[发明专利]固体摄像装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体摄像装置及其制造方法，特别涉及兼用了滤色器和透 镜构件的固体摄像装置及其制造方法。

背景技术

近年来，使用了CCD(电荷耦合型元件)或CMOS(互补型金属氧化 物半导体元件)等固体摄像元件的数码相机或摄像机渐渐普及，利用CSP (芯片尺寸封装)方式将该固体摄像元件进一步小型化的技术正在开发中。 这样的小型固体摄像元件适合内装于手机等寻求小、轻、薄的电子器件中。

由于固体摄像元件的每个像素的受光面是凹凸状的，因此通常形成透 明的平坦化层以寻求表面的平坦化。即，如图1所示，在CCD等多个光电 转换元件12二维地配置而成的固体摄像元件11上形成第1平坦化层13， 然后在其上形成包含多种颜色的着色层的滤色器14，进而在其上形成第2 平坦化层15，然后在其上形成用于聚光的凸透镜16(例如参照日本特开 2006-41467号公报)。

在如此构造的固体摄像装置的制造中，需要依次形成第1平坦化层13、 滤色器14、第2平坦化层15以及凸透镜16，从而存在工序数量多、成品 率低、制造成本高的问题。

另外，由于受光面和凸透镜16之间存在第1平坦化层13、滤色器14 以及第2平坦化层15等多层夹杂物，两者远离，因而存在聚光效率低、光 到达光电转换元件12前容易发生光的衰减的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灵敏度高、具有良好的颜色特性的固体摄 像装置。

本发明的另一目的在于提供一种寻求工序数量的削减、能够实现成品 率的提高以及成本削减的固体摄像装置的制造方法。

根据本发明的第一方式，可以提供下述的固体摄像装置，该固体摄像 装置具备：基板，其中多个光电转换元件被二维地配置，且表面上具有与 多个光电转换元件相对应的矩形的受光面；平坦化层，其设置在所述基板 上，且具有在与上述受光面相对应的位置上形成的大致矩形的多个凹曲面； 以及，滤色器，其埋入在所述平坦化层的上述凹曲面中，且包含具有比上 述平坦化层更大的折射率的多种颜色的着色层，其中所述着色层具有凸透 镜的功能。

根据本发明的第二方式，可以提供下述的固体摄像装置的制造方法， 该制造方法具备：在多个光电转换元件被二维地配置、且表面上具有与多 个光电转换元件相对应的矩形的受光面的基板上形成透明膜的工序；在上 述透明膜上的与上述受光面相对应的位置上形成具有绕线筒状或其变形形 状的开口的抗蚀剂图案的工序；以上述抗蚀剂图案作为掩模，将上述透明 膜进行蚀刻，从而形成平坦化层的工序，该平坦化层具有在与上述受光面 相对应的位置上形成的大致矩形的多个凹曲面；以及，在上述大致矩形的 凹曲面上形成滤色器的工序，该滤色器包含具有比上述平坦化层更大的折 射率的多种颜色的着色层，并具有凸透镜的功能。

附图说明

图1为表示以往的固体摄像装置的剖面图。

图2为表示本发明的一个实施方式的固体摄像装置的剖面图。

图3A为表示图2所示的固体摄像装置的制造中使用的抗蚀剂图案的开 口部的形状的图。

图3B为表示图2所示的固体摄像装置的制造中使用的抗蚀剂图案的开 口部的形状的图。

图3C为表示图2所示的固体摄像装置的制造中使用的抗蚀剂图案的开 口部的形状的图。

图3D为表示图2所示的固体摄像装置的制造中使用的抗蚀剂图案的开 口部的形状的图。

图4为表示干法蚀刻的进行曲线的图。

图5为表示通过干法蚀刻获得的平坦化层的表面形状的剖面图。

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式。

图2为表示本发明的一个实施方式的固体摄像装置的剖面图。在图2 中，在半导体基板1的表面附近，CCD或CMOS传感器等多个光电转换元 件2被二维地配置。半导体基板1的与光电转换元件2对应的面为矩形凹 部状的受光面，为了覆盖这些受光面而形成了平坦化层3。平坦化层3由透 明材料构成，例如由二氧化硅或丙烯酸系树脂构成。

在平坦化层3的表面上，在与受光面对应的位置上形成了平面形状为 大致矩形的多个凹曲面。具有这样大致矩形的凹曲面的平坦化层3如下形 成。