成像元件及其制造方法
【专利摘要】本技术涉及一种可以减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色的成像元件及其制造方法。所述成像元件包括第一单位像素，第一单位像素包含接收光的光电二极管单元、面向所述光电二极管单元的至少一部分的第一滤色片和面向第一滤色片的第二滤色片，第一滤色片和第二滤色片彼此分开。本技术可以适用于成像元件或成像装置。
【专利说明】成像元件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及一种成像元件及其制造方法，更具体地，涉及一种能够减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色的成像元件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]通常，只设置有一种类型的一个滤色层的像素用在诸如CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器等成像元件中(例如，参照专利文献I)。此外，存在具有层叠有两种滤色片的像素用在常规成像元件中的情况(例如，参照专利文献2)，或者具有高度随着颜色而变化的滤色片的像素用在常规成像元件中的情况(例如，参照专利文献3)。
[0003]引用文献列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献I JP2010-232595A
[0006]专利文献2 JP2002-184965A
[0007]专利文献3 JP02-285674A
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]然而，在具有诸如专利文献I?3中公开的那些中的一种结构等常规结构的像素中，由芯片上透镜收集并透过滤色片的光在入射到像素的光电二极管之前泄漏入相邻像素的光电二极管中。因此，发生混色。混色可能导致S/N(信号噪声比)或色再现性的降低。因此，需要一种减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色的方法。
[0010]鉴于这些情况，研发了本技术，其目的在于减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色。
[0011]解决问题的方案
[0012]本技术第一方面的成像元件包括第一单位像素，第一单位像素包含:接收光的光电二极管单元；面向所述光电二极管单元的至少一部分的第一滤色片；以及面向第一滤色片的第二滤色片，第一滤色片和第二滤色片彼此分开。
[0013]第一滤色片和第二滤色片具有相同的分光透过率特性。
[0014]所述成像元件还包括第二单位像素，第二单位像素包含接收光的光电二极管单
J Li ο
[0015]第二单位像素还包含面向所述光电二极管单元的至少一部分的第三滤色片。
[0016]第一滤色片和第二滤色片具有彼此不同的分光透过率特性，以及第一滤色片和第二滤色片之间的分光透过率特性的相似度高于第一滤色片和包含在第二单位像素中的第三滤色片之间的分光透过率特性的相似度，并且高于第二滤色片和包含在第二单位像素中的第三滤色片之间的分光透过率特性的相似度。
[0017]第二单位像素还包含与第三滤色片分开的第四滤色片。[0018]第一单位像素和第二单位像素还包含收集光的芯片上透镜。
[0019]第一单位像素包括包含第一滤色片和第二滤色片的N个滤色片，以及第二单位像素包括包含第三滤色片的M个滤色片。这里，N是2以上的整数，M是I以上的整数，M不同于N。
[0020]第一滤色片直接放置在所述光电二极管上。
[0021]在所述光电二极管上涂布有平坦化膜，以及第一滤色片放置在所述平坦化膜上。
[0022]在所述光电二极管上形成有波导，以及第一滤色片放置在所述波导上。
[0023]本技术第二方面的由多个单位像素构成的成像元件的制造方法包括通过以下步骤制造各单位像素:直接在光电二极管上、在于所述光电二极管上涂布的平坦化膜上或在于所述光电二极管上形成的波导上形成第一滤色片；在第一滤色片上涂布平坦化膜；在所述平坦化膜上形成第二滤色片；以及在第二滤色片上形成芯片上透镜。
[0024]本技术第一方面的成像元件包括第一单位像素，第一单位像素包含:接收光的光电二极管单元；面向所述光电二极管单元的至少一部分的第一滤色片；以及面向第一滤色片的第二滤色片，第一滤色片和第二滤色片彼此分开。
[0025]本技术第二方面的由多个单位像素构成的成像元件的制造方法包括通过以下步骤制造各单位像素:直接在光电二极管上、在于所述光电二极管上涂布的平坦化膜上或在于所述光电二极管上形成的波导上形成第一滤色片；在第一滤色片上涂布平坦化膜；在所述平坦化膜上形成第二滤色片；以及在第二滤色片上形成芯片上透镜。
[0026]发明效果
[0027]如上所述，根据本技术，可以减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1示出具有常规结构的像素单元的断面图。
[0029]图2示出用于说明各单位像素的上层厚度减小的示图。
[0030]图3示出由本技术适用的单位像素构成的像素单元的断面图。
[0031]图4示出滤色片的分光透过率曲线的示图。
[0032]图5示出用于说明混色减少的示图。
[0033]图6是示出入射到红色用光电二极管的光量相对于滤色片的透过率的示图。
[0034]图7是示出制造装置的示例功能结构的方块图。
[0035]图8是用于说明像素单元的制造处理的流程的流程图。
[0036]图9是示出像素单元的制造处理的流程的示图。
[0037]图10是用于说明已进行过瞳孔校正的像素单元的示图。
[0038]图11示出用于说明由其中滤色层的数量随着颜色而变化的单位像素构成的像素单元的示图。
[0039]图12是其中仅为一种颜色设置多个滤色层的像素单元的断面图。
[0040]图13示出在光电二极管上形成台阶的情况下像素单元的断面图。
[0041]图14示出用于说明其中使用白色用单位像素的像素单元的示图。
[0042]图15示出用于表面照射型图像传感器中的单位像素的断面图。
[0043]图16是用于说明像素单元的制造处理的流程的流程图。[0044]图17是示出像素单元的制造处理的流程的示图。
[0045]图18是示出本技术适用的成像装置的典型示例结构的方块图。
【具体实施方式】
[0046]以下是对本技术的实施方案的说明。
[0047]首先，本发明人使用图像传感器的常规像素研究了在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色。在以下说明中，图像传感器的光接收面将被称为上面，而在光接收面的相对侧的表面被称为下面。平行于光接收面的法线的方向将被称为垂直方向，而平行于光接收面的方向被称为水平方向。
