TW202101537A - 攝像元件及攝像元件之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明即便在像素經細微化之情形下，亦容易地形成將來自相鄰之像素之入射光予以遮光之遮光體。 攝像元件具備：光電轉換部、絕緣膜、入射光透過膜、及遮光體。光電轉換部形成於半導體基板，將來自被攝體之入射光予以光電轉換，且配置於複數個像素。絕緣膜配置於複數個像素，將半導體基板絕緣。入射光透過膜與複數個像素之絕緣膜鄰接地配置，供入射光透過。遮光體配置在形成於複數個像素各者之周緣部之入射光透過膜之槽，將入射光予以遮光。

Description

攝像元件及攝像元件之製造方法
本發明係關於一種攝像元件及攝像元件之製造方法。詳細而言，是關於一種具備配置有遮光膜之像素之攝像元件及該攝像元件之製造方法。
先前，於攝像元件中，使用在像素之周緣部配置有遮光膜之攝像元件。藉由配置該遮光膜，而可將自相鄰之像素傾斜地入射之光予以遮光。能夠防止因透過相鄰之像素之彩色濾光器之不同色之入射光混入而於圖像信號產生雜訊的混色之發生。作為如此之攝像元件，例如，使用將形成於與半導體基板相鄰地配置之絕緣膜之表面之金屬材料之膜用作遮光膜的攝像元件(例如，參照專利文獻1)。於該攝像元件中，遮光膜藉由下述步驟而形成。首先，於絕緣膜上形成由金屬材料形成之膜。其次，對金屬材料之膜中之各像素之周緣部以外之區域進行蝕刻而去除。藉由該等步驟，而於像素之周緣部形成遮光膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2016/114154號
[發明所欲解決之問題]
於上述之先前技術中，存在伴隨著像素之細微化，而難以形成遮光膜之問題。在伴隨著攝像元件之高精細化而像素被細微化時，產生將遮光膜小型化之需要。於如此之情形下，在上述之先前技術中，存在難以形成遮光膜之問題。
本發明係鑒於上述之問題點而完成者，其目的在於即便在像素被細微化之情形下亦容易地形成遮光膜。 [解決問題之技術手段]
本發明乃為了消除上述之問題點而完成者，其第1態樣係一種攝像元件，其具備：複數個像素，其等各自供配置形成於半導體基板且將來自被攝體之入射光予以光電轉換之光電轉換部；絕緣膜，其配置於上述複數個像素，而將上述半導體基板予以絕緣；入射光透過膜，其與上述複數個像素之上述絕緣膜鄰接地配置，供入射光透過；及遮光體，其配置在形成於上述複數個像素各者之周緣部之上述入射光透過膜之槽，將上述入射光予以遮光。
又，於該第1態樣中，上述槽可藉由將上述入射光透過膜蝕刻而形成。
又，於該第1態樣中，上述絕緣膜可用作在蝕刻上述入射光透過膜時使蝕刻之進展停止之膜。
又，在該第1態樣中，可更具備遮光膜，該遮光膜與上述入射光透過膜鄰接地配置，將上述入射光予以遮光。
又，於該第1態樣中，上述遮光膜可配置於上述複數個像素中之周緣部之像素。
又，於該第1態樣中，可更具備用於將來自上述被攝體之入射光予以光瞳分割而檢測相位差之上述像素即相位差像素，上述遮光膜配置於上述相位差像素，且根據上述光瞳分割之方向而將上述入射光之一部分予以遮光。
又，在該第1態樣中，可更具備第2遮光體，其配置在形成於上述遮光膜之端部附近之上述入射光透過膜之槽，而將上述入射光之衍射光予以遮光。
又，於該第1態樣中，上述遮光體可構成為錐形狀。
又，本發明之第2態樣之攝像元件之製造方法具備：於半導體基板形成光電轉換部之步驟，該光電轉換部就複數個像素之每一者而配置，將來自被攝體之入射光予以光電轉換；配置絕緣膜之步驟，該絕緣膜配置於上述複數個像素而將上述半導體基板予以絕緣；配置入射光透過膜之步驟，該入射光透過膜與上述複數個像素之上述絕緣膜鄰接地配置，供入射光透過；於上述複數個像素各者之周緣部之上述入射光透過膜形成槽之步驟；及於上述形成之槽配置將上述入射光予以遮光之遮光體之步驟。
藉由採用以上之態樣，而發揮下述作用，即：將遮光體埋入形成於入射光透過膜之周緣部之槽而配置。設想省略用於將遮光體圖案化之蝕刻等加工步驟。
又，本發明之第3態樣之攝像元件具備：複數個像素，其等各自供配置形成於半導體基板且將來自被攝體之入射光予以光電轉換之光電轉換部；彩色濾光器，其配置於上述複數個像素，使上述入射光中特定波長之入射光朝上述光電轉換部入射；第1彩色濾光器部遮光層，其配置於上述複數個像素，將上述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置上述彩色濾光器；第2彩色濾光器部遮光層，其配置於上述複數個像素，將上述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置上述彩色濾光器，並配置於上述第1彩色濾光器部遮光層與上述半導體基板之間。
又，在該第3態樣中，上述第1彩色濾光器部遮光層及上述第2彩色濾光器部遮光層可包含不同之材料。
又，在該第3態樣中，上述第1彩色濾光器部遮光層可包含樹脂，上述第2彩色濾光器部遮光層可包含金屬。
又，在該第3態樣中，上述第1彩色濾光器部遮光層可構成為30%以下之透過率。
又，在該第3態樣中，可更具備層間膜，其配置於上述複數個像素之上述第1彩色濾光器部遮光層與上述第2彩色濾光器部遮光層之間。
又，在該第3態樣中，上述層間膜可包含無機材料。
又，在該第3態樣中，上述第2彩色濾光器部遮光層可構成為較上述第1彩色濾光器部遮光層更寬之寬度。
又，在該第3態樣中，可更具備：平坦化膜，其配置於上述複數個像素之上述彩色濾光器與上述半導體基板之間，將上述半導體基板之表面平坦化；及遮光壁，其配置於上述複數個像素之上述平坦化膜之周圍，將入射光予以遮光。
又，在該第3態樣中，可更具備第2層間膜，該第2層間膜配置於上述複數個像素之上述第2彩色濾光器部遮光層與上述遮光壁之間。
又，在該第3態樣中，上述第2層間膜可包含無機材料。
又，在該第3態樣中，上述第2彩色濾光器部遮光層可構成為較上述遮光壁更寬之寬度。
又，在該第3態樣中，上述複數個像素中之配置於周緣部之像素之上述第1彩色濾光器部遮光層及上述第2彩色濾光器部遮光層之至少一者，可構成為將該像素之全面予以遮光之形狀。
又，在該第3態樣中，上述第1彩色濾光器部遮光層及上述第2彩色濾光器部遮光層之至少1者可構成為錐形狀。
又，本發明之第4態樣之攝像元件之製造方法具備：於半導體基板形成光電轉換部之步驟，該光電轉換部就複數個像素之每一者而配置，將來自被攝體之入射光予以光電轉換；於上述半導體基板配置第2彩色濾光器部遮光層之步驟，該第2彩色濾光器部遮光層配置於上述複數個像素，將上述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置使上述入射光中特定波長之入射光朝上述光電轉換部入射之彩色濾光器；將第1彩色濾光器部遮光層積層於上述第2彩色濾光器部遮光層而配置之步驟，該第1彩色濾光器部遮光層配置於上述複數個像素，將上述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置上述彩色濾光器；及於上述複數個像素之上述第2彩色濾光器部遮光層及上述第1彩色濾光器部遮光層各者之上述開口部配置上述彩色濾光器之步驟。
藉由採用以上之態樣，而發揮下述作用，即：第1彩色濾光器部遮光層及第2彩色濾光器部遮光層與彩色濾光器配置於同層。設想彩色濾光器部處之經由相鄰之像素等而入射之入射光之遮光。
其次，參照圖式，說明用於實施本發明之形態(以下稱為實施形態)。在以下之圖式中，對於同一或類似之部分賦予同一或類似之符號。又，按照以下之順序進行實施形態之說明。 1.第1實施形態 2.第2實施形態 3.第3實施形態 4.第4實施形態 5.第5實施形態 6.第6實施形態 7.第7實施形態 8.第8實施形態 9.針對積層型固體攝像裝置之應用例 10.針對相機之應用例 11.針對內視鏡手術系統之應用例 12.針對移動體之應用例
＜1.第1實施形態＞ [攝像裝置之構成例] 圖1係顯示本發明之實施形態之攝像裝置之構成例之圖。該圖之攝像裝置1具備：像素陣列部10、垂直驅動部20、行信號處理部30、及控制部40。
像素陣列部10係構成為2維格子狀地配置有像素100者。此處，像素100係產生與被照射之光相應之圖像信號者。該像素100具有光電轉換部，其產生與被照射之光相應之電荷。又，像素100更具有像素電路。該像素電路產生基於由光電轉換部產生之電荷之圖像信號。圖像信號之產生藉由利用後述之垂直驅動部20產生之控制信號而控制。於像素陣列部10，XY矩陣狀地配置有信號線11及12。信號線11係傳遞像素100中之像素電路之控制信號之信號線，就像素陣列部10之每一列而配置，針對配置於各列之像素100而共通地佈線。信號線12係傳遞由像素100之像素電路產生之圖像信號之信號線，就像素陣列部10之每一行而配置，針對配置於各行之像素100而共通地佈線。該等光電轉換部及像素電路形成於半導體基板。
垂直驅動部20係產生像素100之像素電路之控制信號者。該垂直驅動部20將所產生之控制信號經由該圖之信號線11朝像素100傳遞。行信號處理部30係處理由像素100產生之圖像信號者。該行信號處理部30進行自像素100經由該圖之信號線12被傳遞之圖像信號之處理。行信號處理部30之處理，例如相當於將在像素100中產生之類比之圖像信號轉換為數位之圖像信號之類比數位轉換。經行信號處理部30處理之圖像信號作為攝像裝置1之圖像信號而輸出。控制部40係控制攝像裝置1之整體者。該控制部40藉由產生控制垂直驅動部20及行信號處理部30之控制信號並輸出，而進行攝像裝置1之控制。由控制部40產生之控制信號藉由信號線41及42相對於垂直驅動部20及行信號處理部30分別被傳遞。
再者，像素陣列部10為申請專利範圍所記載之攝像元件之一例。又，亦可將攝像裝置1作為配置有垂直驅動部20等之攝像元件。
＜攝像元件之構成＞ 圖2係顯示本發明之實施形態之像素陣列部之構成例之圖。該圖之像素陣列部10除了像素100以外亦具備遮光像素200以及相位差像素301及302。
