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JP2008091800A - Imaging device, manufacturing method thereof, and imaging system - Google Patents

Imaging device, manufacturing method thereof, and imaging system Download PDF

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JP2008091800A
JP2008091800A JP2006273415A JP2006273415A JP2008091800A JP 2008091800 A JP2008091800 A JP 2008091800A JP 2006273415 A JP2006273415 A JP 2006273415A JP 2006273415 A JP2006273415 A JP 2006273415A JP 2008091800 A JP2008091800 A JP 2008091800A
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light
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Akihiko Nagano
明彦 長野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that in an imaging device having a light waveguide, light reflection is generated owing to the refractive index difference between the light waveguide and a photoelectric conversion part, thereby decreasing the light utilization efficiency. <P>SOLUTION: The imaging device 1 has a photoelectric conversion means 11 to convert light to a signal charge to accumulate the charge, a microlens 53 to condensing light on the photoelectric conversion means 11, and the light waveguide 41 between the microlens 53 and the photoelectric conversion means 11. Between the light waveguide 41 and the photoelectric conversion means 11, a plurality of reflection preventing layers 20, 40, 23 having different structures are disposed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

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(SiO: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(SiO)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, Patent Document 1 discloses an imaging device in which an antireflection layer is provided on the surface of the photoelectric conversion unit in order to improve the incident light efficiency to the photoelectric conversion unit of the imaging device. In Patent Document 1, an interface between a photoelectric conversion portion made of silicon (Si: refractive index of about 4.1) and an insulating film made of silicon oxide (SiO 2 : refractive index of about 1.46) covering the photoelectric conversion portion. A configuration for preventing reflection on the screen is disclosed. That is, a silicon nitride (SiN: refractive index is about 2.0) layer having an intermediate refractive index is disposed between silicon (Si) and silicon oxide (SiO 2 ).

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。
特開昭63−14466号公報(第2頁、図5) 特開2000−150845号公報(第3頁、図1)
Patent Document 2 further discloses an imaging device in which a light guide is provided between the light incident surface and the photoelectric conversion unit to improve the light collection characteristics in order to improve the light capturing efficiency with a large incident angle. In Patent Document 2, an optical waveguide made of silicon nitride (SiN), which is a high refractive index material, is provided on the light incident side of the photoelectric conversion unit, and the surrounding interlayer insulating film layer is made of BPSG (refractive index material). The rate is about 1.46). Condensing characteristics are improved by totally reflecting incident light at these boundary surfaces. A low reflection film made of silicon nitride that functions as an etching stopper film when the optical waveguide is formed is disposed between the light emitting side of the optical waveguide and the photoelectric conversion portion.
JP 63-14466 (2nd page, FIG. 5) JP 2000-150845 A (page 3, FIG. 1)

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 image sensor 1 is exemplarily shown, but the number of pixels of the image sensor 1 is not limited to this.

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 imaging device 1 includes a photoelectric conversion unit (photoelectric conversion means) 11 formed inside a silicon substrate 10. The surface of the silicon substrate 10 is covered with an insulating film 20 made of silicon oxide. In order to transfer the signal charges generated in the photoelectric conversion unit 11 to a floating diffusion unit (not shown), the first electrode 12 is disposed on the silicon substrate 10 so as to partially overlap the photoelectric conversion unit 11. Further, an etching stopper film 40 made of silicon nitride is formed so as to cover the photoelectric conversion portion 11 and a part of the electrode 12. Further, in order to selectively output the signal charge transferred to the floating diffusion portion (not shown) to the outside, the first interlayer insulating film 21 and the second interlayer insulating film 22 made of silicon oxide are sandwiched between the first and second interlayer insulating films 22. Two electrodes 30 and a third electrode 31 are provided.

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 optical waveguide 41 made of silicon nitride is formed in a region where the second electrode 30 and the third electrode 31 are opened. An insulating film 23 made of silicon oxide is formed around the optical waveguide 41. A passivation film 42 made of silicon nitride is formed on the light incident side of the optical waveguide 41, and an antireflection film for preventing reflection that occurs at the interface with the planarizing layer 50, which is a resin material. 43 is formed. On the light incident side of the flattening layer 50, a color filter 51, a flattening layer 52, and a microlens 53 are formed of a resin material.

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 image sensor 1 is condensed on the optical waveguide 41 by the microlens 53. Since the optical waveguide 41 is made of silicon nitride, its refractive index is about 1.9. The periphery of the optical waveguide 41 is surrounded by the insulating film 23 and the interlayer insulating films 22 and 21 having a refractive index of about 1.46. Therefore, the light reaching the wall surface of the optical waveguide 41 is totally reflected at the interface between the insulating film 23 and the interlayer insulating films 22 and 21 and is guided to the photoelectric conversion unit 11. Here, a single-layer antireflection film 43 is formed on the light incident surface of the optical waveguide 41.

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 antireflection film 43 made of silicon oxynitride (SiON) has a light incident surface of the optical waveguide 41 through the passivation film 42 and a planarizing layer 50 formed of a resin having a refractive index of about 1.5. Prevent reflections. When the refractive index of the antireflection film 43 is 1.70 and the thickness is 750 mm, the transmittance at the light incident surface of the optical waveguide 41 is about 98%.

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 optical waveguide 41. Between the optical waveguide 41 and the photoelectric conversion unit 11, the insulating film 20 that is the first thin film, the etching stopper film 40 that is the second thin film, and the insulating film 23 that is the third thin film from the photoelectric conversion unit 11 side. Is formed. The insulating film 20, which is the first thin film that acts as an antireflection film, is made of silicon oxide, and has a refractive index n1 of 1.46 and a thickness d1 of, for example, 100 mm. Similarly, the etching stopper film 40, which is the second thin film, is made of silicon nitride, and has a refractive index n2 of 2.0 and a thickness d2 of 600 mm, for example. Further, the insulating film 23 which is the third thin film is made of silicon oxide, and has a refractive index n3 of 1.46 and a thickness d3 of 350 mm, for example. The third insulating film 23 may be made of silicon oxynitride (SiON) having a refractive index of 1.6 to 1.7.
Since the insulating film 23 is formed on the surface of the hole for forming the optical waveguide 41, if the thickness d3 is thick, the hole may be blocked. Therefore, the thickness d3 of the insulating film 23 must be reduced. However, in order to obtain the antireflection effect, a predetermined optical thickness (generally n · d = wavelength / 4) is required. Therefore, it is preferable to reduce the thickness d3 of the insulating film 23 while increasing the refractive index n3 and satisfy n3 ≧ n1. The refractive index n2 of the etching stopper film 40 is preferably higher than the refractive index of either the insulating film 20 or the insulating film 23 in order to increase the antireflection effect. 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 following Expression 1.

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 Expression 1, the transmittance of the light exit surface of the optical waveguide 41 is about 95%.
In addition, among the three thin films constituting the antireflection layer, the etching stopper film 40 made of silicon nitride is made the thickest so that the first formed between the etching stopper film 40 and the optical waveguide 41. The film thickness of the third thin film 23 can be further reduced. Thereby, manufacture of the optical waveguide 41 becomes easy.

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 optical waveguide 41 of the imaging device 1 provided with the antireflection layers having different configurations on the light incident surface and the light emitting surface of the optical waveguide 41 as described above.

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 optical waveguide 41 having the antireflection layer is configured to obtain a transmittance of about 90% in the visible light region. In addition, since the variation in transmittance due to the difference in wavelength is small, even if an object illuminated with a light source having a bright line such as a fluorescent lamp is imaged, color unevenness due to the variation in the thickness of the optical waveguide 41 is almost generated. do not do. As a result, a high-quality image can be obtained.

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 image pickup device 1 according to the preferred embodiment of the present invention. 3 and 4 exemplify the cross-sectional structure of one pixel near the center of the image sensor 1, other pixels can be manufactured in the same manner.

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 silicon substrate 10 to form the photoelectric conversion unit 11. Then, the silicon substrate 10 is thermally oxidized to form an insulating film 23 made of silicon oxide on the silicon substrate surface. The thickness of the insulating film 23, which is the first thin film of the antireflection layer formed between the light exit surface of the optical waveguide 41 and the photoelectric conversion unit 11, is, for example, 100 mm. Further, a polysilicon film is formed on the insulating film 23.

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 photoresist 100 is applied, and an exposure process and a development process are performed to form a polysilicon electrode pattern using the photoresist.

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 first electrode 12 is formed by etching polysilicon. When the first electrode 12 is formed, a silicon nitride film is formed and an etching stopper film 40 is formed. The etching stopper film 40 has a function of stopping the etching of the interlayer insulating films 21 and 22 when the optical waveguide 41 is formed, and also functions as a second thin film of the antireflection layer. The anti-reflection layer is formed so that the anti-reflection effect can be obtained even when the third thin film 23 formed between the etching stopper film 40 and the optical waveguide 41 is thin. Of the three thin films, the thickest film thickness is preferable. The actual thickness of the etching stopper film 40 is set according to the etching amount of the interlayer insulating films 21 and 22. For example, when the etching amount of the interlayer insulating films 21 and 22 is 400 mm, the film thickness of the etching stopper film 40 to be formed is 1000 mm, for example.

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 etching stopper film 40 is formed, a photoresist 101 is formed, and an exposure process and a development process are performed to form a pattern of the etching stopper film using the photoresist. .

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 etching stopper film 40 is etched to form the etching stopper film 40 in the region where the optical waveguide 41 is formed.

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 etching stopper film 40 is formed, the first interlayer insulating film 21 for forming the second electrode is formed, and planarization is performed. The first interlayer insulating film 21 is made of silicon oxide having a refractive index of about 1.46. A second electrode 30 made of aluminum is formed on the planarized first interlayer insulating film 21. Further, a second interlayer insulating film 22 for forming the third electrode is formed, and planarization is performed. The second interlayer insulating film 22 is also formed of silicon oxide having a refractive index of about 1.46. A third electrode 31 made of aluminum is formed on the planarized second interlayer insulating film 22.

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 optical waveguide 41 in the first interlayer insulating film 21 and the second interlayer insulating film 22. A photoresist 102 is applied on the insulating film 22. Then, exposure processing and development processing are performed using a photomask (not shown).

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 optical waveguide 41 in the second interlayer insulating film 22 and the first interlayer insulating film 21 by performing a dry etching process using the photoresist 102 as a mask. Form. At this time, an etching stopper film 40 is formed between the second interlayer insulating film 22 and the photoelectric conversion unit 11. Therefore, the etching stopper film 40 stops etching while leaving a predetermined film thickness (for example, 600 mm).

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 optical waveguide 41 is formed in the interlayer insulating films 21 and 22, the optical waveguide 41 is formed inside the opening for forming the optical waveguide 41. A third thin film (silicon oxide film) 23 that functions as an antireflection layer on the light emission surface is formed. Here, when the thickness of the silicon oxide film formed on the inside of the opening is thick, silicon oxide is stacked on the opening and the opening is narrowed. Therefore, it becomes impossible to form the optical waveguide in the subsequent process of forming the optical waveguide.

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 imaging device 1 according to the present embodiment, the thickness of the insulating film 23 that is the third thin film is increased by increasing the thickness of the etching stopper film 40 that is the second thin film constituting the antireflection layer. The antireflection effect is obtained by making it relatively thin. In this embodiment, the film thickness of the insulating film 23 formed of silicon oxide is, for example, 350 mm, and can be formed without narrowing the opening.

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 film 23 made of silicon oxide, and the optical waveguide 41 is formed. Silicon nitride is formed by, for example, a high density plasma CVD method, and its refractive index is about 1.9. After the optical waveguide 41 is formed, a planarization process is performed to form a passivation film 42. The passivation film 42 is a silicon nitride film usually formed by a plasma CVD method and has a refractive index of about 2.0.

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 optical waveguide 41 is formed on the passivation film 42. The antireflection layer for the light incident surface of the optical waveguide 41 is composed of a single antireflection film 43 and prevents reflection caused by a difference in refractive index from the planarization layer 50 for forming the color filter 51. The antireflection film 43 is silicon oxynitride having a refractive index of about 1.7, and is formed to a thickness of, for example, 750 mm. When the antireflection film 43 is formed, the planarization layer 50 for forming the color filter 51 is formed, and then the color filter 51 is formed. Furthermore, after the planarization layer 52 for forming the microlens 53 is formed, the microlens 53 is formed. The microlens 53 is formed by, for example, a known registry flow method.

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 passivation film 42 is formed after the optical waveguide 41 is formed is shown. However, the light incident side layer of the optical waveguide 41 is configured so as to also serve as the passivation film 42. It doesn't matter.
(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 image sensor 51 is exemplarily shown, but the number of pixels of the image sensor 51 is not limited to this.

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 image sensor 51 includes a photoelectric conversion unit 11 formed inside the silicon substrate 10. The surface of the silicon substrate 10 is covered with an insulating film 20 made of silicon oxide. In order to transfer the signal charges generated in the photoelectric conversion unit 11 to a floating diffusion unit (not shown), the first electrode 12 is disposed on the silicon substrate 10 so as to partially overlap the photoelectric conversion unit 11. Further, an etching stopper film 40 made of silicon nitride is formed so as to cover the photoelectric conversion portion 11 and a part of the electrode 12. Further, in order to selectively output the signal charge transferred to the floating diffusion portion (not shown) to the outside, the first interlayer insulating film 21 and the second interlayer insulating film 22 made of silicon oxide are sandwiched between the first and second interlayer insulating films 22. Two electrodes 30 and a third electrode 31 are provided.

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 optical waveguide 41 made of silicon nitride is formed in a region where the second electrode 30 and the third electrode 31 are opened. An insulating film 23 made of silicon oxide is formed around the optical waveguide 41. A passivation film 42 made of silicon nitride is formed on the light incident side of the optical waveguide 41, and an antireflection film for preventing reflection that occurs at the interface with the planarizing layer 50, which is a resin material. 43 is formed. On the light incident side of the flattening layer 50, a color filter 51, a flattening layer 52, and a microlens 53 are formed of a resin material.

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 image sensor 51 is condensed on the optical waveguide 41 by the microlens 53. Since the optical waveguide 41 is made of silicon nitride, its refractive index is about 1.9. The periphery of the optical waveguide 41 is surrounded by the insulating film 23 and the interlayer insulating films 22 and 21 having a refractive index of about 1.46. Therefore, the light reaching the wall surface of the optical waveguide 41 is totally reflected at the interface between the insulating film 23 and the interlayer insulating films 22 and 21 and is guided to the photoelectric conversion unit 11. Here, a single-layer antireflection film 43 is formed on the light incident surface of the optical waveguide 41.

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 antireflection film 43 made of silicon oxynitride (SiON) prevents reflection between the light incident surface of the optical waveguide 41 and the planarization layer 50 made of a resin having a refractive index of about 1.5. When the refractive index of the antireflection film 43 is 1.70 and the thickness is 750 mm, the transmittance at the light incident surface of the optical waveguide 41 is about 99%.

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 optical waveguide 41. Between the optical waveguide 41 and the photoelectric conversion unit 11, the insulating film 20 that is the first thin film, the high refractive index absorption film 13 that is the second thin film, and the etching that is the third thin film from the photoelectric conversion unit 11 side. A stopper film 40 is formed. The insulating film 20, which is the first thin film that acts as an antireflection film, is made of silicon oxide, and has a refractive index n1 of 1.46 and a thickness d1 of, for example, 100 mm. Similarly, the high refractive index absorption film 13 as the second thin film is made of polysilicon, and the refractive index n2 is 4.0 and the thickness d2 is, for example, 50 mm. Further, the etching stopper film 40 as the third thin film is made of silicon nitride, and has a refractive index n3 of 2.0 and a thickness d3 of 450 mm, for example.

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 Expression 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。   By configuring so that the relationship between the refractive indexes of the respective thin films constituting the antireflection layer satisfies Expression 1, the transmittance of the light exit surface of the optical waveguide 41 is about 95%.

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 etching stopper film 40 made of silicon nitride is maximized, whereby the first film formed between the etching stopper film 40 and the insulating film 20 is formed. The thickness of the high refractive index absorption film 13 can be reduced. Thereby, reflection and absorption of light between the light exit surface of the optical waveguide 41 and the photoelectric conversion unit 11 can be reduced.

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 optical waveguide 41 in the imaging element 51 provided with the antireflection layers having different configurations on the light incident surface and the light emitting surface of the optical waveguide 41 as described above. As shown in FIG. 7, the optical waveguide 41 having the antireflection layer according to the preferred embodiment of the present invention has a transmittance of about 93% in the visible light region. Also, the difference in transmittance due to the difference in wavelength is small. Therefore, even when a subject illuminated with a light source having a bright line such as a fluorescent lamp is imaged, color unevenness due to variations in the thickness of the optical waveguide 41 hardly occurs, and a high-quality image can be obtained. .

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 optical waveguide 41 is shown, but amorphous silicon may be used.

