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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-12
(45)【発行日】2024-06-20
(54)【発明の名称】固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20240613BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20240613BHJP
H04N 25/10 20230101ALI20240613BHJP
G02B 5/20 20060101ALI20240613BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
H04N25/70
H04N25/10
G02B5/20 101
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020045505
(22)【出願日】2020-03-16
(65)【公開番号】P2021150325
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2022-12-15
(73)【特許権者】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100114177
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】東宮 祥哲
(72)【発明者】
【氏名】山本 篤志
【審査官】渡邊 佑紀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－０３２５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０８００７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２２５３２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２９９２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０３２７９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－２００２７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０１０７６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１６５５１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６０８３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０１５２９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｈ０４Ｎ ２５／７０
Ｈ０４Ｎ ２５／１０
Ｇ０２Ｂ ５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、前記半導体層の光入射面側に配置され、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつ前記カラーフィルタ層の屈折率よりも高く、かつ前記カラーフィルタ層の吸湿を抑制する無機層と、
を有し、
前記無機層は、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜の何れかで形成されている、固体撮像装置。
【請求項2】
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの所定の色のカラーフィルタ部の光入射面側を選択的に覆っている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項3】
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部の全ての色のカラーフィルタ部の光入射面側を覆っている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項4】
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの第１の色のカラーフィルタ部の光入射面側を覆う第１光透過膜と、前記第１の色のカラーフィルタ部とは異なる第２の色のカラーフィルタ部及び前記第１光透過膜の各々の光入射面側を覆う第２光透過膜と、を含む、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項5】
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの色が異なる前記カラーフィルタ部の間にも配置されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項6】
前記無機層は、前記カラーフィルタ層の端部側面も覆っている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項7】
前記無機層は、前記カラーフィルタ層の光入射面側とは反対側にも配置されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項8】
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置された複数のマイクロレンズを更に有する、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項9】
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
前記半導体層の光入射面側に配置され、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつ前記カラーフィルタ層の屈折率よりも高く、かつ前記カラーフィルタ層の吸湿を抑制する無機層と、
を有し、
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの第１の色のカラーフィルタ部の光入射面側を覆う第１光透過膜と、前記第１の色のカラーフィルタ部とは異なる第２の色のカラーフィルタ部及び前記第１光透過膜の各々の光入射面側を覆う第２光透過膜と、を含む、固体撮像装置。
【請求項10】
半導体層上にカラーフィルタ膜を形成し、前記カラーフィルタ膜上に前記カラーフィルタ膜の屈折率よりも高く、かつ前記カラーフィルタ膜の吸湿を抑制する無機層を酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜の何れかで形成し、
前記無機層上にエッチングマスクを形成し、
前記エッチングマスクの周囲の前記無機層及び前記カラーフィルタ膜をエッチングにより除去して上面が前記無機層で覆われたカラーフィルタ部を形成すると共に、前記エッチングマスクをオーバーエッチングにより除去する、
ことを含む固体撮像装置の製造方法。
【請求項11】
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、前記半導体層の光入射面側に設けられ、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつカラーフィルタ層の屈折率よりも高いく、かつ前記カラーフィルタ層の吸湿を抑制する無機層と、
を有する固体撮像装置を備え、
前記無機層は、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜の何れかで形成されている、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術（本開示に係る技術）は、固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器に関し、特に、カラーフィルタを有する固体撮像装置及びその製造方法、並びに、それを備えた電子機器に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
光を電気信号に変換する固体撮像装置は、複数の光電変換部が設けられた半導体層と、この半導体層の光入射面側に配置されたカラーフィルタ層とを備えている。カラーフィルタ層は、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３色のカラーフィルタ部を含んでいる。
【0003】
特許文献１には、色の異なるカラーフィルタ部の間に、カラーフィルタ部の屈折率よりも低い分離壁を設けることにより、シューディング特性の向上を図った固体撮像素子が開示されている。また、特許文献１には、カラーフィルタ層の光入射面側に平坦化層を設けることにより、光導入効率をより改善する技術も開示されている。この平坦化層も、カラーフィルタ部の屈折率よりも低くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００９－１１１２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、カラーフィルタ層は、一般的に吸湿性が高い樹脂材料で形成されている。このため、高温高湿環境でカラーフィルタ層の吸湿による変質でシミ不良等の画像劣化を引き起こすことが懸念される。
【0006】
本技術の目的は、画像劣化を抑制することが可能な固体撮像装置及びその製造方法、並びにそれを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本技術の一態様に係る固体撮像装置は、
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
上記半導体層の光入射面側に設けられ、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
上記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつ上記カラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する。
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
上記半導体層の光入射面側に設けられ、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
上記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつ上記カラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する。
【0008】
本技術の他の態様に係る固体撮像装置の製造方法は、
半導体層上にカラーフィルタ膜を形成し、
上記カラーフィルタ膜上に前記カラーフィルタ膜の屈折率よりも高い無機層を形成し、
上記無機層上にエッチングマスクを形成し、
上記エッチングマスクの周囲の上記無機層及び上記カラーフィルタ膜をエッチングにより除去して上面が上記無機層で覆われたカラーフィルタ部を形成すると共に、上記エッチングマスクをオーバーエッチングにより除去する、
ことを含む。
半導体層上にカラーフィルタ膜を形成し、
上記カラーフィルタ膜上に前記カラーフィルタ膜の屈折率よりも高い無機層を形成し、
上記無機層上にエッチングマスクを形成し、
上記エッチングマスクの周囲の上記無機層及び上記カラーフィルタ膜をエッチングにより除去して上面が上記無機層で覆われたカラーフィルタ部を形成すると共に、上記エッチングマスクをオーバーエッチングにより除去する、
ことを含む。
【0009】
本技術の他の態様に係る電子機器は、
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
上記半導体層の光入射面側に設けられ、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
上記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつ上記カラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する固体撮像装置を備えている。
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
上記半導体層の光入射面側に設けられ、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
上記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつ上記カラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する固体撮像装置を備えている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本技術の第１実施形態に係る固体撮像装置の一構成例を示すチップレイアウト図である。
【図2】本技術の第１実施形態に係る固体撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
【図3】画素アレイ部の断面構造を示す模式的断面図である。
【図4A】本技術の第１実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の工程断面図である。
【図6】本技術の第２実施形態に係る固体撮像装置の画素アレイ部を示す模式的断面図である。
【図7】本技術の第３実施形態に係る固体撮像装置の画素アレイ部を示す模式的断面図である。
【図8】本技術の第４実施形態に係る固体撮像装置の画素アレイ部を示す模式的断面図である。
【図9A】本技術の第４実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の工程断面図である。
【図10】本技術の第５実施形態に係る固体撮像装置の画素アレイ部を示す模式的断面図である。
【図11A】本技術の第５実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の工程断面図である。
【図12】本技術の第６実施形態に係る固体撮像装置の画素アレイ部を示す模式的断面図である。
【図13A】本技術の第６実施形態に係る固体撮像装置の製造方法の工程断面図である。
【図14】電子機器の概略的な一構成例を示す図である。
【図15】電子機器の概略的な一構成例を示す図である。
【図16】車両制御システムの概略的な一構成例を示すブロック図である。
