(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、該半導体基板の表面側に二次元アレイ状に形成され該半導体基板の裏面側から入射した光によって光電変換された信号電荷を蓄積する複数のフォトダイオードと、前記裏面側に形成され前記光電変換により前記信号電荷と対で発生する電荷を引き寄せる高濃度不純物層と、該高濃度不純物層が隣接フォトダイオード間で少なくとも一部が連続するように該高濃度不純物層に埋設され前記各フォトダイオードへの入射光を隣接する前記フォトダイオードから区画する遮光部材とを備えることを特徴とする裏面照射型固体撮像素子。
【請求項２】
前記遮光部材は導電性材料で形成され、該遮光部材は前記高濃度不純物層内に絶縁膜を被覆した状態で埋設されることを特徴とする請求項１に記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項３】
前記遮光部材は導電性材料で形成され、前記高濃度不純物層に直接接触する前記遮光部材は該高濃度不純物層を突き抜けて形成されることを特徴とする請求項１に記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項４】
前記遮光部材の埋め込み深さが前記高濃度不純物層を突き抜けて形成され、該遮光部材には、光の入射方向に該遮光部材の分断部が生じないようにして隣接画素間で前記高濃度不純物層を連続させる一部欠損部が設けられる請求項２に記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記裏面側から突出して形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項６】
前記裏面側の表面には絶縁膜と反射防止膜とが形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項７】
前記反射防止膜は前記遮光部材によって分断されることを特徴とする請求項６に記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項８】
前記遮光部材の前記裏面側先端部が先細に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項９】
前記遮光部材には所定電圧が印加されることを特徴とする請求項３に記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項１０】
前記所定電圧は、前記半導体基板の周辺部に設けられた回路から印加されることを特徴とする請求項９に記載の裏面照射型固体撮像素子。
【請求項１１】
表面側に複数のフォトダイオードが二次元アレイ状に形成され、裏面側から入射した光によって光電変換された信号電荷が前記フォトダイオードに蓄積される半導体基板の前記裏面側に、前記光電変換により前記信号電荷と対で発生する電荷を引き寄せる高濃度不純物層を形成し、該裏面のうち、前記各フォトダイオードへの入射光を隣接する前記フォトダイオードから区画する境界位置をエッチングにより削り、該境界位置の前記高濃度不純物層に、該高濃度不純物層が隣接フォトダイオード間で少なくとも一部が連続するように遮光材料を埋設することを特徴とする裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１２】
前記遮光部材は導電性材料で形成され、該遮光部材は前記高濃度不純物層内に絶縁膜を被覆した状態で埋設されることを特徴とする請求項１１に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１３】
前記遮光部材は導電性材料で形成され、前記高濃度不純物層に直接接触する前記遮光部材は該高濃度不純物層を突き抜けて形成されることを特徴とする請求項１１に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１４】
前記遮光部材の埋め込み深さが前記高濃度不純物層を突き抜けて形成され、該遮光部材には、光の入射方向に該遮光部材の分断部が生じないようにして隣接画素間で前記高濃度不純物層を連続させる一部欠損部が設けられることを特徴とする請求項１２に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１５】
前記遮光部材は、前記裏面側から突出して形成されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１６】
前記裏面側の表面には絶縁膜と反射防止膜とが形成されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれかに記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１７】
前記反射防止膜は前記遮光部材によって分断されることを特徴とする請求項１６に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１８】
前記遮光部材の前記裏面側先端部が先細に形成されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれかに記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【請求項１９】
前記遮光部材に所定電圧を印加する周辺回路が前記半導体基板に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の裏面照射型固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法に係り、特に、画素間のクロストークや混色等を好適に回避することができる裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子には、表面照射型と裏面照射型がある。イメージセンサの主要電子素子である信号読出回路（ＣＭＯＳイメージセンサであればトランジスタ回路及び配線層，ＣＣＤイメージセンサであれば配線を含む電荷転送路）が形成された半導体基板の一面側（この面を「表面側」ということにする。）と同一面で、被写体からの入射光を受光する構造になっているものが表面照射型である。
【０００３】
これに対し、裏面照射型とは、例えば下記特許文献１に記載されている様に、信号読出回路が形成された半導体基板表面側と反対側の面（＝裏面）で被写体からの入射光を受光する構造のものをいう。
【０００４】
即ち、裏面照射型固体撮像素子は、半導体基板の表面側に多数のフォトダイオードが二次元アレイ状に形成されると共に各フォトダイオードが検出した撮像画像信号を読み出す信号読出回路が形成され、裏面側に、カラーフィルタやマイクロレンズが形成され、裏面側から半導体基板内に入射した光によって発生した光電荷を表面側のフォトダイオードで捕らえ、信号読出回路がこの光電荷を出力する構成になっている。
【０００５】
この裏面照射型は、信号読出回路を裏面側に設ける必要がないため開口率を大きくとることができ、また、半導体基板の厚さを厚くできるため入射光エネルギの殆ど全てを光電変換でき、高感度であるという利点がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６―８０４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
裏面照射型固体撮像素子は、裏面側から入射した被写界光を、表側のフォトダイオードが受光する構成のため、各フォトダイオード毎に設けられるカラーフィルタやマイクロレンズが当該フォトダイオードに整列して形成されていないと、斜め入射光が隣接画素（フォトダイオード）に入り、クロストークや混色等が発生してしまう。
【０００８】
しかし、カラーフィルタやマイクロレンズをフォトダイオードに整列させて形成しても、裏面照射型固体撮像素子では、光電変換効率を高めるために半導体基板が厚く光路長が長くなっているため、斜め入射光が隣接画素に入ってしまうという問題がある。
【０００９】
特許文献１記載の従来技術では、半導体基板のマイクロレンズ直下を画素毎に広くエッチングで削ることで画素毎に凹所を形成し、この凹所の内周面に反射膜を形成することで、マイクロレンズで集光された光を全て該当のフォトダイオードに入射させる構成になっている。
【００１０】
しかし、この従来技術では、凹所の中を透明絶縁層で埋めているため、この凹所内が光電変換に寄与することがなく、裏面照射型の利点を犠牲にして混色防止を図っている。
【００１１】
本発明の目的は、斜め入射光の隣接画素への進入を好適に抑制することができしかも光電変換効率の高い裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の裏面照射型固体撮像素子は、半導体基板と、該半導体基板の表面側に二次元アレイ状に形成され該半導体基板の裏面側から入射した光によって光電変換された信号電荷を蓄積する複数のフォトダイオードと、前記裏面側に形成され前記光電変換により前記信号電荷と対で発生する電荷を引き寄せる高濃度不純物層と、該高濃度不純物層が隣接フォトダイオード間で少なくとも一部が連続するように該高濃度不純物層に埋設され前記各フォトダイオードへの入射光を隣接する前記フォトダイオードから区画する遮光部材とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の裏面照射型固体撮像素子の製造方法は、表面側に複数のフォトダイオードが二次元アレイ状に形成され、裏面側から入射した光によって光電変換された信号電荷が前記フォトダイオードに蓄積される半導体基板の前記裏面側に、前記光電変換により前記信号電荷と対で発生する電荷を引き寄せる高濃度不純物層を形成し、該裏面のうち、前記各フォトダイオードへの入射光を隣接する前記フォトダイオードから区画する境界位置をエッチングにより削り、該境界位置の前記高濃度不純物層に、該高濃度不純物層が隣接フォトダイオード間で少なくとも一部が連続するように遮光材料を埋設することを特徴とする。
【００１５】
本発明の裏面照射型固体撮像素子の製造方法は、前記遮光部材が導電性材料で形成され、該遮光部材が前記高濃度不純物層内に絶縁膜を被覆した状態で埋設されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法は、前記遮光部材は導電性材料で形成され、前記高濃度不純物層に直接接触する前記遮光部材は該高濃度不純物層を突き抜けて形成されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法は、前記遮光部材の埋め込み深さが前記高濃度不純物層を突き抜けて形成され、該遮光部材には、光の入射方向に該遮光部材の分断部が生じないようにして隣接画素間で前記高濃度不純物層を連続させる一部欠損部が設けられることを特徴とする。
【００１８】
本発明の裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法は、前記遮光部材が、前記裏面側から突出して形成されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法は、前記裏面側の表面に絶縁膜と反射防止膜とが形成されることを特徴とする。
【００２０】
本発明の裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法は、前記反射防止膜が前記遮光部材によって分断されることを特徴とする。
【００２１】
本発明の裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法は、前記遮光部材の前記裏面側先端部が先細に形成されることを特徴とする。
【００２２】
本発明の裏面照射型固体撮像素子は、前記遮光部材に所定電圧が印加されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の裏面照射型固体撮像素子及びその製造方法は、前記所定電圧を印加する回路が前記半導体基板の周辺部に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、裏面画素の画素区画部に設ける遮光部材を半導体基板に埋設することで形成するため、光入射方向に長さの長い遮光部材を形成することができ、遮光性能の向上を図ることが可能となる。また、本発明では、半導体基板の光電変換領域となる部分を厚さ方向に削ることはしないため、高い光電変換率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る裏面照射型固体撮像素子１００の断面模式図である。本実施形態の固体撮像素子はインターライン型ＣＣＤであり、ｐ型半導体基板１の表面側に垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）２１とフォトダイオード（光電変換素子）２２とが形成され、裏面側に、カラーフィルタ（赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ））層２３及びマイクロレンズ２４が積層される。
【００２７】
各色カラーフィルタ２３は対応するフォトダイオード２２に整列する位置に積層され、また、各マイクロレンズ２４は、対応するフォトダイオード２２の中心に焦点が合うようにフォトダイオード２２に整列して形成される。
【００２８】
尚、本実施形態の裏面照射型固体撮像素子１００はＣＣＤタイプであるが、特許文献１記載の様なＣＭＯＳタイプその他の形式の固体撮像素子にも本実施形態を同様に適用できる。
【００２９】
半導体基板１の裏面側表面部には高濃度ｐ層（ｐ＋＋層）２５が形成され、このｐ層２５が接地される。高濃度ｐ層２５の上には入射光に対して透明な絶縁層（例えば酸化膜）２６が積層され、その上に、窒化シリコンやダイヤモンド構造炭素膜等の入射光に対して透明な高屈折率層２７が反射防止膜として積層され、その上に、カラーフィルタ層２３，マイクロレンズ（トップレンズ）層２４が順に積層される。
【００３０】
カラーフィルタ層２３は画素（フォトダイオード）単位に区画され、カラーフィルタ層２３の半導体基板１側の隣接区画間には、詳細は後述する遮光部材２８が設けられる。この遮光部材２８は、斜め入射光が隣接画素に進入するのを防止するために設けられ、タングステン膜やアルミニウム膜等で遮光部材への入射光を反射する構成のものや、遮光部材への入射光を吸収する材料で形成する（本実施形態では、タングステン膜とする。）。
【００３１】
図２は、遮光部材２８を裏面側から見た状態を示す図であり、全体として網目状に形成され、各網目が１画素１画素を区画する。この遮光部材２８を設けることにより、単板式カラー画像撮像用固体撮像素子では、異なる色を検出する隣接画素間の混色が抑制され、多板式カラー画像撮像用固体撮像素子では、同色の信号を検出する隣接画素間のクロストークが抑制される。
【００３２】
半導体基板１の表面側に形成される垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）２１は、高濃度ｎ層の埋め込みチャネル３１と、半導体基板１の表面側最表面に形成されたシリコン酸化膜やＯＮＯ（酸化膜―窒化膜―酸化膜）構造の絶縁膜でなるゲート絶縁層３２を介して積層された転送電極膜３３とで構成される。
【００３３】
垂直電荷転送路２１は、図示しない水平電荷転送路（ＨＣＣＤ）が延びる方向に対して垂直方向に延びる様に形成され、且つ、複数本の垂直電荷転送路２１が形成される。そして、隣接する垂直電荷転送路２１間に、垂直電荷転送路２１に沿う方向に複数のフォトダイオード２２が所定ピッチで形成される。
【００３４】
フォトダイオード２２は、本実施形態では、ｐ型半導体基板１の表面側に形成されたｎ層３５とその下に形成されたｎ−層３６とで構成される。そして、ｎ層３５の表面部に暗電流抑制用の薄いｐ型高濃度表面層３８が形成され、表面層３８の中央表面部に、コンタクト部としてｎ＋層３９が形成される。
【００３５】
垂直電荷転送路２１の埋め込みチャネル（ｎ＋層）３１の下には基板１よりｐ濃度の高いｐ層４１が形成されており、このｎ層３１及びｐ層４１と、図示の例では右隣のフォトダイオード２２との間に、素子分離帯としてのｐ＋領域４２が形成される。各ｐ層４１の下には、半導体基板１より高濃度なｐ−領域４２が設けられ、隣接するフォトダイオード２２間の素子分離が図られる。各ｐ−領域４２は、上述した画素区画部分すなわち遮光部材２８に対応する箇所に設けられる。
【００３６】
垂直電荷転送路２１の埋め込みチャネル３１の下に形成されたｐ層４１は、図示の例では左隣のｎ層３５の表面端部の上まで延び、この端部分のｐ＋表面層３８は、ｎ層３５の右端面位置より後退した位置になっている。そして、転送電極膜３３の左端面は、ｐ層４１の左端面まで重なる様に延設され、ｎ層３５と、転送電極膜３３及びｐ層４１の表面端部とが若干オーバーラップする構成になっている。
【００３７】
この様なオーバーラップ構成が可能なのは、裏面照射型では半導体基板１の表面側に面積的な余裕があるためである。被写体からの入射光が、フォトダイオードや信号読出回路が設けられた側から入射する表面照射型では、面積的余裕がないため、転送電極膜の端部はフォトダイオードの端部に一致する位置までしか延設できず、間にｐ層を介在させることができない。
【００３８】
本実施形態の様に、転送電極膜３３とｎ層３５との間にｐ層４１を介在させると、転送電極膜（読出電極兼用）３３に印加する読出電圧の低電圧化を図ることができ、ＣＣＤ型固体撮像素子の低消費電力化を図ることが可能となる。
【００３９】
半導体基板１の最表面に形成される絶縁層３２の上に例えばポリシリコン膜でなる転送電極膜３３が形成され、その上に、絶縁層４５が積層される。そして、ｎ＋層３９の上の絶縁層３２，４５に開口が開けられ、絶縁層４５の上に金属電極４６が積層されることで、ｎ＋層３９と電極４６とがコンタクトされる。電極４６は、この裏面照射型固体撮像素子１００のオーバーフロードレインとして機能する。
【００４０】
斯かる構成の裏面照射型固体撮像素子１００で被写体画像を撮像する場合、被写界からの入射光は、半導体基板１の裏面側から入射する。この入射光はマイクロレンズ２４で集光され、カラーフィルタ層２３を通り、半導体基板１内に進入する。
【００４１】
マイクロレンズ２４で集光された光が半導体基板１内に入射すると、この入射光は当該マイクロレンズ２４及びカラーフィルタ２３に対応するフォトダイオード２２の方向に集光しながら進み、半導体基板１に光吸収され、光電変換されて正孔電子対が発生する。
【００４２】
裏面照射型固体撮像素子１００では、半導体基板１の裏面からフォトダイオードを構成するｎ領域２２までの距離を、９μｍ程度の厚さにしているため、入射光が半導体基板１の表面側に設けたｎ＋領域すなわち電荷転送路２１に達するまでに殆ど全て基板１に吸収され光電変換されてしまう。従って、垂直電荷転送路２１を遮光する必要がない。
【００４３】
各画素の光電変換領域（ｐ層２５からｎ領域３５までの領域）で発生した正孔は高濃度ｐ層２５に吸収され、アースに廃棄される。各画素の光電変換領域で発生した電子は、当該画素におけるｎ領域３５に蓄積され、読出電極兼用の転送電極膜３３に読出電圧が印加されると、ｎ領域３５から、図示する例では右隣の埋め込みチャネル３１に読み出される。以後、垂直電荷転送路２１に沿って水平電荷転送路（図示せず）まで転送され、水平電荷転送路に沿ってアンプまで転送され、アンプが信号電荷量に応じた電圧値信号を撮像画像信号として出力する。
【００４４】
この様な動作を行う裏面照射型固体撮像素子１００では、入射光は図示しない撮影レンズを通して入ってくるため、斜め入射光になっている。従って、遮光部材２８が無いと、図１に示す例では、赤色（Ｒ）フィルタを通過した入射光が、青色（Ｂ）フィルタに対応するフォトダイオード２２に入射し、混色が発生してしまう。
【００４５】
この混色を避けるために遮光部材２８を設けるのであるが、本実施形態の遮光部材２８は、単に、反射防止膜２７の裏面側表面に積層するだけの薄い遮光膜とするのではなく、半導体基板１に埋め込まれるように、即ち、フォトダイオード２２に近づけるようにして形成される。これにより、遮光部材２８の遮光性能が向上する。
【００４６】
尚、図１に示す遮光部材２８は導電性部材で形成されており、この遮光部材２８に所定の電位（アース電位を含む。）を印加することで固体撮像素子の動作性能向上を図ってもよい。
【００４７】
図３は、図１に示す裏面照射型固体撮像素子１００の遮光部材２８の製造工程説明図である。先ず、高濃度ｐ＋＋層２５が形成され裏面側表面に酸化膜２６が形成されたｐ型半導体基板１にレジスト６１を塗布し、レジスト６１の遮光部材形成箇所のレジストを除去する。そして、裏面側をエッチングする（工程ａ）。
【００４８】
このエッチングにより、半導体基板１の裏面側に、各画素を区画する凹所６２が境界線上に形成される（工程ｂ）。この凹所６２は、本実施形態では、高濃度ｐ＋＋層２５を突き抜けない深さとする。
【００４９】
次に、凹所６２の内表面を酸化して酸化膜６３を形成する。裏面表面の酸化膜６３は、酸化膜２６と一体化される（工程ｃ）。
【００５０】
次に、半導体基板１の裏面全面にタングステン膜２８ａをＰＶＤまたはＣＶＤにて形成し、凹所６２内を埋める（工程ｄ）。次に、裏面側表面を酸化膜２６をストッパとしてＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）にて削成する（工程ｅ）。
【００５１】
次に、酸化膜２６の表面にタングステン膜２８ｂを更にＰＶＤまたはＣＶＤにて積層し、その上にレジスト６４を塗布する。そして、レジスト６４のうち凹所６２対応箇所のレジストを残し、裏面全体をエッチングする（工程ｆ）。
【００５２】
これにより、タングステンによる遮光部材２８が、半導体基板１内に埋め込まれると共に、半導体基板１の裏面側に突出する形状となる（工程ｇ）。
【００５３】
次に、半導体基板１の裏面側に、反射防止膜２７を積層し、その上に、カラーフィルタ２３を積層する（工程ｈ）。
【００５４】
以上が、図１に示す裏面照射型固体撮像素子１００の遮光部材２８側の製造工程である。この様に製造することで、遮光部材２８を半導体基板１内に埋設状態で形成でき、更に、半導体基板１の裏面側に突出する形状で形成でき、遮光部材２８の光入射方向の長さが長くなり、それだけ遮光性能が向上する。
【００５５】
また、本実施形態では、反射防止膜２７が画素毎に遮光部材２８で区画されることになる。反射防止膜２７は、透明部材であるため、斜め入射光が反射防止膜２７内で多重反射して隣接画素内に進入してしまう虞がある。特に、画素の微細化が進むほど、これが無視できなくなる可能性がある。しかし、本実施形態では、反射防止膜２７が画素毎に分断されるため、この虞が無い。
【００５６】
図４は、図１の裏面照射型固体撮像素子１００における遮光部材２８の裏面側先端部を、先細に形成する場合の製造工程説明図である。この様に、遮光部材２８の裏面側先端部を先細にするには、図３の工程ｆで用いたレジスト６４の代わりに、先細となるレジスト６５を用いる（図４の工程ｆ’）ことで、先細の遮光部材２８’（図４の工程ｇ’）を得ることができる。
【００５７】
遮光部材２８の裏面側先端部を先細形状とすることで、裏面側開口率が向上し、更なる高感度化を図ることが可能となる。
【００５８】
図５は、別実施形態に係る遮光部材２８”を示す図である。図１，図３の実施形態では、半導体基板１内に埋め込み形成した遮光部材２８を、半導体基板１の裏面側にも突出させた形状としたが、本実施形態の遮光部材２８”は、埋め込み部分のみの形状としている。この構成でも、遮光性能の向上を図ることができる。
【００５９】
尚、本実施形態では、反射防止膜２７は、遮光部材２８”で分断される構造にはならず、裏面側の受光面全面で連続する反射防止膜２７となっている。このため、反射防止膜２７内での多重反射による混色の可能性が生じるが、画素の微細化を図らないのであれば、この混色の可能性は低く、問題とはならない。
【００６０】
図１に示す実施形態では、半導体基板１内に埋め込み形成した遮光部材２８が、高濃度ｐ＋＋層２５を突き抜けない構造としている。これは、遮光部材２８の外周面を酸化膜６３で覆い絶縁しているためである。
【００６１】
即ち、外周面が電気的に絶縁された遮光部材２８をｐ＋＋層２５を突き抜けて形成すると、図２から分かるように、ｐ＋＋層２５が遮光部材２８によって分断され、同一電圧（図１に示す例ではアース電位）をｐ＋＋層２５の全体に印加することができなくなってしまう。つまり、光電変換により生じた正孔を外部に廃棄することができなくなってしまう。
【００６２】
しかし、図６に示す様に、ｐ＋＋層２５の厚さｄ１より遮光部材６８の埋め込み深さ（酸化膜６３を含む）ｄ２を深くし、遮光部材６８の光入射方向の長さを長くして遮光性能向上を図る必要が生じる場合がある。
【００６３】
この様な場合には、遮光部材６８の上面視の構造を、図２に示す様な画素毎に画素周囲全部を分断する構造ではなく、図７に示す様に、隣接する画素間で一部６６で遮光部材６８が遮断される構造にする。この一部６６では、遮光部材が存在しないため、この部分６６から光が若干漏れる虞がある。
【００６４】
裏面照射型固体撮像素子１００の受光面を、図８に示す様に、チップ上端側，チップ右端側，チップ左端側，チップ下端側に分けて考えた場合、図示しない撮影レンズを通して入射してくる光は、撮影レンズの中心光軸に対して広がる様に受光面に入ってくる。
【００６５】
そこで、遮光部材６８の全体形状を、図９に示す様に、光の入射方向に上記遮光部材の分断部（画素間の連続部）６６が生じない様にして隣接画素間でｐ＋＋層２５が連続するようにする。これにより、光の漏れが極めて小さくなると共に、ｐ＋＋層２５全体への所定電圧印加が可能となる。
【００６６】
図１０は、本発明の別実施形態に係る裏面照射型固体撮像素子の遮光部材の製造工程説明図である。本実施形態では、ｐ型半導体基板１の表面に形成された酸化膜２６の上の全面に先ず反射防止膜２７を積層し（工程（１））、次に、レジスト６１を塗布すると共にレジスト６１の遮光部材形成箇所のレジストを除去し、裏面側をエッチングする（工程（２））。
【００６７】
