图像传感器、成像装置以及制造图像传感器的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种能够抑制噪声分量的发生的具有多个像素的图像传感器，每个像素包括用于接收入射光的光接收部，用于将入射光从光入射面导向所述光接收部的波导，和设置在所述光入射面和所述光接收部之间的用于遮住入射光的遮光部。所述遮光部具有在所述波导的光出射面附近形成的开口部。所述光接收部接收经过所述波导和所述开口部的入射光。所述波导的芯的宽度和所述开口部的宽度设定为使得所述宽度随着在像素上入射的光的波长变长而增大。本发明专利技术还提供了成像装置以及制造图像传感器的装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本专利技术技术包含于2012年8月30日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2012-190661所公开的内容相关的主题，在此将该日本在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。
本技术总体上涉及一种。更具体地，本技术涉及一种能够抑制噪声分量的发生的。
技术介绍
近年来，对于适用于进行入射光的光电转换的图像传感器，已经采用了一种通过芯片上透镜或内透镜聚集入射光并将限制在波导内的光导向传感器(光接收部)的技术。不幸的是，即使在具有这样的波导结构的图像传感器中，随着像素的小型化，集光特性也可能劣化。例如，随着像素小型化，可见光的衍射极限使得难以将光从透镜导向波导，限制在波导内，并且控制来自波导芯部和遮光材料开口部的衍射光。更具体地，随着像素尺寸变得更小，由于从相邻像素倾斜入射的光造成的噪声(拖尾或混色)或由于来自波导芯部和遮光材料开口部的衍射光造成的噪声可能会增加。在这方面，已经考虑了适合于能够针对每种颜色改变遮光材料开口部的宽度的结构(例如，参见日本未经审查的专利申请公开N0.2010-93081)。此外，已经考虑了适合于能够针对每种颜色改变波导芯的宽度的结构(例如，参见日本未经审查的专利申请公开N0.2011-23455)。然而，在日本未经审查的专利申请公开N0.2010-93081中记载的改变遮光材料开口部的宽度的结构中，通过使用目前正在使用的像素小型化技术获得的噪声分量的减少量是非常小的，因此难以大幅抑制噪声分量的发生。此外，在日本未经审查的专利申请公开N0.2011-23455中记载的改变波导芯的宽度的结构其目的是提高敏感度，因而不能抑制噪声分量的发生。
技术实现思路
鉴于上述情况，完成了本技术的实施方案，因此提供一种能够抑制噪声分量的发生的。根据本技术的实施方案，提供了一种具有多个像素的图像传感器，每个像素包括用于接收入射光的光接收部，用于将入射光从光入射面导向所述光接收部的波导，和设置在所述光入射面和所述光接收部之间的用于遮住入射光的遮光部。所述遮光部具有在所述波导的光出射面附近形成的开口部。所述光接收部接收经过所述波导和所述开口部的入射光。所述波导的芯的宽度和所述开口部的宽度设定为使得所述宽度随着在像素上入射的光的波长变长而增大。所述芯的宽度和所述开口部的宽度可以设定为具有使得倾斜入射光被所述遮光部遮住并且在所述开口部两端处的衍射光的光量减小的尺寸，所述倾斜入射光经过所述开口部并且在所述光接收部的外部入射。在所述波导的光出射面中的所述芯的宽度可以随着在像素上入射的光的波长变长设定为更宽。在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度可以设定为具有不同于在所述波导的光出射面中的所述芯的宽度的尺寸。在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度可以随着在像素上入射的光的波长变长设定为更宽。在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度可以随着在像素上入射的光的波长变短设定为更宽。在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度可以设定为具有与入射光的波长无关的预定尺寸。所述芯的中心可以位于在相对于所述开口部的中心针对每个入射光的波长范围而确定的位置。所述芯的中心和所述开口部的中心可以位于在相对于像素的中心针对每个入射光的波长范围而确定的位置。所述波导可以包括具有高折射率的所述芯和具有比所述芯低的折射率的包层，具有低折射率的包层在所述芯的周围形成。所述包层可以包括多个层并且具有从所述波导的外层到内层减小的折射率。所述图像传感器还可以包括在所述开口部和所述光接收部之间设置的防反射膜。所述防反射膜可以形成为具有对应于所述芯的宽度的尺寸。可以对所述芯的中心的位置和所述开口部的中心相对于所述光接收部的中心的位置进行光瞳校正，所述光瞳校正取决于光电转换区域中的目标像素的位置而进行。所述图像传感器还可以包括用于聚集入射光的聚光透镜；和用于从透过所述聚光透镜的入射光提取预定波长范围分量的滤色片。透过所述聚光透镜和所述滤色片的波长范围分量的入射光可以在波导上入射。根据本技术的另一个实施方案，提供了一种成像装置，包括:具有多个像素的图像传感器；和图像处理部，用于对在所述图像传感器中通过光电转换获得的被摄体的图像进行图像处理。每个像素包括用于接收入射光的光接收部，用于将入射光从光入射面导向所述光接收部的波导，和设置在所述光入射面和所述光接收部之间的用于遮住入射光的遮光部。所述遮光部具有在所述波导的光出射面附近形成的开口部。所述光接收部接收经过所述波导和所述开口部的入射光。所述波导的芯的宽度和所述开口部的宽度设定为使得所述宽度随着在像素上入射的光的波长变长而增大。根据本技术的另一个实施方案，提供了一种制造图像传感器的装置，所述装置包括:图案化部，用于对于通过层叠遮光材料和包层形成的图像传感器进行抗蚀剂的图案化，使得所述遮光材料和所述包层随着在像素上入射的光的波长变长而被蚀刻；蚀刻部，用于基于被所述图案化部图案化的抗蚀剂，对所述遮光材料和所述包层进行蚀刻；包层沉积部，用于在所述图像传感器的表面上沉积包层，所述表面被所述蚀刻部蚀刻；和埋入部，用于在被所述蚀刻部蚀刻的部分中埋入形成波导的芯用的高折射率材料。根据本技术的另一个实施方案，提供了一种在制造装置中制造图像传感器的方法，所述方法包括:进行抗蚀剂的图案化，使得相对于通过层叠遮光材料和包层形成的图像传感器，所述遮光材料和所述包层随着在像素上入射的光的波长变长而被蚀刻；基于所述抗蚀剂，对所述遮光材料和所述包层进行蚀刻；在所述图像传感器的被蚀刻的表面上沉积包层；和在被蚀刻的部分中埋入形成波导的芯用的高折射率材料。所述方法还可以包括在沉积所述包层之前，处理所述遮光材料，并且随着在像素上入射的光的波长变长加宽所述遮光材料的薄厚度部分的宽度。所述方法还可以包括沉积凹凸材料，进行随着在像素上入射的光的波长变长使所述凹凸材料的薄厚度部分的宽度更宽的处理，在经处理的凹凸材料的表面上沉积所述遮光材料和所述包层。在本技术的实施方案中，在多个像素的每一个中，提供了用于接收入射光的光接收部；用于将入射光从光入射面导向所述光接收部的波导；和设置在所述光入射面和所述光接收部之间的用于遮住入射光的遮光部。所述遮光部具有在所述波导的光出射面附近形成的开口部，所述光接收部接收经过所述波导和所述开口部的入射光，和所述波导的芯的宽度和所述开口部的宽度设定为使得所述宽度随着在像素上入射的光的波长变长而增大。在本技术的另一个实施方案中，提供了一种成像装置，包括:具有多个像素的图像传感器；和图像处理部，用于对在所述图像传感器中通过光电转换获得的被摄体的图像进行图像处理。每个像素包括用于接收入射光的光接收部，用于将入射光从光入射面导向所述光接收部的波导，和设置在所述光入射面和所述光接收部之间的用于遮住入射光的遮光部。所述遮光部具有在所述波导的光出射面附近形成的开口部，所述光接收部接收经过所述波导和所述开口部的入射光，和所述波导的芯的宽度和所述开口部的宽度设定为使得所述宽度随着在像素上入射的光的波长变长而增大。在本技术的另一个实施方案中，对于通过层叠遮光材料和包层形成的图像传感器，进行抗蚀剂的图案化，使得所述遮光材料和所述包层随着在像素上入射的光的波长变长而被蚀刻，基于图案化的抗蚀剂，对所述遮光材料和所述包层进行蚀刻，在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个像素的图像传感器，每个像素包括：用于接收入射光的光接收部；用于将入射光从光入射面导向所述光接收部的波导；和设置在所述光入射面和所述光接收部之间的用于遮住入射光的遮光部，其中所述遮光部具有在所述波导的光出射面附近形成的开口部，其中所述光接收部接收经过所述波导和所述开口部的入射光，和其中所述波导的芯的宽度和所述开口部的宽度设定为使得所述宽度随着在像素上入射的光的波长变长而增大。

【技术特征摘要】
2012.08.30 JP 2012-1906611.一种具有多个像素的图像传感器，每个像素包括: 用于接收入射光的光接收部； 用于将入射光从光入射面导向所述光接收部的波导；和 设置在所述光入射面和所述光接收部之间的用于遮住入射光的遮光部， 其中所述遮光部具有在所述波导的光出射面附近形成的开口部， 其中所述光接收部接收经过所述波导和所述开口部的入射光，和其中所述波导的芯的宽度和所述开口部的宽度设定为使得所述宽度随着在像素上入射的光的波长变长而增大。2.如权利要求1所述的图像传感器，其中所述芯的宽度和所述开口部的宽度被设定为具有使得倾斜入射光被所述遮光部遮住并且在所述开口部两端处的衍射光的光量减小的尺寸，所述倾斜入射光经过所述开口部并且在所述光接收部的外部入射。3.如权利要求1所述的图像传感器，其中在所述波导的光出射面中的所述芯的宽度随着在像素上入射的光的波长变长设定为更宽。4.如权利要求3所述的图像传感器，其中在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度设定为具有不同于在所述波导的光出射面中的所述芯的宽度的尺寸。5.如权利要求4所述的图像传感器，其中在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度随着在像素上入射的光的波长变长设定为更宽。6.如权利要求4所述的图像传感器，其中在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度随着在像素上入射的光的波长变短设定为更宽。7.如权利要求4所述的图像传感器，其中在所述波导的光入射面中的所述芯的宽度设定为具有与入射光的波长无关的预定尺寸。8.如权利要求1所述的图像传感器，其中所述芯的中心位于在相对于所述开口部的中心针对每个入射光的波长范围而确定的位置。9.如权利要求1所述的图像传感器，其中所述芯的中心和所述开口部的中心位于在相对于像素的中心针对每个入射光的波长范围而确定的位置。10.如权利要求1所述的图像传感器，其中所述波导包括具有高折射率的所述芯和具有比所述芯低的折射率的包层，具有低折射率的包层在所述芯的周围形成。11.如权利要求10所述的图像传感器，其中所述包层包括多个层并且具有从所述波导的外层到内层减小的折射率。12.如权利要求1所述的图像传感器，还包括: 在所述开口部和所述光接收部之间设置的防反射膜。13.如权利要求1所述的图像传感器，其中防反射膜形成为具有对应于所述芯的宽度的尺寸。14.如权利要求1所述的图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：桝田佳明，松沼健司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP