CN103296041B - 光透射构件、图像拾取装置和及其制造方法 - Google Patents

光透射构件、图像拾取装置和及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光透射构件、图像拾取装置和及其制造方法。所述制造光透射构件的方法包括用于形成光透射构件的多个区域的多个处理。特别地,在用于在第一类区域组中形成具有窄带光透射性质的光透射部分的第一类处理之后,执行第二类处理以在第二类区域组中形成光透射部分,并且执行第四类处理以在第一区域中形成具有宽带光透射性质的光透射部分。

Description

光透射构件、图像拾取装置和及其制造方法
技术领域
本发明涉及包括具有窄带光透射性质的光透射部分和具有宽带光透射性质的光透射部分的光透射构件。
背景技术
关于诸如CCD图像传感器、CMOS图像传感器等之类的图像拾取装置的现有技术,具有经由拜耳方法等布置的过滤红色、绿色、蓝色等的原色的光透射部分(滤色器)的光透射构件(滤色器阵列)已被使用。在最新的目的是增加图像拾取装置的功能并且改善图像拾取装置的性能的情况下,除了过滤原色的光透射部分之外,正在进行关于过滤辅助颜色和白色的光透射部分的应用性的研究。这些过滤辅助颜色和白色的光透射部分具有它们的波长带比过滤原色的光透射部分宽的光透射性质(宽带光透射性质)。也就是说,过滤原色的光透射部分具有它们的波长带比过滤辅助颜色和白色的光透射部分窄的光透射性质(窄带光透射性质)。日本专利申请公开No.2009-130575公开了一种过滤白色的光透射部分,其目的是检测亮度分量。日本专利申请公开No.2011-243817公开了过滤白色的光透射部分,其目的是扩大动态范围。日本专利申请公开No.2010-020055和2010-147143公开了过滤白色的光透射部分,其目的是聚焦检测。日本专利申请公开No.2010-147143提出了解决由在过滤白色的光透射部分W附近的过滤红色的光透射部分R的配置引起的图像质量的退化的问题的技术。
然而,根据日本专利申请公开No.2010-147143,对于在光透射部分W附近的过滤绿色的光透射部分G的配置、以及在光透射部分R附近的光透射部分W和在光透射部分G附近的光透射部分W的配置,没有进行足够的考虑。
关于光透射构件,如果具有宽带光透射性质的光透射部分和具有窄带光透射性质的光透射部分相邻,则根据两个光透射部分的位置和配置,它们可能彼此交互以致可能降低光透射构件的光学性质。
发明内容
提供一种用于形成光透射构件的方法,包括:用于形成光透射部分的一系列处理,所述处理的每一个包括在预定平面的多个区域的任意一个区域中形成光透射膜并且留下光透射膜,并且对于具有不同的光透射性质的每个光透射膜的每次形成执行所述处理的每一个,所述预定平面的多个区域包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域、第六区域、第七区域、第八区域和第九区域,关于预定平面的第一方向,所述第一区域在第二区域和第三区域之间,所述第二区域和第三区域在第六区域和第七区域之间,所述第二区域与第一区域和第六区域相邻,所述第三区域与第一区域和第七区域相邻,关于与预定平面的第一方向相交的第二方向,所述第一区域在第四区域和第五区域之间,所述第四区域和第五区域在第八区域和第九区域之间,所述第四区域与第一区域和第八区域相邻,并且所述第五区域与第一区域和第九区域相邻,布置在第一区域中的光透射部分在其中布置在包括第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的多个区域的每一个中的光透射部分呈现大于或等于预定值的透射率的波长带的至少一部分中呈现大于等于预定值的透射率,并且布置在第一区域中的光透射部分在其中布置在包括第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的多个区域的每一个中的光透射部分呈现小于预定值的透射率的波长带的至少一部分中呈现大于等于预定值的透射率,以及其中,在所述一系列处理中,在对于第二区域、第三区域、第四区域和第五区域形成光透射部分之后,对于第一区域、第六区域、第七区域、第八区域和第九区域形成光透射部分。
根据本技术,可以提供具有优良光学性质的光透射构件。
本发明的进一步的特征通过参考附图对示范性实施例的以下详细描述将变得清楚。
附图说明
图1A、1B和1C是示出了在图像拾取装置的示例中的相关部分的示意图。
图2是示出了在图像拾取装置的示例中的剖面图的示意图。
图3是示出了光透射性质的分布的示例的图。
图4是示出了多个区域的说明性图。
图5A至5F是示出了第一实施例的说明性图。
图6A至6I是示出了第一实施例的说明性图。
图7A至7F是示出了参考实施例的说明性图。
图8A至8I是示出了参考实施例的说明性图。
图9A至9F是示出了第二实施例的说明性图。
图10A至10F是示出了第三实施例的说明性图。
图11A至11F是示出了第四实施例的说明性图。
图12A至12J是示出了预处理状态和后处理的修改的示例的说明性图。
图13A至13H示出了各个示例。
图14A至14I是示出了更多的示例的说明性图。
具体实施方式
光透射构件和图像拾取装置
将参考图1A至2描述包括光透射构件的图像拾取装置的示例。图1A示出了作为图像拾取装置1000的CMOS图像传感器。图像拾取装置1000可以具有图像拾取区1100、辅助区1200和周边区1300。图像拾取区1100具有光接收像素(有效像素),光接收像素包括以矩阵布置的光电转换部分和像素电路。辅助区1200可以设有光屏蔽像素(OB像素)和无效像素(空像素),光屏蔽像素包括光电转换部分和像素电路,无效像素包括像素电路但是不包括光电转换部分。周边区1300可以设有对于来自于像素电路的信号执行诸如AD转换或噪声消除之类的信号处理的信号处理电路、驱动像素电路和信号处理电路的驱动电路和用于外部通信的电极板。本技术特别涉及图像拾取区1100。
根据本示例的图像拾取区1100包括具有第一像素图案的第一图像拾取区1110和具有第二像素图案的第二图像拾取区1120。第一图像拾取区1110的16行乘以16列的第一像素图案示出在图1B中,以及第二图像拾取区1120的16行乘以16列的第二像素图案示出在图1C中。第一图像拾取区1110被布置在图像拾取区1100的中心,以及第二图像拾取区1120被布置在第一图像拾取区1110周围。为了方便起见,图1B和1C中的16行分别被标记为R01至R16,以及16列分别被标记为C01至C16。
图2示出了两个截面图,由五个像素R05/C07至C11形成的像素组1110R的X-Z截面图,以及由5个像素R10/C06至C10形成的像素组1110L的X-Z截面图。图像拾取装置1000包括半导体基板500,半导体基板500包括多个光电转换部分501、502、503、504、505、506、507、508、509和510。半导体基板500的表面设有绝缘层600和多个金属层,所述多个金属层包括第一金属层610、第二金属层620和第三金属层630。由层间绝缘层形成的绝缘层600设置在第一金属层610和半导体基板500之间以及在每个金属层之间。包括钝化层和/或平坦化层的中间层700被配置在绝缘层600的表面上。光透射构件800被配置在中间层700基板的表面上。此外,基板不必是中间层700,它还可以是半导体基板500或绝缘层600,或者基板可以包括没有示出的其它构件。关于像素组1110L,光透射构件800包括多个光透射部分206、102、401、103和207,并且关于像素组1110R,光透射构件800包括多个光透射部分306、102’、401’、103’和307。这些多个光透射部分被放置在预定平面PP之内,预定平面PP理想地是平坦表面,其具有与中间膜700的表面隔开预定距离D的位置;并且关于图像拾取区1100,沿着图像拾取表面在二维状态下布置多个光透射部分。此外,光透射构件800被配置在光透射部分206、102、401、103、207、306、102’、401’、103’和307的每一个上;并且包括多个聚焦部分861、862、863、864、865、866、867、868、869和870。多个聚焦部分的每一个是微透镜。多个光电转换部分501、502、503、504、505、506、507、508、509和510;多个光透射部分206、102、401、103、207、306、102’、401’、103’和307;和多个聚焦部分861、862、863、864、865、866、867、868、869和870具有关联的关系,从而配置像素。
为了讨论,预定平面PP分为多个区域。图3示出了多个区域,其包括第一区域1、第二区域2、第三区域3、第四区域4、第五区域5、第六区域6、第七区域7、第八区域8、第九区域9、第十区域10和第十一区域11、第十二区域12和第十三区域13。在本示例中每个区域的形状是正方形,但是区域中的至少任何一个可以是六角形或八角形,并且每个区域也可以具有不同的形状。
为了描述多个区域的位置关系,预定平面PP包含X轴、Y轴、轴和θ轴。X轴、Y轴、轴和θ轴全部彼此相交。典型地,在本示例中,X轴和Y轴二等分,并且轴和θ轴二等分,然而不存在对这些角度的限制,X轴和Y轴可以例如形成60度角。此外典型地,X轴和轴、Y轴和轴、X轴和θ轴、以及Y轴和θ轴在本示例中全部形成45度角,但是它们也可以形成其它角,而不局限于45度。在本示例中,沿着X轴配置多个水平输出线(没有示出),并且沿着Y轴配置多个垂直输出线(没有示出)。但是,例如可以存在沿着轴与X轴和Y轴相交的多个水平扫描线,并且例如可以存在沿着θ轴与X轴和Y轴相交的多个水平扫描线。
在X轴上,第一区域1在第二区域2和第三区域3之间。在X轴上,第二区域2和第三区域3在第六区域6和第七区域7之间。第二区域2与第一区域1和第六区域6相邻。第三区域3与第一区域1和第七区域7相邻。因而,第六区域6、第二区域2、第一区域1、第三区域3和第七区域7依次从X轴的负X侧到正X侧延伸。
在Y轴上,第一区域1在第四区域4和第五区域5之间。在Y轴上,第四区域4和第五区域5在第八区域8和第九区域9之间。第四区域4与第一区域1和第八区域8相邻,并且第五区域与第一区域1和第九区域9相邻。因而,第八区域8、第四区域4、第一区域1、第五区域5和第九区域9依次从Y轴的负Y侧到正Y侧延伸。
轴上,第一区域1在第十区域10和第十一区域11之间。第十区域10与第二区域2和第五区域5相邻。第十一区域11与第三区域3和第四区域4相邻。因而,第十区域10、第一区域1和第十一区域11依次从轴的负侧到正侧延伸。
第十区域10和第十一区域11之间的间距小于第六区域6和第七区域7之间的间距以及第八区域8和第九区域9之间的间距。在本示例中,第十区域10和第十一区域11之间的间距大于第二区域2和第三区域3之间的间距以及第四区域4和第五区域5之间的间距。但是,第十区域10和第十一区域11之间的间距可以小于第二区域2和第三区域3之间的间距或第四区域4和第五区域5之间的间距。
此外,在本示例中,第十区域10以点与第一区域1相邻,但是也可以以边相邻。如果第二区域2和第五区域5的一部分位于第十区域10和第一区域1之间,则第十区域10不必与第一区域1相邻。第十一区域11、第一区域1、第三区域3和第四区域4之间的关系是相同的。
在θ轴上,第一区域1在第十二区域12和第十三区域13之间。第十二区域12与第二区域2和第四区域4相邻。第十三区域13与第三区域3和第五区域5相邻。因而,第十二区域12、第一区域1和第十三区域13依次从θ轴的负θ侧到正θ侧延伸。
第十二区域12和第十三区域13之间的间距小于第六区域6和第七区域7之间的间距以及第八区域8和第九区域9之间的间距。在本示例中,第十二区域12和第十三区域13之间的间距大于第二区域2和第三区域3之间的间距以及第四区域4和第五区域5之间的间距。但是,第十二区域12和第十三区域13之间的间距可以小于第二区域2和第三区域3之间的间距或者第四区域4和第五区域5之间的间距。
此外,在本示例中,第十二区域12以点与第一区域1相邻,但是也可以以边相邻。如果第二区域2和第四区域4的一部分位于第十二区域12和第一区域1之间,则第十区域10不必与第一区域1相邻。第十三区域13、第一区域1、第三区域3和第五区域5之间的关系是相同的。
包括第二区域2、第三区域3、第四区域4和第五区域5的区域组被表示为“第一类区域组”。第一类区域组中的每个区域与第一区域1相邻。包括第六区域6、第七区域7、第八区域8和第九区域9的区域组被表示为“第二类区域组”。第二类区域组中的每个区域与第一类区域组相邻,并且相对于第一类区域组位于第一区域1的相对侧。包括第十区域10、第十一区域11、第十二区域12和第十三区域13的区域组被表示为“第三类区域组”。第三类区域组中的每个区域与第一类区域组相邻,并且比第二类区域组更接近于第一区域1。特别是在本实施例中,第一区域1对第一类区域组和第二类区域组是重要的。
图2所示的光透射构件800中的多个光透射部分206、102、401、103、207、306、102’、401’、103’和307全部具有互相不同的光透射性质。具体地,光透射部分102、103、102’和103’具有第一光透射性质G。光透射部分206和207具有第二光透射性质B。光透射部分306和307具有第三光透射性质R。光透射部分401和401’具有第四光透射性质W。关于典型的图像拾取装置,具有第一光透射性质G的光透射部分102、103、102’和103’;具有第二光透射性质B的光透射部分206和207;具有第三光透射性质R的光透射部分306和307;全部是滤色器。关于典型的图像拾取装置,光透射构件800包括滤色器阵列。此外,图1B和1C所示的G、B、R和W表现预定平面PP上的每一个像素的光透射部分的光透射性质,预定平面PP是如图2所示的与中间膜700的表面离开预定距离D放置的理想的平坦区域。在下面的描述中,位于第一区域1中的光透射部分401和401’被描述为具有第四光透射性质W。例如,用于如图1B所示的像素R10/C08的光透射部分401位于第一区域1中,因此用于像素R10/C07、R10/C09、R09/C08和R11/C08的光透射部分位于第一类区域组中。此外,用于像素R10/C06、R10/C10、R08/C08和R12/C08的光透射部分位于第二类区域组中。此外,用于像素R09/C07、R09/C09、R11/C07和R11/C09的光透射部分位于第三类区域组中。
图4示出了对于第一光透射性质G、第二光透射性质B、第三光透射性质R和第四光透射性质W的谱透射率的示例。这里,第一光透射性质G、第二光透射性质B、和第三光透射性质R被统成为窄带光透射性质,并且第四光透射性质W被陈述为宽带光透射性质。每个窄带光透射性质具有呈现高于其它窄带光透射性质的透射率的波长带,并且此波长带被称为“相对透射波长带”。每个窄带光透射性质具有呈现低于其它窄带光透射性质的透射率的波长带,并且此波长带被称为“相对非透射波长带”。例如,具有第一光透射性质G的光透射部分具有波长带g1,波长带g1是此性质的相对透射波长带,其呈现比具有第二光透射性质B的光透射部分或具有第三光透射性质R的光透射部分的透射率高的透射率。具有第一光透射性质G的光透射部分具有波长带b1,波长带b1是此性质的相对非透射波长带,其呈现比具有第二光透射性质B的光透射部分的透射率低的透射率。具有第一光透射性质G的光透射部分具有波长带r1,波长带r1是此性质的相对非透射波长带,其呈现比具有第三光透射性质R的光透射部分的透射率低的透射率。作为对于第二光透射性质B的相对透射波长带的波长带b1以及作为对于第二光透射性质B的相对非透射波长带的波长带g1和r1是同理的。作为对于第三光透射性质R的相对透射波长带的波长带r1以及作为对于第三光透射性质R的相对非透射波长带的波长带g1和b1是同理的。
此外,每个窄带光透射性质具有呈现超过预定值的透射率的波长带,并且此波长带被称为“绝对透射波长带”。每个窄带光透射性质具有呈现预定值之下的透射率的波长带,并且此波长带被称为“绝对非透射波长带”。预定值可以在大于或等于25%,但是预定值更实际上被设定在大于或等于50%。图4示出了当预定值被设置为50%时,作为对于第一光透射性质G的绝对透射波长带的波长带g2、作为对于第二光透射性质B的绝对透射波长带的波长带b2、以及作为对于第三光透射性质R的绝对透射波长带的波长带r2。从图4可以理解,对于每一个光透射性质R、G和B的相对透射性质彼此不重叠,但是绝对透射波长带可以重叠。应当设置预定值以使得绝对透射波长带小于相对透射波长带。例如,关于图4中的光透射性质R、G和B,如果预定值被设置为75%,则对于每一个光透射性质的绝对透射波长带将小于对于每一个光透射性质的相对透射波长带。
在本示例中,具有窄带光透射性质的光透射部分206、102、103、207、306、102’、103’和307是用于原色光透射的滤色器。因而,配置光透射部分以使得第一光透射性质G、第二光透射性质B和第三光透射性质R的每一个仅仅具有其中相对透射波长带和绝对透射波长带连续的一个波长带。具体地,对于第一光透射性质G的相对透射波长带g1和绝对透射波长带g2处于绿色波长带中,但是不在蓝色波长带或红色波长带中。对于第二光透射性质B的相对透射波长带b1和绝对透射波长带b2处于蓝色波长带中,但是不在绿色波长带或红色波长带中。对于第三光透射性质R的相对透射波长带r1和绝对透射波长带r2处于红色波长带中,但是不在绿色波长带或蓝色波长带中。
但是,光透射部分206、102、103、207、306、102’、103’和307不局限于用于原色透射的滤色器。例如,光透射部分中的任何一个可以是用于相对于原色的、诸如蓝绿色(青色)、红紫色(品红)、黄色或类似颜色之类的辅助颜色透射的滤色器。在这种情况下,每个光透射部分的光透射性质可以具有多个波长带,其中相对透射波长带和/或绝对透射波长带彼此隔开。此外,具有窄带光透射性质的光透射部分可以具有作为用于原色透射的滤色器的光透射部分和作为用于辅助颜色透射的滤色器的光透射部分二者。
位于第一类区域组的所有区域中的至少一个光透射部分应当具有这些不同的窄带光透射性质中的一个。在图1B所示的示例中,位于第一类区域组的所有区域中的光透射部分具有第一光透射性质G。此外,位于第一类区域组的所有区域中的光透射部分可以具有彼此不同的窄带光透射性质。此外,位于第二类区域组和第三类区域组中的光透射部分可以具有窄带光透射性质,或者可以具有宽带光透射性质。
如上所述,已被描述为第四光透射性质W的、位于第一区域1中的光透射部分401和401’的光透射性质(宽带光透射性质)满足以下条件(1)和条件(2)。
条件(1):第四光透射性质W关于位于第一类区域组的每一个区域中的光透射部分的光透射性质的绝对透射波长带的至少一部分呈现大于或等于预定值的折射率。
条件(2):第四光透射性质W关于位于第一类区域组的每一个区域中的光透射部分的光透射性质的绝对非透射波长带的至少一部分呈现大于或等于预定值的折射率。
例如,当位于第一类区域组的所有区域中的光透射部分具有第一光透射性质G时,第四光透射性质W关于作为对于第一光透射性质G的绝对透射波长带的波长带g2呈现大于或等于预定值的折射率,因此满足条件(1)。另外,第四光透射性质W关于作为对于第一光透射性质G的绝对透射波长带的波长带r2和b2的至少一个呈现大于或等于预定值的折射率,因此满足条件(2)。如在本示例中相同,第四光透射性质W优选地关于所有带的绝对透射波长带和绝对非透射波长带呈现大于或等于预定值的折射率。
