TW201403802A - 攝像元件、攝像裝置、製造裝置及方法 - Google Patents

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Atsushi Yamamoto
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Abstract

本發明係關於一種可抑制感度特性降低之攝像元件、攝像裝置、製造裝置及方法。本發明之攝像元件包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。例如，上述微透鏡亦可包含複數層。再者，本發明亦可適用於製造此種攝像元件之製造裝置及其製造方法。又，本發明亦可適用於例如攝像裝置等任意之裝置。

Description

攝像元件、攝像裝置、製造裝置及方法
本技術係關於一種攝像元件、攝像裝置、製造裝置及方法，尤其係關於一種可抑制感度特性之降低之攝像元件、攝像裝置、製造裝置及方法。
先前，於半導體晶圓上具備多個攝像區域及具有微透鏡等之光學元件之固體攝像裝置係於電性配線形成後經氣密模塑(airtight mold)而成者，可用作數位靜態相機或行動電話用相機、數位視訊攝影機等數位攝影機器之受光感測器。
作為此種固體攝像裝置之製造方法，提出有各種方法(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。
於專利文獻1中揭示有使包含無機膜之微透鏡之間之間隙縮小、使自光電二極體至微透鏡之間之距離縮短，來用以提高固體攝像元件之感度特性之微透鏡之製造方法。
於專利文獻2中揭示有包含2層之微透鏡之製造方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-009079號公報
[專利文獻2]日本專利特開2008-277800號公報
然而，於專利文獻1所記載之方法之情形時，由於經由中間層而將其形狀進而蝕刻轉印至透鏡材料層，故而會使蝕刻時間變長。該蝕刻處理係利用電漿蝕刻而處理，故而該電漿損傷會對固體攝像裝置產生不良影響。亦即，由於蝕刻時間延長，故而固體攝像元件之暗電流特性等會惡化。與此同時，由於處理時間變長，故而半導體晶圓基板面內及晶圓基板之間之蝕刻之不均亦會增加，因此，會產生微透鏡之剖面方向上之位置之偏差，而有固體攝像元件之感度特性降低之虞。
又，藉由專利文獻2所記載之方法而生成之聚光能力較高之微透鏡雖調整第2層微透鏡之成膜，而形成於微透鏡之間不存在間隙之無間隙之微透鏡，但於以使存在間隙之第1層微透鏡之間隙縮小之方式而形成第2層微透鏡之情形時，最終形成之微透鏡之位置會變高(遠離光電二極體面)，而有無法提高例如背面照射型固體攝像裝置般使自光電二極體至微透鏡之間之距離縮短的固體攝像裝置之感度特性之虞。
本技術係鑒於此種狀況而提出者，其目的在於抑制感度特性之降低。
本技術之第1側面係一種攝像元件，其包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
上述微透鏡可包含複數層。
可使包含上述複數層之微透鏡之各層之折射率互不相同。
可使包含上述複數層之微透鏡之各層之曲面形狀互不相同。
可使包含上述複數層之微透鏡之至少一部分之層形成於上述不平坦層之凹部。
可於上述微透鏡之光入射面形成有抗反射膜。
可進而具備與上述微透鏡之光入射面側重疊之接著材層。
上述不平坦層可具有濾光片。
上述濾光片可由光透過方向之厚度互不相同之複數個顏色之濾光片而形成。
上述濾光片可係每個上述厚度互不相同之紅、綠及藍之像素之濾光片拜爾排列地配置，並且綠色濾光片於像素之間連結。
上述濾光片可由有機材料而形成。
上述不平坦層可具有形成於上述濾光片上、且光入射面不平坦之有機膜。
可使上述有機膜之光入射面之凹凸之高度低於上述濾光片之光入射面之凹凸的高度。
可使上述有機膜之折射率為上述濾光片之折射率與上述微透鏡之折射率之間。
上述不平坦層可具有像素間遮光膜。
上述不平坦層可藉由上述濾光片與上述像素間遮光膜之高度之差，而形成上述光入射面之凹凸。
可形成晶片尺寸封裝構造。
本技術之第2側面係一種攝像裝置，其包括：攝像元件，其對被攝體進行攝像，並將上述被攝體之圖像作為電信號而輸出；及圖像處理部，其對於上述攝像元件中所獲得之上述被攝體之圖像進行圖像處理；且上述攝像元件包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
本技術之第3側面係一種製造裝置，其包括：不平坦層形成部，其於攝像元件之受光區域中形成光入射面不平坦之不平坦層；無機膜形成部，其於藉由上述不平坦層形成部而形成之上述不平坦層之光入 射面側形成無機膜；平坦化膜形成部，其於藉由上述無機膜形成部而形成之上述無機膜之光入射面側形成平坦化膜；光阻劑形成部，其於藉由上述平坦化膜形成部而形成之上述平坦化膜之光入射面側形成光阻劑；熱回焊處理部，其對藉由上述光阻劑形成部而形成有上述光阻劑之上述攝像元件進行熱回焊處理；及蝕刻處理部，其對藉由上述熱回焊處理部而進行上述熱回焊處理之上述攝像元件進行蝕刻。
又，本技術之第3側面係一種製造方法，其係製造攝像元件之製造裝置之製造方法，且上述製造裝置於攝像元件之受光區域中形成光入射面不平坦之不平坦層，於所形成之上述不平坦層之光入射面側形成無機膜，於所形成之上述無機膜之光入射面側形成平坦化膜，於所形成之上述平坦化膜之光入射面側形成光阻劑，對形成有上述光阻劑之上述攝像元件進行熱回焊處理，對經上述熱回焊處理之上述攝像元件進行蝕刻。
於本技術之第1側面中，包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與不平坦層之光入射面側重疊，並使入射光聚光。
於本技術之第2側面中，包括：攝像元件，其對被攝體進行攝像，並將被攝體之圖像作為電信號而輸出；及圖像處理部，其對於攝像元件中所獲得之被攝體之圖像進行圖像處理；且攝像元件包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與不平坦層之光入射面側重疊，並使入射光聚光。
於本技術之第3側面中，於攝像元件之受光區域中形成光入射面不平坦之不平坦層，於所形成之不平坦層之光入射面側形成無機膜，於所形成之無機膜之光入射面側形成平坦化膜，於所形成之平坦化膜之光入射面側形成光阻劑，對形成有光阻劑之攝像元件進行熱回焊處理，對經熱回焊處理之攝像元件進行蝕刻。
根據本技術，可抑制感度特性之降低。
100‧‧‧攝像裝置
111‧‧‧半導體基板
121‧‧‧攝像區域
122‧‧‧周邊電路區域
123‧‧‧電極部
124‧‧‧貫通電極
125‧‧‧金屬配線
126‧‧‧絕緣樹脂層
127‧‧‧外部電極
131‧‧‧光電二極體
132‧‧‧彩色濾光片
133‧‧‧微透鏡
141‧‧‧接著材A
142‧‧‧接著劑B
143‧‧‧透明基板
171‧‧‧不平坦化膜
181‧‧‧微透鏡層
181-1‧‧‧第1微透鏡層
181-2‧‧‧第2微透鏡層
182‧‧‧微透鏡層
182-1‧‧‧第1微透鏡層
182-2‧‧‧第2微透鏡層
182-3‧‧‧第3微透鏡層
183‧‧‧微透鏡層
183-1‧‧‧第1微透鏡層
183-2‧‧‧第2微透鏡層
183-3‧‧‧第3微透鏡層
183-4‧‧‧第4微透鏡層
200‧‧‧製造裝置
201‧‧‧控制部
202‧‧‧製造部
211‧‧‧輸入部
212‧‧‧輸出部
213‧‧‧記憶部
214‧‧‧通訊部
215‧‧‧驅動器
221‧‧‧可移媒體
231‧‧‧受光配線層形成部
232‧‧‧濾光片形成部
233‧‧‧第1無機膜形成部
234‧‧‧平坦化膜形成部
235‧‧‧光阻圖案形成部
236‧‧‧熱回焊處理部
237‧‧‧回蝕處理部
238‧‧‧第2無機膜形成部
239‧‧‧回蝕處理部
401‧‧‧中間膜
402‧‧‧光阻圖案
421‧‧‧抗反射膜
441‧‧‧嵌入彩色濾光片
451‧‧‧單位像素
452‧‧‧像素間遮光膜
461‧‧‧嵌入彩色濾光片
472‧‧‧像素間遮光膜
500‧‧‧製造裝置
501‧‧‧控制部
502‧‧‧製造部
511‧‧‧輸入部
512‧‧‧輸出部
513‧‧‧記憶部
514‧‧‧通訊部
515‧‧‧驅動器
521‧‧‧可移媒體
531‧‧‧受光配線層形成部
532‧‧‧濾光片形成部
533‧‧‧平坦化膜形成部
534‧‧‧第1無機膜形成部
535‧‧‧光阻圖案形成部
536‧‧‧熱回焊處理部
537‧‧‧回蝕處理部
538‧‧‧回蝕處理部
539‧‧‧第2無機膜形成部
540‧‧‧回蝕處理部
551‧‧‧平坦化膜
552‧‧‧不平坦化膜
553‧‧‧虛線圓
554‧‧‧虛線圓
561‧‧‧第2無機膜形成部
562‧‧‧回蝕處理部
563‧‧‧抗反射膜形成部
571‧‧‧抗反射膜
572‧‧‧虛線圓
590‧‧‧攝像元件
591‧‧‧攝像區域
592‧‧‧外周區域
600‧‧‧攝像裝置
611‧‧‧光學部
612‧‧‧CMOS感測器
613‧‧‧A/D轉換器
614‧‧‧操作部
615‧‧‧控制部
616‧‧‧圖像處理部
617‧‧‧顯示部
618‧‧‧編解碼器處理部
619‧‧‧記錄部
800‧‧‧電腦
801‧‧‧CPU
802‧‧‧ROM
803‧‧‧RAM
804‧‧‧匯流排
810‧‧‧輸入輸出介面
811‧‧‧輸入部
812‧‧‧輸出部
813‧‧‧記憶部
814‧‧‧通訊部
815‧‧‧驅動機
821‧‧‧可移媒體
△a‧‧‧階差
△b‧‧‧階差
c‧‧‧虛線圓
d‧‧‧虛線圓
e‧‧‧虛線圓
f‧‧‧虛線圓
r‧‧‧微透鏡之曲率半徑
t0‧‧‧位置
t1‧‧‧厚度
t2‧‧‧厚度
t3‧‧‧厚度
t4‧‧‧厚度
△t‧‧‧階差
Tb‧‧‧膜厚
Tf‧‧‧膜厚
Tg‧‧‧膜厚
Tt‧‧‧膜厚
圖1A、B係表示攝像元件之一部分之層之構成例的圖。
圖2係說明聚光位置之偏移之圖。
圖3係表示攝像裝置之主要構成例之圖。
圖4A、B係表示彩色濾光片之構成例之圖。
圖5A、B係表示攝像元件之一部分之層之構成例的圖。
圖6A、B係表示攝像元件之一部分之層之構成例的圖。
圖7A-C係表示攝像元件之一部分之層之構成例的圖。
圖8A-C係表示複數層微透鏡之構成例之圖。
圖9係表示複數層微透鏡之各層之例之圖。
圖10係表示複數層微透鏡之各層之例之圖。
圖11係表示複數層微透鏡之各層之例之圖。
圖12係表示複數層微透鏡之各層之例之圖。
圖13係表示複數層微透鏡之各層之例之圖。
圖14係表示複數層微透鏡之各層之例之圖。
圖15係表示製造裝置之主要構成例之方塊圖。
圖16係說明製造處理之流程之例之流程圖。
圖17A-H係說明製造處理之情況之圖。
圖18係說明膜壓比之例之圖。
圖19A、B係說明平均自由行程之例之圖。
圖20係說明球面修正之例之圖。
圖21係表示抗反射膜之應用例之圖。
圖22係舉例說明接著劑之折射率之圖。
圖23A-C係表示像素間遮光膜之應用例之圖。
圖24A-C係表示像素間遮光膜之應用例之圖。
圖25係表示製造裝置之另一構成例之方塊圖。
圖26係說明製造處理之流程之另一例之流程圖。
圖27A-J係說明製造處理之情況之另一例之圖。
圖28A、B係表示攝像元件之一部分之層之構成例的圖。
圖29係表示製造裝置之又一構成例之方塊圖。
圖30係說明製造處理之流程之又一例之流程圖。
圖31A-C係說明製造處理之情況之又一例之圖。
圖32A、B係表示攝像元件之一部分之層之構成例的圖。
圖33係表示攝像元件之一部分之構成例之圖。
圖34係表示攝像裝置之主要構成例之方塊圖。
圖35係表示電腦之主要構成例之方塊圖。
以下，對用以實施本揭示之形態(以下稱為實施形態)進行說明。再者，說明係依以下順序而進行。
1.第1實施形態(攝像裝置)
2.第2實施形態(製造裝置、製造方法)
3.第3實施形態(製造裝置、製造方法)
4.第4實施形態(攝像裝置)
5.第5實施形態(電腦)
<1.第1實施形態> [1-1 CSP(Chip Scale Package，晶片尺寸封裝)]
於半導體晶圓上具備多個攝像區域及具有微透鏡等之光學元件之固體攝像元件係於電性配線形成後經氣密模塑而成者，可用作數位靜態相機或行動電話用相機、數位視訊攝影機等數位攝影機器之受光感測器。
將固體攝像元件中之微透鏡與彩色濾光片之構成例示於圖1。於圖1之例中，由於彩色濾光片之各色之濾光片存在厚度之差，故而於彩色濾光片之光入射面形成有凹凸。因此，於該光入射面側形成有平坦化膜，而使光入射面平坦化。於該平坦化膜之光入射面側形成有微透鏡。
圖1A與圖1B所示之剖面圖之剖面方向互不相同。圖1A所示之剖面圖中之自彩色濾光片之底面至微透鏡之低面為止之厚度為t1，圖1B所示之剖面圖中之自彩色濾光片之底面至微透鏡之低面為止之厚度為t2。
為了實現近年來之攝影機器之小型化、薄型化、及高密度安裝化，作為固體攝像裝置之構造，研究有如下晶片尺寸封裝(CSP)技術：其係於以晶圓狀態之組裝加工中，藉由貫通電極與再配線之形成而確保電性連接，而非以前之藉由晶片接合與打線接合(wire bonding)而確保電性連接之陶瓷式或塑膠式封裝。
將藉由微透鏡使入射光聚光並通過彩色濾光片，而聚光至光電二極體之情況示於圖2。就聚光特性之觀點而言，微透鏡與接著材1之折射率之關係必須滿足下述。
微透鏡>接著材1
如圖2所示，向固體攝像元件入射之光存在包含垂直成分、傾斜成分之垂直入射光及傾斜入射光。垂直入射光可藉由改變具有圓弧狀之形狀之微透鏡之曲率半徑(r)而調整向光電二極體之聚光特性。然而，於傾斜入射光中，垂直入射光之聚光位置偏移。為了減少偏移量，必須使層厚變薄。藉由使層厚變薄而調整微透鏡之曲率半徑，而使固體攝像元件之感度特性及亮度明暗(luminance shading)得以改善。
關於固體攝像元件之封裝構造，於不採用CSP構造之情形時，通 常微透鏡上為中空。微透鏡之折射率於使用普通樹脂之丙烯酸系樹脂或苯乙烯系樹脂之情形時為約1.50至1.6左右。因此，由於空氣之折射率為1.0，故而其聚光特性係由具有約1.5至1.6之折射率(折射率差△n為約0.5至0.6)之微透鏡而決定。
然而，於採用CSP構造之情形時，在使形成於微透鏡上之接著材1含有丙烯酸系樹脂或矽氧烷系樹脂中之氟之情形時，其折射率為1.4至1.43左右。又，於使丙烯酸系樹脂或矽氧烷系樹脂中含有中空二氧化矽之情形時，其折射率成為約1.3至1.4左右。此處，於將如上述般之約1.5至1.6之材料用於微透鏡材料之情形時，△n成為約0.07至0.3，而有微透鏡之聚光能力降低之虞。若聚光能力降低，則微透鏡之焦點距離會變長，故而必須使圖2所示之層厚變厚，而有變厚之固體攝像元件之感度特性降低之虞。
如上所述，於將折射率為約1.3至1.43之材料用於接著材1之情形時，為了與不採用CSP構造之情形時(微透鏡之上方為空氣)相同，必須將微透鏡之折射率設為約1.8至2.03。對微透鏡亦要求於可見光(400至700nm)中之高透明性，故而就折射率與透明性之觀點而言，並無有機材料單獨具有該等特性之材料。對此，藉由對聚醯亞胺系樹脂或矽氧烷系樹脂、酚系樹脂中等添加例如氧化鋅、氧化鋯、氧化鈮、氧化鈦或氧化錫等金屬氧化物微粒子，可實現折射率之提高。折射率可根據上述金屬氧化物微粒子之添加量而調整，可自約1.6左右調整至2.0左右。
如此，除對有機材料中添加金屬氧化物微粒子之方法以外，可使用於半導體製造製程中普遍使用之氮氧化矽膜(SiON)或氮化矽膜(SiN)作為兼顧折射率及透明性之材料。
然而，於將氮氧化矽膜(SiON)或氮化矽膜(SiN)等無機膜用作微透鏡材料之情形時，由於在微透鏡形成後之固體攝像裝置之製造製程 中之熱處理步驟或固體攝像裝置完成後之環境條件(尤其是高溫、高濕)，而導致於包含微透鏡材料之無機膜與形成於其下部之有機膜之界面，因熱膨脹率差等而使微透鏡有產生位置偏移之虞(熱膨脹率：上述無機膜<上述有機膜)。若產生位置偏移，則有固體攝像裝置之感度特性或顏色不均特性變動而使畫質劣化之虞。
因此，為了實現攝影機器之小型化、薄型化及高密度安裝化，當實現晶圓級別CSP作為固體攝像裝置之構造時，即便於微透鏡上存在接著材，為了獲得與於先前之微透鏡上為空氣之先前之封裝同等以上之感度特性，而重新創作者，其特長在於與固體攝像元件之各受光區域相對應而形成之包含SiON或SiN、SiO等複數層無機膜之微透鏡至少形成於藉由彩色濾光片而具有凹凸形狀的基底膜上，且微透鏡直接形成於具有凹凸形狀之彩色濾光片上，或形成於形成於具有凹凸形狀之彩色濾光片上之不平坦化膜上。又，提供一種可藉由凹凸形狀而防止微透鏡之位置偏移、無畫質劣化且可靠性較高之固體攝像裝置之構造及其製造方法。
再者，於專利文獻1及2中揭示有包含SiN或SiON等無機膜之微透鏡之製造方法。
於專利文獻1中，揭示有使包含無機膜之微透鏡之間之間隙縮小、使自光電二極體至微透鏡之間之距離縮短，來用以提高固體攝像元件之感度特性之微透鏡之製造方法。
於該專利文獻1所記載之方法中，作為微透鏡之製造方法，係藉由熱處理使形成於最上部之包含有機材料之熱遮罩層(成為微透鏡之材料層)變形，而形成於微透鏡之間具有間隙之微透鏡形狀。於下方形成包含無機材料之透鏡材料層(成為微透鏡之層)，於該遮罩層與透鏡材料層之間設置包含有機材料之中間層。可首先藉由於特定條件下將具有於各微透鏡之間存在間隙之微透鏡形狀之遮罩層蝕刻至中間 層，而使該中間層透鏡形狀增大(使微透鏡之間隙縮小)，將中間層用作遮罩，對微透鏡之間隙進行蝕刻，藉此使包含無機材料之透鏡材料層形成使微透鏡之間之間隙極其縮小之微透鏡。
又，於專利文獻1中揭示有可應用SiN、SiO、SiON作為包含無機材料之透鏡材料層。此時，於選擇SiN或SiON作為該材料層之情形時，微透鏡之聚光能力提高，同時亦可使微透鏡之間之間隙縮小，並且，進行將遮罩層蝕刻轉印至中間層，進而藉由繼續蝕刻而使自光電二極體至微透鏡之距離縮小，故而微透鏡之聚光效率提高。
然而，因經由中間層而將其形狀進而蝕刻轉印至透鏡材料層，故而有蝕刻時間變長之虞。由於該蝕刻處理係藉由電漿蝕刻而處理，故而有該電漿損傷對固體攝像裝置產生不良影響之虞。亦即，因蝕刻時間延長，而有固體攝像元件之暗電流特性等惡化之虞。與此同時，因處理時間變長，而使半導體晶圓基板面內及晶圓基板間之蝕刻之不均亦增加，因此會產生微透鏡之剖面方向上之位置之偏差，而有對固體攝像元件之感度特性等造成不良影響之虞。進而，除因晶圓處理時間變長而使蝕刻裝置之處理時間變長外，因中間層之形成而使步驟數增大，而有亦牽涉至成本上升之主要因素之虞。
進而，於專利文獻1中雖有彩色濾光片之記載，但並無與其色值相關之記載。於利用長時間之蝕刻之微透鏡之製造方法中，有微透鏡底部高度方向之位置調整困難之虞。
又，於專利文獻2中揭示有包含2層之微透鏡之製造方法。該專利文獻2中所揭示之微透鏡係使用SiO、SiN、SiON作為無機物。其折射率一般而言SiN為1.85至2.0左右，SiON為1.6至1.8左右，故而，較一般用於微透鏡之丙烯酸系樹脂或苯乙烯系樹脂之折射率(1.5至1.6左右)高，因此，可提高微透鏡之聚光能力。
此種聚光能力較高之微透鏡係調整第2層微透鏡之成膜，而形成 於微透鏡之間不存在間隙之無間隙之微透鏡，但於以使存在間隙之第1層微透鏡之間隙縮小之方式形成第2層微透鏡之情形時，最終形成之微透鏡之位置會變高(遠離光電二極體面)，而有無法提高例如背面照射型固體攝像裝置般使光電二極體與微透鏡之間之距離縮短之固體攝像裝置的感度特性等之虞。
進而，用於第1層微透鏡與第2層微透鏡之無機物可自SiO、SiN、SiON中選擇，但於專利文獻2中並未揭示有各自之折射率及膜厚之關係。
為了實現微透鏡之聚光特性之提高，除考慮透鏡間之間隙之縮小化及自光電二極體之距離(圖2之層厚)以外，亦必須考慮其表面反射率，但於專利文獻2中並未揭示有該關係。因此，於例如選擇折射率較低之SiO作為第1層微透鏡材料，選擇折射率較高之SiN或SiON作為第2層微透鏡之情形時，微透鏡之表面反射會增大，而有固體攝像裝置之感度特性降低之虞。
進而，於專利文獻2中，微透鏡必須形成於平坦化之表面上。其原因在於：為了去除因彩色濾光片而產生之階差，而於彩色濾光片上形成平坦化層。又，亦存在未形成平坦化層之情況。然而，可推斷此係指無因彩色濾光片而產生之階差之情況。又，於專利文獻1中亦無彩色濾光片上之平坦化膜之記載。如專利文獻1之圖1所示，圖示有單色之彩色濾光片構造，故而可假定無因彩色濾光片而產生之階差。
如上所述，於專利文獻1及專利文獻2中，可推斷兩者均包含彩色濾光片，且形成於其上之包含有機膜之平坦化膜與進而形成於其上之包含無機膜之微透鏡的界面實質上為平坦。
如此，於包含微透鏡材料之無機膜與形成於其下部之有機膜之界面為平坦的情形時，因材料之間之熱膨脹率差等，而有微透鏡產生位置偏移之虞。
[1-2低背化]
因此，於攝像元件中，亦可包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
又，上述微透鏡亦可包含複數層。
進而，亦可使包含上述複數層之微透鏡之各層之折射率互不相同。
又，亦可使包含上述複數層之微透鏡之各層之曲面形狀互不相同。
進而，包含上述複數層之微透鏡之一部分之層亦可由有機材料而形成。
又，亦可於上述微透鏡之光入射面形成抗反射膜。
進而，亦可進而具備與上述微透鏡之光入射面側重疊之接著材層。
又，上述不平坦層亦可具有濾光片。
進而，上述濾光片亦可由光透過方向之厚度互不相同之複數個顏色之濾光片而形成。
又，上述濾光片亦可係每個上述厚度互不相同之紅色、綠色及藍色像素之濾光片拜爾排列地配置，並且使綠色濾光片於像素之間連結。
進而，上述濾光片亦可由有機材料而形成。
又，上述不平坦層亦可具有形成於上述濾光片上、且光入射面不平坦之有機膜。
進而，亦可使上述有機膜之光入射面之凹凸之高度低於上述濾光片之光入射面之凹凸的高度。
又，亦可將上述有機膜之折射率設為上述濾光片之折射率與上 述微透鏡之折射率之間。
進而，上述不平坦層亦可具有像素間遮光膜。
又，上述不平坦層亦可藉由上述濾光片與上述像素間遮光膜之高度之差而形成上述光入射面之凹凸。
進而，亦可形成晶片尺寸封裝構造。
再者，亦可為如下攝像裝置，即，包括：攝像元件，其對被攝體進行攝像，並將上述被攝體之圖像作為電信號而輸出；及圖像處理部，其對於上述攝像元件中所獲得之上述被攝體之圖像進行圖像處理；且上述攝像元件包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
進而，亦可為如下製造裝置，即，包括：不平坦層形成部，其於攝像元件之受光區域形成光入射面不平坦之不平坦層；無機膜形成部，其於由上述不平坦層形成部而形成之上述不平坦層之光入射面側形成無機膜；平坦化膜形成部，其於由上述無機膜形成部而形成之上述無機膜之光入射面側形成平坦化膜；光阻劑形成部，其於由上述平坦化膜形成部而形成之上述平坦化膜之光入射面側形成光阻劑；熱回焊處理部，其對藉由上述光阻劑形成部而形成有上述光阻劑之上述攝像元件進行熱回焊處理；及蝕刻處理部，其對藉由上述熱回焊處理部而進行上述熱回焊處理之上述攝像元件進行蝕刻。
當然，亦可為製造裝置之製造方法。
藉此，不僅可實現攝影機器之小型化、薄型化、及高密度安裝化，於實現晶圓級別CSP來作為固體攝像裝置之構造時，即便於微透鏡上存在接著材，亦可獲得與於先前之微透鏡上為空氣之先前之封裝同等以上之感度特性。
[1-3攝像裝置]
對更具體之例進行說明。圖3係表示攝像裝置之主要構成例之圖。圖3所示之攝像裝置100係可作為攝像元件而搭載於其他裝置之器件，對來自被攝體之光進行光電轉換，而將被攝體之圖像作為圖像信號而輸出。
圖3所示之攝像裝置100形成為CSP構造。攝像裝置100具備固體攝像元件，該固體攝像元件包括：攝像區域121，其形成於半導體基板111，且於表面設置有複數個彩色濾光片132、微透鏡133及光電二極體131等；周邊電路區域122，其形成於半導體基板111中之攝像區域121之外周區域；及複數個電極部123，其等形成於該周邊電路區域122之內部。
又，於該固體攝像元件之主面側，於微透鏡133上介隔包含樹脂系材料之接著材A141及接著劑B142而形成有包含例如光學玻璃等之透明基板143。進而，於固體攝像元件之與主面相對向之背面側，形成有介隔於厚度方向貫通半導體基板之貫通電極124與周邊電路區域122之複數個電極部123連接之金屬配線125，且形成有覆蓋該金屬配線125並且具有使其一部分露出之開口部之絕緣樹脂層126，於該開口部形成有包含例如焊接材料之外部電極127。再者，固體攝像元件藉由未圖示之絕緣層而使貫通電極124及金屬配線125電性絕緣。
於該攝像裝置100中，複數個電極部123經由貫通電極124與金屬配線125電性連接，進而，經由金屬配線125與外部電極127電性連接，從而可提取受光信號。
圖4A係表示於固體攝像元件之同一受光區域藉由拜爾排列而形成之包含紅、綠、藍色之彩色濾光片132之俯視圖。又，圖4B係表示圖4A中之a-a'方向之剖面(彩色濾光片132之邊方向)及b-b'方向之剖面(彩色濾光片132之對角方向)。如圖4A及圖4B所示，綠色彩色濾光片之四角連結，且於綠色彩色濾光片之開口部形成有紅色或藍色彩色濾 光片。
此處，如圖4B所示，四角連結而形成之綠色彩色濾光片之膜厚係較薄地形成。通常，於固體攝像元件中所使用之彩色濾光片132之材料係對光聚合負型感光性樹脂中內添作為色素之顏料或染料而使用。各色彩色濾光片較理想為以固體攝像元件之像素尺寸而形成，但為了確保彩色濾光片132之密接性、以及為了防止因各色彩色濾光片之重疊偏移(overlay shift)等而引起之間隙之產生，必須以重疊之狀態而形成。綠色彩色濾光片藉由連結四角而形成，可提高密接性，或抑制間隙之產生。
此處，於以充分之寬度形成綠色濾光片之四角之情形時，其圖案尺寸較粗，形成有紅、藍色彩色濾光片之開口部較細。例如，於本來應形成紅、藍色彩色濾光片之像素中，混入有綠色濾光片，並且紅、藍色彩色濾光片之形成尺寸變小，故而，會使藍、紅之感度降低、或產生綠色成分之混色而使固體攝像元件之特性降低。
為了使綠色彩色濾光片尺寸儘可能接近像素尺寸，並且確保密接性，除擴大其密接面積以外，必須使綠色彩色濾光片之四角連結部無分斷，並且消除紅、綠、藍之各色彩色濾光片之間之間隙而形成。必須使用感光性樹脂之解像度極限以下之曝光遮罩形成使用光聚合負型感光性樹脂而形成之彩色濾光片形成時之遮罩圖案尺寸。通常，四角形成時之曝光遮罩尺寸係以200nm以下而形成。於以極限解像度以下之曝光遮罩尺寸形成光聚合負型感光性樹脂之情形時，光聚合反應並未充分地進行，故而該部分之膜厚係較薄地形成(△t)。
如圖5A及圖5B所示，對此種如圖4A及圖4B所示之拜爾排列之包含紅、綠、藍色之彩色濾光片132，於其上方形成包含無機膜之微透鏡。
如上所述，於先前之構造之情形時，如圖1A所示，自彩色濾光 片之底面至微透鏡之低面為止之厚度為t1，如圖1B所示，自彩色濾光片之底面至微透鏡之低面為止之厚度為t2。
與此相對，於圖5之例之情形時，於在彩色濾光片132存在階差，但於彩色濾光片上並未形成有平坦化膜之狀態下，形成有單層或包含複數個無機膜之微透鏡(下述)。此處，自a-a'方向及b-b'方向之彩色濾光片之底面至微透鏡之低面為止之厚度成為t3、t4。
此處，對t1、t2與t3、t4進行比較。於圖1之例中，微透鏡之底部係於無機膜中而形成。於圖5之例中，微透鏡133之底部同樣係於無機膜中而形成，但並未形成平坦化膜，故而，各厚度之關係成為t1>t3、t2>t4，從而可使層厚較薄地形成。亦即，圖5之例可實現固體攝像元件之感度特性之提高。
又，如於圖5B中△t所示般，可使綠色彩色濾光片之四角之部分較薄地形成，故而，可相應地進一步薄膜化。此處，b-b'剖面之微透鏡底部係形成於未露出綠色彩色濾光片之位置。其原因在於：若彩色濾光片132露出，則彩色濾光片132中所包含之色素亦被蝕刻，而使蝕刻裝置內之蝕刻處理室之內壁被色素污染。若蝕刻處理室內壁被污染，則因灰塵或含金屬色素中之金屬污染等之影響，而成為攝像裝置100之良率降低之主要因素。
進而，於圖1之例中，亦可自圖示之狀態，追加蝕刻而縮短自彩色濾光片132之底部至微透鏡133之底部為止之距離。然而，於此情形時，如圖6B所示，於在b-b'剖面方向上於微透鏡底部附近露出有平坦化膜之狀態下形成有微透鏡，故而，於折射率之關係中，有於露出有平坦化膜之微透鏡低部之聚光能力降低，而使固體攝像元件之感度特性降低之虞。
再者，如圖7所示，亦可於彩色濾光片132上形成不平坦化膜171。於此情形時，於綠色彩色濾光片四角部，係以緩和圖中△a之階 差之方式，自有機材料或無機材料中選擇而形成。作為有機材料，可使用丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚合系樹脂等，作為無機材料，可自氧化矽膜(SiO)、SiON、SiN等選擇。此處，藉由形成不平坦化膜171，而使形成於其上之包含無機膜之微透鏡133形成時之平坦性得以改善(△a>△b)。又，於自有機材料中選擇丙烯酸系樹脂作為不平坦化膜之情形時，於其上表面形成SiON。其原因在於：於在微透鏡133中使用SiN之情形時，防止因膜之應力差而引起之褶皺之產生。為了防止褶皺之產生，而使用膜之硬化密度高於丙烯酸系樹脂之苯乙烯系樹脂、丙烯酸-苯乙烯之共聚合系樹脂。
如上所述，藉由於彩色濾光片132上形成有不平坦化膜171，可實現自彩色濾光片132之低部至微透鏡133之低部為止之薄膜化。即便於假設於b-b'方向剖面露出有不平坦化膜171之情形時，由於露出面積較小，微透鏡133之聚光能力亦會成為不遜色於圖5等所示之構造之級別，從而可實現固體攝像元件之感度提高化。進而，於在不平坦化膜171中使用SiON之情形時，藉由將其折射率設為彩色濾光片與微透鏡之中間，可降低界面反射，從而可實現進一步之感度特性提高及閃光特性之降低。
例如，於彩色濾光片132之折射率為約1.51至1.75，於微透鏡材料中使用折射率為約1.9之SiN之情形時，只要藉由適當調整SiON之成膜條件，而以其中間之折射率形成即可。
再者，微透鏡133亦可為包含複數層之構成。使用圖8對其構造之例進行說明。再者，圖8係表示圖5A之a-a'剖面。圖8A所示之複數層微透鏡181包括第1微透鏡層181-1及第2微透鏡層181-2。該等各層之構成可如圖9所示之表般設為3種中之任一者。
再者，將折射率之大小關係設為以下之構成。
第1微透鏡≧第2微透鏡
又，圖8B所示之複數層微透鏡182包括第1微透鏡層182-1、第2微透鏡層182-2、及第3微透鏡層182-3。該等各層之構成可如圖10所示之表般設為4種。
再者，將折射率之大小關係設為以下之構成。
第1微透鏡層=第2微透鏡層≧第3微透鏡層
此處，於2、4之構成(第1微透鏡層=第2微透鏡層>第3微透鏡層)中，第2微透鏡層主要用於使第1微透鏡層之間隙縮小，第3微透鏡層主要作為單層之抗反射膜而發揮功能。
圖8C所示之複數層微透鏡183包括第1微透鏡層183-1、第2微透鏡層183-2、第3微透鏡層183-3、及第4微透鏡層183-4。該等各層之構成可如圖11所示之表般設為2種。
再者，將折射率之大小關係設為以下之構成。
第3微透鏡層>第1微透鏡層=第2微透鏡層>第4微透鏡層
此處，第2微透鏡層183-2主要用於使第1微透鏡層183-1之間隙縮小，第3微透鏡層183-3及第4微透鏡層183-4主要作為包含2層之抗反射膜而發揮功能。
圖11中，作為(d)之材料，亦可使用氧化鋯(ZnO，折射率為約2.4)或氧化鈦(TiO，折射率為約2.52)等，作為(e)之材料，亦可使用氧化矽膜(SiO，折射率為約1.45)或碳氧化矽膜(SiOC，折射率為約1.4)、氟化鎂(MgF，折射率為約1.37)等。
如上所述，於微透鏡133包含複數層之情形時，亦可將由有機材料而形成之微透鏡層應用於其一部分之層。
例如，於圖8A之例中，亦可形成有機微透鏡作為第1微透鏡層181-1，形成無機微透鏡作為第2微透鏡層181-2。於此情形時之各微透鏡層之構成可如圖12所示之表般設為2種。
又，將折射率之大小關係設為以下之構成。此處，有機微透鏡 之折射率可利用金屬氧化物微粒子之添加量而調整。
第1微透鏡≧第2微透鏡
此處，第2微透鏡層181-2主要用於使第1微透鏡層181-1之透鏡間之間隙縮小。
例如，於圖8B之例中，亦可形成有機微透鏡作為第1微透鏡層182-1，形成無機微透鏡作為第2微透鏡層182-2及第3微透鏡層182-3。於此情形時之各微透鏡層之構成可如圖13所示之表般設為4種。
又，將折射率之大小關係設為以下之構成。此處，有機微透鏡之折射率可利用金屬氧化物微粒子之添加量而調整。
第1微透鏡層=第2微透鏡層≧第3微透鏡層
此處，於2、4之構成(第1微透鏡層=第2微透鏡層>第3微透鏡層)中，第2微透鏡層182-2主要用於使第1微透鏡層182-1之間隙縮小，第3微透鏡層182-3主要作為抗反射膜而發揮功能。
例如，於圖8C之例中，亦可使用有機微透鏡形成第1微透鏡層183-1，使用無機微透鏡形成第2微透鏡層183-2、第3微透鏡層183-3、及第4微透鏡層184-3。於此情形時之各微透鏡層之構成可如圖14所示之表般設為2種。
又，將折射率之大小關係設為以下之構成。此處，有機微透鏡之折射率可利用金屬氧化物微粒子之添加量而調整。
第3微透鏡層>第1微透鏡層=第2微透鏡層>第4微透鏡層
此處，第2微透鏡層183-2係用於使第1微透鏡層183-1之間隙縮小，第3微透鏡層183-3及第4微透鏡層183-4主要作為包含2層之抗反射膜而發揮功能。
於圖14中，作為(d)之材料，可使用氧化鋯(ZnO，折射率為約2.4)或氧化鈦(TiO，折射率為約2.52)等，作為(e)之材料，可使用氧化矽膜(SiO，折射率為約1.45)或碳氧化矽膜(SiOC，折射率為約1.4)、氟 化鎂(MgF，折射率為約1.37)等。
<2.第2實施形態> [2-1製造裝置]
其次，對製造如上所述之攝像裝置100(攝像元件)之製造裝置進行說明。
圖15係表示攝像裝置100之製造裝置之主要構成例之方塊圖。圖15所示之製造裝置200具有控制部201及製造部202。
控制部201例如具有CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、及RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)等，且控制製造部202之各部，而進行關於攝像裝置100(攝像元件)之製造之控制處理。例如，控制部201之CPU根據記憶於ROM中之程式而執行各種處理。又，該CPU根據自記憶部213載入至RAM之程式而執行各種處理。又，於RAM中亦適當記憶有當CPU執行各種處理時所必需之資料等。
製造部202經控制部201控制，而進行關於攝像裝置100(攝像元件)之製造之處理。製造部202具有受光配線層形成部231、濾光片形成部232、第1無機膜形成部233、平坦化膜形成部234、光阻圖案形成部235、熱回焊處理部236、回蝕處理部237、第2無機膜形成部238、及回蝕處理部239。該等受光配線層形成部231至回蝕處理部239經控制部201控制，以下述方式，進行製造攝像裝置100(攝像元件)之各步驟之處理。
再者，此處，為了方便說明，僅對關於本技術之步驟進行說明。實際上，為了製造攝像裝置100(攝像元件)，亦必須藉由該等處理部而進行之步驟以外之步驟，製造部202亦具有用於其之處理部，但此處省略針對該等步驟之詳細之說明。
製造裝置200具有輸入部211、輸出部212、記憶部213、通訊部 214、及驅動器215。
輸入部211包含鍵盤、滑鼠、觸控面板、及外部輸入端子等，接收用戶指示或來自外部之資訊之輸入，而供給至控制部201。輸出部212包含CRT(Cathode Ray Tube，陰極射線管)顯示器或LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)等顯示器、揚聲器、及外部輸出端子等，將自控制部201供給之各種資訊作為圖像、聲音、或者類比信號或數位資料而輸出。
記憶部213包含快閃記憶體等SSD(Solid State Drive，固體狀態驅動機)或硬碟等，記憶自控制部201供給之資訊，或者根據來自控制部201之要求，讀出所記憶之資訊而供給。
通訊部214例如包含有線LAN(Local Area Network，區域網路)或無線LAN之介面或者數據機等，經由包含網際網路之網路，進行與外部之裝置之通訊處理。例如，通訊部214將自控制部201供給之資訊傳送至通訊對象，或將自通訊對象接收之資訊供給至控制部201。
驅動器215視需要連接於控制部201。而且，磁碟、光碟、磁光碟或半導體記憶體等可移媒體221適當安裝於該驅動器215。而且，經由該驅動器215自可移媒體221讀出之電腦程式視需要安裝於記憶部213。
[2-2製造方法]
參照圖16之流程圖，對製造處理之流程之例進行說明。再者，適當參照圖17進行說明。圖17係說明製造處理之各步驟之情況之圖。
若製造處理開始，則於步驟S101中，受光配線層形成部231經控制部201控制，於自外部供給之N型半導體基板形成受光層及配線層等。
於步驟S102中，濾光片形成部232形成濾光片(圖17A)。圖17A係表示與攝像裝置100之各像素相對應而形成之拜爾排列之彩色濾光片 132。作為彩色濾光片132之材料，例如係使用光微影法形成內添有顏料或染料來作為色素之感光性樹脂。作為彩色濾光片132，例如係作為紅、綠、藍色等有色材料而形成。此時，於鄰接之彩色濾光片132之間存在階差。
於步驟S103中，第1無機膜形成部233形成第1無機膜(圖17B)。圖17B係表示藉由P-CVD(plasma chemical vapor deposition，電漿化學氣相沈積)法形成第1微透鏡層181-1之狀態。作為成膜條件，此時，若第1微透鏡層181-1為SiON，則成膜氣體使用SiH4、NH3、N2O、N2，又，若為SiN，則使用SiH4、NH3、N2作為成膜氣體，並藉由P-CVD法於200℃左右之溫度下適當調整壓力等而形成。
此時，關於藉由P-CVD法之成膜方法，其成膜條件係考慮到彩色濾光片132之階差，以減小其階差之方式調整成膜時之平均自由行程而成膜。
氮化矽(SiN)膜
氣體：SiH4、NH3、N2
溫度：約200℃左右
氮氧化矽(SiON)膜
氣體：SiH4、NH3、N2O、N2
溫度：約200℃左右
壓力：2mTorr~10Torr
此處，平均自由行程於2mTorr側較高，10Torr側較低。因此，於圖18所示之Tf、Tg之膜厚比中，第1微透鏡層成膜後之平坦性(△h)於平均自由行程較高之壓力條件側成膜者Tg/Tf變小。藉此，可使樹脂平坦化膜形成時之膜厚較薄地形成，從而可使藉由第1微透鏡形成中之乾式蝕刻時中之第1微透鏡層181-1與樹脂平坦化膜之蝕刻選擇比之細微之差而形成的第1微透鏡良好地形成。
於步驟S104中，平坦化膜形成部234形成平坦化膜(圖17C)。如圖17C所示，於第1微透鏡層181-1上，以成為與繼而進行之光阻圖案之間之方式形成中間膜401。此處，中間膜401係使用熱膨脹係數大於光阻劑之材料。
與熱膨脹係數大於光阻劑之中間膜401上接觸而形成下述光阻圖案，其後，藉由熱回焊使光阻劑成為透鏡之形狀。藉此，藉由熱膨脹係數大於光阻劑之中間膜401，可抑制當熱回焊時光阻劑欲擴展之力，從而降低與中間膜401接觸而形成之光阻圖案之滑動量，故而，即便縮短光阻圖案間隙之間隔，亦不會使鄰接之光阻劑彼此接觸，從而可防止因融黏而引起之圖案變形之產生。
此時，中間膜之膜厚401較佳為於最薄之區域為150nm以上。若為該膜厚以下，則無法發揮利用熱膨脹係數差之而達成之效果，而有透鏡形狀之控制性劣化之虞。
於步驟S105中，光阻圖案形成部235形成光阻圖案(圖17D)。圖17D係表示於第1透鏡層上與攝像裝置100之各像素相對應而形成光阻圖案402之狀態。使用以酚醛系樹脂、苯乙烯系樹脂、或其等之共聚合系樹脂為基底之材料作為正型感光性樹脂。
又，圖案形成係使用旋轉塗佈、預烘烤、i-線曝光、曝光後烘烤、顯影處理而進行。
於步驟S106中，熱回焊處理部236進行熱回焊處理(圖17E)。如圖17E所示，藉由對光阻圖案402進行加熱處理，而於其熱軟化點以上之溫度下進行烘烤。如圖17E所示，於該烘烤處理中獲得透鏡形狀。
於步驟S107中，回蝕處理部237進行蝕刻處理(圖17F)。圖17F係表示將具有透鏡形狀之光阻劑402作為遮罩而將其形狀蝕刻轉印至第1微透鏡層181-1之狀態。關於此時之蝕刻處理，係使用ICP(Inductively Coupled Plasma，感應耦合電漿)裝置、CCP(Capacitively Coupled Plasma，電容耦合電漿)裝置、TCP(Transformer Coupled Plasma，變壓器耦合電漿)裝置、磁控RIE(Reactive Ion Etching，反應式離子蝕刻)裝置、或ECR(Electron Cyclotron Resonance，電子迴旋加速器共振)裝置等裝置作為電漿生成裝置，將CF4或C4F8等碳氟化合物氣體系之氣體用作主成分，並適當調整溫度、壓力等而實施。此時，如圖17F及圖17G所示，於鄰接之第1微透鏡層181-1之間存在間隙，b-b'剖面圖所示之間隙更寬。
於步驟S111中，第2無機膜形成部238形成第2無機膜(圖17G)。圖17G係表示使SiN成膜來作為第2微透鏡層181-2之狀態。使用SiH4、NH3、N2作為此時之成膜氣體，並藉由P-CVD法於200℃左右之溫度下適當調整壓力等而形成。此時，如a-a'、b-b'剖面圖所圖示般，係以使於鄰接之第2微透鏡層181-2之間間隙消失之方式而形成。
關於藉由該P-CVD法之成膜方法，可調整於形成SiN或SiON膜作為第2微透鏡層181-2之情形時之平均自由行程，從而調整微透鏡133之曲率。作為具體之成膜條件，係如下所述。
氮化矽(SiN)膜
氣體：SiH4、NH3、N2
溫度：約200℃左右
氮氧化矽(SiON)膜
氣體：SiH4、NH3、N2O、N2
溫度：約200℃左右
壓力：2mTorr~10Torr
平均自由行程於2mTorr側較高，於10Torr側較低。
藉由以如上方式調整平均自由行程，可針對具有同一形狀之第1微透鏡層181-1，調整第2微透鏡層181-2之曲率。
例如，如圖19A所示，藉由於平均自由行程相對較大之條件下成 膜，圖中Tb/Tt變小，曲率變大，如圖19B所示，若減小平均自由行程，則Tb/Tt變大，曲率變小。藉由調整微透鏡之曲率，並不限於CSP，可形成可與各種固體攝像元件相對應之微透鏡。
進而，即便第1透鏡層181-1之形狀為如圖20所示般之非曲面形狀，亦可藉由調整成膜條件，而形成以接近曲面形狀之方式經修正之第2微透鏡層181-2。
於步驟S112中，回蝕處理部239進行蝕刻處理(圖17H)。
針對以使於透鏡層之間間隙消失之方式而形成之第2微透鏡層181-2，為了實現器件之剖面方向之低背化而進行整面回蝕。關於此時之蝕刻處理，係使用ICP(Inductively Coupled Plasma)裝置、CCP(Capacitively Coupled Plasma)裝置、TCP(Transformer Coupled Plasma)裝置、磁控RIE(Reactive Ion Etching)裝置、或ECR(Electron Cyclotron Resonance)裝置等裝置作為電漿生成裝置，將CF4或C4F8等碳氟化合物氣體系之氣體用作主成分，並適當調整溫度、壓力等而實施。如此，藉由進行整面回蝕，而使微透鏡之底部位置較低地形成，藉此使固體攝像元件之感度特性得以提高。
若步驟S109之處理結束，則結束製造處理。
藉由以如上方式進行處理，可獲得以抑制感度特性之降低之方式而製造之攝像元件。
如上所述，表示了形成無機微透鏡181來作為第1微透鏡層181-1及第2微透鏡層181-2之製造方法，但亦可將第1微透鏡層181-1設為添加有金屬氧化物微粒子之有機微透鏡。
關於在將第1微透鏡層181-1設為有機微透鏡之情形時之製造方法，於圖17C之步驟中，可使用例如使用有於金屬微粒子中添加有氧化鈦之環氧系樹脂之有機微透鏡材料。該有機微透鏡係於旋轉塗佈後藉由150至200℃左右之熱處理而形成。關於其他製造方法，係以如上 所述為標準而最佳化。
又，作為複數層微透鏡層182之微透鏡構造，於使用有氧化矽(SiO)膜之情形時之主要成膜條件係如下。
氧化矽(SiO)膜
氣體：SiH4、N2O
溫度：約200℃左右
壓力：2mTorr~4Torr
又，作為圖8之複數層微透鏡層183之第3微透鏡層183-3、第4微透鏡之成膜方法，可使用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子蒸鍍法、離子束法、或噴霧CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)法等。
[2-3備註]
圖21係表示使圖3中所示之接著材A141形成於微透鏡上之狀態。使用丙烯酸系樹脂(n=1.5)、矽氧烷系樹脂(n=1.42至1.45)作為接著材A141之材質，且為了低折射率化，而對樹脂側鏈導入氟(n=1.4至1.44)或添加中空二氧化矽粒子(n=1.3至1.39)。又，於圖中形成針對微透鏡與接著材之折射率，具有其中間之折射率之SiON膜，藉此可抑制界面反射。藉由降低界面反射，可實現固體攝像元件之感度特性之提高及閃光之降低。
又，圖21之接著材A141亦可兼具圖3之接著材B142(未圖示)。藉由使接著材A141兼具接著材B142，而使折射率不同之界面之數量減少，從而使入射光之反射損失減少。如圖22所示，若反射損失減少，則可實現固體攝像裝置之感度特性之提高及閃光之降低等。
再者，本技術亦可適用於晶片尺寸封裝(CSP)以外。亦包含例如於微透鏡上形成有折射率低於微透鏡之平坦化膜，而於中空狀態下封裝有固體攝像裝置之形態。
又，本技術中之彩色濾光片132之排列並不限於原色拜爾排列。 例如可使用補色彩色濾光片、或白色(透明)彩色濾光片、黑色彩色濾光片等任意顏色及排列之濾光片。
又，亦可於像素之間設置遮光膜。例如，如圖23A所示，亦可於像素之間設置有像素間遮光膜452，且於各單位像素451之受光部分嵌入有嵌入彩色濾光片441之各色之濾光片。於此情形時，如圖23B及圖23C所示，藉由濾光片與像素間遮光膜452而形成有光入射面之凹凸。
又，如圖24A所示，亦可於像素間遮光膜上設置嵌入彩色濾光片461。於此情形時，如圖24A所示，像素間遮光膜並未露出於光入射面側。
如圖24B及圖24C所示，像素間遮光膜472形成於嵌入彩色濾光片461之下側。因此，光入射面之凹凸係藉由嵌入彩色濾光片461而形成。
於任一情形時，均可與上述同樣地形成微透鏡133。
<3.第3實施形態> [3-1製造裝置]
再者，攝像裝置之製造之方法並不限於上述例。例如，亦可不藉由塗佈形成參照圖7而說明般之不平坦化膜171，而是藉由蝕刻形成不平坦化層。
圖25係表示於此情形時之製造裝置之主要構成例之方塊圖。圖25所示之製造裝置500係與製造裝置200基本相同之裝置，且係製造攝像裝置100之裝置。製造裝置500與製造裝置200同樣地，具有控制部501及製造部502。
控制部501係與控制部201相同之處理部，具有CPU、ROM、及RAM等，控制製造部502之各部，而進行關於攝像裝置100(攝像元件)之製造之控制處理。
製造部502係與製造部202相同之處理部，經控制部501控制，而進行關於攝像裝置100(攝像元件)之製造之處理。製造部502具有受光配線層形成部531、濾光片形成部532、平坦化膜形成部533、第1無機膜形成部534、光阻圖案形成部535、熱回焊處理部536、回蝕處理部537、回蝕處理部538、第2無機膜形成部539、及回蝕處理部540。該等受光配線層形成部531至回蝕處理部540經控制部501控制，而如下所述般進行製造攝像裝置100(攝像元件)之各步驟之處理。
再者，此處，為了方便說明，而僅對關於本技術之步驟進行說明。實際上，為了製造攝像裝置100(攝像元件)，亦必須藉由該等處理部而進行之步驟以外之步驟，製造部502亦具有用於其之處理部，但此處省略針對該等步驟之詳細之說明。
製造裝置500具有輸入部511、輸出部512、記憶部513、通訊部514、及驅動器515。該等輸入部511至驅動器515係分別與輸入部211至驅動器215相同之處理部，且具有相同構成，並進行相同處理。
於驅動器515適當安裝有與可移媒體221相同之可移媒體521。經由驅動器515而自可移媒體521讀出之電腦程式視需要安裝於記憶部513。
[3-2製造方法]
參照圖26之流程圖，對製造處理之流程之例進行說明。再者，適當參照圖27而進行說明。圖27係說明製造處理之各步驟之情況之圖。
若製造處理開始，則於步驟S501中，受光配線層形成部531經控制部201控制，而於自外部供給之N型半導體基板形成受光層及配線層等。
於步驟S502中，濾光片形成部532形成濾光片(圖27A)。圖27A係表示彩色濾光片132。
於步驟S503中，平坦化膜形成部234於彩色濾光片132上形成平坦化膜551(圖27B)。該平坦化膜551係藉由與不平坦化膜171相同之素材而形成，最終如不平坦化膜171般使表面不平坦化。亦即，於彩色濾光片132上，對該平坦化膜551進行加工，而形成表面不平坦之不平坦化層。但是，於成膜時，如上所述係作為平坦化膜551而形成。
於步驟S504中，第1無機膜形成部534於平坦化膜551上形成第1微透鏡層181-1作為第1無機膜(圖27C)。成膜條件係與第2實施形態之情形時相同。再者，亦可與第2實施形態之情形時同樣地，於第1無機膜(第1微透鏡層181-1)上形成中間膜401。
於步驟S505中，光阻圖案形成部535於第1無機膜(第1微透鏡層181-1)上形成光阻圖案402(圖27D)。
於步驟S506中，熱回焊處理部536進行熱回焊處理(圖27E)。如圖27E所示，藉由對光阻圖案402進行加熱處理，而於其熱軟化點以上之溫度下進行烘烤。如圖27E所示，於該烘烤處理中獲得透鏡形狀。
於步驟S507中，回蝕處理部537進行蝕刻處理(圖27F)。圖27F係表示將具有透鏡形狀之光阻劑402作為遮罩而將其形狀蝕刻轉印至第1微透鏡層181-1之狀態。此時之蝕刻處理之方法係與參照圖17F而上述之第2實施形態之情形時相同。
於圖27F中，如虛線圓c及d所示，藉由將微透鏡周邊部之第1無機膜(第1微透鏡層181-1)(例如SiN)蝕刻去除，而使平坦化膜551露出。此處，藉由檢測蝕刻時之C-O發射光譜，可進一步提高高度方向之微透鏡形成位置控制性。
於步驟S508中，回蝕處理部538進一步進行蝕刻處理(圖27G)。亦即，回蝕處理部538繼續於步驟S507中所進行之乾式蝕刻。藉此，於圖27G中，如虛線圓e及f所示，於微透鏡周邊部之彩色濾光片(CF)132上之平坦化膜551之表面形成有階差(凹凸)。即，於平坦化膜551之表 面形成有凹凸，而形成不平坦化膜552。
此時，回蝕處理部538亦能夠以回蝕處理部537以如上方式檢測C-O光譜之時刻為基準，根據自該基準時刻開始之時間控制蝕刻處理之處理時間。藉此，回蝕處理部538可更準確地控制階差(所形成之凹凸)之深度。
再者，回蝕處理部538於該蝕刻處理中，係以不使彩色濾光片132露出之程度形成凹凸之方式而控制處理時間。
於步驟S509中，第2無機膜形成部539於經乾式蝕刻之第1無機膜(第1微透鏡層181-1)等上形成第2微透鏡層181-2作為第2無機膜(圖27H)。圖27H係表示使SiN成膜來作為第2微透鏡層181-2之狀態。成膜條件係與第2實施形態之情形時相同。
此時，如a-a'、b-b'剖面圖所圖示般，第2無機膜(第2微透鏡層181-2)係以於與鄰接之第2微透鏡層181-2之間使間隙消失之方式而形成。如a-a'、b-b'剖面圖所圖示般，第2微透鏡層181-2形成為於與鄰接之第2微透鏡層181-2之間使間隙實質上消失之程度。再者，將成膜有第2無機膜(第2微透鏡層181-2)之微透鏡之上部之位置設為t0。
於步驟S510中，回蝕處理部540以保持由第2無機膜(第2微透鏡層181-2)而覆蓋之狀態之方式，即以不使第1無機膜(第1微透鏡層181-1)及不平坦化膜552露出之程度，進行蝕刻處理(圖27J)。
藉由該處理，上述t0之位置成為t1，於剖面方向上可實現低背化。若實現低背化，則攝像裝置100(攝像元件)之特性提高。
若步驟S510之處理結束，則結束製造處理。
[3-3攝像元件]
藉由如上所述之製造處理，而於例如如圖28所示般之不平坦化層(不平坦化膜552)上形成微透鏡。
於此情形時，如圖28A之虛線圓553及圖28B之虛線圓554所示， 於a-a'方向及b-b'方向之兩者中，於不平坦化膜552之表面形成有凹陷(凹部)，於一部分(端部)嵌入至該凹陷(凹部)之狀態下形成有微透鏡。亦即，於不平坦化膜552之表面之凹陷(凹部)形成有微透鏡。圖28所示之微透鏡包含第1微透鏡層181-1與第2微透鏡層181-2之複數層。於此種複數層之微透鏡之情形時，其中至少1層以上之一部分(端部)形成於凹陷。
藉由此種構成，可抑制因於微透鏡形成後之熱處理等而產生之微透鏡之偏移。
[3-4製造裝置]
再者，如上所述，不平坦化膜表面之凹陷(凹部)形成於微透鏡(像素)之周邊部，但無需形成於周邊部整體，亦可僅形成於其一部分。例如，亦可僅於像素之對角方向(b-b'方向)(即僅角隅部)形成有凹陷(凹部)。
圖29係表示於此情形時之製造裝置之主要構成例之方塊圖。如圖29所示，於此情形時，製造裝置500之製造部502具有第2無機膜形成部561、回蝕處理部562、及抗反射膜處理部563來代替回蝕處理部538至回蝕處理部540。該等處理部亦經控制部501控制，而如下所述般進行製造攝像裝置100(攝像元件)之各步驟之處理。
[3-5製造方法]
參照圖30之流程圖，對製造處理之流程之例進行說明。再者，適當參照圖31而進行說明。圖31係說明製造處理之一部分之步驟之情況的圖。
若製造處理開始，則與圖26之步驟S501至步驟S507之各處理同樣地執行步驟S531至步驟S537之各處理。
但是，步驟S537之回蝕處理於檢測C-O發射光譜後之時間點結束。而且，於步驟S538中，第2無機膜形成部561以使a-a'方向、b-b'方 向之剖面觀察下之微透鏡之間隙實質上消失之程度使第2無機膜(第2微透鏡層181-2)成膜(圖31A)。藉由使其成膜直至微透鏡之間隙實質上消失為止，而於a-a'方向與b-b'方向產生像素周邊部之高度之差異。例如，如圖31A所示，將a-a'方向上之像素周邊部之上部之位置設為t2，將b-b'方向上之像素周邊部之上部之位置設為t3。於此情形時，像素之四角(b-b'方向上之像素周邊部)之上部之位置t3與a-a'方向上之像素周邊部之上部的位置t2相比較低地形成。
回蝕處理部562於步驟S539中，利用該高度之差異而進行回蝕處理，而於平坦化膜551之表面形成局部之凹陷(凹部)(圖31B)。如上所述，形成於相對於剖面方向較低之位置之相當於微透鏡四角之部位更早地到達至其基底之有機膜。此時，以至少於相當於微透鏡四角之部位之有機膜(平坦化膜551)形成階差之方式實施蝕刻處理。
於步驟S539中，抗反射膜形成部563於經蝕刻處理(乾式蝕刻)而露出之各層之表面形成無機膜之抗反射膜571(圖31C)。該無機膜例如可自具有如使包含SiN之微透鏡之表面反射降低般之折射率之透明材料中選擇，且具有微透鏡材料與形成於其上部之透明膜之中間之折射率。如此，本無機膜除具有微透鏡之防止表面反射功能以外，一併具有因熱處理而引起之偏移耐性功能。
若步驟S539之處理結束，則結束製造處理。
[3-6攝像元件]
藉由如上所述之製造處理，而於例如圖32所示般之不平坦化層(不平坦化膜552)上形成微透鏡。
於此情形時，如圖32A所示，於a-a方向上，於平坦化膜551之表面並未形成凹陷，而維持平坦化膜551。與此相對，於b-b'方向上，如圖32B所示，於平坦化膜551之表面形成有凹陷(凹部)(虛線圓572)。亦即，形成有不平坦化膜552。而且，於該凹陷(凹部)形成有抗反射膜 571。
因此，可與圖28之情形時同樣地，抑制因於微透鏡形成後之熱處理等而產生之微透鏡之偏移。又，如圖32所示，於此情形時，於剖面方向上，亦可實現低背化。若實現低背化，則攝像裝置100(攝像元件)之特性提高。
再者，於上述各例之攝像元件之剖面觀察下之構造中，藉由以不使彩色濾光片等之有機膜等露出之方式構成無機膜之微透鏡，可抑制來自外部之水分損傷彩色濾光片等之有機膜。藉此，可抑制攝像元件之分光特性等之劣化。
[3-7攝像元件]
圖33係表示攝像元件之例之圖。如圖33所示，一般而言，於攝像元件590之形成有像素之像素區域，不僅形成有實際上生成攝像圖像之攝像區域591(亦稱為有效像素區域)，於該攝像區域591之周圍亦形成有外周區域592。該外周區域592例如可用作用以抑制製程之不均之邊限，或形成有遮光膜而用作OPB(on-chip peripheral bus，片上外設總線)區域。外周區域592之像素基本上具有與攝像區域591之像素相同之構成。
於此種構成之攝像元件590之像素區域中，不僅攝像區域591之像素，亦可將外周區域592之像素亦設為如上述般之使無機材料之微透鏡與不平坦層重疊而形成之構成。藉此，於更廣之範圍中，微透鏡形成於不平坦層上，故而，可進一步抑制因熱處理等而產生之微透鏡之偏移。
又，於此情形時，可藉由共用之製程一起生成攝像區域591之像素與外周區域592之像素。藉此，可抑制製造處理之繁雜之增大，從而可抑制成本之增大。
再者，如上所述之使無機材料之微透鏡與不平坦層重疊而形成 般的構成亦可例如每複數列1列、每複數行1行、或每複數像素1像素般，僅於一部分之像素中進行。又，其比例可於像素區域整體均勻，亦可不均勻。例如，亦可僅將外周區域之像素設為此種構成。
<4.第4實施形態> [攝像裝置]
圖34係表示攝像裝置之主要構成例之方塊圖。圖34所示之攝像裝置600係對被攝體進行攝像，並將該被攝體之圖像作為電信號而輸出之裝置。
如圖34所示，攝像裝置600具有光學部611、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧半導體)感測器612、A/D轉換器613、操作部614、控制部615、圖像處理部616、顯示部617、編解碼器處理部618、及記錄部619。
光學部611包含調整至被攝體之焦點而使來自焦點對準之位置之光聚光之透鏡、調整曝光之光圈、及控制攝像之時序之快門等。光學部611使來自被攝體之光(入射光)透過而供給至CMOS感測器612。
CMOS感測器612對入射光進行光電轉換，而將每一像素之信號(像素信號)供給至A/D轉換器613。
A/D轉換器613將自CMOS感測器612以特定之時序供給之像素信號轉換成數位資料(圖像資料)，並以特定之時序依序供給至圖像處理部616。
操作部614例如包含JOG DIAL(商標)、鍵、按鈕、或觸控面板等，接收用戶之操作輸入，並將與該操作輸入相對應之信號供給至控制部615。
控制部615基於藉由操作部614而輸入之與用戶之操作輸入相對應之信號，控制光學部611、CMOS感測器612、A/D轉換器613、圖像處理部616、顯示部617、編解碼器處理部618、及記錄部619之驅動， 而使各部進行關於攝像之處理。
圖像處理部616對自A/D轉換器613供給之圖像資料實施例如混色修正或黑位準修正、白平衡調整、解馬賽克處理、矩陣處理、伽瑪修正、及YC轉換等各種圖像處理。圖像處理部616將實施有圖像處理之圖像資料供給至顯示部617及編解碼器處理部618。
顯示部617例如係作為液晶顯示器等而構成，基於自圖像處理部616供給之圖像資料顯示被攝體之圖像。
編解碼器處理部618對自圖像處理部616供給之圖像資料實施特定之方式之編碼處理，並將所獲得之編碼資料供給至記錄部619。
記錄部619記錄來自編解碼器處理部618之編碼資料。記錄於記錄部619之編碼資料視需要經圖像處理部616讀出而解碼。藉由解碼處理而獲得之圖像資料被供給至顯示部617，而顯示所對應之圖像。
對如上所述般之攝像裝置600之CMOS感測器612應用上述本技術。即，於CMOS感測器612中使用有如上所述般之攝像裝置100。因此，CMOS感測器612可抑制感度特性之降低。因此，攝像裝置600藉由對被攝體進行攝像，可獲得更高畫質之圖像。
再者，應用有本技術之攝像裝置並不限於上述構成，亦可為其他構成。例如，不僅為數位靜態相機、視訊攝影機，亦可為行動電話機、智慧型手機、平板型器件、個人電腦等具有攝像功能之資訊處理裝置。又，亦可為安裝於其他資訊處理裝置而使用之(或作為組入器件而搭載之)相機模組。
<5.第5實施形態> [電腦]
上述一系列處理可由硬體執行，亦可由軟體執行。於藉由軟體執行一系列處理之情形時，將構成該軟體之程式自網路或記錄媒體安裝於電腦。
例如，如圖15、圖25、及圖29所示，該記錄媒體包含與裝置本體分開地，為了對用戶配信程式而配布之記錄有程式之可移媒體221及可移媒體521。於該可移媒體221及可移媒體521中包含磁碟(包含軟碟)及光碟(包含CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory，唯讀光碟記憶體)及DVD(Digital Versatile Disk，數位化多功能光碟))。進而，亦包含磁光碟(包含MD(Mini Disc，迷你磁碟))及半導體記憶體等。又，上述記錄媒體不僅包含此種可移媒體221及可移媒體521，亦可包含於預先組入至裝置本體之狀態下配信至用戶之記錄有程式之ROM、及記憶部213中所包含之硬碟等。
再者，於電腦中包含組入至專用之硬體之電腦、以及可藉由安裝各種程式而執行各種功能之例如通用之個人電腦等。
圖35係表示藉由程式執行上述一系列處理之電腦之硬體之構成例的方塊圖。
於圖35所示之電腦800中，CPU(Central Processing Unit)801、ROM(Read Only Memory)802、RAM(Random Access Memory)803經由匯流排804而相互連接。
又，於匯流排804亦連接有輸入輸出介面810。於輸入輸出介面810連接有輸入部811、輸出部812、記憶部813、通訊部814、及驅動機815。
輸入部811例如包含鍵盤、滑鼠、麥克風、觸控面板、及輸入端子等。輸出部812例如包含顯示器、揚聲器、及輸出端子等。記憶部813例如包含硬碟、RAM磁碟、非揮發性記憶體等。通訊部814例如包含網路介面。驅動機815驅動磁碟、光碟、磁光碟、或半導體記憶體等可移媒體821。
於以如上方式構成之電腦800中，CPU801例如將記憶於記憶部813之程式經由輸入輸出介面810及匯流排804載入至RAM803而執 行，藉此進行上述一系列處理。又，於RAM803亦適當記憶有CPU801執行各種處理時所必需之資料等。
電腦(CPU801)所執行之程式例如可記錄於作為套裝軟體媒體等之可移媒體821而應用。又，程式可經由區域網路、網際網路、數位衛星廣播等有線或無線之傳輸媒體而提供。
於電腦中，程式可藉由將可移媒體821安裝於驅動機815，而經由輸入輸出介面810安裝於記憶部813。又，程式可經由有線或無線之傳輸媒體，利用通訊部814接收，而安裝於記憶部813。此外，程式可預先安裝於ROM802或記憶部813。
