CN104347657B - 固态成像装置、其制造方法以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种固态成像装置、其制造方法以及电子设备，该固态成像装置包括其中设置像素的成像区域、围绕成像区域且包括电极焊垫的连接区域、以及对于像素的每一个形成在成像区域中的层内透镜。层内透镜由涂层式高折射系数材料形成。连接区域包括开口，该开口形成为使电极焊垫的上表面从施加到电极焊垫的高折射系数材料暴露。
Description
技术领域
本公开涉及固态成像装置、其制造方法以及电子设备，特别涉及可提供良好光收集特性的固态成像装置、其制造方法和电子设备。
背景技术
近年来，数字相机等中的固态成像装置由于像素小型化而尺寸减小且包括更多的像素。具体而言，每个像素的光电转换部分(光接收部分)的面积减小。用作光收集部分的微型透镜随着光收集部分面积的减小其尺寸也减小。
已经知晓，除了光输入表面的最上层中形成的微型透镜外，为了改善像素的光收集特性的目的，固态成像装置还包括在微型透镜和光接收部分之间由高折射系数材料形成的层内透镜(内部透镜)。
例如，一种固态成像装置包括在配线层中的层内透镜(例如，见日本专利申请特开第2000-164837号公报(在下文，称为专利文件1))。在此情况下，层内透镜形成在平坦化的层间绝缘膜上，因此可形成层内透镜而不受台阶的影响。然而，最上层中层内透镜和微型透镜之间的距离相对很长。因此，为了提供良好的光收集特性，需要实现精确地结构设计。
在这个背景下，存在一种包括在配线层上的层内透镜的固态成像装置(例如，见日本专利申请特开第2009-158944号公报(在下文，称为专利文件2))。采用该结构，可缩短层内透镜和微型透镜之间的距离。
发明内容
对于与专利文件2的固态成像装置类似的结构，由于配线(电极焊垫)而形成台阶。因此，在形成层内透镜时必须减小这样的台阶。然而，层内透镜和光接收部分之间的距离相应地增加且输入光接收部分的光减少。
此外，层内透镜之上的层中形成的滤色器必须形成在平坦的区域中。因此，甚至在形成层内透镜而不减小上述台阶时，平坦化膜也必须形成在层内透镜和电极焊垫之上的层中。因此，层内透镜和微型透镜之间的距离相应地增加，这使光收集特性变坏。
考虑到上述情形，希望提供更加良好的光收集特性。
根据本公开的实施例，所提供的固态成像装置包括：成像区域，其中设置像素；连接区域，围绕该成像区域且包括电极焊垫；以及层内透镜，对该像素的每一个形成在该成像区域中，该层内透镜由涂层式高折射系数材料形成，该连接区域包括开口，该开口形成为使该电极焊垫的上表面从施加到该电极焊垫的该高折射系数材料暴露。
该固态成像装置还可包括：平坦化膜，形成在该高折射系数材料上；以及滤色器和微型透镜，对于像素的每一个在平坦化膜上形成在成像区域中。开口可通过蚀刻连接区域中的平坦化膜和微型透镜的材料而形成。
电极焊垫的上表面可与平坦化膜部分地接触。
成像区域可包括作为像素之一的相差检测像素，其光接收表面部分地屏蔽光。
相差检测像素的微型透镜可形成为使其曲率小于其他像素的微型透镜的曲率。
相差检测像素的层内透镜可形成为使其曲率小于其他像素的层内透镜的曲率。
固态成像装置还可包括钝化层。高折射系数材料可施加到钝化层。
高折射系数材料可包含金属氧化物膜粒子。
根据本公开的实施例，提供一种制造固态成像装置的方法，该固态成像装置包括其中设置像素的成像区域、围绕成像区域且包括电极焊垫的连接区域、以及对于像素的每一个形成在成像区域中的层内透镜，该方法包括：通过回蚀刻涂层式高折射系数材料形成层内透镜；以及在连接区域中形成开口，使电极焊垫的上表面通过回蚀刻施加到电极焊垫的高折射系数材料暴露。
在回蚀刻施加到电极焊垫的高折射系数材料时，可以监测电极焊垫受等离子体攻击导致的发射波长。
电极焊垫上的高折射系数材料可设定为使其厚度小于与回蚀刻高折射系数材料时的蚀刻量对应的厚度。
