摄像元件和摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有焦点检测功能的摄像元件和包括该摄像元件的摄像装置。
【背景技术】
[0002]摄影机、数码相机等采用了由诸如电荷親合器件(CCD:Charge Coupled Device)、或互补金属氧化物半导体(CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等图像传感器构成的半导体摄像装置(摄像装置)。在这些摄像装置中，各元件设置有包括光电二极管的受光部。在所述受光部中，入射光被光电转换从而生成信号电荷。
[0003]近年来，已经开发了其中将摄像装置中的一些摄像像素用于相位检测以便提高自云力聚焦(AF -automatic focusing)速度的系统(成像面相位差检测系统)。该相位差检测系统涉及到利用二维传感器以光瞳分割方式进行的焦点检测，在该二维传感器中，图像传感器内的各像素设置有片上透镜。
[0004]在这样的摄像装置中，已经对用于获得在摄像用像素(摄像像素)和焦点检测用像素(成像面相位差像素)中所期望的受光特性的技术做出了一些报道。例如，已经披露了如下的摄像装置:在该摄像装置中，片上透镜的曲率具有多变性，或针对于各像素而言片上透镜的放置面能够处于沿光轴方向的不同水平面处，由此调节入射光的聚光点(例如，参照专利文献I和专利文献2)。而且，已经披露了如下的摄像装置:在该摄像装置中，由不透明的导电材料制成的元件隔离层被设置于硅基板的处于光入射侧的后表面侧上，这使得能够既提高光瞳分割性能又提高感光度(例如，参照专利文献3)。此外，已经披露了如下的摄像装置:在该摄像装置中，为多个成像面相位差像素分配了一个片上透镜，这些成像面相位差像素的受光表面能够位于不同水平面处(例如，参照专利文献4)。
[0005]引用文献列表
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特表JP 2008-522245W
[0008]专利文献2:日本专利特开JP 2011-54350A
[0009]专利文献3:日本专利特开JP 2012-84816A
[0010]专利文献4:日本专利特开JP 2008-71920A
【发明内容】
[0011]然而，当使片上透镜的曲率具有多变性或使得摄像像素的受光表面处于与成像面相位差像素的受光表面不同的水平面处时，这虽然提高了 AF特性，但是可能会导致因倾斜入射的光穿过相邻像素而发生混色的缺点。
[0012]因此，目前期望的是，提供能够在抑制相邻像素之间的混色的同时提高相位差检测精度的摄像元件和摄像装置。
[0013]根据本技术实施例的摄像元件包括:第一像素和第二像素，这两种像素均包括受光部和聚光部，其中所述受光部包括光电转换元件，且所述聚光部被构造成使得入射光能够朝着所述受光部聚集；沟槽，所述沟槽被设置于所述第一像素与所述第二像素之间；第一遮光膜，所述第一遮光膜被埋入所述沟槽中；以及第二遮光膜，所述第二遮光膜被设置于所述第二像素的所述受光部的受光表面的一部分处，且所述第二遮光膜是与所述第一遮光膜连续的。
[0014]根据本技术实施例的摄像装置包括上述的根据本技术的摄像元件。
[0015]在根据本技术上述实施例的摄像元件中，所述第一像素(摄像像素)和所述第二像素(成像面相位差像素)均包括所述受光部和所述聚光部。所述受光部包括所述光电转换元件。所述聚光部被构造成使得入射光能够朝着所述受光部聚集。在相邻像素(即，所述第一像素与所述第二像素)之间，设置有所述沟槽，所述沟槽中埋入有所述第一遮光膜。所述第一遮光膜被形成得与设置于所述第二像素的所述受光表面的一部分处的所述第二遮光膜是连续的。这使得能够在让所述第二像素中的入射光聚集到所述第二遮光膜的形成位置处的同时，减少因倾斜入射的光而引起的像素间串扰。
[0016]根据本技术实施例的摄像元件，所述沟槽被设置于所述第一像素与所述第二像素之间。所述第一遮光膜被埋入所述沟槽中。所述第一遮光膜是与设置于所述第二像素的所述受光表面的一部分处的所述第二遮光膜连续的。这使得能够在让所述第二像素中的入射光聚集到所述第二遮光膜的形成位置处的同时，减少因倾斜入射的光穿过相邻像素而引起的串扰。因此，在抑制了相邻像素之间的混色的同时，能够提尚相位差检测速度。
【附图说明】
[0017]图1是根据本发明第一实施例的图像传感器的截面图。
[0018]图2是图1中所示的图像传感器的平面图。
[0019]图3A是示意性地图示了根据本发明第一实施例的图像传感器中的另一布局构造的平面图。
[0020]图3B是图示了在一对成像面相位差像素被设置成彼此相邻的情况下的主要部分的构造的截面图。
[0021]图4A是图示了在没有固定电荷膜的情况下的主要部分的构造的截面图。
[0022]图4B是图示了在固定电荷膜与遮光膜之间含有另一个层的情况下的主要部分的构造的截面图。
[0023]图4C是图4B中所示的堆叠结构的放大图。
[0024]图5是图示了图1中所示的受光部的周边电路构造的框图。
[0025]图6是根据变形例I的图像传感器的截面图。
[0026]图7是根据本发明第二实施例的图像传感器的截面图。
[0027]图8是图7中所示的图像传感器的示例性平面图。
[0028]图9是根据变形例2的图像传感器的截面图。
[0029]图10是根据变形例3的图像传感器的一个例子的截面图。
[0030]图11根据变形例3的图像传感器的另一例子的截面图。
[0031]图12是图示了根据应用例I (摄像装置)的整体构造的功能性框图。
[0032]图13是图示了根据应用例2(胶囊型内视镜照相机)的整体构造的功能性框图。
[0033]图14是图示了根据内视镜照相机的另一例子(插入型内视镜照相机)的整体构造的功能性框图。
[0034]图15是图示了根据应用例3 (视觉芯片)的整体构造的功能性框图。
[0035]图16是图示了根据应用例4(生物传感器)的整体构造的功能性框图。
【具体实施方式】
[0036]在下面，将参照附图详细地说明本发明的一些实施例。需要注意的是，将按照下列顺序进彳丁说明。
[0037]1.第一实施例(背侧照射型图像传感器；具有被形成于受光部上的用于光瞳分割的遮光膜的例子)
[0038]2.变形例I (具有被埋入受光部中的用于光瞳分割的遮光膜的例子)
[0039]3.第二实施例(表面照射型图像传感器；具有被形成于受光部上的用于光瞳分割的遮光膜的例子)
[0040]4.变形例2(具有被埋入受光部中的用于光瞳分割的遮光膜的例子)
[0041]5.变形例3 (具有内部透镜的例子)
[0042]6.应用例(应用于电子设备的例子)
[0043]1.第一实施例
[0044]图1图示了根据本发明第一实施例的图像传感器(图像传感器1A)的截面构造。图像传感器IA可以是例如背侧照射型(背侧受光型)固体摄像元件(CCD或CMOS)，且可以包括在基板21 (参照图3)上如图2所示呈二维地排列着的多个像素2。需要注意的是，图1图示了沿着图2中所示的直线1-1的截面构造。像素2可以由摄像像素2A(第一像素)和成像面相位差像素2B(第二像素)构成。在本实施例中，沟槽20A可以被设置于像素2之间，即:彼此相邻的摄像像素2A与成像面相位差像素2B之间、彼此相邻的摄像像素2A与摄像像素2A之间、以及彼此相邻的成像面相位差像素2B与成像面相位差像素2B之间。在位于摄像像素2A与成像面相位差像素2B之间的沟槽20A中，埋入有遮光膜13A (第一遮光膜)。遮光膜13A是与成像面相位差像素2B中的用于光瞳分割的遮光膜13B (第二遮光膜)连续的。
[0045]摄像像素2A和成像面相位差像素2B各者都包括受光部20和聚光部10。受光部20包括光电转换元件(光电二极管23)。聚光部10被构造成使得入射光朝着受光部20聚集。摄像像素2A被构造成使得由摄影镜头形成的被摄对象图像能够在光电二极管23中被光电转换以便产生用于图像生成的信号。成像面相位差像素2B被构造成将摄影镜头的光瞳区域分割，且使得来自被分割后的光瞳区域的被摄对象图像能够被光电转换以便生成用于相位差检测的信号。如图2所示，成像面相位差像素2B可以被离散地设置于摄像像素2A之间。需要注意的是，并非必须如图2所示将成像面相位差像素2B彼此独立地设置着。成像面相位差像素2B可以如图3A所示在像素部200中以例如直线Pl至P7的形式而被设置着。此外，在成像面相位差检测中，可以使用从一对(两个)成像面相位差像素2B获得的信号。例如，较佳的是，如图3B所示，两个成像面相位差像素2B被相邻地设置着，且遮光膜13A被埋入这些成像面相位差像素2B之间。这使得能够抑制由于反射光而引起的相位差检测精度的劣化。需要注意的是，图3B中所示的构造对应于其中“第一像素”和“第二像素”都是成像面相位差像素的情况的具体例子。
[0046]如上所述，呈二维地排列着的像素2可以构成Si基板21上的像素部100 (参照图5)。像素部100可以包括有效像素区域100A和光学黑(OPB:optical black)区域100B。有效像素区域100A可以由摄像像素2A和成像面相位差像素2B构成。OPB区域100B可以被设置成围绕有效像素区域100A。OPB区域100B被构造成输出可以充当黑