固体摄像装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术根据一个实施方式提供一种固体摄像装置，包括硅基板部、彩色滤光层、第1光学层、第2光学层及第3光学层。硅基板部包括设置在与主面平行的平面内的多个摄像部。彩色滤光层在与主面垂直的方向上与硅基板部分离，具有比硅基板部的折射率低的折射率。第1光学层设置在硅基板部与彩色滤光层之间，具有比彩色滤光层的折射率低且比硅基板部的折射率低的第1折射率，且为光透射性。第2光学层设置在第1光学层与彩色滤光层之间，具有比第1折射率高且比硅基板部的折射率低的第2折射率，是光透射性且为多晶。第3光学层设置在第2光学层与彩色滤光层之间，具有比彩色滤光层的折射率低且比第2折射率低的第3折射率，且为光透射性。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的引用本申请基于2013年3月12日申请的在先日本专利申请第2013-049703号的优先权，且主张其优先权利益，其全部内容通过引用包含在本说明书中。
在此说明的多个实施方式整体上涉及一种固体摄像装置及其制造方法。
技术介绍
例如，在CMOS图像传感器及CCD图像传感器等固体摄像装置中，存在为了提高灵敏度而在摄像部与彩色滤光层之间设置有调整折射率来抑制反射的层的结构。要求提高灵敏度的同时得到稳定的特性。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种高稳定性且高灵敏度的固体摄像装置及其制造方法。根据一个实施方式，提供一种包括硅基板部、彩色滤光层、第1光学层、第2光学层及第3光学层的固体摄像装置。上述硅基板部包括设置在与主面平行的平面内的多个摄像部。上述彩色滤光层在与上述主面垂直的方向上与上述硅基板部分离，具有比上述硅基板部的折射率低的折射率。上述第1光学层设置在上述硅基板部与上述彩色滤光层之间，具有比上述彩色滤光层的上述折射率低且比上述硅基板部的上述折射率低的第1折射率，且为光透射性。上述第2光学层设置在上述第1光学层与上述彩色滤光层之间，具有比上述第1折射率高且比上述硅基板部的上述折射率低的第2折射率，是光透射性且为多晶。上述第3光学层设置在上述第2光学层与上述彩色滤光层之间，具有比上述彩色滤光层的上述折射率低且比上述第2折射率低的第3折射率，且为光透射性。根据另一个实施方式，提供一种固体摄像装置的制造方法，在包括设置在与主面平行的平面内的多个摄像部的硅基板部的上方，形成包括光透射性的第1光学层、光透射性且多晶的第2光学层、及光透射性的第3光学层的层叠体，上述第1光学层具有比上述硅基板部的折射率低的第1折射率，上述第2光学层设置在上述第1光学层的上方，具有比上述第1折射率高且比上述硅基板部的上述折射率低的第2折射率，上述第3光学层设置在上述第2光学层的上方，具有比上述第2折射率低的第3折射率，在上述层叠体的上方，形成具有比上述第1折射率高且比上述第3折射率高的折射率的彩色滤光层。根据上述方案，能够得到高稳定性且高灵敏度的固体摄像装置及其制造方法。附图说明图1是例示第1实施方式所涉及的固体摄像装置的示意性剖视图。图2是例示第1实施方式所涉及的固体摄像装置的示意性俯视图。图3是例示固体摄像装置的特性的坐标图。图4是例示固体摄像装置的特性的坐标图。图5是例示固体摄像装置的特性的坐标图。图6是例示第2实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的流程图。图7是例示第2实施方式所涉及的固体摄像装置的制造方法的流程图。图8是例示第2实施方式所涉及的固体摄像装置的其他制造方法的流程图。图9是例示第2实施方式所涉及的固体摄像装置的其他制造方法的流程图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的各实施方式。附图是示意性或概念性的表示，各部分的厚度与宽度的关系、部分之间的大小的比率等不一定与现实相同。此外，即使在表示相同部分的情况下，也存在彼此的尺寸及比率根据附图而不同地表示的情况。在本说明书和各图中，对于与已在附图中说明过的要素相同的要素附加同一符号并适当省略详细的说明。(第1实施方式)图1是例示第1实施方式所涉及的固体摄像装置的示意性剖视图。如图1所示，本实施方式所涉及的固体摄像装置110包括硅基板部10、彩色滤光层50、第1光学层31、第2光学层32及第3光学层33。在该例子中，固体摄像装置110是背面照射型的摄像装置。在背面照射型的摄像装置中，光从硅基板部10的背面侧入射。固体摄像装置110例如是CMOS图像传感器的例子。硅基板部10具有主面10a。例如，可以将硅基板部10的1个面(例如上表面)设为主面10a。将与主面10a垂直的方向设为Z轴方向。将与Z轴方向垂直的1个方向设为X轴方向。将与Z轴方向及X轴方向垂直的方向设为Y轴方向。硅基板部10包括多个摄像部12。多个摄像部12设置在X-Y平面(与主面10a平行的平面)内。在该例子中，硅基板部10包括硅层13和设置在硅层13的一部分的多个摄像部12。硅层13例如是p型半导体层。摄像部12例如是包含pn结的光电二极管。硅基板部10还包括CMOS电路部11。例如，在硅基板部10中，摄像部12与CMOS电路部11相接触地设置。在该例子中，在支撑基板5的上方设置有硅基板部10。在支撑基板5与摄像部12之间、以及支撑基板5与硅层13之间，设置有CMOS电路部11。在本申请说明书中，设置在上方的状态包括直接接触地设置的状态、以及中间插入有其他要素的状态。彩色滤光层50在Z轴方向(与主面10a垂直的方向)上与硅基板部10分离。彩色滤光层50具有比硅基板部10的折射率低的折射率。例如，硅基板部10对530纳米(nm)的波长的折射率为4.2以上且4.3以下。例如，彩色滤光层50对530纳米的波长的折射率为1.55以上且1.65以下。例如，彩色滤光层50使用丙烯酸树脂。第1光学层31设置在硅基板部10与彩色滤光层50之间。第1光学层31具有比彩色滤光层50的折射率低且比硅基板部10的折射率低的第1折射率。第1光学层31为光透射性。第1光学层32设置在第1光学层31与彩色滤光层50之间。第2光学层32具有比第1折射率高且比硅基板部10的折射率低的第2折射率。第2光学层32为光透射性，且是多晶的。第3光学层33设置在第2光学层32与彩色滤光层50之间。第3光学层33具有比彩色滤光层50的折射率低且比第2折射率低的第3折射率。第3光学层33为光透射性。即，在该例子中，在硅基板部10的上方依次设置有第1光学层31、第2光学层32及第3光学层33。包括第1光学层31、第2光学层32及第3光学层33的层叠体30s例如作为反射抑制层发挥作用。在该例子中，在第3光学层33与彩色滤光层50之间设置有平坦化层40。平坦化层40根据需要而设置，也可以省略。彩色滤光层50例如包括第1色层51a、第2色层51b及第3色层51c。第1色层51a例如为红色。第2色层51b例如为绿色。第3色层51c例如为蓝色。这些色层配置在X-Y平面上。在X-Y平面上投影时，这些色层分别与各多个摄像部12重叠。在该例子中，设置有多个聚光透镜(第1透镜53a、第2透镜53b及第3透镜53c)。在第1透镜53a与1个摄像部1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像装置，具备：硅基板部，包括设置在与主面平行的平面内的多个摄像部；彩色滤光层，在与上述主面垂直的方向上与上述硅基板部分离，具有比上述硅基板部的折射率低的折射率；光透射性的第1光学层，设置在上述硅基板部与上述彩色滤光层之间，具有比上述彩色滤光层的上述折射率低、且比上述硅基板部的上述折射率低的第1折射率；光透射性且多晶的第2光学层，设置在上述第1光学层与上述彩色滤光层之间，具有比上述第1折射率高且比上述硅基板部的上述折射率低的第2折射率；以及光透射性的第3光学层，设置在上述第2光学层与上述彩色滤光层之间，具有比上述彩色滤光层的上述折射率低、且比上述第2折射率低的第3折射率。

【技术特征摘要】
2013.03.12 JP 2013-0497031.一种固体摄像装置，具备：
硅基板部，包括设置在与主面平行的平面内的多个摄像部；
彩色滤光层，在与上述主面垂直的方向上与上述硅基板部分离，具有
比上述硅基板部的折射率低的折射率；
光透射性的第1光学层，设置在上述硅基板部与上述彩色滤光层之间，
具有比上述彩色滤光层的上述折射率低、且比上述硅基板部的上述折射率
低的第1折射率；
光透射性且多晶的第2光学层，设置在上述第1光学层与上述彩色滤
光层之间，具有比上述第1折射率高且比上述硅基板部的上述折射率低的
第2折射率；以及
光透射性的第3光学层，设置在上述第2光学层与上述彩色滤光层之
间，具有比上述彩色滤光层的上述折射率低、且比上述第2折射率低的第3
折射率。
2.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述第1光学层及上述第3光学层含有氧化硅，
上述第2光学层含有氧化钛。
3.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述第1光学层的厚度比380nm薄，
上述第2光学层的厚度比380nm薄，
上述第3光学层的厚度比380nm薄。
4.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述第1光学层的厚度为10纳米以上且小于25纳米，
上述第2光学层的厚度为25纳米以上且小于50纳米，
上述第3光学层的厚度为10纳米以上且200纳米以下。
5.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
530纳米的波长下的上述第2折射率为2.55以上且2.66以下。
6.根据权利要求5所述的固体摄像装置，其中，
530纳米的波长下的上述第1折射率为1.45以上且小于1.55，
530纳米的波长下的上述第3折射率为1.45以上且小于1.55。
7.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
530纳米的波长下的上述第2折射率为2.61以上且2.67以下。
8.根据权利要求7所述的固体摄像装置，其中，
530纳米的波长下的上述第1折射率为1.45以上且小于1.55，
530纳米的波长下的上述第3折射率为1.45以上且小于1.55。
9.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述第2光学层含有多晶的氧化钛，
上述第1光学层及上述第2光学层含有氧化硅。
10.根据权利要求1所述的固体摄像装置，其中，
上述第2光学层含有锐钛矿结构的氧化钛。
11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：神例信贵，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP