專利名稱：固態(tài)成像器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固態(tài)成像器件，特別是涉及一種改進(jìn)，其用來解決在微透鏡上形成反射阻止涂層的涂敷不平整并提高產(chǎn)出率。
背景技術(shù)：
通過提供具有多個(gè)光接收裝置(例如光電二極管)的半導(dǎo)體基片形成的固態(tài)成像器件具有優(yōu)異的特性，例如小，輕，壽命長(zhǎng)，減少的余像和低功耗等等?，F(xiàn)在使用這種固態(tài)成像器件作為攝像機(jī)和數(shù)碼照相機(jī)的光接收裝置變得越來越常見了。
例如日本專利申請(qǐng)公開No.2005-223130和日本專利申請(qǐng)公開No.2002-176156所披露的，在一個(gè)半導(dǎo)體基片(即晶片)上形成多個(gè)固態(tài)成像器件后，然后將這些固態(tài)成像器件切割成各個(gè)芯片，一個(gè)固態(tài)成像器件就產(chǎn)生了。每一個(gè)固態(tài)成像器件的尺寸變得越來越微小。為了進(jìn)行光收集來達(dá)到獲得足夠高的靈敏度的目的，設(shè)計(jì)在制造過程中為晶片上的每一個(gè)光接收裝置設(shè)置一個(gè)微透鏡。
微透鏡普遍由透明樹脂例如丙烯酸樹脂和聚苯乙烯形成。然而這些材料具有約為10％的反射率。為了限制這些反射，通常在由這些材料制成的微透鏡上施加反射阻止涂層。
反射阻止涂層例如由圖14-16中所述的LB(Langmuir-Blodgett)方法(參見日本專利申請(qǐng)公開No.H4-275459有詳細(xì)的解釋)形成。圖14-16中，水槽101內(nèi)備有水102。在水槽101內(nèi)水102的表面，為了保持單分子層膜107的固態(tài)(solidstate)，由疏水基團(tuán)1071和親水基團(tuán)1072組成的單分之層膜107通過利用滑車組104-106從側(cè)面施壓形成。然后基片P在水102中幾次浸入和取出，由此在基片P上幾次沉積單分子層膜107來完成這個(gè)反射阻止涂層(由層M1，M2和M3組成)。也可以使用其他方法例如微滴表面鑄造法和旋涂法。旋涂法是一種通過將反射阻止涂層材料滴在晶片上，晶片以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來將反射阻止涂層材料展薄的方法。
然而，如果采用旋涂法來形成反射阻止涂層，涂敷不平整就會(huì)很頻繁地發(fā)生。這是因?yàn)樵谛糠ㄖ?，在旋涂時(shí)產(chǎn)生的離心力基本上沿著晶片的表面作用，因此很難在整個(gè)從晶片表面上突出的微小的微透鏡上實(shí)現(xiàn)反射阻止涂層的均勻涂敷。
更具體地，相應(yīng)于微透鏡的形成半導(dǎo)體基片固有地具有微小的凸起。因此通過旋涂法以很快速度在整個(gè)晶片施加的涂層材料不能達(dá)到每一個(gè)透鏡的頂部。結(jié)果，對(duì)于微透鏡就會(huì)不時(shí)地出現(xiàn)不平整的涂層厚度和涂敷不均勻來導(dǎo)致產(chǎn)生圖像噪聲。這些問題在例如日本專利申請(qǐng)公開H4-275459中進(jìn)行了介紹，并且已經(jīng)考慮這些問題以傳統(tǒng)的方法來解決。
為了解決這些問題，日本專利申請(qǐng)公開No.H5-55371(參見圖13)在切割線的每一個(gè)交叉點(diǎn)生成了矩形虛擬圖案。這個(gè)技術(shù)通過在旋涂期間將虛擬圖案用作阻擋壁(即臺(tái)階減輕結(jié)構(gòu))通過調(diào)整施加的材料到晶片表面的流動(dòng)速度來嘗試減輕涂敷不平整的問題。然而，所提到的技術(shù)最初嘗試用來減輕指向晶片表面本身的材料的涂敷性能，因此用來作為減輕與從晶片表面突出的微透鏡相關(guān)的涂敷的不平整和非均勻薄膜涂層的手段是不夠的。
