(57)【要約】【課題】赤外光をカットする層内光学フィルタ層を有する固体撮像装置における感度の向上、混色の発生を抑制した固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及びこの固体撮像装置を備えた電子機器を提供する。【解決手段】光電変換部３１と画素トランジスタを含む画素２２が複数配列され、所要の画素２２の光電変換部３１の受光面に対向して赤外光をカットする層内光学フィルタ層６２が形成され、層内光学フィルタ層６２より下部に層内レンズ７２が形成されて成る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と画素トランジスタを含む画素が複数配列され、
前記所要の画素の光電変換部の受光面に対向して赤外光をカットする層内光学フィルタ層が形成され、
前記層内光学フィルタ層より下部に層内レンズが形成されている
固体撮像装置。
【請求項２】
前記層内レンズが、有効画素領域の全ての各画素に対応して形成されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記層内光学フィルタ層間の埋め込み層と、前記層内光学フィルタ層及び前記埋め込み層上の平坦化膜とが、有機膜で形成されている請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記層内光学フィルタ層の上面がレンズ形状に形成されている請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記層内光学フィルタ層の面積が画素面積より大きい請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項６】
光電変換部と画素トランジスタを含んで複数配列された画素と、
前記画素の光電変換部の受光面に対向して形成されたカラーフィルタと、
前記所要の画素の光電変換部と、前記カラーフィルタとの間に形成された赤外光をカットする有機材料からなる層内光学フィルタ層と、
を有する固体撮像装置。
【請求項７】
前記層内光学フィルタ層の有機材料には、フタロシアニン系のフィルタ染料が混合されている請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記層内光学フィルタ層と、前記画素の光電変換部との間に層内レンズが形成されている請求項７記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記層内光学フィルタ層と、前記画素の光電変換部との間に光導波路が形成されている請求項７記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記カラーフィルタ上に、前記光電変換部に入射光を集光するためのオンチップマイクロレンズが形成され、前記オンチップマイクロレンズは、画素毎に形状が異なる請求項８又は９記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
基板上に光電変換部と画素トランジスタとを含む画素を複数配列して形成する工程、
前記画素のうち、所要の画素の光電変換部の受光面に対向する領域に、赤外光をカットする有機材料からなる層内光学フィルタ層を形成する工程、
前記層内光学フィルタ層よりも上部の、前記画素の光電変換部の受光面に対向する所望の領域に、カラーフィルタを形成する工程、
前記カラーフィルタよりも上部の、前記画素の光電変換部の受光面に対向する全領域にオンチップマイクロ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。
【請求項１２】
前記層内光学フィルタ層を構成する有機材料には、フタロシアニン系のフィルタ染料が混合されている請求項１１記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
前記オンチップマイクロレンズは、画素毎に形状を異ならせて形成される請求項１２記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
固体撮像装置と光学レンズを備え、
前記固体撮像装置は、
光電変換部と画素トランジスタを含む画素が複数配列され、
前記所要の画素の光電変換部の受光面に対向して赤外光をカットする層内光学フィル
層が形成され、
前記層内光学フィルタ層より下部に層内レンズが形成されている電子機器。
【請求項１５】
前記固体撮像装置において、前記層内レンズが有効画素領域の全ての各画素に対応して形成されている請求項１４記載の電子機器。
【請求項１６】
前記固体撮像装置において、前記層内光学フィルタ層間の埋め込み層と、前記層内光学フィルタ層及び前記埋め込み層上の平坦化膜とが、有機膜で形成されている請求項１５記載の電子機器。
【請求項１７】
前記固体撮像装置において、前記層内光学フィルタ層の上面がレンズ形状に形成されている請求項１５記載の電子機器。
【請求項１８】
前記固体撮像装置において、前記層内光学フィルタ層の面積が画素面積より大きい請求項１５記載の電子機器。
【請求項１９】
固体撮像装置と光学レンズを備え、
前記固体撮像装置は、光電変換部と画素トランジスタを含んで複数配列された画素と、
前記画素の光電変換部の受光面に対向して形成されたカラーフィルタと、
前記所要の画素の光電変換部と、前記カラーフィルタとの間に形成された赤外光をカットする有機材料からなる層内光学フィルタ層と、
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、特に光電変換部と画素トランジスタを画素内に含む固体撮像装置、例えばＭＯＳイメージセンサ等に関する。
また、本発明は、かかる固体撮像装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置は、ＣＣＤイメージセンサに代表される電荷転送型固体撮像装置と、ＣＭＯＳイメージセンサに代表される増幅型固体撮像装置とに大別される。ＣＣＤイメージセンサとＣＭＯＳイメージセンサとを比較すると、ＣＣＤイメージセンサでは、信号電荷の転送に高い駆動電圧を必要とするため、ＣＭＯＳイメージセンサに比べて電源電圧が高くならざるを得ない。このように、ＣＭＯＳイメージセンサは、消費電力の点などから、ＣＣＤイメージセンサに比べて有利とされている。
【０００３】
従って、近年、カメラ付き携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などのモバイル機器に搭載されている固体撮像装置としては、ＣＣＤイメージセンサよりも有利なＣＭＯＳイメージセンサが多く用いられている。
【０００４】
モバイル機器等に用いられる固体撮像装置においては、小型化、高解像度化に伴い１画素あたりの面積が縮小され、この１画素の面積の縮小に伴い、光電変換部となるフォトダイオードの面積が減少し、光電変換される電子（ホール）の数も減少していた。画素面積の縮小は、光の集光に対して不利であり、感度の低下やＳ／Ｎの低下などを招くことになる。このため、従来、赤外光（ＩＲ）をカットする層内光学フィルタ層（赤外光カットフィルタ層）を有するカラー画素と赤外光を入射する画素とを単位画素マトリクスとして有する固体撮像装置が知られている（特許文献１参照）。層内光学フィルタ層を有し、カラー画素と、赤外光を入射する画素とを単位画素として有することにより、暗い被写体を明るく撮影できる効果を有する。
【０００５】
通常のカラー画素に赤外光が入射すると、色再現性が悪くなる。このため、上記赤外光を使って感度、Ｓ／Ｎを改善する方法では、屈折率差を利用した誘電体多層膜などの上述した層内光学フィルタ層を用いることにより、カラー画素から赤外光をカットしていた。
【０００６】
図１８に、赤外光カットフィルタ層の無いＣＭＯＳイメージセンサを示し、図１７に赤外光カットフィルタ層を有するＣＭＯＳイメージセンサを示す。図１８及び図１７では、構成を分かり易くするために、画素をフォトダイオード（ＰＤ）のみで代表させ、画素トランジスタを省略した状態で模式的に表している。
【０００７】
図１８に示すＣＭＯＳイメージセンサ１は、半導体基板２の主面側に光電変換部となるフォトダイオード（ＰＤ）３と複数の画素トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ：図示せず）で構成された複数の画素が、２次元アレイ状に形成されてなる撮像領域を有する。この画素が形成された半導体基板２の主面上に層間絶縁膜４を介して複数層の配線５が形成された多層配線層６が形成される。さらに、この上に平坦化膜（図示せず）を介してカラーフィルタ７及びオンチップマイクロレンズ８が形成される。
【０００８】
図１７に示すＣＭＯＳイメージセンサ１１は、半導体基板２の主面側に光電変換部となるフォトダイオード（ＰＤ）３と複数の画素トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ：図示せず）で構成された複数の画素が、２次元アレイ状に形成されてなる撮像領域を有する。この画素が形成された半導体基板２の主面上に層間絶縁膜４を介して複数層の配線５が形成された多層配線層６が形成され、この多層配線層６上に赤外光の入射をカットするべき画素に対応して、層内光学フィルタ層（赤外光カットフィルタ層）１２が形成される。すなわち、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各画素の上部には層内光学フィルタ層１２が形成され、他の１つの画素（いわゆるＩＲ画素）の上部には層内光学フィルタ層１２が形成されない。そして、層内光学フィルタ層１２が形成されない領域に埋め込み層１３が形成され、平坦化膜１４を介してカラーフィルタ７及びオンチップマイクロレンズ８が形成される。ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素とＩＲ画素の４つの１画素で単位画素マトリクスが構成される。ＩＲ画素に対応するカラーフィルタは、可視光及び赤外光が透過するフィルタで形成される。誘電体多層膜による層内光学フィルタ層１２は、成膜温度の制限から、オンチップマイクロレンズ８、カラーフィルタ７、有機膜などによる平坦化膜１４の下部に配置する必要があった。
【０００９】
このＣＭＯＳイメージセンサ１１では、ＩＲ画素により赤外光を積極的に利用しているので、例えば暗い被写体を明るく撮りたい場合に、色調がとれて明るく撮ることができるなど、感度、Ｓ／Ｎなどを上げることができる。
【００１０】
一方、各画素のフォトダイオード（ＰＤ）への集光効率を高めるために層内レンズを設けるようにした固体撮像装置も知られている(特許文献２参照)。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１９０９５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１０３０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述した図１７で示すＣＭＯＳイメージセンサ１１においては、フォトダイオード（ＰＤ）３の受光面からオンチップマイクロレンズ８までの距離Ｈ１が、図１８のＣＭＯＳイメージセンサ１における距離Ｈ２に比べて大きくなる。これは、図１７に示すＣＭＯＳイメージセンサにおいて層内レンズが形成されているためである。この距離Ｈ１が大きくなることによって、入射光のフォトダイオード（ＰＤ）３への到達確率が減り、また、オンチップマイクロレンズ８による集光が不十分となる。このため、カラーフィルタを通過して目的の画素に入射する色光、特に斜め光Ｌ′が隣接する他の色の画素に入り易くなる。これにより、感度の低下、混色の増加を来たす虞れがあった。
【００１３】
また、図１７に示すように、赤外光をカットするフィルタとして、誘電体多層膜からなる層内光学フィルタ層１２を用いる場合には、層厚が増加すると共に、層内光学フィルタ層１２を多層膜で形成するため、工程数が増加するという問題がある。また、多層膜によって層内光学フィルタ層１２を構成し、多層膜の屈折率の変化を用いて赤外光をカットする場合には、多層膜の総数の制限や、各層のバラツキにより、波長の光のスペクトルにリップルが発生し、リップルが画面内やチップ間でばらつく。これにより、最適な分光特性を得ることができない。
【００１４】
本発明は、上述の点に鑑み、赤外光をカットする層内光学フィルタ層を有すると共に、感度の向上、混色の発生を抑制した固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及びこの固体撮像装置を備えた電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る固体撮像装置は、画素と、カラーフィルタと、層内光学フィルタ層と、層内レンズを有する。画素は、光電変換部と画素トランジスタを含んで複数配列されている。カラーフィルタは、画素の光電変換部の受光面に対向して形成されている。層内光学フィルタ層は、所要の画素の光電変換部と、カラーフィルタとの間に形成されている。層内レンズは、層内光学フィルタ層より下部に形成されている。
【００１６】
また、本発明に係る固体撮像装置は、画素と、カラーフィルタと、層内光学フィルタ層を有する。画素は、光電変換部と画素トランジスタを含んで複数配列されている。カラーフィルタは、画素の光電変換部の受光面に対向して形成されている。層内光学フィルタ層は、所要の画素の光電変換部と、カラーフィルタとの間に形成され、赤外光をカットする有機材料から構成されている。
【００１７】
本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、以下の工程を有して行われる。
まず、基板上に光電変換部と画素トランジスタとを含む画素を複数配列して形成する。次に、画素の光電変換部の受光面に対向する所望の領域に、赤外光をカットする有機材料からなる層内光学フィルタ層を形成する。次に、層内光学フィルタ層よりも上部の、画素の光電変換部の受光面に対向する所望の領域に、カラーフィルタを形成する。次に、カラーフィルタよりも上部の、画素の光電変換部の受光面に対向する全領域にオンチップマイクロレンズを形成する。
【００１８】
本発明に係る電子機器は、固体撮像装置と光学レンズ系を備える。固体撮像装置は、光電変換部と画素トランジスタを含む画素が複数配列され、所要の画素の光電変換部の受光面に対向して赤外光をカットする層内光学フィルタ層が形成され、層内光学フィルタ層より下部に層内レンズが形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明における固体撮像装置では、赤外光をカットする層内光学フィルタ層より下部に層内レンズが形成されるので、斜め光が層内レンズで集光され目的の光電変換部に入射される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る固体撮像装置によれば、斜めに入る光が層内光学フィルタ層より下部の層内レンズで集光され、隣接する画素への光入射が抑制されるので、感度を向上し、混色の発生を抑制することができる。
本発明に係る電子機器によれば、上記固体撮像装置を備えるので、感度が向上し、混色の発生が抑制され、高画質化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態に係る固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器の一例を、図１〜図１６を参照しながら説明する。本発明の実施形態は以下の順で説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。
１．第１の実施形態：多層膜の層内光学フィルタ層と、層内レンズを構成する例
２．第２の実施形態：多層膜の層内光学フィルタ層と、層内レンズを構成する例
３．第３の実施形態：多層膜の層内光学フィルタ層と、層内レンズを構成する例
４．第４の実施形態：多層膜の層内光学フィルタ層と、層内レンズを構成する例
５．第５の実施形態：有機材料からなる層内光学フィルタ層と、層内レンズを構成する例
６．第６の実施形態：有機材料からなる層内光学フィルタ層と、光導波路を構成する例
７．第７の実施形態：有機材料からなる層内光学フィルタ層と、層内レンズと、形状の異なるオンチップマイクロレンズを構成する例
８．第８の実施形態：有機材料からなる層内光学フィルタ層を構成する例
９．第９の実施形態：電子機器
【００２２】
まず、図１に、本発明に係る固体撮像装置、すなわちＣＭＯＳ固体撮像装置（イメージセンサ）の一実施の形態の全体の概略構成を示す。本実施の形態に係る固体撮像装置２１は、半導体基板１００上に、撮像領域２３と、その周辺回路として垂直駆動回路２４と、カラム信号処理回路２５と、水平駆動回路２６と、出力回路２７と、制御回路２８等を有して構成される。半導体基板１００は、例えばシリコン基板からなり、また、撮像領域２３は、規則的に２次元アレイ状に配列された複数の光電変換部を含む画素２２を有する。
【００２３】
制御回路２８は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路２４、カラム信号処理回路２５及び水平駆動回路２６などの動作の基準となるクロック信号や制御信号などを生成する。そして生成した制御信号を、垂直駆動回路２４、カラム信号処理回路２５及び水平駆動回路２６等に入力する。
【００２４】
垂直駆動回路２４は、例えばシフトレジスタによって構成される。ここでは、撮像領域２３の各画素２２を行単位で順次垂直方向に選択走査し、垂直信号線２９を通して各画素２２の光電変換部（フォトダイオード）において受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素信号をカラム信号処理回路２５に供給する。
【００２５】
カラム信号処理回路２５は、画素２２の例えば列毎に配置されている。ここでは、ＣＤＳ回路（相関二重サンプリング回路）により、１行分の画素２２から出力される信号を画素列毎に黒基準画素（図示しないが、有効画素領域の周囲に形成される）からの信号によってノイズを除去したり、信号増幅等の信号処理を行う。ノイズとは、画素２２固有の固定パターンノイズである。カラム信号処理回路２５の出力段には、水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線３０との間に接続されて設けられる。
【００２６】
水平駆動回路２６は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路２５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路２５の各々から画素信号を水平信号線３０に出力させる。
出力回路２７は、カラム信号処理回路２５の各々から水平信号線３０を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。
【００２７】
図２は、上記画素２２の一例の等価回路である。画素２２は、光電変換部を構成する例えばフォトダイオード（ＰＤ）３１と、複数の画素トランジスタ、いわゆるＭＯＳトランジスタを有して成る。複数のＭＯＳトランジスタは、例えば転送用トランジスタ３２と、リセット用トランジスタ３３と、増幅用トランジスタ３４と、選択用トランジスタ３５で構成される。
【００２８】
フォトダイオード（ＰＤ）３１は、受光した光量に応じた電荷量の光電荷（ここでは、電子）に光電変換する。フォトダイオード（ＰＤ）３１のカソードは、転送用トランジスタ３２を介して増幅用トランジスタ３４のゲートに接続される。この増幅用トランジスタ３４のゲートと電気的に繋がったノードをフローティング・ディフージョン部ＦＤと呼ぶ。このフローティング・ディフージョン部ＦＤは、転送用トランジスタ３２のドレインで構成される。
【００２９】
転送用トランジスタ３２は、フォトダイオード（ＰＤ）３１のカソードとフローティング・ディフージョン部ＦＤとの間に接続される。転送用トランジスタ３２では、そのゲートに転送配線４２を介してゲートパルスφＴＲＧが印加されることによってゲートがオン状態となり、フォトダイオード（ＰＤ）３１の電荷をフローティング・ディフージョン部ＦＤに転送する。
【００３０】
リセット用トランジスタ３３は、ドレインが画素電源（Ｖｄｄ）配線４３に接続され、ソースがフローティング・ディフージョン部ＦＤに接続される。リセット用トランジスタ３３では、ゲートにリセット配線４４を介してリセットパルスφＲＳＴが印加されることによってオン状態となる。このオン状態において、フローティング・ディフージョン部ＦＤへの信号電荷の転送に先立って、フローティング・ディフージョン部ＦＤの電荷を画素電源配線４３に捨てることにより、フローティング・ディフージョン部ＦＤをリセットする。
