[发明专利]固态图像拾取装置及其制造方法、图像拾取装置和电子装置

权利要求书

1.一种固态图像拾取装置，包括：

像素部分，由沿半导体基底的行和列方向排列的单元像素限定，

其中，每个所述单元像素包括：

光电转换器，形成在所述半导体基底上并将入射光线转换为信号电荷，

波导，形成在所述光电转换器上方并将入射光线引导到所述光电转换器，以及

微透镜，形成在所述波导上方并将入射光线引导到所述波导的光线入射侧一端，并且

其中，所述波导具有柱形主体，所述柱形主体从所述光线入射侧一端到光线出射侧一端具有恒定的横截面，并且所述波导设置为使得从所述微透镜入射到所述波导的所述光线入射侧一端上的所述入射光线的射线中心与所述波导的中心轴对齐。

2.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，还包括：

颜色滤光片层，形成在所述波导和所述微透镜之间并将入射光线分开，

其中，基于入射光线的基准色，对所述微透镜和所述颜色滤光片层执行光瞳校正。

3.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中，在所述像素部分中，对于其上入射具有相等的波长的入射光线的所述光电转换器，每个所述波导的中心轴相对于相应的所述光电转换器的中心的偏移量从所述像素部分的中心朝向外侧变大。

4.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中，对于位于离开所述像素部分的中心相等的距离处的所述光电转换器，每个所述波导的中心轴相对于相应的所述光电转换器的中心的偏移量随着被所述颜色滤光片层分开并入射到所述光电转换器上的光线的波长的增大而减小。

5.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中，所述波导的直径允许来自所述波导的所述光线出射侧一端的入射光线射在所述光电转换器的表面内的区域上。

6.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，还包括：

单元像素组，

其中，所述单元像素组包括：

第一单元像素，其包括的所述光电转换器上入射由所述颜色滤光片层分开的具有第一波长的光线，

第二单元像素，其包括的所述光电转换器上入射由所述颜色滤光片层分开的具有第二波长的光线，所述第二波长小于所述第一波长，

第三单元像素，其包括的所述光电转换器上入射由所述颜色滤光片层分开的具有第三波长的光线，所述第三波长大于所述第一波长，并且

其中，对于所述单元像素组中的所述光电转换器，每个所述波导的中心轴相对于相应的所述光电转换器的中心的偏移量随着被所述颜色滤光片层分开的光线的波长减小而减小。

7.根据权利要求1所述的固态图像拾取装置，

其中，所述波导包括：

第一波导，其限定所述波导的外围部分，以及

第二波导，其形成在所述第一波导内侧并且具有小于所述第一波导的折射率。

8.一种制造固态图像拾取装置的方法，所述方法包括以下步骤：

在布线层中形成波导孔，所述波导孔将入射光线引导到将入射光线转换为信号电荷的光电转换器上，所述光电转换器形成在半导体基底处，形成在所述半导体基底处并包括中间层绝缘膜的所述布线层具有多层的布线部分；

用波导材料膜充填所述波导孔，所述波导材料膜的折射率大于所述中间层绝缘膜的折射率，并且在所述波导孔中形成波导；

通过中间夹着平面化绝缘膜，在所述波导材料膜上形成将入射光线分开的颜色滤光片层；并且

在所述颜色滤光片层上形成微透镜，所述微透镜将入射光线引导到所述电光转换器上，

其中，各自具有所述光电转换器的多个单元像素沿所述半导体基底的行和列的方向排列，以限定像素部分，并且

其中，对于相应的所述光电转换器形成的所述波导具有柱形主体，所述柱形主体从光线入射侧一端到光线出射侧一端具有恒定的横截面，并且所述波导设置为使得在所述波导的所述光线入射侧一端上入射的所述入射光线的射线中心与所述波导的中心轴对齐。

9.根据权利要求8所述的制造固态图像拾取装置的方法，

其中，所述波导的形成包括：

在所述波导孔的内表面上形成第一波导，并且

用折射率低于所述第一波导的材料充填其中形成了所述第一波导的所述波导孔，并形成第二波导。