JP6209890B2 - 裏面照射型イメージセンサ、撮像装置、および電子機器 - Google Patents
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Description
本技術は、裏面照射型イメージセンサ、撮像装置、および電子機器に関し、特に、配線層の配線密度を均一にしつつ、高画質化できるようにした裏面照射型イメージセンサ、撮像装置、および電子機器に関する。
一般的なイメージセンサは、表面照射型イメージセンサと呼ばれるものであり、基板上に撮像素子（フォトダイオード）が形成された後、配線層が積層されて、さらに、その上にカラーフィルタおよびオンチップレンズが形成される構成となっている。これは、半導体プロセスの関係上、撮像素子を製造したうえでなければ、配線層が形成できないことによるものである。
撮像素子の上層に形成されている配線層には、画素単位での光の受光を妨げないようにするため、画素単位で光が透過できるように穴が開けられたような構造となっている。このため、表面照射型イメージセンサでは、その穴の周辺の配線層により、光の一部が反射したり、または光の一部が遮光されるなどして、適切に光を受光することができず、本来の明るさで被写体を撮像することができなかった。
そこで、撮像素子を製造した後、配線層を積層したうえで基板を反転させ、裏面側の基板を研磨することにより薄くして撮像素子のこれまでの裏面側から受光できる構造にする、いわゆる裏面照射型イメージセンサが提案されている。この裏面照射型イメージセンサでは、撮像素子上に直接カラーフィルタとオンチップレンズが形成されるため、表面照射型イメージセンサにおける配線層のように、撮像素子に対して光の入射を妨げるものがなく、被写体を本来の明るさで撮像することが可能となっている。
近年、裏面照射型イメージセンサを用いた撮像装置が一般に普及しつつあり、また、裏面照射型イメージセンサを応用した技術も様々に開発されている（特許文献１参照）。
上述したように、裏面照射型イメージセンサは、光の入射方向から見て、オンチップレンズ、カラーフィルタ、撮像素子、および配線層の順序で形成され、最背面となる配線層側に支持基板が張り付けられる構造となる。このため、支持基板に張り合わされる最背面は、CMP（Chemical Mechanical Polishing）などにより平坦化される。
ところが、裏面照射型イメージセンサそのものが非常に薄いものであるため、配線層の最上層の配線密度が均一でないと、CMPによる研磨を行っても平坦化することが難しい。特に、画素領域の配線層における最上層は本来必要とされる配線が少ないため、配線密度が希薄となり、本来必要とされる配線だけでは配線密度を均一にすることができない。そこで、配線層の最上位層には、電気的には接続されていない、いわゆるダミー配線と呼ばれる配線が画素領域に設けられ、これにより配線密度が均一にされてきた。
しかしながら、配線密度をデザインのみで配設するようにすると、光の一部、特に、長波長側の光が撮像素子層を透過し、さらに、ダミー配線に反射して、反射光として再び撮像素子で受光されてしまうという現象が発生していた。この結果、ダミー配線が配設された上の画素であって、所定の波長よりも長波長の色の光が透過する画素については、撮像素子が、入射光と、配線の反射光とを二重に受光してしまうので、本来の明るさよりも明るい信号が発生して、明るさが不均一になってしまい、ダミー配線に沿って筋状のムラが発生してしまうことがあった。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、特に、配線層の最上位層において、画素領域と、その他の領域との配線密度を均一に保ちつつ、撮像素子層を透過して、ダミー配線により反射する光の影響を低減できるようにした裏面照射型イメージセンサを実現するものである。
本技術の第１の側面の裏面照射型イメージセンサは、画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサにおいて、400乃至600nmのいずれかの波長よりも短波長の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する。
前記400乃至600nmのいずれかの波長より短波長の色の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設することができる。
青色の光を受光する画素および緑色の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設することができる。
前記裏面照射型イメージセンサには、青色、緑色、および赤色の光を受光する画素領域を設けるようにさせることができる。
前記裏面照射型イメージセンサには、さらに白色、および赤外光の少なくともいずれかの色の光を受光する画素領域を設けるようにさせることができる。
前記所定の波長は、400乃至600nmのいずれかの波長とすることができる。
前記400乃至600nmのいずれかの波長をピークとする色と、その色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設することができる。
前記所定の波長は、530乃至550nmのいずれかの波長とすることができる。
