[go: up one dir, main page]

JP2018011018A - 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2018011018A
JP2018011018A JP2016140380A JP2016140380A JP2018011018A JP 2018011018 A JP2018011018 A JP 2018011018A JP 2016140380 A JP2016140380 A JP 2016140380A JP 2016140380 A JP2016140380 A JP 2016140380A JP 2018011018 A JP2018011018 A JP 2018011018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
convex
imaging region
light
imaging
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016140380A
Other languages
English (en)
Inventor
健樹 西木戸
Kenju Nishikido
健樹 西木戸
武一 篠原
Buichi Shinohara
武一 篠原
納土　晋一郎
Shinichiro Noudo
晋一郎 納土
美里 近藤
Misato Kondo
美里 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2016140380A priority Critical patent/JP2018011018A/ja
Priority to US16/316,172 priority patent/US11139329B2/en
Priority to EP17827444.5A priority patent/EP3486947A4/en
Priority to CN201780042207.7A priority patent/CN109478555B/zh
Priority to PCT/JP2017/024102 priority patent/WO2018012314A1/ja
Publication of JP2018011018A publication Critical patent/JP2018011018A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0231—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having microprismatic or micropyramidal shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • H10F39/024—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/802—Geometry or disposition of elements in pixels, e.g. address-lines or gate electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/811—Interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
    • H10W72/59—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

【課題】固体撮像素子パッケージ内での光の乱反射を抑制する。
【解決手段】固体撮像素子は、複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域よりも外側に外部との接続に利用される接続部が設けられており、撮像領域に対して光が入射する光入射面側から接続部まで開口する開口部が形成される。そして、開口部の内部における接続部以外の表面であって、撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも光入射面側を向く表面となる座繰り表面に、周期的に配置される複数の凸形状部が形成される。本技術は、例えば、裏面照射型または積層型のCMOSイメージセンサに適用できる。
【選択図】図２

Description

本開示は、固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器に関し、特に、固体撮像素子パッケージ内での光の乱反射を抑制することができるようにした固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器に関する。
従来、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子は、例えば、高機能化などに伴って、高背化することがある。これにより、固体撮像素子と外部との接続に利用される金属パッドが、固体撮像素子の深い位置に配置される構造になってしまう。
そのため、金属パッドが開口するように形成される開口部に、金属パッドに接続されるボンディングワイヤの先端部分に設けられるワイヤボンディングボールが入り込んでしまうことがある。その場合、金属パッドとワイヤボンディングボールとの接合強度を測定するシェア試験を行うためには、ワイヤボンディングボールの直径を縮小したり、シェアツールが入るように開口部を拡げたりする必要があった。
また、本願出願人は、製造工程中に形成する電極取り出し用の開口による段差の影響を抑制することで、精度の高い光学部品等を製造することができる裏面照射型の固体撮像装置を提案している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００９−２９０２２９号公報
ところで、上述したように、シェアツールが入るように開口部を拡げた構成では、その開口部内の表面で反射した光がボンディングワイヤで２次反射するなど、光の乱反射が発生することが懸念される。そして、その光が画素に入射すると画質が低下することになる。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子パッケージ内での光の乱反射を抑制することができるようにするものである。
本開示の一側面の固体撮像素子は、複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部とを備える。
本開示の一側面の製造方法は、複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部とを備える固体撮像素子の製造方法であって、前記開口部を掘り込む際に、前記凸形状部が形成される表面よりも高い位置となる前記撮像領域に設けられる前記画素ごとに光を集光するレンズが形成されるレンズ層に対するエッチングを行うことで、前記レンズの形状を転写することにより前記凸形状部を形成する。
本開示の一側面の電子機器は、複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部とを有する固体撮像素子を備える。
本開示の一側面においては、複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部が設けられており、撮像領域に対して光が入射する光入射面側から接続部まで開口する開口部が形成される。そして、開口部の内部における接続部以外の表面であって、撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも光入射面側を向く表面となる座繰り表面に、周期的に配置される複数の凸形状部が形成される。
本開示の一側面によれば、固体撮像素子パッケージ内での光の乱反射を抑制することができる。
本技術を適用した固体撮像素子パッケージの一実施の形態の断面的な構成例を示す図である。 パッド開口部の近傍における断面的な構成例を示す図である。 凸形状部を形成する製造方法について説明する図である。 パッド開口部における反射率のデータを示す図である。 凸形状部の断面形状の他の例を示す図である。 凸形状部の平面的な形状のバリエーションを示す図である。 複数の凸形状部の配置の周期性を崩すような配置例を示す図である。 複数の凸形状部の配置の周期性を段階的に崩すような配置例を示す図である。 複数の凸形状部の配置のＸ方向の周期性を段階的に崩し、かつ、Ｙ方向の周期性も崩すような配置例を示す図である。 複数の凸形状部の配置のＸ方向およびＹ方向の周期性を意図的に崩すような配置例を示す図である。 異なる形状の凸形状部が組み合わされて配置される配置例を示す図である。 異なる形状の凸形状部が組み合わされて配置される配置例を示す図である。 複数の正方形の凸形状部の配置の周期性を崩すような配置例を示す図である。 複数の正方形の凸形状部の配置の周期性を段階的に崩すような配置例を示す図である。 複数の正方形の凸形状部の配置のＸ方向の周期性を段階的に崩し、かつ、Ｙ方向の周期性も崩すような配置例を示す図である。 複数の三角形の凸形状部の配置の周期性を崩すような配置例を示す図である。 複数の三角形の凸形状部の配置の周期性を段階的に崩すような配置例を示す図である。 複数の三角形の凸形状部の配置のＸ方向の周期性を段階的に崩し、かつ、Ｙ方向の周期性も崩すような配置例を示す図である。 直線的に細長く形成された凸形状部の配置例を示す図である。 同心円状に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 同心円状に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 同心円状に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 同心円状に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 同心円状に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 斜め方向に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 斜め方向に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 縦方向にジグザグに細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 縦方向に波型に細長く形成された凸形状部の配置例が示されている。 本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 イメージセンサを使用する使用例を示す図である。
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本技術を適用した固体撮像素子パッケージの一実施の形態の断面的な構成例を示す図である。
図１に示すように、固体撮像素子パッケージ１１は、撮像素子１２が載置されたインターポーザ基板１３の外周を囲うような形状のフレーム１４に保護ガラス１５が固定されることによって、撮像素子１２が封止される構造となっている。例えば、撮像素子１２およびフレーム１４は、接着剤によりインターポーザ基板１３に固着されるとともに、保護ガラス１５は、接着剤によりフレーム１４に固着される。また、保護ガラス１５の上側に、フレアを防止するための板を配置する構成としてもよい。
撮像素子１２には、図示しない光学系を介して集光される光を受光する複数の画素１６が平面的に配置された撮像領域２１が設けられており、撮像領域２１に入射する光を受光して撮像が行われる。また、撮像領域２１では、画素１６ごとに、光電変換を行うフォトダイオード１７、所定の波長域の光を透過するフィルタ１８（有機物を含む層）、光を集光するオンチップレンズ１９などが積層されて構成される。なお、撮像素子１２としては、半導体基板の裏面側から光を照射する裏面照射型のCMOSイメージセンサや、画素１６が形成される半導体基板と回路が形成される半導体基板とが積層された積層型のCMOSイメージセンサなどが用いられる。
また、撮像素子１２では、撮像領域２１よりも外側の縁部分に、撮像領域２１に設けられる画素１６に電気的に接続される複数の金属パッド２２が設けられており、金属パッド２２は、撮像素子１２の外部との接続に利用される。一方、インターポーザ基板１３には、撮像素子１２に設けられる複数の金属パッド２２それぞれに対応するように、複数の金属パッド２３が設けられている。そして、金属パッド２２および金属パッド２３がボンディングワイヤ２４により接続されることで、撮像素子１２からインターポーザ基板１３を介して画素信号を外部に出力することができる。
例えば、金属パッド２２とボンディングワイヤ２４との接合には、ボンディングワイヤ２４の先端を放電して金属を溶融させることによりボールを形成し、そのボールを利用する接合方法を用いることができる。これにより、金属パッド２２とボンディングワイヤ２４との接続部分には、ワイヤボンディングボール２５が形成され、その接合面積を広くすることにより接合強度を高めることができる。
ところで、近年、多機能化によって撮像素子１２の高背化が求められることがある。具体例を挙げると、被写体に対するピントずれを検知する位相差画素を撮像素子１２に埋め込む、いわゆる、像面位相差技術が製品化されている。そして、像面位相差によるオートフォーカス精度を向上させるためにはフォトダイオード１７の表面よりも高い位置にオンチップレンズ１９の焦点を合わせることが必要となり、集光構造全体の高背化が求められる。このため、撮像素子１２の光入射面側から金属パッド２２を開口するためのパッド開口部が深く形成される傾向がある。
次に、図２には、撮像素子１２に形成されるパッド開口部の近傍が拡大されて示されている。なお、図２では、金属パッド２２にボンディングワイヤ２４が接続される前の状態が示されている。
図２に示すように、撮像素子１２は、配線層３１、半導体基板３２、および積層構造膜３３が積層されて構成される。
配線層３１には、画素１６に接続される複数の配線（図示せず）と、それらの配線に接続される金属パッド２２が形成される。例えば、配線層３１は、配線どうしが、無機系の材料により構成される無機膜によって絶縁されるように構成されている。
半導体基板３２は、例えば、単結晶のシリコンが薄くスライスされたウェハであり、半導体基板３２には、図１の撮像領域２１の画素１６ごとに設けられるフォトダイオード１７が形成される。
積層構造膜３３は、無機系の材料が成膜された無機膜や、有機系の材料が成膜された有機膜などの複数の膜が積層されて構成される。なお、積層構造膜３３の積層構造については、図３を参照して説明する。
そして、撮像素子１２では、図１のボンディングワイヤ２４を金属パッド２２に接続するために、光入射面側から金属パッド２２まで開口するように、積層構造膜３３、半導体基板３２、および配線層３１を掘り込むことによって、パッド開口部３４が形成される。
パッド開口部３４は、パッド開口部３４となる全体の領域を浅く掘り込んだ形状の浅掘り部３５と、浅掘り部３５の一部において金属パッド２２に対応する領域を深く掘り込んだ形状の深掘り部３６とにより形成される。このような形状のパッド開口部３４は、金属パッド２２とワイヤボンディングボール２５との接合強度を測定するシェア試験を行うためのシェアツールを浅掘り部３５に入り込ませることができる。即ち、金属パッド２２に対応する領域を深く掘り込んだ場合には、シェア試験を行うのが困難だったのに対し、浅掘り部３５を設けることによって、シェア試験を容易に行うことができる。
例えば、パッド開口部３４における浅掘り部３５の深さを、深掘り部３６の内部にワイヤボンディングボール２５が形成されたときに、ワイヤボンディングボール２５の高さの少なくとも１／４が深掘り部３６から突出するように設定することで、シェアツールによりワイヤボンディングボール２５を把持してシェア試験を行うことができる。
そして、撮像素子１２では、浅掘り部３５の上側を向く面には、平坦となるように形成される平坦面４０から突出するように丸みを持たせたレンズ形状の凸形状部４１が形成される。このように、浅掘り部３５において平坦面４０および凸形状部４１からなる面は、ボンディングワイヤ２４がボンディングされる金属パッド２２から、受光面側の最高表面までの中間における高さに位置し、ある程度の大きさの面積を有しており、以下適宜、この面を座繰り表面３９と称する。なお、座繰り表面３９の幅は、ワイヤボンディングの際にシェアツールが浅掘り部３５に入り込ませることを考慮して１０μｍ以上に設定することが好ましいが、これに限られずに座繰り表面３９の幅を設定してもよい。
また、図２の上側には、上面側から見たパッド開口部３４が示されており、図示するように、座繰り表面３９では、複数の凸形状部４１が平坦面４０に周期的に配置される。このように、複数の凸形状部４１が周期的に配置された座繰り表面３９において、図２の下側に拡大して図示されているように、白抜きの矢印で表されている光線は、凸形状部４１の表面で反射する際に散乱することになる。これにより、座繰り表面３９で反射する光の反射率を抑制することができる。
ここで、凸形状部４１は、座繰り表面３９において約２〜５μｍのピッチで二次元的な周期性を有するように配置される。また、凸形状部４１は、少なくとも50ｎｍ以上の高さを有するような凸形状であって、その表面形状が球面または非球面の曲面となるように形成される。このような曲面により凸形状部４１を形成することによって、反射光による干渉効果が効率良く表れるため、座繰り表面３９における光の正反射を良好に抑制することができる。
また、座繰り表面３９において、複数の凸形状部４１が形成される領域の面積が、それらの凸形状部４１どうしの間に設けられる平坦面４０の面積よりも大きくなるように、凸形状部４１が形成される。
また、パッド開口部３４は、深掘り部３６の深さ、即ち、撮像素子１２の表面から金属パッド２２までの深さが、ワイヤボンディングボール２５（図１）の高さの３／４よりも深くなるように形成される。また、座繰り表面３９が、ワイヤボンディングボール２５（図１）の高さの３／４以下となるように、撮像素子１２の表面から掘り込まれた位置に設けられる。
次に、図３を参照して、パッド開口部３４を掘り込む際に、浅掘り部３５の座繰り表面３９に凸形状部４１を形成する製造方法について説明する。
例えば、図３の右側に示すように、浅掘り部３５において積層構造膜３３は、反射防止膜３３−１および絶縁膜３３−２が積層されて構成されており、絶縁膜３３−２に凸形状部４１が形成される。
反射防止膜３３−１は、可視光（波長：400〜700ｎｍ）に対して屈折率の高い半導体基板３２における反射を防止するために、屈折率が、半導体基板３２および絶縁膜３３−２の中間の材料によって、半導体基板３２および絶縁膜３３−２の間に形成される。例えば、反射防止膜３３−１は、窒化シリコン（SiN）や酸化ハフニウム（HｆO2）、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化チタン（TiO2）、STO（Strontium Titan Oxide）などを用いることができる。また、反射防止膜３３−１として、これらの膜を積層して用いてもよい。また、絶縁膜３３−２は、半導体基板３２の表面を絶縁するための絶縁性を有する材料、例えば、二酸化ケイ素（SiO2）などにより形成される。
このように、浅掘り部３５では、凸形状部４１が形成される絶縁膜３３−２の下層に、絶縁膜３３−２および半導体基板３２の間の屈折率の平坦な反射防止膜３３−１が設けられている。なお、図３の例では、半導体基板３２および絶縁膜３３−２の間に、１層の反射防止膜３３−１だけが挟まれる構成が示されているが、半導体基板３２および絶縁膜３３−２の中間の屈折率を有する複数層の平坦な膜が挟まれる構成としてもよい。
また、図３の左側に示すように、パッド開口部３４を形成する工程の前では、反射防止膜３３−１に対して絶縁膜３３−２となる層が平坦に積層され、さらに、インナーレンズ層３３−３、平坦化膜３３−４、および有機膜３３−５が積層されている。
インナーレンズ層３３−３は、絶縁膜３３−２とは異なる材料、例えば、窒化シリコン（SiN）や酸窒化シリコン（SiON）、酸化金属を分散した有機膜などで形成され、その表面には、撮像素子１２の撮像領域２１の画素１６ごとに光を集光する小型のレンズ４２が形成される。レンズ４２は、画素１６ごとの集光性能を高めるために、少なくとも撮像領域２１にのみ形成される構成としてもよいが、撮像素子１２では、画素１６が形成されない縁部分にも、撮像領域２１と同様にレンズ４２が形成される。
平坦化膜３３−４は、インナーレンズ層３３−３の表面を平坦にする。有機膜３３−５は、撮像素子１２の撮像領域２１の画素１６ごとに設けられるカラーフィルタ（図１のフィルタ１８）や、画素１６への光を遮光するブラックレジストなどを構成する。
そして、パッド開口部３４を形成する工程において、異方性ドライエッチングなどにより材料のエッチングレートの差を利用して、座繰り表面３９よりも高い位置となるインナーレンズ層３３−３のレンズ４２の形状が絶縁膜３３−２に転写されるように加工を行う。絶縁膜３３−２に凸形状部４１が形成されるように、浅掘り部３５が掘り込まれる。このような製造方法により、凸形状部４１を形成するためだけの工程を追加することなく、従来から形成されているインナーレンズ層３３−３のレンズ４２を利用して、浅掘り部３５の座繰り表面３９に凸形状部４１を形成することができる。
なお、撮像素子１２は、パッド開口部３４において有機膜３３−５は除去されるが、それ以外の領域においては、例えば、撮像領域２１においては、有機膜３３−５が残ったままの構成となっている。即ち、撮像素子１２は、パッド開口部３４の浅掘り部３５の座繰り表面３９よりも高い位置に、有機膜３３−５が存在する構成となっている。また、有機膜３３−５は、有機系の材料のみで形成される構成の他、例えば、所定の粒子が有機系の材料の中に含まれる構成を採用しもよい。
また、撮像素子１２は、撮像領域２１の表面よりも低い位置に、例えば、図１のフィルタ１８などを構成する有機膜３３−５より低い位置に、平坦面４０および凸形状部４１からなる座繰り表面３９が形成される。なお、撮像領域２１に設けられるフィルタ１８と同様に、撮像領域２１の周辺となる周辺領域には、有機物の粒子が分散された層（図示せず）が設けられており、その層より低い位置に、座繰り表面３９が形成される。
次に、図４には、座繰り表面３９における反射率のデータを示す図である。
図４において、縦軸は反射率を示し、横軸は波長を示しており、例えば、パッド開口部３４の浅掘り部３５に対して光入射角度１０°で、可視光（波長：400〜700ｎｍ）が入射するときに、座繰り表面３９における反射率が示されている。
図示するように、全ての波長域において、座繰り表面３９における反射率が、目標値である反射率５％以下を達成することができる。即ち、座繰り表面３９に周期的な配置で形成される複数の凸形状部４１によって光が散乱されることによって、例えば座繰り表面３９の全面が平坦とされる構成よりも、反射率を低減させることができる。
例えば、座繰り表面３９の全面が平坦な構造であって、酸化膜や窒化膜など基本的に透明な屈折率の違う単純積層膜構造を形成した場合であっても、波長依存性で必ず反射率の高くなる波長が存在していた。これに対し、座繰り表面３９に凸形状部４１を形成することによって、反射率の高くなるような波長が表れることを回避することができる。
次に、図５を参照して、凸形状部４１の断面形状の他の例について説明する。
例えば、凸形状部４１は、レンズ形状の断面形状（図２参照）に限定されることなく、様々な断面形状を採用することができる。例えば、図５Ａに示すように、矩形の断面形状の凸形状部４１Ａや、図５Ｂに示すように、角錐形または円錐形の断面形状の凸形状部４１Ｂなどを、座繰り表面３９に形成することができる。さらに、異なる断面形状が組み合わされて、例えば、レンズ形状の凸形状部４１と、矩形の凸形状部４１Ａとが組み合わされて座繰り表面３９に配置されるようにしてもよい。
次に、図６乃至図２９を参照して、凸形状部４１のバリエーションについて説明する。
図６には、座繰り表面３９に配置される複数の凸形状部４１の平面的な形状のバリエーションが示されている。
例えば、図６Ａに示すように、平面的に見て円形の凸形状部４１や、図６Ｂに示すように、平面的に見て三角形の凸形状部４１Ｃ、図６Ｃに示すように、平面的に見て正方形の凸形状部４１Ｄなどを用いることができる。または、凸形状部４１の平面的な形状として、その他の多角形の形状を採用してもよい。
また、図６Ａには、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置されている配置例が示されている。これに対し、複数の凸形状部４１の配置の周期性を崩すような配置例を採用してもよい。
図７には、座繰り表面３９に配置される複数の凸形状部４１の配置例のバリエーションが示されている。
図７Ａに示す配置例では、図６Ａと同様に、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置されている。
これに対し、図７Ｂに示すように、複数の凸形状部４１の配置のＸ方向の周期性を崩すように、即ち、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に非均一な間隔となり、かつ、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例を採用してもよい。具体的には、図７Ｂには、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
また、図７Ｃに示すように、複数の凸形状部４１の配置のＸ方向およびＹ方向の周期性を崩すように、即ち、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向およびＹ方向に非均一な間隔となるように、座繰り表面３９に配置される配置例を採用してもよい。具体的には、図７Ｃには、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに、かつ、Ｙ方向に進むに従い１行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
なお、図７Ｂおよび図７Ｃに示す配置例以外にも、複数の凸形状部４１が非均一な間隔で配置される配置例を採用することができる。
図８には、座繰り表面３９に配置される複数の凸形状部４１の配置例の他のバリエーションが示されている。
図８Ａに示す配置例では、図７Ａと同様に、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置されている。
これに対し、図８Ｂに示すように、複数の凸形状部４１の配置のＸ方向の周期性を段階的に崩すように、即ち、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に所定列ごとに非均一な間隔となり、かつ、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例を採用してもよい。具体的には、図８Ｂには、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