【図17】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【図18】内視鏡手術システムの概略的な一構成例を示すブロック図である。
【図19】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下において、図面を参照して本技術の実施形態を説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【0012】
（第１実施形態）
この第１実施形態では、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである固体撮像装置に本技術を適用した一例について説明する。
≪固体撮像装置の構成≫
まず、固体撮像装置１の平面レイアウトについて説明する。
図１に示すように、本技術の第１実施形態に係る固体撮像装置１は、平面視したときの二次元平面形状が矩形の半導体チップ２を主体に構成されている。半導体チップ２は、二次元平面形状において、中央に設けられた矩形状の画素アレイ部２Ａと、この画素アレイ部２Ａの外側に画素アレイ部２Ａを囲むようにして設けられた周辺部２Ｂと、この周辺部２Ｂの外側に周辺部２Ｂを囲むようにして設けられたパッド配置部２Ｃとを備えている。
この第１実施形態では、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである固体撮像装置に本技術を適用した一例について説明する。
≪固体撮像装置の構成≫
まず、固体撮像装置１の平面レイアウトについて説明する。
図１に示すように、本技術の第１実施形態に係る固体撮像装置１は、平面視したときの二次元平面形状が矩形の半導体チップ２を主体に構成されている。半導体チップ２は、二次元平面形状において、中央に設けられた矩形状の画素アレイ部２Ａと、この画素アレイ部２Ａの外側に画素アレイ部２Ａを囲むようにして設けられた周辺部２Ｂと、この周辺部２Ｂの外側に周辺部２Ｂを囲むようにして設けられたパッド配置部２Ｃとを備えている。
【0013】
画素アレイ部２Ａは、図示しない光学系により集光される光を受光する受光面である。そして、画素アレイ部２Ａには、Ｘ方向及びＹ方向を含む二次元平面において複数の画素３が行列状に配置されている。
【0014】
周辺部２Ｂには、図２に示す垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、水平駆動回路６、出力回路７及び制御回路８などが配置されている。
【0015】
複数の画素３の各々の画素３は、図３に示す光電変換部２３と、図示していないが複数の画素トランジスタとを含む。複数の画素トランジスタとしては、例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタ、アンプトランジスタの４つのトランジスタを採用できる。また、複数の画素トランジスタとしては、例えば選択トランジスタを除いた３つのトランジスタを採用してもよい。
【0016】
垂直駆動回路４は、例えばシフトレジスタによって構成されている。垂直駆動回路４は、所望の画素駆動配線１０を順次選択し、選択した画素駆動配線１０に画素３を駆動するためのパルスを供給し、各画素３を行単位で駆動する。即ち、垂直駆動回路４は、画素アレイ部２Ａの各画素３を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素３の光電変換部２３において受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素３からの画素信号を、垂直信号線１１を通してカラム信号処理回路５に供給する。
【0017】
カラム信号処理回路５は、例えば画素３の列毎に配置されており、１行分の画素３から出力される信号に対して画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。例えばカラム信号処理回路５は、画素固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング）及びＡＤ（Analog Digital）変換等の信号処理を行う。
【0018】
水平駆動回路６は、例えばシフトレジスタによって構成されている。水平駆動回路６は、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出力することによって、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
【0019】
出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１２を通して順次に供給される画素信号に対し、信号処理を行って出力する。信号処理としては、例えば、バッファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を用いることができる。
【0020】
制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
【0021】
図１に示すように、パッド配置部２Ｃには、半導体チップ２の二次元平面における４つの辺のそれぞれの辺に沿って複数の電極パッド１３が配置されている。電極パッド１３は、半導体チップ２を図示しない外部装置と電気定的に接続する際に用いられる入出力端子である。
【0022】
この第１実施形態に係る固体撮像装置１（１０１）は、図１４に示すように、光学レンズ１０２を介して被写体からの像光（入射光１０６）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０６の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
【0023】
次に、固体撮像装置１の具体的な構造について説明する。
図３に示すように、半導体チップ２は、複数の光電変換部２３が設けられた半導体層２０と、この半導体層２０の厚さ方向において互いに反対側に位置する第１の面Ｓ１及び第２の面Ｓ２のうちの第２の面Ｓ２側である光入射面側に配置され、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層４０とを有する。
また、半導体チップ２は、カラーフィルタ層４０の光入射面側（半導体層２０側とは反対側）に配置された複数のマイクロレンズ５９（オンチップレンズ、ウエハレンズ）を更に有する。
また、半導体チップ２は、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に配置された多層配線層３０と、この多層配線層３０の半導体層２０側とは反対側に配置された支持基板３４とを更に有する。
図３に示すように、半導体チップ２は、複数の光電変換部２３が設けられた半導体層２０と、この半導体層２０の厚さ方向において互いに反対側に位置する第１の面Ｓ１及び第２の面Ｓ２のうちの第２の面Ｓ２側である光入射面側に配置され、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層４０とを有する。
また、半導体チップ２は、カラーフィルタ層４０の光入射面側（半導体層２０側とは反対側）に配置された複数のマイクロレンズ５９（オンチップレンズ、ウエハレンズ）を更に有する。
また、半導体チップ２は、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に配置された多層配線層３０と、この多層配線層３０の半導体層２０側とは反対側に配置された支持基板３４とを更に有する。
【0024】
半導体層２０は、例えば単結晶シリコンからなるｐ型の半導体基板で構成されている。複数の光電変換部２３の各々の光電変換部２３は、画素アレイ部２Ａにおいて、複数の画素３の各々の画素３に対応して行列状に配置されている。そして、各光電変換部２３は、半導体層２０に設けられた分離領域２２によって区画されている。分離領域２２は、半導体層２０の第１の面Ｓ１側から第２の面Ｓ２側に向かって延伸し、互に隣り合う光電変換部２３間を電気的及び光学的に分離している。分離領域２２は、例えば酸化シリコン膜からなる単層構造、或いは金属膜の両側を絶縁膜で挟んだ３層構造を用いることができる。光電変換部２３では、入射光の光量に応じた信号電荷が生成され、生成された信号電荷が蓄積される。
【0025】
複数の光電変換部２３の各々の光電変換部２３には、例えばｎ型の半導体領域からなるウエル領域２１が構成されている。また、複数の光電変換部２３の各々の光電変換部２３には、詳細に図示していないが、光電変換素子として例えばアバランシェホトダイオード（ＡＰＤ：Ａvalanche Ｐhoto Ｄiode）素子が構成され、更に画素トランジスタが構成されている。即ち、画素アレイ部２Ａには、半導体層２０に埋設された光電変換部２３を含む画素３が行列状（二次元マトリクス状）に複数配置されている。
【0026】
多層配線層３０は、半導体層２０の光入射面（第２の面Ｓ２）側とは反対側の第１の面Ｓ１側に配置されており、層間絶縁膜３１と、層間絶縁膜３１を介して複数層に積層された配線３２とを含んで構成されている。この複数層の配線３２を介して各画素３を構成する画素トランジスタが駆動される。多層配線層３０は、半導体層２０の光入射面側（第２の面Ｓ２側）とは反対側に配置されているので、配線３２のレイアウトを自由に設定することができる。
【0027】
２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層４０は、これに限定されないが、例えば、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１と、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２と、青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３とを含む。この第１～第３カラーフィルタ部４１～４３は、画素アレイ部２Ａにおいて、複数の画素３の各々の画素３、即ち、複数の光電変換部２３の各々の光電変換部２３に対応して行列状に配置されている。第１～第３カラーフィルタ部４１～４３は、ランダムに配置されており、必ずしも同数になっていない。この第１実施形態では、例えば、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２が赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１及び青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３よりも多く設けられている。赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２、及び青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３の各々は、光電変換部２３に受光させたい入射光の特定の波長を透過し、透過させた入射光を光電変換部２３に入射させる構成になっている。
【0028】
無機層５０は、これに限定されないが、光透過膜５１からなる単層膜で構成されている。そして、無機層５０は、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３のうちの所定の色のカラーフィルタ部、例えば緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。即ち、第１及び第３カラーフィルタ部４１及び４３の各々の光入射面側には、無機層５０が設けられていない。光透過膜５１は、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）膜及び窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）膜の何れかで構成されている。また、光透過膜５１としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れか２つ以上を積層した構成としてもよい。この光透過膜５１は、固体撮像装置の製造プロセスにおいて、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第２カラーフィルタ部４２を形成するときのエッチングストッパとしても機能する。
酸化アルミニウム膜は例えば１．６３程度の屈折率を有する。酸化ハフニウム膜は例えば１．９５程度の屈折率を有する。窒化シリコン膜は例えば２．０程度の屈折率を有する。酸化シリコン膜は例えば１．４５程度の屈折率を有する。赤色の第１カラーフィルタ部４１、緑色の第２カラーフィルタ部４２、及び青色の第３カラーフィルタ部４３の各々は、例えば１．６程度の屈折率を有する。
酸化アルミニウム膜は例えば１．６３程度の屈折率を有する。酸化ハフニウム膜は例えば１．９５程度の屈折率を有する。窒化シリコン膜は例えば２．０程度の屈折率を有する。酸化シリコン膜は例えば１．４５程度の屈折率を有する。赤色の第１カラーフィルタ部４１、緑色の第２カラーフィルタ部４２、及び青色の第３カラーフィルタ部４３の各々は、例えば１．６程度の屈折率を有する。
【0029】
複数のマイクロレンズ５９の各々のマイクロレンズ５９は、画素アレイ部２Ａにおいて、複数の画素３の各々の画素３、即ち複数の光電変換部２３の各々の光電変換部２３に対応して行列状に配置されている。マイクロレンズ５９は、照射光を集光し、集光した光を、カラーフィルタ層４０を介して半導体層２０の光電変換部２３に効率よく入射させる。複数のマイクロレンズ５９は、カラーフィルタ層の光入射面側においてマイクロレンズアレイを構成している。マイクロレンズ５９は、例えばスチレン等の材料で形成されている。
【0030】
支持基板３４は、多層配線層３０の半導体層２０に面する側とは反対側の面に設けられている。支持基板３４は、固体撮像装置１の製造段階において、半導体層２０の強度を確保するための基板である。支持基板３４の材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）を用いることができる。
【0031】
半導体層２０とカラーフィルタ層４０との間には、半導体層２０側から平坦化膜３６、遮光膜３７及び接着膜３８がこの順で積層されている。
平坦化膜３６は、半導体層２０の光入射面側が凹凸のない平坦面となるように、画素アレイ部２Ａにおいて、半導体層２０の光入射面側全体を覆っている。平坦化膜３６としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を用いることができる。
遮光膜３７は、所定の画素３の光が隣の画素３へ漏れ込まないように、平面視の平面パターンが複数の光電変換部２３のそれぞれの受光面側を開口する格子状平面パターンになっている。この遮光膜３７としては、例えばタングステン（Ｗ）膜が用いられている。
