JP2010135695A - 撮像装置、及び撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、遮光画素における暗電流と有効画素における暗電流との差異を低減する。
【解決手段】撮像装置は、遮光されていない光電変換部をそれぞれ含む複数の有効画素が配された有効領域と、前記有効領域に隣接した領域であって、遮光された光電変換部をそれぞれ含む複数の遮光画素が配された遮光領域とを有した撮像装置であって、前記有効領域に複数の前記遮光されていない光電変換部が配され、前記遮光領域に複数の前記遮光された光電変換部が配された半導体基板と、前記半導体基板の上に配された水素阻止膜とを備え、前記遮光された光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われた領域の面積は、前記遮光されていない光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われた領域の面積より小さい、あるいは、前記遮光された光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われていない領域の面積は、前記遮光されていない光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われていない領域の面積より大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、及び撮像システムに関する。

近年、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどの撮像装置を用いたデジタルビデオカメラ、デジタルスティルカメラなどの撮像システムが普及しており、年々、画質の向上が求められている。画質を向上させるためには、撮像装置の画素配列における各画素の暗電流を抑制したり、各画素の感度を向上させる必要がある。

特許文献１には、特許文献１の図１に示すように、固体撮像素子において、シリコン基板とシリコン酸化膜との中間の屈折率を有する中間屈折率膜をシリコン基板とシリコン酸化膜との間に形成することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、シリコン基板のフォトダイオードに入射する光に対して反射率を抑えることができるとされている。

また、特許文献１には、特許文献１の図９に示すように、固体撮像素子において、中間屈折率膜８におけるゲート電極渡し部１７に長穴状の水素アロイ用穴１８を形成することが記載されている。これにより、水素アロイ時の水素が水素アロイ用穴１８を通過してシリコン基板１９に到達し、シリコン基板１９内部の酸素を還元して取り除くことができる。この結果、特許文献１によれば、水素アロイ時の効果が損なわれることがないので、固体撮像素子の暗電流を抑えることができるとされている。

特許文献２には、特許文献２の図１１に示すように、従来のＣＣＤ固体撮像素子１において、ＯＰＢ（オプティカルブラック）領域８のセンサ部２の方が画素領域７のセンサ部２に比べて、水素アニールの効果が大きく、暗電流が少なくなることが記載されている。特許文献２には、この点に鑑み、特許文献２の図２に示すように、ＯＰＢ領域３８のみの全面に渡って、Ａｌ遮光膜３９Ｂの下部にアニール時の水素拡散を阻止するための水素阻止膜４０を形成することが記載されている。これにより、特許文献２によれば、画素領域３７のセンサ部３２とＯＰＢ領域３８のセンサ部３２との暗電流のレベル差を解消することができ、両者の暗電流を揃えることができるとされている。
特開平１０-２８４７０９号公報 特開平０７-１３０９７５号公報

上記のように、暗電流によるノイズを補正するために、複数の遮光画素が配されたオプティカルブラック領域を設けて、遮光画素から出力された黒レベルの基準信号を用いて、有効画素から出力された信号の黒レベルを補正する技術が知られている。ここで、有効画素から出力された信号の黒レベルを適正に補正するために、遮光画素における暗電流と有効画素における暗電流とを同等なレベルにすることが要求される。

本発明の目的は、撮像装置において、遮光画素における暗電流と有効画素における暗電流との差異を低減することにある。

本発明の第１側面に係る撮像装置は、遮光されていない光電変換部をそれぞれ含む複数の有効画素が配された有効領域と、前記有効領域に隣接した領域であって、遮光された光電変換部をそれぞれ含む複数の遮光画素が配された遮光領域とを有した撮像装置であって、前記有効領域に複数の前記遮光されていない光電変換部が配され、前記遮光領域に複数の前記遮光された光電変換部が配された半導体基板と、前記有効領域における前記半導体基板の上に配され、前記遮光領域における前記半導体基板の上に配されていない、水素の透過を阻止する水素阻止膜とを備え、前記水素阻止膜は、前記遮光されていない光電変換部の受光面の少なくとも一部を覆っていることを特徴とする。

