(57)【要約】【課題】行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に対応して形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズアレイとを具備する固体撮像装置において、隣接カラーセルへの光入射による混色を抑制し、ライン濃淡を低減する。【解決手段】カラーフィルタ10は、一定方向に視たときの奇数行にシアン（以下CA）セルとイエロー（以下YE）セルとが交互に並び、偶数行にマゼンタ（以下MG）セルとグリーン（以下GR）セルとが交互に並び、かつ、MGセルとGRセルの並び順序が互いに隣り合う偶数行間で異なる補色色差順次配列にて形成され、CAセルとYEセルのうち少なくとも一方の下面がMGセルとGRセルの下面よりも受光部フォトダイオード2に位置するように構成される。ここでは、平坦化層9の凹部9Aに配置されるカラーセル10a,10cがCAセル，YEセルとされ、凸部9Bに配置されるカラーセル10b,10dは、入射光が混色してもライン濃淡の原因とならないMGセル，GRセルとされている。【選択図】図１
2008193008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に対応して形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズアレイとを具備する固体撮像装置において、前記カラーフィルタは、一定方向に視たときの奇数行にシアンセルとイエローセルとが交互に並び、偶数行にマゼンタセルとグリーンセルとが交互に並び、かつ、前記マゼンタセルとグリーンセルの並び順序が互いに隣り合う偶数行間で異なる補色色差順次配列にて形成されており、前記シアンセルとイエローセルのうち少なくとも一方の下面が前記マゼンタセルとグリーンセルの下面よりも受光部側に位置していることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に対応して形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズアレイとを具備する固体撮像装置において、前記カラーフィルタは、一定方向に視たときの奇数行にシアンセルとイエローセルとが交互に並び、偶数行にマゼンタセルとグリーンセルとが交互に並び、かつ、前記シアンセルとイエローセルの並び順序が互いに隣り合う奇数行間で異なる補色色差順次配列にて形成されており、前記マゼンタセルとグリーンセルのうち少なくとも一方の下面が前記シアンセルとイエローセルの下面よりも受光部側に位置していることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に対応して形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズアレイとを具備する固体撮像装置において、前記カラーフィルタは、原色ベイヤー配列にて形成されており、ブルーセルとレッドセルのうち少なくとも一方の下面がグリーンセルの下面よりも受光部側に位置していることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法であって、複数の受光部が形成された半導体基板上に平坦化材料を塗布し、前記平坦化材料の所定のカラーセル位置にグレースケールマスクを用いるリソグラフィ法で凹部を形成するか、あるいは、前記平坦化材料上に透明樹脂を塗布した後に所定のカラーセル位置にリソグラフィ法で凸部をパターニングすることにより、表面に凹部と凸部とを有する平坦化層を形成する工程と、前記平坦化層の凹部と凸部に所定の配列でカラーセルを形成する工程とを行うことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項５】
所定の配列でカラーセルを形成する工程では、平坦化層の表面に第１のカラーレジストを塗布し、グレースケールマスクを用いるリソグラフィ法により前記平坦化層の凹部と凸部に所望の膜厚の第１のカラーレジスト層を形成し、その後に、前記第１のカラーレジスト層上に第２のカラーレジストを塗布し、グレースケールマスクを用いるリソグラフィ法により前記凸部の第１のカラーレジスト層上に第２のカラーレジスト層をパターニングすることにより、前記凹部に前記第１のカラーレジスト層よりなるカラーセルを形成し、前記凸部に前記第１のカラーレジスト層と第２のカラーレジスト層との積層構造のカラーセルを形成することを特徴とする請求項４記載の固体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、半導体基板上に受光部とカラーフィルタとを有する固体撮像装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、解像度をさらに高くすることが求められており、これらに用いられる固体撮像装置は高画素化及び微細化がさらに加速されると予想される。固体撮像装置の微細化と同時に、カメラレンズと固体撮像装置との短射出瞳距離化も進んでいる。
【０００３】
ところが、画素の微細化が進むことと、カメラレンズと固体撮像装置との短射出瞳化に伴って入射光の入射角度が大きくなることとにより、縞状の画像不良であるライン濃淡が発生しやすくなる。ライン濃淡が発生する要因は、あるカラーセルに入射する光が隣接カラーセルをかすめることにより混色が発生することであると考えられる。
【０００４】
斜め光はかかる混色や光感度低下を来たすもので、その対策として、半導体基板（受光部）表面からマイクロレンズ下面までの距離を短くすることが行われている。そのためにカラーフィルタの薄膜化も検討されているのであるが、補色カラーフィルタでは、グリーンセルはシアンセルとイエローセルとの積層構造となるため、膜厚はある程度大きくなってしまう。
【０００５】
この解決策として、積層構造のカラーフィルタについては、感光材成分を含まないカラーフィルタ被膜を形成し、選択エッチングして、一層目のカラーセルとし、その上に感光材成分を含むカラーフィルタ被膜を形成し、リソグラフィによりパターニングして、二層目のカラーセルとする方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、両層ともリソグラフィ法を利用して作製する場合よりも薄膜化が可能となる。
【０００６】
その他に、薄膜化するのでなく、グリーンセルの下面を他の色のセルの下面よりも受光部側に配置することで、グリーンセルの突出度を抑え、受光部とマイクロレンズ間の距離を短くする方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４９２１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のようにカラーフィルタの薄膜化を進めても、発色のための色材（顔料、染料）分の膜厚は必要であるため限界があり、薄膜化だけで光感度低下や隣接画素との混色を抑えることは困難である。
【０００８】
またグリーンセルの下面を他の色のセルの下面よりも受光部側に配置する方法は、マイクロレンズと受光部との距離を短くすることのみ考慮されているもので、入射光が隣接セルをかすめることによる混色は依然として発生すると推測される。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、隣接カラーセルへの光入射による混色を抑制し、ライン濃淡が発生しにくい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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置は、行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に対応して形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズアレイとを具備する固体撮像装置において、前記カラーフィルタは、一定方向に視たときの奇数行にシアンセルとイエローセルとが交互に並び、偶数行にマゼンタセルとグリーンセルとが交互に並び、かつ、前記マゼンタセルとグリーンセルの並び順序が互いに隣り合う偶数行間で異なる補色色差順次配列にて形成されており、前記シアンセルとイエローセルのうち少なくとも一方の下面が前記マゼンタセルとグリーンセルの下面よりも受光部側に位置している構造としたことを特徴とする。
【００１１】
また、行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に対応して形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズアレイとを具備する固体撮像装置において、前記カラーフィルタは、一定方向に視たときの奇数行にシアンセルとイエローセルとが交互に並び、偶数行にマゼンタセルとグリーンセルとが交互に並び、かつ、前記シアンセルとイエローセルの並び順序が互いに隣り合う奇数行間で異なる補色色差順次配列にて形成されており、前記マゼンタセルとグリーンセルのうち少なくとも一方の下面が前記シアンセルとイエローセルの下面よりも受光部側に位置している構造としたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、行列状に配置された複数の受光部と、前記受光部に対応して形成されたカラーフィルタおよびマイクロレンズアレイとを具備する固体撮像装置において、前記カラーフィルタは、原色ベイヤー配列にて形成されており、ブルーセルとレッドセルのうち少なくとも一方の下面がグリーンセルの下面よりも受光部側に位置している構造としたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、上記のいずれかの固体撮像装置を製造する際に、複数の受光部が形成された半導体基板上に平坦化材料を塗布し、前記平坦化材料の所定のカラーセル位置にグレースケールマスクを用いるリソグラフィ法で凹部を形成するか、あるいは、前記平坦化材料上に透明樹脂を塗布した後に所定のカラーセル位置にリソグラフィ法で凸部をパターニングすることにより、表面に凹部と凸部とを有する平坦化層を形成する工程と、前記平坦化層の凹部と凸部に所定の配列でカラーセルを形成する工程とを行うことを特徴とする。
【００１４】
所定の配列でカラーセルを形成する工程では、平坦化層の表面に第１のカラーレジストを塗布し、グレースケールマスクを用いるリソグラフィ法により前記平坦化層の凹部と凸部に所望の膜厚の第１のカラーレジスト層を形成し、その後に、前記第１のカラーレジスト層上に第２のカラーレジストを塗布し、グレースケールマスクを用いるリソグラフィ法により前記凸部の第１のカラーレジスト層上に第２のカラーレジスト層をパターニングすることにより、前記凹部に前記第１のカラーレジスト層よりなるカラーセルを形成し、前記凸部に前記第１のカラーレジスト層と第２のカラーレジスト層との積層構造のカラーセルを形成することができ、好都合である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の固体撮像装置は、補色色差順次配列あるいは原色ベイヤー配列にて構成されるカラーフィルタについて、所定のカラーセルの下面を他のカラーセルの下面よりも受光部側に位置させるようにしたことにより、隣接カラーセルへの光入射、それによる混色を抑制し、ライン濃淡の発生を抑えることが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施形態の固体撮像装置の構成を示す。図１（ａ）は同固体撮像装置のカラーフィルタの平面配列を示した上面模式図であり、図１（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、同固体撮像装置の図１（ａ）におけるＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線での断面図である。
【００１７】
この固体撮像装置においては、図１（ａ）に示すように、シアン（ＣＡと記す）フィルタ、マゼンタ（ＭＧと記す）フィルタ、イエロー（ＹＥと記す）フィルタ、及びグリーン（ＧＲと記す）フィルタが、補色色差順次配列を構成するように配置されている。これらカラーフィルタは、後述する半導体基板１に行列状に配置された複数のフォトダイオード２に対応している。
【００１８】
詳細には、電荷信号を転送するＶ転送方向（垂直転送方向）に沿って奇数番目の行（奇数行という）にＹＥセルとＣＡセルとが配置され、偶数番目の行（偶数行という）にＭＧセルとＧＲセルとが配置されている。また転送回路（ＣＣＤ）への読み出しを可能にするために、偶数行に配置されたＭＧセルとＧＲセルについて、隣り合う偶数行どうしで交互に「ＧＲ、ＭＧ、・・・」「ＭＧ、ＧＲ、・・・」となるように、並び順が入れ替えられている。
【００１９】
図１（ｂ）（ｃ）を参照して説明すると、シリコン等の半導体基板１に、複数のフォトダイオード２及び転送チャネル（図示せず）が形成され、基板表面に酸化シリコン膜等の絶縁膜３が形成され、前記転送チャネルの上に前記絶縁膜３を介して転送電極４が形成され、転送電極４を覆う絶縁膜５が形成されている。
【００２０】
また絶縁膜５の上に、転送電極４を覆い且つフォトダイオード２を露出する開口部を有する遮光膜６が形成され、遮光膜６の開口部を埋めて表面を平坦化する平坦化層７が形成され、平坦化層７の上にフォトダイオード２の上方となるようにインナーレンズ８が形成されている。
【００２１】
さらに、インナーレンズ８による凹凸を低減するように平坦化層９が形成され、平坦化層９の上にフォトダイオード２の上方となるようにカラーフィルタ１０が形成され、カラーフィルタ１０による凹凸を低減するように平坦化層１１が形成され、平坦化層１１の上にフォトダイオード２の上方となるようにマイクロレンズ１２が形成されている。
【００２２】
この固体撮像装置の大きな特徴は、平坦化層９の表面に、各フォトダイオード２に対応して凹部９Ａと凸部９Ｂとが形成されていて、その各々にカラーセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが配置されている点である。
【００２３】
凹部９Ａに配置されているカラーセル１０ａ，１０ｃは、ＣＡセルまたはＹＥセルである。凸部９Ｂに配置されているカラーセル１０ｂ，１０ｄは、ＭＧセルまたはＧＲセルである。
【００２４】
以上のようにカラーフィルタ１０が配置される理由を説明する。
上述した補色色差順次配列では、ＧＲに関しては、ＣＡセルとＭＧセルとに隣接するＧＲ（ＧＲｃと記す）セルと、ＹＥセルとＭＧセルとに隣接するＧＲ（ＧＲｙと記す）セルという二種類のＧＲセルが存在する。またＭＧに関しては、ＹＥセルとＧＲセルとに隣接するＭＧ（ＭＧｙと記す）セルと、ＣＡセルとＧＲセルとに隣接するＭＧ（ＭＧｃと記す）セルという二種類のＭＧセルが存在する。このように、ＭＧとＧＲについて、同色でありながら隣接セルが異なる二種類のセルが存在することが、ライン濃淡が発生する原因となる。
【００２５】
ライン濃淡が発生する理由は次の通りである。
ＧＲｃセルに入射するはずの光は、隣接セルであるＣＡセルやＭＧセルをかすめることで混色を発生させる。またＧｒｙセルに入射するはずの光は、隣接セルであるＹＥセルやＭＧセルをかすめることで混色を発生させる。さらに、ＧＲｃセルの隣接セルとＧｒｙセルの隣接セルとの内で共通していないＣＡセル，ＹＥセルは、膜厚、色が異なる。これらの結果、混色の程度が異なり、ＧＲｃセルとＧｒｙセルとに感度差が発生する。このことは、ＭＧセルについても同様であり、隣接セルの違いから、ＭＧｃセルとＭＧｙセルとに感度差が発生する。この感度差により、隣接するライン間の感度差が発生することで、ライン濃淡が発生する。
【００２６】
これに対し、ＣＡに関しては、ＭＧセルとＹＥセルとＧＲセルとに隣接するＣＡセルしかない。ＹＥに関しても、ＭＧセルとＧＲセルとＣＡセルとに隣接するＹＥセルしかない。このように、ＣＡとＹＥについては、同色のセルであって隣接セルが異なるセルは存在しないため、入射光が隣接セルをかすめることで発生する混色の差はなく、感度差は発生しない。
【００２７】
一般に、入射光が隣接セルをかすめることで発生する混色を低減するには、感度差を発生させる原因である隣接セルの薄膜化が効果的であるが、前述の理由で、セルの薄膜化には限界がある。
【００２８】
そこで、図１（ａ）に示した補色色差順次配列であるときに、薄膜化を図りながら、ＭＧ，ＧＲのそれぞれに感度差を発生させる原因となる隣接のＣＡセル，ＹＥセルの内、少なくとも一色の下面を、ＭＧセル，ＧＲセルの下面よりも受光部（フォトダイオード２）側に位置させる。
