[发明专利]固态成像装置、其制造方法、照相机、成像器件和装置

说明书

技术领域

本发明涉及固态成像装置、其制造方法、照相机、成像器件和成像装置。

背景技术

诸如数字照相机的成像系统为了成像系统的小型化可使用这样的固态成像装置：其包括各自具有光电转换部分的成像像素(pixels for imaging)和焦点检测像素(pixels for focus detection)的像素阵列。当将通过微透镜的入射光聚焦至光电转换部分附近时，成像像素的成像性能提高。焦点检测像素使用具有用于光瞳分割的遮蔽部分的结构，以基于相位差检测方法执行焦点检测。当在遮蔽部分的位置处形成通过微透镜的入射光的图像时，该像素的焦点检测精度提高。

发明内容

本发明提供有利于包含成像像素和焦点检测像素的固态成像装置的更高性能的技术。

本发明的第一方面提供一种包括像素阵列的固态成像装置，在所述像素阵列中布置有包含在半导体基板上形成的光电转换部分的成像像素、以及包含在所述半导体基板上形成的光电转换部分的焦点检测像素，其中，成像像素和焦点检测像素各自包括：包含在光电转换部分上形成的绝缘层和遮蔽部分的部件、以及设置在部件上的微透镜，以及成像像素和焦点检测像素中的至少一个的部件包含平板状部件，所述平板状部件具有与绝缘层的折射率不同的折射率。

本发明的第二方面提供一种包括像素阵列的固态成像装置，在所述像素阵列中布置有包含在半导体基板上形成的光电转换部分的成像像素、以及包含在所述半导体基板上形成的至少两个光电转换部分的焦点检测像素，其中，成像像素和焦点检测像素各自包括：包含在光电转换部分上形成的绝缘层的部件、以及设置在部件上的微透镜，以及成像像素和焦点检测像素中的至少一个的部件包含平板状部件，所述平板状部件具有与绝缘层的折射率不同的折射率。

本发明的第三方面提供一种包括成像像素和焦点检测像素的固态成像装置的制造方法，所述方法包括：在具有多个光电转换部分的半导体基板上形成部件；以及在形成部件之后，通过与所述多个光电转换部分对应地设置多个微透镜，形成成像像素和焦点检测像素，其中，形成部件包含：在成像像素和焦点检测像素中的至少一个中形成平板状部件。

本发明的第四方面提供一种成像器件，所述成像器件包含在半导体基板上形成的光电转换部分，并包含被布置为彼此相邻的成像像素和焦点检测像素，其中，成像像素和焦点检测像素包含：具有相同的透镜形状和相同的折射率的微透镜、以及包含在微透镜与半导体基板之间形成的部件和设置在部件中的互连层的结构，成像像素具有设置在互连层中的第一开口，并且焦点检测像素具有比第一开口小并被设置在互连层中以执行相位差检测的第二开口，以及成像像素和焦点检测像素中的一个的部件包含具有不同折射率的两个部件，以在焦点检测像素中使微透镜的图像形成位置位于比光电转换部分更接近第二开口的第一位置处，并在成像像素中使微透镜的图像形成位置位于比第一位置更接近光电转换部分的第二位置处。

从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。

附图说明

图1是用于解释固态成像装置的布置的例子的框图；

图2是用于解释像素的电路配置的例子的电路图；

图3A1、图3A2、图3B1和图3B2是用于解释第一实施例中的像素结构的例子的示图；

图4A1、图4A2、图4B1和图4B2是用于解释成像像素和焦点检测像素的结构的参考例的示图；

图5A1～5A3和图5B1～5B3是各自用于解释焦点检测像素的遮蔽部分的平面上的光瞳图像的例子的示图；

图6是用于解释焦点检测像素的结构的另一参考例的示图；

图7A～7D是用于解释第一实施例的另一例子的示图；

图8A和图8B是用于解释第二实施例中的像素结构的例子的示图；

图9A和图9B是用于解释第三实施例中的像素结构的例子的示图；

图10A和图10B是用于解释第四实施例中的像素结构的例子的示图；

图11A和图11B是用于解释成像像素和焦点检测像素的结构的参考例的示图；

图12是用于解释固态成像装置的截面结构的例子的示图；

图13A～13D是各自用于解释固态成像装置的截面结构的例子的示图；

图14是用于解释泄漏至相邻像素的光量的入射角依赖性的曲线图；

图15是用于解释依赖于透镜结构的泄漏至相邻像素的光量的变化量的曲线图；