また、図８Ｃに示すように、複数の凸形状部４１の配置のＸ方向およびＹ方向の周期性を段階的に崩すように、即ち、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向およびＹ方向に所定列および所定行ごとに非均一な間隔となるように、座繰り表面３９に配置される配置例を採用してもよい。具体的には、図８Ｃには、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに、かつ、Ｙ方向に進むに従い２行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
なお、図７および図８に示したような配置例を組み合わせて用いてもよい。
図９には、座繰り表面３９に配置される複数の凸形状部４１の配置例の他のバリエーションが示されている。
図９Ａに示す配置例では、図７Ａと同様に、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置されている。
これに対し、図９Ｂに示すように、複数の凸形状部４１の配置のＸ方向の周期性を段階的に崩し、かつ、Ｙ方向の周期性も崩すように、即ち、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に所定列ごとに非均一な間隔となり、かつ、Ｙ方向に１行ごとに非均一な間隔となるように、座繰り表面３９に配置される配置例を採用してもよい。具体的には、図９Ｂには、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に進むに従い１行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
また、図９Ｃに示すように、複数の凸形状部４１の配置のＸ方向の周期性を崩し、かつ、Ｙ方向の周期性を段階的に崩すように、即ち、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に１列ごとに非均一な間隔となり、かつ、Ｙ方向に所定行ごとに非均一な間隔となるように、座繰り表面３９に配置される配置例を採用してもよい。具体的には、図９Ｃには、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に進むに従い２行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
図１０には、座繰り表面３９に配置される複数の凸形状部４１の配置例の他のバリエーションが示されている。
図１０Ａに示す配置例では、図７Ａと同様に、複数の凸形状部４１が、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置されている。
これに対し、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示すように、複数の凸形状部４１の配置のＸ方向およびＹ方向の周期性を意図的に崩すように、例えば、凸形状部４１が配置されない箇所が周期的に表れるように、座繰り表面３９に配置される配置例を採用してもよい。具体的には、図１０Ｂには、凸形状部４１が配置されない箇所が１行ごとに表れる列が、１列ごとに設けられるように、複数の凸形状部４１が、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。また、図１０Ｃには、凸形状部４１が配置されない箇所が１行および１列ごとに交互に表れるように、複数の凸形状部４１が、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
次に、図１１および図１２には、円形の凸形状部４１と、正方形の凸形状部４１Ｄとが組み合わされて配置される配置例のバリエーションが示されている。
例えば、図１１Ａに示すように、円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１Ｄとが、Ｘ方向およびＹ方向に１つずつ交互に配置される配置例を採用してもよい。また、図１１Ｂに示すように、円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１ＤとがＹ方向に１つずつ交互に配置される列と、円形の凸形状部４１だけが配置される列とが、Ｘ方向に１列ごとに交互に配置される配置例を採用してもよい。また、図１１Ｃに示すように、円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１ＤとがＹ方向に１つずつ交互に配置される１列と、円形の凸形状部４１だけが配置される３列とのパターンが、Ｘ方向に繰り返し配置される配置例を採用してもよい。
図１２Ａには、図１１Ａと同様に、円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１Ｄとが、Ｘ方向およびＹ方向に１つずつ交互に配置される配置例が示されている。
これに対し、図１２Ｂに示すように、円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１ＤとがＹ方向に１つずつ交互に配置される２列と、その２列に対して円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１Ｄとが配置される行が異なる２列とのパターンが、Ｘ方向に繰り返し配置される配置例を採用してもよい。また、図１２Ｃに示すように、円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１ＤとがＹ方向に１つずつ交互に配置される４列と、その４列に対して円形の凸形状部４１と正方形の凸形状部４１Ｄとが配置される行が異なる４列とのパターンが、Ｘ方向に繰り返し配置される配置例を採用してもよい。
図１３には、正方形の凸形状部４１Ｄが、図７と同様に、周期性を崩すよう配置される配置例が示されている。
即ち、図１３Ａには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１３Ｂには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１３Ｃには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに、かつ、Ｙ方向に進むに従い１行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
図１４には、図８と同様に、正方形の凸形状部４１Ｄが、周期性を段階的に崩すよう配置される配置例が示されている。
即ち、図１４Ａには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１４Ｂには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１４Ｃには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに、かつ、Ｙ方向に進むに従い２行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
図１５には、図９と同様に、図１３および図１４に示したような配置例が組み合わせて用いられた配置例が示されている。
即ち、図１５Ａには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１５Ｂには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に進むに従い１行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１５Ｃには、複数の凸形状部４１Ｄが、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に進むに従い２行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
図１６には、三角形の凸形状部４１Ｃが、図７と同様に、周期性を崩すよう配置される配置例が示されている。
図１６Ａには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１６Ｂには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１６Ｃには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに、かつ、Ｙ方向に進むに従い１行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
図１７には、三角形の凸形状部４１Ｃが、図８と同様に、周期性を段階的に崩すよう配置される配置例が示されている。
