CN102693997A - 固体摄像装置、其制造方法以及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体摄像装置。该固体摄像装置包括：像素，其具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；滤色器，其对应于所述像素形成；微透镜，其用于将所述入射光经所述滤色器聚集至所述光电转换部；以及层间透镜，其形成于所述滤色器与所述微透镜之间，且所述层间透镜的折射率小于所述微透镜的折射率。本发明的固体摄像装置能够抑制图像品质劣化。

Description

固体摄像装置、其制造方法以及电子装置
相关申请的交叉参考
本申请包含与2011年3月23日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-064301所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及固体摄像装置、制造该固体摄像装置的方法以及电子装置。
背景技术
在相关技术中，作为在数码相机及摄像机中所用的固体摄像装置，存在CCD型的固体摄像装置及CMOS型的固体摄像装置。固体摄像装置通过以光感测部经由滤色器感测由微透镜所聚集的光来对成像目标进行成像。
近年来，例如，随着如数码相机及移动电话等安装有固体摄像装置的装置尺寸的减小，需要减小固体摄像装置的尺寸并增加其像素。然而，问题在于，当减小固体摄像装置的尺寸并增加其像素时，光感测部与微透镜之间的距离缩短，入射至光感测部的入射光减少，从而致使固体摄像装置的灵敏度降低。
因此，存在一种增加光感测部的入射光的方法，此种方法通过设置多个透镜来改变入射光的聚集位置，从而改善固体摄像装置的灵敏度(例如，参见未经审查的日本专利申请公开公报第04-233759号及第2009-224361号)。
在未经审查的日本专利申请公开公报第04-233759号及第2009-224361号中所述的方法是考虑入射至光感测部的光，但不考虑入射至滤色器的光。
当固体摄像装置的尺寸减小且光感测部与微透镜之间的距离缩短时，微透镜的焦距会缩短，且滤色器与光感测部之间的距离也会缩短。因此，入射光的聚集位置移动至滤色器侧。
在滤色器中添加有多种染料及颜料，以便具有特定的光谱特性。因此，当入射光的聚集位置如上所述移动至滤色器侧且因而使聚集的光入射至滤色器时，会因滤色器中所含的染料及颜料微粒的影响而产生例如图像粗糙等图像品质劣化现象。
发明内容
因此，期望提供一种能够抑制图像品质劣化的固体摄像装置及其制造方法。
此外，还期望提供一种包含所述固体摄像装置的电子装置。
根据本发明的实施例，提供一种固体摄像装置，其包括：像素，具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；滤色器，对应于像素形成；微透镜，用于将入射光经滤色器聚集至光电转换部；以及层间透镜，形成于滤色器与微透镜之间，且所具有的折射率小于微透镜的折射率。
在根据本发明实施例的固体摄像装置中，所具有的折射率小于微透镜的折射率的层间透镜包含于滤色器与微透镜之间。因此，经微透镜聚集的光通过层间透镜发散并入射至滤色器。
此外，根据本发明另一实施例，还提供一种制造所述固体摄像装置的方法，包括以下步骤：形成像素，所述像素具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；形成滤色器，所述滤色器对应于所述像素形成；形成n层(n≥1)的层间透镜，该层间透镜形成于所述滤色器与微透镜之间，且其所具有的折射率小于微透镜的折射率；以及形成微透镜，所述微透镜将入射光经所述滤色器聚集至所述光电转换部。
根据本发明再一实施例的电子装置包括上述固体摄像装置、光学透镜以及信号处理电路。
根据本发明的实施例，可抑制固体摄像装置及包括所述固体摄像装置的电子装置的图像品质的劣化。
附图说明
图1为显示本发明第一实施例的固体摄像装置的图；
图2为本发明第一实施例的固体摄像装置的剖视图；
图3为本发明第一实施例的固体摄像装置的剖视图；
图4A至图4E为本发明第一实施例的固体摄像装置的制造工艺图；
图5为本发明第一实施例的变形例的固体摄像装置的剖视图；
图6为本发明第二实施例的固体摄像装置的剖视图；
图7为本发明第二实施例的固体摄像装置的剖视图；
图8A至图8E为本发明第二实施例的固体摄像装置的制造工艺图；
图9为本发明第三实施例的固体摄像装置的剖视图；
图10为本发明第三实施例的固体摄像装置的剖视图；
图11为显示本发明第四实施例的固体摄像装置的图；
图12为本发明第四实施例的固体摄像装置的剖视图；
图13A和13B为本发明第四实施例的固体摄像装置的剖视图；
图14为本发明第四实施例的固体摄像装置的剖视图；以及
图15为显示本发明第五实施例的电子装置的图。
具体实施方式
第一实施例
图1为显示本发明第一实施例的固体摄像装置的实例的示意性配置图。图1所示的固体摄像装置1例如是行间型式(interline style)的CCD型图像传感器，并通过成像区域PA对目标图像进行成像。在成像区域PA中形成有像素P、电荷读取部RO及垂直传输寄存器部VT。
在成像区域PA中设置有多个像素P，且这多个像素P被布置成以矩阵形式沿水平方向x及垂直方向y成行。例如，像素P包括例如光电二极管等光电转换元件，并以光感测表面JS对光进行感测来产生信号电荷。围绕这多个像素P设置有元件分隔部SS，以将彼此相邻的像素P隔开。像素P通过以光感测表面JS感测目标图像的光来产生信号电荷，从而执行光电转换。
在成像区域PA中设置有多个电荷读取部RO，以对应于所述多个像素P。电荷读取部RO将像素P所产生的信号电荷读取至垂直传输寄存器部VT。
在成像区域PA中，垂直传输寄存器部VT沿垂直方向y延伸，以对应于沿垂直方向y排列的多个像素P。垂直传输寄存器部VT布置于沿垂直方向y排列的像素P的各列之间。垂直传输寄存器部VT设置于所述多个成像区域PA中，并沿水平方向x排成行，以对应于沿水平方向x排列的所述多个像素P中的每一个。
垂直传输寄存器部VT是所谓的垂直传输CCD，其通过电荷读取部RO从像素P读取信号电荷，并沿垂直方向y依序传输信号电荷。垂直传输寄存器部VT具有多个传输电极(图中未示出)，这多个传输电极被布置成沿垂直方向y排成行。垂直传输寄存器部VT例如通过依次向传输电极提供四相式驱动脉冲信号(four-phase driving pulse signal)来依次传输信号电荷。也就是说，垂直传输寄存器部VT是针对所述多个像素P中沿垂直方向y排列的每一列像素P设置的，并在成像表面上具有传输通道区域，所述传输通道区域沿垂直方向y传输由每个像素P产生的信号电荷。
水平传输寄存器部HT被布置于成像区域PA的下端部。水平传输寄存器部HT沿水平方向x延伸，并沿水平方向x依序传输从所述多个垂直传输寄存器部VT接收到的信号电荷。水平传输寄存器部HT是所谓的水平传输CCD，其例如由两相式驱动脉冲信号驱动，并针对一条水平线(一列像素)将从垂直传输寄存器部VT接收到的信号电荷传输至输出部OUT。
输出部OUT形成于水平传输寄存器部HT的左端部。输出部OUT将从水平传输寄存器部HT接收到的信号电荷转换为电压，并将其作为模拟图像信号输出。
接下来，将利用图2来描述固体摄像装置1的细节。图2为固体摄像装置1的像素P的剖视图。
本实施例的固体摄像装置1包括：基板11；布线层10，其形成于基板11的表面侧；绝缘膜12，其形成于基板11的背面侧；滤色器13；微透镜15；以及层间透镜14。
基板11是由硅形成的半导体基板。基板11形成有具有光电转换元件PD的像素P以及用于分隔各像素P的元件分隔部SS。
光电转换元件PD例如是光电二极管。在光电转换元件PD中产生并累积随入射光的光感测量而定的信号电荷。布线层10形成于基板11的表面侧，并具有隔着层间绝缘膜(图中未示出)堆叠于多个层上的布线(图中未示出)。
滤色器13形成于基板11的背面侧，且例如对于每个像素P均包含第一色调滤色组件、第二色调滤色组件以及第三色调滤色组件。在以下说明中，第一色调滤色组件、第二色调滤色组件、以及第三色调滤色组件分别被称为绿色滤色组件、红色滤色组件、以及蓝色滤色组件。然而，并非仅限于此，而是可采用任意颜色的滤色组件。此外，除所述滤色组件外，也可例如使用能透过可见光的透明树脂、以及例如通过在透明树脂中加入炭黑着色物质而形成的例如ND滤色器等用于衰减可见光的滤色组件。
所需波长的光透射过滤色器13，并且透射的光入射至基板11中的光电转换元件PD。
遮光膜16设置于滤色器13的各个滤色组件之间。遮光膜16设置成防止由于入射光泄露到相邻的光电转换元件PD而产生的混色。
微透镜15是凸透镜，形成于滤色器13的基板11侧的相反侧表面上。微透镜15通过滤色器13的各个滤色组件中的一个将入射光聚集至光电转换元件PD。
层间透镜14是凸透镜，形成于微透镜15和滤色器13之间。层间透镜14的折射率n2小于微透镜15的折射率n1(n1＞n2)。如下所述，层间透镜14发散通过微透镜15聚集的光。
构成微透镜15和层间透镜14的材料包括例如SiN和SiON等无机材料。SiN的折射率约为1.9至2.0，SiON的折射率约为1.45至1.9。
此外，构成微透镜15和层间透镜14的材料包括例如苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯丙烯酸共聚物树脂(styrene acryl copolymer resin)以及硅氧烷树脂等有机材料。苯乙烯树脂的折射率约为1.6，丙烯酸树脂的折射率约为1.5。苯乙烯丙烯酸共聚物树脂的折射率约为1.5至1.6，硅氧烷树脂的折射率约为1.45。丙烯酸树脂和硅氧烷树脂中可加入氟和空心二氧化硅，以降低n的值。折射率n约为1.2至1.45。
此外，作为构成微透镜15和层间透镜14的材料，可使用例如上文提到的作为有机材料的树脂、以及在聚酰亚胺树脂中分散有TiO微粒的有机与无机混合材料。
由于TiO微粒是易于引起光催化反应的材料，因而当将TiO微粒分散入树脂中时，通常通过涂覆膜来覆盖TiO微粒的外围以抑制光催化反应。当使用分散有TiO微粒的有机与无机混合材料作为层间透镜14时，覆盖TiO微粒的外围的涂覆膜会通过制造工艺的蚀刻而被除去，从而暴露出TiO微粒。当TiO微粒暴露出时，固体摄像装置1的光谱特性会因TiO微粒的光催化反应而劣化。因此，在使用分散有TiO微粒的有机与无机混合材料作为层间透镜14的情况下，需要使用SiN、氮化物等作为微透镜15的材料来抑制所暴露的TiO微粒的光催化反应。
例如，可通过改变在每个透镜中所用的材料来将层间透镜14的折射率设定成小于微透镜15的折射率，例如使用SiON作为微透镜15的材料且使用SiN作为层间透镜14的材料。或者，可通过改变微透镜15和层间透镜14的折射率而改变折射率。再或者，可通过使层间透镜14的透镜直径小于微透镜15的透镜直径而改变折射率。
此外，虽然图中未示出，但是可在遮光膜与绝缘膜12之间设置阻挡金属。而且，绝缘膜12可以省略，且滤色器13可形成于基板11上。
以下，将利用图3来描述光入射至本实施例的固体摄像装置1。
入射光L1首先入射至微透镜15。入射光L1通过折射率为n1的微透镜15成为折射至内侧中心(即靠近微透镜15的中心)的光L2。也就是说，入射光L1通过微透镜15被聚集。
通过微透镜15聚集的光L2入射至层间透镜14。光L2通过折射率为n2的层间透镜14成为折射至外侧(即层间透镜14的外边缘)的光L3。也就是说，光L2由层间透镜14发散。
入射至滤色器13的光L3由层间透镜14发散。因此，入射至滤色器13的光L3能够透射过滤色器13的宽广区域并到达光电转换元件PD。
通过微透镜15聚集的光L2入射至层间透镜14。如上所述，作为使层间透镜14和微透镜15的折射率彼此不同的方法，存在一种使层间透镜14的透镜直径小于微透镜15的透镜直径的方法。在这种情况下，因为可相对地使微透镜15的透镜直径大于层间透镜14的透镜直径，所以微透镜15能够聚集更多的入射光。
以下，将利用图4A至图4E来描述本实施例的固体摄像装置1的制造方法。此外，因为形成像素P的工艺和形成滤色器13的工艺与相关技术相同，故不再对其予以赘述。
首先，在滤色器13上形成层间透镜材料17(图4A)。可使用如上所述的有机材料、无机材料、有机与无机混合材料等作为层间透镜材料17。
在层间透镜材料17上施用正型光致抗蚀剂18。作为正型光致抗蚀剂18，例如使用酚醛清漆树脂作为主要成分。接下来，通过使用光刻方法，将正型光致抗蚀剂18对应于每个像素进行图案化。对经图案化的正型光致抗蚀剂18进行温度高于热软化点的热处理，由此形成透镜形状的正型光致抗蚀剂18(图4B)。
使用透镜形状的正型光致抗蚀剂18作为掩模，并通过使用干蚀刻方法而将透镜形状的图案转移至下面的层间透镜材料17，由此形成层间透镜14(图4C)。
接下来，在层间透镜14上形成微透镜材料19，且通过与正型光致抗蚀剂18相同的工艺形成透镜形状的正型光致抗蚀剂20(图4D)。
使用正型光致抗蚀剂20作为掩模，通过使用干蚀刻方法而将透镜形状的图案转移至下面的微透镜材料19，由此形成微透镜15。此时，在根据本实施例的固体摄像装置1中，为去除相邻透镜之间的间隙，要连续地执行蚀刻(图4E)。
作为使层间透镜14和微透镜15的折射率彼此不同的方法，当层间透镜14的透镜直径小于微透镜15的透镜直径时，例如，可不连续进行蚀刻而是在层间透镜14中的相邻透镜之间留下间隙，且连续进行蚀刻而去除微透镜15中的相邻透镜之间的间隙，由此使微透镜15的透镜直径大于层间透镜14的透镜直径。
另外，除了如上所述的制造透镜(层间透镜14和微透镜15)的方法外，也可使用如下方法：在对由感光树脂形成的透镜材料依序执行成膜、预烘干、曝光、显影、漂白曝光处理后，执行温度等于或高于感光树脂热软化点的热处理。
如上所述，在根据第一实施例的固体摄像装置1中，通过在滤色器13与微透镜15之间设置折射率小于微透镜15的层间透镜14，便可发散入射至滤色器13的光L3。因此，可抑制由于滤色器13中所包含的颜料和染料微粒的影响而造成的图像品质劣化现象。
具体而言，当透镜焦点在滤色器13中时，入射光的焦点与滤色器13的颜料微粒相匹配，由此产生例如图像粗糙等图像品质劣化现象。然而，在根据本实施例的固体摄像装置1中，因为入射至滤色器13的光L3可以发散，所以可抑制例如图像粗糙等图像品质劣化现象。
此外，与层间透镜14的折射率大于微透镜15的折射率的情形相比，通过使层间透镜14的折射率小于微透镜15的折射率以使微透镜15进一步对光进行聚集，可增加穿过滤色器13的光L3的量，且因此可使滤色器13变薄。因此，可实现固体摄像装置1的薄化、增加对倾斜光的灵敏度以及改善明暗处理特性(shading characteristics)。
变形例1
接下来，将利用图5来描述第一实施例的变形例1的固体摄像装置2。
固体摄像装置2与图2所示的固体摄像装置1的不同之处在于，固体摄像装置2在绝缘膜12与滤色器13之间有平坦化膜21。
例如可使用氮化物膜、氧化物膜等作为平坦化膜21。平坦化膜21是在遮光膜16形成后形成于与遮光膜16相同的平面上。
通过这种方式，滤色器13不是直接形成于绝缘膜12上，而是可在经平坦化膜21进行平坦化之后形成。
第二实施例
接下来，将参照图6至图8E来描述本发明第二实施例的固体摄像装置3。本实施例的固体摄像装置3除层间透镜34为凹透镜外，与图2所示的固体摄像装置1具有相同的构造，因此，使用相同的附图标记进行标识且不再予以赘述。
图6为固体摄像装置3的剖视图。固体摄像装置3在滤色器13与微透镜15之间形成有层间透镜34。
层间透镜34是凹透镜，其折射率大于微透镜15的折射率。如下所述，层间透镜34发散通过微透镜15聚集的光。作为层间透镜34的材料，可使用与图2中的层间透镜14相同的材料。
将参照图7说明入射至固体摄像装置3的光。
入射光L1通过微透镜15成为折射至内侧(即靠近微透镜15的中心)的光L2。通过微透镜15聚集的光L2入射至层间透镜34。通过微透镜15聚集的光L2通过层间透镜34成为折射至外侧(即层间透镜34的外边缘侧)的光L33。也就是说，通过微透镜15聚集的光L2由层间透镜34发散。
通过微透镜15聚集的光L2入射至层间透镜34。使层间透镜34的折射率和微透镜15的折射率彼此不同的方法包括如第一实施例中一样改变透镜材料和改变弯曲率的方法。此外，存在一种使层间透镜34的透镜直径小于微透镜15的透镜直径的方法。在这种情况下，因为可相对地使微透镜15的透镜直径大于层间透镜34的透镜直径，所以微透镜15能够聚集更多的入射光。
以下将利用图8A至图8E来描述制造固体摄像装置3的方法。此外，因为形成像素P的工艺与形成滤色器13的工艺与相关技术相同，故不再对其予以赘述。
首先，在滤色器13上形成层间透镜材料17(图8A)。
将正型光致抗蚀剂38施用于层间透镜材料17上，并将其以网格形式图案化以环绕像素P(图8B)。
接下来，使用正型光致抗蚀剂38作为掩模来执行各向同性蚀刻，在层间透镜材料17中形成凹陷，于是形成层间透镜34(图8C)。
接下来，在层间透镜34上形成微透镜材料19，且通过与正型光致抗蚀剂18相同的工艺形成透镜形状的正型光致抗蚀剂20(图8D)。
使用正型光致抗蚀剂20作为掩模，并通过使用干蚀刻方法而将透镜形状的图案转移至下面的微透镜材料19，由此形成微透镜15。此时，在固体摄像装置3中，为去除相邻透镜之间的间隙，要连续地执行蚀刻(图8E)。
层间透镜34很难减小透镜之间的间隙以执行各向同性蚀刻。同时，微透镜15能够通过连续进行蚀刻来减小相邻透镜之间的间隙。通过按上述方法制造透镜，可使微透镜15的透镜直径大于层间透镜34的透镜直径。
如上所述，根据第二实施例的固体摄像装置3，即使层间透镜34是凹透镜，也可得到与第一实施例相同的效果。
第三实施例
接下来，将利用图9和图10来描述本发明第三实施例的固体摄像装置4。本实施例的固体摄像装置4与图2所示的固体摄像装置1的不同之处在于，层间透镜44是由n(n≥2)层透镜所构成的。因为其他组件与固体摄像装置1的组件相同，所以使用相同的附图标记进行标识且不再予以赘述。
图9为固体摄像装置4的剖视图。固体摄像装置4具有形成于滤色器13和微透镜15之间的层间透镜44。层间透镜44是由多层(n层(n为大于等于2的整数))所构成的。越靠近滤色器13，层间透镜的折射率越小。
在下文中，将描述n＝2的情况。按照靠近于滤色器13形成的层间透镜的顺序，所述透镜依序被称为第一层间透镜41以及第二层间透镜42。
第一层间透镜41是凸透镜，其折射率小于微透镜15的折射率与第二层间透镜42的折射率。如下所述，通过微透镜15聚集并由第二层间透镜42发散的光由第一层间透镜41进一步发散。
第二层间透镜42是凸透镜，其折射率小于微透镜15的折射率且大于第一层间透镜41的折射率。第二层间透镜42发散通过微透镜15聚集的光，并使其入射至第一层间透镜41。
第一层间透镜41和第二层间透镜42的材料可使用与图2中的层间透镜材料17相同的材料。使第一层间透镜41和第二层间透镜42的折射率彼此不同的方法包括改变透镜材料和改变透镜折射率的方法、使第一层间透镜41的透镜直径小于微透镜15与第二层间透镜42的透镜直径的方法等等。
以下将利用图10来描述入射至固体摄像装置4的光。
入射光L1通过微透镜15成为折射至内侧(即相对于微透镜15的中心)的光L2。光L2入射至第二层间透镜42。光L2通过第二层间透镜42成为折射至外侧(即折射至第二层间透镜42的外边缘侧)的光L3。也就是说，光L2由第二层间透镜42发散。
光L3入射至第一层间透镜41。光L3通过第一层间透镜41成为进一步折射至外侧(即折射至第一层间透镜41的外边缘侧)的光L4。也就是，光L3由第一层间透镜41发散。
因为通过微透镜15聚集的光L2入射至第二层间透镜42，所以第二层间透镜42的透镜直径可小于微透镜15的透镜直径。此外，因为由第二层间透镜42发散的光由第一层间透镜41进一步发散，所以第一层间透镜41的透镜直径可小于第二层间透镜42的透镜直径。
可通过多次形成层间透镜14来制作层间透镜44，也就是说，通过将图4A至图4C的过程重复执行n次。因此，固体摄像装置4的制造方法将不再予以赘述。
如上所述，在第三实施例的固体摄像装置4中，即使层间透镜44是由n层的层间透镜形成的，也可得到与第一实施例相同的效果。
此外，在本实施例中，第一层间透镜41和第二层间透镜42均是凸透镜。然而，这两者之一可为凹透镜，或者两者均为凹透镜。当第n层是凹透镜时，将第n层层间透镜的折射率设定成大于第n+1层透镜(n＞1)的折射率。
第四实施例
接下来，将利用图11至图13B来描述本发明第四实施例的固体摄像装置5。固体摄像装置5是对图2的固体摄像装置1进行光瞳校正(pupilcorrection)得到的装置。因为其他各点与固体摄像装置1是相同的，所以使用相同的附图标记进行标识且不再予以赘述。
更多的垂直入射光入射至固体摄像装置5的基板11的中心像素，且更多的倾斜入射光入射至周边像素。因此，当将设置在基板周围的像素P、滤色器13、微透镜15以及层间透镜14布置在一条直线上时，对倾斜入射光的灵敏度降低。
因此，在本实施例中，如图11所示，微透镜15与层间透镜14的间距P2小于滤色器13的间距P1。虽然图中未示出，但像素P的布置间距与滤色器13的布置间距是相同的。
图12示出基板11的周边像素(图11的XII)的剖视图。微透镜15的中心与层间透镜14的中心在同一条线上。像素P的每个色调滤色组件的中心与滤色器13的中心在同一条线上。微透镜15的中心被布置成沿基板11的中心方向相对于对应滤色器13的色调滤色组件的中心偏移。
以下将利用13A和图13B来描述入射至固体摄像装置5的光。图13A是显示本实施例的固体摄像装置5的图。图13B是显示其中将层间透镜的折射率设定成大于微透镜的折射率的实例的图以供进行比较。
如图13A所示，入射至固体摄像装置5的光L1通过微透镜15聚集后由层间透镜14发散，透射过滤色器13，并入射至光电转换元件PD。
同时，如图13B所示，当层间透镜的折射率大于微透镜的折射率时，入射至固体摄像装置5的光L1通过微透镜聚集，然后通过层间透镜进一步聚集。通过层间透镜进一步聚集的光被遮光膜阻挡，无法到达光电转换元件PD。
通过这种方式，如果层间透镜的折射率大于微透镜的折射率，则当将微透镜的中心与层间透镜的中心布置在同一条线上并执行光瞳校正时，遮光膜会阻挡倾斜的入射光。为了避免这种情况，需要使微透镜的中心与层间透镜的中心发生偏移，由此会增加设计和制造成本。
在本实施例的固体摄像装置5中，因为层间透镜14的折射率小于微透镜15的折射率，因而即使当将微透镜15的中心与层间透镜14的中心布置在同一条线上并执行光瞳校正时，倾斜的入射光也几乎不会被遮光膜16阻挡。因此，无需使微透镜15的中心与层间透镜14的中心发生偏移，并可抑制设计和制造成本的增加。
如上所述，根据第四实施例的固体摄像装置5，可得到与第一实施例相同的效果，且即使当透镜存在于多个层中时，也可对固体摄像装置5执行光瞳校正而不增加设计和制造成本。
此外，在上述的实施例中，通过将微透镜15的中心与层间透镜14的中心布置在同一条线上来执行光瞳校正，但也可使微透镜15的中心与层间透镜14的中心偏移。此外，可将滤色器13布置成使其中心沿基板11的中心方向发生偏移。
图14显示将微透镜15的中心、层间透镜14的中心以及滤色器13的中心布置成沿基板11的中心方向分别发生偏移的固体摄像装置。在图14中，微透镜15的中心D相对于像素P的中心A偏移的距离(偏移量)为dAD，且层间透镜14的中心C相对于像素P的中心A偏移的距离(偏移量)为dAC。此外，滤色器13的中心B相对于像素P的中心A偏移的距离(偏移量)为dAB。在这种情况下，微透镜15的中心、层间透镜14的中心以及滤色器13的中心布置成沿基板11的中心方向分别发生偏移，以得到dAD≥dAC≥dAB的关系。
此外，如图5所示，在滤色器13和遮光膜16形成于不同层上的情况下，也可将遮光膜16与平坦化膜21布置成沿基板的中心方向发生偏移。在这种情况下，可设定遮光膜16与平坦化膜21的偏移量d，以得到dAB≥d的关系。
此外，在上述的实施例中，已描述了对第一实施例的固体摄像装置1执行光瞳校正的情况，但也可对变形例1以及第二和第三实施例的固体摄像装置2至固体摄像装置4类似地执行光瞳校正。
第五实施例
接下来，在本发明的第五实施例中，将描述固体摄像装置1的应用实例。图15显示固体摄像装置1应用于电子装置400的实例。电子装置400例如是数码相机、移动电话等的照相机、扫描仪、监控摄像机等等，但在此处将描述电子装置400为数码相机的情况。
本实施例的电子装置400具有固体摄像装置1、光学透镜210、快门装置211、驱动电路212以及信号处理电路213。
光学透镜210在固体摄像装置1的成像表面上根据来自目标的图像光(入射光)来形成图像。因此，在固体摄像装置1中累积信号电荷一段时间。
快门装置211控制对固体摄像装置1的光照射时间间隔和遮光时间间隔。驱动电路212提供用来控制固体摄像装置1的透光操作和快门装置211的快门操作的驱动信号。
固体摄像装置1根据驱动信号，将在光电转换元件PD中积聚的信号电荷作为电信号输出。
信号处理电路213执行各种信号处理。信号处理电路213对从固体摄像装置1输出的电信号执行信号处理，产生图像信号，并将其输出至例如存储器(图中未示出)、显示器等存储介质。
如上所述，因为本实施例的电子装置400配备有第一实施例的固体摄像装置1，所以可抑制图像品质劣化，并可改善图像信号的图像品质。
在此，已描述了电子装置400配备有第一实施例的固体摄像装置1的情况，但是电子装置400也可配备有变形例1以及第二至第四实施例的固体摄像装置2至5。
此外，在上述各个实施例中，描述了CCD型的背面照射型固体摄像装置作为固体摄像装置的实例。然而，不用说，本发明也可应用于CMOS型固体摄像装置及表面照射型固体摄像装置。通常，在背面照射型固体摄像装置中，光电转换元件PD与滤色器13之间的距离短于在表面照射型固体摄像装置中的距离。因此，透镜的焦点位置容易存在于滤色器13中，由此容易产生图像品质劣化。因此，当将固体摄像装置1至5应用于背面照射型固体摄像装置时，可得到更大的效果。
此外，在各个实施例中，滤色器13包含颜料或染料微粒，但颜料所具有的微粒大于染料所具有的微粒。因此，当滤色器13包含颜料微粒时，容易产生图像品质劣化。因此，当将固体摄像装置1至5应用于滤色器13包含颜料的情况时，可得到更大的效果。
最后，上述对各个实施例的说明是本发明的示例，本发明不限于上述的实施例。因此，除上述的各个实施例外，本发明还能够在本发明技术概念的范围内根据设计要求等而进行各种改变。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。

Claims (14)

1.一种固体摄像装置，包括：
像素，其具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；