遮光像素200係配置於像素陣列部10之周緣部之像素，且係入射光被遮光之像素。該遮光像素200在入射光被遮光之狀態下產生圖像信號。該所產生之圖像信號可用於黑位準之檢測。於該圖之像素陣列部10，係顯示遮光像素200配置於複數個像素之最外周之例者。
相位差像素係用於藉由將被攝體予以光瞳分割而檢測相位差之像素。藉由該被檢測出之相位差，可檢測被攝體之焦點位置而進行自動對焦。於該圖之像素陣列部10，記載相位差像素301及302之例。該等相位差像素301及302於像素陣列部10之列(橫)方向接近地配置，將被攝體於橫方向予以光瞳分割。對於像素100、遮光像素200以及相位差像素301及302之構成之細節將於後述。
[像素之遮光] 圖3係顯示本發明之第1實施形態之像素之遮光之一例之圖。該圖係顯示像素陣列部10之像素100、遮光像素200以及相位差像素301及302處之入射光之遮光之一例之圖。該圖之虛線之矩形表示像素100、遮光像素200以及相位差像素301及302。該圖之斜線(右上升)之陰影之區域表示遮光體142。遮光體142配置於像素100等各者之周緣部，係將入射光予以遮光者。於像素100等中，未配置遮光體142之區域形成遮光體142之開口部，而透過入射光。
又，該圖之斜線(右下降)之陰影之區域表示遮光膜243之區域。遮光膜243係與遮光體142同樣地將入射光予以遮光者。遮光膜243形成於與遮光體142不同之層，以覆蓋遮光像素200之全面之方式配置。又，於相位差像素301及302分別配置有遮光膜343a及343b。遮光膜343a及343b將相位差像素301及302各自之右側及左側予以遮光。亦即，於遮光膜343a及343b，分別於左側及右側形成有遮光膜之開口部。因此，於相位差像素301及302，入射有透過將被攝體於攝像裝置1成像之攝影透鏡之各自之右側及左側之光。亦即，相位差像素301及302於像素陣列部10之左右方向被光瞳分割。如此般遮光膜343a及343b根據相位差像素301及302之光瞳分割之方向而配置。
[像素之構成] 圖4係顯示本發明之第1實施形態之像素之構成例之圖。該圖係表示配置於像素陣列部10之像素100、遮光像素200以及相位差像素301及302之構成例之示意剖視圖。像素100具備：半導體基板111、絕緣層121及配線層122、絕緣膜130、入射光透過膜141、遮光體142、平坦化膜151、彩色濾光器160、及晶載透鏡171。再者，絕緣層121及配線層122構成配線區域。
半導體基板111係供形成構成像素100之光電轉換部或像素電路之元件之半導體區域部分的半導體之基板。該等之半導體元件形成於井區域，該井區域形成於半導體基板。為了便於說明，而設想該圖之半導體基板111構成為p型之井區域者。於該圖，以光電轉換部101為例而進行記載。光電轉換部101包含n型半導體區域112。具體而言，藉由n型半導體區域112與n型半導體區域112之周圍之p型之井區域之間之pn接合而構成之光電二極體相當於光電轉換部101。
配線層122係將形成於半導體基板111之元件電性連接之配線。配線層122例如可包含銅(Cu)或鎢(W)。絕緣層121係將配線層122絕緣者。該絕緣層121例如可包含氧化矽(SiO2 )。包含該等配線層122及絕緣層121的配線區域，形成於半導體基板111之表面側。
絕緣膜130形成於半導體基板111之背面側，係將半導體基板111絕緣且保護半導體基板111之膜。該絕緣膜130可包含氧化鋁(Al2 O3 )或五氧化鉭(Ta2 O5 )等氧化金屬膜或SiO2 等氧化物、氮化矽(SiN)等氮化物。又，亦可藉由將該等之膜積層而成之膜構成絕緣膜130。再者，氧化金屬膜係進行形成於半導體基板111之表面之界面位準之調整之膜。藉由配置該氧化金屬膜，而可減輕基於來自界面位準之載子之放出等而產生之雜訊。又，絕緣膜130亦可用作為了將供配置後述之遮光體142之槽形成於入射光透過膜141而在蝕刻入射光透過膜141時之蝕刻阻擋膜。
入射光透過膜141係與絕緣膜130相鄰地配置而將入射光透過之膜。該入射光透過膜141可包含SiO2 等氧化物。又，入射光透過膜141可藉由CVD(Chemical Vapor Deposition，化學汽相沈積)或ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沈積)而形成。再者，於形成於該入射光透過膜141之槽配置有後述之遮光體142。
遮光體142與入射光透過膜141形成於同層，且配置於像素100等之周緣部。藉由該遮光體142，可將自相鄰之像素100等傾斜地入射之光予以遮光。如後述般，於像素100等配置有彩色濾光器160，於相鄰之像素100間，配置有與不同之色對應之彩色濾光器160。因此，若透過像素100之彩色濾光器160之光朝相鄰之其他像素100入射，則於該其他像素100產生混色等，從而產生雜訊。因此，藉由配置遮光體142，而可將來自相鄰之像素100之入射光予以遮光，從而防止混色之發生。遮光體142例如可包含鋁(Al)、鎢(W)及銅(Cu)等金屬或氮化鎢(N2 W)等氮化物。又，亦可包含使遮光材分散之樹脂。
再者，遮光體142可藉由在形成於入射光透過膜141之槽埋入遮光體142之材料而形成。
平坦化膜151係將供形成後述之彩色濾光器160之面平坦化之膜。該平坦化膜151於形成有遮光體142之入射光透過膜141或配置有後述之遮光膜243等之面積層而形成，而將該等之面平坦化。藉此，可防止彩色濾光器160之膜厚之變動。該平坦化膜151例如可包含SiO2 或SiN。
彩色濾光器160係光學性濾光器，係將朝像素100等之入射光中特定之波長之光透過者。作為彩色濾光器160，例如可使用將紅色光、綠色光及藍色光透過之彩色濾光器160。
晶載透鏡171係就每個像素100等而配置而將入射光集光於光電轉換部101之透鏡。晶載透鏡171之上層部形成為半球形狀而構成透鏡。晶載透鏡171之下層部配置於彩色濾光器160之表面，而將彩色濾光器160之表面平坦化。又，像素陣列部10之表面被晶載透鏡171之下層部保護。晶載透鏡171例如可包含樹脂。
如該圖所示般，像素陣列部10相當於背面照射型攝像元件，該背面照射型攝像元件自與供形成半導體基板111之配線層122之表面不同之面即背面照射入射光。
於遮光像素200，配置有遮光膜243。該遮光膜243與入射光透過膜141及遮光體142相鄰地配置且在俯視下配置於遮光像素200之全面。又，遮光膜243進而配置於像素陣列部10之周緣部。可防止像素陣列部10之周緣部之階差之產生。再者，於遮光膜243，形成有用於與半導體基板111連接之接觸部244。該接觸部244係防止因於形成遮光膜150時之放電所致之破損之膜。如後述般，遮光膜150藉由將金屬等之材料膜利用CVD等成膜，並蝕刻而形成。若該CVD時之電漿入射至材料膜而材料膜帶電，則有在與半導體基板111等之間產生放電而破損之情形。因此，藉由形成接觸部244而可防止材料膜之帶電。接觸部244可藉由在貫通入射光透過膜141及絕緣膜130而形成之開口部配置遮光膜150而形成。
於相位差像素301及302，分別配置有遮光膜343a及343b。該遮光膜343a及343b亦可與遮光膜243同樣地，與入射光透過膜141及遮光體142相鄰地配置。如前述般，遮光膜343a及343b分別將相位差像素301及302之遮光體142之開口部之一半之區域予以遮光。
遮光膜243、343a及343b可同時地形成。另一方面，遮光膜243、343a及343b如後述般藉由與遮光體142不同之步驟而形成。
再者，像素陣列部10之構成並不限定於該例。例如，可設為遮光體142之底部不與絕緣膜130接觸之形狀。例如，可調整配置遮光體142之入射光透過膜141之槽之深度而形成入射光透過膜141之膜之中途之深度之槽，而配置遮光體142。又，可採用下述構成，即：將入射光透過膜141藉由複數個膜構成，於該等複數個膜中之上部之膜形成槽。
[攝像元件之製造方法] 圖5至8係顯示本發明之第1實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。首先，於半導體基板111形成井區域及n型半導體區域112。藉此，可形成光電轉換部101。該步驟係申請專利範圍所記載之將光電轉換部形成於半導體基板之步驟之一例。其次，形成絕緣層121及配線層122(未圖示)。其次，使半導體基板111之上下反轉，研削背面側，而將半導體基板111薄壁化。其次，於半導體基板111之背面形成絕緣膜130(圖5A)。此例如可藉由濺鍍而進行。
其次，於絕緣膜130之表面配置入射光透過膜141。此例如可藉由應用HDP(High Density Plasma，高密度電漿)之CVD而進行(圖5B)。
其次，於入射光透過膜141之表面形成抗蝕劑層501。於該抗蝕劑層501，於配置遮光體142之位置形成有開口部502(圖5C)。其次，將抗蝕劑層501用作遮罩，進行入射光透過膜141之蝕刻而形成槽143。關於該蝕刻，例如可應用乾式蝕刻。蝕刻需要在與絕緣膜130之界面停止。此可藉由調整蝕刻之速率及時間而進行。再者，藉由將絕緣膜130用作使蝕刻之進展停止之膜而可將蝕刻之步驟簡略化，從而為較佳(圖5D)。該步驟係申請專利範圍所記載之於入射光透過膜形成槽之步驟之一例。
其次，於入射光透過膜141之表面積層遮光體142之材料膜503，將遮光體142之材料膜503埋入槽143而配置。此例如可藉由CVD而進行(圖6E)。其次，研削遮光體142之材料膜503之表面，而去除配置於槽143以外之遮光體142之材料膜503。此例如可藉由化學機械研磨(CMP：Chemical Mechanical Polishing)而進行。藉此，可形成遮光體142(圖6F)。該步驟係申請專利範圍所記載之配置遮光體之步驟之一例。
其次，於入射光透過膜141及絕緣膜130形成開口部505。此可藉由乾式蝕刻而進行(圖6G)。
其次，於入射光透過膜141及遮光體142之表面積層遮光膜243等之材料膜506。此時，於開口部505亦配置材料膜506。此例如可藉由CVD而進行(圖6H)。
