【手続補正書】
【提出日】平成27年12月25日(2015.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
【図１】撮像素子の一部の構成例を示す断面図である。
【図２】分光変化の様子の例を示す図である。
【図３】分光変化の様子の例を示す図である。
【図４】暗電流変化の様子の例を示す図である。
【図５】撮像素子の主な構成例を示す断面図である。
【図６】撮像素子の主な構成例を示す断面図である。
【図７】撮像素子の主な構成例を示す断面図である。
【図８】撮像素子の主な構成例を示す断面図である。
【図９】撮像素子の主な構成例を示す断面図である。
【図１０】製造装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図１１】製造処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１２】製造処理の流れの、他の例を説明するフローチャートである。
【図１３】フィルタ保護膜形成処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１４】撮像装置の主な構成例を示すブロック図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
マイクロレンズは、半球状以上にすることができない。すなわち、マイクロレンズの曲率半径を小さくするのには限界がある。また、固体撮像素子においては、近年、画素の微細化が進んでおり、マイクロレンズの曲率半径を小さくすることはより困難になってきた。例えば、一般的に、マイクロレンズは、ポリスチレン系樹脂やアクリル系樹脂等からなるが、これらの屈折率は、n=1.5乃至1.6程度である。したがって、たとえば固体撮像素子の単位画素サイズが1μm程度であるとすると、各画素のマイクロレンズの曲率半径が半球以上になってしまい、製造が困難になる恐れがあった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
保護膜１１０−１乃至保護膜１１０−３はそれぞれ保護膜１１０（図１）と同様の薄膜であり、例えばシリコン化合物よりなる。保護膜１１０−１乃至保護膜１１０−３の素材は、互いに同一であっても良いし、互いに異なっていてもよい。また、保護膜１１０−１乃至保護膜１１０−３の膜厚も、互いに同一であっても良いし、互いに異なっていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
図７Ａの例において、青色のカラーフィルタ１０５Ａが、イオン種の影響を受けやすい素材（例えばジオキサン系顔料）が使用されたフィルタであるものとする。保護膜１１０は、カラーフィルタ１０５の内、その青色のカラーフィルタ１０５Ａのみを保護するように形成されている。つまり、保護膜１１０は、集光レンズ１０６Ａと青色のカラーフィルタ１０５Ａとの間、青色のカラーフィルタ１０５Ａとその隣接画素のその他の色のカラーフィルタ（例えば、緑色のカラーフィルタ１０５Ｂ）との間、並びに、隣接画素のその他の色のカラーフィルタ（例えば、緑色のカラーフィルタ１０５Ｂ）と平坦化膜１０４との間に形成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
この場合もまた、図９に示されるように、保護膜１１０を多層化することができる。図９Ａの例の場合、図８Ａの保護膜１１０と同じ位置（カラーフィルタ１０５と平坦化膜１０４との間）に１層目の保護膜１１０−１が形成されており、さらに、図８Ｂの保護膜１１０と同じ位置（平坦化膜１０４と遮光膜１０３およびシリコン基板１０１との間）に２層目の保護膜１１０−２が形成されている。この場合、保護膜１１０−１および保護膜１１０−２は、集光レンズ１０６のイオン種のシリコン基板１０１への移動を抑制することができる。また、保護膜１１０−２は、さらに、遮光膜１０３を保護することもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
つまり、保護膜形成部２３７は、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ２０６の処理を、ステップＳ２０２の処理とステップＳ２０３の処理の間に行って保護膜１１０を形成するようにすればよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４３】
＜製造処理の流れ２＞
なお、図７の例の撮像素子１００を製造する場合、図１１のステップＳ２０５の処理とステップＳ２０６の処理とを並行して実行するようにすればよい。その場合の、製造処理の流れの例を、図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２のフローチャートは、図７Ａに示される例の撮像素子１００を製造する場合の製造処理の流れの例を示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７９】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）  金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズと、
シリコン基板に形成される、外部から前記集光レンズを介して入射する入射光を光電変換する光電変換素子と、
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に形成される、シリコン化合物からなる保護膜と
を備える撮像素子。
（２）  前記保護膜の少なくとも前記集光レンズ側の面は、非平坦である
（１）、（３）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（３）  前記シリコン化合物は、二酸化シリコン（SiO2）、酸窒化シリコン（SiON）、若しくは窒化シリコン（SiN）である
（１）、（２）、（４）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（４）  前記保護膜の膜厚は、20nm以上である
（１）乃至（３）、（５）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（５）  前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタをさらに備え、
前記保護膜は、前記集光レンズと前記光学フィルタとの間に形成される
（１）乃至（４）、（６）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（６）  前記光学フィルタは、少なくともジオキサン系顔料を含むカラーフィルタを含む  （１）乃至（５）、（７）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（７）  前記カラーフィルタは、青色のカラーフィルタである
（１）乃至（６）、（８）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（８）  前記光学フィルタと前記シリコン基板との間に形成される平坦化膜をさらに備え、
前記保護膜は、さらに、前記光学フィルタと前記平坦化膜との間にも形成される
（１）乃至（７）、（９）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（９）  前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
（１）乃至（８）、（１０）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１０）  前記平坦化膜と前記シリコン基板との間の画素周縁部に形成される、前記入射光の隣接画素への進入を抑制する遮光膜をさらに備え、
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される前記保護膜は、前記平坦化膜と、前記遮光膜および前記シリコン基板との間に形成される
（１）乃至（９）、（１１）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１１）  前記光学フィルタと前記シリコン基板との間に形成される平坦化膜をさらに備え、
前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
（１）乃至（１０）、（１２）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１２）  前記平坦化膜と前記シリコン基板との間の画素周縁部に形成される、前記入射光の隣接画素への進入を抑制する遮光膜をさらに備え、
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される前記保護膜は、前記平坦化膜と、前記遮光膜および前記シリコン基板との間に形成される
（１）乃至（１１）、（１３）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１３）  前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタと平坦化膜とをさらに備え、
前記保護膜は、一部の光学フィルタと前記集光レンズの間、前記一部の光学フィルタとその他の光学フィルタとの間、並びに、前記その他の光学フィルタと前記平坦化膜との間に形成される
（１）乃至（１２）、（１４）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１４）  前記一部の光学フィルタは、ジオキサン系顔料を含むカラーフィルタである
（１）乃至（１３）、（１５）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１５）  前記カラーフィルタは、青色のカラーフィルタである
（１）乃至（１４）、（１６）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１６）  前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
（１）乃至（１５）、（１７）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１７）  前記平坦化膜と前記シリコン基板との間の画素周縁部に形成される、前記入射光の隣接画素への進入を抑制する遮光膜をさらに備え、
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される前記保護膜は、前記平坦化膜と、前記遮光膜および前記シリコン基板との間に形成される
（１）乃至（１６）、（１８）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１８）  前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタと平坦化膜とをさらに備え、
前記保護膜は、前記光学フィルタと前記平坦化膜との間に形成される
（１）乃至（１７）、（１９）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１９）  前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
（１）乃至（１８）、（２０）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２０）  前記平坦化膜と前記シリコン基板との間の画素周縁部に形成される、前記入射光の隣接画素への進入を抑制する遮光膜をさらに備え、
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される前記保護膜は、前記平坦化膜と、前記遮光膜および前記シリコン基板との間に形成される
（１）乃至（１９）、（２１）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２１）  前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタと平坦化膜とをさらに備え、
前記保護膜は、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される
（１）乃至（２０）、（２２）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２２）  前記平坦化膜と前記シリコン基板との間の画素周縁部に形成される、前記入射光の隣接画素への進入を抑制する遮光膜をさらに備え、
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される前記保護膜は、前記平坦化膜と、前記遮光膜および前記シリコン基板との間に形成される
（１）乃至（２１）、（２３）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２３）  前記金属微粒子を含有する樹脂は、共重合系の樹脂に金属化合物の粒子を添加し、分散させたものである
（１）乃至（２２）、（２４）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２４）  前記共重合系の樹脂は、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、若しくはシラン系樹脂である
（１）乃至（２３）、（２５）乃至（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２５）  前記金属化合物は、チタン（Ti）、マグネシウム（Mg）、アルミニウム（Al）、若しくは亜鉛（Zn）である
（１）乃至（２４）、（２６）、（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２６）  前記金属微粒子を含有する樹脂の波長500nmにおける屈折率は、1.6乃至2.0である
（１）乃至（２５）、（２７）のいずれかに記載の撮像素子。
（２７）  前記金属微粒子を含有する樹脂の波長400nm乃至700nmの帯域において透過率90%以上である
（１）乃至（２６）のいずれかに記載の撮像素子。
（２８）    金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズと、
シリコン基板に形成される、外部から前記集光レンズを介して入射する入射光を光電変換する光電変換素子と、
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に形成される、シリコン化合物からなる保護膜と
を備える撮像素子と、
前記撮像素子により得られる撮像画像データを画像処理する画像処理部と
を備える撮像装置。
（２９）  撮像素子を製造する製造装置であって、
入射光を光電変換する光電変換素子をシリコン基板に形成する光電変換素子形成部と、
シリコン化合物からなる保護膜を、前記光電変換素子形成部により前記光電変換素子が形成された前記シリコン基板の前記入射光が入射する側に形成する保護膜形成部と、
前記入射光を集光する、金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズを、前記保護膜形成部により形成された前記保護膜の、前記シリコン基板と反対側に形成する集光レンズ形成部と
を備える製造装置。
（３０）  撮像素子を製造する製造装置の製造方法であって、
入射光を光電変換する光電変換素子をシリコン基板に形成し、
シリコン化合物からなる保護膜を、前記光電変換素子が形成された前記シリコン基板の前記入射光が入射する側に形成し、
前記入射光を集光する、金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズを、前記保護膜の前記シリコン基板と反対側に形成する
製造方法。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズと、
シリコン基板に形成される、外部から前記集光レンズを介して入射する入射光を光電変換する光電変換素子と、
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に形成される、シリコン化合物からなる保護膜と
を備える撮像素子。
【請求項２】
前記保護膜の少なくとも前記集光レンズ側の面は、非平坦である
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記シリコン化合物は、二酸化シリコン（SiO2）、酸窒化シリコン（SiON）、若しくは窒化シリコン（SiN）である
請求項１または請求項２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記保護膜の膜厚は、20nm以上である
請求項３に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタをさらに備え、
前記保護膜は、前記集光レンズと前記光学フィルタとの間に形成される
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項６】
前記光学フィルタは、少なくともジオキサン系顔料を含むカラーフィルタを含む
請求項５に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記カラーフィルタは、青色のカラーフィルタである
請求項６に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記光学フィルタと前記シリコン基板との間に形成される平坦化膜をさらに備え、
前記保護膜は、さらに、前記光学フィルタと前記平坦化膜との間にも形成される
請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項９】
前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
請求項８に記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間の画素周縁部に形成される、前記入射光の隣接画素への進入を抑制する遮光膜をさらに備え、
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される前記保護膜は、前記平坦化膜と、前記遮光膜および前記シリコン基板との間に形成される
請求項９に記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記光学フィルタと前記シリコン基板との間に形成される平坦化膜をさらに備え、
前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
請求項５乃至請求項１０のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１２】
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間の画素周縁部に形成される、前記入射光の隣接画素への進入を抑制する遮光膜をさらに備え、
前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される前記保護膜は、前記平坦化膜と、前記遮光膜および前記シリコン基板との間に形成される
請求項１１に記載の撮像素子。
【請求項１３】
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタと平坦化膜とをさらに備え、
前記保護膜は、一部の光学フィルタと前記集光レンズの間、前記一部の光学フィルタとその他の光学フィルタとの間、並びに、前記その他の光学フィルタと前記平坦化膜との間に形成される
請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１４】
前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
請求項１３に記載の撮像素子。
【請求項１５】
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタと平坦化膜とをさらに備え、
前記保護膜は、前記光学フィルタと前記平坦化膜との間に形成される
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１６】
前記保護膜は、さらに、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間にも形成される
請求項１５に記載の撮像素子。
【請求項１７】
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に、自身を透過する前記入射光の波長帯域を制限する光学フィルタと平坦化膜とをさらに備え、
前記保護膜は、前記平坦化膜と前記シリコン基板との間に形成される
請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１８】
金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズと、
シリコン基板に形成される、外部から前記集光レンズを介して入射する入射光を光電変換する光電変換素子と、
前記集光レンズと前記シリコン基板との間に形成される、シリコン化合物からなる保護膜と
を備える撮像素子と、
前記撮像素子により得られる撮像画像データを画像処理する画像処理部と
を備える撮像装置。
【請求項１９】
撮像素子を製造する製造装置であって、
入射光を光電変換する光電変換素子をシリコン基板に形成する光電変換素子形成部と、
シリコン化合物からなる保護膜を、前記光電変換素子形成部により前記光電変換素子が形成された前記シリコン基板の前記入射光が入射する側に形成する保護膜形成部と、
前記入射光を集光する、金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズを、前記保護膜形成部により形成された前記保護膜の、前記シリコン基板と反対側に形成する集光レンズ形成部と
を備える製造装置。
【請求項２０】
撮像素子を製造する製造装置の製造方法であって、
入射光を光電変換する光電変換素子をシリコン基板に形成し、
シリコン化合物からなる保護膜を、前記光電変換素子が形成された前記シリコン基板の前記入射光が入射する側に形成し、
前記入射光を集光する、金属微粒子を含有する樹脂からなる集光レンズを、前記保護膜の前記シリコン基板と反対側に形成する
製造方法。