CN111508982B - 成像器件和成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及成像器件和成像装置。所述成像器件包括：设置在半导体基板中的第一光电转换区域、第二光电转换区域以及第三光电转换区域，所述第二光电转换区域被设置为与所述第一光电转换区域相邻，且被设置为与所述第三光电转换区域相邻；第一微透镜，所述第一微透镜被设置在所述第一光电转换区域和所述第二光电转换区域的上方；以及第二微透镜，所述第二微透镜被设置在所述第三光电转换区域的上方，其中，在横截面图中，所述第一微透镜的最高位置高于所述第二微透镜的最高位置。

Description

成像器件和成像装置
本申请是申请日为2015年5月29日、发明名称为“固态成像器件、固态成像器件的制造方法及电子装置”的申请号为201580001336.2的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及固态成像器件、固态成像器件的制造方法以及电子装置。具体地，本发明涉及能够提高成像像素的灵敏度的固态成像器件、所述固态成像器件的制造方法以及电子装置。
背景技术
近年来，出现了如下固态成像器件：所述固态成像器件在像素阵列单元中具有焦点检测像素和成像像素，并基于从一对焦点检测像素输出的信号之间的偏移量来检测焦点，或进行所谓的成像平面相位差AF(自动对焦)类型的焦点检测。
在这类固态成像器件之中，已提出了各种技术来优化成像像素和焦点检测像素各自的灵敏度。
例如，已提出了这样的固态成像器件：在该固态成像器件中，一个微透镜被放置用来覆盖多个焦点检测像素(例如，参见专利文件1)。
此外，已提出了这样的固态成像器件：在该固态成像器件中，在同一层中形成成像像素和焦点检测像素的具有不同折射率的微透镜(例如，参见专利文件2)。
另外，已提出了其中仅为焦点检测像素设置有层内透镜的固态成像器件(例如，参见专利文件3)。
引用列表
专利文件
专利文件1：日本专利申请特开第2010-252277号
专利文件2：日本专利申请特开第2013-21168号
专利文件3：日本专利申请特开第2007-281296号
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在专利文件1和2中所披露的固态成像器件中，需要在同一平面上形成具有与其它成像像素的微透镜的曲率和折射率不同的曲率和折射率的微透镜。因此，经过形成微透镜时的光刻处理，邻近于焦点检测像素的成像像素的微透镜的形状与不邻近于焦点检测像素的成像像素的微透镜的形状由于图案的不连续性而发生变化，而且可能在这些成像像素之中导致灵敏度差异。
而且，在专利文件3中所披露的固态成像器件中，设置在焦点检测像素中的层内透镜使层上的微透镜与受光面之间的距离增大。因此，所有像素变得更高。这可能导致成像像素的灵敏度的劣化或混色的发生。
本发明是针对上述这些情况而提出的，并且其目的在于在保持焦点检测像素的AF性能的同时提高成像像素的灵敏度。
问题的解决方案
本发明的一个方面的固态成像器件包括：像素阵列单元，其包含多个像素；第一微透镜，其形成在各所述像素中；膜，所述膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜；以及第二微透镜，所述第二微透镜被形成在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上。
所述膜可以被形成为这样的蚀刻阻挡膜：所述蚀刻阻挡膜在形成所述第二微透镜时防止对所述焦点检测像素之外的所述像素的所述第一微透镜的蚀刻。
所述膜可具有大约1.4至2.0的折射率。
所述膜可由SiO、SiN或SiON形成。
所述第二微透镜可被形成为由彼此相邻的所述焦点检测像素共用。
所述第二微透镜可具有比所述第一微透镜的折射率更高的折射率。
各所述像素的所述第一微透镜可被形成在同一层中。
本发明的一个方面的固态成像器件的制造方法是包括具有多个像素的像素阵列单元的固态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镜；形成覆盖各所述像素的所述第一微透镜的膜；以及在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上形成第二微透镜。
本发明的一个方面的电子装置包括固态成像器件，所述固态成像器件包括：具有多个像素的像素阵列单元；第一微透镜，其形成在各所述像素中；膜，所述膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜；以及第二微透镜，所述第二微透镜被形成在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上。
在本发明的一个方面中，第一微透镜被形成在各所述像素中，膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜，且第二微透镜被形成在所述像素之中的所述焦点检测像素的所述膜上
本发明的效果
根据本发明的一个方面，能够在保持焦点检测像素的AF性能的同时提高成像像素的灵敏度。
附图说明
图1是示出了应用了本发明的固态成像器件的结构示例的框图。
图2用于说明本发明的第一实施例中的像素布置。
图3是根据本发明的第一实施例的像素的构造示例的横截面图。
图4是用于说明像素形成过程的流程图。
图5用于说明像素形成的步骤。
图6用于说明像素形成的步骤。
图7用于说明本发明的第二实施例中的像素布置。
图8是根据本发明的第二实施例的像素的构造示例的横截面图。
图9是根据本发明的第三实施例的像素的构造示例的横截面图。
图10是根据本发明的第三实施例的像素的另一构造示例的横截面图。
图11用于说明本发明的第四实施例中的像素布置。
图12是示出了应用了本发明的电子装置的结构示例的框图。
具体实施方式
下面是参考附图对本发明的实施例进行的说明。
<固态成像器件的示例结构>
图1是示出了应用了本发明的固态成像器件的示例的框图。在下面的说明中，将对作为放大型固态成像器件的表面照射型CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器的结构进行说明。应当注意的是，本发明不限于表面照射型CMOS图像传感器，并可应用于背面照射型图像传感器、其它的放大型固态成像器件以及诸如CCD(电荷耦合器件)图像传感器等电荷传输型固态成像器件。
图1中所示的CMOS图像传感器10包括形成在半导体基板(附图中未示出)上的像素阵列单元11以及集成在与像素阵列单元11相同的半导体基板上的周边电路单元。周边电路单元例如形成有垂直驱动单元12、列处理单元13、水平驱动单元14和系统控制单元15。
CMOS图像传感器10还包括信号处理单元18和数据存储单元19。
像素阵列单元11具有单元像素(在下文中，也可被简称为像素)沿行方向和列方向二维地布置或以矩阵的形式布置的结构。每个单元像素具有产生并累积与接收的光的量相一致的光电荷的光电转换单元。这里，所述行方向是指像素行中的像素的阵列方向(水平方向)，且列方向是指像素列中的像素的阵列方向(垂直方向)。像素阵列单元11中的像素包括生成用于基于接收的被拍摄体光而生成被摄图像的信号的像素(成像像素)以及生成用于执行焦点检测的信号的像素(焦点检测像素)。
在像素阵列单元11的矩阵式像素阵列中，像素驱动线16被设置在各个像素行中，且垂直信号线17被设置在各个像素列中。当从像素读取信号时，像素驱动线16传输用于进行驱动的驱动信号。在图1中，每个驱动线16被示出为单个互连，但不限于单个互连。每个像素驱动线16的一个端部被连接至垂直驱动单元12的与每行相对应的输出端。
垂直驱动单元12由移位寄存器和地址译码器等形成，并同时或逐行地驱动像素阵列单元11中的各个像素。即，垂直驱动单元12与控制垂直驱动单元12的系统控制单元15一起形成驱动像素阵列单元11中的各个像素的驱动单元。垂直驱动单元12的结构并未在附图中具体地示出，但通常具有包括如下两个扫描系统的结构：读取扫描系统和扫出扫描系统。
为从单元像素读取信号，读取扫描系统逐行地顺序选择并扫描像素阵列单元11中的单元像素。将被从单元像素读取的信号是模拟信号。在读取扫描之前的提前了与快门速度相等的时间处，扫出扫描系统对将要由读取扫描系统进行读取扫描的读取行进行扫出扫描。
通过由此扫出扫描系统进行的扫出扫描，不必要的电荷被扫出读取行的单元像素的光电转换单元，且因此，所述光电转换单元被复位。当通过扫出扫描系统扫出不必要的电荷(复位)时，进行电子快门操作。这里，电子快门操作是丟弃光电转换单元的光电荷并重新开始曝光(开始累积光电荷)的操作。
通过由读取扫描系统进行的读取操作读取的信号对应于在前一读取操作或电子快门操作之后接收的光的量。从前一读取操作中的读取时间或前一电子快门操作中的扫描时间至当前读取操作中的读取时间的时段是单元像素处的光电荷的曝光期间。
通过像素列的各个垂直信号线17将从由垂直驱动单元12选择和扫描的像素行的各个单元像素输出的信号输入至列处理单元13。对于像素阵列单元11的各个像素列，列处理单元13对通过垂直信号线17从选择的行的各个像素输出的信号进行预定的信号处理，并暂时地保持经过信号处理的像素信号。
具体地，列处理单元13进行至少诸如CDS(相关双采样)处理等去噪处理作为信号处理。通过由列处理单元13进行的CDS处理，去除了复位噪音和诸如像素中的放大晶体管之中的阀值变化等像素独有的固定模式噪声。列处理单元13不仅可进行去噪处理，而且还可例如具有AD(数字-模拟)转换功能，并将模拟像素信号转换成将要输出的数字信号。
水平驱动单元14由移位寄存器和地址译码器等形成，并顺序地选择例如与列处理单元13的像素列相对应的单元电路。通过由水平驱动单元14进行的选择性扫描，各个单元电路的经过列处理单元13的信号处理的像素信号被顺序地输出。
系统控制单元15包括生成各种时序信号的时序发生器，并基于由时序发生器生成的各种时序信号对垂直驱动单元12、列处理单元13和水平驱动单元14等进行驱动控制。
信号处理单元18至少具有运算处理功能，并对从列处理单元13输出的像素信号进行诸如运算处理等各种类型的信号处理。
信号处理单元18和数据存储单元19可被安装在与CMOS图像传感器10相同的基板(半导体基板)上，或可被设置在与CMOS图像传感器10不同的基板上。而且，将由信号处理单元18和数据存储单元19进行的各种处理可作为将由诸如DSP(数字信号处理器)电路或软件等设置在与CMOS图像传感器10不同的基板上的外部信号处理单元执行的处理。
在CMOS图像传感器10是背部照射型CMOS图像传感器的情况下，CMOS图像传感器10可被制造为通过将包含像素阵列单元11的半导体基板与包含逻辑电路的半导体基板彼此接合而形成的堆叠式CMOS图像传感器。
<第一实施例的像素布置>
现参考图2，对第一实施例的像素阵列单元11中的像素布置进行说明。
如图2所示，在像素阵列单元11中，由白色方块表示的成像像素31以矩阵的形式二维布置。成像像素31由R像素、G像素和B像素形成且这些像素例如根据拜耳图案有规律地布置。
在像素阵列单元11中，由阴影方块表示的焦点检测像素32分散在以矩阵的形式二维地布置的成像像素31之中。例如，像素阵列单元11中的像素行之中的预定行中的一些成像像素31被替换为焦点检测像素32，使得焦点检测像素32有规律地布置成特定图案。应当注意的是，像素阵列单元11中的成像像素31和焦点检测像素32的布置不限于上面的布置，并可具有一些其它图案。
接下来，对像素阵列单元11中的成像像素31和焦点检测像素32的构造示例进行说明。
<第一实施例的像素的构造示例>
图3是第一实施例的CMOS图像传感器10中的像素的构造示例的横截面图。
如图3所示，在成像像素31中，在半导体基板51中形成有接收入射光并进行光电转换的光电转换单元52，且在半导体基板51的上层上形成有由Cu、Al或W等制成的互连层53。
在互连层53上，针对各个成像像素31形成有具有适于各个成像像素31的光谱特性的滤色器层54，且在滤色器层54上形成有微透镜55。微透镜55均具有大约1.5的折射率，且由诸如苯乙烯-丙烯酸共聚物等树脂制成。
在焦点检测像素32中，如同在成像像素31中，形成有半导体基板51、光电转换单元52、互连层53、滤色器层54和微透镜55。在焦点检测像素32中，互连层53的一部分被形成为用于遮挡进入光电转换单元52的光的一部分的遮光膜53a。遮光膜53a被设计成使得形成有大小几乎等于光电转换单元52的光接收区域的大小的一半的开口。在焦点检测像素32中，可形成用于将入射光的量减低至几乎与滤色器层54的入射光量相同的调光滤波器(dimming filter)来代替滤色器层54。
在成像像素31和焦点检测像素32中，微透镜55被形成在同一层中，且在各个微透镜55上形成有覆盖各个像素的微透镜55的膜56。膜56具有大约1.4至2.0的折射率，并由SiO、SiN或SiON等形成。
另外，在焦点检测像素32中，在膜56上形成有微透镜57。微透镜57也具有大约1.5的折射率，并由诸如苯乙烯-丙烯酸共聚物等树脂制成。
在成像像素31和焦点检测像素32中，通过对用于形成这些微透镜的透镜材料进行干法蚀刻来形成微透镜55和57。这里，膜56被形成为蚀刻阻挡膜，该蚀刻阻挡膜用于防止在形成微透镜57时对成像像素31的微透镜55的蚀刻。
而且，在成像像素31和焦点检测像素32中，微透镜55被均一地形成或被形成为具有相同的形状和大小，并具有相同的聚光点。然而，在焦点检测像素32中，微透镜57的形状和厚度被调整，以此精确地设定聚光点。
即，在成像像素31中，可通过微透镜55将聚光点设定于光电转换单元52的受光面。在焦点检测像素32中，可通过微透镜55和57将聚光点设定于遮光膜53a的上表面。
在根据本实施例的构造中，通过在形成微透镜时的光刻处理，微透镜55的形状在与焦点检测像素32相邻的成像像素31和不与焦点检测像素32相邻的成像像素31之间不会发生变化，且所有像素不会变得更高。当在成像像素31中聚光点被设定于光电转换单元52的受光面时，在焦点检测像素32中聚光点被设定于遮光膜53a的上表面。即，在保持焦点检测像素的AF性能的同时，能够在混色方面不发生任何劣化的情况下提高成像像素的灵敏度。
<像素形成的流程>
现参考图4至图6，对根据本实施例的像素形成的流程进行说明。图4是用于说明像素形成过程的流程图。图5和图6是示出了像素形成中的步骤的横截面图。
在下面的说明中，对形成滤色器层54之后的过程进行说明。
在步骤S11中，如图5中的A所示，在滤色器层54上将诸如苯乙烯-丙烯酸共聚物等透镜材料55a形成为膜。
在步骤S12中，如图5中的B所示，通过光刻法在透镜材料55a上形成针对每个像素的抗蚀剂图案61。
在步骤S13中，通过蚀刻将抗蚀剂图案61转印到透镜材料55a上，使得进行干法蚀刻。因此，如图5中的C所示，针对每个像素形成了微透镜55。
在步骤S14中，如图5中的D所示，在形成在各个像素上的微透镜55上形成由SiO、SiN或SiON等制成的覆盖微透镜55的表面的膜(蚀刻阻挡膜)56。
在步骤S15中，如图6中的E所示，在膜56上将诸如苯乙烯-丙烯酸共聚物等透镜材料57a形成为膜。
在步骤S16中，如图6中的F所示，通过光刻法在透镜材料57a上形成仅针对焦点检测像素的抗蚀剂图案62。
在步骤S17中，通过蚀刻将抗蚀剂图案62转印到透镜材料57a上，使得进行干法蚀刻。因此，如图6中的G所示，形成了微透镜57。
以此方式，形成了成像像素31和焦点检测像素32。
在上述过程中，通过在形成微透镜时的光刻处理，微透镜55的形状在与焦点检测像素32相邻的成像像素31和不与焦点检测像素32相邻的成像像素31之间不发生变化，且所有像素不会变得更高。当在成像像素31中聚光点被设定于光电转换单元52的受光面时，在焦点检测像素32中聚光点被设定于遮光膜53a的上表面。即，在保持焦点检测像素的AF性能的同时，能够在混色方面不发生任何劣化的情况下提高成像像素的灵敏度。
<第二实施例的像素布置>
现参考图7，对第二实施例的像素阵列单元11中的像素布置进行说明。
图7中所述的像素阵列单元11与图2的像素阵列单元11的相同之处在于由灰色方块表示的焦点检测像素32分散在以矩阵形式二维地布置的成像像素31之中，而不同之处在于两个(一对)焦点检测像素32彼此相邻。
如稍后所述，在本实施例中，焦点检测像素32的膜56上的微透镜被形成为被彼此相邻的两个焦点检测像素32共用。
<第二实施例的像素的构造示例>
图8是第二实施例的CMOS图像传感器10中的像素的构造示例的横截面图。
下面将不说明图8中所示的成像像素31和焦点检测像素32与图3中所示的成像像素31和焦点检测像素32之间的以相同的方式形成的部件。
如图8所示，在彼此相邻并形成一对的两个焦点检测像素32中，遮光膜53a被形成为在各个光电转换单元52的受光区域的不同侧形成开口。
而且，在两个焦点检测像素32的膜56上，微透镜71被形成为被彼此相邻的两个焦点检测像素32共用。
在本实施例的成像像素31和焦点检测像素32中，微透镜55也被均一地形成或被形成为具有相同的形状和大小，并具有相同的聚光点。然而，在焦点检测像素32中，微透镜71的形状和厚度被调整，以此精确地设定聚光点。
即，在成像像素31中，可通过微透镜55将聚光点设定于光电转换单元52的受光面。在焦点检测像素32中，可通过微透镜55和71将聚光点设定于遮光膜53a的上表面。
在根据本发明的构造中，通过在形成微透镜时的光刻处理，与焦点检测像素32相邻的成像像素31的微透镜55的形状和不与焦点检测像素32不相邻的成像像素31的微透镜55的形状没有变化，且所有像素不会变得更高。当在成像像素31中聚光点被设定于光电转换单元52的受光面时，在焦点检测像素32中聚光点被设定于遮光膜53a的上表面。即，在保持焦点检测像素的AF性能的同时，能够在混色不发生任何劣化的情况下提高成像像素的灵敏度。
存在如下常规构造：其中，处于同一层中并具有与成像像素的微透镜相同厚度的单个微透镜在相邻的焦点检测像素之间被共用。然而，在这种构造中，聚光效率变低，且无法获得具有足够高的光强的入射光。因此，可能会降低对于入射光的入射角的表示各个焦点检测像素的像素输出的分离特性。
另一方面，在本实施例中，在针对形成为一对的各个焦点检测像素形成的微透镜上还形成有在焦点检测像素之间共用的微透镜。因此，聚光效率变得更高，且获得了具有足够高的光强的入射光。因此，能够提高分离特性。
应当注意的是，除了在形成微透镜71时形成的抗蚀剂图案的形状之外，根据本实施例的像素形成的流程与上面参照图4至图6说明的像素形成的流程基本上相同。因此，在本文中不对根据本实施例的像素形成的流程进行说明。
<第三实施例的像素的构造示例>
现参照图9，对第三实施例的像素的构造示例进行说明。
下面将不说明图9中所示的成像像素31和焦点检测像素32与图3中所示的成像像素31和焦点检测像素32之间以相同方式形成的部件。
图9中所示的构造与图3中所示的构造的不同之处在于在焦点检测像素32的膜56上形成微透镜81而不是微透镜57。
微透镜81的折射率高于微透镜55的折射率。例如，微透镜81的折射率例如为约2.0。
如上所述，在焦点检测像素32中，微透镜81的折射率高于微透镜55的折射率，使得能够实现与图3中所示的构造的功能和效果相同的功能和效果。另外，焦点检测像素32中的聚光效率变得更高，且能够更有把握地减少与焦点检测像素32相邻的成像像素31中的混色的发生。因此，能够改善灵敏度劣化。
图10是示出了根据第三实施例的像素的另一构造示例的图。
下面将说明在图10中所示的成像像素31和焦点检测像素32与图8中所示的成像像素31和焦点检测像素32之间以相同方式形成的部件。
图10中所示的构造与图8中所示的构造的不同之处在于：在彼此相邻的两个焦点检测像素32的膜56上形成有微透镜82而不是微透镜71。
微透镜82的折射率大于微透镜55的折射率。例如，微透镜82的折射率例如为约2.0。
如上所述，在一对焦点检测像素32中，微透镜81的折射率高于微透镜55的折射率，使得能够实现与图8中所示的构造的功能和效果相同的功能和效果。另外，焦点检测像素32中的聚光效率变得更高，且能够更有把握地减少与焦点检测像素32相邻的成像像素31中的混色的发生。因此，能够改善灵敏度劣化。
<第四实施例的像素布置>
现参照图11，对第四实施例的像素阵列单元11中的像素布置进行说明。
图11中所示的像素阵列单元11与图2中所示的像素阵列单元11的相同之处在于由灰色方块表示的焦点检测像素32分散在以矩阵的方式二维地布置的成像像素31之中，但与图2的像素阵列单元11的不同之处在于四个焦点检测像素32彼此相邻。
在本实施例中，焦点检测像素32的膜56上的微透镜被形成为被彼此相邻的四个焦点检测像素32共用。
以这种构造，能够实现与上述构造的功能和效果相同的功能和效果。
<电子装置的结构示例>
参考图12，对施加了本发明的电子装置的结构示例进行说明。
图12中所示的电子装置500包括光学透镜501、快门装置502、固态成像器件503、驱动电路504和信号处理电路505。图12示出了具有一个上述实施例的像素的CMOS图像传感器10被设置为固态成像器件503的电子装置(例如，数码相机)的结构。
光学透镜501聚集来自被拍摄体的图像光(入射光)并在固态成像器件503的成像表面上形成图像。由此，信号电荷被存储在固态成像器件503中一段时间。快门装置502控制固态成像器件503的曝光期间和遮光期间。
驱动电路504提供用于控制固态成像器件503的信号传输操作和快门装置502的快门操作的驱动信号。根据从驱动电路504提供的驱动信号(时序信号)，固态成像器件503进行信号传输。信号处理电路505对从固态成像器件503输出的信号进行各种类型的信号处理。经过信号处理的视频信号被存储在诸如存储器等存储媒介中，或被输出至监控器。
电子装置500还包括沿光学透镜501光轴的方向驱动光学透镜501的透镜驱动单元(未示出)。透镜驱动单元与光学透镜501结合在一起形成用于调整焦点的调焦机构。在电子装置500中，附图中未示出的系统控制器控制调焦机构以及上述的各个部件等。
关于对调焦机构的控制，例如，信号处理电路505进行计算处理，以基于从本发明的固态成像器件中的焦点检测像素输出的焦点检测信号来计算焦点的偏移方向和偏移量。在接收此计算的结果后，系统控制器通过经由透镜驱动单元沿光学透镜501的光轴的方向移动光学透镜501来进行焦点控制，以获得焦点(对焦)。
在根据本发明的实施例的电子装置500的固态成像器件503中，能够在保持焦点检测像素的AF性能的同时提高成像像素的灵敏度。因此，能够实现更高的图像质量。
