(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元配列された複数の画素を有し、
前記画素は、
光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、
前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、
前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズと
を少なくとも有し、
前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、
前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係にあり、
前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近い
固体撮像素子。
【請求項２】
前記ホワイトフィルタを有する前記画素と前記カラーフィルタを有する前記画素は隣接して配置されている
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記ホワイトフィルタを有する前記画素が市松状に配置され、残りの位置に前記カラーフィルタを有する前記画素が配置されている
請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
波長５００nmにおける前記ホワイトフィルタの屈折率は、１．５４ないし２．００の範囲内である
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記ホワイトフィルタは、共重合系の樹脂に、金属化合物が添加された材料を用いて形成されている
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記ホワイトフィルタの材料には、さらに、UV吸収剤も添加されている
請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、
前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、
前記平坦化膜、前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、および前記マイクロレンズの各材料として、屈折率が、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係となり、前記ホワイトフィルタの屈折率が、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近いものを用いて、前記画素を形成する
固体撮像素子の製造方法。
【請求項８】
前記カラーフィルタの種類は１種類以上あり、
前記フィルタを形成する工程において、
前記ホワイトフィルタと、１種類以上の前記カラーフィルタのうち、色ごとに数えたときの画素数が多い方を最初に形成した後、残りの前記フィルタを形成する
請求項７に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項９】
２次元配列された複数の画素を有し、
前記画素は、
光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、
前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、
前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズと
を少なくとも有し、
前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、
前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係にあり、
前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近い
固体撮像素子を備える
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器に関し、特に、光学混色を低減させ、色再現性を向上させることができるようにする固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
CCD（Charge Coupled Device）やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子では、解像性能向上のため、画素数が多くなる一方、画素サイズは徐々に小さくなってきている。画素サイズがある程度小さくなると、１画素あたりの感度特性が低下してしまい、必要な感度を得ることが難しくなってしまう。
【０００３】
そこで、通常のR画素、G画素、B画素の他に、可視光領域全体の光を透過させる画素（以下、W画素という。）を設けることで、感度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
図１および図２を参照して、従来のW画素の構成について説明する。
【０００５】
図１は、従来の固体撮像素子におけるW画素１Wと、それに隣接するG画素１Gの断面構成例を示している。
【０００６】
図１に示されるように、シリコン基板等の半導体基板１１に、フォトダイオードなどの受光領域１２が画素１（W画素１W，G画素１G）ごとに形成される。半導体基板１１上の各画素１の境界部分に遮光膜１３が形成され、その上に平坦化膜１４が形成される。そして、平坦化膜１４の上のW画素１Wの領域にはホワイトフィルタ１５Wが、G画素１Gの領域にはG（Green）のカラーフィルタ１５Gが形成される。ここで、ホワイトフィルタ１５Wは、R（Red）、G（Green）、またはB（Blue）のカラーフィルタ１５の色成分である顔料や染料を含まない組成の材料を用いて形成される。そして、ホワイトフィルタ１５Wおよびカラーフィルタ１５Gの上に、マイクロレンズ１６が形成される。
【０００７】
このように、従来の固体撮像素子では、R、G、またはBの色成分である顔料や染料を含まない組成からなるホワイトフィルタを、従来のカラーフィルタの代わりに形成してW画素を構成する方法がある。
【０００８】
図２は、その他のW画素の構成例を示している。
【０００９】
その他のW画素の構成としては、カラーフィルタの上に形成されるマイクロレンズの材料をホワイトフィルタとして埋め込んでW画素を構成する方法がある。すなわち、図２に示されるように、W画素１Wのホワイトフィルタ１５Wが、マイクロレンズ１６と同一材料を用いて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２６８０８号公報
【特許文献２】特開２００９−８１１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図１や図２に示したような従来のW画素の構成では、R、G、Bのカラーフィルタと、ホワイトフィルタの屈折率が異なることによる光学混色が起こりやすいという問題があった。具体的には、例えば、図３に示されるように、本来、W画素１Wに取り込まれるべき光２１が、ホワイトフィルタ１５Wで曲がりきれず、隣のG画素１Gに取り込まれることが起こってしまう。同様に、G画素１Gに取り込まれるべき光が、隣のW画素１Wに取り込まれてしまうことも起こる。その結果、従来のW画素の構成では、色再現性が低下することとなっていた。
【００１２】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、光学混色を低減させ、色再現性を向上させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本技術の第１の側面の固体撮像素子は、２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係にあり、前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近い。
【００１４】
本技術の第１の側面においては、２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係とされ、前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近いものとされる。
【００１５】
本技術の第２の側面の固体撮像素子の製造方法は、２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、前記平坦化膜、前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、および前記マイクロレンズの各材料として、屈折率が、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係となり、前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近いものを用いて、前記画素を形成する。
【００１６】
本技術の第２の側面においては、２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、前記平坦化膜、前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、および前記マイクロレンズの各材料として、屈折率が、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係となり、前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近いものを用いて、前記画素が形成される。
【００１７】
本技術の第３の側面の電子機器は、２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係にあり、前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近い固体撮像素子を備える。
【００１８】
