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TWI892912B - 光檢測裝置及照相機 - Google Patents

光檢測裝置及照相機

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Publication number
TWI892912B
TWI892912B TW113145504A TW113145504A TWI892912B TW I892912 B TWI892912 B TW I892912B TW 113145504 A TW113145504 A TW 113145504A TW 113145504 A TW113145504 A TW 113145504A TW I892912 B TWI892912 B TW I892912B
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TW
Taiwan
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lens
adjacent
crystal
pixel
pixels
Prior art date
Application number
TW113145504A
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English (en)
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TW202515388A (zh
Inventor
西祥生
深川博信
加藤英明
佐藤秋光
Original Assignee
日商索尼半導體解決方案公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商索尼半導體解決方案公司 filed Critical 日商索尼半導體解決方案公司
Publication of TW202515388A publication Critical patent/TW202515388A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI892912B publication Critical patent/TWI892912B/zh

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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本發明簡化相位差像素之晶載透鏡之形成步驟。 本發明之攝像元件具備：像素陣列部、個別晶載透鏡、共通晶載透鏡、及相鄰晶載透鏡。像素陣列部二維地配置：相應於入射光而進行光電轉換之像素、相鄰地配置且檢測相位差之像素即複數個相位差像素、及與相位差像素相鄰之像素即相位差像素相鄰像素；個別晶載透鏡依每一像素配置，將入射光個別地集光於像素。共通晶載透鏡共通地配置於複數個相位差像素，將入射光共通地集光。相鄰晶載透鏡依每一相位差像素相鄰像素配置，將入射光個別地集光於相位差像素相鄰像素，且為了調整共通晶載透鏡之形狀而構成為與個別晶載透鏡不同之尺寸。

Description

光檢測裝置及照相機
本發明係關於一種攝像元件及攝像元件之製造方法。詳細而言，係關於一種檢測成像面相位差之攝像元件及該攝像元件之製造方法。
先前，業界曾使用進行自動對焦之攝像元件。例如，使用藉由配置檢測成像面相位差之相位差像素並檢測被攝體之焦點位置，相應於所檢測之焦點位置調整攝影透鏡之位置而進行自動對焦的攝像元件。此時，相位差像素係由一對像素構成。使透過攝影透鏡之不同位置、例如攝影透鏡之右側及左側之光分別朝一對相位差像素入射並進行攝像，而分別產生圖像信號。藉由檢測基於該產生之各個圖像信號之圖像之相位差，而可檢測焦點位置。如上述般將透過攝影透鏡之光分割為2束之方式被稱為光瞳分割。
作為此攝像元件，使用藉由在相鄰之2個像素配置共通之晶載透鏡而構成相位差像素且進行光瞳分割之攝像元件。藉由經由共通地配置之晶載透鏡將來自被攝體之光在2個像素集光，而可對於該等像素照射透過攝影透鏡之不同位置之光。例如，業界曾提案依每一像素形成第1微透鏡與被覆該第1微透鏡之膜，且在焦點檢測像素之膜之表面形成第2微透鏡的攝像 元件(例如，參照專利文獻1)。在該先前技術中，微透鏡及焦點檢測像素分別與晶載透鏡及相位差像素對應。又，第1微透鏡之表面之膜被用作藉由蝕刻而形成第2微透鏡時之蝕刻阻擋層。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-001682號公報
上述之先前技術為了提高焦點檢測像素之自動對焦之性能而進行集光點之調整。該集光點之調整係藉由當在相位差像素形成晶載透鏡及膜後，形成共通地被覆2個相位差像素之晶載透鏡之第2晶載透鏡而進行。如此，在上述之先前技術中，因利用2次晶載透鏡形成步驟形成相位差像素之晶載透鏡，而有晶載透鏡之形成步驟變複雜之問題。
本發明係鑒於上述之問題點而完成者，目的在於將相位差像素之晶載透鏡之形成步驟簡略化。
本發明係為了消除上述之問題點而完成者，其第1態樣之攝像元件具備：像素陣列部，其二維地配置：相應於入射光進行光電轉換之像素、相鄰地配置且檢測相位差之上述像素即複數個相位差像素、及與上述相位差 像素相鄰之上述像素即相位差像素相鄰像素；個別晶載透鏡，其依每一上述像素配置，將上述入射光個別地集光於上述像素；共通晶載透鏡，其共通地配置於上述複數個相位差像素，將上述入射光共通地集光；及相鄰晶載透鏡，其依每一上述相位差像素相鄰像素配置，將上述入射光個別地集光於上述相位差像素相鄰像素，且為了調整上述共通晶載透鏡之形狀而構成為與上述個別晶載透鏡不同之尺寸。
又，在該第1態樣中，上述相鄰晶載透鏡可構成為大於上述個別晶載透鏡之尺寸。
又，在該第1態樣中，上述相鄰晶載透鏡可構成為較上述個別晶載透鏡為大之底部之寬度。
又，在該第1態樣中，在頂點處與上述共通晶載透鏡相鄰之上述相鄰晶載透鏡可構成為大於在邊處與上述共通晶載透鏡相鄰之上述相鄰晶載透鏡之尺寸。
又，在該第1態樣中，可行的是，上述個別晶載透鏡相對於上述像素之位置相應於上述入射光之入射角度偏移而配置，上述相鄰晶載透鏡相對於上述相位差像素相鄰像素之位置相應於上述入射光之入射角度偏移而配置，上述共通晶載透鏡相對於上述相位差像素之位置相應於上述入射光之入射角度偏移而配置。
又，在該第1態樣中，與配置於上述像素陣列部之周緣部之上述共通晶載透鏡即周緣部共通晶載透鏡相鄰之相鄰晶載透鏡即周緣部相鄰晶載透鏡中接近上述像素陣列部之光學中心之上述周緣部相鄰晶載透鏡與接近上述像素陣列部之端部之上述周緣部相鄰晶載透鏡可構成為不同之尺寸。
又，在該第1態樣中，上述周緣部相鄰晶載透鏡中接近上述像素陣列部之光學中心之上述周緣部相鄰晶載透鏡可構成為小於相對於上述周緣部共通晶載透鏡對稱地配置的接近上述像素陣列部之端部之上述周緣部相鄰晶載透鏡之尺寸。
又，在該第1態樣中，配置於上述周緣部共通晶載透鏡與上述像素陣列部之光學中心之間之上述周緣部相鄰晶載透鏡即周緣部近鄰晶載透鏡可構成為小於相對於上述周緣部共通晶載透鏡對稱地配置之上述周緣部相鄰晶載透鏡即周緣部遠鄰晶載透鏡之尺寸。
又，在該第1態樣中，上述周緣部近鄰晶載透鏡可構成為小於與該周緣部近鄰晶載透鏡相鄰之上述個別晶載透鏡之尺寸。
又，在該第1態樣中，上述周緣部遠鄰晶載透鏡可構成為大於與該周緣部遠鄰晶載透鏡相鄰之上述個別晶載透鏡之尺寸。
又，在該第1態樣中，上述相鄰晶載透鏡之與上述共通晶載透鏡相鄰之區域之底部和與上述個別晶載透鏡相鄰之區域之底部可形成為不同之高 度。
又，在該第1態樣中，上述相鄰晶載透鏡之底面之形狀可構成為與上述相位差像素相鄰像素不同之形狀。
又，在該第1態樣中，上述共通晶載透鏡可對於2個上述相位差像素共通地將上述入射光集光。
又，在該第1態樣中，上述共通晶載透鏡可對於4個上述相位差像素共通地將上述入射光集光。
又，在該第1態樣中，上述複數個相位差像素可將上述入射光予以光瞳分割而檢測相位差。
又，本發明之第2態樣之攝像元件之製造方法具備：形成像素陣列部之步驟，該像素陣列部二維地配置有：相應於入射光而進行光電轉換之像素、相鄰地配置且檢測相位差之上述像素即複數個相位差像素、及與上述相位差像素相鄰之上述像素即相位差像素相鄰像素；形成依每一上述像素配置且將上述入射光個別地集光於上述像素之個別晶載透鏡的步驟；形成共通地配置於上述複數個相位差像素且將上述入射光共通地集光之共通晶載透鏡的步驟；及形成相鄰晶載透鏡之步驟，該相鄰晶載透鏡依每一上述相位差像素相鄰像素配置，將上述入射光在上述相位差像素相鄰像素個別地集光，且為了調整上述共通晶載透鏡之形狀而構成為與上述個別晶載透 鏡不同之尺寸。
在上述之態樣中，藉由將相鄰晶載透鏡構成為與個別晶載透鏡不同之尺寸，而帶來調整共通晶載透鏡之形狀之作用。設想利用共通之步驟製造個別晶載透鏡、相鄰晶載透鏡及共通晶載透鏡。
根據本發明，可發揮將相位差像素之晶載透鏡之形成步驟簡略化之優異效果。
1:攝像元件
10:像素陣列部
11:信號線
12:信號線
20:垂直驅動部
30:行信號處理部
40:控制部
41:信號線
42:信號線
100:像素
101:晶載透鏡之端部
110:晶載透鏡
112~114:晶載透鏡
130:平坦化膜
141:彩色濾光器
142:遮光膜
150:半導體基板
151:井區域/P型之井區域
152:n型半導體區域/分離部
152a:n型半導體區域
152b:n型半導體區域
153:分離部
154:分離區域
155:間隙
160:配線區域
161:絕緣層
162:配線層
170:支持基板
200:相位差像素相鄰像素
210~219:相鄰晶載透鏡
220~229:相鄰晶載透鏡
230~239:相鄰晶載透鏡
240~249:相鄰晶載透鏡
250~259:相鄰晶載透鏡
300:相位差像素
301:共通晶載透鏡之端部
310:共通晶載透鏡
320:共通晶載透鏡
330:共通晶載透鏡
340:共通晶載透鏡
350:共通晶載透鏡
401:晶載透鏡材
402~405:抗蝕劑
406:間隙
407:間隙
1000:照相機
1001:透鏡
1002:攝像元件
1003:攝像控制部
1004:透鏡驅動部
1005:圖像處理部
1006:操作輸入部
1007:圖框記憶體
1008:顯示部
1009:記錄部
A-A':線
B:與藍色光對應之彩色濾光器
B-B':線
C-C':線
D-D':線
E-E':線
F-F':線
G:與綠色光對應之彩色濾光器
G-G':線
R:與紅色光對應之彩色濾光器
圖1係顯示本發明之實施形態之攝像元件之構成例的圖。
圖2係顯示本發明之第1實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。
圖3係顯示本發明之第1實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。
圖4係顯示本發明之實施形態之彩色濾光器之構成例的圖。
圖5係顯示本發明之實施形態之彩色濾光器之構成例的圖。
圖6係顯示本發明之實施形態之彩色濾光器之另一構成例的圖。
圖7係顯示本發明之第1實施形態之攝像元件之製造方法之一例的圖。
圖8係顯示本發明之第1實施形態之攝像元件之製造方法之一例的圖。
圖9係顯示本發明之第1實施形態之晶載透鏡之製造方法之一例的 圖。
圖10係顯示本發明之第1實施形態之變化例之攝像元件之構成例的剖視圖。
圖11係顯示本發明之第1實施形態之變化例之攝像元件之另一構成例的剖視圖。
圖12係顯示本發明之第2實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。
圖13係顯示本發明之第2實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。
圖14係顯示本發明之第2實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。
圖15係顯示本發明之第2實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。
圖16係顯示本發明之第2實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。
圖17係顯示本發明之第3實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。
圖18係顯示本發明之第3實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。
圖19係顯示作為可應用本發明之攝像裝置之一例之照相機之概略構成例的方塊圖。
其次，參照圖式，說明用於實施本發明之形態(以下稱為實施形態)。在以下之圖式中，對同一或類似之部分賦予同一或類似之符號。惟，圖式係示意性圖式，各部之尺寸之比率等不一定與現實之尺寸之比率一致。又，毋庸置疑，圖式相互之間亦然，存在包含彼此之尺寸之關係或比率不同之部分之情形。又，按照以下之順序進行實施形態之說明。
1.第1實施形態
2.第2實施形態
3.第3實施形態
4.對於照相機之應用例
<1.第1實施形態>
[攝像元件之構成]
圖1係顯示本發明之實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。該圖之攝像元件1具備：像素陣列部10、垂直驅動部20、行信號處理部30、及控制部40。
像素陣列部10係像素100(對應第1像素)呈二維格子狀配置而構成者。此處，像素100係產生相應於所照射之光之圖像信號者。該像素100具有產生相應於所照射之光之電荷之光電轉換部。又，像素100更具有像素電路。該像素電路產生基於由光電轉換部產生之電荷之圖像信號。圖像信號之產生係由藉由後述之垂直驅動部20而產生之控制信號控制。在像素陣列部10中呈XY矩陣狀配置有信號線11及12。信號線11係傳遞像素100之像素電路之控制信號之信號線，依像素陣列部10之每列配置，且對於配置於各列之像素100共通地配線。信號線12係傳遞由像素100之像素電路產生之圖像信號之信號線，依像素陣列部10之每行配置，且對於配置於各行之像素100共通地配線。該等光電轉換部及像素電路形成於半導體基板。
垂直驅動部20係產生像素100之像素電路之控制信號者。該垂直驅動 部20經由該圖之信號線11朝像素100傳遞產生之控制信號。行信號處理部30係處理由像素100產生之圖像信號者。該行信號處理部30進行經由該圖之信號線12自像素100傳遞之圖像信號的處理。關於行信號處理部30之處理，例如，相當於將在像素100中產生之類比圖像信號轉換數位圖像信號之類比數位轉換。由行信號處理部30處理之圖像信號作為攝像元件1之圖像信號被輸出。控制部40係控制攝像元件1之整體者。該控制部40藉由產生並輸出控制垂直驅動部20及行信號處理部30之控制信號，而進行攝像元件1之控制。由控制部40產生之控制信號藉由信號線41及42而對垂直驅動部20及行信號處理部30分別傳遞。
在上述之像素陣列部10中，除像素100以外更配置有相位差像素300(對應第2像素)及相位差像素相鄰像素200(對應第3像素)。在該圖中，附加有加網狀之陰影之像素及附加有斜線之陰影之像素分別相當於相位差像素300及相位差像素相鄰像素200。相位差像素300係用於檢測成像面相位差之像素。該相位差像素300例如左右相鄰地配置而進行光瞳分割。在像素陣列部10中呈線狀配置有複數個此左右相鄰之相位差像素300。由該等複數個相位差像素300產生之圖像信號自攝像元件1輸出，並在使用攝像元件1之照相機等之機器中被處理。具體而言，利用由左右相鄰之相位差像素300產生之圖像信號，產生透過攝影透鏡之右側及左側之光之圖像。藉由檢測該等圖像之相位差而檢測被攝體之焦點位置，基於所檢測之焦點位置調整攝影透鏡之位置，而執行自動對焦。
又，相位差像素相鄰像素200係以包圍2個相位差像素300之周圍之方 式相鄰地配置之像素。在該等相位差像素300及相位差像素相鄰像素200中配置有與像素100相同之構成之光電轉換部及像素電路。亦即，相位差像素300及相位差像素相鄰像素200可將半導體基板之擴散區域等設為與像素100相同之構成。如後述般，在像素100、相位差像素300及相位差像素相鄰像素200中配置有互不相同之形狀之晶載透鏡。此處，所謂晶載透鏡係將來自被攝體之光在像素100等之光電轉換部集光之透鏡。
[晶載透鏡之構成]
圖2係顯示本發明之第1實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。該圖係顯示像素陣列部10之構成例之圖，且係顯示像素100、相位差像素相鄰像素200及相位差像素300之晶載透鏡之構成例之圖。如圖1中所說明般，像素陣列部10係在複數個像素100中配置有相位差像素相鄰像素200及相位差像素300而構成。在該圖中，實線之正方形表示像素100之晶載透鏡110。附加有加網狀之陰影之實線之六角形表示在2個相位差像素300共通地配置之晶載透鏡(以下稱為共通晶載透鏡)310。其以外之附加有斜線之陰影之實線之四角表示相位差像素相鄰像素200之晶載透鏡。將該相位差像素相鄰像素200之晶載透鏡稱為相鄰晶載透鏡。在該圖中，相鄰晶載透鏡210至219配置於共通晶載透鏡310之周圍。此外，晶載透鏡110係申請專利範圍所記載之個別晶載透鏡之一例。
晶載透鏡110在俯視下構成為與像素100大致相同之形狀，具有矩形形狀之底面。自該底面呈凸狀形成有曲面而構成為透鏡形狀，而將入射光集光。又，相位差像素300及相位差像素相鄰像素200構成為與像素100大 致相同之形狀。該圖之虛線表示相位差像素相鄰像素200及相位差像素300。如該圖所示，共通晶載透鏡310構成為較2個份額之相位差像素300之面積之合計為小之面積之形狀。又，共通晶載透鏡310相對於由2個份額之相位差像素300形成之長方形之形狀，構成為將長邊平分且朝向短邊呈錐形狀縮窄之六角形，並且構成為近似於橢圓之底面。又，共通晶載透鏡310構成為將上述之長邊方向之尺寸縮小之形狀。藉由將共通晶載透鏡310構成為此形狀，可提高相位差像素300之光瞳分割之分離精度，提高相位差之檢測精度。針對共通晶載透鏡310之形狀之細節於後文敘述。
配置於該共通晶載透鏡310之周圍之相鄰晶載透鏡210至219構成為與晶載透鏡110不同之形狀及尺寸。具體而言，相鄰晶載透鏡210至219構成為與相位差像素300相鄰之區域朝相位差像素300突出之形狀，且構成為大於晶載透鏡110之尺寸。又，相鄰晶載透鏡210至219中、在頂點處與共通晶載透鏡310相鄰之相鄰晶載透鏡211、214、216及219構成為大於在邊處與共通晶載透鏡310相鄰之相鄰晶載透鏡210、212、213、215、217及218之尺寸。藉此，相鄰晶載透鏡210至219構成為於共通晶載透鏡310之上述之短邊附近相鄰之區域朝相位差像素300側突出之形狀。藉由該相鄰晶載透鏡之突出，而調整共通晶載透鏡310之形狀。藉由將相鄰晶載透鏡210至219構成為大於晶載透鏡110之尺寸，可實現共通晶載透鏡310之形狀之調整。
[攝像元件之構成]
圖3係顯示本發明之第1實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。該 圖係顯示沿圖2之A-A'線之攝像元件1(像素陣列部10)之剖面之構成的圖。該圖之攝像元件1係由半導體基板150、配線區域160、彩色濾光器141、遮光膜142、平坦化膜130、晶載透鏡110、及支持基板170構成。此外，在相位差像素300中配置共通晶載透鏡310，來取代晶載透鏡110。在相位差像素相鄰像素200中配置相鄰晶載透鏡210及215，來取代晶載透鏡110。
半導體基板150係供形成像素100等之光電轉換部及像素電路之半導體元件部分的半導體之基板。又，在半導體基板150中，更形成圖1中所說明之垂直驅動部20等之半導體元件。在該圖中記載有該等半導體元件中之光電轉換部。光電轉換部等元件形成於半導體基板150中形成之井區域151。為了方便說明，該圖之半導體基板150可設想為構成p型之井區域151者。在該p型之井區域151依每一像素形成n型半導體區域152。藉由形成於該n型半導體區域152與n型半導體區域152之周圍之p型之井區域151之界面的pn接面而構成光電二極體。該光電二極體相當於光電轉換部(對應第1光電轉換區域、第2光電轉換區域、第3光電轉換區域)。在半導體基板150中，於像素100等之邊界配置分離部153。該分離部153係由絕緣膜等構成而將像素100等之間電性分離者。
配線區域160係形成有像素電路等之配線之區域。該配線區域係由配線層162及絕緣層161構成。配線層162係由金屬等構成，傳遞圖像信號等之信號之配線。絕緣層161係將配線層162絕緣者。該配線層162及絕緣層161可構成為多層。
支持基板170係支持攝像元件1之基板。藉由配置該支持基板170，而在攝像元件1之製造步驟中，可提高攝像元件1之強度。
彩色濾光器141係透過入射光中之特定之波長之光的光學濾光器。作為彩色濾光器141，可使用透過紅色光、綠色光及藍色光之彩色濾光器141。遮光膜142係配置於相鄰之彩色濾光器141之邊界，對傾斜地透過彩色濾光器141之入射光進行遮光者。藉由配置該遮光膜142而可防止混色。遮光膜142可由具有遮光性之材料、例如鋁或鎢等之金屬構成。
平坦化膜130係將像素100等之表面平坦化之膜。該平坦化膜130可由樹脂等構成，可由與後述之晶載透鏡110等相同之材料構成。
晶載透鏡110、相鄰晶載透鏡210及215、以及共通晶載透鏡310係如前述般將入射光在像素100等集光之透鏡。晶載透鏡110將入射光在像素100之n型半導體區域152之表面附近集光。同樣地，相鄰晶載透鏡210及215將入射光在相位差像素相鄰像素200之n型半導體區域152之表面附近集光。該等晶載透鏡110、相鄰晶載透鏡210及215、以及共通晶載透鏡310例如可由苯乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物系樹脂及矽氧烷系樹脂等之有機材料構成。又，也可由氮化矽或氮氧化矽等之無機材料構成。此外，該圖之攝像元件1相當於朝與供配置半導體基板150之配線區域160之面即表面不同之面即背面照射入射光的背面照射型攝像元件。
共通晶載透鏡310跨於2個相位差像素300而配置。因而，主要透過攝影透鏡之右側之光朝該圖之左側之相位差像素300之n型半導體區域152a入射。主要透過攝影透鏡之左側之光朝該圖之右側之相位差像素300之n型半導體區域152b入射。藉此，可執行左右方向之光瞳分割。藉由檢測由該等2個相位差像素300之圖像信號所致之圖像之相位差，而可計測散焦量，從而可檢測攝影透鏡之焦點位置。
為了精密地檢測焦點位置，而必須提高經光瞳分割之相位差像素300之分離精度。因此，必須將共通晶載透鏡310之集光位置配置於2個相位差像素300之中央，且將所集光之區域縮小為圓形狀之區域。因而，將共通晶載透鏡310構成為小於將2個相位差像素300合併之區域之尺寸，且增加共通晶載透鏡310之曲率，而構成為半球形狀。如該圖所示，藉由將共通晶載透鏡310之端部301(對應第2緣)在較晶載透鏡110之端部101(對應第1緣)更深之位置構成，而可增加共通晶載透鏡310之曲率。藉由如上述般調整共通晶載透鏡310之形狀，而可構成點形狀之集光區域，可提高光瞳分割之分離精度。
該圖之相鄰晶載透鏡210及215之與共通晶載透鏡310相鄰之端部朝共通晶載透鏡310之方向突出而形成，構成為較晶載透鏡110為大之底面之寬度。又，相鄰晶載透鏡210及215在與共通晶載透鏡310之端部301相同之深度構成。藉此，可如上述般調整共通晶載透鏡310之形狀。
圖4係顯示本發明之第1實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。該圖係顯示沿圖2之B-B'線之攝像元件1之剖面之構成的圖，且係顯示2個相位差像素300之邊界之附近之構成的圖。由於相當於2個晶載透鏡110相接之區域之剖面，故晶載透鏡110與圖3比較為更薄之厚度。相對於此，共通晶載透鏡310構成為與圖3之共通晶載透鏡310相同之厚度。相鄰晶載透鏡213及217構成為與相位差像素相鄰像素200大致相同之寬度，且構成為與共通晶載透鏡310相接之形狀。
[彩色濾光器之構成]
圖5係顯示本發明之實施形態之彩色濾光器之構成例的圖。該圖係顯示圖2中所說明之像素陣列部10之彩色濾光器141之配置之一例的圖。在該圖中，省略與圖2相同之部分之符號之記載。該圖所記載之文字表示所配置之彩色濾光器141之種類。該圖之「R」、「G」及「B」分別表示與紅色光、綠色光及藍色光對應之彩色濾光器141。又，該圖係相同種類之彩色濾光器141配置而成之2列2行之4個像素100呈拜耳排列構成者。此處，所謂拜耳排列係與綠色光對應之彩色濾光器141呈方格形狀配置，與紅色光及藍色光對應之彩色濾光器141配置於與綠色光對應之彩色濾光器之間的排列。
該圖之圖a係顯示在依照拜耳排列配置有與綠色對應之彩色濾光器141之像素之位置配置相位差像素300之情形之例者。可在不擾亂像素陣列部10之彩色濾光器141之排列下配置相位差像素300。
該圖之圖b係顯示在相位差像素300配置與綠色光對應之彩色濾光器141之情形之例者。可優先配置相位差像素300而形成像素陣列部10。
該圖之圖c係顯示省略相位差像素300之彩色濾光器141之配置之情形之例者。此時，在配置相位差像素300之彩色濾光器141之區域，例如可配置厚膜化之平坦化膜130。
圖6係顯示本發明之實施形態之彩色濾光器之另一構成例之圖。該圖係顯示排列有呈拜耳排列構成之2列2行之像素100之情形之例者。該圖之圖a係顯示在2個相位差像素300配置互不相同之彩色濾光器141之情形之例者。該圖之圖b係顯示在相位差像素300配置與綠色光對應之彩色濾光器141之情形之例者。該圖之圖c係顯示省略相位差像素300之彩色濾光器141之配置之情形之例者。
[攝像元件之製造方法]
圖7及圖8係顯示本發明之第1實施形態之攝像元件之製造方法之一例的圖。該圖7及圖8係顯示攝像元件1之製造步驟之一例之圖。首先，在半導體基板150形成p型之井區域151，且形成n型半導體區域152。其次，在半導體基板150形成配線區域160，且接著支持基板170。其次，研削半導體基板150之背面而使其薄壁化。其次，在像素100之間形成p型之分離區域。其可藉由離子佈植而進行。其次，在分離區域形成溝渠，在該溝渠配置分離部153。其次，在半導體基板150之背面配置遮光膜142及彩色濾光器141(圖7之圖a)。藉此，可形成像素陣列部10。此外，該步驟係申請專 利範圍所記載之像素陣列部形成步驟之一例。
其次，在彩色濾光器141之表面配置成為晶載透鏡110等之材料之晶載透鏡材401(圖7之圖b)。其次，在晶載透鏡材401之表面配置抗蝕劑402(圖7之圖c)。其次，將抗蝕劑402圖案化而形成抗蝕劑403及404。該圖案化可藉由將抗蝕劑402呈四角柱之形狀曝光及顯影而進行。此時，在形成晶載透鏡110及相鄰晶載透鏡210至219之區域配置具有較像素100為小之底面之抗蝕劑403。另一方面，在形成共通晶載透鏡310之區域配置較較抗蝕劑403更橫長地構成之抗蝕劑404(圖8之圖a)。
其次，將攝像元件1加熱至抗蝕劑403及404之軟化點以上之溫度。該加熱可利用回流爐進行。藉此，抗蝕劑403及404軟化而形成曲面，且相鄰之抗蝕劑403之端部彼此附著而形成抗蝕劑405(圖8之圖b)。其次，蝕刻抗蝕劑405及晶載透鏡材401。該蝕刻可利用乾式蝕刻進行(圖8之圖c)。藉此，可將抗蝕劑405之形狀轉印於晶載透鏡材401，而可同時形成晶載透鏡110、相鄰晶載透鏡210至219、及共通晶載透鏡310。
此外，形成共通晶載透鏡310之步驟係申請專利範圍所記載之共通晶載透鏡形成步驟之一例。形成相鄰晶載透鏡210至219之步驟係申請專利範圍所記載之相鄰晶載透鏡形成步驟之一例。形成晶載透鏡110之步驟係申請專利範圍所記載之個別晶載透鏡形成步驟之一例。
[晶載透鏡之製造方法]
圖9係顯示本發明之第1實施形態之晶載透鏡之製造方法之一例的圖。該圖係顯示在圖8之圖a中所說明之抗蝕劑403及404之構成例之圖。如該圖所示，在相鄰之抗蝕劑403之間形成有間隙406。抗蝕劑404構成為與抗蝕劑403相同寬度之短邊，且將長邊側構成為比較短之長度。藉此，在與於短邊處相鄰之抗蝕劑403之間形成有較間隙406更寬廣之間隙407。亦即，配置於與相鄰晶載透鏡210至219對應之位置的抗蝕劑403和與共通晶載透鏡310對應之抗蝕劑404之間形成有比較寬廣之間隙407。
其次，當進行回流加熱而使抗蝕劑403及404軟化時，抗蝕劑403等之角部朝間隙406之區域溶出而形成晶載透鏡110之曲面。藉此，可產生圖8之圖b之抗蝕劑405。在間隙407中也流入軟化之抗蝕劑403及404之一部分。然而，因間隙407較間隙406更寬廣，而流入後之抗蝕劑之形狀為和與間隙406相鄰之抗蝕劑403不同之形狀。該圖之箭頭表示間隙407中之抗蝕劑403及404之流入之樣態。與相鄰晶載透鏡210至219對應之抗蝕劑403流入朝相位差像素300之方向突出之位置。另一方面，抗蝕劑404藉由相鄰之抗蝕劑403之流入而短邊之附近之形狀被調整。藉此，可形成在圖8之圖b中所說明之抗蝕劑405。
[變化例]
上述之攝像元件1在相位差像素300之間省略遮光膜142且配置有分離部153，但也可設為其他構成。
圖10係顯示本發明之第1實施形態之變化例之攝像元件之構成例的剖 視圖。該圖之圖a係顯示在相位差像素300之間配置有遮光膜142之情形之例者。又，該圖之圖b係顯示省略相位差像素300之間之分離部153，僅配置有分離區域154之情形之例者。此外，也可設為在該圖之圖b之攝像元件1中配置遮光膜142之構成。
圖11係顯示本發明之第1實施形態之變化例之攝像元件之另一構成例的剖視圖。該圖係顯示在配置於相位差像素300之分離部152形成間隙155之情形之例者。在圖4中所說明之相位差像素300配置有分離部152而將2個相位差像素300分離。然而，有因該分離部152而相位差像素300之入射光散射，光瞳分割之精度降低之情形。在此情形下，藉由形成間隙155，而可降低入射光之散射。
此外，本發明之第1實施形態之攝像元件1之構成不限定於此例。例如，圖2中所說明之共通晶載透鏡310在2個相位差像素300共通地配置，但也可使用在4個相位差像素300共通地配置之共通晶載透鏡。又，也可將攝像元件1設為自半導體基板150之配線區域160之側照射入射光之表面照射型攝像元件。
如以上所說明般，本發明之第1實施形態之攝像元件1藉由將相鄰晶載透鏡210至219構成為與晶載透鏡110不同之尺寸，而調整共通晶載透鏡310之形狀。藉此，可提高相位差像素300之光瞳分割之分離精度且將共通晶載透鏡310等之製造步驟簡略化。
<2.第2實施形態>
上述之第1實施形態之攝像元件1將像素陣列部10之晶載透鏡110等相對於像素100等配置於相同之位置。相對於此，本發明之第2實施形態之攝像元件1在相應於入射光朝像素100等之入射角度使晶載透鏡110等偏移而配置之點上與上述之第1實施形態不同。
如前述般，攝像元件1配置於照相機等，經由攝影透鏡照射來自被攝體之光。包含該攝影透鏡之照相機鏡頭配置於本身之光軸與像素陣列部10之光學中心一致之位置。此處，所謂光學中心係照射來自被攝體之光之攝像元件1(像素陣列部10)之區域之中心。然而，因攝像元件1之像素陣列部10構成為平面，而在像素陣列部10之端部中，來被攝體之光傾斜地入射。因而，晶載透鏡110等之集光位置會偏移。因而，在配置於像素陣列部10之周邊部之像素100等中，相應於入射光之入射角度使晶載透鏡110等自像素100之中心偏移而配置，而修正集光位置之偏移。此種相應於入射光之入射角度將晶載透鏡偏移而配置之修正被稱為光瞳修正。
[像素陣列部之左端附近之晶載透鏡之構成]
圖12係顯示本發明之第2實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。該圖係顯示配置於圖1中所說明之像素陣列部10之周緣部之像素100等中的配置於左端之邊之附近之像素100等之晶載透鏡110等之構成例的圖。該圖之像素陣列部10在以下之點上與圖2中所說明之像素陣列部10不同。該圖之像素100具備晶載透鏡112，來取代晶載透鏡110。該圖之相位差像素相鄰像素200具備相鄰晶載透鏡220至229，來取代相鄰晶載透鏡210至219。該 圖之相位差像素300具備共通晶載透鏡320，來取代共通晶載透鏡310。
該圖之晶載透鏡112、相鄰晶載透鏡220至229、及共通晶載透鏡320相應於入射光之入射角度使晶載透鏡110等自像素100等之中心偏移而配置。具體而言，晶載透鏡112、相鄰晶載透鏡220至229、及共通晶載透鏡320朝像素陣列部10之光學中心之方向即右方向偏移而配置。又，相鄰晶載透鏡220至229中之接近像素陣列部10之光學中心之相鄰晶載透鏡224至226與接近像素陣列部10之端部之相鄰晶載透鏡220、221及229構成為不同之尺寸。例如，相鄰晶載透鏡224至226構成為小於相對於共通晶載透鏡320對稱地配置之相鄰晶載透鏡220、221及229之尺寸。具體而言，相鄰晶載透鏡224構成為小於相鄰晶載透鏡229之尺寸。同樣地，相鄰晶載透鏡225構成為小於相鄰晶載透鏡220之尺寸，相鄰晶載透鏡226構成為小於相鄰晶載透鏡221之尺寸。
此外，共通晶載透鏡320係申請專利範圍所記載之周緣部共通晶載透鏡之一例。相鄰晶載透鏡220至229係申請專利範圍所記載之周緣部相鄰晶載透鏡之一例。晶載透鏡112係申請專利範圍所記載之個別晶載透鏡之一例。
又，配置於共通晶載透鏡320與像素陣列部10之光學中心之間之相鄰晶載透鏡225構成為小於相對於共通晶載透鏡320對稱地配置之相鄰晶載透鏡220之尺寸。又，相鄰晶載透鏡225構成為小於與相鄰晶載透鏡225相鄰之晶載透鏡112之尺寸。又，相鄰晶載透鏡220構成為大於與相鄰晶載 透鏡220相鄰之晶載透鏡112之尺寸。此外，相鄰晶載透鏡225係申請專利範圍所記載之周緣部近鄰晶載透鏡之一例。相鄰晶載透鏡220係申請專利範圍所記載之周緣部遠鄰晶載透鏡之一例。
如此，相鄰晶載透鏡220至229中之靠像素陣列部10之光學中心配置之相鄰晶載透鏡構成為小於靠像素陣列部10之端部配置之相鄰晶載透鏡之尺寸。尤其是，配置於共通晶載透鏡320與像素陣列部10之光學中心之間之相鄰晶載透鏡225構成為最小之尺寸，且構成為小於相鄰之晶載透鏡112及配置於對向之位置之相鄰晶載透鏡220之尺寸。如此，相鄰晶載透鏡220至229分別被調整為非對稱之形狀。此係緣於將相鄰晶載透鏡220至229之對於入射光之感度均衡化之故。
