CN109390361A - 用于补偿像素之间的信号差异的图像传感器 - Google Patents

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Abstract

一种图像传感器包括：彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开的多个一般像素、第一***像素和第二***像素、以及第一至第三遮光部。第一***像素和第二***像素与相位差检测像素相邻，并在相位差检测像素与一般像素之间。第一遮光部设置在一般像素中的一个中并具有第一宽度。第二遮光部从相位差检测像素与第一***像素之间的第一区域延伸到第一***像素中，并具有不同于第一宽度的第二宽度。第三遮光部从相位差检测像素与第二***像素之间的第二区域延伸到第二***像素中，并具有不同于第一宽度的第三宽度。

Description

用于补偿像素之间的信号差异的图像传感器
技术领域
本公开的示例性实施方式涉及用于补偿像素之间的信号差异的图像传感器。
背景技术
图像传感器可以具有分析所获取图像的对比度并自动调节图像传感器的焦点的相位差检测自动对焦(PDAF)功能。用相位差检测像素替代一些像素的方法可以用在图像传感器中。相位差检测像素包括相位差检测传感器，结果，入射在相位差检测像素上的光的透射量可以不同于入射在成像像素上的光的透射量。因此，入射在***像素上的光的透射量受入射在相位差检测像素上的光的透射量影响。图像的质量会由入射在与相位差检测像素相邻的成像像素及其它成像像素上的光的不同透射量所致的信号差异而劣化。
发明内容
本公开的示例性实施方式旨在提供包括单位像素阵列的图像传感器，该单位像素阵列补偿与相位差检测像素相邻设置的***像素的信号变化。
根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开的多个一般像素、第一***像素和第二***像素、以及第一至第三遮光部。第一***像素和第二***像素分别与相位差检测像素相邻，并且在相位差检测像素与一般像素之间。第一遮光部设置在一般像素中的一个中并具有第一宽度。第二遮光部从相位差检测像素与第一***像素之间的第一区域延伸到第一***像素中，并具有不同于第一宽度的第二宽度。第三遮光部从相位差检测像素与第二***像素之间的第二区域延伸到第二***像素中，并具有不同于第一宽度的第三宽度。
根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开的多个一般像素、第一***像素和第二***像素、第一遮光部、多个第二遮光部、以及多个第三遮光部。第一***像素和第二***像素分别与相位差检测像素相邻，并且在相位差检测像素与一般像素之间。第一遮光部设置在一般像素中的一个中并具有第一宽度。所述多个第二遮光部从第一***像素与邻近于第一***像素的第一额外像素之间的第一区域延伸到第一***像素中，并具有不同于第一宽度的第二宽度。所述多个第三遮光部从第二***像素与邻近于第二***像素的第二额外像素之间的第二区域延伸到第二***像素中，并具有不同于第一宽度的第三宽度。
根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括具有多个像素的单位像素阵列。该图像传感器包括彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开并包括具有第一宽度的第一遮光部的多个一般像素、以及与相位差检测像素相邻的两个或更多个***像素。所述两个或更多个***像素在所述两个或更多个***像素与邻近于所述两个或更多个***像素的相位差检测像素、一般像素及额外的***像素之间的边界当中的一个或更多个边界处包括具有不同于第一宽度的第二宽度的第二遮光部。
根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括：包括具有第一宽度的第一遮光部的第一相位差检测像素、与第一相位差检测像素相邻设置并包括具有第一宽度的第二遮光部的第二相位差检测像素、与第一相位差检测像素相邻设置并包括具有不同于第一宽度的第二宽度的第三遮光部的第一***像素、以及与第二相位差检测像素相邻设置并包括具有第二宽度的第四遮光部的第二***像素。第一相位差检测像素和第二相位差检测像素包括相位差检测传感器。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的示例性实施方式，本公开的以上及另外的特征将对本领域普通技术人员变得明显，附图中：
图1、图3、图4、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17、图19、图20、图24至图33、图37和图42是示出根据本公开的示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
图2、图6、图8、图10、图12、图14、图16、图18、图21至图23、图34至图36、图38至图41及图43至图48是示出根据本公开的示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构。
图49至图54是示出根据本公开的一示例性实施方式的制造单位像素阵列的方法的剖视图。
图55是根据本公开的一示例性实施方式的单位像素的等效电路图。
具体实施方式
为了描述的容易，可以在这里使用诸如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……下方”、“在……之上”、“上部”等的空间关系术语来描述如图中所示的一个元件或特征的与另外的元件(们)或特征(们)的关系。将理解，除图中所绘的取向之外，空间关系术语旨在还涵盖装置在使用或在操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”另外的元件或特征“下面”或“之下”或“下方”的元件将取向为“在”所述另外的元件或特征“之上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下方”能涵盖上下两取向。
将理解，术语“第一”、“第二”、“第三”等在这里用于将一个元件与另一元件区分开，并且元件不受这些术语限制。因此，在一示例性实施方式中的“第一”元件可以被描述为在另一示例性实施方式中的“第二”元件。此外，当一个值(例如厚度)被描述为大约等于另一个值或者大约与另一个值相同时，将理解，这些值在测量误差内彼此相等，或者如果可测量地不相等，则如本领域普通技术人员将理解地在值上足够接近以在功能上彼此相等。
互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可以包括单位像素阵列和逻辑电路。单位像素阵列对入射光执行光电转换以生成电压信号，逻辑电路处理并输出电压信号。单位像素阵列可以通过将四方单位像素布置成格子形式而形成。
CMOS图像传感器的单位像素阵列可以包括设置在包括光电二极管的光电转换层上的滤色器层和微透镜层。通过微透镜层收集的入射光经滤色器层被过滤，并且仅具有预定范围内的频率的光信号穿过光电转换层。光电转换层可以是包括诸如例如光电二极管的光电检测器件的基板。光检测器件确定每个频带中的光强度，并从该强度获得颜色图像数据(例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)数据)。
CMOS图像传感器可以具有相位差检测自动对焦(PDAF)功能。CMOS图像传感器中的一些单位像素可以是用于自动对焦的相位差检测像素。与相位差检测像素相邻的成像像素被称为***像素。不与相位差检测像素相邻的成像像素被称为一般像素。相位差检测像素可以以像素总数的1/16、1/32、1/64等的比例分布。与***像素和一般像素不同，相位差检测像素是包括相位差检测传感器的像素。通过分析从相位差检测像素的光电二极管获得的图像数据的相位差，可以计算成像装置的透镜的移动方向和距离。
在下文中，将参照附图描述根据本公开的示例性实施方式的图像传感器的单位像素阵列。
