[发明专利]固体摄像元件及固体摄像元件的制造方法

说明书

本发明涉及固体摄像元件及固体摄像元件的制造方法。固体摄像元件具备：半导体基板，具有二维地排列的多个光电变换元件；第一光路层，设置于半导体基板的一面侧；第二光路层，设置于第一光路层的与半导体基板相反侧的面上；遮光层，形成在第一与第二光路层之间；和多个微透镜，二维地配置在第二光路层的与遮光层相反侧的面上，遮光层在与光电变换元件对应的位置形成有开口部，在沿着遮光层的厚度方向且经过开口部的截面中，开口部的沿厚度方向的高度尺寸为b，开口部的沿与厚度方向正交的方向的开口尺寸为a，b/a即纵横比为α，满足a≥3μm且α≥1，开口部中以与其相同的形状形成有光可透射的柱状构造，构成柱状构造的光致抗蚀剂为负性。

技术领域

本发明涉及固体摄像元件及固体摄像元件的制造方法。

背景技术

在光学式指纹检测传感器等验证装置中，使用固体摄像元件拍摄指纹图像而用于验证。固体摄像元件具备：半导体基板，具有二维地排列的多个光电变换元件；多个微透镜，与多个光电变换元件分别对应地设置，将来自外部的光聚光后向光电变换元件入射；光路层，供从微透镜射出的光向光电变换元件传输；以及遮光层，形成有供向光电变换元件入射的光穿过的开口部。

在该固体摄像元件的适当部位形成有对准标记，该对准标记例如用于形成遮光部的开口部时使用的光掩模的对准。若使用光源进行照射，则形成有对准标记的部位所透射或反射的光与未形成有对准标记的部位所透射或反射的光之间存在差异，通过由光传感器检测该差异来识别对准标记的位置。

指纹检测传感器为了实现光电变换元件中的受光量的增加而需要大型化，然而，与此同时，来自所期望的光路(对指纹检测有用的光的光路)之外的光也会作为噪音增加，导致检测精度降低。为了减少成为噪音的光，要求遮光层的厚膜化及对准精度的提高。但是，遮光层所使用的材料追求遮光性能，可能会存在将对准所使用的光源的光遮挡的情况，从而导致对准精度降低。此外，在为了提高遮光性能而使遮光层厚膜化的情况下也存在同样的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，其目的在于提供一种固体摄像元件及固体摄像元件的制造方法，能够减少固体摄像元件中成为噪音的光，能够实现高精度的固体摄像元件。

本发明的一实施方式涉及固体摄像元件，具备：半导体基板，具有二维地排列的多个光电变换元件；第一光路层，设置于所述半导体基板的一面侧；第二光路层，设置于所述第一光路层的与所述半导体基板相反侧的面上；遮光层，形成在所述第一光路层与所述第二光路层之间；以及多个微透镜，二维地配置在所述第二光路层的与所述遮光层相反侧的面上，所述遮光层在与所述光电变换元件对应的位置形成有用于确保向所述光电变换元件入射的光的光路的开口部，在沿着所述遮光层的厚度方向且经过所述开口部的截面中，所述开口部的沿所述厚度方向的高度尺寸为b，所述开口部的沿与所述厚度方向正交的方向的开口尺寸为a，所述高度尺寸相对于所述开口尺寸之比b/a即纵横比为α，满足a≥3μm且α≥1。并且，在所述开口部中以与该开口部相同的形状形成有光能够透射的柱状构造，构成所述柱状构造的光致抗蚀剂为负性。

根据上述的固体摄像元件，遮光层的开口部构成为沿与遮光层的厚度方向正交的方向的开口尺寸a≥3μm、即最小尺寸为3μm，且纵横比α形成为1以上，由此，相对于具有规定的开口尺寸的开口部，将遮光层设为厚膜化。通过将遮光层设为厚膜化能够可靠地遮挡光，从而能够抑制光从遮光层的非开口部的部位透射，能够减少固体摄像元件中成为噪音的光。

此外，根据上述的固体摄像元件，在遮光层的开口部中以与该开口部相同的形状形成有光能够透射的柱状构造，该柱状构造作为确保从微透镜向光电变换元件的光的光路的开口部起作用。柱状构造能够容易地形成为极其微小或细长，因此，即使由于遮光层设为厚膜化而使开口部成为细长的尺寸，也能够容易地形成开口部。而且，本发明的固体摄像元件在开口部中形成有柱状构造，开口部的尺寸由柱状构造规定，由此，能够不依赖遮光层的颜料抗蚀剂的分辨率地形成开口部。