JP3647397B2

JP3647397B2 - 光電変換装置

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Publication number: JP3647397B2
Application number: JP2001201060A
Authority: JP
Inventors: 拓己樋山; 大藤村; 徹小泉; 文洋乾; 智子江口; 克仁櫻井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2021-07-02
Also published as: JP2002100798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光電変換装置に係わり、特にスキャナ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に好適に用いられる光電変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に光電変換装置において、基板に対して斜め方向に入射した光が、直接又は多重反射して光電変換領域に達すると、誤動作、あるいは画像の劣化等の問題が発生する。例えば複数の単位画素を二次元上に並べて配置して成る光電変換装置においては、ある画素に入射した斜め光が直接又は多重反射によって隣接画素に漏れこむと、解像度の劣化等の問題を引き起こすことになる。したがって、隣接画素間に遮光領域、光吸収領域を設けて光の漏れ込みを防ぐことが求められる。
【０００３】
又、撮像用の光電変換装置のように、多数の微細な単位画素を持つ光電変換装置を作る際には、単位画素の中において遮光領域が占める割合を低減することが求められる。それは遮光領域の面積が単位画素内において少ないほど単位画素内における光電変換領域の面積比率（以後開口率と呼ぶ）を大きく取ることができ、光に対する感度の低下を防ぐことができるからである。
【０００４】
図１１（Ａ）は、特開平４−９１４７２号公報に記載されている光電変換装置と同様な構成を示すものである。図１１（Ａ）において、２０は半導体基板、２１はｎ⁺型埋込み層、２２はｎ^-型エピタキシャル層、２３はｎ⁺型素子分離領域、２４は暗画素を出力する光電変換領域、２５は光電変換領域に上部及び斜めから光が入射できないように形成された遮光体、２６は絶縁層である。
【０００５】
ｎ⁺型埋込み層２１及びｎ⁺型素子分離領域２３で囲まれた光電変換領域２４の上部と周囲を、遮光体２５で囲むことで、上部及び斜めから入射する光を遮ることができるため、暗画素の光電変換領域２４は外部の光の状況に影響されることなく、常に安定した暗出力を提供できる。
【０００６】
図１１（Ｂ）は、別の光電変換装置の模式的上面図である。図１１（Ｂ）に示すように、４１は光電変換領域となるフォトダイオードのアノード、４２はカソード、４３は斜め光の入射を防ぐ遮光体、５０は単位画素を構成する不図示のトランジスタに接続されるコンタクトホールである。
【０００７】
少なくとも光電変換領域４１と、コンタクトホール５０が形成される単位画素をさらに微細化するにあたり、微細化に伴って開口率を低減させないために、コンタクトホール５０と遮光体４３とが可能な限り近接して形成されることが求められる。しかしながら、画素の微細化のためにコンタクトホール５０を、位相シフト法を利用したフォトリソグラフィーと異方性エッチングを用いて形成する場合には、遮光体４３とコンタクトホール５０とを近づけようとすると、遮光体４３及びコンタクトホール５０とを形成するための両マスクパターンの回折光同士が干渉を起こし所望のレジストパターンが得られない可能性がある。そのため、干渉しないように両者の間隔をあけるか、遮光体４３とコンタクトホール５０とを同一工程ではなく別工程で形成する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単位画素の微細化が求められるなか、遮光体４３とコンタクトホール５０との間隔を大きく形成することは開口率の低下をもたらす。
【０００９】
本発明の目的は、光電変換領域に斜め光及び／又は多重反射光の入射により生じる解像度の劣化を低減しうる光電変換装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、遮光体とコンタクトホールとを近接して形成できる光電変換装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光電変換装置は、基板と、前記基板表面に形成された少なくとも１つの単位画素を有する受光領域と、前記受光領域を含む前記基板上に形成された絶縁層と、前記絶縁層を前記基板に対して垂直方向に貫通する複数の遮光体からなる遮光体群が前記単位画素又は前記受光領域を囲むように形成されていることを特徴とする光電変換装置である。
また、本発明は、基板と、前記基板表面に形成された少なくとも１つの単位画素を有する受光領域と、前記受光領域を含む前記基板上に形成された絶縁層と、前記絶縁層内に複数の遮光体からなる遮光体群が形成され、前記遮光体群は前記単位画素又は前記受光領域を囲むように配されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１（Ａ）は本発明の第１実施形態の光電変換装置の上面図である。また、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＡ−Ａ’線における断面図である。
【００１４】
１は入射した光を電気信号に変換する光電変換領域、８は基板としてのＰ型半導体基板、４は光電変換領域１を含むＰ型半導体基板８上に形成された絶縁層、３はＰ型半導体基板８に垂直方向に絶縁層４内を貫通して形成された遮光体、２は光電変換領域１の周辺の絶縁層４内に互いに相似形である複数の遮光体３が設けられたことで形成された遮光体群、９は単位画素を示している。ここでは、受光領域は配列された複数の単位画素９（ここでは４つの単位画素）で構成される。単位画素９は光電変換領域１とコンタクトホール５０とを含む領域である。
【００１５】
本実施形態は、単位画素９が基板に対して２次元状に複数配置されて形成された光電変換装置の一部分である４画素を図示している。ただし、本実施形態は一つの単位画素を遮光体群２で囲う場合にも適用できる。また、本実施形態の単位画素９は、光電変換領域１の周辺に、MOSトランジスタ（図示していない）と、MOSトランジスタを動作させるための制御線(図示していない)等とを接続させるコンタクトホール５０がある。
【００１６】
本実施形態の遮光体３は、微細化プロセスの1つである、ｉ線解像限界に近い最小寸法０．３５μｍ以降のＬＳＩ製造プロセスを用いたごく微細なコンタクトホールやスルーホールを形成する方法、例えば、プレスジャーナル社平成７年９月８日発行の「’９６最新半導体プロセス技術」ｐ５３〜ｐ９３記載のように、絶縁層をCMP（Chemical Mechanical Polishing）法によって平滑化し、次に、位相シフト法を利用したフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって絶縁層４内に微細な孔を形成し、その後形成した孔に高融点金属等を充填する方法により形成できる。
【００１７】
したがって本実施形態は、微細化プロセスによって形成された複数の遮光体３からなる遮光体群２によって、光電変換領域１に斜め光及び／又は多重反射光の入射を低減できる。
【００１８】
又、本実施形態では、ｉ線と位相シフト法を用いて形成されるコンタクトホール５０と遮光体３との間隔を近接させ且つ同一工程で形成することができる。
【００１９】
本実施形態では、遮光体群２は単位画素９を一つ一つ囲むようにされている。すなわち、単位画素９のそれぞれの境界に複数の遮光体が配置されている。したがって、隣接する単位画素９間での斜め光の伝播を低減でき、斜め光の影響による解像度の低下を防げる。さらに、複数の遮光体３からなる遮光体群２はｉ線解像限界に近い寸法で形成されているため、従来の遮光体よりも遮光体幅が小さい。その分、受光面積を大きくできるので、開口率を向上させることができる。
【００２０】
又、本実施形態では単位画素９を囲むように複数の遮光体３が同間隔で、すなわち周期的に形成されているが、複数の遮光体３は周期的である必要はない。
【００２１】
又、本実施形態は導電性の遮光体について記載しているが、例えば光を吸収する不透明な樹脂である顔料を含むような有機樹脂を用いて絶縁性の遮光体を用いてもよい。
【００２２】
（第２実施形態）
図２（Ａ）は、本発明の第２実施形態の光電変換装置の上面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。また、既に前述した符号についての説明は省略する。本実施形態の遮光体３は、第１実施形態と同様な形成方法を用いて形成される。
【００２３】
