[发明专利]固态摄像器件及其制造方法和电子设备

说明书

本申请为索尼公司于2010年3月3日向中国专利局提交的题为“固态摄像器件及其制造方法和电子设备”的申请号为201010129481.8的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及固态摄像器件及其制造方法以及电子设备，更具体地说，涉及在衬底的摄像面上设置有多个光电转换单元并在朝向光电转换单元的方向上以突出形状形成有多个内层透镜的固态摄像器件、及其制造方法和电子设备。

背景技术

例如数码摄像机和数码相机等电子设备包括固态摄像器件。例如，固态摄像器件包括CMOS(互补金属氧化物半导体)型图像传感器和CCD(电荷耦合器件)型图像传感器。

在固态摄像器件中，形成有多个像素的成像区域设置在半导体衬底的表面上。在多个像素的每一个中，设置有光电转换单元，该光电转换单元通过经由曲面透镜接收入射光并对接收到的光进行光电转换来生成信号电荷。例如，将光电二极管形成为光电转换单元。

在固态摄像器件中，例如，在光电转换单元的上侧设置有片上透镜(on-chip lens)。人们已经提出了将内层透镜设置在光电转换单元与片上透镜之间的构造。内层透镜设置为用于将经由片上透镜入射的光有效地照射到光电转换单元上。例如，多个内层透镜各自形成为具有沿朝向光电转换单元的方向突出的下凸结构(例如见JP-A-2002-359363和JP-A-2007-324481)。

在固态摄像器件中，因像素所接收到的主光束的角度根据在成像区域中的位置不同而发生变化，可导致所摄图像的像质恶化。

具体说，在成像区域的中心部，经由曲面透镜入射的主光束的角度几乎垂直于成像区域。另一方面，在成像区域的周缘部，经由曲面透镜入射的主光束的角度相对于与成像区域垂直的方向倾斜。因此，存在所摄图像的中心部变成明亮图像而周缘部变成暗淡图像，从而恶化所摄图像的像质的情况。

也就是说，成像区域的中心部与周缘部的感光度之间存在差异，因此存在所摄图像的像质发生恶化的情况。

发明内容

因此，需要提供一种能够改善所摄图像像质的固态摄像器件及其制造方法和电子设备。

根据本发明一实施例，提供了一种固态摄像器件，其包括：设置在衬底的摄像面上的多个光电转换单元；和多个内层透镜，所述多个内层透镜与所述多个光电转换单元各个对应地设置在所述光电转换单元的上侧，并形成为沿朝向所述光电转换单元的方向突出的形状。所述多个内层透镜各自形成为在所述摄像面的中心和周缘具有不同的透镜形状。

根据本发明另一实施例，提供了一种电子设备，其包括：设置在衬底的摄像面上的多个光电转换单元；和多个内层透镜，所述多个内层透镜与所述多个光电转换单元各个对应地设置在所述光电转换单元的上侧，并形成为沿朝向所述光电转换单元的方向突出的形状。所述多个内层透镜各自形成为在所述摄像面的中心和周缘具有不同的透镜形状。

根据本发明另一实施例，提供了一种固态摄像器件的制造方法。该方法包括以下步骤：与设置在衬底的摄像面上的多个光电转换单元各个对应地、以沿朝向所述多个光电转换单元的方向突出的形状、在所述多个光电转换单元的上侧形成多个内层透镜。在形成多个内层透镜的步骤中，所述多个内层透镜各自形成为在所述摄像面的中心和周缘具有不同的透镜形状。

根据本发明一实施例，如上所述，通过将多个内层透镜各自形成为在摄像面的中心和周缘具有不同透镜形状，能防止在成像区域的中心部与周缘部之间发生感光度差异。

根据本发明一实施例，能获得能够改善所摄图像像质的固态摄像器件、及其制造方法和电子设备。

附图说明

图1是示出本发明实施例1的相机40的构造的构造图。

图2是本发明实施例1的固态摄像器件的整体构造的示意性俯视图。

图3是本发明实施例1的设置在成像区域PA中的像素P的主要部分的电路图。

图4是本发明实施例1的固态摄像器件1的主要部分的截面图。

图5是本发明实施例1的固态摄像器件1的主要部分的截面图。

图6是示出本发明实施例1的构成内层透镜120的透镜材料层与光电二极管21之间的关系的俯视图。

图7是示出本发明实施例1的构成内层透镜120的透镜材料层与光电二极管21之间的关系的俯视图。

图8A和8B是本发明实施例1的固态摄像器件1的制造方法的各步骤中所设置的主要部分的截面图。

图9A和9B是本发明实施例1的固态摄像器件1的制造方法的各步骤中所设置的主要部分的截面图。