[发明专利]固体摄像元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体摄像元件。

背景技术

在现有的CMOS成像传感器中，在半导体基板表面部上形成有呈矩阵状的多个作为像 素的光电变换部(光电二极管)，使光通过配线层间照射(入射)到光电二极管来对光进 行检测。但是由于配线层的存在，光电二极管的相对光入射面的开口尺寸受到限制，因此 随着像素间距的微小化，难以得到充分的入射光的利用效率。

提出了一种在配线层上以像素单位设置微小的透镜(显微透镜)，从而通过配线层的 开口部将光聚集在光电二极管，以提高感度的技术。但是，随着半导体器件的高集成化， 微细化，即使使用显微透镜也难以得到充分的感度。

为了解决这些问题，提出一种通过从背面侧(配线层的相反侧)对光电二极管照射光， 从而不受到配线层等存在的影响，使得实际开口率增大并得到高感度的背面照射型结构的 图像传感器的方案(例如，参考专利文献1)

透过令特定波长的光通过的滤色器的光入射到光电二极管。滤色器将例如R(红色)、 G(绿色)、B(蓝色)三种颜色作为一组。长波长的红色光线相比短波长的蓝色光线，在 单结晶硅的吸收系数要小，侵入长度长。因此，未被红色用像素吸收的光到达绿色像素和 蓝色像素，从而赋予错误的颜色信号，即产生混色的问题。

混色容易发生在入射到像素的光的入射角为大的像素矩阵区域的周边部。在开口率 大，可从像素整面吸收入射光的背面照射型结构中，混色更加被强调。又，在背面照射型 结构中，反射光从位于光电二极管下方的配线层入射到邻接像素，也有造成混色的可能。

这样，如上所述，现有的背面照射型结构的图像传感器，具有容易发生混色的问题。

〔专利文献1〕日本特开2005-322745号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供一种能防止混色发生，得到高画质的图像，并能够对应在像素 周边部具有更大的入射角的光学系统的固体摄像元件。

解决问题的手段

本发明的一个方面的固体摄像元件，包括：将从基板的第一面入射的光变换为信号电 荷并进行蓄积的光电变换部；形成在所述基板的与所述第一面相反的第二面侧的、读取由 所述光电变换部蓄积的信号电荷的晶体管；贴合在所述基板的所述第二面上的支承基板； 以及形成在所述基板的所述第一面上的防反射膜；所述基板的所述第一面含有曲面或相对 于所述第二面呈规定角度的倾斜面。

本发明的另一个方面的固体摄像元件，包括：将从基板的第一面入射的光变换为信号 电荷并进行蓄积的光电变换部；形成在所述基板的与所述第一面相反的第二面侧的、读取 由所述光电变换部蓄积的信号电荷的晶体管；贴合在所述基板的所述第二面上的支承基 板；形成在所述基板的所述第一面上的防反射膜；形成在所述防反射膜上的透明平坦化膜； 和形成在所述透明平坦化膜上的滤色器；形成在所述滤色器上的、由透明树脂构成的、表 面形状包含凸形状和凹形状的聚光部。

根据本发明，可防止混色发生，得到高画质的图像，且能够对应在像素周边部具有更 大的入射角的光学系统。

附图说明

图1是显示本发明实施例的固体摄像元件的示意性结构图。

图2是显示该实施例的固体摄像元件的像素区域的示意图。

图3是显示入射光的折射的图。

图4是显示入射角和折射角的一例的图。

图5是说明本实施例的固体摄像元件的制造方法的过程截面图。

图6是承接图5的过程截面图。

图7是承接图6的过程截面图。

图8是承接图7的过程截面图。

图9是承接图8的过程截面图。

图10是变化例的固体摄像元件的示意性结构图。

图11是变化例的固体摄像元件的示意性结构图。

图12是变化例的固体摄像元件的示意性结构图。

图13是变化例的固体摄像元件的示意性结构图。

图14是变化例的固体摄像元件的示意性结构图。

符号说明

0像素区域

1成像光学系统    

7 SOI基板

8硅基板

9硅氧化膜

10基板(硅层)

11单位像素

12层间绝缘膜