專利名稱：固體攝像裝置、固體攝像裝置的制造方法和電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體攝像裝置、固體攝像裝置的制造方法和電子機(jī)器，特別是涉及對(duì)于每組多個(gè)芯片上透鏡而配置一個(gè)微型透鏡的復(fù)眼系固體攝像裝置及其制造方法和使用固體攝像裝置的電子機(jī)器。
背景技術(shù)：
固體攝像裝置在基板的一個(gè)主面?zhèn)染邆溆卸S配列的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部。在各光電轉(zhuǎn)換部的上方配置有與各自光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)的芯片上透鏡。且近年來(lái)提案有例如對(duì)于在2 X 2或3 X 3等配置的每組多個(gè)芯片上透鏡而配置一個(gè)微型透鏡的復(fù)眼系固體攝像裝置(所謂Light Field Camera光場(chǎng)照相機(jī))。在復(fù)眼系固體攝像裝置中，作為從光電轉(zhuǎn)換部得到的攝像數(shù)據(jù)而能夠得到光的強(qiáng)度分布及其光行進(jìn)方向的信息。因此，通過(guò)對(duì)得到的攝像 數(shù)據(jù)施加規(guī)定的圖像處理而例如能夠生成任意視野的圖像(視差圖像)和任意焦點(diǎn)的圖像(重調(diào)焦距圖像)。除此之外，還能夠應(yīng)用在使用被叫做整體方式顯示方法的立體顯示器。這種復(fù)眼系固體攝像裝置為了在各微型透鏡的焦點(diǎn)面配置芯片上透鏡，在設(shè)置有芯片上透鏡的基板上經(jīng)由空間而設(shè)有微型透鏡(例如下述專利文獻(xiàn)I、2)。該空間例如在設(shè)置有芯片上透鏡的基板(攝像單元)與配列微型透鏡的微型透鏡陣之間設(shè)置具有與微型透鏡對(duì)應(yīng)的多個(gè)開口部的遮光塊?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :(日本)特開2002-171430號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :(日本)特開2010-67624號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題但這種結(jié)構(gòu)的復(fù)眼系固體攝像裝置中，微型透鏡陣和攝像單元是經(jīng)由空間來(lái)配置。因此，例如在高溫或高溫高濕的使用環(huán)境下，由于微型透鏡陣與攝像單元之間的熱膨脹系數(shù)差而使產(chǎn)生光軸偏離等，引起發(fā)暗和像質(zhì)不均勻等像質(zhì)惡化。于是本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)眼系固體攝像裝置，能夠抑制以微型透鏡陣與攝像單元之間的光軸偏離為起因的像質(zhì)惡化，由此，與使用環(huán)境無(wú)關(guān)地能夠以高像質(zhì)進(jìn)行攝像。且本發(fā)明的目的在于提供一種該固體攝像裝置的制造方法和使用該固體攝像裝置的電子機(jī)器。解決問(wèn)題的技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的固體攝像裝置具備有二維配列的光電轉(zhuǎn)換部、與各光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)而在該各光電轉(zhuǎn)換部的上方二維配列的芯片上透鏡、與每組多個(gè)芯片上透鏡相對(duì)配置的微型透鏡。且特別具備有被夾在芯片上透鏡與微型透鏡之間的透明材料層。這種結(jié)構(gòu)的固體攝像裝置通過(guò)把透明材料層夾在芯片上透鏡與微型透鏡之間而使從光電轉(zhuǎn)換部到微型透鏡不經(jīng)由空間部地被一體化。由此，即使在高溫高濕的使用環(huán)境下，在芯片上透鏡與微型透鏡之間也難于產(chǎn)生由熱膨脹系數(shù)差引起的光軸偏離。且本發(fā)明也是該固體攝像裝置的制造方法，包括有把被夾在芯片上透鏡與微型透鏡之間的透明材料層形成在形成有光電轉(zhuǎn)換部和芯片上透鏡的基板上，或者形成在形成有微型透鏡的基板上的工序。且本發(fā)明也是使用該固體攝像裝置的電子機(jī)器，具備有向固體攝像裝置的微型透鏡引導(dǎo)射入光的光學(xué)系統(tǒng)、處理來(lái)自固體攝像裝置的光電轉(zhuǎn)換部的輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路。根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明，由于在芯片上透鏡與其上部的微型透鏡之間難于產(chǎn)生由熱膨脹系數(shù)差引起的光軸偏離，所以與使用環(huán)境無(wú)關(guān)地能夠謀求提高復(fù)眼系固體攝像裝置的攝像像質(zhì)。


圖I是應(yīng)用本發(fā)明得到的固體攝像裝置主要部分的概略結(jié)構(gòu)圖；圖2是第一實(shí)施例固體攝像裝置主要部分的剖視圖；圖3是表示芯片上透鏡和第一中間層的折射率差與焦距關(guān)系的曲線；圖4A-圖4D是第一實(shí)施例固體攝像裝置的制造工序圖(其I);圖5A-圖5B是第一實(shí)施例固體攝像裝置的制造工序圖(其2);圖6是第二實(shí)施例固體攝像裝置主要部分的剖視圖；圖7A-圖7D是第二實(shí)施例固體攝像裝置的制造工序圖(其I);圖8A-圖8B是第二實(shí)施例固體攝像裝置的制造工序圖(其2)；圖9是第三實(shí)施例固體攝像裝置主要部分的剖視圖；圖IOA-圖IOD是第二實(shí)施例固體攝像裝置的制造工序圖(其I)；圖IlA-圖IlB是第二實(shí)施例固體攝像裝置的制造工序圖(其2)；圖12是本發(fā)明電子機(jī)器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下，把本發(fā)明的實(shí)施例按照附圖以下面表示的順序來(lái)說(shuō)明實(shí)施例。I、本發(fā)明固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)例2、第一實(shí)施例(使用凸型芯片上透鏡+凸型微型透鏡的例)3、第二實(shí)施例(使用凸型芯片上透鏡+凹型微型透鏡的例)4、第三實(shí)施例(使用凹型芯片上透鏡+凹型微型透鏡的例)5、第四實(shí)施例(電子機(jī)器的實(shí)施例)且對(duì)于各實(shí)施例和變形例中共通的結(jié)構(gòu)元件付與相同的符號(hào)而省略重復(fù)的說(shuō)明?！禝、固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)例》圖I是作為應(yīng)用本發(fā)明各實(shí)施例的制造方法制作的固體攝像裝置一例而表示MOS型固體攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)。該圖所示的固體攝像裝置I具有在基板2的一個(gè)面上把包含光電轉(zhuǎn)換部的多個(gè)像素3規(guī)則地二維配列的像素區(qū)域。在各像素3設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換部、電荷積累部、由多個(gè)晶體管(所謂的MOS晶體管)和電容元件等構(gòu)成的像素電路。且也有在多個(gè)像素共有像素電路一部分的情況。在以上像素區(qū)域的外圍部分設(shè)置有垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5、水平驅(qū)動(dòng)電路6和系統(tǒng)控制電路7等外圍電路。垂直驅(qū)動(dòng)電路4例如由移位寄存器構(gòu)成，選擇像素驅(qū)動(dòng)線8，向被選擇的像素驅(qū)動(dòng)線8供給用于驅(qū)動(dòng)像素的脈沖，把配列在像素區(qū)域的像素3按照行單位進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。即垂直驅(qū)動(dòng)電路4把配列在像素區(qū)域的各像素3按照行單位順次地在垂直方向進(jìn)行選擇掃描。且通過(guò)相對(duì)像素驅(qū)動(dòng)線8而垂直配線的垂直信號(hào)線9，把在各像素3中基于按照受光量生成的信號(hào)電荷的像素信號(hào)向列信號(hào)處理電路5供給。列信號(hào)處理電路5例如按照像素3的每列來(lái)配置，把從一行部分的像素3輸出的信號(hào)以每像素列來(lái)進(jìn)行除去噪聲等的信號(hào)處理。即列信號(hào)處理電路5進(jìn)行用于把像素固有 的固定類型噪聲除去的相關(guān)雙重取樣(⑶S :Correlated Double sampling)、信號(hào)放大、模擬/數(shù)字變換(AD Analog/Digital Conversion)等的信號(hào)處理。水平驅(qū)動(dòng)電路6例如由移位寄存器構(gòu)成，通過(guò)順次輸出水平掃描脈沖而順序地選擇各個(gè)列信號(hào)處理電路5，從各個(gè)列信號(hào)處理電路5輸出像素信號(hào)。當(dāng)輸入時(shí)鐘時(shí)，系統(tǒng)控制電路7接受指令動(dòng)作模式等的數(shù)據(jù)，并輸出固體攝像裝置I內(nèi)部信息等的數(shù)據(jù)。即在系統(tǒng)控制電路7根據(jù)垂直同步信號(hào)、水平同步信號(hào)和主時(shí)鐘，而生成成為垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5和水平驅(qū)動(dòng)電路6等動(dòng)作基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)。且把這些信號(hào)向垂直驅(qū)動(dòng)電路4、列信號(hào)處理電路5和水平驅(qū)動(dòng)電路6等輸入。由以上的各外圍電路Γ7和設(shè)置在各像素3的像素電路而構(gòu)成驅(qū)動(dòng)各像素的驅(qū)動(dòng)電路。且也可以把外圍電路Γ7配置在向像素區(qū)域?qū)雍系奈恢?。以上的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在像素3的上部對(duì)于每組多個(gè)像素3而設(shè)置一個(gè)微型透鏡10而構(gòu)成復(fù)眼系固體攝像裝置I。在此作為一例，圖示了對(duì)于每組以3X3配列的9個(gè)像素3而設(shè)置一個(gè)微型透鏡10的例?！?、第一實(shí)施例(使用凸型的芯片上透鏡+凸型的微型透鏡的例)》[第一實(shí)施例固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)]圖2是第一實(shí)施例固體攝像裝置Ia主要部分的剖視圖。該圖所示的固體攝像裝置是所謂的復(fù)眼系固體攝像裝置(Light Field Camera)，如下構(gòu)成。復(fù)眼系固體攝像裝置Ia例如把由單晶硅構(gòu)成的基板2的一個(gè)主面?zhèn)茸鳛槭芄饷?，在受光面?zhèn)鹊谋砻鎸佣S配列形成由雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換部21。把該光電轉(zhuǎn)換部21設(shè)置在每個(gè)像素3。在該基板2的受光面上經(jīng)由絕緣保護(hù)膜23而設(shè)置有濾色器層25。該濾色器層25由向每個(gè)像素3布圖的各色濾色器構(gòu)成。以上的結(jié)構(gòu)與通常的固體攝像裝置相同便可，并不限定向各像素3配置的各部件的結(jié)構(gòu)。即也可以把光電轉(zhuǎn)換部21僅設(shè)置在圖示那樣的基板2成為受光面?zhèn)鹊囊恢髅鎮(zhèn)龋蛘呤窃O(shè)置在從一主面?zhèn)鹊狡渌闹髅鎮(zhèn)?。且根?jù)需要，在基板2配置有在此省略了圖示的元件分離和浮動(dòng)擴(kuò)散等其他的雜質(zhì)區(qū)域。在設(shè)置有包含光電轉(zhuǎn)換部21的雜質(zhì)區(qū)域的基板2上，也可以配置在此省略了圖示的門絕緣膜和門電極等。這時(shí)，在把門絕緣膜和門電極覆蓋的狀態(tài)下，配置絕緣保護(hù)膜23。也可以把包含門絕緣膜和門電極的像素電路配置在基板2受光面的相反側(cè)的面。
在這種濾色器層25上設(shè)置本發(fā)明特效的各層。即在濾色器層25上按照該順序來(lái)設(shè)置(A)芯片上透鏡27a (B)第一中間層29 (C)第二中間層31 (D)微型透鏡10a。下面，從基板2側(cè)開始按順序詳細(xì)說(shuō)明結(jié)構(gòu)。(A)芯片上透鏡27a與各像素3和各光電轉(zhuǎn)換部21對(duì)應(yīng)地配置，在此，例如相對(duì)光射入方向而是成為凸的凸型透鏡。該芯片上透鏡27a由對(duì)于在光電轉(zhuǎn)換部21進(jìn)行光電變換的波長(zhǎng)的光具有透射性的材料(以下叫做透明材料)構(gòu)成，設(shè)定為由折射率nO的材料構(gòu)成。且也有時(shí)在各光電轉(zhuǎn)換部21上層合多個(gè)芯片上透鏡，把在此的芯片上透鏡27a設(shè)定為是最上層的芯片上透鏡。在此，構(gòu)成芯片上透鏡27a的材料如在下面第一中間層29說(shuō)明的那樣，優(yōu)選使用與第一中間層29的折射率差大材料。特別是由于在此的芯片上透鏡27a是凸型透鏡，所以即使是透明材料中也是使用折射率大的材料。在此，作為一例而使用氮化硅(折射率η0=1. 9)來(lái)構(gòu)成芯片上透鏡27a。作為構(gòu)成這種凸型芯片上透鏡27a的材料，除了氮化硅之外而能夠例示氮化氧化硅(折射率η0=1. 85)、氧化鈦分散聚硅氧烷樹脂(折射率η0=1. 8)、氧化鈦分散丙烯酸樹脂(折射率η0=1. 8)等。由折射率n0及其以下表示的折射率被設(shè)定為·是對(duì)于攝像波長(zhǎng)即可見(jiàn)光中心附近波長(zhǎng)λ =550nm的折射率。(B)第一中間層29是作為透明材料層而設(shè)置的層，通過(guò)把芯片上透鏡27a的透鏡形狀埋入而被形成得表面平坦。該第一中間層29在能夠維持由芯片上透鏡27a引起的向光電轉(zhuǎn)換部21聚光的特性程度上，而由與芯片上透鏡27a的折射率n0的差足夠大的折射率nl的材料構(gòu)成是重要的。由于在此的芯片上透鏡27a是凸型透鏡，所以即使是透明材料中也是使用折射率小的材料來(lái)形成第一中間層29，芯片上透鏡27a的折射率n0與第一中間層29的折射率nl是nl < n0。第一中間層29只要是能夠埋入芯片上透鏡27a的透鏡形狀且被形成得表面平坦左右的膜厚便可，不需要考慮以后說(shuō)明的微型透鏡IOa的焦距。下面的表I表示芯片上透鏡27a的折射率n0與第一中間層29的折射率nl的折射率差a (|n0 — nl|)和芯片上透鏡27a的焦距b。且表示有把第一中間層29置換成大氣(折射率n=l. 0)時(shí)，把芯片上透鏡27a的焦距作為基準(zhǔn)值=0時(shí)的焦距差C。圖3是表示上述折射率差a與焦距差c關(guān)系的曲線。且芯片上透鏡27a是使用氮化硅(折射率η0=1. 9)所構(gòu)成，被形成為適用于像素尺寸I. 4 μ m，是通過(guò)使第一中間層29的折射率nl變化而得到的曲線。[表 I]折射率差a 焦距b焦距差c
|nO - nl|( μ m)(pm)
_O1I__23Λ__IO_
0.212.66.3---
0.3__9Λ__18_
0.4__TA__U_
0.56.30__ (第一中間層是大氣)如上述表I和曲線所不，若各芯片上透鏡27a與在光的射入方向鄰接配置的第一中間層29的折射率差變小，則焦距就變大。若芯片上透鏡27a的焦距變長(zhǎng)，則就需要增大芯片上透鏡27a與光電轉(zhuǎn)換部21之間的距離，因此，能夠估計(jì)到斜光射入靈敏度的惡化等。因此，對(duì)于芯片上透鏡27a來(lái)說(shuō)，求與把第一中間層29置換成大氣時(shí)同等程度小的焦距，選擇構(gòu)成第一中間層29的材料以使折射率差I(lǐng)nO - nl | ^ O. 4。更優(yōu)選把芯片上透鏡27a的焦距設(shè)定成比像素3的尺寸小。在如上選擇構(gòu)成第一中間層29的材料時(shí)，不需要考慮第一中間層29的膜厚t I的厚膜化。具體說(shuō)就是，只要是把芯片上透鏡27a是使用氮化硅(折射率η0=1. 9)構(gòu)成的情況，則優(yōu)選第一中間層29使用折射率nl=l. 5以下的材料。作為這種材料，能夠例示含有氟的聚硅氧烷樹脂(折射率nl=l. 42)、含有氟的丙烯酸樹脂(折射率nl=l. 42)、含有中空硅石粒子的聚硅氧烷樹脂(折射率nl=l. 35)。(C)第二中間層31是作為透明材料層而設(shè)置的層，被形成得表面平坦。該第二中間層31具有在能夠維持由微型透鏡IOa引起的向芯片上透鏡27a聚光的特性左右的膜厚t2重要的。因此，第二中間層31的膜厚t2和第一中間層29的膜厚tl是t2 > tl。例如把一個(gè)微型透鏡IOa與3X3像素對(duì)應(yīng)配置，像素尺寸是I. 4μπι，在是焦距最短的半球透鏡形狀的情況下，微型透鏡IOa的焦距是[1.5Χ (1.4ymX3 / 2) /(1.5-l)]=6.3ym0因此，這時(shí)第二中間層31的膜厚t2成為被設(shè)定成從微型透鏡IOa的焦距6.3 μ m減去第一中間層29的膜厚tl的值。因此，例如只要是應(yīng)用熔化流動(dòng)法來(lái)形成微型透鏡IOa時(shí)，與芯片上透鏡27a比較則難于以接近半球的大曲率來(lái)形成體積大的微型透鏡10a。因此，微型透鏡IOa的焦距有進(jìn)一步變大的傾向。因此，與在前面的例中從假定成半球的微型透鏡IOa的焦距6. 3 μ m減去第一中間層29的膜厚tl的值相比，第二中間層31的膜厚t2要進(jìn)一步被設(shè)定大。構(gòu)成該第二中間層31的材料的折射率n2相對(duì)芯片上透鏡27a的折射率n0和第一中間層29的折射率nl，以|n0 —nl| > n0 - n2為好。按照在第一中間層29與第二中間層31的界面防止光反射的觀點(diǎn)，優(yōu)選折射率nlN折射率ιι2。作為構(gòu)成以上第二中間層31的材料，能夠例示丙烯酸樹脂(折射率n2=l. 5)、聚硅氧烷樹脂(折射率n2=l. 5)、聚苯乙烯樹脂(折射率n2=l. 6)。這些材料例如在把乳酸乙酯作為溶劑使用的情況下，能夠大量地向該溶劑中溶解。因此，在成膜時(shí)能夠形成高粘度的涂布溶液，能夠涂布成厚膜。(D)微型透鏡IOa按照每組多個(gè)芯片上透鏡27a來(lái)配置，在此例如是按照每組3X3二維配列的9像素芯片上透鏡27a來(lái)配置一個(gè)微型透鏡10a。該微型透鏡IOa例如是相對(duì)光射入方向凸的凸型透鏡，由具有與大氣的折射率U=I)的差足夠大的折射率π3的透明材料構(gòu)成。在此，由于微型透鏡IOa的凸型透鏡，所以使用具有比大氣的折射率(η=1)大的折射率η3的材料。作為與芯片上透鏡27a比較而構(gòu)成大型的微型透鏡IOa的材料，要選擇使用也考慮到加工性的材料。作為這種材料，例如能夠例示聚羥基苯乙烯系保護(hù)膜材料(折射率n3=l. 5)、氮化娃(折射率n3=l. 9)、丙烯酸類保護(hù)膜材料(折射率n3=l. 5)等無(wú)機(jī)玻璃系或有機(jī)透明樹脂材料類材料。作為微型透鏡10a，越使用折射率n3大的材料則越使第二中間層31的膜厚t2薄膜化。 [第一實(shí)施例固體攝像裝置的制造方法]圖4和圖5是表示第一實(shí)施例固體攝像裝置制造順序的剖視工序圖。以下，按照這些圖來(lái)說(shuō)明圖2所示的第一實(shí)施例固體攝像裝置的制造方法。[圖4A]首先，如圖4A所示，在例如由單晶硅構(gòu)成的基板2 —主面?zhèn)鹊母飨袼?，通過(guò)從掩模上進(jìn)行離子注入和然后的熱處理而形成由雜質(zhì)區(qū)域構(gòu)成的光電轉(zhuǎn)換部21。根據(jù)需要在基板2的內(nèi)部形成其他雜質(zhì)區(qū)域，且在基板2上形成門絕緣膜和門電極。然后，在基板2上把絕緣保護(hù)膜23成膜。這時(shí)，考慮到以后形成的芯片上透鏡的焦距，絕緣保護(hù)膜23以被調(diào)整的膜厚形成，以使芯片上透鏡的焦點(diǎn)位于在光電轉(zhuǎn)換部21內(nèi)。然后，在絕緣保護(hù)膜23上部的各像素3布圖形成各色的濾色器。由此，在絕緣保護(hù)膜23上形成有濾色器層25。[圖4B] 接著如圖4B所示，在濾色器層25上形成芯片上透鏡27a。在此如前面說(shuō)明的那樣，是形成由氮化硅(折射率η0=1. 9)構(gòu)成的芯片上透鏡27a。這時(shí)，首先在濾色器層25上把氮化硅膜成膜，與其上部的各像素部分對(duì)應(yīng)，而形成獨(dú)立島狀的保護(hù)膜圖形。接著，應(yīng)用熔化流動(dòng)法并通過(guò)進(jìn)行熱處理而使保護(hù)膜圖形流動(dòng)，利用表面張力整形成凸型的透鏡形狀。然后，從具有凸型透鏡形狀的保護(hù)膜圖形上部與保護(hù)膜圖形一起地來(lái)蝕刻氮化硅膜，把保護(hù)膜圖形的曲面形狀向氮化硅膜復(fù)制。由此，把由氮化硅構(gòu)成的凸型芯片上透鏡27a形成在各光電轉(zhuǎn)換部21上。[圖4C]接著如圖4C所示，以把芯片上透鏡27a的透鏡形狀埋入的狀態(tài)來(lái)把第一中間層29成膜。在此，使用相對(duì)構(gòu)成芯片上透鏡27a的氮化硅而具有充分折射率差的透明材料。在此，這樣的材料是使用含有氟的聚硅氧烷樹脂(折射率nl=l. 42)，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)涂布法把第一中間層29成膜。這時(shí)，首先把含有氟的聚硅氧烷樹脂向作為溶劑的丙二醇單甲基醚乙酸酯(PEGMEA)溶解，把該溶液向芯片上透鏡27a上旋轉(zhuǎn)涂布。這時(shí)，含有氟的聚硅氧烷樹脂對(duì)于PEGMEA的飽和溶解量小，溶液的粘度非常低。因此，向芯片上透鏡27a上旋轉(zhuǎn)涂布的溶液的涂布膜厚有限度。但在此，只要是把芯片上透鏡27a的透鏡形狀埋入并使表面平坦地來(lái)涂布溶液便可，并不要求涂布膜厚的厚膜化，例如從芯片上透鏡27a的頂部開始以I μ m左右的涂布膜厚來(lái)涂布溶液。在使用這種飽和溶解量小的溶液的旋轉(zhuǎn)涂布法中，由于溶液的粘度非常低，所以芯片上透鏡27a的埋入性良好，能夠提供由空隙率引起的像質(zhì)缺陷少的良好的像質(zhì)。然后例如進(jìn)行120°C、一分鐘的熱處理，把涂布在芯片上透鏡27a上的溶液中的溶劑干燥除去，接著進(jìn)行230°C、五分鐘的熱處理，使含有氟的聚硅氧烷樹脂充分固化。由此，把芯片上透鏡27a的透鏡形狀埋入并被整形得表面平坦的由含有氟的聚硅氧烷樹脂構(gòu)成的第一中間層29被成膜。該第一中間層29從芯片上透鏡27a的頂部開始而有I μ m以下的膜厚tl。[圖4D]接著如圖4D所示，在第一中間層29上把第二中間層31成膜。在此，使用能夠以一定程度的厚膜成膜的透明材料來(lái)把第二中間層31成膜。作為該材料，在此是使用丙烯酸
樹脂(折射率n2=l. 50)，應(yīng)用旋轉(zhuǎn)涂布法把第二中間層31成膜。這時(shí)，首先把丙烯酸樹脂向作為溶劑的PEGMEA溶解，把該溶液向第一中間層29上旋轉(zhuǎn)涂布。這時(shí)，丙烯酸樹脂對(duì)于PEGMEA的飽和溶解量比含有氟的聚硅氧烷樹脂的大，溶液是高粘度。因此，旋轉(zhuǎn)涂布的溶液的涂布膜厚能夠厚膜化。在此，根據(jù)第二中間層31的必要膜厚例如涂布溶液到涂布膜厚是6. O μ m左右。然后例如進(jìn)行120 °C、一分鐘的熱處理，把溶液中的溶劑干燥除去，接著進(jìn)行230°C、五分鐘的熱處理，使丙烯酸樹脂充分固化。由此，在第一中間層29上把厚膜化到膜厚t 2=6 μ m左右的第二中間層31成膜。第二中間層31的形成并不限定于應(yīng)用旋轉(zhuǎn)涂布法，也可以應(yīng)用印刷那樣的涂布法和在下面第二實(shí)施例說(shuō)明的樹脂片貼合。[圖5A]接著如圖5A所示，應(yīng)用光刻法在第二中間層31上形成保護(hù)膜圖形35。該保護(hù)膜圖形35是與前面說(shuō)明的微型透鏡的形成位置對(duì)應(yīng)地形成，例如是與按照每組3X3 二維配列的9個(gè)像素芯片上透鏡27a對(duì)應(yīng)地形成獨(dú)立的島狀。作為保護(hù)膜材料而使用酚醛清漆樹脂類保護(hù)膜材料(折射率n3=l. 6)，首先利用旋轉(zhuǎn)涂布法在第二中間層31上把未固化的保護(hù)膜材料以膜厚I. 5 μ m左右進(jìn)行涂布成膜。然后進(jìn)行120°C、一分鐘的熱處理，把涂布成膜的保護(hù)膜中的溶劑干燥除去。接著，使用i線曝光裝置對(duì)保護(hù)膜進(jìn)行圖形曝光。然后，對(duì)被圖形曝光的保護(hù)膜使用2. 38wt%的四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液進(jìn)行顯影處理，在第二中間層31上形成保護(hù)膜圖形35。[圖5B]接著，如圖5B所示，進(jìn)行熔化流動(dòng)法和用于固化的后曝光烘烤7卜-々7——'m 處理。在此，例如進(jìn)行200°c、五分鐘的熱處理以使保護(hù)膜圖形35流動(dòng)，利用表面張力而整形成凸?fàn)畹那嫘螤睿沂贡徽蔚谋Ｗo(hù)膜圖形35固化。由此，形成把保護(hù)膜圖形35整形成透鏡形狀的微型透鏡10a。以上，得到了使用圖2說(shuō)明的第一實(shí)施例的固體攝像裝置la。在把微型透鏡IOa由氮化硅這樣的無(wú)機(jī)材料形成的情況下，能夠應(yīng)用下面第二實(shí)施例說(shuō)明的微型透鏡的形成方法。[第一實(shí)施例的效果]根據(jù)以上說(shuō)明的第一實(shí)施例，在芯片上透鏡27a與在其上部按照每組多個(gè)芯片上透鏡27a對(duì)應(yīng)配置的微型透鏡IOa之間夾有由第一中間層29和第二中間層31構(gòu)成的透明材料層。由此，使從芯片上透鏡27a下的光電轉(zhuǎn)換部21到微型透鏡IOa不經(jīng)由空間部地被一體化。因此，即使在高溫高濕的使用環(huán)境下，在芯片上透鏡27a與微型透鏡IOa之間也難于產(chǎn)生由熱膨脹系數(shù)差引起的光軸偏離。其結(jié)果是在復(fù)眼系固體攝像裝置中能夠與使用環(huán)境無(wú)關(guān)地謀求提高攝像像質(zhì)。由于該固體攝像裝置Ia是不經(jīng)由空間部而被一體化的結(jié)構(gòu)，所以能夠提供靈敏度特性優(yōu)良且雜光疊影減少了的良好像質(zhì)。特別是本第一實(shí)施例中，把夾在芯片上透鏡27a與微型透鏡IOa之間的透明材料層設(shè)定成是由芯片上透鏡27a側(cè)的第一中間層29與微型透鏡IOa側(cè)的第二中間層31層合的結(jié)構(gòu)。由此，使用能夠符合口徑大的微型透鏡IOa焦距的厚膜化的材料來(lái)構(gòu)成第二中間層31，另一方面，能夠僅考慮芯片上透鏡27a的聚光性能地使用具有折射率的材料來(lái)構(gòu)成第一中間層29。其結(jié)果是在復(fù)眼系固體攝像裝置Ia中，能夠在確?？趶酱蟮奈⑿屯哥RIOa的焦距的同時(shí)，縮小芯片上透鏡27a與光電轉(zhuǎn)換部21之間的距離，能夠防止由來(lái)自鄰接的像素3斜射入光的侵入而引起的靈敏度降低。 