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CN111937152A - 摄像器件和摄像器件的制造方法 - Google Patents

摄像器件和摄像器件的制造方法 Download PDF

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CN111937152A
CN111937152A CN201980024326.9A CN201980024326A CN111937152A CN 111937152 A CN111937152 A CN 111937152A CN 201980024326 A CN201980024326 A CN 201980024326A CN 111937152 A CN111937152 A CN 111937152A
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protective film
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light
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守屋雄介
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Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
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Publication date
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Abstract

为了防止在红外光衰减滤光器(141)中产生缺陷，并且防止图像质量的降低。摄像器件(1)包括光电转换器(101)、片上透镜(171)、滤色器(161)、红外光衰减滤光器和保护膜(151)。光电转换器根据入射光执行光电转换。片上透镜将入射光收集到光电转换器中。收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过滤色器。红外光衰减滤光器使收集的入射光之中的红外光衰减，并且收集的入射光之中的可见光透过红外光衰减滤光器。保护膜被布置成与红外光衰减滤光器相邻并且保护红外光衰减滤光器。

Description

摄像器件和摄像器件的制造方法
技术领域
本发明涉及摄像器件和摄像器件的制造方法。特别地，本发明涉及包括使红外光衰减的滤光器的摄像器件和摄像器件的制造方法。
背景技术
通常，摄像器件使用片上透镜收集入射光，并且根据入射光执行光电转换。使用包括滤色器和红外光衰减滤光器的摄像器件，该滤色器是使收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过的滤光器，该红外光衰减滤光器是使收集的入射光之中的红外光衰减并且使收集的入射光之中的可见光透过的滤光器。
例如，专利文献1中公开了这样的技术。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2016-177273号
发明内容
本发明要解决的技术问题
作为上述现有技术，公开了具有如下构造的固态摄像器件：其中，红外光衰减滤光器、可见光滤色器和片上透镜依次堆叠，并且使用片上透镜透射可见光和红外光。由在光谱设计中具有高自由度的有机染料制成的着色材料通常用于红外光衰减滤光器。该固态摄像器件具有如下问题：在堆叠过程中产生红外光衰减滤光器的表面粗糙度。当对红外光衰减滤光器进行处理时，红外光衰减滤光器的着色材料溶解在化学溶液中，并且在红外光衰减滤光器中产生漏洞。当在红外光衰减滤光器上堆叠滤色器时，存在滤色器的材料进入漏洞并且产生点缺陷的问题，这导致图像质量降低。
本发明是鉴于上述问题而实现的，并且本发明的目的是防止在红外光衰减滤光器中产生缺陷和防止图像质量降低。
解决技术问题的技术方案
本发明是为了解决上述问题而实现的，并且本发明的第一方面是一种摄像器件，其包括：光电转换器，所述光电转换器根据入射光执行光电转换；片上透镜，所述片上透镜将所述入射光收集到所述光电转换器中；滤色器，所述收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过所述滤色器；红外光衰减滤光器，所述红外光衰减滤光器使所述收集的入射光之中的红外光衰减，并且使所述收集的入射光之中的可见光透过；和保护膜，所述保护膜被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻并且保护所述红外光衰减滤光器。
此外，在第一方面中，所述保护膜可以被布置成与所述滤色器相邻，并且所述红外光衰减滤光器可以使透过所述滤色器的所述红外光衰减。
此外，在第一方面中，当形成所述滤色器时，所述保护膜可以保护所述红外光衰减滤光器。
此外，在第一方面中，所述保护膜可以具有与所述滤色器基本相同的折射率。
此外，在第一方面中，所述保护膜可以被布置成与所述片上透镜相邻，所述滤色器可以被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻，并且所述入射光之中的透过所述红外光衰减滤光器的所述特定波长的所述可见光可以透过所述滤色器。
此外，在第一方面中，当形成所述片上透镜时，所述保护膜可以保护所述红外光衰减滤光器。
此外，在第一方面中，可以包括像素和红外光像素，所述像素包括所述光电转换器、所述片上透镜、所述滤色器、所述红外光衰减滤光器和所述保护膜，所述红外光像素包括红外光透射滤光器、所述光电转换器和所述片上透镜，所述收集的入射光之中的所述红外光透过所述红外光透射滤光器，并且所述保护膜可以被进一步布置在所述红外光衰减滤光器的与所述红外光像素相邻的面上。
此外，在第一方面中，所述保护膜可以由有机材料制成。
此外，在第一方面中，所述保护膜可以由无机材料制成。
此外，在第一方面中，所述保护膜可以通过堆叠有机材料和无机材料形成。
此外，本发明的第二个方面是一种摄像器件的制造方法，所述方法包括：形成光电转换器的步骤，所述光电转换器根据入射光执行光电转换；形成片上透镜的步骤，所述片上透镜将所述入射光收集到所述光电转换器中；形成滤色器的步骤，所述收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过所述滤色器；形成红外光衰减滤光器的步骤，所述红外光衰减滤光器使所述收集的入射光之中的红外光衰减，并且使所述收集的入射光之中的可见光透过；和形成保护膜的步骤，所述保护膜被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻并且保护所述红外光衰减滤光器。
由于这些方面，在本发明的摄像器件中，保护膜被布置在红外光衰减滤光器的表面上。预期红外光衰减滤光器由保护膜保护。
本发明的有益效果
本发明提供了防止在红外光衰减滤光器中产生缺陷和防止图像质量降低的优异效果。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施例的摄像器件的构造示例的图。
图2是示出了根据本发明的第一实施例的像素的构造示例的图。
图3是示出了根据本发明的实施例的保护膜的构造示例的图。
图4是示出了根据本发明的第一实施例的摄像器件的制造方法的示例的图。
图5是示出了根据本发明的第一实施例的摄像器件的制造方法的示例的图。
图6是示出了根据本发明的第一实施例的摄像器件的制造方法的示例的图。
图7是示出了根据本发明的第二实施例的像素的构造示例的图。
图8是示出了根据本发明的第二实施例的摄像器件的制造方法的示例的图。
图9是示出了根据本发明的第二实施例的摄像器件的制造方法的示例的图。
图10是示出了根据本发明的第三实施例的像素的构造示例的图。
图11是示出了根据本发明的第四实施例的像素的构造示例的图。
图12是示出了根据本发明的第五实施例的像素的构造示例的图。
图13是示出了作为可以应用本技术的图像拍摄装置的示例的相机的示意性构造的示例的框图。
具体实施方式
接下来，将参照附图描述用于实施本发明的方式(在下文中称为实施例)。在附图中，相同或相似的部分将用相同或相似的附图标记表示。然而，这些图是示意图，例如，各部件的尺寸比不一定与实际尺寸比相同。此外，当然，某个图和另一个图相对于同一部分具有不同的尺寸关系和不同的尺寸比。此外，将按以下顺序描述实施例。
1.第一实施例
2.第二实施例
3.第三实施例
4.第四实施例
5.第五实施例
6.相机的应用示例
<1.第一实施例>
[摄像器件的构造]
图1是示出了根据本发明的实施例的摄像器件的构造示例的图。该图中的摄像器件1包括像素阵列部10、垂直驱动部20、列信号处理器30和控制器40。
像素阵列部10包括以二维网格布置的像素100。这里，像素100根据入射光产生图像信号。像素100包括根据入射光产生电荷的光电转换器。像素100还包括像素电路。该像素电路基于由光电转换器产生的电荷产生图像信号。图像信号的产生由稍后描述的垂直驱动部20产生的控制信号控制。像素阵列部10包括以XY矩阵布置的信号线11和信号线12。信号线11是传输用于像素100中的像素电路的控制信号的信号线。信号线11针对像素阵列部10的各行被布置，并且相对于布置在各行中的像素100共同布线。信号线12是传输由像素100的像素电路产生的图像信号的信号线。信号线12针对像素阵列部10的各列被布置，并且相对于布置在各列中的像素100共同布线。光电转换器和像素电路被形成在半导体基板中。
垂直驱动部20产生用于像素100的像素电路的控制信号。垂直驱动部20通过图中的信号线11将产生的控制信号传输到像素100。列信号处理器30对由像素100产生的图像信号进行处理。列信号处理器30对通过图中的信号线12从像素100传输的图像信号进行处理。由列信号处理器30执行的处理例如对应于将像素100中产生的模拟图像信号转换为数字图像信号的模数转换。由列信号处理器30处理后的图像信号作为摄像器件1的图像信号被输出。控制器40控制整个摄像器件1。控制器40通过产生并输出用于控制垂直驱动部20和列信号处理器30的控制信号来控制摄像器件1。由控制器40产生的控制信号通过信号线41和信号线42分别被传输到垂直驱动部20和列信号处理器30。