このエッチングにより、半導体基板１の裏面側に、各画素を区画する凹所６２が形成される（工程（３））。
【００６８】
次に、図３の実施形態と異なり、凹所６２の内表面を酸化することなく、半導体基板１の裏面全面にタングステン膜２８ａをＰＶＤまたはＣＶＤにて形成し、凹所６２内を埋める（工程（４））。
【００６９】
次に、裏面側表面を反射防止膜２７までＣＭＰにて削成する（工程（５））。そして、再び反射防止膜２７の表面にタングステン膜２８ｂをＰＶＤまたはＣＶＤにて積層し、その上にレジスト６４を塗布し、レジスト６４のうち凹所６２対応箇所のレジストを残し、裏面全体をエッチングする（工程（６））。
【００７０】
これにより、タングステンによる遮光部材２８が、半導体基板１内に埋め込まれると共に、半導体基板１の裏面側に突出する形状となる（工程（７））。そして、半導体基板１の裏面側に、カラーフィルタ２３を積層する（工程（８））。
【００７１】
この実施形態では、タングステンの半導体基板埋設部表面を酸化しないため、メタル金属が半導体基板１に直接接触することになる。従って、半導体基板１がメタル金属で汚染されない様にする処理が必要となる。しかし、図１０ではｐ＋＋層２５は図示していないが、導電性遮光部材２８に所定の負電圧を印加することでｐ＋＋層２５で吸収する正孔を遮光部材２８を通して廃棄することが可能となる。
【００７２】
遮光部材２８の材料としてメタル金属でない材料を用いることも可能である。この様な場合に図１０の実施形態は最適である。また、図１０の実施形態でも、図４で説明して様に、遮光部材２８の先端部を先細形状にすることができる。
【００７３】
図１１は、図１０の実施形態の変形例を示す図である。この図１１では、図５と同様に、半導体基板１内に埋設形成した遮光部材２８の裏面側先端部を突出させない形状としている。この場合、図５の実施形態と異なり、遮光部材２８は、反射防止膜２７を分断する構成になる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係る裏面照射型固体撮像素子は、画素間を分離する遮光部材を半導体基板に埋設して設けたため、光電変換効率を犠牲にすることなく、画素間のクロストーク，混色等を好適に抑制することができ、高感度撮影を行うデジタルカメラ等に搭載する撮像素子として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る裏面照射型固体撮像素子の断面模式図である。
【図２】図１に示す遮光部材を裏面側から見た平面図である。
【図３】図１に示す裏面照射型固体撮像素子の遮光部材の製造工程説明図である。
【図４】図３に示す実施形態の変形例の説明図である。
【図５】図１に示す実施形態とは別実施形態に係る遮光部材の断面模式図である。
【図６】図１に示す裏面照射型固体撮像素子において遮光部材がｐ＋＋層２５を突き抜けて形成される場合の断面模式図である。
【図７】図６で説明した遮光部材を裏面側から見た平面図である。
【図８】裏面照射型固体撮像素子の受光面の説明図である。
【図９】図８に示すチップの上下左右における図７の遮光部材の配置図である。
【図１０】本発明の別実施形態に係る遮光部材の製造工程説明図である。
【図１１】図１０に示す実施形態とは別実施形態に係る遮光部材の断面模式図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  ｐ型半導体基板
２２  フォトダイオード（ｎ領域）
２３  カラーフィルタ
２４  マイクロレンズ（トップレンズ）
２５  正孔引き抜き用の高濃度ｐ＋＋層
２６  酸化膜
２７  反射防止膜
２８，２８’，２８”，６８  遮光部材
６６  遮光部材の分断部分
【図１】
0004751865.tif 000002
【図２】
0004751865.tif 000003
【図３】
0004751865.tif 000004
【図４】
0004751865.tif 000005
【図５】
0004751865.tif 000006
【図６】
0004751865.tif 000007
【図７】
0004751865.tif 000008
【図８】
0004751865.tif 000009
【図９】
0004751865.tif 000010
【図１０】
0004751865.tif 000011
【図１１】
0004751865.tif 000012