JP2008091800A - Imaging device, manufacturing method thereof, and imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルスチルカメラ等に用いる撮像素子及びその製造方法並びに撮像システムに関する。 The present invention relates to an image sensor used for a digital still camera, a manufacturing method thereof, and an image pickup system.
近年、デジタルスチルカメラ等に用いる撮像素子は、画素数の増加により高解像度化される一方で、チップサイズを小さくすることにより低価格化されてきている。そのため、撮像素子を構成する画素の大きさは年々小さくなり、それに伴って光電変換部の面積も小さくなってきている。 In recent years, image sensors used in digital still cameras and the like have been increased in resolution due to an increase in the number of pixels, but have been reduced in price by reducing the chip size. For this reason, the size of the pixels constituting the imaging element is decreasing year by year, and the area of the photoelectric conversion unit is also decreasing accordingly.
光電変換部の面積が小さい撮像素子を用いると、暗い被写体を撮像した場合に、高品位の画像が得られにくい。そこで、特許文献1は、撮像素子の光電変換部への入射光効率を向上させるため、光電変換部の表面に反射防止層を設けた撮像素子を開示している。特許文献1では、シリコン(Si:屈折率約4.1)で構成された光電変換部とそれを覆う酸化シリコン(SiO2:屈折率は約1.46)で構成された絶縁膜との界面での反射を防止する構成が開示されている。すなわち、シリコン(Si)と酸化シリコン(SiO2)との間に、その中間の屈折率を有する窒化シリコン(SiN:屈折率は約2.0)層が配置されている。
When an image sensor having a small area of the photoelectric conversion unit is used, it is difficult to obtain a high-quality image when a dark subject is imaged. Therefore,
特許文献2は、さらに、入射角の大きい光の取り込み効率を向上させるために、光入射面と光電変換部との間に光導波路を設け集光特性を高めた撮像素子を開示している。特許文献2では、光電変換部の光入射側に高屈折率材料である窒化シリコン(SiN)で構成された光導波路を設け、その周囲の層間絶縁膜層を低屈折率材料であるBPSG(屈折率約1.46)で構成している。これらの境界面で入射光を全反射させることにより集光特性を向上させている。また、光導波路の光出射側と光電変換部との間には、光導波路を形成する際にエッチングストッパ膜として機能する窒化シリコンで構成された低反射膜が配設されている。
しかしながら、特許文献2に開示された撮像素子では、光導波路と光電変換部との間に形成された低反射膜が光導波路と同じ材料である窒化シリコンで構成されるため、光導波路と光電変換部との界面での反射の防止が十分ではないという欠点があった。 However, in the imaging device disclosed in Patent Document 2, the low reflection film formed between the optical waveguide and the photoelectric conversion unit is made of silicon nitride, which is the same material as the optical waveguide. There is a drawback that the reflection at the interface with the part is not sufficiently prevented.
また、窒化シリコンで構成された光導波路の光入射側は、通常窒化シリコンで成膜されるパッシべーション膜を介して、屈折率が相対的に低いカラーフィルタ層(屈折率約1.5)と接しているため、その屈折率差により反射が生じる。 The light incident side of the optical waveguide made of silicon nitride is a color filter layer having a relatively low refractive index (refractive index of about 1.5) through a passivation film usually formed of silicon nitride. Because of the difference in refractive index, reflection occurs.
図8は、光導波路の光入射面と光出射面に反射防止構造を有していない従来の撮像素子における、光電変換部へ入射する光の分光特性を示す図である。図8より明らかなように、光導波路の光入射面と光出射面での反射光による干渉作用により、光電変換部に到達する光の強度が波長により異なる。そして、その波長特性は、光導波路の厚さのばらつきにより変動する。その結果、蛍光灯のような輝線を有する光源で照明された被写体を撮像すると、生成された画像に光導波路の厚さのばらつきに起因する色むらが生じてしまうという欠点があった。 FIG. 8 is a diagram illustrating the spectral characteristics of light incident on the photoelectric conversion unit in a conventional imaging device that does not have an antireflection structure on the light incident surface and the light exit surface of the optical waveguide. As is apparent from FIG. 8, the intensity of light reaching the photoelectric conversion unit varies depending on the wavelength due to the interference effect of the reflected light on the light incident surface and the light exit surface of the optical waveguide. The wavelength characteristic varies due to variations in the thickness of the optical waveguide. As a result, when a subject illuminated with a light source having a bright line such as a fluorescent lamp is imaged, there is a drawback in that the generated image has uneven color due to variations in the thickness of the optical waveguide.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、反射防止層の反射防止効果を高めることを特徴とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is characterized by enhancing the antireflection effect of the antireflection layer.
