JPWO2020138466A1 - 固体撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

画質の更なる向上が実現され得る固体撮像装置を提供すること。一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、該撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタ、と、を少なくとも有し、該複数の撮像画素のうち少なくとも１つの該撮像画素が、該特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、該隔壁部が、該測距画素に置き換えられた該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置を提供する。

Description

本技術は、固体撮像装置及び電子機器に関する。
近年、電子式カメラはますます普及が進んでおり、その中心部品である固体撮像装置（イメージセンサ）の需要はますます高まっている。また、固体撮像装置の性能面では高画質化および高機能化を実現するための技術開発が続けられている。固体撮像装置の高画質化を検討するうえで、画質の劣化を引き起こすクロストーク（混色）の発生を防止する技術開発は重要である。
例えば、特許文献１では、カラーフィルタにおけるクロストーク及びこれによる画素毎の感度のバラツキを防止する技術が提案されている。
特開２０１８−１３３５７５号公報
しかしながら、特許文献１で提案された技術では、固体撮像装置の更なる高画質化を図れないおそれがある。
そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画質の更なる向上が実現され得る固体撮像装置、及びその固体撮像装置を搭載した電子機器を提供することを主目的とする。
本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、画質の更なる向上の実現に成功し、本技術を完成するに至った。
すなわち、本技術では、
一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、
該撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、
該複数の撮像画素のうち少なくとも１つの該撮像画素が、該特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、
該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、
該隔壁部が、該測距画素に置き換えられた該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置を提供する。
本技術に係る固体撮像装置において、前記隔壁部が、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記隔壁部が、前記撮像画素を囲むようにして、前記撮像画素が有する前記フィルタと、前記撮像画素が有する前記フィルタと隣り合う前記フィルタとの間に形成されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記測距画素と前記撮像画素との間に形成されて、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、
２つの前記撮像画素の間に形成されて、前記撮像画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、が異なっていてもよいし、又は略同一であってもよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記隔壁部が複数層から構成されてよい。
前記隔壁部は、光入射側から順に、第１有機膜と、第２有機膜とから構成されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記第１有機膜が光透過性を有する樹脂膜から構成されてよく、そして、その光透過性を有する樹脂膜が、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光、又はイエロー光を透過する樹脂膜でよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記第２有機膜が光吸収性を有する樹脂膜から構成されてよく、その光吸収性を有する樹脂膜が、カーボンブラック顔料又はチタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜でよい。
本技術に係る固体撮像装置は、前記隔壁部の光入射側とは反対側に形成された遮光膜を有してよい。
前記遮光膜は金属膜又は絶縁膜でよく、その遮光膜は、光入射側から順に、第１の遮光膜と第２の遮光膜とから構成されよい。
前記第２の遮光膜は、前記測距画素が受光する光を遮光するように形成されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなってよく、
前記複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記青色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成されてよく、
前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う４つの前記緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部が形成されてよく、
該隔壁部が、該青色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含んでよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記赤色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成されてよく、
前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う４つの前記緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部が形成されてよく、
該隔壁部が、該赤色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含んでよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記緑色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成されてよく、
前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う２つの前記青色光を透過するフィルタとの間と、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う２つの前記赤色光を透過するフィルタとの間と、に隔壁部が形成されてよく、
該隔壁部が、該緑色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含んでよい。
本技術に係る固体撮像装置において、前記測距画素が有する前記フィルタが、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光、又はイエロー光を透過する材料を含んでよい。
また、本技術では、複数の撮像画素を備え、
前記撮像画素はそれぞれ半導体基板に形成された光電変換部と、前記光電変換部の光入射面側に形成されたフィルタとを有し、
前記複数の撮像画素のうちの少なくとも１つの前記撮像画素に、測距画素が形成され、
前記測距画素のフィルタと前記測距画素に隣接する撮像画素のフィルタとの間の少なくとも一部に隔壁部が形成され、
前記隔壁部は、前記複数の撮像画素のいずれかのフィルタを形成する材料を有して形成される、
固体撮像装置を提供する。
本技術に係る固体撮像装置において、前記複数の撮像画素は、第１の行において隣接して形成された第１の画素、第２の画素、第３の画素、第４の画素と、前記第１の行に隣接して形成された第２の行において隣接して形成された第５の画素、第６の画素、第７の画素、第８の画素を含んでよく、
前記第１の画素は前記第５の画素と隣接して形成されてよく、
前記第１の画素、前記第３の画素のフィルタは、第１の波長帯域の光を透過するフィルタを有してよく、
前記第２の画素、前記第４の画素、前記第５の画素、前記第７の画素のフィルタは、第２の波長帯域の光を透過するフィルタを有してよく、
前記第８の画素のフィルタは、第３の波長帯域の光を透過するフィルタを有してよく、
前記第６の画素には前記測距画素が形成されてよく、
前記第６の画素のフィルタと、前記第６の画素と隣接する画素のフィルタとの間の少なくとも一部に、隔壁部が形成されてよく、
前記隔壁部は、第３の波長帯域の光を透過するフィルタを形成する材料を有して形成されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、
前記第１の波長帯域の光は赤色光、前記第２の波長帯域の光は緑色光、前記第３の波長帯域の光は青色光でよい。
本技術に係る固体撮像装置において、
前記測距画素のフィルタは、前記隔壁部または前記測距画素に隣接する撮像画素のフィルタと異なる材料で形成されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、
前記隔壁部は、前記測距画素のフィルタの少なくとも一部を囲むように、前記測距画素と隣接する画素のフィルタとの間に形成されてよい。
本技術に係る固体撮像装置において、
前記フィルタの光入射面側に、オンチップレンズを有してよい。
本技術に係る固体撮像装置において、
前記測距画素のフィルタは、カラーフィルタ、透明膜、前記オンチップレンズを形成する材料のいずれかを有して形成されてよい。
また、本技術では、
一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、
該撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタ、と、を少なくとも有し、
該複数の撮像画素のうち少なくとも１つの該撮像画素が、該特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、
該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、
該隔壁部が、光吸収性を有する材料を含む、固体撮像装置を提供する。
さらに、本技術では、本技術に係る固体撮像装置が搭載された、電子機器を提供する。
本技術によれば、画質の更なる向上が実現され得る。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術を適用した第１の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第２の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第２の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第２の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第２の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第２の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第２の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第２の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第３の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第３の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第３の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第３の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第３の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第３の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第４の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第４の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第４の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第４の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第４の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第４の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第５の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第５の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第５の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第５の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第５の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第５の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第６の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第６の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第６の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第６の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第６の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第６の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第６の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第７〜９の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第１０の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第１１の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７〜９の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 本技術を適用した第７の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第８の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第９の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第８の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第９の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７の実施形態（変形例）の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第７〜第８の実施形態の固体撮像装置の製造方法を説明するための図である。 光漏れ率改善効果の結果を示す図である。 本技術を適用した第１２の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用した第１３の実施形態の固体撮像装置の構成例を示す図である。 本技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。 積層型の固体撮像装置２３０２０の第１の構成例を示す断面図である。 積層型の固体撮像装置２３０２０の第２の構成例を示す断面図である。 積層型の固体撮像装置２３０２０の第３の構成例を示す断面図である。 本技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。 本技術に係る固体撮像装置（イメージセンサ）の断面図である。 図６４に示したイメージセンサの平面図である。 本技術に係るイメージセンサにおける他の配置構成を表す平面模式図である。 一対の測距画素（像面位相差画素）が隣接配置される場合の要部構成を表す断面図である。 図６４に示した受光部の周辺回路構成を表すブロック図である。 本技術に係る固体撮像装置（イメージセンサ）の断面図である。 図６８に示したイメージセンサの平面図の一例である。 本技術を適用した画素の構成例を示す平面図である。 本技術を適用した画素の構成例を示す回路図である。 本技術を適用した画素の構成例を示す平面図である。 本技術を適用した画素の構成例を示す回路図である。 図７４は、本技術を適用した固体撮像装置の概念図である。 図７５は、図７４に示される固体撮像装置における第１半導体チップ側の回路及び第２半導体チップ側の回路の具体的な構成を示す回路図である。 本技術を適用した第１〜第６の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。 本技術を適用した固体撮像装置を利用した撮像装置及び電子機器の構成を説明する図である。 適用例１（撮像装置（デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等））に係る全体構成を表す機能ブロック図である。 適用例２（カプセル型内視鏡カメラ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。 内視鏡カメラの他の例（挿入型内視鏡カメラ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。 適用例３（ビジョンチップ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。 適用例４（生体センサ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。 適用例５（内視鏡手術システム）の概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 適用例６（移動体）における車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向又は上側を意味し、「下」とは、図中の下方向又は下側を意味し、「左」とは図中の左方向又は左側を意味し、「右」とは図中の右方向又は右側を意味する。また、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（固体撮像装置の例１）
３．第２の実施形態（固体撮像装置の例２）
４．第３の実施形態（固体撮像装置の例３）
５．第４の実施形態（固体撮像装置の例４）
６．第５の実施形態（固体撮像装置の例５）
７．第６の実施形態（固体撮像装置の例６）
８．第７の実施形態（固体撮像装置の例７）
９．第８の実施形態（固体撮像装置の例８）
１０．第９の実施形態（固体撮像装置の例９）
１１．第１０の実施形態（固体撮像装置の例１０）
１２．第１１の実施形態（固体撮像装置の例１１）
１３．第１２の実施形態（固体撮像装置の例１２）
１４．第１３の実施形態（固体撮像装置の例１３）
１５．光漏れ率改善効果の確認
１６．第１４の実施形態（電子機器の例）
１７．本技術を適用した固体撮像装置の使用例
１８．本技術を適用した固体撮像装置の適用例
＜１．本技術の概要＞
まず、本技術の概要について説明をする。
デジタルカメラにおけるフォーカスは実際に画像を取り込む固体撮像装置とは別の専用チップでフォーカスを取っているためモジュールの部品点数が多くなったり、実際にフォーカスを合わせたい場所と違う場所でフォーカスをとるため距離に誤差が生じやすいという問題がある。
近年、それを解決するため、測距画素（例えば、像面位相差画素）を搭載したデバイスが主流になっている。現在、測距する方法としては像面位相差Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ(位相差ＡＦ)がある。固体撮像素子のチップ内に像面位相差を検出するための画素（位相差画
素）が配置されており、左右別々の画素を半分に遮光し、それぞれの画素の感度から位相差を相関演算させることで被写体までの距離を求めている。そのため位相差画素へ隣接画素からの光の漏れ込みがあると、漏れ込んだ光がノイズとなり像面位相差の検出に影響を与えてしまう。また、逆に位相差画素から隣接画素に漏れこんでしまうことで画質の劣化につながる場合もある。像面位相差画素は画素を遮光しているためデバイス感度が低下してしまうことから、それを補うために像面位相差画素には光透過率の高いフィルタを用いることが多い。そのため、像面位相差画素の隣接の画素への光の漏れ込みが多くなり、像面位相差画素の隣接の画素と位相差画素から離れた画素（隣接されていない画素）とでデバイスの感度差が生じてしまい、画質が劣化してしまうことがある。
そこで、画素間に遮光部を設けることによって、不要な光がフォトダイオードに入り込むことを防止する技術が開発されている。
しかしながら、測距画素を搭載した固体体撮像素子においては、上記の技術では測距画素から隣接画素への混色と非測距画素から隣接画素への混色とに差が生じてしまい、画質が劣化してしまうことがある。また、マイクロレンズの無効領域により入ってきた迷光による混色により撮像特性が劣化してしまうことがある。
本技術は、上記に鑑みてなされたものである。本技術は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。本技術において、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素は、例えば、ベイヤ配列に従い規則的に配置された複数の画素、ナイトコーディング配列に従い規則的に配置された複数の画素、市松配列に従い規則的に配置された複数の画素、ストライブ配列に従い規則的に配置された複数の画素等が挙げられる。複数の撮像画素は、任意の波長帯域を有する光を受光できる画素から構成されてよい。例えば、広波長帯域を透過できる透明フィルタを有するＷ画素、青色光を透過できるブルーフィルタを有するＢ画素、緑色光を透過できるグリーンフィルタを有するＧ画素、赤色光を透過できるレッドフィルタを有するＲ画素、シアン光を透過できるシアンフィルタを有するＣ画素、マゼンタ光を透過できるマゼンタフィルタを有するＭ画素、イエロー光を透過できるイエローフィルタを有するＹ画素、ＩＲ光を透過できるフィルタを有するＩＲ画素、ＵＶ光を透過できるフィルタを有するＵＶ画素等の中から任意の組み合わせを有して構成されてよい。
本技術によれば、測距画素と隣接する画素の間に適切な隔壁部が形成されることで、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能である。また、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能である。さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
次に、本技術を適用し得る固体撮像装置の全体の構成例について説明をする。
＜第１の構成例＞
図６４は、本技術を適用し得る第１の構成例に係るイメージセンサ（イメージセンサ１Ａｂ）の断面構成を表したものである。イメージセンサ１Ａｂは、例えば裏面照射型（裏面受光型）の固体撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ）であり、基板２１ｂ上に複数の画素２ｂが図６５に示したように２次元配列されている。なお、図６４は図６５に示したＩｂ−Ｉｂ線における断面構成を表したものである。画素２ｂは、撮像画素２Ａｂ（第１−１画素）と像面位相差撮像画素２Ｂｂ（第１−２画素）とから構成されている。第１の構成例では、画素２ｂ間、即ち隣り合う撮像画素２Ａｂと像面位相差撮像画素２Ｂｂとの間、撮像画素２Ａｂと撮像画素２Ａｂとの間および像面位相差撮像画素２Ｂｂと像面位相差撮像画素２Ｂｂとの間に、それぞれ溝２０Ａｂが設けられている。撮像画素２Ａｂと像面位相差撮像画素２Ｂｂとの間の溝２０Ａｂには、像面位相差撮像画素２Ｂｂにおける瞳分割用の遮光膜１３Ｂｂと連続した遮光膜１３Ａｂが埋設されている。
撮像画素２Ａｂおよび像面位相差撮像画素２Ｂｂは、それぞれ、光電変換素子（フォトダイオード２３ｂ）を含む受光部２０ｂと、入射光を受光部２０ｂへ向けて集光させる集光部１０ｂとを備えている。撮像画素２Ａｂは、撮影レンズによって結像された被写体像をフォトダイオード２３ｂにおいて光電変換して画像生成用の信号を生成するものである。像面位相差撮像画素２Ｂｂは、撮影レンズの瞳領域を分割して、分割された瞳領域からの被写体像を光電変換して位相差検出用の信号を生成するものである。この像面位相差撮像画素２Ｂｂは、図６５に示したように撮像画素２Ａｂの間に離散的に配置されている。なお、像面位相差撮像画素２Ｂｂは、必ずしも図６５に示したようにそれぞれ独立して配置する必要はなく、例えば図６６Ａに示したように画素部２００内にＰ１〜Ｐ７のようにライン状に並列配置してもよい。また、像面位相差検出の際には、一対（２つ）の像面位相差撮像画素２Ｂｂから得られる信号が用いられる。例えば、図６６Ｂに示したように、２つの像面位相差撮像画素２Ｂｂが隣接して配置され、これらの像面位相差撮像画素２Ｂｂの間に遮光膜１３Ａｂが埋設されていることが望ましい。これにより、反射光に起因する位相差検出精度の悪化を抑制できる。なお、図６６Ｂに示した構成は、本開示において、「第１−１画素」および「第１−２画素」がいずれも像面位相差画素である場合の一具体例に相当する。
上記のように、各画素２ｂは２次元配列されることによってＳｉ基板２１ｂに画素部１００ｂ（図６７参照）を構成している。この画素部１００ｂには、撮像画素２Ａｂおよび像面位相差撮像画素２Ｂｂからなる有効画素領域１００Ａｂおよび有効画素領域１００Ａｂを囲むように形成されたオプティカルブラック（ＯＰＢ）領域１００Ｂｂが設けられている。ＯＰＢ領域１００Ｂｂは黒レベルの基準になる光学的黒を出力するためのものであり、オンチップレンズ１１ｂやカラーフィルタ等の集光部材は設けられておらず、フォトダイオード２３ｂ等の受光部２０ｂのみが形成されている。また、ＯＰＢ領域１００Ｂｂの受光部２０ｂ上には黒レベルを規定するための遮光膜１３Ｃｂが設けられている。
第１の構成例では、上述したように、各画素２ｂ間の、受光部２０ｂの光入射側、即ち受光面２０Ｓｂに溝２０Ａｂが設けられており、この溝２０Ａｂによって各画素２ｂの受光部２０ｂの一部が物理的に区切られることとなる。溝２０Ａｂには遮光膜１３Ａｂが埋め込まれており、この遮光膜１３Ａｂは像面位相差撮像画素２Ｂｂの瞳分割用の遮光膜１３Ｂｂと連続して形成されている。また、遮光膜１３Ａｂ，１３Ｂｂは、上記ＯＰＢ領域１００Ｂｂに設けられた遮光膜１３Ｃｂとも連続して設けられている。これら遮光膜１３Ａｂ，１３Ｂｂ，１３Ｃｂは、具体的には、画素部１００ｂ内に図６５に示したようなパターンを構成している。
イメージセンサ１Ａｂは、像面位相差撮像画素２Ｂｂの受光部２０ｂと集光部１０ｂのカラーフィルタ１２ｂとの間にインナーレンズが設けられてもよい。
