(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換部が配された半導体基板と、
前記半導体基板の上に設けられ、複数の配線を有する第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の上に設けられ、前記第１絶縁層とは異なる材料で構成された第２絶縁層と、
前記光電変換部の上方であって、前記第１絶縁層の開口部に設けられた、前記第１絶縁層よりも高い屈折率を有する光導波路と、
前記光導波路と前記第２絶縁層の境界に設けられ、前記光導波路よりも低い屈折率を有する光反射層と、
を備え、
前記光反射層は前記光導波路の側面の一部に設けられており、
前記光反射層と前記第２絶縁層の境界面が、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の境界面に対してなす角度をαとするとき、α＜９０°を満たし、
前記光導波路と前記第１絶縁層の境界面が、前記半導体基板と前記第１絶縁層の境界面に対してなす角度をβとするとき、α＜βを満たすことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第２絶縁層と前記光導波路が、窒化シリコンで形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】
前記光導波路と前記第１絶縁層の境界面が、前記半導体基板と前記第１絶縁層の境界面に対してなす角度をβとするとき、β＜９０°を満たす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】
前記光導波路と前記第１絶縁層とが、前記光反射層を介さずに接していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記光反射層が、空隙からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板の上に複数の光電変換部を配するステップと、
前記半導体基板の上に第１絶縁層を形成するステップと、
前記光電変換部の上方の前記第１絶縁層に開口部を形成するステップと、
前記第１絶縁層の上に第２絶縁層を形成するステップと、
前記第１絶縁層よりも高い屈折率を有する埋め込み部材を前記開口部に充填して光導波路を形成するステップと、
前記光導波路と前記第２絶縁層の境界であって前記光導波路の側面の一部に、前記光導波路よりも低い屈折率を有する光反射層を設けるステップと、
を有し、
前記光反射層と前記第２絶縁層の境界面が、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の境界面に対してなす角度をαとするとき、α＜９０°を満たし、
前記光導波路と前記第１絶縁層の境界面が、前記半導体基板と前記第１絶縁層の境界面に対してなす角度をβとするとき、α＜βを満たすことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記光導波路を形成するステップは、
第１の埋め込み部材を前記開口部に充填するとともに、前記第２絶縁層を構成する前記第１の埋め込み部材を前記第１絶縁層上に形成する第１の埋め込みステップと、
前記第１の埋め込み部材が充填された前記開口部に第２の埋め込み部材を充填する第２の埋め込みステップと、
を有し、
前記光反射層を設けるステップは、
前記第１の埋め込みステップと前記第２の埋め込みステップの間において、前記第１の埋め込み部材及び前記第２の埋め込み部材よりも高いエッチングレートを有する高エッチングレート層を、前記第１の埋め込み部材の側面の一部に形成するステップと、
前記第１の埋め込み部材及び前記第２の埋め込み部材を、前記高エッチングレート層が露出するまで平坦化するステップと、
前記高エッチングレート層をウェットエッチングにより除去して、空隙からなる前記光反射層を形成するステップと、
を有することを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記光導波路を形成するステップは、
第１の埋め込み部材を前記開口部に充填するとともに、前記第２絶縁層を構成する前記第１の埋め込み部材を前記第１絶縁層上に形成する第１の埋め込みステップと、
前記第１の埋め込み部材が充填された前記開口部に第２の埋め込み部材を充填する第２の埋め込みステップと、
を有し、
前記光反射層を設けるステップは、
前記第１の埋め込みステップと前記第２の埋め込みステップの間において、前記第１の埋め込み部材及び前記第２の埋め込み部材よりも低い屈折率を有する低屈折率層を、前記第１の埋め込み部材の側面の一部に形成するステップと、
