(57)【要約】【課題】感度の向上および隣接セル間での混色の抑制が可能な固体撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】固体撮像装置は、半導体基板１と、半導体基板１に形成され光を信号電荷に変換する受光部２と、受光部２の上方に対応する部位に形成された開口６ａを除き、半導体基板１の上側を覆う遮光層６と、遮光層６を覆い且つ開口６ａを閉塞する形で形成された光透過層８ａと、光透過層８ａの上方に設けられ、入射光Ｉｎ１を受光部２に集光するマイクロレンズ９ｃとを備える。そして、光透過層８ａは、空気に対する屈折率差が酸化シリコンの空気に対する屈折率差よりも大きい透光性材料からなり、光透過層８ａには、少なくとも遮光層６の開口６ａの外周部の上方に対応する部位に厚み方向に貫通するエアギャップＧ１が形成されてなる。【選択図】図２
2012186364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板に形成され、光を信号電荷に変換する受光部と、
前記受光部の上方に対応する部位に形成された開口を除き、前記半導体基板の上側を覆う遮光層と、
前記遮光層を覆い且つ前記開口を閉塞する形で形成された光透過層と、
前記光透過層の上方に設けられ、上方からの入射光を前記受光部に集光するレンズとを備え、
前記光透過層は、空気に対する屈折率差が酸化シリコンの空気に対する屈折率差よりも大きい透光性材料からなり、前記光透過層には、少なくとも前記遮光層の前記開口の外周部の上方に対応する部位に厚み方向に貫通する空洞が形成されてなる
ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記光透過層の材料と異なる透材料により形成され且つ前記光透過層の下側に設けられ、前記空洞の底壁を構成する下地層を更に備える
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記光透過層上に形成され、前記空洞の天井壁を構成する被覆層を更に備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記空洞は、平面視で前記開口の外周部の全周に亘って環状に形成されてなる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記光透過層は、シリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドにより形成されてなる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記光透過層は、前記受光部の上方であり且つ前記空洞の内側の部位がシリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドにより形成され、前記遮光層の上方であり且つ前記空洞の外側の部位が酸化シリコンにより形成されてなる
ことを特徴とする請求項４記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記空洞は、平面視で前記遮光層の前記開口の上方に対応する部位以外の部位まで延長する形で形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記光透過層は、シリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドにより形成されてなり、且つ、前記下地層は、酸化シリコンにより形成されてなる
ことを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記半導体基板に形成され、前記受光部により変換された信号電荷を転送するための電荷転送チャネルと、
前記半導体基板の表面に透光性材料により形成された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上における前記受光部の上方に形成された反射防止層と、
前記第１の絶縁層上における前記電荷転送チャネルの上方に形成された電荷転送電極と、
少なくとも前記電荷転送電極における前記第１の絶縁層上に露出した部位を覆うように形成された第２の絶縁層とを更に備え、
前記第２の絶縁層上に前記遮光層が形成されてなる
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
半導体基板に光を信号電荷に変換する受光部を形成する工程と、
前記半導体基板の上側全体を覆い且つ前記受光部の上方に対応する部位に開口を有する遮光層を形成する工程と、
前記遮光層を覆い且つ前記開口を閉塞する形で下地層を形成する工程と、
前記下地層上に、透光性材料により光透過層を形成する工程と、
前記光透過層における前記遮光層の前記開口の外周部の上方に対応する部位を、前記下地層をエッチングストッパ層としてエッチングし、溝を形成する工程と、
前記光透過層上に、前記溝の上端部を閉塞する形で被覆層を形成することにより空洞を形成する工程と、
前記被覆層の上方に、上方からの入射光を前記受光部に集光するレンズを形成する工程とを含む
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１１】
半導体基板に光を信号電荷に変換する受光部を形成する工程と、
前記半導体基板の上側全体を覆い且つ前記受光部の上方に対応する部位に開口を有する遮光層を形成する工程と、
前記遮光層を覆い且つ前記開口を閉塞する形で下地層を形成する工程と、
前記下地層上に、透光性材料により第１の光透過層を形成した後に、前記第１の光透過層のうち、前記受光部の上方に対応する部位以外の部位をエッチングにより除去することによりリッジ部を形成する工程と、
前記下地層の露出部位および前記リッジ部の露出部位を覆うマスク層を形成した後に、異方性ドライエッチングにより前記リッジ部の側壁以外の部位に形成されたマスク層を除去することによりサイドウォールを形成する工程と、
前記リッジ部の露出部位、前記サイドウォールおよび前記下地層の露出部位を覆うように透光性材料により第２の光透過層を形成した後に、ＣＭＰ法により前記サイドウォールの上端部が露出するまで前記第２の光透過層をポリッシングする工程と、
ウェットエッチング法により前記サイドウォールを除去して溝を形成する工程と、
前記光透過層上に、前記溝の上端部を閉塞する形で被覆層を形成することにより空洞を形成する工程と、
前記被覆層の上方に、上方からの入射光を前記受光部に集光するレンズを形成する工程とを含む
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
半導体基板に光を信号電荷に変換する受光部を形成する工程と、
前記半導体基板の上側全体を覆い且つ前記受光部の上方に対応する部位に開口が形成されてなる遮光層を形成する工程と、
前記遮光層を覆い且つ前記開口を閉塞する形で下地層を形成する工程と、
前記下地層上にダミー層を形成した後に、当該ダミー層における前記受光部の上方に対応する部位をエッチングにより除去する工程と、
前記ダミー層および前記下地層の露出部位を覆うように、透光性材料により光透過層を形成した後に、前記光透過層の表面を平坦化処理し、その後、前記光透過層における前記受光部の上方に対応する部位以外の部位に前記光透過層の厚み方向に貫通するホールを形成する工程と、
前記ホールを介してエッチャントを注入するウェットエッチング法により、前記ダミー層をエッチングして前記ダミー層を除去することにより前記光透過層を形成する工程と、
前記光透過層上に、前記ホールを閉塞する被覆層を形成することにより空洞を形成する工程と、
前記被覆層の上方に、上方からの入射光を前記受光部に集光するレンズを形成する工程とを含む
ことを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
前記下地層は、酸化シリコンにより形成され、
前記光透過層は、シリコンナイトライドにより形成され、
前記被覆層は、シリコンナイトライドにより形成される
ことを特徴とする請求項１０記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
前記マスク層は、多結晶シリコンにより形成され、
前記第１の光透過層は、シリコンナイトライドにより形成され、
前記第２の光透過層は、酸化シリコンにより形成される
ことを特徴とする請求項１１記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
前記下地層は、シリコンナイトライドにより形成され、
前記ダミー層は、酸化シリコンにより形成される
ことを特徴とする請求項１２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、固体撮像装置及びその製造方法に関し、特にエアギャップで囲まれた光導波路を備えた固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像装置では、高解像度化及び多画素化の要求により、固体撮像装置の受光面にマトリクス状に配置されるセルの小型化が進んでいる。そして、セルが小型化することにより、隣接するセルそれぞれの受光部間の距離が小さくなると、隣接セル間で混色（クロストーク）が生じやすくなる。
【０００３】
これに対して、例えば、特許文献１に記載されているように、各セルに光導波路を設けて、セルに入射した光を当該光導波路を介して受光部に導光することにより、セルに入射する光の受光部への集光性を向上させることによる感度の向上を図るとともに、迷光に起因した隣接セル間の混色の発生の抑制を図っている固体撮像装置がある。
【０００４】
この固体撮像装置における１つのセルの構成を図８に示す。この固体撮像装置は、半導体基板１０１にフォトダイオード１０２が設けられており、半導体基板１上にフォトダイオード１０２を覆う形で反射防止膜１０３上が形成されている。そして、半導体基板１および反射防止膜１０３を覆うようにコンタクト層間膜１０７が形成されており、当該コンタクト層間膜１０７上に、ヴィア層間膜１０９およびガラスコート膜１１１が積層されている。そして、ヴィア層間膜１０９およびガラスコート膜１１１には、メタル配線１０８が形成されている。
【０００５】
ところで、この固体撮像装置では、図８に示すように、コンタクト層間膜１０７およびヴィア層間膜１０９内における反射防止膜１０３上に、フォトダイオード１０２の周部にエアギャップ（中空部）Ｇ４が形成されており、エアギャップＧ４をクラッドとしエアギャップＧ４の内側の部位をコアとする光導波路が構成されている。この光導波路は、図８に示すように、反射防止膜１０３と直結する形で形成されているので、反射防止膜１０３近傍での迷光の発生が抑制され、隣接セル間の混色が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された固体撮像装置では、上記光導波路において、クラッドとなる部位が、屈折率が１．０のエアギャップＧ４であり、コアとなる部位が、屈折率が１．４５の酸化シリコンであって、この場合、コアからエアギャップＧ４への光の漏れ出し距離が１００ｎｍ程度になる。
【０００８】
従って、固体撮像装置について、感度の向上および隣接セル間での混色の更なる抑制を図るためには、上記光導波路において、コアの光の閉じ込め効果を向上させ、コアからエアギャップＧ４への光の漏れ出し量を低減することが要請される。
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、感度の向上および隣接セル間での混色の抑制が可能な固体撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板と、半導体基板に形成され、光を信号電荷に変換する受光部と、受光部の上方に対応する部位に形成された開口を除き、半導体基板の上側を覆う遮光層と、遮光層を覆い且つ開口を閉塞する形で形成された光透過層と、光透過層の上方に設けられ、上方からの入射光を受光部に集光するレンズとを備え、光透過層が、空気に対する屈折率差が酸化シリコンの空気に対する屈折率差よりも大きい透光性材料からなり、光透過層には、少なくとも遮光層の開口の外周部の上方に対応する部位に厚み方向に貫通する空洞が形成されてなる。
【発明の効果】
【００１１】
本構成によれば、光透過層における受光部の上方に対応する部位をコアとし且つ当該受光部の外周部の上方に対応する、空洞が形成された部位をクラッドとする光導波路について、光透過層を酸化シリコンにより形成した場合に比べて、上記コアの光閉じ込め効果が向上するので、感度の向上を図ることができる。また、複数の受光部が配列されてなる構成では、１つの受光部に対応する光導波路に入射した光の一部が、当該受光部に隣接する受光部に入ることによる混色の発生の低減を図ることができる。
【００１２】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記光透過層の材料と異なる透光性材料により形成され且つ上記光透過層の下側に設けられ、上記空洞の底壁を構成する下地層を更に備えてもよい。
【００１３】
本構成によれば、光透過層のエッチングレートが下地層のエッチングレートに比べて大きくなるように材料を選択することにより、空洞形成時におけるエッチングの選択比が向上し、高さ方向における空洞の位置ばらつきを抑制することができるので、上記光導波路の位置のばらつきを抑制でき、感度のばらつきを低減できる。
【００１４】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記光透過層上に形成され、上記空洞の天井壁を構成する被覆層を更に備えてもよい。
本構成によれば、光透過層上に平坦化層を形成する際に、上記空洞が平坦化層を構成する材料により埋め込まれることを防止するので、製造の容易化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記空洞が、平面視で上記開口の外周部の全周に亘って環状に形成されてなるものであってもよい。
本構成によれば、上記光透過層の内部における空洞の内側への光閉じ込め効果が向上し、ひいては上記光導波路の上記コアの光閉じ込め効果が向上することになるので、感度の向上を図ることができる。また、複数の受光部が配列されてなる構成では、１つの受光部に対応する光導波路に入射した光の一部が、当該受光部に隣接する受光部に入ることによる混色の発生の低減を図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記光透過層が、シリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドにより形成されてなるものであってもよい。
本構成によれば、上記光透過層を酸化シリコンよりも屈折率の高いシリコンナイトライドあるいはシリコンオキシナイトライドにより形成することにより、上記光導波路について、コアとクラッドの比屈折率差を更に大きくすることができるので、上記コアの光の閉じ込め効果を向上させることができるから、感度の向上を図ることができる。また、複数の受光部が配列されてなる構成では、１つの受光部に対応する光導波路に入射した光の一部が、当該受光部に隣接する受光部に入ることによる混色の発生の低減を図ることができる。
【００１７】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記光透過層が、上記受光部の上方であり且つ上記空洞の内側の部位がシリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドにより形成され、上記遮光層の上方であり且つ上記空洞の外側の部位が酸化シリコンにより形成されてなるものであってもよい。
【００１８】
本構成によれば、上記光透過層における、上記空洞と当該空洞の外側の部位との間の比屈折率差を小さくすることにより、上記光透過層における空洞の外側の部位に入射した光の空洞側への漏れ出し距離を大きくして上記光導波路のコアへ浸入させることができるので、上記光透過層における空洞の外側の部位に入射することによる光損失を低減することができる。
【００１９】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記空洞が、平面視で上記遮光層の開口の上方に対応する部位以外の部位まで延長する形で形成されているものであってもよい。
本構成によれば、上記光透過層において、上記空洞が、平面視で上記遮光層の開口の上方に対応する部位以外の部位まで延出する形で形成されていることにより、上記光導波路においてコアとクラッドとの間の比屈折率差を更に大きくできるので、光導波路のコアの光閉じ込め効果をより向上させることができるから、感度の向上を図ることができる。また、複数の受光部が配列されてなる構成では、１つの受光部に対応する光導波路に入射した光の一部が、当該受光部に隣接する受光部に入ることによる混色の発生の低減を図ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記光透過層が、シリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドにより形成されてなり、且つ、上記下地層が、酸化シリコンにより形成されてなるものであってもよい。
【００２１】
本構成によれば、上記光透過層が、シリコンナイトライドまたはシリコンオキシナイトライドにより形成されてなり、且つ、上記下地層が、酸化シリコンにより形成されてなることにより、空洞を形成する際、光透過層と下地層とのエッチング選択比が向上し、高さ方向における空洞の位置ばらつきを抑制することができるので、上記光導波路の位置のばらつきを抑制でき、感度のばらつきを低減できる。
【００２２】
また、本発明に係る固体撮像装置は、上記半導体基板に形成され、上記受光部により変換された信号電荷を転送するための電荷転送チャネルと、上記半導体基板の表面に透光性材料により形成された第１の絶縁層と、上記第１の絶縁層上における上記受光部の上方に形成された反射防止層と、上記第１の絶縁層上における上記電荷転送チャネルの上方に形成された電荷転送電極と、少なくとも上記電荷転送電極における上記第１の絶縁層上に露出した部位を覆うように形成された第２の絶縁層とを更に備え、第２の絶縁層上に遮光層が形成されてなるものであってもよい。
【００２３】
本構成によれば、電荷転送チャネルおよび電荷転送電極を備える固体撮像装置にも適用することができる。
また、本発明は、半導体基板に光を信号電荷に変換する受光部を形成する工程と、前記受光部の上方に対応する部位に形成された開口を除き、前記半導体基板の上側を覆う遮光層を形成する工程と、遮光層を覆い且つ開口を閉塞する形で下地層を形成する工程と、下地層上に、透光性材料により光透過層を形成する工程と、光透過層における遮光層の開口の外周部の上方に対応する部位を、下地層をエッチングストッパ層としてエッチングし、溝を形成することにより光透過層を形成する工程と、光透過層上に、溝の上端部を閉塞する形で被覆層を形成することにより空洞を形成する工程と、被覆層の上方に、上方からの入射光を前記受光部に集光するレンズを形成する工程とを含む固体撮像装置の製造方法であってもよい。
【００２４】
本構成によれば、光透過層をエッチングして溝を形成する際に、下地層がシリコン酸化膜であるとエッチングの選択比を高くすることができるため、光導波路の高さ位置のばらつきを抑制でき、感度のばらつきを低減することができる。更に、光透過層と下地層とのエッチング選択比を高くすることにより下地層の厚みを低減すれば、その分、光導波路の下端部を受光部側に近づけることができるので、光導波路の下端部における光損失を低減することができるから、感度の向上を図ることができる。
【００２５】
また、本発明は、半導体基板に光を信号電荷に変換する受光部を形成する工程と、前記受光部の上方に対応する部位に形成された開口を除き、前記半導体基板の上側を覆う遮光層を形成する工程と、遮光層を覆い且つ開口を閉塞する形で下地層を形成する工程と、下地層上に、透光性材料により第１の光透過層を形成した後に、第１の光透過層のうち、受光部の上方に対応する部位以外の部位をエッチングにより除去することによりリッジ部を形成する工程と、下地層の露出部位およびリッジ部の露出部位を覆うマスク層を形成した後に、異方性ドライエッチングによりリッジ部の側壁以外の部位に形成されたマスク層を除去することによりサイドウォールを形成する工程と、リッジ部の露出部位、サイドウォールおよび下地層の露出部位を覆うように透光性材料により第２の光透過層を形成した後に、ＣＭＰ法によりサイドウォールの上端部が露出するまで第２の光透過層をポリッシングする工程と、ウェットエッチング法によりサイドウォールを除去して溝を形成する工程と、第１の光透過層および第２の光透過層上に、溝の上端部を閉塞する形で被覆層を形成することにより空洞を形成する工程と、被覆層の上方に、上方からの入射光を受光部に集光するレンズを形成する工程とを含む固体撮像装置の製造方法であってもよい。
【００２６】
本構成によれば、空洞の内側の第１の光透過層と外側の第２の光透過層とを異なる材料により形成することができるので、空洞の内側と外側とで屈折率差のある材料を選択することが可能となる。
【００２７】
また、本発明は、半導体基板に光を信号電荷に変換する受光部を形成する工程と、前記受光部の上方に対応する部位に形成された開口を除き、前記半導体基板の上側を覆う遮光層を形成する工程と、遮光層を覆い且つ開口を閉塞する形で下地層を形成する工程と、下地層上にダミー層を形成した後に、当該ダミー層における受光部の上方に対応する部位をエッチングにより除去する工程と、ダミー層および下地層の露出部位を覆うように、透光性材料により光透過層の基となる光透過層を形成した後に、光透過層の表面を平坦化処理し、その後、光透過層における前記受光部の上方に対応する部位以外の部位に光透過層の厚み方向に貫通するホールを形成する工程と、ホールを介してエッチャントを注入するウェットエッチング法により、ダミー層をエッチングしてダミー層を除去する工程と、光透過層上に、ホールを閉塞する被覆層を形成することにより空洞を形成する工程と、被覆層の上方に、上方からの入射光を受光部に集光するレンズを形成する工程とを含む固体撮像装置の製造方法であってもよい。
【００２８】
本構成によれば、ダミー層における受光部の上方に対応する部位をエッチングにより除去する工程において、等方性エッチングを行うことによってダミー層に、厚み方向に貫通する順テーパー形状の貫通孔が形成され、その後、当該貫通孔を閉塞する形で光透過層が形成され、その後、ダミー層が除去されることにより、上記光透過層における上記受光部の上方に対応する部位が逆テーパー形状に形成されることになるので、上記光導波路のコアの光閉じ込め効果を向上させることができる構造を実現できる。
【００２９】
また、本発明は、上記下地層が、酸化シリコンにより形成されてなり、上記光透過層が、シリコンナイトライドにより形成されてなり、上記被覆層が、シリコンナイトライドにより形成される固体撮像装置の製造方法であってもよい。
【００３０】
本構成によれば、光透過層をエッチングして溝を形成する際に、下地層がシリコン酸化膜であるとエッチングの選択比を高くすることができるため、高さ方向における空洞の位置ばらつきを抑制することができるので、光透過層における受光部の上方に対応する部位をコアとし且つ空洞をクラッドとする光導波路の位置のばらつきを抑制でき、感度のばらつきを低減することができる。
【００３１】
また、本発明は、上記マスク層が、多結晶シリコンにより形成され、上記第１の光透過層が、シリコンナイトライドにより形成され、上記第２の光透過層が、酸化シリコンにより形成される固体撮像装置の製造方法であってもよい。
【００３２】
本構成によれば、多結晶シリコンによりサイドウォールを形成することにより、幅１００ｎｍ程度の溝を高精度に形成することができるので、幅２００ｎｍ程度の溝しか形成できない製造方法に比べて、溝の上端部を閉塞するのに必要な被覆層の厚みの低減を図ることができ、レンズと受光部との間の距離の低減が図れるから、レンズの高ＮＡ化による感度の向上を実現できる。
【００３３】
また、本発明は、上記下地層および上記光透過層が、シリコンナイトライドにより形成され、上記ダミー層が、酸化シリコンにより形成される固体撮像装置の製造方法であってもよい。
【００３４】
本構成によれば、酸化シリコンにより形成されたダミー層における受光部の上方に対応する部位をエッチングにより除去する工程において、等方性エッチングを行うことによってダミー層に、厚み方向に貫通する順テーパー形状の貫通孔が形成され、当該貫通孔を閉塞する形でシリコンナイトライドからなる光透過層が形成され、その後、ダミー層が除去されることにより、上記光透過層における上記受光部の上方に対応する部位が逆テーパー形状に形成されることになるので、上記光導波路のコアの光閉じ込め効果が向上し、感度の向上を図ることができる。また、下地層がシリコンナイトライドにより形成されていることにより、下地層の厚みを４０ｎｍ程度まで低減することができ、光導波路の下端部と受光部との間の距離を４０ｎｍ程度まで近づけることができるので、光導波路の下端部における光損失を低減することができるから、感度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施の形態１に係る固体撮像装置の概略構成を示す模式ブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る固体撮像装置のセル近傍の断面図である。
【図３】実施の形態１に係る固体撮像装置の主要な製造工程におけるセル近傍の断面図である。
【図４】実施の形態２に係る固体撮像装置のセル近傍の断面図である。
【図５】実施の形態２に係る固体撮像装置の主要な製造工程におけるセル近傍の断面図である。
【図６】実施の形態３に係る固体撮像装置のセル近傍の断面図である。
【図７】実施の形態３に係る固体撮像装置の主要な製造工程におけるセル近傍の断面図である。
【図８】従来例の固体撮像装置のセル近傍の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜実施の形態１＞
＜１＞構成
本実施の形態に係る固体撮像装置の全体構成について、図１を用いて説明する。
【００３７】
本実施の形態に係る固体撮像装置は、インタライン転送ＣＣＤ型固体撮像装置であり、図１に示すように、複数のセル１００がＸ−Ｙ面方向にマトリクス状（行列状）に配列され、複数のセル１００に対し、各行間にはＹ軸方向に延伸する垂直ＣＣＤ部２１が設けられ、垂直ＣＣＤ部２１のＹ軸方向下端において、Ｘ軸方向に延伸する水平ＣＣＤ部２２が設けられている。複数のセル１００および垂直ＣＣＤ部２１等を含めた領域が、画素領域１０となる。
