(57)【要約】【課題】混色の低減に有利な技術を提供する。【解決手段】固体撮像装置は、第１面および第２面を有する半導体層と、前記第１面の側に配置された配線構造とを含み、前記半導体層の中に複数の光電変換部が配置され、前記第２面に対して被写体からの光が入射する。前記配線構造は、前記複数の光電変換部の少なくとも一部のそれぞれに対して配置されていて、それぞれが反射領域を有する複数の反射部と、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域を取り囲むように配置された複数の光吸収部と、前記複数の光吸収部のそれぞれを取り囲むように配置された絶縁部と、前記複数の反射部、前記複数の光吸収部および前記絶縁部と前記第１面との間に配置された層間絶縁膜と含む。前記複数の光吸収部の反射率は、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域の反射率よりも小さく、前記複数の光吸収部の光透過率は、前記絶縁部の光透過率よりも小さい。【選択図】図１
2014096540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および第２面を有する半導体層と、前記第１面の側に配置された配線構造とを含み、前記半導体層の中に複数の光電変換部が配置され、前記第２面に対して被写体からの光が入射する固体撮像装置であって、
前記配線構造は、
前記複数の光電変換部の少なくとも一部のそれぞれに対して配置されていて、それぞれが反射領域を有する複数の反射部と、
前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域の周囲に配置された複数の光吸収部と、
前記複数の光吸収部のそれぞれを取り囲むように配置された絶縁部と、
前記複数の反射部、前記複数の光吸収部および前記絶縁部と前記第１面との間に配置された層間絶縁膜と、
を含み、
前記複数の光吸収部の反射率は、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域の反射率よりも小さく、前記複数の光吸収部の光透過率は、前記絶縁部の光透過率よりも小さい、
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記光吸収部は、導電材料で構成されている、
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】
前記光吸収部は、前記層間絶縁膜を介して前記第１面に対向する光入射面と、前記光入射面の反対側の面とを有し、前記反射部は、前記反対側の面を覆う部分を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記光吸収部の外縁と前記反射部の外縁とが一致している、
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】
前記複数の反射部は、電気信号を伝達する配線パターンの一部として構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記複数の光電変換部は、第１波長帯域の光が入射する第１光電変換部と、前記第１波長帯域よりも波長が短い第２波長帯域の光が入射する第２光電変換部と、前記第２波長帯域よりも波長が短い第３波長帯域の光が入射する第３光電変換部とを含み、
前記複数の反射部および前記複数の光吸収部は、前記第１光電変換部のみ、または、前記第１光電変換部および前記第２光電変換部のみに対して設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記半導体層における前記光電変換部の位置に応じて、当該光電変換部に対応する前記反射領域および前記光吸収部の形状が決定されている、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記複数の光吸収部のそれぞれが、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域を取り囲むように配置されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
第１面および第２面を有する半導体層と、前記第１面の側に配置された配線構造とを含み、前記半導体層の中に複数の光電変換部が配置され、前記第２面に対して被写体からの光が入射する固体撮像装置の製造方法であって、
