JP2016058538A5 - - Google Patents

Description

本発明の１つの側面は、複数の画素が配列された画素アレイを備える固体撮像装置に係り、前記固体撮像装置は、前記複数の画素のそれぞれは、基板に配された光電変換部と、前記光電変換部の上に配されたマイクロレンズとを有し、前記基板と前記マイクロレンズとの間には絶縁部材が配されており、前記複数の画素のそれぞれは、前記マイクロレンズを通過した入射光を前記光電変換部に導くための導光部であって前記絶縁部材の中に前記絶縁部材よりも屈折率が高い材料で形成された導光部をさらに有し、前記画素アレイは、中央領域とその周辺領域とを有し、前記周辺領域に位置する画素において、前記マイクロレンズは、前記光電変換部に対して前記中央領域の側にずれて配されており、且つ、該ずれ方向に沿った断面において、前記マイクロレンズは左右非対称の形状を有し、前記マイクロレンズの高さが最も高い部分は、前記基板の上面に垂直で前記光電変換部の中心を通る線と、前記基板の前記上面に垂直で前記導光部の上面における前記中央領域の側の端を通る線との間に位置している。

Claims (16)

1. 複数の画素が配列された画素アレイを備える固体撮像装置であって、
   前記複数の画素のそれぞれは、基板に配された光電変換部と、前記光電変換部の上に配されたマイクロレンズとを有し、
   前記基板と前記マイクロレンズとの間には絶縁部材が配されており、
   前記複数の画素のそれぞれは、前記マイクロレンズを通過した入射光を前記光電変換部に導くための導光部であって前記絶縁部材の中に前記絶縁部材よりも屈折率が高い材料で形成された導光部をさらに有し、
   前記画素アレイは、中央領域とその周辺領域とを有し、
   前記周辺領域に位置する画素において、
   前記マイクロレンズは、前記光電変換部に対して前記中央領域の側にずれて配されており、且つ、
   該ずれ方向に沿った断面において、前記マイクロレンズは左右非対称の形状を有し、前記マイクロレンズの高さが最も高い部分は、前記基板の上面に垂直で前記光電変換部の中心を通る線と、前記基板の前記上面に垂直で前記導光部の上面における前記中央領域の側の端を通る線との間に位置している
   ことを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記複数の画素は、前記周辺領域に位置する第１画素と、前記周辺領域の第２画素であって前記第１画素よりも前記中央領域の側に位置する第２画素とを含み、
   前記第１画素の前記マイクロレンズについての高さが最も高い部分の前記中央領域へのずれ量は、前記第２画素の前記マイクロレンズについてのそれに対して大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記周辺領域に位置する画素の前記マイクロレンズのうち、前記高さが最も高い部分よりも前記中央領域の側の部分の上面の曲率の平均は、それ以外の部分の上面の曲率の平均よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像装置。
4. 前記周辺領域に位置する画素の前記マイクロレンズは、前記基板の上面に対する平面視において前記ずれ方向に平行な長軸を有する形状をしており、且つ、前記ずれ方向と交差する方向における該マイクロレンズの幅は前記中央領域の側で最大値となる
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
5. 前記基板と前記マイクロレンズとの間には絶縁部材が配されており、
   前記複数の画素のそれぞれは、前記マイクロレンズを通過した入射光を前記光電変換部に導くための導光部であって前記絶縁部材の中に前記絶縁部材よりも屈折率が高い材料で形成された導光部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
6. 前記断面において、前記画素の前記光電変換部の幅をｄ１とし、前記画素の前記導光部の下面の幅をｄ２としたときに、ｄ１＞ｄ２の関係が成立する
   ことを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
7. 前記断面において、前記画素の前記導光部の上面の幅をｄ３とし、前記画素の前記マイクロレンズの幅をｄ４としたときに、ｄ４＞ｄ３の関係が成立する
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の固体撮像装置。
8. ｄ３＞ｄ２の関係がさらに成立する
   ことを特徴とする請求項７に記載の固体撮像装置。
9. 前記複数の画素のそれぞれは、前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間に配されたインナーレンズをさらに有しており、
   前記周辺領域に位置する画素において、
   前記インナーレンズは、前記光電変換部に対して前記中央領域の側にずれて配されていること、及び、
   該ずれ方向に沿った断面において、前記インナーレンズは左右非対称に形成されており、前記インナーレンズの高さが最も高い部分が前記中央領域の側に位置していること
   の少なくとも一方を満たす
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
10. 隣接画素間での混色を防ぐための光反射性または遮光性の部材をさらに備えており、
    前記部材は、前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間に、前記基板の上面に対する平面視において前記マイクロレンズの外縁に沿って配されている
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
11. 前記複数の画素は焦点検出用の画素を含み、前記焦点検出用の画素は、前記マイクロレンズを通過した入射光を制限するための遮光部材をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
12. 前記固体撮像装置は裏面照射型の固体撮像装置であり、
    前記基板は、各画素の前記マイクロレンズを通過した入射光を前記光電変換部に向かって反射するように前記光電変換部を取り囲む反射部材を含んでいる
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
13. 前記反射部材は、ポリシリコン、酸化シリコン、金属およびエアギャップの少なくともいずれか１つで構成されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の固体撮像装置。
14. 前記マイクロレンズは、平面視において、前記中央領域の側が平らで、前記中央領域の側の反対側が丸みを帯びた形状を有する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
15. 前記マイクロレンズは、前記ずれ方向と交差する方向における幅が前記中央領域に近い方の側で最大値となる形状を有する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部と、
    を備えることを特徴とするカメラ。