JP2002246579A - 固体撮像素子及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像素子及びその製造方法

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JP2002246579A JP2001038888A JP2001038888A JP2002246579A JP 2002246579 A JP2002246579 A JP 2002246579A JP 2001038888 A JP2001038888 A JP 2001038888A JP 2001038888 A JP2001038888 A JP 2001038888A JP 2002246579 A JP2002246579 A JP 2002246579A
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真一 四谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】CMOS光センサーの感度不足を解消する層内
マイクロレンズの構造とその製造方法を提供する。 【解決手段】固体撮像素子の製造方法は、遮光膜成膜後
に、開口部を形成するためにレジストパターニングを行
い、遮光膜をドライエッチングにてパターニングし、そ
の直下の層間絶縁膜を光電変換素子直上付近までドライ
エッチングを行ない未貫通穴を形成した後、前記レジス
トを除去し、前記穴に層間絶縁膜の屈折率より高い屈折
率を有する物質で充填した後、平坦化処理を行い、その
上にカラーフィルタ層を形成し、カラーフィルター層を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子及び
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のデジタルカメラや携帯型情報端末
の普及とともに、固体撮像素子の需要は急速に拡大しつ
つある。これに伴い、より低価格で高分解能かつ低消費
電力な固体撮像素子の需要が高まっている。特に低省電
力な固体画像素子として、CMOS型固体撮像素子は
「CCDカメラ技術入門(竹村祐夫著、コロナ社刊)」
の37ヘ゜ーシ゛11行目から40ヘ゜ーシ゛20行目までに記載されてい
るように、従来の電荷転送素子を用いたCCD型撮像素
子よりもCMOSトランジスターにより電荷を増幅・転
送する撮像素子の方が消費電力に対し優れているため、
非常に注目されている方式である。
【0003】また、この素子はCMOSのトランジスタ
ーで構成されているため、従来の半導体の工場で試作・
製造できるので設備投資も少なく、さらにチップ内部に
画像処理用プロセッサも同時に形成できるなど設計柔軟
性も十分にあるため、近年非常に盛んに開発されている
素子でもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このC
MOSのトランジスターにより電荷を転送する撮像素子
の場合、図8に示す様に、光電変換素子100と遮光膜
101の間に存在する層間絶縁膜102の中に多層の配
線103が存在する。そのため、光電変換素子100と
遮光膜101の間隔が大きくなり、斜めに入射する光は
表面に形成されたマイクロレンズアレイ200で集光し
ても、光電変換素子の範囲外にて集光してしまうので、
効率の悪い、感度の低い撮像素子になってしまう恐れが
あった。
【0005】また、光電変換素子の範囲外で集光した光
が隣接した光電変換素子へ入射する事により、本来単色
であるはずの部分に違う色が混じるという色モアレ等も
多いのでコントラストの低い画像しか得られないと言う
課題もある。この課題を解決する従来の方法として、株
式会社インプレスコミュニケーションズ刊“デジタルカ
メラ・マガジン”vol.15,2000年の96ペー
ジから98ページに書かれているカラーフィルターと遮
光膜の間に層内レンズと呼ばれるマイクロレンズを入
れ、2つの凸レンズで集光する手段がある。
【0006】この方法でも集光力は高められ、感度向上
は期待できるが、極端に斜めから入射した光は、完全に
該当の光電変換素子へ導く事はできないので、色モアレ
は改良されるものの完全に除去できるものではない。
【0007】本発明は上記従来の欠点を鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、マイクロレンズ
200にて集光し、遮光膜101に導入された光はすべ
て光電変換素子へ導入する層内マイクロレンズアレイの
構造とその製造方法を提供するところにある。
【0008】
【課題を解決しようとする手段】本発明の固体撮像素子
は、シリコン基板にマトリクス状に設けられた複数の光
電変換素子を有し、該光電変換素子に隣接してスイッチ
ング素子及び配線が形成されてなり、該スイッチング素
子及び該配線の上に遮光膜が形成されてなり、前記配線
と前記遮光膜との間に層間絶縁膜が形成されてなる固体
撮像素子において、前記遮光膜に形成された開口部に、
前記層間絶縁膜の屈折率より高い屈折率を有する透明材
料が充填されてなることを特徴とする。また、前記透明
材料が窒化シリコンである事、また、前記透明材料が光
硬化性樹脂である事を特徴とする。
【0009】また、本発明の固体撮像素子の製造方法
は、シリコン基板にマトリクス状に設けられた複数の光
電変換素子を有し、該光電変換素子に隣接してスイッチ
ング素子及び配線が形成されてなり、該スイッチング素
子及び該配線の上に遮光膜が形成されてなり、前記配線
と前記遮光膜との間に層間絶縁膜が形成されてなる固体
撮像素子の製造方法において、(a)遮光膜成膜後に、開
口部を形成するためにレジストパターニングを行い、
(b)遮光膜をパターニングし、(c)前記層間絶縁膜を光
電変換素子直上付近までドライエッチングを行ない穴を
形成した後、前記レジストを除去し、(d)前記穴に前記
層間絶縁膜の屈折率より高い屈折率を有する透明材料で
充填した後、前記層間絶縁膜の平坦化処理を行う事を特
徴とする。
【0010】更に、前記透明材料は光硬化性樹脂からな
り、前記平坦化処理は、不活性化処理を行ったガラス基
板を前記光効果性樹脂と貼り合わせ、前記ガラス基板を
介して前記光硬化性樹脂に光を照射して前記光硬化性樹
脂の硬化処理を行い、前記ガラス基板を引き剥がす事に
より行うこと特徴とする。
【0011】更に、前記ガラス基板と前記光硬化性樹脂
とを貼りあわせをする時の雰囲気を減圧雰囲気で行うこ
とを特徴とする。
【0012】また、本発明の固体撮像素子は、シリコン
基板にマトリクス状に設けられた複数の光電変換素子を
有し、該光電変換素子に隣接してスイッチング素子及び
配線が形成されてなり、該スイッチング素子及び該配線
の上に遮光膜が形成されてなり、前記配線と前記遮光膜
との間に層間絶縁膜が形成されてなる固体撮像素子にお
いて、前記遮光膜と、前記遮光膜に形成された開口部の
下に設けられた穴の側面及び底面にシリコン窒化膜が形
成されてなる事を特徴とする。
【0013】更に、シリコン基板にマトリクス状に設け
られた複数の光電変換素子を有し、該光電変換素子に隣
接してスイッチング素子及び配線が形成されてなり、該
スイッチング素子及び該配線の上に遮光膜が形成されて
なり、前記配線と前記遮光膜との間に層間絶縁膜が形成
されてなる固体撮像素子の製造方法であって、(a)前記
遮光膜成膜後に、開口部を形成するためにレジストパタ
ーニングを行い、(b)前記遮光膜をドライエッチングに
てパターニングし、(c)前記開口部の下の前記層間絶縁
膜を光電変換素子直上付近までドライエッチングを行な
って穴を形成した後、前記レジストを除去し、(d)前記
遮光膜、前記穴の側壁と底部にシリコン窒化膜を成膜
し、(e)前記シリコン窒化膜より屈折率の低い透明材料
を塗布して平坦化処理を行う、事を特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に発明の実施の形態を図面を
用いて、詳細に説明する。
【0015】(実施例1)図1は本発明の固体撮像素子
としてのマイクロレンズアレイの構造を説明する断面図
である。遮光膜101と光電変換素子100との間に層
間絶縁膜102が存在しており、この中で遮光膜101
の下にAl合金の配線103が埋め込まれている。実際
には層間絶縁膜102には、酸化シリコン膜が用いられ
る事が多い。一方、遮光膜101の開口部の下のSi基
板110内に光電変換素子100が形成されている。そ
の光電変換素子100の直上と遮光膜101の開口部の
間には層間絶縁膜102に未貫通穴108が形成されて
おりその未貫通穴108には層間絶縁膜102よりも高
い屈折率を有する透明材料203が充填されている。そ
してこの部分が本発明の層内マイクロレンズになる、そ
してその透明材料203の表面は平坦化が施されてい
る。
【0016】この透明材料203には屈折率が層間絶縁
膜102よりも十分高い必要があるため、シリコン窒化
膜やアクリル系またはエポキシ系の高屈折率樹脂等が望
ましい。
【0017】特にシリコン窒化膜は屈折率(nD)が
1.9ないし2.0と非常に高く、また半導体では汎用
的に用いる薄膜であるため、プロセス的にも導入が非常
に容易な材料として好適である。
【0018】さら透明材料203の上に各画素の色に対
応するカラーフィルター201が形成され、その上に平
坦化樹脂202の層があり、最上部にマイクロレンズ2
00が形成されている。
【0019】以上、図1を用いて本発明の層内マイクロ
レンズアレイの構造を説明した。
【0020】次に、本発明の層内マイクロレンズの集光
原理について説明する。本発明の層内マイクロレンズは
全反射現象を応用して集光を行っている。すなわち図2
に示すように、屈折率n2の物質から屈折率n1の物質
に光がQの角度をもって進んできたとき、Qの角度が、 n2>n1 の場合において、 SIN Q0=n1/n2 を満たすQ0の角度より大きいとき、進んできた光は界
面において、反射する事を利用しているのである。
【0021】このことを利用すると、図3(a)に示す
ように光軸に平行に入る光だけでなく、図3(b)に示
すような従来では取りこぼしていた斜めから入って来る
光もほとんど光電変換素子100に導き入れることがで
きるので、マイクロレンズ200の効果を非常に高める
ことになる。従って、ほぼ画素面積で集光できる光の理
論値に極めて近い値の光を集光でき、感度が高く、ノイ
ズの少ない撮像素子を容易に提供する事が出来る。
【0022】また、この未貫通穴108に入射した光は
全反射現象により、ほぼ該当光電変換素子に入射するの
で、隣接する光電変換素子に入射する事が無く色モアレ
の発生も無い。
【0023】実際に、この構造の層内マイクロレンズア
レイを形成し、表面層にはマイクロレンズ200を一般
的な感光性樹脂のフォトリソグラフィと熱溶融により形
成し評価した結果を表1に示す。
【0024】
【表1】 表1では、本発明の層内マイクロレンズアレイを形成し
ていない場合を1とすると、本発明のマイクロレンズア
レイでは1.6倍まで向上している事が解る
【0025】(実施例2)次に本発明の層内マイクロレ
ンズの製造方法について説明する。図4は本発明の層内
マイクロレンズの製造方法を説明する図である。この図
を用いて説明する。
【0026】最初に、図4の(a)に示す様に半導体プ
ロセスにより、Si基板110内に光電変換素子100
と電荷を増幅・転送制御するためのトランジスター(図
示は省略している。)を形成した後、層間絶縁膜102
と配線103を形成し、平坦化処理の後に遮光膜101
となるAl合金膜106を0.8μmの膜厚で成膜す
る。
【0027】次にAl合金膜106に開口部を形成する
ためにフォトリソグラフィを用いて遮光膜レジストパタ
ーン107を形成し、このレジストパターン107をマ
スクにしてAl合金をエッチングし遮光膜パターン10
1を形成し、図4の(b)の形態にする。この時、Al
膜エッチングガスは塩素系ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングを行った。反応性イオンエッチング法により異
方性エッチングが出来るため、レジストパターン107
とAl合金膜106で形成できたパターンとの寸法変換
差がほぼゼロになり、非常に精度の高い開口部が形成で
きる。
【0028】さらに、図4(c)に示す様に、レジスト
パターン107をマスクにして、膜厚3.8μmの層間
絶縁膜102を光電変換素子100に達するまでエッチ
ングして未貫通穴108を形成する。この未貫通穴10
8はエッチングガスにCHF3を用いて反応性イオンエ
ッチング方式によりエッチングを行なって形成される。
こうすることにより異方性エッチングが出来るため、表
面に対して垂直な側壁を持つ穴を形成できる。
【0029】その後、レジストパターン107を酸素プ
ラズマにより除去した後、透明材料203を穴108が