图1是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。图2是沿图1的线I-I'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
将参照包括具有5×5像素的单位像素阵列的附图描述根据本公开的示例性实施方式的单位像素阵列。然而，本公开的示例性实施方式不限于此。例如，示例性实施方式可以包括具有不同数量的像素的单位像素阵列。
参照图1，单位像素阵列中的一些像素可以是相位差检测像素AF。两个相邻的像素可以是一对相位差检测像素AF1和AF2。属于一对的两个相位差检测像素彼此相邻，具有共同的一侧，并且可以设置为在格子像素阵列中彼此垂直地或横向地相邻。两个相邻像素中的一个像素称为第一相位差检测像素AF1或111，其另一个像素称为第二相位差检测像素AF2或112。根据示例性实施方式，两个相位差检测像素AF1和AF2可以彼此直接相邻(例如，它们可以被描述为具有共同的一侧，或被描述为包括彼此直接接触的两侧)，或者两个相位差检测像素AF1和AF2可以彼此间接相邻并具有设置在其间的居间元件(例如另外的像素)。
与第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112中的一个相邻设置的成像像素称为***像素。***像素可以设置为与第一相位差检测像素111或第二相位差检测像素112的一侧接触。***像素可以是从第一相位差检测像素111或第二相位差检测像素112横向地和垂直地设置的像素。如图1的示例性实施方式所示，设置在第一相位差检测像素111左侧的***像素是左***像素121，设置在第二相位差检测像素112右侧的***像素是右***像素122。
当一侧被设置为与相位差检测像素和***像素接触时，与两个像素接触的所述一侧被称为***像素的相邻侧。***像素可以是从相位差检测像素111和112对角设置的像素。***像素是指在以下位置的像素：其接收光的量在此由于相位差检测像素AF1和AF1的影响而改变。
一般像素130是指在以下位置的像素：其接收光的量在此不由于相位差检测像素AF1和AF2的影响而改变。也就是，与***像素不同，无论相位差检测像素AF1和AF2的影响如何，一般像素130处接收光的量都不改变。例如，除第一相位差检测像素111、第二相位差检测像素112、左***像素121和右***像素122以外的成像像素是一般像素130，并且在这些像素处接收光的量不受相位差检测像素AF1和AF2影响。
参照图2，单位像素阵列可以包括滤色器层100、微透镜层200和光电转换层300。光电转换层300的一个光电二极管可以对应于每个像素。滤色器层100和微透镜层200可以堆叠在光电转换层300上。
滤色器层100可以形成为滤色器阵列，并且可以包括滤色器140和遮光部150。可以应用包括红(R)、绿(G)和蓝(B)的拜耳(Bayer)排列作为滤色器阵列。然而，本公开的示例性实施方式不限于此，并且滤色器阵列可以通过不同的排列使用。通过拜耳排列布置的R、G和B滤光器当中的一个滤光器可以被包括在第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112中。例如，第一相位差检测像素111可以包括B滤光器，并且第二相位差检测像素112可以包括G滤光器。第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112可以具有相同的滤色器。例如，形成一对的相位差检测像素111和112两者可以具有G滤光器。滤色器阵列可以基于互补色***(例如，使用品红色、绿色、青色和黄色的***)。
彼此相邻设置的一对相位差检测像素111和112可以使用相同的滤色器140，例如G滤光器。当第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112两者包括G滤光器时，可以有效地执行滤色器层100的缺陷像素校正。
除具有颜色实现的目的之外，相位差检测像素111和112中包括的滤色器140还可以为了制造滤色器阵列的工艺的方便而被设置。例如，相位差检测像素111和112可以不包括滤色器140，并且可以包括白色(W)滤光器或透明滤光器。当相位差检测像素111和112使用W滤光器时，其接收光的量可以增加。随着相位差检测像素111和112的接收光的量增加，***像素的接收光的量可以受散射和分散主体光(subject light)影响。即使当G滤光器设置在属于一对的两个相位差检测像素111和112中时，因为G滤光器的接收光的量大于另外的滤色器(们)的接收光的量，所以***像素的接收光的量可以受该对相位差检测像素111和112影响。例如，与相位差检测像素111和112相邻的***像素121和122的接收光的量可以大于包括具有与***像素121和122相同波长的滤色器的一般像素130的接收光的量。当接收光的量改变时，***像素和一般像素130的信号幅度不同，因此，图像的质量会劣化。
遮光部150可以被提供在像素之间的边界处，以防止入射在每个像素上的光透射到其它像素的光电转换层300。遮光部150可以阻挡主体光穿过滤色器140并透射到光电转换层300。例如，遮光部150可以由不透明金属形成。遮光部150可以沿着像素之间的边界形成为格子形状。遮光部150可以被形成为在从相邻像素之间的边界朝每个像素的方向上具有相同的宽度。遮光部150可以通过图案化工艺一体地形成。
微透镜层200可以设置在滤色器层100上，并且微透镜可以设置为对应于每个像素。如图2所示，包括具有与一般像素的上部相同面积的下部的微透镜203可以设置在一般像素130上。微透镜201可以设置在左***像素121和右***像素122的每个上。一个微透镜202可以设置在一对相位差检测像素111和112上。例如，一个微透镜202可以由相邻的相位差检测像素111和112共用。设置在一对相位差检测像素111和112上的微透镜202的尺寸可以小于该对相位差检测像素111和112的上部区域的尺寸。例如，如图2所示，微透镜202的接触一对相位差检测像素111和112的上部区域的部分的尺寸可以小于该对相位差检测像素111和112的上部区域的尺寸。例如，在一示例性实施方式中，一对相位差检测像素111和112的上部区域的边界可以扩展超出微透镜202的接触该对相位差检测像素111和112的部分的边界。
设置在一对相位差检测像素111和112的***像素121和122的每个上的微透镜201可以具有在朝向相位差检测像素111和112的方向上扩展的尺寸。例如，如图2所示，在一示例性实施方式中，设置在一对相位差检测像素111和112上的微透镜202不覆盖整个该对相位差检测像素111和112，设置在***像素121和122的每个上的微透镜201在未被微透镜202覆盖的区域中延伸到该对相位差检测像素111和112上。微透镜201、202和203可以是芯片上透镜。根据图1和图2所示的本公开的示例性实施方式，相位差可以通过芯片上共用透镜(shared-on-chip)方法检测。
如图2中的箭头所示，穿过一个微透镜202的光可以穿过第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的每个，并且可以入射在第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的光电转换层300上。通过检测形成一对的相位差检测像素111和112的每个的光电转换层300的相位差并移动图像传感器的成像透镜的位置，可以执行自动对焦功能。
在示例性实施方式中，即使当具有对应于两个像素的尺寸的一个微透镜202被形成时，在一些情况下，微透镜202的尺寸也可以不完全对应于两个微透镜203的尺寸。例如，如图2的示例性实施方式所示，微透镜202的平面尺寸可以小于一对相位差检测像素111和112的上表面的尺寸。例如，微透镜202的接触一对相位差检测像素111和112的上表面的部分可以小于该对相位差检测像素111和112的上表面。***像素121和122的微透镜201和201的每个的平面尺寸可以大于***像素121和122的每个的上表面的尺寸。例如，微透镜201和201的每个的接触***像素121和122的每个的上表面的部分可以大于***像素121和122的每个的上表面，并且可以延伸到一对相位差检测像素111和112的上表面上。因为微透镜201和202具有不同的尺寸因而在滤色器层100上具有不同的位置，所以可以增加***像素的接收光的量。由于***像素121和122与一般像素130之间的信号差异，图像的质量会劣化。例如，图2的左***像素121中包括的微透镜201设置为朝第一相位差检测像素111突出并突出到第一相位差检测像素111上。入射在第一相位差检测像素111的左上端上的一些光可以通过微透镜201被收集，如由虚线箭头所示，并且可以入射在左***像素121上。左***像素121的接收光的量变得大于一般像素130的接收光的量，因此，在具有相同滤色器的像素之间会出现信号差异。
