(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に設けられた複数の光電変換部と、前記半導体基板に設けられたＭＯＳトランジスタと、前記半導体基板及び前記ＭＯＳトランジスタを覆うように形成された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に形成され、前記第１絶縁層よりも屈折率が高い第２絶縁層と、前記光電変換部に光を導くように前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の中に形成された導光部と、を備え、
前記導光部は、
前記半導体基板に平行な面とのなす角が第１の角度となる第１の側面を有する第１部分と、
前記第１部分の上に配され、前記半導体基板に平行な面とのなす角が第２の角度となる第２の側面を有する第２部分と、
を含み、
前記第１の側面と前記第２の側面とは互いに接続されており、
前記第１の角度は前記第２の角度よりも小さく、
前記第１の側面と前記第２の側面との境界は、前記ＭＯＳトランジスタのゲート電極の上面より上に位置し、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との境界より下に位置し、
前記導光部の下端は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記導光部は、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層よりも屈折率が高い部材によって構成されている
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】
前記第１絶縁層は酸化シリコン、前記第２絶縁層は窒化シリコン、前記導光部は窒化シリコンによって構成されている
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４】
前記光電変換部および前記ゲート電極を覆う絶縁膜を更に備え、前記絶縁膜の上面のうち前記光電変換部と前記導光部との間における部分は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記部分を覆う第２絶縁膜を更に備え、前記導光部の下端は、前記第２絶縁膜に接している、
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】
前記第２絶縁膜の下面は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する、
ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記導光部の上に、複数の色を含むカラーフィルタを有する
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】
請求項１乃至７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、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画素を構成するフォトダイオードなどの光電変換部の上の領域に光導波路を設け、光の集光性を高める技術が知られている。例えば、特許文献１には、光の入射側から受光側（光電変換部が配された側）に向かって光導波路の導光部の幅が小さくなる構造が開示されている。特許文献１によると、この構造によって多くの入射光を取り込み、集光性の向上を図っている。
【０００３】
また、特許文献２には、光の入射側においては光導波路の導光部の側面が垂直であり、受光側の近傍（光の波長の範囲）においては光導波路の導光部の側面が傾斜を有する構造が開示されている。特許文献２によると、この構造によって全反射により生じるエバネッセント光が導光部から漏れ出すことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２１５３２号公報
【特許文献２】特開２００８−８５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、集光性を向上しつつ、光導波路の導光部からの光の漏れを低減するのに有利な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面は固体撮像装置にかかり、前記固体撮像装置は、半導体基板に設けられた複数の光電変換部と、前記半導体基板に設けられたＭＯＳトランジスタと、前記半導体基板及び前記ＭＯＳトランジスタを覆うように形成された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に形成され、前記第１絶縁層よりも屈折率が高い第２絶縁層と、前記光電変換部に光を導くように前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の中に形成された導光部と、を備え、前記導光部は、前記半導体基板に平行な面とのなす角が第１の角度となる第１の側面を有する第１部分と、前記第１部分の上に配され、前記半導体基板に平行な面とのなす角が第２の角度となる第２の側面を有する第２部分と、を含み、前記第１の側面と前記第２の側面とは互いに接続されており、前記第１の角度は前記第２の角度よりも小さく、前記第１の側面と前記第２の側面との境界は、前記ＭＯＳトランジスタのゲート電極の上面より上に位置し、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との境界より下に位置し、前記導光部の下端は、前記ゲート電極の前記上面より上に位置する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、集光性を向上しつつ、光導波路の導光部からの光の漏れを低減するのに有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画素ユニットの構成例を説明する図。
【図２】センサ部のレイアウト例を説明する図。
【図３】第１実施形態の固体撮像装置の構造の例を説明する図。
【図４】第１実施形態の固体撮像装置の効果を説明する図。
【図５】光導波路の形状について説明する図。
【図６】光導波路の形状について説明する図。
【図７】第１実施形態の固体撮像装置の構造の他の例を説明する図。
【図８】第１実施形態の固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。
【図９】第２実施形態の固体撮像装置の構造の例を説明する図。
【図１０】第２実施形態の固体撮像装置の製造方法の例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１乃至８を参照しながら、第１実施形態の固体撮像装置１１を説明する。図１は、固体撮像装置１１のセンサ部が有する画素ユニット１００の回路の構成例を示す。画素ユニット１００は、光電変換部１０１及び１０２（光電変換素子）、転送トランジスタ１０３及び１０４、フローティングディフュージョン（以下、ＦＤ）１０５、リセットトランジスタ１０６、増幅トランジスタ１０８を含んでいる。リセットトランジスタ１０６及び増幅トランジスタ１０８のそれぞれは、ドレイン端子及びソース端子の一方が電源１０７に接続されている。増幅トランジスタ１０８は、例えば、ソースフォロワ回路を構成する。光電変換部１０１及び１０２には、例えば、フォトダイオードが用いられうる。転送トランジスタ１０３は、例えば、光電変換部１０１に対応して配され、転送トランジスタ１０４は、例えば、光電変換部１０２に対応して配されうる。ＦＤ１０５は、転送トランジスタ１０３及び１０４の拡散領域である。
増幅トランジスタ１０８は、画素信号を列信号線１０９に出力しうる。画素ユニット１００は、ここでは例として、２つの光電変換部１０１及び１０２がＦＤ１０５、増幅トランジスタ１０８及びリセットトランジスタ１０６を共有する構成を採用しているが、本実施形態はこの構成に限られない。例えば、複数の光電変換部のそれぞれにＦＤ１０５、増幅トランジスタ１０８及びリセットトランジスタ１０６をそれぞれ設けて、光電変換部ごとに画素信号を読み出す構成にしてもよい。また、例えば、増幅トランジスタ１０８と列信号線１０９との間には、画素信号の出力の可否を選択する選択トランジスタが配されてもよい。
【００１０】
図２は、画素ユニット１００がアレイ状に配列されたセンサ部Ｓのレイアウトの投影図を模式的に示している。図２は、例として、簡易化のため、単位画素が６行×３列で配列されたセンサ部Ｓを示している。センサ部Ｓは、例えば、ベイヤ配列のカラーフィルタに対応している。例えば、第１列目には、青色光を検知するための拡散領域２０１を有する単位画素Ｂと、緑色光を検知するための拡散領域２０２を有する単位画素ＧＢとが、交互に配されうる。ここで、拡散領域２０１は光電変換部１０１を構成し、拡散領域２０２は光電変換部１０２を構成し、光が入射することによって電荷を蓄積する領域である。同様にして、第２列目には、緑色光を検知するための拡散領域２０１を有する単位画素ＧＲと、赤色光を検知するための拡散領域２０２を有する単位画素Ｒとが、交互に配されうる。
【００１１】
転送トランジスタ１０３のゲート電極２０３は、拡散領域２０１とＦＤ１０５に対応するＦＤ領域２０５との間に配され、転送トランジスタ１０４のゲート電極２０４は、拡散領域２０２とＦＤ１０５に対応するＦＤ領域２０５との間に配される。ＦＤ領域２０５は、例えば、シェアードコンタクト２０６及びポリシリコンのラインパターン２０９を介して、増幅トランジスタ１０８のゲート電極２０８に接続される。ここで、ラインパターン２０９は、ゲート電極２０８とは一体のポリシリコン、あるいは、ゲート電極２０８と同一層のポリシリコンから形成されていてもよい。リセットトランジスタ１０６は、ゲート電極２０７とＦＤ領域２０５とから構成される。センサ部Ｓの各列において、拡散領域２０１と拡散領域２０２との間には、素子分離領域２１０が配される。各列との間には、素子分離領域２１１が配される。素子分離領域２１０及び２１１は、拡散領域２０１及び２０２のそれぞれにおいて蓄積された電荷のリークを抑制しうる。素子分離領域２１０は、例えば、ポテンシャルバリアとなる拡散領域で形成されうる。また、カラーフィルタ２１４乃至２１７が、ベイヤ配列にしたがって、それぞれ配されている。カラーフィルタ２１４は、単位画素Ｒに対応して配される。カラーフィルタ２１５及び２１６は、単位画素ＧＢ及びＧＲにそれぞれ対応して配される。カラーフィルタ２１７は、単位画素Ｂに対応して配される。単位画素のそれぞれには、光導波路の導光部２１２、層内レンズ２１３及びマイクロレンズ２１８が設けられる。
【００１２】
図３は、図２で示されたレイアウト上面図のカットラインＡ−Ａ’における断面構造図（ここでは、画素Ｒ及びＢの断面構造図）を示している。各単位画素は、半導体基板３０１において、例えば、Ｐ型の素子分離領域２１１及び３０３によって電気的に分離された領域にそれぞれ形成されうる。Ｐ型の拡散領域３０２は、半導体基板３０１の深部と単位画素との間のポテンシャルバリアとして機能しうる。絶縁膜３２９及び３２８は、例えば、Ｎ型の拡散領域２０２及びＦＤ領域２０５、並びに、ゲート電極２０４及びラインパターン２０９を覆うように配されうる。絶縁膜３２９には、例えば、窒化シリコンが用いられ、絶縁膜３２８には、例えば、酸化シリコンが用いられうる。また、ここでは図示されていないが、例えば、ＭＯＳトランジスタのゲート電極としてのポリシリコン、電気的に接続するためのラインパターンとしてのポリシリコン、及び容量素子の電極としてのポリシリコンも配されうる。これらの膜厚は、例えば、５０〜５００ｎｍの範囲で形成されうる。
【００１３】
さらに、その上には、後に光導波路の導光部２１２を形成すべき領域に、絶縁膜３０４が形成されうる。絶縁膜３０４には、例えば、窒化シリコンが用いられ、絶縁膜３０４は、導光部２１２を形成するための開口をエッチングによって形成する際のエッチングストップ層として機能しうる。絶縁膜３２８及び３２９の膜厚や屈折率は、絶縁膜３２８及び３２９が導光部２１２から拡散領域２０１及び２０２に入射する光が反射することを防止するように決められればよい。具体的には、絶縁膜３２８の膜厚は、例えば、２０〜２００ｎｍの範囲で設定され、絶縁膜３２９の膜厚は、例えば、１０〜１００ｎｍの範囲で設定されるとよい。絶縁膜３２８及び３２９の屈折率は、例えば、１．６〜２．２の範囲で設定されるとよい。
【００１４】
さらに、その上には、絶縁膜３０５〜３１３が層間絶縁膜として形成されうる。絶縁膜３０５、３０７、３０９、３１１及び３１３には、例えば、酸化シリコンが用いられうる。絶縁膜３０６、３０８、３１０及び３１２には、例えば、窒化シリコンが用いられうる。また、例えば、信号の伝達又は電源の給電のため、絶縁膜３０５（第１絶縁層）の上に第１配線パターン３２１が配され、絶縁膜３０９の上に第２配線パターン３２２、及び絶縁膜３０９の開口にこれらを接続するビアＶ１が配されうる。第１配線パターン３２１、第２配線パターン３２２には、例えば、銅が用いられうる。第１配線パターン３２１、第２配線パターン３２２の側壁部及び底部の少なくとも一部には、金属の拡散を防止するバリアメタル（不図示）が設けられてもよい。バリアメタルには、例えば、タンタル、窒化タンタル、窒化チタン等が用いられうる。ここで、第２配線パターン３２２とビアＶ１とは、例えば、銅を用いて一体に形成されうる。
【００１５】
絶縁膜３０６（第２絶縁層）は、第１配線パターン３２１を形成するための開口をエッチングにより形成する際のエッチングストップ層として機能しうる。絶縁膜３０８は、第１配線パターン３２１からの金属拡散を防止しうる。絶縁膜３１０は、第２配線パターン３２２を形成するための開口をエッチングにより形成する際のエッチングストップ層として機能しうる。また、絶縁膜３１２は、第２配線パターン３２２からの金属拡散を防止しうる。これらの絶縁膜３０６、３０８、３１０及び３１２は、例えば、膜厚が１０〜２００ｎｍの範囲で、屈折率が１．６〜２．２の範囲になるように形成されうる。また、絶縁膜３０５、３０７、３０９、３１１及び３１３は、膜厚が１００〜１０００ｎｍの範囲で、屈折率が１．２〜１．５の範囲になるように形成されうる。
【００１６】
絶縁膜３０５〜３１３の中には、光電変換部に光を導くように導光部２１２が形成されうる。導光部２１２には、例えば、絶縁膜３０５〜３１３の少なくとも一部よりも屈折率が高い部材が用いられ、例えば、窒化シリコンが用いられうる。これは、窒化シリコンが酸化シリコンよりも屈折率が高いため、スネルの法則により、導光部２１２と絶縁膜３０５〜３１３との界面において多くの光が反射され、導光部２１２からの光の漏れ出しを抑制できるからである。このようにして、光導波路は、導光部２１２と絶縁膜３０５〜３１３の少なくとも一部によって形成されている。
【００１７】
また、絶縁膜３０５〜３１３及び導光部２１２の上には、絶縁膜３１４が配されうる。絶縁膜３１４は、例えば、導光部２１２と同じ部材を用いて一体に形成されうる。さらに、絶縁膜３１４の上には、例えば、反射防止膜３１５、絶縁膜３１６、反射防止膜３１７、層内レンズ２１３、反射防止膜３１８、平坦化層３１９、カラーフィルタ２１４等、マイクロレンズ層３２０、及びマイクロレンズ２１８が配されうる。絶縁膜３１６には、例えば、酸化シリコンが用いられ、絶縁膜３１６は、その膜厚が１０〜５００ｎｍの範囲になるように設けられるとよい。層内レンズ２１３には、例えば、窒化シリコンが用いられ、マイクロレンズ２１８において集光された光は、層内レンズ２１３によって導光部２１２に導かれる。反射防止膜３１５、３１７、３１８には、酸化シリコンと窒化シリコンとの間の屈折率（１．５〜１．８程度）の部材が用いられるとよく、具体的には、例えば、酸窒化シリコンが用いられうる。
【００１８】
ここで、光導波路の導光部２１２の形状について述べる。導光部２１２は、下部（光の受光側、半導体基板３０１側）に配された第１部分３２４と、上部（光の入射側）に配された第２部分３２３とを含み、第１部分３２４の側面は、第２部分３２３の側面よりも傾斜が小さくなっている。即ち、図３に示されるように、半導体基板３０１に平行な面と第１部分３２４の側面とが成す角度をθ１とし、半導体基板３０１に平行な面と第２部分３２３の側面とが成す角度をθ２としたとき、θ１＜θ２の関係が成立する。θ２を小さくすると、導光部２１２を通過する光のうち、第２部分３２３と絶縁膜３０５〜３１３との界面において全反射する条件をみたさない光が増える。よって、このような光は導光部２１２から漏れ出し、固体撮像装置１１の集光性が低下しうる。したがって、θ２は、例えば、８０〜９０°の範囲で設定されるとよい。半導体基板３０１に平行な面とは、例えば、半導体基板３０１とゲート絶縁膜との界面に平行な面である。また、半導体基板３０１に平行な面と各部分の側面とが成す角度を傾斜角とする。
【００１９】
一方で、図３に示されるように、導光部２１２の第１部分３２４から漏れ出した光は、ゲート電極２０４を通過して、半導体基板３０１に入射しうる。これは、ゲート電極２０４に用いられうるポリシリコンは屈折率が４.０であるのに対して、絶縁部材は屈折率が１．２〜２．２であり、ポリシリコンよりも屈折率が低い。よって、第１部分３２４から漏れ出した光は、例えば、ゲート電極２０４に入射しやすい。そして、ゲート電極２０４の下には、薄膜のゲート絶縁膜を介して半導体基板３０１（シリコン）が配されている。ここで、シリコンとポリシリコンとは、屈折率がほぼ等しい。よって、第１部分３２４から漏れ出した光は、ゲート電極２０４に一旦入射した後は、半導体基板３０１を通過して隣接する画素（ここでは画素Ｂ）に入射し、その結果、隣接する画素との間で混色をもたらしうる。このような現象は、高画素化やゲート絶縁膜の薄膜化によって顕著に現れうる。また、センサ部Ｓの周辺領域では、半導体基板３０１に対して斜めに入射する光が多いため、センサ部Ｓの中央領域と周辺領域とでは上述の光の漏れ込み量が異なり、結果として色シェーディングをもたらしうる。
【００２０】
そこで、第１部分３２４の側面の傾斜を、第２部分３２３の側面よりも小さく（θ１＜θ２）することにより、第１部分３２４とゲート電極２０４との距離を大きくしている。これにより、第１部分３２４から漏れ出した光は、導光部２１２からゲート電極２０４までの距離に応じて減衰されうる。ここで、θ１を必要以上に小さくすると、第１部分３２４と絶縁膜３０５との界面において全反射を起こす臨界角を満たさない光の量が多くなり、却って、固体撮像装置１１の集光性が低下する。よって、θ１は、上述の混色や色シェーディングの抑制と、集光性の低下とを比較考量して、θ２よりも、例えば、５〜２０°程度小さくなるように設定するとよい。
【００２１】
ここで、図４乃至７を参照しながら、第１部分３２４と第２部分３２３との境界Ｋについて述べる。図４は、横軸を境界Ｋの位置とし、縦軸を導光部２１２から漏れ出した光の量としてプロットした図である。横軸は、具体的には、境界Ｋが、絶縁膜３０６より２０ｎｍ下に位置する場合、絶縁膜３０６の中（中央）に位置する場合、及び絶縁膜３０６より２０ｎｍ上に位置する場合をそれぞれ示している。縦軸は、具体的には、θ１＝θ２＝８３°の場合において導光部２１２から漏れ出した光の量と相対的に比較した値［％］を示している。パラメータとしては、θ１＝８３°、７８°及び７５°の場合についてそれぞれプロットしている。図４から分かるように、境界Ｋは絶縁膜３０６より下に位置するとよい。前述のとおり、絶縁膜３０６には、例えば、窒化シリコンが用いられ、その屈折率は酸化シリコンより高い。よって、図５に示されるように、境界Ｋが絶縁膜３０６より上に位置する（第１部分３２４が絶縁膜３０６に接触する）と、その界面において反射される光の量が減り、即ち、導光部２１２から漏れ出す光の量が増加する。したがって、第１部分３２４と第２部分３２３とは、その境界Ｋが絶縁膜３０６より下に位置するように形成されるとよい。一方で、第１部分３２４と第２部分３２３との境界Ｋは、ゲート電極２０４の上面より上に位置するとよい。図６に示されるように、境界Ｋがゲート電極２０４の上面より下に位置すると、第１部分３２４とゲート電極２０４との距離はθ１＝θ２の場合と同じになってしまい、混色や色シェーディングを抑制する効果が得られない。境界Ｋを絶縁膜３０６より下のどの位置に設けるかは、平面レイアウト、マイクロレンズ２１８及び層内レンズ２１３の焦点位置等の設計に応じて適宜決めればよい。
【００２２】
図７には、本実施形態の固体撮像装置１１の構造の他の例を示している。図７は、絶縁膜３０６が有していない点で異なる。即ち、第１配線パターン３２１を形成するための開口をエッチングにより形成する際にエッチングストップ層としての絶縁膜３０６を形成しない場合を示している。この場合は、第１部分３２４と第２部分３２３とは、その境界Ｋが、ゲート電極２０４の上面より上であり、絶縁膜３０８（第２絶縁層）より下に位置するように形成されればよい。
【００２３】
以下では、図８を参照しながら、図３に示した固体撮像装置１１の製造方法を述べる。そのうち、特に、導光部２１２を形成する工程について詳細を述べる。まず、図８（ａ）に示されるように、公知の半導体製造方法によって、半導体基板３１０に、図３で説明した不純物拡散領域（拡散領域２１０等）やパターン（ゲート電極２０４等）のそれぞれが形成されうる。これにより、半導体基板３０１に所定の素子が形成される。その後、その上に、配線パターン（第１配線パターン３２１等）や層間絶縁膜（絶縁膜３０５等）が形成されうる。絶縁膜３０５〜３１３は、酸化シリコンからなる膜と窒化シリコンからなる膜の積層構造を有している。本実施形態において、絶縁膜３０５〜３１３のうち、窒化シリコンからなる絶縁膜の厚さは酸化シリコンからなる絶縁膜の厚さよりも薄い。
【００２４】
次に、図８（ｂ）に示されるように、導光部２１２が形成されるべき領域に開口を有するレジストパターン５０１が形成されうる。このレジストパターン５０１をマスクにして、絶縁膜３０５〜３１３がエッチングされうる。これにより、図８（ｃ）に示されるように、絶縁膜３０５〜３１３の中に開口２１２’が形成されうる。このエッチング工程において、絶縁膜３０４は、前述のとおり、エッチングストップ層として機能しうる。また、このエッチング工程は、ドライエッチングで為されるとよい。
【００２５】
上記エッチング工程は、具体的には、例えば、以下に述べる手順で為されうる。まず、絶縁膜３０７〜３１３のエッチングが為されうる（第１エッチング工程）。このエッチングは、酸化シリコンや窒化シリコンから構成される絶縁膜３０７〜３１３のそれぞれのエッチング選択比が小さい条件で為されうる。具体的には、例えば、絶縁膜３０７〜３１３は、ＣＨＦ３等の水素含有フッ化炭素系やＣ４Ｆ８等のフッ化炭素系を含む混合ガスと、酸素と、アルゴン等の不活性ガスとを用いてエッチングすることができる。エッチング条件を一定にしてエッチングすることにより、後に第２部分３２３が形成されるべき領域の部分の開口３２３’は、一定の角度の傾斜をもって形成されうる。
【００２６】
次に、絶縁膜３０６のエッチングが為されうる（第２エッチング工程）。絶縁膜３０６のエッチングは、絶縁膜３０５のエッチング速度より絶縁膜３０６のエッチング速度が速くなるような条件で為されればよい。具体的には、例えば、ＣＨ２Ｆ２等の水素含有フッ化炭素系のガスと、酸素と、アルゴン等の不活性ガスとを用いた異方性のプラズマエッチングで為されうる。絶縁膜３０５は、絶縁膜３０６をエッチングする際のエッチングストップ層として機能しうる。また、絶縁膜３０６をエッチングした後において絶縁膜３０５が露出している位置が、前述の境界Ｋとなりうる。したがって、絶縁膜３０６をエッチングする際に、絶縁膜３０５のエッチング量を調整することで、後に形成される第１部分３２４と第２部分３２３との境界Ｋの位置を調整することができる。なお、第１エッチング工程において、絶縁膜３０６のエッチングを行ってもよく、絶縁膜３０６のエッチング及び絶縁膜３０５のエッチングを行ってもよい。
【００２７】
その後、絶縁膜３０５のエッチングが為されうる（第３エッチング工程）。このエッチングは、露出した絶縁膜３０５が優先的にエッチングされる条件で為されればよい。ここで、絶縁膜３０５をエッチングする条件は、絶縁膜３０７〜３１３をエッチングした条件とは異なる。具体的には、例えば、エッチングガス種、エッチングガスの混合比、ＲＦパワー等の条件が異なる。このようにして、第１部分３２４に対応する部分の開口３２４’の傾斜が、第２部分３２３に対応する部分の開口３２３’の傾斜よりも小さくなるように、開口２１２’が形成されうる。絶縁膜３０４は、絶縁膜３０５をエッチングする際のエッチングストップ層として機能しうる。さらに、その後、フォトレジスト５０１が除去され、導光部２１２の開口２１２’が形成されうる。
【００２８】
次に、図８（ｄ）に示されるように、開口２１２’に、例えば、屈折率が高い部材を埋設し、導光部２１２を形成する。また、この部材は、導光部２１２及び絶縁膜３１３を覆うようにさらに堆積され、絶縁膜３１４が形成されてもよい。窒化シリコンの開口２１２’への埋設は、例えば、高密度プラズマＣＶＤ法によって為されうる。その後、エッチバックやＣＭＰによって、絶縁膜３１４の平坦化を行う。ここで、屈折率が高い部材とは、その側面を覆う絶縁膜３０５〜３１３の大部分を構成する材料よりも屈折率が高ければ良い。本実施形態において、屈折率の高い部材の例として、窒化シリコンを用いた。
【００２９】
最後に、反射防止膜３１５等、絶縁膜３１６等、層内レンズ２１３、平坦化層３１９、カラーフィルタ２１４等、マイクロレンズ層３２０、及びマイクロレンズ２１８が形成されて、図３の構造が得られうる。以上の製造方法は、適宜、公知の半導体製造方法を用いて為されうる。
【００３０】
以上のようにして得られた固体撮像装置１１の導光部２１２は、第１部分３２４の側面の傾斜を、第２部分３２３の側面よりも緩く（θ１＜θ２）することにより、第１部分３２４とゲート電極２０４との距離を大きくしている。これにより、第１部分３２４から漏れ出した光は、導光部２１２からゲート電極２０４までの距離に応じて減衰されうる。したがって、固体撮像装置１１は、集光性を向上し、導光部２１２からの光の漏れを抑制するのに有利である。
【００３１】
なお、光導波路は、導光部と溝（いわゆるエアギャップ）によって形成されていてもよい。具体的には、絶縁膜３０５〜３１３に形成され、絶縁膜３０５〜３１３の一部で導光部となる部分を囲む溝（いわゆるエアギャップ）によって形成されていてもよい。その場合には、絶縁膜３０５〜３１３の一部で導光部となる部分と溝との界面を側面とみなすことが出来る。また、ラインパターン２０９は導光部からの光を取り込みやすいため、本実施形態の導光部を有することが望ましい。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図９及び１０を参照しながら、第２実施形態の固体撮像装置１２を説明する。図９は、図２で示されたレイアウト上面図のカットラインＡ−Ａ’における断面構造図（ここでは、画素Ｒ及びＢの断面構造図）を示している。本実施形態は、導光部２１２の第１部分８０１の径が、境界Ｋにおいて、より小さくなっている点で第１実施形態と異なる。また、第１実施形態で述べたように、導光部２１２の第１部分８０１と第２部分８０２との境界Ｋは、絶縁膜３０６より下に位置するとよい。導光部２１２は、このような形状を採ることにより、第１部分８０１とゲート電極２０４との距離がさらに大きくなり、第１実施形態で述べた効果がより効率的に得られる。
【００３３】
以下、図１０を参照しながら、固体撮像装置１２の製造方法を述べる。まず、図１０（ａ）に示されるように、公知の半導体製造方法によって、半導体基板３０１に所定の素子が形成される。その後、これらを覆うように絶縁膜３２９及び３２８が形成され、その上の導光部２１２が形成されるべき領域に絶縁膜３０４が形成され、さらに、これらを覆うように絶縁膜３０５が形成されうる。その後、導光部２１２が形成されるべき領域に開口を有するレジストパターン９０１が形成されうる。
【００３４】
次に、レジストパターン９０１をマスクにして、絶縁膜３０５のエッチングが為されうる。このエッチング工程は、第１実施形態における第３エッチング工程（絶縁膜３０５のエッチング工程）と同様の条件で為されうる。これにより、第１部分８０１に対応する部分の開口が形成され、次に、例えば、窒化シリコンのような高い屈折率の部材を埋設することにより、図１０（ｂ）に示されるように、第１部分８０１が形成されうる。これは、第１実施形態と同様にして、例えば、高密度プラズマＣＶＤ法を用いて為されうる。その後、例えば、エッチバックやＣＭＰにより平坦化が為されてもよい。
【００３５】
次に、その上に、図１０（ｃ）に示されるように、公知の半導体製造方法によって、配線パターン（第１配線パターン３２１等）や層間絶縁膜（絶縁膜３０６〜３１３）が形成されうる。その後、同様にして、その上に、導光部２１２が形成されるべき領域に開口を有するレジストパターン（不図示）が形成されうる。その後、このレジストパターンをマスクにして、絶縁膜３０７〜３１３がエッチングされうる。このエッチング工程は、第１実施形態における第１エッチング工程（絶縁膜３０７〜３１３のエッチング工程）と同様の条件で為されうる。
【００３６】
その後、絶縁膜３０６のエッチングが為されうる。このエッチングは、第１実施形態における第２エッチング工程（絶縁膜３０６のエッチング工程）と同様の条件で為されうる。また、第１実施形態と同様にして、絶縁膜３０６をエッチングした後において絶縁膜３０５が露出している位置が、前述の境界Ｋとなりうる。したがって、絶縁膜３０６をエッチングする際に、絶縁膜３０５のエッチング量を調整することで、後に形成される第１部分３２４と第２部分３２３との境界Ｋの位置を調整することができる。このようにして、絶縁膜３０５〜３１３の中に第２部分８０２に対応する部分の開口が形成されうる。最後に、例えば、窒化シリコンのような高い屈折率の部材を埋設することにより、図９に示されるように、導光部２１２の第２部分８０２が形成されうる。
【００３７】
以上のようにして得られた固体撮像装置１２の導光部２１２は、第１部分８０１の側面の傾斜を、第２部分８０２の側面よりも小さく（θ１＜θ２）することにより、第１部分８０１とゲート電極２０４との距離を大きくしている。これにより、第１部分８０１から漏れ出した光は、導光部２１２からゲート電極２０４までの距離に応じて減衰されうる。したがって、固体撮像装置１２は、集光性を向上し、導光部２１２からの光の漏れを抑制するのに有利である。
【００３８】
以上の２つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途、機能、およびその他の仕様の変更が適宜可能であり、他の実施形態によっても実施されうることは言うまでもない。また、各実施形態は適宜、組み合わせることが可能である。例えば、センサ部Ｓは、ＣＭＯＳイメージセンサとして構成される場合を示したが、他の如何なるセンサでもよい。また、例えば、以上の各実施形態において述べた構造は、その導電型を逆にしてもよい。また、例えば、以上の実施形態においては、導光部２１２の第１部分３２４と、転送トランジスタ１０４のゲート電極２０４との位置関係について言及したが、その他のポリシリコンとの関係についても同様のことが言える。その他のポリシリコンとは、ＭＯＳトランジスタのゲート電極としてのポリシリコン、電気的に接続するためのラインパターンとしてのポリシリコン、及び容量素子の電極としてのポリシリコンを含みうる。
【００３９】
また、以上の実施形態は、カメラに含まれる固体撮像装置について述べたが、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焦点検出装置と、固体撮像装置と、この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みうる。この処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、この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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