專利名稱：固體拍攝裝置的制造方法及固體拍攝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體拍攝裝置的制造方法及固體拍攝裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的固體拍攝裝置具有在半導(dǎo)體基板形成的多個光電ニ極管及在這些光電ニ 極管上分別形成的多個微透鏡。光電ニ極管及微透鏡構(gòu)成像素。該傳統(tǒng)的固體拍攝裝置的制造方法如下。首先，在光電ニ極管上均勻涂布透鏡材料。接著，通過使透鏡材料曝光、顯影，逐個像素形成塊狀的透鏡體。接著，將塊狀的透鏡體加熱、溶融而形成半球狀后，將其冷卻、硬化，形成第1微透鏡。然后，以埋入第1微透鏡間的方式，同樣形成第2微透鏡。根據(jù)該傳統(tǒng)的固體拍攝裝置的制造方法，在第1微透鏡和第2微透鏡之間不形成間隙，且第1、第2微透鏡形成具有期望的曲率的半球狀。這樣，制造出具有連續(xù)球面形狀的多個微透鏡的高感光度的固體拍攝裝置。但是，為了形成這樣的高感光度的固體拍攝裝置，傳統(tǒng)需要反復(fù)進(jìn)行2次微透鏡的形成エ序。從而，傳統(tǒng)的固體拍攝裝置的制造方法存在制造時間長的問題。而且，上述制造方法中，分別需要用于形成第1微透鏡用的塊狀的透鏡體的光掩模及用于形成第2微透鏡用的塊狀的透鏡體的光掩模。從而，制造固體拍攝裝置所必要的成本也増大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供不會使感光度劣化，可短時間且低成本制造的固體拍攝裝置的制造方法及固體拍攝裝置。一實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干，包括在具有多個光電ニ極管層的半導(dǎo)體基板的主面上形成第1透明樹脂層的エ序；通過采用光掩模使上述第1透明樹脂層曝光并顯影，在各個上述光電ニ極管上以相互離開的方式形成塊狀的透鏡體的エ序； 通過加熱并溶融多個上述塊狀的透鏡體，以相互離開的方式形成半球狀的多個第1透鏡體的エ序；在包含上述多個第1透鏡體的上述半導(dǎo)體基板上形成蝕刻速率比上述第1透明樹脂層快的第2透明樹脂層的エ序；通過蝕刻上述第2透明樹脂層的全面使得上述第1透鏡體的頂部露出為止，在上述各第1透鏡體的除了頂部的表面形成上述第2透明樹脂層組成的第2透鏡體的エ序。另外，另ー個實(shí)施例的固體拍攝裝置，其特征在干，包括形成了多個光電ニ極管層的半導(dǎo)體基板；在上述半導(dǎo)體基板的主面上且上述多個光電ニ極管上分別形成的半球狀的多個第1透鏡體；在這些多個第1透鏡體的除了頂部的表面分別形成的折射率比上述第 1透鏡體高的多個第2透鏡體。根據(jù)上述構(gòu)成的固體拍攝裝置的制造方法及固體拍攝裝置，不會使感光度劣化， 可短時間且低成本制造。


圖1是第1實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置的要部的頂面圖。圖2是沿圖1的ニ點(diǎn)劃線X-X'的裝置的要部截面圖。圖3是沿圖1的ニ點(diǎn)劃線Y-Y'的裝置的要部截面圖。圖4是圖1的固體拍攝裝置的制造方法的說明圖，是表示在濾色器層上形成第1 透明樹脂層的エ序的與圖1相當(dāng)?shù)捻斆鎴D。圖5是沿圖4的ニ點(diǎn)劃線X-X'的裝置的要部截面圖。圖6是沿圖4的ニ點(diǎn)劃線Y-Y'的裝置的要部截面圖。圖7是圖1的固體拍攝裝置的制造方法的說明圖，是表示形成塊狀的透鏡體的エ 序的與圖1相當(dāng)?shù)捻斆鎴D。圖8是沿圖7的ニ點(diǎn)劃線X-X'的裝置的要部截面圖。圖9是沿圖7的ニ點(diǎn)劃線Y-Y'的裝置的要部截面圖。圖10是圖1的固體拍攝裝置的制造方法的說明圖，是表示形成半球狀的第1透鏡體的エ序的與圖1相當(dāng)?shù)捻斆鎴D。圖11是沿圖10的ニ點(diǎn)劃線X-X'的裝置的要部截面圖。圖12是沿圖10的ニ點(diǎn)劃線Y-Y'的裝置的要部截面圖。