根据本公开的实施例，所提供的电子设备包括：成像区域，其中设置像素；连接区域，围绕成像区域且包括电极焊垫；以及层内透镜，对于像素的每一个形成在成像区域中，该层内透镜由涂层式高折射系数材料形成，该连接区域包括开口，形成为使电极焊垫的上表面从施加到电极焊垫的高折射系数材料暴露。
根据本公开的实施例，层内透镜由涂层式高折射系数材料形成，并且连接区域包括开口，形成为使电极焊垫的上表面从施加到电极焊垫的高折射系数材料暴露。
根据本公开的实施例，可以提供更良好的光收集特性。
如附图所示，本公开的这些以及其它的目标、特征和优点通过下面其最佳方式实施例的详细描述将变得更加明显易懂。
附图说明
图1是示出根据本公开实施例的固态成像装置的构造示例的框图；
图2是示出根据本公开实施例的固态成像装置的构造示例的平面图；
图3是示出根据本公开实施例的固态成像装置的构造示例的截面图；
图4是示出形成层内透镜的传统工艺的示意图；
图5是说明根据本公开实施例的层内透镜的形成工艺的流程图；
图6是示出根据本公开实施例的层内透镜的形成工艺的示意图；
图7是示出根据本公开实施例的层内透镜的形成工艺的示意图；
图8是说明电极焊垫上高折射系数材料的厚度和蚀刻量之间关系的示意图；
图9是说明电极焊垫上高折射系数材料的厚度和蚀刻量之间关系的示意图；
图10是说明电极焊垫上高折射系数材料的厚度和蚀刻量之间关系的示意图；
图11是示出固态成像装置包括相差检测像素的构造示例的截面图；
图12是示出固态成像装置包括相差检测像素的另一个构造示例的截面图；
图13是示出固态成像装置包括相差检测像素的另一个构造示例的截面图；
图14是示出固态成像装置包括相差检测像素的另一个构造示例的截面图；
图15是示出固态成像装置的另一个构造示例的截面图；
图16是示出固态成像装置的另一个构造示例的截面图；
图17是说明划线的示意图；以及
图18是示出根据本公开实施例的电子设备的构造示例的框图。
具体实施方式
在下文，将参考附图描述本公开的实施例。
[固态成像装置的构造]
图1是示出根据本公开实施例的固态成像装置的构造示例的框图。
固态成像装置1构造为前侧照明式互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，并且包括多个像素10、垂直信号线VDL、垂直选择电路11、水平选择/信号处理电路12和输出电路13。
像素10以矩阵形式设置在诸如硅基板的半导体基板上。像素10的每一个包括根据光接收量产生电荷的光接收部分(光敏二极管)和包括各种像素晶体管的像素电路。
垂直信号线VDL是配线，其传输根据像素10中产生的电荷的信号到水平选择/信号处理电路12，并且沿着垂直方向(列方向)延伸。
垂直选择电路11是对于每行选择像素10且沿着垂直方向顺序扫描的电路。
水平选择/信号处理电路12包括对于每列选择像素且沿着水平方向顺序扫描的电路以及处理通过垂直信号线VDL接收的信号的电路。水平选择/信号处理电路12与垂直选择电路11进行的扫描同步地沿着水平方向顺序选择像素10。根据选择顺序，像素10的信号通过垂直信号线VDL顺序传输到水平选择/信号处理电路12。水平选择/信号处理电路12传输顺序接收的像素10的信号到输出电路13。
输出电路13对从水平选择/信号处理电路12顺序接收的像素10的信号进行各种类型的信号处理且输出所处理的信号。
[固态成像装置的平面图]
图2是固态成像装置1的平面图。
固态成像装置1包括在其光接收表面中的成像区域31、周边电路区域32和外部连接区域33。
成像区域31是矩形区域。在该区域中，上面描述的多个像素10设置成矩阵形式。
周边电路区域32形成围绕成像区域31的矩形形状。在该区域中，设置上述垂直选择电路11和水平选择/信号处理电路12。
外部连接区域33形成围绕周边电路区域32的矩形形状。在该区域中，设置电连接固态成像装置1到外部电路的电极焊垫和连接到电极焊垫的配线。
[固态成像装置的截面图]
