JP2008198971A - 先端ｃｍｏｓ撮像装置における多重絶縁体構造上の光伝送の改良 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の撮像センサ半導体デバイスにおいて、窒化珪素と酸化珪素との間の屈折率の差により光干渉が発生し、撮像センサの性能が変化し、或いは劣化するという問題があった。
【解決手段】本開示は撮像センサ半導体デバイスを開示する。半導体デバイスは、半導体基板（１１０）内に配置されるセンサ要素（１２０）と、半導体基板上に配置されるインターレベル絶縁体（ＩＬＤ：１４０）とセンサ要素を覆い且つ包囲し、第一絶縁材で充填されるＩＬＤに配置されるトレンチ（１５０）とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、先端ＣＭＯＳ撮像装置における多重絶縁体構造上の光伝送の改良に関する。

撮像センサは、半導体基板内に形成される複数のセンサ要素または画素を含む集積回路デバイスである。センサ要素は半導体基板に投影された光の強度を感知するために利用される。多くのタイプの集積回路と同様に、半導体技術の発展と同時に、撮像センサを先端的なものとしたいという欲求が存在する。半導体技術における通常の開発は、一つ以上の導体層に銅を注入することである。例えば、先端半導体技術における相互接続金属は銅を利用する。銅は金属中の絶縁体層間に様々なエッチング停止層及びバリア層を加えて、銅が近隣の酸化珪素絶縁材に移動することを防止する。窒化珪素はバリア層及び停止層として広く利用されてきた。

しかし、窒化珪素と酸化珪素との間の屈折率の差により光干渉が発生し、撮像センサの性能が変化したり、劣化するという問題があった。

本開示は撮像センサ半導体デバイスを提供する。デバイスは半導体基板内に配置されるセンサ要素と、半導体基板上に配置されるインターレベル絶縁体（ＩＬＤ）と、センサ要素を覆い且つ包囲し、第一絶縁材で充填されるＩＬＤ内に配置されるトレンチとを含む。

幾つかの実施形態において、トレンチの内側は第二絶縁材で更に覆われる。第一絶縁材は第二絶縁材の屈折率よりも高い屈折率を有する。第二絶縁材は窒素を含む材料を含む。第二絶縁材は約５０〜５００オングストロームの間の範囲の厚さを有する。

幾つかの実施形態において、第一絶縁材は撮像されるべき物体からセンサ要素へ可視光を透過させる絶縁材を含む。可視光は約３００〜８００ｎｍの範囲の波長を有する。第一絶縁材は、ＩＬＤの屈折率よりも高い屈折率を有する材料を含む。

幾つかの実施形態において、第一絶縁材は酸化珪素を含む。第一絶縁材は多重膜構造を含む。第一絶縁材はセンサ要素に接している。ＩＬＤはフッ素をドープしたシリカ・ガラス（ＦＳＧ）を含む。ＩＬＤは炭素をドープした酸化珪素を含む。

幾つかの実施形態において、センサ要素は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）撮像センサを含む。センサ要素は電荷結合デバイスセンサを含んでもよい。センサ要素は能動画素センサを含んでもよい。センサ要素は受動画素センサを含んでもよい。センサ要素は、上から見て少なくとも約０．１ミクロンのオフセットでトレンチ内に含まれる。デバイスはＩＤＬ内に配置される複数の金属素材を更に含み、各々は実質的に約０．２５ミクロン未満の臨界寸法を有する。センサ要素の寸法は、約０．５〜５ミクロンの間の範囲を有する。

本開示は半導体デバイスを構築する方法も提供する。方法は半導体基板内にセンサ要素を形成すること、半導体基板上にインターレベル絶縁体（ＩＬＤ）を形成し、ＩＬＤを配置した多重レベル相互接続（ＭＬＩ）を形成すること、ＩＬＤに、センサ要素を包囲し、絶縁材を利用して充填される開口を形成すること、平坦化プロセスを開口の絶縁材に印加することを含む。

幾つかの実施形態において、方法は、開口を充填する前に、開口内部に内層を形成すること更に含む。開口を充填することは、内層の屈折率よりも高い屈折率を有する絶縁材を利用することを含む。他の実施形態において、開口を充填することは、ＩＬＤの屈折率よりも高い屈折率を有する絶縁材を利用することを含む。

他の実施形態において、撮像センサ半導体デバイスは半導体基板内に配置されるセンサ要素と、半導体基板上に配置されるインターレベル絶縁体（ＩＬＤ）と、センサ要素を覆い且つ収縮させ、第一絶縁材で充填される、ＩＬＤに配置されるトレンチとを含む。

幾つかの実施形態において、第一絶縁材は撮像光を透過し且つ撮像光の導波管として構成される材料を含む。第一絶縁材は高屈折率の材料を含み、より低い屈折率の材料により囲まれて、撮像光の全反射を利用する。第一絶縁材はガラスを含む。

本開示の態様は添付した図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより最大限理解される。工業における標準的な慣習に従って、様々な素材が縮尺どおりには描かれないことが強調される。実際に、様々な素材の大きさは説明を明確にするために任意に増やされたり減らされたりする。

以下の開示は本発明から利益を受ける多数の異なる実施形態または例を提供することが、理解されるべきである。部品及び構成の特定の例が、本開示を単純化するために以下に記載される。これらはもちろん単なる例であって、制限することを意図していない。加えて、本開示は様々な例において参照番号及び／又は参照文字を繰り返す。この繰り返しは単純性及び明白性を目的としており、説明される様々な実施形態及び／又は素材間の関係に影響しない。更に、以下の説明において第二素材上に第一素材を形成することは、第一素材と第二素材とが直接接して形成される実施形態を含んだり、別の素材が第一素材と第二素材とに割り込み、第一素材と第二素材とが直接接しないで形成される実施形態を含んだりする。

撮像センサ要素を有する半導体デバイス１００とこれを製作する方法２００とが各々図１と図２とを参照して以下に記載される。図１は半導体デバイス１００の一実施形態の断面図であり、図２は一実施形態における方法２００のフロー図である。

方法２００は、段階２１０において撮像センサ１２０が形成された半導体基板１１０を準備することにより開始される。基板１１０は結晶構造状態の珪素を含む。基板１１０は、ゲルマニウム又はダイアモンドのような他の基本的な半導体を別例として又は更に含んでもよい。基板１１０は、炭化珪素、砒素ガリウム、砒化インジウム又は燐化インジウムのような化合物半導体を含んでもよい。基板１１０は様々なｐ型にドープされた領域及び／又はｎ型にドープされた領域を含む。あらゆるドープ素材は、様々な段階及び技術のイオン注入又は拡散のようなプロセスを利用して実現される。基板１１０は、シャロー・トレンチ・アイソレーション（ＳＴＩ）、エピ層、半導体オン・インシュレーター（ＳＯＩ）構造又はこれらの組み合わせのような他の素材を含んでもよい。

撮像センサ要素１２０は半導体基板１１０内に配置される。センサ要素１２０は光感知領域を含み、この領域は、拡散又はイオン注入のような方法により半導体基板１１０に形成されるＮ型及び／又はＰ型ドーパントを有するドープ領域である。光検知領域は約１０^１４〜１０^２１原子数／ｃｍ^３の範囲のドーピング濃度を有する。光検知領域は、関連するセンサ要素の面積の約１０％〜８０％の範囲の面積を有して、光（又は撮像される物体からの放射エネルギーの他の形態）を受信するように動作可能である。センサ要素１２０の例は、光ダイオード、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）撮像センサ、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ、能動センサ、受動センサ、及び／又は基板１１０に分布される又は別の方法で形成される他のタイプのデバイスを含む。このようにして、センサ要素１２０は従来の及び／又は将来開発される撮像デバイスを含む。

センサ要素１２０は例示のみを目的として提供される。半導体デバイス１００は、列状又は他の固有の構成で配置される複数のセンサ要素を含む。複数のセンサ要素が、様々なセンサのタイプを有するように設計される。例えば、一群のセンサ要素はＣＭＯＳ撮像センサであり、他の群のセンサ要素は受動センサである。更に、センサ要素１２０はカラー撮像センサ及び／又はモノクロ撮像センサを含む。

方法２００は、多層相互接続（ＭＬＩ）１３０及びインターレベル絶縁体（ＩＬＤ）１４０を半導体基板１１０上に形成することにより、段階２２０に進む。ＭＬＩ１３０はセンサ要素１２０に結合され、他の電子ユニットは半導体基板１１０内に形成される。図１は３つの金属層を有する例示的なＭＬＩ構造を示す。ＭＬＩ１３０は、金属１ １３０ａ、金属２ １３０ｂ、及び金属３ １３０ｃのような様々な金属素材を含む。ＭＬＩ１３０は、金属１ １３０ａと半導体基板との間に構成され、且つ両者を結合する接続素材１３０ｄを更に含む。ＭＬＩ１３０は、近隣の金属間に各々構成され、且つ両者を結合するバイアス１３０ｅを更に含む。例えば、バイアス１３０ｅは、金属１ １３０ａと金属２ １３０ｂとの間に配置され、且つ金属２ １３０ｂと金属３ １３０ｃとの間に配置される。金属素材１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ及び１３０ｅの各々は、実質的に０．２５ミクロン未満の臨界寸法を有する。ＭＬＩ１３０は銅を含む。ＭＬＩ１３０は、銅合金、チタン、窒化チタン、タンタラム、窒化タンタラム、タングステン、ポリ珪素、珪化金属、又はこれらの組み合わせのような他の材料を、別例として又は集合的に含んでもよい。珪化金属は、珪化ニッケル、珪化コバルト、珪化タングステン、珪化タンタラム、珪化チタン、珪化白金、珪化エルビウム、珪化パラジウム又はこれらの組み合わせを含む。

多層相互接続は、ＣＶＤ、スパッタリング、平坦化、他の適切なプロセス又はこれらの組み合わせのような技術により形成される。例えば、ＰＶＤが銅シード層を形成するために利用され、次に平坦化プロセスが相互接続用の更なる銅を配置するために採用される。図１における３つの金属層は例示及び単純性のみを目的としている。様々な実施形態において、ＭＬＩ１３０は３未満又は３を超える層を含む。ＭＬＩ１３０は、センサ要素１２０を撮像用の光から遮断しないように設計され且つ配置される。

ＩＬＤ１４０は半導体基板１１０上に配置されて、ＭＬＩ１３０を電気的に分離する。ＩＬＤ１４０は、プレメタル絶縁層（ＰＭＤ）と、様々なインターメタル絶縁層（ＩＭＤ）１４０ａと、近隣のＩＭＤ１４０ａ間に挟まれる様々なエッチング停止／バリア層（又は簡単にバリア層と呼ばれる）１４０ｂとを含む。ＰＭＤ及びＩＭＤ層１４０ａの各々は０．１〜１ミクロンの間の範囲の厚さを有する。一例では、ＰＭＤは約３５００〜約７０００オングストロームの範囲の厚さを有する。バイアス１とバイアス２との間のＩＭＤ層は約１０００〜約４０００オングストロームの間の範囲の厚さを有する。金属１と金属２との間のＩＭＤ層は約１０００〜約５０００オングストロームの間の範囲の厚さを有する。高い金属レベルの金属ＩＭＤ１４０ａは、大きな厚さを有する。ＩＭＤ及びＰＭＤ１４０ａは未ドープシリカ・ガラス（ＵＳＧ）のような二酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、ポリマイド、スピンオン・ガラス（ＳＯＧ）、フッ化物をドープしたシリカ・ガラス（ＦＳＧ）、ＳｉＣＯＨのような炭素をドープした酸化珪素、Ｂｌａｃｋ Ｄｉａｍｏｎｄ（登録商標）（カルフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社）、キセロゲル、エアロゲル、アモロファス・フッ化炭素、パリレン、ＢＣＢ（ビスベンゾシクロブテン）、ＳｉＬＫ（ミシガン州ミッドランド、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ社）、及び／又は他の適切な材料を含む。バリア層１４０ｂは、ダマシン・プロセスの間利用されるエッチング停止機能、ＭＬＩ１３０へのわずかな拡散及びＩＬＤ１４０への銅のマイグレーションを解消するバリア機能を提供する。バリア層１４０ｂは、窒化珪素、酸窒化珪素、炭化珪素又は他の適切な材料を含む。（１４０ａ及び１４０ｂを含む）ＩＬＤ１４０は、スピンオン、ＣＶＤ、スパッタリング又は他の適切なプロセスを含む技術により形成される。例えば、プラズマ増強（ＰＥ）ＣＶＤがシラン（ＳｉＨ_４）またはテトラエゾキシシラン（ＴＥＯＳ）から酸化珪素を形成するために利用される。他の例において、高密度プラズマ（ＨＤＰ）ＣＶＤが利用される。

ＭＬＩ１３０及びＩＬＤ１４０は、デュアル・ダマシン・プロセス又はシングル・ダマシン・プロセスのようなダマシン・プロセスと呼ばれる統合されたプロセスで形成される。一例において、金属層、バイアス、及び接続の各々は以下に記載されるフローを処理することにより形成される。エッチング停止及び／又はバリア層は半導体デバイス１００上に最初に形成される。エッチング停止形状は窒化珪素また窒酸化珪素を含む。絶縁材がエッチング停止層上に配置されて絶縁層が形成され、化学機械平坦化（ＣＭＰ）プロセス又はエッチング・バック・プロセスのようなプロセスによって更に平坦化される。ＣＭＰ停止層は絶縁層上に形成される。絶縁素は次にエッチングされて、所定の回路パターンに従って（１３０ａを通る１３０ｅのような）トレンチをフォトリゾグラフィ・プロセスによって形成する。バリア及び／又は接着用の内層はトレンチ内にスパッタリングのような方法により配置される。銅がトレンチの内側にスパッタリング・プロセスにより次に充填されて銅シード層が形成され、平坦化プロセスにより銅が充填される。次に絶縁層上で形成された銅が除去され、半導体デバイス１００はＣＭＰ又はエッチング・バック・プロセスにより平坦化される。別例では、ＭＬＩ１３０及びＩＬＤ１４０は、様々な実施例において当業者に公知であるデュアル・ダマシン・プロセスにより形成される。幾つかの実施形態において、ダミー金属素材が段階２２０でＭＬＩ１３０と共に形成される。例えば、ダミー金属素材はセンサ要素１２０上の領域に、パターン密度を調整し且つＣＭＰ性能を向上させるために形成される。ダミー金属素材は次の段階におけるトレンチ形成の間に除去される。

方法２００は、トレンチ（開口）１５０をＩＬＤ１４０内に形成することにより、段階２３０に進む。トレンチ１５０は、センサ要素１２０が外部に露出するように形成され且つ配置される。トレンチ１５０は、センサ要素１２０の表面に達する深さを有する。別の実施形態において、トレンチ１５０はセンサ要素１２０の表面には達せず、トレンチ１５０とセンサ要素１２０との間に挟まれたＩＬＤ１４０の一部（図示せず）が残る。トレンチ１５０はセンサ要素１２０を実質的に包囲するような、上面図の横幅を有する。例えば、センサ要素１２０とトレンチ１５０との上面図として図３に更に示されるように、トレンチ１５０はセンサ要素１２０を内部に包囲する輪郭を有する。センサ要素１２０とトレンチ１５０との各々はＡとＢとによりラベル付けされた寸法を有する。センサ要素１２０の寸法Ａは、約０．５〜５ミクロンの間の範囲である。トレンチ１５０の寸法Ｂは、同じような範囲であるが、センサ要素を実質的に包囲するオフセットを有する。トレンチ１２０は、トレンチの輪郭が「Ｇ」とラベル付けされるセンサ要素１２０までの様々なエッジへのギャップを有するように設計され且つ配置される。ギャップＧは約０．１ミクロン以上である。トレンチ１５０はリゾグラフィ・パターニング及びエッチングを含む処理フローにより形成される。例えば、フォトレジスト層がＩＬＤ１４０に印加され、パターン化されてリゾグラフィ・プロセスによる開口を有する。次に、ＩＬＤ１３０はパターニングされたフォトレジストの開口を介してエッチングされて、センサ要素１２０が露出し、トレンチ１５０が完成する。エッチング・プロセスはドライ・エッチング技術を採用してもよいし、フッ化炭素ベースのエッチング液及び酸素ガスを利用してもよい。様々な実施形態において、フッ化炭素ベースのエッチング液は、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、Ｃ_４Ｆ_８又はこれらの組み合わせを含む。ドライ・エッチング・プロセスは、約１００〜１５０度の間の範囲の処理温度を有する。別例では、エッチング・プロセスはウエット・エッチング技術を採用し、フッ酸（ＨＦ）ベースのエッチング液を利用する。エッチング・プロセスは半導体基板１１０へのエッチングが終了するまで監視され且つ制御されて、センサ要素１２０がそこに形成される。他の実施形態において、エッチング停止層がＭＬＩ１３０及びＩＬＤ１４０の形成前に半導体基板１１０上に形成される。従って、エッチング・プロセスはエッチング停止層上で停止する。トレンチ内のエッチング停止層は他のエッチング・プロセスにより除去されて、その下のセンサ要素１２０が露出する。他の実施形態において、マスク層がＩＬＤ１４０内にトレンチ１５０を形成するために利用される。例えば、マスク層はＩＬＤ１４０に印加される。フォトレジスト層がマスク層上に印加されてパターン化され、リゾグラフィ・プロセスにより開口を形成する。マスク層が次にエッチングされて開口をフォトレジスト層からマスク層に移動する。フォトレジスト層はウエット・スパッタリング又はプラズマ灰化によりその後除去される。次に、ＩＬＤ１４０はマスク層の開口を介してエッチングされてトレンチ１５０を形成し、半導体基板１１０のセンサ要素１２０を露出させる。

方法２００はトレンチ１５０を充填することにより段階２４０に進む。トレンチ１５０は、撮像される物体からセンサ要素への光を透過する絶縁材で実質的に充填される。光は可視光であり、約３００〜８００ｎｍの範囲の波長を有する。

加えて一実施形態において、トレンチ１５０に充填される絶縁材は屈折率が周囲の材料の屈折率よりも高い。充填された絶縁材は、マイクロレンズとセンサ要素との間の導波管を形成し、撮像される物体から入射される撮像光の全反射を実現する。マイクロレンズの焦点距離又はマイクロレンズからセンサ要素までの厚さのような他の条件は、撮像の有効性及び品質を犠牲にせずに緩和される。一例において、トレンチ１５０に充填される絶縁材はＩＬＤ１４０の屈折率よりも高い屈折率を有する。

トレンチ１５０に充填される材料は、未ドープ・シリカ・ガラス（ＵＳＧ）のような様々な技術により配置される酸化珪素、シラン（ＳｉＨ_４）からプラズマ増強ＣＶＤによる酸化珪素、テトラエゾキシシラン（ＴＥＯＳ）からプラズマ増強ＣＶＤ、又は高密度プラズマ（ＨＤＰ）ＣＶＤ、スピンオン・ガラスによる酸化珪素、又はこれらの組み合わせを含む。トレンチ１５０に充填される材料は、フッ化シリカ・ガラス、炭素がドープされたシリカ（ＳｉＣＯＨ）のようなドープされた酸化物又は他の透明ガラスのような他の適切な材料を別例として含んでよい。トレンチ１５０の充填材は多重膜構造を有してもよい。

方法２００は、平坦化プロセスをトレンチ１５０の充填材とＩＬＤ１４０とに適用して半導体デバイス１００を平坦化し、過度の充填材を除去することにより、段階２５０に進む。平坦化プロセスは、エッチング・バック、ＣＭＰ又はこれらの組み合わせを含む。

方法２００はＩＬＤ１４０とＭＩＯ１３０との上に表面安定層を形成して半導体デバイスを実質的に包囲し、デバイスを液体や他の汚染から封印することにより、段階２５０に進む。一例において、表面安定層は、安定化と接着性とを増強するために、ＩＬＤ１４０上と充填されたトレンチ１５０上とに配置される酸化珪素層１６０及び酸化珪素層１６０上のチッ化珪素層１７０を含む。

半導体デバイス１００とこれを作成する方法２００とは、異なる変更を有する。図４は他の実施形態における半導体デバイス１００の断面図である。トレンチ１５０は内層１５０ａを更に含む。内層１５０ａはトレンチ１５０の横壁に実質的に形成され、更にトレンチの底面に形成される。内層１５０ａは窒化珪素、酸窒化珪素のような窒素を含む材料、又は他の適切な材料を含む。内層１５０ａは、段階２３０においてトレンチ１５０を形成した後で且つ、段階２４０でトレンチ１５０に充填する前に、ＣＶＤプロセス又は他の固有の方法により形成される。内層１５０ａは約５０〜５００オングストロームの間の範囲の厚さを有し、多重膜構造を有する。内層１５０ａはＭＬＩ１３０からの液体及び他の汚染物質を取り除く封印効果、及び／又は撮像効率を高め、且つ半導体デバイスの他のセンサ要素のような他の機能的ユニットとの干渉を低減するためにセンサ要素への撮像光を制御する反射機能を提供する。一実施形態において、内層を有するトレンチに充填される絶縁材は、内層１５０ａの屈折率よりも高い屈折率を有する。他の実施形態において、内層１５０ａは、ＩＬＤ層１４０の屈折率よりも高い屈折率を有する。他の実施形態において、内層１５０ａは、ＩＭＤ層１４０ａの屈折率よりも高い屈折率を有する。全反射が充填された絶縁材と内層とにより実現される。この目的のために、充填材と内層とは、異なる材料又は構築技術、異なる処理パラメータ、異なるタイプのドープ材、及び／又は異なるドーピング・レベルを有する同じ材料を含む様々な材料を利用する。例えば、上記ＣＶＤ法が実施されて温度を動的に制御することにより内層及び充填される絶縁材の両者を形成して、内層から充填される絶縁層への屈折率の変化を実現する。別例において、充填される絶縁材は、ＣＶＤ法により形成されるボロンがドープされるシリカを含む。他の実施形態において、内層又はＩＬＤは低ｋ材料を利用する。