【００２９】
図２を参照して具体的に説明する。
図２（ａ）は従来のカラーフィルタ構造を示す。平坦化層９の表面は文字通り平坦であり、その上にカラーセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃが配置されている。図示したように、カラーセル１０ｂに入射する入射光が、隣接するカラーセル１０ｃをかすめ、混色が発生する。
【００３０】
これに対し、図１を用いて説明した本発明のカラーフィルタ構造では、図２（ｂ）に再び示すように、平坦化層９に凸部９Ｂ、凹部９Ａを設けて、カラーフィルタ１０ｃの下面をカラーフィルタ１０ｂの下面よりも受光部側に配置したことで、カラーセル１０ｂに入射する入射光は、カラーセル１０ｃをかすめにくくなり、混色を低減することができ、ライン濃淡を低減できる。凹部９Ａと凸部９Ｂとの段差は望ましくは０．２〜１μｍである。凹部９Ａは、ＣＡ用のものとＹＥ用のものとで深さに差があってもよい。
【００３１】
図１の固体撮像装置の製造方法の主要工程を説明する。
図３（ａ）に示すように、インナーレンズ８による凹凸を低減するようにアクリル樹脂等からなるの平坦化材料９´を塗布し、この平坦化材料９´を、図３（ｂ）に示す透過率分布を持つグレースケールマスク２１（マスクのクロム層に濃淡をつけたもの）を用いて露光し、現像して、図３（ｃ）に示すように、所定の位置に凹部９Ａを形成し、その間に凸部９Ｂを残すことにより、各フォトダイオード２に対応する凹部９Ａと凸部９Ｂとを表面に持つ平坦化層９を形成する。
【００３２】
あるいは、図４（ａ）に示すように、インナーレンズ８による凹凸を低減するようにアクリル樹脂等の平坦化材料９´を塗布し、１８０℃〜２６０℃で熱硬化させる。１回の塗布のみでは平坦性が得られない場合は、平坦化材料９´の塗布、熱硬化を複数回行い、その後に所望の平坦化層膜厚となるまでドライエッチングにより薄膜化する。さらにその後に、図４（ｂ）に示すようにさらにアクリル樹脂等からなる感光性材料９″を塗布し、図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィーにより、パターニングすることにより、所定の位置に凸部９Ｂを形成し、それにより、各フォトダイオード２に対応する凹部９Ａと凸部９Ｂとを表面に持つ平坦化層９を形成する。
【００３３】
あるいは、上記と同様にして、平坦化材料９´の塗布、熱硬化を必要回数だけ行い、所望の平坦化層膜厚となるまでドライエッチングにより薄膜化し、その後に、感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィーにより所定位置に開口を持つパターンを作製し、それをマスクとしてドライエッチングにより凹部９Ａを作製し、パターンを除去することで、凹部９Ａと凸部９Ｂとを表面に持つ平坦化層９を形成する。
【００３４】
次に、補色カラーフィルタのグリーンセル（シアンセルとイエローセルの積層構造）を製造する方法について説明する。
図５（ａ）に示すように、上述のように凹部９Ａと凸部９Ｂとを表面に形成した平坦化層９の上に、シアンレレジスト１０１をスピンコートにより塗布し、このシアンレレジスト１０１を、図５（ｂ）に示す透過率分布を持つグレースケールマスク２２（マスクのクロム層に濃淡をつけたもの）を用いて露光し、現像する。これにより、図５（ｃ）に示すように、凹部９Ａ，凸部９Ｂのそれぞれに最適な膜厚のシアンセル１０２が一工程で形成される。その後に、図５（ｄ）に示すように、凸部９Ｂの上にイエローセル１０３をシアンセル１０２と同様の方法で形成する。このことにより、シアンセル１０２よりなるシアンフィルタと、シアンセル１０２とイエローセル１０３とが積層されてなるグリーンセルとが形成される。
【００３５】
これに対し、平坦化層９の凸部９Ｂにグリーンセルを配置し、凹部９Ａにシアンセルを配置するなら、凸部９Ｂにも凹部９Ａにもシアンセルを形成する必要がある。凹凸のある平坦化層９の表面にシアンレジストを塗布すると、凸部９Ｂ部のシアンレジスト膜厚は薄くなり、凹部９Ａ部のシアンレジスト膜厚は厚くなる。バイナリマスクを使用し、フォトリソグラフィーを行うと塗布時に発生する凸部９Ｂ部と凹部９Ａ部のレジスト膜厚差がフォトリソグラフィー後にも転写される。所望の透過分光を得るためには、シアンセルのシアン膜厚、グリーンセル(シアンセルとイエローセルの積層構造)のシアン膜厚の制御が不可欠であるにも関わらず、この方法では、凸部９Ｂのグリーンセルと凹部９Ａのシアンセルの両方に最適なシアン膜厚を得ることは困難である。
【００３６】
シアンセル、マゼンタセル、イエローセルは各々、各感光性を持ったカラー材料を塗布し、フォトリソグラフィーによりパターニングすることにより、得ることができる。
（第２の実施形態）
図６は本発明の第２の実施形態の固体撮像装置の構成を示す。図６（ａ）は同固体撮像装置のカラーフィルタの平面配列を示した上面模式図であり、図６（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、同固体撮像装置の図６（ａ）におけるＣ−Ｃ’線、Ｄ−Ｄ’線での断面図である。図中、図１と同一の構成要素には同一の符号を附して説明を省略する。
【００３７】
この固体撮像装置では、第１の実施形態の固体撮像装置と同様に補色色差順次配列が構成されており、Ｖ転送方向に沿って奇数行にＹＥセルとＣＡセルとが配置され、偶数行にＭＧセルとＧＲセルとが配置されている。ただし第１の実施形態とは異なって、転送回路（ＣＣＤ）への読み出しを可能にするために、奇数行に配置されたＹＥセルとＣＡセルについて、隣り合う奇数行どうしで交互に「ＹＥ、ＣＡ、・・・」「ＣＡ、ＹＥ、・・・」となるように、並び順が入れ替えられている。
【００３８】
したがって、この色差順次配列では、ＣＡに関して、ＹＥセルとＭＧセルとに隣接するＣＡ（ＣＡｍと記す）セルと、ＹＥセルとＧＲセルとに隣接するＣＡ（ＣＡｇと記す）セルという二種類のＣＡセルが存在する。またＹＥに関して、ＣＡセルとＧＲセルとに隣接するＹＥ（ＹＥｇと）セルと、ＣＡセルとＭＧセルとに隣接するＹＥ（ＹＥｍ）セルという二種類のＹＥセルが存在する。このように、ＣＡとＹＥについて、同色でありながら隣接セルが異なる二種類のセルが存在することが、上述したのと同様の理由で、混色差、感度差、ライン濃淡が発生する原因となる。
【００３９】
このため、ＣＡ，ＹＥのそれぞれに感度差を発生させる隣接セルＭＧ，ＧＲの内、少なくとも一色の下面が、ＭＧ，ＧＲの下面よりも受光部（フォトダイオード２）側に配置される。
【００４０】
つまり、凹部９Ａに配置されるカラーセル１０ｂ，１０ｄが、ＭＧセルまたはＧＲセルとされている。このことにより、ＣＡ，ＹＥに入射する光が隣接セルＧＲ，ＭＧをかすめることで発生する混色を低減できる。凸部９Ｂに配置されるカラーセル１０ａ，１０ｃは、入射光が混色してもライン濃淡の原因とならないＣＡセル，ＹＥセルとされる。凹部９Ａと凸部９Ｂとの段差は望ましくは０．２〜１μｍである。凹部９Ａは、ＭＧ用のものとＧＲ用のものとで深さに差があってもよい。
（第３の実施形態）
図７は本発明の第３の実施形態の固体撮像装置の構成を示す。図７（ａ）は同固体撮像装置のカラーフィルタの平面配列を示した上面模式図であり、図７（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、同固体撮像装置の図７（ａ）におけるＥ−Ｅ’線、Ｆ−Ｆ’線での断面図である。図中、図１と同一の構成要素には同一の符号を附して説明を省略する。
【００４１】
この固体撮像装置では、図７（ａ）に示すように、レッド（Ｒと記す）フィルタ、グリーン（Ｇと記す）フィルタ、ブルー（Ｂと記す）フィルタが、ベイヤー配列を構成するように配置されている。ベイヤー配列は、Ｇフィルタ（セル）の市松配列の間にＢ，Ｒフィルタ（セル）が形成される配列である。
【００４２】
このベイヤー配列では、各Ｇセルとも、隣接セルはＲセルとＢセルとであって同じである。ただし、Ｒセル，Ｂセルに隣接する方向が異なる２種類のＧセルがある。つまり、一方のＧ（Ｇｒ）セルは、行方向（Ｖ転送方向）にＲセルと隣接し、列方向にＢセルと隣接しているのに対し、もう一方のＧ（Ｇｂ）セルは、行方向にＢセルと隣接し、列方向にＲセルと隣接している。
【００４３】
このような配列では、遮光膜６の開口の形状やセルサイズの縦横寸法から受ける影響で、行方向に隣接するセルをかすめることで発生する混色と、列方向に隣接するセルをかすめることで発生する混色とが異なることになる。そのため、ＧｒセルとＧｂセルに感度差が発生し、ライン濃淡となる。
【００４４】
このため、Ｇｒ，Ｇｂのそれぞれに感度差を発生させる隣接のＲセル，Ｂセルの内、少なくとも一色の下面が、Ｇｒセル，Ｇｂセルの下面よりも受光部（フォトダイオード２）側に配置される。
【００４５】
つまり、凹部９Ａに配置されるカラーセル１０ｅ，１０ｇが、ＲセルまたはＢセルとされている。このことにより、Ｇｒセル，Ｇｂセルに入射する光が隣接のＲセル，Ｂセルをかすめることで発生する混色を低減できる。凸部９Ｂに配置されるカラーセル１０ｆは、入射光が混色してもライン濃淡の原因とならないＧｒセル，Ｇｂセルとされる。凹部９Ａと凸部９Ｂとの段差は望ましくは０．２〜１μｍである。凹部９Ａは、Ｒ用のものとＢ用のものとで深さに差があってもよい。
（第４の実施形態）
図８は本発明の第４の実施形態の固体撮像装置の構成を示す。
【００４６】
本発明に係るカラーフィルタ構造、具体的には第３の実施形態で説明したカラーフィルタ構造をＭＯＳ型固体撮像装置（ＣＭＯＳセンサー）に適用したものである。
図示したように、ＭＯＳ型固体撮像装置では、画素内に２層以上の多層配線が形成される場合が多い。１３は層間絶縁膜、１４は配線、１５は導電プラグ、１６は読出しゲート、１７は反射防止積層膜である。
【００４７】
したがって一般に、フォトダイオード１とマイクロレンズ１２までの距離はＣＣＤ型固体撮像装置よりも長くなる。このため、このようなカラーフィルタ構造をＭＯＳ型固体撮像装置（ＣＭＯＳセンサー）に用いた場合は、ＣＣＤ型固体撮像装置に用いた場合よりもライン濃淡不良などの不良低減効果が大きい。
【００４８】
なお、ここで用いたカラーフィルタ構造に限らず、第１、第２の実施形態で説明したカラーフィルタ構造をＭＯＳ型固体撮像装置（ＣＭＯＳセンサー）に用いることもできる。
また、以上の第１〜第４の実施形態では、上方向に凸形状のインナーレンズ８を備えているとして図示および説明したが、下方向に凸形状のインナーレンズを備えていてもよく、さらにはインナーレンズを備えていなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、固体撮像装置のライン濃淡不良を低減できるので、かかる固体撮像装置を搭載するデジタルスチルカメラやビデオカメラ等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の構成図
【図２】図１の固体撮像装置でライン濃淡を低減できる原理を説明する断面図
【図３】図１の固体撮像装置における平坦化層を製造する第１の製造方法を工程順に示す断面図
【図４】図１の固体撮像装置における平坦化層を製造する第２の製造方法を工程順に示す断面図
【図５】図１の固体撮像装置におけるカラーフィルタを製造する方法を工程順に示す断面図
【図６】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の構成図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の構成図
【図８】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置の構成図
【符号の説明】
【００５１】
１      半導体基板
２      フォトダイオード
３      絶縁膜
４      転送電極
５      絶縁膜
６      遮光膜
７      平坦化層
８      インナーレンズ
９      平坦化層
９Ａ    凹部
９Ｂ    凸部
１０      カラーフィルタ
１０a〜１０d    カラーセル（補色）
１０e〜１０g    カラーセル(原色)
１１    平坦化層
１２    マイクロレンズ
【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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