再者，電腦所執行之程式可為沿於本說明書中所說明之順序而時間序列地進行處理之程式，亦可為平行地或以進行調用時等所必需之時序而進行處理之程式。
又，於本說明書中，記述記錄於記錄媒體之程式之步驟當然包含沿記載之順序時間序列地進行之處理，亦包含即便不一定時間序列地進行處理，亦平行地或個別地執行之處理。
又，於本說明書中，所謂系統，係意指複數個構成要素(裝置、模組(零件)等)之集合，與所有構成要素是否位於同一殼體中無關。因此，收納於不同殼體且經由網路連接之複數個裝置、以及於1個殼體中收納有複數個模組之1個裝置均為系統。
又，亦可將於以上中作為1個裝置(或處理部)而說明之構成分割，而作為複數個裝置(或處理部)而構成。反之，亦可將於以上中作為複數個裝置(或處理部)而說明之構成總括，而作為1個裝置(或處理部)而構成。又，當然亦可對各裝置(或各處理部)之構成附加除上述以外之構成。進而，只要作為系統整體之構成及動作實質上相同，亦可使某一裝置(或處理部)之構成之一部分包含於其他裝置(或其他處理部)之構成中。
以上，一面參照隨附圖式，一面對本揭示之較佳實施形態進行了詳細說明，但本揭示之技術範圍並不限定於此種例。顯然，只要為具有本揭示之技術領域中之通常之知識者，便可於申請專利範圍所記載之技術思想之範疇內想到各種變化例或修正例，可理解關於此情況，當然亦屬於本揭示之技術範圍。
例如，本技術可採用經由網路利用複數個裝置分擔1個功能，而共同處理之雲端計算(cloud computing)之構成。
又，上述流程圖中所說明之各步驟除利用1個裝置執行以外，可利用複數個裝置分擔而執行。
進而，於在1個步驟中包含複數個處理之情形時，該1個步驟中所包含之複數個處理除利用1個裝置執行以外，可利用複數個裝置分擔而執行。
再者，本技術可亦採用如下之構成。
(1)一種攝像元件，其包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
(2)如上述(1)之攝像元件，其中上述微透鏡包含複數層。
(3)如上述(2)之攝像元件，其中包含上述複數層之微透鏡之各層之折射率互不相同。
(4)如上述(2)或(3)之攝像元件，其中包含上述複數層之微透鏡之各層之曲面形狀互不相同。
(5)如上述(2)至(4)中任一項之攝像元件，其中包含上述複數層之微透鏡之至少一部分之層形成於上述不平坦層之凹部。
(6)如上述(1)至(5)中任一項之攝像元件，其中於上述微透鏡之光入射面形成有抗反射膜。
(7)如上述(1)至(6)中任一項之攝像元件，其進而具備與上述微透鏡之光入射面側重疊之接著材層。
(8)如上述(1)至(7)中任一項之攝像元件，其中上述不平坦層具有濾光片。
(9)如上述(8)之攝像元件，其中上述濾光片由光透過方向之厚度互不相同之複數個顏色之濾光片而形成。
(10)如上述(9)之攝像元件，其中上述濾光片係每個上述厚度互不相同之紅、綠及藍之像素之濾光片拜爾排列地配置，並且綠色濾光片於像素之間連結。
(11)如上述(8)至(10)中任一項之攝像元件，其中上述濾光片係由有機材料而形成。
(12)如上述(8)至(11)中任一項之攝像元件，其中上述不平坦層具有形成於上述濾光片上、且光入射面不平坦之有機膜。
(13)如上述(12)之攝像元件，其中上述有機膜之光入射面之凹凸之高度低於上述濾光片之光入射面之凹凸的高度。
(14)如上述(12)或(13)之攝像元件，其中上述有機膜之折射率為上述濾光片之折射率與上述微透鏡之折射率之間。
(15)如上述(8)至(14)中任一項之攝像元件，其中上述不平坦層具有像素間遮光膜。
(16)如上述(15)之攝像元件，其中 上述不平坦層藉由上述濾光片與上述像素間遮光膜之高度之差，而形成上述光入射面之凹凸。
(17)如上述(1)至(16)中任一項之攝像元件，其形成晶片尺寸封裝構造。
(18)一種攝像裝置，其包括：攝像元件，其對被攝體進行攝像，並將上述被攝體之圖像作為電信號而輸出；及圖像處理部，其對於上述攝像元件中所獲得之上述被攝體之圖像進行圖像處理；且上述攝像元件包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
(19)一種製造裝置，其包括：不平坦層形成部，其於攝像元件之受光區域中形成光入射面不平坦之不平坦層；無機膜形成部，其於藉由上述不平坦層形成部而形成之上述不平坦層之光入射面側形成無機膜；平坦化膜形成部，其於藉由上述無機膜形成部而形成之上述無機膜之光入射面側形成平坦化膜；光阻劑形成部，其於藉由上述平坦化膜形成部而形成之上述平坦化膜之光入射面側形成光阻劑；熱回焊處理部，其對藉由上述光阻劑形成部而形成有上述光阻劑之上述攝像元件進行熱回焊處理；及蝕刻處理部，其對藉由上述熱回焊處理部而進行上述熱回焊處理之上述攝像元件進行蝕刻。
(20)一種製造方法，其係製造攝像元件之製造裝置之製造方法，且上述製造裝置於攝像元件之受光區域中形成光入射面不平坦之不平坦層，於所形成之上述不平坦層之光入射面側形成無機膜，於所形成之上述無機膜之光入射面側形成平坦化膜，於所形成之上述平坦化膜之光入射面側形成光阻劑，對形成有上述光阻劑之上述攝像元件進行熱回焊處理，對經上述熱回焊處理之上述攝像元件進行蝕刻。
100‧‧‧攝像裝置
111‧‧‧半導體基板
121‧‧‧攝像區域
122‧‧‧周邊電路區域
123‧‧‧電極部
124‧‧‧貫通電極
125‧‧‧金屬配線
126‧‧‧絕緣樹脂層
127‧‧‧外部電極
131‧‧‧光電二極體
132‧‧‧彩色濾光片
133‧‧‧微透鏡
141‧‧‧接著材A
142‧‧‧接著劑B
143‧‧‧透明基板

Claims (20)

  1. 一種攝像元件，其包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
  2. 如請求項1之攝像元件，其中上述微透鏡包含複數層。
  3. 如請求項2之攝像元件，其中包含上述複數層之微透鏡之各層之折射率互不相同。
  4. 如請求項2之攝像元件，其中包含上述複數層之微透鏡之各層之曲面形狀互不相同。
  5. 如請求項2之攝像元件，其中包含上述複數層之微透鏡之至少一部分之層形成於上述不平坦層之凹部。
  6. 如請求項1之攝像元件，其中於上述微透鏡之光入射面形成有抗反射膜。
  7. 如請求項1之攝像元件，其進而具備與上述微透鏡之光入射面側重疊之接著材層。
  8. 如請求項1之攝像元件，其中上述不平坦層具有濾光片。
  9. 如請求項8之攝像元件，其中上述濾光片係由光透過方向之厚度互不相同之複數個顏色之濾光片而形成。
  10. 如請求項9之攝像元件，其中上述濾光片係每個上述厚度互不相同之紅、綠及藍之像素之濾光片以拜爾排列地配置，並且綠色濾光片於像素之間連結。
  11. 如請求項8之攝像元件，其中上述濾光片係由有機材料而形成。
  12. 如請求項8之攝像元件，其中上述不平坦層具有形成於上述濾光片上、且光入射面不平坦之有機膜。
  13. 如請求項12之攝像元件，其中上述有機膜之光入射面之凹凸之高度低於上述濾光片之光入射面之凹凸的高度。
  14. 如請求項12之攝像元件，其中上述有機膜之折射率為上述濾光片之折射率與上述微透鏡之折射率之間。
  15. 如請求項8之攝像元件，其中上述不平坦層具有像素間遮光膜。
  16. 如請求項15之攝像元件，其中上述不平坦層藉由上述濾光片與上述像素間遮光膜之高度之差，而形成上述光入射面之凹凸。
  17. 如請求項1之攝像元件，其形成晶片尺寸封裝構造。
  18. 一種攝像裝置，其包括：攝像元件，其對被攝體進行攝像，並將上述被攝體之圖像作為電信號而輸出；及圖像處理部，其對於上述攝像元件中所獲得之上述被攝體之圖像進行圖像處理；且上述攝像元件包括：不平坦層，其於受光區域中光入射面不平坦；及無機材料之微透鏡，其與上述不平坦層之上述光入射面側重疊，並使入射光聚光。
  19. 一種製造裝置，其包括：不平坦層形成部，其於攝像元件之受光區域中形成光入射面不平坦之不平坦層；無機膜形成部，其於藉由上述不平坦層形成部而形成之上述不平坦層之光入射面側形成無機膜；平坦化膜形成部，其於藉由上述無機膜形成部而形成之上述無機膜之光入射面側形成平坦化膜；光阻劑形成部，其於藉由上述平坦化膜形成部而形成之上述平坦化膜之光入射面側形成光阻劑； 熱回焊處理部，其對藉由上述光阻劑形成部而形成有上述光阻劑之上述攝像元件進行熱回焊處理；及蝕刻處理部，其對藉由上述熱回焊處理部而進行上述熱回焊處理之上述攝像元件進行蝕刻。
  20. 一種製造方法，其係製造攝像元件之製造裝置之製造方法，且上述製造裝置於攝像元件之受光區域中形成光入射面不平坦之不平坦層，於所形成之上述不平坦層之光入射面側形成無機膜，於所形成之上述無機膜之光入射面側形成平坦化膜，於所形成之上述平坦化膜之光入射面側形成光阻劑，對形成有上述光阻劑之上述攝像元件進行熱回焊處理，對經上述熱回焊處理之上述攝像元件進行蝕刻。
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