TWI651843B - 影像拾取元件及其製造方法與電子裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種具有複數個像素之影像拾取元件，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，該金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件。
Description
本申請案主張2013年1月9日申請之日本優先專利申請案JP2013-1854之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本發明係關於一種影像拾取元件、一種製造該影像拾取元件之方法及一種電子裝置。特定言之，本發明係關於一種影像拾取元件、一種製造該影像拾取元件之方法、及一種允許在無需增加製程之數目之情況下抑制一影像之品質降級之電子裝置。
已存在一種影像拾取單元，其中在一影像拾取元件之多個影像拾取像素中混合一相差偵測像素以自該等影像拾取像素獲得影像拾取信號及自該相差偵測像素獲得一相差偵測信號(例如，參閱日本未審查專利申請公開案第H01-216306(JPH01-216306A)號)。在此影像拾取單元中，由提供於該光電轉換區段上方之一第一佈線層阻擋待入射於該相差偵測像素之一光電轉換區段上之光。
同時，已存在一種影像拾取單元，其中藉由直接在一光電轉換區段上方之一位置處形成一遮光罩而阻擋待入射於一相差偵測像素之該光電轉換區段上之光(例如，參閱日本未審查專利申請公開案第2010-213253(JP2010-213253A)號)。
在JP H01-216306A之影像拾取單元中，需要聚焦於第一佈線層上以在相差偵測像素及影像拾取像素之任一者中執行相差偵測。此可導致影像拾取像素之特性之降級以引起一影像之品質降級。
在JP 2010-213253A之影像拾取單元中，可將一焦點設定於比JP H01-216306A之影像拾取單元中之相差偵測像素之位置低之一位置處，且因此可抑制影像拾取像素之特性之降級。然而，需要提供形成遮光罩之一程序及影像拾取元件之一常見製程。
可期望抑制一影像之品質降級，且無需增加製程。
根據本發明之一實施例，提供一種具有複數個像素之影像拾取元件，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，且該金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件。
像素可為相差偵測像素，其等各經組態以基於相差偵測產生用於執行聚焦判定之一信號。
影像拾取元件可進一步包含複數個影像產生像素，其等各經組態以產生用於產生一影像之一信號。相差偵測像素可分散地配置於二維地配置成列及行之該複數個影像產生像素之間。
金屬構件之另一部分可用作將佈線層電連接至半導體基板之一接觸件。
遮光構件可透過佈線層電連接至接地(GND)。
遮光構件可透過佈線層電連接至一電源供應器。
遮光構件可為電浮動的。
像素之各者可為產生用於產生一影像之一信號之一影像產生像素。
根據本發明之一實施例，提供一種製造具有複數個像素之一影
像拾取元件之方法，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間。該方法包含：形成該金屬構件以允許該金屬構件之一部分用作阻擋待入射於該光電轉換區段上光之一部分之一遮光構件。
根據本發明之一實施例，提供一種具有一影像拾取元件(其具有複數個像素)之電子裝置，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板上；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，該金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件。
在本發明之上述實施例中，像素之各者包含光電轉換區段及金屬構件。光電轉換區段形成於半導體基板中。金屬構件形成於半導體基板與提供於半導體基板上之層中之佈線層之間。金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於光電轉換區段上之光之一部分之遮光構件。
根據本發明之上述實施例，允許抑制一影像之品質降級且無需增加製程之數目。
應瞭解，以上一般描述及以下詳細描述兩者具例示性，且意欲提供如所主張之本發明之進一步解釋。
1‧‧‧影像拾取單元
11‧‧‧鏡頭區段
12‧‧‧操作接受區段
13‧‧‧控制區段
14‧‧‧影像感測器
15‧‧‧信號處理區段
16‧‧‧記憶體區段
17‧‧‧顯示區段
18‧‧‧聚焦判定區段
19‧‧‧驅動區段
21‧‧‧變焦鏡頭
22‧‧‧光圈
23‧‧‧聚焦鏡頭
31‧‧‧影像產生像素
32‧‧‧相差偵測像素
41‧‧‧影像產生像素
42‧‧‧相差偵測像素
51‧‧‧半導體基板
52‧‧‧光電轉換區段
53‧‧‧接地連接區段
54‧‧‧佈線層
55‧‧‧接觸件
56‧‧‧層間絕緣膜
57‧‧‧顯微鏡頭
151‧‧‧半導體基板
152‧‧‧光電轉換區段
153‧‧‧接地連接區段
154‧‧‧佈線層
154p‧‧‧佈線層
155‧‧‧接觸件
155a‧‧‧遮光構件
155b‧‧‧遮光構件
155c‧‧‧遮光構件
155d‧‧‧遮光構件
156‧‧‧層間絕緣膜
157‧‧‧顯微鏡頭
161‧‧‧轉移閘
162‧‧‧浮動擴散區(FD)
163‧‧‧像素電晶體
171‧‧‧光阻劑
201‧‧‧影像拾取單元
211‧‧‧控制區段
212‧‧‧薄膜鏡
213‧‧‧影像感測器
214‧‧‧信號處理區段
215‧‧‧自動對焦(AF)感測器
216‧‧‧信號處理區段
221‧‧‧線感測器
222‧‧‧線感測器
223‧‧‧線感測器
224‧‧‧線感測器
311‧‧‧影像感測器
331‧‧‧影像產生像素
A‧‧‧狀態
B‧‧‧狀態
C‧‧‧狀態
D‧‧‧狀態
H1‧‧‧孔
H2‧‧‧孔
S11‧‧‧步驟
S12‧‧‧步驟
S13‧‧‧步驟
S14‧‧‧步驟
S15‧‧‧步驟
S16‧‧‧步驟
S17‧‧‧步驟
S18‧‧‧步驟
所包含之附圖提供本發明之一進一步理解，且附圖被併入本說明書中並構成本說明書之一部分。圖式繪示實施例，且與本說明書一起用以描述本發明之原理。
圖1係繪示本發明之一實施例應用於其之具有一影像感測器之一影像拾取單元之一實例的一方塊圖。
圖2係用於描述影像感測器之一像素配置之一圖式。
圖3繪示一既有影像產生像素及一既有相差偵測像素之各者之一橫截面圖。
圖4繪示根據本發明之一實施例之一影像產生像素及一相差偵測像素之一橫截面圖。
圖5係根據本發明之一實施例之一相差偵測像素之一平面圖。
圖6係根据本發明之一實施例之一相差偵測像素之一平面圖。
圖7係根據本發明之一實施例之一相差偵測像素之一橫截面圖。
圖8係根據本發明之一實施例之一相差偵測像素之一橫截面圖。
圖9係用於描述形成一相差偵測像素之處理之一流程圖。
圖10係用於描述形成一相差偵測像素之程序之一圖式。
圖11係繪示本發明之一實施例應用於其之具有一影像拾取元件之影像拾取單元之另一實例的一方塊圖。
圖12係用於描述一自動對焦(AF)感測器之一像素配置之一圖式。
圖13係用於描述一影像感測器之一像素配置之一圖式。
圖14係一影像產生像素之一橫截面圖。
參考圖式，下文將詳細描述本發明之一些實施例。
[影像拾取單元之功能組態實例]
圖1係繪示本發明之一實施例應用於其之具有一影像拾取元件之一影像拾取單元之一實例的一方塊圖。
圖1之一影像拾取單元1藉由使用一AF(自動對焦)功能來產生一拾取影像而拾取一主體之一影像，且將該拾取影像記錄為一靜止影像或一移動影像。下文將描述其中主要記錄一靜止影像之一實例。
影像拾取單元1包含一鏡頭區段11、一操作接受區段12、一控制區段13、一影像感測器14、一信號處理區段15、一記憶體區段16、一
顯示區段17、一聚焦判定區段18及一驅動區段19。
鏡頭區段11自一主體聚集光(主體光)。由鏡頭區段11聚集之主體光入射於影像感測器14上。
鏡頭區段11包含一變焦鏡頭21、一光圈22及一聚焦鏡頭23。
允許變焦鏡頭21因由驅動區段19驅動而沿一光軸行進以變動一焦距，藉此調整待包含於一拾取影像中之一主體之放大率。光圈22因由驅動區段19驅動而改變一孔徑之尺寸以調整待入射於影像感測器14上之主體光之光量。允許聚焦鏡頭23因由驅動區段19驅動而沿該光軸行進以調整一焦點。
操作接受區段12自一使用者接受操作。例如，當按壓一快門按鈕(圖中未繪示)時，操作接受區段12可給控制區段13供應指示該快門按鈕受按壓之一操作信號。
控制區段13控制影像拾取單元1之各區段之操作。
例如，當接受指示快門按鈕受按壓之操作信號時，控制區段13可給信號處理區段15供應記錄一靜止影像之一指令。此外，當導致顯示區段17顯示一現場視圖影像(其係主體之一即時影像)時，控制區段13可給信號處理區段15供應產生該現場視圖影像之一指令。
此外，當在一相差偵測方法中執行聚焦判定時，控制區段13可給信號處理區段15供應執行聚焦判定操作(相差偵測操作)之一指令。相差偵測方法係一焦點偵測方法，其中藉由透過光瞳分割已穿過一影像拾取鏡頭之光形成一對影像且接著藉由量測所形成之影像之間之距離(該等影像之間之移位量)(即，藉由偵測一相差)而偵測聚焦度。
影像感測器14係一影像拾取元件，其執行將所接收之主體光轉換為一電信號之光電轉換。
例如，可由一CMOS(互補金屬氧化物半導體)影像感測器、一CCD(電荷耦合元件)影像感應器或類似者組態影像感測器14。將基於
所接收之主體光而產生用於產生一拾取影像之一信號之一像素(一影像產生像素)及產生用於執行相差偵測之一信號之一像素(一相差偵測像素)配置於影像感測器14中。影像感測器14給信號處理區段15供應由光電轉換產生之電信號。
信號處理區段15將各種信號處理施加於自影像感測器14供應之電信號。
例如，當自控制區段13供應記錄一靜止影像之一指令時，信號處理區段15可產生一靜止影像之資料(靜止影像資料)且將此資料供應至記憶體區段16。此外，當自控制區段13供應產生一現場視圖影像之一指令時，信號處理區段15可基於來自影像感測器14中之影像產生像素之一輸出信號而產生一現場視圖影像之資料(現場視圖影像資料)且將此資料供應至顯示區段17。
此外，當自控制區段13供應執行相差偵測操作之一指令時，信號處理區段15可基於來自影像感測器14中之相差偵測像素之一輸出信號而產生用於偵測一相差之資料(相差偵測資料)且將所產生之資料供應至聚焦判定區段18。
記憶體區段16記錄自信號處理區段15供應之影像資料。例如，記憶體區段16可組態為一或多個可移除記錄媒體，其之實例可包含一光碟(諸如一DVD(數位多功能光碟))及一半導體記憶體(諸如一記憶卡)。此等記錄媒體可內建於影像拾取單元1中或可移除地安裝於影像拾取單元1上。
顯示區段17基於自信號處理區段15供應之影像資料而顯示一影像。例如，當自信號處理區段15供應現場視圖影像資料時，顯示區段17可顯示一現場視圖影像。可由(例如)一彩色液晶面板組態顯示區段17。
聚焦判定區段18基於自信號處理區段15供應之相差偵測資料而
判定待對焦之一物體(待對準焦點之一物體)是否對準焦點。當一聚焦區域中之一物體對準焦點時，聚焦判定區段18給驅動區段19供應指示該物體對準焦點之資訊作為一聚焦判定結果。此外，當待對準焦點之物體未對準焦點時，聚焦判定區段18計算聚焦之偏差量(散焦量)且給驅動區段19供應指示所計算之散焦量之資訊作為一聚焦判定結果。
驅動區段19驅動變焦鏡頭21、光圈22及聚焦鏡頭23。例如，驅動區段19可基於自聚焦判定區段18供應之聚焦判定結果而計算聚焦鏡頭23之驅動量，且允許聚焦鏡頭23根據所計算之驅動量行進。
具體而言，當待對準焦點之物體對準焦點時，驅動區段19導致聚焦鏡頭23保持處於當前位置。此外，當待對準焦點之物體未對準焦點時，驅動區段19基於指示散焦量及聚焦鏡頭23之位置之聚焦判定結果而計算驅動量(一行進距離)，且允許聚焦鏡頭23根據此驅動量行進。
[影像感測器之像素配置]
接著，將參考圖2而描述影像感測器14之一像素配置。
在影像感測器14中，複數個影像產生像素31(各由一黑方塊指示)二維地配置成列及行，如圖2中所繪示。由R像素、G像素及B像素組態影像產生像素31，且此等像素規則地配置成一拜耳(Bayer)陣列。
此外，在影像感測器14中，複數個相差偵測像素32(各由一白方塊指示)分散地配置於二維地配置成列及行之複數個影像產生像素31之間。具體而言，藉由在影像感測器14中之像素列之預定者中替換影像產生像素31之部分而將相差偵測像素32規則地配置成一特定圖案。
接著，將描述影像感測器14中之相差偵測像素32之一詳細組態。但首先，將描述一既有影像感測器中之一相差偵測像素之一組態。
[既有影像感測器中之像素之組態]
圖3繪示一既有影像感測器中之像素組態之各者之一橫截面圖。圖3中繪示該既有影像感測器中之一影像產生像素41及一相差偵測像素42之各者之一橫截面圖。
在影像產生像素41中，如圖3中所繪示，一光電轉換區段52及一接地連接區段53形成於一半導體基板51中。接地連接區段53電連接至半導體基板51之接地(圖中未繪示)。由Cu或Al製成之一佈線層54形成於半導體基板51上之一層中。電連接佈線層54與接地連接區段53之一接觸件55形成於佈線層54與接地連接區段53之間。半導體基板51之表面與佈線層54之間之距離可為(例如)約數百奈米。一層間絕緣膜56層疊於佈線層54上，且一顯微鏡頭57形成於層間絕緣膜56上。應注意，具有對應於一R像素、一G像素及一B像素之光譜特性之一彩色濾光器(圖中未繪示)形成於層間絕緣膜56與顯微鏡頭57之間。
在影像產生像素41中，由佈線層54界定光電轉換區段52之一光接收區域。然而，因為佈線層54經安置以不會阻擋入射於光電轉換區段52之該光接收區域上之主體光，所以光電轉換區段52接收穿過顯微鏡頭57之所有主體光。
同時，如同影像產生像素41，半導體基板51、光電轉換區段52、接地連接區段53、佈線層54、接觸件55、層間絕緣膜56及顯微鏡頭57亦形成於相差偵測像素42中。應注意，一中性密度濾光器(圖中未繪示)形成於層間絕緣膜56與顯微鏡頭57之間，該中性密度濾光器經提供以減少等於影像產生像素41之彩色濾光器之入射光量之入射光量。
在相差偵測像素42中，類似地，由佈線層54界定光電轉換區段52之一光接收區域。然而，佈線層54經安置以阻擋待入射於光電轉換區段52之該光接收區域上之主體光之約一半。因此，在相差偵測像素42中，光電轉換區段52接收已穿過顯微鏡頭57之主體光之約一半。
在具有上述影像產生像素41及相差偵測像素42之影像感測器中，需要聚焦於在影像產生像素41及相差偵測像素42之任一者中用於相差偵測之佈線層54。此可導致一影像拾取像素之特性降級，藉此引起一影像之品質降級。
[本發明之實施例之影像感測器中之像素之組態]
圖4繪示本發明之實施例應用於其之影像感測器14中之像素組態之各者之一橫截面圖。圖4中繪示影像感測器14中之影像產生像素31及相差偵測像素32之各者之一橫截面圖。
在影像產生像素31中，一光電轉換區段152及一接地連接區段153形成於一半導體基板151上，如圖4中所繪示。接地連接區段153電連接至半導體基板151之接地(圖中未繪示)。由Cu、Al及/或類似者製成之一佈線層154形成於半導體基板151上方之一層中。電連接佈線層154與接地連接區段153之一接觸件155形成於佈線層154與接地連接區段153之間。半導體基板151之一表面與佈線層154之距離可為(例如)約數百奈米。一層間絕緣膜156層疊於佈線層154上，且一顯微鏡頭157形成於層間絕緣膜156上。應注意，具有對應於一R像素、一G像素及一B像素之光譜特性之一彩色濾光器(圖中未繪示)形成於層間絕緣膜156與顯微鏡頭157之間。
在影像產生像素31中，由佈線層154界定光電轉換區段152之一光接收區域。然而，因為佈線層154經安置以不會阻擋入射於光電轉換區段152之該光接收區域上之主體光，所以光電轉換區段152接收已穿過顯微鏡頭157之所有主體光。
同時，如同影像產生像素31，半導體基板151、光電轉換區段152、接地連接區段153、佈線層154、接觸件155、層間絕緣膜156及顯微鏡頭157亦形成於相差偵測像素32中。應注意，一中性密度濾光器(圖中未繪示)形成於層間絕緣膜156與顯微鏡頭157之間，該中性密
度濾光器經提供以減少等於影像產生像素31之彩色濾光器之入射光量之入射光量。
在相差偵測像素32中，一遮光構件155a形成於其中形成接觸件155之層中，遮光構件155a阻擋待入射於光電轉換區段152之光接收區域上之主體光之約一半。由諸如鎢(W)之相同金屬構件形成接觸件155及遮光構件155a。半導體基板151之一表面與遮光構件155a之間之距離可為(例如)約數百奈米。此外，遮光構件155a經形成使得其之一部分連接至佈線層154。遮光構件155a透過佈線層154、接觸件155及接地連接區段153電連接至接地。
圖5係繪示相差偵測像素32之一組態的一平面圖。應注意，圖5中繪示不包含接觸件155及遮光構件155a上之層之組態。
在圖5之相差偵測像素32中，繪示一轉移閘161、一浮動擴散區(FD)162及一像素電晶體163，以及光電轉換區段152、接地連接區段153、接觸件155及遮光構件155a。
轉移閘161將產生於光電轉換區段152中且對應於入射光量之一電荷轉移至FD 162。像素電晶體163包含一重設電晶體、一放大電晶體及一選擇電晶體。
在圖5之相差偵測像素32中，遮光構件155a經形成以遮罩圖5中之光電轉換區段152之光接收區域之右半部。
圖6係繪示相差偵測中之與圖5中所繪示之相差偵測像素32配對之相差偵測像素32之一組態的一平面圖。在圖6之相差偵測像素32中，遮光構件155a遮罩圖6中之光電轉換區段152之光接收區域之左半部。
在如上文所描述般組態之相差偵測像素32中，光電轉換區段152接收穿過顯微鏡頭57之主體光之約一半。
在具有上述影像產生像素31及相差偵測像素32之影像感測器14
中，需要聚焦於在影像產生像素31及相差偵測像素32之任一者中用於相差偵測之遮光構件155a。遮光構件155a形成於其中形成接觸件155之層(即，比佈線層154更靠近於半導體基層151之層(光電轉換區段152))中。因此，可將焦點設定於比圖3之相差偵測像素42之位置低之一位置處。因此，在影像產生像素31中，可減少特性之降級，且藉此允許減少一影像之品質降級。
此外，遮光構件155a透過佈線層154、接觸件155及接地連接區段153電連接至接地。因此，消除負面效應(諸如可由遮光構件155a與其他佈線之間之寄生電容導致之一信號之波動)，其可使像素之電特性穩定。
在以上描述中，遮光構件155a電連接至接地，但可電連接至一電源供應器。
具體而言，如圖7中所繪示，一遮光構件155b可透過一佈線層154p電連接至一電源供應器(圖中未繪示)，遮光構件155b經形成使得遮光構件155b之一部分連接至佈線層154p，佈線層154p連接至該電源供應器。
此外，遮光構件可為電浮動的。
具體而言，如圖8中所繪示，經形成以未連接至佈線層154之一遮光構件155c可為電浮動的。
此外，遮光構件可透過一佈線層(圖中未繪示)電連接至FD 162。
[形成相差偵測像素之處理]
接著，將參考圖9之一流程圖而描述形成上述相差偵測像素32之處理。
在步驟S11中，在半導體基板151中形成光電轉換區段152。藉由執行將離子植入至半導體基板151中而形成光電轉換區段152。隨後，藉由執行將離子植入至半導體基板151中而類似地形成接地連接區段
153。
在步驟S12中，如圖10之一狀態A中所繪示，將一光阻劑171施加於其中形成光電轉換區段152及接地連接區段153之半導體基板151。在此實例中，所施加之光阻劑171可具有(例如)約數百奈米之一膜厚度。
在步驟S13中，執行光蝕刻處理。因此，在接地連接區段153上形成一孔H1，且在光電轉換區段152上方形成一孔H2，如圖10之一狀態B中所繪示。應注意，孔H1經形成以到達半導體基板151之表面，且孔H2經形成以未到達半導體基板151之表面。留存於孔H2之底部中之光阻劑171之一部分可具有(例如)約100奈米之一膜厚度。應注意，接觸件155將形成於孔H1中，且遮光構件155a將形成於孔H2中，如下文將描述。
在步驟S14中，在孔H1中形成一障壁金屬。該障壁金屬之實例可包含TiN及Ti。應注意，遮光構件155a與光電轉換區段152之一表面不會電連接，且因此在孔H2中不形成一障壁金屬。
在步驟S15中，藉由在孔H1及H2中沈積鎢而形成接觸件155及遮光構件155a，如圖10之一狀態C中所繪示。
在步驟S16中，藉由透過濺鍍沈積Cu或Al而形成佈線層154，如圖10之一狀態D中所繪示。藉由執行微影術而處理佈線層154。應注意，佈線層不受限於一單一層，而是可位於包含兩個或兩個以上層之一多層結構中。
在步驟S17中，在佈線層154上形成層間絕緣膜156。可在層間絕緣膜156上形成一中性密度濾光器。
在步驟S18中，在層間絕緣膜156上形成顯微鏡頭157。因此，形成相差偵測像素32。
在以上處理中，在其中形成接觸件155之層中(即，在比佈線層
154更靠近於半導體基板151之層(光電轉換區段152)中)形成遮光構件155a。因此，可將一焦點設定於比圖3之相差偵測像素42中之位置低之一位置處。另外，在其中形成接觸件155之程序中形成遮光構件155a。因此，無需藉由將形成一遮光罩之一程序添加至一影像拾取元件之一既有製程而增加程序之數目。因此，在影像產生像素31中，可減少特性降級，且因此允許減少一影像之品質降級且無需增加製程之數目。
[另一實施例]
圖11係繪示本發明之一實施例應用於其之具有一影像拾取元件之一影像拾取單元之另一實施例的一方塊圖。
圖11之一影像拾取單元201包含一鏡頭區段11、一操作接受區段12、一記憶體區段16、一顯示區段17、一聚焦判定區段18、一驅動區段19、一控制區段211、一薄膜鏡212、一影像感測器213、一信號處理區段214、一AF感測器215及一信號處理區段216。
應注意，在圖11之影像拾取單元201中，具有類似於提供於圖1之影像拾取單元1中之功能之功能之組態具有與影像拾取單元1之名稱及參考符號相同之名稱及參考符號，且將適當省略其等之描述。
控制區段211控制影像拾取單元201之各區段之操作。
例如，當接受指示一快門按鈕受按壓之一操作信號時，控制區段211可給信號處理區段214供應記錄一靜止影像之一指令。此外，當導致顯示區段17顯示一現場視圖影像時，控制區段211可給信號處理區段214供應產生該現場視圖影像之一指令。
此外，當導致執行一相差偵測方法中之聚焦判定時，控制區段211可給信號處理區段216供應執行相差偵測操作之一指令。
薄膜鏡212將透過鏡頭區段11聚集之主體光一分為二。薄膜鏡212可為(例如)一半透明型鏡。薄膜鏡212藉由反射約30%之該主體光而將
該主體光分成兩個光束，且將經分割之主體光之該兩個光束之一者供應至影像感測器213，且將另一者供應至AF感測器215。
影像感測器213係一影像拾取元件，其接收由薄膜鏡212分割之主體光之兩個光束之一者，且執行將所接收之主體光轉換為一電信號之光電轉換。
例如，可由(例如)一CMOS影像感測器、一CCD影像感測器或類似者組態影像感測器213。在影像感測器213中，將影像產生像素(其等各基於所接收之主體光而產生用於產生一拾取影像之一信號)配置成一拜耳陣列。影像感測器213將由光電轉換產生之電信號供應至信號處理區段214。
信號處理區段214將各種信號處理施加於自影像感測器213供應之電信號。
當自控制區段211供應記錄一靜止影像之一指令時，信號處理區段214產生一靜止影像之資料(靜止影像資料)，且將所產生之資料供應至記憶體區段16。此外，當自控制區段211供應產生一現場視圖影像之一指令時，信號處理區段214基於來自影像感測器213中之影像產生像素之一輸出信號而產生一現場視圖影像之資料(現場視圖影像資料)，且將所產生之資料供應至顯示區段17。
AF感測器215係一影像拾取元件，其接收由薄膜鏡212分割之主體光之兩個光束之另一者，且執行將所接收之主體光轉換為一電信號之光電轉換。
例如，可由(例如)一CMOS影像感測器、一CCD影像感測器或類似者組態AF感測器215。可將產生用於執行相差偵測之一信號之一相差偵測像素安置於AF感測器215中。AF感測器215將由光電轉換產生之電信號供應至信號處理區段216。
信號處理區段216將各種信號處理施加於自AF感測器215供應之
電信號。
例如，當自控制區段211供應執行相差偵測操作之一指令時，信號處理區段216可基於來自AF感測器215中之相差偵測像素之一輸出信號而產生用於偵測一相差之資料(相差偵測資料)，且將所產生之資料供應至聚焦判定區段18。
[AF感測器之像素配置]
接著，將參考圖12而描述AF感測器215之一像素配置。
如圖12中所繪示，AF感測器215包含沿相對於彼此之一橫向方向串聯安置之線感測器221及222、及沿相對於彼此之一垂直方向串聯安置之線感測器223及224。在線感測器221至224之各者中，串聯安置上述相差偵測像素32。
以此方式，可將根據本發明之上述實施例之影像拾取元件應用於一AF感測器(諸如圖12中所繪示之AF感測器)。
應注意，AF感測器215中之線感測器之配置不受限於圖12中所繪示之配置，而是可為其他類型之配置。
此外，上文已描述其中將本發明之實施例應用於提供於藉由執行相差偵測而聚焦之影像拾取單元中之影像拾取元件的實例。然而，本發明之實施例可應用於提供於在其他AF方法中聚焦之一影像拾取單元中之一影像拾取元件。
圖13係用於描述可提供於(例如)在一對比AF方法中聚焦之一影像拾取單元中之一影像感測器之一像素配置的一圖式。
如圖13中所繪示，在一影像感測器311中，各由一黑方塊指示之複數個影像產生像素331二維地配置成列及行。由R像素、G像素及B像素形成影像產生像素331，且此等像素規則地配置成一拜耳陣列。
圖14係繪示影像產生像素331之一組態的一橫截面圖。
應注意，在圖14之影像產生像素331中，具有類似於提供於圖4
之相差偵測像素31中之功能之功能之組態具有與相差偵測像素32之名稱及參考符號相同之名稱及參考符號，且將適當省略其等之描述。
換言之，在影像產生像素331中，一遮光構件155d(其遮罩待入射於光電轉換區段152之一光接收區域上之主體光之部分)形成於其中形成接觸件155之層中。
以此方式，根據本發明之上述實施例之影像拾取元件可應用於僅由影像產生像素製成且執行所謂之普通攝影之一影像感測器(如圖13中所繪示之影像感測器)。
應注意，根據本發明之上述實施例之影像拾取元件可提供於具有一影像拾取功能之其他類型之電子裝置中，且不受限於上述影像拾取單元。
此外，本發明之一實施例不受限於上述內容，而是可在不背離本發明之主旨之一範疇內進行各種修改。
可自本發明之上述實例性實施例及修改達成至少以下組態。
(1)一種具有複數個像素之影像拾取元件，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，且該金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件。
(2)如(1)之影像拾取元件，其中該等像素係相差偵測像素，該等相差偵測像素各經組態以基於相差偵測而產生用於執行聚焦判定之一信號。
(3)如(2)之影像拾取元件，其進一步包含：複數個影像產生像素，其等各經組態以產生用於產生一影像之一信號，其中
該等相差偵測像素分散地配置於二維地配置成列及行之該複數個影像產生像素之間。
(4)如(1)至(3)中任一項之影像拾取元件，其中該金屬構件之另一部分用作將該佈線層電連接至該半導體基板之一接觸件。
(5)如(1)至(3)中任一項之影像拾取元件，其中該遮光構件透過該佈線層電連接至接地。
(6)如(1)至(3)中任一項之影像拾取元件，其中該遮光構件透過該佈線層電連接至一電源供應器。
(7)如(1)至(3)中任一項之影像拾取元件，其中該遮光構件係電浮動的。
(8)如(1)之影像拾取元件，其中該等像素之各者係一影像產生像素，該影像產生像素產生用於產生一影像之一信號。
(9)一種製造具有複數個像素之一影像拾取元件之方法，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，該方法包含：形成該金屬構件以允許該金屬構件之一部分用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件。
(10)一種具有一影像拾取元件之電子裝置，該影像拾取元件具有複數個像素，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，該金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件。
熟習技術者應瞭解，可根據設計要求及其他因數而進行各種修改、組合、子組合及改動，只要其等落於隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。
Claims (8)
- 一種具有複數個像素之影像拾取元件，該等像素之各者包括：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，該金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件，其中該等像素係相差偵測像素，該等相差偵測像素各經組態以基於相差偵測而產生用於執行聚焦判定之一信號，且其中該遮光構件透過該佈線層電連接至接地(GND)。
- 如請求項1之影像拾取元件，其進一步包括：複數個影像產生像素，其等各經組態以產生用於產生一影像之一信號，其中該等相差偵測像素分散地配置於二維地配置成列及行之該複數個影像產生像素之間。
- 如請求項1之影像拾取元件，其中該金屬構件之另一部分用作將該佈線層電連接至該半導體基板之一接觸件。
- 如請求項1之影像拾取元件，其中該遮光構件透過該佈線層電連接至一電源供應器。
- 如請求項1之影像拾取元件，其中該遮光構件係電浮動的。
- 如請求項1之影像拾取元件，其中該等像素之各者係一影像產生像素，該影像產生像素產生用於產生一影像之一信號。
- 一種製造具有複數個像素之一影像拾取元件之方法，該等像素之各者包含：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板 上之一層中之一佈線層之間，該方法包括：形成該金屬構件以允許該金屬構件之一部分用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件，其中該等像素係相差偵測像素，該等相差偵測像素各經組態以基於相差偵測而產生用於執行聚焦判定之一信號，且其中該遮光構件透過該佈線層電連接至接地(GND)。
- 一種具有一影像拾取元件之電子裝置，該影像拾取元件具有複數個像素，該等像素之各者包括：一光電轉換區段，其形成於一半導體基板中；及一金屬構件，其形成於該半導體基板與提供於該半導體基板上之一層中之一佈線層之間，該金屬構件之一部分經組態以用作阻擋待入射於該光電轉換區段上之光之一部分之一遮光構件，其中該等像素係相差偵測像素，該等相差偵測像素各經組態以基於相差偵測而產生用於執行聚焦判定之一信號，且其中該遮光構件透過該佈線層電連接至接地(GND)。
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