図１７Ａには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１７Ｂには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１７Ｃには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに、かつ、Ｙ方向に進むに従い２行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
図１８には、図９と同様に、図１６および図１７に示したような配置例が組み合わせて用いられた配置例が示されている。
図１８Ａには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向およびＹ方向に均一な間隔で周期的となるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１８Ｂには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向に進むに従い２列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に進むに従い１行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。図１８Ｃには、複数の凸形状部４１Ｃが、Ｘ方向に進むに従い１列ごとに間隔が広くなり、Ｙ方向に進むに従い２行ごとに間隔が広くなるように、座繰り表面３９に配置される配置例が示されている。
ところで、凸形状部４１として、例えば、座繰り表面３９を平面的に見て、細長く延在するような形状を用いてもよい。
図１９には、座繰り表面３９を平面的に見て、直線的に細長く形成された凸形状部４１Ｅの配置例が示されている。図１９Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されており、図１９Ｂには、図１９Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の一例が示されている。
図１９に示すように、断面形状が略半円形（いわゆる蒲鉾型）の複数の凸形状部４１Ｅが、縦方向に直線的に延在するように細長く形成され、横方向に連続的に並べられて配置される配置例を採用してもよい。
図２０には、座繰り表面３９を平面的に見て、同心円状に細長く形成された凸形状部４１Ｆの配置例が示されている。図２０Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２０Ｂには、図２０Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２０Ｃには、図２０Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２０に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｆが、座繰り表面３９の一辺の中央を中心点として、同心円状に延在するように細長く形成され、同心円状に連続的に並べられて配置される配置例を採用してもよい。なお、同心円状の中央に配置される凸形状部４１Ｆは、その中心が凹となる形状（図２０Ｂ）、または、その中心が凸となる形状（図２０Ｃ）とすることができる。
図２１には、座繰り表面３９を平面的に見て、同心円状に細長く形成された凸形状部４１Ｆの配置例が示されている。図２１Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２１Ｂには、図２１Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２１Ｃには、図２１Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２１に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｆが、座繰り表面３９の中央を中心点として、同心円状に延在するように細長く形成され、同心円状に連続的に並べられて配置される配置例を採用してもよい。なお、同心円状の中央に配置される凸形状部４１Ｆは、その中心が凹となる形状（図２１Ｂ）、または、その中心が凸となる形状（図２１Ｃ）とすることができる。
図２２には、座繰り表面３９を平面的に見て、同心円状に細長く形成された凸形状部４１Ｆの配置例が示されている。図２２Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２２Ｂには、図２２Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２２Ｃには、図２２Ｃに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２２に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｆが、座繰り表面３９の中央を中心点として、同心円状に延在するように細長く形成され、同心円状に連続的に並べられて配置されるとともに、外側に向かうに従い凸形状部４１Ｆの幅が広くなる配置例を採用してもよい。なお、同心円状の中央に配置される凸形状部４１Ｆは、その中心が凹となる形状（図２２Ｂ）、または、その中心が凸となる形状（図２２Ｃ）とすることができる。
図２３には、座繰り表面３９を平面的に見て、同心円状に細長く形成された凸形状部４１Ｆの配置例が示されている。図２３Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２３Ｂには、図２３Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２３Ｃには、図２３Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２３に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｆが、座繰り表面３９の一辺の中央を中心点として、同心円状に延在するように細長く形成され、同心円状に連続的に並べられて配置されるとともに、交互に凸形状部４１Ｆの幅が異なりつつ、外側に向かうに従い一方の凸形状部４１Ｆの幅が広くなる配置例を採用してもよい。なお、同心円状の中央に配置される凸形状部４１Ｆは、その中心が凹となる形状（図２３Ｂ）、または、その中心が凸となる形状（図２３Ｃ）とすることができる。
図２４には、座繰り表面３９を平面的に見て、同心円状に細長く形成された凸形状部４１Ｆの配置例が示されている。図２４Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２４Ｂには、図２４Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２４Ｃには、図２４Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２４に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｆが、座繰り表面３９の中央を中心点として、同心円状に延在するように細長く形成され、同心円状に連続的に並べられて配置されるとともに、交互に凸形状部４１Ｆの幅が異なりつつ、外側に向かうに従い一方の凸形状部４１Ｆの幅が広くなる配置例を採用してもよい。なお、同心円状の中央に配置される凸形状部４１Ｆは、その中心が凹となる形状（図２４Ｂ）、または、その中心が凸となる形状（図２４Ｃ）とすることができる。
図２５には、座繰り表面３９を平面的に見て、斜め方向に細長く形成された凸形状部４１Ｇの配置例が示されている。図２５Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２５Ｂには、図２５Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２５Ｃには、図２５Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２５に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｇが、座繰り表面３９の中央を通る横軸を対称軸として、斜め方向に延在するように細長く横向きＶ字状に形成され、連続的に並べられて配置される配置例を採用してもよい。なお、座繰り表面３９の一方の辺に配置される三角形状となる凸形状部４１Ｇは、その辺の中心が凹となる形状（図２５Ｂ）、または、その辺の中心が凸となる形状（図２５Ｃ）とすることができる。
