CN101364607A - 固体摄像装置及其制造方法 - Google Patents

固体摄像装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101364607A
CN101364607A CNA2008101454114A CN200810145411A CN101364607A CN 101364607 A CN101364607 A CN 101364607A CN A2008101454114 A CNA2008101454114 A CN A2008101454114A CN 200810145411 A CN200810145411 A CN 200810145411A CN 101364607 A CN101364607 A CN 101364607A
Authority
CN
China
Prior art keywords
colour filter
reflective film
camera head
solid camera
lenticule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008101454114A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101364607B (zh
Inventor
桝田知树
竹内泰郎
驹津智子
一之濑刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN101364607A publication Critical patent/CN101364607A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101364607B publication Critical patent/CN101364607B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Landscapes

  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明的目的是提供一种抑制由抗反射膜本身的光吸收而造成的特性劣化的固体摄像装置。在本发明的固体摄像装置中，与每一个排列在半导体基板(1)上的受光部(2)相对应地设置有光谱特性互不相同的滤色片(8a～8c)。并且，将多个微透镜(10)设置在滤色片(8a～8c)的上方。将多个抗反射膜(11a)选择性地形成在设置在具有规定光谱特性的滤色片(8b)上的微透镜(10)表面。

Description

固体摄像装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种固体摄像装置及其制造方法，特别涉及一种在微透镜表面形成有抗反射膜的固体摄像装置及其制造方法。
背景技术
固体摄像装置具有小型、重量轻、使用寿命长、余象低及低耗电等优点，近年来，作为组装在数码摄影机、数码相机中的摄像元件，其应用范围正在迅速扩大。
在此，存在有为了提高聚光效率而将用透明材料形成的微透镜设置在固体摄像装置中的情况。一般来说，用丙烯酸树脂(acrylic resin)、聚苯乙烯(polystyrene)等透明树脂来形成微透镜的情况较多，透明树脂表面的反射率为10％左右。一直以来，为了进一步提高聚光效率，谋求进一步降低该反射率。
例如，在日本专利第2719238号公报中记载了这样的方法：为了降低微透镜表面的反射率，而通过利用单分子膜法(Langmuir-Blodgett method)(以下，称为LB法)或水面成膜方法(water surface casting method)，来将抗反射膜形成在微透镜上。以下，结合附图，对利用在日本专利第2719238号公报中记载的抗反射膜的涂敷方法进行简单地说明。
图16～图18为表示在日本专利第2719238号公报中记载的以往的LB法的工序图。
LB法是在使用低分子量且挥发性较高的溶剂的情况下运用的方法。作为溶剂，使用将乙醚(ether)、酮(ketone)的氢原子(hydrogen atom)置换为氟原子(fluorine atom)的溶剂。将含有氟的树脂(fluorine-containing resin)(例如，含有氟的环氧树脂(fluorine-containing epoxy resin)、聚酯树脂(polyesterresin)、甲基丙烯酸酯树脂(methacrylate resin)及酚醛树脂(phenolic resin)溶解在该溶剂中，以使其浓度为10％以下(最好为5％以下)。
当将如上所述调整的氟树脂溶液滴在水面上时，包含在溶液中的高挥发性溶剂中的大部分就会蒸发，如图16所示，含有氟的树脂以单分子膜状态残留在水面上。通过用浮子(floating element)及重物对残留在水面上的单分子膜施加充分的表面压力，来保持固体膜的状态。
接下来，如图17所示，通过使晶片或芯片等基板穿过水面上下移动，来使单分子膜转移到基板上。其结果是，能够利用含有氟的树脂膜(抗反射膜)对设置在基板上的微透镜表面进行涂敷。此外，如图18所示，能够通过将基板反复地上下移动，来形成具有所希望的膜厚的抗反射膜。
此外，必要时，还可以进行通过加热等除去多余的溶剂的处理，来提高基板与含有氟的树脂膜之间的紧贴性。在LB法中，为了实现均匀的膜厚，最重要的是含有氟的树脂的种类及浓度。
另一方面，在水面成膜方法中，通过将几滴氟树脂溶液滴在水面上，来形成厚度为几十nm的薄膜。之后，与LB法一样，通过使基板穿过水面上下移动，来将薄膜(抗反射膜)层叠到微透镜上。或者，也可以通过在使基板保持水平状态下，尽可能使其接近水面上的薄膜之后，使基板稍微倾斜一点，让基板的一个边接触到薄膜上，来使薄膜(抗反射膜)转移到基板上。
图19为在日本特开2005-316111号公报中记载的以往的固体摄像装置的剖面图。
在日本特开2005-316111号公报中记载有：如图19所示，通过利用旋涂法，来形成埋入全部多个微透镜的透明树脂膜。
发明内容
在上述以往技术中存在有下面的问题。