图3是沿着图2的线A-A’剖取的固态成像装置1的截面图。
如图3所示，在固态成像装置1中，每一个用作光接收部分的光敏二极管42形成在由硅等制造的半导体基板41中。
堆叠配线层43形成在半导体基板41上。堆叠配线层43由层间绝缘膜44和45以及多个配线层46形成。层间绝缘膜44和45例如由SiO2制造的二氧化硅膜形成。配线层46由多种金属(配线材料)形成，并且通过形成在层之间的插塞47和48等彼此连接。例如，配线层46在铝配线的情况下由铝合金和屏蔽金属(Ti、TiN等)制造，在铜配线的情况下由铜和屏蔽金属(Ta、TaN等)制造。
另外，配线层49在堆叠配线层43上形成在成像区域31中。电极焊垫50在堆叠配线层43上形成在外部连接区域33中以及周边电路区域32的部分中。配线层49和电极焊垫50由诸如铝的相同种类的金属形成。作为选择，配线层49和电极焊垫50可由不同种类的金属形成。
高折射系数层51形成在配线层49上。作为高折射系数层51的部分，为每个像素10形成层内透镜51a。包括层内透镜51a的高折射系数层51由涂层式高折射系数材料形成。应注意，电极焊垫50的上表面从高折射系数层51暴露。
平坦化膜52形成在高折射系数层51上。滤色器53对于每个像素10在平坦化膜52上形成在成像区域31中。微型透镜材料54形成在平坦化膜52和滤色器53上。作为微型透镜材料54的部分，对于每个像素10形成微型透镜54a。
此外，用于电连接电极焊垫50到外部电路的开口55提供在外部连接区域33中。开口55通过蚀刻平坦化膜52和微型透镜材料54形成。
如上所述，电极焊垫50的上表面从高折射系数层51暴露，并且因此在开口55区域之外的区域中，电极焊垫50的上表面与平坦化膜52接触。
接下来，在描述制造固态成像装置1的工艺中形成层内透镜51a的工艺前，将描述形成固态成像装置中层内透镜的传统工艺。
[层内透镜的传统形成]
首先，参见图4，将描述形成固态成像装置中的层内透镜的传统工艺。应注意，在图4中，将描述形成电极焊垫50后的工艺。
在形成电极焊垫50后，钝化层(未示出)通过化学气相沉积(CVD)形成。如图4的A所示，形成具有高折射系数的高折射系数层71。
在传统的技术中，通过CVD形成的氮化硅膜或氧氮化硅膜等用作高折射系数层71。通过CVD形成的高折射系数层71形成为与沉积目标基材的台阶一致。因此，高折射系数层71形成为也在电极焊垫50上具有等于设定厚度的厚度。
在图4的A中所示的状态后，用于形成层内透镜的抗蚀剂形成在高折射系数层71上。在形成抗蚀剂后，通过光刻形成透镜图案。通过热处理(回流)，球形抗蚀剂72形成为如图4的B所示。
在图4的B所示的状态后，通过干蚀刻在整个表面上执行回蚀刻，并且形成球形的抗蚀剂72转移到高折射系数层71。结果，层内透镜71a形成为如图4的C中所示。
其后，如图4的D所示，平坦化膜52形成在高折射系数层71上，并且滤色器材料施加到平坦化膜52，曝光并且显影。结果，形成滤色器53。尽管R(红)、G(绿)和B(蓝)的三种滤色器形成为滤色器53，但是可形成其它颜色的滤色器。
如果形成滤色器53的区域不是平坦的，则滤色器53由于不均匀施加而不能均匀地形成，并且滤色器53的性能在成像表面上变化。因此，形成滤色器53的区域通过平坦化膜52进行平坦化而使其没有台阶。
此外，如上所述，保形地形成通过CVD形成的高折射系数层71，并且因此由于电极焊垫50而形成很大的台阶。因此，通过形成很厚的平坦化膜52，来克服这样的台阶。
然后，如图4的E所示，形成微型透镜54a和开口55。尽管回流、回蚀刻或纳米印刷等用作形成微型透镜54a的方法，但是该方法不限于此。此外，关于开口55，在抗蚀剂形成、曝光和显影后，通过干蚀刻而蚀刻微型透镜材料54、平坦化膜52和高折射系数层71。结果，暴露电极焊垫50的上表面。
诸如无机膜和有机膜的各种材料用于作为蚀刻目标层的微型透镜材料54、平坦化膜52和高折射系数层71以及抗反射材料(未示出)等。因此，在干蚀刻开口55时，通过尽可能减少膜和层的数量可改善工艺稳定性。
[根据本公开实施例的层内透镜的形成]
接下来，参见图5和6，将描述在根据本公开实施例的固态成像装置中的层内透镜的形成工艺。图5是说明形成层内透镜51a的工艺的流程图。图6是说明形成层内透镜51a的工艺的示意图。应注意，在图5和6中，还描述了形成电极焊垫50后的工艺。
在形成电极焊垫50且然后通过CVD形成钝化层(未示出)时，涂层式高折射系数材料在步骤S11中施加。这样，如图6的A所示，形成高折射系数层51。
尽管包含透明金属氧化物膜粒子的硅氧烷基材料，例如，TiOx或ZnOx用作涂层式高折射系数材料，但是该材料不限于此。高折射系数材料的折射系数设定为高于1.4至1.6，这是通常用作光程材料的折射系数。所希望的是高折射系数材料的折射系数为1.8或更高。
高折射系数层51例如通过旋涂形成。高折射系数层51的厚度设定为大于电极焊垫50的高度。然而，高折射系数层51的厚度根据电极焊垫50的高度以及层内透镜51a的希望高度优化。应注意，电极焊垫50的高度可根据层内透镜51a的高度变化。
高折射系数层51通过涂覆形成，并且因此由于电极焊垫50引起的台阶可通过高折射系数材料克服。另外，可减小电极焊垫50上高折射系数层51的厚度。因此，高折射系数层51形成为使由于电极焊垫50引起的台阶平坦化。
在步骤S11后，用于形成层内透镜51a的抗蚀剂形成在高折射系数层51上。在形成抗蚀剂后，在步骤S12中，通过由光刻形成透镜图案且执行热处理(回流)，球形抗蚀剂72形成为如图6的B所示。
还是在这里，高折射系数层51的表面没有台阶，并且因此减少了施加抗蚀剂时的不均匀施加。因此，球形抗蚀剂72可均匀地形成在成像表面上。
在步骤S13中，通过干蚀刻在整个表面上执行回蚀刻，并且以球形形状形成的抗蚀剂72转移到高折射系数层51。结果，层内透镜51a形成为如图6的C所示。
如上所述，电极焊垫50上高折射系数材料(高折射系数层51)的厚度很小。因此，在该回蚀刻工艺中，可通过感应电极焊垫50的暴露而调整蚀刻量。
现在，参见图7，将详细描述步骤S13中的回蚀刻。在图7中，假定图6的B中所示的状态由时间点t＝0表示，并且图6的C所示的状态由时间点t＝4表示，将描述高折射系数层51在时间点t＝1至时间点t＝4的变化。
应注意，蚀刻中使用的蚀刻气体的种类为CF4、C4F8等的碳氟化合物气体或O2等。
当回蚀刻从时间点t＝0的状态开始时，在时间点t＝1的状态下，在层内透镜的部分中的抗蚀剂72被蚀刻并且也在抗蚀剂没有形成的部分中。因此，抗蚀剂72之下没有覆盖抗蚀剂72的高折射系数层51蚀刻为转移抗蚀剂72的图案。应注意，抗蚀剂72不形成在电极焊垫50上，并且因此电极焊垫50上高折射系数层51的厚度与时间点t＝0的状态相比变得较小。
在时间点t＝2的状态下，抗蚀剂72的转移在抗蚀剂72之下的高折射系数层51中进行，并且电极焊垫50上高折射系数层51的厚度变得进一步减小。
然后，在时间点t＝3的状态下，电极焊垫50上的高折射系数层51全部被蚀刻，并且电极焊垫50暴露，因此电极焊垫50(Al)被蚀刻(附加等离子体)。此时，分散铝和蚀刻期间的等离子体中的离子/基团之间的反应物和产物的离子/基团物质。
在干蚀刻中，通常监测离子/基团物质。离子/基团物质通过提供到蚀刻设备的端点检测器(EPD)监测。等离子体中的发射波长根据离子/基团物质决定，并且因此端点监测，也就是，电极焊垫50的暴露(蚀刻)检测通过监测等离子体中的发射波长而进行。
在时间点t＝3的状态下在端点检测由EPD执行后进行预定的过蚀刻时，获得时间点t＝4的状态。过蚀刻的蚀刻量取决于所希望的透镜形状。例如，为了形成高曲率的透镜，进行过蚀刻很长时间。
这样，在上面参考图7描述的回蚀刻中，电极焊垫50上高折射系数材料(高折射系数层51)的厚度和回蚀刻的蚀刻量之间的关系对于利用EPD的端点检测是重要的。
图8示出了在电极焊垫50的高度固定且高折射系数材料的厚度变化的情况下回蚀刻的开始状态(时间点t＝0)和回蚀刻的结束状态(时间点t＝4)。图8的A示出了高折射系数材料的厚度设定为最小的情况。图8的E示出了高折射系数材料的厚度设定为最大的状态。
在图8的A的情况下，高折射系数材料的厚度在时间点t＝0太小，并且因此EPD的端点检测没有余量，并且层内透镜51a不能形成所希望的透镜形状。
在图8的B和C的情况下，高折射系数材料在时间点t＝0的厚度是适当的，并且EPD的端点检测适当地进行，并且因此层内透镜51a可形成所希望的透镜形状。
在图8的D和E的情况下，高折射系数材料在时间点t＝0的厚度太大，并且因此EPD的端点检测不能进行。
图9示出了在高折射系数材料的厚度固定而电极焊垫50的高度(厚度)变化的情况下回蚀刻的开始状态(时间点t＝0)和回蚀刻的结束状态(时间点t＝4)。图9的A示出了电极焊垫50的厚度设定为最小的情况。图9的E示出了电极焊垫50的厚度最大的情况。
在图9的A和B的情况下，高折射系数材料在时间点t＝0的厚度太大，并且EPD的端点检测不能进行。
在图9的C的情况下，高折射系数材料在时间点t＝0的厚度是适当的，并且EPD的端点检测可适当进行，并且因此层内透镜51a可形成所希望的透镜形状。
在图9的D和E的情况下，高折射系数材料在时间点t＝0的厚度太小，并且因此EPD的端点检测没有余量，并且层内透镜51a不能形成所希望的透镜形状。
因此，假设，如图10所示，电极焊垫50上高折射系数材料(高折射系数层51)在回蚀刻开始(时间点t＝0)的厚度由Ta表示，并且回蚀刻的蚀刻量由Tb表示，则由EPD适当执行端点检测且以所希望的透镜形状形成层内透镜51a的条件由Tb>Ta表示。
高折射系数材料的沉积量和回蚀刻的蚀刻量不必固定，这可导致透镜形状的不均匀。然而，在上述条件下的蚀刻的端点检测可减少形状的不均匀。
反过来参考图5的流程图，如图6的D所示，平坦化膜52在步骤S14形成在高折射系数层51上，并且滤色器53在步骤S15形成在平坦化膜52上。
在形成透镜的传统工艺中，由于电极焊垫50引起的很大台阶形成在高折射系数层71中，并且因此必须形成厚的平坦化膜52(图4的D)。另一方面，在根据本公开实施例的形成透镜的工艺中，由于电极焊垫50引起的台阶几乎不形成在高折射系数层51中，并且因此可形成薄的平坦化膜52。
然后，如图6的E所示，在步骤S16中形成微型透镜54a，并且在步骤S17中形成开口55(焊垫开口)。
在传统的形成透镜的工艺中，蚀刻目标层是微型透镜材料54、平坦化膜52、高折射系数层71和抗反射材料(未示出)等。在根据本公开实施例的形成透镜的工艺中，蚀刻目标层是微型透镜材料54、平坦化膜52和抗反射材料(未示出)。因此，在根据本公开实施例的形成透镜的工艺中，蚀刻目标层与传统的形成透镜的工艺相比可减少。
根据上述工艺，平坦化膜52可形成为薄的，并且因此，与传统技术相比，微型透镜54a和层内透镜51a之间的距离可较短。因此，改善了光收集特性，并且减少了衰减的光。因此，可提供更良好的光收集特性。
此外，可减少层内透镜51a的形状的不均匀性。因此，可以减少光收集特性的不均匀性且抑制颜色混合。
另外，与传统的形成透镜的工艺相比，蚀刻目标层可较少。因此，在蚀刻电极焊垫50时可以提供减少铝蚀刻量的效果，由于减少含有铝的沉积便利聚合物的分离工艺，并且由于氟化铝的减少而减少了腐蚀。此外，在形成开口55的工艺中能缩短干蚀刻的工艺时间。此外，可减小开口55的深度，并且因此可便利安装固态成像装置1时的接合。
这样，数字相机等中的自动聚焦功能采用系统中的机械结构通过对比法实现。近年来，通过混合固态成像装置的像素中的相差检测像素实现自动聚焦功能(相差检测法)。相差检测像素的每一个在其上层中提供有光屏蔽膜，并且由光屏蔽膜屏蔽到光接收部分的光。
在下文，将描述包括相差检测像素的固态成像装置的构造。
