專利名稱：固態(tài)成像器件、電子裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固態(tài)成像器件、電子裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字視頻可攜式攝像機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)或其他的類似電子裝置包括固態(tài)成像器件。固態(tài)成像器件是例如CCD(電荷耦合器件)的圖像傳感器。例如，CXD圖像傳感器具有設(shè)置在基板上的成像區(qū)域。成像區(qū)域具有沿水平和垂 直方向布置且形成矩陣的多個(gè)像素。在成像區(qū)域中，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件(其接收目標(biāo)圖像 光并產(chǎn)生信號(hào)電荷)對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素形成。例如，光電二極管形成為光電轉(zhuǎn)換元件。垂直傳送寄存器設(shè)置在由沿垂直方向布置在成像區(qū)域中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件形 成的柱之間。每個(gè)垂直傳送寄存器具有隔著柵極絕緣膜面對(duì)垂直傳送溝道區(qū)域的多個(gè)傳送 電極，并通過(guò)電荷讀出部將從相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換元件讀取的信號(hào)電荷沿垂直方向傳送。然后， 水平傳送寄存器將已經(jīng)通過(guò)相應(yīng)的垂直傳送寄存器傳送給每條水平線(一行像素)的信號(hào) 電荷沿水平方向依次傳送，輸出部輸出信號(hào)電荷(例如，見(jiàn)JP-A-7-50401)。在上述固態(tài)成像器件中，遮擋入射在垂直傳送寄存器上的光的電極遮光膜設(shè)置在 成像區(qū)域中以防止污點(diǎn)(smear)或其他問(wèn)題。此外，已經(jīng)提出多種技術(shù)防止在捕獲的圖像中產(chǎn)生陰影(shading)、混色(color mixing)和其他問(wèn)題(例如，見(jiàn) JP-A-7-50401、JP-A-10-163462、JP-A-2006-196553 禾口 JP-A-2001-189440)。

發(fā)明內(nèi)容
固態(tài)成像器件和其他類似器件通常需要在尺寸上減小。結(jié)果，在布置于固態(tài)成像 器件的成像區(qū)域中的多個(gè)像素之中，置于成像區(qū)域周邊中的像素接收與垂直于成像區(qū)域的 方向相傾斜的入射光，并且傾斜角度隨著成像器件尺寸的減小而增大。也就是，在視角兩端 的入射角度隨著成像器件尺寸的減小而增大。因此，有時(shí)難以充分抑制陰影、混色和其他問(wèn)題，導(dǎo)致在某些情形下所捕獲圖像的 圖像質(zhì)量的降低。因此，期望提供一種能夠改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量的固態(tài)成像器件、電子裝置及 其制造方法。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的固態(tài)成像器件包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的成像 面上，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；多 個(gè)電極，插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及多個(gè)遮光部，設(shè)置在多個(gè) 電極上方并插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間。每個(gè)遮光部包括電極遮 光部(electrode lightblocking portion)，形成為覆蓋相應(yīng)的電極；以及像素分隔遮光部 (pixelisolation and light blocking portion)，從電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀?。?個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以第一節(jié)距布置在成像面上。多個(gè)遮光部中的電極遮光部以第二節(jié)距布置在成像面上。多個(gè)遮光部中的像素分隔遮光部以第三節(jié)距布置在成像面上。至少第三節(jié)距 隨著從成像面的中心到周邊的距離的增加而增大。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的固體成像器件包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的 成像面上，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電 荷；多個(gè)電極，插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及多個(gè)遮光部，設(shè)置 在多個(gè)電極上方并插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間。每個(gè)遮光部包括 電極遮光部，形成為覆蓋相應(yīng)的電極；以及像素分隔遮光部，從電極遮光部的上表面凸?fàn)畹?突出。光電轉(zhuǎn)換元件、電極遮光部和像素分隔遮光部以相同的節(jié)距布置在成像面上。像素 分隔遮光部形成為在多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件之間寬度隨著從成像面的中心到周邊的距離的增 加而減小。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的固態(tài)成像器件包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的 成像面上，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電 荷；多個(gè)電極，插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及多個(gè)遮光部，設(shè)置 在多個(gè)電極上方并插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間。每個(gè)遮光部包括 電極遮光部，形成為覆蓋相應(yīng)的電極；以及像素分隔遮光部，從電極遮光部的上表面凸?fàn)畹?突出。多個(gè)像素分隔遮光部形成為使得多個(gè)像素分隔遮光部之間的間隔的寬度隨著從成像 面的中心到周邊的距離的增加而增大。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電子裝置包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的成像 面上，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；多 個(gè)電極，插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及多個(gè)遮光部，設(shè)置在多個(gè) 電極上方并插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間。每個(gè)遮光部包括電極遮 光部，形成為覆蓋相應(yīng)的電極；以及像素分隔遮光部，從電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀觥?多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以第一節(jié)距布置在成像面上。多個(gè)遮光部中的電極遮光部以第二節(jié)距布 置在成像面上。多個(gè)遮光部中的像素分隔遮光部以第三節(jié)距布置在成像面上。至少第三節(jié) 距隨著從成像面的中心到周邊的距離的增加而增大。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的固態(tài)成像器件的制造方法包括以下步驟在基板的成像 面上形成多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn) 換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；形成多個(gè)電極，該多個(gè)電極插設(shè)在布置于基板的成像面上的光電轉(zhuǎn)換 元件之間；以及形成多個(gè)遮光部，該多個(gè)遮光部設(shè)置在多個(gè)電極上方并插設(shè)在布置于基板 的成像面上的光電轉(zhuǎn)換元件之間。形成遮光部的步驟包括以下步驟形成覆蓋相應(yīng)電極的 電極遮光部；以及形成從電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀龅南袼胤指粽诠獠?。在形成光?轉(zhuǎn)換元件的步驟中，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以第一節(jié)距布置在成像面上。在形成電極遮光部的 步驟中，電極遮光部以第二節(jié)距布置在成像面上。在形成像素分隔遮光部的步驟中，像素分 隔遮光部以第三節(jié)距布置在成像面上，并且第三節(jié)距隨著從成像面的中心到周邊的距離的 增加而增大。在本發(fā)明的實(shí)施例中，每個(gè)遮光部形成為包括電極遮光部，覆蓋相應(yīng)的電極；以 及像素分隔遮光部，從電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀觥Ｏ袼胤指粽诠獠啃纬蔀槭沟孟袼?分隔遮光部之間的間隔的寬度隨著從成像面的中心到周邊的距離的增加而增大。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以提供能夠改善捕獲圖像的圖像質(zhì)量的固態(tài)成像器件、電子裝置及其制造方法。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的照相機(jī)的構(gòu)造的構(gòu)造圖；圖2是示意地示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的整個(gè)構(gòu)造的平面 圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的主要部分；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的另一主要部分；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的另一主要部分；圖6示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的步驟中形 成的主要部分；圖7示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖8示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖9示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的主要部分；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的另一主要部分；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的另一主要部分；圖13示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的主要部分；圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的主要部分；圖15示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的步驟中形 成的主要部分；圖16示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖17示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的主要部分；圖19示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的步驟中形 成的主要部分；圖20示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖21示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖22示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖23示出了在根據(jù)本發(fā)明第四和第五實(shí)施例中濾色器形成在多晶硅膜PL的上表 面上的部分；
圖24示出了在根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的主要部分；圖25示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的步驟中形 成的主要部分；圖26示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；圖27示出了在制造根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的方法的另一步驟 中形成的主要部分；以及圖28示出了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例中的固態(tài)成像器件的主要部分。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。將以下面的次序進(jìn)行描述。1.第一實(shí)施例(所有的節(jié)距和光接收面積隨從中心到周邊的距離的增加而增大)2.第二實(shí)施例(像素分隔遮光部設(shè)置的節(jié)距隨從中心到周邊的距離的增加而增 大)3.第三實(shí)施例(像素分隔遮光部的寬度隨從中心到周邊的距離的增加而減小)4.第四實(shí)施例(濾色器形成為平凸透鏡(plano-convex lens)，其下側(cè)為凸起的 表面)5.第五實(shí)施例(濾色器形成為光導(dǎo)(空氣間隙))6.第六實(shí)施例(濾色器形成為光導(dǎo)(氧化物膜))7.第七實(shí)施例(芯片上透鏡(on-chip lens)的厚度隨從中心到周邊的距離的增 加而增大)8.其他<1.第一實(shí)施例>[器件構(gòu)造](1)照相機(jī)的整個(gè)構(gòu)造圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中照相機(jī)200的構(gòu)造的構(gòu)造圖。如圖1所示，照相機(jī)200包括固態(tài)成像器件1、光學(xué)系統(tǒng)202、驅(qū)動(dòng)電路203以及信 號(hào)處理電路204。固態(tài)成像器件1捕獲穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)202并撞擊在成像面PS上的光(目標(biāo)圖像)， 產(chǎn)生信號(hào)電荷并將信號(hào)電荷作為原始數(shù)據(jù)輸出。后面將詳細(xì)描述固態(tài)成像器件1的構(gòu)造。光學(xué)系統(tǒng)202包括光學(xué)透鏡和任何其他合適的部件，并將目標(biāo)圖像聚焦在固態(tài)成 像器件1的成像面PS上。具體地，主光線Hl穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)202射出并以直角撞擊在固態(tài)成像器件1的成像 面PS的中央部分上，如圖1所示。另一方面，主光線H2穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)202射出并以傾斜于 與成像面PS垂直的方向的角度撞擊在成像面PS的周邊部分上。由于光學(xué)系統(tǒng)202的出瞳 (exit pupil)定位在有限距離處，所以導(dǎo)向固態(tài)成像器件1的成像面PS的主光線H2的傾 斜度隨著從中心到周邊的距離的增加而增大。驅(qū)動(dòng)電路203輸出各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)到固態(tài)成像器件1和信號(hào)處理電路204，以驅(qū)動(dòng)固態(tài)成像器件1和信號(hào)處理電路204。信號(hào)處理電路204對(duì)從固態(tài)成像器件1輸出的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，以產(chǎn)生數(shù)字化的目標(biāo)圖像。(2)固態(tài)成像器件的整個(gè)構(gòu)造圖2是示意地示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件1的整個(gè)構(gòu)造的平面 圖。如圖2所示，固態(tài)成像器件1是例如行間(interline)CXD圖像傳感器并捕獲在成 像區(qū)域PA上的目標(biāo)圖像。如圖2所示，光電轉(zhuǎn)換器P、電荷讀出部RO和垂直傳送寄存器VT形成在成像區(qū)域 PA中。如圖2所示，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P設(shè)置在成像區(qū)域PA中且沿水平方向χ和垂直方向 y布置以形成矩陣。也就是，捕獲目標(biāo)圖像的多個(gè)像素布置成矩陣。元件隔離器SS設(shè)置在 多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P中每個(gè)的周?chē)沟霉怆娹D(zhuǎn)換器P與其他的光電轉(zhuǎn)換器隔離。每個(gè)光電轉(zhuǎn) 換器P具有光接收面JS，光接收面JS接收目標(biāo)圖像光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷。如圖2所示，多個(gè)電荷讀出部RO對(duì)應(yīng)于多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P設(shè)置在成像區(qū)域PA中。 每個(gè)電荷讀出部RO讀取由相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器P產(chǎn)生的信號(hào)電荷并將其輸出到相應(yīng)的垂直 傳送寄存器VT。 如圖2所示，垂直傳送寄存器VT對(duì)應(yīng)于沿垂直方向布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P而在 成像區(qū)域PA中沿垂直方向y延伸。此外，垂直傳送寄存器VT設(shè)置在由沿垂直方向y布置 的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P形成的柱之間。多個(gè)垂直傳送寄存器VT (其設(shè)置在成像區(qū)域PA中) 對(duì)應(yīng)于沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P而沿水平方向χ布置。每個(gè)垂直傳送寄存器 VT是所謂的垂直傳送CCD，通過(guò)相應(yīng)的電荷讀出部RO讀取來(lái)自相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換器P的信號(hào) 電荷，并將信號(hào)電荷沿垂直方向y依次傳送。每個(gè)垂直傳送寄存器VT (其將在后面詳細(xì)描 述)具有沿垂直方向y布置的多個(gè)傳送電極(未示出)，沿垂直方向布置的傳送電極依次接 收四相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)以傳送信號(hào)電荷。如圖2所示，水平傳送寄存器HT設(shè)置在成像區(qū)域PA的下端部中。水平傳送寄存器 HT沿水平方向χ延伸并將信號(hào)電荷沿水平方向χ依次傳送，該信號(hào)電荷被多個(gè)垂直傳送寄 存器VT中的每個(gè)沿垂直方向y傳送。也就是，水平傳送寄存器HT是所謂的水平傳送(XD， 并例如被二相驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)以傳送已經(jīng)為每條水平線(一行像素)傳送的信號(hào)電荷。如圖2所示，讀出部OUT形成在水平傳送寄存器HT的左端。讀出部OUT將已經(jīng)被 水平傳送寄存器HT沿水平方向傳送的信號(hào)電荷轉(zhuǎn)換成電壓，并將電壓輸出為模擬圖像信 號(hào)。以上描述的成像區(qū)域PA對(duì)應(yīng)于圖1中示出的成像面PS。(3)固態(tài)成像器件的具體構(gòu)造固體成像器件1的構(gòu)造將被詳細(xì)地描述。圖3、圖4和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中固態(tài)成像器件1的主要部分。圖3和圖4是布置在成像區(qū)域中的像素的主要部分沿χ方向截取的截面圖。圖3 示出了成像區(qū)域PA的中央部分，圖4示出了成像區(qū)域PA的周邊部分。圖5是示出固態(tài)成像器件1的成像區(qū)域PA的主要部分的放大俯視圖。圖5示出了成像區(qū)域PA中在垂直方向y上的中心Cy和在水平方向χ的中心Cx周?chē)牟糠?