(57)【要約】【課題】  マイクロレンズによって受光領域への集光を行う固体撮像素子において、配線形状により、集光効率を向上させる。【解決手段】  第１配線層１９、第２配線層２２のそれぞれを、ホトダイオードＰＤの受光領域の輪郭をなぞるようなリング形状に形成することによって、第１配線層１９、第２配線層２２、第３配線層２５の全てがホトダイオードＰＤ上部を取り囲むように配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホトダイオードと、
第１配線層に配置され、第１の方向に延在し、かつ上記ホトダイオードの受光領域の輪郭に沿って湾曲する湾曲部を有する、互いに隣接する第１及び第２の配線と、
第２配線層に配置され、上記第１の方向とは異なる第２の方向に延在し、かつ上記ホトダイオードの受光領域の輪郭に沿って湾曲する湾曲部を有する、互いに隣接する第３及び第４の配線と、
マイクロレンズとを有し、
上記第１及び第２の配線の上記湾曲部は、上記ホトダイオードの受光領域をリング状に取り囲むように配置され、
上記第３及び第４の配線の上記湾曲部は、上記ホトダイオードの受光領域をリング状に取り囲むように配置され、
マイクロレンズで集光された光が、上記第１及び第２配線の湾曲部によって形成されるリングの内側と上記第３及び第４配線の湾曲部によって形成されるリングの内側とを通って上記ホトダイオードの受光領域に導かれる固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１において、
上記第２配線層上の第３配線層に、上記ホトダイオードの受光領域に対応する開口部を有する遮光膜が形成され、
上記マイクロレンズの焦点位置は、上記遮光膜の開口部の直上に設定される固体撮像素子。
【請求項３】
請求項１において、
上記第１及び第２配線の湾曲部によって形成されるリングの内側及び上記第３及び第４配線の湾曲部によって形成されるリングの内側に配置され、上記ホトダイオードの受光領域に達する光導波路を有する固体撮像素子。
【請求項４】
請求項３において、
上記光導波路を形成する材料は、シリコン酸化物の屈折率よりも高い屈折率を有する固体撮像素子。
【請求項５】
請求項１において、
上記第１及び第２配線の湾曲部によって形成されるリングの内側及び上記第３及び第４配線の湾曲部によって形成されるリングの内側に配置され、上記ホトダイオードの受光領域に達する穴を有し、
上記穴の内壁が、シリコン酸化物の屈折率よりも高い屈折率を有する第１材料で覆われている固体撮像素子。
【請求項６】
請求項５において、
上記穴の内部に第２材料が埋め込まれており、第２材料の屈折率は第１材料の屈折率よりも低い固体撮像素子。
【請求項７】
ホトダイオードと、
第１配線層に配置され、第１の方向に延在し、かつ上記ホトダイオードの受光領域に対応して開口するリング形状部を有する第１の配線と、
第２配線層に配置され、上記第１の方向とは異なる第２の方向に延在し、かつ上記ホトダイオードの受光領域の対応して開口するリング形状部を有する第２の配線と、
マイクロレンズとを有し、
マイクロレンズで集光された光が、上記第１配線のリング形状部の開口部と上記第２配線のリング形状部の開口部とを通って上記ホトダイオードの受光領域に導かれる固体撮像素子。
【請求項８】
請求項７において、
上記第２配線層上の第３配線層に、上記ホトダイオードの受光領域に対応する開口部を有する遮光膜が形成され、
上記マイクロレンズの焦点位置は、上記遮光膜の開口部の直上に設定される固体撮像素子。
【請求項９】
請求項７において、
上記第１配線のリング形状部の開口部及び上記第２配線のリング形状部の開口部に配置され、上記ホトダイオードの受光領域に達する光導波路を有する固体撮像素子。
【請求項１０】
請求項９において、
上記光導波路を形成する材料は、シリコン酸化物の屈折率よりも高い屈折率を有する固体撮像素子。
【請求項１１】
請求項７において、
上記第１配線のリング形状部の開口部及び上記第２配線のリング形状部の開口部に配置され、上記ホトダイオードの受光領域に達する穴を有し、
上記穴の内壁が、シリコン酸化物の屈折率よりも高い屈折率を有する第１材料で覆われている固体撮像素子。
【請求項１２】
請求項１１において、
上記穴の内部に第２材料が埋め込まれており、第２材料の屈折率は第１材料の屈折率よりも低い固体撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子に関わり、特に、最上部の遮光膜を含めて２層以上の金属層を持つ固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや携帯電話用カメラ等に用いる固体撮像素子として、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどが開発されている。このうちＣＭＯＳイメージセンサは、ホトダイオードなどの光電変換素子からの電荷の転送にＭＯＳＦＥＴ（本願明細書では、ゲート絶縁型電界効果トランジスタをＭＯＳＦＥＴ、またはＭＯＳと表記する）を用いるものである。光電変換により蓄えられた電荷、すなわち画像情報を読み取るには、素子を構成する複数のＭＯＳＦＥＴをそれぞれ独立なタイミングで制御する必要がある。そのため、ＣＭＯＳイメージセンサは電源線やスイッチングのための信号線が複数層で形成されているのが一般的である（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、画素数の増加に伴い画素サイズの微細化が顕著であり、集光効率をいかに向上させるかが課題となっている。入射した光をマイクロレンズによりホトダイオードに焦点を結ぶようにすることで集光効率を高めることができる。しかしながら、画素の微細化によってマイクロレンズの光学設計が難しくなっている。焦点距離を長くするとホトダイオードの上層に形成されている遮光膜、配線層によって入射光が遮られてしまう、逆に、焦点距離を短くするとホトダイオード以外の部分にも光が入射することにより、集光効率を十分高めることが難しくなっている。
【０００４】
このため光導波路を用いた画素構造が考案されている。これは、ホトダイオード上に光を閉じ込め導波する構造を作るものである。光は高屈折材料から低屈折材料に入射するとき、その入射角に応じて全反射が起きるため、光導波路においては、周囲の層間絶縁膜よりも高い屈折率を持つ材料を内壁に成膜する、あるいは内部に埋め込む手法が一般的である。また、別のタイプの光導波路として、内壁を反射率の高い金属で被覆した管を用いるものがある。
【０００５】
特許文献２では内壁に金属膜を被覆させた光導波路が導入されている。光導波路の入り口を最上層の金属膜である遮光膜と隙間無く接続し、また、マイクロレンズの焦点位置を遮光膜の開口部近傍に調整することで、光を導波路内に確実に入射させ、内壁の金属による反射でホトダイオードまで導く。
【０００６】
特許文献３はＣＣＤ型の固体撮像素子に関するものであるが、転送電極が、狭いギャップを介して同一平面状に形成された単層電極で構成されている。ホトダイオードへの光の入射を妨げないように、かつ、余分なスペースをなくすように形成されているので、これらの配線はホトダイオードを取り囲むような構造を持つ。しかし、遮光膜に非導電材料を用い、配線を配置できるスペースを最大限に利用することによって配線層１層のみで画素を構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−７８４７５号
【特許文献２】特開２００３−２４９６３２号
【特許文献３】特開２００２−１９８５０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
集光効率の向上のためには光導波路は有効な手法であるが、コスト面、技術面で以下の課題が存在する。
【０００９】
金属の筒をホトダイオードの直上に形成しようとすると、例えば、一般的には次のような方法が考えられる。まず、ドライエッチング法などによってホトダイオード直上の層間絶縁膜に穴を形成する。次に、スパッタリング法やＣＶＤ法を用いて穴の内壁及び底部に金属の膜を形成する。最後に再びドライエッチング法などを用いて、穴の底部に堆積した金属膜を取り除く。これら一連の工程を新規に追加しなくてはならない。
【００１０】
