィルタ９ｂが、例えば、主として赤色の波長域の光を透過するフィルタ、および、主として青色の波長域の光を透過するフィルタである。
図１（ａ）に示すように、第１のカラーフィルタ９ａのコーナー部分Ｘ1では、Ｘ軸方向に延伸する辺およびＹ軸方向に延伸する辺が、斜辺に対して９０°よりも大きい角度を以って各々交差している。
図１（ａ）に示すように、第１のカラーフィルタ９ａの各平面積（紙面に垂直な方向から平面視したときの面積）は、第２のカラーフィルタ９ｂの各平面積よりも大きい。また、隣接するカラーフィルタ９ａ，９ｂの間には、隔壁８が介挿されている。隔壁８のうち、対角方向に隣接する第１のカラーフィルタ９ａの間の部分（例えば、矢印Ａ部分）は、Ｘ軸およびＹ軸の双方に対して斜め方向に延びる構造となっている。以下、この隔壁８の斜め方向に延びた部分をシフト部と記載する。
なお、本実施形態では、第１のカラーフィルタ９ａは、コーナー部分に斜辺を有する八角形となっており、第２のカラーフィルタ９ｂは、四角形となっている。ただし、平面形状については、これ以外に種々の形状を採用することができる。例えば、第１のカラーフィルタ９ａについては、例えば、十角形やそれ以上の多角形とすることもでき、第２のカラーフィルタ９ｂについても、同様である。
２．固体撮像装置の一部構成
固体撮像装置の構成の内、主要な部分について、図２を参照しながら説明する。図２は、図１（ａ）のＨ−Ｈ'方向における模式断面図である。
固体撮像装置の構成の内、主要な部分について、図２を参照しながら説明する。図２は、図１（ａ）のＨ−Ｈ'方向における模式断面図である。
図２に示すように、半導体基板１中には、受光部２が形成されており、受光部２の上方には、光導波路４が形成されている。光導波路４は、絶縁膜中に凹部を形成し、当該凹部に対し、酸化シリコンよりも高い屈折率を埋め込んで、マイクロレンズ１０から集光されて入射する光を反射により外部へもらさずに受光部２に導波する機能を有する部分である。
光導波路４の上には、カラーフィルタ９ａ、９ｂが形成されており、隣接するカラーフィルタ９ａ，９ｂの間に隔壁８が介挿されている。隔壁８は、隣接するカラーフィルタ９ａ，９ｂ同士を分離し、マイクロレンズ１０により集光された光が隣の画素に漏れるのを抑制する構造になっている。
受光部２が形成された下地層は等間隔で並んでおり、カラーフィルタ９ａの過度の拡大による隣接画素への混色防止ために、例えば１．４μｍサイズのセルでは、Ｗ1は、Ｗ2の１６％程度の拡大とすることが好ましく、カラーフィルタ９ａの幅Ｗ1は、例えば、１．３２μｍ程度、カラーフィルタ９ｂの幅Ｗ2は、例えば、１．１４μｍ程度とすることが好ましい。
なお、図２に示すように、半導体基板１の上方における隣接する受光部２同士の間に対応する箇所には、積層配線層３が構成されている。また、受光部２が形成された領域とは異なる領域（図２のＸ軸方向右側の領域）では、カラーフィルタ９ａ，９ｂなどは積層されておらず、層間絶縁膜５、パッド配線層６、保護膜７の順で積層形成されている。
３．隔壁８の交差部分
隔壁８の交差部分の詳細構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、画素領域の一部の平面図であって、図３（ａ）は、本発明の実施形態に係る隔壁交差部構造（図１（ａ）におけるＡ部の拡大図）、図３（ｂ）は、比較例としての従来技術に係る隔壁交差部構造（図１（ｂ）におけるＢ部の拡大図）を示す。なお、図中における破線は、パターニング時の実際のレジスト形状を示す。
隔壁８の交差部分の詳細構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、画素領域の一部の平面図であって、図３（ａ）は、本発明の実施形態に係る隔壁交差部構造（図１（ａ）におけるＡ部の拡大図）、図３（ｂ）は、比較例としての従来技術に係る隔壁交差部構造（図１（ｂ）におけるＢ部の拡大図）を示す。なお、図中における破線は、パターニング時の実際のレジスト形状を示す。
図３（ａ）に示すように、本発明の実施の形態に係る配列構造の隔壁８を採用することで、図１（ａ）に示す隔壁８における交差部分（矢印Ｃ部分）の構造が、３つの隔壁要素８ｑ、８ｒ、８ｔが交わる三叉路構造となり、図３（ｂ）に示す従来構造における４つの隔壁要素９８ｐ、９８ｑ、９８ｒ、９８ｓが交わる十字路（矢印Ｄ部分）の構造よりも、隔壁８における開口面積を狭くすることができる。よって、混色を低減することが可能となる。
なお、交差部分の開口面積は、図３（ａ）、（ｂ）の矢印Ｃ，Ｄで指し示すように、隣接する各フィルタの各コーナー部分同士を結んだ隔壁部の面積と定義する。
隔壁８の交差部分における開口面積縮小の効果を得るために、図３（ａ）に示す対角方向に延びるシフト部の隔壁８の幅は、垂直方向及び水平方向に延びる隔壁の幅のルート２倍以下とすることが望ましい。シフト部の隔壁の幅を、垂直方向及び水平方向に延びる隔壁の幅と同じとした場合、交差部分（矢印Ｃ部分）の開口面積は約２２％に縮小することができ、混色低減可能となる。
また、図３（ａ）、（ｂ）に破線で示すように、実際はパターニング時に各フィルタの頂点のレジスト形状は丸まり、交差部（矢印Ｃ，Ｄ部分）の開口面積は理想形状（実線）に比べて大きくなる。レジストの角は鋭角な程、丸まりが大きく、鈍角な程丸まりは小さくなる。本発明の実施形態では、図３（ａ）に示すように、第１のカラーフィルタ９ａを形成する部分のコーナー部分は、９０°より大きく、９０°のコーナー部分を持つ１つの第２のカラーフィルタ９ｂと、９０°より大きな角を持つ２つの第１のカラーフィルタ９ａとで、三叉路構造の隔壁８の交差部分（矢印Ｃ部分）を形成する。
このため、図３（ｂ）に示すように、９０°のコーナー部分を持つ２つの第１のカラーフィルタ９９ａと、２つの第２のカラーフィルタ９９ｂとで、十字路構造の隔壁９８の交差部分（矢印Ｄ部分）を形成する、従来構造に比べて、レジストの角の丸まりを小さく抑えることができ、理想形状（実線）からの隔壁交差部面積拡大を抑えることができ、混色低減可能となる。
４．製造方法
以下、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図４から図８を参照しながら説明する。図４から図８は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造工程の一部を示す模式断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図４から図８を参照しながら説明する。図４から図８は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置の製造工程の一部を示す模式断面図である。
先ず、図４（ａ）に示すように、ｎ型の半導体基板１を準備し、図４（ｂ）に示すように、半導体基板１にイオン注入を行って受光部２を形成する。図４（ｂ）中において、二点鎖線で区切った左側の領域は画素領域を示し、右側の領域は周辺回路領域を示す。
次いで、図５（ａ）に示すように、半導体基板１上に、酸化シリコンなどからなる絶縁膜と、銅などのメタルとを、交互に積層し、積層配線層３を形成する。
その後、図５（ｂ）に示すように、積層配線層３における受光部２上部の層間膜（絶縁膜）をエッチングにより開口し、図６（ａ）に示すように、高屈折率物質で開口部を埋め込むことにより、光導波路４を形成する。光導波路４の形成の際の埋め込み材料は、例えば、窒化シリコン（ｎ＝２．０程度）などのような酸化シリコン（ｎ＝１．５程度）より屈折率が高い材料が望ましい。
さらに、平坦化エッチバックを行って、光導波路４の上部を平坦にした後、図５（ｂ）に示すように、酸化シリコンなどの屈折率ｎ＝１．５程度の透明無機材料からなる層間絶縁膜５をＣＶＤなどで成膜する。その後、図７（ａ）に示すように、層間絶縁膜５上にアルミニウムなどのメタル層を成膜し、エッチングによりボンディングパッド６を形成する。
その後、図７（ｂ）に示すように、酸化シリコンなどの屈折率ｎ＝１．５程度の透明無機材料からなる保護膜７をＣＶＤなどで成膜し、フォトレジスト膜２０で、図１（ａ）に示すような、対角方向に延びるシフト部を持ち、全ての隔壁８の交差部分（矢印Ａ部分）が三叉路構造となるようにパターニングする。
その後、図８（ａ）に示すように、層間絶縁膜５および保護膜７を、光導波路４の埋め込み材料上部までエッチングして隔壁８を形成する。隔壁８の高さとなる層間絶縁膜５および保護膜７を合計した膜厚は、例えば、５００ｎｍ〜９００ｎｍ程度であり、隔壁８の幅は、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度が良い。