前記530乃至550nmのいずれかの波長をピークとする色と、その色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設することができる。
630乃至650nm波長のいずれかの波長をピークとする色よりも短波長の色の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設することができる。
前記行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐように配設される前記ダミー配線は、画素幅、または前記画素幅よりも狭い幅で構成されるようにすることができる。
本技術の第２の側面の撮像装置は、画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する撮像装置において、400乃至600nmのいずれかの波長よりも短波長の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する。
本技術の第３の側面の電子機器は、画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する電子機器において、400乃至600nmのいずれかの波長よりも短波長の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する。
本技術の第１乃至第３の側面においては、画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサであって、400乃至600nmのいずれかの波長よりも短波長の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線が配設される。
本技術の第１乃至第３の側面によれば、特に、配線層の最上位層における配線密度を均一にしつつ、配線層の配線の反射による影響を低減し、高画質化することが可能となる。
以下、発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１． 第１の実施の形態（ＲＧＢ画素のＢ，Ｇ画素位置に配線を配設する一例）
２． 第２の実施の形態（ＲＧＢ画素のＢ，Ｇ画素位置に狭配線からなるダミー配線を配設する一例）
３． 第３の実施の形態（ＲＧＢ画素のＢ画素位置にダミー配線を配設する一例）
４． 第４の実施の形態（ＲＧＢＷ画素のＢ画素位置にダミー配線を配設する一例）
５． 第５の実施の形態（ＲＧＢ−ＩＲ画素のＢ，Ｇ画素位置にダミー配線を配設する一例）
６． 第６の実施の形態（ＲＧＢ−ＩＲ画素のＢ，Ｇ画素位置に狭配線からなるダミー配線を配設する一例）
７． 第７の実施の形態（ＲＧＢ−ＩＲ画素のＢ画素位置にダミー配線を配設する一例）
１． 第１の実施の形態（ＲＧＢ画素のＢ，Ｇ画素位置に配線を配設する一例）
２． 第２の実施の形態（ＲＧＢ画素のＢ，Ｇ画素位置に狭配線からなるダミー配線を配設する一例）
３． 第３の実施の形態（ＲＧＢ画素のＢ画素位置にダミー配線を配設する一例）
４． 第４の実施の形態（ＲＧＢＷ画素のＢ画素位置にダミー配線を配設する一例）
５． 第５の実施の形態（ＲＧＢ−ＩＲ画素のＢ，Ｇ画素位置にダミー配線を配設する一例）
６． 第６の実施の形態（ＲＧＢ−ＩＲ画素のＢ，Ｇ画素位置に狭配線からなるダミー配線を配設する一例）
７． 第７の実施の形態（ＲＧＢ−ＩＲ画素のＢ画素位置にダミー配線を配設する一例）
［１． 第１の実施の形態］
［裏面照射型イメージセンサの側面断面および製造プロセス］
図１は、本技術を適用した裏面照射型イメージセンサの側面断面および製造プロセスを示したものである。
［裏面照射型イメージセンサの側面断面および製造プロセス］
図１は、本技術を適用した裏面照射型イメージセンサの側面断面および製造プロセスを示したものである。
裏面照射型イメージセンサ１１は、図１の状態Ａで示されるように、基板２３上に撮像素子層（フォトダイオード層）２２が構成され、最上層に配線層２１が形成される。配線層２１の上部には、研磨膜２１ａが形成される。この配線層には、配線３１が配設されている。
研磨膜２１ａは、状態Ｂで示されるように、CMP（Chemical Mechanical Polishing）により研磨されて、これにより研磨膜２１ａが平坦な状態にされる。
そして、状態Ｃで示されるように、裏面照射型イメージセンサ１１の図中における上下が反転された状態で、研磨膜２１ａが支持基板２４に貼り合わされる。この後、図示しないが、図１の状態Ｃにおける基板２３の最上面（状態Ａ，Ｂにおける最裏面）が研磨されて、撮像素子層２２が裏面（状態Ｃにおける最上面）から受光可能な状態に加工される。
［配線層の最上位層の配線密度の均一化］
図１を参照して説明したように、裏面照射型イメージセンサ１１は、最終的に配線層２１の研磨膜２１ａが支持基板２４に貼り付けられることになる。ここで、研磨膜２１ａは、配線層２１の最上位配線の配線密度により段差が生じてしまうため、配線層２１の最上位層においては、配線密度をある程度均一にする必要がある。
図１を参照して説明したように、裏面照射型イメージセンサ１１は、最終的に配線層２１の研磨膜２１ａが支持基板２４に貼り付けられることになる。ここで、研磨膜２１ａは、配線層２１の最上位配線の配線密度により段差が生じてしまうため、配線層２１の最上位層においては、配線密度をある程度均一にする必要がある。
