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JP2008016635A - Solid-state imaging device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2008016635A
JP2008016635A JP2006186300A JP2006186300A JP2008016635A JP 2008016635 A JP2008016635 A JP 2008016635A JP 2006186300 A JP2006186300 A JP 2006186300A JP 2006186300 A JP2006186300 A JP 2006186300A JP 2008016635 A JP2008016635 A JP 2008016635A
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light
color
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solid
color filter
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JP2006186300A
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Japanese (ja)
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Nobuyuki Waga
信幸 和賀
Mamoru Honjo
護 本莊
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】カラーフィルタを斜めに透過する光による混色が生じにくく且つ感度低下が生じにくいカラー固体撮像装置を実現できるようにする。
【解決手段】固体撮像装置は、基板10上に行列状に配置され、第1の色の光を受光する複数の第1の撮像画素11Aと、第2の色の光を受光する複数の第2の撮像画素11Bと、第3の色の光を受光する複数の第3の撮像画素11Cとを備えている。各第1の撮像画素11Aは、基板10に形成された受光部12と、受光部12の上に形成された層内レンズ13と、層内レンズ13の周囲の部分に形成され且つ第1の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する第1の光減衰層14Aと、層内レンズ13及び第1の光減衰層14Aの上に形成され、第1の色の光を透過する第1のカラーフィルタ15Aとをそれぞれ有している。
【選択図】図1
A color solid-state imaging device is provided that hardly causes color mixing due to light obliquely transmitted through a color filter and that hardly causes a decrease in sensitivity.
A solid-state imaging device is arranged in a matrix on a substrate, and a plurality of first imaging pixels that receive light of a first color and a plurality of first imaging pixels that receive light of a second color. 2 imaging pixels 11B and a plurality of third imaging pixels 11C that receive light of the third color. Each first imaging pixel 11 </ b> A is formed in the light receiving unit 12 formed on the substrate 10, the in-layer lens 13 formed on the light receiving unit 12, the portion around the in-layer lens 13, and the first imaging pixel 11 </ b> A. A first light attenuating layer 14A that transmits color light and attenuates light of other colors, and is formed on the inner lens 13 and the first light attenuating layer 14A, and transmits light of the first color. Each having a first color filter 15A.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に関し、特にオンチップカラーフィルタを備えた固体撮像装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a solid-state imaging device including an on-chip color filter and a manufacturing method thereof.

固体撮像装置は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ及びファクシミリ等の様々な画像入力機器に使用されている。固体撮像装置は、CCD(Charge−Coupled Devices)及びMOS(Metal Oxide Semiconductor)等に代表され、光を電子信号に変換する受光部がマトリクス状に配置されている。   Solid-state imaging devices are used in various image input devices such as video cameras, digital still cameras, and facsimiles. Solid-state imaging devices are represented by CCD (Charge-Coupled Devices), MOS (Metal Oxide Semiconductor), and the like, and light receiving units that convert light into electronic signals are arranged in a matrix.

また、色彩を再現するカラーフィルタを備えたカラー固体撮像装置も一般に知られている。カラーフィルタは、光の三原色と呼ばれる赤(R)、緑(B)及び青(B)の各フィルタにより構成され、発色が良く再現性に優れた原色カラーフィルタ並びにシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びグリーン(G)の各フィルタにより構成され、感度が高く落ち着いた色合いになりやすいといわれる補色カラーフィルタの二種類に大きく分類される。   A color solid-state imaging device including a color filter that reproduces colors is also generally known. The color filter is composed of red (R), green (B), and blue (B) filters, which are called the three primary colors of light, and is a primary color filter that has good color development and excellent reproducibility, as well as cyan (C) and magenta (M ), Yellow (Y) and green (G) filters, which are broadly classified into two types of complementary color filters, which are said to be highly sensitive and have a calm color.

カラーフィルタは、マトリクス状に配置された受光部の上に、一の受光部に対して一の色が対応する所定のパターンに配置されている。従って、カラー固体撮像装置の一の受光部には、一の色の光が入射する。しかし、カラー固体撮像装置のへの入射光は、必ずしも、受光面に対して垂直且つ互いに並行に入射するとは限らない。受光面に対して斜め方向から入射した光は、カラーフィルタを斜めに透過するため、隣接する受光部に入射する。このため、カラーフィルタを斜めに透過した光は、混色の原因となりカラー固体撮像装置の分光特性を劣化させる。さらに、光の入射角度により混色の度合いが変化するため、ライン濃淡及び感度ばらつき等の特性の劣化の原因となる。   The color filters are arranged in a predetermined pattern in which one color corresponds to one light receiving unit on the light receiving units arranged in a matrix. Accordingly, light of one color is incident on one light receiving portion of the color solid-state imaging device. However, the incident light on the color solid-state imaging device does not necessarily enter the light receiving surface perpendicularly and in parallel with each other. Light incident from the oblique direction with respect to the light receiving surface is transmitted obliquely through the color filter, and therefore enters the adjacent light receiving portion. For this reason, light that has been obliquely transmitted through the color filter causes color mixing and degrades the spectral characteristics of the color solid-state imaging device. Furthermore, since the degree of color mixing changes depending on the incident angle of light, it causes deterioration of characteristics such as line shading and sensitivity variations.

カラーフィルタを斜めに透過した光が、隣接する受光部に入射することを防ぐために、カラーフィルタの下側に遮光用の黒フィルタ層を形成した固体撮像装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。カラーフィルタを斜めに透過した光は、黒フィルタ層に遮られため、隣接する受光部に入射することがない。これにより、混色の発生を低減することができる。
特開平6−151790号公報
A solid-state imaging device in which a light-shielding black filter layer is formed on the lower side of a color filter has been proposed in order to prevent light that has been obliquely transmitted through the color filter from entering an adjacent light receiving unit (for example, Patent Documents). 1). Light that has been obliquely transmitted through the color filter is blocked by the black filter layer, and therefore does not enter the adjacent light receiving portion. Thereby, generation | occurrence | production of color mixing can be reduced.
JP-A-6-151790

しかしながら、前記従来のカラー固体撮像装置には以下のような問題がある。まず、黒フィルタ層が、カラーフィルタを斜めに透過する光だけでなく、垂直に透過する光の一部も遮るため、感度が低下するという問題がある。特に、集光のためにカラーフィルタと受光部との間に層内レンズが形成されている場合には、黒フィルタは層内レンズ同士の間の部分に充填されて形成される。層内レンズは凸レンズであるため、黒フィルタは層内レンズの一部を覆うことになり、カラーフィルタを垂直に透過した光が大きく遮られることになる。   However, the conventional color solid-state imaging device has the following problems. First, since the black filter layer blocks not only light that is transmitted obliquely through the color filter but also part of light that is transmitted vertically, there is a problem that sensitivity is lowered. In particular, when an in-layer lens is formed between the color filter and the light receiving unit for condensing, the black filter is formed by filling a portion between the in-layer lenses. Since the in-layer lens is a convex lens, the black filter covers a part of the in-layer lens, and the light vertically transmitted through the color filter is largely blocked.

本発明は前記従来の問題を解決し、カラーフィルタを斜めに透過する光による混色が生じにくく且つ感度低下が生じにくいカラー固体撮像装置を実現できるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to realize a color solid-state imaging device that is unlikely to cause color mixing due to light that is obliquely transmitted through a color filter and that is unlikely to cause a decrease in sensitivity.

前記の目的を達成するため、本発明は固体撮像装置を、所定の光のみを透過する光減衰層を備える構成とする。   In order to achieve the above object, according to the present invention, the solid-state imaging device includes a light attenuation layer that transmits only predetermined light.

具体的に、本発明に係る固体撮像装置は、基板上に行列状に配置され、第1の色の光を受光する複数の第1の撮像画素と、第2の色の光を受光する複数の第2の撮像画素と、第3の色の光を受光する複数の第3の撮像画素とを備え、各第1の撮像画素は、基板に形成された第1の受光部と、基板の上における第1の受光部と対応する位置に第1の平坦化膜を介在して形成された第1の層内レンズと、第1の平坦化膜の上における第1の層内レンズの周囲の部分に形成され、第1の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する第1の光減衰層と、層内レンズ及び第1の光減衰層の上に第2の平坦化膜を介在して形成され、第1の色の光を透過する第1のカラーフィルタとを有し、各第2の撮像画素は、基板に形成された第2の受光部と、基板の上における第2の受光部と対応する位置に第1の平坦化膜を介在して形成された第2の層内レンズと、第2の層内レンズの上に第2の平坦化膜を介在して形成され、第2の色の光を透過する第2のカラーフィルタとを有し、各第3の撮像画素は、基板に形成された第3の受光部と、基板の上における第3の受光部と対応する位置に第1の平坦化膜を介在して形成された第3の層内レンズと、第3の層内レンズの上に第2の平坦化膜を介在して形成され、第3の色の光を透過する第3のカラーフィルタとを有していることを特徴とする。   Specifically, a solid-state imaging device according to the present invention is arranged in a matrix on a substrate, and has a plurality of first imaging pixels that receive light of a first color and a plurality that receives light of a second color. Each of the second imaging pixels and a plurality of third imaging pixels that receive light of the third color, and each first imaging pixel includes a first light receiving unit formed on the substrate, A first in-layer lens formed by interposing a first planarizing film at a position corresponding to the first light-receiving portion, and a periphery of the first in-layer lens on the first planarizing film A first light attenuating layer that is formed in the portion of the first light attenuating layer and transmits the light of the first color and attenuating the light of the other color, and the second planarization on the inner lens and the first light attenuating layer. And a first color filter that transmits light of the first color, and each second imaging pixel includes a second light receiving unit formed on the substrate, and a top surface of the substrate. A second in-layer lens formed by interposing a first planarizing film at a position corresponding to the second light-receiving portion, and a second planarizing film interposed on the second in-layer lens. And a second color filter that transmits light of the second color, and each third imaging pixel includes a third light receiving portion formed on the substrate, and a third light receiving portion formed on the substrate. A third in-layer lens formed via a first planarizing film at a position corresponding to the light receiving portion, and a second planarizing film formed over the third in-layer lens; And a third color filter that transmits light of the third color.

本発明の固体撮像装置によれば、第1の撮像画素は、第1の平坦化膜の上における層内レンズの周囲の部分に形成され且つ第1の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する第1の光減衰層を有しているため、第1のカラーフィルタを透過した光を遮ることなく、第1のカラーフィルタ以外のカラーフィルタを斜めに透過した光を減衰させることができる。従って、感度を低下させることなく、カラーフィルタを斜めに透過した光による混色の発生を抑えることが可能となる。また、ライン濃淡のばらつき及び感度ムラの発生も抑えることができる。   According to the solid-state imaging device of the present invention, the first imaging pixel is formed in a portion around the inner lens on the first planarization film, transmits the first color light, and other colors. Since the first light attenuating layer for attenuating the light is attenuated, the light transmitted obliquely through the color filters other than the first color filter is attenuated without blocking the light transmitted through the first color filter. be able to. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of color mixture due to light obliquely transmitted through the color filter without reducing the sensitivity. In addition, it is possible to suppress the occurrence of variations in line shading and sensitivity unevenness.

本発明の固体撮像装置において、第1の光減衰層は、第1のカラーフィルタと同一の材料からなることが好ましい。このような構成とすることにより、第1の光減衰層により第1の色の光以外の光を確実に減衰させることが可能となる。   In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that the first light attenuation layer is made of the same material as that of the first color filter. With such a configuration, it is possible to reliably attenuate light other than the light of the first color by the first light attenuation layer.

本発明の固体撮像装置において、第1の色の光は緑色であり、第2の色の光は赤色であり、第3の色の光は青色であり、基板上における第1の撮像画素、第2の撮像画素及び第3の撮像画素の配置は、全体として原色ベイヤ配列を構成していることが好ましい。また、全体として原色ストライプ配列を構成していてもよい。   In the solid-state imaging device of the present invention, the first color light is green, the second color light is red, the third color light is blue, and the first imaging pixel on the substrate, The arrangement of the second imaging pixel and the third imaging pixel preferably forms a primary color Bayer array as a whole. Moreover, you may comprise the primary color stripe arrangement | sequence as a whole.

本発明の固体撮像装置において、第1の光減衰層の外形の平面寸法は、第1のカラーフィルタの平面寸法よりも小さいか又は同一であることが好ましい。このような構成とすることにより、サイズの増大を防止しつつ、混色の原因となるカラーフィルタを斜めに透過した光を減衰することが可能となる。   In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that the planar dimension of the outer shape of the first light attenuation layer is smaller than or equal to the planar dimension of the first color filter. With such a configuration, it is possible to attenuate light transmitted obliquely through a color filter that causes color mixing while preventing an increase in size.

本発明の固体撮像装置において、第1の光減衰層の厚さは、第1の層内レンズの厚さよりも薄いことが好ましい。   In the solid-state imaging device of the present invention, it is preferable that the thickness of the first light attenuation layer is thinner than the thickness of the first intralayer lens.

本発明の固体撮像装置において、各第2の撮像画素は、第1の平坦化膜の上における第2の層内レンズの周囲の部分に形成され且つ第2の色の光を透過し、他の色の光を減衰する第2の光減衰層を有し、各第3の撮像画素は、第1の平坦化膜の上における第3の層内レンズの周囲の部分に形成され且つ第3の色の光を透過し、他の色の光を減衰する第3の光減衰層を有していることが好ましい。このような構成とすることにより、第2の撮像画素及び第3の撮像画素においても斜めに透過した光を減衰させることができるため、混色の発生をさらに低減できる。   In the solid-state imaging device of the present invention, each second imaging pixel is formed in a portion around the second in-layer lens on the first planarizing film and transmits the second color light. Each of the third imaging pixels is formed on a portion around the third in-layer lens on the first flattening film and has a third light attenuating layer. It is preferable to have a third light attenuating layer that transmits light of the other color and attenuates light of other colors. With such a configuration, light transmitted obliquely can be attenuated also in the second imaging pixel and the third imaging pixel, so that the occurrence of color mixing can be further reduced.

この場合において、、第2の光減衰層は第2のカラーフィルタと同一の材料からなり、第3の光減衰層は第3のカラーフィルタと同一の材料からなることが好ましい。   In this case, it is preferable that the second light attenuation layer is made of the same material as the second color filter, and the third light attenuation layer is made of the same material as the third color filter.

また、第2の光減衰層の外形の平面寸法は、第2のカラーフィルタの平面寸法よりも小さいか又は同一であり、第3の光減衰層の外形の平面寸法は、第3のカラーフィルタの平面寸法よりも小さいか又は同一であることが好ましい。   Further, the planar dimension of the outer shape of the second light attenuation layer is smaller than or the same as the planar dimension of the second color filter, and the planar dimension of the outer shape of the third light attenuation layer is the third color filter. It is preferable that it is smaller than or the same as the plane dimension.

また、第2の光減衰層の厚さは、第2の層内レンズの厚さよりも薄く、第3の光減衰層の厚さは、第3の層内レンズの厚さよりも薄いことが好ましい。   The thickness of the second light attenuation layer is preferably smaller than the thickness of the second inner lens, and the thickness of the third light attenuation layer is preferably smaller than the thickness of the third inner lens. .

本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、基板上に行列状に配置された、第1の色の光を受光する複数の第1の撮像画素と、第2の色の光を受光する複数の第2の撮像画素と、第3の色の光を受光する複数の第3の撮像画素とを備えた固体撮像装置の製造方法を対象とし、基板の上に複数の受光部を行列状に形成する工程(a)と、複数の受光部が形成された基板の上に、第1の平坦化膜を形成する工程(b)と、第1の平坦化膜の上における各受光部と対応する位置に複数の層内レンズをそれぞれ形成する工程(c)と、第1の平坦化膜の上における第1の撮像画素となる受光部と対応する層内レンズの周囲の部分に、第1の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する材料を用いて第1の光減衰層をそれぞれ形成する工程(d)と、第1の平坦化膜の上に各層内レンズ及び各第1の光減衰層を覆う第2の平坦化膜を形成する工程(e)と、第2の平坦化膜の上における第1の撮像画素となる受光部と対応する位置に第1の色の光を透過する第1のカラーフィルタを形成し、第2の平坦化膜の上における第2の撮像画素となる受光部と対応する位置に第2の色の光を透過する第2のカラーフィルタを形成し、第2の平坦化膜の上における第3の撮像画素となる受光部と対応する位置に第3の色の光を透過する第3のカラーフィルタを形成する工程(f)とを備えていることを特徴とする。   A method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention includes a plurality of first imaging pixels that receive light of a first color and a plurality of light that receives light of a second color, arranged in a matrix on a substrate. A solid-state imaging device manufacturing method including a second imaging pixel and a plurality of third imaging pixels that receive light of a third color, and a plurality of light-receiving units arranged in a matrix on a substrate A step (a) of forming, a step (b) of forming a first planarizing film on a substrate on which a plurality of light receiving portions are formed, and the respective light receiving portions on the first planarizing film. A step (c) of forming a plurality of intra-layer lenses at positions where the first lens is disposed, and a portion around the inner lens corresponding to the light-receiving portion serving as the first imaging pixel on the first planarization film; A step (d) of forming a first light attenuation layer using a material that transmits light of the other colors and attenuates light of other colors; A step (e) of forming a second planarization film covering each inner lens and each first light attenuation layer on the carrier film, and the first imaging pixel on the second planarization film; A first color filter that transmits light of the first color is formed at a position corresponding to the light receiving portion, and a second color is formed at a position corresponding to the light receiving portion serving as the second imaging pixel on the second planarization film. A second color filter that transmits light of the second color and a third color light that transmits light of the third color to a position corresponding to the light receiving unit that becomes the third imaging pixel on the second planarization film. And (f) forming a color filter.

本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、第1の平坦化膜の上における第1の撮像画素となる受光部と対応する層内レンズの周囲の領域に、第1の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する材料を用いて第1の光減衰層をそれぞれ形成する工程を備えているため、カラーフィルタを斜めに透過した光が受光部に入射しにくい構成の固体撮像装置を製造することが可能となる。従って、混色の発生、ライン濃淡及び感度のばらつきが少ない固体撮像装置を容易に実現できる。   According to the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the first color light is applied to the region around the inner lens corresponding to the light receiving unit to be the first imaging pixel on the first planarization film. Since the first light attenuating layer is formed using a material that transmits and attenuates light of other colors, a solid having a structure in which light that has been obliquely transmitted through the color filter does not easily enter the light receiving portion. An imaging device can be manufactured. Accordingly, it is possible to easily realize a solid-state imaging device with little color mixing, line shading, and sensitivity variations.

本発明の固体撮像装置の製造方法において、第1の光減衰層は、第1のカラーフィルタと同一の材料により形成することが好ましい。   In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the first light attenuation layer is preferably formed of the same material as that of the first color filter.

本発明の固体撮像装置の製造方法において、第1の光減衰層は、フォトリソグラフィにより形成することが好ましい。   In the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the first light attenuation layer is preferably formed by photolithography.

本発明の固体撮像装置の製造方法は、第1の平坦化膜の上における第2の撮像画素となる受光部と対応する層内レンズの周囲の部分に、第2の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する材料を用いて第2の光減衰層をそれぞれ形成する工程(g)と、第1の平坦化膜の上における第3の撮像画素となる受光部と対応する層内レンズの周囲の部分に、第3の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する材料を用いて第3の光減衰層をそれぞれ形成する工程(h)とをさらに備えていることが好ましい。   In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, light of the second color is transmitted to a portion around the inner lens corresponding to the light receiving unit to be the second imaging pixel on the first planarization film. In addition, the step (g) of forming the second light attenuation layer using a material that attenuates light of another color respectively corresponds to the light receiving portion that becomes the third imaging pixel on the first planarization film. A step (h) of forming a third light attenuating layer on the periphery of the in-layer lens by using a material that transmits the light of the third color and attenuates the light of the other color, respectively. Preferably it is.

本発明に係る固体撮像装置によれば、カラーフィルタを斜めに透過する光による混色が生じにくく且つ感度低下が生じにくいカラー固体撮像装置を実現できる。   According to the solid-state imaging device according to the present invention, it is possible to realize a color solid-state imaging device that is unlikely to cause color mixing due to light that is obliquely transmitted through the color filter and is less likely to cause a decrease in sensitivity.

(一実施形態)
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1(a)〜(c)は一実施形態に係る固体撮像装置であり、(a)は平面配置を示し、(b)は(a)のIb−Ib線における断面構成を示し、(c)は(a)のIc−Ic線における断面構成を示している。図1(b)及び(c)においては、3画素分のみを記載している。
(One embodiment)
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A to 1C illustrate a solid-state imaging device according to an embodiment, FIG. 1A illustrates a planar arrangement, FIG. 1B illustrates a cross-sectional configuration taken along line Ib-Ib in FIG. ) Shows a cross-sectional structure taken along line Ic-Ic in (a). In FIGS. 1B and 1C, only three pixels are shown.

図1に示すように本実施形態の固体撮像装置は、緑色(G)の光を受光する第1の撮像画素11A、赤色(R)の光を受光する第2の撮像画素11B及び青色(B)の光を受光する第3の撮像画素11Cが、半導体基板10の上に原色ベイヤ配列となるように行列状に形成されている。   As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device of the present embodiment includes a first imaging pixel 11A that receives green (G) light, a second imaging pixel 11B that receives red (R) light, and blue (B The third imaging pixels 11 </ b> C that receive the light) are formed in a matrix on the semiconductor substrate 10 so as to form a primary color Bayer array.

第1の撮像画素11Aは、半導体基板10に形成された受光部12と、受光部12の上に形成された層内レンズ13と、層内レンズ13の周囲に形成された第1の光減衰層14Aと、層内レンズ13の上に形成された第1のカラーフィルタ15Aとを有している。第2の撮像画素11Bは、基板10に形成された受光部12と、受光部12の上に形成された層内レンズ13と、層内レンズ13の周囲に形成された第2の光減衰層14Bと、層内レンズ13の上に形成された第2のカラーフィルタ15Bとを有している。第3の撮像画素11Cは、基板10に形成された受光部12と、受光部12の上に形成された層内レンズ13と、層内レンズ13の周囲に形成された第3の光減衰層14Cと、層内レンズ13の上に形成された第3のカラーフィルタ15Cとを有している。   The first imaging pixel 11 </ b> A includes a light receiving unit 12 formed on the semiconductor substrate 10, an in-layer lens 13 formed on the light receiving unit 12, and a first light attenuation formed around the in-layer lens 13. A layer 14A and a first color filter 15A formed on the in-layer lens 13 are included. The second imaging pixel 11B includes a light receiving unit 12 formed on the substrate 10, an inner lens 13 formed on the light receiving unit 12, and a second light attenuation layer formed around the inner lens 13. 14B and a second color filter 15B formed on the in-layer lens 13. The third imaging pixel 11 </ b> C includes a light receiving unit 12 formed on the substrate 10, an inner lens 13 formed on the light receiving unit 12, and a third light attenuation layer formed around the inner lens 13. 14 </ b> C and a third color filter 15 </ b> C formed on the in-layer lens 13.

各受光部12は、半導体基板10に形成されたフォトダイオード21と、基板10の上におけるフォトダイオード21に隣接する部分に絶縁膜23を介在させて形成された転送電極22とを有している。   Each light receiving unit 12 includes a photodiode 21 formed on the semiconductor substrate 10 and a transfer electrode 22 formed on the substrate 10 adjacent to the photodiode 21 with an insulating film 23 interposed therebetween. .

各転送電極22の上面及び側面は遮光膜25にそれぞれ覆われ、さらにホウ素リンシリケートガラス(BPSG)等からなる第1の平坦化膜26に覆われている。   The upper and side surfaces of each transfer electrode 22 are covered with a light shielding film 25 and further covered with a first planarizing film 26 made of boron phosphorus silicate glass (BPSG) or the like.

第1の平坦化膜26の上における各受光部12に対応する位置には、凸レンズである層内レンズ13がそれぞれ形成されている。第1の平坦化膜26の上における層内レンズ13を囲む部分には、第1の撮像画素においては第1の光減衰層14Aが形成され、第2の撮像画素においては第2の光減衰層14Bが形成され、第3の撮像画素においては第3の光減衰層14Cが形成されている。   An intralayer lens 13 that is a convex lens is formed at a position corresponding to each light receiving unit 12 on the first planarizing film 26. In the first imaging pixel, a first light attenuation layer 14A is formed on a portion surrounding the inner lens 13 on the first planarization film 26, and the second light attenuation is performed in the second imaging pixel. A layer 14B is formed, and a third light attenuation layer 14C is formed in the third imaging pixel.

緑色の光を受光する第1の撮像画素11Aに形成された第1の光減衰層14Aは、緑色の光を透過する材料により形成されており、赤色の光を受光する第2の撮像画素11Bに形成された第2の光減衰層14Bは、赤色の光を透過する材料により形成されており、青色の光を受光する第3の撮像画素11Cに形成された第3の光減衰層14Cは、青色の光を透過する材料により形成されている。   The first light attenuation layer 14A formed on the first imaging pixel 11A that receives green light is formed of a material that transmits green light, and the second imaging pixel 11B that receives red light. The second light attenuating layer 14B formed in the first is formed of a material that transmits red light, and the third light attenuating layer 14C formed in the third imaging pixel 11C that receives blue light is , Formed of a material that transmits blue light.

層内レンズ13及び光減衰層の上には、例えばアクリル系の透明樹脂からなる第2の平坦化膜31が形成され、第2の平坦化膜31の上における各受光部12に対応する位置にはカラーフィルタが形成されている。カラーフィルタは、各撮像画素が受光する光を透過し且つ他の光を減衰させる。つまり、緑色の光を受光する第1の撮像画素11Aには緑色の光を透過する第1のカラーフィルタ15Aが形成され、赤色の光を受光する第2の撮像画素11Bには、赤色の光を透過する第2のカラーフィルタ15Bが形成され、青色の光を受光する第3の撮像画素11Cには青色の光を透過する第3のカラーフィルタ15Cが形成されている。   A second planarization film 31 made of, for example, an acrylic transparent resin is formed on the inner lens 13 and the light attenuation layer, and positions corresponding to the respective light receiving portions 12 on the second planarization film 31. Is formed with a color filter. The color filter transmits light received by each imaging pixel and attenuates other light. That is, the first imaging pixel 11A that receives green light is provided with a first color filter 15A that transmits green light, and the second imaging pixel 11B that receives red light has red light. A second color filter 15B that transmits blue light is formed, and a third color filter 15C that transmits blue light is formed in the third imaging pixel 11C that receives blue light.

各カラーフィルタの上には、例えばアクリル系の透明樹脂からなる第3の平坦化膜35が形成され、第3の平坦化膜35の上には、各受光部12に対応する位置にオンチップマイクロレンズ36が形成されている。   A third planarizing film 35 made of, for example, an acrylic transparent resin is formed on each color filter. On the third planarizing film 35, an on-chip is formed at a position corresponding to each light receiving unit 12. A microlens 36 is formed.

本実施形態の固体撮像装置は、撮像画素ごとに光減衰層とカラーフィルタとが同一の光透過特性を有している。また、第1の撮像画素11A、第2の撮像画素11B及び第3の撮像画素11Cはベイヤ配列となるように配置されているため、行方向及び列方向に隣り合う撮像画素同士の受光部には異なる波長の光が入射する。従って、カラーフィルタを垂直に透過した光は、同一の光透過特性を有する光減衰層を透過して受光部12に入射する。しかし、カラーフィルタを斜めに透過し、隣接する撮像画素の光減衰層に入射した光は、光減衰層により減衰され、受光部12に入射しない。   In the solid-state imaging device of the present embodiment, the light attenuation layer and the color filter have the same light transmission characteristics for each imaging pixel. In addition, since the first image pickup pixel 11A, the second image pickup pixel 11B, and the third image pickup pixel 11C are arranged in a Bayer array, the light receiving unit between the image pickup pixels adjacent to each other in the row direction and the column direction. Light of different wavelengths is incident. Accordingly, the light vertically transmitted through the color filter passes through the light attenuation layer having the same light transmission characteristics and enters the light receiving unit 12. However, light that passes through the color filter obliquely and enters the light attenuation layer of the adjacent imaging pixel is attenuated by the light attenuation layer and does not enter the light receiving unit 12.

例えば、赤色の光を受光する第2の撮像画素11Bの第2のカラーフィルタ15Bを斜めに透過した光は、隣接する緑色の光を受光する第1の撮像画素11Aの第1の光減衰層14Aに入射する。第1の光減衰層14Aは、第2のカラーフィルタ15Bを透過した赤色の光を減衰させるため、第2のカラーフィルタ15Bを斜めに透過した光は、第1の撮像画素11Aの受光部12に到達しない。しかし、第1のカラーフィルタ15Aを透過した緑色の光が第1の光減衰層14Aに入射した場合には、第1の光減衰層14Aを透過して第1の撮像画素11Aの受光部12に到達する。従って、受光部12に本来入射する光を減衰させることなく、混色の原因となる光だけを減衰させることができる。このため、感度を低下させることなく混色及び感度のばらつきを低減し、ライン濃淡を改善することが可能である。   For example, the light transmitted obliquely through the second color filter 15B of the second imaging pixel 11B that receives red light is the first light attenuation layer of the first imaging pixel 11A that receives adjacent green light. 14A. The first light attenuating layer 14A attenuates the red light transmitted through the second color filter 15B, so that the light transmitted obliquely through the second color filter 15B is received by the light receiving unit 12 of the first imaging pixel 11A. Not reach. However, when the green light transmitted through the first color filter 15A is incident on the first light attenuation layer 14A, the light is transmitted through the first light attenuation layer 14A and the light receiving unit 12 of the first imaging pixel 11A. To reach. Therefore, it is possible to attenuate only the light that causes the color mixture without attenuating the light originally incident on the light receiving unit 12. For this reason, it is possible to reduce color mixing and sensitivity variation without reducing sensitivity, and to improve line shading.

以下に、本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法について図面を参照して説明する。図2(a)〜(c)及び図3(a)〜(c)は本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の各製造工程における断面構成を工程順に示している。   Below, the manufacturing method of the solid-state imaging device concerning this embodiment is explained with reference to drawings. 2A to 2C and FIGS. 3A to 3C show the cross-sectional configuration in each manufacturing process of the manufacturing method of the solid-state imaging device according to this embodiment in the order of processes.

まず、図2(a)に示すように半導体基板10に、公知の手法によりフォトダイオード21、絶縁膜23及び転送電極22を形成する。続いて、転送電極22を覆う遮光膜25を形成した後、基板10の上に第1の平坦化膜26を形成し、形成した第1の平坦化膜26の上に層内レンズ13を形成する。   First, as shown in FIG. 2A, a photodiode 21, an insulating film 23, and a transfer electrode 22 are formed on a semiconductor substrate 10 by a known method. Subsequently, after forming the light shielding film 25 covering the transfer electrode 22, the first planarizing film 26 is formed on the substrate 10, and the inner lens 13 is formed on the formed first planarizing film 26. To do.

次に、図2(b)に示すように第1の平坦化膜26の上に緑の光を透過するフォトレジスト51を塗布した後プリベークを行う。   Next, as shown in FIG. 2B, a photoresist 51 that transmits green light is applied on the first planarizing film 26 and then pre-baked.

次に、図2(c)に示すように、緑色の光を受光する第1の撮像画素11Aとなる受光部12の上に形成された層内レンズ13の周囲を除いてマスキングを行い露光する。   Next, as shown in FIG. 2C, masking is performed except for the periphery of the in-layer lens 13 formed on the light receiving portion 12 that becomes the first imaging pixel 11A that receives green light, and exposure is performed. .

次に、図3(a)に示すように露光を行ったレジストを現像することにより第1の撮像画素11Aの上における層内レンズ13の周囲に緑の光を透過する第1の光減衰層14Aを形成する。   Next, as shown in FIG. 3A, the exposed resist is developed to develop a first light attenuating layer that transmits green light around the inner lens 13 on the first imaging pixel 11A. 14A is formed.

同様にして第2の撮像画素11Bとなる受光部12の上における層内レンズ13の周囲には、赤の光を透過する第2の光減衰層14Bを形成し、第3の撮像画素11Cとなる受光部12の上における層内レンズ13の周囲には、青の光を透過する第3の光減衰層14Cを形成する。   Similarly, a second light attenuating layer 14B that transmits red light is formed around the inner lens 13 on the light receiving unit 12 to be the second imaging pixel 11B, and the third imaging pixel 11C and A third light attenuating layer 14C that transmits blue light is formed around the inner lens 13 on the light receiving unit 12.

次に、図3(b)に示すように公知の手法に用いて層内レンズ13及び第1の光減衰層14A、第2の光減衰層14B及び第3の光減衰層14Cを覆う第2の平坦化膜31を形成した後、第2の平坦化膜31の上に、緑色の光を透過する第1のカラーフィルタ15A、赤色の光を透過する第2のカラーフィルタ15B及び青色の光を透過する第3のカラーフィルタ15Cを各撮像画素の位置に合わせて形成する。   Next, as shown in FIG. 3B, a second method of covering the inner lens 13, the first light attenuation layer 14A, the second light attenuation layer 14B, and the third light attenuation layer 14C by using a known method. After the flattening film 31 is formed, the first color filter 15A that transmits green light, the second color filter 15B that transmits red light, and the blue light are formed on the second flattening film 31. The third color filter 15C that passes through is formed in accordance with the position of each imaging pixel.

次に、図3(c)に示すように、第1のカラーフィルタ15A、第2のカラーフィルタ15B及び第3のカラーフィルタ15Cの上にカラーフィルタの形成後の凹凸を緩和する第3の平坦化膜35を形成する。続いて、オンチップマイクロレンズ36を、各撮像画素の位置に合わせて形成する。   Next, as shown in FIG. 3 (c), a third flat surface that relieves unevenness after the color filter is formed on the first color filter 15A, the second color filter 15B, and the third color filter 15C. A chemical film 35 is formed. Subsequently, the on-chip microlens 36 is formed in accordance with the position of each imaging pixel.

なお、第1の光減衰層14A、第2の光減衰層14B及び第3の光減衰層14Cの形成順序は任意に入れ替えてかまわない。   Note that the order of forming the first light attenuation layer 14A, the second light attenuation layer 14B, and the third light attenuation layer 14C may be arbitrarily changed.

なお、光減衰層の外形の平面寸法は、カラーフィルタの平面寸法よりも小さいか又は同一とすることが好ましい。光減衰層は、フォトリソグラフィによって形成すればよく、フォトマスクの設計寸法を変えることにより、任意の平面寸法に形成することができる。   In addition, it is preferable that the planar dimension of the outer shape of the light attenuation layer is smaller than or equal to the planar dimension of the color filter. The light attenuating layer may be formed by photolithography, and can be formed in an arbitrary plane dimension by changing the design dimension of the photomask.

また、光減衰層の厚さは、層内レンズの厚さよりも薄くすることが好ましい。減衰層は、スピンコートにより形成すればよく、スピンコートの際の回転数を制御することにより、任意の厚みに形成することができる。   In addition, the thickness of the light attenuation layer is preferably thinner than the thickness of the intralayer lens. The attenuation layer may be formed by spin coating, and can be formed to an arbitrary thickness by controlling the number of rotations during spin coating.

本実施形態においてカラーフィルタ及び光減衰層を、有機レジストを用いて形成したが、無機レジスト等を用いてもよい。また、カラーフィルタと光減衰層とを異なる材料により形成してもよい。   In this embodiment, the color filter and the light attenuation layer are formed using an organic resist, but an inorganic resist or the like may be used. Further, the color filter and the light attenuation layer may be formed of different materials.

本実施形態においては、入射光を各受光部12に集光するためのオンチップマイクロレンズ36を備えた構成について説明したが、オンチップマイクロレンズ36がない固体撮像装置においても同様の混色防止の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the configuration including the on-chip microlens 36 for condensing incident light on each light receiving unit 12 has been described. However, in a solid-state imaging device that does not have the on-chip microlens 36, the same color mixing prevention can be achieved. An effect can be obtained.

(一実施形態の一変形例)
以下に、本発明の一実施形態の一変形例について図面を参照して説明する。図4(a)〜(c)は一変形例に係る固体撮像装置であり、(a)は平面配置を示し、(b)は(a)のIb−Ib線における断面構成を示し、(c)は(a)のIVc−IVc線における断面構成を示している。図4において図1と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
(One Modification of One Embodiment)
A modification of one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 4A to 4C are solid-state imaging devices according to a modification, FIG. 4A illustrates a planar arrangement, FIG. 4B illustrates a cross-sectional configuration taken along line Ib-Ib in FIG. ) Shows a cross-sectional structure taken along line IVc-IVc in (a). In FIG. 4, the same components as those of FIG.

図4に示すように本変形例の固体撮像装置は、緑色の光を受光する第1の撮像画素11Aのみに第1の光減衰層14Aが形成されている。混色の発生において最も問題となるのは、緑色の光を受光する第1の撮像画素11Aに他の撮像画素に入射するはずの光が入射することである。従って、本変形例の固体撮像装置のように第1の撮像画素11Aのみに緑色の光を透過する第1の光減衰層14Aを形成して、赤色の光を透過する第2のカラーフィルタ15B又は青色の光を透過する第3のカラーフィルタ15Cを斜めに透過した光が緑色の光を受光する第1の撮像画素11Aの受光部12に入射することを防ぐことにより、混色の発生を大きく低減できる。   As shown in FIG. 4, in the solid-state imaging device of this modification, the first light attenuation layer 14 </ b> A is formed only in the first imaging pixel 11 </ b> A that receives green light. The most serious problem in the occurrence of color mixing is that light that should be incident on other imaging pixels is incident on the first imaging pixel 11A that receives green light. Therefore, the first color attenuation layer 14A that transmits green light is formed only in the first imaging pixel 11A as in the solid-state imaging device of this modification, and the second color filter 15B that transmits red light is formed. Alternatively, the generation of color mixing is greatly increased by preventing the light transmitted obliquely through the third color filter 15C that transmits blue light from entering the light receiving unit 12 of the first imaging pixel 11A that receives green light. Can be reduced.

また、カラーフィルタに入射する光の角度は、撮像画素の基板10における位置によって異なっている。従って、光減衰層が形成されていない場合には、第2のカラーフィルタ15Bを斜めに透過した光が入射しやすい第1の撮像画素11Aと、第3のカラーフィルタ15Cを斜めに透過した光が入射しやすい第1の撮像画素11Aとが存在する。カラーフィルタの特性上同一の光量の光が入射しても、赤色の光を透過する第2のカラーフィルタ15Bを透過した場合と、青色の光を透過する第3のカラーフィルタ15Cを透過した場合とでは光量が大きく異なる。その結果、第2のカラーフィルタ15Bを斜めに透過した光が入射しやすい第1の撮像画素11Aと、第3のカラーフィルタ15Cを斜めに透過した光が入射しやすい第1の撮像画素11Aとでは、見かけ上出力が大きく異なってしまうため、大きな感度ムラが生じる。しかし、本変形例の固体撮像装置では、第1の撮像画素11Aが緑色以外の光を減衰する第1の光減衰層14Aを有しており、斜めからの光が第1の撮像画素11Aに入射することを抑えることができるため、このような原因による感度ムラの発生を防ぐことができる。   The angle of light incident on the color filter varies depending on the position of the imaging pixel on the substrate 10. Therefore, when the light attenuation layer is not formed, the light that has been obliquely transmitted through the first imaging pixel 11A and the third color filter 15C in which light obliquely transmitted through the second color filter 15B is likely to enter. There is a first imaging pixel 11A that is likely to be incident. Even when the same amount of light is incident due to the characteristics of the color filter, the light passes through the second color filter 15B that transmits red light, and the light passes through the third color filter 15C that transmits blue light. And the amount of light is greatly different. As a result, the first imaging pixel 11A that is likely to receive light obliquely transmitted through the second color filter 15B, and the first imaging pixel 11A that is likely to receive light that is obliquely transmitted through the third color filter 15C. In this case, since the output is apparently different, a large sensitivity unevenness occurs. However, in the solid-state imaging device according to the present modification, the first imaging pixel 11A has the first light attenuation layer 14A that attenuates light other than green, and light from an oblique direction is applied to the first imaging pixel 11A. Since incidence can be suppressed, occurrence of sensitivity unevenness due to such a cause can be prevented.

実施形態及び変形例において、緑色の光を受光する第1の撮像画素11A、赤色の光を受光する第2の撮像画素11B及び青色の光を受光する第3の撮像画素11Cが市松模様に配置された原色ベイヤー配列の例を示したが、第1の撮像画素11A、第2の撮像画素11B及び第3の撮像画素11Cがストライプ状に配置されたストライプ配列の場合にも同様の効果を得ることができる。   In the embodiment and the modification, the first imaging pixel 11A that receives green light, the second imaging pixel 11B that receives red light, and the third imaging pixel 11C that receives blue light are arranged in a checkered pattern. Although an example of the primary color Bayer arrangement performed is shown, the same effect can be obtained also in the case of a stripe arrangement in which the first imaging pixel 11A, the second imaging pixel 11B, and the third imaging pixel 11C are arranged in a stripe shape. be able to.

本発明に係る固体撮像装置及びその製造方法は、カラーフィルタを斜めに透過する光による混色が生じにくく且つ感度低下が生じにくいカラー固体撮像装置を実現でき、オンチップカラーフィルタを備えた固体撮像装置及びその製造方法等として有用である。   The solid-state imaging device and the method for manufacturing the same according to the present invention can realize a color solid-state imaging device that is unlikely to cause color mixing due to light that is obliquely transmitted through the color filter and that is less susceptible to a decrease in sensitivity. It is useful as a manufacturing method thereof.

(a)〜(c)は本発明の一実施形態に係る固体撮像装置を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のIb−Ib線における断面図であり、(c)は(a)のIc−Ic線における断面図である。(A)-(c) shows the solid-state imaging device which concerns on one Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the Ib-Ib line | wire of (a), (c) is sectional drawing in the Ic-Ic line | wire of (a). (a)〜(c)は本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を工程順に示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows the manufacturing method of the solid-state imaging device concerning one Embodiment of this invention in order of a process. (a)〜(c)は本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を工程順に示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows the manufacturing method of the solid-state imaging device concerning one Embodiment of this invention in order of a process. (a)〜(c)は本発明の一実施形態の一変形例に係る固体撮像装置を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のIVb−IVb線における断面図であり、(c)は(a)のIVc−IVc線における断面図である。(A)-(c) shows the solid-state imaging device concerning the modification of one Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is sectional drawing in the IVb-IVb line | wire of (a). (C) is a sectional view taken along line IVc-IVc in (a).

符号の説明Explanation of symbols

10 半導体基板
11A 第1の撮像画素
11B 第2の撮像画素
11C 第3の撮像画素
12 受光部
13 層内レンズ
14A 第1の光減衰層
14B 第2の光減衰層
14C 第3の光減衰層
15A 第1のカラーフィルタ
15B 第2のカラーフィルタ
15C 第3のカラーフィルタ
21 フォトダイオード
22 転送電極
23 絶縁膜
25 遮光膜
26 第1の平坦化膜
31 第2の平坦化膜
35 第3の平坦化膜
36 オンチップマイクロレンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor substrate 11A 1st image pick-up pixel 11B 2nd image pick-up pixel 11C 3rd image pick-up pixel 12 Light-receiving part 13 Inner lens 14A 1st light attenuation layer 14B 2nd light attenuation layer 14C 3rd light attenuation layer 15A First color filter 15B Second color filter 15C Third color filter 21 Photodiode 22 Transfer electrode 23 Insulating film 25 Light-shielding film 26 First planarizing film 31 Second planarizing film 35 Third planarizing film 36 On-chip micro lens

Claims (14)

基板上に行列状に配置され、第1の色の光を受光する複数の第1の撮像画素と、第2の色の光を受光する複数の第2の撮像画素と、第3の色の光を受光する複数の第3の撮像画素とを備え、
前記各第1の撮像画素は、前記基板に形成された第1の受光部と、前記基板の上における前記第1の受光部と対応する位置に第1の平坦化膜を介在して形成された第1の層内レンズと、前記第1の平坦化膜の上における前記第1の層内レンズの周囲の部分に形成され、前記第1の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する第1の光減衰層と、前記層内レンズ及び第1の光減衰層の上に第2の平坦化膜を介在して形成され、前記第1の色の光を透過する第1のカラーフィルタとを有し、
前記各第2の撮像画素は、前記基板に形成された第2の受光部と、前記基板の上における前記第2の受光部と対応する位置に前記第1の平坦化膜を介在して形成された第2の層内レンズと、前記第2の層内レンズの上に前記第2の平坦化膜を介在して形成され、前記第2の色の光を透過する第2のカラーフィルタとを有し、
前記各第3の撮像画素は、前記基板に形成された第3の受光部と、前記基板の上における前記第3の受光部と対応する位置に前記第1の平坦化膜を介在して形成された第3の層内レンズと、前記第3の層内レンズの上に前記第2の平坦化膜を介在して形成され、前記第3の色の光を透過する第3のカラーフィルタとを有していることを特徴とする固体撮像装置。
A plurality of first imaging pixels that are arranged in a matrix on the substrate and receive light of the first color, a plurality of second imaging pixels that receive light of the second color, and a third color A plurality of third imaging pixels that receive light;
Each of the first imaging pixels is formed with a first light-receiving portion formed on the substrate and a first planarization film at a position corresponding to the first light-receiving portion on the substrate. The first in-layer lens and the first planarizing film are formed on the periphery of the first in-layer lens and transmit light of the first color and light of other colors. A first light attenuating layer for attenuating light, a first planarizing film formed on the inner lens and the first light attenuating layer, and transmitting the first color light. A color filter, and
Each of the second imaging pixels is formed by interposing the first planarizing film at a position corresponding to the second light receiving part formed on the substrate and the second light receiving part on the substrate. And a second color filter formed on the second intra-layer lens with the second planarizing film interposed therebetween and transmitting the second color light. Have
Each of the third imaging pixels is formed by interposing the first planarization film at a position corresponding to the third light receiving portion formed on the substrate and the third light receiving portion on the substrate. And a third color filter formed on the third intralayer lens with the second planarizing film interposed therebetween and transmitting the third color light. A solid-state imaging device comprising:
前記第1の光減衰層は、前記第1のカラーフィルタと同一の材料からなることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。   The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the first light attenuating layer is made of the same material as the first color filter. 前記第1の色の光は緑色であり、前記第2の色の光は赤色であり、前記第3の色の光は青色であり、
前記基板上における前記第1の撮像画素、第2の撮像画素及び第3の撮像画素の配置は、全体として原色ベイヤ配列を構成していることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。
The light of the first color is green, the light of the second color is red, the light of the third color is blue,
3. The solid according to claim 1, wherein an arrangement of the first imaging pixel, the second imaging pixel, and the third imaging pixel on the substrate forms a primary color Bayer array as a whole. Imaging device.
前記第1の色の光は緑色であり、前記第2の色の光は赤色であり、前記第3の色の光は青色であり、
前記基板上における前記第1の撮像画素、第2の撮像画素及び第3の撮像画素の配置は、全体として原色ストライプ配列を構成していることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。
The light of the first color is green, the light of the second color is red, the light of the third color is blue,
3. The solid according to claim 1, wherein an arrangement of the first imaging pixel, the second imaging pixel, and the third imaging pixel on the substrate constitutes a primary color stripe arrangement as a whole. Imaging device.
前記第1の光減衰層の外形の平面寸法は、前記第1のカラーフィルタの平面寸法よりも小さいか又は同一であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。   5. The solid according to claim 1, wherein a planar dimension of an outer shape of the first light attenuating layer is smaller than or equal to a planar dimension of the first color filter. Imaging device. 前記第1の光減衰層の厚さは、前記第1の層内レンズの厚さよりも薄いことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。   6. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein a thickness of the first light attenuating layer is thinner than a thickness of the first intralayer lens. 前記各第2の撮像画素は、前記第1の平坦化膜の上における前記第2の層内レンズの周囲の部分に形成され且つ前記第2の色の光を透過し、他の色の光を減衰する第2の光減衰層を有し、
前記各第3の撮像画素は、前記第1の平坦化膜の上における前記第3の層内レンズの周囲の部分に形成され且つ前記第3の色の光を透過し、他の色の光を減衰する第3の光減衰層を有していることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
Each of the second imaging pixels is formed on a portion around the second in-layer lens on the first planarizing film, transmits the second color light, and emits the other color light. A second light attenuation layer that attenuates
Each of the third imaging pixels is formed in a portion around the third in-layer lens on the first planarizing film, transmits the third color light, and emits light of other colors. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a third light attenuation layer that attenuates the light intensity.
前記第2の光減衰層は、前記第2のカラーフィルタと同一の材料からなり、
前記第3の光減衰層は、前記第3のカラーフィルタと同一の材料からなることを特徴とする請求項7に記載の固体撮像装置。
The second light attenuation layer is made of the same material as the second color filter,
The solid-state imaging device according to claim 7, wherein the third light attenuation layer is made of the same material as the third color filter.
前記第2の光減衰層の外形の平面寸法は、前記第2のカラーフィルタの平面寸法よりも小さいか又は同一であり、
前記第3の光減衰層の外形の平面寸法は、前記第3のカラーフィルタの平面寸法よりも小さいか又は同一であることを特徴とする請求項7又は8に記載の固体撮像装置。
The planar dimension of the outer shape of the second light attenuation layer is smaller than or the same as the planar dimension of the second color filter;
9. The solid-state imaging device according to claim 7, wherein a planar dimension of an outer shape of the third light attenuation layer is smaller than or equal to a planar dimension of the third color filter.
前記第2の光減衰層の厚さは、前記第2の層内レンズの厚さよりも薄く、
前記第3の光減衰層の厚さは、前記第3の層内レンズの厚さよりも薄いことを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
The thickness of the second light attenuation layer is thinner than the thickness of the second intra-layer lens,
10. The solid-state imaging device according to claim 7, wherein a thickness of the third light attenuating layer is thinner than a thickness of the third in-layer lens.
基板上に行列状に配置された、第1の色の光を受光する複数の第1の撮像画素と、第2の色の光を受光する複数の第2の撮像画素と、第3の色の光を受光する複数の第3の撮像画素とを備えた固体撮像装置の製造方法であって、
基板の上に複数の受光部を行列状に形成する工程(a)と、
前記複数の受光部が形成された基板の上に、第1の平坦化膜を形成する工程(b)と、
前記第1の平坦化膜の上における前記各受光部と対応する位置に複数の層内レンズをそれぞれ形成する工程(c)と、
前記第1の平坦化膜の上における前記第1の撮像画素となる受光部と対応する前記層内レンズの周囲の部分に、前記第1の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する材料を用いて第1の光減衰層をそれぞれ形成する工程(d)と、
前記第1の平坦化膜の上に前記各層内レンズ及び各第1の光減衰層を覆う第2の平坦化膜を形成する工程(e)と、
前記第2の平坦化膜の上における前記第1の撮像画素となる受光部と対応する位置に前記第1の色の光を透過する第1のカラーフィルタを形成し、前記第2の平坦化膜の上における前記第2の撮像画素となる受光部と対応する位置に前記第2の色の光を透過する第2のカラーフィルタを形成し、前記第2の平坦化膜の上における前記第3の撮像画素となる受光部と対応する位置に前記第3の色の光を透過する第3のカラーフィルタを形成する工程(f)とを備えていることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
A plurality of first imaging pixels that receive light of the first color, a plurality of second imaging pixels that receive light of the second color, and a third color, which are arranged in a matrix on the substrate A method of manufacturing a solid-state imaging device comprising a plurality of third imaging pixels that receive the light of
A step (a) of forming a plurality of light receiving portions in a matrix on the substrate;
A step (b) of forming a first planarizing film on the substrate on which the plurality of light receiving portions are formed;
A step (c) of forming a plurality of in-layer lenses at positions corresponding to the respective light receiving portions on the first planarizing film;
The light of the first color and the light of the other color are transmitted to a portion around the inner lens corresponding to the light receiving unit to be the first imaging pixel on the first planarization film. (D) forming each of the first light attenuation layers using a material that attenuates;
A step (e) of forming a second planarization film covering the inner lens and the first light attenuation layer on the first planarization film;
Forming a first color filter that transmits light of the first color on the second planarization film at a position corresponding to a light-receiving unit serving as the first imaging pixel, and performing the second planarization; Forming a second color filter that transmits light of the second color at a position on the film corresponding to the light receiving unit to be the second imaging pixel, and forming the second color filter on the second planarizing film; And a step (f) of forming a third color filter that transmits the light of the third color at a position corresponding to the light receiving portion that is the third imaging pixel. Method.
前記第1の光減衰層は、前記第1のカラーフィルタと同一の材料により形成することを特徴とする請求項11に記載の固体撮像装置の製造方法。   12. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11, wherein the first light attenuation layer is formed of the same material as that of the first color filter. 前記第1の光減衰層は、フォトリソグラフィにより形成することを特徴とする請求項11又は12記載の固体撮像装置の製造方法。   13. The method for manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11, wherein the first light attenuation layer is formed by photolithography. 前記第1の平坦化膜の上における前記第2の撮像画素となる受光部と対応する前記層内レンズの周囲の部分に、前記第2の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する材料を用いて第2の光減衰層をそれぞれ形成する工程(g)と、
前記第1の平坦化膜の上における前記第3の撮像画素となる受光部と対応する前記層内レンズの周囲の部分に、前記第3の色の光を透過し且つ他の色の光を減衰する材料を用いて第3の光減衰層をそれぞれ形成する工程(h)とをさらに備えていることを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載の固体撮像装置の製造方法。
The light of the second color is transmitted through the portion around the inner lens corresponding to the light receiving unit to be the second imaging pixel on the first planarizing film, and the light of the other color is transmitted. (G) forming each of the second light attenuation layers using a material that attenuates;
The light of the third color is transmitted through the portion around the inner lens corresponding to the light receiving unit to be the third imaging pixel on the first planarization film, and the light of the other color is transmitted. The method of manufacturing a solid-state imaging device according to claim 11, further comprising a step (h) of forming a third light attenuation layer using a material that attenuates. .
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