平坦化膜３６は、半導体層２０の光入射面側が凹凸のない平坦面となるように、画素アレイ部２Ａにおいて、半導体層２０の光入射面側全体を覆っている。平坦化膜３６としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を用いることができる。
遮光膜３７は、所定の画素３の光が隣の画素３へ漏れ込まないように、平面視の平面パターンが複数の光電変換部２３のそれぞれの受光面側を開口する格子状平面パターンになっている。この遮光膜３７としては、例えばタングステン（Ｗ）膜が用いられている。
【0032】
接着膜３８は、平坦化膜３６及び遮光膜３７と、カラーフィルタ層４０との間に配置され、主に遮光膜３７とカラーフィルタ層４０との密着性を高めている。接着膜３８としては、例えば酸化シリコン膜が用いられている。
【0033】
以上の構成を有する固体撮像装置１では、光が半導体チップ２のマイクロレンズ５９側から照射され、照射された光がマイクロレンズ５９及びカラーフィルタ部４１，４２，４３を個別に透過し、透過した光が光電変換部２３で光電変換されることで、信号電荷が生成される。そして、生成された信号電荷が、半導体層２０の第１の面側に形成された画素トランジスタを介して、多層配線層３０の配線３２からなる垂直信号線１１によって画素信号として出力される。また、光電変換部２３で生成された信号電荷間の差に基づき、被写体までの間の距離が算出される。
【0034】
この第１実施形態に係る固体撮像装置１は、上述したように、カラーフィルタ層４０の光入射面側に配置され、かつカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い光透過膜５１からなる無機層５０を有している。そして、無機層５０は、３色のカラーフィルタ部４１，４２，４３のうちの緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。カラーフィルタ層４０よりも屈折率が高い無機層５０は、カラーフィルタ層４０よりも膜質が緻密であるため、カラーフィルタ層４０よりも透湿性が低い。したがって、この第１実施形態に係る固体撮像装置１によれば、無機層５０で覆われた第２カラーフィルタ部４２での吸湿を抑制することができるので、吸湿によるカラーフィルタ層４０全体の変質を抑制することができる。これにより、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を抑制することができる。
【0035】
【0036】
まず、図４Ａに示す半導体層２０を準備する。半導体層２０としては、例えば単結晶シリコン基板を用いる。
次に、図４Ａに示すように、半導体層２０の第１の面Ｓ１側にｎ型の半導体領域からなるウエル領域２１を形成する。
次に、図４Ｂに示すように、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に、各々が分離領域２２で周囲を囲まれて区画された複数の光電変換部２３を形成する。複数の光電変換部２３の各々は、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に分離領域２２、ＡＰＤ素子及び画素トランジスタなどを形成することによって形成される。
次に、図４Ａに示すように、半導体層２０の第１の面Ｓ１側にｎ型の半導体領域からなるウエル領域２１を形成する。
次に、図４Ｂに示すように、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に、各々が分離領域２２で周囲を囲まれて区画された複数の光電変換部２３を形成する。複数の光電変換部２３の各々は、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に分離領域２２、ＡＰＤ素子及び画素トランジスタなどを形成することによって形成される。
【0037】
次に、図４Ｃに示すように、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に、層間絶縁膜３１と、この層間絶縁膜３１を介して複数層に積層された配線３２とを含む多層配線層３０を形成する。
次に、多層配線層３０の半導体層２０側とは反対側に支持基板３４を接合する。そして、図４Ｄ及び図５Ａに示すように、半導体層２０の第２の面（光入射面）Ｓ２側を分離領域２２が露出するまでＣＭＰ法などにより研削して半導体層２０の厚さを薄くする。
次に、多層配線層３０の半導体層２０側とは反対側に支持基板３４を接合する。そして、図４Ｄ及び図５Ａに示すように、半導体層２０の第２の面（光入射面）Ｓ２側を分離領域２２が露出するまでＣＭＰ法などにより研削して半導体層２０の厚さを薄くする。
【0038】
次に、図５Ｂに示すように、半導体層２０の第２の面Ｓ２側に、平坦化膜３６、遮光膜３７及び接着膜３８をこの順で形成する。平坦化膜３６は、半導体層２０の第２の面Ｓ２上に例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法で成膜した後、この酸化シリコン膜の表面をＣＭＰ法やエッチバック法で研削することによって形成される。遮光膜３７は、平坦化膜３６上に例えば高融点金属膜としてタングステン（Ｗ）膜をスパッタ法で成膜した後、このタングステン膜を周知のフォトリソグラフィ技術を用いて所定のパターンにターンニングすることによって形成される。遮光膜３７は、平面視の平面パターンが複数の光電変換部２３のそれぞれの受光面側を開口する格子状平面パターンで形成する。接着膜３８は、遮光膜３７上を含む平坦化膜３６上の全面に例えば酸化シリコン膜をＣＶＤ法で成膜することによって形成される。接着膜３８は、遮光膜３７で囲まれた領域に凹部が形成されるように、遮光膜３７の厚さよりも薄い膜厚で形成する。
【0039】
次に、図５Ｃに示すように、半導体層２０の第２の面２Ｓ側であって接着膜３８上の全面に、緑色（Ｇ）の分光特性を有する緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜４２Ａを形成する。緑色のカラーフィルタ膜４２Ａは、半導体層２０の第２の面２Ｓ側に液状の熱硬化性樹脂材をスピンコード法により塗布し、その後、熱処理を施して、液状の熱硬化性樹脂材を熱硬化させることによって形成される。
【0040】
次に、図５Ｄに示すように、緑色のカラーフィルタ膜４２Ａ上の全面に、緑色のカラーフィルタ膜４２Ａの屈折率よりも高い光透過膜５１からなる単層の無機層５０を形成する。光透過膜５１としては、緑色のカラーフィルタ膜４２Ａの屈折率よりも高い酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかを用いることができる。また、光透過膜５１としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れか２つ以上を積層した構成としてもよい。
【0041】
次に、図５Ｅに示すように、無機層５０上に、無機層５０及び緑色の第２カラーフィルタ膜４２Ａをエッチングするときのマスクとして使用するエッチングマスクＲＭ１を形成する。エッチングマスクＲＭ１は、無機層５０上の全面に感光性レジスト膜を形成し、その後、この感光性レジスト膜に感光処理及び現像処理などを施して所定のパターンに加工することによって形成される。エッチングマスクＲＭ１は、複数の光電変換部２３のうち、緑色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３と平面的に重なる位置に形成される。
【0042】
次に、エッチングマスクＲＭ１をエッチングマスクとして使用し、エッチングマスクＲＭ１の周囲の無機層５０及び緑色のカラーフィルタ膜４２Ａをエッチングにより順次除去して、図５Ｆに示すように、上面が無機層５０で覆われた緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２を形成すると共に、図５Ｇに示すように、オーバーエッチングを施して緑色の第２カラーフィルタ部４２上のエッチングマスクＲＭ１を除去する。エッチングは、異方性に優れたＲＩＥ（Ｒeactive Ｉon Ｅtching）などのドライエッチングで行う。第２カラーフィルタ部４２は、複数の光電変換部２３のうち、緑色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に平面的に重なるようにして形成される。
この工程において、無機層５０がエッチングストッパとして機能するので、緑色のカラーフィルタ膜４２Ａと同じ樹脂系の材料かなるエッチングマスクＲＭ１を容易に除去することができる。また、エッチングマスクＲＭ１を用いたドライエッチングで緑色のカラーフィルタ膜４２Ａをエッチングするので、矩形性に優れた緑色の第２カラーフィルタ部４２を高精度で形成することができる。
この工程において、無機層５０がエッチングストッパとして機能するので、緑色のカラーフィルタ膜４２Ａと同じ樹脂系の材料かなるエッチングマスクＲＭ１を容易に除去することができる。また、エッチングマスクＲＭ１を用いたドライエッチングで緑色のカラーフィルタ膜４２Ａをエッチングするので、矩形性に優れた緑色の第２カラーフィルタ部４２を高精度で形成することができる。
【0043】
次に、図５Ｈに示すように、複数の光電変換部２３のうち、赤色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、この光電変換部２３と平面的に重なるようにして赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１を形成する。第１カラーフィルタ部４１は、無機層５０の形成工程を除いた緑色の第２カラーフィルタ部４２の形成工程と同様の工程で形成される。即ち、赤色の第１カラーフィルタ部４１は、赤色（Ｒ）の分光特性を有する赤色のカラーフィルタ膜を形成し、この赤色のカラーフィルタ膜上にエッチングマスクを形成し、このエッチングマスクの周囲の赤色のカラーフィルタ膜をエッチングにより除去することによって形成される。
【0044】
次に、図５Ｉに示すように、複数の光電変換部２３のうち、青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、この光電変換部２３と平面的に重なるようにして青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３を形成する。この第３カラーフィルタ部４３も、無機層５０の形成工程を除いた緑色の第２カラーフィルタ部４２の形成工程と同様の工程で形成される。即ち、青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３は、青色の分光特性を有する青色カラーフィルタ膜を形成し、この青色のカラーフィルタ膜上にエッチングマスクを形成し、このエッチングマスクの周囲の青色のカラーフィルタ膜をエッチングにより除去することによって形成される。この工程により、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を有するカラーフィルタ層４０が形成される。
【0045】
次に、図５Ｊに示すように、カラーフィルタ層４０の光入射面側に複数のマイクロレンズ５９を形成する。これにより、半導体層２０、多層配線層３０、平坦化膜３６、遮光膜３７、接着膜３８及びマイクロレンズ等を含む半導体基体が形成される。また、図１から図３に示す固体撮像装置１がほぼ完成する。固体撮像装置１は、半導体基体にスクライブライン（ダイシングライン）で区画された複数のチップ形成領域の各々に形成される。そして、この複数のチップ形成領域をスクライブラインに沿って個々に分割することにより、固体撮像装置１を搭載した半導体チップ２が形成される。
【0046】
この第１実施形態に係る固体撮像装置１の製造方法では、エッチングマスクＲＭ１の周囲の無機層５０及び緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜４２Ａをエッチングにより順次除去して、上面が無機層５０で覆われた緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２を形成する際、無機層５０がエッチングストッパとして機能するので、第２カラーフィルタ膜４２Ａと同じ樹脂系の材料かなるエッチングマスクＲＭ１を容易に除去することができる。また、エッチングマスクＲＭ１を用いたドライエッチングで緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜４２Ａをエッチングするので、矩形性に優れた緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２を高精度で形成することができる。したがって、この第１実施形態に係る固体撮像装置１の製造方法によれば、高精度のカラーフィルタ層４０を形成することができると共に、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を抑制することができる。
【0047】
なお、この第１実施形態では、３色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）のうち、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を、カラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い無機層５０で選択的に覆った場合について説明した。しかしながら、本技術は、第２カラーフィルタ部４２を無機層５０で選択的に覆う第１実施形態の構成に限定されない。例えば、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１の光入射面側、又は青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３の光入射面側を無機層５０で選択的に覆ってもよい。第１カラーフィルタ部４１の光入射面側を無機層５０で選択的に覆う場合は、第１カラーフィルタ部４１を第２及び第３カラーフィルタ部４２及び４３よりも先に形成することが好ましい。また、第３カラーフィルタ部４３の光入射面側を無機層５０で選択的に覆う場合は、第３カラーフィルタ部４３を第１及び第２カラーフィルタ部４１及び４２よりも先に形成することが好ましい。
【0048】
（第２実施形態）
本技術の第２実施形態に係る固体撮像装置１Ａは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図６に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ａを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