当相位差检测像素位于像素阵列的边缘处时，从成像透镜透射的光的入射角可以增大。在***像素121设置在像素阵列的边缘处的情况下，微透镜201的尺寸可以朝相位差检测像素111和112扩展。在这种情况下，微透镜201在***像素121上的位置也可以朝相位差检测像素111和112移动。在这样的结构中，由于微透镜201在***像素121上的尺寸和位置以及穿过成像透镜的光的入射角，***像素121的接收光的量可以显著地增加。此外，因为***像素121的信号不同于一般像素130的信号，所以图像的质量会劣化。
根据本公开的一示例性实施方式，通过增大或减小设置在作为相位差检测像素111和112的边界的相邻侧处的遮光部150的每个的宽度，可以调节***像素121的接收光的量。
参照图1，在具有5×5像素的单位像素阵列中，第三行第二列处的像素和第三行第三列处的像素形成一对相位差检测像素111和112。第三行第二列处的像素称为第一相位差检测像素111，第三行第三列处的像素称为第二相位差检测像素112。第三行第一列处设置在第一相位差检测像素111的左侧的像素称为左***像素121。第三行第四列处设置在第二相位差检测像素112的右侧的像素称为右***像素122。左***像素121可以包括B滤光器，右***像素122可以包括G滤光器。第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的每个可以包括G滤光器。在一示例性实施方式中，遮光部150不设置在第一相位差检测像素111与第二相位差检测像素112之间。
当相位差检测像素111和112的接收光的量大于或小于一般像素130的接收光的量时，通过增大或减小设置在***像素121和122处的一些遮光部150的宽度，可以补偿受相位差检测像素111和112影响的***像素121和122的接收光的量。例如，如图1所示，可以调节在左***像素121和右***像素122的每个的相邻侧处的遮光部150的延伸宽度。当假设每个像素具有正方形形状时，形成每个***像素121和122的外侧的四个侧当中与相位差检测像素111和112接触的相邻侧的遮光部150的宽度可以设定为大于设置在其它像素或侧的每个处的遮光部150的宽度。当遮光部150的宽度增大时，能防止由相位差检测像素111和112散射或分散的光透射到与相位差检测像素111和112相邻的***像素121和122。此外，通过散射或分散入射在相位差检测像素111和112上的光，能抑制由***像素121和122接收的光的量的增加。
参照图2(其是沿图1的线I-I'截取的剖视图)，在一般像素130和相位差检测像素111和112中从一般像素130及相位差检测像素111和112与邻近于其的像素之间的边界延伸的遮光部150的每个的宽度L1可以是恒定的。宽度L1是指参考宽度。通过增大或减小参考宽度L1，可以调节***像素121和122的每个的遮光部150的宽度。例如，如图2所示，在左***像素121中从相邻侧(其为左***像素121与第一相位差检测像素111之间的边界)延伸的遮光部150的宽度L2可以大于参考宽度L1(其为一般像素130的遮光部150的宽度)。在右***像素122中从右***像素122与第二相位差检测像素112之间的相邻侧延伸的遮光部150的宽度L2也可以大于参考宽度L1。
参照图2，在一示例性实施方式中，当左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度为参考宽度L1时，由第一相位差检测像素111散射或分散的光不被左***像素121的相邻侧的遮光部150阻挡。由第一相位差检测像素111散射或分散的光可以在左***像素121的滤色器层100中被收集。当左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度L2增大到大于参考宽度L1时，因为光可以由于增大的宽度L2-L1而进一步被阻挡，所以左***像素121接收的光的量可以减少。与穿过左***像素121的波长相同的波长所穿过的一般像素130设置在图1的像素阵列的第三行第五列处。第三行第五列处的一般像素130不受相位差检测像素111和112影响。通过调节左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度，***像素121和122可以被控制为具有与第三行第五列处的一般像素130相同的光接收率。因为***像素121和122以及一般像素130的光接收率被控制为相同，所以能防止或减少由具有相同波长的像素之间的信号差异所致的图像质量的劣化。
参照图1和图2，在一示例性实施方式中，两个相位差检测像素111和112彼此相邻设置。在一示例性实施方式中，多于两个的相位差检测像素可以彼此相邻设置。多个一般像素130与相位差检测像素111和112间隔开。第一***像素121和第二***像素122与相位差检测像素111和112相邻设置，并设置在相位差检测像素111和112与一般像素130之间。
第一遮光部设置在一般像素130中的一个中。设置在一般像素130中的一个中的第一遮光部具有第一宽度L1。第二遮光部从相位差检测像素111和112与第一***像素121之间的第一区域延伸到第一***像素121中。延伸到第一***像素121中的第二遮光部具有不同于第一宽度L1的第二宽度L2。第三遮光部从相位差检测像素111和112与第二***像素122之间的第二区域延伸到第二***像素122中。延伸到第二***像素122中的第三遮光部具有第三宽度。
因为延伸到第一***像素121中的第二遮光部的第二宽度和延伸到第二***像素122中的第三遮光部的第三宽度在图1和图2的示例性实施方式中基本彼此相等，所以第二宽度和第三宽度两者在图2中由L2表示。然而，示例性实施方式不限于此。例如，如在下面描述并在附图中示出的示例性实施方式中将详细地，除第二宽度和第三宽度基本彼此相等之外，根据示例性实施方式，第二宽度和第三宽度的每个可以大于第一宽度，第二宽度和第三宽度的每个可以小于第一宽度，第二宽度可以不同于第三宽度，同时第二宽度和第三宽度的每个可以大于第一宽度，第二宽度和第三宽度的每个可以小于第一宽度，第二宽度可以大于第一宽度并且第三宽度可以小于第一宽度。
图3和图4是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的微透镜201、202和203的形状的视图。
根据相位差检测像素111和112的布置、微透镜201、202和203的材料、退火温度等，微透镜的形状可以不同。***像素的光接收率可以由微透镜的形状改变。例如，如图2所示，微透镜层200可以形成在单位像素阵列的滤色器层100上。微透镜层200中包括的微透镜201、202和203可以具有包括凸部分的各种形状。当彼此相邻并属于一对的相位差检测像素111和112共用一个微透镜202时，根据该对相位差检测像素111和112的形状，微透镜202可以具有长椭圆形状的一部分。例如，微透镜202可以具有横跨该对相位差检测像素111和112的伸长的椭圆形状。
参照图3，与一对相位差检测像素111和112对应的微透镜202可以具有椭圆形切割表面。根据例如二氧化硅(SiO2)(其是可用于形成微透镜的材料)的表面张力，椭圆形状的长轴和短轴方向上的尺寸可以减小。根据设置在该对相位差检测像素111和112上的微透镜202的尺寸变化，***像素121和122的微透镜201的尺寸可以朝其相邻侧增大。
参照图4，形成在一对相位差检测像素111和112上的一个微透镜202的尺寸可以朝一个微透镜202与邻近于其的像素之间的空间扩展，或者其位置可以朝该空间移动。