[包括相差检测像素的固态成像装置的构造示例]
图11示出了固态成像装置包括相差检测像素的构造示例。
相差检测像素分散在多个像素10内，在固态成像装置1的成像区域31中设置成矩阵形式。例如，相差检测像素包括光接收部分在右半部分被屏蔽光的像素和光接收部分在左半部分被屏蔽光的像素。通过在固态成像装置1中在像素行的预定一行中由这些像素取代某些像素10，像素可规则地设置成预定的图案。
图11示出了相差检测像素80的截面，其中光敏二极管42的光接收表面的部分(具体而言，几乎右半部分)被屏蔽光。
应注意，图11所示的相差检测像素80与参考图3描述的像素10相同部分的描述将省略。
在图11所示的相差检测像素80中，配线层46之一形成为光屏蔽部分，使光敏二极管42的光接收表面的部分避光。
在相差检测像素80中，光接收表面的部分避光，并且因此灵敏度上的降低是不可避免的。然而，光收集特性可由根据本公开实施例的层内透镜51a得到改善，并且因此可抑制由于光屏蔽导致的灵敏度上的下降。
[固态成像装置包括相差检测像素的另一个构造示例]
图12示出了固态成像装置包括相差检测像素的另一个构造示例。
在图12所示的相差检测像素80中，微型透镜54a’的曲率小于其他像素10的微型透镜54a。
采用这样的构造，可进一步改善光收集特性，并且可进一步抑制由于光屏蔽引起的灵敏度上的降低。
[固态成像装置包括相差检测像素的再一个构造示例]
图13示出了固态成像装置包括相差检测像素的再一个构造示例。
在图13所示的相差检测像素80中，形成层内透镜51a’，使其曲率小于其他像素10的层内透镜51a。
还是采用该构造，可进一步改善光收集特性，并且可进一步抑制由于光屏蔽导致的灵敏度上的降低。
[固态成像装置包括相差检测像素的再一个构造示例]
图14示出了固态成像装置包括相差检测像素的再一个构造示例。
在图14所示的相差检测像素80中，形成层内透镜51a’使其曲率小于其他像素10的层内透镜51a，并且形成微型透镜54a’使其曲率小于其他像素10的微型透镜54a。
采用这样的构造，可进一步改善光收集特性，并且可进一步抑制由于光屏蔽导致的灵敏度上的降低。
[保证钝化性]
形成根据本公开实施例的层内透镜51a的高折射系数材料在某些情况下没有钝化性。在这样的情况下，如图15所示，固态成像装置1可具有其中高折射系数材料施加到钝化层的结构。
图15所示固态成像装置1与参考图3描述的固态成像装置1相同部分的描述将省略。
在图15所示的固态成像装置1中，在电极焊垫50(配线层49)形成前，形成氮化硅膜等的钝化层101。
采用这样的结构，即使高折射系数材料不具有钝化性，也可保证钝化性。
作为选择，固态成像装置1可具有图16所示的结构。
在图16所示的固态成像装置1中，在电极焊垫50(配线层49)形成后，形成氮化硅膜等的钝化层102。
在此情况下，电极焊垫50的上表面上的钝化层102在形成层内透镜51a中的回蚀刻期间去除。仅去除钝化层102的小区域，并且保留电极焊垫50的侧面上的钝化层102。因此，可以充分保证钝化性。
[在划片期间的膜分离]
通常，相对软的有机材料用作半导体设备中的平坦化膜的材料。由于其柔性，平坦化膜的切割表面可以在划片时由从划片刀施加到平坦化膜的物理力破坏。结果，平坦化膜自身可以分开，或者上层和下层可以分开。
图17示出了在划片前固态成像装置1的截面图。
如图17所示，划线(scribe line)121提供在固态成像装置1和另一个固态成像装置1之间。在划片时，固态成像装置1分成芯片，并且划线121由划片刀切割。
根据本公开的实施例，平坦化膜52形成为具有小的厚度，并且因此平坦化膜52和划片刀彼此接触的区域也很小。因此，可减小从划片刀到平坦化膜施加的物理力。结果，可抑制平坦化膜52的膜分开。
尽管上面已经描述了本公开的实施例应用于前侧照明式CMOS图像传感器的构造，但是，本公开的实施例可应用于诸如后侧照明式CMOS图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器的固态成像装置。
