CN101800234A - 固态成像装置及其制造方法、相机以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供能够将如OCB膜(43)这样的光刻胶图案层形成为期望图案、并提高成像图像的图像质量的固态成像装置及其制造方法、相机以及电子设备。在光刻胶膜(PR)的形成OCB膜(43)的部分的下方设置光反射膜(42)。由此在执行曝光处理时，被位于光刻胶膜(PR)下方的金属遮光膜(41)反射的曝光光被光反射膜(42)的下表面遮挡。在衬底(101)的成像区域(PA)中的受光面(JS)的上方设置使入射光(H)着色并透射到受光面JS的彩色滤光器(151)。使彩色滤光器(151)包含黑色素，以调整向受光面(JS)入射的光量。

Description

固态成像装置及其制造方法、相机以及电子设备
技术领域
本发明涉及固态成像装置、相机、电子设备以及固态成像装置的制造方法。
背景技术
数码摄像机、数码照相机等相机包含固态成像装置。例如具有作为固态成像装置的CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器。
例如，在CCD图像传感器中，在衬底的表面设置有成像区域，所述成像区域包括沿水平方向和垂直方向配置成矩阵形的多个像素。在该成像区域，与多个像素相对应地形成有多个光电转换部，光电转换部接收来自被拍摄体的光并生成信号电荷。例如，光电二极管被形成为这样的光电转换部。在光电转换部的上方设置有微透镜，光电转换部接收经由该微透镜入射的光。
并且，在成像区域中沿垂直方向排列的多个光电转换部的列之间设置有垂直传输寄存器部。在垂直传输寄存器部中，以隔着栅极绝缘膜而与垂直传输沟道区域相对的方式设置有多个传输电极，垂直传输寄存器部向垂直方向传输由电荷读出部从光电转换部读出的信号电荷。并且被构成为：水平传输寄存器部将由该垂直传输寄存器部按照每一水平行(1行的像素)传输的信号电荷依次向水平方向传输，并且由输出部输出(例如，参照对比文件1)。
另外，为了防止托尾(smear)等问题，在成像区域中设置有金属遮光膜以遮挡向垂直传输寄存器部入射的光。
在上述的固态成像装置中，有时会产生被称为光斑(flare)或鬼影(ghost)的伪信号。例如，在入射光在被金属遮光膜等反射膜漫反射后入射到了光电转换部的情况下，产生伪信号。
为了防止产生这样的伪信号，提出了以下方案：在金属遮光膜的上方再设置被称为OCB(On Chip Black)的黑色光刻胶图案层作为遮光膜(例如，参照专利文件2、专利文件3)。
另外，在上述光电转换部的上方设置有彩色滤光器，并且被构成为光电转换部接收经该彩色滤光器变色后的光。例如，包括三原色的着色层，三原色的着色层被排列成拜耳(Bayer)阵列。另外，在彩色滤光器的上方设置有微透镜，由该微透镜汇聚的光经由彩色滤光器入射到光电转换部(例如，参照专利文件4)。
此外，还提出在光电转换部和微透镜之间配置层内透镜。层内透镜是为了用于对经由片上透镜输入的光有效地照射到光电转换部(例如，参照专利文件5、专利文件6)。
另外，在上述的固态成像装置中，为了滤掉入射光中可可见光之外的红外光而设置有红外截止滤光器。
红外截止滤光器大致分为有色玻璃滤光器等光吸收型滤光器和使用了无机干涉多层膜(inorganic interference multilayer film)的光反射型滤光器。
图2是示出红外截止滤光器的光谱透射特性的图。在图2中，虚线表示光吸收型滤光器的特性，实线表示光发射型滤光器的特性。
如在图2中用虚线表示的那样，光吸收型滤光器通过吸收红外线来滤掉红外线，然而也吸收很多与红外线对应的截止波长范围之外的波长范围的光。与此相对，如在图2中用实线表示的那样，无机干涉多层膜光反射型滤光器使得截止波长范围之外的波长范围的光几乎全部透过。具体地说，光反射型滤光器比光吸收型滤光器使得更多的红色分量的光透过。
因此，在固态成像装置中，为了提高灵敏度，优选应用使用了无机干涉多层膜的光反射型红外截止滤光器(例如，参照专利文件7)。
专利文件1：日本专利文件特开2002-359363号公报；
专利文件2：日本专利文件特开2007-324481号公报；
专利文件3：日本专利文件特开2004-356503号公报；
专利文件4：日本专利文件特开2001-267543号公报；
专利文件5：日本专利文件特开2004-304148号公报；
专利文件6：日本专利文件平11-103037号公报；
专利文件7：日本专利文件特开2005-109196号公报。
发明内容
然而，在上述的技术中，有时难以将OCB膜形成为期望形状，例如在线宽发生偏差的时候等。因此，向光电转换部入射的光有时被这样的OCB膜阻隔(rejection)，因此成像图像的图像质量会下降。
图1是固态成像装置1J的主要部分的剖面图。
如图1所示，在固态成像装置1J中，OCB膜43J经图案加工有时被形成为正锥形。
这是因为当执行将含有黑色素的负型光刻胶膜经图案加工形成为OCB膜43J的曝光处理时有时曝光光被位于该负型光刻胶膜的下层的金属遮光膜41J反射的缘故。因此，在被图案加工成正锥形的情况下，OCB膜43J的线宽发生偏差，因此会凸显上述那样的问题。
如上所述，由于难以将OCB膜43J这样的光刻胶图案层形成为期望的图案，因此存在图像质量降低的情况。
因此，本发明提供一种可将光刻胶图案层形成为期望的图案、并能够提高图像质量的固态成像装置、相机及其制造方法。
固态成像装置被要求具有微小的单元尺寸(像素尺寸)。因此，在像素尺寸被做得很微小时，输出(光谱输出)根据颜色而不同，存在彩色成像图像的图像质量下降的情况。
图3A图3B是示出对入射到固态成像装置的平行光透过微透镜、彩色滤光器、层内透镜而传播的情形进行了波动仿真的结果的图。图3A为绿光的情形，图3B为红光的情形。在图3A和图3B中，越亮表示光的强度就越大。
如图3A和图3B所示，在具有微小的像素尺寸的固态成像装置中，波长长的红光(图3B)比具有比红光短的波长的绿光(图3A)更容易受到衍射和散射的影响。因此，红光比绿光更难以可靠地聚光到光电二极管的受光面，存在灵敏度特性变差的情况。由于蓝光也具有比红光短的波长，因此对于蓝光也一样。
为了改善这样的问题，可以考虑适当地调整上述层内透镜的构造。
图4是示出固态成像装置中的光谱输出的图。图4中示出了红色分量的输出Vr、绿色分量的输出Vg、蓝色分量的输出Vb。
这里，通过为各种颜色像素的每一个设置相同形状的层内透镜，能够提高红色的光谱输出Vr。然而，如图4所示，与其他颜色的光谱输出Vg、Vb相比，红色分量的输出Vr存在显著变高的情况。
此时，在相机系统中，需要进行调整以达到白平衡，但是，当如上述红色灵敏度明显高时，难以进行上述调整。因此，存在成像图像的图像质量下降的情况。
另外，起因于上述使用了无机干涉多层膜的光反射型红外截止滤光器，有时会在彩色成像图像上产生鬼影，从而图像质量下降。具体地说，当透过各部分的入射光反射后返回到光反射型红外截止滤光器时，有时该光再次被红外截止滤光器反射后入射到其他像素，从而在成像图像上产生鬼影。
尤其，三原色的着色光(colored light)中波长长的红光与其他着色光不同地被光反射型的红外截止滤光器反射，因此上述问题的产生变得显著。
另外，红光之外的绿光或蓝光也存在被红外截止滤光器之外的部件反射而入射到其他像素的情况，因此在成像图像上同样会产生鬼影。
如上所述，在固态成像装置以及包含固态成像装置的相机等电子设备中，随着像素的细小化，存在成像图像的图像质量下降的情况。
因此，本发明提供一种可提高成像图像的图像质量的固态成像装置、电子设备、以及固态成像装置的制造方法。
本发明的固态成像装置的制造方法包括制造固态成像装置的固态成像装置制造步骤，所述固态成像装置在衬底上设置有光电转换部，所述光电转换部使用受光面接受光并生成信号电荷，所述固态成像装置制造步骤包括：金属遮光膜形成步骤，该步骤在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域形成金属遮光膜；光反射膜形成步骤，该步骤在所述金属遮光膜的上方形成反射光的光反射膜；以及光刻胶图案层形成步骤，该步骤对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理，由此从所述光刻胶膜形成光刻胶图案层，在所述光反射膜形成步骤中，所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且所述光反射膜以在执行所述光刻胶图案层形成步骤中的所述曝光处理时将所述曝光光反射到所述光刻胶膜的方式被形成。
本发明的相机的制造方法包括制造固态成像装置的固态成像装置制造步骤，所述固态成像装置在衬底上设置有光电转换部，所述光电转换部使用受光面接受光并生成信号电荷，所述固态成像装置制造步骤包括：金属遮光膜形成步骤，该步骤在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域形成金属遮光膜；光反射膜形成步骤，该步骤在所述金属遮光膜的上方形成反射光的光反射膜；以及光刻胶图案层形成步骤，该步骤对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理，由此从所述光刻胶膜形成光刻胶图案层，在所述光反射膜形成步骤中，所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且所述光反射膜以在执行所述光刻胶图案层形成步骤中的所述曝光处理时将所述曝光光反射到所述光刻胶膜的方式被形成。
本发明的固态成像装置包括：光电转换部，该光电转换部被设置在衬底中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；金属遮光膜，该金属遮光膜形成在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域；光反射膜，该光反射膜形成在所述金属遮光膜的上方；以及光刻胶图案层，该光刻胶图案层形成在所述光反射膜的上方，其中，所述光刻胶图案层通过对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理而形成，所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且被形成以在执行所述曝光处理时所述光反射膜将曝光光反射到所述光刻胶膜。
本发明的相机包括：光电转换部，该光电转换部被设置在衬底中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；金属遮光膜，该金属遮光膜形成在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域；光反射膜，该光反射膜形成在所述金属遮光膜的上方；以及光刻胶图案层，该光刻胶图案层形成在所述光反射膜的上方，其中，所述光刻胶图案层通过对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理而形成，所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且被形成以在执行所述曝光处理时所述光反射膜将曝光光反射到所述光刻胶膜。
在本发明中，形成光反射膜以使其包含与要形成的光刻胶图案层的图案形状对应的形状。当执行形成光刻胶图案层的步骤中的曝光处理时，曝光光通过光反射膜被反射到负型光刻胶膜。因此，经显影处理后，光刻胶图案层被形成为期望的图案。
本发明的固态成像装置包括：光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；以及彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面；并且所述彩色滤光器含有黑色素。
本发明的固态成像装置包括：光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面；以及黑色素含有层，该黑色素含有层设置在所述衬底的成像区域中并含有黑色素；其中，所述黑色素含有层设置在所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光透射到所述受光面。
本发明的电子设备包括：光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；以及彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面；并且，所述彩色滤光器含有黑色素。
本发明的电子设备包括：光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；以及彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面；其中，在所述彩色滤光器与所述受光面之间设置有含有黑色素的黑色素含有层。
本发明的固态成像装置的制造方法包括：光电转换部形成步骤，该步骤在衬底的成像区域中设置光电转换部，所述光电转换部使用接受面接受光并生成信号电荷；以及彩色滤光器形成步骤，该步骤在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方设置彩色滤光器，所述彩色滤光器使所述入射光着色并透射到所述受光面；在所述彩色滤光器形成步骤中，形成所述彩色滤光器以使其含有黑色素。
本发明的固态成像装置的制造方法包括：光电转换部形成步骤，该步骤在衬底的成像区域中设置光电转换部，所述光电转换部使用接受面接受光并生成信号电荷；彩色滤光器形成步骤，该步骤在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方设置彩色滤光器，所述彩色滤光器使所述入射光着色并透射到所述受光面；以及黑色素含有层形成步骤，该步骤在所述受光面的上方形成含有黑色素的黑色素含有层。
在本发明中，在受光面的上方设置含有黑色素的层，以此调整向受光面输入的光量。
发明效果
根据本发明，能够提供可将光刻胶图案层形成为期望的图案、并能够提高图像质量的固态成像装置、相机及其制造方法。
根据本发明，能够提供可提高成像图像的图像质量的固态成像装置、电子设备、以及固态成像装置的制造方法。
附图说明
图1是固态成像装置1J的主要部分的剖面图；
图2是示出红外截止滤光器的光谱透射特性的图；
图3A和图3B是示出对入射到固态成像装置的平行光透过微透镜、彩色滤光器、层内透镜而传播的情形进行了波动仿真的结果的图；
图4是示出固态成像装置中的光谱输出的图；
图5是简要示出本发明实施方式1中的固态成像装置1的整体结构的平面图；
图6是示出本发明实施方式1中的固态成像装置1的主要部分的图；
图7是示出本发明实施方式1中的固态成像装置1的主要部分的图；
图8是示出本发明实施方式1中的相机200的结构的结构图；
图9是示出通过本发明实施方式1中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图10是示出通过本发明实施方式1中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图11是示出通过本发明实施方式1中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图12是示出通过本发明实施方式1中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图13是示出通过本发明实施方式1中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图14是示出通过本发明实施方式1中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图15是示出本发明实施方式2中的固态成像装置1b的主要部分的图；
图16是示出本发明实施方式2中的固态成像装置1b的主要部分的图；
图17是示出本发明实施方式3中的固态成像装置1c的主要部分的图；
图18是示出本发明实施方式3中的固态成像装置1c的主要部分的图；
图19是简要示出本发明实施方式4中的固态成像装置1的整体结构的平面图；
图20是示出本发明实施方式1的固态成像装置1的主要部分的图；
图21是示出在本发明实施方式4中的彩色滤光器151的图；
图22是示出通过本发明实施方式4中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图23是示出通过本发明实施方式4中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图24是示出通过本发明实施方式4中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图25是示出通过本发明实施方式4中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图26是示出通过本发明实施方式4中的固态成像装置1的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图27是示出本发明实施方式4中的红色滤光器层151R的光谱透射特性的图；
图28是示出本发明实施方式4中的固态成像装置1的光谱输出的图；
图29是用于说明鬼影现象的图；
图30是用于说明鬼影现象的图；
图31是用于说明鬼影现象的图；
图32是用于说明鬼影现象的图；
图33是用于说明在本发明的实施方式4中鬼影现象的发生被抑制的情况的图；
图34是示出本发明实施方式5中的固态成像装置1b的主要部分的图；
图35A～图35D是放大示出本发明实施方式5中的黑色素含有层151K的图；
图36是示出通过本发明实施方式5中的固态成像装置1b的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图37是示出通过本发明实施方式5中的固态成像装置1b的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图38是示出通过本发明实施方式5中的固态成像装置1b的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图39是示出通过本发明实施方式5中的固态成像装置1b的制造方法的各步骤所设置的主要部分的图；
图40是示出本发明实施方式5中的黑色素含有层151K的光谱透射特性的图；
图41是示出本发明实施方式6中的固态成像装置1c的主要部分的图；
图42是用于说明在本发明实施方式6中鬼影现象的发生被抑制的情况的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
按照下述的顺序进行说明。
1.实施方式1
2.实施方式2(设置有曝光光吸收膜的情况)
3.实施方式3(在光反射膜上直接设置OCB膜的情况)
4.其他
<1.实施方式1>
[装置结构]
图5是简要示出本发明实施方式1中的固态成像装置1的整体结构的平面图。
参考标号1、1b、1c是固态成像装置，21是光电二极管，22是电荷读出沟道区域，23是电荷传输沟道区域，24是沟道截断区域，31是第一传输电极，32是第二传输电极，41是金属遮光膜，42是光反射膜，43是OCB膜，45是层内透镜，51是曝光光吸收层，151是彩色滤光器，151B、151Bc是蓝色滤光器层，151G、151Gc是绿色滤光器层，151K是黑色素含有层，151R、151Rb是红色滤光器层，61是微透镜，101是衬底，200是相机，201是光学系统，202是红外截止滤光器，203是驱动电路，204是信号处理电路，FT是平坦膜，Gx是栅极绝缘膜，H是曝光光，HT是水平传输寄存器部，JA是受光区域，JS是受光面，KK是开口，OUT是输出部，P是光电转换部，PA是成像区域，PM是光掩模，PR是光刻胶膜，RO是电荷读出部，SB是遮光部，SS是元件分离部，VT是垂直传输寄存器部，HT1是平坦膜，HT2是平坦膜，Sz是绝缘膜。
如图5所示，固态成像装置1是例如行间传输方式的CCD图像传感器，其在成像区域PA进行成像。
如图5所示，在该成像区域PA形成有光电转换部P、电荷读出部RO、垂直传输寄存器部VT。
如图5所示，在成像区域PA中设置有多个光电转换部P，并且各光电转换部P沿水平方向x和垂直方向y排列成矩阵形状。并且，在该多个光电转换部P的周围设置有元件分离部SS以分离各个光电转换部P。并且，光电转换部P被构成为：在受光区域JA接受来自被拍摄体的光并进行光电转换，由此生成信号电荷。
如图5所示，多个电荷读出部RO与多个光电转换部P相对应地被设置在成像区域PA中，并且电荷读出部RO被构成为将光电转换部P生成的信号电荷读出到垂直传输寄存器部VT中。
如图5所示，垂直传输寄存器部VT在成像区域PA中与沿垂直方向y排列的多个光电转换部P相对应地沿着垂直方向y延伸。另外，垂直传输寄存器部VT配置在沿垂直方向y被排列多个的光电转换部P的列之间。在成像区域PA设置有多个垂直传输寄存器部VT，多个垂直传输寄存器部VT与沿水平方向x排列的多个光电转换部P中的每一个相对应地沿水平方向x排列。该垂直传输寄存器部VT是所谓的垂直传输CCD，其经由电荷读出部RO从光电转换部P读出信号电荷，并将该信号电荷依次向垂直方向y传输。虽然详细内容将在后面进行说明，但垂直传输寄存器部VT包括沿垂直方向y排列配置的多个传输电极(没有图示)，并且，通过对该沿垂直方向排列的传输电极依次提供例如4相的驱动脉冲信号来执行所述信号电荷的传输。
如图5所示，遮光部SB以覆盖整个成像区域PA的方式被设置在成像区域PA，但在与光电转换部P的受光区域JA对应的部分设有开口KK。为了便于图示，在图5中以虚线表示遮光部SB。
此外，如图5所示，在成像区域PA的下端部配置有水平传输寄存器部HT。该水平传输寄存器部HT沿水平方向x延伸，以将由多个垂直传输寄存器部VT中的每一个向垂直方向y传输的信号依次向水平方向x传输。即，水平传输寄存器部HT是所谓的水平传输CCD，其例如通过2相驱动脉冲信号驱动，并执行按照每一水平行(1行的像素)传输过来的信号电荷的传输。
此外，如图5所示，在水平传输寄存器部HT的左端部形成有输出部OUT，该输出部OUT将由水平传输寄存器部HT水平传输的信号电荷转换成电压并作为模拟图像信号输出。
(2)详细结构
对上述固态成像装置1的详细结构进行说明。
图6、图7是示出本发明实施方式1中的固态成像装置1的主要部分的图。这里，图6和图7均示出了主要部分的剖面。图6放大示出了图5的X1-X2部分，图7放大示出了图5的Y1-Y2部分。
如图6和图7所示，固态成像装置1包含衬底101。衬底101是例如n型硅半导体衬底，在衬底101的内部设置有光电二极管21、电荷读出沟道区域22、电荷传输沟道区域23、沟道截断区域24。
并且，如图6和图7所示，在衬底101的表面上设置有第一传输电极31、第二传输电极32、金属遮光膜41、光反射膜42、OCB膜43。
对构成固态成像装置1的各个部分依次进行说明。
如图6和图7所示，光电二极管21与光电转换部P相对应地设置在衬底101中。如图6和图7所示，该光电二极管21被构成为：通过在受光面JS接受光并进行光电转换来生成信号电荷。
具体来说，光电二极管21设置在衬底101内部中位于表面侧的部分。虽然省略了图示，但光电二极管21例如通过在形成于衬底101内的p型半导体井区(p)(没有图示)上依次形成n型半导体区域(n)和p型半导体区域(p+)(没有图示)来构成。
这里，n型半导体区域(n)起到信号电荷积累区域的功能。此外，p型半导体区域(p+)起到空穴积累区域的功能，并且被构成为抑制在作为信号电荷积累区域的n型半导体区域(n)中产生暗电流。
在光电二极管21之上还经由层间绝缘膜Sz2、Sz3设置有平坦膜FT，虽然没有图示，但在该平坦膜FT上配置有彩色滤光器(没有图示)和微透镜(没有图示)。因此，光电二极管21在受光面JS接受依次经由彩色滤光器(没有图示)和微透镜(没有图示)入射的光。
如图6所示，电荷读出沟道区域22与电荷读出部RO相对应地设置，并且被构成为：读出由光电二极管21生成的信号电荷。
具体来说，如图6所示，电荷读出沟道区域22在衬底101内部的位于表面侧的部分与光电二极管21相邻设置。
这里，电荷读出沟道区域22在水平方向x上配置在光电二极管21的左侧。例如，电荷读出沟道区域22被构成为p型半导体区域。
如图6所示，电荷传输沟道区域23与垂直传输寄存器部VT相对应地设置，并且被构成为：通过电荷传输沟道区域23传输由电荷读出部RO从光电二极管21读出的信号电荷。
具体来说，如图6所示，电荷传输沟道区域23在衬底101内部的位于表面侧的部分与电荷读出沟道区域22相邻设置。
这里，电荷传输沟道区域23在水平方向x上被配置在电荷读出沟道区域22的左侧。电荷传输沟道区域23例如通过在衬底101内部的p型半导体井区(p)(没有图示)上设置n型半导体区域(n)来构成。
如图6和图7所示，沟道截断区域24与元件分离部SS相对应地设置。
具体来说，如图6和图7所示，沟道截断区域24被设置在衬底101内部的位于表面侧的部分。
这里，沟道截断区域24在水平方向x上被配置在电荷读出沟道区域22的左侧，并且位于电荷读出沟道区域22和配置于其相邻列上的光电二极管21之间。并且，如图7所示，沟道截断区域24在垂直方向y上被设置在沿垂直方向y排列的两个光电二极管21之间。
沟道截断区域24例如通过在衬底101内部的p型半导体井区(p)(没有图示)上设置p型半导体区域(p+)来构成，并且形成势垒来防止信号电荷的流入流出。
如图6和图7所示，第一传输电极31和第二传输电极32的每一个都在衬底101的表面上以与其隔着栅极绝缘膜Gx相对的方式设置。第一传输电极31和第二传输电极32的每一个都由导电材料构成。例如，第一传输电极31和第二传输电极32的每一个都由多晶硅等导电材料形成，并且设置在例如由硅氧化膜形成的栅极绝缘膜Gx上。
虽然省略了图示，但第一传输电极31和第二传输电极32的每一个都包括在衬底101的表面上沿x方向延伸的部分，并且在y方向上交替地排列配置了多个所述第一传输电极31和第二传输电极32。
其中，如图6所示，在沿x方向排列的像素之间例如只设置有第一传输电极31。并且，如图7所示，在沿y方向排列的像素之间以例如经由绝缘膜Sz1层叠在第二传输电极32上的方式设置有第一传输电极31。
如图6所示，金属遮光膜41形成在衬底101表面上的位于电荷读出沟道区域22和电荷传输沟道区域23上方的位置，以遮挡向电荷读出沟道区域22和电荷传输沟道区域23入射的光。另外，如图6和图7所示，金属遮光膜41被设置为覆盖第一传输电极31和第二传输电极32中的至少一个。
这里，金属遮光膜41形成在衬底101上方的与受光面JS对应的区域之外的区域。金属遮光膜41均由遮挡光的遮光材料形成。例如，金属遮光膜41由钨、铝等金属材料形成。
由金属遮光膜41构成图5所示的遮光部SB。
如图6和图7所示，光反射膜42形成在衬底101表面上的金属遮光膜41的上方。该光反射膜42与OCB膜43的图案形状相对应地形成。
虽然详细内容将在后面进行说明，但光反射膜42被形成为：在执行包含黑色素的负型光刻胶膜图案加工成OCB膜43的曝光处理时使曝光光反射到光刻胶膜。例如，金属遮光膜41由钨、铝等金属材料来形成。
OCB膜43是黑色光刻胶图案层，并且如图6和图7所示形成在光反射膜42的上方。
虽然详细内容将在后面进行说明，但该OCB膜43通过对形成在光反射膜42上方的负型光刻胶膜(没有图示)执行曝光处理后再执行显影处理来形成。
(3)相机
图8是示出本发明实施方式1中的相机200的结构的结构图。
如图8所示，相机200除包括上述固态成像装置1之外，还包括：光学系统201、驱动电路203、信号处理电路204。
光学系统201例如包括光学透镜，以将被拍摄体图像形成到固态成像装置1的成像面上。
驱动电路203向固态成像装置1和信号处理电路204输出各种驱动信号，以驱动固态成像装置1和信号处理电路204中的每一个。
信号处理电路204通过对从固态成像装置1输出的原始数据执行信号处理来生成关于被拍摄体图像的数字图像。
[制造方法]
下面，对制造上述固态成像装置1的制造方法进行说明。
图9～图14是示出在本发明实施方式1中的固态成像装置1的制造方法的各步骤中设置的主要部分的图。
其中，图9、图11、图13与图6一样是放大示出与图5的X1-X2部分对应的部分的剖面图。并且，图10、图12、图14与图7一样是放大示出与图5的Y1-Y2部分对应的部分的剖面图。
(1)光反射膜42的形成
首先，如图9和图10所示形成光反射膜42。
这里，在形成光反射膜42之前，如图9和图10所示，在衬底101中设置光电二极管21、电荷读出沟道区域22、电荷传输沟道区域23、沟道截断区域24。例如，通过使用离子注入法向衬底101中导入杂质来形成各个部分。之后，例如通过热氧化法来在衬底101的整个面上设置硅氧化膜，由此形成栅极绝缘膜Gx。
并且，如图9和图10所示，在衬底101的表面上形成第一传输电极31和第二传输电极32。具体来说，在衬底101的表面上以与其隔着栅极绝缘膜Gx相对的方式通过导电材料形成第一传输电极31和第二传输电极32。例如，在通过CVD法形成多晶硅膜(没有图示)之后，利用光刻(photolithography)技术对该多晶硅膜进行图案加工，由此形成第一传输电极31和第二传输电极32。
并且，如图9和图10所示，将金属遮光膜41设置在衬底101的表面上。具体来说，在第一传输电极31和第二传输电极32的至少一个的上方、并且与受光面JS对应的区域之外的区域形成金属遮光膜41。例如，在通过溅射法形成钨膜之后，通过光刻技术对该钨膜进行图案加工，由此形成金属遮光膜41。然后，通过使光透过的透光材料形成层间绝缘膜Sz2以覆盖金属遮光膜41。
在如上述形成各个部分之后，如图9和图10所示进行光反射膜42的形成。
其中，在衬底101的表面上形成光反射膜42以使其位于金属遮光膜41的上方。
在本实施方式中，形成光反射膜42以使其与在本步骤之后进行的步骤中所形成的OCB膜43的图案形状相对应。并且，光反射膜42被形成为：在通过后面的步骤执行将包含黑色素的负型光刻胶膜图案加工成OCB膜43的曝光处理时使曝光光向光刻胶膜反射。
在该光反射膜42的形成中，优选形成光反射膜42，以使其以比可见光更高的比例反射在执行上述的曝光处理时被使用的紫外线等非可见光。
例如，在通过溅射法形成钨膜之后，利用光刻技术对该钨膜进行图案加工，由此形成金属遮光膜41。
例如，形成该光反射膜42以使其膜厚达到50nm～200nm。
(2)光刻胶膜PR的形成
接下来，如图11和图12所示，形成光刻胶膜PR。
其中，如图11和图12所示，形成光刻胶膜PR，以使其覆盖以覆盖光反射膜42的方式通过透光材料形成的层间绝缘膜Sz3的表面。
在本实施方式中，通过在层间绝缘膜Sz3的表面上涂布包含黑色素和负型光刻胶树脂的涂布液来形成光刻胶膜PR。
(3)曝光处理的执行
接下来，如图13和图14所示，执行曝光处理。
其中，如图13和图14所示，利用光掩模PM执行该曝光处理，在该光掩模PM上，与上述的OCB膜43(参照图6和图7)的图案形状相对应地形成有作为掩模图案的使曝光光透过的透光口。即，向光刻胶膜PR的形成OCB膜43的部分照射曝光光。例如将紫外线用作曝光光。在图13和图14中，以黑色表示光掩模PM中遮挡曝光光的部分。
(4)OCB膜43的形成
接下来，如图6和图7所示，形成OCB膜43。
这里，如图6和图7所示，在光反射膜42的上方形成OCB膜43。
具体来说，通过对如上述经曝光处理的光刻胶膜PR进行显影处理，来从光刻胶膜PR形成OCB膜43。即，通过进行显影处理来去除光刻胶膜PR中未被曝光光照射的部分，由此形成OCB膜43。
之后，在衬底101的表面上形成平坦膜FT，然后再设置其他部分，由此完成固态成像装置1。
[总结]
如上所述，在本实施方式中，在光刻胶膜PR的形成OCB膜43的部分的下方设置有光反射膜42。在执行上述曝光处理时，通过位于光刻胶膜PR下方的金属遮光膜41反射的曝光光被光反射膜42的下表面遮挡(参照图13、图14)。
因此，能够防止OCB膜43被形成为图1所示那样的正锥形。
另外，在本实施方式中，如上所述，光反射膜42与OCB膜43的图案形状相对应地形成。从而，从光刻胶膜PR的上方入射的曝光光被光反射膜42的上表面反射(参照图13、图14)。
因此，可减少曝光量，能够抑制由金属遮光膜41对曝光光的反射引起的问题。
由此，本实施方式能够以具有期望线宽的图案形成OCB膜43，能够防止成像时对入射的光产生阻隔现象。
从而，本实施方式能够将如OCB膜43这样的光刻胶图案层形成为期望的图案，能够提高成像图像的图象质量。
[2.实施方式2]
[装置结构等]
图15和图16是示出本发明实施方式2中的固态成像装置1b的主要部分的图。
这里，图15和图16均示出了主要部分的剖面，图15放大示出了与图5的X1-X2部分相当的部分，图16放大示出与图5的Y1-Y2部分相当的部分。
如图15和图16所示，在本实施方式中，固态成像装置1b形成有曝光光吸收层51。除了这一点及其相关的点之外，本实施方式与实施方式1相同。因此，对于重复的部分省略说明。
如图15、图16所示，曝光光吸收层51被设置在衬底101的上方并位于金属遮光膜41和光反射膜42之间。即，虽然省略了图示，但曝光光吸收层51的形成是在形成金属遮光膜41之后并且在形成光反射膜42之前执行的。
形成该曝光光吸收层51以使其吸收用于在上述OCB膜43的形成中所执行的曝光处理的曝光光。例如形成分散有TiO粒子的聚酰亚胺薄膜以作为曝光光吸收层51。在本实施方式中，形成曝光光吸收层51，以使其还覆盖衬底101上方的与受光面JS对应的区域。
并且，以覆盖该曝光光吸收层51的方式设置有层间绝缘膜Sz，并在该层间绝缘膜Sz上与实施方式1同样地形成有光反射膜42等各个部分。
[总结]
如上所述，在本实施方式中，曝光光吸收层51以介于金属遮光膜41和光反射膜42之间的方式被设置。当执行用于将光刻胶膜PR图案加工成OCB膜43的曝光处理时，曝光光在光刻胶膜PR的下方被曝光光吸收层51吸收。
因此，能够抑制曝光光入射到金属遮光膜41一侧，能够很好地防止OCB膜43被形成为正锥形。
从而，本实施方式能够将如OCB膜43这样的光刻胶图案层形成为期望的图案，能够提高成像图像的图象质量。
<3.实施方式3>
[装置结构等]
图17和图18是示出本发明实施方式3中的固态成像装置1c的主要部分的图。
其中，图17和图18均示出了主要部分的剖面，图17放大示出了与图5的X1-X2部分相当的部分，图18放大示出了与图5的Y1-Y2部分相当的部分。
如图17和图18所示，在本实施方式中，固态成像装置1c在光反射膜42和OCB膜43之间没有形成层间绝缘膜Sz3。除了这一点及其相关的点之外，本实施方式与实施方式1相同。因此，对于重复的部分省略说明。
如图17和图18所示，OCB膜43以与光反射膜42的上表面直接接触的方式形成。
即，虽然省略了图示，但在形成要被图案加工成OCB膜43的光刻胶膜(没有图示)时，以与光反射膜42直接接触的方式形成负型光刻胶膜。然后，与实施方式1的场合同样地，对该光刻胶膜依次进行曝光处理和显影处理，由此形成OCB膜43。
[总结]
如上所述，在本实施方式中，以与光反射膜42的上表面直接接触的方式形成了OCB膜43。从要被图案加工成OCB膜43的光刻胶膜(没有图示)的上方入射的曝光光不经由其他的膜而直接被光反射膜42的上表面反射。
因此，本实施方式能够有效地抑制由于曝光光被位于下方的金属遮光膜41反射而产生的问题。
从而，本实施方式能够将如OCB膜43这样的光刻胶图案层形成为期望的图案，能够提高成像图像的图象质量。
<4.其他>
本发明的实施不限于上述的实施方式，能够采用各种变形例。
例如，在上述的实施方式中，对应用于CCD图像传感器的情况进行了说明，但不限于此。例如，也可以应用于CMOS图像传感器等各种图像传感器。
另外，在上述的实施方式中，说明了以使光反射膜与作为光刻胶图案层的OCB膜的图案完全对应的方式设置光反射膜的情况，但不限于此。例如，也可以构成各个部分使得只有一部分对应。
具体来说，例如，在CMOS图像传感器中，也可以将使用反射光的金属材料形成的“布线”的一部分用作本发明的“光反射膜”。
如此，在图像传感器中，也可以将使用光反射材料形成的部分兼用作本发明的“光反射膜”。
另外，在上述的实施方式中，虽然说明了将OCB膜43作为光刻胶图案层而设置在金属反射膜上的情况，但不限于此。本发明也可以应用于形成其他光刻胶图案层的情况。
在上述的实施方式中，固态成像装置1、1b、1c相当于本发明的固态成像装置。另外，在上述的实施方式中，电荷读出沟道区域22相当于本发明的电荷读出沟道区域。另外，在上述的实施方式中，电荷传输沟道区域23相当于本发明的电荷传输沟道区域。另外，在上述的实施方式中，金属遮光膜41相当于本发明的金属遮光膜。在上述的实施方式中，光反射膜42相当于本发明的光反射膜。另外，在上述的实施方式中，OCB膜43相当于本发明的光刻胶图案层。另外，在上述的实施方式中，曝光光吸收层51相当于本发明的曝光光吸收层。另外，在上述的实施方式中，衬底101相当于本发明的衬底。另外，在上述的实施方式中，相机200相当于本发明的相机。另外，在上述的实施方式中，曝光光H相当于本发明的曝光光。另外，在上述的实施方式中，受光面JS相当于本发明的受光面。另外，在上述的实施方式中，光电转换部P相当于本发明的光电转换部。另外，在上述的实施方式中，光刻胶膜PR相当于本发明的光刻胶膜。另外，在上述的实施方式中，电荷读出部RO相当于本发明的电荷读出部。另外，在上述的实施方式中，垂直传输寄存器部VT相当于本发明的传输寄存器部。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
按照下述的顺序进行说明。
1.实施方式4(使红色滤光器包含黑色素的情况)
2.实施方式5(在红色滤光器的下方设置黑色素含有层的情况)
3.实施方式6(使三原色的滤光器中的每一个均包含黑色素的情况)
4.其他
<1.实施方式4>
[装置结构]
图8是示出本发明实施方式4中的相机200的结构的结构图。
如图8所示，相机200包括：固态成像装置1、光学系统201、驱动电路203、信号处理电路204。
固态成像装置1被构成为：通过成像面PS接受经由光学系统201和红外截止滤光器202入射的入射光(被拍摄体图像)H以生成信号电荷。对于固态成像装置1的详细结构，将在后面详细描述。
光学系统201例如包括光学透镜，以使入射光H成像于固态成像装置1的成像面PS。
红外截止滤光器202配置在光学系统201和固态成像装置1之间，用以过滤掉包含在入射光H中的红外线分量并出射到固态成像装置1的成像面PS上。
在本实施方式中，红外截止滤光器202是所谓的干涉滤光器，其由反射型的无机干涉多层膜构成。
驱动电路203向固态成像装置1和信号处理电路204输出各种驱动信号，以驱动固态成像装置1和信号处理电路204中的每一个。
信号处理电路204通过对从固态成像装置1输出的原始数据进行信号处理来生成关于被拍摄体图像的数字图像。
(2)固态成像装置的整体结构
图19是示出本发明实施方式4中的固态成像装置1的整体结构的平面图。
如图19所示，固态成像装置1是例如行间转移方式的CCD图像传感器，其在成像区域PA对被拍摄体图像进行成像。如图2所示，在该成像区域PA形成有光电转换部P、电荷读出部RO、垂直传输寄存器部VT。
如图19所示，在成像区域PA中设置有多个光电转换部P，并且所述多个光电转换部P分别沿水平方向x和垂直方向y配置。即，用于对被拍摄体图像进行成像的多个像素以矩阵形状排列配置。并且，在该多个光电转换部P的周围以分离各个光电转换部P的方式设置有元件分离部SS。并且，光电转换部P被构成为：在受光面JS接受来自被拍摄体的光并进行光电转换，由此生成信号电荷。
如图19所示，多个电荷读出部RO与多个光电转换部P相对应地被设置在成像区域PA中，并且电荷读出部RO被构成为将由该光电转换部P生成的信号电荷读出到垂直传输寄存器部VT中。
如图19所示，垂直传输寄存器部VT在成像区域PA中与沿垂直方向y排列的多个光电转换部P相对应地沿垂直方向y延伸。另外，垂直传输寄存器部VT配置在沿垂直方向y被排列多个的光电转换部P的列之间。在成像区域PA设置有多个垂直传输寄存器部VT，多个垂直传输寄存器部VT与沿水平方向x排列的多个光电转换部P中的每一个相对应地沿水平方向x排列。该垂直传输寄存器部VT是所谓的垂直传输CCD，其将通过电荷读出部RO从光电转换部P读出的信号电荷依次向垂直方向y传输。虽然详细内容将在后面进行说明，但垂直传输寄存器部VT包括沿垂直方向y排列配置的多个传输电极(没有图示)，并且，通过对该沿垂直方向排列的传输电极依次提供例如4相的驱动脉冲信号来执行所述信号电荷的传输。
如图19所示，在成像区域PA的下端部配置有水平传输寄存器部HT。该水平传输寄存器部HT沿水平方向x延伸，以将由多个垂直传输寄存器部VT中的每一个向垂直方向y传输的信号依次向水平方向x传输。即，水平传输寄存器部HT是所谓的水平传输CCD，其例如通过2相驱动脉冲信号驱动，并执行按照每一水平行(1行的像素)传输过来的信号电荷的传输。
此外，如图19所示，在水平传输寄存器部HT的左端部形成有输出部OUT，该输出部OUT将由水平传输寄存器部HT水平传输的信号电荷转换成电压并作为图像信号输出。
上述的成像区域PA相当于图8所示的成像面PS。
(3)固态成像装置的详细结构
对上述固态成像装置1的详细结构进行说明。
图20是示出本发明实施方式1中的固态成像装置1的主要部分的图。图20示出了主要部分的剖面，并且放大示出了图19的X11-X21部分。
如图20所示，固态成像装置1包括衬底101。衬底101是例如n型硅半导体衬底，在衬底101的内部设置有光电二极管21、电荷读出沟道区域22、电荷传输沟道区域23、沟道截断区域24。
并且，如图20所示，在衬底101的表面上设置有传输电极31、金属遮光膜41、层内透镜45、彩色滤光器151、微透镜61。
对构成固态成像装置1的各个部分依次进行说明。
如图20所示，光电二极管21与光电转换部P相对应地设置在衬底101中。该光电二极管21被构成为：通过在受光面JS接受光并进行光电转换来生成信号电荷。
具体来说，光电二极管21设置在衬底101内部中位于表面侧的部分。虽然省略了图示，但光电二极管21例如通过在形成于衬底101内的p型半导体井区(p)(没有图示)上依次形成n型半导体区域(n)和p型半导体区域(p+)(没有图示)来构成。
这里，n型半导体区域(n)起到信号电荷积累区域的功能。并且，p型半导体区域(p+)起到空穴积累区域的功能，并且被构成为抑制在作为信号电荷积累区域的n型半导体区域(n)中产生暗电流。
在光电二极管21的受光面JS的上方，通过使光透过的材料形成了层内透镜45、彩色滤光器151、微透镜61等。因此，光电二极管21通过受光面JS接受依次经由这些各部分入射的光H并生成信号电荷。
如图20所示，电荷读出沟道区域22与电荷读出部RO相对应地设置，并且被构成为：读出由光电二极管21生成的信号电荷。
具体来说，如图20所示，电荷读出沟道区域22在衬底101的内部的位于表面侧的部分与光电二极管21相邻设置。
这里，电荷读出沟道区域22在水平方向x上被配置在光电二极管21的左侧。例如，电荷读出沟道区域22构成为p型半导体区域。
如图20所示，电荷传输沟道区域23与垂直传输寄存器部VT相对应地设置，并且被构成为：通过电荷传输沟道区域23传输由电荷读出部RO从光电二极管21读出的信号电荷。
具体来说，如图20所示，电荷传输沟道区域23在衬底101内部的位于表面侧的部分与电荷读出沟道区域22相邻设置。
这里，电荷传输沟道区域23在水平方向x上被配置在电荷读出沟道区域22的左侧。电荷传输沟道区域23例如通过在衬底101内部的p型半导体井区(p)(没有图示)上设置n型半导体区域(n)来构成。
如图20所示，沟道截断区域24与元件分离部SS相对应地设置。
具体来说，如图20所示，沟道截断区域24被设置在衬底101内部的位于表面侧的部分。
这里，如图19所示，沟道截断区域24在水平方向x上被配置在电荷读出沟道区域22的左侧，并且位于电荷读出沟道区域22和配置于其相邻列上的光电二极管21之间。并且，沟道截断区域24被设置为与沿垂直方向y排列的两个光电二极管21之间的元件分离部SS相对应。
沟道截断区域24例如通过在衬底101内部的p型半导体井区(p)(没有图示)上设置p型半导体区域(p+)来构成，并且形成势垒来防止信号电荷的流入流出。
如图20所示，传输电极31在衬底101的表面上以与其隔着栅极绝缘膜Gx相对的方式设置。传输电极31由导电材料构成。例如，传输电极31使用多晶硅等导电材料来形成，并且设置在例如由硅氧化膜形成的栅极绝缘膜Gx上。
如图20所示，金属遮光膜41形成在衬底101表面上的位于电荷读出沟道区域22和电荷传输沟道区域23上方的位置，以遮挡向电荷读出沟道区域22和电荷传输沟道区域23入射的光。另外，如图20所示，金属遮光膜41以隔着绝缘膜Sz覆盖传输电极31的方式设置。
这里，金属遮光膜41形成在衬底101上方的与受光面JS对应的区域之外的区域。金属遮光膜41均由遮挡光的遮光材料形成。例如，金属遮光膜41由钨、铝等金属材料形成。
如图20所示，层内透镜45以与受光面JS相对应的方式被设置在衬底101表面的上方。多个层内透镜45以同一形状并以与排列在成像区域PA的多个光电转换部P相对应的方式排列配置。
这里，层内透镜45是在从受光面JS朝向彩色滤光器151侧的方向上中心比边缘形成得更厚的凸透镜，并且被构成为将入射光H聚光到受光面JS的中心。例如，层内透镜45以平面形状为矩形的方式形成。
如图2O所示，彩色滤光器151以隔着层内透镜45与受光面JS相对的方式被设置在衬底101表面的上方。彩色滤光器151被设置在用于使层内透镜45的表面平坦的平坦膜HT1的上表面上。与排列在成像区域PA的多个光电转换部P相对应地排列有多个该彩色滤光器151。
这里，彩色滤光器151被构成为：使入射光H着色并透射至受光面JS。
图21是示出本发明实施方式4中的彩色滤光器151的图。图21是平面图。
如图21所示，彩色滤光器151除了包括图20所示的绿色滤光器层151G和红色滤光器层151R之外，还包括蓝色滤光器层151B，并且这些滤光层的每一个分别与光电转换部P相对应地设置。
具体来说，如图21所示，构成彩色滤光器151的绿色滤光器层151G、红色滤光器层151R和蓝色滤光器层151B的每一个例如均被配置成拜耳阵列。
在彩色滤光器151中，绿色滤光器层151G将入射光H着色成绿色。即，绿色滤光器层151G被构成以将入射光H着色成绿光，所述绿光的波长比通过红色滤光器层151R被着色的红光的波长短。具体来说，绿色滤光器层151G使用绿色的着色色素和光刻胶树脂形成，并被构成为在绿色(例如，波长为500～565nm)的波段具有高的光透射率。
在彩色滤光器151中，红色滤光器层151R将入射光H着色成红色。即，红色滤光器层151R被构成以将入射光H着色成红光，所述红光的波长比通过绿色滤光器层151G被着色的绿光的波长长。具体来说，红色滤光器层151R使用红色的着色色素和光刻胶树脂形成，并被构成为在红色(例如，波长为625～740nm)的波段具有高的光透射率。
在彩色滤光器151中，蓝色滤光器层151B将入射光H着色成蓝色。即成蓝色滤光器层151B被构成为：以将入射光H着色成蓝光，所述蓝光的波长比通过红色滤光器层151R被着色的红光以及通过绿色滤光器层151G被着色的绿光的波长短。具体来说，蓝色滤光器层151B使用蓝色的着色色素和光刻胶树脂形成，并被构成为在蓝色(例如，波长为450～485nm)的波段中具有高的光透射率。
各层151R、151G、151B例如通过在涂布涂布液并进行干燥之后利用光刻技术进行图案加工而形成，该涂布液中包含与每种颜色对应的色素、分散树脂、光聚合引发剂、多官能光聚合化合物、溶剂以及其他添加剂。
在本实施方式中，红色滤光器层151R含有比其他的绿色滤光器层151G和蓝色滤光器层151B更多的黑色素，以调整投射到受光面JS的光量。具体来说，以使红色滤光器层151R含有黑色素并使其他的绿色滤光器层151G和蓝色滤光器层151B不含有黑色素的方式形成。
在以上说明中，例如可以使用下述的黑色颜料(碳黑)作为黑色素。该黑色素优选在总固体成分中占1～10质量％。
Cancarb公司所制：
碳黑thermax N990、N991、N907、N908、N990、N991、N90b8等。
旭碳公司所制：
碳黑旭#80、旭#70、旭#70L、旭F-200、旭#66、旭#66HN、旭#60H、旭#60U、旭#60、旭#55、旭#50H、旭#51、旭#50U、旭#50、旭#35、旭#15、Asahi Thermal。
德固萨(Degussa)公司所制：
ColorBlack Fw200、ColorBlack Fw2、ColorBlack Fw2V、ColorBlackFw1、ColorBlack Fw18、ColorBlack FwS170、ColorBlack FwS160、SpecialBlack 6、SpecialBlack 5、SpecialBlack 4、SpecialBlack 4A、PrintexU、PrintexV、Printex 140U、Printex 140V等。
三菱化学公司所制：
碳黑#2700B、#2650、#2600、#2450B、#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#900、#850、#750B、#650B、MCF88、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、IL30B、IL31B、IL7B、IL11B、IL52B、#4000、#4010、#55、#52、#50、#47、#45、#44、#40、#33、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、#3050、#3150、#3250、#3750、#3950、DIABLACK A、DIABLACKN220M、DIABLACK N234、DIABLACK I、DIABLACK LI、DIABLACKII、DIABLACK N339、DIABLACK SH、DIABLACK SHA、DIABLACKLH、DIABLACK H、DIABLACK HA、DIABLACK SF、DIABLACKN550M、DIABLACK E、DIABLACK G、DIABLACK R、DIABLACKN760M、DIABLACK LP等。
作为用于红色滤光器层151R的色素，例如可以使用蒽醌类颜料、苝类颜料、二酮基吡咯并吡咯类颜料(diketopyrrolopyrrole pigments)等。具体来说，蒽醌类颜料例如可以使用C.I.颜料红177。另外，苝类颜料例如可以使用C.I.颜料红155、C.I.颜料红224。另外，二酮基吡咯并吡咯类颜料例如可以使用C.I.颜料红254。另外，还可以使用这些颜料和双偶氮类(disazo)黄色颜料、异吲哚啉类黄色颜料、喹酞酮类(quinophthalone)黄色颜料、或者苝类红色颜料的混合物。这些色素优选在总固体成分中占30质量％以上。
作为分散树脂，例如可以使用由含有羧基的树脂和含有缩水甘油基的不饱和化合物反应生成的树脂。此外，还可以使用由含有羟基的(甲基)丙烯酸酯类化合物聚合生成的树脂、(甲基)丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯等树脂。在分散100质量份的上述色素时，优选使用20质量份以上的所述分散树脂。
作为光聚合引发剂，例如可以使用三嗪类化合物、烷氨基类化合物、肟类化合物(oxime compounds)、二咪唑类化合物(bimidazolecompounds)。该光聚合引发剂优选在总固体成分中占5～25质量％。
作为多官能光聚合化合物，例如可以使用包含酸性官能基和/或亚烷基氧链的多官能光聚合化合物。该多官能光聚合化合物优选在总固体成分中占2～15质量％。
作为溶剂，例如可以单独或混合使用下述物质。该溶剂优选在整体中占25～95质量％。
3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯(ethylcellosolve acetate)、乳酸乙酯(ethyl lactate)、二甘醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、环己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯。
作为其他的添加剂，也可以添加增感剂来提高光聚合引发剂产生自由基的效率。另外，也可以添加基于硅酮或基于氟的表面活性剂等来提高涂布特性。
如图20所示，微透镜61位于衬底101表面的上方，并经由平坦膜HT2被设置在彩色滤光器151的上方。多个微透镜61以同一形状并以与排列在成像区域PA的多个光电转换部P相对应的方式排列配置。
这里，微透镜61是在从受光面JS朝向彩色滤光器151侧的方向上中心比边缘形成得更厚的凸透镜，并且被构成为使入射光H汇聚并透射到受光面JS的中心。
例如，微透镜61以平面形状为矩形的方式形成。并且，在本实施方式中，微透镜61被构成为：使得透过了上述由反射型无机干涉多层膜构成的红外截止滤光器202的入射光H汇聚并透射到受光面JS的中心。
[制造方法]
下面，对制造上述固态成像装置1的制造方法进行说明。
图22～图26是示出在本发明实施方式4中的固态成像装置1的制造方法的各步骤中所设置的主要部分的图。其中，图22～图26与图20同样地放大示出了与图19的X1-X2部分对应的部分。
(1)层内透镜45的形成
首先，如图22所示，形成层内透镜45。
其中，在形成层内透镜45之前，如图22所示，在衬底101中设置光电二极管21、电荷读出沟道区域22、电荷传输沟道区域23、沟道截断区域24。例如，通过使用离子注入法向衬底101中导入杂质来形成各个部分。之后，例如通过热氧化法来在衬底101的整个面上设置硅氧化膜，与哦此形成栅极绝缘膜Gx。
并且，如图22所示，在衬底101的表面上形成传输电极31等各个部分。例如，在利用CVD法形成多晶硅膜(没有图示)之后，利用光刻技术对该多晶硅膜进行图案加工，由此形成传输电极31。并且，例如使用PSG膜来以覆盖传输电极31的方式形成绝缘膜Sz。并且例如在利用溅射法形成钨膜之后，利用光刻技术对该钨膜进行图案加工，由此形成金属遮光膜41。
然后，以覆盖上述各个部分的方式在衬底101的表面上设置层内透镜45。
这里，如图22所示，形成在从受光面JS朝向彩色滤光器151侧的方向上中心比边缘形成得更厚的凸透镜，作为层内透镜45。
例如，在通过CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法形成等离子体氮化硅膜(折射率为1.9～2.0)之后，对该等离子体氮化硅膜进行加工，由此形成层内透镜45。
(2)平坦膜HT1的形成
接下来，如图23所示，形成平坦膜HT1。
这里，以使得由层内透镜45形成的表面凹凸变平的方式设置平坦膜HT1。
具体来说，在通过旋涂法在层内透镜45的上表面形成热固性树脂膜后执行热固化处理，由此形成平坦膜HT1。
例如，可使用折射率比层内透镜45的材料低的热固性丙烯酸类树脂(折射率为1.5～1.55左右)。另外，优选使用：其中丙烯酸类树脂包含有氟的材料、其中硅氧烷类树脂包含有氟的材料、其中丙烯酸类树脂包含有氟并且作为添加物而微分散了中空硅石的材料、其中硅氧烷类树脂包含有氟并且作为添加物而微分散了中空二氧化硅的材料。通过使硅氧烷类树脂包含有氟或者使树脂分散包含中空二氧化硅来降低材料的折射率(1.3～1.45左右)，由此能够获得功率更强的层内透镜结构。
(3)绿色滤光器层151G的形成
接下来，如图24所示，形成构成彩色滤光器151的绿色滤光器层151G。
这里，如图24所示，在平坦膜HT1的表面上设置绿色滤光器层151G。
具体来说，通过旋涂法涂布包含用于获得绿色光谱特性的色素和感光树脂的涂布液，并形成光刻胶膜(没有图示)。
然后，在执行预焙(prebaking)处理之后，对该光刻胶膜进行图案加工，由此形成绿色滤光器层151G。
例如使用i-line步进对准曝光机(i-line stepper)对光刻胶膜执行转印图案图像的图案曝光处理。此后，将有机碱性水溶液(例如，向四甲基氢氧化铵添加非离子表面活性剂的水溶液)作为显影液，对图案曝光处理后的光刻胶膜进行显影处理。并且，执行后焙(post baking)处理，形成绿色滤光器层151G。
(4)红色滤光器层151R的形成
接下来，如图25所示，形成构成彩色滤光器151的红色滤光器层151R。
这里，如图25所示，在平坦膜HT1的表面上设置红色滤光器层151R。
具体来说，通过旋涂法涂布含有红色素和感光树脂的涂布液，并形成光刻胶膜(没有图示)。
在本实施方式中，如上所述，使上述的涂布液除包含红色素之外还包含黑色素，以形成该光刻胶膜(没有图示)。
然后，在执行预焙处理之后，对该光刻胶膜进行图案加工，由此形成红色滤光器层151R。
例如，使用i-line步进对准曝光机对光刻胶膜执行转印图案图像的图案曝光处理。此后，将有机碱性水溶液(例如，向四甲基氢氧化铵添加非离子表面活性剂的水溶液)作为显影液，对图案曝光处理后的光刻胶膜进行显影处理。并且，执行后焙(post baking)处理，形成红色滤光器层151R。
然后，虽然省略了图示，但在平坦膜HT1的表面上设置蓝色滤光器层151B，由此完成由三原色构成的彩色滤光器151。
(5)平坦膜HT2的形成
接下来，如图26所示，在彩色滤光器151上形成平坦膜HT2。
这里，以覆盖彩色滤光器151的上表面并使其变平的方式设置平坦膜HT2。
具体来说，在通过旋涂法在彩色滤光器151的上表面形成热固化树脂的膜之后执行热固化处理，由此形成平坦膜HT2。
(6)微透镜61的形成
接下来，如图20所示，在平坦膜HT2的上表面上形成微透镜61。
这里，设置在从受光面JS朝向彩色滤光器151侧的方向上中心比边缘形成得更厚的凸透镜，作为微透镜61。
例如，在平坦膜HT2的上表面形成正型光刻胶膜(没有图示)之后对其进行加工，由此形成微透镜61。
具体来说，作为基体树脂使用聚苯乙烯，另外，作为感光剂使用二偶氮萘醌，并且在通过旋涂法形成正型光刻胶膜之后，执行预焙处理。并且，使用I-LINE步进对准曝光机执行将该图案图像照射到该正型光刻胶膜的曝光处理。然后，对曝光处理后的光刻胶膜执行显影处理。在该显影处理中，将有机碱性水溶液(例如，向四甲基氢氧化铵添加非离子表面活性剂的水溶液)用作显影液。并且，向整个表面照射紫外线进行脱色，以便消除可视光短波区域的光吸收。然后，以大于或等于热软化点的温度对光刻胶膜执行热处理。由此完成微透镜61。
[总结]
如上所述，在本实施方式中，将入射光H着色后透射到受光面的彩色滤光器151被设置在受光面JS的上方(参照20)。这里，在彩色滤光器151中，红色滤光器层151R是将入射光H着色成红色的彩色滤光器，并且含有黑色素，其中红色是波长比绿色和蓝色的波长长的颜色。另一方面，绿色滤光器层151G和蓝色滤光器层151B不包含黑色素。因此，在本实施方式中，红色分量的输出下降，从而各种颜色的光谱输出变得相等，因此颜色再现性能优异，能够提高成像图像的图像质量。
下面具体说明其作用和效果。
图27是示出本发明实施方式4中的红色滤光器层151R的光谱透射特性的图。在图27中，横轴为波长(nm)，纵轴为透射率(％)。这里示出了像素尺寸为1.55μm×1.55μm的行间转移式CDD中的光谱特性。另外，在图27中，实线示出了本实施方式的情况，即含有黑色素的情况。另一方面，虚线示出了与本实施方式的情况不同而不包含黑色素的情况。具体来说，实线所示的光谱特性表示向用于获得虚线所示的光谱特性的总固体成分中添加了5.1重量％的黑色素(碳黑)的情况。因此，实线所示情况下的膜厚为0.735μm，虚线所示情况下的膜厚为0.7μm。
图28是示出本发明实施方式4中的固态成像装置1的光谱输出的图。图28中示出了红色分量的输出Vr、绿色分量的输出Vg、蓝色分量的输出Vb。
如图27所示，红色滤光器层151R中含有黑色素(实线)，因此与不包含黑色素的情况(虚线)相比透射率低。
具体来说，在不包含黑色素的情况(虚线)下，红色波长范围中的平均透射率为97.5％。与此相对，如本实施方式那样含有黑色素的红色滤光器层151R在红色波长范围中的平均透射率为80.2％。
因此，如图28所示，能够降低红色分量的输出Vr。即，在本实施方式的彩色滤光器中包含有黑色素以使各种颜色的光谱输出变得相等。
因此，在本实施方式中，能够容易地进行上述白平衡的调整，能够提高红色的颜色分离能力，因此颜色再现性能优异。
因此，本实施方式能够提高成像图像的图像质量。
另外，在本实施方式中，设置了由反射型无机干涉多层膜构成的红外截止滤光器202，以便过滤掉入射光中的红外线分量后透射到微透镜61(参照图8)。
在此情况下，如上所述，有时会产生鬼影现象，从而导致成像图像的图像质量下降。
图29至图32是用于说明鬼影现象的图。图29示意性地示出了在固态成像装置中向与本实施方式不同而不包含黑色素的红色滤光器层151Rc的部分入射的入射光的行为。另外，图30和图32示出了入射到固态成像装置1中的光的光谱特性。另外，图31示出了红外截止滤光器202的反射特性。
如图29所示，入射光H首先入射到红外截止滤光器202。然后，通过红外截止滤光器202反射长波长分量的光IR，由此过滤掉红外线。
接下来，如图29所示，透射了红外截止滤光器202的透射光Ha经由微透镜61、红色滤光器层151Rc等部件入射到光电二极管21。并且，在光电二极管21中被光电转换。
此时，存在不被光电转换而被反射的分量，该反射光Hb如图29所示的那样向红色滤光器层151Rc、微透镜61等部件返回。
接下来，该反射光Hb如图29所示的那样作为通过像素的排列间距衍射的衍射光向红外截止滤光器202返回。这里，反射光Hb具备图30所示的光谱特性，并入射到红外截止滤光器202。
接下来，反射光Hb如图29所示的那样被红外截止滤光器202反射。红外截止滤光器202具有图31所示的反射特性。因此，被红外截止滤光器202反射的反射光Hc具备如图32所示的光谱特性，并再次入射到红色滤光器层151Rc、微透镜61等部件。
然后，如图32所示，含有红色分量的反射光Hc入射到光电二极管21，并被进行光电转换。
虽然图32中没有示出，但绿色分量的光几乎不被红外截止滤光器202反射，而是透过红外截止滤光器202(参照图31)。另外，蓝色分量的光如图31所示，虽然其一部分(400～420nm的范围)光发生了反射，但大部分光在入射的时候通过组透镜(set lenses)而衰减。
因此，有时因红色分量的光而发生鬼影现象，从而导致成像图像的图像质量下降。
但是，在本实施方式中，如上所述，红色滤光器层151R中包含黑色素。因此，能够抑制鬼影的发生。
图33是用于说明在本发明实施方式4中鬼影现象的发生被抑制的图。在图33中，与图32同样地示出了被红外截止滤光器202反射的反射光(在图29中为Hc)的光谱特性。在图33中，虚线示出了本实施方式的情况，实线示出了在本实施方式的红色滤光器层151R中不包含黑色素的情况。
如图33所示，在本实施方式中，由于红色滤光器层151R包含黑色素，因此被红外截止滤光器202反射的反射光(在图29中为Hc)被红色滤光器层151R吸收，其量降低。具体来说，从光谱的积分值可知，光量下降至40％左右。
因此，本实施方式能够抑制鬼影的发生，能够提高成像图像的图像质量。
<2.实施方式5>
[装置结构]
图34是示出本发明实施方式5中的固态成像装置1b的主要部分的图。其中，图34示出了主要部分的剖面，并放大示出了图19的X11-X21部分。
如图34所示，在本实施方式中，固态成像装置1b的红色滤光器层151Rb与实施方式4不同。另外，相对于实施方式1还设置了黑色素含有层151K。除了以上点及其相关的点之外，本实施方式与实施方式4相同。因此，对于重复的部分省略说明。
与实施方式4不同，红色滤光器层151Rb中不含有黑色颜料。除这一点之外，红色滤光器层151Rb与实施方式4同样地形成。
如图34所示，黑色素含有层151K被设置在平坦膜HT1的上表面。黑色素含有层151K以位于光电二极管21的受光面和红色滤光器层151Rb之间的方式被设置在衬底101的成像区域PA中。黑色素含有层151K含有黑色素。并且，黑色素含有层151K被设置在受光面JS的上方，并被设置成：使入射光H透射到受光面JS。
图35A～图35D是放大示出本发明实施方式5中的黑色素含有层151K的图。这里，图35A～图35D示出了黑色素含有层151K的上表面。
如图35A所示，黑色素含有层151K被形成为：在沿衬底101的表面(xy面)的方向上具有正方形的平面形状，并且其边沿水平方向x和垂直方向y配置。
另外，也可以如图35B～图35D所示的那样将黑色素含有层151K形成为各种各样的平面形状。
例如，如图35B所示，也可以将黑色素含有层151K形成为图35A所示的正方形的平面形状的一半的矩形形状。另外，如图35C所示，也可以将黑色素含有层151K形成为在正方形的平面形状的四个角上配置等腰三角形并使其内部开口的形状。另外，如图35D所示，也可以将黑色素含有层151K形成为具有正方形的平面形状、并且使其边沿着相对于水平方向x和垂直方向y分别倾斜45°的角度的方向配置。另外，黑色素含有层151K的形状也可以是图35A～图35D所示之外的形状，只要使得通过微透镜汇聚的光的一部分通过黑色素含有层151K即可。
[制造方法]
以下，对制造上述固态成像装置1b的制造方法进行说明。
图36～图39是示出在本发明实施方式5中的固态成像装置1b的制造方法的各步骤中所设置的主要部分的图。其中，图36～图39与图34同样地放大示出了与图19的X1-X2部分对应的部分的剖面，并且以图36～图39的顺序依次示出了通过各步骤所设置的主要部分。
(1)黑色素含有层151K的形成
首先，如图36所示，形成黑色素含有层151K。
在形成黑色素含有层151K之前，如在上述实施方式4中所示的那样形成层内透镜45和平坦膜HT1(参照图22、图23)。
然后，如图36所示，在平坦膜HT1的上表面上设置黑色素含有层151K。
这里，在平坦膜HT1上以与形成红色滤光器层151R的区域相对应的方式设置黑色素含有层151K。
具体来说，通过旋涂法涂布包含黑色素和感光树脂的涂布液，并形成光刻胶膜(没有图示)。
此后，在执行预焙处理之后，对该光刻胶膜进行图案加工，由此形成黑色素含有层151K。
例如，使用SK-9000C(富士电子材料株式会社(FUJIFILMFUJIFILM electronic materials Co.，Ltd.)所制)来形成光刻胶膜。例如形成膜厚为0.04μm的膜。其中，以9∶1比例的丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇单甲醚对SK-9000C进行稀释并且调整成可获得上述膜厚。并且，例如使用i-line步进对准曝光机对光刻胶膜执行转印图案图像的图案曝光处理。此后，将有机碱性水溶液(例如，向四甲基氢氧化铵添加非离子表面活性剂的水溶液)作为显影液，对图案曝光处理后的光刻胶膜执行显影处理。并且，进行后焙处理，形成黑色素含有层151K。
黑色素含有层151K的膜厚优选小于等于0.2μm，更为优选小于等于0.1μm。另外，也可以适当地调整黑色素的含量来优化膜厚。
(2)绿色滤光器层151G的形成
接下来，如图37所示，形成构成彩色滤光器151的绿色滤光器层151G。
这里，如图37所示，在平坦膜HT1的表面上设置绿色滤光器层151G。
具体来说，与实施方式电容器电容器4一样，通过旋涂法涂布包含用于获得绿色光谱特性的色素和感光树脂的涂布液，并形成光刻胶膜(没有图示)。然后，在执行预焙处理之后，对该光刻胶膜进行图案加工，由此形成绿色滤光器层151G。
(3)红色滤光器层151Rb的形成
接下来，如图38所示，形成构成彩色滤光器151的红色滤光器层151Rb。
这里，如图38所示，在设置于平坦膜HT1上的黑色素含有层151K的表面上设置红色滤光器层151Rb。
具体来说，与实施方式电容器4一样，通过旋涂法涂布包含有红色素和感光树脂的涂布液，并形成光刻胶膜(没有图示)。在本实施方式中，使上述的涂布液除包含红色素之外还包含黑色素，由此形成光刻胶膜(没有图示)。
然后，在执行预焙处理之后，对该光刻胶膜进行图案加工，由此形成红色滤光器层151Rb。
然后，虽然省略了图示，但与实施方式电容器4一样，将蓝色滤光器层151B设置在平坦膜HT1的表面上，由此完成由三原色构成的彩色滤光器151。
(4)平坦膜HT2的形成
接下来，如图39所示，在彩色滤光器151上形成平坦膜HT2。
这里，以覆盖彩色滤光器151的上表面并使其变平的方式设置平坦膜HT2。
具体来说，通过旋涂法在彩色滤光器151的上表面形成热固化树脂的膜之后执行热固化处理，由此形成平坦膜HT2。
(5)微透镜61的形成
接下来，如图34所示，在平坦膜HT2的上表面上形成微透镜61。
这里，如图34所示，与实施方式电容器4一样地将微透镜61设置成凸透镜。
[总结]
如上所述，在本实施方式中，设置了含有黑色素的黑色素含有层151K。黑色素含有层151K位于受光面JS上方的红色滤光器层151Rb和受光面JS之间，并被构成为：使得从红色滤光器层151Rb入射的入射光H透射到受光面JS。
图40是示出本发明实施方式5中的黑色素含有层151K的光谱透射特性的图。在图40中，横轴为波长(nm)，纵轴为透射率(％)。
如图40所示，黑色素含有层151K被形成为：在包含可视光波长区域的400～750nm左右的波长范围内光透射率为75～88％。另外，黑色素含有层151K被形成为：随着波长变长，光透射率变大。
因此，在本实施方式中，将不包含黑色素的红色滤光器层151Rb和黑色素含有层151K两者重叠时的光谱特性与实施方式4中的图27所示的光谱特性相同。
因此，与实施方式电容器4一样，本实施方式也能够容易地进行上述白平衡的调整，能够提高红色的颜色分离能力，因此颜色再现性能优异。
另外，本实施方式能够抑制鬼影的发生。
因此，本实施方式能够提高成像图像的图像质量。
<3.实施方式6>
[装置结构等]
图41是示出本发明实施方式6中的固态成像装置1c的主要部分的图。这里，图41是彩色滤光器151的平面图。
如图41所示，与实施方式电容器4相比，本实施方式的固态成像装置1c的不同点在于：构成彩色滤光器151的绿色滤光器层151Gc和蓝色滤光器层151Bc。除了这一点及其相关的点之外，本实施方式与实施方式4相同。因此，对于重复的部分省略说明。
如图41所示，彩色滤光器151与实施方式4同样地包括红色滤光器层151R、绿色滤光器层151Gc、蓝色滤光器层151Bc的三原色的滤色彩色滤光器。
并且，红色滤光器层151R、绿色滤光器层151Gc、蓝色滤光器层151Bc中的每一个如图41所示的那样配置成拜耳阵列。
构成彩色滤光器151的红色滤光器层151R与实施方式4时同样地形成，并被形成为包含有黑色素。
另外，构成彩色滤光器151的绿色滤光器层151Gc、蓝色滤光器层151Bc中的每一个与实施方式4时不同地被形成为包含黑色素。
在本实施方式中，红色滤光器层151R、绿色滤光器层151Gc、蓝色滤光器层151Bc被形成为含有相同量的黑色素。
在上述说明中，作为黑色素，例如可以使用实施方式4中所举出的黑色颜料(碳黑)。该黑色素优选在总固体成分中占1～10质量％。
[总结]
如上所述，在本实施方式的彩色滤光器151中，除了红色滤光器层151R之外，绿色滤光器层151Gc和蓝色滤光器层151Bc也都含有黑色素。因此，除了实施方式4的效果之外，在像素尺寸较大时(例如，大于等于2.0μm×2.0μm)，还能够抑制由绿色分量和蓝色分量的光引起的鬼影现象。
图42是用于说明在本发明实施方式6中由绿色分量的光引起的鬼影现象的发生被抑制的图。
如图42所示，入射光H首先入射到红外截止滤光器202。然后，通过红外截止滤光器202反射长波长分量的光IR，由此过滤掉红外线。
接下来，如图42所示，透射了红外截止滤光器202的透射光Ha经由微透镜61、绿色滤光器层151Gc等部件入射到光电二极管21。并且，在光电二极管21中被光电转换。
此时，存在不被光电转换而被反射的分量，该反射光Hb如图42所示的那样向绿色滤光器层151Gc、微透镜61等部件返回。
接下来，该反射光Hb如图42所示的那样向各个方向传播，并返回到红外截止滤光器202。
接下来，反射光Hb如图42所示的那样透射红外截止滤光器202。即，由于红外截止滤光器202具备图31所示的反射特性，因此，反射光Hb不被红外截止滤光器202反射，而是大多透射红外截止滤光器202后入射到光学系统201。
接下来，反射光Hb如图42所示的那样被光学系统201的表面反射。然后，通过光学系统201的表面被反射的反射光Hc再次入射到绿色滤光器层151Gc、微透镜61等部件。
然后，如图42所示，包含有绿色分量的反射光Hc入射到光电二极管21，并被光电转换。
虽然图中没有示出，但与包含绿色分量的反射光Hc同样地，有时蓝色分量的光也有一部分被光学系统201反射，并且其反射光入射到光电二极管21中并被光电转换。
因此，有时因绿色分量以及蓝色分量的光而发生鬼影现象，从而导致成像图像的图像质量下降。
但是，在本实施方式中，如上所述，与实施方式4的红色滤光器层151R的情况同样地，绿色滤光器层151Gc和蓝色滤光器层151Bc也都包含黑色素。因此，在本实施方式中，被光学系统201反射的反射光(图42的Hc)的光量通过绿色滤光器层151Gc和蓝色滤光器层151Bc中的每一个而减少。
因此，本实施方式能够抑制由绿色分量和蓝色分量的光引起的鬼影的发生，能够提高成像图像的图像质量。
另外，与此同时，在本实施方式中，由于绿色滤光器层151Gc和蓝色滤光器层151Bc都包含有黑色素，因此能够降低应抑制的波长区域(如果是蓝色，则为大于等于485nm，如果是绿色，则为400～500nm以及大于等于565nm)内的“光谱浮动(spectrum floating)”。由此能够提高色彩分离性等，能够提高成像图像的图像质量。
在本实施方式中，示出了使红色滤光器层151R、绿色滤光器层151Gc、蓝色滤光器层151Bc中的每一个都含有相同比例的相同黑色素的情况，但不限于此。也可以使红色滤光器层151R、绿色滤光器层151Gc、蓝色滤光器层151Bc包含互不相同比例的黑色素。例如，在红色分量的输出比其他颜色分量的输出大的情况、或者因红色引起的鬼影现象更明显的情况下，优选使得红色滤光器层151R含有黑色素的比例大于绿色滤光器层151Gc和蓝色滤光器层151Bc含有黑色素的比例。
另外，在与红色滤光器层、绿色滤光器层、蓝色滤光器层中的每一个相对应地设置了如实施方式5所示的黑色素含有层151K的情况下，也能够获得相同的作用和效果。
<4.其他>
本发明的实施不限于上述的实施方式，能够采用各种变形例。