因为形成在一对相位差检测像素111和112上的一个微透镜202的曲率随着其长轴方向上的宽度减小而增大，所以能提高其自动对焦特性。与相位差检测像素111和112相邻的***像素121和122上的微透镜201在长轴方向上的尺寸可以朝其相邻侧扩展。当微透镜的尺寸增加时，由其接收的光的量增加，因而相邻侧的遮光部150的宽度可以增大。相邻侧的遮光部150的宽度可以设定为大于参考宽度L1(其是一般像素130的遮光部150的宽度)。
在下文中，为了说明的方便，可以省略对先前参照图1和图2描述的元件的进一步描述。
图5是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。图6是沿图5的线I-I'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
除设置在第一相位差检测像素111的左侧的左***像素121和设置在第二相位差检测像素112的右侧的右***像素122的相邻侧的遮光部150具有不同的宽度之外，图5中的示例性实施方式与图1中的示例性实施方式相同。
设置在一对相位差检测像素111和112的右侧和左侧的***像素121和122可以包括具有不同波长的滤色器140。由***像素121和122接收的光的量可以根据***像素中包括的滤色器的波长而不同。参照图5，与第一相位差检测像素111的左侧相邻的左***像素121包括B滤光器。与第二相位差检测像素112的右侧相邻的右***像素122包括G滤光器。B滤光器具有比G滤光器相对更短的波长和更大的接收光的量。包括B滤光器的左***像素121的遮光部150的宽度可以大于具有G滤光器的右***像素122的遮光部150的宽度。
参照图6，左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度L3大于右***像素122的相邻侧的遮光部150的宽度L4。***像素121和122的相邻侧的遮光部150的宽度L3和L4的每个可以大于参考宽度L1。
图7是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。图8是沿图7的线II-II'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
除***像素设置在相位差检测像素111和112上方和下方之外，图7的示例性实施方式与图1的示例性实施方式相同。第二行第二列处在第一相位差检测像素111上方的像素称为第一上***像素123。第四行第二列处在第一相位差检测像素111下方的像素称为第一下***像素124。第二行第三列处在第二相位差检测像素112上方的像素称为第二上***像素125。第四行第三列处在第二相位差检测像素112下方的像素称为第二下***像素126。第一上***像素123和第二上***像素125可以被统称为上***像素。第一下***像素124和第二下***像素126可以被统称为下***像素。
参照图7和图8，第一上***像素123、第二上***像素125、第一下***像素124和第二下***像素126的与相位差检测像素111和112接触的相邻侧的遮光部150的每个的宽度L5基本相同。遮光部150的宽度L5可以大于参考宽度L1。
图9是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。图10是沿图9的线II-II'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
除设置在一对相位差检测像素111和112上方和下方的上***像素123和125及下***像素124和126的相邻侧的遮光部具有不同的宽度之外，图9的示例性实施方式与图7的示例性实施方式相同。
参照图9和图10，上***像素123和125的相邻侧的遮光部150的每个的宽度L6小于下***像素124和126的相邻侧的遮光部150的每个的宽度L7。***像素123、124、125和126的相邻侧的遮光部150的宽度L6和L7的每个可以大于参考宽度L1。第一上***像素123的相邻侧的遮光部150的宽度可以不同于第二上***像素125的相邻侧的遮光部150的宽度。第一下***像素124的相邻侧的遮光部150的宽度也可以不同于第二下***像素126的相邻侧的遮光部150的宽度。对于***像素的每个，***像素的相邻侧的遮光部150的宽度可以不同。
图11是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
图12是沿图11的线I-I'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
在一些情况下，***像素的光接收率通过相位差检测像素111和112的结构或者设置在相位差检测像素111和112上的微透镜的形状、位置等而减小。例如，当微透镜的尺寸减小并且其曲率增大时，图像传感器的对焦功能得到改善。当微透镜的尺寸减小时，朝***像素散射和分散的光的量减少，因此，***像素的光接收率在一些情况下降低。
在形成***像素的外侧的四个侧当中与相位差检测像素111和112接触的相邻侧的遮光部150的宽度可以小于参考宽度L1(其是设置在其它像素或侧的每个处的遮光部150的宽度)。当遮光部150的宽度减小时，***像素的光接收率会增大。
参照图11，通过减小左***像素121和右***像素122的相邻侧的每个的遮光部150的宽度，可以增大***像素的光接收率。与穿过具有B滤光器的左***像素121的波长相同的波长所穿过的一般像素130设置在单位像素阵列的第三行第五列处。具有B滤光器的一般像素130不受相位差检测像素111和112影响。其中遮光部的宽度被调节的左***像素121的光接收率可以被控制为与其中未调节遮光部的宽度的一般像素130的光接收率相同。因为***像素的光接收率被控制为与一般像素130的光接收率相同，所以可以防止或减少由信号差异所致的图像的质量劣化。
参照图12(其是沿图11的线I-I'截取的剖视图)，从相邻侧(其是第一相位差检测像素111与左***像素121之间的边界)朝***像素延伸的遮光部150的宽度L8可以小于参考宽度L1(其是其它像素的遮光部150的每个的宽度)。在包括G滤光器并与第二相位差检测像素112的右侧相邻的右***像素122中，相邻侧(其是第二相位差检测像素112与右***像素122的边界)的遮光部150的宽度L8也可以小于参考宽度L1。
在图12中，当左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度是由虚线指示的参考宽度L1时，由第一相位差检测像素111散射或分散的光可以被遮光部150阻挡。当遮光部150的宽度L8小于参考宽度L1时，因为主体光可以由于减小的宽度L1-L8而进一步穿过左***像素121，所以左***像素121的接收光的量可以增加。遮光部150的宽度L8可以设定为使得第三行第五列处不受相位差检测像素影响的一般像素130具有与左***像素121相同的信号大小。
图13是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
图14是沿图13的线I-I'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
除设置在一对相位差检测像素111和112的左侧和右侧的左***像素121和右***像素122的相邻侧的遮光部150具有不同的宽度之外，图13的示例性实施方式与图11的示例性实施方式相同。
参照图13和图14，可以调节左***像素121和右***像素122的相邻侧的遮光部150的宽度，以补偿由相位差检测像素111和112所致的***像素121和122的光接收率的下降。根据***像素121和122及相位差检测像素111和112的每个中包括的滤色器140的波长、相位差检测像素111和112的形状、以及微透镜201和202的形状和尺寸，***像素121和122的光接收率对于***像素121和122的每个可以不同。例如，左***像素121的光接收率与右***像素122的光接收率相比可以进一步减小。左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度L9可以小于右***像素122的相邻侧的遮光部150的宽度L10。遮光部150的宽度L9和L10的每个可以小于参考宽度L1。
