CN115917748A - 固态摄像装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够抑制光斑的产生的固态摄像装置及其制造方法。该固态摄像装置包括：半导体基板，其上形成有设置有多个像素的像素区域；以及透明结构体，其具有中空结构，并且通过树脂与半导体基板的光入射面侧接合。在该固态摄像装置中，透明结构体包括玻璃基板和透明膜，并且在玻璃基板和透明膜之间形成有中空结构。本发明例如能够应用于摄像装置。

Description

固态摄像装置及其制造方法
技术领域
本技术涉及固态摄像装置及其制造方法，特别是涉及能够减少光斑的产生的固态摄像装置及其制造方法。
背景技术
为了满足对更紧凑的半导体器件的需求，已经开发出能够将半导体器件的尺寸缩小到芯片尺寸级别的WCSP(wafer level chip size packages：晶圆级芯片尺寸封装)。
例如，专利文献1公开了一种半导体器件，该半导体器件通过将玻璃基板隔着玻璃密封树脂以无空腔结构固定到上面具有滤色器和片上透镜的半导体基板的上表面侧来降低整体高度。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：WO 2017/163924
发明内容
本发明要解决的技术问题
当半导体基板和玻璃基板以无空腔结构固定时，强入射光可能会被某个像素上的片上透镜反射，然后在玻璃基板的上表面上全反射，重新进入其他像素。这可能会产生被称为光斑的噪声。
鉴于上述情况，本技术旨在减少光斑的产生。
问题的解决方案
根据本技术的第一方面的固态摄像装置包括：半导体基板，其形成有配置有多个像素的像素区域；以及透明结构，其用树脂与所述半导体基板的光入射面侧接合，并且具有中空结构。
根据本技术的第二方面的固态摄像装置的制造方法包括：在透明结构中形成中空结构；以及用树脂将所述透明结构接合到具有多个像素区域的半导体基板的光入射面侧。
根据本技术的第一方面，设置有：形成有配置有多个像素的像素区域的半导体基板、用树脂与所述半导体基板的光入射面侧接合且具有中空结构的透明结构。
根据本技术的第二方面，在透明结构中形成中空结构，并且用树脂将所述透明结构接合到具有多个像素区域的半导体基板的光入射面侧。
附图说明
图1是根据本公开的固态摄像装置的外观示意图。
图2示出了固态摄像装置的基板构造。
图3是层叠基板的示例性电路构造的图。
图4是像素的等效电路图。
图5是固态摄像装置的详细构造的剖视图。
图6是放大了玻璃保护基板附近区域的剖视图。
图7是一个空腔的放大剖视图。
图8是说明中空结构的效果的图。
图9是说明中空结构的效果的图。
图10是说明防反射膜的效果的图。
图11是包括形成为两级的多个空腔的示例性固态摄像装置的剖视图。
图12是说明在玻璃保护基板中形成两级空腔的方法的图。
图13是说明在玻璃保护基板中形成两级空腔的方法的图。
图14是示例性开口图案的平面图。
图15是说明在玻璃保护基板中形成两级空腔的方法的图。
图16是示例性开口图案的平面图。
图17是另一示例性开口图案的平面图。
图18是包括相互重叠的图17中的开口图案的图案的平面图。
图19是又一示例性开口图案的图。
图20是形成有空腔开口的示例性区域的平面图。
图21是固态摄像装置的另一示例性构造的局部放大剖视图。
图22是固态摄像装置的又一示例性构造的局部放大剖视图。
图23是作为应用了本公开的技术的电子设备的摄像装置的示例性构造的框图。
图24示出了如何使用固态摄像装置的示例。
图25示意性地示出了示例性内窥镜手术***。
图26是摄像机头和CCU的示例性功能构造的框图。
图27是车辆控制***的示例性构造的示意性框图。
图28是说明车外信息检测单元和摄像单元的示例性安装位置的图。
具体实施方式
将说明用于实施本技术的实施例。将按以下顺序进行说明。
1.固态摄像装置的实施例
2.空腔的形成方法
3.开口的其他示例性图案
4.开口的更多示例性图案
5.变形例
6.电子设备的示例性应用
7.固态摄像装置的示例性使用
8.内窥镜手术***的示例性应用
9.移动体的示例性应用
<1.固态摄像装置的实施例>
<外观示意图>
图1是根据本公开的技术的实施例的固态摄像装置的外观示意图。
图1所示的固态摄像装置1是将层叠基板13封装而成的半导体封装，该层叠基板13包括上下叠置的下侧基板11和上侧基板12。固态摄像装置1将从图中的箭头所示的方向入射的光转换为电信号并输出该信号。
在下侧基板11上形成有多个用于与未示出的外部基板电连接的背面电极(即，焊球14)。
在上侧基板12的上表面上，形成有R(红色)、G(绿色)或B(蓝色)的滤色器15和片上透镜16。上侧基板12经由玻璃密封树脂17以无空腔结构与用于保护片上透镜16的玻璃保护基板18接合。
尽管在图1中未示出，但是玻璃保护基板18具有多个空腔(中空结构)161。将参考图6来说明空腔161。
例如，如图2的A所示，在上侧基板12上形成有二维排列有进行光电转换的像素单元的的像素区域21以及控制像素单元的控制电路22，下侧基板11具有对从像素单元输出的像素信号进行处理的信号处理电路等逻辑电路23。
可替代地，如图2的B所示，也可以在上侧基板12上仅形成像素区域21，并且可以在下侧基板11上形成控制电路22和逻辑电路23。
如上所述，能够在与像素区域21的上侧基板12不同的下侧基板11中形成逻辑电路23或者控制电路22和逻辑电路23两者，并且这些基板彼此叠置，因此，与在一个半导体基板上沿平面方向布置像素区域21、控制电路22和逻辑电路23的情况相比，固态摄像装置1的尺寸减小。
在以下的说明中，至少形成有像素区域21的上侧基板12将被称为像素传感器基板12，至少形成有逻辑电路23的下侧基板11将被称为逻辑基板11。
<层叠基板的示例性构造>
图3示出了层叠基板13的示例性电路构造。
例如，层叠基板13可以包括像素32以二维阵列状排列的像素阵列部33、垂直驱动电路34、列信号处理电路35、水平驱动电路36、输出电路37、控制电路38和输入/输出端子39。
像素32包括作为光电转换元件的光电二极管和多个像素晶体管。将参考图4来说明像素32的示例性电路构造。
控制电路38接收输入时钟信号和例如用于指示操作模式的数据，并且还输出诸如关于层叠基板13的内部信息等数据。换句话说，响应于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号，控制电路38生成作为垂直驱动电路34、列信号处理电路35、水平驱动电路36和其他元件的操作基准的时钟信号或控制信号。控制电路38将生成的时钟信号或控制信号输出到垂直驱动电路34、列信号处理电路35、水平驱动电路36和其他元件。
垂直驱动电路34例如包括移位寄存器，并且垂直驱动电路34选择规定的像素驱动线40，并向所选择的像素驱动线40提供用于驱动像素32的脉冲，从而以行为单位驱动像素32。换句话说，垂直驱动电路34以行为单位在垂直方向上依次选择性地扫描像素阵列部33中的各像素32，并且通过垂直信号线41向列信号处理电路35提供基于在像素32的光电转换单元中根据接收的光量生成的信号电荷的像素信号。
针对像素32的各列布置列信号处理电路35，并且该列信号处理电路35以列为单位对从一行的像素32输出的信号执行诸如噪声去除等信号处理。例如，列信号处理电路35执行诸如CDS(Correlated Double Sampling：相关双采样)和AD转换等信号处理，以去除像素特定的固定模式噪声。
水平驱动电路36例如包括移位寄存器，并且水平驱动电路36通过顺序输出水平扫描脉冲来依次选择每个列信号处理电路35，使得像素信号从每个列信号处理电路35输出到水平信号线42。
输出电路37对从列信号处理电路35通过水平信号线42顺序提供的信号进行信号处理，并且输出信号。例如，输出电路37在某些情况下可以仅执行缓冲，而在其他情况下可以执行黑电平调整、列偏差修正以及各种数字信号处理。输入/输出端子39与外部交换信号。