図２６には、座繰り表面３９を平面的に見て、斜め方向に細長く形成された凸形状部４１Ｇの配置例が示されている。図２６Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２６Ｂには、図２６Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２６Ｃには、図２６Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２６に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｇが、座繰り表面３９の中央を通る縦軸および横軸を対称軸として、斜め方向に延在するように細長く菱形状に形成され、連続的に並べられて配置される配置例を採用してもよい。なお、座繰り表面３９の中央に配置される矩形形状の凸形状部４１Ｇは、その中心が凹となる形状（図２６Ｂ）、または、その中心が凸となる形状（図２６Ｃ）とすることができる。
図２７には、座繰り表面３９を平面的に見て、縦方向にジグザグ（Ｚ字状に直線が何度も折れ曲がっている形態）に細長く形成された凸形状部４１Ｈの配置例が示されている。図２７Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２７Ｂには、図２７Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されており、図２７Ｃには、図２７Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第２の例が示されている。
図２７に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｈが、縦方向にジグザグに細長く形成され、連続的に並べられて配置される配置例を採用してもよい。なお、座繰り表面３９の一方の辺に配置される三角形状となる凸形状部４１Ｈは、その辺の中心が凹となる形状（図２７Ｂ）、または、その辺の中心が凸となる形状（図２７Ｃ）とすることができる。
図２８には、座繰り表面３９を平面的に見て、縦方向に波型に細長く形成された凸形状部４１Ｊの配置例が示されている。図２８Ａには、座繰り表面３９の平面的な構造が示されている。図２８Ｂには、図２８Ａに示す破線に沿った座繰り表面３９の断面的な構造の第１の例が示されている。
図２８に示すように、断面形状が略半円形の複数の凸形状部４１Ｊが、縦方向に波型に細長く形成され、連続的に並べられて配置される配置例を採用してもよい。
以上のように、図６乃至図２８に図示するような様々な形状の凸形状部４１を適切に用いることにより、座繰り表面３９で反射する光の反射率を抑制することができる。
なお、上述したような撮像素子１２は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
図２９は、電子機器に搭載される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
図２９に示すように、撮像装置１０１は、光学系１０２、撮像素子１０３、信号処理回路１０４、モニタ１０５、およびメモリ１０６を備えて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
光学系１０２は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの像光（入射光）を撮像素子１０３に導き、撮像素子１０３の受光面（センサ部）に結像させる。
撮像素子１０３としては、上述した撮像素子１２が適用される。撮像素子１０３には、光学系１０２を介して受光面に結像される像に応じて、一定期間、電子が蓄積される。そして、撮像素子１０３に蓄積された電子に応じた信号が信号処理回路１０４に供給される。
信号処理回路１０４は、撮像素子１０３から出力された画素信号に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路１０４が信号処理を施すことにより得られた画像（画像データ）は、モニタ１０５に供給されて表示されたり、メモリ１０６に供給されて記憶（記録）されたりする。
このように構成されている撮像装置１０１では、上述した撮像素子１２を適用することで、被写体への合焦精度を向上させることができ、確実にフォーカスの合った画像を撮像することができる。
図３０は、上述のイメージセンサを使用する使用例を示す図である。
上述したイメージセンサは、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、
前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、
前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、
前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部と
を備える固体撮像素子。
（２）
前記開口部は、前記開口部となる全体の領域を浅く掘り込んだ形状の浅掘り部と、前記浅掘り部の一部において前記接続部に対応する領域を深く掘り込んだ形状の深掘り部とにより形成され、
前記凸形状部は、前記浅掘り部の表面となる前記座繰り表面に形成される
上記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記浅掘り部において前記凸形状部が形成される第１の膜と、前記撮像領域の前記画素においてフォトダイオードが形成される半導体基板との間に、前記第１の膜および前記半導体基板の間の屈折率の第２の膜が積層される
上記（１）または（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記凸形状部は、前記撮像領域に設けられる有機膜よりも低い位置となる前記開口部の内部における前記座繰り表面に形成される
上記（１）から（３）までのいずれかに記載の固体撮像素子。
（５）
前記凸形状部は、その表面形状が球面または非球面の曲面となるように形成される
上記（１）から（４）までのいずれかに記載の固体撮像素子。
（６）
前記凸形状部が形成される前記座繰り表面よりも高い位置となる前記撮像領域に、前記画素ごとに光を集光するレンズが形成されるレンズ層が設けられる
上記（１）から（５）までのいずれかに記載の固体撮像素子。
（７）
複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、
前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、
前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、
前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部と
を備える固体撮像素子の製造方法であって、
前記開口部を掘り込む際に、前記凸形状部が形成される表面よりも高い位置となる前記撮像領域に設けられる前記画素ごとに光を集光するレンズが形成されるレンズ層に対するエッチングを行うことで、前記レンズの形状を転写することにより前記凸形状部を形成する
製造方法。
（８）
複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、
前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、
前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、
前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部と
を有する固体撮像素子を備える電子機器。
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
１１ 固体撮像素子パッケージ， １２ 撮像素子， １３ インターポーザ基板， １４ フレーム， １５ 保護ガラス， １６ 画素， １７ フォトダイオード， １８ フィルタ， １９ オンチップレンズ， ２１ 撮像領域， ２２ 金属パッド， ２３ 金属パッド， ２４ ボンディングワイヤ， ２５ ワイヤボンディングボール， ３１ 配線層， ３２ 半導体基板， ３３ 積層構造膜， ３４ パッド開口部， ３５ 浅掘り部， ３６ 深掘り部， ３９ 座繰り表面， ４０ 平坦面， ４１ 凸形状部， ４２ レンズ

Claims (8)

  1. 複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、
    前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、
    前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、
    前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部と
    を備える固体撮像素子。
  2. 前記開口部は、前記開口部となる全体の領域を浅く掘り込んだ形状の浅掘り部と、前記浅掘り部の一部において前記接続部に対応する領域を深く掘り込んだ形状の深掘り部とにより形成され、
    前記凸形状部は、前記浅掘り部の表面となる前記座繰り表面に形成される