第１実施形態と異なる点は、本実施形態では単位画素９を囲むように遮光体列が２列形成されている（単位画素９間に２列の遮光体列が形成されている）点と、複数の遮光体３は周期的に配置され遮光体列が形成されている点である。さらに、内側の遮光体列の遮光体３間に外側の遮光体３が配置されるように、すなわち、内側と外側の遮光体列は１／２位相ずらして配置されている点である。第１実施形態のように遮光体群２の中に１列しか遮光体列が形成されていない場合、遮光体３と隣接する遮光体３との間を光が通ってしまうので、より遮光能力を高めるために位相を変えて複数の遮光体列を配置することが効果的である。
【００２４】
以上、本実施形態の遮光体３は、斜め光を反射または吸収、あるいは両方の効果を有し、さらに、所定の間隔で周期的に形成された遮光体３からなる遮光体列を複数列位相を変えて配置することでより全体として斜め光に対する遮光効果をより向上させている。
【００２５】
例えば、図３に複数の遮光体３からなる別の遮光体群２の配置例を示す。ＸＹ間においては遮光体３の位相を１／４位相分ずらして配置し、この配置の場合は、特定角度の光入射に対しては遮光能力が低いため、逆にＹＺ間においては遮光体３をずらす方向を逆転させて配置することによって、遮光能力を向上させている。以上のように、周期性の異なる複数の遮光体列を併設することは、とくに遮光効果向上の上で有効である。
【００２６】
しかしながら、周期性の異なる遮光体列を併設すればするほど遮光能力は向上する反面、併設すればするほど光電変換装置において占める遮光領域の面積が増え光の感度が低減するので、実際の遮光領域の面積は遮光能力と開口率とのバランスを考慮した値となる。
【００２７】
なお、本実施形態は一つの単位画素を遮光体群２で囲う場合にも適用できる。
【００２８】
（第３実施形態）
図４は本発明の第３実施形態の光電変換装置の断面図である。６は光電変換領域１を含む基板上に形成された絶縁層４上にさらに形成された導電層としての第１の配線層、５は第１の配線層６上に形成された第２の絶縁層、７は第２の絶縁層５上に形成された導電層としての第２の配線層である。又、既に前述した符号についての説明は省略する。又、遮光体群２及び遮光体群２’は図示されていないが、紙面に垂直な方向に遮光体３及び遮光体３’が規則的に配置されて形成されている。又、複数の遮光体３からなる遮光体群２と第１の配線層６、複数の遮光体３’からなる遮光体群２’と第２の配線層７はそれぞれデュアルダマシン法により同一工程で形成されてもよい。
【００２９】
本実施形態では、Ｐ型半導体基板８の表面に、光電変換領域１、１’が形成されている。このうち光電変換領域１’は、上方が第２の配線層７によって遮光されており、暗時の基準出力を出力する暗画素として使用される。一方、光電変換領域１は上方が開口しており、入射する光強度に応じた信号出力を出力する有効画素である。
【００３０】
また、本実施形態の遮光体群２の形成方法は第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【００３１】
本実施形態の特徴は、Ｐ型半導体基板８に積層された絶縁層４、又は、５のそれぞれ対して遮光体群２、又は、遮光体群２’が配置されていることである。本実施形態のように、多層の配線層からなる積層構造においては、異なる配線層間を多重反射して伝播する斜め光が存在するため、遮光体群をそれぞれの絶縁層中に配置することは効果的である。又、その際に異なる絶縁層中の遮光体群に含まれる個々の遮光体を垂直方向に重ねて配置することは、遮光体群のサイズを縮小する上で効果的である。例えば、本実施形態のように遮光体２及び２’を重ねて配置することで、遮光体群の幅を最小化できる。
【００３２】
本実施形態では、遮光体群２、２’によって有効画素側から入射する斜め光は遮断されるとともに、暗画素である光電変換領域１’において発生していた斜め光による暗時基準出力の変動も避けられる。
【００３３】
（第４実施形態）
図５は本発明の第４実施形態の光電変換装置の上面図である。１０はＰ型半導体基板８の端面、３０は光電変換領域１を含む単位画素９を複数基板に対して２次元上に配置して形成された受光領域である。本実施形態は、単位画素９を２次元上に複数配置して形成した画素エリアを有する光電変換装置のうちの４画素を図示している。又、既に前述した符号についての説明は省略する。
【００３４】
本実施形態は、前述してきた実施形態１〜３とは異なり、単位画素９それぞれに対して遮光体群２が形成されるのではなく、基板に対して２次元上に配置された複数の単位画素９からなる受光領域３０に対してその周囲を囲むように遮光体群２を形成させることが特徴である。
【００３５】
又、本実施形態の複数の単位画素９は、図示していないが暗時の基準出力を出力する暗画素を含んでいてもよい。その配置方法としては、例えば、受光領域３０の最外郭の単位画素９を全て暗画素とする方法がある。暗画素を有効画素の周辺に配置することによって、有効画素に入射される斜め光を本発明の遮光体群２と合わせて遮光する効果を有する。
【００３６】
しかしながら、受光領域３０の中に暗画素を多く配置すれば配置するほど、入射する光強度に応じた信号出力を出力する有効画素は減ることになるので、暗示の基準出力を出力する暗画素と有効画素とのバランスを考慮して、受光領域３０の最外郭の単位画素９からなる四辺のうち一辺と、その一辺と垂直方向に交わる一辺に暗画素を配置する方法が有効的である。又、その際、一辺の全ての単位画素９を暗画素とする必要はなく、一辺の一部ないし、一辺に対して周期的に暗画素を配置してもよい。
【００３７】
本実施形態における複数の遮光体３からなる遮光体群２の形成方法は、前述してきた実施形態における方法と同じである。又、本実施形態では、遮光体群２は３列の遮光体列によって形成され、それぞれが内側の遮光体列に対して１／４ずつ位相をずらして形成されている。
【００３８】
本実施形態では、単位画素９それぞれの間には遮光体群２がないので、開口率を向上できるとともに、基板端面１０近傍から入射した斜め光は、遮光体群２によって遮断され、受光領域３０には到達しない。したがって、基板端面１０近傍から入射した斜め光によるゴースト等の問題を解決することができる。
【００３９】
また、遮光体群２としては、図３、４のような構成の遮光体３をも適用できる。
【００４０】
（第５実施形態）
図６は本発明の第５の実施形態の光電変換装置の上面図である。又、図７は図６のＡ−Ｏ線における断面図であり、図８は図６のＢ−Ｏ線における断面図である。１２は単位画素９中のＭＯＳトランジスタの動作を制御するための制御信号線、１３は単位画素９からの出力信号を外部に読み出すための出力信号線、１４は導電層としての第１の配線層、１５は導電層としての第２の配線層、１９は第２の配線層１５よりもさらに上層に形成された導電層としての第３の配線層、１６はＰ型半導体基板８と第１の配線層１４間を貫通する導電性の遮光体、１７は第１の配線層１４と第２の配線層１５間を貫通する導電性の遮光体、１８は第２の配線層１５と第３の配線層１９間を貫通する導電性の遮光体である。又、複数の遮光体１６、１７、１８からなる遮光体列は、同じレベルの配線層に形成された遮光体列に対して位相を１／２位相ずらして形成されることで遮光効果を高めている。２０は第２の配線層１５の上層である第３の絶縁層である。また、本実施形態では、第３の配線層１９は外部端子から単位画素９に含まれるＭＯＳトランジスタを動作するのに適当な電源電位を供給しており、第１の配線層１４と第２の配線層１５は外部端子からＰ型半導体基板８に接地電圧を供給している。コンタクトホール５０は、各画素を構成するリセット用ＭＯＳトランジスタ、増幅用ＭＯＳトランジスタ、或いは選択用ＭＯＳトランジスタのうち、少なくともいずれかのソース又はドレイン或いはゲートに接続される。
【００４１】
又、本実施形態は、単位画素９を２次元上に複数配置して形成した画素エリアを有する光電変換装置のうちの４画素を図示している。
【００４２】
又、本実施形態で図示されている制御信号線１２及び出力信号線１３の本数は適宜決まる数であり、本実施形態の数に限定されない。
【００４３】
本実施形態の遮光体１６、１７及び１８の形成方法は前述した実施形態１〜４の遮光体３と同じである。例えば、遮光体１６はＰ型半導体基板８のすぐ上に形成された絶縁層４の上面側をＣＭＰ法によって平滑化後、位相シフト法を利用したフォトリソグラフィーと異方性エッチングを経て開口された微小な孔にタングステン等の高融点金属を充填することで形成される。すなわち、遮光体１６は、Ｐ型半導体基板８と第１の配線層１４とを電気的に接続するコンタクトホールとしての役目をも担っている。
【００４４】
一方、遮光体１７も同様に形成され、第１の配線層１４と第２の配線層１５とを電気的に接続するスルーホールとしての役目を担っている。
【００４５】
同様に、遮光体１８は、第２の配線層１５と第３の配線層１９とを電気的に接続するスルーホールとしての役目を担っている。
【００４６】
したがって本実施形態では、遮光体１６、１７及び１８が各層に形成されること斜め光を遮光するとともに、それぞれの遮光体がコンタクトホールもしくはスルーホールとしての役目を兼用している。
【００４７】
又、本実施形態のように互いに異なる電位に保持される配線層を有する場合、図７、図８に示すようなレイアウトが必要となる。図８において第２の配線層１５と第３の配線層１９との間に遮光体１８が形成されると、第３の配線層１９とＰ型半導体基板８とがショートしてしまう。しかしながら、斜め光を遮光する目的に対しては、全ての配線層間に遮光体を設けることが望ましい。そこで図７に示すように、第２の配線層１５を、第３の配線層１９から電源電位を供給される配線層と、Ｐ型半導体基板８に接地電圧を供給している配線層とに分けて、それぞれ第３の配線層１９と第２の配線層１５の中で電源電位を供給される配線層との間に遮光体１８が形成され、一方、第２の配線層１５の中で外部端子から接地電位をＰ型半導体基板８に供給している配線層と第１の配線層１４との間に遮光体１７が形成されることで、異なる電位の配線層間を電気的に接続せずに斜め光を遮光することが実現される。
【００４８】
しかしながら、一方で、このような配置方法では、遮光領域が大きくなる。そこで、実際は遮光領域の遮光能力と開口率とのバランスを考慮して、図８のように遮光体１８を形成させない配置方法もある。
【００４９】
又、本実施形態の光電変換装置においては、図６に示すように、制御信号線１２及び出力信号線１３が通過する領域には遮光体１６、１７、１８を配置しない。つまりは、複数の遮光体１６、１７、１８によって形成されたそれぞれの遮光体群は、第５実施形態のように受光領域３０の周囲を完全に囲む構成だけではなく、断続的に配されてもよい。したがって、本発明で述べるところの受光領域を囲むとは、以上のように受光領域３０を複数の遮光体群が囲んで形成されることをも含む。
【００５０】
又、本実施形態では、異なる配線層間に形成された遮光体が上下の配線層間において、位相を１／２位相ずらして形成されているが、位相をずらさないで形成されてもよい。位相をずらさないで形成することにより、遮光領域の占める面積を低減することができる。
【００５１】
本発明に用いられる単位画素としては、フォトダイオードやフォトトランジスタ単体或いは、これらにリセット用、増幅用或いは選択用のトランジスタを付加したものが用いられる。
【００５２】
本発明に用いられる遮光体としては、光吸収性或いは光反射性の材料で構成され、導電性遮光体とする場合には、アルミニウム、タングステン、チタン、タンタル、銅、モリブデン、コバルト等の金属から選択される少なくとも１種を含む導電体が好ましく用いられる。絶縁性の遮光体としては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、フェノール系樹脂、ポリスチレン系樹脂などの有機樹脂から選択される少なくとも一種を含む絶縁体が好ましく用いられる。
【００５３】
遮光体が形成される絶縁層としては、ノンドープ或いはボロン、リン、フッ素等がドープされた酸化シリコン、窒化シリコン等の無機絶縁性材料、或いは、ポリアリールエーテル等の有機絶縁性材料から選択される少なくとも一種が好ましく用いられる。
【００５４】
そして、遮光対の製造方法の一例について説明する。まず、塗布法やＣＶＤ法により形成された上記絶縁層に必要に応じてその表面をエッチングやＣＭＰにより平坦化する。その上にフォトレジストを塗布し、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ等の光源と位相シフトマスクとを用いたフォトリソグラフィーによって一辺０．４μｍ以下の四角形の開孔を形成するためのホトレジストパターンを形成し、このホトレジストパターンをエッチングマスクとして、ＣＦ₄等のフッ素ガスを用いたリアクティブイオンエッチングにより絶縁層に異方性エッチングを施して、開孔を形成する。
【００５５】
そして、ＣＶＤ法やスパッタリング法により、必要に応じてＴｉ、ＴｉＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＷＮ等のバリアメタルを形成し、更にＡｌ、Ｗ、Ｃｕ等の金属をＣＶＤ法、スパッタリング法、メッキ法により形成する。そして、必要に応じて、形成された金属のうち不要な部分をエッチングやＣＭＰにより除去すれば、絶縁層の開孔内に遮光体を埋込むことができる。
【００５６】
本発明の光電変換装置の製造方法の一例について説明する。
【００５７】
図９（Ａ）に示すように、半導体基板８の表面に酸化シリコンからなる素子分離領域３２、光電変換領域１、画素を構成するＭＯＳトランジスタのソース・ドレイン拡散層３１とゲート電極３３とを形成する。
【００５８】