以這種方法，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于在施加涂層材料到微透鏡上的工藝中仍有提高的空間。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到所述問題本發(fā)明進(jìn)行構(gòu)思，目的在于提供一種固態(tài)成像器件的制造方法，其能夠在采用旋涂法來施加反射阻止涂層材料到固態(tài)成像器件的微透鏡上的情況下，實(shí)現(xiàn)一種其反射阻止涂層是均勻的并不具有涂敷不平整并且沒有圖像噪聲的固態(tài)成像器件。
為了解決所述問題，本發(fā)明提供一種固態(tài)成像器件，包括半導(dǎo)體基片；在半導(dǎo)體基片表面的預(yù)定區(qū)域上設(shè)置的一組光接收裝置，該預(yù)定區(qū)域構(gòu)成具有四個(gè)角的成像區(qū)域；分別設(shè)置在光接收裝置上方的多個(gè)微透鏡；設(shè)置在成像區(qū)域的至少部分周圍區(qū)域的至少一個(gè)阻擋壁圖案，所述部分周圍區(qū)域相應(yīng)于成像區(qū)域的四個(gè)角。
在這里，阻擋壁圖案可以是矩形結(jié)構(gòu)并由一個(gè)或多個(gè)矩形形狀的壁構(gòu)成。
在這里，阻擋壁圖案可以是圓形結(jié)構(gòu)并由一個(gè)或多個(gè)圓形形狀的壁構(gòu)成。
在這里，在半導(dǎo)體基片厚度的方向上阻擋壁圖案的高度隨著離成像區(qū)域距離的增加而逐漸減少。
在這里，阻擋壁圖案具有構(gòu)成為斜面的頂部部分，其高度隨著在半導(dǎo)體基片的平面方向上離成像區(qū)域距離的增加而逐漸減少。
在這里，阻擋壁圖案由與設(shè)置在光接收裝置上的微透鏡相同的微透鏡組成。
另外，本發(fā)明提供一種制造固態(tài)成像器件的制造方法，所述方法包括在成像區(qū)域的周圍區(qū)域形成阻擋壁圖案的阻擋壁圖案形成步驟，該成像區(qū)域設(shè)置有微透鏡并形成在半導(dǎo)體基片上方；和在阻擋壁圖案形成步驟后，在微透鏡表面形成反射阻止層的反射阻止層形成步驟，其中阻擋壁圖案使用光刻法形成為分步減輕結(jié)構(gòu)，該方法使用縮小投影光學(xué)系統(tǒng)和灰度掩模，阻擋壁圖案的高度高于成像區(qū)域在半導(dǎo)體基片厚度方向上的高度。
在這里，灰度掩模通過在透明片上印刷原稿來形成，作為以黑色象素的粗密度表示的灰圖案，然后使用縮小投影光學(xué)系統(tǒng)將印刷的原稿以一放大率復(fù)制到照相光敏材料(photograph sensitizedmaterial)上，以使得原稿象素的每個(gè)圖像模糊到與相鄰象素的圖像相平均。
根據(jù)本發(fā)明所提出的結(jié)構(gòu)，在最終的固態(tài)成像器件中，在成像區(qū)域的至少部分周圍區(qū)域設(shè)置至少一個(gè)阻擋壁圖案，所述部分周圍區(qū)域相應(yīng)于成像區(qū)域的四個(gè)角。這種結(jié)構(gòu)防止施加到微透鏡上的涂敷材料立刻流走，并使得一定量的涂敷材料保留在由阻擋壁圖案圍繞的區(qū)域中。
因此，當(dāng)微透鏡經(jīng)歷旋涂法時(shí)，保留的涂敷材料被有效地利用來防止涂敷材料的不足并使得足夠的涂敷材料提供到屬于相應(yīng)成像區(qū)域的微透鏡的頂點(diǎn)。結(jié)果，涂敷材料均勻地設(shè)置在屬于成像區(qū)域的微透鏡上，諸如圖像噪聲的問題的出現(xiàn)也能避免。
在這里，本發(fā)明的特征在于在圍繞固態(tài)成像器件的成像區(qū)域的區(qū)域內(nèi)設(shè)置阻擋壁圖案。這里“成像區(qū)域”表示微透鏡的集合(在這里后面有時(shí)叫作“微透鏡集合體”)。另外，“圍繞成像區(qū)域的區(qū)域”表示兩個(gè)相鄰微透鏡集合體之間的區(qū)域。