前記第１の埋め込み部材及び前記第２の埋め込み部材を、前記低屈折率層が露出するまで平坦化するステップと、
を有することを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の埋め込みステップは、前記第２絶縁層を形成するステップと同一ステップで行うことを特徴とする請求項７または８に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から５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信号処理装置と、
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項１１】
前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層が有する前記複数の配線のうち、最上層の配線の上に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記光導波路と前記第１絶縁層との境界の少なくとも一部には前記光反射層が設けられていないことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記第１絶縁層は、酸化シリコンを主成分とする材料で構成されており、前記第２絶縁層は、窒化シリコンを主成分とする材料で構成されてい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１４】
複数の光電変換部が配された半導体基板と、
前記半導体基板の上に設けられた複数の配線を有する第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の上に設けられ、前記第１絶縁層と異なる材料からなる第２絶縁層と、
前記光電変換部の上方であって、前記第１絶縁層の開口部に設けられ、前記第１絶縁層と異なる材料からなる光導波路と、
前記光導波路と前記第２絶縁層の境界に設けられた空隙と、
を備え、
前記空隙は、前記光導波路の側壁の一部に設けられており、
前記空隙と前記第２絶縁層の境界面が、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の境界面に対してなす角度をαとするとき、α＜９０°を満たし、
前記光導波路と前記第１絶縁層の境界面が、前記半導体基板と前記第１絶縁層の境界面に対してなす角度をβとするとき、α＜βを満たすことを特徴とする光電変換装置。
【請求項１５】
前記光導波路と前記第１絶縁層との境界の少なくとも一部には前記空隙が設けられていないことを特徴とする請求項１４に記載の光電変換装置。
【請求項１６】
前記第２絶縁層及び前記光導波路は、窒化シリコンを主成分とする材料で構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の光電変換装置。
【請求項１７】
前記第１絶縁層は、酸化シリコンを主成分とする材料で構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の光電変換装置。
【請求項１８】
前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層が有する前記複数の配線のうち、最上層の配線の上に設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の光電変換装置。
【請求項１９】
請求項１４から１８のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置から出力される信号を処理する信号処理装置と、
を備えることを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置において画素信号のＳＮ比を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画素の光電変換部に入射する光量を増やすために、入射光を光電変換部へと導く光導波路を有する固体撮像装置が提案されている。例えば特許文献１では、被写体からの光を集光するインナーレンズと入射光を光電変換する光電変換部との間に、光導波路となる高屈折率領域を形成している。そして、インナーレンズと光導波路の間の連結部材層に、隣接画素への光の混入を防止するための遮光部を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、遮光部を設けた固体撮像装置においても、画素のインナーレンズを通過した光が、隣接する光電変換部に混入する場合がある。例えば特許文献１では、導波路部材と遮光部の間の領域に入射した光が、連結部材または絶縁体を介して、隣接画素に漏れ出したり隣接画素から漏れ込んだりしてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明における固体撮像装置は、複数の光電変換部が配された半導体基板と、前記半導体基板の上に設けられ、複数の配線を有する第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上に設けられ、前記第１絶縁層とは異なる材料で構成された第２絶縁層と、前記光電変換部の上方であって、前記第１絶縁層の開口部に設けられた、前記第１絶縁層よりも高い屈折率を有する光導波路と、前記光導波路と前記第２絶縁層の境界に設けられ、前記光導波路よりも低い屈折率を有する光反射層と、を備え、前記光反射層は前記光導波路の側面の一部に設けられており、前記光反射層と前記第２絶縁層の境界面が、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の境界面に対してなす角度をαとするとき、α＜９０°を満たし、前記光導波路と前記第１絶縁層の境界面が、前記半導体基板と前記第１絶縁層の境界面に対してなす角度をβとするとき、α＜βを満たすことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明における固体撮像装置の製造方法は、半導体基板の上に複数の光電変換部を配するステップと、前記半導体基板の上に第１絶縁層を形成するステップと、前記光電変換部の上方の前記第１絶縁層に開口部を形成するステップと、前記第１絶縁層の上に第２絶縁層を形成するステップと、前記第１絶縁層よりも高い屈折率を有する埋め込み部材を前記開口部に充填して光導波路を形成するステップと、前記光導波路と前記第２絶縁層の境界であって前記光導波路の側面の一部に、前記光導波路よりも低い屈折率を有する光反射層を設けるステップと、を有し、前記光反射層と前記第２絶縁層の境界面が、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の境界面に対してなす角度をαとするとき、α＜９０°を満たし、前記光導波路と前記第１絶縁層の境界面が、前記半導体基板と前記第１絶縁層の境界面に対してなす角度をβとするとき、α＜βを満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、隣接画素間の入射光の漏れ出しや漏れ込みを抑制するとともに、画素の光電変換部で受光する光量を増やして、画素信号のＳＮ比を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る固体撮像装置の画素の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る固体撮像装置の製造方法における、開口部を有する第１絶縁層を形成する工程を示す概略図である。
【図４】第２実施形態に係る固体撮像装置の製造方法における高エッチングレート層を形成する工程を示す概略図である。
【図５】第２実施形態に係る固体撮像装置の製造方法における光導波路を形成する工程を示す概略図である。
【図６】第２実施形態に係る固体撮像装置の製造方法における第２絶縁層を形成する工程を示す概略図である。
【図７】第２実施形態に係る固体撮像装置の製造方法における光反射層を形成する工程を示す概略図である。
【図８】第２実施形態に係る固体撮像装置の製造方法におけるカラーフィルター層及びオンチップレンズ層を形成する工程を示す概略図である。
【図９】第３実施形態に係る撮像システムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下で説明する図面において、同じ機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る固体撮像装置の画素２０の構成を示す概略図である。図１に示す画素２０は、光電変換部Ｄ１Ａ、Ｄ１Ｂ、転送トランジスタＭ１Ａ、Ｍ１Ｂ、リセットトランジスタＭ２、増幅トランジスタＭ３、選択トランジスタＭ４を有している。転送トランジスタＭ１Ａ、Ｍ１Ｂ、リセットトランジスタＭ２、および選択トランジスタＭ４は、それぞれ垂直走査回路（図示せず）からの制御信号ＰＴＸＡ、ＰＴＸＢ、ＰＲＥＳ、およびＰＳＥＬにより制御される。これらのトランジスタとしては、例えばＭＯＳトランジスタを用いることができる。図１にはＮチャネルＭＯＳを用いた例を示しているが、ＰチャネルＭＯＳを用いることも可能である。
【００１１】
光電変換部Ｄ１Ａ、Ｄ１Ｂは、それぞれ入射光を光電変換して蓄積する。転送トランジスタＭ１Ａ、Ｍ１Ｂは、それぞれ、制御信号ＰＴＸＡ、ＰＴＸＢにより制御され、光電変換部Ｄ１Ａ、Ｄ１Ｂから入力ノードへと光電変換電荷を転送する。ここで、入力ノードとは、転送トランジスタＭ１Ａ、Ｍ１Ｂのドレイン、リセットトランジスタＭ２のソース、増幅トランジスタＭ３のゲートの４つの端子の接続点に形成されるフローティングディフュージョン領域（以下「ＦＤ領域」という）のことである。
【００１２】
ＦＤ領域には、光電変換部Ｄ１Ａ、Ｄ１Ｂから転送された光電変換電荷が保持される。増幅トランジスタＭ３は、定電流源４１とともにソースフォロア回路を構成し、ＦＤ領域に保持された光電変換電荷に基づく信号を増幅して画素信号として出力する。選択トランジスタＭ４は、制御信号ＰＳＥＬにより制御され、列信号線４と接続される画素２０を選択する。この結果、選択された画素２０のＦＤ領域に保持された光電変換電荷に基づく画素信号が、列信号線４に出力される。リセットトランジスタＭ２は、制御信号ＰＲＥＳにより制御され、ＦＤ領域に保持された光電変換電荷をリセットする。
【００１３】
なお、図１には画素２０が２つの光電変換部Ｄ１Ａ、Ｄ１Ｂを有する例を示したが、本実施形態はこのような構成に限定されるものではなく、例えば画素２０はただ１つの光電変換部を有していてもよい。
【００１４】
図２は、第１実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す断面図である。本実施形態の固体撮像装置は、半導体基板１０１、光電変換部１０２、光導波路２１０、第１絶縁層４０１、及び第２絶縁層４０２を備えている。図２では、光導波路２１０及び第２絶縁層４０２の上に、更に、パッシベーション膜１０８、平坦化層１０９、カラーフィルター層１１０、オンチップレンズ層１１１が形成されている。以下、固体撮像装置の各構成部分について、図２を用いて説明する。
【００１５】
半導体基板１０１の画素領域３０１には、複数の画素の光電変換部１０２が配されている。そして、光電変換部１０２で光電変換された電荷に基づく画素信号を読み出すためのＭＯＳトランジスタのゲート電極１０３等が配されている。また、半導体基板１０１の周辺回路領域３０２には、画素から読み出された画素信号を処理するための回路等が配されている。
【００１６】
半導体基板１０１の上には、第１絶縁層４０１が形成されている。例えば図２に示す第１絶縁層４０１は、導電プラグ１０４、配線１０５、絶縁膜１０６、絶縁膜１０７を有している。第１絶縁層４０１の上には、更に、第２絶縁層４０２が形成されている。
【００１７】
配線１０５は、例えば銅を主成分とする配線層１０５ａ〜１０５ｃからなる。また、絶縁膜１０６は、例えば酸化シリコン等を主成分とする絶縁膜１０６ａ〜１０６ｅからなり、各配線層１０５ａ〜１０５ｃの間に形成される。絶縁膜１０７は、例えば炭化シリコンや窒化シリコン等を主成分とする絶縁膜１０７ａ〜１０７ｄからなり、銅の拡散防止もしくはエッチストップ、またはその両方の機能を備えている。
【００１８】
光電変換部１０２の上方に位置する第１絶縁層４０１および第２絶縁層４０２には開口部が設けられ、この開口部には光導波路２１０が設けられている。例えば開口部は、第２絶縁層４０２を貫通し、第１絶縁層４０１に設けられたエッチングストップ層（不図示）に到達するまで形成されている。光導波路２１０は、絶縁膜１０６よりも高い屈折率を有し、オンチップレンズ層１１１を通過して入射する光を光電変換部１０２へと導く。光導波路２１０は、第１の埋め込み部材２１０ａ〜第３の埋め込み部材２１０ｃを有している。埋め込み部材２１０ａ〜２１０ｃは、それぞれ同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。例えば窒化シリコン等を主成分とする材料が用いられる。
【００１９】
第２絶縁層４０２は、第１絶縁層４０１を保護する。第２絶縁層４０２は、例えば第１の埋め込み部材２１０ａと同じ窒化シリコン等を主成分とする材料が用いられる。第２絶縁層４０２と光導波路２１０の境界には、光反射層２３０が設けられている。
【００２０】
光反射層２３０は、光導波路２１０と第２絶縁層４０２の境界を、光導波路２１０の外側に斜めに伸びるように設けられる。すなわち、光反射層２３０は、光反射層２３０と第２絶縁層４０２の境界面が、第１絶縁層４０１と第２絶縁層４０２の境界面に対してなす角度をαとするとき、下式（１）を満たすように設けられる。
α＜９０°        （１）
【００２１】
より好ましくは、光反射層２３０は、光導波路２１０と第１絶縁層４０１の境界面が、半導体基板１０１と第１絶縁層４０１の境界面に対してなす角度をβとするとき、下式（２）を満たすように設けられる。
α＜β            （２）
【００２２】
光反射層２３０は、第１の埋め込み部材２１０ａよりも低い屈折率を有していれば、光反射材であってもよいし、空隙であってもよい。また、光反射層２３０は、第２絶縁層４０２と光導波路２１０の境界に設けられてもよいし、第１の埋め込み部材２１０ａ側、第１絶縁層４０１側または第２絶縁層４０２側に設けられてもよい。
【００２３】
光反射層２３０によって、隣接する画素との間に入射した光を反射させて光導波路２１０へと集光することができるので、隣接画素間の入射光の漏れ出しや漏れ込みを抑制するとともに、画素の光電変換部１０２が受光する光量を増やすことができる。
【００２４】
図２では、光導波路２１０及び第１絶縁層４０１の上に、更に、パッシベーション膜１０８と、樹脂からなる平坦化層１０９が形成されている。また、複数の色に対応したカラーフィルター層１１０ａ、１１０ｂと、オンチップレンズ層１１１が形成されている。これらの層は、必ずしも図２に示すような構成に限定されるものではなく、例えば、光導波路２１０の上方に不図示のインナーレンズを設けていてもよい。
【００２５】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置では、光導波路と第２絶縁層の境界に設けられ、光導波路よりも低い屈折率を有する光反射層を備えている。そして、光反射層と第２絶縁層の境界面が、第１絶縁層と第２絶縁層の境界面に対してなす角度をαとするとき、α＜９０°を満たすようにしている。これにより、隣接画素間の入射光の漏れ出しや漏れ込みを抑制するとともに、画素の光電変換部で受光する光量を増やして、画素信号のＳＮ比を向上させることができる。
【００２６】
（第２実施形態）
図３〜図８は、本発明に係る固体撮像装置の製造方法の各工程を示す固体撮像装置の断面構造の概略図である。以下、図２に示す固体撮像装置の製造方法について、図３〜図８を用いて説明する。なお、公知技術については説明を省略することもある。
【００２７】
図３は、半導体基板１０１の上に、開口部２０１を有する第１絶縁層４０１を形成する工程を示す概略図である。まず、半導体基板１０１の画素領域３０１に、複数の光電変換部１０２を形成する。そして、光電変換部１０２で光電変換された電荷に基づく画素信号を読み出すためのＭＯＳトランジスタのゲート電極１０３等を形成する。これにより、画素領域３０１に複数の画素が配される。また、半導体基板１０１の周辺回路領域３０２に、画素から読み出された画素信号を処理するための回路等を形成する。
【００２８】
次に、半導体基板１０１の上に、ＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等を用いて、例えば酸化シリコン等からなる絶縁膜１０６ａを形成する。また、導電プラグ１０４等を形成する。次に、例えば炭化シリコン等からなる絶縁膜１０７ａを形成し、例えば酸化シリコン等からなる絶縁膜１０６ｂを形成する。続いて、ダマシン法（Ｄａｍａｓｃｅｎｅ）等によって銅を主成分とする配線層１０５ａを形成する。同様の手法により、更に、絶縁膜１０７ｂ、絶縁膜１０６ｃ、配線層１０５ｂ、絶縁膜１０７ｃ、絶縁膜１０６ｄ、配線層１０５ｃ、絶縁膜１０７ｄ、絶縁膜１０６ｅを形成する。
【００２９】
このようにして、半導体基板１０１の上に、導電プラグ１０４、配線１０５、絶縁膜１０６、絶縁膜１０７を有する第１絶縁層４０１が形成される。なお、第１絶縁層４０１は、必ずしも図３に示す構成に限定されるものではなく、例えば配線１０５、絶縁膜１０６、絶縁膜１０７等は、更に多くの層を有してもよい。
【００３０】
次に、半導体基板１０１の光電変換部１０２が配された領域の上方に、第１絶縁層４０１に設けられたエッチングストップ層（不図示）に至るまで開口部２０１を形成する。開口部２０１は、フォトリソグラフィ等を用いてレジストパターンを形成した後に、プラズマエッチング等を用いて形成する。開口部２０１は、開口部２０１と第１絶縁層４０１の境界面が、半導体基板１０１と第１絶縁層４０１の境界面に対してなす角度をβとするとき、下式（３）を満たすように形成する。
β＜９０°        （３）
【００３１】
図４は、第１絶縁層４０１の上に、第２絶縁層４０２及び高エッチングレート層２２０を形成する工程を示す概略図である。高密度プラズマＣＶＤなどのプラズマを用いた成膜装置により、例えば窒化シリコン等を主成分とする材料で開口部２０１を充填し、第１の埋め込み部材２１０ａを形成する。このとき、第１絶縁層４０１の上には、第１の埋め込み部材２１０ａと同じ材料により第２絶縁層４０２が形成される。このように、図４に示す工程では、第１の埋め込み部材２１０ａと第２絶縁層４０２を同時に形成できるので、工程を簡素化することができる。なお、第１の埋め込み部材２１０ａと第２絶縁層４０２とは、別々の工程で、異なる材料を用いて形成してもよい。