これまでの説明は、幾つかの実施形態を俯瞰した特徴を有するので、当業者はこれまでの詳細な説明をよりよく理解したであろう。当業者は、本明細書で導入された実施形態と同じ目的を実行し、且つ／又は本明細書で導入された実施形態と同じ利点を達成するために他のプロセス及び構造を設計又は修正するための基礎として本開示をすぐに利用してよいことに気づくべきである。当業者は、このような均等な素材が本開示の技術思想及び範囲から逸脱しておらず、本開示の技術思想及び範囲から乖離せずに様々な変形、代用品、及び別例を作成してよいことに気づくべきである。

本開示の態様に従って構成される半導体デバイスの一実施形態の断面図。 本開示の態様に従って構成される図１の半導体デバイスを構成するための方法の一実施形態のフロー図。 本開示の態様に従って構成される図１の半導体デバイスの一実施形態の上面図。 本開示の態様に従って構成される半導体デバイスの他の実施形態の断面図。

符号の説明

１１０：半導体基板、１２０：センサ要素、１３０：金属素材を含む多層相互接続（ＭＬＩ）、１４０：インターレベル絶縁体（ＩＬＤ）、１５０：トレンチ。

Claims (14)

1. 撮像センサ半導体デバイスであって、
   半導体基板内に配置されるセンサ要素と、
   前記半導体基板上に配置されるインターレベル絶縁材（ＩＬＤ）と、
   前記ＩＬＤ内に配置され、前記センサ要素を覆い且つ包囲し、且つ第一絶縁材で充填されるトレンチと、
   を備えるデバイス。
2. 前記トレンチは第二絶縁材で更に内層化される、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記第一絶縁材は、前記第二絶縁材の屈折率よりも高い屈折率を有する、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記第二絶縁材は、窒素を含む材料から成る、請求項２に記載のデバイス。
5. 前記第二絶縁材は、約５０オングストローム〜５００オングストロームの間の範囲の厚さを有する、請求項２に記載のデバイス。
6. 前記第一絶縁材は、撮像されるべき物体から前記センサ要素への可視光を透過する絶縁材を含み、前記可視光は、約３００〜８００ｎｍの範囲の波長を有する、請求項１に記載のデバイス。
7. 前記第一絶縁材は、前記ＩＬＤの屈折率よりも高い屈折率を有する、請求項１に記載のデバイス。
8. 前記第一絶縁材は酸化珪素から成る、請求項１に記載のデバイス。
9. 前記絶縁材は多重膜構造を含む、請求項１に記載のデバイス。
10. 前記ＩＬＤはフッ素をドープしたシリカ・ガラス（ＦＳＧ）又は炭素をドープした酸化珪素から成る、請求項１に記載のデバイス。
11. 前記センサ要素は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）撮像センサ、電荷結合素子、能動画素センサ又は受動画素センサを含む、請求項１に記載のデバイス。
12. 前記センサ要素は、上面から見て少なくとも約０．１ミクロンのオフセットを有するトレンチ内にある、請求項１に記載のデバイス。
13. 前記ＩＬＤ内に配置される複数の金属素材を更に備え、各々の金属素材が実質的に約０．２５ミクロン未満の臨界寸法を有する、請求項１に記載のデバイス。
14. 前記センサ要素の寸法が約０．５ミクロン〜５ミクロンの間の範囲を有する、請求項１に記載のデバイス。