本技術の第２実施形態に係る固体撮像装置１Ａは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図６に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ａを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
【0049】
図３に示すように、第１実施形態に係る固体撮像装置１の無機層５０は、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い光透過膜５１からなる単層膜で構成されている。
これに対し、図６に示すように、第２実施形態に係る固体撮像装置１Ａの無機層５０Ａは、２色以上のカラーフィルタ部のうちの所定の色のカラーフィルタ部を選択的に覆う光透過膜５１と、この光透過膜５１の光入射面側を覆い、かつ残りの他の色のカラーフィルタ部の光入射面側を覆う光透過膜５５とを含む構成になっている。この第２実施形態では、光透過膜５１は緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。即ち、無機層５０Ａは、第２カラーフィルタ部４２と第１及び第３カラーフィルタ部４１，４３とで厚さが異なっており、第２カラーフィルタ部４２を覆う部分が第１及び第３カラーフィルタ部４１，４３を覆う部分よりも厚くなっている。
光透過膜５５は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５１の光入射面側を覆い、かつ赤色（Ｒ）のカラーフィルタ部４１及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ部４３の各々の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５５は、図６の右側に示すように、画素アレイ部２Ａ及び周辺部２Ｂに亘って設けられており、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａを最外周に沿って覆っている。
即ち、無機層５０Ａは、カラーフィルタ層４０の光入射面側の全面を覆うと共に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも覆っている。光透過膜５５は、光透過膜５１と同様に、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかで構成されている。また、光透過膜５５としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れか２つ以上を積層した構成としてもよい。
これに対し、図６に示すように、第２実施形態に係る固体撮像装置１Ａの無機層５０Ａは、２色以上のカラーフィルタ部のうちの所定の色のカラーフィルタ部を選択的に覆う光透過膜５１と、この光透過膜５１の光入射面側を覆い、かつ残りの他の色のカラーフィルタ部の光入射面側を覆う光透過膜５５とを含む構成になっている。この第２実施形態では、光透過膜５１は緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。即ち、無機層５０Ａは、第２カラーフィルタ部４２と第１及び第３カラーフィルタ部４１，４３とで厚さが異なっており、第２カラーフィルタ部４２を覆う部分が第１及び第３カラーフィルタ部４１，４３を覆う部分よりも厚くなっている。
光透過膜５５は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５１の光入射面側を覆い、かつ赤色（Ｒ）のカラーフィルタ部４１及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ部４３の各々の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５５は、図６の右側に示すように、画素アレイ部２Ａ及び周辺部２Ｂに亘って設けられており、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａを最外周に沿って覆っている。
即ち、無機層５０Ａは、カラーフィルタ層４０の光入射面側の全面を覆うと共に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも覆っている。光透過膜５５は、光透過膜５１と同様に、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかで構成されている。また、光透過膜５５としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れか２つ以上を積層した構成としてもよい。
【0050】
この第２実施形態に係る固体撮像装置１Ａによれば、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を有するカラーフィルタ層４０全体の吸湿を無機層５０Ａで抑制することができるので、吸湿によるカラーフィルタ層４０の変質を第１実施形態と比較して更に抑制することができる。これにより、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を更に抑制することができる。
【0051】
なお、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１の光入射面側、又は青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３の光入射面側を光透過膜５１で選択的に覆うようにしてもよい。
また、光透過膜５５は、カラーフィルタ層４０の端部側面４０ａを覆わない構成としてもよい。
また、光透過膜５５は、カラーフィルタ層４０の端部側面４０ａを覆わない構成としてもよい。
【0052】
（第３実施形態）
本技術の第３実施形態に係る固体撮像装置１Ｂは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図７に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｂを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
本技術の第３実施形態に係る固体撮像装置１Ｂは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図７に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｂを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
【0053】
図３に示すように、第１実施形態に係る固体撮像装置１の無機層５０は、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い光透過膜５１からなる単層膜で構成されている。
これに対し、図７に示すように、第３実施形態に係る固体撮像装置１Ｂは、２色以上のカラーフィルタ部の全てのカラーフィルタ部の各々の光入射面側を覆う光透過膜５５からなる単層膜で構成されている。この第３実施形態では、光透過膜５５は、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２及び青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３の各々の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５５は、第２実施形態と同様に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って覆っている。すなわち、無機層５０Ｂは、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）を有するカラーフィルタ層４０の光入射面側の全面を覆うと共に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも覆っている。
これに対し、図７に示すように、第３実施形態に係る固体撮像装置１Ｂは、２色以上のカラーフィルタ部の全てのカラーフィルタ部の各々の光入射面側を覆う光透過膜５５からなる単層膜で構成されている。この第３実施形態では、光透過膜５５は、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２及び青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３の各々の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５５は、第２実施形態と同様に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って覆っている。すなわち、無機層５０Ｂは、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）を有するカラーフィルタ層４０の光入射面側の全面を覆うと共に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも覆っている。
【0054】
この第３実施形態に係る固体撮像装置１Ｂによれば、カラーフィルタ層４０全体の吸湿を無機層５０Ｂで抑制することができるので、吸湿によるカラーフィルタ層４０の変質を第１実施形態と比較して更に抑制することができる。これにより、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を更に抑制することができる。
なお、光透過膜５５は、カラーフィルタ層４０の端部側面４０ａを覆わない構成としてもよい。
なお、光透過膜５５は、カラーフィルタ層４０の端部側面４０ａを覆わない構成としてもよい。
【0055】
（第４実施形態）
≪固体撮像装置の構成≫
本技術の第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図８に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｃを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
≪固体撮像装置の構成≫
本技術の第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図８に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｃを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
【0056】
図８に示すように、第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃの無機層５０Ｃは、光透過膜５１、５２及び５５を含む構成になっている。
光透過膜５１は、上述の第１実施形態と同様に、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）のうち、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。そして、この光透過膜５１は、上述の第１実施形態で説明したように、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第２カラーフィルタ部４２を形成するときのエッチングストッパとしても機能する。
光透過膜５２は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５１の光入射面側を覆い、かつ残りの２色のカラーフィルタ部（４１，４３）のうちの赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１の光入射面側を覆っている。
そして、光透過膜５２は、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１と青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５２は、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２と青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
光透過膜５５は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５１、第１カラーフィルタ部４１上及び第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５２、及び残りの第３カラーフィルタ部４３の各々の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５５は、図８には詳細に図示していないが、図６を参照すれば、上述の第２実施形態と同様に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って覆っている。
光透過膜５１は、上述の第１実施形態と同様に、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）のうち、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。そして、この光透過膜５１は、上述の第１実施形態で説明したように、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第２カラーフィルタ部４２を形成するときのエッチングストッパとしても機能する。
光透過膜５２は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５１の光入射面側を覆い、かつ残りの２色のカラーフィルタ部（４１，４３）のうちの赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１の光入射面側を覆っている。
そして、光透過膜５２は、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１と青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５２は、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２と青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
