TWI657571B - 固態影像感測器，其製造方法及電子器件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種固態成像器件，其包含一相位偵測光二極體、一遮光膜及一吸光膜。該相位偵測光二極體具有一光接收表面。該遮光膜覆蓋該相位偵測光二極體之該光接收表面之一部分。該吸光膜安置於該相位偵測光二極體上且於該遮光膜上。

Description

固態影像感測器，其製造方法及電子器件 【相關技術資料】
本申請案主張2013年7月25日申請的日本優先權專利申請案JP 2013-154458之優先權，該案之全文在法律允許範圍內以引用方式併入本文中。
本揭示內容係關於一種固態影像感測器、其製造方法及電子器件，尤其係關於一種能夠抑制一相位偵測像素處一遮光膜之不必要反射之固態成像器件、其製造方法及電子裝置。
已開發出一種其中在以一二維矩陣方式配置的複數個像素之一部分中提供一相位偵測像素之電子器件(例如，PTL 1)。在相位偵測像素中，一光接收區域之一部分被一遮光膜遮擋，且可自輸出自該相位偵測像素之一信號偵測透鏡聚焦偏差。[引文清單]
[專利文獻]
[PTL 1]
JP 2010-160313 A
然而，當相位偵測像素之遮光膜係由具有一高反射率之一金屬 組態而成時，照射於該遮光膜上之光散射，且可與一相鄰像素混合，且可散射至一透鏡鏡筒中。因此，可出現一光斑或一紅球虛像。
此外，當散射光入射於相位偵測像素之一光二極體上時，原本將被遮擋之光被光電地轉換，且因此相位差可減小。當相位差減小時，藉由相位差偵測之AF控制精度減小，且電子器件之一聚焦速度可能受影響。
本揭示內容克服前述技術問題，且抑制藉由一相位偵測像素中的一遮光膜之不必要反射。
在本揭示內容之一第一態樣中，一種固態成像器件包括：一相位偵測光二極體，其具有一光接收表面；一遮光膜，其覆蓋相位偵測光二極體之光接收表面之一部分；及一吸光膜，其安置於相位偵測光二極體上，其中吸光膜安置於遮光膜上。
在本揭示內容之一第二態樣中，一種電子裝置包括：一固態成像器件，其包含具有一光接收表面之一第一相位偵測光二極體；一第一遮光膜，其覆蓋光接收表面之一部分；及一第一吸光膜，其安置於第一相位偵測光二極體上，其中第一吸光膜安置於第一遮光膜上。
在本揭示內容之一第三態樣中，一種製造一固態成像器件之方法，該方法包括：形成一相位偵測光二極體；形成一遮光膜以覆蓋相位偵測光二極體之一光接收表面之一部分；及在相位偵測光二極體上形成一吸光膜，其中吸光膜安置於遮光膜上。
固態影像感測器及電子器件可係獨立器件或可係併入另一器件中的一模組。
根據本揭示內容之第一至第三態樣，可抑制藉由一相位偵測像素中的一遮光膜之不必要反射。
1‧‧‧固態影像感測器
2‧‧‧像素
2A‧‧‧成像像素
2B‧‧‧相位偵測像素
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‧‧‧像素驅動線
11‧‧‧水平信號線
12‧‧‧半導體基板
13‧‧‧輸入/輸出終端
21‧‧‧區域
22‧‧‧區域
23‧‧‧區域
41‧‧‧P型(第一導電類型)半導體區域
42‧‧‧N型(第二導電類型)半導體區域
43‧‧‧抗反射(絕緣層)膜
44‧‧‧遮光膜
45G‧‧‧綠色彩色濾光片
46‧‧‧吸光膜
46-1‧‧‧第一吸光膜
46-2‧‧‧第二吸光膜
47‧‧‧晶片上透鏡/微透鏡
51A‧‧‧成像像素
51B‧‧‧相位偵測像素
71‧‧‧綠色彩色濾光片
81‧‧‧區域
82‧‧‧區域
100‧‧‧成像器件
111‧‧‧光學透鏡
112‧‧‧光學濾光片
113‧‧‧固態影像感測器
114‧‧‧A/D轉換單元
115‧‧‧合模單元
116‧‧‧相位差偵測單元
117‧‧‧透鏡控制單元
118‧‧‧缺陷校正單元
119‧‧‧去馬賽克單元
120‧‧‧線性矩陣(LM)/白平衡(WB)/伽瑪校正單元
121‧‧‧亮度色度信號產生單元
122‧‧‧介面(I/F)單元
200‧‧‧成像器件
211‧‧‧AF固態影像感測器
212‧‧‧A/D轉換單元
213‧‧‧合模單元
221‧‧‧固態影像感測器
222‧‧‧A/D轉換單元
223‧‧‧合模單元
241‧‧‧固態影像感測器
242‧‧‧固態影像感測器
243‧‧‧固態影像感測器
261‧‧‧半導體晶片
262‧‧‧像素區域
263‧‧‧控制電路
264‧‧‧邏輯電路
271‧‧‧第一半導體晶片單元
272‧‧‧第二半導體晶片單元
273‧‧‧像素區域
274‧‧‧控制電路
275‧‧‧邏輯電路
281‧‧‧第一半導體晶片單元
282‧‧‧第二半導體晶片單元
283‧‧‧像素區域
284‧‧‧控制電路
285‧‧‧邏輯電路
300‧‧‧數位單透鏡反光相機
310‧‧‧相機本體
311‧‧‧可互換透鏡
321‧‧‧安裝單元
322‧‧‧透鏡交換按鈕
323‧‧‧握持單元
324‧‧‧模式設定撥號盤
325‧‧‧控制值設定撥號盤
326‧‧‧快門按鈕
400‧‧‧膠囊內窺鏡
410‧‧‧外殼
411‧‧‧相機/超小型相機
411a‧‧‧固態影像感測器
411b‧‧‧光源
412‧‧‧記憶體
413‧‧‧無線電傳輸器
414‧‧‧天線
415‧‧‧中央處理單元(CPU)
416‧‧‧線圈
417‧‧‧引線開關/磁開關
500‧‧‧智慧型電話
511‧‧‧揚聲器
512‧‧‧顯示器
513‧‧‧操作按鈕
514‧‧‧麥克風
515‧‧‧成像單元
PD‧‧‧光二極體
圖1係圖解說明根據本揭示內容之一固態影像感測器之一示意組態之一圖。
圖2係圖解說明僅一像素陣列單元之一圖。
圖3係一成像像素及一相位偵測像素之一截面組態圖。
圖4係一典型成像像素及相位偵測像素之一截面組態圖。
圖5A及圖5B係描述圖1之相位偵測像素之一像素結構與一典型像素結構之間的一差異之圖。
圖6A至圖6F係描述製造一成像像素及一相位偵測像素之一方法之圖。
圖7A至圖7C係圖解說明一相位偵測像素之第二至第四實施例之圖。
圖8A及圖8B係圖解說明一相位偵測像素之第五及第六實施例之圖。
圖9A及圖9B係描述一相位偵測像素之第六實施例中的一需注意點之圖。
圖10係描述一相位偵測像素之第六實施例中的一需注意點之一圖。
圖11係描述一相位偵測像素之第六實施例中的一需注意點之一圖。
圖12A及圖12B係描述一遮光膜與一吸光膜之間的一重疊量之圖。
圖13A及圖13B係圖解說明第五及第六實施例之相位偵測像素之修改之圖。
圖14係描述根據本揭示內容之一相位偵測像素之一組態之一圖。
圖15A至圖15C係圖解說明一相位偵測像素之第七至第九實施例之圖。
圖16係描述已執行出射光瞳校正之一像素陣列單元之一組態之一圖。
圖17A及圖17B係描述已執行出射光瞳校正之一像素陣列單元之一組態之圖。
圖18A至圖18C係圖解說明遮光膜之配置實例之圖。
圖19係圖解說明根據本揭示內容之一成像器件之一組態實例之一方塊圖。
圖20係圖解說明根據本揭示內容之成像器件之另一組態實例之一方塊圖。
圖21係圖解說明根據本揭示內容之固態影像感測器之一基本組態實例之一圖。
圖22係圖解說明根據本揭示內容之作為成像器件的一數位單透鏡反光相機之一組態之一實例之一前視圖。
圖23係圖解說明其中併入本揭示內容之固態影像感測器的一膠囊內視鏡之一截面組態之一圖。
圖24係圖解說明包含本揭示內容之固態影像感測器的一智慧型電話之一組態之一實例之一圖。
後文中，將描述用於實施本揭示內容之實施例(後文稱為實施例)。該描述將依以下次序進行。
1.一固態影像感測器之一示意組態實例
2.一相位偵測像素之一第一實施例(包含一吸光膜之一組態)
3.一相位偵測像素之第二至第四實施例(包含一吸光膜及一白色濾光片之組態)
4.一相位偵測像素之第五及第六實施例(包含相鄰彩色濾光片之組態)
5.一相位偵測像素之第七及第八實施例(包含一吸光膜及一彩色濾光片之組態)
6.一固態影像感測器之出射光瞳校正之一實例
7.一遮光膜之一配置實例
8.一電子器件之一應用實例
<1.一固態影像感測器之一示意組態實例>
圖1係根據本揭示內容之一固態影像感測器之一示意組態。
圖1之一固態影像感測器1包含其中像素2以一二維矩陣方式配置的一像素陣列單元3及將矽(Si)用作一半導體之一半導體基板12中的像素陣列單元3周邊中的一周邊電路單元。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等包含於周邊電路單元中。
在像素陣列單元3中，以一二維矩陣方式配置的像素2包含產生一影像產生信號之一成像像素2A及產生一聚焦偵測信號之一相位偵測像素2B。下文將描述成像像素2A與相位偵測像素2B之間的差異。
像素2包含作為一光電轉換元件之一光二極體及複數個像素電晶體(例如，一所謂的MOS電晶體)。該複數個電晶體係由四個MOS電晶體(包含例如一轉移電晶體、一選擇電晶體、一重設電晶體及一放大電晶體)組態而成。
此外，像素2可具有一共用像素結構。共用像素結構係由複數個光二極體、複數個轉移電晶體、一共用的浮動擴散(浮動擴散區域)及兩個其他共用的像素電晶體組態而成。即，在共用像素中，組態成複數個單位像素之複數個光二極體及複數個轉移電晶體共用兩個其他像素電晶體。
控制電路8接收指示一操作模式等之一輸入時脈及資料，且輸出諸如固態影像感測器1之內部資訊的資料。即，控制電路8產生用作一垂直驅動電路4、一行信號處理電路5及一水平驅動電路6之一操作參考的一時脈信號，且基於一垂直同步信號、一水平同步信號及一主時脈而產生一控制信號。控制電路8接著將一經產生時脈信號或控制信號輸出至垂直驅動電路4、行信號處理電路5、水平驅動電路6等。
