固体撮像装置
【課題】従来よりも光の透過率が高いカラーフィルタを備える固体撮像装置を提供する。
【解決手段】光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂを有する半導体基板１０１と、半導体基板１０１上に配された誘電体膜１０４と、誘電体膜１０４上に配された半導体膜１０５とを備え、誘電体膜１０４のうちの各光電変換部に対応する各領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂは、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域（中心波長６１０ｎｍ，５３０ｎｍ，４５０ｎｍ）に応じた膜厚２００ｎｍ，１７０ｎｍ，１４０ｎｍを有する。
【解決手段】光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂを有する半導体基板１０１と、半導体基板１０１上に配された誘電体膜１０４と、誘電体膜１０４上に配された半導体膜１０５とを備え、誘電体膜１０４のうちの各光電変換部に対応する各領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂは、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域（中心波長６１０ｎｍ，５３０ｎｍ，４５０ｎｍ）に応じた膜厚２００ｎｍ，１７０ｎｍ，１４０ｎｍを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等に用いられる固体撮像装置に関し、特に、カラーフィルタの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置では、有機材料を用いたカラーフィルタが広く利用されているが（例えば、特許文献１及び２参照）、最近では耐光性や耐熱性の観点から、無機材料を用いたカラーフィルタが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特許文献３は、アモルファスシリコンからなる単層膜をカラーフィルタとして用いる技術を開示している。特許文献３ではアモルファスシリコンの膜厚を光の波長の半波長程度に設定することにより、光の干渉効果を利用して膜厚に応じた波長域の光を透過させることとしている。このようにカラーフィルタにアモルファスシリコンを利用することで、耐光性及び耐熱性を向上させることができる。また、カラーフィルタに単層膜を利用しているので、多層膜を利用する場合に比べて製造工程数を削減することができる。
【特許文献１】特開平5-6986号公報
【特許文献２】特開平7-311310号公報
【特許文献３】WO2006/028128
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、画素の微細化に伴い、１画素当たりの入射光量が益々低下してきている。そのため光の透過率が高いカラーフィルタを用いることにより入射光量の損失を極力低減することが望まれる。しかしながら、特許文献３に係るカラーフィルタは、アモルファスシリコンの光の吸収係数が比較的大きいため、光の透過率が比較的低いという課題を有する。
そこで、本発明は従来よりも光の透過率が高いカラーフィルタを備える固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る固体撮像装置は、複数の光電変換部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に配された誘電体膜と、前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域に応じた膜厚を有する。
【発明の効果】
【０００５】
上記構成によれば、カラーフィルタ機能は、半導体基板と半導体膜とに挟まれた誘電体膜で光の干渉が生じることにより実現される。一般に誘電体の光の吸収係数は、アモルファスシリコンの光の吸収係数に比べて極めて小さい。したがって光の干渉を誘電体膜で生じさせることにより、従来よりも光の吸収を抑制することができ、その結果、光の透過率を高めることができる。
【０００６】
また、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域の中心波長をλ、前記誘電体膜を構成する材料の屈折率をｎとしたとき、λ／（２ｎ）で算出される膜厚を有することとしてもよい。
上記構成によれば、所定の膜厚を容易に設計することができる。
また、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有することとしてもよい。
【０００７】
上記構成によれば、各光電変換部には複数種類の光の波長域のうちのいずれかの波長域の光が入射される。したがって各光電変換部で生成された信号に基づいてカラー画像を得ることができる。
また、前記誘電体膜は、前記半導体基板に隣接する隣接層と当該隣接層上に配された非隣接層とからなり、前記隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同一の層厚を有し、前記非隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ異なる層厚を有し、前記隣接層を構成する材料のエッチングレートは、前記半導体基板を構成する材料のエッチングレート及び前記非隣接層を構成する材料のエッチングレートのいずれよりも小さいこととしてもよい。
【０００８】
上記構成によれば、隣接層をエッチングストッパとして機能させることができる。したがって、エッチングを利用して非隣接層の層厚を領域毎に異ならせる場合に、層厚の制御性を高めることができる。
さらに、隣接層が保護膜となり、非隣接層の加工時にエッチングによる半導体基板へのダメージを少なくすることができる。
【０００９】
また、前記隣接層は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなり、前記非隣接層は二酸化シリコンからなることとしてもよい。
上記構成によれば、半導体プロセスを利用して誘電体膜を形成することができる。したがって、誘電体膜の形成を容易に行うことができる。
また、前記半導体膜における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同じ膜厚を有することとしてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、半導体膜を構成する材料を誘電体膜の全域に堆積させることにより半導体膜を成膜することができる。したがって、半導体膜の成膜を容易に行うことができる。
また、前記半導体膜は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコン又はシリコンを主成分とする材料からなることとしてもよい。
【００１１】
これらの材料の屈折率は、それぞれ５程度であり、一般の誘電体材料に比べて極めて大きい。したがって半導体膜と誘電体膜との境界面での反射率が高く、光の干渉効果を高めることができる。
また、前記半導体膜は、１００ｎｍ以下の膜厚を有することとしてもよい。
