固體拍攝元件的製作方法

2023-07-23 05:39:36 4

專利名稱：固體拍攝元件的製作方法
固體拍攝元件
本申請以2011年9月2日申請的、在先的日本國專利申請第2011-191903號的優先權利益為基礎，並且，要求該利益，在先申請的內容整體通過引用包含於本申請。技術領域
這裡說明的實施方式(多個形式)全部涉及固體拍攝元件。
背景技術：
近年來，固體拍攝元件的應用範圍正擴展到數字式相機、行動電話等各種移動終端、監視照相機、經由網絡的對話用網絡照相機等廣泛的範圍。
在這種固體拍攝元件中，存在利用使用了無機材料的光學濾色器(7 *卜二 〃 ^ 濾色器)的情況。
這裡，如果採用利用了光學濾色器(以下，簡單地稱為濾色器)的固體拍攝元件，則能夠應對像素的微細化及厚度薄化(低背化)。
但是，入射的光的角度變大時，存在彩色邊紋(色f Λ)變大等問題。發明內容
本發明的實施方式提供能夠謀求彩色邊紋的抑制的固體拍攝元件。
實施方式所涉及的固體拍攝元件具有基板，設置有多個光電轉換部；以及濾色器，分別設置於所述多個光電轉換部，使特定的波長頻帶的光選擇性地透過。並且，所述濾色器具有層疊構造部，層疊有折射率不同的層；以及周期構造部，根據所述特定的波長頻帶及光的入射角度，以不同的周期，設置有多個要素。
根據上述結構，能夠謀求彩色邊紋的抑制。


圖I是用於例示實施方式所涉及的固體拍攝元件的模式剖視圖。
圖2A至2C是用於例示周期構造部的模式立體圖。圖2A表示周期構造部具有點狀的多個要素的情況，圖2B是表示周期構造部具有孔狀的多個要素的情況，圖2C是表示周期構造部具有條紋狀(筋狀)的多個要素的情況。
圖3A至3C是用於例示光的入射角度對濾色器的特性帶來的影響的模式曲線圖。 圖3A表示藍色光帶的光的情況，圖3B表示綠色光帶的光的情況，圖3C表示紅色光帶的光的情況。
圖4是用於例示根據基板的區域使周期構造部中的多個要素具有的周期性發生變化的情況的模式圖。
圖5至圖5C是用於例示根據基板的區域使周期構造部中的多個要素具有的周期性發生變化的效果的模式曲線圖。圖5A表示藍色光帶的光的情況，圖5B表示綠色光帶的光的情況，圖5C表不紅色光帶的光的情況。
圖6A及圖6B是用於例示光的入射方向與周期性的關係的模式圖。圖6A表示條紋狀的多個要素的配設方向與入射光在相對於基板的主面平行的方向上的成分的方向變為平行的情況。圖6B表示條紋狀的多個要素的配設方向與入射光的相對於基板的主面平行的方向上的成分的方向正交的情況。
圖7是用於例示圖6B所例示的情況的效果的模式曲線圖。
圖8是用於例示條紋狀的多個要素的配設形態的模式圖。
圖9是用於例示條紋狀的多個要素的其他配設形態的模式圖。
圖10是用於例示條紋狀的多個要素的其他配設形態的模式圖。
圖11是用於例示條紋狀的多個要素的其他配設形態的模式圖。
圖12是用於例示其他實施方式所涉及的固體拍攝元件的模式剖視圖。
圖13是用於例示其他實施方式所涉及的固體拍攝元件的模式剖視圖。
圖14是用於例示其他實施方式所涉及的固體拍攝元件的模式剖視圖。
具體實施方式

以下，參照附圖對實施方式進行例示。此外，在各附圖中，對同樣的構成要素標註同一符號，並適當地省略詳細的說明。
另夕卜，圖中所不的X方向、Y方向、Z方向表不互相正交的方向。X方向、Y方向表不相對於基板10的主面平行的方向，Z方向表不相對於基板10的主面垂直的方向(層疊方向)。
另外，將從相對於基板10的主面垂直的方向觀看時稱為俯視。
圖I是用於例示實施方式所涉及的固體拍攝元件的模式剖視圖。
如圖I所示，在固體拍攝元件I上，設置有基板10、布線部13、濾色器20B、20G、20R 以及微型透鏡51。
基板10例如能夠採用矽基板。基板10具有像素區域和在像素區域周邊形成的未圖不的外圍電路區域。
此外，圖I表示像素區域中的一個像素的剖面。
基板10上設置有多個光電轉換部。
即，在基板10的像素區域，設置有光電二極體11B、11G、11R作為光電轉換部。在從光的入射方向觀看基板10的表面時，多個光電二極體11B、多個光電二極體IlG和多個光電二極體IlR能夠二維排列成矩陣狀(網格狀、蜂窩狀等)。光電二極體11B、11G、11R的俯視形狀例如能夠為正方形。光電二極體11B、IlGUlR能夠為具有pn結的光電二極體。
例如，光電二極體11B、11G、11R這一組對應一個像素。由於後述的濾色器20B、 20G、20R的作用，光電二極體I IB、11G、I IR接受的光的波長頻帶不同。例如，光電二極體IIB 接受藍色光帶的光，光電二極體IlG接受綠色光帶的光，光電二極體IlR接受紅色光帶的光。
在基板10的未圖示的外圍電路區域，設置有信號處理電路、構成驅動控制電路等的電晶體。信號處理電路對由光電二極體11B、11G、11R光電轉換後輸出的電信號(像素信號)進行處理。驅動控制電路進行光電二極體11B、11G、11R的驅動的控制。
在基板10之上，設置有布線部13。布線部13具有布線14和層間絕緣膜15。布線14設置有多層(在圖I中為兩層，但不限於此)。此外，布線14也可以為單層。層間絕緣膜15設置於布線14與布線14之間、基板10與最下層的布線14之間及最上層的布線14 與濾色器20B、20G、20R之間。
布線14將光電二極體11B、11G、11R和外圍電路電連接。作為布線14的材料，例如能夠使用銅(Cu)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鎢(W)等高熔點金屬、或者TiSi, MoSi, WSi等高熔點金屬的矽化物。作為層間絕緣膜15的材料，例如能夠使用氧化矽(Si02)。
此外，布線14包含金屬材料等，並成為遮光體，所以未設置於遮擋光向光電二極體11B、11G、IlR的受光區域的入射的位置。另外，在布線部13內，也可以設置布線14以外的遮光膜、針對未圖示的電荷轉送部的轉送(転送)電極。
在布線部13之上，設置有濾色器20B、20G、20R。濾色器20B設置於光電二極體IlB 的上方，使特定的波長頻帶(藍色光帶)的光向光電二極體IlB透過。濾色器20G設置於光電二極體IlG的上方，使特定的波長頻帶(綠色光帶)的光向光電二極體IlG透過。濾色器 20R設置於光電二極體IlR的上方，使特定的波長頻帶(紅色光帶)的光向光電二極體IlR 透過。
S卩，濾色器20B、20G、20R分別設置於多個光電二極體11B、11G、IlR中的每個光電二極體，使特定的波長頻帶的光選擇性地透過。
在濾色器20B、20G、20R之上，設置有層間膜41。濾色器20B、20G、20R的厚度不同，所以通過設置層間膜41來實現在上表面不形成臺階(段差)。層間膜41的上表面成為平坦面，其上設置有微型透鏡51。
微型透鏡51設置於濾色器20B、20G、20R中的每個濾色器。
微型透鏡51例如能夠採用凸透鏡，能夠實現入射光由微型透鏡51聚光。由微型透鏡51聚光後的入射光由濾色器20B、20G、20R分光，並射入二極體11B、11G、11R。
射入到光電二極體11B、11G、11R的光被光電轉換。由該光電轉換產生的電信號 (像素信號)通過布線14等發送到未圖示的外圍電路。
接著，進一步例示濾色器20B、20G、20R。
濾色器20B、20G、20R具有層疊構造部21B、21G、21R，層疊有折射率不同的層；以及周期構造部31B、31G、31R，根據特定的波長頻帶及光的入射角度，以不同的周期，設置多個要素。
濾色器20B具有層疊構造部21B和周期構造部31B。濾色器20G具有層疊構造部 21G和周期構造部31G。濾色器20R具有層疊構造部21R和周期構造部31R。
周期構造部31B設置於光電二極體IlB上方的布線部13上。周期構造部31G設置於光電二極體IlG上方的布線部13上。周期構造部31R設置於光電二極體IlR上方的布線部13上。
層疊構造部21B設置於周期構造部31B上。層疊構造部21G設置於周期構造部 31G上。層疊構造部21R設置於周期構造部31R上。
層疊構造部21B、21G、21R具有上部反射鏡層24和下部反射鏡層25。上部反射鏡層24和下部反射鏡層25，具有在層疊方向上對稱的構造。
上部反射鏡層24及下部反射鏡層25具有折射率相對性地不同的第一層26和第二層27這種層疊構造。第一層26與第二層27相比，折射率變高。第一層26和第二層27的層疊數，能夠為任意的數。
在上部反射鏡層24與下部反射鏡層25之間，設置有控制層28。針對每個透過波長，控制層28的厚度不同或者折射率不同。另外，如圖I中的濾色器20B，在控制層28的厚度為零時即在未設置有控制層28時，包括與上部反射鏡層24與下部反射鏡層25的邊界鄰接的第一層26的層疊體作為控制層發揮功能。
上部反射鏡層24和下部反射鏡層25分別作為使反射面互相相對的電介體多層膜反射鏡發揮功能。第一層26及第二層27的膜厚D能夠由以下的算式(I)規定。
D = λ / (4Χη) · · · (I)
這裡，D是第一層26或第二層27的膜厚。λ例如是可視區域的中心波長(例如 550nm)，η是第一層26或第二層27的折射率。此外，為了最優化透過特性，各層的膜厚可以為與由算式(I)求出的值不同的值。
控制層28設置於上部反射鏡層24與下部反射鏡層25之間。通過恰當地設計控制層28的厚度和折射率，能夠僅使在上部反射鏡層24及下部反射鏡層25的反射面處多重反射後的光中的、特定的波長透過。S卩，在層疊構造部21B、21G、21R上，能夠基於與法布裡-拍羅(Fabry-Perot)幹涉計相同的原理規定透過波長。
第一層26、第二層27及控制層28能夠以無機材料形成。第一層26、第二層27及控制層28的材料例如能夠為氧化鈦(Ti02)、氧化矽(Si02)、氮化矽(SiN)、矽(Si)、多晶娃，無定形娃等。
周期構造部31B、31G、31R具有後述的多個要素、以及折射率比要素低的基底層 30。多個要素設置於基底層30中。
基底層30和要素可以由無機材料形成。基底層30及要素的材料例如可以為矽 (Si)、多晶矽、氧化矽(SiO2)等。
圖2A至2C是用於例示周期構造部的模式立體圖。
圖2A是周期構造部具有點狀的多個要素的情況，圖2B是周期構造部具有孔狀的多個要素的情況，圖2C是周期構造部具有條紋狀(筋狀)的多個要素的情況。
如圖2A所示，周期構造部311能夠為具有點狀的多個要素的周期構造部。在此情況下，周期構造部311能夠為周期性地配置有圓柱狀的多個要素31a的周期構造部。周期性地配置有圓柱狀的多個要素31a的周期構造部311與前述的周期構造部31B、31G、31R對應。
如圖2B所示，周期構造部312能夠為具有孔狀的多個要素的。在此情況下，周期構造部312能夠為周期性地配置有孔狀的多個要素31B的周期構造部。周期性地配置有孔狀的多個要素31B的周期構造部312與前述的周期構造部31B、31G、31R對應。孔狀的多個要素31B的內部能夠埋入有基底層30。
如圖2C所示，周期構造部313能夠為具有條紋狀的多個要素的周期構造部。在此情況下，周期構造部313能夠為周期性地配置條紋狀的多個要素31c的周期構造部。周期性地配置有條紋狀的多個要素31c的周期構造部313與前述的周期構造部31B、31G、31R對應。
另外，在周期構造部31B、31G、31R上設置的多個要素針對每個透過波長具有特定的周期性。即，在周期構造部31B、31G、31R，根據特定的波長頻帶，以不同的周期，設置有多個要素。
在此情況下，通過恰當地設計周期構造部31B、31G、31R中的多個要素的周期，能夠使特定的波長頻帶以外的光(不想導入光電二極體的波長頻帶的光)反射及吸收。
例如，周期構造部31B實現了綠色光帶和紅色光帶的光的反射率及吸收率變高。 周期構造部31G實現了藍色光帶和紅色光帶的光的反射率及吸收率變高。周期構造部31R 實現了藍色光帶和綠色光帶的光的反射率及吸收率變高。
由於層疊構造部21B、21G、21R和周期構造部31B、31G、31R協同作用的效果，能夠以濾色器20B、20G、20R的透過光譜成為期望的特性的方式進行控制。
然而，根據本發明者們獲得的知識，判明了 射入的光的角度發生變化時，濾色器 20B、20G、20R的透過光譜發生變化。
圖3A至3C是用於例示光的入射角度Θ對濾色器的特性帶來的影響的模式曲線圖。此外，圖3A是藍色光帶的光的情況，圖3B是綠色光帶的光的情況，圖3C是紅色光帶的光的情況。
另外，「BO、GO、R0」是入射角度Θ為O。的情況，「BIO、G10、R10」是入射角度Θ 為10。的情況，「B20、G20、R20」是入射角度Θ為20。的情況，「B30、G30、R30」是入射角度 Θ為30。的情況，「B40、G40、R40」是入射角度Θ為40。的情況。
此外，入射角度Θ是相對於基板10的主面垂直的方向(Z方向)與入射光的方向所成的角度。例如，入射角度Θ為O。的情況，是光從相對於基板10的主面垂直的方向射入的情況。
另外，透過率是進行利用了 RCWA (Rigorous Coupled Wave Analysis :嚴格f禹合波分析)法的仿真而求出的。
如圖3A至3C所示，光的入射角度Θ變化時，透過率達到最大的波長發生變化。 即，光的入射角度Θ變化時，產生彩色邊紋。另外，入射角度Θ變得越大，該情況變得越顯著。
為此，在周期構造部31B、31G、31R，根據光的入射角度，以不同的周期，設置有多個要素。
例如，射入基板10周緣側區域(相當於第二區域的一例)光的入射角度比射入基板 10中心側區域(相當於第一區域的一例)的光的入射角度大。為此，在基板10中心側區域的上方設置的周期構造部31B、31G、31R的多個要素具有的周期性與在基板10周緣側區域的上方設置的周期構造部31B、31G、31R的多個要素具有的周期性不同。
在此情況下，在光的入射角度比基板10中心側區域大的基板10周緣側區域的上方設置的多個要素具有的周期比在基板10中心側區域的上方設置的多個要素具有的周期短。
圖4是用於例示根據基板的區域使周期構造部中的多個要素具有的周期性發生變化的情況的模式圖。此外，周期構造部具有點狀的多個要素。
如圖4所示，在基板10中心側區域的上方設置的周期構造部311上，周期性地配置有圓柱狀的多個要素31a。在基板10周緣側區域的上方設置的周期構造部311a上，周期性地配置有圓柱狀的多個要素31al。
並且，多個要素31a與多個要素31al，為周期不同的要素。
例如，多個要素31al的配設間距尺寸Pl比多個要素31a的配設間距尺寸P要短。 另外,多個要素31al的大小比多個要素31a的大小要小。
例如，多個要素31a的配設間距尺寸P能夠設為在濾色器20B中為 O. 17±0· 2μπι，在濾色器20G中為O. 25±0· 2 μ m，在濾色器20R中為大於等於O. 15 μ m並且小於等於O. 35 μ m。
並且，多個要素31al的配設間距尺寸Pl能夠滿足以下的算式(2)。
Pl = P · cos Θ · · · (2)
這裡，Pl是多個要素31al的配設間距尺寸，P是多個要素31a的配設間距尺寸， Θ是光的入射角度。
此外，作為一例，例示了周期構造部具有多個要素31a的情況(具有點狀的多個要素的情況)，但算式(2)也能夠適用於周期構造部具有條紋狀的多個要素31c的情況以及具有孔狀的多個要素31b的情況。
圖5A至5C是用於例示根據基板的區域使周期構造部中的多個要素具有的周期性發生變化的效果的模式曲線圖。即，是用於例示圖4所例示的情況的效果的模式曲線圖。此外，圖5A是藍色光帶的光的情況，圖5B是綠色光帶的光的情況，圖5C是紅色光帶的光的情況。
另外，「B0、G0、R0」是入射角度Θ為O。的情況，「B10、G10、R10是入射角度Θ為 10。的情況，「B20、G20、R20」是入射角度Θ為20。的情況，「B30、G30、R30」是入射角度Θ 為30。的情況，「B40、G40、R40」是入射角度Θ為40。的情況。
此外，入射角度Θ是相對於基板10的主面垂直的方向(Z方向)與入射光的方向所成的角度。例如，入射角度Θ為O。的情況是光從相對於基板10的主面垂直的方向射入的情況。
另外，透過率是進行利用了 RCWA法的仿真而求出的。
如圖5A至5C所示，能夠通過光的入射角度Θ發生變化來抑制透過率達到最大的波長發生變化。即，能夠通過光的入射角度Θ發生變化來抑制彩色邊紋產生。
這裡，在周期構造部313為周期性地配置有條紋狀的多個要素31c的周期構造部時，根據光的入射方向，周期性不同。
圖6A至6B是用於例示光的入射方向與周期性的關係的模式圖。
此外，圖6A是條紋狀的多個要素31c的配設方向Sb與入射光L在相對於基板10 的主面平行的方向上的成分Lxy的方向平行的情況。即，入射光L的成分Lxy的方向與條紋狀的多個要素31c延伸的方向正交的情況。
圖6B是條紋狀的多個要素31c的配設方向Sa與入射光L在相對於基板10的主面平行的方向上的成分Lxy的方向正交的情況。即，入射光L的成分Lxy的方向與條紋狀的多個要素31c延伸的方向平行的情況。
在圖6A所例示的情況下，相對於入射光L的成分Lxy的方向，周期構造部313具有周期性。在此情況下，入射光L的入射角度Θ發生變化時，成分Lxy的大小發生變化。為此，在圖6A所例示的情況下，共振效應(共鳴効果)根據入射角度Θ而變化，因此可能會降低彩色邊紋的抑制效果。
另一方面，在圖6B所例示的情況下，相對於入射光L的成分Lxy的方向，周期構造部313不具有周期性。在此情況下，在入射光L的入射角度Θ發生變化時，成分Lxy的大小發生變化。但是，相對於入射光L的成分Lxy的方向，周期構造部313不具有周期性，因此即使成分Lxy的大小發生變化，共振效應也不會發生變化。為此，在圖6B所例示的情況下，即使入射角度Θ發生變化，降低彩色邊紋的抑制效果的可能性也低。
圖7是用於例示圖6B所例示的情況的效果的模式曲線圖。
此外，圖7是綠色光帶的光的情況，GO是入射角度Θ為O。的情況，GlO是入射角度Θ為10°的情況，G20是入射角度Θ為20°的情況，G30是入射角度Θ為30°的情況。
入射角度Θ是相對於基板10的主面垂直的方向(Z方向)與入射光的方向所成的角度。例如，入射角度Θ為O。的情況是光從相對於基板10的主面垂直的方向射入的情況。
另外，透過率是進行利用了 RCWA法的仿真而求出的。
如圖7所示，與圖5B所例示的情況相比，能夠通過光的入射角度Θ發生變化來進一步抑制透過率達到最大的波長發生變化。即，與圖5B所例示的情況相比，能夠通過光的入射角度Θ發生變化來進一步抑制彩色邊紋產生。
在此情況下，為了實現周期構造部313相對於入射光L的成分Lxy的方向不具有周期性，只要採用如下配置即可在俯視時，條紋狀的多個要素31c從基板10的中心側向基板10的周緣側延伸。
圖8是用於例示條紋狀的多個要素31c的配設形態的模式圖。
如圖8所示，如果採用在俯視時條紋狀的多個要素31c從基板10的中心側向基板 10的周緣側延伸這種配置，則能夠實現周期構造部313相對於入射光L的成分Lxy的方向不具有周期性。為此，能夠通過光的入射角度Θ發生變化來進一步抑制彩色邊紋產生。
圖9 圖11是用於例示條紋狀的多個要素31c的其他配設形態的模式圖。
圖9 圖11是用於例示將設置有濾色器20B、20G、20R的區域60分割並在分割後的每個區域設置恰當的周期構造部的情況的模式圖。
此外，圖9 圖11是以濾色器20B、20G、20R成為拜耳(Bayer)陣列的方式排列的情況。
圖9是將設置有濾色器20B、20G、20R的區域60九分割的情況。
如前所述，濾色器20B、20G、20R的周期構造部31B、31G、31R上設置的條紋狀的多個要素31c以針對每個透過波長具有特定的周期性的方式設置。
如果採用設置針對每個透過波長具有特定的周期性的多個要素31c，則能夠使特定的波長頻帶以外的光反射及吸收，所以能夠將特定的波長頻帶的光導入光電二極體。
另外，在區域60a、60b、60c、60d，離區域60的周緣越近，條紋狀的多個要素31c及點狀的多個要素31d的配設間距尺寸變得越短。
如果使得離區域60的周緣越近，多個要素31c的配設間距尺寸及多個要素31d的配設間距尺寸越短,則即使光的入射角度Θ變大，也能夠抑制彩色邊紋變大。
另外，在本實施方式中，通過採用如以下的結構，來實現進一步抑制彩色邊紋變大。
在成為區域60周緣側區域的區域60a、60b、60c，為如下配置在俯視時，條紋狀的多個要素31c從區域60 (基板10)的中心側向區域60 (基板10)的周緣側延伸。例如，在10區域60a、60c中，為如下配置條紋狀的多個要素31c在與區域60的緣垂直的方向上延伸。 另外，在區域60b中，為條紋狀的多個要素31c在與區域60的對角線平行的方向延伸這種配置。
如果採用多個要素31c從區域60的中心側向區域60的周緣側延伸的這種配置， 則能夠使周期構造部相對於入射光L的成分Lxy的方向具有的周期性變小。為此，能夠通過光的入射角度Θ發生變化來進一步抑制彩色邊紋產生。
另外，在成為區域60 (基板10)中心側區域的區域60d，設置有點狀的多個要素 31d。在此情況下，在區域60d，也能夠採用條紋狀的多個要素31c從區域60的中心側向區域60的周緣側延伸這種配置。
這裡，如果要在成為中心側區域的區域60d設置條紋狀的多個要素31c，則周期構造部31B、31G、31R的製造變得困難。另一方面，如果要在區域60d設置點狀的多個要素31d， 則能夠使周期構造部31B、31G、31R的製造變得容易。
為此，在本實施方式中，為了使周期構造部31B、31G、31R的製造變得容易，在區域 60d設置點狀的多個要素31d。
圖10是將設置有濾色器20B、20G、20R的區域60四分割的情況。圖10是通過區域60的對角線601進行四分割的情況。
與在圖9中的例示同樣地，濾色器20B、20G、20R的周期構造部31B、31G、31R中設置的條紋狀的多個要素31c以針對每個透過波長具有特定的周期性的方式設置。
另外，在區域60al、60cl中，離區域60的周緣越近，多個要素31c的配設間距尺寸變得越短。
並且，在本實施方式中，也為如下配置在區域60al、60cl中，在俯視時，條紋狀的多個要素31c從區域60 (基板10)的中心側向區域60 (基板10)的周緣側延伸。例如，在區域60al、60cl中，為條紋狀的多個要素31c在與區域60的緣垂直的方向延伸這種配置。
在此情況下，在對角線601的附近，能夠採用與圖9所例示的區域60b同樣的多個要素31c的配置。
這裡，如果使對角線601的附近成為與區域60b同樣的多個要素31c的配置，則周期構造部31B、31G、31R的製造變難。另一方面，如果使多個要素31c的配置在區域60al、 60cl中的每個區域都相同，則能夠使周期構造部31B、31G、31R的製造變得容易。
為此，在本實施方式中，為了使周期構造部31B、31G、31R的製造變得容易，使多個要素31c的配置在區域60al、60cl中的每個區域都相同。
圖11是將設置有濾色器20B、20G、20R的區域60八分割的情況。
與圖9所例示的情況同樣地，在濾色器20B、20G、20R的周期構造部31B、31G、31R 設置的條紋狀的多個要素31c以針對每個透過波長具有特定的周期性的方式設置。
另外，在區域60a2、60b2、60c2中，離區域60的周緣越近，多個要素31c的配設間距尺寸越短。
並且，在本實施方式中，也為如下配置在區域60a2、60b2、60c2中，在俯視時，條紋狀的多個要素31c從區域60 (基板10)的中心側向區域60 (基板10)的周緣側延伸。例如，在區域60a2、60c2中，為條紋狀的多個要素31c在與區域60的緣垂直的方向延伸這種配置。另外，在區域60b2中，為條紋狀的多個要素31c在與區域60的對角線平行的方向上延伸這種配置。
這裡，較為理想的是，採用條紋狀的多個要素31c在俯視時從區域60 (基板10)的中心放射狀地延伸的配置。
但是，如果採用在俯視時條紋狀的多個要素31c從區域60的中心放射狀地延伸這種配置，則周期構造部31B、31G、31R的製造變難。另一方面，如圖9 圖11所例示的情況， 如果多個要素31c的配置採用分割後的每個區域具有相同形態，則能夠使周期構造部31B、 31G、31R的製造變得容易。
在此情況下，如果成為在俯視時，條紋狀的多個要素31c即使在與放射方向交差的方向延伸也從區域60 (基板10)的中心側向區域60 (基板10)的周緣側延伸，則能夠使周期構造部相對於入射光L的成分Lxy的方向具有的周期性變小。為此，能夠通過光的入射角度Θ發生變化來抑制彩色邊紋產生。
圖12 圖14是用於例示其他實施方式所涉及的固體拍攝元件的模式剖視圖。
也可以如圖12所示，在基板10之上設置濾色器20B、20G、20R，在濾色器20B、20G、 20R之上設置布線層13。在此情況下，微型透鏡51設置於布線層13之上。濾色器20B、20G、 20R中的周期構造部31B、31G、31R設置於基板10之上，其周期構造部31B、31G、31R之上設置層疊構造部21B、21G、21R。
另外，也可以如圖13所示，在基板10之上設置周期構造部31B、31G、31R，在周期構造部31B、31G、31R之上設置布線層13。在此情況下，在布線層13之上設置層疊構造部 21B、21G、21R。微型透鏡51設置於層疊構造部21B、21G、21R上。
另外，也可以採用如圖14所示那樣的、所謂的背面照射式的構造。也可以在基板10之上設置周期構造部31B、31G、31R，在周期構造部31B、31G、31R之上設置層疊構造部 21B、21G、21R。在此情況下，微型透鏡51設置於層疊構造部21B、21G、21R之上。
在圖12 圖14所例示的任一構造中，都能夠通過設置前述的周期構造部，來謀求彩色邊紋的抑制。
另外，在圖12 圖14所例示的構造中，在基板10之上設置周期構造部31B、31G、 31R。該構造的情況下，能夠與外圍電路等的電晶體的柵電極同時形成周期構造部31B、31G、 31R，所以能夠謀求工序數的削減帶來的成本下降。
根據以上所例示的實施方式，能夠實現能夠謀求彩色邊紋的抑制固體拍攝元件。
說明了本發明的幾個實施方式，但這些實施方式是作為例子進行表示，無意限定發明的範圍。這些新的實施方式能夠以其他各種方式實施，在不脫離發明的主旨的範圍內， 能夠進行各種省略、置換及變更。這些實施方式及其變形包含於發明的範圍及主旨內，並且包含於專利要求保護的範圍所記載的發明和其均等的範圍內。
權利要求
1.固體拍攝元件，具有 基板，設置有多個光電轉換部；以及 多個濾色器，分別設置於所述多個光電轉換部，使特定的波長頻帶的光選擇性地透過，多個所述濾色器分別具有層疊構造部，層疊有折射率不同的多個層；以及周期構造部，根據所述特定的波長頻帶及光的入射角度，以不同的周期，設置有多個要素。
2.根據權利要求I所述的固體拍攝元件，其中， 所述周期構造部具有基底層以及多個所述要素， 所述基底層的折射率比多個所述要素的折射率低。