首先，在日本专利第2719238号公报中记载有：通过利用LB法或水面成膜方法，来在微透镜上形成抗反射膜。然而，由于以晶片为单位运用该方法时，造成抗反射膜转印不均匀的现象，因此会产生在晶片之间，各个微透镜上的抗反射膜的厚度不均匀的问题。此外，也有这样的忧虑：在反射膜材料粘在晶片背面时，会引起在后续的工序中的制造装置的污染，从而降低生产率。
接下来，在日本特开2005-316111号公报中表示有：将抗反射膜形成为埋入整个微透镜，并使微透镜的顶点上的膜厚为0.2～0.5μm。该公报还记载有：为了得到抗反射膜表面的良好平坦性，增大膜厚。然而，存在有由于抗反射膜本身的光吸收，入射到光电二极管的光量随着膜厚增大而减少，从而使感光度、信噪比(S/N比)等特性产生劣化的问题。
因此，本发明的目的在于：提供一种抑制由抗反射膜本身的光吸收而造成的特性劣化的固体摄像装置、和能够以高成品率制造该固体摄像装置的制造方法。
本发明的第一方面涉及固体摄像装置。该固体摄像装置包括：半导体基板；多个受光部，在半导体基板上呈矩阵状排列；多个滤色片，形成在受光部上；多个微透镜，形成在滤色片各自的上方；以及多个抗反射膜，选择性地形成在部分微透镜表面。
此时，也可将抗反射膜选择性地形成在具有规定光谱特性的滤色片上的微透镜表面。
较佳的是在滤色片构成包含红、绿及蓝各个滤色片的原色滤色片排列的情况下，将抗反射膜形成在红滤色片上的微透镜表面。
或者，较佳的是在滤色片构成包含青(cyan)，品红(magenta)，黄(yellow)及绿(green)各个滤色片的补色滤色片排列的情况下，将抗反射膜形成在品红滤色片上的微透镜表面。
本发明的第二方面涉及固体摄像装置。该固体摄像装置包括：半导体基板；多个受光部，在半导体基板上呈矩阵状排列；多个滤色片，形成在受光部上；多个微透镜，形成在滤色片各自的上方；以及多个抗反射膜，形成在微透镜表面，并对各个微透镜设定该抗反射膜的厚度。
此时，抗反射膜也可根据滤色片的光谱特性而具有不同的厚度。
较佳的是在滤色片构成包含红、绿及蓝各个滤色片的原色滤色片排列的情况下，形成在红滤色片上的微透镜表面的抗反射膜厚于形成在青及绿各滤色片上的微透镜表面的滤色片。
并且，较佳的是形成在绿滤色片上的微透镜表面的抗反射膜薄于形成在蓝滤色片上的微透镜表面的抗反射膜。
较佳的是在滤色片构成包含青、品红、黄及绿各个滤色片的补色滤色片排列的情况下，形成在品红滤色片上的微透镜表面的抗反射膜厚于形成在青、黄及绿各个滤色片上的微透镜表面的滤色片。
并且，更佳的是形成在绿滤色片上的微透镜表面的抗反射膜薄于形成在青及黄各个滤色片上的微透镜表面的抗反射膜。
在上述各个固体摄像装置中，抗反射膜表面既可为平坦状，也可沿着微透镜表面呈曲面状。
此外，可将在排列有受光部的像素区域的中央部分设置的抗反射膜形成为厚于在像素区域的周边部分设置的抗反射膜。
本发明的第三方面涉及一种固体摄像装置的制造方法，该固体摄像装置包括半导体基板、和在半导体基板上呈矩阵状排列的多个受光部。在该固体摄像装置的制造方法中：在受光部的上层形成多个滤色片；在滤色片各自的上层形成多个微透镜；在微透镜各自的表面涂敷具有比微透镜的折射率低的折射率的感光材料；用光掩模对感光材料的一部分进行曝光，在部分微透镜表面选择性地形成多个抗反射膜。
此时，也可将抗反射膜选择性地形成在具有规定光谱特性的滤色片上的微透镜表面。
本发明的第四方面涉及一种固体摄像装置，该固体摄像装置包括半导体基板、和在半导体基板上呈矩阵状排列的多个受光部。在该固体摄像装置的制造方法中：在受光部的上层形成多个滤色片；在滤色片的上层形成多个微透镜；在微透镜各自的表面上涂敷具有比微透镜的折射率低的折射率的感光材料；通过利用光透射率根据滤色片各自的光谱特性而不同的灰阶掩模，对感光材料进行曝光，来形成多个抗反射膜，该多个抗反射膜的厚度根据各个微透镜设定。
此时，也可将抗反射膜形成为根据滤色片的光谱特性而具有不同的厚度。
根据本发明，由于在考虑到滤色片的光谱特性的情况下，将抗反射膜形成在微透镜表面，因此能够抑制感光度等的特性劣化，从而实现画质更优的固体摄像装置。
以下结合附图，进一步详细说明本发明的上述内容以及其他目的、特征、方面(aspect)和效果。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的CCD(电荷耦合器件)型固体摄像装置的简要结构的剖面图。
图2为表示原色滤色片排列的图。
图3为表示补色滤色片排列的图。
图4为用以说明本发明的第一实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的简要工序图。
图5为表示在图4之后的工序图。
图6为表示本发明的第一实施方式所涉及的MOS(金属氧化物半导体)型固体撮像装置的简要结构的剖面图。
图7为表示距像素区域的中央部分的距离、与抗反射膜的厚度之间的关系的图。
图8为表示本发明的第二实施方式所涉及的CCD型固体摄像装置的简要结构的剖面图。
图9为用以说明本发明的第二实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的简要工序图。
图10为表示在图9之后的工序图。
图11为表示本发明的第二实施方式所涉及的MOS型固体撮像装置的简要结构的剖面图。
图12为表示本发明的第三实施方式所涉及的CCD型固体摄像装置的简要结构的剖面图。
图13为用以说明本发明的第三实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的简要工序图。
图14为表示在图13之后的工序图。
图15为表示本发明的第三实施方式所涉及的MOS型固体撮像装置的简要结构的剖面图。
图16为表示以往的LB法的工序图。
图17为表示在图16之后的工序图。
图18为表示在图17之后的工序图。
图19为以往的固体摄像装置的剖面图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的CCD型固体摄像装置的简要结构的剖面图。图2为表示原色滤色片排列的图，图3为表示补色滤色片排列的图。此外，图1相当于沿着图2中的A-A线的剖面。
固体摄像装置101a包括：半导体基板1、以矩阵状形成在半导体基板1上的多个受光部2及多个传输电极3。将各个传输电极3按照受光部2的各列设置，并且，各个传输电极3用于将从同一列的受光部2输出的电荷在列方向上依次传输。利用绝缘膜4将传输电极3与半导体基板1之间绝缘。并且，为了阻止光入射到传输电极3，而设置有覆盖传输电极3及绝缘膜4的遮光膜5。
为了平坦化，在受光部2及遮光膜5上形成有例如由透明丙烯酸树脂构成的透明平坦化膜6。在透明平坦化膜6上形成有例如由透明丙烯酸树脂构成的滤色片基膜7，在滤色片基膜(color filter base film)7上形成有例如颜料系统的滤色片8a～8c。
在以下的说明中，假设滤色片8a～8c构成图2所示的原色滤色片排列的情况。滤色片8a、8b及8c分别对应于绿滤色片G、红滤色片R及蓝滤色片B。
但是，也可以通过采用青、品红及黄这三种颜色的补色滤色片或者图3所示的、在该3种颜色加上绿色的4种颜色的补色滤色片来代替原色滤色片。在使用补色滤色片的情况下，图1的滤色片8b对应于品红滤色片Mg。
由于在滤色片8a～8c表面对各个颜色有高低差(未图示)，因此将用以使高低差平坦化的平坦化膜9形成在滤色片8a～8c上。在平坦化膜9上，将多个微透镜10设置为对应于各个滤色片8a～8c。微透镜10是例如由丙烯酸类的正性感光性树脂(acrylic positive photosensitive resin)来形成的。
并且，将抗反射膜11a选择性地形成在红滤色片8b上的微透镜表面。在本实施方式中，将抗反射膜11a表面形成为平坦状。
此外，在将固体摄像装置101a装载于空心的封装体的情况下，在微透镜10及抗反射膜11a表面存在有气体层。或者，在将封接玻璃粘在固体摄像装置101a上的情况下，将包含粘合剂的粘合层(adhering layer)设置在微透镜10及抗反射膜11a表面。
如上所述，本实施方式所涉及的固体摄像装置101a的特征在于：将抗反射膜11a仅形成在红滤色片8b上的微透镜表面，而不将抗反射膜形成在绿及蓝滤色片8a及8c上的微透镜表面。像这样，仅对于红色的像素设置抗反射膜是因为相对于整体拖尾特性(smear)，红色拖尾特性造成的影响较大之故。此外，没有对其它颜色的像素形成抗反射膜是为了优先感光特性。
图4为用以说明本发明的第一实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的简要工序图，图5为表示在图4之后的工序图。
首先，在受光部2各自的上层中形成滤色片8a～8c，并且，在滤色片8a～8c的上层形成微透镜10。滤色片8a～8c及微透镜10的形成方法并不受特别限制，可以运用各种方法。此外，也可将各种各样的方法用于受光部2、传输电极3、绝缘膜4、遮光膜5、透明平坦化膜6、滤色片基膜7及平坦化膜9的形成。
接下来，如图4所示，将负性感光材料(negative photosensitive material)19旋转涂敷在形成有微透镜10的晶片12上，其中，该负性感光材料19的折射率低于微透镜10的折射率。在旋转涂敷后，使包含在被涂敷的感光材料中的溶剂挥发。
接着，如图5所示，利用光掩模20来进行紫外线曝光处理，在该光掩模20中，与红滤色片8b的配置相对应地配置有使光穿透的图案。之后，如图1所示，通过进行显影处理，能够将抗反射膜11a选择性地形成在红滤色片8b上的微透镜表面。
在本实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法中，由于能够利用旋涂法在晶片12的单一表面进行厚度均匀地涂膜形成，因此防止因感光材料绕到晶片12的背面而引起的装置污染。
如上所述，根据本实施方式所涉及的固体摄像装置，由于将抗反射膜选择性地形成在具有规定光谱特性的滤色片上的微透镜表面，因此能够对各个滤色片的光谱特性，提高感光特性、拖尾特性、混色特性及信噪比(S/N比)。
此外，上述说明中，说明了将本发明用于CCD型固体摄像装置101a中的例子，而本发明也可用于MOS型固体撮像装置中。以下，对用于MOS型固体撮像装置的例子加以说明。
图6为表示本发明的第一实施方式所涉及的MOS型固体撮像装置的简要结构的剖面图。
固体摄像装置101b包括：半导体基板18、在半导体基板18上以矩阵状形成的多个受光部2、用以读出存储在受光部2中的电荷的读出门(readinggate)13、形成在受光部2的上部的抗反射层叠膜15、形成在不同层的布线16a及16b、及用以使布线16a及16b绝缘的层间绝缘膜17a～17c。此外，设置于半导体基板18上的电极等(未图示)及布线16a由导电插头(conductive plug)14a连接，布线16a及16b由导电插头14b连接。
将与图1所示一样的滤色片8a～8c、平坦化膜9及微透镜10设置在层间绝缘膜17c上，将抗反射膜11a选择性地形成在红滤色片8b上的微透镜表面。
如图6所示，在MOS型固体撮像装置(CMOS传感器)中，形成有两层以上的多层布线的情况较多。此时，由于受光部2距对应于它的微透镜10的距离大于CCD型固体摄像装置，因此常会引起聚光效率的下降、混色等。故而，在将本发明用于MOS型固体撮像装置时，与用于CCD型固体摄像装置的情况相比，减少混色噪音(color mixture noise)等不良现象的效果较佳。
并且，在本实施方式所涉及的固体摄像装置101a及101b中，也可以根据排列有受光部2的像素区域的位置，来使抗反射膜11a的厚度变化。以下，对此进行说明。
图7为表示距像素区域的中央部分的距离、与抗反射膜的厚度之间的关系的图。在图7中，模式地表示出从像素区域的中央部分到周边部分的固体摄像装置的剖面。
在图7所示的例子中，将抗反射膜11a形成为其厚度在像素区域的中央部分最厚，从像素区域的中央部分到周边部分渐渐变薄。一般来说，入射到像素区域的周边部分的入射光量与中央部分相比，呈减少趋势。如图7的例子所示，若调整抗反射膜的厚度的话，则能够按照与像素区域的中央部分的距离来减轻抗反射膜11a本身进行光吸收的程度，因此能够改善像素之间的感光度差。
例如，可以通过在感光材料曝光时利用灰阶掩模来形成图7所示的抗反射膜11a。只要在灰阶掩模中的与应形成抗反射膜11a的像素相对应的位置上，形成光透射率根据抗反射膜11a的厚度而不同的图案即可。
(第二实施方式)
图8为表示本发明的第二实施方式所涉及的CCD型固体摄像装置的简要结构的剖面图。
本实施方式所涉及的固体摄像装置102a的基本结构与图1所示的固体摄像装置101a一样。此外，在本实施方式中，与第一实施方式一样，将抗反射膜11b选择性地形成在红滤色片8b上的微透镜表面。但是，本实施方式的抗反射膜11b与第一实施方式的抗反射膜11a的不同之处在于：将该抗反射膜11b表面形成为沿着微透镜10呈曲面状。
如图8所示，若将抗反射膜11b形成为沿着微透镜10表面呈曲面状的话，则不管入射到微透镜10的光的入射方向、入射位置如何，都能够使抗反射膜11b对光的吸收大致恒定。
图9为用以说明本发明的第二实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的简要工序图，图10为表示在图9之后的工序图。
首先，如图9所示，将感光材料滴入并旋转涂敷在形成有滤色片8a～8c及微透镜10的晶片12上，其中，该感光材料的折射率低于微透镜10的折射率。为了沿着微透镜10表面形成薄膜，在被涂敷的感光材料中事先添加溶剂，由此使之与第一实施方式所涉及的感光材料相比粘度更低。在旋转涂敷后，使包含在被涂敷的感光材料中的溶剂挥发。
接下来，如图10所示，利用光掩模20来进行紫外线曝光处理，该光掩模20中，在对应于红滤色片8b的部分具有使光穿透的图案。之后，如图8所示，通过进行显影处理，能够将抗反射膜11b选择性地形成在红滤色片8b上的微透镜表面。
图11为表示本发明的第二实施方式所涉及的MOS型固体撮像装置的简要结构的剖面图。
在上述说明中，虽然说明了将本发明用于CCD型固体摄像装置102a中的例子，但是，如图11所示，本发明也可用于MOS型固体撮像装置102b中。在MOS型固体撮像装置(CMOS传感器)中，形成有两层以上的多层布线的情况较多。此时，受光部2与对应于其的微透镜10的距离大于CCD型固体摄像装置，通过运用本发明，能够减少混色噪音等不良现象。
如上所述，根据本实施方式所涉及的固体摄像装置102a及102b，可抑制抗反射膜11b对光的吸收，因此，能够进一步提高感光特性、拖尾特性、混色特性及信噪比(S/N比)。
(第三实施方式)
图12为表示本发明的第三实施方式所涉及的CCD型固体摄像装置的简要结构的剖面图。
本实施方式所涉及的固体摄像装置103a的基本结构与图1所示的固体摄像装置101a一样。但是，在本实施方式中，不仅将抗反射膜11c形成在红滤色片8b上的微透镜10上，也将之形成在蓝滤色片8a及绿滤色片8c上的微透镜10上。
抗反射膜11c的厚度根据所对应的各个滤色片8a～8c的光谱特性而设定的。具体而言，在利用红、绿及蓝的原色滤色片的情况下，将红滤色片上的抗反射膜11c形成为最厚，将设置在绿滤色片上的抗反射膜11c形成为最薄。此外，在包含青、品红及黄的补色滤色片的情况下，将品红滤色片上的抗反射膜11c形成为最厚。此外，在补色滤色片中还包含绿滤色片的情况下，将绿滤色片上的抗反射膜11c形成为最薄。
在本实施方式中，将设置在红(品红)滤色片上的微透镜10上的抗反射膜11c形成为最厚是因为相对于整体拖尾特性，红色拖尾特性造成的影响较大之故。另一方面，将设置在绿滤色片上的微透镜10上的抗反射膜11c形成为较薄是因为为了提高分辨性能(resolution performance)而注重绿色的感光特性之故。
图13为用以说明本发明的第三实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的简要工序图，图14为表示在图13之后的工序图。
首先，如图13所示，将感光材料滴入并旋转涂敷在形成有滤色片8a～8c及微透镜10的晶片上，其中，该感光材料的折射率低于微透镜10的折射率。在旋转涂敷后，使包含在被涂敷的感光材料中的溶剂挥发。
接下来，如图14所示，通过利用灰阶掩模21来进行紫外线曝光处理。通过组合多个光透射率不同的图案来构成灰阶掩模21。此外，各个图案的配置对应于滤色片8a～8c的配置。具体而言，使对应于滤色片8b的图案的光透射率最高，对应于滤色片8c的图案的光透射率最低。
这种灰阶掩模21的形成方法并不受限制，作为一个例子，可运用下述形成方法。首先，通过在透明片材上印刷多个以黑点的疏密来表现的浓淡图案，来形成灰阶掩模21的原画。根据需要的光透射率来设定各个浓淡图案的点的疏密。接下来，通过利用缩小投影光学系统，来将所形成的原画缩小转印在感光材料上。此时，通过调整光学系统的缩小倍率来模糊原画的点的图像，使点的浓度均匀。通过上述工序，能够形成包含光透射率根据滤色片的光谱特性而不同的区域的灰阶掩模21。
如图12所示，在曝光处理后，通过进行显影处理，来形成厚度根据各个滤色片8a～8c的光谱特性而不同的抗反射膜11c。
如上所述，根据本实施方式所涉及的固体摄像装置103a，可以根据滤色片8a～8c的排列图案，对各个微透镜10改变抗反射膜11c的厚度。由此，由于可以根据各个滤色片8a～8c的光谱特性，来调整抗反射膜11c进行光吸收的程度，因此能够在考虑到光谱特性的情况下，细致地提高感光特性、拖尾特性、混色噪音特性及信噪比(S/N比)。
图15为表示本发明的第三实施方式所涉及的MOS型固体撮像装置的简要结构的剖面图。
上述说明中，说明了将本发明用于CCD型固体摄像装置103a中的例子，如图15所示，本发明也可用于MOS型固体撮像装置103b中。在MOS型固体撮像装置(CMOS传感器)中，形成有两层以上的多层布线的情况较多。此时，受光部2与对应于其的微透镜10的距离大于CCD型固体摄像装置，但是，通过运用本发明，能够减少混色噪音等不良现象。
(其它变形例)
此外，在上述第一～第三各个实施方式中，也可将层内镜头(interlayerlens)(第2微透镜)设置在受光部与微透镜之间。
此外，在上述第一～第三各个实施方式中，用负性感光材料来形成了抗反射膜，但是，也可以用正性感光材料(resist：抗蚀剂)来形成抗反射膜。能够通过在利用正性感光材料的情况下，适当地改变形成在光掩模或灰阶掩模中的遮光区域与透光区域，来与利用负性感光材料的情况下一样，形成抗反射膜。
并且，在上述第一～第三各个实施方式中，说明了CCD型固体摄像装置的抗反射膜的形成方法，但是，不言而喻，同样也可将该抗反射膜的形成方法用于MOS型固体撮像装置。
并且，在上述第一～第三各个实施方式中，在需要将玻璃等部件贴在固体摄像装置表面的情况下，也可以通过由丙烯酸树脂等透明有机化合物构成的粘合剂，将该部件贴在微透镜及抗反射膜上。
并且，只要根据对固体摄像装置所需的性能来选择上述第一～第三各个实施方式所示的抗反射膜的配置即可。例如，如第一或第二实施方式所示，在比较注重感光特性的情况下，只要根据特定颜色的滤色片来选择性地形成抗反射膜即可。
并且，在上述第一～第三实施方式中，根据各个滤色片的光谱特性设定了抗反射膜的有无、厚度，但是，根据本发明所涉及的抗反射膜的形成方法，能够通过改变掩膜图案，来在像素区域中的任意位置上(即任意微透镜上)形成任意厚度的抗反射膜。也可以在不考虑滤色片的光谱特性而考虑像素区域中的受光部的各个位置的入射光特性的情况下，设定抗反射膜的有无及厚度。
并且，在上述第一～第三实施方式中说明了的抗反射膜的形成方法，也可用于装入液晶投射器、光通信连接器等中的微透镜。
并且，在上述第一及第二实施方式中，在红色或品红色的所有滤色片上选择性地形成了抗反射膜，但是，也可在其它颜色的滤色片上选择性地形成抗反射膜。此外，也可根据具有某个光谱特性的滤色片的一部分，来设置抗反射膜。此外，在第三实施方式中，也可以仅在部分像素上形成抗反射膜。
并且，在上述第二及第三实施方式中，与第一实施方式(图7)一样，可将位于像素区域的中央部分的抗反射膜形成为比位于周边部分的抗反射膜更厚。此时，例如，若改变形成在灰阶掩模中的各个透光区域的光透射率的话，则可将位于像素区域的中央部分的抗反射膜形成为厚于位于周边部分的抗反射膜。此时，与图7的例子一样，能够改善与像素区域的中央部分的距离所引起的像素之间的感光度差。
并且，在上述第三实施方式中，与第二实施方式一样，也可将各个抗反射膜形成为沿着微透镜表面呈曲面状。
以上，虽然对本发明进行了详细的说明，但是只不过是本发明的例示，本发明对其范围并不进行任何限制。只要不脱离本发明的宗旨的话，当然能够进行各种改良和变形。

Claims (20)

1、一种固体摄像装置，其特征在于：
该固体摄像装置包括：
半导体基板，
多个受光部，在所述半导体基板上呈矩阵状排列，
多个滤色片，形成在所述受光部上，
多个微透镜，形成在所述滤色片各自的上方，以及
多个抗反射膜，选择性地形成在部分所述微透镜表面。
2、根据权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述抗反射膜被选择性地形成在具有规定光谱特性的滤色片上的微透镜表面。
3、根据权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述抗反射膜的表面为平坦状。
4、根据权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述抗反射膜的表面为沿着所述微透镜表面的曲面状。
5、根据权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于：
在供所述受光部排列的像素区域的中央部分设置的抗反射膜，厚于在所述像素区域的周边部分设置的抗反射膜。
6、根据权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述滤色片构成原色滤色片排列，该原色滤色片排列包含红、绿及蓝各个滤色片；
所述抗反射膜被形成在红滤色片上的微透镜表面。
7、根据权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述滤色片构成补色滤色片排列，该补色滤色片排列包含青、品红、黄及绿各个滤色片，
所述抗反射膜被形成在品红滤色片上的微透镜表面。
8、一种固体摄像装置，其特征在于：
该固体摄像装置包括：
半导体基板，
多个受光部，在所述半导体基板上呈矩阵状排列，
多个滤色片，形成在所述受光部上，
多个微透镜，形成在所述滤色片各自的上方，以及
多个抗反射膜，形成在所述微透镜表面，并对各个所述微透镜设定有该抗反射膜的厚度。
9、根据权利要求8所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述抗反射膜根据所述滤色片的光谱特性，而具有不同的厚度。
10、根据权利要求8所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述抗反射膜的表面为平坦状。
11、根据权利要求8所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述抗反射膜的表面为沿着所述微透镜表面的曲面状。
12、根据权利要求8所述的固体摄像装置，其特征在于：
在供所述受光部排列的像素区域的中央部分设置的抗反射膜，厚于在所述像素区域的周边部分设置的抗反射膜。
13、根据权利要求9所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述滤色片构成原色滤色片排列，该原色滤色片排列包含红、绿及蓝各个滤色片，
形成在红滤色片上的微透镜表面的抗反射膜，厚于形成在蓝及绿各滤色片上的微透镜表面的抗反射膜。
14、根据权利要求13所述的固体摄像装置，其特征在于：
形成在绿滤色片上的微透镜表面的抗反射膜，薄于形成在蓝滤色片上的微透镜表面的抗反射膜。
15、根据权利要求9所述的固体摄像装置，其特征在于：
所述滤色片构成补色滤色片排列，该补色滤色片排列包含青、品红、黄及绿各个滤色片，
形成在品红滤色片上的微透镜表面的抗反射膜，厚于形成在青、黄及绿各个滤色片上的微透镜表面的抗反射膜。
16、根据权利要求15所述的固体摄像装置，其特征在于：
形成在绿滤色片上的微透镜表面的抗反射膜，薄于形成在青及黄各个滤色片上的微透镜表面的抗反射膜。
17、一种固体摄像装置的制造方法，该固体摄像装置包括半导体基板、和在所述半导体基板上呈矩阵状排列的多个受光部，其特征在于：
在所述受光部的上层形成多个滤色片，
在所述滤色片各自的上层形成多个微透镜，
在所述微透镜各自的表面上涂敷具有比所述微透镜的折射率低的折射率的感光材料，
用光掩模对所述感光材料的一部分进行曝光，在部分所述微透镜表面选择性地形成多个抗反射膜。
18、根据权利要求17所述的固体摄像装置的制造方法，其特征在于：
将所述抗反射膜选择性地形成在具有规定光谱特性的滤色片上的微透镜表面。
19、一种固体摄像装置的制造方法，该固体摄像装置包括半导体基板、和在所述半导体基板上呈矩阵状排列的多个受光部，其特征在于：
在所述受光部的上层形成多个滤色片，
在所述滤色片的上层形成多个微透镜，
在所述微透镜各自的表面上涂敷具有比所述微透镜的折射率低的折射率的感光材料，
利用光透射率根据所述滤色片各自的光谱特性而不同的灰阶掩模，对所述感光材料进行曝光，来形成多个抗反射膜，所述多个抗反射膜的厚度根据各个所述微透镜设定。
20、根据权利要求19所述的固体摄像装置的制造方法，其特征在于：
将所述抗反射膜形成为根据所述滤色片的光谱特性而具有不同的厚度。
CN2008101454114A 2007-08-06 2008-08-05 固体摄像装置及其制造方法 Expired - Fee Related CN101364607B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP204236/2007 2007-08-06
JP2007204236A JP2009043772A (ja) 2007-08-06 2007-08-06 固体撮像装置及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101364607A true CN101364607A (zh) 2009-02-11
CN101364607B CN101364607B (zh) 2011-05-25

Family

ID=40345672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101454114A Expired - Fee Related CN101364607B (zh) 2007-08-06 2008-08-05 固体摄像装置及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7750360B2 (zh)
JP (1) JP2009043772A (zh)
CN (1) CN101364607B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106601761A (zh) * 2015-10-15 2017-04-26 采钰科技股份有限公司 具有黄色滤光单元的影像感测器
CN107078141A (zh) * 2014-11-12 2017-08-18 索尼公司 固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备
CN109950266A (zh) * 2019-03-26 2019-06-28 德淮半导体有限公司 图像传感器及形成图像传感器的方法
US10847561B2 (en) 2016-10-12 2020-11-24 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element and method for manufacturing the same, and electronic device
CN112703598A (zh) * 2018-09-21 2021-04-23 株式会社半导体能源研究所 摄像装置、其制造方法及电子设备
WO2021233075A1 (zh) * 2020-05-22 2021-11-25 北京芯海视界三维科技有限公司 透镜光栅的制作方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5470928B2 (ja) 2009-03-11 2014-04-16 ソニー株式会社 固体撮像装置の製造方法
US8532449B2 (en) * 2010-05-06 2013-09-10 Intel Corporation Wafer integrated optical sub-modules
JP2011258844A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Sharp Corp 半導体素子およびその製造方法、固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、電子情報機器
TW201210006A (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Pixart Imaging Inc Image sensing device
CN102955181A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜片及具有该镜片的相机模组
JP2013149758A (ja) * 2012-01-18 2013-08-01 Canon Inc 固体撮像装置およびその製造方法ならびにカメラ
US9257478B2 (en) * 2012-05-22 2016-02-09 The Regents Of The University Of California Spatially resolved spectral-imaging device
JP6327911B2 (ja) * 2014-04-03 2018-05-23 キヤノン株式会社 光学素子、光学素子アレイ及び固体撮像装置
JP2015216187A (ja) * 2014-05-09 2015-12-03 ソニー株式会社 固体撮像素子および電子機器
TWI616692B (zh) * 2014-12-29 2018-03-01 鴻海精密工業股份有限公司 光纖連接器及光耦合透鏡

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04259256A (ja) * 1991-02-14 1992-09-14 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
JP2719238B2 (ja) 1991-03-04 1998-02-25 シャープ株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JPH0922994A (ja) * 1995-07-06 1997-01-21 Sony Corp カラー固体撮像素子およびカラー固体撮像装置
US5835517A (en) * 1996-10-04 1998-11-10 W. L. Gore & Associates, Inc. WDM multiplexer-demultiplexer using Fabry-Perot filter array
JP2000156486A (ja) * 1998-11-20 2000-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置の製造方法
US6171885B1 (en) * 1999-10-12 2001-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company High efficiency color filter process for semiconductor array imaging devices
JP4096565B2 (ja) * 2002-01-28 2008-06-04 富士ゼロックス株式会社 マイクロレンズアレーの製造方法、それに用いる電解液および製造装置
US6700708B2 (en) * 2002-05-30 2004-03-02 Agere Systems, Inc. Micro-lens array and method of making micro-lens array
JP2004031532A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Toppan Printing Co Ltd 固体撮像素子の製造方法
JP2004200360A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Toppan Printing Co Ltd 固体撮像素子及びその製造方法
US7084472B2 (en) * 2002-07-09 2006-08-01 Toppan Printing Co., Ltd. Solid-state imaging device and manufacturing method therefor
JP2004335588A (ja) * 2003-05-01 2004-11-25 Renesas Technology Corp 固体撮像装置及びその製造方法
US20040223071A1 (en) * 2003-05-08 2004-11-11 David Wells Multiple microlens system for image sensors or display units
JP2005033110A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像素子及びその製造方法
JP4442157B2 (ja) * 2003-08-20 2010-03-31 ソニー株式会社 光電変換装置及び固体撮像装置
JP2005142510A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
JP2005189334A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Arisawa Mfg Co Ltd 透過型スクリーン及びその製造方法
JP2005316111A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Sharp Corp マイクロレンズ及びこのマイクロレンズを備える固体撮像素子、液晶表示装置
KR100658930B1 (ko) * 2004-12-30 2006-12-15 매그나칩 반도체 유한회사 칼라별 초점 거리 조절이 가능한 이미지센서 및 그 제조방법
KR100922669B1 (ko) * 2005-01-04 2009-10-19 가부시키가이샤 아이스퀘어리서치 고체촬상장치 및 그 제조방법
JP4618786B2 (ja) * 2005-01-28 2011-01-26 キヤノン株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP2006216904A (ja) * 2005-02-07 2006-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー固体撮像素子及びその製造方法
US7264976B2 (en) * 2005-02-23 2007-09-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Advance ridge structure for microlens gapless approach
JP4761505B2 (ja) * 2005-03-01 2011-08-31 キヤノン株式会社 撮像装置、ならびに撮像システム
US7298955B2 (en) * 2005-03-30 2007-11-20 Fujifilm Corporation Solid-state image pickup element and method of producing the same
US7675096B2 (en) * 2005-03-30 2010-03-09 Fujifilm Corporation Solid-state image pickup element and method of producing the same
JP2006301101A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Fujifilm Electronic Materials Co Ltd 遮光・反射防止積層膜及びその形成方法、並びにそれを有する固体撮像素子及びその製造方法
JP4713953B2 (ja) * 2005-06-08 2011-06-29 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びそれを用いたカメラ
KR100870820B1 (ko) * 2005-12-29 2008-11-27 매그나칩 반도체 유한회사 이미지 센서 및 그의 제조방법
KR100837402B1 (ko) * 2006-08-24 2008-06-12 삼성전자주식회사 광각 확산기 및 이를 적용한 액정표시장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107078141A (zh) * 2014-11-12 2017-08-18 索尼公司 固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备
CN107078141B (zh) * 2014-11-12 2021-10-19 索尼公司 固体摄像装置、固体摄像装置制造方法和电子设备
CN106601761A (zh) * 2015-10-15 2017-04-26 采钰科技股份有限公司 具有黄色滤光单元的影像感测器
CN106601761B (zh) * 2015-10-15 2020-07-14 采钰科技股份有限公司 具有黄色滤光单元的影像感测器
US10847561B2 (en) 2016-10-12 2020-11-24 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging element and method for manufacturing the same, and electronic device
CN112703598A (zh) * 2018-09-21 2021-04-23 株式会社半导体能源研究所 摄像装置、其制造方法及电子设备
CN109950266A (zh) * 2019-03-26 2019-06-28 德淮半导体有限公司 图像传感器及形成图像传感器的方法
WO2021233075A1 (zh) * 2020-05-22 2021-11-25 北京芯海视界三维科技有限公司 透镜光栅的制作方法
CN113703182A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 北京芯海视界三维科技有限公司 透镜光栅的制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20090039454A1 (en) 2009-02-12
CN101364607B (zh) 2011-05-25
US7750360B2 (en) 2010-07-06
JP2009043772A (ja) 2009-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101364607B (zh) 固体摄像装置及其制造方法
US7989752B2 (en) Solid-state imaging device and solid-state imaging device manufacturing method
CN101901822B (zh) 固态图像拾取装置及其制造方法、以及电子设备
US7656453B2 (en) Solid-state imaging device having characteristic color unit depending on color, manufacturing method thereof and camera
US8274031B2 (en) Colored microlens array and manufacturing method for colored microlens array, color solid-state image capturing device and manufacturing method for color solid-state image capturing device, color display apparatus and manufacturing method for color display apparatus, and electronic information device
EP1759414B1 (en) Method of manufacturing a solid state imaging device
US7875947B2 (en) Filter, color filter array, method of manufacturing the color filter array, and image sensor
CN100533749C (zh) 固体摄像元件及其制造方法
US7535043B2 (en) Solid-state image sensor, method of manufacturing the same, and camera
CN101853869A (zh) 固态成像装置、固态成像装置的制造方法以及电子设备
KR100832710B1 (ko) 이미지 센서 및 이의 제조 방법
US7414232B2 (en) Image sensor and method for fabricating the same
JP4447988B2 (ja) 固体撮像装置、その製造方法およびカメラ
JP2012009539A (ja) 固体撮像装置、電子機器、固体撮像装置の製造方法
US20070102716A1 (en) Image sensor and fabricating method thereof
CN1992308A (zh) Cmos图像传感器及其制造方法
US20050045805A1 (en) Solid-state image sensor and a manufacturing method thereof
JP6638347B2 (ja) 固体撮像素子および電子機器
JP2009152314A (ja) イメージセンサーおよびその製造方法
KR20070029921A (ko) 이미지 센서 및 그 제조방법
JP2007019424A (ja) 固体撮像素子
JP4935682B2 (ja) カラーフィルタ製造用のフォトマスク
JP2022037696A (ja) 固体撮像素子
JP2006049636A (ja) 固体撮像装置とその製造方法
JP2010199331A (ja) カラーフィルタおよびその製造方法、固体撮像素子の製造方法、電子情報機器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110525

Termination date: 20120805