上記構成によれば、半導体膜での光の吸収を低減することができる。したがって、固体撮像装置の感度を向上させることができる。
【００１２】
また、前記固体撮像装置は、さらに、前記半導体膜上に配された反射防止膜を備えることとしてもよい。
上記構成によれば、入射光の反射を防止することができる。したがって、固体撮像装置の感度を向上させることができる。
また、前記反防止膜は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなることとしてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、半導体プロセスを利用して誘電体膜を形成することができる。したがって、誘電体膜の形成を容易に行うことができる。
また、前記窒化シリコン又は酸化窒化シリコンは減圧ＣＶＤを用いて形成されていることとしてもよい。
上記構成によれば、窒化シリコン又は酸化窒化シリコンの密度を高くすることができる。したがって、これらを保護膜として機能させることができる。
【００１４】
本発明に係る固体撮像装置は、複数の光電変換部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に配された誘電体膜と、前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有する。
上記構成によれば、カラーフィルタ機能は、半導体基板と半導体膜とに挟まれた誘電体膜で光の干渉が生じることにより実現される。一般に誘電体の光の吸収係数は、アモルファスシリコンの光の吸収係数に比べて極めて小さい。したがって光の干渉を誘電体膜で生じさせることにより、従来よりも光の吸収を抑制することができ、その結果、光の透過率を高めることができる。また、上記構成によれば、各光電変換部には複数種類の光の波長域のうちのいずれかの波長域の光が入射される。したがって各光電変換部で生成された信号に基づいてカラー画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。
固体撮像装置１は、画素２、垂直シフトレジスタ３、水平シフトレジスタ４及び駆動回路５を備える。画素２は、二次元配列されており、このうちの垂直シフトレジスタ３及び水平シフトレジスタ４により選択された画素のみが画素信号を出力する。垂直シフトレジスタ３及び水平シフトレジスタ４は駆動回路５により駆動される。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置の断面模式図である。
固体撮像装置１は、主な構成要素として、半導体基板１０１、誘電体膜１０４、半導体膜１０５を備える。半導体膜１０５上には、層間絶縁膜１０６、遮光膜１０７、マイクロレンズ１０８が配されている。
半導体基板１０１は、ウェル１０２を有し、ウェル１０２内に光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂを有する。
【００１７】
誘電体膜１０４は、二酸化シリコンからなり、光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂのそれぞれに対応する領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ毎に異なる膜厚を有する。具体的には、領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの膜厚は、それぞれ２００ｎｍ、１７０ｎｍ、１４０ｎｍである。
半導体膜１０５は、アモルファスシリコンからなり、光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂのそれぞれに対応する領域のいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、半導体膜１０５の膜厚は３０ｎｍである。
【００１８】
このような構成によれば、カラーフィルタ機能は、半導体基板１０１と半導体膜１０５とに挟まれた誘電体膜１０４で光の干渉が生じることにより実現される。光の干渉を利用しているので、光の透過波長域の中心波長λ、誘電体膜１０４を構成する材料の屈折率ｎ、誘電体膜１０４の膜厚ｄは、ｎｄ＝λ／２の関係式を満たす。したがって、中心波長λを６１０ｎｍ、５３０ｎｍ、４５０ｎｍとしたい場合には、二酸化シリコンの屈折率が各波長で１．４７、１．５０、１．５５であることから、領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの膜厚が、それぞれ２００ｎｍ、１７０ｎｍ、１４０ｎｍとなる。
【００１９】
図３は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
ここに現された透過率は、フレネル係数を用いたマトリクス法により導き出されたものである。透過率曲線１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ誘電体膜１０４のうちの光電変換部１０３Ｒに対応する領域１０４Ｒ、光電変換部１０３Ｇに対応する領域１０４Ｇ、光電変換部１０３Ｂに対応する領域１０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜１０４のうちの領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂは、それぞれ約６１０ｎｍ（曲線１０Ｒ参照）、約５３０ｎｍ（曲線１０Ｇ参照）、約４５０ｎｍ（曲線１０Ｂ参照）を中心波長とする波長域の光を透過させる。なお誘電体膜１０４のうちの領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約８０％、約７０％、約６０％と、比較的高い値を示す。これは、二酸化シリコンの光の吸収係数が極めて小さく、光の吸収が抑制されるからである。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
まず、半導体基板１０１（図４では、ウェル１０２及び光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂが示されている）上に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層１０４ａを積層する（図４（ａ））。層１０４ａの厚みは３０ｎｍとする。
【００２１】
次に、層１０４ａのうち残留させる領域をマスク１１０で覆い（図４（ｂ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図４（ｃ））。
次に、マスク１１０を剥離してから（図４（ｄ））、半導体基板１０１上に、CVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層１０４ｂを積層する（図４（ｅ））。層１０４ｂの厚みは３０ｎｍとする。
【００２２】
次に、層１０４ｂのうち残留させる領域をマスク１１１で覆い（図４（ｆ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図４（ｇ））。
次に、マスク１１１を剥離してから（図４（ｈ））、半導体基板１０１上に、CVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層１０４ｃを積層する（図４（ｉ））。層１０４ｃの厚みは１４０ｎｍとする。