【００３８】
本実施の形態に係る固体撮像装置の１つのセル１００近傍の断面図を図２に示す。
固体撮像装置は、半導体基板１と、光を信号電荷に光電変換する受光部２と、電荷転送チャネル３と、半導体基板１の表面全体を覆う第１の絶縁層４ａと、受光部２に入射する光の反射を防止する反射防止層４ｂと、第１の絶縁層４ａ上における電荷転送チャネル３の上方に対応する部位に設けられた電荷転送電極５と、電荷転送電極５を覆うように形成された第２の絶縁層４ｃと、遮光層６と、下地層７ａと、空洞（以下、エアギャップと称す。）Ｇ１を有する光透過層８ａと、光透過層８ａの上側に形成されエアギャップＧ１の上側の内壁を構成する被覆層８ｂと、平坦化層９ａと、カラーフィルタ層９ｂと、マイクロレンズ９ｃとを備える。ここで、エアギャップＧ１は、平面視で開口６ａの周囲を囲む形で形成されている。そして、このエアギャップＧ１の内側をコア８ａ１とし、エアギャップＧ１をクラッドとする光導波路が構成されている。
【００３９】
受光部２は、半導体基板１に形成されたフォトダイオードからなる。
電荷転送チャネル３は、半導体基板１内に形成され、受光部２により光電変換された信号電荷を転送する。
【００４０】
第１の絶縁層４ａは、酸化シリコンにより半導体基板１の表面上に形成されている。本実施の形態では、第１の絶縁層４ａの厚みが１５ｎｍに設定されている。
電荷転送電極５は、信号電荷の転送を行うための転送ゲート電極であり、電荷転送チャネル３の上方に第１の絶縁層４ａを介して形成される。この電荷転送電極５は、例えば、多結晶シリコン（ポリシリコン）で形成される。
【００４１】
反射防止層４ｂは、シリコンナイトライドにより形成され、第１の絶縁層４ａ上における受光部２の上方に対応する部位に設けられている。本実施の形態では、反射防止層４ｂの厚みが５０ｎｍに設定されている。
【００４２】
第２の絶縁層４ｃは、酸化シリコンにより、電荷転送電極５と、反射防止層４ｂと、半導体基板１表面における電荷転送電極５および反射防止層４ｂで覆われてない部位とを覆うように形成されている。この第２の絶縁層４ｃの厚みは、電荷転送電極５と遮光層６との間の絶縁耐圧より決定される。本実施の形態の場合、第２の絶縁層４ｃにおける反射防止層４ｂ上に対応する部位の厚みが５０ｎｍに設定されている。
【００４３】
遮光層６は、金属（例えば、タングステン（Ｗ）やアルミニウム（Ａｌ）等）により形成され、電荷転送チャネル３への光の入射を防止する。この遮光層６は、受光部２の上方に対応する部位に形成された開口６ａを除き、半導体基板１の上側を覆っている。この遮光層６は、電荷転送電極５の上方を覆うことで、電荷転送チャネル３への光の入射を防止する。また、この遮光層６は、半導体基板１上において、図１に示す画素領域１０に形成されており、当該画素領域１０以外の部位には形成されていない。
【００４４】
下地層７ａは、酸化シリコンにより形成され、遮光層６を覆うとともに開口６ａを閉塞する形に形成され、エアギャップＧ１の底壁を構成する。
ところで、コア８ａ１の下端面と半導体基板１の表面までの距離が小さいほど、コア８ａ１内を伝播してくる光が受光部２に入る量が大きくなることを考慮すれば、コア８ａ１の下端面と半導体基板１の表面との間に介在する、第１の絶縁層４ａ、反射防止層４ｂ、第２の絶縁層４ｃおよび下地層７ａからなる多層構造の厚みは薄いほうがよい。一方、当該多層構造を、半導体基板１の表面での光の反射を防止する反射防止膜として機能させるためには、ある程度の厚みが必要となる。そこで、本実施の形態では、両者を考慮して、前述の多層構造の厚みが、１２０ｎｍ乃至１７０ｎｍに設定されることが望ましいとする。
【００４５】
従って、本実施の形態では、前述のように、多層構造の一部を構成する第１の絶縁層４ａの厚みが１５ｎｍ、反射防止層４ｂの厚みが５０ｎｍ、第２の絶縁層４ｃの厚みが５０ｎｍに設定されているので、下地層の厚みは、マージンを考慮して４０ｎｍに設定されている。
【００４６】
光透過層８ａは、シリコンナイトライドにより形成され、コア８ａ１と平面視でコア８ａ１の外周部の全周に亘って環状に形成されたエアギャップＧ１とを有する。
ところで、このエアギャップＧ１の幅は、コア８ａ１からの光の漏れ出しの影響が及ばない距離に設定することが望ましい。
【００４７】
例えば、コア８ａ１の材料として酸化シリコンを用いると、コア８ａ１とクラッドとなるエアギャップＧ１との間の屈折率差が０．４５であり、比屈折率差Δ（Δ＝（ｎ１＾２−ｎ２＾２）／２ｎ１）は０．３１８である。この場合、コア８ａ１からエアギャップＧ１への光の漏れ出し距離は、１００ｎｍ程度になる。この漏れ出し距離とは、コア８ａ１のモードフィールド径（ＭＦＤ）とコア８ａ１の外周径（コア径）との差に相当する。このＭＦＤは、光の電界分布を示すものであり、コア８ａ１が円柱状に形成されている場合には、コア８ａ１の径方向の光強度分布が最大値に対して１／ｅ２になる直径で定義される。従って、エアギャップＧ１の幅を２００ｎｍに設定すれば、エアギャップＧ１におけるコア８ａ１側とは反対側の内壁に漏れ出した光がほとんど到達することがなく、コア８ａ１の外側に漏れ出した光によるコア８ａ１を伝播する光の強度への影響はほとんどない。
【００４８】
一方、本実施の形態のように、コア８ａ１の材料として屈折率２．０のシリコンナイトライドを用いると、コア８ａ１とエアギャップＧ１との間の屈折率差が１．０であり、比屈折率差Δは０．７５である。この場合、コア８ａ１からエアギャップＧ１への光の漏れ出し距離は、３０ｎｍ程度になるとともに、コア８ａ１の材料として酸化シリコン（空気に対する比屈折率差Δが０．３１８）を用いた場合に比べて、光の漏れ量自体も小さくなる。
【００４９】
実際、コア８ａ１の材料を酸化シリコンからシリコンナイトライドに変更することにより、コア８ａ１とエアギャップＧ１との間の比屈折率差Δが０．３１８から０．７５に増加する。これにより、受光部２に入射する光の電界強度が約２６％増大し、結果として感度が約２６％向上することになる。
【００５０】
また、コア８ａ１の材料をシリコンナイトライドにすれば、コア８ａ１からエアギャップＧ１への光の漏れ出し距離が３０ｎｍ程度になるので、エアギャップＧ１の幅を１００ｎｍに設定すれば、エアギャップＧ１におけるコア８ａ１側とは反対側の内壁に漏れ出した光が到達することがなく、コア８ａ１の外側に漏れ出した光によるコア８ａ１を伝播する光の強度への影響を十分に抑制することができる。
【００５１】
セル１００内に入射された光のうち、遮光層６に入射される光は、遮光層６で反射されるか、或いは、遮光層６で吸収されることで、受光部２に入射せず損失となり、感度低下の要因となる。従って、コア８ａ１に入射した光は、できるだけ遮光層６に入射しないようにするのが望ましく、コア８ａ１は、平面視で遮光層６の開口６ａの内側に形成するのがよい。本実施の形態では、コア８ａ１の外周と開口６ａの内周との間に平面視で１００ｎｍ程度の隙間が生じるように形成されている。
【００５２】
被覆層８ｂは、シリコンナイトライドにより形成され、光透過層８ａの上側に形成されることで、エアギャップＧ１の天井壁を構成している。この被覆層８ｂは、プラズマＣＶＤにより形成されている。このプラズマＣＶＤで形成された被覆層８ｂは、ステップカバレージが悪いため、光透過層８ａに形成された溝８０ｂ（図３参照）内を完全に埋め込むことができない。その結果、溝８０ｂ内にエアギャップＧ１が形成されることになる。
【００５３】
ところで、エアギャップＧ１の幅を小さくすれば、被覆層８ｂに必要な厚みを薄くすることができる。本実施の形態では、前述のように、エアギャップＧ１の幅が１００ｎｍに設定されていることにより、エアギャップＧ１の幅が２００ｎｍに設定されている従来例に比べて、被覆層８ｂに必要な厚みを薄くすることができる。そして、被覆層８ｂの厚みを薄くした分、マイクロレンズ９ｃと受光部２との間の距離の低減が図れるので、マイクロレンズ９ｃの高ＮＡ化を図ることができる。
【００５４】
平坦化層９ａは、ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）からなり、被覆層８ｂ上に形成されている。
カラーフィルタ層９ｂは、平坦化層９ａ上に形成されている。
【００５５】
マイクロレンズ９ｃは、カラーフィルタ層９ｂ上に形成されており、上方から入射する光Ｉｎ１を受光部２に集光する。ここにおいて、マイクロレンズ９ｃから受光部２に向かう光Ｉｎ１は、コア８ａ１に入るとコア８ａ１の側壁で光学的に全反射を起こしながら、遮光層６に形成された開口６ａ６ａに導光される。そして、開口６ａに導光された光Ｉｎ１は、反射防止膜４ｂを通過して受光部２に入射する。
【００５６】
結局、本実施の形態に係る固体撮像装置では、各セル１００における光透過層８ａにシリコンナイトライドにより形成されたコア８ａ１と、平面視でコア８ａ１の外周部の全周に亘って環状に形成されたエアギャップ（クラッド）Ｇ１とから構成される光導波路が設けられていることにより、コア８ａ１が、酸化シリコンにより形成されている場合に比べて、コア８ａ１とエアギャップＧ１との比屈折率差Δを大きくすることができ、コア８ａ１の光閉じ込め効果を向上（コア８ａ１からエアギャップＧ１への光漏れを抑制）させることができるので、コアが酸化シリコンにより形成されている場合に比べて、感度の向上を図ることができる。また、図１に示すように、複数のセル１００（受光部２）が配列されてなる画素領域１０では、１つのセル１００に入射した光の一部が、当該セル１００に隣接するセル１００に設けられた受光部２に入ることによる混色（クロストーク）の発生を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、コア８ａ１の材料として酸化シリコンを用いた場合に比べて、エアギャップＧ１の幅を小さくすることができるので、被覆層９ｂの厚みを薄くすることができ、マイクロレンズ９ｃの高ＮＡ化が可能となるから、マイクロレンズ９ｃを介して固体撮像装置の内部に入射する光の受光部２への集光効率を向上させることができ、感度の向上を図ることができる。
【００５８】
更に、下地層７ａがシリコンナイトライドによりの厚みを薄くすることにより、コア８ａ１の下端部の半導体基板１の表面からの高さを小さくすることができ、ひいては、コア８ａ１の下端部と受光部２との間の距離を小さくすることができるので、コア８ａ１の下端部における光損失を低減することができるから、感度の向上を図ることができる。
＜２＞製造方法
次に、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図３を参照して説明する。
【００５９】
図３（ａ）乃至（ｅ）は、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法について、主要工程におけるセル１００近傍の断面図を示したものである。
まず、半導体基板１内にフォトダイオードからなる受光部２および電荷転送チャネル３を形成する。
【００６０】
次に、半導体基板１上に、熱酸化により酸化シリコンからなる第１の絶縁層４ａを形成する。その後、第１の絶縁層４ａ上に、電荷転送電極５およびＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）によるシリコン窒化膜である反射防止膜４ｂを形成する。そして、電荷転送電極５と反射防止層４ｂと半導体基板１表面における電荷転送電極５および反射防止層４ｂで覆われてない部位とを覆うようにＣＶＤによる第２の絶縁層４ｃを形成する。
【００６１】
続いて、第２の絶縁層４ｃ上に、半導体基板１の上側全体を覆い且つ受光部２の上方に対応する部位に開口６ａが形成されてなる遮光層６を形成する。
そして、遮光層６を覆うとともに開口６ａを閉塞するように下地層７ａを形成することにより、図３（ａ）に示す構造が形成される。
【００６２】
次に、下地層７ａ上に、光透過層８ａを形成した後に、平坦化処理を行うことにより、図３（ｂ）に示す構造が形成される。
続いて、光透過層８ａにおける遮光層６の開口６ａの外周部の上方に対応する部位を、周知のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して、下地層７ａをエッチングストッパ層としてエッチングし、溝８０ｂを形成して光透過層８ａを形成することにより、図３（ｃ）に示す構造が形成される。ここで、溝８０ｂは、平面視で開口６ａの外周部の全周に亘って環状に形成されることになる。また、被エッチング層となる光透過層８ａがシリコンナイトライドにより形成され、エッチングストッパ層となる下地層７ａが酸化シリコンにより形成されており、エッチングにより溝８０ｂを形成するときの光透過層８ａと下地層７ａとのエッチング選択比が高く設定されている。
【００６３】
次に、光透過層８ａ上に、溝８０ｂの上端部を閉塞する形で被覆層８ｂを形成することにより、エアギャップＧ１を形成することにより、図３（ｄ）に示す構造が形成される。
そして、塗布により透明の有機膜である平坦化層９ａを形成した後に、平坦化層９ａ上にカラーフィルタ層９ｂを形成する。その後、カラーフィルタ層９ｂ上における略受光部２の上方に対応する領域に、マイクロレンズ９ｃを形成することにより、図３（ｅ）に示す構造が形成される。
【００６４】
以上のように、本実施の形態では、光透過層８ａの下側には、エアギャップＧ１の基となる溝８０ｂをエッチングにより形成する際のエッチングストッパ層として、シリコンナイトライドに対するエッチング選択比の大きい酸化シリコンにより形成された下地層７ａが設けられていることにより、コア８ａ１の下端部（つまり、エアギャップＧ１の下端部）の半導体基板１の表面からの高さのばらつきを抑制できる。
＜実施の形態２＞
＜１＞構成
本実施の形態に係る固体撮像装置の全体構成については、実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００６５】
本実施の形態に係る固体撮像装置のセル１００近傍の断面図を図４に示す。
固体撮像装置は、図２に示す固体撮像装置と略同様であり、図４に示すように、光透過層８ａにおける、コア８ａ１とエアギャップＧ２の外側の部位とが異なる材料により形成されてなる点が相違する。なお、図２の構成と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【００６６】
ここにおいて、コア８ａ１が、シリコンナイトライドにより形成された第１の光透過層８ａにより構成されている。また、エアギャップＧ２の外側の部位は、酸化シリコンにより形成された第２の光透過層８ｃにより構成されている。
【００６７】
ところで、コア８ａ１と第２の光透過層８ｃとがいずれもシリコンナイトライドにより形成されていると、第２の光透過層８ｃに入射した光のエアギャップＧ２への漏れ出し距離は、コア８ａ１からエアギャップＧ２への光の漏れ出し距離と同様に、３０ｎｍ程度（実施の形態１の説明参照）になる。そして、エアギャップＧ２の幅が、１００ｎｍに設定されていれば、第２の光透過層８ｃからエアギャップＧ２へ漏れ出した光は、コア８ａ１に到達することができず、損失となる。
【００６８】
そこで、本実施の形態では、コア８ａ１を、屈折率２．０のシリコンナイトライドにより形成し、第２の光透過層８ｃを、シリコンナイトライドに比べて空気に対する比屈折率さが小さい屈折率１．４５の酸化シリコンにより形成することで、第２の光透過層８ｃからエアギャップＧ２への光の漏れ出し距離を長くして、第２の光透過層８ｃに入射した光をコア８ａ１に導入できる構成としている。
【００６９】
ここで、コア８ａ１とエアギャップＧ２との間の屈折率差は１．０となり、コア８ａ１からエアギャップＧ２への光の漏れ出し距離は３０ｎｍ程度であり、エアギャップＧ２の幅が１００ｎｍであれば、コア８ａ１からエアギャップＧ２に光が漏れ出すことによって、コア８ａ１に入射しコア８ａ１を伝播する光Ｉｎ２の強度は、ほとんど影響を受けない。
【００７０】
一方、第２の光透過層８ｃは、酸化シリコンにより形成されているので、第２の光透過層８ｃからエアギャップＧ２への光の漏れ出し距離は、実施の形態１で述べたように、１５０ｎｍ程度となる。そして、エアギャップＧ２の幅が１００ｎｍに設定されているので、第２の光透過層８ｃからエアギャップＧ２へ漏れ出した光がコア８ａ１に到達できるから、第２の光透過層８ｃに入射した光をコア８ａ１に導入できることとなる。
【００７１】
結局、本実施の形態では、コア８ａ１に入射した光を受光部２に導光するとともに、第２の光透過層８ｃに入射した光の一部をコア８ａ１に導入して、受光部２に導光することができるので、感度のさらなる向上を図ることができる。
＜２＞製造方法
次に、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図５を参照して説明する。
【００７２】
図５（ａ）乃至（ｆ）は、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法について、主要工程におけるセル１００近傍の断面図を示したものである。
まず、図３（ｂ）に示す構造を形成する。図３（ｂ）に示す構造を形成するまでの工程は、実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００７３】
次に、光透過層（以下、本実施の形態では、第１の光透過層と称す。）８ａのうち、周知のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、受光部２の上方に対応する部位以外の部位をエッチングにより除去することによりリッジ部８０ａ１を形成することにより、図５（ａ）に示す構造を形成する。ここで、第１の光透過層８ａのうち、受光部２の上方に対応する部位以外の部位をエッチングする際、被エッチング層である第１の光透過層８ａがシリコンナイトライドにより形成され、エッチングストッパ層である下地層７ａが酸化シリコンにより形成されていることにより、第１の光透過層８ａと下地層７ａとのエッチング選択比を高くしている。また、リッジ部８０ａ１は、コア８ａ１の基となる。
【００７４】
続いて、下地層７ａの露出部位およびリッジ部８０ａ１の露出部位を覆うようにポリシリコンからなるマスク層１０ａを形成することにより、図５（ｂ）に示す構造を形成する。
【００７５】
その後、異方性ドライエッチングにより、リッジ部８０ａ１の側壁以外の部位に形成されたマスク層１０ａを除去することによりサイドウォール１０ｂを形成し、続いて、リッジ部８０ａ１の露出部位、サイドウォール１０ｂおよび下地層７ａの露出部位を覆うように酸化シリコンからなる第２の光透過層８ｃを形成することにより、図５（ｃ）に示す構造を形成する。
【００７６】
そして、ＣＭＰ法（ケミカル・メカニカル・ポリッシュ法）により、サイドウォール１０ｂの上端部が露出するまで第２の光透過層８ｃをポリッシングすることにより、図５（ｄ）に示す構造が形成される。
【００７７】
次に、ウェットエッチング法により、サイドウォール１０ｂを除去して溝８０ｂを形成することにより、図５（ｅ）に示す光透過層８ａを有する構造が形成される。ここにおいて、サイドウォ−ル１０ｂをポリシリコンにより形成することで、幅１００ｎｍ程度の溝を高精度に形成することができる
そして、光透過層８ａ上に、シリコンナイトライドにより、溝８０ｂの上端部を閉塞する形で被覆層８ｂを形成する。ここで、溝が幅１００ｎｍ程度に形成されていることにより、溝の上端部を閉塞するのに必要な被覆層８ｂの厚みの低減を図ることができる。例えば、溝の角部におけるシリコンナイトライド膜のカバレージは８０％すると、１００ｎｍの溝の上部をカバーするために必要な最低膜厚は６２．５ｎｍであれば可能となる。従って、被覆層８ｂの厚み低減により、マイクロレンズ９ｃと受光部２との間の距離の低減が図れるので、マイクロレンズ９ｃの高ＮＡ化による感度向上を図ることができる。
【００７８】
その後、被覆層８ｂ上に、平坦層９ａを形成し、続いて、カラーフィルタ層９ｂを形成し、最後に、カラーフィルタ層９ｂ上に上方からの入射光を受光部２に集光するマイクロレンズ９ｃを形成することにより、図５（ｆ）に示す構造が形成される。
＜実施の形態３＞
＜１＞構成