《3、第二實(shí)施例(使用凸型的芯片上透鏡+凹型的微型透鏡的例)》[第二實(shí)施例固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)]圖6是第二實(shí)施例固體攝像裝置Ib主要部分的剖視圖。該圖所示的復(fù)眼系固體攝像裝置與第一實(shí)施例的固體攝像裝置不同之處在于微型透鏡IOb是凹型結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)則是同樣的。即復(fù)眼系固體攝像裝置Ib經(jīng)由絕緣保護(hù)膜23和濾色器層25而在光電轉(zhuǎn)換部21上按照該順序設(shè)置(A)芯片上透鏡27a、(B)第一中間層29、(C)第二中間層31、(D)微型透鏡10b。其中，(A)芯片上透鏡27a、(B)第一中間層29、(C)第二中間層31與第一實(shí)施例是同樣的結(jié)構(gòu)。(D)微型透鏡IOb的結(jié)構(gòu)如下。(D)微型透鏡IOb是相對(duì)光射入方向成為凹的凹型透鏡，而第二中間層31側(cè)凸。該微型透鏡IOb由具有與第二中間層31的折射率n2的差充分大的折射率n3的透明材料構(gòu)成。特別是在此由于微型透鏡IOb是凹型透鏡，所以使用具有比第二中間層31的折射率n2大的折射率n3的材料。因此，第二中間層31的折射率n2與微型透鏡IOb的折射率n3是 n2 < n3。且微型透鏡IOb按照每組多個(gè)芯片上透鏡27a配置的情況與第一實(shí)施例相同，在此例如是按照每組3X3 二維配列的9像素的芯片上透鏡27a來(lái)配置一個(gè)微型透鏡10b。如上所述，作為與第二中間層31的折射率差大，且與芯片上透鏡27a比較而構(gòu)成大型的微型透鏡IOb的材料，要選擇使用還考慮到加工性的材料。在此，把第二中間層31由丙烯酸樹脂(折射率n2=l. 5)、聚硅氧烷樹脂(折射率n2=l. 5)、聚苯丙烯酸樹脂(折射率n2=1.6)等構(gòu)成。這時(shí)，作為構(gòu)成微型透鏡IOb的材料，例如能夠例示氮化硅(折射率n3=l. 9)、氮化氧化娃(折射率n3=l. 85)等。因此，構(gòu)成第二中間層31的材料的折射率n2相對(duì)芯片上透鏡27a的折射率n0和第一中間層29，以|n0 —nl| > n0 - n2為好。按照在第一中間層29與第二中間層31的界面防止光反射的觀點(diǎn)，優(yōu)選折射率nlN折射率n2的情況與第一實(shí)施例相同。且第二中間層31的膜厚t2與第一中間層29的膜厚tl是t2 > tl。
在微型透鏡IOb的上部也可以設(shè)有在以后說(shuō)明的制造工序中使用的透明基板41。[第二實(shí)施例固體攝像裝置的制造方法]圖7和圖8是表示第二實(shí)施例固體攝像裝置制造順序的剖視工序圖。以下，按照這些圖來(lái)說(shuō)明圖6所示的第二實(shí)施例固體攝像裝置的制造方法。[圖7A]首先，如圖7A所示，在由玻璃和塑料材料構(gòu)成的透明基板41上把用于形成微型透鏡的透鏡材料膜43成膜。在此，例如通過(guò)等離子CVD (化學(xué)蒸鍍Chemical VaporDeposition)法來(lái)把由氮化娃構(gòu)成的透鏡材料膜43成膜。這時(shí),作為一例,作為成膜氣體而使用硅烷(SiH4)、氨(順3)、氮(N2)的混合氣體，以環(huán)境溫度400°C、RF電力800W的條件把由氮化硅構(gòu)成的透鏡材料膜43成膜。
接著，應(yīng)用光刻法在透鏡材料膜43上形成保護(hù)膜圖形45。該保護(hù)膜圖形45是與前面說(shuō)明的微型透鏡的形成位置對(duì)應(yīng)地形成，例如是與按照每組3 X 3 二維配列的9個(gè)像素芯片上透鏡27a對(duì)應(yīng)地形成獨(dú)立的島狀。該保護(hù)膜圖形45的形成方法與第一實(shí)施例說(shuō)明的保護(hù)膜圖形的形成方法相同，如下地進(jìn)行。作為保護(hù)膜材料而例如使用酚醛清漆樹脂類保護(hù)膜材料，首先利用旋轉(zhuǎn)涂布法在透鏡材料膜43上把未固化的保護(hù)膜材料以膜厚O. 5 μ m左右進(jìn)行涂布成膜。然后進(jìn)行120°C、一分鐘的熱處理，把涂布成膜的保護(hù)膜中的溶劑干燥除去。接著，使用i線曝光裝置對(duì)保護(hù)膜進(jìn)行圖形曝光。然后，對(duì)被圖形曝光的保護(hù)膜使用2. 38wt%的四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液進(jìn)行顯影處理，在透鏡材料膜43上形成保護(hù)膜圖形45。[圖7B]接著如圖7B所示，應(yīng)用熔化流動(dòng)法來(lái)把保護(hù)膜圖形45整形成透鏡形狀。這時(shí)，例如進(jìn)行200°C、五分鐘的熱處理以使保護(hù)膜圖形45流動(dòng)，利用表面張力而整形成凸?fàn)畹那嫘螤?，且使被整形的保護(hù)膜圖形45固化。由此，把保護(hù)膜圖形45整形成透鏡形狀。[圖7C]接著如圖7C所示，從被整形成透鏡形狀的保護(hù)膜圖形45的上部與保護(hù)膜圖形45一起地來(lái)蝕刻由氮化硅構(gòu)成的透鏡材料膜43。這時(shí)，作為蝕刻氣體而使用四氟化碳(CF4) /氧(O2)的混合氣體，設(shè)定成偏置電力150W、源電力1000W來(lái)進(jìn)行干蝕刻。由此，把保護(hù)膜圖形45的曲面形狀向透鏡材料膜43復(fù)制，形成由透鏡材料膜43構(gòu)成的微型透鏡10b。[圖7D]接著如圖7D所示，在形成有微型透鏡IOb的透明基板41上形成第二中間層31。與下面形成的第一中間層一起考慮了微型透鏡IOb焦距的膜厚t2而形成該第二中間層31。在此，例如通過(guò)使用樹脂片的真空層壓品而把第二中間層31向微型透鏡IOb的上部貼合。這時(shí)，在貼合后，在氮(N2)環(huán)境中進(jìn)行130°C、五分鐘的熱處理，由此，把由丙烯酸樹脂(折射率n2=l. 50)構(gòu)成的第二中間層31貼合面的空隙除去，并進(jìn)行表面平坦化。第二中間層31的形成并不限定于樹脂片的貼合，例如也可以應(yīng)用第一實(shí)施例說(shuō)明的樹脂材料旋轉(zhuǎn)涂布和印刷等涂布法。[圖8A]如圖8A所示，在例如由單晶硅構(gòu)成的基板2 —主面?zhèn)刃纬晒怆娹D(zhuǎn)換部21、絕緣保護(hù)膜23、濾色器層25、芯片上透鏡27a和第一中間層29。它們的形成方法與第一實(shí)施例中使用圖4A 圖4C說(shuō)明的次序相同地進(jìn)行。把這樣形成到第一中間層29的基板2和形成到第二中間層31的透明基板41以使第一中間層29與第二中間層31相對(duì)地配置。這時(shí)，使一個(gè)微型透鏡IOa與每組按照3X3像素配置的9個(gè)像素芯片上透鏡27a相對(duì)配置地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)位置。[圖8B]接著，如圖8B所示，把基板2和透明基板41在第一中間層29-第二中間層31之間進(jìn)行貼合。這時(shí)，在110°C的加熱條件下進(jìn)行熱粘接。然后在氮(N2)環(huán)境中進(jìn)行130°C、五分鐘的熱處理。由此，使由丙烯酸樹脂片構(gòu)成的第二中間層31固化，且使與例如由含有氟的聚硅氧烷樹脂(折射率nl=l. 4)構(gòu)成的第一中間層29的粘接可靠。以上，得到了使用圖6說(shuō)明的第二實(shí)施例的固體攝像裝置lb。
