CN101714567B - 固体摄像装置及其制造方法以及电子仪器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种固体摄像装置，其包括用作像素的光接收部，以及波导，该波导布置于与光接收部对应的位置并包括覆层与在波导方向上具有折射率分布的被嵌入的芯层。根据本发明的固体摄像装置可以抑制漫反射和界面反射，提高了敏感度且可以抑制图像不均的出现。

Description

固体摄像装置及其制造方法以及电子仪器
相关文件的交叉引用 
本申请包含与2008年9月29日向日本专利局提交的日本专利申请JP2008-251668以及2009年2月25日向日本专利局提交的日本专利申请JP2009-042962中公开的相关主题并要求其优先权，将其全部内容通过引用并入此处。 
技术领域
本发明涉及固体摄像装置、固体摄像装置的制造方法以及包括该固体摄像装置的电子仪器。
背景技术
固体摄像装置大致分为电荷传输型固体摄像装置与放大型固体摄像装置，电荷传输型固体摄像装置以CCD图像传感器为代表，放大型固体摄像装置以CMOS图像传感器为代表。这里，“CCD”是Charge CoupledDevice(电荷耦合器件)的缩写，而“CMOS”是Complementary Metal OxideSemiconductor(互补金属氧化物半导体)的缩写。
CCD固体摄像装置包括摄像区，摄像区包括多个呈二维排列的光接收部，所述光接收部即是用作光电转换元件的光电二极管，还包括与各光电二极管列对应排列并具有CCD结构的垂直传输寄存器部。CCD固体摄像装置配置为还包括水平传输寄存器部、输出部、构成信号处理电路的周边电路等，所述水平传输寄存器部具有其中的信号电荷从摄像区沿水平方向传输的CCD结构。
CMOS固体摄像装置配置为包括像素部(摄像区)和设置于所述像素部周围的周边电路部，在所述像素部中，包括光电二极管与多个像素晶体管的多个像素呈二维排列，所述光电二极管用作构成光接收部的光电转换元件，且所述周边电路部例如用于信号处理。像素晶体管由MOS晶体管形成。
关于这些固体摄像装置，为了增加对沿更加细小的像素入射的光的聚光效率，有人提出了这样的配置，即其中对应于各光电二极管设有包括具有不同折射率的覆层与芯层的波导。例如，日本未审查专利公报2000-150845号、日本未审查专利公报2003-324189号、日本未审查专利公报2004-221532号、日本未审查专利公报2005-294749号以及日本未审查专利公报2006-86320号中公开了设有波导功能的固体摄像装置。
图29与图30表示相关技术中CCD固体摄像装置的例子。图29是摄像区的关键部分的平面图。图30是沿图29所示的XXX-XXX线的剖面的剖面图。如图29所示，通常，在CCD固体摄像装置100中，用作正方形的光接收部101的光电二极管(PD)呈二维排列，且对应于各光接收部列布置有具有CCD结构且用于在垂直方向上传输信号电荷的垂直传输寄存器部102。垂直传输寄存器部102配置为包括埋入传输沟道区103以及隔着栅极绝缘膜布置于埋入传输沟道区103上的多个传输电极104、105与106。本例子中，多个传输电极104、105与106由作为第一层的多晶硅膜形成，并被如此布置，即使得用作一个光接收部101的光电二极管(PD)与三个传输电极相关联。
传输电极104与106以水平方向连续布置，同时在沿垂直方向彼此相邻的光接收部101之间通过，从而各垂直传输寄存器部102的彼此对应的电极互相连接。另一方面，兼作为读取电极的各传输电极105以岛状独立地布置，并因此与由作为第二层的多晶硅膜形成的连接布线107连接。该连接布线107配置为包括带状部107B以及延伸部107A，带状部107B隔着绝缘膜布置于在垂直方向上彼此相邻的光接收部101之间延伸的传输电极104与106上，与带状部107B制成一体的延伸部107A在每个各传输电极105上延伸。该延伸部107A连接于各垂直传输寄存器部102中的每个传输电极105的接触部108。
在图30所示的横剖面结构中，第二导电型、例如p型第一半导体阱区112布置于第一导电型的n型半导体基板111上。作为光接收部101的光电二极管(PD)布置于该p型第一半导体阱区112中。光电二极管(PD)布置为包括n型半导体区113与p型半导体区114以抑制暗电流。在p型第一半导体 阱区112中，进一步形成有n型埋入传输沟道区115与p+沟道阻止区116，且p型第二半导体阱区117布置于埋入传输沟道区115的正下方。
由第一层多晶硅形成的传输电极104～106隔着栅极绝缘膜118布置于埋入传输沟道区115上，并隔着绝缘膜119布置有连接布线107，连接布线107由第二层多晶硅形成并连接于岛状传输电极105。栅极绝缘膜118例如由氧化硅膜形成，而绝缘膜119例如由氮化硅膜形成。遮光膜120布置为隔着绝缘膜119覆盖传输电极104～106与连接布线107，但不覆盖光电二极管(PD)。在光电二极管(PD)上未布置遮光膜120。在光电二极管(PD)的表面上，布置有例如由氧化硅膜形成的绝缘膜121以及例如作为防反射膜122的氮化硅膜，所述作为防反射膜122的氮化硅膜从用作上述传输电极104～106侧上的绝缘膜119的氮化硅膜延伸。
各光电二极管(PD)上方布置有用于将入射光有效地会聚到光电二极管(PD)上的波导124。波导124包括例如由折射率高的氮化硅膜形成的芯层125以及围绕芯层125并例如由折射率低的氧化硅膜形成的覆层126。图30所示的波导124配置为使得芯层125的底部与作为防反射膜122的氮化硅膜接触。
此外，布置有钝化膜130，钝化膜130上隔着平坦化膜127布置有片上滤色器128，且片上滤色器128上布置有片上微透镜129。
连接布线107的延伸部107A与带状部107B各自的宽度可以小于传输电极105的宽度以及传输电极104与106的宽度，所述传输电极104与106处于沿垂直方向彼此相邻的像素之间。或者，尽管图中未图示，连接布线107的延伸部107A与带状部107B各自的宽度可以与传输电极105的宽度以及传输电极104与106的宽度相同，所述传输电极104与106处于沿垂直方向彼此相邻的像素之间。
波导124按如下所述形成。当遮光膜120形成之后，作为覆层的氧化硅膜形成于整个表面上，从而填充由光电二极管(PD)上方的遮光膜120围绕的开口部的内部。随后，通过使用抗蚀剂掩模对氧化硅膜进行选择性蚀刻，从而在与光电二极管(PD)对应的位置形成沟槽部。同时，保留成为沟槽部的侧壁的氧化硅膜构成覆层126。此后，例如由氮化硅膜形成的 芯层125嵌入到由覆层126围绕的沟槽部中，从而形成包括覆层126和芯层125的波导124。
关于固体摄像装置，尤其是CCD固体摄像装置，随着像素单元尺寸减小，要保持敏感度、拖尾(smear)特性以及其它光学特性变得困难。关于用于改善该情况的措施，有人提出了一种波导结构，该波导结构的作用是，通过在光电二极管(PD)的Si界面附近设置不同折射率的界面使光进入Si界面，并如上所述地将光能会聚到高折射率一侧上。
关于该波导结构，随着被光能会聚的高折射率部分的芯层的折射率变得越高，就会得到更高的聚光效率且敏感度与拖尾特性变得越好。
为了将用作芯层的高折射率材料均匀地嵌入到布置于覆层126中的具有大纵横比的深沟槽部中，需要使用可确保高嵌入性的高密度等离子体成膜方法。下面，将该高密度等离子体成膜方法称为HDP成膜方法。关于HDP成膜方法，可使用例如硅烷基气体、N2、O2、TEOS与氨气等气体，且芯层可由SiON膜或SiN膜形成。
这里，HDP成膜方法通过调节、即控制沉积(D)与溅射(S)的比(D/S比)而可以确保高嵌入性。另一方面，嵌入的膜的折射率n与基于D/S比确定的嵌入性之间存在折中关系。当增加溅射速率以增强嵌入性时，埋入膜的折射率降低。反之，当增加沉积速率以增加折射率时，嵌入性变差。即，对于具有高折射率的膜，嵌入性趋于变差，而对于具有低折射率的膜，嵌入性趋于变好。
在HDP成膜方法中，当增加芯层的折射率以得到敏感度特性时，嵌入性变差，且在芯层的底部上出现空隙140或空腔(参见图31)。即，芯层的折射率的增加引起空隙140的出现。如果出现空隙140，则入射光在空隙140部分进行漫反射，因此，出现敏感度特性的恶化和图像不均。
另一方面，在CCD固体摄像装置中，由氮化硅膜形成的防反射膜122隔着氧化硅膜121布置于作为光接收部的光电二极管(PD)的表面上，即布置于Si表面上，以便确保敏感度特性。总之，如上所述，用作传输电极与连接布线之间以及传输电极与遮光膜之间的绝缘膜119的氮化硅膜还具备进一步的作用，即还具有防反射的作用。
在将波导124应用于该配置的情况下，在覆层126中形成沟槽部同时以防反射膜(SiN膜)作为阻挡层，且高折射率芯层125被嵌入为与防反射膜122接触，不容易得到防反射效果。其原因是，防反射膜122与高折射率芯层125之间的折射率的差异小，因而难以呈现出在无波导的状态中呈现的防反射效果。即，如图27所示，在光电二极管(PD)的Si表面与该Si表面上的氧化硅膜121之间的界面上，会出现由波导124引导的光的反射L12，因而，得不到敏感度特性。
如图28所示，有人构想将折射率低的例如氧化硅膜的膜141布置于由氮化硅膜形成的防反射膜122上，以避免Si表面上的界面反射。在图28中，膜141布置为使得覆层126的氧化硅膜保留在防反射膜122上。关于该配置，可以抑制Si表面上的界面反射。然而，增加了氧化硅膜141与高折射率芯层125之间的界面处的界面反射L11。因此，消弱了敏感度特性。
不仅CCD固体摄像装置，而且具有波导结构的CMOS固体摄像装置，都可能出现与上述波导结构有关的敏感度特性恶化以及出现图像不均的问题。
发明内容
本发明解决了与现有方法和仪器关联的上述问题以及其它问题。本发明期望提供一种固体摄像装置和固体摄像装置的制造方法，其中提高了敏感度特性并抑制了图像不均的出现。
此外，本发明旨在提供包括设有上述固体摄像装置的相机等的电子仪器。
根据本发明的实施方式的固体摄像装置包括：用作像素的光接收部以及波导，该波导布置于与光接收部对应的位置，并包括覆层以及在波导方向具有折射率分布的被嵌入的芯层，其中，所述芯层包括：第一膜，其嵌入到底部侧上；以及第二膜，其布置于所述第一膜上，同时具有高于所述第一膜的折射率的折射率。
根据本发明的实施方式的固体摄像装置包括芯层，该芯层被嵌入为在波导方向具有折射率分布并用作构成波导的芯层。即，在底部侧上难以嵌入，因此嵌入呈现高嵌入性的低折射率膜，而高折射率的膜被嵌入 在上部。因此，芯层的底部侧不容易出现空隙，且抑制了由空隙引起的漫反射的出现。此外，由于芯层的底部侧的折射率低，故抑制了波导与基板层之间的界面反射。
根据本发明的实施方式，固体摄像装置的制造方法包括以下步骤：在用作像素的光接收部上形成覆层，并将在波导方向具有折射率分布的芯层嵌入到由覆层围绕的沟槽部中，其中，将所述芯层的第一膜嵌入到所述沟槽部的底部侧上，以及将折射率高于所述第一膜的折射率的第二膜嵌入到所述第一膜上，覆层与芯层构成波导。
根据本发明的实施方式，固体摄像装置的制造方法包括以下步骤：将在波导方向上具有折射率分布的芯层嵌入到由覆层围绕的沟槽部中。即，由于底部侧上不容易嵌入，因此，嵌入呈现高嵌入性的低折射率膜，而高折射率膜嵌入在上部。因此，芯层可形成为在底部侧上不出现空隙。此外，由于芯层的底部侧上的折射率低，可形成在波导与基板层之间的界面反射得到抑制的波导。
根据本发明的实施方式的固体摄像装置包括用作像素的光接收部和波导管，该波导管布置于与光接收部对应的位置，且包括反射膜以及被嵌入到由反射膜围绕的沟槽部中并在波导方向上具有折射率分布的埋入层，其中，所述埋入层包括：第一膜，其嵌入到底部侧上；以及第二膜，其布置于所述第一膜上，同时具有高于所述第一膜的折射率的折射率。
根据本发明的实施方式的固体摄像装置包括嵌入为在波导方向上具有折射率分布的埋入层，同时该埋入层构成波导管。即，由于底部侧上不容易嵌入，因此，嵌入呈现高嵌入性的低折射率膜，而高折射率膜嵌入在上部。因此，埋入层的底部侧上不容易出现空隙，并抑制了由空隙引起的漫反射的出现。此外，由于埋入层的底部侧的折射率低，波导管与基板层之间的界面反射得到抑制。
根据本发明的实施方式的电子仪器包括固体摄像装置、将入射光引导到固体摄像装置的光学***以及处理从固体摄像装置输出的信号的信号处理电路，其中，固体摄像装置包括用作像素的光接收部和波导，波导布置于与光接收部对应的位置，并包括覆层以及在波导方向上具有折射率分布的被嵌入的芯层，其中，所述芯层包括：第一膜，其嵌入到底 部侧上；以及第二膜，其布置于所述第一膜上，同时具有高于所述第一膜的折射率的折射率。
根据本发明的实施方式的电子仪器包括上述固体摄像装置。因此，抑制了由波导的芯层中的空隙引起的漫反射的出现。此外，抑制了波导与基板层之间的界面反射。
根据本发明的实施方式的固体摄像装置可以抑制漫反射和界面反射。因此，提高了敏感度且可以抑制图像不均的出现。
通过根据本发明的实施方式的固体摄像装置的制造方法，可以制造敏感度得到提高并可以抑制图像不均的出现的固体摄像装置。
由于固体摄像装置提高了敏感度并可以抑制图像不均的出现，因此，根据本发明的实施方式的电子仪器可以提供高图像质量、高质量电子仪器。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的固体摄像装置的示意性平面图；
图2是沿图1所示的II-II线的剖面的剖面图；
图3是用于解释本发明的实施方式的表示HDP成膜方法中的D/S比与折射率之间的关系特性图；
图4A与4B是表示根据第一实施方式的固体摄像装置的制造方法的例子的制造步骤图；
图5A与5B是表示根据第一实施方式的固体摄像装置的制造方法的例子的制造步骤图；
图6A与6B是表示根据第一实施方式的固体摄像装置的制造方法的另一例子的制造步骤图；
图7是表示用于比较期望的、根据本发明的实施方式的以及相关技术中的固体摄像装置的敏感度特性的图；
图8是表示用于比较期望的、根据本发明的实施方式的以及相关技术中的固体摄像装置的出现图像不均的数目的图；
图9A～9C是与图7与图8所示的图有关的样品的剖面图；
图10是用于比较第一实施方式与相关技术中的例子的敏感度特性的图；
图11A与11B是与图10所示的图有关的样品的剖面图；
图12是表示根据本发明的实施方式的固体摄像装置的敏感度特性与拖尾特性的图；
图13A～13D是与图12所示的图有关的样品的剖面图；
图14是根据本发明的第二实施方式的固体摄像装置的关键部分的剖面图；
图15是用于比较第二实施方式与相关技术中的例子的敏感度特性的图；
图16A与16B是与图15所示的图有关的样品的剖面图；
图17是根据本发明的第三实施方式的固体摄像装置的关键部分的剖面图；
图18是根据本发明的第四实施方式的固体摄像装置的关键部分的剖面图；
图19A与19B是表示根据第四实施方式的固体摄像装置的制造方法的例子的制造步骤图；
图20A与20B是表示根据第四实施方式的固体摄像装置的制造方法的例子的制造步骤图；
图21是根据本发明的第五实施方式的固体摄像装置的关键部分的剖面图；
图22A与22B是表示根据第五实施方式的固体摄像装置的制造方法的例子的制造步骤图；
图23A与23B是表示根据第五实施方式的固体摄像装置的制造方法的例子的制造步骤图；
图24是根据本发明的第六实施方式的固体摄像装置的关键部分的剖面图；
图25是根据本发明的第七实施方式的固体摄像装置的关键部分的剖面图；
图26是根据本发明的第八实施方式的电子仪器的示意性配置图；
图27是用于解释根据比较例的固体摄像装置的问题的剖面图；
图28是用于解释根据相关技术中的例子的固体摄像装置的问题的剖面图；
图29是根据相关技术中的例子的固体摄像装置的关键部分的平面图；
图30是沿图29所示的XXX-XXX线的剖面的剖面图；以及
图31是用于解释相关技术中的例子的问题的剖面图。
具体实施方式
下面描述执行本发明的优选实施方式(下面称为实施方式)。按如下顺序进行解释。
1.第一实施方式(固体摄像装置的配置例子与制造方法的例子)
2.第二实施方式(固体摄像装置的配置例子)
3.第三实施方式(固体摄像装置的配置例子)
4.第四实施方式(固体摄像装置的配置例子与制造方法的例子)
5.第五实施方式(固体摄像装置的配置例子与制造方法的例子)
6.第六实施方式(固体摄像装置的配置例子)
7.第七实施方式(固体摄像装置的配置例子)
8.第八实施方式(电子仪器的配置例子)
1.第一实施方式
固体摄像装置的配置例子
图1与图2表示将根据本发明的实施方式的固体摄像装置应用于CCD固体摄像装置的第一实施方式。图1是根据本发明的第一实施方式的CCD固体摄像装置的摄像区的关键部分的平面图。图2是沿图1所示II-II线的剖面的剖面图。
如图1所示，根据第一实施方式的固体摄像装置1具有摄像区，摄像区包括例如为正方形或矩形且二维排列的光接收部2以及垂直传输寄存器部3，本例子中光接收部2采用正方形，垂直传输寄存器部3具有CCD结构并布置为与光接收部2的各列对应。光接收部2由光电二极管(PD)形成。尽管未图示，固体摄像装置1包括水平传输寄存器部以及输出部，水平传输寄存器部具有CCD结构并连接于垂直传输寄存器部3，从而在水平方向传输电荷，输出部连接于水平传输寄存器部的末级。垂直传输寄存器部3配置为沿垂直方向依次传输从光接收部2读取的信号电荷。垂直传输寄存器部3配置为包括埋入沟道区(下面称为传输沟道区)4以及多个传输电极6、7与8，多个传输电极6、7与8隔着栅极绝缘膜沿传输方向排列于传输沟道区4上。传输电极6、7与8由作为第一层的多晶硅膜形成。本例子中，三个传输电极6、7与8布置为与一个光接收部2关联。
在传输电极中，传输电极6和8在水平方向连续布置，同时在垂直方向上彼此相邻的光接收部2之间穿过，这样，各垂直传输寄存器部3的电极在彼此对应的地方互相连接。另一方面，各传输电极7夹于两个传输电极6与8之间并兼作读取电极，并在各垂直传输寄存器部3中以岛状独立布置，并因此连接于由作为第二层的多晶硅膜形成的连接布线9。连接布线9配置为包括带状部9B以及延伸部9A，带状部9B隔着绝缘膜布置于传输电极6与8上并以带状在沿垂直方向彼此相邻的光接收部2之间延伸，与带状部9B制成一体的延伸部9A在每个岛状传输电极7上延伸。连接布线9的延伸部9A连接于各垂直传输寄存器部3中的传输电极7的每个接触部10。
如图2所示，在该横剖面结构中，第二导电型、例如p型的第一半导体阱区12布置于作为第一导电型的n型的硅半导体基板11上。构成光接收部2的光电二极管(PD)布置于该p型第一半导体阱区12中。光电二极管(PD)布置为包括n型半导体区13以及p+半导体区14，n型半导体区13用作电荷累积区，p+半导体区14用于抑制表面的暗电流。在p型第一半导体阱区12中，进一步布置有n型传输沟道区4与p+沟道阻止区15，且在n型传输沟道区4的正下方布置有p型第二半导体阱区16。
由第一层多晶硅形成的传输电极6～8隔着栅极绝缘膜5布置于n型传输沟道区4上，且隔着绝缘膜17进一步布置有由第二层多晶硅形成的连接 布线9。连接布线9的延伸部9A通过绝缘膜17中的接触孔连接于岛状传输电极7的接触部10。各传输电极6～8布置于p+沟道阻止区15、传输沟道区4以及从传输沟道区4到光接收部2的端部的区域的上方。即，传输电极7延伸到传输沟道区4与光接收部2之间的读取区20。遮光膜18布置为隔着绝缘膜17覆盖围绕光接收部2的传输电极6～8以及连接布线9，但不覆盖光接收部2。
栅极绝缘膜5例如由氧化硅(SiO2)膜形成。第一层多晶硅与第二层多晶硅之间、遮光膜18与传输电极6～8之间以及遮光膜18与连接布线9之间的绝缘膜17例如由氮化硅(SiN)膜形成。在光接收部2的表面上，布置有叠层绝缘膜24，叠层绝缘膜24包括氧化硅(SiO2)膜21、用作防反射膜22的氮化硅(SiN)膜以及折射率为大约1.4～1.6的例如氧化硅膜23的绝缘膜。形成用作防反射膜22的氮化硅膜，同时该氮化硅膜还用作上述遮光膜18下方的绝缘膜17。氧化硅膜23可形成为下述的波导28的覆层26的一部分。即，氧化硅膜23布置于防反射膜22与波导的芯层27之间。
根据本发明的实施方式，各光接收部2上方布置有后述的波导28，波导28用于将入射光有效地会聚到光接收部2上。波导28基本包括由低折射率材料形成的覆层以及由高折射率材料形成的芯层。此外，布置有例如由氮化硅膜形成的钝化膜29，且钝化膜29上隔着例如由有机涂层材料形成的平坦化膜30布置有片上滤色器31，所述有机涂层材料例如是丙烯酸树脂。片上微透镜32布置于片上滤色器31上。
波导28由低折射率的覆层26以及沟槽部25形成，沟槽部25由覆层26围绕且其中嵌有高折射率的芯层27。覆层26例如由折射率n为1.4的氧化硅膜形成，并形成为使得部分覆层26覆盖防反射膜22。
此外，在本实施方式中，具体地，波导28形成为使得芯层27在波导方向上具有折射率分布。芯层27通过使用高密度等离子体成膜方法(HDP成膜方法)嵌入到覆层26的沟槽部25中。在通过使用HDP成膜方法嵌入芯层27时，进行嵌入的同时对D/S比进行调节、即进行控制。即，关于沟槽部25的底部侧上的嵌入，在进行嵌入的同时，D/S被指定为小到可以确保良好的嵌入性且不出现空隙(或“空腔”)。随后，进行嵌入的同时增加D/S比。因此，在芯层27中，形成具有较低折射率的第一膜271且在底部 侧上几乎无空隙，且第一膜271上形成具有较高折射率的致密的第二膜272。
图3表示在HDP成膜方法中D/S比与折射率n之间的关系。横轴表示D/S比，纵轴表示已形成的膜的折射率n。随着D/S比增加，折射率n增加。由于沉积成分增加，嵌入性变差。随着D/S比降低，折射率n降低。由于溅射成分增加，嵌入性变好。
在本实施方式中，通过使用图3所示的HDP成膜方法的特性而嵌入芯层27。因此，作为整个芯层表现出良好嵌入性的芯层形成为包括在底部侧具有低折射率的第一膜271以及在上部具有高折射率的第二膜272。芯层27可具有两层结构，其中第一膜271与第二膜272在各自的膜中具有均匀的折射率。第一膜271可由多层形成、即由多个级(例如，多级)的层形成，从而使得上层部分具有较高的折射率。或者，折射率也可连续变化。
关于如上所述形成的结构，嵌入如此进行，即使得折射率最大化，同时确保每个高度的芯宽度的嵌入性。因此，整个芯层27的有效的折射率增加，且由此得到的结构呈现高敏感度特性。
顺便提及，上述两层结构、即其中的第一层与第二层在各自的膜中具有均匀折射率的两层结构也可应用于根据后述的第二实施方式及其它实施方式的固体摄像装置。此外，上述第一膜由具有不同折射率的多个膜形成的配置以及第一膜由具有变化折射率的膜形成的配置也可应用于根据后述的第二实施方式及其它实施方式的固体摄像装置。
在芯层27具有包括第一膜271与第二膜272的两层结构的情况下，第一膜271的折射率可指定为大约1.6～1.7，且第二膜272的折射率可指定为大约1.8～2.0。或者，在第一膜271的折射率在多个级中变化或者是连续地变化的情况下，第一膜271的折射率可指定为大约1.45～1.74，且第二膜272的折射率可指定为大约1.75～2.00。
在本实施方式中，HDP成膜方法中使用的气体指定为从硅烷基气体、N2、O2、TEOS、氨气、氩气、三甲基硅烷、四甲基硅烷等中选出的气体。随后，在本实施方式中，在进行成膜的同时，控制所选气体的比与流量， 因而，由SiON膜、SiN膜或SiC膜形成第一膜271与第二膜272。或者，第一膜271可由SiON膜形成，且第二膜272可由SiN膜或SiC膜形成。
在波导28的例子中，覆层26可由折射率为1.45的氧化硅(SiO2)膜形成。芯层27的第一膜271可由折射率为1.7的氧氮化硅(SiON)膜形成，且第二膜272可由折射率为1.8的氮化硅(SiN)膜形成。
在HDP成膜方法中，在例如形成SiO2膜或SiC膜、SiN膜等其它膜的情况下，D/S比与折射率n之间保持图3所示的关系。在形成SiN膜的情况下，使用硅烷、O2、N2与TEOS等气体。在形成SiC膜的情况下，包括硅烷、O2与N2在内，还可使用例如三甲基硅烷与四甲基硅烷等气体，这些气体中包含甲基以取代硅烷的氢基。
需要指定芯层27的第一膜271的厚度d0，使之满足下述公式。
0≤(第一膜271的折射率n)×(第一膜271的厚度d0)≤720nm
后面描述其原因。这里，上限不必是720nm，而可以是几乎等于固体摄像装置中使用的最长波长λ的值。
固体摄像装置的制造方法的例子(1)
图4A～图5B表示根据第一实施方式的固体摄像装置的制造方法，具体地为波导的制造方法。各制造步骤图表示对应于沿图1所示的II-II线的剖面的部分。
起初，如图4A所示，在半导体基板11上，隔着例如由氧化硅(SiO2)膜形成的栅极绝缘膜5，由用作第一层的多晶硅膜重复地形成传输电极6、7和8。尽管附图中未图示所有元件，在半导体基板11上已经形成有用作光接收部2的光电二极管(PD)、传输沟道区4、p+沟道阻止区15等。此外，连接布线9(9A、9B)由用作第二膜的多晶硅膜形成，其中延伸部9A隔着例如由氮化硅(SiN)膜形成的绝缘膜17连接至传输电极7。
在垂直传输寄存器部3中，宽度为d1的传输电极6～8由作为第一层的多晶硅膜形成，且由作为第二层的多晶硅膜形成的连接布线9的延伸部9A的宽度d2小于宽度d1(d1＞d2)。此外，尽管图中未图示，在沿垂直方向彼此相邻的光接收部2之间，由作为第一层的多晶硅膜形成宽度为d3的传输 电极6与8，且由作为第二层的多晶硅膜形成的连接布线9的带状部9B的宽度d4小于宽度d3(d3＞d4)(参见图1)。而且，隔着例如由氮化硅(SiN)膜形成的绝缘膜17，由例如Al膜形成遮光膜18。垂直传输寄存器部3由传输沟道区4、栅极绝缘膜5以及传输电极6～8形成。在光接收部2的表面上形成氧化硅膜21以及从由氮化硅膜形成的绝缘膜17延伸的防反射膜22。
这里，在垂直传输寄存器部3中，传输电极6～8、连接布线9的延伸部9A以及遮光膜18的层叠结构形成为关于水平方向的横剖面(图1所示的II-II线所示的横剖面)的轴心O对称。类似地，尽管图中未图示，在沿垂直方向的光接收部2之间的传输电极6和8、连接布线9的带状部9B以及遮光膜18的层叠结构形成为关于沿垂直方向的横剖面(图1所示的I-I线所示的横剖面)的轴心O对称。
接下来，如图4B所示，作为波导的覆层的覆层材料膜26A形成于包括遮光膜18和与光电二极管(PD)对应的开口部的整个表面上。该覆层材料膜26A例如可使用如硼磷硅玻璃(BPSG)等的氧化硅(SiO2)。覆层材料膜26A例如通过化学气相沉积(CVD)方法形成。此后，例如通过使用化学机械研磨(CMP)方法或干式蚀刻方法使表面平坦化。
随后，如图5A所示，通过光刻，在覆层材料膜26A上形成在对应于光电二极管(PD)的部分具有开口部41的抗蚀剂掩模42。通过由此得到的抗蚀剂掩模42对覆层材料膜26A进行干式蚀刻，从而形成沟槽部25。随后，在沟槽部25的内壁上由覆层材料膜26A形成覆层26。在该干式蚀刻中，蚀刻如此进行，即使得沟槽部25的底部不会到达防反射膜22且保留具有期望膜厚的覆层材料膜。以此方式，在防反射膜22上由覆层材料膜形成氧化硅膜23。
然后，如图5B所示，使用从硅烷基气体、N2、O2、TEOS、氨气、氩气、三甲基硅烷、四甲基硅烷等气体中选出的气体，且通过HDP成膜方法形成芯层27，同时控制所选气体的比与流量。在形成第一膜时，控制所选气体的比与流量，从而减少D/S比，并因而在沟槽部25的底部侧形成不包含空隙、呈现良好嵌入性且具有较低折射率的第一膜271。随后，通过控制所选气体的比与流量从而增加D/S比，并因而在沟槽部25的上部侧，即在第一膜271上形成具有较高折射率的第二膜272。以高的D/S比形 成第二膜272。然而，由于第一膜271已经形成，且剩余的沟槽部的纵横比小于初始的纵横比。因此，可在良好的嵌入性条件下进行嵌入。
由第一膜271与第二膜272形成呈现良好的嵌入性并在波导方向上具有折射率分布的芯层27。
由于使用的气体选自上述气体，故可通过选择性地嵌入SiON膜、SiN膜或SiC膜形成第一膜271以及第二膜272。
例如，使用硅烷、N2以及O2等气体，同时控制这些气体的流量比，由SiON膜(折射率：1.7)形成第一膜271，随后，在第一膜271上由SiN(折射率：1.8)形成第二膜272，从而形成芯层27。
当形成芯层27之后，依照通常做法形成钝化膜、平坦化膜、片上滤色器以及片上微透镜，从而得到所需的固体摄像装置1。
固体摄像装置的制造方法的例子(2)
图6A与6B表示根据第一实施方式的固体摄像装置的制造方法的另一例子。在本例子的制造方法中以不同方式形成覆层26。在本实施方式中，如图6A所示，在图4A所示的上述状态之后，沿围绕与光接收部2对应的凹部的层叠结构的表面形成覆层26。
用作覆层26的覆层材料可通过热化学气相沉积(CVD)方法例如形成NSG膜、BPSG膜或PSG膜，或通过等离子体CVD方法形成等离子体氧化硅(SiO2)膜。这里，NSG是氮硅酸盐玻璃(nitride silicate glass)的缩写，BPSG是硼磷硅玻璃的缩写，且PSG是磷硅酸盐玻璃的缩写。例如，通过形成具有50～300nm的薄膜厚的膜并进行热处理，可沿层叠结构的表面形成BPSG膜。
接下来，必要时，通过调整由此得到的覆层26的形状，以减小侧壁表面(倾斜表面、垂直表面)上的高度差异，并在防反射膜22上保留必要的膜厚。可通过干式蚀刻、借助于热处理的回流等进行该形状控制。
