固體攝像裝置、固體攝像裝置制造方法和電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本技術涉及固體攝像裝置、固體攝像裝置制造方法和電子設備，且更具體地，涉及能夠使攝像像素的敏感度和相位差檢測像素的AF(自動對焦)性能最優(yōu)化的固體攝像裝置、固體攝像裝置制造方法和電子設備。
【背景技術】
[0002]在相關技術中，針對固體攝像裝置，為了實現(xiàn)提高敏感度或者防止混色，已經(jīng)提議出了各種各樣的技術。
[0003]例如，曾經(jīng)提議了一種固體攝像裝置，在該裝置內，在各像素中作為發(fā)散透鏡(該發(fā)散透鏡使得來自片上透鏡(on-chip lens)的入射光的聚光點能夠接近受光表面)而形成了如下的透鏡層:所述透鏡層的與所述受光表面的中央對應的部分被形成得具有比與所述受光表面的周邊對應的部分的折射率分布低的折射率分布(例如，參見日本未經(jīng)審查的專利申請公開案第2011-210981號)。因此，可以縮短所述片上透鏡與所述受光表面之間的距離，并且可以實現(xiàn)提高敏感度或者防止混色。
[0004]然而，在相關技術中，在數(shù)碼單反相機(DSLR:digital single lens reflexcamera)中，因為是通過與用于攝取圖像的固體攝像裝置獨立地設置的傳感器來執(zhí)行聚焦，所以部件的數(shù)量增多了或者聚焦是在與實際期望聚焦的位置不同的位置處被執(zhí)行的，且因此，可能會發(fā)生關于聚焦位置的誤差。
[0005]同時，近年來，已知有如下的一種固體攝像裝置:該裝置在像素陣列部中設置了攝像像素和相位差檢測像素，并且基于由一對相位差檢測像素輸出的信號的偏移量來對聚焦進行檢測，即，通過像平面相位差自動對焦(AF:auto focus)方式來執(zhí)行焦點檢測。在所述一對相位差檢測像素中，各受光表面的相互不同的一半被遮光膜遮擋。
[0006]在上述的固體攝像裝置中，當微透鏡的聚光點落在光電轉換部(該光電轉換部是比遮光膜低的層)的受光表面上時，攝像像素的敏感度變得最大，而當微透鏡的聚光點落在遮光膜上時，相位差檢測像素的AF性能變得最大。
[0007]然而，當使攝像像素的敏感度最優(yōu)化時，相位差檢測像素的敏感度就會降低，且尤其是當被攝對象較暗時，很難準確地執(zhí)行聚焦。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明期望能夠使攝像像素的敏感度和相位差檢測像素的AF性能最優(yōu)化。
[0009]本技術的實施例提供了一種固體攝像裝置，其包括:攝像像素，所述攝像像素包括接收入射光的光電轉換部；以及相位差檢測像素，所述相位差檢測像素包括所述光電轉換部和遮光部，所述遮光部遮擋向所述光電轉換部入射的光的一部分。在所述固體攝像裝置中，所述攝像像素還包括被形成于所述光電轉換部的上側的高折射率膜，并且所述相位差檢測像素還包括被形成于所述光電轉換部的上側的低折射率膜。
[0010]在本實施例中，所述攝像像素和所述相位差檢測像素可以分別包括被形成于所述高折射率膜和所述低折射率膜的上層處的彩色濾光片層，并且所述高折射率膜和所述低折射率膜可以還起到平坦化膜的作用。
[0011 ] 在本實施例中，所述低折射率膜可以被形成得覆蓋所述高折射率膜并且起到所述平坦化膜的作用。
[0012]在本實施例中，所述高折射率膜可以被形成得覆蓋所述低折射率膜并且起到所述平坦化膜的作用。
[0013]在本實施例中，所述高折射率膜的折射率可以比所述低折射率膜的折射率高出0.1以上的值。
[0014]在本實施例中，所述高折射率膜的折射率可以被設定為從1.5至2.0范圍內的值。
[0015]在本實施例中，所述低折射率膜的折射率可以被設定為從1.1至1.5范圍內的值。
[0016]在本實施例中，所述高折射率膜和所述低折射率膜中的任一者或兩者可以由具有感光性的材料形成。
[0017]在本實施例中，所述高折射率膜或所述低折射率膜可以被形成得具有如凸透鏡形狀一樣的截面形狀。
[0018]在本實施例中，所述攝像像素和所述相位差檢測像素可以分別包括處于所述彩色濾光片層的上側的微透鏡，并且在所述攝像像素和所述相位差檢測像素中，所述微透鏡可以以同一形式而被形成。
[0019]本技術的另一個實施例提供了一種固體攝像裝置制造方法，所述固體攝像裝置包括攝像像素和相位差檢測像素，所述攝像像素包括接收入射光的光電轉換部，所述相位差檢測像素包括所述光電轉換部和遮光部，所述遮光部遮擋向所述光電轉換部入射的光的一部分，所述方法包括:在所述攝像像素中的所述光電轉換部的上側形成高折射率膜；并且在所述相位差檢測像素中的所述光電轉換部的上側形成低折射率膜。
[0020]本技術的又一個實施例提供了一種電子設備，其包括固體攝像裝置，所述固體攝像裝置包括攝像像素和相位差檢測像素，所述攝像像素包括接收入射光的光電轉換部，所述相位差檢測像素包括所述光電轉換部和遮光部，所述遮光部遮擋向所述光電轉換部入射的光的一部分。在所述固體攝像裝置中，所述攝像像素還包括被形成于所述光電轉換部的上側的高折射率膜，并且所述相位差檢測像素還包括被形成于所述光電轉換部的上側的低折射率膜。
[0021 ] 在各實施例中，所述高折射率膜被形成于所述攝像像素中的所述光電轉換部的上偵U，并且所述低折射率膜被形成于所述相位差檢測像素中的所述光電轉換部的上側。
[0022]在各實施例中，能夠使所述攝像像素的敏感度和所述相位差檢測像素的AF性能最優(yōu)化。
【附圖說明】
[0023]圖1是示出了應用了本技術的固體攝像裝置的構造示例的框圖；
[0024]圖2是圖示了像素陣列部的像素排列的圖；
[0025]圖3是示出了本技術第一實施例的像素的構造示例的截面圖；
[0026]圖4是圖不了像素形成工藝的流程圖；
[0027]圖5A至圖5C是圖示了像素形成步驟的圖；
[0028]圖6A至6C是圖示了像素形成步驟的圖；
[0029]圖7是示出了像素的另一個構造示例的截面圖；
[0030]圖8是示出了本技術第二實施例的像素的構造示例的截面圖；
[0031]圖9是圖示了像素形成工藝的流程圖；
[0032]圖1OA至圖1OD是圖示了像素形成步驟的圖；
[0033]圖1lA至圖1lC是圖示了像素形成步驟的圖；
[0034]圖12是示出了本技術第三實施例的像素的構造示例的截面圖；
[0035]圖13是圖示了像素形成工藝的流程圖；
[0036]圖14A至圖14D是圖示了像素形成步驟的圖；
[0037]圖15A至圖15C是圖示了像素形成步驟的圖；
[0038]圖16是圖示了像素形成工藝的流程圖；
[0039]圖17A至圖17D是圖示了像素形成步驟的圖；
[0040]圖18A至圖18C是圖示了像素形成步驟的圖；
[0041]圖19是示出了本技術第四實施例的像素的構造示例的截面圖；
[0042]圖20是圖不了像素形成工藝的流程圖；
[0043]圖21A至圖21D是圖示了像素形成步驟的圖；
[0044]圖22A至圖22D是圖示了像素形成步驟的圖；
[0045]圖23是示出了本技術第五實施例的像素的構造示例的截面圖；
[0046]圖24是示出了彩色濾光片的示例的圖；
[0047]圖25是示出了本技術第六實施例的像素的構造示例的截面圖；
[0048]圖26是圖不了像素形成工藝的流程圖；
[0049]圖27A至圖27D是圖示了像素形成步驟的圖；
[0050]圖28A至圖28C是圖示了像素形成步驟的圖；
[0051]圖29是圖示了掩模板(reticle)的曝光圖案的圖；
[0052]圖30是圖示了掩模板的曝光圖案的圖；
