(57)【要約】【課題】静電気に起因する白傷の発生を抑制することができる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】一つの実施形態によれば、固体撮像装置が提供される。固体撮像装置は、半導体層とマイクロレンズと導電性反射防止膜と低屈折率防止膜とを備える。半導体層には、複数の光電変換素子が設けられる。マイクロレンズは、複数の光電変換素子の各受光面側に設けられる。導電性反射防止膜は、マイクロレンズの表面に設けられ、屈折率がマイクロレンズの屈折率よりも高い。低屈折率反射防止膜は、導電性反射防止膜の表面に設けられ、屈折率が空気の屈折率よりも高く、且つ、マイクロレンズの屈折率よりも低い。【選択図】図４
2019091947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子が設けられる半導体層と、
前記複数の光電変換素子の各受光面側に設けられるマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの表面に設けられ、屈折率が前記マイクロレンズの屈折率よりも高い、導電性反射防止膜と、
前記導電性反射防止膜の表面に設けられ、屈折率が空気の屈折率よりも高く、且つ、前記マイクロレンズの屈折率よりも低い、低屈折率反射防止膜と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記導電性反射防止膜は、
膜厚が前記低屈折率反射防止膜の膜厚よりも厚い
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】
前記導電性反射防止膜は、
屈折率が１．６〜２．７の金属酸化膜である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記低屈折率反射防止膜は、
屈折率が１．２〜１．６のシリコン酸化膜である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体撮像装置は、入射する光を光電変換する複数の光電変換素子と、各光電変換素子の受光面側に設けられ、入射する光を光電変換素子へ集光するマイクロレンズとを備える。また、固体撮像装置は、各マイクロレンズの表面に形成され、マイクロレンズ表面での反射を防止する反射防止膜を備える。
【０００３】
上記の固体撮像装置では、マイクロレンズ表面に反射防止膜を形成した後に装置の洗浄が行われる場合がある。かかる場合、洗浄によって反射防止膜表面に静電気が発生して電荷が帯電する。かかる電荷は、撮像画像が出力される際に暗電流となって検出され、撮像画素中に白傷となって現れることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８４６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一つの実施形態は、静電気に起因する白傷の発生を抑制することができる固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの実施形態によれば、固体撮像装置が提供される。固体撮像装置は、半導体層とマイクロレンズと導電性反射防止膜と低屈折率防止膜とを備える。半導体層には、複数の光電変換素子が設けられる。マイクロレンズは、複数の光電変換素子の各受光面側に設けられる。導電性反射防止膜は、マイクロレンズの表面に設けられ、屈折率がマイクロレンズの屈折率よりも高い。低屈折率反射防止膜は、導電性反射防止膜の表面に設けられ、屈折率が空気の屈折率よりも高く、且つ、マイクロレンズの屈折率よりも低い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る固体撮像装置を備えるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係る画素アレイの断面視による説明図である。
【図４】図４は、実施形態に係る画素アレイの模式的な構成の拡大を示す説明図である。
【図５】図５は、実施形態に係る反射防止膜を備えたマイクロレンズの透過率を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態に係る固体撮像装置の製造工程の断面視による説明図である。
【図７】図７は、実施形態に係る固体撮像装置の製造工程の断面視による説明図である。