具有上述构造的层叠基板13是被称为列AD型传感器的CMOS图像传感器，在该CMOS图像传感器中，针对各像素列布置有执行CDS处理和AD转换处理的列信号处理电路35。
<像素的示例性电路构造>
图4是像素32的等效电路图。
图4所示的像素32被构造为用作电子全局快门。
像素32包括作为光电转换元件的光电二极管51、第一传输晶体管52、存储部(MEM)53、第二传输晶体管54、浮动扩散(FD)区域55、复位晶体管56、放大晶体管57、选择晶体管58和放电晶体管59。
光电二极管51是生成并累积与接收的光量对应的电荷(信号电荷)的光电转换单元。光电二极管51的阳极端子接地，阴极端子通过第一传输晶体管52与存储部53连接。光电二极管51的阴极端子还与用于排出不需要的电荷的放电晶体管59连接。
当第一传输晶体管52响应于传输信号TRX而导通时，第一传输晶体管52读出由光电二极管51生成的电荷并将该电荷传输到存储部53。存储部53是在将电荷传输到FD 55之前暂时保持电荷的电荷保持单元。
当第二传输晶体管54响应于传输信号TRG而导通时，第二传输晶体管54读出保持在存储部53中的电荷并将该电荷传输到FD 55。
FD 55是保持从存储部53读出的作为要读出的信号的电荷的电荷保持单元。当复位晶体管56响应于复位信号RST而导通时，通过将FD 55中累积的电荷排出到恒压源VDD，复位晶体管56复位FD 55的电位。
放大晶体管57输出与FD 55的电位对应的像素信号。换句话说，放大晶体管57与作为恒流源的负载MOS 60一起构成源极跟随器电路，并且表示与FD 55中累积的电荷对应的电平的像素信号从放大晶体管57经由选择晶体管58输出到列信号处理电路35(图3)。负载MOS 60例如设置在列信号处理电路35中。
当响应于选择信号SEL选择像素32时，选择晶体管58导通，并且像素32的像素信号经由垂直信号线41输出到列信号处理电路35。
当放电晶体管59响应于放电信号OFG而导通时，放电晶体管59将累积在光电二极管51中的不需要的电荷排出到恒压源VDD。
经由像素驱动线40从垂直驱动电路34提供传输信号TRX和TRG、复位信号RST、放电信号OFG和选择信号SEL。
将简要说明像素32的操作。
首先，在曝光开始之前，通过向放电晶体管59提供高电平的放电信号OFG，放电晶体管59导通，并且累积在光电二极管51中的电荷排出到恒压源VDD，从而所有像素的光电二极管51被复位。
在光电二极管51复位之后，当放电晶体管59响应于低电平的放电信号OFG而关断时，像素阵列部33中的所有像素开始曝光。
在经过规定的曝光时间段之后，在像素阵列部33的所有像素中，第一传输晶体管52响应于传输信号TRX而导通，并且累积在光电二极管51中的电荷被传输到存储部53。
在第一传输晶体管52关断之后，累积在像素32的存储部53中的电荷以行为单位依次被读出到列信号处理电路35。在读出操作中，读出行的像素32的第二传输晶体管54响应于传输信号TRG而导通，并且累积在存储部53中的电荷被传输到FD 55。然后，选择晶体管58响应于选择信号SEL而导通，使得表示与FD 55中累积的电荷对应的电平的信号从放大晶体管57经由选择晶体管58输出到列信号处理电路35。
如上所述，分别具有图4中的像素电路的像素32能够以全局快门方式进行操作(成像)，在全局快门方式中，针对像素阵列部33中的所有像素设置相同的曝光时间段，在曝光结束之后，电荷被暂时保持在存储部53中，并且从存储部53以行为单位依次读出电荷。
注意，像素32的电路构造不限于图4所示的构造，也可以使用不具有存储部53、以所谓的卷帘快门方式进行操作的电路构造。
像素32也能够具有共享像素结构，在该共享像素结构中，一些像素晶体管被多个像素共用。例如，可以针对每个像素32设置第一传输晶体管52、存储部53和第二传输晶体管54，而FD 55、复位晶体管56、放大晶体管57和选择晶体管58可以由多个像素(例如，四个像素)共用。
<固态摄像装置的示例性基本结构>
现在，参考图5，将说明层叠基板13的详细结构。图5是固态摄像装置1的局部放大剖视图。
逻辑基板11具有形成在例如硅(Si)的半导体基板81(以下称为“硅基板81”)的上侧(像素传感器基板12侧)处的多层配线层82。该多层配线层82构成图2中的控制电路22和逻辑电路23。
多层配线层82包括多个配线层83和在配线层83之间形成的层间绝缘膜84，该多个配线层83包括最靠近像素传感器基板12的最上层的配线层83a、中间的配线层83b和最靠近硅基板81的最下层的配线层83c。
多个配线层83例如由铜(Cu)、铝(Al)或钨(W)制成，层间绝缘膜84例如由氧化硅膜或氮化硅膜制成。多个配线层83的所有层和层间绝缘膜84可以是相同的材料，或者可以在不同的层中使用两种以上的材料。
在硅基板81的规定位置，形成有贯穿硅基板81的硅通孔85，并且通过绝缘膜86将连接导体87嵌入硅通孔85的内壁，形成硅贯通电极(TSV：Through Silicon Via)88。绝缘膜86例如能够由SiO2膜或SiN膜制成。
在图5所示的硅贯通电极88中，绝缘膜86和连接导体87沿内壁表面形成，并且硅通孔85的内部是中空的，但是硅通孔85也可以根据内径，完全被连接导体87填充。换句话说，通孔的内部可以被导体填充或者是部分中空的。这也适用于将要说明的芯片贯通电极(TCV：Through Chip Via)105。
硅贯通电极88内的连接导体87与形成在硅基板81的下表面侧的重新配线90连接，并且重新配线90与焊球14连接。连接导体87和重新配线90例如能够由铜(Cu)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、钛钨合金(TiW)或多晶硅制成。
在硅基板81的下表面侧，除了具有焊球14的区域以外，以覆盖重新配线90和绝缘膜86的方式形成有焊接掩模(阻焊剂)91。
同时，像素传感器基板12在由硅(Si)制成的半导体基板101(以下称为硅基板101)的下侧(逻辑基板11侧)具有多层配线层102。多层配线层102构成图2中的像素区域21中的像素电路。
多层配线层102包括多个配线层103和在配线层103之间形成的层间绝缘膜104，该多个配线层103包括最靠近硅基板101的最上层的配线层103a、中间的配线层103b和最靠近逻辑基板11的最下层的配线层103c。
多个配线层103和层间绝缘膜104使用的材料可以是与配线层83和层间绝缘膜84使用的材料相同种类的材料。另外，与上述配线层83和层间绝缘膜84类似，多个配线层103和层间绝缘膜104也可以分别使用一种或多种材料。
在图5所示的示例中，像素传感器基板12的多层配线层102包括三层配线层103，逻辑基板11的多层配线层82包括四层配线层83，但是配线层的总数不限于上述总数，而是能够形成任意的层数。
在硅基板101中，针对每个像素32形成由PN结形成的光电二极管51。
尽管在图中未示出，但是在多层配线层102和硅基板101处，还形成有诸如第一传输晶体管52和第二传输晶体管54等多个像素晶体管以及存储部(MEM)53。
在硅基板101的未形成滤色器15和片上透镜16的规定位置，形成有与像素传感器基板12的配线层103a连接的硅贯通电极109和与逻辑基板11的配线层83a连接的芯片贯通电极105。
芯片贯通电极105和硅贯通电极109通过形成在硅基板101的上表面上的连接配线106连接。另外，在硅贯通电极109和芯片贯通电极105中的每者与硅基板101之间形成有绝缘膜107。此外，在硅基板101的上表面上隔着绝缘膜(平坦化膜)108形成有滤色器15和片上透镜16。
如上所述，图1所示的固态摄像装置1的层叠基板13是通过将逻辑基板11的多层配线层82侧和像素传感器基板12的多层配线层102侧贴合在一起而形成的。在图5中，逻辑基板11的多层配线层82和像素传感器基板12的多层配线层102的接合面由虚线表示。
在固态摄像装置1的层叠基板13中，像素传感器基板12的配线层103和逻辑基板11的配线层83通过两个贯通电极(即，硅贯通电极109和芯片贯通电极105)连接，并且逻辑基板11的配线层83和焊球(背面电极)14通过硅贯通电极88和重新配线90连接。以此方式，能够将固态摄像装置1的平坦面积减小到最大限度。
此外，在层叠基板13和玻璃保护基板18之间设置有无腔结构，并且使用玻璃密封树脂17将这些基板贴合在一起，因此也能够降低高度。
因此，利用图1所示的固态摄像装置1，能够实现更紧凑的半导体器件(半导体封装)。
<玻璃保护基板的放大剖视图>
图6是玻璃保护基板18的局部放大剖视图。
入射光从图6中箭头所示的方向入射到作为固态摄像装置1的最上面的玻璃保护基板18。如图6所示，在与作为玻璃保护基板18的上表面的光入射面相对的表面(下表面)处形成有多个空腔161。空腔161是通过用透明膜151密封在玻璃保护基板18中以规定深度形成的多个开口211而形成的中空结构，并且该空腔161形成在透明膜151和玻璃保护基板18之间。玻璃保护基板18和透明膜151构成具有多个空腔161的透明结构。
多个空腔161在玻璃保护基板18的与玻璃密封树脂17的接合面侧形成气隙。结果，在玻璃保护基板18的与玻璃密封树脂17的接合面侧形成折射率降低的层。
图7是其中一个空腔161的放大剖视图。
如图7的A所示，在开口211的侧面和底面上形成有由层叠的四层透明膜152a至152d构成的防反射膜152。在开口211被透明膜151密封之前，通过ALD(Atomic LayerDeposition：原子层沉积)将具有不同折射率的透明膜152a至152d层叠来形成防反射膜152。
透明膜152a至152d由折射率按与光入射面侧的距离依次减小的材料制成。例如，如图7的B所示，透明膜152a至152d的折射率从玻璃保护基板18的折射率(1.5)开始依次降低0.1，使得最靠近空腔161的层的折射率为1.1至1.2。例如通过CVD(chemical vapordeposition：化学气相沉积)，使用折射率约为1.4至1.5的绝缘膜来形成密封开口211的透明膜151。
透明膜151和透明膜152a至152d由诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化铝、氧化钛和氧化钽等具有期望折射率的透明膜制成。根据本实施例，作为透明膜151和透明膜152a至152d的材料，使用氧化硅(SiO2)。
<中空结构的优点>
参考图8至图10，将说明包括形成在玻璃保护基板18中的多个空腔161的中空结构的有益效果。
图8是没有中空结构的玻璃保护基板18附近的剖视图。
如图8所示，当没有空腔161的玻璃保护基板18和像素传感器基板12以无空腔结构接合时，强入射光F0进入基板，入射光F0被片上透镜16部分反射。被片上透镜16反射的光包括m级衍射光。该m级衍射光由以下等式(1)表示。
n×sinθ＝mλ/d                      (1)
在该等式中，n为玻璃密封树脂17的折射率(玻璃保护基板18的折射率)，θ为反射光的反射角，m为次数，λ为反射光的波长，d为透镜之间的距离。
在反射光(衍射光)中，作为反射角小于图8中虚线所示的临界角的反射光的反射光F1从玻璃保护基板18射出。同时，作为反射角大于临界角的反射光的反射光F2在玻璃保护基板18的光入射面上全反射，并重新进入与入射光F0应入射的像素具有一定距离的像素。换句话说，在无空腔结构中，由于玻璃保护基板18和像素传感器基板12之间的空间被具有与玻璃保护基板18的折射率大致相同的折射率的玻璃密封树脂17无间隙地填充，因此在玻璃保护基板18的上表面上全反射的反射光不从玻璃保护基板18和玻璃密封树脂17之间的界面反射，而是直接进入像素传感器基板12的像素区域21。通过反射光F2的再次进入，产生被称为光斑的辐射状的噪声。
图9是包括多个空腔161的中空结构的固态摄像装置1的剖视图。
如图9所示，在固态摄像装置1中，作为反射角小于临界角的反射光的反射光F11从玻璃保护基板18射出。作为反射角大于临界角的反射光的反射光F12在玻璃保护基板18的光入射面处反复全反射，并在空腔161处再次全反射。
因此，空腔161能够抑制由片上透镜16反射的反射光的再次进入。结果，固态摄像装置1能够在减少光斑产生的情况下进行操作。
另外，由于能够在玻璃保护基板18的表面的大约1μm厚的区域中形成空腔161，因此，与为了减少光斑的产生而在片上透镜16和玻璃保护基板18之间具有中空结构的固态摄像装置相比，固态摄像装置1能够具有更小的器件厚度。
图10是说明防反射膜152的有益效果的图。
当入射光F0从玻璃保护基板18进入空腔161时，玻璃保护基板18的折射率(1.5)与密封在空腔161内的空气的折射率(1.0)之差较大，因此如图10中的气球框所示，入射光F0可以在与空腔161的界面处被部分反射，如反射光F21那样。
如参考图7所述，在固态摄像装置1中，开口211的侧面和底面设置有防反射膜152。由于防反射膜152由折射率按与光入射面侧的距离依次降低的透明膜152a至152d层叠而构成，因此当光从玻璃保护基板18进入到空腔161时，防反射膜152减少了入射光F0的反射。
由于密封在空腔161中的空气的折射率为1.0并且透明膜151的折射率为1.4至1.5，因此入射光F0在从空腔161进入透明膜151时不会被反射。因此，即使在透明膜151和空腔161之间没有形成防反射膜，通过空腔161的入射光F0也能够不被反射而进入透明膜151。
<示例性两级中空结构>
图11是包括形成为两级的多个空腔161的示例性固态摄像装置1的剖视图。
如图11所示，在玻璃保护基板18的与光入射面相对的表面上形成有作为第一级的多个空腔161-1和作为第二级的多个空腔161-2。
通过用透明膜151-1密封在玻璃保护基板18中以规定深度形成的多个开口211来形成空腔161-1。
通过用透明膜151-2密封在第一级的透明膜151-1上以规定深度形成的多个开口212来形成空腔161-2。当在俯视图中看时，空腔161-2形成为至少具有与未形成空腔161-1的区域重叠的区域。通过使第一级空腔161-1的区域和第二级空腔161-2的区域相互错开，整个像素区域能够被通过组合空腔161-1的开口211和空腔161-2的开口212而获得的平面区域覆盖。
如上所述，能够在玻璃保护基板18中形成两级空腔161。级数不限于两级，也可以形成三级或更多级。当形成多级空腔161时，能够减小没有中空空间的间隙的区域，并且能够抑制在玻璃保护基板18的上表面上全反射的光重新进入像素。
<2.空腔的形成方法>
现在，参考图12至图16，将说明在玻璃保护基板18中形成两级空腔161-1、161-2的方法。
首先，如图12的A所示，准备玻璃保护基板18。在图12中，上方对应于玻璃密封树脂17侧。这同样适用于图13和图15。
然后，如图12的B所示，在玻璃保护基板18上涂敷光致抗蚀剂201。
然后，如图12的C所示，根据要形成开口211的区域，对光致抗蚀剂201进行图案化。例如，形成具有间隔排列的宽度为100nm的空间的图案。优选地，开口211的宽度在100nm至200nm的范围内。
然后，如图13的A所示，使用光致抗蚀剂201作为掩模，通过利用等离子体和气体执行的干蚀刻，在玻璃保护基板18中形成多个开口211。例如，执行干蚀刻直到开口211的深度约为300nm为止，并且开口211形成为例如具有矩形横截面形状。优选地，开口211的深度约在200nm至300nm的范围内。
干蚀刻能够使用任何能够蚀刻玻璃保护基板18的气体，例如能够使用氟碳(CF4)系气体。代替干蚀刻，也可以执行湿蚀刻，从而形成各向同性扩展的开口211。
然后，如图13的B所示，通过灰化和清洗除去光致抗蚀剂201。
图14是从上方观察图13的B中的玻璃保护基板18的平面图。在图14中，为了区分具有开口211的区域和其间的柱状部分的区域，柱状部分具有图案(阴影线)。图13和图14以不同的比例绘制。
如图14所示，在平面图中，开口211形成为垂直条纹(线)的形状。在此，开口211具有100nm的宽度。
如图13的B所示，在除去光致抗蚀剂201之后，例如通过ALD方法，如参考图7所述的，在开口211的侧面和底面上形成防反射膜152。具体地，使用折射率为1.4的SiO2沉积透明膜152a。然后，使用密度降低且折射率为1.3的SiO2沉积透明膜152b。然后，使用折射率为1.2的多孔SiO2沉积透明膜152c，并且使用折射率为1.1的多孔SiO2沉积透明膜152d。通过层叠透明膜152a至152d形成防反射膜152。透明膜152a至152d分别具有大约20nm的厚度。
然后，如图13的C所示，例如通过等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)形成由SiO2构成的透明膜151-1，从而密封开口211，并形成空腔161-1。
当在玻璃保护基板18中仅形成第一级空腔161-1时，将图13的C所示的玻璃保护基板18倒置并经由玻璃密封树脂17与层叠基板13接合。
当在玻璃保护基板18中进一步形成第二级空腔161-2时，如图15的A所示，例如通过ALD使用SiO2形成透明膜151-2。在此，在沉积参考图13的C所述的透明膜151-1时增加沉积量，使得透明膜151-2与透明膜151-1一起形成。优选地，透明膜151-1的密封面和透明膜151-2的组合厚度大约在300nm至400nm的范围内，例如为400nm。
在形成透明膜151-2之后，例如通过CMP(Chemical Mechanical Polish：化学机械研磨)对透明膜151-2的表面进行研磨和平坦化。
然后，执行与形成空腔161-1的开口211的步骤相同的步骤，并且如图15的B所示，在透明膜151-2中形成开口212。
图16是从上方观察图15的B中的玻璃保护基板18的平面图。
如图16所示，开口212与图14所示的第一级开口211一样，形成为垂直条纹图案。例如，开口212具有140nm的开口宽度，该开口宽度大于开口211的开口宽度。开口212在水平方向上被定位成：第一级的开口211之间的柱状部分至少包括在开口212中。在图16中，在图14中图案化的开口211之间的柱状部分的区域用相同图案的虚线表示。
这样，通过使第一级的开口211的布置与第二级的开口212的布置不同，玻璃保护基板18的整个平坦区域可以被构造为具有一种中空结构。多级空腔161的开口宽度可以在各级中是相同或不同的。当各级的宽度不同时，上级或下级的宽度更大或更小并不重要。
在图14和图16中，开口211和212形成为垂直条纹图案，但是开口211和212的延伸方向没有特别限制并且能够结合像素结构进行优化。
尽管未示出，但是在形成开口212之后，以与第一级相同的方式，例如通过ALD在开口212的侧面和底面上沉积防反射膜152。
然后，如图15的C所示，例如通过等离子体CVD沉积由SiO2构成的透明膜151-2，从而密封开口212，并且形成空腔161-2。
这样，形成具有空腔161-1、161-2的玻璃保护基板18。将完成的玻璃保护基板18倒置，并且用玻璃密封树脂17将具有空腔161-1和空腔161-2的表面与层叠基板13接合。
在用玻璃密封树脂17将具有空腔161-1和空腔161-2的玻璃保护基板18的整个表面与层叠基板13接合之后，使用玻璃保护基板18作为支撑基板，在与玻璃保护基板18相反侧的固态摄像装置1的背面形成图5所示的硅贯通电极88、连接导体87和重新配线90等。因此，通过晶圆级工艺，能够容易地形成背面侧的硅贯通电极88、连接导体87和重新配线90等。
<3.开口的其他示例性图案>
根据上述实施例，开口211和开口212沿相同的方向延伸，但是开口211和开口212也能够沿不同的方向延伸。例如，线状开口211的延伸方向可以与线状开口212的延伸方向正交。
图17是开口211和开口212的另一示例性图案的平面图。表示开口211和开口212的凹凸的图案对应于图14和图16中的图案。
图17的A示出了对应于第一级的空腔161-1的开口211的示例性图案。在图17的A中，通过对玻璃保护基板18进行蚀刻，开口211形成为向右上的线状图案。在此，通过进行蚀刻，开口211例如具有200nm的深度。
图17的B示出了对应于第二级的空腔161-2的开口212的示例性图案。在图17的B中，通过对透明膜151-2进行蚀刻，开口212形成为向左上的线状图案。在此，例如，淀积厚度为300nm的SiO2的透明膜151-1和透明膜151-2，并且进行蚀刻以使开口212具有200nm的深度。
图18是包括彼此重叠的图17中的开口211的图案和开口212的图案的图案的平面图。
如图18所示，当图17的A所示的开口211的图案与图17的B所示的开口212的图案重叠时，形成了开口211和开口212都未形成的非中空部分。在图18中，非中空部分由格子图案的矩形区域表示。
当使用图17和图18中的开口211和开口212的图案时，由于在玻璃保护基板18中形成空腔161，因此如参考图9说明的那样，能够减少光斑的产生。
如参考图18说明的那样，在玻璃保护基板18中存在在平面图中没有形成中空部的区域，但是通过形成这些没有中空部的区域，能够提高玻璃保护基板18的强度。
对于即使通过第一级和第二级的空腔161也不形成中空部的区域，也可以以在平面图中覆盖没有中空部的区域的方式形成第三级空腔161。例如，与第三级的空腔161对应的开口可以形成为在平面图中与没有开口211和开口212的区域重叠的线状图案。
第三级空腔161可以与两级空腔161-1和空腔161-2一起形成，从而能够保持玻璃保护基板18的强度，同时能够形成在平面图中覆盖整个玻璃保护基板18的中空结构。
<4.开口的另一示例性图案>
形成多级空腔161时形成的开口图案不仅可以是线状的图案，而且还可以使用任何其他图案。
图19是开口211的又一示例性图案的图。
如图19所示，通过对玻璃保护基板18进行蚀刻，开口211形成为十字形图案。在图19中，形成在玻璃保护基板18上的十字形开口211以规定的间隔排列。
例如，用透明膜151密封十字形开口211以形成三级的空腔161。三级的空腔161使具有中空部的区域相互错开。因此，能够以在平面图中覆盖整个玻璃保护基板18的方式形成中空部。
如上所述，用于形成各级的空腔161的开口的图案可以自由绘制。
<5.变形例>
图20是针对玻璃保护基板18的整个平面区域形成空腔161的开口211的示例性区域的平面图。
在图20的A中，仅在玻璃保护基板18的与像素区域21对应的像素上部区域251中形成开口211。像素上部区域251对应于虚线所示的矩形区域的内侧区域。在玻璃保护基板18的像素上部区域251的外侧的像素周边区域中没有形成开口211。
同时，在图20的B中，开口211不仅形成在像素上部区域251中，而且还形成在包括像素上部区域251外侧的像素周边区域在内的整个玻璃保护基板18中。
这样，形成有多个空腔161的平坦区域既可以是与像素区域21对应的像素上部区域251，也可以是玻璃保护基板18的整个区域。这同样适用于多级空腔161。
图21是固态摄像装置1的另一示例性构造的局部放大剖视图，并且对应于图6。
在图21中，为了抑制玻璃保护基板18的翘曲，在透明膜151和玻璃密封树脂17之间新形成有校正膜261。例如，作为校正膜261的材料，能够使用氮化硅。这样，能够减少玻璃保护基板18的翘曲。
校正膜261也可以形成在玻璃保护基板18的光入射面侧，而不是形成在透明膜151和玻璃密封树脂17之间。
图22是固态摄像装置1的又一示例性构造的局部放大剖视图，并且对应于图6。
在图22中，多个空腔161不是形成在作为与玻璃密封树脂17的接合面的片上透镜16侧，而是形成在玻璃保护基板18的光入射面侧。在这种情况下，在图15的C中完成的玻璃保护基板18不进行倒置，只需要在将形成有空腔161的表面保持为上侧的同时，用玻璃密封树脂17将该玻璃保护基板18与层叠基板13接合即可。
这样，多个空腔161可以形成在玻璃保护基板18的光入射面或与光入射面相对的面中的任一个上。这同样适用于形成多级空腔161的情况。
<6.电子设备的示例性应用>
上述固态摄像装置1能够应用于各种电子设备，所述各种电子设备例如是诸如数码相机和数码摄像机等摄像装置、具有摄像功能的移动电话或具有摄像功能的任何其他装置。
图23是作为应用了本公开的电子设备的摄像装置的示例性构造的框图。
图23所示的摄像装置1001包括光学***1002、快门装置1003、固态摄像装置1004、驱动电路1005、信号处理电路1006、监视器1007和存储器1008，并且能够拍摄静止图像和运动图像。
光学***1002包括一个或多个透镜并且将来自被摄体的光(入射光)引导到固态摄像装置1004，并且在固态摄像装置1004的光接收面上形成图像。
快门装置1003布置在光学***1002和固态摄像装置1004之间，并且根据驱动电路1005的控制，快门装置1003控制固态摄像装置1004的发光时段和遮光时段。
固态摄像装置1004与图1所示的固态摄像装置1相同。固态摄像装置1004根据经由光学***1002和快门装置1003在光接收面上形成图像的光，在一定时段内累积信号电荷。累积在固态摄像装置1004中的信号电荷根据从驱动电路1005提供的驱动信号(时序信号)进行传输。
驱动电路1005输出用于控制固态摄像装置1004的传输操作和快门装置1003的快门操作的驱动信号，并且驱动固态摄像装置1004和快门装置1003。
信号处理电路1006对从固态摄像装置1004输出的信号电荷进行各种信号处理。通过由信号处理电路1006执行的信号处理而获得的图像(图像数据)被提供给监视器1007并显示在该监视器1007上，并且被提供给存储器1008并存储(记录)在该存储器1008中。
在具有上述构造的摄像装置1001中，作为固态摄像装置1004，能够使用图1和其他图中的固态摄像装置1，从而装置能够是紧凑的或具有更小的高度，并且能够减少光斑的产生。以此方式，能够获得高质量的摄像图像。
<7.固态摄像装置的示例性使用>
图24是如何使用固态摄像装置1的示例的图。
如下所述，上述摄像装置1能够用于感测诸如可见光、红外光、紫外光和X射线等光的各种情况。
·拍摄供观看的图像的设备，例如，数码相机和具有相机功能的移动设备。
·用于交通的设备，例如，为了诸如自动停止等安全驾驶以及驾驶员状态的识别等，用于拍摄汽车的前方、后方、周围和内部的视图图像的车载传感器；监视行驶车辆和道路的监视照相机；测量车辆间的距离的测距传感器等。
·用于诸如电视、冰箱和空调等家用电器的设备，以便拍摄用户手势并根据手势执行设备操作。
·用于医疗和保健的设备，例如，内窥镜和通过接收红外光进行血管造影的设备。
·用于安全的设备，例如，用于预防犯罪的监视照相机和用于个人身份验证的照相机。
·用于美容的设备，例如，用于拍摄皮肤图像的皮肤测量设备和用于拍摄头皮图像的显微镜。
·用于运动的设备，例如，用于运动用途的运动照相机和可穿戴照相机。
·用于农业的设备，例如，用于监视田地和农作物状态的照相机。
<8.内窥镜手术***的示例性应用>
本公开的技术(本技术)能够应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以应用于内窥镜手术***。
图25是用于说明应用根据本公开的技术(本技术)的内窥镜手术***的示意性构造的示例的图。
图25示出了手术者(医生)11131正在使用内窥镜手术***11000对病床11133上的患者11132进行外科手术的状态。如图所示，内窥镜手术***11000包括内窥镜11100、诸如气腹管11111和能量处置工具11112等其它手术工具11110、支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120以及装配有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。
内窥镜11100包括镜筒11101和摄像机头11102，镜筒11101的从其前端起具有预定长度的区域被***到患者11132的体腔中，摄像机头11102连接到镜筒11101的基端。在示出的示例中，示出了被构造为具有刚性镜筒11101的所谓的刚性内窥镜的内窥镜11100，但是内窥镜11100也可以被构造为具有柔性镜筒的所谓的柔性内窥镜。
镜筒11101的远端设置有开口，物镜装配在该开口中。光源装置11203连接到内窥镜11100，由光源装置11203产生的光通过在镜筒11101内部延伸的光导被引导到镜筒11100的远端，并且该光经由物镜照射到患者11132的体腔中的观察对象。内窥镜11100可以是直视内窥镜、斜视内窥镜或侧视内窥镜。
在摄像机头11102的内部设置有光学***和摄像元件，并且来自观察对象的反射光(观察光)通过该光学***聚光到该摄像元件。观察光通过该摄像元件进行光电转换，并且生成对应于观察光的电信号，即，对应于观察图像的图像信号。该图像信号作为RAW数据被发送到照相机控制单元(CCU：Camera Control Unit)11201。
CCU 11201由CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)或GPU(GraphicsProcessing Unit：图形处理单元)等构成，并且CCU 11201综合控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。另外，CCU 11201从摄像机头11102接收图像信号，并且对该图像信号进行诸如显影处理(去马赛克处理)等用于显示基于该图像信号的图像的各种图像处理。
在CCU 11201的控制下，显示装置11202显示基于由CCU 11201进行了图像处理的图像信号的图像。
光源装置11203包括诸如LED(light emitting diode：发光二极管)等光源，并且将对手术部位等进行成像时的照射光提供给内窥镜11100。
输入装置11204是内窥镜手术***11000的输入接口。用户能够经由输入装置11204向内窥镜手术***11000输入各种类型的信息或指令。例如，用户输入用于改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的类型、倍率或焦距等)的指令。
处置工具控制装置11205控制用于组织的烧灼、切割或血管的密封等的能量处置工具11112的驱动。气腹装置11206通过气腹管11111将气体输送到患者11132的体腔内以使体腔膨胀，从而确保使用内窥镜11100的视野和外科医生的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像和图表等各种形式来打印与手术有关的各种信息的装置。
向内窥镜11100提供拍摄手术部位时的照射光的光源装置11203例如能够由LED、激光光源或由LED和激光光源的组合构成的白光源构成。当白光源由RGB激光光源的组合构成时，由于能够高精度地控制各颜色(各波长)的输出强度和输出时序，因此光源装置11203能够调整所拍摄图像的白平衡。另外，在该情况下，通过以时分方式用来自RGB激光光源各者的激光照射观察对象，并与照射时序同步地控制摄像机头11102的摄像元件的驱动，也能够以时分方式拍摄分别对应于RGB的图像。根据该方法，在摄像元件中没有设置滤色器的情况下，也能够获得彩色图像。
此外，可以控制光源装置11203的驱动，从而以预定的时间间隔改变输出光的强度。与光强度的改变时序同步地控制摄像机头11102的摄像元件的驱动，并且以时分方式获取图像并合成这些图像，从而能够生成没有所谓的黑斑和白斑的高动态范围图像。
此外，光源装置11203可以被构造为能够提供具有与特殊光观察对应的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如，执行所谓的窄带光成像(Narrow Band Imaging)，在窄带光成像中，利用人体组织中的光吸收的波长依赖性，通过照射比普通观察时的照射光(即，白光)的带域更窄的带域的光，来以高对比度对诸如粘膜表层的血管等预定组织进行成像。可替代地，在特殊光观察中，可以执行通过照射激发光而产生的荧光来获得图像的荧光观察。在荧光观察中，能够用激发光照射人体组织，并且能够观察来自人体组织的荧光(自发荧光观察)，或者能够将诸如吲哚菁绿(ICG)等试剂局部注射到人体组织中，并且能够用与试剂的荧光波长相对应的激发光照射该人体组织，从而获得荧光图像。光源装置11203能够被构造为能够提供与这种特殊光观察对应的窄带光和/或激发光。
图26是示出图25所示的摄像机头11102和CCU 11201的功能构造的示例的框图。
摄像机头11102包括透镜单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像机头控制单元11405。CCU 11201具有通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像机头11102和CCU 11201通过传输电缆11400彼此可通信地连接。
透镜单元11401是设置在与镜筒11101连接的连接部中的光学***。从镜筒11101的前端获取的观察光被引导到摄像机头11102，并入射到透镜单元11401。透镜单元11401被构造为包括变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。
构成摄像单元11402的摄像元件的数量可以是一个(所谓的单板式)，或者可以是多个(所谓的多板式)。当摄像单元11402被构造为多板式时，例如可以通过各个摄像元件生成分别对应于RGB的图像信号，并且可以组合这些图像信号，从而可以获得彩色图像。可替代地，摄像单元11402可以被构造为包括一对摄像元件，用以分别获取与3D(dimensional)显示对应的右眼用图像信号和左眼用图像信号。通过进行3D显示，手术者11131能够更准确地掌握手术部位中的生物体组织的深度。当摄像单元11402被构造为多板式时，可以与各摄像元件对应地设置透镜单元11401的多个***。
摄像单元11402不一定设置在摄像机头11102中。例如，摄像单元11402也可以紧接在物镜之后设置在镜筒11101的内部。
驱动单元11403由致动器构成，并且在摄像机头控制单元11405的控制下，使透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿光轴移动预定距离。因此，可以适当地调整由摄像单元11402拍摄的图像的倍率和焦点。
通信单元11404使用用于向CCU 11201发送各种信息和从CCU11201接收各种信息的通信装置构成。通信单元11404经由传输电缆11400将从摄像单元11402获得的图像信号作为RAW数据发送到CCU11201。
通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号，并将该控制信号提供给摄像机头控制单元11405。例如，控制信号包括与摄像条件相关的信息，例如，指定所拍摄图像的帧速率的信息、指定摄像时的曝光值的信息、和/或指定所拍摄图像的倍率和焦点的信息。
诸如上述的帧速率、曝光值、倍率和焦点等摄像条件可以由用户适当地指定，或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获得的图像信号自动地设置。在后一种情况下，内窥镜11100设置有所谓的自动曝光(AE：Auto Exposure)功能、自动聚焦(AF：Auto Focus)功能和自动白平衡(AWB：Auto White Balance)功能。
摄像机头控制单元11405基于经由通信单元11404接收到的来自CCU 11201的控制信号来控制摄像机头11102的驱动。
通信单元11411由用于向摄像机头11102发送各种信息和从摄像机头11102接收各种信息的通信装置构成。通信单元11411接收经由传输电缆11400从摄像机头11102发送来的图像信号。
此外，通信单元11411将用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号发送到摄像机头11102。图像信号或控制信号能够通过电通信或光通信等进行传输。
图像处理单元11412对从摄像机头11102发送来的作为RAW数据的图像信号进行各种图像处理。
控制单元11413执行与通过内窥镜11100对手术部位进行摄像、显示通过对手术部位进行摄像而获得的拍摄图像等有关的各种控制。例如，控制单元11413生成用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号。
另外，控制单元11413基于由图像处理单元11412进行了图像处理的图像信号，使显示装置11202显示出示出手术部位等的拍摄图像。在这种情况下，控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别拍摄图像中的各种物体。例如，控制单元11413能够通过检测所拍摄图像中包括的物体的边缘的形状或颜色等，来识别诸如镊子等手术工具、特定的生物体部位、出血、在使用能量处置工具11112时的雾等。当使显示装置11202显示所拍摄图像时，控制单元11413可以使用所拍摄图像的识别结果，在手术部位的图像上叠加显示各种手术辅助信息。通过以叠加的方式显示手术辅助信息并将其展示给手术者11131，能够减轻手术者11131的负担，并且手术者11131能够可靠地进行手术。
连接摄像机头11102和CCU 11201的传输电缆11400是与电信号通信兼容的电信号电缆、与光通信兼容的光纤或它们的复合电缆。
在此，在所示的示例中，虽然使用传输电缆11400进行有线通信，但是摄像机头11102与CCU 11201之间的通信也可以无线地进行。
上面说明了能够应用根据本公开的技术的内窥镜手术***的示例。在上述部件中，根据本公开的技术可以应用于例如内窥镜11100、摄像机头11102的摄像单元11402以及CCU 11201的图像处理单元11412等。具体地，能够将上述固态摄像装置1应用于摄像单元10402。通过将根据本公开的技术应用于摄像单元10402，能够获得减少了光斑的产生的高质量手术部位图像。
在此，虽然以内窥镜手术***为例进行了说明，但是根据本公开的技术也可以应用于诸如显微镜手术***等其他方面。
<9.移动体的示例性应用>
本公开的技术(本技术)能够应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以被实现为安装在以下任何类型的移动体上的装置，所述移动体例如是汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶和机器人等。
图27是示出作为能够应用根据本公开的技术的移动体控制***的示例的车辆控制***的示意性构造示例的框图。
车辆控制***12000包括经由通信网络12001连接的多个电子控制单元。在图27所示的示例中，车辆控制***12000包括驱动***控制单元12010、车身***控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。另外，作为集成控制单元12050的功能构造，示出了微型计算机12051、声音/图像输出单元12052和车载网络接口(I/F)12053。
驱动***控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动***相关的设备的操作。例如，驱动***控制单元12010作为下述设备的控制装置发挥作用，所述设备是：诸如内燃机或驱动电机等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生设备、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构以及产生车辆的制动力的制动设备等。
车身***控制单元12020根据各种程序来控制安装在车体中的各种设备的操作。例如，车身***控制单元12020用作以下各设备的控制装置，这些设备是：无钥匙进入***；智能钥匙***；电动车窗装置；或诸如前照灯、倒车灯、刹车灯、转向灯和雾灯等各种灯。在这种情况下，能够将从代替钥匙的便携式设备发送的无线电波或各种开关的信号输入到车身***控制单元12020。车身***控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置和车灯等。
车外信息检测单元12030检测上面安装有车辆控制***12000的车辆的外部信息。例如，摄像单元12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030使摄像单元12031拍摄车辆外部的图像，并且接收所拍摄的图像。基于所接收的图像，车外信息检测单元12030可以对行人、车辆、障碍物、标志和路面上的字母执行物体检测处理或距离检测处理。
摄像单元12031是接收光并输出与所接收的光量对应的电信号的光学传感器。摄像单元12031还能够将该电信号作为图像或测距信息输出。另外，由摄像单元12031接收的光可以是可见光或者诸如红外线等非可见光。
车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。例如，检测驾驶员状态的驾驶员状态检测单元12041连接到车内信息检测单元12040。驾驶员状态检测单元12041例如包括拍摄驾驶员的图像的照相机，并且基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或集中程度，或者可以判定驾驶员是否正在打瞌睡。
微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的车辆内部和外部的信息来计算驱动力产生设备、转向机构或制动设备的控制目标值，并且能够将控制命令输出到驱动***控制单元12010。例如，微型计算机12051能够执行旨在实现高级驾驶员辅助***(ADAS：Advanced Driver Assistance System)功能的协同控制，该高级驾驶员辅助***功能包括车辆的碰撞避免或撞击减轻、基于车间距离的跟随行驶、车速保持行驶、车辆碰撞警告以及车辆的车道偏离警告等。
另外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的关于车辆周围的信息，微型计算机12051能够通过控制驱动力产生设备、转向机构或制动设备等，来执行旨在不依赖驾驶员的操作而进行自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
另外，微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030获取的车辆外部的信息，向车身***控制单元12030输出控制命令。例如，微型计算机12051能够根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对面车辆的位置来控制前照灯，从而执行以实现诸如将远光灯切换为近光灯等防眩光为目的的协同控制。
声音/图像输出单元12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到输出设备，该输出设备能够在视觉上或听觉上向车辆的乘客或外部通知信息。在图27的示例中，作为这种输出设备的示例，示出了音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063。例如，显示单元12062可以包括板载显示器和平视显示器中的至少一者。
图28是示出摄像单元12031的安装位置的示例的图。
在图28中，摄像单元12031包括摄像单元12101、12102、12103、12104和12105。
摄像单元12101、12102、12103、12104和12105例如被设置在车辆12100的前鼻、后视镜、后保险杠、后门以及车辆内部前挡风玻璃的上部等位置处。设置在前鼻上的摄像单元12101和设置在车辆内部前挡风玻璃的上部中的摄像单元12105主要获取车辆12100前方的图像。设置在后视镜中的摄像单元12102和12103主要获取车辆12100侧面的图像。包括在后保险杠或后门中的摄像单元12104主要获取车辆12100后面区域的图像。包括在车辆内部的挡风玻璃的上部中的摄像单元12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号灯、交通标志或车道等。
图28示出了摄像单元12101至12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置在前鼻处的摄像单元12101的摄像范围，摄像范围12112和12113分别表示设置在后视镜处的摄像单元12102和12103的摄像范围，摄像范围12114表示设置在后保险杠或后门处的摄像单元12104的摄像范围。例如，通过将由摄像单元12101至12104拍摄的图像数据叠加，能够获得从上方看到的车辆12100的鸟瞰图像。
摄像单元12101至12104中的至少一者可以具有用于获取距离信息的功能。例如，摄像单元12101至12104中的至少一者可以是由多个摄像元件构成的立体照相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。
例如，微型计算机12051能够基于从摄像单元12101至12104获得的距离信息，通过获得到摄像范围12111到12114中的各三维物体的距离以及该距离随时间的变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而将在与车辆12100几乎相同的方向上以预定速度(例如，大于或等于0km/h)行驶的三维物体、尤其在车辆12100的行驶道路上最靠近的三维物体提取为前车。此外，微型计算机12051能够预先设定与前方车辆的后方要保持的车间距离，并且能够执行自动制动控制(包括跟随停止控制)和自动加速控制(包括跟随启动控制)等。因此，能够执行例如以无需驾驶员的操作而使车辆自主行驶的自动驾驶为目的的协同控制。
例如，微型计算机12051能够基于从摄像单元12101至12104获得的距离信息，将与三维物体有关的三维数据分类并提取为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人以及诸如电线杆等其它三维物体，并且能够使用该三维数据来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物区分为车辆12100的驾驶员能够看到的障碍物和难以看到的障碍物。然后，微型计算机12051确定表示与各障碍物发生碰撞的危险度的碰撞风险，并且当碰撞风险等于或大于设定值并且存在碰撞可能性时，微型计算机12051通过音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警报，通过驱动***控制单元12010执行强制减速或避让转向，从而能够执行用于避免碰撞的驾驶辅助。
摄像单元12101至12104中的至少一者可以是检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判定在摄像单元12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别该行人。这种行人识别例如通过以下过程来执行：提取作为红外相机的摄像单元12101至12104的拍摄图像中的特征点；以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理，来判定该物体是否为行人。当微型计算机12051判定在摄像单元12101至12104的拍摄图像中存在行人并识别出该行人时，声音/图像输出单元12052控制显示单元12062，使得在识别出的行人上叠加并显示用于强调的方形轮廓线。此外，声音/图像输出单元12052可以控制显示单元12062，使得在期望的位置处显示表示行人的图标等。
上面已经说明了能够应用根据本公开的技术的车辆控制***的示例。例如，能够将根据本公开的技术应用于上述部件中的各摄像单元12031。具体地，能够将上述的固态摄像装置1应用于摄像单元12031。通过将根据本公开的技术应用于摄像单元12031，能够获得减少了光斑的产生的高质量手术部位图像。此外，使用获得的拍摄图像，能够减轻驾驶员的疲劳，并且提高驾驶员和车辆的安全性。
本说明书中描述的有益效果仅是示例性的并且不受限制，并且可以实现本说明书中记载的有益效果以外的其他有益效果。
本技术还能够具有以下构造。
(1)一种固态摄像装置，其包括半导体基板，所述半导体基板具有设置有多个像素的像素区域；以及
透明结构，其用树脂与所述半导体基板的光入射面侧接合，并且具有中空结构。
(2)根据(1)的固态摄像装置，其中，所述透明结构包括玻璃基板和透明膜，并且
所述中空结构形成在所述玻璃基板与所述透明膜之间。
(3)根据(2)的固态摄像装置，其中，所述中空结构是通过用所述透明膜密封在所述玻璃基板中以规定的深度形成的开口而形成的。
(4)根据(2)的固态摄像装置，其包括防反射膜，所述防反射膜位于所述中空结构的内表面处。
(5)根据(4)的固态摄像装置，其中，所述防反射膜包括相互层叠的多个透明膜。
(6)根据(5)的固态摄像装置，其中，所述多个透明膜构成为折射率从所述光入射面侧起依次降低。
(7)根据(1)至(6)中任一项的固态摄像装置，其中，在平面图中，所述中空结构仅形成在与所述像素区域对应的区域中。
(8)根据(1)至(6)中任一项的固态摄像装置，其中，在平面图中，所述中空结构形成在所述透明结构的整个区域中。
(9)根据(3)至(6)中任一项的固态摄像装置，其中，所述透明结构具有多级的所述中空结构。
(10)根据(9)的固态摄像装置，其中，所述多级的所述中空结构的所述开口在各级具有不同的宽度。
(11)根据(9)或(10)的固态摄像装置，其中，在平面图中，所述多级的所述中空结构的所述开口形成为覆盖整个所述像素区域。
(12)根据(3)至(6)和(9)至(11)中任一项的固态摄像装置，其中，所述透明结构中的所述开口形成为线状。
(13)根据(12)的固态摄像装置，其中，所述透明结构具有多级的所述中空结构，并且
各级的所述开口排列不同。
(14)根据(1)至(13)中任一项的固态摄像装置，其中，所述中空结构设置在作为所述透明结构的光入射面的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面中的至少任意一者上。
(15)根据(1)至(14)中任一项的固态摄像装置，其还包括校正膜，所述校正膜设置在作为所述透明结构的光入射面的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面中的任意一者上。
(16)一种固态摄像装置的制造方法，其中：
在透明结构中形成中空结构；以及
用树脂将所述透明结构与形成有多个像素区域的半导体基板的光入射面侧接合。
(17)根据(16)的固态摄像装置的制造方法，其中，所述透明结构包括玻璃基板，并且
所述方法包括：通过蚀刻在所述玻璃基板中形成开口，然后在所述开口的上部处形成透明膜，从而密封所述开口，形成所述中空结构。
(18)根据(17)的固态摄像装置的制造方法，其中，通过所述蚀刻形成所述开口，使其具有矩形横截面形状。
(19)根据(17)或(18)的固态摄像装置的制造方法，其中，所述蚀刻是湿蚀刻，并且
密封所述开口的膜是通过CVD形成的。
(20)根据(17)至(19)中任一项的固态摄像装置的制造方法，其中：在所述开口的侧面和底面形成多个透明膜，并且所述透明膜的折射率从入射光的所述光入射面侧起依次减小。
附图标记列表
1固态摄像装置
11下侧基板(逻辑基板)
12上侧基板(像素传感器基板)
13层叠基板
15滤色器
16片上透镜
17玻璃密封树脂
18玻璃保护基板
21像素区域
22控制电路
23逻辑电路
32像素
51光电二极管
81硅基板
83配线层
86绝缘膜
88硅贯通电极
91焊接掩模
101硅基板
103配线层
105芯片贯通电极
106连接配线
109硅贯通电极
151透明膜
152防反射膜
161空腔
211开口
212开口
251像素上部区域
261校正膜
1001摄像装置
1002光学***
1004固态摄像装置

Claims (20)

1.一种固态摄像装置，其包括：
半导体基板，其中形成有配置有多个像素的像素区域；以及
透明结构，其通过树脂与所述半导体基板的光入射面侧接合，并且具有中空结构。
2.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，所述透明结构包括玻璃基板和透明膜，并且
所述中空结构形成在所述玻璃基板与所述透明膜之间。
3.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其中，所述中空结构是通过用所述透明膜密封在所述玻璃基板中以规定的深度形成的开口而形成的。
4.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其包括防反射膜，所述防反射膜位于所述中空结构的内表面处。
5.根据权利要求4所述的固态摄像装置，其中，所述防反射膜包括相互层叠的多个透明膜。
6.根据权利要求5所述的固态摄像装置，其中，所述多个透明膜构成为折射率从所述光入射面侧起依次降低。
7.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，在平面图中，所述中空结构仅形成在与所述像素区域对应的区域中。
8.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，在平面图中，所述中空结构形成在所述透明结构的整个区域中。
9.根据权利要求3所述的固态摄像装置，其中，所述透明结构具有多级的所述中空结构。
10.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其中，所述多级的所述中空结构的所述开口在各级具有不同的宽度。
11.根据权利要求9所述的固态摄像装置，其中，在平面图中，所述多级的所述中空结构的所述开口形成为覆盖整个所述像素区域。
12.根据权利要求3所述的固态摄像装置，其中，所述透明结构中的所述开口形成为线状。
13.根据权利要求12所述的固态摄像装置，其中，所述透明结构具有多级的所述中空结构，并且
各级的所述开口排列不同。
14.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，所述中空结构设置在作为所述透明结构的光入射面的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面中的至少任意一者上。
15.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其还包括校正膜，所述校正膜设置在作为所述透明结构的光入射面的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面中的任意一者上。
16.一种固态摄像装置的制造方法，其中：
在透明结构中形成中空结构；以及
用树脂将所述透明结构与形成有多个像素区域的半导体基板的光入射面侧接合。
17.根据权利要求16所述的固态摄像装置的制造方法，其中，所述透明结构包括玻璃基板，并且
所述方法包括：通过蚀刻在所述玻璃基板中形成开口，然后在所述开口的上部处形成透明膜，从而密封所述开口，形成所述中空结构。
18.根据权利要求17所述的固态摄像装置的制造方法，其中，通过所述蚀刻形成所述开口，使其具有矩形横截面形状。
19.根据权利要求17所述的固态摄像装置的制造方法，其中，所述蚀刻是湿蚀刻，并且
密封所述开口的膜是通过CVD形成的。
20.根据权利要求17所述的固态摄像装置的制造方法，其中：在所述开口的侧面和底面形成多个透明膜，并且所述透明膜的折射率从入射光的所述光入射面侧起依次减小。
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