如前述般，為了進行光瞳修正，而相鄰晶載透鏡220至229朝像素陣列部10之光學中心之方向偏移而配置。此時，若將相鄰晶載透鏡220至229與圖2中所說明之相鄰晶載透鏡210至219設為同樣之形狀，則靠像素陣列部10之光學中心配置之相鄰晶載透鏡與靠像素陣列部10之端部配置之相鄰晶載透鏡具有不同之感度特性。例如，不進行上述之調整之相鄰晶載透鏡225具有高於同樣地不進行調整之相鄰晶載透鏡220之感度。此係由於相鄰晶載透鏡因朝相位差像素300之區域突出而形成，故光瞳修正之效果會根據相對於共通晶載透鏡320之位置而有所不同。又，如在圖3中所說明般，相鄰晶載透鏡之與共通晶載透鏡320相鄰之端部和與晶載透鏡112相鄰之端部之深度不同，亦為光瞳修正之效果不同之原因。
因而，藉由如上述之相鄰晶載透鏡220至229般調整形狀，可將感度均衡化。此外，在像素陣列部10之右端附近，可將該圖之晶載透鏡112等設為左右反轉之形狀之晶載透鏡等。共通晶載透鏡320及相鄰晶載透鏡220至229可藉由變更圖9中所說明之抗蝕劑403及404之形狀及位置而形成。
圖13係顯示本發明之第2實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。該圖係顯示沿圖12之C-C'線之攝像元件1之剖面之構成的圖。如該圖所示，相鄰晶載透鏡220及225構成為不同之形狀。
[像素陣列部之上端附近之晶載透鏡之構成]
圖14係顯示本發明之第2實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。該圖係顯示配置於圖1中所說明之像素陣列部10之周緣部之像素100等中配置於上端之邊之附近之像素100等之晶載透鏡之構成例的圖。該圖之像素陣列部10在以下之點上與圖2中所說明之像素陣列部10不同。該圖之像素100具備晶載透鏡113，來取代晶載透鏡110。該圖之相位差像素相鄰像素200具備相鄰晶載透鏡230至239，來取代相鄰晶載透鏡210至219。該圖之相位差像素300具備共通晶載透鏡330，來取代共通晶載透鏡310。
該圖之晶載透鏡113、相鄰晶載透鏡230至239、及共通晶載透鏡330朝像素陣列部10之光學中心之方向即下方向偏移而配置。又，相鄰晶載透鏡230至239中、接近像素陣列部10之光學中心之相鄰晶載透鏡236至239與接近像素陣列部10之端部之相鄰晶載透鏡231至234構成為不同之尺 寸。例如，相鄰晶載透鏡236至239構成為小於相對於共通晶載透鏡330對稱地配置之相鄰晶載透鏡231至234之尺寸。具體而言，相鄰晶載透鏡236及239各自構成為小於相鄰晶載透鏡231及234之尺寸。同樣地，相鄰晶載透鏡237及238各自構成為小於相鄰晶載透鏡232及233之尺寸。
此外，共通晶載透鏡330係申請專利範圍所記載之周緣部共通晶載透鏡之一例。相鄰晶載透鏡230至239係申請專利範圍所記載之周緣部相鄰晶載透鏡之一例。晶載透鏡113係申請專利範圍所記載之個別晶載透鏡之一例。
又，配置於共通晶載透鏡330與像素陣列部10之光學中心之間之相鄰晶載透鏡237及238構成為小於相對於共通晶載透鏡330分別對稱地配置之相鄰晶載透鏡232及233之尺寸。又，相鄰晶載透鏡237及238構成為小於相鄰之晶載透鏡113之尺寸。又，相鄰晶載透鏡232及233構成為大於相鄰之晶載透鏡113之尺寸。此外，相鄰晶載透鏡237及238係申請專利範圍所記載之周緣部近鄰晶載透鏡之一例。相鄰晶載透鏡232及233係申請專利範圍所記載之周緣部遠鄰晶載透鏡之一例。
如此，相鄰晶載透鏡230至239中之靠像素陣列部10之光學中心配置之相鄰晶載透鏡構成為小於靠像素陣列部10之端部配置之相鄰晶載透鏡之尺寸。配置於共通晶載透鏡330與像素陣列部10之光學中心之間之相鄰晶載透鏡237及238構成為最小之尺寸，且構成為小於相鄰之晶載透鏡113及配置於對向之位置之相鄰晶載透鏡232及233之尺寸。與在圖12中所說明 之相鄰晶載透鏡220至229同樣地，藉由將相鄰晶載透鏡230至239構成為非對稱之形狀，而可將相鄰晶載透鏡230至239之對於入射光之感度均衡化。此外，在像素陣列部10之下端附近，可將該圖之晶載透鏡113等設為上下反轉之形狀之晶載透鏡等。
圖15係顯示本發明之第2實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。該圖係顯示沿圖14之D-D'線之攝像元件1之剖面之構成的圖。如該圖所示，相鄰晶載透鏡233及237構成為不同之形狀。
[像素陣列部之左上角隅附近之晶載透鏡之構成]
圖16係顯示本發明之第2實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。該圖係顯示配置於圖1中所說明之像素陣列部10之周緣部之像素100等中的配置於左上角隅之附近之像素100等之晶載透鏡之構成例的圖。該圖之像素陣列部10在以下之點上與圖2中所說明之像素陣列部10不同。該圖之像素100具備晶載透鏡114，來取代晶載透鏡110。該圖之相位差像素相鄰像素200具備相鄰晶載透鏡240至249，來取代相鄰晶載透鏡210至219。該圖之相位差像素300具備共通晶載透鏡340，來取代共通晶載透鏡310。
該圖之晶載透鏡114、相鄰晶載透鏡240至249、及共通晶載透鏡340朝像素陣列部10之光學中心之方向即右下方向偏移而配置。又，相鄰晶載透鏡240至249中之接近像素陣列部10之光學中心之相鄰晶載透鏡245至247與接近像素陣列部10之端部之相鄰晶載透鏡240至242構成為不同之尺寸。例如，相鄰晶載透鏡245至247構成為小於相對於共通晶載透鏡340對 稱地配置之相鄰晶載透鏡240至242之尺寸。具體而言，相鄰晶載透鏡245構成為小於相鄰晶載透鏡240之尺寸。同樣地，相鄰晶載透鏡246構成為小於相鄰晶載透鏡241之尺寸。相鄰晶載透鏡247構成為小於相鄰晶載透鏡242之尺寸。
此外，共通晶載透鏡340係申請專利範圍所記載之周緣部共通晶載透鏡之一例。相鄰晶載透鏡240至249係申請專利範圍所記載之周緣部相鄰晶載透鏡之一例。晶載透鏡114係申請專利範圍所記載之個別晶載透鏡之一例。
又，配置於共通晶載透鏡340與像素陣列部10之光學中心之間之相鄰晶載透鏡246構成為小於相對於共通晶載透鏡340對稱地配置之相鄰晶載透鏡241之尺寸。又，相鄰晶載透鏡246構成為小於相鄰之晶載透鏡114之尺寸。又，相鄰晶載透鏡241構成為大於相鄰之晶載透鏡114之尺寸。此外，相鄰晶載透鏡246係申請專利範圍所記載之周緣部近鄰晶載透鏡之一例。相鄰晶載透鏡241係申請專利範圍所記載之周緣部遠鄰晶載透鏡之一例。
如此，相鄰晶載透鏡240至249中之靠像素陣列部10之光學中心配置之相鄰晶載透鏡構成為小於靠像素陣列部10之端部配置之相鄰晶載透鏡之尺寸。配置於共通晶載透鏡340與像素陣列部10之光學中心之間之相鄰晶載透鏡246構成為最小之尺寸，且構成為小於相鄰之晶載透鏡114及配置於對向之位置之相鄰晶載透鏡241之尺寸。與在圖12中所說明之相鄰晶載 透鏡220至229同樣地，藉由將相鄰晶載透鏡240至249構成為非對稱之形狀，而可將對於入射光之感度均衡化。此外，在左上角隅附近以外之像素陣列部10之角隅部中，可將該圖之晶載透鏡114等設為對稱地反轉之形狀之晶載透鏡等。
除此以外之攝像元件1之構成由於與本發明之第1實施形態中所說明之攝像元件1之構成同樣，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第2實施形態之攝像元件1在進行光瞳修正時，藉由調整共通晶載透鏡及相鄰晶載透鏡之形狀，而可將相鄰晶載透鏡之感度均衡化。藉此，可防止畫質之劣化。
<3.第3實施形態>
上述之第1實施形態之攝像元件1將相鄰晶載透鏡210至219構成為大於晶載透鏡110之尺寸。相對於此，本發明之第3實施形態之攝像元件1在將相鄰晶載透鏡210至219之一部分之相鄰晶載透鏡構成為大於晶載透鏡110之尺寸之點上與上述之第1實施形態不同。
[晶載透鏡之構成]
圖17係顯示本發明之第3實施形態之晶載透鏡之構成例的圖。該圖之像素陣列部10在以下之點上與圖2中所說明之像素陣列部10不同。該圖之相位差像素相鄰像素200具備相鄰晶載透鏡250至259，來取代相鄰晶載透鏡210至219。該圖之相位差像素300具備共通晶載透鏡350，來取代共通 晶載透鏡310。
與圖2中所說明之相鄰晶載透鏡210至219同樣地，該圖之相鄰晶載透鏡250至259構成為與晶載透鏡110不同之尺寸。另一方面，與圖2中所說明之共通晶載透鏡310比較，共通晶載透鏡350構成為相對於由2個份額之相位差像素300形成之長方形之形狀縮短長邊側且增長短邊側之六角形。因而，共通晶載透鏡350可將底面之形狀設為接近圓之形狀，而可提高光瞳分割之分離精度。此共通晶載透鏡350之形狀可藉由使相鄰晶載透鏡252、253、257及258之尺寸小於晶載透鏡110而構成。
相鄰晶載透鏡250、251、254至256及259與圖2之相鄰晶載透鏡210等同樣地，因構成為大於晶載透鏡110之尺寸，而朝相位差像素300之區域突出而形成。相對於此，因相鄰晶載透鏡252、253、257及258構成為較小之尺寸，而共通晶載透鏡350朝與該等相鄰晶載透鏡對應之相位差像素相鄰像素200之區域突出而形成。因而，可使共通晶載透鏡350之底面之形狀近似於圓形狀。
[攝像元件之構成]
圖18係顯示本發明之第3實施形態之攝像元件之構成例的剖視圖。該圖之圖a係顯示沿圖17之E-E'線之攝像元件1之剖面之構成的圖。在該圖之圖a中，相鄰晶載透鏡250及255構成為大於晶載透鏡110之尺寸。又，該圖之圖b係顯示沿圖17之F-F'線之攝像元件之剖面之構成的圖。在該圖之圖b中，相鄰晶載透鏡252及257構成為小於晶載透鏡110之尺寸。
又，該圖之圖c係顯示沿圖17之G-G'線之攝像元件之剖面之構成的圖，且係顯示共通晶載透鏡350之斜向方向之剖面之構成者。如上述般，因相鄰晶載透鏡252及257構成為小於晶載透鏡110之尺寸，而共通晶載透鏡350會朝相位差像素相鄰像素200之區域突出。如該圖之圖c所示，共通晶載透鏡350與相鄰晶載透鏡251及256構成為端部不接觸之形狀。如此，藉由調整相鄰晶載透鏡250至259之形狀，而可使共通晶載透鏡350之底面之形狀近似於圓形狀。
除此以外之攝像元件1之構成由於與本發明之第1實施形態中所說明之攝像元件1之構成同樣，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第3實施形態之攝像元件1相對於晶載透鏡110將相鄰晶載透鏡250至259之一部分之相鄰晶載透鏡構成為更大之尺寸，將其他相鄰晶載透鏡構成為較小之尺寸。藉此，可調整共通晶載透鏡350之形狀而提高經光瞳分割之相位差像素300之分離精度，從而可提高焦點檢測精度。
<4.對於照相機之應用例>
本發明之技術(本發明)可對於各種產品應用。例如，本發明可實現為搭載於照相機等之攝像裝置之攝像元件。
圖19係顯示作為可應用本發明之攝像裝置之一例之照相機之概略構 成例的方塊圖。該圖之照相機1000具備：透鏡1001、攝像元件1002、攝像控制部1003、透鏡驅動部1004、圖像處理部1005、操作輸入部1006、圖框記憶體1007、顯示部1008、及記錄部1009。
透鏡1001係照相機1000之攝影透鏡。該透鏡1001將來自被攝體之光集光，並使其朝後述之攝像元件1002入射而使被攝體成像。
攝像元件1002係拍攝由透鏡1001集光之來自被攝體之光之半導體元件。該攝像元件1002產生相應於所照射之光之類比圖像信號，並轉換為數位圖像信號而輸出。
攝像控制部1003係控制攝像元件1002之攝像者。該攝像控制部1003藉由產生控制信號並對攝像元件1002輸出，而進行攝像元件1002之控制。又，攝像控制部1003可基於自攝像元件1002輸出之圖像信號進行照相機1000之自動對焦。此處，所謂自動對焦係檢測透鏡1001之焦點位置並自動地調整之系統。作為該自動對焦，可使用利用配置於攝像元件1002之相位差像素檢測成像面相位差而檢測焦點位置之方式(成像面相位差自動對焦)。又，可應用將圖像之對比度變為最高之位置檢測為焦點位置之方式(對比度自動對焦)。攝像控制部1003基於所檢測之焦點位置經由透鏡驅動部1004調整透鏡1001之位置，而進行自動對焦。此外，攝像控制部1003例如可由搭載有韌體之DSP(Digital Signal Processor，數位信號處理器)構成。
透鏡驅動部1004係基於攝像控制部1003之控制而驅動透鏡1001者。該透鏡驅動部1004可藉由使用內置之馬達變更透鏡1001之位置而驅動透鏡1001。
圖像處理部1005係處理由攝像元件1002產生之圖像信號者。關於該處理例如，相當於產生與每一像素之紅色、綠色及藍色對應之圖像信號中缺少之顏色之圖像信號的解馬賽克、去除圖像信號之雜訊之降噪及圖像信號之編碼化等。圖像處理部1005例如可由搭載有韌體之微電腦構成。
操作輸入部1006係接收來自照相機1000之使用之操作輸入者。在該操作輸入部1006，例如可使用按鈕或觸控面板。由操作輸入部1006接收之操作輸入朝攝像控制部1003及圖像處理部1005被傳遞。之後，啟動相應於操作輸入之處理、例如被攝體之攝像等之處理。
圖框記憶體1007係記憶1畫面份額之圖像信號即圖框之記憶體。該圖框記憶體1007由圖像處理部1005控制，進行圖像處理之過程中之圖框之保持。
顯示部1008係顯示由圖像處理部1005處理之圖像者。在該顯示部1008，例如可使用液晶面板。
記錄部1009係記錄由圖像處理部1005處理之圖像者。在該記錄部1009，例如可使用記憶體卡或硬碟。
以上，針對可應用本發明之照相機進行了說明。本發明可應用於上文中所說明之構成中之攝像元件1002。具體而言，圖1中所說明之攝像元件1可應用於攝像元件1002。藉由將攝像元件1應用於攝像元件1002，而可進行使用攝像元件1之相位差像素300之自動對焦。
