JP2023005457A - 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも画素サイズの小型化を図れ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能な固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法および電子機器を提供する。【解決手段】画素部２０は、光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ２１１～２１６が半導体基板２１０に形成され、フォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６の光が入射される一面側に、フォトダイオード（光電変換部）ＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、光電変換部中に再拡散させる光高吸収層(ＨＡ層)２８０と、光高吸収層２８０を含む光電変換部の一面側への光入射路における（光散乱による）迷光を抑制する迷光抑制構造体２９０と、を含んで構成されている。【選択図】図５

Description

本発明は、固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器に関するものである。
光を検出して電荷を発生させる光電変換素子を用いた固体撮像装置（イメージセンサ）として、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサが実用に供されている。
ＣＭＯＳイメージセンサは、一般的に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色フィルタやシアン、マゼンタ、イエロー、グリーンの４色補色フィルタを用いてカラー画像を撮像する。
一般的に、ＣＭＯＳイメージセンサにおいて、画素（ピクセル）は個別にフィルタを備えている。フィルタは、主として赤色光を透過させる赤（Ｒ）フィルタ、主として緑色光を透過させる緑（Ｇｒ，Ｇｂ）フィルタ、および主として青色光を透過させる青（Ｂ）フィルタの４つを正方配列したサブピクセル群が単位ＲＧＢサブピクセルグループであるマルチピクセルとして２次元状に配列されている。
また、ＣＭＯＳイメージセンサへの入射光はフィルタを介してフォトダイオードで受光される。フォトダイオードは、人間の可視領域（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ程度）より広いい波長域（３８０ｎｍ～１１００ｎｍ）の光を受光して信号電荷を発生させることから、赤外光分の混色が生じて、色再現性が低下する。
このため、あらかじめカメラセット内に設置された赤外線カットフィルタ（ＩＲカットフィルタ）により赤外光を除去するのが一般的である。
ところが、ＩＲカットフィルタは可視光を１０％～２０％程度も減衰させてしまうことから、固体撮像装置の感度を低下させ、画質に劣化を招く。
そこで、ＩＲカットフィルタを用いないＣＭＯＳイメージセンサ（固体撮像装置）が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
このＣＭＯＳイメージセンサは、主として赤色光を透過させる赤（Ｒ）フィルタを含むＲサブピクセル、主として緑色光を透過させる緑（Ｇ）フィルタを含むＧサブピクセル、主として青色光を透過させる青（Ｂ）フィルタを含むＢサブピクセル、および赤外光を受光する専用の近赤外（ＮＩＲ、たとえば９４０ｎｍ）サブピクセル、または、モノクロ(Monochrome：Ｍ)と赤外光を受光するモノクロ赤外（Ｍ－ＮＩＲ、たとえば５００ｎｍ～９５５ｎｍ）サブピクセルの４つを正方配列したサブピクセル群が単位ＲＧＢＩＲサブピクセルグループであるマルチピクセルとして２次元状に配列されている。
このＣＭＯＳイメージセンサは、いわゆるＮＩＲ画像およびＲＧＢ画像を得ることができるＮＩＲ－ＲＧＢセンサとして機能する。
このＣＭＯＳイメージセンサでは、赤外光を受光したサブピクセルの出力信号を用いて、赤色、緑色、青色の光を受光したサブピクセルの出力信号を補正することにより、ＩＲカットフィルタを用いることなく高い色再現性を実現することができる。
ところで、近年ＣＭＯＳイメージセンサにおいて、光電変換部であるフォトダイオードの表面（Ｓｉ表面）に光高吸収層（High Absorption Layer；以下、ＨＡ層と呼ぶ場合もある）を形成することで、幅広い波長域における感度が向上することが知られている（たとえば特許文献２参照）。
これらＨＡ層は、フォトダイオードが形成された入射光側のＳｉ表面に形成され、Ｓｉ表面で入射光の反射成分を制御し、フォトダイオード中に再拡散させることで、感度を向上させることが可能となる。
図１は、単位ＲＧＢ画素グループを有する固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図であって、光高吸収層が基板の一面側に配置された第１の構成例を示す図である。
図２は、単位ＲＧＢ画素グループを有する固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図であって、光高吸収層が一面側に配置された第２の構成例を示す図である。
図１および図２の例では、ＣＭＯＳイメージセンサ１，１ａの画素部は、光電変換する画素の有効画素領域ＥＰＡ１と、有効画素領域ＥＰＡ１の周辺領域に配置されるオプティカルブラック（ＯＢ；Optical Black）領域ＯＢＡ１と、を含んで構成されている。
なお、図１および図２においては、理解を容易にするために、便宜的に，所定行における有効画素領域ＥＰＡ１のフォトダイオードＰＤ１を含む赤色（Ｒ）画素ＰＸＬ１、フォトダイオードＰＤ２を含む緑色（Ｇｒ）画素または近赤外（ＮＩＲ）画素ＰＸＬ２、フォトダイオードＰＤ３を含む赤色（Ｒ）画素ＰＸＬ３、フォトダイオードＰＤ４を含む緑色（Ｇｒ）画素ＰＸＬ４、並びに、オプティカルブラック領域ＯＢＡ１のフォトダイオードＰＤ５を含む赤色（Ｒ）画素ＰＸＬ５、およびフォトダイオードＰＤ６を含む緑色（Ｇｒ）画素または近赤外（ＮＩＲ）画素ＰＸＬ６の構成要素が一列に配列して示してある。
図１および図２のＣＭＯＳイメージセンサ１，１ａにおいては、隣接するフォトダイオードＰＤ間の素子分離はトレンチ分離部ＤＴＩ(Deep Trench Isolation)１により行われている。
図１および図２のＣＭＯＳイメージセンサ１，１ａにおいては、フォトダイオードＰＤ１～ＰＤ６の第１基板面２上に、平坦膜３を介してカラーフィルタアレイ４が配置されている。
そして、カラーフィルタアレイ４の各カラーフィルタ４（Ｒ）、４（Ｇ）の光入射側には、マイクロレンズアレイ５のマイクロレンズＭＣＬ１～ＭＣＬ６が配置されている。
さらに、図１および図２のＣＭＯＳイメージセンサ１，１ａにおいては、周辺領域のオプティカルブラック領域ＯＢＡ１の平坦膜３内に第１基板面２と対向するように金属等の遮光膜６ＯＢが形成されている。また、有効画素領域ＥＰＡ１の平坦膜３内には、ＤＴＩ１と対向する位置に遮光膜６Ｅが形成されている。
そして、図１のＣＭＯＳイメージセンサ１においては、フォトダイオードＰＤ１～ＰＤ６の第１基板面２上に、有効画素領域ＥＰＡ１および周辺領域のオプティカルブラック領域ＯＢＡ１を含む画素部全体にわたって、光高吸収層７が形成されている。
一方、図２のＣＭＯＳイメージセンサ１ａにおいては、周辺領域のオプティカルブラック領域ＯＢＡ１を除く有効画素領域ＥＰＡ１のフォトダイオードＰＤ１～ＰＤ４の第１基板面（一面側）２上に画素単位でされそれぞれ形成されている。
そして、光高吸収層７は、画素部２０の有効画素領域ＥＰＡ１に対応して形成され、オプティカルブラック（ＯＢ）領域等のいわゆる周辺領域に対応して形成されていない。
図２のＣＭＯＳイメージセンサ１ａによれば、オプティカルブラック領域への不要輻射を抑制することが可能で、また画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも角度応答性が劣化することを防止することが可能となる。
特開２０１７－１３９２８６号公報 特開２０２０－２７９３７号公報
上述した図１のＣＭＯＳイメージセンサ１では、有効画素領域ＥＰＡ１および周辺領域のオプティカルブラック領域ＯＢＡ１を含む画素部全体にわたって、ＨＡ構造を持つ光高吸収層７が形成されていることから、画素部表面のＨＡ構造がＳｉ表面（フォトダイオード表面）の反射を大幅に抑制し、感度向上に寄与する。
しかしながら、ＨＡ構造ではＳｉ方向に光が散乱されるため、特に画素の周辺部では隣接する画素に光の漏れ込みが発生する（図１の矢印（Path）ａおよび矢印（Path）ｂ）。
また、ＨＡ層表面で反射された光がバックサイドメタル（Back Side Metal、ＢＳＭ)に跳ね返って隣接する画素に漏れこむ光の漏れ込み（図１の矢印（Path）ｂおよび矢印（Path）ｄ)も懸念される。
これらの光の漏れ込みが有効画素領域ＥＰＡ１で発生する場合（図１の矢印（Path）ａおよびｂ）、混色特性の劣化につながり、有効画素からオプティカルブラック領域ＯＢＡ１での漏れ込みの場合（図１の矢印（Path）ｃおよびｄ)、オプティカルブラック領域ＯＢＡ１の黒基準値が高くなるいわゆる“ＯＢ黒沈み”現象が発生する。
一方、図２のＣＭＯＳイメージセンサ１ａは、基本的に、各画素の中央部に局所的にＨＡ層が形成されている。
この構成は、周辺画素と隣接する画素周辺部やオプティカルブラック領域ＯＢＡ１でのＨＡ構造に起因する混色を抑制することを目的としている。
また、この構成は、ＨＡ層による散乱成分に起因する混色（図２の矢印（Path）ａおよび矢印（Path）ｄ)は確かに抑制する効果をもつが、周辺部にＨＡ層が形成されていないことから、Ｓｉ表面での反射成分が増大し、感度の低下を招き、入射角度に対する感度シェーディング低下の要因となり得る。このため図２の矢印（Path）ｂおよび矢印（Path）ｄでの混色はむしろ図１のＣＭＯＳイメージセンサ１より増大する。
また、この図２のＣＭＯＳイメージセンサ１ａでは、オプティカルブラック領域ＯＢＡ１への光の漏れ込みを抑制するため、オプティカルブラック領域ＯＢＡ１下のＨＡ層を除去しているが、ＨＡ層上には一般に反射防止抑制を目的とし多くの窒化系の膜が積層されている。このことは水素アニール（シンター）時の水素の供給量に影響し、しばしば画素部とオプティカルブラック領域ＯＢＡ１の暗電流の差分を生じ、信号低下（黒沈み）や暗電流増加等の画質異常の一因となる。
