[發(fā)明專利]固態(tài)成像裝置、其制造方法以及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410353256.0
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104347657B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 堀越浩
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼半導(dǎo)體解決方案公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 趙國榮

本公開涉及一種固態(tài)成像裝置、其制造方法以及電子設(shè)備，該固態(tài)成像裝置包括其中設(shè)置像素的成像區(qū)域、圍繞成像區(qū)域且包括電極焊墊的連接區(qū)域、以及對于像素的每一個(gè)形成在成像區(qū)域中的層內(nèi)透鏡。層內(nèi)透鏡由涂層式高折射系數(shù)材料形成。連接區(qū)域包括開口，該開口形成為使電極焊墊的上表面從施加到電極焊墊的高折射系數(shù)材料暴露。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及固態(tài)成像裝置、其制造方法以及電子設(shè)備，特別涉及可提供良好光收集特性的固態(tài)成像裝置、其制造方法和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來，數(shù)字相機(jī)等中的固態(tài)成像裝置由于像素小型化而尺寸減小且包括更多的像素。具體而言，每個(gè)像素的光電轉(zhuǎn)換部分(光接收部分)的面積減小。用作光收集部分的微型透鏡隨著光收集部分面積的減小其尺寸也減小。

已經(jīng)知曉，除了光輸入表面的最上層中形成的微型透鏡外，為了改善像素的光收集特性的目的，固態(tài)成像裝置還包括在微型透鏡和光接收部分之間由高折射系數(shù)材料形成的層內(nèi)透鏡(內(nèi)部透鏡)。

例如，一種固態(tài)成像裝置包括在配線層中的層內(nèi)透鏡(例如，見日本專利申請?zhí)亻_第2000-164837號公報(bào)(在下文，稱為專利文件1))。在此情況下，層內(nèi)透鏡形成在平坦化的層間絕緣膜上，因此可形成層內(nèi)透鏡而不受臺(tái)階的影響。然而，最上層中層內(nèi)透鏡和微型透鏡之間的距離相對很長。因此，為了提供良好的光收集特性，需要實(shí)現(xiàn)精確地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

在這個(gè)背景下，存在一種包括在配線層上的層內(nèi)透鏡的固態(tài)成像裝置(例如，見日本專利申請?zhí)亻_第2009-158944號公報(bào)(在下文，稱為專利文件2))。采用該結(jié)構(gòu)，可縮短層內(nèi)透鏡和微型透鏡之間的距離。

發(fā)明內(nèi)容

對于與專利文件2的固態(tài)成像裝置類似的結(jié)構(gòu)，由于配線(電極焊墊)而形成臺(tái)階。因此，在形成層內(nèi)透鏡時(shí)必須減小這樣的臺(tái)階。然而，層內(nèi)透鏡和光接收部分之間的距離相應(yīng)地增加且輸入光接收部分的光減少。

此外，層內(nèi)透鏡之上的層中形成的濾色器必須形成在平坦的區(qū)域中。因此，甚至在形成層內(nèi)透鏡而不減小上述臺(tái)階時(shí)，平坦化膜也必須形成在層內(nèi)透鏡和電極焊墊之上的層中。因此，層內(nèi)透鏡和微型透鏡之間的距離相應(yīng)地增加，這使光收集特性變壞。

考慮到上述情形，希望提供更加良好的光收集特性。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，所提供的固態(tài)成像裝置包括：成像區(qū)域，其中設(shè)置像素；連接區(qū)域，圍繞該成像區(qū)域且包括電極焊墊；以及層內(nèi)透鏡，對該像素的每一個(gè)形成在該成像區(qū)域中，該層內(nèi)透鏡由涂層式高折射系數(shù)材料形成，該連接區(qū)域包括開口，該開口形成為使該電極焊墊的上表面從施加到該電極焊墊的該高折射系數(shù)材料暴露。

該固態(tài)成像裝置還可包括：平坦化膜，形成在該高折射系數(shù)材料上；以及濾色器和微型透鏡，對于像素的每一個(gè)在平坦化膜上形成在成像區(qū)域中。開口可通過蝕刻連接區(qū)域中的平坦化膜和微型透鏡的材料而形成。

電極焊墊的上表面可與平坦化膜部分地接觸。

成像區(qū)域可包括作為像素之一的相差檢測像素，其光接收表面部分地屏蔽光。

相差檢測像素的微型透鏡可形成為使其曲率小于其他像素的微型透鏡的曲率。

相差檢測像素的層內(nèi)透鏡可形成為使其曲率小于其他像素的層內(nèi)透鏡的曲率。

固態(tài)成像裝置還可包括鈍化層。高折射系數(shù)材料可施加到鈍化層。

高折射系數(shù)材料可包含金屬氧化物膜粒子。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供一種制造固態(tài)成像裝置的方法，該固態(tài)成像裝置包括其中設(shè)置像素的成像區(qū)域、圍繞成像區(qū)域且包括電極焊墊的連接區(qū)域、以及對于像素的每一個(gè)形成在成像區(qū)域中的層內(nèi)透鏡，該方法包括：通過回蝕刻涂層式高折射系數(shù)材料形成層內(nèi)透鏡；以及在連接區(qū)域中形成開口，使電極焊墊的上表面通過回蝕刻施加到電極焊墊的高折射系數(shù)材料暴露。