光透過膜５５は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５１、第１カラーフィルタ部４１上及び第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５２、及び残りの第３カラーフィルタ部４３の各々の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５５は、図８には詳細に図示していないが、図６を参照すれば、上述の第２実施形態と同様に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って覆っている。
【0057】
即ち、無機層５０Ｃは、カラーフィルタ層４０の入射面側の全面を覆うと共に、第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部４３との間において第１及び第３カラーフィルタ部４１，４３の各々の側面を覆い、かつ第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間において第２及び第３カラーフィルタ部４２，４３の各々の側面も覆っている。また、無機層５０Ｃは、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも覆っている。
無機層５０Ｃは、第１カラーフィルタ部４１、第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３でそれぞれ膜厚が異なっている。無機層５０Ｃは、第２カラーフィルタ部４２を覆う部分が最も厚く、次に第１カラーフィルタ部４２を覆う部分が厚く、第３カラーフィルタ部４３を覆う部分が最も薄くなっている。
無機層５０Ｃは、第１カラーフィルタ部４１、第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３でそれぞれ膜厚が異なっている。無機層５０Ｃは、第２カラーフィルタ部４２を覆う部分が最も厚く、次に第１カラーフィルタ部４２を覆う部分が厚く、第３カラーフィルタ部４３を覆う部分が最も薄くなっている。
【0058】
光透過膜５２は、光透過膜５１及び５５と同様に、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかで構成されている。また、光透過膜５２としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れか２つ以上を積層した構成としてもよい。
【0059】
図８に示すように、光透過膜５２は、青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３と光電変換部２３との間にも配置されている。この第４実施形態では、接着膜３８が設けられているので、光透過膜５２は、第３カラーフィルタ部４３と接着膜３８との間に設けられている。即ち、無機層５０Ｃは、カラーフィルタ層４０の光入射面側に配置され、更にカラーフィルタ層４０の光入射面側とは反対側にも配置されている。
この第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃによれば、カラーフィルタ層４０全体の吸湿を無機層５０Ｃで抑制することができるので、吸湿によるカラーフィルタ層４０の変質を第１実施形態と比較して更に抑制することができる。これにより、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を更に抑制することができる。
この第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃによれば、カラーフィルタ層４０全体の吸湿を無機層５０Ｃで抑制することができるので、吸湿によるカラーフィルタ層４０の変質を第１実施形態と比較して更に抑制することができる。これにより、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を更に抑制することができる。
【0060】
なお、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１の光入射面側、又は青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３の光入射面側を光透過膜５１で選択的に覆うようにしてもよい。
また、光透過膜５５は、カラーフィルタ層４０の端部側面４０ａを覆わない構成としてもよい。
また、光透過膜５５は、カラーフィルタ層４０の端部側面４０ａを覆わない構成としてもよい。
【0061】
≪固体撮像装置の製造方法≫
次に、この第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃの製造方法について、図９Ａから図９Ｅを用いて説明する。
まず、第１実施形態の図４Ａから図４Ｄ、及び図５Ａから５Ｇに示す工程と同様の工程を施して、図９Ａに示すように、緑色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、上面が光透過膜５１で覆われた緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２を形成する。第２カラーフィルタ部４２上のエッチングマスクＲＭ１（図５Ｆ参照）はオーバーエッチングにより除去されている。
次に、この第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃの製造方法について、図９Ａから図９Ｅを用いて説明する。
まず、第１実施形態の図４Ａから図４Ｄ、及び図５Ａから５Ｇに示す工程と同様の工程を施して、図９Ａに示すように、緑色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、上面が光透過膜５１で覆われた緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２を形成する。第２カラーフィルタ部４２上のエッチングマスクＲＭ１（図５Ｆ参照）はオーバーエッチングにより除去されている。
【0062】
次に、図９Ｂに示すように、複数の光電変換部２３のうち、赤色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、この光電変換部２３と平面的に重なるようにして赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１を形成する。第１カラーフィルタ部４１は、光透過膜５１の形成工程を除いた緑色の第２カラーフィルタ部４２の形成工程と同様の工程で形成される。
【0063】
次に、図９Ｃに示すように、光透過膜５１上及び第１カラーフィルタ部４１上を含む半導体層２０の第２の面Ｓ２側の全面に、第１及び第２カラーフィルタ部４１，４２の屈折率よりも高い光透過膜５２を形成する。光透過膜５２としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかを用いることができる。これらの膜は、ＣＶＤ法や蒸着法によって成膜することができる。
この工程において、青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上にも光透過膜５２が形成される。また、第２カラーフィルタ部４２の側面のうち、第１カラーフィルタ部４１と接触していない側面が光透過膜５２で覆われる。また、第１カラーフィルタ部４１の側面のうち、詳細に図示していないが、第２カラーフィルタ部４２と接触していない側面も光透過膜５２で覆われる。
この工程において、青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上にも光透過膜５２が形成される。また、第２カラーフィルタ部４２の側面のうち、第１カラーフィルタ部４１と接触していない側面が光透過膜５２で覆われる。また、第１カラーフィルタ部４１の側面のうち、詳細に図示していないが、第２カラーフィルタ部４２と接触していない側面も光透過膜５２で覆われる。
【0064】
次に、図９Ｄに示すように、複数の光電変換部２３のうち、青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、この光電変換部２３と平面的に重なるようにして青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３を形成する。第３カラーフィルタ部４３は、光透過膜５１の形成工程を除いた緑色の第２カラーフィルタ部４２の形成工程と同様の工程で形成される。
この工程において、第３カラーフィルタ部４３は、光電変換部２３の光入射面側に光透過膜５２を介して配置される。
また、この工程において、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも光透過膜５２が配置され、この間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５２で覆われる。
また、この工程において、第１カラーフィルタ部４１と第２カラーフィルタ部４２との間にも光透過膜５２が配置され、この間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５２で覆われる。
この工程において、第３カラーフィルタ部４３は、光電変換部２３の光入射面側に光透過膜５２を介して配置される。
また、この工程において、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも光透過膜５２が配置され、この間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５２で覆われる。
また、この工程において、第１カラーフィルタ部４１と第２カラーフィルタ部４２との間にも光透過膜５２が配置され、この間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５２で覆われる。
【0065】
次に、図９Ｅに示すように、光透過膜５２上及び第３カラーフィルタ部４３上を含む半導体層２０上の全面に、第１、第２及び第３カラーフィルタ部（４１，４２，４３）の屈折率よりも高い光透過膜５５を形成する。光透過膜５５としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかを用いることができる。これらの膜は、ＣＶＤ法や蒸着法によって成膜することができる。
この工程により、光透過膜５１、５２及び５５を含む無機層５０Ｃが形成される。また、第１～第３カラーフィルタ部（４１，４２，４３）を有し、かつ無機層５０Ｃを有するカラーフィルタ層４０が形成される。
この工程において、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って光透過膜で覆われる。
この工程により、光透過膜５１、５２及び５５を含む無機層５０Ｃが形成される。また、第１～第３カラーフィルタ部（４１，４２，４３）を有し、かつ無機層５０Ｃを有するカラーフィルタ層４０が形成される。
この工程において、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って光透過膜で覆われる。
【0066】
次に、カラーフィルタ層４０の光入射面側に複数のマイクロレンズ５９を形成する。これにより、図８示す固体撮像装置１Ｃがほぼ完成する。
【0067】
この第４実施形態に係る固体撮像装置１Ｃの製造方法によれば、上述の第１実施形態と同様に、高精度のカラーフィルタ層４０を形成することができる。また、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を第１実施形態と比較して更に抑制することができる。
【0068】
（第５実施形態）
≪固体撮像装置の構成≫
本技術の第５実施形態に係る固体撮像装置１Ｄは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図１０に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｄを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
≪固体撮像装置の構成≫
本技術の第５実施形態に係る固体撮像装置１Ｄは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図１０に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｄを有する。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
【0069】
図１０に示すように、第５実施形態に係る固体撮像装置１Ｄの無機層５０Ｄは、光透過膜５１、５２、５４及び５５を含む構成になっている。
光透過膜５１は、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）のうち、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。この光透過膜５１は、上述の第１実施形態で説明したように、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第２カラーフィルタ部４２を形成するときのエッチングストッパとしても機能する。
光透過膜５１は、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）のうち、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。この光透過膜５１は、上述の第１実施形態で説明したように、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第２カラーフィルタ部４２を形成するときのエッチングストッパとしても機能する。
【0070】
光透過膜５３は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５１の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５３は、第２カラーフィルタ部４２と第１カラーフィルタ部４１との間にも配置され、これらの間において第２カラーフィルタ部４２及び第１カラーフィルタ部４１の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５３は、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５３は、第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部との間にも配置され、これらの間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５３は、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５３は、第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部との間にも配置され、これらの間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も覆っている。