位于第一类区域组的所有区域中的所有光透射部分不必具有相同的光透射性质。下面描述位于第一类区域组中的一些区域中的光透射部分具有第一光透射性质G并且位于第一类区域组的其它区域中的光透射部分具有第二光透射性质B的情况。第四光透射性质W关于作为对于第一光透射性质G的绝对透射波长带的波长带g2呈现大于或等于预定值的折射率,并且此外第四光透射性质W关于作为对于第二光透射性质B的绝对透射波长带的波长带b2呈现大于或等于预定值的折射率,因此满足条件(1)。另外,第四光透射性质W关于作为对于第一光透射性质G的绝对非透射波长带并且作为对于第二光透射性质B的绝对非透射波长带的波长带r2呈现大于或等于预定值的折射率,因此满足条件(2)。
优选的是对于位于第一区域1中的光透射部分401和401’的光透射性质(宽带光透射性质)还满足条件(3)。
条件(3):第四光透射性质W关于位于第一类区域组的每一个区域中的光透射部分的光透射性质的绝对透射波长带,呈现比位于第一类区域组中的每一个区域中的透射部分的最大透射率高的透射率。
在图4中的示例中,关于作为对于第一光透射性质G的绝对透射波长带的波长带g2,第四光透射性质W的透射率大于或等于50%,并且进一步呈现高于第一光透射性质G的透射率(86%)的透射率(95%或更高)。关于作为对于第二光透射性质B的绝对透射波长带的波长带b2,第四光透射性质W的透射率大于或等于50%,并且进一步呈现高于第二光透射性质B的透射率(78%)的透射率(90%或更高)。关于作为对于第三光透射性质R的绝对透射波长带的波长带r2,第四光透射性质W的透射率大于或等于50%,并且进一步呈现高于第三光透射性质R的透射率(94%)的透射率(95%或更高)。因而,通常具有第四光透射性质W的光透射部分由白色透射材料配置。
位于第一区域1中的光透射部分不局限于由白色透射材料配置。当位于第一类区域组的所有区域中的所有光透射部分是用于绿色光透射的滤色器时,如果位于第一区域1中的光透射部分是用于黄色光透射或蓝绿色光透射的滤色器,则仍然满足条件(1)和条件(2)。此外,当位于第一类区域组的所有区域中的所有光透射部分是用于绿色光透射的滤色器和用于蓝色光透射的滤色器时,如果位于第一区域1中的光透射部分是用于红紫色光透射的滤色器,则仍然满足条件(1)和条件(2)。此外,当用于红色光透射的滤色器、用于绿色光透射的滤色器和用于蓝色光透射的滤色器位于第一类区域组中时,白色透射材料可以被用作位于第一区域1中的光透射部分。当用于相对于原色的辅助颜色光透射的滤色器位于第一类区域组中时,白色透射材料也可以被用作位于第一区域1中的光透射部分。
可以利用图1A至1C所示的图像拾取装置执行图像拾取表面的聚焦检测。第一图像拾取区1110包括被配置有具有窄带光透射性质(R、G、B)的光透射部分的图像拾取像素,并且包括被配置有具有宽带光透射性质(W)的光透射部分的聚焦检测像素。第一图像拾取区1120仅仅包括图像拾取像素,因此不包括聚焦检测像素。此外,聚焦检测像素不局限于如在本示例中那样被非均匀地布置在图像拾取区1100的一部分中,可以使用聚焦检测像素被完全非均匀地布置在图像拾取区1100内的实施方式。此外,聚焦检测像素还可以具有也充当图像拾取像素的双功能。
在本示例中,在R05/C09(第五行、第九列)和R10/C08(第十行、第八列)处的像素是聚焦检测像素,并且这两个检测像素作为一对执行聚焦检测。另外,在图1B中,R03/C03和R06/C02处的像素形成一对聚焦检测像素,R03/C15和R06/C14处的像素形成一对聚焦检测像素,并且R15/C03和R12/C14处的像素形成一对聚焦检测像素。
如图2所示,对于R05/C09处的聚焦检测像素,第一金属层610的一部分遮蔽光电转换部分503的一部分。入射到R05/C09处的聚焦检测像素的光能够通过第一金属层610中的缝隙仅仅输入到图的表面上的光电转换部分503的左半侧。如图2所示,对于R10/C08处的聚焦检测像素,第一金属层610的一部分遮蔽光电转换部分513的一部分。入射到图2的R10/C08处的聚焦检测像素的光够通过第一金属层610中的缝隙仅仅输入到图的表面上的光电转换部分508的右半侧。根据这样的配置,如同图2所示的光线相同,从图表面的右上方对角地输入的光由R05/C09处的聚焦检测像素检测。尽管图2没有示出,但是从图表面的左上方对角地输入的光线由R10/C08处的聚焦检测像素检测。通过比较来自于R05/C09和R10/C08处的聚焦检测像素对的信号,可以确定在图像拾取区1100处拍摄的图像的聚焦状态。此外,如图2所示,聚焦检测像素的聚焦部分863和868的聚焦距离比其它聚焦部分短,或者优选的是聚焦部分863和868的焦点比其它聚焦部分的焦点更接近于预定平面PP。在本示例中,聚焦部分863和868具有大于其它聚焦部分的曲率,并且还更厚,但是可以做出这些中的仅仅一个可以更大的布置。图像拾取像素的聚焦部分具有在第一金属层610的光电转换部分侧上的聚焦点,并且聚焦检测像素的聚焦部分具有在比图像拾取像素的聚焦部分更远离光电转换部分的位置上的聚焦点,该聚焦点在本示例中处于第一金属层610的高度。结果,可以改善聚焦检测的精度。在本示例中,一对两个聚焦检测像素已被用于描述聚焦检测,但是聚焦检测像素的光电转换部分可以被配置为包括使用扩散分离或绝缘体分离来电划分的多个光电转换区。在这种情况下,通过基于在多个光电转换区的每一个处光电转换的信号电荷来比较信号,可以利用一个聚焦检测像素执行聚焦检测。
此外,在具有宽带光透射性质的光透射部分中配置的像素不必是聚焦检测像素;还可以使用简单的图像拾取像素、测光像素或改善动态范围的像素。
光透射构件的形成方法
光透射构件的形成方法可以宽泛地分成预处理、主处理和后处理。预处理是制备用于主处理的基板的处理。主处理是在多个区域的每一个中形成光发射部分的处理。后处理是形成多个聚焦部分的处理。可以省略后处理。
根据本实施例,光透射构件的形成方法涉及在主处理中执行的在第一区域1、第一类区域组和第二类区域组中形成具有至少两个光透射性质的光透射构件。在第一区域1中形成具有第四光透射性质W的光透射部分,并且在第一类区域组中的每一个区域中形成具有从第一光透射性质G、第二光透射性质B和第三光透射性质R中选择出的光透射性质的光透射部分。
具有预定光透射性质的光透射部分通过包括膜形成阶段的形成处理形成。在膜形成阶段,在基板上形成具有预定光透射性质的光透射膜。在膜形成阶段形成的光透射膜具有大于预定距离D的厚度。对于全部多个区域形成在膜形成阶段形成的光透射膜。具体地,对于每一个多个区域,形成光透射膜以或者位于所述区域中的一个中,或者代替位于所述区域中的一个中,而位于所述区域的上方。作为在第一区域1、第一类区域组和第二类区域组中具有至少两个光透射性质的光透射部分,光透射构件的形成方法包括多个形成处理,该多个形成处理包括用于在基板上形成光透射膜的膜形成阶段,其中每个膜具有不同的光透射性质。多个形成处理包括作为对应的形成处理的结果的、根据光透射部分的光透射性质的多个类型。多个形成处理包括作为对应的形成处理的结果的、根据光透射部分的位置的多个类。多个形成处理的顺序可以优选地相对于形成处理的类和/或类型决定。多个形成处理的此序列是主处理。此外,多个形成处理可以包括两个膜形成阶段,以在基板上形成具有相同的光透射性质的光透射膜。多个处理的数目由n表示,并且在多个处理的序列中的初始形成处理被表示为第一级处理,并且第一级处理之后的处理被表示为第二级处理,并且多个形成处理的最后一个被表示为第n级处理。
在对于每一个形成处理的膜形成阶段,选择用于对于全部多个区域形成膜的膜形成方法,其是液相膜形成或固相膜形成。液相膜形成可以使用旋涂、浸涂或喷涂之类的涂敷方法。固相膜形成可以使用溅射、汽相沉积或类似方法。此外,对于每个形成处理可以改变膜形成方法。旋涂特别实际,并且是优选使用的方法。在液相膜形成当中,还存在喷墨方法和丝网印刷方法,但是优选的是避免这些方法,因为光透射膜可能不在多个区域中的一些中形成。
当期望时,图案化阶段可以包括在多个处理的每一个中,其中执行图案化以除去在形成处理期间形成的光透射膜的一部分。在图案化阶段,通过使用抗蚀剂掩模执行光透射膜的蚀刻来实现光透射膜的图案化。通过使用具有感光性质的光透射膜,光透射膜的图案化还可以通过使用光掩模使得光透射膜处于曝光之下直到它已经显影为止来实现。此第二方法对于简化光透射构件的形成是优选的。对于在不具有图案化阶段的多个处理之内的那些形成处理,光透射膜不必具有感光性质。
在多个形成处理之内,包括留下第一类区域组中的膜的图案化阶段的所有形成处理被表示为“第一类处理”。可以存在在第一类处理中仅仅存在一个形成处理的情况以及在第一类处理中存在两个或更多个形成处理的情况。
在多个形成处理之内,包括留下第二类区域组中的膜的图案化阶段的所有形成处理被表示为“第二类处理”。可以存在在第二类处理中仅仅存在一个形成处理的情况以及在第二类处理中存在两个或更多个形成处理的情况。
在多个形成处理之内,包括留下第三类区域组中的膜的图案化阶段的所有形成处理被表示为“第三类处理”。可以存在在第三类处理中仅仅存在一个形成处理的情况以及在第三类处理中存在两个或更多个形成处理的情况。
在多个形成处理之内,在第一区域1中形成具有第四光透射性质W的膜的形成阶段被表示为“第四类处理”。
关于光透射构件的形成方法,形成方法应当至少满足以下条件(i)和(ii)。通过满足条件(i)和条件(ii),可以形成具有优良光学性质的光透射构件800。
条件(i):在第一类处理之后执行第二类处理。
条件(ii):在第一类处理之后执行第四类处理。
满足条件(i)和条件(ii)使得能够视情况配置第一类处理、第二类处理、第三类处理和第四类处理的合适序列。此外,满足条件(i)和条件(ii)使得第二类处理、第三类处理和第四类处理中的两个或更多个处理能够同时执行,并且使得第一类处理和第三类处理能够同时执行。
在多个形成处理之内,所有形成处理包括用于除去位于第一区域1中的光透射膜的一部分的图案化阶段,所述光透射膜在每个形成处理中形成,最迟在第四类处理之前形成。这使得在第一区域1中布置对于在第四类处理中形成的第一区域1的光透射膜的一部分。
此外,优选的是对于每个实施例采用满足以下条件(iii)的形成方法。满足条件(iii)使得能够形成具有优良光学性质的光透射构件800。这有助于消除在第一类处理中形成的光透射部分的形成对在第三类处理中形成的光透射部分的形成的任何影响。
条件(iii):在第一类处理之后执行第三类处理
此外,优选的是采用满足以下条件(iv)的形成处理。满足条件(iv)使得能够形成具有优良光学性质的光透射构件800。这有助于消除在第四类处理中形成的光透射部分的形成对在第三类处理中形成的光透射部分的形成的任何影响。
条件(iv):在第三类处理之后执行第四类处理
对于每个实施例,优选的是采用满足以下条件(v)的形成处理。满足条件(v)使得能够形成具有优良光学性质的光透射构件800。这还简化光透射构件800的形成。
条件(v):最后执行第四类处理
当在第四类处理之后执行第二类处理和第三类处理中的任一者或二者时,图案化阶段包括在第四类处理中以从以下区域中除去在第四类处理中形成的光透射膜,在该区域中,通过将要在第四类处理之后执行的形成处理留下光透射膜。相反,当满足条件(v)时,第四类处理不必包括用于除去在第四类处理中形成的光透射膜的图案化阶段。
可以组合第一类处理、第二类处理、第三类处理和第四类处理的序列,并且总共可能的组合是4!,其等于24个组合。此外,下面24个组合的表包括正常依次执行的两个或更多个处理可以被同时执行的情况。例如,在表中将要第二执行的处理类和将要第三执行的处理类可以被同时执行。在24个组合的表中的每个行中,字母“G”用于指示当满足条件(i)或条件(ii)时的每个条件,并且字母"U"用于指示当不满足条件(i)和条件(ii)时的每个条件。此外,对于条件(iii)、条件(iv)和条件(v),字母“G”用于指示何时满足条件,并且字母“P”用于指示何时不满足条件。在判断列中,字母“U”用于指示不满足条件:条件(i)和条件(ii)中的至少一个。在判断列中,字母“P”或字母“F”用于指示不满足条件:条件(iii)和条件(iv)中的至少一个,并且字母“G”或字母“E”用于指示满足二者。对于条件(v),字母“F”或字母“E”用于指示满足条件。这些符号表示光透射膜的光学性质按照从最低到最高的次序的优良级别,其是U(不可接受的)、P(不良的)、F(比较好的)、G(良好的)和E(极好的)。行名称包括在本实施例的类别中。
表1
后处理形成多个聚焦部分。聚焦部分包括微透镜,可以使用诸如回流、回蚀(etchback)、梯度曝光和压印之类的方法形成微透镜。当期望时,可以形成平坦化层和反射抑制层。
图像拾取装置的制造方法
图像拾取装置的制造方法包括用于形成诸如二极管和晶体管之类的半导体元件的元件处理,所述半导体元件在半导体基板上配置多个光电转换部分、像素电路、控制电路和信号处理电路。诸如离子注入之类的已知方法可以用于元件处理。这使得能够形成具有多个光电部分的半导体基板500。此外,包括布线处理以根据期望对诸如二极管和晶体管之类的半导体元件布线。已知方法可以用来对于布线处理形成包括多个金属层610至630和多个层间绝缘层的绝缘层600。此外,包括用于形成光透射构件的处理。使用如上所述用于形成光透射构件的方法形成光透射构件。通常,在元件处理和布线处理之后执行用于形成光透射构件的处理,但是当期望时可以在光透射构件的形成之后执行布线处理的一部分。
以下具体地描述关于形成光透射构件的方法的实施例。
第一实施例
图5A至6I示出了在采用方法(a)时的第一实施例的示例。此外,关于图5A至5F,将表示具有形成的光透射部分的区域的附图标记放入正方形中。图6A至6D是光透射构件的形成方法的截面图。关于图6A至6I,较下层(tie)是从图4中的X轴的负X侧到正X侧依次包括第六区域6、第二区域2、第一区域1、第三区域3和第七区域7的区域的截面图。关于图6A至6I,上层是从图4中的X轴的负X侧到正X侧依次包括第十区域10、第五区域5和第十三区域13的区域的截面图。
预处理:在绝缘层600的表面上形成由氮化硅制成的钝化层,并且使用旋涂形成由塑料制成的平坦化层。结果,获得上表面上的平坦的中间层700。回蚀方法也可以用于平坦化。这使得能够制备具有平坦表面作为基板的中间膜700。图5A和6A示出了在如图2所示的中间膜700上形成光透射构件800之前对于每个区域的预定平面PP。
第一级处理:首先,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第一光透射性质G的光透射膜100(图6B)。接着,将光透射膜100留在第一类区域组的第二区域2、第三区域3、第四区域4和第五区域5上,然后执行图案化阶段以从第二类区域组的所有区域、第三类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜100(图6C)。此第一级处理导致在第一类区域组的所有区域中形成具有第一光透射性质G的光透射部分(仅仅示出了光透射部分102、103和105)(对应于图5B中的区域2、3、4和5)。此第一级处理与第一类处理关联。
第二级处理:在第一级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第二光透射性质B的光透射膜200(图6D)。接着,将光透射膜200留在第二类区域组的第五区域5、第六区域6、第七区域7、第八区域8和第九区域9上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的所有区域的顶部、第三类区域组的所有区域和第一区域1除去光透射膜200(图6E)。此外,因为具有第一光透射性质G的光透射部分已经存在于第一类区域组中,所以从第一类区域组的顶部除去意味着位于具有第一光透射性质G的光透射部分的顶部的光透射膜200的部分。此第二级处理导致在第二类区域组的所有区域中形成具有第二光透射性质B的光透射部分(仅仅示出了光透射部分206和207)(对应于图5C中的区域6、7、8和9)。此第二级处理与第二类处理关联。
第三级处理:在第二级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第三光透射性质R的光透射膜300(图6F)。接着,将光透射膜300留在第三类区域组的第十区域10、第十一区域11、第十二区域12和第十三区域13上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的所有区域的顶部、第二类区域组的所有区域的顶部和第一区域1除去光透射膜300(图6G)。此第三级处理导致在第三类区域组的所有区域中形成具有第三光透射性质R的光透射部分(仅仅示出了光透射部分310和313)(这些对应于图5D中的区域10-13)。此第三级处理与第三类处理关联。
第四级处理:在第三级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第四光透射性质W的光透射膜400(图6H)。此后,对于图像拾取区1100不执行图案化阶段。因此,将光透射膜400留在第一类区域组的顶部、第二类区域组的顶部和第三类区域组的顶部上。此第四级处理导致在第一区域1中形成具有第四光透射性质W的光透射部分401。此第四级处理与第四类处理关联(对应于图5E中的遮蔽的区域1)。
后处理:在第四级处理之后,在光透射膜400的表面上形成多个聚焦部分。在多个聚焦部分之内,光透射膜400位于第一区域组的所有区域的顶部上的聚焦部分与在第一类区域组中配置的光透射部分之间。因而,如上所述形成光透射构件800。
参考实施例
图7A至8I示出了在采用方法(j)时的参考实施例。使用与图5A至5F和图6A至6I相同的表述来描述图7A至7F和图8A至8I,因此省略它们的描述。
预处理:图7A示出了在中间膜700的表面上形成光透射构件800之前的每个区域的预定平面PP,如图4所述,并且图7A中的截面图与图6A中的相同,因此省略它们的描述。
第一级处理:首先,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第二光透射性质B的光透射膜200(图8A)。接着,将光透射膜200留在第二类区域组的第六区域6、第七区域7、第八区域8和第九区域9上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的所有区域、第三类区域组的所有区域和第一区域1除去光透射膜200(图8B)。此第一级处理导致在第二类区域组的所有区域中形成具有第二光透射性质B的光透射部分(仅仅示出了光透射部分306和307)(图7B)。此第一级处理与第二类处理关联。