その後、図８（ｂ）に示すように、隔壁で隔てられた領域に対し、例えば、緑色（Ｇ）のカラーフィルタである第１のカラーフィルタ９ａと、赤色（Ｒ）および青色（Ｂ）のカラーフィルタである第２のカラーフィルタ９ｂとを、５００ｎｍ〜９００ｎｍ程度の膜厚で形成し、その上層に有機材料からなるマイクロレンズ１０をドライエッチングにより形成する。マイクロレンズ１０は、第１のカラーフィルタ９ａおよび第２のカラーフィルタ９ｂのそれぞれの大きさに応じて、サイズを変えてパターニング、ドライエッチング形成することで、集光効率を向上させる。
上記のようにして、図１（ａ）に示すような、八角形の第１のカラーフィルタ９ａと、四角形の第２のカラーフィルタ９ｂとが、行方向及び列方向にそれぞれ交互に市松模様を構成するように配置されることになる。
５．効果
上記のような構成を採用する本発明の実施形態に係る固体撮像装置の効果について、図９を参照して説明する。図９（ａ）は、本実施の形態に係る構造を採用する場合において、隔壁８上部を通過した光が半導体基板１中に形成された受光部２へ到達する模式図であり、隔壁８の幅Ｗ8が狭い構造となっている。一方、図９（ｂ）は、従来技術に係る構造を採用する場合を示し、隔壁９８の幅Ｗ98が広い構造を示す。
上記のような構成を採用する本発明の実施形態に係る固体撮像装置の効果について、図９を参照して説明する。図９（ａ）は、本実施の形態に係る構造を採用する場合において、隔壁８上部を通過した光が半導体基板１中に形成された受光部２へ到達する模式図であり、隔壁８の幅Ｗ8が狭い構造となっている。一方、図９（ｂ）は、従来技術に係る構造を採用する場合を示し、隔壁９８の幅Ｗ98が広い構造を示す。
隔壁８，９８は、酸化シリコン等の光に対する透過率の高い材料からなるため、光を透過する。
図９（ｂ）に示す従来構造における４重点の隔壁９８の交差部分では、幅Ｗ98が広いために開口面積が広く、隔壁９８上部を通過した光が、半導体基板中に形成された受光部９２へと到達する。この場合、入射光がカラーフィルタ９９を透過していないため、白色光がそのまま受光部２へ侵入することとなり、他の色成分が増加して混色が劣化する。
一方、図９（ａ）に示すように、本発明の実施形態における３重点の隔壁８交差部では、隔壁８の幅Ｗ8が狭いために開口面積が狭く、図５（ａ）に示すように隔壁８上部を通過した光が半導体基板中に形成された受光部２へ到達せず、混色劣化を抑制することができる。
上述のように、本実施形態では、可視領域で広く光を透過する緑の感度を向上させることができるため、第１のカラーフィルタ９ａは、主として緑色の波長域の光を透過するカラーフィルタとし、第２のカラーフィルタ９ｂは、主として赤色の波長域の光を透過するカラーフィルタ、および、主として青色の波長域の光を透過するカラーフィルタとしての配列を想定するが、これらフィルタの配列は上記に限定されることは無い。
［その他の事項］
上記の実施形態では、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型固体撮像装置として本発明を具体化しているが、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型固体撮像装置でも同様の効果を奏することができる。
上記の実施形態では、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型固体撮像装置として本発明を具体化しているが、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型固体撮像装置でも同様の効果を奏することができる。
本発明は、確実に混色の抑制を図ることができ、高い撮像性能を有する固体撮像装置を実現するのに有用である。
１．半導体基板
２．受光部
３．積層配線層
４．光導波路
５．層間絶縁膜
６．パッド配線層
７．保護膜
８．隔壁
９．カラーフィルタ
９ａ．第１のカラーフィルタ
９ｂ．第２のカラーフィルタ
１０．マイクロレンズ
２０．フォトレジスト膜
２．受光部
３．積層配線層
４．光導波路
５．層間絶縁膜
６．パッド配線層
７．保護膜
８．隔壁
９．カラーフィルタ
９ａ．第１のカラーフィルタ
９ｂ．第２のカラーフィルタ
１０．マイクロレンズ
２０．フォトレジスト膜
Claims (7)
- 半導体基板と、
前記半導体基板内に、当該半導体基板の主面に沿った方向に行列状に形成された複数の光電変換部と、
前記半導体基板の上に形成された配線層と、
前記配線層の上であって、前記複数の光電変換部のそれぞれに対応して形成された複数のカラーフィルタと、
前記配線層の上であって、隣接する前記カラーフィルタの間に形成された隔壁と、
を備え、
前記複数のカラーフィルタは、複数の第１のカラーフィルタと複数の第２のカラーフィルタとで構成されており、
前記半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、
第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタとは、行方向および列方向にそれぞれ交互に市松模様に配置されており、
前記複数の第１のカラーフィルタの各々は、コーナー部分が前記行方向および前記列方向の双方に対して斜め方向となる斜辺となっており、
前記複数の第１のカラーフィルタの各々における面積は、前記複数の第２のカラーフィルタの各々における面積よりも大きく、
対角方向に隣接する前記第１のカラーフィルタの間の前記隔壁は、前記斜辺に沿って対角方向に延びるシフト部を有する
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記複数の第１のカラーフィルタの各々では、前記コーナー部分において、前記行方向に延伸する辺および前記列方向に延伸する辺と、前記斜辺とが、それぞれ９０°よりも大きい角度で交わっている
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第１のカラーフィルタは、各々が主として緑色の波長域の光を透過するカラーフィルタであり、
前記複数の第２のカラーフィルタは、主として赤色の波長域の光を透過するカラーフィルタと、主として青色の波長域の光を透過するカラーフィルタとで構成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像装置。 - さらに、前記複数のカラーフィルタの上には、前記複数のカラーフィルタのそれぞれに対応して形成された複数のマイクロレンズを備え、
前記複数のマイクロレンズは、各々が前記第１のカラーフィルタに対応して形成された複数の第１のマイクロレンズと、各々が前記第２のカラーフィルタに対応して形成された複数の第２のマイクロレンズとで構成されており、
前記半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、前記複数の第１のマイクロレンズの各々のサイズは、前記複数の第２のマイクロレンズの各々のサイズよりも大きい
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の固体撮像装置。 - 前記半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、行方向に延びる前記隔壁は、画素ごとに前記シフト部を介して、列方向に交互にずれた配置であり、全体としてクランク形状をしている
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の固体撮像装置。 - 前記半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、列方向に延びる前記隔壁は、画素ごとに前記シフト部を介して、行方向に交互にずれた配置であり、全体としてクランク形状をしている
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の固体撮像装置。 - 前記半導体基板の主面に垂直な方向からの平面視において、
前記複数の第１のカラーフィルタの各々は、八角形の平面形状を有し、
前記複数の第２のカラーフィルタの各々は、四角形の平面形状を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の固体撮像装置。
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| JP2011175051 | 2011-08-10 | ||
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