【００３１】
増幅用トランジスタ３４は、ゲートがフローティング・ディフージョン部ＦＤに接続され、ドレインが画素電源配線４３に接続される。増幅用トランジスタ３４では、リセット用トランジスタ３３によってリセットした後のフローティング・ディフージョン部ＦＤの電位をリセットレベルとして出力する。さらに転送用トランジスタ３２によって信号電荷を転送した後のフローティング・ディフージョン部ＦＤの電位を信号レベルとして出力する。
【００３２】
選択用トランジスタ３５は、例えばドレインが増幅用トランジスタ３４のソースに接続され、そのソースが垂直信号線２９に接続される。選択用トランジスタ３５では、ゲートに選択配線４５を介して選択パルスφＳＥＬが印加されることによってオン状態となり、画素２２を選択状態として増幅用トランジスタ３４から出力される信号を垂直信号線２９に中継する。
【００３３】
横方向の配線、すなわちリセット配線４４及び選択配線４５は、同一行の画素について共通となっており、垂直駆動回路２４によって制御される。
【００３４】
なお、選択用トランジスタ３５については、画素電源配線４３と増幅用トランジスタ３４のドレインとの間に接続した回路構成を採ることも可能である。上例では４トランジスタ型の画素構成としたが、その他、選択用トランジスタを省略して３トランジスタ型の画素構成とすることもできる。
【００３５】
図３に、画素の要部の断面構造の一例を示す。単位画素２２は、フォトダイオード（ＰＤ）３１と、複数の画素トランジスタとから構成される。フォトダイオード３１は、半導体基板１００の主面に第１導電型、例えばｎ型の電荷蓄積領４１とその表面に第２導電型となるｐ型の半導体領域（いわゆるｐ型アキュミュレーション層）４６とによるフォトから構成される。また、複数の画素トランジスタは、ＭＯＳトランジスタにより構成される。フォトダイオード（ＰＤ）３１が光電変換部となる。図３では、複数の画素トランジスタのうち、転送用トランジスタ３２とリセット用トランジスタ３３を示す。転送用トランジスタ３２は、フローティング・ディフージョン部ＦＤとなるｎ型半導体領域４７と、フォトダイオード（ＰＤ）３１と、ゲート絶縁膜を介して形成された転送ゲート電極４８とにより構成される。リセット用トランジスタ３３は、フローティング・ディフージョン部ＦＤとなるｎ型半導体領域４７と、ｎ型半導体領域４９と、ゲート絶縁膜を介して形成されたリセットゲート電極５０とにより構成される。単位画素２２は、素子分離領域５１にて隣接画素と分離される。
【００３６】
画素２２が形成された半導体基板１００上には、層間絶縁膜５３を介して複数層、本例では３層の金属膜による配線５４〔５４１、５４２、５４３〕を形成してなる、いわゆる多層配線層５５が形成される。多層配線層５５上には平坦化膜５６が形成される。配線５４はフォトダイオード（ＰＤ）３１に対応する領域を除いて形成される。さらに、図示しないが、カラーフィルタ、オンチップマイクロレンズ、その他の後述する光学要素が形成される。
【００３７】
そして、本実施の形態においては、多層配線層５５の上部に全画素、少なくとも有効画素領域の全ての各画素に対応して入射光を集光する層内レンズを形成し、層内レンズの上部に赤外光をカットする層内光学フィルタ層を形成するようになす。換言すれば、本実施の形態では層内光学フィルタ層より下部に層内レンズを形成し、斜め光を層内レンズで集光し、画素への集光効率を上げて感度を向上し、同時に斜め光の隣接画素への入射を防ぎ、混色を抑制するようになす。
【００３８】
〈１．第１の実施形態〉
［構成］
次に、図４に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第１の実施形態の要部の断面構造を示す。なお、発明を分かり易くするために、画素をフォトダイオード（ＰＤ）３１のみで代表させ、画素トランジスタを省略した状態で模式的に表している。後述する他の各実施形態においても同様である。
【００３９】
第１の実施形態に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７１は、図４に示すように、半導体基板１００の主面にフォトダイオード（ＰＤ）３１を含む複数の画素２２と、この半導体基板１００上に形成された多層配線層５５とから構成される。画素２２は、半導体基板１００上に複数２次元アレイ状に配列されている。多層配線層５５は、この半導体基板１００上に層間絶縁膜５３を介して複数層、本例では３層に形成された配線５４〔５４１、５４２、５４３〕から構成されている。この多層配線層５５より上部に、各画素に対応して層内レンズ７２が形成され、この層内レンズ７２の上部に所要の画素に対応して赤外光をカットする層内光学フィルタ層６２が形成される。
【００４０】
さらに、隣合う層内光学フィルタ層６２の間を絶縁性の埋め込み層７５で埋め込むと共に、その上に平坦化された絶縁膜いわゆる平坦化膜７６が形成される。本例では、埋め込み層７５として例えばシリコン酸化膜、あるいはシリコン窒化膜などの絶縁膜が用いられ、平坦化膜７６として有機膜が用いられる。この平坦化膜７６上にカラーフィルタ６５、オンチップマイクロレンズ６６が順次形成される。
【００４１】
本実施形態例で用いられるカラーフィルタ６５を図５Ａに示す。本実施形態例では、赤（Ｒ）フィルタ成分６５Ｒと、緑（Ｇ）フィルタ成分６５Ｇと、青（Ｂ）フィルタ成分６５Ｂと、赤外光（ＩＲ）フィルタ成分６５ＩＲとを１単位としたカラーフィルタ６５が用いられる。赤外光フィルタ成分６５ＩＲは、赤外光を含む全波長の光を透過するフィルタ成分を便宜的に示したものである。実際のカラーフィルタ６５は、図５Ａで示す領域を１単位として、繰り返し配列されたレイアウトとされている。赤フィルタ成分６５Ｒに対応する画素が赤（Ｒ）画素、緑フィルタ成分６５Ｇに対応する画素が緑（Ｇ）画素、青フィルタ成分６５Ｂに対応する画素が青（Ｂ）画素、赤外光フィルタ成分６５ＩＲに対応する画素が赤外光（ＩＲ）画素となる。
【００４２】
上記の層内光学フィルタ層６２は、ＩＲ画素を除く他の３色のＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素に対応して形成される。層内光学フィルタ層６２は、図６に示すように、屈折率が異なる誘電体材料膜、例えば所要の膜厚に設定されたシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜６２１とシリコン窒化（ＳｉＮ）膜６２２とを交互に複数積層してなる積層誘電体膜６２３にて構成される。例えば、ＳｉＯ２／ＳｉＮの積層膜では、膜厚１３１ｎｍのＳｉＯ２膜と、膜厚９５ｎｍのＳｉＮ膜を各５層、計１０層構造などがある。
【００４３】
本実施形態例において、上記層内レンズ７２は、多層配線層５５と層内光学フィルタ層６２との間の平坦化された層間膜領域を利用して形成されるものである。すなわち、この層間膜領域のＩＲ画素、Ｒ画素、Ｇ画素及びＢ画素の各フォトダイオード（ＰＤ）３１に対応する位置に、上凸型の層内レンズ７２が形成される。この層内レンズ７２は、屈折率の異なる層間膜、例えばシリコン酸化膜とシリコン窒化膜で形成される。例えば、層内レンズ７２は、上凸型の第１の層間膜７３と、その上の第２の層間膜７４と、第１の層間膜７３の下の多層配線層５５を構成する層間絶縁膜５３とから構成される。第１の層間膜７３は、層間絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）５３より屈折率の高いシリコン窒化膜などで形成される。また第２の層間膜７４は、第１の層間膜７３より屈折率の低いシリコン酸化膜や有機平坦化膜などで形成される。
【００４４】
層内光学フィルタ層６２を設けるとその分、フォトダイオード（ＰＤ）の受光面からオンチップマイクロレンズまでの距離（いわゆる層厚）が大きくなり、特に斜め光が隣接画素に入り込みやすくなり、混色を起こし易い。
【００４５】
上述の第１の実施形態に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７１によれば、層内光学フィルタ層６２より下部に層内レンズ７２が設けられるので、斜め光は層内レンズ７２で集光されて目的の画素２２のフォトダイオード（ＰＤ）３１に入射される。これにより、フォトダイオード３１への集光効率が上がり、感度を向上させることができる。同時に、隣接画素２２への光の漏れ込みが防止され混色の発生を抑制することができる。本実施形態例のように層内光学フィルタ層６２の下部に層内レンズ７２を設けるときは、層内光学フィルタ層６２の上部に層内レンズを設けた場合と比較して、フォトダイオード（ＰＤ）の受光面からオンチップマイクロレンズまでの高さが変わらない。このため、よりフォトダイオード（ＰＤ）３１の受光面への集光を十分にすることができる。
またシェーディングの発生も抑制することができる。また、有機膜による平坦化膜７６を用いるので、平坦化膜の形成工程の増加を防ぐことができる。因みに、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などによる平坦化膜の形成では、絶縁膜の成膜工程とＣＭＰ（化学機械研磨）工程の２工程が必要となるが、本実施形態例では有機膜コートの１工程で済むので工程増加が防げる。
【００４６】
［製造方法］
図７Ａ〜図７Ｃに、上述の第１の実施形態に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７１の製造方法の一例を示す。
先ず、図７Ａに示すように、半導体基板１００の主面に素子分離領域（図示せず）、複数のフォトダイオード（ＰＤ）を含む画素２２などを形成した後、層間絶縁膜５３及び複数の配線５４〔５４１、５４２、５４３〕からなる多層配線層５５を形成する。この多層配線層５５上に、各画素２２のフォトダイオード（ＰＤ）３１に対応して第１の層間膜７３による上凸型のレンズ形状を形成する。
【００４７】
次に、図７Ｂに示すように、第１の層間膜７３上を平坦化するために、第１の層間膜７３より屈折率の低い第２の層間膜７４を形成する。その後、ＩＲ画素を除く他のＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素の上部に赤外光をカットする層内光学フィルタ層６２を形成する。レンズ形状の第１の層間膜７３と平坦化のための第２の層間膜７４と層間絶縁膜５３により層内レンズ７２を形成する。
【００４８】
次に、図７Ｃに示すように、隣合う層内光学フィルタ層６２の間を埋め込むように埋め込み層７５、例えばシリコン酸化膜を成膜し、その後に例えばＣＭＰ（化学機械研磨）法により平坦化する。次いで、有機膜による平坦化膜７６を形成し、この平坦化膜７６上に、カラーフィルタ６５及びオンチップマイクロレンズ６６を順次に形成して、目的のＣＭＯＳ固体撮像装置７１を得る。
【００４９】
本実施形態例では、図５Ａに示すカラーフィルタ６５を用いる例としたが、図５Ｂに示すカラーフィルタ６５を用いることもできる。図５Ｂに示すカラーフィルタ６５は、１画素分の赤（Ｒ）フィルタ成分６５Ｒ、青（Ｂ）フィルタ成分６５Ｂと、２画素分の赤外光（ＩＲ）フィルタ成分６５ＩＲとを１単位としている。そして赤フィルタ成分６５Ｒに対応する画素が赤（Ｒ）画素、青フィルタ成分６５Ｂに対応する画素が青（Ｂ）画素、赤外光フィルタ成分６５ＩＲに対応する画素が赤外光（ＩＲ）画素となる。すなわち、図５Ｂに示すカラーフィルタ６５は、緑（Ｇ）フィルタ成分を有さない。図５Ｂに示すカラーフィルタを用いる場合は、Ｒ画素、Ｂ画素、ＩＲ画素から出力される信号を演算処理することにより、緑色の光による信号を得ることができる。
【００５０】
さらに、図５Ａ、図５Ｂに示すカラーフィルタ６５の赤外光フィルタ成分６５ＩＲを、グレイフィルタ成分に変えた構成とすることもできる。赤外光フィルタ成分６５ＩＲを、赤外光から可視光全てを透過する、いわゆるホワイトフィルタとすると、フォトダイオード（ＰＤ）３１における飽和が早くなるという問題がある。グレイフィルタ成分に変えることにより、入射光量を落とし、フォトダイオード（ＰＤ）３１における飽和を遅らせることが可能となる。
【００５１】
〈２．第２の実施形態〉
図８に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第２の実施形態を示す。本実施形態例に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７７は、層内光学フィルタ層６２間を埋め込む埋め込み層と平坦化膜とを有機膜８１で一体に形成して構成される。その他の構成は、前述の図４と同様であるので、図４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００５２】
第２の実施形態のＣＭＯＳ固体撮像装置７７によれば、層内光学フィルタ層６２間を埋め込む有機膜８１が層内光学フィルタ層６２上の平坦化膜を兼ねるので、ＣＭＰ（化学機械研磨）やエッチバック等が不要になる。このため、工程の短縮と、受光面からオンチップマイクロレンズまでの距離、つまり層厚の低減とを図ることができる。その他の層内光学フィルタ層６２の下部に層内レンズ７２を形成したことによる効果、すなわち感度が向上すること、混色の発生が抑制できること、シェーディング発生が抑制できること、等の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５３】
〈３．第３の実施形態〉
図９に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第３の実施形態を示す。本実施形態例に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７８は、層内レンズ７２のレンズ形状を層内光学フィルタ層６２に転写して構成される。すなわち、層間絶縁膜５３と上凸レンズ形状の第１の層間膜７３とその上面に沿うレンズ形状の第２の層間膜７４とにより層内レンズ７２が形成され、第２の層間膜７４の面上にレンズ形状の層内光学フィルタ層６２が形成される。その他の構成は、前述の図４と同様であるので、図４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００５４】
第３の実施形態に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７８では、層内光学フィルタ層６２がレンズ形状に転写されることにより、層内光学フィルタ層６２自体にレンズ作用が生じ、入射光の集光がより促進される。その他の層内光学フィルタ層６２の下部に層内レンズ７２を形成したことによる効果、すなわち感度が向上すること、混色の発生が抑制できること、シェーディング発生が抑制できること、等の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５５】
〈４．第４の実施形態〉
図１０に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第４の実施形態を示す。本実施形態例に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７９は、層内光学フィルタ層６２の面積を画素面積より大きく形成して構成される。すなわち、層内光学フィルタ層６２はＩＲ画素側に広げるように形成して構成される。この場合のカラーフィルタ６５を、図５Ｂに示す。１単位内には赤（Ｒ）フィルタ成分６５Ｒ、緑（Ｇ）フィルタ成分６５Ｇ、青（Ｂ）フィルタ成分６５Ｂがそれぞれ１画素分と、赤外光（ＩＲ）フィルタ成分６５ＩＲが４画素分構成されている。この１単位が繰り返し配列したレイアウトのフィルタが用いられる。
【００５６】
第４の実施形態に係るＣＭＯＳ固体撮像装置７９によれば、層内光学フィルタ層６２をＩＲ画素側に広げるように形成することにより、赤外光の混色が減少する。その他の層内光学フィルタ層６２の下部に層内レンズ７２を形成したことによる効果、すなわち感度が向上すること、混色の発生が抑制できること、シェーディング発生が抑制できること、等の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５７】
〈５．第５の実施形態〉
［構成］
図１１に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第５の実施形態を示す。本実施形態例に係るＣＭＯＳ固体撮像装置８２は、層内光学フィルタ層８４が、有機材料からなる有機膜により構成される例である。その他の構成は、前述の図４と同様であるので、図４に対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００５８】
本実施形態例では、カラーフィルタ６５は、図５Ａで示したレイアウトを有する例とする。
層内光学フィルタ層８４は、ＩＲ画素を除く他の３色のＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素に対応して形成され、Ｒ画素、Ｇ画素及びＢ画素のカラーフィルタ６５と、フォトダイオード（ＰＤ）３１の受光面との間に形成された層内に形成されている。また、本実施形態例は、入射した光をフォトダイオード（ＰＤ）３１に集光させるための層内レンズ７２が形成されているので、この層内光学フィルタ層８４は、層内レンズ７２の上部に形成する。層内光学フィルタ層８４は、下記一般式で示すフタロシアニン系化合物をフィルタ染料として含有する有機材料から構成されている。
【００５９】
【化１】
2009158944.tif 000003
【００６０】
フィルタ染料としては、上述したフタロシアニン系化合物の他、アントラキノン系化合物、シアニン系化合物、ポリメチレン系化合物、アルミニウム系化合物、ジイモニウム系化合物、イモニウム系化合物、アゾ系化合物を適用できる。また、フィルタ染料として、ジアンモニウム系化合物、フタロシアニン系化合物、又はニッケル鎖化合物のうち少なくとも２種類の化合物を含有した染料も適用可能である。
【００６１】
［製造方法］
図１２Ａ〜図１２Ｃに、上述の第５の実施形態に係るＣＭＯＳ固体撮像装置８２の製造方法の一例を示す。
先ず、図１２Ａに示すように、半導体基板１００の主面に素子分離領域（図示せず）、複数のフォトダイオード（ＰＤ）３１を含む画素２２などを形成した後、層間絶縁膜５３及び複数の配線５４〔５４１、５４２、５４３〕からなる多層配線層５５を形成する。この多層配線層５５上に、各画素２２のフォトダイオード（ＰＤ）３１に対応して第１の層間膜７３による上凸型のレンズ形状を形成する。
【００６２】
次に、図１２Ｂに示すように、第１の層間膜７３上を平坦化するために、第１の層間膜７３より屈折率の低い第２の層間膜７４を形成する。これにより、レンズ形状の第１の層間膜７３と平坦化のための第２の層間膜７４と層間絶縁膜５３により層内レンズ７２を形成する。その後、ＩＲ画素を除く他のＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素の上部に赤外光をカットする層内光学フィルタ層８４を形成する。層内光学フィルタ層８４は、赤外線を吸収する色素が含有された有機材料からなる有機膜を、第２の層間膜７４上に形成し、その後、リソグラフィー法を用いて所望の形状にパターニングすることにより形成する。有機材料からなる層内光学フィルタ層８４は、有機材料の特性にもよるが、およそ４０〜４００ｎｍの膜厚で形成される。すなわち、赤外線をカットできる膜厚とされればよい。
【００６３】
次に、図１２Ｃに示すように、隣合う層内光学フィルタ層８４の間を埋め込むように有機材料からなる埋め込み層８５を形成する。この埋め込み層８５は、平坦化膜を兼ねるものである。そして、この埋め込み層８５上に、カラーフィルタ６５及びオンチップマイクロレンズ６６を順次に形成して、目的のＣＭＯＳ固体撮像装置８２を得る。
【００６４】
本実施形態例のＣＭＯＳ固体撮像装置８２によれば、層内光学フィルタ層８４は、有機材料により形成されるので、１回のリソグラフィー法で形成できる。ところで、上述の実施形態例における多層膜による層内光学フィルタ層を形成する場合には、１層ずつ成膜し、エッチングし、ＣＭＰ法により研磨する工程が必要であった。本実施形態例では、それらの工程が必要なく、工程数の削減が可能となる。また、有機材料によって形成される１層の層内光学フィルタ層８４とされるため、層厚が低減する。このように、有機材料によって形成される層内光学フィルタ層８４の膜厚は、図６で説明した多層膜による層内光学フィルタ層の膜厚よりも薄く形成することができる。これにより、フォトダイオード（ＰＤ）３１の受光面からオンチップマイクロレンズ６６までの距離が縮小される。このため、感度が向上し、また、シェーディング、混色等の光学特性が改善される。
【００６５】
また、本実施形態例では、層内光学フィルタ層８４は、有機材料により１層で構成されるので、多層膜からなる層内光学フィルタ層に比較して、光の干渉による分光特性の悪化が改善され、分光特性の向上が図られる。また、本実施形態例の層内光学フィルタ層８４に必要な膜厚は、有機材量の特性次第で、さらに小さくすることが可能である。
【００６６】
また、本実施形態例のＣＭＯＳ固体撮像装置８２によれば、層内光学フィルタ層８４は、フォトダイオード（ＰＤ）３１の受光面とカラーフィルタ６５との間の層に形成される。これにより、層内光学フィルタ層８４を受光面のより近くに配置することができるので、斜めに入射してくる光についても赤外光をカットすることができ、また、集光された状態で層内光学フィルタ層８４を透過させることができるので赤外光のカットに有利になる。また、本実施形態例では、ＩＲ画素を除く、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素に層内光学フィルタ層８４を形成されているが、受光面のより近くに層内光学フィルタ層８４を配置することで、赤外光をカットする画素と、しない画素とを確実に調整できる。
【００６７】
また、本実施形態例の固体撮像装置の製造方法によれば、層内光学フィルタ層８４が有機材料で構成されるので、製造時の温度が３００℃程度に抑えることができ、製造時における下層の構成への影響を低減できる。
【００６８】
〈６．第６の実施形態〉
［構成］
図１３に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第６の実施形態を示す。本実施形態例に係るＣＭＯＳ固体撮像装置８３は、層内レンズを構成せずに、光導波路を構成する例である。その他の構成は、前述の図１１と同様であるので、図１３において、図１１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００６９】
本実施形態例のＣＭＯＳ固体撮像装置８３では、半導体基板１００に形成されたフォトダイオード（ＰＤ）３１上の層間絶縁膜５３において、フォトダイオード（ＰＤ）３１上に開口部８８が形成される。
そしてこの開口部８８が光導波路を構成するように、例えば、多層配線層５５を構成する層間絶縁膜５３よりも高屈折率の有機材料により埋め込み層を形成する。層間絶縁膜５３を例えば屈折率１．４の酸化シリコンで形成した場合には、埋め込み層８６は、例えば、シロキサン系樹脂、あるいは、ポリイミド、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの高屈折率樹脂で構成することができる。シロキサン系樹脂を用いた場合には、添加物により屈折率を調整することができ、添加物を含有したシロキシ酸系樹脂の屈折率は、たとえば、１．７とすることができる。また、前述した樹脂中に例えば、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化ハフニウムなどの金属酸化物微粒子を含有することにより、屈折率を高めることができる。また、その他、埋め込み層８６の材料としては、窒化シリコン（ＳｉＮ）を用いることもできる。
【００７０】
開口部８８に高屈折率の有機材料を埋め込む構成とすることにより、層間絶縁膜５３と埋め込み層８６との屈折率との差により光導波路が形成され、この光導波路より入射光が屈折され、効率良く、フォトダイオード（ＰＤ）３１に光が入射される。
その他、本実施形態例においても、第５の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
〈７．第７の実施形態〉
［構成］
図１４に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第７の実施形態を示す。本実施形態例に係るＣＭＯＳ固体撮像装置８７は、オンチップマイクロレンズの構成を変えた例である。その他の構成は、前述の図１１と同様であるので、図１４において、図１１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００７２】
本実施形態例のＣＭＯＳ固体撮像装置８７では、オンチップマイクロレンズ８９の厚さ、曲率を、画素毎に異ならせている。フォトダイオード（ＰＤ）３１では、入射した光が光電変換されることにより信号電荷が生成されるが、半導体基板１００への光の侵入長は、光の波長によって異なるため、フォトダイオード（ＰＤ）３１の深さ方向で、光電変換される光は異なる。すなわち、波長の短い青色の光は、フォトダイオード（ＰＤ）３１の表面側で光電変換され、波長の長い赤外光は、フォトダイオード（ＰＤ）３１の深い位置で光電変換される。この原理に基づき、オンチップマイクロレンズ８９の構成を画素毎に変えることにより、フォトダイオード（３１）ＰＤ内において光が集光される位置を変えることができる。
【００７３】
図１４に示す例では、層内光学フィルタ層８４を有さない画素、すなわち、赤外光を検出するＩＲ画素におけるオンチップマイクロレンズ８９を、他の画素のオンチップマイクロレンズ８９よりも薄く、かつ、曲率を小さく形成している。オンチップマイクロレンズ８９を薄くし、曲率を小さくすることにより、屈折率を小さくすることができるので、このオンチップマイクロレンズ８９を透過した光は、フォトダイオード（ＰＤ）３１のより深い位置に集光する。図１４では、ＩＲ画素におけるオンチップマイクロレンズ８９の構成のみを変える例としたが、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素におけるオンチップマイクロレンズ８９のそれぞれの構成を最適に選択することが好ましい。このような構成とすることにより、オンチップマイクロレンズ８９の集光構造を最適化することができる。
【００７４】
本実施形態例では、ＩＲ画素において、赤外光を含む全ての光を透過するＩＲカットフィルタ成分からなるカラーフィルタ６５が形成されているが、実際には、ＩＲ画素において、カラーフィルタ６５を形成しなくてもよい。この場合には、カラーフィルタ６５が形成される画素と、されない画素とでオンチップマイクロレンズ８９から、フォトダイオード（ＰＤ）３１の受光面までの距離が異なる。また、カラーフィルタ６５は、Ｂフィルタ成分、Ｇフィルタ成分、Ｒフィルタ成分毎に形成されるため、表面が平坦に形成されない場合がある。このような場合も、オンチップマイクロレンズ８９の形状を最適化することにより、フォトダイオード（ＰＤ）３１に集光される光の深さを最適にすることができる。
【００７５】
その他、本実施形態例においても第５の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
〈８．第８の実施形態〉
［構成］
図１５に、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置の第８の実施形態を示す。本実施形態例に係るＣＭＯＳ固体撮像装置９０は、第５の実施形態において、層内レンズを構成しない例である。その他の構成は、前述の図１１と同様であるので、図１５において、図１１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００７７】
本実施形態例のＣＭＯＳ固体撮像装置９０では、多層配線層５５上の所定の位置に、赤外線をカットできるフィルタ材料が含有された有機材料により、層内光学フィルタ層８４を形成する。この層内光学フィルタ層８４は、ＩＲ画素を除く他のＲ画素、Ｇ画素及びＢ画素に対向する多層配線層５５上部に形成されるものである。
【００７８】
本実施形態例のＣＭＯＳ固体撮像装置９０では、層内光学フィルタ層８４が有機材料により構成されるので、第１〜第４の実施形態のように、図６で示した多層膜を用いた場合に比べ、層厚を薄く構成できる。このため、フォトダイオード（ＰＤ）３１の受光面と、オンチップマイクロレンズまでの距離を小さくすることができるので、層内レンズや光導波路を構成しなくても、集光効率を十分に得ることができる。これにより、感度が向上し、また、シェーディング、混色、分光等の光学特性が改善された固体撮像装置が得られる。
また、本実施形態例のＣＭＯＳ固体撮像装置では、層内レンズや光導波路が構成されないので、製造時の工程数を減らすことができる。
【００７９】
上例においては、画素を例えば図２で示すように、１つのフォトダイオード（ＰＤ）と４つの画素トランジスタで構成した例を示した。本発明はこれに限定されず、その他、図示しないが、複数のフォトダイオード（ＰＤ）が画素トランジスタを共有する、いわゆる画素共有型のＣＭＯＳ固体撮像装置にも、本発明は適用できる。
【００８０】
また、本発明の固体撮像装置は第１〜第８の実施形態の構成を適宜組み合わせて用いることも可能であり、上例に限定されるものではない。
【００８１】
〈９．第９の実施形態〉
図１６に、本発明に係る電子機器の実施の形態の概略構成を示す。本実施形態例では、電子機器として、カメラを用いて説明する。本実施形態例に係るカメラ１１０は、ＣＭＯＳ固体撮像装置１１７、光学レンズ系１１１、入出力部１１２、信号処理装置（ＤＳＰ）１１３、光学レンズ系制御用の中央演算装置（ＣＰＵ）１１４を１つに組み込んで構成する。このＣＭＯＳ固体撮像装置１１７は、上述した第１〜第８の実施形態のＣＭＯＳ固体撮像装置のいずれかを適用したものである。
カメラ１１５としては、例えばＣＭＯＳ固体撮像装置１１７、光学レンズ系１１１及び入出力部１１２のみで構成することもできる。また、ＣＭＯＳ固体撮像装置１１７、入出力部１１２及び信号処理装置（ＤＳＰ）１１３を備えたカメラ１１６を構成することもできる。なお、図１６の構成は、カメラモジュールに適用することもできる。
【００８２】
本実施形態例に係るカメラによれば、隣接画素への光学的な混色の発生を抑制し、感度の向上を図り、しかも赤外光を利用して暗い被写体を明るく撮ることができるカメラを実現することができる。
【００８３】
また、本発明に係るＣＭＯＳ固体撮像装置を撮像カメラに適用した場合にも、隣接画素への光学的な混色の発生を抑制し、感度の向上を図り、しかも赤外光を利用して暗い被写体を明るく撮ることができる撮像カメラを実現することができる。さらに、ＣＭＯＳ固体撮像装置１１７として、第５〜第８の実施形態におけるＣＭＯＳ固体撮像装置を適用した場合には、分光特性の改善された撮像カメラを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の実施の形態の全体の概略構成を示す構成図である。
【図２】単位画素の例を示す等価回路図である。
【図３】単位画素の断面構造の概略を示す構成図である。
【図４】本発明に係る固体撮像装置の第１の実施形態を示す要部の構成図である。
【図５】Ａ〜Ｃ  本発明に適用されるカラーフィルタの配列の例を示す平面図である。
【図６】本発明に適用される赤外光をカットする積層誘電体膜による層内光学フィルタ層の例を示す構成図である。
【図７】Ａ〜Ｃ  第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法の例を示す製造工程図である。
【図８】本発明に係る固体撮像装置の第２の実施形態を示す要部の構成図である。
【図９】本発明に係る固体撮像装置の第３の実施形態を示す要部の構成図である。
【図１０】本発明に係る固体撮像装置の第４の実施形態を示す要部の構成図である。
【図１１】本発明に係る固体撮像装置の第５の実施形態を示す要部の構成図である。
【図１２】Ａ〜Ｃ  第５の実施形態の固体撮像装置の製造方法の例を示す製造工程図である。
【図１３】本発明に係る固体撮像装置の第６の実施形態を示す要部の構成図である。
【図１４】本発明に係る固体撮像装置の第７の実施形態を示す要部の構成図である。
【図１５】本発明に係る固体撮像装置の第８の実施形態を示す要部の構成図である。
【図１６】本発明に係る電子機器の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１７】赤外光をカットする層内光学フィルタ層を備えた、従来のＣＭＯＳ固体撮像装置の例を示す要部の概略構成図である。
【図１８】赤外光をカットする層内光学フィルタ層を備えない、従来のＣＭＯＳ固体撮像装置の例を示す要部の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８５】
７１、７７、７８、７９・・ＣＭＯＳ固体撮像装置、１００・・半導体基板、２２・・単位画素、３１・・フォトダイオード（ＰＤ）、５３・・層間絶縁膜、５４〔５４１、５４２、５４３〕・・配線、５５・・多層配線層、６２・・層内光学フィルタ層（赤外光カットフィルタ層）、６５・・カラーフィルタ、６６・・オンチップマイクロレンズ、７２・・層内レンズ、７５・・埋め込み層、７６・・平坦化膜、８１・・有機膜、１１０・・電子機器、１１１・・光学レンズ、１１２・・入出力部、１１３・・ＤＳＰ、１１４・・ＣＰＵ
【図１】
2009158944.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009158944.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2009158944.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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