TW201508905A - 固態影像擷取裝置及其製造方法與電子設備 - Google Patents

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Abstract

可使用具有一較簡單組態之一相位差像素來獲得一高度相位差偵測準確度。一固態影像擷取裝置包含一像素陣列單元，在該像素陣列單元中複數個像素配置成一個二維陣列，該等複數個像素包含像素本身用於焦點偵測之一相位差像素及像素本身用於影像產生之一影像擷取像素。在此情形中，形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一預定層具有高於形成於該相位差像素中之預定層之折射率的折射率。舉例而言，本發明之技術可應用於一背向照明型固態影像擷取裝置及諸如此類。

Description

固態影像擷取裝置及其製造方法與電子設備 [相關申請案交叉參考]
本申請案主張於2013年7月3日提出申請之日本優先權專利申請案JP 2013-139832之權益，該日本優先權專利申請案之全部內容以引用方式併入本文中。
本發明係關於一種固態影像擷取裝置、一種其製造方法，及一種電子設備，且更特定而言，係關於能夠使用具有一較簡單組態之一相位差像素來獲得一高度相位差偵測準確度之一種固態影像擷取裝置、一種其製造方法及一種電子設備。
存在其中具有以一個二維方式配置成一陣列形式之多個像素之一像素陣列單元不僅包含用於影像產生之普通像素(下文中稱作影像擷取像素)而且包含用於焦點偵測之相位差像素之一固態影像擷取裝置。
為用相位差像素獲得一高度相位差偵測準確度，敏感性需要高度取決於角度以使得相位差像素僅接收一所要角度之入射光且產生一相關聯輸出。為製成敏感性高度取決於角度之相位差像素，增加一相位差像素之一層間膜之膜厚度(製作一較厚膜)係最有效的。
然而，當一層間膜經簡單地製成較厚時，影像擷取像素亦經製成較厚膜，且因此，影像擷取像素將具有一較差對角入射性質。更具體而言，儘管期望影像擷取像素自其入射角係大的之一對角方向接收光，但當膜之厚度增加時，來自對角方向之光可未被接收且敏感性降低。
因此，已建議一固態影像擷取裝置藉由採用不同於影像擷取像素之結構之一相位差像素之一結構來改良相位差像素之偵測準確度。舉例而言，PTL 1揭示用於藉由在相位差像素中形成一層中透鏡及將一高折射率層嵌入於該層中透鏡下方來製成不同於影像擷取像素之結構之相位差像素之一結構。
另一方面，PTL 2揭示用於改變影像擷取像素之結構之一概念。更具體而言，為影像擷取像素提供一層間透鏡及一光導，以使得在抑制影像擷取像素之特性之降級時，相位差像素最佳化，藉此相位差像素之偵測準確度得以改良。
為使用一相位差像素來獲得一高度相位差偵測準確度，用於光瞳分裂之一光屏蔽層起到一重要作用。因此，PTL 3揭示藉由使相位差像素之最上部層之一佈線層之光圈寬度小於影像擷取像素之光圈寬度來輔助一光屏蔽層之一固態影像擷取裝置。
[引用列表] [專利文獻]
[PTL 1]
JP 2012-151367 A
[PTL 2]
JP 2008-71972 A
[PTL 3]
JP 2012-173492 A
然而，在PTL 1中所揭示之技術中，波前係急劇彎曲，且此可增加光接收單元處之反射損失。在PTL 2中所揭示之技術中，影像擷取像素具備層間透鏡及光導，且此可大大增加製造步驟之數目。同樣地，當實現PLT 3中所揭示之技術時，需要至少用於兩個層之佈線，且因此，特定而言，當此應用於一背向照明固態影像擷取裝置時，此可大大地增加製造步驟之數目。
鑒於此等情形作出本發明，且本發明使用具有一較簡單組態之一相位差像素來獲得一高度相位差偵測準確度。
根據本發明之一第一態樣之一固態影像擷取裝置包含一像素陣列單元，其具有配置成一個二維陣列之複數個像素，該複數個像素包含一相位差像素及一影像擷取像素，及形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一層，其中形成於該影像擷取像素中在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層具有高於形成於該相位差像素中之一層之一折射率的一折射率。
在根據本發明之一第二態樣之用於製造具有包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素之一固態影像擷取裝置之一製造方法中，其中該製造方法包含：在至少該影像擷取像素中形成一光屏蔽層，用具有高於該相位差像素中之一第一層之一折射率的一折射率之一材料在該影像擷取像素中形成一第一層，及在該第一層上面形成一微透鏡。
根據本發明之一第三態樣之一電子設備包含一固態影像擷取裝置，該固態影像擷取裝置包含一像素陣列單元，其具有配置成一個二維陣列之包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素，及形成 於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一層，其中形成於該影像擷取像素中之該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層具有高於形成於該相位差像素中之一層之一折射率的一折射率。
在本發明之第一至第三態樣中，在其中包含係用於焦點偵測之像素之相位差像素及係用於影像產生之像素之影像擷取像素之複數個像素配置成一個二維陣列之像素陣列單元中，形成於影像擷取像素中在光屏蔽層及微透鏡之間的層具有高於形成於相位差像素中之層之折射率的一折射率。
根據本發明之一第四態樣之一電子設備包含一固態影像擷取裝置，該固態影像擷取裝置包含一像素陣列單元，該像素陣列單元具有配置成一個二維陣列之包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素，其中該相位差像素之一光屏蔽層之一光圈形狀係用於在接近於一矩形像素區域之四個拐角之區域中屏蔽光之一形狀。
在本發明之第四態樣中，在其中包含係用於焦點偵測之像素之相位差像素及係用於影像產生之像素之影像擷取像素之複數個像素配置成一個二維陣列之像素陣列單元中，該相位差像素之一光屏蔽層之光圈形狀係用於在接近於像素區域之四個拐角之區域中屏蔽光之一形狀。
固態影像擷取裝置及電子設備可係獨立裝置，或可係併入至其他裝置中之模組。
根據本發明之第一至第四態樣，可使用具有一較簡單組態之一相位差像素來獲得一高度相位差偵測準確度。
1‧‧‧固態影像擷取裝置
2A‧‧‧影像擷取像素
2B‧‧‧相位差像素
3‧‧‧像素陣列單元
4‧‧‧垂直驅動電路
5‧‧‧行信號處理電路
6‧‧‧水平驅動電路
7‧‧‧輸出電路
8‧‧‧控制電路
9‧‧‧垂直信號線
10‧‧‧像素驅動導線
11‧‧‧水平信號線
12‧‧‧半導體基板
13‧‧‧輸入/輸出端子
41‧‧‧半導體區域/P型半導體區域
42‧‧‧半導體區域
43‧‧‧導線層
44‧‧‧層絕緣膜
45‧‧‧多層導線層
46‧‧‧防止反射膜/絕緣層
47‧‧‧光屏蔽層
48‧‧‧平坦化膜
49‧‧‧彩色濾光器層
49B‧‧‧透明(白色)彩色濾光器層
50‧‧‧高折射率層
51‧‧‧低折射率層
52‧‧‧微透鏡/晶載透鏡
71‧‧‧抗蝕劑
81‧‧‧平坦化膜/光通過區域
81a‧‧‧區域
100‧‧‧影像擷取裝置
101‧‧‧光學單元
102‧‧‧固態影像擷取裝置/影像擷取裝置
103‧‧‧數位信號處理器電路
104‧‧‧圖框記憶體
105‧‧‧顯示單元
106‧‧‧記錄單元
107‧‧‧操作單元
108‧‧‧電源供應器單元
109‧‧‧匯流排線
112‧‧‧半導體基板
141‧‧‧半導體區域
142‧‧‧半導體區域
143‧‧‧導線層
144‧‧‧層絕緣膜
145‧‧‧多層導線層
147‧‧‧光屏蔽層
150‧‧‧高折射率層
151‧‧‧低折射率層
152‧‧‧防止反射膜
153‧‧‧鈍化膜
154‧‧‧平坦化膜
155‧‧‧彩色濾光器層
156‧‧‧微透鏡
PD‧‧‧光電二極體
Tr‧‧‧像素電晶體
[圖1]圖1係圖解說明根據本發明之一實施例之一固態影像擷取裝置之 一示意性組態之一圖。
[圖2]圖2係根據一第一實施例之像素之一剖面組態圖。
[圖3]圖3係用於闡釋第一實施例之一像素結構之對角入射特性之一圖。
[圖4]圖4A至圖4F係用於闡釋根據第一實施例之像素之一製造方法之圖。
[圖5]圖5係根據一第二實施例之像素之一剖面組態圖。
[圖6]圖6係根據一第三實施例之像素之一剖面組態圖。
[圖7]圖7A至圖7F係用於闡釋根據第三實施例之像素之一製造方法之圖。
[圖8]圖8係根據一第四實施例之像素之一剖面組態圖。
[圖9]圖9A至圖9E係用於產生根據第四實施例之像素之一製造方法之圖。
[圖10]圖10係根據一第五實施例之像素之一剖面組態圖。
[圖11]圖11A至圖11D係圖解說明用於一相位差像素之光屏蔽層之俯視圖。
[圖12]圖12A及圖12B係用於闡釋用於一相位差像素之光屏蔽層之光圈形狀之圖。
[圖13]圖13係用於闡釋根據本發明之一實施例之一像素結構之一效應之一圖。
[圖14]圖14係圖解說明相位差像素之光圈寬度之修改方案之一圖。
[圖15]圖15係圖解說明相位差像素之光圈方向之修改方案之一圖。
[圖16]圖16A至圖16C係圖解說明相位差像素之光圈形狀之修改方案之圖。
[圖17]圖17係圖解說明在一前向照明固態影像擷取裝置之一情形中之像素之一剖面組態圖。
[圖18]圖18係用於闡釋在一前向照明固態影像擷取裝置之一情形中之對角入射特性之一圖。
[圖19]圖19係圖解說明作為根據本發明之一實施例之一電子設備之一影像擷取裝置之組態之一實例之一方塊圖。
將闡述用於實施本發明之模式(在下文中稱作實施例)。應注意，將按以下次序進行闡釋。
1.根據本發明之一實施例之固態影像擷取裝置之示意性組態之 實例
2.第一像素實施例(其中高折射率層及低折射率層安置於彩色濾光器層及微透鏡之間之實施例)
3.第二像素實施例(其中平坦化膜安置於高折射率層、低折射率層及微透鏡之間之實施例)
4.第三像素實施例(其中高折射率層及低折射率層安置於彩色濾光器層及平坦化膜之間之實施例)
5.第四像素實施例(其中彩色濾光器層係高折射率層之實施例)
6.第五像素實施例(其中透明彩色濾光器層係低折射率層之實施例)
7.光屏蔽層之光圈形狀
8.光屏蔽層之光圈寬度之修改方案
9.光屏蔽層之光圈方向之修改方案
10.光屏蔽層之光圈形狀之修改方案
11.應用於前向照明型之實例
12.根據本發明之一實施例之電子設備之組態之實例
<1.固態影像擷取裝置之示意性組態之實例>
圖1圖解說明根據本發明之一實施例之一固態影像擷取裝置之一示意性組態。
圖1之一固態影像擷取裝置1包含一像素陣列單元3，其中像素2以一個二維方式配置成一陣列形式，及在該像素陣列單元周圍之一周邊電路單元，舉例而言，該像素陣列單元3及該周邊電路單元使用矽(Si)作為半導體提供於一半導體基板12上。舉例而言，周邊電路單元包含一垂直驅動電路4、一行信號處理電路5、一水平驅動電路6、一輸出電路7、一控制電路8及諸如此類。
在像素陣列單元3中，以一個二維方式配置成一陣列形式之像素 2包含用於產生關於影像產生之一信號之影像擷取像素2A及用於產生關於焦點偵測之一信號之相位差像素2B。稍後將闡釋影像擷取像素2A及相位差像素2B之間的差。
像素2包含用作一光電轉換元件及多個像素電晶體(所謂MOS電晶體)之一光電二極體。多個像素電晶體包含四個MOS電晶體，舉例而言，一轉移電晶體、一選擇電晶體、一重設電晶體及一放大電晶體。
像素2可具有一共用像素結構。此像素共用結構包含多個光電二極體，多個轉移電晶體、一共用浮動擴散(浮動擴散區域)及其他共用像素電晶體中之每一者。更具體而言，在共用像素中，具有多個單元像素之光電二極體及轉移電晶體經組態以共用其他像素電晶體中之每一者。
舉例而言，控制電路8接收命令一操作模式及一輸入時脈之資料，並輸出諸如關於固態影像擷取裝置1之內部資訊之資料。更具體而言，控制電路8基於垂直同步信號、水平同步信號及主時脈產生用作(舉例而言)垂直驅動電路4、行信號處理電路5及水平驅動電路6之操作之一參考之一時脈信號及一控制信號。然而，控制電路8將因此產生之時脈信號及控制信號輸出至(舉例而言)垂直驅動電路4、行信號處理電路5及水平驅動電路6。
舉例而言，垂直驅動電路4包含移位暫存器，且選擇一像素驅動導線10，且將用於驅動像素2之一脈衝提供至所選擇像素驅動導線10，因此以列為單位驅動像素2。更具體而言，垂直驅動電路4依序沿垂直方向以列為單位選擇並掃描像素陣列單元3之像素2，且將基於由每一像素2之光電轉換單元進行之光接收之量所產生之信號電荷而產生之像素信號經由一垂直信號線9提供至行信號處理電路5。
行信號處理電路5經提供用於每一行像素2，且對自一個列之像素2輸出之信號執行信號處理，諸如針對每一像素行之雜訊降低。舉 例而言，行信號處理電路5執行信號處理(諸如CDS(相關雙重取樣)及AD轉換)用於移除專屬像素之固定圖案雜訊。
水平驅動電路6包含(舉例而言)移位暫存器，且依序輸出水平掃描脈衝，藉此依序選擇行信號處理電路5中之每一者，且將像素信號自行信號處理電路5中之每一者輸出至一水平信號線11。
輸出電路7對自行信號處理電路5中之每一者經由水平信號線11依序提供之信號執行信號處理並輸出信號。舉例而言，輸出電路7可僅緩衝信號，或可執行各種種類之數位信號處理，諸如黑色位準調整、行像差校正及諸如此類。一輸入/輸出端子13將信號交換至外部/自外部交換信號。
如上文所闡述組態之固態影像擷取裝置1係具有其中為每一像素行提供執行CDS處理及AD轉換處理之行信號處理電路5之一行AD方法之一CMOS影像感測器。
固態影像擷取裝置1係自與其上形成有像素電晶體之半導體基板12之前表面側相對之背表面側接收光之一背向照明MOS固態影像擷取裝置。
<2.第一像素實施例> <像素之剖面組態視圖>
圖2係根據第一實施例之像素2之一剖面組態圖。圖2圖解說明在像素陣列單元3中彼此毗鄰之一影像擷取像素2A及一相位差像素2B之一剖面組態。
將參考圖2闡釋影像擷取像素2A及相位差像素2B之結構。
在固態影像擷取裝置1中，舉例而言，一N型(第二導電型)之一半導體區域42形成於每一像素2之半導體基板12之一P型(第一導電型)之一半導體區域41中，以使得光電二極體PD係以像素為單位形成。面向半導體基板12之前表面及背表面兩者之P型半導體區域41亦用作一 正電洞電荷累積區域用於抑制一暗電流。
在半導體基板12之前表面側(在圖式中為下側)處，形成一多層導線層45，多層導線層45包含用於(舉例而言)讀取光電二極體PD中累積之電荷之多個像素電晶體Tr、多個導線層43及一層絕緣膜44。
在半導體基板12之背表面側(在圖式中為上側)之介面處，形成一防止反射膜(絕緣層46)，該防止反射膜包含折射率不同之多個層，諸如包含一氧化鉿(HfO2)膜及一氧化矽膜之雙層膜。
在防止反射膜46之上側之一部分處，形成一光屏蔽層47。更具體而言，在影像擷取像素2A中，光屏蔽層47僅形成於像素邊界處在防止反射膜46上以使得光入射於光電二極體PD之整個表面上。在另一方面，在相位差像素2B中，光屏蔽層47不僅形成於像素邊界處而且形成於光電二極體PD之光接收表面之一個側處之半體(在圖2中之左側處之半部分)上以便屏蔽光。
相位差像素2B包含兩種類型，一類型A，其中光電二極體PD之光接收表面之左側處之半體部分係敞開的，及類型B，其中光電二極體PD之光接收表面之右側處之半體部分係敞開的，且此等兩個類型構成一對且經配置於像素陣列單元3之一預定位置處。由於光圈部分形成之位置之差異而在來自類型A之像素信號與來自類型B之像素信號之間存在影像差異。藉由自影像之偏差計算相位差之量來計算散焦之量，且調整(移動)影像擷取透鏡，以使得可達成自動聚焦。
光屏蔽層47可係屏蔽光之一材料，但期望係具有一高度光屏蔽性質且可以諸如蝕刻之精細處理技術準確地處理之一材料。光屏蔽層47可形成有諸如鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉬(Mo)及鎳(Ni)之一金屬膜。
在包含光屏蔽層47之防止反射膜46上，係一平坦化膜48。平坦化膜48係透過旋轉/施加諸如樹脂之有機材料形成。另一選擇係，平 坦化膜48亦可藉由沈積諸如SiO2之一無機膜且藉由CMP(化學機械拋光)平坦化該膜來形成。
在平坦化膜48上，針對每一像素形成一彩色濾光器層49。彩色濾光器層49係藉由旋轉並施加包含諸如色料及染料之色素之光敏樹脂來形成在彩色濾光器層49之配置中，R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)配置成(舉例而言)拜耳(Bayer)配置，但可以其他配置方法配置。在圖2之實例中，一G(綠色)彩色濾光器層49形成於影像擷取像素2A中在左側，且一B(藍色)彩色濾光器層49形成於相位差像素2B中在右側。應注意，相位差像素2B並不限於B彩色濾光器層49。
在彩色濾光器層49之上側處，在影像擷取像素2A與相位差像素2B之間形成折射率不同之層。
更具體而言，在影像擷取像素2A之彩色濾光器層49之上側處，形成具有一折射率na之一高折射率層50。在相位差像素2B之彩色濾光器層49之上側處，形成具有一折射率nb之一低折射率層51。在此情形中，高折射率層50與低折射率層51之折射率之間的折射率之差等於或大於0.2(na-na 0.2)。高折射率率層50及低折射率層51經形成以具有相同厚度(約1μm)，以使得相位差像素2B可具有能夠具有一足夠位準之相位差偵測準確度之一厚度。
高折射率層50形成有諸如氮化物膜(SiN)、氮氧化物(SiON)、碳化矽(SiC)及諸如此類之一無機膜。另一方面，低折射率層51形成有一氧化物膜(SiO2)，及諸如苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚樹脂或矽氧烷樹脂之一樹脂材料。
在彩色濾光器層49上面，針對每一像素形成一微透鏡(晶載透鏡)52。微透鏡52係由具有與低折射率層51之折射率幾乎相同之折射率之一材料製成。微透鏡52形成有諸如苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚樹脂或矽氧烷樹脂之一樹脂材料。
固態影像擷取裝置1之像素陣列單元3之影像擷取像素2A及相位差像素2B如上文所闡述組態。
<像素之對角入射特性>
圖3係圖解說明對角入射光之傳播狀態以便闡釋根據第一實施例之像素結構之對角入射特性之一圖。
一一般可用之背向照明型固態影像擷取裝置之結構對應於藉由自圖2中所示之第一實施例之結構移除高折射率層50及低折射率層51獲得之一結構。在此情形中，自微透鏡52至光屏蔽層47之距離較短，且因此，敏感性不充分取決於角度，且相位差偵測準確度較低。
在根據本發明之結構中，低折射率層51形成於相位差像素2B之彩色濾光器層49上，以使得敏感性高度取決於角度。更具體而言，低折射率層51經製作為厚膜以使得除一所要角度外之對角入射光在光屏蔽層47之光圈部分外，且此增加輸出關於散焦量之改變，且因此相位差偵測準確度得以改良。
相比而言，針對影像擷取像素2A，不形成低折射率層51。替代地，折射率與低折射率層51相差0.2或更多之高折射率層50形成於彩色濾光器層49上。因此，影像擷取像素2A具有與相位差像素2B相同之裝置高度，但由於高折射率層50之折射效應，對角度之相依性可降低。因此，根據採用第一實施例之像素結構之固態影像擷取裝置1，當在相位差像素2B中實現一高度相位差偵測準確度時，影像擷取像素2A之特性之降級可降低至一最小值。
<根據第一實施例之像素之製造方法>
隨後，將參考圖4A至圖4F闡釋根據上文所闡釋之第一實施例之像素2之一製造方法。
應注意，在彩色濾光器層49形成於平坦化膜48上之前根據第一實施例之像素2之製造步驟係與一背向照明型固態影像擷取裝置之一 習用製造方法相同，且在圖4A至圖4F中，其上形成有光電二極體PD之半導體基板12及在其前表面側上之多層導線層45自圖式簡化或省略。
首先，如圖4A中所示，一防止反射膜46、一光屏蔽層47、一平坦化膜48及一彩色濾光器層49依序形成於半導體基板12之背表面側上。製造方法目前為止係與背向照明型固態影像擷取裝置之習用製造方法相同。
隨後，如圖4B中所示，藉由舉例而言增加CVD方法之沈積時間來將低折射率層51形成為在彩色濾光器層49上(沈積)較厚。
隨後，如圖4C中所示，僅在像素陣列單元3之相位差像素2B之區域中圖案化及蝕刻一抗蝕劑71，以使得如圖4D中所示，移除影像擷取像素2A之區域中之低折射率層51。
然後，如圖4E中所示，將高折射率層50形成為在影像擷取像素2A中(沈積)較厚，其中藉由舉例而言CVD方法移除低折射率層51。
最終，如圖4F中所示，微透鏡52形成有具有與低折射率層51之折射率幾乎相同之折射率之一樹脂材料。可藉由(舉例而言)微影技術對一光敏樹脂材料執行圖案化處理且此後藉由迴銲處理將其改變成一透鏡形狀來形成微透鏡52。
<3.第二像素實施例> <像素之剖面組態視圖>
圖5係根據第二像素2實施例之一剖面組態圖。在圖5中，對應於如圖2中所示之第一實施例之部分亦用相同元件符號表示，且在必要時省略關於此等部分之闡釋。
圖5中之第二實施例與圖2中之第一實施例之不同之處在於一平坦化膜81形成於高折射率層50及低折射率層51與微透鏡52之間。
平坦化膜81形成有(舉例而言)丙烯酸樹脂。平坦化膜81係藉由 (舉例而言)沈積諸如SiO2之一無機膜及藉由CMP平坦化該膜來形成。平坦化膜81之膜厚度可係(舉例而言)約300nm。