第二级处理:在第一级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第一光透射性质G的光透射膜100(图8C)。接着,将光透射膜100留在第一类区域组的第二区域2、第三区域3、第四区域4和第五区域5上,然后执行图案化阶段以从第二类区域组的所有区域的顶部、第三类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜100(图8D)。此外,因为具有第二光透射性质B的光透射部分已经存在于第二类区域组中,所以从第二类区域组的顶部除去意味着位于具有第二光透射性质B的光透射部分的顶部的光透射膜100的部分。此第二级处理导致在第一类区域组的所有区域中形成具有第一光透射性质G的光透射部分(仅仅示出了光透射部分102、103和105)(图7C)。此第二级处理与第一类处理关联。
第三级处理:在第二级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第四光透射性质W的光透射膜400(图8E)。接着,将光透射膜400留在第一区域1上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的所有区域的顶部、从第二类区域组的所有区域的顶部以及第三类区域组的所有区域中除去光透射膜400(图8F)。此第三级处理导致在第一区域1中形成具有第四光透射性质W的光透射部分(光透射部分401)。第三级处理与第四类处理关联(图7D)。
第四级处理:在第三级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第三光透射性质R的光透射膜300(图8G)。接着,将光透射膜300留在第三类区域组的第十区域10、第十一区域11、第十二区域12和第十三区域13上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的所有区域上方、第二类区域组的所有区域上方和第一区域1上方除去光透射膜300(图8H)。此第四级处理导致在第一类区域1的所有区域中形成具有第三光透射性质R的光透射部分(仅仅示出了光透射部分310和313)(图7D)。此第四级处理与第三类处理关联。
后处理:在第四级处理之后,在中间膜700的表面上形成平坦化的膜850。在平坦化的膜850的表面上形成多个聚焦部分。在多个聚焦部分之内,平坦化的膜850处于位于第一区域1的顶部上的聚焦部分与在第一类区域组中配置的光透射部分之间。因而,使用参考实施例如上所述形成光透射构件800。
但是,参考实施例与其它实施例相比,存在一些缺点。一个缺点是第一类区域组的每个区域中的光透射部分的形状。当比较第一类区域组和第二类区域组时,在第一类区域组的每个区域中配置的光透射部分具有宽带光透射性质,并且在第一区域1中配置的光透射部分的影响比在第二类区域组的每个区域中配置的光透射部分更容易被接受。
此情况的原因是不满足条件(i)或条件(ii)。在如上所述的参考实施例中不满足条件(i)。在作为参考实施例中的第二级处理的第一类处理时,在第一区域1中不形成光透射部分,即使光透射部分已经在位于第一类区域组中的第一区域1的相对侧的第二类区域组的所有区域中形成。为此,如图8C所示,关于在第一类处理的膜形成阶段的第二类区域组中的每一个区域,第二类区域组侧中的光透射膜100被厚厚地形成,并且薄薄地形成在第一区域1侧上。此外,光透射膜100更薄地形成在第一区域1中。此外,当在图案化阶段期间执行图案化时,光透射部分102和103被厚厚地形成在第二类区域组侧上并且薄薄地形成在第一区域1侧上,如图8D所示。如果光透射部分太薄,则难以获得足够的谱性质,这将导致图像质量和聚焦检测准确度的恶化。
相反地,根据采用方法(b)的第一实施例,在作为第一级处理的第一类处理时,不在第一区域1和位于第一类区域组中的第一区域1的相对侧上的第二类区域组的所有区域二者中形成光透射部分。为此,可以沿着X轴和Y轴二者对称地形成第一类区域组的所有区域中的光透射部分。因而,在第一类区域组的所有区域中形成的每个光透射部分的透射率的变化可以减小。
第二缺点是第四类处理的复杂度。此情况的原因是不满足条件(v)。当满足条件(v)时,通过去掉对于具有第四光透射性质W的光透射膜400的图案化阶段,可以简化处理。相反地,如果不满足条件(v),则不得不在第四类处理中执行图案化阶段,以便在期望的区域中布置在第四类处理之后形成的光透射膜。
第二实施例
图9A至9F示出了作为涉及方法(a)和(b)的示例的第二实施例。图9A至9F使用与图5A至5F相同的表述,因此省略它们的描述。
预处理:可以用和第一实施例相同的方法执行预处理,因此省略它的描述。
第一级处理:首先,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第二光透射性质B的光透射膜200。接着,将光透射膜200留在第一类区域组的第二区域2和第三区域3上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的第四区域4和第五区域5、第二类区域组的所有区域、第三类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜200。此第一级处理导致在第一类区域组的区域的一部分中形成具有第二光透射性质B的光透射部分(图9B)。此第一级处理与第一类处理关联。
第二级处理:在第一级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第三光透射性质R的光透射膜300。接着,将光透射膜300留在第一类区域组的第四区域4和第五区域5上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的第二区域2和第三区域3的顶部、第二类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜300。此第二级处理导致在第一类区域组的剩余区域中形成具有第三光透射性质R的光透射部分(图9C)。此第二级处理也与第一类处理关联。
第三级处理:在第二级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第一光透射性质G的光透射膜100。接着,将光透射膜100留在第二类区域组的第六区域6、第七区域7、第八区域8和第九区域9上以及留在第三类区域组的第十区域10、第十一区域11、第十二区域12和第十三区域13上。执行图案化阶段以从第一类区域组的所有区域的顶部和第一区域1中除去。此第三级处理导致在第二类区域组的所有区域和第三类区域组的所有区域中形成具有第一光透射性质G的光透射部分(图9D)。此第三级处理与第二第二类处理和第三类处理关联。
第四级处理:在第三级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第四光透射性质W的光透射膜400(图6H)。此后,在图像拾取区1100中不执行图案化阶段。因此,将光透射膜400留在第一类区域组的顶部、第二类区域组的顶部和第三类区域组的顶部上。此第四级处理导致在第一区域1中形成具有第四光透射性质W的光透射部分。此第四级处理与第四类处理关联(图5E)。
后处理:可以用和第一实施例相同的方法执行后处理,因此省略它的描述。因而,可以根据上面的描述形成光透射构件800。
第三实施例
图10A至10F示出了作为涉及方法(h)和(j)的示例的第三实施例。图10A至10F使用与图5A至5F相同的表述,因此省略它们的描述。
预处理:可以用和第一实施例相同的方法执行预处理,因此省略它的描述。
第一级处理:首先,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第一光透射性质G的光透射膜100。接着,将光透射膜100留在第三类区域组的第十区域10、第十一区域11、第十二区域12和第十三区域13上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的所有区域、第二类区域组的所有区域、第三类区域组的剩余区域和第一区域1中除去光透射膜100。此第一级处理导致在第三类区域组的所有区域中形成具有第一光透射性质G的光透射部分(图10B)。此第一级处理与第三类处理关联。
第二级处理:在第一级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第二光透射性质B的光透射膜200。接着,将光透射膜200留在第一类区域组的第二区域2和第五区域5上,然后执行图案化阶段以从第三类区域组的所有区域的顶部、第一类区域组的第四区域4和第五区域5、第三类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜200。此第二级处理导致在第一类区域组的一些区域中形成具有第二光透射性质B的光透射部分(图10C)。此第二级处理与第一类处理关联。
第三级处理:在第二级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第三光透射性质R的光透射膜300。接着,将光透射膜300留在第一类区域组的第四区域4和第五区域5上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的第二区域2和第三区域3的顶部、从第三类区域组的所有区域的顶部、第二类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜300。此第三级处理导致在第二类区域组的剩余区域中形成具有第三光透射性质R的光透射部分(图10D)。此第三级处理也与第一类处理关联。