在這里應(yīng)注意到阻擋壁圖案的截面形狀并不限于矩形截面形狀。實(shí)際上，本發(fā)明的阻擋壁圖案具有一種截面形狀，其高度以斜坡的形式或以階梯(step)的形式進(jìn)行改變。在阻擋壁圖案的截面形狀為斜坡式或階梯式的情況下，阻擋壁圖案在相鄰微透鏡集合體之間的中間點(diǎn)具有最短的高度是必需的。


結(jié)合說明本發(fā)明具體實(shí)施例的附圖，本發(fā)明的這些和其他的目的，優(yōu)點(diǎn)和特征在下面的描述中將變得明顯。在附圖中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖14是示出了根據(jù)LB(Langmuir-Blodgett)方法的涂層形成概述的示意圖；圖15是示出了根據(jù)LB方法的涂層形成概述的示意圖；圖16是示出了根據(jù)LB方法的涂層形成概述的示意圖；圖17是示出了其阻擋壁圖案為傳統(tǒng)形式的固態(tài)成像器件的俯視圖；圖18是示出了指向微透鏡的傳統(tǒng)涂敷方式(以截面圖的形式)的簡(jiǎn)圖；和圖19是示出了在微透鏡上發(fā)生涂敷不平整的方式的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
<實(shí)施例>
下面描述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)注意到不需說，本發(fā)明并不限于在下面的實(shí)施例中列出的具體的示例，能夠包括合適的修改，只要這些修改落入在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
(第一實(shí)施例)<固態(tài)成像器件1的結(jié)構(gòu)>
圖1是局部放大的示意性的截面圖，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件1。圖2是從上面看固態(tài)成像器件1的示意性的局部俯視圖。
圖1示出的固態(tài)成像器件1中，在基片10的一個(gè)表面上，分別由光接收裝置(光電二極管)構(gòu)成的多個(gè)光接收單元2以矩陣形式進(jìn)行設(shè)置。轉(zhuǎn)移電極3以預(yù)定的距離設(shè)置在光接收單元2之間。每個(gè)轉(zhuǎn)移電極3被光屏蔽絕緣膜4覆蓋，因此轉(zhuǎn)移電極3的金屬光澤不會(huì)阻礙光接收單元2的外部光檢測(cè)性能。
由透明丙烯酸樹脂制成的平化膜5形成在基片10的整個(gè)表面上以便于覆蓋所有的光接收單元2、轉(zhuǎn)移電極3和光屏蔽絕緣膜4。結(jié)果，形成了設(shè)置有平化膜5的半導(dǎo)體基片11(即晶片)。
在平化膜5的表面對(duì)應(yīng)于光接受單元2的位置，形成由丙烯酸正型光敏樹脂制成的微透鏡6。
結(jié)果，在每個(gè)固態(tài)成像器件1中，形成由多組一個(gè)光接收單元2和一個(gè)微透鏡6以矩陣形式排列而構(gòu)成的成像單元9X。當(dāng)從半導(dǎo)體基片上方觀察時(shí)，成像單元9X被認(rèn)作成像區(qū)域9，其是對(duì)應(yīng)于微透鏡6的集合(“微透鏡集合體”)的區(qū)域。在圖2中，成像區(qū)域9的微透鏡6從上面看以矩陣形式排列。然而在本發(fā)明中，微透鏡6可替換地排列成蜂窩形式或其他形式，不限于這里提到的矩陣形式。
在這里，阻擋壁圖案7形成在切割區(qū)域5X中，該切割區(qū)域生成在相鄰的成像區(qū)域9之間。阻擋壁圖案7起著虛擬圖案的作用，其具有矩形截面形狀以便于圍繞每個(gè)成像區(qū)域9。這個(gè)阻擋壁圖案7構(gòu)成第一實(shí)施例的固態(tài)成像器件1的特征。由于這個(gè)阻擋壁圖案7，在下面詳細(xì)描述的涂敷過程中反射阻止涂層8平整地施加在整個(gè)微透鏡6上。這個(gè)特征提高(promote)了良好的成像性能。
固態(tài)成像器件1經(jīng)過微透鏡形成步驟，阻擋壁圖案形成步驟和反射阻止涂層形成步驟進(jìn)行制造，其以所述的順序進(jìn)行。