【0071】
光透過膜５４は、第２カラーフィルタ部４２上の光透過膜５３の光入射面側、及び第１カラーフィルタ部４１の光入射面側を覆っている。
そして、光透過膜５４は、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第２カラーフィルタ部及び第３カラーフィルタ部の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５４は、第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第１カラーフィルタ部及び第３カラーフィルタ部の各々の側面も覆っている。
そして、光透過膜５４は、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第２カラーフィルタ部及び第３カラーフィルタ部の各々の側面も覆っている。
また、光透過膜５４は、第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部４３との間にも配置され、これらの間において第１カラーフィルタ部及び第３カラーフィルタ部の各々の側面も覆っている。
【0072】
光透過膜５５は、第２カラーフィルタ部４２上及び第１カラーフィルタ部４１上の光透過膜５４の光入射面側、及び第３カラーフィルタ部４３の光入射面側を覆っている。そして、光透過膜５５は、図１０に図示していないが、図６を参照すれば、上述の第２実施形態と同様に、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って覆っている。
【0073】
即ち、無機層５０Ｄは、カラーフィルタ層４０の入射面側の全面を覆うと共に、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間において第２及び第３カラーフィルタ部４２及び４３の各々の側面、第２カラーフィルタ部４２と第１カラーフィルタ部４１との間において第２及び第１カラーフィルタ部４２及び４１の各々の側面、並びに第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部４３との間において第１及び第３カラーフィルタ部４１及び４３の各々の側面も覆っている。
無機層５０Ｄは、第１カラーフィルタ部４１、第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３でそれぞれ膜厚が異なっている。無機層５０Ｄは、第２カラーフィルタ部４２を覆う部分が最も厚く、次に第１カラーフィルタ部４２を覆う部分が厚く、第３カラーフィルタ部４３を覆う部分が最も薄くなっている。
無機層５０Ｄは、第１カラーフィルタ部４１、第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３でそれぞれ膜厚が異なっている。無機層５０Ｄは、第２カラーフィルタ部４２を覆う部分が最も厚く、次に第１カラーフィルタ部４２を覆う部分が厚く、第３カラーフィルタ部４３を覆う部分が最も薄くなっている。
【0074】
光透過膜５３及び５４は、光透過膜５１及び５５と同様に、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかで構成されている。また、光透過膜５３及び５４としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れか２つ以上を積層した構成としてもよい。
【0075】
図１０に示すように、光透過膜５３は、赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１と光電変換部２３との間、及び青色（ｂ）の第３カラーフィルタ部４３と光電変換部２３との間にも配置されている。この第５実施形態でも接着膜３８が設けられているので、光透過膜５３は、第１及び第３カラーフィルタ部４１及び４３と接着膜３８との間に配置されている。
光透過膜５４は、第３カラーフィルタ部４３と、この第３カラーフィルタ部４３の直下の光透過膜５３との間にも配置されている。
即ち、無機層５０Ｄは、カラーフィルタ層４０の光入射面側に配置され、更にカラーフィルタ層４０の光入射面側とは反対側にも配置されている。
光透過膜５３は、固体撮像装置１Ｄの製造プロセスにおいて、赤色のカラーフィルタ膜をエッチングして赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１を形成するときのエッチングストッパとしても機能する。
光透過膜５４は、第３カラーフィルタ部４３と、この第３カラーフィルタ部４３の直下の光透過膜５３との間にも配置されている。
即ち、無機層５０Ｄは、カラーフィルタ層４０の光入射面側に配置され、更にカラーフィルタ層４０の光入射面側とは反対側にも配置されている。
光透過膜５３は、固体撮像装置１Ｄの製造プロセスにおいて、赤色のカラーフィルタ膜をエッチングして赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１を形成するときのエッチングストッパとしても機能する。
【0076】
≪固体撮像装置の製造方法≫
次に、この第５実施形態に係る固体撮像装置１Ｄの製造方法について、図１１Ａから図１１Ｆを用いて説明する。
まず、第１実施形態の図４Ａから図４Ｄ、及び図５Ａから５Ｇに示す工程と同様の工程を施して、図１１Ａに示すように、緑色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、上面が光透過膜５１で覆われた緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２を形成する。第２カラーフィルタ部４２上のエッチングマスクＲＭ１（図５Ｆ参照）はオーバーエッチングにより除去されている。
次に、この第５実施形態に係る固体撮像装置１Ｄの製造方法について、図１１Ａから図１１Ｆを用いて説明する。
まず、第１実施形態の図４Ａから図４Ｄ、及び図５Ａから５Ｇに示す工程と同様の工程を施して、図１１Ａに示すように、緑色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、上面が光透過膜５１で覆われた緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２を形成する。第２カラーフィルタ部４２上のエッチングマスクＲＭ１（図５Ｆ参照）はオーバーエッチングにより除去されている。
【0077】
次に、図１１Ｂに示すように、光透過膜５１上を含む半導体層２０上の全面に、第２カラーフィルタ部４２の屈折率よりも高い光透過膜５３を形成する。光透過膜５２としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかを用いることができる。これらの膜は、ＣＶＤ法や蒸着法によって成膜することができる。
この工程において、赤色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上、及び青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上にも光透過膜５３が形成される。
この工程において、赤色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上、及び青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上にも光透過膜５３が形成される。
【0078】
次に、図１１Ｃに示すように、複数の光電変換部２３のうち、赤色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上に、この光電変換部２３と平面的に重なるようにして赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１を形成する。第１カラーフィルタ部４１は、光透過膜５１の形成工程を除いた緑色の第２カラーフィルタ部４２の形成工程と同様の工程で形成される。
この工程において、第１カラーフィルタ部４１は、光電変換部２３の光入射面側に光透過膜５３を介して配置される。
また、この工程において、第２カラーフィルタ部４２と第１カラーフィルタ部４１との間にも光透過膜５３が配置され、この間において第２カラーフィルタ部４２及び第１カラーフィルタ部４１の各々の側面も光透過膜５３で覆われる。
また、この工程において、青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上の光透過膜５３は、赤色（Ｒ）のカラーフィル膜をエッチングして赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１を形成するときのエッチングマスクとしても機能する。
この工程において、第１カラーフィルタ部４１は、光電変換部２３の光入射面側に光透過膜５３を介して配置される。
また、この工程において、第２カラーフィルタ部４２と第１カラーフィルタ部４１との間にも光透過膜５３が配置され、この間において第２カラーフィルタ部４２及び第１カラーフィルタ部４１の各々の側面も光透過膜５３で覆われる。
また、この工程において、青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３上の光透過膜５３は、赤色（Ｒ）のカラーフィル膜をエッチングして赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部４１を形成するときのエッチングマスクとしても機能する。
【0079】
次に、図１１Ｄに示すように、光透過膜５３及び第１カラーフィルタ部４１の各々の光入射面側を含む半導体層２０の第２の面Ｓ２側の全面に、第１及び第２カラーフィルタ部４１及び４２の屈折率よりも高い光透過膜５４を形成する。光透過膜５４としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかを用いることができる。これらの膜は、ＣＶＤ法や蒸着法によって成膜することができる。
【0080】
次に、図１１Ｅに示すように、複数の光電変換部２３のうち、青色の波長の光を受光して光電変換する光電変換部２３の光入射面側に、この光電変換部２３と平面的に重なるようにして青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部４３を形成する。第３カラーフィルタ部４３は、光透過膜５１の形成工程を除いた緑色の第２カラーフィルタ部４２の形成工程と同様の工程で形成される。
この工程において、第３カラーフィルタ部４３は、光電変換部２３の光入射面側に光透過膜５３及び５４を介して配置される。
また、この工程において、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも光透過膜５３及び５４が配置され、この間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５３及び５４で覆われる。
また、この工程において、第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部４３との間にも光透過膜５４が配置され、この間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５４で覆われる。
この工程において、第３カラーフィルタ部４３は、光電変換部２３の光入射面側に光透過膜５３及び５４を介して配置される。
また、この工程において、第２カラーフィルタ部４２と第３カラーフィルタ部４３との間にも光透過膜５３及び５４が配置され、この間において第２カラーフィルタ部４２及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５３及び５４で覆われる。
また、この工程において、第１カラーフィルタ部４１と第３カラーフィルタ部４３との間にも光透過膜５４が配置され、この間において第１カラーフィルタ部４１及び第３カラーフィルタ部４３の各々の側面も光透過膜５４で覆われる。
【0081】
次に、図１１Ｆに示すように、光透過膜５４及び第３カラーフィルタ部４３の各々の光入射面側を含む半導体層２０の第２の面Ｓ２側の全面に、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３の屈折率よりも高い光透過膜５５を形成する。光透過膜５５としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかを用いることができる。これらの膜は、ＣＶＤ法や蒸着法によって成膜することができる。
この工程において、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って光透過膜５５で覆われる。
この工程において、カラーフィルタ層４０の最外周の端部側面４０ａも最外周に沿って光透過膜５５で覆われる。
【0082】
この工程により、光透過膜５１、５３、５４及び５５を含む無機層５０Ｄが形成される。また、第１～第３カラーフィルタ部（４１，４２，４３）を有し、かつ無機層５０Ｄを有するカラーフィルタ層４０が形成される。
【0083】
次に、カラーフィルタ層４０の光入射面側に複数のマイクロレンズ５９を形成する。これにより、図１０示す固体撮像装置１Ｄがほぼ完成する。
【0084】
この第５実施形態に係る固体撮像装置１Ｄの製造方法によれば、上述の第１実施形態と同様に、高精度のカラーフィルタ層４０を形成することができる。また、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を第１実施形態と比較して更に抑制することができる。
【0085】
（第６実施形態）
本技術の第６実施形態に係る固体撮像装置１Ｅは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図１２に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｅを備えている。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
図１２に示すように、第６実施形態に係る固体撮像装置１Ｅの無機層５０Ｅは、光透過膜５１及び５７を含む構成になっている。