图15是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
图16是沿图15的线II-II'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
除***像素123、124、125和126设置在相位差检测像素111和112上方和下方之外，图15的示例性实施方式与图11的示例性实施方式相同。第一上***像素123、第二上***像素125、第一下***像素124和第二下***像素126的相邻侧的遮光部150的宽度可以小于参考宽度L1。
参照图16(其是沿图15的线II-II'截取的剖视图)，第一上***像素123和第一下***像素124的相邻侧的遮光部150的宽度L11可以基本相同。遮光部150的宽度L11可以小于参考宽度L1。由第一相位差检测像素111散射并入射在第一上***像素123和第一下***像素124上的光被表示为箭头。当***像素的相邻侧的遮光部150的宽度为参考宽度L1时，散射光可以被由虚线指示的具有参考宽度L1的遮光部150阻挡。由于第一上***像素123和第一下***像素124的相邻侧的遮光部150的每个的宽度L11小于参考宽度L1，所以入射在第一上***像素123和第一下***像素124上的散射光的量可以增加。第一上***像素123和第一下***像素124的接收光的总量可以增加。第二上***像素125和第二下***像素126的相邻侧的遮光部150的每个的宽度L11也可以小于参考宽度L1。
图17是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
图18是沿图17的线II-II'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
除上***像素123和125及下***像素124和126的相邻侧的遮光部150具有不同的宽度之外，图17的示例性实施方式与图15的示例性实施方式相同。
参照图17和图18，上***像素123的相邻侧的遮光部150的宽度L12小于下***像素124的相邻侧的遮光部150的宽度L13。***像素123和124的相邻侧的遮光部150的宽度L12和L13的每个可以小于参考宽度L1。因为***像素123和124的每个的接收光的量的变化存在差异，所以对于***像素123和124的每个，相邻侧的遮光部150的调节宽度也可以不同。
图19是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
设置在相位差检测像素111和112的右侧、左侧、上侧和下侧的六个像素可以是***像素。除在相位差检测像素111和112的右侧、左侧、上侧和下侧处设置为具有相邻侧的像素之外，***像素还可以是在与相位差检测像素111和112的对角方向上设置的像素。其接收光的量由相位差检测像素111和112改变并在特定方向上与相位差检测像素111和112连续相邻的多个像素也可以称为***像素。
设置在第一相位差检测像素111的左侧、上侧和下侧的***像素称为左***像素121、第一上***像素123和第一下***像素124。设置在第二相位差检测像素112的右侧、上侧和下侧的***像素称为右***像素122、第二上***像素125和第二下***像素126。
参照图19，***像素的相邻侧的遮光部的宽度可以沿着所述相邻侧彼此不同。例如，在图19所示的第一上***像素123的相邻侧的遮光部150中，相邻侧的宽度可以在一个方向上连续地增加。第一下***像素124的相邻侧的遮光部150可以连续地改变，使得其在相邻侧的一侧的宽度小于参考宽度，而其在相邻侧的另一侧的宽度大于参考宽度。
在长度方向上与一对相邻的相位差检测像素111和112相邻的***像素的每个的光接收率的变化可以大于其它***像素的每个的光接收率的变化。例如，当一对相位差检测像素111和112横向地彼此相邻设置时，左***像素121和右***像素122的每个的光接收率的变化可以大于上***像素123和125及下***像素124和126的每个的光接收率的变化。当一对相位差检测像素垂直地设置为彼此相邻时，上***像素及下***像素的相邻侧的每个的遮光部的宽度的变化可以大于左***像素和右***像素的相邻侧的每个的遮光部的宽度的变化。遮光部150的宽度的变化是指与参考宽度L1相比相对增加或减少的宽度。
图20是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
图21是沿图20的线I-I'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。图22是沿图20的线II-II'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。图23是沿图20的线III-III'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
参照图20，六个***像素的每个的相邻侧的遮光部150的每个的宽度可以大于或小于其它相邻侧或其***像素的遮光部150的每个的宽度。该相邻侧的遮光部150的宽度可以不同于其它相邻侧的遮光部150的每个的宽度。
参照图21(其是沿图20的线I-I'截取的剖视图)，具有B滤光器的左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度L14小于参考宽度L1，具有G滤光器的右***像素122的相邻侧的遮光部150的宽度L15大于参考宽度L1。遮光部150的宽度可以被调节，使得左***像素121的接收光的量增加并且右***像素122的接收光的量减少。通过调节相邻侧的遮光部150的宽度，左***像素121的接收光的量可以被补偿为与图20所示并且不受相位差检测像素111和112影响的在单位像素的第三行第五列处的一般像素130的接收光的量相同。
参照图22(其是沿图20的线II-II'截取的剖视图)，具有R滤光器的第一上***像素123和第一下***像素124的每个的相邻侧的遮光部150的宽度大于参考宽度L1。即使当***像素123和124包括相同的R滤光器时，根据诸如例如微透镜的形状或尺寸的其它条件，第一上***像素123和第一下***像素124的相邻侧的遮光部的宽度L16和L17也可以被设定为不同。
参照图23(其是沿图20的线III-III'截取的剖视图)，包括相同的G滤光器的第二上***像素125和第二下***像素126的相邻侧的遮光部150的宽度L18和L19可以不同。遮光部150的宽度L18可以大于参考宽度L1，而宽度L19可以小于参考宽度L1。
图24至图33是每个示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
参照图24，像图1的示例性实施方式那样，设置在相位差检测像素111和112的右侧和左侧的像素可以是***像素121和122。可以调节相位差检测像素111和112的所有四个侧(其包括***像素的相邻侧)的遮光部150的宽度。图24显示了左***像素121和右***像素122的遮光部150的宽度相同且大于参考宽度的情况。所有四个侧(其包括***像素的相邻侧)的遮光部150的宽度也可以被调节为相同。当调节所有四个侧的遮光部150的宽度时，朝与像素的中心部分对应的开口范围延伸的遮光部150的宽度可以减小。光接收率的分散特性可以比仅调节相邻侧的遮光部150的宽度的情况的光接收率的分散特性被提高更多。
参照图25，与图24的示例性实施方式中所示的那些相同的左***像素121和右***像素122的四个侧处的遮光部150的宽度可以不同。例如，在图25中，具有B滤光器的左***像素121的四个侧处的遮光部150的宽度可以小于具有G滤光器的右***像素122的四个侧处的遮光部150的宽度。
在图26和图27中，第一上***像素123、第一下***像素124、第二上***像素125和第二下***像素126的每个的四个侧处的遮光部150的宽度被调节。在图26中，四个***像素的遮光部150的所有宽度可以相同。在图27中，第一上***像素123和第二上***像素125的每个的四个侧处的遮光部150的每个的宽度可以不同于第一下***像素124和第二下***像素126的每个的四个侧处的遮光部150的每个的宽度。然而，本公开的示例性实施方式不限于此。例如，在示例性实施方式中，四个***像素(其是上***像素123和125及下***像素124和126)的每个的四个侧处的遮光部150的所有宽度可以不同。
图28至图31的示例性实施方式对应于图24至图27的示例性实施方式，并且***像素的四个侧处的遮光部150的宽度小于参考宽度。
图32和图33是每个示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
设置在相位差检测像素111和112右侧、左侧、上侧和下侧的六个像素可以是***像素。在图32和图33所示的***像素中，设置在第一相位差检测像素111左侧、上侧和下侧的***像素称为左***像素121、第一上***像素123和第一下***像素124。设置在第二相位差检测像素112右侧、上侧和下侧的***像素称为右***像素122、第二上***像素125和第二下***像素126。
参照图32，在六个***像素的每个的四个侧处的遮光部150可以比其它像素的遮光部150更宽或更窄。在***像素的每个中，***像素的四个侧处的遮光部150的宽度可以不同。
参照图33，在一个***像素的四个侧处的遮光部150的宽度可以不同。例如，在图33中的第一上***像素123左侧和上侧的遮光部的宽度可以大于参考宽度。在第一上***像素123右侧和下侧处的遮光部150的宽度可以小于参考宽度。
图34至图36是沿图32的线IV-IV'、V-V'和VI-VI'截取的每个示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
参照图34，具有B滤光器的左***像素121的四个侧的每个的遮光部150的宽度L20小于参考宽度L1，并且具有G滤光器的右***像素122的四个侧的每个的遮光部150的宽度L21大于参考宽度L1。左***像素121的接收光的量可以增加，并且右***像素122的接收光的量可以减少。通过将***像素的四个侧处的遮光部150的宽度设定为与参考宽度L1不同，左***像素121的接收光的量可以被补偿为与图32的单位像素阵列的第三行第五列处不受相位差检测像素111和112影响的一般像素130的接收光的量相同。
参照图35，具有R滤光器的第一上***像素123的四个侧的每个的遮光部150的宽度L22小于参考宽度L1。具有与第一上***像素123相同的R滤光器的第一下***像素124的四个侧的每个的遮光部150的宽度L23大于参考宽度L1。即使当***像素具有相同的R滤光器时，根据诸如例如微透镜的形状或尺寸的其它条件，在第一上***像素123和第一下***像素124的每个的四个侧处的遮光部150的宽度L22和L23也可以被设定为不同。
参照图36，包括相同的G滤光器的第二上***像素125和第二下***像素126的遮光部150的宽度L24和L25也可以被设定为不同。遮光部150的宽度L24可以被设定为大于参考宽度L1，并且宽度L25可以被设定为小于参考宽度L1。
图37是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
彼此相邻设置的第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112可以被设置为彼此间隔开，使得其间不存在共用的侧。例如，与先前描述的示例性实施方式不同，在图37的示例性实施方式中，第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112不直接彼此相邻，并且居间元件设置在其间。一对第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的遮光部150可以延伸为彼此对称。第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112可以在彼此对称的位置处接收光，可以用于分析第一相位差检测像素111与第二相位差检测像素112之间的相位差，并且可以用于执行自动对焦功能。
参照图37，第一相位差检测像素111可以设置在单位阵列像素的第二行第二列，第二相位差检测像素112可以设置在其第四行第四列。遮光部150可以延伸为形成在第一相位差检测像素111的位于朝向第二相位差检测像素112的方向上的右侧部分处。遮光部150可以延伸到第二相位差检测像素112的左侧部分，以与第一相位差检测像素111的遮光部150对称。遮光部150不设置在第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112中的部分称为开口。通过分析经第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的开口接收的光的相位，可以检测横向方向上的相位差。第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的遮光部150可以向下和向上延伸以彼此对称。通过分析经一对相位差检测像素111和112的开口接收的光的相位，可以检测垂直方向上的相位差。
在一示例性实施方式中，第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112包括滤色器140。滤色器140可以从R、G和B滤光器当中选择。第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112可以具有相同的滤色器140。例如，具有相对高的光接收率的G滤光器可以在第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的每个中使用，使得即使当开口的尺寸由于遮光部150而减小时，其光接收率也不被限制。在一示例性实施方式中，第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112不包括滤色器140并且包括W滤光器或透明滤光器。
设置在第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的每个的右侧、左侧、上侧和下侧的像素可以称为***像素。如图37所示，第一相位差检测像素111的***像素为左***像素121、右***像素122、上***像素123和下***像素124。第二相位差检测像素112的***像素为左***像素127、右***像素128、上***像素125和下***像素126。***像素的每个的相邻侧的遮光部150的宽度可以被调节为小于或大于参考宽度。相邻侧的遮光部150可以具有不同的宽度。
图38至图41是沿图37的线VII-VII'、VIII-VIII'、IX-IX'和X-X'截取的每个示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
参照图38和图39，遮光部150可以形成为延伸到第一相位差检测像素111的右侧。遮光部150的在第一相位差检测像素111中延伸的剖面的宽度可以为宽度LS，并且其纵向剖面的宽度可以是宽度LL。宽度LL可以具有与一个像素的一条边的长度对应的尺寸。
参照图38，遮光部150的宽度LS可以大于参考宽度L1。第一相位差检测像素111可以通过形成在其左侧的开口接收入射光。设置在第一相位差检测像素111左侧并具有G滤光器的左***像素121可以靠近第一相位差检测像素111的开口设置，因此，其光接收率可以增大。左***像素121的相邻侧的遮光部150的宽度L26可以大于参考宽度L1。结果，左***像素121的光接收率与一般像素130的光接收率相同。设置在第一相位差检测像素111的右侧并具有G滤光器的右***像素122可以设置在与朝向第一相位差检测像素111的开口的方向相反的方向上，因此，其光接收率可以减小。右***像素122的相邻侧的遮光部的宽度L27可以小于参考宽度L1。结果，右***像素122的光接收率与一般像素130的光接收率相同。
参照图39，即使当第一相位差检测像素111的上***像素123和下***像素124包括相同的滤色器140(其是G滤光器)时，其相邻侧的遮光部150的宽度L28和L29也可以不同。例如，上***像素123的遮光部150的宽度L28可以小于参考宽度L1，并且下***像素124的遮光部150的宽度L29可以大于参考宽度L1。
参照图40，包括具有宽度LS的剖面的遮光部150可以形成为延伸到第二相位差检测像素112的左侧。第二相位差检测像素112可以通过形成在其右侧的开口接收入射光。设置在第二相位差检测像素112左侧和右侧并具有G滤光器的左***像素127和右***像素128的不同相邻侧的遮光部150的宽度L30和L31可以不同。
参照图41，第二相位差检测像素112的上***像素125和下***像素126的相邻侧的遮光部150的宽度L32和L33也可以不同。
图42是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。
除***像素(例如***像素121-128当中的***像素)的包括相邻侧的所有四个侧的遮光部150的宽度变化之外，图42的示例性实施方式具有与图37的示例性实施方式相同的相位差检测像素111和112的位置和结构。例如，***像素(例如***像素121-128当中的***像素)的包括相邻侧的所有四个侧的遮光部150的宽度可以变化。当调节所有四个侧的遮光部150的宽度时，朝与***像素(例如***像素121-128当中的***像素)的中心部分对应的开口范围延伸的遮光部150的宽度可以减小。光接收率的分散特性可以比其中仅调节相邻侧的遮光部150的宽度的情况的光接收率的分散特性被提高更多。
参照图42，设置在第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的右侧、左侧、上侧和下侧的像素可以称为***像素。例如，像素121-128可以是***像素。根据相邻的相位差检测像素111和112的开口方向或光接收率、***像素(例如像素121-128)中包括的滤色器140的波长、设置在像素上的微透镜的尺寸和形状等，***像素可以具有与一般像素130的光接收率不同的光接收率。***像素(例如像素121-128)的每个的遮光部150的宽度可以被调节以具有与一般像素130的光接收率相同的光接收率，一般像素130包括具有与***像素(例如像素121-128)的每个中的滤色器140的波长相同的波长的滤色器140。***像素(例如像素121-128)的每个的四个侧处的遮光部150的宽度可以一起变化，并且在四个侧的每个处的遮光部150的变化的宽度可以不同。在***像素121-128的每个中，***像素(例如***像素121-128当中的像素)的四个侧处的遮光部150的宽度可以不同。
根据本公开的一示例性实施方式，除包括在相位差检测像素111和112的右侧、左侧、上侧和下侧的像素之外，***像素还可以包括在对角线方向上与相位差检测像素111和112相邻的四个像素。例如，参照图42，在单位像素阵列的第三行第三列处具有B滤光器的像素可以是第一相位差检测像素111和第二相位差检测像素112的公共***像素。具有受两个或更多个相位差检测像素影响的光接收率的***像素的遮光部150的宽度也可以从参考宽度变化，使得***像素的光接收率与具有相同的滤色器140的一般像素130的光接收率相同。
根据本公开的一示例性实施方式，通过调节除邻近于其的相位差检测像素以外的其它***像素的遮光部150的宽度，可以影响***像素的光接收率。根据邻近于其的相位差检测像素以及由其它***像素所致的总光接收率的变化，可以调节***像素的遮光部150的宽度。
图43至图46是沿图42的线VII-VII'、VIII-VIII'、IX-IX'和X-X'截取的每个示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
参照图43，第一相位差检测像素111的左***像素121的四个侧处的遮光部150的宽度L34可以不同于右***像素122的四个侧处的遮光部150的宽度L35。左***像素121的遮光部150的宽度L34可以大于参考宽度L1，并且右***像素122的遮光部150的宽度L35可以小于参考宽度L1。
参照图44，第一相位差检测像素111的上***像素123和下***像素124的每个的四个侧处的遮光部150的宽度L36和L37可以不同。
参照图45，第二相位差检测像素112的左***像素127和右***像素128的每个的四个侧处的遮光部150的宽度L38和L39可以不同。
参照图46，第二相位差检测像素112的上***像素125和下***像素126的每个的四个侧的遮光部的宽度L40和L41可以不同。此外，像图33的示例性实施方式那样，一个***像素的四个侧处的遮光部150的宽度也可以不同。
图47和图48是每个示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。
单位像素阵列可以顺序地包括光电转换层300、设置在光电转换层300上的滤色器层100、以及设置在滤色器层100上的微透镜层200。图47和图48中的单位像素阵列具有其中光电二极管310的后表面面对微透镜层200设置的背照式(BSI)结构。
参照图47，光电转换层300可以包括在其下部中的绝缘夹层320以及在其上部中的光电二极管310。互连321被包括在绝缘夹层320中，并且光电二极管310以像素为单位被器件分隔膜311分开。器件分隔膜311是其中掩埋从光电二极管的前侧形成到其后侧的沟槽的前侧深沟槽隔离(FDTI)膜。光透射层330可以形成在光电转换层300上。包括遮光部150和滤色器140的滤色器层100可以形成在光透射层330上。平坦化层160可以形成在滤色器140上。微透镜层200可以形成在滤色器层100上并在与滤色器140对应的位置处包括微透镜201、202和203。
图48的示例性实施方式对应于图47的示例性实施方式，并且器件分隔膜311是其中掩埋从光电二极管310的后表面形成到其前表面的沟槽的后侧深沟槽隔离(BDTI)膜。
图49至图54是示出根据本公开的一示例性实施方式的制造单位像素阵列的方法的剖视图。将参照图49至图54描述制造具有图47所示的FDTI结构的图像传感器的单位像素阵列的方法，但本公开的示例性实施方式不限于此。
参照图49，光电二极管310和器件分隔膜311形成在基板上。器件分隔膜311被形成为与基板的前表面相邻并与基板的后表面间隔开。
参照图50，绝缘夹层320形成在基板的前表面上，并且晶体管和互连321形成在绝缘夹层320内部。光电转换层300可以通过在包括光电二极管310的基板上形成绝缘夹层320而形成。
参照图51，对其上形成绝缘夹层320的基板的后表面执行背部研磨工艺。在这种情况下，器件分隔膜311可以被暴露。
参照图52，其上形成绝缘夹层320的基板被翻转，并且光透射层330形成在其执行了背部研磨工艺的后表面上。光透射层330可以是单层或多层。例如，光透射层330可以形成为具有包括Al2O3层、SiO2层和HfO层的三层结构。
参照图53，遮光部150可以形成在光透射层330上。根据像素的特性，遮光部150可以被形成或者可以不被形成，并且其宽度也可以改变。
参照图54，每个像素用诸如R滤光器、G滤光器、B滤光器、W滤光器等的滤色器140填充，并且平坦化层160形成在滤色器上。因此，包括遮光部150、滤色器140和平坦化层160的滤色器层100可以被形成。在滤色器层100形成之后，与每个像素对应的微透镜层200可以形成在滤色器层100上。
图55是根据本公开的一示例性实施方式的单位像素的等效电路图。
参照图55，单位像素的光电转换层300的每个可以包括光电转换二极管PD、传输晶体管Tx、源极跟随晶体管Sx、复位晶体管Rx和选择晶体管Ax。
传输晶体管Tx、源极跟随晶体管Sx、复位晶体管Rx和选择晶体管Ax分别包括传输栅极TG、源极跟随栅极SF、复位栅极RG和选择栅极SEL。