前記配線構造は、前記複数の光電変換部の少なくとも一部のそれぞれに対して配置されていて、それぞれが反射領域を有する複数の反射部と、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域の周囲に配置された複数の光吸収部と、前記複数の光吸収部のそれぞれを取り囲むように配置された絶縁部と、前記複数の反射部、前記複数の光吸収部および前記絶縁部と前記第１面との間に配置された層間絶縁膜と、を含み、
前記複数の光吸収部の反射率は、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域の反射率よりも小さく、前記複数の光吸収部の光透過率は、前記絶縁部の光透過率よりも小さく、
前記製造方法は、
前記半導体層の前記第１面の上に前記層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の上に前記複数の光吸収部および前記複数の反射部を形成する工程と、
前記複数の光吸収部のそれぞれを取り囲む前記絶縁部を形成する工程と、
を含むことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
前記複数の光吸収部および前記複数の反射部を形成する工程は、
前記層間絶縁膜の上に、前記複数の光吸収部となるべき領域を含むとともに前記反射領域が形成されるべき領域に開口を有する光吸収材料パターンを形成する工程と、
前記層間絶縁膜および前記光吸収材料パターンを覆うように反射材料膜を形成する工程と、
前記複数の反射部が形成されるように前記反射材料膜をエッチングによってパターニングし、更に、前記光吸収材料パターンのうち前記反射材料膜のエッチングによって露出した部分をエッチングする工程と、を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラなどで用いられている固体撮像装置では、感度の向上が求められている。特許文献１には、いわゆる裏面照射型の固体撮像装置が開示されている。裏面照射型の固体撮像装置において、半導体層の厚さが例えば数ｕｍ以下である場合、マイクロレンズを通して入射した光のうち長波長成分は、半導体層で十分に吸収されることなく、半導体層を通過する。特許文献１には、半導体層を通過した光を再び半導体層の方へ戻す反射層を半導体層の配線層側の面の全域に設けることが記載されている。半導体層を通過した光を再び半導体層に含まれる光電変換部へ戻すことにより、感度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５１４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、反射層を半導体層の配線層側の面の全域に設けた構成では、混色が起こりうる。具体的には、第１画素を通過して反射層のうち該第１画素とその隣の第２画素との間の部分に斜めに入射した光が当該部分で反射されて該第２画素に入射しうる。この場合、該第１画素で検出されるべき光が該第２画素で検出されるので、混色が起こる。
【０００５】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、混色の低減に有利な技術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】
【０００６】
本発明に１つの側面は、第１面および第２面を有する半導体層と、前記第１面の側に配置された配線構造とを含み、前記半導体層の中に複数の光電変換部が配置され、前記第２面に対して被写体からの光が入射する固体撮像装置に係り、前記配線構造は、前記複数の光電変換部の少なくとも一部のそれぞれに対して配置されていて、それぞれが反射領域を有する複数の反射部と、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域を取り囲むように配置された複数の光吸収部と、前記複数の光吸収部のそれぞれを取り囲むように配置された絶縁部と、前記複数の反射部、前記複数の光吸収部および前記絶縁部と前記第１面との間に配置された層間絶縁膜と、を含み、前記複数の光吸収部の反射率は、前記複数の反射部のそれぞれの前記反射領域の反射率よりも小さく、前記複数の光吸収部の光透過率は、前記絶縁部の光透過率よりも小さい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、混色の低減に有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の固体撮像装置の断面構造を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態の固体撮像装置の断面構造を模式的に示す断面図。