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 前記浅掘り部において前記凸形状部が形成される第１の膜と、前記撮像領域の前記画素においてフォトダイオードが形成される半導体基板との間に、前記第１の膜および前記半導体基板の間の屈折率の第２の膜が積層される
    請求項２に記載の固体撮像素子。
  4. 前記凸形状部は、前記撮像領域に設けられる有機膜よりも低い位置となる前記開口部の内部における前記座繰り表面に形成される
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  5. 前記凸形状部は、その表面形状が球面または非球面の曲面となるように形成される
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  6. 前記凸形状部が形成される前記座繰り表面よりも高い位置となる前記撮像領域に、前記画素ごとに光を集光するレンズが形成されるレンズ層が設けられる
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  7. 複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、
    前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、
    前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、
    前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部と
    を備える固体撮像素子の製造方法であって、
    前記開口部を掘り込む際に、前記凸形状部が形成される表面よりも高い位置となる前記撮像領域に設けられる前記画素ごとに光を集光するレンズが形成されるレンズ層に対するエッチングを行うことで、前記レンズの形状を転写することにより前記凸形状部を形成する
    製造方法。
  8. 複数の画素が平面的に配置され、入射する光を受光して撮像を行う撮像領域と、
    前記撮像領域よりも外側に設けられ、外部との接続に利用される接続部と、
    前記撮像領域に対して光が入射する光入射面側から前記接続部まで開口する開口部と、
    前記開口部の内部における前記接続部以外の表面であって、前記撮像領域、または、その撮像領域の周辺領域に設けられる有機物を含む層よりも低い位置において少なくとも前記光入射面側を向く表面となる座繰り表面に形成され、周期的に配置される複数の凸形状部と
    を有する固体撮像素子を備える電子機器。
JP2016140380A 2016-07-15 2016-07-15 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器 Pending JP2018011018A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016140380A JP2018011018A (ja) 2016-07-15 2016-07-15 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
US16/316,172 US11139329B2 (en) 2016-07-15 2017-06-30 Solid-state imaging element, manufacturing method, and electronic apparatus
EP17827444.5A EP3486947A4 (en) 2016-07-15 2017-06-30 SOLID BODY IMAGING ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD AND ELECTRONIC DEVICE
CN201780042207.7A CN109478555B (zh) 2016-07-15 2017-06-30 固体摄像元件、制造方法以及电子装置
PCT/JP2017/024102 WO2018012314A1 (ja) 2016-07-15 2017-06-30 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016140380A JP2018011018A (ja) 2016-07-15 2016-07-15 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018011018A true JP2018011018A (ja) 2018-01-18

Family

ID=60952525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016140380A Pending JP2018011018A (ja) 2016-07-15 2016-07-15 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11139329B2 (ja)
EP (1) EP3486947A4 (ja)
JP (1) JP2018011018A (ja)
CN (1) CN109478555B (ja)
WO (1) WO2018012314A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019082559A1 (ja) * 2017-10-27 2019-05-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像素子の製造方法、並びに、電子機器
WO2020090432A1 (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像素子の製造方法
KR20200055924A (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
WO2021186909A1 (ja) * 2020-03-19 2021-09-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及び電子機器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7624806B2 (ja) * 2020-04-03 2025-01-31 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
WO2023119939A1 (ja) * 2021-12-22 2023-06-29 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置及び積層構造体

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000233453A (ja) * 1999-02-17 2000-08-29 Toshiba Corp 光学部品の製造装置と製造方法、およびそれによるホログラム素子と光学ヘッドおよび光ディスク装置
JP4612255B2 (ja) * 2001-10-19 2011-01-12 セイコーエプソン株式会社 ヘッドユニットおよび電子機器、並びに液晶表示装置の製造方法、有機ｅｌ装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ｐｄｐ装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ｅｌの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法
KR100505894B1 (ko) 2003-10-24 2005-08-01 매그나칩 반도체 유한회사 저온산화막의 박리현상을 개선한 시모스 이미지센서의제조방법
US7119319B2 (en) * 2004-04-08 2006-10-10 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state image sensing element and its design support method, and image sensing device
US20080246152A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device with bonding pad
JP2009016574A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Panasonic Corp 固体撮像装置およびその製造方法
CN100527431C (zh) * 2007-08-30 2009-08-12 北京航空航天大学 太阳敏感器光电探测组件装配结构及安装方法
JP4609497B2 (ja) * 2008-01-21 2011-01-12 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及びカメラ
JP5446484B2 (ja) * 2008-07-10 2014-03-19 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法および撮像装置
JP5185019B2 (ja) * 2008-08-25 2013-04-17 パナソニック株式会社 半導体装置及びそれを用いた電子機器
JP4655137B2 (ja) 2008-10-30 2011-03-23 ソニー株式会社 半導体装置
JP4798232B2 (ja) * 2009-02-10 2011-10-19 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP5077310B2 (ja) 2009-08-28 2012-11-21 ソニー株式会社 裏面照射型固体撮像装置および裏面照射型固体撮像装置の製造方法
US8247852B2 (en) * 2009-11-17 2012-08-21 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated imaging sensor with reinforced pad structure
KR101688084B1 (ko) * 2010-06-30 2016-12-20 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 패키지
JP5644341B2 (ja) * 2010-10-04 2014-12-24 ソニー株式会社 固体撮像素子、および、その製造方法、電子機器
JP5640630B2 (ja) 2010-10-12 2014-12-17 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及び電子機器
JP5759148B2 (ja) * 2010-11-17 2015-08-05 シャープ株式会社 レンズの製造方法および固体撮像素子の製造方法
JP2012174799A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Sony Corp 固体撮像装置および製造方法
JP2012175078A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Sony Corp 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器、半導体装置
CN103022062B (zh) * 2011-07-19 2016-12-21 索尼公司 固体摄像器件及其制造方法和电子设备
JP2014044989A (ja) 2012-08-24 2014-03-13 Sony Corp 半導体装置および電子機器
JP6178561B2 (ja) * 2012-11-15 2017-08-09 キヤノン株式会社 固体撮像装置の製造方法
HK1220546A1 (en) * 2013-05-23 2017-05-05 Nikon Corporation Substrate holding mehtod, substrate holding apparatus, exposure method, and exposure apparatus
JP6120075B2 (ja) * 2013-07-19 2017-04-26 ソニー株式会社 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法。
JP2015029011A (ja) 2013-07-30 2015-02-12 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器
US9513411B2 (en) * 2014-07-31 2016-12-06 Visera Technologies Company Limited Double-lens structures and fabrication methods thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019082559A1 (ja) * 2017-10-27 2019-05-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像素子の製造方法、並びに、電子機器
US11101309B2 (en) 2017-10-27 2021-08-24 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, method for manufacturing imaging element, and electronic device
WO2020090432A1 (ja) * 2018-10-29 2020-05-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像素子の製造方法
TWI826558B (zh) * 2018-10-29 2023-12-21 日商索尼半導體解決方案公司 攝像元件及攝像元件之製造方法
KR20200055924A (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
KR102593777B1 (ko) * 2018-11-14 2023-10-26 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
WO2021186909A1 (ja) * 2020-03-19 2021-09-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20210183934A1 (en) 2021-06-17
EP3486947A1 (en) 2019-05-22
EP3486947A4 (en) 2019-06-26
CN109478555A (zh) 2019-03-15
CN109478555B (zh) 2023-03-17
US11139329B2 (en) 2021-10-05
WO2018012314A1 (ja) 2018-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109478555B (zh) 固体摄像元件、制造方法以及电子装置
US20200321380A1 (en) Image sensor, manufacturing method, and electronic device
CN109952647B (zh) 成像元件、制造方法和电子设备
WO2017014072A1 (ja) 半導体装置およびその製造方法、並びに電子機器
JP2017022200A (ja) イメージセンサ、および電子機器
WO2017022450A1 (ja) ピンホールカメラ、電子機器、および製造方法
US20210375971A1 (en) Sensor device, production method therefor, and electronic equipment
WO2018047665A1 (ja) 固体撮像装置およびその製造方法、並びに、電子機器
JPWO2016208403A1 (ja) イメージセンサ、および電子機器
WO2016203990A1 (ja) 撮像素子、電子機器
WO2017061296A1 (ja) 固体撮像素子パッケージおよび製造方法、並びに電子機器
JPWO2017061273A1 (ja) 撮像装置、製造方法
CN111295762B (zh) 固态摄像元件、制造方法和电子设备
WO2017094502A1 (ja) 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器
US11315966B2 (en) Solid-state imaging element, manufacturing method, and electronic apparatus
WO2022080168A1 (ja) 受光装置および電子機器
US20240297192A1 (en) Solid-state image capturing device and manufacturing method, as well as electronic device
WO2017119317A1 (ja) 固体撮像素子および製造方法、並びに電子機器
US20190109168A1 (en) Circuit board, semiconductor device, imaging device, solid-state image sensor, method for manufacturing solid-state image sensor, and electronic apparatus
WO2016163241A1 (ja) 固体撮像素子、および電子装置