CN101345249A - 固体摄像装置及具有其的照相机、固体摄像装置的制造方法 - Google Patents

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CN101345249A CNA2008101315056A CN200810131505A CN101345249A CN 101345249 A CN101345249 A CN 101345249A CN A2008101315056 A CNA2008101315056 A CN A2008101315056A CN 200810131505 A CN200810131505 A CN 200810131505A CN 101345249 A CN101345249 A CN 101345249A
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Abstract

本发明提供一种固体摄像装置，即使单元的细微化得到发展，也能够保持光斑防止效果，并实现高灵敏度化。本发明的固体摄像装置具有形成于半导体基板上的受光部(101)、配置在所述受光部(101)上以外部分的用于降低光的反射的防反射膜、和所述受光部上的微型透镜(109)，在与半导体基板(100)垂直的方向上，防反射膜(110)形成于微型透镜(109)的高度以上的位置。

Description

固体摄像装置及具有其的照相机、固体摄像装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种提高固体摄像装置的灵敏度并减少光斑的结构及其制造方法。
背景技术
近年来，伴随固体摄像装置的芯片尺寸的小型化和像素数的增加，也在推进移动照相机等的小型化、高性能化。
因此，参照附图说明专利文献1所示的现有技术的固体摄像装置。
根据图1，在半导体基板100上通过扩散步骤形成有有效像素区域102、光学黑(OB)部103、以及这些区域之外的周边区域104。然后，在对元件实施平坦化处理后，至少在有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域104中形成含有黑色颜料的抗蚀剂(防反射膜110)，以便改善光斑特性。另外，为了实现通过形成防反射膜110而产生的台阶的平坦化和聚光效果的最大化，还形成有被控制为所期望膜厚的微型透镜下透明膜(中间膜)108。在其上形成有微型透镜109。
即，为了减少在高亮度的光射入周边区域104时产生的光斑，配置黑色等防反射膜110。关于其透射率优选在20％以下，以便减少光斑，为此产生某个一定以上的厚度。并且，以固体摄像装置的高灵敏度化为目的，形成微型透镜109。
但是，图1所示的现有技术的固体摄像装置伴随照相机小型化，在推进固体摄像装置的单元的细微化时，难以使受光部到微型透镜的距离薄膜化，聚光优化存在界限(第1问题)。
使用图2说明其原因。
图2(a)表示单元较大的一代产品的有效像素部剖面结构，图2(b)表示被细微化的一代产品的微型透镜下中间膜不能薄膜化时的有效像素部剖面结构。如图2(a)所示，在单元较大的一代产品的像素部中，通过微型透镜109聚光的焦点比较容易在受光部101上结合。对此，如图2(b)所示，在成为细微化单元时，通过微型透镜109聚光的焦点在受光部101上不结合(成为受光部101的上侧)，优化聚光比较困难。尤其倾斜光成分的聚光性恶化，使得照相机的光圈开放侧的灵敏度恶化明显(第2问题)。
并且，在含有黑色颜料的抗蚀剂中既要保持透射率特性，又要提高颜料浓度以便薄膜化，但在现有技术中大幅的薄膜化比较困难，保持了光斑防止效果的薄膜化非容易之事(第3问题)。
并且，作为其他提案，认为为了使受光部101到微型透镜109的距离薄膜化，可以先形成微型透镜109，然后至少在除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域104中配置防反射膜110，但是，防反射膜110由于耐溶剂性较差，存在不能形成于固体摄像装置表面的问题(第4问题)。
专利文献1日本特开平4-34977号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种固体摄像装置，即使单元的细微化得到发展，也能够保持光斑防止效果，并实现高灵敏度化。
为了解决上述问题，本发明的固体摄像装置具有形成于半导体基板上的受光部、配置在所述受光部上以外部分的防反射膜、和所述受光部上的微型透镜，在与所述半导体基板垂直的方向上，所述防反射膜形成于所述微型透镜的高度以上的位置。
根据这种结构，防反射膜形成于所述微型透镜的高度以上的位置，所以能够防止防反射膜的存在成为微型透镜的聚光优化的障碍。由此，即使单元的细微化得到发展，也能够实现高灵敏度化。并且，防反射膜的膜厚不影响聚光优化，所以不需要对应单元的细微化使防反射膜薄膜化，可以保持光斑防止效果。
在此，所述防反射膜也可以形成于与所述微型透镜相同高度的层上。
在此，所述防反射膜也可以形成于比所述微型透镜高的位置的层上。
在此，所述固体摄像装置还可以在微型透镜上设置折射率低于微型透镜的透明膜，所述防反射膜形成于包含所述受光部的摄像区域周边的区域。
在此，所述固体摄像装置还可以在所述微型透镜和所述防反射膜上设置折射率低于微型透镜的透明膜。
根据这种结构，可以利用折射率低于微型透镜的透明膜保持受光部的灵敏度特性，而且不会降低微型透镜的聚光效果。
在此，还可以在所述微型透镜及其周边区域上设置折射率低于微型透镜的第1透明膜，并在所述第1透明膜上设置折射率低于微型透镜的第2透明膜，所述防反射膜形成于所述周边区域中的第1透明膜上，所述第2透明膜形成于所述第1透明膜上和所述防反射膜上。
根据这种结构，可以通过干式蚀刻形成防反射膜，所以能够容易提高加工精度。
在此，所述固体摄像装置也可以具有形成于所述受光部上的平坦化膜、和形成于所述平坦化膜上的中间透明膜，所述微型透镜形成于所述中间透明膜上，所述防反射膜形成于所述中间透明膜上或比其更上的层上。
根据这种结构，微型透镜下的中间透明膜可以自由设定膜厚，而且不受防反射膜的影响。通过调整中间透明膜的膜厚，可以容易实现微型透镜的聚光优化。
并且，本发明的照相机具有与所述固体摄像装置相同的结构和效果。
并且，本发明的固体摄像装置的制造方法的特征在于，包括：在半导体基板上形成受光部的步骤；在所述受光部上形成微型透镜的步骤；和在所述受光部上以外部分形成用于降低光的反射的防反射膜的步骤，在防反射膜形成步骤中，在与所述半导体基板垂直的方向上，在所述微型透镜的高度以上的位置形成所述防反射膜。
在此，在所述防反射膜形成步骤中，可以通过光刻工艺、干式蚀刻工艺以及包括蒸镀和剥离的工艺中至少一种工艺形成防反射膜。
本发明的固体摄像装置可以保持光斑特性，而且即使单元的细微化得到发展，也可以设定能够实现聚光优化的微型透镜下透明膜(中间膜)108的膜厚，而不受防反射膜110的膜厚约束。
并且，本发明的照相机包括具有这种效果的固体摄像装置，所以能够抑制光斑，实现高灵敏度化。
附图说明
图1表示现有技术的固体摄像装置的剖面结构。
图2(a)表示单元较大的一代产品的有效像素部剖面结构，(b)表示被细微化的一代产品的微型透镜下中间膜不能薄膜化时的有效像素部剖面结构，(c)表示被细微化的一代产品的微型透镜下中间膜能够薄膜化时的有效像素部剖面结构。
图3表示第1实施方式的固体摄像装置的剖面结构。
图4表示第2实施方式的固体摄像装置的剖面结构。
图5A表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图5B表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图5C表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图5D表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图5E表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图5F表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图5G表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图5H表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图6A表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6B表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6C表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6D表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6E表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6F表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6G表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6H表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6I表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图6J表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图7A表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图7B表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图7C表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图7D表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图7E表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图7F表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图7G表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图8A表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8B表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8C表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8D表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8E表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8F表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8G表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8H表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8I表