CN114902658A - 固态摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的目的是提供一种能够抑制图像质量劣化的固态摄像装置。该固态摄像装置包括：第一像素，其具有多个芯片上透镜和彼此共享第一彩色滤光片的多个光电转换单元；第二像素，其与所述第一像素相邻布置，并且具有多个芯片上透镜和彼此共享第二彩色滤光片的多个光电转换单元；和第一遮光区域，其设置在所述第一像素和所述第二像素之间。

Description

固态摄像装置
技术领域
本公开涉及一种具有将入射光转换为电信号的光电转换单元的固态摄像装置。
背景技术
已知一种四拜耳编码(Quad Bayer coding)，在该四拜耳编码中，一个像素由以两行两列布置的子像素构成(例如，专利文献1)。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2011-239070 A
发明内容
技术问题
与一个像素由一个光电转换元件构成的普通结构相比，四拜耳编码存在的问题是：由于斜入射特性劣化，因此光斑和混色差，图像质量劣化。特别地，在大尺寸类型的固态摄像装置中，因为芯片尺寸大，因此图像质量会由于斜入射特性的劣化而显著劣化。此外，在蜂窝类型中，因为在高图像高度处强烈应用光瞳校正，因此图像质量会由于斜入射特性的劣化而显著劣化。
本公开的目的是提供一种能够抑制图像质量劣化的固态摄像装置。
解决问题的技术方案
为了实现上述目的，根据本公开的方面的固态摄像装置包括：第一像素，其具有多个芯片上透镜和彼此共享第一彩色滤光片的多个光电转换单元；第二像素，其与所述第一像素相邻布置，并且具有多个芯片上透镜和彼此共享第二彩色滤光片的多个光电转换单元；和第一遮光区域，其设置在所述第一像素与所述第二像素之间。
附图说明
[图1]
图1是示出根据本公开的各实施例的固态摄像装置的示意性构造的示例的框图。
[图2]
图2是示出根据本公开的第一实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的平面图。
[图3]
图3是示出根据本公开的第一实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的截面图。
[图4]
图4是示出根据本公开的第一实施例的固态摄像装置的效果的图。
[图5]
图5是示出根据本公开的第二实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的截面图。
[图6]
图6是示出根据本公开的第三实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的截面图。
[图7]
图7是示出根据本公开的第四实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的截面图。
[图8]
图8是示意性地示出根据本公开的第四实施例的设置在固态摄像装置中的绿色像素和蓝色像素的截面的图。
[图9]
图9是示出根据本公开的第四实施例的固态摄像装置的图并且是示出光学黑的线宽与像素的耐混色性(color mixing resistance)之间的关系的曲线图。
[图10]
图10是示出根据本公开的第四实施例的固态摄像装置的图并且是由图像高度表示像素区域的中央部的斜入射特性的实测结果的曲线图(第一部分)。
[图11]
图11是示出根据本公开的第四实施例的固态摄像装置的图并且是由图像高度表示像素区域的中央部的斜入射特性的实测结果的曲线图(第二部分)。
[图12]
图12是示出根据本公开的第四实施例的固态摄像装置的图并且是由图像高度表示像素区域的纵向方向上的端部的斜入射特性的实测结果的曲线图(第一部分)。
[图13]
图13是示出根据本公开的第四实施例的固态摄像装置的图并且是由图像高度表示像素区域的纵向方向上的端部的斜入射特性的实测结果的曲线图(第二部分)。
[图14]
图14是示出根据本公开的第四实施例的固态摄像装置的图并且是由图像高度表示像素区域的中央部的LCR的实测结果的曲线图。
[图15]
图15是示出根据本公开的第四实施例的固态摄像装置的图并且是由图像高度表示像素区域的纵向方向上的端部的LCR的实测结果的曲线图。
[图16]
图16是示出根据本公开的第五实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的截面图。
[图17]
图17是示出根据本公开的第五实施例的固态摄像装置的效果的图。
[图18]
图18是示意性地示出根据本公开的第六实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的截面的示例的图。
[图19]
图19是示出根据本公开的第七实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的平面图。
[图20]
图20是示出根据本公开的第八实施例的设置在固态摄像装置中的像素的示意性构造的示例的平面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明用于实施本公开的方式(实施例)。以下说明是本公开的具体示例，并且本公开不限于以下方面。
[第一实施例]
将参照图1至图5说明根据本公开的第一实施例的固态摄像装置。首先，将说明根据本实施例的固态摄像装置的整体概略构造，然后将说明设置在固态摄像装置中的像素的构造。
<固态摄像装置的整体构造>
如图1所示，本实施例的固态摄像装置1a包括：具有布置在由硅形成的支撑基板11上的多个像素2的像素区域3、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8等。
例如，各像素2具有光电转换单元，该光电转换单元由光电二极管和多个像素晶体管构成。多个像素2以二维阵列形式规则地布置在支撑基板11上。构成像素2的像素晶体管可以是由传输晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管(都未示出)构成的四种MOS晶体管，或者可以是除了选择晶体管以外的三种晶体管。
像素区域3具有以二维阵列形式规则地布置的多个像素2。像素区域3具有：有效像素区域，其中实际接收光并且通过光电转换产生的信号电荷被放大以由列信号处理电路5读取；和黑基准像素区域(未示出)，其用于输出用作黑电平基准的光学黑。黑基准像素区域例如形成在有效像素区域的外周部中。
控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟，生成作为垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等的操作基准的时钟信号和控制信号等。由控制电路8生成的时钟信号和控制信号等被输入到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等。
例如，垂直驱动电路4由移位寄存器构成。垂直驱动电路4以行为单位将选择信号输出到选择信号线9b，并且在垂直方向上依次选择性扫描设置在像素区域3中的多个像素2。尽管未示出，但是垂直驱动电路4将复位信号输出到与选择信号线9b平行布置的复位信号线，并且以行为单位在垂直方向上依次复位多个像素2。因此，通过垂直信号线将基于在多个像素2中各者的光电二极管中产生的与所接收的光的强度对应的信号电荷的像素信号提供给列信号处理电路5。
例如，列信号处理电路5针对像素2的各列布置，并且针对各像素列，使用来自黑基准像素区域(未示出，但是形成在有效像素区域周围)的信号，对经由垂直信号线9a从一行的像素2输出的信号进行诸如噪声去除和信号放大等信号处理。在列信号处理电路5的输出级与水平信号线10之间设置有水平选择开关(未示出)。
例如，水平驱动电路6由移位寄存器构成，并且依次输出水平扫描脉冲，因此依次选择各列信号处理电路5，并且将像素信号从各列信号处理电路5输出到水平信号线10。
输出电路7对从各列信号处理电路5通过水平信号线10依次提供的信号进行信号处理，并输出。
<设置在固态摄像装置中的像素的构造>
将以背照式CMOS型固态摄像装置为例来说明根据本实施例的固态摄像装置1a。固态摄像装置1a具有将所谓的四像素共享设定为一个单位的像素结构，在所谓的四像素共享中，四个光电转换单元彼此共享所需的像素晶体管。图2是示出提取了布置在像素区域3(参见图1)中的多个像素2之中的相邻四个像素2的示意性构造的示例的平面图。图3是示出相邻的绿色子像素和两个蓝色子像素(稍后将说明子像素的细节)的示意性构造的示例的截面图。图4是示出子像素的电路构造的示例的电路图。
如图2和图3所示，固态摄像装置1a具有多个(在本实施例中为四个)芯片上透镜23G和彼此共享绿色滤光片(第一彩色滤光片的示例)22G的多个(在本实施例中为四个)光电转换单元21G(第一光电转换单元的示例)。多个芯片上透镜23G布置在绿色滤光片22G的一侧，并且多个光电转换单元21G布置在绿色滤光片22G的另一侧。绿色滤光片22G的一侧是固态摄像装置1a的背面侧，也是光从外部进入的光入射侧。绿色滤光片22G的另一侧是固态摄像装置1a的正面侧，也是光入射侧的相反侧。
固态摄像装置1a具有蓝色子像素(第二子像素的示例)20B，蓝色子像素20B具有多个(在本实施例中为四个)芯片上透镜23B和与绿色滤光片22G相邻布置并彼此共享蓝色滤光片(第二彩色滤光片的示例)22B的多个(在本实施例中为四个)光电转换单元21B(第二光电转换单元的示例)。多个芯片上透镜23B布置在蓝色滤光片22B的一侧，并且多个光电转换单元21B布置在蓝色滤光片22B的另一侧。蓝色滤光片22B的一侧是固态摄像装置1a的背面侧，也是光从外部进入的光入射侧。蓝色滤光片22B的另一侧是固态摄像装置1a的正面侧，也是光入射侧的相反侧。
如图2所示，固态摄像装置1a具有多个(在本实施例中为四个)芯片上透镜23R和与绿色滤光片22G相邻布置并彼此共享红色滤光片(第二彩色滤光片的示例)22R的多个(在本实施例中为四个)光电转换单元21R(第二光电转换单元的示例)。多个芯片上透镜23R布置在红色滤光片22R的一侧，并且多个光电转换单元21R布置在红色滤光片22R的另一侧。红色滤光片22R的一侧是固态摄像装置1a的背面侧，也是光从外部进入的光入射侧。红色滤光片22R的另一侧是固态摄像装置1a的正面侧，也是光入射侧的相反侧。
在下文中，在没有区分地说明红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B的情况下，将它们统称为“像素2”。观察相邻的四个像素2，两个绿色像素2G对角布置，红色像素2R和蓝色像素2B对角布置。在固态摄像装置1a的像素区域3中，具有一个红色像素2R、两个绿色像素2G和一个蓝色像素2B作为一个单位的各像素在垂直方向和水平方向上并排布置。即，红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B在像素区域3中以拜耳阵列布置。
如图2和图3所示，固态摄像装置1a具有设置在绿色像素2G与蓝色像素2B之间的第一遮光区域31。此外，固态摄像装置1a具有设置在绿色像素2G与红色像素2R之间的第一遮光区域31。第一遮光区域31被设置为在绿色滤光片22G与光电转换单元21G之间以及蓝色滤光片22B与光电转换单元21B之间横跨绿色像素2G和蓝色像素2B，并且沿着绿色像素2G与蓝色像素2B之间的边界设置。此外，第一遮光区域31被设置为在绿色滤光片22G与光电转换单元21G之间以及红色滤光片22R与光电转换单元21R之间横跨绿色像素2G和红色像素2R，并且沿着绿色像素2G与红色像素2R之间的边界设置。
结果，在聚焦于一个红色像素2R、两个绿色像素2G和一个蓝色像素2B的一个单位的情况下，第一遮光区域31在该一个单位中以十字状布置。顺便提及，绿色像素2G在垂直信号线9a排列的方向上夹在蓝色像素2B之间。顺便提及，绿色像素2G在选择信号线9b排列的方向上夹在红色像素2R之间。因此，在聚焦于一个红色像素2R、两个绿色像素2G和一个蓝色像素2B的一个单位的情况下，第一遮光区域31以包围该一个单位的方式布置。如上所述，在聚焦于一个红色像素2R、两个绿色像素2G和一个蓝色像素2B的一个单位的情况下，第一遮光区域31以格子状布置。
如图2和图3所示，绿色像素2G具有：具有多个光电转换单元21G中的光电转换单元21Ga(第一光电转换单元的示例)的绿色子像素20Ga(第一子像素的示例)、具有多个光电转换单元21G中的光电转换单元21Gd(第一光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gd(第一子像素的示例)、具有多个光电转换单元21G中的光电转换单元21Gb(第二光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gb(第二子像素的示例)和具有多个光电转换单元21G中的光电转换单元21Gc(第二光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gc(第二子像素的示例)。在下文中，在没有区分地说明绿色子像素20Ga、绿色子像素20Gb、绿色子像素20Gc和绿色子像素20Gd的情况下，将它们统称为“绿色子像素20G”。此外，在没有区分地说明光电转换单元21Ga、光电转换单元21Gb、光电转换单元21Gc和光电转换单元21Gd的情况下，将它们统称为“光电转换单元21G”。
