JP5563257B2 - 光電変換装置、撮像システム、及び光電変換装置の製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、光電変換部の層間膜の膜厚を周辺回路部の保護膜を含む層間膜の膜厚より薄く形成して、受光部とオンチップレンズとの距離を短くすることで、オンチップレンズの集光効率を向上させる構成が開示されている。
Claims (10)
- 光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が配列された画素配列領域と前記画素配列領域の周辺に配された周辺領域とを有する光電変換装置であって、
半導体基板の上に配され、前記画素配列領域の配線層の数よりも前記周辺領域の配線層の数が多い多層配線構造と、
前記画素配列領域における前記多層配線構造の上に配された複数の層内レンズと、を備え、
前記複数の層内レンズのそれぞれは、
前記半導体基板の表面から離れる方向へ膨出した曲面を含む上面を有する第1の絶縁体と、
前記第1の絶縁体の上に配され、前記第1の絶縁体より高い屈折率を有し、前記第1の絶縁体の前記曲面に沿った曲面を含む上面を有する第2の絶縁体と、を含み、
前記複数の層内レンズのそれぞれにおける前記第1の絶縁体と、前記多層配線構造における前記周辺領域の層間絶縁膜とは、同じ材料で形成されている
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記複数の層内レンズのそれぞれにおける前記第1の絶縁体と、前記多層配線構造における前記周辺領域の層間絶縁膜とは、シリコン酸化物からなる
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記第1の絶縁体は、前記光電変換部の上方に設けられている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光電変換装置。 - 前記第2の絶縁体は、前記第1の絶縁体の前記曲面の全体を覆っている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が配列された画素配列領域と前記画素配列領域の周辺に配された周辺領域とを有する光電変換装置であって、
半導体基板の上に配され、前記画素配列領域の配線層の数よりも前記周辺領域の配線層の数が多い多層配線構造と、
前記画素配列領域における前記多層配線構造の上に配された複数の層内レンズと、を備え、
前記複数の層内レンズのそれぞれは、
前記半導体基板の表面に垂直な面に沿った断面が矩形の第1の絶縁体と、
前記第1の絶縁体の上に配され、前記第1の絶縁体より高い屈折率を有し、前記断面が矩形の前記第1の絶縁体の側面および上面にそれぞれ沿った側面および上面を有する第2の絶縁体と、を含み、
前記複数の層内レンズのそれぞれにおける前記第1の絶縁体と、前記多層配線構造における前記周辺領域の層間絶縁膜とは、同じ材料で形成されている
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記画素配列領域における最上の配線層と前記周辺領域における最上の配線層とを覆う保護膜をさらに備え、
前記第2の絶縁体と前記保護膜とは、同じ材料で形成されている
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第2の絶縁体と前記保護膜とは、シリコン窒化物からなる
ことを特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記複数の層内レンズのそれぞれは、前記第1の絶縁体と前記第2の絶縁体との間に反射抑制膜をさらに含む
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置の撮像面へ像を形成する光学系と、
前記光電変換装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部と、を備えたことを特徴とする撮像システム。 - 光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が配列された画素配列領域と前記画素配列領域の周辺に配された周辺領域とを有する光電変換装置の製造方法であって、
半導体基板の上方における前記画素配列領域及び前記周辺領域に絶縁層を形成する第1の工程と、
前記絶縁層をパターニングすることにより、前記画素配列領域における第1の絶縁体と、多層配線構造における前記周辺領域の最上の層間絶縁膜とを形成する第2の工程と、
前記第1の絶縁体の上に、前記第1の絶縁体より高い屈折率を有した材料で第2の絶縁体を形成する第3の工程と、を含み、
前記第2の工程で形成される前記第1の絶縁体は、前記半導体基板の表面から離れる方向へ膨出した曲面を含む上面を有し、
前記第3の工程で形成される前記第2の絶縁体は、前記第1の絶縁体の前記曲面に沿った曲面を含む上面を有し、
前記第1の絶縁体および前記第2の絶縁体によって層内レンズが構成される
ことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
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