以下に各画素２ｂを構成する各部材について説明する。
（集光部１０ｂ）
集光部１０ｂは、受光部２０ｂの受光面２０Ｓｂ上に設けられると共に、光入射側に、光学機能層として各画素２ｂの受光部２０ｂにそれぞれ対向配置されたオンチップレンズ１１ｂを有し、このオンチップレンズ１１ｂと受光部２０ｂとの間にはカラーフィルタ１２ｂが設けられている。
オンチップレンズ１１ｂは、受光部２０ｂ（具体的には受光部２０ｂのフォトダイオード２３ｂ）に向かって光を集光させる機能を有するものである。このオンチップレンズ１１ｂのレンズ径は、画素２ｂのサイズに応じた値に設定されており、例えば０．９μｍ以上３μｍ以下である。また、このオンチップレンズ１１ｂの屈折率は、例えば１．１〜１．４である。レンズ材料としては、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）等が挙げられる。
第１の構成例では、撮像画素２Ａｂおよび像面位相差撮像画素２Ｂｂにそれぞれ設けられたオンチップレンズ１１ｂは共に同一の形状を有する。ここで、同一とは同一材料を用い、同一工程を経て製造されたものを言うが、製造時の各種条件によるばらつきを排除するものではない。
カラーフィルタ１２ｂは、例えば赤色（Ｒ）フィルタ、緑色（Ｇ）フィルタ、青色（Ｂ）フィルタおよび白色フィルタ（Ｗ）のいずれかであり、例えば画素２ｂ毎に設けられている。これらのカラーフィルタ１２ｂは、規則的な色配列（例えばベイヤ配列）で設けられている。このようなカラーフィルタ１２ｂを設けることにより、イメージセンサ１では、その色配列に対応したカラーの受光データが得られる。なお、像面位相差撮像画素２Ｂｂにおけるカラーフィルタ１２ｂの配色は特に限定されないが、光量の少ない暗所でもオートフォーカス（ＡＦ）機能を使用できるように緑色（Ｇ）フィルタまたは白色（Ｗ）フィルタを用いることが好ましい。また、白色（Ｗ）フィルタを用いることによって、より高精度な位相差検出情報が得られる。但し、像面位相差撮像画素２Ｂｂに緑色（Ｇ）フィルタまたは白色（Ｗ）フィルタを割り当てる場合には、光量の多い明所では像面位相差撮像画素２Ｂｂのフォトダイオード２３ｂが飽和しやすくなる。この場合には、受光部２０ｂのオーバーフローバリアを閉めてもよい。
（受光部２０ｂ）
受光部２０ｂは、フォトダイオード２３ｂが埋設されたシリコン（Ｓｉ）基板２１ｂと、Ｓｉ基板２１ｂの表面（受光面２０Ｓｂとは反対側）に設けられた配線層２２ｂと、Ｓｉ基板２１ｂの裏面（受光面２０Ｓｂ）に設けられた固定で電荷膜２４ｂとから構成されている。また、上述したように、受光部２０ｂの受光面２０Ｓｂ側には、各画素２ｂ間に溝２０Ａｂが設けられている。この溝２０Ａｂの幅（Ｗ）は、クロストークを抑制し得る幅となっていればよく、例えば２０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である。深さ（高さ（ｈ））は、クロストークを抑制し得る深さであればよく、例えば０．３μｍ以上１０μｍ以下である。なお、配線層２２ｂには、転送トランジスタ，リセットトランジスタ，増幅トランジスタ等のトランジスタおよび各種配線が設けられている。
フォトダイオード２３ｂは、Ｓｉ基板２１ｂの厚み方向に形成された、例えばｎ型半導体領域であり、Ｓｉ基板２１ｂの表面および裏面近傍に設けられたｐ型半導体領域とによるｐｎ接合型のフォトダイオードである。第１の構成例では、フォトダイオード２３ｂが形成されたｎ型半導体領域を光電変換領域Ｒとする。なお、Ｓｉ基板２１ｂの表面および裏面に臨むｐ型半導体領域は暗電流を抑制し、発生した電荷（電子）を表面側の方向に転送するため、正孔電荷蓄積領域を兼ねている。これによりノイズを低減することができ、さらに表面に近い部分に電荷を蓄積できるので、スムーズな転送が可能となる。また、Ｓｉ基板２１ｂは各画素２ｂ間にもｐ型半導体領域が形成されている。
固定で電荷膜２４ｂは、集光部１０ｂと受光部２０ｂとの界面に電荷を固定するために、集光部１０ｂ（具体的には、カラーフィルタ１２ｂ）とＳｉ基板２１ｂの受光面２０Ｓｂとの間および各画素２ｂ間に設けられた溝２０Ａｂの側壁から底面にかけて連続して設けられている。これにより、溝２０Ａｂを形成する際の物理的ダメージやイオン照射による不純物活性化によって生じるピニング外れを抑制することができる。固定で電荷膜２４ｂの材料としては、固定電荷を多く有する高誘電材料を用いることが好ましく、具体的には、例えば酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ2）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化プラセオジム（Ｐｒ2Ｏ3）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化プロメチウム（Ｐｍ2Ｏ3）、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化テルビウム（Ｔｂ2Ｏ3）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ2Ｏ3）、酸化ホルミウム（Ｈｏ2Ｏ3）、酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）、酸化ツリウム（Ｔｍ2Ｏ3）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）、酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）等が挙げられる。あるいは、窒化ハフニウム、窒化アルミニウム、酸窒化ハフニウムまたは酸窒化アルミニウムが用いられてもよい。このような固定で電荷膜２４ｂの膜厚は、例えば１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
第１の構成例では、上記集光部１０ｂと受光部２０ｂとの間には、上述したように遮光膜１３ｂが設けられている。
遮光膜１３ｂは、画素２ｂ間に設けられた溝２０Ａｂに埋設された遮光膜１３Ａｂと、像面位相差撮像画素２Ｂｂの瞳分割用の遮光膜として設けられた遮光膜１３Ｂｂと、ＯＰＢ領域の全面に形成された遮光膜１３Ｃｂとから構成されている。遮光膜１３Ａｂは、隣接画素間における斜入射光のクロストークによる混色を抑制するものであり、図６５に示したように、有効画素領域２００Ａにおいて各画素２ｂを囲むように、例えば格子状に設けられている。換言すると、遮光膜１３ｂはオンチップレンズ１１ｂの光路上にそれぞれ開口１３ａが設けられた構造となっている。なお、像面位相差撮像画素２Ｂｂにおける開口１３ａは、瞳分割のために受光領域Ｒの一部に設けられた遮光膜１３Ｂｂによって一方に偏った（偏心した）位置に設けられている。第１の構成例では、遮光膜１３ｂ（１３Ａｂ、１３Ｂｂ、１３Ｃｂ）は、それぞれ同一工程において形成されたものであり、互いに連続して形成されている。遮光膜１３ｂは、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌと銅（Ｃｕ）の合金よりなり、その膜厚は例えば２０ｎｍ以上５０００ｎｍである。なお、受光面２０Ｓｂ上に形成された遮光膜１３Ｂｂおよび遮光膜１３Ｃｂは必ずしも同じ膜厚とする必要はなく、それぞれ任意の膜厚に設計することができる。
図６７は、受光部２０ｂの画素部１００ｂの周辺回路構成を表した機能ブロック図である。受光部２０ｂは、垂直（Ｖ）選択回路２０６，Ｓ／Ｈ（サンプル／ホールド）・ＣＤＳ(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路２０７、水平（Ｈ）選択回路２０８、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２０９、ＡＧＣ(Automatic Gain Control)回路２１０、Ａ／Ｄ変換回路２１１およびデジタルアンプ２１２を有し、これらが同一のＳｉ基板（チップ）２１に搭載されている。
このようなイメージセンサ１Ａｂは、例えば、以下のようにして製造することができる。
（製造方法）
まず、Ｓｉ基板２１ｂにｐ型半導体領域およびｎ型半導体領域をそれぞれ形成し、各画素２ｂに対応したフォトダイオード２３ｂを形成する。続いて、Ｓｉ基板２１ｂの受光面２０Ｓｂとは反対側の面（表面）に、多層配線構造を有する配線層２２ｂを形成する。次に、Ｓｉ基板２１ｂの受光面２０Ｓｂ（裏面）の所定の位置、具体的には、各画素２ｂ間に設けられたＰ型半導体領域に、例えばドライエッチングによって溝２０Ａｂを形成する。続いて、Ｓｉ基板２１ｂの受光面２０Ｓｂおよび溝２０Ａｂの壁面から底面にかけて、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法あるいはＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によってＨｆＯ2膜を、例えば５０ｎｍ成膜して固定で電荷膜２４ｂを形成する。ＡＬＤ法によりＨｆＯ2膜を成膜する場合には、界面準位を低減するＳｉＯ2膜を、同時に例えば１ｎｍ成膜できるので好適である。
続いて、遮光膜１３ｂとして、例えばＷ膜を、例えばスパッタリング法あるいはＣＶＤ法を用いて像面位相差撮像画素２Ｂｂの受光領域Ｒの一部およびＯＰＢ領域１００Ｂｂに形成すると共に、溝２０Ａｂに埋設する。次に、フォトリソグラフィ等によってパターニングして遮光膜１３ｂとする。続いて、有効画素領域１００Ａｂの受光部２０ｂおよび遮光膜１３ｂ上に、例えばベイヤ配列のカラーフィルタ１２ｂおよびオンチップレンズ１１ｂを順に形成する。このようにしてイメージセンサ１Ａｂを得ることができる。
（作用・効果）
第１の構成例のような裏面照射型のイメージセンサ１Ａｂは、隣接画素間における混色の発生を抑制するために光入射側（集光部１０ｂ）のオンチップレンズ１１ｂの射出面から受光部２０ｂまでの厚みを薄く（低背化）することが望ましい。また、撮像画素２Ａｂではフォトダイオード２３ｂに入射光の集光点を合わせることで最も高い画素特性が得られるのに対し、像面位相差撮像画素２Ｂｂでは瞳分割用の遮光膜１３Ｂｂに入射光の集光点を合わせることで最も高いＡＦ特性が得られる。
そこで、撮像画素２Ａｂおよび像面位相差撮像画素２Ｂｂにおける入射光をそれぞれ最適な位置に集光させるために、前述したように、オンチップレンズ１１ｂの曲率を変えたり、Ｓｉ基板２１ｂに段差を設けて像面位相差撮像画素２Ｂｂにおける受光面２０Ｓｂの高さを撮像画素２Ａｂよりも低く形成する等の工夫がなされてきた。しかしながら、オンチップレンズ１１ｂや受光面２０Ｓｂ、即ちＳｉ基板２１ｂ等の部材を画素ごとに作り分けることは難しい。近年、より高感度且つ小型化が求められている撮像装置において画素の微細化が進むと、部材の作り分けを行うことは更に困難となる。
また、撮像画素２Ａｂと像面位相差撮像画素２Ｂｂとの受光面２０Ｓｂの高さをそれぞれ変えて形成した場合には画素２ｂ間の斜入射光によるクロストークが発生する。具体的には、撮像画素２Ａｂのオンチップレンズ１１ｂを透過した光が、一段低く形成された像面位相差撮像画素２Ｂｂの受光面２０Ｓｂに入射することによって集光部での混色が起こる。また、像面位相差撮像画素２Ｂｂを透過した光が画素間に設けられた段差の壁面を透過して撮像画素２Ａｂのフォトダイオード２３ｂに入射することによってバルク（フォトダイオード２３ｂ）での混色が起こる。さらには、隣接画素からの光入射（斜入射）によって、位相差検出精度（オートフォーカス精度）が低下する虞もある。
これに対して、第１の構成例のイメージセンサ１Ａｂでは、画素２ｂ間のＳｉ基板２１ｂに溝２０Ａｂを設け、この溝２０Ａｂに遮光膜１３Ａｂを埋設し、更に、この遮光膜１３Ａｂと像面位相差撮像画素２Ｂｂに設けられた瞳分割用の遮光膜１３Ｂｂとが連続するようにした。これにより、隣接画素からの斜入射光を溝２０Ａｂに埋設された遮光膜１３Ａｂで遮蔽しつつ、像面位相差撮像画素２Ｂｂおける入射光を瞳分割用の遮光膜１３Ｂｂの位置に集光させることができる。
以上のように第１の構成例では、画素２ｂ間の受光部２０ｂに溝２０Ａｂを設けて遮光膜１３Ａｂを埋設し、この遮光膜１３Ａｂと像面位相差撮像画素２Ｂｂに設けられた瞳分割用の遮光膜１３Ｂｂとが連続するようにした。これにより、隣接画素からの斜入射光が溝２０Ａｂに埋設された遮光膜１３Ａｂによって遮蔽されると共に、像面位相差撮像画素２Ｂｂおける入射光の集光点が瞳分割用の遮光膜１３Ｂｂの位置となる。よって、像面位相差撮像画素２Ｂｂにおいて高精度な位相差検出用の信号を生成することが可能となり、像面位相差撮像画素２ＢｂのＡＦ特性を向上させることが可能となる。また、隣接画素間における斜入射光のクロストークによる混色が抑制され、像面位相差撮像画素２Ｂｂに加えて撮像画素２Ａｂの画素特性も向上させることができる。即ち、簡易な構成によって撮像画素２Ａｂおよび像面位相差撮像画素２Ｂｂの各特性を両立した撮像装置を提供することが可能となる。
また、Ｓｉ基板２１ｂの受光面２０Ｓｂにｐ型半導体領域を設けるようにしたので、暗電流の発生を抑制することができる。更に、受光面２０Ｓｂおよび溝２０Ａｂの壁面から底面にかけて連続した固定で電荷膜２４ｂを設けるようにしたので、より暗電流の発生を抑制することができる。即ち、イメージセンサ１Ａｂにおけるノイズを低減することが可能となり、撮像画素２Ａｂおよび像面位相差撮像画素２Ｂｂから高精度な信号を得ることが可能となる。
更に、ＯＰＢ領域１００Ｂｂに設けられている遮光膜１３Ｃｂを、遮光膜１３Ａｂ，遮光膜１３Ｂｂと同一工程において形成するようにしたので、製造工程を簡略化することができる。
以下、第２の構成例について説明する。上記第１の構成例と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
＜第２の構成例＞
図６８は、本技術を適用し得る第２の構成例に係るイメージセンサ（イメージセンサ１Ｃｂ）の断面構成を表したものである。このイメージセンサ１Ｃｂは、例えば表面照射型（表面受光型）の固体撮像素子であり、複数の画素２ｂが２次元配列されている。画素２ｂは、撮像画素２Ａｂと像面位相差撮像画素２Ｂｂとから構成されている。各画素２ｂ間には上記第１の構成例と同様に、溝２０Ａｂが設けられており、この溝２０Ａｂには像面位相差撮像画素２Ｂｂにおける瞳分割用の遮光膜（遮光膜１３Ｂｂ）と連続して形成された遮光膜（遮光膜１３Ａｂ）が埋設されている。但し、本変形例におけるイメージセンサ１Ｃｂは表面照射型であるため、集光部１０ｂと受光部２０ｂを構成するＳｉ基板２１ｂとの間には配線層２２ｂが設けられており、遮光膜１３ｂ（１３Ａｂ、１３Ｂｂ、１３Ｃｂ）は受光部２０ｂのＳｉ基板２１ｂと配線層２２ｂとの間に設けられている。なお、第２の構成例のような表面照射型のイメージセンサ１Ｃｂ（および後述する１Ｄ，１Ｅ）における受光面２０ＳｂはＳｉ基板２１ｂの照射面とする。
第２の構成例では、上述したように、第１の構成例においてＳｉ基板２１の集光部１０ｂが設けられた面とは反対側の面に設けられていた配線層２２ｂが集光部１０ｂとＳｉ基板２１との間に設けられている。このため、画素２ｂ間に設けられる溝２０Ａｂは、上記第１の構成例と同様に、各画素２ｂを個々に囲むように格子状に形成してもよいが、例えば図６９に示したように、Ｘ軸またはＹ軸の一方（ここではＹ軸方向）にのみ設けるようにしてもよい。これにより、フォトダイオード２３ｂからＳｉ基板２１の各画素２ｂ間に設けられたトランジスタ（例えば転送トランジスタ）への電荷の移動を円滑に行うことが可能となる。
イメージセンサ１Ｃｂは、オンチップレンズ１１ｂおよびカラーフィルタ１２ｂからなる集光部１０ｂと、フォトダイオード２３ｂが埋設されたＳｉ基板２１、配線層２２ｂおよび固定で電荷膜２４ｂを含む受光部２０ｂとから構成されている。第２の構成例では、固定で電荷膜２４ｂを覆うように、絶縁膜２５ｂが形成されており、この絶縁膜２５ｂ上に遮光膜１３Ａｂ、１３Ｂｂ、１３Ｃｂが形成されている。絶縁膜２５ｂの構成材料としては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ），シリコン窒化膜（ＳｉＮ），シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）等が挙げられ、その膜厚は例えば１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
配線層２２ｂは、集光部１０ｂとＳｉ基板２１ｂとの間に設けられると共に、層間絶縁膜２２Ａｂを間に、例えば金属膜２２Ｂｂが２層あるいは３層以上で構成された多層配線構造を有する。この金属膜２２Ｂｂはトランジスタや各種配線、あるいは周辺回路の金属膜であり、一般的な表面照射型のイメージセンサでは、画素の開口率を確保すると共に、オンチップレンズ等の光学機能層から射出された光束を遮蔽しないように各画素の間に設けられている。
層間絶縁膜２２Ａｂは、例えば無機材料が用いられ、具体的には、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ），シリコン窒化膜（ＳｉＮ），シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ），ハフニウム酸化膜（ＨｆＯ），アルミニウム酸化膜（ＡｌＯ），窒化アルミニウム膜（ＡｌＮ），タンタル酸化膜（ＴａＯ），ジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ），ハフニウム酸窒化膜，ハフニウムシリコン酸窒化膜，アルミニウム酸窒化膜，タンタル酸窒化膜およびジルコニウム酸窒化膜等が挙げられる。層間絶縁膜２２Ａｂの膜厚は、例えば０．１μｍ以上５μｍ以下である。
金属膜２２Ｂｂは、例えば各画素２ｂに対応する前述のトランジスタを構成する電極であり、その材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ）あるいは銀（Ａｇ）等の金属元素の単体または合金が挙げられる。なお、上述したように金属膜２２Ｂｂは、一般的には画素２ｂの開口率を確保すると共に、オンチップレンズ１１ｂ等の光学機能層から射出された光を遮蔽しないように、各画素２ｂ間にそれぞれ適した大きさとする。
このようなイメージセンサ１Ｃｂは、例えば、以下のようにして製造する。まず、第１の構成例と同様に、Ｓｉ基板２１ｂにｐ型半導体領域およびｎ型半導体領域をそれぞれ形成してフォトダイオード２３ｂを形成する。続いて、Ｓｉ基板２１ｂの受光面２０Ｓｂ（表面）の所定の位置、具体的には、各画素２ｂ間に設けられたＰ型半導体領域に、例えばドライエッチングによって溝２０Ａｂを形成する。続いて、Ｓｉ基板２１ｂの溝２０Ａｂの壁面から底面にかけて、例えばスパッタリング法によってＨｆＯ2膜を、例えば５０ｎ
ｍ成膜して固定で電荷膜２４ｂを形成する。
次に、受光面２０Ｓｂに、例えばＣＶＤ法あるいはＡＬＤ法により固定で電荷膜２４ｂを形成した後、例えばＣＶＤ法により、例えばＳｉＯ2よりなる絶縁膜２５ｂを形成する
。続いて、遮光膜１３として、例えばＷ膜を、絶縁膜２５ｂ上に、例えばスパッタリング法を用いて形成すると共に、溝２０Ａｂに埋設したのち、フォトリソグラフィ等によってパターニングして遮光膜１３ｂを形成する。
次に、遮光膜１３ｂおよび受光面２０Ｓｂ上に配線層２２ｂを形成したのち、有効画素領域１００Ａｂの受光部２０ｂおよび遮光膜１３ｂ上に、例えばベイヤ配列のカラーフィルタ１２ｂおよびオンチップレンズ１１ｂを順に形成する。このようにしてイメージセンサ１Ｃｂを得ることができる。
なお、第２の構成例における像面位相差撮像画素２Ｂｂのカラーフィルタ１２ｂは、第１の構成例と同様に緑色（Ｇ）または白色（Ｗ）を割り当てることが好ましいが、光量の高い光が入射された場合にはフォトダイオード２３ｂにおいて電荷が飽和しやすくなる。このとき、表面照射型では過剰な電荷はＳｉ基板２１ｂの下方（基板２１ｂ側）から排出される。このため、像面位相差撮像画素２Ｂｂに対応する位置のＳｉ基板２１ｂの下方、具体的にはフォトダイオード２３ｂの下部により高濃度のＰ型不純物をドーピングしてオーバーフローバリアを高くするようにしてもよい。
また、イメージセンサ１ｃｂは、像面位相差撮像画素２Ｂｂの受光部２０ｂと集光部１０ｂのカラーフィルタ１２ｂとの間にインナーレンズが設けられてもよい。
このように、本技術は裏面照射型のイメージセンサに限らず、表面照射型のイメージセンサにも適用可能であり、表面照射型の場合であっても、同様な効果を得ることができる。また、表面照射型では、オンチップレンズ１１ｂと、Ｓｉ基板２１ｂの受光面２０Ｓｂとが離れているため、集光点を受光面２０Ｓｂに合わせ易く、撮像画素感度と、位相差検出精度との両方を向上させることが裏面照射型に比べ容易である。
さらに、本技術を適用し得る固体撮像装置の別の全体の構成例について説明をする。
図５９は、本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
図５９のＡは、非積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置23010は、図５９のＡに示すように、１枚のダイ（半導体基板）23011を有する。このダイ23011には、画素がアレイ状に配置された画素領域23012と、画素の駆動その他の各種の制御を行う制御回路23013と、信号処理するためのロジック回路23014とが搭載されている。
図５９のＢ及びＣは、積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置23020は、図５９のＢ及びＣに示すように、センサダイ23021とロジックダイ23024との2枚のダイが積層され、電気的に接続されて、１つの半導体チップとして構成されている。
図５９のＢでは、センサダイ23021には、画素領域23012と制御回路23013が搭載され、ロジックダイ23024には、信号処理を行う信号処理回路を含むロジック回路23014が搭載されている。
図５９のＣでは、センサダイ23021には、画素領域23012が搭載され、ロジックダイ23024には、制御回路23013及びロジック回路23014が搭載されている。
図５９は、積層型の固体撮像装置23020の第１の構成例を示す断面図である。
センサダイ23021には、画素領域23012となる画素を構成するPD（フォトダイオード）や、ＦＤ（フローティングディフュージョン）、Tr（MOS FET）、及び、制御回路23013となるTr等が形成される。さらに、センサダイ23021には、複数層、本例では３層の配線23110を有する配線層23101が形成される。なお、制御回路23013（となるTr）は、センサダイ23021ではなく、ロジックダイ23024に構成することができる。
ロジックダイ23024には、ロジック回路23014を構成するTrが形成される。さらに、ロジックダイ23024には、複数層、本例では３層の配線23170を有する配線層23161が形成される。また、ロジックダイ23024には、内壁面に絶縁膜23172が形成された接続孔23171が形成され、接続孔23171内には、配線23170等と接続される接続導体23173が埋め込まれる。
センサダイ23021とロジックダイ23024とは、互いの配線層23101及び23161が向き合うように貼り合わされ、これにより、センサダイ23021とロジックダイ23024とが積層された積層型の固体撮像装置23020が構成されている。センサダイ23021とロジックダイ23024とが貼り合わされる面には、保護膜等の膜23191が形成されている。
センサダイ23021には、センサダイ23021の裏面側（PDに光が入射する側）（上側）からセンサダイ23021を貫通してロジックダイ23024の最上層の配線23170に達する接続孔23111が形成される。さらに、センサダイ23021には、接続孔23111に近接して、センサダイ23021の裏面側から１層目の配線23110に達する接続孔23121が形成される。接続孔23111の内壁面には、絶縁膜23112が形成され、接続孔23121の内壁面には、絶縁膜23122が形成される。そして、接続孔23111及び23121内には、接続導体23113及び23123がそれぞれ埋め込まれる。接続導体23113と接続導体23123とは、センサダイ23021の裏面側で電気的に接続され、これにより、センサダイ23021とロジックダイ23024とが、配線層23101、接続孔23121、接続孔23111、及び、配線層23161を介して、電気的に接続される。
図６１は、積層型の固体撮像装置23020の第２の構成例を示す断面図である。
固体撮像装置23020の第２の構成例では、センサダイ23021に形成する１つの接続孔23211によって、センサダイ23021（の配線層23101（の配線23110））と、ロジックダイ23024（の配線層23161（の配線23170））とが電気的に接続される。
すなわち、図６１では、接続孔23211が、センサダイ23021の裏面側からセンサダイ23021を貫通してロジックダイ23024の最上層の配線23170に達し、且つ、センサダイ23021の最上層の配線23110に達するように形成される。接続孔23211の内壁面には、絶縁膜23212が形成され、接続孔23211内には、接続導体23213が埋め込まれる。上述の図６０では、２つの接続孔23111及び23121によって、センサダイ23021とロジックダイ23024とが電気的に接続されるが、図６１では、１つの接続孔23211によって、センサダイ23021とロジックダイ23024とが電気的に接続される。
図６２は、積層型の固体撮像装置23020の第３の構成例を示す断面図である。
図６２の固体撮像装置23020は、センサダイ23021とロジックダイ23024とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜23191が形成されていない点で、センサダイ23021とロジックダイ23024とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜23191が形成されている図６０の場合と異なる。
図６２の固体撮像装置23020は、配線23110及び23170が直接接触するように、センサダイ23021とロジックダイ23024とを重ね合わせ、所要の加重をかけながら加熱し、配線23110及び23170を直接接合することで構成される。
図６３は、本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
図６３では、固体撮像装置23401は、センサダイ23411と、ロジックダイ23412と、メモリダイ23413との3枚のダイが積層された３層の積層構造になっている。
メモリダイ23413は、例えば、ロジックダイ23412で行われる信号処理において一時的に必要となるデータの記憶を行うメモリ回路を有する。
図６３では、センサダイ23411の下に、ロジックダイ23412及びメモリダイ23413が、その順番で積層されているが、ロジックダイ23412及びメモリダイ23413は、逆順、すなわち、メモリダイ23413及びロジックダイ23412の順番で、センサダイ23411の下に積層することができる。
なお、図６３では、センサダイ23411には、画素の光電変換部となるPDや、画素Trのソ
ース／ドレイン領域が形成されている。
PDの周囲にはゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成され、ゲート電極と対のソース／ドレイン領域により画素Tr23421、画素Tr23422が形成されている。
PDに隣接する画素Tr23421が転送Trであり、その画素Tr23421を構成する対のソース／ドレイン領域の一方がＦＤになっている。
また、センサダイ23411には、層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜には、接続孔が形成される。接続孔には、画素Tr23421、及び、画素Tr23422に接続する接続導体23431が形成されている。
さらに、センサダイ23411には、各接続導体23431に接続する複数層の配線23432を有する配線層23433が形成されている。
また、センサダイ23411の配線層23433の最下層には、外部接続用の電極となるアルミパッド23434が形成されている。すなわち、センサダイ23411では、配線23432よりもロジックダイ23412との接着面23440に近い位置にアルミパッド23434が形成されている。アルミパッド23434は、外部との信号の入出力に係る配線の一端として用いられる。