裏面照射型イメージセンサ１１における配線層２１の最上位層の必要配線は、例えば、図２の左部の配線３１で示されるように配設されている。すなわち、配線層２１の最上位層においては、必要とされる配線３１は、画素領域Ｚの周辺部に配設されるのみであり、画素領域Ｚ内には略存在しない。しかしながら、必要配線のみの配置では、上述したように、配線密度を均一にすることができないので、研磨膜２１ａにおける段差が生じることで、支持基板２４と密着することができず、貼り合わせに支障を来す恐れがある。
このため、図２の右部で示されるように、実際の配線層２１の最上位層には、本来、配線３１の必要がない画素領域Ｚ内に、配線密度を均一にするためのダミー配線４１が配設されている。ダミー配線４１は、配線層２１の最上位層における配線密度を均一にし、CMP後の研磨膜２１ａの平坦性を保持するために配設されるものであるため、配線３１としては機能しないものである。
この図２の右部で示されるようなダミー配線４１により配線層２１の最上位層における配線密度は略均一に保たれ、CMP後の研磨膜２１ａの平坦性が保持されることになる。
［ダミー配線による反射］
しかしながら、画素領域Ｚにおけるダミー配線４１の配線方法を、画素配列を無視して、デザインや配線密度のみで配設すると、例えば、図３の右上部で示されるような格子状（筋状）のムラが発生することがある。
しかしながら、画素領域Ｚにおけるダミー配線４１の配線方法を、画素配列を無視して、デザインや配線密度のみで配設すると、例えば、図３の右上部で示されるような格子状（筋状）のムラが発生することがある。
ここで、図３の右上部においては、画像Ｐ１における領域Ｚ１１について、拡大して表示された画像ＰＺ１１で示されるように、明るい筋状のムラ（格子状のムラ）が表示される例が示されている。また、図３の右下部は、図３の右上部の画像ＰＺ１１における直線Ｌ上における撮像素子の受光レベルを示した波形図Ｇ１である。すなわち、画像ＰＺ１１における直線Ｌにおいて、白い格子状のムラが生じる領域の受光レベルが高く、それ以外の領域の受光レベルが低いことが示されている。
これは、入射光のうち長波長の光が撮像素子層２２を透過して、ダミー配線４１に反射し、再び撮像素子層２２により受光されることにより生じるものである。
より詳細には、図４で示されるように、入射光Ｌは、青色、赤色、および緑色のそれぞれのカラーフィルタＢＲＧにより、青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、緑色光ＧＬに変換されると、撮像素子層２２に入射し、撮像素子層２２の撮像素子で受光信号に変換されることになる。このとき、波長の長い光、特に、赤色光ＬＲ、および緑色光ＧＬについては、その一部がシリコンＳｉ（Ｅｐｉ）からなる撮像素子層２２で吸収されず、透過して配線層２１のダミー配線４１で反射して再び撮像素子層２２に入射する。
図５は、光の波長が400nm乃至1005nmの複数の種類の波長毎に、それぞれの光がシリコンＳｉに透過されるとき、それぞれの深さ（μm）における、吸収割合（0乃至1.0）を示したものである。尚、図５で示される関係については、光の波長の一部の例に過ぎず、その他の波長においても、同様の関係となり、その他の波長の光と50%程度吸収される深さとの関係としては、例えば、以下のような関係がわかっている。すなわち、波長が460nmである場合、深さが0.32μmとなり、波長が530nmである場合、深さが0.79μmとなり、波長が610nmである場合、深さが1.50μmとなり、波長が700nmである場合、深さが3.00μmとなる。
裏面照射型イメージセンサ１１の撮像素子層２２の厚さは、一般的なものとして、例えば、2.6μm乃至3.0μm程度であるので、赤色光ＬＲの波長が650nm程度であった場合、図５で示されるように、撮像素子層２２の厚さが3.0μm程度であっても40%程度が透過してダミー配線４１で反射することになる。また、緑色光ＬＧの波長が550nm程度であった場合、撮像素子層２２の厚さ3.0μm程度であれば、10％程度が透過してダミー配線４１に反射することになる。
このため、赤色光ＬＲ，ＬＧを受光する撮像素子においては、直接入射する光と、ダミー配線４１により反射して入射する光を両方とも受光することになるので、受光レベルが上昇する。特に、赤色光ＬＲが撮像素子層２２を透過する割合は、高いレベルであるので、際立って明るく受光されることになる。
このように、赤色光ＬＲまたは緑色光ＬＧの一部が撮像素子層２２を透過して、ダミー配線４１に反射することにより、受光レベルが上昇する領域が、図３の右上部の画像ＰＺ１１における格子状の白色部位となり、それ以外の領域の受光レベルが低いため、格子状のムラが発生する。より詳細には、図３の左部における領域Ｚ２で示されるように受光レベルが上昇して明るく受光された領域が、ダミー配線４１が存在する領域であり、それ以外の領域Ｚ１が、ダミー配線４１が存在しない領域となる。尚、図３の左部は、図３の右上部における画像ＰＺ１１における格子状のムラを拡大して表示したものである。
［配線層の最上位層におけるダミー配線の例］
そこで、本技術を適用した裏面照射型イメージセンサ１１においては、配線層２１の最上位層の画素領域Ｚに、図６で示されるようにダミー配線４１が配設されている。
そこで、本技術を適用した裏面照射型イメージセンサ１１においては、配線層２１の最上位層の画素領域Ｚに、図６で示されるようにダミー配線４１が配設されている。