【図３】図１の仮想平面Ｐで切断した配線構造を示す断面図。
【図４】本発明の第１実施形態の固体撮像装置の断面構造を模式的に示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態の固体撮像装置の断面構造を模式的に示す断面図。
【図６】本発明の第３実施形態の固体撮像装置の断面構造を模式的に示す断面図。
【図７】本発明の第４実施形態を説明する図。
【図８】本発明の第４実施形態を説明する図。
【図９】本発明の第４実施形態を説明する図。
【図１０】本発明の第４実施形態を説明する図。
【図１１】本発明の第４実施形態を説明する図。
【図１２】本発明の第１実施形態の固体撮像装置の製造方法を例示的に示す図。
【図１３】比較例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１には、本発明の第１実施形態の固体撮像装置１００の断面構造が模式的に示されている。なお、図１には、３つの画素のみが示されているが、固体撮像装置１００は、より多くの画素を含みうる。固体撮像装置１００は、第１面１および第２面２を有する半導体層１０１と、半導体層１０１の中に二次元状に配置された複数の光電変換部１０２と、第１面１の側に配置された配線構造ＷＳとを含みうる。固体撮像装置１００は、第２面２に対して撮像レンズを介して被写体からの光が入射するように構成されている。即ち、固体撮像装置１００は、半導体層の第１面の側に配線構造が配置され、半導体層の第２面に対して被写体から光が入射する裏面照射型として構成されている。第２面２の側には、典型的には、複数のマイクロレンズ１１３が配置されうる。半導体層１０１の第２面２とマイクロレンズ１１３との間には、平坦化層１１２が配置されうる。図示されていないが、平坦化層１１２とマイクロレンズ１１３との間には、カラーフィルタ層が配置されうる。
【００１０】
半導体層１０１は、例えば、シリコンで構成されうる。半導体層１０１の中には、複数の光電変換部１０２が二次元状に配置されている。一例において、半導体層１０１は、第１導電型の半導体領域を有し、光電変換部１０２は、前記第１導電型の半導体領域の中に配置された第２導電型の半導体領域を含みうる。ここで、第１導電型と第２導電型とは、互いに反対の導電型である。１つの画素は、典型的には、１つの光電変換部１０２を含む。画素あるいは画素に含まれる素子は互いに分離部によって電気的に分離されうる。分離部はＬＯＣＯＳ（ＬＯＣａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）やＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）など、絶縁体を含んだ構造でありうる。分離部は、ＤＴＩ（Ｄｅｅｐ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）など、半導体層１０１を貫通する絶縁体を含んだ構造であってもよい。半導体層１０１を貫通する絶縁体が用いられる実施形態では、半導体層１０１が分離部によって複数の部分に分断されてもよい。絶縁体は一般に透明なので、斜めに入射した光が隣接する画素に入射しやすい。そのため、このような実施形態ではより混色低減の効果を得ることができる。
【００１１】
半導体層１０１の第１面１には、複数のトランジスタが配置されている。各トランジスタのソースおよびドレインは、半導体層１０１の中に形成され、ゲートは、半導体層１０１の第１面１の上にゲート絶縁膜を介して配置される。複数のトランジスタは、例えば、光電変換部１０２に蓄積された電荷をフローティングディフュージョンに転送するチャネルを半導体層１０１の中に形成する転送トランジスタを含みうる。複数のトランジスタはまた、フローティングディフュージョンの電位をリセットするリセットトランジスタと、フローティングディフュージョンの電位に応じた信号を垂直信号線に出力する増幅トランジスタを含みうる。
【００１２】
