[发明专利]摄像元件和摄像元件的制造方法

说明书

本发明减少在摄像元件中入射光的反射，其中，透明树脂被布置在微透镜的表面上。根据本发明的摄像元件设置有像素、微透镜、透明树脂层和密封玻璃。像素被形成在半导体基板上，并且产生与照射在像素上的光对应的图像信号。微透镜与像素相邻布置，并且在使像素的表面平坦化的同时将入射光聚焦在像素上。透明树脂层与微透镜相邻布置，并且被构造为具有与微透镜的折射率相差预定值的折射率。密封玻璃与透明树脂相邻布置，并且密封半导体基板。

技术领域

本发明涉及摄像元件和摄像元件的制造方法。具体地，本发明涉及包括微透镜的摄像元件和该摄像元件的制造方法。

背景技术

通常，人们已经使用如下的摄像元件：其具有用于执行摄像并且被容纳在具有玻璃窗的中空封装中的半导体芯片。为了提高可靠性，该中空封装使用陶瓷等形成。用于将照射光转换为电信号的像素以二维格子的方式被布置在摄像元件中。在多个像素中的各者中布置有微透镜，并且微透镜收集入射光。在上述中空封装中，封装内的空气与微透镜彼此接触。由于空气的折射率相对较小，因此可以增大空气与微透镜之间的折射率差，并且可以使入射光在微透镜的表面上很大程度地折射。因此，可以提高微透镜收集入射光的效率。

相比之下，已经提出了具有简化构造的摄像元件，其中，密封玻璃经由透明树脂被粘合至半导体芯片的受光表面。在该摄像元件的情况下，微透镜与透明树脂接触。由于透明树脂具有比空气高的折射率，因此通过采用具有较大折射率的氮化硅(SiN)作为微透镜材料，可以确保微透镜的表面上的折射率差，并且可以减小光收集率的降低。例如，已经提出了如下固体摄像元件：其具有在包括光电转换单元的半导体基板上依次层叠的透光绝缘层、第一平坦化层、滤色器、第二平坦化层、应力缓和层、包含SiN的微透镜和透明树层脂(例如，参见专利文献1)。在该固体摄像元件中，第二平坦化层是使用有机材料形成的，且因此应力缓和层被布置在第二平坦化层与使用无机材料形成的微透镜之间。该应力缓和层在第二平坦化膜与微透镜之间具有中间膜应力，并且缓和第二平坦化膜与微透镜之间的应力差。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开第2014-168098号

发明内容

本发明要解决的问题

在上述传统技术中，由于具有不同折射率的多个层被布置在微透镜与滤色器之间，因此存在入射光在这些层之间的界面处反射的问题。由于反射的入射光在密封玻璃与空气(外部空气)之间的界面处被再次反射并进入像素，因此存在图像质量劣化的问题。

本发明是鉴于上述问题而做出的，并且本发明的目的是在具有被布置在微透镜的表面上的透明树脂的摄像元件中减少入射光的反射。

解决问题的技术方案

本发明旨在解决上述问题，并且本发明的第一方面是一种摄像元件，其包括：像素，其被形成在半导体基板上，并且被构造为根据照射光生成图像信号；微透镜，其被布置为与所述像素相邻，并且被构造为收集入射光，使用所述入射光照射所述像素，并且使所述像素的表面平坦化；透明树脂层，其被布置为与所述微透镜相邻，并且具有与所述微透镜的折射率相差预定差的折射率；以及密封玻璃，其被布置为与所述透明树脂相邻，并且密封所述半导体基板。

此外，在第一方面中，所述透明树脂层可以具有使所述预定差为0.4至0.6的所述折射率。

此外，在第一方面中，所述透明树脂层可以包括第一透明树脂层和第二透明树脂层，所述第一透明树脂层被布置为与所述微透镜相邻，并且具有与所述微透镜的所述折射率相差所述预定差的折射率，所述第二透明树脂层具有不同于所述第一透明树脂层的折射率。

此外，在第一方面中，所述透明树脂层可以包括位于所述第一透明树脂层与所述第二透明树脂层之间的防反射层。

此外，在第一方面中，所述微透镜可以使用有机材料形成。