固態成像裝置、固態成像裝置的制造方法和電子設備的制造方法

固態成像裝置、固態成像裝置的制造方法和電子設備的制造方法
【專利摘要】本發明涉及斜光特性和靈敏度均得到改善的固態成像裝置及其制造方法以及電子設備。所述固態成像裝置設置有像素陣列，所述像素陣列具有以二維的形式布置成矩陣的多個像素并且具有位于所述像素之間的多階遮光壁。例如，本發明能夠應用至背照型固態成像元件。
【專利說明】
固態成像裝置、固態成像裝置的制造方法和電子設備
技術領域
[0001]本發明涉及固態成像裝置、固態成像裝置的制造方法和電子設備，具體地，涉及一種能夠提高斜光特性和靈敏度的固態成像裝置、固態成像裝置的制造方法和電子設備。
【背景技術】
[0002]關于CMOS固態成像裝置，已知有前照型和背照型。在前照型CMOS固態成像裝置中，通過將基板前表面設定為光接收面，使光進入該基板表面的形成有多層配線層和像素晶體管的前表面側。在背照型CMOS固態成像裝置中，通過將基板的后表面設定為光接收面，使光進入作為形成有多層配線層和像素晶體管的基板前表面的相反側的后表面側(例如，參見專利文獻I)。
[0003]在背照型中，光不受多層配線層的限制而進入光電二極管。因此，在相同像素間距的條件下比較兩種類型的情況下，在背照型中光電二極管的開口可以形成得比前照型寬，并且能夠實現比前照型更高的靈敏度。另外，由于背照型在光接收面側上沒有配線層，因此，聚光結構的高度可以形成為低于前照型，并且可以實現良好的斜光特性(例如，參見非專利文獻I)。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利申請特開第2011-135101號
[0007]非專利文獻
[0008]非專利文獻1:Thelatest trend in CMOS image sensors-high performance,versatile funct1ns ,and wide applicat1n thereof (2007CMC出版有限公司)第39-40頁，S.Iwabuchi等.ISSCC Dig.Tech.Papers.pp.302-303，(2006)

【發明內容】

[0009]技術問題
[0010]然而，例如，在用于數碼單鏡頭相機的圖像傳感器中，具有比所安裝的鏡頭的主光束角度更大的角度的光往往是不需要的光，諸如相機殼體內的反射光，并且在斜光特性高于需要的情況下，可以檢測到不必要的光，并且圖像會被劣化。在在高度被降低的狀態下對斜光特性進行調節的情況中，要考慮調節像素之間的遮光膜的寬度，但是由于片上透鏡和遮光膜之間的距離接近，因此在遮光膜的開口處可能產生漸暈現象，并且靈敏度會劣化。在旨在僅具有針對必需角度范圍內的光的靈敏度的情況下，在高度被增加的狀態下，可以調節像素之間的遮光膜的寬度，并在一定程度上將焦點調節至光接收面(遮光膜的開口)。然而，在這種情況下，可能存在由片上透鏡和遮光膜之間的斜光造成混色的問題。
[0011]考慮到上述情況作出本發明，并且本發明旨在實現背照型固態成像裝置中斜光特性和靈敏度二者的改善。
[0012]技術方案
[0013]根據本發明的第一方面的固態成像裝置包括像素陣列單元，其中多個像素以二維的方式排列成矩陣，并且在像素之間設置有多段遮光壁。
[0014]在根據本發明的第二方面的固態成像裝置的制造方法中，在形成其中多個像素以二維的方式排列成矩陣的像素陣列單元時，在所述像素之間形成多段遮光壁。
[0015]根據本發明的第三方面的電子設備包括固態成像裝置，該固態成像裝置包括像素陣列單元，其中，多個像素以二維的方式排列成矩陣并且在像素之間設置有多段遮光壁。
[0016]根據本發明的第一方面至第三方面，在其中多個像素以二維的方式排列成矩陣的像素陣列單元中，多段遮光壁形成在像素之間。
[0017]所述固態成像裝置和所述電子設備可以是獨立裝置，或者也可以是被裝入不同裝置中的模塊。
[0018]有益效果
[0019]根據本發明的第一方面至第三方面，斜光特性和靈敏度均能夠得到改善。
[0020]請注意，本文記載的效果并不一定局限于此，并且可以是本說明書中記載的任何效果。
【附圖說明】
[0021]圖1示出了根據本發明的固態成像裝置的示意構造。
[0022]圖2是示出了根據第一實施例的像素的結構的剖視圖。
[0023]圖3是示出了遮光膜的平面圖。
[0024]圖4是根據第一實施例的像素的制造方法的說明圖。
[0025]圖5是根據第一實施例的像素的制造方法的說明圖。
[0026]圖6是根據第一實施例的像素的制造方法的說明圖。
[0027]圖7是在形成單段遮光壁的情況下和形成多段遮光壁的情況下光接收特性的說明圖。
[0028]圖8是示出了根據第二實施例的像素的結構的剖視圖。
[0029]圖9是示出了根據第三實施例的像素的結構的剖視圖。
[0030]圖10是示出了根據第四實施例的像素的結構的剖視圖。
[0031]圖11是相位差像素的像素結構的說明圖。
[0032]圖12是內透鏡的形成方法的說明圖。
[0033]圖13是片上透鏡的形狀的說明圖。
[0034]圖14示出了在相位差自動對焦過程中測距允許極限與扁平率之間的關系。
[0035]圖15圖示了OPB區域中遮光結構的第一示例性構造。
[0036]圖16圖示了OPB區域中遮光結構的第二示例性構造。
[0037]圖17圖示了圖16示出的OPB區域中的遮光結構的制造方法。
[0038]圖18示出了OPB區域中遮光壁的其它示例性結構。
[0039]圖19示出了固態成像裝置的示例性基板構造。
[0040]圖20是示出了根據本發明的作為電子設備的成像設備的示例性構造的框圖。【具體實施方式】
[0041]下面將對實現本發明的模式(在下文中被稱為實施例)進行說明。注意，將按照以下順序進行說明。
[0042]1.固態成像裝置的示例性示意構造
[0043]2.像素的第一實施例(不包括內透鏡的示例性結構)
[0044]3.根據第一實施例的像素的制造方法
[0045]4.像素的第二實施例(包括內透鏡的第一示例性結構)
[0046]5.像素的第三實施例(包括內透鏡的第二示例性結構)
[0047]6.像素的第四實施例(包括內透鏡的第三示例性結構)
[0048]7.相位差像素的像素結構
[0049]8.內透鏡的形成方法
[0050]9.片上透鏡的形狀
[0051 ] 10.0PB區域中的遮光結構
[0052]11.固態成像裝置的示例性基板構造
[0053]12.電子設備的示例性應用例
[0054]1.固態成像裝置的示例性示意構造
[0055]圖1示出了根據本發明的固態成像裝置的示意構造。
[0056]圖1中的固態成像裝置I被形成為包括像素陣列單元3和在其外圍的周邊電路單元。在像素陣列單元3中，例如在使用硅(Si)作為半導體的半導體基板12上，多個像素2 二維地排列成矩陣。周邊電路單元包括垂直驅動電路4、列信號處理電路5、水平驅動電路6、輸出電路7和控制電路8等。
[0057]像素2被形成為包括多個像素晶體管和作為光電轉換元件的光電二極管。例如，多個像素晶體管由包括傳輸晶體管、選擇晶體管、復位晶體管和放大晶體管的四個MOS晶體管形成。
[0058]另外，像素2可以具有共用像素結構。共用像素結構由多個光電二極管、多個傳輸晶體管、一個共用浮動擴散(浮動擴散區)和在每一個結構中共用的另一個像素晶體管形成。更具體地，在共用像素結構中，構成多個單位像素的光電二極管和傳輸晶體管以在各結構中共用另一個像素晶體管的方式形成。
[0059]控制電路8接收輸入時鐘和命令操作模式等的數據，也輸出諸如固態成像裝置I的內部信息等的數據。更具體地，控制電路8基于垂直同步信號、水平同步信號和主時鐘生成作為垂直驅動電路4、列信號處理電路5、水平驅動電路6等的操作的基準的時鐘信號和控制信號。另外，控制電路8將所生成的時鐘信號和控制信號輸出至垂直驅動電路4、列信號處理電路5、水平驅動電路6等。
[0060]例如，垂直驅動電路4由移位寄存器形成，并且選擇預定的像素驅動線10，向選定的像素驅動線10供給脈沖以驅動像素2，并以行為單位驅動像素2。更具體地，垂直驅動電路4選擇性地且順序地以行為單位沿垂直方向掃描像素陣列單元3中的各個像素2，并基于根據光接收量在各像素2中的光電轉換單元中生成的信號電荷將像素信號經由垂直信號線9供給至列信號處理電路5。
[0061]例如，列信號處理電路5針對每列像素2布置，并且適于對每個像素列進行信號處理，諸如對從一行像素2中輸出的信號進行噪聲消除。列信號處理電路5執行諸如AD轉換和相關雙采樣(CDS)等的信號處理以移除像素特有的固定模式噪聲。
[0062]例如，水平驅動電路6由移位寄存器形成，并通過順序地輸出水平掃描脈沖順序地選擇各個列信號處理電路5并使各個列信號處理電路5將像素信號輸出至水平信號線11。
[0063]輸出電路7對經由水平信號線11從各個列信號處理電路5順序地供給的信號進行信號處理，并輸出經過信號處理的信號。例如，輸出電路7可以僅執行緩沖，或者可以執行黑電平調節、列變化的修正和各種類型數字信號處理等。輸入/輸出端子13與外部交換信號。
[0064]這樣構成的固態成像裝置I為所謂的AD系統中的CMOS圖像傳感器，在該AD系統中，適于執行CDS處理和AD轉換處理的列信號處理電路5針對每個像素列布置。
[0065]2.像素的第一實施例
[0066]像素的結構的剖視圖
[0067]圖2是示出了根據第一實施例的像素2的結構的剖視圖。
[0068]在固態成像裝置I中，例如，通過在半導體基板12的P型(第一導電類型)半導體區域41中針對每個像素2形成η型(第二導電類型)半導體區域42，為每個像素形成了光電二極管PD。面對半導體基板12的前表面和后表面二者的P型半導體區域41也用作正空穴電荷累積區域，以抑制暗電流。
[0069]半導體基板12的前表面側9(圖的下側)形成有:適于讀取在光電二極管PD中累積的電荷的多個像素晶體管Tr;以及包括層間介質膜44和多個配線層43的多層配線層45。
[0070]由于光并不進入半導體基板12的多層配線層45側，因此配線層43的布局可以任意地設定而不受限制。
[0071]絕緣層46形成在半導體基板12的后表面側(圖的上側)的邊界表面上。在圖2的示例中，絕緣層46由具有不同折射率的多個層形成，例如包含二氧化鉿(Hf02)膜48和硅氧化膜47的兩層，并且絕緣層46在光學上用作防反射膜。
[0072]平坦化膜49形成在絕緣層46的上表面上，像素間遮光膜50形成在平坦化膜49上的像素邊界部分處。像素間遮光膜50至少需要是遮光的材料，并且優選地像素間遮光膜由諸如鋁(Al)、鎢(W)或銅(Cu)等的金屬的膜形成，這些金屬作為具有高遮光性質的材料且能夠通過諸如蝕刻等的精細加工進行精確地處理。
[0073]如圖3所示，像素間遮光膜50與像素有效區域外側的光學黑體(OPB: opt i caIblack)形成膜51和相位差像素2P(圖11)的光瞳分割遮光膜52處于相同層，并且可以同時一起形成。像素間遮光膜50會抑制像素之間的混色和以意外的角度入射的光斑成分的光。通過覆蓋像素有效區域的外側，OPB形成膜51形成適于檢測黑電平以作為在黑暗中的輸出的基準的OPB鉗位區(clamp reg1n)。光瞳分割遮光膜52在相位差像素2P中對來自不同視點的光進行分割。
[0074]例如，如圖3所示，存在兩種由光瞳分割遮光膜52形成的相位差像素2P:光電二極管PD的光接收面的左半部分打開的類型A;和光電二極管PD的光接收面的右半部分打開的類型B。成對的這兩種相位差像素布置在像素陣列單元3的預定位置處。由于開口部所形成的位置不同，因此在來自類型A的像素信號和來自類型B的像素信號之間會產生圖像位移。基于該圖像位移，通過計算相位偏移量來計算離焦量，并通過調節(移動)攝影透鏡來實現自動對焦。
[0075]無需說明的是，不需要同時形成像素間遮光膜50、0PB形成膜51和光瞳分割遮光膜52，并且可以單獨地形成這些膜。另外，例如，在通過抑制混色和光斑而優先改善靈敏度的情況下，可以將像素間遮光膜50中的網格寬度形成為較短。
[0076]返回參考圖2的說明，在像素間遮光膜50和絕緣層46上以多段的形式形成有多層的遮光壁61和平坦化膜62。更具體地，在像素間遮光膜50上的部分中，形成有第一遮光壁61A，并且第一平坦化膜62A也形成在第一遮光壁61A之間。另外，在第一遮光壁61A和第一平坦化膜62A上，形成有第二遮光壁61B和第二平坦化膜62B。
[0077]在第二遮光壁6IB和第二平坦化膜62B的上表面上，針對每個像素形成濾色器71。對于濾色器71的陣列，例如，紅(R)、綠(G)、藍(B)各顏色以拜耳(Bayer)陣列進行排列，但是該排列也可以基于不同排布方法。
[0078]相對于與圖3示出的像素間遮光膜50相同的平面方向，第一遮光壁61A和第二遮光壁61B在像素邊界部處被形成為網格。
[0079]位于多段中最上段的第二遮光壁61B可以具有從第二平坦化膜62B向濾色器71的層突出的形狀，以提供相鄰濾色器71之間的遮光。
[0080]片上透鏡72針對每個像素形成在濾色器71上。至于該片上透鏡72的材料，例如可以應用諸如苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物樹脂和硅氧烷類樹脂等有機材料。苯乙烯類樹脂的折射率約為1.6，丙烯酸類樹脂的折射率約為1.5。苯乙烯-丙烯酸共聚物樹脂的折射率約為1.5至1.6，硅氧烷類樹脂的折射率約為1.45。
[0081]另外地，關于所述有機材料，也可以使用通過將T1微粒分散至上述樹脂和聚酰胺樹脂中而得到的有機-無機混合材料。
[0082]另外地，對于該片上透鏡72的材料，例如也可以使用諸如SiN和S1N等的無機材料。SiN的折射率約為1.9至2.0，S1N的折射率約為1.45至1.9。
[0083]片上透鏡72的表面被防反射膜73覆蓋。
[0084]在圖中，在像素間遮光膜50的上側形成的第一遮光壁61A、第二遮光壁61B、濾色器71和片上透鏡72形成用于執行光瞳校正。
[0085]更具體地，由于來自光學透鏡(未示出)的入射光的主光束的入射角度在像素陣列單元3的中心部變為零度，因此無需執行光瞳校正，并且光電二極管H)的中心與濾色器71和片上透鏡72的中心重合。
[0086]另一方面，由于來自光學透鏡的入射光的主光束的入射角度在像素陣列單元3的周邊部分(外周邊部分)中具有根據設計的預定角度，因此執行光瞳校正。更具體地，如圖2所示，濾色器71和片上透鏡7 2的中心以從光電二極管H)的中心向像素陣列單元3的中心側偏離的方式排列。隨著位置向像素陣列單元3的外周靠近，光電二極管H)的中心位置與濾色器71和片上透鏡72的中心位置之間的偏離量會變得更大。
[0087]另外地，根據濾色器71和片上透鏡72的這種偏離，隨著位置向像素陣列單元3的外周靠近，第一遮光壁61A和第二遮光壁61B的位置也向著中心側偏離。
[0088]同時，圖2示出的像素結構為遮光壁61被形成為包括第一遮光壁61A和第二遮光壁61B這兩段，但是遮光壁能夠以可選數量的段(Q段(Q>2))形成。在下文中，形成有遮光壁61的層也被稱為遮光壁層。
[0089]關于遮光壁61的光瞳校正，針對任意的像高，通過在各遮光壁61的高度施加最佳校正量，能夠最小化在像素陣列單元3的周邊部分(視角場邊緣)的靈敏度損失。
[0090]針對任意的像高，遮光壁61的段數越增加(換言之，位置越接近濾色器71)，光瞳校正量就越大。然而，在最上段的遮光壁61的光瞳校正量等于或小于濾色器71的瞳校正量。
[0091]另外，關于濾色器71的光瞳校正量，當校正量大時，存在因自己像素的濾色器71進入由相鄰像素的遮光壁61圍繞的區域而導致混色的問題。因此，將濾色器71的光瞳校正量設定在從與最接近濾色器71的最上段的遮光壁61相同的校正量至通過將最上段的遮光壁61的半寬度添加至最上段的遮光壁61的光瞳校正量而得到的校正量這一范圍內。更具體地，假定最上段的遮光壁61的光瞳校正量和寬度為C和X，濾色器71被形成為使得濾色器71的光瞳校正量D變成C彡DSC+X/2。
[0092]另外，光瞳校正量按照如下順序變大:像素間遮光膜50<第一段的遮光壁61<第二段的遮光壁61<....<最上段的遮光壁61<濾色器71<片上透鏡72。
[0093]另外，在遮光壁61的一段具有相同高度且平坦化膜62的材料相同的情況下，優選地，遮光壁61的光瞳校正量與遮光壁61所處的層的高度成比例。
[0094]另外地，當諸如陽光等的強光進入視角場邊緣時，存在諸如光斑等混色影響的問題，這是由于光因相機殼體內部的反射光而沿與從透鏡入射的正射光不同的方向進入(該不同的方向可以是與光瞳校正方向相反的方向)。因此，為了處理來自各種方向的入射光，優選地，濾色器71的光瞳校正與位于濾色器71下方的最上段的遮光壁61的校正量相同。
[0095]由于在視角場邊緣處光瞳校正量大，上段的遮光壁61與緊接地下一段的遮光壁61一點都不重疊，并且上段的遮光壁61處于與緊接地下一段的遮光壁61分開的狀態。在這種情況下，存在當對遮光壁61進行圖案化處理時，在蝕刻平坦化膜62時可能會出現電弧(arcing)的問題。然而，在像高的中心處，各段的遮光壁61的光瞳校正量變得幾乎相等，并且下段的壁顯然被連接，并且已被連接的上遮光壁61和下遮光壁61具有相同電勢。因此，不存在電弧的問題。
[0096]另外，在對遮光壁61進行圖案化處理時，在蝕刻平坦化膜62期間，采用向前漸細(forward tapering)處理。在向前漸細處理中，隨著位置從底面接近上側，在遮光壁61的平面方向上的面積就被形成得更大。因此，上段的遮光壁61的小底面可以被下段遮光壁61的具有比該小底面更大面積的上表面支撐。因此，能夠降低上段的遮光壁61與緊接地下一段的遮光壁61分開的風險，并且改善了金屬埋入特性，也能夠確保加工裕度。
[0097]固態成像裝置I的像素結構被如上所述地形成，固態成像裝置I為背照型MOS固態成像裝置，其中，光從作為半導體基板12的形成有像素晶體管Tr的前表面側的相對側的后表面側入射。
[0098]另外，固態成像裝置I具有這樣的結構:其中，其中至少兩段遮光壁61與像素間遮光膜50分別地被設置，所述遮光壁適于阻擋來自相鄰像素的斜光的入射。
[0099]3.根據第一實施例的像素的制造方法
[0100]下面，將參照圖4至圖6對根據上述第一實施例的像素2的制造方法進行說明。
[0101]首先，如圖4的A所示，在半導體基板12上，針對每個像素2在P型半導體區域41上形成η型半導體區域42，由此針對每個像素形成光電二極管PD。例如，在半導體基板12的前表面側上(圖的下側)形成適于讀取累積在光電二極管H)中的電荷的多個像素晶體管Tr、包括多個配線層43和層間介質膜44的多層配線層45。另外地，在半導體基板12的后表面側上(圖的上側)形成絕緣層46和平坦化膜49。直到該步驟，可以由與形成普通背照型固態成像裝置的情況相同的方法來形成該像素。
[0102]下面，如圖4的B所示，在平坦化膜49上的像素邊界部分中，由諸如鋁(Al)、鎢(W)或銅(Cu)等的金屬材料形成像素間遮光膜50。
[0103]下面，將諸如Si02等的無機材料膜形成為平坦化膜62A，接著通過化學機械拋光(CMP)等進行平坦化，由此在像素間遮光膜50的上表面形成平坦化層。在此之后，如圖4的C所示，對像素間遮光膜50的預定部分進行蝕刻處理，由此形成開口部101，開口部是在平坦化膜62A中開口的將要形成有第一遮光壁61A的部分。
[0104]接著，將諸如鎢或銅等的金屬材料埋入至開口部101中，然后對整個表面進行化學機械拋光(CMP)，由此形成如圖4的D中所示的第一遮光壁61A。
[0105]同時，例如，當將金屬材料埋入開口部101中時，在內周表面上形成TiN作為附著層。這時，通過該附著層可以期望通過降低反射而減少不必要的光的效果。
[0106]另外，在將鋁用作第一遮光壁61A的金屬材料的情況下，可以在首先形成第一遮光壁61A之后形成平坦化膜62A。更具體地，首先，在整個表面上將待成為第一遮光壁61A的鋁膜形成至所需高度，通過光刻進行平坦化來形成第一遮光壁61A。在此之后，將待成為平坦化膜62A的諸如Si02等的無機材料埋入在所形成的第一遮光壁61A之間，并且通過CMP對整個表面進行平坦化，由此形成如圖4的D所示的主體。
[0107]雖然在蝕刻處理時，第一遮光壁61A將像素間遮光膜50用作基座，但是即使在因靈敏度優先化而未形成像素間遮光膜50的情況下，第一遮光壁61A也可以通過在圖案化第一遮光壁61A時固定進行蝕刻處理的時間而形成，或通過將在光電二極管H)上的諸如SiN等的絕緣層用作停止層以停止蝕刻而形成。
[0108]通過重復參照圖4的C和圖4的D所述的步驟，形成了如圖5的A所示的第二段的第二遮光壁61B和第二平坦化膜62B。在形成大于三段的遮光壁61和平坦化膜62的情況下，重復相同的步驟。同時，因阻擋金屬的覆蓋范圍和抗蝕膜厚度的限制，優選地，一段遮光壁61的高度為2um或更小。
[0109]下面，如圖5的B所示，通過旋轉地涂覆包含諸如著色劑及染料等的顏料的感光樹月旨，在第二段的第二遮光壁61B和第二平坦化膜62B上形成濾色器71。優選地，從在具有大入射角度時的抗混色性的觀點出發，濾色器71和最上段的第二遮光壁61B之間的間隙被形成為盡可能小。
[0110]在以從第二平坦化膜62B向濾色器71的層突出的方式形成最上段的第二遮光壁61B以遮擋相鄰濾色器71之間的光的情況下，通過埋入待成為第二遮光壁61B的金屬材料而進行膜形成，接著通過光刻僅對像素的開口部進行蝕刻移除，使得金屬材料保持在像素之間的遮光壁的上部。因此，形成了第二遮光壁61B的突出部，并且濾色器71被埋入在第二遮光壁61B之間。
[0111]接著，如圖5的C所示，在濾色器71上形成片上透鏡材料102和光致抗蝕劑103。對于片上透鏡材料102，可以如上所述地使用樹脂類有機材料、諸如SiN等的無機材料和有機/無機混合材料等。另外，對于光致抗蝕劑103，可以使用主要包含酚醛樹脂的感光材料。
[0112]如圖6的A所示，通過以高于熱軟化點的溫度對光致抗蝕劑103進行熱處理，將光致抗蝕劑103形成為類透鏡形狀。接著，通過將類透鏡形狀的光致抗蝕劑103用作掩模，使用干式蝕刻法進行將類透鏡形狀轉印至底層的片上透鏡材料102的圖案化轉印，由此形成如圖6的B所示的片上透鏡72。
[0113]注意，片上透鏡72的形成方法并不局限于上述方法。例如，可以采用如下方法:其中，在順序地執行包括由感光樹脂形成的透鏡材料的膜形成、預烘烤、曝光、顯影和漂白曝光處理等的處理之后，以高于或等于感光樹脂的熱軟化點的溫度進行熱處理。
[0114]如上所述，可以制造具有圖2所示的剖面結構的像素2。
[0115]與單段遮光壁的對比
[0116]圖7圖示了針對形成單段遮光壁61的情況和形成多段(兩段)遮光壁61(如本發明中的像素結構)的情況的光接收特性的分布。
[0117]本發明的像素結構包括多段遮光壁61，針對各個遮光壁61設定不同的光瞳校正。更具體地，多段遮光壁61具有在像素陣列單元3的中心(視角場中心)附近的層疊結構，并且位置越接近像素陣列單元3的外周(視角場邊緣)，上段的遮光壁61相對于下段的遮光壁61就越向像素陣列單元3的中心側偏離。段數越高，光瞳校正量越大，并且最上段的光瞳校正量等于或小于濾色器的光瞳校正量。
[0118]如圖7所示，在形成單段遮光壁61的情況下，在視角場邊緣可能出現漸暈現象和入射光的泄漏，如光接收特性的分布所示，靈敏度發生劣化，并且在視角場邊緣可以出現陰影。
[0119]相比之下，在形成多段(至少兩段)遮光壁61(如本發明的像素結構)的情況下，能夠改變各段的遮光壁61的光瞳校正量。因此，由于可以使光無泄漏地進入光電二極管ro，因此即便在視角場邊緣也能夠防止靈敏度劣化。
[0120]因此，根據圖2所示的第一實施例的像素2的像素結構，能夠解決相鄰像素的混色，并且能夠抑制視角場邊緣處的陰影。
[0121]另外，由于可以改變各段遮光壁61的光瞳校正量，因此能夠提高聚光設計的自由度。
[0122]此外，由于形成了多段遮光壁61，能夠降低各遮光壁61的寬高比(在平面方向上寬度與深度之間的比例)，并且在形成遮光壁61時，可以保證金屬材料的埋入性質和加工裕度。因此，能夠擴大加工裕度，并能夠有助于進行過程構建(process construct1n)。
[0123]4.像素的第二實施例
[0124]圖8是示出了根據第二實施例的像素2的結構的剖視圖。
[0125]根據第二實施例的像素2由段數為三的遮光壁61形成，并且在這些段中的一者上形成有內透鏡121。
[0126]更具體地，作為第二遮光壁層的第二遮光壁61B和第二平坦化膜62B形成在作為第一遮光壁層的第一遮光壁61A和第一平坦化膜62A上，作為第三遮光壁層的第三遮光壁61C和第三平坦化膜62C形成在第二遮光壁61B和第二平坦化膜62B上。
[0127]另外，在圖8的A的像素結構中，內透鏡121形成在三段遮光壁層的中間層(第二遮光壁層)中。
[0128]相比之下，在圖8的B的像素結構中，內透鏡121形成在三段遮光壁層的最上層(第三遮光壁層)中。
[0129]另外，在圖8的C的像素結構中，內透鏡121形成在三段遮光壁層的最下層(第一遮光壁層)中。
[0130]同時，雖然在圖8的A至圖8的C的示例中，各個像素2包括處于三段遮光壁層的一者中的內透鏡121，但是像素2也可以不包括內透鏡121。
[0131]5.像素的第三實施例
[0132]圖9是示出了根據第三實施例的像素2的結構的剖視圖。
[0133]第三實施例的像素結構具有與圖8示出的第二實施例相同的結構，其中，遮光壁61被形成為二段。
[0134]然而，第三實施例的像素結構與第二實施例的不同之處在于:三段遮光壁層中的將形成有內透鏡121的遮光壁層根據濾色器71的顏色而發生變化。
[0135]圖9的A為示出了在G和R濾色器71交替地布置的像素行中2個像素的結構的剖視圖，圖9的B為示出了在G和B濾色器71交替地布置的像素行中2個像素的結構的剖視圖。
[0136]如圖9的A和圖9的B所示，在形成有R濾色器71的像素2中，內透鏡121形成在三段遮光壁層的最上層(第三遮光壁層)上，在形成有G濾色器71的像素2中，內透鏡121形成在中間層(第二遮光壁層)上。另外地，在在形成有B濾色器71的像素2中，內透鏡121形成在最下層(第一遮光壁層)上。
[0137]因此，圖9中的內透鏡121以如下方式布置:波長越長，內透鏡121就位于更高的層偵U。內透鏡121所處的遮光壁層越高，越能提供更好的使光彎曲的效果。因此，光具有的波長越長，通過使用內透鏡121較早地(在更上層側)聚光就能夠更多地減少色差。
[0138]6.像素的第四實施例
[0139]圖10是示出了根據第四實施例的像素2的結構的剖視圖。
[0140]第四實施例的像素結構具有與圖8示出的第二實施例相同的結構，其中，遮光壁61形成為二段。
[0141]第四實施例的像素結構與第二實施例的不同之處在于:內透鏡121形成在三段遮光壁層中的多個遮光壁層上。
[0142]在圖10的A的像素結構中，內透鏡121形成在三段遮光壁層的中間層(第二遮光壁層)和最下層(第一遮光壁層)中。
[0143]在圖10的B的像素結構中，內透鏡121形成在三段遮光壁層中的所有層(第一遮光壁層至第三遮光壁層)中。
[0144]在圖10的C的像素結構中，三段遮光壁層中的將形成有內透鏡121的遮光壁層根據濾色器71的顏色而發生變化。更具體地，在形成有R濾色器71的像素2中，內透鏡121形成在最下層(第一遮光壁層)和最上層(第三遮光壁層)上，在形成有G濾色器71的像素2中，內透鏡121形成在中間層(第二遮光壁層)和最下層(第一遮光壁層)上。
[0145]注意，可以適當地選擇和確定遮光壁層的段數和將形成有內透鏡121的遮光壁層，而并不局限于圖8至圖10所示的示例。
[0146]7.相位差像素的像素結構
[0147]將參照圖11對相位差像素2P的像素結構進行說明。
[0148]在圖11中，為了便于比較，并行地示出了用于輸出圖像形成用的像素信號的普通像素2X和用于輸出相位差信號的相位差像素2P。
[0149]圖11中的A示出了在如圖2所示的第一實施例那樣的未包括內透鏡121的情況下，相位差像素2P的像素結構。
[0150]圖11中的B示出了包括如第二實施例的內透鏡121的相位差像素2P的像素結構。圖11中的B是這樣的示例:其中，在普通像素2X和相位差像素2P中包括內透鏡121的遮光壁層均相同。但在普通像素2X和相位差像素2P之間包括內透鏡121的遮光壁層可以不同。
[0151]圖11中的C示出了在普通像素2X中設置有內透鏡121而在相位差像素2P中未設置有內透鏡121的像素結構。在圖11的C中，如在相位差像素2P中，雖然內透鏡121的材料被平坦地形成并殘留，但是也可以除去內透鏡121的材料。
[0152]在相位差像素2P中，光瞳分割遮光膜52如參照圖3說明地形成在與像素間遮光膜50相同的平面上。在圖11的示例中，光瞳分割遮光膜52在光電二極管H)的右半部遮擋光。
[0153]另外，在相位差像素2P中，相對于普通像素2X的濾色器71部，不同的材料141被埋入。例如，相位差像素2P的濾色器71部的材料141可以為青色的濾色器材料，以改善相位差像素2P中的靈敏度并提高相位差像素2P中的低亮度性能。可選地，也可以埋入與上層的片上透鏡72相同的材料作為相位差像素2P的濾色器71部的材料141。
[0154]由于額外地設置了光瞳分割遮光膜52，因此，與普通像素2X相比，相位差像素2P會受到光瞳分割遮光膜52的擋光和反射的影響，可能會存在輸出其中相位差像素2P的周邊部看起來被抬升的圖像的問題。
[0155]然而，通過如本發明一樣地設置多段遮光壁61，普通像素2X能夠防止由來自相位差像素2P的光導致的混色。另外地，通過設置多段遮光壁61，能夠任意地設定焦點，而無需考慮周邊的影響。因此，由于可以將焦點調節至光瞳分割遮光膜52，所以能夠使分離特性最優化。
[0156]在普通像素2X中，在多段遮光壁61的各者中可以改變光瞳校正量。因此，能夠改善聚光設計的自由度，并且能夠防止混色和陰影劣化。因此，能夠改善斜光特性和靈敏度均，并且普通像素特性和相位差像素特性均能夠實現。
[0157]另外，在如圖11中的B和圖11中的C那樣在普通像素2X中設置內透鏡121的情況下，能夠在改善普通像素2X的斜光特性的同時保持或控制相位差像素2P的分離特性。
[0158]8.內透鏡的形成方法
[0159]將參照圖12對在遮光壁層中設置有內透鏡121的情況下的內透鏡121的形成方法進行說明。
[0160]圖12示出了在將內透鏡121設置于兩段遮光壁層中的第二段遮光壁層中的情況下的形成方法。
[0161]首先，如圖12的A所示，該制造被進行至形成了第一段遮光壁層(第一遮光壁61A和第一平坦化膜62A)的狀態，接著，在所形成的第一段遮光壁層上形成內透鏡材料121A的膜。關于內透鏡材料121A，可以采用諸如SiN和S1N等的無機材料。
[0162]接著，與參照圖6的A和圖6的B說明的片上透鏡72的形成方法相同，對光致抗蝕劑(未示出)的透鏡形狀圖案進行轉印，由此形成如圖12的B所示的內透鏡121。
[0163]優選地，內透鏡121的光瞳校正量與具有內透鏡121的遮光壁層的遮光壁61的光瞳校正量相同，以使即便在各個遮光壁層存在加工差異的情況下仍能夠防止遮光壁61被形成在內透鏡121上。在加工差異不明顯的情況下，采用與存在內透鏡121的遮光壁層的遮光壁61的光瞳校正量不同的光瞳校正量作為內透鏡121的光瞳校正量是沒有問題的。
[0164]下面，如圖12的C所示，在所形成的內透鏡121上形成第二平坦化膜62B的膜，并如圖12的D所示，通過CMP等對所形成的第二平坦化膜62進行平坦化。
[0165]在此之后，如圖12的E所示，以參照圖4的C和圖4的D說明的相同方法形成第二遮光壁 61B。
[0166]在此之后，以與根據上述第一實施例的像素2相同的制造方法順序地形成濾色器71和片上透鏡72(未示出)。
[0167]圖12是在將遮光壁61形成在第二段的遮光壁層上的情況下的形成方法，但是并局限于第二段，可以以相同的形成方法將遮光壁形成在任意遮光壁層上。
[0168]9.片上透鏡的形狀
[0169]將參照圖13對片上透鏡72的形狀進行說明。
[0170]雖然任何形狀都可以被選定為片上透鏡72的形狀，但是典型的形狀可以為:圓形，其中片上透鏡72在水平截面和斜截面中具有相同曲率；以及方形，其中片上透鏡72在水平截面中的曲率不同于在斜截面中的曲率。
[0171]圖13分別示出了在圓形和方形情況下片上透鏡72的水平截面和傾斜截面；以及與像素間遮光膜50和光瞳分割遮光膜52相同的遮光膜表面上的聚光點的形狀。
[0172]在片上透鏡72的形狀為方形的情況下，在水平截面和斜截面上形成有具有不同曲率的形狀。因此，入射光的折射角度發生變化，并且聚光點變寬。然而，根據本發明的像素結構，形成了多段遮光壁61，并且對各遮光壁61進行優化光瞳校正。因此，與單段遮光壁61相比，更加降低了靈敏性損耗。
[0173]在將相位差像素2P布置在像素陣列單元3內部的情況下，優選地，將片上透鏡72的形狀形成為圓形，這是因為希望聚光點被匯聚得小，以獲得相位差特性。
[0174]假設將片上透鏡72的斜方向和水平方向的曲率半徑的比(=沿斜方向的曲率半徑/沿水平方向的曲率半徑)稱為扁平率，那么優選地，扁平率處于I至1.2的范圍內，以保持如下水平:如圖14所示，防止通過相位差自動對焦得到的測距允許的極限降低。在具有3um或更大的像素尺寸的固態成像裝置I中，在大多情況下，片上透鏡72在水平方向的曲率和在斜方向的曲率很難變成相同。在這種情況下，優選地，將扁平率設定在I至1.2的范圍內，以保持相位差特性。
[0175]10.0PB區域的遮光結構
[0176]下面，將對像素有效區域外側的OPB區域中的遮光結構進行說明。
[0177]圖15是說明像素有效區域外側的OPB區域中遮光結構的第一示例性構造的圖。
[0178]在像素有效區域中，如上所述形成第一遮光壁61A和第二遮光壁61B的兩段遮光壁61，并且遮光壁被形成為使得位置越從像素陣列單元3的中心部(視角場中心)靠近周邊部(視角場邊緣)，光瞳校正量就變得越大。
[0179]相比之下，在像素有效區域外的OPB區域中，能夠如圖15所示地具有僅形成如圖3中所示的OPB形成膜51的遮光結構。同時，在圖15的示例中，雖然在OPB區域中形成有G濾色器71，但是由于OPB區域為不接收光的區域，因此濾色器71的顏色和是否存在不受限制。
[0180]圖16是說明像素有效區域外側的OPB區域中遮光結構的第二示例性構造的圖。
[0181]在像素有效區域外的OPB區域中，能夠不僅應用如圖15所示的僅形成有OPB形成膜51的遮光結構，并且還可以應用例如如圖16所示的在OPB形成膜51上形成與像素有效區域相同的第一遮光壁61A和第二遮光壁61B的兩段遮光壁61的遮光結構。通過該結構，與如15中示出的僅形成OPB形成膜51的情況相比，能夠改善遮光性質。
[0182]由于在OPB區域中兩段遮光壁61被形成為如圖16所示使得第一遮光壁61A和第二遮光壁61B分別位于沿平面方向的不同位置處，因此能夠沿平面方向形成密集圖案，并進一步改善遮光效果。另外，遮光壁61沿平面方向的間隔(圖案間距)越小，越能改善遮光效果。
[0183]將參照圖17對圖16所示的OPB區域中的遮光結構的制造方法進行說明。注意，在圖17中僅說明了形成OPB形成膜51、第一遮光壁61A和第二遮光壁61B。對于其它部分，制造方法與參照圖4至圖6說明的方法相同。
[0184]首先，如圖17的A所示，在像素有效區域中形成像素間遮光膜50，同時也在OPB區域中由與像素間遮光膜50相同材料形成OPB形成膜51。
[0185]接著，如圖17的B所示，在像素有效區域中形成第一遮光壁61A，同時在OPB區域中形成第一遮光壁61A。
[0186]接著，如圖17的C所示，在像素有效區域中形成第二遮光壁61B，同時在OPB區域中也形成第二遮光壁61B。這里，像素有效區域中的第一遮光壁61A和第二遮光壁61B布置在根據像高進行過光瞳校正的位置處。對于OPB區域中的第一遮光壁61A和第二遮光壁61B，第一段的第一遮光壁61A的位置以在平面方向上與第二段的第二遮光壁61B的位置偏離的方式布置。
[0187]如上所述，通過相同的工序可以同時形成OPB區域中的遮光壁61和像素有效區域中的遮光壁61。因此，可以改善OPB區域中的遮光性質，而無需增加工序數量。另外，通過在像素有效區域和OPB區域中形成相同圖案，提高了加工均一性。
[0188]同時，OPB區域中的遮光壁61的詳細形成方法與參照圖4說明的像素有效區域中遮光壁61的形成方法相同。更具體地，可以通過重復以下處理來形成多段遮光壁61:將諸如Si02等的無機材料的膜形成為平坦化膜62;通過對將要形成遮光壁61的部分進行蝕刻處理來形成開口部101;在開口部101中埋入諸如鎢或銅等的金屬材料;并接著對整個表面進行CMP0
[0189]圖18是示出了在OPB區域中能夠形成的遮光壁61的其它示例性結構的圖。
[0190]圖18的A示出了以垂直重疊方式布置有第一段的第一遮光壁61A和第二段的第二遮光壁61B的遮光壁61的示例性結構。
[0191]圖18的B示出了遮光壁61的這樣的示例性結構:在該結構中，各段遮光壁61的截面形狀以沿深度方向傾斜(錐形的)方式形成。圖18的B示出了具有下表面的平面面積大于上表面的平面面積的倒錐形的遮光壁61的示例性結構。然而，也能夠形成具有下表面的平面面積小于上表面的平面面積的正錐形的遮光壁61。通過將遮光壁61的截面形狀以傾斜(錐形)方式形成，可以更密集地形成圖案。另外地，由于不將遮光壁61用作配線，因此上遮光壁61和下遮光壁61彼此接觸不會有問題。能夠實現僅以OPB形成膜51無法形成并處理的遮光層的厚度。
[0192]同時，雖然在圖16至圖18中，對OPB區域中形成的遮光壁61的段數為兩段的示例進行了說明，但是在像素有效區域中形成的遮光壁61的段數為三段或更多段的情況下，OPB區域中形成的遮光壁61的段數也為三段或更多段(與像素有效區域中的遮光壁61的段數相同)。如圖16所示，各段中遮光壁61沿平面方向的位置可以是不同的，但是也可以如圖18所示是相同的。
[0193]11.固態成像裝置的示例性基板構造
[0194]如圖19的A所示，圖1中的固態成像裝置I具有如下構造，其中，在一個半導體基板12上形成有布置有多個像素2的像素區域221、適于控制像素2的控制電路222和包括像素信號的信號處理電路的邏輯電路223。
[0195]然而，如圖19的B所示，固態成像裝置I也可以具有如下構造，其中，形成有像素區域221和控制電路222的第一半導體基板231與形成有邏輯電路223的第二半導體基板232堆疊。例如，第一半導體基板231和第二半導體基板232經由通孔或通過Cu-Cu的金屬接合而被電連接。
[0196]可選地，如圖19的C所示，固態成像裝置I也可以具有如下構造，其中，僅形成有像素區域221的第一半導體基板241與形成有控制電路222和邏輯電路223的第二半導體基板242堆疊。例如，第一半導體基板241和第二半導體基板242經由通孔或通過Cu-Cu的金屬接合而被電連接。
[0197]12.電子設備的示例性應用例
[0198]本發明并不局限于應用至固態成像裝置。更具體地，本發明可以應用至在攝像單元(光電轉換單元)中使用固態成像裝置的所有電子設備(例如，諸如數碼照相機或攝像機等攝像裝置、具有成像功能的便攜終端裝置和在圖像讀取單元中使用固態成像裝置的打印機)。固態成像裝置可以是形成為單芯片的構造，并且也可以是成像單元與信號處理單元或光學系統被一起封裝的具有成像功能的模塊形式的構造。
[0199]圖20是示出了根據本發明的作為電子設備的成像設備的示例性構造的框圖。
[0200]圖20的成像設備300包括由透鏡組等形成的光學單元301、采用圖1的固態成像裝置I的結構的固態成像裝置(成像裝置)302以及作為相機信號處理電路的數字信號處理器(DSP)電路303。另外，成像設備300包括幀存儲器304、顯示單元305、記錄單元306、操作單元307和電源單元308 ASP電路303、幀存儲器304、顯示單元305、記錄單元306、操作單元307和電源單元308經由總線309互相連接。
[0201]光學單元301攝取來自物體的入射光(圖像光)，并在固態成像裝置302的成像表面上形成圖像。固態成像裝置302將由光學單元301的每個像素形成在成像表面上的入射光的光量轉換成電信號。關于固態成像裝置302，能夠使用圖1的固態成像裝置I，更具體地，能夠使用其中設置有多段遮光壁層并且在各段的遮光壁層中進行優化光瞳校正的固態成像裝置。
[0202]例如，顯示單元305由諸如液晶顯示面板或有機電致發光(EL)面板等平板型顯示裝置形成，并顯示由固態成像裝置302攝取的動態圖像或靜態圖像。記錄單元306在諸如硬盤和半導體存儲器等的存儲媒介中記錄由固態成像裝置302攝取的動態圖像或靜態圖像。
[0203]在使用者的控制下，操作單元307向成像設備300所擁有的各種功能提供操作命令。電源單元308適當地為DSP電路303、幀存儲器304、顯示單元305、記錄單元306和操作單元307提供各種電源以作為這些供應對象的操作電源。
[0204]如上所述，通過將根據如上述各實施例的固態成像裝置I用作固態成像裝置302，普通像素特性和相位差像素特性均能夠實現，并且可以得到高靈敏度。因此，在諸如視頻攝像機、數碼照相機和用于類似移動電話的移動設備的攝像機模塊等的成像設備300中也能夠實現拍攝圖像的高圖像質量。
[0205]在上述示例中，對通過將第一導電類型設定為p型并將第二導電類型設定為η型而將電子視為信號電荷的固態成像裝置進行了說明。然而，本發明也適用于其中將正空穴視為信號電荷的固態成像裝置。換言之，上述半導體區域的各者均可由具有將第一導電類型設定為η型并將第二導電類型設定為P型的相反導電類型的半導體區域形成。
[0206]另外，本發明的應用不局限于應用至用于檢測可見光的入射光量的分布并拍攝該分布作為圖像的固態成像裝置，本發明可以應用至將紅外線、X射線或粒子等的入射光量的分布拍攝為圖像的固態成像裝置，并且在廣義上說，本發明可以應用至諸如指紋檢測傳感器等檢測類似壓力和靜電電容的其它物理量的分布并將這種分布拍攝為圖像的所有固態成像裝置(物理量分布檢測裝置)，。
[0207]本發明的實施例不局限于上述實施例，并且在不背離本發明的主旨的范圍下可以做出各種變型。
[0208]例如，可以采用結合所有或部分的上述多個實施例的實施例。
[0209]注意，本說明書列舉的效果僅為示例，并且不局限于此，并且也可以提供非列舉在本說明書中的效果。
[0210]另外，本發明還可以具有以下構造。
[0211](I)
[0212]—種固態成像裝置，所述固態成像裝置包括像素陣列單元，其中，多個像素以二維的方式布置成矩陣，并且在所述像素之間設置有多段遮光壁。
[0213](2)
[0214]根據上面(I)所述的固態成像裝置，其中，所述固態成像裝置為背照型。
[0215](3)
[0216]根據上面(I)或(2)所述的固態成像裝置，其中，
[0217]所述多段遮光壁中的各者形成在進行了光瞳校正的位置中。
[0218](4)
[0219]根據上面(I)至(3)中任一項所述的固態成像裝置，其中，
[0220]濾色器的光瞳校正量D滿足C<D<C+X/2的條件，其中，C為最靠近所述濾色器的遮光壁層的所述遮光壁的光瞳校正量，X為最靠近所述濾色器的所述遮光壁層的所述遮光壁的寬度。
[0221](5)
[0222]根據上面(4)所述的固態成像裝置，其中，
[0223]所述濾色器的光瞳校正量D與最靠近所述濾色器的所述遮光壁層的所述遮光壁的光瞳校正量C相等。
[0224](6)
[0225]根據上面(3)所述的固態成像裝置，其中，
[0226]所述多段遮光壁中的第Q段(Q>2)的光瞳校正量等于或大于所述第Q段緊接下方的第Q-1段的光瞳校正量。
[0227](7)
[0228]根據上面的(I)至(6)中任一項所述的固態成像裝置，其中，
[0229]在所述像素陣列單元中，所述多段遮光壁中的第Q段遮光壁(Q>2)與緊接下方的第Q-1段遮光壁至少部分地連接，并且所述第Q段遮光壁和所述第Q-1段遮光壁具有相同的電勢。
[0230](8)
[0231]根據上面的(I)至(7)中任一項所述的固態成像裝置，其中，
[0232]所述遮光壁具有正向錐形形狀，在所述正向錐形形狀中，隨著位置從底面接近上側，沿平面方向的面積增大。
[0233](9)
[0234]根據上面的(I)至(8)中任一項所述的固態成像裝置，其中，
[0235]所述像素的片上透鏡的斜方向的曲率半徑與水平方向的曲率半徑的比為I至1.2。
[0236](10)
[0237]根據上面的(I)至(9)中任一項所述的固態成像裝置，其中，
[0238]在作為所述多段遮光壁的形成層的多段遮光壁層之中，在至少一段遮光壁層的預定像素中形成有內透鏡。
[0239](11)
[0240]根據上面的(10)所述的固態成像裝置，其中，
[0241]所述內透鏡形成在具有預定濾色器顏色的像素中。
[0242](12)
[0243]根據上面的(10)所述的固態成像裝置，其中，
[0244]形成有所述內透鏡的所述遮光壁層根據濾色器的顏色而變化。
[0245](13)
[0246]根據上面的(10)所述的固態成像裝置，其中，
[0247]是否存在所述內透鏡在普通像素和相位差像素之間是不同的。
[0248](14)
[0249]根據上面的(10)所述的固態成像裝置，其中，
[0250]普通像素的形成有所述內透鏡的所述遮光壁層與相位差像素的形成有所述內透鏡的所述遮光壁層是不同的。
[0251](15)
[0252]根據上面的(I)至(14)中任一項所述的固態成像裝置，其中，
[0253]所述多個像素中的一部分為相位差像素。
[0254](16)
[0255]根據上面的(I)至(15)中任一項所述的固態成像裝置，其中，
[0256]在所述像素陣列單元內部的像素有效區域外部的OPB區域中形成有所述多段遮光壁。
[0257](17)
[0258]根據上面的(16)所述的固態成像裝置，其中，
[0259]所述OPB區域中的所述多段遮光壁具有形成為錐形的截面形狀。
[0260](18)
[0261]根據上面的(16)或(17)所述的固態成像裝置，其中，
[0262]所述OPB區域中的所述多段遮光壁的沿平面方向的位置在各段的所述遮光壁中是不同的。
[0263](19)
[0264]—種固態成像裝置的制造方法，所述方法包括:
[0265]在形成像素陣列單元時在像素之間形成多段遮光壁，并且在所述像素陣列單元中，多個所述像素二維地排列成矩陣。
[0266](20)
[0267]—種電子設備，所述電子設備設置有:
[0268]固態成像裝置，所述固態成像裝置包括像素陣列單元，其中，多個像素二維地布置成矩陣，并且在所述像素之間設置有多段遮光壁
[0269]附圖標記列表
[0270]I固態成像裝置[0271 ]2 像素
[0272]2P相位差像素
[0273]2X普通像素
[0274]3像素陣列單元
[0275]51OPB 形成膜
[0276]61(61A，61B，61C)遮光壁
[0277]71濾色器
[0278]72片上透鏡
[0279]231第一半導體基板
[0280]232第二半導體基板
[0281]241第一半導體基板
[0282]242第二半導體基板
[0283]300成像設備
[0284]302固態成像裝置
【主權項】
1.一種固態成像裝置，所述固態成像裝置包括像素陣列單元，其中，多個像素以二維的方式布置成矩陣，并且在所述像素之間設置有多段遮光壁。2.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中，所述固態成像裝置為背照型。3.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中， 所述多段遮光壁中的各者形成在進行了光瞳校正的位置中。4.根據權利要求3所述的固態成像裝置，其中， 濾色器的光瞳校正量D滿足C<D<C+X/2的條件，其中，C為最靠近所述濾色器的遮光壁層的所述遮光壁的光瞳校正量，X為最靠近所述濾色器的所述遮光壁層的所述遮光壁的寬度。5.根據權利要求4所述的固態成像裝置，其中， 所述濾色器的光瞳校正量D與最靠近所述濾色器的所述遮光壁層的所述遮光壁的光瞳校正量C相等。6.根據權利要求3所述的固態成像裝置，其中， 所述多段遮光壁中的第Q段的光瞳校正量等于或大于所述第Q段緊接下方的第Q-1段的光瞳校正量，其中Q>2。7.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中， 在所述像素陣列單元中，所述多段遮光壁中的第Q段遮光壁與緊接下方的第Q-1段遮光壁至少部分地連接，并且所述第Q段遮光壁和所述第Q-1段遮光壁具有相同的電勢，其中Q>2。8.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中， 所述遮光壁具有正向錐形形狀，在所述正向錐形形狀中，隨著位置從底面接近上側，沿平面方向的面積增大。9.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中， 所述像素的片上透鏡的斜方向的曲率半徑與水平方向的曲率半徑的比為I至1.2。10.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中， 在作為所述多段遮光壁的形成層的多段遮光壁層之中，在至少一段遮光壁層的預定像素中形成有內透鏡。11.根據權利要求10所述的固態成像裝置，其中， 所述內透鏡形成在具有預定濾色器顏色的像素中。12.根據權利要求10所述的固態成像裝置，其中， 形成有所述內透鏡的所述遮光壁層根據濾色器的顏色而變化。13.根據權利要求10所述的固態成像裝置，其中， 是否存在所述內透鏡在普通像素和相位差像素之間是不同的。14.根據權利要求10所述的固態成像裝置，其中， 普通像素的形成有所述內透鏡的所述遮光壁層與相位差像素的形成有所述內透鏡的所述遮光壁層是不同的。15.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中， 所述多個像素中的一部分為相位差像素。16.根據權利要求1所述的固態成像裝置，其中， 在所述像素陣列單元內部的像素有效區域外部的OPB區域中形成有所述多段遮光壁。17.根據權利要求16所述的固態成像裝置，其中， 所述OPB區域中的所述多段遮光壁具有形成為錐形的截面形狀。18.根據權利要求16所述的固態成像裝置，其中， 所述OPB區域中的所述多段遮光壁的沿平面方向的位置在各段所述遮光壁中是不同的。19.一種固態成像裝置的制造方法，所述方法包括: 在形成像素陣列單元時在像素之間形成多段遮光壁，并且在所述像素陣列單元中，多個所述像素二維地排列成矩陣。20.—種電子設備，所述電子設備設置有: 固態成像裝置，所述固態成像裝置包括像素陣列單元，其中，多個像素二維地布置成矩陣，并且在所述像素之間設置有多段遮光壁。
【文檔編號】H01L27/14GK106068563SQ201680000828
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年1月4日
【發明人】葭葉平, 葭葉一平, 大塚洋, 大塚洋一
【申請人】索尼公司