すなわち、図６で示されるように、画素領域Ｚにおいては、画素配列に応じて、比較的波長の短い青色光ＬＢおよび緑色光ＬＧを透過させる青色、および緑色のカラーフィルタＢ，Ｇが配設された画素（Ｂ画素、およびＧ画素とも称する）に対応する位置にのみ、画素幅のダミー配線４１が配設される。
このように画素幅のダミー配線４１が配設されることにより、画素領域Ｚのうち赤色のカラーフィルタＲが配設された画素（以下、Ｒ画素とも称する）の存在する、波長の長い赤色光ＬＲが受光される領域には、ダミー配線４１が配線されないことになるので、赤色光ＬＲが撮像素子層２２を透過しても、ダミー配線４１による反射を抑制することができる。
結果として、ダミー配線４１により反射した光が、再度、撮像素子層２２に入射することがなくなるので、格子状のムラ（筋状のムラ）の発生を抑制することが可能となる。また、配線層２１の研磨膜２１ａにおける配線密度を全体として略均一とすることが可能になるので、研磨膜２１ａのCMPによる平坦性を確保しつつ、格子状のムラの発生を抑制することが可能となる。尚、図６においては、各マスが画素領域Ｚにおける画素の配列を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素がそれぞれ「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」とマス内に表記される。
［２． 第２の実施の形態］
［狭配線からなるダミー配線］
以上においては、ダミー配線４１が、画素幅である例について説明してきたが、画素幅であると、隣接する画素の赤色光ＬＲ、または緑色光ＬＧが撮像素子層２２を透過して、反射してしまう恐れがある。そこで、ダミー配線４１については、画素幅より幅の狭い狭配線とするようにしてもよい。
［狭配線からなるダミー配線］
以上においては、ダミー配線４１が、画素幅である例について説明してきたが、画素幅であると、隣接する画素の赤色光ＬＲ、または緑色光ＬＧが撮像素子層２２を透過して、反射してしまう恐れがある。そこで、ダミー配線４１については、画素幅より幅の狭い狭配線とするようにしてもよい。
図７は、ダミー配線４１として狭配線からなるダミー配線４１’を採用した画素領域Ｚにおける配線層２１の最上位層における配線例が示されている。
すなわち、図７で示されるように、画素領域Ｚにおいては、画素配列に応じて、Ｂ画素、およびＧ画素が配設された領域に対応する位置にのみ、画素幅の狭配線からなるダミー配線４１’が配設される。
このように図７の配線層２１の最上位層における狭配線からなるダミー配線４１’で示されるように狭配線であるので、隣接するカラーフィルタＲが配設された画素における赤色光ＬＲ、または、カラーフィルタＧが配設された画素における緑色光ＬＧが撮像素子層２２を透過しても、その反射を、より抑制することが可能となる。結果として、研磨膜２１ａのCMPによる平坦性を維持しつつ、格子状のムラの発生を、より抑制することが可能となる。
［３． 第３の実施の形態］
［Ｂ画素にのみダミー配線を配設する例］
以上においては、画素領域ＺにおけるＢ画素およびＧ画素の領域において、ダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、Ｇ画素の存在する領域においては、緑色光ＬＧが一部撮像素子層２２を透過するので、ダミー配線４１（または狭配線からなるダミー配線４１’）で反射する。そこで、ダミー配線４１（または狭配線からなるダミー配線４１’）をＢ画素の存在する領域にのみ配設するようにしてもよい。
［Ｂ画素にのみダミー配線を配設する例］
以上においては、画素領域ＺにおけるＢ画素およびＧ画素の領域において、ダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、Ｇ画素の存在する領域においては、緑色光ＬＧが一部撮像素子層２２を透過するので、ダミー配線４１（または狭配線からなるダミー配線４１’）で反射する。そこで、ダミー配線４１（または狭配線からなるダミー配線４１’）をＢ画素の存在する領域にのみ配設するようにしてもよい。
図８は、ダミー配線４１が、画素領域Ｚにおける配線層２１の最上位層におけるＢ画素の存在する領域にのみ配設された配線例を示している。
すなわち、図８で示されるように、画素領域Ｚにおいては、Ｂ画素が配設された画素に対応する位置にのみ、画素幅のダミー配線４１が配設される。
このように図８の配線層２１の最上位層におけるダミー配線４１で示されるようにＢ画素にのみ配設されているので、ダミー配線４１で反射しそうな赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧが撮像素子層２２を透過しても、その反射を抑制することが可能となる。結果として、研磨膜２１ａのCMPによる平坦性を保持しつつ、格子状のムラの発生を、より抑制することが可能となる。尚、図示しないがダミー配線４１に代えて、狭配線からなるダミー配線４１’とするようにするようにしてもよい。狭配線からなるダミー配線４１’とすることで、隣接するＧ画素およびＲ画素からの反射をより低減することが可能となる。
［４． 第４の実施の形態］