例如，在上述的实施方式中，对在平坦膜HT2上形成微透镜61的情况进行了说明，但不限于此。例如，除上述之外，也可以在彩色滤光器151上不设置平坦膜HT2而形成微透镜61。在此情况下，也可以在彩色滤光器151的表面上直接平坦地涂布微透镜材料膜。然后，在该微透镜材料膜上设置光刻胶膜并将其图案加工成矩形形状。此后，对该光刻胶膜PR以大于等于热软化点的温度进行热处理，形成为透镜形状。并且，利用该透镜形状的光刻胶掩模对作为基底的微透镜材料膜执行干蚀刻处理，由此形成微透镜61。
另外，例如在上述的实施方式中，对应用于CCD图像传感器的情况进行了说明，但不限于此。例如，也可以应用于CMOS图像传感器等各种图像传感器。
另外，层内透镜45的构造不限于上述实施方式所示的构造。除了上凸透镜之外，也可以形成为凹透镜等各种透镜形状。
另外，在上述的实施方式中，示出了将黑色素含有层151K设置在受光面JS和红色滤光器层151Rb等彩色滤光器151之间的情况，但不限于此。也可以在彩色滤光器151的上方设置黑色素含有层151K。此时也可以如下构成：例如通过在微透镜中含有黑色素来使该微透镜还起到黑色素含有层的功能。
另外，也可以以覆盖微透镜表面的方式设置黑色素含有层。此时例如也可以以使微透镜61的表面变平坦的方式设置在折射率小于微透镜的树脂材料(例如，含氟树脂)中含有黑色素的黑色素含有层。
另外，也可以设置含有钛黑或石墨黑的层作为黑色素含有层。在石墨黑的情况下，例如能够通过公知的剥离法来形成图案。
另外，在上述的实施方式中，对将本发明应用于相机的情况进行了说明，但不限于此。本发明也可以应用于扫描仪、复印机等具备固态成像装置的其他电子设备。
在上述的实施方式中，固态成像装置1、1b、1c相当于本发明的固态成像装置。另外，在上述的实施方式中，层内透镜45相当于本发明的层内透镜。另外，在上述的实施方式中，彩色滤光器151相当于本发明的彩色滤光器。另外，在上述的实施方式中，蓝色滤光器层151B、151Bc相当于本发明的第三着色层。另外，在上述的实施方式中，绿色滤光器层151G、151Gc相当于本发明的第二着色层。另外，在上述的实施方式中，红色滤光器层151R、151Rb相当于本发明的第一着色层。另外，在上述的实施方式中，黑色素含有层151K相当于本发明的黑色素含有层。另外，在上述的实施方式中，微透镜61相当于本发明的微透镜。另外，在上述的实施方式中，衬底101相当于本发明的衬底。另外，在上述的实施方式中，相机200相当于本发明的相机。另外，在上述的实施方式中，红外截止滤光器202相当于本发明的截止滤光器。另外，在上述的实施方式中，受光面JS相当于本发明的受光面。另外，在上述的实施方式中，光电转换部P相当于本发明的光电转换部。另外，在上述的实施方式中，成像区域PA相当于本发明的成像区域。

Claims (15)

1.一种固态成像装置的制造方法，包括制造固态成像装置的固态成像装置制造步骤，所述固态成像装置在衬底上设置有光电转换部，所述光电转换部使用受光面接受光并生成信号电荷，
所述固态成像装置制造步骤包括：
金属遮光膜形成步骤，该步骤在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域形成金属遮光膜；
光反射膜形成步骤，该步骤在所述金属遮光膜的上方形成反射光的光反射膜；以及
光刻胶图案层形成步骤，该步骤对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理，由此从所述光刻胶膜形成光刻胶图案层，
在所述光反射膜形成步骤中，
所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且所述光反射膜以在执行所述光刻胶图案层形成步骤中的所述曝光处理时将所述曝光光反射到所述光刻胶膜的方式被形成。
2.如权利要求1所述的固态成像装置的制造方法，其中，
所述固态成像装置制造步骤还包括：
电荷读出部形成步骤，该步骤在所述衬底上形成电荷读出部，所述电荷读出部在电荷读出沟道区域中读出由所述光电转换部生成的信号电荷；以及
传输寄存器部形成步骤，该步骤在所述衬底上形成传输寄存器部，所述传输寄存器部在电荷传输沟道区域中传输由所述电荷读出部从所述光电转换部读出的信号电荷，
在所述金属遮光膜形成步骤中，在所述电荷读出沟道区域和所述电荷传输沟道区域的上方形成金属遮光膜，以便遮挡向所述电荷读出沟道区域和所述电荷传输沟道区域入射的光。
3.如权利要求2所述的固态成像装置的制造方法，其中，
在所述光刻胶图案层形成步骤中，形成黑色光刻胶图案层来作为所述光刻胶图案层。
4.如权利要求3所述的固态成像装置的制造方法，其中，
在所述光刻胶图案层形成步骤中，以与所述光反射膜直接接触的方式形成所述负型光刻胶膜。
5.如权利要求3所述的固态成像装置的制造方法，其中，
所述固态成像装置制造步骤包括形成曝光光吸收层的曝光光吸收层形成步骤，所述曝光光吸收层在执行所述光刻胶图案层形成步骤中的所述曝光处理时吸收曝光光，
并且，所述曝光光吸收层形成步骤在所述金属遮光膜形成步骤执行之后并且在所述光反射膜形成步骤执行之前被执行，并形成曝光光吸收层以使其在所述衬底的上方位于所述金属遮光膜和所述光反射膜之间。
6.一种相机的制造方法，包括制造固态成像装置的固态成像装置制造步骤，所述固态成像装置在衬底上设置有光电转换部，所述光电转换部使用受光面接受光并生成信号电荷，
所述固态成像装置制造步骤包括：
金属遮光膜形成步骤，该步骤在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域形成金属遮光膜；
光反射膜形成步骤，该步骤在所述金属遮光膜的上方形成反射光的光反射膜；以及
光刻胶图案层形成步骤，该步骤对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理，由此从所述光刻胶膜形成光刻胶图案层，
在所述光反射膜形成步骤中，
所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且所述光反射膜以在执行所述光刻胶图案层形成步骤中的所述曝光处理时将所述曝光光反射到所述光刻胶膜的方式被形成。
7.一种固态成像装置，包括：
光电转换部，该光电转换部被设置在衬底中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；
金属遮光膜，该金属遮光膜形成在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域；
光反射膜，该光反射膜形成在所述金属遮光膜的上方；以及
光刻胶图案层，该光刻胶图案层形成在所述光反射膜的上方，
其中，所述光刻胶图案层通过对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理而形成，
所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且被形成以在执行所述曝光处理时所述光反射膜将曝光光反射到所述光刻胶膜。
8.一种相机，包括：
光电转换部，该光电转换部被设置在衬底中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；
金属遮光膜，该金属遮光膜形成在所述衬底的上方的与所述受光面对应的区域之外的区域；
光反射膜，该光反射膜形成在所述金属遮光膜的上方；以及
光刻胶图案层，该光刻胶图案层形成在所述光反射膜的上方，
其中，所述光刻胶图案层通过对形成在所述光反射膜的上方的负型光刻胶膜执行曝光处理后再执行显影处理而形成，
所述光反射膜包括与所述光刻胶图案层的图案形状对应的形状，并且被形成以在执行所述曝光处理时所述光反射膜将曝光光反射到所述光刻胶膜。
9.一种固态成像装置，包括：
光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；以及
彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面，
所述彩色滤光器含有黑色素。
10.如权利要求9所述的固态成像装置，其中，
在所述成像区域排列有多个所述光电转换部，
所述彩色滤光器至少包括第一着色层和第二着色层，其中，所述第一着色层将所述入射光着色为第一颜色，所述第二着色层将所述入射光着色为第二颜色，所述第二颜色与所述第一颜色不同并且具有比所述第一颜色的波长短的波长，
所述第一着色层和所述第二着色层中的每一个以与所述多个光电转换部相对应的方式排列在所述成像区域中，
所述第一着色层以比所述第二着色层含有更多所述黑色素的方式形成。
11.一种固态成像装置，包括：
光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；
彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面；以及
黑色素含有层，该黑色素含有层设置在所述衬底的成像区域中并含有黑色素，
其中，所述黑色素含有层设置在所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光透射到所述受光面。
12.一种电子设备，包括：
光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；以及
彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面，
所述彩色滤光器含有黑色素。
13.一种电子设备，包括：
光电转换部，该光电转换部设置在衬底的成像区域中，并且使用接受面接受光并生成信号电荷；以及
彩色滤光器，该彩色滤光器设置在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方，并且被构成以使所述入射光着色并透射到所述受光面，
其中，在所述彩色滤光器与所述受光面之间设置有含有黑色素的黑色素含有层。
14.一种固态成像装置的制造方法，包括：
光电转换部形成步骤，该步骤在衬底的成像区域中设置光电转换部，所述光电转换部使用接受面接受光并生成信号电荷；以及
彩色滤光器形成步骤，该步骤在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方设置彩色滤光器，所述彩色滤光器使所述入射光着色并透射到所述受光面，
在所述彩色滤光器形成步骤中，形成所述彩色滤光器以使其含有黑色素。
15.一种固态成像装置的制造方法，包括：
光电转换部形成步骤，该步骤在衬底的成像区域中设置光电转换部，所述光电转换部使用接受面接受光并生成信号电荷；
彩色滤光器形成步骤，该步骤在所述衬底的成像区域中的所述受光面的上方设置彩色滤光器，所述彩色滤光器使所述入射光着色并透射到所述受光面；以及
黑色素含有层形成步骤，该步骤在所述受光面的上方形成含有黑色素的黑色素含有层。
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