CN116368627A - 固态成像装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够改善量子效率同时减小同色间灵敏度差异的固态成像装置。该固态成像装置提供了：基板；多个光电转换单元，形成在基板上；微透镜阵列，包括在基板的一个面侧针对包括相邻的至少两个或更多个光电转换单元的光电转换单元组而形成的多个微透镜；以及沟槽部分，具有格子形状并且形成在基板中以围绕光电转换单元。通过层叠具有不同折射率的两个或更多个透镜层来形成微透镜。在两个或更多个透镜层当中，越接近于基板的透镜层具有越低的折射率。

Description

固态成像装置和电子设备
技术领域
本技术涉及固态成像装置和电子设备。
背景技术
常规而言，提出了具有一个微透镜由四个相邻的光电转换单元共享的构造的固态成像装置(例如，参见专利文献1)。在专利文献1中描述的固态成像装置中，可以基于四个光电转换单元的信号电荷之间的差异来计算到被摄体的距离。因此，所有像素都可以用作自动对焦传感器。
此外，专利文献1中描述的固态成像装置包括围绕每个光电转换单元的格子状像素分离部分。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特许公开No.2013-211413
发明内容
本发明要解决的问题
但是，在专利文献1中描述的固态成像装置中，例如，存在这样的可能性：入射光的聚光点的中心由于像素分离部分的宽度的变化、像素分离部分的位置的变化、像素分离部分与微透镜之间的重叠偏差等而偏离四个光电转换单元的中心。因此，存在光电转换单元之间发生光接收灵敏度的差异(同色间灵敏度差异)的可能性。
作为用于降低这种同色间灵敏度差异的方法，例如，预期通过增加微透镜的曲率半径来加宽入射光的聚光点，但存在量子效率(QE)由于聚光力降低而降低的可能性。
本公开的目的是提供一种能够改善量子效率同时减小同色间灵敏度差异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)基板；(b)形成在基板上的多个光电转换单元；(c)微透镜阵列，包括在基板的一个面侧针对包括相邻的至少两个或更多个光电转换单元的光电转换单元组而形成的多个微透镜；以及(d)沟槽部分，具有格子形状并且形成在基板中以围绕每个光电转换单元，其中(e)在微透镜中层叠有具有不同折射率的两个或更多个透镜层，以及(f)两个或更多个透镜层中的越接近于基板的透镜层具有越低的折射率。
此外，本公开的电子设备包括固态成像装置，该固态成像装置包括：(a)基板；(b)形成在基板上的多个光电转换单元；(c)微透镜阵列，包括在基板的一个面侧针对包括相邻的至少两个或更多个光电转换单元的光电转换单元组而形成的多个微透镜；以及(d)沟槽部分，具有格子形状并且形成在基板中以围绕每个光电转换单元，其中(e)在微透镜中层叠有具有不同折射率的两个或更多个透镜层，以及(f)两个或更多个透镜层中的越接近于基板的透镜层具有越低的折射率。
附图说明
图1是描绘根据第一实施例的固态成像装置的整体构成的图。
图2是描绘沿着图1的线A-A截取的情况下的像素区域的截面构成的视图。
图3是描绘沿着图2中的线B-B截取的情况下的像素区域的平面构成的视图。
图4是描绘在平面图中查看固态成像装置的情况下的像素区域的平面构成的视图。
图5A是描绘用于制造根据第一实施例的固态成像装置的方法的各过程的视图。
图5B是描绘用于制造根据第一实施例的固态成像装置的方法的各过程的视图。
图5C是描绘用于制造根据第一实施例的固态成像装置的方法的各过程的视图。
图5D是描绘用于制造根据第一实施例的固态成像装置的方法的各过程的视图。
图6是描绘根据修改示例的固态成像装置的像素区域的截面构成的视图。
图7是描绘根据修改示例的固态成像装置的像素区域的截面构成的视图。
图8是描绘根据修改示例的固态成像装置的像素区域的截面构成的视图。
图9是描绘根据第二实施例的电子设备的整体构成的图。
图10是描绘使用CMOS图像传感器的使用示例的图。
图11是描绘车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
图12是辅助解释车外信息检测部和成像部的安装位置的示例的图。
图13是描绘内窥镜手术系统的示意性构成的示例的视图。
图14是描绘摄像机头和相机控制单元(CCU)的功能构成的示例的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考图1至图10描述根据本公开的实施例的固态成像装置和电子设备的示例。将按以下次序描述本公开的实施例。注意的是，本公开不限于以下示例。此外，在本说明书中描述的效果仅仅是示例而不是限制，并且可以存在其它效果。
1.第一实施例：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用于制造固态成像装置的方法
1-4修改示例
2.对电子设备的应用的示例
2-1电子设备的整体构成
2-2CMOS图像传感器的使用示例
3.对移动体的应用的示例
4.对内窥镜手术系统的应用的示例
<1.第一实施例>
[1-1固态成像装置的整体构成]
图1是描绘根据本公开的第一实施例的固态成像装置的整体构成的图。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)图像传感器。如图9中所描绘的，固态成像装置1(固态成像元件1002)经由透镜组1001从被摄体获取图像光(入射光)，以像素为单位将形成在成像面上的入射光的光量转换为电信号，并将该电信号作为像素信号输出。
如图1中所描绘的，固态成像装置1包括像素区域3和布置在像素区域3周围的外围电路单元。
像素区域3具有在基板2上以二维矩阵排列的多个像素9。像素9包括图2中所描绘的光电转换单元23和多个像素晶体管(未描绘)。作为像素晶体管，例如，可以采用转移晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管这四种晶体管。
外围电路单元包括垂直驱动电路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。
垂直驱动电路4例如使用移位寄存器来构成，选择期望的像素驱动布线10，将用于驱动像素9的脉冲供应给所选择的像素驱动布线10，并且以行为单位驱动相应像素9。也就是说，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中的每个像素9，并通过垂直信号线11将基于根据每个像素9的光电转换单元23中的接收光量生成的信号电荷的像素信号供应给列信号处理电路5。
列信号处理电路5例如针对像素9的每一列布置，并针对每个像素列对从一行的像素9输出的信号执行诸如噪声移除之类的信号处理。例如，列信号处理电路5执行诸如相关双采样(CDS)和模数(AD)转换之类的信号处理以移除像素特有的固定模式噪声。
水平驱动电路6例如使用移位寄存器构成，向列信号处理电路5依次输出水平扫描脉冲，依次选择每个列信号处理电路5，并且使每个列信号处理电路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从相应列信号处理电路5依次供应的像素信号执行信号处理，并输出经处理的像素信号。作为信号处理，例如，可以使用缓冲、黑水平调整、列变化校正、各种数字信号处理等。
控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号来生成用作垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作的参考的时钟信号和控制信号。然后，控制电路8将生成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、水平驱动电路6等。
[1-2主要部分的构成]
接下来，将描述图1中的固态成像装置1的详细构造。
图2是描绘固态成像装置1的像素区域3的截面构成的视图。
如图2中所描绘的，固态成像装置1包括通过按次序层叠基板2、固定电荷膜13、绝缘膜14、遮光膜15和平坦化膜16而形成的光接收层17。此外，在光接收层17的平坦化膜16侧(下文中，也称为“背面S1侧”)的面上，形成通过按次序层叠滤色器层18和微透镜阵列19而形成的聚光层20。而且，在光接收层17的基板2侧(下文中，也称为“表面S2侧”)的面上，按次序层叠布线层21和支撑基板22。注意的是，光接收层17的背面S1与平坦化膜16的背面为同一面，因此平坦化膜16的背面在下面的描述中也称为“背面S1”。此外，光接收层17的表面S2与基板2的表面为同一面，因此基板2的表面在下面的描述中也称为“表面S2”。
基板2使用包括例如硅(Si)的半导体基板构成，并形成像素区域3。在像素区域3中，多个像素9(正方形像素)布置为二维矩阵。每个像素9形成在基板2上并且包括光电转换单元23，该光电转换单元23包括p型半导体区域和n型半导体区域。光电转换单元23形成在p型半导体区域与n型半导体区域之间具有pn结的光电二极管。每个光电转换单元23生成与光电转换单元23上的入射光的光量对应的信号电荷，并且累积生成的信号电荷。
此外，在相邻的光电转换单元23之间形成像素分离部分24。如图3中所描绘的，像素分离部分24以格子形状形成，以相对于基板2围绕每个光电转换单元23。像素分离部分24具有从基板2的背面S3侧在厚度方向上延伸的底部沟槽部分25。沟槽部分25的侧壁面形成像素分离部分24的外形。也就是说，沟槽部分25以格子形状形成以相对于基板2围绕每个光电转换单元23。固定电荷膜13和绝缘膜14嵌入在沟槽部分25内。此外，反射光的金属膜可以嵌入绝缘膜14中。作为金属膜，例如，可以采用钨(W)或铝(Al)。由于采用像素分离部分24，因此可以将每个光电转换单元23遮光，并且可以抑制光学混色。
固定电荷膜13连续覆盖基板2的整个背面S3侧(整个光入射面侧)和沟槽部分25的内部。作为固定电荷膜13的材料，例如可以采用铪(Hf)、铝(Al)、锆(Zr)、钽(Ta)或钛(Ti)。此外，绝缘膜14连续覆盖固定电荷膜13的整个背面S4侧(整个光入射面侧)和沟槽部分25的内部。作为绝缘膜14的材料，例如，可以采用氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)或氮氧化硅(SiON)。
遮光膜15以在绝缘膜14的背面S5侧的一部分中在多个光电转换单元23中的每一个的光入射面侧开口的格子形状形成，以使光不泄漏到相邻的像素9中。此外，平坦化膜16连续地覆盖包括遮光膜15的绝缘膜14的整个背面S5侧(整个光入射面侧)，使得光接收层17的背面S1是没有凹凸不平的平坦面。
滤色器层18在平坦化膜16的背面S1侧(光入射面侧)针对每2×2个光电转换单元23(下文中，也称为“光电转换单元组27”)包括滤色器26。每个滤色器26被配置为使诸如红光、绿光或蓝光之类的特定波长的光透过，并使透过的入射光入射在光电转换单元23上。此外，在从微透镜阵列19侧查看的情况下，滤色器26被排列为拜耳阵列。
此外，在相邻的滤色器26之间形成有分隔壁28。分隔壁28的高度被设定为与滤色器26的高度相同的高度。作为分隔壁28的材料，例如，可以采用具有比滤色器26低的折射率的低折射率材料。因此，可以形成以滤色器26为芯并以分隔壁28为包层的波导，并且可以防止滤色器26中入射光的漫射。
注意的是，在第一实施例中已经描述了使用2×2个光电转换单元23作为光电转换单元组27的示例，但是也可以采用其它构成。例如，n×1、1×m和n×m(n和m是2或更大的自然数)个光电转换单元23可以用作光电转换单元组27。
此外，微透镜阵列19包括形成在滤色器层18的背面S6侧(光入射面侧)的平坦底部部分29和形成在底部部分29的背面S7侧(光入射面侧)的多个微透镜30。如图4中所描绘的，针对每个光电转换单元组27形成每个微透镜30。每个微透镜30被配置为将来自被摄体的图像光(入射光)聚光到光电转换单元23中。此外，微透镜30通过层叠具有不同折射率的两个或更多个透镜层而形成。此外，在两个或更多个透镜层中，越接近于基板2的透镜层具有越低的折射率。图2图示了微透镜30具有第一透镜层31和第二透镜层32的双层构造的情况，其中第二透镜层32形成在第一透镜层31的背面S8侧(光入射面侧)并且具有高于第一透镜层31的折射率。注意的是，第一透镜层31和第二透镜层32是用作聚光入射光的透镜的层，不同于抗反射膜等。
具体而言，第一透镜层31在底部部分29的背面S7侧在与每个光电转换单元组27的中心部分对应的位置处以半球形状形成。第一透镜层31具有使得不与相邻的第一透镜层31接触的尺寸。作为第一透镜层31的材料，例如，可以采用具有低折射率的材料。具有低折射率的材料的示例包括折射率为1.15至1.55的氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)或氧化钛(TiO2)填料树脂。由于使用了具有低折射率的材料，因此可以降低微透镜30的基板2侧的透镜焦度，并且可以将行进到光电转换单元组27的中心侧的入射光指引到光电转换单元组27的外周侧。因此，即使在像素分离部分24的宽度变化、像素分离部分24的位置变化或像素分离部分24与微透镜30之间的重叠偏差发生的情况下也可以增大聚光点33并可以降低同色间灵敏度差异。
此外，第二透镜层32以覆盖第一透镜层31的整个背面S8侧和底部部分29的圆顶形状形成。也就是说，两个或更多个透镜层中的基板2侧的透镜层(图2的示例中的第一透镜层31)的外周部被剩余的透镜层(图2的示例中的第二透镜层32)覆盖。因此，可以用第二透镜层32覆盖微透镜30的侧部，并且入射在微透镜30的侧部上的入射光、即难以进入光电转换单元组27的入射光可以被折射到光电转换单元组27的中心侧，并且可以改善量子效率。此外，相邻的微透镜30的最表面侧的透镜层(图2的示例中的第二透镜层32)彼此接触。由于最表面侧的透镜层彼此接触，因此可以减小微透镜30之间的间隙，并且因此，入射光可以更可靠地由微透镜30聚光，并且可以改善量子效率。
此外，圆顶形状的第二透镜层32的外周部与相邻的第二透镜层32的外周部一体化。也就是说，在垂直于基板2的背面S3(光入射面)并平行于像素9的行方向的截面中，从第一透镜层31的下端部的中心部分到第二透镜层32的下端部的内周部的距离a和第二透镜层32的下端部的厚度b的总值与像素9的单元格尺寸(像素9的一侧的一半长度)相同。换句话说，相邻的微透镜30的外周部彼此接触。当相邻的微透镜30的外周部彼此接触时，可以减小微透镜30之间的间隙，可以更可靠地通过微透镜30聚光入射光，并且可以改善量子效率。
作为第二透镜层32的材料，例如可以采用折射率比第一透镜层31的材料高的材料。具有高折射率的材料的示例包括折射率为1.55至2.10的氮氧化硅(SiON)。由于使用了具有高折射率的材料，因此可以改善微透镜30的最表面侧的透镜焦度，并且可以将刚进入微透镜30之后的入射光大部分折射到光电转换单元组27的中心侧。因此，入射光可以更可靠地进入光电转换单元组27，并且可以改善量子效率。更具体而言，在图2中所描绘的分隔壁28设置在滤色器26之间的情况下，存在入射光到达分隔壁28的微透镜30侧使得入射光的一部分被分隔壁28阻挡的可能性。关于这一点，当第二透镜层32的折射率高时，入射光可以大部分折射到光电转换单元组27的中心侧，从而防止入射光到达分隔壁28的微透镜30侧，并且可以抑制入射光的一部分被分隔壁28阻挡的可能性。
注意的是，图2描绘了微透镜30具有第一透镜层31和第二透镜层32的双层构造并且第一透镜层31的折射率被设定为低于第二透镜层32的折射率的示例，但是也可以采用其它构成。例如，在微透镜30的透镜层具有包括三层或更多层的构造的情况下，可以采用其中折射率从微透镜30的最表面侧的透镜层朝着基板2侧的透镜层逐渐减小的构成。也就是说，在两个或更多个透镜层当中，越接近于基板2的透镜层可以具有越低的折射率。
此外，在微透镜30的最表面上形成第一抗反射膜34。作为第一抗反射膜34，例如，可以采用单层膜或多层膜。在采用单层膜的情况下，例如，折射率在空气的折射率与微透镜30的最表面侧的透镜层(图2的示例中的第二透镜层32)的折射率之间的材料可以被用作第一抗反射膜34的材料。其具体示例包括氮氧化硅(SiON)和低温氧化物膜(LTO)。此外，在采用多层膜作为第一抗反射膜34的情况下，例如，可以采用其中高折射率膜和折射率低于高折射率膜的低折射率膜被交替层叠的多层膜。在此，如图2中所描绘的，在微透镜30具有层叠有两个或更多个透镜层的构成的情况下，微透镜30中的界面增加，因此存在入射光的透射率降低的可能性。对此，当在微透镜30的最表面上形成第一抗反射膜34时，可以抑制入射光在微透镜30的最表面上的反射，并且可以增加入射光在微透镜30的最表面侧的透镜层(第二透镜层32)中的透射率。因此，在整个微透镜30中可以抑制入射光的透射率的降低。
此外，在两个相邻透镜层(图2的示例中为第一透镜层31和第二透镜层32)之间形成第二抗反射膜35。作为第二抗反射膜35，例如，可以采用单层膜或多层膜。在采用单层膜的情况下，作为第二抗反射膜35的材料，例如，可以采用折射率在两个相邻透镜层的设定为上限值的一个折射率与设定为下限值的另一个折射率之间的范围内的材料，以上两个相邻透镜层即夹着第二抗反射膜35的两个透镜层。第二抗反射膜35的材料的示例包括氮氧化硅(SiON)。此外，在采用多层膜作为第二抗反射膜35的情况下，例如，可以采用其中高折射率膜和折射率低于高折射率膜的低折射率膜被交替层叠的多层膜。当形成第二抗反射膜35时，可以抑制入射光在两个相邻透镜层(第一透镜层31与第二透镜层32)之间的界面处的反射，并且可以增加基板2侧的透镜层(第一透镜层31)中的入射光的透射率。因此，在整个微透镜30中可以抑制入射光的透射率的降低。
注意的是，图2描绘了其中微透镜30具有第一透镜层31和第二透镜层32的双层构造并且第二抗反射膜35形成在第一透镜层31与第二透镜层32之间(即，在所有透镜层之间)的示例，但也可以采用其它构成。例如，在微透镜30的透镜层具有包括三层或更多层的构造的情况下，可以仅在一些透镜层之间形成第二抗反射膜35。
布线层21形成在基板2的表面S2侧并且包括层叠成多层的层间绝缘膜36和布线37，其中层间绝缘膜36夹着布线37。然后，布线层21经由多层布线37驱动形成每个像素9的像素晶体管。
支撑基板22形成在布线层21的与面向基板2的一侧相对的一侧的面上。支撑基板22是被配置为在固态成像装置1的制造步骤中确保基板2的强度的基板。作为支撑基板22的材料，例如，可以使用硅(Si)。
在具有以上构成的固态成像装置1中，光从基板2的背面S1侧(光接收层17的背面S1侧)发射，发射的光透射通过微透镜30和滤色器26，并且透射的光由光电转换单元23进行光电转换，从而生成信号电荷。然后，生成的信号电荷经由形成在基板2的表面S2侧的像素晶体管等由布线37形成的图1中所描绘的垂直信号线11作为像素信号输出。
此外，根据第一实施例的固态成像装置1具有背面照射型构造，即，其中入射光从作为光入射面的基板2的背面S3侧入射的构造，基板2的背面S3在与基板2的其上形成有布线层21的表面S2相对的一侧。因此，入射光不受布线层21的限制而入射在光电转换单元23上。因此，可以使光电转换单元23的开口宽，并且可以实现例如比表面照射类型的灵敏度更高的灵敏度。
[1-3用于制造微透镜的方法]
接下来，将描述用于制造微透镜30的方法。
首先，如图5A中所描绘的，光电转换单元23、像素分离部分24、滤色器26、分隔壁28等形成在基板2上，然后，包括第一透镜层31的材料的厚膜(下文中，也称为“低N层38”)形成在基板2的背面S3上。作为用于形成低N层38的方法，例如，可以采用旋涂法或化学气相沉积(CVD)法。
随后，如图5B中所描绘的，在低N层38的背面S9上在与第一透镜层31对应的每个位置处分别形成抗蚀剂图案材料层，然后，抗蚀剂图案材料层经受回流以形成透镜图案层39。随后，使用透镜图案层39作为蚀刻掩模执行蚀刻以将透镜图案层39的形状转移至低N层38。作为蚀刻，例如，可以采用干蚀刻。因此，如图5C中所描绘的那样形成微透镜阵列19的底部部分29和第一透镜层31。第一透镜层31具有使得不填充与相邻的第一透镜层31的透镜间间隙的尺寸。
随后，如图5D中所描绘的，第二抗反射膜35形成在第一透镜层31的整个面上，然后，形成包括第二透镜层32的材料的厚膜(下文中，也称为“高N层40”)。作为用于形成高N层40的方法，例如可以采用CVD法等。随后，在不使用蚀刻掩模的情况下蚀刻高N层40的整个面以将高N层40的厚度设定为期望的厚度。也就是说，高N层40经受回蚀。因此，形成第二透镜层32，并且形成包括其中层叠有第一透镜层31和第二透镜层32的微透镜30的微透镜阵列19。随后，在微透镜阵列19的整个面上形成第一抗反射膜34，从而完成图2中所描绘的固态成像装置1。
如上所述，在根据第一实施例的固态成像装置1中，通过层叠具有不同折射率的两个或更多个透镜层(第一透镜层31和第二透镜层32)来形成微透镜30。此外，在两个或更多个透镜层(第一透镜层31和第二透镜层32)当中，越接近于基板2的透镜层(第一透镜层31)具有越低的折射率。
以这种方式，由于在微透镜30的最表面侧使用了具有较高折射率的材料，因此可以改善透镜焦度，并且可以将刚进入微透镜30之后的入射光大部分折射到光电转换单元组27的中心侧。因此，入射光可以更可靠地进入光电转换单元组27，并且可以改善量子效率。此外，由于在微透镜30的基板2侧使用了具有较低折射率的材料，因此可以降低透镜焦度，并且可以使向光电转换单元组27的中心侧行进的入射光折射到光电转换单元组27的外周侧。因此，即使在像素分离部分24的宽度变化、像素分离部分24的位置变化或者像素分离部分24与微透镜30之间的重叠偏差发生的情况下，也可以加宽聚光点33并且可以减小同色灵敏度差异。因此，可以提供能够改善量子效率同时减小同色间灵敏度差异的固态成像装置1。
[1-4修改示例]
(1)注意的是，在第一实施例中已经描述了在滤色器26之间形成分隔壁28的示例，但也可以采用其它构成。例如，如图6中所描绘的，可以省略分隔壁28。在省略分隔壁28的情况下，入射光在微透镜30侧不被分隔壁28阻挡，但是当入射光到达微透镜30侧的像素分离部分24的面时入射光被像素分离部分24阻挡。因此，需要设定第二透镜层32的折射率等，使得入射光不到达分隔壁28的微透镜30侧。
(2)此外，在第一实施例中已经描述了第二透镜层32的形状为覆盖第一透镜层31的整个光入射面侧的圆顶形状的示例，但也可以采用其它构成。例如，如图7中所描绘的，可以采用在顶部部分处设置开口部分并且覆盖顶部部分以外的部分的形状。通过覆盖顶部部分以外的部分的形状，可以防止入射在微透镜30的顶部部分上的入射光、即光电转换单元组27的中心附近的入射光被大部分折射到光电转换单元组27的中心侧，并且可以更可靠地放大聚光点33。
(3)此外，在第一实施例中已经描述了微透镜30的形状为半球状形状的示例，但也可以采用其它构成。例如，如图8中所描绘的，顶部部分可以具有平行于基板2的光入射面(背面S3)的锥台形状(通过沿着平行于底部面的平面切割锥体并移除包括顶点的部分而获得的三维体)。作为锥台形状，例如，可以采用n边锥台(n为四以上的自然数)或圆锥体。换句话说，可以采用其中微透镜30的截面形状在与基板2的背面S3(光入射面)垂直且与像素9的行方向平行的截面中是梯形的形状。由于采用锥台形状，因此可以防止入射在微透镜30的顶部部分上的入射光、即光电转换单元组27的中心附近的入射光被大部分折射到光电转换单元组27的中心侧，并且可以更可靠地放大聚光点33。
在微透镜30的形状为锥台形状的情况下，首先，向低N层38的整个背面S9施加抗蚀剂图案材料，然后，在抗蚀剂曝光时执行散焦，以在与第一透镜层31对应的每个位置处形成具有锥形形状的透镜图案层39。随后，使用透镜图案层39作为蚀刻掩模执行干蚀刻以将透镜图案层39的形状转移到低N层38，从而形成第一透镜层31。
<2.对电子设备的应用的示例>
[2-1电子设备的整体构成]
根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种电子设备。
图9是描绘作为对其应用本公开的电子设备的成像装置(摄像机或数字静态相机)的实施例的构成示例的框图。
如图9中所描绘的，成像装置1000包括透镜组1001、固态成像元件1002(第一实施例的固态成像装置1)、数字信号处理器(DSP)电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006、操作部1007和电源部1008。DSP电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006、操作部1007和电源部1008经由总线线路1009彼此连接。
透镜组1001获取来自被摄体的入射光(图像光)，将光引导至固态成像元件1002，并在固态成像元件1002的光接收面(像素区域)上形成图像。
使用根据上述第一实施例的CMOS图像传感器来构成固态成像元件1002。固态成像元件1002以像素为单位将其图像已由透镜组1001形成在成像面上的入射光的光量转换为电信号，并将该电信号供应给DSP电路1003作为像素信号。
DSP电路1003对从固态成像元件1002供应的像素信号执行预定的图像处理。然后，DSP电路1003以帧为单位将图像处理之后的图像信号供应给帧存储器1004，并将图像信号暂时存储在帧存储器1004中。
显示部1005例如使用诸如液晶面板或有机电致发光(EL)面板之类的面板显示装置来构成。显示部1005基于临时存储在帧存储器1004中的以帧为单位的像素信号显示被摄体的图像(移动图像)。
记录部1006使用DVD、闪存存储器等来构成。记录部1006以帧为单位读取并记录临时存储在帧存储器1004中的像素信号。
操作部1007在用户的操作下发出用于成像装置1000的各种功能的操作命令。
电源部1008向诸如DSP电路1003、帧存储器1004、显示部1005、记录部1006和操作部1007之类的成像装置100的每个部分适当地供应电力。
[2-2CMOS图像传感器的使用示例]
注意的是，对其应用本技术的电子设备仅需要是使用CMOS图像传感器作为图像捕获单元的装置，并且除了成像装置1000之外，还可以如下用于例如感测诸如可见光、红外光、紫外光和X射线之类的光的各种情况。
·如图10中所描绘的，诸如数码相机或配备相机功能的便携式设备之类的捕获图像以供观看的装置
·用于交通的装置，诸如捕获车辆前方、后方、周围环境、内部等的图像的车载传感器，监视行进车辆和道路的监视相机，或测量车辆之间的距离等的测距传感器，用于诸如自动停止之类的安全驾驶、驾驶员状态的识别等。
·用于诸如电视、冰箱和空调之类的家电的装置，以捕获用户的姿态的图像并根据姿态操作这种电器
·用于医疗和保健的装置，诸如内窥镜或通过接收红外光执行血管造影的装置
·用于安全性的装置，诸如用于预防犯罪应用的监视相机或用于人认证应用的相机
·用于美容的装置，诸如捕获皮肤的图像的皮肤测量仪或捕获头皮的图像的显微镜
·用于运动的装置，诸如用于运动应用的动作相机或可穿戴相机等
·用于农业的装置，诸如用于监视田地和作物的状态的相机
<3.对移动体的应用的示例>
根据本公开的技术(本技术)可以被实现为例如安装在诸如汽车、电动车辆、混合动力电动车辆、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、轮船和机器人之类的任何类型的移动体上的装置。
图11是描绘作为可以对其应用根据本公开的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图11中所描绘的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053被图示为集成控制单元12050的功能构成。
驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作驱动力生成装置、驱动力传递机构、转向机构、制动装置等的控制装置，驱动力生成装置用于生成车辆的驱动力，诸如是内燃机、驱动马达等，驱动力传递机构用于向车轮传递驱动力，转向机构用于调整车辆的转向角，制动装置用于生成车辆的制动力等。
车身系统控制单元12020根据各种程序控制提供给车身的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、倒车灯、刹车灯、转向灯、雾灯等等的各种灯的控制装置。在这种情况下，从作为钥匙替代的移动装置传递的无线电波或各种开关的信号可以输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
车外信息检测单元12030检测关于包括车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与成像部12031连接。车外信息检测单元12030使成像部12031对车辆外部的图像进行成像，并接收成像的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行检测诸如人、车辆、障碍物、标志、路面上的字符等物体的处理，或检测到它的距离的处理。
成像部12031是接收光的光学传感器，并且输出与光的接收光量对应的电信号。成像部12031可以将电信号作为图像输出，或者可以将电信号作为关于测得的距离的信息输出。此外，由成像部12031接收到的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等的不可见光。
车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。车内信息检测单元12040例如与检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括对驾驶员进行成像的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的专注程度，或者可以确定驾驶员是否在打瞌睡。
微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆内部或外部的信息来计算用于驱动力生成装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协同控制，ADAS的功能包括车辆防撞或减震、基于跟车距离的跟车驾驶、车速维持驾驶、车辆碰撞的警告、车辆偏离车道的警告等。
此外，微型计算机12051可以通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆外部或内部的信息控制驱动力生成装置、转向机构、制动装置等，来执行旨在使车辆自动行驶而不取决于驾驶员的操作的自动驾驶的协同控制。
此外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的关于车辆外部的信息向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051可以通过例如根据由车外信息检测单元12030检测到的先行车辆或迎面而来的车辆的位置控制前照灯以从远光灯改变为近光灯来执行旨在防止眩光的协同控制。
声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一种的输出信号传递到能够向车辆的乘员或车辆的外部视觉或听觉地通知信息的输出装置。在图11的示例中，音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063被图示为输出装置。显示部12062可以例如包括车载显示器和平视显示器中的至少一种。
图12是描绘成像部12031的安装位置的示例的图。
在图12中，车辆12100包括成像部12101、12102、12103、12104和12105作为成像部12031。
成像部12101、12102、12103、12104和12105例如部署在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门上的位置处以及车辆内部的挡风玻璃的上部的位置处。提供给前鼻的成像部12101和提供给车辆内部的挡风玻璃的上部的成像部12105主要获得车辆12100前方的图像。提供给侧视镜的成像部12102和12103主要获得车辆12100的侧面的图像。提供给后保险杠或后门的成像部12104主要获得车辆12100的后方的图像。由成像部12101和12105获取的前方的图像主要用于检测前车、行人、障碍物、交通灯、交通标志、车道等。
注意的是，图12描绘了成像部12101至12104的拍摄范围的示例。成像范围12111表示提供给前鼻的成像部12101的成像范围。成像范围12112和12113分别表示提供给侧视镜的成像部12102和12103的成像范围。成像范围12114表示提供给后保险杠或后门的成像部12104的成像范围。例如，通过叠加由成像部12101至12104成像的图像数据来获得从上方查看的车辆12100的鸟瞰图像。
成像部12101至12104中的至少一个可以具有获得距离信息的功能。例如，成像部12101至12104中的至少一个可以是由多个成像元件构成的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的成像元件。
例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息来确定到成像范围12111至12114内的每个三维物体的距离和距离的时间改变(相对于车辆12100的相对速度)，并由此提取特别是存在于车辆12100的行进路径上并以预定速度(例如，等于或大于0公里/小时)在与车辆12100基本上相同的方向上行进的最近的三维物体作为前车。另外，微型计算机12051可以预先设定与前方前车要维持的跟车距离，并执行自动制动控制(包括跟车停止控制)、自动加速控制(包括跟车起动控制)等。因此可以执行旨在使车辆自动行进而不取决于驾驶员的操作等的自动驾驶的协同控制。
例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息将三维物体的三维物体数据分类为两轮车、标准尺寸车辆、大型车辆、行人、电线杆以及其它三维物体的三维物体数据，提取分类的三维物体数据，并将提取出的三维物体数据用于障碍物的自动避让。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可以视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告，并经由驾驶系统控制单元12010执行强制减速或避让转向。微型计算机12051由此可以辅助驾驶以避免碰撞。
成像部12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过确定在成像部12101至12104的被成像图像中是否存在行人来识别行人。行人的这种识别例如通过提取作为红外相机的成像部12101至12104的被成像图像中的特征点的过程以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点执行模式匹配处理来确定是否是行人的过程来执行。当微型计算机12051确定在成像部12101至12104的被成像图像中存在行人并因此识别出行人时，声音/图像输出部12052控制显示部12062以使得显示用于强调的方形轮廓线以便叠加在识别出的行人身上。声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062，使得表示行人的图标等显示在期望的位置处。
上面已经描述了可以对其应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的技术可以应用于上述构成当中的成像部12031。具体而言，图1中的固态成像装置1可以应用于成像部12031。当根据本公开的技术应用于成像部12031时，可以获得更良好的成像图像，使得驾驶员的疲劳可以减少。
<4.对内窥镜手术系统的应用的示例>
根据本公开的技术(本技术)可以应用于例如内窥镜手术系统。
图13是描绘可以对其应用根据本公开的实施例的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性构成的构成示例的视图。
在图13中，描绘了外科医生(医生)11131正对病床11133上的患者11132使用内窥镜手术系统11000执行手术的状态。如所描绘的，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100，诸如气腹管11111和能量装置11112之类的其它手术工具11110、在其上支撑内窥镜11100的支撑臂设备11120以及其上安装用于内窥镜手术的各种设备的推车11200。
内窥镜11100包括镜筒11101和摄像机头11102，镜筒11101具有从其远端插入到患者11132的体腔中预定长度的区域，并且摄像机头11102连接到镜筒11101的近端。在所描绘出的示例中，内窥镜11100被描绘为具有硬型镜筒11101的刚性内窥镜。但是，内窥镜11100可以以其它方式被配置为具有柔性类型的镜筒11101的柔性内窥镜。
镜筒11101在其远端处具有其中装配物镜的开口。光源设备11203连接到内窥镜11100，使得由光源设备11203生成的光通过在镜筒11101的内部延伸的光导被引入到镜筒11101的远端并通过物镜朝着患者11132的体腔中的观察目标照射。应该注意的是，内窥镜11100可以是前视内窥镜，或者可以是斜视内窥镜或侧视内窥镜。
光学系统和图像拾取元件设置在摄像机头11102的内部，使得来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统聚光在图像拾取元件上。观察光由图像拾取元件光电转换以生成与观察光对应的电信号，即，与观察图像对应的图像信号。图像信号作为RAW数据被传输到相机控制单元(CCU)11201。
CCU 11201包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并整体控制内窥镜11100和显示设备11202的操作。另外，CCU 11201从摄像机头11102接收图像信号，并针对图像信号执行用于显示基于图像信号的图像的各种图像处理，诸如例如显影处理(去马赛克处理)。
在CCU 11201的控制下，显示设备11202在其上显示基于CCU 11201已经对其执行了图像处理的图像信号的图像。
光源设备11203包括诸如例如发光二极管(LED)之类的光源并且在手术区域成像时向内窥镜11100供应照射光。
输入设备11204是用于内窥镜手术系统11000的输入接口。用户可以通过输入设备11204向内窥镜手术系统11000执行各种信息的输入或指令输入。例如，用户将输入指令等，以改变内窥镜11100的图像拾取条件(照射光的类型、放大倍率、焦距等)。
治疗工具控制设备11205控制能量装置11112的驱动，用于组织的烧灼或切开、血管的密封等。气腹设备11206通过气腹管11111将气体馈送到患者11132的体腔内以对体腔进行充气以便确保内窥镜11100的视场并确保外科医生的工作空间。记录器11207是能够记录与手术相关的各种信息的设备。打印机11208是能够以诸如文本、图像或曲线图之类的各种形式打印与手术相关的各种信息的设备。
要注意的是，当要成像手术区域时向内窥镜11100供应照射光的光源设备11203可以包括白色光源，该白色光源包括例如LED、激光光源或它们的组合。在白色光源包括红色、绿色和蓝色(RGB)激光光源的组合的情况下，由于可以针对每种颜色(每个波长)以高准确度控制输出强度和输出定时，因此所拾取的图像的白平衡的调整可以由光源设备11203来执行。另外，在这种情况下，如果来自相应RGB激光光源的激光束时分地照射在观察目标上并且摄像机头11102的图像拾取元件的驱动与照射定时同步地被控制。那么也可以时分地拾取分别与R、G和B颜色对应的图像。根据这种方法，即使不为图像拾取元件设置滤色器，也可以获得彩色图像。
另外，可以控制光源设备11203使得每预定时间改变要输出的光的强度。通过与光强度改变的定时同步地控制摄像机头11102的图像拾取元件的驱动以时分地获取图像并合成图像，可以创建没有曝光不足的遮挡阴影和曝光过度的高光的高动态范围图像。
另外，光源设备11203可以被配置为供应准备用于特殊光观察的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如，通过利用身体组织中光吸收的波长依赖性来照射窄带的光，与普通观察时的照射光(即，白光)相比，以高对比度执行成像诸如粘膜的表层的血管之类的预定组织的窄带观察(窄带成像)。可替代地，在特殊光观察中，可以执行荧光观察，以从由激发光的照射生成的荧光获得图像。在荧光观察中，可以通过在身体组织上照射激发光执行来自身体组织的荧光的观察(自发荧光观察)，或者通过将诸如吲哚菁绿(ICG)之类的试剂局部注入到身体组织中并将与试剂的荧光波长对应的激发光照射到身体组织上来获得荧光图像。光源设备11203可以被配置为供应适合于如上所述的特殊光观察的这种窄带光和/或激发光。
图14是描绘图13中所描绘的摄像机头11102和CCU 11201的功能构成的示例的框图。
摄像机头11102包括透镜单元11401、图像拾取单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像机头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像机头11102和CCU 11201通过传输缆线11400彼此连接以进行通信。
透镜单元11401是光学系统，设置在镜筒11101的连接位置处。从镜筒11101的远端取入的观察光被引导至摄像机头11102，并被导入透镜单元11401。透镜单元11401包括多个透镜的组合，包括变焦透镜和聚焦透镜。
图像拾取单元11402包括图像拾取元件。图像拾取单元11402包括的图像拾取元件的数量可以是一个(单板型)或多个(多板型)。当图像拾取单元11402被配置为多板式时，例如由图像拾取元件生成与相应R、G和B对应的图像信号，并且可以将图像信号合成以获得彩色图像。图像拾取单元11402还可以被配置为具有一对图像拾取元件，以获取用于右眼和左眼的相应图像信号，准备好进行三维(3D)显示。如果执行3D显示，那么可以由外科医生11131更准确地掌握手术区域中的活体组织的深度。要注意的是，在图像拾取单元11402被配置为立体型的情况下，与各个图像拾取元件对应地设置透镜单元11401的多个系统。
另外，图像拾取单元11402不一定设置在摄像机头11102上。例如，图像拾取单元11402可以紧接设置在镜筒11101内部的物镜后方。
驱动单元11403包括致动器并且在摄像机头控制单元11405的控制下沿着光轴将透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜移动预定距离。因此，可以适当地调整图像拾取单元11402的拾取图像的放大倍率和焦点。
通信单元11404包括用于向CCU 11201传输和从CCU 11201接收各种信息的通信设备。通信单元11404通过传输缆线11400将从图像拾取单元11402获取的图像信号作为RAW数据传输到CCU 11201。
此外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号并将该控制信号供应给摄像机头控制单元11405。控制信号包括与图像拾取条件相关的信息，诸如，例如，指定拾取图像的帧速率的信息、指定图像拾取时的曝光值的信息和/或指定拾取图像的放大倍率和焦点的信息。
要注意的是，诸如帧速率、曝光值、放大倍率或焦点之类的图像拾取条件可以由用户指定或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获取的图像信号自动地设定。在后一种情况下，内窥镜11100中并入自动曝光(AE)功能、自动对焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。
摄像机头控制单元11405基于通过通信单元11404接收的来自CCU 11201的控制信号来控制摄像机头11102的驱动。
通信单元11411包括用于向摄像机头11102传输各种信息以及从摄像机头11102接收各种信息的通信设备。通信单元11411通过传输缆线11400接收从摄像机头11102向其传输的图像信号。
另外，通信单元11411将用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号传输到摄像机头11102。可以通过电气通信、光学通信等来传输图像信号和控制信号。
图像处理单元11412对从摄像机头11102传输到其的RAW数据形式的图像信号执行各种图像处理。
控制单元11413执行与内窥镜11100的手术区域等的图像拾取以及通过手术区域的图像拾取等获得的拾取图像的显示相关的各种控制。例如，控制单元11413创建用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号。
另外，控制单元11413基于已经由图像处理单元11412执行了图像处理的图像信号控制显示设备11202以显示其中对手术区域等进行成像的拾取图像。于是，控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别所拾取的图像中的各种物体。例如，控制单元11413可以通过检测包括在所拾取的图像中的物体的边缘的形状、颜色等来识别诸如钳子之类的手术工具、特定活体区域、出血、使用能量装置11112时的薄雾等。控制单元11413可以在其控制显示设备11202显示所拾取的图像时使用识别的结果使各种手术支持信息以与手术区域的图像重叠的方式显示。在以重叠的方式显示手术支持信息并将其呈现给外科医生11131的情况下，可以减轻外科医生11131的负担并且外科医生11131可以确定地进行手术。
将摄像机头11102和CCU 11201彼此连接的传输缆线11400是准备好用于电信号通信的电信号缆线、准备用于光学通信的光纤或准备用于电气和光学通信两者的复合缆线。
在此，虽然在所描绘的示例中使用传输缆线11400通过有线通信来执行通信，但是摄像机头11102与CCU 11201之间的通信可以通过无线通信来执行。
上面已经描述了可以对其应用根据本公开的技术的内窥镜手术系统的示例。根据本公开的技术可以应用于上述构成之中的图像拾取单元11402。具体而言，图1中的固态成像装置1可以应用于图像拾取单元10402。当根据本公开的技术应用于图像拾取单元10402时，可以获得手术区域的更清晰图像，因此，外科医生可以可靠地确认手术区域。
注意的是，在此，内窥镜手术系统作为示例进行了描述，但是根据本公开的技术可以应用于例如显微手术系统等。
注意的是，本技术还可以具有以下构成。
(1)
一种固态成像装置，包括：
基板；
多个光电转换单元，形成在基板上；
微透镜阵列，包括在基板的一个面侧针对包括相邻的至少两个或更多个光电转换单元的光电转换单元组而形成的多个微透镜；以及
沟槽部分，具有格子形状并且形成在基板中以围绕每个光电转换单元，
其中在微透镜中层叠有具有不同折射率的两个或更多个透镜层，以及
两个或更多个透镜层中的越接近于基板的透镜层具有越低的折射率。
(2)
根据(1)所述的固态成像装置，还包括
第一抗反射膜，形成在微透镜的最表面上。
(3)
根据(1)或(2)所述的固态成像装置，还包括
第二抗反射膜，形成在两个相邻的透镜层之间。
(4)
根据(1)至(3)中的任一项所述的固态成像装置，其中
在两个或更多个透镜层当中，在基板侧的透镜层的外周部被剩余的透镜层覆盖。
(5)
根据(4)所述的固态成像装置，其中
剩余的透镜层覆盖除在基板侧的透镜层的顶部部分以外的表面。
(6)
根据(4)或(5)所述的固态成像装置，其中
相邻的微透镜的外周部彼此接触。
(7)
根据(1)至(6)中的任一项所述的固态成像装置，其中
微透镜具有锥台形状，其顶部部分与基板的光入射面平行。
(8)
根据(1)至(7)中的任一项所述的固态成像装置，还包括
滤色器层，包括在微透镜阵列与基板之间针对光电转换单元组而形成的多个滤色器，
其中，滤色器层包括形成在滤色器之间的分隔壁。
(9)
一种包括固态成像装置的电子设备，其中
固态成像装置包括：基板；多个光电转换单元，形成在基板上；微透镜阵列，包括在基板的一个面侧针对包括相邻的至少两个或更多个光电转换单元的光电转换单元组而形成的多个微透镜；以及沟槽部分，具有格子形状并且形成在基板中以围绕每个光电转换单元，在微透镜中层叠有具有不同折射率的两个或更多个透镜层，以及
两个或更多个透镜层中的越接近于基板的透镜层具有越低的折射率。
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 像素驱动布线
11 垂直信号线
12 水平信号线
13 固定电荷膜
14 绝缘膜
15 遮光膜
16 平坦化膜
17 光接收层
18 滤色器层
19 微透镜阵列
20 聚光层
21 布线层
22 支撑基板
23 光电转换单元
24 像素分离部分
25 沟槽部分
26 滤色器
27 光电转换单元组
28 分隔壁
29 底部部分
30 微透镜
31 第一透镜层
32 第二透镜层
33 聚光点
34 第一抗反射膜
35 第二抗反射膜
36 层间绝缘膜
37 布线
38 低N层
39 透镜图案层
40 高N层
1000 成像装置
1001 透镜组
1002 固态成像元件
1003 DSP电路
1004 帧存储器
1005 显示部
1006 记录部
1007 操作部
1008 电源部
1009 总线线路

Claims (9)

1.一种固态成像装置，包括：
基板；
多个光电转换单元，形成在所述基板上；
微透镜阵列，包括在所述基板的一个面侧针对包括相邻的至少两个或更多个光电转换单元的光电转换单元组而形成的多个微透镜；以及
沟槽部分，具有格子形状并且形成在所述基板中以围绕每个所述光电转换单元，
其中在所述微透镜中层叠有具有不同折射率的两个或更多个透镜层，以及
所述两个或更多个透镜层中的越接近于所述基板的透镜层具有越低的折射率。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括
第一抗反射膜，形成在所述微透镜的最表面上。
3.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括
第二抗反射膜，形成在两个相邻透镜层之间。
4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中
在所述两个或更多个透镜层当中，在所述基板侧的透镜层的外周部被剩余的透镜层覆盖。
5.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中
所述剩余的透镜层覆盖除在所述基板侧的所述透镜层的顶部部分以外的表面。
6.根据权利要求4所述的固态成像装置，其中
相邻的微透镜的外周部彼此接触。
7.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中
所述微透镜具有锥台形状，其顶部部分与所述基板的光入射面平行。
8.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括
滤色器层，包括在所述微透镜阵列与所述基板之间针对所述光电转换单元组而形成多个滤色器，
其中，所述滤色器层包括形成在所述滤色器之间的分隔壁。
9.一种包括固态成像装置的电子设备，其中
所述固态成像装置包括：基板；多个光电转换单元，形成在所述基板上；微透镜阵列，包括在所述基板的一个面侧针对包括相邻的至少两个或更多个光电转换单元的光电转换单元组而形成的多个微透镜；以及沟槽部分，具有格子形状并且形成在所述基板中以围绕每个所述光电转换单元，
在所述微透镜中层叠有具有不同折射率的两个或更多个透镜层，以及
所述两个或更多个透镜层中的越接近于所述基板的透镜层具有越低的折射率。
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