【００２３】
次に、半導体基板１０１上にアモルファスシリコンを堆積することにより半導体膜１０５を成膜する（図４（ｊ））。半導体膜１０５の膜厚は３０ｎｍとする。
このように形成された層１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが誘電体膜１０４となる。
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【００２４】
実施の形態２では、半導体層２０５上に反射防止膜２０９が配されている点が実施の形態１と異なる。これ以外の点は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
反射防止膜２０９は、窒化シリコンからなり、光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂのそれぞれに対応する領域のいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、反射防止膜２０９の膜厚は５０ｎｍである。
【００２５】
層間絶縁膜２０６は、二酸化シリコンからなる。
一般に媒質Aから媒質Bに光が入射するとき、媒質Aと媒質Bとの境界面における反射率Rは、媒質Aの屈折率をna、媒質Bの屈折率をnbとすれば、R=((na-nb)/(na+nb))2の関係式を満たす。
この関係式を用いて層間絶縁膜２０６、反射防止膜２０９、半導体膜２０５を通過する光の反射率を評価すれば、反射防止膜２０９が存在しない場合に比べて光の反射を低減できることがわかる。ここで、二酸化シリコン、窒化シリコン及びアモルファスシリコンの屈折率をそれぞれ１．５５、２．００、４．７７とする。このように、反射防止膜２０９を設けることにより、光の透過率を高めることができる。
【００２６】
図６は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
透過率曲線２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、それぞれ誘電体膜２０４のうちの光電変換部２０３Ｒに対応する領域２０４Ｒ、光電変換部２０３Ｇに対応する領域２０４Ｇ、光電変換部２０３Ｂに対応する領域２０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜２０４のうちの領域２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約９０％、約８５％、約６５％と、実施の形態１よりも高い値を示す。これは、反射防止膜２０９を設けたことによる効果である。
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【００２７】
実施の形態３では、誘電体膜３０４が２層からなる点が実施の形態１と異なる。これ以外の点は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
誘電体膜３０４は、層３０４ｕ，３０４ｖからなる。
層３０４ｕは、窒化シリコンからなり、光電変換部３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂのそれぞれに対応する領域３０４ｕＲ，３０４ｕＧ，３０４ｕＢのいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、層３０４ｕの各領域３０４ｕＲ，３０４ｕＧ，３０４ｕＢの膜厚は５０ｎｍである。
【００２８】
層３０４ｖは、二酸化シリコンからなり、光電変換部３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂのそれぞれに対応する領域３０４ｖＲ，３０４ｖＧ，３０４ｖＢ毎に異なる膜厚を有する。具体的には、領域３０４ｖＲ，３０４ｖＧ，３０４ｖＢの膜厚は、それぞれ１４０ｎｍ、１００ｎｍ、７０ｎｍである。
誘電体膜３０４の各領域３０４Ｒ，３０４Ｇ，３０４Ｂの膜厚は、いずれも２層を合わせてｎｄ＝λ／２の関係式を満たすように設計されている。
【００２９】
このような構成によれば、エッチングガスを適切に選択することにより、層３０４ｕをエッチングストッパとして機能させることができる。したがって、エッチングを利用して層３０４ｖの層厚を領域毎に異ならせる場合に、層厚の制御性を高めることができる。ここで、エッチングガスとしては、例えば、C5F8+O2又はC4F6+O2を利用することができる。エッチングガスとしてこれらを採用すれば、窒化シリコンと二酸化シリコンとの選択比が１：２０程度であるので、窒化シリコンがエッチングストッパとして十分に機能する。さらに、窒化シリコンが保護膜となり、層３０４ｖの加工時にエッチングによる半導体基板３０１へのダメージを少なくすることができる。
【００３０】
なお、窒化シリコンは、特にLPCVD(Low Pressure CVD)法を用いて堆積するのがPECVE(Plasma Enhanced CVD)法を用いて堆積するよりも望ましい。LPCVD法を用いれば、層３０４ｕの密度を高めることができ、層３０４ｕを保護膜として機能させる観点から好ましいためである。また、ここでは窒化シリコンを例としてあげているが、酸化窒化シリコンでも構わない。
【００３１】
図８は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
透過率曲線３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、それぞれ誘電体膜３０４のうちの光電変換部３０３Ｒに対応する領域３０４Ｒ、光電変換部３０３Ｇに対応する領域３０４Ｇ、光電変換部３０３Ｂに対応する領域３０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜３０４のうちの領域３０４Ｒ，３０４Ｇ，３０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約７５％、約６０％、約５５％を示している。
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【００３２】
実施の形態４では、層４０４ｖのうちの光電変換部４０３Ｂに対応する領域４０４ｖＢの層厚が０ｎｍである点が実施の形態３と異なる。これ以外の点は実施の形態３と同様であるので、説明を省略する。
誘電体膜４０４は、層４０４ｕ，４０４ｖからなる。
層４０４ｕは、窒化シリコンからなり、光電変換部４０３Ｒ，４０３Ｇ，４０３Ｂのそれぞれに対応する領域４０４ｕＲ，４０４ｕＧ，４０４ｕＢのいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、層４０４ｕの各領域４０４ｕＲ，４０４ｕＧ，４０４ｕＢの膜厚は１００ｎｍである。
【００３３】
層４０４ｖは、二酸化シリコンからなり、光電変換部４０３Ｒ，４０３Ｇ，４０３Ｂのそれぞれに対応する領域４０４ｖＲ，４０４ｖＧ，４０４ｖＢ毎に異なる膜厚を有する。具体的には、領域４０４ｖＲ，４０４ｖＧ，４０４ｖＢの膜厚は、それぞれ４０ｎｍ、２０ｎｍ、０ｎｍである。
誘電体膜４０４の各領域４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂの膜厚は、いずれも２層を合わせてｎｄ＝λ／２の関係式を満たすように設計されている。
【００３４】
図１０は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
透過率曲線４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、それぞれ誘電体膜４０４のうちの光電変換部４０３Ｒに対応する領域４０４Ｒ、光電変換部４０３Ｇに対応する領域４０４Ｇ、光電変換部４０３Ｂに対応する領域４０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜４０４のうちの領域４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約７５％、約７０％、約６５％を示している。
【００３５】
図１１は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
まず、半導体基板４０１（図１１では、ウェル４０２及び光電変換部４０３Ｒ，４０３Ｇ，４０３Ｂが示されている）上に、LPCVD法を用いて窒化シリコンを堆積することにより層４０４ｕを積層し、さらに、層４０４ｕ上にCVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層４０４ａを積層する（図１１（ａ））。層４０４ａの厚みは２０ｎｍとする。
【００３６】
次に、層４０４ａのうち残留させる領域をマスク４１０で覆い（図１１（ｂ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図１１（ｃ））。
次に、マスク４１０を剥離してから（図１１（ｄ））、半導体基板４０１上に、CVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層４０４ｂを積層する（図１１（ｅ））。層４０４ｂの厚みは２０ｎｍとする。
【００３７】
次に、層４０４ｂのうち残留させる領域をマスク４１１で覆い（図１１（ｆ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図１１（ｇ））。
次に、マスク４１１を剥離してから（図１１（ｈ））、半導体基板４０１上にアモルファスシリコンを堆積することにより半導体膜４０５を成膜する（図１１（ｉ））。半導体膜４０５の膜厚は３０ｎｍとする。
【００３８】
層４０４ａ，４０４ｂが層４０４ｖとなる。このように、領域４０４ｖＢの層厚を０ｎｍとすることにより、製造工程数を削減することができる。
以上、本発明に係る固体撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）実施の形態では、誘電体膜の膜厚の種類を３種類（Ｒ，Ｇ，Ｂ）としているが、本発明はこれに限らない。例えば、１種類、２種類、あるいは４種類以上でも構わない。
（２）実施の形態では、透過波長域の中心波長が６１０ｎｍ、５３０ｎｍ、４５０ｎｍとなるように誘電体膜の膜厚を設定しているが、本発明はこれに限らない。例えば、透過波長域の中心波長が赤外領域や紫外領域であっても構わない。
（３）実施の形態では、誘電体膜を構成する材料として、二酸化シリコン及び窒化シリコンを挙げているが、本発明はこれに限らない。誘電体膜を構成する材料として、例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ハフニウム(HfO3)、酸化マグネシウム(MgO2)、フッ化マグネシウム(MgF2)等を採用することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、デジタルカメラに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 固体撮像装置
２ 画素
３ 垂直シフトレジスタ
４ 水平シフトレジスタ
５ 駆動回路
１０１、２０１、３０１、４０１ 半導体基板
１０２、２０２、３０２、４０２ ウェル
１０３、２０３、３０３、４０３ 光電変換部
１０４、２０４、３０４、４０４ 誘電体膜
１０５、２０５、３０５、４０５ 半導体膜
１０６、２０６、３０６、４０６ 層間絶縁膜
１０７、２０７、３０７、４０７ 遮光膜
１０８、２０８、３０８、４０８ マイクロレンズ
１１０、１１１、４１０、４１１ マスク
２０９ 反射防止膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等に用いられる固体撮像装置に関し、特に、カラーフィルタの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置では、有機材料を用いたカラーフィルタが広く利用されているが（例えば、特許文献１及び２参照）、最近では耐光性や耐熱性の観点から、無機材料を用いたカラーフィルタが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特許文献３は、アモルファスシリコンからなる単層膜をカラーフィルタとして用いる技術を開示している。特許文献３ではアモルファスシリコンの膜厚を光の波長の半波長程度に設定することにより、光の干渉効果を利用して膜厚に応じた波長域の光を透過させることとしている。このようにカラーフィルタにアモルファスシリコンを利用することで、耐光性及び耐熱性を向上させることができる。また、カラーフィルタに単層膜を利用しているので、多層膜を利用する場合に比べて製造工程数を削減することができる。
【特許文献１】特開平5-6986号公報
【特許文献２】特開平7-311310号公報
【特許文献３】WO2006/028128
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、画素の微細化に伴い、１画素当たりの入射光量が益々低下してきている。そのため光の透過率が高いカラーフィルタを用いることにより入射光量の損失を極力低減することが望まれる。しかしながら、特許文献３に係るカラーフィルタは、アモルファスシリコンの光の吸収係数が比較的大きいため、光の透過率が比較的低いという課題を有する。
そこで、本発明は従来よりも光の透過率が高いカラーフィルタを備える固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る固体撮像装置は、複数の光電変換部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に配された誘電体膜と、前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域に応じた膜厚を有する。
【発明の効果】
【０００５】
上記構成によれば、カラーフィルタ機能は、半導体基板と半導体膜とに挟まれた誘電体膜で光の干渉が生じることにより実現される。一般に誘電体の光の吸収係数は、アモルファスシリコンの光の吸収係数に比べて極めて小さい。したがって光の干渉を誘電体膜で生じさせることにより、従来よりも光の吸収を抑制することができ、その結果、光の透過率を高めることができる。
【０００６】