，該部分包括沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P。盡管在圖5中未示出，包括沿垂直方向y布置 的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P的部分以相同的方式構(gòu)造。固態(tài)成像器件1包括基板101，如圖3和圖4所示。基板101是例如η型硅半導(dǎo)體 基板，光電二極管21、電荷讀出通道區(qū)域22、電荷傳送通道區(qū)域23以及通道停止區(qū)域24設(shè) 置在基板101中。傳送電極31、遮光部40、濾色器51和芯片上透鏡61設(shè)置在基板101的表面之上， 如圖3和圖4所示。將依次描述形成固態(tài)成像器件1的上述部件。光電二極管21對(duì)應(yīng)于光電轉(zhuǎn)換器P設(shè)置在基板101中，如圖3和圖4所示。每個(gè) 光電二極管21接收入射在光接收面JS上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷。具體地，光電二極管21設(shè)置在基板101中但定位為靠近其表面。盡管未示出，每 個(gè)光電二極管21包括例如形成在基板101中的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域(ρ)(未示出)，η型半導(dǎo) 體區(qū)域(η)(未示出)和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域(P+)(未示出)依次形成在ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域(P) 上。η型半導(dǎo)體區(qū)域(η)用作信號(hào)電荷積累區(qū)，ρ型半導(dǎo)體區(qū)域(P+)用作空穴積累區(qū)并抑 制作為信號(hào)電荷積累區(qū)的η型半導(dǎo)體區(qū)域(η)中的暗電流。濾色器51和芯片上透鏡61設(shè)置在各自的光電二極管21上方，如圖3和圖4所 示。因此，每個(gè)光電二極管21的光接收面JS接收依次穿過(guò)相應(yīng)的芯片上透鏡61和濾色器 51的光。主光線Hl沿深度方向z(其垂直于光接收面JS)入射在成像區(qū)域PA的中央部分 (視角的中央部分)上，如圖3所示。中央部分中的光電二極管21接收沿深度方向ζ入射 的主光線Hl并產(chǎn)生信號(hào)電荷。另一方面，主光線Η2沿傾斜于深度方向ζ (其垂直于光接收面JS)的方向入射在 成像區(qū)域PA的周邊部分(視角的端部)上，如圖4所示。也就是，入射的主光線Η2并不垂 直于光接收面JS而是傾斜于光接收面JS。周邊部分中的光電二極管21接收沿傾斜方向入 射的主光線Η2并產(chǎn)生信號(hào)電荷。在本實(shí)施例中，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P以第一節(jié)距Pl布置在成像平面(xy平面)中， 如圖5所示。多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P以第一節(jié)距P設(shè)置，第一節(jié)距P在成像平面中沿水平方向 χ隨著從中心Cx到周邊的距離的增加而增大。具體地，如圖5所示，當(dāng)?shù)谝还?jié)距Pl沿水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)而被稱為 P11、P12、P13、P14......時(shí)，所設(shè)置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P滿足下面的公式(1)。<formula>formula see original document page 10</formula>
也就是，沿成像區(qū)域PA的水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)的第一像素和第二像 素中的光電轉(zhuǎn)換器之間的節(jié)距Pll小于第二和第三像素中的光電轉(zhuǎn)換器P之間的節(jié)距P12。 此外，在第二和第三像素中的光電轉(zhuǎn)換器P之間的節(jié)距P12小于第三和第四像素中的光電 轉(zhuǎn)換器P之間的節(jié)距P13。除以上之外，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P形成為使得光接收面JS的面積隨著沿水平方向χ 從中心Cx到周邊的距離的增加而增大。也就是，沿成像區(qū)域PA的水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)的第一像素中的光電轉(zhuǎn)換器P的光接收面JS的面積小于第二像素中的光電轉(zhuǎn)換器P的光接收面JS的面積。此 夕卜，第二像素中的光電轉(zhuǎn)換器P的光接收面JS的面積小于第三像素中的光電轉(zhuǎn)換器P中的 光接收面JS的面積。因此，對(duì)應(yīng)于多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P形成的光電二極管21形成為使得光電二極管21 的寬度隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大，如通過(guò)將圖3與圖4比較可 見(jiàn)。上述第一節(jié)距Pl是沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P的中心之間的距離。沿 垂直方向y布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P以與沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P相同的方 式形成。電荷讀出通道區(qū)域22對(duì)應(yīng)于電荷讀出部RO設(shè)置并構(gòu)造為讀取在光電二極管21 中產(chǎn)生的信號(hào)電荷，如圖3和圖4所示。具體地，電荷讀出通道區(qū)域22設(shè)置在基板101中但定位為靠近基板的表面并鄰近 各自的光電二極管21，如圖3和圖4所示。在本實(shí)施例中，電荷讀出通道區(qū)域22沿水平方向χ設(shè)置在各自的光電二極管21 的左側(cè)。例如，每個(gè)電荷讀出通道區(qū)域22形成為ρ型半導(dǎo)體區(qū)域。如圖3和圖4所示，電荷傳送通道區(qū)域23對(duì)應(yīng)于垂直傳送寄存器VT設(shè)置，并構(gòu)造 為傳送通過(guò)各自的電荷讀出部RO從各自的光電二極管21讀取的信號(hào)電荷。具體地，電荷傳送通道區(qū)域23設(shè)置在基板101中但定位為靠近基板的表面并鄰近 各自的電荷讀出通道區(qū)域22，如圖3和圖4所示。在本實(shí)施例中，電荷傳送通道區(qū)域23沿水平方向χ設(shè)置在各自的電荷讀出通道區(qū) 域22的左側(cè)。例如，每個(gè)電荷傳送通道區(qū)域23通過(guò)在基板101中的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域(ρ) (未示出)上設(shè)置η型半導(dǎo)體區(qū)域(η)(未示出)而形成。通道停止區(qū)域24對(duì)應(yīng)于元件隔離物SS設(shè)置，如圖3和圖4所示。具體地，通道停止區(qū)域24設(shè)置在基板101中但定位為靠近基板的表面，如圖3和 圖4所示。在本實(shí)施例中，每個(gè)通道停止區(qū)域24沿水平方向χ設(shè)置在相應(yīng)的電荷讀取通道區(qū) 域22的左側(cè)且在電荷讀取通道區(qū)域22與設(shè)置于相鄰柱中的光電二極管21之間，如圖3和 圖4所示。在垂直方向y上，由于元件分隔物SS設(shè)置為分隔如圖2所示多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P，上 述通道停止區(qū)域24設(shè)置在沿垂直方向y布置的任何成對(duì)的兩個(gè)光電二極管21之間，但沒(méi) 有示出此部分的截面。上述通道停止區(qū)域24中的每個(gè)例如通過(guò)在基板101中的ρ型半導(dǎo)體阱區(qū)域(ρ) (未示出)上設(shè)置P型半導(dǎo)體區(qū)域(P+)(未示出)而形成，并形成勢(shì)壘以防止任何信號(hào)電荷 流入和流出。傳送電極31對(duì)應(yīng)于垂直傳送寄存器VT而設(shè)置在基板101上方，并構(gòu)造為用作垂 直傳送電極，該垂直傳送電極沿垂直方向y傳送讀取的信號(hào)電荷。傳送電極31也對(duì)應(yīng)于電 荷讀出部RO設(shè)置并構(gòu)造為用作電荷讀出電極，該電荷讀出電極讀取由光電二極管21產(chǎn)生 的信號(hào)電荷。具體地，每個(gè)傳送電極31設(shè)置在基板101的上表面上且隔著柵極絕緣膜Gx面對(duì)相應(yīng)的電荷讀出通道區(qū)域22和電荷傳送通道區(qū)域23，如圖3和圖4所示。例如，每個(gè)傳送電極31由多晶硅或任何其他合適的導(dǎo)體制成，并設(shè)置在由例如氧化硅膜形成的柵極絕緣膜Gx上。傳送電極31設(shè)置在多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P之間，如圖3和圖4所示。盡管沒(méi)有示出，多個(gè)傳送電極31中的每個(gè)包括在基板101的上表面上沿水平方向χ延伸的部分，多個(gè)延伸 部分在水平方向χ上電連接。除了圖3和圖4中示出的傳送電極31之外，其他的傳送電極(未示出)設(shè)置在沿垂直方向y布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P之間。兩種傳送電極沿垂直方向交替地布置。遮光部40設(shè)置在基板101上方，如圖3和圖4所示。每個(gè)遮光部40包括電極遮光層41以及像素分隔遮光層42，如圖3和圖4所示。在每個(gè)遮光部40中，電極遮光層41形成在基板101的表面上并在相應(yīng)的電荷讀 出通道區(qū)域22和電荷傳送通道區(qū)域23上方，如圖3和圖4所示。電極遮光層41還設(shè)置為 隔著絕緣膜Sz覆蓋相應(yīng)的傳送電極31。絕緣膜Sz例如是PSG膜，電極遮光層41由遮光的 遮光金屬材料(例如鎢和鋁)制成。在每個(gè)遮光部40中，像素分隔遮光層42從電極遮光層41的上表面突出，如圖3 和圖4所示。例如，類似于電極遮光層41，像素分隔遮光層42由金屬材料(例如鎢和鋁) 制成。在本實(shí)施例中，遮光部40設(shè)置在布置于成像區(qū)域PA中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P之間， 如圖5所示。在圖5中，遮光部40設(shè)置在沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P之間且在 沿垂直方向y布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P之間。也就是，多個(gè)遮光部40沿水平方向χ插設(shè)在 光電轉(zhuǎn)換器P之間。此外，多個(gè)遮光部40沿垂直方向y插設(shè)在光電轉(zhuǎn)換器P之間。在多個(gè)遮光部40中的每個(gè)中，電極遮光層41包括沿水平方向χ延伸的部分41x 和沿垂直方向1延伸的部分41y (部分41x和41y都是電極遮光部)，部分41x和41y彼此 成一體，如圖5所示。多個(gè)部分41y (每個(gè)在相應(yīng)的電極遮光層41中沿垂直方向y延伸)以第二節(jié)距P2 沿成像區(qū)域PA的水平方向χ布置，如圖5所示。部分41y形成為使得節(jié)距P2隨著在成像 區(qū)域PA中沿水平方向χ從中心Cx到周邊的距離的增加而增大。具體地，如圖5所示，當(dāng)?shù)诙?jié)距P2沿水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)而被稱為 P21、P22、P23、P24......時(shí)，所設(shè)置的部分41y滿足下面的公式(2)。P21<P22<P23<P24<··· (2)在本實(shí)施例中，第二節(jié)距P2和多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P布置的第一節(jié)距Pl以相同的比例增大，如圖5所示。在各自的電極遮光層41中沿垂直方向y延伸的部分41y形成為使得限定在水平方向X上的寬度H20、H21、H22、H23和H24...具有相同的數(shù)值，如圖5所示。上述第二節(jié)距P2在各自的電極遮光層41中沿垂直方向y延伸的部分41y的基礎(chǔ)上示出沿水平方向1限定的寬度1120、!121、!122、!123和!124...的中心之間的距離。在各自 的電極遮光層41中沿水平方向χ延伸的部分41x以與在各自的電極遮光層41中沿垂直方 向y延伸的部分41y相同的方式設(shè)置。另一方面，在多個(gè)遮光部40的每個(gè)中，像素分隔遮光層42包括沿水平方向χ延伸的部分42x和沿垂直方向y延伸的部分42y (部分42x和42y都是像素分隔遮光部)，部分 42x和42y彼此成一體，如圖5所示。
多個(gè)部分42y (每個(gè)在相應(yīng)的像素分隔遮光層42中沿垂直方向y延伸)以第三節(jié) 距P3沿成像區(qū)域PA的水平方向χ布置，如圖5所示。部分42y形成為使得第三節(jié)距P3隨 著在成像區(qū)域PA中沿水平方向χ從中心Cx到周邊的距離的增加而增大。具體地，如圖5所示，當(dāng)?shù)谌?jié)距P3沿水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)而被稱為 P31、P32、P33、P34...時(shí)，所設(shè)置的部分42y滿足下面的公式(3)。P31<P32<P33<P34··· (3)在本實(shí)施例中，如圖5所示，第三節(jié)距P3和第二節(jié)距P2 (在像素分隔遮光層42中 設(shè)置沿垂直方向y延伸的部分的節(jié)距)以相同的比例增大。也就是，上述的第一節(jié)距P1、第 二節(jié)距P2和第三節(jié)距P3在從成像區(qū)域的中心Cx到周邊的區(qū)域上以相同的比例增大。在各自的像素分隔遮光層42中沿垂直方向y延伸的部分42y形成為使得限定在 水平方向X上的寬度H30、H31、H32、H33、H34...具有相同的數(shù)值，如圖5所示。因而，在本實(shí)施例中，在各個(gè)像素分隔遮光層42中沿垂直方向y延伸的部分42y 之間的間隔的寬度G31、G32、G33、G34...滿足下面的公式(4)。也就是，部分42y的間隔隨 著在成像區(qū)域PA中沿水平方向χ從中心Cx到周邊的距離的增加而變寬。G31<G32<G33<G34···(4)上述第三節(jié)距P3在各自的像素分隔遮光層42中沿垂直方向y延伸的部分42y的 基礎(chǔ)上示出限定在水平方向χ上的寬度H30、H31、H32、H33和H34...的中心之間的距離。 在各自的像素分隔遮光層42中沿水平方向χ延伸的部分42x也以相同的方式設(shè)置。也就 是，像素分隔遮光層42布置成由分隔的單位單元形成的柵格狀矩陣，所分隔的區(qū)域的面積 隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大。更具體地，遮光部形成為使得它們滿足在圖5的下部中示出的關(guān)系。遮光部通過(guò) 設(shè)定因子“a”的數(shù)值以滿足下面的公式(5)而形成。應(yīng)當(dāng)注意，因子“a”設(shè)定為滿足a >
Io- = χ + (χ + α) + (χ + αι) + ··· + (χ + α2 )(5)以上公式中的變量含義如下η 沿水平方向(垂直方向)的有效像素的數(shù)目χ 在視角的中心處的像素的尺寸(nm)(參考寬度)a 偏移量(nm) (a > 1)b 有效像素區(qū)域的水平(垂直)尺寸(nm)在圖5中，術(shù)語(yǔ)“總和”表示從視角的中央到其端部的總距離(nm)。也就是，電極遮光層41以及像素分隔遮光層42形成為使得當(dāng)像素位置朝向周邊 偏移時(shí)，偏移量a^72—1)添加到成像區(qū)域PA的水平方向χ上的中心Cx和鄰近中心的部分之 間的距離(x)。濾色器51設(shè)置在基板101上方，如圖3和圖4所示。具體地，每個(gè)濾色器51隔著鈍化膜Es形成在相應(yīng)的光電二極管21和電極遮光層 41上方。
在本實(shí)施例中，濾色器51形成在像素分隔遮光層42之間，如圖3和圖4所示。也 就是，濾色器51埋入在被像素分隔遮光層42所分隔的部分中。每個(gè)濾色器51使入射光著色并將其朝向相應(yīng)的光接收面JS輸出。例如，每個(gè)濾 色器51由含有著色劑的光敏樹(shù)脂制成。盡管沒(méi)有示出，濾色器51由三基色的濾色器(綠 色濾色器、紅色濾色器和藍(lán)色濾色器)形成。三基色的濾色器對(duì)應(yīng)于光電轉(zhuǎn)換器P(例如， 以拜耳(Bayer)布局)設(shè)置在圖2中示出的成像區(qū)域PA中。
芯片上透鏡61設(shè)置在基板101上方且在濾色器51上，如圖3和圖4所示。在本實(shí)施例中，每個(gè)芯片上透鏡61是在從相應(yīng)的光電二極管21的光接收面JS朝 向相應(yīng)的濾色器51的方向上中央部分比周邊厚的凸面透鏡，并將入射光聚焦在光接收面 JS上。例如，每個(gè)芯片上透鏡61具有平面圖中的圓形形狀。因此，由芯片上透鏡61聚焦的 光穿過(guò)濾色器51并被相應(yīng)的光電二極管21的光接收面JS接收。如上所述，在本實(shí)施例中，光電二極管21形成為使得成像區(qū)域PA的中央部分中的 光電二極管寬于在成像區(qū)域PA的周邊部分中的光電二極管，如通過(guò)比較圖3與圖4可見(jiàn)。 類似地，芯片上透鏡61形成為使得其寬度及面積隨著從成像區(qū)域PA的中心朝向周邊的距 離的增加而增大。[制造方法]下面將描述制造上述固態(tài)成像器件1的方法。圖6、圖7、圖8和圖9示出在用于制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件 1的方法的步驟中形成的主要部分。圖6、圖7、圖8和圖9示出了與圖3所示相同的截面。在下面的描述中，將主要描述形成像素分隔遮光層42的步驟。(1)形成平坦化膜FT如圖6所示，首先形成平坦化膜FT。在形成平坦化膜FT之前，光電二極管21、電荷讀出通道區(qū)域22、電荷傳送通道區(qū) 域23和溝道停止區(qū)域24設(shè)置在基板101中，如圖6所示。例如，離子注入被用于將雜質(zhì)引 入基板101中以形成上述的部件。隨后，采用例如熱氧化以在基板101上形成氧化硅膜。柵 極絕緣膜Gx由此形成。如圖6所示，傳送電極31和其他部件形成在基板101的表面上。例如，采用CVD 形成多晶硅膜(未示出)，然后利用光刻圖案化多晶硅膜。傳送電極31由此形成。絕緣膜 Sz(例如，PSG膜)形成為覆蓋傳送電極31。隨后，采用例如濺射以形成鎢膜，然后利用光 刻來(lái)圖案化鎢膜。由此形成電極遮光層41。然后形成鈍化膜Es以覆蓋光電二極管21和傳 送電極31。當(dāng)在之后的工藝中利用蝕刻劑來(lái)去除平坦化膜FT時(shí)，鈍化膜Es用作蝕刻停止 物。例如，鈍化膜Es由P-SiN膜形成。之后，形成平坦化膜FT以覆蓋鈍化膜Es，如圖6所示。在本實(shí)施例中，施加SOG或任何其他合適的樹(shù)脂以形成膜，然后進(jìn)行CMP或任何其 他合適的平坦化工藝以形成平坦化膜FT。備選地，平坦化膜FT可以由TEOS基Si02/BPSG 膜或采用偏置的高密度等離子體形成的SiO2基CVD膜形成。(2)形成溝槽Kl如圖7所示，然后形成溝槽Kl。在本實(shí)施例中，如圖7所示，溝槽Kl形成在平坦化膜FT的形成上述像素分隔遮光層42的部分中(例如，見(jiàn)圖3)。具體地，利用光刻和干法蝕刻來(lái)形成溝槽K1，每個(gè)溝槽具有1 μ m或更小的寬度， 使得電極遮光層41的部分上表面被暴露。(3)形成像素分隔遮光層42
如圖8所示，然后形成像素分隔遮光層42。在本實(shí)施例中，如上所述形成的溝槽Kl用遮光材料填充，然后去除平坦化膜FT以 形成像素分隔遮光層42，如圖8所示。例如，利用CVD或?yàn)R射以通過(guò)用金屬材料填充溝槽Kl而形成膜，然后所得到的結(jié) 構(gòu)被回蝕以去除平坦化膜FT上的金屬膜(未示出)。隨后，例如，進(jìn)行HF基蝕刻以去除平 坦化膜FT。(4)形成濾色器51如圖9所示，然后形成濾色器51。在本實(shí)施例中，濾色器51通過(guò)填充像素分隔遮光層42之間的空間而形成，如圖9 所示。具體地，濾色器51通過(guò)施加含有著色劑的光敏樹(shù)脂材料而形成。然后提供其他部分。由此完成固態(tài)成像器件1。[總結(jié)]如上所述，在本實(shí)施例中，光電二極管21形成為第一節(jié)距Pl和光接收面JS的面 積隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大。電極遮光層41形成為包括第二 節(jié)距P2隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大的部分。此外，像素分隔遮 光層42形成為包括第三節(jié)距P3隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大的 部分。在本實(shí)施例中，第一節(jié)距P1、第二節(jié)距P2和第三節(jié)距P3以相同的比例在從成像區(qū) 域PA的中心到周邊的區(qū)域上增大。也就是，像素分隔遮光層42形成為包括像素分隔遮光 層42之間的間隔的寬度G31、G32、G33、G34...隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的 增加而增大的部分。如上所述，在視角的端部(成像區(qū)域PA的周邊)，由于主光線H2以大角度入射，在 該區(qū)域中的每個(gè)光電二極管21的光接收面JS并不易于接收入射光，在某些情況下所捕獲 的圖像受到陰影的影響。當(dāng)傾斜入射的主光線H2進(jìn)入相鄰像素中的光電二極管21時(shí)，在 某些情況下在所捕獲的圖像中發(fā)生混色(見(jiàn)圖4)。然而，在本實(shí)施例中，在視角的端部(成像區(qū)域PA的周邊)處的光接收面JS的面 積大于在視角的中央(成像區(qū)域PA的中央)處的光接收面JS的面積。此外，多個(gè)遮光部 40之間的距離在成像區(qū)域PA的周邊處大于成像區(qū)域PA的中央處。此外，芯片上透鏡61 形成為使得其面積隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大。因此，可以改善 在視角的端部處的靈敏度而不損害視角的中央處的靈敏度，還可以抑制所捕獲圖像中的陰 影。此外，由于導(dǎo)向與有問(wèn)題的像素相鄰的像素中的光電二極管21的傾斜主光線被相應(yīng)的 像素分隔遮光層42遮擋，可以在所捕獲的圖像中抑制混色。在本實(shí)施例中，由此可以改善所捕獲圖像的圖像質(zhì)量。已經(jīng)參照下列情況給出本實(shí)施例，其中第一到第三節(jié)距P1、P2和P3以及光接收面 JS的面積在水平方向χ和垂直方向y上隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大，但本實(shí)施例不限于此。本實(shí)施例可以構(gòu)造為使得第一到第三節(jié)距P1、P2和P3以及光 接收面JS的面積僅在水平方向χ或垂直方向ι上增大。<2.第二實(shí)施例〉[器件構(gòu)造及其他]圖10、圖11和圖12示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例中固態(tài)成像器件Ib的主要部分。圖10和圖11是布置在圖2中示出的成像區(qū)域PA中的像素的主要部分沿χ方向 截取的截面圖。圖10示出了成像區(qū)域PA的中央部分，圖11示出了成像區(qū)域PA的周邊部 分。圖12是示出固態(tài)成像器件Ib的成像區(qū)域PA的主要部分的放大俯視圖。圖12示 出在成像區(qū)域PA中在垂直方向y上的中心Cy和水平方向χ上的中心Cx周?chē)牟糠?，該?分包括沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P。盡管在圖12中未示出，包括沿垂直方向y 布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P的部分以相同的方式構(gòu)造。如圖10、圖11和圖12所示，在本實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ib與第一實(shí)施例中的 固態(tài)成像器件1在光電轉(zhuǎn)換器P、電極遮光層41和像素分隔遮光層42上的布置方面不同。 除了以上描述的這點(diǎn)及與其相關(guān)的各點(diǎn)之外，本實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。將不再對(duì)重復(fù) 部分進(jìn)行描述。如圖12所示，光電轉(zhuǎn)換器P以第一節(jié)距Pl布置在多個(gè)成像平面(xy平面)中。多 個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P以第一節(jié)距Pl設(shè)置，第一節(jié)距Pl在從成像區(qū)域PA的中心Cx到其周邊的 整個(gè)成像區(qū)域PA上具有相同的數(shù)值。具體地，如圖12所示，當(dāng)?shù)谝还?jié)距Pl沿水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)而被稱 *P11、P12、P13、P14...時(shí)，所設(shè)置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P滿足下面的公式(lb)。Pll = P12 = P13 = P14 = . · · (lb)除以上之外，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P形成為使得光接收面JS的面積在沿水平方向從中 央Cx到周邊的整個(gè)區(qū)域上相同。因此，如圖10和圖11所示，對(duì)應(yīng)于多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P形成的光電二極管21形成 為使得成像區(qū)域PA的中央部分中的光電二極管21的寬度與周邊部分中的光電二極管21 的寬度相同。沿垂直方向y布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P以如上所述相同的方式形成。也就是，沿 垂直方向布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P形成為使得光接收面JS的面積在從中心Cy到周邊的整 個(gè)區(qū)域上相同，類似于沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P。如圖12所示，在每個(gè)遮光部40中，電極遮光層41包括沿水平方向χ延伸的部分 41χ和沿垂直方向1延伸的部分41y。多個(gè)部分41y (其每個(gè)對(duì)應(yīng)于電極遮光層41沿垂直 方向y延伸)以第二節(jié)距P2沿成像區(qū)域PA的水平方向χ布置，如圖12所示。部分41y設(shè)置為使得第二節(jié)距P2在從成像區(qū)域PA的中心Cx到其周邊的整個(gè)成 像區(qū)域PA上具有相同的數(shù)值。具體地，如圖12所示，當(dāng)?shù)诙?jié)距P2沿水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)而被稱 為P21、P22、P23、P24時(shí)，所設(shè)置的部分41y滿足下面的公式(2b)。P21 = P22 = P23 = P24 = . · · (2b)在本實(shí)施例中，第二節(jié)距P2等于多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P布置的第一節(jié)距Pl并具有固定的數(shù)值，如圖12所示。因此，電極遮光層41形成為使得電極遮光層41之間的距離在成像區(qū)域PA的中央 部分中與周邊部分中的相同，如圖10和圖11的截面圖所示。在各自的電極遮光層41中沿水平方向χ延伸的部分41x以與沿垂直方向y延伸 的部分41y相同的方式設(shè)置在各自的電極遮光層41中。此外，在多個(gè)遮光部40中的每個(gè)中，像素分隔遮光層42包括沿水平方向χ延伸的 部分42x和沿垂直方向y延伸的部分42y，如圖12所示。多個(gè)部分42y (每個(gè)在相應(yīng)的像素 分隔遮光層42中沿垂直方向y延伸)以第三節(jié)距P3沿成像區(qū)域PA的水平方向χ布置，如 圖12所示。如圖12所示，部分42y形成為使得第三節(jié)距P3隨著在成像區(qū)域PA中沿水平方向 χ從中心Cx到周邊的距離的增加而增大，如第一實(shí)施例中。具體地，如圖12所示，當(dāng)?shù)谌?jié)距P3沿水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)而被稱 *P31、P32、P33、P34...時(shí)，所設(shè)置的部分42y滿足下面的公式(3b)。P31 < P32 < P33 < P34. . . (3b) 因而，在本實(shí)施例中，在各個(gè)像素分隔遮光層42中在沿垂直方向y延伸的部分42y 之間的間隔的寬度G31、G32、G33、G34...滿足下面的公式(4b)。也就是，部分42y隨著在 成像區(qū)域PA中沿水平方向χ從中心Cx到周邊的距離的增加而加寬。G31 < G32 < G33 < G34. . . (4b)因此，像素分隔遮光層42形成為使得其間的距離隨著從成像區(qū)域PA的中心到周 邊的距離的增加而增大，如圖10和圖11的截面圖所示。更具體地，第三節(jié)距？3( 31沖32、？33沖34...)限定為圖12的右下部所示。像素 分隔遮光層42形成為使得因子“a”滿足下面的公式(5b)。應(yīng)當(dāng)注意，因子“a”設(shè)定為滿足 a > 1 ο
v-zv-z ,、y-z 2、， y - 2 (蘭一1)、 ηχ + ν - ζ 廣 νΛ
(χ -+ (χ- ^—^· + α') + (χ-ζ~ + α2) + -·· + (χ-^~ + a 2 )<-^~ (^D)
v 2 2 2 2 2以上公式中的變量含義如下η 沿水平方向(垂直方向)的有效像素的數(shù)目χ 像素的尺寸(參考寬度)(nm)y 電極遮光層的寬度(nm)a 偏移量(nm) (a > 1)ζ 像素分隔遮光層的寬度(nm)在圖12中，術(shù)語(yǔ)“總和”表示從視角的中央到其端部的總距離(nm)。在各個(gè)像素分隔遮光層42中沿水平方向χ延伸的部分42x以相同的方式設(shè)置。[總結(jié)]如上所述，在本實(shí)施例中，像素分隔遮光層42形成為包括第三節(jié)距P3隨著從成像 區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大的部分。也就是，像素分隔遮光層42形成為包 括像素分隔遮光層42之間的間隔的寬度G31、G32、G33、G34...隨著從成像區(qū)域PA的中心 到周邊的距離的增加而增大的部分。
因此，在本實(shí)施例中可以改善在視角的端部處的靈敏度而不損害視角的中央處的 靈敏度，還可以抑制所捕獲圖像中的陰影。此外，由于導(dǎo)向與有問(wèn)題的像素相鄰的像素中的 光電二極管21的傾斜主光線被相應(yīng)的像素分隔遮光層42遮擋，可以在所捕獲的圖像中抑 制混色。 在本實(shí)施例中，可以由此改善所捕獲圖像的圖像質(zhì)量。此外，已經(jīng)參照下面的情況給出本實(shí)施例，其中第三節(jié)距P3在水平方向χ和垂直 方向y上隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大，但本實(shí)施例不限于此。本 實(shí)施例可以構(gòu)造為使得第三節(jié)距P3僅在水平方向χ或垂直方向y上增大。<3.第三實(shí)施例〉[器件構(gòu)造及其他]圖13示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例中固態(tài)成像器件Ic的主要部分。圖13是示出固態(tài)成像器件Ic的成像區(qū)域PA的主要部分的放大俯視圖。圖13示 出了成像區(qū)域PA中在垂直方向y上的中心Cy和在水平方向χ上的中心Cx周?chē)牟糠?，?部分包括沿水平方向χ布置的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器P。如圖13所示，本實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ic與第二實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ib 在像素分隔遮光層42的布置方面不同。除了以上描述的這點(diǎn)及與其相關(guān)的各點(diǎn)之外，本實(shí) 施例與第二實(shí)施例相同。將不再對(duì)重復(fù)部分進(jìn)行描述。如圖13所示，每個(gè)像素分隔遮光層42包括沿水平方向χ延伸的部分42χ和沿垂 直方向1延伸的部分42y。多個(gè)部分42y (其每個(gè)對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的像素分隔遮光層42沿垂直 方向y延伸)以第三節(jié)距P3沿成像區(qū)域PA的水平方向χ布置，如圖13所示。在本實(shí)施例中，第三節(jié)距P3設(shè)置為與光電轉(zhuǎn)換器P的第一節(jié)距Pl和電極遮光層 41的第二節(jié)距P2相同。然而，沿垂直方向y延伸的部分42y形成在各個(gè)像素分隔遮光層42中，使得部分 42y的寬度隨著從成像區(qū)域PA的中心Cy到周邊的距離的增加而逐步地減小。具體地，如圖13所示，當(dāng)寬度沿水平方向χ從中心Cx到周邊計(jì)數(shù)而被稱為H30、 H31、H32、H33、H34...時(shí)，所設(shè)置的部分42y滿足下面的公式(cl)。H30 > H31 > H32 > H33 > H34 > . . . (cl)因而，在本實(shí)施例中，在各個(gè)像素分隔遮光層42中沿垂直方向y延伸的部分42y 之間的間隔的寬度G31、G32、G33、G34...滿足下面的公式(c2)。也就是，部分42y的間隔 在成像區(qū)域PA中沿水平方向χ隨著從中心Cx到周邊的距離的增加而變寬。G31 < G32 <G33<G34<... (c2)在各個(gè)像素分隔遮光層42中沿水平方向χ延伸的部分42x以相同的方式設(shè)置。[總結(jié)]如上所述，在本實(shí)施例中，像素分隔遮光層42形成為包括寬度隨著從成像區(qū)域PA 的中心Cx到周邊的距離的增加而減小的部分。也就是，像素分隔遮光層42形成為包括像 素分隔遮光層42之間的間隔的寬度G31、G32、G33、G34...隨著從成像區(qū)域PA的中心到周 邊的距離的增加而增大的部分。因此，在本實(shí)施例中可以改善在視角的端部處的靈敏度而不損害視角的中央處的 靈敏度，還可以抑制所捕獲圖像中的陰影。此外，由于導(dǎo)向與有問(wèn)題的像素相鄰的像素中的光電二極管21的傾斜主光線被相應(yīng)的像素分隔遮光層42遮擋，所以可以在所捕獲的圖像 中抑制混色。在本實(shí)施例中，可以由此改善所捕獲圖像的圖像質(zhì)量。此外，已經(jīng)參照下面的情況給出本實(shí)施例，其中像素分隔遮光層42沿水平方向χ和垂直方向y的寬度隨著成像區(qū)域PA中的位置而變化，但本實(shí)施例不限于此。本實(shí)施例可 以構(gòu)造為使得像素分隔遮光層42沿水平方向χ和垂直方向y的寬度之一被固定，如第二實(shí) 施例中。<4.第四實(shí)施例〉[器件構(gòu)造]圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中固態(tài)成像器件Id的主要部分。圖14示出了布置在圖2中示出的成像區(qū)域PA中的像素的主要部分沿χ方向截取 的截面圖。圖14示出了成像區(qū)域PA的中央部分。如圖14所示，本實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Id與第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ia 在濾色器51d的形狀方面不同。還設(shè)置了透明層50。除了以上描述的這點(diǎn)及與其相關(guān)的各 點(diǎn)之外，本實(shí)施例與第二實(shí)施例相同。將不再對(duì)重復(fù)部分進(jìn)行描述。在本實(shí)施例中，透明層50設(shè)置在基板101上方，如圖14所示。具體地，透明層50隔著各自的鈍化膜Es形成在各自的光電二極管21和電極遮光 層41上方。在本實(shí)施例中，透明層50插設(shè)在像素分隔遮光層42之間，如圖14所示。也就是， 類似于濾色器51d，透明層50埋入在被像素分隔遮光層42所分隔的部分中。透明層50構(gòu)造為允許入射光穿過(guò)而到達(dá)各自的光接收面JS。例如，每個(gè)透明層 50由其中摻有硼和磷的氧化硅膜(BPSG膜)形成。如圖14所示，濾色器51d設(shè)置在各自的透明層50之上。在本實(shí)施例中，每個(gè)濾色器51d的面對(duì)相應(yīng)的光電二極管21的光接收面JS的表 面朝向光接收面JS凸?fàn)畹貜澢⒂纱擞米髌酵雇哥R，該平凸透鏡的下側(cè)是將光會(huì)聚在光 接收面JS上的凸表面。盡管沒(méi)有示出，透明層50和濾色器51d形成在成像區(qū)域PA的周邊以及其中央部 分中。[制造方法]下面將描述制造上述固態(tài)成像器件Id的方法。圖15、圖16和圖17示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例中固態(tài)成像器件Id的方 法的步驟中形成的主要部分。圖15、圖16和圖17示出與圖14中所示出的相同的截面。在下面的描述中，將主要描述形成透明層50和濾色器51d的步驟。(1)形成透明層50如圖15所示，首先形成初始透明層50。在形成初始透明層50之前，形成像素分隔遮光層42，如圖8所示。隨后，初始透明層50隔著鈍化膜Es形成在光電二極管21和遮光部40上方，如圖 15所示。例如，初始透明層50利用CVD形成以形成BPSG膜，從而覆蓋像素分隔遮光層42。
在此工藝中，由于電極遮光層41已經(jīng)形成并從基板101凸?fàn)畹赝怀?，凹陷?duì)應(yīng)于光接收面JS形成在初始透明層50中。隨后，進(jìn)行熱回流工藝以使初始透明層50的表面平
滑地彎曲。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置BPSG膜中的硼和磷的濃度、回流工藝的溫度和周期以及其他因 素，每個(gè)彎曲的凹陷的曲率可以如所期望地調(diào)整。(2)調(diào)整初始透明層50的厚度然后，調(diào)整初始透明層50的厚度，如圖16所示。在本實(shí)施例中，由此形成的初始透明層50的厚度通過(guò)進(jìn)行回蝕工藝來(lái)調(diào)整。具體地，初始透明層50的厚度被調(diào)整使得每個(gè)像素分隔遮光層42的頂部被暴露。(3)形成濾色器5Id然后形成濾色器51d，如圖17所示。在本實(shí)施例中，濾色器51d形成在透明層50的上表面上并埋入在像素分隔遮光層 42之間。具體地，濾色器51d通過(guò)施加含有著色劑的光敏樹(shù)脂材料而形成。然后，設(shè)置其他部分。由此完成固態(tài)成像器件Id。[總結(jié)]在本實(shí)施例中，由于每個(gè)濾色器51d形成為使得其用作平凸透鏡(如上所示，其下 側(cè)為凸表面)，濾色器51d將光會(huì)聚在相應(yīng)的光接收面JS上。當(dāng)每個(gè)濾色器沒(méi)有形成為下側(cè)是凸表面的平凸透鏡時(shí)，以不同角度入射的主光線 具有穿過(guò)濾色器的不同的光程。在此情況下，靈敏度的陰影會(huì)在某些情形下在整個(gè)視角上 發(fā)生。然而，本實(shí)施例的構(gòu)造能夠使當(dāng)主光線以不同的角度入射時(shí)穿過(guò)濾色器51d的光 程長(zhǎng)度彼此相等。由于在本實(shí)施例中可以抑制陰影，所捕獲的圖像的圖像質(zhì)量可以以優(yōu)選方式而進(jìn)
一步改善。<5.第五實(shí)施例>[器件構(gòu)造]圖18示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中固態(tài)成像器件Ie的主要部分。圖18是布置在圖2中示出的成像區(qū)域PA中的像素的主要部分沿χ方向截取的截 面圖。圖18示出了成像區(qū)域PA的中央部分。如圖18所示，本實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ie與第一實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ia 在濾色器51e的形狀方面不同。除了以上描述的這點(diǎn)及與其相關(guān)的各點(diǎn)之外，本實(shí)施例與 第一實(shí)施例相同。將不再對(duì)重復(fù)部分進(jìn)行描述。每個(gè)濾色器51e構(gòu)造為用作光導(dǎo)的芯，該光導(dǎo)將光引導(dǎo)到相應(yīng)的光接收面JS，空 氣間隙層AG插設(shè)在濾色器51e與相應(yīng)的遮光部40之間，如圖18所示。在此情形下，空氣 間隙層AG的折射率小于濾色器51e的折射率。也就是，光導(dǎo)形成在光接收面JS上，而使濾 色器51e為芯，空氣間隙層AG為覆層。在本實(shí)施例中，每個(gè)濾色器51e具有錐形形狀，其寬度沿深度方向ζ減小。盡管沒(méi)有示出，與成像區(qū)域PA的中央部分一樣，空氣間隙層AG還設(shè)置在成像區(qū)域PA的周邊。 [制造方法]下面將描述用于制造以上固態(tài)成像器件Ie的方法。圖19、圖20、圖21和圖22示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中固態(tài)成像器件 Ie的方法的步驟中形成的主要部分。圖19、圖20、圖21和圖22示出與圖18中所示出的相 同的截面。在下面的描述中，將主要描述形成濾色器51e的步驟。(1)形成多晶硅膜PL首先形成多晶硅膜PL，如圖19所示。在形成多晶硅膜PL之前，形成像素分隔遮光層42，如圖8所示。之后，多晶硅膜PL隔著鈍化膜Es形成在光電二極管21和遮光部40上方，如圖19 所示。例如，利用CVD來(lái)形成多晶硅膜PL使得像素分隔遮光層42被覆蓋。(2)調(diào)整多晶硅膜PL的厚度然后調(diào)整多晶硅膜PL的厚度，如圖20所示。在本實(shí)施例中，由此形成的多晶硅膜PL的厚度通過(guò)進(jìn)行回蝕工藝來(lái)調(diào)整。具體地，調(diào)整多晶硅膜PL的厚度使得多晶硅膜PL保留在形成有上述空氣間隙層 AG(見(jiàn)圖18)的部分中。(3)形成濾色器5Ie然后形成濾色器51e，如圖21所示。在本實(shí)施例中，濾色器51e形成在多晶硅膜PL的上表面上并埋入在像素分隔遮光 層42之間。具體地，濾色器51e通過(guò)施加含有著色劑的光敏樹(shù)脂材料而形成。(4)形成空氣間隙層AG然后形成空氣間隙層AG，如圖22所示。在本實(shí)施例中，空氣間隙層AG通過(guò)去除多晶硅膜PL而形成。圖23示出在根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例中濾色器51e的任一個(gè)形成在相應(yīng)的多晶硅 膜PL的上表面上的部分。如圖23所示，在像素分隔遮光層42中沿水平方向χ延伸的部分與沿垂直方向y 延伸的部分的交叉處，形成的多晶硅膜PL是厚的并因此沒(méi)有被濾色器51e覆蓋。因此，多 晶硅膜PL的表面被暴露。多晶硅膜PL通過(guò)多晶硅膜PL的表面被暴露的部分而在干法蝕刻工藝中去除，如 圖23所示。結(jié)果，形成作為空氣層的空氣間隙層AG，如圖22所示。然后提供其他的部分。從而完成固態(tài)成像器件le。[總結(jié)]在本實(shí)施例中，由于每個(gè)濾色器51e形成為使得其用作如上所述的光導(dǎo)，濾色器 51e將光引導(dǎo)到相應(yīng)的光接收面JS。當(dāng)濾色器51e形成在像素分隔遮光層42中時(shí)，光會(huì)被電極遮光層41和像素分隔 遮光層42衰減，導(dǎo)致在某些情形下靈敏度降低。具體地，在入射主光線傾斜的視角的端部，光入射在遮光部40上，從而上述的問(wèn)題易于發(fā)生，導(dǎo)致顯著的靈敏度陰影。然而，根據(jù)本實(shí)施例中的構(gòu)造，濾色器51e將光引導(dǎo)到各自的光接收面JS。由于在本實(shí)施例中可以抑制陰影，所捕獲圖像的圖像質(zhì)量可以以優(yōu)選的方式進(jìn)一
步改善。<6.第六實(shí)施例〉[器件構(gòu)造]圖24示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例中固態(tài)成像器件If的主要部分。圖24示出了布置在圖2中示出的成像區(qū)域PA中的像素的主要部分沿χ方向截取 的截面圖。圖24示出了成像區(qū)域PA的中央部分。如圖24所示，在本實(shí)施例中，固態(tài)成像器件If具有低折射率層ZG以替代空氣間 隙層AG。除了以上描述的這點(diǎn)及與其相關(guān)的各點(diǎn)之外，本實(shí)施例與第五實(shí)施例相同。將不 再對(duì)重復(fù)部分進(jìn)行描述。每個(gè)濾色器51f構(gòu)造為用作光導(dǎo)的芯，該光導(dǎo)將光引導(dǎo)到相應(yīng)的光接收面JS，相 應(yīng)的低折射率層ZG插設(shè)在濾色器51f與相應(yīng)的遮光層40之間，如圖24所示。在此情況下， 低折射率層ZG的折射率低于濾色器51f的折射率。也就是，光導(dǎo)形成在光接收面JS上，而 使濾色器51f為芯，低折射率層ZG為覆層。在本實(shí)施例中，每個(gè)低折射率層ZG由例如氧化硅膜形成。盡管沒(méi)有示出，與中央部分一樣，低折射率層ZG還替代空氣間隙層AG設(shè)置在成像 區(qū)域PA的周邊。[制造方法]下面將描述用于制造上述固態(tài)成像器件If的方法。圖25、圖26和圖27示出用于制造根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例中固態(tài)成像器件If的方 法的步驟中形成的主要部分。圖25、圖26和圖27示出與圖24中所示出的相同的截面。在下面的描述中，將主要描述形成濾色器51f的步驟。(1)形成低折射率層ZG首先形成初始低折射率層ZG，如圖25所示。在形成初始低折射率層ZG之前，形成像素分隔遮光層42，如圖8所示。之后，初始低折射率層ZG隔著鈍化膜Es形成在光電二極管21和遮光部40上方， 如圖25所示。例如，初始低折射率層ZG通過(guò)利用CVD形成氧化硅膜而形成，使得像素分隔遮光
層42被覆蓋。(2)調(diào)整初始低折射率層ZG的厚度然后調(diào)整初始低折射率層ZG的厚度，如圖26所示。在本實(shí)施例中，由此形成的初始低折射率層ZG的厚度通過(guò)進(jìn)行回蝕工藝來(lái)調(diào)整。具體地，通過(guò)進(jìn)行回蝕工藝來(lái)調(diào)整厚度，使得每個(gè)像素分隔遮光層42的頂部被暴
Mo(3)形成濾色器5 If然后形成濾色器51f，如圖27所示。在本實(shí)施例中，濾色器51f形成在低折射率層ZG的上表面上并埋入在像素分隔遮光層42之間。具體地，濾色器51f通過(guò)施加含有著色劑的光敏樹(shù)脂材料而形成。然后提供其他的部分。從而完成固態(tài)成像器件If。
[總結(jié)]在本實(shí)施例中，由于每個(gè)濾色器51f形成為使得其用作如上所述的光導(dǎo)，濾色器 51f將光引導(dǎo)到相應(yīng)的光接收面JS。由于在本實(shí)施例中可以抑制陰影，所捕獲圖像的圖像質(zhì)量可以以優(yōu)選的方式進(jìn)一 步改善，如在第五實(shí)施例中。<7.第七實(shí)施例>[器件構(gòu)造及其他]圖28示出了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例中固態(tài)成像器件Ig的主要部分。圖28示出了布置在圖2中示出的成像區(qū)域PA中的像素的主要部分沿χ方向截取 的截面圖。圖28示出了成像區(qū)域PA的周邊部分。另一方面，成像區(qū)域PA的中央部分與圖 10中示出的成像區(qū)域的中央部分相同。如圖28所示，本實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ig與第二實(shí)施例中的固態(tài)成像器件Ib 在成像區(qū)域PA的周邊部分中的芯片上透鏡61g方面不同。除了以上描述的這點(diǎn)及與其相 關(guān)的各點(diǎn)之外，本實(shí)施例與第二實(shí)施例相同。將不再對(duì)重復(fù)部分進(jìn)行描述。通過(guò)將圖28與上述圖20比較可見(jiàn)，每個(gè)芯片上透鏡61g形成為使得其厚度隨著 從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大。也就是，厚度在視角的中央處是小的， 而厚度在視角的端部處是大的。[總結(jié)]如上所述，在本實(shí)施例中，像素分隔遮光層42以與第二實(shí)施例相同的方式形成。 也就是，像素分隔遮光層42形成為包括像素分隔遮光層42之間的間隔的寬度G31、G32、 G33、G34...隨著從成像區(qū)域PA的中心到周邊的距離的增加而增大的部分。除了以上之外，每個(gè)芯片上透鏡61g形成為使得其厚度隨著從成像區(qū)域PA的中心 到周邊的距離的增加而增大，如上所述。因此，在本實(shí)施例中可以將光有效聚焦在視角的端部處并抑制所捕獲圖像中的陰影。因此，在本實(shí)施例中，可以改善所捕獲圖像的圖像質(zhì)量。<8.其他〉本發(fā)明不必以上述實(shí)施例中的方式來(lái)實(shí)施，而是可以采用各種變化。例如，盡管已經(jīng)參照采用CXD圖像傳感器的情況描述了上述實(shí)施例，但是不一定 采用CCD圖像傳感器。例如，可以采用各種圖像傳感器(例如CMOS圖像傳感器)中的任何 其他的一種。此外，在三基色的濾色器的每個(gè)中，相應(yīng)的芯片上透鏡的厚度可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào) 整厚度而優(yōu)化。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明應(yīng)用到照相機(jī)的情況描述了以上實(shí)施例，但本發(fā)明不一定應(yīng) 用到照相機(jī)。本發(fā)明可以應(yīng)用到掃描儀、復(fù)印機(jī)或包括固態(tài)成像器件的任何其他電子裝置。除以上之外，本發(fā)明的精神可以適當(dāng)?shù)亟M合。
在上述實(shí)施例中，固態(tài)成像器件l、lb、lc、ld、le、lf和Ig對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的固態(tài)成像器件。在上述實(shí)施例中，基板101對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基板。在上述 實(shí)施例中，成像區(qū)域PA和成像面PS對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像面。在上述實(shí)施例中， 光接收面JS對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光接收面。在上述實(shí)施例中，光電二極管21對(duì)應(yīng) 于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光電轉(zhuǎn)換元件。在上述實(shí)施例中，傳送電極31對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例的電極。在上述實(shí)施例中，遮光部40對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的遮光部。在上述實(shí)施 例中，電極遮光層41中的延伸部分41x和41y對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電極遮光部。在 上述實(shí)施例中，像素分隔遮光層42中的延伸部分42x和42y對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像 素分隔遮光部。在上述實(shí)施例中，第一節(jié)距Pl對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一節(jié)距。在上 述實(shí)施例中，第二節(jié)距P2對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二節(jié)距。在上述實(shí)施例中，第三節(jié) 距P3對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三節(jié)距。在上述實(shí)施例中，濾色器51、51d、51e和51f 對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濾色器。在上述實(shí)施例中，芯片上透鏡61和61g對(duì)應(yīng)于根據(jù)本 發(fā)明實(shí)施例的芯片上透鏡。在上述實(shí)施例中，照相機(jī)200對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置。本申請(qǐng)包含于2009年2月18日提交到日本專利局的日本專利申請(qǐng) JP2009-035761中所公開(kāi)的相關(guān)主題，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素而進(jìn)行各種修改、組合、 部分組合和變更，只要它們落在權(quán)利要求書(shū)或其等同特征的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種固態(tài)成像器件，包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的成像面上，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；多個(gè)電極，插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及多個(gè)遮光部，設(shè)置在所述多個(gè)電極上方并插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間，其中每個(gè)所述遮光部包括電極遮光部，形成為覆蓋相應(yīng)的所述電極；和像素分隔遮光部，從所述電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀?，所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以第一節(jié)距布置在所述成像面上，所述多個(gè)遮光部中的所述電極遮光部以第二節(jié)距布置在所述成像面上，所述多個(gè)遮光部中的所述像素分隔遮光部以第三節(jié)距布置在所述成像面上，以及至少所述第三節(jié)距隨著從所述成像面的中心到周邊的距離的增加而增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件形成為使得所述第一節(jié)距和所述光接收面的面積隨著從 所述成像面的中心到周邊的距離的增加而增大，并且所述多個(gè)遮光部中的所述電極遮光部形成為使得所述第二節(jié)距隨著從所述成像面的 中心到周邊的距離的增加而增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)成像器件，其中所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件、所述多個(gè)遮光部中的所述電極遮光部以及所述多個(gè)遮光 部中的所述像素分隔遮光部形成為使得所述第一節(jié)距、所述第二節(jié)距和所述第三節(jié)距在從 所述成像面的中心到周邊的整個(gè)所述成像面上以相同的比例增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件和所述多個(gè)電極遮光部設(shè)置為使得在從所述成像面的中 心到周邊的整個(gè)所述成像面上所述第一節(jié)距與所述第二節(jié)距相等。
5.一種固態(tài)成像器件，包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的成像面上，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接 收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；多個(gè)電極，插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及 多個(gè)遮光部，設(shè)置在所述多個(gè)電極上方并插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所 述光電轉(zhuǎn)換元件之間，其中每個(gè)所述遮光部包括電極遮光部，形成為覆蓋相應(yīng)的所述電極；和像素分隔遮光部，從所述電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀?，所述光電轉(zhuǎn)換元件、所述電極遮光部和所述像素分隔遮光部以相同的節(jié)距設(shè)置在所述 成像面上，以及所述像素分隔遮光部形成為在所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件之間寬度隨著從所述成像面的 中心到周邊的距離的增加而減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，還包括濾色器，對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件而設(shè)置在所述光電轉(zhuǎn)換元件上方， 其中所述濾色器插設(shè)在布置于所述成像面上的所述多個(gè)像素分隔遮光部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)成像器件，其中每個(gè)所述濾色器具有面向相應(yīng)的所述光接收面并朝向所述光接收面凸?fàn)畹貜澢?的表面并用作平凸透鏡，該平凸透鏡的下側(cè)為將光聚焦在所述光接收面的凸表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的固態(tài)成像器件，其中具有比所述濾色器的折射率低的折射率的層插設(shè)在每個(gè)所述濾色器和相應(yīng)的所 述遮光部之間，并且每個(gè)所述濾色器用作光導(dǎo)的芯，該光導(dǎo)將光引導(dǎo)到相應(yīng)的所述光接收面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的固態(tài)成像器件，還包括多個(gè)芯片上透鏡，對(duì)應(yīng)于所述光電轉(zhuǎn)換元件而設(shè)置在所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)成像器件，其中所述芯片上透鏡形成為使得該芯片上透鏡的面積隨著從所述成像面的中心到周 邊的距離的增加而增大。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固態(tài)成像器件，其中所述芯片上透鏡形成為使得該芯片上透鏡的厚度隨著從所述成像面的中心到周 邊的距離的增加而增大。
12.一種固態(tài)成像器件，包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的成像面上，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接 收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；多個(gè)電極，插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及 多個(gè)遮光部，設(shè)置在所述多個(gè)電極上方并插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所 述光電轉(zhuǎn)換元件之間，其中每個(gè)所述遮光部包括電極遮光部，形成為覆蓋相應(yīng)的所述電極；和像素分隔遮光部，從所述電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀觯龆鄠€(gè)像素分隔遮光部形成為使得所述多個(gè)像素分隔遮光部之間的間隔的寬度隨 著從所述成像面的中心到周邊的距離的增加而增大。
13.一種電子裝置，包括多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的成像面上，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接 收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；多個(gè)電極，插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及 多個(gè)遮光部，設(shè)置在所述多個(gè)電極上方并插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所 述光電轉(zhuǎn)換元件之間，其中每個(gè)所述遮光部包括電極遮光部，形成為覆蓋相應(yīng)的所述電極；以及像素分隔遮光部，從所述電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀?，所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以第一節(jié)距布置在所述成像面上，所述多個(gè)遮光部中的所述電極遮光部以第二節(jié)距布置在所述成像面上， 所述多個(gè)遮光部中的所述像素分隔遮光部以第三節(jié)距布置在所述成像面上，以及 至少所述第三節(jié)距隨著從所述成像面的中心到周邊的距離的增加而增大。
14. 一種制造固態(tài)成像器件的方法，該方法包括步驟在基板的成像面上形成多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，每個(gè)所述光電轉(zhuǎn)換元件接收入射在光接收 面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；形成多個(gè)電極，該多個(gè)電極插設(shè)在布置于所述基板的所述成像面上的所述多個(gè)光電轉(zhuǎn) 換元件之間；以及形成多個(gè)遮光部，該多個(gè)遮光部在所述多個(gè)電極上方且在布置于所述基板的所述成像 面上的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間，其中形成所述遮光部的步驟包括以下步驟 形成覆蓋相應(yīng)的所述電極的電極遮光部；以及 形成從所述電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀龅南袼胤指粽诠獠浚?在形成所述光電轉(zhuǎn)換元件的步驟中，所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件以第一節(jié)距布置在所述成 像面上，在形成所述電極遮光部的步驟中，所述電極遮光部以第二節(jié)距布置在所述成像面上， 以及在形成所述像素分隔遮光部的步驟中，所述像素分隔遮光部以第三節(jié)距布置在所述成 像面上，并且所述第三節(jié)距隨著從所述成像面的中心到周邊的距離的增加而增大。
全文摘要
本發(fā)明提供了固態(tài)成像器件、電子裝置及其制造方法。該固態(tài)成像器件包括光電轉(zhuǎn)換元件，設(shè)置在基板的成像面上，接收入射在光接收面上的光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷；電極，插設(shè)在光電轉(zhuǎn)換元件之間；以及遮光部，設(shè)置在電極上方并插設(shè)在光電轉(zhuǎn)換元件之間。遮光部包括電極遮光部，形成為覆蓋相應(yīng)的電極；以及像素分隔遮光部，從電極遮光部的上表面凸?fàn)畹赝怀觥９怆娹D(zhuǎn)換元件以第一節(jié)距布置在成像面上。遮光部中的電極遮光部和像素分隔遮光部分別以第二節(jié)距和第三節(jié)距布置在成像面上。至少第三節(jié)距隨著從成像面的中心到周邊的距離而增大。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101807591SQ201010114709
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月18日
發(fā)明者桝田佳明 申請(qǐng)人:索尼公司