固态成像元件、制造方法以及电子设备技术

本公开涉及允许微透镜与防反射薄膜之间的界面中的成分扩散的固态成像装置、制造所述固态成像装置的方法以及电子设备。在相邻像素的所述微透镜之间形成透湿孔。所述透湿孔被防反射薄膜覆盖。所述防反射薄膜形成在所述微透镜的除了所述扩散孔之外的表面上。所述防反射薄膜的折射率高于所述微透镜的折射率。本公开可以应用于例如作为背照式固态成像装置的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态成像元件、制造方法以及电子设备
本公开涉及固态成像装置、制造固态成像装置的方法以及电子设备，并且更具体地，涉及允许微透镜与防反射薄膜之间的界面中的成分扩散的固态成像装置、制造所述固态成像装置的方法以及电子设备。
技术介绍
作为紧凑型数字照相机和移动照相机的固态成像装置，已经开发了背照式固态成像装置(BSI)以提高精细像素的灵敏度和遮光特性(例如，参见专利文献1)。BSI可以用作用于拍摄尺寸为APS、35mm或类型1的图像的数字静态照相机的固态成像装置。然而，这样的数字静态照相机具有足够大的像素尺寸(例如，1.980μm或更大)，因此具有低成本效益。因此，推迟了BSI的引入。然而，即使这样的数字静态照相机近来也期望捕获高灵敏度、高清晰度的图像，并且正在考虑引入BSI。BSI可以具有比在前照式固态成像装置(FSI)中具有更大面积的光电二极管。此外，任何多层金属互连没有提供在入光侧上，因此，入射光可以有效地进入光电二极管。结果，提高了灵敏度特性。另一方面，由于每个光电二极管的面积大，并且在入光侧上提供任何多层金属互连，所以光电二极管捕获来自密封玻璃表面、红外截止滤光器(IRCF)、光学系统等的过多反射光，所述光电二极管设置在微透镜的照明侧上。结果，容易出现闪光、重影和颜色混合，并且降低了所捕获图像的质量。在针对上述的建议措施中，在微透镜的表面上提供两个无机薄膜作为防反射薄膜，以防止出现闪光、重影、混色等(例如，专利文献2)。引用清单专利文献专利文献1：日本专利申请特许公开号2010-186818专利文献2：日本专利申请特许公开号2012-84608专利技术内容专利技术要解决的问题然而，在微透镜的表面上设置防反射薄膜的情况下，如果BSI在高温、高湿条件下长时间放置，则在界面的一部分区域产生的水分在微透镜与防反射薄膜之间可能不透过防反射薄膜而是保留在其中，从而导致水滴的产生。在这种情况下，所捕获的图像被水滴弄脏，并且图像的质量劣化。本公开是鉴于这些情况而做出的，并且是使微透镜与防反射薄膜之间的界面中的成分能够扩散。问题的解决方案本公开的第一方面的固态成像装置是一种固态成像装置，包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间，并且所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成，并且所述第一防反射薄膜具有比微透镜高的折射率。本公开的第一方面提供：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间，并且所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成，并且所述第一防反射薄膜具有比微透镜高的折射率。本公开的第二方面的制造方法是一种制造固态成像装置的方法，所述固态成像装置包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间，并且所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成，并且所述第一防反射薄膜具有比微透镜高的折射率。在本公开的第二方面中，制造固态成像装置，所述固态成像装置包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间，并且所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成，并且所述第一防反射薄膜具有比微透镜高的折射率。本公开的第三方面的电子设备是一种电子设备，包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间，并且所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成，并且所述第一防反射薄膜具有比微透镜高的折射率。本公开的第三方面提供：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间，并且所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成，并且所述第一防反射薄膜具有比微透镜高的折射率。本公开的第四方面的固态成像装置是一种固态成像装置，包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间；以及防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成。本公开的第四方面提供：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间；以及防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成。