CN115244696A - 固态成像装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够提高像素灵敏度并防止混色的固态成像装置。固态成像装置包括：会聚入射光的多个微透镜；使会聚的入射光中所包括的特定波长的光透过的多个彩色滤光片；透过彩色滤光片的具有特定波长的光入射到其上的多个光电转换部；和配置在彩色滤光片之间并包围彩色滤光片的多段波导壁部。然后，多段波导壁部中的各者形成在经过光瞳校正的位置中。

Description

固态成像装置和电子设备
技术领域
本公开涉及固态成像装置和电子设备。
背景技术
以往，已经提出了具有如下像素区域的固态成像装置：其中，光电转换部、透明绝缘层、彩色滤光片和微透镜按该顺序层压(例如，参见专利文献1)。在专利文献1所记载的固态成像装置中，含有低折射材料的分离部被配置在彩色滤光片之间，并且波导形成有作为芯部的彩色滤光片和作为覆层的分离部(波导壁部)，从而能够防止入射光在彩色滤光片中的扩散，并能够提高各像素的灵敏度。
此外，在像素区域的端部侧(高图像高度)，入射光倾斜地入射到微透镜上。
引用列表
专利文献
专利文献1：国际专利申请公开号2012/073402
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的固态成像装置中，例如，在入射光倾斜地入射到微透镜上的情况下，存在以下可能性：入射光撞击波导壁部的微透镜侧，入射光的一部分被波导壁部反射(散射)，并且散射光进入相邻像素而引起混色。
本公开的目的是提供一种能够提高像素灵敏度并防止混色的固态成像装置和电子设备。
问题的解决方案
本公开的固态成像装置包括：(a)多个微透镜，其会聚入射光，(b)多个彩色滤光片，其使会聚的所述入射光中所包括的特定波长的光透过，(c)多个光电转换部，透过所述彩色滤光片的具有特定波长的光入射到所述多个光电转换部上，以及(d)多段波导壁部，其配置在所述彩色滤光片之间并包围所述彩色滤光片，并且(e)多段所述波导壁部中的各者形成在经过光瞳校正的位置中。
本公开的电子设备包括：(a)固态成像装置，其包括：会聚入射光的多个微透镜、使会聚的所述入射光中所包括的特定波长的光透过的多个彩色滤光片、透过所述彩色滤光片的具有特定波长的光入射到其上的多个光电转换部以及配置在所述彩色滤光片之间并包围所述彩色滤光片的多段波导壁部，多段所述波导壁部中的各者形成在经过光瞳校正的位置中，(b)光学透镜，其在所述固态成像装置的成像表面上形成来自被摄体的图像光的图像，以及(c)信号处理电路，其对从所述固态成像装置输出的信号执行信号处理。
附图说明
图1是示出根据第一实施方案的固态成像装置的整体构成的图。
图2是示出沿着图1中的线A-A切割的固态成像装置的截面构成的图。
图3是示出各段的波导壁部的偏移方向的图。
图4是示出各段的波导壁部的偏移量的图。
图5A是示出固态成像装置的制造过程的流程的图。
图5B是示出固态成像装置的制造过程的流程的图。
图5C是示出固态成像装置的制造过程的流程的图。
图5D是示出固态成像装置的制造过程的流程的图。
图5E是示出固态成像装置的制造过程的流程的图。
图6是示出根据变形例的固态成像装置的截面构成的图。
图7是示出根据变形例的固态成像装置的截面构成的图。
图8是示出根据变形例的固态成像装置的截面构成的图。
图9是示出根据变形例的固态成像装置的截面构成的图。
图10是示出根据变形例的固态成像装置的截面构成的图。
图11是示出根据变形例的固态成像装置的截面构成的图。
图12是示出根据变形例的固态成像装置的截面构成的图。
图13是根据第二实施方案的电子设备的示意性构成图。
具体实施方式
在下文中，将参照图1至图13说明根据本公开实施方案的固态成像装置1和电子设备的示例。将按以下顺序说明本公开的实施方案。注意，本公开不限于以下示例。此外，本说明书中所记载的效果仅是说明性的而非限制性的。因此，可以获得其他效果。
1.第一实施方案：固态成像装置
1-1固态成像装置的整体构成
1-2主要部分的构成
1-3彩色滤光片层的形成方法
1-4变形例
2.第二实施方案：应用于电子设备的示例
<1.第一实施方案：固态成像装置>
[1-1固态成像装置的整体构成]
将说明根据本公开第一实施方案的固态成像装置1。图1是示出根据本公开第一实施方案的固态成像装置1的整体的示意性构成图。