在設(shè)置在基片10表面上的每個(gè)光接收單元2的上方，使用丙烯酸正型光敏樹脂來形成微透鏡(微透鏡形成步驟)。
在這之后，在設(shè)置有微透鏡的成像區(qū)域中的周圍區(qū)域形成阻擋壁圖案(阻擋壁圖案形成步驟)。
下面描述制造阻擋壁圖案7的示例。首先，準(zhǔn)備一在其一個(gè)表面上設(shè)置有微透鏡6的晶片。在晶片的表面上，滴下約3-5cc的正型光敏材料。然后，旋轉(zhuǎn)涂料器被施以1500-3000rpm的主旋轉(zhuǎn)來完成阻擋壁圖案7。
接下來，包括在滴落的正型光敏材料(例如正型光敏抗蝕劑)中的溶劑在攝氏80-100度的溫度下被加熱約30-80秒到揮發(fā)。接著這個(gè)操作，使用具有能夠屏蔽光的圖案的光掩模，在除了每個(gè)成像區(qū)域9的晶片區(qū)域，對(duì)晶片進(jìn)行紫外曝光和顯影。
在上面的描述中，注意“除了每個(gè)成像區(qū)域9的基片區(qū)域”包括每個(gè)劃線位置和每個(gè)外圍電路。
作為所描述過程的結(jié)果，矩形截面形狀的阻擋壁圖案7形成在除了每個(gè)成像區(qū)域9的基片區(qū)域中。
在此之后，預(yù)定的涂敷材料施加在微透鏡上來形成反射阻止涂層(反射阻止涂層形成子步驟)。
<涂敷過程的有益效果>
接下來，描述本發(fā)明的涂敷過程的有益效果。另外，關(guān)于當(dāng)執(zhí)行傳統(tǒng)技術(shù)時(shí)產(chǎn)生的涂敷缺陷的討論也如下。
圖18是用于解釋將材料施加到微透鏡6上的方式的截面圖。圖的左手側(cè)示出了均勻涂層厚度的情況，右手側(cè)示出了雖然涂層厚度不均勻但表面至少是平整的情況。另一方面，圖19是示意性地示出了已經(jīng)造成涂敷不平整8Y的方式的截面圖。
如圖19所示，當(dāng)在旋涂過程中施加涂敷材料8X到微透鏡6的同時(shí)引起了涂敷不平整8Y時(shí)，這將最終導(dǎo)致覆蓋微透鏡6的材料表面粗糙。當(dāng)沒有涂敷不平整時(shí)，它表示這樣的情況具有平整表面的涂層形成在微透鏡6的表面上，如圖18右手側(cè)圖所示。
更具體地，“涂敷不平整”表示施加到微透鏡6上的涂敷材料具有不必要的凹面/凸面并因此具有不同厚度的情況。涂敷材料的凹面/凸面被具體地看作是具有一定長(zhǎng)度的溝槽。
通常對(duì)于固態(tài)成像器件，由于例如微透鏡6的整個(gè)厚度的原因，微透鏡6具有比半導(dǎo)體基片11的表面高0.5-2μm的高度。因此半導(dǎo)體基片11作為一個(gè)整體具有多個(gè)溝槽(即截面圖中的凹面/凸面)。即使晶片(半導(dǎo)體基片11)根據(jù)普通的旋涂法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)引起的離心力將僅僅沿著晶片表面具有影響。結(jié)果，在微透鏡6上，涂敷材料展開的水平也是各處各不相同。
更具體地，微透鏡的結(jié)構(gòu)使得較低部分具有大的表面積，并且越靠近微透鏡頂點(diǎn)其表面積變得越小。因此，在一個(gè)微透鏡中，在旋涂過程中相同的時(shí)間范圍內(nèi)涂敷材料可能的展開范圍在微透鏡的較低部分和較高部分是不同的。這意味著即使當(dāng)涂敷材料有利地提供給微透鏡較低的部分，也難于在相同的條件下實(shí)現(xiàn)涂敷材料的均勻厚度直到微透鏡的頂點(diǎn)。
由于上面提到的原則，如果簡(jiǎn)單地滴到晶片上的涂敷材料被用作指向整個(gè)微透鏡來進(jìn)行旋涂，涂敷材料對(duì)每個(gè)微透鏡頂點(diǎn)的有效供應(yīng)是不可能的。另外，會(huì)引起涂敷不平整和非均勻的涂層厚度。這些問題最終會(huì)導(dǎo)致固態(tài)成像器件的圖像特征的惡化，其明確為在顯示圖像上出現(xiàn)的預(yù)想之外的線(所謂的圖像噪聲)。
考慮到這個(gè)，第一實(shí)施例設(shè)計(jì)使用阻擋壁圖案7圍繞每個(gè)成像區(qū)域9的外圍部分。在這里，希望設(shè)置阻擋壁圖案7的高度高于包含在成像區(qū)域9內(nèi)的微透鏡6的高度，以便于減輕例如涂敷不平整的問題。
注意“外圍部分”是除了微透鏡6集中的位置、并包括OB單元，襯墊和切割(劃線)位置和除了微透鏡6的每個(gè)外圍電路的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，通過下列方式進(jìn)行旋涂能獲得有益效果1、當(dāng)涂敷材料滴到晶片表面上時(shí)，滴下的涂敷材料首先存放在阻擋壁圖案7內(nèi)。結(jié)果，在阻擋壁圖案7內(nèi)最靠近微透鏡6的位置，存有足以到達(dá)微透鏡6頂點(diǎn)的涂敷材料量。
2、在這之后，當(dāng)晶片旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心力沿著晶片平表面施加在存放的涂敷材料上，在水平的方向上移動(dòng)涂敷材料，由此將材料提高到微透鏡6的頂點(diǎn)。由于這個(gè)結(jié)構(gòu)，即使利用傳統(tǒng)的旋涂法，涂敷材料也能有利地展開在微透鏡6的整個(gè)表面上，基本上不用考慮微透鏡6的形狀。
3、由于上面提到的原理，材料涂敷有利地追求在遍及微透鏡6的整個(gè)表面上平整地抹開。
應(yīng)注意到為了通過有利地存放涂敷材料來獲得涂敷材料的提升效果，阻擋壁圖案7的高度希望與微透鏡6的高度相同或更高。
另外，在上面描述的第一實(shí)施例中，施加到微透鏡6上的涂敷材料是正型光敏材料。然而，本發(fā)明并不限于這個(gè)，并且如果利用光掩模適當(dāng)?shù)剡x擇光屏蔽區(qū)域也可以采用負(fù)型抗蝕劑來形成類似的結(jié)構(gòu)。
(第二和第三實(shí)施例)如下所述，第二實(shí)施例主要針對(duì)與第一實(shí)施例的區(qū)別進(jìn)行描述。圖3和圖4分別是關(guān)于第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件1a的截面圖和俯視圖。
固態(tài)成像器件1a的特征在于，如圖3所示，圍繞每個(gè)成像區(qū)域9的阻擋壁圖案7a的截面形狀被設(shè)置為基本上直角三角形的形狀，其斜面的高度被設(shè)置為在隨著離相應(yīng)成像區(qū)域9的距離增加的方向上減少。另外，在與切割區(qū)域5x相關(guān)的位置不形成阻擋壁圖案7a。阻擋壁圖案7a的高度被設(shè)置為與其在第一實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)物相同。
阻擋壁圖案7a由在第一實(shí)施例中使用的相同的光敏材料制成。然而，為形成這個(gè)斜面，使用其透明率在0％到100％范圍內(nèi)(包括0％和100％)并且其透明分布為連續(xù)的灰度掩模。
更具體地，使用所謂的光刻法在不包括微透鏡6的每個(gè)區(qū)域中提供光敏材料，并經(jīng)由其透明率由微小圖案的開口面積比進(jìn)行調(diào)節(jié)的灰度掩模進(jìn)行曝光。以這種方式，能夠在隨著處于0％到100％范圍內(nèi)(包括0％和100％)的透明率連續(xù)變化的曝光量?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)光敏材料成功的曝光。結(jié)果，形成了具有斜面的阻擋壁圖案7a。斜面的角度通過預(yù)先調(diào)節(jié)灰度掩模的透明率進(jìn)行自由地控制。根據(jù)涂敷材料的粘度和溶劑類型能夠容易地執(zhí)行光敏材料的厚度調(diào)節(jié)。
灰度掩?？赏ㄟ^下述方法進(jìn)行制造。首先，在透明片上，例如，原稿被印刷作為用黑色象素的粗密度表現(xiàn)的灰圖案。然后使用縮小投影光學(xué)系統(tǒng)以一放大率將印刷的原稿復(fù)制到照相感光材料上，使得原稿象素的每個(gè)圖像模糊到與相鄰象素的圖像混合不能分辯的程度。