此后，以类似于制造方法的例子(1)中描述的方式，形成第一膜271与第二膜272，从而形成芯层27。随后，像通常那样形成钝化膜29、平坦 化膜30、片上滤色器31以及片上微透镜32，从而得到所需的固体摄像装置1。
固体摄像装置的制造方法的例子(3)
在本实施方式中，在形成芯层27的第一膜271时，控制使用的气体的流量比的同时，形成包括多层的膜，从而使得折射率从下层向上层增加。
或者，在形成芯层27的第一膜271时，控制使用的气体的流量的同时，使该第一膜271形成为折射率从下层向上层连续增加。
在每个情况中，通过制造方法的例子(1)或(2)描述的方法形成覆层26。
在上述各制造方法中，第一膜271可由包括多层(例如多级)的膜如此形成，即在控制使用的气体的流量比的同时，使得折射率从下层向上层增加，或者，第一膜271可由其中的折射率连续变化的膜形成。在折射率以多级变化或连续地变化的情况下，光不会分辨出界面，并因而可以减少界面反射并提高敏感度特性。
根据上述第一实施方式中的固体摄像装置1，芯层27形成于覆层26的沟槽部25中，同时呈现出良好的嵌入性，从而可形成良好的波导28。因此，可提高敏感度特性并可以抑制图像不均的出现。此外，根据上述各例子中的固体摄像装置的制造方法，可制造敏感度特性得到提高并且图像不均的出现得到抑制的固体摄像装置1。
即，通过使用HDP成膜方法，在具有大纵横比的沟槽部25中形成芯层27。这时，在底部侧上，在进行膜的形成的同时，控制使用的气体的比与流量从而减少D/S比。因此，形成无空隙并且具有良好嵌入性的第一膜271。该第一膜271是具有较低折射率的膜。随后，在第一膜271的上侧，在形成膜的同时，控制使用的气体的比与流量从而增加D/S比，并因而形成具有致密的膜质量的高折射率的第二膜272。这时，尽管D/S比高，但因为第一膜271已嵌入沟槽部25的底部侧上，故沟槽部25浅。因此，第二膜272可在良好嵌入性的条件下形成。因此，芯层27中几乎没有空隙(或空腔)，从而不会出现由空隙引起的入射光的漫反射，充分地发挥波导28 的作用，且因聚光效率增加，可以提高敏感度。此外，可以抑制由空隙引起的图像不均的出现。
图7表示对敏感度特性的比较，图8表示对图像不均的出现的状况的比较。图7与图8各是基于光学仿真得到的图。图中比较了如图9A所示的包括所期望的波导的固体摄像装置(样品A)、如图9B所示的包括相关技术中的波导的固体摄像装置(样品B)以及如图9C所示的根据第一实施方式的固体摄像装置(样品C)。
样品A是包括期望的波导281的固体摄像装置，其中折射率n为1.8的芯层27嵌入折射率为1.4的覆层26中而不存在空隙。样品B是包括波导281的固体摄像装置，其中折射率n为1.8的芯层27嵌入折射率为1.4的覆层26中且存在空隙140。样品C是包括波导28的固体摄像装置，其中折射率n为1.7的第一膜271与折射率为1.8的第二膜272嵌入到折射率为1.4的覆层26中且不存在空隙。
关于图7所示的敏感度特性，纵轴表示敏感度(相对值)，横轴表示各个F值。根据图7所示的敏感度特性，样品C(第一实施方式)与样品A(所期望的结构)呈现几乎相同的敏感度特性。另一方面，因为存在空隙140，样品B(相关技术中的结构)呈现差的敏感度特性。在样品C(第一实施方式)中，不会出现空隙处的漫反射，因此，敏感度特性好于或等于样品A(所期望的结构)的敏感度特性。
在图8所示的与图像不均有关的图中，纵轴表示出现图像不均的数目(对数表示)，横轴表示样品A、B和C。从图8可清楚地看到，仅样品B(相关技术中的结构)的出现图像不均的数目在数量级上大于其它的。另一方面，样品A(所期望的结构)与样品C(第一实施方式)处于相同水平且出现图像不均的数目在数量级上小于样品B的。
此外，根据第一实施方式的固体摄像装置1，芯层27配置为具有包括作为下层的具有低折射率(n＝1.7)的第一膜271与作为上层的具有高折射率(n＝1.8)的第二膜272的两层结构。根据该配置，抑制了在防反射膜22上的低折射率氧化硅膜23与高折射率芯层27之间的界面反射，本例子中所述氧化硅膜23即是覆层26，从而提高了敏感度特性。必然地，在本实施 方式中，低折射率氧化硅膜23布置于高折射率防反射膜22与高折射率芯层27之间，从而可以保持防反射功能，并可以抑制防反射膜22的表面处的界面反射。
图10表示基于上述界面反射的效果的对敏感度特性的比较。图10是通过光学仿真得到的图。图中比较了如图11A所示的包括相关技术中的波导的固体摄像装置(样品E)与如图11B所示的根据第一实施方式的固体摄像装置(样品G)。样品E与上述样品B相同，然而，这里忽略空隙140的存在。样品G与上述样品C相同。
图10中，纵轴表示F5.6敏感度(相对值)且横轴表示样品E与G。从图10中可清楚地明白下述内容。关于样品E(相关技术中的结构)，在防反射膜的表面上布置有低折射率氧化硅膜，因此，抑制了在防反射膜的表面处的界面反射L12(参见图27)。然而，在低折射率氧化硅膜与高折射率芯层之间的界面处出现界面反射L11(参见图28)，因而，削弱了敏感度特性。另一方面，关于样品G(第一实施方式)，低折射率的第一膜271布置为芯层27下方的层，因此，抑制了在第一膜271与其下方的低折射率氧化硅膜23之间的界面处的界面反射L11。此外，由于样品G中防反射膜22的表面上也布置有低折射率氧化硅膜23，抑制了在防反射膜的表面处的界面反射L12。因此，根据第一实施方式的样品G可以提高敏感度特性。
而且，关于根据第一实施方式的固体摄像装置，可以提高敏感度特性，且拖尾特性可保持几乎相等的水平而不显著恶化。
图12表示对敏感度特性与拖尾特性的比较。在图12所示的图中，横轴表示(第一膜271的折射率n)×(第一膜271的厚度d0)的值(nm)，左纵轴表示白光敏感度，且右纵轴表示拖尾相对于参考状态的恶化的值(dB)。图12表示使波导形状产生各种变化，且以波导形状作为参数，在芯层27的第一膜271的厚度d0变化的情况下的敏感度的响应与拖尾的响应。图13A～13D表示具有不同波导形状的各样品，即分别具有波导形状1～波导形状4的样品。在图13A所示的波导形状1中，氧化硅膜23的膜厚为0nm。在图13B所示的波导形状2中，氧化硅膜23的膜厚为50nm。在图13C所示的波导形状3中，氧化硅膜23的膜厚为100nm。在图13D所示的波导形状4中，氧化硅膜23的膜厚为150nm。
图12中，曲线a表示关于波导形状1的敏感度特性。曲线b表示关于波导形状2的敏感度特性。曲线c表示关于波导形状3的敏感度特性。曲线d表示关于波导形状4的敏感度特性。此外曲线e表示关于波导形状1的拖尾特性。
关于横轴，以720nm作为参考。如区域R1、R2以及R3所示，当值为720nm以下时，存在尽管一定程度上牺牲了拖尾特性但敏感度却得到提高的状况。如曲线e所示，如果值超过720nm，敏感度的效果变低且拖尾特性恶化。即使当值超过720nm时，该值大致小于或等于固体摄像装置中使用的最长波长λ，但这是可以接受的。如果该值超过λ，拖尾特性会显著恶化。
2.第二实施方式
固体摄像装置的配置例子
图14表示将根据本发明的实施方式的固体摄像装置应用于CCD固体摄像装置的第二实施方式。图14是CCD固体摄像装置的摄像区的关键部分的剖面图。在根据本实施方式的固体摄像装置51中，包括覆层26与芯层27的波导28布置于作为光接收部2的光电二极管(PD)上，芯层27包括呈现良好嵌入性且具有较低折射率的第一膜271以及具有折高射率的第二膜272。该波导28与第一实施方式中描述的波导相同。
在本实施方式的配置中，具体地，防反射膜22上未布置低折射率氧化硅膜23，且芯层27的第一膜271与防反射膜22直接接触。即，本实施方式与第一实施方式的不同仅在于，芯层27的第一膜271与由氮化硅膜形成的防反射膜22之间未布置氧化硅膜23。其它配置与第一实施方式的相同，因此，图14中，对与图2中相同的元件以与上面相同的附图标记表示，且不再重复其说明。
可以类似于参考图4A与4B以及图5A与5B描述的方式，制造根据第二实施方式的固体摄像装置。然而，在图5A所示的步骤中，当沟槽部25形成于覆层26中时，沟槽部25形成为使防反射膜22露出。此后，当形成芯层27时，成膜为使得芯层27与防反射膜22接触。在应用图6A与6B所示的 制造方法的情况下，在形成覆层26的膜时，覆层26形成为使得防反射膜22露出。此后，芯层27形成为与防反射膜22接触。
同样，在根据第二实施方式的固体摄像装置51中，布置于防反射膜22上的波导28，具体地为芯层27，配置为包括第一膜271与第二膜272，第一膜271与第二膜272是通过使用HDP成膜方法同时控制D/S比形成的。因此，以类似于第一实施方式中描述的方式，提高了敏感度特性，且可以抑制图像不均。
图15表示基于界面反射的效果对敏感度特性的比较。图15是通过光学仿真得到的图。图中比较了如图16A所示的包括相关技术中的波导的固体摄像装置(样品D)以及如图16B所示的根据第二实施方式的固体摄像装置(样品F)。关于样品D，忽略空隙140的存在。
在图15中，纵轴表示F5.6敏感度(相对值)，横轴表示样品D与F。从图15可以明白下面内容。关于样品D(相关技术中的结构)，高折射率芯层27直接布置于防反射膜22上，因此，在防反射膜22与芯层27之间的界面处出现界面反射。因此，降低了防反射效果且得不到敏感度特性。另一方面，关于样品F(第二实施方式)，低折射率第一膜271被设置为芯层27下方的层。因此，抑制了在防反射膜的表面处的界面反射，保持了防反射功能，且可以提高敏感度特性。
此外，根据第二实施方式的固体摄像装置，同样需要指定芯层27的第一膜271的厚度d0以满足下述公式。
0≤(第一膜271的折射率n)×(第一膜271的厚度d0)≤720nm
这里，上限不必为720nm，而可以是大致小于或等于固体摄像装置中使用的最长波长λ的值。
因此，如图12所示，与在根据第一实施方式的固体摄像装置中的情况中一样，可以提高敏感度特性且可以提高拖尾特性。
3.第三实施方式
固体摄像装置的配置例子
图17表示将根据本发明的实施方式的固体摄像装置应用于CCD固体摄像装置的第三实施方式。图17是CCD固体摄像装置的摄像区的关键部分的剖面图。在根据本实施方式的固体摄像装置53中，在上述波导28上还布置有层内透镜54。即，关于根据本实施方式的固体摄像装置53，波导28布置于用作光接收部2的光电二极管(PD)上，同时包括覆层26与嵌入覆层26的沟槽部分25中的芯层27。芯层27包括第一膜271与第二膜272。用作构成芯层的下层的第一膜271呈现良好的嵌入性且具有较低的折射率，且用作上层的第二膜272的折射率高于第一膜271的折射率。所述第一膜271与第二膜272在相同室中通过HDP成膜方法以类似于第一实施方式中描述的方式连续形成。即，该波导28与第一实施方式中描述的波导相同。在第一膜271与第二膜272在相同室中通过HDP成膜方法连续形成的情况下，减少了步骤数，因此可以使制造简化。
然后，在本实施方式中，在波导28上布置有层内透镜54。本例子中，层内透镜54形成为凸透镜的形状，且由与第二膜272的氮化硅膜相同的氮化硅膜形成。钝化膜29布置于包括层内透镜54的整个表面上，且钝化膜29上隔着平坦化膜30布置有片上滤色器31和片上微透镜32。
其它配置与上述第一实施方式中描述的相同，因此，以与上面相同的附图标记表示对应于图2中的相同元件，并不再重复其解释。
在根据第三实施方式的固体摄像装置53中，层内透镜54布置于波导28上，因此，进一步增加了光电二极管(PD)上的聚光效率并提高了敏感度。此外，第一膜271与第二膜272通过HDP成膜方法形成，因而，可以无空隙地嵌入芯层27。因此，可以得到与第一实施方式中描述的效果相同的效果。例如，提高了敏感度特性，抑制了图像不均，且提高了拖尾特性。
这里，尽管图中未图示，根据上述第二实施方式的固体摄像装置51还可配置为包括波导28上的层内透镜54。
4.第四实施方式
固体摄像装置的配置例子
图18表示将根据本发明的实施方式的固体摄像装置应用于CCD固体摄像装置的第四实施方式。图18是CCD固体摄像装置的摄像区的关键部分的剖面图。在根据本实施方式的固体摄像装置55中，波导28布置于用作光接收部2的光电二极管(PD)上，同时包括覆层26与嵌入覆层26的沟槽中的芯层27。芯层27包括第一膜273与第二膜274。用作芯层的下层的第一膜273嵌入性良好且折射率较低，且作为上层的第二膜274的折射率高于第一膜273的折射率。
在本实施方式中，作为构成芯层27的下层的第一膜273通过如上所述的HDP成膜方法形成。控制D/S比的同时，由嵌入性良好且折射率较低的膜形成第一膜273。另一方面，用作构成芯层27的上层的第二膜274通过使用平行板电极由等离子体CVD方法(下面称为平行板等离子体CVD方法)形成。
第一膜273例如由氧氮化硅(SiON)膜或氮化硅(SiN)膜通过HDP成膜方法形成。氧氮化硅膜或氮化硅膜的折射率可通过HDP成膜时的成膜条件从1.5～1.8进行调节。第二膜274例如由氮化硅(SiN)膜或碳化硅(SiC)膜通过平行板等离子体CVD方法形成。第二膜274具有这样的膜特性，即对第一膜273呈现良好的粘附性且折射率高于第一膜273的折射率。通过平行板等离子体CVD方法形成的上述第二膜274的折射率超过1.8，例如得到的折射率大约为1.9～2.1。
包括上述材料在内，用于第二膜274的材料膜的例子还包括下述绝缘膜，所述第二膜274的材料膜的折射率N高于例如作为第一膜273的HDP-SiON膜(N＝1.7)的折射率。括号中的数值表示折射率。作为第二膜274的材料膜，可使用包含铪(1.95)、铝(1.76)、钽(2.16)、钛(2.5)、钇(1.82)以及镧系(1.88)元素中的至少一种元素的绝缘膜。这些绝缘膜对第一膜273呈现良好的粘附性。芯层26由折射率例如为大约1.45的氧化硅膜形成。
钝化膜29布置于包括波导28的上表面上，且钝化膜29上隔着平坦化膜30层叠布置有片上滤色器31和片上微透镜32。其它配置与上述第一实施方式中描述的相同，因此，以与上面相同的附图标记表示对应于图2中的元件，且不再重复其解释。
固体摄像装置的制造方法的例子
图19A～图20B表示根据第四实施方式的固体摄像装置55的制造方法，具体地是波导的制造方法。在本实施方式中，如图19A所示，光电二极管(PD)、传输电极6～8、连接布线9、绝缘膜17、遮光膜18等以与参考图6A描述的类似的方式形成于半导体基板上。在上述状态之后，沿围绕与光接收部2对应的凹部的层叠结构的表面形成构成波导的覆层26。折射率例如为1.45的氧化硅膜形成为覆层26。
接下来，如图19B所示，第一膜273通过HDP成膜方法形成为呈现高嵌入性，以便提升覆层26的沟槽的底部。作为HDP成膜条件，例如可采用：温度：200℃～800℃，RF功率：1kW～10kW，RF偏置功率：1kW～10kW，压强：2mTorr～50mTorr以及气体类型：SiH4、O2、N2、NH3、Ar与He。在上述HDP成膜条件下形成SiON膜或SiN膜。由HDP成膜方法形成的SiON膜或SiN膜的折射率可通过成膜条件从1.5～1.8进行调节。
然后，如图20A所示，当HDP成膜之后，例如，用作高折射率第二膜274的氮化硅(SiN)膜通过平行板等离子体CVD方法形成于整个上表面上，从而填充沟槽部的内部。作为等离子体SiN成膜条件，例如可采用：温度：200℃～800℃，高频RF功率：100W～1,500W，低频RF偏置功率：100W～1,500W，压强：2Torr～10Torr，以及气体类型：SiH4、N2、NH3、He与O2。在上述成膜条件下形成SiN膜。这里，在上述例子中，由等离子体SiN进行膜的形成。然而，所述材料不限于等离子体SiN膜，只要该材料是折射率高于通过HDP成膜方法形成的第一膜273的折射率的芯材料，即折射率超过1.8的高折射率芯材料便可。可以使用上述绝缘膜作为其它材料。
随后，如图20B所示，当形成第二膜274之后，通过使用回蚀处理、化学机械研磨(CMP)等技术对第二膜274进行平坦化。此后，形成钝化膜29、平坦化膜30、片上滤色器31以及片上微透镜32，从而得到所需固体摄像装置55。
根据第四实施方式中的固体摄像装置55，构成波导28的芯层27的第一膜273通过HDP成膜方法形成。因此，第一膜273可以以良好的嵌入性 嵌入到覆层26的沟槽的底部。此外，构成波导28的芯层27的第二膜274通过平行板等离子体CVD方法形成，因此，可形成折射率超过1.8的高折射率第二膜274。因此，芯层27的折射率变高，从而波导28的聚光效率增加。
随着芯层27的折射率变高，波导28的聚光效率增加。入射到所谓的视角边缘的光为斜光，所述视角边缘对应于固体摄像装置的有效像素区的周边部分。因此，难以使该光会聚。因此，在视角的边缘，拖尾会增加。然而，在本实施方式中，可以通过增加芯层27的折射率增加聚光效率，从而可以减少在视角边缘处的拖尾。
随着例如通过HDP成膜方法形成的SiON膜的厚度变小，不容易出现膜的剥离。在第四实施方式中，仅第一膜273由通过HDP成膜方法形成的膜形成。因此，与所有芯层由通过HDP成膜方法形成的膜形成、即其中施加大应力的情况相比，膜厚可以减少，因而，可以避免膜的剥离。在芯层27的总厚度指定为700nm～800nm的情况下，第一膜273的膜厚可以减少到大约200nm。因此，可以形成高度可靠的波导，从而可以提供高度可靠的固体摄像装置。
在由通过HDP成膜方法形成的且呈现良好嵌入性的膜形成的第一膜273嵌入到波导28的芯层的底部以提升底部并减少嵌入的纵横比的情况下，甚至呈现低嵌入性的高折射率材料也可以嵌入到第一膜273上。因此，可以形成具有较高的聚光效率的波导结构。
此外，可以得到与第一实施方式中描述的相同的效果。例如，可以无空隙地嵌入芯层27，提高了敏感度特性，抑制了图像不均，且提高了拖尾特性。
5.第五实施方式
固体摄像装置的配置例子
图21表示将根据本发明的实施方式的固体摄像装置应用于CCD固体摄像装的第五实施方式。图21是CCD固体摄像装置的摄像区的关键部分的剖面图。在根据本实施方式的固体摄像装置57中，在上述第四实施方式中的波导28上还布置有层内透镜54。即，关于根据本实施方式的固体摄像装置57，波导28布置于用作光接收部2的光电二极管(PD)上，同时包 括覆层26以及被嵌入到覆层26的沟槽部中的芯层27。芯层27包括第一膜273与第二膜274。作为构成芯层的下层的第一膜273嵌入性良好且折射率较低，且作为上层的第二膜274的折射率高于第一膜273的折射率。
作为构成芯层27的下层的第一膜273通过如上所述的HDP成膜方法形成。控制D/S比的同时，第一膜273由嵌入性良好且折射率较低的膜形成。另一方面，作为构成芯层27的上层的第二膜274通过使用平行板电极由离子体CVD方法(下面称为平行板等离子体CVD方法)形成。每个覆层26以及构成芯层27的第一膜273与第二膜274的材料和折射率与第四实施方式中描述的相同，因此不再重复其解释。
然后，在本实施方式中，层内透镜54布置于波导28上。本例子中，层内透镜54形成为凸透镜的形状，且由与形成第二膜274的氮化硅膜相同的膜形成。钝化膜29布置于包括层内透镜54的整个表面上，且在钝化膜29上隔着平坦化膜30布置有片上滤色器31与片上微透镜32。
其它配置与上述第四实施方式中描述的相同，因此，对应于图18中的相同元件以与上面相同的附图标记表示，且不再重复其解释。
固体摄像装置的制造方法的例子
图22A～图23B表示根据第五实施方式的固体摄像装置57的制造方法，具体地为波导与层内透镜的制造方法。图22A所示的步骤对应于上述图20A所示的步骤。即，在本实施方式中，如图22A所示，光电二极管(PD)、传输电极6～8、连接布线9、绝缘膜17、遮光膜18等形成于半导体基板上。在上述状态之后，沿围绕与光接收部2对应的凹部的层叠结构的表面，形成构成波导的覆层26。折射率例如为1.45的氧化硅膜形成为覆层26。
接下来，第一膜271通过HDP成膜方法形成，并呈现高嵌入性以便提升覆层26的沟槽的底部。这时的HDP成膜条件与第四实施方式中描述的HDP成膜条件相同。然后，在HDP成膜之后，例如，用作高折射率第二膜272的氮化硅(SiN)膜通过平行板等离子体CVD方法形成于整个上表面，从而填充沟槽部的内部。这时的等离子体SiN成膜条件与第四实施方式中描述的等离子体SiN成膜条件相同。
随后，如图22B所示，当形成第二膜272之后，通过使用回蚀处理、化学机械研磨(CMP)等技术使第二膜272平坦化。这样，形成包括覆层26与芯层27的波导28，芯层27包括第一膜271和第二膜272。此后，在平坦化的第二膜272上与波导28对应的部分选择性地形成光刻胶膜58。
然后，如图23A所示，对光刻胶膜58进行回流处理，从而形成为透镜状。
接下来，如图23B所示，在包括透镜状的光刻胶膜58的第二膜272的整个表面上进行回蚀处理，且用作凸透镜的层内透镜54由第二膜272、即氮化硅膜形成。形成覆盖由此得到的层内透镜54的钝化膜29。此后，形成平坦化膜30、片上滤色器31以及片上微透镜32，从而得到所需固体摄像装置57。
在根据第五实施方式的固体摄像装置57中，层内透镜54布置于波导28上，因此，进一步增加了光电二极管(PD)上的聚光效率并提高了敏感度。此外，尽管不再重复解释，可得到与第一实施方式以及第四实施方式中描述的相同的效果。例如，提高了聚光效率，提高了敏感度特性，抑制了图像不均，并提高了拖尾特性。
6.第六实施方式
固体摄像装置的配置例子
图24表示将根据本发明的实施方式的固体摄像装置应用于CCD固体摄像装置的第六实施方式。在根据本实施方式的固体摄像装置61中，当形成遮光膜18之后，在整个表面上形成绝缘膜62，在绝缘膜62的与用作光接收部2的光电二极管(PD)对应的部分中形成沟槽部63，且在由此得到的沟槽部63中形成所谓的波导管64。关于波导管64，在沟槽部63的侧壁上例如由Al膜形成反射膜65，且在被反射膜65围绕的沟槽部63中由必要的绝缘膜形成埋入层66。埋入层66例如可以由氧化硅膜形成。
在波导管64中，入射到埋入层66上的光会聚于光电二极管(PD)上，同时被反射膜65反射。
然后，在本实施方式中，该埋入层66通过使用上述HDP成膜方法形成，并在进行第一膜661与第二膜662的成膜的同时，控制使用的气体的 比与流量，即控制D/S比。由于第一膜661在小D/S比的条件下形成，第一膜661形成为不包括空隙、嵌入性良好且折射率低的膜。第二膜662在大D/S比的条件下形成于浅沟槽部63中的第一膜661上。因此，第二膜662形成为折射率高并具有良好嵌入性的致密的膜。
其它配置与第一实施方式中描述的相同，因此，对应于图2中的元件以与上面相同的附图标记表示且不再重复其解释。
在根据第六实施方式的固体摄像装置61中，因为波导管64的埋入层66由第一膜661与第二膜662形成，即使当像素尺寸变小且沟槽部63的纵横比增加时，也能形成嵌入性良好的膜。即，埋入层66通过使用HDP成膜方法形成，且在控制使用的气体的比与流量的同时形成第一膜661与第二膜662。因此，埋入层66中不存在空隙，抑制了由空隙引起的漫反射，提高了敏感度特性，且抑制了图像不均的出现。
7.第七实施方式
固体摄像装置的配置例子
图25表示将根据本发明的实施方式的固体摄像装置应用于CMOS固体摄像装置的第七实施方式。根据本实施方式的固体摄像装置71配置为包括像素部(摄像区)73以及例如信号处理电路的周边电路部(附图中未图示)，像素部(摄像区)73中二维排列有多个光接收部2，所述周边电路部与普通CMOS固体摄像装置的情况中一样，在半导体基板74上布置于像素部73周围。光接收部2由光电二极管(PD)形成，且像素晶体管由MOS晶体管形成。像素72包括用作光接收部2的光电二极管(PD)和多个像素晶体管。
构成像素72的光电二极管(PD)形成为包括第二导电型、例如n型电荷累积区75以及第一导电型、即p型半导体区76，p型半导体区76布置于n型电荷累积区75的表面上的与氧化硅膜77的界面的附近，并用于抑制暗电流。像素晶体管通常可具有包括例如传输晶体管、复位晶体管、放大晶体管以及选择晶体管的四晶体管的配置，或不包括选择晶体管的三晶体管配置。像素晶体管78作为示例表示，并布置为包括一对源极-漏极区81、栅极绝缘膜82以及由多晶硅形成的栅极83。源极-漏极区81在与附图垂直 的方向上布置。源极-漏极区81的端部布置为跨越元件隔离区84，所述元件隔离区84例如具有浅沟槽隔离(STI)结构。
防反射膜79例如由氮化硅膜形成于光电二极管(PD)上的包括氧化硅膜77的整个表面上。多层布线层88布置于像素72上方，所述多层布线层88中隔着层间绝缘膜86布置有多个布线87，此外，多层布线层88上布置有钝化膜89、平坦化膜90、片上滤色器91以及片上微透镜92。
此外，在本实施方式中，与光电二极管(PD)对应的沟槽部93布置于多层布线层88的层间绝缘膜86中，且根据本发明的实施方式的上述波导28布置于该沟槽部93中。该波导28包括低折射率覆层26与高折射率芯层27。芯层27通过使用HDP成膜方法形成。在该成膜方法中，控制D/S比的同时，形成嵌入性良好且折射率较低的第一膜271以及位于第一膜271上的高折射率第二膜272。该配置包括芯层27与防反射膜79之间设有或未设有氧化硅膜23的配置，且芯层27的制造方法与上述第一实施方式中的相同，因此，不再详细解释。
在根据第七实施方式的固体摄像装置71中，同样，通过使用HDP成膜方法，在控制D/S比的同时，形成在防反射膜79上布置有波导28的配置，具体地形成为包括第一膜271与第二膜272的芯层27的配置。因此，以类似于第一实施方式中描述的方式，提高了敏感度特性并可以抑制图像不均。此外，可以提高拖尾特性。
在第七实施方式中，还可以以类似于第四实施方式中描述的方式，使波导28的芯层27配置为包括通过HDP成膜方法形成的第一膜273与通过平行板等离子体CVD方法形成的第二膜274。此外，可以采用与第三或第五实施方式相同的配置，其中波导28上布置有层内透镜54。而且，可以采用由波导管64取代波导28的配置。
在上述例子中，波导28的芯层27与波导管64的埋入层66通过使用HDP成膜方法形成。在本发明中，还可以使用除HDP成膜方法以外的成膜方法，且可以以多个阶段进行膜的形成与嵌入，从而形成在波导方向上具有折射率分布的芯层27或埋入层66。
上述例子中的固体摄像装置具有其中电子作为信号电荷的配置。然而，空穴也可作为信号电荷。这种情况下，将n型指定为第一导电型，将p型指定为第二导电型，且每个半导体区的导电型指定为与上面描述相反的导电型。
8.第八实施方式
电子仪器的配置例子
根据本发明的实施方式的固体摄像装置可以应用于电子仪器，例如应用于设有固体摄像装置的相机、带有相机的便携仪器以及设有固体摄像装置的其它仪器。
图26表示作为根据本发明的电子仪器的例子的实施方式，其中将固体摄像装置应用于相机。根据本发明的相机96包括光学***(光学透镜)97、固体摄像装置98以及信号处理电路99。可将根据任一上述实施方式的固体摄像装置应用于固体摄像装置98。光学***97用于将来自于摄像物体的图像光(入射光)的图像成像在固体摄像装置的摄像表面上。因此，信号电荷在固体摄像装置98的光电转换元件中积累一定时间。信号处理电路99对固体摄像装置98的输出信号进行各种信号处理，并输出所述信号。根据本实施方式的相机96包括将光学***97、固体摄像装置98与信号处理电路99组合成模块的相机模块形式。
根据本发明的实施方式，可以形成图26所示的相机、带有相机的便携仪器等，所述便携仪器包括相机模块并例如以蜂窝电话等为代表。
此外，图26所示的配置可以是具有摄像功能的模块，即所谓的摄像功能模块，其中将光学***97、固体摄像装置98以及信号处理电路99组合成模块。根据本发明的实施方式，可形成设有上述摄像功能模块的电子仪器。
根据本实施方式的电子仪器，提高了固体摄像装置的敏感度特性，并可以抑制图像不均的出现。因此，可以提供高图像质量、高质量电子仪器。
本领域的技术人员应当明白，在不脱离所附权利要求及其等同物的范围内，根据设计需要和其它因素可出现各种变化、组合、子组合和替代。

Claims (17)

1.一种固体摄像装置，其包括：
用作像素的光接收部；以及
波导，该波导布置于与所述光接收部对应的位置，并且包括覆层以及在波导方向上具有折射率分布的被嵌入的芯层，其中，所述芯层包括：
第一膜，其嵌入到底部侧上；以及
第二膜，其布置于所述第一膜上，同时具有高于所述第一膜的折射率的折射率。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一膜由具有不同折射率的多个膜形成。
3.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，所述第一膜由折射率在膜中连续变化的膜形成。
4.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，在所述光接收部的表面上布置有与所述芯层接触的防反射膜。
5.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，在所述光接收部的表面上布置的防反射膜与所述芯层之间，布置有折射率高于所述防反射膜的折射率且低于所述芯层的折射率的绝缘膜。
6.一种固体摄像装置的制造方法，包括以下步骤：
在用作像素的光接收部上形成覆层；以及
将在波导方向上具有折射率分布的芯层嵌入到由所述覆层围绕的沟槽部中，
其中，将所述芯层的第一膜嵌入到所述沟槽部的底部侧上，以及
将折射率高于所述第一膜的折射率的第二膜嵌入到所述第一膜上，由所述覆层与所述芯层构成波导。
7.如权利要求6所述的固体摄像装置的制造方法，其中，在嵌入所述芯层时使用高密度等离子体成膜方法，所述成膜方法包括：
控制D/S比，其中，D表示沉积速率，S表示溅射速率。
8.如权利要求6所述的固体摄像装置的制造方法，其中，在嵌入所述芯层时使用高密度等离子体成膜方法，所述成膜方法包括：
使用从硅烷基气体、N2、O2、TEOS、氨气、氩气、三甲基硅烷、四甲基硅烷等中选出的气体，
控制所述气体的比与流量，以及
有选择地嵌入SiON膜、SiN膜或SiC膜以形成所述芯层。
9.如权利要求8所述的固体摄像装置的制造方法，其中，由具有不同折射率的多个膜形成所述第一膜。
10.如权利要求8所述的固体摄像装置的制造方法，其中，由折射率在膜中连续变化的膜形成所述第一膜。
11.如权利要求6所述的固体摄像装置的制造方法，该方法还包括以下步骤：
在形成所述覆层之前，在所述光接收部的表面上形成防反射膜，
其中，所述芯层被嵌入为使得所述芯层与所述防反射膜接触。
12.如权利要求7所述的固体摄像装置的制造方法，该方法还包括以下步骤：
在用作所述芯层的所述第二膜形成之后，在所述第二膜上形成层内透镜。
13.如权利要求6所述的固体摄像装置的制造方法，其中，所述嵌入芯层的步骤包括以下步骤：
通过高密度等离子体成膜方法将第一膜嵌入到由所述覆层围绕的沟槽部中；以及
通过平行板等离子体CVD方法在所述第一膜上形成折射率高于所述第一膜的折射率的第二膜。
14.如权利要求13所述的固体摄像装置的制造方法，该方法还包括以下步骤：
在用作所述芯层的所述第二膜形成之后，在所述第二膜上形成层内透镜。
15.如权利要求6所述的固体摄像装置的制造方法，该方法还包括以下步骤：
在形成所述覆层之前，在所述光接收部的表面上形成折射率高于所述覆层的折射率的防反射膜，
其中，使所述覆层形成为位于所述防反射膜上。
16.一种固体摄像装置，其包括：
用作像素的光接收部；以及
波导管，该波导管布置于与所述光接收部对应的位置，并且包括反射膜以及被嵌入到由所述反射膜围绕的沟槽部中并在波导方向上具有折射率分布的埋入层，其中，所述埋入层包括：
第一膜，其嵌入到底部侧上；以及
第二膜，其布置于所述第一膜上，同时具有高于所述第一膜的折射率的折射率。
17.一种电子仪器，其包括：
固体摄像装置；
光学***，其用于将入射光引导到所述固体摄像装置；以及
信号处理电路，其用于处理来自所述固体摄像装置的输出信号，
其中，所述固体摄像装置包括：
用作像素的光接收部，以及
波导，其布置于与所述光接收部对应的位置并包括覆层以及在波导方向上具有折射率分布的被嵌入的芯层，其中，所述芯层包括：
第一膜，其嵌入到底部侧上；以及
第二膜，其布置于所述第一膜上，同时具有高于所述第一膜的折射率的折射率。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE405369T1 (de) * 2005-04-01 2008-09-15 Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh Optisches element sowie verfahren zur erfassung von strahlparametern, mit einem als pixels-matrix ausgebildeten temperatursensor
JP2010177391A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Sony Corp 固体撮像装置、電子機器、固体撮像装置の製造方法
JP2011129723A (ja) * 2009-12-17 2011-06-30 Sharp Corp 固体撮像素子の製造方法
JP5663925B2 (ja) * 2010-03-31 2015-02-04 ソニー株式会社 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP2012023251A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Sony Corp 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法、電子機器
JP2012049431A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Sony Corp 固体撮像装置および電子機器
JP5325202B2 (ja) * 2010-12-28 2013-10-23 シャープ株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器
JP5284438B2 (ja) 2011-02-09 2013-09-11 キヤノン株式会社 固体撮像装置、及び固体撮像装置の製造方法
JP5709564B2 (ja) 2011-02-09 2015-04-30 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法
EP2487717B1 (en) * 2011-02-09 2014-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion element, photoelectric conversion apparatus and image sensing system
JP5241902B2 (ja) 2011-02-09 2013-07-17 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法
US20120267741A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-25 Panasonic Corporation Solid-state imaging device and method for manufacturing the same
JP5814625B2 (ja) * 2011-05-27 2015-11-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置、それを用いた撮像システム及び固体撮像装置の製造方法
JP6029266B2 (ja) * 2011-08-09 2016-11-24 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システムおよび撮像装置の製造方法
CN103258838B (zh) * 2012-02-17 2017-04-12 株式会社日本有机雷特显示器 显示设备及用于制造显示设备的方法
JP6082907B2 (ja) * 2012-02-17 2017-02-22 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示装置及び表示装置の製造方法
JP5636604B2 (ja) * 2012-06-29 2014-12-10 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体受光素子
JP6039294B2 (ja) 2012-08-07 2016-12-07 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法
JP6121263B2 (ja) * 2013-06-26 2017-04-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路装置
JP2015012059A (ja) * 2013-06-27 2015-01-19 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法、並びに撮像装置
JP2015015296A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 ソニー株式会社 固体撮像装置および電子機器
JP6554533B2 (ja) * 2015-03-02 2019-07-31 株式会社半導体エネルギー研究所 環境センサ
US11330158B2 (en) 2017-08-23 2022-05-10 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element and imaging device for image plane phase difference detection

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1574378A (zh) * 2003-06-11 2005-02-02 索尼株式会社 固态摄像器件
CN1745478A (zh) * 2002-12-13 2006-03-08 索尼株式会社 固态成像装置及其制造方法
CN101197386A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 索尼株式会社 固体摄像装置及其制造方法和照相机

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6140570A (en) * 1997-10-29 2000-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic element having a back side transparent and electrically conductive layer with a light incident side surface region having a specific cross section and a module comprising said photovolatic element
JP4281132B2 (ja) 1998-11-11 2009-06-17 ソニー株式会社 固体撮像素子
JP4284634B2 (ja) * 1999-10-29 2009-06-24 富士通株式会社 半導体受光装置
JP4168437B2 (ja) * 2000-11-09 2008-10-22 日本電気株式会社 半導体受光素子
JP3729731B2 (ja) * 2000-12-13 2005-12-21 沖電気工業株式会社 半導体素子の製造方法
US7160746B2 (en) * 2001-07-27 2007-01-09 Lightwave Microsystems Corporation GeBPSG top clad for a planar lightwave circuit
US7386207B2 (en) * 2001-12-27 2008-06-10 Kotura, Inc. In-line light sensor
JP4117672B2 (ja) 2002-05-01 2008-07-16 ソニー株式会社 固体撮像素子及び固体撮像装置、並びにこれらの製造方法
JP2004079932A (ja) * 2002-08-22 2004-03-11 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法
JP4120543B2 (ja) 2002-12-25 2008-07-16 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法
KR20110015473A (ko) * 2002-12-13 2011-02-15 소니 주식회사 고체 촬상 소자 및 그 제조방법
JP2004273741A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Seiko Epson Corp 半導体装置、薄膜形成方法および半導体装置の製造方法
US7034935B1 (en) * 2003-03-24 2006-04-25 Mpb Technologies Inc. High performance miniature spectrometer
DE10345453B4 (de) * 2003-09-30 2009-08-20 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines optischen Sensors mit einer integrierten Schichtstapel-Anordnung
JP4556475B2 (ja) 2004-04-05 2010-10-06 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
US7332737B2 (en) * 2004-06-22 2008-02-19 Micron Technology, Inc. Isolation trench geometry for image sensors
JP2006066488A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Mitsubishi Electric Corp 半導体受光素子およびその製造方法
JP4682568B2 (ja) 2004-09-16 2011-05-11 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法
JP4806197B2 (ja) * 2005-01-17 2011-11-02 パナソニック株式会社 固体撮像装置
EP1857857B1 (en) * 2005-03-08 2015-07-29 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Semiconductor light modulator
JP4752447B2 (ja) * 2005-10-21 2011-08-17 ソニー株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP2007141876A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Sony Corp 半導体撮像装置及びその製造方法
JP2007201091A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Fujifilm Corp 固体撮像素子の製造方法
JP4743867B2 (ja) * 2006-02-28 2011-08-10 キヤノン株式会社 面発光レーザ
US7973271B2 (en) * 2006-12-08 2011-07-05 Sony Corporation Solid-state image pickup device, method for manufacturing solid-state image pickup device, and camera
JP2008171857A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Fujifilm Corp 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法
JP2008192951A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
US7803647B2 (en) * 2007-02-08 2010-09-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Optical transmission improvement on multi-dielectric structure in advance CMOS imager
JP2008235689A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Sharp Corp 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器
US7728274B2 (en) * 2007-03-30 2010-06-01 Subrahmanyam Pilla Imaging system with negative electron affinity photocathode
JPWO2008136479A1 (ja) * 2007-05-01 2010-07-29 日本電気株式会社 導波路結合型フォトダイオード
KR100900682B1 (ko) * 2007-06-22 2009-06-01 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
JP4503064B2 (ja) * 2007-11-20 2010-07-14 日東電工株式会社 光導波路デバイスの製法およびそれによって得られる光導波路デバイス、並びにそれに用いられる光導波路接続構造
US7704897B2 (en) * 2008-02-22 2010-04-27 Applied Materials, Inc. HDP-CVD SiON films for gap-fill
US7646943B1 (en) * 2008-09-04 2010-01-12 Zena Technologies, Inc. Optical waveguides in image sensors
JP5539014B2 (ja) * 2009-05-21 2014-07-02 キヤノン株式会社 固体撮像素子
JP2012182426A (ja) * 2011-02-09 2012-09-20 Canon Inc 固体撮像装置、固体撮像装置を用いた撮像システム及び固体撮像装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1745478A (zh) * 2002-12-13 2006-03-08 索尼株式会社 固态成像装置及其制造方法
CN1574378A (zh) * 2003-06-11 2005-02-02 索尼株式会社 固态摄像器件
CN101197386A (zh) * 2006-12-08 2008-06-11 索尼株式会社 固体摄像装置及其制造方法和照相机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2001-358325A 2001.12.26
JP特开平11-121725A 1999.04.30

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