垂直驅動電路4係由例如一位移暫存器組態而成。垂直驅動電路4選擇一像素驅動線10，供應用於驅動選定像素驅動線10之像素2的一脈衝，且以列為單位驅動像素2。即，垂直驅動電路4在一垂直方向上以列為單位循序地選擇並掃描像素陣列單元3中的像素2，且基於根據各像素2之一光電轉換單元中的一經接收光量產生的一信號電荷而透過一垂直信號線9將一像素信號供應至行信號處理電路5。
行信號處理電路5配置於像素2之各行中，且執行信號處理，諸如針對各像素行關於輸出自一列像素2之一信號進行雜訊移除。例如，行信號處理電路5執行諸如用於移除一像素特有之一固定型樣雜訊之相關雙取樣(CDS)及AD轉換的信號處理。
水平驅動電路6係由例如一位移暫存器組態而成。水平驅動電路6藉由循序地輸出一水平掃描脈衝而循序地選擇行信號處理電路5之各者，且將來自行信號處理電路5之各者之一像素信號輸出至水平信號線11。
輸出電路7對透過水平信號線11循序地自行信號處理電路5供應的信號執行信號處理，並輸出一經處理信號。輸出電路7可僅執行例如緩衝，或可執行黑位準調整、行變校正及各類數位信號處理。一輸入/輸出終端13與外部交換信號。
如上文描述般組態的固態影像感測器1係稱作行AD系統之一CMOS影像感測器，其中針對各像素行配置執行CDS處理及AD轉換 處理之行信號處理電路5。
<一像素陣列單元之一部分放大圖>
圖2係圖解說明圖1之像素陣列單元3之一圖。
在圖2之像素陣列單元3中，藉由一黑環圖解說明相位偵測像素2B。圖2圖解說明像素陣列單元3中的一區域21(其中僅配置成像像素2A)及一區域22(其中配置成像像素2A及相位偵測像素2B兩者)之放大圖。
在區域21及22中，各成像像素2A中圖解說明的字元「R」、「G」及「B」指示形成於該像素中的彩色濾光片之色彩。具體言之，「R」表示紅色，「G」表示綠色，且「B」表示藍色。因此，像素陣列單元3之各成像像素2A中的彩色濾光片配置成一所謂的拜耳(Bayer)陣列。應注意，在後文中，其中配置「R」彩色濾光片之成像像素2A可稱為R像素，其中配置「G」彩色濾光片之成像像素2A可稱為G像素，且其中配置「B」彩色濾光片之成像像素2A可稱為B像素。
在區域22中，用相位偵測像素2B替換其中「B」彩色濾光片配置成拜耳陣列之成像像素2A之一部分。
存在兩類相位偵測像素2B，包含其中光二極體之一光接收表面之一右半側部分被遮擋的一類型A及其中一左半側部分被遮擋的一類型B，其中一遮擋方向係例如一左右方向(水平方向)。此兩種類型成一對，且配置於像素陣列單元3中的一預定位置中。
在圖2之區域22中，類型A之相位偵測像素2B顯示為「PA」，且類型B之相位偵測像素2B顯示為「PB」。
在來自類型A之一像素信號與來自類型B之一像素信號之間，歸因於開口部分之成形位置的一差異而出現一影像偏差。由於影像偏差，自動聚焦可藉由計算一散焦量(藉由計算一相位偏差量)及調整(移動)一成像透鏡來達成。
<2.一相位偵測像素之一第一實施例>
<一像素之一截面組態圖>
將參考圖3描述其中成像像素2A及相位偵測像素2B彼此相鄰的圖2之區域23之一截面組態。即，圖3係圖解說明圖1之固態影像感測器1之成像像素2A及相位偵測像素2B之一截面組態之一圖。
在固態影像感測器1中，一光二極體PD藉由針對各像素2在半導體基板12之一P型(第一導電類型)半導體區域41上形成一N型(第二導電類型)半導體區域42而形成於像素單元中。
讀取累積於光二極體PD中的電荷之複數個像素電晶體及由複數個佈線層製成的一多層佈線層及一夾層絕緣膜形成於半導體基板12上之一表面側(圖式中的下側)(未圖解說明所有上述裝置)。
由一氧化矽膜等製成的一抗反射膜(絕緣層)43形成於半導體基板12在一背面側(圖式中的一上側)處之一介面中。
一遮光膜44形成於抗反射膜43在一上側處之一部分上。具體言之，在成像像素2A中，遮光膜44僅形成於抗反射膜43上的一像素邊界上使得光入射於光二極體PD之整個表面上。同時，在相位偵測像素2B中，遮光膜44經形成使得光二極體PD之光接收表面被遮擋部分大於成像像素2A。即，在相位偵測像素2B中，遮光膜44經形成使得除像素邊界被遮擋外光二極體PD之光接收表面之一半側部分(例如，圖3之一左半側部分)亦被遮擋。就此而言，成像像素2A具有大於相位偵測像素2B之光接收區域的一光接收區域。
遮光膜44可僅由遮擋光之一材料形成，且可期望由具有高遮光性質且能夠藉由精細處理(例如藉由蝕刻)而被精確處理的一材料形成。遮光膜44可由鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等之一金屬膜形成。
一彩色濾光片45形成於成像像素2A中的抗反射膜43上(包含形成 於遮光膜44上)。彩色濾光片45經形成使得旋轉地塗覆包含一著色物質(諸如一顏料或一染料)之一光敏樹脂。在圖2之區域23中，配置於成像像素2A中的彩色濾光片45係僅透射綠(G)光的一濾光片。應注意，在圖2後的下圖中，綠色(G)彩色濾光片45圖解說明為彩色濾光片45G，藍色(B)彩色濾光片45圖解說明為一彩色濾光片45B。紅色(R)彩色濾光片45圖解說明為一彩色濾光片45R。
一晶片上透鏡(微透鏡)47形成於彩色濾光片45上。晶片上透鏡47係由一樹脂材料(諸如苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物樹脂或矽氧烷樹脂)形成。
同時，一吸光膜46形成於相位偵測像素2B中的遮光膜44之一上側上。吸光膜46可由例如與彩色濾光片45相同的材料形成，且如參考圖2描述，在本實施例中，相位偵測像素2B配置於其中配置「B」彩色濾光片之一位置中，且因此吸光膜46係由與藍色(B)彩色濾光片45相同的材料形成。接著，一晶片上透鏡47形成於開口部分及其中未形成遮光膜44之吸光膜46的一上側上。
成像像素2A及相位偵測像素2B如上文描述般組態，且固態影像感測器1係一背面照射型CMOS固態影像感測器，其中光入射自為與於其上形成像素電晶體之半導體基板12之表面側相對的一側之一背面側。
為了便於參考，圖4中圖解說明具有一典型像素結構的一成像像素51A及一相位偵測像素51B之一結構。在圖4後的圖式中，對應於圖3之部分係用相同參考符號標記，且將重點描述與圖3之像素結構不同的部分。
成像像素51A之像素結構與上文描述的固態影像感測器1之成像像素2A之像素結構相同。
相比之下，比較相位偵測像素51B之像素結構與上文描述的固態 影像感測器1之相位偵測像素2B之像素結構，圖4之相位偵測像素51B之不同之處在於吸光膜46未形成於遮光膜44之上側上。將參考圖5A及圖5B進一步描述固態影像感測器1中的相位偵測像素2B之像素結構與典型相位偵測像素51B之像素結構之間的差異。
圖5A圖解說明圖3中圖解說明的固態影像感測器1之一像素結構，且圖5B圖解說明圖4中圖解說明的典型像素結構。
在圖5B中圖解說明的典型相位偵測像素51B中，吸光膜46未形成於遮光膜44之上側上，且因此使一大光量入射於相位偵測像素51B上的光照此照射遮光膜44。遮光膜44通常由一金屬膜形成，且具有一高反射率。因此，如圖5B中圖解說明，具有一大光量之光散射，且入射於相鄰成像像素51A上，且有時可係色混之一原因。
此外，照射於遮光膜44上且原本將被遮擋的光有時可入射於相位偵測像素51B之光二極體PD上。在此情況下，原本將被遮擋的光經光電轉換，且因此相位差信號出現一誤差，且藉由相位差偵測之AF控制精度減小。
此外，照射於遮光膜44上的光可散射至晶片上透鏡47外。當照射於遮光膜44上的光散射至晶片上透鏡47外時，已散射至晶片上透鏡47外的光在存在於晶片上透鏡47外更遠處的一光學系統之一IR截止濾光片處反射，且再次入射於光二極體PD上，使得可出現一光斑或一紅球虛像。
應注意，在典型相位偵測像素51B中，除存在其中未形成對應於一透明(白色)彩色濾光片45之一彩色濾光片的情況外，亦可存在其中形成該彩色濾光片45之一情況。即使在此情況下，透明彩色濾光片45仍不會使光減少，且因此出現與上述狀況類似的一狀況。
相比之下，在固態影像感測器1之相位偵測像素2B中，吸光膜46形成於遮光膜44上，且因此待遮擋之入射光被吸收，且照射於遮光膜 44上的光之光量減小。據此，即使遮光膜44係由具有一高反射率之一金屬膜組態而成，但可抑制照射於遮光膜44上的光之散射、一相鄰像素中色混之出現及透鏡鏡筒中光之散射，且可減少一光斑或一紅球虛像之出現。
此外，當已照射於遮光膜44上且已散射的光入射於相位偵測像素2B之光二極體PD上時，原本將被遮擋的光進行光電轉換及相位差減小之風險可減小，且因此可改良AF控制精度或聚焦速度。
吸光膜46係由具有比抗反射膜更大的一吸光效應之一材料形成。因此，雖然存在光於一相鄰像素或相位偵測像素自身中傳播的一風險(即使在抗反射膜中可防止反射)，但在吸光膜46中該風險可減小。
相位偵測像素2B配置於其中配置藍色(B)彩色濾光片45之像素位置中(前提是該像素係成像像素2A)，且吸光膜46係由與藍色彩色濾光片45相同的材料形成。
例如，由一藍色彩色濾光片材料形成的吸光膜46可比一綠色彩色濾光片材料減小更多光。此外，已散射至晶片上透鏡47外的光更易被晶片上透鏡47外的一IR截止濾光片等反射，並再次入射於光二極體PD上。然而，藍光處於一低風險。即，已散射至晶片上透鏡47外的光較不易再次入射於光二極體PD上。
根據上述優點，相位偵測像素2B定位於拜耳陣列之藍色彩色濾光片45之像素位置處，且吸光膜46係由與藍色彩色濾光片45相同的材料形成。
應注意，相位偵測像素2B可配置於其中配置綠色或紅色彩色濾光片45之像素位置中(前提是該像素係成像像素2A)，且吸光膜46可由綠色或紅色彩色濾光片材料形成。
此外，吸光膜46除可由綠色、紅色及藍色濾光片或一紅外線濾 光片材料形成外，亦可由包含例如一黑顏料或染料之一光敏樹脂材料(黑色彩色濾光片材料)形成。應注意，若吸光膜46係由與成像像素2A中使用的彩色濾光片45不同的一材料形成，則製造程序之數目增加且因此需注意成本會增加。
<一種製造一像素之方法>
接著，將參考圖6A至圖6F描述一種製造成像像素2A及相位偵測像素2B之方法。
應注意，在圖6A至圖6F中，為了便於圖解及說明而省略在其上形成光二極體PD之半導體基板12之表面側處的多層佈線層之圖解，但可呈現該多層佈線層。
首先，如圖6A中圖解說明，在半導體基板12之背面側上依次形成抗反射膜43及遮光膜44。接著，假定依綠色(G)、藍色(B)及紅色(R)的次序形成成像像素2A之彩色濾光片45。首先，如圖6B中圖解說明，在抗反射膜43及遮光膜44之上側之整個表面上形成綠色彩色濾光片45G。
接著，僅在將為一G像素之一區域上藉由微影術而圖案化一光阻(未圖解說明)，使得移除除將為G像素之成像像素2A外的綠色彩色濾光片45G，如圖6C中圖解說明。
接著，在將為一B像素之成像像素2A之抗反射膜43及遮光膜44之上側之整個表面上形成藍色彩色濾光片(未圖解說明)。據此，如圖6D中圖解說明，亦在相位偵測像素2B之抗反射膜43及遮光膜44之上側之整個表面上形成作為吸光膜46之藍色彩色濾光片。接著，如圖6E中圖解說明，藉由微影術而圖案化除相位偵測像素2B之遮光膜44之一上部分外的吸光膜46。
類似地，在將為一R像素之成像像素2A之抗反射膜43及遮光膜44之上側之整個表面上形成紅色彩色濾光片(未圖解說明)。
最後，如圖6F中圖解說明，在成像像素2A及相位偵測像素2B兩者上形成晶片上透鏡47。晶片上透鏡47可經形成使得一光敏樹脂材料藉由微影術而經受圖案化處理，且藉由回流處理而變換成一透鏡形狀。
根據該製造方法，在於將為B像素之成像像素2A上形成藍色彩色濾光片45之製程中，可同時形成相位偵測像素2B之吸光膜46。因此，可在不增加製程數目的情況下形成吸光膜46。
<3.一相位偵測像素之第二至第四實施例>
將描述一相位偵測像素2B之其他實施例。
一透明彩色濾光片(後文稱為白色濾光片)可形成為一相位偵測像素2B中的一層，該層對應於一成像像素2A之一彩色濾光片45。
因此，圖7A至圖7C圖解說明形成白色濾光片時一吸光膜46之配置實例。
圖7A至圖7C圖解說明其中圖3中圖解說明的相位偵測像素2B之像素結構稱為相位偵測像素2B之第一實施例的相位偵測像素2B之第二至第四實施例。
在圖7A中圖解說明的第二實施例中，一白色濾光片61形成於其中未形成一吸光膜46之一部分上，該部分係成為與成像像素2A之彩色濾光片45相同之層的相位偵測像素2B之一部分之一部分。
在圖7B圖解說明的第三實施例中，白色濾光片61形成於成為與成像像素2A之彩色濾光片45相同之層的相位偵測像素2B之一部分上，且吸光膜46形成於其中白色濾光片61與遮光膜44層疊的一部分之白色濾光片61之一上表面上。
在圖7C中圖解說明的第四實施例中，吸光膜46及白色濾光片61形成於成為與成像像素2A之彩色濾光片45相同之層的相位偵測像素2B之一部分上。此處，吸光膜46經形成以覆蓋遮光膜44之上表面， 且白色濾光片61經形成以覆蓋吸光膜46。
<4.一相位偵測像素之第五至第六實施例>
圖8A及圖8B圖解說明一相位偵測像素2B之第五及第六實施例。
圖8A之一相位偵測像素2B圖解說明一實例：安置於一相鄰成像像素2A上的一彩色濾光片45亦安置於相位偵測像素2B之一遮光膜44上以形成一第一吸光膜46-1且與第一吸光膜46-1不同的一彩色濾光片層疊於第一吸光膜46-1上作為一第二吸光膜46-2。藉由使複數個彩色濾光片層疊作為吸光膜46，由遮光膜44對光之反射可實質上減小。
應注意，對於複數個彩色濾光片層疊為吸光膜46時之色彩之一組合，儘管取決於膜厚度，但幾乎波長範圍內之所有光皆可被吸收，前提是該組合係紅及藍。因此，例如，第一吸光膜46-1可係紅色彩色濾光片，且其上之第二吸光膜46-2可係藍色彩色濾光片。然而，可應用其他色彩組合。若一相鄰成像像素2A之彩色濾光片45之至少一者提供為相位偵測像素2B之一吸光膜46，則可形成固態影像感測器而不會增加該固態影像感測器之製造中的製程數目。
此外，如圖8B中圖解說明，提供於相鄰成像像素2A上的彩色濾光片45亦提供於相位偵測像素2B之遮光膜44上，且吸光膜46可由一層形成。
如圖3中圖解說明的第一實施例，存在如下優點：在其中相鄰成像像素2A之彩色濾光片45亦提供於相位偵測像素上以用作相位偵測像素2B之吸光膜46的結構(而非其中相鄰成像像素2A之彩色濾光片45及相位偵測像素2B之吸光膜46係由具有不同色彩之彩色濾光片形成的情況)中可避免彩色濾光片之精細處理。
具體言之，在圖3中圖解說明的第一實施例中，有必要形成具有約0.7μm之一寬度的吸光膜46，其中相位偵測像素2B之像素大小(像素寬度)係1.4μm，且相位偵測像素2B中的光二極體PD之光接收表 面被遮擋1/2。若彩色濾光片45形成有一較大尺寸，則可抑制製造時之變動且可穩定地製造彩色濾光片45。此外，在其中彩色濾光片具有一小尺寸之一隔離圖案的一情況下，剝落之一風險增加。
因此，如圖8B中圖解說明，相鄰成像像素2A之彩色濾光片45亦形成於相位偵測像素2B上以用作相位偵測像素2B中的吸光膜46，藉此可抑制製造時之變動且剝落風險可減小，且在該等像素被微細化時尤其有效。
應注意，當相鄰成像像素2A之彩色濾光片45亦提供為相位偵測像素2B中的吸光膜46時，需要注意以下幾點。
相位偵測像素2B配置於像素陣列單元3中作為成對的一類型A(其中一右半側部分被遮擋)與一類型B(其中一左半側部分被遮擋)。若安置於該對相位偵測像素2B上作為吸光膜46的彩色濾光片45之色彩係不同的，則出現一缺點。
圖9A及圖9B圖解說明在伸展相鄰成像像素2A之彩色濾光片45且形成吸光膜46時要注意之配置實例。
例如，如圖9A中圖解說明，假定其中存在類型A之相位偵測像素2B(其中被遮光膜44覆蓋的一右半側部分配置於R像素之間)及類型B之相位偵測像素2B(其中被遮光膜44覆蓋的一左半側部分配置於G像素之間)之一情況。
在此情況下，如圖9B中圖解說明，鄰近於R成像像素的相位偵測像素2B之吸光膜46包括與右邊的相鄰R成像像素之彩色濾光片45相同的層。此外，鄰近於G成像像素的相位偵測像素2B之吸光膜46包括與左邊的相鄰G成像像素之彩色濾光片45相同的層。
因此，該對相位偵測像素2B之一者之吸光膜46係由一紅色彩色濾光片形成，且該對相位偵測像素2B之另一者之吸光膜46係由一綠色彩色濾光片形成。因此，提供於該對相位偵測像素2B上的彩色濾 光片之色彩係不同的。
若入射於覆蓋遮光膜44之吸光膜46上的光根本未進入相位偵測像素2B之光二極體PD，則不存在問題。然而，實際上，如圖10中圖解說明，入射於吸光膜46上的光之一部分可入射於相位偵測像素2B之光二極體PD上。在該情況下，若包括吸光膜46的彩色濾光片之色彩與該對相位偵測像素2B不同，則可引起相位差特性之一差異。
圖11圖解說明信號輸出與光之入射角之比較之一圖，其中相位偵測像素2B之吸光膜46使用具有不同色彩之彩色濾光片。
圖11之水平軸表示光相對於相位偵測像素2B之一入射角，且垂直軸表示一信號輸出。在圖11中，藉由實線及虛線指示用作吸光膜46的彩色濾光片之色彩之差異。例如，實線指示其中一紅色彩色濾光片用作吸光膜46之一實例且虛線指示其中一藍色彩色濾光片用作為吸光膜46之一情況。
在圖11之實例中，當具有不同色彩之彩色濾光片用作吸光膜46時，如由實線及虛線指示的特性係不同的，且由虛線指示的相位偵測像素2B之色混變大。
如上文描述，當一相鄰成像像素2A之彩色濾光片45亦提供為相位偵測像素2B之吸光膜46時，其中具有不同色彩之彩色濾光片用作一對相位偵測像素2B中的吸光膜46之圖9A及圖9B中圖解說明的配置並非有利，此係因為該配置可引起相位差特性之一差異。
因此，有利的是統一用作該對相位偵測像素2B中的吸光膜46的彩色濾光片之色彩。例如，如圖2中圖解說明，有利的是將該對相位偵測像素2B配置於其中相鄰成像像素2A之彩色濾光片45係相同色彩的位置中。
<一遮光膜與一吸光膜之間的一重疊量>
接著，將參考圖12A及圖12B檢閱遮光膜44與形成於遮光膜44之 上表面上的吸光膜46之間的一重疊量。
雖然在吸光膜46中應可靠地吸收入射於遮光膜44上的光，但期望入射於光二極體PD上的光不會照射於吸光膜46上。此係因為若入射於光二極體PD上的光照射於吸光膜46上，則該光減少。
因此，如圖12A中圖解說明，期望遮光膜44與吸光膜46之間的重疊量抵消使得在遮光方向上吸光膜46之線寬h短於遮光膜44。此處，將檢閱在遮光方向上自遮光膜44之一端面至吸光膜46之一端面的一偏移量y之一最佳值。
圖12B係圖12A之遮光膜44及吸光膜46之一放大圖。
此處，晶片上透鏡47經設計使得遮光膜44之一上端聚焦，且可藉由y=d．tanθ表示偏移量y，其中根據配置於固態影像感測器1前面中的一光學透鏡之F值或一折射率判定的光相對於相位偵測像素2B之光之一入射角之一最大值(最大入射角)係θ，且吸光膜46之高度(厚度)係d。
因此，例如，當最大入射角θ=40°且吸光膜46之高度d=100nm時，偏移量y係84nm。此外，例如，當最大入射角θ=8°且吸光膜46之高度d=100nm時，偏移量y係14nm。以此方式，偏移量y係根據最大入射角θ而明顯不同。
此外，在為視角的像素陣列單元3之一中心部分及一外周邊部分中，最大入射角θ係不同的。此處，在像素陣列單元3中，假定位於0%高度之一位置的視角之中心部分之最大入射角θ係8°，且位於100%高度之一位置之視角的外周邊部分之最大入射角θ係40°。在此情況下，在像素陣列單元3中的相位偵測像素2B之像素位置處，偏移量y係以隨著視角轉至視角之外周邊而逐漸增大偏移量y之方式變更，使得視角之中心部分之相位偵測像素2B之偏移量y變為14nm，且視角之外周邊部分之相位偵測像素2B之偏移量y變為84nm。
此外，即使係其中右半側部分被遮擋的類型A之相位偵測像素2B或其中左半側部分被遮擋的類型B之相位偵測像素2B，一最佳設計仍可藉由改變偏移量y而個別進行。
此外，偏移量y可在考量微影製程之未對準偏差之精度下設計。
<第五及第六實施例之修改>
圖13A及圖13B圖解說明圖8A及圖8B中圖解說明的相位偵測像素2B之第五及第六實施例之修改。
圖13A圖解說明其中相對於圖8A中圖解說明的第五實施例調整偏移量y之一實例。
如上文描述，一最佳偏移量y係取決於吸光膜46之高度d而改變。如圖8A中圖解說明，當第一吸光膜46-1及第二吸光膜46-2層疊時，下面的第一吸光膜46-1之空間y1及上面的第二吸光膜46-2之空間y2具有不同最佳值。因此，如圖13A中圖解說明，空間y可經形成以大於(線寬h可經形成以小於)接近晶片上透鏡47之一層。
圖13B圖解說明其中相對於圖8A中圖解說明的第六實施例調整偏移量y之一實例。
在圖13B中，吸光膜46形成為一錐形(坡形)形狀使得接近晶片上透鏡47之一位置可具有一較寬空間y(一較小線寬h)。此一形狀可經形成使得作為吸光膜46之一彩色濾光片形成於遮光膜44上，且接著在200°之一高溫或更高溫度下經受回流。
應注意，當特定度數之一高溫或更高溫度應用於彩色濾光片時，彩色濾光片之特性變更，且該彩色濾光片不可用作一彩色濾光片。然而，若彩色濾光片用作吸光膜46，則不存在問題。按照製造次序，作為吸光膜46之一彩色濾光片形成於相位偵測像素2B之遮光膜44上並經受回流處理，且接著R、G及B彩色濾光片45可僅形成於成像像素2A上。
期望吸光膜46配置於儘可能接近遮光膜44之一位置中。此係因為入射於遮光膜44上的待遮擋光與待入射於吸光膜46上的光可更多重合。因此，如上文描述的複數個實施例，最期望的是其中吸光膜46直接形成於遮光膜44上之一實施例。
然而，吸光膜46之配置位置不必僅限於直接配置於遮光膜44上之實施例。例如，如圖14中圖解說明，吸光膜46可不直接配置於遮光膜44上。換言之，吸光膜46可不直接存在於將入射於光二極體PD上的光之一光軸上，但可僅存在於將入射於遮光膜44上的光之一光軸上。
應注意，SiO2、SIN等之一膜可插入遮光膜44與吸光膜46之間以改良一金屬膜及一彩色濾光片或一障壁層之黏附性。在此情況下，有利的是引起遮光膜44與吸光膜46接近彼此使得遮光膜44與吸光膜46之間的距離係例如300nm或小於300nm。
<一相位偵測像素之第七至第九實施例>
圖15A至圖15C圖解說明一相位偵測像素2B之第七至第九實施例。
在上文描述的實施例中，已描述其中相位偵測像素2B接收整個波長之光且偵測一相位差之情況。換言之，已描述其中對應於成像像素2A之彩色濾光片45的一部分填充有晶片上透鏡47之一透明材料或形成白色彩色濾光片61之情況。
然而，相位偵測像素2B可接收具有一特定波長之光(諸如綠光)並偵測相位差，而非接收整個波長之光並偵測相位差。
圖15A至圖15C之相位偵測像素2B圖解說明其中配置一綠色彩色濾光片71(而非圖7A至圖7C中圖解說明的相位偵測像素2B之白色彩色濾光片61)之像素結構。
形成於入射於相位偵測像素2B之光二極體PD上的待透射光之光 軸上的彩色濾光片71係具有與作為形成於入射於遮光膜44上的待遮擋光之光軸上的吸光膜46之彩色濾光片不同的色彩之一彩色濾光片。
在圖15A至圖15C之實例中，吸光膜46係由一藍色彩色濾光片形成，且形成於待透射光之光軸上的彩色濾光片71係一綠色彩色濾光片。然而，色彩之組合不限於該實例。
<6.一固態影像感測器之出射光瞳校正之一實例>
固態影像感測器1可經組態以執行出射光瞳校正。
將參考圖16以及圖17A及圖17B描述執行出射光瞳校正之像素陣列單元3之一組態。
圖17A及圖17B中圖解說明配置於圖16中圖解說明的像素陣列單元3中的相位偵測像素2B當中，像素陣列單元3之一中心部分之一區域81中的相位偵測像素2B及像素陣列單元3之一周邊部分之一區域82中的相位偵測像素2B之結構。
圖17A圖解說明像素陣列單元3之周邊部分之區域82中的相位偵測像素2B之結構，且圖17B圖解說明像素陣列單元3之中心部分之區域81中的相位偵測像素2B之結構。
應注意，為了方便起見，圖17A及圖17B中並排圖解說明圖16中顯示為「PA」與「PB」之一對相位偵測像素2B。
在像素陣列單元3之中心部分之區域81中，通過一光學透鏡(未圖解說明)之入射光之一主光束之一入射角變為0°，且因此未執行出射光瞳校正。即，如圖17B中圖解說明，相位偵測像素2B之晶片上透鏡47之光學中心經配置以與光二極體PD之中心重合。
同時，在像素陣列單元3之周邊部分之區域82中，通過光學透鏡之入射光之主光束之入射角變為根據該透鏡之一設計之一預定角，且因此執行出射光瞳校正。即，如圖17A中圖解說明，相位偵測像素2B之晶片上透鏡47之光學中心經配置以自光二極體PD之中心偏移至像 素陣列單元3之一中心側。
應注意，雖然僅已描述晶片上透鏡47之光學中心與光二極體PD之中心之間的關係，但遮光膜44及吸光膜46經配置以根據入射光之主光束之傾斜而以一類似方式偏移。此外，如上文描述，遮光膜44與吸光膜46之間的偏移量y係根據像素陣列單元3中的像素位置而有所不同。
<7.一遮光膜之配置實例>
圖18A至圖18C係圖解說明相位偵測像素2B中的遮光膜44之配置實例之圖。
在上文描述的實施例中，已描述其中遮光方向係左右方向(水平方向)的相位偵測像素2B之實例。具體言之，如圖18A中圖解說明，已描述其中一對相位偵測像素2B係由類型A(其中遮光膜44配置於右半側部分中)及類型B(其中遮光膜44配置於左半側部分中)組態而成的一實例。
然而，遮光膜44之遮光方向不限於該等實例。
例如，本揭示內容之技術可應用於其中遮光方向係一上下方向(垂直方向)之相位偵測像素2B。如圖18B中圖解說明，在其中遮光方向係上下方向之相位偵測像素2B中，一對相位偵測像素2B係由一類型A(其中遮光膜44配置於一上半側部分中)及一類型B(其中遮光膜44配置於一下半側部分中)組態而成。
此外，本揭示內容之技術可應用於其中遮光方向係一對角線方向之相位偵測像素2B。如圖18C中圖解說明，在其中遮光方向係一對角線方向之相位偵測像素2B中，一對相位偵測像素2B係由一類型A(其中遮光膜44形成於一右上半側部分中)及一類型B(其中遮光膜44配置於一左下半側部分中)組態而成。替代地，該對相位偵測像素2B可由一類型A(其中遮光膜44配置於一右下半側部分中)及一類型B(其中 遮光膜44配置於一左上半側部分中)組態而成。
此外，圖18A至圖18C之相位偵測像素2B可混合於像素陣列單元3中。
<8.一電子器件之一應用實例>
本揭示內容之技術之應用不限於一固態影像感測器。即，本揭示內容之技術大體上可應用於使用一影像拍攝單元(光電轉換單元)中的一固態影像感測器之任何電子器件，諸如包含一數位靜態相機或一攝像機之一成像器件、一行動終端(諸如具有一成像功能之一智慧型電話(多功能行動電話))、或使用一影像讀取單元中的一固態影像感測器之一影印機。固態影像感測器可形成為一晶片，或可形成為具有一成像功能之一模組，其中一成像單元及一信號處理單元或一光學系統封裝在一起。
<一成像器件之一組態實例>
圖19係圖解說明其上併入本揭示內容之固態影像感測器的一成像器件之一組態實例之一方塊圖。圖19中圖解說明的一成像器件100係由一光學透鏡111、一光學濾光片112、一固態影像感測器113、一A/D轉換單元114、一合模單元115、一相位差偵測單元116、一透鏡控制單元117、一缺陷校正單元118、一去馬賽克單元119、一線性矩陣(LM)/白平衡(WB)/伽瑪校正單元120、一亮度色度信號產生單元121及一介面(I/F)單元122組態而成。
光學透鏡111調整入射於固態影像感測器113上的物光之一焦距。在光學透鏡111之一後階中，提供調整入射於固態影像感測器113上的物光之一光量的一光圈(未圖解說明)。光學透鏡111之一特定組態可任意決定，且例如光學透鏡111可由複數個透鏡組態而成。
經由光學透鏡111透射的物光透過組態為透射除紅外光外之光的一IR截止濾光片之光學濾光片112入射於固態影像感測器113上。
固態影像感測器113將物光轉換成像素單元中的一電信號，且將該電信號供應至A/D轉換單元114。固態影像感測器113採用固態影像感測器1之組態。
即，固態影像感測器113包含其中混合成像像素2A與相位偵測像素2B之像素陣列單元3，且相位偵測像素2B具有其中吸光膜46提供於入射於遮光膜44上的待遮擋光之光軸上且吸光膜46未提供於入射於光二極體PD上的待透射光之光軸上的一組態。
據此，可抑制在相位偵測像素2B中遮光膜44之不必要反射，且因此出現一光斑或一紅球虛像之風險可減小。此外，可改良AF控制精度及聚焦速度，且可達成一經捕捉影像之高影像品質。A/D轉換單元114將供應自固態影像感測器113之RGB之一電信號(類比信號)轉換成數位資料(像素資料)。A/D轉換單元114將數位像素資料(原始資料)供應至合模單元115。
合模單元115自輸出自A/D轉換單元114之像素資料減去判定為黑色之一位準的一黑色位準。接著，在減去黑位準之後，合模單元115將像素資料(像素值)當中的成像像素2A之像素資料輸出至缺陷校正單元118，且將相位偵測像素2B之像素資料輸出至相位差偵測單元116。
相位差偵測單元116判定是否藉由基於來自合模單元115之像素資料執行相位差偵測處理而使一待聚焦物件(待聚焦物件)聚焦。當一聚焦區域中的物件被聚焦時，相位差偵測單元116供應指示該物件聚焦至透鏡控制單元117之資訊作為一聚焦判定結果。此外，當待聚焦物件未被聚焦時，相位差偵測單元116計算一聚焦偏差量(散焦量)，並將指示該經計算散焦量之資訊供應至透鏡控制單元117作為一聚焦判定結果。