具有所述結(jié)構(gòu)的根據(jù)第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件1a，也獲得了實(shí)現(xiàn)涂敷的有益效果，該涂敷具有很少涂敷不平整。另外，所描述的固態(tài)成像器件1a也獲得了使用較少量的材料來形成阻擋壁圖案的有益效果，因?yàn)榫哂兄苯侨切谓孛嫘螤畹淖钃醣趫D案7a比具有矩形截面形狀的阻擋壁圖案7具有更小的體積。
應(yīng)注意到在根據(jù)第二實(shí)施例的固態(tài)成像器件1a中，阻擋壁圖案7a從上面看具有矩形形狀。然而，本發(fā)明并不限于這個(gè)，并且下面的第三實(shí)施例也是可能的。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的固態(tài)成像器件1b。如圖5所示，固態(tài)成像器件1b的阻擋壁圖案7b從上面看具有圓形的形狀或者橢圓形的形狀。如果阻擋壁圖案具有在俯視圖中沒有角的形狀，在旋涂過程中殘留的涂敷材料很快地流到切割區(qū)域5X，以便有利地進(jìn)行方便的收集。結(jié)果，獲得了涂敷效率的提高。
(第四和第五實(shí)施例)如下所述，第四實(shí)施例主要針對(duì)在它的特征點(diǎn)進(jìn)行描述。圖6和圖7分別是關(guān)于第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件1c的截面圖和俯視圖。
根據(jù)第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件1c是基于第二實(shí)施例制成的。固態(tài)成像器件1c的特征在于其阻擋壁圖案7c通過以相互之間預(yù)定距離進(jìn)行設(shè)置的幾個(gè)環(huán)狀部件來構(gòu)成，每個(gè)部件具有窄的寬度。隨著離相應(yīng)的成像區(qū)域9的距離的增加，環(huán)狀部件在高度上減少。
具有阻擋壁圖案7c的根據(jù)第四實(shí)施例的固態(tài)成像器件1c也能獲得與第二實(shí)施例基本上相同的有益效果。另外，當(dāng)以從基片表面中心呈放射狀方式流動(dòng)的涂敷材料流入成像區(qū)域9時(shí)，其速度和量可以由環(huán)狀部件來調(diào)節(jié)，并且也獲得了限制涂敷材料飛濺的有益效果等等。
應(yīng)注意到，阻擋壁圖案7c的每個(gè)環(huán)形部件也可能具有形成為斜坡的頂部部分，斜坡的高度在晶片平面的方向上隨著離相應(yīng)的成像區(qū)域9的距離的增加而逐漸減少。圖8示出了這個(gè)修改示例(阻擋壁圖案7c’)。同第二和第三實(shí)施例一樣，阻擋壁圖案7c’也以更小的材料量來形成并因此是有益的。
另外，在第四實(shí)施例中，從上面看阻擋壁圖案7c具有矩形形狀。然而本發(fā)明并不限于這個(gè)，并且下面的第五實(shí)施例也是可能的。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的固態(tài)成像器件1d。如圖9所示，固態(tài)成像器件1d的阻擋壁圖案7d從上面看具有圓形或橢圓形圖案。如果阻擋壁圖案具有如第三實(shí)施例在俯視圖中沒有任何角的形狀，殘留的涂敷材料很快地從晶片表面流到切割區(qū)域5X，以便有利地便于其收集。結(jié)果，獲得了涂敷效率的提高。
(第六實(shí)施例)如下所述，第六實(shí)施例主要集中在它的特征點(diǎn)進(jìn)行描述。圖10和圖11分別是關(guān)于第六實(shí)施例的固態(tài)成像器件1e的截面圖和俯視圖。
根據(jù)第六實(shí)施例的固態(tài)成像器件1e是基于第二實(shí)施例制成的。固態(tài)成像器件1e的特征在于其阻擋壁圖案7e僅僅由分別設(shè)置在相應(yīng)于矩形成像區(qū)域9的四個(gè)角的位置的四個(gè)部分構(gòu)成。阻擋壁圖案7e由光敏材料制成，并使用如在第二實(shí)施例中使用的灰度掩模來制造。