【図８】図８は、実施形態に係る固体撮像装置の製造工程の断面視による説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態に係る固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法について詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
図１は、実施形態に係る固体撮像装置１４を備えるデジタルカメラ１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、デジタルカメラ１は、カメラモジュール１１と後段処理部１２とを備える。
【００１０】
カメラモジュール１１は、撮像光学系１３と固体撮像装置１４とを備える。撮像光学系１３は、被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる。固体撮像装置１４は、撮像光学系１３によって結像される被写体像を撮像し、撮像によって得られた画像信号を後段処理部１２へ出力する。かかるカメラモジュール１１は、デジタルカメラ１以外に、例えば、カメラ付き携帯端末などの電子機器に適用される。
【００１１】
後段処理部１２は、ＩＳＰ（Image  Signal  Processor）１５、記憶部１６および表示部１７を備える。ＩＳＰ１５は、固体撮像装置１４から入力される画像信号の信号処理を行う。かかるＩＳＰ１５は、例えば、ノイズ除去処理、欠陥画素補正処理、解像度変換処理などの高画質化処理を行う。
【００１２】
そして、ＩＳＰ１５は、信号処理後の画像信号を記憶部１６、表示部１７およびカメラモジュール１１内の固体撮像装置１４が備える後述の信号処理回路２１（図２参照）へ出力する。ＩＳＰ１５からカメラモジュール１１へフィードバックされる画像信号は、固体撮像装置１４の調整や制御に用いられる。
【００１３】
記憶部１６は、ＩＳＰ１５から入力される画像信号を画像として記憶する。また、記憶部１６は、記憶した画像の画像信号をユーザの操作などに応じて表示部１７へ出力する。表示部１７は、ＩＳＰ１５あるいは記憶部１６から入力される画像信号に応じて画像を表示する。かかる表示部１７は、例えば、液晶ディスプレイなどである。
【００１４】
次に、図２を参照しながらカメラモジュール１１が備える固体撮像装置１４について説明する。図２は、実施形態に係る固体撮像装置１４の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、固体撮像装置１４は、イメージセンサ２０と、信号処理回路２１とを備える。
【００１５】
ここでは、イメージセンサ２０が、入射光を光電変換する光電変換素子における入射光が入射する面とは逆の面側に配線層が形成される所謂裏面照射型ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサである場合について説明する。
【００１６】
なお、実施形態に係るイメージセンサ２０は、裏面照射型ＣＭＯＳイメージセンサに限定するものではなく、表面照射型ＣＭＯＳイメージセンサや、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサ等といった任意のイメージセンサであってもよい。
【００１７】
イメージセンサ２０は、周辺回路２２と、画素アレイ２３とを備える。また、周辺回路２２は、垂直シフトレジスタ２４、タイミング制御部２５、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）２６、ＡＤＣ（アナログデジタル変換部）２７、およびラインメモリ２８を備え、これらは主にアナログ回路で構成される。
【００１８】
画素アレイ２３は、イメージセンサ２０の撮像光学系１３からの光が入射する領域に設けられる。固体撮像装置１４では、画素アレイ２３が撮像領域となる。かかる画素アレイ２３には、撮像画像の各画素に対応する複数の光電変換素子が、水平方向（行方向）および垂直方向（列方向）へ２次元アレイ状（マトリックス状）に配置される。
【００１９】
各光電変換素子は、半導体層内に設けられ、各光電変換素子に対応して半導体層の光が入射する側に積層されたカラーフィルタおよびマイクロレンズを介して入射する光を受光量に応じた量の電荷へ光電変換し、各画素の輝度を示す信号電荷として蓄積する。
【００２０】
タイミング制御部２５は、垂直シフトレジスタ２４、ＣＤＳ２６、ＡＤＣ２７およびラインメモリ２８に対して動作タイミングの基準となるパルス信号を出力する処理部である。垂直シフトレジスタ２４は、アレイ（行列）状に２次元配列された複数の光電変換素子の中から信号電荷を読み出す光電変換素子を行単位で順次選択するための選択信号を画素アレイ２３へ出力する処理部である。
【００２１】
画素アレイ２３は、垂直シフトレジスタ２４から入力される選択信号によって行単位で選択される各光電変換素子に蓄積された信号電荷を、各画素の輝度を示す画素信号として光電変換素子からＣＤＳ２６へ出力する。なお、画素アレイ２３の構成については、図３および図４を参照しながら後述する。
【００２２】
ＣＤＳ２６は、画素アレイ２３から入力される画素信号から、相関二重サンプリングによってノイズを除去してＡＤＣ２７へ出力する処理部である。ＡＤＣ２７は、ＣＤＳ２６から入力されるアナログの画素信号をデジタルの画素信号へ変換してラインメモリ２８へ出力する処理部である。ラインメモリ２８は、ＡＤＣ２７から入力される画素信号を一時的に保持し、画素アレイ２３における光電変換素子の行毎に信号処理回路２１へ出力する処理部である。
【００２３】
信号処理回路２１は、ラインメモリ２８から入力される画素信号に対して所定の信号処理を行って後段処理部１２へ出力する処理部であり、主にデジタル回路で構成される。信号処理回路２１は、画素信号に対して、例えば、レンズシェーディング補正、傷補正、ノイズ低減処理などの信号処理を行う。
【００２４】
このように、イメージセンサ２０では、画素アレイ２３に配置される複数の光電変換素子が入射光を受光量に応じた量の信号電荷へ光電変換して蓄積し、周辺回路２２が各光電変換素子に蓄積された信号電荷を画素信号として読み出すことによって撮像を行う。
【００２５】
また、イメージセンサ２０は、撮像光学系１３からの光を、マイクロレンズによって集光させ、集光させた光をカラーフィルタを介して光電変換素子へ入射する。
【００２６】
ここで、一般的なマイクロレンズは、表面上に１層の反射防止膜が形成されており、かかる反射防止膜によりマイクロレンズ表面での反射を防止し、光電変換素子の受光面に入射する光量の増大を図っている。
【００２７】
ところで、固体撮像装置では、マイクロレンズ表面に反射防止膜を形成した後に純水などを用いて装置表面の洗浄が行われる場合がある。かかる場合、洗浄によって反射防止膜表面に静電気が発生して電荷が帯電してしまう。かかる電荷は、撮像画像が出力される際に暗電流となって検出され、撮像画素中に白傷となって現れることがある。
【００２８】
そこで、本実施形態に係る固体撮像装置１４は、マイクロレンズの表面に、マイクロレンズ側から導電性反射防止膜と低屈折率反射防止膜とを積層した２層の反射防止膜を設けた。そして、固体撮像装置１４は、内層の導電性反射防止膜によって外層の低屈折率反射防止膜に静電気により帯電した電荷を逃がすことで、白傷の発生を抑制した。以下、静電気に起因した白傷の発生を抑制させた画素アレイ２３について図３および図４を参照して説明する。
【００２９】
図３は、実施形態に係る画素アレイ２３の断面視による模式的な構成を示す説明図である。図４は、実施形態に係る画素アレイ２３の模式的な構成の拡大を示す説明図である。なお、ここでは、便宜上、画素アレイ２３の光９が入射する側を上として、画素アレイ２３の光９が入射する側とは逆側を下として説明する。
【００３０】
図３に示すように、画素アレイ２３は、支持基板３１上に接着層３２を介して設けられる多層配線層３５と、光電変換素子３８とを備える。多層配線層３５は、層間絶縁膜３４と、層間絶縁膜３４の内部に設けられる読み出しゲート３および多層配線３３とを備える。多層配線３３は、光電変換素子３８によって光電変換された負の信号電荷（電子）の読み出しや、各回路素子への駆動信号等の伝送に用いられる。
【００３１】
光電変換素子３８は、例えば、ボロン（Ｂ）等のＰ型の低濃度の不純物がドープされたＰ型のＳｉ層３６と、Ｐ型のＳｉ層３６の内部に、例えば、リン（Ｐ）等のＮ型の高濃度の不純物がドープされたＮ型のＳｉ領域３７とのＰＮ接合によって形成されるフォトダイオードである。
【００３２】
かかる光電変換素子３８は、Ｐ型のＳｉ層３６内にアレイ（行列）状に２次元配列される。そして、光電変換素子３８は、多層配線層３５との界面とは逆側の端面から入射する光９を受光量に応じた量の信号電荷へ光電変換してＮ型のＳｉ領域３７に蓄積する。
【００３３】
