【手続補正書】
【提出日】平成20年3月25日(2008.3.25)
【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】
半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、
複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、
前記第１の受光セルのマイクロレンズの屈折率は、前記第２の受光セルのマイクロレンズの屈折率よりも大きい
固体撮像装置。
【請求項２】
半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、
複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、前記第１の受光セルのマイクロレンズおよび前記第２の受光セルのマイクロレンズは、それぞれ、少なくとも低屈折率材料と高屈折率材料とから形成され、前記第１の受光セルのマイクロレンズに含まれる高屈折率材料の体積は、前記第２の受光セルのマイクロレンズに含まれる高屈折率材料の体積よりも大きい
固体撮像装置。
【請求項３】
半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、
複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、前記第１の受光セル上に配置された第１の高屈折率材料の層間膜と、前記第２の受光セル上に配置された第２の高屈折率材料の層間膜とを有し、前記第１の高屈折率材料の層間膜の屈折率は、前記第２の高屈折率材料の層間膜の屈折率よりも大きい
固体撮像装置。
【請求項４】
半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、
複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、前記第１の受光セル上に配置された第１の高屈折率材料の層間膜と、前記第２の受光セル上に配置された第２の高屈折率材料の層間膜とを有し、前記第１の高屈折率材料の層間膜の膜厚は、前記第２の高屈折率材料の層間膜の膜厚よりも厚い
固体撮像装置。
【請求項５】
半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、
複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、前記第１の受光セルのマイクロレンズの高さは、前記第２の受光セルのマイクロレンズの高さよりも高い
固体撮像装置。
【請求項６】
半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、
複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、
前記第１の受光セル上に配置された第１の高屈折率材料の層間膜と、前記第２の受光セル上に配置された第２の高屈折率材料の層間膜とを有し、
前記第１の受光セルのマイクロレンズの屈折率は、前記第１の高屈折率材料の屈折率と等しく、且つ、前記第２の受光セルのマイクロレンズの屈折率は、前記第２の高屈折率材料の屈折率と等しく、
前記第１の受光セルのマイクロレンズの屈折率は、前記第２の受光セルのマイクロレンズの屈折率よりも大きい
固体撮像装置。
【請求項７】
前記マイクロレンズまたは前記層間膜の材料は、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブまたは酸化ハフニウムを少なくとも含む
請求項１から６のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の固体撮像装置を備えるカメラ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、前記第１の受光セル上に配置された第１の高屈折率材料の層間膜と、前記第２の受光セル上に配置された第２の高屈折率材料の層間膜とを有し、前記第１の高屈折率材料の層間膜の屈折率は、前記第２の高屈折率材料の層間膜の屈折率よりも大きいことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、前記第１の受光セル上に配置された第１の高屈折率材料の層間膜と、前記第２の受光セル上に配置された第２の高屈折率材料の層間膜とを有し、前記第１の高屈折率材料の層間膜の膜厚は、前記第２の高屈折率材料の層間膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板に、入射光の輝度に応じて信号電荷を生成する光電変換部を持つ受光セルが複数形成され、前記光電変換部上にマイクロレンズを備えた固体撮像装置であって、複数の前記受光セルの中には、第１の開口幅を持つ第１の受光セルと、前記第１の開口幅よりも大きい第２の開口幅を持つ第２の受光セルとが存在し、前記第１の受光セル上に配置された第１の高屈折率材料の層間膜と、前記第２の受光セル上に配置された第２の高屈折率材料の層間膜とを有し、前記第１の受光セルのマイクロレンズの屈折率は、前記第１の高屈折率材料の屈折率と等しく、且つ、前記第２の受光セルのマイクロレンズの屈折率は、前記第２の高屈折率材料の屈折率と等しく、前記第１の受光セルのマイクロレンズの屈折率は、前記第２の受光セルのマイクロレンズの屈折率よりも大きいことを特徴する。このように、開口幅の小さい受光セルの上のマイクロレンズの屈折率を、開口幅の大きい受光セルの上のマイクロレンズの屈折率よりも大きくする。その結果、開口幅の小さい受光セルと開口幅の大きい受光セルとの集光率を同時に最適化することができ、両方の開口幅を持つ受光セルの感度を大幅に向上することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明に係る固体撮像装置は、開口幅の小さい受光セルの上に形成された、マイクロレンズの屈折率、マイクロレンズの高屈折率材料の体積、マイクロレンズの高さ、高屈折率材料の層間膜の屈折率、または高屈折率材料の層間膜の膜厚を、開口幅の大きい受光セルの上に形成された、マイクロレンズの屈折率、マイクロレンズの高屈折率材料の体積、マイクロレンズの高さ、高屈折率材料の層間膜の屈折率、または高屈折率材料の層間膜の膜厚と異ならせることで、光の入射角度の大きい受光セルの感度を大幅に向上することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
（実施の形態６）
図６は本発明の実施の形態６の固体撮像装置の受光セル（Ａ、Ｂ）の断面を示す。各受光セルは、光電変換層１２を含む基板１１、絶縁層１３、金属層１１４、およびカラーフィルタ層１５を備えており、それらは図８に示す従来構造と同じである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
本実施の形態６では、金属層１１４は、開口部が作製された遮光膜１９と高屈折率材料の層間膜とを含む層であって、開口幅の小さい受光セルＢと開口幅の大きい受光セルＡとのそれぞれについて、絶縁層１３、金属層１１４の中の高屈折率材料の層間膜、及びマイクロレンズ６２３の屈折率が等しくなる構造となっている。例えば、各受光セルについて、一つの材料を用いて、絶縁層１３、金属層１１４の中の高屈折率材料の層間膜、及びマイクロレンズ６２３を構成することにより、それらの屈折率を等しくする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
１      受光セル
１１    基板
１２    光電変換層
１３    絶縁層
１４，１１４，１４０，１４１    金属層
１５    フィルタ層
１６    Ｐ型ウェル
１７    光電変換部
１８    光電変換層上の層間膜
１９    遮光膜
２０Ａ，２０Ｂ    開口部
２１Ａ，２１Ｂ    フィルタ膜
２２    カラーフィルタ上の層間膜
２３，１２３，２２３，３２３，４２３，５２３，６２３    マイクロレンズ
２４    入射光
２５    高屈折率材料
２６    低屈折率材料
２７，２７０    高屈折率層間膜
２８    高屈折率層間膜の厚み
３１    遮光膜上の層間膜
３２    高屈折率層間膜上の層間膜
３３    入射角度