[0048][具有常规结构的像素]
[0049]图1示出具有常规结构并用在背面照射型图像传感器中的像素单元的断面图。像素单元例如由三种颜色的单位像素构成，即，红色用单位像素、绿色用单位像素和蓝色用单位像素。然而，为了便于说明，附图仅示出两种颜色的单位像素，更具体地，绿色用单位像素和红色用单位像素的组合。单位像素由诸如光电二极管、滤色片和芯片上透镜等部件构成。
[0050]图1的A是由一组两个单位像素构成的像素单元10的断面图，每个单位像素只设置有一种类型的一层滤色片。在像素单元10中，绿色用光电二极管21-1和红色用光电二极管21-2彼此相邻配置。在绿色用光电二极管21-1上，绿色用滤色部22-1和芯片上透镜23-1从下方顺次层叠。在红色用光电二极管21-2上，红色用滤色部22-2和芯片上透镜23-2从下方顺次层叠。
[0051]绿色用滤色部22-1通过从下方顺次层叠平坦化膜31的左侧部分和绿色用滤光片32-1形成。红色用滤色部22-2通过从下方顺次层叠平坦化膜31的右侧部分和红色用滤光片32-2形成。换句话说，一对绿色用滤色部22-1和红色用滤色部22-2通过从下方顺次层叠平坦化膜31与一对绿色用滤光片32-1和红色用滤光片32-2形成。平坦化膜31是光透过的膜。
[0052]入射到芯片上透镜23-1中的光透过绿色用滤光片32-1和平坦化膜31，并收集和入射到绿色用光电二极管21-1中。更精确地，在从芯片上透镜23-1射出的光中，只有在特定波段(即，绿色波段)的光透过绿色用滤光片32-1，进一步透过平坦化膜31，然后入射到绿色用光电二极管21-1中。绿色用光电二极管21-1输出对应于入射光量或接收光量的水平的电信号。
[0053]入射到芯片上透镜23-2中的光通过与上述相同的路径收集并入射到红色用光电二极管21-2中。然而，在这种情况下，在从芯片上透镜23-2射出的光中，只有在特定波段(即，红色波段)的光透过红色用滤光片32-2。
[0054]如图1的A所示，在从芯片上透镜23-1射出的光中，透过绿色用滤光片32_1的光的一部分泄漏入相邻的红色用光电二极管21-2中，并且泄漏的光成为混色成分而导致混色的发生。同样，在从芯片上透镜23-2射出的光中，透过红色用滤光片32-2的光的一部分泄漏入相邻的绿色用光电二极管21-1中，并且泄漏的光成为混色成分而导致混色的发生。
[0055]图1的B是由一组两个单位像素构成的像素单元50的断面图，每个单位像素层叠有两种类型的滤色片。在像素单元50中，绿色用光电二极管61-1和红色用光电二极管61-2彼此相邻配置。在绿色用光电二极管61-1上，绿色用滤色部62-1和芯片上透镜63_1从下方顺次层叠。在红色用光电二极管61-2上，红色用滤色部62-2和芯片上透镜63-2从下方顺次层叠。
[0056]绿色用滤色部62-1通过从下方顺次层叠平坦化膜71的左侧部分和由下部滤色片72-1和上部滤色片73-1构成的绿色用滤光片形成。红色用滤色部62-2通过从下方顺次层叠平坦化膜71的右侧部分和由下部滤色片72-2和上部滤色片73-2构成的红色用滤光片形成。换句话说，一对绿色用滤色部62-1和红色用滤色部62-2通过从下方顺次层叠平坦化膜71和一对由下部滤色片72-1和上部滤色片73-1构成的绿色用滤光片以及由下部滤色片72-2和上部滤色片73-2构成的红色用滤光片形成。绿色用滤光片的下部滤色片72-1和上部滤色片73-1彼此粘附。同样，红色用滤光片的下部滤色片72-2和上部滤色片73-2彼此粘附。
[0057]入射到芯片上透镜63-1中的光透过由上部滤色片73-1和下部滤色片72_1构成的绿色用滤光片和平坦化膜71，并收集和入射到绿色用光电二极管61-1中。更精确地，在从芯片上透镜63-1射出的光中，只有绿色波段的光透过由上部滤色片73-1和下部滤色片72-1构成的绿色用滤光片，并进一步透过平坦化膜71，然后入射到绿色用光电二极管61-1中。绿色用光电二极管61-1输出对应于入射光量或接收光量的水平的电信号。
[0058]入射到芯片上透镜63-2中的光通过与上述相同的路径收集并入射到红色用光电二极管61-2中。然而，在这种情况下，在从芯片上透镜63-2射出的光中，只有红色波段的光透过由上部滤色片73-2和下部滤色片72-2构成的红色用滤光片。
[0059]如图1的B所示，在从芯片上透镜63-1射出的光中，透过由上部滤色片73-1和下部滤色片72-1构成的绿色用滤光片的光的一部分泄漏入相邻的红色用光电二极管61-2中，并且泄漏的光成为混色成分而导致混色的发生。同样，在从芯片上透镜63-2射出的光中，透过由上部滤色片73-2和下部滤色片72-2构成的红色用滤光片的光的一部分泄漏入相邻的绿色用光电二极管61-1中，并且泄漏的光成为混色成分而导致混色的发生。
[0060]图1的C是由具有高度随着颜色而变化的滤色片的一组两个单位像素构成的像素单元90的断面图。在像素单元90中，绿色用光电二极管101-1和红色用光电二极管101-2彼此相邻配置。在绿色用光电二极管101-1上，绿色用滤色部102-1和芯片上透镜103-1从下方顺次层叠。在红色用光电二极管101-2上，红色用滤色部102-2和芯片上透镜103-2从下方顺次层叠。
[0061]绿色用滤色部102-1通过从下方顺次层叠平坦化膜111的左侧部分和绿色用滤光片112-1形成。红色用滤色部102-2通过从下方顺次层叠平坦化膜111的右侧部分和红色用滤光片112-2形成。换句话说,一对绿色用滤色部102-1和红色用滤色部102-2通过从下方顺次层叠平坦化膜111与一对绿色用滤光片112-1和红色用滤光片112-2形成。绿色用滤光片112-1和红色用滤光片112-2配置成使得绿色用光电二极管101-1和绿色用滤光片112-1之间的距离不同于红色用光电二极管101-2和红色用滤光片112-2之间的距离。
[0062]入射到芯片上透镜103-1中的光透过绿色用滤光片112-1和平坦化膜111，并收集和入射到绿色用光电二极管101-1中。更精确地，在从芯片上透镜103-1射出的光中，只有绿色波段的光透过绿色用滤光片112-1，进一步透过平坦化膜111，然后入射到绿色用光电二极管101-1中。绿色用光电二极管101-1输出对应于入射光量或接收光量的水平的电信号。[0063]入射到芯片上透镜103-2中的光通过与上述相同的路径收集并入射到红色用光电二极管101-2中。然而，在这种情况下，在从芯片上透镜103-2射出的光中，只有红色波段的光透过红色用滤光片112-2。
[0064]如图1的C所示，在从芯片上透镜103-1射出的光中，透过绿色用滤光片112-1的光的一部分泄漏入相邻的红色用光电二极管101-2中，并且泄漏的光成为混色成分而导致混色的发生。同样，在从芯片上透镜103-2射出的光中，透过红色用滤光片112-2的光的一部分泄漏入相邻的绿色用光电二极管101-1中，并且泄漏的光成为混色成分而导致混色的发生。
[0065]如上所述，在具有常规结构的像素单元10等中，象芯片上透镜23-1和绿色用光电二极管21-1之间的混色那样，在芯片上透镜和光电二极管之间发生混色。按这种方式发生的混色可能导致S/N或色再现性的降低。
[0066][上层厚度减少的像素]
[0067]作为减少混色的技术，存在一种减少各单位像素的上层厚度的方法。应当指出的是，上层是在光电二极管上层叠的部分，即，由滤色部和芯片上透镜构成，特别地，通过减少平坦化膜的厚度而使上层更薄。
[0068]图2示出用于说明各单位像素的上层厚度的减少的示图。
[0069]图2的A所示的像素单元10是在各单位像素的上层厚度减少之前的像素单元。在绿色用光电二极管21-1中所示的双头箭头表示将要用由芯片上透镜23-1收集的光照射的区域(在下文中称为集光点)。在像素单元10中，如以上参照图1的A所述，发生混色。
[0070]因此,如图2的B所示,通过减少绿色用滤色部22-1和红色用滤色部22_2中包含的平坦化膜31的厚度来缩短芯片上透镜23-1和绿色用光电二极管21-1之间的距离以及芯片上透镜23-2和红色用光电二极管21-2之间的距离。按这种方式，减少上层厚度。在各单位像素的上层更薄时，通过对应于上层部分中的光路的长度的减小，泄漏入上层部分中相邻像素中的光量减少。因此，减少混色。
[0071]然而，如图2的B所示，绿色用光电二极管21-1的集光点随着单位像素的上层更薄而变得更宽。当集光点变得更宽时，感度可能变得更低，或在光电二极管中可能发生混色。在这种情况下，可以通过调节芯片上透镜23-1的曲率来控制集光点。例如，在各单位像素的上层厚度减少时，可以通过增大芯片上透镜的曲率来防止集光点变宽。然而，随着像素尺寸变得更小，在制造过程中的加工难度变得更大。因此，存在难以调节各芯片上透镜的曲率的情况。
[0072]有鉴于此，本发明人研发了一种针对每个单位像素在垂直方向上彼此分开地配置多层同色的滤色片的方法。以下这种方法被称为本技术的方法，通过使用本技术的方法可以减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色。
[0073][本技术适用的单位像素]
[0074]图3中的A是用于背面照射型图像传感器中并由本技术适用的单位像素构成的像素单元200的断面图。为了便于说明，附图仅示出两种颜色的单位像素，更具体地，一对绿色用单位像素和红色用单位像素，但是本技术当然不限于此。在构成像素单元200的各单位像素中，在垂直方向上彼此分开地配置多层滤色片。尽管下面将说明针对一个单位像素设置两层滤色片的示例情况，但是所设置的滤色片的数量不限于两个。[0075]在像素单元200中，绿色用光电二极管211-1和红色用光电二极管211_2彼此相邻配置。在绿色用光电二极管211-1上，绿色用滤色部212-1和芯片上透镜213-1从下方顺次层叠。在红色用光电二极管211-2上，红色用滤色部212-2和芯片上透镜213-2从下
方顺次层叠。
[0076]绿色用滤色部212-1通过从下方顺次层叠下部绿色用滤光片221-1、平坦化膜222的左侧部分和上部绿色用滤光片223-1形成。红色用滤色部212-2通过从下方顺次层叠下部红色用滤光片221-2、平坦化膜222的右侧部分和上部红色用滤光片223-2形成。换句话说，一对绿色用滤色部212-1和红色用滤色部212-2通过从下方顺次层叠一对下部绿色用滤光片221-1和下部红色用滤光片221-2、平坦化膜222以及一对上部绿色用滤光片223-1和上部红色用滤光片223-2形成。一对下部绿色用滤光片221-1和下部红色用滤光片221-2直接放置在绿色用光电二极管211-1和红色用光电二极管211-2上，或放置在距离绿色用光电二极管211-1和红色用光电二极管211-2尽可能近的地方。下部绿色用滤光片221-1和上部绿色用滤光片223-1彼此分开地配置，平坦化膜222夹在其间。这同样适用于下部红色用滤光片221-2和上部红色用滤光片223-2。
[0077]图3的A示出针对一个单位像素设置两层滤色片的示例情况。在设置两层以上滤色片的情况下，在数对彼此面对的滤色片中，至少一对滤色片配置成使得在至少一对中的两个滤色片位于彼此分开的位置。这里，彼此面对的两层指的是彼此位于最短距离的位置的两层，即，彼此最靠近的两层。
[0078]图3的B是由设置有三层滤色片的单位像素构成的像素单元200e的断面图。例如，在像素单元200e的绿色用单位像素中，数对彼此面对的滤色片是一对下部绿色用滤光片221-la和中间绿色用滤光片224-la(在下文中称为第一对)以及一对中间绿色用滤光片224-la和上部绿色用滤光片223-la(在下文中称为第二对)。这里，一对下部绿色用滤光片221-la和上部绿色用滤光片223-la不是由彼此最靠近的两层构成，因此，不是彼此面对的一对滤色片。
[0079]在图3的B中所示的绿色用单位像素中，数对彼此面对的滤色片，即，第一对和第二对，具有彼此分开配置的两个滤色片。然而，第一对和第二对中的至少一对应当具有彼此分开配置的滤色片。
[0080]这里，下部绿色用滤光片221-1和上部绿色用滤光片223-1是同色的滤色片。此夕卜，下部红色用滤光片221-2和上部红色用滤光片223-2是同色的滤色片。这里，同色指的是滤色片的材料的分光透过率特性相同，或分光透过率特性不同颜色仍然相同。接着参照图4，说明在构成像素单元200的单位像素中设置的滤色片的颜色。
[0081][在单位像素中设置的滤色片的颜色]
[0082]图4示出在构成像素单元200的单位像素中设置的滤色片的分光透过率曲线的示图。在图4中，纵轴表示透过率，横轴表示波长。
[0083]如图4的A所示，由虚线表示的下部绿色用滤光片221-1和上部绿色用滤光片223-1的特性表现出相同的分光透过率，并且当波长近似为520nm时，两个滤光片的透过率变为最高。由实线表示的下部红色用滤光片221-2和上部红色用滤光片223-2的特性表现出相同的分光透过率，并且当波长近似为600nm时，两个滤光片的透过率变为最高。S卩，下部绿色用滤光片221-1和上部绿色用滤光片223-1由两个滤光片的分光透过率特性变为相同的材料制成，下部红色用滤光片221-2和上部红色用滤光片223-2由两个滤光片的分光透过率特性变为相同的材料制成。如上所述，如图4的A所示，在构成像素单元200的各单位像素中，在垂直方向上设置的多层滤色片具有相同的分光透过率特性。
[0084]如图4的B所示，由点划线表示的下部绿色用滤光片221-1的特性和由虚线表示的上部绿色用滤光片223-1的特性表现出彼此不同的分光透过率，但是当波长近似为520nm时，两个滤光片的透过率变为最高。此外，由短划线表示的下部红色用滤光片221-2的特性和由实线表示的上部红色用滤光片223-2的特性表现出彼此不同的分光透过率，但是当波长近似为600nm时，两个滤光片的透过率变为最高。即，下部绿色用滤光片221-1和上部绿色用滤光片223-1的特性虽然分光透过率特性不同，但是具有相同的颜色，下部红色用滤光片221-2和上部红色用滤光片223-2的特性虽然分光透过率特性不同，但是具有相同的颜色。
[0085]应当指出的是，同色指的是放置在第一色的单位像素的光电二极管上的下部滤色片的分光透过率特性与放置在相邻第二色的单位像素的光电二极管上的滤色片的分光透过率特性相比更近似于放置在第一色的单位像素的光电二极管上的上部滤色片的分光透过率特性。分光通过使在垂直方向上设置的多层滤色片的分光透过率相乘计算出，因此，如图4的B所示，可以通过针对一个单位像素垂直地设置虽然具有不同分光透过率但表现出相同颜色的多层滤色片来调节分光形状。如上所述，如图4的B所示，在构成像素单元200的各单位像素中，在垂直方向上设置的多层滤色片虽然具有彼此不同的分光透过率特性，但是表现出相同的颜色。
[0086]如上所述，在像素单元200中，在一个单位像素中在垂直方向上设置的多层(在图3的A中所示的例子中为两层)滤色片是同色的滤色片。
[0087]再次参照图3的A，入射到芯片上透镜213-1中的光透过上部绿色用滤光片223-1、平坦化膜222和下部绿色用滤光片221-1，并收集和入射到绿色用光电二极管211-1中。更精确地，在从芯片上透镜213-1射出的光中，只有绿色波段的光透过上部绿色用滤光片223-1，并进一步透过平坦化膜222。此外，只有透过上部绿色用滤光片223-1和平坦化膜222的绿色波段的光透过下部绿色用滤光片221-1，然后入射到绿色用光电二极管211-1中。绿色用光电二极管211-1输出对应于入射光量或接收光量的水平的电信号。
[0088]入射到芯片上透镜213-2中的光通过与上述相同的路径收集并入射到红色用光电二极管211-2中。然而，在这种情况下，在从芯片上透镜213-2射出的光中，只有红色波段的光透过上部红色用滤光片223-2和下部红色用滤光片221-2。
[0089]在构成像素单元200的各单位像素中，多层(在图3的A中所示的例子中为两层)滤色片在垂直方向上彼此分开地配置。如接下来的图5所示，具有这种配置，可以减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色。
[0090][由像素单元2OO减少混色]
[0091 ] 图5示出用于说明混色减少的示图。
[0092]图5的A是具有常规结构的像素单元10的断面图。如图5的A所示，在从芯片上透镜23-1射出的光中，透过绿色用滤光片32-1的绿色波段的光的一部分泄漏入相邻红色用光电二极管21-2中，并且泄漏的光成为混色成分而导致混色的发生。
[0093]另一方面，在图5的B中所示的由本技术适用的单位像素构成的像素单元200中，在从芯片上透镜213-1射出的光中，透过上部绿色用滤光片223-1的绿色波段的光的一部分在泄漏入红色用光电二极管211-2中之前基本上被下部红色用滤光片221-2吸收，因此，入射到红色用光电二极管211-2中的光减少。即，下部红色用滤光片221-2仅透过红色波段的光，因此，透过上部绿色用滤光片223-1的绿色波段的光不透过下部红色用滤光片221-2而是基本上被吸收。因此，如图6所示，由本技术适用的单位像素构成的像素单元200可以减少混色。
[0094]图6是示出在透过绿色用滤光片的光入射到红色用光电二极管中并导致发生混色的情况下，入射到红色用光电二极管中的光量相对于滤色片的透过率的示图。在图6中，纵轴表示透过率，横轴表示波长。
[0095]具体地，具有预定波长并入射到红色用光电二极管中的光量随着透过率变得更高而变得更大。因此，泄漏并入射到红色用光电二极管中的绿色光的量，即，对在红色用光电二极管中发生的混色的影响程度，可以由在520nm前后的波段的透过率确定。
[0096]图6中的实线表示绿色用滤光片的分光透过率曲线。在具有图1的A中的常规结构的像素单元10中，仅设置具有由图6中的实线表示的特性的一层绿色用滤光片32-1。因此，图6中的实线表示泄漏并入射到相邻红色用光电二极管21-2中的光量，即，对在红色用光电二极管中发生的混色的影响程度。
[0097]另一方面，在由本技术适用的单位像素构成的像素单元200中，透过上部绿色用滤光片223-1的绿色光在透过下部红色用滤光片221-2之后入射到红色用光电二极管
211-2中。如果上部绿色用滤光片223-1具有由图6中的实线表示的特性，并且下部红色用滤光片221-2具有由图4的B中的短划线表示的特性，那么通过使图6中的实线和图4的B中的短划线组合而形成的曲线，即，图6中的虚线，表示上部绿色用滤光片223-1和下部红色用滤光片221-2的组合的特性。图6中的虚线表示，在本技术适用的情况下，泄漏并入射到相邻红色用光电二极管211-2中的光量，即，对在红色用光电二极管中发生的混色的影响程度。
[0098]从由图6中的实线表示的常规特性和由图6中的虚线表示的本技术特性之间的比较明显地看出，由图6中的虚线表示的特性在520nm前后的波段中表现出更高的透过率。这意味着泄漏并入射到红色用光电二极管中的绿色光的量，即，对在红色用光电二极管中发生的混色的影响程度，在本技术适用的情况下比常规情况下更低。
[0099]这是因为，在本技术的像素单元200中，透过上部绿色用滤光片223-1的绿色光在泄漏入相邻红色用光电二极管211-2中之前被下部红色用滤光片221-2吸收。
[0100]如上所述，通过在构成像素单元200的各单位像素中在垂直方向上彼此分开地配置多层同色的滤色片，可以减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色。
[0101][在背面照射型图像传感器中的像素单元200的制造处理]
[0102]下面，参照图7?9，说明在背面照射型图像传感器中的像素单元200的制造处理。
[0103]图7是示出制造像素单元200的制造装置230的示例功能结构的方块图。
[0104]制造装置230包括形成部231和涂布部232。
[0105]形成部231形成配线层、滤色片和芯片上透镜。形成部232还形成后面参照图15说明的半导体基板和电极用的开口部。
[0106]涂布部232涂布平坦化膜。[0107]图8是用于说明在背面照射型图像传感器中的像素单元200的制造处理的流程的流程图。图9是示出在背面照射型图像传感器中的像素单元200的制造处理的流程的示图。在像素单元200的制造处理中，可以手动地或用彼此协作的多个装置制造像素单元200。然而，为了便于说明，在本实施方案中，像素单元200的整个系列的制造处理由一台制造装置进行。
[0108]在步骤SI中，形成部231在绿色用光电二极管211-1和红色用光电二极管211-2上形成配线层240，并使产生的结构翻转为倒置。这种状态作为状态SI示出。
[0109]在步骤S2中，形成部231在绿色用光电二极管211-1上形成下部绿色用滤光片221-1。这种状态作为状态S2示出。这里，下部绿色用滤光片221-1通过涂布滤色片抗蚀剂或通过光刻技术来形成。
[0110]在步骤S3中，形成部231在红色用光电二极管211-2上形成下部红色用滤光片221-2。这种状态作为状态S3示出。这里,下部红色用滤光片221-2通过涂布滤色片抗蚀剂或通过光刻技术来形成。
[0111]在步骤S4中，涂布部232在下部绿色用滤光片221-1和下部红色用滤光片221-2上涂布平坦化膜222。这种状态作为状态S4示出。
[0112]在步骤S5中，形成部231在平坦化膜222的左侧部分上形成上部绿色用滤光片223-1。这种状态作为状态S5示出。这里，上部绿色用滤光片223-1通过涂布滤色片抗蚀剂或通过光刻技术来形成。
[0113]在步骤S6中，形成部231在平坦化膜222的右侧部分上形成上部红色用滤光片223-2。这种状态作为状态S6示出。这里，上部红色用滤光片223-2通过涂布滤色片抗蚀剂或通过光刻技术来形成。
[0114]在步骤S7中，形成部231在一对上部绿色用滤光片223-1和上部红色用滤光片223-2上形成芯片上透镜213-1和芯片上透镜213-2。这种状态作为状态S7示出。
[0115]此时，在背面照射型图像传感器中的像素单元200的制造处理结束。
[0116]应当指出的是，在步骤S4中，通过调节在一对下部绿色用滤光片221-1和下部红色用滤光片221-2上涂布的平坦化膜222的厚度，控制像素单元200的高度。这里，感度、混色和阴影随着像素单元200的高度而变化。因此，优选的是，调节平坦化膜222的厚度使得像素单元200具有实现最高感度和使混色和阴影的发生降到最低的高度。
[0117][瞳孔校正的适用]
[0118]可以对在构成像素单元200的各单位像素中的在垂直方向上设置的多层滤色片和芯片上透镜进行瞳孔校正。例如，在日本专利申请特开N0.2010-232595中公开了瞳孔校正。以下说明的像素单元基本上具有与图3的A所示的像素单元200相同的结构，但是该结构部分地不同于像素单元200的结构。因此，在以下对像素单元的结构的说明中将仅说明与图3的A所示的结构不同的方面。
[0119]图10是用于说明由已进行过瞳孔校正的单位像素构成的像素单元的示图。
[0120]像素单元200c是位于成像元件260的中央部的像素单元，而像素单元200e是位于成像元件260的角部的像素单元。
[0121]在芯片上透镜213-lc的中心轴的方向上传输的光入射位于成像元件260的中央部的像素单元200c中。因此，透过上部绿色用滤光片223-lc、平坦化膜222c和下部绿色用滤光片221-lc的光垂直地入射到绿色用光电二极管211-lc中。同样，入射到芯片上透镜213-2c中的光垂直地入射到红色用光电二极管211-2c中。因此，在位于成像元件260的中央部的像素单元200c中，没有对芯片上透镜213-lc和213-2c以及绿色用滤色部212_lc和红色用滤色部212-2c进行瞳孔校正。
[0122]另一方面，在位于成像元件260的角部并且具有从倾斜方向入射到其上的光的像素单元200e中，光从倾斜于芯片上透镜213-le的中心轴的方向入射到芯片上透镜213_le中。因此，透过上部绿色用滤光片223-le、平坦化膜222e和下部绿色用滤光片221_lc的光倾斜地入射到绿色用光电二极管211-le中。同样，入射到芯片上透镜213-2e中的光倾斜地入射到红色用光电二极管211-2e中。即，在绿色用光电二极管211-le和红色用光电二极管211-2e上不能有效地收集入射光。为了有效地收集从倾斜方向入射的光，对芯片上透镜213-le和213-2e以及绿色用滤色部212_le和红色用滤色部212_2e进行根据光的入射角的瞳孔校正。
[0123]换句话说，对在成像元件260中设置的像素单元200进行瞳孔校正，使得在从成像元件260的中央部朝向角部的方向上瞳孔校正量变得更大。在各像素单元200中，对芯片上透镜213-le和213-2e以及绿色用滤色部212-1和红色用滤色部212-2进行瞳孔校正，使得在位于远离绿色用光电二极管211-1和红色用光电二极管211-2的位置的部件的瞳孔校正量变得更大。具体地，在像素单元200e中，对像素单元200e进行瞳孔校正，使得按以下顺序瞳孔校正量变得更大:一对下部绿色用滤光片221-le和下部红色用滤光片221-2e、一对上部绿色用滤光片223-le和上部红色用滤光片223-2e以及一对芯片上透镜213-le和213-2e。应当指出的是，瞳孔校正量指的是滤色片和芯片上透镜相对于光电二极管的中央的偏移量。
[0124]如上所述，对在成像元件260中设置的构成像素单元200的各单位像素的芯片上透镜和滤色片进行瞳孔校正。因此，成像元件260可以在画面角落实现高的感度并减少混色的发生。
[0125][滤色片的数量的变形例]
[0126]在上述例子中，在构成像素单元的单位像素中设置的滤色层的数量在所有颜色的单位像素中都相同。然而，在单位像素中设置的滤色层的数量可以随着颜色而变化。
[0127]图11示出用于说明由其中滤色层的数量随着颜色而变化的单位像素构成的像素单元的示图。
[0128]图11的A是像素单元200f和与像素单元200f相邻的像素单元200g的断面图。
[0129]如图11的A所示，在像素单元200f和200g中，各个平坦化膜222f和222g都是厚的，并且在芯片上透镜和光电二极管之间的距离是长的。在这种情况下，可能发生跨过一个单位像素的混色。
[0130]具体地，如图11的A所示，在从芯片上透镜213_2g射出的光中，透过上部红色用滤光片223-2g的光的一部分可能泄漏入相邻像素单元200f的红色用单位像素的红色用光电二极管211-2f中。即，从像素单元200g的红色用单位像素的芯片上透镜213-2g射出的光可能跨过像素单元200g的绿色用单位像素，并泄漏入相邻像素单元200f的红色用单位像素的红色用光电二极管211-2f中。泄漏的光可能成为混色成分而导致混色的发生。在这种情况下，即使泄漏入红色用单位像素的红色用光电二极管211-2f中的光是透过红色用滤光片223-2g的红色的光(即，同色)，也可能发生分辨率劣化等。
[0131 ] 为了减少如上所述发生的混色，对于各种颜色，增大在像素单元200f和200g中设置的滤色层的数量。
[0132]图11的B是由其中滤色片的数量随着颜色而变化的单位像素构成的像素单元200f和与像素单元200f相邻的像素单元200g的断面图。如图11的B所示，在像素单元200f和200g中，向图11的A所示的像素单元添加中间绿色用滤光片261-lf和261_lg。
[0133]具体地，如图11的B所示，在从像素单元200g的红色用单位像素的芯片上透镜213-2g射出的光中，透过上部红色用滤光片223-2g的红色波段的光的一部分可能泄漏入相邻像素单元200f的红色用单位像素的红色用光电二极管211-2f中。即使如此，泄漏的光也基本上被中间绿色用滤光片261-lg吸收。因此，减少了泄漏入相邻像素单元200f的红色用单位像素的红色用光电二极管211-2f中的光。S卩，由于中间绿色用滤光片261-lg仅透过绿色波段的光，因此透过上部红色用滤光片223-2g的红色波段的光不透过中间绿色用滤光片261-lg，而是基本上被吸收。因此，减少泄漏入红色用光电二极管211-2f中的光。
[0134]如上所述，通过使得在构成像素单元200的单位像素中设置的滤色片的数量随着颜色而变化可以减少跨过一个单位像素的光泄漏导致的混色。当然可以增大其他颜色的单位像素的滤色片的数量，并且所要设置的滤色片的数量不限于在上述例子中所限定的那些。
[0135][滤色片的数量的另一个变形例]
[0136]在上述例子中，在构成像素单元的各单位像素中设置多个滤色层。然而，可以仅在构成像素单元的一个单位像素中设置多个滤色层。
[0137]图12是由其中仅针对一种颜色设置多个滤色层的单位像素构成的像素单元200h的断面图。如图12所示，绿色用滤色部212-lh通过从下方顺次层叠下部绿色用滤光片221-lh、平坦化膜222h的左侧部分和上部绿色用滤光片223-lh形成。同时，红色用滤色部
212-2h通过从下方顺次层叠平坦化膜222h的右侧部分和上部红色用滤光片223-2h形成。
[0138]S卩，在像素单元200h中，与具有常规结构的单位像素一样，在红色用单位像素中仅设置一个红色用滤光片223-2h。另一方面，在绿色用单位像素中，设置绿色用滤光片221-lh和223-lh。在这种情况下，在透过红色用滤光片223-2h的红色波段的光中，可以减少泄漏入绿色用光电二极管211-lh中的光。另一方面，在透过绿色用滤光片223-lh的绿色波段的光中，可以容易地减少泄漏入红色用光电二极管211-2h中的光。
[0139]然而，通过减少在单位像素中设置的滤色片的数量，可以使在像素单元200h的制造处理中的步骤的数目更少。按这种方式，可以降低成本。因此，像素单元的设计者考虑到混色的量和成本之间的平衡关系，优选确定在构成像素单元的各单位像素中设置的滤色片的数量。当然可以仅针对其他颜色的单位像素设置多个滤色层。
[0140][滤色片的示例位置]
[0141]在上述例子中，在构成像素单元的单位像素中设置的滤色片直接位于光电二极管上。然而，例如，在单位像素的光电二极管上形成台阶的情况下，滤色片不必直接位于光电
二极管上。
[0142]图13示出在光电二极管上形成台阶的情况下像素单元的断面图。例如，在形成台阶的情况下，在光电二极管上放置一些其他部件。在图13所示的例子中，在像素单元的光电二极管上设置金属遮光膜280~282。
[0143]具体地，如图13的A所示，首先在像素单元200i的绿色用光电二极管211_li和红色用光电二极管211-2i上涂布平坦化膜300i以使绿色用光电二极管211-li和红色用光电二极管211-2i的表面平整。之后，可以设置一对下部绿色用滤光片221-li和下部红色用滤光片221-2i。
[0144]此外，如图13的B所示，可以在像素单元200j的光电二极管上设置的金属遮光膜280~282之间设置一对下部绿色用滤光片221-1 j和下部红色用滤光片221-2j。具体地，可以在金属遮光膜280和金属遮光膜281之间设置下部绿色用滤光片221-1 j，并且可以在金属遮光膜281和金属遮光膜282之间设置下部红色用滤光片221-2j。 [0145]如上所述，即使在构成像素单元的单位像素的光电二极管上形成台阶的情况下，也可以设置多层滤色片。因此，可以减少混色。
[0146][使用白色像素的例子]
[0147]在上述例子中，像素单元例如由三种颜色的单位像素构成，即，红色用单位像素、绿色用单位像素和蓝色用单位像素。然而，白色用单位像素可以用作像素单元的单位像素的颜色。例如，在日本专利申请特开N0.2009-296276中公开了白色用单位像素。白色用单位像素由诸如光电二极管、透明滤光片和芯片上透镜等部件构成。可选择地，白色用单位像素可以不包括透明滤光片或任意的滤色片。为了便于说明，在图14所示的各示例像素单元中，仅设置一对绿色用单位像素和白色用单位像素。
[0148]图14示出用于说明其中使用白色用单位像素的像素单元的示图。
[0149]图14的A是其中使用白色用单位像素的具有常规结构的像素单元IOw的断面图。在像素单元IOw中，绿色用光电二极管21-lw和白色用光电二极管21-2w彼此相邻配置。在绿色用光电二极管21-lw上，绿色用滤色部22-lw和芯片上透镜23-lw从下方顺次层叠。在白色用光电二极管21-2w上，白色用滤色部22-2w和芯片上透镜23-2w从下方顺次层叠。
[0150]绿色用滤色部22-lw通过从下方顺次层叠平坦化膜31w的左侧部分和绿色用滤光片32-lw形成。白色用滤色部22-2w由平坦化膜31w的右侧部分构成。即，白色用滤色部22-2w不包括任何滤色片。
[0151]图14的B是由根据本技术的单位像素构成并包括白色用单位像素的像素单元200w的断面图。在像素单元200w中，绿色用光电二极管211-lw和白色用光电二极管211-2w彼此相邻配置。在绿色用光电二极管211-lw上，绿色用滤色部212-lw和芯片上透镜213-lw从下方顺次层叠。在白色用光电二极管211-2W上，白色用滤色部212-2W和芯片上透镜213-2W从下方顺次层叠。
[0152]绿色用滤色部212-lw通过从下方顺次层叠下部绿色用滤光片221-lw、平坦化膜222w的左侧部分和上部绿色用滤光片223-lw形成。白色用滤色部212_2w由平坦化膜222w的右侧部分构成。即，白色用滤色部212-2?不包括任何滤色片。
[0153]如图14的A所示，在包括白色用单位像素并具有常规结构的像素单元IOw中，从芯片上透镜23-2w射出的红色光、绿色光和蓝色光的一部分泄漏入相邻的绿色用光电二极管21-lw中，并且泄漏的红色光、绿色光和蓝色光成为混色成分而导致混色的发生。
[0154]另一方面，如图14的B所示，在由根据本技术的单位像素构成的像素单元200w中，从芯片上透镜213-2w射出的红色光、绿色光和蓝色光的一部分在泄漏入相邻的绿色用光电二极管211-lw之前，红色光和蓝色光基本上被下部绿色用滤光片221-lw吸收，并且只有绿色光透过。因此，减少了入射到绿色用光电二极管211-2?中的光。具体地，在下部绿色用滤光片221-1w仅透过绿色波段的光时，从芯片上透镜213-2w射出的红色光、绿色光和蓝色光中的红色光和蓝色光不透过下部绿色用滤光片221-lw，而是基本上被吸收。因此，可以减少混色成分的量。因此，由本技术适用的单位像素构成的像素单元200w可以减少混色。当然可以在除了绿色之外的任何颜色的单位像素中设置多个滤色层。
[0155]本技术可以适用于在CMOS图像传感器或(XD(电荷耦合器)图像传感器中设置的像素。本技术也可以适用于在Beyer模式、ClearVid模式或其他模式中配置的像素。在本技术的单位像素中设置的滤色片的材料可以是颜料或染料。此外，本技术的单位像素不仅可以用于背面照射型图像传感器中，而且可以用于图15所示的表面照射型图像传感器中。
[0156][用于表面照射型图像传感器中的本技术的单位像素]
[0157]图15示出用于表面照射型图像传感器中的单位像素的断面图。例如，在日本专利申请特开N0.2010-232595和2010-41034中公开了表面照射型图像传感器。
[0158]图15的A是用于表面照射型图像传感器的成像元件中并具有常规结构的单位像素500的断面图。在单位像素500中，半导体基板511、配线层512、滤色部513和芯片上透镜514从下方顺次层叠。
[0159]在半导体基板511中设置光电二极管521。配线层512包括配线531、波导532和电极用的开口部533。滤色部513通过从下方顺次层叠平坦化膜541和滤色片542形成。即，在单位像素500中仅设置一层滤色片542。
[0160]入射到芯片上透镜514中的光透过滤色片542和平坦化膜541，并通过波导532入射到光电二极管521中。在从相邻单位像素(未示出)的芯片上透镜射出的光中，透过相邻单位像素(未示出)的滤色片的光泄漏入波导532的上部中。然后，泄漏的光通过波导532入射到光电二极管521中，并导致在其中发生混色。混色可能导致S/N或色再现性的降低。因此，如图15的B所示，为了减少混色，可以在一个单位像素中设置多层滤色片。
[0161]图15的B是用于表面照射型图像传感器中并具有本技术适用的单位像素560的断面图。在单位像素560中，半导体基板571、配线层572、滤色部573和芯片上透镜574从下方顺次层叠。
[0162]在半导体基板571中设置光电二极管581。配线层572包括配线591、波导592和电极用的开口部593。滤色部573通过从下方顺次层叠第一平坦化膜601、下部滤色片602、第二平坦化膜603和上部滤色片604形成。即，在单位像素560中，在垂直方向上设置下部滤色片602和上部滤色片604的多层(在图15的B所示的例子中为两层)同色的滤色片。
[0163]入射到芯片上透镜574中的光透过上部滤色片604、第二平坦化膜603、下部滤色片602和第一平坦化膜601，然后通过波导592入射到光电二极管581中。
[0164]在单位像素560中，在从相邻单位像素(未示出)的芯片上透镜射出的光中，透过相邻单位像素(未示出)的上部滤色片的光可能泄漏入单位像素560中。即使如此，泄漏的光也基本上被下部滤色片602吸收。因此，可以减少向波导592的上层中的泄漏，并且减少入射到光电二极管581中的光。由于下部滤色片602仅透过特定的第一波段的光，因此透过相邻单位像素(未示出)的滤色片的特定的第二波段的光不透过下部滤色片602，而是基本上被吸收。因此，本技术适用的单位像素560可以减少混色。
[0165][在表面照射型图像传感器中的像素单元560的制造处理]
[0166]下面参照图16和图17，说明用于表面照射型图像传感器的成像元件中的像素单元560的制造处理。
[0167]图16是用于说明在表面照射型图像传感器中的像素单元560的制造处理的流程的流程图。图17是示出在表面照射型图像传感器中的像素单元560的制造处理的流程的示图。在像素单元560的制造处理中，像素单元560可以手动地或用彼此协作的多个装置制造。然而，在本实施方案中，为了便于说明，像素单元560的整个系列的制造处理由一台制造装置230进行。
[0168]在步骤S21中，形成部231形成半导体基板571和配线层572。在步骤S22中，涂布部232在配线层572上涂布第一平坦化膜601。在步骤S23中，形成部231在第一平坦化膜601上形成下部滤色片602。这种状态作为状态S21、S22和S23示出。
[0169]在步骤S24中，涂布部232在下部滤色片602上涂布第二平坦化膜603。这种状态作为状态S24示出。
[0170]在步骤S25中，形成部231在第二平坦化膜603上形成上部滤色片604。这种状态作为状态S25示出。
[0171]在步骤S26中，形成部231在上部滤色片604上形成芯片上透镜574。这种状态作为状态S26示出。
[0172]在步骤S27中，形成部231形成电极用的开口部593。这种状态作为状态S27示出。
[0173]此时，在表面照射型图像传感器中的像素单元560的制造处理结束。
[0174]如上所述，通过在一个单位像素中在垂直方向上彼此分开地设置同色的多层滤色片，可以减少在芯片上透镜和光电二极管之间发生的混色。由于混色减少，因此可以实现高的S/N和高的色再现性。此外，由于减少从相邻像素泄漏的光，因此可以实现更高的分辨率。
[0175][成像装置]
[0176]图18是示出包含由上述本发明适用的像素单元构成的成像元件的成像装置或本技术适用的成像元件的典型示例结构的方块图。
[0177]如图18所示，成像装置700包括透镜单元711、成像元件712、操作单元713、控制部714、图像处理部715、显示单元716、codec (编解码)处理部717和记录部718。
[0178]透镜单元711调节在物体上的焦点，收集来自进入焦点的位置的光，并将收集的光供给到成像元件712。
[0179]成像元件712包括滤色部731、像素部732和像素信号读取部733。
[0180]滤色部731和像素部732构成上述本技术适用的像素单元200 (参照图3)的组件。从像素单元200的观点来看，芯片上透镜213-1和绿色用滤色部212-1以及芯片上透镜213-2和红色用滤色部212-2构成滤色部731的一部分。绿色用光电二极管211-1和红色用光电二极管211-2构成像素部732的一部分。换句话说，各个像素单元200的芯片上透镜213-1和绿色用滤色部212-2以及芯片上透镜213-2和红色用滤色部212-2的组件形成滤色部731。各个像素单元200的绿色用光电二极管211-1和红色用光电二极管211-2的组件形成像素部732。
[0181]像素部732接收经由透镜711和滤色部731入射的光，使光进行光电转换，并根据光的强度输出电压信号(模拟信号)。像素信号读取部733作为像素信号从像素部732读出各像素的模拟信号，对各像素信号进行A/D (模拟-数字)转换，并将产生的像素信号作为数字信号供给到图像处理部715。
[0182]操作单元713由Jog Dial (商标)、按键、按钮和触摸板等构成，接收从使用者输入的操作，并根据操作输入将信号供给到控制部714。
[0183]基于对应于从操作单元713输入的使用者的操作的信号，控制部714控制透镜单元711、成像元件712、图像处理部715、显示单元716、codec处理部717和记录部718。
[0184]图像处理部715对从成像元件712供给的图像信号进行诸如白平衡调整、去马赛克、矩阵处理、Y校正和YC转换等各种图像处理，并将产生的信号供给到显示单元716和codec处理部717。
[0185]例如，显示单元716被设计为液晶显示器，并基于来自图像处理部715的图像信号显示物体的图像。
[0186]codec处理部717对来自图像处理部715的图像信号进行编码处理，并将作为编码处理结果获得的图像数据供给到记录部718。
[0187]记录部718记录从codec处理部717供给的图像数据。记录在记录部718中的图像数据在必要时由图像处理部715读出，并且供给到显示单元716以显示对应的图像。
[0188]包括本技术适用的固态成像元件的成像装置不必须具有上述结构，可以具有其他结构。
[0189]作为一个装置(或一个处理部)说明的任何结构可以被设计成形成两个以上的装置(或处理部)。相反，作为两个以上的装置(或处理部)说明的任何结构都可以被组合以形成一个装置(或一个处理部)。此外，当然可以向各装置(或处理部)的结构添加上述结构以外的结构。此外，只要整个系统的结构和功能保持相同，那么装置(或处理部)的结构的一部分就可以组入到其他装置(或其他处理部)中。即，本技术的实施方案不限于上述实施方案，并且在不超出本技术的范围的情况下，可以对其进行各种修改。
[0190]本技术也可以在以下说明的构成中实施。
[0191](I) 一种成像元件，包括:
[0192]第一单位像素，第一单位像素包含:
[0193]接收光的光电二极管单元；以及
[0194]面向所述光电二极管单元的至少一部分的第一滤色片和面向第一滤色片的第二滤色片，
[0195]第一滤色片和第二滤色片彼此分开。
[0196](2)如(I)所述的成像元件，其中第一滤色片和第二滤色片具有相同的分光透过率特性。
[0197](3)如⑴或⑵所述的成像元件，还包括
[0198]第二单位像素，第二单位像素包含
[0199]接收光的光电二极管单元。
[0200](4)如(I)、(2)或(3)所述的成像元件，其中第二单位像素还包含面向所述光电二极管单元的至少一部分的第三滤色片。
[0201](5)如⑴~⑷中任一项所述的成像元件，其中
[0202]第一滤色片和第二滤色片具有彼此不同的分光透过率特性，以及
[0203]第一滤色片和第二滤色片之间的分光透过率特性的相似度高于第一滤色片和包含在第二单位像素中的第三滤色片之间的分光透过率特性的相似度，并且高于第二滤色片和包含在第二单位像素中的第三滤色片之间的分光透过率特性的相似度。
[0204](6)如(I)~(5)中任一项所述的成像元件，其中第二单位像素还包含与第三滤色片分开的第四滤色片。
[0205](7)如(I)~(6)中任一项所述的成像元件，其中第一单位像素和第二单位像素还包含
[0206]收集光的芯片上透镜。
[0207](8)如(I)~(7)中任一项所述的成像元件，其中
[0208]第一单位像素包括包含第一滤色片和第二滤色片的N个滤色片，
[0209]第二单位像素包括包含第三滤色片的M个滤色片，以及
[0210]N是2以上的整数，M是I以上的整数，M不同于N。
[0211](9)如(I)~(8)中任一项所述的成像元件，其中第一滤色片直接放置在所述光电二极管上。
[0212](10)如(I)~(9)中任一项所述的成像元件，其中
[0213]在所述光电二极管上涂布有平坦化膜，以及
[0214]第一滤色片放置在所述平坦化膜上。
[0215](11)如(I)~(10)中任一项所述的成像元件，其中
[0216]在所述光电二极管上形成有波导，以及
[0217]第一滤色片放置在所述波导上。
[0218](12) 一种由多个单位像素构成的成像元件的制造方法，所述方法包括通过以下步骤制造各单位像素:
[0219]直接在光电二极管上、在于所述光电二极管上涂布的平坦化膜上或在于所述光电二极管上形成的波导上形成第一滤色片；
[0220]在第一滤色片上涂布平坦化膜；
[0221 ] 在所述平坦化膜上形成第二滤色片；以及
[0222]在第二滤色片上形成芯片上透镜。
[0223]本技术可以适用于成像元件或成像装置。
[0224]附图标记列表
[0225]200像素单元211-1,211-2光电二极管
[0226]212-1,212-2 滤色部213-1，213-2 芯片上透镜
[0227]221-1下部绿色用滤光片
[0228]221-2下部红色用滤光片
[0229]223-1上部绿色用滤光片
[0230]223-2上部红色用滤光片
[0231]240配线层712成像元件[0232]731滤色部732像素部
[0233]733像素读取部
【权利要求】
1.一种成像元件,包括:第一单位像素，第一单位像素包含:被构造成接收光的光电二极管单元；以及面向所述光电二极管单元的至少一部分的第一滤色片和面向第一滤色片的第二滤色片，第一滤色片和第二滤色片彼此分开。
2.根据权利要求1所述的成像元件，其中第一滤色片和第二滤色片具有相同的分光透过率特性。
3.根据权利要求1所述的成像元件，还包括:第二单位像素，第二单位像素包含被构造成接收光的光电二极管单元。
4.根据权利要求3所述的成像元件，其中第二单位像素还包含面向所述光电二极管单元的至少一部分的第三滤色片。
5.根据权利要求4所述的成像元件，其中第一滤色片和第二滤色片具有彼此不同的分光透过率特性，以及第一滤色片和第二滤色片之间的分光透过率特性的相似度高于第一滤色片和包含在第二单位像素中的第三滤色片之间的分光透过率特性的相似度，并且高于第二滤色片和包含在第二单位像素中的第三滤色片之间的分光透过率特性的相似度。
6.根据权利要求3所述的成像元件，其中第二单位像素还包含与第三滤色片分开的第四滤色片。
7.根据权利要求3所述的成像元件，其中第一单位像素和第二单位像素还包含被构造成收集光的芯片上透镜。
8.根据权利要求3所述的成像元件，其中第一单位像素包括包含第一滤色片和第二滤色片的N个滤色片，第二单位像素包括包含第三滤色片的Μ个滤色片，以及Ν是2以上的整数，Μ是1以上的整数，Μ不同于Ν。
9.根据权利要求1所述的成像元件，其中第一滤色片直接放置在所述光电二极管上。
10.根据权利要求1所述的成像元件，其中在所述光电二极管上涂布有平坦化膜，以及第一滤色片放置在所述平坦化膜上。
11.根据权利要求1所述的成像元件，其中在所述光电二极管上形成有波导，以及第一滤色片放置在所述波导上。
12.—种由多个单位像素构成的成像元件的制造方法，所述方法包括通过以下步骤制造各单位像素:直接在光电二极管上、在于所述光电二极管上涂布的平坦化膜上或在于所述光电二极管上形成的波导上形成第一滤色片；在第一滤色片上涂布平坦化膜；在所述平坦化膜上形成第二滤色片；以及在第二滤色 片上形成芯片上透镜。
【文档编号】H01L27/14GK103650143SQ201280034909
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年7月20日 优先权日:2011年7月29日
【发明者】中田征志 申请人:索尼公司