(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光画素領域を有する撮像装置であって、
前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、
前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、
前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、
前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率よりも低い屈折率を有する第２膜と、
前記第１膜に対して前記遮光膜とは反対側に設けられた、前記第１膜の屈折率よりも低い屈折率を有する第３膜と、
を備え、
前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、
前記遮光膜の前記基板とは反対側に位置する上面は、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル、タングステン、イリジウムおよび白金からなる第１群から選ばれた金属を主成分とする金属材料、または、チタンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、タングステンシリサイドおよび白金シリサイドからなる第２群から選ばれた金属化合物材料で構成されており、
前記第１膜は前記遮光膜に重なる第１部分と前記通過部に対応する第２部分とを有し、前記第２膜の少なくとも一部が前記通過部に位置しており、前記第２膜が前記第１膜の前記第２部分と界面を成しており、
前記遮光膜の前記上面と前記第１膜の前記第１部分との間の光学的距離が７６０ｎｍ以下であり、前記遮光膜と前記第３膜との間の光学的距離が２００ｎｍ以上３０４０ｎｍ以下であり、前記界面と前記光電変換部との間の幾何学的距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との間の幾何学的距離よりも大きいことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
受光画素領域を有する撮像装置であって、
前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、
前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、
前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、
前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、
前記第１膜に対して前記遮光膜とは反対側に設けられた、カラーフィルタ層を有する第３膜と、
を備え、
前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、
前記遮光膜の前記第１膜の側に位置する上面は、可視光に対する分光反射率の最低値が可視光に対する分光反射率の最高値の３／４以上である材料で構成されており、
前記第１膜は前記遮光膜に重なる第１部分と前記通過部に対応する第２部分とを有し、前記第２膜の少なくとも一部が前記通過部に位置しており、前記第２膜が前記第１膜の前記第２部分と界面を成しており、
前記カラーフィルタ層を構成するフィルタを透過する光の主波長をλとして、前記遮光膜と前記第３膜との間の光学的距離が、λ／２以上４λ以下であり、
前記界面と前記光電変換部との間の幾何学的距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との間の幾何学的距離よりも大きいことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記遮光膜の前記上面と前記第１膜の前記第１部分との間の前記光学的距離が４００ｎｍ以下であり、前記遮光膜と前記第３膜との間の前記光学的距離が３８０ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２膜は、前記遮光膜と前記第１膜との間に位置する部分を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
下記の要件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
（ａ）前記第１膜は、前記遮光膜の前記上面に接する。
（ｂ）前記第１膜は、前記遮光膜の前記通過部を囲む側面に接しない。
（ｃ）前記界面は、前記通過部の上端に位置する。
（ｄ）前記上面は、凹面である。
（ｅ）前記遮光膜の前記上面を構成する材料は、前記遮光膜の前記通過部を囲む側面を構成する材料と異なる。
【請求項６】
受光画素領域を有する撮像装置であって、
前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、
前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、
前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、
前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、
前記遮光膜の前記第１膜に近接する上面は、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル、タングステン、イリジウムおよび白金からなる第１群から選ばれた金属を主成分とする金属材料、または、チタンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、タングステンシリサイドおよび白金シリサイドからなる第２群から選ばれた金属化合物材料で構成されており、
前記第２膜の前記通過部に位置する部分が前記第１膜と界面を成しており、
前記界面と前記光電変換部との間の幾何学的距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との間の幾何学的距離よりも大きく、
前記第１膜に接して前記第１膜を覆う、前記第１膜の屈折率よりも低い屈折率を有する第３膜を備え、前記遮光膜の前記上面へ入射する光の主波長をλとして、前記遮光膜と前記第３膜との間の光学的距離が、λ／２以上４λ以下であることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
下記の要件（１）および（２）の少なくとも一方を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
（１）前記第１膜は、前記第２膜の屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率層と、前記異屈折率層と前記第２膜との間に配され、前記異屈折率層の前記屈折率と前記第２膜の前記屈折率との間の屈折率を有する中間屈折率層と、を含む複層膜である。
（２）前記第１膜は無機材料からなり、前記第１膜に接して前記第１膜を覆う、有機材料からなる第３膜を備え、前記第１膜は、前記第３膜の屈折率と異なる屈折率を有する異屈折率層と、前記異屈折率層と前記第３膜との間に配され、前記異屈折率層の前記屈折率と前記第３膜の屈折率との間の屈折率を有する中間屈折率層と、を含む複層膜である。
【請求項８】
前記受光画素領域に加えて、遮光画素領域をさらに有し、
前記遮光膜は、前記受光画素領域から前記遮光画素領域に延在して前記複数の光電変換部とは別の光電変換部を覆うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記受光画素領域に加えて、周辺回路領域をさらに有し、
前記遮光膜と前記周辺回路領域に設けられた電極パッドとが、前記基板に平行な同一平面内に位置することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記受光画素領域に加えて、周辺回路領域をさらに有し、
前記遮光膜と前記周辺回路領域に設けられた配線とが、前記基板に平行な同一平面内に位置し、
前記第１膜及び前記第２膜は前記受光画素領域から前記周辺回路領域に延在するとともに、前記周辺回路領域において、前記第２膜が前記同一平面内に位置して前記第１膜に接し、
前記第１膜の誘電率が前記第２膜の誘電率よりも高いことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記遮光膜の前記上面を構成する前記材料の主成分がアルミニウムまたはタングステンであって、前記遮光膜の前記通過部を囲む側面を構成する材料の主成分はチタンまたは窒化チタンであり、前記第１膜は少なくとも、窒化シリコンおよび酸窒化シリコンの少なくとも一方を主成分とする層を含み、前記第２膜は酸化シリコンを主成分とする層を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、前記撮像装置から出力された信号を処理する信号処理部とを備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項１３】
複数の光電変換部および前記複数の光電変換部とは別の光電変換部を有する基板を覆う酸化シリコンを主成分とする層を形成する工程と、
ダマシン法を用いてアルミニウムまたはタングステンを主成分とする材料を前記酸化シリコンを主成分とする層に埋め込むことにより、前記複数の光電変換部に対応した複数の開口を有するとともに、前記別の光電変換部を覆う遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜の上に、前記基板を覆う窒化シリコンを主成分とする層および酸窒化シリコンを主成分とする層の少なくとも一方を形成する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記酸化シリコンを主成分とする層を形成する工程の前に、前記基板の上に配線を、当該配線に化学機械研磨を施すことなく形成する工程を有し、
前記遮光膜を形成する工程を、前記遮光膜が前記配線と電気的に接続するようにデュアルダマシン法を用いて行うことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光膜を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光電変換部を有する撮像装置においては、複数の光電変換部の各々へ入射する光（可視光）の通過部を画定するように遮光膜を設ける。これにより、所望の部分以外の部分に光が入射することを抑制できる。特許文献１には、アルミニウムからなる遮光膜を設けることが開示されている。また、特許文献１の図１には、遮光膜４に接するパッシベーション膜５が、特許文献１の図２には、遮光膜４に接するシリコン酸化膜１０が開示されている。
特許文献２および特許文献３には、銅からなる遮光膜が設けられた遮光画素領域を有する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８４５６６号公報
【特許文献２】特開２００９−２１８３７４号公報
【特許文献３】特開２００９−２８３４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金属材料を遮光膜に用いた場合、斯かる遮光膜は、遮光膜に入射する光を反射する。遮光膜で反射された光（反射光）は、撮像装置内を伝搬していずれかの光電変換部へ入射する場合がある。ここで、遮光膜で反射された光の多くは、遮光膜に近接する膜（近接膜）内を伝搬すると考えられる。
このように近接膜内を伝搬した反射光が光電変換部に入射する可能性がある。この時、反射光が入射した光電変換部には望まない信号、つまりノイズが生じ、得られる画像に好ましくない影響を及ぼす場合があった。
【０００５】
そこで本発明は、遮光膜での反射光の影響を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の第１は、受光画素領域を有する撮像装置であって、前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、を備え、前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、前記遮光膜の前記第１膜に近接する上面は、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、ハフニウム、タンタル、タングステン、イリジウムおよび白金からなる第１群から選ばれた金属を主成分とする金属材料、または、チタンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、タングステンシリサイドおよび白金シリサイドからなる第２群から選ばれた金属化合物材料で構成されており、前記第２膜の前記通過部に位置する部分が前記第１膜と界面を成しており、前記界面と前記光電変換部との距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との距離よりも大きいことを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するための本発明の第２は、受光画素領域を有する撮像装置であって、前記受光画素領域に配された複数の光電変換部を有する基板と、前記受光画素領域において前記複数の光電変換部を覆う様に前記基板の上に設けられた第１膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた遮光膜と、前記第１膜と前記基板との間に設けられた、前記第１膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２膜と、を備え、前記遮光膜は、前記受光画素領域において、前記複数の光電変換部毎に、前記複数の光電変換部の各々へ入射する可視光の通過部を画定する開口を有し、前記遮光膜の前記第１膜に近接する上面は、可視光に対する分光反射率の最低値が最高値の３／４以上である材料で構成されており、前記第２膜の前記通過部に位置する部分が前記第１膜と界面を成しており、前記界面と前記光電変換部との距離は、前記通過部の下端と前記光電変換部との距離よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するための本発明の第３は、複数の光電変換部を有する基板を覆う酸化シリコンを主成分とする層を形成する工程と、ダマシン法を用いてアルミニウムまたはタングステンを前記酸化シリコンを主成分とする層に埋め込むことにより、複数の開口を有する遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜の上に、前記基板を覆う窒化シリコンを主成分とする層および酸窒化シリコンを主成分とする層の少なくとも一方を形成する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、遮光膜での反射光の影響を低減した撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像装置の第１実施形態の一例を説明する平面模式図。
【図２】撮像装置の第１実施形態の一例を説明する断面模式図。
【図３】撮像装置の第１実施形態の一例を説明する断面模式図。
【図４】本発明を説明する模式図。
【図５】（ａ）第２実施形態の第１例を説明する断面模式図、（ｂ）第２実施形態の第２例を説明する断面模式図、（ｃ）第２実施形態の第３例を説明する断面模式図、（ｄ）第２実施形態の第４例を説明する断面模式図。
【図６】（ａ）第３実施形態の第１例を説明する断面模式図、（ｂ）第３実施形態の第２例を説明する断面模式図、（ｃ）第３実施形態の第３例を説明する断面模式図、（ｄ）第３実施形態の第４例を説明する断面模式図。
【図７】（ａ）第４実施形態の１例を説明する断面模式図、（ｂ）第５実施形態の１例を説明する断面模式図。
【図８】撮像装置の製造方法（工程ａ〜ｄ）の一例を説明する断面模式図。
【図９】撮像装置の製造方法（工程ｅ〜ｇ）の一例を説明する断面模式図。
【図１０】撮像装置の製造方法（工程ｈ〜ｊ）の一例を説明する断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１、図２、図３を用いて本発明の撮像装置の第１実施形態の一例を説明する。図１は撮像装置１０００の平面模式図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’における撮像装置１０００の断面模式図である。図３は、撮像装置の主要部の拡大模式図であり、図２の構成を説明するための模式図である。なお、図１、図２、図３において、共通の部材には共通の符号を付してあり、必要に応じて相互を参照可能である。なお、図３では、簡略化のために、図１、図２で示した部材の一部の表示を省略している。
【００１２】
図１に示す様に、撮像装置１０００は多数の画素が配列された画素領域を有している。ここでは、画素領域に２０個の画素が４×５の２次元状に配列されている例を示しているが、１次元状に配列されていてもよい。なお、図１の例では、撮像装置１０００は画素領域に加えて周辺回路領域を含んでいる。多数の画素の各々は図１に点線で示した光電変換部２を備えている。撮像装置１０００は基板１を備えており、複数の光電変換部２は基板１に設けられている。本例では、光電変換部２はシリコンなどの半導体からなる基板１の内部に設けられている。撮像装置１０００の主面１００は、光電変換部２の受光面で規定される。詳細には、主面１００は光電変換部２の受光面を含み、受光面に平行な仮想平面である。主面１００は基板１と平行であるということができる。典型的には、半導体からなる基板１の表面は光電変換部２の受光面を含み得る。なお、ガラス基板の表面の上にＭＩＳ型構造やＰＩＮ型構造を有する薄膜を設け、当該薄膜を光電変換部と成すこともできる。その場合には主面はガラス基板の表面から薄膜の厚み分だけ離れた面となる。
【００１３】
図２に示す様に、撮像装置１０００は、基板１および光電変換部２に加えて、第１膜１０、遮光膜４０、第２膜２０を備えている。撮像装置１０００は、第３膜３０、配線構造７０、電極パッド８０、制御電極３、画素回路部４、光電変換部２とは別の光電変換部２’、画素回路部４とは別の画素回路部４’、周辺回路部５をさらに備えることができる。画素領域は受光画素が配された受光画素領域と遮光画素が配された遮光画素領域とを含んでいる。光電変換部２と画素回路部４は受光画素を構成し、別の光電変換部２’と別の画素回路部４’は遮光画素を構成する。図１では、４×４の１６個の受光画素が受光画素領域に配列されており、４個の遮光画素が遮光画素領域に配列されている。このように、基板１は、画素領域に２つ以上の光電変換部２と、１つ以上の光電変換部２’とを含む、多数の光電変換部を有している。ここでは、受光画素領域と遮光画素領域と周辺画素領域が１方向のみで並んだ例を示したが、遮光画素領域が受光画素領域の四方に配置されて、受光画素領域を囲んでいることが好ましい。同様に、周辺回路領域もまた画素領域を囲むように配置することができる。周辺回路部５と電極パッド８０は周辺回路領域に配されている。第３膜３０は、ここでは中間層３１、カラーフィルタ層３２、マイクロレンズ層３３を含んでいる。そして、複数の画素の各々が、光電変換部２に加えて、第１膜１０、遮光膜４０、第２膜２０、さらには、第３膜３０、制御電極３、画素回路部４を含むように構成することができる。本例の撮像装置１０００はいわゆるＣＭＯＳイメージセンサである。
【００１４】
以下の説明では、「層」と「膜」とを次のように使い分ける。「層」は、実質的に均一な材料からなり、層内には界面は存在しない。一方、層と層との間には必ず界面が存在する。この界面は、たとえ互いに接する層が同じ材料で構成されていても、形成方法や形成条件が異なっていたり、一方の層の形成工程と他方の層の形成工程との間に、一方の層の表面に何らかの変化を生じせしめるような工程があったりする場合に生じうる。一方、「膜」は、１つの層のみで構成された構造、すなわち単層膜と、複数の層で構成された構造、すなわち複層膜の両方を含む概念である。なお、以下の説明では、撮像装置１０００の各部分に対して、基板１から撮像装置１０００の最表面（光入射面）へ向かう方向を上方向とし、撮像装置１０００の最表面から基板１へ向かう方向を下方向として説明する。また、本発明において扱う光は、可視光（波長が４００ｎｍ以上７６０ｎｍ以下の光）のみとする。撮像装置１０００へは可視光だけでなく、赤外光や紫外光も入射する場合があるが、そのような場合であっても、便宜的に、撮像装置１０００へは可視光のみが入射するものとみなす。なお、以下の説明において、赤色光の波長は６１０〜７５０ｎｍ、緑色光の波長は５００〜５６０ｎｍ、青色光の波長は４３５〜４８０ｎｍである。厳密には、赤色、緑色、青色のフィルタを設ける場合には、遮光膜４０へ入射する光の波長を、各フィルタを透過する光の主波長（ピーク波長）とみなすことができる。カラーフィルタを設けない場合や、複数種類の単色フィルタを用いない場合、補色系の単色フィルタを用いる場合には、赤色光の波長を７００ｎｍ、緑色光の波長を５４６ｎｍ、青色光の波長を４３６ｎｍとする。
【００１５】
主に図３を参照して、第１膜１０、第２膜２０、遮光膜４０について詳細に説明する。なお、図３では説明のため、図２とは第１膜１０及び第２膜２０の配置が異なっているが、他の構成は同一である。
【００１６】
図３において、第１膜１０は光電変換部２へ光が入射するのに十分な高い光透過性を有する材料（透明材料）からなり、基板１の上に設けられている。光学的特性の観点では、第１膜１０は透明膜（第１透明膜）と云うことができる。第１膜１０の材料として無機材料を用いることが好ましく、典型的には酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）や窒化シリコン（ＳｉＮ）を主成分とするシリコン化合物が用いられる。第２膜２０は光電変換部２へ光が入射するのに十分な高い光透過性を有する材料（透明材料）からなり、基板１の上に設けられている。光学的特性の観点では、第２膜２０は透明膜（第２透明膜）と云うことができる。第２膜２０の材料として無機材料を用いることが好ましく、典型的には酸化シリコンを主成分とするシリコン化合物が用いられる。遮光膜４０は、第１膜１０や第２膜２０よりも光透過性が低い材料からなり、基板１の上に設けられている。遮光膜４０の材料として無機材料を用いることが好ましく、典型的には金属材料（単体でも合金でもよい）や金属化合物材料が用いられる。遮光膜４０は第１膜１０と基板１との間に位置しており、第２膜２０は第１膜１０と基板１との間に位置している。なお、第２膜２０は遮光膜４０と基板１との間にも位置している。
【００１７】
遮光膜４０は、複数の光電変換部２の各々へ入射する光の通過部４４を画定している。その結果、撮像装置１０００に入射した光（ここでは、マイクロレンズ層３３に入射した光）の一部は、複数の画素毎に、通過部４４を通過し、通過部４４と光電変換部２との間の領域である光路部４５をさらに通過して光電変換部２へ入射する。本例では、図１及び図３に示す様に、各通過部４４は遮光膜４０の側面４３で切れ目なく囲まれており、通過部４４同士の間には遮光膜４０が連続的に延在している。換言すると、遮光膜４０は、各々が通過部４４に相当する複数の開口（貫通孔）を有する、格子状の膜となっている。なお、開口の形状は、本例では角丸四角形としているが、円形でもよいし、多角形でもよい。通過部４４は、通過部４４の上側の端（上端）である入射端４４１（図３に一点鎖線で示す）、通過部４４の下側の端（下端）である出射端４４２（図３に二点鎖線で示す）とで挟まれた領域として規定される。通過部４４の入射端４４１は、遮光膜４０の上面４１を含み上面４１に平行な仮想平面として規定することができる。通過部４４の出射端４４２は、遮光膜４０の下面４２を含み下面４２に平行な仮想平面として規定することができる。そのため、通過部４４の入射端４４１と光電変換部２の受光面との距離Ｄ１は、遮光膜４０の上面４１と主面１００との距離と実質的に等しい。また、通過部４４の出射端４４２と光電変換部２の受光面との距  離Ｄ２は、遮光膜４０の下面４２と主面１００との距離と実質的に等しい。通過部４４の長さＬはＤ１−Ｄ２で表されるが、長さＬは、遮光膜４０の厚みと実質的に等しい。なお、距離Ｄ２は、通過部４４と光電変換部２との距離と簡略化して言い換えることができる。
【００１８】
撮像装置１０００に入射した光の一部は、遮光膜４０の上面４１に入射する。そのため、遮光膜４０の上面４１では、入射光が反射される。そのため、遮光膜４０の上面４１を入射面とも反射面とも呼ぶことができる。遮光膜４０の上面４１は銀色を呈する材料（銀色材料）で構成されている。本発明における銀色材料とは、大気中で垂直入射する白色光に対して銀色を呈する材料である。詳細には、可視光の各波長に対する反射率（分光反射率）に関して、大気中で最低の反射率（分光反射率の最低値）が最高の反射率（分光反射率の最高値）の３／４以上である材料であればよい。遮光膜４０に入射し得る光が実質手的に青色光と緑色光と赤色光に制限される場合には、これらに対する反射率の内の最低値が、最高値の３／４以上であればよい。なお、種々の材料が呈する色については、例えば技報堂出版社の無機化学ハンドブック等の文献を参考にすることができる。なお、遮光膜４０の上面４１の反射率が高いほど本発明は顕著な効果を奏する。具体的には、遮光膜４０の上面４１を構成する材料の赤色光、緑色光および青色光に対する分光反射率が、いずれも５０％以上である場合には好適であり、いずれも７５％以上（高反射率）である場合により好適である。
【００１９】
第１膜１０の或る一部であって、遮光膜４０の上面４１に近接する部分を第１部分１１０と呼ぶ。詳細には、第１部分１１０は、第１膜１０の、主面１００から遮光膜４０への正射影において、遮光膜４０と重なる部分である。遮光膜４０は、第１部分１１０と基板１との間に位置している。
【００２０】
本例では、第１部分１１０は遮光膜４０の上面４１に接している（第１部分１１０と上面４１との距離が０である）が、第１部分１１０が上面４１からわずかに離れていても近接するとみなす。具体的には、第１部分１１０と上面４１との間の光学的距離が遮光膜４０の上面４１への入射光の波長以下である場合に限り、第１部分１１０は遮光膜４０の上面４１に近接しているとみなすことができる。第１部分１１０と上面４１との間に層が設けられる場合には、第１部分１１０と上面４１との間の光学的距離は、層の屈折率と厚みの積である。詳細には第１部分１１０と上面４１との間にｎ層（ｎ≧０）が存在するとして、ｋ番目（０≦ｋ≦ｎ）の層の屈折率をＮｋ、ｋ番目の層の厚みをＴｋとして、光学的距離ＤＯは、
【００２１】
【数１】
0006029266.tif 000002
【００２２】
で表される。なお、Ｎ０＝０，Ｔ０＝０であり、本例では、ｎ＝０、ＤＯ＝０である。本発明では入射光の波長を４００ｎｍ以上７６０ｎｍ以下と見做していることから、第１部分１１０と上面４１との間の光学的距離は最大でも７６０ｎｍである。すべての波長においてこの関係を満たすことが好ましく、第１部分１１０と上面４１との間の光学的距離は４００ｎｍ以下であることが好ましい。例えば、第１部分１１０と上面４１との間に屈折率が１．５の層を設ける場合には、当該層の厚みを、５０６ｎｍ以下、好ましくは２６６ｎｍ以下とする。
【００２３】
第１膜１０の別の一部であって、通過部４４に対応する部分を第２部分１２０と呼ぶ。詳細には、第２部分１２０は、第１膜１０の、主面１００から遮光膜４０への正射影において、遮光膜４０と重ならない部分である。第２部分１２０と基板１との間には遮光膜４０は存在しておらず、第２部分１２０と基板１との間には通過部４４の少なくとも一部及び光路部４５が位置している。本例では、第２部分１２０の上部１２１が、通過部４４の外（入射端４４１の上）に位置しており、この上部が通過部４４を覆っていると云える。第２部分１２０の下部１２２は通過部４４内に位置しており、この下部１２２は通過部４４を覆っていない。なお、ここでいう第２部分１２０の上部１２１と下部１２２は、通過部４４の入射端４４１を境界として区別が可能である。第１部分１１０と第２部分１２０は層として連続している。そして、第１部分１１０は複数の通過部４４の各々に対して個別に対応した第２部分１２０同士を連結している。
【００２４】
第２膜２０の一部であって、通過部４４内に位置する部分を第３部分１３０と呼ぶ。第２膜２０の別の一部であって、光路部４５に位置する部分を第４部分１４０と呼ぶ。第３部分１３０と第４部分１４０とは通過部４４の出射端４４２を境界として区別が可能である。
【００２５】
第１膜１０と第２膜２０との関係について図３を用いてさらに説明する。
【００２６】
第１膜１０の第２部分１２０と第２膜２０の第３部分１３０は接しており、その結果、第１膜１０（第２部分１２０）と第２膜２０（第３部分１３０）との界面２００が形成されている。界面２００と光電変換部２（及び主面１００）との距離をＤ３とする。本発明では、界面２００と光電変換部２との距離Ｄ３は、通過部４４の出射端４４２と光電変換部２との距離Ｄ２よりも大きい。すなわち、Ｄ３＞Ｄ２である。界面２００から通過部４４の出射端４４２までの距離Ｄ４はＤ４＝Ｄ３−Ｄ２となり、図３ではＤ４＜Ｌの例を示しているが、図２の例ではＤ４＝Ｌである。界面２００は、入射端４４１と出射端４４２との中間よりも光電変換部２から離れて位置することが好ましい。すなわち、Ｄ３＞Ｄ２＋Ｌ／２＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２であること、換言すれば、Ｄ４＞Ｌ／２＝（Ｄ１−Ｄ２）／２であることが好ましい。
【００２７】
また、界面２００が入射端４４１から極端に離れることは好ましくはなく、Ｄ３＜Ｄ２＋２Ｌ＝２Ｄ１−Ｄ２であること、換言すれば、Ｄ４＜２Ｌ＝２（Ｄ１−Ｄ２）であることが好ましい。より好ましくは、Ｄ３＜Ｄ２＋（３／２）Ｌ＝３Ｄ１−Ｄ２であること、換言すれば、Ｄ４＜（３／２）Ｌ＝３（Ｄ１−Ｄ２）／２であることが好ましい。
【００２８】
以上のことをまとめると、界面２００と入射端４４１との距離が、入射端４４１と出射端４４２との距離よりも小さいこと、すなわち、｜Ｄ３−Ｄ１｜＜（Ｄ１−Ｄ２）＝Ｌであることが好ましいと云える。そして、界面２００と入射端４４１との距離が、入射端４４１と出射端４４２との距離の半分よりも小さいこと、すなわち、｜Ｄ３−Ｄ１｜＜（Ｄ１−Ｄ２）／２＝Ｌ／２であることがより好ましい。
【００２９】
このような界面の配置において、図２に示す様に、Ｄ４＝Ｌ、すなわち、界面２００を通過部４４の入射端４４１と同じ位置に設けることが特に好ましい。つまり、Ｄ３＝Ｄ１である。また、図２では、第２部分１２０は通過部４４には位置しておらず、第２部分１２０の全体が通過部４４を覆っている。
【００３０】
そして、第１膜１０（第２部分１２０）の屈折率と第２膜２０（第３部分１３０）の屈折率は互いに異なっている。つまり、界面２００の上下では、屈折率が異なっている。第２部分の屈折率が第３部分１３０の屈折率の０．９５倍以下かつ１．０５倍以上であれば、両者の屈折率が有意に異なっていると云える。第１膜１０の屈折率が第２膜２０の屈折率よりも低くてもよいが、第１膜１０の屈折率は第２膜２０の屈折率よりも高いことが好ましい。典型的には、第３部分１３０は第２部分１２０とは異なる材料からなる。ただし、化学量論的組成比が同じ材料であっても、非化学量論的組成比を異ならせたり、形成方法によって膜質を異ならせたりすることによって、屈折率を有意に異ならせることが可能である。
【００３１】
以上のような構成をとることによって、良好な撮影画像を得ることができる。以下にその要因と考えられる現象の一例を、図３及び図４を用いて説明する。図４（ａ）は図３における界面２００の近傍を拡大した模式図である。図４（ｂ）は図４（ａ）に対応する比較例の模式図である。図４（ｂ）では界面２００は通過部４４の出射端４４２に位置している。
【００３２】
まず、図３の遮光膜４０における反射光について説明する。
【００３３】
撮像装置１０００の画素領域に入射する光の或る一部は、第１膜１０の上方から、第１膜１０の第１部分１１０に入射する。第１部分１１０に入射した光は、第１部分１１０から遮光膜４０の上面４１へ入射し、上面４１で反射されて反射光を生じ、反射光は再び第１部分１１０へ入射する。そして、再び第１部分１１０へ入射した反射光の少なくとも一部は、第１部分１１０から第２部分１２０へ第１膜１０内を伝搬し、第２部分１２０から界面２００へ入射する。このように、界面２００へ入射する光のうち、上面４１で反射された後に界面２００へ入射する光を便宜的に間接入射光と呼ぶことにする。してみれば、遮光膜４０の上面４１は、光が入射する入射面と云うこともできるし、入射した光を反射する反射面と云うこともできる。これに対して、遮光膜４０の下面４２を遮光面と云うこともできる。
【００３４】
一方、撮像装置１０００の画素領域に入射する光の別の一部は、第１膜１０の上方から、第１膜１０の第２部分１２０に入射する。第２部分１２０に入射した光は上面４１に入射することなく、少なくとも一部は第２部分１２０から界面２００へ入射する。このように、界面２００へ入射する光のうち、上面４１で反射されずに界面２００へ入射する光を便宜的に直接入射光と呼ぶことにする。図４（ａ）、（ｂ）には、直接入射光の光線の一例を実線で示しており、間接入射光の光線の一例を破線で示している。なお、間接入射光の光線を示す破線の太さは、太いほど光の強度が強いことを意味しており、反射や透過等による強度変化を模式的に表している。
【００３５】
界面２００に入射した光が界面２００を通過すると、通過部４４から光路部４５へ伝搬して光電変換部２へ容易に入射する。直接入射光は光電変換部２に入射するべき光であり、間接入射光は光電変換部２へ入射するべきではない光であると云える。間接入射光は、本来は別の画素への入射光として扱われるべき光を含む可能性がある。通常、撮像装置１０００は、感度向上の観点から画素領域に入射する光の大部分が直接入射光となるように設計されるが、間接入射光はある程度は存在するため、画質を向上する上では、間接入射光は無視できない要因となる。そのため、できるだけ間接入射光が界面２００を通過しないようにすることが有効である。
【００３６】
前述したように、界面２００の上下では屈折率が異なっている。屈折率の異なる媒質の界面では光の反射が生じるため、界面２００へ入射する光にとってこの界面２００は障壁となる。よって、界面２００は、界面２００を通過する光を低減することができる。この時の強度反射率は、第１膜１０と第２膜２０の屈折率差が大きいほど強度反射率は高くなり、通過しようとする光を低減することが出来る。そして、強度反射率は、界面２００への入射角が大きいほど強度反射率は高くなる傾向にある。
【００３７】
反射光の伝搬方向の、主面１００の法線に対する角度は、概して、直接入射光の伝搬方向の、主面１００の法線に対する角度よりも大きい。これは、第１膜１０が主面１００に対して略平行に延在していることと、撮像装置１０００への入射光の多くは、主面１００に対して略垂直に入射することが理由として挙げられる。したがって、典型的には、間接入射光の界面２００への入射角は、直接入射光の界面２００への入射角よりも大きい。上述したように、界面２００での強度反射率は、界面２００への入射角が大きいほど高くなるので、界面２００では間接入射光の透過率は直接入射光の透過率よりも低くなる。したがって、直接入射光と間接入射光との比較において、間接入射光が界面２００を透過することを選択的に抑制することができる。
【００３８】
ここで、界面２００の位置について、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明する。上述したような障壁としての界面２００が通過部４４の出射端４４２に位置する場合には、通過部４４の出射端４４２まで第２部分１２０が存在している。図４（ｂ）に示すように、反射光は通過部４４内の第２部分１２０を伝搬する。通過部４４の周りには遮光膜４０が存在しているため、遮光膜４０の側面４３で反射が生じ、反射光は通過部４４内の第２部分１２０から通過部４４外の第１部分１１０へ抜け出し難くなる。そのため、反射光の大部分は間接入射光となって、界面２００を通過して光路部４５へ侵入してしまう。本来入射すべき画素の近傍で生じた反射光の大部分は、その画素とその画素の隣の画素の光電変換部２へ入射してしまうと考えられる。斯かる現象は画質の低下を招く。
【００３９】
一方、界面２００を、通過部４４の入射端４４１に近づけることによって、反射光の進行方向を第１膜１０内に制限することが可能となる。すなわち、図４（ａ）に示す様に、第１膜１０の或る方向において、一方の側に位置する第１部分１１０から伝搬した反射光は、界面２００での反射を伴いながら第２部分１２０を通過して、他方の側に位置する第１部分１１０へ伝搬する。このように反射光が第１膜１０内を伝搬していくうちに、反射光は第１膜１０内で減衰する。このように、界面２００を通過部４４の出射端４４２から遠ざけることにより、反射光が光路部４５へ侵入することを抑制することできる。その結果、本来入射すべき画素の近傍で生じた反射光の大部分は、特定の光電変換部２へ入射することもなくなり、画質の低下を抑制することができる。  上述のように、界面２００は間接入射光が通過しにくいように構成されているが、第１膜１０から界面２００へ入射した反射光の一部は、界面２００を通過し、光路部４５へ侵入して光電変換部２へ入射する可能性がある。
【００４０】
本実施形態では、界面２００の位置を出射端４４２よりも入射端４４１に近づけているため、図４（ｂ）に示す比較例のような界面２００の位置が出射端４４２に位置する場合に比べて、反射光の水平方向における伝搬距離が長くなると考えられる。そのため、反射光の波長分布が撮影画像の色味への影響が大きくなると考えられる。そのため、少なくとも光路部４５へ侵入して光電変換部２へ入射する反射光の波長分布は、直接入射光の波長分布に対して大きく異なるべきではない。
【００４１】
遮光膜４０の上面４１での反射が生じる形態として、遮光膜４０の上面４１を白色光に対して例えば金色を呈する材料（金色材料）で構成した場合が考えられる。上面４１が金色材料で構成されている場合には被写体の色を正確に撮像できないという問題が生じる。これは、金（Ａｕ）や銅（Ｃｕ）などの金色材料では、短波長側（青色光、緑色光）の反射率が、長波長側（赤色光）のの反射率よりも極端に低いことが原因であると考えられる。例えば、赤色光に対する金および銅の反射率は９５％以上であるが、緑色光に対する金の反射率は８５％程度、青色光に対する金の反射率は４０％程度であり、緑色光に対する銅の反射率は６５％前後、青色光に対する銅の反射率は６０％程度である。なお、ここで挙げた反射率は大気における反射率であるが、撮像装置１０００に適用しても同じ傾向を示す。そのため、間接入射光の波長分布が直接入射光の波長分布とずれてしまい、得られる画像は、本来の被写体の色とは異なる色を示してしまう場合がある。特に撮像装置がカラー撮像装置である場合には、撮影画像が本来の被写体の色とは異なる色味を帯びてしまうため、このような問題が顕著になる。勿論、モノクロ撮像装置であっても、撮影画像において正確なコントラストが得られないという現象が生じうる。これに対して、銀色材料は、青色光、緑色光、赤色光に対する反射率の差が小さい。例えば、銀およびアルミニウムの赤色光、緑色光、青色光に対する反射率は、いずれも８０％以上である。そのため、間接入射光に波長の偏りが生じにくく、より正確な被写体の色を反映した撮影画像を得ることができる。
【００４２】
屈折率が互いに異なる第１膜１０と第２膜２０の界面２００の位置を、前述のように入射端４４１に近づけることで間接入射光の光路部４５への侵入を低減することが可能となる。しかし、間接入射光の一部が光路部４５へ侵入する可能性を一層低下させることが好ましい。そこで、界面２００の位置を通過部４４の入射端４４１に近づけることに加え、第１膜１０の屈折率を第２膜２０の屈折率よりも高くすることが好ましい。これにより、界面２００を通過した間接入射光を光路部４５の中心軸から遠ざけることが可能となる。これは、主面１００に垂直な方向における間接入射光の屈折位置（界面２００）が通過部４４の出射端４４２から距離Ｄ４だけ離れていることに起因する。例えば、第１膜１０の屈折率を第２膜２０の屈折率よりも高くした場合について、図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）の場合、通過部４４の出射端４４２から所定距離Ｚだけ下方の位置では、界面２００に平行な方向における間接入射光の屈折位置が、図４（ｂ）の場合に比べ、Ｄ４ｔａｎθだけズレる。ここでθは界面２００への間接入射光の入射角である。θが大きければ大きいほどこのズレ量は大きいため、間接入射光の光路と直接入射光の光路とを離すことができる。通過部４４と光電変換部２は直接入射光が光電変換部２へ入射しやすい位置関係となっているため、間接入射光が光電変換部２へ入射することを抑制することができる。
【００４３】
また、第１膜１０の屈折率を第２膜２０の屈折率よりも高くすることにより、界面２００では、臨界角以上で入射する間接入射光を全反射させることが可能になる。直接入射光の全反射を抑制する観点では、第２部分１２０の屈折率は第３部分１３０の屈折率の１．１０倍以上２．００倍以下であることが好ましく、１．１０倍以上１．５０倍以下であることがより好ましい。なお、第２部分１２０の屈折率が第３部分１３０の屈折率の１．４１倍である場合、臨界角は約４５度となる。
【００４４】
第１部分１１０の厚みが極端に厚くなると、第１部分１１０から第２部分１２０へ反射光が伝搬しにくくなる。逆に、第１部分１１０の厚みが極端に薄いと反射光が第１部分１１０を通過してしまう。第１部分１１０の下面から第１部分１１０の上面までの光学的距離を、遮光膜４０へ入射する光の主波長をλとして、λ／２以上４λ以下とすることが好ましく、λ以上とすることがより好ましい。光学的距離は上記したように実際の距離（幾何学的距離）である第１部分１１０の厚みと第１部分１１０の屈折率によって求めることができる。
【００４５】
本発明では入射光の波長を７６０ｎｍ以下と見做していることから、第１部分１１０上下面間の光学的距離は３０４０ｎｍ以下とすることが好ましい。すべての波長においてこの関係を満たすことが好ましいため、第１部分１１０上下面間の光学的距離は１６００ｎｍ以下とすることがより好ましい。また、本発明では入射光の波長を４００ｎｍ以上と見做していることから、第１部分１１０上下面間の光学的距離は２００ｎｍ以上とすることが好ましく、４００ｎｍ以上とすることがより好ましい。すべての波長においてこの関係を満たすことが好ましいため、第１部分１１０上下面間の光学的距離は３８０ｎｍ以上とすることが好ましく、７６０ｎｍ以上とすることがより好ましい。
【００４６】
以下、図１及び図２に示した撮像装置１０００の他の構成について詳細に説明する。
【００４７】
第１膜１０の材料を適切に選択することにより、基板１や第２膜２０に対して、耐湿性や耐薬品性、不純物の拡散等を抑制するパッシベーション膜としての機能を奏することができる。第２膜２０が酸化シリコンの場合には、第１膜１０に窒化シリコンと酸窒化シリコンの少なくとも一方を好適に用いることができる。また、このような窒素を含有する材料は、酸化シリコンよりも屈折率が高く、先に述べたように間接入射光の入射を抑制することが可能となるため、好ましい。なお、第１膜１０の厚みが１００〜１０００ｎｍであれば、十分にパッシベーション膜として用いることができる。
【００４８】
遮光膜４０の上面４１を構成する銀色材料としては、少なくとも金（Ｃｕ）、銅（Ｃｕ）および水銀（Ｈｇ）を除く、ほとんどの金属元素の単体が挙げられる。実用的には、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）および白金（Ｐｔ）からなる第１群から選ばれた金属を主成分とする金属材料が好適である。金属材料には、これら金属の単体（純金属）だけでなく、これら金属を主成分（含有率が５０％以上）とする合金（混合物）も含まれるが、窒化物や酸化物等の化合物材料は金属材料としては扱わない。第１群の中でも、アルミニウム、チタン、タングステン、モリブデン、コバルトおよびニッケルが好ましく、アルミニウムまたはタングステンがより好ましい。遮光膜４０の上面４１を構成する銀色材料としては、チタンシリサイド、コバルトシリサイド、ニッケルシリサイド、タングステンシリサイドおよび白金シリサイド、からなる第２群から選ばれた金属化合物材料（シリサイド）を用いることもできる。
【００４９】
典型的には、遮光膜４０の主成分はアルミニウムであり、単体のアルミニウムや、アルミニウムに微量の銅を添加したＡｌ−Ｃｕ合金、アルミニウムに微量のシリコンを添加したＡｌ−Ｓｉ合金が用いられる。これら、アルミニウムを主成分とする材料は銀色材料である。遮光膜４０は単層膜であってもよいが、異なる材料からなる層を積層した複層膜であってもよい。典型的には、遮光膜４０は導電性を有している。遮光膜４０の導電性を高める必要がある場合には、遮光膜４０の大部分をアルミニウムよりも導電性の高い銅や金等の金色材料を主成分として用いることもできる。このように金色材料を用いる場合であっても、金色材料の基体にアルミニウム等の銀色材料をコーティングすることで、銀色を呈する上面４１を有する遮光膜４０を得ることができる。遮光膜４０の下面４２及び側面４３を、白色光に対して高い反射率で金色を呈する材料で構成していてもよい。しかしながら、遮光膜４０の下面４２と側面４３の少なくとも一方を、好ましくは少なくとも側面４３を、白色光に対して銀色を呈する材料で構成すること及び／又は白色光に対して反射率が低い材料で構成することが好ましい。具体的には、赤色光、緑色光および青色光に対する分光反射率がいずれも７５％以下、より好ましくは５０％以下であれば、白色光に対して反射率が低いということができる。下面４２及び側面４３の反射率を低くすることにより、迷光の発生を抑制することができる。例えば、側面４３をアルミニウムやチタン、窒化チタンで構成することが好ましい。特に、遮光膜４０の基体がアルミニウムあるいはアルミニウム合金である場合に、チタン層及び／又は窒化チタン層を、基体と第２膜２０との間に設けて、チタン層又は窒化チタン層を遮光膜４０の下面４２及び／又は側面４３とするとよい。遮光膜４０の厚みは、実用的には、遮光膜４０の厚みは１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、４００ｎｍ以上であることが好ましい。遮光膜４０の厚みを極端に小さく（例えば１０ｎｍ）すると、十分な遮光性が得られないとともに、界面２００の位置による、反射光の影響を低減する効果が小さくなってしまうためである。
【００５０】
また、遮光膜４０は、例え遮光膜４０の下地（第２膜２０）が十分に平坦であったとしても、遮光膜４０の上面４１は微小な凹凸が生じる場合がある。例えばアルミニウム膜を成膜すると、成膜方法によっては、アルミニウム膜にヒロックと呼ばれる突起部が生じることが知られている。遮光膜４０の上面４１での反射は、第１には遮光膜４０の上面４１を成す材料そのものの特性（可視光に対する透過率および吸収率の低さ）に起因する。第２には遮光膜４０の上面４１の形状に起因する。よって、遮光膜４０の上面４１に突起部が存在すると、遮光膜４０の上面４１では拡散反射が生じやすくなる。拡散反射による光は指向性が低いため可能な限り抑制することが望ましい。そこで、遮光膜４０の上面４１は鏡面となっていることが好ましい。鏡面は、遮光膜４０の上面４１を研磨することで得られるが、現実的には、化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）で研磨することによって得られる鏡面度と同程度であればよい。上面４１を鏡面とすることで、拡散反射よりも鏡面反射が支配的になり、反射光を制御することが容易になる。
【００５１】
なお、通過部４４の光軸方向の光学的距離（入射端４４１と出射端４４２の光学的距離）を入射光の波長λ以上とすることが好ましい。通過部４４の長さＬは、遮光膜４０の形状によって決まるが、本例の場合、通過部４４の光軸方向の幾何学的距離は遮光膜４０の厚みＤ３−Ｄ２と等しくなる。
【００５２】
第３膜３０は光透過性を有する材料からなり、基板１の上に設けられている。光学的特性の観点では、第３膜３０は透明膜（第３透明膜）と云うことができる。第３膜３０の材料として有機材料を用いることが好ましく、典型的には樹脂が用いられる。
【００５３】
第３膜３０の屈折率が第１膜１０の屈折率よりも低いことが好ましい。本実施形態では、第３膜３０は複層膜である。本例では、第３膜３０は、中間層３１とカラーフィルタ層３２とマイクロレンズ層３３とを有しているがこの構成に限定されることはない。中間層３１は、マイクロレンズ層３３と光電変換部２との距離を調整する機能を有することができる。
【００５４】
第３膜３０の屈折率が第１膜１０の屈折率よりも低いことが好ましい。詳細には、少なくとも第１膜１０と接する層（ここでは中間層３１）の屈折率が、第１膜１０の屈折率よりも低いことが好ましい。第３膜３０の屈折率が第１膜１０の屈折率よりも低いことで、第３膜３０と第１膜１０の界面で、第１膜１０から第３膜３０へ向かう光の全反射が生じ得る。そのため、遮光膜４０で反射され第１膜１０へ入射する光を第１膜１０内に閉じ込めておくことができる。その結果、反射光が第１膜１０を伝搬する可能性が高くなり、界面２００の位置を、通過部４４の出射端よりも光電変換部２から遠ざけることによる効果が向上する。なお、上述したように、第１膜１０が極端に厚いと、反射光が遮光膜４０に沿って第１膜１０内を伝搬しにくくなる。遮光膜４０の上面４１から第３膜３０までの光学的距離は、入射光の波長をλとしてλ／２以上４λ以下とすることが好ましく、λ以上であることがより好ましい。
【００５５】
中間層３１は、塗布法を用いて形成されることによって、カラーフィルタ層３２が設けられる面（中間層３１の上面）を平坦化する機能を有することができる。本実施形態では、遮光膜４０の上面４１と第２膜２０の上面（界面２００を成す面）との段差が、少なくとも遮光膜４０の厚みよりも小さくなっている。そのため、第１膜１０の上面を平坦化処理せずとも、第１膜２０の上面には遮光膜４０の厚みを反映したような段差は殆ど生じない。そのため、中間層３１の厚みが薄くても、中間層３１の上面を平坦にすることができる。
【００５６】
カラーフィルタ層３２は各々が可視光に対して異なる分光特性を有する複数種類の単色フィルタを組み合わせて構成することができる。各単色フィルタを光電変換部２毎に対応させることにより、カラーフィルタ層３２は、可視光に対して複数の光電変換部毎に異なる分光特性を示す。各単色フィルタは、典型的には、原色系の赤色光、緑色光、青色光に対して透過性を有するフィルタである。補色系のフィルタを用いてもよい。図１は、ベイヤー配列の例を示しており、図１では、赤色フィルタ（Ｒ）と緑色フィルタ（Ｇ）と青色フィルタ（Ｂ）を図示している。このようにして、このようなカラーフィルタ層３２と、銀色材料からなる上面４１を有する遮光膜４０とを組み合わせると、遮光膜４０の反射光の波長帯域が特定の波長（例えば赤色光）に偏ることを抑制できる。そのため、間接入射光が光電変換部２へ入射した場合でも、撮影画像に生じる偽色の発生を抑制することができる。
【００５７】
マイクロレンズ層３３は、レンズ基体部３３０と複数のレンズ体部３３１を有している。レンズ基体部３３０は画素領域に渡って延在しており、レンズ基体部３３０の上に複数のレンズ体部３３１が配列されている。なお、レンズ基体部３３０とレンズ体部３３１は同じ材料で一体的に構成することができる。レンズ体部３３１の表面は凸レンズ形状を有している。本例では、図１、図２に示す様に、互いに隣り合うレンズ体部３３１同士が接するように設けられている。このようなマイクロレンズ層３３をギャップレスなマイクロレンズ層３３と呼ぶ。互いに隣り合うレンズ体部３３１同士が離れていると、レンズ体部３３１間に存在するギャップから、レンズ機能（集光機能）を有さない平坦な形状を有するレンズ基体部３３０に入射する光が増加する。そのため、遮光膜４０での反射光が生じやすくなる。遮光膜４０がレンズ体部３３１の直下に位置する場合に、複数のレンズ体部３３１同士が接していると、撮像装置１０００へ入射する光が遮光膜４０に入射することを抑制し、間接入射光を低減することができる。なお、図１に示す様に、対角方向に並ぶレンズ体部３３１同士は離れており、レンズ体部３３１間のギャップが存在してしまう。よって、ギャップレスなマイクロレンズ層であったとしても、遮光膜４０での反射が生じうるため、本実施形態の構成にすることが好ましい。
【００５８】
次に、遮光画素領域について説明する。図２に示す光電変換部２’と画素回路部４’は、それぞれ受光画素を構成する光電変換部２と画素回路部４と実質的に同じ構成を有し、遮光画素（ＯＢ（光学的黒）画素）を構成する。遮光膜４０は、受光画素領域から遮光画素領域に延在して、光電変換部２’へ光が入射しないように、光電変換部２’を覆うように設けられている。つまり、光電変換部２’の上方には、受光画素領域のように通過部４４は存在しない。さらに、遮光画素領域には、第１膜１０が受光画素領域から延在して設けられている。さらに、第１膜１０の上には、中間層３１やカラーフィルタ層３２、マイクロレンズ層３３を含む第３膜３０も有することもできる。遮光画素領域において、カラーフィルタ層３２を単色カラーフィルタのみ（例えば青色カラーフィルタのみ）の構成としてもよい。遮光画素領域に位置する遮光膜４０は、受光画素領域に位置する遮光膜４０と一体である。このような構成にすることにより、遮光画素領域から受光画素領域に渡って反射光を第１膜１０内に伝搬させることにより、反射光が特定の光電変換部２へ入射することを抑制することができる。そのため、特に受光画素領域の遮光画素領域側の端部で生じる反射光を、遮光画素領域へ伝搬させて減衰させることができる。
【００５９】
図２に示す様に、本例では第２膜２０は複層膜である。第２膜２０は、第１層２１と、第２層２２と、第３層２３とを有している。第２層２２は第１層２１と基板１との間に位置している。また、第３層２３は、第２層２２と基板１との間に位置している。第１層２１と第２層２２の材料には酸化シリコンを好適に用いることができる。第３層２３の材料には酸化シリコン、ＢＳＧ、ＰＳＧ、ＢＰＳＧを好適に用いることができる。透明膜として機能する第２膜２０を構成する第１層２１、第２層２２、第３層２３のそれぞれを、透明層（第１透明層、第２透明層、第３透明層）と云うこともできる。
【００６０】
例えば、第２膜２０の材料として屈折率１．５（１．４６）の酸化シリコンを用い、第１膜１０の材料として屈折率１．７（１．７４）の酸窒化シリコンまたは屈折率２．０（２．０３）の窒化シリコンを用いることができる。あるいは、第２膜２０の材料として屈折率１．７の酸窒化シリコンを用い、第１膜１０の材料として屈折率２．０の窒化シリコンを用いることができる。
【００６１】
遮光膜４０と基板１との間には、配線構造７０が設けられている。本例では、配線構造７０は、複数の配線（第１配線７１、第２配線７２）を有している多層配線構造となっている。さらに、配線構造７０は、第１配線７１と制御電極３を接続する第１プラグ７４、第２配線７１と第２配線７２を接続する第２プラグ７５、第２配線７２と遮光膜４０を接続する第３プラグ７６を有している。第１配線７１は第３層２３と第２層２２との間に、第２配線７２は第２層２２と第１層２１との間に、それぞれ設けられている。本例では、画素領域における配線構造７０を第１配線７１と第２配線７２の２つのレベルの構成としたが、３つ以上のレベルの構成としてもよい。第２膜２０は層間絶縁膜として用いることができる。そのため、電気的特性の観点では、第２膜２０を絶縁膜（第２絶縁膜）ということもできる。そして、絶縁膜として機能する第２膜２０を構成する第１層２１、第２層２２、第３層２３のそれぞれを、絶縁層（第１絶縁層、第２絶縁層、第３絶縁層）ということもできる。遮光膜４０と基板１との間に位置する各配線の上面は、遮光膜４０の上面４１のように研磨が施されていなくてもよい。第１配線７１や第２配線７２の上面が鏡面であると、第１配線７１の上面や第２配線７２の上面で反射された光が、第２配線７２の下面や遮光膜４０の下面４２で再反射されやすく、迷光を生じる可能性が高くなるためである。特に、配線の材料として主にアルミニウムを用いると、配線の研磨を伴うダマシン法を用いることなく配線を形成することが容易になるので好ましい。なお、各配線の材料として主に銅を用いてもよく、その場合には、第２膜２０は、窒化シリコン層などの銅の拡散防止層を含み得る。
【００６２】
なお、導電性の遮光膜４０の電位は、フローティングあってもよいし、時間的に変化してもよいが、一定の電位に規定されることが好ましい。図２の例では、遮光膜４０は、電源電位を規定している第２配線７２の一部分に第３プラグ７６を介して接続されている。遮光膜４０は、配線やプラグに比べてパターニングが微細である必要はないため各配線や各プラグに比して抵抗を低くしやすい。そのため、遮光膜４０を用いて画素領域全体に渡って一括して電位を付与することにより、電圧降下を小さくすることができる。その結果、複数の画素回路部４を均一に駆動することができ、ムラのない良好な画像を得ることができる。
【００６３】
画素が備える画素回路部４は、転送ゲート、フローティングディフュージョン、増幅トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタなどを含むことができる。図２では、制御電極３として、転送ゲートのゲート電極を代表して示している。制御電極３の材料としては典型的にはポリシリコンが用いられる。なお、１つの画素毎に画素回路部４を設けずに、複数の光電変換部２毎に１つの画素回路部４を設けて、いわゆる画素共有の構成とすることもできる。遮光膜４０をこれら画素回路部４を覆うように設けることで、画素回路部４へ光が入射してノイズを生じることを抑制することができる。
【００６４】
周辺回路部５は、外部から信号が入力される信号入力回路や、タイミング生成回路、走査回路や信号処理回路等を含むことができる。電極パッド８０は、周辺回路部５に配線構造７０を介して電気的に接続されている。詳細には、電極パッド８０の下面８２が配線構造７０の第３プラグ７６に接続されている。光電変換部２で得られた信号電荷に基づく信号が周辺回路部５で生成され、当該信号が、電極パッド８０から出力される。また、外部電源からの供給電圧や、外部からの信号が、別の電極パッド８０へ入力される。電極パッド８０の上面にはボンディングワイヤが接続され、ボンディングワイヤを介して電極パッド８０から信号が出力及び／又は出力される。
【００６５】
電極パッド８０の主成分は遮光膜４０の主成分と同じであることが好ましく、両者の主成分がアルミニウムであることが好ましい。電極パッド８０の上面８１には、化学的な安定性をさらに向上する目的や、ワイヤボンディングとの密着性を向上するためのコーティング（不図示）を施してもよい。このようなコーティングの材料としては窒化チタンを好ましく用いることができる。このように、電極パッド８０の上面８１は、電極パッド８０の主成分として金色材料を用いたり、金メッキ等を施したりすることによって金色を呈する場合もある。電極パッド８０と画素領域との間には周辺回路部５やそれに接続された配線構造７０等が位置しており、電極パッド８０での反射光が、画素領域の光電変換部２’に混入する可能性が低いためである。また、第１膜１０の一部が、電極パッド８０の上面８１の周縁部を覆うことで、電極パッド８０の端から水分等が侵入することを抑制することができる。
【００６６】
また、図２に示す様に、遮光膜４０と電極パッド８０は主面１００に平行な同一平面内に位置することが好ましい。このことは、遮光膜４０と電極パッド８０が同じレベルに配されていると言い換えることもできる。詳細には、電極パッド８０の下面８２と基板１の主面１００との距離が、遮光膜４０の上面４１と基板１の主面１００との距離（実質的に距離Ｄ１に等しい）以下である。さらに、電極パッド８０の上面８１と基板１の主面１００との距離が、遮光膜４０の下面４２と基板１の主面１００との距離（実質的に距離Ｄ２に等しい）以上である。図２では、電極パッド８０の下面８２と基板１の主面１００との距離が、遮光膜４０の上面４１と基板１の主面１００との距離と等しい。また、電極パッド８０の上面８１と基板１の主面１００との距離が、遮光膜４０の下面４２と基板１の主面１００との距離と等しい。
【００６７】
画素領域では、配線構造７０は２つのレベルの配線（第１配線７１と第２配線７２）で構成されているが、図２のように、周辺回路領域では、配線構造７０は画素領域よりも多くのレベルの配線で構成することができる。すなわち、周辺回路領域には３つのレベルの配線（第１配線７１、第２配線７２、第３配線７３）が設けられている。このように、画素領域では配線レベル数を少なくして低背化により光電変換部２の感度向上を図り、周辺回路領域では配線数を多くして微細化及び／又は高機能化により周辺回路部５の性能の向上を図ることができる。
【００６８】
図２に示す様に、電極パッド８０と第３配線７３は、主面１００に平行な同一平面内に位置することが好ましい。このことは、電極パッド８０と第３配線７３が同じレベルに配されていると言い換えることもできる。上述したように、電極パッド８０が遮光膜４０と同じレベルに配されている場合には、第３配線７３は遮光膜４０とも同じレベルに配されていると云える。
【００６９】
本例では、第３配線７３は複数本の配線パターン（ここでは３本）を有しており各配線パターンの間には、第２膜２０が介在している。また、第３配線７３と電極パッド８０の間にも第２膜２０が介在している。また、第３配線７３と遮光膜４０との間にも第２膜２０が介在している。なお、ここでは、電極パッド８０と遮光膜４０の間に第２膜２０が介在しているとしたが、詳細には、図２において、電極パッド８０と遮光膜４０の間に介在しているのは、第２膜２０の第１層２１である。この、各配線パターン、電極パッド８０、遮光膜４０の間に介在する第２膜２０の誘電率は、第１膜１０の誘電率よりも低いことが好ましい。電極パッド８０と第３配線７３との間に誘電率の高い材料（第１膜１０）が介在すると、第３配線７３、電極パッド８０、遮光膜４０との間に生じる静電容量が大きくなってしまう。よって、誘電率の低い材料（第２膜２０）を介在させることにより、第３配線７３、電極パッド８０、遮光膜４０との間に生じる静電容量を小さくすることが出来る。典型的に、第３配線７３の各配線パターン、電極パッド８０、遮光膜４０はそれぞれ異なる電位に規定され、さらに、電極パッド８０や第３配線７３の電位は時間的に変化する。そのため、これらの間に生じる静電容量を小さくすることで、信号の遅延を抑制することができ、良好な撮影画像を得ることができる。
【００７０】
第１膜１０は画素領域から周辺回路領域に延在して、電極パッド８０の周縁部及び第３配線７３を覆っている。さらに、第３膜３０の少なくとも一部（ここでは中間層３１とカラーフィルタ層３２）も画素領域から周辺回路領域に延在して、第１膜１０を覆っている。本例では、周辺回路領域の大半が青色カラーフィルタ（Ｂ）で覆われている。周辺回路領域へ入射した光のうち、長波長の光（赤色光、緑色光）の方が短波長の光よりも周辺回路部５に到達しやすいため、長波長の光を吸収する青色カラーフィルタを設けることが好ましいためである。これにより、周辺回路領域において、第３配線７３や電極パッド８０で遮光されずに、周辺回路部５へ入射する光を低減し、周辺回路部５でのノイズの発生を抑制することができる。電極パッド８０の上方では、第１膜１０及び第３膜３０に開口が設けられており、当該開口から電極パッド８０が露出している。
【００７１】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態の細部を変形した形態である。そのため、第１実施形態との共通点は説明を省略する。
【００７２】
図５（ａ）を用いて、第２実施形態の第１例を説明する。第１例は、第１膜１０の上面の形状が図２、図３と異なる。第２例では、第１膜１０の上面に、遮光膜４０の上面４１と第２膜２０の上面との段差を反映した凹部が形成されている。
【００７３】
なお、第１膜１０の成膜によって、第１膜１０の上面に凹部が生じる場合には、第１膜１０をＣＭＰ法やエッチバック法などによって平坦化することで除去することができる。しかしながら、図２で示したように、界面２００を通過部４４の入射端４４１に極力近づけることにより、第１膜１０が成膜される面を平坦にすることが可能となる。その結果、第１膜１０に平坦化処理を行うことなく、上面が平坦な第１膜１０を得ることができる。
【００７４】
本例では、第２膜２０は、第１層２１と、第２層２２と、第３層２３と、第４層２４とを有している。第１膜１０の屈折率が第１層２１の屈折率よりも高いことが好ましい。例えば、第１膜１０の材料に窒化シリコンを用いる場合には、第１層２１の材料を酸化シリコンとすることができる。そして、第４層２４の材料にも酸化シリコンを用いることができる。第４層２４もまた第４透明層あるいは第４絶縁層と云うことができる。
【００７５】
図５（ｂ）を用いて、第２実施形態の第２例を説明する。第２例も、界面２００の位置が第１実施形態と異なる。
【００７６】
本例の第１例と異なる点は、第１層２１の一部が通過部４４に位置しているが、第１層２１の残りの一部は、通過部４４に対して光電変換部２とは反対側（通過部４４の上側）に位置している点である。さらに第１層２１は遮光膜４０の上に薄膜状に延在して、遮光膜４０の上面４１と接している。その結果、第１膜１０と遮光膜４０の上面４１は接しておらず、薄膜状の部分の厚みに相当する距離Ｔだけ離れている。なお、ここでは、薄膜状の部分と通過部４４に位置する部分とが一つの層（第１層２１）で構成されているが、これらを別々の層で構成してもよい。遮光膜４０と第１膜１０との光学的距離ＤＯが入射光のλ以下である場合に限り、第１膜１０と遮光膜４０の上面４１とが近接していると云える。光学的距離ＤＯは第１実施形態で述べたとおりである。
【００７７】
図５（ｃ）を用いて、第２実施形態の第３例を説明する。第３例は、界面２００の形状が第１実施形態とは異なる。
【００７８】
第３例では、界面２００は下凸面である。詳細には、第１膜１０の下面は凸面であり、第２膜２０（第１層２１）の上面が凹面である。第２膜２０の屈折率が第１膜１０の屈折率よりも高く、界面２００が下凸面であると、界面２００に集光性が生じる。
【００７９】
本例では、第１例とは異なり、第１膜１０が遮光膜４０の側面４３に接しないので、第３例の方が第１例よりも、反射光によるノイズの影響を低減することができる。
【００８０】
図５（ｄ）を用いて、第２実施形態の第４例を説明する。第４例は、遮光膜４０の上面４１の形状が第１実施形態とは異なる。第４例では、遮光膜４０の上面４１は凹面である。上面４１が凹面であると、上面４１への入射光が第２部分１２０側へ反射することを抑制することができる。特に、上面４１が凹面かつ鏡面であると、凹面鏡のように、遮光膜４０は集光性を有することになり、反射光が第２部分１２０へ伝搬することを抑制できる。なお、本例では、第２例とは異なり、第２部分１２０が遮光膜４０の上面４１に接するので、第４例の方が第２例よりも、反射光によるノイズの影響を低減することができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態は、第１、第２実施形態に適用可能な形態である。第３実施形態は、第１、第２実施形態の構成から、より直接入射光が光電変換部２へ入射し易くなる構成を有している。第３実施形態として第１〜４例を挙げるが、これらは相互に組み合わせが可能である。
【００８２】
図６（ａ）を用いて、第３実施形態の第１例を説明する。本実施形態は通過部４４に位置する第２膜２０の第１層２１の屈折率を、光路部４５に位置する第２膜２０の第１層２２〜第４層２４の屈折率と異ならせた点が第１実施形態と異なる。第１膜１０の屈折率が第２膜２０の屈折率と異なる点は第１実施形態の図２と同様である。
【００８３】
本例では、第２膜２０は、第１層２１と、第２層２２と、第３層２３と、第４層２４とを有している。第４層２４は第１層２１と第２層２２との間に位置している。ここでは、第１層２１は、第４層２４と異なる屈折率を有している。
【００８４】
第１層２１の全部が通過部４４に位置している。第２層２２及び第３層２３の一部は光路部４５に位置している。
【００８５】
第１層２１は第１膜１０の屈折率と第４層２４の屈折率の間との間の屈折率を有している。第１膜１０が屈折率２．０の窒化シリコンからなり、第１層２１が屈折率１．５の酸化シリコンからなると、その屈折率差は０．５である。屈折率が異なる媒質の界面２００への垂直入射光の反射率は、Ｒ＝（Ｎ１−Ｎ２）２／（Ｎ１＋Ｎ２）２で表される。ここで、Ｎ１は界面２００の入射側の媒質（第１膜１０）の屈折率、Ｎ２は界面２００の出射側の媒質（第２膜２０）の屈折率である。
【００８６】
本実施形態では、第１膜１０と第１層２１との屈折率差および第１層２１と第４層２４との屈折率差が、第１膜１０と第４層２４との屈折率差よりも小さい。そのため、第１膜１０から第４層２４への直接入射光の透過率を高くすることができる。例えば、第１膜２０が屈折率２．０の窒化シリコンからなり、第４層２４が屈折率１．５の酸化シリコンからなる場合に、第１層２１を屈折率１．７の酸窒化シリコンを用いるとよい。
【００８７】
図６（ｂ）を用いて、第３実施形態の第２例を説明する。
【００８８】
本実施形態は、第１膜１０を複層膜とした点が第１実施形態とは異なる。
第１膜１０は、第１中間屈折率層１１と異屈折率層１２と第２中間屈折率層１３とを有する３層構造を有している。なお、第１中間屈折率層１１と第２中間屈折率層１３の一方を省略して、２層構造としてもよい。
【００８９】
異屈折率層１２は第１中間屈折率層１１と第２中間屈折率層１３との間に位置している。第１中間屈折率層１１は第２膜２０（第１層２１）と異屈折率層１２との間に配されており、第１層２１と異屈折率層１２に接している。第１中間屈折率層１１は、異屈折率層１２の屈折率と第２膜２０の屈折率との間の屈折率を有する。第２中間屈折率層１３は第３膜３０（中間層３１）と異屈折率層１２との間に配されており、中間層３１と異屈折率層１２に接している。第２中間屈折率層１３は、異屈折率層１２の屈折率と第３膜３０の屈折率との間の屈折率を有する。
【００９０】
第１中間屈折率層１１を設けることで、第３実施形態の第１例と同様の原理により、第１膜１０から第２膜２０へ入射する、直接入射光の透過率を高くすることができる。また、第２中間屈折率層１３を設けることで、第２実施形態と同様の原理により、第３膜３０から第１膜１０へ入射する、直接入射光の透過率を高くすることができる。
【００９１】
第１中間屈折率層１１の厚みＴ１１を、（Ｍ−０．５）λ／４Ｎ１１以上（Ｍ＋０．５）／４Ｎ１１以下とすると好ましく、Ｍλ／４Ｎ１１とすることがより好ましい。ここで、Ｍは奇数、Ｎ１１は第１中間屈折率層１１の屈折率である。Ｍは１又は３であることが好ましく、１であることがより好ましい。第１中間屈折率層１１の厚みをこのように設定すると、第１中間屈折率層１１は、波動光学的な視点での反射抑制機能を奏する。すなわち、第１中間屈折率層１１は、第２膜２０と第１中間屈折率層１１との界面２００での反射光と、第１中間屈折率層１１と異屈折率層１２との界面での反射光とが干渉で弱めあうようになる。同様に、第２中間屈折率層１３の厚みＴ１３を、（Ｍ−０．５）λ／４Ｎ１３以上（Ｍ＋０．５）λ／４Ｎ１３以下とすると好ましく、Ｍλ／４Ｎ１３とすることがより好ましい。ここで、Ｍは奇数、Ｎ１３は第２中間屈折率層１３の屈折率である。
【００９２】
なお、第１膜１０が３層構造の場合には、第１膜１０の厚みＴ１は、異屈折率層１２の厚みをＴ１２、異屈折率層１２の屈折率をＮ１２として、Ｔ１１＋Ｔ１２＋Ｔ１３で表される。Ｔ１はλ／２≦Ｎ１１Ｔ１１＋Ｎ１２Ｔ１２＋Ｎ１３Ｔ１３≦４λとなるようにすることが好ましい。一般化すれば、ｋ層目の屈折率がＮ１ｋ、厚みがＴ１ｋのｍ層（ｍ≧１）構造の第１膜１０に関して、
【００９３】
【数２】
0006029266.tif 000003
【００９４】
を満たす様に、各層の厚みを設定すればよい。第１膜１０が単層の場合にはｍ＝１であり、上述したように、λ／２Ｎ１≦Ｔ１≦４λ／Ｎ１となる。
【００９５】
異屈折率層１２の屈折率は、第１中間屈折率層１１と第２中間屈折率層１３の少なくとも一方の屈折率より低くてもよいが、異屈折率層１２の屈折率は、第２中間屈折率層よりも高いことが好ましい。異屈折率層１２の屈折率が第２中間屈折率層１３よりも高いと、第２中間屈折率層１３と異屈折率層１２との界面では、スネルの法則に従って、通過部４４の中心に近づく方向に屈折が生じる。そのため、遮光膜４０の上面４１へ入射する光を減少させ、直接入射光を増加することができる。異屈折率層１２の屈折率は、第１中間屈折率層１１と第２中間屈折率層１３の両方よりも高いことが好ましい。異屈折率層１２の屈折率が、第１中間屈折率層１１と第２中間屈折率層１３の両方よりも高いと、第１中間屈折率層１１が第２膜２０の屈折率より高くなる。この場合、第１膜１０の屈折率は第２膜２０の屈折率及び第３膜３０の屈折率より高いと云える。
【００９６】
例えば、第２膜２０が屈折率１．５の酸化シリコンからなる場合には、異屈折率層１２の材料として屈折率２．０の窒化シリコンを用い、第１中間屈折率層１１の材料として屈折率１．７の酸窒化シリコンを用いることができる。同様に、第３膜３０が屈折率１．６の樹脂からなる場合には、異屈折率層１２の材料として屈折率２．０の窒化シリコンを用い、第２中間屈折率層１３の材料として屈折率１．７の酸窒化シリコンを用いることができる。そして、入射光の波長を５５０ｎｍとみなすと、第１中間屈折率層１１および第２中間屈折率層１３の厚みを８０ｎｍとすると良い。異屈折率層１２の厚みは、４００ｎｍ程度とすることができる。この時、第１膜１０の上下面間の光学的距離は、約１０７２ｎｍとなり、入射光の波長（５５０ｎｍ）の２倍程度となる。
【００９７】
図６（ｃ）を用いて、第３実施形態の第３例を説明する。
【００９８】
本実施形態は、層内レンズを有する点が第１実施形態と異なる。層内レンズはマイクロレンズ層３３と遮光膜４０との間に位置している。また、層内レンズはカラーフィルタ層３２と遮光膜４０との間に位置することが好ましい。層内レンズを第１膜１０とは別に設けることもできるが、本実施形態では、第１膜１０の上面の一部が凸レンズ形状を呈しており、第１膜１０の一部が層内レンズとなっている。第１膜１０の材料として好ましい窒化シリコンは、層内レンズの材料としても好適に用いることができる。第３実施形態の第２例のように、層内レンズを複層構造とすることもできる。
【００９９】
図６（ｄ）を用いて、第３実施形態の第４例を説明する。
【０１００】
本実施形態は、第２膜光導波路構造を有する点が第１実施形態と異なる。第２膜２０は第１層２１と、第２層２２と、第３層２３と、第４層２４と、第５層２５と、第６層２６とを有している。
【０１０１】
第５層２５は第４層２４と第２層２２との間に位置しており、第６層２６は第２層２２と第３層２３との間に位置している。
【０１０２】
第１層２１の屈折率は第２層２２、第３層２３、第４層２４の屈折率よりも高い。第５層２５の屈折率は、第４層２４の屈折率および第２層２２の屈折率よりも高く、第６層２６の屈折率は第２層２２の屈折率および第３層２３の屈折率よりも高い。
【０１０３】
第１層２１は、第２層２２、第３層２３、第４層２４にそれぞれ囲まれている。また、第１層２１は、第５層２５、第６層２６にもそれぞれ囲まれている。第１層２１は、第２層２２、第４層２４、第５層２５、第６層２６を貫通している。
【０１０４】
そのため、第２膜２０は、第１層２１がコア部、第２層２２、第３層２３、第４層２４をクラッド部とした光導波路構造を有している。その結果、通過部４４から出射した光が、光路部４５から外れる（漏れる）ことを抑制して、光利用効率を向上することができる。なお、第１層２１の第５層２５及び第６層２６で囲まれる部分に関しては、第１層２１の屈折率が第５層２５、第６層２６の屈折率より低いと、コア−クラッド構造を成さない。しかしながら、第５層２５及び第６層２６の厚みを第４層２４、第２層２２、第３層２３の厚みに比べて十分薄くすれば、実用的には十分に光導波路構造として機能する。
【０１０５】
例えば、第２層２２、第３層２３、第４層２４の材料として屈折率１．５の酸化シリコンを用いる場合には、第１層２１の材料として屈折率１．７の酸窒化シリコンや、高屈折率粒子を分散した樹脂を用いることができる。
【０１０６】
また、例えば、第１膜１０の材料に酸化シリコンを用いる場合には、第１膜１０の屈折率が第２膜２０（第１層２１）の屈折率より低くなるものの、第１層２１の材料に屈折率２．０の窒化シリコンを用いることができる。
【０１０７】
第５層２５、第６層２６の材料として屈折率２．０の窒化シリコンを用いることができる。第１配線７１および第２配線７２の主成分が銅である場合は、窒化シリコンからなる第５層２５および第６層２６は、銅の拡散防止層として用いることができる。コア部である第１層２１から第５層２５、第６層２６への光の漏れを抑制する上では、第１層２１と第５層２５、第１層２１と第６層２６との屈折率差は小さいことが好ましい。
【０１０８】
＜第４実施形態＞
図７（ａ）を用いて、第４実施形態の撮像装置を説明する。
【０１０９】
第１、第２、第３実施形態の撮像装置は、いわゆる表面照射型ＣＭＯＳイメージセンサであったが、本実施形態は、いわゆる、裏面照射型ＣＭＯＳイメージセンサに本発明を適用した形態である。
【０１１０】
基板１は複数の光電変換部２を有しており、基板１の裏面が光電変換部２の受光面、すなわち主面１００となっている。光電変換部２や画素回路部４、周辺回路部５は基板１の表面（おもて面）からイオン注入等によって半導体領域に不純物を導入することによって形成される。そして、基板１を裏面側から研削し、１μｍ〜１０μｍ程度に薄くすることにより、裏面を光電変換部２の受光面として用いている。主に第１〜第３実施形態と異なる部分に関して説明する。
【０１１１】
第１膜１０、第２膜２０、第３膜３０、遮光膜４０が基板１に対して主面１００側（光入射側）に位置している。
【０１１２】
主面１００上にはアルミニウムやタングステンなど、銀色材料を主成分とする遮光膜４０が形成されており、互いに隣合う画素へ入射する光の通過部４４を画定している。遮光膜４０は複数の開口（通過部４４に相当）を有する、格子状の膜となっている。遮光膜４０の上面４１は銀色材料で構成されている。遮光膜４０の下面４２は窒化チタンなどの金色材料で構成されていてもよい。
【０１１３】
遮光膜４０と基板１との間には、酸化シリコン等からなる第２膜２０が形成されている。なお、第２膜２０と基板１との間には、第２膜２０と基板１との間の屈折率を有する不図示の反射防止膜を形成してもよい。例えば第２膜２０の材料が酸化シリコン、基板１の材料がシリコンの場合には、反射防止膜の材料としては窒化シリコン、酸化シリコン、酸化チタン、酸化ハフニウム等を用いることができる。第２膜２０の一部は遮光膜４０の開口、すなわち通過部４４に位置している。
【０１１４】
第１膜１０は遮光膜４０を覆っており、通過部４４の近傍にて第２膜２０と界面２００を成している。界面２００の位置は、第１、２実施形態で説明したように、通過部４の出射端４４２よりも光電変換部２から離れて位置している。界面２００は通過部４４の入射端４４１にできるだけ近いことが好ましい。界面２００と遮光膜４０の上面４１とが、主面１００に平行な同一平面内に位置することが好ましい。
【０１１５】
第１膜１０の屈折率は、第２膜２０とは屈折率と異なっており、第２膜１０の屈折率が第２膜２０の屈折率よりも高いことが好ましい。第１膜１０の材料が酸化シリコンである場合、第２膜２０の材料としては、窒化シリコンや酸窒化シリコンを用いることができる。以上の点は第１実施形態と同様である。以上が、主面１００側の構造である。基板１に対して、主面１００とは反対側の構造について説明する。第４実施形態では、第１実施形態と異なり、配線構造７０は、遮光膜４０と基板１との間に位置しておらず、基板１に対して、主面１００の反対側に位置している。その他の構成は、第１実施形態と類似しているため、各構成については簡単に説明する。
【０１１６】
配線構造７０は、第１配線７１、第２配線７２、第３配線７３の３層の配線を有している。そして、配線構造７０は、第１プラグ７４、第２プラグ７５、第３プラグ７６を有している。主面１００の反対側には保護絶縁膜４１０と、層間絶縁膜４２０が設けられており、層間絶縁膜４２０は保護絶縁膜４１０と基板１との間に設けられている。保護絶縁膜４１０と層間絶縁膜４２０はそれぞれ、画素領域から周辺回路領域に延在している。
【０１１７】
層間絶縁膜４２０は、第１絶縁層４２１、第２絶縁層４２２、第３絶縁層４２３を有している。第１配線７１は第３絶縁層４２３と第２絶縁層４２２との間に配され、第２配線７２は第３絶縁層４２２と第１絶縁層４２１との間に配されている。第１配線７１、第２配線７２の主成分はアルミニウムでもよいが、銅であることが好ましい。第３配線７３の主成分は銅でもよいが、アルミニウムであることが好ましい。第３配線７３は層間絶縁膜４２０の第１絶縁層４２１に埋め込まれている。そのため、第３配線７３と絶縁膜４２０（本例では第１絶縁層４２１）は主面１００に平行な同一平面内に位置している。図７（ａ）に示す様に、各配線は画素領域と周辺回路領域の両方に設けることが好ましい。少なくともいずれかの配線が、画素領域と周辺回路領域のうち、画素領域のみ、又は、周辺回路領域のみに配されていてもよい。例えば、第３配線７３は周辺回路領域のみに配されていてもよい。
【０１１８】
周辺回路領域には電極パッド８０が設けられている。電極パッド８０も層間絶縁膜４２０の第１層４２１に埋め込まれている。そのため、電極パッド８０と層間絶縁膜４２０（本例では第１層４２１）は主面１００に平行な同一平面内に位置している。電極パッド８０の主成分はアルミニウムであることが好ましい。
【０１１９】
そして、電極パッド８０と第３配線７６は主面１００に平行な同一平面内に位置している。つまり、電極パッド８０と第３配線７６と層間絶縁膜４２０（本例では第１層４２１）は主面１００に平行な同一平面内に位置している。その結果、周辺回路領域において、電極パッド８０と第３配線７６との間には層間絶縁膜４２０（本例では第１層４２１）が介在している。電極パッド８０の上面８１が光入射側に露出しており、上面８１にワイヤボンディング等の外部端子が接続される。
【０１２０】
保護絶縁膜４１０は、層間絶縁膜４２０と第３配線７６と電極パッド８０に接している。詳細には、保護絶縁膜４１０は電極パッド８０の下面８２と第３配線７３の下面に接している。また、保護絶縁膜４１０は層間絶縁膜４２０の、第３配線７６と電極パッド８０の間に介在する部分（第１層４２１の下面）に接している。保護絶縁膜４１０をこのように配することにより、応力が加わり易い電極パッド８０が層間絶縁膜４２０から剥がれることを抑制することができる。その他の、絶縁膜４２０の誘電率等については、他の実施形態と同様に設定することが望ましい。
【０１２１】
第３配線７３の配線パターン間、第３配線７３と電極パッド８０の間、に介在する層間絶縁膜４２０の誘電率が、保護絶縁膜４１０の誘電率よりも低いことが好ましい。例えば、層間絶縁膜４２０の材料として好適な酸化シリコンの誘電率は４程度であるのに対して、保護絶縁膜４１０の材料として好適な窒化シリコンの誘電率は７程度である。
【０１２２】
電極パッド８０と第３配線７６との間に誘電率の高い材料（保護絶縁膜４１０）が介在すると、第３配線７３と電極パッド８０との間に生じる静電容量が大きくなる。一方、第３配線７３と電極パッド８０の間に、誘電率の低い材料（層間絶縁膜４２０）を介在させることにより、第３配線７３と電極パッド８０との間に生じる静電容量を小さくできる。
【０１２３】
典型的に、第３配線７３の各配線パターンと電極パッド８０はそれぞれ異なる電位に規定され、さらに、電極パッド８０や第３配線７３の電位は時間的に変化する。そのため、これらの間に生じる静電容量を小さくすることで、信号の遅延を抑制することができ、良好な撮影画像を得ることができる。
【０１２４】
撮像装置１０００は、その剛性を向上する目的で、薄い基板１を支持するための支持基板４４０を備えている。支持基板４４０との間には接着膜４３０が配されている。
【０１２５】
上記した例では、電極パッド８０を配線構造７０を成す複数の配線のうちの基板１から最も離れた層である第３配線７３と同じレベルに配した例を説明したが、これに限定されることはない。例えば、第１配線７１と電極パッド８０とを同じレベルに配してもよい。
【０１２６】
また、電極パッド８０の上面８１側に開口を設けて、電極パッド８０の上面８１に外部端子を接続する例を用いたが、電極パッド８０の下面８２に外部端子を接続してもよい。例えば、保護絶縁膜４１０の電極パッド８０に対応する部分に開口を設けて、電極パッド８０の下面８２にバンプ等の外部端子を接続したフリップチップ実装を採用してもよい。
【０１２７】
第１実施形態において図１，２を用いて説明し、また、第４実施形態において図７を用いて説明したように、周辺回路領域に関して、撮像装置１０００は、次のような構成を採用することができる。すなわち、撮像装置１０００は、複数の光電変換部２が配列された画素領域と、周辺回路領域とを有する。そして、撮像装置１０００は、画素領域から周辺回路領域に延在する第１膜と、画素領域から前記周辺回路領域に延在する第２膜と、を備える。撮像装置１０００は、さらに、周辺回路領域に配された配線７３及び電極パッド８０を備える。これら第２膜と電極パッド８０と配線７３とが、複数の光電変換部２の各々の受光面を含む面に平行な同一平面内に位置するとともに、第１膜に接する。そして、第２膜の誘電率が、第１膜の誘電率よりも低い。ここで第１膜は第１実施形態で説明した第１膜１０に相当するが、第４実施形態においては保護絶縁膜４１０に相当する。第２膜は第１実施形態においては第２膜２０に相当するが、第４実施形態においては層間絶縁膜４２０、具体的にはその第１絶縁層４２１に相当する。
【０１２８】
＜第５実施形態＞
図７（ｂ）を用いて、第５実施形態の撮像装置を説明する。第１、第２、第３、４実施形態の撮像装置は、いわゆるＣＭＯＳイメージセンサであったが、本実施形態は、いわゆる、ＣＣＤイメージセンサに本発明を適用した形態である。第１〜第４の実施形態と類似の構成は同様の符号を付し詳細な説明は省略する。
【０１２９】
遮光膜４０と基板１との間には、遮光膜４０に覆われた電荷結合素子（ＣＣＤ）の転送電極６が設けられている。本実施形態によれば、電荷結合素子に光が入射することによって生じるノイズを低減することができる。第２層２２は遮光膜４０と転送電極６との間にて転送電極６を覆っている。本例では、界面２００は、通過部４４の入射端４４１に一致して位置しており、界面２００と遮光膜４０の上面４１は、主面１００平行な同一平面内に位置している。
【０１３０】
＜製造方法＞
第１実施形態として説明した撮像装置の製造方法の一例を、図６〜８を用いて説明する。以下に説明する製造方法では、遮光膜４０をデュアルダマシン法を用いて第２膜２０の第１層２１に埋め込んでいる。
【０１３１】
（工程ａ）
図８（ａ）を参照して、工程ａを説明する。基板１に、受光画素用の光電変換部２と遮光画素用の光電変換部２’を形成する。また、受光画素用の画素回路部４と遮光画素用の画素回路部４’及び、周辺回路部５を形成する。これらは、基板１にイオン注入等によって不純物を導入することによって形成することができる。また、ポリシリコンからなる制御電極３を形成する。
【０１３２】
（工程ｂ）
図８（ｂ）を参照して、工程ｂを説明する。基板１上に、複数の光電変換部２および光電変換部２’、画素回路部４、画素回路部４’、周辺回路部５を覆うように、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法など一般的な成膜法を用いて、第３層２３を形成する。第１〜第５実施形態で述べた材料を用いることができる。
【０１３３】
第３層２３にコンタクトホールを形成し、ＣＭＰ法を用いて、第３層２３内に、第１プラグ７４（コンタクトプラグ）を形成する。第１プラグ７４は、基板１に形成された画素回路部４、４’や周辺回路部５のトランジスタのゲートやソース、ドレインと接続するように形成する。第１プラグ７４と接続するように第１配線７１をパターニングする。
【０１３４】
（工程ｃ）
図８（ｃ）を参照して、工程ｃを説明する。第１配線７１を覆うように、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法を用いて、酸化シリコンからなる第２層２２を形成する。ＣＭＰ法等を用いて第２層２２を平坦化した後、第２層２２にビアホールを形成する。第２層２２の上に金属膜を成膜してビアホールを埋め、ＣＭＰ法を用いて、第２層２２内に、第２プラグ７５（ビアプラグ）を形成する。第２プラグ７５は、第１配線７１と接続するように形成する。工程ｃの第１配線７１と同様に、第２プラグ７５と接続するように第２配線７２をパターニングする。
【０１３５】
（工程ｄ）
図８（ｄ）を参照して、工程ｄを説明する。第２配線７２および第２層２２を覆うように、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法を用いて、酸化シリコンからなる第１層２１’を形成する。本工程で、第１層２１’の平坦化を行ってもよいが、省略することもできる。ここまでの工程は公知の製造技術を適宜用いることができる。
【０１３６】
（工程ｅ）
図９（ｅ）を参照して、工程ｅを説明する。遮光膜４０を第１層２１に埋め込むための凹部であるトレンチ２１４と、第３プラグ７６を第１層２２内に形成するためのビアホール２１６ａを、第１層２１’に形成する。本工程で、電極パッド８０を第１層２１に埋め込むためのトレンチ２１８と、第３配線７３を第１層２１に埋め込むためのトレンチ２１３を、トレンチ２１４と同時に形成することができる。また、電極パッド８０と第２配線７２とを接続する第３プラグ７６用のビアホール２１６ｂと、第３配線７３と第２配線７２を接続する第３プラグ７６用のビアホール２１６ｃを、ビアホール２１６ａと同時に形成することができる。これによって、表面に凹凸（凹部がトレンチ及びビアホールに相当する）を有する第１層２１”が得られる。
【０１３７】
（工程ｆ）
図９（ｆ）を参照して、工程ｆを説明する。第１層２１”のトレンチ２１４、２１３、２１８とビアホール２１６ａ〜２１６ｃの内側に、スパッタ法や蒸着法等で、遮光膜４０の材料を充填する。遮光膜４０の材料としては、銀色材料であるＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ等のアルミニウムを主成分とする材料を好適に用いることができる。このとき、銀色材料を第１層２１”の外表面（トレンチ及びビアの外側の表面）にも堆積して、銀色材料膜４０’を形成する。
【０１３８】
銀色材料膜４０’の成膜には、必要に応じて銀色材料膜４０’のリフローを行うことが好ましい。リフロー性を向上する成膜方法を使用することで、ビアホールやトレンチの寸法が微細な場合でも、十分な埋め込み性を得ることができる。その際の工程ｆの一例を説明する。スパッタ法を用いて窒化チタン層（不図示）、チタン層（不図示）をトレンチとビアホールの内表面に順次成膜する。基板１を比較的低い温度（常温でもよい）にした状態でチタン層の上にスパッタ法を用いて銀色材料であるアルミニウム層を堆積する。次に、基板１を４００〜５００℃程度に加熱して、銀色材料であるアルミニウム層を堆積し、４００〜５００℃程度で所定時間（数分間程度）保持して、アルミニウム層のリフローを行う。なお、窒化チタン層は、アルミニウム層とシリコン酸化層（第１層２１”）との反応を抑制し、チタン層は、アルミニウム層のリフロー性を向上することができる。
【０１３９】
（工程ｇ）
図９（ｇ）を参照して、工程ｇを説明する。ＣＭＰによって、少なくとも第１層２１”が露出するまで、銀色材料膜４０’を研磨する。これによって、銀色を呈する遮光膜４０の上面４１を形成する。ＣＭＰによって、遮光膜４０の上面４１は鏡面となる。これにより、第１層２１”から第１層２１が得られる。なお、第１層２１の上面と遮光膜４０の上面４１とが段差なく連続するように、第１層２１”も研磨して、平滑化することが好ましい。本工程では、電極パッド８０の上面８１も同時に形成される。
【０１４０】
銀色材料膜４０’の主成分がアルミニウムである場合のＣＭＰのスラリーの具体例としては、ＲＤＯｅｌ社製のＭＳＷ−１０００，ＸＪＦＷ−８０４８Ｈ，等を用いることができる。また、ＣＭＰの研磨布の具体例としては、ＲＤＯｅｌ社製のＩＣ−１０００等を用いることができる。
【０１４１】
なお、本工程におけるＣＭＰの条件を適宜設定することにより、遮光膜４０の上面４１にいわゆるディッシングを生じせしめ、第２実施形態の第５例のように遮光膜４０の上面４１を凹面にすることが可能である。第２実施形態の第４例も同様に、ＣＭＰの条件を適宜設定することにより、ディッシングによって界面２００を凹面とすることができる。
【０１４２】
以上のようにして、遮光膜４０（及び第３配線７３、電極パッド８０）が埋め込まれた第１層２１を得ることができ、第１層２１、第２層２２、第３層２３を含む、第２膜２０が形成される。
【０１４３】
（工程ｈ）
図１０（ｈ）を参照して、工程ｈを説明する。遮光膜４０の上面４１および露出した第１層２１を覆うように、プラズマＣＶＤ法を用いた、窒化シリコン層を有する第１膜１０を形成する。第１膜１０は電極パッド８０の上面８１を覆うように形成する。なお、工程ｇにおいて、遮光膜４０の上面４１と第１膜１０の上面が平坦化（平滑化）されているため、第１膜１０の上面の平坦化を省略することができる。
【０１４４】
第１膜１０の窒化シリコン層は、水素シンタリングによる暗電流低減の観点において、水素を含有することが好ましい。この水素はプラズマＣＶＤによる窒化シリコン層の成膜時のガスに水素を含ませることにより、窒化シリコン層内に貯蔵することができる。
【０１４５】
なお、第３実施形態の第２例（図６（ｂ））として説明したように、第１膜１０を。窒化シリコン層（異屈折率層１２）と酸化シリコン層（第１層２１）との間に、酸窒化シリコン層（第１中間屈折率層１１）を有する。複層膜とすることが好ましい。
【０１４６】
第１膜１０は画素領域を覆っているが、図１０（ｈ）に示す様に、第１膜１０は画素領域から延在して、周辺回路領域をも覆うように形成される。
【０１４７】
（工程ｉ）
図１０（ｉ）を参照して、工程ｉを説明する。第１膜１０を覆うように、塗布法を用いて樹脂からなる中間層３１を形成する。
【０１４８】
さらに、中間層３１の上に公知の方法によって、カラーフィルタ層３２を形成する。カラーフィルタ層３２の上に樹脂からなる中間層を形成する。カラーフィルタ層３２の上に樹脂材料を用いてマイクロレンズ層３３を形成する。
【０１４９】
以上のようにして、中間層３１、カラーフィルタ層３２、マイクロレンズ層３３を含む、第３膜３０が形成される。
【０１５０】
第３膜３０は画素領域を覆っているが、図１０（ｈ）に示す様に、第３膜３０は画素領域から延在して、周辺回路領域をも覆うように形成される。
【０１５１】
（工程ｊ）
図１０（ｊ）を参照して、工程ｊを説明する。第３膜３０、さらには第１膜１０を部分的にエッチングして、電極パッド８０の上面８１を再び露出させる。この時に、第１膜１０は、電極パッド８０の上面８１の縁部を覆うように、エッチングされることが好ましい。上面８１の縁部をパッシベーション膜としての第１膜１０が覆うことにより、電極パッド８０から水分等が撮像装置内へ侵入することを抑制することができる。
【０１５２】
以上説明したような製造方法により、第１実施形態のような撮像装置１０００を製造することができる。なお、第３プラグ７６を遮光膜４０に接続しない場合には、遮光膜４０をシングルダマシン法を用いて形成することもできる。また、第１層２１を形成する工程ｄの前に第４層２４を形成して、第４層２４に第３プラグ７６を、第１層２１に遮光膜４０（及び第３配線７３、電極パッド８０）を、それぞれシングルダマシン法を用いて形成することもできる。上記した例では、銀色材料膜４０’にアルミニウムを主成分とする材料を用いたが、これに限定されることはない。特にタングステンは埋め込み性も良好であるので、銀色材料として好適である。
【０１５３】
このような製造方法の他に以下のような製造方法で、第１実施形態の撮像装置を形成することも可能である。
【０１５４】
例えば、工程ｃの後に第２配線７２および第２層２２を覆うように、熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法を用いて、酸化シリコンからなる第４層２４を形成する。第４層２４の上に遮光膜４０をフォトリソグラフィ法とドライエッチング法を併用して形成する。第４層２４および遮光膜４０を覆うように第１層２１用の酸化シリコン層を形成する。ここで、酸化シリコン層の平坦化の方法として、エッチバック法とＣＭＰ法が挙げられる。
【０１５５】
まず、エッチバック法を用いた場合について説明する。第１層２１用の酸化シリコン層の上にＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）により平坦化犠牲層を形成する。平坦化犠牲層に対するエッチングレートと第１層２１用の酸化シリコン層に対するエッチングレートが略等しくなるような条件で、平坦化犠牲層および酸化シリコン層をエッチング（エッチバック）する。遮光膜４０上に酸化シリコン層が薄く残る（厚みがλ／Ｎ以下：Ｎは酸化シリコン層の屈折率）ように平坦化犠牲層および酸化シリコン層をエッチングすると第２実施形態の第２例のようにすることができる。遮光膜４０上の酸化シリコン層がなくなった時点でエッチング（エッチバック）を停止すると第１層２１と第４層２４との界面が通過部４４の出射端４４２に存在する点以外は、第１実施形態と同様にすることができる。さらに、遮光膜４０の側面４３が露出するまでエッチング（エッチバック）すると第２実施形態の第１例のようになる。
【０１５６】
次に、ＣＭＰ法を用いた場合について説明する。遮光膜４０上に第１層２１用の酸化シリコン層が薄く残るように第１層２１をＣＭＰ法で研磨すると、第２実施形態の第２例のようになる。このとき、薄く残る酸化シリコン層の厚みがλ／Ｎ（λは入射光の波長、Ｎはシリコン層の屈折率）以下となるようにする。第１層２１を遮光膜４０の上面４１が露出するまでＣＭＰ法で研磨すると、第１層２１と第４層２４との界面が通過部４４の出射端に存在する点以外は、第１実施形態と同様にすることができる。
【０１５７】
いずれの方法を用いても、工程ｈ以降は上記した製造方法と同様に行うことができる。以上のようにして、第１実施形態の撮像装置を製造可能である。
【０１５８】
以下、上記の各実施形態に係る撮像装置の応用例として、撮像装置が組み込まれた撮像システムについて例示的に説明する。なお、撮像システムには、撮影を主目的とするカメラなどの装置のみならず、撮影機能を付加機能として備えるもの（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。撮像システムは、本発明に係る撮像装置と、撮像装置から出力される信号を処理する信号処理部とを備えることができる。この信号は、撮像装置の電極パッド８０を介して出力することができる。信号処理部は、撮像装置から得られた信号から画像データを生成したり、画像データを補正したりするプロセッサを含みうる。また、撮像システムは、撮像装置で撮影された画像を表示する表示部を備えることもできる。また、撮像システムは、撮像装置で撮影された画像を記憶する記憶部を備えることもできる。これら、撮像装置、信号処理部、表示部、記憶部をすべて単一の筐体内に格納することもできるが、少なくともいずれかを別の筐体に格納してもよい。それぞれを離れた場所に配置し、種々の通信手段によって相互に通信を行ってもよい。また、撮像装置を車両や船舶、航空機のような移動手段に搭載し、所望の場所で撮影可能な撮像システムを構築してもよい。
【０１５９】
上述してきた本発明の撮像装置によれば、遮光膜での反射光の影響を低減することができる。
【符号の説明】
【０１６０】
１  基板
２  光電変換部
１０  第１膜
１１  第１中間屈折率層
１２  異屈折率層
１３  第２中間屈折率層
２０  第２膜
２１  第１層
２２  第２層
３０  第３膜
３２  カラーフィルタ層
３３  マイクロレンズ層
３３１  レンズ体部
４０  遮光膜
４１  上面
４３  側面
４４  通過部
４５  光路部
７３  第３配線
８０  電極パッド
２００  界面
【図１】
0006029266.tif 000004
【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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