[第二實(shí)施例的效果]以上說(shuō)明的第二實(shí)施例，在芯片上透鏡27a與在其上部按照每組多個(gè)芯片上透鏡27a對(duì)應(yīng)配置的微型透鏡IOb之間夾持有由第一中間層29和第二中間層31構(gòu)成的透明材料層。由此，與第一實(shí)施例同樣地使從芯片上透鏡27a下的光電轉(zhuǎn)換部21到微型透鏡IOb不經(jīng)由空間部地被一體化。因此，與第一實(shí)施例同樣地即使在高溫高濕的使用環(huán)境下，在芯片上透鏡27a與微型透鏡IOb之間也難于產(chǎn)生由熱膨脹系數(shù)差引起的光軸偏離。其結(jié)果是在復(fù)眼系固體攝像裝置中能夠與使用環(huán)境無(wú)關(guān)地謀求提高攝像像質(zhì)。由于該固體攝像裝置Ib是不經(jīng)由空間部而被一體化的結(jié)構(gòu)，所以能夠提供靈敏度特性優(yōu)良且雜光疊影減少了的良好像質(zhì)。且本第二實(shí)施例中，也是把夾在芯片上透鏡27a與微型透鏡IOb之間的透明材料層設(shè)定成是由芯片上透鏡27a側(cè)的第一中間層29與微型透鏡IOb側(cè)的第二中間層31層合的結(jié)構(gòu)。由此，使用能夠符合口徑大的微型透鏡IOb焦距的厚膜化的材料來(lái)構(gòu)成第二中間層31，另一方面，能夠僅考慮芯片上透鏡27a的聚光性能地使用具有折射率nl的材料來(lái)構(gòu)成第一中間層29。其結(jié)果是在復(fù)眼系固體攝像裝置Ib中，能夠一邊確?？趶酱蟮奈⑿屯哥RIOb的焦距，一邊縮小芯片上透鏡27a與光電轉(zhuǎn)換部21之間的距離，能夠防止由來(lái)自鄰接的像素3斜射入光的侵入而引起的靈敏度降低?！?、第三實(shí)施例(使用凹型的芯片上透鏡+凹型的微型透鏡的例)》[第三實(shí)施例固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)]圖9是第三實(shí)施例固體攝像裝置Ic主要部分的剖視圖。該圖所示的復(fù)眼系固體攝像裝置與其他固體攝像裝置的不同之處在于芯片上透鏡27b是凹型結(jié)構(gòu)。在此，除了芯片上透鏡27b以外的其他結(jié)構(gòu)則與第二實(shí)施例是同樣的。即復(fù)眼系固體攝像裝置Ic經(jīng)由絕緣保護(hù)膜23和濾色器層25而在光電轉(zhuǎn)換部21上按照該順序設(shè)置(A)芯片上透鏡27b、(B)第一中間層29、(C)第二中間層31、(D)微型透鏡10b。其中，(B)第一中間層29、(C)第二中間層31、(D)微型透鏡IOb與第二實(shí)施例是同樣的結(jié)構(gòu)。(A)芯片上透鏡27b的結(jié)構(gòu)如下。(A)芯片上透鏡27b是相對(duì)光射入方向成為凹的凹型透鏡，而濾色器層25側(cè)成為凸形狀。該芯片上透鏡27b由具有與第一中間層29的折射率nl的差充分大的折射率n0的透明材料構(gòu)成。特別是在此由于芯片上透鏡27b是凹型透鏡，所以芯片上透鏡27b的折射率nO與第一中間層29的折射率nl是nO < nl。在此，第一中間層29優(yōu)選使用與第二中間層31是折射率接近的材料，第一中間層29的折射率nl與第二中間層31的折射率n2是nl ^ n2的情況與其他實(shí)施例是同樣的。例如作為第一中間層29而使用折射率nl=l. 5左右材料的情況下，則芯片上透鏡27b使用折射率nO < I. 5，且|n0— nl| > nO - n2的材料。且第二中間層31的膜厚t2與第一中間層29的膜厚tl是t2 > tl。[第三實(shí)施例固體攝像裝置的制造方法]圖10和圖11是表示第三實(shí)施例固體攝像裝置制造順序的剖視工序圖。以下，按照這些圖來(lái)說(shuō)明圖9所示的第三實(shí)施例固體攝像裝置的制造方法。[圖10A]首先，如圖IOA所示，在由玻璃和塑料材料構(gòu)成的透明基板41上形成微型透鏡IOb0微型透鏡IOb的形成，作為一例而與第二實(shí)施例中使用圖7A 圖7C說(shuō)明的次序相同·地進(jìn)行。[圖10B]首先如圖IOB所示，在形成有微型透鏡IOb的透明基板41上形成第二中間層31。與下面形成的第一中間層一起考慮了微型透鏡IOb焦距的膜厚t2而形成該第二中間層31。該第二中間層31的形成是利用與第一實(shí)施例中使用圖4D說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)涂布法或印刷法那樣的涂布法，以及在第二實(shí)施例中使用圖7D說(shuō)明的樹脂片貼合來(lái)進(jìn)行。[圖10C]首先如圖IOC所示，在第二中間層31上形成表面具有凸透鏡形狀的第一中間層29。在此，例如應(yīng)用熔化流動(dòng)法來(lái)把保護(hù)膜圖形形成凸透鏡形狀，形成各凸透鏡形狀在底部是連續(xù)的第一中間層29。這時(shí)，相對(duì)各微型透鏡IOb是形成3X3個(gè)部分的凸透鏡形狀。[圖10D]然后如圖IOD所示，為了把在該第二中間層31的表面形成的凸透鏡形狀埋入且使表面平坦，把透鏡材料膜在第二中間層31上成膜，由此，形成具有模仿各凸透鏡形狀的凹透鏡形狀的芯片上透鏡27b。[圖11A]如圖IlA所示，在例如由單晶硅構(gòu)成的基板2—主面?zhèn)刃纬晒怆娹D(zhuǎn)換部21、絕緣保護(hù)膜23和濾色器層25。它們的形成方法與第一實(shí)施例中使用圖4A說(shuō)明的次序相同地進(jìn)行。把這樣形成到濾色器層25的基板2和形成到芯片上透鏡27b的透明基板41以使濾色器層25與芯片上透鏡27b相對(duì)地配置。這時(shí)，使各芯片上透鏡27b與各光電轉(zhuǎn)換部21相對(duì)配置地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)位置。[圖11B]然后，如圖IlB所示，把基板2和透明基板41在濾色器層25-芯片上透鏡27b之間進(jìn)行貼合。這時(shí)，在加熱條件下進(jìn)行熱粘接。然后根據(jù)需要，在氮(N2)環(huán)境中進(jìn)行熱處理，使芯片上透鏡27b與濾色器層25的粘接可靠。以上，得到了使用圖9說(shuō)明的第三實(shí)施例的固體攝像裝置lc。[第三實(shí)施例的效果]
以上說(shuō)明的第三實(shí)施例，也在芯片上透鏡27b與在其上部按照每組多個(gè)芯片上透鏡27b對(duì)應(yīng)配置的微型透鏡IOb之間夾持有由第一中間層29和第二中間層31構(gòu)成的透明材料層。由此，與其他實(shí)施例同樣地使從芯片上透鏡27b下的光電轉(zhuǎn)換部21到微型透鏡IOb不經(jīng)由空間部地被一體化。因此，與其他實(shí)施例同樣地即使在高溫高濕的使用環(huán)境下，在芯片上透鏡27b與微型透鏡IOb之間也難于產(chǎn)生由熱膨脹系數(shù)差引起的光軸偏離。其結(jié)果是在復(fù)眼系固體攝像裝置中能夠與使用環(huán)境無(wú)關(guān)地謀求提高攝像像質(zhì)。由于該固體攝像裝置Ic是不經(jīng)由空間部而被一體化的結(jié)構(gòu)，所以能夠提供靈敏度特性優(yōu)良且雜光疊影減少了的良好像質(zhì)。且本第三實(shí)施例中，也是把夾在芯片上透鏡27b與微型透鏡IOb之間的透明材料層設(shè)定成是由芯片上透鏡27b側(cè)的第一中間層29與微型透鏡IOb側(cè)的第二中間層31層合的結(jié)構(gòu)。由此，使用能夠符合口徑大的微型透鏡IOb焦距的厚膜化的材料來(lái)構(gòu)成第二中間層31，另一方面，使用能夠僅考慮芯片上透鏡27b的聚光性能的折射率nl的材料來(lái)構(gòu)成第一中間層29。 其結(jié)果是在復(fù)眼系固體攝像裝置Ic中，能夠一邊確?？趶酱蟮奈⑿屯哥RIOb的焦距，一邊縮小芯片上透鏡27b與光電轉(zhuǎn)換部21之間的距離，能夠防止由來(lái)自鄰接的像素3斜射入光的侵入而引起的靈敏度降低?！?、第四實(shí)施例(電子機(jī)器的實(shí)施例)》在上述各實(shí)施例說(shuō)明的本發(fā)明的固體攝像裝置例如能夠應(yīng)用在數(shù)碼照相機(jī)和攝像機(jī)等照相機(jī)系統(tǒng)、帶有攝像功能的小型攜帶終端和電腦、以及具備攝像功能機(jī)器人視覺(jué)等電子機(jī)器。圖12表示作為本發(fā)明電子機(jī)器的一例而使用固體攝像裝置的照相機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例的照相機(jī)是以能夠攝影靜止圖像或動(dòng)畫的攝像機(jī)為例。本實(shí)施例的照相機(jī)91具有固體攝像裝置I、把射入光向固體攝像裝置I的受光傳感器部引導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)93、快門裝置94、驅(qū)動(dòng)固體攝像裝置I的驅(qū)動(dòng)電路95、處理固體攝像裝置I輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路96。把在上述各實(shí)施例說(shuō)明的固體攝像裝置(IaIc)應(yīng)用在固體攝像裝置I。光學(xué)系統(tǒng)(光學(xué)透鏡)93使來(lái)自被照體的像光(射入光)在固體攝像裝置I的攝像面上成像。由此，在固體攝像裝置I內(nèi)存儲(chǔ)有一定期間的信號(hào)電荷。光學(xué)系統(tǒng)93也可以是由多個(gè)光學(xué)透鏡構(gòu)成的光學(xué)透鏡系統(tǒng)?？扉T裝置94控制向固體攝像裝置I的光照射期間和遮光期間。驅(qū)動(dòng)電路95供給控制固體攝像裝置I傳送動(dòng)作和快門裝置94快門動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。利用從驅(qū)動(dòng)電路95供給的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(定時(shí)信號(hào))來(lái)進(jìn)行固體攝像裝置I的信號(hào)傳送。信號(hào)處理電路96進(jìn)行各種信號(hào)的處理。被進(jìn)行了信號(hào)處理的圖像信號(hào)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)媒體，或者向監(jiān)視器輸出。根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施例的電子機(jī)器，由于使用與使用環(huán)境無(wú)關(guān)地能夠謀求提高攝像像質(zhì)的復(fù)眼系固體攝像裝置1，所以能夠謀求提高具備復(fù)眼系固體攝像裝置的電子機(jī)器的可靠性。且本技術(shù)也能夠有以下結(jié)構(gòu)。( I)、一種固體攝像裝置，具備被二維配列的光電轉(zhuǎn)換部、
與所述各光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)而二維配列在該光電轉(zhuǎn)換部上方的芯片上透鏡、與每組所述芯片上透鏡中的多個(gè)相對(duì)配置的微型透鏡、被夾在所述芯片上透鏡與所述微型透鏡之間的透明材料層。(2)、在(I)記載的固體攝像裝置中，所述透明材料層具備把所述芯片上透鏡覆蓋且被表面平坦化了的第一中間層、
配置在所述第一中間層與所述微型透鏡之間的第二中間層。(3)、在(2)記載的固體攝像裝置中，在設(shè)定成所述芯片上透鏡的折射率n0、所述第一中間層的折射率nl、所述第二中間層的折射率n2的情況下,是I n0 — nl I > | n0 — n2 |。(4)、在(2)或(3)記載的固體攝像裝置中，所述第二中間層的膜厚比所述第一中間層的膜厚厚。(5)、在(I) (4)任一項(xiàng)記載的固體攝像裝置中，所述芯片上透鏡的焦距比配置有所述光電轉(zhuǎn)換部的各像素的尺寸小。( 6 )、一種固體攝像裝置的制造方法，包括有這樣的工序把被夾在芯片上透鏡與微型透鏡之間的透明材料層形成在形成有所述光電轉(zhuǎn)換部和所述芯片上透鏡的基板上，或者形成在形成有所述微型透鏡的基板上，而芯片上透鏡是與各光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)地配置在二維配列的該光電轉(zhuǎn)換部的上部，微型透鏡是與每組該芯片上透鏡中的多個(gè)相對(duì)配置。(7)、在(6)記載的固體攝像裝置的制造方法中，形成所述透明材料層的工序具備形成以把所述芯片上透鏡覆蓋的狀態(tài)使表面平坦化的第一中間層的工序、形成配置在所述第一中間層與所述微型透鏡之間的第二中間層的工序。(8)、在(7)記載的固體攝像裝置的制造方法中，在設(shè)定成所述芯片上透鏡的折射率n0、所述第一中間層的折射率nl、所述第二中間層的折射率n2的情況下,是I n0 — nl I > | n0 — n2 |。(9)、在(7)或(8)記載的固體攝像裝置的制造方法中，包括在形成有所述光電轉(zhuǎn)換部和其上部的所述芯片上透鏡的基板上，把所述第一中間層和所述第二中間層按照該順序形成的工序、在所述第二中間層的上部形成所述微型透鏡的工序。(10)、在(7)或(8)記載的固體攝像裝置的制造方法中，包括在形成有所述芯片上透鏡的基板上形成所述第一中間層的工序、在形成有所述微型透鏡的基板上形成所述第二中間層的工序、使所述第一中間層和所述第二中間層相對(duì)地把所述兩個(gè)基板貼合的工序。(11)、在(7)或(8)記載的固體攝像裝置的制造方法中，包括在形成有所述微型透鏡的基板上形成把該微型透鏡覆蓋并被表面平坦化的所述第二中間層的工序、在所述第二中間層上形成表面具有把所述芯片上透鏡翻轉(zhuǎn)的透鏡形狀的所述第一中間層的工序、