[像素的构造]
图2是示出了根据本发明的第一实施例的像素的构造示例的图。该图是示出了布置在像素阵列部10中的像素100的构造的示意性截面图。需要注意，在该图中，在像素阵列部10中还布置有红外光像素200。
像素100包括片上透镜171、滤色器161、保护膜151、红外光衰减滤光器141、遮光膜131、半导体基板111、绝缘层113、布线层114和支撑基板115。
半导体基板111是如下的半导体基板：在该半导体基板中，形成有包括在像素100中的参照图1所述的光电转换器和像素电路的半导体部分。在半导体基板111中还形成有垂直驱动部20、列信号处理器30和控制器40的半导体部分。该图示出了上述部件之中的像素100的光电转换器101。为了方便，假设图中的半导体基板111形成为p型阱区。光电转换器101由n型半导体区域112和围绕n型半导体区域112的p型阱区形成。在n型半导体区域112和p型阱区之间的界面处形成的p-n结中执行根据入射光的光电转换，并且将由光电转换产生的电荷保持在n型半导体区域112中。像素电路(未示出)基于由光电转换器101执行的光电转换产生的电荷来产生图像信号。
需要注意，在半导体基板111中的像素100之间布置有像素分隔部121。像素分隔部121是防止电荷在像素100之间移动的区域。此外，在半导体基板111的后表面上布置有绝缘膜155。除了光电转换器101和像素电路之外，垂直驱动部20、列信号处理器30和控制器40(均未示出)也被形成在半导体基板111中。
布线层114是用于传输像素100中产生的图像信号和用于控制像素电路的控制信号的布线。布线层114构成参照图1所述的信号线11和信号线12。此外，布线层114通过绝缘层113彼此绝缘。需要注意，包括图中像素100的摄像器件1是其中布线层114被布置在半导体基板111的表面上的背面照射型摄像器件，该表面不同于光入射的表面。
片上透镜171是将入射光收集到光电转换器101中的透镜。片上透镜171使入射光通过滤色器161和红外光衰减滤光器141进入光电转换器101。片上透镜171可以例如由树脂制成。
滤色器161是使可见光之中的指定波长的可见光透过的光学滤光器。这里，可见光对应于例如波长为380nm至750nm的光。例如，可以将分别使红光(波长为700nm)、绿光(波长为546nm)和蓝光(436nm)透过的三种类型的滤色器用作滤色器161。相应波长的可见光片段(piece)分别透过这些滤色器161。另一方面，红外光透过滤色器161。这里，红外光对应于例如波长为750nm至1200nm的光。图中赋予滤色器161的字符指示滤色器161的类型。具体地，具有“R”、“G”和“B”的滤色器161分别对应于分别使红光、绿光和蓝光透过的滤色器161。
红外光衰减滤光器141是使红外光之中的特定波长的红外光衰减的光学滤光器。例如，使波长为850nm的红外光衰减的红外光衰减滤光器141或使波长为940nm的红外光衰减的红外光衰减滤光器141可以用作红外光衰减滤光器141。这些红外光衰减滤光器141分别使相应波长的红外光片段衰减以去除相应的红外光片段。换言之，在红外光之中，对应波长以外的波长的红外光透过红外光衰减滤光器141。另一方面，可见光透过红外光衰减滤光器141。
像素100中的红外光衰减滤光器141的布置使得能够防止由红外光引起的混色。这里，混色是如下现象：由于与期望波长不同的波长的光进入像素100而引起图像信号中的误差。像素100中堆叠的滤色器161和红外光衰减滤光器141的布置使得能够使进入像素100的光之中的特定波长的可见光透射，并且使进入像素100的光之中的特定波长的红外光衰减。此外，通过在像素100中堆叠红外光衰减滤光器141和滤色器161，可以使像素100和稍后描述的红外光像素200的厚度均匀，因此可以防止产生电平差。这导致亮度不均匀的降低。
例如，将通过在树脂中分散由有机染料制成的基于染料的着色材料而获得的红外光衰减滤光器用作红外光衰减滤光器141。使用这种红外光衰减滤光器使得能够提高光谱设计中的自由度。然而，在红外光衰减滤光器141中，着色材料在树脂硬化时聚集，并且这导致形成相对大的聚集体。当对形成有聚集体的红外光衰减滤光器141进行处理时，聚集体溶解而产生漏洞。当在其上堆叠滤色器161时，滤色器161进入漏洞，并且这导致可见光中的点缺陷增加。此外，由于着色材料的溶解，红外光衰减滤光器141的有效厚度减小。稍后将详细描述红外光衰减滤光器141的聚集体的溶解。
保护膜151被布置在红外光衰减滤光器141的表面上，并且保护红外光衰减滤光器141。当在红外光衰减滤光器141上形成滤色器161时，图中的保护膜151保护红外光衰减滤光器141。保护膜151必须由不溶于在对红外光衰减滤光器141等进行处理时所使用的抗蚀剂的显影剂或剥离溶液的材料制成。此外，有利地，保护膜151在波长为400nm至700nm的可见范围内表现出80％以上的透射率。这是为了防止像素100的灵敏度降低。例如，保护膜151可以具有大于1nm的厚度。
保护膜151可以由诸如SiO2、SiN、SiON、SiCN和SiOC等无机材料制成。在这种情况下，可以使用ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)、CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)或诸如溅射和真空蒸发等的PVD(Physical VaporDeposition：物理气相沉积)来形成保护膜151。使用由无机材料制成的保护膜151使得能够防止氧气进入红外光衰减滤光器141，因此可以抑制红外光衰减滤光器141的劣化。需要注意，当保护膜151由无机材料制成时，例如，有利地，采用形成该膜时的温度为260℃以下的材料或制造方法。原因是可以防止由于加热导致的红外光衰减滤光器141的劣化。
此外，保护膜151还可以由诸如丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、硅氧烷树脂、环氧树脂和环烯烃树脂等有机材料制成。在这种情况下，热固性树脂或光固化树脂可以用于保护膜151。
需要注意，保护膜151可以具有多层结构，或者可以是由无机材料和有机材料制成的复合膜。
此外，有利地，保护膜151由具有与滤色器161基本相同的折射率的材料制成。原因是可以减少入射光在滤色器161和保护膜151之间的界面处的反射，并且可以提高灵敏度。此外，当将滤色器161的折射率和红外光衰减滤光器141的折射率之间的中间值设定为保护膜151的折射率时，也可以减少入射光的反射。
遮光膜131是如下的膜：其在半导体基板111的表面上被布置在像素100的边界处并且阻挡透过相邻像素100的滤色器161的光。
红外光像素200是根据入射光之中的红外光产生图像信号的像素。红外光像素200与像素100的不同之处在于：布置可见光衰减滤光器181来代替滤色器161和红外光衰减滤光器141。图中的可见光衰减滤光器181是通过堆叠多个滤色器而形成的。具体地，可见光衰减滤光器181由如下的滤色器形成：在与红外光衰减滤光器141相同的层中形成并且使蓝光透过的滤色器；以及在与滤色器161相同的层中形成并且使红光透过的滤色器。
[保护膜]
图3是示出了根据本发明的实施例的保护膜的构造示例的图。该图是描述在对红外光衰减滤光器14进行处理和形成滤色器161时由保护膜151提供的效果的图。图中的a示出了在绝缘膜155上形成红外光衰减滤光器141的状态。将作为红外光衰减滤光器141的材料的树脂涂敷到绝缘膜155，然后将该树脂加热并硬化以形成红外光衰减滤光器141。当执行硬化时，形成了图中的a所示的着色材料的聚集体142。
接下来，为了形成上述的可见光衰减滤光器181，在红外光衰减滤光器141中形成开口406。在红外光衰减滤光器141的表面上形成抗蚀剂，并且使用该抗蚀剂作为掩模对红外光衰减滤光器141执行蚀刻，该抗蚀剂包括在将形成开口406的位置处的开口。因此，可以形成开口406。在对红外光衰减滤光器141执行蚀刻之后，使用溶剂去除抗蚀剂。在去除抗蚀剂的过程中，聚集体142溶解在溶剂中。图中的b中的漏洞143是由于聚集体142的溶解而产生的孔。需要注意，即使不对红外光衰减滤光器141进行处理，也会由于在形成稍后描述的滤色器161时使用的溶剂而形成漏洞143。
接下来，在开口406中布置滤色器，并且在其上堆叠滤色器161。该过程导致滤色器的材料进入漏洞143。图中的c示出了这种状态，并且图中的c中的漏洞144表示滤色器已经进入的漏洞。漏洞144成为点缺陷，并且这导致由像素100产生的图像信号中的亮度不均匀。此外，对于各个像素100，当聚集体142的溶解状态不同时，也会出现亮度不均匀。这导致图像质量降低。此外，由于着色材料的溶解，红外光衰减滤光器141的有效厚度减小。因此，需要形成如下厚度的红外光衰减滤光器141：该厚度是通过预料到存在厚度减小而获得的。当红外光衰减滤光器141的厚度增大时，由于从相邻像素100进入的斜入射光的增加，灵敏度降低且混色增加。在这种情况下，图像质量也会降低。
因此，在本发明中，保护膜151布置在红外光衰减滤光器141的表面上以保护红外光衰减滤光器141。图中的d示出了布置保护膜151的情况。将保护膜151堆叠在红外光衰减滤光器141的表面上，然后，形成开口406。这使得能够防止聚集体142从红外光衰减滤光器141的表面溶解。由于没有形成上述的漏洞143，因此可以防止例如点缺陷的增加。此外，由于可以减小红外光衰减滤光器141的厚度，因此可以防止灵敏度的降低和混色的增加。
此外，可以通过将保护膜151布置成位于滤色器161下方来提高滤色器161的粘附强度。可以减少诸如滤色器161的剥离等的问题的发生。特别地，当保护膜151由诸如丙烯酸树脂等有机材料制成时，可以实现对滤色器161的高粘附强度。
[摄像器件的制造方法]
图4至图6是示出了根据本发明的第一实施例的摄像器件的制造方法的图。将使用图4至图6描述参照图2所述的摄像器件1的制造过程。需要注意，作为保护膜151，假设保护膜151由有机材料制成。
