CN116584102A - 成像装置和成像装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种能够增强滤色器的耐热性的成像装置和成像装置的制造方法。成像装置包括半导体基板、设置在半导体基板的一个表面侧上的滤色器，以及设置在所述一个表面侧上的第一密封材料，第一密封材料覆盖滤色器。第一密封材料包括能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。

Description

成像装置和成像装置的制造方法

技术领域

本公开涉及成像装置和成像装置的制造方法。

背景技术

专利文献1公开了在滤色器上形成包括透明树脂层的转印透镜。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特许公开No.2006-41467

发明内容

本发明要解决的问题

在成像装置中，期望增强滤色器的耐热性，使得即使在形成滤色器之后也可以执行高温下的热处理。

鉴于这样的情形实现了本公开，并且本公开的目的是提供一种能够增强滤色器的耐热性的成像装置和成像装置的制造方法。

问题的解决方案

根据本公开的一方面的成像装置包括半导体基板、设置在半导体基板的一个表面侧上的滤色器，以及设置在该一个表面侧上的第一密封材料、覆盖滤色器的第一密封材料。第一密封材料包括能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。

利用这种布置，由于滤色器被第一密封材料覆盖，因此即使在形成第一密封材料之后执行高温(例如，250℃或更高)下的热处理的情况下第一密封材料也抑制向滤色器的热传导。由于第一密封材料51保护滤色器免受高温下的热处理，因此可以增强滤色器的耐热性。

根据本公开的一方面的成像装置的制造方法包括以下步骤：在半导体基板的一个表面侧上形成滤色器，在该表面侧上形成第一密封材料并覆盖滤色器，以及在形成第一密封材料之后对包括半导体基板、滤色器和第一密封材料的整个基板执行热处理。能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料被用作第一密封材料。

利用这种布置，即使在形成第一密封材料之后执行高温(例如，250℃或更高)下的热处理的情况下，第一密封材料也抑制向滤色器的热传导。由于第一密封材料保护滤色器免受高温下的热处理，因此可以增强滤色器的耐热性。

附图说明

图1是图示根据本公开的实施例的成像装置的构造示例的图。

图2是图示根据本公开的实施例的成像装置的一部分、像素区域的构造示例的横截面视图。

图3是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例1的横截面视图。

图4是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例2的横截面视图。

图5是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例3的横截面视图。

图6是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例4的横截面视图。

图7是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例5的平面图。

图8是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例5的横截面视图。

图9是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例6的横截面视图。

图10是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例7的横截面视图。

图11是图示根据本公开的实施例的像素区域的构造示例8的横截面视图。

图12是图示根据本公开的实施例的成像装置的制造方法_示例1的横截面视图。

图13是图示根据本公开的实施例的成像装置的制造方法_示例2的横截面视图。

图14是图示根据本公开的实施例的成像装置的制造方法_示例3的横截面视图。

图15是图示根据本公开的实施例的成像装置的制造方法_示例4的横截面视图。

图16是图示根据本公开的实施例的成像装置的构造示例的框图。

图17是描绘内窥镜外科手术系统的示意性构造的示例的视图。

图18是描绘相机头部和CCU的功能配置的示例的框图。

图19是描绘车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

图20是描绘车外信息检测单元和成像部的安装位置的示例的图。

具体实施方式

在下文中，参考附图描述本公开的实施例。在以下描述中参考的附图的说明中，相同或相似的部分由相同或相似的附图标记标注。应当注意的是，附图是示意性的，并且厚度与平面维度之间的关系、层之间厚度的比例等与实际不同。因此，具体的厚度和维度应当考虑以下描述来确定。此外，不言而喻，附图之间的维度关系和比率部分地不同。

以下描述中对诸如向上和向下方向之类的方向的定义仅仅是为了描述的方便而定义的，并且不限制本公开的技术构思。例如，不言而喻，如果旋转90°观察目标，那么向上和向下方向被读作向右和向左方向，而如果旋转180°观察目标，那么向上和向下方向颠倒。

<成像装置的构造示例>

图1是图示根据本公开的实施例的成像装置1的构造示例的图。如图1中所示，成像装置1包括半导体基板11(例如，硅基板)，以及在半导体基板11上形成的像素区域(所谓的成像区)3和外围电路单元。

像素区域3是其中包括多个光电转换元件(例如，光电二极管)的像素2二维规则排列的区域。像素2包括光电二极管和多个像素晶体管(所谓的MOS晶体管)。多个像素晶体管可以包括三个晶体管，例如，转移晶体管、复位晶体管和放大晶体管。通过向上述三个晶体管添加选择晶体管，多个像素晶体管可以包括四个晶体管。由于单位像素的等效电路类似于正常的等效电路，因此省略其详细描述。像素2也可以具有共享像素结构。共享像素结构包括多个光电二极管、多个转移晶体管、一个共享浮动扩散，以及每种类型一个的其它共享像素晶体管。

外围电路单元包括垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7、控制电路8等。

控制电路8接收输入时钟和给出操作模式等命令的数据，并且输出固态成像设备的内部信息等的数据。即，控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟生成用作垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作的基准的时钟信号和控制信号。然后，控制电路8将信号输入到垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等。

包括移位寄存器的垂直驱动电路4例如选择像素驱动布线，将用于驱动像素的脉冲供应给所选择的像素驱动布线，并且以行为单位驱动像素。即，垂直驱动电路4在垂直方向上逐行顺序地选择扫描像素区域3中的像素2，并通过垂直信号线9向列信号处理电路5供应基于根据每个像素2的光电二极管的光接收量生成的信号电荷的像素信号。

为像素2的相应列布置的列信号处理电路5针对每个像素列对从一行的像素2输出的信号执行诸如噪声移除之类的信号处理。即，列信号处理电路5执行诸如用于移除像素2特有的固定模式噪声的CDS、信号放大和AD转换之类的信号处理。在列信号处理电路5的输出级提供水平选择开关(未图示)以连接到水平信号线10。

包括移位寄存器的水平驱动电路6例如通过顺序地输出水平扫描脉冲依次选择每个列信号处理电路5，并允许每个列信号处理电路5向水平信号线10输出像素信号。

输出电路7对通过水平信号线10从相应列信号处理电路5顺序供应的信号执行信号处理以便输出。例如，存在输出电路7仅进行缓冲的情况，或者执行黑电平调整、列变化校正、各种类型的数字信号处理等的情况。输入/输出端子12与外部进行信号通信。

<像素区域的构造示例>

图2是图示根据本公开的实施例的成像装置1的一部分、像素区域3的构造示例的横截面视图。成像装置1例如是背面照射型CMOS图像传感器。在成像装置1中，像素2包括光电二极管PD和多个像素晶体管Tr。光电二极管PD在半导体基板11的厚度方向的整个区域之上形成，并且例如被形成为包括n型半导体区域25和p型半导体区域26的pn结型光电二极管。p型半导体区域26还用作用于抑制暗电流的空穴电荷累积区域。

包括光电二极管PD和像素晶体管Tr的每个像素2由元件分离区域27分离。元件分离区域27由例如p型半导体区域形成并且接地。像素晶体管Tr通过在半导体基板11的前表面11a侧形成的p型半导体阱区域28中形成未图示的n型源极区域和漏极区域，并且经由栅极绝缘膜在相应区域之间的基板前表面上形成栅极电极29而形成。在图中，多个像素晶体管由一个像素晶体管Tr表示并且由栅极电极29示意性地表示。

多层布线层33在半导体基板11的前表面11a侧形成。多层布线层33包括经由层间绝缘膜31布置为多层的多层布线32。成像装置1是背面照射类型，并且光不入射在多层配线层33的一侧(即，前表面侧)。因此，可以自由地设置布线32的布局。

在半导体基板11中，滤色器CF和片上微透镜OCL设置在用作光电二极管PD的光接收表面34的后表面11b侧。此外，第一密封材料51设置在滤色器CF和片上微透镜OCL之间以覆盖滤色器CF的至少一部分。此外，虽然在图2中未示出，但是可以在滤色器CF和半导体基板11之间设置第二密封材料52(参考图3)。随后将描述形成第一密封材料51和第二密封材料52的材料。

片上微透镜OCL例如使用诸如树脂之类的有机材料形成。作为滤色器42，例如使用拜耳阵列滤色器。光L入射到半导体基板11的后表面11b侧。光L包括例如可见光。此外，除了可见光之外，光L还可以包括红外光。光L被片上微透镜OCL会聚，透射通过第一密封材料51和滤色器CF，并进入每个光电二极管PD。

根据本公开的实施例的成像装置1可以包括以下构造示例1至8中例示的像素区域3A至3H中的任何一个作为像素区域3，或者可以具有通过选择性地组合像素区域3A至3H而获得的构造。此外，像素区域3可以通过后述的图12至15中的制造方法中的任何一种来制造。

(构造示例1)

图3是图示根据本公开的实施例的像素区域3A(构造示例1)的横截面视图。如图3中所示，像素区域3A包括设置在半导体基板11的后表面11b(本公开的“一个表面”的示例)侧的滤色器CF、设置在半导体基板11的后表面11b侧的第一密封材料51以覆盖滤色器CF，以及设置在半导体基板11和滤色器CF之间的第二密封材料52。

图3中所示的滤色器CF可以是例如蓝色滤色器CF(B)、绿色滤色器CF(B)或红色滤色器CF(R)。此外，图3中所示的滤色器CF可以包括多种颜色而不是单一颜色的滤色器。例如，如图2中所示，图3中所示的滤色器CF可以包括红色R滤色器、绿色G滤色器和蓝色B滤色器，并且可以具有其中相应颜色的滤色器被布置为形成预定图案(例如，拜耳阵列)的构造。

注意的是，蓝色滤色器具有透射可见光中的蓝色波长带的光(例如，波长400nm或更长且600nm或更短的光)并阻挡其它波长带的光的功能。绿色滤色器具有透射可见光中的绿色波长带的光并阻挡其它波长带的光的功能。红色滤色器具有透射可见光中的红色波长带的光并阻挡其它波长带的光的功能。

第一密封材料51包括能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。作为预先设置的波长带的光，例示可见光(例如，波长为400nm或更长且600nm或更短的光)。此外，预先设置的波长带的光可以包括红外光(例如，波长为800nm或更长且1200nm或更短的光)。即，第一密封材料51有可能可以透射包括从可见光到红外光的波长带的光。

第一密封材料51例如是丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、或通过将铋和硅混合而获得的Bi/Si混合无机材料。如下表1中所示，这些材料中的每一种的热导率是0.5W/m·K或更小。因此，第一密封材料51可以具有热屏蔽特性。第一密封材料51可以抑制经由第一密封材料51从半导体基板11的相对侧(图3中的上侧，以及作为示例的图2中所示的片上微透镜OCL侧)跨第一密封材料51到滤色器CF的热传递。

[表1]

第一密封材料51的膜厚度例如优选地为0.1μm或更大且3.0μm或更小，并且更优选地为0.1μm或更大且2.0μm或更小。这使得第一密封材料51容易实现优异的热屏蔽特性和优异的透光性。此外，减小第一密封材料51的膜厚度也有助于成像装置1的高度减小。注意的是，第一密封材料51的前表面51b(图3中的上表面)可以通过例如化学机械抛光(CMP)处理被平坦化。

第二密封材料52包括能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。作为预先设置的波长带的光，例示可见光。此外，预先设置的波长带的光可以包括红外光。即，第二密封材料52有可能可以透射包括从可见光到红外光的波长带的光。

第二密封材料52例如是丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、或通过将铋和硅混合而获得的Bi/Si混合无机材料。如表1中所示，这些材料中的每一种的热导率是0.5W/m·K或更小。因此，第二密封材料52可以具有热屏蔽特性。第二密封材料52可以抑制经由第二密封材料52从半导体基板11侧到滤色器CF的热传递。

此外，第二密封材料52的膜厚度是例如0.1μm或更大且3.0μm或更小，并且优选地是0.1μm或更大且2.0μm或更小。这使得第二密封材料52容易实现优异的热屏蔽特性和优异的透光性。此外，减小第二密封材料52的膜厚度也有助于成像装置1的高度减小。注意的是，第二密封材料52的前表面52b(图3中的上表面)可以通过例如CMP处理被平坦化。

(构造示例2)

图4是图示根据本公开的实施例的像素区域3B(构造示例2)的横截面视图。如图4中所示，像素区域3B包括设置在半导体基板11的后表面11b(图4中的上表面)侧的布线61(本公开的“不平坦结构”的示例)。布线61包括例如诸如钨之类的金属。布线61的厚度是例如0.1μm或更大且3.0μm或更小。通过布置具有这种厚度的布线61，在半导体基板11的后表面11b侧生成不平坦。

第二密封材料52覆盖布线61。第二密封材料52的前表面52b(图4中的上表面)通过例如CMP处理被平坦化。滤色器CF设置在第二密封材料52的平坦化的前表面52b(图4中的上表面)上。在这个示例中，滤色器CF也被第一密封材料51覆盖。

(构造示例3)

图5是图示根据本公开的实施例的像素区域3C(构造示例3)的横截面视图。如图5中所示，在像素区域3C中，在半导体基板11的后表面11b(图4中的上表面)上形成有装配(rig)结构62(本发明的“不平坦结构”的示例)。装配结构62可以被称为不平坦部分。存在装配结构62促进光入射到半导体基板11的后表面11b的情况。例如，装配结构62促进长波长光入射到后表面11b，同时防止长波长光的散射。

此外，由于后表面11b的表面积被装配结构62增加，因此后表面11b的热传导变得容易。但是，第二密封材料52布置在后表面11b和滤色器CF之间。因此，抑制了从后表面11b到滤色器CF的热传导。

例如，通过对半导体基板11的后表面11b(图5中的上表面)执行干蚀刻来形成装配结构62。装配结构62可以嵌入有第二密封材料52或者可以嵌入有另一个膜。同样在这个示例中，滤色器CF被第一密封材料51覆盖。

(构造示例4)

图6是图示根据本公开的实施例的像素区域3D(构造示例4)的横截面视图。如图6中所示，在像素区域3D中，没有设置第二密封材料52。在半导体基板11的后表面11b(图6的上表面)上直接设置滤色器CF而没有第二密封材料52。在这个示例中，滤色器CF也被第一密封材料51覆盖。

(构造示例5)

图7是图示根据本公开的实施例的像素区域3E(构造示例5)的平面图。图8是图示根据本公开的实施例的像素区域3E(构造示例5)的横截面视图。图8图示了沿着图7中所示平面图的线A-A'截取的横截面。如图7和8中所示，像素区域3E包括在水平方向上并排布置的红色滤色器CF(R)、绿色滤色器CF(G)、蓝色滤色器CF(B)和IR滤光器IRF。水平方向是与滤色器CF的厚度方向正交的方向，并且是例如与半导体基板11的后表面11b(图8中的上表面)正交的方向。

IR滤光器IRF具有透射红外光并阻挡可见光的功能。具有透射红外光并阻挡可见光的功能的IR滤光器可以被称为IR通过滤色器。可替代地，IR滤光器IRF可以具有透射可见光和阻挡红外光的功能。具有透射可见光并阻挡红外光的功能的IR滤光器可以被称为IR截止滤色器。

在像素区域3E中，例如，IR通过滤色器被用作IR滤光器IRF。因此，像素区域3E中的光电二极管PD(参考图2)可以通过光电二极管PD将红外光光电转换以便输出。有可能抑制由于可见光而引起的噪声被包括在红外光的检测信号中。

如图7中所示，例如，在像素区域3E中，一个红色滤色器CF(R)、一个绿色滤色器CF(G)、一个蓝色滤色器CF(B)和一个IR滤光器IRF构成一个像素组。多个像素组在平面图中在纵向方向和横向方向上并排布置。

如图7中所示，每个像素组可以被分隔壁65包围。分隔壁65包括具有遮光特性的材料以阻挡可见光和红外光。具有遮光特性的材料的示例包括金属、黑色树脂等。分隔壁65可以阻挡来自彼此相邻的像素组中的一个像素组朝着另一个像素组的光，并且可以抑制相邻像素组之间的光学混色。

在这个示例中，红色滤色器CF(R)、绿色滤色器CF(G)、蓝色滤色器CF(B)和IR滤光器IRF被第一密封材料51覆盖。分隔壁65可以被第一密封材料51覆盖或者可以从第一密封材料51暴露。

注意的是，图8图示了滤色器CF(B)和IR通过滤色器直接设置在半导体基板11的后表面11b(图8中的上表面)上的情况，但是像素区域3E的构造不限于此。第二密封材料52(例如，参考图3)也可以设置在像素区域3E中的滤色器CF与半导体基板11之间。第二密封材料52也可以设置在IR滤光器IRF与半导体基板11之间。第二密封材料52可以设置在整个像素区域3E中。

(构造示例6)

图9是图示根据本公开的实施例的像素区域3F(构造示例6)的横截面视图。如图9中所示，在像素区域3F中，滤色器CF堆叠在IR滤光器IRF上。例如，IR滤光器IRF设置在第二密封材料52的前表面52b(图9中的上表面)上，并且滤色器CF设置在IR滤光器IRF上。滤色器CF是红色滤色器CF(R)、绿色滤色器CF(G)和蓝色滤色器CF(B)中的任何一种。同样在这个示例中，滤色器CF被第一密封材料51覆盖。

在像素区域3F中，例如，IR截止滤波器被用作IR滤光器IRF。因此，像素区域3F中的光电二极管PD可以将透射通过滤色器CF的光进行光电转换，从中移除红外光以便输出。有可能抑制红外光引起的噪声被包括在可见光的检测信号中。

注意的是，在这个示例中，也有可能不设置第二密封材料52。IR滤光器IRF可以直接设置在半导体基板11的后表面11b(图9中的上表面)上而不具有第二密封材料52。

此外，在这个示例中，滤色器CF和IR滤光器IRF的堆叠的位置关系可以颠倒。例如，滤色器CF可以设置在第二密封材料52的前表面52b(图9中的上表面)上，并且IR滤光器IRF可以设置在滤色器CF上。在这种情况下，IR滤光器IRF被第一密封材料51覆盖。滤色器CF经由IR滤光器IRF被第一密封材料51间接覆盖。

(构造示例7)

图10是图示根据本公开的实施例的像素区域3G(构造示例7)的横截面视图。如图10中所示，在像素区域3G中，滤色器CF隔着第二密封材料52堆叠在IR滤光器IRF上。此外，在IR滤光器IRF与半导体基板11之间设置有第三密封材料53。

例如，第三密封材料53设置在半导体基板11的后表面11b(图10的上表面)侧，并且IR滤光器IRF设置在第三密封材料53的前表面53b(图10的上表面)上。此外，第二密封材料52设置在第三密封材料53的前表面53b上并且覆盖IR滤光器IRF。滤色器CF设置在第二密封材料52的平坦化的前表面52b(图10中的上表面)上。第一密封材料51设置在第二密封材料52的平坦化的前表面52b上以覆盖滤色器CF。

与图9中所示的像素区域3F的情况一样，滤色器CF是红色滤色器CF(R)、绿色滤色器CF(G)和蓝色滤色器CF(B)中的任何一种。同样在这个示例中，滤色器CF被第一密封材料51覆盖。

第三密封材料53包括能够透射通过预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。作为预先设置的波长带的光，例示可见光和红外光。

第三密封材料53例如是丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、或通过将铋和硅混合而获得的Bi/Si混合无机材料。如表1中所示，这些材料中的每一种的热导率分别是0.5W/m·K或更小。因此，第三密封材料53可以具有热屏蔽特性。第三密封材料53可以抑制经由第三密封材料53从半导体基板11侧到IR滤光器IRF的热传递。

注意的是，同样在这个示例中，滤色器CF和IR滤光器IRF的堆叠的位置关系可以颠倒。在这种情况下，IR滤光器IRF被第一密封材料51覆盖。滤色器CF经由IR滤光器IRF和第二密封材料52被第一密封材料51间接覆盖。

(构造示例8)

图11是图示根据本公开的实施例的像素区域3H(构造示例8)的横截面视图。如图11中所示，在像素区域3H中，第一滤色器CF堆叠在IR滤光器IRF上。此外，第三滤色器CF堆叠在第二滤色器CF上。第一至第三滤色器CF中的每一个是红色滤色器CF(R)、绿色滤色器CF(G)和蓝色滤色器CF(B)中的任何一个。

第一滤色器CF和第二滤色器CF可以是相同颜色的滤色器，或者可以是不同颜色的滤色器。类似地，第一滤色器CF和第三滤色器CF可以是相同颜色的滤色器，或者可以是不同颜色的滤色器。第二滤色器CF和第三滤色器CF可以是相同颜色的滤色器，或者可以是不同颜色的滤色器。

同样在这个示例中，滤色器CF直接或间接地被第一密封材料51覆盖。

<成像装置的制造方法>

接下来，描述根据本公开的实施例的成像装置的制造方法的多个示例。注意的是，成像装置是使用各种类型的设备制造的，诸如膜形成设备(包括化学气相沉积(CVD)设备、热氧化炉、溅射设备、旋涂机、抗蚀剂施加设备等)、曝光设备、离子注入设备、退火设备、蚀刻设备和化学机械抛光(CMP)设备。在下文中，将这些设备统称为制造设备。

(制法方法_示例1)

图12是图示根据本公开的实施例的成像装置1的制造方法_示例1的横截面视图。如图12中的步骤ST1处所示，制造设备在半导体基板11的后表面11b(图12中的上表面)上形成第二密封材料52。第二密封材料52例如通过旋涂形成。

接下来，如图12中的步骤ST2处所示，制造设备在第二密封材料52的前表面52b(图12中的上表面)上形成滤色器CF。例如，滤色器CF通过旋涂形成。接下来，如图12中的步骤ST3处所示，制造设备使用光刻技术将滤色器CF构图为预先设置的形状。制造设备针对滤色器CF的每种颜色执行图12中的步骤ST2和ST3。此外，虽然未示出，但是除了滤色器CF之外，制造设备还可以形成IR滤光器IRF。

接下来，如图12中的步骤ST4处所示，制造设备在第二密封材料52的前表面52b(图12中的上表面)上形成第一密封材料51。例如，第一密封材料51通过旋涂形成。

接下来，制造设备在第一密封材料51的前表面51b(图12中的上表面)上形成例如抗蚀剂图案(未示出)，并且使用抗蚀剂图案作为掩模对第一密封材料51和第二密封材料52执行干蚀刻处理。因此，如图12中的步骤ST5处所示，制造设备在第一密封材料51和第二密封材料52中形成贯通孔H1。注意的是，贯通孔H1可以到达半导体基板11的内部。接下来，制造设备将金属埋入贯通孔H1中以形成电极66。

接下来，如图12中的步骤ST6处所示，制造设备在第一密封材料51的前表面51b上形成具有期望功能的功能膜67。功能膜67可以是具有保护像素区域的功能的保护膜、具有聚光功能的片上微透镜OCL(参考图2)，或具有其它功能的膜。在本公开的实施例中，功能膜67具有可选功能。

此外，功能膜67可以包括有机材料或无机材料。在本公开的实施例中，形成功能膜67的材料是可选的。

接下来，制造设备对其上形成有功能膜67的基板整体执行高温(例如，250℃或更高)下的热处理，以使功能膜67固化。通过上述步骤，成像装置1的像素区域3(例如，图3中所示的像素区域3A)完成。

注意的是，在根据本公开的实施例的制造方法中，可以省略形成功能膜67的步骤。例如，在图12中所示的步骤ST6、后述的图13的步骤ST14、后述的图14的步骤ST26和后述的图15的步骤ST36处，形成功能膜67的步骤可以省略。在形成第一密封材料51之后，可以在没有形成功能膜67的步骤的情况下执行高温下的热处理。

(制造方法_示例2)

图13是图示根据本公开的实施例的成像装置1的制造方法_示例2的横截面视图。如图13中的步骤ST11处所示，制造设备在半导体基板11的后表面11b(图13中的上表面)上形成滤色器CF。接下来，制造设备使用光刻技术将滤色器CF构图为预先设置的形状。制造设备形成滤色器CF并且针对滤色器CF的每种颜色对其进行构图。此外，虽然未示出，但是除了滤色器CF之外，制造设备还可以形成IR滤光器IRF。

接下来，如图13中的步骤ST12处所示，制造设备在半导体基板11的后表面11b上形成第一密封材料51。第一密封材料51例如通过旋涂形成。

接下来，制造设备例如在第一密封材料51的前表面51b上形成抗蚀剂图案(未示出)，并且使用抗蚀剂图案作为掩模对第一密封材料51执行干蚀刻处理。因此，如图13中的步骤ST13处所示，制造设备在第一密封材料51中形成贯通孔H1。注意的是，贯通孔H1可以到达半导体基板11的内部。接下来，制造设备将金属嵌入在贯通孔H1中以形成电极66。

接下来，如图13中的步骤ST14处所示，制造设备在第一密封材料51的前表面51b上形成具有期望的功能的功能膜67。接下来，制造设备对其上形成有功能膜67的整个基板执行热处理以固化功能膜67。通过上述步骤，成像装置1的像素区域3(例如，图6中所示的像素区域3D)完成。

(制造方法_示例3)

图14是图示根据本公开的实施例的成像装置1的制造方法_示例3的横截面视图。如图14中的步骤ST21处所示，制造设备在半导体基板11的后表面11b(图14的上表面)上形成分隔壁65。例如，制造设备通过在半导体基板11的后表面11b上形成包括金属、黑色树脂等的材料膜(未图示)、在材料膜上形成抗蚀剂图案(未图示)并使用抗蚀剂图案作为掩模对材料膜执行干蚀刻来形成分隔壁65。

接下来，如图14中的步骤ST22处所示，制造设备在半导体基板11的后表面11b上被分隔壁65包围的区域中形成第二密封材料52。例如，第二密封材料52通过旋涂形成。

接下来，如图14中的步骤ST22处所示，制造设备在第二密封材料52的前表面52b(图14的上表面)上形成滤色器CF，并使用光刻技术将滤色器CF构图为预先设置的形状。制造设备形成滤色器CF并且针对滤色器CF的每种颜色对其进行构图。此外，虽然未示出，但是除了滤色器CF之外，制造设备还可以形成IR滤光器IRF。

接下来，如图14中的步骤ST23处所示，制造设备在第二密封材料52的前表面52b(图14中的上表面)上形成第四密封材料54。例如，第四密封材料54通过旋涂形成。

第四密封材料54可以包括能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。作为预先设置的波长带的光，例示可见光。此外，预先设置的波长带的光可以包括红外光。即，第四密封材料54有可能可以透射包括从可见光到红外光的波长带的光。

第四密封材料54是例如丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、或通过将铋和硅混合而获得的Bi/Si混合无机材料。如表1所示，这些材料中的每一种的热导率是0.5W/m·K或更小。因此，第四密封材料54可以具有热屏蔽特性。第四密封材料54可以抑制经由第四密封材料54到滤色器CF的热传递。

接下来，如图14中的步骤ST24处所示，制造设备对第四密封材料54的前表面54b(图14中的上表面)执行CMP处理以使其平坦化。通过这种平坦化，滤色器CF的上表面从第四密封材料54露出。

接下来，如图14中的步骤ST25处所示，制造设备在第四密封材料54的平坦化的前表面54b上形成第一密封材料51以覆盖滤色器CF。第一密封材料51例如通过旋涂形成。

接下来，如图14中的步骤ST26处所示，制造设备在第一密封材料51的前表面51b上形成具有期望功能的功能膜67。接下来，制造设备对其上形成功能膜67的整个基板执行热处理以固化功能膜67。通过上述步骤，成像装置1的像素区域3(例如，包括图7中所示的分隔壁65的像素区域3E)完成。

(制造方法_示例4)

图15是图示根据本公开的实施例的成像装置1的制造方法_示例4的横截面视图。如图15中的步骤ST31处所示，制造设备在半导体基板11的后表面11b(图15中的上表面)上形成第二密封材料52。例如，第二密封材料52通过旋涂形成。

接下来，如图15中的步骤ST32处所示，制造设备通过使用光刻技术和干蚀刻技术在第二密封材料52中形成贯通孔H1。注意的是，贯通孔H1可以到达半导体基板11的内部。接下来，制造设备将金属嵌入贯通孔H1中以形成电极66。

接下来，如图15中的步骤ST33处所示，制造设备通过使用光刻技术和干蚀刻技术在第二密封材料52的前表面52b(本公开的“面对半导体基板的表面的相对侧”的示例，图15中的上表面)上形成凹部H2。

接下来，制造设备在第二密封材料52的前表面52b上形成滤色器CF，并使用光刻技术将滤色器CF构图为预先设置的形状。因此，如图15中的步骤ST34处所示，制造设备形成布置在凹部H2中的滤色器CF。制造设备形成滤色器CF并对其进行构图。此外，虽然未示出，但是除了滤色器CF之外，制造设备还可以形成IR滤光器IRF。

接下来，如图15中的步骤ST35处所示，制造设备在第二密封材料52的前表面52b(图15中的上表面)上形成第一密封材料51以覆盖滤色器CF。例如，第一密封材料51通过旋涂形成。

接下来，如图15中的步骤ST36处所示，制造设备在第一密封材料51的前表面51b(图15中的上表面)上形成具有期望功能的功能膜67。接下来，制造设备对其上形成有功能膜67的整个基板执行热处理以使功能膜67固化。通过上述步骤，成像装置1的像素区域3完成。

<实施例的效果>

如上所述，根据本公开的实施例的成像装置1包括半导体基板11、设置在半导体基板11的后表面11b侧上的滤色器CF，以及设置在半导体基板11的后表面11b侧上的第一密封材料51以覆盖滤色器CF。第一密封材料51包括能够透射预先设置的波长带的光(例如，可见光，或者可见光和红外光)并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。

利用这种布置，滤色器CF被第一密封材料51覆盖，因此即使在形成第一密封材料51之后执行在高温(例如，250℃或更高)下的热处理的情况下，第一密封材料51也抑制向滤色器CF的热传导。由于第一密封材料51保护滤色器CF免受高温热处理，因此可以增强滤色器CF的耐热性。

此外，第一密封材料51的膜厚度可以是0.1μm或更大且3.0μm或更小。随着第一密封材料51的膜厚度越厚，预期热屏蔽特性得到改进，但是相反，有可能产生使得入射光在透射通过第一密封材料51的过程中大幅衰减或成像装置1的高度减小受到阻碍的缺点。当第一密封材料51的膜厚度在上述范围内时，有可能增强滤色器CF的耐热性，同时抑制上述缺点。

此外，根据本公开的实施例的成像装置1还可以包括设置在半导体基板11和滤色器CF之间的第二密封材料52。第二密封材料52包括能够透射预先设置的波长带的光(例如，可见光、或者可见光和红外光)并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。利用这种布置，第二密封材料52抑制从半导体基板11侧向滤色器CF的热传导。由于除了第一密封材料51之外的第二密封材料52保护滤色器CF免受高温下的热处理，因此可以进一步增强滤色器CF的耐热性。

根据本公开的实施例的成像装置1的制造方法包括在半导体基板11的后表面11b侧形成滤色器CF的步骤、在半导体基板11的后表面11b侧形成第一密封材料51以覆盖滤色器CF的步骤，以及在形成第一密封材料51之后对包括半导体基板11、滤色器CF和第一密封材料51的整个基板执行热处理的步骤。能够透射预先设置的波长带的光(例如，可见光、或者可见光和红外光)并且热导率为0.5W/m·K更小的材料被用作第一密封材料51。

利用这种布置，即使在形成第一密封材料51之后执行高温(例如，250℃或更高)下的热处理的情况下，第一密封材料51也抑制向滤色器CF的热传导。由于第一密封材料51保护滤色器CF免受高温下的热处理，因此可以增强滤色器CF的耐热性。

<示例>

本公开的示例和比较示例在表2中示出。注意的是，本公开的技术范围不限于以下示例。

[表2]

在表2中，密封材料类型是指第一密封材料的类型。基膜厚度是指第二密封材料的膜厚度。0μm的基板膜厚度意味着没有设置第二密封材料的情况。滤色器类型是指滤色器的颜色的类型。在滤色器类型中，“蓝色”表示蓝色滤色器，“红色”表示红色滤色器，“绿色”表示绿色滤色器。此外，IRF是指使用IR滤光器代替滤色器的情况。密封膜厚度是指第一密封材料的膜厚度。热导率是指第一密封材料的热导率。光谱波动、膜厚度减小、CMP处理和干处理(DRY processing)是评估结果。

(光谱波动)

在表2中，光谱波动是指形成密封膜(第一密封材料)之后热处理前后的光谱曲线的波动率。注意的是，在示例和比较示例中，热处理的条件是在惰性气体气氛中300℃和300分钟。在初始比较(即，与热处理之前的比较)中，光谱曲线的波动率小于1％的情况被评估为A，光谱曲线的波动率小于2％的情况被评估为B，光谱曲线的波动率小于3％的情况被评估为C，并且光谱曲线的波动率为3％或更大的情况被评估为D。光谱曲线的波动率优选地尽可能小。在光谱波动的评估中，A、B或C被认为是可接受的，而D被认为是不可接受的。如表2中所示，光谱波动的评估结果在示例1至12中为A、B或C，而在比较示例1和2中为D。

(薄膜厚度减小)

在表2中，膜厚度减小是指形成密封膜(第一密封材料)之后热处理前后的膜厚度减少率。在初始比较中，膜厚度的减小率小于1％的情况被评估为A，膜厚度减小率小于2％的情况被评估为B，膜厚度减小率小于3％的情况被评估为C，并且膜厚度减小率为3％或更大的情况被评估为D。膜厚度减小率优选地尽可能小。在膜厚度减小的评估中，A、B或C被认为是可接受的，而D被认为是不可接受的。如表2所示，膜厚度减小的评估结果在示例1至12中为A、B或C，而在比较示例1和2中为D。

(CMP处理)

在表2中，CMP处理是指CMP处理之后12英寸的面内膜厚度的变化(平坦度)。面内膜厚度的变化小于1％的情况被评估为A，面内膜厚度的变化小于2％的情况被评估为B，面内膜厚度的变化小于3％的情况被评估为C，并且面内膜厚度的变化为3％或更大的情况被评估为D。面内膜厚度的变化优选地尽可能小。在CMP处理的评估中，A、B、C被认为是可接受的，而D被认为是不可接受的。如表2所示，CMP处理的评估结果在示例1至12和比较示例1和2中分别为A、B或C。注意的是，在这个评估中，在12英寸晶片上测量平面中的300个点，并且CMP处理的平坦度使用(最大膜厚度-最小膜厚度)/平均膜厚度x100的计算公式进行评估。

(干处理)

在表2中，干处理是指干蚀刻的垂直度(即，各向异性)。在这个评估中，将通过干处理形成凹槽的腔体部分的上下部分的宽度彼此一致的情况表达为垂直。处理后的上下部分(的宽度偏差)小于1％的情况被评估为A，宽度偏差小于2％的情况被评估为B，宽度偏差小于3％的情况被评估为C，并且宽度偏差为3％或更大的情况被评估为D。宽度偏差优选地尽可能小。在干处理的评估中，A、B、C被认为是可接受的，而D被认为是不可接受的。如表2所示，干处理的评估结果在示例1至12和比较示例2中为A，而在比较示例1中为B。

(全面的评估)

在所有示例1至12中，光谱波动、膜厚度减小、CMP处理和干处理的相应评估结果为A、B或C。相比之下，在比较示例1和2中，光谱波动和膜厚度减小的评估结果为D。综上所述，作为全面的评估，示例1至12被确定为可接受的，而比较示例1和2被确定为不可接受的。

<对其应用成像装置的电子设备>

接下来，描述对其应用根据本公开的实施例的成像装置1的电子设备。图16是图示根据本公开的实施例的成像装置1000的构造示例的框图。图16中的成像装置1000是对其应用成像装置1的电子设备的示例，并且是摄像机、数码相机等。

成像装置1000包括透镜组1001、固态图像拾取元件1002、DSP电路1003、帧存储器1004、显示单元1005、记录单元1006、操作单元1007和电源单元1008。DSP电路1003、帧存储器1004、显示单元1005、记录单元1006、操作单元1007和电源单元1008经由总线线路1009彼此连接。

透镜组1001捕获来自被摄体的入射光(图像光)并在固态图像拾取元件1002的成像表面上形成图像。

固态图像拾取元件1002例如是CMOS图像传感器。固态图像拾取元件1002将通过透镜组1001在成像表面上形成其图像的入射光的量转换成每个像素的电信号，以作为像素信号供应给DSP电路1003。

图1和2中所示的成像装置1的构造、图3至11中所示的像素区域3至3H中的任何一个的构造或者通过图12至15中的任何一种制造方法制造的成像装置1可以应用于固态图像拾取元件1002。

DSP电路1003对从固态图像拾取元件1002供应的像素信号执行预定的图像处理，并且将图像处理之后的图像信号供应给用于每一帧的帧存储器1004以进行临时存储。

显示单元1005例如包括诸如液晶面板和有机电致发光(EL)面板之类的面板显示设备，并且基于临时存储在帧存储器1004中的用于每一帧的像素信号来显示图像。

记录单元1006包括数字通用盘(DVD)、闪存等，并且读取临时存储在帧存储器1004中的用于每一帧的像素信号以进行记录。

操作单元1007在用户操作下发出关于成像装置1000的各种功能的操作命令。电源单元1008适当地向DSP电路1003、帧存储器1004、显示单元1005、记录单元1006和操作单元1007供电。

对其应用本技术的电子设备只要是将CMOS图像传感器用作图像捕获单元(光电转换单元)的设备就足够了；除了成像装置1000之外，还有具有成像功能的便携式终端设备、使用CMOS图像传感器作为图像读取单元的复印机等。

<其它实施例>

如上所述，根据实施例及其变化对本公开进行了描述，但不应当理解为构成本公开的一部分的描述和附图对本公开进行限定。根据本公开，各种替代实施例、示例和操作技术对于本领域技术人员来说将是显而易见的。当然，本技术包括本文未描述的各种实施例等。在不脱离上述实施例和变化的要旨的情况下，可以进行组件的各种省略、替换和改变中的至少一种。此外，本说明书中描述的效果仅是说明性的；效果不限于此，并且还可以有其它效果。

<对内窥镜外科手术系统的应用示例>

根据本公开的实施例的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本公开的实施例的技术可以应用于内窥镜外科手术系统。

图17是描绘可以对其应用根据本公开的实施例的技术(本技术)的内窥镜外科手术系统的示意性构造的示例的视图。

在图17中，图示了外科医生(医生)11131正对病床11133上的患者11132使用内窥镜外科手术系统11000执行外科手术的状态。如所描绘的，内窥镜外科手术系统11000包括内窥镜11100，诸如气腹管11111和能量设备11112之类的其它外科手术工具11110、在其上支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120，以及其上安装用于内窥镜外科手术的各种装置的推车11200。

内窥镜11100包括镜筒11101和相机头部11102，镜筒11101具有从其远端插入到患者11132的体腔中预定长度的区域，并且相机头部11102连接到镜筒11101的近端。在所绘出的示例中，内窥镜11100被描绘为具有硬型镜筒11101的刚性内窥镜。但是，内窥镜11100可以以其它方式被配置为具有柔性类型的镜筒11101的柔性内窥镜。

镜筒11101在其远端处具有其中装配物镜的开口。光源装置11203连接到内窥镜11100，使得由光源装置11203生成的光通过在镜筒11101的内部延伸的光导被引入到镜筒11101的远端并通过物镜朝着患者11132的体腔中的观察目标照射。应该注意的是，内窥镜11100可以是前视内窥镜，或者可以是斜视内窥镜或侧视内窥镜。

光学系统和图像拾取元件在相机头部11102的内部提供，使得来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统会聚在图像拾取元件上。观察光由图像拾取元件光电转换以生成与观察光对应的电信号，即，与观察图像对应的图像信号。图像信号作为RAW数据被传输到相机控制单元(CCU)11201。

CCU 11201包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并整体控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。另外，CCU11201从相机头部11102接收图像信号，并针对图像信号执行用于显示基于图像信号的图像的各种图像处理，诸如例如显影处理(去马赛克处理)。

在CCU 11201的控制下，显示装置11202在其上显示CCU 11201已经对其执行了图像处理的基于图像信号的图像。

光源装置11203包括诸如例如发光二极管(LED)之类的光源并且在外科手术区域成像时向内窥镜11100供应照射光。

输入装置11204是用于内窥镜外科手术系统11000的输入接口。用户可以通过输入装置11204向内窥镜外科手术系统11000执行各种信息的输入或指令的输入。例如，用户将输入指令等，以改变内窥镜11100的图像拾取条件(照射光的类型、放大倍率、焦距等)。

处置工具控制装置11205控制能量设备11112的驱动，用于组织的烧灼或切开、血管的密封等。气腹装置11206通过气腹管11111将气体馈送到患者11132的体腔内以对体腔进行充气以便确保内窥镜11100的视场并确保外科医生的工作空间。记录器11207是能够记录与外科手术相关的各种信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像或曲线图之类的各种形式打印与外科手术相关的各种信息的装置。

要注意的是，在内窥镜11100要成像外科手术区域时供应照射光的光源装置11203可以包括白色光源，其包括例如LED、激光光源或它们的组合。在白色光源包括红色、绿色和蓝色(RGB)激光光源的组合的情况下，由于可以针对每种颜色(每个波长)以高准确度控制输出强度和输出定时，因此所拾取的图像的白平衡的调整可以由光源装置11203执行。另外，在这种情况下，如果来自相应RGB激光光源的激光束分时地照射在观察目标上并且相机头部11102的图像拾取元件的驱动与照射定时同步地被控制。那么也可以时分地拾取分别与R、G和B颜色对应的图像。根据这种方法，即使不为图像拾取元件提供滤色器，也可以获得彩色图像。

另外，可以控制光源装置11203使得要输出的光的强度对于每个预定时间被改变。通过与光强度改变的定时同步地控制相机头部11102的图像拾取元件的驱动以分时获取图像并合成图像，可以创建没有曝光不足的遮挡阴影和曝光过度的高光的高动态范围图像。

另外，光源装置11203可以被配置为供应准备用于特殊光观察的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如，通过利用人体组织中光吸收的波长依赖性来照射较窄波长带的光，与普通观察时的照射光(即，白光)相比，以高对比度执行成像预定组织(诸如粘膜的表面部分的血管)的窄带观察(窄带成像)。可替代地，在特殊光观察中，还可以执行荧光观察，以从由激发光的照射产生的荧光获得图像。在荧光观察中，有可能通过在身体组织上照射激发光进行来自身体组织的荧光的观察(自发荧光观察)，或者通过将诸如吲哚菁绿(ICG)的试剂局部注入到身体组织中并将与试剂的荧光波长对应的激发光照射到身体组织上来获得荧光图像。光源装置11203可以被配置为供应适合于如上所述的特殊光观察的这种窄带光和/或激发光。

图18是描绘图17中描绘的相机头部11102和CCU 11201的功能配置的示例的框图。

相机头部11102包括透镜单元11401、图像拾取单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和相机头部控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。相机头部11102和CCU 11201通过传输电缆11400彼此连接以进行通信。

透镜单元11401是光学系统，在镜筒11101的连接位置处提供。从镜筒11101的前端取入的观察光被引导至相机头部11102，并被导入透镜单元11401。透镜单元11401包括多个透镜的组合，包括变焦透镜和聚焦透镜。

图像拾取单元11402包括图像拾取元件。图像拾取单元11402包括的图像拾取元件的数量可以是一个(单板型)或多个(多板型)。当图像拾取单元11402被配置为多板式时，例如由，图像拾取元件分别生成与R、G和B对应的图像信号，并可以将图像信号合成以获得彩色图像。图像拾取单元11402还可以被配置为具有一对图像拾取元件，以获取用于右眼和左眼的相应图像信号，准备好进行三维(3D)显示。如果执行3D显示，那么可以由外科医生11131更准确地掌握外科手术区域中的活体组织的深度。要注意的是，在图像拾取单元11402被配置为立体型的情况下，与各个图像拾取元件对应地提供透镜单元11401的多个系统。

另外，图像拾取单元11402不一定设置在相机头部11102上。例如，图像拾取单元11402可以在镜筒11101内部的物镜的紧后方提供。

驱动单元11403包括致动器并且在相机头部控制单元11405的控制下沿着光轴将透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜移动预定距离。因此，可以适当地调整图像拾取单元11402的拾取图像的放大倍率和焦点。

通信单元11404包括用于向CCU 11201传输和从CCU 11201接收各种信息的通信装置。通信单元11404通过传输电缆11400将从图像拾取单元11402获取的图像信号作为RAW数据传输到CCU 11201。

此外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制相机头部11102的驱动的控制信号并将该控制信号供应给相机头部控制单元11405。控制信号包括与图像拾取条件相关的信息，诸如，例如，指定拾取图像的帧速率的信息、指定图像拾取时的曝光值的信息和/或指定拾取图像的放大倍率和焦点的信息。

要注意的是，诸如帧速率、曝光值、放大倍率或焦点的图像拾取条件可以由用户指定或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获取的图像自动设置信号。在后一种情况下，内窥镜11100中包含自动曝光(AE)功能、自动对焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。