单位像素的传输栅极TG可以电连接到传输栅线TGL。单位像素的复位栅极RG可以电连接到复位栅线RGL。单位像素的选择栅极SEL可以电连接到选择栅线SELL。
光电转换二极管PD可以是包括N型杂质范围/区域和P型杂质范围/区域的光电二极管。传输晶体管Tx的漏极可以是指浮置扩散区域FD。浮置扩散区域FD可以是复位晶体管Rx的源极。浮置扩散区域FD可以电连接到源极跟随晶体管Sx的源极跟随栅极SF。源极跟随晶体管Sx可以连接到选择晶体管Ax。复位晶体管Rx和源极跟随晶体管Sx可以连接到电压Vdd，并且选择晶体管Ax可以连接到电压Vout。
根据本公开的示例性实施方式，一般像素与邻近于相位差检测像素的***像素之间的信号差异能被补偿，因此，能防止或减少图像的质量劣化。
此外，根据本公开的示例性实施方式，通过调节微透镜的尺寸而不改变***像素的光接收率，能改善调节图像传感器的焦点的功能。
虽然已经参照本公开的示例性实施方式具体显示和描述了本公开，但是本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行在形式和细节上的各种改变而不背离如由所附权利要求限定的本公开的精神和范围。
本申请要求享有2017年8月10日提交的韩国专利申请第10-2017-0101639号的优先权，其公开通过引用全文合并于此。

Claims (23)

1.一种图像传感器，包括：
彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素；
与所述相位差检测像素间隔开的多个一般像素；
分别与所述相位差检测像素相邻并且在所述相位差检测像素与所述一般像素之间的第一***像素和第二***像素；
第一遮光部，其设置在所述一般像素中的一个中并且具有第一宽度；
第二遮光部，其从所述相位差检测像素与所述第一***像素之间的第一区域延伸到所述第一***像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第二宽度；以及
第三遮光部，其从所述相位差检测像素与所述第二***像素之间的第二区域延伸到所述第二***像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第三宽度。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二宽度基本上等于所述第三宽度。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个大于所述第一宽度。
4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个小于所述第一宽度。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二宽度不同于所述第三宽度。
6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个大于所述第一宽度。
7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个小于所述第一宽度。
8.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二宽度大于所述第一宽度，并且所述第三宽度小于所述第一宽度。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一***像素和所述第二***像素的每个与所述相位差检测像素的左侧、右侧、上侧和下侧当中的一侧相邻设置。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度中的一个或更多个在一个方向上连续地增大或减小。
11.一种图像传感器，包括：
彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素；
与所述相位差检测像素间隔开的多个一般像素；
分别与所述相位差检测像素相邻并且在所述相位差检测像素与所述一般像素之间的第一***像素和第二***像素；
第一遮光部，其设置在所述一般像素中的一个中并且具有第一宽度；
多个第二遮光部，所述多个第二遮光部从所述第一***像素与邻近于所述第一***像素的第一额外像素之间的第一区域延伸到所述第一***像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第二宽度；以及
多个第三遮光部，所述多个第三遮光部从所述第二***像素与邻近于所述第二***像素的第二额外像素之间的第二区域延伸到所述第二***像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第三宽度。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述第二宽度基本上等于所述第三宽度。
13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度两者大于或小于所述第一宽度。
14.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述第二宽度不同于所述第三宽度。
15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个大于或小于所述第一宽度。
16.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述第一***像素和所述第二***像素的每个与所述相位差检测像素的左侧、右侧、上侧和下侧当中的一侧相邻设置。
17.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度中的一个或更多个在一个方向上连续地增大或减小。
18.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述多个第二遮光部具有彼此不同的宽度，并且所述多个第三遮光部具有彼此不同的宽度。
19.一种包括具有多个像素的单位像素阵列的图像传感器，所述图像传感器包括：
彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素；
多个一般像素，所述多个一般像素与所述相位差检测像素间隔开并且包括具有第一宽度的第一遮光部；以及
两个或更多个***像素，所述两个或更多个***像素与所述相位差检测像素相邻，并且在所述两个或更多个***像素与邻近于所述两个或更多个***像素的所述相位差检测像素、所述一般像素及额外的***像素之间的边界当中的一个或更多个边界处包括具有不同于所述第一宽度的第二宽度的第二遮光部。
20.根据权利要求19所述的图像传感器，其中所述多个像素的每个包括：
包括光电二极管的光电转换层；
形成在所述光电转换层上的滤色器层，其中所述滤色器层包括形成在与所述多个像素对应的位置处的多个滤色器以及从所述多个像素之间的边界延伸到所述多个像素的每个中的遮光部；以及
在与所述多个像素对应的位置处形成在所述滤色器层上的多个微透镜。
21.一种图像传感器，包括：
第一相位差检测像素，其包括具有第一宽度的第一遮光部；
第二相位差检测像素，其与所述第一相位差检测像素相邻设置并且包括具有所述第一宽度的第二遮光部；
第一***像素，其与所述第一相位差检测像素相邻设置并且包括具有不同于所述第一宽度的第二宽度的第三遮光部；以及
第二***像素，其与所述第二相位差检测像素相邻设置并且包括具有所述第二宽度的第四遮光部，
其中所述第一相位差检测像素和所述第二相位差检测像素包括相位差检测传感器。
22.根据权利要求21所述的图像传感器，其中所述第一相位差检测像素的一侧接触所述第二相位差检测像素的一侧。
23.根据权利要求21所述的图像传感器，还包括：
第一微透镜，其设置在所述第一相位差检测像素和所述第二相位差检测像素上；
第二微透镜，其设置在所述第一相位差检测像素的一部分和所述第一***像素上；以及
第三微透镜，其设置在所述第二相位差检测像素的一部分和所述第二***像素上。
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