完全に埋まるまで成膜する。具体的には、モノシランガ
スとアンモニアガス、窒素ガスを材料にしてプラズマC
VDを用いて窒化シリコン膜を4μmの膜厚で成膜する
事により形成できる。
【0030】さらにこの透明材料203の表面を化学的
機械研磨法(CMP)により図4の(d)のように平坦
化を行う。
【0031】もちろん、レジストと反応性イオンエッチ
ングによるエッチバック法により平坦化を行っても良
い。
【0032】この後、図4の(e)に示すようにカラー
フィルター201を顔料レジストを用いてフォトリソグ
ラフィを緑、赤、青の順で繰り返し形成した。
【0033】さらに、この上に、平坦化樹脂202を塗
布し、高温ベークして平坦な表面を形成した。その後、
マイクロレンズアレイ200になるべき感光性樹脂を塗
布し、画素をパターニングした。
【0034】そして高温ベークすることにより画素パタ
ーンをリフローさせ、マイクロレンズアレイ200の形
状を形成し図4(f)に示す構造になる。
【0035】最後に図には示していないが、電極パッド
の部分の樹脂をフォトリソとドライエッチングにより露
出させ、配線を行い撮像素子の完成である。
【0036】この撮像素子は150万画素であり、画素
は5μmピッチで形成されており、従来の製造方法と比
べて歩留まり低下もほとんどなく、非常に生産性が高い
事が分かった。
【0037】さらにこの撮像素子に光を当て、感度及び
S/N比を調査すると従来の撮像素子の感度に比べ1.
64倍の性能向上が認められ、S/Nも非常に高いこと
も確認された。
【0038】(実施例3)実施例2においては透明材料
203を窒化シリコン膜を使用した場合の製造方法につ
いて述べた。今度は光硬化性高屈折率樹脂を用いる事に
よりCMP等の高価な装置を用いないで、安価な設備投
資で形成出来る製造方法を提供する。
【0039】図5は本発明の層内マイクロレンズの製造
方法を説明する図である。この図を用いて説明する。
【0040】最初に、図5の(a)に示す様に半導体プ
ロセスにより、Si基板110内に光電変換素子100
と電荷を増幅・転送制御するためのトランジスター10
5を形成した後、層間絶縁膜102配線を形成し、平坦
化処理の後に遮光膜101となるAl合金膜106を
0.8μmの膜厚で成膜する。
【0041】次にAl合金膜106に開口部を形成する
ためにフォトリソグラフィを用いてレジストパターニン
グ107する。このレジストパターン107をマスクに
して、Al合金をエッチングし図6の(b)に示すごと
く遮光膜101を形成した。この時、エッチングガスは
塩素ガスを用いた反応性イオンエッチングを行った。反
応性イオンエッチングを行う事により異方性エッチング
が出来るため、レジストパターン107とAl合金膜1
06との寸法変換差がほぼゼロになり、非常に精度の高
い開口部が形成できる。
【0042】さらに、図5(c)に示す様に、レジスト
パターン107をマスクにして、膜厚3.8μmの層間
絶縁膜102を光電変換素子100に達するまでエッチ
ングして穴108を形成する。この穴108はエッチン
グガスにC4F8を用いて反応性イオンエッチング方式
により形成される。こうすることにより異方性エッチン
グが出来るため、表面に対して垂直な側壁を持つ穴を形
成できる。
【0043】その後、レジストパターン107を酸素プ
ラズマにより除去した後、屈折率が1.56以上の紫外線
硬化型のアクリル系光学樹脂205をディスペンサーに
より塗布する。一方、Siウェハーと同じ大きさの表面
が鏡面に研磨された石英基板206の表面にテフロン
(登録商標)の蒸着等の不活性処理を施す。その後、こ
の石英基板206とSi基板110を貼り合わせる。
【0044】図6は石英基板206とSi基板110を
貼り合わせる装置の構造図である。
【0045】この装置のチャンバー302には真空ポン
プ307が接続されており、チャンバー内部を真空にす
ることができる。
【0046】この装置ではチャンバー302内部に昇降
機構のついたテーブル300があり、チャンバー302
の天板304は真空でも撓まないくらい厚くした石英で
製造されている。
【0047】この天板304にSi基板110と石英基
板206を貼り合わせた基板を押し付けて接着剤205
の膜厚を均一にするのである。
【0048】その天板304の上には紫外線ランプ30
5が配置してあり、真空中でUV硬化させることができ
るのである。
【0049】テーブル300にSi基板110を乗せ、
その上のアーム301の上に前記石英基板206を置
く、その後、真空ポンプ307でこのチャンバー302
内部を真空にした後、テーブル300をゆっくり上昇さ
せて石英基板206とSi基板110を静かに接触した
後、チャンバー上部にある天板304に押し付ける。こ
の天板は厚い石英ガラスでできているため、上部にある
紫外線ランプの紫外線は透過する性質をもつ。紫外線紫
外線硬化型アクリル系光学接着剤205の膜厚が均一に
なるまでしばらく放置した後に、紫外線ランプ305を
発光させて、紫外線硬化型アクリル系光学接着剤205
を硬化させる。
【0050】このようにして、図5の(d)の様に硬化
させる。この時、石英基板206は不活性処理を行って
いるため、石英基板206とSi基板の間の密着性はほ
とんどないため、少量の力で引き剥がす事が出来る。従
って、石英基板を引き剥がすと図5の(e)のように平
坦な表面を持った光学樹脂層205が高価なCMPを必
要とせずに形成できる。
【0051】この後、この上部にカラーフィルター20
1を顔料レジストを用いてフォトリソグラフィを繰り返
してにより緑、赤、青の順で形成した。
【0052】さらに、この上に平坦化樹脂を塗布し、高
温ベークして平坦な表面を形成し、マイクロレンズアレ
イ200になるべき感光性樹脂を塗布し画素をパターニ
ングした。そして、高温ベークすることにより画素パタ
ーンをリフローさせ、マイクロレンズアレイ200の形
状を形成し図5(f)に示す構造になる。
【0053】最後に図には示していないが、電極パッド
の部分の樹脂をフォトリソとドライエッチングにより露
出させ、配線を行い撮像素子の完成である。
【0054】この撮像素子も同様に150万画素であ
り、画素は5μmピッチで形成されており、従来の製造
方法と比べて歩留まり低下もほとんどなく、非常に生産
性が高い事が分かった。
【0055】さらにこの撮像素子に光を当て、感度及び
S/N比を調査すると従来の撮像素子の感度に比べ1.
63倍の性能向上が認められS/Nも非常に高いことも
確認された。
【0056】(実施例4)次に、本発明において、実施
例2の製造方法に示す高アスペクトの未貫通穴をシリコ
ン窒化膜の製膜で埋めるためには高密度プラズマCVD
を使用する必要があるが、それを使用することなく、ま
た、高価でプロセス管理の難しいCMPを使用すること
なく本発明の効果を有する層内マイクロレンズアレイの
製造方法を提供する。
【0057】図7は本発明の層内マイクロレンズアレイ
の第3の製造方法を説明する図である。
【0058】この図を用いて説明する。最初に、図7の
(a)に示す様に半導体プロセスにより、Si基板11
0内に光電変換素子100と電荷を増幅・転送制御する
ためのトランジスター(図示は省略している。)を形成
した後、層間絶縁膜102と配線103を形成し、平坦
化処理の後に遮光膜101となるAl合金膜106を
0.8μmの膜厚で成膜する。
【0059】次にAl合金膜106に開口部を形成する
ためにフォトリソグラフィを用いて遮光膜レジストパタ
ーン107を形成し、このレジストパターン107をマ
スクにしてAl合金をエッチングし遮光膜パターン10
1を形成し、図7の(b)の形態にする。この時、Al
膜エッチングガスは塩素系ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングを行った。反応性イオンエッチング法により異
方性エッチングが出来るため、レジストパターン107
とAl合金膜106で形成できたパターンとの寸法変換
差がほぼゼロになり、非常に精度の高い開口部が形成で
きる。
【0060】さらに、図4(c)に示す様に、レジスト
パターン107をマスクにして、膜厚3.8ミクロンの
層間絶縁膜102を光電変換素子100に達するまでエ
ッチングして穴108を形成する。この穴108はエッ
チングガスにCHF3を用いて反応性イオンエッチング
方式によりエッチングを行なって形成される。こうする
ことにより異方性エッチングが出来るため、表面に対し
て垂直な側壁を持つ未貫通穴108を形成できる。その
後、レジストパターン107を酸素プラズマにより除去
する。
【0061】続いて、プラズマCVDを用いて、窒化シ
リコン膜を製膜する。製膜の膜厚は0.2ミクロン以上
が望ましい。0.2ミクロン以上であれば、図7(d)
に示すように未貫通穴108の側壁および底面に一応に
窒化シリコン膜207で被覆されるからである。
【0062】次に、図7(e)に示すようにプラズマC
VDを用いて、酸化シリコン膜208を製膜した後に、
さらにスピンコート法によりSOG209を付与して平
坦化を行う。もちろん、レジストと反応性イオンエッチ
ングによるエッチバック法により平坦化を行っても良
い。
【0063】この後、カラーフィルター201を顔料レ
ジストを用いてフォトリソグラフィを緑、赤、青の順で
繰り返し形成した後に、平坦化樹脂202を塗布し、高
温ベークして平坦な表面を形成した。その後、マイクロ
レンズアレイ200になるべき感光性樹脂を塗布し、画
素をパターニングした。
【0064】そして高温ベークすることにより画素パタ
ーンをリフローさせ、マイクロレンズアレイ200の形
状を形成し図7(f)に示す構造になる。
【0065】最後に図には示していないが、電極パッド
の部分の樹脂をフォトリソとドライエッチングにより露
出させ、配線を行い撮像素子の完成である。
【0066】この撮像素子は200万画素であり、画素
は4.2μmピッチで形成されており、従来の製造方法
と比べて歩留まり低下もほとんどなく、非常に生産性が
高い事が分かった。
【0067】さらにこの撮像素子に光を当て、感度及び
S/N比を調査すると従来の撮像素子の感度に比べ1.
70倍の性能向上が認められ、S/Nも非常に高いこと
も確認された。
【0068】このように、本実施例を用いると、特殊な
高密度プラズマCVDやCMP等の高価な装置の導入な
く、既存の半導体設備で本発明の層内マイクロレンズア
レイを製造することができるため、設備投資がない上、
高い感度を有するCMOS光センサーを容易に低コスト
で製造することができる。
【0069】
【発明の効果】以上説明した本発明の効果は下記のとお
りである。従来の製造設備を用いて、マイクロレンズに
て集光し、遮光膜の開口部に導入された光はすべて光電
変換素子へ導入するため、入射した光はほとんど利用さ
れ、非常に感度が良く、色モアレの無い撮像デバイスを
容易にしかも安価に製造する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す層内マイクロレン
ズの断面構造図である。
【図2】本発明の原理となる全反射現象を説明する図で
ある。
【図3】本発明の層内マイクロレンズの効果の説明図で
ある。
【図4】本発明の第2の実施例を示す層内マイクロレン
ズの製造方法の説明図である。
【図5】本発明の第3の実施例を示す層内マイクロレン
ズの製造方法の説明図である。
【図6】本発明の第3の実施例を実現するために必要な
真空接着装置の構造を示す断面図である。
【図7】本発明の第4の実施例を示す層内マイクロレン
ズの製造方法の説明図である。
【図8】従来の撮像素子の構造を説明する図である。
【符号の説明】
100 光電変換素子 101 遮光膜 102 層間絶縁膜 103 配線 106 Al膜 107 レジストパターン 108 未貫通穴 110 シリコン基板 200 マイクロレンズアレイ 201 カラーフィルター 202 平坦化膜 203 透明材料 205 光学接着剤 206 石英基板 207 窒化シリコン膜 208 酸化シリコン膜 209 SOG膜 300 テーブル 301 アーム 302 チャンバー 304 天板 305 紫外線ランプ 307 真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/335 H01L 27/14 D 31/02 D Fターム(参考) 4M118 AA01 AA05 AA10 AB01 BA14 CA03 CA40 CB14 EA01 FA06 GA09 GB11 GC08 GD04 5C024 CX41 CY47 CY48 CY49 EX43 EX52 GX03 GY31 5F052 KB06 5F088 BA01 BB03 EA04 HA10 HA20

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリコン基板にマトリクス状に設けられ
    た複数の光電変換素子を有し、該光電変換素子に隣接し
    てスイッチング素子及び配線が形成されてなり、該スイ
    ッチング素子及び該配線の上に遮光膜が形成されてな
    り、前記配線と前記遮光膜との間に層間絶縁膜が形成さ
    れてなる固体撮像素子において、 前記遮光膜に形成された開口部に、前記層間絶縁膜の屈
    折率より高い屈折率を有する透明材料が充填されてなる
    ことを特徴とする固体撮像素子。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記透明材料が窒化
    シリコンである事を特徴とする固体撮像素子。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記透明材料が光硬
    化性樹脂である事を特徴とする固体撮像素子。
  4. 【請求項4】 シリコン基板にマトリクス状に設けられ
    た複数の光電変換素子を有し、該光電変換素子に隣接し
    てスイッチング素子及び配線が形成されてなり、該スイ
    ッチング素子及び該配線の上に遮光膜が形成されてな
    り、前記配線と前記遮光膜との間に層間絶縁膜が形成さ
    れてなる固体撮像素子の製造方法において、(a)遮光膜
    成膜後に、開口部を形成するためにレジストパターニン
    グを行い、(b)遮光膜をパターニングし、(c)前記層間
    絶縁膜を光電変換素子直上付近までドライエッチングを
    行ない穴を形成した後、前記レジストを除去し、(d)前
    記穴に前記層間絶縁膜の屈折率より高い屈折率を有する
    透明材料で充填した後、前記層間絶縁膜の平坦化処理を
    行う事を特徴とする固体撮像素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の固体撮像素子の製造方
    法において、前記透明材料は光硬化性樹脂からなり、前
    記平坦化処理は、不活性化処理を行ったガラス基板を前
    記光効果性樹脂と貼り合わせ、前記ガラス基板を介して
    前記光硬化性樹脂に光を照射して前記光硬化性樹脂の硬
    化処理を行い、前記ガラス基板を引き剥がす事により行
    うこと特徴とする固体撮像素子の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の固体撮像素子の製造方
    法において、前記ガラス基板と前記光硬化性樹脂とを貼
    りあわせをする時の雰囲気を減圧雰囲気で行うことを特
    徴とする固体撮像素子の製造方法。
  7. 【請求項7】 シリコン基板にマトリクス状に設けられ
    た複数の光電変換素子を有し、該光電変換素子に隣接し
    てスイッチング素子及び配線が形成されてなり、該スイ
    ッチング素子及び該配線の上に遮光膜が形成されてな
    り、前記配線と前記遮光膜との間に層間絶縁膜が形成さ
    れてなる固体撮像素子において、 前記遮光膜と、前記遮光膜に形成された開口部の下に設
    けられた穴の側面及び底面にシリコン窒化膜が形成され
    てなる事を特徴とする固体撮像素子。
  8. 【請求項8】 シリコン基板にマトリクス状に設けられ
    た複数の光電変換素子を有し、該光電変換素子に隣接し
    てスイッチング素子及び配線が形成されてなり、該スイ
    ッチング素子及び該配線の上に遮光膜が形成されてな
    り、前記配線と前記遮光膜との間に層間絶縁膜が形成さ
    れてなる固体撮像素子の製造方法であって、(a)前記遮
    光膜成膜後に、開口部を形成するためにレジストパター
    ニングを行い、(b)前記遮光膜をドライエッチングにて
    パターニングし、(c)前記開口部の下の前記層間絶縁膜
    を光電変換素子直上付近までドライエッチングを行なっ
    て穴を形成した後、前記レジストを除去し、(d)前記遮
    光膜、前記穴の側壁と底部にシリコン窒化膜を成膜し、
    (e)前記シリコン窒化膜より屈折率の低い透明材料を塗
    布して平坦化処理を行う、事を特徴とする固体撮像素子
    の製造方法。
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