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8J表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8K表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图8L表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图9A表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9B表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9C表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9D表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9E表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9F表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9G表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9H表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9I表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图9J表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。
图10A表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10B表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10C表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10D表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10E表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10F表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10G表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10H表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10I表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10J表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图10K表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。
图11A表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图11B表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图11C表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图11D表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图11E表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图11F表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图11G表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。
图12A表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图12B表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图12C表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图12D表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图12E表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图12F表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图12G表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图12H表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。
图13A表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13B表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13C表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13D表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13E表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13F表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13G表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13H表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13I表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13J表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13K表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13L表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图13M表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。
图14A表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14B表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14C表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14D表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14E表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14F表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14G表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14H表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14I表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14J表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14K表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14L表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14M表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图14N表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。
图15A表示第1实施方式中具有层内透镜的CCD成像传感器的剖面结构示例。
图15B表示第2实施方式中具有层内透镜的CCD成像传感器的剖面结构示例。
图16A表示第1实施方式中不具有层内透镜的MOS成像传感器的剖面结构示例。
图16B表示第2实施方式中不具有层内透镜的MOS成像传感器的剖面结构示例。
图16C表示第1实施方式中具有层内透镜的MOS成像传感器的剖面结构示例。
图16D表示第2实施方式中具有层内透镜的MOS成像传感器的剖面结构示例。
符号说明
100半导体基板；101受光部；102有效像素区域；103 OB部；104像素区域和接合焊盘部之外的周边区域；105传输电极；106布线；107扩散表面平坦化膜；108中间膜；109微型透镜；110防反射膜；111折射率低于微型透镜的透明膜；112层内透镜；113布线；114抗蚀剂；113光。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照附图说明本发明的第1实施方式涉及的固体摄像装置及其制造方法。
图3是表示本发明的第1实施方式涉及的固体摄像装置的剖面结构图。
根据图3，在半导体基板100上通过扩散步骤形成有有效像素区域102、光学黑(OB)部103、以及其周边区域104。然后，对元件实施平坦化处理107。在此，有效像素区域102用于使来自固体摄像装置上方的光射入固体摄像装置(受光部)并产生信号电荷。光学黑部指作为输出图像数据时的基准的像素(黑基准)。
并且，根据图3，在有效像素区域102中具有微型透镜下透明膜(中间膜)108，其根据单元尺寸被控制为实现聚光优化的所期望的厚度(射入微型透镜的光使焦点对准受光部的膜厚)，在其上形成有微型透镜109。并且，在除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域104中的微型透镜下透明膜(中间膜)108上具有防反射膜110，在与该防反射膜110为相同层的微型透镜109上形成有折射率低于微型透镜109的透明膜111。
在此，所说光斑是指以下现象，在高亮度的光射入时，该光的反射产生于成像传感器芯片表面与平面玻璃之间、平面玻璃与照相机透镜之间、照相机透镜内部等，并引发图像的对比度下降。在图像中，形成为局部变白的特性恶化。
并且，为了改善光斑特性而设置的用于形成防反射膜110的区域，需要形成于在高亮度的光射入时该光在芯片表面反射并容易影响画质的区域，至少需要形成于除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域104。防反射膜110也被称为防反射滤波器、光吸收滤波器或黑色滤波器。
但是，当光学黑(OB)部103的材质或在光学黑(OB)部103上形成高反射率的材质(例如铝)时，需要也在其上形成防反射膜。