圖13是圖1的固體拍攝裝置的制造方法的說明圖，是表示在包含半球狀的第1透鏡體的濾色器層上形成第2透明樹脂層的エ序的與圖1相當(dāng)?shù)捻斆鎴D。圖14是沿圖13的ニ點(diǎn)劃線X-X'的裝置的要部截面圖。圖15是沿圖13的ニ點(diǎn)劃線Y-Y'的裝置的要部截面圖。圖16是圖1的固體拍攝裝置的制造方法的說明圖，是表示蝕刻第2透明樹脂層的全面的エ序的與圖1相當(dāng)?shù)捻斆鎴D。圖17是沿圖16的ニ點(diǎn)劃線X-X'的裝置的要部截面圖。圖18是沿圖16的ニ點(diǎn)劃線Y-Y'的裝置的要部截面圖。圖19是是表示形成微透鏡的蝕刻エ序的圖，是與圖17的一部分對應(yīng)的截面圖。圖20是表示第2實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置的要部的與圖2相當(dāng)?shù)慕孛鎴D。圖21是表示第2實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置的要部的與圖3相當(dāng)?shù)慕孛鎴D。
具體實(shí)施例方式一實(shí)施例涉及的固體拍攝裝置的制造方法具備形成第1透明樹脂層的エ序、形成塊狀的透鏡體的ェ序、形成多個半球狀的第1透鏡體的ェ序、形成第2透明樹脂層的ェ序及形成第2透鏡體的エ序。上述第1透明樹脂層在具有多個光電ニ極管層的半導(dǎo)體基板的主面上形成。上述塊狀的透鏡體在各個的上述光電ニ極管上以相互離開的方式形成多個。這些塊狀的透鏡體通過采用光掩模使上述第1透明樹脂層曝光、顯影而形成。上述多個半球狀的第1透鏡體通過加熱、溶融多個上述塊狀的透鏡體而以相互離開的方式形成。上述第2 透明樹脂層是蝕刻速率比上述第1透明樹脂層快的樹脂層，以覆蓋包含上述多個第1透鏡體的上述半導(dǎo)體基板上的方式形成。通過蝕刻上述第2透明樹脂層的全面直到上述第1透鏡體的頂部露出為止，在上述各第1透鏡體的除了頂部的表面形成上述第2透鏡體。另外，一實(shí)施例的固體拍攝裝置具備半導(dǎo)體基板、半球狀的多個第1透鏡體及多個第2透鏡體。上述半導(dǎo)體基板形成了多個光電ニ極管層。上述半球狀的多個第1透鏡體在上述半導(dǎo)體基板的主面上且上述多個光電ニ極管上分別形成。上述多個第2透鏡體是折射率比上述第1透鏡體高的透鏡體，在上述多個第1透鏡體的除了頂部的表面分別形成。以下，參照附圖詳細(xì)說明上述的實(shí)施例的固體拍攝裝置及其制造方法。(第1實(shí)施例)圖1是由第1實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置的要部的頂面圖。圖2是沿圖1的ニ點(diǎn)劃線X-X'的裝置的要部截面圖，圖3是沿圖1的ニ點(diǎn)劃線 Y-Y'的裝置的要部截面圖。另外，圖1、圖2及圖3所示的R是透過帯域?yàn)榧t色的波長帶的紅色濾色器層llr，B是透過帯域?yàn)樗{(lán)色的波長帶的藍(lán)色濾色器層llb，G是透過帯域?yàn)榫G色的波長帶的綠色濾色器層Hg。R、G、B的各個含義在以下的各圖中也同樣。如圖1所示，固體拍攝裝置在濾色器層11上具有相互無間隙地排列形成的連續(xù)球面狀的多個微透鏡12。濾色器層11是藍(lán)色濾色器層lib、紅色濾色器層Ilr及綠色濾色器層Ilg按格子狀拜耳(Bayer)排列而成的。各微透鏡12是由圓狀的第1透鏡體12-1、和蝕刻速率比第1透鏡體12_1快且折射率高的材料組成的四角形狀的第2透鏡體12-2構(gòu)成的復(fù)合型的微透鏡。圖1中視為圓狀的第1透鏡體12-1如圖2及圖3所示，實(shí)際為半球狀。該第1透鏡體12-1由例如蝕刻速率為0. 5 μ m/分左右、折射率1. 6左右的透鏡材料組成。圖1中四角形狀的第2透鏡體12-2如圖2及圖3所示，實(shí)際上，以覆蓋除了包含第1透鏡體12-1的頂部0的部分區(qū)域的表面的方式形成。該第2透鏡體12-2由例如蝕刻速率1. 0 μ m/分左右，折射率1. 7左右的微透鏡材料組成。