[发明专利]摄像元件以及摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像元件以及摄像装置，尤其涉及感光度高且色分离性能优良，并且能够进行高速驱动的摄像元件以及摄像装置。

背景技术

近年来的数码相机上搭载的单板式彩色图像拍摄用的摄像元件，其多像素化发展，具有一千万像素以上已很普遍。实现了多像素化的固体摄像元件中，一像素一像素地精细化，并且像素间的间距变窄。其结果，向某一像素入射的入射光向相邻像素即异色像素漏出的量的比率增加，会发生混色。

因此，以往如专利文献1、2所记载，在像素间设置剖面为三角形的遮光部，入射光向相邻像素的泄漏变少。该遮光部如专利文献2所记载，在滤色器层或微透镜层的方向上较高地形成，并且由全反射膜形成，从而能够进一步减少入射光向相邻像素的泄漏量。

专利文献1：日本特开2011－119445号公报

专利文献2：日本特开2009－88415号公报

发明内容

通过在像素间立设剖面为三角形的遮光壁，提高色分离性能。但是，如图19所示，在将各像素5间分离的位置上设置遮光壁6时，遮光壁6在图19所示的例子中将设置成井格状(格子状)。即、各像素5的受光面处于四边由遮光壁6包围的状态。

当试图通过模拟来求算像素的四边由遮光壁6包围的状态下的各像素的感光度时可知，与没有遮光壁6的状态比较，会降低大约20％。实现了多像素化的固体摄像元件其一像素一像素的受光面积小，本来受光灵敏度就不高，所以该20％的灵敏度降低造成拍摄图像质量较大地劣化。

另外，如专利文献2所记载那样由金属膜形成井格状的遮光壁6时，遮光壁6的电气负载容量成分变大，这也会产生固体摄像元件的驱动速度降低的技术问题。

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种受光灵敏度高且色分离性能优良，并且能够进行高速驱动的摄像元件以及搭载该摄像元件的摄像装置。

本发明的摄像元件具备：以二维阵列状排列形成有多个像素的半导体基板；在与上述像素对应的位置上层叠于该半导体基板的上层的滤色器层；层叠于该滤色器层的上层并对入射到上述像素的光进行聚集的多个微透镜；及孤立的柱状的反射壁，在由相邻的多个上述微透镜包围而形成的间隙的每个位置立设于上述半导体基板与上述微透镜之间的中间层内，并且将从上述间隙入射到上述滤色器的光向朝向与该滤色器对应的上述像素的方向反射。

本发明的摄像装置特征在于搭载了上述摄像元件。

根据本发明，通过在微透镜间的每个间隙中设置柱状的孤立的反射壁，能够阻止入射光向相邻像素的泄漏，实现混色抑制，由于遮光壁设置成孤立的岛状，所以也不会导致各像素的受光灵敏度下降。另外，即使遮光壁采用金属制成，由于各遮光壁为孤立的岛状，所以电气负载容量小，不会对高速驱动产生妨碍。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的摄像装置的外观立体图。

图2是图1所示的摄像装置的功能框结构图。

图3是图2所示的固体摄像元件的表面模式图。

图4是图3所示的微透镜层的下层的表面模式图。

图5是图4的IV-IV线剖面模式图。

图6是像素排列为蜂窝排列的固体摄像元件的本发明的第二实施方式的表面模式图。

图7是在图6的实施方式中设置有相位差检测像素的表面模式图。

图8是像素排列为蜂窝排列、通过微透镜共有方式将全部像素作为相位差检测像素的固体摄像元件的表面模式图。

图9是在图8的固体摄像元件中设置本发明的第三实施方式的反射壁的固体摄像元件的要部放大表面模式图。

图10是与图9不同的本发明的第四实施方式的表面模式图。

图11是图10的实施方式中使用的楔形的反射壁的外观立体图。

图12是在像素排列为正方格子排列的固体摄像元件中适用图10的楔形反射壁的实施方式的表面模式图。

图13是表示适用于图12的实施方式的滤色器排列的图。

图14是表示与图13不同的滤色器排列的图。

图15是具有与图10不同的微透镜排列的固体摄像元件的表面模式图。

图16是像素排列为正方格子排列、四个像素上搭载了一个微透镜的固体摄像元件的表面模式图。

图17是本发明的其他实施方式的摄像装置的外观立体图。

图18是图17所示的摄像装置的功能框结构图。

图19是以往的固体摄像元件的说明图。

具体实施方式