光透過膜５１は、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）のうち、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。この光透過膜５１は、上述の第１実施形態で説明したように、第２カラーフィルタ部４２を形成する時のエッチングストッパとしても機能する。
本技術の第６実施形態に係る固体撮像装置１Ｅは、基本的に上述の第１実施形態に係る固体撮像装置１と同様の構成になっており、図１２に示すように、第１実施形態の無機層５０に換えて無機層５０Ｅを備えている。その他の構成は、上述の第１実施形態と同様である。
図１２に示すように、第６実施形態に係る固体撮像装置１Ｅの無機層５０Ｅは、光透過膜５１及び５７を含む構成になっている。
光透過膜５１は、３色のカラーフィルタ部（４１，４２，４３）のうち、緑色（Ｇ）の第２カラーフィルタ部４２の光入射面側を選択的に覆っている。この光透過膜５１は、上述の第１実施形態で説明したように、第２カラーフィルタ部４２を形成する時のエッチングストッパとしても機能する。
【0086】
光透過膜５７は、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３の各々と光電変換部２３との間に配置されている。この第６実施形態では、上述の第１実施形態と同様に接着膜３８が設けられているので、光透過膜５７は、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３の各々と接着膜３８との間に設けられている。即ち、無機層５０Ｅは、カラーフィルタ層４０の光入射面側に配置され、更にカラーフィルタ層４０の光入射面側とは反対側にも配置されている。光透過膜５７は、光透過膜５１と同様に、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を含むカラーフィルタ層４０の屈折率よりも高い例えば酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかで構成されている。また、光透過膜５３及び５４としては、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れか２つ以上を積層した構成としてもよい。
【0087】
この第６実施形態に係る固体撮像装置１Ｅの製造方法では、図１３Ａに示すように、接着膜３８上を含む半導体層２０上の全面に光透過膜５７を形成し、その後、図１３Ｂに示すように、光透過膜５７上に第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を形成する。即ち、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を形成する前に光透過膜５７を形成する。
このように、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を形成する前に光透過膜５７を形成しておくことにより、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第２カラーフィルタ部４２を形成する工程、赤色（Ｒ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第１カラーフィルタ部４１を形成する工程、及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第３カラーフィルタ部４３を形成する工程において、光透過膜５７がエッチングストッパとして機能するので、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３の各々の直下における接着膜３８、平坦化膜３６及び光電変換部２３などへのエッチングダメージを抑制することができる。したがって、この第６実施形態に係る固体撮像装置１Ｅによれば、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を抑制することができると共に、接着膜３８、平坦化膜３６及び光電変換部２３などへのエッチングダメージに起因する製造歩留まりの低下を抑制することができる。
このように、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を形成する前に光透過膜５７を形成しておくことにより、緑色（Ｇ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第２カラーフィルタ部４２を形成する工程、赤色（Ｒ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第１カラーフィルタ部４１を形成する工程、及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ膜をエッチングして第３カラーフィルタ部４３を形成する工程において、光透過膜５７がエッチングストッパとして機能するので、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３の各々の直下における接着膜３８、平坦化膜３６及び光電変換部２３などへのエッチングダメージを抑制することができる。したがって、この第６実施形態に係る固体撮像装置１Ｅによれば、カラーフィルタ層４０の吸湿による変質に起因するシミ不良などの画像劣化を抑制することができると共に、接着膜３８、平坦化膜３６及び光電変換部２３などへのエッチングダメージに起因する製造歩留まりの低下を抑制することができる。
【0088】
なお、この第６実施形態は、光透過膜５７を上述の第１実施形態の無機層５０に適用した場合について説明した。光透過膜５７の適用は、上述の第１実施形態の無機層５０に限定されるものではない。例えば、光透過膜５７は、上述の第２～第５実施形態のそれぞれの無機層５０Ａ～５０Ｄにも適用することができる。この場合、第２～第５実施形態の何れにおいても、第１～第３カラーフィルタ部４１～４３を形成する前に光透過膜５７を形成しておく。
【0089】
（電子機器への応用例）
本技術（本開示に係る技術）は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、又は、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用されてもよい。
図１４は、本技術が適用され得る電子機器（例えば、カメラ）の概略的な構成の一例を示す図である。
図１４に示すように、電子機器１００は、固体撮像装置１０１と、光学レンズ１０２と、シャッタ装置１０３と、駆動回路１０４と、信号処理回路１０５とを備えている。
本技術（本開示に係る技術）は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、又は、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用されてもよい。
図１４は、本技術が適用され得る電子機器（例えば、カメラ）の概略的な構成の一例を示す図である。
図１４に示すように、電子機器１００は、固体撮像装置１０１と、光学レンズ１０２と、シャッタ装置１０３と、駆動回路１０４と、信号処理回路１０５とを備えている。
【0090】
光学レンズ１０２は、被写体からの像光（入射光１０６）を固体撮像装置１０１の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置１０１内に一定期間にわたって信号電荷が蓄積される。シャッタ装置１０３は、固体撮像装置１０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路１０４は、固体撮像装置１０１の転送動作及びシャッタ装置１０３のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路１０４から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置１０１の信号転送を行なう。信号処理回路１０５は、固体撮像装置１０１から出力される信号（画素信号）に各種信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、或いはモニタに出力される。
なお、固体撮像装置１を適用できる電子機器１００としては、カメラに限られるものではなく、他の電子機器にも適用することができる。例えば、携帯電話機やタブレット端末等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用してもよい。
なお、固体撮像装置１を適用できる電子機器１００としては、カメラに限られるものではなく、他の電子機器にも適用することができる。例えば、携帯電話機やタブレット端末等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用してもよい。
【0091】
以上、本技術が適用され得る電子機器の一例について説明した。本技術は、以上説明した構成のうち、固体撮像装置１０１に適用され得る。具体的には、図１の固体撮像装置１は、固体撮像装置１０１に適用できる。固体撮像装置１０１に本技術を適用することにより、より良好な撮影画像を得ることができる。
【0092】
（電子機器への応用例）
図１５は、本技術（本開示に係る技術）が適用され得る電子機器として撮像装置の概略的な構成の一例を示す図である。
図１５は、本技術（本開示に係る技術）が適用され得る電子機器として撮像装置の概略的な構成の一例を示す図である。
【0093】
図１５の撮像装置１０００は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等である。撮像装置１０００は、レンズ群１００１、固体撮像素子１００２、ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記憶部１００６、操作部１００７、及び電源部１００８からなる。ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記憶部１００６、操作部１００７、及び電源部１００８は、パスライン１００９を介して相互に接続されている。
【0094】
レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで固体撮像素子１００２の撮像面上に結像する。固体撮像素子１００２は、上述の第１～第５実施形態の固体撮像装置からなる。固体撮像素子１００２は、レンズ群１００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号としてＤＳＰ回路１００３に供給する。
【0095】
ＤＳＰ回路１００３は、固体撮像素子１００２から供給される画素信号に対して所定の画像処理を行い、画像処理後の画像信号をフレーム単位でフレームメモリ１００４に供給し、一時的に記憶させる。
【0096】
表示部１００５は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等のパネル型表示装置からなり、フレームメモリ１００４に一時的に記憶されたフレーム単位の画素信号に基づいて、画像を表示する。
【0097】
記憶部１００６は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、フラッシュメモリ等からなり、フレームメモリ１００４に一時的に記憶されたフレーム単位の画素信号を読み出し、記憶する。
【0098】
操作部１００７は、ユーザによる操作の下に、撮像装置１０００が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部１００８は、電源を、ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記憶部１００６、及び操作部１００７に対して適宜供給する。
【0099】
本技術を適用する電子機器は、画像取込部（光電変換部）にＣＭＯＳイメージセンサを用いる装置であればよく、撮像装置１０００のほか、撮像機能を有する携帯端末装置、画像読取部にＣＭＯＳイメージセンサを用いる複写機などがある。
【0100】
（移動体への応用例）
本技術（本開示に係る技術）は、例えば、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
本技術（本開示に係る技術）は、例えば、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【0101】
図１６は、本技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【0102】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１５に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（interface）１２０５３が図示されている。
【0103】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【0104】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【0105】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【0106】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【0107】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【0108】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【0109】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0110】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【0111】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１６の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【0112】
【0113】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【0114】
なお、図１７には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【0115】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【0116】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0117】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【0118】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【0119】