図１には、複数のトランジスタの一例としての転送トランジスタのゲート１０３が示されている。ゲート１０３は、例えば、ポリシリコンで構成されうる。半導体層１０１の第１面１の側には配線構造ＷＳが配置されている。配線構造ＷＳは、半導体層１０１の第１面１およびゲート１０３を覆う層間絶縁膜１１９と、配線層１０８、１０９、１１０と、層間絶縁膜１０５とを含みうる。配線層１０８、１０９、１１０は、層間絶縁膜１０５の中に配置されている。層間絶縁膜１１９と層間絶縁膜１０５とは同一材料で構成されてもよいし、互いに異なる材料で構成されてもよい。一例において、層間絶縁膜１１９、１０５は、シリコン酸化膜でありうる。ゲート１０３は、コンタクトプラグ１０４を介して配線層１０８の配線パターンと接続されている。
【００１３】
図１に示す例では、配線層１０８、１０９、１１０が３層の配線構造ＷＳを構成しているが、配線構造ＷＳにおける配線層の数は３に限定されない。図１に示す例では、最下層（第１層）の配線層１０８は、複数の反射部１０６を含む。各反射部１０６は、反射領域ＲＲを有する。マイクロレンズ１１３を介して入射した光のうち半導体層１０１の光電変換部１０２で吸収されなかった光は、各反射部１０６の反射領域ＲＲに入射し、反射領域ＲＲで反射されて光電変換部１０２に戻され、光電変換部１０２で光電変換される。このように、半導体層１０１の第１面１の側に反射部１０６を設けることによって感度を向上させることができる。
【００１４】
ここで、図１３に示す比較例では、光電変換部１０２を斜めに通過した光１２０は、反射部１０６の周辺部に入射し、該周辺部で反射される。該周辺部で反射された光１２１は、光１２０が通過してきた光電変換部１０２の隣の光電変換部１０２に入射しうる。これにより混色が発生しうる。
【００１５】
第１実施形態では、図１に示されるように、複数の反射部１０６のそれぞれの反射領域ＲＲの周囲に配置された複数の光吸収部１０７が配線構造ＷＳの中に設けられている。それぞれの光吸収部１０７は、複数の反射部１０６のそれぞれの反射領域ＲＲを取り囲むように配置されうる。また、複数の光吸収部のそれぞれの周囲を取り囲むように絶縁部ＩＮＳが配置されている。絶縁部ＩＮＳは、典型的には、層間絶縁膜１０５の一部でありうる。光吸収部１０７は、例えば、導電材料で構成されうる。ここで、複数の反射部１０６、複数の光吸収部１０７および絶縁部ＩＮＳと半導体層１０１の第１面１との間には、層間絶縁膜１１９が配置されている。
【００１６】
反射部１０６の反射領域ＲＲと光吸収部１０７の光入射面１３１とは、１つの仮想平面Ｐの中に配置されうる。光入射面１３１は、光吸収部１０７の２つの面のうち、半導体層１０１の第１面１に層間絶縁膜１１９を介して対向する面である。光吸収部１０７および反射部１０６は、光吸収部１０７の外縁と反射部１０６の外縁とが一致するように配置されうる。なお、光吸収部１０７は、そこに入射した全ての光を吸収してもよい。または、光吸収部１０７は、そこに到達した光の一部のみを吸収してもよい。半導体層１０１側から光吸収部１０７の光入射面１３１へ到達した光の一部が、光吸収部１０７と層間絶縁膜１１９との界面、つまり光入射面１３１で反射してもよい。あるいは、光吸収部１０７で吸収されなかった光は、光入射面１３１の反対側の面、即ち、光吸収部１０７と反射部１０６との界面で反射され、光吸収部１０７に戻され、光吸収部１０７で吸収されうる。
【００１７】
複数の光吸収部１０７の反射率は、複数の反射部１０６のそれぞれの反射領域ＲＲの反射率よりも小さく、複数の光吸収部１０７の光透過率は、絶縁部ＩＮＳの光透過率よりも小さい。光吸収部１０７の反射率を小さくすることは混色の低減に寄与するので、混色の低減の観点では、光吸収部１０７の反射率は可能な限り小さくされうる。また、光吸収部１０７の光透過率を小さくすること、即ち、光吸収部１０７による光の吸収を大きくすることは混色の低減に寄与するので、混色の低減の観点では、光吸収部１０７の光透過率は可能な限り小さくされうる。
【００１８】
図１に示す例では、反射部１０６が最下層の配線層１０８、即ち第１層の配線層１０８に配置されているが、反射部１０６は、図２に例示されるように、他の配線層、例えば、第２層の配線層である配線層１０９に配置されてもよい。あるいは、反射部１０６は、第３層の配線層である配線層１１０に配置されてもよい。
【００１９】
図３には、図２の仮想平面Ｐで切断した配線構造ＷＳが例示的に示されている。光吸収部１０７は、反射領域ＲＲの周囲に配される。そのため、仮想平面Ｐにおいて、光吸収部１０７と反射部１０６の中心との間の領域に、反射領域ＲＲが配される。図３では、反射部１０６の反射領域ＲＲを取り囲むように光吸収部１０７が配置され、光吸収部１０７を取り囲むように絶縁部ＩＮＳが配置されている。図３において、符号１１４が付された矩形は、１つの画素の領域を模式的に示している。なお、図３においては、光吸収部１０７が反射領域ＲＲの周囲全体に配されているが、反射領域ＲＲの周囲の一部のみに光吸収部１０７が配置されてもよい。例えば、異なる方向において隣接する画素との間で、混色の比を調整したい場合がある。反射領域ＲＲの周囲のうち、混色を減らしたい画素に近い部分には、光吸収部１０７を配置し、別の部分には光吸収部１０７を配置しなくてもよい。または、光吸収部１０７を間欠的に配置してもよい。反射部１０６の半導体層１０１の側の面であって、光吸収部１０７が配置されない部分は、反射領域ＲＲの一部となっていてもよい。
【００２０】
光吸収部１０７は、電気信号を伝達しない反射部１０６の他、配線層１１１における電気信号を伝達する配線パターンの下に設けられてもよい。例えば、図４に例示されるように、光吸収部１０７は、配線層１０８に配置された配線パターンの下に設けられてもよい。
【００２１】
以下、図１２を参照しながら図４に示す固体撮像装置１００の製造方法を例示的に説明する。まず、図１２（ａ）に示す工程では、Ｎ型の半導体層１０１にボロンを注入することでＰ型のウェル領域（不図示）を形成し、更に、該ウェル領域に燐を注入することによって光電変換部１０２を形成する。次に、半導体層１０１の第１面１の上に酸化膜（不図示）を形成し、更に、該酸化膜の上にポリシリコン膜を形成する。そして、このポリシリコン膜をパターニングすることによって転送トランジスタのゲート１０３、および、不図示のリセットトランジスタおよび増幅トランジスタのゲートを形成する。
【００２２】
次に、半導体層１０１の第１面の上に第１面１およびゲートを覆うように層間絶縁膜１１９を形成し、その後、層間絶縁膜１１９の表面を平坦化する。層間絶縁膜１１９は、例えば、可視光または赤外光について透過性を有する材料で構成されることが好ましい。層間絶縁膜１１９は、例えば、（ａ）酸化シリコン、（ｂ）酸化シリコンに燐、ボロン、窒素またはフッ素等をドープしたもの、（ｃ）窒化シリコン、又は、（ｄ）アクリル樹脂で構成されうる。
【００２３】
次に、層間絶縁膜１１９を貫通するように、コンタクトホールを形成し、該コンタクトホールの中および層間絶縁膜１１９の上に導電材料膜を形成し、該導電材料膜を研磨することでコンタクトプラグ１０４を形成する。
【００２４】
次いで、図１２（ｂ）に示す工程では、層間絶縁膜１１９を覆うように光吸収材料膜を形成した後に、該光吸収材料膜をパターニングして、光吸収材料パターン１０７’を形成する。光吸収材料パターン１０７’は、反射領域ＲＲが形成されるべき領域に開口ＯＰを有する。ここで、光吸収材料膜（光吸収材料パターン１０７’）は、光吸収部１０７を形成するための膜（パターン）であり、その反射率は、反射部１０６の反射領域ＲＲの反射率よりも小さく、その透過率は、絶縁部ＩＮＳの光透過率よりも小さい。光吸収材料膜（光吸収材料パターン１０７’）は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）またはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）等の導電材料で構成されうる。光吸収材料膜（光吸収材料パターン１０７’）は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）膜とシリコンカーバイド（ＳｉＣ）膜との積層膜で構成されてもよい。光吸収材料膜は、バリアメタルに用いられる材料で構成されてもよい。
【００２５】
次いで、図１２（ｃ）に示す工程では、層間絶縁膜１１９および光吸収材料パターン１０７’を覆うように反射材料膜１０６’を形成する。ここで、反射材料膜１０６’は、複数の反射部１０６を含む配線層１０８を形成するための膜であり、配線材料膜として理解することもできる。
【００２６】