相机头部控制单元11405基于通过通信单元11404接收的来自CCU 11201的控制信号来控制相机头部11102的驱动。

通信单元11411包括用于向相机头部11102传输各种信息以及从相机头部11102接收各种信息的通信装置。通信单元11411通过传输电缆11400接收从相机头部11102向其传输的图像信号。

另外，通信单元11411将用于控制相机头部11102的驱动的控制信号传输到相机头部11102。可以通过电通信、光通信等来传输图像信号和控制信号。

图像处理单元11412对从相机头部11102传输到其的RAW数据形式的图像信号执行各种图像处理。

控制单元11413执行与内窥镜11100的外科手术区域等的图像拾取以及通过外科手术区域的图像拾取等获得的拾取图像的显示相关的各种控制。例如，控制单元11413创建用于控制相机头部11102的驱动的控制信号。

另外，控制单元11413基于已经由图像处理单元11412执行了图像处理的图像信号控制显示装置11202以显示其中对外科手术区域等进行成像的拾取图像。于是，控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别所拾取的图像中的各种对象。例如，控制单元11413可以通过检测包括在所拾取的图像中的物体的边缘的形状、颜色等来识别诸如钳子之类的外科手术工具、特定活体区域、出血、使用能量设备11112时的薄雾等。控制单元11413可以在其控制显示装置11202显示所拾取的图像时使用识别的结果使各种外科手术支持信息以与外科手术区域的图像重叠的方式显示。在以重叠的方式显示外科手术支持信息并将其呈现给外科医生11131的情况下，可以减轻外科医生11131的负担并且外科医生11131可以确定地进行外科手术。

将相机头部11102和CCU 11201彼此连接的传输电缆11400是准备好用于电信号通信的电信号电缆、用于光学通信的光纤，或准备用于电和光学通信两者的复合电缆。

在此，虽然在所描绘的示例中使用传输电缆11400通过有线通信来执行通信，但是相机头部11102与CCU 11201之间的通信可以通过无线通信来执行。

上面已经描述了可以对其应用根据本公开的实施例的技术的内窥镜外科手术系统的示例。例如，在上述构造当中，根据本公开的实施例的技术可以应用于内窥镜11100、相机头部11102(的图像拾取单元11402)、CCU 11201(的图像处理单元11412)等。具体而言，图1和2中所示的成像装置1的构造、图3至11中所示的像素区域3至3H中的任何一个的构造或者通过图12至15中的制造方法中的任何一种制造的成像装置1可以应用于图像拾取单元10402。通过将根据本公开的实施例的技术应用于内窥镜11100、相机头部11102的图像拾取单元11402、CCU 11201的图像处理单元11412等，例如，增强滤色器CF的耐热性，并且可以获得更清晰的外科手术区域图像，使得外科医生可以可靠地确认外科手术区域。

注意的是，本文描述了内窥镜外科手术系统作为示例，但是除此之外，例如，根据本公开的实施例的技术也可以应用于显微外科手术系统等。

<对移动体的应用示例>

根据本公开的实施例的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本公开的实施例的技术还可以被实现为安装在诸如汽车、电动汽车、混合动力电动汽车、摩托车、自行车、个人机动车、飞机、无人机、轮船和机器人之类的任何类型的移动体上的设备。

图19是描绘作为可以对其应用根据本公开的实施例的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图19中所描绘的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053被示为集成控制单元12050的功能配置。

驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的设备的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作用于生成车辆的驱动力的驱动力生成设备(诸如内燃机、驱动马达等)的控制设备，用于向车轮传递驱动力的驱动力传递机构、用于调整车辆转向角的转向机构、用于生成车辆的制动力的制动设备等。

车身系统控制单元12020根据各种程序控制提供给车身的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗设备或诸如前照灯、倒车灯、刹车灯、转向灯、雾灯等等各种灯的控制设备。在这种情况下，从作为钥匙或各种开关的信号的替代的移动设备传输的无线电波可以输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并控制车辆的门锁设备、电动车窗设备、灯等。

车外信息检测单元12030检测关于包括车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与成像部12031连接。车外信息检测单元12030使成像部12031对车辆外部的图像进行成像，并接收成像的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行检测诸如人、车辆、障碍物、标志、路面上的字符等对象的处理，或检测到它的距离的处理。

成像部12031是接收光的光学传感器，并且输出与光的接收光量对应的电信号。成像部12031可以将电信号作为图像输出，或者可以将电信号作为关于测得的距离的信息输出。此外，由成像部12031接收到的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等不可见光。

车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。车内信息检测单元12040例如与检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括对驾驶员进行成像的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的集中度，或者可以确定驾驶员是否在打瞌睡。

微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆内部或外部的信息来计算用于驱动力生成设备、转向机构或制动设备的控制目标值，并向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协同控制，其功能包括车辆防撞或减震、基于跟车距离的跟车驾驶、车速维持驾驶、车辆碰撞的警告、车辆偏离车道的警告等。

此外，微型计算机12051可以通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆外部或内部的信息控制驱动力生成设备、转向机构、制动设备等来执行旨在使车辆自动行驶而不取决于驾驶员的操作的自动驾驶的协同控制。

此外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的关于车辆外部的信息向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051可以通过例如根据由车外信息检测单元12030检测到的先行车辆或迎面而来的车辆的位置控制前照灯以从远光灯切换为近光灯来执行旨在防止眩光的协同控制。

声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一种的输出信号传输到能够向车辆的乘员或车辆的外部视觉或听觉地通知信息的输出设备。在图19的示例中，音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063被示为输出设备。显示部12062可以例如包括车载显示器和平视显示器中的至少一种。

图20是描绘成像部12031的安装位置示例的图。

在图20中，车辆12100包括成像部12101、12102、12103、12104和12105作为成像部12031。

成像部12101、12102、12103、12104、12105例如部署在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠、后门上的位置以及车辆内部的挡风玻璃的上部的位置。提供给前鼻的成像部12101和提供给车辆内部的挡风玻璃的上部的成像部12105主要获得车辆12100前方的图像。提供给侧视镜的成像部12102和12103主要获得车辆12100侧面的图像。提供给后保险杠或后门的成像部12104主要获得车辆12100后方的图像。由成像部12101和12105获得的前方的图像主要用于检测前车、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。

顺便提及，图20描绘了成像部12101至12104的拍摄范围的示例。成像范围12111表示提供给前鼻的成像部12101的成像范围。摄像范围12112和12113分别表示提供给侧视镜的成像部12102和12103的成像范围。成像范围12114表示提供给后保险杠或后门的成像部12104的成像范围。例如，通过叠加由成像部12101至12104成像的图像数据获得从上方查看的车辆12100的鸟瞰图像。

成像部12101至12104中的至少一个可以具有获得距离信息的功能。例如，成像部12101至12104中的至少一个可以是由多个成像元件构成的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的成像元件。

例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息来确定到成像范围12111至12114内的每个三维物体的距离和距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，并由此提取特别是在车辆12100的行驶路径上并以预定速度(例如，等于或大于0公里/小时)在与车辆12100基本相同的方向上行驶的最近的三维物体作为前车。另外，微型计算机12051可以预先设置与前车前方维持的跟车距离，并执行自动制动控制(包括跟车停止控制)、自动加速控制(包括跟车起动控制)等。因此有可能执行旨在使车辆自动行驶而不取决于驾驶员的操作等的自动驾驶的协同控制。

例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息将三维物体的三维物体数据分类为两轮车、标准尺寸车辆、大型车辆、行人、电线杆以及其它三维物体，提取分类的三维物体数据，并将提取出的三维物体数据用于障碍物的自动避让。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可以视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告，并经由驾驶系统控制单元12010执行强制减速或避让转向。微型计算机12051由此可以辅助驾驶以避免碰撞。

成像部12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过确定在成像部12101至12104的被成像图像中是否存在行人来识别行人。行人的这种识别例如通过提取作为红外相机的成像部12101至12104的被成像图像中的特征点的过程以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点执行模式匹配处理来确定是否是行人的过程来执行。当微型计算机12051确定在成像部12101至12104的被成像图像中存在行人并因此识别出行人时，声音/图像输出部12052控制显示部12062以使得显示用于强调的方形轮廓线以便叠加在识别出的行人身上。声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062，使得表示行人的图标等显示在期望的位置。

上面描述了可以对其应用根据本公开的实施例的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的实施例的技术可以应用于上述构造当中的成像部12031等。具体而言，图1和2中所示的成像装置1的构造、图3至11中所示的像素区域3至3H中的任何一个的构造或通过图12至15中的制造方法中的任何一种制造的成像装置1可以应用于成像部12031。通过应用根据本公开的实施例的技术，例如，增强滤色器CF的耐热性，并且可以获得更容易观看的拍摄图像，因此可以减轻驾驶员的疲劳。

注意的是，本公开还可以具有以下配置。

(1)

一种成像装置，包括：

半导体基板；

滤色器，设置在所述半导体基板的一个表面侧上；以及

第一密封材料，设置在所述一个表面侧上，所述第一密封材料覆盖所述滤色器，其中

所述第一密封材料包括能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。

(2)

根据上述(1)的成像装置，其中所述第一密封材料是丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂或通过混合铋和硅获得的Bi/Si混合无机材料。

(3)

根据上述(1)或(2)的成像装置，其中所述第一密封材料的膜厚度为0.1μm或更大且2.0μm或更小。

(4)

根据上述(1)至(3)中的任一项的成像装置，还包括：

第二密封材料，设置在所述半导体基板和所述滤色器之间，其中

所述第二密封材料包括能够透射所述光并具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。

(5)

根据上述(4)的成像装置，其中所述第二密封材料是丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂或通过混合铋和硅获得的Bi/Si混合无机材料。

(6)

根据上述(4)或(5)的成像装置，还包括：

不平坦结构，设置在所述一个表面侧上，其中

所述不平坦结构被所述第二密封材料覆盖。

(7)

根据上述(4)至(6)中的任一项的成像装置，还包括：

凹部，在所述第二密封材料中设置在面向所述半导体基板的表面的相对侧上，其中

所述滤色器布置在所述凹部内。

(8)

根据上述(1)至(7)中的任一项的成像装置，还包括：

分隔壁，设置在所述一个表面侧上，其中

所述滤色器在沿所述一个表面的法线方向的平面图中被所述分隔壁包围。

(9)

根据上述(1)至(8)中的任一项的成像装置，还包括：

IR滤光器，设置在所述一个表面侧上，所述IR滤光器透射或阻挡红外光。

(10)

根据上述(1)至(9)中的任一项的成像装置，还包括：

光电二极管，设置在所述半导体基板上，其中

所述光当中透射通过所述第一密封材料和所述滤色器的光进入所述光电二极管。

(11)

一种成像装置的制作方法，该方法包括以下步骤：

在半导体基板的一个表面侧上形成滤色器；

在所述一个表面侧上形成第一密封材料并覆盖所述滤色器；以及

在形成所述第一密封材料之后对包括所述半导体基板、所述滤色器和所述第一密封材料的整个基板执行热处理，其中

能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料被用作所述第一密封材料。

附图标记列表

1 成像装置

2 像素

3，3A，3B，3C，3D，3E，3F，3G，3H像素区域

4 垂直驱动电路

5 列信号处理电路

6 水平驱动电路

7 输出电路

8 控制电路

9 垂直信号线

10 水平信号线

11 半导体基板

11a 前表面

11b 后表面

12输入/输出端子

25n型半导体区域

26p型半导体区域

27元件分离区域

28p型半导体阱区域

29 栅电极

31 层间绝缘膜

32 布线

33 多层布线层

34 光接收表面

42 滤色器

51 第一密封材料

51b，52b，53b，54b前表面(上表面)

52 第二密封材料

53 第三密封材料

54第四密封材料

61 布线

62装配结构(不平坦部分)

65 分隔壁

66 电极

67 功能膜

1000 成像装置

1001 透镜组

1002 固态图像拾取元件

1003DSP电路

1004 帧存储器

1005 显示单元

1006 记录单元

1007 操作单元

1008 电源单元

1009 总线线路

10402 图像拾取单元

11000 内窥镜外科手术系统

11100 内窥镜

11101 镜筒

11102 相机头部

11110 外科手术工具

11111 气腹管

11112 能量设备

11120 支撑臂装置

11131外科医生(医生)

11132 患者

11133 病床

11200 推车

11201 相机控制单元

11202 显示装置

11203 光源装置

11204 输入装置

11205 处置工具控制装置

11206 气腹装置

11207 记录器

11208 打印机

11400 传输电缆

11401 透镜单元

11402 图像拾取单元

11403 驱动单元

11404 通信单元

11405 相机头部控制单元

11411 通信单元

11412 图像处理单元

11413 控制单元

12000 车辆控制系统

12001 通信网络

12010 驱动系统控制单元

12020 车身系统控制单元

12030 车外信息检测单元

12031 成像部

12040 车内信息检测单元

12041 驾驶员状态检测部

12050 集成控制单元

12051 微型计算机

12052声音/图像输出部

12061 音频扬声器

12062 显示部

12063 仪表板

12100 车辆

12101至12105成像部

12111至12114成像范围

CCU11201成像部

CCU11201相机头部

CF 滤色器

H1 贯通孔

H2 凹部

IRF IR滤光器

OCL片上微透镜

PD光电二极管

Tr像素晶体管

Claims (11)

1.一种成像装置，包括：

半导体基板；

滤色器，设置在所述半导体基板的一个表面侧上；以及

第一密封材料，设置在所述一个表面侧上，所述第一密封材料覆盖所述滤色器，其中

所述第一密封材料包括能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述第一密封材料是丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂或通过混合铋和硅获得的Bi/Si混合无机材料。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述第一密封材料的膜厚度为0.1μm或更大且2.0μm或更小。

4.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

第二密封材料，设置在所述半导体基板和所述滤色器之间，其中

所述第二密封材料包括能够透射所述光并具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料。

5.根据权利要求4所述的成像装置，其中所述第二密封材料是丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂或通过混合铋和硅获得的Bi/Si混合无机材料。

6.根据权利要求4所述的成像装置，还包括：

不平坦结构，设置在所述一个表面侧上，其中

所述不平坦结构被所述第二密封材料覆盖。

7.根据权利要求4所述的成像装置，还包括：

凹部，在所述第二密封材料中设置在面向所述半导体基板的表面的相对侧上，其中

所述滤色器布置在所述凹部内。

8.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

分隔壁，设置在所述一个表面侧上，其中

所述滤色器在沿所述一个表面的法线方向的平面图中被所述分隔壁包围。

9.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

IR滤光器，设置在所述一个表面侧上，所述IR滤光器透射或阻挡红外光。

10.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

光电二极管，设置在所述半导体基板上，其中

所述光当中透射通过所述第一密封材料和所述滤色器的光进入所述光电二极管。

11.一种成像装置的制造方法，该方法包括以下步骤：

在半导体基板的一个表面侧上形成滤色器；

在所述一个表面侧上形成第一密封材料并覆盖所述滤色器；以及

在形成所述第一密封材料之后对包括所述半导体基板、所述滤色器和所述第一密封材料的整个基板执行热处理，其中

能够透射预先设置的波长带的光并且具有0.5W/m·K或更小的热导率的材料被用作所述第一密封材料。