透鏡控制單元117控制光學透鏡111之驅動。具體言之，透鏡控制單元117基於供應自相位差偵測單元116之聚焦判定結果而計算光學透 鏡111之一驅動量，並根據該經計算驅動量移動光學透鏡111。
缺陷校正單元118校正一缺陷像素之像素資料。即，僅成像像素2A之像素資料自合模單元115供應至缺陷校正單元118，且因此相位偵測像素2B被判定為一缺陷像素。缺陷校正單元118執行基於周邊成像像素2A之像素資料而校正相位偵測像素2B之像素位置中的像素資料之處理。在缺陷校正單元118中的校正處理中，固態影像感測器113已採用描述的固態影像感測器1之組態。因此，抑制相鄰成像像素2A之色混，且改良缺陷校正精度。在缺陷像素校正處理之後，缺陷校正單元118將對應於所有像素之像素資料供應至去馬賽克單元119。
去馬賽克單元119對於來自缺陷校正單元118之像素資料執行去馬賽克處理，且執行色彩資訊等之供應並將像素資料轉換成RGB資料。在去賽麥克處理之後，去馬賽克單元119將影像資料供應至LM/WB/伽瑪校正單元120。
LM/WB/伽瑪校正單元120校正來自去馬賽克單元119之影像資料之色彩特性。具體言之，LM/WB/伽瑪校正單元120執行使用一矩陣係數校正影像資料之色彩信號且變更色彩再現性以填充以一標準定義之原色(RGB)之一色度點與一實際相機之一色度點之間的一間隙之處理。此外，LM/WB/伽瑪校正單元120藉由將一增益設定至影像資料之通道之約白色值而調整一白平衡。此外，LM/WB/伽瑪校正單元120執行伽瑪校正以藉由調整影像資料之色彩與輸出器件特性之間的一相對關係而獲得接近一原始值之一顯示。LM/WB/伽瑪校正單元120將經校正影像資料供應至亮度色度信號產生單元121。
亮度色度信號產生單元121自供應自LM/WB/伽瑪校正單元120之影像資料產生亮度信號(Y)及一色差信號(Cr、Cb)。當已產生一亮度色度信號(Y、Cr、Cb)時，亮度色度信號產生單元121將亮度信號及色差信號供應至I/F單元122。
I/F單元122將經供應影像資料(亮度色度信號)供應至成像器件100外(例如，儲存影像資料之一儲存器件、顯示影像資料之一影像的一顯示器件等)。
圖20係圖解說明成像器件之另一組態實例之一方塊圖。
應注意，在圖20中，對應於圖19之部分係用相同參考符號標記，且其描述已被適當省略。
圖20中圖解說明的一成像器件200係由一光學透鏡111、一光學濾光片112、一AF固態影像感測器211、一A/D轉換單元212、一合模單元213、一相位差偵測單元116、一透鏡控制單元117、一固態影像感測器221、一A/D轉換單元222、一合模單元223、一去馬賽克單元119、一LM/WB/伽瑪校正單元120、一亮度色度信號產生單元121及一I/F單元122組態而成。
即，在圖20之成像器件200中，提供僅由複數個相位偵測像素2B組態而成的AF固態影像感測器221及僅由複數個成像像素2A組態而成的固態影像感測器221，且一AF像素信號之產生及一影像產生像素信號之產生係在不同系統中進行。
具體言之，AF固態影像感測器211將在相位偵測像素2B中藉由光電轉換獲得的一電信號供應至A/D轉換單元212。A/D轉換單元212將供應自AF固態影像感測器211之一類比信號之電信號轉換成一數位像素信號，並將該信號供應至合模單元213。合模單元213自輸出自A/D轉換單元212之像素資料減去黑色位準，並在黑色位準減法之後將像素資料(像素值)輸出至相位差偵測單元116。
同時，固態影像感測器221將在成像像素2A中藉由光電轉換獲得的一電信號供應至A/D轉換單元222。A/D轉換單元222將供應自固態影像感測器221之一類比信號之電信號轉換成一數位像素信號，並將該信號輸出至合模單元223。合模單元223自輸出自A/D轉換單元222 之像素資料減去黑色位準，並在黑色位準減法之後將像素資料(像素值)輸出至去馬賽克單元119。
在成像器件200中，圖19之缺陷校正單元118被省略。
即使在具有上述組態之成像器件200中，AF固態影像感測器211仍包含本揭示內容之相位偵測像素2B，藉此抑制藉由遮光膜44之不必要反射及至相鄰像素(相位偵測像素2B)之不必要信號之入射，且因此可改良相位差偵測精度。此外，可改良AF控制精度及聚焦速度，且可達成一經捕捉影像之高影像品質。
<一基板之一組態實例>
上文描述的固態影像感測器113及AF固態影像感測器211可由圖21中圖解說明的固態影像感測器241至243組態而成的一基板組態進行組態。
圖21之上區段中圖解說明的固態影像感測器241將一像素區域262、一控制電路263及包含一信號處理電路之一邏輯電路264併入一半導體晶片261中。
圖21之中間區段中圖解說明的固態影像感測器242係由一第一半導體晶片單元271及一第二半導體晶片單元272組態而成。在第一半導體晶片單元271中，併入一像素區域273及一控制電路274，且在第二半導體晶片單元272中，併入包含一信號處理電路之一邏輯電路275。接著，第一半導體晶片單元271及第二半導體晶片單元272互相電連接，使得固態影像感測器242組態為一單一半導體晶片。
圖21之下區段中圖解說明的固態影像感測器243係由一第一半導體晶片單元281及一第二半導體晶片單元282組態而成。在第一半導體晶片單元281中，併入一像素區域283，且在第二半導體晶片單元282中，併入一控制電路284及包含一信號處理電路之一邏輯電路285。接著，第一半導體晶片單元281及第二半導體晶片單元282互相電連接， 使得固態影像感測器243組態為一單一半導體晶片。
<一數位單透鏡反光相機之一組態之一實例>
圖22係圖解說明作為本揭示內容之一成像器件之一實例的一數位單透鏡反光相機之一組態之一實例的一前視圖。
一數位單透鏡反光相機300(後文簡稱為相機300)包含一相機本體310及可自相機本體310拆卸/可附接至相機本體310之一可互換透鏡311。
在圖22中，在相機本體310之一前側中，提供在該前側之一近似中心中之安裝可互換透鏡311之一安裝單元321、配置於安裝單元321之一右側處的一透鏡交換按鈕322及使得能夠固持相機之一握持單元323。
此外，在相機本體310之一上表面側處，提供配置於該前側之一左上部分處的一模式設定撥號盤324、配置於該前側之一右上部分處的一控制值設定撥號盤325及配置於握持單元323之一上表面處的一快門按鈕326。
此外，在相機本體310之一上表面側處，提供配置於該前側之一一左上部分處的一模式設定撥號盤324、配置於該前側之一右上部分處的一控制值設定撥號盤325及配置於握持單元323之一上表面處的一快門按鈕326。
此外，儘管未圖解說明，但在相機本體310之一背面側處提供一液晶顯示器(LCD)、多個按鈕及按鍵、電子取景器(EVF)等。
<一膠囊內窺鏡之一應用之一實例>
圖23係圖解說明其中併入本揭示內容之固態影像感測器的一膠囊內窺鏡之一截面組態之一圖。
一膠囊內窺鏡400將用於使一體腔之一影像成像的一相機(超小型相機)411、用於記錄由相機411成像之影像資料的一記憶體412及用於 在膠囊內窺鏡400放電至一標的之本體外之後透過一天線414將經記錄影像資料傳輸至外部的一無線電傳輸器413包含於具有兩個半球形端面及一圓柱形中心部分的一外殼410中。
此外，在外殼410中提供一中央處理單元(CPU)415及一線圈(磁力/電流交換線圈)416。
CPU 415控制相機411對一影像之捕捉及對記憶體412之一資料累積操作，且控制藉由無線電傳輸器413自記憶體412至外殼410外之一資料接收器件(未圖解說明)的資料傳輸。線圈416將電力供應至相機411、記憶體412、無線電傳輸器413、天線414並至下文描述的一光源411b。
此外，在外殼410中提供用於偵測膠囊內窺鏡400至資料接收器件之設定的一引線(磁)開關417。當此引線開關417偵測至資料接收器件之設定且資料傳輸被啟用時，開始自線圈416至無線電傳輸器413之電力供應。
相機411包含含用於捕捉體腔內的一影像之一物鏡光學系統之一固態影像感測器411a及用於在體腔內照明的複數個(此處，兩個)光源411b。固態影像感測器411a採用上文描述的固態影像感測器1之組態，且光源411b係由例如一發光二極體(LED)組態而成。
<一智慧型電話之一外觀組態>
圖24係圖解說明包含本揭示內容之一固態影像感測器的一智慧型電話之一組態之一實例之一圖。
一智慧型電話500包含一揚聲器511、一顯示器512、一操作按鈕513、一麥克風514、一成像單元515等。
當在智慧型電話500中執行一電話功能時，獲取自麥克風514之一傳輸中語音透過一通信單元(未圖解說明)傳輸至一基地台，且來自線路之另一端的一接收中語音自該通信單元供應至揚聲器511且一聲 音再現。
顯示器512係由例如一液晶顯示器(LCD)製成，且顯示一預定螢幕，諸如一電話呼叫之一待機螢幕。一觸控板疊加於顯示器512上，且可偵測由使用者之一手指對顯示器512輸入的一操作。智慧型電話500可根據由使用者輸入的經偵測操作執行預定處理，例如一應用程式。
成像單元515係由一固態影像感測器、一光學透鏡等製成，且基於由使用者輸入的操作而使一標的成像，並將該標的之經成像影像資料儲存於記憶體中等。藉由採用上文描述的固態影像感測器1之組態作為成像單元515之固態影像感測器，可產生其中抑制對一相鄰像素之不必要反射的一像素信號，且可達成一經捕捉影像之高影像品質。
本揭示內容之一實施例不限於上文描述的實施例，且可進行一範疇內之各種修改而不悖離本揭示內容之主旨。
例如，在上文描述的實例中，輸出自相位偵測像素2B之信號係用於自動聚焦控制。然而，該信號除可用於自動聚焦控制外，亦可用作一深度偵測感測器或一3D感測器中之深度資訊。
在上文描述的實例中，已描述其中第一導電類型係一P型且第二導電類型係一N型且電子係信號電荷之固態影像感測器。然而，本揭示內容之技術可應用於其中一正電洞係一信號電荷之一固態影像感測器。即，上述半導體區域可由相反導電類型的半導體區域組態而成，其中第一導電類型係N型且第二導電類型係P型。
此外，一般言之，本揭示內容之技術不僅可應用於偵測可見光之一入射量且使該光成像為一影像之固態影像感測器，且亦可應用於使一紅外線、一X射線或粒子之一入射量之分佈成像為一影像之一固態影像感測器或偵測另一廣義實體量之分佈(諸如一壓力或一靜電容量)並使該分佈成像為一影像之一固態影像感測器(實體量分佈偵測器 件)，諸如一指紋偵測器件。
應注意，本揭示內容可採用以下組態。
(1)一種固態影像感測器，其包含：其中由一遮光膜對一光電轉換元件之一光接收表面之遮擋大於一成像像素的一相位偵測像素，其中相位偵測像素包含入射於遮光膜上的待遮擋光之一光軸上的一吸光膜，且吸光膜未提供於入射於光接收表面上的待透射光之一光軸上。
(2)如(1)之固態影像感測器，其中吸光膜係由一預定彩色濾光片形成。
(3)如(1)或(2)之固態影像感測器，其中吸光膜係由成像像素中使用的一彩色濾光片形成。
(4)如(1)至(3)中任一項之固態影像感測器，其中吸光膜係一藍色彩色濾光片。
(5)如(1)至(4)中任一項之固態影像感測器，其中吸光膜係藉由伸展相鄰成像像素之一彩色濾光片而形成。
(6)如(1)至(5)中任一項之固態影像感測器，其中吸光膜係由成像像素中使用的複數個層疊彩色濾光片組態而成。
(7)如(1)至(5)中任一項之固態影像感測器，其中吸光膜係一紅外線濾光片或一黑色彩色濾光片。
(8)如(1)至(6)中任一項之固態影像感測器，其中具有與吸光膜不同的一色彩之一彩色濾光片提供於入射於光接收表面上的待透射光之光軸上。
(9)如(1)至(8)中任一項之固態影像感測器，其中一白色彩色濾光片提供於入射於光接收表面上的待透射光之光軸上。
(10)如(1)至(9)中任一項之固態影像感測器，其中吸光膜形成於遮光膜上。
(11)如(1)至(10)中任一項之固態影像感測器，其中在一遮光方向 上吸光膜之一線寬經偏移後短於遮光膜。
(12)如(11)之固態影像感測器，其中根據一最大入射角而判定吸光膜之一偏移量。
(13)如(11)或(12)之固態影像感測器，其中吸光膜之一偏移量係根據像素陣列單元中的一位置而有所不同。
(14)如(11)至(13)中任一項之固態影像感測器，其中吸光膜之一偏移量係根據距遮光膜之一高度而有所不同。
(15)如(1)至(14)中任一項之固態影像感測器，其中吸光膜透過一預定膜而形成於遮光膜上。
(16)如(1)至(15)中任一項之固態影像感測器，其中混合相位偵測像素與成像像素。
(17)如(1)至(15)中任一項之固態影像感測器，其僅由相位偵測像素組態而成。
(18)如(1)至(17)中任一項之固態影像感測器，其中遮光膜係一金屬膜。
(19)一種製造一固態影像感測器之方法，該方法包含：在一相位偵測像素之一像素區域中形成其中對一光電轉換元件之一光接收表面之遮擋大於一成像像素之一遮光膜，且在入射於遮光膜上的待遮擋光之一光軸上形成一吸光膜，而不在入射於光接收表面上的待透射光之一光軸上形成一吸光膜。
(20)一種電子器件，其包含一固態影像感測器，該固態影像感測器包含其中一遮光膜對一光電轉換元件之一光接收表面之遮擋大於一成像像素的一相位偵測像素，
其中相位偵測像素包含入射於遮光膜上的待遮擋光之一光軸上的一吸光膜，且吸光膜未提供於入射於光接收表面上的待透射光之一光軸上。
(21)一種固態成像器件，其包括：具有一光接收表面之一相位偵測光二極體；覆蓋相位偵測光二極體之光接收表面之一部分的一遮光膜；及安置於相位偵測光二極體上的一吸光膜，其中吸光膜安置於遮光膜上。
(22)如技術方案(21)之固態成像器件，其進一步包括：一成像光二極體，該成像光二極體具有光接收區域大於相位偵測光二極體之光接收區域的一光接收表面。
(23)如技術方案(21)之固態成像器件，其進一步包括：具有一光接收表面之一成像光二極體；及成像光二極體上的一彩色濾光片，其中吸光膜及彩色濾光片包括一相同材料。
(24)如技術方案(23)之固態成像器件，其中： 吸光膜包括一第一膜及一第二膜，第一膜包括與彩色濾光片相同的材料，且第二膜包括與第一膜之材料不同的一材料。
(25)如技術方案(21)之固態成像器件，其進一步包括：相位偵測光二極體與吸光膜之間的一抗反射膜。
(26)如技術方案(21)之固態成像器件，其中吸光膜定位於遮光膜上，其間之一距離等於300nm或小於300nm。
(27)如技術方案(21)之固態成像器件，其中： 吸光膜之一邊緣自遮光膜之一邊緣偏移，且吸光膜之邊緣及遮光膜之邊緣安置於相位偵測光二極體之光接收表面上。
(28)如技術方案(21)之固態成像器件，其中固態成像器件經組態以執行出射光瞳校正。
(29)一種電子裝置，其包括：一固態成像器件，該固態成像器件包含具有一光接收表面之一第一相位偵測光二極體；覆蓋光接收表面之一部分的一第一遮光膜；及安置於第一相位偵測光二極體上的一吸光膜，其中第一吸光膜安置於第一遮光膜上。
(30)如技術方案(29)之電子裝置，其中：固態成像器件包含具有一光接收表面之一第二相位偵測光二極體，一第二遮光膜覆蓋第二相位偵測光二極體之光接收表面之一部分，且一第二吸光膜安置於第二遮光膜上且於第二相位偵測光二極體上。
(31)如技術方案(30)之電子裝置，其中：由第一遮光膜覆蓋的第一相位偵測光二極體之光接收表面之部分及由第二遮光膜覆蓋的第二相位偵測光二極體之光接收表面之部分位於其等各自光二極體之不同的相對位置處。
(32)如技術方案(31)之電子裝置，其中不同的相對位置係不同的橫向位置、不同的垂直位置或不同的對角線位置。
(33)如技術方案(29)之電子裝置，其進一步包括：一光學透鏡；一透鏡控制單元，其控制光學透鏡；一相位差偵測模組，其將資訊供應至透鏡控制單元，該資訊係基於接收自第一相位偵測光二極體及第二相位偵測光二極體之信號。
(34)如技術方案(29)之電子裝置，其中在平面圖中，第一遮光膜包括第一相位偵測光二極體上的一矩形形狀或一三角形形狀。
(35)如技術方案(29)之電子裝置，其中固態成像器件包括一堆疊結構，該堆疊結構包含(a)一第一半導體晶片單元，其具有具至少第一相位偵測光二極體之一像素區域，及(b)一第二半導體晶片單元，其具有用於處理來自第一半導體晶片單元之像素區域之信號的一信號處理電路。
(36)如技術方案(29)之電子裝置，其中電子裝置包括包含固態成像器件之一數位相機、包含固態成像器件之一膠囊內窺鏡或包含固態成像器件之一行動電話。
(37)一種製造一固態成像器件之方法，該方法包括：形成一相位偵測光二極體；形成一遮光膜以覆蓋相位偵測光二極體之一光接收表 面之一部分；及在相位偵測光二極體上形成一吸光膜，其中吸光膜安置於遮光膜上。
(38)如技術方案(37)之方法，其進一步包括：形成一成像光二極體，成像光二極體鄰近於相位偵測光二極體；及在成像光二極體上形成一彩色濾光片，其中同時形成彩色濾光片及吸光膜。
(39)如技術方案(37)之方法，其進一步包括：形成一成像光二極體，成像光二極體鄰近於相位偵測光二極體，及在成像光二極體及相位偵測光二極體上形成一抗反射膜，其中遮光膜係在抗反射膜與吸光膜之間。
(40)如技術方案(37)之方法，其中吸光膜包括一藍色彩色濾光片、一紅色彩色濾光片、一綠色彩色濾光片、一紅外線濾光片或一光敏樹脂材料。
熟悉此項技術者應瞭解取決於設計要求及其他因素，可發生多種修改、組合、子組合及替代，只要其等係在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。

Claims (20)

  1. 一種固態成像器件，其包括：一相位偵測光二極體，其具有一光接收表面；一遮光膜，其覆蓋該相位偵測光二極體之該光接收表面之一部分；及一吸光膜，其安置於該相位偵測光二極體上，其中該吸光膜安置於該遮光膜上。
  2. 如請求項1之固態成像器件，其進一步包括：一成像光二極體，其具有光接收區域大於該相位偵測光二極體之光接收區域的一光接收表面。
  3. 如請求項1之固態成像器件，其進一步包括：具有一光接收表面之一成像光二極體；及該成像光二極體上的一彩色濾光片，其中該吸光膜及該彩色濾光片包括一相同材料。
  4. 如請求項3之固態成像器件，其中：該吸光膜包括一第一膜及一第二膜，該第一膜包括與該彩色濾光片相同的材料，且該第二膜包括與該第一膜之材料不同的一材料。
  5. 如請求項1之固態成像器件，其進一步包括：介於該相位偵測光二極體與該吸光膜之間的一抗反射膜。
  6. 如請求項1之固態成像器件，其中該吸光膜定位於該遮光膜上，其間之一距離等於300nm或小於300nm。
  7. 如請求項1之固態成像器件，其中： 該吸光膜之一邊緣自該遮光膜之一邊緣偏移，且該吸光膜之該邊緣及該遮光膜之該邊緣安置於該相位偵測光二極體之該光接收表面上。
  8. 如請求項1之固態成像器件，其中該固態成像器件經組態以執行出射光瞳校正。
  9. 一種電子裝置，其包括：一固態成像器件，其包含具有一光接收表面之一第一相位偵測光二極體；一第一遮光膜，其覆蓋該光接收表面之一部分；及一第一吸光膜，其安置於該第一相位偵測光二極體上，其中該第一吸光膜安置於該第一遮光膜上。
  10. 如請求項9之電子裝置，其中：該固態成像器件包含具有一光接收表面之一第二相位偵測光二極體，一第二遮光膜覆蓋該第二相位偵測光二極體之該光接收表面之一部分，且一第二吸光膜安置於該第二遮光膜上且於該第二相位偵測光二極體上。
