固态图像传感器和照相机制造技术

一种固态图像传感器和照相机。该固态图像传感器包括用于焦点检测的多个像素，像素中的每个包括布置在半导体基板中的光电转换器、微透镜和布置在半导体基板与微透镜之间以覆盖光电转换器的一部分的光阻挡部分。像素中的平行于半导体基板的表面且在其上布置有光阻挡部分的面除了包括光阻挡部分之外还包括第一开口和第二开口。光阻挡部分包括间隔件，其具有光阻挡性质且被布置在第一开口和第二开口之间，第二开口在面积上比第一开口大，且光阻挡部分的面积比第一开口大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态图像传感器和照相机。
技术介绍
诸如CCD图像传感器或CMOS图像传感器之类的固态图像传感器被用在诸如视频照相机或电子静物照相机之类的照相机中。一些固态图像传感器包括焦点检测像素。日本专利公开No.2013-157883公开了一种固态图像传感器，其中覆盖光电转换器的几乎一半区域的光阻挡部分被布置在光电转换器上。在这样的固态图像传感器中，已经通过成像光学系统的光瞳的第一区域的光进入第一组的焦点检测像素，并且已经通过光瞳的第二区域的光进入第二组的焦点检测像素。焦点检测(检测散焦量)是基于由第一组的焦点检测像素和第二组的焦点检测像素检测到的图像来执行的。当光阻挡部分被提供成覆盖光电转换器的几乎一半的区域时，由每组中的焦点检测像素检测到的图像的边缘在图像高度较大的区域中变得平坦，并且焦点检测性能可能下降或者焦点检测可能失败。
技术实现思路
本专利技术提供了一种有利于在图像高度较大的区域中的焦点检测的技术。本专利技术的第一方面提供了包括用于焦点检测的多个像素的固态图像传感器，像素中的每个都包括布置在半导体基板中的光电转换器、微透镜以及布置在半导体基板与微透镜之间以覆盖光电转换器的一部分的光阻挡部分，其中像素中的与半导体基板的表面平行且在其上布置有光阻挡部分的面除了包括光阻挡部分之外还包括第一开口和第二开口，光阻挡部分包括间隔件，间隔件具有光阻挡性质且被布置在第一开口和第二开口之间，第二开口的面积比第一开口大，且光阻挡部分的面积比第一开口大。本专利技术的第二方面提供了一种照相机，包括：固态图像传感器，包括用于焦点检测的多个像素；以及处理器，被配置成处理从固态图像传感器输出的信号，其中像素中的每个都包括布置在半导体基板中的光电转换器、微透镜以及布置在半导体基板与微透镜之间以覆盖光电转换器的一部分的光阻挡部分，像素中的与半导体基板的表面平行且在其上布置有光阻挡部分的面除了包括光阻挡部分之外还包括第一开口和第二开口，光阻挡部分包括间隔件，间隔件具有光阻挡性质且被布置在第一开口和第二开口之间，第二开口的面积比第一开口大，且光阻挡部分的面积比第一开口大。从参照附图对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1是示出了根据本专利技术实施例的固态图像传感器的布置的视图；图2A和图2B是示出了根据本专利技术实施例的固态图像传感器中的焦点检测像素的布置的视图；图3A和图3B是示出了根据本专利技术实施例的固态图像传感器中的焦点检测像素的布置的视图；图4A到图4C是示出了根据本专利技术实施例的固态图像传感器中的焦点检测像素的布置的视图；图5A和图5B是示出了固态图像传感器和成像光学系统的出射光瞳之间的关系的视图；图6A和6B是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器的视图；图7A至7D是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器中的入射角分布的图；图8A到8D是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器的视图；图9A至9D是用于解释根据现有技术的固态图像传感器的视图；图10A和10B是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器和根据现有技术的固态图像传感器中的入射角分布的图；图11A和11B是示出了图10A和10B的部分的放大视图；图12A至12D是用于解释根据现有技术的固态图像传感器的视图；图13A和13B是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器和根据现有技术的固态图像传感器中的入射角分布的图；图14A和14B是示出了图13A和13B的部分的放大视图；图15A至15C是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器的视图；图16A至图16H是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器的视图；图17A和17B是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器的视图；图18是用于解释根据本专利技术实施例的固态图像传感器中的焦点检测像素的布局的视图；图19A和19B是示出了根据本专利技术实施例的固态图像传感器中的焦点检测像素的布置的视图；图20A和20B是示出了固态图像传感器和成像光学系统的出射光瞳之间的关系的视图；以及图21是示出了根据本专利技术实施例的照相机的布置的视图。具体实施方式虽然本专利技术将参照附图在整个示例性实施例中进行解释，但是本专利技术并不限于以下实施例。图1示出了根据本专利技术第一实施例的固态图像传感器10的布置。固态图像传感器10是包括用作用于焦点检测的像素的焦点检测像素的固态图像传感器。固态图像传感器10可以包括，例如，像素区域21、垂直扫描电路(垂直选择电路)22、两个读出电路23、两个水平扫描电路(水平选择电路)24和两个输出放大器25。不包括像素区域21的区域可以被称为外围电路区域。在像素区域21中，多个像素被二维地排列。所述多个像素包括多个成像像素和多个焦点检测像素。每个读出电路23可以包括，例如，列放大器、相关双采样(CDS)电路以及加法电路。读出电路23对来自由垂直扫描电路22选择的行的像素的经由垂直信号线读出的信号执行诸如放大和相加之类的处理。每个水平扫描电路24产生列选择信号以用于从读出电路23依次读出基于像素信号的信号。每个输出放大器25放大并输出由水平扫描电路24选择的列的信号。图2A、2B、3A和3B分别示出了根据第一实施例的固态图像传感器10中的第一焦点检测像素100和第二焦点检测像素101的布置。图2B和图3B分别是焦点检测像素100和101的平面视图，且图2A和图3A分别是沿图2B和图3B中的线(i)-(i)取得的剖视图。第一焦点检测像素100被配置成检测已经通过成像光学系统(未示出)的光瞳的第一区域的光。第二焦点检测像素101被配置成检测已经通过成像光学系统的光瞳的第二区域的光。第一焦点检测像素100包括布置在半导体基板103中的光电转换器102、微透镜108以及布置在半导体基板103与微透镜108之间以覆盖光电转换器102的一部分的光阻挡部分109。光电转换器102通过例如将杂质掺杂进入半导体基板103而形成。第二焦点检测像素101包括布置在半导体基板103中的光电转换器102、微透镜108以及布置在半导体基板103与微透镜108之间以覆盖光电转换器102的一部分的光阻挡部分113。光电转换器102通过例如将杂质掺杂进入半导体基板103而形成。根据第一实施例的固态图像传感器10或焦点检测像素100和101可以还包括布置在微透镜108和半导体基板103之间的绝缘膜104，以及布置在绝缘膜104和微透镜108之间的滤色器107。光阻挡部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态图像传感器，其特征在于包括用于焦点检测的多个像素，像素中的每个像素都包括布置在半导体基板中的光电转换器、微透镜以及布置在半导体基板与微透镜之间以覆盖光电转换器的一部分的光阻挡部分，其中，像素中的与半导体基板的表面平行并且在其上布置有光阻挡部分的面除了包括光阻挡部分之外还包括第一开口和第二开口，光阻挡部分包括间隔件，间隔件具有光阻挡性质且被布置在第一开口和第二开口之间，第二开口的面积比第一开口大，以及光阻挡部分的面积比第一开口大。

【技术特征摘要】
2015.01.26 JP 2015-0125321.一种固态图像传感器，其特征在于包括用于焦点检测的多个像素，像素中的每个像
素都包括布置在半导体基板中的光电转换器、微透镜以及布置在半导体基板与微透镜之间
以覆盖光电转换器的一部分的光阻挡部分，
其中，像素中的与半导体基板的表面平行并且在其上布置有光阻挡部分的面除了包括
光阻挡部分之外还包括第一开口和第二开口，
光阻挡部分包括间隔件，间隔件具有光阻挡性质且被布置在第一开口和第二开口之
间，
第二开口的面积比第一开口大，以及
光阻挡部分的面积比第一开口大。
2.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中，光阻挡部分的面积比第二开口小。
3.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中，设d为第一开口和第二开口之间的最
短距离，并且w为通过微透镜在所述面上形成的会聚点的宽度，则w≤d≤3w成立。
4.根据权利要求1所述的固态图像传感器，还包括：
布置在微透镜和半导体基板之间的绝缘膜；以及
布置在绝缘膜和微透镜之间的滤色器，
其中光阻挡部分被布置在绝缘膜中。
5.根据权利要求4所述的固态图像传感器，还包括绝缘膜中的在所述面和微透镜之间
的布...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤太朗，伊庭润，岩田公一郎，赤堀博男，重森翔太，桥本浩平，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP