CN102856335B - 固态成像元件及其制造方法、电子装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及固态成像元件及其制造方法、电子装置及其制造方法。本技术的固态成像元件的制造方法包括：形成透镜的步骤，所述透镜各自设置成与配置在半导体基板之上的成像区域中的多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；通过使用具有遮光能力的材料在所述透镜上进行膜沉积来形成遮光层的步骤；以及通过以在所述透镜之间的分界部分处残留具有遮光能力的材料的方式蚀刻所述遮光层，来在彼此相邻的透镜之间的分界部分处形成由所述具有遮光能力的材料构成的遮光部的步骤。

Description

固态成像元件及其制造方法、电子装置及其制造方法
技术领域
本技术涉及用于制造固态成像元件的方法、固态成像元件、用于制造包括它的电子装置的方法和电子装置。
背景技术
由电荷耦合器件(CCD)类型的元件和互补金属氧化物半导体(CMOS)类型的元件代表的固态成像元件包括例如配置成矩阵方式的多个像素，并且包括滤色器和设置成与各像素相对应的透镜。
构成固态成像元件的每个像素具有受光部，例如具有光电转换功能的光电二极管。设置成与各像素相对应的滤色器各自是例如红色、绿色和蓝色中任一种颜色的滤光部分，并且各自透射相应一种颜色的分量的光。设置成与各像素相对应的透镜各自设置成与各像素的相应一个的受光部相对应，并且各自将来自外部的入射光聚集到相应的受光部上。包括在固态成像元件中的透镜的示例包括设置在滤色器的上侧(光入射侧)的片上透镜以及设置在构成各像素的叠层结构内并且聚集透射穿过滤色器的光的层内透镜。
在这种固态成像元件中，经常发生所谓颜色串扰的现象。颜色串扰是指这样一种现象，其中，在颜色彼此不同的相邻像素之间的分界部分处，入射到与一种颜色的像素相对应的滤色器的光的一部分，作为倾斜光等，入射到另一种颜色的像素的光电二极管。颜色串扰经常在固态成像元件中引起敏感度和像质的不均匀性。由于这种颜色串扰产生的问题随着固态成像元件中的微型化和像素增多化等而变得更加显著。
为了抑制固态成像元件中的颜色串扰，在现有技术中，在彼此相邻的像素之间设置作为具有遮光功能的层或者膜的遮光部。例如，日本专利特开No.10-163462(以下称为专利文献1)公开了在固态成像元件中对于每个晶格单元包括作为以网格方式形成为格栅形式的遮光部的金属薄膜的构造。
在专利文献1所公开的构造中，格栅形式的金属薄膜的各内侧部分用作切分出的受光部区域，并且为各受光部区域独立地设置有滤色器和微型透镜。格栅形式的金属薄膜存在于设置成与各像素相对应的滤色器和微型透镜的、相邻像素之间的分界部分处。
确实地，可以认为，根据如同专利文献1的构造那样在固态成像元件中包括有围绕每个受光部区域的格栅形式金属薄膜的构造，每个受光部区域被金属薄膜以筒状方式围绕，使得光聚集效率得到增强，以允许实现增强敏感度和抑制颜色串扰。
然而，在专利文献1所公开那样的现有技术固态成像元件中，设置在相邻像素之间的遮光部是通过图案加工形成的。因此，在设置成与像素的受光部相对应的透镜与位于相邻像素之间的遮光部之间容易发生图案错位，并且透镜与遮光部之间的图案对齐精度低。除非透镜与遮光部之间的图案对齐精度得到充分确保，否则难以应对固态成像元件中的微型化和像素增多化。
发明内容
本技术有必要提供具有以下优点的固态成像元件制造方法、固态成像元件、电子装置制造方法和电子装置。具体说，在设置成与各像素的受光部相对应的透镜之间的分界部分处设置遮光部时，能够以自对齐方式形成遮光部。因此，透镜与遮光部之间的图案对齐精度能够得到提高，并且能够轻松地应对微型化和像素增多化。
根据本技术的一个实施例，提供了一种用于制造固态成像元件的方法。该方法包括：形成透镜的步骤，所述透镜各自设置成与配置在半导体基板之上的成像区域中的多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；和通过使用具有遮光能力的材料在所述透镜上进行膜沉积来形成遮光层的步骤。该方法还包括：通过以在所述透镜之间的分界部分处残留具有遮光能力的材料的方式蚀刻所述遮光层，来在彼此相邻的透镜之间的分界部分处形成由所述具有遮光能力的材料构成的遮光部的步骤。
根据本技术另一实施例，提供了一种固态成像元件，其包括：多个像素，构造成配置在半导体基板之上的成像区域中，并且各自具有蓄积通过对入射光进行光电转换获得的信号电荷的受光部；和构造成对于所述多个像素各设置一个的滤色器。所述固态成像元件还包括：透镜，构造成各自设置成与所述多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；和遮光部，构造成设置在彼此相邻的透镜之间的分界部分处，并且由金属构成。
根据本技术的另一实施例，提供了一种用于制造电子装置的方法，所述电子装置具有：固态成像元件；向所述固态成像元件的受光部引导入射光的光学系统；生成用于驱动所述固态成像元件的驱动信号的驱动电路；和处理所述固态成像元件的输出信号的信号处理电路。作为制造固态成像元件的步骤，所述方法包括：形成透镜的步骤，所述透镜各自设置成与配置在半导体基板之上的成像区域中的多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；和通过使用具有遮光能力的材料在所述透镜上进行膜沉积来形成遮光层的步骤。该方法还包括：通过以在所述透镜之间的分界部分处残留具有遮光能力的材料的方式蚀刻所述遮光层，来在彼此相邻的透镜之间的分界部分处形成由所述具有遮光能力的材料构成的遮光部的步骤。
根据本技术的另一实施例，提供了一种电子装置，所述电子装置具有：固态成像元件；向所述固态成像元件的受光部引导入射光的光学系统；生成用于驱动所述固态成像元件的驱动信号的驱动电路；和处理所述固态成像元件的输出信号的信号处理电路。所述种固态成像元件包括：多个像素，构造成配置在半导体基板之上的成像区域中，并且各自具有蓄积通过对入射光进行光电转换获得的信号电荷的受光部；和构造成对于所述多个像素各设置一个的滤色器。所述固态成像元件还包括：透镜，构造成各自设置成与所述多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；和遮光部，构造成设置在彼此相邻的透镜之间的分界部分处，并且由金属构成。
根据本技术的实施例，在设置成与各像素的受光部相对应的透镜之间的分界部分处设置遮光部时，能够以自对齐方式形成遮光部。因此，透镜与遮光部之间的图案对齐精度能够得到提高，并且能够轻松地应对微型化和像素增多化。
附图说明
图1是示出了本技术一个实施例的固态成像元件的构造的图；
图2是示出了本技术一个实施例的固态成像元件的构造的截面图；
图3是关于本技术一个实施例的固态成像元件的效果的说明图；
图4是示出了本技术一个实施例的固态成像元件的模拟结果的一个示例的图；
图5是示出了本技术一个实施例的固态成像元件的变型示例的截面图；
图6A-6C是关于本技术一个实施例的固态成像元件的制造方法的说明图；
图7A-7C是关于本技术一个实施例的固态成像元件的制造方法的变型示例的说明图；
图8A-8C是关于本技术一个实施例的固态成像元件的制造方法的变型示例的说明图；
图9是关于本技术一个实施例的固态成像元件的制造方法的变型示例的说明图；
图10A和10B是关于本技术一个实施例的固态成像元件的制造方法的变型示例的说明图；
图11A-11D是关于本技术的第二实施例的固态成像元件的制造方法的说明图；
图12A-12E是关于本技术的第三实施例的固态成像元件的制造方法的说明图；
图13A-13E是关于本技术的第四实施例的固态成像元件的制造方法的说明图；
图14A-14E是关于本技术的第五实施例的固态成像元件的制造方法的说明图；而
图15是示出了本技术一个实施例的电子装置的构造的图。
具体实施方式
[本技术的概要]
由于近年要求固态成像元件具有较小尺寸和较大像素数量，光对固态成像元件的视角端的入射角逐渐变大。具有大入射角的光作为倾斜入射光在像素之间引起颜色串扰。因此，为了抑制由于倾斜入射光而恶化的颜色串扰，有效的是在设置成与各像素的受光部相对应的透镜的像素之间的分界部分处，特别是例如在透镜之间的间隙部的底部处，设置遮光部。然而，如果透镜与遮光部之间的图案对齐精度低，则难以应对固态成像元件的微型化和像素增多化，并且在一些情况下发生敏感度降低。
本技术的实施例在设置成与各像素的受光部相对应的透镜之间的分界部分处设置遮光部，从而降低颜色串扰，并允许透镜之间的遮光部以自对齐方式形成。这增强了透镜与遮光部之间的图案对齐精度，并使得容易应对固态成像元件的微型化和像素增多化。
此外，本技术的实施例使用金属作为设置于彼此相邻的透镜之间的遮光部的材料，从而实现能够承受高温处理并且具有宽应用范围的固态成像元件，并且对于遮光部获得高遮光能力。
下面将描述本技术的实施例。将通过使CCD类型的固态成像元件(图像传感器)作为固态成像元件的一个示例来说明下述实施例。然而，除CCD型元件之外，本技术的实施例还可以广泛应用于例如CMOS类型的固态成像元件等其它固态成像元件。
[固态成像元件的构造]
将使用图1和图2来描述本技术第一实施例的固态成像元件的构造。图2相当于图1中的位置A-A'处的局部截面图。
如图1和图2所示，固态成像元件1具有在半导体基板11之上构成的矩形成像区域2。固态成像元件1在成像区域2中包括多个受光部3。所述多个受光部3在半导体基板11之上的成像区域2中以矩阵方式配置。具体说，所述多个受光部3沿矩形成像区域2在纵向方向和横向方向上以二维矩阵方式设置。对于本实施例的固态成像元件1，在图1中，纵向方向定义为垂直方向，而横向方向定义为水平方向。
受光部3由作为光电转换元件的光电二极管17构成，并且构成成像区域2中的像素7。也就是说，包括在固态成像元件1中的多个像素7配置在半导体基板11之上的成像区域2中，并且各自具有受光部3。受光部3蓄积通过对入射光进行光电转换获得的信号电荷。具体说，受光部3具有受光面，并且通过光电转换生成取决于入射到受光面的光量(强度)的信号电荷，从而蓄积生成的信号电荷。
固态成像元件1包括作为转移由受光部3生成的信号电荷的电荷转移部(转移寄存器)的多个垂直转移寄存器4和一个水平转移寄存器5，所述垂直转移寄存器4沿垂直方向转移信号电荷，而所述水平转移寄存器5沿水平方向转移由垂直转移寄存器4转移来的信号电荷。
垂直转移寄存器4沿多个受光部3的二维矩阵配置中的列方向(垂直方向)的各线条设置。具体说，如图1所示，多个垂直转移寄存器4对于沿垂直方向以矩阵方式设置的多个受光部3的每列，设置成与相应列的一侧(图1中为左侧)相邻，并且设置成沿受光部3在垂直方向上的线条彼此平行。由受光部3生成的信号电荷被读取至垂直转移寄存器4，并且通过垂直转移寄存器4沿垂直方向转移。
水平转移寄存器5沿矩形成像区域2的一条边设置，这条边是沿着垂直方向的一侧(图1中，下侧)的水平方向的边。因此，垂直转移寄存器4沿垂直方向朝水平转移寄存器5(图1中，朝下侧)转移从受光部3读取的信号电荷。
由垂直转移寄存器4和水平转移寄存器5转移的信号电荷从设置于水平转移寄存器5的终端侧的输出部6输出。输出部6通过例如浮动扩散(FD)放大器等输出放大器将转移来的信号电荷转换成电信号，并输出。
垂直转移寄存器4和水平转移寄存器5各自具有多种电极和设置在电极的下侧(半导体基板11侧)的埋入式转移区域。在图2中，示出了作为构成垂直转移寄存器4的电极的转移电极12。
垂直转移寄存器4和水平转移寄存器5各自被多相驱动脉冲驱动。垂直转移寄存器4被例如四相驱动脉冲驱动。在该情况下，垂直转移寄存器4具有作为转移电极12的与四相驱动相关联的四种转移电极。这四种转移电极包括用于从受光部3读取信号电荷的读取电极。在垂直转移寄存器4中，这四种转移电极以沿垂直方向彼此相邻的两个像素7为单位(以两个像素为单位)，在垂直方向上以预定顺序重复地设置。
包括在垂直转移寄存器4中的这四种转移电极各自被独立地给予作为驱动电压的相应一个四相时钟脉冲Vφ1、Vφ2、Vφ3和Vφ4。通过恰当地控制这四相时钟脉冲Vφ1、Vφ2、Vφ3和Vφ4的幅度和时机，从各受光部3读取到垂直转移寄存器4的信号电荷依照垂直转移寄存器4的电极的顺序得到转移。
水平转移寄存器5被例如三相驱动脉冲驱动。在该情况下，水平转移寄存器5具有作为电极的与三相驱动相关联的三种转移电极。包括在水平转移寄存器5中的这三种转移电极各自被独立地给予作为驱动电压的相应一个三相时钟脉冲Hφ1、Hφ2和Hφ3。通过恰当地控制这三相时钟脉冲Hφ1、Hφ2和Hφ3的幅度和时机，从垂直转移寄存器4转移到水平转移寄存器5的信号电荷沿水平方向得到转移。
下面将描述固态成像元件1的截面结构。如图2所示，在垂直转移寄存器4的转移电极12之上，经由作为例如氧化硅膜(SiO2膜)的绝缘膜13设置有连接线14。连接线14经由由例如钨构成的触头15电气地连接至转移电极12。连接线14沿水平方向和垂直方向在预定路径上设置成与各种转移电极12的排列相关联，并且发挥作用以向各转移电极12施加预定驱动电压。
如图2所示，在半导体基板11上设置有半导体层16，并且在该半导体层16中设置有构成受光部3的光电二极管17。如果半导体基板11是作为例如第一导电型的n型硅半导体基板，则半导体层16形成为作为第二导电型的p型半导体阱区。
在半导体层16上，在垂直转移寄存器4的转移电极12下设置有栅极氧化膜18。也就是说，在半导体层16之上，经由栅极氧化膜18设置有转移电极12，并且在转移电极12之上经由绝缘膜13设置有连接线14。绝缘膜13设置成覆盖转移电极12以及包括配置有设置于转移电极12之上的连接线14的区域和配置有受光部3的区域的部分。
在绝缘膜13上，在设置有受光部3的区域外的区域中，设置有遮光膜19，以覆盖垂直转移寄存器4的转移电极12和连接线14。在受光部3上，存在一部分绝缘膜13，并且设置有作为例如氮化硅膜(SiN膜)的绝缘膜20。该受光部3之上的由绝缘膜13、20构成的多层绝缘膜作为半导体基板11的界面处的反射防止层发挥作用，并防止敏感度的降低。
在成像区域2中，在设置有受光部3的半导体层16的上侧设置有用于向受光部3上聚集入射光的波导21。波导21由包覆层22和芯子层23构成。
包覆层22形成为跟随由沿受光部3的排列设置的垂直转移寄存器4的转移电极12、连接线14和遮光膜19构成的叠层结构的形状，并且覆盖该叠层结构。因此，在包覆层22中，在彼此相邻的垂直转移寄存器4之间形成凹部。
芯子层23设置成填充形成于包覆层22中的凹部。芯子层23由折射率高于包覆层22的材料的折射率的材料构成。例如，如果包覆层22由氧化硅膜形成，则芯子层23由例如氮化硅膜或氮氧化硅膜形成，氮化硅膜或氮氧化硅膜是折射率高于氧化硅膜的折射率的材料。
在波导21上设置有层内透镜30。在本实施例中，对于每个像素7，与构成像素7的受光部3(光电二极管17)相对应地设置有层内透镜30。因此，多个层内透镜30与像素7同样地在平面中以矩阵方式配置。在本实施例中，层内透镜30例如由无机材料构成，例如SiN(氮化硅)等。这样，固态成像元件1包括各自设置成与多个像素7中的相应一个的受光部3相对应并且向受光部3上聚集光的层内透镜30。
如图2所示，层内透镜30具有朝光入射侧(图2中的上侧)凸出的形状。具体说，在本实施例中，层内透镜30具有大致呈椭圆形形状或者大致呈圆形形状的截面形状。因此，彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分形成凹部。在本实施例中，在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处，存在间隙部31，并且设置有连结层内透镜30的底部的平坦部32。平坦部32是在彼此相邻的层内透镜30之间沿波导21的芯子层23的顶面配置的膜状部分，并且是与层内透镜30共同形成的部分。
在层内透镜30上设置有钝化膜24。钝化膜24形成为覆盖层内透镜30的整个表面，包括平坦部32。钝化膜24例如由氧化硅膜(SiO2)形成。在钝化膜24之上经由平坦化膜25设置有滤色器层26。平坦化膜25例如由丙烯酸类树脂等有机涂布膜形成。钝化膜24可以省略，并且可以在层内透镜30上设置平坦化膜25。在该情况下，平坦化膜25形成为覆盖层内透镜30的整个表面，包括平坦部32。
滤色器层26被分割成设置成与各像素7相对应的滤色器27。也就是说，滤色器层26被分割成多个滤色器27，用于构成相应一个像素7的每个受光部3(光电二极管17)。在本实施例的固态成像元件1中，每个滤色器27是红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)中任一种颜色的滤光部分，并透射相应一种颜色的分量的光。各颜色的滤色器27是所谓的片上滤色器，并且依照多个像素7的排列而形成。这样，固态成像元件1包括为多个像素7各设置一个的滤色器27。
在滤色器层26上设置有多个微型透镜35。微型透镜35是所谓的片上微型透镜，并且对应于构成像素7的受光部3(光电二极管17)为每个像素7形成。因此，多个微型透镜35与像素7同样地在平面中以矩阵方式配置。在本实施例中，微型透镜35例如由无机材料构成，例如SiN(氮化硅)等。这样，固态成像元件1包括各自设置成与多个像素7的相应一个的受光部3相对应并且向受光部3上聚集光的微型透镜35。
如图2所示，微型透镜35具有朝光入射侧(图2中的上侧)凸出的形状。因此，彼此相邻的微型透镜35之间的分界部分形成凹部。
微型透镜35将来自外部的入射光聚集到相应像素7的受光部3(光电二极管17)上。被微型透镜35聚焦的光进一步被如上所述设置在波导21上的层内透镜30聚集，以引导至受光部3。
这样，本实施例的固态成像元件1具有作为设置在滤色器27上的片上透镜的微型透镜35和设置在构成各像素7的叠层结构内的层内透镜30，这些透镜作为各自设置成与多个像素7中相应一个的受光部3相对应并且向受光部3上聚集光的透镜。由于该特征，获得了向受光部3上的高集光效率，并且取得了良好的敏感度。
在具有上述构造的本实施例的固态成像元件1中，遮光部40各自设置在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处。遮光部40设置成层叠在彼此相邻的层内透镜30的透镜之间的平坦部32上的层状或者膜状部分。也就是说，遮光部40设置在层内透镜30的透镜之间的间隙部31的底部处。
遮光部40通过使用金属作为其材料而形成。作为形成遮光部40的金属，使用的是例如W(钨)、Al(铝)、Ag(银)、Au(金)、Ru(钌)、Ti(钛)等中的任一种，或者包含这些金属中的至少两种金属的合金。
通过以这种方式在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处设置遮光部40，能够降低颜色彼此不同的相邻像素7之间的分界部分处的颜色串扰。关于像素7的“颜色”是指与该像素7相对应的滤色器27的颜色。将使用图3来描述遮光部40对颜色串扰的降低效果。
在图3中，作为颜色彼此不同的像素7的组合的一个示例，示出了具有绿色滤色器27G的绿色(G)像素7(以下称为“G像素7G”)和具有红色滤色器27(27R)的红色(R)像素7(以下称为“R像素7R”)彼此相邻的组合。此外，在图3所示的截面图中，为了方便而省略了一部分构成要素的阴影线。
如图3所示，入射到G像素7G的微型透镜35的光的大部分透射穿过绿色滤色器27G，并进入G像素7G的光电二极管17。另一方面，入射到G像素7G的微型透镜35的光包括有不能被该微型透镜35聚集而在透射穿过绿色滤色器27G后朝相邻于G像素7G的R像素7R行进以进入该R像素7R的光电二极管17的倾斜光(见实线箭头L1和虚线箭头L2)。
此外，入射到R像素7R的微型透镜35的光的大部分透射穿过红色滤色器27R，并进入R像素7R的光电二极管17。因此，如果透射穿过绿色滤色器27G的光如上所述作为倾斜光进入了R像素7R光电二极管17，则会发生绿色(G)和红色(R)的颜色串扰。也就是说，因为入射到光电二极管17的光所透射过的滤色器27的颜色与设置成与接收该光的光电二极管17相对应的滤色器27的颜色不同，从而发生光学颜色串扰。
因此，如同本实施例的固态成像元件1中那样，由于在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处设置有遮光部40，所以光学颜色串扰得到抑制。具体说，如图3所示，例如，入射到G像素7G的微型透镜35的光中未被微型透镜35聚集并朝相邻于G像素7G的R像素7R行进的倾斜光(实线箭头L1)，被存在于层内透镜30之间的分界部分处的遮光部40遮挡。也就是说，在不存在遮光部40的情况下从G像素7G侧进入相邻R像素7R的光电二极管17的光(虚线箭头L2)入射到遮光部40并反射(实线箭头L1、L3)。这防止了在不同颜色像素之间引起颜色串扰的倾斜光进入光电二极管17，从而抑制颜色串扰。
此外，在本实施例的固态成像元件1中设置于层内透镜30的透镜之间的遮光部40是由金属形成的，因此能够取得高的遮光能力。具体说，作为形成具有遮光能力的层的材料，例如通过在热固性树脂中混合碳而获得的树脂材料是可利用的。然而，这种树脂材料具有低的遮光能力，在一些情况下不能充分地抑制颜色串扰。在这点上，包括在本实施例的固态成像元件1中的遮光部40能够取得高的遮光能力，并且能够有效地降低颜色串扰，因为它是由金属形成的。
此外，因为包括在本实施例的固态成像元件1中的遮光部40是由金属形成的，所以能够轻松地获得克服固态成像元件1的制造工艺中的高温处理的高耐热性。具体说，如果上述树脂材料被用作遮光部40的材料，则该遮光部40在一些情况下不能承受高温处理，例如在形成微型透镜35时进行回流处理的步骤。在这点上，包括在本实施例的固态成像元件1中的遮光部40能够取得高的耐热性，并且应用范围能够变宽，因为它是由金属形成的。
如图2所示，除设置在层内透镜30的透镜之间的遮光部40外，本实施例的固态成像元件1还包括位于作为片上透镜的微型透镜35中的透镜之间的遮光部45。也就是说，在本实施例的固态成像元件1中，在彼此相邻的微型透镜35之间的分界部分处设置有遮光部45。
遮光部45设置在微型透镜35的透镜之间，类似于层内透镜30的透镜之间的遮光部40。微型透镜35在与相邻微型透镜35的关系中，是没有间隙部的所谓无间隙透镜。同样在这种无间隙构造中，遮光部45设置在存在于彼此相邻的微型透镜35之间的分界部分处的凹部处。
遮光部45通过使用金属作为其材料而形成，类似于层内透镜30的透镜之间的遮光部40。也就是说，作为形成遮光部45的金属，使用的是例如W(钨)、Al(铝)、Ag(银)、Au(金)、Ru(钌)、Ti(钛)等中的任一种，或者包含这些金属中的至少两种金属的合金。
通过以这种方式除层内透镜30的透镜之间的遮光部40外，还在微型透镜35的透镜之间设置遮光部45，能够有效地防止在不同颜色像素之间引起颜色串扰的倾斜光进入光电二极管17，并且能够增强颜色串扰的降低效果。此外，遮光部45能够轻松地取得高遮光能力和克服高温处理的高耐热性，因为它是通过使用金属形成的，类似于层内透镜30的透镜之间的遮光部40。
接下来，将描述关于本实施例的固态成像元件1的光学模拟的结果的一个示例。在本示例中，作为模拟条件，对于如同本实施例的固态成像元件1中那样在层内透镜30的透镜之间设置有遮光部40的情况(定义为“本实施示例”)以及在层内透镜30的透镜之间未设置遮光部40的情况(定义为“比较示例”)中的每一种情况，使用的是如图3所示透射穿过绿色滤色器27G的绿色入射光的入射角为0°(垂直方向，见箭头X0)和10°(见箭头X1)的情况。此外，作为遮光部40的材料采用的是W(钨)。在这种条件下，进行关于颜色串扰率(R像素敏感度/G像素敏感度[％])和敏感度的各值的模拟。
图4示出了该模拟的结果。在图4中，由虚线示出的图形G1、G2表示关于颜色串扰率的模拟结果。图形G1表示本实施示例，而图形G2表示比较示例。此外，在图4中，由实线示出的图形G3、G4表示关于敏感度的模拟结果。图形G3表示本实施示例，而图形G4表示比较示例。
关于颜色串扰率，如从图4中的图形G1、G2可知的，如果入射光的入射角为0°，则颜色串扰率的值在本实施示例与比较示例之间大致是相同的。另一方面，如果入射光的入射角为10°，则在比较示例(图形G2)中颜色串扰率极大地上升，而在本实施示例(图形G1)中颜色串扰率的上升很少。也就是说，通过在层内透镜30的透镜之间设置遮光部40，使颜色串扰率得到降低。具体说，获得了比起比较示例在本实施示例中颜色串扰率的降低量为大约2%的结果。
关于敏感度，如从图4中的图形G3、G4可知的，本实施示例(图形G3)的敏感度略低于比较示例(图形G4)的敏感度。此外，在本实施示例(图形G3)和比较示例(图形G4)两者中，比起入射光的入射角为0°时，敏感度在入射光的入射角为10°时较低。该敏感度降低的程度在本实施示例(图形G3)与比较示例(图形G4)之间大致是相同的。也就是说，虽然通过在层内透镜30的透镜之间设置遮光部40使得敏感度发生降低，但是该降低量是微小的。具体说，获得了比起比较示例在本实施示例中敏感度降低量为大约1%的结果。
如上所述，通过本模拟，获得了这样的结果，即，如同本实施例的固态成像元件1中那样通过在层内透镜30的透镜之间设置遮光部40，能够在不引起大的敏感度降低的情况下，即在敏感度几乎保持不变的情况下，降低颜色串扰。
(变型示例)
将使用图5来描述本实施例的固态成像元件1的变型示例。如图5所示，本示例的固态成像元件1A与图2所示固态成像元件1的不同之处在于它不包括层内透镜30。具体说，在本示例的固态成像元件1A中，在波导21上设置的是钝化膜24，并且在钝化膜24之上经由平坦化膜25设置有滤色器层26和多个微型透镜35。
此外，在本示例的固态成像元件1A中，在彼此相邻的微型透镜35之间的分界部分处设置有遮光部45。也就是说，本示例的固态成像元件1A没有层内透镜，因此作为彼此相邻的像素7间的透镜之间的遮光部，只包括设置在彼此相邻的微型透镜35的分界部分处的遮光部45。
通过以这种方式只在彼此相邻的微型透镜35之间的分界部分处包括遮光部45的构造，也能够取得上述颜色串扰降低效果。在如图2所示的包括层内透镜30的构造中，还可以采用只在层内透镜30的透镜之间或者只在微型透镜35的透镜之间包括遮光部40或45的构造。
[用于制造固态成像元件的方法]
作为用于制造本实施例的固态成像元件1的方法，将描述用于形成设置于层内透镜30的透镜之间的遮光部40(以下，称为“层内透镜30的遮光部40”)和设置于微型透镜35的透镜之间的遮光部45(以下，称为“微型透镜35的遮光部45”)的方法。层内透镜30的遮光部40和微型透镜35的遮光部45可以通过同样的方法形成。因此，在以下，将主要描述如何形成层内透镜30的遮光部40。
(透镜的形成)
在形成层内透镜30的遮光部40时，首先进行形成层内透镜30的步骤。如图6A所示，在本实施例的固态成像元件1的情况下，在波导21上，具体说在构成波导21的芯子层23的表面上，形成与各像素7的受光部3相对应的多个层内透镜30。
所述多个层内透镜30是通过固态成像元件的技术领域中公知的方法形成的，例如回流(reflow)方法。在层内透镜30已形成的状态下，在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处存在间隙部31。此外，与层内透镜30一起形成了使层内透镜30的底部彼此连结的平坦部32。
通过使用折射率高于形成在层内透镜30上的层或者膜的材料的折射率的材料，来形成层内透镜30。具体说，当层内透镜30的材料的折射率定义为n1而形成在层内透镜30上的层或者膜的材料的折射率定义为n2时，满足关系n1>n2的材料被用作层内透镜30的材料。折射率的这种关系是允许层内透镜30获得作为折射光并将光聚集到位于层内透镜30下方的光电二极管17上的光学元件的功能的条件。
在如同本实施例的固态成像元件1那样在层内透镜30上形成钝化膜24的构造中，例如，如果钝化膜24的材料是SiO2膜(氧化硅膜)，则层内透镜30由SiN(氮化硅)形成。当光的波长为550nm时，SiO2的折射率(n2)为1.4-1.5，而SiN的折射率(n1)为处于大约1.8-2.1范围内的值，取决于制造方法等。如果如上所述省略了钝化膜24而在层内透镜30上形成平坦化膜25，则层内透镜30由SiN形成，而平坦化膜25由例如丙烯酸类树脂的有机涂布膜形成。当光的波长为550nm时，有机涂布膜的折射率(n2)为1.4-1.5。
层内透镜30的材料并不局限于上述示例，基于与形成在层内透镜30上的层或者膜的折射率的关系等，采用适当的材料。此外，通过使用例如树脂等有机材料作为层内透镜30的材料，基于制造方法等，能够将折射率调节至大约1.6。然而，鉴于要获得克服高温处理的耐热性，层内透镜30的材料优选是例如SiN(氮化硅)等无机材料。