本実施の形態に係る固体撮像装置の全体構成については、実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００７９】
本実施の形態に係る固体撮像装置のセル１００近傍の断面図を図６に示す。
固体撮像装置は、図２に示す固体撮像装置と略同様であり、図６に示すように、下地層７ｂがシリコンナイトライドにより形成され、コア８ａ１が逆テーパ形状に形成され、更に、エアギャップＧ３が、光透過層８ａ内において、平面視で前記遮光層の前記開口の上方に対応する部位以外の部位まで延長する形で形成されている、つまり、光透過層８ａにおけるコア８ａ１以外の部位にエアギャップＧ３が形成されてなる点が相違する。なお、図２の構成と同様の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【００８０】
コア８ａ１の外側が全てエアギャップＧ３となっていることにより、コア８ａ１の内側と外側との比屈折率差Δを更に大きくできるので、コア８ａ１の光閉じ込め効果を向上させることができるから、感度のさらなる向上を図ることができる。また、下地膜７ｂが、シリコンナイトライドにより形成されていることにより、下地層７ｂが酸化シリコンにより形成されている場合に比べて、下地層７ｂの膜厚を薄くすることができるから、コア８ａ１の下端部をより受光部２に近づけることができる。従って、コア８ａ１の下端部における光損失を低減することができるから、感度の向上を図ることができる。
【００８１】
本実施の形態では、コア８ａ１が逆テーパー形状に形成されていることにより、コア８ａ１に入射した光Ｉｎ３の閉じ込め効果が向上するので、感度の向上を図ることができる。
＜２＞製造方法
次に、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法について、図７を参照して説明する。
【００８２】
図７（ａ）乃至（ｆ）は、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法について、主要工程における断面図を示したものである。
まず、図３（ａ）に示す構造を形成する。図３（ａ）に示す構造を形成するまでの工程は、実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００８３】
次に、下地層７ｂ上に、酸化シリコンにより、ダミー層１２を形成した後に、ダミー層１２における受光部２の上方に対応する部位をエッチングにより除去することにより、図７（ｂ）に示す構造を形成する。ここにおいて、ダミー層１２は、等方性ドライエッチングによりエッチングされるため、エッチングされた領域が、図７（ｂ）に示すように順テーパー形状となる。
【００８４】
次に、ダミー層１２および下地層７ｂの露出部位を覆うように、シリコンナイトライドにより光透過層８ａを形成した後に、光透過層８ａの表面を平坦化処理することにより、図７（ｃ）に示す構造が形成される。
【００８５】
その後、光透過層８ａにおける受光部２の上方に対応する部位以外の部位に、当該光透過層８ａの厚み方向に貫通しダミー層１２まで達するホール８ｄを形成することにより、図７（ｄ）に示す構造が形成される。
【００８６】
次に、ホールを介してエッチャントである沸酸を注入するウェットエッチング法により、ダミー層１２をエッチングしてダミー層１２を除去することにより、図７（ｅ）に示す光透過層８ａを有する構造が形成される。
【００８７】
そして、光透過層８ａ上に、ホール８ｄを閉塞する被覆層８ｅをシリコンナイトライドにより形成する。
その後、被覆層８ｂ上に、平坦層９ａを形成し、続いて、カラーフィルタ層９ｂを形成し、最後に、カラーフィルタ層９ｂ上に上方からの入射光を受光部２に集光するマイクロレンズ９ｃを形成することにより、図７（ｆ）に示す構造が形成される。
＜変形例＞
（１）前述の実施の形態１乃至３では、コア８ａ１の材料としてシリコンナイトライドを用いる例について説明したが、これに限定されるものではなく、酸化シリコンよりも空気に対する屈折率差が大きい材料であれば他の材料であってもよい。例えば、コア８ａ１の材料として、シリコンオキシナイトライド（屈折率１．９）を用いてもよく、この場合、光の漏れ出し距離は、５０ｎｍ程度になり、コア８ａ１の材料に酸化シリコンを用いた場合に比べてコア８ａ１の光の閉じ込め効果が向上し、感度の向上を図ることができる。
【００８８】
（２）前述の実施の形態１乃至３では、半導体基板１にインタライン転送ＣＣＤが形成されてなる例について説明したが、これに限定されるものではなく、半導体基板１にＭＯＳセンサーが形成されてなるものであってもよい。
【００８９】
（３）前述の実施の形態１乃至３では、平坦化層９ａがＳＯＧからなる例について説明したが、これに限定されるものではなく、透光性があり且つ平坦化層９ａ表面の平坦性が得られれば他の成膜方法により形成されるものであってもよい。例えば、スパッタリング法や蒸着法により形成されるものであってもよい。
【００９０】
（４）前述の実施の形態１乃至２では、エアギャップＧ１，Ｇ２が、平面視でコア８ａ１の外周部の全周に亘って環状に形成されてなる例について説明したが、これに限定されるものではなく、コア８ａの光の閉じ込め効果を向上させることができるのであれば、コア８ａの外周部に複数のエアギャップを形成してなるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、例えば、高画質が要求されるデジタルスチルカメラおよびデジタルビデオカメラ等の電子機器に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１      半導体基板
２      受光部
３      電荷転送チャネル
４ａ    第１の絶縁層
４ｂ    反射防止層
４ｃ    第２の絶縁層
５      電荷転送電極
６      遮光層
６ａ    開口
７ａ    下地層
８ａ    光透過層，第１の透過層
８ａ１  コア
８ｂ，８ｅ  被覆層
８ｃ    第２の光透過層
８ｄ    ホール
９ａ    平坦化層
９ｂ    カラーフィルタ
９ｃ    マイクロレンズ
１０    画素領域
１０ａ  マスク層
１０ｂ  サイドウオール
１２    ダミー層
８０ａ１  リッジ部
８０ｂ    溝
１００  セル
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３  エアギャップ
【図１】
2012186364.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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