首先，如图4中的a所示，在形成有光电转换器101的半导体基板111中形成像素分隔部121和绝缘膜155。例如，可以如下所示地执行。首先，在半导体基板111中的像素100之间的区域中形成沟槽。接下来，在形成有沟槽的半导体基板111的表面上形成绝缘体的膜。例如，CVD可以用于成膜。因此，可以在沟槽中布置绝缘体并且可以在半导体基板111的表面上形成绝缘体的膜。这导致能够同时形成像素分隔部121和绝缘膜155。接下来，在绝缘膜155的表面上布置遮光膜131。例如，可以如下所示地执行。在绝缘膜155的表面上形成遮光膜131的材料膜，并且执行蚀刻以去除在位于像素100的边界处的区域以外的区域中形成的材料膜。
接下来，如图4中的b所示，在绝缘膜155和遮光膜131的表面上形成红外光衰减滤光器141。这可以例如通过涂敷作为红外光衰减滤光器141的材料的树脂并使其硬化来执行。该过程是根据本发明的实施例的形成红外光衰减滤光器的示例。
接下来，如图4中的c所示，将保护膜151形成为与红外光衰减滤光器141相邻。该过程是根据本发明的实施例的形成保护膜的示例。需要注意，在形成保护膜151之前，可以对红外光衰减滤光器141的表面进行改造。这可以例如通过执行灰化处理来执行。
接下来，如图4中的d所示，涂敷抗蚀剂401，使得抗蚀剂401与保护膜151相邻。接下来，在抗蚀剂401中形成开口402。这可以使用光刻来执行。
接下来，如图5中的e所示，使用抗蚀剂401作为掩模对保护膜151和红外光衰减滤光器141执行蚀刻。这可以使用干法蚀刻来执行。需要注意，执行蚀刻直到去除抗蚀剂401为止。这导致在保护膜151和红外光衰减滤光器141中形成开口403。
接下来，如图5中的f所示，在开口404中形成使蓝光透过的滤色器。这可以通过涂敷作为滤色器材料的光敏树脂并且通过对所涂敷的光敏树脂执行曝光和显影来形成。
接下来，如图5中的g所示，形成滤色器161。这可以通过针对各种类型的滤色器161执行如下过程来形成：该过程包括对作为滤色器材料的光敏树脂进行涂敷、曝光和显影。该过程是根据本发明的实施例的形成滤色器的示例。
接下来，如图6中的h所示，涂敷作为片上透镜的材料的树脂膜405。接下来，如图6中的i所示，将树脂膜405的表面加工成半球形形状。例如，这可以如下所示地执行。在树脂膜405的表面上形成具有与片上透镜171相同的形状的抗蚀剂，执行干法蚀刻，并且将抗蚀剂的形状转移到树脂膜405。该过程是根据本发明的实施例的形成片上透镜的示例。
上述过程使得能够制造摄像器件1。通过图5中的e、f和g的过程，红外光衰减滤光器141的表面由保护膜151保护。
如上所述，在根据本发明的第一实施例的摄像器件1中，通过将保护膜151布置成与红外光衰减滤光器141相邻，可以防止在红外光衰减滤光器141中产生缺陷，因此可以防止图像质量降低。
<2.第二实施例>
在上述的第一实施例的摄像器件1中，保护膜151被布置成与红外光衰减滤光器141相邻。另一方面，本发明的第二实施例的摄像器件1与上述的第一实施例的不同之处在于：还包括保护膜152。
[像素的构造]
图7是示出了根据本发明的第二实施例的像素的构造示例的图。该图中的像素100与参照图2所述的像素100的不同之处在于：还包括保护膜152。
保护膜152布置在保护膜151和滤色器161之间，并且保护红外光衰减滤光器141。保护膜152还布置在红外光衰减滤光器141的与红外光像素200相邻的面上，并且当对红外光衰减滤光器141进行处理时，保护膜152保护红外光衰减滤光器141的侧面。保护膜152可以由与保护膜151的材料类似的材料制成。例如，保护膜151可以由SiO2制成，并且保护膜152可以由SiN制成。此外，保护膜151和保护膜152可以分别由无机材料和有机材料制成。在这种情况下，在对红外光衰减滤光器141执行蚀刻的过程中，由无机材料制成的保护膜151可以被用作掩模。稍后将描述该过程。此外，使用由有机材料制成的保护膜152使得能够提高对滤色器161的粘附强度。
[摄像器件的制造方法]
图8和图9是示出了根据本发明的第二实施例的摄像器件的制造方法的图。将使用图8和图9描述参照图7所述的摄像器件1的制造过程。需要注意，图8示出了在图4中的c之后执行的过程。需要注意，作为保护膜151，假设保护膜151由无机材料制成。
首先，如图8中的a所示，在保护膜151的表面上布置抗蚀剂411，并且形成开口412。抗蚀剂411可以具有比参照图4中的d所述的抗蚀剂401的厚度小的厚度。
接下来，如图8中的b所示，使用抗蚀剂411作为掩模对保护膜151执行蚀刻。该蚀刻可以使用干法蚀刻来执行。执行蚀刻直到去除抗蚀剂411为止。与图5中的e的情况不同，由于不对红外光衰减滤光器141执行蚀刻，因此可以使用薄的抗蚀剂411。
接下来，如图8中的c所示，使用保护膜151作为掩模对红外光衰减滤光器141执行蚀刻。使用干法蚀刻作为该蚀刻，并且可以在对红外光衰减滤光器141选择性地执行蚀刻的条件下执行蚀刻。这使得能够形成开口414。如上所述，使用由无机材料制成的保护膜151使得能够使用于形成红外光衰减滤光器141的掩模411变薄，因此使制造过程更简单。
接下来，如图9中的d所示，堆叠保护膜152。因此，保护膜152堆叠在保护膜151的表面上。同时，保护膜152被布置在开口414中。换言之，保护膜152被布置在红外光像素200中的绝缘膜155的表面上，并且保护膜152也被布置在像素100的红外光衰减滤光器141的侧面上。
接下来，如图9中的e所示，在开口414中形成使蓝光透过的滤色器415。
接下来，如图9中的f所示，形成滤色器161。接下来，通过参照图6中的h和i所述的过程形成片上透镜171。
上述过程使得能够制造摄像器件1。保护膜152的布置使得能够在图9中的e的过程中防止聚集体从与红外光像素200相邻的像素100的红外光衰减滤光器141的侧面溶解。这导致能够防止在与红外光像素200相邻的像素100的红外光衰减滤光器141中产生缺陷。
除了上述要点，该摄像器件1具有与在本发明的第一实施例中所述的摄像器件1的构造类似的构造。因此，省略了描述。
如上所述，在根据本发明的第二实施例的摄像器件1中，保护膜152的布置使得能够保护红外光衰减滤光器141的侧面，因此能够进一步防止图像质量的降低。
<3.第三实施例>
上述的第一实施例的摄像器件1使用在像素100的边界处连续的红外光衰减滤光器141。另一方面，本发明的第三实施例的摄像器件1与上述的第一实施例的不同之处在于：在像素100的边界处，布置有分隔红外光衰减滤光器141的分隔壁。
[像素的构造]
图10是示出了根据本发明的第三实施例的像素的构造示例的图。该图中的像素100与参照图2所述的像素100的不同之处在于：包括分隔壁132。
分隔壁132被布置在相邻像素100的边界处并且在像素100和红外光像素200的边界处，并且分隔红外光衰减滤光器141。像素100之间的分隔壁132的布置使得能够使从相邻像素100倾斜进入的光衰减，因此能够减少混色的发生。此外，像素100和红外光像素200之间的分隔壁132的布置也使得能够保护红外光衰减滤光器141的与红外光像素200相邻的侧面。分隔壁132例如可以由氧化物制成。
需要注意，摄像器件1的构造不限于此示例。例如，分隔壁也可以布置在如下区域中的像素100的边界处：该区域中布置有滤色器161。
除了上述要点，该摄像器件1具有与在本发明的第一实施例中所述的摄像器件1的构造类似的构造。因此，省略了描述。
如上所述，在根据本发明的第三实施例的摄像器件1中，包括分隔壁132使得能够减少混色的发生。
<4.第四实施例>
在上述的第一实施例的摄像器件1中，红外光衰减滤光器141和滤色器161按此顺序堆叠在形成于半导体基板111上的绝缘膜155的表面上。另一方面，本发明的第四实施例的摄像器件1与上述的第一实施例的不同之处在于：以相反的顺序布置红外光衰减滤光器141和滤色器161。
[像素的构造]
图11是示出了根据本发明的第四实施例的像素的构造示例的图。该图中的像素100与参照图2所述的像素100的不同之处在于：滤色器161和红外光衰减滤光器141按此顺序布置在绝缘膜155的表面上。
透过红外光衰减滤光器141的可见光进入图中的滤色器161。图中的保护膜151能够在对红外光衰减滤光器141进行处理的过程中和在形成片上透镜171的过程中保护红外光衰减滤光器141。
除了上述要点，该摄像器件1具有与在本发明的第一实施例中所述的摄像器件1的构造类似的构造。因此，省略了描述。
如上所述，对于本发明的第四实施例的摄像器件1，在滤色器161和红外光衰减滤光器141按此顺序堆叠的摄像器件1中，能够保护红外光衰减滤光器141。
<5.第五实施例>
上述的第一实施例的摄像器件1使用堆叠的滤色器作为红外光像素200的可见光衰减滤光器181。另一方面，本发明的第五实施例的摄像器件1与第一实施例的不同之处在于：使用单层的可见光衰减滤光器。
[像素的构造]
图12是示出了根据本发明的第五实施例的像素的构造示例的图。该图中的像素100与参照图2所述的像素100的不同之处在于：包括可见光衰减滤光器182来代替红外光像素200中的可见光衰减滤光器181。
图中的可见光衰减滤光器182是使可见光衰减并且使红外光透过的滤光器。例如，通过将用于滤色器161的多种着色材料混合而形成的滤光器可以用作可见光衰减滤光器182。当形成可见光衰减滤光器182时，也可以使用保护膜151来保护红外光衰减滤光器141。与参照图2所述的可见光衰减滤光器181的情况相比，由于可见光衰减滤光器182具有单层构造，因此可以使制造过程更简单。
除了上述要点，该摄像器件1具有与在本发明的第一实施例中所述的摄像器件1的构造类似的构造。因此，省略了描述。
如上所述，在根据本发明的第四实施例的摄像器件1中，可以使用单层的可见光衰减滤光器182来保护红外光衰减滤光器141。
<6.相机的应用示例>
根据本发明的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，本技术可以被实现为包括在诸如相机等的图像拍摄装置中的摄像器件。
图13是示出了作为可以应用本技术的图像拍摄装置的示例的相机的示意性构造的示例的框图。该图中的相机1000包括镜头10001、摄像器件1002、摄像控制器1003、镜头驱动部1004、图像处理器1005、操作输入部1006、帧存储器1007、显示部1008和记录部1009。
镜头1001是相机1000的摄像镜头。镜头1001收集来自被摄体的光，并且使收集的光进入稍后描述的摄像器件1002以形成被摄体的图像。
摄像器件1002是对由镜头1001收集的来自被摄体的光进行摄像的半导体器件。摄像器件1002根据照射光产生模拟图像信号，将模拟图像信号转换为数字图像信号，并且输出数字图像信号。
摄像控制器1003控制由摄像器件1002执行的摄像。摄像控制器1003通过产生控制信号并且将控制信号输出到摄像器件1002来执行摄像器件1002的控制。此外，摄像控制器1003能够基于从摄像器件1002输出的图像信号在相机1000中执行自动对焦。这里，自动对焦是检测镜头1001的焦点位置并且自动调节焦点位置的系统。作为自动对焦，可以使用如下方法：该方法通过使用摄像器件1002中布置的相位差像素检测图像平面相位差来检测焦点位置(图像平面相位差自动对焦)。此外，还可以应用如下方法：该方法检测图像对比度最高的位置作为焦点位置(对比度自动对焦)。基于检测到的焦点位置，摄像控制器1003通过镜头驱动部1004调节镜头1001的位置，并且执行自动对焦。需要注意，摄像控制器1003可以由例如包括固件的DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)实现。
镜头驱动部1004基于摄像控制器1003执行的控制来驱动镜头1001。镜头驱动部1004可以通过使用内置电机改变镜头1001的位置来驱动镜头1001。
图像处理器1005对由摄像器件1002产生的图像信号进行处理。处理的示例包括：用于从各个像素的分别与红色、绿色和蓝色对应的图像信号之中产生缺失颜色的图像信号的去马赛克；去除图像信号的噪声的降噪；和图像信号的编码。图像处理器1005可以由例如包括固件的微型计算机实现。
操作输入部1006接收来自相机1000的使用者的操作输入。例如，可以使用按钮或触摸面板作为操作输入部1006。由操作输入部1006接收的操作输入被传输到摄像控制器1003和图像处理器1005。其后，开始与操作输入对应的处理，诸如拍摄被摄体的图像的处理。
帧存储器1007是在其中存储帧的存储器，帧是单个画面的图像信号。帧存储器1007由图像处理器1005控制，并且在图像处理过程中保持帧。
显示部1008在其上显示由图像处理器1005处理后的图像。例如，可以使用液晶面板作为显示部1008。
记录部1009在其中记录由图像处理器1005处理后的图像。例如，可以使用存储卡或硬盘作为记录部1009。
上面已经描述了可以应用本发明的相机。本技术可以应用于上述部件之中的摄像器件1002。具体地，可以将参照图1所述的摄像器件1应用于摄像器件1002。将摄像器件1应用于摄像器件1002使得能够减少混色的发生，因此能够防止由相机1000产生的图像的质量降低。
需要注意，尽管作为示例已经描述了相机，但是根据本发明的技术还可以应用于例如监控装置。
上面已经描述了可以应用本发明的相机。本技术可以应用于上述部件之中的摄像器件1002。具体地，可以将参照图1所述的摄像器件1应用于摄像器件1002。将摄像器件1应用于摄像器件1002使得能够防止由相机1000产生的图像的质量降低。
需要注意，尽管作为示例已经描述了相机，但是根据本发明的技术还可以应用于例如监控装置。
最后，上面的各个实施例的描述是本发明的示例，并且本发明不限于上述实施例。因此，当然，可以在不偏离根据本发明的技术理念的情况下根据设计等进行各种变形，即使在实施例不是上述实施例的情况下。
需要注意，本技术还可以采用以下构造。
(1)一种摄像器件，其包括：
光电转换器，所述光电转换器根据入射光执行光电转换；
片上透镜，所述片上透镜将所述入射光收集到所述光电转换器中；
滤色器，所述收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过所述滤色器；
红外光衰减滤光器，所述红外光衰减滤光器使所述收集的入射光之中的红外光衰减，并且使所述收集的入射光之中的可见光透过；和
保护膜，所述保护膜被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻并且保护所述红外光衰减滤光器。
(2)根据(1)所述的摄像器件，其中，
所述保护膜被布置成与所述滤色器相邻，并且
所述红外光衰减滤光器使透过所述滤色器的所述红外光衰减。
(3)根据(2)所述的摄像器件，其中，
当形成所述滤色器时，所述保护膜保护所述红外光衰减滤光器。
(4)根据(2)或(3)所述的摄像器件，其中，
所述保护膜具有与所述滤色器基本相同的折射率。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的摄像器件，其中，
所述保护膜被布置成与所述片上透镜相邻，
所述滤色器被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻，并且
所述入射光之中的透过所述红外光衰减滤光器的所述特定波长的所述可见光透过所述滤色器。
(6)根据(5)所述的摄像器件，其中，
当形成所述片上透镜时，所述保护膜保护所述红外光衰减滤光器。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的摄像器件，其包括：
像素，所述像素包括所述光电转换器、所述片上透镜、所述滤色器、所述红外光衰减滤光器和所述保护膜；和
红外光像素，所述红外光像素包括红外光透射滤光器、所述光电转换器和所述片上透镜，所述收集的入射光之中的所述红外光透过所述红外光透射滤光器，其中，
所述保护膜被进一步布置在所述红外光衰减滤光器的与所述红外光像素相邻的面上。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的摄像器件，其中，
所述保护膜由有机材料制成。
(9)根据(1)至(7)中任一项所述的摄像器件，其中，
所述保护膜由无机材料制成。
(10)根据(1)至(7)中任一项所述的摄像器件，其中，
所述保护膜是通过堆叠有机材料和无机材料形成的。
(11)一种摄像器件的制造方法，所述方法包括：
形成光电转换器的步骤，所述光电转换器根据入射光执行光电转换；
形成片上透镜的步骤，所述片上透镜将所述入射光收集到所述光电转换器中；
形成滤色器的步骤，所述收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过所述滤色器；
形成红外光衰减滤光器的步骤，所述红外光衰减滤光器使所述收集的入射光之中的红外光衰减，并且使所述收集的入射光之中的可见光透过；和
形成保护膜的步骤，所述保护膜被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻并且保护所述红外光衰减滤光器。
附图标记列表
1 摄像器件
10 像素阵列部
100 像素
101 光电转换器
141 红外光衰减滤光器
151、152 保护膜
161 滤色器
171 片上透镜
181、182 可见光衰减滤光器
200 红外光像素
1002 摄像器件

Claims (11)

1.一种摄像器件，其包括：
光电转换器，所述光电转换器根据入射光执行光电转换；
片上透镜，所述片上透镜将所述入射光收集到所述光电转换器中；
滤色器，所述收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过所述滤色器；
红外光衰减滤光器，所述红外光衰减滤光器使所述收集的入射光之中的红外光衰减，并且使所述收集的入射光之中的可见光透过；和
保护膜，所述保护膜被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻并且保护所述红外光衰减滤光器。
2.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，
所述保护膜被布置成与所述滤色器相邻，并且
所述红外光衰减滤光器使透过所述滤色器的所述红外光衰减。
3.根据权利要求2所述的摄像器件，其中，
当形成所述滤色器时，所述保护膜保护所述红外光衰减滤光器。
4.根据权利要求2所述的摄像器件，其中，
所述保护膜具有与所述滤色器基本相同的折射率。
5.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，
所述保护膜被布置成与所述片上透镜相邻，
所述滤色器被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻，并且
所述入射光之中的透过所述红外光衰减滤光器的所述特定波长的所述可见光透过所述滤色器。
6.根据权利要求5所述的摄像器件，其中，
当形成所述片上透镜时，所述保护膜保护所述红外光衰减滤光器。
7.根据权利要求1所述的摄像器件，其包括：
像素，所述像素包括所述光电转换器、所述片上透镜、所述滤色器、所述红外光衰减滤光器和所述保护膜；和
红外光像素，所述红外光像素包括红外光透射滤光器、所述光电转换器和所述片上透镜，所述收集的入射光之中的所述红外光透过所述红外光透射滤光器，其中，
所述保护膜被进一步布置在所述红外光衰减滤光器的与所述红外光像素相邻的面上。
8.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，
所述保护膜由有机材料制成。
9.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，
所述保护膜由无机材料制成。
10.根据权利要求1所述的摄像器件，其中，
所述保护膜是通过堆叠有机材料和无机材料形成的。
11.一种摄像器件的制造方法，所述方法包括：
形成光电转换器的步骤，所述光电转换器根据入射光执行光电转换；
形成片上透镜的步骤，所述片上透镜将所述入射光收集到所述光电转换器中；
形成滤色器的步骤，所述收集的入射光之中的红外光和特定波长的可见光透过所述滤色器；
形成红外光衰减滤光器的步骤，所述红外光衰减滤光器使所述收集的入射光之中的红外光衰减，并且使所述收集的入射光之中的可见光透过；和
形成保护膜的步骤，所述保护膜被布置成与所述红外光衰减滤光器相邻并且保护所述红外光衰减滤光器。
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