固态成像装置和电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种包含白色像素的固态成像装置以及一种包含所述固态成像装置的电子设备。
【背景技术】
[0002]互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可示范安装在数字摄影机、数字照相机、平板计算机、智能电话、移动电话等中的固态成像装置。在CMOS图像传感器中，光电电荷积累在充当光电转换元件的光电二极管(PD)的pn结电容中；由此积累的光电电荷经由M0S晶体管而被读出。
[0003]在固态成像装置中，根据像素数量的增加而促进像素大小的微型化。微型化通过ro面积的缩小和进入的光的量的减少来实现，导致灵敏度较低。为了补偿较低的灵敏度，白色像素已代替彩色像素而投入使用。白色像素包含透明层，其中透明层在可见光区中几乎不具有吸收。已关于透明层的材料和制造方法而作出了各种提议。例如，专利文献1描述透明层是由与作为底层的层间绝缘膜(例如，Si02膜)的材料相同的材料制成。
[0004]引用文献列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP 2012-74763A
【发明内容】
[0007]在包含白色像素的固态成像装置中，会容易发生白色像素与邻近彩色像素的颜色混合。因此期望抑制颜色混合。此外，当透明层由与作为底层的层间绝缘膜的材料相同的材料制成时，透明层的蚀刻处理变得困难，导致降低的形状精度。
[0008]因此期望提供一种可抑制颜色混合且改进形状精度的固态成像装置，以及一种包含所述固态成像装置的电子设备。
[0009]根据本公开的实施例的固态成像装置包含:彩色像素，各自包含第一光电转换元件和彩色滤光片；白色像素，各自包含第二光电转换元件和透明层；以及层间绝缘膜，设置在第一光电转换元件与彩色滤光片之间，以及第二光电转换元件与透明层之间。彩色滤光片设置在第一光电转换元件的光进入侧上。透明层设置在第二光电转换元件的光进入侧上。透明层具有比彩色滤光片的折射率高的折射率，且包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。
[0010]在根据本公开的实施例的固态成像装置中，透明层的折射率高于彩色滤光片的折射率。因此，斜向进入透明层的光在透明层与彩色滤光片之间的界面处反射，且反射光朝向透明层返回。这导致穿过透明层进入邻近像素的光的量的减少，抑制白色像素与邻近彩色像素的颜色混合。此外，透明层包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。这使得可按高精度控制透明层的蚀刻量，导致形状精度的改进。
[0011]根据本公开的实施例的电子设备设有固态成像装置。固态成像装置包含:彩色像素，各自包含第一光电转换元件和彩色滤光片；白色像素，各自包含第二光电转换元件和透明层；以及层间绝缘膜，设置在第一光电转换元件与彩色滤光片之间，以及第二光电转换元件与透明层之间。彩色滤光片设置在第一光电转换元件的光进入侧上。透明层设置在第二光电转换元件的光进入侧上。透明层具有比彩色滤光片的折射率高的折射率，且包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。
[0012]在根据本公开的上述实施例的电子设备中，通过固态成像装置来执行成像。
[0013]根据本公开的实施例的固态成像装置，或根据本公开的实施例的电子设备，透明层的折射率高于彩色滤光片的折射率。因此，可减少穿过透明层且进入邻近像素的光的量，且抑制白色像素与邻近彩色像素的颜色混合。此外，透明层包含由与层间绝缘膜的材料不同的材料制成的无机介电膜。因此，可按高精度控制透明层的蚀刻量，导致形状精度的改进。
[0014]应注意，本公开的效果不限于此处所述的那些效果，而是可为下文所述的效果中的任一个效果。
【附图说明】
[0015]图1是根据本公开的第一实施例的固态成像装置的配置的横截面图。
[0016]图2是由透明树脂制成的透明层的形状的一个实例的平面图。
[0017]图3是图2中的像素大小的微型化的状况下的透明层的形状的一个实例的平面图。
[0018]图4是为了描述图1所例示的固态成像装置的运作而提供的横截面图。
[0019]图5是透明层与彩色滤光片之间的折射率差与临界角的关系的图形。
[0020]图6是为了描述临界角而提供的横截面图。
[0021]图7是图1所例示的固态成像装置中的两行两列单元阵列(unitarray)的一个实例的平面图。
[0022]图8是RGB拜耳阵列的平面图。
[0023]图9是布置多个图7所例示的单元阵列的配置的平面图。
[0024]图10是图1所例示的固态成像装置中的两行两列单元阵列的另一实例的平面图。
[0025]图11是布置多个图10所例示的单元阵列的配置的平面图。
[0026]图12是应用根据实施例的制造固态成像装置的方法的单元阵列的平面图。
[0027]图13是按照工序的制造具有图12所例示的单元阵列的固态成像装置的方法的横截面图。
[0028]图14是图13之后的过程的横截面图。
[0029]图15是图14之后的过程的横截面图。
[0030]图16是图15所例示的透明层的布置的平面图。
[0031 ]图17是图15之后的过程的横截面图。
[0032]图18是图17之后的过程的横截面图。
[0033]图19是图18之后的过程的横截面图。
[0034]图20是应用根据本公开的第二实施例的制造固态成像装置的方法的单元阵列的平面图。
[0035]图21是按照工序的制造具有图20所例示的单元阵列的固态成像装置的方法的横截面图。
[0036]图22是图21之后的过程的横截面图。
[0037]图23是图22之后的过程的横截面图。
[0038]图24是图23所例示的透明层的布置的平面图。
[0039]图25是图23之后的过程的横截面图。
[0040]图26是图25之后的过程的横截面图。
[0041]图27是图26之后的过程的横截面图。
[0042]图28是图27所例示的透明层和绿色滤光片的布置的平面图。
[0043]图29是图27之后的过程的横截面图。
[0044]图30是图29之后的过程的横截面图。
[0045]图31是应用根据本公开的第三实施例的制造固态成像装置的方法的单元阵列的平面图。
[0046]图32是按照工序的制造具有图31所例示的单元阵列的固态成像装置的方法的横截面图。
[0047]图33是图32之后的过程的横截面图。
[0048]图34是图33之后的过程的横截面图。
[0049]图35是图34所例示的透明层的布置的平面图。
[0050]图36是图34之后的过程的横截面图。
[0051]图37是图36之后的过程的横截面图。
[0052]图38是图37之后的过程的横截面图。
[0053]图39是图38之后的过程的横截面图。
[0054]图40是图39之后的过程的横截面图。
[0055]图41是根据本公开的第四实施例的固态成像装置的配置的横截面图。
[0056]图42是图41所例示的遮光壁的配置的平面图。
[0057]图43是制造图41所例示的固态成像装置的方法中的过程的横截面图。
[0058]图44是固态成像装置的功能框图。
[0059]图45是根据应用实例的电子设备的功能框图。
【具体实施方式】
[0060]在下文中，参照附图来详细描述本公开的一些实施例。应注意，按照以下次序进行描述。
[0061]1.第一实施例(具有以棋盘图案布置的W像素以及RB彩色像素的实例)
[0062]2.第二实施例(制造方法:具有W像素和RGB彩色像素的实例)
[0063]3.第三实施例(制造方法:使用CMP的制造方法的实例)
[0064]4.第四实施例(具有遮光壁的实例)
[0065]5.固态成像装置的整体配置的实例
[0066]6.应用实例(电子设备的实例)
[0067](第一实施例)
[0068]图1例示根据本公开的第一实施例的