具有所述結(jié)構(gòu)的根據(jù)第六實(shí)施例的固態(tài)成像器件1e，也獲得了實(shí)現(xiàn)具有很少的涂敷不平整的涂敷的基本相同的有益效果。另外，也獲得了下列有益效果。
在例如涂敷材料的粘度高的情況下，滴下的涂敷材料使用旋涂法不能很快地展開。因此，即使固態(tài)成像器件1e具有這樣的阻擋壁圖案7e，它也可能在成像區(qū)域9內(nèi)存有一定程度的涂敷材料。
另外，微透鏡集合體通常以矩形形狀形成，因此微透鏡集合體的角部之一應(yīng)更靠近晶片的中心。在這里，涂敷不平整是由于材料供應(yīng)的不平整，其主要?dú)w因于在最靠近晶片中心這個(gè)的角部位置的微透鏡的形狀。因此為了減輕涂敷不平整，有必要在這個(gè)角部附近提供局部的斜面。然而在第六實(shí)施例中，阻擋壁圖案7e具有如第二實(shí)施例中的斜面，因此期望獲得將涂敷材料沿著阻擋壁圖案7e的斜面從晶片表面的最低位置提高到微透鏡頂點(diǎn)的效果。根據(jù)這個(gè)有益效果，在成像區(qū)域9的四個(gè)角附近的涂敷不平整期望能被減輕。
此外，在旋涂期間，涂敷材料傾向于集中在矩形形狀的成像區(qū)域9的四個(gè)角。因此如果至少涂敷材料確定地留在成像區(qū)域9的四個(gè)角，期望能通過涂敷基本上獲得提高涂敷材料到微透鏡6的頂點(diǎn)。
應(yīng)注意到在這里如在第一實(shí)施例中，阻擋壁圖案7e的高度希望與微透鏡6的高度相同或者更高。
(第七實(shí)施例)圖12是關(guān)于第七實(shí)施例的固態(tài)成像器件1f的截面圖，圖13是該固態(tài)成像器件1f的俯視圖。
根據(jù)第七實(shí)施例的固態(tài)成像器件1f的特征在于微透鏡在遍及晶片的整個(gè)表面進(jìn)行設(shè)置，并且位于切割區(qū)域的微透鏡部分設(shè)置為虛擬透鏡6a。成像區(qū)域9以如第一實(shí)施例中的矩陣形式進(jìn)行設(shè)置。應(yīng)注意圖12和13中，微透鏡6和微透鏡6a表示為可區(qū)別的，但實(shí)際上在外觀上是不能區(qū)別的。
根據(jù)提到的結(jié)構(gòu)，在旋涂期間落在晶片表面的涂敷材料被平整地展開遍及晶片表面整個(gè)區(qū)域，因此微透鏡6和微透鏡6a具有相同的涂敷條件。結(jié)果，限制了出現(xiàn)在微透鏡6和微透鏡6a上的涂敷不平整。因此第七實(shí)施例被認(rèn)為在獲得(persuing)涂敷材料平整地涂敷在微透鏡6的涂敷方面具有有利的結(jié)構(gòu)。
(應(yīng)注意的其他事項(xiàng))應(yīng)注意在本發(fā)明中，阻擋壁圖案的主要目的已經(jīng)被描述為在將涂敷材料涂敷到微透鏡6方面有用。然而，一些晶片處理習(xí)慣地使用相似類型的阻擋壁圖案作為用作其他目的的虛擬圖案。本發(fā)明可以通過使用這種虛擬圖案作為阻擋壁圖案來實(shí)現(xiàn)。如果采用了這種結(jié)構(gòu)，就更有好處，因?yàn)榕c形成兩種不同的虛擬圖案的情況相比較，其更合理并且有利于制造成本的減少。
具體地，使用直接附著結(jié)構(gòu)來代替慣用且廣泛使用的空心封裝(hollow center package)結(jié)構(gòu)，其中使用半透明的粘合劑將半透明板料直接貼在半導(dǎo)體基片上，該基片設(shè)置有光接受單元和浮動(dòng)分散單元。在這種直接附著結(jié)構(gòu)中，偶爾使用虛擬圖案作為堰部來防止粘合劑被粘住。在這種情況下，用于防止粘合劑被粘住的虛擬圖案也可用作本發(fā)明阻擋壁圖案。
雖然本發(fā)明以示例的形式參照附圖全部進(jìn)行了描述，應(yīng)注意到各種改變和修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。因此，除非這種改變和修改背離了本發(fā)明的范圍，它們都應(yīng)解釋為包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像器件，包括半導(dǎo)體基片；設(shè)置在半導(dǎo)體基片表面預(yù)定區(qū)域上的一組光接收裝置，該預(yù)定區(qū)域構(gòu)成具有四個(gè)角的成像區(qū)域；分別設(shè)置在光接收裝置上方的多個(gè)微透鏡；和設(shè)置在成像區(qū)域的至少部分周圍區(qū)域中的至少一個(gè)阻擋壁圖案，該部分周圍區(qū)域?qū)?yīng)于成像區(qū)域的四個(gè)角。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中阻擋壁圖案為矩形結(jié)構(gòu)并由一個(gè)或多個(gè)矩形形狀的壁組成。
3.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中阻擋壁圖案為圓形結(jié)構(gòu)并由一個(gè)或多個(gè)圓形形狀的壁組成。
4.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中阻擋壁圖案的高度在半導(dǎo)體基片厚度的方向上隨著離成像區(qū)域距離的增加逐漸減少。
5.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中阻擋壁圖案具有形成為斜面的頂部部分，其高度在半導(dǎo)體基片的平面方向上隨著離成像區(qū)域距離的增加逐漸減少。
6.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中阻擋壁圖案由與設(shè)置在光接收裝置上的微透鏡相同的微透鏡組成。
7.一種制造固態(tài)成像器件的方法，該方法包括阻擋壁圖案形成步驟，在成像區(qū)域的周圍區(qū)域中形成阻擋壁圖案，成像區(qū)域設(shè)置有微透鏡并形成在半導(dǎo)體基片的上方；和反射阻止層形成步驟，在阻擋壁圖案形成步驟之后，在微透鏡表面形成反射阻止層，其中阻擋壁圖案使用光刻法形成為分步減輕結(jié)構(gòu)，該光刻法使用縮小投影光學(xué)系統(tǒng)和灰度掩模，阻擋壁圖案的高度在半導(dǎo)體基片厚度的方向上高于成像區(qū)域的高度。
8.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其中灰度掩模通過在透明片上印刷原稿來形成，作為以黑色象素的粗密度表示的灰圖案，然后使用縮小投影光學(xué)系統(tǒng)將印刷的原稿以一放大率復(fù)制到照相光敏(photograph sensitized)材料上，以使得原稿象素的每個(gè)圖像模糊到與相鄰象素的圖像相平均。
全文摘要
提供一種固態(tài)成像器件的制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)一種固態(tài)成像器件，其反射阻止涂層是平整的并且在采用旋涂法將反射阻止涂層的材料施加在固態(tài)成像器件的微透鏡上的情況下沒有圖像噪聲。在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像器件1中，在位于相鄰成像區(qū)域9之間的切割區(qū)域5X內(nèi)形成阻擋壁圖案7作為分步減輕結(jié)構(gòu)。阻擋壁圖案7具有矩形截面形狀。在旋涂法中使用阻擋壁圖案7，反射阻止涂層8比通常情況下能更平整地涂敷在微透鏡6上。
文檔編號(hào)H01L21/822GK1956204SQ200610142879
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月28日
發(fā)明者桝田知樹, 樋口敏弘, 竹內(nèi)泰郎, 駒津智子 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社