【００３２】
第２絶縁層４０２を形成する工程は、開口部２０１と第２絶縁層４０２の境界面が、光導波路２１０の外側に斜めに伸びるように設けられる。すなわち、第２絶縁層４０２は、開口部２０１と第２絶縁層４０２の境界面が、第１絶縁層４０１と第２絶縁層４０２の境界面に対してなす角度をγとするとき、下式（４）を満たすように形成される。この角度γは、第１実施形態の図２に示す角度αとほぼ等しくなる。
γ＜９０°        （４）
【００３３】
より好ましくは、第２絶縁層４０２は、光導波路２１０と第１絶縁層４０１の境界面が、半導体基板１０１と第１絶縁層４０１の境界面に対してなす角度をβとするとき、下式（５）を満たすように形成される。例えば図４に示す工程では、第２絶縁層４０２が第１の埋め込み部材２１０ａと同時に形成されることにより角度γが小さく抑えられるので、下式（５）を満たすことが容易となる。
γ＜β            （５）
【００３４】
次に、第２絶縁層４０２の上に、例えばＡｒ等のスパッタ性を有するガスを用いて高エッチングレート層２２０を形成する。高エッチングレート層２２０は、例えば埋め込み部材２１０ａよりも高いエッチングレートを有する酸化シリコン等が用いられる。
【００３５】
図５は、開口部２０１に、光導波路２１０を形成する工程を示す概略図である。第１の埋め込み部材２１０ａを充填するときと同様の手法により、第２の埋め込み部材２１０ｂ及び第３の埋め込み部材２１０ｃを、更に、開口部２０１に充填する。埋め込み部材２１０ａ〜２１０ｃは、それぞれ同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。例えば窒化シリコン等を主成分とする材料が用いられる。また、埋め込み部材２１０ａ〜２１０ｃを形成する工程は必ずしも３回に限定されるものではない。
【００３６】
図６は、第１絶縁層４０１の上に、第２絶縁層４０２を形成する工程を示す概略図である。ＣＭＰ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等により埋め込み部材２１０ａ〜２１０ｃを研磨し、高エッチングレート層２２０が露出するまで平坦化処理を行う。このとき、第１絶縁層４０１の上に堆積した埋め込み部材２１０ａが５０〜３５０ｎｍ程度残るようにする。なお、この膜厚は本実施形態を限定するものではない。これにより、第１絶縁層４０１の上に、第１の埋め込み部材２１０ａと同じ材料による第２絶縁層４０２が形成される。
【００３７】
図７は、光反射層２３０を形成する工程を示す概略図である。図６に示す高エッチングレート層２２０は、埋め込み部材２１０ａ〜２１０ｃよりもエッチングレートが高い。このため、高エッチングレート層２２０をフッ酸処理等でウェットエッチングすることにより、高エッチングレート層２２０が除去されて屈折率が低い空隙からなる光反射層２３０が形成される。なお、図４に示す工程において高エッチングレート層２２０を形成する代わりに、第１の埋め込み部材２１０ａよりも低い屈折率を有する低屈折率層を形成し、低屈折率層を残して光反射層２３０としてもよい。
【００３８】
光反射層２３０によって、隣接する画素との間に入射した光を反射させて光導波路２１０へと集光することができるので、隣接画素間の入射光の漏れ出しや漏れ込みを抑制するとともに、画素の光電変換部１０２が受光する光量を増やすことができる。
【００３９】
図７に示す角度αは、図４〜図６に示す角度γとほぼ等しくなる。したがって、図４に示す高エッチングレート層２２０を形成する工程において、上式（４）または上式（５）を満たされるように角度γを制御することで、上式（１）または上式（２）を満たすことが可能である。
【００４０】
図８は、光導波路２１０及び第１絶縁層４０１の上に、カラーフィルター層１１０及びオンチップレンズ層１１１を形成する工程を示す概略図である。光導波路２１０及び第１絶縁層４０１の上に、パッシベーション膜１０８と、樹脂からなる平坦化層１０９を形成した後、複数の色に対応したカラーフィルター層１１０ａ、１１０ｂと、オンチップレンズ層１１１を更に形成する。なお、光導波路２１０の上方に不図示のインナーレンズを設けてもよい。
【００４１】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置の製造方法では、光導波路と第２絶縁層の境界に、光導波路よりも低い屈折率を有する光反射層を設けるステップを有している。そして、光反射層と第２絶縁層の境界面が、第１絶縁層と第２絶縁層の境界面に対してなす角度をαとするとき、α＜９０°を満たすようにしている。これにより、隣接画素間の入射光の漏れ出しや漏れ込みを抑制するとともに、画素の光電変換部で受光する光量を増やして、画素信号のＳＮ比を向上させることができる。
【００４２】
（第３実施形態）
上述の各実施形態で述べた固体撮像装置は、種々の撮像システムに適用可能である。撮像システムの一例としては、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダー、監視カメラなどが挙げられる。
【００４３】
図９は、第３実施形態に係る撮像システムの構成例を示すブロック図である。図９に示す撮像システムは、バリア９０１、レンズ９０２、絞り９０３、固体撮像装置９０４、ＡＦセンサ９０５、信号処理装置９０６、デジタル信号処理部９０８、メモリ部９０９、タイミング発生部９１１、全体制御演算部９１２を備える。これ以外にも、外部Ｉ／Ｆ回路９１０、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９１３、記録媒体９１４、外部コンピュータ９１５等を備えてもよい。
【００４４】
バリア９０１はレンズ９０２をプロテクトする。レンズ９０２は被写体の光学像を固体撮像装置９０４に結像する。絞り９０３はレンズ９０２を通過した光量を調整する。固体撮像装置９０４は上述の各実施形態の固体撮像装置であり、レンズ９０２で結像された被写体の光学像を画像信号として取得する。ＡＦセンサ９０５はＡＦ処理のための焦点情報を取得する。信号処理装置９０６は固体撮像装置９０４やＡＦセンサ９０５から出力される信号を処理する。
【００４５】
デジタル信号処理部９０８は、信号処理装置９０６より出力された画像データに対して各種の補正や、データの圧縮をする。メモリ部９０９は画像データを一時記憶する。外部Ｉ／Ｆ回路９１０は外部コンピュータ９１５などと通信する。タイミング発生部９１１はデジタル信号処理部９０８などに各種タイミング信号を出力する。全体制御演算部９１２は各種演算とカメラ全体を制御する。記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９１３は記録媒体９１４を制御する。記録媒体９１４は取得した画像データを記録したり読み出したりする半導体メモリ等である。外部コンピュータ９１５は、取得した画像データを送信する外部のコンピュータである。
【００４６】
次に、図９に示す撮像システムの撮影時の動作について説明する。バリア９０１がオープンされると、全体制御演算部９１２は、ＡＦセンサ９０５から出力された信号をもとに、位相差検出により被写体までの距離を演算する。
【００４７】
その後、演算結果に基づいてレンズ９０２を駆動し、再び合焦しているか否かを判断し、合焦していないと判断したときには、再びレンズ９０２を駆動するオートフォーカス制御を行う。次いで、合焦が確認された後には、固体撮像装置９０４が撮像を開始する。固体撮像装置９０４が撮像された画像信号を出力すると、全体制御演算部９１２は、固体撮像装置９０４から出力された画像信号を、信号処理装置９０６及びデジタル信号処理部９０８を介して読み出し、メモリ部９０９に書き込む。その後、全体制御演算部９１２は、メモリ部９０９に蓄積されたデータを、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９１３を介して記録媒体９１４に記録する。あるいは、外部Ｉ／Ｆ回路９１０を介して外部コンピュータ９１５などに入力する。
【００４８】
以上のように、本実施形態の撮像システムは、固体撮像装置９０４を適用して撮像動作を行うことが可能である。撮像システムは少なくとも固体撮像装置９０４と、固体撮像装置９０４から出力された出力信号を処理する信号処理装置９０６とを有していればよい。
【００４９】
（変形実施形態）
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０１：  半導体基板
１０２：  光電変換部
１０３：  ゲート電極
１０４：  導電プラグ
１０５：  配線（配線層）
１０６：  絶縁膜
１０７：  絶縁膜
１０８：  パッシベーション膜
１０９：  平坦化層
１１０：  カラーフィルター層
１１１：  オンチップレンズ層
２０１：  開口部
２１０：  光導波路（埋め込み部材）
２３０：  光反射層
３０１：  画素領域
３０２：  周辺回路領域
４０１：  第１絶縁層
４０２：  第２絶縁層
【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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