  11. 如請求項10之電子裝置，其中：由該第一遮光膜覆蓋的該第一相位偵測光二極體之該光接收表面之該部分及由該第二遮光膜覆蓋的該第二相位偵測光二極體之該光接收表面之該部分位於其等各自光二極體之不同的相對位置處。
  12. 如請求項11之電子裝置，其中該等不同的相對位置係不同的橫向位置、不同的垂直位置或不同的對角線位置。
  13. 如請求項10之電子裝置，其進一步包括：一光學透鏡；一透鏡控制單元，其控制該光學透鏡；一相位差偵測模組，其將資訊供應至該透鏡控制單元，該資訊係基於接收自該第一相位偵測光二極體及該第二相位偵測光二極體之信號。
  14. 如請求項9之電子裝置，其中在平面圖中，該第一遮光膜包括該第一相位偵測光二極體上的一矩形形狀或一三角形形狀。
  15. 如請求項9之電子裝置，其中該固態成像器件包括一堆疊結構，該堆疊結構包含(a)一第一半導體晶片單元，其具有具至少該第一相位偵測光二極體之一像素區域，及(b)一第二半導體晶片單元，其具有用於處理來自該第一半導體晶片單元之該像素區域之信號的一信號處理電路。
  16. 如請求項9之電子裝置，其中該電子裝置包括包含該固態成像器件之一數位相機、包含該固態成像器件之一膠囊內窺鏡或包含該固態成像器件之一行動電話。
  17. 一種製造一固態成像器件之方法，該方法包括：形成一相位偵測光二極體；形成一遮光膜以覆蓋該相位偵測光二極體之一光接收表面之一部分；及在該相位偵測光二極體上形成一吸光膜，其中該吸光膜安置於該遮光膜上。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包括：形成一成像光二極體，該成像光二極體鄰近於該相位偵測光二極體；及 在該成像光二極體上形成一彩色濾光片，其中同時形成該彩色濾光片及該吸光膜。
  19. 如請求項17之方法，其進一步包括：形成一成像光二極體，該成像光二極體鄰近於該相位偵測光二極體；及在該成像光二極體及該相位偵測光二極體上形成一抗反射膜，其中該遮光膜係在該抗反射膜與該吸光膜之間。
  20. 如請求項17之方法，其中該吸光膜包括一藍色彩色濾光片、一紅色彩色濾光片、一綠色彩色濾光片、一紅外線濾光片或一光敏樹脂材料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI728752B (zh) * 2019-09-23 2021-05-21 神盾股份有限公司 積體化光學感測器及其製造方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015088691A (ja) * 2013-11-01 2015-05-07 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器
JP6115787B2 (ja) * 2013-12-18 2017-04-19 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器
KR102268712B1 (ko) 2014-06-23 2021-06-28 삼성전자주식회사 자동 초점 이미지 센서 및 이를 포함하는 디지털 영상 처리 장치
JP2016058451A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 キヤノン株式会社 センサおよびカメラ
US9608027B2 (en) * 2015-02-17 2017-03-28 Omnivision Technologies, Inc. Stacked embedded SPAD image sensor for attached 3D information
JP6512909B2 (ja) * 2015-04-09 2019-05-15 キヤノン株式会社 放射線撮像装置および放射線撮像システム
US9425227B1 (en) * 2015-05-20 2016-08-23 Visera Technologies Company Limited Imaging sensor using infrared-pass filter for green deduction
JP6545016B2 (ja) * 2015-06-25 2019-07-17 三重富士通セミコンダクター株式会社 固体撮像装置および遮光方法
TWI565323B (zh) 2015-09-02 2017-01-01 原相科技股份有限公司 分辨前景的成像裝置及其運作方法、以及影像感測器
JP6703387B2 (ja) * 2015-10-02 2020-06-03 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 薄膜光センサ、２次元アレイセンサ、および指紋センサ付きモバイル用ディスプレイ
US9832399B2 (en) * 2016-01-29 2017-11-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Image sensor and method for manufacturing the same
CN108780803B (zh) 2016-03-29 2023-03-17 索尼公司 固态成像装置及电子设备
JP6847745B2 (ja) * 2016-04-08 2021-03-24 台湾東電化股▲ふん▼有限公司 カメラモジュール
US9608023B1 (en) 2016-05-02 2017-03-28 Omnivision Technologies, Inc. Edge reflection reduction
US20170339355A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems with global shutter phase detection pixels
JP2018056518A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 株式会社ニコン 撮像素子および焦点調節装置
EP3343897B1 (en) 2016-12-28 2019-08-21 Axis AB Camera and method of producing color images
EP3343287B1 (en) 2016-12-28 2018-11-21 Axis AB A method for sequential control of ir-filter, and an assembly performing such method
EP3343894B1 (en) 2016-12-28 2018-10-31 Axis AB Ir-filter arrangement
JP2019012968A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、及び電子機器
KR102490821B1 (ko) 2018-01-23 2023-01-19 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR102375989B1 (ko) * 2017-08-10 2022-03-18 삼성전자주식회사 화소 사이의 신호 차이를 보상하는 이미지 센서
DE112018005712T5 (de) 2017-10-30 2020-07-23 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state bildaufnahmeelement
US10295482B1 (en) * 2017-12-22 2019-05-21 Visera Technologies Company Limited Spectrum-inspection device and method for forming the same
KR102025012B1 (ko) * 2018-05-08 2019-09-24 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 멀티 픽셀 마이크로 렌즈 픽셀 어레이와 컬러 믹스 문제를 해결하기 위한 카메라 시스템 및 그 동작 방법
CN109031762A (zh) * 2018-08-23 2018-12-18 合肥京东方光电科技有限公司 显示面板及其驱动方法、显示装置
JP7238306B2 (ja) * 2018-09-19 2023-03-14 株式会社ニコン 撮像素子および撮像装置
US20220102407A1 (en) * 2018-12-28 2022-03-31 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus
JP7299711B2 (ja) 2019-01-30 2023-06-28 キヤノン株式会社 光電変換装置及びその駆動方法
WO2021005961A1 (ja) * 2019-07-11 2021-01-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
KR20210012302A (ko) 2019-07-24 2021-02-03 삼성전자주식회사 이미지 센서 칩을 포함하는 반도체 패키지 및 이의 제조 방법
CN110444552A (zh) * 2019-08-13 2019-11-12 德淮半导体有限公司 图像传感器及其形成方法
US11217613B2 (en) * 2019-11-18 2022-01-04 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor with split pixel structure and method of manufacturing thereof
CN112004026B (zh) * 2020-09-01 2021-06-29 北京小米移动软件有限公司 相位对焦装置、方法、拍摄方法、装置、终端设备及介质
CN114497116A (zh) 2020-10-23 2022-05-13 Tdk株式会社 发送接收装置
CN114497354A (zh) 2020-10-23 2022-05-13 Tdk株式会社 接收装置、发送接收装置、通信系统、便携终端装置和光检测元件
KR20220060380A (ko) 2020-11-04 2022-05-11 삼성전자주식회사 이미지 센서 패키지
US11703381B2 (en) 2021-02-08 2023-07-18 Tdk Corporation Light detection element, receiving device, and light sensor device
WO2022239831A1 (ja) * 2021-05-14 2022-11-17 株式会社ニコン 撮像素子、焦点検出装置および撮像装置
DE112022002630T5 (de) * 2021-05-17 2024-03-14 Sony Semiconductor Solutions Corporation Bildgebungselement und elektronische vorrichtung
CN113823652B (zh) * 2021-09-17 2023-09-01 联合微电子中心有限责任公司 带有pdaf功能的cmos图像传感器
WO2023131993A1 (ja) * 2022-01-05 2023-07-13 キヤノン株式会社 光電変換装置、光電変換システム、移動体、半導体基板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007042933A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Sony Corp 固体撮像素子及び撮像装置
CN101794797A (zh) * 2009-01-08 2010-08-04 索尼公司 图像拾取元件和图像拾取设备
TW201104852A (en) * 2009-02-10 2011-02-01 Sony Corp Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US20110279727A1 (en) * 2010-02-25 2011-11-17 Nikon Corporation Backside illumination image sensor and image-capturing device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3551437B2 (ja) * 1992-10-29 2004-08-04 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP2003007994A (ja) * 2001-06-27 2003-01-10 Konica Corp 固体撮像素子、立体カメラ装置及び測距装置
JP4771466B2 (ja) * 2005-11-10 2011-09-14 パナソニック株式会社 固体撮像装置及びその製造方法
JP5106870B2 (ja) * 2006-06-14 2012-12-26 株式会社東芝 固体撮像素子
JP4396684B2 (ja) * 2006-10-04 2010-01-13 ソニー株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP2008210904A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置とその製造方法
JP4798232B2 (ja) * 2009-02-10 2011-10-19 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP5985136B2 (ja) * 2009-03-19 2016-09-06 ソニー株式会社 半導体装置とその製造方法、及び電子機器
JP2010239076A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Sony Corp 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP2010252277A (ja) * 2009-04-20 2010-11-04 Panasonic Corp 固体撮像装置及び電子カメラ
JP5585208B2 (ja) * 2010-05-20 2014-09-10 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP2011249445A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Fujifilm Corp 固体撮像素子の製造方法
JP2012003009A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Fujifilm Corp 固体撮像素子及びその製造方法並びに撮影装置
JP5861257B2 (ja) * 2011-02-21 2016-02-16 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP5418527B2 (ja) * 2011-03-22 2014-02-19 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP5404693B2 (ja) * 2011-05-18 2014-02-05 キヤノン株式会社 撮像素子、それを具備した撮像装置及びカメラシステム
TWI636557B (zh) * 2013-03-15 2018-09-21 新力股份有限公司 Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic device
JP2015076476A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子機器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007042933A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Sony Corp 固体撮像素子及び撮像装置
CN101794797A (zh) * 2009-01-08 2010-08-04 索尼公司 图像拾取元件和图像拾取设备
TW201104852A (en) * 2009-02-10 2011-02-01 Sony Corp Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
US20110279727A1 (en) * 2010-02-25 2011-11-17 Nikon Corporation Backside illumination image sensor and image-capturing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI728752B (zh) * 2019-09-23 2021-05-21 神盾股份有限公司 積體化光學感測器及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111508984A (zh) 2020-08-07
US9842874B2 (en) 2017-12-12
KR102402720B1 (ko) 2022-05-30
KR20230053000A (ko) 2023-04-20
CN105393356A (zh) 2016-03-09
CN111508984B (zh) 2023-12-15
JP2015026675A (ja) 2015-02-05
TW201505167A (zh) 2015-02-01
US20160172399A1 (en) 2016-06-16
KR20210063440A (ko) 2021-06-01
CN111508983B (zh) 2023-11-14
CN111508983A (zh) 2020-08-07
WO2015011900A1 (en) 2015-01-29
KR102257454B1 (ko) 2021-05-31
KR20160034255A (ko) 2016-03-29
KR102523203B1 (ko) 2023-04-20
KR20220070554A (ko) 2022-05-31

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