图1中的固态成像装置1是背面照射型互补金属氧化物半导体(CMOS：complementary metal oxide semiconductor)图像传感器。如图13所示，固态成像装置1(101)经由光学透镜102捕获来自被摄体的图像光(入射光106)，将在成像表面上形成图像的入射光106的光量以像素为单位转换成电信号，并将电信号作为像素信号输出。
如图1所示，固态成像装置1包括基板2、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。
像素区域3具有在基板2上以二维阵列状规则地排列的多个像素9。像素9包括图2所示的光电转换部23和多个像素晶体管(未示出)。作为多个像素晶体管，例如，可以采用传输晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管这四种晶体管。此外，例如，可以采用除选择晶体管以外的三种晶体管。
例如，垂直驱动电路4包括移位寄存器，选择期望的像素驱动配线10，将用于驱动像素9的脉冲提供给所选的像素驱动配线10，并以行为单位驱动各像素9。即，垂直驱动电路4以行为单位在垂直方向上依次选择性地扫描像素区域3的各像素9，并且通过垂直信号线11将基于根据各像素9的光电转换部23中的光接收量而产生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9的各列配置，并且针对各像素列对从一行的像素9输出的信号执行诸如噪声去除等信号处理。例如，列信号处理电路5执行诸如用于去除像素固有的固定模式噪声的相关双采样(CDS)和模数(AD)转换等信号处理。
例如，水平驱动电路6包括移位寄存器，通过向列信号处理电路5依次输出水平扫描脉冲来依次选择各列信号处理电路5，并使各列信号处理电路5将经过信号处理的像素信号输出到水平信号线12。
输出电路7对通过水平信号线12从各列信号处理电路5依次提供的像素信号执行信号处理，并输出处理后的像素信号。作为信号处理，例如，可以使用缓冲、黑电平调整、列变化校正和各种数字信号处理等。
基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号，控制电路8产生用作垂直驱动电路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。然后，控制电路8将产生的时钟信号和控制信号输出到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等。
[1-2主要部分的构成]
接下来，将说明图1的固态成像装置1的详细结构。图2是示出在沿着图1中的线A-A切割固态成像装置1的情况下的固态成像装置1的截面构成的图。
如图2所示，固态成像装置1包括通过将基板2、绝缘膜13、遮光膜14和平坦化膜15按该顺序层压而形成的光接收层16。此外，在光接收层16的平坦化膜15侧的表面(在下文中，也被称为“背面S1”)上形成有其中彩色滤光片层17和微透镜阵列18按该顺序层压的聚光层19。此外，配线层20和支撑基板21按该顺序层压在光接收层16的基板2侧的表面(在下文中，也被称为“正面S2”)上。注意，由于光接收层16的背面S1和平坦化膜15的背面是同一表面，因此在以下说明中也将平坦化膜15的背面称为“背面S1”。此外，由于光接收层16的正面S2和基板2的正面是同一表面，因此在以下说明中也将基板2的正面称为“正面S2”。
基板2包括例如包含硅(Si)的半导体基板，并且形成像素区域3。在像素区域3中，包括光电转换部23的多个像素9以二维阵列状配置。各光电转换部23被嵌入基板2中以形成光电二极管，产生与入射光22的光量相对应的信号电荷，并累积所产生的信号电荷。
此外，各光电转换部23由像素分离部24物理地分离。像素分离部24形成为格子形状以包围各光电转换部23。像素分离部24包括有底的沟槽部25(槽部)，该沟槽部25从基板2的与绝缘膜13相对的表面(在下文中，也被称为“背面S3”)侧沿着深度方向形成。沟槽部25形成为格子形状，使得其内侧面和底面形成像素分离部24的外形。此外，覆盖基板2的背面S3侧的绝缘膜13被嵌入沟槽部25的内部。
绝缘膜13连续覆盖基板2的整个背面S3侧(整个光接收表面侧)和沟槽部25的内部。作为绝缘膜13的材料，例如可以使用绝缘体。具体地，可以采用氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiN)。此外，遮光膜14形成为在绝缘膜13的背面S4侧的一部分中使多个光电转换部23中的各者的光接收表面侧开口的格子形状，从而不允许光泄漏到相邻的像素9。此外，平坦化膜15连续覆盖包括遮光膜14的绝缘膜13的整个背面S5侧(整个光接收表面侧)，使得光接收层16的背面S1是没有凹凸的平坦表面。
彩色滤光片层17在平坦化膜15的背面S1侧(光接收表面侧)包括针对各像素9的波导模块26。波导模块26通过层压多段波导27而形成。图2示出了存在三段波导27并且所有段波导壁部29的高度与所有段滤光片构成部件28的高度相同的情况。各波导27包括滤光片构成部件28和波导壁部29(分离部)。
滤光片构成部件28是使由微透镜30会聚的入射光22中所包括的特定波长的光透过的滤光片。作为具有特定波长的光，例如，可以采用红色光、绿色光和蓝色光。此外，作为同一波导模块26中所包括的各滤光片构成部件28，使用使同一颜色的光透过的滤光片构成部件28。结果，形成了包括波导模块26中所包括的多段滤光片构成部件28的彩色滤光片33。透过彩色滤光片33的具有特定波长的光入射到光电转换部23上。此外，例如，在从微透镜30侧观察的情况下，可以采用拜耳阵列作为滤光片构成部件28的阵列模式。作为滤光片构成部件28的材料，例如，可以采用折射率为1.4至1.9的有机玻璃材料。
波导壁部29被形成为包围同一波导27中所包括的滤光片构成部件28。此外，波导壁部29由彼此相邻的同一段波导27共用。即，各段的波导壁部29形成为格子形状以包围同一段的滤光片构成部件28。换句话说，多段波导壁部29被配置在由所有段滤光片构成部件28形成的彩色滤光片33之间。作为波导壁部29的材料，例如，可以采用具有比同一波导27中所包括的滤光片构成部件28的折射率更低的折射率的低折射材料。作为低折射材料，例如，可以采用折射率为1.0至1.2的低折射率树脂。结果，在波导27中，芯部由具有相对较高折射率的滤光片构成部件28形成，并且覆层由具有相对较低折射率的波导壁部29形成。此外，图2示出了各段的波导壁部29的高度、宽度和材料相同的情况。即，各段的波导壁部29是具有相同形状和相同材料的部件。注意，“波导壁部29的宽度”是在与基板2的背面S3(光接收表面)垂直的截面中，与基板2的背面S3(光接收表面)平行的方向上的波导壁部29的宽度。“波导壁部29的宽度”的一个示例是在从微透镜30侧观察波导壁部29的情况下，在与波导壁部29延伸的方向交叉(正交等)的方向上的波导壁部29的长度。
此外，多段波导壁部29中的各者被形成在单独执行光瞳校正的位置中。即，对位于像素区域3的端部侧(高图像高度)的各波导模块26中所包括的多个波导27中的各者执行光瞳校正。具体地，如图2和图3所示，在相互层叠的各波导壁部29中，微透镜阵列18侧(微透镜30侧)的段的波导壁部29与光电转换部23侧的段的波导壁部29相比朝向像素区域3的中心部偏移。在图2中，下段波导壁部29的中心轴与像素分离部24的中心轴一致，中段波导27的中心轴从下段波导壁部29的中心轴朝向像素区域3的中心部偏移，并且上段波导壁部29的中心轴从中段波导27的中心轴朝向像素区域3的中心部偏移。此外，在图3中，当从微透镜阵列18侧观察时，在图3中像素区域3的中心部的左侧的区域中的波导模块26中，中段和上段波导壁部29朝向图3的右侧偏移，在图3中像素区域3的中心部的下侧的区域中的波导模块26中，中段和上段波导壁部29朝向图3的上侧偏移，并且在图3中像素区域3的中心部的左下侧的区域中的波导模块26中，中段和上段波导壁部29朝向图3的右上侧偏移。注意，在图3中，省略了滤光片构成部件28，以便于理解波导壁部29的偏移状态。此外，图3示出了各段的波导壁部29的偏移量相同的情况。
此外，如图4所示，当从微透镜阵列18侧观察时，随着距像素区域3的中心部的距离越远，最上段波导壁部29和最下段波导壁部29之间的偏移量越大。在图4中，像素区域3的中心部的波导模块26中的波导壁部29之间的偏差量(＝0)<稍微远离像素区域3的中心部的区域中的波导模块26中的波导壁部29之间的偏移量<显著远离像素区域3的区域中的波导模块26中的波导壁部29之间的偏移量。此外，在相互层叠的波导壁部29中，微透镜阵列18侧的段的波导壁部29的偏移量在光电转换部23侧的段的波导壁部29的宽度x的±x/2的范围内。即，偏移量被确定为使得在相互层叠的波导壁部29之间没有间隙。
此外，例如，波导壁部29的最佳偏移量z可以根据斯涅尔定律(Snell'slaw)来计算。具体地，如图2所示，基于入射光22的入射角A[度]、滤光片构成部件28(彩色滤光片33)的折射率n以及偏移的波导壁部29的高度y，可以根据下式(1)来计算波导壁部29的最佳偏移量z。
z＝y×tanB…… (1)
SinB＝n/sinA
这里，B[度]是滤光片构成部件28(彩色滤光片33)的折射角。
这里，入射光22倾斜地入射到位于像素区域3的端部侧(高图像高度)的微透镜上。鉴于此，在波导模块26中，由于波导壁部29形成在经过光瞳校正的位置中，因此可以防止倾斜入射的入射光22撞击波导壁部29的微透镜阵列18侧(图2中由圆圈34表示的部分)，并且可以防止入射光22被波导壁部29散射。此外，在微透镜30中，通过微透镜30的衍射作用，入射光22被部分衍射，并且被衍射的入射光22扩散。作为对策，在波导模块26中，由于之字形波导形成为在与倾斜入射的入射光22平行的方向上延伸，因此可以在滤光片构成部件28和波导壁部29之间的界面处反射光，扩散的入射光22返回到像素9的中心侧，并且可以抑制入射光22进入其他像素9。
微透镜阵列18在彩色滤光片层17的背面S5侧(光接收表面侧)包括针对各像素9的微透镜30。各微透镜30将来自被摄体的图像光(入射光22)经由波导模块26会聚到光电转换部23中。
此外，对位于像素区域3的端部侧(高图像高度)的各微透镜30执行光瞳校正。具体地，如图2所示，各微透镜30从波导模块26朝向像素区域3的中心部偏移。此外，微透镜30形成为具有减小的高度。微透镜30的高度H例如优选为300nm以下，并且更优选为200nm以下。作为高度H，例如，可以采用微透镜30的顶部和底部之间的距离。通过减小微透镜30的高度，即使入射光22通过微透镜30的衍射作用而被部分衍射，也可以在衍射的入射光22扩散之前将衍射的入射光22全部引导到波导模块26中，并且可以防止入射光22进入相邻的像素9。
配线层20形成在基板2的正面S2侧，并且包括层间绝缘膜31和隔着层间绝缘膜31层压为多层的配线32。然后，配线层20经由多层的配线32驱动各像素9中所包括的像素晶体管。
支撑基板21形成在配线层20的面向基板2的一侧的相反侧的表面上。支撑基板21是用于在固态成像装置1的制造阶段确保基板2的强度的基板。作为支撑基板21的材料，例如，可以使用硅(Si)。
在具有上述构成的固态成像装置1中，光从基板2的背面侧(光接收层16的背面S1侧)照射，照射的光透过微透镜30和波导模块26，并且透过的光通过光电转换部23进行光电转换以产生信号电荷。然后，产生的信号电荷经由形成在基板2的正面S2侧的像素晶体管通过包括配线32的图1所示的垂直信号线11作为像素信号输出。
[1-3彩色滤光片层的形成方法]
接下来，将说明固态成像装置1中的彩色滤光片层17的形成方法。
首先，如图5A所示，在光接收层16的背面S1上形成图3所示的下段、中段和上段波导27中的下段波导27的波导壁部29。随后，如图5B所示，在由形成的波导壁部29包围的各空间中形成滤光片构成部件28，从而形成下段波导27。随后，如图5C所示，在下段波导27的波导壁部29上以从下段波导27的波导壁部29朝向像素区域3的中心部偏移的方式形成中段波导27的波导壁部29。随后，如图5D所示，在由形成的波导壁部29包围的各空间中形成滤光片构成部件28，从而形成中段波导27。随后，如图5E所示，在中段波导27的波导壁部29上以从中段波导27的波导壁部29朝向像素区域3的中心部偏移的方式形成上段波导27的波导壁部29，并且在由形成的波导壁部29包围的各空间中形成滤光片构成部件28，从而形成上段波导27。结果，获得包括多个波导模块26的彩色滤光片层17。
如上所述，第一实施方案的固态成像装置1包括在彩色滤光片33之间包围彩色滤光片33的多段波导壁部29。然后，多段波导壁部29分别形成在经过光瞳校正的位置中。
因此，可以形成其中彩色滤光片33被用作芯部且多段波导壁部29被用作覆层的波导，以在彩色滤光片33中抑制入射光22朝向其他像素9扩散，并提高各像素9的灵敏度。此外，虽然入射光22通常倾斜地入射到位于像素区域3的端部侧的微透镜上，但是可以防止倾斜入射的入射光22撞击波导壁部29的微透镜30侧(图2中由圆圈34表示的部分)，可以防止入射光22被波导壁部29反射，并且可以进一步提高各像素9的灵敏度。此外，可以防止散射光进入其他像素9而引起混色。因此，可以提供一种能够提高像素9的灵敏度并防止混色的固态成像装置1。
此外，第一实施方案的固态成像装置1具有背面照射型结构，即，以与其上形成有配线层20的基板2的正面S2相反的基板2的背面S1作为光接收表面，入射光22从基板2的背面S1侧入射的结构。因此，入射光22入射到光电转换部23上而不受配线层20的限制。因此，可以使光电转换部23的开口变宽，并且例如，可以实现比正面照射型结构更高的灵敏度。
[1-4变形例]
(1)注意，虽然第一实施方案描述了存在三段波导壁部29的示例，但是可以采用其他构成。例如，如图6和图7所示，段数可以少于三个或多于三个。图6示出了存在两段波导壁部29的情况。此外，图7示出了存在四段波导壁部29的情况。通过将波导壁部29的段数增加到多于三个，可以使由整个波导模块26形成的波导更陡峭地倾斜，这适用于需要高主光线角度(CRA：chief ray angle)的移动设备。
(2)此外，虽然第一实施方案描述了其中随着距像素区域3的中心部的距离越远，最上段波导壁部29和最下段波导壁部29之间的偏移量增加的示例，但是可以采用其他构成。例如，可以采用以下构成：当从微透镜阵列18侧观察时，对距像素区域3的中心部的距离等于或小于预定距离的区域中的波导壁部29不执行光瞳校正，并且仅对距像素区域3的中心部的距离大于预定距离的区域中的波导壁部29执行光瞳校正。在这种情况下，作为光瞳校正，最上段波导壁部29和最下段波导壁部29之间的偏移量可以是恒定的，而与距像素区域3的中心部的距离无关。
(3)此外，虽然第一实施方案描述了其中各段波导壁部29的高度相同的示例，但是可以采用其他构成。例如，波导壁部29的高度可以在多段波导壁部29中的两段以上的波导壁部29之间是不同的。具体地，如图8所示，所有段的波导壁部29可以具有不同的高度，并且可以使微透镜30侧的波导壁部29的高度低于光电转换部23侧的波导壁部29的高度。
这里，例如，当形成波导模块26时，在第一段波导27中波导壁部29和滤光片构成部件28具有相同高度的情况下，第二段波导壁部29由第一段波导壁部29和第一段滤光片构成部件28两者支撑。然而，例如，在第一段波导27中波导壁部29高于滤光片构成部件28的情况下，第二段波导壁部29不由第一段滤光片构成部件28支撑而是仅由第一段波导27支撑，因此可能会塌陷。作为对策，当使微透镜30侧的波导壁部29的高度低于光电转换部23侧的波导壁部29的高度时，波导壁部29不太可能塌陷，从而可以相对容易地形成波导壁部29。此外，例如，与其中所有段的波导壁部29形成得较低的构成相比，可以减少波导壁部29的段数，并且可以降低制造成本。
(4)此外，虽然第一实施方案描述了其中多段滤光片构成部件28的材料相同的示例，但是可以采用其他构成。例如，滤光片构成部件28的材料可以在多段滤光片构成部件28中的两段以上的滤光片构成部件28之间是不同的。具体地，如图9所示，可以使除最靠近微透镜30的滤光片构成部件28以外的滤光片构成部件28的材料粘性低于最靠近微透镜30的滤光片构成部件28的材料粘性。在图9中，使第一段和第二段滤光片构成部件28的材料粘性低于第三段滤光片构成部件28的材料粘性。作为滤光片构成部件28的材料，例如，可以采用彩色滤光片用抗蚀剂树脂。
这里，例如，当形成波导模块26时，在第一段波导27中的滤光片构成部件28的表面上存在凹凸的情况下，第二段波导壁部29可能会因为第二段波导壁部29的一部分被设置在第一段滤光片构成部件28的凹凸上而塌陷。因此，在存在凹凸的情况下，滤光片构成部件28的表面需要在形成滤光片构成部件28之后进行抛光和平坦化。作为对策，通过使除最靠近微透镜30的段以外的段的彩色滤光片33的材料粘性低于最靠近微透镜30的段的彩色滤光片33的材料粘性，可以减少第一段和第二段滤光片构成部件28的表面的凹凸，并且可以消除滤光片构成部件28的表面的抛光处理。
(5)此外，虽然第一实施方案描述了各段波导壁部29的宽度相同的示例，但是可以采用其他构成。例如，波导壁部29的宽度可以在多段波导壁部29中的两段以上的波导壁部29之间是不同的。具体地，如图10所示，所有段的波导壁部29可以具有不同的宽度，并且可以使光电转换部23侧的波导壁部29的宽度大于微透镜30侧的波导壁部29的宽度。
这里，例如，当形成波导模块26时，在第一段波导27中波导壁部29和滤光片构成部件28具有相同高度的情况下，第二段波导壁部29由第一段波导壁部29和第一段滤光片构成部件28两者支撑。然而，例如，在第一段波导27中波导壁部29高于滤光片构成部件28的情况下，第二段波导壁部29不由第一段滤光片构成部件28支撑而是仅由第一段波导27支撑，因此可能会塌陷。作为对策，通过使光电转换部23侧的波导壁部29的宽度比微透镜30侧的波导壁部29的宽度更宽，可以增大波导壁部29之间的接触面积，并且波导壁部29不太可能塌陷，从而可以相对容易地形成波导壁部29。
(6)此外，虽然第一实施方案描述了其中各段波导壁部29的偏移量相同的示例，但是可以采用其他构成。例如，波导壁部29的偏移量可以在多段波导壁部29中的两段以上的波导壁部29之间是不同的。具体地，如图11所示，所有段的波导壁部29可以具有不同的偏移量，并且可以使微透镜30侧的波导壁部29的偏移量大于光电转换部23侧的波导壁部29的偏移量。在图11中，偏移量的大小关系如下：第三段波导壁部29和第四段波导壁部29之间的偏移量>第二段波导壁部29和第三段波导壁部29之间的偏移量>第一段波导壁部29和第二段波导壁部29之间的偏移量。
这里，由于由微透镜30会聚的入射光22在微透镜30和滤光片构成部件28之间的界面处被折射，因此折射角变得小于入射角。如图11所示，随着微透镜30的折射率n1和滤光片构成部件28的折射率n2之比(n2/n1)增大，入射光22的折射角急剧减小。鉴于此，通过使微透镜30侧的波导壁部29的偏移量大于光电转换部23侧的波导壁部29的偏移量，可以防止倾斜入射的入射光22撞击波导壁部29的微透镜30侧(图11中由圆圈34表示的部分)，并且可以使由微透镜30会聚的光行进到光电转换部23而不撞击波导壁部29。结果，可以进一步提高各像素9的灵敏度。
此外，在采用这种构成的情况下，通过与如图8所示的在多段波导壁部29中微透镜30侧的波导壁部29的高度低于光电转换部23侧的波导壁部29的高度的构成组合，容易增加微透镜30侧的波导壁部29的偏移量，并且可以相对容易地形成波导壁部29。
(7)此外，虽然第一实施方案描述了其中多段波导壁部29的总高度与彩色滤光片33的高度相同的示例，但是可以采用其他构成。例如，多段波导壁部29的总高度可以与彩色滤光片33的高度不同。具体地，如图12所示，可以使多段波导壁部29的总高度高于彩色滤光片33的高度。在图12中，第五段波导壁部29的上端侧从彩色滤光片33突出并位于微透镜30之间。
这里，例如，在使多段波导壁部29的总高度低于彩色滤光片33的高度的情况下，最上段波导壁部29不太可能塌陷，从而可以相对容易地形成波导壁部29，并且可以降低工艺难度。然而，由于微透镜30和波导壁部29之间的距离变长，因此由微透镜30衍射且扩散的入射光22不能全部被引导到波导模块26中，并且可能会减弱波导效果。此外，由于入射光22的一部分通过相邻像素9的彩色滤光片33，因此入射光22可能会被减弱，并且各像素9的灵敏度可能会降低。另一方面，通过使多段波导壁部29的总高度高于彩色滤光片33的高度，可以在衍射的入射光22扩散之前将衍射的入射光22全部引导到波导模块26中，并且可以增强波导效果。此外，由于入射光22不通过相邻像素9的彩色滤光片33，因此可以提高各像素9的灵敏度。
<2.第二实施方案：应用于电子设备的示例>
根据本公开的技术(本技术)可以应用于诸如如数码相机或数码摄像机的成像装置、具有成像功能的移动电话或具有成像功能的其他设备等各种电子设备。
图13是示出可以应用根据本公开的技术(本技术)的电子设备(例如，相机)的示意性构成的一个示例的图。
如图13所示，电子设备100包括固态成像装置101、光学透镜102、快门装置103、驱动电路104和信号处理电路105。
光学透镜102在固态成像装置101的成像表面上形成来自被摄体的图像光(入射光106)的图像。结果，信号电荷在固态成像装置101中累积一定时间段。快门装置103控制固态成像装置101的光照射时段和遮光时段。驱动电路104提供用于控制固态成像装置101的传输操作和快门装置103的快门操作的驱动信号。固态成像装置101的信号通过从驱动电路104提供的驱动信号(时序信号)而被传输。信号处理电路105对从固态成像装置101输出的信号(像素信号)执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介质中，或者被输出到监视器。
注意，可以应用固态成像装置1的电子设备100不限于相机，并且也可以将固态成像装置1应用于其他电子设备。例如，固态成像装置1可以应用于诸如用于如移动电话或平板终端的移动设备的相机模块等成像装置。
在上文中，已经说明了可以应用根据本公开的技术的电子设备的一个示例。在上述构成中，根据本公开的技术可以应用于固态成像装置101。具体地，图1中的固态成像装置1可以应用于固态成像装置101。通过将根据本公开的技术应用于固态成像装置101，可以拍摄具有改善的质量的图像。
注意，本技术也能够以以下方式构造。
(1)
一种固态成像装置，包括：
多个微透镜，所述多个微透镜会聚入射光；
多个彩色滤光片，所述多个彩色滤光片使会聚的所述入射光中所包括的特定波长的光透过；
多个光电转换部，透过所述彩色滤光片的具有特定波长的光入射到所述多个光电转换部上；和
多段波导壁部，所述多段波导壁部配置在所述彩色滤光片之间并包围所述彩色滤光片，
其中，多段所述波导壁部中的各者形成在经过光瞳校正的位置中。
(2)
根据以上(1)所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部包含折射率低于所述彩色滤光片的折射率的低折射材料。
(3)
根据以上(1)或(2)所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部的高度在多段所述波导壁部中的两段以上所述波导壁部之间是不同的。
(4)
根据以上(3)所述的固态成像装置，
其中，所述微透镜侧的所述波导壁部的高度低于所述光电转换部侧的所述波导壁部的高度。
(5)
根据以上(1)至(4)中任一项所述的固态成像装置，
其中，所述彩色滤光片包括多段滤光片构成部件，并且
所述滤光片构成部件的材料在多段所述滤光片构成部件中的两段以上所述滤光片构成部件之间是不同的。
(6)
根据以上(5)所述的固态成像装置，
其中，除最靠近所述微透镜的所述滤光片构成部件以外的所述滤光片构成部件的材料粘性低于最靠近所述微透镜的所述滤光片构成部件的材料粘性。
(7)
根据以上(1)至(6)中任一项所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部的宽度在多段所述波导壁部中的两段以上所述波导壁部之间是不同的。
换句话说，(7)也可以被描述为“根据以上(1)至(6)中任一项所述的固态成像装置，其中，
在与基板2的背面S3(光接收表面)垂直的截面中，在与基板2的背面S3(光接收表面)平行的方向上的所述波导壁部的宽度在多段所述波导壁部中的两段以上所述波导壁部之间是不同的。”。
(8)
根据以上(7)所述的固态成像装置，
其中，所述光电转换部侧的所述波导壁部的宽度比所述微透镜侧的所述波导壁部的宽度宽。
(9)
根据以上(1)至(8)中任一项所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部的偏移量在多段所述波导壁部中的两段以上所述波导壁部之间是不同的。
(10)
根据以上(9)所述的固态成像装置，
其中，所述微透镜侧的所述波导壁部的偏移量大于所述光电转换部侧的所述波导壁部的偏移量。
(11)
根据以上(1)至(10)中任一项所述的固态成像装置，
其中，多段所述波导壁部的总高度与所述彩色滤光片的高度不同。
(12)
根据以上(11)所述的固态成像装置，
其中，多段所述波导壁部的总高度高于所述彩色滤光片的高度。
(13)
根据以上(1)至(12)中任一项所述的固态成像装置，
其中，所述光电转换部具有背面照射型结构。
(14)
根据以上(1)至(13)中任一项所述的固态成像装置，
其中，所述微透镜的高度为300nm以下。
(15)
一种电子设备，包括：
固态成像装置，包括：
多个微透镜，所述多个微透镜会聚入射光，
多个彩色滤光片，所述多个彩色滤光片使会聚的所述入射光中所包括的特定波长的光透过，
多个光电转换部，透过所述彩色滤光片的具有特定波长的光入射到所述多个光电转换部上，和
多段波导壁部，所述多段波导壁部配置在所述彩色滤光片之间并包围所述彩色滤光片，
多段所述波导壁部中的各者形成在经过光瞳校正的位置中；
光学透镜，其在所述固态成像装置的成像表面上形成来自被摄体的图像光的图像；和
信号处理电路，其对从所述固态成像装置输出的信号执行信号处理。
附图标记列表
1 固态成像装置
2 基板
3 像素区域
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
9 像素
10 像素驱动配线
11 垂直信号线
12 水平信号线
13 绝缘膜
14 遮光膜
15 平坦化膜
16 光接收层
17 彩色滤光片层
18 微透镜阵列
19 聚光层
20 配线层
21 支撑基板
22 入射光
23 光电转换部
24 像素分离部
25 沟槽部
26 波导模块
27 波导
28 滤光片构成部件
29 波导壁部
30 微透镜
31 层间绝缘膜
32 配线
33 彩色滤光片
34 圆圈
100 电子设备
101 固态成像装置
102 光学透镜
103 快门装置
104 驱动电路
105 信号处理电路
106 入射光

Claims (15)

1.一种固态成像装置，包括：
多个微透镜，所述多个微透镜会聚入射光；
多个彩色滤光片，所述多个彩色滤光片使会聚的所述入射光中所包括的特定波长的光透过；
多个光电转换部，透过所述彩色滤光片的具有特定波长的光入射到所述多个光电转换部上；和
多段波导壁部，所述多段波导壁部配置在所述彩色滤光片之间并包围所述彩色滤光片，
其中，多段所述波导壁部中的各者形成在经过光瞳校正的位置中。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部包含折射率低于所述彩色滤光片的折射率的低折射材料。
3.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部的高度在多段所述波导壁部中的两段以上所述波导壁部之间是不同的。
4.根据权利要求3所述的固态成像装置，
其中，所述微透镜侧的所述波导壁部的高度低于所述光电转换部侧的所述波导壁部的高度。
5.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，所述彩色滤光片包括多段滤光片构成部件，并且
所述滤光片构成部件的材料在多段所述滤光片构成部件中的两段以上所述滤光片构成部件之间是不同的。
6.根据权利要求5所述的固态成像装置，
其中，除最靠近所述微透镜的所述滤光片构成部件以外的所述滤光片构成部件的材料粘性低于最靠近所述微透镜的所述滤光片构成部件的材料粘性。
7.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部的宽度在多段所述波导壁部中的两段以上所述波导壁部之间是不同的。
8.根据权利要求7所述的固态成像装置，
其中，所述光电转换部侧的所述波导壁部的宽度比所述微透镜侧的所述波导壁部的宽度宽。
9.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，所述波导壁部的偏移量在多段所述波导壁部中的两段以上所述波导壁部之间是不同的。
10.根据权利要求9所述的固态成像装置，
其中，所述微透镜侧的所述波导壁部的偏移量大于所述光电转换部侧的所述波导壁部的偏移量。
11.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，多段所述波导壁部的总高度与所述彩色滤光片的高度不同。
12.根据权利要求11所述的固态成像装置，
其中，多段所述波导壁部的总高度高于所述彩色滤光片的高度。
13.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，所述光电转换部具有背面照射型结构。
14.根据权利要求1所述的固态成像装置，
其中，所述微透镜的高度为300nm以下。
15.一种电子设备，包括：
固态成像装置，包括：
多个微透镜，所述多个微透镜会聚入射光，
多个彩色滤光片，所述多个彩色滤光片使会聚的所述入射光中所包括的特定波长的光透过，
多个光电转换部，透过所述彩色滤光片的具有特定波长的光入射到所述多个光电转换部上，和
多段波导壁部，所述多段波导壁部配置在所述彩色滤光片之间并包围所述彩色滤光片，
多段所述波导壁部中的各者形成在经过光瞳校正的位置中；
光学透镜，其在所述固态成像装置的成像表面上形成来自被摄体的图像光的图像；和
信号处理电路，其对从所述固态成像装置输出的信号执行信号处理。
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