[发明专利]透镜阵列及其制造方法、固态成像设备和电子设备

说明书

本技术涉及可在抑制图像质量劣化的同时提高AF性能的透镜阵列及其制造方法、固态成像设备和电子设备。一种透镜阵列包括微透镜，所述微透镜对应于相位差检测像素形成，所述相位差检测像素被设置成混在成像像素中。所述微透镜中的每个被形成为使得其透镜面是基本上球形面，所述微透镜在平面图上具有矩形形状并且四个拐角基本上没有被倒圆，以及在剖视图上包括像素边界部分的对边中心部分的对边边界部分附近的底表面比包括对角边界部分的对角边界部分附近的底表面高。例如，本技术可应用于CMOS图像传感器的透镜阵列。

技术领域

本技术涉及透镜阵列及其制造方法、固态成像设备和电子设备，更具体地，涉及可在抑制图像质量劣化的同时提高AF性能的透镜阵列及其制造方法、固态成像设备和电子设备。

背景技术

在成像设备中，进行自动聚焦的AF(自动聚焦)系统被大致分类为对比度检测系统和相位差检测系统。相位差检测系统的优异之处在于，相比于对比度检测系统，可以进行高速AF运动。

至于相位差检测系统，一般已知的是瞳孔划分(pupil division)相位差检测系统。瞳孔划分相位差检测系统是在同一光接收区域(成像区域)中设置用于相位差检测(用于焦点检测)的像素(下文中，被称为相位差检测像素)以及成像像素并且对成像表面执行AF测量(也就是说，得到代表焦点的偏离方向和偏离量的相位差检测信号)的系统。

在固态成像设备的成像区域中包含相位差检测像素的情况下，必须保持成像像素的高敏感度特性并且增加相位差检测像素的相位差检测的敏感度以提高AF性能。因此，传统上，关于形成有对应于像素的开口的遮光膜，开口被形成为小于成像像素并且对应于相位差检测像素的微透镜的焦点被设置成提供前焦点状态(例如，参见专利文献1)。这里，“前焦点状态”意指焦点相对于受试对象偏向前方的状态。

专利文献1：日本专利申请特开No.2009-109965

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在专利文献1的技术中，微透镜在平面图上的形状被设置成圆形形状，以便将对应于相位差检测像素的微透镜的焦点设置成前焦点，因此在相邻像素之间形成间隙。

结果，要担心，进入间隙的光会进入相邻像素从而会出现颜色混合或者微透镜不能收集的光会被反射到形成在微透镜下方的层中形成的布线金属等，结果是会出现闪光，这使待输出图像的质量劣化。

依据以上提到的情形，实施本技术以在抑制图像质量劣化的同时提高AF性能。

用于解决问题的手段

根据本技术的一方面的一种透镜阵列包括：微透镜，其对应于相位差检测像素形成，所述相位差检测像素被设置成混在成像像素中，所述微透镜被形成为使得其透镜面是基本上球形面，所述微透镜在平面图上具有矩形形状并且四个拐角基本上没有被倒圆，以及在剖视图上包括像素边界部分的对边中心部分的对边边界部分附近的底表面比包括对角边界部分的对角边界部分附近的底表面高。

所述微透镜可被形成为使得所述微透镜在平面图上具有正方形形状，以及第一曲率半径和第二曲率半径大致相等，所述第一曲率半径是对边中心部分的横截面中透镜面的曲率半径，所述第二曲率半径是对角边界部分的横截面中透镜面的曲率半径。

所述相位差异检测像素的像素大小可被设置成等于或大于3μm，以及如果用r＝(d²+4t²)/8t表达所述透镜面的曲率半径r而其中d指代底表面的贯穿所述透镜面顶部的横截面的宽度并且t指代以底表面为基准的所述透镜面顶部的高度，则曲率半径比r1/r2即所述第一曲率半径r1和所述第二曲率半径r2之比可被设置成0.98至1.20的范围内包括的值。

可形成至少一个无机膜作为所述透镜面的顶表面上的抗反射膜。

所述无机膜可使所述第一曲率半径r1和所述第二曲率半径r2之间的差异较小。