また、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域の中心波長をλ、前記誘電体膜を構成する材料の屈折率をｎとしたとき、λ／（２ｎ）で算出される膜厚を有することとしてもよい。
上記構成によれば、所定の膜厚を容易に設計することができる。
また、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有することとしてもよい。
【０００７】
上記構成によれば、各光電変換部には複数種類の光の波長域のうちのいずれかの波長域の光が入射される。したがって各光電変換部で生成された信号に基づいてカラー画像を得ることができる。
また、前記誘電体膜は、前記半導体基板に隣接する隣接層と当該隣接層上に配された非隣接層とからなり、前記隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同一の層厚を有し、前記非隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ異なる層厚を有し、前記隣接層を構成する材料のエッチングレートは、前記半導体基板を構成する材料のエッチングレート及び前記非隣接層を構成する材料のエッチングレートのいずれよりも小さいこととしてもよい。
【０００８】
上記構成によれば、隣接層をエッチングストッパとして機能させることができる。したがって、エッチングを利用して非隣接層の層厚を領域毎に異ならせる場合に、層厚の制御性を高めることができる。
さらに、隣接層が保護膜となり、非隣接層の加工時にエッチングによる半導体基板へのダメージを少なくすることができる。
【０００９】
また、前記隣接層は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなり、前記非隣接層は二酸化シリコンからなることとしてもよい。
上記構成によれば、半導体プロセスを利用して誘電体膜を形成することができる。したがって、誘電体膜の形成を容易に行うことができる。
また、前記半導体膜における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同じ膜厚を有することとしてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、半導体膜を構成する材料を誘電体膜の全域に堆積させることにより半導体膜を成膜することができる。したがって、半導体膜の成膜を容易に行うことができる。
また、前記半導体膜は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコン又はシリコンを主成分とする材料からなることとしてもよい。
【００１１】
これらの材料の屈折率は、それぞれ５程度であり、一般の誘電体材料に比べて極めて大きい。したがって半導体膜と誘電体膜との境界面での反射率が高く、光の干渉効果を高めることができる。
また、前記半導体膜は、１００ｎｍ以下の膜厚を有することとしてもよい。
上記構成によれば、半導体膜での光の吸収を低減することができる。したがって、固体撮像装置の感度を向上させることができる。
【００１２】
また、前記固体撮像装置は、さらに、前記半導体膜上に配された反射防止膜を備えることとしてもよい。
上記構成によれば、入射光の反射を防止することができる。したがって、固体撮像装置の感度を向上させることができる。
また、前記反防止膜は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなることとしてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、半導体プロセスを利用して誘電体膜を形成することができる。したがって、誘電体膜の形成を容易に行うことができる。
また、前記窒化シリコン又は酸化窒化シリコンは減圧ＣＶＤを用いて形成されていることとしてもよい。
上記構成によれば、窒化シリコン又は酸化窒化シリコンの密度を高くすることができる。したがって、これらを保護膜として機能させることができる。
【００１４】
本発明に係る固体撮像装置は、複数の光電変換部を有する半導体基板と、前記半導体基板上に配された誘電体膜と、前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有する。
上記構成によれば、カラーフィルタ機能は、半導体基板と半導体膜とに挟まれた誘電体膜で光の干渉が生じることにより実現される。一般に誘電体の光の吸収係数は、アモルファスシリコンの光の吸収係数に比べて極めて小さい。したがって光の干渉を誘電体膜で生じさせることにより、従来よりも光の吸収を抑制することができ、その結果、光の透過率を高めることができる。また、上記構成によれば、各光電変換部には複数種類の光の波長域のうちのいずれかの波長域の光が入射される。したがって各光電変換部で生成された信号に基づいてカラー画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。
固体撮像装置１は、画素２、垂直シフトレジスタ３、水平シフトレジスタ４及び駆動回路５を備える。画素２は、二次元配列されており、このうちの垂直シフトレジスタ３及び水平シフトレジスタ４により選択された画素のみが画素信号を出力する。垂直シフトレジスタ３及び水平シフトレジスタ４は駆動回路５により駆動される。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置の断面模式図である。
固体撮像装置１は、主な構成要素として、半導体基板１０１、誘電体膜１０４、半導体膜１０５を備える。半導体膜１０５上には、層間絶縁膜１０６、遮光膜１０７、マイクロレンズ１０８が配されている。
半導体基板１０１は、ウェル１０２を有し、ウェル１０２内に光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂを有する。
【００１７】
誘電体膜１０４は、二酸化シリコンからなり、光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂのそれぞれに対応する領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ毎に異なる膜厚を有する。具体的には、領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの膜厚は、それぞれ２００ｎｍ、１７０ｎｍ、１４０ｎｍである。
半導体膜１０５は、アモルファスシリコンからなり、光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂのそれぞれに対応する領域のいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、半導体膜１０５の膜厚は３０ｎｍである。
【００１８】
このような構成によれば、カラーフィルタ機能は、半導体基板１０１と半導体膜１０５とに挟まれた誘電体膜１０４で光の干渉が生じることにより実現される。光の干渉を利用しているので、光の透過波長域の中心波長λ、誘電体膜１０４を構成する材料の屈折率ｎ、誘電体膜１０４の膜厚ｄは、ｎｄ＝λ／２の関係式を満たす。したがって、中心波長λを６１０ｎｍ、５３０ｎｍ、４５０ｎｍとしたい場合には、二酸化シリコンの屈折率が各波長で１．４７、１．５０、１．５５であることから、領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの膜厚が、それぞれ２００ｎｍ、１７０ｎｍ、１４０ｎｍとなる。
【００１９】
図３は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
ここに現された透過率は、フレネル係数を用いたマトリクス法により導き出されたものである。透過率曲線１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ誘電体膜１０４のうちの光電変換部１０３Ｒに対応する領域１０４Ｒ、光電変換部１０３Ｇに対応する領域１０４Ｇ、光電変換部１０３Ｂに対応する領域１０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜１０４のうちの領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂは、それぞれ約６１０ｎｍ（曲線１０Ｒ参照）、約５３０ｎｍ（曲線１０Ｇ参照）、約４５０ｎｍ（曲線１０Ｂ参照）を中心波長とする波長域の光を透過させる。なお誘電体膜１０４のうちの領域１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約８０％、約７０％、約６０％と、比較的高い値を示す。これは、二酸化シリコンの光の吸収係数が極めて小さく、光の吸収が抑制されるからである。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
まず、半導体基板１０１（図４では、ウェル１０２及び光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂが示されている）上に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層１０４ａを積層する（図４（ａ））。層１０４ａの厚みは３０ｎｍとする。
【００２１】
次に、層１０４ａのうち残留させる領域をマスク１１０で覆い（図４（ｂ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図４（ｃ））。
次に、マスク１１０を剥離してから（図４（ｄ））、半導体基板１０１上に、CVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層１０４ｂを積層する（図４（ｅ））。層１０４ｂの厚みは３０ｎｍとする。
【００２２】
次に、層１０４ｂのうち残留させる領域をマスク１１１で覆い（図４（ｆ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図４（ｇ））。
次に、マスク１１１を剥離してから（図４（ｈ））、半導体基板１０１上に、CVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層１０４ｃを積層する（図４（ｉ））。層１０４ｃの厚みは１４０ｎｍとする。
【００２３】
次に、半導体基板１０１上にアモルファスシリコンを堆積することにより半導体膜１０５を成膜する（図４（ｊ））。半導体膜１０５の膜厚は３０ｎｍとする。
このように形成された層１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃが誘電体膜１０４となる。
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【００２４】
実施の形態２では、半導体層２０５上に反射防止膜２０９が配されている点が実施の形態１と異なる。これ以外の点は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
反射防止膜２０９は、窒化シリコンからなり、光電変換部１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂのそれぞれに対応する領域のいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、反射防止膜２０９の膜厚は５０ｎｍである。
【００２５】
層間絶縁膜２０６は、二酸化シリコンからなる。
一般に媒質Aから媒質Bに光が入射するとき、媒質Aと媒質Bとの境界面における反射率Rは、媒質Aの屈折率をna、媒質Bの屈折率をnbとすれば、R=((na-nb)/(na+nb))2の関係式を満たす。
この関係式を用いて層間絶縁膜２０６、反射防止膜２０９、半導体膜２０５を通過する光の反射率を評価すれば、反射防止膜２０９が存在しない場合に比べて光の反射を低減できることがわかる。ここで、二酸化シリコン、窒化シリコン及びアモルファスシリコンの屈折率をそれぞれ１．５５、２．００、４．７７とする。このように、反射防止膜２０９を設けることにより、光の透過率を高めることができる。
【００２６】
図６は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
透過率曲線２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、それぞれ誘電体膜２０４のうちの光電変換部２０３Ｒに対応する領域２０４Ｒ、光電変換部２０３Ｇに対応する領域２０４Ｇ、光電変換部２０３Ｂに対応する領域２０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜２０４のうちの領域２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約９０％、約８５％、約６５％と、実施の形態１よりも高い値を示す。これは、反射防止膜２０９を設けたことによる効果である。
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【００２７】
実施の形態３では、誘電体膜３０４が２層からなる点が実施の形態１と異なる。これ以外の点は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
誘電体膜３０４は、層３０４ｕ，３０４ｖからなる。
層３０４ｕは、窒化シリコンからなり、光電変換部３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂのそれぞれに対応する領域３０４ｕＲ，３０４ｕＧ，３０４ｕＢのいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、層３０４ｕの各領域３０４ｕＲ，３０４ｕＧ，３０４ｕＢの膜厚は５０ｎｍである。
【００２８】
層３０４ｖは、二酸化シリコンからなり、光電変換部３０３Ｒ，３０３Ｇ，３０３Ｂのそれぞれに対応する領域３０４ｖＲ，３０４ｖＧ，３０４ｖＢ毎に異なる膜厚を有する。具体的には、領域３０４ｖＲ，３０４ｖＧ，３０４ｖＢの膜厚は、それぞれ１４０ｎｍ、１００ｎｍ、７０ｎｍである。
誘電体膜３０４の各領域３０４Ｒ，３０４Ｇ，３０４Ｂの膜厚は、いずれも２層を合わせてｎｄ＝λ／２の関係式を満たすように設計されている。
【００２９】