さらに、センサダイ23411には、ロジックダイ23412との電気的接続に用いられるコンタクト23441が形成されている。コンタクト23441は、ロジックダイ23412のコンタクト23451に接続されるとともに、センサダイ23411のアルミパッド23442にも接続されている。
そして、センサダイ23411には、センサダイ23411の裏面側（上側）からアルミパッド23442に達するようにパッド孔23443が形成されている。
本技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例（積層基板における回路構成）について、図７４〜図７５を用いて説明をする。
図７４に示される電子デバイス（積層型の固体撮像装置）１０Ａｄは、複数のセンサ４０ｄが配置されて成るセンサ部２１ｄを有する第１半導体チップ２０ｄ、及び、センサ４０ｄによって取得された信号を処理する信号処理部３１ｄを有する第２半導体チップ３０ｄ、を備えており、第１半導体チップ２０ｄと第２半導体チップ３０ｄとは積層されており、信号処理部３１ｄの少なくとも一部は、空乏型電界効果トランジスタから構成されている。尚、複数のセンサ４０ｄは、２次元マトリクス状（行列状）に配置されている。次の説明においても同様である。尚、図１においては、説明の関係上、第１半導体チップ２０ｄと第２半導体チップ３０ｄとを分離した状態で図示している。
また、電子デバイス１０Ａｄは、複数のセンサ４０ｄが配置されて成るセンサ部２１ｄを有する第１半導体チップ２０ｄ、及び、センサ４０ｄによって取得された信号を処理する信号処理部３１ｄを有する第２半導体チップ３０ｄ、を備えており、第１半導体チップ２０ｄと第２半導体チップ３０ｄとは積層されており、信号処理部３１ｄは、高耐圧トランジスタ系回路及び低耐圧トランジスタ系回路から構成されており、低耐圧トランジスタ系回路の少なくとも一部は、空乏型電界効果トランジスタから構成されている。
空乏型電界効果トランジスタは、完全空乏型ＳＯＩ構造を有し、あるいは又、部分空乏型ＳＯＩ構造を有し、あるいは又、フィン構造（ダブルゲート構造あるいはトリゲート構造とも呼ばれる）を有し、あるいは又、深空乏化チャネル構造を有する。これらの空乏型電界効果トランジスタの構成、構造については後述する。
具体的には、図７５に示されるように、第１半導体チップ２０ｄには、センサ部２１ｄ及び行選択部２５ｄが配されている。一方、第２半導体チップ３０ｄには信号処理部３１ｄが配されている。信号処理部３１ｄは、比較器（コンパレータ）５１ｄ及びカウンタ部５２ｄを備えたアナログ−デジタル変換器（以下、『ＡＤ変換器』と略称する）５０ｄ、ランプ電圧生成器（以下、『参照電圧生成部』と呼ぶ場合がある）５４ｄ、データラッチ部５５ｄ、パラレル−シリアル変換部５６、メモリ部３２ｄ、データ処理部３３ｄ、制御部３４ｄ（ＡＤ変換器５０ｄに接続されたクロック供給部を含む）、電流源３５ｄ、デコーダ３６ｄ、行デコーダ３７ｄ、及び、インターフェース（ＩＦ）部３８ｂから構成されている。
そして、実施例１の電子デバイスにあっては、第２半導体チップ３０ｄにおける高耐圧トランジスタ系回路（具体的な構成回路は後述する）と、第１半導体チップ２０ｄにおけるセンサ部２１ｄとは、平面的に重なっており、第２半導体チップ３０ｄにおいて、第１半導体チップ２０ｄのセンサ部２１ｄと対向する高耐圧トランジスタ系回路の上方には遮光領域が形成されている。第２半導体チップ３０ｄにおいて、センサ部２１ｄの下方に配置されている遮光領域は、第２半導体チップ３０ｄに形成された配線（図示せず）を、適宜、配置することで得ることができる。また、第２半導体チップ３０ｄにおいて、ＡＤ変換器５０ｄはセンサ部２１ｄの下方に配置されている。ここで、信号処理部３１ｄ又は低耐圧トランジスタ系回路（具体的な構成回路は後述する）は、ＡＤ変換器５０ｄの一部を含み、ＡＤ変換器５０ｄの少なくとも一部は、空乏型電界効果トランジスタから構成されている。ＡＤ変換器５０ｄは、具体的には、図７５に回路図を示すシングルスロープ型ＡＤ変換器から構成されている。あるいは又、実施例１の電子デバイスにあっては、別のレイアウトとして、第２半導体チップ３０ｄにおける高耐圧トランジスタ系回路と、第１半導体チップ２０ｄにおけるセンサ部２１ｄとは、平面的に重なっていない構成とすることができる。即ち、第２半導体チップ３０ｄにおいて、アナログ−デジタル変換器５０ｄの一部等は、第２半導体チップ３０ｄの外周部に配置されている。そして、これによって、遮光領域の形成が不要となり、工程や構造、構成の簡素化、設計上の自由度の向上、レイアウト設計における制約の低減を図ることができる。
ＡＤ変換器５０ｄは、複数のセンサ４０ｄ（実施例１にあっては、１つのセンサ列に属するセンサ４０ｄ）に対して１つ設けられており、シングルスロープ型アナログ−デジタル変換器から成るＡＤ変換器５０ｄは、ランプ電圧生成器（参照電圧生成部）５４ｄ、センサ４０ｄによって取得されたアナログ信号と、ランプ電圧生成器（参照電圧生成部）５４ｄからのランプ電圧とが入力される比較器（コンパレータ）５１ｄ、及び、制御部３４ｄに設けられたクロック供給部（図示せず）からクロックＣＫが供給され、比較器５１ｄの出力信号に基づいて動作するカウンタ部５２ｄ、を有する。尚、ＡＤ変換器５０ｄに接続されたクロック供給部は、信号処理部３１ｄ又は低耐圧トランジスタ系回路に含まれており（より具体的には、制御部３４ｄに含まれており）、周知のＰＬＬ回路から構成されている。そして、少なくともカウンタ部５２ｄの一部及びクロック供給部は、空乏型電界効果トランジスタから構成されている。
即ち、実施例１にあっては、第１半導体チップ２０ｄに設けられたセンサ部２１ｄ（センサ４０ｄ）及び行選択部２５ｄは、更には、後述する列選択部２７は、高耐圧トランジスタ系回路に該当する。また、第２半導体チップ３０ｄに設けられた信号処理部３１ｄにおけるＡＤ変換器５０ｄを構成する比較器５１ｄ、ランプ電圧生成器（参照電圧生成部）５４ｄ、電流源３５ｄ、デコーダ３６ｄ、及び、インターフェース（ＩＦ）部３８ｂは、高耐圧トランジスタ系回路に該当する。一方、第２半導体チップ３０ｄに設けられた信号処理部３１ｄにおけるＡＤ変換器５０ｄを構成するカウンタ部５２ｄ、データラッチ部５５ｄ、パラレル−シリアル変換部５６、メモリ部３２ｄ、データ処理部３３ｄ（画像信号処理部を含む）、制御部３４ｄ（ＡＤ変換器５０ｄに接続されたクロック供給部やタイミング制御回路を含む）、及び、行デコーダ３７ｄは、更には、後述するマルチプレクサ（ＭＵＸ）５７やデータ圧縮部５８は、低耐圧トランジスタ系回路に該当する。そして、カウンタ部５２ｄの全て、及び、制御部３４ｄに含まれるクロック供給部は、空乏型電界効果トランジスタから構成されている。
第１半導体チップ２０ｄと第２半導体チップ３０ｄの積層構造を得るためには、先ず、周知の方法に基づき、第１半導体チップ２０ｄを構成する第１シリコン半導体基板及び第２半導体チップ３０ｄを構成する第２シリコン半導体基板に、上述した所定の種々の回路を形成する。そして、第１シリコン半導体基板及び第２シリコン半導体基板を周知の方法に基づき貼り合わせる。次に、第１シリコン半導体基板側に形成された配線から第２シリコン半導体基板に形成された配線に至る貫通孔を形成し、貫通孔を導電材料で埋めることで、ＴＣ（Ｓ）Ｖを形成する。その後、所望に応じてセンサ４０ｄにカラーフィルタ及びマイクロレンズを形成した後、第１シリコン半導体基板と第２シリコン半導体基板の貼合せ構造をダイシングすることによって、第１半導体チップ２０ｄと第２半導体チップ３０ｄとが積層された電子デバイス１０Ａｄを得ることができる。
センサ４０ｄは、具体的にはイメージセンサ、より具体的には周知の構成、構造を有するＣＭＯＳイメージセンサから成り、電子デバイス１０Ａｄは固体撮像装置から成る。固体撮像装置にあっては、センサ４０ｄからの信号（アナログ信号）を、１つのセンサを単位として、あるいは又、複数のセンサを単位として、あるいは又、１つあるいは複数の行（ライン）を単位としたセンサ群毎に読み出すことが可能なＸＹアドレス型の固体撮像装置である。そして、センサ部２１ｄにあっては、行列状のセンサ配列に対してセンサ行毎に制御線（行制御線）が配線され、センサ列毎に信号線（列信号線／垂直信号線）２６が配線されている。信号線２６ｄの各々には電流源３５ｄが接続された構成とすることができる。そして、この信号線２６ｄを介して、センサ部２１ｄのセンサ４０ｄから信号（アナログ信号）が読み出される。この読み出しについては、例えば、１つのセンサ又は１ライン（１行）のセンサ群を単位として露光を行うローリングシャッタの下で行う構成とすることができる。このローリングシャッタ下での読み出しを、「ローリング読み出し」と呼ぶ場合がある。
第１半導体チップ２０ｄの周縁部には、外部との電気的接続を行うためのパッド部２２1，２２2や、第２半導体チップ３０ｄとの間での電気的接続を行うためのＴＣ（Ｓ）Ｖ構造を有するビア部２３1，２３2が設けられている。尚、図面では、ビア部を「ＶＩＡ」と表記する場合がある。ここでは、センサ部２１ｄを挟んで左右両側にパッド部２２1及びパッド部２２2を設ける構成としたが、左右の一方側に設ける構成とすることも可能である。また、センサ部２１ｄを挟んで上下両側にビア部２３1及びビア部２３2を設ける構成としたが、上下の一方側に設ける構成とすることも可能である。また、下側の第２半導体チップ３０ｄにボンディングパッド部を設けて第１半導体チップ２０ｄに開口部を設け、第２半導体チップ３０ｄに設けられたボンディングパッド部に、第１半導体チップ２０ｄに設けられた開口部を介してワイヤボンディングする構成や、第２半導体チップ３０ｄからＴＣ（Ｓ）Ｖ構造を用いて基板実装する構成とすることも可能である。あるいは又、第１半導体チップ２０ｄにおける回路と第２半導体チップ３０ｄにおける回路との間の電気的接続を、チップ・オン・チップ方式に基づきバンプを介して行うこともできる。センサ部２１ｄの各センサ４０ｄから得られるアナログ信号は、第１半導体チップ２０ｄから第２半導体チップ３０ｄに、ビア部２３1，２３2を介して伝送される。尚、本明細書において、「左側」、「右側」、「上側」、「下側」「上下」「上下方向」、「左右」、「左右方向」という概念は、図面を眺めたときの相対的な位置関係を表す概念である。以下においても同様である。
第１半導体チップ２０ｄ側の回路構成について図７５を用いて説明する。第１半導体チップ２０ｄ側には、センサ４０ｄが行列状に配置されて成るセンサ部２１ｄの他に、第２半導体チップ３０ｄ側から与えられるアドレス信号を基に、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄを行単位で選択する行選択部２５ｄが設けられている。尚、ここでは、行選択部２５ｄを第１半導体チップ２０ｄ側に設けたが、第２半導体チップ３０ｄ側に設けることも可能である。
図７５に示されるように、センサ４０ｄは、光電変換素子として例えばフォトダイオード４１ｄを有している。センサ４０ｄは、フォトダイオード４１ｄに加えて、例えば、転送トランジスタ（転送ゲート）４２、リセットトランジスタ４３ｄ、増幅トランジスタ４４ｄ、及び、選択トランジスタ４５ｄの４つのトランジスタを有している。４つのトランジスタ４２ｄ，４３ｄ，４４ｄ，４５ｄとして、例えばＮチャネル型トランジスタを用いる。但し、ここで例示した転送トランジスタ４２ｄ、リセットトランジスタ４３ｄ、増幅トランジスタ４４ｄ、及び、選択トランジスタ４５ｄの導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組合せに限られるものではない。即ち、必要に応じて、Ｐチャネル型のトランジスタを用いる組合せとすることができる。また、これらのトランジスタ４２ｄ，４３ｄ，４４ｄ，４５ｄは、高耐圧ＭＯＳトランジスタから構成されている。即ち、センサ部２１ｄは、前述したとおり、全体として、高耐圧トランジスタ系回路である。
センサ４０ｄに対して、センサ４０ｄを駆動する駆動信号である転送信号ＴＲＧ、リセット信号ＲＳＴ、及び、選択信号ＳＥＬが行選択部２５ｄから適宜与えられる。即ち、転送信号ＴＲＧが転送トランジスタ４２ｄのゲート電極に印加され、リセット信号ＲＳＴがリセットトランジスタ４３ｄのゲート電極に印加され、選択信号ＳＥＬが選択トランジスタ４５ｄのゲート電極に印加される。
フォトダイオード４１ｄは、アノード電極が低電位側電源（例えば、グランド）に接続されており、受光した光（入射光）をその光量に応じた電荷量の光電荷（ここでは、光電子）に光電変換して、光電荷を蓄積する。フォトダイオード４１ｄのカソード電極は、転送トランジスタ４２ｄを介して増幅トランジスタ４４ｄのゲート電極と電気的に接続されている。増幅トランジスタ４４ｄのゲート電極と電気的に繋がったノード４６をＦＤ部（フローティングディフュージョン／浮遊拡散領域部）と呼ぶ。
転送トランジスタ４２ｄは、フォトダイオード４１ｄのカソード電極とＦＤ部４６ｄとの間に接続されている。転送トランジスタ４２ｄのゲート電極には、高レベル（例えば、ＶDDレベル）がアクティブ（以下、『Ｈｉｇｈアクティブ』と記述する）の転送信号ＴＲＧが行選択部２５ｄから与えられる。この転送信号ＴＲＧに応答して、転送トランジスタ４２ｄが導通状態となり、フォトダイオード４１ｄで光電変換された光電荷がＦＤ部４６ｄに転送される。リセットトランジスタ４３ｄのドレイン領域はセンサ電源ＶDDに接続されており、ソース領域はＦＤ部４６ｄに接続されている。リセットトランジスタ４３ｄのゲート電極には、Ｈｉｇｈアクティブのリセット信号ＲＳＴが行選択部２５ｄから与えられる。このリセット信号ＲＳＴに応答して、リセットトランジスタ４３ｄが導通状態となり、ＦＤ部４６ｄの電荷をセンサ電源ＶDDに捨てることによってＦＤ部４６ｄがリセットされる。増幅トランジスタ４４ｄのゲート電極はＦＤ部４６ｄに接続されており、ドレイン領域はセンサ電源ＶDDに接続されている。そして、増幅トランジスタ４４ｄは、リセットトランジスタ４３ｄによってリセットされた後のＦＤ部４６ｄの電位をリセット信号（リセットレベル：ＶReset）として出力する。増幅トランジスタ４４ｄは、更に、転送トランジスタ４２ｄによって信号電荷が転送された後のＦＤ部４６ｄの電位を光蓄積信号（信号レベル）ＶSigとして出力する。選択トランジスタ４５ｄの例えばドレイン領域は増幅トランジスタ４４ｄのソース領域に接続されており、ソース領域は信号線２６ｄに接続されている。選択トランジスタ４５ｄのゲート電極には、Ｈｉｇｈアクティブの選択信号ＳＥＬが行選択部２５ｄから与えられる。この選択信号ＳＥＬに応答して、選択トランジスタ４５ｄが導通状態となり、センサ４０ｄが選択状態となり、増幅トランジスタ４４ｄから出力される信号レベルＶSigの信号（アナログ信号）が信号線２６ｄに送り出される。
このように、センサ４０ｄからは、リセット後のＦＤ部４６ｄの電位がリセットレベルＶResetとして、次いで、信号電荷の転送後のＦＤ部４６ｄの電位が信号レベルＶSigとして、順に信号線２６ｄに読み出される。信号レベルＶSigには、リセットレベルＶResetの成分も含まれる。尚、選択トランジスタ４５ｄについて、増幅トランジスタ４４ｄのソース領域と信号線２６ｄとの間に接続する回路構成としたが、センサ電源ＶDDと増幅トランジスタ４４ｄのドレイン領域との間に接続する回路構成とすることも可能である。
また、センサ４０ｄとしては、このような４つのトランジスタから成る構成に限られるものではない。例えば、増幅トランジスタ４４ｄに選択トランジスタ４５ｄの機能を持たせた３つのトランジスタから成る構成や、複数の光電変換素子間（センサ間）で、ＦＤ部４６ｄ以降のトランジスタを共用する構成等とすることもでき、回路の構成は問わない。
図７４及び５６に示し、前述したように、実施例１の電子デバイス１０Ａｄにあっては、第２半導体チップ３０ｄには、メモリ部３２ｄ、データ処理部３３ｄ、制御部３４ｄ、電流源３５ｄ、デコーダ３６ｄ、行デコーダ３７ｄ、及び、インターフェース（ＩＦ）部３８ｂ等が設けられており、また、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄを駆動するセンサ駆動部（図示せず）が設けられている。信号処理部３１ｄにあっては、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄからセンサ行毎に読み出されたアナログ信号に対して、センサ列単位で並列（列並列）にデジタル化（ＡＤ変換）を含む所定の信号処理を行う構成とすることができる。そして、信号処理部３１ｄは、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄから信号線２６ｄに読み出されたアナログ信号をデジタル化するＡＤ変換器５０ｄを有しており、ＡＤ変換された画像データ（デジタルデータ）をメモリ部３２ｄに転送する。メモリ部３２ｄは、信号処理部３１ｄにおいて所定の信号処理が施された画像データを格納する。メモリ部３２ｄは、不揮発性メモリから構成されていてもよいし、揮発性メモリから構成されていてもよい。データ処理部３３ｄは、メモリ部３２ｄに格納された画像データを所定の順番に読み出し、種々の処理を行い、チップ外に出力する。制御部３４ｄは、例えばチップ外から与えられる水平同期信号ＸＨＳ、垂直同期信号ＸＶＳ、及び、マスタークロックＭＣＫ等の基準信号に基づいて、センサ駆動部や、メモリ部３２ｄ、データ処理部３３ｄ等の信号処理部３１ｄの各動作の制御を行う。このとき、制御部３４ｄは、第１半導体チップ２０ｄ側の回路（行選択部２５ｄやセンサ部２１ｄ）と、第２半導体チップ３０ｄ側の信号処理部３１ｄ（メモリ部３２ｄ、データ処理部３３ｄ等）との同期を取りつつ、制御を行う。
電流源３５ｄには、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄからセンサ列毎にアナログ信号が読み出される信号線２６ｄの各々が接続されている。電流源３５ｄは、例えば、信号線２６ｄに或る一定の電流を供給するように、ゲート電位が一定電位にバイアスされたＭＯＳトランジスタから成る、所謂、負荷ＭＯＳ回路構成を有する。この負荷ＭＯＳ回路から成る電流源３５ｄは、選択された行に含まれるセンサ４０ｄの増幅トランジスタ４４ｄに定電流を供給することにより、増幅トランジスタ４４ｄをソースフォロアとして動作させる。デコーダ３６ｄは、制御部３４ｄの制御下、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄを行単位で選択する際に、その選択行のアドレスを指定するアドレス信号を行選択部２５ｄに対して与える。行デコーダ３７ｄは、制御部３４ｄの制御下、メモリ部３２ｄに画像データを書き込んだり、メモリ部３２ｄから画像データを読み出したりする際の行アドレスを指定する。
信号処理部３１ｄは、前述したとおり、少なくとも、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄから信号線２６ｄを通して読み出されるアナログ信号をデジタル化（ＡＤ変換）するＡＤ変換器５０ｄを有しており、アナログ信号に対してセンサ列の単位で並列に信号処理（列並列ＡＤ）を行う。信号処理部３１ｄは、更に、ＡＤ変換器５０ｄでのＡＤ変換の際に用いる参照電圧Ｖrefを生成するランプ電圧生成器（参照電圧生成部）５４ｄを有する。参照電圧生成部５４ｄは、時間が経過するにつれて電圧値が階段状に変化する、所謂、ランプ（ＲＡＭＰ）波形（傾斜状の波形）の参照電圧Ｖrefを生成する。参照電圧生成部５４ｄは、例えば、ＤＡ変換器（デジタル−アナログ変換器）を用いて構成することができるが、これに限定するものではない。
ＡＤ変換器５０ｄは、例えば、センサ部２１ｄのセンサ列毎に、即ち、信号線２６ｄ毎に設けられている。即ち、ＡＤ変換器５０ｄは、センサ部２１ｄのセンサ列の数だけ配置されて成る、所謂、列並列ＡＤ変換器である。そして、ＡＤ変換器５０ｄは、例えば、アナログ信号のレベルの大きさに対応した時間軸方向に大きさ（パルス幅）を有するパルス信号を生成し、このパルス信号のパルス幅の期間の長さを計測することによってＡＤ変換処理を行う。より具体的には、図２に示すように、ＡＤ変換器５０ｄは、比較器（ＣＯＭＰ）５１ｄ及びカウンタ部５２ｄを少なくとも有する。比較器５１ｄは、センサ部２１ｄの各センサ４０ｄから信号線２６ｄを介して読み出されるアナログ信号（前述した信号レベルＶSig及びリセットレベルＶReset）を比較入力とし、参照電圧生成部５４ｄから供給されるランプ波形の参照電圧Ｖrefを基準入力とし、両入力を比較する。ランプ波形は、
時間が経過するにつれて、電圧が傾斜状（階段状）に変化する波形である。そして、比較器５１ｄの出力は、例えば、参照電圧Ｖrefがアナログ信号よりも大きくなるとき、第１の状態（例えば、高レベル）となる。一方、参照電圧Ｖrefがアナログ信号以下のとき、出力は第２の状態（例えば、低レベル）となる。比較器５１ｄの出力信号が、アナログ信号のレベルの大きさに対応したパルス幅を有するパルス信号となる。
カウンタ部５２ｄとして、例えば、アップ／ダウンカウンタが用いられる。カウンタ部５２ｄには、比較器５１ｄに対する参照電圧Ｖrefの供給開始タイミングと同じタイミングでクロックＣＫが与えられる。アップ／ダウンカウンタであるカウンタ部５２ｄは、クロックＣＫに同期してダウン（ＤＯＷＮ）カウント、又は、アップ（ＵＰ）カウントを行うことで、比較器５１ｄの出力パルスのパルス幅の期間、即ち、比較動作の開始から比較動作の終了までの比較期間を計測する。この計測動作の際、カウンタ部５２ｄは、センサ４０ｄから順に読み出されるリセットレベルＶReset及び信号レベルＶSigに関して、リセットレベルＶResetに対してはダウンカウントを行い、信号レベルＶSigに対してはアップカウントを行う。そして、このダウンカウント／アップカウントの動作により、信号レベルＶSigとリセットレベルＶResetとの差分をとることができる。その結果、ＡＤ変換器５０ｄでは、ＡＤ変換処理に加えてＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング）処理が行われる。ここで、「ＣＤＳ処理」とは、信号レベルＶSigとリセットレベルＶResetとの差分を取ることにより、センサ４０ｄのリセットノイズや増幅トランジスタ４４ｄの閾値ばらつき等のセンサ固有の固定パターンノイズを除去する処理である。そして、カウンタ部５２ｄのカウント結果（カウント値）が、アナログ信号をデジタル化したデジタル値（画像データ）となる。
このように、第１半導体チップ２０ｄと第２半導体チップ３０ｄとが積層されて成る固体撮像装置である実施例１の電子デバイス１０Ａｄは、第１半導体チップ２０ｄとしてセンサ部２１ｄを形成できるだけの大きさ（面積）のもので、よいため、第１半導体チップ２０ｄのサイズ（面積）、ひいては、チップ全体のサイズを小さくすることができる。更に、第１半導体チップ２０ｄにはセンサ４０ｄの製造に適したプロセスを、第２半導体チップ３０ｄには各種回路の製造に適したプロセスを、それぞれ適用することができるため、電子デバイス１０Ａｄの製造に当たって、プロセスの最適化を図ることができる。また、第１半導体チップ２０ｄ側からアナログ信号を第２半導体チップ３０ｄ側へ伝送する一方、アナログ・デジタル処理を行う回路部分を同一基板（第２半導体チップ３０ｄ）内に設け、第１半導体チップ２０ｄ側の回路と第２半導体チップ３０ｄ側の回路との同期を取りつつ制御する構成とすることで、高速処理を実現することができる。
次に、図７０および図７１を参照して、本技術を適用できる撮像画素および測距画素（例えば、位相差検出画素。以下同じ。）の構成例について説明する。図７０は、撮像画素および位相差検出画素の構成例を示す平面図であり、図７１は、撮像画素および位相差検出画素の構成例を示す回路図である。
図７０および図７１には、３つの撮像画素３１Ｇｒａ，３１Ｇｂａ，３１Ｒａと、１つの位相差検出画素３２ａが示されている。
この例では、位相差検出画素３２ａと撮像画素３１Ｇｒａ、撮像画素３１Ｇｂａと撮像画素３１Ｒａが、それぞれ縦２画素共有の構成をなしている。
撮像画素３１Ｇｒａ，３１Ｇｂａ，３１Ｒａはそれぞれ、光電変換部４１、転送トランジスタ５１ａ、ＦＤ５２ａ、リセットトランジスタ５３ａ、増幅トランジスタ５４ａ、選択トランジスタ５５ａ、および、光電変換部４１に蓄積されている電荷を排出するオーバーフロー制御トランジスタ５６を有している。
撮像画素３１Ｇｒａ，３１Ｇｂａ，３１Ｒａにオーバーフロー制御トランジスタ５６を設けることにより、画素間の光学対称性が保たれ、撮像特性の差を低減することができる。また、オーバーフロー制御トランジスタ５６をオンすることで、隣接する画素のブルーミングを抑制することができる。
また、位相差検出画素３２ａは、光電変換部４２Ａａ，４２Ｂａと、光電変換部４２Ａａ，４２Ｂａそれぞれに対応する転送トランジスタ５１ａ、ＦＤ５２ａ、リセットトランジスタ５３ａ、増幅トランジスタ５４ａ、および選択トランジスタ５５ａを有している。
なお、光電変換部４２Ｂａに対応するＦＤ５２ａは、撮像画素３１Ｇｂａの光電変換部４１と共有されている。
さらに、図７０に示されるように、位相差検出画素３２ａにおいて光電変換部４２Ａａに対応するＦＤ５２ａと、撮像画素３１ＧｒａのＦＤ５２ａとは、それぞれ配線ＦＤLに
よって、増幅トランジスタ５４ａのゲート電極に接続されている。これにより、光電変換部４２Ａａは、撮像画素３１Ｇｒａの光電変換部４１と、ＦＤ５２ａ、増幅トランジスタ５４ａ、および選択トランジスタ５５ａを共有するようになる。
また、位相差検出画素３２ａにおいて光電変換部４２Ｂａに対応するＦＤ５２ａ（すなわち、撮像画素３１ＧｂａのＦＤ５２ａ）と、撮像画素３１ＲａのＦＤ５２ａは、それぞれ配線ＦＤLによって、増幅トランジスタ５４ａのゲート電極に接続されている。これにより、光電変換部４２Ｂａは、撮像画素３１Ｇｂａ，３１Ｒａの光電変換部４１と、ＦＤ５２ａ、増幅トランジスタ５４ａ、および選択トランジスタ５５ａを共有するようになる。
以上の構成によれば、位相差検出画素において、２つの光電変換部が、それぞれ異なる隣接画素のＦＤおよび増幅トランジスタを共有しているので、電荷格納部を設けることなく、２つの光電変換部それぞれの露光、読み出しを同時に行うことができ、ＡＦ速度とＡＦ精度の向上を図ることが可能となる。
図７２および図７３を参照して、本技術を提供できる別の形態の撮像画素および測距画素（例えば、位相差検出画素。以下同じ。）の構成例について説明する。図７２は、撮像画素および位相差検出画素の構成例を示す平面図であり、図７３は、撮像画素および位相差検出画素の構成例を示す回路図である。
図７２および図７３には、１つの撮像画素３１と、１つの位相差検出画素３２ａが示されている。
この例では、位相差検出画素３２ａと撮像画素３１が縦２画素共有の構成をなしている。
撮像画素３１ａは、光電変換部４１、転送トランジスタ５１ａ，５１Ｄ、ＦＤ５２ａ、リセットトランジスタ５３ａ、増幅トランジスタ５４ａ、および選択トランジスタ５５ａを有している。ここで、転送トランジスタ５１ａは、画素構造の対称性を保つために設けられており、転送トランジスタ５１ａと異なり、光電変換部４１の電荷を転送する等の機能を有しない。なお、撮像画素３１ａにおいて、光電変換部４１に蓄積されている電荷を排出するオーバーフロー制御トランジスタを設けるようにしてもよい。
また、位相差検出画素３２ａは、光電変換部４２Ａａ，４２Ｂａと、光電変換部４２Ａａ，４２Ｂａそれぞれに対応する転送トランジスタ５１ａ、ＦＤ５２ａ、リセットトランジスタ５３、増幅トランジスタ５４ａ、および選択トランジスタ５５ａを有している。
なお、光電変換部４２Ｂａに対応するＦＤは、位相差検出画素３２ａに隣接する図示せぬ撮像画素の光電変換部と共有されている。
さらに、図７２に示されるように、位相差検出画素３２ａにおいて光電変換部４２Ａａに対応するＦＤ５２ａと、撮像画素３１ａのＦＤ５２ａとは、それぞれ配線ＦＤLによって、増幅トランジスタ５４ａのゲート電極に接続されている。これにより、光電変換部４２Ａａは、撮像画素３１ａの光電変換部４１と、ＦＤ５２ａ、増幅トランジスタ５４ａ、および選択トランジスタ５５ａを共有するようになる。
また、位相差検出画素３２ａにおいて光電変換部４２Ｂａに対応するＦＤ５２ａと、図示せぬ撮像画素のＦＤは、それぞれ図示せぬ配線ＦＤＬによって、図示せぬ撮像画素の増幅トランジスタのゲート電極に接続される。これにより、光電変換部４２Ｂａは、図示せぬ撮像画素の光電変換部と、ＦＤ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタを共有するようになる。
以上の構成によれば、位相差検出画素において、２つの光電変換部が、それぞれ異なる隣接画素のＦＤおよび増幅トランジスタを共有しているので、電荷格納部を設けることなく、２つの光電変換部それぞれの露光、読み出しを同時に行うことができ、ＡＦ速度とＡＦ精度の向上を図ることが可能となる。