并且，在微型透镜109上形成折射率低于微型透镜109的透明膜111的理由如下，形成于与微型透镜109相同的层上的防反射膜110由于耐溶剂性较差，所以需要在防反射膜110上形成耐溶剂性较高的膜，该情况时，需要也在微型透镜109上形成耐溶剂性较高的膜。但是，在形成了折射率与微型透镜109相同或以上的膜时，微型透镜109的聚光效果降低，固体摄像装置的灵敏度特性降低。
因此，基于以上理由，为了保持微型透镜109的聚光效果，形成折射率低于微型透镜109的透明膜。
根据这种结构，本发明的第1实施方式涉及的固体摄像装置不会破坏光斑减少效果，而且微型透镜下的透明膜(中间膜)108的膜厚设定自由度提高，所以射入微型透镜109的光容易使焦点对准受光部，容易实现图2(c)所示的优化聚光。
即，本发明的实施方式涉及的固体摄像装置在微型透镜下透明膜(中间膜)108的上方形成防反射膜110，由此可以确定微型透镜下透明膜(中间膜)108的膜厚，而且即使单元尺寸缩小时也不受防反射膜110的膜厚约束，所以射入微型透镜109的光容易使焦点对准受光部，从而可以实现优化聚光，可以防止照相机的光圈开放侧的灵敏度恶化。
另外，本发明的实施方式涉及的固体摄像装置在微型透镜下透明膜(中间膜)108的上方形成防反射膜110，由此可以保持防反射膜110的分光灵敏度，可以保持光斑防止效果，并且实现受光部到微型透镜下部的距离的薄膜化。
另外，本发明的实施方式涉及的固体摄像装置在防反射膜110上形成折射率低于微型透镜的具有耐溶剂性的透明膜111，由此可以在装配步骤中保护防反射膜110不受溶剂影响，从而可以在固体摄像装置表面形成防反射膜110。
下面，参照附图说明本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的第1～第4制造方法。
图5A～图5H表示第1实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。在第1制造方法中，通过光刻工艺(涂覆、曝光、显影)形成单层的防反射膜。
首先，按照图5A所示使元件变平坦，然后按照图5B所示涂覆中间膜108，形成微型透镜下中间膜。
然后，按照图5C所示，利用已有的方法形成微型透镜109。
然后，按照图5D所示，在形成为单层而且与微型透镜为相同层的情况下，涂覆用于形成防反射膜110的抗蚀剂，并进行曝光。另外，对负性抗蚀剂按照图5E所示进行涂覆及曝光(对正性抗蚀剂按照图5F所示进行涂覆及曝光)。
然后，按照图5G所示进行显影(在染色时按照图5H所示进行染色)，至少形成于除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域。
图6A～图6J是表示第1实施方式的固体摄像装置的第2制造方法的图。在第2制造方法中，通过光刻工艺(涂覆、曝光、显影)形成两层的防反射膜。
第2制造方法与第1制造方法的不同之处是，取代图5D～图5H，包括图6A～图6J的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图5C中的微型透镜109后，按照图6A所示，在层叠(例如红色和蓝色两层)形成用于形成防反射膜的抗蚀剂时，第1层的抗蚀剂涂覆0.3μm～1.5μm。
然后，按照图6B所示，进行负性抗蚀剂的曝光(正性抗蚀剂按照图6C所示进行曝光)。
然后，按照图6D所示进行显影(在染色时按照图6E所示进行染色)，至少形成于除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域。另外，在层叠(例如红色和蓝色两层)形成用于形成防反射膜的抗蚀剂时，按照图6F～图6J所示，与第1层相同层叠形成第2层的滤波器。
图7A～图7G表示第1实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。在第3制造方法中，通过蒸镀和剥离法形成单层的防反射膜。
第3制造方法与第1制造方法的不同之处是，取代图5D～图5H，包括图7A～图7G的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图5C中的微型透镜109后，按照图7A所示，通过蒸镀形成单层的防反射膜110，而且在形成于与微型透镜109相同的层时，涂覆抗蚀剂。
然后，对负性抗蚀剂按照图7B所示进行曝光，对正性抗蚀剂按照图7C所示进行曝光。
然后，按照图7D所示进行显影，再按照图7E所示蒸镀防反射膜110。然后，去除抗蚀剂(P-SiN)114，去除有效像素区域的防反射膜110(剥离方式)(图7F)。另外，按照图7G所示，在微型透镜109上形成折射率低于微型透镜109的透明膜111。
另外，关于蒸镀也有基于干式蚀刻的形成方法，但在图7A～图7G中，将会削蚀到微型透镜109，所以不能使用干式蚀刻法。
图8A～图8L表示第1实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。在第4制造方法中，通过蒸镀和剥离法形成两层的防反射膜。
第4制造方法与第1制造方法的不同之处是，取代图5D～图5H，包括图8A～图8L的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图5C中的微型透镜109后，层叠形成两层的防反射膜110。即，按照图8A～图8F所示，与图7A～图7G相同形成第1层，关于第2层，与第1层相同按照图8A～图8L所示形成。
并且，在比微型透镜109先形成防反射膜110时，如果在周边形成台阶的部位旋转涂覆微型透镜109，将产生涂覆不均，微型透镜109的大小在有效像素区域内出现偏差，将给画质和灵敏度、扫描带来不良影响，所以先形成微型透镜109。
以上本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的特征在于，至少在除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域形成防反射膜110，并使其形成于与微型透镜109相同的层，利用折射率较低的透明膜111覆盖表面形成。