本技術の第３の側面においては、２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、前記ホワイトフィルタと前記カラーフィルタを含む前記フィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、フィルタ＞マイクロレンズ＞平坦化膜の関係とされ、前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近いものとされる。
【発明の効果】
【００２１】
本技術の第１乃至第４の側面によれば、光学混色を低減させ、色再現性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来のW画素の構成を示す図である。
【図２】従来のW画素の構成を示す図である。
【図３】従来の問題を説明する図である。
【図４】本技術が適用された固体撮像素子の全体を示す概略構成図である。
【図５】ホワイトフィルタの配列例を示す図である。
【図６】W画素の断面図を示す図である。
【図７】図６のホワイトフィルタの効果を説明する図である。
【図８】画素の製造方法について説明する図である。
【図９】層内レンズを有する構造の固体撮像素子の断面図を示す図である。
【図１０】導波路構造を有する構造の固体撮像素子の断面図を示す図である。
【図１１】ホワイトフィルタのその他の配列例を示す図である。
【図１２】ホワイトフィルタのその他の配列例を示す図である。
【図１３】本技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［固体撮像素子の全体構成］
図４は、本技術が適用された固体撮像素子４１の全体を示す概略構成図である。図４の固体撮像素子４１は、例えば、裏面照射型のCMOS型固体撮像素子である。
【００２４】
図４の固体撮像素子４１は、複数の画素５１から構成される画素領域５２と、垂直駆動回路５３、カラム信号処理回路５４、水平駆動回路５５、出力回路５６、制御回路５７等を有して構成される。
【００２５】
画素５１は、光電変換素子であるフォトダイオードと、複数の画素トランジスタとを含んで構成される。画素５１を構成する画素トランジスタは、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタ、増幅トランジスタで構成される４つの画素トランジスタであってもよく、また、選択トランジスタを除いた３つのトランジスタであってもよい。
【００２６】
画素領域５２には、画素５１が、２次元マトリックス状に規則的に複数配列されている。また、画素領域５２は、実際に光を受光し光電変換によって生成された信号電荷を増幅してカラム信号処理回路５４に読み出す有効画素領域（図示せず）と、黒レベルの基準になる光学的黒を出力するための黒基準画素領域（図示せず）とから構成されている。黒基準画素領域は、通常は、有効画素領域の外周部に形成される。
【００２７】
制御回路５７は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路５３、カラム信号処理回路５４、及び水平駆動回路５５等の動作の基準となるクロック信号や制御信号などを生成する。そして、制御回路５７で生成されたクロック信号や制御信号などは、垂直駆動回路５３、カラム信号処理回路５４及び水平駆動回路５５等に入力される。
【００２８】
垂直駆動回路５３は、例えばシフトレジスタによって構成され、画素領域５２の各画素５１を行単位で順次垂直方向に選択走査する。そして、垂直駆動回路５３は、各画素５１のフォトダイオードにおいて受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線５８を通してカラム信号処理回路５４に供給する。
【００２９】
カラム信号処理回路５４は、例えば、画素５１の列毎に配置されており、１行分の画素５１から出力される信号を画素列毎に黒基準画素領域からの信号によって、ノイズ除去や信号増幅等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５４の出力段には、水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線５９とのあいだに設けられている。
【００３０】
水平駆動回路５５は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路５４の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５４の各々から画素信号を水平信号線５９に出力させる。
【００３１】
出力回路５６は、カラム信号処理回路５４の各々から、水平信号線５９を通して順次供給される信号に対し信号処理を行い出力する。
【００３２】
以上のように構成される固体撮像素子４１の各画素５１は、R画素、G画素、B画素、またはW画素のいずれかで構成される。ここで、R画素は、フォトダイオードの上部にR（赤）のカラーフィルタを配置し、赤（の色成分）の光を受光する画素であり、G画素、B画素は、同様に、緑、青の光をそれぞれ受光する画素である。また、W画素は、フォトダイオードの上部に、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタを配置し、可視光領域全体の光を受光する画素である。固体撮像素子４１は、このようにW画素を設けることで、通常のR画素、G画素、およびB画素のみの場合と比べて感度を向上させている。
