JP2021180299A - 固体撮像素子 - Google Patents
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Abstract
Description
101 基板
101B 裏面
101F 表面
103 光電変換素子
105 配線層
107 高誘電率(高κ)膜
109 バッファ層
111 金属グリッド
111A 第1の金属部
111B 第2の金属部
113B カラーフィルタパーティショングリッド
113B1 第1のカラー部
113B2 第2のカラー部
115 カラーフィルタセグメント
115GB 緑色/青色カラーフィルタセグメント
115R 赤色カラーフィルタセグメント
120 カラーフィルタ層
121 導波路材料
121GB 導波路材料の上面
121R 導波路材料の上面
123A 導波路パーティショングリッド
123A1 第1の導波路部
123A2、123A2’ 第2の導波路部
123A3 第3の導波路部
123B 反射防止膜
130 光導波路層
A−A’、B−B’、C−C’、D−D’、E−E’、F−F’ 断面図
CW グリッド幅
CW1 第1のカラー幅
CW2 第2のカラー幅
D 方向
MW1 第1の金属幅
MW2 第2の金属幅
P 正常画素
P1 追加の正常画素
PDAF 位相検出オートフォーカス画素
ROI−1、ROI−2、ROI−3 領域
WW1 第1の導波路幅
WW2、WW2’ 第2の導波路幅
WW3 第3の導波路幅
Claims (13)
- 第1の領域と、前記第1の領域を囲む第2の領域とを有する固体撮像素子であって、
複数の光電変換素子を有する基板、
前記基板上に配置され、前記複数の光電変換素子に対応する複数のカラーフィルタセグメントを含むカラーフィルタ層、および
前記カラーフィルタ層の上に配置され、導波路パーティショングリッドと、前記導波路パーティショングリッドの空間内の導波路材料と、前記導波路パーティショングリッドおよび前記導波路材料上の反射防止膜とを含む光導波路層を含み、
前記導波路パーティショングリッドの上部の幅は、前記導波路パーティショングリッドの底部の幅よりも大きい固体撮像素子。 - 前記導波路パーティショングリッドは、前記第1の領域の第1の導波路部と、前記第2の領域の前記第1の導波路部に対応する第2の導波路部とを有し、
前記第2の導波路部の上部の第2の導波路幅は、前記第1の導波路部の上部の第1の導波路幅より大きく、且つ前記第2の導波路幅と前記第1の導波路幅との比は、1.05〜1.3である請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記複数のカラーフィルタセグメントは、複数の赤色カラーフィルタセグメントと、複数の緑色カラーフィルタセグメントおよび/または青色カラーフィルタセグメントとを含み、
前記第1の導波路部および前記第2の導波路部は、前記複数の赤色カラーフィルタセグメントに対応する空間を囲み、且つ前記第2の領域では、前記複数の赤色カラーフィルタセグメントのそれぞれに対応する前記導波路材料の上面は、前記複数の緑色カラーフィルタセグメントおよび/または青色カラーフィルタセグメントのそれぞれに対応する導波路材料の上面よりも小さい請求項2に記載の固体撮像素子。 - 前記複数の光電変換素子は、複数の正常画素と、前記複数の正常画素に囲まれた複数の位相検出オートフォーカス画素とに配置され、
前記複数の位相検出オートフォーカス画素のそれぞれは、前記複数の光電変換素子の少なくとも2つに対応し、
前記複数の正常画素のそれぞれは、前記複数の光電変換素子の1つに対応する請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記カラーフィルタ層は、前記複数のカラーフィルタセグメントの間に配置された金属グリッドをさらに含み、
前記金属グリッドは、前記第1の領域内に第1の金属部を有し、前記第2の領域内に前記第1の金属部に対応する第2の金属部を有し、
前記第2の金属部の第2の金属幅は、前記第1の金属部の第1の金属幅より大きく、
前記第2の金属幅と前記第1の金属幅の比は、1.2〜1.75の範囲内である請求項4に記載の固体撮像素子。 - 前記第1の金属部および前記第2の金属部は、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つと、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つを囲む前記複数の正常画素との間の空間に対応し、
前記複数のカラーフィルタセグメントは、前記正常画素の前記第2の金属部の一部を覆う請求項5に記載の固体撮像素子。 - 前記第1の金属部および前記第2の金属部は、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つと、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つを囲む前記複数の正常画素との間の空間に対応し、
前記カラーフィルタ層は、前記複数のカラーフィルタセグメントの間と、前記金属グリッド上に配置されたカラーフィルタパーティショングリッドをさらに含み、
前記カラーフィルタパーティショングリッドは、前記第2の金属部の前記第2の金属幅よりも小さいグリッド幅を有する請求項5に記載の固体撮像素子。 - 前記導波路パーティショングリッドは、前記第1の領域内の第1の導波路部と、前記第2の領域内の前記第1の導波路部に対応する第2の導波路部とを有し、且つ前記第2の導波路部の上部の第2の導波路幅は、前記第1の導波路部の上部の第1の導波路幅よりも大きい請求項4に記載の固体撮像素子。
- 前記第1の導波路部および前記第2の導波路部は、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つと、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つを囲む前記複数の正常画素との間の空間に対応し、
前記カラーフィルタ層は、前記複数のカラーフィルタセグメントの間に配置されたカラーフィルタパーティショングリッドをさらに含み、
前記複数の光電変換素子は、前記複数の正常画素によって前記複数の位相検出オートフォーカス画素から分離された複数の追加の正常画素にさらに配置され、且つ前記複数の正常画素の1つに対応する前記導波路材料の上面は、前記第2の領域内の前記複数の追加の正常画素の1つに対応する前記導波路材料の上面よりも小さい請求項8に記載の固体撮像素子。 - 前記カラーフィルタ層は、前記カラーフィルタセグメントの間に配置されたカラーフィルタパーティショングリッドをさらに含み、
前記カラーフィルタパーティショングリッドは、前記第1の領域内に第1のカラー部を有し、前記第2の領域内に前記第1のカラー部に対応する第2のカラー部を有し、
前記第2のカラー部の底部の第2のカラー幅は、前記第1のカラー部の底部の第1のカラー幅よりも小さい請求項4に記載の固体撮像素子。 - 前記第1のカラー部および前記第2のカラー部は、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つと、前記複数の位相検出オートフォーカス画素の1つを囲む前記複数の正常画素との間の空間に対応し、
前記第2のカラー部によって囲まれた前記複数のカラーフィルタセグメントの1つの底面は、前記第1のカラー部によって囲まれた前記複数のカラーフィルタセグメントのもう1つの底面よりも大きい請求項10に記載の固体撮像素子。 - 前記導波路パーティショングリッドは、前記第1の領域内の第1の導波路部と、前記第2の領域内の前記第1の導波路部に対応する第2の導波路部とを有し、且つ前記第1の導波路部の上部の第1の導波路幅は、前記第2の導波路部の上部の第2の導波路幅よりも大きく、
前記第1の導波路部によって囲まれた前記導波路材料の上面は、前記第2の導波路部によって囲まれた前記導波路材料の上面よりも小さい請求項4に記載の固体撮像素子。 - 空間内の前記導波路材料は、長方形、三角形、弧形、またはそれらの組み合わせを含むプロファイルを有する請求項1に記載の固体撮像素子。
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