由此，在微型透镜109的下方只存在用于优化聚光的透明膜(中间膜)108，所以能够提高设计自由度，而且不会约束防反射膜110的膜厚。另外，关于射入1像素的微型透镜109的光，容易使焦点对准受光部，能够确保光斑减少，并实现聚光优化。通过实现聚光优化，可以提高灵敏度。
另外，从技术方面更加具体地说明上述用语“聚光优化”，指控制微型透镜下透明膜(中间膜)108的膜厚，使焦点对准受光部。
另外，本发明的实施方式涉及的固体摄像装置的制造方法，在形成微型透镜109后，涂覆防反射膜110并曝光、显影(需要染色时还染色)、或者涂覆用于使将要蒸镀的防反射膜110图形化的抗蚀剂(P-SiN)114并曝光、显影，然后通过蒸镀、显影来剥离防反射膜110，从而形成防反射膜110。然后，形成折射率低于微型透镜109的透明膜，由于不需要在微型透镜109下方形成防反射膜110，相应地微型透镜下的透明膜(中间膜)108的膜厚设定自由度增大，可以实现灵敏度、扫描的优化。
另外，本发明的第1实施方式涉及的固体摄像装置如图15A所示，也可以用于安装了层内透镜112的CCD成像传感器，并且还可以用于图16A、图16C所示的MOS成像传感器。
(第2实施方式)
以下，参照附图(图4)说明本发明的第2实施方式涉及的固体摄像装置及其制造方法。
图4是表示本发明的第2实施方式涉及的固体摄像装置的剖面结构图。
根据图4，在半导体基板100上通过扩散步骤形成有有效像素区域102、光学黑(OB)部103、以及其周边区域中的布线106。然后，实施平坦化处理107。
并且，在有效像素区域102中具有中间膜108，其根据单元尺寸被控制为实现聚光优化的所期望的厚度(射入微型透镜的光使焦点对准受光部的膜厚)，在其上形成有微型透镜109。并且，在除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域中形成的防反射膜110，形成于折射率低于微型透镜109的透明膜111上。
下面，参照附图说明图4所示的固体摄像装置的第1～第6制造方法。
图9A～图9J表示第2实施方式的固体摄像装置的第1制造方法。在第1制造方法中，通过涂覆、曝光、显影形成单层的防反射膜。
首先，按照图9A～图9C所示，与图5A～图5C相同使元件变平坦，形成微型透镜下透明膜(中间膜)108，在形成微型透镜109后，按照图9D所示，涂覆折射率低于微型透镜109的透明膜111。
然后，按照图9E所示，涂覆用于形成防反射膜110的抗蚀剂。
然后，按照图9F所示，对负性抗蚀剂进行曝光。另外，对正性抗蚀剂按照图9G所示进行曝光。
然后，按照图9H所示进行显影。然后，涂覆折射率低于微型透镜109的透明膜111。在需要染色时，按照图9I所示进行染色。最后，按照图9J所示，形成折射率低于微型透镜的透明膜111。
图10A～图10K表示第2实施方式的固体摄像装置的第2制造方法。在第2制造方法中，通过涂覆、曝光、显影、(染色)形成两层的防反射膜。
第2制造方法与第2实施方式的第1制造方法的不同之处是，取代图9E～图9J，包括图10A～图10K的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图9D中的透明膜111后，层叠形成两层的防反射膜。即，关于第1层的形成，按照图10A～图10E所示，与图9E～图9I相同地形成。关于第2层，也与第1层相同，按照图10F～图10J所示形成，最后，按照图10K所示，形成折射率低于微型透镜109的透明膜111。
图11A～图11G表示第2实施方式的固体摄像装置的第3制造方法。在第3制造方法中，利用蒸镀和剥离法形成单层的防反射膜。
第3制造方法与第2实施方式的第1制造方法的不同之处是，取代图9E～图9J，包括图11A～图11G的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图9D中的透明膜111后，使用蒸镀和剥离法形成单层的防反射膜110。即，在微型透镜109上形成透明膜111后，按照图11A所示涂覆抗蚀剂，按照图11B或图11C所示曝光，按照图11D所示显影，使抗蚀剂保留在有效像素内。然后，按照图11E所示蒸镀防反射膜110，按照图11F所示去除抗蚀剂。最后，按照图11G所示，形成折射率低于微型透镜109的透明膜111。
图12A～图12H表示第2实施方式的固体摄像装置的第4制造方法。在第4制造方法中，利用蒸镀和干式蚀刻法形成单层的防反射膜。
第4制造方法与第2实施方式的第1制造方法的不同之处是，取代图9E～图9J，包括图12A～图12H的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图9D中的透明膜111后，使用蒸镀和干式蚀刻法形成单层的防反射膜110。即，使元件变平坦，在形成微型透镜下透明膜(中间膜)108、并形成微型透镜109后，按照图12A所示蒸镀防反射膜110，然后按照图12B所示涂覆抗蚀剂。按照图12C所示(或者在按照图12D所示曝光后按照图12E所示)进行显影使图形化。在图形化后，按照图12F所示，通过干式蚀刻，至少只在除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域104中保留防反射膜110。然后，按照图12G所示去除抗蚀剂，按照图12H所示涂覆透明膜111。
图13A～图13M表示第2实施方式的固体摄像装置的第5制造方法。在第5制造方法中，利用蒸镀和剥离法形成两层的防反射膜。
第5制造方法与第2实施方式的第1制造方法的不同之处是，取代图9E～图9J，包括图13A～图13M的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图9D中的透明膜111后，利用蒸镀和剥离法形成两层的防反射膜。即，关于第1层，与图11A～图11E相同，按照图13A～图13F所示形成，同样按照图13G～图13L所示形成第2层。最后，按照图13M所示，涂覆形成折射率较低的透明膜。
图14A～图14N表示第2实施方式的固体摄像装置的第6制造方法。在第6制造方法中，利用蒸镀和剥离法形成两层的防反射膜。
第6制造方法与第2实施方式的第1制造方法的不同之处是，取代图9E～图9J，包括图14A～图14N的步骤。省略说明相同之处，主要说明不同之处。
在形成图9D中的透明膜111后，利用干式蚀刻法将所蒸镀的防反射膜图形化。即，按照图14A～图14G所示，利用与图12A～图12G相同的方法形成第1层的防反射膜，利用与第1层相同的方法形成第2层的防反射膜
(14H～图14N)。并且，两层防反射膜的形成是通过连续蒸镀两层形成的，也有利用干式蚀刻法和剥离法使图形化的方法。
根据以上说明，本发明的第2实施方式涉及的固体摄像装置及其制造方法，在形成微型透镜109后，形成折射率低于微型透镜的透明膜111，然后，(a)涂覆用于形成防反射膜110的抗蚀剂并曝光、显影(需要染色时还染色)，或者(b)涂覆用于使将要蒸镀的防反射膜110图形化的抗蚀剂(P-SiN)114并曝光、显影，然后通过蒸镀、显影来剥离防反射膜110，或者(c)通过防反射膜110的蒸镀、图形化用抗蚀剂的涂覆、曝光、显影、干式蚀刻，形成防反射膜110。然后，形成折射率低于微型透镜109的透明膜111，由此不需要在微型透镜109下方形成防反射膜110，可以提高微型透镜109下方的透明膜(中间膜)108的膜厚的设定自由度。由此，本发明的第2实施方式涉及的固体摄像装置可以改善灵敏度、扫描特性。
并且，本发明的第2实施方式涉及的固体摄像装置及其制造方法，在进行防反射膜110的图形化时，不会蚀刻微型透镜，所以能够采用加工精度良好的干式蚀刻处理。
即，本发明的第2实施方式涉及的固体摄像装置及其制造方法，在除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域104配置防反射膜110，并使其处于与微型透镜109相同的层，或者在微型透镜109的上层形成折射率低于微型透镜109的透明膜111，然后在除有效像素区域102和光学黑(OB)部103之外的周边区域104配置形成防反射膜110，由此即使固体摄像装置、有效像素区域的细微化得到发展时，也能够获得良好的灵敏度特性、扫描特性、光斑特性。
另外，本发明的第2实施方式涉及的固体摄像装置如图15B所示，也可以用于安装了层内透镜112的CCD成像传感器，并且还可以用于图16B、图16D所示的MOS成像传感器。
并且，上述各个实施方式的固体摄像装置安装在数码照相机等上。该数码照相机具有：光学系统，包括用于使来自被摄体的射入光成像于固体摄像元件的摄像面上的透镜等；控制固体摄像元件的驱动的控制部；和图像处理部，对固体摄像元件的输出信号实施各种信号处理。
本发明在与微型透镜层相同的层上或者微型透镜层的上层形成折射率低于微型透镜的透明膜，并在其上的有效像素区域之外的周边区域配置防反射膜，由此即使细微化得到发展时，也能够用作具有以下优点的固体摄像装置，即优化灵敏度、扫描，而且能够保持光斑特性，还可以在CCD传感器、MOS传感器等固体摄像装置中使用，另外还适合于具有固体摄像装置的数码动态照相机和数码移动照相机和附带有照相机的手机。

Claims (10)

1.一种固体摄像装置，具有形成于半导体基板上的受光部、配置在所述受光部上以外部分的防反射膜、和所述受光部上的微型透镜，其特征在于，
在与所述半导体基板垂直的方向上，所述防反射膜形成于所述微型透镜的高度以上的位置。
2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，所述防反射膜形成于与所述微型透镜相同高度的层上。
3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，所述防反射膜形成于比所述微型透镜高的位置的层上。
4.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，所述固体摄像装置还在微型透镜上设置折射率低于微型透镜的透明膜，
所述防反射膜形成于包含所述受光部的摄像区域周边的区域。
5.根据权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于，所述固体摄像装置还在所述微型透镜和所述防反射膜上设置折射率低于微型透镜的透明膜。
6.根据权利要求3所述的固体摄像装置，其特征在于，所述固体摄像装置还在所述微型透镜及其周边区域上设置折射率低于微型透镜的第1透明膜，并在所述第1透明膜上设置折射率低于微型透镜的第2透明膜，
所述防反射膜形成于所述周边区域中的第1透明膜上，
所述第2透明膜形成于所述第1透明膜上和所述防反射膜上。
7.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，所述固体摄像装置具有形成于所述受光部上的平坦化膜、和形成于所述平坦化膜上的中间透明膜，所述微型透镜形成于所述中间透明膜上，所述防反射膜形成于所述中间透明膜上或比其更上的层上。
8.一种照相机，其特征在于，具有权利要求1所述的固体摄像装置。
9.一种固体摄像装置的制造方法，其特征在于，包括：
在半导体基板上形成受光部的步骤；
在所述受光部上形成微型透镜的步骤；和
在所述受光部上以外部分形成用于降低光的反射的防反射膜的步骤，
在防反射膜形成步骤中，在与所述半导体基板垂直的方向上，在所述微型透镜的高度以上的位置形成所述防反射膜。
10.根据权利要求9所述的固体摄像装置的制造方法，其特征在于，在所述防反射膜形成步骤中，通过光刻工艺、干式蚀刻工艺以及包括蒸镀和剥离的工艺中至少一种工艺形成防反射膜。
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