以上、本技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、図１の固体撮像装置１は、撮像部１２０３１に適用できる。撮像部１２０３１に本技術を適用することにより、より良好な撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
【0120】
（内視鏡手術システムへの応用例）
本技術（本開示に係る技術）は、例えば、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図１６は、本技術が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
図１８では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
本技術（本開示に係る技術）は、例えば、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図１６は、本技術が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
図１８では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【0121】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【0122】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【0123】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ： Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
【0124】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【0125】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【0126】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【0127】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【0128】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【0129】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【0130】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【0131】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【0132】
【0133】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【0134】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【0135】
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【0136】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【0137】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【0138】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【0139】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【0140】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【0141】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【0142】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【0143】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【0144】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【0145】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【0146】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【0147】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【0148】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【0149】
以上、本技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、図１の固体撮像装置１は、撮像部１０４０２に適用することができる。撮像部１０４０２に本技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
【0150】
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【0151】
なお、本技術は、以下のような構成としてもよい。
（１）
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
前記半導体層の光入射面側に配置され、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつカラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する固体撮像装置。
（２）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの所定の色のカラーフィルタ部の光入射面側を選択的に覆っている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部の全ての色のカラーフィルタ部の光入射面側を覆っている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの第１の色のカラーフィルタ部と、前記第１の色のカラーフィルタとは異なる第２の色のカラーフィルタ部とで厚みが異なっている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの色が異なる前記カラーフィルタ部の間にも配置されている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記無機層は、前記カラーフィルタ層の端部側面も覆っている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（７）
前記無機層は、前記カラーフィルタ層の前記光入射面側とは反対側にも配置されている、上記（１）から（６）の何れかに記載の固体撮像装置。
（８）
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置された複数のマイクロレンズを更に有する、上記（１）から（７）の何れらに記載の固体撮像装置。
（９）
前記無機層は、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかで形成されている、上記（１）から（８）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１０）
半導体層上にカラーフィルタ膜を形成し、
前記カラーフィルタ膜上に前記カラーフィルタ膜の屈折率よりも高い無機層を形成し、
前記無機層上にエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクの周囲の前記無機層及び前記カラーフィルタ膜をエッチングにより除去して上面が前記無機層で覆われたカラーフィルタ部を形成すると共に、前記エッチングマスクをオーバーエッチングにより除去する、
ことを含む固体撮像装置の製造方法。
（１１）
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
前記半導体層の光入射面側に設けられ、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつカラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する固体撮像装置を備えている電子機器。
（１）
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
前記半導体層の光入射面側に配置され、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつカラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する固体撮像装置。
（２）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの所定の色のカラーフィルタ部の光入射面側を選択的に覆っている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部の全ての色のカラーフィルタ部の光入射面側を覆っている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの第１の色のカラーフィルタ部と、前記第１の色のカラーフィルタとは異なる第２の色のカラーフィルタ部とで厚みが異なっている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記無機層は、前記２色以上のカラーフィルタ部のうちの色が異なる前記カラーフィルタ部の間にも配置されている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記無機層は、前記カラーフィルタ層の端部側面も覆っている、上記（１）に記載の固体撮像装置。
（７）
前記無機層は、前記カラーフィルタ層の前記光入射面側とは反対側にも配置されている、上記（１）から（６）の何れかに記載の固体撮像装置。
（８）
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置された複数のマイクロレンズを更に有する、上記（１）から（７）の何れらに記載の固体撮像装置。
（９）
前記無機層は、酸化アルミニウム膜、酸化ハフニウム膜及び窒化シリコン膜の何れかで形成されている、上記（１）から（８）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１０）
半導体層上にカラーフィルタ膜を形成し、
前記カラーフィルタ膜上に前記カラーフィルタ膜の屈折率よりも高い無機層を形成し、
前記無機層上にエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクの周囲の前記無機層及び前記カラーフィルタ膜をエッチングにより除去して上面が前記無機層で覆われたカラーフィルタ部を形成すると共に、前記エッチングマスクをオーバーエッチングにより除去する、
ことを含む固体撮像装置の製造方法。
（１１）
複数の光電変換部が設けられた半導体層と、
前記半導体層の光入射面側に設けられ、かつ２色以上のカラーフィルタ部を含むカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の光入射面側に配置され、かつカラーフィルタ層の屈折率よりも高い無機層と、
を有する固体撮像装置を備えている電子機器。
【0152】
本技術の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本技術が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本技術の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【0153】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…固体撮像装置
２…半導体チップ
２Ａ…画素アレイ部
２Ｂ…周辺部
２Ｃ…パッド配置部
３…画素
４…垂直駆動回路
５…カラム信号処理回路
６…水平駆動回路
７…出力回路
８…制御回路
１０…画素駆動配線、
１１…垂直信号線
１２…水平信号線
１３…電極パッド
２０…半導体層
２１…ｎ型のウエル領域
２２…分離領域
２３…光電変換部
２５…平坦化膜
２６…接着層
３０…多層配線層
３１…層間絶縁膜
３２…配線
３４…支持基板
３６…平坦化膜
３７…遮光膜
３８…接着膜
４０…カラーフィルタ層
４１…赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部
４２…緑（Ｇ）色の第２カラーフィルタ部
４３…青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ…無機層
５１，５２，５３，５４，５５，５７…光透過膜
５９…マイクロレンズ
２…半導体チップ
２Ａ…画素アレイ部
２Ｂ…周辺部
２Ｃ…パッド配置部
３…画素
４…垂直駆動回路
５…カラム信号処理回路
６…水平駆動回路
７…出力回路
８…制御回路
１０…画素駆動配線、
１１…垂直信号線
１２…水平信号線
１３…電極パッド
２０…半導体層
２１…ｎ型のウエル領域
２２…分離領域
２３…光電変換部
２５…平坦化膜
２６…接着層
３０…多層配線層
３１…層間絶縁膜
３２…配線
３４…支持基板
３６…平坦化膜
３７…遮光膜
３８…接着膜
４０…カラーフィルタ層
４１…赤色（Ｒ）の第１カラーフィルタ部
４２…緑（Ｇ）色の第２カラーフィルタ部
４３…青色（Ｂ）の第３カラーフィルタ部
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ…無機層
５１，５２，５３，５４，５５，５７…光透過膜
５９…マイクロレンズ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図5H】
【図5I】
【図5J】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】