滤色器，其对应于所述像素形成；
微透镜，其用于将所述入射光经所述滤色器聚集至所述光电转换部；以及
层间透镜，其形成于所述滤色器与所述微透镜之间，且所述层间透镜的折射率小于所述微透镜的折射率。
2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，
其中，所述微透镜与所述层间透镜均为凸透镜。
3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，
其中，所述层间透镜包括多层的透镜，且越靠近所述滤色器的层的透镜其折射率越小。
4.一种固体摄像装置，包括：
像素，其具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；
滤色器，其对应于所述像素形成；
微透镜，其用于将所述入射光经所述滤色器聚集至所述光电转换部；以及
层间透镜，其形成于所述滤色器与所述微透镜之间，且所述层间透镜的折射率大于所述微透镜的折射率。
5.根据权利要求4所述的固体摄像装置，
其中，所述微透镜为凸透镜，而所述层间透镜为凹透镜。
6.根据权利要求5所述的固体摄像装置，
其中，所述层间透镜包括多层的透镜，且越靠近所述滤色器的层的透镜其折射率越大。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的固体摄像装置，
其中，所述层间透镜所具有的透镜直径小于所述微透镜的直径。
8.一种固体摄像装置，包括：
像素，其具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；
滤色器，其对应于所述像素形成；
微透镜，其用于将所述入射光经所述滤色器聚集至所述光电转换部；以及
n层的层间透镜，其形成于所述滤色器与所述微透镜之间，用于发散经所述微透镜聚集的所述入射光，并使所述入射光入射至所述光电转换部，其中n≥1。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6或8中任一项所述的固体摄像装置，
其中，所述像素、所述微透镜及所述层间透镜形成于基板上，且
设置于所述基板的周边的所述微透镜及所述层间透镜的中心被布置成在所述基板的中心方向上相对于对应像素的中心发生偏移。
10.根据权利要求9所述的固体摄像装置，
其中，所述滤色器布置成其中心在所述基板的中心方向上相对于对应像素的中心发生偏移。
11.根据权利要求9所述的固体摄像装置，
其中，所述层间透镜的中心相对于所述像素的中心偏移的量小于所述微透镜的中心相对于所述像素的中心偏移的量。
12.一种固体摄像装置，包括：
像素，其具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；
滤色器，其对应于所述像素形成；
微透镜，其用于将所述入射光经所述滤色器聚集至所述光电转换部；以及
层间透镜，其形成于所述滤色器与所述微透镜之间，且所述层间透镜发散经所述微透镜聚集的所述入射光。
13.一种制造固体摄像装置的方法，其包括以下步骤：
形成像素，所述像素具有用于将入射光转换成电信号的光电转换部；
形成滤色器，所述滤色器对应于所述像素形成；
形成n层的层间透镜，所述层间透镜形成于所述滤色器与微透镜之间，且所述层间透镜的折射率小于所述微透镜的折射率，其中n≥1；以及
形成微透镜，所述微透镜用于将所述入射光经所述滤色器聚集至所述光电转换部。
14.一种电子装置，包括：
固体摄像装置，其为权利要求1～12中任一项所述的固体摄像装置；
光学透镜，其用于将所述入射光引导至所述光电转换部；以及
信号处理电路，其用于处理所述电信号。
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