なお、この例では、画素共有単位を構成する画素同士（撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａ）の間に、増幅トランジスタ５４ａを含む画素トランジスタが配置されている。このような構成により、それぞれの画素におけるＦＤ５２ａと、増幅トランジスタ５４ａとが互いに隣接する位置に配置されるようになるので、ＦＤ５２ａと増幅トランジスタ５４ａとを接続する配線ＦＤＬの配線長を短く設計することができ、変換効率を上げることができる。
さらに、この例では、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれのリセットトランジスタ５３のソースは、画素それぞれのＦＤ５２ａに接続されている。これにより、ＦＤ５２ａの容量を減らすことができ、変換効率を上げることができる。
さらにまた、この例では、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれのリセットトランジスタ５３ａのドレインは、それぞれ変換効率切替トランジスタ６１ａのソースに接続されている。このような構成により、画素それぞれのリセットトランジスタ５３ａのオン／オフによってＦＤ５２ａの容量を変化させることができ、変換効率を設定することができる。
具体的には、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれの転送トランジスタ５１ａがオンされた状態で、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａのそれぞれのリセットトランジスタ５３ａにするとともに、変換効率切替トランジスタ６１ａをオフした場合、画素共有単位におけるＦＤの容量は、撮像画素３１ａのＦＤ５２ａの容量と、位相差検出画素３２ａのＦＤ５２ａの容量との合計となる。
また、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれの転送トランジスタ５１ａがオンされた状態で、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａのいずれかのリセットトランジスタ５３ａをオンするとともに、変換効率切替トランジスタ６１ａをオフした場合、画素共有単位におけるＦＤの容量は、撮像画素３１ａのＦＤ５２ａの容量と、位相差検出画素３２ａのＦＤ５２ａの容量に、オンされたリセットトランジスタ５３ａのゲート容量とドレイン部分の容量とが加算された容量となる。これにより、上述した場合より、変換効率を下げることができる。
さらに、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれの転送トランジスタ５１ａがオンされた状態で、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれのリセットトランジスタ５３ａをオンするとともに、変換効率切替トランジスタ６１ａをオフした場合、画素共有単位におけるＦＤの容量は、撮像画素３１ａのＦＤ５２ａの容量と、位相差検出画素３２ａのＦＤ５２ａの容量に、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれのリセットトランジスタ５３ａのゲート容量とドレイン部分の容量とが加算された容量となる。これにより、上述した場合より、変換効率をさらに下げることができる。
なお、撮像画素３１ａおよび位相差検出画素３２ａそれぞれのリセットトランジスタ５３ａをオンするとともに、変換効率切替トランジスタ６１ａをオンした場合、ＦＤ５２ａに蓄積された電荷はリセットされる。
また、この例では、ＦＤ５２ａ（リセットトランジスタ５３ａのソース）は、STI（Shallow Trench Isolation）による素子分離領域に囲まれて形成されている。
さらに、この例では、図７２に示されるように、各画素の転送トランジスタ５１ａは、矩形状に形成される、各画素の光電変換部の角部に形成されている。このような構成により、１画素セル内における素子分離面積が小さくなり、光電変換部の面積を拡大することができる。したがって、位相差検出画素３２ａのように、１画素セル内で光電変換部が２つに分けられた場合でも、飽和電荷量Qsの観点で有利に設計を行うことができる。
以下に、本技術に係る実施の形態（第１の実施形態〜第１１の実施形態）の固体撮像装置について、具体的、かつ、詳細に説明をする。
＜２．第１の実施形態（固体撮像装置の例１）＞
本技術に係る第１の実施形態（固体撮像装置の例１）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。
さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成されてよい。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能である。さらに、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置について、図１を用いて説明をする。
図１（ａ）は、固体撮像装置１−１の１６画素分の上面図（平面レイアウト図）である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線及びＣ−Ｃ’線のそれぞれに従った固体撮像装置１−１の５画素分の断面図であり、その５画素分のうち、図１（ｂ）中の一番左側の１画素分は、図１（ａ）では省略されている。後述の図２（ａ）及び図２（ｂ）〜図７（ａ）及び図７（ｂ）も同様な構成で図示されている。
固体撮像装置１−１においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなり、複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている。各フィルタは、平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。左右斜め方向に隣接するフィルタ間の距離は、左右又は上下方向に隣接するフィルタ間の距離よりも大きい。そして、固体撮像装置１−１は、光入射側から順に、マイクロレンズ（図１中では不図示）、フィルタ７、８等、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図１中では不図示）及び配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
少なくとも１つの青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、例えばシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素に置き換えられる撮像画素の選定はパターン化されてもよいしランダムでもよい。測距画素を囲むようにして、測距画素が有するフィルタ７と、測距画素が有するフィルタと隣り合う４つの緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部９が形成され、隔壁部９が、青色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。そして、隔壁部９の下側（図１中の下側、光入射側とは反対側）には、例えば、カーボンブラック顔料又はチタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜から構成される隔壁部４が形成されている。すなわち、固体撮像装置１−１が有する隔壁部は、光入射側から順に、第１層の隔壁部９と第２層の隔壁部４とから構成されて、平面視（光入射側のフィルタ面から見た平面レイアウト図）で、格子状に形成されている。
図１（ｂ）に示されるように、層間膜（酸化膜）２には、光入射側から順に、第１遮光膜１０１と第２遮光膜１０２又は１０３とが形成されている。第２遮光膜１０２は、左から１番目の画素である測距画素７の右半分の部分が受光する光を遮光するように、図１（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して左方向に延在している。第２遮光膜１０３は、左から３番目の測距画素７の左半分の部分が受光する光を遮光するように、図１（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して右方向に延在している。第１遮光膜１０１、第２遮光膜１０２、第２遮光膜１０３は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
次に、本技術に係る第１の実施形態（固体撮像装置の例１）の固体撮像装置の製造方法について、図２〜図７を用いて説明をする。
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、図２に示されるように、平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）のフィルタが形成されるように格子状のブラック（Ｂｌａｃｋ）レジストパターン４を形成し、図３に示されるように緑色光を透過するフィルタ（Ｇｒｅｅｎフィルタ）（撮像画像）５のレジストパターンを形成し、図４に示されるように赤色光を透過するフィルタ（Ｒｅｄフィルタ）（撮像画像）６のレジストパターンを形成し、図５に示されるようにシアン光を透過するフィルタ（Ｃｙａｎフィルタ）（測距画像）７のレジストパターンを形成する。
そして、図６に示されるように、格子状のブルー（Ｂｌｕｅ）レジストパターン９及び青色光を透過するフィルタ（Ｂｌｕｅフィルタ）（撮像画像）のレジストパターン８を形成し、最後に、図７に示されるように、フィルタ上（光入射側）にマイクロレンズ１０を形成する。隔壁部は、光入射側から順に、第１層９と第２層４とからなり、第１層９はブルー（Ｂｌｕｅ、青）壁（格子状のブルー、青）から構成され、第２層４はブラック（Ｂｌａｃｋ、黒）壁（格子状のブラック、黒）から構成される。
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、後述する本技術に係る第２〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜３．第２の実施形態（固体撮像装置の例２）＞
本技術に係る第２の実施形態（固体撮像装置の例２）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。
さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成されてよい。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能である。さらに、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置について、図８を用いて説明をする。
図８（ａ）は、固体撮像装置１−２の１６画素分の上面図（平面レイアウト図）である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示されるＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線及びＣ−Ｃ’線のそれぞれに従った固体撮像装置１−２の５画素分の断面図であり、その５画素分のうち、図８（ｂ）中の一番左側の１画素分は、図８（ａ）では省略されている。後述の図９（ａ）及び図９（ｂ）〜図１４（ａ）及び図１４（ｂ）も同様な構成で図示されている。
固体撮像装置１−２においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなり、複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている。各フィルタは、平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。左右斜め方向に隣接するフィルタ間の距離は、左右又は上下方向に隣接するフィルタ間の距離よりも大きい。そして、固体撮像装置１−２は、光入射側から順に、マイクロレンズ（図２中では不図示）、フィルタ７、８等、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図２中では不図示）及び配線層（不図示）を少なくとも備えている。
青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素を囲むようにして、測距画素が有するフィルタ７と、測距画素が有すフィルタと隣り合う４つの緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部９が形成され、隔壁部９が、青色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。そして、隔壁部９の下側（図１中の下側、光入射側とは反対側）には、例えば、カーボンブラック顔料又はチタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜から構成される隔壁部４が形成されている。すなわち、固体撮像装置１−１が有する隔壁部は、光入射側から順に、第１層の隔壁部９と第２層の隔壁部４とから構成されて、平面視（光入射側のフィルタ面から見た平面レイアウト図）で、格子状に形成されている。
図８（ｂ）に示されるように、層間膜（酸化膜）２には、光入射側から順に、第１遮光膜１０１と第２遮光膜１０２又は１０３とが形成されている。第２遮光膜１０２は、左から１番目の画素である測距画素７の右半分の部分が受光する光を遮光するように、図８（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して左方向に延在している。第２遮光膜１０３は、左から３番目の測距画素７の左半分の部分が受光する光を遮光するように、図８（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して右方向に延在している。第１遮光膜１０１、第２遮光膜１０２、第２遮光膜１０３は金属膜でよく、金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
次に、本技術に係る第２の実施形態（固体撮像装置の例２）の固体撮像装置の製造方法について、図９〜図１４を用いて説明をする。
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、図９に示されるように、平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）のフィルタが形成されるように格子状のブラック（Ｂｌａｃｋ）レジストパターン４を形成し、図１０に示されるように、緑色光を透過するフィルタ（Ｇｒｅｅｎフィルタ）（撮像画像）５のレジストパターンを形成し、図１１に示されるように、赤色光を透過するフィルタ（Ｒｅｄフィルタ）（撮像画像）６のレジストパターンを形成する。
図１２に示されるように、格子状のブルー（Ｂｌｕｅ）レジストパターン９及び青色光を透過するフィルタ（Ｂｌｕｅフィルタ）（撮像画像）８のレジストパターンを形成し、そして、図１３に示されるように、シアン光を透過するフィルタ（Ｃｙａｎフィルタ）（測距画像）７のレジストパターンを形成し、最後に、図１４に示されるように、フィルタ上（光入射側）にマイクロレンズ１０を形成する。隔壁部は、光入射側から順に、第１層９と第２層４とからなり、第１層９はブルー（Ｂｌｕｅ、青）壁（格子状のブルー、青）から構成され、第２層４はブラック（Ｂｌａｃｋ、黒）壁（格子状のブラック、黒）から構成される。
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第３〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜４．第３の実施形態（固体撮像装置の例３）＞
本技術に係る第３の実施形態（固体撮像装置の例３）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成されてよい。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能である。さらに、本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置について、図１５を用いて説明をする。
図１５（ａ）は、固体撮像装置１−３の１６画素分の上面図（平面レイアウト図）である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示されるＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線及びＣ−Ｃ’線のそれぞれに従った固体撮像装置１−３の５画素分の断面図であり、その５画素分のうち、図１５（ｂ）中の一番左側の１画素分は、図１５（ａ）では省略されている。後述の図１６（ａ）及び図１６（ｂ）〜図２０（ａ）及び図２０（ｂ）も同様な構成で図示されている。
固体撮像装置１−３においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなり、複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている。各フィルタは、平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。左右斜め方向に隣接するフィルタ間の距離は、左右又は上下方向に隣接するフィルタ間の距離よりも大きい。そして、固体撮像装置１−１は、光入射側から順に、マイクロレンズ（図１５中では不図示）、フィルタ７、８等、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図１中では不図示）及び配線層（不図示）を少なくとも備えている。
青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素を囲むようにして、測距画素が有するフィルタ７と、測距画素が有すフィルタと隣り合う４つの緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部９が形成され、隔壁部９が、青色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。すなわち、固体撮像装置１−３が有する隔壁部は、第１層の隔壁部９から構成されて、平面視（光入射側のフィルタ面から見た平面レイアウト図）で、格子状に形成されている。
図１５（ｂ）に示されるように、層間膜（酸化膜）２には、光入射側から順に、第１遮光膜１０１と第２遮光膜１０２又は１０３とが形成されている。第２遮光膜１０２は、左から１番目の画素である測距画素７の右半分の部分が受光する光を遮光するように、図１５（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して左方向に延在している。第２遮光膜１０３は、左から３番目の測距画素７の左半分の部分が受光する光を遮光するように、図１５（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して右方向に延在している。第１遮光膜１０１、第２遮光膜１０２、第２遮光膜１０３は金属膜でよく、金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
次に、本技術に係る第３の実施形態（固体撮像装置の例３）の固体撮像装置の製造方法について、図１６〜図２０を用いて説明をする。
本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、まず、図１６に示されるように緑色光を透過するフィルタ（Ｇｒｅｅｎフィルタ）（撮像画像）５のレジストパターンを形成し、続いて、図１７に示されるように赤色光を透過するフィルタ（Ｒｅｄフィルタ）（撮像画像）６のレジストパターンを形成し、図１８に示されるようにシアン光を透過するフィルタ（Ｃｙａｎフィルタ）（測距画像）７のレジストパターンを形成し、図１９に示されるように、格子状のブルー（Ｂｌｕｅ）レジストパターン９及び青色光を透過するフィルタ（Ｂｌｕｅフィルタ）（撮像画像）８のレジストパターンを形成し、最後に、図２０に示されるようにフィルタ上（光入射側）にマイクロレンズ１０を形成する。隔壁部は、第１層からなり、第１層はブルー（Ｂｌｕｅ、青）壁（格子状のブルー、青）から構成される。
本技術に係る第３の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第２の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第４〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜５．第４の実施形態（固体撮像装置の例４）＞
本技術に係る第４の実施形態（固体撮像装置の例４）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成される。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能である。さらに、本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置について、図２１を用いて説明をする。
図２１（ａ）は、固体撮像装置１−４の１６画素分の上面図（平面レイアウト図）である。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示されるＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線及びＣ−Ｃ’線のそれぞれに従った固体撮像装置１−４の５画素分の断面図であり、その５画素分のうち、図２１（ｂ）中の一番左側の１画素分は、図２１（ａ）では省略されている。後述の図２２（ａ）及び図２２（ｂ）〜図２６（ａ）及び図２６（ｂ）も同様な構成で図示されている。
固体撮像装置１−４においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなり、複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている。各フィルタは、平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。左右斜め方向に隣接するフィルタ間の距離は、左右又は上下方向に隣接するフィルタ間の距離よりも大きい。そして、固体撮像装置１−１は、光入射側から順に、マイクロレンズ（図２１中では不図示）、フィルタ７、８等、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図２１中では不図示）及び配線層（不図示）を少なくとも備えている。
青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素を囲むようにして、測距画素が有するフィルタ７と、測距画素が有すフィルタと隣り合う４つの緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部９が形成され、隔壁部９が、青色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。すなわち、固体撮像装置１−４が有する隔壁部は、光入射側から順に、第１層の隔壁部９から構成されている。そして隔壁部９は格子状に形成されているのではなく、測距画素７のみを囲って形成されている。
図２１（ｂ）に示されるように、層間膜（酸化膜）２には、光入射側から順に、第１遮光膜１０１と第２遮光膜１０２又は１０３とが形成されている。第２遮光膜１０２は、左から１番目の画素である測距画素７の右半分の部分が受光する光を遮光するように、図２１（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して左方向に延在している。第２遮光膜１０３は、左から３番目の測距画素７の左半分の部分が受光する光を遮光するように、図２１（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して右方向に延在している。第１遮光膜１０１、第２遮光膜１０２、第２遮光膜１０３は金属膜でよく、金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
次に、本技術に係る第４の実施形態（固体撮像装置の例４）の固体撮像装置の製造方法について、図２２〜図２６を用いて説明をする。
本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、まず、図２２に示されるように、緑色光を透過するフィルタ（Ｇｒｅｅｎフィルタ）（撮像画像）５のレジストパターンを形成し、図２３に示されるように赤色光を透過するフィルタ（Ｒｅｄフィルタ）（撮像画像）６のレジストパターンを形成する。
図２４に示されるように、囲み状のブルー（Ｂｌｕｅ）レジストパターン９（ブルー（Ｂｌｕｅ）の材料で囲まれた中は、フィルタは未形成）及び青色光を透過するフィルタ（Ｂｌｕｅフィルタ）（撮像画像）８のレジストパターンを形成し、そして、図２５に示されるように、囲み状のブルー（Ｂｌｕｅ）９のレジストパターンの箇所にシアン光を透過するフィルタ（Ｃｙａｎフィルタ）（測距画像）７のレジストパターンを形成し、最後に、図２６に示されるように、フィルタ上（光入射側）にマイクロレンズを形成する。隔壁部は、第１層からなり、第１層はブルー（Ｂｌｕｅ、青）壁（格子状のブルー、青）から構成される。
本技術に係る第４の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第３の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第５〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜６．第５の実施形態（固体撮像装置の例５）＞
本技術に係る第５の実施形態（固体撮像装置の例５）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成されてよい。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第５の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第５の実施形態の固体撮像装置について、図２７を用いて説明をする。
図２７（ａ）は、固体撮像装置１−５の１６画素分の上面図（平面レイアウト図）である。図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示されるＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線及びＣ−Ｃ’線のそれぞれに従った固体撮像装置１−５の５画素分の断面図であり、その５画素分のうち、図２７（ｂ）中の一番左側の１画素分は、図２７（ａ）では省略されている。後述の図２８（ａ）及び図２８（ｂ）〜図３２（ａ）及び図３２（ｂ）も同様な構成で図示されている。
固体撮像装置１−５においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなり、複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている。各フィルタは、平面視（光入射側から見たフィルタの平面レイアウト図）で円形状を有している。左右斜め方向に隣接するフィルタ間の距離は、左右又は上下方向に隣接するフィルタ間の距離よりも大きい。また、左右斜め方向に隣接する円形状のフィルタ間の平均距離は、左右斜め方向に隣接する矩形状のフィルタ（例えば、第１の実施形態で用いられたフィルタ）間の平均距離よりも大きく、左右又は上下方向に隣接する円形状のフィルタ間の平均距離は、左右又は上下方向に隣接する矩形状のフィルタ間の平均距離よりも大きい。そして、固体撮像装置１−５は、光入射側から順に、マイクロレンズ（図２７中では不図示）、フィルタ７、８等、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図２７中では不図示）及び配線層（図２７中では不図示）を少なくとも備えている。