また、画素アレイ２３は、光電変換素子３８の受光面上に、Ｐ型の正孔蓄積領域５を備える。かかる正孔蓄積領域５は、Ｎ型のＳｉ領域３７内に存在する正の電荷（正孔）を蓄積する。
【００３４】
つまり、Ｐ型の正孔蓄積領域５は、正の電荷がＮ型のＳｉ領域３７における受光面近傍で生じる界面準位に起因した負の電荷と再結合し、入射光の有無とは無関係に生じて暗電流の原因となる負の電荷を低減する領域である。
【００３５】
また、画素アレイ２３は、Ｐ型の正孔蓄積領域５の受光面上に、第１のＳｉ酸化膜４０を備える。かかる第１のＳｉ酸化膜４０は、Ｎ型のＳｉ領域３７の受光面側端面に生じるダングリングボンドを終端する。これにより、画素アレイ２３は、ダングリングボンドによる界面準位の増加を抑制することによって暗電流を低減する。
【００３６】
さらに、画素アレイ２３は、Ｐ型の正孔蓄積領域５の受光面上に順次積層されるＳｉ窒化膜６、カラーフィルタ７０、およびマイクロレンズ７１を備える。
【００３７】
Ｓｉ窒化膜６は、カラーフィルタ７０を透過する入射光の反射を防止する反射防止膜として機能する。また、カラーフィルタ７０は、例えば、赤、緑、青の３原色のうち、いずれか一色の入射光を透過させる。
【００３８】
マイクロレンズ７１は、平凸レンズであり、画素アレイ２３へ入射する入射光を光電変換素子３８へ集光する。かかるマイクロレンズ７１は、屈折率ｎ１が１．６〜１．７の高屈折率材料を用いて形成される。本実施形態では、マイクロレンズ７１は、屈折率ｎ１が、例えば、１．６２の有機系樹脂によって形成される。
【００３９】
また、画素アレイ２３は、マイクロレンズ７１の表面に、マイクロレンズ７１側から導電性反射防止膜８０と低屈折率反射防止膜８１とを積層した２層からなる反射防止膜８を備える。
【００４０】
具体的に、図４を参照して説明する。図４に示すように、実施形態に係るマイクロレンズ７１は、表面にマイクロレンズ７１側から導電性反射防止膜８０と低屈折率反射防止膜８１とを積層した２層の反射防止膜８を備える。導電性反射防止膜８０は、膜厚ｄ１が低屈折率反射防止膜８１の膜厚ｄ２よりも厚くなっている。具体的には、導電性反射防止膜８０の膜厚ｄ１は、低屈折率反射防止膜８１の膜厚ｄ２よりも、例えば、２０〜４０ｎｍほど厚くなっている。
【００４１】
導電性反射防止膜８０は、屈折率ｎ２がマイクロレンズ７１の屈折率ｎ１よりも高い金属酸化膜である。具体的には、導電性反射防止膜８０は、屈折率ｎ２が１．６〜２．７の金属酸化膜である。かかる金属酸化膜としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ）膜が挙げられる。
【００４２】
また、導電性反射防止膜８０は、低屈折率反射防止膜８１に静電気により帯電した電荷を外部へアースするため、図示しない配線パターンなどによって接続したパッドを介してグランドＧＮＤに接続される。したがって、導電性反射防止膜８０は、低屈折率反射防止膜８１に静電気により帯電した電荷をグランドＧＮＤに接続されたパッドへ導く役割を果たす。これにより、低屈折率反射防止膜８１に静電気により帯電した電荷は、導電性反射防止膜８０およびパッドを通ってグランドＧＮＤに流される。
【００４３】
低屈折率反射防止膜８１は、屈折率ｎ３が空気（ｎ０＝１．０）の屈折率よりも高く、且つ、マイクロレンズ７１の屈折率ｎ１よりも低いシリコン酸化膜である。具体的には、低屈折率反射防止膜８１は、屈折率ｎ３が１．２〜１．６のシリコン酸化膜である。かかるシリコン酸化膜としては、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）が挙げられる。
【００４４】
ここで、上記した２層からなる反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１の透過率について図５を参照して説明する。図５は、実施形態に係る反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１の透過率を示す説明図である。
【００４５】
図５において、縦軸は透過率［％］を示し、横軸は波長［ｎｍ］を示している。また、図５のグラフにおいて、太線は２層からなる反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１の透過率、細線は低屈折率反射防止膜８１を備えたマイクロレンズ７１の透過率、一点鎖線は反射防止膜８を備えないマイクロレンズ７１の透過率をそれぞれ示している。
【００４６】
