固態(tài)成像器件、固態(tài)成像器件的制造方法及電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固態(tài)成像器件、固態(tài)成像器件的制造方法以及電子裝置。具體地，本發(fā)明涉及能夠提高成像像素的靈敏度的固態(tài)成像器件、所述固態(tài)成像器件的制造方法以及電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，出現(xiàn)了如下固態(tài)成像器件:所述固態(tài)成像器件在像素陣列單元中具有焦點(diǎn)檢測(cè)像素和成像像素，并基于從一對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素輸出的信號(hào)之間的偏移量來檢測(cè)焦點(diǎn)，或進(jìn)行所謂的成像平面相位差A(yù)F(自動(dòng)對(duì)焦)類型的焦點(diǎn)檢測(cè)。
[0003]在這類固態(tài)成像器件之中，已提出了各種技術(shù)來優(yōu)化成像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素各自的靈敏度。
[0004]例如，已提出了這樣的固態(tài)成像器件:在該固態(tài)成像器件中，一個(gè)微透鏡被放置用來覆蓋多個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素(例如，參見專利文件1)。
[0005]此外，已提出了這樣的固態(tài)成像器件:在該固態(tài)成像器件中，在同一層中形成成像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的具有不同折射率的微透鏡(例如，參見專利文件2)。
[0006]另外，已提出了其中僅為焦點(diǎn)檢測(cè)像素設(shè)置有層內(nèi)透鏡的固態(tài)成像器件(例如，參見專利文件3)。
[0007]引用列表
[0008]專利文件
[0009]專利文件1:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_第2010-252277號(hào)
[0010]專利文件2:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_第2013-21168號(hào)
[0011]專利文件3:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_第2007-281296號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的問題
[0013]然而，在專利文件1和2中所披露的固態(tài)成像器件中，需要在同一平面上形成具有與其它成像像素的微透鏡的曲率和折射率不同的曲率和折射率的微透鏡。因此，經(jīng)過形成微透鏡時(shí)的光刻處理，鄰近于焦點(diǎn)檢測(cè)像素的成像像素的微透鏡的形狀與不鄰近于焦點(diǎn)檢測(cè)像素的成像像素的微透鏡的形狀由于圖案的不連續(xù)性而發(fā)生變化，而且可能在這些成像像素之中導(dǎo)致靈敏度差異。
[0014]而且，在專利文件3中所披露的固態(tài)成像器件中，設(shè)置在焦點(diǎn)檢測(cè)像素中的層內(nèi)透鏡使層上的微透鏡與受光面之間的距離增大。因此，所有像素變得更高。這可能導(dǎo)致成像像素的靈敏度的劣化或混色的發(fā)生。
[0015]本發(fā)明是針對(duì)上述這些情況而提出的，并且其目的在于在保持焦點(diǎn)檢測(cè)像素的AF性能的同時(shí)提高成像像素的靈敏度。
[0016]問題的解決方案
[0017]本發(fā)明的一個(gè)方面的固態(tài)成像器件包括:像素陣列單元，其包含多個(gè)像素；第一微透鏡，其形成在各所述像素中；膜，所述膜被形成為覆蓋各所述像素的所述第一微透鏡；以及第二微透鏡，所述第二微透鏡被形成在所述像素之中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述膜上。
[0018]所述膜可以被形成為這樣的蝕刻阻擋膜:所述蝕刻阻擋膜在形成所述第二微透鏡時(shí)防止對(duì)所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素之外的所述像素的所述第一微透鏡的蝕刻。
[0019]所述膜可具有大約1.4至2.0的折射率。
[0020]所述膜可由S1、SiN或S1N形成。
[0021]所述第二微透鏡可被形成為由彼此相鄰的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素共用。
[0022]所述第二微透鏡可具有比所述第一微透鏡的折射率更高的折射率。
[0023]各所述像素的所述第一微透鏡可被形成在同一層中。
[0024]本發(fā)明的一個(gè)方面的固態(tài)成像器件的制造方法是包括具有多個(gè)像素的像素陣列單元的固態(tài)成像器件的制造方法，所述方法包括:在各所述像素中形成第一微透鏡；形成覆蓋各所述像素的所述第一微透鏡的膜；以及在所述像素之中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述膜上形成第二微透鏡。
[0025]本發(fā)明的一個(gè)方面的電子裝置包括固態(tài)成像器件，所述固態(tài)成像器件包括:具有多個(gè)像素的像素陣列單元；第一微透鏡，其形成在各所述像素中；膜，所述膜被形成為覆蓋各所述像素的所述第一微透鏡；以及第二微透鏡，所述第二微透鏡被形成在所述像素之中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述膜上。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，第一微透鏡被形成在各所述像素中，膜被形成為覆蓋各所述像素的所述第一微透鏡，且第二微透鏡被形成在所述像素之中的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述膜上
[0027]本發(fā)明的效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠在保持焦點(diǎn)檢測(cè)像素的AF性能的同時(shí)提高成像像素的靈敏度。
【附圖說明】
[0029]圖1是示出了應(yīng)用了本發(fā)明的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)示例的框圖。
[0030]圖2用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施例中的像素布置。
[0031]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的像素的構(gòu)造示例的橫截面圖。
[0032]圖4是用于說明像素形成過程的流程圖。
[0033]圖5用于說明像素形成的步驟。
[0034]圖6用于說明像素形成的步驟。
[0035]圖7用于說明本發(fā)明的第二實(shí)施例中的像素布置。
[0036]圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的像素的構(gòu)造示例的橫截面圖。
[0037]圖9是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的像素的構(gòu)造示例的橫截面圖。
[0038]圖10是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的像素的另一構(gòu)造示例的橫截面圖。
[0039]圖11用于說明本發(fā)明的第四實(shí)施例中的像素布置。
[0040]圖12是示出了應(yīng)用了本發(fā)明的電子裝置的結(jié)構(gòu)示例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面是參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行的說明。
[0042]<固態(tài)成像器件的示例結(jié)構(gòu)>
[0043]圖1是示出了應(yīng)用了本發(fā)明的固態(tài)成像器件的示例的框圖。在下面的說明中，將對(duì)作為放大型固態(tài)成像器件的表面照射型CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明不限于表面照射型CMOS圖像傳感器，并可應(yīng)用于背面照射型圖像傳感器、其它的放大型固態(tài)成像器件以及諸如CCD (電荷耦合器件)圖像傳感器等電荷傳輸型固態(tài)成像器件。
[0044]圖1中所示的CMOS圖像傳感器10包括形成在半導(dǎo)體基板(附圖中未示出)上的像素陣列單元11以及集成在與像素陣列單元11相同的半導(dǎo)體基板上的周邊電路單元。周邊電路單元例如形成有垂直驅(qū)動(dòng)單元12、列處理單元13、水平驅(qū)動(dòng)單元14和系統(tǒng)控制單元15ο
[0045]CMOS圖像傳感器10還包括信號(hào)處理單元18和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元19。
[0046]像素陣列單元11具有單元像素(在下文中，也可被簡稱為像素)沿行方向和列方向二維地布置或以矩陣的形式布置的結(jié)構(gòu)。每個(gè)單元像素具有產(chǎn)生并累積與接收的光的量相一致的光電荷的光電轉(zhuǎn)換單元。這里，所述行方向是指像素行中的像素的陣列方向(水平方向)，且列方向是指像素列中的像素的陣列方向(垂直方向)。像素陣列單元11中的像素包括生成用于基于接收的被拍攝體光而生成被攝圖像的信號(hào)的像素(成像像素)以及生成用于執(zhí)行焦點(diǎn)檢測(cè)的信號(hào)的像素(焦點(diǎn)檢測(cè)像素)。
[0047]在像素陣列單元11的矩陣式像素陣列中，像素驅(qū)動(dòng)線16被設(shè)置在各個(gè)像素行中，且垂直信號(hào)線17被設(shè)置在各個(gè)像素列中。當(dāng)從像素讀取信號(hào)時(shí)，像素驅(qū)動(dòng)線16傳輸用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在圖1中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)線16被示出為單個(gè)互連，但不限于單個(gè)互連。每個(gè)像素驅(qū)動(dòng)線16的一個(gè)端部被連接至垂直驅(qū)動(dòng)單元12的與每行相對(duì)應(yīng)的輸出端。
[0048]垂直驅(qū)動(dòng)單元12由移位寄存器和地址譯碼器等形成，并同時(shí)或逐行地驅(qū)動(dòng)像素陣列單元11中的各個(gè)像素。即，垂直驅(qū)動(dòng)單元12與控制垂直驅(qū)動(dòng)單元12的系統(tǒng)控制單元15—起形成驅(qū)動(dòng)像素陣列單