在所述第一中間層上形成把該第一中間層的透鏡形狀埋入并被表面平坦化的所述芯片上透鏡的工序、把形成有所述光電轉(zhuǎn)換部的基板和形成有所述芯片上透鏡的基板使該光電轉(zhuǎn)換部和該芯片上透鏡相對(duì)地貼合的工序。(12)、一種電子機(jī)器,具備被二維配列的光電轉(zhuǎn)換部、與所述各光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)而二維配列在該光電轉(zhuǎn)換部上方的芯片上透鏡、與每組所述芯片上透鏡中的多個(gè)相對(duì)配置的微型透鏡、被夾在所述芯片上透鏡與所述微型透鏡之間的透明材料層、 把射入光向所述微型透鏡引導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)、處理來(lái)自所述光電轉(zhuǎn)換部的輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路。符號(hào)說(shuō)明l、la、lb、lc固體攝像裝置2基板10、10a、IOb微型透鏡21光電轉(zhuǎn)換部27、27c芯片上透鏡29第一中間層(透明材料層)31第二中間層(透明材料層)41透明基板91電子機(jī)器93光學(xué)系統(tǒng)96信號(hào)處理電路n0芯片上透鏡的折射率nl第一中間層的折射率n2第二中間層的折射率t2第二中間層的膜厚
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，其中，具備 被二維配列的光電轉(zhuǎn)換部、 與所述各光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)而二維配列在該光電轉(zhuǎn)換部上方的芯片上透鏡、 與每組所述芯片上透鏡中的多個(gè)相對(duì)配置的微型透鏡、 被夾在所述芯片上透鏡與所述微型透鏡之間的透明材料層。
2.如權(quán)利要求I所述的固體攝像裝置，其中， 所述透明材料層具備 把所述芯片上透鏡覆蓋且被表面平坦化了的第一中間層、配置在所述第一中間層與所述微型透鏡之間的第二中間層。
3.如權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其中， 在設(shè)定成所述芯片上透鏡的折射率nO、所述第一中間層的折射率nl、所述第二中間層的折射率n2的情況下,是I nO — nl I > | nO — n2 |。
4.如權(quán)利要求2所述的固體攝像裝置，其中， 所述第二中間層的膜厚比所述第一中間層的膜厚厚。
5.如權(quán)利要求I所述的固體攝像裝置，其中， 所述芯片上透鏡的焦距比配置有所述光電轉(zhuǎn)換部的各像素的尺寸小。
6.一種固體攝像裝置的制造方法， 包括有這樣的工序把被夾在芯片上透鏡與微型透鏡之間的透明材料層形成在形成有所述光電轉(zhuǎn)換部和所述芯片上透鏡的基板上，或者形成在形成有所述微型透鏡的基板上，而所述芯片上透鏡是與各光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)地配置在二維配列的該光電轉(zhuǎn)換部的上方，所述微型透鏡是與每組該芯片上透鏡中的多個(gè)相對(duì)配置。
7.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其中， 形成所述透明材料層的工序具備 形成以把所述芯片上透鏡覆蓋的狀態(tài)使表面平坦化的第一中間層的工序、形成配置在所述第一中間層與所述微型透鏡之間的第二中間層的工序。
8.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置的制造方法，其中， 在設(shè)定成所述芯片上透鏡的折射率nO、所述第一中間層的折射率nl、所述第二中間層的折射率n2的情況下，I nO — nl I > | nO — n2 |。
9.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置的制造方法，其中， 包括在形成有所述光電轉(zhuǎn)換部和其上部的所述芯片上透鏡的基板上，把所述第一中間層和所述第二中間層按照該順序形成的工序、 在所述第二中間層的上部形成所述微型透鏡的工序。
10.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置的制造方法，其中， 包括在形成有所述芯片上透鏡的基板上形成所述第一中間層的工序、 在形成有所述微型透鏡的基板上形成所述第二中間層的工序、 使所述第一中間層和所述第二中間層相對(duì)并且把所述兩個(gè)基板貼合的工序。
11.如權(quán)利要求7所述的固體攝像裝置的制造方法，其中， 包括在形成有所述微型透鏡的基板上形成把該微型透鏡覆蓋并被表面平坦化的所述第二中間層的工序、在所述第二中間層上形成表面具有把所述芯片上透鏡翻轉(zhuǎn)的透鏡形狀的所述第一中間層的工序、 在所述第一中間層上形成把該第一中間層的透鏡形狀埋入并被表面平坦化的所述芯片上透鏡的工序、 把形成有所述光電轉(zhuǎn)換部的基板和形成有所述芯片上透鏡的基板使該光電轉(zhuǎn)換部和該芯片上透鏡相對(duì)地貼合的工序。
12.一種電子機(jī)器，具備 被二維配列的光電轉(zhuǎn)換部、 與所述各光電轉(zhuǎn)換部對(duì)應(yīng)而二維配列在該光電轉(zhuǎn)換部上方的芯片上透鏡、 與每組所述芯片上透鏡中的多個(gè)相對(duì)配置的微型透鏡、 被夾在所述芯片上透鏡與所述微型透鏡之間的透明材料層、 把射入光向所述微型透鏡引導(dǎo)的光學(xué)系統(tǒng)、 處理來(lái)自所述光電轉(zhuǎn)換部的輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及固體攝像裝置、固體攝像裝置的制造方法和電子機(jī)器，能夠提供一種與使用環(huán)境無(wú)關(guān)地能夠以高像質(zhì)進(jìn)行攝像的復(fù)眼系固體攝像裝置。固體攝像裝置具備有二維配列的光電轉(zhuǎn)換部(21)、與各光電轉(zhuǎn)換部(21)對(duì)應(yīng)而在光電轉(zhuǎn)換部(21)的上方二維配列的芯片上透鏡(27a)、與每組芯片上透鏡(27a)中的多個(gè)相對(duì)配置的微型透鏡(10a)、被夾在芯片上透鏡(27a)與微型透鏡(10a)之間的由第一中間層(29)和第二中間層(31)構(gòu)成的透明材料層。
文檔編號(hào)G02B3/00GK102859692SQ20128000115
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者前田兼作 申請(qǐng)人:索尼公司