本発明では、ホトダイオードの上層に形成される配線の形状によって集光効率を向上させる。導波路構造の有無に関係なく、電気信号の伝達のために配線は必ず形成する必要があるので、その形状を変更しても大幅な工程増加、追加コストの発生にはつながらない。さらに、既存の光導波路と組み合わせたときには、そのクロストークを防ぐ効果も期待できる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による固体撮像素子は、ホトダイオードと、第１配線層に配置され、第１の方向に延在し、かつホトダイオードの受光領域の輪郭に沿って湾曲する湾曲部を有する、互いに隣接する第１及び第２の配線と、第２配線層に配置され、第１の方向とは異なる第２の方向に延在し、かつホトダイオードの受光領域の輪郭に沿って湾曲する湾曲部を有する、互いに隣接する第３及び第４の配線と、マイクロレンズとを有し、第１及び第２の配線の湾曲部は、ホトダイオードの受光領域をリング状に取り囲むように配置され、第３及び第４の配線の湾曲部は、ホトダイオードの受光領域をリング状に取り囲むように配置され、マイクロレンズで集光された光が、第１及び第２配線の湾曲部によって形成されるリングの内側と第３及び第４配線の湾曲部によって形成されるリングの内側とを通ってホトダイオードの受光領域に導かれるように構成される。
【００１２】
または、ホトダイオードと、第１配線層に配置され、第１の方向に延在し、かつホトダイオードの受光領域に対応して開口するリング形状部を有する第１の配線と、第２配線層に配置され、第１の方向とは異なる第２の方向に延在し、かつホトダイオードの受光領域の対応して開口するリング形状部を有する第２の配線と、マイクロレンズとを有し、マイクロレンズで集光された光が、第１配線のリング形状部の開口部と第２配線のリング形状部の開口部とを通ってホトダイオードの受光領域に導かれるように構成される。
【００１３】
いずれの場合も、マイクロレンズ形状及び平坦化膜厚を最適化し、マイクロレンズの焦点を開口部、すなわち最上層の配線層近傍に設定することにより、集光効率をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
ホトダイオードの直上に積み重ねられるリング状の金属を配線層により実現することにより、低コストで固体撮像素子の集光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るＣＭＯＳイメージセンサの断面図である。
【図２】ＣＭＯＳイメージセンサ（画素）の回路を示す図である。
【図３】ＣＭＯＳイメージセンサ（画素）の回路動作を示すタイミングチャートである。
【図４】ＣＭＯＳイメージセンサ（画素）のレイアウト（下地層）を示す図である。
【図５】ＣＭＯＳイメージセンサ（画素）のレイアウト（第１配線層）を示す図である。
【図６】ＣＭＯＳイメージセンサ（画素）のレイアウト（第２配線層）を示す図である。
【図７】ＣＭＯＳイメージセンサの各配線層の配線形状（第１の例）及びホトダイオードとの位置関係を示す図である。
【図８】ＣＭＯＳイメージセンサの各配線層の配線形状（第２の例）及びホトダイオードとの位置関係を示す図である。
【図９】入射光の軌跡を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るＣＭＯＳイメージセンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図２にＣＭＯＳイメージセンサ（画素）の回路図を示す。なお、本回路は一例であって、この回路構成には限定されるものではない。図３のタイムチャートを用いて、本回路の動作を説明する。
【００１８】
リセット期間では、リセット線１１１及び読み出し線１１２がHighとなり、リセットＭＯＳ１０１及びトランスファＭＯＳ１０２が導通してホトダイオードＰＤ及びフローティングディフュージョンＦＤの電荷が引き抜かれる。その後、リセット線１１１はLowとなる。露光期間では、光の照射によりホトダイオードＰＤに電荷が蓄えられる。次に、読み出し線１１２がHighになり、トランスファＭＯＳ１０２を導通させることにより、ホトダイオードＰＤに蓄えられた電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。フローティングディフュージョンＦＤはキャパシタの役割を果たし、ホトダイオードＰＤへの光照射量に応じた電荷を蓄積する。読出期間では、選択線１１４がHighになり、セレクトＭＯＳ１０４を導通させる。アンプＭＯＳ１０３には定電流源が接続されており、ソース・ドレイン間に定電流が流れる。また、アンプＭＯＳ１０３のゲート電極はフローティングディフュージョンＦＤに接続されているため、蓄えられた電荷量に応じたゲート電圧がアンプＭＯＳ１０３に印加され、蓄積された電荷量に応じた電位がアンプＭＯＳ１０３のソースに現われる。この出力を画素情報として、セレクトＭＯＳ１０４を通して、信号線１１５に読み出す。読み出し後には、再び、リセットＭＯＳ１０１及びトランスファＭＯＳ１０２を導通させ、ホトダイオードＰＤ及びフローティングディフュージョンＦＤに蓄えられた電荷をリセットして次の露光に備える。
【００１９】
図２の回路図に示すＣＭＯＳイメージセンサ（画素）のレイアウトの一例を図４〜図６を用いて説明する。一画素のみを示して説明するが、図の左右上下に画素が繰り返し配置されることは言うまでもない。図４は下地層を示す。実線で囲まれた部分がウェル上に形成される活性領域であり、それ以外の部分が素子分離領域である。また、活性領域上にゲート電極が形成され、ＭＯＳＦＥＴ１０１〜１０４がそれぞれ形成される（点線で囲まれた領域）。
【００２０】
図５は第１配線層（Ｍ１層）を説明するための図であり、下地層及び第２配線層（Ｍ２層）は点線で示してある。画素ＰＸ１〜ＰＸ４（画素が形成される領域を一点鎖線で表示している）が繰り返し配置されるが、レイアウトを詳細に表示しているのは画素ＰＸ１のみである。また、画素ＰＸ１に接続されるのは、リセット線１１１ａ、読み出し線１１２ａである。また、中に斜線が描かれている四角はコンタクトホールであって、第１配線層と下地層（活性領域、ゲート電極）とを接続する。また、中にバツ印の描かれている四角はビアホールであって、第１配線層と第２配線層とを接続する。
【００２１】
ここでのレイアウトの特徴は、ホトダイオードＰＤの受光領域の輪郭上を通過し、Ｘ方向に延伸する配線（この例ではリセット線１１１、読み出し線１１２）が、ホトダイオードＰＤの受光領域の輪郭上においてホトダイオードＰＤの受光領域の輪郭に沿って湾曲する部分Ａと、隣接する配線が平行して延在する部分Ｂとを有している。かつ、部分Ｂにおいて、隣接する配線同士（例えば、リセット線１１１ａと読み出し線１１２ｂ）とはできるだけ狭くなるように配置される。例えば、配線容量が回路動作に影響を及ぼさない限りにおいて、最小ピッチで隣接する配線同士を配置する。
【００２２】
図６は第２配線層（Ｍ２層）を説明するための図であり、下地層及び第１配線層（Ｍ１層）は点線で示してある。画素ＰＸ１に接続されるのは、電源線１１３ａ、信号線１１５ａである。ここでのレイアウトの特徴は、ホトダイオードＰＤの受光領域の輪郭上を通過し、Ｙ方向に延伸する配線（この例では電源線１１３、信号線１１５）が、ホトダイオードＰＤの受光領域の輪郭上においてホトダイオードＰＤの受光領域の輪郭に沿って湾曲する部分Ｃと、隣接する配線が平行して延在する部分Ｄとを有している。かつ、部分Ｄにおいて、隣接する配線同士（例えば、電源線１１３ｂと信号線１１５ａ）とはできるだけ狭くなるように配置される。例えば、配線容量が回路動作に影響を及ぼさない限りにおいて、最小ピッチで隣接する配線同士を配置する。
【００２３】
図１は固体撮像素子の断面を示す図である。図２〜図６に例示した画素構成であれば、図６のＸ−Ｘ‘の位置での断面に相当する。この例では３層の配線層を有している。Ｓｉ半導体基板１０に不純物を添加することによりウェル１１を形成する。ウェル１１上にさらに極性の異なる不純物を添加して不純物領域１２、１４を形成する。例えば、ウェル１１がＰ型、不純物領域をＮ型とする。例えば、不純物領域１２がホトダイオードＰＤ、不純物領域１４がフローティングディフュージョンＦＤである。そして、不純物領域１２をソース、不純物領域１４をドレインとし、ゲート絶縁膜１５及びゲート電極１６を有するＭＯＳＦＥＴ１０２（トランスファＭＯＳ）が形成されている。素子分離領域１３は絶縁体からなっており、ＭＯＳＦＥＴを不純物領域１２や隣接するＭＯＳＦＥＴと隔絶する役割を果たす。ホトダイオードＰＤ、フローティングディフュージョンＦＤ及びＭＯＳＦＥＴ１０２の上には、第１層間絶縁膜１７を介して第１配線層１９が形成されている。その上には、第２層間絶縁膜２０、第３層間絶縁膜２３を介して、それぞれ第２配線層２２、第３配線層２５が形成されている。コンタクトホール１８は、半導体基板１０の活性領域または基板上に形成されたＭＯＳＦＥＴなどの素子と各配線層とを電気的に接続するためのものであり、例えばタングステン（Ｗ）などの金属が埋め込まれている。図１には示されないが、配線層間にはビアホールが設けられ、同様に電気的に接続されるようになっている。
【００２４】
最上層の配線層である第３配線層２５は、この例ではホトダイオードＰＤ以外の領域に光を入射させない遮光膜の役割を果たすものであり、ホトダイオードＰＤの直上に開口部２９が設けられている。もちろん、電気信号を伝達する配線、あるいは基準電位を与える電源線として、第３配線層を機能させることも可能である。第３配線層２５の上には、第４層間絶縁膜２６を介して、平坦化膜２７が、さらにその上にはマイクロレンズＭＬが配置されている。カラーフィルタＣＦはＣＭＯＳイメージセンサがカラー撮像の場合には、平坦化膜２７の間に挿入される。
【００２５】
図１はある１つの画素の断面図であり、実際には半導体基板にいくつものホトダイオードが配列され、複数の画素が形成される。図７はその様子を上から見た図であり、ホトダイオードと各配線層との位置関係を示したものである。各配線層の配線形状が分かりやすいように、点線の内側では第３配線層２５を、一点鎖線の内側では第３配線層２５と第２配線層２２とを省略して表している。すなわち、領域７１では第３配線層を、領域７２では第２配線層（なお、第１配線層との位置関係を示すために、第２配線層と重ならない第１配線層の部分を点線で示している）を、領域７３では第１配線層を表示している。また、説明を容易にするために、本発明に直接関係する配線のみを示しており、その他の配線やＭＯＳＦＥＴのゲート電極などは省略している。最上層の配線層に当たる第３配線層２５は遮光膜の役割を果たしており、ホトダイオードＰＤの直上に開口部２９をもち、それ以外の部分を完全に覆っている。
【００２６】
このように、画素を構成する各配線層（この例では第１〜第３配線層）の配線形状がホトダイオードＰＤの輪郭を取り囲む形状となっている。この結果、画素の断面をみると、受光部であるホトダイオードＰＤの上に光を反射する金属のリングが、ある間隔を持って積層している構造となっている。この結果、いわば、途中にいくつかの切れ目をもつ金属の筒が配置されることにより、切れ目からの多少の光の漏れは存在するものの、入射した光をその内壁で反射し、ホトダイオードＰＤまで導く役割を果たす。
【００２７】
ただし、図７の構造では第１配線層と第２配線層のリングはそれぞれ開口がある。開口により分離される２本の配線は互いに電気的に分離され、配線配置を効率化できる。配線層のリングに切れ目ができることで、入射光の漏れは生じるが、切れ目の間隔を最小限とすることで、漏れを最小限に抑制する。
【００２８】
第１配線層と第２配線層を開口のない、完全にリング状としたものが図８の構造である。図７と同様に、領域８１では第３配線層を、領域８２では第２配線層（なお、第１配線層との位置関係を示すために、第２配線層と重ならない第１配線層の部分を点線で示している）を、領域８３では第１配線層を表示している。この場合、図５において異なる信号を流している配線、例えばＸ方向に延伸しているリセット線１１１と読み出し線１１２とが１本に集約される。その場合には、どちらか一方の配線を、選択線１１４のように、リング形状の配線の間に別の配線としてレイアウトすることで実現できる。
【００２９】
このように、本発明においては、画素を構成する配線層の配線形状をホトダイオードＰＤの受光領域を取り囲むリング状に形成することにより、各配線が光をホトダイオードＰＤの受光領域に集光する導波路として機能させることができる。この導波路は、縦方向（図７、図８）または横方向（図７）にいくつかの切れ目をもつ金属の筒であって、切れ目からの光の漏れは存在するものの、入射光をその内壁で反射し、ホトダイオードＰＤまで導く役割を果たす。このように、本発明では配線によって金属の筒と似た構造を形成する。このとき、配線の形成自体は、固体撮像素子を動作させるために当然必要な工程であり、その配線形状を変更するだけで実現できるものである。
【００３０】
このような切れ目が入射効率に与える影響は以下のとおりである。固体撮像素子の用途を考えれば、可視光（波長：約３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の集光効率を高めることが重要である。ホトダイオードの上に層間絶縁膜、平坦化膜を介してマイクロレンズを配置した構造に、波長５００ｎｍの光を垂直に照射し、マイクロレンズに入射した光のうち何割がホトダイオードに到達するか、シミュレーションを行った。リングの間隔が０、すなわち完全な金属の筒を配置したとすれば入射効率は約７５％であった。これに対して、層間絶縁膜内のリング状の配線の縦方向の間隔を変えて計算した結果、配線間隔が入射光の波長と同じ５００ｎｍのとき入射効率は約６７％、２５０ｎｍ(波長の１／２)のとき約６９％、１２５ｎｍ（波長の１／４）のとき約７２％、より狭ピッチな８０ｎｍのとき約７４％であった。このように切れ目が小さい方が入射効率上好ましいといえるが、層間絶縁膜の厚さが波長の１／２程度とすれば入射効率の低下は抑制できる。また、横方向の切れ目は２００ｎｍ程度に抑えられるため、これが入射効率に与える影響は小さい。