应当注意的是，本发明的实施例不限于上述实施例，且可以在不偏离本发明的范围的情况下对本发明进行各种修改。
另外，还能够以下述结构实现本发明。
(1)
一种固态成像器件，其包括：
像素阵列单元，所述像素阵列单元包括多个像素；
第一微透镜，所述第一微透镜形成在各所述像素中；
膜，所述膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜；以及
第二微透镜，所述第二微透镜形成在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上。
(2)
根据(1)所述的固态成像器件，其中，所述膜被形成为这样的蚀刻阻挡膜：所述蚀刻阻挡膜被构造用于在形成所述第二微透镜时防止对所述焦点检测像素之外的所述像素的所述第一微透镜的蚀刻。
(3)
根据(1)或(2)所述的固态成像器件，其中，所述膜具有大约1.4至2.0的折射率。
(4)
根据(1)至(3)中任一项所述的固态成像器件，其中，所述膜由SiO、SiN和SiON中的一者形成。
(5)
根据(1)至(4)中任一项所述的固态成像器件，其中，所述第二微透镜被形成为由彼此相邻的多个焦点检测像素共用。
(6)
根据(1)至(5)中任一项所述的固态成像器件，其中，所述第二微透镜的折射率高于所述第一微透镜的折射率。
(7)
根据(1)至(6)中任一项所述的固态成像器件，其中，各所述像素的所述第一微透镜形成在同一层中。
(8)
一种制造固态成像器件的方法，所述固态成像器件包括具有多个像素的像素阵列单元，
所述方法包括：
在各所述像素中形成第一微透镜；
形成覆盖各所述像素的所述第一微透镜的膜；以及
在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上形成第二微透镜。
(9)
一种电子装置，其包括固态成像器件，
所述固态成像器件包括：
像素阵列单元，所述像素阵列单元包括多个像素；
第一微透镜，所述第一微透镜形成在各所述像素中；
膜，所述膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜；以及
第二微透镜，所述第二微透镜形成在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上。
附图标记列表
10 CMOS图像传感器
11 像素阵列单元
31 成像像素
32 焦点检测像素
51 半导体基板
52 光电转换单元
53a 遮光膜
55 微透镜
56 膜
57 微透镜
71 微透镜
81 微透镜
82 微透镜
500 电子装置
503 固态成像器件

Claims (17)

1.一种成像器件，其包括：
设置在半导体基板中的第一光电转换区域、第二光电转换区域以及第三光电转换区域，所述第二光电转换区域被设置为与所述第一光电转换区域相邻，且被设置为与所述第三光电转换区域相邻；
第一微透镜，所述第一微透镜被设置在所述第一光电转换区域和所述第二光电转换区域的上方；
第二微透镜，所述第二微透镜被设置在所述第三光电转换区域的上方；以及
第三微透镜，所述第三微透镜被设置在所述第一微透镜的下方，
其中，在横截面图中，所述第一微透镜的最高位置高于所述第二微透镜的最高位置，并且所述第三微透镜的最高位置与所述第二微透镜的最高位置处于相同水平，
其中，所述第一微透镜的光入射侧的表面的最低位置低于所述第三微透镜的最高位置，所述第一微透镜的在所述第一微透镜的所述最低位置处的厚度小于所述第一微透镜的在所述第一微透镜的所述最高位置处的厚度。
2.如权利要求1所述的成像器件，还包括：第一滤色器，所述第一滤色器被设置在所述第一微透镜与所述半导体基板之间；以及第二滤色器，所述第二滤色器被设置在所述第二微透镜与所述半导体基板之间，其中，所述第一滤色器具有与所述第二滤色器相同的光谱特性。
3.如权利要求1所述的成像器件，还包括：第一滤色器，所述第一滤色器被设置在所述第一微透镜与所述半导体基板之间；以及第二滤色器，所述第二滤色器被设置在所述第二微透镜与所述半导体基板之间，其中，所述第一滤色器具有与所述第二滤色器不同的光谱特性。
4.如权利要求1所述的成像器件，还包括位于所述第一微透镜与所述第二微透镜之间的界面。
5.如权利要求1所述的成像器件，其中，所述第一光电转换区域具有与所述第三光电转换区域相同的尺寸。
6.如权利要求1所述的成像器件，还包括遮光膜，所述遮光膜被设置在所述半导体基板与位于所述第一微透镜和所述第二微透镜之间的界面之间。
7.一种成像装置，其包括：设置在半导体基板中的第一光电转换区域、第二光电转换区域以及第三光电转换区域，所述第二光电转换区域被设置为与所述第一光电转换区域相邻，且被设置为与所述第三光电转换区域相邻；第一微透镜，所述第一微透镜被设置在所述第一光电转换区域和所述第二光电转换区域的上方；第二微透镜，所述第二微透镜被设置在所述第三光电转换区域的上方；以及第三微透镜，所述第三微透镜被设置在所述第一微透镜的下方，其中，在横截面图中，所述第一微透镜的最高位置高于所述第二微透镜的最高位置，并且所述第三微透镜的最高位置与所述第二微透镜的最高位置处于相同水平，其中，所述第一微透镜的光入射侧的表面的最低位置低于所述第三微透镜的最高位置，所述第一微透镜的在所述第一微透镜的所述最低位置处的厚度小于所述第一微透镜的在所述第一微透镜的所述最高位置处的厚度；光学透镜；驱动电路；以及数字处理电路。
8.一种成像器件，其包括：一对焦点检测像素，包括：第一焦点检测像素；第二焦点检测像素，所述第二焦点检测像素被设置为与所述第一焦点检测像素相邻；第一微透镜，所述第一微透镜被所述第一焦点检测像素和所述第二焦点检测像素共用；成像像素，所述成像像素被设置为与所述一对焦点检测像素相邻，所述成像像素包括第二微透镜；以及第三微透镜，所述第三微透镜被设置在所述第一微透镜的下方，其中，在横截面图中，所述第一微透镜的最高位置高于所述第二微透镜的最高位置，并且所述第三微透镜的最高位置与所述第二微透镜的最高位置处于相同水平，其中，所述第一微透镜的光入射侧的表面的最低位置低于所述第三微透镜的最高位置。
9.如权利要求8所述的成像器件，其中，所述一对焦点检测像素还包括第一滤色器，其中，所述成像像素还包括第二滤色器，并且其中，所述第一滤色器具有与所述第二滤色器相同的光谱特性。
10.如权利要求8所述的成像器件，其中，所述一对焦点检测像素还包括第一滤色器，其中，所述成像像素还包括第二滤色器，并且其中，所述第一滤色器具有与所述第二滤色器不同的光谱特性。
11.如权利要求8所述的成像器件，还包括位于所述第一微透镜与所述第二微透镜之间的界面。
12.如权利要求8所述的成像器件，其中，所述第一焦点检测像素、所述第二焦点检测像素和所述成像像素是在平面中以行和列的方式布置的多个像素中的三个像素。
13.如权利要求12所述的成像器件，其中，所述第一焦点检测像素、所述第二焦点检测像素和所述成像像素被布置在第一行中。
14.如权利要求8所述的成像器件，其中，所述第一焦点检测像素在平面图中具有与所述成像像素相同的尺寸。
15.如权利要求8所述的成像器件，其中，相位差被构造为通过来自所述第一焦点检测像素的第一输出和来自所述第二焦点检测像素的第二输出来检测。
16.如权利要求8所述的成像器件，还包括遮光膜，所述遮光膜位于所述一对焦点检测像素与所述成像像素之间。
17.一种成像装置，其包括：如权利要求8所述的成像器件；光学透镜；驱动电路；以及数字处理电路。
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