本公开的第五方面的制造方法是制造固态成像装置的方法，所述固态成像装置包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间；以及防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成。在本公开的第五方面中，制造固态成像装置，所述固态成像装置包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间；以及防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成。本公开的第六方面的电子设备是一种电子设备，包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间；以及防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成。本公开的第六方面提供：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的像素的微透镜之间；以及防反射薄膜，其在微透镜的除了扩散孔之外的表面上形成。专利技术效果根据本公开的第一、第三、第四和第六方面，可以执行成像。此外，根据本公开的第一、第三、第四和第六方面，微透镜与防反射薄膜之间的界面中的成分可以扩散。此外，根据本公开的第二和第五方面，可以制造固态成像装置。根据本公开的第二和第五方面，可以制造微透镜和防反射薄膜之间的界面中的成分可以扩散的固态成像装置。应当注意，本技术的效果不限于上述效果，并且可以包括本公开中描述的任何效果。附图说明图1是示出作为应用本公开的固态成像装置的CMOS图像传感器的第一实施方案的示例性配置的图。图2是图1所示的像素区域的俯视图。图3是沿图2中所限定的b-c线截取的横截面图。图4是沿图2中所限定的d-e线截取的横截面图。图5是展示用SIMS进行分析的结果的图。图6是其中形成有透湿孔的像素区域的d-e横截面图。图7是其中没有形成有透湿孔的像素区域的d-e横截面图。图8是用于说明制造绿色滤色器的方法的图。图9是用于说明制造微透镜、防反射薄膜和另一防反射薄膜的方法的图。图10是用于说明制造微透镜、防反射薄膜和另一防反射薄膜的另一种方法的图。图11是沿图2中所限定的d-e线截取的横截面图，其示出CMOS图像传感器的第二实施方案的像素区域的配置。图12是示出作为应用本公开的电子设备的成像设备的示例性配置的框图。具体实施方式以下是用于执行本公开的模式(以下称为实施方案)的描述。应当注意，将按照以下顺序进行说明。1.第一实施方案：互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(图1至图10)2.第二实施方案：CMOS图像传感器(图11)3.第三实施方案：成像设备(图12)<第一实施方案>(CMOS图像传感器的第一实施方案的示例性配置)图1是示出作为应用本公开的固态成像装置的CMOS图像传感器的第一实施方案的示例性配置的图。CMOS图像传感器50是BSI。CMOS图像传感器50包括像素区域51、像素驱动线52、垂直信号线53、垂直驱动单元54、列处理单元55、水平驱动单元56、系统控制单元57、信号处理单元58、以及存储单元59，它们形成在诸如硅衬底的半导体衬底(芯片)(图中未示出)上。像素在CMOS图像传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态成像装置，包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的所述像素的所述微透镜之间，所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在所述微透镜的除了所述扩散孔之外的表面上形成，所述第一防反射薄膜具有比所述微透镜高的折射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.01 JP 2014-2030011.一种固态成像装置，包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的所述像素的所述微透镜之间，所述扩散孔被无机薄膜覆盖；以及第一防反射薄膜，其在所述微透镜的除了所述扩散孔之外的表面上形成，所述第一防反射薄膜具有比所述微透镜高的折射率。2.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括滤色器，设置在所述微透镜下方，其中所述扩散孔形成在所述滤色器的凹陷部分中。3.根据权利要求2所述的固态成像装置，还包括遮光部分，其设置在彼此相邻的所述像素的所述滤色器之间的部分下方。4.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括第二防反射薄膜，其设置在所述第一防反射薄膜上，其中所述无机薄膜是与所述第二防反射薄膜相同的薄膜。5.一种制造固态成像装置的方法，所述固态成像装置包括：各像素的微透镜；扩散孔，其形成在彼此相邻的所述像素的所述微透镜之间，所述扩散孔被无机薄膜覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：中敷领崇，北野良昭，西村雄二，板桥浩一，千叶亮，滝田阳介，石川充，神脇丰美，关勇一，下地诚也，大塚洋一，西孝文，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP