成像元件、電子裝置和制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及成像元件、電子裝置和制造方法，并具體地涉及可以防止與相位差檢測像素相鄰的像素中的顏色混合并提高相位差檢測像素的靈敏度的成像元件、電子裝置和制造方法。
【背景技術】
[0002]在目前提出的成像技術中，被部分地遮光的相位差檢測像素設置成能夠檢測透鏡的焦點偏移(例如，參見專利文獻1)。
[0003]在這種技術中，基于由用于構成成像元件的像素之中的一對相位差檢測像素獲得的彼此間的相位差來確定相對于焦點位置的偏移量(焦點偏移)并根據(jù)該偏移量來校準焦點，其中，在這些相位差檢測像素中，左側(cè)部分和右側(cè)部分分別被遮光單元遮光；因此，實現(xiàn)了所謂的自動對焦。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:JP 2010-160313A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術問題
[0008]然而，在專利文獻1所描述的技術中，當遮光單元由具有高反射率的金屬等形成時，存在著入射在該遮光單元的側(cè)壁上的光發(fā)生散射并進入相鄰像素且因而發(fā)生顏色混合的情況。
[0009]由于發(fā)生散射并進入相鄰像素的光的成分可反常地增大相鄰像素的輸出，所以存在著對于圖像質(zhì)量而言該輸出作為顯眼的亮點而被觀察到的情況。
[0010]此外，由于進入相鄰像素的光量構成了相位差檢測像素上的入射光的損耗，所以相位差檢測像素的靈敏度可能降低；特別是在低亮度期間，由于影響總是很大，所以存在著無法適當?shù)貦z測相位差的擔憂。
[0011]本發(fā)明是針對這類情況而提出的的，并特別地抑制由于遮光單元的側(cè)壁處的反射而導致光進入與相位差檢測像素相鄰的像素，并因而可以防止相鄰像素中的顏色混合并提高相位差檢測像素的檢測靈敏度以適當?shù)貦z測相位差。
[0012]問題的解決方案
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了成像元件，其包括:光電二極管，其被配置成針對多個像素中的每者通過光電轉(zhuǎn)換生成與接收的光強度相一致的像素信號；以及遮光單元，其被配置成阻擋所述多個像素之中的相位差檢測像素的所述光電二極管上的入射光的一部分。在所述遮光單元的側(cè)壁上形成有顏色混合防止膜。
[0014]所述遮光單元可形成在位于層間膜上的顏色濾光片的一部分中，所述層間膜在光入射方向上處于所述光電二極管之前的級。所述顏色混合防止膜可由具有比所述層間膜的折射率更高的折射率的材料形成。
[0015]所述層間膜的材料可包括Si02。所述顏色混合防止膜的所述材料可包括具有比3102更高的折射率的 SiCN、SiN、SiC、S1N 和 HfO 2。
[0016]形成在所述遮光單元的所述側(cè)壁上的所述顏色混合防止膜可形成為隨著沿光入射方向的移動而相對于所述側(cè)壁的表面變厚。
[0017]形成在所述遮光單元的所述側(cè)壁上的所述顏色混合防止膜可形成為彎曲面形狀。
[0018]所述遮光單元的所述側(cè)壁上的所述顏色混合防止膜可以是通過干法刻蝕形成的。
[0019]所述遮光單元的所述側(cè)壁上的所述顏色混合防止膜可由多層形成。
[0020]所述遮光單元的所述側(cè)壁上的所述顏色混合防止膜可不僅形成在所述遮光單元的所述側(cè)壁上，還形成在所述遮光單元的上表面上。
[0021]所述光電二極管上的入射光可以是經(jīng)由前側(cè)照射和背側(cè)照射中的任一者施加的光。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了電子裝置，其包括:光電二極管，其被配置成針對多個像素中的每者通過光電轉(zhuǎn)換生成與接收的光強度相一致的像素信號；以及遮光單元，其被配置成在所述多個像素之中的相位差檢測像素的所述光電二極管之前的層級中阻擋入射光的一部分。在所述遮光單元的側(cè)壁上形成有顏色混合防止膜。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了用于制造成像元件的方法，所述成像元件包括:光電二極管，其被配置成針對多個像素中的每者通過光電轉(zhuǎn)換生成與接收的光強度相一致的像素信號，和遮光單元，其被配置成在所述多個像素之中的相位差檢測像素的所述光電二極管之前的層級中阻擋入射光的一部分。在所述遮光單元的側(cè)壁上形成有顏色混合防止膜。所述方法包括:堆疊用于形成所述遮光單元的層；在用于形成所述遮光單元的所述層中的與所述光電二極管相對應的位置中形成開口 ；在用于形成所述遮光單元的所述層上形成所述顏色混合防止膜；以及通過干法刻蝕來去除所述顏色混合防止膜的一部分。
[0024]在本發(fā)明的方面中，根據(jù)接收的光強度通過由光電二極管進行光電轉(zhuǎn)換來針對多個像素中的每者生成像素信號，通過多個像素之中的相位差檢測像素的光電二極管之前的層級中的遮光單元來阻擋入射光的一部分，且在遮光單元的側(cè)壁上形成顏色混合防止膜。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方面的成像元件可以是獨立的構造，或可以是執(zhí)行圖像處理的模塊。
[0026]本發(fā)明的有益效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明的方面，可抑制由相位差檢測像素的遮光單元處的反射引起的相鄰像素中的顏色混合并提高相位差檢測像素的光接收靈敏度。
【附圖說明】
[0028]圖1是示出本發(fā)明的成像裝置的實施例的構造示例的示圖。
[0029]圖2是說明實現(xiàn)圖1的成像裝置的功能的構造示例的框圖。
[0030]圖3是說明成像元件的構造示例的示圖。
[0031]圖4是說明普通成像元件的構造示例的示圖。
[0032]圖5是說明入射在用于在反射膜上形成防反射膜的材料上的入射光的波長與反射率之間的關系以及入射在用于在中間膜上形成防反射膜的材料上的入射光的波長與反射率之間的關系的示圖。
[0033]圖6是說明本發(fā)明的成像裝置的成像元件的構造示例的示圖。
[0034]圖7是說明制造圖1的成像裝置的成像元件的方法的流程圖。
[0035]圖8是說明制造圖1的成像裝置的成像元件的方法的示圖。
[0036]圖9是說明成像元件的第一修改示例的示圖。
[0037]圖10是說明成像元件的第二修改示例的示圖。
[0038]圖11是說明成像元件的第三修改示例的示圖。
[0039]圖12是說明成像元件的第四修改示例的示圖。
[0040]圖13是說明成像元件的第五修改示例的示圖。
[0041]圖14是說明成像元件的第六修改示例的示圖。
[0042]圖15是說明成像元件的第七修改示例的示圖。
【具體實施方式】
[0043]<成像裝置的應用示例>
[0044]圖1示出使用本發(fā)明的成像元件的成像裝置的實施例的構造示例。
[0045]圖1示出使用成像元件的成像裝置11的外觀構造示例，其中該成像元件抑制了由成像元件中包含的相位差檢測像素的遮光單元的側(cè)壁引起的散射，且由此可以防止相鄰像素中的顏色混合并提高相位差檢測像素的光接收靈敏度以適當?shù)貦z測相位差。
[0046]成像裝置11由透鏡31、操作模式切換旋鈕32、閃光燈33、成像模式切換旋鈕34、快門按鈕35和外殼36組成。
[0047]透鏡31的操作由后述的透鏡控制單元63 (圖2)控制，且透鏡31通過調(diào)整焦點位置使來自被攝體的入射光在成像元件52(圖2)上適當?shù)匦纬蔀閳D像。
[0048]操作模式切換旋鈕32是用戶在切換成像裝置11的攝像模式時操作的旋鈕。操作模式例如包括高速連續(xù)成像模式、低速連續(xù)成像模式、非連續(xù)成像模式、計時器成像模式等。
[0049]當被攝體周圍的亮度在成像期間不足時，閃光燈33自動地或手動地彈出未圖示的發(fā)光單元，并以預定時序向被攝體的區(qū)域發(fā)射光。
[0050]成像模式切換旋鈕34是用戶在切換成像模式時操作的旋鈕。成像模式包括快門速度偏好模式、光圈停止偏好模式、自動模式等。
[0051]快門按鈕35是用戶在使用成像裝置11拍攝圖像或設定焦點時操作的按鈕。當半按壓快門按鈕35時，設定焦點；且當完全按壓快門按鈕35時，執(zhí)行成像?？扉T按鈕35被配置成使得可以在用戶通過將快門按鈕35和外殼36抓持在一起來保持主體的同時執(zhí)行成像。
[0052]<成像裝置的構造示例>
[0053]接下來，參考圖2的框圖來說明實現(xiàn)圖1的成像裝置11的功能的構造示例。
[0054]成像裝置11包括透鏡31、濾光片51、成像元件52、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換單元53、鉗位單元54、缺陷校正單元55、去馬賽克單元56、LM/伽馬校正單元57、亮度色度信號生成單元58、視頻IF 59、顯示單元60和記錄單元61。
[0055]濾光片51對通過透鏡31傳輸?shù)娜肷涔膺M行平滑化，并使平滑化后的光以像素為基礎入射到成像元件52上。
[0056]成像元件52通過光電效應將從濾光片51入射的光轉(zhuǎn)換成電荷信號，并以像素為基礎將該電荷信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元53，以作為與該電荷信號相一致的像素信號。
[0057]模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換單元53將從成像元件52輸出的模擬像素信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號輸出至鉗位單元54。
[0058]鉗位單元54補償從A/D轉(zhuǎn)換單元53提供的像素信號的噪聲成分(這些噪聲成分是由被稱為光學黑體(0ΡΒ)的被遮光的像素中的暗電流引