如果采用低温氧化(LTO)膜作为形成在层内透镜30上的膜，则折射率(n2)能够被抑制为大约1.3。因此，就折射率而言，层内透镜30的材料的选择范围能够变宽。此外，可以采用真空层作为形成在层内透镜30上的层。在该情况下，真空层的折射率(n2)为1。
在作为片上透镜的微型透镜35的情况下，在形成透镜的步骤中，在滤色器层26上与各滤色器27相对应地形成微型透镜35。在该情况下，空气(大气)存在于微型透镜35上，将因此折射率高于空气的折射率的材料用作微型透镜35的材料。
(遮光层的膜沉积)
接下来，进行在层内透镜30上形成遮光层的步骤。具体说，如图6B所示，通过使用具有遮光能力的材料(以下，称为“遮光材料”)，在形成于波导21上的层内透镜30上进行膜沉积，从而形成遮光层41。
在形成遮光层41的步骤中，将形成遮光部40的遮光材料沉积成填充彼此相邻的层内透镜30之间的间隙部31，以便形成遮光层41。作为遮光材料，通过使用例如W(钨)、Al(铝)、Ag(银)、Au(金)、Ru(钌)、Ti(钛)等中的任一种，或者包含这些金属中的至少两种金属的合金，来沉积遮光层41。然而，用于形成遮光层41的遮光材料并不局限于金属，例如可以采用通过在热固性树脂中混合碳获得的树脂材料。
遮光层41形成为完全覆盖多个层内透镜30和存在于它们之间的分界部分处的平坦部32。因此，遮光层41的顶面具有例如跟随层内透镜30的形状的凸状形状。
作为用于沉积遮光层41的方法，使用的是例如溅射方法或者化学气相沉积(CVD)方法。溅射方法的优选之处在于获得遮光层41对层内透镜30和平坦部32的高粘结性。CVD方法的优选之处在于获得用于形成遮光层41的金属材料对间隙部31的高填充能力。因此，在形成遮光层41的步骤中可以采用以下方法。
首先，通过溅射方法，在包括平坦部32的层内透镜30的组上沉积用于形成遮光层41的遮光材料。由此，获得高的粘结性。接下来，通过CVD方法，继续用于形成遮光层41的遮光材料的膜沉积。由此，在对于间隙部31获得高填充能力的情况下形成遮光层41。在该情况下，形成遮光层41的步骤具有通过溅射在层内透镜30上沉积遮光材料的第一膜沉积步骤和在第一步后通过CVD在沉积于层内透镜30上的遮光材料上进一步沉积遮光材料的第二膜沉积步骤。通过以这种方式采用作为溅射方法和CVD方法两者的组合的两阶段膜沉积方法，能够获得两者的优点，并且获得关于遮光层41的良好膜沉积特性。
除遮光层41的膜沉积方法之外，遮光层41的材料对层内透镜30的材料的粘结性还受到层内透镜30的材料和遮光层41的材料的组合的影响。因此，在选择遮光层41的材料时，考虑与与层内透镜30的材料的组合相关联的粘结性。
(蚀刻)
然后，通过以蚀刻部分地去除形成在层内透镜30上的遮光层41，进行由用于形成遮光层41的遮光材料形成层内透镜30的遮光部40的步骤。具体说，如图6C所示，将遮光层41蚀刻成使得遮光材料残留在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处。由此，由遮光材料构成的遮光部40形成在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处。
在该蚀刻步骤中，遮光层41被部分地去除，使得具有预定膜厚的遮光层41残留在层内透镜30的透镜之间的平坦部32上，并且由遮光层41的材料形成遮光部40。这时，蚀刻被进行成使得遮光层41不残留在层内透镜30上，并且层内透镜30不被去除。
要进行这种选择性蚀刻，采用在层内透镜30的材料与遮光层41的材料之间提供高蚀刻选择比(etching selectivity，或蚀刻选择性)的蚀刻条件。例如，如果层内透镜30的材料是SiN(氮化硅)而遮光层41的材料是钨，则采用在SiN与钨之间提供高蚀刻选择比的蚀刻条件。
作为在层内透镜30的材料与遮光层41的材料之间提供高蚀刻选择比的蚀刻条件，例如使用以下条件。作为蚀刻气体，使用SF6(六氟化硫)、Cl2(氯气)、O2(氧气)和N2(氮气)的混合气体。各气体以下列流量使用：SF6为100[ml/min]；Cl2为50[ml/min]；O2为10[ml/min]；而N2为50[ml/min]。处理气氛的压力设定为0.5[Pa]。源功率(source power)设定为大约1000[W]，而施加至晶片侧(半导体基板11侧)的偏置功率(bias power)设定为大约25[W]。在其上放置蚀刻处理对象的载物台的温度设定为大约60[℃]。遮光部40的最终膜厚通过蚀刻中的时间控制或者终点检测来调节。只要蚀刻方法可以满足在层内透镜30的材料与遮光层41的材料之间提供高蚀刻选择比的蚀刻条件，蚀刻方法包括使用蚀刻气体的干蚀刻和湿蚀刻，并且使用适当的蚀刻方法。
就确保层内透镜30的透镜功能而言，更优选的是残留在平坦部32上的遮光层41的膜厚即遮光部40的膜厚较小。然而，遮光部40的小膜厚与确保遮光部40的遮光功能成折衷关系。因此，优选的是对于层内透镜30和遮光层41的材料以及层内透镜30的形状中的每一个，最佳地设计遮光层41在该蚀刻步骤中的去除量，即残留在平坦部32上的遮光层41的膜厚(遮光部40的膜厚)。
以上述方式，包括本实施例的固态成像元件1中的层内透镜30的遮光部40得以形成。根据包括上述各步骤的本实施例的固态成像元件1的制造方法，在设置成对应于各像素7的受光部3的层内透镜30的透镜之间的分界部分处设置遮光部40时，能够以自对齐方式形成遮光部40。因此，层内透镜30与遮光部40之间的图案对齐精度能够得到提高，并且能够轻松地应对微型化和像素增多化。
具体说，根据本实施例的固态成像元件1的制造方法，通过在形成遮光层41的步骤中向层内透镜30的透镜之间的间隙部31中埋入遮光材料而形成的遮光层41的、埋入间隙部31中的部分，形成为设置在平坦部32上的遮光部40。因此，在形成层内透镜30的步骤中与层内透镜30一起形成的间隙部31和平坦部32的形状，被利用作在后期步骤中形成遮光部40的部分的形状。因此，能够在不与层内透镜30进行位置对齐的情况下，在层内透镜30的透镜之间形成遮光部40。如上所述，根据本实施例的固态成像元件1的制造方法，能够以自对齐方式形成遮光部40。
如果在形成层内透镜30后沉积遮光膜并且通过基于例如光刻的图案加工来形成遮光部，则与层内透镜30的图案位置对齐是必要的，并且难以在层内透镜30与遮光部之间获得高精度的图案对齐。因此，如果通过图案加工形成遮光部，则难以应对固态成像元件中的微型化和像素增多化。在这点上，根据本实施例的固态成像元件1的制造方法，如上所述能够以自对齐方式形成遮光部40。因此，能够在层内透镜30与遮光部40之间获得高精度的图案对齐，并且容易应对微型化和像素增多化。
此外，通过基于例如光刻的图案加工形成遮光部的方法需要形成掩模的步骤等，从而引起步骤数量的大幅增加。在这点上，在本实施例的固态成像元件1的制造方法中，仅仅向形成层内透镜30的步骤添加了以下两个步骤：形成遮光层41的步骤和进行蚀刻以部分地去除遮光层41的步骤。因此，该方法不会引起步骤数量的大幅增加，并且就成本而言是有利的。
此外，在本实施例的固态成像元件1的制造方法中，例如通过使用例如钨等金属作为遮光部40的材料，能够取得高遮光能力并且能够有效地降低颜色串扰。另外，使用金属作为遮光部40的材料能够取得克服高温处理的高耐热性，并且加宽应用范围。
微型透镜35的遮光部45也可以通过类似于上述各步骤的方法形成，并且能够取得上述效果。具体说，在微型透镜35的遮光部45的情况下，根据本实施例的固态成像元件1的制造方法，能够在设置成对应于各像素7的受光部3的微型透镜35的透镜之间的分界部分处设置遮光部45时，以自对齐方式形成遮光部45。因此，微型透镜35与遮光部45之间的图案对齐精度能够得到提高，并且能够轻松地应对微型化和像素增多化。
然而，与层内透镜30的间隙部31相对应的入射光几乎局限于颜色串扰分量。因此，就防止由于入射光的渐淡(vignetting)引起的敏感度降低而言，为层内透镜30设置遮光部40比为微型透镜35设置遮光部45更有效。
具体说，设置在微型透镜35的透镜之间的遮光部45经常引起部分入射光被遮挡，即所谓的入射光的渐淡，而入射光的渐淡会引起敏感度降低。在这点上，在层内透镜30的情况下，如上所述，间隙部31上的入射光几乎局限于颜色串扰分量。因此，就保持敏感度而言，与微型透镜35的遮光部45相比，应优先采用层内透镜30的遮光部40。
(变型示例1)
将使用图7A-7C来描述本实施例的固态成像元件1的制造方法的变型示例。如图7A-7C所示，在本变型示例中，在形成透镜的步骤中形成的层内透镜30A形成为具有矩形截面形状的数字透镜。
在本变型示例中，作为在彼此相邻的层内透镜30A之间的分界部分处形成的凹部，形成的是在截面图中具有矩形形状的沟槽状间隙部31A。同样，当层内透镜30A是这种方式的数字透镜时，也能够通过类似于上述各步骤的方法，在作为间隙部31A中的底部的平坦部32上形成遮光部40A。
具体说，如图7A所示，在波导21上形成与各像素7的受光部3相对应的多个层内透镜30A。接下来，如图7B所示，通过使用遮光材料在形成于波导21上的层内透镜30A上进行膜沉积，从而形成遮光层41A。在形成该遮光层41A的步骤中，将形成遮光部40A的遮光材料沉积成填充彼此相邻的层内透镜30A之间的间隙部31A，以便形成遮光层41A。然后，如图7C所示，将遮光层41A蚀刻成使得遮光材料残留在彼此相邻的层内透镜30A之间的分界部分处。由此，由遮光材料构成的遮光部40A形成在彼此相邻的层内透镜30A之间的分界部分处。