図９（Ｂ）に示すように、半導体基板８の表面上に厚さ１００ｎｍ〜５μｍ程度の絶縁層４を前述した方法で形成する。
【００５９】
そして、前述した方法で、遮光体１６が形成されるべき領域上とトランジスタのゲート電極、ソース・ドレイン上にコンタクトホール５０及び遮光体形成用溝５１となる開孔を同一工程で形成する。
【００６０】
図９（Ｃ）に示すように、前述した方法で金属を開孔５０内に堆積し、遮光体１６と、トランジスタのゲート電極、ソース・ドレインに接続される導電体３４を同一工程形成する。
【００６１】
上述した方法によれば、図９（Ｃ）に示すように同一工程で形成された遮光体１６とそれに最も隣接する導電体３４との間隔３５を、位相シフトマスクを用いたフォトリソグラフィーにより形成可能な最小寸法に、設計する事ができる。
【００６２】
本発明に用いることができる位相シフトマスクとしては、例えばレベンソン型、ハーフトーン型などがある。
【００６３】
次に、図１０を参照しては本発明の光電変換装置をスチルカメラ等の撮像装置に適用した場合の一実施例について詳述する。
【００６４】
図１０において、１０１はレンズのプロテクトとメインスイッチを兼ねるバリア、１０２は被写体の光学像を固体撮像素子１０４に結像させるレンズ、１０３はレンズ１０２を通った光量を可変するための絞り、１０４はレンズ１０２で結像された被写体を画像信号として取り込むための本発明の光電変換装置の固体撮像素子、１０５は固体撮像素子１０４から出力される画像信号に各種の補正、クランプ等の処理を行う撮像信号処理回路、１０６は固体撮像素子１０４より出力される画像信号のアナログーディジタル変換を行うＡ／Ｄ変換器、１０７はＡ／Ｄ変換器１０６より出力された画像データに各種の補正を行ったりデータを圧縮する信号処理部、１０８は固体撮像素子１０４及び撮像信号処理回路１０５及びＡ／Ｄ変換器１０６及び信号処理部１０７に各種タイミング信号を出力するタイミング発生部、１０９は各種演算と撮像装置全体を制御する全体制御・演算部、１１０は画像データを一時的に記憶する為のメモリ部、１１１は記録媒体に記録または読み出しを行うためのインターフェース部、１１２は画像データの記録または読み出しを行う為の半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体、１１３は外部コンピュータ等と通信する為のインターフェース部である。
【００６５】
次に、前述の構成における撮影時の撮像装置の動作について説明する。バリア１０１がオープンされるとメイン電源がオンされ、次にコントロール系の電源がオンし、更にＡ／Ｄ変換器１０６などの撮像系回路の電源がオンされる。それから、露光量を制御する為に、全体制御・演算部１０９は絞り１０３を開放にし、固体撮像素子１０４から出力された信号はＡ／Ｄ変換器１０６で変換された後、信号処理部１０７に入力される。
【００６６】
そのデータを基に露出の演算を全体制御・演算部１０９で行う。この測光を行った結果により明るさを判断し、その結果に応じて全体制御・演算部１０９は絞りを制御する。
【００６７】
次に、固体撮像素子１０４から出力された信号をもとに、高周波成分を取り出し被写体までの距離の演算を全体制御・演算部１０９で行う。その後、レンズを駆動して合焦か否かを判断し、合焦していないと判断した時は、再びレンズを駆動し測距を行う。そして、合焦が確認された後に本露光が始まる。
【００６８】
露光が終了すると、固体撮像素子１０４から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換器１０６でＡ／Ｄ変換され、信号処理部１０７を通り全体制御・演算部１０９によりメモリ部１１０に書き込まれる。
【００６９】
その後、メモリ部１１０に蓄積されたデータは、全体制御・演算部１０９の制御により記録媒体制御Ｉ／Ｆ部１１１を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１１２に記録される。また、外部Ｉ／Ｆ部１１３を通り直接コンピュータ等に入力して画像の加工を行ってもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、チップサイズを増大させることなく、斜め光による光電変換装置の誤動作、画質の劣化等の問題が解決される。本発明の効果は、実施例に開示した遮光体の形成方法に限定されるものではないが、遮光体の形状に制限がある微細な遮光体形成方法を用いる場合、著しい効果をもつ。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態の光電変換装置の上面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第２実施形態の光電変換装置の上面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図３】遮光体群２の中における遮光体３の配置方法の変形例を示した図である。
【図４】本発明の第３実施形態の光電変換装置の断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態の光電変換装置の上面図である。
【図６】本発明の第５実施形態の光電変換装置の上面図である。
【図７】図６のＡ−Ｏ線における断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｏ線における断面図である。
【図９】本発明の光電変換装置の製造方法を示す工程図である。
【図１０】本発明の光電変換装置を撮像装置に適用した場合の一実施例を示した図である。
【図１１】（Ａ）は従来技術の光電変換装置の断面図、（Ｂ）は従来技術の別の光電変換装置の模式的上面図である。
【符号の説明】
１光電変換領域
２遮光体群
３遮光体
４絶縁層
８Ｐ型半導体基板
９単位画素
３０受光領域
５０コンタクトホール

Claims

基板と、
前記基板表面に形成された少なくとも１つの単位画素を有する受光領域と、
前記受光領域を含む前記基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層内に複数の遮光体からなる遮光体群が形成され、前記遮光体群は前記単位画素又は前記受光領域を囲むように配されていることを特徴とする光電変換装置。
前記複数の遮光体は、前記絶縁層を前記基板に対して垂直方向に貫通していることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
前記遮光体群は、周期的に配置された前記複数の遮光体からなる遮光体列を有することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
前記複数の遮光体列は互いに異なる位相で並んでいることを特徴とする請求項３に記載の光電変換装置。
隣接する２つの単位画素間に前記複数の遮光体が配されていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
前記遮光体は導電性を有することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
前記受光領域は、暗時の基準出力を出力する暗画素をすくなくとも１つ以上有することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
前記絶縁層が複数積層されており、各絶縁層間に配された導電層間及び／又は、前記導電層と前記基板との間に前記遮光体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置に光を結像するレンズと、
前記光電変換装置からの信号を処理する信号処理部と、
前記光電変換装置、及び前記信号処理部を制御するタイミング発生部と、を有することを特徴とする撮像装置。
前記遮光体は、位相シフト法を利用して形成されることを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
前記単位画素は、少なくとも１つのトランジスタを備えており、該トランジスタは、前記遮光体と同じ工程で形成された導電体に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
前記遮光体と前記導電体は、位相シフト法を利用して形成されることを特徴とする請求項１１に記載の光電変換装置。
基板と、
前記基板表面に形成された少なくとも１つの単位画素を有する受光領域と、
前記受光領域を含む前記基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層内に複数の遮光体からなる遮光体群が形成され、
前記単位画素は、少なくとも１つのトランジスタを備えており、該トランジスタは、前記遮光体と同じ工程で形成された導電体に接続され、
前記遮光体群は、前記トランジスタに接続される制御信号線又は出力信号線の少なくとも１つを避けて断続的に配されていることを特徴とする光電変換装置。
前記複数の遮光体は、前記絶縁層を前記基板に対して垂直方向に貫通していることを特徴とする請求項１３に記載の光電変換装置。