【００３３】
［ホワイトフィルタの配列例］
図５は、画素領域５２内のホワイトフィルタの配列例を示している。
【００３４】
ホワイトフィルタ６１は、図５に示されるように市松状に配置され、残りの位置に、R、G、またはBのカラーフィルタ１５が配置される。ホワイトフィルタ６１とR、G、またはBのカラーフィルタ１５は隣接して配置されている。なお、以下では、R、G、およびBのカラーフィルタ１５それぞれを区別する場合、カラーフィルタ１５R、１５G、および１５Bと称することとする。また、カラーフィルタ１５Rを配置した画素５１をR画素５１R、カラーフィルタ１５Gを配置した画素５１をG画素５１G、カラーフィルタ１５Bを配置した画素５１をB画素５１B、ホワイトフィルタ６１を配置した画素５１をW画素５１Wと称する。
【００３５】
図５の例では、画素領域５２内のホワイトフィルタ６１の個数は、R、G、およびBのカラーフィルタ１５の総数と等しく、Gのカラーフィルタ１５の個数は、Rのカラーフィルタ１５RとBのカラーフィルタ１５Bの合計に等しくなっている。また、ホワイトフィルタ６１の平面方向のサイズ（面積）は、R,G,Bの各カラーフィルタ１５のサイズと同一である。
【００３６】
［W画素の断面図］
図６は、画素領域５２内の水平方向に隣接する３つの画素５１であって、２つのW画素５１Wとその間のG画素５１Gの断面図を示している。なお、図６において、図１と対応する部分については同一の符号を付してある。
【００３７】
図６では、フォトダイオードで構成される受光領域１２が、シリコン基板等の半導体基板１１に画素５１ごとに形成されている。半導体基板１１上の各画素５１の境界部分には遮光膜１３が形成され、その上が平坦化膜１４で覆われる。
【００３８】
そして、平坦化膜１４の上のW画素５１Wの領域にはホワイトフィルタ６１が、G画素５１Gの領域にはGのカラーフィルタ１５Gが形成されている。さらに、ホワイトフィルタ６１およびカラーフィルタ１５Gの上に、画素５１単位でマイクロレンズ１６が形成されている。
【００３９】
したがって、W画素５１Wは、図１に示したW画素１Wと同様に、半導体基板１１の側から、受光領域１２、平坦化膜１４、ホワイトフィルタ６１、マイクロレンズ１６の順に積層されて構成されるが、ホワイトフィルタ６１の材料が、図１のホワイトフィルタ１５Wとは異なる。
【００４０】
ホワイトフィルタ６１は、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、シラン系樹脂等の共重合系の樹脂に、チタン化合物、マグネシウム化合物、アルミニウム化合物等の金属化合物の粒子を添加し、分散させて生成された材料を用いて形成されている。ホワイトフィルタ６１の材料として、金属化合物の粒子が添加・分散されていることで、それが添加されていないものよりも、屈折率が大きくなっている。具体的には、金属化合物の粒子が添加・分散されていない状態では、波長５００nmにおける屈折率は1.50程度となるが、金属化合物の粒子が添加・分散されることで、ホワイトフィルタ６１の屈折率は1.54ないし2.00の範囲内となっている。
【００４１】
換言すれば、Gのカラーフィルタ１５Gの屈折率は、波長５００nmにおいて1.54ないし2.00の範囲内となっており、Rのカラーフィルタ１５RやBのカラーフィルタ１５Bの屈折率も同様に1.54ないし2.00の範囲内である。そこで、ホワイトフィルタ６１の材料には、R，G，Bの各カラーフィルタ１５と同様の屈折率となるように、金属化合物の粒子が添加・分散されている。
【００４２】
そのため、図７に示されるように、W画素５１Wに入射された光６２は、ホワイトフィルタ６１により屈折され、隣のG画素５１Gには入射されなくなる。すなわち、本来、W画素５１Wに取り込まれるべき光６２が隣のG画素５１Gに取り込まれることを防止することができる。同様に、G画素５１Gに取り込まれるべき光が隣のW画素１Wに取り込まれることも防止することができる。これにより、光学混色を低減させ、色再現性を向上させることができる。
【００４３】
また、色成分である顔料や染料が含まれていない従来のホワイトフィルタ１５Wの材料では、すべての波長域で透過性を保つため、フォトリソグラフィ（以下、フォトリソという。）による解像力（解像度）が低く、微細な画素パターンの形成が難しいという問題があった。また、色成分である微粒子が含まれないことで、リフロー性が増してしまい、画素境界部が熱垂れしてレンズ形状になりやすく、ホワイトフィルタ１５Wを図１のような矩形形状に形成することが実際には難しいという問題があった。
【００４４】
図６のホワイトフィルタ６１として用いられる材料は、金属化合物の粒子が添加・分散されていることで、フォトリソ時の解像力、および、ポストベーク時の耐熱性が向上するので、ホワイトフィルタ６１の形状を矩形に出来やすくすることができる。
【００４５】
また、図２に示した、マイクロレンズ１６の材料を埋め込んでホワイトフィルタ１５Wとして形成した場合と比較する。図２に示した構成では、ホワイトフィルタ１５Wとカラーフィルタ１５Gとの間で熱収縮率に差が生じ、出荷前の信頼性試験として高温高湿繰り返し試験を行ったときに、W画素１WとG画素１Gの境界部分のマイクロレンズ１６にクラックが発生しやすいという問題があった。