なお、かかる透過率の評価試験では、マイクロレンズ７１は屈折率ｎ１が１．６２の有機系樹脂、導電性反射防止膜８０は屈折率ｎ２が１．９７の酸化タンタル膜、低屈折率反射防止膜８１は屈折率ｎ３が１．３７のシリコン酸化膜をそれぞれ用いた。
【００４７】
図５に示すように、２層からなる反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１は、透過率が低屈折率反射防止膜８１を備えたマイクロレンズ７１の透過率よりも高く、短波長域（４５０ｎｍ）から長波長域（７００ｎｍ）までおよそ９９％に達していることが分かる。
【００４８】
これは、屈折率ｎ１が１．６２のマイクロレンズ７１と屈折率ｎ３が１．３７の低屈折率反射防止膜８１との間に、屈折率ｎ２が１．９７とマイクロレンズ７１の屈折率ｎ１よりも高い導電性反射防止膜８０を介在させているからである。
【００４９】
詳述すると、低屈折率反射防止膜８１を介して導電性反射防止膜８０へ入射した光９は、導電性反射防止膜８０の屈折率ｎ２がマイクロレンズ７１の屈折率ｎ１よりも高いため、導電性反射防止膜８０とマイクロレンズ７１との界面で全反射を起こす。しかし、かかる光９は、導電性反射防止膜８０の屈折率ｎ２が低屈折率反射防止膜８１の屈折率ｎ３よりも高いため、導電性反射防止膜８０と低屈折率反射防止膜８１との界面で再び全反射を起こす。そして、全反射による戻り光は、導電性反射防止膜８０とマイクロレンズ７１との界面では全反射せずにマイクロレンズ７１へ入射する。
【００５０】
このようなことから、２層からなる反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１は、透過率が低屈折率反射防止膜８１を備えたマイクロレンズ７１の透過率よりも高くなると考えられる。つまり、２層からなる反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１は、高い透過率を有するとともに、静電気により帯電した電荷を除去する機能を有する。
【００５１】
また、２層からなる反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１は、導電性反射防止膜８０の膜厚ｄ１が低屈折率反射防止膜８１の膜厚ｄ２よりも厚いことで、導電性反射防止膜８０とマイクロレンズ７１との界面における多重反射が抑制される。
【００５２】
上述した実施形態に係る固体撮像装置１４は、マイクロレンズ７１の表面に、マイクロレンズ７１側から導電性反射防止膜８０と低屈折率反射防止膜８１とを積層した２層からなる反射防止膜８を備える。
【００５３】
これにより、固体撮像装置１４は、内層の導電性反射防止膜８０によって外層の低屈折率反射防止膜８１に静電気により帯電した電荷を逃がすことができる。そのため、固体撮像装置１４は、マイクロレンズ７１表面に反射防止膜８を形成した後に純水などを用いて装置表面を洗浄する場合でも、洗浄によって低屈折率反射防止膜８１表面に静電気により帯電した電荷を導電性反射防止膜８０およびパッドを通ってグランドＧＮＤへ流すことができる。したがって、固体撮像装置１４は、静電気に起因する白傷の発生を抑制することができる。
【００５４】
また、上述の実施形態に係る固体撮像装置１４は、導電性反射防止膜８０と低屈折率反射防止膜８１との２層からなる反射防止膜８が設けられたマイクロレンズ７１を備える。これにより、固体撮像装置１４は、２層からなる反射防止膜８を備えたマイクロレンズ７１の透過率が一般的な１層の反射防止膜を備えたマイクロレンズの透過率に比べて高いため、光電変換素子３８に入射する光９の量が増えて画素の受光感度が向上する。
【００５５】
次に、上述した画素アレイ２３の形成方法を含む固体撮像装置１４の製造方法について、図６〜図８を参照して説明する。なお、固体撮像装置１４における画素アレイ２３以外の部分の製造方法は、一般的なＣＭＯＳイメージセンサと同様である。このため、以下では、固体撮像装置１４における画素アレイ２３部分の製造方法について説明する。
【００５６】
図６〜図８は、実施形態に係る固体撮像装置１４の製造工程を示す断面模式図である。図６（ａ）に示すように、画素アレイ２３を製造する場合には、Ｓｉウェハ等の半導体基板３０上にＰ型のＳｉ層３６を形成する。このとき、例えば、半導体基板３０上にボロン等のＰ型の低濃度の不純物がドープされたＳｉ層をエピタキシャル成長させることにより、Ｐ型のＳｉ層３６を形成する。なお、かかるＰ型のＳｉ層３６は、Ｓｉウェハの内部へＰ型の低濃度の不純物をイオン注入してアニール処理を行うことにより形成してもよい。