本発明の第２側面に係る撮像装置は、遮光されていない光電変換部をそれぞれ含む複数の有効画素が配された有効領域と、前記有効領域に隣接した領域であって、遮光された光電変換部をそれぞれ含む複数の遮光画素が配された遮光領域とを有した撮像装置であって、前記有効領域に複数の前記遮光されていない光電変換部が配され、前記遮光領域に複数の前記遮光された光電変換部が配された半導体基板と、前記半導体基板の上に配された、水素の透過を阻止する水素阻止膜とを備え、前記遮光された光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われた領域の面積は、前記遮光されていない光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われた領域の面積より小さいことを特徴とする。

本発明の第３側面に係る撮像システムは、本発明の第１側面に係る撮像装置と、前記撮像装置の撮像面へ像を形成する光学系と、前記撮像装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置において、遮光画素における暗電流と有効画素における暗電流との差異を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の構成を、図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の断面構成を示す図である。

撮像装置１００は、オプティカルブラック（ＯＢ）領域（遮光領域）ＯＢＡと有効画素領域（有効領域）ＥＡとを有している。ＯＢ領域ＯＢＡは、有効画素領域ＥＡに隣接した領域である。

有効画素領域ＥＡには、複数の有効画素が配されている。複数の有効画素のそれぞれは、光電変換部７、転送部９、電荷電圧変換部８、リセット部（図示せず）、出力部（図示せず）、及び選択部（図示せず）を含む。

有効画素における光電変換部７は、配線層５で遮光されていない。光電変換部７は、入射光に応じた電荷を発生させて蓄積する。光電変換部７は、例えば、フォトダイオードである。

転送部９は、光電変換部７で発生した電荷を電荷電圧変換部８へ転送する。転送部９は、例えば、転送トランジスタであり、アクティブレベルの転送制御信号がゲートに供給された際にオンすることにより、光電変換部７で発生した電荷を電荷電圧変換部８へ転送する。

電荷電圧変換部８は、転送された電荷を電圧に変換する。電荷電圧変換部８は、例えば、フローティングディフュージョンである。

リセット部は、電荷電圧変換部８をリセットする。リセット部は、例えば、リセットトランジスタであり、アクティブレベルのリセット制御信号がゲートに供給された際にオンすることにより、電荷電圧変換部８をリセットする。

出力部は、電荷電圧変換部８の電圧に応じた信号を信号線へ出力する。出力部は、例えば、増幅トランジスタであり、信号線に接続された負荷電流源とともにソースフォロワ動作を行うことにより、電荷電圧変換部８の電圧に応じた信号を信号線へ出力する。すなわち、出力部は、リセット部により電荷電圧変換部８がリセットされた状態で電荷電圧変換部８の電圧に応じたノイズ信号を信号線へ出力する。また、出力部は、転送部９により光電変換部７の電荷が電荷電圧変換部８へ転送された状態で電荷電圧変換部８の電圧に応じた光信号を信号線へ出力する。

選択部は、画素（有効画素）を選択状態／非選択状態にする。選択部は、例えば、選択トランジスタであり、アクティブレベルの選択制御信号がゲートに供給された際にオンすることにより、画素を選択状態にする。また、選択部は、ノンアクティブレベルの選択制御信号がゲートに供給された際にオンすることにより、画素を非選択状態にする。なお、選択部を設けなくてもよく、その場合には、例えばリセット部が選択部の機能を有する。

このように、有効画素から異なるタイミングで出力されたノイズ信号と光信号とは、信号線の後段に接続された回路（読み出し回路又は出力回路）において両者の差分が採られる。これにより、ノイズ信号が除去された画像信号が生成され撮像装置の後段（例えば、図２に示す撮像信号処理回路９５）へ出力される。