【００４６】
これに対して、図６の画素５１の構成によれば、ホワイトフィルタ６１の材料は、カラーフィルタ１５と同様の共重合系の樹脂を用いている。したがって、ホワイトフィルタ６１とカラーフィルタ１５Gの熱収縮率は同等となるので、クラックの発生を抑制することができる。
【００４７】
さらに、上述したホワイトフィルタ６１の材料は、感光性を持った有機材料（感光性樹脂）でもあるので、フォトリソによるパターン形成が容易である。
【００４８】
なお、ホワイトフィルタ６１の材料には、SiONなどの無機材料を用いることも可能である。ただし、この場合には、ホワイトフィルタ６１の形状を作る際、感光性レジストによるパターニングおよびドライエッチングが必要になるため、工程数が多くなる。また、製造上の異常が発生した場合に、リワーク処理（修正処理）ができないなどのデメリットがあるため、上述したような有機材料を用いる方が望ましい。
【００４９】
ホワイトフィルタ６１の材料には、さらに、例えば、ｉ線光（波長３６５ｎｍ）を吸収するUV吸収剤を含有させてもよい。これにより、可視光に必要ない波長を除くとともに、露光光源は通常UV光であるので、パターン解像度を上げることができる。
【００５０】
なお、ホワイトフィルタ６１の分光特性としては、ホワイトフィルタ６１の膜厚が200ないし1200nmであって、400ないし700nmの波長の範囲（可視光領域）において９０％以上の透過率を有することが望ましい。ただし、W画素５１Wからの光による飽和防止等のため、カーボンブラック、チタンブラック、染料、顔料等を含有させることにより、意図的に透過率を９０％未満に低下させる場合もある。
【００５１】
［画素の製造方法］
次に、図８を参照して、画素５１の製造方法について説明する。
【００５２】
第１の工程において、図８Ａに示されるように、シリコン基板等の半導体基板１１に対して、フォトダイオード等の受光領域１２がイオン注入により形成された後、遮光膜１３と平坦化膜１４が形成される。遮光膜１３は、各画素５１の受光領域１２が開口されるように、各画素５１の境界部分に形成される。平坦化膜１４の屈折率は、波長５００nmにおいて、1.50ないし1.52の範囲内とされる。
【００５３】
次に、第２の工程において、図８Ｂに示されるように、平坦化膜１４の上に、ホワイトフィルタ６１が市松状に形成される。より具体的には、フォトレジストでもあるホワイトフィルタ６１の材料が、平坦化膜１４上の全面に塗布された後、Ｗ画素５１Wの配置である市松状のパターンをもつフォトマスクを通して露光・現像されることにより、ホワイトフィルタ６１が形成される。
【００５４】
第３の工程において、図８Ｃに示されるように、平坦化膜１４上の、ホワイトフィルタ６１が形成されていない各画素５１の領域に、Gのカラーフィルタ１５G、Rのカラーフィルタ１５R(不図示)、または、Bのカラーフィルタ１５B（不図示）が、図５に示した配列で形成される。
【００５５】
ホワイトフィルタ６１、Gのカラーフィルタ１５G、Rのカラーフィルタ１５R、Bのカラーフィルタ１５Bの各フィルタの形成順番は任意の順番で形成することができるが、上述のように、画素数の多いホワイトフィルタ６１から形成するのが望ましい。図５のような配列の場合、画素数の少ないR,G,Bの各カラーフィルタ１５は、単独パターンとなるため、剥がれやすくなるが、画素数の多いホワイトフィルタ６１を先に形成することで、剥がれにくくすることができる。
【００５６】
R，G，Bの各カラーフィルタ１５の波長５００nmにおける屈折率は、1.54ないし2.00の範囲内である。そして、上述したように、ホワイトフィルタ６１の波長５００nmにおける屈折率も、R，G，Bの各カラーフィルタ１５と同様となるように、1.54ないし2.00の範囲内とされる。
【００５７】
第４の工程において、図８Ｄに示されるように、ホワイトフィルタ６１と、R，G，Bの各カラーフィルタ１５の上に、マイクロレンズ１６が形成される。具体的には、マイクロレンズ１６の材料である透明材料層が、各フィルタ層の上に形成され、さらにその上に、熱リフローによりレンズ形状に形成された熱変形樹脂層がドライエッチングにより転写されることで、マイクロレンズ１６が形成される。
【００５８】
マイクロレンズ１６の波長５００nmにおける屈折率は、平坦化膜１４の屈折率より大きく、かつ、ホワイトフィルタ６１およびR，G，Bのカラーフィルタ１５の各フィルタの屈折率以下の、1.54ないし1.65の範囲内とされる。
【００５９】
したがって、固体撮像素子４１では、波長５００nmにおける屈折率が、ホワイトフィルタ６１およびR，G，Bのカラーフィルタ１５の各フィルタ≧マイクロレンズ１６＞平坦化膜１４の関係となるように、各フィルタ、マイクロレンズ１６、および平坦化膜１４が形成（製造）される。また、ホワイトフィルタ６１の屈折率は、マイクロレンズ１６の屈折率よりも、カラーフィルタ１５の屈折率に近い値とされる。
【００６０】
このように、ホワイトフィルタ６１が、R，G，Bのカラーフィルタ１５と同様の屈折率を有することで、図７を参照して説明したように色再現性を向上させることができる。裏面照射型のCMOS型固体撮像素子では、光の入射面から受光領域１２までの距離が短く、マイクロレンズ１６によって集光する角度が急峻になるため、よりW画素への混色が発生しやすくなるため、ホワイトフィルタ６１の効果がより高い。