青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素を囲むようにして、測距画素が有するフィルタ７と、測距画素が有すフィルタと隣り合う４つの緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部９が形成され、隔壁部９が、青色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。すなわち、固体撮像装置１−５が有する隔壁部は、第１層の隔壁部９から構成されて、平面視（光入射側のフィルタ面から見た平面レイアウト図）で円形格子状に形成されている。
図２７（ｂ）に示されるように、層間膜（酸化膜）２には、光入射側から順に、第１遮光膜１０１と第２遮光膜１０２又は１０３とが形成されている。第２遮光膜１０２は、左から１番目の画素である測距画素７の右半分の部分が受光する光を遮光するように、図２７（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して左方向に延在している。第２遮光膜１０３は、左から３番目の測距画素７の左半分の部分が受光する光を遮光するように、図２７（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して右方向に延在している。第１遮光膜１０１、第２遮光膜１０２、第２遮光膜１０３は金属膜でよく、金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
次に、本技術に係る第５の実施形態（固体撮像装置の例５）の固体撮像装置の製造方法について、図２８〜図３２を用いて説明をする。
本技術に係る第５の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、まず、図２８で示されるように、平面視で円形状の緑色光を透過するフィルタ（Ｇｒｅｅｎフィルタ）（撮像画像）５のレジストパターンを形成し、図２９に示されるように、平面視で円形状の赤色光を透過するフィルタ（Ｒｅｄフィルタ）（撮像画像）６のレジストパターンを形成し、次に、図３０に示されるように、平面視で円形状のシアン光を透過するフィルタ（Ｃｙａｎフィルタ）（測距画像）７のレジストパターンを形成する。
図３１に示されるように、円形格子状のブルー（Ｂｌｕｅ）レジストパターン９（平面視で円形状のシアン光を透過するフィルタをブルー材料で囲む）及び青色光を透過するフィルタ（Ｂｌｕｅフィルタ）（撮像画像）８のレジストパターンを形成し、最後に、図３２に示されるように、フィルタ上（光入射側）にマイクロレンズを形成する。隔壁部は、第１層からなり、第１層はブルー（Ｂｌｕｅ、青）壁（格子状のブルー、青）から構成される。
本技術に係る第５の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第４の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第６〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜７．第６の実施形態（固体撮像装置の例６）＞
本技術に係る第６の実施形態（固体撮像装置の例６）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成されてよい。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第６の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第６の実施形態の固体撮像装置について、図３３を用いて説明をする。
図３３（ａ）は、固体撮像装置１−６の１６画素分の上面図（平面レイアウト図）である。図３３（ｂ）は、図３３（ａ）に示されるＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線及びＣ−Ｃ’線のそれぞれに従った固体撮像装置１−６の５画素分の断面図であり、その５画素分のうち、図３３（ｂ）中の一番左側の１画素分は、図３３（ａ）では省略されている。後述の図３４（ａ）及び図３４（ｂ）〜図３９（ａ）及び図３９（ｂ）も同様な構成で図示されている。
固体撮像装置１−６においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するカラーフィルタを有する画素及び赤色光を透過するカラーフィルタを有する画素からなり、複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている。各カラーフィルタは、平面視で円形状を有している。左右斜め方向に隣接するカラーフィルタ間の距離は、左右又は上下方向に隣接するカラーフィルタ間の距離よりも大きい。また、左右斜め方向に隣接する円形状のカラーフィルタ間の平均距離は、左右斜め方向に隣接する矩形状のカラーフィルタ（例えば、第１の実施形態で用いられたカラーフィルタ）間の平均距離よりも大きく、左右又は上下方向に隣接する円形状のカラーフィルタ間の平均距離は、左右又は上下方向に隣接する矩形状のカラーフィルタ間の平均距離よりも大きい。そして、固体撮像装置１−５は、光入射側から順に、マイクロレンズ（図３３中では不図示）、カラーフィルタ７、８等、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図３３中では不図示）及び配線層（図３３中では不図示）を少なくとも備えている。
青色光を透過するカラーフィルタ８を有する画素が、シアン光を透過するカラーフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素を囲むようにして、測距画素が有するカラーフィルタ７と、測距画素が有するカラーフィルタと隣り合う４つの緑色光を透過するカラーフィルタとの間に、隔壁部９が形成され、隔壁部９が、青色光を透過するカラーフィルタの材料と同一である材料から構成される。そして、隔壁部９の下側（図１中の下側、光入射側とは反対側）には、例えば、カーボンブラック顔料又はチタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜から構成される隔壁部４が形成されている。すなわち、固体撮像装置１−６が有する隔壁部は、光入射側から順に、第１層の隔壁部９と第２層の隔壁部４とから構成されて、平面視（光入射側のフィルタ面から見た平面レイアウト図）で円形格子状に形成されている。
図３３（ｂ）に示されるように、層間膜（酸化膜）２には、光入射側から順に、第１遮光膜１０１と第２遮光膜１０２又は１０３とが形成されている。第２遮光膜１０２は、左から１番目の画素である測距画素（フイルタ７）の右半分の部分が受光する光を遮光するように、図３３（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して左方向に延在している。第２遮光膜１０３は、左から３番目の測距画素７の左半分の部分が受光する光を遮光するように、図３３（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して右方向に延在している。図３３（ｂ）中では、第１遮光膜１０１に対して右方向に延在している。第１遮光膜１０１、第２遮光膜１０２、第２遮光膜１０３は金属膜でよく、金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
次に、本技術に係る第６の実施形態（固体撮像装置の例６）の固体撮像装置の製造方法について、図３４〜図３９を用いて説明をする。
本技術に係る第６の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、図３４に示されるように、平面視で円形状のフィルタが形成されるように格子状のブラック（Ｂｌａｃｋ）レジストパターン４を形成し、図３５に示されるように平面視で円形状の緑色光を透過するフィルタ（Ｇｒｅｅｎフィルタ）（撮像画像）５のレジストパターンを形成し、図３６に示されるように、平面視で円形状の赤色光を透過するフィルタ（Ｒｅｄフィルタ）（撮像画像）６のレジストパターンを形成し、図３７に示されるように、平面視で円形状のシアン光を透過するフィルタ（Ｃｙａｎフィルタ）（測距画像）７のレジストパターンを形成し、図３８に示されるように、円形格子状のブルー（Ｂｌｕｅ）レジストパターン９及び青色光を透過するフィルタ（Ｂｌｕｅフィルタ）（撮像画像）８のレジストパターンを形成し、最後に、図３９に示されるように、フィルタ上（光入射側）にマイクロレンズ１０を形成する。隔壁部は、光入射側から順に、第１層９と第２層４とからなり、第１層９はブルー（Ｂｌｕｅ、青）壁（格子状のブルー、青）から構成され、第２層４はブラック（Ｂｌａｃｋ、黒）壁（格子状のブラック、黒）から構成される。
本技術に係る第６の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第５の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第７〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜８．第７の実施形態（固体撮像装置の例７）＞
本技術に係る第７の実施形態（固体撮像装置の例７）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有するフィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。
さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成される。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置について、図４０（ａ）、図４０（ａ−１）及び図４０（ａ−２）を用いて説明をする。
図４０（ａ）は、図４０（ａ−２）に示されるＱ１−Ｑ２線に従った固体撮像装置１０００−１の１つの画素の断面図である。なお、図４０（ａ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４０（ａ−１）は、固体撮像装置１０００−１の４つの撮像画素の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、図４０（ａ−２）は、固体撮像装置１０００−１の３つの撮像画素と１つの測距画素の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置１０００−１においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタ８を有する画素、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素及び赤色光を透過するフィルタ６を有する画素からなる。各フィルタは、光入射側からの平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。そして、固体撮像装置１０００−１は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４０（ａ）中ではシアンフィルタ７）及び隔壁部９−１、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４０（ａ）中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
少なくとも１つの青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、例えばシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素に置き換えられる撮像画素の選定はパターン化されてもよいしランダムでもよい。測距画素（フィルタ７）を囲むようにして、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素とシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素との境界部から測距画素内（図４０（ａ）中では、平坦化膜５上であって、後述する第３遮光膜１０４の直上から、第３遮光膜１０４の右上側内及び第３遮光膜１０４の左上側内）に、測距画素が有するフィルタ７と、測距画素が有するフィルタ７と隣り合う緑色光を透過するフィルタ５との間に、隔壁部９−１が形成されている。隔壁部９−１は、青色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。隔壁部９−１の高さ（図４０（ａ）中では上下方向の長さ）は、図４０（ａ）中では、フィルタ７の高さと略同等であるが、隔壁部９−１の高さ（図４０（ａ）中では上下方向の長さ）は、フィルタ７の高さよりも低くてもよいし、高くてもよい。
図４０（ａ）に示されるように、固体撮像装置１０００−１には、光入射側から順に層間膜２−１と層間膜２−２とが形成され、層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間を仕切るように（図４０（ａ）中の上下方向）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６又は第６遮光膜１０７とが形成されている。第６遮光膜１０７は、測距画素（フィルタ７）の右半分の部分において、受光する光を遮光するように、図４０（ａ）中では、第４遮光膜１０５に対して左方向に延在している。第５遮光膜１０６は、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。なお、図４０（ａ）中では、第６遮光膜１０７の左方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の左右方向の延在幅に対して大きい。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５、第５遮光膜１０６及び第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置について、図４３（ａ）及び図４３（ａ−１）を用いて説明をする。
図４３（ａ）は、固体撮像装置１０００−４の１つの画素の断面図である。なお、図４３（ａ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４３（ａ−１）は、固体撮像装置６０００−４の１つの画素の断面図である。なお、図４３（ａ−１）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。固体撮像装置１０００−４の構成は、固体撮像装置１０００−１の構成と同一であるので、ここでは説明を省略する。
固体撮像装置６０００−４の構成と固体撮像装置１０００−４の構成との違いは、固体撮像装置６０００−４が、隔壁部９−１−Ｚを有する点であり、隔壁部９−１−Ｚは隔壁部９−１に対して、測距画素（フィルタ７）の遮光側（第６遮光膜１０７側）で線幅（図４３（ａ）中の左右方向）が図４３（ａ）の左方向に延在して長くなっている。なお、図示はされていないが、隔壁部９−１−Ｚの高さ（図４３（ａ）中の上下方向）を、隔壁部９−１の高さよりも高くしてもよい。
図４４を用いて、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置の製造方法について説明をする。図４４（ａ）は、固体撮像装置９０００−５の４８（８×６）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、撮像画素は、ベイヤ配列に従って規則的に配置されている。図４４（ｂ）は、図４４（ａ）に示されるＰ１−Ｐ２線に従った固体撮像装置９０００−５の１つの画素の断面図である。なお、図４４（ｂ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４４（ｃ）は、図４４（ａ）に示されるＰ３−Ｐ４線に従った固体撮像装置９０００−５の１つの画素の断面図である。なお、図４４（ｃ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。
固体撮像装置９０００−５を製造するために、緑色光を透過するフィルタ５ｂ及び５ｒ（撮像画素）、赤色光を透過するフィルタ６（撮像画素）、青色光を透過するフィルタ８及び青色光を透過する材料を含む隔壁部９−１、シアンフィルタ７（測距画素）の順で作製してもよいが、隔壁部９−１の剥がれ対策のために、青色光を透過する材料を含む隔壁部９−１、緑色光を透過するフィルタ５ｂ及び５ｒ（撮像画素）、赤色光を透過するフィルタ６（撮像画素）、青色光を透過するフィルタ８、シアンフィルタ７（測距画素）の順で作製することが好ましい場合がある。すなわち、この好ましい態様は、隔壁部９−１を、撮像画素が有するフィルタよりも先に作製することである。
次に、図４５を用いて、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図４５（ａ）は、固体撮像装置１００１−６の１つの画素の断面図である。なお、図４５（ａ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４５（ｂ）は、固体撮像装置１００２−６の１つの画素の断面図である。なお、図４５（ｂ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。
図４５（ａ）に示されるように、固体撮像装置１００１−６の構成と固体撮像装置１０００−１の構成との違いは、固体撮像装置１００１−６が、隔壁部９−３を有する点である。固体撮像装置１００１−６は、少なくとも１つの緑色光を透過するフィルタ５を有する撮像画素が、例えばシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。したがって、隔壁部９−３は、緑色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。
図４５（ｂ）に示されるように、固体撮像装置１００２−６の構成と固体撮像装置１０００−１の構成との違いは、固体撮像装置１００２−６が、隔壁部９−４を有する点である。固体撮像装置１００２−６は、少なくとも１つの赤色光を透過するフィルタ６を有する撮像画素が、例えばシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。したがって、隔壁部９−４は、赤色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。
以上より、シアン光を透過するフィルタ７を囲む隔壁部９−１、９−３及び９−４は、混色対策の効果を奏する。
図４６を用いて、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図４６は、固体撮像装置９０００−７の９６（１２画素（図４６の左右方向）×８画素（図４６の上下方向））画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−７は、カラーフィルタのクアッドベイヤ（Ｑｕａｄ Ｂａｙｅｒ）配列構造を有し、１単位を４画素とする。図４６では、４つの青色光を透過するフィルタ８を有する４つの画素の１単位（９０００−７−Ｂ）が、４つのシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素（９０００−７−１ａ、９０００−７−１ｂ、９０００−７−１ｃ及び９０００−７−１ｄ）の１単位９０００−７−１に置き換えられて、４画素分の測距画素が形成されている。そして、青色光を透過するフィルタの材料と同一の材料から構成される隔壁部９−１が４つのシアンフィルタ７を囲むように形成されている。なお、オンチップレンズ１０−７は画素毎に形成されている。１単位９０００−７−２及び１単位９０００−７−３も同様に構成されている。
図４９を用いて、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図４９は、固体撮像装置９０００−１０の９６（１２×８）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−１０は、カラーフィルタのクアッドベイヤ（Ｑｕａｄ Ｂａｙ
ｅｒ）配列構造を有し、１単位を４画素とする。図４９では、青色光を透過する４つのフィルタ８を有する４つの画素の１単位（９０００−１０−Ｂ）が、シアン光を透過するフィルタ７を有する４つの測距画素（９０００−１０−１ａ、９０００−１０−１ｂ、９０００−１０−１ｃ及び９０００−１０−１ｄ）の１単位９０００−１０−１に置き換えられて、４画素分の測距画素が形成され、そして、隔壁部９−１が４つのシアンフィルタ７を囲むように形成されている。なお、オンチップレンズ１０−１０は１単位（４画素毎）に形成されている。１単位９０００−１０−２及び１単位９０００−１０−３も同様な構成である。
図５２を用いて、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図５２は、固体撮像装置９０００−１３の９６（１２×８）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−１３は、カラーフィルタのクアッドベイヤ（Ｑｕａｄ Ｂａｙ
ｅｒ）配列構造を有し、１単位を４画素とする。図５２では、青色光を透過する１つのフィルタ８を有する１つの画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する１つの測距画素９０００−１３−１ｂに置き換えられて、緑色光を透過する１つのフィルタ５を有する１つの画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する１つの測距画素９０００−１３−１ａに置き換えられて、２画素分の撮像画素９０００−１３−Ｂが、２画素分の測距画素９０００−１３−１に置き換えられて形成され、そして、隔壁部９−１が青色光を透過するフィルタの材料から形成され、隔壁部９−３が緑色光を透過するフィルタ材料とから構成されて、２つのシアンフィルタ７を囲むように形成されている。なお、オンチップレンズ１０−１３は２画素分の測距画素に対して形成されて、撮像画素については画素毎にオンチップレンズが形成されている。２画素分の測距画素９０００−１３−２及び２画素分の測距画素９０００−１３−３も同様な構成である。
図５３を用いて、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図５３は、固体撮像装置９０００−１４の９６（１２×８）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−１４は、カラーフィルタのベイヤ（Ｂａｙｅｒ）配列構造を有し、１単位を１画素とする。図５３では、青色光を透過する１つのフィルタ８を有する１つの画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する１つの測距画素９０００−１４−１ａに置き換えられて、緑色光を透過する１つのフィルタ５を有する１つの画素が、シアン光を透過するフィルタ７を有する１つの測距画素９０００−１４−１ｂに置き換えられて、２画素分の撮像画素９０００−１４−Ｂが、２画素分の測距画素９０００−１４−１に置き換えられて形成され、そして、隔壁部９−１が青色光を透過するフィルタ材料から形成され、隔壁部９−３が緑色光を透過するフィルタ材料とから形成されて、２つのシアンフィルタ７を囲むように形成されている。なお、オンチップレンズ１０−１４は２画素分の測距画素に対して形成されて、撮像画素については画素毎にオンチップレンズが形成されている。２画素分の測距画素９０００−１４−２も同様な構成である。
図５４を用いて、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置の製造方法について説明をする。図５４に示される固体撮像装置の製造方法は、ポジ型レジストを用いたフォトリソグラフィによる製造方法である。なお、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、ネガ型レジストを用いたフォトリソグラフィによる製造方法でもよい。
図５４（ａ）では、マスクパターン２０Ｍが有する開口部Ｖａ−１を介して、光Ｌ（例えば、紫外光）が、隔壁部９−１を構成する材料に照射され、照射された隔壁部９−１を構成する材料（Ｖｂ−１）は溶解し（図５４（ｂ））、マスクパターン２０Ｍが除去され（図５４（ｃ））、溶解した部分Ｖｃ−１にシアンフィルタ７が形成されて、隔壁部９−１が製造されて（図５４（ｄ））、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置を得ることができる。
本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第６の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第８〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜９．第８の実施形態（固体撮像装置の例８）＞
本技術に係る第８の実施形態（固体撮像装置の例８）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、光吸収性を有する材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、光吸収性を有する材料を含み、光吸収性を有する材料は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等が挙げられる。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置について、図４０（ｂ）、図４０（ｂ−１）及び図４０（ｂ−２）を用いて説明をする。
図４０（ｂ）は、図４０（ｂ−２）に示されるＱ３−Ｑ４線に従った固体撮像装置２０００−１の１つの画素の断面図である。なお、図４０（ｂ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４０（ｂ−１）は、固体撮像装置２０００−１の４つの撮像画素の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、図４０（ｂ−２）は、固体撮像装置２０００−１の３つの撮像画素と１つの測距画素の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置２０００−１においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタ８を有する画素、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素及び赤色光を透過するフィルタ６を有する画素からなる。各フィルタは、光入射側からの平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。そして、固体撮像装置２０００−１は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４０（ｂ）中ではシアンフィルタ７）及び隔壁部４−１、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４０（ｂ）中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
少なくとも１つの青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、例えばシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素に置き換えられる撮像画素の選定はパターン化されてもよいしランダムでもよい。測距画素（フィルタ７）及び／又は撮像画素（フィルタ５、フィルタ６及びフィルタ８）を囲むようにして、撮像画素と撮像画素との境界部、撮像画素と測距画素との境界部又は撮像画素と測距画素との境界部及び／又は境界部近傍（図４０（ｂ）中では、平坦化膜５上であって、第３遮光膜１０４の直上及び直上付近）に、隔壁部４−１が形成されている。そして、隔壁部４−１は、光入射側の複数のフィルタの平面視（全画素の平面視でもよい。）からでは、格子状に形成されている。隔壁部４−１は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等から構成される。隔壁部４−１の高さ（図４０（ｂ）中では上下方向の長さ）は、図４０（ｂ）中では、フィルタ７の高さよりも低いが、略同等であってもよいし、高くてもよい。
図４０（ｂ）に示されるように、固体撮像装置２０００−１には、光入射側から順に層間膜２−１と層間膜２−２とが形成され、層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間を仕切るように（図４０（ｂ）中の上下方向）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６又は第６遮光膜１０７とが形成されている。第６遮光膜１０７は、測距画素（フィルタ７）の右半分の部分において、受光する光を遮光するように、図４０（ｂ）中では、第４遮光膜１０５に対して左方向に延在している。第５遮光膜１０６は、第４遮光膜１０５に対して右方向に延在している。なお、図４０（ｂ）中では、第６遮光膜１０７の左方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の右方向の延在幅に対して大きい。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５、第５遮光膜１０６及び第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されてよい。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置について、図４３（ｂ）及び図４３（ｂ−１）を用いて説明をする。
図４３（ｂ）は、固体撮像装置２０００−４の１つの画素の断面図である。なお、図４３（ｂ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４３（ｂ−１）は、固体撮像装置７０００−４の１つの画素の断面図である。なお、図４３（ｂ−１）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。固体撮像装置２０００−４の構成は、固体撮像装置２０００−１の構成と同一であるので、ここでは説明を省略する。
固体撮像装置７０００−４の構成と固体撮像装置２０００−４の構成との違いは、固体撮像装置７０００−４が、隔壁部４−１−Ｚを有する点であり、隔壁部４−１−Ｚは隔壁部４−１に対して、測距画素（フィルタ７）の遮光側（第６遮光膜１０７側）で、線幅（図４３（ｂ）中の左右方向）が図４３（ｂ）の左方向に延在して長くなっている。なお、図示はされていないが、隔壁部４−１−Ｚの高さ（図４３（ａ）中の上下方向）を、隔壁部４−１の高さよりも高くしてもよい。
図４７を用いて、本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図４７は、固体撮像装置９０００−７の９６（１２×８）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−８は、カラーフィルタのクアッドベイヤ（Ｑｕａｄ Ｂａｙｅ
ｒ）配列構造を有し、１単位を４画素とする。図４７では、青色光を透過する４つのフィルタ８を有する４つの画素の１単位（９０００−８−Ｂ）が、シアン光を透過するフィルタ７を有する４つの測距画素（９０００−８−１ａ、９０００−８−１ｂ、９０００−８−１ｃ及び９０００−８−１ｄ）の１単位９０００−８−１に置き換えられて、４画素分の測距画素が形成され、そして、隔壁部４−１が格子状に形成されている。なお、オンチップレンズ１０−８は画素毎に形成されている。１単位９０００−８−２及び１単位９０００−８−２も同様に構成されている。
図５０を用いて、本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図５０は、固体撮像装置９０００−１１の９６（１２×８）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−１１は、カラーフィルタのクアッドベイヤ（Ｑｕａｄ Ｂａｙ
ｅｒ）配列構造を有し、１単位を４画素とする。図５０では、青色光を透過する４つのフィルタ８を有する４つの画素の１単位（９０００−１１−Ｂ）が、シアン光を透過するフィルタ７を有する４つの測距画素（９０００−１１−１ａ、９０００−１１−１ｂ、９０００−１１−１ｃ及び９０００−１１−１ｄ）の１単位９０００−１１−１に置き換えられて、４画素分の測距画素が形成され、そして、隔壁部４−１が格子状に形成されている。なお、オンチップレンズ１０−１１は１単位（４画素毎）に形成されている。１単位９０００−１１−２及び１単位９０００−１１−３も同様な構成である。
図５５を用いて、本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置の製造方法について説明をする。図５５に示される固体撮像装置の製造方法は、ポジ型レジストを用いたフォトリソグラフィによる製造方法である。なお、本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置の製造方法は、ネガ型レジストを用いたフォトリソグラフィによる製造方法でもよい。
図５５（ａ）では、マスクパターン２０Ｍが有する開口部Ｖａ−２を介して、光Ｌ（例えば紫外光）が、隔壁部４−１を構成する材料に照射され、照射されたところの隔壁部４−１を構成する材料（Ｖｂ−２）は溶解し（図５５（ｂ））、マスクパターン２０Ｍが除去され（図５５（ｃ））、溶解した部分Ｖｃ−２にシアンフィルタ７が形成されて、隔壁部４−１が製造されて（図５５（ｄ））、本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置を得ることができる。
本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第７の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第９〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜１０．第９の実施形態（固体撮像装置の例９）＞
本技術に係る第９の実施形態（固体撮像装置の例９）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有するフィルタの材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料とを含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料と、を含み、光吸収性を有する材料は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等が挙げられる。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第９の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第９の実施形態の固体撮像装置について、図４０（ｃ）、図４０（ｃ−１）及び図４０（ｃ−２）を用いて説明をする。
図４０（ｃ）は、図４０（ｃ−２）に示されるＱ５−Ｑ６線に従った固体撮像装置３０００−１の１つの画素の断面図である。なお、図４０（ｃ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４０（ｃ−１）は、固体撮像装置３０００−１の４つの撮像画素の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、図４０（ｃ−２）は、固体撮像装置３０００−１の３つの撮像画素と１つの測距画素の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置３０００−１においては、複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタ８を有する画素、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素及び赤色光を透過するフィルタ６を有する画素からなる。各フィルタは、光入射側からの平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。そして、固体撮像装置３０００−１は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４０（ｃ）中ではシアンフィルタ７）、隔壁部４−２及び隔壁部９−２、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４０（ａ）中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
少なくとも１つの青色光を透過するフィルタ８を有する画素が、例えばシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素に置き換えられて、測距画素が形成されている。測距画素に置き換えられる撮像画素の選定はパターン化されてもよいしランダムでもよい。測距画素（フィルタ７）及び／又は撮像画素（フィルタ５、フィルタ６及びフィルタ８）を囲むようにして、撮像画素と撮像画素との境界部、撮像画素と測距画素との境界部及び／又は撮像画素と測距画素との境界部及び／又は境界部近傍（図４０（ｃ）中では、平坦化膜５上であって、第３遮光膜１０４の直上及び直上付近）に、光入射側から順に、隔壁部９−２と隔壁部４−２とが形成されている。そして、隔壁部９−２（隔壁部４−２）は、光入射側の複数のフィルタの平面視（全画素の平面視でもよい。）からでは、格子状に形成されている。隔壁部９−２は、青色光を透過するフィルタの材料と同一である材料から構成される。隔壁部４−２は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等から構成される。隔壁部９−２の高さと隔壁部４−２の高さとの合計の高さ（図４０（ｃ）中では上下方向の長さ）は、図４０（ｃ）中では、フィルタ７の高さと略同等であるが、隔壁部９−２の高さと隔壁部４−２の高さとの合計の高さ（図４０（ｃ）中では上下方向の長さ）は、フィルタ７の高さよりも低くてもよいし、高くてもよい。
図４０（ｃ）に示されるように、固体撮像装置３０００−１には、光入射側から順に層間膜２−１と層間膜２−２とが形成され、層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間を仕切るように（図４０（ｃ）中の上下方向）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６又は第６遮光膜１０７とが形成されている。第６遮光膜１０７は、測距画素（フィルタ７）の右半分の部分において、受光する光を遮光するように、図４０（ｃ）中では、第４遮光膜１０５に対して左方向に延在している。第５遮光膜１０６は、第４遮光膜１０５に対して右方向に延在している。なお、図４０（ｃ）中では、第６遮光膜１０７の左方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の右方向の延在幅に対して大きい。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５、第５遮光膜１０６及び第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されてよい。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
本技術に係る第９の実施形態の固体撮像装置について、図４３（ｃ）及び図４３（ｃ−１）を用いて説明をする。
図４３（ｃ）は、固体撮像装置３０００−４の１つの画素の断面図である。なお、図４３（ｃ）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。図４３（ｃ−１）は、固体撮像装置８０００−４の１つの画素の断面図である。なお、図４３（ｃ−１）には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。固体撮像装置３０００−４の構成は、固体撮像装置３０００−１の構成と同一であるので、ここでは説明を省略する。
固体撮像装置８０００−４の構成と固体撮像装置３０００−４の構成との違いは、固体撮像装置８０００−４が、隔壁部９−２−Ｚと４−２−Ｚを有する点である。隔壁部４−２−Ｚは隔壁部４−２に対して、測距画素（フィルタ７）の遮光側（第６遮光膜１０７側）で、線幅（図４３（ｃ）中の左右方向）が図４３（ｃ）の左方向に延在して長くなっている。なお、図示はされていないが、隔壁部４−２−Ｚの高さ（図４３（ｃ）中の上下方向）を、隔壁部４−２の高さよりも高くしてもよい。また、隔壁部９−２−Ｚは隔壁部９−２に対して、測距画素（フィルタ７）の遮光側（第６遮光膜１０７側）で、線幅（図４３（ｃ）中の左右方向）が図４３（ｃ）の左方向に延在して長くなっている。なお、図示はされていないが、隔壁部９−２−Ｚの高さ（図４３（ｃ）中の上下方向）を、隔壁部９−２の高さよりも高くしてもよい。
図４８を用いて、本技術に係る第９の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図４８は、固体撮像装置９０００−９の９６（１２×８）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−９は、カラーフィルタのクアッドベイヤ（Ｑｕａｄ Ｂａｙｅｒ）配列構造を有し、１単位を４画素とする。図４８では、青色光を透過する４つのフィルタ８を有する４つの画素の１単位（９０００−９−Ｂ）が、シアン光を透過するフィルタ７を有する４つの測距画素（９０００−９−１ａ、９０００−９−１ｂ、９０００−９−１ｃ及び９０００−９−１ｄ）の１単位９０００−９−１に置き換えられて、４画素分の測距画素が形成され、そして、隔壁部４−２及び隔壁部９−２が格子状に形成されている。なお、オンチップレンズ１０−９は画素毎に形成されている。１単位９０００−９−２及び１単位９０００−９−３も同様に構成されている。
図５１を用いて、本技術に係る第９の実施形態の固体撮像装置について、詳細に説明をする。図５１は、固体撮像装置９０００−１２の９６（１２×８）画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）である。
固体撮像装置９０００−１２は、カラーフィルタのクアッドベイヤ（Ｑｕａｄ Ｂａｙｅｒ）配列構造を有し、１単位を４画素とする。図５１では、青色光を透過する４つのフィルタ８を有する４つの画素の１単位（９０００−１２−Ｂ）が、シアン光を透過するフィルタ７を有する４つの測距画素（９０００−１２−１ａ、９０００−１２−１ｂ、９０００−１２−１ｃ及び９０００−１２−１ｄ）の１単位９０００−１２−１に置き換えられて、４画素分の測距画素が形成され、そして、隔壁部４−２及び隔壁部９−２が格子状に形成されている。なお、オンチップレンズ１０−１２は１単位（４画素毎）に形成されている。１単位９０００−１２−２及び１単位９０００−１２−３も同様に構成されている。
本技術に係る第９の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第８の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第１０〜第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜１１．第１０の実施形態（固体撮像装置の例１０）＞
本技術に係る第１０の実施形態（固体撮像装置の例１０）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有するフィルタの材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料とを含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料と、を含み、光吸収性を有する材料は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等が挙げられる。
さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成される。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第１０の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第１０の実施形態の固体撮像装置について、図４１を用いて説明をする。
図４１は、固体撮像装置４０００−２の１つの画素の断面図である。なお、図４１には、便宜上、その１つの画素の左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。
固体撮像装置４０００−２は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４１中ではシアンフィルタ７）及び隔壁部４−１及び隔壁部９−１、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４１中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
固体撮像装置４０００−２によれば、隔壁部４−１は、例えば、全画素に配置されて（全画素のそれぞれの画素間に配置されてもよい。）、隔壁部９−１は測距画素（例えば像面位相差画素）を囲むようにして配置されるので、撮像画素の混色改善、かつ、フレア横筋抑制が可能である。なお、隔壁部４−１及び隔壁部９−１の詳細については上記で述べたとおりであるのでここでは説明を省略する。
本技術に係る第１０の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第９の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第１１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜１２．第１１の実施形態（固体撮像装置の例１１）＞
本技術に係る第１１の実施形態（固体撮像装置の例１１）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、測距画素に置き換えられた少なくとも１つの撮像画素が有するフィルタの材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料とを含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料と、を含み、光吸収性を有する材料は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等が挙げられる。
さらに、隔壁部は、少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成される。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第１１の実施形態の固体撮像装置によれば、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第１１の実施形態の固体撮像装置について、図４２（図４２（ａ−１）〜図４２（ａ−４））を用いて説明をする。
図４２（ａ−１）〜図４２（ａ−４）は、固体撮像装置５０００−３−Ｃ、固体撮像装置５０００−３−Ｂ、固体撮像装置５０００−３−Ｒ及び固体撮像装置５０００−３−Ｇのそれぞれの１つの画素の断面図である。なお、図４２（ａ−１）〜図４２（ａ−４）には、便宜上、それらの１つの画素のそれぞれの左隣の画素と右隣の画素との一部も示されている。
固体撮像装置５０００−３（５０００−３−Ｃ）は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４２（ａ−１）中ではシアンフィルタ７）及び隔壁部４−２及び隔壁部９−１、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４２（ａ−１）中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
図４２（ａ−１）に示されるように、固体撮像装置５０００−３−Ｃには、光入射側から順に層間膜２−１と層間膜２−２とが形成され、層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間を仕切るように（図４２（ａ−１）中の上下方向）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６又は第６遮光膜１０７とが形成されている。第６遮光膜１０７は、測距画素（フィルタ７）の右半分の部分において、受光する光を遮光するように、図４０（ａ）中では、第４遮光膜１０５に対して左方向に延在している。第５遮光膜１０６は、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。なお、図４２（ａ−１）中では、第６遮光膜１０７の左方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の左右方向の延在幅に対して大きい。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５、第５遮光膜１０６及び第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
固体撮像装置５０００−３（５０００−３−Ｂ）は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４２（ａ−２）中ではブルーフィルタ８）及び隔壁部４−２及び隔壁部９−２、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４２（ａ−２）中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
図４２（ａ−２）に示されるように、固体撮像装置５０００−３−Ｂには、光入射側から順に層間膜２−１と層間膜２−２とが形成され、層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間を仕切るように（図４２（ａ−２）中の上下方向）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６又は第６遮光膜１０７とが形成されている。第６遮光膜１０７は、図４２（ａ−２）中では、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。第５遮光膜１０６も、同様に、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。図４２（ａ−２）中では、第６遮光膜１０７の左右方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の左右方向の延在幅に対して略同じである。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５、第５遮光膜１０６及び第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
固体撮像装置５０００−３（５０００−３−Ｒ）は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４２（ａ−３）中ではレッドフィルタ６）及び隔壁部４−２及び隔壁部９−２、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４２（ａ−３）中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
図４２（ａ−３）に示されるように、固体撮像装置５０００−３−Ｒには、光入射側から順に層間膜２−１と層間膜２−２とが形成され、層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間を仕切るように（図４２（ａ−３）中の上下方向）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６又は第６遮光膜１０７とが形成されている。第６遮光膜１０７は、図４２（ａ−３）中では、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。第５遮光膜１０６も、同様に、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。図４２（ａ−３）中では、第６遮光膜１０７の左右方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の左右方向の延在幅に対して略同じである。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５、第５遮光膜１０６及び第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
固体撮像装置５０００−３（５０００−３−Ｇ）は、画素毎に、光入射側から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、フィルタ（図４２（ａ−４）中ではグリーンフィルタ５）及び隔壁部４−２及び隔壁部９−２、平坦膜３、層間膜（酸化膜）２−１及び２−２、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図４２（ａ−４）中では不図示）並びに配線層（不図示）を少なくとも備えている。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。
図４２（ａ−４）に示されるように、固体撮像装置５０００−３−Ｇには、光入射側から順に層間膜２−１と層間膜２−２とが形成され、層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間を仕切るように（図４２（ａ−４）中の上下方向）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６又は第６遮光膜１０７とが形成されている。第６遮光膜１０７は、図４２（ａ−４）中では、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。第５遮光膜１０６も、同様に、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。図４２（ａ−４）中では、第６遮光膜１０７の左右方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の左右方向の延在幅に対して略同じである。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５、第５遮光膜１０６及び第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
固体撮像装置５０００−３によれば、隔壁部４−２及び隔壁部９−２は、例えば、全画素に配置されて（全画素のそれぞれの画素間に配置されてもよい。）、隔壁部９−１は測距画素（例えば像面位相差画素）を囲むようにして配置されるので、撮像画素の混色改善、かつ、フレア横筋抑制が可能である。なお、隔壁部４−２、隔壁部９−１及び隔壁部９−２の詳細については上記で述べたとおりであるのでここでは説明を省略する。
本技術に係る第１１の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第１０の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第１２〜第１３の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜１３．第１２の実施形態（固体撮像装置の例１２）＞
本技術に係る第１２の実施形態（固体撮像装置の例１２）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素（以下、通常画素ともいう。）を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、該少なくとも１つの測距画素に置き換えられた該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素に置き換えられた該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該少なくとも１つの測距画素が有するフィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料を含む。
隔壁部は、測距画素に置き換えられた撮像画素（例えば、青色光を透過する画素（Ｂ画素））と同種の撮像画素（Ｂ画素）であって、測距画素に置き換えられていない撮像画素（Ｂ画素）を囲むようにして形成されてよく、測距画素がシアン光を透過するフィルタを有するときは、隔壁部は、シアン光を透過するフィルタから構成されてよく、測距画素が白色光を透過するフィルタを有するときは、隔壁部は、白色光を透過するフィルタから構成されてよい。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第１２の実施形態の固体撮像装置によれば、測距画素自身の感度を低下させないで、画素間の混色を抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第１２の実施形態の固体撮像装置について、図５７を用いて説明をする。
図５７には、固体撮像装置５７００が示されている。図５７（ａ−２）は、光入射側から見た、固体撮像装置５７００ａ（固体撮像装置５７００）の１６画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、図５７（ａ−１）は、図５７（ａ−２）に示されるＡ５７ａ−Ｂ５７ａ線に従った固体撮像装置５７００ａ（固体撮像装置５７００）の２つの通常画素（撮像画素）（２画素分）の断面図である。
図５７（ｂ−２）は、光入射側から見た、固体撮像装置５７００ｂ（固体撮像装置５７００）の１６画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、図５７（ｂ−１）は、図５７（ｂ−２）に示されるＡ５７ｂ−Ｂ５７ｂ線に従った固体撮像装置５７００ｂ（固体撮像装置５７００）の１つの通常画素（撮像画素）（図５７（ｂ−１）では左側）と１つの測距画素（図５７（ｂ−１）では右側）と（合計で２画素分）の断面図である。
図５７（ａ−２）に示されるように、固体撮像装置５７００−ａにおいては、通常画素（撮像画素）として、青色光を透過するフィルタ８を有する画素、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素及び赤色光を透過するフィルタ６を有する画素が形成されている。各フィルタは、光入射側からの平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）、矩形状（正方形でもよい。）を有している。次に、図５７（ｂ−２）に示されるように、固体撮像装置５７００−ｂにおいては、通常画素（撮像画素）として、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素及び赤色光を透過するフィルタ６を有する画素が形成され、測距画素として、シアン光を透過するフィルタ７を有する画素が形成されている。各フィルタは、光入射側からの平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。そして、図５７（ｂ−２）に示されるシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素が配置されている位置に対応する通常画素（図５７（ａ−２）においては、青色光を透過するフィルタ８を有する画素）を、測距画素が有するシアン光を透過するフィルタの材料と同一の材料で囲んでなる隔壁部９−５７が形成されている。なお、測距画素に置き換えられる通常画素（すなわち、測距画素が配置されている位置に対応する通常画素）の選定はパターン化されてもよいしランダムでもよい。
図５７（ａ−１）に示されるように、固体撮像装置５７００ａの２画素分の左側の画素（通常画素）は、光入射側（図５７（ａ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、緑色光を透過するフィルタ５、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５７（ａ−１）中では不図示）と、配線層（図５７（ａ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間（左右の画素間）を仕切るように（図５７（ａ−１）中の上下方向に）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６とが形成されている。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５及び第５遮光膜１０６は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
固体撮像装置５７００ａの２画素分の右側の画素（通常画素）（Ｒ５７ａの範囲）は、光入射側（図５７（ａ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、青色光を透過するフィルタ８及び隔壁部９−５７、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５７（ａ−１）中では不図示）と、配線層（図５７（ａ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。隔壁部９−５７は、断面視では、青色光を透過するフィルタ８の左右の両側に配されている。隔壁部９−５７の高さ（図５７（ａ−１）中では上下方向の長さ）は、図５７（ａ−１）中では、フィルタ８の高さと略同等であるが、隔壁部９−５７の高さ（図５７（ａ−１）中では上下方向の長さ）は、フィルタ８の高さよりも低くてもよいし、高くてもよい。
図５７（ｂ−１）に示されるように、固体撮像装置５７００ｂの２画素分の左側の画素（通常画素）は、光入射側（図５７（ｂ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、緑色光を透過するフィルタ５、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５７（ｂ−１）中では不図示）と、配線層（図５７（ｂ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間（左右の画素間）を仕切るように（図５７（ｂ−１）中の上下方向に）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６とが形成されている。
固体撮像装置５７００ｂの２画素分の右側の画素（測距画素）は、光入射側（図５７（ｂ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、シアン光を透過するフィルタ７、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５７（ｂ−１）中では不図示）と、配線層（図５７（ａ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。層間膜（酸化膜）２−２には、第６遮光膜１０７が形成されている。第６遮光膜１０７は、測距画素（フィルタ７）の右半分の部分において、受光する光を遮光するように、図５７（ｂ−１）中では、左方向に延在している。一方、第５遮光膜１０６は、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。なお、図５７（ｂ−１）中では、第６遮光膜１０７の左方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の左右方向の延在幅に対して大きい。第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
固体撮像装置５７００によれば、測距画素（フィルタ７を有する画素）自身の感度を低下させないで、図５７（ａ−１）に示される矢印Ｐ５７ａに示されるように、シアン光を透過するフィルタの材料と略同一の材料から構成される隔壁部９−５７の形成により、隣接画素（フィルタ５を有する画素（Ｇ画素））への漏れ込む量（シアン光の光量）と、図５７（ｂ−１）に示される矢印Ｐ５７ｂに示されるように、シアン光を透過するフィルタ７からの隣接画素（フィルタ５を有する画素（Ｇ画素））への漏れ込む量（シアン光の光量）とが揃うため、筋等が発生しない（見えない）。
本技術に係る第１２の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第１３の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容及び下記で述べる本技術に係る第１３の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用することができる。
＜１４．第１３の実施形態（固体撮像装置の例１３）＞
本技術に係る第１３の実施形態（固体撮像装置の例１３）の固体撮像装置は、一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素（以下、通常画素ともいう。）を備え、撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、複数の撮像画素のうち少なくとも１つの撮像画素が、特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、少なくとも１つの測距画素が形成され、該少なくとも１つの測距画素に置き換えられた該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素に置き換えられた該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタと隣り合うフィルタとの間に、隔壁部が形成され、隔壁部が、該少なくとも１つの測距画素が有するフィルタの材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料とを含む、固体撮像装置である。すなわち、隔壁部は、測距画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料と、光吸収性を有する材料とを含み、光吸収性を有する材料は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等が挙げられる。
測距画素が有するフィルタを構成する材料と略同一である材料から構成される隔壁部（第１隔壁部と称してもよい。）は、測距画素に置き換えられた撮像画素（例えば、青色光を透過する画素（Ｂ画素））と同種の撮像画素（Ｂ画素）であって、測距画素に置き換えられていない撮像画素（Ｂ画素）を囲むようにして形成されてよく、測距画素がシアン光を透過するフィルタを有するときは、隔壁部は、シアン光を透過するフィルタから構成されてよく、測距画素が白色光を透過するフィルタを有するときは、隔壁部は、白色光を透過するフィルタから構成されてよい。光吸収性を有する材料から構成される隔壁部（第２隔壁部と称してもよい。）は、測距画素及び撮像画素を囲むようにして、光入射側からの平面視で格子状に形成されてよい。
測距画素が有するフィルタは、特定の波長帯域の光を透過するカラーフィルタ、透明膜、オンチップレンズを形成するシリコン酸化膜等の材料のいずれかを有して形成されてよい。また、測距画素が有するフィルタは、赤外光、紫外光、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含んでもよい。
本技術に係る第１３の実施形態の固体撮像装置によれば、測距画素自身の感度を低下させないで、画素間の混色を更に抑制し、また、測距画素からの混色と通常画素（撮像画素）からの混色との差を更に改善することが可能であり、マイクロレンズの無効領域から入ってくる迷光を遮光することができ、撮像特性を改善することが可能であり、さらに、画素間の混色をなくすことでフレアやムラの特性を改善することが可能であり、隔壁部を画素と同時にリソグラフィで形成することができ、コストを増大させずに形成可能であり、金属膜で形成された遮光壁と比較して、デバイス感度の低下を抑制することが可能である。
本技術に係る第１３の実施形態の固体撮像装置について、図５８を用いて説明をする。
図５８には、固体撮像装置５８００が示されている。図５８（ａ−２）は、光入射側から見た、固体撮像装置５８００ａ（固体撮像装置５８００）の１６画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、図５８（ａ−１）は、図５８（ａ−２）に示されるＡ５８ａ−Ｂ５８ａ線に従った固体撮像装置５８００ａ（固体撮像装置５８００）の２つの通常画素（撮像画素）（２画素分）の断面図である。
図５８（ｂ−２）は、光入射側から見た、固体撮像装置５８００ｂ（固体撮像装置５８００）の１６画素分の上面図（フィルタ（カラーフィルタ）の平面レイアウト図）であり、図５８（ｂ−１）は、図５８（ｂ−２）に示されるＡ５８ｂ−Ｂ５８ｂ線に従った固体撮像装置５８００ｂ（固体撮像装置５８００）の１つの通常画素（撮像画素）（図５８（ｂ−１）では左側）と１つの測距画素（図５８（ｂ−１）では右側）と（合計で２画素分）の断面図である。
図５８（ａ−２）に示されるように、固体撮像装置５８００−ａにおいては、通常画素（撮像画素）として、青色光を透過するフィルタ８を有する画素、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素及び赤色光を透過するフィルタ６を有する画素が形成されている。各フィルタは、光入射側からの平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）、矩形状（正方形でもよい。）を有している。次に、図５８（ｂ−２）に示されるように、固体撮像装置５８００−ｂにおいては、通常画素（撮像画素）として、緑色光を透過するフィルタ５を有する画素及び赤色光を透過するフィルタ６を有する画素が形成され、測距画素として、シアン光を透過するフィルタ７を有する画素が形成されている。各フィルタは、光入射側からの平面視で４つの頂点が略角取りされている（４つの角が略直角である）矩形状（正方形でもよい。）を有している。測距画素は、例えば、像面位相差画素が挙げられるが、これに限られず、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ-ｏｆ-Ｆｌｉｇｈｔ）技術を利用して距離情報を取得する画素、赤外線受光画素、特定の用途に利用できる狭帯域の波長を受光する画素、輝度変化を測定する画素等でもよい。そして、図５８（ｂ−２）に示されるシアン光を透過するフィルタ７を有する測距画素が配置されている位置に対応する通常画素（図５８（ａ−２）においては、青色光を透過するフィルタ８を有する画素）を、測距画素が有するシアン光を透過するフィルタの材料と同一の材料で囲んでなる隔壁部９−５７が形成されている。なお、測距画素に置き換えられる通常画素（すなわち、測距画素が配置されている位置に対応する通常画素）の選定はパターン化されてもよいしランダムでもよい。
図５８（ａ−２）及び図５８（ｂ−２）に示されるように、測距画素（フィルタ７）及び／又は通常画素（撮像画素）（フィルタ５、フィルタ６及びフィルタ８）を囲むようにして、撮像画素と撮像画素との境界部、撮像画素と測距画素との境界部又は撮像画素と測距画素との境界部及び／又は境界部近傍に、隔壁部４−５８が形成されている。そして、隔壁部４−５８は、光入射側の複数のフィルタの平面視（全画素の平面視でもよい。）からでは、格子状に形成されている。隔壁部４−５８は、例えば、カーボンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜、チタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜等から構成される。
図５８（ａ−１）に示されるように、固体撮像装置５８００ａの２画素分の左側の画素（通常画素）は、光入射側（図５８（ａ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、緑色光を透過するフィルタ５、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５８（ａ−１）中では不図示）と、配線層（図５８（ａ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間（左右の画素間）を仕切るように（図５８（ａ−１）中の上下方向に）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６とが形成されている。第３遮光膜１０４、第４遮光膜１０５及び第５遮光膜１０６は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
固体撮像装置５８００ａの２画素分の右側の画素（通常画素）（Ｒ５８ａの範囲）は、光入射側（図５８（ａ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、青色光を透過するフィルタ８、隔壁部９−５７と、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５８（ａ−１）中では不図示）と、配線層（図５８（ａ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。隔壁部９−５７は、断面視では、青色光を透過するフィルタ８の左右の両側に配されている。隔壁部９−５７の高さ（図５８（ａ−１）中では上下方向の長さ）は、図５８（ａ−１）中では、フィルタ８の高さと略同等であるが、隔壁部９−５７の高さ（図５８（ａ−１）中では上下方向の長さ）は、フィルタ８の高さよりも低くてもよいし、高くてもよい。
隔壁部４−５８は、固体撮像装置５８００ａの左側の画素（通常画素）と右側の画素（通常画素）との間（画素間）で、平坦化膜上（図５８（ａ−１）では不図示）であって、第３遮光膜１０４の直上及び直上付近に形成されている。隔壁部４−５８の高さ（図５８（ａ−１）中では上下方向の長さ）は、図５８（ａ−１）中では、フィルタ８又はフィルタ５の高さよりも低いが、略同等であってもよいし、高くてもよい。
図５８（ｂ−１）に示されるように、固体撮像装置５８００ｂの２画素分の左側の画素（通常画素）は、光入射側（図５８（ｂ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、緑色光を透過するフィルタ５、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５８（ｂ−１）中では不図示）と、配線層（図５８（ｂ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。層間膜２−１にはインナーレンズ１０−１が形成されている。層間膜（酸化膜）２−１には、第３遮光膜１０４が、画素間（左右の画素間）を仕切るように（図５８（ｂ−１）中の上下方向に）形成されている。層間膜（酸化膜）２−２には、光入射側から順に、第４遮光膜１０５と第５遮光膜１０６とが形成されている。
固体撮像装置５８００ｂの２画素分の右側の画素（測距画素）は、光入射側（図５８（ｂ−１）の上側）から順に、マイクロレンズ（オンチップレンズ）１０、シアン光を透過するフィルタ７、層間膜（酸化膜）２−１と、層間膜（酸化膜）２−２と、光電変換部（例えば、フォトダイオード）が形成された半導体基板（図５８（ｂ−１）中では不図示）と、配線層（図５８（ｂ−１）中では不図示）とを少なくとも備えている。層間膜（酸化膜）２−２には、第６遮光膜１０７が形成されている。第６遮光膜１０７は、測距画素（フィルタ７）の右半分の部分において、受光する光を遮光するように、図５８（ｂ−１）中では、左方向に延在している。一方、第５遮光膜１０６は、第４遮光膜１０５に対して左右方向に略均等になるように延在している。なお、図５８（ｂ−１）中では、第６遮光膜１０７の左方向の延在幅は、第５遮光膜１０６の左右方向の延在幅に対して大きい。第６遮光膜１０７は、例えば、絶縁膜、金属膜でよい。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などから構成されて良い。金属膜は、例えば、タングステン、アルミニウム、銅などから構成されてよい。
隔壁部４−５８は、固体撮像装置５８００ｂの左側の画素（通常画素）と右側の画素（測距画素）との間（画素間）で、平坦化膜上（図５８（ｂ−１）では不図示）であって、第３遮光膜１０４の直上及び直上付近に形成されている。隔壁部４−５８の高さ（図５８（ｂ−１）中では上下方向の長さ）は、図５８（ｂ−１）中では、フィルタ７又はフィルタ５の高さよりも低いが、略同等であってもよいし、高くてもよい。
固体撮像装置５８００によれば、測距画素（フィルタ７を有する画素）自身の感度を低下させないで、図５８（ａ−１）に示される矢印Ｐ５８ａに示されるように、シアン光を透過するフィルタの材料と略同一の材料から構成される隔壁部９−５７の形成により、隣接画素（フィルタ５を有する画素（Ｇ画素））への漏れ込む量（混色の量）と、図５８（ｂ−１）に示される矢印Ｐ５８ｂに示されるように、シアン光を透過するフィルタ７からの隣接画素（フィルタ５を有する画素（Ｇ画素））への漏れ込む量（混色の量）とが揃うため、筋等が発生しない（見えない）。そして、図５８（ａ―１）に示される破線矢印Ｑ５８ａ及び図５８（ｂ―１）に示される破線矢印Ｑ５８ｂに示されるように、隔壁部４−５８の形成により、隣接画素（フィルタ５を有する画素（Ｇ画素））への漏れ込む量（混色の量）を低減することができる。
本技術に係る第１３の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１〜第１２の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容がそのまま適用することができる。
＜１５．光漏れ率改善効果の確認＞
本技術に係る固体撮像装置（例えば、本技術に係る第１〜第１３の実施形態の固体撮像装置）についての光漏れ率改善効果について説明をする。サンプルとしては、固体撮像装置Ｚ−１、固体撮像装置Ｚ−２、固体撮像装置Ｚ−３、固体撮像装置Ｚ−４及び固体撮像装置Ｚ−５を用いる。固体撮像装置Ｚ−１は、固体撮像装置Ｚ−２、固体撮像装置Ｚ−３、固体撮像装置Ｚ−４及び固体撮像装置Ｚ−５に対する基準サンプル（比較サンプル）であり、隔壁部を有さない。固体撮像装置Ｚ−２は、本技術に係る第８の実施形態の固体撮像装置に相当するサンプルであり、固体撮像装置Ｚ−３は、本技術に係る第９の実施形態の固体撮像装置に相当するサンプルである。固体撮像装置Ｚ−４は、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置に相当するサンプルであり、測距画素（位相差画素）にはシアン光を透過するフィルタ（シアンフィルタ）が配されている。固体撮像装置Ｚ−５は、本技術に係る第７の実施形態の固体撮像装置に相当するサンプルであり、測距画素（位相差画素）には白光を透過するフィルタ（透明フィルタ）が配されている。
まず、光漏れ率改善効果を確認するための測定及び評価の方法を説明する。
［測定方法及び評価方法］
・平行光光源を、固体撮像装置（イメージセンサ）Ｚ−１〜Ｚ−５に対し水平方向に振りながら照射したことによる画像を取得する。
・測距画素（位相差画素）の水平方向に隣接する緑色光を透過する（Ｇｒ）画素（撮像画素）の出力値に対する、測距画素（位相差画素）に隣接していない緑色光を透過する（Ｇｒ）画素の出力値との差分値の絶対値を算出する。
・差分値に対する、測距画素（位相差画素）に隣接していない緑色光を透過する（Ｇｒ）画素の出力値で規格化した値を光漏れ率として算出する。
・特定の角度範囲における光漏れ率の積分値で、基準サンプル（比較サンプル）である固体撮像装置Ｚ−１に対する比で改善効果を比較する。
光漏れ率改善効果の結果を図５６に示す。図５６は、光漏れ率改善効果の結果を示す図である。図５６の縦軸は、光漏れ率積分値であり、図５６の横軸は、サンプル名（固体撮像装置Ｚ−１〜Ｚ−５）を示す。
図５６に示されるように、光漏れ率積分値が１００％である固体撮像装置Ｚ−１（基準サンプル）に対して、固体撮像装置Ｚ−２の光漏れ率積分値は４５％であり、固体撮像装置Ｚ−３の光漏れ率積分値は１２％であり、固体撮像装置Ｚ−４の光漏れ率積分値は５％であり、固体撮像装置Ｚ−５の光漏れ率積分値は７％であった。
以上より、本技術に係る固体撮像装置（固体撮像装置Ｚ−２〜Ｚ−５）が光漏れ率改善効果を有することを確認することができた。また、固体撮像装置Ｚ−２〜Ｚ−５の中でも、本技術に係る第７の実施形態に相当する固体撮像装置Ｚ−４及びＺ−５の光漏れ率改善効果が顕著であった。そして、固体撮像装置Ｚ−２〜Ｚ−５の中で、固体撮像装置Ｚ−４の光漏れ率改善の度合い（レベル）が、５％で一番優れていた。
＜１６．第１４の実施形態（電子機器の例）＞
本技術に係る第１４の実施形態の電子機器は、本技術に係る第１の実施形態〜第１３の実施形態の固体撮像装置のうち、いずれか１つの実施形態の固体撮像装置が搭載された電子機器である。以下に、本技術に係る第１４の実施形態の電子機器について詳細に述べる。
＜１７．本技術を適用した固体撮像装置の使用例＞
図７６は、イメージセンサとしての本技術に係る第１〜第１３の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。
上述した第１〜第１３の実施形態の固体撮像装置は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングするさまざまなケースに使用することができる。すなわち、図７６に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置（例えば、上述した第１４の実施形態の電子機器）に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
第１〜第１３の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
図７７は、本技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。
図７７に示される撮像装置２０１ｃは、光学系２０２ｃ、シャッタ装置２０３ｃ、固体撮像装置２０４ｃ、制御回路２０５ｃ、信号処理回路２０６ｃ、モニタ２０７ｃ、およびメモリ２０８ｃを備えて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
光学系２０２ｃは、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの光（入射光）を固体撮像装置２０４ｃに導き、固体撮像装置２０４ｃの受光面に結像させる。
シャッタ装置２０３ｃは、光学系２０２ｃおよび固体撮像装置２０４ｃの間に配置され、駆動回路１００５ｃの制御に従って、固体撮像装置２０４ｃへの光照射期間および遮光期間を制御する。
固体撮像装置２０４ｃは、光学系２０２ｃおよびシャッタ装置２０３ｃを介して受光面に結像される光に応じて、一定期間、信号電荷を蓄積する。固体撮像装置２０４ｃに蓄積された信号電荷は、制御回路２０５ｃから供給される駆動信号（タイミング信号）に従って転送される。
制御回路２０５ｃは、固体撮像装置２０４ｃの転送動作、および、シャッタ装置２０３ｃのシャッタ動作を制御する駆動信号を出力して、固体撮像装置２０４ｃおよびシャッタ装置２０３ｃを駆動する。
信号処理回路２０６ｃは、固体撮像装置２０４ｃから出力された信号電荷に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路２０６ｃが信号処理を施すことにより得られた画像（画像データ）は、モニタ２０７ｃに供給されて表示されたり、メモリ２０８ｃに供給されて記憶（記録）されたりする。
＜１８．本技術を適用した固体撮像装置の適用例＞