反射材料膜１０６’は、導電材料で構成されうる。導電材料は、相応の反射率と導電率とを有する材料として好ましい。反射材料膜１０６’は、例えば、主成分として、アルミニウム、銅、金、タングステン、チタンまたはタンタルを含みうる。反射材料膜１０６’として、銅のような拡散係数が大きい材料を採用する場合には、反射材料膜１０６’を覆うように拡散防止膜を積層させることが好ましい。拡散防止膜としては、例えば、シリコンナイトライドまたはシリコンカーバイドを用いることができるができる。反射部１０６と、配線層１０８のうち反射部１０６以外の部分とは、互いに異なる材料により互いに異なる工程において形成されてもよい。その場合、反射部１０６は導電性が低い材料で構成されてもよく、配線層１０８のうち反射部１０６以外の部分は光の反射率が低い材料で構成されてもよい。
【００２７】
次いで、図１２（ｄ）に示す工程では、複数の反射部１０６が形成されるように反射材料膜１０６’をエッチングによってパターニングし、更に、光吸収材料パターン１０７’のうち反射材料膜１０６’のエッチングによって露出した部分をエッチングする。これによって、複数の反射部１０６および複数の光吸収部１０７が形成される。
【００２８】
図１２（ｅ）に示す工程では、層間絶縁膜１１９および複数の反射部１０６を覆うように層間絶縁膜１０５を形成した後に層間絶縁膜１０５を平坦化し、その上に配線層１０９を形成する。また、同様に、配線層１０９を覆うように層間絶縁膜１０５を形成した後に層間絶縁膜１０５を平坦化し、その上に配線層１０９を形成する。以上のようにして配線構造ＷＳが形成される。層間絶縁膜１０５は、例えば、シリコン酸化膜でありうる。
【００２９】
次いで、配線構造ＷＳの表面側に支持基板（不図示）を結合してもよい。支持基板は、機械的強度を高めるために有用であり、支持基板としては、例えばシリコン基板などが用いられうる。
【００３０】
次いで、半導体層１０１の第２面２を研磨して平坦化する。第２面２の側には、必要に応じて平坦化層１１２、不図示のカラーフィルタ、マイクロレンズ１１３が形成されうる。
【００３１】
以下、図５を参照しながら本発明の第２実施形態の固体撮像装置１００について説明する。なお、第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態にしたがいうる。第２実施形態では、複数の反射部１０６は、電気信号を伝達する配線パターンの一部として構成されている。例えば、反射部１０６は、転送トランジスタのゲート１０３、ソースまたはドレインに接続された配線パターンの一部として構成されうる。あるいは、反射部１０６は、リセットトランジスタまたは増幅トランジスタのゲート、ソースまたはドレインに接続された配線パターンの一部として構成されうる。あるいは、反射部１０６は、画素からの信号が出力される垂直信号線の一部として構成されうる。あるいは、反射部１０６は、画素に基準となるグラウンド電圧を供給する配線パターンの一部として構成されうる。
【００３２】
第２実施形態では、反射部１０６を、電気信号を伝達する配線パターンの一部として構成することによって、配線の自由度を向上させることができる。反射部１０６は、第１層の配線層１０８以外の配線層、例えば、第２層の配線層１０９、第３層の配線層１１０における電気信号を伝達する配線パターンの一部として構成されてもよい。
【００３３】
以下、図６を参照しながら本発明の第３実施形態の固体撮像装置１００について説明する。なお、第３実施形態として言及しない事項は、第１および第２実施形態の少なくとも１つにしたがいうる。
【００３４】
複数の光電変換部１０２は、第１波長帯域の光が入射する第１光電変換部１０２と、第２波長帯域の光が入射する第２光電変換部１０２と、第３波長帯域の光が入射する第３光電変換部１０２とを含む。ここで、第２波長帯域は、第１波長帯域よりも波長が短く、第３波長帯域は、第２波長帯域よりも波長が短い。より具体的には、第１波長帯域は赤色（Ｒ）の波長帯域、第２波長帯域は緑色（Ｇ）の波長帯域、第３波長帯域（Ｂ）は青色（Ｂ）の波長帯域でありうる。図６（ａ）、（ｂ）中のＲ、Ｇ、Ｂは、それぞれ、赤色（Ｒ）の波長帯域の光を検知する画素、緑色（Ｇ）の波長帯域の光を検知する画素、青色（Ｂ）の波長帯域を検知する画素を示している。
【００３５】
第３実施形態では、複数の反射部１０６が、第１光電変換部（Ｒ）のみ、または、第１光電変換部（Ｒ）および第３光電変換部（Ｇ）のみに対して配置されている。即ち、第３実施形態では、複数の光電変換部１０２の一部のそれぞれに対して反射部１０６が設けられている。なお、第１実施形態は、複数の光電変換部１０２の全てに対して反射部１０６が設けられている。第１および第３実施形態より、複数の光電変換部１０２の少なくとも一部のそれぞれに対して反射部１０６が設けられうることが説明されている。
【００３６】
半導体層１０１の第２面２に入射した光が第１面１に到達するまでに半導体層１０１で吸収される割合は、波長が長い光ほど小さくなる。すなわち、第１面１に到達する光の割合は、赤色（Ｒ）の画素、緑色（Ｇ）の画素、青色（Ｂ）の画素の順に大きい。したがって、反射部１０６および光吸収部１０７を設けることによる感度向上および混色低減の効果は、赤色（Ｒ）の画素で最も大きい。そこで、図６（ａ）に示すように、赤色（Ｒ）の画素のみに反射部１０６および光吸収部１０７を設けてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、赤色（Ｒ）の画素および緑色（ｇ）の画素のみに反射部１０６および光吸収部１０７を設けてもよい。
【００３７】
第３実施形態は、例えば、フローティングディフュージョンを複数の光電変換部１０２が共有する場合のように、複数の画素間でレイアウトが異なり、全ての画素に反射部１０６および光吸収部１０７を設けることが困難な場合に有用である。
【００３８】
以下、図７乃至図１１を参照しながら本発明の第４実施形態の固体撮像装置１００について説明する。なお、第４実施形態として言及しない事項は、第１乃至第３実施形態の少なくとも１つにしたがいうる。第４実施形態の固体撮像装置１００では、光電変換部１０２とそれに対応する反射領域ＲＲおよび光吸収部１０７との相対位置が半導体層１０１における当該光電変換部１０２の位置に応じて決定されている。
【００３９】
半導体層１０１における光電変換部１０２の位置が変わると、それに応じて半導体層１０１の第１面１を通過する光の方向も変化する。よって、半導体層１０１における光電変換部１０２の位置に応じて、当該光電変換部１０２に対応する反射領域ＲＲおよび光吸収部１０７の形状も変更するとよい。これは、複数の光電変換部１０２の配列によって形成される撮像領域の全域にわたる感度および混色の不均一性が許容範囲に収まるようになされうる。
【００４０】
以下、図７乃至図１１を参照しながら第４実施形態を具体例に基づいて説明する。図７には、複数の光電変換部１０２の配列によって形成される撮像領域が示されている。図７において、ＰＵ、ＰＵＲ、ＰＬ、ＰＣ、ＰＲ、ＰＤＬ、ＰＤは、撮像領域における光電変換部１０２（画素）の位置を示している。図８（ａ）、（ｂ）は、図７における位置ＰＵ、ＰＵＲにそれぞれ配置された４つの画素の反射領域ＲＲ（反射部１０６）、光吸収部１０７、絶縁部ＩＮＳ（層間絶縁膜１０５）を模式的に示している。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図７における位置ＰＬ、ＰＣ、ＰＲにそれぞれ配置された４つの画素の反射領域ＲＲ（反射部１０６）、光吸収部１０７、絶縁部ＩＮＳ（層間絶縁膜１０５）を模式的に示している。図１０（ａ）、（ｂ）は、図７における位置ＰＤＬ、ＰＤにそれぞれ配置された４つの画素の反射領域ＲＲ（反射部１０６）、光吸収部１０７、絶縁部ＩＮＳ（層間絶縁膜１０５）を模式的に示している。図１１（ａ）、（ｂ）は、図７における位置ＰＬ、ＰＲにそれぞれ配置された画素をｘ方向に平行な切断面で切断した断面図である。
【００４１】
画素領域の周辺部分に配置された画素１１４ほど、画素領域の外縁側における光吸収部１０７の幅が画素領域の中心側における光吸収部１０７の幅よりも大きくなり、また、これに伴って反射領域ＲＲの形状も変化する。また、画素領域の中心側の部分には、光吸収部１０７が配置されず、反射領域ＲＲの端が絶縁層との境界に位置してもよい。
【００４２】
以下、上記の各実施形態に係る固体撮像装置の応用例として、該固体撮像装置が組み込まれたカメラについて例示的に説明する。カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。カメラは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、該固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含む。該処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、該Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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