3.根據權利要求2所述的固體拍攝元件，其中， 多個所述要素設置於所述基底層中。
4.根據權利要求I所述的固體拍攝元件，其中， 在所述基板的第二區域的上方設置的多個所述要素的周期比在所述基板的第一區域的上方設置的多個所述要素的周期短，其中，所述基板的第二區域是指，與所述基板的第一區域相比，光的入射角度變大的區域。
5.根據權利要求I所述的固體拍攝元件，其中， 在所述基板周緣側的上方設置的多個所述要素的周期比在所述基板中心側的上方設置的多個所述要素的周期短。
6.根據權利要求4所述的固體拍攝元件，其中， 多個所述要素以滿足以下算式的方式設置Pl = P · cos Θ， 這裡，P是所述基板的第一區域上方的多個所述要素的配設間距尺寸，Pi是所述基板的第二區域上方的多個所述要素的配設間距尺寸，Θ是光的入射角度。
7.根據權利要求I所述的固體拍攝元件，其中， 在所述基板的第二區域的上方設置的多個所述要素的大小比在所述基板的第一區域的上方設置的多個所述要素的大小要小，其中，所述基板的第二區域是指，與所述基板的第一區域相比，光的入射角度變大的區域。
8.根據權利要求I所述的固體拍攝元件，其中， 多個所述要素的形態是點狀、條紋狀及孔狀中的任ー種。
9.根據權利要求8所述的固體拍攝元件，其中， 在俯視時，多個所述條紋狀的要素從所述基板的中心側向所述基板的周緣側延伸。
10.根據權利要求8所述的固體拍攝元件，其中， 多個所述點狀的要素設置於所述基板的中心側區域的上方。
11.根據權利要求8所述的固體拍攝元件，其中， 多個所述條紋狀的要素設置於所述基板的周緣側區域的上方。
12.根據權利要求8所述的固體拍攝元件，其中， 在俯視時，多個所述條紋狀的要素與所述基板的對角線平行地延伸。
13.根據權利要求8所述的固體拍攝元件，其中， 在俯視時，多個所述條紋狀的要素從所述基板的中心放射狀地延伸。
14.根據權利要求I所述的固體拍攝元件，其中，多個所述要素包括從具有矽、多晶矽、氧化矽的群中選擇出的至少ー種。
15.根據權利要求2所述的固體拍攝元件，其中， 所述基底層包括從具有矽、多晶矽、氧化矽的群中選擇出的至少ー種。
16.根據權利要求I所述的固體拍攝元件，其中， 所述層疊構造部具有下部反射鏡層和在所述下部反射鏡層的上方設置的上部反射鏡層， 所述上部反射鏡層和所述下部反射鏡層具有在層疊方向上対稱的構造。
17.根據權利要求16所述的固體拍攝元件，其中， 所述上部反射鏡層具有第一層和第二層這種層疊構造， 所述第一層的折射率比所述第二層的折射率高。
18.根據權利要求16所述的固體拍攝元件，其中， 所述下部反射鏡層具有所述第一層和所述第二層這種層疊構造， 所述第一層的折射率比所述第二層的折射率高。
19.根據權利要求16所述的固體拍攝元件，還具有， 控制層，設置於所述下部反射鏡層與所述上部反射鏡層之間。
20.根據權利要求16所述的固體拍攝元件，其中， 所述第一層的膜厚及所述第二層的膜厚滿足以下的算式 D=A/ (4Xn), 這裡，D是所述第一層或所述第二層的膜厚，λ是可視區域中的中心波長，η是所述第ー層或所述第二層的折射率。
全文摘要
本發明的實施方式所涉及的固體拍攝元件具有基板，設置有多個光電轉換部；以及濾色器，分別設置於所述多個光電轉換部，使特定的波長頻帶的光選擇性地透過。並且，所述濾色器具有層疊構造部，層疊有折射率不同的層；以及周期構造部，根據所述特定的波長頻帶及光的入射角度，以不同的周期，設置有多個要素。
文檔編號H04N5/335GK102983142SQ201210313269
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月29日 優先權日2011年9月2日
發明者今野有作, 岡田直忠, 國分弘一 申請人:株式會社東芝