また、ＯＢ領域ＯＢＡには、複数の遮光画素が配されている。複数の遮光画素のそれぞれの構成は、複数の有効画素のそれぞれの構成と基本的に同様であるが、遮光画素における光電変換部７が配線層５により遮光されている点で異なる。これにより、遮光画素における光電変換部７は、入射光に依存しない暗電流成分に応じた電荷のみを蓄積する。これにより、遮光画素の出力部は、暗電流成分に応じた信号、すなわち黒レベルの基準信号を信号線へ出力する。その黒レベルの基準信号は、信号線の後段に接続された回路を経由して撮像装置の後段へ出力される。遮光は、本実施形態のように配線層５が行ってもよく、遮光のための部材を設けてもよい。

撮像装置の後段、例えば、図２に示す撮像信号処理回路９５は、遮光画素から出力された黒レベルの基準信号を用いて、有効画素から出力されたノイズ信号及び光信号に応じた画像信号の黒レベルを補正するＯＢ補正処理を行う。このとき、遮光画素における暗電流と有効画素における暗電流との差異が小さいほど、ＯＢ補正処理の精度が向上する。

次に、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の断面構成を、図１を用いて説明する。

撮像装置１００は、半導体基板ＳＢ、配線層１４、層間絶縁膜１５、配線層５、下部平坦化膜２１、シリコン窒化膜４、層内レンズ３、上部平坦化膜２２、及び水素阻止膜１３を備える。

半導体基板ＳＢには、有効画素領域ＥＡに複数の遮光されていない光電変換部７が配され、ＯＢ領域ＯＢＡに複数の遮光された光電変換部７が配され、有効画素領域ＥＡ及びＯＢ領域ＯＢＡのそれぞれに電荷電圧変換部８が配されている。光電変換部７及び電荷電圧変換部８は、それぞれ、電荷（例えば、負電荷）に対応した導電型（例えば、Ｎ型）の不純物（例えば、リン）を高濃度に含む半導体領域である。半導体基板ＳＢでは、光電変換部７及び電荷電圧変換部８のそれぞれがウエル１２により囲まれている。ウエル１２は、光電変換部７と反対の導電型（例えば、Ｐ型）の不純物（例えば、ボロン）を低濃度に含む半導体領域である。

また、半導体基板ＳＢには、素子分離としてＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）１１が形成されている。ＳＴＩ１１は、複数の画素（遮光画素、有効画素）における複数の素子を互いに電気的に分離するように、半導体基板ＳＢ内に形成された溝に絶縁膜が埋め込まれたものである。ＳＴＩ１１はＬＯＣＯＳであってもよい。半導体基板ＳＢは、例えば、シリコンで形成されている。

配線層１４は、撮像装置１００における最下の配線層である。配線層１４は、第１のパターン１４ａおよび第２のパターン１４ｂを含む。第１のパターン１４ａは、コンタクトプラグ１０ａを介して転送部（転送トランジスタ）９のゲートに接続され、上記の転送制御信号を転送部９のゲートに供給する。転送部９のゲートと半導体基板ＳＢとの間には、ゲート酸化膜１６が配されている。第２のパターン１４ｂは、コンタクトプラグ１０ｂを介して電荷電圧変換部８に接続され、電荷電圧変換部８の電圧に応じた信号を出力部（増幅トランジスタ）のゲートへ伝達する。

層間絶縁膜１５は、半導体基板ＳＢと配線層１４との間を絶縁するとともに、配線層１４と配線層５との間を絶縁している。層間絶縁膜１５は、例えば、シリコン酸化膜で形成されている。

配線層５は、撮像装置１００における最上の配線層である。配線層５は、ＯＢ領域ＯＢＡにおける層間絶縁膜１５の上面の全面を覆うように延びており、有効画素領域ＥＡにおける光電変換部７の上方を除く領域を覆うように延びている。すなわち、配線層５は、有効画素の感度を確保するために有効画素における結線のために必要な最小限の領域を被覆している。

配線層５は、例えば、上から順番にＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造とする。各層の膜厚は、ＴｉＮ＝５〜１００ｎｍ、Ａｌ＝１００〜１０００ｎｍ、Ｔｉ＝５〜１００ｎｍ、ＴｉＮ＝１０〜２００ｎｍである。上側のＴｉＮは、バリアメタル５ｂとして作用し、下側のＴｉ／ＴｉＮは、バリアメタル５ｃとして作用し、真ん中のＡｌは、配線５ａとして作用する。バリアメタル５ｂ及び５ｃは、いずれも、水素を吸着する膜である。

下部平坦化膜２１は、配線層５の上に配されている。下部平坦化膜２１は、平坦な表面を提供する。

シリコン窒化膜４は、下部平坦化膜２１の上に配されている。シリコン窒化膜４は、光電変換部７へ、界面準位低減効果をもたらす水素を供給することができる。シリコン窒化膜４は、プラズマＣＶＤ法で形成される。

層内レンズ３は、シリコン窒化膜４の上に配されている。層内レンズ３は、入射光に対する光電変換部７への集光性を高めている。

上部平坦化膜２２は、層内レンズ３の上に配されている。上部平坦化膜２２は、平坦な表面を提供する。上部平坦化膜２２の上には、不図示の色フィルター、マイクロレンズが配される。

水素阻止膜１３は、半導体基板ＳＢの上に配されている。水素阻止膜１３は、例えば、ＬＰ-ＣＶＤ法により形成したシリコン窒化膜である。ＬＰ-ＣＶＤ法によるシリコン窒化膜は水素の透過を阻害することが知られており、水素阻止膜１３は、プラズマＣＶＤ法で形成されたシリコン窒化膜４と違い、界面準位低減効果をもたらす水素を光電変換部７へ供給することができない。また、水素阻止膜（例えば、シリコン窒化膜）１３の屈折率は、層間絶縁膜（例えば、シリコン酸化膜）１５の屈折率と半導体基板（例えば、シリコン）の屈折率との間の値である。これにより、水素阻止膜１３は、半導体基板ＳＢの表面、特に光電変換部７の受光面７ａにおける光の反射を防止するための反射防止膜として機能する。

ここで、本発明者は、水素アニールにおいて、ＯＢ領域ＯＢＡにおける光電変換部７の受光面７ａに供給されるべき水素がバリアメタル５ｂで吸収されてしまうことを見出した。このため、ＯＢ領域ＯＢＡでは、有効画素領域ＥＡに比べて、光電変換部７の受光面７ａまで水素が到達しにくい傾向にある。その結果、特許文献２に記載された内容とは反対に、ＯＢ領域ＯＢＡにおける遮光された光電変換部７の方が有効画素領域ＥＡにおける遮光されていない光電変換部７に比べて、水素アニールの効果が小さくなるので、暗電流が大きくなる可能性がある。

それに対して、本実施形態では、水素阻止膜１３が、有効画素領域ＥＡにおける半導体基板ＳＢの上に配され、ＯＢ領域ＯＢＡにおける半導体基板ＳＢの上に配されていない。つまり、ＯＢ領域ＯＢＡにおける水素阻止膜１３が全面開口１７を有している。さらに、水素阻止膜１３は、有効画素領域ＥＡにおける遮光されていない光電変換部７の受光面７ａの少なくとも一部を覆っている。これにより、水素アニールにおいて、遮光された光電変換部７の受光面７ａに供給される水素の量と遮光されていない光電変換部７の受光面７ａに供給される水素の量との差異を低減することができる。この結果、撮像装置において、遮光画素における暗電流と有効画素における暗電流との差異を低減することができる。

なお、ＯＢ領域ＯＢＡにおける水素阻止膜１３が全面開口１７を有する構造は、例えば、半導体基板ＳＢの水素阻止膜となるべきシリコン窒化膜を形成した後、そのシリコン窒化膜におけるＯＢ領域の部分をエッチングにより選択的に除去して得てもよい。エッチングの条件によっては、転送部９のゲートの側壁に水素阻止膜１３が除去されずに残ることがあるが、本発明の効果を阻害するものではない。

本実施形態によれば、ＯＢ領域ＯＢＡにおける界面準位低減効果を、より効率的に得る事ができ、有効画素領域ＥＡにおける界面準位の改善の度合いに近づけることが可能となる。その結果、ＯＢ領域ＯＢＡと有効画素領域ＥＡとの暗電流の差異を低減することができる。したがって、より精度よくＯＢ補正処理を行なうことが可能となり、画質の良い画像を得ることができる。

また、ＯＢ領域における遮光画素は、光電変換部が遮光されていて入射光を受けることが予定されていないので、光電変換部の受光面における反射防止効果が低減しても、そのことが画像信号に応じた画像の画質にほとんど影響を与えない。

次に、本発明の撮像装置を適用した撮像システムの一例を図２に示す。

撮像システム９０は、図２に示すように、主として、光学系、撮像装置１００及び信号処理部を備える。光学系は、主として、シャッター９１、撮影レンズ９２及び絞り９３を備える。信号処理部は、主として、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６、画像信号処理部９７、メモリ部８７、外部Ｉ／Ｆ部８９、タイミング発生部９８、全体制御・演算部９９、記録媒体８８及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を備える。なお、信号処理部は、記録媒体８８を備えなくても良い。

シャッター９１は、光路上において撮影レンズ９２の手前に設けられ、露出を制御する。

撮影レンズ９２は、入射した光を屈折させて、撮像装置１００の画素配列（撮像面）に被写体の像を形成する。

絞り９３は、光路上において撮影レンズ９２と撮像装置１００との間に設けられ、撮影レンズ９２を通過後に撮像装置１００へ導かれる光の量を調節する。

撮像装置１００は、画素配列に形成された被写体の像を画像信号に変換する。撮像装置１００は、その画像信号を画素配列から読み出して出力する。

撮像信号処理回路９５は、撮像装置１００に接続されており、撮像装置１００から出力された画像信号を処理する。

Ａ／Ｄ変換器９６は、撮像信号処理回路９５に接続されており、撮像信号処理回路９５から出力された処理後の画像信号（アナログ信号）をデジタル信号へ変換する。

画像信号処理部９７は、Ａ／Ｄ変換器９６に接続されており、Ａ／Ｄ変換器９６から出力された画像信号（デジタル信号）に各種の補正等の演算処理を行い、画像データを生成する。この画像データは、メモリ部８７、外部Ｉ／Ｆ部８９、全体制御・演算部９９及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４などへ供給される。

メモリ部８７は、画像信号処理部９７に接続されており、画像信号処理部９７から出力された画像データを記憶する。

外部Ｉ／Ｆ部８９は、画像信号処理部９７に接続されている。これにより、画像信号処理部９７から出力された画像データを、外部Ｉ／Ｆ部８９を介して外部の機器（パソコン等）へ転送する。

タイミング発生部９８は、撮像装置１００、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７に接続されている。これにより、撮像装置１００、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７へタイミング信号を供給する。そして、撮像装置１００、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７がタイミング信号に同期して動作する。

全体制御・演算部９９は、タイミング発生部９８、画像信号処理部９７及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４に接続されており、タイミング発生部９８、画像信号処理部９７及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を全体的に制御する。

記録媒体８８は、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４に取り外し可能に接続されている。これにより、画像信号処理部９７から出力された画像データを、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を介して記録媒体８８へ記録する。

以上の構成により、撮像装置１００において良好な画像信号が得られれば、良好な画像（画像データ）を得ることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る撮像装置１００ｉを、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置１００ｉの断面構成を示す図である。以下では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

