CN117296153A - 光检测装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够降低同色间灵敏度差异的光检测装置。该装置设置有：滤色器层，其包括多个滤色器，滤色器透射由微透镜会聚的光中的预定波长分量的光；以及低折射率层，其至少部分地布置在滤色器之间并且包含低折射率材料或空气，该低折射率材料的折射率低于相邻层的材料的折射率。低折射率层在微透镜侧具有第一宽度，并且在比具有第一宽度的部分更靠近基板的一侧具有比第一宽度小的第二宽度。

Description

光检测装置和电子设备
技术领域
本发明涉及光检测装置和电子设备。
背景技术
通常，提出了具有允许四个相邻的光电转换单元共用一个微透镜的结构的光检测装置(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所述的光检测装置中，能够根据四个光电转换单元的信号电荷之间的差异来计算距被摄体的距离。因此，所有像素可以用作自动对焦传感器。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请第2013-211413特开号
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在这种光检测装置中，例如在发生微透镜的重叠未对准(制造误差)时，入射光的会聚光斑的中心与四个光电转换单元的中心未对准，并且有可能在光电转换单元之间产生受光灵敏度差异(同色间灵敏度差异(inter-same-color sensitivitydifference))。
本发明的目的是提供一种能够减小同色间灵敏度差异的光检测装置和电子设备。
问题的解决方案
根据本发明的光检测装置包括：(a)基板，其具有布置成二维阵列的多个光电转换单元；(b)微透镜层，其布置在所述基板的靠近受光面的一侧，并且包括多个微透镜，所述多个微透镜形成为对应于包括所述导轨光电转换单元之中的至少两个相邻的光电转换单元的光电转换单元组；(c)滤色器层，其布置在所述基板和所述微透镜层之间，并且包括多个滤色器，所述滤色器透射由所述微透镜会聚的光中包含的预定波长分量的光；以及(d)低折射率层，其至少部分地布置在所述滤色器之间，并且包含空气或低折射率材料，所述低折射率材料的折射率低于相邻层的材料的折射率，(e)所述低折射率层在靠近所述微透镜的一侧具有第一宽度，并且在比具有所述第一宽度的部分更靠近所述基板的一侧具有比所述第一宽度小的第二宽度。
本发明的电子设备包括光检测装置，所述光检测装置包括：(a)基板，其具有布置成二维阵列的多个光电转换单元；(b)微透镜层，其布置在所述基板的靠近受光面的一侧，并且包括多个微透镜，所述多个微透镜形成为对应于包括所述导轨光电转换单元之中的至少两个相邻的光电转换单元的光电转换单元组；(c)滤色器层，其布置在所述基板和所述微透镜层之间，并且包括多个滤色器，所述滤色器透射由所述微透镜会聚的光中包含的预定波长分量的光；以及(d)低折射率层，其至少部分地布置在所述滤色器之间，并且包含空气或低折射率材料，所述低折射率材料的折射率低于相邻层的材料的折射率，(e)所述低折射率层在靠近所述微透镜的一侧具有第一宽度，并且在比具有所述第一宽度的部分更靠近所述基板的一侧具有比所述第一宽度小的第二宽度。
附图说明
图1是示出了第一实施例的固态摄像装置的整体构造图。
图2A是示出了固态摄像装置的沿图1中的线A-A截取的截面构造的视图。
图2B是示出了固态摄像装置的沿图2A中的线B-B截取的截面构造的视图。
图3是示出了常规固态摄像装置中的光的状态的视图。
图4是示出了根据第一实施例的固态摄像装置中的光的状态的视图。
图5是示出了常规固态摄像装置中的光的状态的视图。
图6是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图7是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图8是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图9是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图10是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图11是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图12是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图13A是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图13B是示出了固态摄像装置的沿图13A中的线C-C截取的截面构造的视图。
图14是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图15是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图16是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图17是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图18是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图19是示出了变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图20是示出了根据变形例的固态摄像装置的在与图13A中的线C-C对应的位置处截取的截面构造的视图。
图21是示出了根据变形例的固态摄像装置的在与图13A中的线C-C对应的位置处截取的截面构造的视图。
图22A是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图22B是示出了固态摄像装置的沿图22A中的线D-D截取的剖面结构的视图。
图23A是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图23B是示出了固态摄像装置的沿图23A中的线E-E截取的截面构造的视图。
图24是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图25是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图26是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图27A是示出了形成上段分隔层的方法的视图。
图27B是示出了形成上段分隔层的方法的视图。
图27C是示出了形成上段分隔层的方法的视图。
图27D是示出了形成上段分隔层的方法的视图。
图28是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图29是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图30是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图31是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图32是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图33是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图34是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图35A是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图35B是示出了固态摄像装置的沿图35A中的线F-F截取的截面构造的视图。
图36是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图37是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图38是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图39是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图40是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图41是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图42是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图43是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图44是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图45是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图46是示出了根据变形例的固态摄像装置的截面构造的视图。
图47是示出了根据变形例的固态摄像装置的在与图22A中的线D-D对应的位置处截取的截面构造的视图。
图48是示出了根据变形例的固态摄像装置的在与图22A中的线D-D对应的位置处截取的截面构造的视图。
图49是根据第二实施例的电子设备的示意构造图。
具体实施方式
在下文中，将参照图1至49说明根据本发明实施例的光检测装置和电子设备的示例。将按照以下顺序说明本发明的实施例。注意，本发明不限于以下示例。此外，在本说明书中说明的效果是示例性的而不是限制性的，并且可以存在其它效果。
1.第一实施例：固态摄像装置
1-1固态摄像装置的整体构造
1-2 主体部分的构造
1-3 变形例
2.第二实施例：应用于电子设备的示例
<1.第一实施例：固态摄像装置>
[1-1固态摄像装置的整体构造]
将说明根据本发明的第一实施例的固态摄像装置1(在广义上，“光检测装置”)。图1是示出了根据第一实施例的整个固态摄像装置1的示意构造图。
图1中的固态摄像装置1是后表面照射型互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。如图49所示，固态摄像装置1(1002)经由透镜组1001获取来自被摄体的图像光(入射光)，以像素为单位将形成在摄像面上的入射光的光量转换成电信号，并将电信号作为像素信号输出。
如图1所示，固态摄像装置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上以二维阵列规则地布置的多个像素9。像素9包括图2A所示的光电转换单元20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个晶体管。此外，例如，可以采用除选择晶体管之外的三个晶体管。
垂直驱动电路4使用例如移位寄存器来构造，选择期望的像素驱动线10，将用于驱动像素9的脉冲提供给所选择的像素驱动线10，并且以行为单位驱动各个像素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中的每个像素9，并通过垂直信号线11将基于每个像素9的光电转换单元20中的根据接收的光量产生的信号电荷的像素信号提供给列信号处理电路5。
列信号处理电路5是例如针对像素9的每个列布置的，并且针对每个像素列对从一行的像素9输出的信号进行诸如噪声去除之类的信号处理。例如，列信号处理电路5执行诸如用于去除像素特有的固定模式噪声的相关双采样(CDS)和模数(AD)转换之类的信号处理。
水平驱动电路6例如包括移位寄存器，向列信号处理电路5顺序地输出水平扫描脉冲，顺序地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从每个列信号处理电路5顺序地提供的像素信号执行信号处理，并且输出像素信号。作为信号处理，例如，可以使用缓冲、黑电平调整、列差异校正、各种类型的数字信号处理等。
控制电路8根据垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号生成时钟信号和控制信号，作为垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作基准。然后，控制电路8将如此生成的时钟信号或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主要部分的构造]
接下来，将说明图1中的固态摄像装置1的详细结构。图2A是示出了固态摄像装置1的沿图1中的线A-A截取的截面构造的视图。图2B是示出了固态摄像装置1的沿图2A中的线B-B截取的截面构造的视图。注意，在图2B中省略了微透镜27以使滤色器24变得明显。
如图2A所示，固态摄像装置1包括通过依次层叠基板2和绝缘膜13而形成的受光层14。此外，在受光层14的位于绝缘膜13侧的表面(下文也将其称为“后表面S1”)上形成有通过依次层叠滤色器层15和微透镜层16而形成的聚光层17。换句话说，滤色器层15可以说是布置在基板2与微透镜层16之间。另外，布线层18和支撑基板19依次层叠在受光层14的位于基板2侧的表面(下文也将其称为“前表面S2”)上。注意，在下面的说明中，也将绝缘膜13的后表面称为“后表面S1”。此外，也将基板2的前表面称为“前表面S2”。
基板2使用包括例如硅(Si)的半导体基板来构造，并形成像素区域3。在像素区域3中，分别包括光电转换单元20的多个像素9布置成二维阵列。每个光电转换单元20埋置在基板2中以形成光电二极管，产生对应于入射光28的量的信号电荷，并累积产生的信号电荷。
光电转换单元20之中的至少两个相邻的光电转换单元20构成光电转换单元组21。在第一实施例中，如图2B所示，光电转换单元组21包括四个(2×2个)光电转换单元20。图2B示出了沿行方向和列方向对齐并且彼此相邻的四个光电转换单元20构成光电转换单元组21的情况。此外，所有的光电转换单元20形成多个光电转换单元组21。因此，光电转换单元组21在像素区域3中布置成二维阵列。
此外，在相邻的光电转换单元20之间形成像素分离部22。像素分离部22以围绕每个光电转换单元20周边的方式形成为栅格形状。像素分离部22包括从基板2的面对绝缘膜13的表面(下文也将其称为“后表面S3”)沿深度方向形成的底部沟槽23(凹槽)。沟槽23形成为栅格形状，使得内侧表面和底表面定义了像素分离部22的外形。此外，覆盖基板2的后表面S3侧的绝缘膜13埋置在沟槽23的内部。
绝缘膜13连续地覆盖基板2的整个后表面S3侧(整个受光面侧)和沟槽23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)。
滤色器层15包括形成在绝缘膜13的后表面S1侧并以对应于光电转换单元组21的方式布置的多个滤色器24。即，在多个滤色器24中的每一者的结构中，一个滤色器24被相邻的四个光电转换单元20共用。此外，多个滤色器24包括多个类型的滤色器，这些滤色器透射具有不同的波长的光(例如，红色光、绿色光和蓝色光)。因此，多个滤色器24中的每一者透射针对每一类型的滤色器预定的波长的光，并且透射的光入射在光电转换单元20上。作为滤色器24的阵列图案，例如，可以采用拜耳阵列。此外，作为滤色器24的材料，例如可以采用折射率为1.4至1.9的彩色光阻剂(color resist)。
此外，在相邻的滤色器24之间形成有低折射率层25。类似于滤色器24，低折射率层25形成在绝缘膜13的后表面S1侧，并以围绕每个滤色器24周边的方式形成为栅格形状。在第一实施例中，低折射率层25包括在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的方向上布置的多级分隔层26。图2A示出了通过层叠(一体形成)两级分隔层26形成低折射率层25的情况。多级分隔层26中的每一者形成低折射率层25的各部分，并形成为栅格形状。此外，在图2A中，基板2侧的整个分隔层26(下文也将其称为“下段分隔层26a”)存在于滤色器24之间，并且其下端与滤色器24和绝缘膜13之间的界面位于相同的平面内；并且，微透镜27侧的分隔层26(下文也将其称为“上段分隔层26b”)具有位于微透镜27侧的部分，该部分突出到微透镜27中。即，可以说的是，低折射率层25的至少一部分布置在滤色器24之间。
作为分隔层26的材料(即，低折射率层25的材料)，例如，可以采用折射率低于相邻层的材料(即，相邻物质)的低折射率材料或者空气。相邻层的材料是在与基板2的后表面S3(受光面)平行的方向上与分隔层26接触的层的材料(与分隔层26接触的物质)。其示例包括滤色器层15的材料和微透镜层16的材料。此外，低折射率材料的示例包括折射率为1.0至1.2的低折射率树脂。因此，滤色器24、微透镜27、和低折射率层25形成波导：滤色器24和微透镜27为芯部，而低折射率层25为包层。
分隔层26的位于滤色器24侧的表面在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的方向上延伸。即，在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的截面中，分隔层26的截面形状是具有恒定宽度的矩形形状。此外，相邻级的分隔层26的宽度互不相同。这里，分隔层26的宽度是指在垂直于基板2的后表面S3的截面中分隔层26在平行于基板2的后表面S3方向上的宽度。具体地，可以说，分隔层26的宽度是分隔层26在穿过相邻滤色器24的中心的方向上的宽度。此外，低折射层25的宽度也使用类似方向上的宽度。图2A示出了上段分隔层26b的宽度Wb大于下段分隔层26a的宽度Wa的情况。即，在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的截面中，低折射率层25的截面形状为T字形状。因此，低折射率层25在微透镜27侧具有宽度Wb(广义上的“第一宽度Wwide”)，并且在基板2侧比具有宽度Wb的部分具有小于宽度Wb的宽度Wa(广义上的“第二宽度Wmin”)。上段分隔层26b的宽度Wb和下段分隔层26a的宽度Wa被设定为满足以下等式(1)。
1.0<Wb/Wa≤15.0…(1)
注意，分隔层26的宽度和高度之间的比率没有特别限制。
微透镜层16形成在滤色器层15的后表面S4侧(受光面侧)，并且包括以与光电转换单元组21相对应的方式布置的多个微透镜27。即，在多个微透镜27中的每一者的结构中，一个微透镜27被四个相邻的光电转换单元20共用。因此，每个微透镜27会聚来自被摄体的图像光(入射光28)，并经由包括滤色器24、微透镜27和低折射率层25的波导将会聚的入射光28引导至光电转换单元20中。作为微透镜27的材料，例如，可采用折射率为1.4至1.9的透明树脂。图2A示出了出现微透镜27的重叠未对准且微透镜27的中心和光电转换单元组21的中心未对准的情况。
布线层18形成在基板2的前表面S2侧，并且包括层间绝缘膜29以及通过夹着层间绝缘膜29层叠的多层布线30。然后，布线层18经由多层布线30驱动构成每个像素9的像素晶体管。
支撑基板19形成在布线层18的与面向基板2的一侧相反的一侧的表面上。支撑基板19是被配置为在固态摄像装置1的制造步骤中确保基板2的强度的基板。作为支撑基板19的材料，例如，可以使用硅(Si)。
在具有上述构造的固态摄像装置1中，光从基板2的后表面S3侧(受光层14的后表面S1侧)进行照射，照射光透射过微透镜27和滤色器24(波导)，并且透射光被光电转换单元20光电转换，从而生成信号电荷。然后，通过图1中的由布线30形成的垂直信号线11经由形成在基板2的前表面S2侧上的像素晶体管将生成的信号电荷作为像素信号输出。
此外，由于一个微透镜27被至少两个相邻的光电转换单元20(光电转换单元组21)共用，所以在光电转换单元组21中包括的光电转换单元20的信号电荷之间出现的差异取决于距被摄体的距离。因此，可以基于固态摄像装置1中的信号电荷之间的这种差异来计算距被摄体的距离。
这里，由于微透镜27的曲面是通过加热回流工艺形成的，并且在该加热回流工艺中通过加热暂时熔化透明树脂以利用表面张力形成球面，因此难以控制其形状。因此，如图3所示，在平面图中，微透镜27的中心可能与光电转换单元组21的中心未对准，并且由微透镜27形成的入射光28的会聚光斑31的中心可能与光电转换单元组21的中心未对准。因此，例如，在不存在上段分隔层26b的情况下，光电转换单元20之间的受光灵敏度可能出现不均匀，并且在光电转换单元20之间出现受光灵敏度差异(同色间灵敏度差异)。
另一方面，在第一实施例中，如图2A所示，在滤色器24之间形成低折射率层25，低折射率层25包含的材料的折射率低于相邻层的材料或空气的折射率；并且低折射率层25在微透镜27侧具有宽度Wb(第一宽度Wwide)，并且在基板2侧具有比具有宽度Wb的部分的宽度Wb小的宽度Wa(第二宽度Wmin)。因此，由于低折射率层25的位于微透镜27侧的部分的宽度Wb为宽，所以在已经透射过微透镜27的入射光28之中，相对于光电转换单元组21的中心偏离的部分入射光28抵达低折射率层25并且朝向滤色器24的中心侧衍射。具体地，由于低折射率层25的材料的折射率为低并且低折射率层25几乎不传播光，所以入射光28在微透镜27和滤色器24之间的界面处发生衍射，使得入射光28绕过低折射率层25。图2A示出了如下情况：抵达右侧低折射率层25的上表面上的入射光28发生衍射，并且衍射的入射光28被从低折射率层25的侧面朝向光电转换单元组21的中心侧引导。因此，与图3相比，可以在宽度方向上将会聚光斑31的位置移动到滤色器24的中心附近，并且在滤色器24的高度方向上更靠近微透镜侧。注意，入射光28的一部分透射过低折射率层25。
此外，由于低折射率层25的位于基板2侧的部分变窄，所以在滤色器24的中心附近已经穿过会聚光斑31的入射光28在宽范围内扩散。因此，入射光28可以在光电转换单元20中扩散。因此，可以抑制光电转换单元20之间的受光灵敏度的不均匀性，并且可以减小光电转换单元20之间的受光灵敏度差异。因此，根据第一实施例的固态摄像装置1，可以减小同色间灵敏度差异。
此外，在第一实施例中，如图4所示，当入射光28的行进方向相对于基板2的后表面S3(受光面)倾斜时，入射光28的位于行进方向的倾斜方向的相反侧(图4中的右侧)的部分抵达位于行进方向的倾斜方向的相反侧(图4中的右侧)的低折射率层25，并且朝向滤色器24的中心侧衍射。因此，与图3相比，会聚光斑31的位置可以在滤色器24的高度方向上移动到微透镜侧，并且可以移动到入射光28的倾斜方向侧(图4的左侧)。因此，已经穿过会聚光斑31的入射光28可以在滤色器24和光电转换单元20中偏向倾斜方向侧(图4中的左侧)。因此，可以增加光电转换单元20之间的受光灵敏度差异。因此，根据第一实施例的固态摄像装置1，可以改善分光比(split ratio)。
注意，图4图示了微透镜27的中心与光电转换单元组21的中心未对准的情况，但是即使在这些中心对准的情况下也可以获得改善分光比的效果。
同时，例如，如图5所示，在低折射率层25仅包括下段分隔层26a的情况下，当入射光28的行进方向相对于基板2的后表面S3(受光面)倾斜时，入射光28的位于行进方向的倾斜方向的相反侧(图5中的右侧)的部分没有抵达位于行进方向的倾斜方向的相反侧(图5中的右侧)的低折射率层25，但与图4相比，随着会聚光斑31形成得更靠近后表面S3(受光面)侧，这部分光穿过滤色器24并朝向光电转换单元组21行进。因此，与第一实施例的固态摄像装置1相比，光电转换单元20之间的受光灵敏度差异较小，并且分光比恶化。
[1-3变形例]
(1)注意，在第一实施例中已经说明了微透镜27侧的上段分隔层26b的一部分突出到微透镜中的示例，但也可以采用其它构造。例如，如图6所示，可以采用如下构造：下段分隔层26a整体存在于滤色器24之间，并且上段分隔层26b存在于比滤色器24的后表面S4(受光面)更靠近微透镜27侧的位置。图6示出了如下情况：上段分隔层26b和下段分隔层26a之间的边界与微透镜27和滤色器24之间的界面位于同一平面内，并且上段分隔层26b整体存在于微透镜27内部。因此，例如，与上段分隔层26b存在于滤色器24之间的部分中以及微透镜27内部的情况相比，可以容易制造上段分隔层26b(低折射率层25)。
(2)在第一实施例中说明了在低折射率层25中包括两级分隔层26的示例，但也可以采用其它构造。例如，如图7和8所示，级数可以多于两个。图7示出了如下情况：低折射率层25包括三级分隔层26，并且除了图2A所示的下段分隔层26a和上段分隔层26b之外，在上段分隔层26b的微透镜27侧层叠有用于构成低折射率层25的其它分隔层26(下文也将其称为“最上段分隔层26c”)。在图7中，最上段分隔层26c的宽度Wc小于上段分隔层26b的宽度Wb，并与下段分隔层26a的宽度Wa相同。
图8示出了如下情况：低折射率层25包括三级分隔层26，并且最靠近微透镜侧的一级分隔层26(下文也将其称为“上段分隔层26f”)的宽度Wf和最靠近基板2侧的一级分隔层26(下文也将其称为“下段分隔层26d”)的宽度Wd大于它们之间的一级分隔层26(下文也将其称为“中间段分隔层26e”)的宽度We。具体地，Wd＝Wf>We。即，在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的截面中，低折射率层25的截面形状为I字状。
在这种情况下，如图8所示，上段分隔层26f的宽度Wf对应于“第一宽度Wwide”。此外，中间段分隔层26e的宽度We对应于“第二宽度Wmin”。此外，在图8中，中间段分隔层26e的高度与下段分隔层26d的高度之和等于滤色器24的高度，并且整个上段分隔层26f存在于微透镜27内部。
(3)此外，在第一实施例中说明了下段分隔层26a和上段分隔层26b层叠(接触)的示例，但也可以采用其它构造。例如，如图9所示，可以采用如下构造：在多级分隔层26之中，一级分隔层26和与该一级分隔层26相邻的另一级分隔层26彼此分离。图9示出了如下情况：低折射率层25包括两级分隔层26(下段分隔层26a和上段分隔层26b)，并且下段分隔层26a和上段分隔层26b彼此分离。
(4)此外，在第一实施例中说明了下段分隔层26a的宽度和上段分隔层26b的宽度分别为恒定宽度的示例，但也可以采用其它构造。例如，如图10所示，上段分隔层26b的宽度Wb可以朝向微透镜27侧(微透镜27的受光面侧)连续增加。即，在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的截面中，低折射率层25的截面形状可以是由梯形形状和矩形形状串联地组合成的形状，在此，梯形形状的上底宽于下底。
在这种情况下，如图10所示，上段分隔层26b的位于微透镜27侧的端部的宽度Wb对应于“第一宽度Wwide”。此外，宽度Wb等于或大于位于上段分隔层26b与下段分隔层26a之间的界面处的下段分隔层26a的宽度Wa。在图10中，在界面处满足Wb＝Wa。在图10中，下段分隔层26a的高度等于滤色器24的高度，并且整个上段分隔层26b存在于微透镜27内部。
(5)此外，在第一实施例中说明了低折射率层25包括多级分隔层26的示例，但也可以采用其它构造。例如，如图11所示，低折射率层25可以具有如下构造：宽度W在整个低折射率层25上朝向微透镜27侧连续增加。即，在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的截面中，低折射率层25的截面形状可以是上底比下底宽的梯形形状。
在这种情况下，如图11所示，低折射率层25的位于微透镜27侧的端部的宽度W对应于“第一宽度Wwide”，并且位于基板2侧的端部的宽度W对应于“第二宽度Wmin”。
(6)此外，在第一实施例中说明了下段分隔层26a的材料和上段分隔层26b的材料使用相同的材料并且低折射率层25内部具有恒定折射率的示例，但也可以采用其它构造。例如，如图12所示，低折射率层25可以被配置为在低折射率层25中的每个高度位置处具有不同的折射率。这里，低折射率层25中的高度位置是在折射率层25中在垂直于基板2的后表面S3(受光面)的方向上从基板2的后表面S3开始的高度位置。图12示出了如下情况：下段分隔层26a的材料使用低折射率树脂，上段分隔层26b的材料使用空气，并且下段分隔层26a和上段分隔层26b具有不同的折射率。
(7)此外，例如，如图13A、图3B、14、15、16、17和18所示，可以采用如下构造：低折射率层25的宽度根据入射波长、入射角(CRA)、像素阵列和低折射率层25的高度中的任一因素而以左右上下不对称的方式变化。图13A和13B示出了应用于图2A和2B所示的固态摄像装置1的情况。类似地，图14、15、16、17和18示出了分别应用于图8、9、10、11和12所示的固态摄像装置1的情况。图13A和14至18示出了采用如下构造的情况：低折射率层25的具有第一宽度Wwide的部分(上段分隔层26b)的朝向滤色器24侧的宽度方向突出量Or、Og和Ob被设置成对于被该部分的突出所朝向的滤色器24的每个类型是不同的。作为示例，朝向透射红色光的滤色器24的宽度方向突出量Or＝朝向透射蓝色光的滤色器24的宽度方向突出量Ob＞朝向透射绿色光的滤色器24的宽度方向突出量Og。因此，例如，即使光的衍射特性随着类型、波长和滤色器24的周边结构而不同，通过设定低折射率层25的宽度方向突出量Or、Og和Ob可以在更合适的位置形成会聚光斑31，以获得相同位置的会聚光斑31。
(8)此外，如图19所示，可以采用如下构造：低折射率层25布置在通过光瞳校正获得的位置处。图19示出了上段分隔层26b布置在通过光瞳校正获得的位置处的情况。即，从像素区域3的中心部分到端部侧，与在平面图中构成像素分离部22的栅格的直线部分相比，构成上段分隔层26b的栅格的直线部分向更靠近像素区域3的中心部分的一侧偏移。通过在通过光瞳校正获得的位置处的布置，能够抑制像素区域3中的位于端部侧(高图像高度侧)的光电转换单元组21中包括的光电转换单元20之间的受光灵敏度的不均匀，并且能够减小光电转换单元20之间的受光灵敏度差异(同色灵敏度间差异)。注意，滤色器24、下段分隔层26a、上段分隔层26b和微透镜27的校正量可以在光瞳校正中彼此不同。
(9)此外，例如，如图20所示，光电转换单元组21可以包括两个(2×1个)光电转换单元20。图20示出了在行方向上对齐并且彼此相邻的两个光电转换单元20构成光电转换单元组21的情况。因此，两个相邻的光电转换单元20可以共用一个滤色器24和一个微透镜27。图20所示的光电转换单元组21的构造也可以应用于图8至19所示的固态摄像装置1。此外，例如，在应用于图13A至18所示的固态摄像装置1的情况下，如图21所示，低折射率层25的朝向滤色器24侧的宽度方向突出量Or、Og和Ob(在图21中仅示出“Og”)可以在低折射率层25的围绕一个滤色器24的每个部分中变化。
(10)此外，例如，如图22A和22B所示，可以采用设置有保护膜32的构造，其中，保护膜32布置在上段分隔层26b和微透镜27之间并且覆盖上段分隔层26b。在图22A中，保护膜32仅布置在上段分隔层26b的在宽度方向上的侧面(下文也将称为“侧表面S5和S6”)以及位于与滤色器24侧的表面相反的一侧的表面(下文也将其称为“后表面S7”)上。作为保护膜32，例如，可以采用防止微透镜27的材料进入(浸渍到)上段分隔层26b中的膜。作为保护膜32的材料，例如，可以采用防止微透镜27的材料从中穿过的材料。其示例包括诸如氧化硅膜或氮化硅膜之类的低温氧化物(LTO)膜。因此，能够抑制微透镜27的材料(折射率相对较高的透明树脂)浸渍到上段分隔层26b的材料(折射率相对较低的低折射率树脂)中，并且可以抑制上段分隔层26b的材料(低折射率树脂)的折射率增加。因此，能够在更适当的位置形成会聚光斑31。图22B是示出了在沿图22A中的线D-D截取的情况下固态摄像装置1的截面构造的视图。注意，在图22B中省略了微透镜27以使保护膜32变得明显。
此外，在图22A中，下段分隔层26a整体存在于滤色器24之间，并且上段分隔层26b存在于比滤色器24的后表面S4(受光面)更靠近微透镜27侧的位置。此外，在图22中进一步设置有停止膜(下文也将其称为“第一停止膜33”)，该停止膜布置在滤色器24的后表面S4(受光面)上并且覆盖滤色器24的整个后表面S4(受光面)。然后，处于被保护膜32覆盖的状态的上段分隔层26b布置在第一停止膜33的受光面(下文也将其称为“后表面S8”)上。作为第一停止膜33，例如可以采用具有蚀刻停止功能的膜。作为第一停止膜33的材料，例如可以采用蚀刻速率低的材料。其示例包括氧化钛(TiO2)。这里，例如，在形成上段分隔层26b时，首先，在滤色器24的后表面S4上依次形成分别包含第一停止膜33和保护膜32的材料的层。随后，进行干法蚀刻以形成上段分隔层26b。在这种过程中，根据图22A所示的固态摄像装置1，可以通过第一停止膜33停止蚀刻，使得滤色器24不被蚀刻。
(11)此外，例如，如图23A和23B所示，图22A和22B所示的固态摄像装置1可以采用如下构造：保护膜32布置在上段分隔层26b和微透镜27之间以及多个上段分隔层26b之间以连续地覆盖多个上段分隔层26b。图23A示出了如下情况：对于布置在第一停止膜33(后表面S8)上的多个上段分隔层26b中的每一者，保护膜32布置成连续地覆盖多个上段分隔层26b的侧表面S5、S6和后表面S7以及第一停止膜33的后表面S8的不存在上段分隔层26b的区域。因此，可以简化保护膜32的构造，并且可以容易地制造保护膜32。图23B是示出了在沿图23A中的线E-E截取的情况下固态摄像装置1的截面构造的视图。注意，在图23B中省略了微透镜27以使保护膜32变得明显。
(12)此外，例如，如图24所示，图22A所示的固态摄像装置1可以采用如下构造：保护膜32布置在上段分隔层26b和微透镜27之间，以仅覆盖上段分隔层26b的后表面S7(位于与滤色器24侧的表面相反的一侧的表面)。因此，能够抑制微透镜27的材料(折射率相对较高的透明树脂)浸渍到上段分隔层26b(折射率相对较低的低折射率树脂)的被图2A所示的入射光28入射的部分(即，极大地影响衍射特性的部分)中。
(13)此外，例如，如图25所示，可以采用如下构造：从图22A、23A和24所示的固态摄像装置1中省略保护膜32，并且仅设置保护膜32和第一停止膜33之中的第一停止膜33。图25示出了在第一停止膜33的后表面S8上布置有上段分隔层26b的情况。
(14)此外，例如，如图26所示，图25所示的固态摄像装置1可以包括第二停止膜34，该第二停止膜34布置在第一停止膜33的后表面S8(受光面)上，并且仅覆盖第一停止膜33的后表面S8(受光面)的与上段分隔层26b相对的部分。在图26中，第一停止膜33布置在滤色器24的后表面S4(受光面)上以覆盖滤色器24的整个后表面S4(受光面)。此外，上段分隔层26b布置在第二停止膜34的受光面(下文也将其称为“后表面S9”)上。作为第二停止膜34的材料，例如，可以采用氮氧化硅(SiON)。这里，在形成上段分隔层26b时，首先，如图27A所示，在滤色器24的后表面S4上依次形成第一停止膜33、包含第二停止膜34的材料的层35、包含上段分隔层的材料的层36以及包含抗蚀剂的蚀刻掩模37。随后，如图27B所示，进行干法蚀刻以形成上段分隔层26b；如图27C所示，执行灰化以去除蚀刻掩模37；并且如图27D所示，通过电子束(EB)形成第二停止膜34。在这种过程中，根据图26所示的固态摄像装置1，可以通过第二停止膜34防止由灰化引起的对第一停止膜33的损坏，并且可以防止上段分隔层26b的剥离。
(15)此外，例如，如图28所示，图26所示的固态摄像装置1可以采用如下构造：第二停止膜34布置在第一停止膜33的后表面S8(受光面)上以覆盖第一停止膜33的整个后表面S8。在图28中，第一停止膜33布置滤色器24的后表面S4(受光面)上以覆盖滤色器24的整个后表面S4(受光面)。此外，上段分隔层26b布置在第二停止膜34的后表面S9(受光面)上。因此，第二停止膜34可以被简化并且容易制造。
(16)此外，例如，如图29所示，图26所示的固态摄像装置1可以包括覆盖上段分隔层26b的保护膜32。在图29中，第一停止膜33布置在滤色器24的后表面S4(受光面)上以覆盖滤色器24的整个后表面S4(受光面)。此外，第二停止膜34布置在第一停止膜33的后表面S8(受光面)上并且仅覆盖与上段分隔层26b相对的部分。此外，处于被保护膜32覆盖的状态的上段分隔层26b布置在第二停止膜34的后表面S9(受光面)上。因此，能够抑制微透镜27的材料浸渍到上层分隔层26b的材料中，并且能够抑制上层分隔层26b的材料(低折射率树脂)的折射率增加。
(17)此外，例如，如图30所示，图26所示的固态摄像装置1可以包括如下保护膜32，该保护膜32仅覆盖上段分隔层26b的位于滤色器24侧的表面(下文也将其称为“前表面S10”)以及后表面S7(位于与前表面S10相反的一侧的表面)。在图30中，处于被保护膜32覆盖的状态的上段分隔层26b布置在第二停止膜34的后表面S9(受光面)上。因此，能够抑制微透镜27的材料(折射率相对较高的透明树脂)浸渍到上段分隔层26b的被图2A所示的入射光28入射的部分(即，极大地影响衍射特性的部分)中。
(18)此外，例如，如图31所示，图28所示的固态摄像装置1可以包括如下保护膜32，该保护膜32仅覆盖上段分隔层26b的前表面S10(位于滤色器24侧的表面)和后表面S7(位于与前表面S10相反的一侧的表面)。在图31中，第一停止膜33布置在滤色器24的后表面S4(受光面)上以覆盖滤色器24的整个后表面S4(受光面)。此外，第二停止膜34布置在第一停止膜33的后表面S8(受光面)上，并覆盖第一停止膜33的整个后表面S8(受光面)。此外，在被保护膜32覆盖的状态下，上段分隔层26b布置在第二停止膜34的后表面S9(受光面)上。
(19)此外，例如，如图32所示，图22A所示的固态摄像装置1可以采用如下构造：在保护膜32中，上段分隔层26b的位于后表面S7侧的部分(下文也将其称为“第一部分32a”)以及位于侧表面S5和S6侧的部分(即，与第一部分32a不同的部分，下文也将其称为“第二部分32b”)单独地形成。在图32中，第一停止膜33布置在滤色器24的后表面S4(受光面)上以覆盖滤色器24的整个后表面S4(受光面)。另外，保护膜32布置在分隔层26b与微透镜27之间以覆盖上段分隔层26b。在保护膜32中，第一部分32a的材料不同于第二部分32b的材料。第一部分32a的材料的示例包括LTO膜。此外，第二部分32b的材料的示例包括氮氧化硅(SiON)。注意，第一部分32a和第二部分32b可以包括相同的材料。
注意，第一部分32a可以是保护膜32的任意部分，并且第二部分32b只需要是与第一部分32a不同的部分即可。例如，如图33所示，在图23A所示的固态摄像装置1中，在保护膜32中，上段分隔层26b的位于后表面S7侧的部分可以具有两层式结构，在该结构中，下层侧部分是第一部分32a，并且包括上层侧部分在内的剩余部分是第二部分32b。在图33中，第一停止膜33布置在滤色器24的后表面S4(受光面)上以覆盖滤色器24的整个后表面S4(受光面)。此外，保护膜图32布置在上段分隔层26b和微透镜27之间以及多个上段分隔层26b之间以连续地覆盖多个上段分隔层26b。注意，第一部分32a和第二部分32b可以包括相同的材料，或者可以具有单独形成诸如膜厚度之类的其它要素的构造。
(20)此外，例如，如图34所示，可以采用如下构造：从图22A至33所示的固态摄像装置1中省略第一停止膜33和第二停止膜34。图34是示出了从图22A的构造中省略第一停止膜33的情况的视图。
(21)此外，例如，如图35A和35B所示，图22A和22B所示的固态摄像装置1可以采用如下构造：根据入射波长、入射角(CRA)、像素阵列和低折射率层25的高度，低折射率层25的宽度以上下左右非对称的方式变化。图35A和35B示出了应用于图22A和22B所示的固态摄像装置1的情况。图35A示出了采用如下构造的情况：低折射率层25的具有第一宽度Wwide的部分(上段分隔层26b)的朝向滤色器24侧的宽度方向突出量Or、Og和Ob针对该部分的突出所朝向的滤色器24的每种类型是不同的。作为示例，朝向透射红色光的滤色器24的宽度方向突出量Or＝朝向透射蓝色光的滤色器24的宽度方向突出量Ob＞朝向透射绿色光的滤色器24的宽度方向突出量Og。因此，例如，即使光的衍射特性根据类型、波长和滤色器24的周边结构而不同，通过设定低折射率层25的宽度方向突出量Or、Og和Ob，可以在更合适的位置形成会聚光斑31，以获得相同位置的会聚光斑31。图35B是示出了在沿图35A中的线F-F截取的情况下固态摄像装置1的截面构造的视图。注意，在图35B中省略了微透镜27以使第一停止膜33变得明显。
(22)此外，例如，如图36所示，图22A所示的固态摄像装置1可以采用如下构造：低折射率层25布置在通过光瞳校正获得的位置处。图36示出了应用于图22A所示的固态摄像装置1的情况。类似地，图37、38、39、40、41、42、43、44、45和46分别示出了应用于图23A、24、25、26、28、29、30、31、32和33所示的固态摄像装置1的情况。在图36至46中，上段分隔层26b布置在通过光瞳校正获得的位置处。即，从像素区域3的中心部分到端部侧，与在平面图中构成像素分离部22的栅格的直线部分相比，构成上段分隔层26b的栅格的直线部分向更靠近像素区域3的中心部分的一侧偏移。通过在通过光瞳校正获得的位置的布置，能够抑制像素区域3中的位于端部侧(高图像高度侧)的光电转换单元组21中包括的光电转换单元20之间的受光灵敏度的不均匀，并且能够减小光电转换单元20之间的受光灵敏度差异(同色灵敏度间差异)。注意，滤色器24的校正量、下段分隔层26a的校正量、上段分隔层26b的校正量和微透镜27的校正量在光瞳校正中可以彼此不同。
(23)此外，例如，如图47所示，在图22A所示的固态摄像装置1中，光电转换单元组21可以包括两个(2×1个)光电转换单元20。图47示出了在行方向(图47中的水平方向)上对齐并彼此相邻的两个光电转换单元20构成光电转换单元组21的情况。因此，一个滤色器24和一个微透镜27可以被相邻的两个光电转换单元20共用。图47所示的光电转换单元组21的构造也可以应用于图23至46所示的固态摄像装置1。此外，例如，如图48所示，在应用于图36至45所示的固态摄像装置1的情况下，低折射率层25的朝向滤色器24侧的宽度方向突出量Or、Og和Ob(在图48中仅示出“Og”)可以在低折射率层25的围绕一个滤色器24的每个部分中变化。
(24)此外，本技术适用于任何光检测装置，不仅包括上述作为图像传感器的固态摄像装置，还包括测量距离的测距传感器(也被称为飞行时间(ToF)传感器等。测距传感器是朝向物体发射照射光，检测作为从物体表面反射的照射光的反射光，并基于从照射光发射开始到接收到反射光为止的飞行时间来计算距物体的距离的传感器。作为测距传感器的受光像素结构，可以采用像素9的上述结构。
<2.第二实施例：应用于电子设备的示例>
根据本发明的技术(本技术)可以应用于各种电子设备。
图49是示出了作为应用了本发明的电子设备的摄像设备(视频相机、数码相机等)的示意性构造示例的图。
如图49所示，摄像装置1000包括透镜组1001、固态摄像装置1002(根据第一实施例的固态摄像装置1)、数字信号处理器(DSP)电路1003、帧存储器1004、监视器1005和存储器1006。DSP电路1003、帧存储器1004、监视器1005和存储器1006通过总线1007相互连接。
透镜组1001将来自被摄体的入射光(图像光)引导至固态摄像装置1002，并在固态摄像装置1002的受光面(像素区域)上形成图像。
固态摄像装置1002使用根据上述第一实施例的CMOS图像传感器来构造。固态摄像装置1002将通过透镜组1001在受光面上形成的入射光量逐个像素地转换为电信号，并将该电信号作为像素信号提供给DSP电路1003。
DSP电路1003对从摄像装置1002提供的像素信号执行预定图像处理。然后，DSP电路1003以帧为单位将图像处理后的图像信号提供给帧存储器1004，并将图像信号暂时存储在帧存储器1004中。
监视器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造。监视器1005根据临时存储在帧存储器1004中的以帧为单位的像素信号来显示被摄体的图像(运动图像)。
存储器1006使用DVD、闪存等来构造。存储器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。
注意，可以应用固态摄像装置1的电子设备不限于摄像装置1000，并且固态摄像装置1也可以应用到其它电子设备。
此外，根据第一实施例的固态摄像装置1用作本构造中的固态摄像装置1002，但也可以采用其它构造。例如，可以使用应用了本技术的其它光检测装置，例如根据第一实施例的变形例的固态摄像装置1。
注意，本技术还可以具有以下构造。
(1)一种光检测装置，其包括：
基板，其具有布置成二维阵列的多个光电转换单元；
微透镜层，其布置在所述基板的靠近受光面的一侧，并且包括多个微透镜，所述多个微透镜形成为对应于包括至少两个相邻的所述光电转换单元的光电转换单元组；
滤色器层，其布置在所述基板和所述微透镜层之间，并且包括多个滤色器，所述多个滤色器透射由所述微透镜会聚的光中包含的预定波长分量的光；以及
低折射率层，其至少部分地布置在所述滤色器之间，并且包含空气或低折射率材料，所述低折射率材料的折射率低于相邻层的材料的折射率，
其中，所述低折射率层在靠近所述微透镜的一侧具有第一宽度，并且在比具有所述第一宽度的部分更靠近所述基板的一侧具有小于所述第一宽度的第二宽度。也就是说，该构造(1)也可以如下描述：
“一种光检测装置，其包括：
基板，其具有布置成二维阵列的多个光电转换单元；
微透镜层，其布置在所述基板的靠近受光面的一侧，并且包括多个微透镜，所述多个微透镜形成为对应于包括至少两个相邻的所述光电转换单元的光电转换单元组；
滤色器层，其布置在所述基板和所述微透镜层之间，并且包括多个滤色器，所述多个滤色器透射由所述微透镜会聚的光中包含的预定波长分量的光；以及
低折射率层，其至少部分地布置在所述滤色器之间，
其中，所述低折射率层包含空气或低折射率材料，所述低折射率材料的折射率低于在平行于所述基板的受光面的方向上与所述低折射率层接触的物质的折射率，并且所述低折射率层在靠近所述微透镜的一侧具有第一宽度且在比具有所述第一宽度的部分更靠近所述基板的一侧具有小于所述第一宽度的第二宽度。”
(2)根据(1)所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层包括多级的分隔层，所述多级的分隔层至少部分地布置在所述滤色器之间，并且在垂直于所述基板的受光面的方向上排列。
(3)根据(2)所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层包括两级的所述分隔层，并且
上段分隔层的宽度大于下段分隔层的宽度，所述上段分隔层是位于靠近所述微透镜的一侧的一级中的所述分隔层，所述下段分隔层是位于靠近所述基板的一侧的一级中的所述分隔层。
(4)根据(3)所述的光检测装置，其中，
所述上段分隔层的宽度朝向靠近所述微透镜的一侧连续地增加。
(5)根据(3)或(4)所述的光检测装置，其中，
所述下段分隔层整体存在于所述滤色器之间，并且
所述上段分隔层整体存在于比所述滤色器的受光面更靠近所述微透镜的一侧。
(6)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
保护膜，其布置在所述上段分隔层和所述微透镜之间，并且覆盖所述上段分隔层。
(7)根据(6)所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置在所述第一停止膜的受光面上。
(8)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
保护膜，其布置在所述上段分隔层和所述微透镜之间以及多个所述上段分隔层之间，并连续地覆盖所述多个上段分隔层。
(9)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
保护膜，其布置在所述上段分隔层和所述微透镜之间，并且仅覆盖所述上段分隔层的与靠近所述滤色器的一侧的表面相反的一侧的表面。
(10)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面，
其中，所述上段分隔层布置在所述第一停止膜的受光面上。
(11)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；和
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且仅覆盖所述第一停止膜的受光面的与所述上段分隔层相对的部分，
其中，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
(12)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；和
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且覆盖所述第一停止膜的整个受光面，
其中，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
(13)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且仅覆盖与所述上段分隔层相对的部分；和
保护膜，其覆盖所述上段分隔层，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
(14)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且仅覆盖与所述上段分隔层相对的部分；和
保护膜，其仅覆盖所述上段分隔层的靠近所述滤色器的一侧的表面以及与该表面相对的一侧的表面，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
(15)根据(5)所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且覆盖所述第一停止膜的整个受光面；和
保护膜，其仅覆盖所述上段分隔层的靠近所述滤色器的一侧的表面以及与该表面相对的一侧的表面，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置所述第二停止膜的受光面上。
(16)根据(6)所述的光检测装置，其中，
所述保护膜具有第一部分和不同于所述第一部分的第二部分，所述第一部分和所述第二部分单独地形成。
(17)根据(8)所述的光检测装置，其中，
所述保护膜具有第一部分和不同于所述第一部分的第二部分，所述第一部分和所述第二部分单独地形成。
(18)根据(2)所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层包括三级的所述分隔层，并且
在最靠近所述微透镜的一侧的一级中的所述分隔层的宽度和在最靠近所述基板的一侧的一级中的所述分隔层的宽度大于位于这两个级之间的一级中的所述分隔层的宽度。
(19)根据(2)至(6)中任一项所述的光检测装置，其中，
在所述多级的分隔层之中，一级中的所述分隔层和与所述一级中的所述分隔层相邻的另一级中的所述分隔层相互分离。
(20)根据(1)所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层的宽度在整个所述低折射率层上朝向靠近所述微透镜的一侧连续地增加。
(21)根据(1)至(20)中任一项所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层的折射率在所述低折射率层内的每个高度位置处不同。
(22)根据(1)至(21)中任一项所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层的具有所述第一宽度的所述部分的朝向靠近所述滤色器的一侧的宽度方向突出量对于所述部分的突出所朝向的所述滤色器的每个类型是不同的。
(23)根据(1)至(22)中任一项所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层布置在已被执行瞳孔校正的位置。
(24)根据(1)至(23)中任一项所述的光检测装置，其中，
所述光电转换单元组包括2行和2列中的4个所述光电转换单元或1行和2列中的2个所述光电转换单元。
(25)一种包括光检测装置的电子设备，所述光检测装置包括：
基板，其具有布置成二维阵列的多个光电转换单元；
微透镜层，其布置在所述基板的靠近受光面的一侧，并且包括多个微透镜，所述多个微透镜形成为对应于包括至少两个相邻的所述光电转换单元的光电转换单元组；
滤色器层，其布置在所述基板和所述微透镜层之间，并且包括多个滤色器，所述多个滤色器透射由所述微透镜会聚的光中包含的预定波长分量的光；以及
低折射率层，其至少部分地布置在所述滤色器之间，并且包含空气或低折射率材料，所述低折射率材料的折射率低于相邻层的材料的折射率，
其中，所述低折射率层在靠近所述微透镜的一侧具有第一宽度，并且在比具有所述第一宽度的部分更靠近所述基板的一侧具有小于所述第一宽度的第二宽度。
附图标记列表
1 固态摄像装置
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 绝缘膜
14 受光层
15 滤色器层
16 微透镜层
17 聚光层
18 布线层
19 支撑基板
20 光电转换单元
21 光电转换单元组
22 像素分离部
23 沟槽
24 滤色器
25 低折射率层25分隔层
26a 下段分隔层
26b 上段分隔层
26c 最上段分隔层
26d 下段分隔层
26e 中间段分隔层
26f 上段分隔层
27 微透镜
28 入射光
29 层间绝缘膜
30 布线
31 会聚光斑
32 保护膜
32a 第一部分
32b 第二部分
33 第一停止层
34 第二停止层。

Claims (25)

1.一种光检测装置，其包括：
基板，其具有布置成二维阵列的多个光电转换单元；
微透镜层，其布置在所述基板的靠近受光面的一侧，并且包括多个微透镜，所述多个微透镜形成为对应于包括至少两个相邻的所述光电转换单元的光电转换单元组；
滤色器层，其布置在所述基板和所述微透镜层之间，并且包括多个滤色器，所述多个滤色器透射由所述微透镜会聚的光中包含的预定波长分量的光；以及
低折射率层，其至少部分地布置在所述滤色器之间，并且包含空气或低折射率材料，所述低折射率材料的折射率低于相邻层的材料的折射率，
其中，所述低折射率层在靠近所述微透镜的一侧具有第一宽度，并且在比具有所述第一宽度的部分更靠近所述基板的一侧具有小于所述第一宽度的第二宽度。
2.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层包括多级的分隔层，所述多级的分隔层至少部分地布置在所述滤色器之间，并且在垂直于所述基板的受光面的方向上排列。
3.根据权利要求2所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层包括两级的所述分隔层，并且
上段分隔层的宽度大于下段分隔层的宽度，所述上段分隔层是位于靠近所述微透镜的一侧的一级中的所述分隔层，所述下段分隔层是位于靠近所述基板的一侧的一级中的所述分隔层。
4.根据权利要求3所述的光检测装置，其中，
所述上段分隔层的宽度朝向靠近所述微透镜的一侧连续地增加。
5.根据权利要求3所述的光检测装置，其中，
所述下段分隔层整体存在于所述滤色器之间，并且
所述上段分隔层整体存在于比所述滤色器的受光面更靠近所述微透镜的一侧。
6.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
保护膜，其布置在所述上段分隔层和所述微透镜之间，并且覆盖所述上段分隔层。
7.根据权利要求6所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置在所述第一停止膜的受光面上。
8.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
保护膜，其布置在所述上段分隔层和所述微透镜之间以及多个所述上段分隔层之间，并连续地覆盖多个所述上段分隔层。
9.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
保护膜，其布置在所述上段分隔层和所述微透镜之间，并且仅覆盖所述上段分隔层的与靠近所述滤色器的一侧的表面相反的一侧的表面。
10.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面，
其中，所述上段分隔层布置在所述第一停止膜的受光面上。
11.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；和
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且仅覆盖所述第一停止膜的受光面的与所述上段分隔层相对的部分，
其中，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
12.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；和
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且覆盖所述第一停止膜的整个受光面，
其中，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
13.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且仅覆盖与所述上段分隔层相对的部分；和
保护膜，其覆盖所述上段分隔层，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
14.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且仅覆盖与所述上段分隔层相对的部分；和
保护膜，其仅覆盖所述上段分隔层的靠近所述滤色器的一侧的表面以及与该表面相对的一侧的表面，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置在所述第二停止膜的受光面上。
15.根据权利要求5所述的光检测装置，其还包括：
第一停止膜，其布置在所述滤色器的受光面上，并且覆盖所述滤色器的整个受光面；
第二停止膜，其布置在所述第一停止膜的受光面上，并且覆盖所述第一停止膜的整个受光面；和
保护膜，其仅覆盖所述上段分隔层的靠近所述滤色器的一侧的表面以及与该表面相对的一侧的表面，
其中，在被所述保护膜覆盖的状态下，所述上段分隔层布置所述第二停止膜的受光面上。
16.根据权利要求6所述的光检测装置，其中，
所述保护膜具有第一部分和不同于所述第一部分的第二部分，所述第一部分和所述第二部分单独地形成。
17.根据权利要求8所述的光检测装置，其中，
所述保护膜具有第一部分和不同于所述第一部分的第二部分，所述第一部分和所述第二部分单独地形成。
18.根据权利要求2所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层包括三级的所述分隔层，并且
在最靠近所述微透镜的一侧的一级中的所述分隔层的宽度和在最靠近所述基板的一侧的一级中的所述分隔层的宽度大于位于这两个级之间的一级中的所述分隔层的宽度。
19.根据权利要求2所述的光检测装置，其中，
在所述多级的分隔层之中，一级中的所述分隔层和与所述一级中的所述分隔层相邻的另一级中的所述分隔层相互分离。
20.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层的宽度在整个所述低折射率层上朝向靠近所述微透镜的一侧连续地增加。
21.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层的折射率在所述低折射率层内的每个高度位置处不同。
22.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层的具有所述第一宽度的所述部分的朝向靠近所述滤色器的一侧的宽度方向突出量对于所述部分的突出所朝向的所述滤色器的每个类型是不同的。
23.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述低折射率层布置在已被执行瞳孔校正的位置。
24.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，
所述光电转换单元组包括2行和2列中的4个所述光电转换单元或1行和2列中的2个所述光电转换单元。
25.一种包括光检测装置的电子设备，所述光检测装置包括：
基板，其具有布置成二维阵列的多个光电转换单元；
微透镜层，其布置在所述基板的靠近受光面的一侧，并且包括多个微透镜，所述多个微透镜形成为对应于包括至少两个相邻的所述光电转换单元的光电转换单元组；
滤色器层，其布置在所述基板和所述微透镜层之间，并且包括多个滤色器，所述多个滤色器透射由所述微透镜会聚的光中包含的预定波长分量的光；以及
低折射率层，其至少部分地布置在所述滤色器之间，并且包含空气或低折射率材料，所述低折射率材料的折射率低于相邻层的材料的折射率，
其中，所述低折射率层在靠近所述微透镜的一侧具有第一宽度，并且在比具有所述第一宽度的部分更靠近所述基板的一侧具有小于所述第一宽度的第二宽度。
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