本発明の第1の側面は、光を信号電荷に変換して蓄積する光電変換手段と、前記光電変換手段に光を集光するマイクロレンズと、前記マイクロレンズと前記光電変換手段との間に光導波路を有する撮像素子に係り、前記光導波路と前記光電変換手段との間に構成の異なる複数の反射防止層が配置されていることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a photoelectric conversion unit that converts light into a signal charge and stores it, a microlens that condenses the light on the photoelectric conversion unit, and the microlens and the photoelectric conversion unit. The present invention relates to an image pickup device having an optical waveguide, wherein a plurality of antireflection layers having different configurations are arranged between the optical waveguide and the photoelectric conversion means.
本発明の第2の側面は、光を信号電荷に変換して蓄積する光電変換手段と、前記光電変換手段に光を集光するマイクロレンズと、前記マイクロレンズと前記光電変換手段との間に光導波路を有する撮像素子の製造方法に係り、基板上に第1の薄膜を形成する工程と、前記第1の薄膜上に第2の薄膜を形成する工程と、前記第2の薄膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に前記光導波路を形成するための開口部を形成する工程と、前記層間絶縁膜の前記開口部上に第3の薄膜を形成する工程と、前記開口部を光導波路材料で埋め込む工程と、を含むことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a photoelectric conversion unit that converts light into signal charges and stores it, a microlens that condenses light on the photoelectric conversion unit, and a gap between the microlens and the photoelectric conversion unit. The present invention relates to a method of manufacturing an image pickup device having an optical waveguide, a step of forming a first thin film on a substrate, a step of forming a second thin film on the first thin film, and an interlayer on the second thin film. Forming an insulating film; forming an opening for forming the optical waveguide in the interlayer insulating film; forming a third thin film on the opening of the interlayer insulating film; Filling the opening with an optical waveguide material.
本発明の第3の側面は、撮像システムに係り、光学系と、上記の撮像素子と、を備えることを特徴とする。 A third aspect of the present invention relates to an imaging system, and includes an optical system and the imaging device described above.
本発明によれば、反射防止層の反射防止効果を高めることができる。 According to the present invention, the antireflection effect of the antireflection layer can be enhanced.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の好適な実施の形態に係るCMOS型撮像素子の概略断面図である。図1では、撮像素子1の1画素の断面を例示的に示したが、撮像素子1の画素数はこれに限定されない。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a CMOS type image sensor according to a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 1, the cross section of one pixel of the
撮像素子1は、シリコン基板10の内部に形成された光電変換部(光電変換手段)11を備える。シリコン基板10の表面は、酸化シリコンで構成された絶縁膜20で被覆されている。光電変換部11で発生した信号電荷を不図示のフローティングディフュージョン部に転送するために、シリコン基板10上で光電変換部11と一部重なるように第1の電極12が配設されている。また、光電変換部11と電極12の一部とを被覆するように、窒化シリコンで構成されたエッチングストッパ膜40が形成されている。また、不図示のフローティングディフュージョン部に転送された信号電荷を選択的に外部に出力するために、酸化シリコンで構成された第1の層間絶縁膜21及び第2の層間絶縁膜22を挟んで第2の電極30及び第3の電極31が配設されている。
The
第2の電極30及び第3の電極31が開口している領域には、窒化シリコンで構成された光導波路41が形成されている。光導波路41の周囲には、酸化シリコンで構成された絶縁膜23が形成されている。また、光導波路41の光入射側には、窒化シリコンで構成されたパッシべーション膜42が形成され、さらに樹脂材料である平坦化層50との界面で生じる反射を防止するための反射防止膜43が形成されている。平坦化層50の光入射側には、カラーフィルタ51、平坦化層52及びマイクロレンズ53が樹脂材料により形成されている。
An
撮像素子1に入射した光は、マイクロレンズ53によって光導波路41に集光される。光導波路41は、窒化シリコンで構成されるため、その屈折率は約1.9である。また、光導波路41の周囲は、屈折率が約1.46の絶縁膜23及び層間絶縁膜22、21で囲まれている。そのため、光導波路41の壁面に到達した光は、絶縁膜23及び層間絶縁膜22、21との界面で全反射し、光電変換部11に導かれる。ここで、光導波路41の光入射面には、1層の反射防止膜43が形成されている。
The light incident on the
酸化窒化シリコン(SiON)で構成された反射防止膜43は、パッシべーション膜42を介して光導波路41の光入射面と屈折率が約1.5の樹脂で形成された平坦化層50との反射を防止する。反射防止膜43の屈折率を1.70、厚さを750Åで構成すると、光導波路41の光入射面での透過率は約98%となる。
The
また、光導波路41の光射出面には、3層の薄膜で構成される反射防止層が形成されている。光導波路41と光電変換部11との間には、光電変換部11側から第1の薄膜である絶縁膜20、第2の薄膜であるエッチングストッパ膜40、第3の薄膜である絶縁膜23が形成されている。反射防止膜として作用する第1の薄膜である絶縁膜20は、酸化シリコンで構成され、その屈折率n1は1.46、厚さd1は例えば100Åである。同様に、第2の薄膜であるエッチングストッパ膜40は、窒化シリコンで構成され、その屈折率n2は2.0、厚さd2は例えば600Åである。さらに、第3の薄膜である絶縁膜23は、酸化シリコンで構成され、その屈折率n3は1.46、厚さd3は例えば350Åである。なお、第3の絶縁膜23は、屈折率が1.6〜1.7である酸化窒化シリコン(SiON)で構成されてもよい。
絶縁膜23は、光導波路41を形成するための穴の表面に成膜されるため、その厚さd3が厚いと穴を塞いでしまう恐れがある。そこで、絶縁膜23の厚さd3を薄くしなければならない。しかしながら、反射防止効果を得るには、所定の光学厚み(一般的には n・d=波長/4)が必要となる。そこで、絶縁膜23の厚さd3を薄くする一方で、屈折率n3を高くし、n3≧n1を満足することが好適である。また、エッチングストッパ膜40の屈折率n2は、反射防止効果を増大させるために、絶縁膜20及び絶縁膜23のいずれの屈折率よりも高くすることが好適である。このように、反射防止層を構成する各薄膜の屈折率の関係を以下の数式1を満足するように構成することにより、各薄膜による反射防止効果を実現することができる。
In addition, an antireflection layer composed of three thin films is formed on the light exit surface of the
Since the
n2>n3≧n1 … (数式1)
反射防止層を構成する各薄膜の屈折率の関係が数式1を満足するように構成することにより、光導波路41の光射出面の透過率は約95%となる。
また、反射防止層を構成する3つの薄膜のうち、窒化シリコンで構成されたエッチングストッパ膜40の膜厚を最も厚くすることにより、エッチングストッパ膜40と光導波路41との間に形成される第3の薄膜23の膜厚を更に薄くすることができる。これにより、光導波路41の製造が容易となる。
n2> n3 ≧ n1 (Formula 1)
By configuring so that the relationship between the refractive indexes of the respective thin films constituting the antireflection layer satisfies
In addition, among the three thin films constituting the antireflection layer, the
図2は、上述のような光導波路41の光入射面と光出射面とで異なる構成の反射防止層を設けた撮像素子1の光導波路41の分光透過率を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the spectral transmittance of the
反射防止層を有する光導波路41は、可視光領域で約90%の透過率が得られるように構成されている。また、波長の違いによる透過率のばらつきも小さいため、蛍光灯のような輝線を有する光源で照明された被写体を撮像しても、光導波路41の厚さのばらつきに起因する色むらはほとんど発生しない。その結果、高画質の画像を得ることができる。
The
図3及び図4は、本発明の好適な実施の形態に係るCMOS型撮像素子1の製造方法を説明する図である。図3及び図4では、撮像素子1の中心付近の1画素の断面構造を例示的に示しているが、他の画素も同様にして製造することができる。
3 and 4 are diagrams for explaining a method of manufacturing the CMOS type
まず、図3(a)に示す工程では、シリコン基板10の光電変換領域にイオンを注入して光電変換部11を形成する。そして、シリコン基板10を熱酸化してシリコン基板表面に酸化シリコンで構成された絶縁膜23を形成する。光導波路41の光射出面と光電変換部11との間に形成される反射防止層のうちの第1の薄膜である絶縁膜23の厚さは、例えば、100Åである。さらに絶縁膜23の上に、ポリシリコンを成膜する。
First, in the step shown in FIG. 3A, ions are implanted into the photoelectric conversion region of the
図3(b)に示す工程では、ポリシリコンを成膜した後、フォトレジスト100を塗布して、露光処理及び現像処理を行うことにより、フォトレジストによるポリシリコン電極パターンを形成する。
In the step shown in FIG. 3B, after forming a polysilicon film, a
図3(c)に示す工程では、ポリシリコンをエッチングすることにより、第1の電極12を形成する。第1の電極12が形成されると、窒化シリコンを成膜し、エッチングストッパ膜40を成膜する。エッチングストッパ膜40は、光導波路41を形成する際に、層間絶縁膜21及び22のエッチングを止める機能を有するとともに、反射防止層の第2の薄膜としても機能する。エッチングストッパ膜40の膜厚は、エッチングストッパ膜40と光導波路41との間に形成される第3の薄膜23の膜厚が薄くても反射防止効果が得られるように、反射防止層を構成する3つの薄膜のうち最も厚い膜厚であることが好ましい。実際のエッチングストッパ膜40の膜厚は、層間絶縁膜21及び22のエッチング量に応じて設定される。例えば、層間絶縁膜21及び22のエッチング量が400Åの場合、成膜するエッチングストッパ膜40の膜厚は例えば1000Åとなる。
In the step shown in FIG. 3C, the
図3(d)に示す工程では、エッチングストッパ膜40を成膜した後、フォトレジスト101を成膜して、露光処理及び現像処理を行うことにより、フォトレジストによるエッチングストッパ膜のパターンを形成する。
In the step shown in FIG. 3D, after the
図3(e)に示す工程では、エッチングストッパ膜40をエッチングすることにより、光導波路41が形成される領域にエッチングストッパ膜40を形成する。
In the step shown in FIG. 3E, the
図3(f)に示す工程では、エッチングストッパ膜40を形成すると、第2の電極を形成するための第1の層間絶縁膜21を形成し、平坦化処理を行う。第1の層間絶縁膜21は屈折率が約1.46の酸化シリコンで形成される。平坦化処理された第1の層間絶縁膜21上に、アルミで構成された第2の電極30を形成する。さらに、第3の電極を形成するための第2の層間絶縁膜22を形成し、平坦化処理を行う。第2の層間絶縁膜22も屈折率が約1.46の酸化シリコンで形成される。平坦化処理された第2の層間絶縁膜22上に、アルミで構成された第3の電極31を形成する。
In the step shown in FIG. 3F, when the
図3(g)に示す工程では、第1の層間絶縁膜21及び第2の層間絶縁膜22に光導波路41を形成するための開口部を形成するために、平坦化された第2の層間絶縁膜22上にフォトレジスト102を塗布する。そして、不図示のフォトマスクを用いて露光処理及び現像処理を行う。
In the step shown in FIG. 3G, a planarized second interlayer is formed to form an opening for forming the
図3(h)に示す工程では、フォトレジスト102をマスクとしてドライエッチング処理を行うことによって、第2の層間絶縁膜22及び第1の層間絶縁膜21に光導波路41を形成するための開口部を形成する。このとき、第2の層間絶縁膜22と光電変換部11との間にはエッチングストッパ膜40が形成されている。そのため、エッチングストッパ膜40は所定の膜厚(例えば、600Å)を残してエッチングが止まる。
In the step shown in FIG. 3H, an opening for forming the
図4(i)に示す工程では、層間絶縁膜21及び22に光導波路41を形成するための開口部が形成されると、光導波路41を形成するための開口部の内側に、光導波路41の光射出面の反射防止層として機能する第3の薄膜(酸化シリコン膜)23を成膜する。ここで、開口部の内側に成膜する酸化シリコンの膜厚が厚いと、開口部に酸化シリコンが積層して開口部を狭めてしまう。そのため、その後の光導波路を形成する工程で光導波路を形成することができなくなる。
In the step shown in FIG. 4I, when an opening for forming the
そこで、本実施形態に係る撮像素子1では、反射防止層を構成する第2の薄膜であるエッチングストッパ膜40の膜厚を厚くすることにより、第3の薄膜である絶縁膜23の厚さが相対的に薄くなるようにして反射防止効果を得ている。本実施形態では、酸化シリコンで成膜される絶縁膜23の膜厚は、例えば350Åであり、開口部を狭めずに成膜することを可能としている。
Therefore, in the
図4(j)に示す工程では、酸化シリコンによる絶縁膜23で被覆された開口部に窒化シリコンを成膜し、光導波路41を形成する。窒化シリコンは、例えば高密度プラズマCVD法で成膜され、その屈折率は約1.9である。光導波路41を成膜した後、平坦化処理を行って、パッシべーション膜42を成膜する。パッシべーション膜42は、通常プラズマCVD法で成膜される窒化シリコン膜であり、屈折率は約2.0である。
In the step shown in FIG. 4J, silicon nitride is formed in the opening covered with the insulating
図4(k)に示す工程では、パッシべーション膜42上に、光導波路41の光入射面に対する反射防止層を形成する。光導波路41の光入射面に対する反射防止層は、1層の反射防止膜43で構成され、カラーフィルタ51を形成するための平坦化層50との屈折率差で生じる反射を防止している。反射防止膜43は、屈折率が約1.7の酸化窒化シリコンであり、例えば750Åの厚さで成膜される。反射防止膜43が成膜されると、カラーフィルタ51を形成するための平坦化層50が形成され、その後、カラーフィルタ51が形成される。さらに、マイクロレンズ53を形成するための平坦化層52が形成された後、マイクロレンズ53が形成される。マイクロレンズ53は、例えば公知のレジストリフロー法にて形成される。
In the step shown in FIG. 4K, an antireflection layer for the light incident surface of the
本実施形態では、光導波路41を形成した後にパッシべーション膜42を成膜する例を示したが、光導波路41の光入射側の層がパッシべーション膜42を兼用するように構成しても構わない。
(第2の実施形態)
図5は、本発明の好適な実施の形態に係るCMOS型撮像素子の概略断面図である。図1と同様の構成要素には同一の符号を付している。図5では、撮像素子51の1画素の断面を例示的に示したが、撮像素子51の画素数はこれに限定されない。
In the present embodiment, the example in which the
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a CMOS image sensor according to a preferred embodiment of the present invention. Constituent elements similar to those in FIG. In FIG. 5, the cross section of one pixel of the
撮像素子51は、シリコン基板10の内部に形成された光電変換部11を備える。シリコン基板10の表面は、酸化シリコンで構成された絶縁膜20で被覆されている。光電変換部11で発生した信号電荷を不図示のフローティングディフュージョン部に転送するために、シリコン基板10上で光電変換部11と一部重なるように第1の電極12が配設されている。また、光電変換部11と電極12の一部とを被覆するように、窒化シリコンで構成されたエッチングストッパ膜40が形成されている。また、不図示のフローティングディフュージョン部に転送された信号電荷を選択的に外部に出力するために、酸化シリコンで構成された第1の層間絶縁膜21及び第2の層間絶縁膜22を挟んで第2の電極30及び第3の電極31が配設されている。
The
第2の電極30及び第3の電極31が開口している領域には、窒化シリコンで構成された光導波路41が形成されている。光導波路41の周囲には、酸化シリコンで構成された絶縁膜23が形成されている。また、光導波路41の光入射側には、窒化シリコンで構成されたパッシべーション膜42が形成され、さらに樹脂材料である平坦化層50との界面で生じる反射を防止するための反射防止膜43が形成されている。平坦化層50の光入射側には、カラーフィルタ51、平坦化層52及びマイクロレンズ53が樹脂材料により形成されている。
An
撮像素子51に入射した光は、マイクロレンズ53によって光導波路41に集光される。光導波路41は、窒化シリコンで構成されるため、その屈折率は約1.9である。また、光導波路41の周囲は、屈折率が約1.46の絶縁膜23及び層間絶縁膜22、21で囲まれている。そのため、光導波路41の壁面に到達した光は、絶縁膜23及び層間絶縁膜22、21との界面で全反射し、光電変換部11に導かれる。ここで、光導波路41の光入射面には、1層の反射防止膜43が形成されている。
The light incident on the
酸化窒化シリコン(SiON)で構成された反射防止膜43は、光導波路41の光入射面と屈折率が約1.5の樹脂で形成された平坦化層50との反射を防止する。反射防止膜43の屈折率を1.70、厚さを750Åで構成すると、光導波路41の光入射面での透過率は約99%となる。
The
また、光導波路41の光射出面には、3層の薄膜で構成される反射防止層が形成されている。光導波路41と光電変換部11との間には、光電変換部11側から第1の薄膜である絶縁膜20、第2の薄膜である高屈折率吸収膜13、第3の薄膜であるエッチングストッパ膜40が形成されている。反射防止膜として作用する第1の薄膜である絶縁膜20は、酸化シリコンで構成され、その屈折率n1は1.46、厚さd1は例えば100Åである。同様に、第2の薄膜である高屈折率吸収膜13は、ポリシリコンで構成され、その屈折率n2は4.0、厚さd2は例えば50Åである。さらに、第3の薄膜であるエッチングストッパ膜40は、窒化シリコンで構成され、その屈折率n3は2.0、厚さd3は例えば450Åである。
In addition, an antireflection layer composed of three thin films is formed on the light exit surface of the
このように、反射防止層を構成する各薄膜の屈折率の関係を上記の数式1を満足するように構成することにより、各薄膜による反射防止効果を実現することができる。
Thus, the antireflection effect by each thin film can be realized by configuring the relationship between the refractive indexes of the respective thin films constituting the antireflection layer so as to satisfy the above-described
反射防止層を構成する各薄膜の屈折率の関係が数式1を満足するように構成することにより、光導波路41の光射出面の透過率は約95%となる。
By configuring so that the relationship between the refractive indexes of the respective thin films constituting the antireflection layer satisfies
また、反射防止層を構成する3つの薄膜のうち、窒化シリコンで構成されたエッチングストッパ膜40の膜厚を最も厚くすることにより、エッチングストッパ膜40と絶縁膜20との間に形成される第2の高屈折率吸収膜13の膜厚を薄くすることができる。これにより、光導波路41の光射出面と光電変換部11との間での光の反射と吸収を小さくすることができる。
Of the three thin films constituting the antireflection layer, the thickness of the
図6は、上述のような、光導波路41の光入射面と光出射面とで異なる構成の反射防止層を設けた撮像素子51における、光導波路41の分光透過率を示す図である。図7に示すように、本発明の好適な実施の形態に係る反射防止層を有する光導波路41は、可視光領域で約93%の透過率が得られる。また、波長の違いによる透過率の差も小さい。そのため、蛍光灯のような輝線を有する光源で照明された被写体を撮像しても、光導波路41の厚さのばらつきに起因する色むらはほとんど発生せず、高画質の画像を得ることができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the spectral transmittance of the
本実施形態では、光導波路41の光射出面に形成する反射防止層のうちの第2の薄膜に、ポリシリコンを使用した例を示したが、アモルファスシリコンを用いても構わない。
In the present embodiment, an example in which polysilicon is used for the second thin film of the antireflection layer formed on the light exit surface of the
図7は、本発明の好適な実施の形態に係るCMOS型撮像素子を用いた撮像システムの概略を示す図である。501は光学系としてのレンズ部(図7では「レンズ」と表記)、502はレンズ駆動部、503はメカニカルシャッタ(メカシャッタと表記)、504はメカニカルシャッタ駆動部(図7では「シャッタ駆動部」と表記)、505はA/D変換器を示す。200は本発明の好適な実施の形態に係るCMOS型撮像素子が複数配置された撮像部を示す。また、506は撮像信号処理回路、507はタイミング発生部、508はメモリ部、509は制御部、510は記録媒体制御インターフェース部(図7では「記録媒体制御I/F部」と表記)、511は表示部を示す。また、512は記録媒体、513は外部インターフェース部(図7では「外部I/F部」と表記)、514は測光部、515は測距部を示す。撮像信号処理回路506は、A/D変換器505からの信号に基づいてホワイトバランス処理を行うWB回路516を含む。
FIG. 7 is a diagram showing an outline of an imaging system using a CMOS type imaging device according to a preferred embodiment of the present invention.
レンズ部501を通った被写体像は、撮像部200近傍に結像される。撮像部200近傍に結像した被写体像は、撮像部200により画像信号として取り込まれる。撮像信号処理回路506は、撮像部200から出力された画像信号を増幅し、アナログ信号からデジタル信号に変換(A/D変換)し、A/D変換後にR、G、G、Bの信号を得る。撮像信号処理回路506は、各種の補正、画像データの圧縮等を行う。
The subject image that has passed through the
レンズ部501は、レンズ駆動部502によってズーム、フォーカス、絞り等が駆動制御される。メカシャッタ503は、一眼レフカメラに使用されるフォーカルプレーン型のシャッタの後幕に相当する幕のみを有するシャッタ機構である。メカシャッタ503は、シャッタ駆動部504によって駆動制御される。タイミング発生部507は、撮像部200、撮像信号処理回路506に各種タイミング信号を出力する。制御部509は、撮像システム全体の制御と各種演算などを行う。メモリ部508は、画像データを一時的に記憶する。記録媒体制御インターフェース部510は、記録媒体512に画像データを記録させたり、記録媒体512から画像データを又は読み出したりする。表示部511は、画像データの表示を行う。記録媒体512は、半導体メモリ等の着脱可能な記憶媒体であり、画像データを記録する。外部インターフェース部513は、外部のコンピュータ等と通信を行うためのインターフェースである。測光部514は被写体の明るさ情報の検出を行い、測距部515は被写体までの距離情報を検出する。516は、ホワイトバランス回路(WB回路)である。なお、撮像システムの動作モードは、操作部517によって設定される。
The
1 撮像素子
11 光電変換手段
20、23、40 反射防止層
41 光導波路
53 マイクロレンズ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記光導波路と前記光電変換手段との間に構成の異なる複数の反射防止層が配置されていることを特徴とする撮像素子。 A photoelectric conversion unit that converts light into signal charges and stores it; a microlens that collects light on the photoelectric conversion unit; and an imaging device that includes an optical waveguide between the microlens and the photoelectric conversion unit. ,
A plurality of antireflection layers having different configurations are disposed between the optical waveguide and the photoelectric conversion means.
各薄膜の屈折率は、
n2>n3≧n1
を満足することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の撮像素子。 When the refractive index of the first thin film is n1, the refractive index of the second thin film is n2, and the refractive index of the third thin film is n3,
The refractive index of each thin film is
n2> n3 ≧ n1
The image pickup device according to claim 2 or 3, wherein:
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像システム。 Optical system,
The imaging device according to any one of claims 1 to 4,
An imaging system comprising:
基板上に第1の薄膜を形成する工程と、
前記第1の薄膜上に第2の薄膜を形成する工程と、
前記第2の薄膜上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に前記光導波路を形成するための開口部を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の前記開口部上に第3の薄膜を形成する工程と、
前記開口部を光導波路材料で埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする撮像素子の製造方法。 Photoelectric conversion means for converting light into signal charges and storing; a microlens for condensing light on the photoelectric conversion means; and a method for manufacturing an imaging device having an optical waveguide between the microlens and the photoelectric conversion means Because
Forming a first thin film on the substrate;
Forming a second thin film on the first thin film;
Forming an interlayer insulating film on the second thin film;
Forming an opening for forming the optical waveguide in the interlayer insulating film;
Forming a third thin film on the opening of the interlayer insulating film;
Filling the opening with an optical waveguide material;
An image pickup device manufacturing method comprising:
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