以下、上記の第１〜第１１の実施の形態において説明した固体撮像装置（イメージセンサ）の適用例（適用例１〜６）について説明する。上記実施の形態等における固体撮像装置はいずれも、様々な分野における電子機器に適用可能である。ここでは、その一例として、撮像装置（カメラ）（適用例１）、内視鏡カメラ（適用例２）、ビジョンチップ（人工網膜（適用例３）、生体センサ（適用例４）、内視鏡手術システム（提供例５）及び移動体（適用例６）について説明する。なお、上記の＜１４．本技術を適用した固体撮像装置の使用例＞の欄で説明をした撮像装置も、本技術に係る第１〜１１の実施の形態において説明した固体撮像装置（イメージセンサ）の適用例の一つである。
（適用例１）
図７８は、撮像装置（撮像装置３ｂ）の全体構成を表した機能ブロック図である。撮像装置３ｂは、例えばデジタルスチルカメラまたはデジタルビデオカメラであり、光学系３１ｂと、シャッタ装置３２ｂと、イメージセンサ１ｂと、信号処理回路３３ｂ（画像処理回路３３Ａｂ、ＡＦ処理回路３３Ｂｂ）と、駆動回路３４ｂと、制御部３５ｂとを備えている。
光学系３１ｂは、被写体からの像光（入射光）をイメージセンサ１ｂの撮像面上に結像させる１または複数の撮像レンズを含むものである。シャッタ装置３２ｂは、イメージセンサ１ｂへの光照射期間（露光期間）および遮光期間を制御するものである。駆動回路３４ｂは、シャッタ装置３２の開閉駆動を行うと共に、イメージセンサ１ｂにおける露光動作および信号読み出し動作を駆動するものである。信号処理回路３３ｂは、イメージセンサ１ｂからの出力信号（ＳＧ１ｂ、ＳＧ２ｂ）に対して、所定の信号処理、例えばデモザイク処理やホワイトバランス調整処理等の各種補正処理を施すものである。制御部３５ｂは、例えばマイクロコンピュータから構成され、駆動回路３４ｂにおけるシャッタ駆動動作およびイメージセンサ駆動動作を制御すると共に、信号処理回路３３ｂにおける信号処理動作を制御するものである。
この撮像装置３ｂでは、入射光が、光学系３１ｂ、シャッタ装置３２ｂを介してイメージセンサ１ｂにおいて受光されると、イメージセンサ１ｂでは、その受光量に基づく信号電荷が蓄積される。駆動回路３４ｂにより、イメージセンサ１ｂの各画素２ｂに蓄積された信号電荷が読み出し（撮像画素２Ａｂから得られた電気信号ＳＧ１ｂおよび像面位相差画素２Ｂｂから得られた電気信号ＳＧ２ｂ）がなされ、読み出された電気信号ＳＧ１ｂ、ＳＧ２ｂは信号処理回路３３ｂの画像処理回路３３ＡｂおよびＡＦ処理回路３３Ｂｂへ出力される。イメージセンサ１ｂから出力された出力信号は、信号処理回路３３ｂにおいて所定の信号処理が施され、映像信号Ｄｏｕｔとして外部（モニタ等）へ出力されるが、あるいは、図示しないメモリ等の記憶部（記憶媒体）に保持される。
（適用例２）
図７９は、適用例２に係る内視鏡カメラ（カプセル型内視鏡カメラ３Ａｂ）の全体構成を表す機能ブロック図である。カプセル型内視鏡カメラ３Ａｂは、光学系３１ｂと、シャッタ装置３２ｂと、イメージセンサ１ｂと、駆動回路３４ｂと、信号処理回路３３ｂと、データ送信部３６と、駆動用バッテリー３７ｂと、姿勢（方向、角度）感知用のジャイロ回路３８ｂとを備えている。これらのうち、光学系３１ｂ、シャッタ装置３２ｂ、駆動回路３４ｂおよび信号処理回路３３ｂは、上記撮像装置３において説明した光学系３１ｂ、シャッタ装置３２ｂ、駆動回路３４ｂおよび信号処理回路３３ｂと同様の機能を有している。但し、光学系３１ｂは、４次元空間における複数の方位（例えば全方位）での撮影が可能となっていることが望ましく、１つまたは複数のレンズにより構成されている。ただし、本例では、信号処理回路３３ｂにおける信号処理後の映像信号Ｄ１およびジャイロ回路３８ｂから出力された姿勢感知信号Ｄ２ｂは、データ送信部４５ｂを通じて無線通信により外部の機器へ送信されるようになっている。
なお、上記実施の形態におけるイメージセンサを適用可能な内視鏡カメラとしては、上記のようなカプセル型のものに限らず、例えば図８０に示したような挿入型の内視鏡カメラ（挿入型内視鏡カメラ３Ｂｂ）であってもよい。挿入型内視鏡カメラ３Ｂｂは、上記カプセル型内視鏡カメラ３Ａにおける一部の構成と同様、光学系３１ｂ、シャッタ装置３２ｂ、イメージセンサ１、駆動回路３４ｂ、信号処理回路３３ｂおよびデータ送信部３５ｂを備えている。但し、この挿入型内視鏡カメラ３Ｂｂは、更に、装置内部に格納可能なアーム３９ａｂと、このアーム３９ａｂを駆動する駆動部３９ｂとが付設されている。このような挿入型内視鏡カメラ３Ｂｂは、駆動部３９ｂへアーム制御信号ＣＴＬを伝送するための配線４０Ａｂと、撮影画像に基づく映像信号Ｄｏｕｔを伝送するための配線４０Ｂｂとを有するケーブル４０ｂに接続されている。
（適用例３）
図８１は、適用例３に係るビジョンチップ（ビジョンチップ４ｂ）の全体構成を表す機能ブロック図である。ビジョンチップ４ｂは、眼の眼球Ｅ１ｂの奥側の壁（視覚神経を有する網膜Ｅ２ｂ）の一部に、埋め込まれて使用される人口網膜である。このビジョンチップ４ｂは、例えば網膜Ｅ２ｂにおける神経節細胞Ｃ１ｂ、水平細胞Ｃ２ｂおよび視細胞Ｃ３ｂのうちのいずれかの一部に埋設されており、例えばイメージセンサ１ｂと、信号処理回路４１ｂと、刺激電極部４２ｂとを備えている。これにより、眼への入射光に基づく電気信号をイメージセンサ１ｂにおいて取得し、その電気信号を信号処理回路４１ｂにおいて処理することにより、刺激電極部４２ｂへ所定の制御信号を供給する。刺激電極部４２ｂは、入力された制御信号に応じて視覚神経に刺激（電気信号）を与える機能を有するものである。
（適用例４）
図８２は、適用例４に係る生体センサ（生体センサ５ｂ）の全体構成を表す機能ブロック図である。生体センサ５ｂは、例えば指Ａｂに装着可能な血糖値センサであり、半導体レーザ５１ｂと、イメージセンサ１ｂと、信号処理回路５２ｂとを備えたものである。半導体レーザ５１ｂは、例えば赤外光（波長７８０ｎｍ以上）を出射するＩＲ（infrared laser）レーザである。このような構成により、血中のグルコース量に応じたレーザ光の吸収具合をイメージセンサ１ｂによりセンシングし、血糖値を測定するようになっている。
（適用例５）
［内視鏡手術システムへの応用例］
本技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術（本技術）は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図８３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
図８３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ： Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
図８４は、図８３に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
撮像部１１４０２は、撮像装置（撮像素子）で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１０４０２に適用することができる。内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に本開示に係る技術を適用することにより、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等の性能や品質を向上させることができる。
ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
（適用例６）
［移動体への応用例］
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
図８５は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図８５に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図８５の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図８６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図８６では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
なお、図８６には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
以上、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１２０３１の性能や品質を向上させることができる。
なお、本技術は、上述した実施形態及び適用例（応用例）に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
また、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
［１］
一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、
該撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタと、を少なくとも有し、
該複数の撮像画素のうち少なくとも１つの該撮像画素が、該特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、
該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、
該隔壁部が、該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置。
［２］
前記隔壁部が、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成される、［１］に記載の固体撮像装置。
［３］
前記隔壁部が、前記撮像画素を囲むようにして、前記撮像画素が有する前記フィルタと、前記撮像画素が有する前記フィルタと隣り合う前記フィルタとの間に形成される、［１］又は［２］に記載の固体撮像装置。
［４］
前記測距画素と前記撮像画素との間に形成されて、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、
２つの前記撮像画素の間に形成されて、前記撮像画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、が異なる、［３］に記載の固体撮像装置。
［５］
前記測距画素と前記撮像画素との間に形成されて、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、
２つの前記撮像画素の間に形成されて、前記撮像画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、が略同一である、［３］に記載の固体撮像装置。
［６］
前記隔壁部が複数層から構成される、［１］から［５］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［７］
前記隔壁部が、光入射側から順に、第１有機膜と、第２有機膜とから構成される、［６］に記載の固体撮像装置。
［８］
前記第１有機膜が光透過性を有する樹脂膜から構成される、［１］に記載の固体撮像装置。
［９］
前記光透過性を有する樹脂膜が、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光、又はイエロー光を透過する樹脂膜である、［８］に記載の固体撮像装置。
［１０］
前記第２有機膜が光吸収性を有する樹脂膜から構成される、［７］から［９］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［１１］
前記光吸収性を有する樹脂膜が、カーボンブラック顔料又はチタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜である、［１０］に記載の固体撮像装置。
［１２］
前記隔壁部の光入射側とは反対側に形成された遮光膜を有する、［１］から［１１］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［１３］
前記遮光膜が金属膜又は絶縁膜である、［１２］に記載の固体撮像装置。
［１４］
前記遮光膜が、光入射側順に、第４遮光膜と第２遮光膜とから構成される、［１２］又は［１３］に記載の固体撮像装置。
［１５］
前記第２の遮光膜が、前記測距画素が受光する光を遮光するように形成される、［１４］に記載の固体撮像装置。
［１６］
前記複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなり、
前記複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている、［１］から［１４］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［１７］
前記青色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成され、
前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う４つの前記緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部が形成され、
該隔壁部が、該青色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含む、［１６］に記載の固体撮像装置。
［１８］
前記赤色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成され、
前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う４つの前記緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部が形成され、
該隔壁部が、該赤色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含む、［１６］に記載の固体撮像装置。
［１９］
前記緑色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成され、
前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う２つの前記青色光を透過するフィルタとの間と、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う２つの前記赤色光を透過するフィルタとの間と、に隔壁部が形成され、
該隔壁部が、該緑色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含む、［１６］に記載の固体撮像装置。
［２０］
前記測距画素が有する前記フィルタが、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光、又はイエロー光を透過する材料を含む、［１］から［１９］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［２１］
複数の撮像画素を備え、
前記撮像画素はそれぞれ半導体基板に形成された光電変換部と、前記光電変換部の光入射面側に形成されたフィルタとを有し、
前記複数の撮像画素のうちの少なくとも１つの前記撮像画素に、測距画素が形成され、
前記測距画素のフィルタと前記測距画素に隣接する撮像画素のフィルタとの間の少なくとも一部に隔壁部が形成され、
前記隔壁部は、前記複数の撮像画素のいずれかのフィルタを形成する材料を有して形成される、
固体撮像装置。
［２２］
前記複数の撮像画素は、第１の行において隣接して形成された第１の画素、第２の画素、第３の画素、第４の画素と、前記第１の行に隣接して形成された第２の行において隣接して形成された第５の画素、第６の画素、第７の画素、第８の画素を含み、
前記第１の画素は前記第５の画素と隣接して形成され、
前記第１の画素、前記第３の画素のフィルタは、第１の波長帯域の光を透過するフィルタを有し、
前記第２の画素、前記第４の画素、前記第５の画素、前記第７の画素のフィルタは、第２の波長帯域の光を透過するフィルタを有し、
前記第８の画素のフィルタは、第３の波長帯域の光を透過するフィルタを有し、
前記第６の画素には前記測距画素が形成され、
前記第６の画素のフィルタと、前記第６の画素と隣接する画素のフィルタとの間の少なくとも一部に、隔壁部が形成され、
前記隔壁部は、第３の波長帯域の光を透過するフィルタを形成する材料を有して形成される、
［２１］に記載の固体撮像装置。
［２３］
前記第１の波長帯域の光は赤色光、前記第２の波長帯域の光は緑色光、前記第３の波長帯域の光は青色光である、［２２］に記載の固体撮像装置。
［２４］
前記測距画素のフィルタは、前記隔壁部または前記測距画素に隣接する撮像画素のフィルタと異なる材料で形成された、［２１］から［２３］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［２５］
前記隔壁部は、前記測距画素のフィルタの少なくとも一部を囲むように、前記測距画素と隣接する画素のフィルタとの間に形成された、［２１］から［２４］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［２６］
前記フィルタの光入射面側に、オンチップレンズを有する、［２１］から［２５］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［２７］
前記測距画素のフィルタは、フィルタ、透明膜、前記オンチップレンズを形成する材料のいずれかを有して形成された、［２６］に記載の固体撮像装置。
［２８］
一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、
該撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタ、と、を少なくとも有し、
該複数の撮像画素のうち少なくとも１つの該撮像画素が、該特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、
該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、
該隔壁部が、光吸収性を有する材料を含む、固体撮像装置。
［２９］
［１］から［２８］のいずれか１つに記載の固体撮像装置が搭載された、電子機器。
１（１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１０００−１．２０００−１、３０００−１）・・・固体撮像装置、
２・・・層間膜（酸化膜）、
３・・・平坦化膜、
４、４−１、４−２、４−５８・・・隔壁部、
５・・・緑色光を透過するフィルタ（撮像画素）、
６・・・赤色光を透過するフィルタ（撮像画素）、
７・・・シアン光を透過するフィルタ（測距画素）、
８・・・青色光を透過するフィルタ（撮像画素）、
９、９−１、９−２、９−３、９−５７・・・隔壁部、
１０１・・・第１遮光膜、
１０２・・・第２遮光膜、
１０３・・・第２遮光膜、
１０４・・・第３遮光膜、
１０５・・・第４遮光膜、
１０６・・・第５遮光膜、
１０７・・・第６遮光膜。

Claims (29)

  1. 一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、
    該撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタ、と、を少なくとも有し、
    該複数の撮像画素のうち少なくとも１つの該撮像画素が、該特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、
    該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、
    該隔壁部が、該測距画素に置き換えられた該少なくとも１つの撮像画素が有する該フィルタの材料と略同一である材料を含む、固体撮像装置。
  2. 前記隔壁部が、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成される、請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 前記隔壁部が、前記撮像画素を囲むようにして、前記撮像画素が有する前記フィルタと、前記撮像画素が有する前記フィルタと隣り合う該フィルタとの間に形成される、請求項１に記載の固体撮像装置。
  4. 前記測距画素と前記撮像画素との間に形成されて、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、
    ２つの前記撮像画素の間に形成されて、前記撮像画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、が異なる、請求項３に記載の固体撮像装置。
  5. 前記測距画素と前記撮像画素との間に形成されて、前記少なくとも１つの測距画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、
    ２つの前記撮像画素の間に形成されて、前記撮像画素を囲むようにして形成された前記隔壁部の幅の大きさと、が略同一である、請求項３に記載の固体撮像装置。
  6. 前記隔壁部が複数層から構成される、請求項１に記載の固体撮像装置。
  7. 前記隔壁部が、光入射側から順に、第１有機膜と、第２有機膜とから構成される、請求項１に記載の固体撮像装置。
  8. 前記第１有機膜が光透過性を有する樹脂膜から構成される、請求項７に記載の固体撮像装置。
  9. 前記光透過性を有する樹脂膜が、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光、又はイエロー光を透過する樹脂膜である、請求項８に記載の固体撮像装置。
  10. 前記第２有機膜が光吸収性を有する樹脂膜から構成される、請求項７に記載の固体撮像装置。
  11. 前記光吸収性を有する樹脂膜が、カーボンブラック顔料又はチタンブラック顔料を内添した光吸収性を有する樹脂膜である、請求項１０に記載の固体撮像装置。
  12. 前記隔壁部の光入射側とは反対側に形成された遮光膜を有する、請求項１に記載の固体撮像装置。
  13. 前記遮光膜が金属膜または絶縁膜である、請求項１２に記載の固体撮像装置。
  14. 前記遮光膜が、光入射側順に、第１の遮光膜と第２の遮光膜とから構成される、請求項１２に記載の固体撮像装置。
  15. 前記第２の遮光膜が、前記測距画素が受光する光を遮光するように形成される、請求項１４に記載の固体撮像装置。
  16. 前記複数の撮像画素が、青色光を透過するフィルタを有する画素、緑色光を透過するフィルタを有する画素及び赤色光を透過するフィルタを有する画素からなり、
    前記複数の撮像画素がベイヤ配列に従って規則的に配置されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
  17. 前記青色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成され、
    前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う４つの前記緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部が形成され、
    該隔壁部が、該青色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含む、請求項１６に記載の固体撮像装置。
  18. 前記赤色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成され、
    前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う４つの前記緑色光を透過するフィルタとの間に、隔壁部が形成され、
    該隔壁部が、該赤色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含む、請求項１６に記載の固体撮像装置。
  19. 前記緑色光を透過するフィルタを有する画素が、前記特定の光を透過するフィルタを有する前記測距画素に置き換えられて、前記測距画素が形成され、
    前記測距画素を囲むようにして、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う２つの前記青色光を透過するフィルタとの間と、前記測距画素が有する前記フィルタと、前記測距画素が有する前記フィルタと隣り合う２つの前記赤色光を透過するフィルタとの間と、に隔壁部が形成され、
    該隔壁部が、該緑色光を透過するフィルタの材料と略同一である材料を含む、請求項１６に記載の固体撮像装置。
  20. 前記測距画素が有する前記フィルタが、赤色光、青色光、緑色光、白色光、シアン光、マゼンタ光又はイエロー光を透過する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像装置。
  21. 複数の撮像画素を備え、
    前記撮像画素はそれぞれ半導体基板に形成された光電変換部と、前記光電変換部の光入射面側に形成されたフィルタとを有し、
    前記複数の撮像画素のうちの少なくとも１つの前記撮像画素に、測距画素が形成され、
    前記測距画素のフィルタと前記測距画素に隣接する撮像画素のフィルタとの間の少なくとも一部に隔壁部が形成され、
    前記隔壁部は、前記複数の撮像画素のいずれかのフィルタを形成する材料を有して形成される、
    固体撮像装置。
  22. 前記複数の撮像画素は、第１の行において隣接して形成された第１の画素、第２の画素、第３の画素、第４の画素と、前記第１の行に隣接して形成された第２の行において隣接して形成された第５の画素、第６の画素、第７の画素、第８の画素を含み、
    前記第１の画素は前記第５の画素と隣接して形成され、
    前記第１の画素、前記第３の画素のフィルタは、第１の波長帯域の光を透過するフィルタを有し、
    前記第２の画素、前記第４の画素、前記第５の画素、前記第７の画素のフィルタは、第２の波長帯域の光を透過するフィルタを有し、
    前記第８の画素のフィルタは、第３の波長帯域の光を透過するフィルタを有し、
    前記第６の画素には前記測距画素が形成され、
    前記第６の画素のフィルタと、前記第６の画素と隣接する画素のフィルタとの間の少なくとも一部に、隔壁部が形成され、
    前記隔壁部は、第３の波長帯域の光を透過するフィルタを形成する材料を有して形成される、
    請求項２１に記載の固体撮像装置。
  23. 前記第１の波長帯域の光は赤色光、前記第２の波長帯域の光は緑色光、前記第３の波長帯域の光は青色光である、請求項２２に記載の固体撮像装置。
  24. 前記測距画素のフィルタは、前記隔壁部または前記測距画素に隣接する撮像画素のフィルタと異なる材料で形成された、請求項２１に記載の固体撮像装置。
  25. 前記隔壁部は、前記測距画素のフィルタの少なくとも一部を囲むように、前記測距画素と隣接する画素のフィルタとの間に形成された、請求項２１に記載の固体撮像装置。
  26. 前記フィルタの光入射面側に、オンチップレンズを有する、請求項２１に記載の固体撮像装置。
  27. 前記測距画素のフィルタは、カラーフィルタ、透明膜、前記オンチップレンズを形成する材料のいずれかを有して形成された、請求項２６に記載の固体撮像装置。
  28. 一定のパターンに従って規則的に配置された複数の撮像画素を備え、
    該撮像画素が、光電変換部が形成された半導体基板と、該半導体基板の光入射面側に形成された特定の光を透過するフィルタ、と、を少なくとも有し、
    該複数の撮像画素のうち少なくとも１つの該撮像画素が、該特定の光を透過するフィルタを有する測距画素に置き換えられて、該少なくとも１つの測距画素が形成され、
    該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと、該少なくとも１つの測距画素が有する該フィルタと隣り合う該フィルタとの間に、隔壁部が形成され、
    該隔壁部が、光吸収性を有する材料を含む、固体撮像装置。
  29. 請求項１に記載の固体撮像装置が搭載された、電子機器。
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