【００５７】
続いて、Ｐ型のＳｉ層３６の上面側からＰ型のＳｉ層３６内部へリン等のＮ型の高濃度の不純物をイオン注入してアニール処理を行うことによって、Ｐ型のＳｉ層３６にＮ型のＳｉ領域３７を行列状に２次元配列する。
【００５８】
こうして、Ｐ型のＳｉ層３６とＮ型のＳｉ領域３７とによりＰＮ接合が形成されてフォトダイオードである光電変換素子３８が形成される。なお、ここで、Ｎ型のＳｉ領域３７は、光電変換された負の電荷を蓄積する電荷蓄積領域となり、半導体基板３０との接合面側が後に露出されて入射光の受光面となる。
【００５９】
続いて、図６（ｂ）に示すように、光電変換素子３８の上面に多層配線層３５を形成する。多層配線層３５を形成する工程では、先ず、Ｐ型のＳｉ層３６の表面における所定位置に、例えば、ポリシリコンによって読み出しゲート３などを形成する。次に、例えば、Ｓｉ酸化膜等の層間絶縁膜３４を成膜する工程と、層間絶縁膜３４に所定の配線パターンを形成する工程と、配線パターン内に銅（Ｃｕ）等を埋め込んで多層配線３３を形成する工程とを繰り返すことで多層配線層３５が形成される。
【００６０】
その後、図６（ｃ）に示すように、多層配線層３５の上面に接着剤を塗布して接着層３２を設け、接着層３２の上面に、例えばＳｉウェハ等の支持基板３１を貼着する。なお、接着層３２を用いずに、多層配線層３５の上面に支持基板３１を直接接合してもよい。
【００６１】
続いて、図７（ａ）に示すように、図６（ｃ）に示す構造体の天地を反転させた後、グラインダ等の研削装置によって半導体基板３０を裏面側（ここでは、上面側）から研削し、半導体基板３０を所定の厚さになるまで薄化する。
【００６２】
その後、例えば、ＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）によって半導体基板３０の裏面側をさらに研磨し、Ｎ型のＳｉ領域３７の裏面（ここでは、上面）を露出させる。このとき、Ｎ型のＳｉ領域３７の研磨面である上面にはダングリングボンドが発生して界面準位が生じる。
【００６３】
そこで、先ず、図７（ｂ）に示すように、光電変換素子３８の受光面上に第１のＳｉ酸化膜４０を形成し、Ｎ型のＳｉ領域３７の受光面側端面に生じるダングリングボンドを終端する。第１のＳｉ酸化膜４０の形成には、例えば、ＡＬＤ（Atomic  Layer  Deposition）法を用いる。次に、Ｐ型のＳｉ層３６における上部に、例えば、ボロン等のＰ型の高濃度の不純物をイオン注入してアニール処理を行うことにより正孔蓄積領域５を形成する。
【００６４】
次に、図７（ｃ）に示すように、第１のＳｉ酸化膜４０の上面に、例えば、ＣＶＤ法を用いて、反射防止膜となるＳｉ窒化膜６を形成する。そして、図８（ａ）に示すように、Ｓｉ窒化膜６の上面に、カラーフィルタ７０およびマイクロレンズ７１を順次形成する。
【００６５】
続いて、図８（ｂ）に示すように、マイクロレンズ７１の上面に、例えば、スパッタ法を用いて、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ）を含む所定の厚さｄ１の導電性反射防止膜８０を形成する。なお、導電性反射防止膜８０は、パターン配線などによってパッドに接続され、かかるパッドを介してグランドＧＮＤに接続される。
【００６６】
その後、導電性反射防止膜８０の上面に、例えば、ＣＶＤ法を用いて、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む所定の厚さｄ２（ｄ２＜ｄ１）の低屈折率反射防止膜８１を形成することで、図３に示す画素アレイ２３が製造される。そして、マイクロレンズ７１の表面に反射防止膜８を形成した後、固体撮像装置１４表面の洗浄が行われる。
【００６７】
上述したように、実施形態に係る固体撮像装置１４は、マイクロレンズ７１の表面に、マイクロレンズ７１側から導電性反射防止膜８０と低屈折率反射防止膜８１とを積層した２層からなる反射防止膜８を備える。
【００６８】
これにより、固体撮像装置１４は、内層の導電性反射防止膜８０によって外層の低屈折率反射防止膜８１に静電気により帯電した電荷を逃がすことができる。そのため、固体撮像装置１４は、マイクロレンズ７１表面に反射防止膜８を形成した後に純水などを用いて装置表面の洗浄が行われる場合でも、洗浄によって低屈折率反射防止膜８１表面に静電気により帯電した電荷を導電性反射防止膜８０およびパッドを通ってグランドＧＮＤへ流すことができる。したがって、固体撮像装置１４は、静電気に起因する白傷の発生を抑制することができる。
【００６９】
また、固体撮像装置１４は、マイクロレンズ７１表面に反射防止膜８を形成した後に搬送アームによる搬送が行われる場合でも、搬送アームとの接触によって低屈折率反射防止膜８１表面に静電気により帯電した電荷を導電性反射防止膜８０およびパッドを通ってグランドＧＮＤへ流すことができる。
【００７０】
なお、上述した固体撮像装置１４は、導電性反射防止膜８０がパッドを介してグランドＧＮＤに接続されているが、かかる形態に限られず、グランドＧＮＤに接続されていなくてもよい。
【００７１】
かかる形態であっても、低屈折率反射防止膜８１の一箇所に留まっている静電気により帯電した電荷を、導電性反射防止膜８０によって導電性反射防止膜８０の形成領域に広く散らすことができるため、静電気に起因する白傷の発生を抑制することができる。
【００７２】
また、上述した実施形態では、Ｓｉ層３６をＰ型、Ｓｉ領域３７をＮ型としているが、Ｓｉ層３６をＮ型、Ｓｉ領域３７をＰ型として画素アレイ２３を構成するようにしてもよい。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１  デジタルカメラ、  １１  カメラモジュール、  １２  後段処理部、  １３  撮像光学系、  １４  固体撮像装置、  １５  ＩＳＰ、  １６  記憶部、  １７  表示部、  ２０  イメージセンサ、  ２１  信号処理回路、  ２２  周辺回路、  ２３  画素アレイ、  ２４  垂直シフトレジスタ、  ２５  タイミング制御部、  ２６  ＣＤＳ、  ２７  ＡＤＣ、  ２８  ラインメモリ、  ３  読み出しゲート、  ３０  半導体基板、  ３１  支持基板、  ３２  接着層、  ３３  多層配線、  ３４  層間絶縁膜、  ３５  多層配線層、  ３６  Ｐ型のＳｉ層、  ３７  Ｎ型のＳｉ領域、  ３８  光電変換素子、  ４０  第１のＳｉ酸化膜、  ５  正孔蓄積領域、  ６  Ｓｉ窒化膜、  ７０  カラーフィルタ、  ７１  マイクロレンズ、  ８  反射防止膜、  ８０  導電性反射防止膜、  ８１  低屈折率反射防止膜、  ９  光
【図１】
2019091947.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月9日(2019.4.9)
【手続補正１】
【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】
複数の光電変換素子が設けられる半導体層と、
前記複数の光電変換素子の各受光面側に設けられるマイクロレンズと、  
前記マイクロレンズの表面に設けられ、屈折率が前記マイクロレンズの屈折率よりも高く、接地された導電性反射防止膜と、
前記導電性反射防止膜の表面に設けられ、屈折率が空気の屈折率よりも高く、且つ、前記マイクロレンズの屈折率よりも低い、低屈折率反射防止膜と
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記導電性反射防止膜は、
膜厚が前記低屈折率反射防止膜の膜厚よりも厚い
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】
前記導電性反射防止膜は、
屈折率が１．６〜２．７の金属酸化膜である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記低屈折率反射防止膜は、
屈折率が１．２〜１．６のシリコン酸化膜である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の固体撮像装置。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
一つの実施形態によれば、固体撮像装置が提供される。固体撮像装置は、半導体層とマイクロレンズと導電性反射防止膜と低屈折率防止膜とを備える。半導体層には、複数の光電変換素子が設けられる。マイクロレンズは、複数の光電変換素子の各受光面側に設けられる。導電性反射防止膜は、マイクロレンズの表面に設けられ、屈折率がマイクロレンズの屈折率よりも高く、接地される。低屈折率反射防止膜は、導電性反射防止膜の表面に設けられ、屈折率が空気の屈折率よりも高く、且つ、マイクロレンズの屈折率よりも低い。