撮像装置１００ｉは、水素阻止膜１３ｉを備える。遮光された光電変換部７の受光面７ａにおける水素阻止膜１３ｉにより覆われた領域の面積は、遮光されていない光電変換部７の受光面７ａにおける水素阻止膜１３ｉにより覆われた領域の面積より小さい。すなわち、水素阻止膜１３ｉは、遮光された光電変換部７の受光面７ａの一部を覆い、遮光されていない光電変換部７の受光面７ａの全部を覆っている。

具体的には、水素阻止膜１３ｉは、ＯＢ領域ＯＢＡの光電変換部７の受光面７ａの上に開口（第３の開口１８）を有している。

ここで、遮光画素における暗時の出力信号と有効画素における暗時の出力信号とは同等であることが望ましく、そのためには、遮光画素と有効画素とで構造上の差異は必要最小限であることが望ましい。

本実施形態では、遮光画素と有効画素との暗電流の差異を低減することができることに加えて、ＯＢ領域ＯＢＡにおける水素阻止膜１３ｉの開口された領域をＯＢ領域ＯＢＡの全面からＯＢ領域ＯＢＡにおける光電変換部の受光面の一部へと小さくしている。これにより、遮光画素と有効画素との暗時の特性差を小さくすることができる。

さらに、本実施形態では、ＯＢ領域ＯＢＡの水素阻止膜１３ｉの開口された領域の面積を調整することにより、水素化による界面準位の低下の度合いを変化させることができる。つまり、ＯＢ領域ＯＢＡの開口された領域の面積を変えることで、水素化による界面準位の低下の度合いを変えることができ、ＯＢ領域ＯＢＡと有効画素領域ＥＡの暗電流の差異をより小さくすることができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る撮像装置１００ｊを、図４を用いて説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係る撮像装置１００ｊの断面構成を示す図である。以下では、第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。

撮像装置１００ｊは、水素阻止膜１３ｊを備える。水素阻止膜１３ｊは、遮光された光電変換部７の受光面７ａの一部である第１の領域を覆い、遮光されていない光電変換部７の受光面７ａの一部であって第１の領域より面積の大きい第２の領域を覆っている。水素阻止膜１３ｊは、遮光された光電変換部７の受光面７ａの上に第３の開口１８を有し、遮光されていない光電変換部７の受光面７ａの上に第４の開口１９を有している。第３の開口１８により露出された領域の面積は、第４の開口１９により露出された領域の面積より大きい。これにより、水素アニールにおいて、有効画素領域ＥＡにおける遮光されていない光電変換部７の受光面７ａは、第４の開口１９を通して水素の供給を受けることができる。

このように、本実施形態によれば、ＯＢ領域ＯＢＡの水素化による界面準位の低下の度合いを変えることができるだけでなく、有効画素の暗電流量を低減することができる。これにより、さらに画質の向上を実現することができる。

次に、本発明の第４実施形態に係る撮像装置１００ｋを、図５を用いて説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係る撮像装置１００ｋの断面構成を示す図である。以下では、第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。

撮像装置１００ｋは、水素阻止膜１３ｋを備える。水素阻止膜１３ｋは、遮光画素における遮光された光電変換部７の受光面７ａの上に第１の開口２０を有し、有効画素における遮光されていない光電変換部７の受光面７ａの周辺の上に第２の開口２１を有する。

この第４実施形態では、ＯＢ領域ＯＢＡでの水素阻止膜１３ｋの第１の開口２０は、光電変換部７の受光面７ａの上に設けられている。一方、有効画素領域ＥＡの水素阻止膜１３ｋの第２の開口２１は、光電変換部７の受光面７ａの上ではなく、光電変換部７の受光面７ａの上以外の場所に設けられている。

これにより、水素アニールにおいて、有効画素における遮光されていない光電変換部７の受光面７ａの付近に水素を供給することができるため、有効画素領域ＥＡの感度という点で良好となる。また、有効画素領域ＥＡにおいても、水素化によるに界面準位の低下が得られる。

一方、遮光画素における遮光された光電変換部７の受光面７ａの上に水素阻止膜１３ｋの開口（第１の開口２０）を設けている。これにより、より強力に水素化による界面準位の低減効果を得ることができ、遮光画素と有効画素との暗電流の差異を小さくすることが可能となる。

また、本実施形態の効果を得るための構成としては、ＯＢ領域ＯＢＡでの水素阻止膜１３ｋの開口を光電変換部７上に設けることは必須ではない。例えば、有効画素領域ＥＡでの開口に比べ、ＯＢ領域ＯＢＡでの水素阻止膜１３ｋの開口を光電変換部７に近い場所に配することでも実現することができる。

このように、本発明の効果は、ＯＢ領域の水素阻止膜の開口を有効画素領域の水素阻止膜の開口に比べ大きくする場合だけに得られるものではなく、同じ開口の幅でありながら、開口の位置の違いを設けることでも得られる。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置１００の断面構成を示す図。 第１実施形態に係る撮像装置を適用した撮像システムの構成図。 本発明の第２実施形態に係る撮像装置１００ｉの断面構成を示す図。 本発明の第３実施形態に係る撮像装置１００ｊの断面構成を示す図。 本発明の第４実施形態に係る撮像装置１００ｋの断面構成を示す図。

符号の説明

１００、１００ｉ，１００ｊ，１００ｋ 撮像装置

Claims (8)

1. 遮光されていない光電変換部をそれぞれ含む複数の有効画素が配された有効領域と、前記有効領域に隣接した領域であって、遮光された光電変換部をそれぞれ含む複数の遮光画素が配された遮光領域とを有した撮像装置であって、
   前記有効領域に複数の前記遮光されていない光電変換部が配され、前記遮光領域に複数の前記遮光された光電変換部が配された半導体基板と、
   前記有効領域における前記半導体基板の上に配され、前記遮光領域における前記半導体基板の上に配されていない、水素の透過を阻止する水素阻止膜と、
   を備え、
   前記水素阻止膜は、前記遮光されていない光電変換部の受光面の少なくとも一部を覆っている
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 遮光されていない光電変換部をそれぞれ含む複数の有効画素が配された有効領域と、前記有効領域に隣接した領域であって、遮光された光電変換部をそれぞれ含む複数の遮光画素が配された遮光領域とを有した撮像装置であって、
   前記有効領域に複数の前記遮光されていない光電変換部が配され、前記遮光領域に複数の前記遮光された光電変換部が配された半導体基板と、
   前記半導体基板の上に配された、水素の透過を阻止する水素阻止膜と、
   を備え、
   前記遮光された光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われた領域の面積は、前記遮光されていない光電変換部の受光面における前記水素阻止膜により覆われた領域の面積より小さい
   ことを特徴とする撮像装置。
3. 前記水素阻止膜は、反射防止膜として機能する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記水素阻止膜は、前記遮光された光電変換部の受光面の一部を覆っており、前記遮光されていない光電変換部の受光面の全部を覆っている
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記水素阻止膜は、前記遮光画素における前記遮光された光電変換部の受光面の上に第１の開口を有し、前記有効画素における前記遮光されていない光電変換部の受光面の周辺の上に第２の開口を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
6. 前記水素阻止膜は、前記遮光された光電変換部の受光面の一部である第１の領域を覆っており、前記遮光されていない光電変換部の受光面の一部であって前記第１の領域より面積の大きい第２の領域を覆っている
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
7. 前記水素阻止膜は、前記遮光された光電変換部の受光面の上に第３の開口を有し、前記遮光されていない光電変換部の受光面の上に第４の開口を有し、
   前記第３の開口により露出された領域の面積は、前記第４の開口により露出された領域の面積より大きい
   ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置と、
   前記撮像装置の撮像面へ像を形成する光学系と、
   前記撮像装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部と、
   を備えたことを特徴とする撮像システム。

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