平坦化膜81可由與低折射率層51之材料相同之材料製成或可由不同於低折射率層51之材料之一材料製成，只要其具有與低折射率層51之折射率約相同之折射率。因此，在第二實施例中，在高折射率層50及低折射率層51及微透鏡52之間形成折射率小於高折射率層50之折射率之一層。
在第二實施例中，在低折射率層51與高折射率層50之間的折射率之差經組態為等於或大於0.2。因此，在影像擷取像素2A中，角度相依性由於藉由高折射率層50之折射效率而減少，且在相位差像素2B中，角度相依性藉由低折射率層51增強。因此，在採用根據第二實施例之像素結構之固態影像擷取裝置1中，當在相位差像素2B中實現一高度相位差偵測準確度時，影像擷取像素2A之特性之降級可降低至一最小值。
將參考圖4A至圖4F闡述根據第二實施例之像素2之製造方法。
如圖4E中所示，根據第二實施例之像素2如下形成：在彩色濾光器層49上形成高折射率層50及低折射率層51且此後形成平坦化膜81。平坦化膜81係藉由藉助一旋塗方法施加(舉例而言)丙烯酸樹脂材料並實施熱固處理來形成。此後，微透鏡52係由具有與低折射率層51之折射率幾乎相同之折射率之樹脂材料形成。
<4.像素之第三實施例> <像素之剖面組態視圖>
圖6係根據像素2之第三實施例之一剖面組態圖。在圖6中，對應於如圖2中所示之第一實施例之部分用相同元件符號表示，且在必要時省略關於此等部分之闡釋。
圖6之第三實施例與圖2之第一實施例之不同之處在於高折射率 層50及低折射率層51之層及彩色濾光器層49係與如圖2中所示之第一實施例之彼等層相反。
更具體而言，在第三實施例中，高折射率層50形成於影像擷取像素2A之區域中在平坦化膜48之上側處，且低折射率層51形成於相位差像素2B之區域中在平坦化膜48之上側處。然後，彩色濾光器層49形成於高折射率層50及低折射率層51之上側處。
在第三實施例中，低折射率層51與高折射率層50之間的折射率之差經組態為等於或大於0.2。因此，在影像擷取像素2A中，角度相依性由於藉由高折射率層50之折射效應而降低，且在相位差像素2B中，角度相依性藉由低折射率層51增強。因此，在採用根據第三實施例之像素結構之固態影像擷取裝置1中，當在相位差像素2B中實現一高度相位差偵測準確度時，影像擷取像素2A之特性之降級可降低至一最小值。
<根據第三實施例之像素之製造方法>
將參考圖7A至圖7F闡述根據上文所闡述之第三實施例之像素2之一製造方法。
圖7A至圖7F與圖4A至圖4F相同之處在於半導體基板12及在其前表面上之多層導線層45自圖式簡化或省略。
首先如圖7A中所示，一防止反射膜46、一光屏蔽層47及一平坦化膜48依序形成於半導體基板12之背表面側上。製造方法目前為止係與背向照明型固態影像擷取裝置之習用製造方法相同。
隨後，藉由舉例而言CVD方法將低折射率層51形成為在平坦化膜48上(沈積)較厚。應注意，平坦化膜48及低折射率層51可形成為相同材料，且在此情形中，平坦化膜48及低折射率層51可以相同程序形成直至獲得平坦化膜48及低折射率層51之總膜厚度為止。
隨後，如圖7C中所示，正如上文所闡釋之圖4D，圖案化及蝕刻 一抗蝕劑71，將影像擷取像素2A之區域中之低折射率層51移除。
然後，如圖7D中所示，將高折射率層50形成為在影像擷取像素2A之區域中(沈積)較厚，其中藉由舉例而言CVD方法移除低折射率層51。
隨後，如圖7E中所示，在高折射率層50及低折射率層51之上側處，藉由施加包含諸如色料及染料之色素之光敏樹脂且執行圖案化處理來形成彩色濾光器層49。
最終，如圖7F中所示，微透鏡52形成由具有與低折射率層51之折射率幾乎相同之折射率之一樹脂材料。
<5.第四像素實施例> <像素之剖面組態視圖>
圖8係根據像素2之第四實施例之一剖面組態圖。在圖8中，如圖2中所示之對應於第一實施例之部分亦用相同元件符號表示，且在必要時省略關於此等部分之闡釋。
在圖8之第四實施例中，低折射率層51形成於影像擷取像素2A及相位差像素2B之平坦化膜48之上側處以具有可獲得一足夠位準之相位差偵測準確度之此厚度。低折射率層51可由與低折射率層51下方之平坦化膜48之材料相同之材料製成或可由不同於低折射率層51之材料之一材料製成。
彩色濾光器層49形成於影像擷取像素2A之區域中在低折射率層51之上側處。彩色濾光器層49係由包含諸如色料之色素之光敏樹脂製成且具有與高折射率層50之折射率幾乎相同之折射率。
另一方面，微透鏡52之材料嵌入於係與高折射率層50相同之層之相位差像素2B之區域中，且係與形成於每一像素2之最上部部分之微透鏡52整體形成。
在第四實施例中，彩色濾光器層49具有與高折射率層50之折射 率幾乎相同之一高折射率(na)，且微透鏡52具有與低折射率層51之折射率幾乎相同之一低折射率(nb)，且因此，影像擷取像素2A之彩色濾光器層49及具有相同厚度之微透鏡52之材料層經組態以使得折射率之差等於或大於0.2。因此，在影像擷取像素2A中，角度之相依性由於彩色濾光器層49之折射效應而降低，且在相位差像素2B中，角度相依性藉由微透鏡52之材料層增強。因此，在採用根據第四實施例之像素結構之固態影像擷取裝置1中，當在相位差像素2B中實現一高度相位差偵測準確度時，影像擷取像素2A之特性之降級可降低至最小值。
在第四實施例中，如與其中具有高折射率之彩色濾光器層49形成於相位差像素2B中之情形相比較，可在膜厚度之一較小量之增加之情況下獲得一充分位準之角度相依性，且因此，可抑制影像擷取像素2A之特性之降級。另外，在相位差像素2B中，不存在由彩色濾光器層49進行之吸收，且因此敏感性增加。因此，在相位差像素2B中，可獲得一高度相位差偵測準確度。
<根據第四實施例之像素之製造方法>
將參考圖9A至圖9E闡釋根據上文所闡釋之第四實施例之像素2之一製造方法。
圖9A至圖9E與圖4A至圖4F相同之處在於半導體基板12及在其前表面側上之多層導線層45自圖式簡化或省略。
首先，如圖9A中所示，一防止反射膜46、一光屏蔽層47及一平坦化膜48依序形成於半導體基板12之背表面側上。製造方法目前為止係與背向照明型固態影像擷取裝置之習用製造方法相同。
隨後，如圖9B中所示，藉由舉例而言CVD方法將低折射率層51形成為在平坦化膜48上(沈積)較厚，直至獲得此一厚度以使得可獲得一充分位準之相位差偵測準確度。
隨後，如圖9C中所示，彩色濾光器層49可藉由藉助諸如一旋塗方法之一塗佈方法將舉例而言包含諸如色料及染料之色素之光敏樹脂施加至平坦化膜48之整個表面且實施熱固處理來形成。
然後，如圖9D中所示，僅在影像擷取像素2A之區域中圖案化及蝕刻抗蝕劑71，以使得移除相位差像素2B之區域中之彩色濾光器層49。
然後，在移除抗蝕劑71之後，微透鏡52之材料如圖9E中所示嵌入，且係與形成於每一像素2之最上部部分處之微透鏡52整體形成。
<6.第五像素實施例> <像素之剖面組態視圖>
圖10係根據第五像素2實施例之一剖面組態圖。
在如圖8中所示之第四實施例中，微透鏡52之材料嵌入於係形成於影像擷取像素2A中之彩色濾光器層49之一配對件之相位差像素2B之對應部分中。在第五實施例中，如圖10中所示，使用其折射率係與低折射率層51之折射率(亦即，nb)約相同之一材料之一透明(白色)彩色濾光器層49B形成於相位差像素2B之對應部分中。應注意，低折射率層51自身可嵌入至相位差像素2B之對應部分中。
<7.光屏蔽層之光圈形狀>
隨後，將闡述固態影像擷取裝置1之相位差像素2B之光屏蔽層47之光圈形狀。
圖11A及圖11B係圖解說明一習用光屏蔽層之俯視圖。圖11C及圖11D係圖解說明相位差像素2B之光屏蔽層47之俯視圖。
如圖11A及圖11B中所示，一習用光屏蔽層之光圈形狀係用於將光電二極體PD之光接收部分光瞳分裂成左側處之半部分及右側處之半部分之矩形形狀。
相比而言，固態影像擷取裝置1之相位差像素2B之光屏蔽層47之 光圈形狀係基於用於光瞳分裂成左側處之半部分及右側處之半部分之習用光圈形狀，但進一步經組態以使得接近於矩形像素之四個拐角之區域經組態成用於屏蔽光之一六邊形形狀，如圖11C及圖11D中所示。如上文所闡述，當接近於矩形像素區域之四個拐角之區域經製成一窄多邊形形狀時，可屏蔽自接近於像素區域之四個拐角之微透鏡52之扁平部分(間隙部分)入射之非必需光。
圖12A及圖12B係圖解說明用於光瞳分裂右側處之半部分之一光屏蔽層及與一光通過區域81疊加之相位差像素2B之光屏蔽層47之圖。
在如圖12A及圖12B中所示之光通過區域81中，接近於由虛線封圍之像素區域之四個拐角之區域81a係自接近於矩形像素區域之四個拐角之微透鏡52之扁平部分(間隙部分)入射之非必需光之區域。
如圖12B中所示，光屏蔽層47係呈其中接近於像素區域之四個拐角之區域較窄之六邊形形狀，且因此，相位差像素2B可屏蔽區域81a中之非必需光。因此，像素信號之S/N比率得以改良，且相位差像素2B之角度相依性可得以改良，且因此，可實現一高度相位差偵測準確度。舉例而言，相位差像素之光屏蔽層47之光圈形狀係其中接近於一矩形像素區域之四個拐角之區域較窄之一形狀，諸如呈一不規則六邊形之形狀。
<根據本發明之一實施例之像素結構之效應>
將參考圖13闡釋之根據本發明之一實施例之像素結構之效應。
圖13係圖解說明入射角度相依性特性之一圖，該入射角度相依性特性圖解說明當光入射於其上時入射角度與信號輸出之間的關係，且圖解說明本發明之像素結構與一習用像素結構之間的一比較。
在此情形中，習用像素結構意指其中低折射率層在包含影像擷取像素之每一像素中具有一較厚膜厚度，且光屏蔽層之光圈形狀係如 圖11A及圖11B中所示之一矩形形狀以便增強習用背向照明型像素結構之相位差像素中之相位差偵測準確度之一結構。換言之，習用像素結構係其中不提供高折射率層50，且僅低折射率層51在所有像素上較厚，且光屏蔽層之光圈形狀係如圖11A及圖11B中所示之一矩形形狀之一結構。
在圖13中，實線之入射角度相依性特性指示影像擷取像素2A及相位差像素2B之入射角度相依性特性，且虛線之入射角度相依性特性指示習用結構之影像擷取像素及相位差像素之入射角度相依性特性。相位差像素2B包含其中所示之兩種類型，該兩種類型包含使光通過圖11D之右側處半部分之相位差像素2B(右)及使光通過圖11C之左側處半部分之相位差像素2B(左)。習用相位差像素亦包含此兩個類型。
根據如圖13中所示之入射角度相依性特性，影像擷取像素2A具備高折射率層50，且因此如與習用像素結構相比較，對角入射角度下之信號輸出增加，且對角入射特性之降級降低至一低位準。
在相位差像素2B中，如與習用情形相比較，敏感性更大大地取決於角度，此歸因於用於屏蔽自微透鏡52之扁平部分(間隙部分)入射之非必需光之呈六邊形形狀之低折射率層51及光屏蔽層47之增加之膜厚度。更具體而言，如與習用像素結構相比較，輸出回應於約零度之一入射角度之入射角度之小改變而大大地改變，其中相位差像素2B(右)之輸出及相位差像素2B(左)之輸出切換。
因此，根據本發明之像素結構，當在相位差像素2B中實現一高度相位差偵測準確度時，影像擷取像素2A之特性之降級可降低至最小值。
<8.光屏蔽層之光圈寬度之修改方案>
在上文所闡述之實施例中之每一者中，已闡述其中相位差像素 2B之光屏蔽層47之光圈部分經光瞳分裂成在右側處之半部分及在左側處之半部分(其中邊界在一所謂影像高度百分之零之光軸(光接收區域)之中心處)之一實例，如圖11C及圖11D中所示。
然而，如圖14中所示，具有在正號側(+側)處以影像高度經光瞳分裂之光圈部分之光屏蔽層47之一對相位差像素2B及具有在負號側(-側)處以影像高度經光瞳分裂之光圈部分之光屏蔽層47之一對相位差像素2B可配置於像素陣列單元3之任何給定位置處。更具體而言，像素陣列單元3可配置有其光屏蔽層47之光圈寬度(沿光瞳分裂方向之寬度)不同之多對相位差像素2B。
<9.光屏蔽層之光圈方向之修改方案>
圖14係沿左右方向分裂之光瞳之一實例，且其中相位差像素2B之光圈部分之光圈方向用作左右方向。然而，光圈部分之光圈方向並不限於左右方向，且可係如圖15中所示之一上/下方向或一對角方向(未展示)。
此外，其光屏蔽層47之光圈方向不同之多個相位差像素2B可以一混合方式存在於像素陣列單元3中，舉例而言，其光屏蔽層47之光圈方向係上/下方向之相位差像素2B及其光屏蔽層47之光圈方向係左右方向之相位差像素2B以一混合方式存在。
<10.光屏蔽層之光圈形狀之修改方案>
圖16A至圖16C圖解說明相位差像素2B之光屏蔽層47之光圈形狀之其他實例。
相位差像素2B之光屏蔽層47之光圈形狀並不限於如圖11C及圖11D中所示之六邊形形狀，只要其係其中接近於矩形像素區域之四個拐角之區域較窄之一形狀。舉例而言，如圖16A至圖16C中所示之形狀可用作相位差像素2B之光屏蔽層47之光圈形狀。
圖16A圖解說明其中相位差像素2B之光屏蔽層47之光圈形狀係一 八邊形形狀(其係藉由以一預定影像高度光瞳分離一規則十二邊形狀獲得之一形狀)之一實例。
圖16B圖解說明其中相位差像素2B之光屏蔽層47之光圈形狀係一半圓形狀(其係藉由以一預定影像高度光瞳分離一圓形形狀獲得之一形狀)之一實例。
圖16C圖解說明其中相位差像素2B之光屏蔽層47之光圈形狀係一個三角形狀(其係藉由以一預定影像高度光瞳分離一菱形形狀所獲得之一形狀)之一實例。
<11.應用於前向照明型之實例>
本發明之像素結構並不限於背向照明型。本發明之像素結構亦可應用於一前向照明型固態影像擷取裝置。
圖17圖解說明在其中本發明之像素結構應用於一前向照明型固態影像擷取裝置之一情形中之影像擷取像素2A及相位差像素2B係一剖面組態。
在固態影像擷取裝置1中，舉例而言，一N型之一半導體區域142針對每一像素2形成於一半導體基板112之一P型之一半導體區域141中，以使得光電二極體PD以像素為單位形成。
在半導體基板112之上側處，形成一多層導線層145，其包含一光屏蔽層147、多個導線層143及一層絕緣膜144。
在多層導線層145之上側處，具有一折射率na之一高折射率層150形成於影像擷取像素2A之區域中，且具有一折射率nb之一低折射率層151形成於相位差像素2B之區域中。在此情形中，高折射率層150與低折射率層151之間的折射率之差等於或大於0.2(na-na 0.2)。
然後，一防止反射膜152、由氮化物膜(SiN)製成之一鈍化膜153及一平坦化膜154依序形成於高折射率層150及低折射率層151之上側處。
此外，一彩色濾光器層155及一微透鏡156形成於平坦化膜154上。
圖18係以圖解說明前向照明型之影像擷取像素2A及相位差像素2B之剖面組態圖圖解說明對角入射光之傳播狀態之一圖。
在前向照明型固態影像擷取裝置中，高折射率層150經形成為在影像擷取像素2A中較厚，且低折射率層151經形成為在相位差像素2B中較厚。影像擷取像素2A之高折射率層150與相位差像素2B之低折射率層151之間的折射率之差經組態為等於或大於0.2。因此，在影像擷取像素2A中，角度相依性由於高折射率層150之折射效應而降低，且在相位差像素2B中，角度相依性由於低折射率層151而增強。因此，根據採用本發明之像素結構之前向照明型固態影像擷取裝置，當在相位差像素2B中實現一高度之相位差偵測準確度時，影像擷取像素2A之特性之降級可降低至最小值。
在圖17及圖18之實例中，高折射率層150及低折射率層151經形成為在多層導線層145與防止反射膜152之間較厚，但其中高折射率層150及低折射率層151配置之位置(層)可係如同上文所闡述之背向照明型多層導線層145及微透鏡156之間的任何位置。
在上文所闡述之實例中，已闡釋其中第一導電性型係P型，且第二導電性型係N型，且電荷用作信號電荷之固態影像擷取裝置。另一選擇係，本發明之技術亦可應用於其中正電洞用作信號電荷之一固態影像擷取裝置。
<12.根據本發明之一實施例之電子設備之組態之實例>
此外，本發明之技術並不限於應用於固態影像擷取裝置。更具體而言，本發明之技術可應用於通常將一固態影像擷取裝置用於一影像擷取單元(光電轉換單元)之電子設備，諸如一影像擷取裝置(諸如一數位靜態相機及一視訊攝影機)，具有一影像擷取功能之一可攜式終 端裝置、將一固態影像擷取裝置用於一影像讀取單元之一複製機。固態影像擷取裝置可係形成為單晶片之一模式，或可係具有一影像擷取功能之一模組狀模式，包含共同封裝之一影像擷取單元、一信號處理單元或一光學系統。
圖19係圖解說明用作根據本發明之一實施例之一電子設備之一影像擷取裝置之組態之一實例之一方塊圖。
圖19之一影像擷取裝置100包含由一透鏡群組、採用圖1之固態影像擷取裝置1之結構之一固態影像擷取裝置(影像擷取裝置)102及係一相機信號處理電路之一DSP(數位信號處理器)電路103製成之一光學單元101。影像擷取裝置100包含一圖框記憶體104、一顯示單元105、一記錄單元106、一操作單元107及一電源供應器單元108。DSP電路103、圖框記憶體104、顯示單元105、記錄單元106、操作單元107及電源供應器單元108經由一匯流排線109彼此連接。
光學單元101自一拍攝對象擷取入射光(影像光)，且在固態影像擷取裝置102之一影像擷取表面上形成一影像。固態影像擷取裝置102將由光學單元101聚集於影像擷取表面上之入射光之光量轉換成以像素為單位之一電信號並將該電信號作為一像素信號輸出。如圖固態影像擷取裝置102，在圖1之固態影像擷取裝置1(亦即，相位差像素)中，當實現一高度相位差偵測準確度時，影像擷取像素之特性之降級可降低至最小值。
顯示單元105係由(舉例而言)諸如一液晶面板及一有機EL(電致發光)面板及諸如此類之一面板型顯示裝置製成，且顯示由固態影像擷取裝置102擷取之一動畫或一靜畫。記錄單元106將由固態影像擷取裝置102擷取之一動畫或一靜畫記錄至諸如一硬碟及一半導體記憶體之一記錄媒體。
操作單元107根據一使用者之操作而傳輸影像擷取裝置100之各 種種類之功能之操作命令。電源供應器單元108在必要時將用作DSP電路103、圖框記憶體104、顯示單元105、記錄單元106及操作單元107之操作電源供應各種種類之電源供應提供至欲將電力供應至其之彼等目標。
當上文所闡釋之固態影像擷取裝置1用作固態影像擷取裝置102時，當在相位差像素中實現一高度相位差偵測準確度時可使影像擷取像素之特性之降級降低至一最小值。因此，所擷取影像之品質可在影像擷取裝置100中增強，諸如一視訊攝影機、一數位靜態相機、此外用於諸如一蜂巢式電話之一行動裝置之一相機模組。
本發明之技術並不限於應用於用於藉由偵測入射可見光量之分佈來擷取一影像之固態影像擷取裝置。本發明之技術可應用於用於擷取紅外線、X射線或粒子之入射量之分佈作為一影像之一固態影像擷取裝置，及通常在廣泛意義上用於藉由偵測諸如壓力及電容之其他物理量之分佈來擷取一影像之一指紋偵測感測器及諸如此類之一固態影像擷取裝置(物理量分佈偵測裝置)。
本發明之實施例並不限於上文所闡述之實施例，且可在不背離本發明之要旨之範疇內以各種方式改變。
應注意，本發明可如下組態。
(1)一種固態影像擷取裝置，其包含一像素陣列單元，在該像素陣列單元中包含係用於焦點偵測之一像素之一相位差像素及係用於影像產生之一像素之一影像擷取像素之複數個像素以一個二維方式配置成一陣列形式，其中形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一預定層具有高於形成於該相位差像素中之預定層之一折射率的一折射率。
(2)如上文(1)之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之該預定側與該相位差像素之該預定層之間的該折射率之一差等於或大於0.2。
(3)如上文(1)或(2)之固態影像擷取裝置，其中該預定層提供於該微透鏡與在該光屏蔽層之一上側處之一彩色濾光器層之間。
(4)如上文(1)至(3)中任一項之固態影像擷取裝置，其中折射率小於該影像擷取像素之該預定層之該折射率之一層進一步提供於該微透鏡與該像素之該預定層之間。
(5)如上文(1)或(2)之固態影像擷取裝置，其中該預定層提供於該光屏蔽層與在該微透鏡之一下側處之一彩色濾光器層之間。
(6)如上文(1)或(2)之固態影像擷取裝置，其中該預定層係一彩色濾光器層。
(7)如上文(6)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之該預定層係一透明彩色濾光器層。
(8)如上文(1)或(2)之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之該預定層係一彩色濾光器層，且該相位差像素之該預定層係由與該微透鏡相同之一材料製成。
(9)如上文(1)或(2)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之該預 定層係由與用於平坦化該光屏蔽層之一上部部分之一平坦化膜相同之一材料製成。
(10)如上文(1)至(9)中任一項之固體影像擷取裝置，其中該相位差像素之該光屏蔽層之一光圈形狀係其中接近於一矩形像素區域之四個拐角之區域較窄之一形狀。
(11)如上文(10)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之該光屏蔽層之該光圈形狀係一多邊形形狀。
(12)如上文(10)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之該光屏蔽層之該光圈形狀係一半圓形形狀。
(13)如上文(1)至(12)中任一項之固態影像擷取裝置，其中存在其該等光屏蔽層之光圈寬度不同之複數個相位差像素。
(14)如上文(1)至(13)中任一項之固態影像擷取裝置，其中存在其該等光屏蔽層之光圈方向係不同的之複數個相位差像素。
(15)一種用於製造一固態影像擷取裝置之製造方法，其中當形成包含係用於焦點偵測之一像素之一相位差像素及係用於影像產生之一像素之一影像擷取像素之複數個像素時，形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一預定層形成有具有高於形成於該相位差像素中之預定層之一折射率的一折射率之一材料。
(16)一種包含一固態影像擷取裝置之電子設備，該固態影像擷取裝 置包含一像素陣列單元，在該像素陣列單元中包含係用於焦點偵測之一像素之一相位差像素及係用於影像產生之一像素之一影像擷取像素之複數個像素以一個二維方式配置成一陣列形式，其中形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一預定層具有高於形成於該相位差像素中之預定層之一折射率的一折射率。
(17)一種包含一固態影像擷取裝置之電子設備，該固態影像擷取裝置包含一像素陣列單元，在該像素陣列單元中包含係用於焦點偵測之一像素之一相位差像素及係用於影像產生之一像素之一影像擷取像素之複數個像素以一個二維方式配置成一陣列形式，其中該相位差像素之該光屏蔽層之一光圈形狀係用於在接近於一矩形像素區域之該四個拐角之區域中屏蔽光之一形狀。
(18)一種固態影像擷取裝置，其包含具有配置成一個二維陣列之複數個像素之一像素陣列單元，該複數個像素包含一相位差像素及一影像擷取像素；及形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一層，其中形成於該影像擷取像素中之該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層具有高於形成於該相位差像素中之一層之一折射率的一折射率。
(19) 如上文(18)之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層之該折射率與該相位差像素之該層之該折射率之間的一差大於或等於0.2。
(20)如上文(18)或(19)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素包含 一光屏蔽層及一微透鏡，且其中該影像擷取像素之該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層及該相位差像素之該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層中之至少一者提供於該微透鏡與在該光屏蔽層之一上側處之一彩色濾光器之間。
(21)如上文(18)至(20)中任一項之固態影像擷取裝置，其中具有小於該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層之該折射率的一折射率之一第二層提供於該影像擷取像素之該微透鏡與該層之間。
(22)如上文(18)或(19)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素包含一光屏蔽層及一微透鏡，且其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層及該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層中之至少一者提供於該光屏蔽層與在該微透鏡之一下側處之一彩色濾光器層之間。
(23)如上文(18)或(19)之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層及該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層中之至少一者係一彩色濾光器層。
(24)如上文(23)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係一透明彩色濾光器層。
(25)如上文(18)或(19)之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係一彩色濾光器層，且該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係由與該微透鏡相同之一材料製成。
(26)如上文(18)或(19)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係由與用於平坦化該光屏蔽層之一上部部分之一平坦化膜相同之一材料製成。
(27)如上文(18)至(26)中任一項之固態影像擷取裝置，其中入射於該相位差像素之一光屏蔽層上之光形成至少兩個拐角區域，且其中該相位差像素之該光屏蔽層之一光圈形狀係具有自該至少兩個拐角區域嵌入之至少兩個邊緣之一形狀。
(28)如上文(27)之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之該光屏蔽層之該光圈形狀係一多邊形形狀。
(29)如上文(18)至(26)中任一項之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之一光屏蔽層之一光圈形狀係一半圓形形狀。
(30)如上文(18)至(29)中任一項之固態影像擷取裝置，其中該複數個像素包含具有不同光圈寬度之光屏蔽層之複數個相位差像素。
(31)如上文(18)至(30)中任一項之固態影像擷取裝置，其中該複數個像素包含具有不同光圈方向之光屏蔽層之複數個相位差像素。
(32)如上文(18)至(31)中任一項之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素係用於焦點偵測之一像素且該影像擷取像素係用於影像產生之一像素。
(33) 如上文(18)至(32)中任一項之固態影像擷取裝置，其中形成於該相位差像素之該層係該相位差像素之形成於一光屏蔽層與一微透鏡之間的一層。
(34)一種用於製造具有包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素之一固態影像擷取裝置之製造方法，該方法包含：在至少該影像擷取像素中形成一光屏蔽層；用具有高於該相位差像素中之一第一層之一折射率的一折射率之一材料形成該影像擷取像素中之一第一層；及在該第一層上面形成一微透鏡。
(35)一種包含一固態影像擷取裝置之電子設備，該固態影像擷取裝置包含具有配置成一個二維陣列之包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素之一像素陣列單元；及形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一層，其中形成於該影像擷取像素中在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層具有高於形成於該相位差像素中之一層之一折射率的一折射率。
(36)一種包含一固態影像擷取裝置之電子設備，該固態影像擷取裝置包含具有配置成一個二維陣列之包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素之一像素陣列單元，其中該相位差像素之一光屏蔽層之一光圈形狀係用於在接近於一矩形像素區域之四個拐角之區域中屏蔽光之一形狀。
2A‧‧‧影像擷取像素
2B‧‧‧相位差像素
12‧‧‧半導體基板
41‧‧‧半導體區域/P型半導體區域
42‧‧‧半導體區域
43‧‧‧導線層
44‧‧‧層絕緣膜
45‧‧‧多層導線層
46‧‧‧防止反射膜/絕緣層
47‧‧‧光屏蔽層
48‧‧‧平坦化膜
49‧‧‧彩色濾光器層
50‧‧‧高折射率層
51‧‧‧低折射率層
52‧‧‧微透鏡/晶載透鏡
PD‧‧‧光電二極體
Tr‧‧‧像素電晶體

Claims (19)

  1. 一種固態影像擷取裝置，其包括：一像素陣列單元，其具有配置成一個二維陣列之複數個像素，該複數個像素包含一相位差像素及一影像擷取像素；及一層，其形成於該影像擷取像素中在一光屏蔽層與一微透鏡之間，其中形成於該影像擷取像素中在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層具有高於形成於該相位差像素中之一層之折射率的折射率。
  2. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層之該折射率與該相位差像素之該層之該折射率之間的差大於或等於0.2。
  3. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素包含一光屏蔽層及一微透鏡，且其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層及該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層中之至少一者，係提供於該微透鏡與在該光屏蔽層之一上側處之一彩色濾光器之間。
  4. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中具有小於該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層之該折射率的折射率之一第二層，係提供於該影像擷取像素之該微透鏡與該層之間。
  5. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素包含一光屏蔽層及一微透鏡，且其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層及該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層中之至少一者，係提供於該光屏蔽層與在該微透鏡之一下側處之一彩色濾光器層之間。
  6. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之在該光 屏蔽層與該微透鏡之間的該層及該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層中之至少一者係一彩色濾光器層。
  7. 如請求項6之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係一透明彩色濾光器層。
  8. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該影像擷取像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係一彩色濾光器層，且該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係由與該微透鏡相同之一材料製成。
  9. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層係由與用於平坦化該光屏蔽層之一上部部分之一平坦化膜相同之一材料製成。
  10. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中入射於該相位差像素之一光屏蔽層上之光形成至少兩個拐角區域，且其中該相位差像素之該光屏蔽層之一光圈形狀係具有自該至少兩個拐角區域嵌入之至少兩個邊緣之一形狀。
  11. 如請求項10之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之該光屏蔽層之該光圈形狀係一多邊形形狀。
  12. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素之一光屏蔽層之一光圈形狀係一半圓形形狀。
  13. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該複數個像素包含具有不同光圈寬度之光屏蔽層之複數個相位差像素。
  14. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該複數個像素包含具有不同光圈方向之光屏蔽層之複數個相位差像素。
  15. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中該相位差像素係用於焦點偵測之一像素且該影像擷取像素係用於影像產生之一像素。
  16. 如請求項1之固態影像擷取裝置，其中形成於該相位差像素中之 該層係該相位差像素之形成於一光屏蔽層與一微透鏡之間的一層。
  17. 一種用於製造具有包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素之一固態影像擷取裝置之製造方法，該方法包括：在至少該影像擷取像素中形成一光屏蔽層；用具有高於該相位差像素中之一第一層之折射率的折射率之一材料形成該影像擷取像素中之一第一層；及在該第一層上面形成一微透鏡。
  18. 一種包括一固態影像擷取裝置之電子設備，該固態影像擷取裝置包含具有配置成一個二維陣列之包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素之一像素陣列單元；且該影像擷取像素中形成有在一光屏蔽層與一微透鏡之間的一層，其中形成於該影像擷取像素中在該光屏蔽層與該微透鏡之間的該層具有高於形成於該相位差像素中之一層之折射率的折射率。
  19. 一種包括一固態影像擷取裝置之電子設備，該固態影像擷取裝置包含具有配置成一個二維陣列之包含一相位差像素及一影像擷取像素之複數個像素之一像素陣列單元，其中該相位差像素之一光屏蔽層之一光圈形狀係在接近於一矩形像素區域之四個拐角之區域中用於屏蔽光之一形狀。
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