此外，此處，作為一例針對照相機進行了說明，但本發明之技術除此以外還可應用於例如監視裝置等。
最後，上述之各實施形態之說明係本發明之一例，本發明不限定於上述之實施形態。因而，毋庸置疑，除上述之各實施形態以外亦然，只要在不脫離本發明之技術性思想之範圍內，即可相應於設計等設計等進行各種變更。
此外，本發明亦可採用如以下之構成。
(1)一種攝像元件，其具備：像素陣列部，其二維地配置：相應於入射光進行光電轉換之像素、相鄰地配置且檢測相位差之前述像素即複數個相位差像素、及與前述相位差像素相鄰之前述像素即相位差像素相鄰像素；個別晶載透鏡，其依每一前述像素配置，將前述入射光個別地集光於前述像素；共通晶載透鏡，其共通地配置於前述複數個相位差像素，將前述入射光共通地集光；及 相鄰晶載透鏡，其依每一前述相位差像素相鄰像素配置，將前述入射光個別地集光於前述相位差像素相鄰像素，且為了調整前述共通晶載透鏡之形狀而構成為與前述個別晶載透鏡不同之尺寸。
(2)如前述(1)之攝像元件，其中前述相鄰晶載透鏡構成為大於前述個別晶載透鏡之尺寸。
(3)如前述(2)之攝像元件，其中前述相鄰晶載透鏡構成為較前述個別晶載透鏡為大之底部之寬度。
(4)如前述(2)之攝像元件，其中在頂點處與前述共通晶載透鏡相鄰之前述相鄰晶載透鏡構成為大於在邊處與前述共通晶載透鏡相鄰之前述相鄰晶載透鏡之尺寸。
(5)如前述(1)至(4)中任一項之攝像元件，其中前述個別晶載透鏡相對於前述像素之位置相應於前述入射光之入射角度偏移而配置；前述相鄰晶載透鏡相對於前述相位差像素相鄰像素之位置相應於前述入射光之入射角度偏移而配置；前述共通晶載透鏡相對於前述相位差像素之位置相應於前述入射光之入射角度偏移而配置。
(6)如前述(5)之攝像元件，其中與配置於前述像素陣列部之周緣部之前述共通晶載透鏡即周緣部共通晶載透鏡相鄰之相鄰晶載透鏡即周緣部相鄰晶載透鏡中、接近前述像素陣列部之光學中心之前述周緣部相鄰晶載透鏡與接近前述像素陣列部之端部之前述周緣部相鄰晶載透鏡構成為不同之尺寸。
(7)如前述(6)之攝像元件，其中前述周緣部相鄰晶載透鏡中接近前述像素陣列部之光學中心之前述周緣部相鄰晶載透鏡，構成為小於相對於前 述周緣部共通晶載透鏡對稱地配置的接近前述像素陣列部之端部之前述周緣部相鄰晶載透鏡之尺寸。
(8)如前述(6)之攝像元件，其中配置於前述周緣部共通晶載透鏡與前述像素陣列部之光學中心之間之前述周緣部相鄰晶載透鏡即周緣部近鄰晶載透鏡，構成為小於相對於前述周緣部共通晶載透鏡對稱地配置之前述周緣部相鄰晶載透鏡即周緣部遠鄰晶載透鏡之尺寸。
(9)如前述(8)之攝像元件，其中前述周緣部近鄰晶載透鏡構成為小於與該周緣部近鄰晶載透鏡相鄰之前述個別晶載透鏡之尺寸。
(10)如前述(8)之攝像元件，其中前述周緣部遠鄰晶載透鏡構成為大於與該周緣部遠鄰晶載透鏡相鄰之前述個別晶載透鏡之尺寸。
(11)如前述(1)至(10)中任一項之攝像元件，其中前述相鄰晶載透鏡之與前述共通晶載透鏡相鄰之區域之底部和與前述個別晶載透鏡相鄰之區域之底部形成為不同之高度。
(12)如前述(1)至(11)中任一項之攝像元件，其中前述相鄰晶載透鏡之底面之形狀構成為與前述相位差像素相鄰像素不同之形狀。
(13)如前述(1)至(12)中任一項之攝像元件，其中前述共通晶載透鏡對於2個前述相位差像素共通地將前述入射光集光。
(14)如前述(1)至(12)中任一項之攝像元件，其中前述共通晶載透鏡對於4個前述相位差像素共通地將前述入射光集光。
(15)如前述(1)至(14)中任一項之攝像元件，其中前述複數個相位差像素將前述入射光予以光瞳分割而檢測相位差。
(16)一種攝像元件之製造方法，其具備：形成像素陣列部之步驟，該像素陣列部二維地配置：相應於入射光 而進行光電轉換之像素、相鄰地配置且檢測相位差之前述像素即複數個相位差像素、及與前述相位差像素相鄰之前述像素即相位差像素相鄰像素；形成依每一前述像素配置且將前述入射光個別地集光於前述像素之個別晶載透鏡的步驟；形成共通地配置於前述複數個相位差像素且將前述入射光共通地集光之共通晶載透鏡的步驟；及形成相鄰晶載透鏡之步驟，該相鄰晶載透鏡依每一前述相位差像素相鄰像素配置，將前述入射光在前述相位差像素相鄰像素個別地集光，且為了調整前述共通晶載透鏡之形狀而構成為與前述個別晶載透鏡不同之尺寸。
10: 像素陣列部 100: 像素 110: 晶載透鏡 200: 相位差像素相鄰像素 210～219: 相鄰晶載透鏡 300: 相位差像素 310: 共通晶載透鏡 A-A': 線 B-B': 線

Claims (14)

  1. 一種光檢測裝置，其具備： 第1像素，其具備： 第1光電轉換區域；及 第1晶載透鏡，其構成為將入射光個別地集光於前述第1光電轉換區域； 複數個第2像素，其具備： 複數個第2光電轉換區域；及 第2晶載透鏡，其構成為將前述入射光共通地集光於前述複數個第2光電轉換區域；及 第3像素，其於前述第1像素與前述複數個第2像素之間，前述第3像素具備： 第3光電轉換區域；及 第3晶載透鏡，其構成為將前述入射光個別地集光於前述第3光電轉換區域， 其中於剖視時，前述第3晶載透鏡之表面具備：第1緣(first edge)；及與前述第1緣為相反側之第2緣；前述第1緣與前述第1晶載透鏡相鄰，前述第2緣與前述第2晶載透鏡相鄰，且前述第1緣之高度與前述第2緣之高度不同。
  2. 如請求項1之光檢測裝置，其中前述第3像素與前述第1像素相鄰且與前述複數個第2像素相鄰。
  3. 如請求項1之光檢測裝置，其中前述第1緣之前述高度大於前述第2緣之前述高度。
  4. 如請求項1之光檢測裝置，其中於俯視時，前述第3晶載透鏡之形狀與前述第1晶載透鏡之形狀不同。
  5. 如請求項1之光檢測裝置，其中於俯視時，前述第3晶載透鏡之形狀與前述第2晶載透鏡之形狀不同。
  6. 如請求項1之光檢測裝置，其中於俯視時，前述第3晶載透鏡之形狀與前述第1晶載透鏡及前述第2晶載透鏡之形狀不同。
  7. 如請求項1之光檢測裝置，其中於俯視時，前述第3晶載透鏡之尺寸大於前述第1晶載透鏡之尺寸。
  8. 如請求項1之光檢測裝置，其中於俯視時，前述第3晶載透鏡之尺寸小於前述第2晶載透鏡之尺寸。
  9. 如請求項1之光檢測裝置，其中於俯視時，前述第3晶載透鏡之尺寸大於前述第1晶載透鏡之尺寸且小於前述第2晶載透鏡之尺寸。
  10. 如請求項1之光檢測裝置，其中於俯視時，前述第3晶載透鏡之形狀與前述第3像素之形狀不同。
  11. 如請求項1之光檢測裝置，其中前述複數個第2像素係：用於檢測成像面相位差。
  12. 如請求項1之光檢測裝置，其中前述第2晶載透鏡構成為將前述入射光共通地集光於2個前述第2光電轉換區域。
  13. 如請求項1之光檢測裝置，其中前述第2晶載透鏡構成為將前述入射光共通地集光於4個前述第2光電轉換區域。
  14. 一種照相機，其具備如請求項1之光檢測裝置。
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