具体的には、オプティカルブラック領域ＯＢＡ１で混色が起こると、暗いにもかかわらずオプティカルブラック領域ＯＢＡ１で偽信号発生する。これにより、ＡＤ変換時に過補正かかり信号が小さくなる（黒沈み）。オプティカルブラック領域ＯＢＡ１の暗電流と有効画素領域ＥＰＡ１の暗電流の値が違うと、オプティカルブラック領域ＯＢＡ１の暗電流が有効画素領域ＥＰＡ１に対し高い。その結果、過補正で有効画素領域ＥＰＡ１の信号量が実際より低くなり（黒沈み）、オプティカルブラック領域ＯＢＡ１の暗電流が低い。そのため、ノイズリダクションが不十分で最終的有効画素領域の暗電流が増加する。
上述したように、ＨＡ膜は、原理上Ｓｉ表面で反射する光を散乱光としてフォトダイオード側に戻すため、異なる色の画素間では混色の原因となる。
また、この混色は画素ピッチが狭くなるほど起こりやすくなる。
このため、これらのＨＡ構造は全波長域で感度を向上させる効果があるにもかかわらず、比較的画素サイズの大きい、近赤外光（ＮＩＲ）を撮像するイメージセンサに用途を限って展開されている。
ところが、近年、スマートホンをはじめとするセットの小型化が進み、画素ピッチがより小さく、かつ高感度のセンサ、または可視光と赤外光のような非可視光を同時に混色なく撮像できるＣＭＯＳイメージセンサの需要が高くなっている。
本発明は、画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも画素サイズの小型化を図れ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能な固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器を提供することにある。
また、本発明は、画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも画素サイズの小型化を図れ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることがことはもとより、可視光および非可視光の両方を受光することが可能で、ひいては用途の拡大を図ることが可能な固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および電子機器を提供することにある。
本発明の第１の観点の固体撮像装置は、光電変換を行う、少なくとも可視光用の複数の画素が行列状に配置された画素部を有し、前記画素部は、少なくとも複数の可視光用のカラーフィルタが配置されたフィルタアレイと、一面側に配置された前記各カラーフィルタを透過した光を光電変換し、光電変換して得られた電荷を出力する機能を有する、少なくとも前記複数のカラーフィルタに対応する複数の可視光用の光電変換部と、前記光電変換部の一面側に配置され、前記光電変換部の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、前記光電変換部中に再拡散させる光高吸収層と、前記光高吸収層を含む前記光電変換部の一面側への光入射路における迷光を抑制する迷光抑制構造体と、を含む。
本発明の第２の観点は、光電変換を行う、少なくとも可視光用の複数の画素が行列状に配置された画素部を有し、前記画素部は、フィルタアレイと、複数の可視光用の光電変換部と、光高吸収層と、迷光抑制構造体と、を含む固体撮像装置の製造方法であって、前記画素部を形成する工程として、複数の可視光用の光電変換部の一面側に、少なくとも複数の可視光用のカラーフィルタを配置して前記フィルタアレイを形成する工程と、一面側に配置された前記各カラーフィルタを透過した光を光電変換し、光電変換して得られた電荷を出力する機能を有する、少なくとも前記複数のカラーフィルタに対応するように前記複数の可視光用の光電変換部を形成する工程と、前記光電変換部の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、前記光電変換部中に再拡散させる前記光高吸収層を前記一面側に形成する工程と、前記光高吸収層を含む前記光電変換部の一面側への光入射路における迷光を抑制する迷光抑制構造体を形成する工程と、を含む。
本発明の第３の観点の電子機器は、固体撮像装置と、前記固体撮像装置に被写体像を結像する光学系と、を有し、前記固体撮像装置は、光電変換を行う、少なくとも可視光用の複数の画素が行列状に配置された画素部を有し、前記画素部は、少なくとも複数の可視光用のカラーフィルタが配置されたフィルタアレイと、一面側に配置された前記各カラーフィルタを透過した光を光電変換し、光電変換して得られた電荷を出力する機能を有する、少なくとも前記複数のカラーフィルタに対応する複数の可視光用の光電変換部と、前記光電変換部の一面側に配置され、前記光電変換部の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、前記光電変換部中に再拡散させる光高吸収層と、前記光高吸収層を含む前記光電変換部の一面側への光入射路における迷光を抑制する迷光抑制構造体と、を含む。
本発明によれば、画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも画素サイズの小型化を図れ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能となる。
また、本発明によれば、画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも画素サイズの小型化を図れ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることがことはもとより、可視光および非可視光の両方を受光することが可能で、ひいては用途の拡大を図ることが可能となる。
単位ＲＧＢ画素グループを有する固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図であって、光高吸収層が基板の一面側に配置された第１の構成例を示す図である。 単位ＲＧＢ画素グループを有する固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図であって、光高吸収層が一面側に配置された第２の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の構成例を示すブロック図である。 本第１の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の構成例を示す回路図である。 本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る光高吸収層における散乱抑制部の第１の構成例を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態に係る光高吸収層における散乱抑制部の第２の構成例を説明するための図である。 本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第８の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第９の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。 本発明の第９の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の入射光波長に対する量子効率（％）特性を示す図である。 本発明の第１０の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の概略的な配置例を平面的に示す図である。 本発明の第１１の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の概略的な配置例を平面的に示す図である。 本発明の実施形態に係る固体撮像装置が適用される電子機器の構成の一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の構成例を示すブロック図である。
本実施形態において、固体撮像装置１０は、たとえばＣＭＯＳイメージセンサにより構成される。
この固体撮像装置１０は、図３に示すように、撮像部としての画素部２０、垂直走査回路（行走査回路）３０、読み出し回路（カラム読み出し回路）４０、水平走査回路（列走査回路）５０、およびタイミング制御回路６０を主構成要素として有している。
また、これらの構成要素のうち、たとえば垂直走査回路３０、読み出し回路４０、水平走査回路５０、およびタイミング制御回路６０により画素信号の読み出し駆動制御部７０が構成される。
本第１の実施形態において、固体撮像装置１０は、光電変換を行う、Ｒ,Ｇ,Ｂを含む可視光用の複数の画素が行列状に配置された画素部２０を有する。
画素部２０は、複数の可視光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）用のカラーフィルタが配置されたフィルタアレイと、半導体基板の一面側に配置された各カラーフィルタを透過した光を光電変換し、光電変換して得られた電荷を出力する機能を有する、複数のカラーフィルタに対応する複数の可視光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）用の光電変換部（フォトダイオードＰＤ）と、光電変換部(ＰＤ)の一面側（半導体基板の一面側）に配置され、光電変換部の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、光電変換部（ＰＤ）中に再拡散させる光高吸収層(ＨＡ層)と、光高吸収層を含む光電変換部の一面側への光入射路における（光散乱による）迷光を抑制する迷光抑制構造体と、を含む。
本第１の実施形態において、迷光抑制構造体は、光電変換部の一面側とフィルタの光出射面側との間に形成された平坦膜を含む。
迷光抑制構造体は、各画素の素子分離部の上部に該当画素に迷光を導きなおす導波構造体を含む。
導波構造体は、隣接する複数の画素を、少なくとも光電変換部の光入射部分において分離するように隣接するフィルタ間を含んで形成されたバックサイド分離部を含む。
そして、平坦膜は、半導体基板中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＤＴＩ等）と素子分離部の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、平坦膜は、光高吸収層の膜厚と同等の厚さに形成されている。
また、半導体基板中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＤＴＩ等）と素子分離部の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、ＢＳＭ等のバックサイド分離部を含む導波構造体を、隣接するカラーフィルタ間に埋め込むようにして配置されている。
本第１の実施形態では、平坦膜は、光高吸収層の膜厚と同等の厚さに形成され、隣接する画素間の素子分離領域において、素子分離部の形成領域とバックサイド分離部の形成領域とが、平坦膜を挟んで近接状態（距離が実質的にゼロ）となるように形成されている。
なお、本第１の実施形態において、画素部は、光電変換する画素の有効画素領域と、この有効画素領域周辺に配置される周辺領域と、を含んで構成されている。
また、本第１の実施形態においては、単位画素グループは、単位ＲＧＢ画素グループとして形成されている。
以下、固体撮像装置１０の各部の構成および機能の概要を説明した後、画素の具体的な構成、配置等について詳述する。
（画素部２０および画素ＰＸＬの構成）
画素部２０は、フォトダイオード（光電変換素子）と画素内アンプとを含む複数の画素がＮ行×Ｍ列の２次元の行列状（マトリクス状）に配列されている。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の画素部の構成例を示す回路図である。
ここでは、一例として、４つの画素で１つのフローティングディフュージョンを共有する例を示している。
図４の画素部２０は、４つの画素ＰＸＬ１１，ＰＸＬ１２，ＰＸＬ２１，ＰＸＬ２２が２×２の正方に配置されている。
画素ＰＸＬ１１はフォトダイオードＰＤ１１および転送トランジスタＴＧ１１－Ｔｒを含んで構成され、画素ＰＸＬ１２はフォトダイオードＰＤ１２および転送トランジスタＴＧ１２－Ｔｒを含んで構成され、画素ＰＸＬ２１はフォトダイオードＰＤ２１および転送トランジスタＴＧ２１－Ｔｒを含んで構成され、画素ＰＸＬ２２はフォトダイオードＰＤ２２および転送トランジスタＴＧ２２－Ｔｒを含んで構成されている。
そして、画素部２０は、一例として、４つの画素ＰＸＬ１１，ＰＸＬ１２，ＰＸＬ２１，ＰＸＬ２２で、フローティングディフュージョンＦＤ（Floating Diffusion；浮遊拡散層）１１、リセットトランジスタＲＳＴ１１－Ｔｒ、ソースフォロワトランジスタＳＦ１１－Ｔｒ、および選択トランジスタＳＥＬ１１－Ｔｒが共有されている。
このような画素構成において、単位画素グループをベイヤ配列とした場合、画素ＰＸＬ１１がＧｂ画素として形成され、画素ＰＸＬ１２がＢ画素として形成され、画素ＰＸＬ２１がＲ画素として形成され、画素ＰＸＬ２２がＧｒ画素として形成される。
たとえば、画素ＰＸＬ１１のフォトダイオードＰＤ１１が第１の緑色（Ｇｂ）の光電変換部として機能し、画素ＰＸＬ１２のフォトダイオードＰＤ１２が青色（Ｂ）の光電変換部として機能し、画素ＰＸＬ２１のフォトダイオードＰＤ２１が赤色（Ｒ）光電変換部として機能し、画素ＰＸＬ２２のフォトダイオードＰＤ２２が第２の緑色（Ｇｒ）光電変換部として機能する。
一般に、色ごとに、各画素のフォトダイオードＰＤの飽和にいたる感度が異なる。
たとえば、Ｇ画素のフォトダイオードＰＤ１１，ＰＤ２２の感度は、Ｂ画素のフォトダイオードＰＤ１２およびＲ画素のフォトダイオードＰＤ２１の感度より高い。
フォトダイオードＰＤ１１、ＰＤ１２、ＰＤ２１、ＰＤ２２としては、たとえば埋め込みフォトダイオード（ＰＰＤ）が用いられる。
フォトダイオードＰＤ１１，ＰＤ１２，ＰＤ２１，ＰＤ２２を形成する基板表面にはダングリングボンドなどの欠陥による表面準位が存在するため、熱エネルギーによって多くの電荷（暗電流）が発生し、正しい信号が読み出せなくなってしまう。
埋め込みフォトダイオード（ＰＰＤ）では、フォトダイオードＰＤの電荷蓄積部を基板内に埋め込むことで、暗電流の信号への混入を低減することが可能となる。
フォトダイオードＰＤ１１，ＰＤ１２，ＰＤ２１，ＰＤ２２は、入射光量に応じた量の信号電荷（ここでは電子）を発生し、蓄積する。
以下、信号電荷は電子であり、各トランジスタがｎ型トランジスタである場合について説明するが、信号電荷がホールであったり、各トランジスタがｐ型トランジスタであっても構わない。
本第１の実施形態においては、フォトダイオードＰＤ１１，ＰＤ１２，ＰＤ２１，ＰＤ２２は、後で説明するように、第１基板面側にカラーフィルタアレイが配置され、周辺領域のオプティカルブラック領域および有効画素領域の全体にわたって、光電変換部であるフォトダイオードＰＤの一面側（第１基板面側）表面上に、光高吸収層が形成されている。
転送トランジスタＴＧ１１－Ｔｒは、フォトダイオードＰＤ１１とフローティングディフュージョンＦＤ１１の間に接続され、制御信号ＴＧ１１を通じて制御される。
転送トランジスタＴＧ１１－Ｔｒは、読み出し駆動制御部７０の制御の下、制御信号ＴＧ１１が所定レベルのハイレベル（Ｈ）の期間に選択されて導通状態となり、フォトダイオードＰＤ１１で光電変換され蓄積された電荷（電子）をフローティングディフュージョンＦＤ１１に転送する。
転送トランジスタＴＧ１２－Ｔｒは、フォトダイオードＰＤ１２とフローティングディフュージョンＦＤ１１の間に接続され、制御信号ＴＧ１２を通じて制御される。
転送トランジスタＴＧ１２－Ｔｒは、読み出し駆動制御部７０の制御の下、制御信号ＴＧ１２が所定レベルのハイレベル（Ｈ）の期間に選択されて導通状態となり、フォトダイオードＰＤ１２で光電変換され蓄積された電荷（電子）をフローティングディフュージョンＦＤ１１に転送する。
転送トランジスタＴＧ２１－Ｔｒは、フォトダイオードＰＤ２１とフローティングディフュージョンＦＤ１１の間に接続され、制御信号ＴＧ２１を通じて制御される。
転送トランジスタＴＧ２１－Ｔｒは、読み出し駆動制御部７０の制御の下、制御信号ＴＧ２１が所定レベルのハイレベル（Ｈ）の期間に選択されて導通状態となり、フォトダイオードＰＤ２１で光電変換され蓄積された電荷（電子）をフローティングディフュージョンＦＤ１１に転送する。
転送トランジスタＴＧ２２－Ｔｒは、フォトダイオードＰＤ２２とフローティングディフュージョンＦＤ１１の間に接続され制御信号ＴＧ２２を通じて制御される。
転送トランジスタＴＧ２２－Ｔｒは、読み出し駆動制御部７０の制御の下、制御信号ＴＧ２２が所定レベルのハイレベル（Ｈ）の期間に選択されて導通状態となり、フォトダイオードＰＤ２２で光電変換され蓄積された電荷（電子）をフローティングディフュージョンＦＤ１１に転送する。
リセットトランジスタＲＳＴ１１－Ｔｒは、図４に示すように、電源電位（電源線）ＶＤＤとフローティングディフュージョンＦＤ１１の間に接続され、制御信号ＲＳＴ１１により制御される。
リセットトランジスタＲＳＴ１１－Ｔｒは、読み出し駆動制御部７０の制御の下、たとえば読み出しスキャン時に、制御線ＲＳＴ１１がＨレベルの期間に選択されて導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤ１１を電源電位ＶＤＤの電位にリセットする。
ソースフォロワトランジスタＳＦ１１－Ｔｒと選択トランジスタＳＥＬ１１－Ｔｒは、電源電位ＶＤＤと垂直信号線ＬＳＧＮ１１の間に直列に接続されている。
ソースフォロワトランジスタＳＦ１１－ＴｒのゲートにはフローティングディフュージョンＦＤ１１が接続され、選択トランジスタＳＥＬ１１－Ｔｒは制御信号ＳＥＬ１１により制御される。
選択トランジスタＳＥＬ１１－Ｔｒは、制御信号ＳＥＬ１１がＨレベルの期間に選択されて導通状態となる。これにより、ソースフォロワトランジスタＳＦ１１－ＴｒはフローティングディフュージョンＦＤ１１の電荷を電荷量（電位）に応じた利得をもって電圧信号に変換した列出力の読み出し電圧（信号）ＶＳＬ（ＰＩＸＯＵＴ）を垂直信号線ＬＳＧＮ１１に出力する。
垂直走査回路３０は、タイミング制御回路６０の制御に応じてシャッター行および読み出し行において行走査制御線を通して画素の駆動を行う。
また、垂直走査回路３０は、アドレス信号に従い、信号の読み出しを行うリード行と、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷をリセットするシャッター行の行アドレスの行選択信号を出力する。
通常の画素読み出し動作においては、読み出し駆動制御部７０の垂直走査回路３０による駆動により、シャッタースキャンが行われ、その後、読み出しスキャンが行われる。
読み出し回路４０は、画素部２０の各列出力に対応して配置された複数の列信号処理回路（図示せず）を含み、複数の列信号処理回路で列並列処理が可能に構成されてもよい。
読み出し回路４０は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）回路やＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ；ＡＤ変換器）、アンプ（ＡＭＰ，増幅器）、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路等を含んで構成可能である。
水平走査回路５０は、読み出し回路４０のＡＤＣ等の複数の列信号処理回路で処理された信号を走査して水平方向に転送し、図示しない信号処理回路に出力する。
タイミング制御回路６０は、画素部２０、垂直走査回路３０、読み出し回路４０、水平走査回路５０等の信号処理に必要なタイミング信号を生成する。
以上、固体撮像装置１０の各部の構成および機能の概要について説明した。
次に、本第１の実施形態に係る画素配置の具体的な構成について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
図５の画素部２０は、理解を容易にするために、一例として、Ｒ画素としての画素ＰＸＬ２１であるＲ画素および画素ＰＸＬ２２であるＧｒ画素が交互に配置された行の簡略断面図を示している。
図５の画素部２０は、半導体基板２１０、平坦膜２２０、フィルタアレイ２３０、第２の平坦膜２４０、マイクロレンズアレイ２５０、素子分離部２６０、バックサイド分離部２７０、光高吸収層２８０、および迷光抑制構造体２９０を主構成要素として構成されている。
図５の例では、光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ２１１～２１６が半導体基板２１０に形成されている。
そして、光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６の光が入射される一面側に、フォトダイオード（光電変換部）ＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、光電変換部中に再拡散させる光高吸収層(ＨＡ層)２８０と、光高吸収層２８０を含む光電変換部の一面側への光入射路における（光散乱による）迷光を抑制する迷光抑制構造体２９０と、を含んで構成されている。
光高吸収層２８０は、入射する光の一部の反射、たとえば全反射を吸収する機能を有し、一面側から光を特定のフォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６に入射させる。
たとえば、光高吸収層２８０は、散乱等によって全反射を抑制する反射の吸収構造を有する。
本第１の実施形態において、迷光抑制構造体２９０は、フォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面側とフィルタアレイ２３０の各カラーフィルタの光出射面側との間に形成された平坦膜２２０を含む。
迷光抑制構造体２９０は、各画素の素子分離部２６０（２６１～２６７）の上部に該当画素に迷光を導きなおす導波構造体２９１を含む。
導波構造体２９１は、隣接する複数の画素を、光電変換部であるＰＤ２１１～ＰＤ２１６の光入射部分において分離するように隣接するフィルタ間を含んで形成されたバックサイド分離部２７０を含む。
そして、平坦膜２２０は、半導体基板２１０中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＢＤＴＩ等）２６１～２６７と素子分離部２６１～２６７の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）２７１～２７５との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、平坦膜２２０は、光高吸収層２８０の膜厚と同等の厚さに形成されている。
また、半導体基板２１０中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＢＤＴＩ等）２６１～２６７と素子分離部２６１～２６７の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）２７１～２７４との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、ＢＳＭ等のバックサイド分離部を含む導波構造体２９１を、隣接するカラーフィルタ間に埋め込むようにして配置されている。
本第１の実施形態では、平坦膜２２０は、光高吸収層２８０の膜厚と同等の厚さに形成され、隣接する画素間の素子分離領域において、素子分離部２６１～２６７の形成領域とバックサイド分離部２７１～２７４の形成領域とが、平坦膜２２０を挟んで近接状態（距離が実質的にゼロ）となるように形成されている。
ここで、第１の実施形態に係る固体撮像装置１０における画素部２０のより具体的な構成例について図５に関連付けて説明する。
図５の例では、固体撮像装置１０の画素部２０は、光電変換する画素の有効画素領域ＥＰＡ２０１と、有効画素領域ＥＰＡ２０１の周辺領域に配置されるオプティカルブラック（ＯＢ；Optical Black）領域ＯＢＡ２０１と、を含んで構成されている。
なお、図５においては、理解を容易にするために、便宜的に，所定行における有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１１を含む赤色（Ｒ）画素ＰＸＬ２１１、フォトダイオードＰＤ２１２を含む緑色（Ｇｒ）画素ＰＸＬ２１２、フォトダイオードＰＤ２１３を含む赤色（Ｒ）画素ＰＸＬ２１３、フォトダイオードＰＤ２１４を含む緑色（Ｇｒ）画素ＰＸＬ２１４、並びに、オプティカルブラック領域ＯＢＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１５を含む赤色（Ｒ）画素ＰＸＬ２１５、およびフォトダイオードＰＤ２１６を含む緑色（Ｇｒ）画素ＰＸＬ２１６の構成要素が一列に配列して示してある。
図５の固体撮像装置１０においては、隣接するフォトダイオードＰＤ間の素子分離は、素子分離領域ＥＩＡにおいてディープトレンチ分離部ＢＤＴＩ(Backside Deep Trench Isolation)を含んで行われている。
図５の例では、有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１１と図示しない図５中で左側に隣接するフォトダイオードＰＤ２１０間の素子分離は、素子分離部２６１においてＤＴＩ２１１を含んで行われている。
有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１１とフォトダイオードＰＤ２１２間の素子分離は、素子分離領部２６２においてＢＤＴＩ２１２を含んで行われている。
有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１２とフォトダイオードＰＤ２１３間の素子分離は、素子分離部２６３においてＢＤＴＩ２１３を含んで行われている。
有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１３とフォトダイオードＰＤ２１４間の素子分離は、素子分離部２６２においてＢＤＴＩ２１４を含んで行われている。
有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１４とオプティカルブラック領域ＯＢＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１５間の素子分離は、素子分離部２６５においてＢＤＴＩ２５を含んで行われている。
オプティカルブラック領域ＯＢＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１５とオプティカルブラック領域ＯＢＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１６間の素子分離は、素子分離部２６７においてＢＤＴＩ２６を含んで行われている。
オプティカルブラック領域ＯＢＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１６と図示しない図５中右側に隣接するオプティカルブラック領域ＯＢＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１７間の素子分離は、素子分離部２６７においてＢＤＴＩ２７を含んで行われている。
図５の固体撮像装置１０においては、光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６は、第１基板面２１１側（一面側）と、第１基板面２１１側と対向する側の第２基板面２１２側（他面側）とを有する半導体基板２１０に対して埋め込むように形成され、受光した光の光電変換機能および電荷蓄積機能を有するように形成されている。
光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６の第２基板面２１２側（前面側）には、光電変換し蓄積した電荷に応じた信号を出力する出力トランジスタ等を含む出力部ＯＴ２１１～ＯＴ２１６が形成されている。
図５の固体撮像装置１０においては、素子分離部２６１，フォトダイオードＰＤ２１１，素子分離部２６２，フォトダイオードＰＤ２１２，素子分離部２６３，フォトダイオードＰＤ２１３，素子分離部２６４，フォトダイオードＰＤ２１４，素子分離部２６５，フォトダイオードＰＤ２１５，素子分離部２６６,フォトダイオードＰＤ２１６，素子分離部２６７の第１基板面２１１上に、光高吸収層２８０が配置され、光高吸収層２８０上に積層するように光高吸収層２８０と同等の膜厚を持つように形成された平坦膜２２０が配置され、平坦膜２２０に積層するようにカラーフィルタアレイ２３０が配置されている。
そして、カラーフィルタアレイ２３０の各カラーフィルタ２３１（Ｒ），２３２（Ｇｒ），２３３（Ｒ），２３４（Ｇｒ），２３５（Ｒ），２３６（Ｇｒ）の光入射側には、光学部（レンズ部）としてのマイクロレンズアレイ２５０のマイクロレンズＭＣＬ２１１，ＭＣＬ２１２，ＭＣＬ２１３，ＭＣＬ２１４，ＭＣＬ２１５，ＭＣＬ２１６が配置されている。
上述したように、本第１の実施形態においては、迷光抑制構造体２９０が、フォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面側とフィルタアレイ２３０の各カラーフィルタの光出射面側との間に形成された平坦膜２２０、および各画素の素子分離部２６０（２６１～２６７）の上部に該当画素に迷光を導きなおすバックサイド分離部（たとえばＢＳＭ）２７１～２７５）を含んで構成されている。
図５の例では、有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１１上のカラーフィルタ２３１（Ｒ）と図示しない図５中で左側に隣接するフォトダイオードＰＤ２１０上のカラーフィルタ（Ｇr）間の素子分離部２６１のトレンチ分離部ＢＤＴＩ２１１の上層に、バックサイド分離機能を有する、断面形状が略台形状のＢＳＭ２７１が配置されている。
有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１１上のカラーフィルタ（Ｒ）とフォトダイオードＰＤ２１２上のカラーフィルタ（Ｇｒ）間の素子分離部２６２のトレンチ分離部ＢＤＴＩ２１２の上層に、バックサイド分離機能を有する、断面形状が略台形状のＢＳＭ２７２が配置されている。