【００６１】
従来、W画素を設けた固体撮像素子においては、例えば、［先行技術文献］の特許文献１では、W画素のマイクロレンズの高さを、他のR画素、G画素、B画素より低くなるようにして、W画素の隣接画素に光が取り込まれるのを防止していた。また［先行技術文献］の特許文献２では、フォトダイオードを構成する電荷蓄積層の深さを変えて集光効率を向上させていた。しかし、これらの従来の方法では、工程数が増える、マイクロレンズ形成の難易度が上がる、画素間での感度特性の合わせこみが難しいなどの問題があった。
【００６２】
これに対して、本技術が適用された固体撮像素子４１では、R，G，Bのカラーフィルタ１５と同様のプロセスでホワイトフィルタ６１を形成することができるので、製造が容易である。
【００６３】
上述した実施の形態では、固体撮像素子４１が、裏面照射型のCMOS型固体撮像素子であるとして説明したが、本技術は、表面型の固体撮像素子やCCD型の固体撮像素子にも適用可能である。また、図９に示されるような層内レンズ７１を有する構造の固体撮像素子、図１０に示されるような導波路構造７２を有する固体撮像素子にも適用することができる。層内レンズ７１や導波路構造７２を設けることにより、受光領域１２への集光効率を向上させ、感度特性をさらに向上させることができる。なお、層内レンズ７１と導波路構造７２の両方を備える構成でも勿論よい。
【００６４】
さらに、上述した実施の形態では、ホワイトフィルタ６１の配列が、図５に示したように市松状に配置される例について説明したが、ホワイトフィルタ６１の配列は、この例に限られない。例えば、図１１に示されるような、ホワイトフィルタ６１がストライプ状に配置されるような配列構成でもよい。また、図１２に示されるように、画素領域５２において各画素５１が、水平または垂直方向に対して４５度回転した角度で配置されており、それに応じてホワイトフィルタ６１やR,G,Bの各カラーフィルタ１５も４５度回転した角度で配置されていてもよい。
【００６５】
さらに、本技術を適用した固体撮像素子は、上述した構成のホワイトフィルタ６１を、少なくとも１色の他のカラーフィルタとともに有するものであればよく、１色の他のカラーフィルタの色も、上述したR，G、またはBに限られない。例えば、ホワイトフィルタ６１と、マゼンタ（Mg）、シアン(Cy)、イエロー(Ye)、およびブラック(Bk)のカラーフィルタの構成、ホワイトフィルタ６１とマゼンタのカラーフィルタの構成のようにしてもよい。
【００６６】
また、上述した実施の形態では、ホワイトフィルタ６１の平面方向のサイズ（面積）は、R，G，Bの各カラーフィルタ１５と同一であるとしたが、それらよりも小さくしてもよい。ホワイトフィルタ６１の平面方向のサイズを、他のカラーフィルタ１５のサイズより小さくすると、広い波長域の光を透過させる領域が狭まるので、混色をさらに防止することができる。
【００６７】
［電子機器への適用例］
上述した固体撮像素子４１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装置、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。
【００６８】
図１３は、本技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【００６９】
図１３に示される撮像装置２０１は、光学系２０２、シャッタ装置２０３、固体撮像素子２０４、駆動回路２０５、信号処理回路２０６、モニタ２０７、およびメモリ２０８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。
【００７０】
光学系２０２は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの光（入射光）を固体撮像素子２０４に導き、固体撮像素子２０４の受光面（受光領域１２）に結像させる。
【００７１】
シャッタ装置２０３は、光学系２０２および固体撮像素子２０４の間に配置され、駆動回路２０５の制御に従って、固体撮像素子２０４への光照射期間および遮光期間を制御する。
【００７２】
固体撮像素子２０４は、上述した固体撮像素子４１により構成される。固体撮像素子２０４は、光学系２０２およびシャッタ装置２０３を介して受光面に結像される光に応じて、一定期間、信号電荷を蓄積する。固体撮像素子２０４に蓄積された信号電荷は、駆動回路２０５から供給される駆動信号（タイミング信号）に従って転送される。固体撮像素子２０４は、それ単体でワンチップとして構成されてもよいし、光学系２０２ないし信号処理回路２０６などと一緒にパッケージングされたカメラモジュールの一部として構成されてもよい。
【００７３】
駆動回路２０５は、固体撮像素子２０４の転送動作、および、シャッタ装置２０３のシャッタ動作を制御する駆動信号を出力して、固体撮像素子２０４およびシャッタ装置２０３を駆動する。
【００７４】