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. Reference numeral 501 denotes a lens unit (noted as “lens” in FIG. 7), 502 a lens driving unit, 503 a mechanical shutter (denoted mechanical shutter), and 504 a mechanical shutter driving unit (“shutter driving unit” in FIG. 7). 505) denotes an A / D converter. Reference numeral 200 denotes an image pickup unit in which a plurality of CMOS image pickup devices according to a preferred embodiment of the present invention are arranged. Reference numeral 506 denotes an imaging signal processing circuit, 507 denotes a timing generation unit, 508 denotes a memory unit, 509 denotes a control unit, 510 denotes a recording medium control interface unit (indicated as “recording medium control I / F unit” in FIG. 7), 511. Indicates a display. Reference numeral 512 denotes a recording medium, 513 denotes an external interface unit (indicated as “external I / F unit” in FIG. 7), 514 denotes a photometric unit, and 515 denotes a distance measuring unit. The imaging signal processing circuit 506 includes a WB circuit 516 that performs white balance processing based on a signal from the A / D converter 505.

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 lens unit 501 is formed in the vicinity of the imaging unit 200. A subject image formed in the vicinity of the imaging unit 200 is captured by the imaging unit 200 as an image signal. The imaging signal processing circuit 506 amplifies the image signal output from the imaging unit 200, converts the analog signal into a digital signal (A / D conversion), and converts the R, G, G, and B signals after A / D conversion. obtain. The imaging signal processing circuit 506 performs various corrections, compression of image data, and the like.

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 lens unit 501 is driven and controlled by a lens driving unit 502 such as zoom, focus, and diaphragm. The mechanical shutter 503 is a shutter mechanism having only a curtain corresponding to the rear curtain of a focal plane type shutter used in a single-lens reflex camera. The mechanical shutter 503 is driven and controlled by a shutter driving unit 504. The timing generation unit 507 outputs various timing signals to the imaging unit 200 and the imaging signal processing circuit 506. A control unit 509 performs control of the entire imaging system and various calculations. The memory unit 508 temporarily stores image data. The recording medium control interface unit 510 records image data on the recording medium 512 and reads or reads image data from the recording medium 512. The display unit 511 displays image data. The recording medium 512 is a detachable storage medium such as a semiconductor memory, and records image data. The external interface unit 513 is an interface for communicating with an external computer or the like. The photometry unit 514 detects the brightness information of the subject, and the distance measurement unit 515 detects the distance information to the subject. Reference numeral 516 denotes a white balance circuit (WB circuit). Note that the operation mode of the imaging system is set by the operation unit 517.

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。It is a schematic sectional drawing of the CMOS type image pick-up element based on suitable embodiment of this invention. 光導波路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の光導波路の分光透過率を示す図である。It is a figure which shows the spectral transmittance of the optical waveguide of the image pick-up element provided with the reflection preventing layer of a different structure by the light-incidence surface and light-projection surface of an optical waveguide. 本発明の好適な実施の形態に係るCMOS型撮像素子の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the CMOS type image pick-up element which concerns on suitable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施の形態に係るCMOS型撮像素子の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the CMOS type image pick-up element which concerns on suitable embodiment of this invention. 本発明の好適な第2の実施の形態に係るCMOS型撮像素子の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the CMOS type image pick-up element based on suitable 2nd Embodiment of this invention. 光導波路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における、光導波路の分光透過率を示す図である。It is a figure which shows the spectral transmittance of an optical waveguide in the image pick-up element provided with the reflection preventing layer of a different structure in the light-incidence surface and light-projection surface of an optical waveguide. 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。1 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. 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。It is a figure which shows the spectral characteristic of the light which injects into a photoelectric conversion part in the conventional image pick-up element which does not have an antireflection structure in the light-incidence surface and light-projection surface of an optical waveguide.

符号の説明Explanation of symbols

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 SYMBOLS 1 Image pick-up element 11 Photoelectric conversion means 20, 23, 40 Antireflection layer 41 Optical waveguide 53 Micro lens

Claims (6)

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であって、
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.
前記複数の反射防止層は、前記光電変換手段側から第1の薄膜、第2の薄膜及び第3の薄膜の3つの薄膜で構成され、前記第2の薄膜は窒化シリコン膜を含むことを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。   The plurality of antireflection layers are constituted by three thin films of a first thin film, a second thin film, and a third thin film from the photoelectric conversion means side, and the second thin film includes a silicon nitride film. The imaging device according to claim 1. 前記窒化シリコン膜の膜厚は、前記3つの薄膜のうちで最も厚いことを特徴とする請求項2に記載の撮像素子。   The imaging device according to claim 2, wherein the silicon nitride film has the largest thickness among the three thin films. 前記第1の薄膜の屈折率をn1、前記第2の薄膜の屈折率をn2、及び前記第3の薄膜の屈折率をn3とすると、
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:
光学系と、
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:
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であって、
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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