［ＲＧＢＷの４画素のうちＢ画素にのみダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢ画素のうち、Ｂ画素およびＧ画素の領域、または、Ｂ画素に対応する位置にのみ、ダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、ＲＧＢ画素に加えて、白色のカラーフィルタＷが配設された画素（以下、Ｗ画素とも称する）からなる画素領域Ｚの画素ＲＧＢＷ画素のうちのＢ画素についてのみダミー配線４１が配設されるようにしてもよい。
［ＲＧＢＷの４画素のうちＢ画素にのみダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢ画素のうち、Ｂ画素およびＧ画素の領域、または、Ｂ画素に対応する位置にのみ、ダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、ＲＧＢ画素に加えて、白色のカラーフィルタＷが配設された画素（以下、Ｗ画素とも称する）からなる画素領域Ｚの画素ＲＧＢＷ画素のうちのＢ画素についてのみダミー配線４１が配設されるようにしてもよい。
図９は、ダミー配線４１が、ＲＧＢＷ画素からなる画素領域Ｚにおける配線層２１の最上位層におけるＢ画素の存在する領域にのみ配設された配線例を示している。
このように図９の配線層２１の最上位層におけるダミー配線４１で示されるようにＢ画素にのみ配設されているので、ダミー配線４１で反射する成分を含む赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧ、並びに白色光ＬＷ（に含まれる赤色光ＬＲおよび緑色ＬＧ）が撮像素子層２２を透過しても、その反射を抑制することが可能となる。結果として、研磨膜２１ａのCMPによる平坦性を保持しつつ、格子状のムラの発生を、より抑制することが可能となる。尚、図示しないがダミー配線４１に代えて、狭配線からなるダミー配線４１’とするようにするようにしてもよい。狭配線からなるダミー配線４１’とすることで、隣接するＧ画素およびＲ画素からの反射を、より低減することが可能となる。ただし、Ｇ画素を透過する緑色光ＬＧの撮像素子層２２が透過する割合は比較的低いので、Ｂ画素に加えて、Ｇ画素についてもダミー配線４１（または４１’）を配設するようにしてもよい。
［５． 第５の実施の形態］
［ＲＧＢ−ＩＲの４画素のうちＢ画素およびＧ画素にダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢＷ画素のうち、Ｂ画素の領域に対応する位置にのみ、ダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、ＲＧＢ画素に加えて、赤外光のカラーフィルタＩＲが配設された画素（以下、ＩＲ画素とも称する）からなる画素領域Ｚの画素ＲＧＢ−ＩＲのうちのＢ画素およびＧ画素についてダミー配線４１が配設されるようにしてもよい。
［ＲＧＢ−ＩＲの４画素のうちＢ画素およびＧ画素にダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢＷ画素のうち、Ｂ画素の領域に対応する位置にのみ、ダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、ＲＧＢ画素に加えて、赤外光のカラーフィルタＩＲが配設された画素（以下、ＩＲ画素とも称する）からなる画素領域Ｚの画素ＲＧＢ−ＩＲのうちのＢ画素およびＧ画素についてダミー配線４１が配設されるようにしてもよい。
図１０は、ダミー配線４１が、ＲＧＢ−ＩＲ画素からなる画素領域Ｚにおける配線層２１の最上位層におけるＢ画素およびＧ画素の存在する領域にのみ配設された配線例を示している。
このように図１０の配線層２１の最上位層におけるダミー配線４１で示されるようにＢ画素およびＧ画素に対応する位置にのみ配設されているので、ダミー配線４１で反射する成分を含む赤色光ＬＲおよび赤外光ＬＩＲが撮像素子層２２を透過しても、その反射を抑制することが可能となる。結果として、研磨膜２１ａのCMPによる平坦性を保持しつつ、格子状のムラの発生を抑制することが可能となる。
［６． 第６の実施の形態］
［ＲＧＢ−ＩＲの４画素のうちＢ，Ｇ画素にのみ狭配線からなるダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢ−ＩＲ画素のうち、Ｂ画素およびＧ画素の領域に対応する位置にダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、ダミー配線４１に代えて、狭配線からなるダミー配線４１’が配設されるようにしてもよい。
［ＲＧＢ−ＩＲの４画素のうちＢ，Ｇ画素にのみ狭配線からなるダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢ−ＩＲ画素のうち、Ｂ画素およびＧ画素の領域に対応する位置にダミー配線４１が配設される例について説明してきた。しかしながら、ダミー配線４１に代えて、狭配線からなるダミー配線４１’が配設されるようにしてもよい。
図１１は、狭配線からなるダミー配線４１’が、ＲＧＢ−ＩＲ画素からなる画素領域Ｚにおける配線層２１の最上位層におけるＢ画素およびＧ画素の存在する領域にのみ配設された配線例を示している。
このように図１１の配線層２１の最上位層における、狭配線からなるダミー配線４１’で示されるようにＢ画素およびＧ画素に対応する位置に配設されているので、ダミー配線４１’で反射する成分を含む赤色光ＬＲおよび赤外光ＬＩＲが撮像素子層２２を透過しても、その反射を、より抑制することが可能となる。結果として、研磨膜２１ａのCMPによる平坦性を保持しつつ、格子状のムラの発生を、より抑制することが可能となる。
［７． 第７の実施の形態］
［ＲＧＢ−ＩＲの４画素のうちＢ画素にのみダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢ−ＩＲ画素のうち、Ｂ画素およびＧ画素の領域に対応する位置に、ダミー配線４１’が配設される例について説明してきた。しかしながら、Ｂ画素の位置にのみダミー配線４１が配設されるようにしてもよい。
［ＲＧＢ−ＩＲの４画素のうちＢ画素にのみダミー配線を配設する］
以上においては、画素領域ＺにおけるＲＧＢ−ＩＲ画素のうち、Ｂ画素およびＧ画素の領域に対応する位置に、ダミー配線４１’が配設される例について説明してきた。しかしながら、Ｂ画素の位置にのみダミー配線４１が配設されるようにしてもよい。
図１２は、ダミー配線４１が、ＲＧＢ−ＩＲ画素からなる画素領域Ｚにおける配線層２１の最上位層におけるＢ画素の存在する領域にのみ配設された配線例を示している。
このように図１２の配線層２１の最上位層におけるダミー配線４１で示されるようにＢ画素に対応する位置にのみ配設されているので、ダミー配線４１で反射する成分を含む赤色光ＬＲおよび緑色光ＬＧ、並びに赤外光ＬＩＲが撮像素子層２２を透過しても、その反射を、より抑制することが可能となる。結果として、研磨膜２１ａのCMPによる平坦性を保持しつつ、格子状のムラの発生を抑制することが可能となる。
尚、図示しないがダミー配線４１に代えて、狭配線からなるダミー配線４１’とするようにするようにしてもよい。狭配線からなるダミー配線４１’とすることで、隣接するＧ画素およびＲ画素、並びに、ＩＲ画素の緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ、および赤外光ＬＩＲの反射をより低減することが可能となる。
［画素の色と波長］
以上においては、画素を透過する光の色（Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、Ｗ画素、およびＩＲ画素）の位置に応じてダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）の配設位置を特定する例について説明してきた。しかしながら、所定の波長より短波長の色の画素に対応して、ダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）を配設するようにしてもよい。
以上においては、画素を透過する光の色（Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、Ｗ画素、およびＩＲ画素）の位置に応じてダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）の配設位置を特定する例について説明してきた。しかしながら、所定の波長より短波長の色の画素に対応して、ダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）を配設するようにしてもよい。
すなわち、例えば、図１３で示されるように、所定の波長Ｔとして570nmを設定した場合、この所定の波長Ｔ（＝570nm）よりも短波長の光をピークとする色の画素が存在する位置にダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにするようにしてもよい。
この場合、加法３原色であるＲＧＢの３色の画素からなるとき、この570nmの波長よりも短い波長をピークとするＢ画素およびＧ画素の存在する位置にのみ、ダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにするようにしてもよい。
また、減法３原色であるマゼンダ（Magenta）、シアン（cyan）、およびイエロ（Yellow）の３色の画素からなるとき、この570nmの波長よりも短い波長をピークとするシアン画素の存在する位置にのみ、ダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにするようにしてもよい。
尚、図１３の上段においては、波長毎にピークとするときに加減３原色であるときの画素に設定される色分布が示されており、図１３の下段においては、波長毎にピークとするときに減法３原色であるときの画素に設定される色分布が示されている。また、図１３においては、570nmの波長が所定の波長Ｔである場合について示されているが、この所定の波長Ｔは、任意の波長に設定するようにしてもよい。
また、所定の波長Ｔを設定するにあたって、Ｂ画素よりも短波長の色の画素の位置のみに、ダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにする場合、例えば、400nm乃至600nmのいずれかの波長を所定の波長Ｔとし、その所定の波長Ｔをピークとする色と、その色よりも短い波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにしてもよい。また、これらのレンジをさらに狭くして、例えば、530nm乃至550nmのいずれかの波長を所定の波長Ｔとし、その所定の波長Ｔをピークとする色と、その色よりも短い波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにしてもよい。さらに、Ｇ画素よりも短波長の色の画素の位置に、ダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにする場合、例えば、630nm乃至650nmのいずれかの波長を所定の波長Ｔとし、その所定の波長Ｔをピークとする色と、その色よりも短い波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線４１（または、狭配線からなるダミー配線４１’）が配設されるようにしてもよい。
以上のごとく、本技術によれば、裏面照射型イメージセンサにおいて、配線層の最上位層における配線密度を均一にしつつ、配線層の配線の反射による影響を低減することで、ノイズを低減し、高画質化することが可能となる。
尚、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１） 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサにおいて、
所定の波長よりも短波長の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
裏面照射型イメージセンサ。
（２） 前記所定の波長より短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（３） 青色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（２）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（４） 緑色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（３）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（５） 前記裏面照射型イメージセンサは、青色、緑色、および赤色の光を受光する画素領域を備える
（３）または（４）のいずれかに記載の裏面照射型イメージセンサ。
（６） 前記裏面照射型イメージセンサは、さらに白色、および赤外光の少なくともいずれかの色の光を受光する画素領域を備える
（５）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（７） 前記所定の波長は、400乃至600nmのいずれかの波長である
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（８） 前記400乃至600nmのいずれかの波長をピークとする色と、その色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（７）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（９） 前記所定の波長は、530乃至550nmのいずれかの波長である
（７）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１０） 前記530乃至550nmのいずれかの波長をピークとする色と、その色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（９）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１１） 630乃至650nm波長のいずれかの波長をピークとする色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１２） 前記ダミー配線は、画素幅、または前記画素幅よりも狭い幅で構成される
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１３） 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する撮像装置において、
所定の波長よりも短波長の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
撮像装置。
（１４） 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する電子機器において、
所定の波長よりも短波長の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
電子機器。
（１） 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサにおいて、
所定の波長よりも短波長の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
裏面照射型イメージセンサ。
（２） 前記所定の波長より短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（３） 青色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（２）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（４） 緑色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（３）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（５） 前記裏面照射型イメージセンサは、青色、緑色、および赤色の光を受光する画素領域を備える
（３）または（４）のいずれかに記載の裏面照射型イメージセンサ。
（６） 前記裏面照射型イメージセンサは、さらに白色、および赤外光の少なくともいずれかの色の光を受光する画素領域を備える
（５）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（７） 前記所定の波長は、400乃至600nmのいずれかの波長である
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（８） 前記400乃至600nmのいずれかの波長をピークとする色と、その色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（７）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（９） 前記所定の波長は、530乃至550nmのいずれかの波長である
（７）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１０） 前記530乃至550nmのいずれかの波長をピークとする色と、その色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（９）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１１） 630乃至650nm波長のいずれかの波長をピークとする色よりも短波長の色の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１２） 前記ダミー配線は、画素幅、または前記画素幅よりも狭い幅で構成される
（１）に記載の裏面照射型イメージセンサ。
（１３） 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する撮像装置において、
所定の波長よりも短波長の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
撮像装置。
（１４） 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する電子機器において、
所定の波長よりも短波長の光を受光する画素領域にダミー配線を配設する
電子機器。
１１ 裏面照射型イメージセンサ， ２１ 配線層， ２１ａ 研磨層， ２２ 撮像素子層， ２３ 基板， ３１ 配線， ４１，４１’ ダミー配線
Claims (9)
- 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサにおいて、
400乃至600nmのいずれかの波長よりも短波長の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する
裏面照射型イメージセンサ。 - 前記400乃至600nmのいずれかの波長より短波長の色の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する
請求項１に記載の裏面照射型イメージセンサ。 - 青色の光を受光する画素および緑色の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する
請求項２に記載の裏面照射型イメージセンサ。 - 前記裏面照射型イメージセンサは、青色、緑色、および赤色の光を受光する画素領域を備える
請求項３に記載の裏面照射型イメージセンサ。 - 前記裏面照射型イメージセンサは、さらに白色、および赤外光の少なくともいずれかの色の光を受光する画素領域を備える
請求項４に記載の裏面照射型イメージセンサ。 - 630乃至650nm波長のいずれかの波長をピークとする色よりも短波長の色の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する
請求項１乃至５のいずれかに記載の裏面照射型イメージセンサ。 - 前記行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐよう配設される前記ダミー配線は、画素幅、または前記画素幅よりも狭い幅で構成される
請求項１乃至６のいずれかに記載の裏面照射型イメージセンサ。 - 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する撮像装置において、
400乃至600nmのいずれかの波長よりも短波長の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する
撮像装置。 - 画素領域の最上層に、配線密度を調整するダミー配線を有する裏面照射型イメージセンサを有する電子機器において、
400乃至600nmのいずれかの波長よりも短波長の光を受光する画素からなる行単位の領域および列単位の領域のいずれか、または、その両方であって、さらに、隣接する前記画素間を跨ぐようにダミー配線を配設する
電子機器。
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