【００３１】
図１に示すように、第３配線層２５の上に第４層間絶縁膜２６を介して平坦化膜２７が、さらにその上にマイクロレンズＭＬが形成されている。平坦化膜２７の膜厚（カラーフィルタＣＦを有する場合は、平坦化膜２７とカラーフィルタＣＦとの膜厚の合計）とマイクロレンズＭＬの曲率半径を調整することで、マイクロレンズの集光位置を調節することができる。集光位置を遮光膜の開口部２９、すなわち最上層の配線層近傍に持ってくることで、本発明の効果をより高めることができる。図９は、集光位置が開口部にあるときの光路を表している。入射光のほとんどが開口部内に導かれ、積層されたリングの内壁に反射してホトダイオード１２に入射する様子を示している。このように、集光位置を開口部２９近傍にすることで、集光効率を高めることができる。
【００３２】
なお、ホトダイオードの上に積層するリング状の金属は、必ずしも配線として機能する必要はない。すなわち、半導体基板や他の配線などと一切接触がなく、完全に層間絶縁膜に囲まれている金属を、光を導波する役割のためだけに埋め込むことも可能である。周囲の配線と同一の工程で形成することができるため、追加コスト等を懸念する必要はない。
【００３３】
さらに、本発明を既存の光導波路と組み合わせることにより、入射光の漏れによるクロストークを抑制する効果が期待できる。例えば、図１０に示すように積層されたリング状配線の内側に高屈折率材料を埋め込み、光導波路を形成してもよい。図１０は受光領域の中心を通るように画素を切断した断面図であり、光導波路３０が設けられている。光導波路の埋め込み材としての高屈折率材料にはポリイミドなどの樹脂材料が用いられることが一般的である。周囲の層間絶縁膜、すなわちシリコン酸化物の屈折率が約１．４６であることから、それよりも屈折率の高い、屈折率１．６〜１．８程度の材料が用いられる。また、光導波路の別の形態として、高屈折率材料でその内壁を覆う形態も考えられる。例えば、半導体プロセスによく用いられるシリコン窒化物は、その屈折率が約２．０と高い屈折率を持っているため、光導波路として設けた穴の内壁に、例えばＣＶＤ法などによってシリコン窒化物を堆積させる実施の形態が考えられる。また、上記２つの手法を組み合わせ、光導波路の内壁を高屈折率材料で覆い、その内部にその内壁を覆っている材料よりも低屈折率のものを埋め込むといった方法も考えられる。
【００３４】
しかし、埋め込み材としての高屈折率材料はその価格が一般的に高価であり、既存の光導波路では、比較的低屈折率の材料が用いられることも多い。その結果、完全に光を閉じ込めることができる光導波路を形成することは困難であり、光導波路からの光の漏れによる隣接画素へのクロストークが問題となる。本実施の形態の構成では、ある程度光が漏れてしまうような光導波路であっても、その外側にリング状の金属の積層構造を形成することにより、その漏れを抑制することができるという効果を有する。
【００３５】
ここまでは、本発明をＣＭＯＳイメージセンサに適用した場合について述べてきたが、例えばＣＣＤイメージセンサのような他の固体撮像素子に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…半導体基板、１１…ウェル、１２…不純物領域（ソース）、１３…素子分離領域、１４…不純物領域（ドレイン）、１５…ゲート絶縁膜、１６…ゲート電極、１７…第１層間絶縁膜、１８…コンタクトホール、１９…第１配線層、２０…第２層間絶縁膜、２２…第２配線層、２３…第３層間絶縁膜、２５…第３配線層、２６…第４層間絶縁膜、２７…平坦化膜、２９…開口部、１０１…リセットＭＯＳ、１０２…トランスファＭＯＳ、１０３…アンプＭＯＳ、１０４…セレクトＭＯＳ、１１１…リセット線、１１２…読み出し線、１１３…電源線、１１４…選択線、１１５…信号線。
【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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