這樣，第1透鏡體12-1及第2透鏡體12-2構(gòu)成的復(fù)合型的各微透鏡12在藍(lán)色濾色器層lib、紅色濾色器層Ilr或綠色濾色器層Ilg的任ー個上配置。多個微透鏡12通過互相連接而形成，從而，多個微透鏡12形成連續(xù)球面形狀。如圖2及圖3所示，包含上述的微透鏡12及各色濾色器層llr、llb、llg的固體拍攝裝置是所謂的表面照射型的固體拍攝裝置。即，微透鏡12及各色濾色器層llr、llb、llg 是在例如硅組成的半導(dǎo)體基板13的主面上形成的固體拍攝裝置。在半導(dǎo)體基板13的主面即表面，形成多個光電ニ極管層14。多個光電ニ極管層 14根據(jù)各色濾色器層llr、llb、llg的排列，排列形成為格子狀。半導(dǎo)體基板13的主面上，隔著均勻厚度的氧化膜15形成布線層16。布線層16 中，層狀形成多個布線16a，且在這些布線16a間形成使布線16a彼此絕緣的絕緣層16b。另外，在布線16a包含用于將光電ニ極管層14中光電變換的電荷向電壓變換用的浮動擴(kuò)散部(未圖示)轉(zhuǎn)送的讀出柵極等。布線層16的表面上順序形成鈍化膜17 (表面保護(hù)膜17)及第1平坦化層18_1。而且，在表面平坦的第1平坦化層18-1的表面上，形成藍(lán)色濾色器層lib、紅色濾色器層Ilr 及綠色濾色器層Ilg組成的濾色器層11。濾色器層11的表面上，形成第2平坦化層18-2，該平坦化層18_2的表面上，形成上凸?fàn)畹亩鄠€微透鏡12。各微透鏡12如上述，由半球狀的第1透鏡體12-1和第2透鏡體 12-2構(gòu)成。另外，第2透鏡體12-2不同于通過濺射等的方法以均勻膜厚覆蓋半球狀的第1透鏡體12-1的表面的方式形成的無反射涂層，第2透鏡體12-2自身也起到會聚光的作用。各微透鏡12形成為具有期望的高度(H)及期望的曲率(C)。這里，期望的高度(H) 及期望的曲率(C)是根據(jù)像素(単元)尺寸(LXL)(圖1)、第1、第2透鏡體的折射率(nl， n2)及從第2平坦化層18-2的頂面到光電ニ極管層14的頂面為止的距離(h)，使光最大地會聚到光電ニ極管層14而預(yù)先計算的值。另外，微透鏡12的高度(H)由半球狀的第1透鏡體12-1的高度確定。另外，微透鏡12的曲率(C)由第2透鏡體12-2對第1透鏡體12-1的蝕刻速率的蝕刻速率的比確定。上述的固體拍攝裝置是由光電ニ極管層14和藍(lán)色濾色器層lib、紅色濾色器層 llr、綠色濾色器層Ilg的任一個以及微透鏡12形成像素，由這樣的多個像素格子狀排列而形成的。接著，參照圖4至圖19說明以上說明的固體拍攝裝置的制造方法。圖4、圖7、圖 10、圖13、圖16分別是說明第1實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法的與圖1相當(dāng)?shù)捻斆鎴D。 另外，圖5、圖8、圖11、圖14、圖17分別是沿圖4，圖7，圖10，圖13，圖16的ニ點(diǎn)劃線X-X' 的裝置的要部截面圖，圖6、圖9、圖12、圖15、圖18分別是沿圖4、圖7、圖10、圖13、圖16 的ニ點(diǎn)劃線Y-Y'的裝置的要部截面圖。首先，在多個光電ニ極管層14格子狀排列形成的半導(dǎo)體基板13的主面(表面) 上，依次形成氧化膜15、布線層16、鈍化膜17及第1平坦化層18-1。然后，在第1平坦化層 18-1的表面上，形成濾色器層11。將藍(lán)色濾色器層lib、紅色濾色器層Ilr及綠色濾色器層 Ilg分別與光電ニ極管層14的格子排列對應(yīng)，格子狀拜耳排列形成濾色器層11。另外，迄今為止的制造方法適當(dāng)運(yùn)用一般的制造方法即可。然后，如圖4至圖6所示，在濾色器層11的表面上形成第2平坦化層18_2。接著， 在第2平坦化層18-2的表面上，形成具有感光性、熱流性的第1透明樹脂層19-1。該第1 透明樹脂層19-1是之后成為半球狀的第1透鏡體12-1的層。作為第1透明樹脂層19-1， 例如采用蝕刻速率0. 5 μ m/分左右，折射率1. 6左右的透鏡材料。接著，如圖7至圖9所示，通過采用光掩模(未圖示)使第1透明樹脂層19-1曝光、顯影，在各色濾色器層llr、llb、llg上，分別形成塊狀的透鏡體20。然后在加熱并溶融各塊狀的透鏡體20吋，以不接觸相鄰的其他溶融的塊狀的透鏡體20 (半球狀的第1透鏡體12-1)的程度的大小形成。另外，塊狀的透鏡體20是例如圖7所示八角形狀，但是不限于該形狀。但是，若設(shè)為越接近圓形的形狀，則可以通過后エ序越容易形成半球狀。接著，如圖10至圖12所示，加熱、溶融各塊狀的透鏡體20而形成半球狀后，通過冷卻、硬化，形成半球狀的第1透鏡體12-1。各塊狀的透鏡體20形成半球狀后，根據(jù)需要， 也可以再實(shí)施后曝光，進(jìn)ー步硬化。這樣形成的多個半球狀的第1透鏡體12-1相互離開地形成。該エ序中形成的半球狀的第1透鏡體12-1的高度形成為與預(yù)先設(shè)計的微透鏡的高度(H)(圖2，圖3)大致一致的高度。接著，如圖13至圖15所示，以覆蓋包含多個半球狀的第1透鏡體12-1的第2平坦化層的表面的方式形成第2透明樹脂層19-2。該第2透明樹脂層19-2是在后エ序中成為微透鏡12的第2透鏡體12-2的層。作為第2透明樹脂層19-2，采用蝕刻速率比第1透明樹脂層19-1快且折射率高的材料。具體地說，作為第2透明樹脂層19-2，例如采用蝕刻速率1. 0 μ m/分左右，折射率1. 7左右的透鏡材料。接著，如圖16至圖18所示，蝕刻第2透明樹脂層19_2的全面，直到包含半球狀的第1透鏡體12-1的頂部0的部分區(qū)域露出為止。從而，形成球面狀的第1透鏡體12-1及第2透鏡體12-2組成的連續(xù)球面狀的多個微透鏡12。另外，蝕刻方法例如采用反應(yīng)性離子蝕刻(Rffi)等的干蝕刻。這里，參照圖19進(jìn)ー步詳細(xì)說明該蝕刻エ序。圖19是形成微透鏡12的蝕刻エ序的示圖，是與圖17的部分對應(yīng)的截面圖。另外，以下的說明參照圖17所示截面對應(yīng)的圖19 進(jìn)行說明，而圖18所示截面中，也與圖19同樣進(jìn)行蝕刻。圖16至圖18所示蝕刻エ序中，同樣蝕刻第2透明樹脂層19_2，直到半球狀的第1 透鏡體12-1的頂部0露出為止。(圖19(a))但是，進(jìn)行蝕刻到第1透鏡體12-1的頂部0開始露出吋，第1透鏡體12-1的頂部 0被稍微蝕刻的期間，第1透鏡體12-1間的第2透明樹脂層19-2被深蝕刻(圖19(b))。這是因?yàn)椋?透明樹脂層19-2的蝕刻速率比第1透鏡體12-1快。該蝕刻エ序中，如圖19(b)所示，第2透明樹脂層19-2蝕刻時產(chǎn)生的反應(yīng)生成物 21的一部分附著到由第1透鏡體12-1間的蝕刻形成的凹部22的側(cè)面。從而，隨著蝕刻的進(jìn)行，蝕刻形成的凹部22的寬度W變窄，凹部22的深度D變深。此時，第1透鏡體12-1的蝕刻速率比第2透鏡體12-2慢，因此，即使如上述以凹部22變窄且深的方式進(jìn)行蝕刻，第 1透鏡體12-1也幾乎未被蝕刻。從而，微透鏡12不形成坐墊狀(頂部平坦的梯形狀)，如圖19(c)所示，在除了包含半球狀的第1透鏡體12-1的頂部0的部分區(qū)域的表面，形成膜厚從第1透鏡體12-1的頂部0向圓周方向逐漸變厚的第2透明樹脂層19-2組成的第2透鏡體12-2。這樣，形成由第1透鏡體12-1及第2透鏡體12-2組成的微透鏡12。另外，該蝕刻エ序中，第1透鏡體12-1的頂部0除去得越少，形成的微透鏡12的表面越接近球面。從而，成為第1透鏡體12-1的材料的第1透明樹脂層19-1的蝕刻速率比第2透明樹脂層19-2的蝕刻速率越慢越好。如以上所示，根據(jù)本實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法，不必像傳統(tǒng)那樣多次反復(fù)微透鏡的形成エ序，可一次形成連續(xù)球面狀的多個微透鏡12。從而，本實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法與傳統(tǒng)相比，可縮短制造時間。另外，根據(jù)本實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法，可以減少塊狀的透鏡體20形成時所需要的光掩模的數(shù)目。從而，本實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法與傳統(tǒng)相比，可降低制造固體拍攝裝置所需要的成本。
另外，根據(jù)這樣制造的本實(shí)施例的固體拍攝裝置，微透鏡12由2種材料(第1透鏡體12-1及第2透鏡體12-2)組成，第2透鏡體12-2比第1透鏡體12_1的折射率高。從而，入射微透鏡12的光在第1透鏡體12-1的表面折射，在第1透鏡體12-1和第2透鏡體 12-2的邊界面再折射。從而，微透鏡12中會聚的光的焦點(diǎn)與由単一的材料組成的微透鏡比較，更接近微透鏡12。從而，本實(shí)施例的固體拍攝裝置與具有単一的材料組成的微透鏡的傳統(tǒng)固體拍攝裝置比較，可以縮短微透鏡12和光電ニ極管層14的距離h。因而，本實(shí)施例的固體拍攝裝置可以比傳統(tǒng)薄型化。另外，根據(jù)上述制造的本實(shí)施例的固體拍攝裝置，具有期望的高度(H)及曲率(C) 的多個微透鏡12形成連續(xù)球面狀。入射該固體拍攝裝置的光在各微透鏡中2次折射，到達(dá)光電ニ極管層14。從而，本實(shí)施例的固體拍攝裝置與由具有期望的高度(H)及曲率(C)、單一的材料組成的多個微透鏡形成為連續(xù)球面狀的傳統(tǒng)的固體拍攝裝置比較，可以更有效使入射的光會聚到光電ニ極管層14。因而，本實(shí)施例的固體拍攝裝置與傳統(tǒng)相比，可提高敏感/又。(第2實(shí)施例)圖20是第2實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置的要部的示圖，是與圖2對應(yīng)的截面圖。另外，圖21是第2實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置的要部的示圖，是與圖3對應(yīng)的截面圖。另外，僅僅說明了該固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置與第1實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法制造的固體拍攝裝置的不同點(diǎn)，同樣的部分附上同一的符號，其說明省略。另外，該固體拍攝裝置的制造方法中，連續(xù)球面狀的多個微透鏡12的制造方法以外不同于第1實(shí)施例的方法，而連續(xù)球面狀的多個微透鏡12的制造方法相同。從而，制造方法的說明省略。圖20、圖21所示的固體拍攝裝置是所謂的背面照射型的固體拍攝裝置。背面照射型的固體拍攝裝置是以例如硅組成的半導(dǎo)體基板31的背面為主面的固體拍攝裝置，在半導(dǎo)體基板31的背面即主面上，形成藍(lán)色濾色器層lib、紅色濾色器層Ilr及綠色濾色器層 Ilg組成的濾色器層11，及半球狀的第1透鏡體12-1及第2透鏡體12-2組成的連續(xù)球面狀的多個微透鏡12。在半導(dǎo)體基板31，以貫通該基板31的方式格子狀排列形成多個光電ニ極管層32。 在這些光電ニ極管層32間，形成像素分離層33。這樣的半導(dǎo)體基板31的表面上，形成布線層16。在半導(dǎo)體基板31的背面的表面上，順序?qū)盈B形成第1平坦化層18-1、濾色器層11及第2平坦化層18-2，第2平坦化層18_2 的表面上，形成連續(xù)球面狀的多個微透鏡12。如以上所示，本實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法，可一次形成連續(xù)球面狀的多個微透鏡12，形成多個微透鏡12時，不需要多枚光掩模。從而，與第1實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法同樣，與傳統(tǒng)相比，可縮短制造時間，而且可以降低制造固體拍攝裝置所必要的成本。另外，這樣制造的背面照射型的本實(shí)施例的固體拍攝裝置，微透鏡12由2種材料 (半球狀的第1透鏡體12-1及第2透鏡體12- 組成，第2透鏡體12-2比第1透鏡體12_1 的折射率高。從而，本實(shí)施例的固體拍攝裝置與具有由単一的材料組成的多個微透鏡的傳統(tǒng)的固體拍攝裝置比較，可以薄形化且提高敏感度。
而且，背面照射型的本實(shí)施例的固體拍攝裝置從布線層16的相反側(cè)接受光。從而，可容易進(jìn)行布線層16內(nèi)布線16a的設(shè)計，因此，可以使布線層16薄形化。因而，背面照射型的本實(shí)施例的固體拍攝裝置與表面照射型的第1實(shí)施例的固體拍攝裝置比較，進(jìn)一歩薄形化。而且，背面照射型的本實(shí)施例的固體拍攝裝置將經(jīng)由微透鏡12入射的光不經(jīng)由布線層16會聚到光電ニ極管層32。從而，背面照射型的本實(shí)施例的固體拍攝裝置與表面照射型的第1實(shí)施例的固體拍攝裝置比較，可以進(jìn)ー步提高敏感度。雖然說明了本發(fā)明的幾個實(shí)施例，但是這些實(shí)施例只是作為例示，而不是限定發(fā)明的范圍。這些新實(shí)施例可以各種各樣的形態(tài)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍，可進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施例及其變形也是發(fā)明的范圍、要旨所包含的，同時也是權(quán)利要求的范圍所述的發(fā)明及其均等的范圍所包含的。例如，本發(fā)明實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法中，多個微透鏡12在連續(xù)球面狀形成。但是，多個微透鏡12也可以相互離開的方式形成。該場合，將半球狀的第1透鏡材料12-1形成得比上述的實(shí)施例小，同時延長第2透明樹脂層19-2的蝕刻時間即可。另外，本發(fā)明實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法中，半球狀的第1透鏡體12-1的全部高度相等。但是，第1透鏡體12-1的高度也可以分別不同。該場合，最終形成的微透鏡12的高度也不同。另外，本發(fā)明實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法可以用于具有微透鏡的固體拍攝裝置的任何構(gòu)造的固體拍攝裝置的制造方法，例如，也同樣可以適用不具備濾色器層的固體拍攝裝置。
權(quán)利要求
1.ー種固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干，包括在具有多個光電ニ極管層的半導(dǎo)體基板的主面上形成第1透明樹脂層的エ序； 通過采用光掩模使上述第1透明樹脂層曝光并顯影，在各個上述光電ニ極管上以相互離開的方式形成塊狀的透鏡體的エ序；通過加熱并溶融多個上述塊狀的透鏡體，以相互離開的方式形成半球狀的多個第1透鏡體的エ序；在包含上述多個第1透鏡體的上述半導(dǎo)體基板上形成蝕刻速率比上述第1透明樹脂層快的第2透明樹脂層的エ序；通過蝕刻上述第2透明樹脂層的全面使得上述第1透鏡體的頂部露出為止，在上述各第1透鏡體的除了頂部的表面形成上述第2透明樹脂層組成的第2透鏡體的エ序。
2.權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干， 上述第2透明樹脂層是折射率比上述第1透明樹脂層高的材料。
3.權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干，上述第2透明樹脂層的蝕刻以在包括上述第1透鏡體及上述第2透鏡體的多個微透鏡間不形成間隙的方式進(jìn)行蝕刻。
4.權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干，上述第2透鏡體以膜厚從上述第1透鏡體的頂部向圓周方向逐漸變厚的方式形成。
5.權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干， 上述蝕刻是反應(yīng)性離子蝕刻。
6.權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干， 上述塊狀的透鏡體的水平截面形狀是八角形。
7.權(quán)利要求1所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干，包括上述第1透鏡體及上述第2透鏡體的微透鏡的高度及曲率具有設(shè)計成可最有效地將照射該微透鏡的表面的光會聚到上述光電ニ極管的高度及曲率。
8.權(quán)利要求7所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干，上述微透鏡的高度及曲率具有根據(jù)包含該微透鏡及上述光電ニ極管的像素的尺寸、上述第1透鏡體的折射率、上述第2透鏡體的折射率及上述微透鏡與上述光電ニ極管的距離而設(shè)計的高度及曲率。
9.權(quán)利要求8所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干， 上述微透鏡的高度具有與上述第1透鏡體的高度大致一致的高度。
10.權(quán)利要求8所述的固體拍攝裝置的制造方法，其特征在干，上述微透鏡的曲率具有由上述第1透明樹脂層和上述第2透明樹脂層的蝕刻速率的比確定的曲率。
11.ー種固體拍攝裝置，其特征在干，包括 形成了多個光電ニ極管層的半導(dǎo)體基板；在上述半導(dǎo)體基板的主面上且上述多個光電ニ極管上分別形成的半球狀的多個第1 透鏡體；在這些多個第1透鏡體的除了頂部的表面分別形成的折射率比上述第1透鏡體高的多個第2透鏡體。
12.權(quán)利要求11所述的固體拍攝裝置，其特征在干， 上述第2透鏡體是折射率比上述第1透鏡體高的材料。
13.權(quán)利要求11所述的固體拍攝裝置，其特征在干，包括上述第1透鏡體及上述第2透鏡體的多個微透鏡為連續(xù)球面狀。
14.權(quán)利要求11所述的固體拍攝裝置，其特征在干，上述第2透鏡體的膜厚從上述第1透鏡體的頂部向圓周方向逐漸變厚。
15.權(quán)利要求11所述的固體拍攝裝置，其特征在干，包括上述第1透鏡體及上述第2透鏡體的微透鏡具有可最有效地將照射該微透鏡的表面的光會聚到上述光電ニ極管的高度及曲率。
16.權(quán)利要求15所述的固體拍攝裝置，其特征在干，上述微透鏡具有根據(jù)包含該微透鏡及上述光電ニ極管的像素的尺寸、上述第1透鏡體的折射率、上述第2透鏡體的折射率及上述微透鏡與上述光電ニ極管的距離而設(shè)計的高度及曲率。
17.權(quán)利要求16所述的固體拍攝裝置，其特征在干，上述微透鏡具有與上述第1透鏡體的高度大致一致的高度。
18.權(quán)利要求16所述的固體拍攝裝置，其特征在干，上述微透鏡具有由上述 第1透鏡體和上述第2透鏡體的蝕刻速率的比確定的曲率。
19.權(quán)利要求11所述的固體拍攝裝置，其特征在干， 上述第1透鏡體在上述半導(dǎo)體基板的表面上形成。
20.權(quán)利要求11所述的固體拍攝裝置，其特征在干， 上述第1透鏡體在上述半導(dǎo)體基板的背面上形成。
全文摘要
一實(shí)施例的固體拍攝裝置的制造方法，包括在具有多個光電二極管層的半導(dǎo)體基板的主面上形成第1透明樹脂層的工序；通過采用光掩模使第1透明樹脂層曝光并顯影，在各個光電二極管上以相互離開的方式形成塊狀的透鏡體的工序；通過加熱并溶融多個塊狀的透鏡體，以相互離開的方式形成半球狀的多個第1透鏡體的工序；在包含多個第1透鏡體的半導(dǎo)體基板上形成蝕刻速率比第1透明樹脂層快的第2透明樹脂層的工序；通過蝕刻第2透明樹脂層的全面使得第1透鏡體的頂部露出為止，在各第1透鏡體的除了頂部的表面形成第2透明樹脂層組成的第2透鏡體的工序。
文檔編號H01L27/146GK102544033SQ20111027627
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者大武一 申請人:株式會社東芝