第四级处理:在第三级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第四光透射性质W的光透射膜400(图6E)。此后,不在图像拾取区1100执行图案化阶段。因此,将光透射膜400留在第一类区域组的顶部、第三类区域组的顶部、第二类区域组的所有区域和第一区域1上。此第四级处理导致在第一区域1中形成具有第四光透射性质W的光透射部分401。此第四级处理与第四类处理关联(图10E)。
后处理:可以用和第一实施例相同的方法执行后处理,因此省略它的描述。因而,可以如上所述形成光透射构件800。
第四实施例
图11A至11F示出了作为涉及方法(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的示例的第四实施例。图11A至11F使用与图5A至5F相同的表达,因此省略它们的描述。
预处理:可以用与第一实施例相同的方法执行预处理,因此省略它的描述。
第一级处理:首先,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第一光透射性质G的光透射膜100。接着,将光透射膜100留在第一类区域组的第二区域2和第三区域3上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的第四区域4和第五区域5、第二类区域组的所有区域、第三类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜100。此第一级处理导致在第一类区域组的一些区域中形成具有第一光透射性质G的光透射部分(图11B)。此第一级处理与第一类处理关联。
第二级处理:在第一级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第二光透射性质B的光透射膜200。接着,将光透射膜200留在第一类区域组的第四区域4上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的第二区域2和第三区域3的顶部、第一类区域组的第五区域5、第三类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜200。此第二级处理导致在第一类区域组的一些区域中形成具有第二光透射性质B的光透射部分(图11C)。此第二级处理也与第一类处理关联。
第三级处理:在第二级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第三光透射性质R的光透射膜300。接着,将光透射膜300留在第一类区域组的第五区域5上,然后执行图案化阶段以从第一类区域组的第二区域2、第三区域3和第四区域4的顶部、第二类区域组的所有区域、第三类区域组的所有区域和第一区域1中除去光透射膜300。此第三级处理导致在第一类区域组的第五区域5中形成具有第三光透射性质R的光透射部分(图11D)。此第三级处理与第一类处理关联。
第四级处理:在第三级处理之后,执行膜形成阶段以在中间膜700的表面上形成具有第四光透射性质W的光透射膜400(图11E)。此后,不在图像拾取区1100执行图案化阶段。因此,光透射膜400留在第一类区域组的所有区域的顶部上。此第四级处理导致在第一区域1、第二类组的所有区域和第三类组的所有区域中形成具有第四光透射性质W的光透射部分401。此第四级处理与第二类处理、第三类处理和第四类处理关联(图11E)。
后处理:可以用与第一实施例相同的方法执行后处理,因此省略它的描述。因而,可以如上所述形成光透射构件800。
光透射构件800不仅仅适用于图像拾取装置,而且可以适用于使用滤色器阵列的的彩色显示设备,诸如透射型液晶显示器、反射型液晶显示器、有机电致发光(EL)显示设备、无机EL显示设备和场致发射型电子束显示设备。
将参考图12A和图12B描述预处理的第一修改的示例。如图12A所示,在形成光透射部分之前在中间膜700的表面上的每个区域的边界处形成分隔物(partition)801。如上相对于第一实施例至第四实施例所述,当不形成分隔物801时,在每个形成处理中形成的光透射膜与在前一形成处理中形成的光透射部分的侧表面接触,因此这使得光透射部分容易受在前一形成处理中形成的光透射部分的侧表面的形状的影响。在本修改中通过配置分隔物801,可以减小在前一形成处理中形成的光透射部分的侧表面的形状的影响。
将参考图12C至12F描述预处理的第二修改。第二修改是适用于包括多个半导体基板的膜化的背部照明图像拾取装置的示例。产生包括多个光电转换部分的半导体基板500,然后在半导体基板500的表面上形成绝缘膜600和多个金属膜610和620。此外,产生包括信号处理电路的半导体基板500’,然后在半导体基板500’的表面上形成绝缘膜600’和多个金属膜610’和620’(图12C)。将半导体基板500和半导体基板500’一起膜化以便利用绝缘膜600’和多个金属膜610’和620’将绝缘膜600和多个金属膜610和620夹在中间。接着,使用粘合剂或者通过金属膜或者绝缘膜的接合将半导体基板500和半导体基板500’固定在一起(图12D)。此后,从已经在半导体基板500上形成绝缘膜600的一侧的背侧,使用机械抛光、化学抛光、机械化学抛光(CMP)或者类似方法将半导体基板500变薄1到10μm(图12E)。接着,在此后表面上形成中间膜700。接着,在作为基板的中间膜700的表面上形成光透射构件800(图12F)。当然,半导体500’可以用作简单的支持基板,并且在这种情况下,可以省略绝缘膜600’和多个金属膜610’和620’。
将参考图12G描述后处理的第一修改。在图2中,多个聚焦部分862、863和864被描述为单独的部分,但是如图12G所示,可以连接用于多个聚焦部分862、863和864的相同的材料以形成基底860。可以使用回蚀或者梯度曝光形成以这种方式连接的多个聚焦部分862、863和864。此外,如图12H所示,当在多个聚焦部分862、863和864之间形成边界时,可以形成所谓的无间隙微透镜。此外,尽管如图2所示在光透射膜400的表面上形成聚焦部分,但是光透射膜400本身可以由聚焦部分862、863和864形成,如图7E所示。当在光透射膜400本身中形成聚焦部分862、863和864时,在第四类处理中形成的具有第四光透射性质W的光透射膜400优选地比其它光透射膜100、200和300厚。
此外,光透射构件可以具有在光学上划分多个光透射部分的划分部分。划分部分优选地具有低于光透射部分的折射率的折射率。在形成光透射部分之后,在光透射部分之间形成位于每个区域的边界处的沟道870。包括空气或一些其它气体的所谓的空气隙构造可以用于沟道870。此外,固体可以被嵌入到沟道870中。嵌入到沟道870中的固体可以包括诸如金属或黑色材料之类的光遮蔽材料,或可以包括具有低于光透射部分的折射率的折射率的低折射率材料。在形成多个聚焦部分862、863和864之后,形成沟道870,如在图12J中的示例所示,但是可以在形成沟道870之后形成多个聚焦部分862、863、和864。
示例
将参考图13A至13D描述根据图1B所示的图案的光透射构件800的形成方法的示例。本示例的形成方法采用第一实施例的方法。
作为第一级处理,形成具有第一光透射性质G的光透射部分(图13A)。作为第二级处理,形成具有第二光透射性质B的光透射部分(图13B)。作为第三级处理,形成具有第三光透射性质R的光透射部分(图13D)。作为第四级处理,形成具有第四光透射性质W的光透射部分(图13E)。因而,如上所述形成光透射构件800。第一级处理与第一类处理关联,并且第四级处理与第四类处理关联。如果我们取R06/C02、R10/C08、R12/C14、R06/C14处的像素属于第一区域1,则第二级处理与第二类处理关联,并且第三级处理与第三类处理关联。相反地,如果我们取R03/C03、R05/C09、R03/C15和R15/C03处的像素属于第一区域1,第二级处理与第三类处理关联,并且第三级处理与第二类处理关联。
将参考图13E至13H描述根据图1B所示的图案的修改的光透射构件800的形成方法的示例。本示例的形成方法采用第二实施例的方法。
作为第一级处理,形成具有第二光透射性质B的光透射部分(图13E)。作为第二级处理,形成具有第三光透射性质R的光透射部分(图13F)。作为第三级处理,形成具有第一光透射性质G的光透射部分(图13G)。作为第四级处理,形成具有第四光透射性质W的光透射部分(图13H)。因而,如上所述形成光透射构件800。第一级处理与第二类处理关联,并且第四级处理与第四类处理关联。第二类处理和第三类处理作为第三级处理被同时执行。换句话说,第三级处理组合第二类处理和第三类处理。
几个其它光透射部分布置图案的示例在图14中给出,将描述这些形成示例中的一个。图14A至图14F所示的布置可以普遍存在于图像拾取区1100的整个表面上,或者可以非均匀地分布在图像拾取区1100的一部分上。图14A至图14F示出了这些布置作为12行乘以12列大小的区域的矩阵。所示的在每个区域中形成的具有窄带光透射性质的光透射部分的光透射性质是第一光透射性质G、第二光透射性质B和第三光透射性质R。第四光透射性质W被示出为宽带光透射性质。例如,第一光透射性质G具有绿色透射带,第二光透射性质B具有蓝色透射带,第三光透射性质R具有红色透射带,第四光透射性质W具有白色透射带,但是这些不一定被限制。在第一区域中形成具有第四光透射性质W的光透射部分,但是第四光透射性质W的绝对透射波长带和/或相对透射波长带可以比在第一类区域组的每个区域中形成的光透射部分的绝对透射波长带和/或相对透射波长带宽。在每个区域中形成的光透射部分被形成以使得满足条件(i)和条件(ii)。也就是说,使用表1所示的方法(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)和(h)中的任何一个形成它们。特别优选的是使用方法(a)或者(b)执行所述形成。
作为用于图14A中的示例的第一类处理,执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质B的光透射部分。此外作为第一类处理,执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。第二类型的处理和第三类型的处理的顺序是可选的。此后,作为第二类处理和第三类处理的组合,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。此外作为第二类处理、第三类处理和第四类处理的组合,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。第一类型的处理和第四类型的处理的顺序是可选的,但是优选的是在第一类型的处理之后执行第四类型的处理。
作为用于图14B中的示例的第一类处理,执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质B的光透射部分。此外作为第一类处理,执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。第二类型的处理和第三类型的处理的顺序是可选的。此后,作为第二类处理和第三类处理的组合,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。此外作为第三类处理和第四类处理的组合,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。第一类型的处理和第四类型的处理的顺序是可选的,但是优选的是在第一类型的处理之后执行第四类型的处理。
作为用于图14C中的示例的第一类处理,执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质B的光透射部分。此外作为第一类处理,执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。此后,作为第二类处理和第四类处理的组合,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。此外作为第三类处理,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。第一类型的处理的定时是可选的,但是优选的是在第二类型的处理和第三类型的处理之后执行它。此外,优选的是在第四类型的处理之前执行第一类型的处理。此外,优选的是最后执行第四类型的处理。
作为用于图14D和14E中的示例的第一类处理,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。此外作为第一类处理,执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质R的光透射部分。此外作为第一类处理,执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。第一类型的处理、第二类型的处理和第三类型的处理的次序是可选的。此后,作为第二类处理、第三类处理和第四类处理的组合,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。
作为对于图14F中的示例的第一类处理和第三类处理的组合,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。此外作为第一类处理,执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质B的光透射部分。此外作为第一类处理,执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。第一类型的处理、第二类型的处理和第三类型的处理的顺序是可选的,但是优选的是在第一类型的处理之前执行第二类型的处理和第三类型的处理。此后,作为第二类处理和第四类处理的组合,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。
作为对于图14G中的示例的第一类处理和第三类处理的组合,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。此后,作为第二类处理,执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质B的光透射部分。此外执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。注意,关于作为另一个第一区域的区域R09/C03,并且每个区域R09/C01、R09/C05、R07/C03和R11/C03构成另一个第二类区域组,执行此第二类型的处理作为第二类处理。此外,作为第四类处理,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。第二类型的处理、第三类型的处理和第四类型的处理的顺序是可选的,但是优选的是最后执行第四类型的处理。
作为用于图14H中的示例的第一类处理,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。此后,作为第二类处理和第四类处理的组合,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。作为第三类处理,在任何期望的定时执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质B的光透射部分。此外作为第三类处理,执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。第二类型的处理和第三类型的处理的定时是可选的,但是优选的是在第一类型的处理之后执行第二类型的处理和第三类型的处理。此外,优选的是最后执行第四类型的处理。
作为对于图14I中的示例的第一类处理和第三类处理的组合,执行第一类型的处理以形成具有第一光透射性质G的光透射部分。此后,作为第二类处理,执行第二类型的处理以形成具有第二光透射性质B的光透射部分。此外作为对于另一个第一区域的第二类处理,执行第三类型的处理以形成具有第三光透射性质R的光透射部分。此外作为充当第二类处理和第四类处理二者的处理,执行第四类型的处理以形成具有第四光透射性质W的光透射部分。第二类型的处理、第三类型的处理和第四类型的处理的次序是可选的,但是优选的是在执行第一类型的处理后执行第二类型的处理和第三类型的处理。此外,优选的是最后执行第四类型的处理。
因而,可以通过利用如上所述的满足条件(i)和条件(ii)的多个形成处理依次形成光透射部分来获得具有优良光学性质的光透射构件。
虽然已经参考示范性实施例描述了本发明,但是应当理解,本发明不局限于公开的示范性实施例。以下权利要求书的范围与最宽的解释一致以便涵盖所有这样的修改、等效结构和功能。

Claims (18)

1.一种用于形成光透射构件的方法,包括:
用于形成光透射部分的一系列处理,所述处理的每一个包括在预定平面的多个区域的任意一个区域中形成光透射膜并且留下所述光透射膜,并且对于具有不同的光透射性质的每个光透射膜的每次形成执行所述处理的每一个,
所述预定平面的多个区域包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域、第六区域、第七区域、第八区域和第九区域,
关于所述预定平面的第一方向,所述第一区域在第二区域和第三区域之间,所述第二区域和第三区域在第六区域和第七区域之间,所述第二区域与第一区域和第六区域相邻,所述第三区域与第一区域和第七区域相邻,
关于与所述预定平面的第一方向相交的第二方向,所述第一区域在第四区域和第五区域之间,所述第四区域和第五区域在第八区域和第九区域之间,所述第四区域与第一区域和第八区域相邻,并且所述第五区域与第一区域和第九区域相邻,
其中,在波长带的第一至少一部分中,布置在第一区域中的光透射部分呈现大于或等于预定值的透射率:在第一至少一部分中,布置在包括第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的多个区域的每一个中的光透射部分呈现大于或等于所述预定值的透射率,并且在波长带的第二至少一部分中,布置在第一区域中的光透射部分呈现大于或等于预定值的透射率:在第二至少一部分中,布置在包括第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的多个区域的每一个中的光透射部分呈现小于所述预定值的透射率,所述预定值等于或大于25%,
并且其中,在所述一系列处理中,在对于第二区域、第三区域、第四区域和第五区域形成光透射部分之后,对于第一区域、第六区域、第七区域、第八区域和第九区域形成光透射部分。
2.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,其中,在所述一系列处理中,最后执行所述用于在第一区域中形成光透射构件的处理。
3.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,
其中所述多个区域包括第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域;
并且其中所述第一区域在第十区域和第十一区域之间,所述第二区域和第四区域与第十区域相邻,所述第三区域和第五区域与第十一区域相邻,所述第一区域在第十二区域和第十三区域之间,所述第三区域和第四区域与第十二区域相邻,并且所述第二区域和第五区域与第十三区域相邻;
并且其中,在所述一系列处理中,在第二区域、第三区域、第四区域和第五区域中形成光透射部分之后,在第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域中形成光透射部分。
4.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,
其中所述多个区域包括第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域;
并且其中所述第一区域在第十区域和第十一区域之间,所述第二区域和第四区域与第十区域相邻,所述第三区域和第五区域与第十一区域相邻,所述第一区域在第十二区域和第十三区域之间,所述第三区域和第四区域与第十二区域相邻,并且所述第二区域和第五区域与第十三区域相邻;
并且其中,在第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域中形成光透射部分之后,在第一区域中形成光透射部分。
5.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,
其中所述多个区域包括第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域;
并且其中所述第一区域在第十区域和第十一区域之间,所述第二区域和第四区域与第十区域相邻,所述第三区域和第五区域与第十一区域相邻,所述第一区域在第十二区域和第十三区域之间,所述第三区域和第四区域与第十二区域相邻,并且所述第二区域和第五区域与第十三区域相邻;
并且其中,在第一区域中同时形成光透射部分的同时,还在包括第六区域、第七区域、第八区域、第九区域、第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域的多个区域的至少一个中形成光透射部分。
6.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,
其中,利用所述光透射构件,在波长带的第三至少一部分中,布置在第一区域中的光透射部分呈现大于或等于所述预定值的透射率:在第三至少一部分中,布置在包括第六区域、第七区域、第八区域和第九区域的多个区域的每一个中的光透射部分呈现大于或等于预定值的透射率,并且在波长带的第四至少一部分中,布置在第一区域中的光透射部分呈现大于或等于所述预定值的透射率:在第四至少一部分中,布置在包括第六区域、第七区域、第八区域和第九区域的多个区域的每一个中的光透射部分呈现小于所述预定值的透射率。
7.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,其中所述预定值是50%。
8.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,其中,在以下波长带中,在第一区域中形成的光透射构件呈现比布置在包括第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的多个区域的每一个中的光透射部分的透射率的最大值高的透射率:在该波长带中,布置在包括第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的多个区域的每一个中的光透射部分呈现大于或等于所述预定值的透射率。
9.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,其中,所述一系列处理包括:
第一处理,包括
使用旋涂方法来形成第一光透射膜的阶段,在第一光透射膜中,绿色光透射率大于或等于50%,并且红色和蓝色光透射率小于50%,和
从至少第一区域除去第一光透射膜的一部分的图案化阶段,
第二处理,包括
使用旋涂方法来形成第二光透射膜的阶段,在第二光透射膜中,红色光透射率大于或等于50%,并且绿色和蓝色光透射率小于50%,和
从至少第一区域除去第二光透射膜的一部分的图案化阶段,
第三处理,包括
使用旋涂方法来形成第三光透射膜的阶段,在第三光透射膜中,蓝色光透射率大于或等于50%,并且绿色和红色光透射率小于50%,和
从至少第一区域除去第三光透射膜的一部分的图案化阶段;和
第四处理,包括
使用旋涂方法来形成第四光透射膜以使得第四光透射膜的一部分位于第一区域中的阶段,在第四光透射膜中,绿色、红色和蓝色光透射率大于或等于50%。
10.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,其中,在形成第一光透射膜之后形成第二光透射膜,在形成第二光透射膜之后形成第三光透射膜,并且在形成第三光透射膜之后形成第四光透射膜。
11.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,还包括:
用于在所述一系列处理之后,在所述一系列处理中的用于在第一区域中形成光透射部分的处理中形成的光透射膜当中的多个区域上形成多个聚焦部分的处理。
12.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,还包括:
用于通过第四光透射膜在所述多个区域上形成多个聚焦部分的处理。
13.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,还包括:
用于在所述一系列处理之后在所述多个区域的边界处配置沟道的处理。
14.根据权利要求1所述的用于形成光透射构件的方法,还包括:
用于在所述一系列处理之后在所述多个区域上形成多个聚焦部分的处理,其中在第一区域上形成的聚焦部分的焦点比在除了所述多个区域内的第一区域之外的区域上形成的聚焦部分的焦点更接近于所述预定平面。
15.一种用于形成光透射构件的方法,包括:
包括制备基板的处理,在所述基板上,将光透射部分布置在所述基板上的预定平面的多个区域的每一个区域上,所述多个区域包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域、第六区域、第七区域、第八区域、第九区域、第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域,
关于所述预定平面的第一方向,所述第一区域在第二区域和第三区域之间,所述第二区域和第三区域在第六区域和第七区域之间,所述第二区域与第一区域和第六区域相邻,所述第三区域与第一区域和第七区域相邻,
关于与所述预定平面的第一方向相交的第二方向,所述第一区域在第四区域和第五区域之间,所述第四区域和第五区域在第八区域和第九区域之间,所述第四区域与第一区域和第八区域相邻,并且所述第五区域与第一区域和第九区域相邻,以及
所述第一区域在第十区域和第十一区域之间,所述第二区域和第四区域与第十区域相邻,所述第三区域和第五区域与第十一区域相邻,所述第一区域在第十二区域和第十三区域之间,所述第三区域和第四区域与第十二区域相邻,并且所述第二区域和第五区域与第十三区域相邻;
第一类处理,包括
使用旋涂方法来形成第一光透射膜的阶段,在第一光透射膜中,绿色光透射率大于或等于50%,并且红色和蓝色光透射率小于50%,和
从至少第一区域、第六区域、第七区域、第八区域、第九区域、第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域除去第一光透射膜的一部分并且将第一光透射膜的一部分留在至少第二区域、第三区域、第四区域和第五区域上的阶段;
第二类处理,包括
使用旋涂方法来形成第二光透射膜和第三光透射膜中的一个的阶段,在第二光透射膜中,红色光透射率大于或等于50%,绿色和蓝色光透射率小于50%,在第三光透射膜中,蓝色光透射率为大于或等于50%,绿色和红色光透射率小于50%,和
从至少第一区域除去第二光透射膜和第三光透射膜中的所述一个的一部分并且将第二光透射膜和第三光透射膜中的所述一个的一部分留在至少第六区域、第七区域、第八区域和第九区域上的阶段;
第三类处理,包括
使用旋涂方法来形成第二光透射膜和第三光透射膜中的另一个的阶段,和
从至少第一区域除去第二光透射膜和第三光透射膜中的另一个的一部分并且将第二光透射膜和第三光透射膜中的另一个的一部分留在至少第十区域、第十一区域、第十二区域和第十三区域上的阶段;和
第四类处理,包括使用旋涂方法来形成第四光透射膜以使得第四光透射膜的一部分位于第一区域中的阶段,在第四光透射膜中,绿色、红色和蓝色光透射率大于或等于50%。
16.根据权利要求15所述的用于形成光透射构件的方法,其中在形成第二光透射膜之后形成第三光透射膜。
17.根据权利要求16所述的用于形成光透射构件的方法,还包括:
用于在第四光透射膜上在所述多个区域上方形成多个聚焦部分的处理。
18.一种用于制造图像拾取装置的方法,所述图像拾取装置包括:
光透射构件,包括具有不同的光透射性质的多个光透射部分,和
半导体基板,包括用于光电转换由所述多个光透射部分的每一个透射的光的多个光电转换部分;
其中所述光透射构件是根据权利要求1至17中的任何一个所述的用于形成光透射构件的方法形成的。
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