固態(tài)成像裝置、固態(tài)成像裝置的制造方法和電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及固態(tài)成像裝置、固態(tài)成像裝置的制造方法和電子設(shè)備。固態(tài)成像裝置包括：多個(gè)單位像素，單位像素包括光電轉(zhuǎn)換部分和波導(dǎo)，光電轉(zhuǎn)換部分把入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，波導(dǎo)在內(nèi)面具有二次曲線面并把入射光引導(dǎo)到光電轉(zhuǎn)換部分。
【專利說(shuō)明】固態(tài)成像裝置、固態(tài)成像裝置的制造方法和電子設(shè)備
[0001]本申請(qǐng)為同一 申請(qǐng)人:于2010年2月25日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01010125883.0、發(fā)明名稱為“固態(tài)成像裝置、固態(tài)成像裝置的制造方法和電子設(shè)備”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種固態(tài)成像裝置、固態(tài)成像裝置的制造方法和電子設(shè)備，尤其涉及一種具有波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置、該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的制造方法和具有該固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]固態(tài)成像裝置(例如，CMOS型固態(tài)成像裝置(以下稱為“CMOS圖像傳感器”))具有這樣的特征:通過(guò)使用CMOS工藝，外圍電路(諸如DSP (數(shù)字信號(hào)處理器))能夠安裝在同一芯片(基片)上。當(dāng)外圍電路安裝在同一電路時(shí)，存在這樣的情況:使用多級(jí)互連結(jié)構(gòu)(諸如關(guān)于配線的四層結(jié)構(gòu))以減小外圍電路的規(guī)模。
[0004]然而，在使用多級(jí)互連結(jié)構(gòu)的情況下，由于基片表面(硅界面)與微透鏡(片上透鏡)之間的距離增加，當(dāng)穿過(guò)微透鏡入射的光會(huì)聚(引導(dǎo))于光接收部分(光電轉(zhuǎn)換部分)的光接收表面時(shí)，聚光效率降低。聚光效率降低時(shí)，像素靈敏度降低。
[0005]相應(yīng)地，已知所謂的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其中波導(dǎo)被設(shè)置于像素的中心，由此把光限制于波導(dǎo)內(nèi)以減少?gòu)奈⑼哥R到光接收部分的光路中的光量損失，從而增加聚光效率并提高像素靈敏度。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，為了更有效地把光引導(dǎo)到光接收部分，提出一種具有前向錐形部分的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其中從光入射方向觀察，平面形狀的尺寸從光入射側(cè)的表面到光接收部分側(cè)逐漸減小(例如參見(jiàn)JP-A-2004-221532(專利文件I))。此外，提出這樣一種結(jié)構(gòu):與專利文件I描述的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)相比，錐形部分的錐形部分(入口側(cè))的上部的孔徑很大，由此增加入射光量(例如參見(jiàn)JP-A-2008-103757 (專利文件2))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]專利文件1、2描述的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的情況下，通過(guò)錐形部分的作用，光能夠高效地會(huì)聚于光接收部分的光接收表面，然而，沒(méi)有考慮當(dāng)與光接收表面垂直的光(平行于波導(dǎo)的中心軸入射的光)在波導(dǎo)的錐形表面被反射時(shí)獲得的光。也就是說(shuō)，難以把在波導(dǎo)中反射的光會(huì)聚在該結(jié)構(gòu)的光接收部分的光接收表面上。
[0008]考慮到以上情況，希望提供一種固態(tài)成像裝置，其能夠有效地把包括平行于波導(dǎo)的中心軸入射的光的光會(huì)聚在光接收部分(光電轉(zhuǎn)換部分)，以及該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的制造方法和具有該固態(tài)成像裝置的電子設(shè)備。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在具有多個(gè)單位像素的固態(tài)成像裝置中，其中單位像素包括光電轉(zhuǎn)換部分和波導(dǎo)，光電轉(zhuǎn)換部分把入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，波導(dǎo)把入射光引導(dǎo)到光電轉(zhuǎn)換部分，所述波導(dǎo)的內(nèi)面是二次曲線面。
[0010]由于在具有以上結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置中，波導(dǎo)的內(nèi)面是二次曲線面，尤其當(dāng)平行于波導(dǎo)的中心軸入射的光(平行光)在二次曲線面上被反射時(shí)，根據(jù)二次曲線面的特性，使所述光被有效地會(huì)聚到光電轉(zhuǎn)換部分，結(jié)果提高了聚光效率。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，尤其是平行于波導(dǎo)的中心軸入射的光能夠有效地會(huì)聚到光電轉(zhuǎn)換部分并且能夠提高聚光效率，因此能夠提高靈敏度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種具有多個(gè)單位像素的固態(tài)成像裝置的制造方法，所述單位像素包括:光電轉(zhuǎn)換部分，把入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；以及波導(dǎo)，在內(nèi)面具有二次曲線面并把所述入射光引導(dǎo)到所述光電轉(zhuǎn)換部分，該方法包括步驟:分多個(gè)階段反復(fù)執(zhí)行如下處理:在逐漸增加光刻膠的孔穴尺寸的同時(shí)對(duì)在其中形成波導(dǎo)的絕緣層進(jìn)行蝕刻處理，以在所述絕緣層中形成所述波導(dǎo)的孔穴。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種電子設(shè)備，包括:具有多個(gè)單位像素的固態(tài)成像裝置，所述單位像素包括:光電轉(zhuǎn)換部分，把入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以及波導(dǎo)，在內(nèi)面具有二次曲線面并把所述入射光引導(dǎo)到所述光電轉(zhuǎn)換部分。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的結(jié)構(gòu)輪廓的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示圖；
[0015]圖2是表示單位像素的電路結(jié)構(gòu)例子的電路圖；
[0016]圖3是表示具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的像素的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0017]圖4是表示平行于拋物線的對(duì)稱軸“O”入射的光被會(huì)聚于拋物線的焦點(diǎn)Fl的狀態(tài)示圖；
[0018]圖5是表示根據(jù)第一實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的制造方法例子的工藝圖；
[0019]圖6是表示包括根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的像素的截面結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0020]圖7是表示在橢圓中穿過(guò)焦點(diǎn)Fl的光被會(huì)聚到焦點(diǎn)F2的狀態(tài)示圖；
[0021]圖8是表示根據(jù)第二實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于使用光瞳校正技術(shù)的CMOS圖像傳感器的情況的截面圖；
[0022]圖9是表示根據(jù)第二實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的制造方法例子的工藝圖；
[0023]圖10是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的作為電子設(shè)備例子的成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下參照附圖詳細(xì)解釋執(zhí)行本發(fā)明的最佳實(shí)施方式(以下寫(xiě)為“實(shí)施例”)。按下面次序解釋。
[0025]1、應(yīng)用本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(CMOS圖像傳感器的例子)
[0026]2、第一實(shí)施例(波導(dǎo)內(nèi)面是拋物面的例子)
[0027]3、第二實(shí)施例(波導(dǎo)內(nèi)面是橢圓面的例子)
[0028]4、修改例子
[0029]5、應(yīng)用例子(成像設(shè)備)
[0030]< 1、應(yīng)用本發(fā)明的固態(tài)成像裝置>[0031][系統(tǒng)結(jié)構(gòu)]
[0032]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的固態(tài)成像裝置(例如CMOS圖像傳感器，其是X-Y地址類型固態(tài)成像裝置)的結(jié)構(gòu)輪廓的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示圖。這里，CMOS圖像傳感器是通過(guò)應(yīng)用或部分使用CMOS工藝形成的圖像傳感器。
[0033]如圖1所示，根據(jù)本應(yīng)用例子的CMOS圖像傳感器10包括:像素陣列單元11，形成在半導(dǎo)體基片(芯片)18上；外圍電路單元，與像素陣列單元11集成在同一半導(dǎo)體基片18上。至于外圍電路，例如提供了垂直驅(qū)動(dòng)單元12、列處理單元13、水平驅(qū)動(dòng)單元14和系統(tǒng)控制單元15。
[0034]在像素陣列單元11中，未示出的單位像素(以下它們可僅寫(xiě)為“像素”)根據(jù)矩陣狀態(tài)以二維方式排列，其中像素包括光電轉(zhuǎn)換單元(例如光電二極管)，光電轉(zhuǎn)換單元把入射的可見(jiàn)光光電轉(zhuǎn)換成與光量對(duì)應(yīng)的電荷量。每個(gè)像素設(shè)有用于會(huì)聚入射光的透鏡(即所謂的微透鏡)、彩色顯示器等的情況下的濾色片等(雖然未示出)。稍后將描述單位像素的具體結(jié)構(gòu)。
[0035]在像素陣列單元11中，像素驅(qū)動(dòng)線16相對(duì)于矩陣狀態(tài)的像素排列的各行，沿附圖的左右方向(像素行/水平方向的像素排列方向)而形成，垂直信號(hào)線17相對(duì)于各個(gè)列，沿附圖的上下方向(像素列/垂直方向的像素排列方向)而形成。在圖1，僅示出一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)線16，然而，不限于一個(gè)線。像素驅(qū)動(dòng)線16的一端連接到與垂直驅(qū)動(dòng)單元12的每行對(duì)應(yīng)的輸出端。
[0036]垂直驅(qū)動(dòng)單元12包括移位寄存器、地址解碼器等。垂直驅(qū)動(dòng)單元12包括讀取掃描系統(tǒng)和清除掃描系統(tǒng)，雖然讀取掃描系統(tǒng)和清除掃描系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)未在這里示出。讀取掃描系統(tǒng)依次執(zhí)行單位像素(從這些單位像素逐行讀取信號(hào))的選擇掃描。
[0037]另一方面，在讀取掃描之前的與快門(mén)速度對(duì)應(yīng)的時(shí)間段，清除掃描系統(tǒng)執(zhí)行清除掃描，其中清除(重置)由讀取掃描系統(tǒng)執(zhí)行讀取掃描的讀取行中的單位像素的光電轉(zhuǎn)換元件的不必要電荷。通過(guò)清除掃描系統(tǒng)的清除(重置)不必要電荷的操作，來(lái)執(zhí)行所謂的電子快門(mén)操作。電子快門(mén)操作是指這樣的操作:清除光電轉(zhuǎn)換元件的光電電荷，并重新開(kāi)始曝光(開(kāi)始光電電荷的積累)。
[0038]通過(guò)讀取掃描系統(tǒng)的讀取操作讀取的信號(hào)對(duì)應(yīng)于在緊鄰前一讀取操作或電子快門(mén)操作之后入射的光量。從緊鄰前一讀取操作的讀取時(shí)刻、或緊鄰前一電子快門(mén)操作的清除時(shí)刻，到當(dāng)前的讀取操作的讀取時(shí)刻的時(shí)間段，是單位像素中光電電荷的積累時(shí)間(曝光時(shí)間)。
[0039]從垂直驅(qū)動(dòng)單元12選擇地掃描的像素行的各個(gè)單位像素輸出的信號(hào)通過(guò)各個(gè)垂直信號(hào)線17被提供給列處理單元13。列處理單元13在像素陣列單元11中以像素列為單位對(duì)選擇的行中的各個(gè)像素20輸出的模擬像素信號(hào)執(zhí)行預(yù)定信號(hào)處理。
[0040]至于列處理單元13的信號(hào)處理，例如采用⑶S (相關(guān)雙采樣)處理。⑶S處理是這樣的處理:其中從所選擇的行的各個(gè)像素輸出重置電平和信號(hào)電平、并獲取這些電平之差，由此獲得一行的像素信號(hào)、并去除像素的固定模式噪聲。對(duì)模擬像素信號(hào)數(shù)字化的AD轉(zhuǎn)換功能也可以包括在列處理單元13中。
[0041]水平驅(qū)動(dòng)單元14包括移位寄存器、地址解碼器等，依次執(zhí)行與列處理單元13的像素列對(duì)應(yīng)的選擇掃描電路部分。根據(jù)水平驅(qū)動(dòng)單元14的選擇掃描，依次輸出在列處理單元13中以像素列為單位處理的像素信號(hào)。
[0042]系統(tǒng)控制單元15接收從半導(dǎo)體基片18外部提供的時(shí)鐘、指示操作模式等的數(shù)據(jù)，并且還輸出數(shù)據(jù)(諸如CMOS圖像傳感器10的內(nèi)部信息)。系統(tǒng)控制單元15還包括產(chǎn)生各種定時(shí)信號(hào)的定時(shí)發(fā)生器，基于定時(shí)發(fā)生器產(chǎn)生的各種定時(shí)信號(hào)執(zhí)行垂直驅(qū)動(dòng)單元12、列處理單元13和水平驅(qū)動(dòng)單元14等的驅(qū)動(dòng)控制。
[0043][單位像素的電路結(jié)構(gòu)]
[0044]圖2是表示單位像素20的例子的電路圖。如圖2所示，除了作為光電轉(zhuǎn)換單元的例子的光電二極管21，根據(jù)該電路例子的單位像素20包括四個(gè)晶體管，例如，傳輸晶體管22、重置晶體管23、放大晶體管24和選擇晶體管25。
[0045]這種情況下，至于四個(gè)晶體管22至25，例如使用N溝道MOS晶體管。然而，這里采用的傳輸晶體管22、重置晶體管23、放大晶體管24和選擇晶體管25的導(dǎo)電類型的組合僅為例子，并不限于這種組合。
[0046]至于像素驅(qū)動(dòng)線16，例如在單位像素20中對(duì)同一像素行的每個(gè)像素共同地提供三個(gè)驅(qū)動(dòng)線:傳輸線161、重置線162和選擇線163。傳輸線161、重置線162和選擇線163的各端以像素行為單位連接到與垂直驅(qū)動(dòng)單元12的每個(gè)像素行對(duì)應(yīng)的輸出端。
[0047]光電二極管21在陽(yáng)極電極連接到負(fù)極側(cè)電源(例如，地)，把接收光光電轉(zhuǎn)換成與光量對(duì)應(yīng)的電荷量的光電電荷(這種情況下是光電子)并積累光電電荷。光電二極管21的陰極電極通過(guò)傳輸晶體管22電連接到放大晶體管24的柵極電極。電連接到放大晶體管24的柵極電極的節(jié)點(diǎn)26被稱為FD (浮動(dòng)擴(kuò)散)部分。
[0048]傳輸晶體管22連接在光電二極管21的陰極電極和FD部分26之間。對(duì)于傳輸晶
體管22的柵極電極，通過(guò)傳輸線161提供傳輸脈沖(pTRF,其中高電平(例如Vdd電平)
是有效的(以下寫(xiě)為“高有效”)。據(jù)此，傳輸晶體管22變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)并把光電二極管21光電轉(zhuǎn)換的光電電荷傳輸?shù)紽D部分26。
[0049]重置晶體管23分別在漏極電極連接到像素電源Vdd并在源極電極連接到FD部分
26。對(duì)于重置晶體管23的柵極電極，通過(guò)重置線162提供高有效重置脈沖CpRST。據(jù)此，
重置晶體管23變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，并通過(guò)在信號(hào)電荷從光電二極管21傳輸?shù)紽D部分26之前，把FD部分26的電荷清除到像素電源Vdd，來(lái)重置FD部分26。
[0050]放大晶體管24分別在柵極電極連接到FD部分26并在漏極電極連接到像素電源Vdd0放大晶體管24在被重置晶體管23重置之后輸出FD部分26的電勢(shì)作為重置信號(hào)(重置電平)Vreset。放大晶體管24還在傳輸晶體管22傳輸信號(hào)電荷之后輸出FD部分26的電勢(shì)作為光積累信號(hào)(信號(hào)電平)Vsig。
[0051]選擇晶體管25在漏極電極連接到放大晶體管24的源極電極并在源極電極連接到垂直信號(hào)線17。對(duì)于選擇晶體管25的柵極電極，通過(guò)選擇線163提供高有效選擇脈沖CpSEL.。據(jù)此，選擇晶體管25變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，在單位像素20為選擇狀態(tài)的情況下，把從放大晶體管24輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)送給垂直信號(hào)線17。
[0052]選擇晶體管25能夠應(yīng)用被連接在像素電源Vdd和放大晶體管24的漏極之間的電路結(jié)構(gòu)。
[0053]單位像素20不限于以上結(jié)構(gòu)的包括四個(gè)晶體管的像素結(jié)構(gòu)。例如，能夠應(yīng)用包括三個(gè)晶體管的像素結(jié)構(gòu)，其中放大晶體管24還用作選擇晶體管25，并且能夠使用任何像素電路結(jié)構(gòu)。
[0054]根據(jù)如上解釋的本發(fā)明的應(yīng)用例子的CMOS圖像傳感器10包括波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其中波導(dǎo)被設(shè)置在像素的中心以便有效地把入射到每個(gè)像素20的光引導(dǎo)到光電二極管21 ( S卩，增加聚光效率)。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)把穿過(guò)微透鏡入射的光引導(dǎo)到光電二極管21的光接收表面時(shí)，具有波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器10能夠進(jìn)一步提高聚光效率。如下解釋提高聚光效率的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例。
[0056]〈2、第一實(shí)施例>
[0057][像素結(jié)構(gòu)]
[0058]圖3是表示具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的像素的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0059]在圖3，光電轉(zhuǎn)換入射光的光電轉(zhuǎn)換部分(光接收部分)32被形成在與圖1的半導(dǎo)體基片18對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體基片(例如，硅基片31)的表面層部分。光電轉(zhuǎn)換部分32被形成為二極管(與圖2的光電二極管21對(duì)應(yīng))，該二極管包括例如P型擴(kuò)散層和在P型擴(kuò)散層的基片表面?zhèn)鹊腘型擴(kuò)散層。光電轉(zhuǎn)換部分32可具有這樣的結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)的表面還由包括P型擴(kuò)散層的空穴積累層所覆蓋。
[0060]像素晶體管(諸如，傳輸晶體管22)的柵極電極33穿過(guò)基底絕緣膜(未示出)而形成，并且?jiàn)A層絕緣膜34被沉積在硅基片31上。在夾層絕緣膜34的表面?zhèn)?，通過(guò)以凹槽圖案埋入導(dǎo)電材料來(lái)形成配線35。重復(fù)所述夾層絕緣膜34的沉積和配線35的形成，然后，最終形成夾層絕緣膜34以由此形成多級(jí)互連層36。
[0061]在多級(jí)互連層36中，各層的配線35適當(dāng)通過(guò)接觸部分37電連接。在多級(jí)互連層36中的光電轉(zhuǎn)換部分32上方的部分，形成具有拋物表面(拋物面)的用于波導(dǎo)的孔穴38A。透光埋入層(透明膜)39埋入在孔穴38A中以形成波導(dǎo)40A。這里，通過(guò)在具有拋物面的孔穴38A中埋入透射埋入層39而形成波導(dǎo)40A，因此，波導(dǎo)40A的內(nèi)面變?yōu)閽佄锩妗?br> [0062]在包括波導(dǎo)40A的多級(jí)互連層36上，給定顏色43的濾色片43穿過(guò)鈍化膜41和平坦化膜42而形成。另外在濾色片43上，設(shè)置了透鏡，具體地是微透鏡44，稱為片上透鏡。以上部件構(gòu)成單位像素20，其具有把穿過(guò)微透鏡44入射的光引導(dǎo)到光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面的波導(dǎo)40A。
[0063]包括具有以上結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)40A的像素中，形成波導(dǎo)40A的內(nèi)面的拋物面是一種二次曲線面。已知平行于拋物線(該拋物線是拋物面的橫截面)的對(duì)稱軸“O”入射的光(平行光)被會(huì)聚于拋物線的焦點(diǎn)F1，如圖4所示。本實(shí)施例的一個(gè)特征在于:利用拋物線的原理，拋物線的形狀被用于波導(dǎo)40A的內(nèi)面。
[0064]優(yōu)選地提供波導(dǎo)40A以使與拋物線的對(duì)稱軸“O”對(duì)應(yīng)的波導(dǎo)40A的中心軸對(duì)應(yīng)于穿過(guò)微透鏡44的中心的一條光線，即主光線P。該透鏡具有圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的表面，并且旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸將會(huì)是光軸。旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸和透鏡球面彼此交叉的點(diǎn)是微透鏡44的中心。
[0065]形成根據(jù)實(shí)施例的波導(dǎo)40A，以便拋物線的焦點(diǎn)Fl位于例如光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面(光電二極管21的界面)。拋物線的焦點(diǎn)Fl的位置不限于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面。
[0066]如上所述，使波導(dǎo)40A的內(nèi)面為拋物面，由此把未被微透鏡44會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面的光(尤其是平行于波導(dǎo)40A的中心軸(光軸)P入射的光(平行光))，會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面。因此，與內(nèi)面具有錐形形狀的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)(其中在波導(dǎo)中反射的光不能會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面)相比，能夠提高聚光效率。
[0067]當(dāng)像素之間的距離減小，尤其是隨著近年來(lái)像素尺寸的小型化而減小時(shí)，在內(nèi)面具有錐形形狀的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，穿過(guò)波導(dǎo)透射的光被入射在相鄰像素的光電轉(zhuǎn)換部分上并且在相鄰像素中被光電轉(zhuǎn)換，這是顏色混合的部分原因。另一方面，在根據(jù)本實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，入射在波導(dǎo)40A上的光能夠有效地會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面，因此，能夠防止由穿過(guò)波導(dǎo)透射的光所引起的顏色混合。
[0068]以上結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)一步把平行于光軸P的光會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面，因此，該結(jié)構(gòu)能夠應(yīng)用于不具有微透鏡44的像素結(jié)構(gòu)。此外，由于波導(dǎo)40A的內(nèi)面是拋物面，從光入射方向觀察的平面形狀的尺寸在微透鏡44側(cè)大于在光電轉(zhuǎn)換部分32側(cè)。因此，該結(jié)構(gòu)具有這樣的優(yōu)點(diǎn):與例如圓柱形的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)相比，穿過(guò)微透鏡44透射的光能夠更多地進(jìn)入波導(dǎo)40A。
[0069]本實(shí)施例具有波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其中拋物線的焦點(diǎn)Fl位于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面，然而，沿光軸方向的焦點(diǎn)Fl的位置可以根據(jù)設(shè)計(jì)可選地設(shè)置。如果拋物線的焦點(diǎn)Fl的位置在光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面(界面)下方，關(guān)于光電轉(zhuǎn)換不存在任何問(wèn)題，因此，關(guān)于焦點(diǎn)Fl的位置可以有更大的余地，并且可以把除平行光之外的光會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面。
[0070]另外，焦點(diǎn)Fl的位置能夠根據(jù)顏色(即，紅光、綠光和藍(lán)光)而改變。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)顏色考慮更有效的光電轉(zhuǎn)換的聚光。具體地，根據(jù)光的波長(zhǎng)，光電轉(zhuǎn)換部分32中能夠執(zhí)行更有效的光電轉(zhuǎn)換的區(qū)域不相同。關(guān)于光電轉(zhuǎn)換部分32中的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域，藍(lán)光的區(qū)域最淺，紅光的區(qū)域最深。
[0071]因此，焦點(diǎn)Fl距離光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面(界面)的位置(深度)被設(shè)置為按照藍(lán)光、綠光和紅光的次序而變深。據(jù)此，能夠根據(jù)紅光、綠光和藍(lán)光的各個(gè)顏色實(shí)現(xiàn)考慮更有效的光電轉(zhuǎn)換的聚光?，F(xiàn)有技術(shù)的的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其包括具有錐形形狀的內(nèi)面的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，僅考慮把入射光會(huì)聚于光接收表面的情況下而被制造，而沒(méi)有在考慮光電轉(zhuǎn)換效率的情況下適合各個(gè)顏色的結(jié)構(gòu)。
[0072]會(huì)聚于焦點(diǎn)Fl的光束點(diǎn)的尺寸可選地通過(guò)改變例如拋物面的曲率而設(shè)置。即使當(dāng)光束點(diǎn)的尺寸改變時(shí)，光量不改變。因此，例如，即使當(dāng)光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面隨著近年來(lái)像素尺寸的小型化而減小時(shí)，也能夠通過(guò)減小光束點(diǎn)的尺寸，把光束點(diǎn)可靠地應(yīng)用于光接收表面。
[0073]光束點(diǎn)的尺寸能夠根據(jù)紅光、綠光和藍(lán)光的各顏色而改變。光束點(diǎn)的尺寸根據(jù)各顏色改變，由此，即使如上所述光電轉(zhuǎn)換部分32的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域根據(jù)各個(gè)顏色而不同，當(dāng)應(yīng)用光束點(diǎn)時(shí)也能夠獲得對(duì)每個(gè)顏色最佳的光電轉(zhuǎn)換區(qū)域。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)紅光、綠光和藍(lán)光各個(gè)顏色的更有效的光電轉(zhuǎn)換。此外，由于光束點(diǎn)能夠減小，光束點(diǎn)能夠被應(yīng)用于光電轉(zhuǎn)換區(qū)域同時(shí)避免障礙。
[0074][制造方法]
[0075]下面參照?qǐng)D5的工藝圖解釋關(guān)于具有根據(jù)以上第一實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的像素的制造方法工藝?yán)?。為了更容易理解，在圖5對(duì)與圖3的部件相同的部件給予相同的標(biāo)號(hào)。
[0076]這里解釋根據(jù)第一實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的工藝，即在圖3的夾層絕緣膜34中形成波導(dǎo)40A的工藝?，F(xiàn)有工藝能夠用于在形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的工藝之前和之后的工藝。
[0077]縱橫比(aspect rat1)在前半部分和后半部分不同的工藝被用于形成波導(dǎo)的孔穴38A的工藝過(guò)程中。另外，如下所述，在改變蝕刻氣體的強(qiáng)度的同時(shí)反復(fù)執(zhí)行蝕刻，由此形成凸孔穴38A的內(nèi)面。
[0078]具體地，因?yàn)閽佄锞€的切線是直線，使用具有與波導(dǎo)的孔穴38A的底部表面對(duì)應(yīng)的孔穴尺寸的光刻膠51A，來(lái)執(zhí)行蝕刻(工藝I)。接下來(lái)，使用具有比光刻膠5IA的孔穴尺寸大的孔穴尺寸的光刻膠51B，來(lái)執(zhí)行蝕刻(工藝2)。隨后，使用具有比光刻膠51B的孔穴尺寸還大的孔穴尺寸的光刻膠51C，來(lái)執(zhí)行蝕刻(工藝3)。
[0079]如上所解釋，通過(guò)逐漸增加孔穴尺寸(以步進(jìn)方式或連續(xù)地)同時(shí)允許光刻膠51向后移動(dòng)來(lái)執(zhí)行蝕刻的工藝被反復(fù)執(zhí)行直到足夠次數(shù)，以便以多個(gè)階段形成拋物面。據(jù)此，最終形成在內(nèi)面具有拋物面的波導(dǎo)的孔穴38A(工藝N)。在蝕刻工藝中，不僅沿橫向方向執(zhí)行蝕刻，還沿深度方向執(zhí)行蝕刻，因此，通過(guò)增加蝕刻的次數(shù)和改變蝕刻氣體的強(qiáng)度，蝕刻表面能夠變形為任意形狀。
[0080]〈3、第二實(shí)施例>
[0081][像素結(jié)構(gòu)]
[0082]圖6是表示包括根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的像素的截面結(jié)構(gòu)的截面圖，該圖對(duì)與圖3的部件相同的部件給予相同的標(biāo)號(hào)。
[0083]在圖6,光電轉(zhuǎn)換入射光的光電轉(zhuǎn)換部分32形成在娃基片31的表面層部分上。光電轉(zhuǎn)換部分32被形成為二極管(與圖2的光電二極管21對(duì)應(yīng))，該二極管包括例如P型擴(kuò)散層和在P型擴(kuò)散層的基片表面?zhèn)鹊腘型擴(kuò)散層。光電轉(zhuǎn)換部分32可具有這樣的結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)的表面還由包括P型擴(kuò)散層的空穴積累層所覆蓋。
[0084]像素晶體管(諸如傳輸晶體管22)的柵極電極33穿過(guò)基底絕緣膜(未示出)而形成，并且?jiàn)A層絕緣膜34沉積在硅基片31上。在夾層絕緣膜34的表面?zhèn)龋ㄟ^(guò)以凹槽圖案埋入導(dǎo)電材料來(lái)形成配線35。重復(fù)所述夾層絕緣膜34的沉積和配線35的形成，然后，最終形成夾層絕緣膜34以由此形成多級(jí)互連層36。
[0085]在多級(jí)互連層36中，各層的配線35適當(dāng)通過(guò)接觸部分37電連接。在多級(jí)互連層36中的光電轉(zhuǎn)換部分32上方的部分，形成具有橢圓面的用于波導(dǎo)38B的孔穴。透光埋入層(透明膜)39被埋入在孔穴38B中以形成波導(dǎo)40B。這里，穿過(guò)埋入在孔穴38B中的透射埋入層39形成波導(dǎo)40B，因此，波導(dǎo)40B的內(nèi)面變?yōu)闄E圓面。
[0086]在包括波導(dǎo)40B的多級(jí)互連層36上，給定顏色的濾色片43穿過(guò)鈍化膜41和平坦化膜42而形成。另外，在濾色片43上，設(shè)置了微透鏡44。以上部件構(gòu)成單位像素20，其具有把穿過(guò)微透鏡44入射的光引導(dǎo)到光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面的波導(dǎo)40B。
[0087]在包括具有以上結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)40B的像素中，形成波導(dǎo)40B的內(nèi)面的橢圓面是一種二次曲線面。已知穿過(guò)焦點(diǎn)Fl透射的光被會(huì)聚于橢圓中的焦點(diǎn)F2，該橢圓是橢圓面的橫截面，如圖7所示。本實(shí)施例的一個(gè)特征在于:利用橢圓的原理，橢圓的形狀用于波導(dǎo)40B的內(nèi)面。
[0088]優(yōu)選地提供波導(dǎo)40B以使位于與橢圓的對(duì)稱軸“O”相對(duì)應(yīng)的波導(dǎo)40B的中心軸的焦點(diǎn)Fl是位于穿過(guò)微透鏡44的中心的主光線P上。主光線P表示穿過(guò)微透鏡44的中心(即如上所述微透鏡44的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸和透鏡球面彼此交叉的點(diǎn))的一條光線。微透鏡44把入射光會(huì)聚于波導(dǎo)40B的焦點(diǎn)Fl (橢圓的焦點(diǎn)Fl)。
[0089]不管波導(dǎo)40B的焦點(diǎn)F2(橢圓的焦點(diǎn)F2)是否位于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面(界面)、或者不管波導(dǎo)40B的焦點(diǎn)F2是否位于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面下方(與第一實(shí)施例相同的方式)，關(guān)于光電轉(zhuǎn)換不存在任何問(wèn)題。此外，焦點(diǎn)F2的位置能夠根據(jù)顏色(即，紅光、綠光和藍(lán)光)而改變，由此實(shí)現(xiàn)根據(jù)顏色考慮更有效的光電轉(zhuǎn)換的聚光。
[0090]按照與第一實(shí)施例相同的方式，會(huì)聚于焦點(diǎn)F2的光束點(diǎn)的尺寸能夠根據(jù)顏色改變，由此實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換部分32中根據(jù)各個(gè)顏色的更有效的光電轉(zhuǎn)換。
[0091]如上所述，使波導(dǎo)40B的內(nèi)面為橢圓面，由此把微透鏡44會(huì)聚并穿過(guò)焦點(diǎn)Fl的光會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面、或位于光接收表面下方的焦點(diǎn)F2。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(其包括在內(nèi)面具有錐形形狀的波導(dǎo)結(jié)構(gòu))相比，能夠提高聚光效率。
[0092][光瞳校正]
[0093]根據(jù)實(shí)施例的波導(dǎo)40B尤其適合應(yīng)用于使用稱為光瞳校正(pupil correct1n)的已知技術(shù)的CMOS圖像傳感器，光瞳校正通常用于薄型照相機(jī)鏡頭，其出瞳(exit pupil)距離較短，以減緩周圍光量的降低。
[0094]光瞳校正是如下所述的技術(shù)。首先，在作為成像表面的像素陣列單元11的中心部分,把光獨(dú)立地入射到像素20的微透鏡44的中心被允許與光電轉(zhuǎn)換部分32的孔徑的中心(即，光電轉(zhuǎn)換部分32的區(qū)域重心)對(duì)齊。另一方面，在像素陣列單元11的外圍部分，微透鏡44的中心位置相對(duì)于光電轉(zhuǎn)換部分32的孔徑中心被移位(提供偏移)以對(duì)應(yīng)于朝向外部的主光線的方向。這里,主光線表示如上所述穿過(guò)微透鏡44的中心的一條光線。
[0095]簡(jiǎn)而言之，在像素陣列單元11的外圍部分提供微透鏡44的中心和光電轉(zhuǎn)換部分32的孔徑中心之間偏移的技術(shù)稱為光瞳校正。使用光瞳校正的技術(shù)，可以允許照相機(jī)鏡頭更薄，并且即使入射到微透鏡44的光以各種角度進(jìn)入到成像表面，也可以防止光電轉(zhuǎn)換部分32的孔徑外圍的光的漸暈(vignetting)。據(jù)此，在整個(gè)像素陣列單元11 (整個(gè)成像表面)上，各個(gè)像素20的聚光效率能夠近似恒定，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏度的綜合性能提高。
[0096]使用光瞳校正技術(shù)的CMOS圖像傳感器中，如上所述，在像素陣列單元11的外圍部分，在微透鏡44的中心和光電轉(zhuǎn)換部分32的孔徑中心之間產(chǎn)生偏移。然后，在包括內(nèi)面具有錐形形狀的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，很有可能在波導(dǎo)中反射的光很大程度地偏離光電轉(zhuǎn)換部分32的光接收表面，這導(dǎo)致靈敏度的降低和陰影。
[0097]另一方面，使用光瞳校正技術(shù)的CMOS圖像傳感器中，使用根據(jù)實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(即，波導(dǎo)40B的內(nèi)面是橢圓面的波導(dǎo)結(jié)構(gòu))作為像素陣列單元11的外圍部分的像素的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，能夠增加聚光效率。具體地，傾斜入射到像素的光被微透鏡44會(huì)聚于焦點(diǎn)F1，如圖8所示，由此有效地把穿過(guò)焦點(diǎn)Fl的光會(huì)聚于光電轉(zhuǎn)換部分32。因此，與現(xiàn)有技術(shù)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)相比，能夠提高靈敏度并且能夠防止陰影。
[0098][制造方法]
[0099]下面參照?qǐng)D9的工藝圖解釋關(guān)于具有根據(jù)以上第二實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的像素的制造方法工藝的例子。為了更容易理解，圖9對(duì)與圖6的部件相同的部件給予相同的標(biāo)號(hào)。
[0100]這里解釋根據(jù)第二實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的工藝，即在圖6的夾層絕緣膜34中形成波導(dǎo)40B的工藝。現(xiàn)有工藝能夠用于在形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的工藝之前和之后的工藝。
[0101]作為形成波導(dǎo)38B的孔穴的工藝，本實(shí)施例基本使用與以上第一實(shí)施例的情況下形成波導(dǎo)的孔穴38A的工藝相同的工藝。具體地，使用具有與波導(dǎo)的孔穴38B的底部表面對(duì)應(yīng)的孔穴尺寸的光刻膠51A來(lái)執(zhí)行蝕刻(工藝I)。接下來(lái)，使用具有比光刻膠51A的孔穴尺寸更大的孔穴尺寸的光刻膠5IB來(lái)執(zhí)行蝕刻(工藝2)。
[0102]隨后，使用具有比光刻膠51B的孔穴尺寸還大的孔穴尺寸的光刻膠51C來(lái)執(zhí)行蝕刻(工藝3)。相應(yīng)地，通過(guò)逐漸增加孔穴尺寸(以步進(jìn)方式或連續(xù)地)同時(shí)允許光刻膠51向后移動(dòng)來(lái)執(zhí)行蝕刻。把這些工藝反復(fù)執(zhí)行足夠的次數(shù)，以便以多個(gè)階段形成橢圓面的一半，由此形成半橢圓面38B-1 (工藝N)，其在具有橢圓內(nèi)面的波導(dǎo)38B的孔穴的下側(cè)。
[0103]接下來(lái)，通過(guò)相同的工藝(工藝I到工藝N)形成上側(cè)的半橢圓面38B-2。在蝕刻工藝中，不僅沿橫向方向執(zhí)行蝕刻，還沿深度方向執(zhí)行蝕刻，因此，通過(guò)增加蝕刻的次數(shù)和改變蝕刻氣體的強(qiáng)度，蝕刻表面能夠變形為任意形狀。
[0104]然后，形成上側(cè)半橢圓面38B-2的基片以上下顛倒的狀態(tài)連接到形成下側(cè)半橢圓面38B-1的基片，由此最終形成在內(nèi)面具有橢圓面的波導(dǎo)38B的孔穴(工藝N+1)。至于接合兩個(gè)基片的方法，可以使用背照明圖像傳感器中使用的現(xiàn)有方法。使用例如SOI (絕緣層上硅)基片能夠執(zhí)行兩個(gè)基片的接合。
[0105]〈4、修改例子〉
[0106]以上各實(shí)施例中，作為例子已解釋了波導(dǎo)的孔穴38A、38B形成在夾層絕緣膜34中并且透光埋入層39被埋入到這些孔穴38A、38B中的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的情況，然而，本發(fā)明不限于應(yīng)用于該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。例如，還可以把使波導(dǎo)的孔穴38A、38B的內(nèi)面為二次曲線面的技術(shù)應(yīng)用于這樣的波導(dǎo)結(jié)構(gòu):其中金屬膜被形成于波導(dǎo)的孔穴38A、38B的內(nèi)面，并且由金屬膜反射光。
[0107]此外在以上各實(shí)施例中，作為例子已解釋了應(yīng)用于CMOS圖像傳感器的情況，然而，不限于應(yīng)用于CMOS圖像傳感器。也就是說(shuō)，本發(fā)明能夠應(yīng)用于所有X-Y地址類型固態(tài)成像裝置，其中檢測(cè)與可見(jiàn)光的光量對(duì)應(yīng)的電荷作為物理量并輸出它們作為電信號(hào)的單位像素以矩陣狀態(tài)排列。本發(fā)明還能夠應(yīng)用于以CCD(電荷耦合裝置)圖像傳感器為代表的電荷傳輸類型固態(tài)成像裝置，而不限于X-Y地址類型固態(tài)成像裝置。
[0108]固態(tài)成像裝置可形成為一個(gè)芯片，或者可形成為具有成像功能的模塊模式，其中成像單元和信號(hào)處理單元或者光學(xué)系統(tǒng)被整體封裝。
[0109]〈5、電子設(shè)備〉
[0110]本發(fā)明不限于應(yīng)用于固態(tài)成像裝置，還能夠應(yīng)用于電子設(shè)備，諸如成像設(shè)備。這里，電子設(shè)備是指成像設(shè)備(照相機(jī)系統(tǒng))，諸如數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)和視頻照相機(jī)、具有成像功能的移動(dòng)裝置(諸如手機(jī)和PDA(個(gè)人數(shù)字助手))。模塊模式被安裝在電子設(shè)備上，即，照相機(jī)模塊被作為成像設(shè)備。
[0111][成像設(shè)備]
[0112]圖10是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的作為電子設(shè)備例子的成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)例子的方框圖。如圖10所示，根據(jù)實(shí)施例的成像設(shè)備100具有光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)包括透鏡組101等、成像裝置102、DSP電路103 (是照相機(jī)信號(hào)處理電路)、幀存儲(chǔ)器104、顯示裝置105、記錄裝置106、操作系統(tǒng)107、電源系統(tǒng)108等。DSP電路103、幀存儲(chǔ)器104、顯示裝置105、記錄裝置106、操作系統(tǒng)107和電源系統(tǒng)108通過(guò)總線109互相連接。
[0113]透鏡組101接收來(lái)自物體的入射光(圖像光)并使光聚焦于成像裝置102的成像表面。成像裝置102把透鏡組101聚焦于成像表面的入射光的光量轉(zhuǎn)換成各個(gè)像素中的電信號(hào)，并輸出這些信號(hào)作為像素信號(hào)。至于成像裝置102，使用CMOS圖像傳感器，其中排列了具有根據(jù)第一和第二實(shí)施例的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的多個(gè)像素。
[0114]顯示裝置105包括平板型顯示裝置，諸如液晶顯示裝置和有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示裝置，顯示由成像裝置102形成的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面或靜止畫(huà)面。記錄裝置106把成像裝置102形成的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面或靜止畫(huà)面記錄于記錄介質(zhì)，諸如錄像帶和DVD (數(shù)字通用盤(pán))。
[0115]操作系統(tǒng)107在用戶控制下發(fā)出成像設(shè)備所包括的各種功能的操作命令。電源系統(tǒng)108適當(dāng)?shù)匕炎鳛镈SP電路103、幀存儲(chǔ)器104、顯示裝置105、記錄裝置106和操作系統(tǒng)107的工作電源的各種電源提供給這些供給目標(biāo)。
[0116]成像裝置100被應(yīng)用于視頻照相機(jī)或數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)以及移動(dòng)裝置(諸如手機(jī))的照相機(jī)模塊。在成像設(shè)備100中，根據(jù)第一和第二實(shí)施例的CMOS圖像傳感器被用作成像裝置102，由此提高CMOS圖像傳感器的聚光效率并提高靈敏度，結(jié)果，能夠提供具有極佳圖像質(zhì)量的成像設(shè)備。由于根據(jù)靈敏度的提高能夠?qū)崿F(xiàn)像素尺寸的小型化，因此，能夠提供與像素增加相對(duì)應(yīng)的高清晰度成像畫(huà)面。
[0117]本申請(qǐng)包含與2009年3月4日提交于日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2009-050132所公開(kāi)的主題相同的主題，其全部?jī)?nèi)容包含于此以資參考。
[0118]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素可以進(jìn)行各種修改、組合、子組合和替換。
【權(quán)利要求】
1.一種固態(tài)成像裝置，包括: 多個(gè)單位像素，每個(gè)單位像素包括: 光電轉(zhuǎn)換部分，把入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以及 波導(dǎo)，在內(nèi)面具有拋物面并把所述入射光引導(dǎo)到所述光電轉(zhuǎn)換部分， 其中，所述波導(dǎo)從所述光電轉(zhuǎn)換部分的表面延伸。
2.權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置， 其中所述單位像素包括濾色片，并且在光軸方向上所述拋物面的焦點(diǎn)的位置根據(jù)所述濾色片的顏色而不同。
3.權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像裝置， 其中所述單位像素包括濾色片，并且被會(huì)聚到所述拋物面的焦點(diǎn)的光的光斑尺寸根據(jù)所述濾色片的顏色而不同。
4.一種具有多個(gè)單位像素的固態(tài)成像裝置的制造方法，每個(gè)所述單位像素包括:光電轉(zhuǎn)換部分，把入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；以及波導(dǎo)，在內(nèi)面具有拋物曲面并把所述入射光引導(dǎo)到所述光電轉(zhuǎn)換部分，該方法包括步驟: 執(zhí)行如下處理，在分多個(gè)階段逐漸增加光刻膠的孔穴尺寸的同時(shí)對(duì)在其中形成波導(dǎo)的絕緣層反復(fù)進(jìn)行蝕刻，以在所述絕緣層中形成所述波導(dǎo)的孔穴，其中，所述孔穴的表面為拋物線；并且 在所述空穴中將所述光電轉(zhuǎn)換部分設(shè)置成所述波導(dǎo)從所述光電轉(zhuǎn)換部分的表面延伸。
5.權(quán)利要求4所述的固態(tài)成像裝置的制造方法， 其中蝕刻氣體的強(qiáng)度在多個(gè)階段的蝕刻處理中被改變。
6.—種電子設(shè)備,包括: 具有多個(gè)單位像素的固態(tài)成像裝置，每個(gè)所述單位像素包括: 光電轉(zhuǎn)換部分，把入射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以及 波導(dǎo)，在內(nèi)面具有拋物曲面并把所述入射光引導(dǎo)到所述光電轉(zhuǎn)換部分， 其中，所述波導(dǎo)從所述光電轉(zhuǎn)換部分的表面延伸。
【文檔編號(hào)】H01L27/146GK104037183SQ201410178203
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2009年3月4日
【發(fā)明者】熊谷至通, 石渡宏明 申請(qǐng)人:索尼公司