[0053]圖31是圖示了像素形成工藝的流程圖；
[0054]圖32A至圖32D是圖示了像素形成步驟的圖；
[0055]圖33是圖示了灰度掩模(gray scale mask)的曝光圖案的圖；
[0056]圖34是示出了本技術第七實施例的像素的構造示例的截面圖；
[0057]圖35是示出了彩色濾光片的另一個示例的圖；以及
[0058]圖36是示出了應用了本技術的電子設備的構造示例的框圖。
【具體實施方式】
[0059]下文中，將參照附圖來說明本技術的實施例。
[0060]固體攝像裝置的構造示例
[0061]圖1是示出了應用了本技術的固體攝像裝置的一個實施例的框圖。下文中，將說明表面照射型互補金屬氧化物半導體(CMOS complementary metal oxidesemiconductor)圖像傳感器(它是放大型固體攝像裝置)的構造。本技術不局限于被應用到表面照射型CMOS圖像傳感器中，而是還能夠被應用到背面照射型CMOS圖像傳感器、其他放大型固體攝像裝置、或者諸如電荷親合器件(CCD:charge coupled device)圖像傳感器等電荷傳輸型固體攝像裝置中。
[0062]圖1所示的CMOS圖像傳感器10包括:被形成于半導體基板(未圖示)上的像素陣列部11;和被集成于與像素陣列部11的半導體基板為同一個的半導體基板上的周邊電路部。例如，該周邊電路部是利用垂直驅動部12、列處理部13、水平驅動部14和系統(tǒng)控制部15來構成的。
[0063]CMOS圖像傳感器10還包括信號處理部18和數(shù)據(jù)存儲部19。
[0064]像素陣列部11具有如下的構造:其中，含有光電轉換部的單位像素(下文中，也簡稱為像素)被布置于行方向和列方向上，即，以矩陣形式呈二維地布置著，所述光電轉換部用于生成與受光強度對應的光電荷且把光電荷存儲起來。此處，行方向表示沿像素行(水平方向)的像素排列方向，并且列方向表示沿像素列(垂直方向)的像素排列方向。在像素陣列部11中，用來生成用于基于所接收的對象光而產(chǎn)生捕獲圖像的信號的像素(攝像像素)和用來生成用于執(zhí)行焦點檢測的信號的像素(相位差檢測像素)被布置為多個像素。
[0065]在像素陣列部11中，針對呈矩陣形式的像素排列，像素驅動線16對應于各像素行而沿著行方向被布線，并且垂直信號線17對應于各像素列而沿著列方向被布置著。當從像素讀出信號時，像素驅動線16傳輸用來執(zhí)行驅動的驅動信號。在圖1中，像素驅動線16被圖示為一根布線，但是其不局限于一根布線。像素驅動線16的一端被連接至垂直驅動部12的與各行對應的輸出端。
[0066]垂直驅動部12是由移位寄存器或地址解碼器構成的，并且同時驅動像素陣列部11中的全部像素，或者以行為單位驅動像素陣列部11中的各像素。即，垂直驅動部12和對垂直驅動部12進行控制的系統(tǒng)控制部15 —起構成用于驅動像素陣列部11中的各像素的驅動部。垂直驅動部12的具體構造在該圖中被省略了，但是該垂直驅動部通常被構造成具有讀出掃描系統(tǒng)和清除掃描系統(tǒng)這兩個掃描系統(tǒng)。
[0067]為了從單位像素讀出信號，讀出掃描系統(tǒng)以行為單位順序地選擇且掃描像素陣列部11中的單位像素。從單位像素讀出的信號是模擬信號。針對于被讀出掃描系統(tǒng)執(zhí)行讀出掃描的讀出行，清除掃描系統(tǒng)比該讀出掃描提前快門速度的時間來執(zhí)行清除掃描。
[0068]通過利用清除掃描系統(tǒng)執(zhí)行清除掃描，從讀出行的單位像素的光電轉換部中清除了不必要的電荷，于是光電轉換部被復位。因為不必要的電荷被該清除掃描系統(tǒng)清除(復位)，所以電子快門操作被執(zhí)行。此處，電子快門操作是排出光電轉換部中的光電荷并重新開始曝光(開始累積光電荷