CN102916023A - 固态成像装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固态成像装置及其制造方法。根据一个实施例，一种固态成像装置包括基底和多个干涉滤光器。基底包括多个光电转换单元。单独地为所述多个光电转换单元设置多个干涉滤光器。多个干涉滤光器包括堆叠的具有不同折射率的多个层。将所述多个干涉滤光器配置为选择性地透射指定波长范围内的光。在相邻的干涉滤光器之间设置空隙部。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于2011年8月3日提交的在先日本专利申请No.2011-170144并要求享有其优先权权益；其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
此处所描述的实施例总体上涉及一种固态成像装置及其制造方法。
背景技术
在诸如CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器和CCD（电荷耦合器件）图像传感器等固态成像装置中实现了更精细的像素（增加像素数量）和更小的外形（小型化）方面的进步。
因此，提出了一种包括干涉滤光器的固态成像装置，该干涉滤光器比使用常规使用的有机颜料的滤色器更适合于更精细的像素和更小的外形。
在干涉滤光器中，由于倾斜入射光混入到邻近像素区中而出现了色彩混合的问题。
因此，提出了一种固态成像装置，其包括位于干涉滤光器边缘的遮光单元。
然而，如果在干涉滤光器的边缘设置遮光单元，则遮光单元在像素区域中的比例会较大，或者光会被吸收到遮光单元中，有可能导致灵敏度的降低。此外，由于需要设置遮光单元的工艺，所以会导致复杂的制造工艺和制造成本的增加。
附图说明
图1是用于示出根据第一实施例的固态成像装置的示意性截面图。并且图1是背面照射型固态成像装置1的情况。
图2是用于示出根据第一实施例的固态成像装置的示意性截面图。图2是正面照射型固态成像装置11的情况。
图3是用于示出光学模拟的条件的示意图。
图4是用于示出在使用氧化硅形成干涉滤光器4的情况下的光学模拟结果的曲线图。
图5是用于示出在使用氧化钛形成干涉滤光器4的情况下的光学模拟结果的曲线图。
图6是用于示出根据第二实施例的用于制造固态成像装置的方法的流程图。
具体实施方式
一般而言，根据第一实施例，固态成像装置包括基底和多个干涉滤光器。基底包括多个光电转换单元。单独地为多个光电转换单元设置多个干涉滤光器。多个干涉滤光器包括堆叠的具有不同折射率的多个层。将多个干涉滤光器配置为选择性地透射指定波长范围内的光。在相邻的干涉滤光器之间设置空隙部。
在下文中，参照附图来描述实施例。在附图中，以相同的附图标记来标明相似的部件，并且适当地省略了其详细描述。
附图中的X方向、Y方向和Z方向表示相互垂直的方向；X方向和Y方向是平行于基底20的主表面的方向，Z方向是垂直于基底20的主表面的方向（堆叠方向）。
第一实施例
图1和图2是用于示出根据第一实施例的固态成像装置的示意性截面图。图1是背面照射型固态成像装置1的情况，图2是正面照射型固态成像装置11的情况。图1和图2示出了作为示例的三个像素的配置。
首先，描述图1中所示的背面照射型固态成像装置1。
如图1中所示，固态成像装置1包括光电转换单元2、互连单元3、干涉滤光器4和透镜5。
在基底20的主表面设置多个光电转换单元2。可以将光电转换单元2配置为根据入射光的强度产生电荷，并存储所产生的电荷。光电转换单元2例如可以是包括由半导体工艺所形成的电荷存储区的光电二极管。在此情况下，可以将光电转换单元2r配置为接收红色波长范围内的光，根据所接收的光的强度产生电荷，并存储电荷。可以将光电转换单元2g配置为接收绿色波长范围内的光，根据所接收的光的强度产生电荷，并存储电荷。可以将光电转换单元2b配置为接收蓝色波长范围内的光，根据所接收的光的强度产生电荷，并存储电荷。
在基底20中所形成的阱区中设置光电转换单元2r、2g和2b。阱区可以由包含低浓度的第一导电类型（例如，p型）杂质的半导体（例如，硅）形成。p型杂质例如可以是硼。光电转换单元2r、2g和2b中的电荷存储区可以由包含导电类型不同于第一导电类型的第二导电类型（例如，n型）的杂质的半导体（例如，硅）形成。在此情况下，将电荷存储区中的第二导电类型的杂质浓度设为高于阱区中的第一导电类型的杂质浓度。n型杂质例如可以是磷或砷。
在光电转换单元2的光入射侧的相对侧上设置互连单元3。在此情况下，设置互连单元3r以使其与光电转换单元2r相关联。设置互连单元3g以使其与光电转换单元2g相关联。设置互连单元3b以使其与光电转换单元2b相关联。互连单元3r、3g和3b包括绝缘单元3r1、3g1和3b1，以及分别形成在绝缘单元3r1、3g1和3b1中的互连图案3r2、3g2和3b2。例如，绝缘单元3r1、3g1和3b1可以由氧化硅等形成。例如，可以在多个层（在图1中所示情况下为两层）中形成互连图案3r2、3g2和3b2。例如，可以使用诸如铜等金属来形成互连图案3r2、3g2和3b2。
干涉滤光器4起到滤色器的作用，其选择性地将入射光中红、绿和蓝色波长范围内的光引导到光电转换单元2。在此情况下，干涉滤光器4r选择性地将入射光中红色波长范围内的光引导到光电转换单元2r。干涉滤光器4g选择性地将入射光中绿色波长范围内的光引导到光电转换单元2g。干涉滤光器4b选择性地将入射光中蓝色波长范围内的光引导到光电转换单元2b。
干涉滤光器4可以是光子晶体滤光器，其中堆叠了使用具有低折射率的无机材料的层与使用具有高折射率的无机材料的层。
也就是说，对多个光电转换单元2中的每一个设置干涉滤光器4，其配置为：其中堆叠了具有不同折射率的多个层，并选择性地透射指定波长范围内的光。
如稍后所述的，在相邻的干涉滤光器4之间设置空隙部21。
干涉滤光器4包括上部堆叠单元9a（对应于第一堆叠单元的示例）、下部堆叠单元9b（对应于第二堆叠单元的示例）以及在上部堆叠单元9a与下部堆叠单元9b之间设置的干涉单元7r和7g。如稍后所述的，由于根据所选择的光的波长范围来设置干涉单元的膜厚，所以存在取决于光的波长范围而不设置干涉单元的情况。
上部堆叠单元9a与下部堆叠单元9b起到镜子的作用，其反射表面彼此相对，并将在可见光范围（例如，400nm到700nm的波长范围）内的中心波长（例如，550nm）作为干涉滤光器4的中心波长。可见光范围的中心波长是反射表面的反射率达到峰值时的波长。
在此情况下，鉴于可见光范围的误差，中心波长可以在大于等于540nm且小于等于560nm的范围内。
在上部堆叠单元9a与下部堆叠单元9b中交替地堆叠具有不同折射率的介电层。在图1中所示的情况下，介电层6a（对应于第一介电层的示例）、介电层6b（对应于第二介电层的示例）和介电层6c（对应于第三介电层的示例）以此顺序在上部堆叠单元9a中堆叠。介电层6d（对应于第四介电层的示例）、介电层6e（对应于第五介电层的示例）和介电层6f（对应于第六介电层的示例）以此顺序在下部堆叠单元9b中堆叠。在此情况下，介电层6a和介电层6c的折射率高于介电层6b的折射率，介电层6d和介电层6f的折射率高于介电层6e的折射率。例如，可以使用氧化钛（TiO2，折射率：2.5）、氮化硅（SiN，折射率：2.0）等来形成介电层6a、介电层6c、介电层6d和介电层6f。例如，可以使用氧化硅（SiO2，折射率：1.46）来形成介电层6b和介电层6e。
将介电层6a到6f的光学膜厚设为中心波长（可见光范围的中心波长）的1/4。例如，可以将介电层6a到6f的光学膜厚设为大于等于135nm且小于等于140nm。
在此情况下，光学膜厚的值设为通过将对象的层的物理膜厚d乘以形成该层的材料的折射率n而获得的值。
因此，可以用以下公式来表示介电层6a到6f的膜厚d。
[数学公式1]
d=λ/4n
其中，d是介电层6a-6f的膜厚度，n是折射率，λ是中心波长。
例如，在中心波长λ为550nm、介电层6d由氧化钛（折射率n是2.5）形成且介电层6e由氧化硅（折射率n是1.46）形成的情况下，则介电层6d的膜厚为55nm，且介电层6e的膜厚为94nm。也可以类似地获得介电层6a、6b、6c和6f的膜厚。然而，将上部堆叠单元9a的、形成在下部堆叠单元9b侧上的介电层6a的膜厚设为薄于55nm。
在上部堆叠单元9a与下部堆叠单元9b之间设置干涉单元7r和7g，并且设置干涉单元7r和7g以使得光在上部堆叠单元9a的反射表面和下部堆叠单元9b的反射表面多次反射而发生干涉（多光束干涉）。干涉单元7r和7g具有基于与法布里-珀罗干涉仪相同的原理的功能。
干涉单元7r和7g的折射率低于介电层6a、6c、6d和6f的折射率。例如，可以使用氧化硅来形成干涉单元7r和7g。
根据所选择的光的波长范围来设置干涉单元7r和7g的膜厚。例如，对于红光来说，干涉单元7r的膜厚设为85nm；对于绿光来说，干涉单元7g的膜厚设为35nm；而对于蓝光来说，干涉单元的膜厚设为0nm。换句话说，在蓝光的情况下不设置干涉单元。
在干涉滤光器4与透镜5之间设置平坦化层8r、8g和8b。由于干涉滤光器4的厚度尺寸不一致，所以设置平坦化层8r、8g和8b，以使得透镜5的位置一致。使用诸如透明树脂或氧化硅等透光材料来形成平坦化层8r、8g和8b。
在平坦化层8r、8g和8b上设置透镜5。
也就是说，单独地为多个干涉滤光器4（干涉滤光器4r、4g和4b）设置多个透镜5，并且多个透镜5中的每一个均设置在干涉滤光器4的设置有光电转换单元2的一侧的相对侧上。
透镜5将入射光汇聚到光电转换单元2r、2g和2b。例如，可以使用诸如透明树脂等透光材料来形成透镜5。
透镜5的边缘位于干涉滤光器4的外侧的比干涉单元4的边缘更远的位置。也就是说，透镜5在XY平面（平行于基底20的主表面的平面）上的尺寸大于干涉滤光器4在XY平面上的尺寸。这种配置可以增大透镜5上入射的光的量，从而可以增大灵敏度。
在这里，当用使用有机颜料的滤色器来代替干涉滤光器4时，就难以获得更精细的像素（增大像素的数量）和更小的外形（小型化）。
另一方面，当使用干涉滤光器4时，可以获得更精细的像素和更小的外形。然而，当使用干涉滤光器4时，出现了在干涉滤光器4上倾斜入射的光混入到邻近像素区中的问题。在此情况下，可以在干涉滤光器4的边缘设置遮光单元来抑制倾斜入射光混入到邻近像素区中。然而，如果在干涉滤光器4的边缘设置遮光单元，则遮光单元在像素区域中的比例就会较大，或者光会被吸收到遮光单元中，有可能导致灵敏度降低。此外，由于需要设置遮光单元的工艺，所以会导致复杂的制造工艺和制造成本的增加。
鉴于此，实施例在相邻的干涉滤光器4之间设置空隙部21，从而抑制了在干涉滤光器4上倾斜入射的光混入到邻近像素区中。
在此情况下，在设置了固态成像装置1的环境中，以气体（通常是空气）填充空隙部21。
例如，在空隙部21中的气体是空气的情况下，由于空隙部21的折射率是空气的折射率（n=1），所以在干涉滤光器4与空隙部21之间的界面处反射在干涉滤光器4上倾斜入射的光，并抑制了所述光混入邻近像素区中。
在此情况下，也可以在相邻的平坦化层8r、8g和8b之间设置空隙部21。
空隙部21延伸到基底20和/或透镜5的配置也是可能的。然而，如果将空隙部21配置为延伸到基底20，则当形成空隙部21时会对基底20造成损坏。此外，如果将空隙部21配置为延伸到透镜5，则由于减少了在透镜5上入射的光的量，所以会降低灵敏度。因此，优选地在相邻的干涉滤光器4之间以及在相邻的平坦化层8r、8g和8b之间设置空隙部21。
从增大灵敏度的角度来看，优选地使空隙部21在XY平面中的尺寸L（相邻的干涉滤光器4之间的尺寸）较小。另一方面，从抑制光混入邻近像素区中的角度来看，优选地使空隙部21在XY平面中的尺寸L较大。
接下来，描述了空隙部21在XY平面中的尺寸L与倾斜入射光的透射比之间的关系的光学模拟的结果。
图3是用于示出光学模拟的条件的示意图。图4是用于示出在使用氧化硅形成干涉滤光器4的情况下的光学模拟结果的曲线图，图5是用于示出在使用氧化钛形成干涉滤光器4的情况下的光学模拟结果的曲线图。
如图3中所示，在光学模拟中，假定仅用一层氧化硅或氧化钛来形成干涉滤光器4。此外，假定氧化硅的折射率是1.46，氧化钛的折射率是2.5，空隙部21（空气）的折射率是1。将在倾斜入射光23与XY平面之间的角度定义为入射角θ。图4和图5中所示的“10”是尺寸L为10nm的情况，“50”是尺寸L为50nm的情况，“100”是尺寸L为100nm的情况，“200”是尺寸L为200nm的情况，“500”是尺寸L为500nm的情况。对于每一个尺寸L来说，“a”是光的波长为450nm的情况，“b”是光的波长为530nm的情况，“c”是光的波长为620nm的情况。例如，“10a”是尺寸L为10nm且光的波长为450nm的情况。
在这里，从实践角度来看，优选地入射角θ为60度或者更大，透射比为50%或者更小（反射率为50%或者更大）。
如从图4可见，在使用氧化硅形成干涉滤光器4的情况下，当将尺寸L设为100nm或者更大时，即使入射角θ为60度，也可以使透射比为50%或者更小（可以使反射率为50%或者更大）。
如从图5可见，在使用氧化钛形成干涉滤光器4的情况下，当将尺寸L设为50nm或者更大时，即使入射角θ为60度，也可以使透射比为50%或者更小（可以使反射率为50%或者更大）。
在此情况下，由于干涉滤光器4是堆叠了具有不同折射率的层的结构，所以假定干涉滤光器4的折射率是不同折射率的平均值。因此，假定空隙部21在XY平面上的尺寸L的条件在图4与图5所示的条件之间。
也就是说，可以将尺寸L设为50nm或者更大，优选地设为100nm或更大。
在使用氮化硅代替氧化钛的情况下，尽管折射率是2.0，但尺寸L的优选范围可以类似。
接下来，描述图2中所示的固态成像装置11。
如图2中所示，固态成像装置11包括光电转换单元2、互连单元3、干涉滤光器4和透镜5。
也就是说，除了光电转换单元2与互连单元3在Z方向上的位置以外，正面照射型固态成像装置11的基本配置与图1中所示的背面照射型固态成像装置1的基本配置几乎相同。
因此，可以将干涉滤光器4、空隙部21、空隙部21在XY平面中的尺寸L、透镜5、透镜5的边缘的位置等类似地配置或设置成以上所描述的配置。
按照实施例，由于在相邻的干涉滤光器4之间设置空隙部21，所以可以抑制在干涉滤光器4上倾斜入射的光混入临近像素区域。此外，由于不必在相邻的干涉滤光器4之间设置遮光单元，所以可以抑制灵敏度降低、制造工艺的复杂化等。
此外，透镜5的边缘设置在干涉滤光器4的边缘的外侧。因此，由于可以增大在透镜5上入射的光的量，所以可以改进灵敏度。
第二实施例
接下来，描述根据第二实施例的用于制造固态成像装置的方法。
图6是用于示出根据第二实施例的用于制造固态成像装置的方法的流程图。
首先，在基底20的主表面形成多个光电转换单元2（步骤S1）。
例如，通过使用离子注入法将第一导电类型（例如，p型）杂质注入到由硅等制成的基底20的上部中，以形成阱区。随后，进一步使用离子注入法来注入导电类型不同于第一导电类型的第二导电类型（例如，n型）杂质；由此，形成光电转换单元2的电荷存储区。在此情况下，将电荷存储区中第二导电类型的杂质浓度设为高于阱区中的第一导电类型的杂质浓度。p型杂质例如可以是硼。n型杂质例如可以是磷或砷。
接下来，在光电转换单元2上形成互连单元3（步骤S2）。
例如，可以使用溅射法、CVD法（化学气相沉积法）等来将氧化硅等绝缘膜沉积在光电转换单元2上。接下来，在所沉积的绝缘膜上沉积诸如铜等的金属膜，并且使用光刻法和RIE（反应离子蚀刻）法来形成互连图案。随后，沉积氧化硅等绝缘膜，以便覆盖所形成的互连图案；由此，形成互连单元3。在以多个层形成互连图案的情况下，重复执行绝缘膜的沉积和互连图案的形成。必要时，可以形成过孔、触点、延伸互连等。
接下来，堆叠具有不同折射率的多个层，以形成选择性地透射指定波长范围内的光的干涉滤光器4。
在这里，在图1中所示的背面照射型固态成像装置1的情况下，将用于支撑的基底接合到互连单元3上，对基底20的背表面侧（设置有光电转换单元2的一侧的相反侧）进行研磨和蚀刻，以暴露光电转换单元2（步骤S3-1-1）。
随后，在光电转换单元2上形成堆叠体，该堆叠体形成了干涉滤光器4（步骤S3-1-2）。
在图2中所示的正面照射型固态成像装置11的情况下，在互连单元3上形成堆叠体，该堆叠体形成了干涉滤光器4（步骤S3-2）。
现在将进一步例示形成干涉滤光器4的堆叠体的形成。
在形成干涉滤光器4的堆叠体的形成中，首先，形成形成下部堆叠单元9b的堆叠体。
例如，使用溅射法、CVD法等来以如下顺序堆叠形成介电层6d的膜、形成介电层6e的膜和形成介电层6f的膜。
例如，可以使用氧化钛（TiO2，折射率：2.5）、氮化硅（SiN，折射率：2.0）等来形成形成介电层6d和介电层6f的膜。例如，可以使用氧化硅（SiO2，折射率：1.46）形成形成介电层6e的膜。
将形成介电层6d到6f的膜的光学膜厚设为中心波长的1/4。例如，可以将形成介电层6d到6f的膜的光学膜度设为大于等于135nm且小于等于140nm。
例如，在中心波长λ是550nm的情况下，形成介电层6d和6f的膜由氧化钛（折射率n是2.5）形成，形成介电层6e的膜由氧化硅（折射率n是1.46）形成，于是将形成介电层6d和6f的膜的膜厚设为55nm，将形成介电层6e的膜的膜厚设为94nm。
接下来，使用溅射法、CVD法等来沉积在形成介电层6f的膜上形成干涉单元7r的膜。根据红光的波长范围来设置形成干涉单元7r的膜的膜厚。将形成干涉单元7r的膜的膜厚设为85nm。例如，可以使用氧化硅来形成形成干涉单元7r的膜。
随后，使用光刻法来形成光刻胶图案，其覆盖形成干涉滤光器4r的区域；使用RIE法等来去除暴露在未覆盖光刻胶图案的区域中的形成干涉单元7r的膜的表面的部分。在此情况下，通过执行半蚀法（half etching）来形成形成干涉单元7g的膜，以使得形成干涉单元7r的膜的膜厚可以变为35nm。此后，去除所述光刻胶图案，并形成其中暴露了形成干涉滤光器4b的区域的光刻胶图案。随后，使用RIE法等来去除暴露在形成干涉滤光器4b的区域中的形成干涉单元7g的膜的部分。此后，去除光刻胶图案；由此，在形成干涉滤光器4r的区域中形成了膜厚为85nm的膜，在形成干涉滤光器4g的区域中形成了膜厚为35nm的膜。在此情况下，在形成干涉滤光器4b的区域中未形成形成干涉单元的膜。
接下来，形成形成上部堆叠单元9a的堆叠体。
可以类似于下部堆叠单元9b来形成上部堆叠单元9a。
然而，将形成在下部堆叠单元9b侧上形成的介电层6a的膜的膜度设为比55m薄。
这样，形成了形成干涉滤光器4的堆叠体。
接下来，在形成干涉滤光器4的堆叠体上形成形成平坦化层8r、8g和8b的膜（步骤S4）。
也就是说，在形成上部堆叠单元9a的堆叠体上形成了形成平坦化层8r、8g和8b的膜。
例如，可以通过沉积诸如透明树脂或氧化硅等透光材料，并使用CMP（化学机械抛光）法使所沉积的膜的表面平坦，来形成形成平坦化层8r、8g和8b的膜。
接下来，形成干涉滤光器4和平坦化层8r、8g和8b（步骤S5）。
例如，通过使用光刻法和干法蚀刻法等，由堆叠体形成了具有指定配置的干涉滤光器4和平坦化层8r、8g和8b，在该堆叠体中堆叠了形成下部堆叠单元9b的堆叠体、形成干涉单元7r和7g的膜、形成上部堆叠单元9a的堆叠体和形成平坦化层8r、8g和8b的膜。
在此情况下，可以使用光刻法来形成覆盖形成干涉滤光器4和平坦化层8r、8g和8b的区域的光刻胶图案；并可以使用干法蚀刻法来去除未覆盖光刻胶图案的部分。由此，可以形成具有指定配置的干涉滤光器4和平坦化层8r、8g和8b。此时，去除未覆盖光刻胶图案的部分；由此，在相邻的干涉滤光器4之间形成空隙部21。此后，通过去除光刻胶图案，形成具有指定配置的干涉滤光器4、平坦化层8r、8g和8b以及空隙部21。
也就是说，在形成干涉滤光器4的工艺中，为多个光电转换单元2中的每一个设置干涉滤光器4，并在相邻的干涉滤光器4之间设置空隙部21。在此情况下，可以将空隙部21在XY平面中的尺寸L（在相邻的干涉滤光器4之间的尺寸）设为50nm或者更大。
在这里，在干涉滤光器4由使用氧化硅的层和使用氧化钛的层形成的情况下，例如可以通过使用CF4和CHF3的混合气体的等离子体蚀刻处理来使得氧化硅和氧化钛的蚀刻速率几乎相同，在等离子体蚀刻处理中，优化了混合气体的压力和注入功率（injection power）。由此，可以使得暴露出两种不同类型的层的端面的干涉滤光器4的侧壁的表面成为没有不平坦的光滑平面形式。在制造背面照射型固态成像装置1的情况下，当用于形成干涉滤光器4的等离子体蚀刻处理完成后，暴露出其中形成有光电转换单元2的基底20。在此情况下，鉴于基底20由硅形成，关于对硅的蚀刻选择性，通过使用已知的用于半导体工艺中的接触孔蚀刻的蚀刻条件，可以获得氧化硅相对于硅的适当选择性。也就是说，干涉滤光器4相对于基底20的选择性等离子体蚀刻处理是可能的。
在此情况下，可以通过监测与氧化钛和氧化硅的等离子体蚀刻处理中产生的钛、硅、氧等有关的等离子体的发光强度，可以检测等离子体蚀刻处理的条件和终点。
接下来，在平坦化层8r、8g和8b上形成透镜5（步骤S6）。
也就是说，在干涉滤光器4的设置有光电转换单元2的一侧的相反侧上形成透镜5。
当形成透镜5时，透镜5的边缘可以位于干涉滤光器4的外侧的比干涉滤光器4的边缘更远的位置。
例如，可以通过使用诸如透明树脂等透光材料形成透镜5并将所形成的透镜5键合到平坦化层8r、8g和8b上，来形成透镜5。
或者，以下方法也是可能的：在该方法中，使用诸如透明树脂等透光材料，在平坦化层8r、8g和8b上沉积形成透镜5的膜，并执行热处理，以将该膜模制成透镜5的形状。当沉积形成透镜5的膜时，可以用牺牲膜等来填充空隙部21，以使得诸如透明树脂等透光材料不会进入空隙部21中。
如此，可以制造固态成像装置1和11。
以上介绍的实施例可以抑制倾斜入射光混入相邻像素区中，并且可以提供能抑制灵敏度降低的固态成像装置及其制造方法。
尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅以示例的方式提出，并非旨在限制本发明的范围。实际上，可以以各种其它形式来实现此处所描述的新颖实施例；此外，可以在不脱离本发明的精神的情况下，对此处所描述的实施例的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求及其等同形式旨在覆盖会落入本发明的范围和精神内的这种形式或者修改。此外，上述实施例可以互相组合并可以加以实施。
例如，在固态成像装置1和11中，以一维方式布置多个像素的配置是可能的，并且以二维方式布置多个像素的配置也是可能的。在以二维方式布置多个像素的配置的情况下，可以根据固态成像装置1和11的说明书来形成具有预期尺寸和布局的干涉滤光器4。例如，可以按照拜耳（Bayer）布置来设置图1中所示的对应于红色、绿色和蓝色的波长范围内的光的像素。此外，光电转换单元2可以与光电二极管不同。例如，可以使用在基底20与干涉滤光器4之间设置的、具有光电转换功能的无机膜或有机膜。此外，可以适当地改变在干涉滤光器4中设置的上部堆叠单元、干涉单元和下部堆叠单元的堆叠层的材料、数量、以及层的厚度尺寸等。
Claims (20)
1.一种固态成像装置，包括：
基底，包括多个光电转换单元；以及
单独地为所述多个光电转换单元而设置的多个干涉滤光器，所述多个干涉滤光器包括堆叠的具有不同折射率的多个层，并且所述多个干涉滤光器配置为选择性地透射指定波长范围内的光，
空隙部，设置在相邻的干涉滤光器之间。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述相邻的干涉滤光器之间的尺寸是50nm或者更大。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述相邻的干涉滤光器之间的尺寸是100nm或者更大。
4.根据权利要求1所述的装置，还包括：多个透镜，单独地为所述多个干涉滤光器而设置，并且设置在所述干涉滤光器的设置有所述光电转换单元的一侧的相对侧，
所述透镜的边缘位于所述干涉滤光器的外侧的比所述干涉滤光器的边缘更远的位置。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述干涉滤光器包括第一堆叠单元和第二堆叠单元，
所述第一堆叠单元包括第一介电层、设置在所述第一介电层上的第二介电层和设置在所述第二介电层上的第三介电层，
所述第二堆叠单元包括第四介电层、设置在所述第四介电层上的第五介电层和设置在所述第五介电层上的第六介电层，
所述第一介电层的折射率和所述第三介电层的折射率高于所述第二介电层的折射率，并且
所述第四介电层的折射率和所述第六介电层的折射率高于所述第五介电层的折射率。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第二介电层和所述第五介电层包含氧化硅。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一介电层、所述第三介电层、所述第四介电层和所述第六介电层包含氧化钛或者氮化硅。
8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一介电层的光学膜厚、所述第二介电层的光学膜厚、所述第三介电层的光学膜厚、所述第四介电层的光学膜厚、所述第五介电层的光学膜厚和所述第六介电层的光学膜厚大于等于135nm且小于等于140nm。
9.根据权利要求5所述的装置，还包括：干涉单元，设置在所述第一堆叠单元与所述第二堆叠单元之间，
所述干涉单元的折射率低于所述第一介电层的折射率和所述第三介电层的折射率。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述干涉单元包含氧化硅。
11.根据权利要求5所述的装置，还包括：干涉单元，设置在所述第一堆叠单元与所述第二堆叠单元之间，
所述干涉单元的折射率低于所述第四介电层的折射率和所述第六介电层的折射率。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述干涉单元包含氧化硅。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，在设置有所述装置的环境中，所述空隙部填充有气体。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述气体是空气。
15.根据权利要求4所述的装置，还包括：多个平坦化层，分别设置在所述多个干涉滤光器与所述多个透镜之间，
所述空隙部设置在相邻的平坦化层之间。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个干涉滤光器的中心波长大于等于540nm且小于等于560nm。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第一介电层的光学膜厚、所述第二介电层的光学膜厚、所述第三介电层的光学膜厚、所述第四介电层的光学膜厚、所述第五介电层的光学膜厚和所述第六介电层的光学膜厚是所述中心波长的1/4。
18.一种用于制造固态成像装置的方法，包括：
在基底中形成多个光电转换单元；以及
形成包括堆叠的具有不同折射率的多个层且被配置为选择性地透射指定波长范围内的光的多个干涉滤光器，
在所述形成包括堆叠的具有不同折射率的多个层且被配置为选择性地透射指定波长范围内的光的多个干涉滤光器的步骤中，
单独地为所述多个光电转换单元设置所述多个干涉滤光器，并且在相邻的干涉滤光器之间设置空隙部。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述相邻的干涉滤光器之间的尺寸是50nm或者更大。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括：在所述干涉滤光器的设置有所述光电转换单元的一侧的相对侧单独地为所述多个干涉滤光器设置多个透镜，
在所述在所述干涉滤光器的设置有所述光电转换单元的一侧的相对侧单独地为所述多个干涉滤光器设置多个透镜的步骤中，
所述透镜的边缘位于所述干涉滤光器的外侧的比所述干涉滤光器的边缘更远的位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130206 |