信号処理回路２０６は、固体撮像素子２０４から出力された信号電荷に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路２０６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２０７に供給されて表示されたり、メモリ２０８に供給されて記憶（記録）されたりする。
【００７５】
このように構成されている撮像装置２０１では、固体撮像素子２０４として、上述したように色再現性を向上させた固体撮像素子４１を適用することにより、画質を向上させることができる。
【００７６】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明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。
【００７７】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
２次元配列された複数の画素を有し、
前記画素は、
光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、
前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、
前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズと
を少なくとも有し、
前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、
前記ホワイトフィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、ホワイトフィルタ≧マイクロレンズ＞平坦化膜の関係にある
固体撮像素子。
（２）
前記ホワイトフィルタの屈折率は、前記マイクロレンズの屈折率よりも、前記カラーフィルタの屈折率に近い
前記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記ホワイトフィルタを有する前記画素と前記カラーフィルタを有する前記画素は隣接して配置されている
前記（１）または（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記ホワイトフィルタを有する前記画素が市松状に配置され、残りの位置に前記カラーフィルタを有する前記画素が配置されている
前記（３）に記載の固体撮像素子。
（５）
波長５００nmにおける前記ホワイトフィルタの屈折率は、１．５４ないし２．００の範囲内である
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（６）
前記ホワイトフィルタは、共重合系の樹脂に、金属化合物が添加された材料を用いて形成されている
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（７）
前記ホワイトフィルタの材料には、さらに、UV吸収剤も添加されている
前記（６）に記載の固体撮像素子。
（８）
２次元配列された複数の画素を有し、前記画素は、光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズとを少なくとも有し、
前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、
前記平坦化膜、前記ホワイトフィルタ、および前記マイクロレンズの各材料として、屈折率が、ホワイトフィルタ≧マイクロレンズ＞平坦化膜の関係となるものを用いて、前記画素を形成する
固体撮像素子の製造方法。
（９）
前記カラーフィルタの種類は１種類以上あり、
前記フィルタを形成する工程において、
前記ホワイトフィルタと、１種類以上の前記カラーフィルタのうち、画素数が多い方を最初に形成した後、残りの前記フィルタを形成する
請求項（８）に記載の固体撮像素子の製造方法。
（１０）
２次元配列された複数の画素を有し、
前記画素は、
光電変換素子の上側に形成された平坦化膜と、
前記平坦化膜の上側に形成されたフィルタと、
前記フィルタの上側に形成されたマイクロレンズと
を少なくとも有し、
前記複数の画素のうち、一部の前記フィルタは、所定の色成分の光を透過させるカラーフィルタであり、他の一部の前記フィルタは、可視光領域全体の光を透過させるホワイトフィルタであり、
前記ホワイトフィルタ、前記マイクロレンズ、および前記平坦化膜の各屈折率は、ホワイトフィルタ≧マイクロレンズ＞平坦化膜の関係にある
固体撮像素子を備える
電子機器。
（１１）
共重合系の樹脂と、金属化合物と、UV吸収剤とを含み、波長５００nmにおける屈折率が１．５４ないし２．００の範囲内であり、可視光領域全体の光を透過させる
固体撮像素子用組成物。
【符号の説明】
【００７８】
１２  受光領域，  １４  平坦化膜，  １５  カラーフィルタ，  １６  マイクロレンズ，  ４１  固体撮像素子，  ５１  画素，  ６１  ホワイトフィルタ，  ２０１  撮像装置，  ２０４  固体撮像素子
【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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