有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１２上のカラーフィルタ（Ｇｒ）とフォトダイオードＰＤ２１３上のカラーフィルタ（Ｒ）間の素子分離部２６３のトレンチ分離部ＢＤＴＩ２１３の上層に、バックサイド分離機能を有する、断面形状が略台形状のＢＳＭ２７３が配置されている。
有効画素領域ＥＰＡ２０１のフォトダイオードＰＤ２１３上のカラーフィルタ（Ｒ）とフォトダイオードＰＤ２１４上のカラーフィルタ（Ｇｒ）間の素子分離部２６２のトレンチ分離部ＢＤＴＩ２１４の上層に、バックサイド分離機能を有する、断面形状が略台形状のＢＳＭ２７４が配置されている。
なお、オプティカルブラック領域ＯＢＡ２０１の素子分離部２６５，フォトダイオードＰＤ２１５，素子分離部２６６,フォトダイオードＰＤ２１６，素子分離部２６７の第１基板面２１１上に、光高吸収層２８０が配置され、光高吸収層２８０上に積層するように光高吸収層２８０と同等の膜厚を持つように形成された平坦膜２２０が配置され、平坦膜２２０とからカラーフィルタ２３５（Ｒ）およびカラーフィルタ２３６（Ｇｒ）との間に積層するようにＢＳＭとしても機能する遮光膜２７５が形成されている。
本第１の実施形態においては、遮光膜２７５は、フィルタアレイ２３０内に組み込まれるように形成されている。
上述したように、本第１の実施形態において、平坦膜２２０は、半導体基板２１０中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＢＤＴＩ等）２６１～２６７と素子分離部２６１～２６７の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）２７１～２７４との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、平坦膜２２０は、光高吸収層２８０の膜厚と同等の厚さに形成されている。
また、半導体基板２１０中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＢＤＴＩ等）２６１～２６７と素子分離部２６１～２６７の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）２７１～２７４との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、ＢＳＭ等のバックサイド分離部を含む導波構造体２９１を、隣接するカラーフィルタ間に埋め込むようにして配置されている。
本第１の実施形態では、平坦膜２２０は、光高吸収層２８０の膜厚と同等の厚さに形成され、隣接する画素間の素子分離領域において、素子分離部２６１～２６７の形成領域とバックサイド分離部２７１～２７７の形成領域とが、平坦膜２２０を挟んで近接状態（距離が実質的にゼロ）となるように形成されている。

画素部２０において、マイクロレンズＭＣＬで集光され、第２の平坦膜２４０、カラーフィルタ２３０に導かれた入射光は、ほとんどの光は、光高吸収層２８０に入射し、、フォトダイオード（光電変換部）ＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面側表面で入射光の反射成分が制御され、フォトダイオードＰＤ（光電変換部）中に再拡散される。
また、光高吸収層２８０を含むフォトダイオードＰＤ（光電変換部）の一面側への光入射路における（光散乱による）迷光は、ＢＳＭ２７１～２７４で対応するフォトダイオードの一面側に向かって反射されて、入射光における迷光が抑制される。
なお、上記した構成を有する各カラー画素は、可視範囲（４００ｎｍ～７００ｎｍ）において固有の特定の応答性を有するだけでなく、近赤外（ＮＩＲ）領域（８００ｎｍ～１０００ｎｍ）においても高い応答性を有していてもよい。
以上のように、本第１の実施形態によれば、固体撮像装置１０において、画素部２０は、光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ２１１～２１６が半導体基板２１０に形成されている。
そして、光電変換部としてのフォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６の光が入射される一面側に、フォトダイオード（光電変換部）ＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、光電変換部中に再拡散させる光高吸収層(ＨＡ層)２８０と、光高吸収層２８０を含む光電変換部の一面側への光入射路における（光散乱による）迷光を抑制する迷光抑制構造体２９０と、を含んで構成されている。
光高吸収層２８０は、入射する光の一部の反射、たとえば全反射を吸収する機能を有し、一面側から光を特定のフォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６に入射させる。
たとえば、光高吸収層２８０は、散乱等によって全反射を抑制する反射の吸収構造を有する。
迷光抑制構造体２７０は、フォトダイオードＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面側とフィルタアレイ２３０の各カラーフィルタの光出射面側との間に形成された平坦膜２２０と、迷光抑制構造体２９０は、各画素の素子分離部２６０（２６１～２６７）の上部に該当画素に迷光を導きなおす導波構造体２９１を含み、導波構造体２９１は、隣接する複数の画素を、光電変換部であるＰＤ２１１～ＰＤ２１６の光入射部分において分離するように隣接するフィルタ間を含んで形成されたバックサイド分離部２７０（２７１～２７４）を含む。
そして、平坦膜２２０は、半導体基板２１０中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＢＤＴＩ等）２６１～２６７と素子分離部２６１～２６７の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）２７１～２７４との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、平坦膜２２０は、光高吸収層２８０の膜厚と同等の厚さに形成されている。
また、半導体基板２１０中（Ｓｉ中）の素子分離部（ＢＤＴＩ等）２６１～２６７と素子分離部２６１～２６７の上層のバックサイド分離部（ＢＳＭ等）２７１～２７４との隙間を狭くし、距離を実質的にゼロに近づけるために、ＢＳＭ等のバックサイド分離部を含む導波構造体２９１を、隣接するカラーフィルタ間に埋め込むようにして配置されている。
本第１の実施形態では、平坦膜２２０は、光高吸収層２８０の膜厚と同等の厚さに形成され、隣接する画素間の素子分離領域において、素子分離部２６１～２６７の形成領域とバックサイド分離部２７１～２７４の形成領域とが、平坦膜２２０を挟んで近接状態（距離が実質的にゼロ）となるように形成されている。
したがって、本第１の実施形態によれば、画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも画素サイズの小型化を図れ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能となる。
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、次の通りである。
本第２の実施形態の固体撮像装置１０Ａの画素部２０Ａは、画素ＰＸＬ２１１～ＰＸＬ２１６の周辺部、すなわち素子分離部２６０（２６１～２６７）の光高吸収層（ＨＡ層）２８０上に、平坦膜２２０を含む導波構造体２９１における散乱特性を抑制する散乱特性抑制構造体２９２が形成されている。
散乱特性抑制構造体２９２は、ＨＡ層２８０と同じ程度の屈折率を持ち、この部分でのみＨＡ層２８０に局所的に形成されてもよい。
散乱特性抑制構造体２９２としては、たとえば、タンタルオキサイド（Ｔａ２Ｏ５）、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などで作製された高屈折膜を挙げることができる。
また、散乱特性抑制構造体２９２は、一部または全部がＢＳＭ２７０で形成されてもよい。
本第２の実施形態によれば、上述した本第１の実施形態と同様の効果を得られることはもとより、さらに画素間のクロストークを小さくすることができ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能となる。
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第３の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、次の通りである。
本第３の実施形態の固体撮像装置１０Ｂの画素部２０Ｂは、画素ＰＸＬ２１１～ＰＸＬ２１６の周辺部、すなわち素子分離部２６０（２６１～２６７）上の光高吸収層（ＨＡ層）２８０は、素子分離部２６１～２６７以外の領域（ＰＤ２１１～ＰＤ２１６の一面上）より散乱特性を抑制する散乱抑制部２９３を含んで構成されている。
また、本第３の実施形態においては、平坦膜２２０Ｂは光高吸収層２８０Ｂの厚さに対して十分厚い厚さを有する。
また、本第３の実施形態においては、バックサイド分離部２７１～２７４は、カラーフィルタ間に埋め込まれず、下面の継ぎ目部分において反射面が半導体基板２１０の一面と対向するように配置されている。
以下に、散乱抑制部２９３の構成例について説明する。以下に説明する２例では、素子分離領域とそれ以外の領域で、光高吸収層２８０の構造に差異を付与することで、散乱抑制部９３としての機能を発現させている。
たとえば、散乱抑制部２９３は、光高吸収層２８０の上部領域に屈折率の異なる１つまたは複数の材質による反射防止層が形成され、かつ素子分離領域の反射防止層の厚さ、または層構造が上部領域以外の領域と異なるように構成される。
図８は、本発明の第３の実施形態に係る光高吸収層における散乱抑制部の第１の構成例を説明するための図である。
図８の光高吸収層２８０Ｂ１は、頂部ＴＰが光入射側に位置し、半導体基板２１０の一面側に向かって斜面が徐々に広がる錐状体（本例では四角錐状）に形成され、素子分離部領域２６１Ｂ～２６７Ｂの上部領域に配置された錘状体２８１の斜面の傾斜角度α１と上部領域以外の領域に配置された錐状体２８２の斜面の傾斜角度α２が異なる。
本例では、素子分離部領域２６１Ｂ～２６７Ｂの上部領域に配置された錘状体２８１の斜面の傾斜角度α１が上部領域以外の領域に配置された錐状体２８２の斜面の傾斜角度α２より大きくなるように（鋭角となるように）構成されている。
本第１の構成例によれば、上述した本第１の実施形態と同様の効果を得られることはもとより、画素周辺部における散乱が抑えられ、光が対応画素に入射しやすくなり、ひいてはシェーディングを抑止することが可能となる。
このように、本第１の構成例によれば、フォトダイオード側への散乱を抑制することが可能となり、画素間のクロストークを小さくすることができ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能となる。
図９は、本発明の第３の実施形態に係る光高吸収層における散乱抑制部の第２の構成例を説明するための図である。
図９の光高吸収層２８０Ｂ２は、頂部ＴＰが光入射側に位置し、半導体基板２１０の一面側に向かって斜面が徐々に広がる錐状体（本例では四角錐状）に形成され、かつ、光入射面となる斜面に反射防止層２８３が形成されている。
素子分離部領域２６１Ｂ～２６７Ｂの上部領域に形成された反射防止層２８３１の厚さｄ１と上部領域以外の領域に形成された反射防止層２８３２の厚さｄ２が異なる。
本例では、素子分離部領域２６１Ｂ～２６７Ｂの上部領域に形成された反射防止層２８３１の厚さｄ１が上部領域以外の領域に形成された反射防止層２８３２の厚さｄ２より厚くなるように構成されている。
この場合も、画素周辺部における散乱が抑えられ、光が対応画素に入射しやすくなり、ひいてはシェーディングを抑止することが可能となる。
なお、反射防止膜２８３１，２８３２は、タンタルオキサイド（Ｔａ２Ｏ５）、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などで形成される。
本第２の構成例においても、上述した本第１の実施形態と同様の効果を得られることはもとより、さらにフォトダイオード側への散乱を抑制することが可能となり、画素間のクロストークを小さくすることができ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能となる。
（第４の実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第４の実施形態の固体撮像装置１０Ｃが、第１の実施形態の固体撮像装置１０と異なる点は、次の通りである。
本第４の実施形態の固体撮像装置１０Ｃにおいては、平坦膜２２０Ｃは光高吸収層２８０Ｃの厚さに対して十分厚い厚さを有し、光高吸収層２８０Ｃを含むように形成されている。
また、本第４の実施形態の固体撮像装置１０Ｃにおいては、バックサイド分離部２７１～２７４は、カラーフィルタ間に埋め込まれず、下面の継ぎ目部分において反射面が半導体基板２１０の一面と対向するように配置されている。
そして、本第４の実施形態の固体撮像装置１０Ｃにおいては、各画素ＰＸＬ２１１～ＰＸＬ２１６は、隣接する画素のフォトダイオード（光電変換部）間に形成された素子分離部２６１～２６７の上部に、該当画素に迷光を導きなおす反射構造体２９４が形成されている。
このようなパイプ状の反射構造体２９４を配置することにより、画素への混色を抑制することができる。
具体的には画素周辺部の反射板の一部または全部をＢＳＭを使って形成することで混色の抑制を図る。反射板はバックサイドメタル等（Ｃｕ，Ｗ)等で形成しても良いし、高屈折のハフニウムオキサイド、 タンタルオキサイド、酸化アルミ層で表面を覆われた反射板でもよい。
以上のように、本第４の実施形態によれば、フォトダイオード側への混色を抑制することが可能となり、画素間のクロストークを小さくすることができ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能となる。
（第５の実施形態）
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第５の実施形態の固体撮像装置１０Ｄが、第１の実施形態の固体撮像装置１０と異なる点は、次の通りである。
本第５の実施形態の固体撮像装置１０Ｄにおいては、平坦膜２２０Ｄは光高吸収層２８０Ｄの厚さに対して十分厚い厚さを有し、光高吸収層２８０Ｄを含むように形成されている。
また、本第５の実施形態の固体撮像装置１０Ｄにおいては、バックサイド分離部２７１～２７４は、カラーフィルタ間に埋め込まれず、下面の継ぎ目部分において反射面が半導体基板２１０の一面と対向するように配置されている。
そして、本第５の実施形態の固体撮像装置１０Ｄにおいては、迷光抑制構造体２９０は、画素ＰＸＬ２１１～ＰＸＬ２１６の中央部で、光高吸収層２８０Ｄの光入射側とカラーフィルタ２３１～２３４の光出射面側との間に配置された導波構造体２９５を含み、導波構造体２９５は、平坦膜２２０Ｄより屈折率が高い。
以上のように、本第５の実施形態によれば、フォトダイオード側への混色を抑制することが可能となり、画素間のクロストークを小さくすることができ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることが可能となる。
（第６の実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第６の実施形態の固体撮像装置１０Ｅが、第１の実施形態の固体撮像装置１０と異なる点は、次の通りである。
本第６の実施形態の固体撮像装置１０Ｅの画素部２０Ｅは、Ｒ/Ｇ/Ｂ，Ｙｅ/Ｃｙ/Ｍｇ等の可視光を受光するカラー画素と、赤外光（ＩＲ）のような非可視光を受光する画素が１つのチップの上に混載されており、かつ非可視光の画素上の該当波長に対する透過率が他の画素より高い。
図１２の例では、画素部２０Ｅは、可視光を受光する画素ＰＸＬ２１１,ＰＸＬ２１３～ＰＸＬ２１６と、非可視光を受光する画素ＰＸＬ２１２とが混載されており、非可視光の画素ＰＸＬ２１２のフォトダイオード（光電変換部）ＰＤ２１２の一面側の該当波長に対する透過率が可視光の画素ＰＸＬ２１１,ＰＸＬ２１３～ＰＸＬ２１６のフォトダイオード（光電変換部）ＰＤ２１１,ＰＤ２１３～ＰＤ２１６の一面側の該当波長に対する透過率より高い。
そして、可視光のフォトダイオード（光電変換部）ＰＤ２１１,ＰＤ２１３～ＰＤ２１６の一面側に配置されたカラーフィルタ（の光入射側または光出射側）に積層して、特定の波長の赤外光を遮断する波長選択型赤外カットフィルタが形成される。
たとえば、赤外光の受光画素ＰＸＬ２１２のフォトダイオードＰＤ１２（光電変換部）の一面側が赤外感度を持つフィルタ層により形成される
すなわち、赤外光受光画素ＰＸＬ２１２の上部がクリア層２３２，３０２で形成される。
図１２の例では、可視光のフィルタアレイ２３０Ｅの上層（下層であってもよい）にクリア層３０１～３０６が配列された第２のフィルタアレイ３００が配置されている。
なお、上記した構成を有する各カラー画素は、可視範囲（４００ｎｍ～７００ｎｍ）において固有の特定の応答性を有するだけでなく、近赤外（ＮＩＲ）領域（８００ｎｍ～１０００ｎｍ）においても高い応答性を有している。
本第６の実施形態によれば、画素間のクロストークを小さくすることができ、しかも画素サイズの小型化を図れ、さらには、混色を低減でき、高感度化、高性能化を図ることがことはもとより、可視光および非可視光の両方を受光することが可能で、ひいては用途の拡大を図ることが可能となる。
（第７の実施形態）
図１３は、本発明の第７の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第７の実施形態の固体撮像装置１０Ｆが、第６の実施形態の固体撮像装置１０Ｅと異なる点は、次の通りである。
本第７の実施形態の固体撮像装置１０Ｆの画素部２０Ｆは、フィルタアレイ２３０には第１の実施形態の図５と同様に、すべてカラーフィルタ２３１（Ｒ）～２３６（Ｇｒ）が各画素に対応して配置されている。
近赤外光（ＮＩＲ）受光画素ＰＸＬ２１２の上部がクリア層２３２，３０２で形成されている。
そして、第２のフィルタアレイ３００Ｆの可視光に対応するフィルタとしてカラーフィルタに積層して選択的ＩＲカットフィルタ３０１Ｆ、３０３Ｆ～３０６Ｆが配置されている。
なお赤外画素上はＩＲパスフィルタや、赤外感度をもつ各色のカラーフィルタでもよい。
本第７の実施形態によれば、上述した第６の実施形態の効果と同様の効果を得られることはもとより、ローパスレスのカメラセットを実現することが可能となる。
（第８の実施形態）
図１４は、本発明の第８の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第８の実施形態の固体撮像装置１０Ｇが、第６の実施形態の固体撮像装置１０Ｅと異なる点は、次の通りである。
本第８の実施形態の固体撮像装置１０Ｇの画素部２０Ｇにおいては、光高吸収層２８０Ｇが、半導体基板２１０の一面側に局所的に形成され、感度を混色なく増加可能に構成されている。
より具体的には、有効画素領域ＥＰＡ２０１における非可視光の画素ＰＸＬ２１２のフォトダイオードＰＤ２１２の一面側、並びに、ＯＢ領域ＯＢＡ２０１の非可視光の画素に対応する遮光された画素ＰＸＬ２１６のフォトダイオードＰＤ２１６の一面側に局所的に光高吸収層２８０Ｇが形成されている。
フィルタアレイ２３０Ｇは、有効画素領域ＥＰＡ２０１における非可視光の画素ＰＸＬ２１２に対応のフィルタとしてＩＲパスフィルタ２３２（ＩＲ）が配置されている。
同様、ＯＢ領域ＯＢＡ２０１の非可視光の画素ＰＸＬ２１６に対応のフィルタとしてＩＲパスフィルタ２３６（ＩＲ）が配置されている。
このような構成を有する固体撮像装置１０Ｇにおいて、光高吸収層が形成されていない画素ＰＸＬ２１１，ＰＸＬ２１３，２１４の黒基準はＯＢ領域ＯＢＡ２０１において光高吸収層が形成されていないＯＢ画素ＰＸＬ２１５である。
一方、光高吸収層２８０Ｇが形成されている画素ＰＸＬ２１２の黒基準はＯＢ領域ＯＢ２０１において光高吸収層２８０Ｇが形成されているＯＢ画素ＰＸＬ２１６である。
このように黒基準を採用することで暗時ノイズを低減することが可能となる。
本第８の実施形態によれば、上述した第６の実施形態の効果と同様の効果を得られることはもとより、感度を混色なく増加可能となり、また、暗時ノイズを低減することが可能となる。
（第９の実施形態）
図１５は、本発明の第９の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の簡略断面図である。
本第９の実施形態の固体撮像装置１０Ｈが、第７の実施形態の固体撮像装置１０Ｆと異なる点は、次の通りである。
本第９の実施形態の固体撮像装置１０Ｈの画素部２０Ｈにおいては、光高吸収層２８０Ｈが、半導体基板２１０の一面側に局所的に形成され、感度を混色なく増加可能に構成されている。
より具体的には、有効画素領域ＥＰＡ２０１における非可視光の画素ＰＸＬ２１２のフォトダイオードＰＤ２１２の一面側、並びに、ＯＢ領域ＯＢＡ２０１の非可視光の画素に対応する遮光された画素ＰＸＬ２１６のフォトダイオードＰＤ２１６の一面側に局所的に光高吸収層２８０Ｈが形成されている。
フィルタアレイ２３０Ｈは、有効画素領域ＥＰＡ２０１における非可視光の画素ＰＸＬ２１２に対応のフィルタとしてＩＲパスフィルタ２３２（ＩＲ）が配置されている。
一方、ＯＢ領域ＯＢＡ２０１の非可視光の画素ＰＸＬ２１６に対応のフィルタとしては第７の実施形態の図１３と同様にカラーフィルタ２３６（Ｇｒ）が配置されている。
このような構成を有する固体撮像装置１０Ｈにおいて、光高吸収層が形成されていない画素ＰＸＬ２１１，ＰＸＬ２１３，２１４の黒基準はＯＢ領域ＯＢ２０１において光高吸収層が形成されていないＯＢ画素ＰＸＬ２１５である。
一方、光高吸収層２８０Ｈが形成されている画素ＰＸＬ２１２の黒基準はＯＢ領域ＯＢ２０１において光高吸収層２８０Ｈが形成されているＯＢ画素ＰＸＬ２１６である。
このように黒基準を採用することで暗時ノイズを低減することが可能となる。
図１６は、本発明の第９の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の入射光波長に対する量子効率特性を示す図である。
図１６において、横軸が波長（ｎｍ）を表し、縦軸が量子効率（ＱＥ（％））を表している。
本第９の実施形態に係る固体撮像装置１０Ｈは、図１６に示すように、ＲＧＢ等の可視光と、特定の波長の赤外光を透過しフォトダイオードＰＤ（光電変換部）で受光可能である。特定の赤外波長は８００ｎｍ～１０００ｎｍである。
すなわち、固体撮像装置１０Ｈは、可視範囲（４００ｎｍ～７００ｎｍ）において固有の特定の応答性を有するだけでなく、近赤外（ＮＩＲ）領域（８００ｎｍ～１０００ｎｍ）においても高い応答性を有する。
本第９の実施形態によれば、上述した第７の実施形態の効果と同様の効果を得られることはもとより、感度を混色なく増加可能となり、また、暗時ノイズを低減することが可能となる。
（第１０の実施形態）
図１７（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１０の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の概略的な配置例を平面的に示す図である。
本第１０の実施形態の固体撮像装置１０Ｉにおいては、画素部２０Ｉが、同色の画素が隣接する配列を含んで構成されている。
本例では、緑画素ＰＸＬ（Ｇｒ），赤画素ＰＸＬ（Ｒ），青画素ＰＸＬ（Ｂ），緑画素ＰＸＬ（Ｇｂ）が２×２のマトリクス状に配列されている。
そして、緑画素ＰＸＬ（Ｇｒ）は、４つの同色のサブ画素ＳＢＧ００，ＳＢＧ０１，ＳＢＧ０２，ＳＢＧ０３が隣接するように２×２のマトリクス状に配列されている。
赤画素ＰＸＬ（Ｇｒ）は、４つの同色のサブ画素ＳＢＲ１０，ＳＢＲ１１，ＳＢＲ１２，ＳＢＲ１３が隣接するように２×２のマトリクス状に配列されている。
青画素ＰＸＬ（Ｂ）は、４つの同色のサブ画素ＳＢＢ２０，ＳＢＢ２１，ＳＢＢ２２，ＳＢＢ２３が隣接するように２×２のマトリクス状に配列されている。
緑画素ＰＸＬ（Ｇｂ）は、４つの同色のサブ画素ＳＢＧ３０，ＳＢＧ３１，ＳＢＧ３２，ＳＢＧ３３が隣接するように２×２のマトリクス状に配列されている。
図１７(Ａ)の例では、４つの同色のサブ画素に対して１つのマイクロレンズＭＣＬＬが配置されている。
図１７(Ｂ)の例では、４つの同色のサブ画素の各々に対して１つのマイクロレンズＭＣＬＳが配置されている。
そして、固体撮像装置１０Ｉにおいて、光高吸収層２８０Ｉは、同色のサブ画素マトリクス上に、他の異色のサブ画素マトリクスと離間して（非接触）で形成されている。
具体的には、光高吸収層２８０Ｉ０が４つの同色のサブ画素ＳＢＧ００，ＳＢＧ０１，ＳＢＧ０２，ＳＢＧ０３にまたがって形成されている。
光高吸収層２８０Ｉ１が４つの同色のサブ画素ＳＢＲ１０，ＳＢＲ１１，ＳＢＲ１２，ＳＢＲ１３にまたがって形成されている。
光高吸収層２８０Ｉ２が４つの同色のサブ画素ＳＢＢ２０，ＳＢＢ２１，ＳＢＢ２２，ＳＢＢ２１３にまたがって形成されている。
光高吸収層２８０Ｉ３が４つの同色のサブ画素ＳＢＧ３０，ＳＢＧ３１，ＳＢＧ３２，ＳＢＧ３にまたがって形成されている。
（第１１の実施形態）
図１８（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１１の実施形態に係る固体撮像装置（ＣＭＯＳイメージセンサ）の画素部における各構成要素の概略的な配置例を平面的に示す図である。
本第１１の実施形態の固体撮像装置１０Ｊにおいては、画素部２０Ｊが、同色の画素が隣接する配列を含んで構成されている。
本例では、緑画素ＰＸＬ（Ｇｒ），赤画素ＰＸＬ（Ｒ），青画素ＰＸＬ（Ｂ），緑画素ＰＸＬ（Ｇｂ）が２×２のマトリクス状に配列されている。
一例として、緑画素ＰＸＬ（Ｇｒ）は、４つの同色のサブ画素ＳＢＧ００，ＳＢＧ０１，ＳＢＧ０２，ＳＢＧ０３が隣接するように２×２のマトリクス状に配列されている。
図示しないが、赤画素ＰＸＬ（Ｇｒ）、青画素ＰＸＬ（Ｂ）、緑画素ＰＸＬ（Ｇｂ）も同様に構成される。
図１８(Ａ)の例では、４つの同色のサブ画素に対して１つのマイクロレンズＭＣＬが配置されている。
図１８(Ｂ)の例では、４つの同色のサブ画素の各々に対して１つのマイクロレンズＭＣＬが配置されている。
そして、固体撮像装置１０Ｊにおいて、上記第１の実施形態等で記載したように、画素端部（画素周辺部）には光高吸収層２８０Ｊによる散乱を抑制する迷光抑制構造体としての散乱抑制構造体、たとえばＢＳＭが形成されており、本第１１の実施形態では、同色間の画素境界部の散乱抑制構造体の幅が、異色間の画素境界部の散乱抑制構造体の幅より狭くなるように形成されている。
散乱抑制構造体は、光高吸収層２８０Ｊで発生する基板面方向発生する散乱項を画素端部で抑制する構造体である。
本構造を採用することにより、画質への影響の大きい異なる波長を受光する画素間の混色を選択的に抑制することにより、感度とクロストークの
以上説明した固体撮像装置１０,１０Ａ～１０Ｊは、デジタルカメラやビデオカメラ、携帯端末、あるいは監視用カメラ、医療用内視鏡用カメラなどの電子機器に、撮像デバイスとして適用することができる。
図１９は、本発明の実施形態に係る固体撮像装置が適用されるカメラシステムを搭載した電子機器の構成の一例を示す図である。
本電子機器４００は、図１９に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置１０,１０Ａ～１０Ｊが適用可能なＣＭＯＳイメージセンサ４１０を有する。
さらに、電子機器４００は、このＣＭＯＳイメージセンサ４１０の画素領域に入射光を導く（被写体像を結像する）光学系（レンズ等）４２０を有する。
電子機器４００は、ＣＭＯＳイメージセンサ４１０の出力信号を処理する信号処理回路(ＰＲＣ)４３０を有する。
信号処理回路４３０は、ＣＭＯＳイメージセンサ４１０の出力信号に対して所定の信号処理を施す。
信号処理回路４３０で処理された画像信号は、液晶ディスプレイ等からなるモニタに動画として映し出し、あるいはプリンタに出力することも可能であり、またメモリカード等の記録媒体に直接記録する等、種々の態様が可能である。
上述したように、ＣＭＯＳイメージセンサ４１０として、前述した固体撮像装置１０,１０Ａ～１０Ｊを搭載することで、高性能、小型、低コストのカメラシステムを提供することが可能となる。
そして、カメラの設置の要件に実装サイズ、接続可能ケーブル本数、ケーブル長さ、設置高さなどの制約がある用途に使われる、たとえば、監視用カメラ、医療用内視鏡用カメラなどの電子機器を実現することができる。
１０，１０Ａ～１０Ｊ・・・固体撮像装置、２０，２０Ａ～２０Ｊ・・・画素部、ＰＸＬ２１１～ＰＸＬ２１６・・・画素、ＰＤ２１１～ＰＤ２１６・・・フォトダイオード、ＥＰＡ２０１・・・有効画素領域、ＯＢ２０１・・・オプティカルブラック領域、２００、２１０・・・半導体基板、２１１・・・第１基板面（一面）、２２０・・・平坦膜、２３０・・・フィルタアレイ、２４０・・・第２の平坦膜、２５０・・・マイクロレンズアレイ、２６０・・・素子分離部、２７０・・・バックサイド分離部（ＢＳＭ）、２８０・・・光高吸収層、２９０・・・迷光抑制構造体、３００・・・第２のフィルタアレイ、４０・・・水平走査回路、５０・・・読み出し回路、６０・・・タイミング制御回路、７０・・・読み出し駆動制御部、４００・・・電子機器、４１０・・・ＣＭＯＳイメージセンサ、４２０・・・光学系、４３０・・・信号処理回路（ＰＲＣ）。
図８の光高吸収層２８０Ｂ１は、頂部ＴＰが光入射側に位置し、半導体基板２１０の一面側に向かって斜面が徐々に広がる錐状体（本例では四角錐状）に形成され、素子分離部領域２６１Ｂ～２６７Ｂの上部領域に配置された錐状体２８１の斜面の傾斜角度α１と上部領域以外の領域に配置された錐状体２８２の斜面の傾斜角度α２が異なる。
本例では、素子分離部領域２６１Ｂ～２６７Ｂの上部領域に配置された錐状体２８１の斜面の傾斜角度α１が上部領域以外の領域に配置された錐状体２８２の斜面の傾斜角度α２より大きくなるように（鋭角となるように）構成されている。
散乱抑制構造体は、光高吸収層２８０Ｊで発生する基板面方向に発生する散乱光を画素端部で抑制する構造体である。
本構造を採用し、画質への影響の大きい異なる波長を受光する画素間の混色を選択的に抑制することにより、高感度化とクロストークの低減の両立が可能となる。

Claims (28)

  1. 光電変換を行う、少なくとも可視光用の複数の画素が行列状に配置された画素部を有し、
    前記画素部は、
    少なくとも複数の可視光用のカラーフィルタが配置されたフィルタアレイと、
    一面側に配置された前記各カラーフィルタを透過した光を光電変換し、光電変換して得られた電荷を出力する機能を有する、少なくとも前記複数のカラーフィルタに対応する複数の可視光用の光電変換部と、
    前記光電変換部の一面側に配置され、前記光電変換部の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、前記光電変換部中に再拡散させる光高吸収層と、
    前記光高吸収層を含む前記光電変換部の一面側への光入射路における迷光を抑制する迷光抑制構造体と、
    を含む
    固体撮像装置。
  2. 前記迷光抑制構造体は、
    前記光電変換部の一面側と前記フィルタの光出射面側との間に形成された平坦膜を含み、
    前記平坦膜は、
    前記光高吸収層の膜厚と同等の厚さに形成されている
    請求項１記載の固体撮像装置。
  3. 前記各画素は、
    隣接する画素の光電変換部間に素子分離部が形成され、
    前記迷光抑制構造体は、
    各画素の素子分離部の上部に該当画素に迷光を導きなおす導波構造体を含む
    請求項１または２記載の固体撮像装置。
  4. 前記導波構造体は、
    隣接する複数の画素を、少なくとも前記光電変換部の光入射部分において分離するように隣接するフィルタ間を含んで形成されたバックサイド分離部を含む
    請求項３記載の固体撮像装置。
  5. 前記迷光抑制構造体は、
    前記光電変換部の一面側と前記フィルタの光出射面側との間に形成された平坦膜を含み、
    前記平坦膜は、
    前記光高吸収層の膜厚と同等の厚さに形成され、
    隣接する画素間の素子分離領域において、
    前記素子分離部の形成領域と前記バックサイド分離部の形成領域とが、前記平坦膜を挟んで近接状態となるように形成されている
    請求項４記載の固体撮像装置。
  6. 前記素子分離部の上部領域に位置する光高吸収層に、前記導波構造体における散乱特性を抑制する散乱特性抑制構造体が形成されている
    請求項２から５のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  7. 前記素子分離部の上部領域に位置する光高吸収層は、
    当該上部領域以外の領域より散乱特性を抑制する散乱抑制部を含む
    請求項１記載の固体撮像装置。
  8. 前記光高吸収層は、
    頂部が光入射側に位置し、前記一面側に向かって斜面が徐々に広がる錐状体に形成され、
    前記上部領域に配置された錘状体の斜面の傾斜角度と前記上部領域以外の領域に配置された錐状体の斜面の傾斜角度が異なる
    請求項７記載の固体撮像装置。
  9. 前記上部領域に配置された錘状体の斜面の傾斜角度が前記上部領域以外の領域に配置された錐状体の斜面の傾斜角度より大きい
    請求項８記載の固体撮像装置。
  10. 前記光高吸収層の上部領域に屈折率の異なる１つまたは複数の材質による反射防止層が形成され、かつ素子分離領域の前記反射防止層の厚さ、または層構造が前記上部領域以外の領域と異なる
    請求項７記載の固体撮像装置。
  11. 前記光高吸収層は、
    頂部が光入射側に位置し、前記一面側に向かって斜面が徐々に広がる錐状体に形成され、かつ、光入射面となる当該斜面に反射防止層が形成され、
    前記上部領域に形成された反射防止層の厚さと前記上部領域以外の領域に形成された反射防止層の厚さが異なる
    請求項１０記載の固体撮像装置。
  12. 前記上部領域に形成された反射防止層の厚さが前記上部領域以外の領域に形成された反射防止層の厚さより厚い
    請求項１１記載の固体撮像装置。
  13. 前記各画素は、
    隣接する画素の光電変換部間に素子分離部が形成され、
    前記迷光抑制構造体は、
    各画素の素子分離部の上部に該当画素に迷光を導きなおす反射構造体を含む
    請求項１記載の固体撮像装置。
  14. 前記画素部は、
    前記光電変換部の一面側と前記からフィルタの光出射面側との間に、前記光高吸収層を含むように形成された平坦膜を含み、
    前記迷光抑制構造体は、
    前記画素の中央部で、前記光高吸収層の光入射側と前記フィルタの光出射面側との間に配置された導波構造体を含み、
    前記導波構造体は、前記平坦膜より屈折率が高い
    請求項１記載の固体撮像装置。
  15. 前記画素部は、
    可視光を受光する画素と、非可視光を受光する画素とが混載されており、
    非可視光の画素の前記光電変換部の一面側の該当波長に対する透過率が可視光の画素の前記光電変換部の一面側の該当波長に対する透過率より高い
    請求項１から６のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  16. 前記画素部は、
    可視光を受光する画素と、非可視光を受光する画素とが混載されており、
    非可視光の画素の前記光電変換部の一面側の該当波長に対する透過率が可視光の画素の前記光電変換部の一面側の該当波長に対する透過率より高く、
    可視光の前記光電変換部の一面側に配置されたカラーフィルタ（の光入射側または光出射側）に積層して選択的赤外層または赤外カットフィルタ層が形成されている
    請求項１から６のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  17. 赤外光の受光画素の前記光電変換部の一面側が赤外感度を持つフィルタ層により形成されている
    請求項１５または１６記載の固体撮像装置。
  18. 前記フィルタ層はクリア層により形成されている
    請求項１５から１７のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  19. 前記画素部は、
    可視光を受光する画素と、非可視光を受光する画素とが混載されており、
    非可視光の画素の前記光電変換部の一面側に局所的に前記光高吸収層が形成されている
    請求項１から６のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  20. 可視光の受光画素の前記カラーフィルタに積層して特定の波長の赤外光を遮断する波長選択型赤外カットフィルタが形成されている
    請求項１９記載の固体撮像装置。
  21. 前記画素部の周辺領域はオプティカルブラック（ＯＢ）領域を含み、
    前記ＯＢ領域の非可視光の画素に対応する遮光された画素の前記光電変換部の一面側に局所的に前記光高吸収層が形成されている
    請求項１９または２０記載の固体撮像装置。
  22. 前記光高吸収層が形成されていない画素の黒基準は前記ＯＢ領域において前記光高吸収層が形成されていないＯＢ画素であり、
    前記光高吸収層が形成されている画素の黒基準は前記ＯＢ領域において前記光高吸収層が形成されているＯＢ画素である
    請求項２１記載の固体撮像装置。
  23. 前記画素部は、
    同色の画素が隣接する配列を含み、
    前記光高吸収層は、
    同色の隣接する複数の画素グループにまたがって、他の画素グループとは非接触状態で形成されている
    請求項１から２２のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  24. 前記画素部は、
    同色の画素が隣接する配列を含み、
    前記画素端部には前記光高吸収層による散乱を抑制する散乱抑制構造体が形成され、
    同色間の画素境界部の前記散乱抑制構造体の幅が、異色間の画素境界部の前記散乱抑制構造体の幅より狭い
    請求項１から２３のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  25. 前記画素部は、
    光電変換する画素の有効画素領域と、当該有効画素領域周辺に配置される周辺領域と、を含む
    請求項１から２４のいずれか一に記載の固体撮像装置。
  26. 前記画素部の前記周辺領域はオプティカルブラック（ＯＢ）領域を含む
    請求項２５記載の固体撮像装置。
  27. 光電変換を行う、少なくとも可視光用の複数の画素が行列状に配置された画素部を有し、
    前記画素部は、
    フィルタアレイと、
    複数の可視光用の光電変換部と、
    光高吸収層と、
    迷光抑制構造体と、を含む
    固体撮像装置の製造方法であって、
    前記画素部を形成する工程として、
    複数の可視光用の光電変換部の一面側に、少なくとも複数の可視光用のカラーフィルタを配置して前記フィルタアレイを形成する工程と、
    一面側に配置された前記各カラーフィルタを透過した光を光電変換し、光電変換して得られた電荷を出力する機能を有する、少なくとも前記複数のカラーフィルタに対応するように前記複数の可視光用の光電変換部を形成する工程と、
    前記光電変換部の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、前記光電変換部中に再拡散させる前記光高吸収層を前記一面側に形成する工程と、
    前記光高吸収層を含む前記光電変換部の一面側への光入射路における迷光を抑制する迷光抑制構造体を形成する工程と、
    を含む
    固体撮像装置の製造方法。
  28. 固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置に被写体像を結像する光学系と、を有し、
    前記固体撮像装置は、
    光電変換を行う、少なくとも可視光用の複数の画素が行列状に配置された画素部を有し、
    前記画素部は、
    少なくとも複数の可視光用のカラーフィルタが配置されたフィルタアレイと、
    一面側に配置された前記各カラーフィルタを透過した光を光電変換し、光電変換して得られた電荷を出力する機能を有する、少なくとも前記複数のカラーフィルタに対応する複数の可視光用の光電変換部と、
    前記光電変換部の一面側に配置され、前記光電変換部の一面側表面で入射光の反射成分を制御し、前記光電変換部中に再拡散させる光高吸収層と、
    前記光高吸収層を含む前記光電変換部の一面側への光入射路における迷光を抑制する迷光抑制構造体と、
    を含む
    電子機器。
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