このような構成によれば、エッチングガスを適切に選択することにより、層３０４ｕをエッチングストッパとして機能させることができる。したがって、エッチングを利用して層３０４ｖの層厚を領域毎に異ならせる場合に、層厚の制御性を高めることができる。ここで、エッチングガスとしては、例えば、C5F8+O2又はC4F6+O2を利用することができる。エッチングガスとしてこれらを採用すれば、窒化シリコンと二酸化シリコンとの選択比が１：２０程度であるので、窒化シリコンがエッチングストッパとして十分に機能する。さらに、窒化シリコンが保護膜となり、層３０４ｖの加工時にエッチングによる半導体基板３０１へのダメージを少なくすることができる。
【００３０】
なお、窒化シリコンは、特にLPCVD(Low Pressure CVD)法を用いて堆積するのがPECVE(Plasma Enhanced CVD)法を用いて堆積するよりも望ましい。LPCVD法を用いれば、層３０４ｕの密度を高めることができ、層３０４ｕを保護膜として機能させる観点から好ましいためである。また、ここでは窒化シリコンを例としてあげているが、酸化窒化シリコンでも構わない。
【００３１】
図８は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
透過率曲線３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂは、それぞれ誘電体膜３０４のうちの光電変換部３０３Ｒに対応する領域３０４Ｒ、光電変換部３０３Ｇに対応する領域３０４Ｇ、光電変換部３０３Ｂに対応する領域３０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜３０４のうちの領域３０４Ｒ，３０４Ｇ，３０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約７５％、約６０％、約５５％を示している。
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【００３２】
実施の形態４では、層４０４ｖのうちの光電変換部４０３Ｂに対応する領域４０４ｖＢの層厚が０ｎｍである点が実施の形態３と異なる。これ以外の点は実施の形態３と同様であるので、説明を省略する。
誘電体膜４０４は、層４０４ｕ，４０４ｖからなる。
層４０４ｕは、窒化シリコンからなり、光電変換部４０３Ｒ，４０３Ｇ，４０３Ｂのそれぞれに対応する領域４０４ｕＲ，４０４ｕＧ，４０４ｕＢのいずれにおいても同じ膜厚を有する。具体的には、層４０４ｕの各領域４０４ｕＲ，４０４ｕＧ，４０４ｕＢの膜厚は１００ｎｍである。
【００３３】
層４０４ｖは、二酸化シリコンからなり、光電変換部４０３Ｒ，４０３Ｇ，４０３Ｂのそれぞれに対応する領域４０４ｖＲ，４０４ｖＧ，４０４ｖＢ毎に異なる膜厚を有する。具体的には、領域４０４ｖＲ，４０４ｖＧ，４０４ｖＢの膜厚は、それぞれ４０ｎｍ、２０ｎｍ、０ｎｍである。
誘電体膜４０４の各領域４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂの膜厚は、いずれも２層を合わせてｎｄ＝λ／２の関係式を満たすように設計されている。
【００３４】
図１０は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
透過率曲線４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、それぞれ誘電体膜４０４のうちの光電変換部４０３Ｒに対応する領域４０４Ｒ、光電変換部４０３Ｇに対応する領域４０４Ｇ、光電変換部４０３Ｂに対応する領域４０４Ｂの透過率を表している。これによれば、誘電体膜４０４のうちの領域４０４Ｒ，４０４Ｇ，４０４Ｂの透過率のピークは、それぞれ約７５％、約７０％、約６５％を示している。
【００３５】
図１１は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
まず、半導体基板４０１（図１１では、ウェル４０２及び光電変換部４０３Ｒ，４０３Ｇ，４０３Ｂが示されている）上に、LPCVD法を用いて窒化シリコンを堆積することにより層４０４ｕを積層し、さらに、層４０４ｕ上にCVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層４０４ａを積層する（図１１（ａ））。層４０４ａの厚みは２０ｎｍとする。
【００３６】
次に、層４０４ａのうち残留させる領域をマスク４１０で覆い（図１１（ｂ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図１１（ｃ））。
次に、マスク４１０を剥離してから（図１１（ｄ））、半導体基板４０１上に、CVD法を用いて二酸化シリコンを堆積することにより層４０４ｂを積層する（図１１（ｅ））。層４０４ｂの厚みは２０ｎｍとする。
【００３７】
次に、層４０４ｂのうち残留させる領域をマスク４１１で覆い（図１１（ｆ））、ドライエッチングを施して、不要領域を除去する（図１１（ｇ））。
次に、マスク４１１を剥離してから（図１１（ｈ））、半導体基板４０１上にアモルファスシリコンを堆積することにより半導体膜４０５を成膜する（図１１（ｉ））。半導体膜４０５の膜厚は３０ｎｍとする。
【００３８】
層４０４ａ，４０４ｂが層４０４ｖとなる。このように、領域４０４ｖＢの層厚を０ｎｍとすることにより、製造工程数を削減することができる。
以上、本発明に係る固体撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
（１）実施の形態では、誘電体膜の膜厚の種類を３種類（Ｒ，Ｇ，Ｂ）としているが、本発明はこれに限らない。例えば、１種類、２種類、あるいは４種類以上でも構わない。
（２）実施の形態では、透過波長域の中心波長が６１０ｎｍ、５３０ｎｍ、４５０ｎｍとなるように誘電体膜の膜厚を設定しているが、本発明はこれに限らない。例えば、透過波長域の中心波長が赤外領域や紫外領域であっても構わない。
（３）実施の形態では、誘電体膜を構成する材料として、二酸化シリコン及び窒化シリコンを挙げているが、本発明はこれに限らない。誘電体膜を構成する材料として、例えば、二酸化チタン(TiO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ハフニウム(HfO3)、酸化マグネシウム(MgO2)、フッ化マグネシウム(MgF2)等を採用することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、デジタルカメラに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの透過特性を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの製造過程を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 固体撮像装置
２ 画素
３ 垂直シフトレジスタ
４ 水平シフトレジスタ
５ 駆動回路
１０１、２０１、３０１、４０１ 半導体基板
１０２、２０２、３０２、４０２ ウェル
１０３、２０３、３０３、４０３ 光電変換部
１０４、２０４、３０４、４０４ 誘電体膜
１０５、２０５、３０５、４０５ 半導体膜
１０６、２０６、３０６、４０６ 層間絶縁膜
１０７、２０７、３０７、４０７ 遮光膜
１０８、２０８、３０８、４０８ マイクロレンズ
１１０、１１１、４１０、４１１ マスク
２０９ 反射防止膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換部を有する半導体基板と、
前記半導体基板上に配された誘電体膜と、
前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域に応じた膜厚を有すること
を特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域の中心波長をλ、前記誘電体膜を構成する材料の屈折率をｎとしたとき、λ／（２ｎ）で算出される膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記誘電体膜は、前記半導体基板に隣接する隣接層と当該隣接層上に配された非隣接層とからなり、
前記隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同一の層厚を有し、
前記非隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ異なる層厚を有し、
前記隣接層を構成する材料のエッチングレートは、前記半導体基板を構成する材料のエッチングレート及び前記非隣接層を構成する材料のエッチングレートのいずれよりも小さいこと
を特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記隣接層は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなり、
前記非隣接層は二酸化シリコンからなること
を特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記半導体膜における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同じ膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記半導体膜は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコン又はシリコンを主成分とする材料からなること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記半導体膜は、１００ｎｍ以下の膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記固体撮像装置は、さらに、
前記半導体膜上に配された反射防止膜を備えること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記反射防止膜は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなること
を特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記窒化シリコン又は酸化窒化シリコンは減圧ＣＶＤを用いて形成されていること
を特徴とする請求項５又は１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
複数の光電変換部を有する半導体基板と、
前記半導体基板上に配された誘電体膜と、
前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有すること
を特徴とする固体撮像装置。
【請求項１】
複数の光電変換部を有する半導体基板と、
前記半導体基板上に配された誘電体膜と、
前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域に応じた膜厚を有すること
を特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ対応する光電変換部に入射させるべき光の波長域の中心波長をλ、前記誘電体膜を構成する材料の屈折率をｎとしたとき、λ／（２ｎ）で算出される膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記誘電体膜は、前記半導体基板に隣接する隣接層と当該隣接層上に配された非隣接層とからなり、
前記隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同一の層厚を有し、
前記非隣接層における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ異なる層厚を有し、
前記隣接層を構成する材料のエッチングレートは、前記半導体基板を構成する材料のエッチングレート及び前記非隣接層を構成する材料のエッチングレートのいずれよりも小さいこと
を特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記隣接層は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなり、
前記非隣接層は二酸化シリコンからなること
を特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記半導体膜における各光電変換部に対応する各領域は、いずれも同じ膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記半導体膜は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコン又はシリコンを主成分とする材料からなること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記半導体膜は、１００ｎｍ以下の膜厚を有すること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記固体撮像装置は、さらに、
前記半導体膜上に配された反射防止膜を備えること
を特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記反射防止膜は窒化シリコン又は酸化窒化シリコンからなること
を特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記窒化シリコン又は酸化窒化シリコンは減圧ＣＶＤを用いて形成されていること
を特徴とする請求項５又は１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
複数の光電変換部を有する半導体基板と、
前記半導体基板上に配された誘電体膜と、
前記誘電体膜上に配された半導体膜とを備え、
前記誘電体膜における各光電変換部に対応する各領域は、それぞれ複数種類の膜厚のうちのいずれかの膜厚を有すること
を特徴とする固体撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−４１７７９（Ｐ２００８−４１７７９Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１１２９６（Ｐ２００６−２１１２９６）
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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