此外，本公开的实施例不限于应用于固态成像装置，而是也可应用于成像装置。成像装置是指诸如数字相机和摄像机的照相机系统或者诸如移动电话的具有成像功能的电子设备。应注意，安装在电子设备上的模块，也就是，相机模块可用作成像装置。
[电子设备的构造示例]
现在，参见图18，将描述应用根据本公开实施例的电子设备的构造示例。
图18所示的电子设备200包括光学透镜201、快门装置202、固态成像装置203、驱动电路204和信号处理电路205。图18示出了根据本公开上述实施例的固态成像装置1提供到电子设备(数字相机)作为固态成像装置203的情况下的实施例。
光学透镜201将来自物体的图像光(入射光)聚焦在固态成像装置203的成像表面上，并且形成图像。这样，信号电荷累积在固态成像装置203中预定的周期。快门装置202相对于固态成像装置203控制光照射周期以及光屏蔽周期。
驱动电路204提供驱动信号，用于控制固态成像装置203的信号转移操作和快门装置202的快门操作。根据从驱动电路204提供的驱动信号(定时信号)，固态成像装置203转移信号。信号处理电路205在从固态成像装置203输出的信号上执行各种类型的信号处理。从信号处理形成的视频信号存储在诸如存储器的存储介质中或者输出到监视器。
在根据该实施例的电子设备200中，更加良好的光收集特性可提供在固态成像装置203中。因此可改善图像质量。
应注意，本公开的实施例不限于上述实施例，而是可在不脱离本公开要旨的情况下进行各种变化。
应注意，本公开也可采用下面的构造。
(1)一种固态成像装置，包括：
成像区域，在该成像区域中设置像素；
连接区域，围绕该成像区域且包括电极焊垫；以及
层内透镜，对于该像素的每一个形成在该成像区域中，该层内透镜由涂层式高折射系数材料形成，该连接区域包括开口，该开口形成为使得该电极焊垫的上表面从施加到该电极焊垫的该高折射系数材料暴露。
(2)根据(1)的固态成像装置，还包括：
平坦化膜，形成在该高折射系数材料上；以及
滤色器和微型透镜，对于该像素的每一个形成在该成像区域中的该平坦化膜上，其中
该开口通过蚀刻该连接区域中该平坦化膜和该微型透镜的材料形成。
(3)根据(2)的固态成像装置，其中
该电极焊垫的该上表面与该平坦化膜部分地接触。
(4)根据(1)的固态成像装置，其中
该成像区域包括作为该像素之一的相差检测像素，该相差检测像素的光接收表面部分地屏蔽光。
(5)根据(4)的固态成像装置，其中
该相差检测像素的该微型透镜形成为使其曲率小于其他像素的该微型透镜的曲率。
(6)根据(4)或(5)的固态成像装置，其中
该相差检测像素的该层内透镜形成为使其曲率小于其他像素的该层内透镜的曲率。
(7)根据(1)至(6)任何一项的固态成像装置，还包括
钝化层，其中
该高折射系数材料施加到该钝化层。
(8)根据(1)至(7)任何一项的固态成像装置，其中
该高折射系数材料包含金属氧化物膜粒子。
(9)一种制造固态成像装置的方法，该固态成像装置包括其中设置像素的成像区域、围绕该成像区域且包括电极焊垫的连接区域、以及对于该像素的每一个形成在该成像区域中的层内透镜，该方法包括：
通过回蚀刻该涂层式高折射系数材料形成该层内透镜；以及
在该连接区域中形成开口，使该电极焊垫的该上表面通过回蚀刻施加到该电极焊垫的该高折射系数材料暴露。
(10)根据(9)的制造固态成像装置的方法，其中
在回蚀刻施加到该电极焊垫的该高折射系数材料时，监测该电极焊垫受等离子体攻击导致的发射波长。
(11)根据(10)的制造固态成像装置的方法，其中
该电极焊垫上的该高折射系数材料设定为使其厚度小于与回蚀刻该高折射系数材料时的蚀刻量对应的厚度。
(12)一种电子设备，包括：
成像区域，其中设置像素；
连接区域，围绕该成像区域且包括电极焊垫；以及
层内透镜，对于该像素的每一个形成在该成像区域中，该层内透镜由涂层式高折射系数材料形成，该连接区域包括开口，该开口形成为使该电极焊垫的上表面从施加到该电极焊垫的该高折射系数材料暴露。
本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同方案的范围内，根据设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。
本申请要求于2013年7月30提交的日本优先权专利申请JP2013-157934的权益，其全部内容通过引用结合于此。
Claims (11)
1.一种固态成像装置，包括：
成像区域，在该成像区域中设置像素；
连接区域，围绕该成像区域且包括电极焊垫；以及
层内透镜，对该像素的每一个形成在该成像区域中，该层内透镜通过回蚀刻涂层式高折射系数材料形成，该连接区域包括开口，该开口形成为使该电极焊垫的上表面从施加到该电极焊垫的该高折射系数材料暴露，其中，该电极焊垫上的该高折射系数材料设定为厚度小于与回蚀刻该高折射系数材料的蚀刻量对应的厚度。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括：
平坦化膜，形成在该高折射系数材料上；以及
滤色器和微型透镜，对于该像素的每一个在该平坦化膜上形成在该成像区域中，其中
该开口通过蚀刻该连接区域中该平坦化膜和该微型透镜的材料形成。
3.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中
该电极焊垫的该上表面与该平坦化膜部分地接触。
4.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中
该成像区域包括作为该像素之一的相差检测像素，该相差检测像素的光接收表面被部分地屏蔽光。
5.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中
该相差检测像素的该微型透镜形成为曲率小于其他像素的该微型透镜的曲率。
6.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中
该相差检测像素的该层内透镜形成为曲率小于其他像素的该层内透镜的曲率。
7.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括
钝化层，其中
该高折射系数材料施加到该钝化层。
8.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中
该高折射系数材料包含金属氧化物膜粒子。
9.一种制造固态成像装置的方法，该固态成像装置包括其中设置像素的成像区域、围绕该成像区域且包括电极焊垫的连接区域、以及对于该像素的每一个形成在该成像区域中的层内透镜，该方法包括：
通过回蚀刻涂层式高折射系数材料形成该层内透镜；以及
在该连接区域中形成开口，使该电极焊垫的上表面通过回蚀刻施加到该电极焊垫的该高折射系数材料暴露，
其中，该电极焊垫上的该高折射系数材料设定为厚度小于与回蚀刻该高折射系数材料的蚀刻量对应的厚度。
10.根据权利要求9所述的制造固态成像装置的方法，其中
在回蚀刻施加到该电极焊垫的该高折射系数材料时，监测该电极焊垫受等离子体攻击导致的发射波长。
11.一种电子设备，包括：
成像区域，该成像区域中设置像素；
连接区域，围绕该成像区域且包括电极焊垫；以及
层内透镜，对于该像素的每一个形成在该成像区域中，该层内透镜通过回蚀刻涂层式高折射系数材料形成，该连接区域包括开口，该开口形成为使该电极焊垫的上表面从施加到该电极焊垫的该高折射系数材料暴露，其中，该电极焊垫上的该高折射系数材料设定为厚度小于与回蚀刻该高折射系数材料的蚀刻量对应的厚度。
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