固态成像器件、固态成像器件的制造方法及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及固态成像器件、固态成像器件的制造方法以及电子装置。具体地，本发明涉及能够提高成像像素的灵敏度的固态成像器件、所述固态成像器件的制造方法以及电子装置。
【背景技术】
[0002]近年来，出现了如下固态成像器件:所述固态成像器件在像素阵列单元中具有焦点检测像素和成像像素，并基于从一对焦点检测像素输出的信号之间的偏移量来检测焦点，或进行所谓的成像平面相位差AF(自动对焦)类型的焦点检测。
[0003]在这类固态成像器件之中，已提出了各种技术来优化成像像素和焦点检测像素各自的灵敏度。
[0004]例如，已提出了这样的固态成像器件:在该固态成像器件中，一个微透镜被放置用来覆盖多个焦点检测像素(例如，参见专利文件1)。
[0005]此外，已提出了这样的固态成像器件:在该固态成像器件中，在同一层中形成成像像素和焦点检测像素的具有不同折射率的微透镜(例如，参见专利文件2)。
[0006]另外，已提出了其中仅为焦点检测像素设置有层内透镜的固态成像器件(例如，参见专利文件3)。
[0007]引用列表
[0008]专利文件
[0009]专利文件1:日本专利申请特开第2010-252277号
[0010]专利文件2:日本专利申请特开第2013-21168号
[0011]专利文件3:日本专利申请特开第2007-281296号
【发明内容】
[0012]本发明要解决的问题
[0013]然而，在专利文件1和2中所披露的固态成像器件中，需要在同一平面上形成具有与其它成像像素的微透镜的曲率和折射率不同的曲率和折射率的微透镜。因此，经过形成微透镜时的光刻处理，邻近于焦点检测像素的成像像素的微透镜的形状与不邻近于焦点检测像素的成像像素的微透镜的形状由于图案的不连续性而发生变化，而且可能在这些成像像素之中导致灵敏度差异。
[0014]而且，在专利文件3中所披露的固态成像器件中，设置在焦点检测像素中的层内透镜使层上的微透镜与受光面之间的距离增大。因此，所有像素变得更高。这可能导致成像像素的灵敏度的劣化或混色的发生。
[0015]本发明是针对上述这些情况而提出的，并且其目的在于在保持焦点检测像素的AF性能的同时提高成像像素的灵敏度。
[0016]问题的解决方案
[0017]本发明的一个方面的固态成像器件包括:像素阵列单元，其包含多个像素；第一微透镜，其形成在各所述像素中；膜，所述膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜；以及第二微透镜，所述第二微透镜被形成在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上。
[0018]所述膜可以被形成为这样的蚀刻阻挡膜:所述蚀刻阻挡膜在形成所述第二微透镜时防止对所述焦点检测像素之外的所述像素的所述第一微透镜的蚀刻。
[0019]所述膜可具有大约1.4至2.0的折射率。
[0020]所述膜可由S1、SiN或S1N形成。
[0021]所述第二微透镜可被形成为由彼此相邻的所述焦点检测像素共用。
[0022]所述第二微透镜可具有比所述第一微透镜的折射率更高的折射率。
[0023]各所述像素的所述第一微透镜可被形成在同一层中。
[0024]本发明的一个方面的固态成像器件的制造方法是包括具有多个像素的像素阵列单元的固态成像器件的制造方法，所述方法包括:在各所述像素中形成第一微透镜；形成覆盖各所述像素的所述第一微透镜的膜；以及在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上形成第二微透镜。
[0025]本发明的一个方面的电子装置包括固态成像器件，所述固态成像器件包括:具有多个像素的像素阵列单元；第一微透镜，其形成在各所述像素中；膜，所述膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜；以及第二微透镜，所述第二微透镜被形成在所述像素之中的焦点检测像素的所述膜上。
[0026]在本发明的一个方面中，第一微透镜被形成在各所述像素中，膜被形成为覆盖各所述像素的所述第一微透镜，且第二微透镜被形成在所述像素之中的所述焦点检测像素的所述膜上
[0027]本发明的效果
[0028]根据本发明的一个方面，能够在保持焦点检测像素的AF性能的同时提高成像像素的灵敏度。
【附图说明】
[0029]图1是示出了应用了本发明的固态成像器件的结构示例的框图。
[0030]图2用于说明本发明的第一实施例中的像素布置。
[0031]图3是根据本发明的第一实施例的像素的构造示例的横截面图。
[0032]图4是用于说明像素形成过程的流程图。
[0033]图5用于说明像素形成的步骤。
[0034]图6用于说明像素形成的步骤。
[0035]图7用于说明本发明的第二实施例中的像素布置。
[0036]图8是根据本发明的第二实施例的像素的构造示例的横截面图。
[0037]图9是根据本发明的第三实施例的像素的构造示例的横截面图。
[0038]图10是根据本发明的第三实施例的像素的另一构造示例的横截面图。
[0039]图11用于说明本发明的第四实施例中的像素布置。
[0040]图12是示出了应用了本发明的电子装置的结构示例的框图。
【具体实施方式】
[0041]下面是参考附图对本发明的实施例进行的说明。
[0042]<固态成像器件的示例结构>
[0043]图1是示出了应用了本发明的固态成像器件的示例的框图。在下面的说明中，将对作为放大型固态成像器件的表面照射型CMOS (互补金属氧化物半导体)图像传感器的结构进行说明。应当注意的是，本发明不限于表面照射型CMOS图像传感器，并可应用于背面照射型图像传感器、其它的放大型固态成像器件以及诸如CCD (电荷耦合器件)图像传感器等电荷传输型固态成像器件。
[0044]图1中所示的CMOS图像传感器10包括形成在半导体基板(附图中未示出)上的像素阵列单元11以及集成在与像素阵列单元11相同的半导体基板上的周边电路单元。周边电路单元例如形成有垂直驱动单元12、列处理单元13、水平驱动单元14和系统控制单元15ο
[0045]CMOS图像传感器10还包括信号处理单元18和数据存储单元19。
[0046]像素阵列单元11具有单元像素(在下文中，也可被简称为像素)沿行方向和列方向二维地布置或以矩阵的形式布置的结构。每个单元像素具有产生并累积与接收的光的量相一致的光电荷的光电转换单元。这里，所述行方向是指像素行中的像素的阵列方向(水平方向)，且列方向是指像素列中的像素的阵列方向(垂直方向)。像素阵列单元11中的像素包括生成用于基于接收的被拍摄体光而生成被摄图像的信号的像素(成像像素)以及生成用于执行焦点检测的信号的像素(焦点检测像素)。
[0047]在像素阵列单元11的矩阵式像素阵列中，像素驱动线16被设置在各个像素行中，且垂直信号线17被设置在各个像素列中。当从像素读取信号时，像素驱动线16传输用于进行驱动的驱动信号。在图1中，每个驱动线16被示出为单个互连，但不限于单个互连。每个像素驱动线16的一个端部被连接至垂直驱动单元12的与每行相对应的输出端。
[0048]垂直驱动单元12由移位寄存器和地址译码器等形成，并同时或逐行地驱动像素阵列单元11中的各个像素。即，垂直驱动单元12与控制垂直驱动单元12的系统控制单元15—起形成驱动像素阵列单