绿色像素2G具有设置在绿色子像素20Ga与光电转换单元21Gb之间的第二遮光区域32。绿色像素2G具有设置在绿色子像素20Ga与光电转换单元21Gc之间的第二遮光区域32。绿色像素2G具有设置在绿色子像素20Gd与光电转换单元21Gb之间的第二遮光区域32。绿色像素2G具有设置在绿色子像素20Gd与光电转换单元21Gc之间的第二遮光区域32。设置在绿色像素2G中的第二遮光区域32的宽度比第一遮光区域31的宽度窄。
设置于绿色像素2G中的第二遮光区域32设置在绿色滤光片22G与彼此相邻的光电转换单元21Ga和光电转换单元21Gb之间、绿色滤光片22G与彼此相邻的光电转换单元21Gb和光电转换单元21Gd之间、绿色滤光片22G与彼此相邻的光电转换单元21Gd和光电转换单元21Gc之间以及绿色滤光片22G与彼此相邻的光电转换单元21Gc和光电转换单元21Ga之间。第二遮光区域32沿着彼此相邻的光电转换单元21Ga和光电转换单元21Gb之间的边界、彼此相邻的光电转换单元21Gb和光电转换单元21Gd之间的边界、彼此相邻的光电转换单元21Gd和光电转换单元21Gc之间的边界以及彼此相邻的光电转换单元21Gc和光电转换单元21Ga之间的边界中的各者设置。第二遮光区域32被设置为横跨彼此相邻的光电转换单元21Ga和光电转换单元21Gb、横跨彼此相邻的光电转换单元21Gb和光电转换单元21Gd、横跨彼此相邻的光电转换单元21Gd和光电转换单元21Gc以及横跨彼此相邻的光电转换单元21Gc和光电转换单元21Ga。
蓝色像素2B具有：具有多个光电转换单元21B中的光电转换单元21Ba的蓝色子像素20Ba、具有多个光电转换单元21B中的光电转换单元21Bd的蓝色子像素20Bd、具有多个光电转换单元21B中的光电转换单元21Bb的蓝色子像素20Bb和具有多个光电转换单元21B中的光电转换单元21Bc的蓝色子像素20Bc。在下文中，在没有区分地说明蓝色子像素20Ba、蓝色子像素20Bb、蓝色子像素20Bc和蓝色子像素20Bd的情况下，将它们统称为“蓝色子像素20B”。此外，在没有区分地说明光电转换单元21Ba、光电转换单元21Bb、光电转换单元21Bc和光电转换单元21Bd的情况下，将它们统称为“光电转换单元21B”。
蓝色像素2B具有设置在蓝色子像素20Ba与光电转换单元21Bb之间的第二遮光区域32。蓝色像素2B具有设置在蓝色子像素20Ba与光电转换单元21Bc之间的第二遮光区域32。蓝色像素2B具有设置在蓝色子像素20Bd与光电转换单元21Bb之间的第二遮光区域32。蓝色像素2B具有设置在蓝色子像素20Bd与光电转换单元21Bc之间的第二遮光区域32。设置在蓝色像素2B中的第二遮光区域32的宽度比第一遮光区域31的宽度窄。
设置于蓝色像素中的第二遮光区域32设置在蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Ba和光电转换单元21Bb之间、蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Bb和光电转换单元21Bd之间、蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Bd和光电转换单元21Bc之间以及蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Bc和光电转换单元21Ba之间。第二遮光区域32沿着彼此相邻的光电转换单元21Ba和光电转换单元21Bb之间的边界、彼此相邻的光电转换单元21Bb和光电转换单元21Bd之间的边界、彼此相邻的光电转换单元21Bd和光电转换单元21Bc之间的边界以及彼此相邻的光电转换单元21Bc和光电转换单元21Ba之间的边界中的各者设置。第二遮光区域32被设置为横跨彼此相邻的光电转换单元21Ba和光电转换单元21Bb、横跨彼此相邻的光电转换单元21Bb和光电转换单元21Bd、横跨彼此相邻的光电转换单元21Bd和光电转换单元21Bc以及横跨彼此相邻的光电转换单元21Bc和光电转换单元21Ba。
红色像素2R具有：具有多个光电转换单元21R中的光电转换单元21Ra的红色子像素20Ra、具有多个光电转换单元21R中的光电转换单元21Rd的红色子像素20Rd、具有多个光电转换单元21R中的光电转换单元21Rb的红色子像素20Rb和具有多个光电转换单元21R中的光电转换单元21Rc的红色子像素20Rc。在下文中，在没有区分地说明红色子像素20Ra、红色子像素20Rb、红色子像素20Rc和红色子像素20Rd的情况下，将它们统称为“红色子像素20R”。此外，在没有区分地说明光电转换单元21Ra、光电转换单元21Rb、光电转换单元21Rc和光电转换单元21Rd的情况下，将它们统称为“光电转换单元21R”。
红色像素2R具有设置在红色子像素20Ra与光电转换单元21Rb之间的第二遮光区域32。红色像素2R具有设置在红色子像素20Ra与光电转换单元21Rc之间的第二遮光区域32。红色像素2R具有设置在红色子像素20Rd与光电转换单元21Rb之间的第二遮光区域32。红色像素2R具有设置在红色子像素20Rd与光电转换单元21Rc之间的第二遮光区域32。设置在红色像素2R中的第二遮光区域32的宽度比第一遮光区域31的宽度窄。
设置于蓝色像素中的第二遮光区域32设置在蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Ba和光电转换单元21Bb之间、蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Bb和光电转换单元21Bd之间、蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Bd和光电转换单元21Bc之间以及蓝色滤光片22B与彼此相邻的光电转换单元21Bc和光电转换单元21Ba之间。第二遮光区域32沿着彼此相邻的光电转换单元21Ba和光电转换单元21Bb之间的边界、彼此相邻的光电转换单元21Bb和光电转换单元21Bd之间的边界、彼此相邻的光电转换单元21Bd和光电转换单元21Bc之间的边界以及彼此相邻的光电转换单元21Bc和光电转换单元21Ba之间的边界中的各者设置。第二遮光区域32被设置为横跨彼此相邻的光电转换单元21Ba和光电转换单元21Bb、横跨彼此相邻的光电转换单元21Bb和光电转换单元21Bd、横跨彼此相邻的光电转换单元21Bd和光电转换单元21Bc以及横跨彼此相邻的光电转换单元21Bc和光电转换单元21Ba。
第二遮光区域32在红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B之中的各者中以十字状布置。当从与红色像素2R正交的方向观察时，四个红色子像素20R由第二遮光区域32彼此分隔。类似地，当从与绿色像素2G正交的方向观察时，四个绿色子像素20G由第二遮光区域32彼此分隔。类似地，当从与蓝色像素2B正交的方向观察时，四个蓝色子像素20B由第二遮光区域32彼此分隔。
例如，第一遮光区域31和第二遮光区域32一体形成。结果，在红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B之中的各者中，格子状的遮光区域由第一遮光区域31和第二遮光区域32布置。第一遮光区域31和第二遮光区域32形成为格子状，以使四个光电转换单元21R、四个光电转换单元21G和四个光电转换单元21B中的各者开口。第一遮光区域31和第二遮光区域32可以由遮光的材料形成。作为第一遮光区域31和第二遮光区域32的形成材料，例如，能够使用钨(W)、铝(Al)或铜(Cu)。
如图3所示，固态摄像装置1a具有：具有多个像素2的基板12、形成在基板12的正面侧的配线层13和支撑基板11。此外，固态摄像装置1a具有像素分离部26，该像素分离部26以包围光电转换单元21R、21G和21B的周边的一部分的方式形成。此外，固态摄像装置1a包括在基板12的背面侧(即，光入射侧)以覆盖像素分离部26和光电转换单元21R、21G和21B的方式形成的绝缘膜24以及以覆盖绝缘膜24、第一遮光区域31和第二遮光区域32的方式形成的平坦化膜25。设置在固态摄像装置1a中的红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B布置在平坦化膜25的背面侧(即，光入射侧)。设置在固态摄像装置1a中的芯片上透镜23R、23G和23B被布置成在红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B的背面侧(即，光入射侧)分别对应于红色子像素20R、绿色子像素20G和蓝色子像素20B。
基板12由由硅形成的半导体基板制成，并且其厚度例如是1μm至6μm。在设置于基板12中的像素区域3(参见图1)中，分别具有光电转换单元21R、21G和21B以及构成像素电路单元的多个像素晶体管(稍后将说明细节)的多个像素2以二维矩阵状形成。彼此相邻的光电转换单元21R、21G和21B通过绝缘膜24和像素分离部26彼此电分离。此外，尽管在图3中未示出，但是在形成于基板12中的像素区域的周边区域中形成有周边电路单元。
光电转换单元21R、21G和21B具有相同的构造。因此，将以光电转换单元21G为例来说明光电转换单元21R、21G和21B的构造。此外，在图3中，对于构成光电转换单元21B的构成元件，未示出附图标记。
如图3所示，光电转换单元21G具有形成在基板12的正面侧和背面侧的p型半导体区域212和213以及形成在p型半导体区域212与p型半导体区域213之间的n型半导体区域211。在光电转换单元21G中，光电二极管的主要部分由p型半导体区域212和213与n型半导体区域211之间的pn结形成。光电转换单元21G产生与入射的光量对应的信号电荷，并且将所产生的信号电荷存储在n型半导体区域211中。此外，引起在基板12的界面处产生的暗电流的电子被空穴吸收，所述空穴是形成在基板12的正面和背面上的p型半导体区域212和213的大量载流子。结果，抑制了在光电转换单元21G中产生的暗电流。此外，光电转换单元21R、光电转换单元21G和光电转换单元21B通过覆盖n型半导体区域211周边的由p型半导体区域构成的像素分离部26和布置在像素分离部26之间的绝缘膜24而彼此电分离。
如图3所示，绿色像素2G具有浮动扩散(在下文中有时简称为“FD”)部30G(参见图2)，该浮动扩散部30G形成在以2行2列布置的四个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd之间的中心部中。FD部30G由n型半导体区域构成，该n型半导体区域通过将n型杂质以高浓度离子注入到形成在基板12的正面侧的p阱层29中而形成。当从与绿色滤光片22G正交的方向观察时，FD部30G与设置在绿色像素2G中的第二遮光区域32的交叉部重叠地布置。当从与绿色滤光片22G正交的方向观察时，FD部30G布置在第二遮光区域32的交叉部的内侧。结果，从芯片上透镜23G侧进入的光难以进入FD部30G。
蓝色像素2B具有FD部30B(参见图2)，该FD部30B形成在以2行2列布置的四个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd之间的中心部中。类似地，红色像素2R具有FD部30R(参见图2)，该FD部30R形成在以2行2列布置的四个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd之间的中心部中。FD部30R和FD部30B具有与FD部30G相同的构造。
如图2所示，像素晶体管包括四种类型的晶体管，即四个传输晶体管、一个复位晶体管、一个放大晶体管和一个选择晶体管(总共7个)。
当从与绿色滤光片22G正交的方向观察时，设置于绿色像素2G中的传输晶体管GTr11、GTr12、GTr13和GTr14布置在绿色像素2G的中心部中。即，当从上述方向观察时，传输晶体管GTr11、GTr12、GTr13和GTr14布置在光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd彼此相邻的角部中。传输晶体管GTr11布置在绿色子像素20Ga中，传输晶体管GTr12布置在绿色子像素20Gb中，传输晶体管GTr13布置在绿色子像素20Gc中，传输晶体管GTr14布置在绿色子像素20Gd中。设置于绿色像素2G中的传输晶体管GTr11、GTr12、GTr13和GTr14具有形成在光电转换单元21G之间的中心部中的FD部30G、栅电极GE和形成在基板12的正面侧的栅极绝缘膜17(参见图3，未示出传输晶体管GTr11和GTr12中的各者的栅极绝缘膜17)。
如图2所示，在绿色像素2G的像素晶体管中，复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4由彼此共享FD部30G的四个光电转换单元21G共享。在选择信号线9b排列的方向上被布置成夹在红色像素2R之间的绿色像素2G的复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4被布置在两侧的红色像素2R中的一者和绿色像素2G之间。此外，在选择信号线9b排列的方向上被布置成夹在蓝色像素2B之间的绿色像素2G的复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4被布置在两侧的蓝色像素2B中的一者和绿色像素2G之间。结果，当从与绿色滤光片22G正交的方向观察时，绿色像素2G的复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4在光入射侧的相反侧与第一遮光区域31重叠地布置。
复位晶体管GTr2具有源极区域S、漏极区域D和形成在源极区域S与漏极区域D之间的栅电极GE。放大晶体管GTr3具有源极区域S、漏极区域D和形成在源极区域S与漏极区域D之间的栅电极GE。选择晶体管GTr4具有源极区域S、漏极区域D和形成在源极区域S与漏极区域D之间的栅电极GE。
由于复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4具有与传输晶体管GTr11、GTr12、GTr13和GTr14相同的截面结构，因此未示出其截面结构。与FD部30G类似，复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4各自的源极区域S和漏极区域D由形成在基板12的正面上的p阱层29中的n型高浓度杂质区域构成。此外，复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4各自的栅电极GE经由栅极绝缘膜17形成在基板12的正面侧。
在绿色像素2G中，FD部30G电连接到传输晶体管GTr11、GTr12、GTr13和GTr14各自的源极区域、复位晶体管GTr2的漏极区域D和放大晶体管GTr3的栅电极GE。此外，放大晶体管GTr3的漏极区域D和选择晶体管GTr4的源极区域S是共享的。
如图2所示，设置于红色像素2R中的像素晶体管包括四种类型的晶体管，即传输晶体管RTr11、RTr12、RTr13和RTr14、复位晶体管RTr2、放大晶体管RTr3和选择晶体管RTr4(总共7个晶体管)。类似地，设置于蓝色像素2B中的像素晶体管包括四种类型的晶体管，即传输晶体管BTr11、BTr12、BTr13和BTr14、复位晶体管BTr2、放大晶体管BTr3和选择晶体管BTr4(总共7个晶体管)。
设置于红色像素2R中的复位晶体管RTr2、放大晶体管RTr3和选择晶体管RTr4被设置为由彼此共享FD部30R的四个光电转换单元21R共享。在选择信号线9b排列的方向上，复位晶体管RTr2、放大晶体管RTr3和选择晶体管RTr4与设置于绿色像素2G中的复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4交替布置。当从与红色滤光片22R正交的方向观察时，复位晶体管RTr2、放大晶体管RTr3和选择晶体管RTr4在光入射侧的相反侧与第一遮光区域31重叠地布置。
设置于蓝色像素2B中的复位晶体管BTr2、放大晶体管BTr3和选择晶体管BTr4被设置为由彼此共享FD部30B的四个光电转换单元21B共享。在选择信号线9b排列的方向上，复位晶体管BTr2、放大晶体管BTr3和选择晶体管BTr4与设置于绿色像素2G中的复位晶体管GTr2、放大晶体管GTr3和选择晶体管GTr4交替布置。当从与蓝色滤光片22B正交的方向观察时，复位晶体管BTr2、放大晶体管BTr3和选择晶体管BTr4在光入射侧的相反侧与第一遮光区域31重叠地布置。
传输晶体管RTr11、RTr12、RTr13和RTr14、传输晶体管BTr11、BTr12、BTr13和BTr14具有与传输晶体管GTr11、GTr12、GTr13和BTr14相同的构造，并且表现出与传输晶体管GTr11、GTr12、GTr13和BTr14相同的功能。复位晶体管RTr2和复位晶体管BTr2具有与复位晶体管GTr2相同的构造，并且表现出与复位晶体管GTr2相同的功能。放大晶体管RTr3和放大晶体管BTr3具有与放大晶体管GTr3相同的构造，并且表现出与放大晶体管GTr3相同的功能。选择晶体管RTr4和选择晶体管BTr4具有与选择晶体管GTr4相同的构造，并且表现出与选择晶体管GTr4相同的功能。因此，省略了对传输晶体管RTr11、RTr12、RTr13和RTr14、复位晶体管RTr2、放大晶体管RTr3、选择晶体管RTr4、传输晶体管BTr11、BTr12、BTr13和BTr14、复位晶体管BTr2、放大晶体管BTr3和选择晶体管BTr4各自的构造的具体说明。
返回到图3，绝缘膜24嵌入在像素分离部26之间，并且形成在基板12的背面侧的整个表面上。作为绝缘膜24的形成材料，例如，能够使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或树脂等。此外，作为绝缘膜24的形成材料，能够使用具有如下特征的材料：不具有正固定电荷的特征或具有少量正固定电荷的特征。
当绝缘膜24嵌入在像素分离部26之间时，设置于相邻像素2中的光电转换单元通过绝缘膜24彼此分离。结果，信号电荷不太可能泄漏到相邻像素，因此在产生超过饱和电荷量(Qs)的信号电荷的情况下，可以减少溢出的信号电荷向相邻光电转换单元的泄漏。因此，绝缘膜24能够抑制电子混色。
平坦化膜25形成在包括第一遮光区域31和第二遮光区域32的绝缘膜24的整个表面上。结果，平坦化膜25能够使基板12的背面侧的表面平坦化。作为平坦化膜25的形成材料，例如，能够使用诸如树脂等有机材料。
红色滤光片22R(在图3中未示出)、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B形成为与平坦化膜25的作为光入射面侧的背面侧接触。红色滤光片22R(在图3中未示出)、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B的光入射面侧(即，不与平坦化膜25接触的一侧)的表面具有遵循平坦化膜25的平坦形状。红色滤光片22R是使具有与红色对应的波长的光透过并吸收具有其余波长的光的构成元件。绿色滤光片22G是使具有与绿色对应的波长的光透过并吸收具有其余波长的光的构成元件。蓝色滤光片22B是使具有与蓝色对应的波长的光透过并吸收具有其余波长的光的构成元件。
红色滤光片22R没有由四个红色子像素20Ra、20Rb、20Rc和20Rd中的各者分开，而是连续地形成。结果，红色滤光片22R由四个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd共享。透过红色滤光片22R的光进入设置在红色子像素20Ra、20Rb、20Rc和20Rd中的光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd之中的任何一个。绿色滤光片22G没有由四个绿色子像素20Ga、20Gb、20Gc和20Gd中的各者分开，而是连续地形成。结果，绿色滤光片22G由四个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd共享。透过绿色滤光片22G的光进入设置在绿色子像素20Ga、20Gb、20Gc和20Gd中的光电转换单元21G之中的任何一个。蓝色滤光片22B没有由四个蓝色子像素20Ba、20Bb、20Bc和20Bd中的各者分开，而是连续地形成。结果，蓝色滤光片22B由四个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd共享。透过蓝色滤光片22B的光进入设置在蓝色子像素20Ba、20Bb、20Bc和20Bd中的光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd之中的任何一个。
芯片上透镜23R形成在红色滤光片22R的光入射面侧，芯片上透镜23G形成在绿色滤光片22G的光入射面侧，芯片上透镜23B形成在蓝色滤光片22B的光入射面侧。芯片上透镜23R针对红色子像素20Ra、20Rb、20Rc和20Rd中的各者形成，芯片上透镜23G针对绿色子像素20Ga、20Gb、20Gc和20Gd中的各者形成，芯片上透镜23B针对蓝色子像素20Ba、20Bb、20Bc和20Bd中的各者形成。因此，一个红色像素2R具有四个芯片上透镜23R，一个绿色像素2G具有四个芯片上透镜23G，一个蓝色像素2B具有四个芯片上透镜23B。芯片上透镜23R、23G和23B能够收集从外部进入的光，并且使收集的光经由红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B高效地进入光电转换单元21R、21G、21B。
配线层13形成在基板12的正面侧，并且具有经由层间绝缘膜14层叠成多层(在本实施例中为三层)的配线15。从垂直驱动电路4输出的复位信号和选择信号经由形成在配线层13中的配线15被输入到设置在像素2中的像素晶体管之中的复位晶体管和选择晶体管。此外，也经由形成在配线层13中的配线15输入用于驱动像素晶体管的电源。结果，像素晶体管被驱动。
支撑基板11形成在配线层13的与面向基板12的一侧相反的表面上。支撑基板11用于在制造阶段确保基板12的强度。支撑基板11例如由硅基板制成。
在具有上述构造的固态摄像装置1a中，从基板12的背面侧照射光，并且透过芯片上透镜23R、23G和23B、红色滤光片22R、绿色滤光片22G以及蓝色滤光片22B的光由光电转换单元21R、21G和21B进行光电转换，以产生信号电荷。由光电转换单元21R、21G和21B产生的信号电荷经由形成在基板12的正面侧的像素晶体管，从由配线层13的期望配线15形成的垂直信号线9a作为像素信号输出。
接下来，将参照图4说明根据本实施例的固态摄像装置1a的效果。在图4中，为了便于理解，在第二遮光区域32与第一遮光区域31重叠的情况下，在第一遮光区域31与第二遮光区域32彼此重叠的区域中用阴影示出第一遮光区域31，而在第一遮光区域31与第二遮光区域32彼此不重叠的区域中不用阴影示出第一遮光区域31。此外，进入固态摄像装置1a的光在不同的构成元件彼此接触的界面处发生折射，但是在图4中，为了便于理解，没有示出光的折射。
例如，在第一遮光区域31具有与第二遮光区域32相同的宽度的情况下，如图4中虚线箭头所示，透过绿色滤光片22G并引向第一遮光区域31的光L1的一部分由第一遮光区域31反射，并且光L1的其余部分进入布置在具有绿色滤光片22G的绿色子像素20G旁边的蓝色子像素20B。设置在蓝色子像素20B中的光电转换单元21B是用于对与蓝色波长对应的光进行光电转换的元件，但是透过绿色滤光片22G的与绿色波长对应的光也进入光电转换单元21B。因此，在蓝色子像素20B中发生混色，并且固态摄像装置1a的图像质量劣化。
另一方面，在根据本实施例的固态摄像装置1a中，如图4所示，从外部发射到固态摄像装置1a的光L1透过芯片上透镜23G和绿色滤光片22G，并入射到第一遮光区域31上。入射到第一遮光区域31上的光L1由第一遮光区域31反射，并被与绿色滤光片22G相邻的蓝色滤光片22B吸收。如上所述，第一遮光区域31反射透过绿色滤光片22G的入射光L1，因此可以防止与绿色波长对应的光进入布置在具有绿色滤光片22G的绿色子像素20G旁边的蓝色子像素20B。结果，固态摄像装置1a能够防止混色，并且能够抑制图像质量的劣化。
第二遮光区域32具有比第一遮光区域31窄的宽度。因此，如图4所示，例如，与引向第一遮光区域31的光L1相比，透过蓝色滤光片22B并引向第二遮光区域32的光L1的一部分更容易进入旁边的子像素(本示例中的蓝色子像素20B)。然而，由于相同颜色的子像素(本示例中的蓝色子像素20B)布置在第二遮光区域32的光入射面侧的相反侧，因此不会发生混色。
固态摄像装置1a通过使第二遮光区域32的宽度比第一遮光区域31的宽度窄，能够在防止混色的同时提高灵敏度。此外，第二遮光区域32与FD部30R、30G和30B重叠地布置。
顺便提及，在直到复位晶体管从导通状态切换到截止状态、然后传输晶体管变为导通状态为止的时段中，在FD部30R、30G和30B附近进行了光电转换并进入FD部30R、30G和30B的电子被检测为伪信号。特别地，旨在检测诸如红外光等长波长光的背照式装置可以在相同颜色的子像素之间具有遮光区域以抑制伪信号。根据本实施例的固态摄像装置1a通过使第二遮光区域32的宽度比第一遮光区域31的宽度窄，能够在该时段内抑制在FD部30R、30G和30B附近发生的光电转换的同时提高灵敏度。
如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1a具有绿色像素2G，该绿色像素2G具有多个芯片上透镜23G和彼此共享绿色滤光片22G的多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd。此外，固态摄像装置1a具有蓝色像素2B，该蓝色像素2B与绿色像素2G相邻布置，并且具有多个芯片上透镜23B和彼此共享蓝色滤光片22B的多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd。此外，固态摄像装置1a具有红色像素2R，该红色像素2R与绿色像素2G相邻布置，并且具有多个芯片上透镜23R和彼此共享红色滤光片22R的多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd。此外，固态摄像装置1a具有设置在绿色像素2G与蓝色像素2B和红色像素2R中的各者之间的第一遮光区域31。
在具有上述构造的固态摄像装置1a中，可以通过第一遮光区域31防止具有不同颜色的像素2之间的混色，因此可以抑制图像质量的劣化。
此外，绿色像素2G具有设置在绿色子像素20Ga与光电转换单元21Gb之间、绿色子像素20Ga与光电转换单元21Gc之间、绿色子像素20Gd与光电转换单元21Gb之间以及绿色子像素20Gd与光电转换单元21Gc之间的第二遮光区域32。蓝色像素2B具有设置在蓝色子像素20Ba与光电转换单元21Bb之间、蓝色子像素20Ba与光电转换单元21Bc之间、蓝色子像素20Bd与光电转换单元21Bb之间以及蓝色子像素20Bd与光电转换单元21Bc之间的第二遮光区域32。红色像素2R具有设置在红色子像素20Ra与光电转换单元21Rb之间、红色子像素20Ra与光电转换单元21Rc之间、红色子像素20Rd与光电转换单元21Rb之间以及红色子像素20Rd与光电转换单元21Rc之间的第二遮光区域32。第二遮光区域32的宽度比第一遮光区域31的宽度窄。
在具有上述构造的固态摄像装置1a中，在直到复位晶体管从导通状态切换到截止状态、然后传输晶体管变为导通状态为止的时段内，可以防止在FD部30R、30G和30B附近进行光电转换而产生的电子在FD部30R、30G和30B中被检测为伪信号，并且可以提高灵敏度。
[第二实施例]
将参照图5说明根据本公开的第二实施例的固态摄像装置。根据本实施例的固态摄像装置1b的特征在于，绿色像素2G不具有第二遮光区域。在本实施例的说明中，具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的操作和功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且将省略其说明。
由于根据本实施例的固态摄像装置具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的整体构造，因此将省略其说明。
如图5所示，设置在固态摄像装置1b中的蓝色像素(第一像素的示例)2B具有：具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Ba(第一光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Ba(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Bd(第一光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Bd(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Bb(第二光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Bb(第二子像素的示例)；以及具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Bc(第二光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Bc(第二子像素的示例)。蓝色像素2B在蓝色子像素20Ba与蓝色子像素20Bd之间以及蓝色子像素20Bb与蓝色子像素20Bc之间具有第二遮光区域32。
类似地，设置在固态摄像装置1b中的红色像素(第一像素的示例)2R具有：具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Ra(第一光电转换单元的示例)的红色子像素20Ra(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Rd(第一光电转换单元的示例)的红色子像素20Rd(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Rb(第二光电转换单元的示例)的红色子像素20Rb(第二子像素的示例)；以及具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Rc(第二光电转换单元的示例)的红色子像素20Rc(第二子像素的示例)。红色像素2R在红色子像素20Ra与红色子像素20Rd之间以及红色子像素20Rb与红色子像素20Rc之间具有第二遮光区域32。
另一方面，设置在固态摄像装置1b中的绿色像素(第二像素的示例)2G具有：具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Ga(第一光电转换单元的示例)的绿色子像素20Ga(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Gd(第一光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gd(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Gb(第二光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gb(第二子像素的示例)；以及具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Gc(第二光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gc(第二子像素的示例)。绿色像素2G在绿色子像素20Ga与绿色子像素20Gd之间以及绿色子像素20Gb与绿色子像素20Gc之间不具有遮光区域。
红色像素2R的红色滤光片22R(第一彩色滤光片的示例)和蓝色像素2B的蓝色滤光片22B(第一彩色滤光片的示例)具有比绿色像素2G的绿色滤光片22G(第二彩色滤光片的示例)低的视觉灵敏度。因此，在第一彩色滤光片(对应于本实施例中的红色滤光片22R和蓝色滤光片22B)具有比第二彩色滤光片(对应于本实施例中的绿色滤光片22G)低的视觉灵敏度的情况下，在第一像素(对应于本实施例中的红色像素2R和蓝色像素2B)中设置第二遮光区域32。
如上所述，由于在具有在红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B之中具有最高视觉灵敏度的绿色滤光片22G的绿色像素2G中未设置遮光区域，因此由绿色像素2G反射的光量减少。结果，固态摄像装置1b能够提高灵敏度。另一方面，在固态摄像装置1b中，由于在绿色像素2G中未设置第二遮光区域32，因此，与根据第一实施例的固态摄像装置1a相比，在绿色像素2G中检测到基于在FD部30G附近的光电转换的伪信号的可能性高。然而，进入固态摄像装置1b的光的波长越短，光越难以到达FD部附近，因此在绿色像素2G中难以检测到伪信号，并且几乎不存在问题。
如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1b包括具有红色滤光片22R和光电转换单元21R的红色像素2R、具有绿色滤光片22G和光电转换单元21G的绿色像素2G、具有蓝色滤光片22B和光电转换单元21B的蓝色像素2B以及设置在绿色像素2G与蓝色像素2B之间、绿色像素2G与绿色像素2G之间的第一遮光区域31。
在具有上述构造的固态摄像装置1b中，可以通过第一遮光区域31防止具有不同颜色的像素2之间的混色，因此可以抑制图像质量的劣化。
此外，在固态摄像装置1b中，在红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B之中包括具有较低视觉灵敏度的颜色的彩色滤光片的红色像素2R和蓝色像素2B中设置有第二遮光区域32。换句话说，包括具有较高视觉灵敏度的绿色滤光片22G的绿色像素2G未设置第二遮光区域。结果，在固态摄像装置1b中，可以减少由具有在红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B之中具有最高视觉灵敏度的绿色滤光片22G的绿色像素2G反射的光量，因此可以提高灵敏度。
[第三实施例]
将参照图6说明根据本公开的第三实施例的固态摄像装置。根据本实施例的固态摄像装置1c的特征在于，绿色像素2G和蓝色像素2B不具有第二遮光区域。在本实施例的说明中，具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的操作和功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且将省略其说明。
由于根据本实施例的固态摄像装置具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的整体构造，因此将省略其说明。
如图6所示，在固态摄像装置1c中，设置在固态摄像装置1b中的红色像素(第一像素的示例)2R具有：具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Ra(第一光电转换单元的示例)的红色子像素20Ra(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Rd(第一光电转换单元的示例)的红色子像素20Rd(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Rb(第二光电转换单元的示例)的红色子像素20Rb(第二子像素的示例)；以及具有多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd中的光电转换单元21Rc(第二光电转换单元的示例)的红色子像素20Rc(第二子像素的示例)。红色像素2R在红色子像素20Ra与红色子像素20Rd之间以及红色子像素20Rb与红色子像素20Rc之间具有第二遮光区域32。
另一方面，设置在固态摄像装置1b中的绿色像素(第二像素的示例)2G具有：具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Ga(第一光电转换单元的示例)的绿色子像素20Ga(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Gd(第一光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gd(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Gb(第二光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gb(第二子像素的示例)；以及具有多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd中的光电转换单元21Gc(第二光电转换单元的示例)的绿色子像素20Gc(第二子像素的示例)。绿色像素2G在绿色子像素20Ga与绿色子像素20Gd之间以及绿色子像素20Gb与绿色子像素20Gc之间不具有遮光区域。
类似地，设置在固态摄像装置1b中的蓝色像素(第二像素的示例)2B具有：具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Ba(第一光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Ba(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Bd(第一光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Bd(第一子像素的示例)；具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Bb(第二光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Bb(第二子像素的示例)；以及具有多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd中的光电转换单元21Bc(第二光电转换单元的示例)的蓝色子像素20Bc(第二子像素的示例)。蓝色像素2B在蓝色子像素20Ba与蓝色子像素20Bd之间以及蓝色子像素20Bb与蓝色子像素20Bc之间不具有遮光区域。
因此，红色像素2R的红色滤光片22R(第一彩色滤光片的示例)是具有波长比绿色像素2G的绿色滤光片22G(第二彩色滤光片的示例)和蓝色像素2B的蓝色滤光片22B(第一彩色滤光片的示例)更长的颜色的彩色滤光片。因此，在第一彩色滤光片(对应于本实施例中的红色滤光片22R)是具有波长比第二彩色滤光片(对应于本实施例中的绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B)更长的颜色的彩色滤光片的情况下，在第一像素(对应于本实施例中的红色像素2R)中设置第二遮光区域32。
如上所述，在除了包括在红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B之中具有较长波长的颜色的红色滤光片22R的红色像素2R以外的绿色像素2G和蓝色像素2B中未设置遮光区域，因此由绿色像素2G和蓝色像素2B反射的光量减少。结果，固态摄像装置1c能够提高灵敏度。此外，与根据第一实施例的固态摄像装置1a和根据第二实施例的固态摄像装置1b相比，固态摄像装置1c能够提高灵敏度。
另一方面，在固态摄像装置1c中，由于在绿色像素2G和蓝色像素2B中未设置遮光区域，因此，与根据第一实施例的固态摄像装置1a和根据第二实施例的固态摄像装置1b相比，在绿色像素2G和蓝色像素2B中检测到基于在FD部30G和30B附近的光电转换的伪信号的可能性高。然而，进入固态摄像装置1c的光的波长越短，光越难以到达FD部附近。由于固态摄像装置1c在包括具有最长波长的颜色的红色滤光片22R的红色像素2R中具有第二遮光区域32，因此可以防止在红色像素2R中检测到伪信号。此外，在绿色像素2G和蓝色像素2B中，未设置遮光区域，但是与红色像素2R相比，进入固态摄像装置1c的光没有到达FD部30G和30B附近，并且难以检测到伪信号，因此几乎不存在问题。
如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1c包括具有红色滤光片22R和光电转换单元21R的红色像素2R、具有绿色滤光片22G和光电转换单元21G的绿色像素2G、具有蓝色滤光片22B和光电转换单元21B的蓝色像素2B以及设置在绿色像素2G与蓝色像素2B之间、绿色像素2G与绿色像素2G之间的第一遮光区域31。
在具有上述构造的固态摄像装置1c中，可以通过第一遮光区域31防止具有不同颜色的像素2之间的混色，因此可以抑制图像质量的劣化。
此外，在固态摄像装置1c中，第二遮光区域32设置在第一像素(本实施例中的红色子像素20R)和第二像素(本实施例中的绿色子像素20G和蓝色子像素20B)之中具有红色滤光片22R(其是包括具有最长波长的颜色的彩色滤光片)的红色像素2R中，并且未设置在其余的绿色像素2G和蓝色像素2B中。结果，在固态摄像装置1c中，可以防止在红色像素2R中检测到基于在FD部30R附近的光电转换的伪信号，并且可以减少由绿色像素2G和蓝色像素2B反射的光量，因此可以提高灵敏度。
[第四实施例]
将参照图7至图15说明根据本公开的第四实施例的固态摄像装置。根据本实施例的固态摄像装置1d的特征在于，红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B中的任何一个都不具有遮光区域。在本实施例的说明中，具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的操作和功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且将省略其说明。
由于根据本实施例的固态摄像装置1d具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的整体构造，因此将省略其说明。
如图7所示，在根据本实施例的固态摄像装置1d中，红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B中的任何一个都不具有遮光区域。
结果，在固态摄像装置1d中，在红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B中各者的内侧区域(即，由第一遮光区域31包围的区域)中不反射光，因此与根据第一至第三实施例的固态摄像装置1a、1b和1c相比，进入光电转换单元21R、21G和21B的光量增加。结果，与根据第一至第三实施例的固态摄像装置1a、1b和1c相比，固态摄像装置1d能够提高灵敏度。
另一方面，在固态摄像装置1d中，由于在遮光区域中没有为FD部30R、30G和30B遮光，因此与根据第一至第三实施例的固态摄像装置1a、1b和1c相比，容易检测到基于在FD部30R、30G和30B附近的光电转换的伪信号。然而，在固态摄像装置1d是检测红外线的传感器或具有高速模数转换规格的情况下，伪信号的检测几乎不是问题。
接下来，将参照图8说明根据本实施例的固态摄像装置1d中设置的第一遮光区域的宽度。能够将本实施例中的第一遮光区域的宽度应用于根据第一至第三实施例和稍后将说明的第五至第八实施例的固态摄像装置中设置的第一遮光区域的宽度。
图8示意性地示出了绿色像素2G和蓝色像素2B的截面。
如图8所示，第一遮光区域31的宽度被定义为w。此外，绿色像素(第一像素的示例)2G中的多个芯片上透镜23G之间的间距被定义为p1。此外，从包括第一遮光区域31的底面311的虚拟平面VP到最靠近第一遮光区域31的芯片上透镜23G的顶部的高度被定义为h1。此外，当光进入光电转换单元21G的长度被定义为d1时，第一遮光区域31满足以下表达式(1)。这里，光进入的长度d1是在包括最靠近第一遮光区域31的芯片上透镜23G的顶部的与第一遮光区域31的延伸方向正交的截面中，穿过该顶部和底面311的绿色像素2G侧的顶点的虚拟线VL1与绿色像素2G和蓝色像素(第二像素的示例)2B的边界DL的交点与底面311的中点之间的距离。进入的长度d1是在第一遮光区域31不存在的情况下引起混色但是在第一遮光区域31存在的情况下不引起混色的长度，例如是0.6μm。
w>2×((p1/2)×d1/(h1+d1))…(1)
此外，基于红色像素2R和蓝色像素2B(都是第二像素的示例)的形状的第一遮光区域31的宽度能够被定义为与基于绿色像素2G的形状的第一遮光区域31的宽度相同。这里，将以蓝色像素2B为例来说明基于红色像素2R和蓝色像素2B的形状的第一遮光区域31的宽度。
如图8所示，第一遮光区域31的宽度被定义为w。此外，蓝色像素2B中的多个芯片上透镜23B之间的间距被定义为p2。此外，从包括第一遮光区域31的底面311的虚拟平面VP到最靠近第一遮光区域31的芯片上透镜23B的顶部的高度被定义为h2。当光进入光电转换单元21B的长度被定义为d2时，第一遮光区域31满足以下表达式(2)。光进入的长度d2是在包括最靠近第一遮光区域31的芯片上透镜23B的顶部的与第一遮光区域31的延伸方向正交的截面中，穿过该顶部和底面311的蓝色像素2B侧的顶点的虚拟线VL2与绿色像素2G和蓝色像素(第二像素的示例)2B的边界DL的交点与底面311的中点之间的距离。进入的长度d2是在第一遮光区域31不存在的情况下引起混色但是在第一遮光区域31存在的情况下不引起混色的长度，例如是0.6μm。
w>2×((p2/2)×d2/(h2+d2))…(2)
设置在固态摄像装置1d中的红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B以相同的形状形成。因此，使用表达式(1)获得的第一遮光区域31的宽度和使用表达式(2)获得的第一遮光区域31的宽度相同。因此，设置在固态摄像装置1d中的第一遮光区域31在像素区域3中具有大致相同的宽度。
图9是示出用于定义黑电平的光学黑(OPB)的线宽(即第一遮光区域的宽度)与像素的耐混色性之间的关系的曲线图。图9中的曲线图的横轴表示进入芯片上透镜的光的入射角[°]。正的入射角表示从光瞳校正的角度入射，负的入射角表示从光瞳校正的反角度入射。图9中的曲线图的纵轴上的“B/G@G光[％]”表示进入绿色像素的绿光泄漏到蓝色像素的比率。图9所示的连接方形标记的曲线C1是固态摄像装置的像素的耐混色性，并且示出了在光学黑的线宽为360nm的情况下的波模拟结果。图9所示的连接菱形标记的曲线C2是固态摄像装置的像素的耐混色性，并且示出了在光学黑的线宽为560nm的情况下的波模拟结果。图9所示的连接三角形标记的曲线C3是固态摄像装置的像素的耐混色性，并且示出了在光学黑的线宽为720nm的情况下的波模拟结果。
如图9所示，通过增大光学黑的线宽，像素的耐混色性提高。因此，通过增大第一遮光区域31的宽度，固态摄像装置1d的像素的耐混色性提高。然而，当增大第一遮光区域31的宽度时，进入固态摄像装置1d的光中由第一遮光区域31反射的光量增加，因此会出现固态摄像装置1d的灵敏度降低的问题。
表1示出了与光学黑的线宽和结构有关的灵敏度和耐混色性。表1中的“OPB线宽”表示光入射侧的光学黑的线宽。“OPB结构”表示当从与彩色滤光片正交的方向观察一个像素时的光学黑(即，遮光区域)的形状。表1中的“灵敏度@中央0°”表示在光以0°的入射角进入固态摄像装置的像素区域中的中央像素的情况下的灵敏度。表1中的“混色@H端-30°”表示布置在像素区域的纵向方向上的最端部中的像素对来自光瞳校正的反角度30°的入射光的耐混色性。“OPB结构”栏中的“格子状”表示由包围像素的框架状和在遮光区域的相对边之间延伸的十字状构成的形状。即，“格子状”表示由图2所示的第一遮光区域和第二遮光区域(这里，两种遮光区域的宽度相同)构成的形状。“OPB格子状”栏中的“框架状”表示包围像素的框架状形状。
[表1]
Figure BDA0003687819140000281
如表1所示，在“OPB线宽”为360nm的情况下，“灵敏度@中央0°”中的灵敏度被定义为基准值100％。此外，在这种情况下，像素的耐混色性为40％。当“OPB线宽”为560nm时，“灵敏度@中央0°”中的灵敏度在“OPB结构”为格子状时为90％，在“OPB结构”为框架状时为95％。此外，在这种情况下，无论OPB结构如何，像素的耐混色性都为33％。当“OPB线宽”为720nm时，“灵敏度@中央0°”中的灵敏度在“OPB结构”为格子状时为80％，在“OPB结构”为框架状时为90％。此外，在这种情况下，无论OPB结构如何，像素的耐混色性都为29％。
如上所述，当增大OPB的线宽时，灵敏度降低并且耐混色性提高。此外，对于呈格子状和框架状的OPB结构，耐混色性具有相同的值。因此，从抑制混色的观点来看，即使固态摄像装置不具有第二遮光区域，也不会存在问题。例如，当芯片上透镜的间距p1(间距p2)为2.2μm，从包括第一遮光区域31的底面311的虚拟平面VP到芯片上透镜23G(芯片上透镜23B)的顶部的高度h1(高度h2)为2.2μm，并且进入长度d1(进入长度d2)为0.6μm时，表达式(1)和(2)的右侧分别为0.47μm。在表1所示的“OPB线宽”为560nm的情况下的第一遮光区域的宽度和在“OPB线宽”为720nm的情况下的第一遮光区域的宽度都比0.47μm长，并且满足表达式(1)和(2)。因此，在固态摄像装置1d中，第一遮光区域31的宽度可以根据是灵敏度优先还是耐混色性优先而改变。
图10和图11是其中由图像高度表示固态摄像装置的像素区域的中央部的斜入射特性的实测结果的曲线图。图12和图13是其中由图像高度表示固态摄像装置的像素区域的纵向方向上的端部的斜入射特性的实测结果的曲线图。图10至图13中的曲线图的横轴表示进入芯片上透镜的光的入射方向[°]。入射方向的正值表示在像素区域的纵向方向上相对于像素区域的中心从一侧(例如，右侧)入射，入射方向的负值表示从另一侧(例如，左侧)入射。图10和图11中的曲线图的纵轴上所示的“G输出[mV]”表示在白光进入像素的情况下获得的绿光的输出电压。图12和图13中的曲线图的纵轴上所示的“G输出(归一化)”表示在白光进入像素的情况下获得的以入射方向0°的值进行归一化后的绿光的输出。图10至图13所示的曲线Coc1表示在光学黑的结构为框架状并且其线宽为600nm的情况下的斜入射特性。图10至图13所示的曲线Coc2表示在光学黑的结构为格子状并且其线宽为400nm的情况下的斜入射特性。该框架状具有与表1中的“OPB结构”栏中所示的“框架状”相同的结构，并且该格子状具有与表1中的“OPB结构”栏中所示的“格子状”相同的结构。
如图10和图11所示，固态摄像装置的斜入射特性是这样的：在像素区域的中央部和端部中，在光学黑的结构为框架状时的绿光的输出高于在光学黑的结构为格子状时的绿光的输出。如图12所示，在以入射方向0°的值对绿光的输出进行归一化的情况下，固态摄像装置的像素区域的中央部的斜入射特性是这样的：在入射方向为±30°的范围内，在光学黑的结构为格子状时的绿光的输出与在光学黑的结构为框架状时的绿光的输出几乎相同，在入射角为-60°～-30°和+30°～+60°的范围内，在光学黑的结构为框架状时的绿光的输出高于在光学黑的结构为格子状时的绿光的输出。如图13所示，在以入射方向0°的值对绿光的输出进行归一化的情况下，固态摄像装置的像素区域的纵向方向上的端部的斜入射特性是这样的：在入射方向为-10°～+60°的范围内，在光学黑的结构为格子状时的绿光的输出与在光学黑的结构为框架状时的绿光的输出几乎相同，在入射角为-60°～-10°的范围内，在光学黑的结构为框架状时的绿光的输出高于在光学黑的结构为格子状时的绿光的输出。
图14是其中由图像高度表示固态摄像装置的像素区域的中央部的线滑降R(LCR，line crawl R)的实测结果的曲线图。LCR表示由于红光照射时发生的混色而引起的绿色像素与蓝色像素之间的阶跃。图15是其中由图像高度表示固态摄像装置的像素区域的纵向方向上的端部的LCR的实测结果的曲线图。图14和图15中的曲线图的横轴表示进入芯片上透镜的光的入射方向[°]。入射方向的正值表示在像素区域的纵向方向上相对于像素区域的中心从一侧(例如，右侧)入射，入射方向的负值表示从另一侧(例如，左侧)入射。图14和图15中的曲线图的纵轴上所示的“(Gr–Gb)/Ave(Gr,Gb)[％]”表示由于红光照射时发生的混色而引起的绿色像素与蓝色像素之间的阶跃(即，“LCR”)。图14所示的曲线Coc3表示在光学黑的结构为框架状并且其线宽为600nm的情况下的LCR特性。图14所示的曲线Coc4表示在光学黑的结构为格子状并且其线宽为400nm的情况下的LCR特性。图15所示的曲线Coe3表示在光学黑的结构为框架状并且其线宽为600nm的情况下的LCR特性。图15所示的曲线Coe4表示在光学黑的结构为格子状并且其线宽为400nm的情况下的LCR特性。该框架状具有与表1中的“OPB结构”栏中所示的“框架状”相同的结构，并且该格子状具有与表1中的“OPB结构”栏中所示的“格子状”相同的结构。
如图14所示，固态摄像装置的像素区域的中央部的LCR特性是这样的：在入射方向为-15°～+35°的范围内，在光学黑的结构为格子状和框架状时，LCR几乎相同，在入射角为-60°～-15°和+35°～+60°的范围内，在光学黑的结构为框架状时的LCR高于在光学黑的结构为格子状时的LCR。如图15所示，固态摄像装置的像素区域的纵向方向上的端部的LCR特性是这样的：在入射方向为0°～+50°的范围内，在光学黑的结构为格子状和框架状时，LCR几乎相同，在入射角为-60°～0°和+50°～+60°的范围内，在光学黑的结构为框架状时的LCR高于在光学黑的结构为格子状时的LCR。
如上所述，即使固态摄像装置1d不具有第二遮光区域，如果基于表达式(1)和(2)所示的关系式(即，像素2在深度方向上的纵横比)来确定第一遮光区域31的宽度并且入射光的入射方向在预定范围内，则也可以在防止混色的同时提高灵敏度。
如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1d包括具有红色滤光片22R和光电转换单元21R的红色像素2R、具有绿色滤光片22G和光电转换单元21G的绿色像素2G、具有蓝色滤光片22B和光电转换单元21B的蓝色像素2B以及设置在绿色像素2G与蓝色像素2B之间、绿色像素2G与绿色像素2G之间的第一遮光区域31。
在具有上述构造的固态摄像装置1d中，可以通过第一遮光区域31防止具有不同颜色的像素2之间的混色，因此可以抑制图像质量的劣化。
此外，在固态摄像装置1d中，在红色像素2R、绿色像素2G和蓝色像素2B的内侧区域中不设置遮光区域，然而将第一遮光区域31的宽度设定为满足上述表达式(1)和(2)。结果，固态摄像装置1d能够在防止混色的同时提高灵敏度。
[第五实施例]
将参照图16和图17说明根据本公开的第五实施例的固态摄像装置。根据本实施例的固态摄像装置1e的特征在于，它包括形成在红色像素2R与绿色像素2G之间、绿色像素2G与蓝色像素2B之间的绝缘膜。在本实施例的说明中，具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的操作和功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且将省略其说明。
由于根据本实施例的固态摄像装置1e具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的整体构造，因此将省略其说明。此外，固态摄像装置1e能够包括设置在根据第一至第四实施例的固态摄像装置1a、1b、1c和1d中的第一遮光区域31和第二遮光区域32(除了固态摄像装置1d以外)中的任何一个。在图16和图17中，示出了与固态摄像装置1a一样具有第一遮光区域31和第二遮光区域32的固态摄像装置1e。
如图16所示，固态摄像装置1e包括在绿色像素(第一像素的示例)2G和蓝色像素(第二像素的示例)2B之间与第一遮光区域31重叠地形成的绝缘膜41。此外，尽管未示出，但是绝缘膜41在绿色像素2G和红色像素(第二像素的示例)2R之间也与第一遮光区域31重叠地形成。此外，固态摄像装置1e具有包括绝缘膜41的元件分离部40，该绝缘膜41形成在绿色像素2G与蓝色像素2B之间、绿色像素2G与红色像素2R之间。在下文中，将以形成在绿色像素2G与蓝色像素2B之间的元件分离部40为例来说明包括绝缘膜41的形成在多个像素2之间的元件分离部40的构造。
如图16所示，元件分离部40具有固定电荷膜42和绝缘膜41，固定电荷膜42和绝缘膜41是通过依次嵌入在从基板12的背面侧沿深度方向形成的槽部43中而形成的。元件分离部40是通过在形成于基板12中的像素分离部26中雕刻而形成的。元件分离部40形成为格子状以包围多个像素2。当从与形成有红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B的层正交的方向观察时，元件分离部40布置在第一遮光区域31和第二遮光区域32的下方。此外，元件分离部40在布置于第二遮光区域32下方的部分中与FD部30R、30G和30B重叠地布置。
元件分离部40形成在到达形成有像素晶体管的p阱层29但是未到达FD部30R、30G和30B的深度处。当FD部30R、30G和30B各自的深度小于1μm时，元件分离部40能够在离基板12的表面大约0.25μm至5.0μm的深度处形成。在本实施例中，元件分离部40形成在到达像素晶体管的p阱层29的深度处，但是元件分离部40的在基板12的背面侧的端部形成为与p型半导体层接触就足够了，并且元件分离部40不一定要足够深以到达p阱层29。与本实施例一样，在元件分离部40形成在由p型半导体层制成的像素分离部26中的情况下，即使元件分离部40没有到达p阱层29，也能够获得绝缘分离的效果。
此外，形成在槽部43中的固定电荷膜42形成在槽部43的内周表面和底面上，并且形成在基板12的整个背面上。在下文中，将槽部43的内周表面和底面统称为“内壁面”。固定电荷膜42可以由能够产生固定电荷并通过在硅等基板上沉积来加强钉扎的材料形成，并且可以使用具有负电荷的高折射率材料膜或高介电膜。作为形成固定电荷膜42的具体材料，例如，能够应用包含铪(Hf)、铝(Al)、锆(Zr)、钽(Ta)和钛(Ti)中的至少一种元素的氧化物或氮化物。固定电荷膜42的成膜方法的示例包括化学气相沉积法(在下文中称为CVD法)、溅射法和原子层沉积法(在下文中称为ALD法)等。当使用ALD法形成固定电荷膜42时，可以同时形成膜厚约为1nm的SiO2膜，该SiO2膜在成膜期间减小了界面能级。用于形成固定电荷膜42的除了上述材料以外的材料的示例包括含有镧(La)、镨(Pr)、铈(Ce)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)和钇(Y)中的至少一种元素的氧化物或氮化物等。此外，固定电荷膜42能够由氮氧化铪膜或氮氧化铝膜形成。
只要不损害绝缘性，可以在膜中将硅(Si)或氮(N)添加到用于形成固定电荷膜42的材料中。只要不损害膜的绝缘性，就适当地确定添加到固定电荷膜42中的添加物的浓度。通过将硅(Si)或氮(N)添加到固定电荷膜42中，可以提高固定电荷膜42的耐热性和在其工艺中防止离子注入的能力。
在本实施例中，具有负电荷的固定电荷膜42形成在槽部43的内壁面和基板12的背面上，因此在与固定电荷膜42接触的表面上形成反型层。结果，硅界面被反型层钉扎，从而抑制了暗电流的产生。此外，在槽部43形成在基板12中的情况下，存在这样的问题：在槽部43的侧壁和底面上发生物理损坏，并且在槽部43的周边部中可能发生钉扎脱离(pinningdetachment)。为了解决该问题，固态摄像装置1e能够通过形成在槽部43的侧壁和底面上且具有大量固定电荷的固定电荷膜42来防止钉扎脱离。
绝缘膜41被嵌入在形成有固定电荷膜42的槽部43中，并且形成在基板12的背面侧的整个表面上。绝缘膜41优选地由折射率与固定电荷膜42的折射率不同的材料制成。绝缘膜41的形成材料的示例包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或树脂等。此外，绝缘膜41可以由不具有正固定电荷或具有少量的正固定电荷的材料形成。
当槽部43被嵌入在绝缘膜41中时，设置在红色子像素20R中的光电转换单元21R、设置在绿色子像素20G中的光电转换单元21G和设置在蓝色子像素20B中的光电转换单元21B经由绝缘膜41彼此分离。结果，信号电荷难以泄漏到相邻的子像素。因此，在产生超过饱和电荷量(Qs)的信号电荷的情况下，绝缘膜41可以减少溢出的信号电荷向相邻光电转换单元21R、21G和21B的泄漏。以这种方式，绝缘膜41能够抑制电子混色。
此外，形成在作为基板12的入射面侧的背面侧的固定电荷膜42和绝缘膜41的两层结构由于固定电荷膜42和绝缘膜41的折射率差异而具有抗反射膜的作用。这防止了从基板12的背面侧进入的光在基板12的背面侧被反射。
如上所述，固态摄像装置1e具有用于从基板12的背面侧挖掘像素2之间的沟槽(即，槽部43)的结构(反向深沟槽隔离：RDTI)。这里，将参照图17说明固态摄像装置1e的效果。进入固态摄像装置1e的光在芯片上透镜的表面或不同构成元件彼此接触的界面处发生折射，但是在图17中，为了便于理解，没有示出光的折射。此外，在图17中，为了便于理解，示出了原本未设置在固态摄像装置1e中的现有技术的固态摄像装置中所设置的遮光区域33来代替第一遮光区域31的一部分。
如图17所示，在具有低入射角的光L1经由例如芯片上透镜23B和蓝色滤光片22B进入光电转换单元21B的情况下，光L1由绝缘膜41反射。因此，进入光电转换单元21B的光L1不会进入布置在具有该光电转换单元21B的蓝色子像素20B旁边的绿色子像素20G的光电转换单元21G(未示出)。结果，固态摄像装置1e能够防止混色。
顺便提及，现有技术的遮光区域33具有比第一遮光区域31和第二遮光区域32更窄的宽度。因此，例如，以高入射角经由芯片上透镜23G和绿色滤光片22G入射到遮光区域33上的光L2通过遮光区域33并且进入布置在具有该绿色滤光片22G的绿色子像素20G旁边的蓝色子像素20B的光电转换单元21B。这导致了现有技术的固态摄像装置中的混色。
另一方面，第一遮光区域31具有比现有技术的遮光区域33宽的宽度。因此，例如，以高入射角经由芯片上透镜23B和蓝色滤光片22B入射到第一遮光区域31上的光L2被反射而不是通过第一遮光区域31。结果，光L2进入具有该蓝色滤光片22B的蓝色子像素20B的光电转换单元21B，而不是进入布置在具有该蓝色滤光片22B的蓝色子像素20B旁边的绿色子像素20G(未示出)。结果，固态摄像装置1e能够防止混色。此外，由于第一遮光区域31具有比现有技术的遮光区域33宽的宽度，因此与包括绝缘膜41的元件分离部40的对准余量变大。结果，能够提高固态摄像装置1e的制造良率，并且能够降低固态摄像装置1e的成本。
如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1e包括在绿色像素2G与蓝色像素2B之间与第一遮光区域31重叠地形成的绝缘膜41。绝缘膜41在绿色像素2G与红色像素2R之间也与第一遮光区域31重叠地形成。
在具有上述构造的固态摄像装置1e中，可以通过绝缘膜41防止光进入具有不同颜色的子像素并且可以防止像素2之间的混色，因此可以抑制图像质量的劣化。
[第六实施例]
将参照图18说明根据本公开的第六实施例的固态摄像装置。根据本实施例的固态摄像装置1f的特征在于，它具有大尺寸的壁结构。在本实施例的说明中，具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的操作和功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且将省略其说明。
由于根据本实施例的固态摄像装置1e具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的整体构造，因此将省略其说明。此外，与根据第四实施例的固态摄像装置1d一样，固态摄像装置1f包括第一遮光区域31但是不包括第二遮光区域32。
图18是示意性地示出绿色像素2G的截面的图。在图18所示的粗箭头的起点侧(上侧)，作为比较例，示出了设置在现有技术的具有大尺寸壁结构的固态摄像装置中的绿色像素200G和蓝色像素200B。在粗箭头的端点侧(下侧)，示出了设置在根据本实施例的固态摄像装置1f中的绿色像素2G和蓝色像素2B。进入固态摄像装置1f的光在芯片上透镜的表面或不同构成元件彼此接触的界面处发生折射，但是在图18中，为了便于理解，没有示出光的折射。
如图18中的下侧所示，固态摄像装置1f包括在绿色滤光片(第一彩色滤光片的示例)22G、蓝色滤光片(第二彩色滤光片的示例)22B和第一遮光区域31之间与第一遮光区域31重叠地形成的金属膜34。绿色像素(第一像素的示例)2G具有在绿色滤光片22G与多个光电转换单元21Ga、21Gb、21Gc和21Gd之间与多个芯片上透镜23G中的各者重叠地布置的内部透镜50G(内部透镜的示例)。此外，蓝色像素(第二像素的示例)2B具有在蓝色滤光片22B与多个光电转换单元21Ba、21Bb、21Bc和21Bd之间与多个芯片上透镜23B中的各者重叠地布置的内部透镜50B(内部透镜的示例)。
尽管未示出，但是固态摄像装置1f包括在绿色滤光片22G、红色滤光片(第二彩色滤光片的示例)22R和第一遮光区域31之间与第一遮光区域31重叠地形成的金属膜。红色像素(第二像素的示例)2R具有在红色滤光片22R与多个光电转换单元21Ra、21Rb、21Rc和21Rd之间与多个芯片上透镜23R中的各者重叠地布置的内部透镜(内部透镜的示例)。
当从与绿色滤光片22G正交的方向观察时，第一遮光区域31和金属膜34被布置成彼此重叠。金属膜34形成为与第一遮光区域31接触。作为金属膜34的形成材料，例如，与第一遮光区域31一样，能够使用钨(W)、铝(Al)或铜(Cu)。
如图18的上侧所示，与固态摄像装置1f相比，现有技术的固态摄像装置在绿色子像素201G之间还具有金属膜35。此外，现有技术的固态摄像装置具有宽度比第一遮光区域31的宽度窄的遮光区域33。遮光区域33也形成在金属膜35的下方。
设置在现有技术的固态摄像装置中的遮光区域33具有比第一遮光区域31窄的宽度。因此，如图18的上侧所示，进入绿色像素200G的光L1的一部分进入布置在该绿色像素200G旁边的蓝色像素200B的光电转换单元21B。这导致了现有技术的固态摄像装置中的混色。
另一方面，固态摄像装置1f具有宽度比遮光区域33的宽度宽的第一遮光区域31。因此，如图18的下侧所示，进入绿色像素2G的光L1的一部分由第一遮光区域31反射，并因此未进入布置在该绿色像素2G旁边的蓝色像素2B的光电转换单元21B。结果，固态摄像装置1f能够防止混色。
如上所述，即使根据本实施例的固态摄像装置1f具有大尺寸的壁结构，也可以通过第一遮光区域31防止具有不同颜色的像素2之间的混色，因此可以抑制图像质量的劣化。
[第七实施例]
将参照图19说明根据本公开的第七实施例的固态摄像装置。根据本实施例的固态摄像装置1g的特征在于，第一遮光区域的宽度根据像素区域的位置而变化。在本实施例的说明中，具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的操作和功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且将省略其说明。
由于根据本实施例的固态摄像装置1g具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的整体构造，因此将省略其说明。此外，固态摄像装置1g包括具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a中设置的像素2相同的构造的像素2，除了第一遮光区域的宽度以外。
如图19所示，根据本实施例的固态摄像装置1g包括像素区域3，该像素区域3具有水平方向比垂直方向长的矩形形状并且具有在垂直方向和水平方向上以预定图案(例如，拜耳阵列)布置的绿色像素(第一像素的示例)2G以及红色像素2R和蓝色像素2B(它们都是第二像素的示例)。像素区域3的垂直方向例如是与垂直信号线9a(参照图1)大致平行的方向。像素区域3的水平方向是与选择信号线9b(参照图1)大致平行的方向。
布置在像素区域3的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度比与像素区域3的水平方向平行的部分的宽度宽。具体地，如图19中的区域3A所示，布置在像素区域3的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分具有比第二遮光区域32宽的宽度。另一方面，布置在像素区域3的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的水平方向平行的部分具有与第二遮光区域32相同的宽度。
布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31的宽度比布置在像素区域3的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度窄。具体地，如图19中的区域3B所示，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31的宽度比区域A所示的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度窄。例如，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31具有与第二遮光区域32相同的宽度。
例如，固态摄像装置1g可以具有以像素区域3的中点作为对称轴呈点对称形成的第一遮光区域31。在像素区域3具有横长形状的情况下，对于斜入射，在短边侧端部比在中央部更容易发生混色。因此，固态摄像装置1g通过使在短边侧端部的第一遮光区域31的线宽比在中央部的第一遮光区域31的线宽宽，能够改善针对斜入射的耐混色性。此外，在固态摄像装置1g中，由于第一遮光区域31的宽度仅在相对于斜入射可能发生混色的区域中较宽，因此能够减少整个像素区域3中入射光的反射光量，从而能够提高灵敏度。
此外，第一遮光区域31的宽度可以形成为从像素区域3的中央部朝向短边侧端部逐渐变宽。在这种情况下，与设置在像素区域3中的所有第一遮光区域31的宽度都比第二遮光区域32的宽度宽的情况相比，能够减少整个像素区域3中入射光的反射光量，因此固态摄像装置1g能够提高灵敏度。
如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1g能够提高针对斜入射的耐混色性，因此能够抑制图像质量的劣化。此外，固态摄像装置1g能够提高灵敏度。
[第八实施例]
将参照图20说明根据本公开的第八实施例的固态摄像装置。根据本实施例的固态摄像装置1h的特征在于，第一遮光区域的宽度根据像素区域的位置而变化。在本实施例的说明中，具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的操作和功能的构成元件由相同的附图标记表示，并且将省略其说明。
由于根据本实施例的固态摄像装置1h具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a相同的整体构造，因此将省略其说明。此外，固态摄像装置1h包括具有与根据第一实施例的固态摄像装置1a中设置的像素2相同的构造的像素2，除了第一遮光区域的宽度以外。
如图20所示，根据本实施例的固态摄像装置1h包括像素区域3，该像素区域3具有水平方向比垂直方向长的矩形形状并且具有在垂直方向和水平方向上以预定图案(例如，拜耳阵列)布置的绿色像素(第一像素的示例)2G以及红色像素2R和蓝色像素2B(它们都是第二像素的示例)。像素区域3的垂直方向例如是与垂直信号线9a(参照图1)大致平行的方向。像素区域3的水平方向是与选择信号线9b(参照图1)大致平行的方向。
在固态摄像装置1h中，布置在像素区域3的角部的第一遮光区域31的宽度比布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31的宽度宽。具体地，如图20中的区域3C和区域3D所示，布置在像素区域3的角部(参见区域3C)的第一遮光区域31的宽度比布置在像素区域3的中央部(参见区域3D)的第一遮光区域31的宽度宽。例如，布置在像素区域3的角部的第一遮光区域31具有比第二遮光区域32宽的宽度。另一方面，例如，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31具有与第二遮光区域32相同的宽度。
此外，在固态摄像装置1h中，布置在像素区域3的除了角部以外的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度比与像素区域3的水平方向平行的部分的宽度宽。具体地，如图20中的区域3A所示，布置在像素区域3的除了角部以外的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度比与像素区域3的水平方向平行的部分的宽度宽。例如，布置在像素区域3的除了角部以外的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分具有比第二遮光区域32宽的宽度。另一方面，例如，布置在像素区域3的除了角部以外的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的水平方向平行的部分具有与第二遮光区域32相同的宽度。
此外，在固态摄像装置1h中，布置在像素区域3的除了角部以外的长边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度比与像素区域3的水平方向平行的部分的宽度窄。具体地，如图20中的区域3D所示，布置在像素区域3的除了角部以外的长边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度比与像素区域3的水平方向平行的部分的宽度窄。例如，布置在像素区域3的除了角部以外的长边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的水平方向平行的部分具有比第二遮光区域32宽的宽度。另一方面，例如，布置在像素区域3的除了角部以外的长边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分具有与第二遮光区域32相同的宽度。
此外，在固态摄像装置1h中，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31的宽度比布置在像素区域3的除了角部以外的长边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的水平方向平行的部分的宽度窄。具体地，如图20中的区域3B、区域3C和区域3D所示，例如，布置在像素区域3的中央部(参见区域3B)的第一遮光区域31的宽度与第二遮光区域32的宽度大致相同。例如，布置在像素区域3的除了角部(参见区域3C)以外的长边侧端部(参见区域D)的第一遮光区域31的与像素区域3的水平方向平行的部分具有比第二遮光区域32宽的宽度。因此，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31具有比布置在像素区域3的除了角部以外的长边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的水平方向平行的部分的宽度窄的宽度。因此，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31的宽度比布置在像素区域3的除了角部以外的长边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度窄。
此外，在固态摄像装置1h中，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31的宽度比布置在像素区域3的除了角部以外的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度窄。具体地，如图20中的区域3A、区域B和区域3C所示，例如，布置在像素区域3的除了角部(参见区域3C)以外的短边侧端部(参见区域A)的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分具有比第二遮光区域32宽的宽度。因此，布置在像素区域3的中央部(参见区域3B)的第一遮光区域31具有比布置在像素区域3的除了角部以外的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度窄的宽度。因此，布置在像素区域3的中央部的第一遮光区域31的宽度比布置在像素区域3的除了角部以外的短边侧端部的第一遮光区域31的与像素区域3的垂直方向平行的部分的宽度窄。
固态摄像装置1h可以具有例如以像素区域3的中点作为对称轴呈点对称形成的第一遮光区域31。在固态摄像装置中，尽管应用了光瞳校正，但是来自芯片上透镜23R、23G和23B的主光线倾斜，因此在高图像高度处混色增加。因此，在根据本实施例的固态摄像装置1h中，第一遮光区域31的宽度随着图像高度变高(即，像素区域3的中央部、长边侧端部和短边侧端部)而变宽。此外，在固态摄像装置1h中，由于第一遮光区域31的宽度仅在相对于斜入射容易发生混色的区域中较宽，因此能够减少整个像素区域3中入射光的反射光量，从而能够提高灵敏度。
如上所述，根据本实施例的固态摄像装置1h能够提高针对高图像高度的耐混色性，因此能够抑制图像质量的劣化。此外，固态摄像装置1h能够提高灵敏度。
尽管上面已经以各实施例为例说明了本公开，但是本公开不限于上述实施例等，并且可以进行各种变形。本说明书中描述的效果仅是示例。本公开的效果不限于本说明书中描述的效果。本公开可以具有本说明书中描述的效果以外的效果。
此外，例如，本公开可以具有以下构造。
(1)
一种固态摄像装置，其包括：
第一像素，其具有多个芯片上透镜和彼此共享第一彩色滤光片的多个光电转换单元；
第二像素，其与所述第一像素相邻布置，并且具有多个芯片上透镜和彼此共享第二彩色滤光片的多个光电转换单元；和
第一遮光区域，其设置在所述第一像素与所述第二像素之间。
(2)
根据(1)所述的固态摄像装置，
其中，所述第一像素包括具有所述多个光电转换单元中的第一光电转换单元的第一子像素、具有所述多个光电转换单元中的第二光电转换单元的第二子像素和设置在所述第一子像素与所述第二子像素之间的第二遮光区域，并且
其中，所述第二遮光区域的宽度比所述第一遮光区域的宽度窄。
(3)
根据(2)所述的固态摄像装置，其中，在所述第一彩色滤光片具有视觉灵敏度低于所述第二彩色滤光片的颜色的情况下，所述第二遮光区域设置在所述第一像素中。
(4)
根据(2)或(3)所述的固态摄像装置，其中，在所述第一彩色滤光片是具有波长比所述第二彩色滤光片长的颜色的彩色滤光片的情况下，所述第二遮光区域设置在所述第一像素中。
(5)
根据(1)所述的固态摄像装置，其中，所述第二像素包括具有所述多个光电转换单元中的第一光电转换单元的第一子像素和具有所述多个光电转换单元中的第二光电转换单元的第二子像素，并且在所述第一子像素与所述第二子像素之间不具有遮光区域。
(6)
根据(1)至(5)中任一项所述的固态摄像装置，
其中，当所述第一遮光区域的宽度被定义为w，
所述第一像素中的所述多个芯片上透镜之间的间距被定义为p1，
从包括所述第一遮光区域的底面的虚拟平面到最靠近所述第一遮光区域的所述芯片上透镜的顶部的高度被定义为h1，并且
光进入设置在所述第一像素中的所述光电转换单元的长度被定义为d1时，
满足以下关系式：
w>2×((p1/2)×d1/(h1+d1))。
(7)
根据(1)至(6)中任一项所述的固态摄像装置，
其中，当所述第一遮光区域的宽度被定义为w，
所述第二像素中的所述多个芯片上透镜之间的间距被定义为p2，
从包括所述第一遮光区域的底面的虚拟平面到最靠近所述第一遮光区域的所述芯片上透镜的顶部的高度被定义为h2，并且
光进入设置在所述第二像素中的所述光电转换单元的长度被定义为d2时，
满足以下关系式：
w>2×((p2/2)×d2/(h2+d2))。
(8)
根据(1)至(7)中任一项所述的固态摄像装置，还包括绝缘膜，所述绝缘膜在所述第一像素和所述第二像素之间与所述第一遮光区域重叠地形成。
(9)
根据(1)至(8)中任一项所述的固态摄像装置，还包括金属膜，所述金属膜在所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片和所述第一遮光区域之间与所述第一遮光区域重叠地形成，
其中，所述第一子像素具有多个在所述第一彩色滤光片和所述多个光电转换单元之间与所述多个芯片上透镜中的各者重叠地布置的内部透镜，并且
其中，所述第二子像素具有多个在所述第二彩色滤光片和所述多个光电转换单元之间与所述多个芯片上透镜中的各者重叠地布置的内部透镜。
(10)
根据(1)至(9)中任一项所述的固态摄像装置，还包括像素区域，所述像素区域具有水平方向比垂直方向长的矩形形状，并且具有在所述垂直方向和所述水平方向上以预定图案布置的所述第一像素和所述第二像素，
其中，布置在所述像素区域的短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的部分的宽度比平行于所述水平方向的部分的宽度宽。
(11)
根据(10)所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的中央部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的所述短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的所述部分的宽度窄。
(12)
根据(1)至(9)中任一项所述的固态摄像装置，还包括像素区域，所述像素区域具有水平方向比垂直方向长的矩形形状，并且具有在所述垂直方向和所述水平方向上以预定图案布置的所述第一像素和所述第二像素，
其中，布置在所述像素区域的角部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的中央部的所述第一遮光区域的宽度宽。
(13)
根据(12)所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的除了所述角部以外的短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的部分的宽度比平行于所述水平方向的部分的宽度宽。
(14)
根据(12)或(13)所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的除了所述角部以外的长边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的部分的宽度比平行于所述水平方向的部分的宽度窄。
(15)
根据(13)所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的所述中央部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的除了所述角部以外的长边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述水平方向的部分的宽度窄。
(16)
根据(13)所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的所述中央部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的除了所述角部以外的短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的所述部分的宽度窄。
本领域技术人员能够根据设计要求和其他因素构想各种修改、组合、子组合和变更，但是应当理解，这些修改、组合、子组合和变更都被包括在所附权利要求及其等同物的范围内。
附图标记列表
1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h 固态摄像装置
2 像素
2B、200B 蓝色像素
2G、200G 绿色像素
2R 红色像素
3 像素区域
3A、3B、3C、3D 区域
4 垂直驱动电路
5 列信号处理电路
6 水平驱动电路
7 输出电路
8 控制电路
9a 垂直信号线
9b 选择信号线
10 水平信号线
11 支撑基板
12 基板
13 配线层
14 层间绝缘膜
15 配线
17 栅极绝缘膜
20B 蓝色子像素
20G、201G 绿色子像素
20R 红色子像素
21B、21G、21R 光电转换单元
22B 蓝色滤光片
22G 绿色滤光片
22R 红色滤光片
23B、23G、23R 芯片上透镜
24 绝缘膜
25 平坦化膜
26 像素分离部
29 p阱层
30 反角度
30B、30G、30R 浮动扩散(FD)部
31 第一遮光区域
32 第二遮光区域
33 遮光区域
34、35 金属膜
40 元件分离部
41 绝缘膜
42 固定电荷膜
43 槽部
50B、50G 内部透镜
211 n型半导体区域
212、213 p型半导体区域
311 底面
GE 栅电极
GTr2、RTr2 复位晶体管
GTr3、RTr3 放大晶体管
GTr4、RTr4 选择晶体管
GTr11、GTr12、GTr13、GTr14、RTr11、RTr12、RTr13、RTr14 传输晶体管

Claims (16)

1.一种固态摄像装置，其包括：
第一像素，其具有多个芯片上透镜和彼此共享第一彩色滤光片的多个光电转换单元；
第二像素，其与所述第一像素相邻布置，并且具有多个芯片上透镜和彼此共享第二彩色滤光片的多个光电转换单元；和
第一遮光区域，其设置在所述第一像素与所述第二像素之间。
2.根据权利要求1所述的固态摄像装置，
其中，所述第一像素包括具有所述多个光电转换单元中的第一光电转换单元的第一子像素、具有所述多个光电转换单元中的第二光电转换单元的第二子像素和设置在所述第一子像素与所述第二子像素之间的第二遮光区域，并且
其中，所述第二遮光区域的宽度比所述第一遮光区域的宽度窄。
3.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其中，在所述第一彩色滤光片具有视觉灵敏度低于所述第二彩色滤光片的颜色的情况下，所述第二遮光区域设置在所述第一像素中。
4.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其中，在所述第一彩色滤光片是具有波长比所述第二彩色滤光片长的颜色的彩色滤光片的情况下，所述第二遮光区域设置在所述第一像素中。
5.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，所述第二像素包括具有所述多个光电转换单元中的第一光电转换单元的第一子像素和具有所述多个光电转换单元中的第二光电转换单元的第二子像素，并且在所述第一子像素与所述第二子像素之间不具有遮光区域。
6.根据权利要求1所述的固态摄像装置，
其中，当所述第一遮光区域的宽度被定义为w，
所述第一像素中的所述多个芯片上透镜之间的间距被定义为p1，
从包括所述第一遮光区域的底面的虚拟平面到最靠近所述第一遮光区域的所述芯片上透镜的顶部的高度被定义为h1，并且
光进入设置在所述第一像素中的所述光电转换单元的长度被定义为d1时，
满足以下关系式：
w>2×((p1/2)×d1/(h1+d1))。
7.根据权利要求1所述的固态摄像装置，
其中，当所述第一遮光区域的宽度被定义为w，
所述第二像素中的所述多个芯片上透镜之间的间距被定义为p2，
从包括所述第一遮光区域的底面的虚拟平面到最靠近所述第一遮光区域的所述芯片上透镜的顶部的高度被定义为h2，并且
光进入设置在所述第二像素中的所述光电转换单元的长度被定义为d2时，
满足以下关系式：
w>2×((p2/2)×d2/(h2+d2))。
8.根据权利要求1所述的固态摄像装置，还包括绝缘膜，所述绝缘膜在所述第一像素和所述第二像素之间与所述第一遮光区域重叠地形成。
9.根据权利要求1所述的固态摄像装置，还包括金属膜，所述金属膜在所述第一彩色滤光片、所述第二彩色滤光片和所述第一遮光区域之间与所述第一遮光区域重叠地形成，
其中，所述第一像素具有多个在所述第一彩色滤光片和所述多个光电转换单元之间与所述多个芯片上透镜中的各者重叠地布置的内部透镜，并且
其中，所述第二像素具有多个在所述第二彩色滤光片和所述多个光电转换单元之间与所述多个芯片上透镜中的各者重叠地布置的内部透镜。
10.根据权利要求1所述的固态摄像装置，还包括像素区域，所述像素区域具有水平方向比垂直方向长的矩形形状，并且具有在所述垂直方向和所述水平方向上以预定图案布置的所述第一像素和所述第二像素，
其中，布置在所述像素区域的短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的部分的宽度比平行于所述水平方向的部分的宽度宽。
11.根据权利要求10所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的中央部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的所述短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的所述部分的宽度窄。
12.根据权利要求1所述的固态摄像装置，还包括像素区域，所述像素区域具有水平方向比垂直方向长的矩形形状，并且具有在所述垂直方向和所述水平方向上以预定图案布置的所述第一像素和所述第二像素，
其中，布置在所述像素区域的角部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的中央部的所述第一遮光区域的宽度宽。
13.根据权利要求12所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的除了所述角部以外的短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的部分的宽度比平行于所述水平方向的部分的宽度宽。
14.根据权利要求12所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的除了所述角部以外的长边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的部分的宽度比平行于所述水平方向的部分的宽度窄。
15.根据权利要求13所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的所述中央部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的除了所述角部以外的长边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述水平方向的部分的宽度窄。
16.根据权利要求13所述的固态摄像装置，其中，布置在所述像素区域的所述中央部的所述第一遮光区域的宽度比布置在所述像素区域的除了所述角部以外的短边侧端部的所述第一遮光区域的平行于所述垂直方向的所述部分的宽度窄。
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