以上述方式，同样在包括形成为数字透镜的层内透镜30A的构造中，能够在透镜之间形成遮光部40A，类似于如上所述在截面图中具有大致椭圆形形状或者大致圆形形状的层内透镜30的情况，并且能够取得相似的效果。
(变型示例2)
将使用图8A-8C来描述本实施例的固态成像元件1的制造方法的另一变型示例。如图8A-8C所示，在本变型示例中，在形成透镜的步骤中形成的层内透镜30B是在相邻层内透镜30B之间没有间隙的无间隙透镜。
在本变型示例中，作为形成在彼此相邻的层内透镜30B之间的分界部分处的凹部，通过在截面图中具有大致椭圆形形状或者大致圆形形状的曲线的端部形成在截面图中具有大致V字形的沟槽部33。也就是说，在本变型示例中，在彼此相邻的透镜之间不存在图6A-6C所示的间隙部31和平坦部32，彼此相邻的层内透镜30B是连续地形成的。同样，当层内透镜30B是这种方式的无间隙透镜时，也能够通过类似于上述各步骤的方法在沟槽部33上形成遮光部40B。
具体说，如图8A所示，在波导21上形成与各像素7的受光部3相对应的多个层内透镜30B。接下来，如图8B所示，通过使用遮光材料在形成于波导21上的层内透镜30B上进行膜沉积，从而形成遮光层41B。在形成该遮光层41B的步骤中，将形成遮光部40B的遮光材料沉积成填充彼此相邻的层内透镜30B之间的沟槽部33，以便形成遮光层41B。然后，如图8C所示，将遮光层41B蚀刻成使得遮光材料残留在彼此相邻的层内透镜30B之间的分界部分处。由此，由遮光材料构成的遮光部40B形成在彼此相邻的层内透镜30B之间的分界部分处。
以上述方式，同样在包括形成为无间隙透镜的层内透镜30B的构造中，能够在透镜之间形成遮光部40B，类似于如上所述在截面图中具有大致椭圆形形状或者大致圆形形状的层内透镜30的情况，并且能够取得相似的效果。
此外，如果在形成透镜的步骤中形成的层内透镜30B如同本变型示例中那样是无间隙透镜，与透镜之间存在间隙部(见图6A中的间隙部31)的情况相比，则透镜之间的凹部较浅。因此，例如在通过干蚀刻来蚀刻遮光层41B时，蚀刻气体甚至充分地到达存在于透镜之间的凹部处的遮光层41B，从而能够确实地去除透镜之间的凹部处的遮光层41B。
具体说，如果如图6A所示在层内透镜30的透镜之间存在间隙部31，则在进行蚀刻以去除遮光层41的步骤中，蚀刻气体不会充分地进入间隙部31。作为结果，例如如图9所示，围绕遮光部40之上的层内透镜30形成由未被去除的遮光层41形成的侧壁41s。以这种方式围绕层内透镜30由遮光材料形成的侧壁41s，就确保敏感度而言，不是优选的。在这点上，在如同本变型示例中那样的无间隙层内透镜30B的情况下，存在于透镜之间的凹部中的遮光层41B也充分地暴露于蚀刻气体。因此，不会形成侧壁41s，从而能够确保敏感度。
(变型示例3)
在本变型示例中，在形成遮光层41的步骤中，进行形成粘结层的步骤，以允许遮光材料粘结至用于形成层内透镜30的材料。
具体说，如图10A所示，在形成遮光层41前，在形成透镜的步骤中形成的层内透镜30上，形成作为粘结层的基础膜42(underlying film)。基础膜42保形地(conformally，或紧贴地)形成，以完全覆盖多个层内透镜30和存在于它们之间的分界部分处的平坦部32。基础膜42通过例如溅射方法形成。
在形成基础膜42后，如图10B所示，在基础膜42上沉积用于形成遮光部40(见图6C)的遮光材料，以填充彼此相邻的层内透镜30之间的间隙部31。由此，形成遮光层41。
如上所述，遮光层41的材料对层内透镜30的材料的粘结性受到层内透镜30和遮光层41的材料的组合的影响。因此，如同本变型示例中那样，可以根据层内透镜30和遮光层41的材料的组合，通过使用对层内透镜30的材料和遮光层41的材料两者均具有良好粘结性的材料来形成基础膜42。
例如，如果层内透镜30的材料是SiN(氮化硅)而遮光层41的材料是钨，则通过使用SiO2作为其材料来沉积基础膜42。也就是说，在该情况下，在包括层内透镜30和平坦部32的SiN膜上形成由SiO2构成的一个层的基础膜42，并且在该基础膜42上形成遮光层41。遮光层41的材料的示例除W(钨)之外还包括Al(铝)，而基础膜42的材料的示例除SiO2之外还包括Ti(钛)、Al2O3(氧化铝)、HfO2(氧化铪)和TiO2(二氧化钛)。这些材料以适当的组合用作遮光层41和基础膜42的材料。
如上所述，在本变型示例中，形成遮光层41的步骤具有形成基础膜42以允许遮光材料粘结至用于形成层内透镜30的材料的步骤，并且形成在层内透镜30之上的遮光层41具有多层结构，包括介于遮光层41与层内透镜30之间的基础膜42。这能够增强形成于层内透镜30的透镜之间的遮光部40对层内透镜30的材料的粘结性。在本实施例中，关于最终形成在间隙部31的底部上的遮光部40，通过在基础膜42上形成遮光部40，主要能够增强对平坦部32的粘结性。
[第二实施例]
下面将描述本技术的第二实施例。在下述各实施例中，通过使用相同的标号等来相应地省略与第一实施例相同部分的描述，并将重点描述不同部分。本实施例的固态成像元件1的制造方法与第一实施例的不同之处在于，它在形成层内透镜30的步骤与形成遮光层41的步骤之间包括在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51的步骤。
在本实施例的固态成像元件1的制造方法中，如图11A所示，首先通过使用例如SiN在波导21上形成层内透镜30。然后，如图11B所示，在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51。
蚀刻阻止膜51是用于防止在形成遮光部40的步骤中对遮光层41进行蚀刻时蚀刻层内透镜30的膜。因此，蚀刻阻止膜51形成为与遮光层41具有不同蚀刻特征的膜。也就是说，蚀刻阻止膜51是由相对于用于形成遮光层41的遮光材料具有高蚀刻选择比的材料形成的。
蚀刻阻止膜51保形地形成，以完全覆盖多个层内透镜30和存在于它们之间的分界部分处的平坦部32。蚀刻阻止膜51通过例如溅射方法形成。蚀刻阻止膜51形成为具有例如数十至数百纳米的膜厚。作为用于形成蚀刻阻止膜51的材料，使用的是例如SiO2(氧化硅膜)。
在本实施例的固态成像元件1的制造方法中，优选的是使用折射率比用于形成层内透镜30的材料低但比经由蚀刻阻止膜51形成在层内透镜30之上的层的材料高的材料，来作为用于形成蚀刻阻止膜51的材料。经由蚀刻阻止膜51形成在层内透镜30之上的层是在固态成像元件1中形成在形成于层内透镜30上的蚀刻阻止膜51上的层。在本实施例的固态成像元件1中，该层是钝化膜24(见图2)。
如上所述，层内透镜30是通过使用折射率比构成形成于层内透镜30上的层或者膜的材料(即用于形成钝化膜24的材料)高的材料形成的。因此，在如同本实施例中那样在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51的构造中，优选的是将材料选择成满足这样一种关系，即，层内透镜30、蚀刻阻止膜51和钝化膜24在材料的折射率上处于降低顺序。
也就是说，当用于形成层内透镜30的材料、用于形成蚀刻阻止膜51的材料和用于构成形成于层内透镜30上的钝化膜24的折射率分别定义为n1、n2和n3时，优选地，将满足关系n1>n2>n3的材料用作用于形成蚀刻阻止膜51的材料。
具体说，例如，当用于形成层内透镜30的材料是SiN(氮化硅)而用于形成钝化膜24的材料是SiO2膜(氧化硅膜)时，将作为相对于SiN和SiO2具有中间折射率的材料的SiON(氮氧化硅膜)用作蚀刻阻止膜51的材料。当光的波长为550nm时，根据制造方法等，能够将SiN的折射率(n1)调节在大约1.8-2.1的范围内。另外，SiON的折射率(n2)大约为1.5-1.8，而SiO2的折射率(n3)为1.4-1.5。
此外，例如当用于形成层内透镜30的材料是SiN(氮化硅)并且SiO2膜(氧化硅膜)被用作用于形成蚀刻阻止膜51的材料时，将折射率比SiO2低的材料用作形成钝化膜24的材料。
通过以这种方式将折射率比层内透镜30的材料低但比经由蚀刻阻止膜51形成在层内透镜30之上的层的材料高的材料用作形成蚀刻阻止膜51的材料，能够将蚀刻阻止膜51做成对入射到层内透镜30的光起反射防止膜的作用。也就是说，通过使形成蚀刻阻止膜51的材料相对于存在于蚀刻阻止膜51上下的层结构的材料满足上述折射率条件，能使蚀刻阻止膜51兼作反射防止膜。
在如图11B所示在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51后，通过使用遮光材料在覆盖层内透镜30的蚀刻阻止膜51上进行膜沉积，从而形成遮光层41，如图11C所示。在形成该遮光层41的步骤中，通过例如溅射或者CVD在蚀刻阻止膜51上沉积用于形成遮光部40的遮光材料，以填充彼此相邻的层内透镜30之间的间隙部31，以便形成遮光层41。
然后，如图11D所示，将遮光层41蚀刻成使得遮光材料残留在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处。由此，由遮光材料构成的遮光部40形成在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处。在本实施例中，遮光部40形成在沉积于层内透镜30和平坦部32上的蚀刻阻止膜51上。
在该蚀刻步骤中，遮光层41被部分地去除，使得具有预定膜厚的遮光层41隔着蚀刻阻止膜51残留在层内透镜30的透镜之间的平坦部32之上，并且由遮光层41的材料形成遮光部40。这时，蚀刻被进行成使得遮光层41不残留在层内透镜30上，并且蚀刻阻止膜51不被去除。
要进行这种选择性蚀刻，采用在蚀刻阻止膜51的材料与遮光层41的材料之间提供高蚀刻选择比的蚀刻条件。也就是说，因为蚀刻阻止膜51如上所述是通过使用相对于用于形成遮光层41的遮光材料具有高蚀刻选择比的材料形成的，所以能够进行遮光层41的选择性蚀刻。例如，如果遮光层41的材料是钨而蚀刻阻止膜51的材料是SiON，则采用在钨与SiON之间提供高蚀刻选择比的蚀刻条件。
在本实施例中，作为蚀刻进行的是干蚀刻，并且例如以下条件被用作其蚀刻条件。作为蚀刻气体，使用SF6(六氟化硫)、Cl2(氯气)、O2(氧气)和N2(氮气)的混合气体。各气体以下列流量使用：SF6为100[ml/min]；Cl2为50[ml/min]；O2为10[ml/min]；而N2为50[ml/min]。处理气氛的压力设定为0.5[Pa]。源功率设定为大约500[W]，而施加至晶片侧(半导体基板11侧)的偏置功率设定为大约50[W]。在其上放置蚀刻处理对象的载物台的温度设定为大约25[℃]。遮光部40的最终膜厚通过蚀刻中的时间控制或者终点检测来调节。
以上述方式，包括本实施例的固态成像元件1中的层内透镜30的遮光部40得以形成。根据如同本实施例的制造方法那样在层内透镜30的形成步骤与遮光层41的形成步骤之间进行蚀刻阻止膜51的形成步骤的方法，能够避免在蚀刻中对层内透镜30的蚀刻，而不管层内透镜30的材料与遮光层41的遮光材料之间的蚀刻选择比如何。也就是说，当难以在层内透镜30的材料与遮光层41的遮光材料之间确保高蚀刻选择比时，优选使用本实施例的制造方法。
[第三实施例]
下面将描述本技术的第三实施例。本实施例的固态成像元件1的制造方法与上述各实施例的不同之处在于，形成于层内透镜30上的遮光层被保形地沉积，然后在遮光层上施加平坦化用抗蚀膜。
在本实施例的固态成像元件1的制造方法中，如图12A所示，首先通过使用例如SiN在波导21上形成层内透镜30。然后，如图12B所示，在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51。
接下来，如图12C所示，通过使用遮光材料在覆盖层内透镜30的蚀刻阻止膜51上进行膜沉积，从而形成遮光层41C。在本实施例中，遮光层41C是保形地沉积的。也就是说，从蚀刻阻止膜51保形地形成为完全覆盖多个层内透镜30和存在于它们之间的分界部分处的平坦部32的状态，将遮光层41C沉积成层叠在蚀刻阻止膜51上并跟随层内透镜30和平坦部32的形状。
作为用于保形地沉积遮光层41C的方法，优选使用溅射。然而，用于沉积遮光层41C的方法是没有限制的，可以相应地使用例如CVD等其它膜沉积方法。
接下来，如图12D所示，在保形地沉积的遮光层41C上施加平坦化用抗蚀膜61。可以将公知的抗蚀材料用作平坦化用抗蚀膜61的材料。平坦化用抗蚀膜61形成为至少能形成平坦表面61a的厚度。因此，平坦化用抗蚀膜61形成为大于保形地沉积在层内透镜30上的遮光层41C的沿着层内透镜30的形状的高度(见符号D1)。
然后，如图12E所示，将遮光层41C和平坦化用抗蚀膜61蚀刻成使得遮光材料残留在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处。由此，由遮光材料构成的遮光部40形成在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处。
在该蚀刻步骤中，遮光层41C被部分地去除，使得具有预定膜厚的遮光层41C隔着蚀刻阻止膜51残留在层内透镜30的透镜之间的平坦部32之上，并且由遮光层41C的材料形成遮光部40。另外，平坦化用抗蚀膜61被完全去除。这时，蚀刻被进行成使得平坦化用抗蚀膜61和遮光层41C不残留在层内透镜30上，并且蚀刻阻止膜51不被去除。
要进行这种选择性蚀刻，在本实施例中通过干蚀刻进行从平坦化用抗蚀膜61的平坦表面61a侧起的全面回蚀。此外，采用这样的蚀刻条件，其提供作为平坦化用抗蚀膜61的材料与遮光层41C的材料的蚀刻选择比的1:1的比值，并且在蚀刻阻止膜51的材料与遮光层41C的材料之间提供高的蚀刻选择比。
具体说，通过沿平坦表面61a均匀地蚀刻平坦化用抗蚀膜61和遮光层41C，在层内透镜30的透镜之间获得具有预定膜厚的遮光部40。因此，平坦化用抗蚀膜61和遮光层41C以1:1的选择比得到蚀刻。此外，因为蚀刻阻止膜51应该残留在层内透镜30上，所以遮光层41C被选择性地蚀刻成使蚀刻阻止膜51得到残留。
在本实施例中，为了以1:1的选择比对平坦化用抗蚀膜61和遮光层41C进行蚀刻，例如将以下条件用作蚀刻条件，不同于对于第二实施例作为一个示例示出的蚀刻条件。如果遮光层41C的材料是W(钨)而蚀刻阻止膜51的材料是SiO2，则将SF6(六氟化硫)、Cl2(氯气)和O2(氧气)的混合气体用作蚀刻气体。各气体以下列流量使用：SF6为30[ml/min]；Cl2为100[ml/min]；而O2为50[ml/min]。源功率设定为大约1000[W]，而偏置功率设定为大约50[W]。
如上所述，在本实施例中，在遮光层41C的形成步骤中保形地沉积遮光材料，并且进一步在遮光层41C的形成步骤与遮光部40的形成步骤之间进行在遮光层41C上施加平坦化用抗蚀膜61的步骤。在遮光部40的形成步骤中，平坦化用抗蚀膜61与遮光层41C一起受到蚀刻。
根据本实施例的固态成像元件1的制造方法，即使遮光材料在遮光层41C的形成步骤中不能对于层内透镜30的透镜之间的间隙部31获得充分的填充能力，也能够轻松地应对该情形。也就是说，如果在遮光层41C的形成步骤中难以进行填充层内透镜30的透镜之间的间隙部31的这种膜沉积，则优选使用本实施例的制造方法。难以进行填充层内透镜30的透镜之间的间隙部31的这种膜沉积的情况的示例包括，由于就工艺而言的不稳定性而不能使用能够如上所述获得高填充能力的CVD方法的情况。
此外，根据本实施例的固态成像元件1的制造方法还获得以下连带效果。在固态成像元件1中，围绕在其中配置有像素7的成像区域2存在配线区域。因此，在形成遮光层41C后，形成遮光层41C的遮光材料还经常残留在成像区域2的该外围配线区域中。在这种情况下，有必要在通过抗蚀剂掩蔽成像区域2的状态下，通过例如蚀刻去除外围配线区域中的遮光材料。
在这点上，通过采用本实施例的固态成像元件1的制造方法，当在遮光层41C上施加平坦化用抗蚀膜61后，可以在预先通过曝光去除了平坦化用抗蚀膜61的位于外围配线区域中的部分后，进行用于形成遮光部40的蚀刻。这能够消除上述去除外围配线区域中的遮光材料的步骤。
[第四实施例]
下面将描述本技术的第四实施例。本实施例的固态成像元件1的制造方法与上述第三实施例的主要不同之处在于，它包括在保形地沉积形成于层内透镜30上的遮光层后，在保形的遮光层上的层内透镜30的透镜之间的间隙中形成硬掩模的步骤。
在本实施例的固态成像元件1的制造方法中，如图13A所示，首先通过使用例如SiN在波导21上形成层内透镜30。然后，如图13B所示，在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51。接下来，如图13C所示，通过使用遮光材料在覆盖层内透镜30的蚀刻阻止膜51上保形地进行膜沉积，从而形成遮光层41C。
接下来，如图13D所示，在保形地沉积的遮光层41C上形成硬掩模71。硬掩模71用作在遮光部40的形成步骤中进行蚀刻时的硬掩模，并且是例如氧化膜。
硬掩模71选择性地形成，以填充彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处的间隙部31。具体说，如图13D所示，在层内透镜30的透镜之间的间隙部31中的遮光层41C上，使硬掩模71形成至低于层内透镜30上的遮光层41C的波峰部分的位置。在遮光层41C上除间隙部31外的部分，硬掩模71形成为具有比较小的厚度。
硬掩模71例如作为旋涂玻璃(SOG)膜通过涂覆树脂膜而形成。替代地，硬掩模71例如通过使用四乙氧基硅烷(TEOS)气体的CVD方法作为硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)或者氧化硅膜(SiO2)而形成。再替代地，硬掩模71例如通过偏置高密度等离子CVD方法作为SiO2基CVD膜而形成。
在硬掩模71形成后，如图13E所示，将遮光层41C和硬掩模71蚀刻成使得遮光材料残留在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处，从而在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处形成由遮光材料构成的遮光部40。
在该蚀刻步骤中，遮光层41C和硬掩模71被部分地去除，使得具有预定膜厚的遮光层41C隔着蚀刻阻止膜51残留在层内透镜30的透镜之间的平坦部32之上，并且由遮光层41C的材料形成遮光部40。这时，在形成于层内透镜30的波峰部分处的遮光层41C上的比较薄的硬掩模71被在先去除后，蚀刻遮光层41C。此外，蚀刻被进行成使得遮光层41C不残留在层内透镜30上，并且蚀刻阻止膜51不被去除。
要进行这种选择性蚀刻，在本实施例中，采用在上述蚀刻阻止膜51的材料与遮光层41C的材料之间提供高蚀刻选择比的蚀刻条件。如图13E所示，在本实施例中，视情况，在蚀刻步骤后在遮光部40上存在硬掩模71的残膜71a。
如上所述，在本实施例中，在遮光层41C的形成步骤中保形地沉积遮光材料，并且进一步在遮光层41C的形成步骤与遮光部40的形成步骤之间进行在遮光层41C上的层内透镜30之间的分界部分处形成硬掩模71的步骤。
根据本实施例的固态成像元件1的制造方法，即使遮光材料在遮光层41C的形成步骤中对于层内透镜30的透镜之间的间隙部31未获得充分的填充能力，并且难以在蚀刻时在平坦化用抗蚀膜61与遮光层41C之间提供作为蚀刻选择比的1:1的比值(见第三实施例)，也能够轻松地应对该情形。也就是说，如果难以在遮光层41C的形成步骤中进行填充层内透镜30的透镜之间的间隙部31的这种膜沉积，并且难以在平坦化用抗蚀膜61与遮光层41C之间提供作为蚀刻选择比的1:1的比值，则优选使用本实施例的制造方法。引起在平坦化用抗蚀膜61与遮光层41C之间提供作为蚀刻选择比的1∶1的比值的困难的原因的示例包括蚀刻气体的流量的不稳定性以及用于形成遮光层41C的金属材料的蚀刻特征。
(变型示例)
下面将描述本实施例的固态成像元件1的制造方法的变型示例。在本变型示例中，非掺杂硅酸盐玻璃(NSG)膜形成为形成于保形地沉积的遮光层41C上的硬掩模。
在以这种方式采用NSG膜作为硬掩模的情况下，在遮光部40的形成步骤中作为蚀刻进行干蚀刻，并且将例如以下条件用作蚀刻条件。作为蚀刻气体，使用的是Ar(氩气)、CF4(四氟化碳)和CHF3(三氟甲烷)的混合气体。各气体以下列流量使用：Ar为200[ml/min]；CF4为20[ml/min]；而CHF3为15[ml/min]。处理气氛的压力设定为1.5[Pa]。源功率设定为大约700[W]，而施加至晶片侧(半导体基板11侧)的偏置功率设定为大约70[W]。在其上放置蚀刻处理对象的载物台的温度设定为大约25[℃]。遮光部40的最终膜厚通过蚀刻中的时间控制来调节。
以这种方式，通过形成NSG膜而不是氧化膜等来作为形成于保形地沉积的遮光层41C上的硬掩模，也能够取得相同的效果。
[第五实施例]
下面将描述本技术的第五实施例。本实施例的固态成像元件1的制造方法与上述第四实施例的不同之处在于，遮光层41在遮光层41的形成步骤中形成为填充彼此相邻的层内透镜30之间的间隙部31。
在本实施例的固态成像元件1的制造方法中，如图14A所示，首先通过使用例如SiN在波导21上形成层内透镜30。然后，如图14B所示，在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51。接下来，如图14C所示，通过使用遮光材料在覆盖层内透镜30的蚀刻阻止膜51上进行膜沉积，以填充层内透镜30的透镜之间的间隙部31，从而形成遮光层41。
接下来，如图14D所示，在沉积成填充间隙部31的遮光层41上形成硬掩模71A。硬掩模71A选择性地形成，以填充彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处的间隙部31。具体说，如图14D所示，在层内透镜30的透镜之间的间隙部31中的遮光层41上，使硬掩模71A形成至低于层内透镜30上的遮光层41的波峰的位置。在遮光层41上除间隙部31外的包括波峰的部分，硬掩模71A形成为具有比较小的厚度。
在硬掩模71A形成后，如图14E所示，将遮光层41和硬掩模71A蚀刻成使得遮光材料残留在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处，从而在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处形成由遮光材料构成的遮光部80。
在该蚀刻步骤中，遮光层41和硬掩模71A被部分地去除，使得具有预定膜厚的遮光层41隔着蚀刻阻止膜51残留在层内透镜30的透镜之间的平坦部32之上，并且由遮光层41的材料形成遮光部80。这时，在形成于层内透镜30的波峰部分处的遮光层41上的比较薄的硬掩模71A被在先去除后，蚀刻遮光层41。此外，蚀刻被进行成使得遮光层41不残留在层内透镜30上，并且蚀刻阻止膜51不被去除。
要进行这种选择性蚀刻，在本实施例中，采用在上述蚀刻阻止膜51的材料与遮光层41的材料之间提供高蚀刻选择比的蚀刻条件。
此外，如图14E所示，在蚀刻步骤中进行各向同性蚀刻，以便能够通过将遮光层41加工成柱状形状来形成遮光部80。具体说，根据本实施例的制造方法，形成于彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处的遮光部80不但形成在间隙部31的底部上，而且还作为柱状部分形成至间隙部31的上侧区域。在遮光部80上存在硬掩模71A的残膜71Aa。因此，遮光部80的高度(膜厚)等于遮光层41的沉积成填充间隙部31的部分的膜厚。
如上所述，在本实施例中，在遮光层41的形成步骤中将遮光材料沉积成填充间隙部31，并且进一步在遮光层41的形成步骤与遮光部80的形成步骤之间进行在遮光层41上的层内透镜30之间的分界部分处形成硬掩模71A的步骤。
根据本实施例的固态成像元件1的制造方法，遮光部80不但能够形成在透镜之间的间隙部31的底部上，而且还形成至间隙部31的上侧区域，而不损坏层内透镜30的透镜功能。因此，能够增强遮光部80的遮光功能。特别地，对入射角大的倾斜光获得高遮光能力。由于该特征，在固态成像元件1中取得了具有高颜色串扰防止效果的结构。同样在本实施例中，也可以将NSG膜用作硬掩模，类似于第四实施例的变型示例。
[膜沉积条件]
上述各实施例的制造方法是基于层内透镜30的材料是允许高温处理的例如SiN(氮化硅)等无机材料这一假设的制造方法。因此，例如，如果层内透镜30的材料是例如树脂，则层内透镜30在一些情况下不能承受高温处理。
因此，在遮光层41的形成步骤和蚀刻阻止膜51的形成步骤中，可以将层内透镜30的温度最多为200℃的温度条件用作遮光层41或者蚀刻阻止膜51的膜沉积条件。也就是说，如果例如树脂透镜等不能承受高温处理的透镜被用作层内透镜30，则在最多200℃的温度的低温处理是理想的。具体说，过程如下。
例如，如图14A所示，通过使用例如SiN在波导21上形成层内透镜30。然后，如图14B所示，在层内透镜30上形成蚀刻阻止膜51。作为蚀刻阻止膜51，例如在最多200℃的温度条件下，以数十至数百纳米的膜厚保形地沉积SiO2(氧化硅膜)。
接下来，如图14C所示，例如，通过使用遮光材料在覆盖层内透镜30的蚀刻阻止膜51上进行膜沉积，以填充层内透镜30的透镜之间的间隙部31，从而形成遮光层41。在该步骤中，遮光层41在温度最多为200℃的膜沉积条件下形成。作为在温度最多为200℃的膜沉积条件下形成遮光层41的方法，优选使用例如溅射方法、蒸发或者物理气相沉积(PVD)。然后，类似于上述各实施例，例如经由硬掩模71的形成步骤，来进行通过蚀刻在透镜之间形成遮光部40的步骤。
如上所述，如果例如树脂透镜等不能承受高温处理的透镜被用作层内透镜30，则优选的是在遮光层41的形成步骤和蚀刻阻止膜51的形成步骤中，在层内透镜30的温度最多为200℃的温度条件下，进行遮光层41和蚀刻阻止膜51的膜沉积。这使得即使在层内透镜30是例如树脂透镜等不能承受较高温度处理的透镜的情况下，也能在层内透镜30的透镜之间形成遮光部40。如果未进行形成蚀刻阻止膜51的步骤，则将最多200℃的温度条件用作遮光层41在遮光层41的形成步骤中的膜沉积条件。
在上述第二至第五实施例中，类似于第一实施例，层内透镜30可以是数字透镜(见图7A-7C)或者无间隙透镜(见图8A-8C)，并且遮光层41可以具有包括作为粘结层的基础膜42的多层结构(见图10A和10B)，并且能够取得相同的效果。
[电子装置的构造示例]
上述实施例的固态成像元件适用于各种电子装置，例如被称为所谓数码相机的数码静物相机、数码摄录机(digital video camcorder)、具有成像功能的蜂窝电话等装置。下面，将使用图15来描述作为包括有上述实施例的固态成像元件的电子装置的一个示例的摄录机100。
摄录机100进行静态图像或者动态图像的拍摄。摄录机100具有如上述实施例所述的固态成像元件101、光学系统102、快门器件103、驱动电路104和信号处理电路105。
光学系统102构造成例如具有一个或多个光学透镜的光学透镜系统，并且将入射光引导至固态成像元件101的受光部(受光部3)。光学系统102基于来自被摄体的图像光(入射光)在固态成像元件101的成像面上形成图像。由此，信号电荷在固态成像元件101中蓄积一定期间。快门器件103是用于控制向固态成像元件101的光照射期间和遮光期间的构造。
驱动电路104驱动固态成像元件101。驱动电路104在预定时机生成用于驱动固态成像元件101的驱动信号(定时信号)，并将之供给至固态成像元件101。通过从驱动电路104向固态成像元件101供给的驱动信号，固态成像元件101的信号电极的转移操作等受到控制。也就是说，固态成像元件101基于从驱动电路104供给的驱动信号进行信号电荷的转移操作等。
驱动电路104具有生成作为用于驱动固态成像元件101的驱动信号的各种脉冲信号的功能，以及作为将生成的脉冲信号转换成用于驱动固态成像元件101的驱动脉冲的驱动器的功能。驱动电路104还生成和供给用于控制快门器件103的操作的驱动信号。
信号处理电路105具有进行各种信号处理的功能，并且处理固态成像元件101的输出信号。信号处理电路105处理输入的信号，从而输出视频信号。从信号处理电路105输出的视频信号存储在例如存储器等存储介质中，并输出至监视器。摄录机100具有例如向驱动电路104等供电的电池等电源部分、存储通过成像生成的视频信号等的存储部分、控制整个装置的控制部分等。
本实施例的摄录机100还包含通过将固态成像元件101、光学系统102、快门器件103、驱动电路104和信号处理电路105集成到模块中而获得的相机模块或者成像功能模块的形式。
根据具有上述构造并且包括本实施例的固态成像元件101的摄录机100，能够降低颜色彼此不同的相邻像素7之间的分界部分处的颜色串扰，因为在彼此相邻的层内透镜30之间的分界部分处设置有遮光部40。此外，因为遮光部40是由金属构成的，所以能够取得高遮光能力。另外，能够取得允许甚至承受高温处理的高耐热性，所以应用范围能够变宽。
此外，通过将如上述各实施例中的任一个所述的固态成像元件的制造方法用作包括在摄录机100中的固态成像元件101的制造步骤，能够在设置成与各像素7的受光部3相对应的层内透镜30的透镜之间的分界部分处设置遮光部40时，以自对齐方式形成遮光部40。因此，层内透镜30与遮光部40之间的图案对齐精度能够得到提高，并且能够轻松地应对微型化和像素增多化。
本技术可以具有以下构造。
(1)一种用于制造固态成像元件的方法，包括：形成透镜的步骤，所述透镜各自设置成与配置在半导体基板之上的成像区域中的多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；通过使用具有遮光能力的材料在所述透镜上进行膜沉积来形成遮光层的步骤；以及通过以在所述透镜之间的分界部分处残留具有遮光能力的材料的方式蚀刻所述遮光层，来在彼此相邻的透镜之间的分界部分处形成由所述具有遮光能力的材料构成的遮光部的步骤。
(2)如(1)所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，所述具有遮光能力的材料是金属。
(3)如(1)或者(2)所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，形成遮光层的步骤包括形成粘结层以允许所述具有遮光能力的材料粘结至形成所述透镜的材料。
(4)如(1)-(3)中任一项所述的用于制造固态成像元件的方法，进一步包括：在形成透镜的步骤与形成遮光层的步骤之间，通过使用相对于所述具有遮光能力的材料具有蚀刻选择性的材料，来在所述透镜上形成蚀刻阻止膜的步骤。
(5)如(4)所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，将折射率比形成所述透镜的材料的折射率低但比经由所述蚀刻阻止膜形成在所述透镜之上的层的材料的折射率高的材料用作所述具有蚀刻选择性的材料。
(6)如(4)或者(5)所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，在形成遮光层的步骤和形成蚀刻阻止膜的步骤中，在所述透镜的温度最多为200℃的温度条件下进行遮光层和蚀刻阻止膜的膜沉积。
(7)如(1)-(6)中任一项所述的用于制造固态成像元件的方法，进一步包括：在形成遮光层的步骤与形成遮光部的步骤之间，在遮光层之上施加平坦化用抗蚀膜的步骤，其中在形成遮光层的步骤中保形地沉积所述具有遮光能力的材料，并且所述平坦化用抗蚀膜在形成遮光部的步骤中与所述遮光层一起受到蚀刻。
(8)如(1)-(6)中任一项所述的用于制造固态成像元件的方法，进一步包括：在形成遮光层的步骤与形成遮光部的步骤之间，在遮光层上在所述透镜之间的分界部分处形成硬掩模的步骤。
(9)如(8)所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，在形成遮光层的步骤中保形地沉积所述具有遮光能力的材料。
(10)如(1)-(9)中任一项所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，所述透镜是在彼此相邻的透镜之间没有间隙的无间隙透镜。
本公开包含与2011年6月28日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-142428所公开的主题有关的主题，其全部内容通过引用并入本文。
本领域的技术人员应该明白的是，在所附权利要求书或其等同方案的范围内，可根据设计要求和其它因数做出各种修改、组合、子组合和变更。

Claims (13)

1.一种用于制造固态成像元件的方法，包括：
形成透镜的步骤，所述透镜各自设置成与配置在半导体基板之上的成像区域中的多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；
通过使用具有遮光能力的材料在所述透镜上进行膜沉积来形成遮光层的步骤；以及
通过以在所述透镜之间的分界部分处残留具有遮光能力的材料的方式蚀刻所述遮光层，来在彼此相邻的透镜之间的分界部分处形成由所述具有遮光能力的材料构成的遮光部的步骤，
所述方法还包括：在形成透镜的步骤与形成遮光层的步骤之间，通过使用相对于所述具有遮光能力的材料具有蚀刻选择性的材料，来在所述透镜上形成蚀刻阻止膜的步骤。
2.如权利要求1所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，所述具有遮光能力的材料是金属。
3.如权利要求1所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，形成遮光层的步骤包括形成粘结层以允许所述具有遮光能力的材料粘结至形成所述透镜的材料。
4.如权利要求1所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，将折射率比形成所述透镜的材料的折射率低但比经由所述蚀刻阻止膜形成在所述透镜之上的层的材料的折射率高的材料用作所述具有蚀刻选择性的材料。
5.如权利要求1所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，在形成遮光层的步骤和形成蚀刻阻止膜的步骤中，在所述透镜的温度最多为200℃的温度条件下进行遮光层和蚀刻阻止膜的膜沉积。
6.如权利要求1所述的用于制造固态成像元件的方法，还包括
在形成遮光层的步骤与形成遮光部的步骤之间，在遮光层之上施加平坦化用抗蚀膜的步骤，其中
在形成遮光层的步骤中保形地沉积所述具有遮光能力的材料，并且
所述平坦化用抗蚀膜在形成遮光部的步骤中与遮光层一起受到蚀刻。
7.如权利要求1所述的用于制造固态成像元件的方法，还包括：在形成遮光层的步骤与形成遮光部的步骤之间，在遮光层上在所述透镜之间的分界部分处形成硬掩模的步骤。
8.如权利要求7所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，在形成遮光层的步骤中保形地沉积所述具有遮光能力的材料。
9.如权利要求1所述的用于制造固态成像元件的方法，其中，所述透镜是在彼此相邻的透镜之间没有间隙的无间隙透镜。
10.一种固态成像元件，包括：
多个像素，构造成配置在半导体基板之上的成像区域中，并且各自具有蓄积通过对入射光进行光电转换获得的信号电荷的受光部；
构造成对于所述多个像素各设置一个的滤色器；
透镜，构造成各自设置成与所述多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；和
遮光部，构造成设置在彼此相邻的透镜之间的分界部分处，并且由金属构成，
其中，通过刻蚀位于透镜上的遮光层形成遮光部，且遮光层由膜沉积具有遮光能力的材料形成，
在透镜与遮光层之间，通过使用相对于所述具有遮光能力的材料具有蚀刻选择性的材料，在所述透镜上形成有蚀刻阻止膜。
11.如权利要求10所述的固态成像元件，其中，作为所述透镜，包括设置在所述滤色器上的片上透镜和设置在构成各像素的叠层结构内的层内透镜。
12.一种用于制造电子装置的方法，所述电子装置具有：
固态成像元件，
向所述固态成像元件的受光部引导入射光的光学系统，
生成用于驱动所述固态成像元件的驱动信号的驱动电路，和
处理所述固态成像元件的输出信号的信号处理电路，
作为制造所述固态成像元件的步骤，所述方法包括：
形成透镜的步骤，所述透镜各自设置成与配置在半导体基板之上的成像区域中的多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；
通过使用具有遮光能力的材料在所述透镜上进行膜沉积来形成遮光层的步骤；以及
通过以在所述透镜之间的分界部分处残留具有遮光能力的材料的方式蚀刻所述遮光层，来在彼此相邻的透镜之间的分界部分处形成由所述具有遮光能力的材料构成的遮光部的步骤，
所述方法还包括：在形成透镜的步骤与形成遮光层的步骤之间，通过使用相对于所述具有遮光能力的材料具有蚀刻选择性的材料，来在所述透镜上形成蚀刻阻止膜的步骤。
13.电子装置，具有：
固态成像元件，
向所述固态成像元件的受光部引导入射光的光学系统，
生成用于驱动所述固态成像元件的驱动信号的驱动电路，和
处理所述固态成像元件的输出信号的信号处理电路，
所述固态成像元件包括：
多个像素，构造成配置在半导体基板之上的成像区域中，并且各自具有蓄积通过对入射光进行光电转换获得的信号电荷的受光部；
构造成对于所述多个像素各设置一个的滤色器；
透镜，构造成各自设置成与所述多个像素中的相应一个的受光部相对应，并且向所述受光部上聚集光；和
遮光部，构造成设置在彼此相邻的透镜之间的分界部分处，并且由金属构成，
其中，通过刻蚀位于透镜上的遮光层形成遮光部，且遮光层由膜沉积具有遮光能力的材料形成，
在透镜与遮光层之间，通过使用相对于所述具有遮光能力的材料具有蚀刻选择性的材料，在所述透镜上形成有蚀刻阻止膜。
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