其次，於材料膜506之表面配置抗蝕劑層507。於該抗蝕劑層507，於像素100之表面等的未配置遮光膜243之區域形成開口部508(圖7I)。
其次，以抗蝕劑層507為遮罩而進行材料膜506之蝕刻。此例如可藉由乾式蝕刻而進行。藉此，可形成遮光膜243、343a及343b(圖7J)。
其次，將平坦化膜151、彩色濾光器160依次積層。其次，在塗佈成為晶載透鏡171之材料之樹脂後加工為半球狀而形成晶載透鏡171(圖7K)。藉由以上之步驟，可製造像素陣列部10。
[先前之像素之構成] 圖8係顯示先前之攝像元件之像素之構成例之圖。該圖係作為比較例而將先前之像素簡略化地顯示之圖。該圖之攝像元件具備像素600及相位差像素602。像素600配置有遮光膜642而取代入射光透過膜141及遮光體142。又，於相位差像素602，配置有遮光膜643。再者，於未圖示之遮光像素亦配置有同樣之遮光膜。該遮光膜642及643係藉由將與形成於半導體基板111之絕緣膜130相鄰地配置之材料膜蝕刻而形成者。亦即，於先前之攝像元件中，將配置於像素之周緣部之遮光膜與用於相位差像素之光瞳分割之遮光膜同時地形成。其後，以覆蓋遮光膜642及643之方式配置平坦化膜151。藉由同時地形成配置於像素之周緣部之遮光膜與用於相位差像素之光瞳分割之遮光膜而可縮短步驟。
然而，於該圖之攝像元件中，若伴隨著攝像元件之細微化而像素600尺寸變小，則因缺陷之產生而難以形成遮光膜。具體而言，如該圖之遮光膜691般，易於產生因遮光膜642之倒塌所致之缺陷。又，因遮光膜642及643之間隔變窄而平坦化膜151之材料無法浸透，而有於平坦化膜151形成間隙692之情形。若形成如此之間隙692，則相位差像素602之相位差檢測之誤差增大。
相對於此，於圖4之攝像元件(像素陣列部10)中，如圖6至圖7中所說明般，藉由將遮光體142之材料膜503埋入形成於入射光透過膜141之槽，而形成遮光體142。藉由基於在半導體元件之Cu配線之製造步驟中所使用之鑲嵌法之方式而形成遮光體142。可容易地進行遮光體142之細微之加工，而可在不產生上述之倒塌等缺陷下形成遮光體142。又，由於將遮光體142與遮光膜343a及343b藉由不同之步驟形成，故可防止上述之間隙之形成等。
又，因圖4之遮光體142配置在形成於入射光透過膜141之槽，故可構成為錐形狀，亦即，構成為距離光電轉換部101愈近之部分寬度愈窄之形狀。可將與光電轉換部101接近之區域之開口部擴大，而可防止感度降低。
又，如於圖7中所說明般，圖4之遮光膜243、343a及343b係藉由將抗蝕劑層507用作遮罩之蝕刻步驟而形成。由於可不使用CMP而形成，故可防止因凹陷(Dishing)而導致形成凹部。
如以上所說明般，本發明之第1實施形態之像素陣列部10藉由在形成於入射光透過膜141之槽配置遮光體142，即便在像素100等經細微化之情形下仍可形成遮光體142。
＜2.第2實施形態＞ 上述之第1實施形態之像素陣列部10，於相位差像素301及302配置有遮光膜343a及343b。相對於此，本發明之第2實施形態之像素陣列部10，於更具備配置於遮光膜343a及343b之端部之遮光體之點上與上述之第1實施形態不同。
[像素之構成] 圖9係顯示本發明之第2實施形態之像素之構成例之圖。該圖係將像素100以及相位差像素301及302之構成簡略化地記載之圖。圖9A之相位差像素301及302分別具備遮光體342a及342b。遮光體342a及342b分別配置於遮光膜343a及343b之附近，且配置在形成於入射光透過膜141之槽而構成。藉由配置該遮光體342a及342b，可防止因遮光膜343a及343b所致之入射光衍射，從而可減輕因衍射光所致之雜訊產生。該圖之遮光體342a及342b之底部到達與絕緣膜130之界面，可提高雜訊之降低效果。再者，如該圖所示般，遮光體342a及342b之端部分別形成於與遮光膜343a及343b之端部一致之位置較佳。此乃因為可在不對由遮光膜343a及343b進行之光瞳分割造成影響下將衍射光予以遮光之故。
圖9B之相位差像素301及302具備遮光體342c及342d而取代遮光體342a及342b。該遮光體342c及342d構成為較遮光體342a及342b淺之深度。藉此，與配置遮光體342a及342b之情形相比較，可減輕感度降低。配置遮光體342c及342d之槽可藉由與配置遮光體142之槽不同之步驟形成。藉由調整蝕刻之時間而形成所期望之深度之槽，而可配置遮光體342c及342d。
再者，遮光體342a、342b、342c及342d係申請專利範圍中記載之第2遮光體之一例。
除此以外之攝像裝置1之構成與本發明之第1實施形態中所說明之攝像裝置1之構成相同，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第2實施形態之像素陣列部10，於相位差像素301及302之遮光膜343a及343b之附近配置遮光體342a及342b等。藉此，可減輕相位差像素301及302之雜訊之產生。
＜3.第3實施形態＞ 先前，於攝像元件中使用具備像素陣列部之攝像裝置，該像素陣列部於像素間具有複數段之遮光壁。該遮光壁形成於與配置於像素中之半導體基板表面之絕緣膜及彩色濾光器之間之平坦化膜為同層，並配置於與相鄰之像素之邊界。來自像高為高之被攝體之光在攝像元件之周緣部之像素中傾斜地入射。若該入射光於相鄰之像素間傾斜地入射，則產生混色等。因此，藉由配置遮光壁而可將來自相鄰之像素之傾斜之入射光予以遮光(例如，參照專利文獻1)。由於在配置有相位差像素之情形下調整像素之集光位置，故攝像元件高尺寸化。於此種情形下，配置有形成為多段之遮光壁。
於上述之先前技術中，存在因高入射角度之入射光朝像素入射而畫質降低之問題。存在下述情形，即：在來自被攝體之光被殼體等反射而到達攝像元件時，以極端高之入射角度朝像素入射。該情形下，因如此之入射光而於圖像信號產生雜訊，而畫質降低。
於本發明之第3實施形態中，鑒於上述問題點，而提議一種即便在高入射角度之入射光入射之情形下亦減輕畫質之降低之攝像元件。
[像素之構成] 圖10係顯示本發明之第3實施形態之像素之構成例之圖。該圖係顯示配置於像素陣列部10之像素100、遮光像素200以及相位差像素301及302之構成例之示意剖視圖。該圖之像素陣列部10在以下之點上與於圖4中所說明之像素陣列部10不同。省略入射光透過膜141，於像素100配置遮光膜144而取代遮光體142。於遮光像素200，配置遮光膜245而取代遮光膜243。於相位差像素301及302，分別配置有遮光膜346a及346b。又，更配置有遮光壁152。又，更配置有第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161。
遮光膜144係與絕緣膜130相鄰地配置，且配置於像素100之周緣部之遮光膜。又，遮光膜245與絕緣膜130相鄰地配置且在俯視下配置於遮光像素200之全面。又，於遮光膜245形成有接觸部246。又，遮光膜346a及346b分別配置於相位差像素301及302，係用於將相位差像素301及302光瞳分割之遮光膜。該等遮光膜144、245、346a及346b可同時地形成。
遮光壁152係於各像素100等之平坦化膜151之周圍配置為壁狀而將入射光予以遮光者。亦即，遮光壁152配置於像素100之邊界之附近。該遮光壁152可積層於遮光膜144而形成。遮光壁152例如可包含W或Al等。
第2彩色濾光器部遮光層161與彩色濾光器160配置於同層，係將入射光予以遮光者。於該第2彩色濾光器部遮光層161，在中央部形成有開口部168。於該開口部168配置有彩色濾光器160。亦即，第2彩色濾光器部遮光層161配置於像素100之邊界之附近。又，第2彩色濾光器部遮光層161配置於後述之第1彩色濾光器部遮光層162及半導體基板111之間。
第1彩色濾光器部遮光層162與彩色濾光器160配置於同層，係將入射光予以遮光者。於該第1彩色濾光器部遮光層162，與第2彩色濾光器部遮光層161同樣地在中央部形成有開口部169。於該開口部169配置有彩色濾光器160。亦即，與第2彩色濾光器部遮光層161同樣地，第1彩色濾光器部遮光層162亦配置於像素100之邊界之附近。
第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161分別將自相鄰之像素100等以高入射角度傾斜地入射之光予以遮光。該圖之箭頭係表示高入射角度之入射光被第1彩色濾光器部遮光層162遮光之樣態者。如此般，藉由將第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161配置為與彩色濾光器160同層，而可防止因高入射角度之入射光所致之混色之發生。
第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161可分別包含不同之材料。例如，可使第1彩色濾光器部遮光層162包含使碳黑顔料或鈦黑顔料等分散之樹脂，使第2彩色濾光器部遮光層161包含W或Al等金屬材料。由於將包含樹脂之第1彩色濾光器部遮光層162配置於彩色濾光器部遮光層或遮光壁中之最外部，故可減輕像素陣列部10之入射光之反射。又，包含樹脂之第1彩色濾光器部遮光層162較佳的是構成為相對於波長300至1000 nm之光為30%之透過率。這是緣於可提高入射光之遮光能力之故。又，第1彩色濾光器部遮光層162可構成為100至1000 nm之厚度。再者，於構成第1彩色濾光器部遮光層162之樹脂，較佳的是採用光阻劑。這是緣於可將第1彩色濾光器部遮光層162之製造步驟簡略化之故。
又，藉由將第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161積層，而可將配置於彩色濾光器160之區域之遮光層之厚度加厚，從而可提高遮光能力。因彩色濾光器160可獲得所期望之光學特性，故構成為比較厚之膜厚。因此，需要配置於與彩色濾光器160為同層之彩色濾光器部遮光層亦構成為較厚之膜厚。然而，在藉由樹脂構成彩色濾光器部遮光層之情形下，若將彩色濾光器部遮光層加厚，則在製造步驟中產生配置於下層之位置對準標記之讀取不良。光微影術之製程中之曝光位置精度降低，而攝像元件之製造變得困難。另一方面，在將彩色濾光器部遮光層藉由金屬構成之情形下，若將彩色濾光器部遮光層加厚，則金屬膜之成膜時之半導體基板111之翹曲增大。與藉由樹脂構成之情形同樣地，製造變得困難。
因此，將該等第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161分別藉由樹脂及金屬構成且將該等積層而配置。藉此，可容易地製造所期望之膜厚之彩色濾光器部遮光層。
又，如該圖所示般，較佳的是使第2彩色濾光器部遮光層161之尺寸(寬度)大於第1彩色濾光器部遮光層162之尺寸(寬度)。亦即，使第2彩色濾光器部遮光層161之開口部168窄於第1彩色濾光器部遮光層162之開口部169。藉此，可提高製造時之位置偏移之餘裕。
同樣地，如該圖所示般，較佳的是使第2彩色濾光器部遮光層161之尺寸(寬度)寬於遮光壁152之尺寸(寬度)。同樣地，這是緣於可提高製造時之位置偏移之餘裕之故。
對於攝像元件(像素陣列部10)之製造方法，於第4實施形態中詳細地進行說明。
除此以外之攝像裝置1之構成與本發明之第1實施形態中所說明之攝像裝置1之構成相同，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第3實施形態之像素陣列部10，將第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161配置於與彩色濾光器160為同層。藉此，可將以高入射角度自相鄰之像素100等傾斜地入射之光予以遮光，而可防止畫質之降低。
＜4.第4實施形態＞ 上述第3實施形態之像素陣列部10之第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161以及第2彩色濾光器部遮光層161及遮光壁152分別相鄰地配置。相對於此，本發明之第4實施形態之像素陣列部10於在第1彩色濾光器部遮光層162、第2彩色濾光器部遮光層161及遮光壁152各者之層間具備層間膜之點上與上述之第3實施形態不同。
[像素之構成] 圖11係顯示本發明之第4實施形態之像素之構成例之圖。該圖係將像素100之構成簡略化地記載之圖。該圖之像素100於更具備層間膜165及166之點上與在圖10中所說明之像素100不同。
層間膜165係配置於遮光壁152及第2彩色濾光器部遮光層161之間之層間膜。該層間膜165例如可包括SiO2 或SiN等無機材料。藉由配置該層間膜165，而可在形成第2彩色濾光器部遮光層161時保護配置於下層之遮光壁152。具體而言，於在配置有遮光壁152之平坦化膜151形成成為第2彩色濾光器部遮光層161之材料之金屬膜並蝕刻時，有在蝕刻步驟中所使用之藥液浸潤而遮光壁152溶出之情形。因此，藉由配置層間膜165將其分離 ，而可自蝕刻步驟之藥液保護遮光壁152。
層間膜166係配置於第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161之間之層間膜。該層間膜166亦與層間膜165同樣地，可包含無機材料。在將包含樹脂之第1彩色濾光器部遮光層162與包含金屬之第2彩色濾光器部遮光層161相鄰地配置之情形下，因該等之間之密接強度比較低，故有產生剝離等不良狀況之情形。因此，於其間配置包含無機材料之層間膜166。藉此，可提高密接強度。
再者，像素陣列部10之構成並不限定於該例。例如，亦可設為具備層間膜165及166之任一者之構成。
再者，層間膜166係申請專利範圍所記載之層間膜之一例。層間膜165係申請專利範圍所記載之第2層間膜之一例。
[攝像元件之製造方法] 圖12至15係顯示本發明之第4實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。首先，於半導體基板111形成井區域及n型半導體區域112，而形成光電轉換部101。其次，形成絕緣層121及配線層122(未圖示)。其次，於半導體基板111之背面形成具有開口部510之絕緣膜130(圖12A)。
其次，將成為遮光膜245等之材料之金屬膜成膜並進行蝕刻，而形成遮光膜144、245、346a及346b(圖12B)。
其次，與遮光膜144等相鄰而配置平坦化膜151，於配置遮光壁152之部分形成開口部511(圖12C)。
其次，於平坦化膜151積層成為遮光壁152之材料之金屬膜，並將該積層之金屬膜之表面予以研削。此例如可藉由CMP而進行。藉此，可於平坦化膜151之開口部511配置遮光壁152(圖12D)。
其次，與平坦化膜151及遮光壁152相鄰而配置層間膜165(圖13E)。
其次，積層成為第2彩色濾光器部遮光層161之材料之金屬膜512(圖13F)。其次，於金屬膜512之表面配置抗蝕劑層513。該抗蝕劑層513在配置圖10中所說明之開口部168之區域具備開口部514(圖13G)。其次，以抗蝕劑層513為遮罩進行金屬膜512之蝕刻，而形成具有開口部168之第2彩色濾光器部遮光層161(圖14H)。該步驟係申請專利範圍所記載之將第2彩色濾光器部遮光層配置於半導體基板之步驟之一例。
其次，與第2彩色濾光器部遮光層161及層間膜165相鄰而配置層間膜166(圖14I)。
其次，將成為第1彩色濾光器部遮光層162之材料之樹脂膜515與層間膜166相鄰而配置(圖14中之J)。其次，藉由光微影術技術自樹脂膜515形成第1彩色濾光器部遮光層162。具體而言，對樹脂膜515進行曝光及顯影而形成開口部169，並加工為第1彩色濾光器部遮光層162之形狀(圖15K)。該步驟係申請專利範圍所記載之將第1彩色濾光器部遮光層積層於第2彩色濾光器部遮光層而配置之步驟之一例。
其次，與層間膜166及第1彩色濾光器部遮光層162相鄰而配置彩色濾光器160(圖15L)。該步驟係申請專利範圍所記載之配置彩色濾光器之步驟之一例。再者，為了便於說明，將該圖之層間膜166記載為與第2彩色濾光器部遮光層161相同之膜厚，但彩色濾光器160配置於第2彩色濾光器部遮光層161之開口部168及第1彩色濾光器部遮光層162之開口部169。其次，藉由配置晶載透鏡171，而可製造像素陣列部10。
除此以外之攝像裝置1之構成與本發明之第3實施形態中所說明之攝像裝置1之構成相同，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第4實施形態之像素陣列部10藉由配置層間膜165，而可保護遮光壁152。又，藉由配置層間膜166，而可提高第1彩色濾光器部遮光層162之密接強度。
＜5.第5實施形態＞ 上述之第3實施形態之像素陣列部10具備晶載透鏡171。相對於此，本發明之第5實施形態之像素陣列部10在更具備層內透鏡172之點上與上述之第3實施形態不同。
[像素之構成] 圖16係顯示本發明之第5實施形態之像素之構成例之圖。該圖係將像素100之構成簡略化地記載之圖。該圖之像素100在更具備層內透鏡172之點上與在圖10中所說明之像素100不同。
層內透鏡172配置於平坦化膜151，係將由晶載透鏡171集光之入射光進一步集光之透鏡。藉由配置層內透鏡172，而可提高像素100之感度。於配置在像素陣列部10之周緣部之像素100，來自被攝體之光傾斜地入射。如此之情形下，僅憑藉晶載透鏡171，無法將入射光集光於光電轉換部101，而感度降低。因此，藉由配置層內透鏡172而使入射光進一步折射從而集光於光電轉換部101。藉此，可減輕感度之降低。該層內透鏡172例如可包含SiN或氮氧化矽(SiON)。又，層內透鏡172可藉由與晶載透鏡171同樣之方法而形成。
除此以外之攝像裝置1之構成與本發明之第3實施形態中所說明之攝像裝置1之構成相同，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第5實施形態之像素陣列部10藉由配置層內透鏡172，而可減輕感度之降低。
＜6.第6實施形態＞ 上述之第3實施形態之像素陣列部10具備構成為矩形形狀之剖面之第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161。相對於此，本發明之第6實施形態之像素陣列部10在具備構成為錐形狀之剖面之第1彩色濾光器部遮光層及第2彩色濾光器部遮光層之點上與上述之第3實施形態不同。
[像素之構成] 圖17係顯示本發明之第6實施形態之像素之構成例之圖。該圖係將像素100之構成簡略化地記載之圖。該圖之像素100在具備第1彩色濾光器部遮光層164及第2彩色濾光器部遮光層163取代第1彩色濾光器部遮光層162及第2彩色濾光器部遮光層161之點上，與在圖10中所說明之像素100不同。
如該圖所示般，第1彩色濾光器部遮光層164及第2彩色濾光器部遮光層163構成為錐形狀之剖面。具體而言，構成為愈往像素100之半導體基板111寬度愈變窄之剖面之形狀。藉此，第1彩色濾光器部遮光層164及第2彩色濾光器部遮光層163之下側之開口部變寬，而可防止感度之降低。再者，像素100之構成並不限定於該例。例如，可採用配置構成為錐形狀之第1彩色濾光器部遮光層164及第2彩色濾光器部遮光層163之任一者之構成。
除此以外之攝像裝置1之構成與本發明之第3實施形態中所說明之攝像裝置1之構成相同，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第6實施形態之像素陣列部10藉由配置構成為錐形狀之剖面之第1彩色濾光器部遮光層164及第2彩色濾光器部遮光層163，而可減輕感度之降低。
＜7.第7實施形態＞ 上述之第3實施形態之像素陣列部10之彩色濾光器160構成為覆蓋第1彩色濾光器部遮光層162之形狀。相對於此，本發明之第7實施形態之像素陣列部10在彩色濾光器160構成為被第1彩色濾光器部遮光層分離之形狀之點上，與上述之第3實施形態不同。
[像素之構成] 圖18係顯示本發明之第7實施形態之像素之構成例之圖。該圖係將像素100之構成簡略化地記載之圖。該圖之像素100在具備第1彩色濾光器部遮光層167取代第1彩色濾光器部遮光層162之點上，與在圖10中所說明之像素100不同。
如該圖所示般，第1彩色濾光器部遮光層167構成為頂部與晶載透鏡171相鄰之形狀。藉此，彩色濾光器160僅配置於第1彩色濾光器部遮光層167及第2彩色濾光器部遮光層161之開口部，且被第1彩色濾光器部遮光層167等分離。藉此，可於彩色濾光器160之表面附近將自相鄰之像素100傾斜地入射之光予以遮光。
除此以外之攝像裝置1之構成與本發明之第3實施形態中所說明之攝像裝置1之構成相同，故省略說明。
如以上所說明般，本發明之第7實施形態之像素陣列部10之彩色濾光器160構成為被第1彩色濾光器部遮光層167分離之形狀。藉此，可將彩色濾光器160之表面附近之傾斜之入射光予以遮光，而可進一步減輕畫質之降低。
＜8.第8實施形態＞ 上述之第3實施形態之像素陣列部10，於像素陣列部10之周緣部配置有遮光膜245。相對於此，本發明之第8實施形態之像素陣列部10於在像素陣列部10之周緣部更配置第1彩色濾光器部遮光層之點上，與上述之第3實施形態不同。
[像素之構成] 圖19係顯示本發明之第8實施形態之像素之構成例之圖。該圖之遮光像素200在具備第1彩色濾光器部遮光層267之點上，與在圖10中所說明之像素100不同。
第1彩色濾光器部遮光層267與遮光膜245同樣地，將遮光像素200之全面予以遮光且配置於像素陣列部10之周緣部。藉由將第1彩色濾光器部遮光層267包含樹脂，而可降低於該區域之入射光之反射。若反射光再次朝像素陣列部10入射並被像素100光電轉換則成為雜訊之原因。因使該反射光減少，故可防止畫質之降低。
再者，攝像裝置1之構成並不限定於該例。例如，亦可將與第2彩色濾光器部遮光層161同樣地包含金屬之彩色濾光器部遮光層配置於遮光像素200等。
除此以外之攝像裝置1之構成與本發明之第3實施形態中所說明之攝像裝置1之構成相同，故省略說明。
如以上所說明版，本發明之第8實施形態之像素陣列部10藉由將第1彩色濾光器部遮光層267配置於像素陣列部10之周緣部，而可降低入射光之反射，從而防止畫質之降低。
再者，應用於本發明之第3至第8實施形態之技術，可應用於本發明之第1及第2實施形態之像素陣列部10。同樣地，應用於本發明之第1及第2實施形態之技術，可應用於本發明之第3至第8實施形態之像素陣列部10。
＜9.針對積層型固體攝像裝置之應用例＞ 本發明之技術(本技術)亦可應用於積層型固體攝像裝置。亦即圖1至圖19中所說明之攝像元件亦可構成為積層型固體攝像元件。
圖20係顯示可應用本發明之技術之積層型固體攝像裝置之構成例之概要之圖。
圖20A顯示非積層型固體攝像裝置之概略構成例。固體攝像裝置23010如圖20A所示般，具有1個晶粒(半導體基板)23011。於該晶粒23011，搭載有：像素區域23012，其陣列狀地配置有像素；控制電路23013，其進行像素之驅動及其他各種控制；及邏輯電路23014，其用於信號處理。
圖20B及圖20C顯示積層型固體攝像裝置之概略構成例。固體攝像裝置23020如圖20B及圖20C所示般，感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024此2個晶粒積層且電性連接，而構成為1個半導體晶片。
在圖20B中，於感測器晶粒23021，搭載有像素區域23012與控制電路23013，於邏輯晶粒23024，搭載有包含進行信號處理之信號處理電路之邏輯電路23014。
在圖20C中，於感測器晶粒23021，搭載有像素區域23012，於邏輯晶粒23024，搭載有控制電路23013及邏輯電路23014。
圖21係顯示積層型固體攝像裝置23020之第1構成例之剖視圖。
於感測器晶粒23021，形成有構成成為像素區域23012之像素之PD(光電二極體)、FD(浮動擴散部)、Tr(MOS FET)、及成為控制電路23013之Tr等。進而，於感測器晶粒23021，形成具有複數層在本例中為3層之配線23110之配線層23101。再者，控制電路23013(成為其之Tr)可不是構成於感測器晶粒23021而是構成於邏輯晶粒23024。
於邏輯晶粒23024，形成有構成邏輯電路23014之Tr。進而，於邏輯晶粒23024形成具有複數層在本例中為3層之配線23170之配線層23161。又，於邏輯晶粒23024，形成在內壁面形成有絕緣膜23172之連接孔23171，於連接孔23171內，埋入有與配線23170等連接之連接導體23173。
感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024以彼此之配線層23101及23161相向之方式被貼合，藉此，構成將感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024予以積層之積層型固體攝像裝置23020。於感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024貼合之面，形成保護膜等之膜23191。
於感測器晶粒23021，形成連接孔23111，該連接孔23111自感測器晶粒23021之背面側(光朝PD入射之側)(上側)貫通感測器晶粒23021而到達邏輯晶粒23024之最上層之配線23170。進而，於感測器晶粒23021與連接孔23111接近而形成連接孔23121，該連接孔23121自感測器晶粒23021之背面側到達第1層配線23110。於連接孔23111之內壁面，形成絕緣膜23112，於連接孔23121之內壁面，形成絕緣膜23122。而且，於連接孔23111及23121內，分別埋入有連接導體23113及23123。連接導體23113與連接導體23123在感測器晶粒23021之背面側被電性連接，藉此，感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024經由配線層23101、連接孔23121、連接孔23111、及配線層23161被電性連接。
圖22係顯示積層型固體攝像裝置23020之第2構成例之剖視圖。
在固體攝像裝置23020之第2構成例中，藉由形成於感測器晶粒23021之1個連接孔23211，而將感測器晶粒23021(之配線層23101(之配線23110))、與邏輯晶粒23024(之配線層23161(之配線23170))電性連接。
亦即，在圖22中，連接孔23211以自感測器晶粒23021之背面側貫通感測器晶粒23021而達到邏輯晶粒23024之最上層之配線23170，且到達感測器晶粒23021之最上層之配線23110之方式形成。於連接孔23211之內壁面，形成有絕緣膜23212，於連接孔23211內，埋入連接導體23213。於上述之圖21中，藉由2個連接孔23111及23121，感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024電性連接，在圖22中，藉由1個連接孔23211，而感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024電性連接。
圖23係顯示積層型固體攝像裝置23020之第3構成例之剖視圖。
圖23之固體攝像裝置23020於在感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024貼合之面未形成保護膜等之膜23191之點上，與在感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024貼合之面形成有保護膜等之膜23191之圖21之情形不同。
圖23之固體攝像裝置23020以配線23110及23170直接接觸之方式，使感測器晶粒23021與邏輯晶粒23024重合，藉由一面施加所需之加重一面加熱，將配線23110及23170直接接合而構成。
圖24係顯示可應用本發明之技術之積層型固體攝像裝置之其他構成例之剖視圖。
在圖24中，固體攝像裝置23401為積層有感測器晶粒23411、邏輯晶粒23412、記憶體晶粒23413此3個晶粒之3層之積層構造。
記憶體晶粒23413例如具有記憶體電路，該記憶體電路進行在由邏輯晶粒23412進行之信號處理中暫時所需之資料之記憶。
在圖24中，可於感測器晶粒23411之下，邏輯晶粒23412及記憶體晶粒23413依此順序積層，邏輯晶粒23412及記憶體晶粒23413以相反之順序，亦即以記憶體晶粒23413及邏輯晶粒23412之順序積層於感測器晶粒23411之下。
再者，於圖24中，於感測器晶粒23411，形成有成為像素之光電轉換部之PD，或像素Tr之源極/汲極區域。
於PD之周圍經由閘極絕緣膜形成閘極電極，藉由與閘極電極成對之源極/汲極區域而形成像素Tr 23421、像素Tr 23422。
與PD相鄰之像素Tr 23421為傳送Tr，構成該像素Tr 23421之成對之源極/汲極區域之一者成為FD。
又，於感測器晶粒23411，形成有層間絕緣膜，於層間絕緣膜形成有連接孔。於連接孔，形成有與像素Tr 23421、及像素Tr 23422連接之連接導體23431。
進而，於感測器晶粒23411，形成具有與各連接導體23431連接之複數層配線23432之配線層23433。
又，於感測器晶粒23411之配線層23433之最下層，形成有成為外部連接用之電極之鋁墊23434。亦即，在感測器晶粒23411中，於較配線23432更靠近與邏輯晶粒23412之接著面23440之位置形成有鋁墊23434。鋁墊23434用作與外部之信號之輸入/輸出之配線之一端。
進而，於感測器晶粒23411，形成有用於與邏輯晶粒23412電性連接之接觸件23441。接觸件23441與邏輯晶粒23412之接觸件23451連接，且亦與感測器晶粒23411之鋁墊23442連接。
而且，於感測器晶粒23411，以自感測器晶粒23411之背面側(上側)到達鋁墊23442之方式形成有墊孔23443。
本發明之技術可應用於如以上之固體攝像裝置。
＜10.針對相機之應用例＞ 本發明之技術(本技術)可應用於各種產品。例如，本技術可作為搭載於相機等攝像裝置之攝像元件而實現。
圖25係顯示可應用本技術之攝像裝置之一例即相機之概略性之構成例之方塊圖。該圖之相機1000具備：透鏡1001、攝像元件1002、攝像控制部1003、透鏡驅動部1004、圖像處理部1005、操作輸入部1006、圖框記憶體1007與、顯示部1008、及記錄部1009。
透鏡1001為相機1000之攝影透鏡。該透鏡1001將來自被攝體之光予以集光，朝後述之攝像元件1002入射而使被攝體成像。
攝像元件1002係拍攝由透鏡1001集光之來自被攝體之光之半導體元件。該攝像元件1002產生與所照射之光相應之類比之圖像信號，將其轉換為數位之圖像信號而輸出。
攝像控制部1003係控制攝像元件1002之攝像者。該攝像控制部1003藉由產生控制信號且對攝像元件1002輸出，而進行攝像元件1002之控制。又，攝像控制部1003可基於自攝像元件1002輸出之圖像信號進行相機1000之自動對焦。此處，所謂自動對焦，是指檢測透鏡1001之焦點位置並自動地調整之系統。作為該自動對焦，可使用藉由配置於攝像元件1002之相位差像素檢測像面相位差從而檢測焦點位置之方式(像面相位差自動對焦)。又，亦可應用將圖像之對比度為最高之位置檢測為焦點位置之方式(對比度自動對焦)。攝像控制部1003基於檢測出之焦點位置，經由透鏡驅動部1004調整透鏡1001之位置，而進行自動對焦。再者，攝像控制部1003例如由搭載韌體之DSP(Digital Signal Processor，數位信號處理器)構成。
透鏡驅動部1004係基於攝像控制部1003之控制而驅動透鏡1001者。該透鏡驅動部1004可使用內置之馬達變更透鏡1001之位置而驅動透鏡1001。
圖像處理部1005係處理由攝像元件1002產生之圖像信號者。該處理，例如相當於產生與每一像素之紅色、綠色及藍色相對應之圖像信號中之不足之色之圖像信號的解馬賽克、去除圖像信號之雜訊之雜訊降低及圖像信號之編碼等。圖像處理部1005例如可包含搭載韌體之微電腦。
操作輸入部1006係受理來自相機1000之使用者之操作輸入者。於該操作輸入部1006，例如使用按壓按鈕或觸控面板。由操作輸入部1006受理之操作輸入被朝攝像控制部1003或圖像處理部1005傳遞。其後，啟動與操作輸入相應之處理，例如被攝體之攝像等處理。
圖框記憶體1007係記憶1畫面份額之圖像信號即圖框之記憶體。該圖框記憶體1007被圖像處理部1005控制，進行圖像處理之過程中之圖框之保持。
顯示部1008係顯示經圖像處理部1005處理之圖像者。於該顯示部1008，例如可使用液晶面板。
記錄部1009係記錄經圖像處理部1005處理之圖像者。於該記錄部1009，例如，可使用記憶卡或硬碟。
以上，對於可應用本發明之相機進行了說明。本技術在以上所說明之構成中，可應用於攝像元件1002。具體而言，在圖1中所說明之攝像裝置1，可應用於攝像元件1002。
再者，此處，作為一例而針對相機進行了說明，但本發明之技術亦可應用於其他、例如監視裝置等。又，本發明除了相機等電子機器以外，亦可應用於半導體模組之形式之半導體裝置。具體而言，可將本發明之技術應用於將圖25之攝像元件1002及攝像控制部1003封入1個封裝體之半導體模組即攝像模組。
＜11.針對內視鏡手術系統之應用例＞ 本發明之技術可應用於各種產品。例如，本發明之技術可應用於內視鏡手術系統。
圖26係顯示可應用本發明之技術之內視鏡手術系統之概略性構成之一例之圖。
在圖26中，圖示手術者(醫生)11131使用內視鏡手術系統11000對病床11133上之患者11132進行手術之狀況。如圖示般，內視鏡手術系統11000包含：內視鏡11100、氣腹管11111或能量處置具11112等之其他手術器具11110、支持內視鏡11100之支持臂裝置11120、及搭載有用於內視鏡下手術之各種裝置之手推車11200。
內視鏡11100包含：鏡筒11101，其自前端起特定長度之區域插入患者11132之體腔內；及相機頭11102，其連接於鏡筒11101之基端。在圖示之例中，圖示構成為具有硬性鏡筒11101之所謂硬性鏡之內視鏡11100，但內視鏡11100亦可構成為具有軟性鏡筒之所謂軟性鏡。
在鏡筒11101之前端設置有嵌入有物鏡之開口部。在內視鏡11100連接有光源裝置11203，由該光源裝置11203產生之光由在鏡筒11101之內部延伸設置之光導導光至該鏡筒之前端，並經由物鏡朝向患者11132之體腔內之觀察對象照射。再者，內視鏡11100既可為直視鏡，亦可為斜視鏡或後照鏡。
在相機頭11102之內部設置有光學系統及攝像元件，來自觀察對象之反射光(觀察光)藉由該光學系統而集光於該攝像元件。藉由該攝像元件對觀察光予以光電轉換，產生與觀察光對應之電信號、亦即與觀察像對應之圖像信號。該圖像信號作為RAW資料朝相機控制單元(CCU：Camera Control Unit)11201發送。
CCU 11201係由CPU(Central Processing Unit，中央處理單元))及GPU(Graphics Processing Unit，圖形處理單元)等構成，統括地控制內視鏡11100及顯示裝置11202之動作。進而，CCU 11201自相機頭11102接收圖像信號，對該圖像信號實施例如顯影處理(解馬賽克處理)等用於顯示基於該圖像信號之圖像之各種圖像處理。
顯示裝置11202藉由來自CCU 11201之控制而顯示基於由該CCU 11201實施圖像處理之圖像信號的圖像。
光源裝置11203由例如LED(Light Emitting Diode，發光二極體)等光源構成，對內視鏡11100供給拍攝手術部位等時之照射光。
輸入裝置11204係對於內視鏡手術系統11000之輸入介面。使用者可經由輸入裝置11204對於內視鏡手術系統11000進行各種資訊之輸入或指示輸入。例如，使用者輸入變更內視鏡11100之攝像條件(照射光之種類、倍率及焦距等)之意旨之指示等。
處置具控制裝置11205控制用於組織之燒灼、切開或血管之封堵等之能量處置具11112之驅動。氣腹裝置11206出於確保內視鏡11100之視野及確保手術者之作業空間之目的，為了使患者11132之體腔膨脹，而經由氣腹管11111將氣體送入該體腔內。記錄器11207係可記錄與手術相關之各種資訊之裝置。印表機11208係可將與手術相關之各種資訊以文字、圖像或圖表等各種之形式印刷之裝置。
此外，對內視鏡11100供給拍攝手術部位時之照射光之光源裝置11203可由包含例如LED、雷射光源或由其等之組合構成之白色光源構成。在由RGB雷射光源之組合構成白色光源之情形下，由於能夠高精度地控制各色(各波長)之輸出強度及輸出時序，故在光源裝置11203中可進行攝像圖像之白平衡之調整。又，該情形下，藉由時分地對觀察對象照射來自RGB雷射光源各者之雷射光，與該照射時序同步地控制相機頭11102之攝像元件之驅動，而亦可時分地拍攝與RGB各者對應之圖像。根據該方法，即便在該攝像元件不設置彩色濾光器，亦可獲得彩色圖像。
又，光源裝置11203可以每隔特定之時間變更所輸出之光之強度之方式控制該驅動。與該光之強度之變更之時序同步地控制相機頭11102之攝像元件之驅動而時分地取得圖像，藉由合成該圖像而可產生所謂之無發黑及泛白之高動態範圍之圖像。
又，光源裝置11203可構成為可供給與特殊光觀察對應之特定之波長頻帶下之光。在特殊光觀察中，例如，藉由利用生物體組織之光之吸收之波長依賴性，與一般之觀察時之照射光(亦即白色光)相比照射窄頻之光，而進行以高對比度拍攝黏膜表層之血管等之特定之組織之所謂之窄頻光觀察(Narrow Band Imaging，窄頻成像)。或，在特殊光觀察中，可進行利用藉由照射激發光而產生之螢光獲得圖像之螢光觀察。在螢光觀察中，可進行對生物體組織照射激發光而觀察來自該生物體組織之螢光(本身螢光觀察)、或對生物體組織局部注射靛氰綠(ICG)等之試劑且對該生物體組織照射與該試劑之螢光波長對應之激發光而獲得螢光像等。光源裝置11203可構成為可供給與此特殊光觀察對應之窄頻光及/或激發光。
圖27係顯示圖26所示之相機頭11102及CCU 11201之功能構成之一例之方塊圖。
相機頭11102具有：透鏡單元11401、攝像部11402、驅動部11403、通訊部11404、及相機頭控制部11405。CCU 11201具有：通訊部11411、圖像處理部11412、及控制部11413。相機頭11102與CCU 11201可藉由傳送纜線11400相互通訊地連接。
透鏡單元11401係設置於與鏡筒11101之連接部之光學系統。自鏡筒11101之前端擷取入之觀察光被導光至相機頭11102，而朝該透鏡單元11401入射。透鏡單元11401係組合有包含變焦透鏡及對焦透鏡之複數個透鏡而構成。
攝像部11402係由攝像元件構成。構成攝像部11402之攝像元件既可為1個(所謂之單板式)，亦可為複數個(所謂之多板式)。在攝像部11402由多板式構成時，例如由各攝像元件產生與RGB各者對應之圖像信號，藉由將其等合成而可獲得彩色圖像。或，攝像部11402可構成為具有用於分別取得與3D(Dimensional，維度)顯示對應之右眼用及左眼用之圖像信號的1對攝像元件。藉由進行3D顯示，而手術者11131可更正確地掌握手術部位之生物體組織之深度。此外，在攝像部11402由多板式構成之情形下，與各攝像元件對應地，透鏡單元11401亦可設置複數個系統。
又，攝像部11402可不一定設置於相機頭11102。例如，攝像部11402可在鏡筒11101之內部設置於物鏡之正後方。
驅動部11403係由致動器構成，藉由來自相機頭控制部11405之控制，而使透鏡單元11401之變焦透鏡及對焦透鏡沿光軸移動特定之距離。藉此，可適宜地調整由攝像部11402拍攝之攝像圖像之倍率及焦點。
通訊部11404係由用於在與CCU 11201之間發送接收各種資訊之通訊裝置構成。通訊部11404將自攝像部11402獲得之圖像信號作為RAW資料經由傳送纜線11400朝CCU 11201發送。
又，通訊部11404自CCU 11201接收用於控制相機頭11102之驅動之控制信號，並對相機頭控制部11405供給。在該控制信號中例如包含指定攝像圖像之圖框率之意旨之資訊、指定攝像時之曝光值之意旨之資訊、及/或指定攝像圖像之倍率及焦點之意旨之資訊等與攝像條件相關之資訊。
此外，上述之圖框率或曝光值、倍率、焦點等攝像條件既可由使用者適宜地指定，亦可基於所取得之圖像信號由CCU 11201之控制部11413自動地設定。在後者之情形下，在內視鏡11100搭載有所謂之AE(Auto Exposure，自動曝光)功能、AF(Auto Focus，自動對焦)功能及AWB(Auto White Balance，自動白平衡)功能。
相機頭控制部11405基於經由通訊部11404接收之來自CCU 11201之控制信號控制相機頭11102之驅動。
通訊部11411係由用於在與相機頭11102之間發送接收各種資訊之通訊裝置構成。通訊部11411接收自相機頭11102經由傳送纜線11400發送之圖像信號。
又，通訊部11411對相機頭11102發送用於控制相機頭11102之驅動之控制信號。圖像信號或控制信號可藉由電氣通訊或光通訊等發送。
圖像處理部11412對自相機頭11102發送之作為RAW資料之圖像信號實施各種圖像處理。
控制部11413進行與內視鏡11100對手術部位等之攝像、及由手術部位等之攝像獲得之攝像圖像之顯示相關之各種控制。例如，控制部11413產生用於控制相機頭11102之驅動之控制信號。
又，控制部11413基於由圖像處理部11412實施圖像處理之圖像信號使顯示裝置11202顯示拍攝到手術部位等之攝像圖像。此時，控制部11413可利用各種圖像辨識技術辨識攝像圖像內之各種物體。例如，控制部11413藉由檢測攝像圖像中所含之物體之邊緣之形狀或顏色等，而可辨識鑷子等手術器具、特定之生物體部位、出血、能量處置具11112之使用時之霧氣等。控制部11413可在使顯示裝置11202顯示攝像圖像時，利用該辨識結果使各種手術支援資訊重疊顯示於該手術部位之圖像。藉由重疊顯示手術支援資訊，對手術者11131予以提示，而可減輕手術者11131之負擔，而手術者11131準確地進行手術。
連接相機頭11102及CCU 11201之傳送纜線11400可為與電信號之通訊對應之電信號纜線、與光通訊對應之光纖、或其等之複合纜線。
此處，在圖示之例中，可利用傳送纜線11400利用有線進行通訊，但相機頭11102與CCU 11201之間之通訊可利用無線進行。
以上，針對可應用本發明之技術之內視鏡手術系統之一例進行了說明。本發明之技術可應用於以上所說明之構成之中，例如相機頭11102之攝像部11402等。具體而言，於圖1中所說明之攝像裝置1可應用於攝像部10402。
再者，此處，作為一例針對內視鏡手術系統進行了說明，但本發明之技術此外可應用於例如顯微鏡手術系統等。
＜12.針對移動體之應用例＞ 本發明之技術可針對各種產品應用。例如，本發明之技術可實現為搭載於汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、自行車、個人移動性裝置、飛機、無人機、船舶、機器人等任一種類之移動體之裝置。
圖28係顯示作為可應用本發明之技術之移動體控制系統之一例之車輛控制系統之概略構成例的方塊圖。
車輛控制系統12000具備經由通訊網路12001連接之複數個電子控制單元。在圖28所示之例中，車輛控制系統12000具備：驅動系統控制單元12010、車體系統控制單元12020、車外資訊檢測單元12030、車內資訊檢測單元12040、及綜合控制單元12050。又，作為綜合控制單元12050之功能構成，圖示有微電腦12051、聲音圖像輸出部12052、及車載網路I/F(interface，介面)12053。
驅動系統控制單元12010依照各種程式控制與車輛之驅動系統相關聯之裝置之動作。例如，驅動系統控制單元12010作為內燃機或驅動用馬達等之用於產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用於將驅動力朝車輪傳遞之驅動力傳遞機構、調節車輛之舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等的控制裝置而發揮功能。
車體系統控制單元12020依照各種程式控制裝備於車體之各種裝置之動作。例如，車體系統控制單元12020作為無 鑰匙進入系統、智慧型鑰匙系統、動力車窗裝置、或前照燈、尾燈、煞車燈、方向指示燈或霧燈等之各種燈之控制裝置而發揮功能。該情形下，對於車體系統控制單元12020，可輸入有自代替鑰匙之可攜式裝置發出之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元12020受理該等電波或信號之輸入，而控制車輛之車門鎖閉裝置、動力車窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載車輛控制系統12000之車輛之外部之資訊。例如，在車外資訊檢測單元12030連接有攝像部12031。車外資訊檢測單元12030使攝像部12031拍攝車外之圖像，且接收所拍攝之圖像。車外資訊檢測單元12030可基於所接收之圖像，進行人、車、障礙物、標識或路面上之文字等之物體檢測處理或距離檢測處理。
攝像部12031係接收光且輸出與該光之受光量相應之電信號之光感測器。攝像部12031既可將電信號作為圖像輸出，亦可作為測距之資訊輸出。又，攝像部12031所接收之光既可為可視光，亦可為紅外線等之非可視光。
車內資訊檢測單元12040檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元12040連接有例如檢測駕駛者之狀態之駕駛者狀態檢測部12041。駕駛者狀態檢測部12041包含例如拍攝駕駛者之相機，車內資訊檢測單元12040基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊，既可算出駕駛者之疲勞度或集中度，亦可判別駕駛者是否打瞌睡。
微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車內外之資訊，運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置之控制目標值，且對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行以實現包含車輛之碰撞避免或衝擊緩和、基於車距之追隨行駛、車速維持行駛、車輛之碰撞警告、或車輛之車道脫離警告等的ADAS(Advanced Driver Assistance Systems，先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。
又，微電腦12051藉由基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車輛之周圍之資訊控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，而可進行以在不依賴於駕駛者之操作下自主地行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
又，微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030取得之車外之資訊，對車體系統控制單元12020輸出控制指令。例如，微電腦12051與由車外資訊檢測單元12030檢測出之前方車或對向車之位置相應地控制前照燈，而可進行將遠光切換為近光等之以謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052朝可針對車輛之乘客或車外視覺性或聽覺性通知資訊之輸出裝置發送聲音及圖像中之至少一者之輸出信號。在圖28之例中，例示有音訊揚聲器12061、顯示部12062及儀錶板12063作為輸出裝置。顯示部12062例如可包含機上顯示器及抬頭顯示器之至少一者。
圖29係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。
在圖29中，車輛12100具有攝像部12101、12102、12103、12104、12105作為攝像部12031。
攝像部12101、12102、12103、12104、12105設置於例如車輛12100之前車鼻、後照鏡、後保險桿、尾門及車廂內之擋風玻璃之上部等之位置。前車鼻所具備之攝像部12101及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要獲得車輛12100之前方之圖像。後照鏡所具備之攝像部12102、12103主要取得車輛12100之側方之圖像。後保險桿或尾門所具備之攝像部12104主要取得車輛12100之後方之圖像。由攝像部12101及12105取得之前方之圖像主要用於前方車輛或行人、障礙物、信號燈、交通標誌或車道等之檢測。
此外，在圖29中，顯示攝像部12101至12104之攝影範圍之一例。攝像範圍12111顯示設置於前車鼻之攝像部12101之攝像範圍，攝像範圍12112、12113顯示分別設置於後照鏡之攝像部12102、12103之攝像範圍，攝像範圍12114顯示設置於後保險桿或尾門之攝像部12104之攝像範圍。例如，藉由重疊由攝像部12101至12104拍攝之圖像資料，而可取得自上方觀察車輛12100之俯瞰圖像。
攝像部12101至12104之至少1者可具有取得距離資訊之功能。例如，攝像部12101至12104之至少1者既可為包含複數個攝像元件之立體相機，亦可為具有相位差檢測用之像素之攝像元件。
例如，微電腦12051藉由基於根據攝像部12101至12104取得之距離資訊，求得至攝像範圍12111至12114內之各立體物之距離、及該距離之時間性變化(對於車輛12100之相對速度)，而可在尤其是位於車輛12100之前進路上之最近之立體物中，將朝與車輛12100大致相同之方向以特定之速度(例如0 km/h以上)行駛之立體物作為前方車抽出。進而，微電腦12051設定針對前方車之近前預設應確保之車距，而可進行自動制動控制(亦包含追隨停止控制)或自動加速控制(亦包含追隨起步控制)等。如此般可進行以在不依賴於駕駛者之操作下自主地行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
例如，微電腦12051可基於自攝像部12101至12104取得之距離資訊，將與立體物相關之立體物資料分類為2輪車、普通車輛、大型車輛、行人、電線桿等其他之立體物並提取，且用於障礙物之自動迴避。例如，微電腦12051將車輛12100之周邊之障礙物辨識為車輛12100之駕駛員能夠視認之障礙物及難以視認之障礙物。然後，微電腦12051判斷顯示與各障礙物之碰撞之危險度之碰撞風險，在碰撞風險為設定值以上而有碰撞可能性之狀況時，藉由經由音訊揚聲器12061或顯示部12062對駕駛員輸出警報，或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或躲避操舵，而可進行用於避免碰撞之駕駛支援。
攝像部12101至12104之至少1者可為檢測紅外線之紅外線相機。例如，微電腦12051可藉由判定在攝像部12101至12104之攝像圖像中是否有行人而辨識行人。如此之行人之辨識藉由例如提取作為紅外線相機之攝像部12101至12104之攝像圖像之特徵點之程序、針對顯示物體之輪廓之一系列特徵點進行圖案匹配處理而判別是否為行人之程序而進行。微電腦12051當判定出在攝像部12101至12104之攝像圖像中有行人，且辨識為行人時，聲音圖像輸出部12052以針對該被辨識出之行人重疊顯示用於強調之方形輪廓線之方式控制顯示部12062。又，聲音圖像輸出部12052亦可以將顯示行人之圖標等顯示於所期望之位置之方式控制顯示部12062。
以上，針對可應用本發明之技術之車輛控制系統之一例進行了說明。本發明之技術可應用於以上所說明之構成中之攝像部12031等。具體而言，於圖1中所說明之攝像元件1可應用於攝像部12031。
最後，上述之各實施形態之說明係本發明之一例，本發明並不限定於上述之實施形態。因此，即便在上述各實施形態以外，若在不脫離本揭示之技術的思想之範圍內，當然可根據設計等進行各種變更。
又，上述之實施形態之圖式係示意性圖式，各部分之尺寸之比率等不一定非得與現實一致。又，當然，在圖式相互間亦含有彼此之尺寸之關係或比率不同之部分之情形。
此外，本技術亦可採用如以下之構成。 (1)一種攝像元件，其具備：複數個像素，其等各自供配置形成於半導體基板且將來自被攝體之入射光予以光電轉換之光電轉換部； 絕緣膜，其配置於前述複數個像素，而將前述半導體基板予以絕緣； 入射光透過膜，其與前述複數個像素之前述絕緣膜鄰接地配置，供入射光透過；及 遮光體，其配置在形成於前述複數個像素各者之周緣部之前述入射光透過膜之槽，將前述入射光予以遮光。 (2)如前述(1)之攝像元件，其中前述槽藉由將前述入射光透過膜蝕刻而形成。 (3)如前述(2)之攝像元件，其中前述絕緣膜用作在蝕刻前述入射光透過膜時使蝕刻之進展停止之膜。 (4)如前述(1)至(3)中任一項之攝像元件，其更具備遮光膜，該遮光膜與前述入射光透過膜鄰接地配置，將前述入射光予以遮光。 (5)如前述(4)之攝像元件，其中前述遮光膜配置於前述複數個像素中之周緣部之像素。 (6)如前述(4)之攝像元件，其更具備用於將來自前述被攝體之入射光予以光瞳分割而檢測相位差之前述像素即相位差像素，且 前述遮光膜配置於前述相位差像素，且根據前述光瞳分割之方向而將前述入射光之一部分予以遮光。 (7)如前述(6)之攝像元件，其更具備第2遮光體，該第2遮光體配置在形成於前述遮光膜之端部附近之前述入射光透過膜之槽，而將前述入射光之衍射光予以遮光。 (8)如前述(1)至(7)中任一項之攝像元件，其中前述遮光體構成為錐形狀。 (9)一種攝像元件之製造方法，其具備：於半導體基板形成光電轉換部之步驟，該光電轉換部就複數個像素之每一者而配置，將來自被攝體之入射光予以光電轉換； 配置絕緣膜之步驟，該絕緣膜配置於前述複數個像素，將前述半導體基板予以絕緣； 配置入射光透過膜之步驟，該入射光透過膜與前述複數個像素之前述絕緣膜鄰接地配置，供入射光透過； 於前述複數個像素各者之周緣部之前述入射光透過膜形成槽之步驟；及 於前述形成之槽配置將前述入射光予以遮光之遮光體之步驟。 (10)一種攝像元件，其具備：複數個像素，其等各自供配置形成於半導體基板且將來自被攝體之入射光予以光電轉換之光電轉換部； 彩色濾光器，其配置於前述複數個像素，使前述入射光中特定波長之入射光朝前述光電轉換部入射； 第1彩色濾光器部遮光層，其配置於前述複數個像素，將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置前述彩色濾光器；及 第2彩色濾光器部遮光層，其配置於前述複數個像素，將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置前述彩色濾光器，並配置於前述第1彩色濾光器部遮光層與前述半導體基板之間。 (11)如前述(10)之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層及前述第2彩色濾光器部遮光層包含不同之材料。 (12)如前述(11)之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層包含樹脂， 前述第2彩色濾光器部遮光層包含金屬。 (13)如前述(12)之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層構成為30%以下之透過率。 (14)如前述(10)至(13)中任一項之攝像元件，其更具備層間膜，該層間膜配置於前述複數個像素之前述第1彩色濾光器部遮光層與前述第2彩色濾光器部遮光層之間。 (15)如前述(14)之攝像元件，其中前述層間膜包含無機材料。 (16)如前述(10)至(15)中任一項之攝像元件，其中前述第2彩色濾光器部遮光層構成為較前述第1彩色濾光器部遮光層更寬之寬度。 (17)如前述(10)至(16)中任一項之攝像元件，其更具備：平坦化膜，其配置於前述複數個像素之前述彩色濾光器與前述半導體基板之間，將前述半導體基板之表面平坦化；及 遮光壁，其配置於前述複數個像素之前述平坦化膜之周圍，將入射光予以遮光。 (18)如前述(17)之攝像元件，其更具備第2層間膜，該第2層間膜配置於前述複數個像素之前述第2彩色濾光器部遮光層與前述遮光壁之間。 (19)如前述(18)之攝像元件，其中前述層間膜包含無機材料。 (20)如前述(17)至(19)中任一項之攝像元件，其中前述第2彩色濾光器部遮光層構成為較前述遮光壁更寬之寬度。 (21)如前述(10)至(20)中任一項之攝像元件，其中前述複數個像素中之配置於周緣部之像素之前述第1彩色濾光器部遮光層及前述第2彩色濾光器部遮光層之至少1者，構成為將該像素之全面予以遮光之形狀。 (22)如前述(10)至(21)中任一項之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層及前述第2彩色濾光器部遮光層之至少1者構成為錐形狀。 (23)一種攝像元件之製造方法，其具備：於半導體基板形成光電轉換部之步驟，該光電轉換部就複數個像素之每一者而配置，將來自被攝體之入射光予以光電轉換； 於前述半導體基板配置第2彩色濾光器部遮光層之步驟，該第2彩色濾光器部遮光層配置於前述複數個像素而將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置使前述入射光中特定波長之入射光朝前述光電轉換部入射之彩色濾光器； 將第1彩色濾光器部遮光層積層於前述第2彩色濾光器部遮光層而配置之步驟，該第1彩色濾光器部遮光層配置於前述複數個像素，將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置前述彩色濾光器；及 於前述複數個像素之前述第2彩色濾光器部遮光層及前述第1彩色濾光器部遮光層各者之前述開口部配置前述彩色濾光器之步驟。
1:攝像裝置 10:像素陣列部 11:信號線 12:信號線 20:垂直驅動部 30:行信號處理部 40:控制部 41:信號線 42:信號線 100:像素 101:光電轉換部 111:半導體基板 112:n型半導體區域 121:絕緣層 122:配線層 130:絕緣膜 141:入射光透過膜 142:遮光體 143:槽 144:遮光膜 150:遮光膜 151:平坦化膜 152:遮光壁 160:彩色濾光器 161:第2彩色濾光器部遮光層 162:第1彩色濾光器部遮光層 163:遮光層 164:遮光層 165:層間膜 166:層間膜 167:遮光層 168:開口部 169:開口部 171:晶載透鏡 172:層內透鏡 200:遮光像素 243:遮光膜 244:接觸部 245:遮光膜 246:接觸部 267:遮光層 301:相位差像素 302:相位差像素 342a:遮光體 342b:遮光體 342c:遮光體 342d:遮光體 343a:遮光膜 343b:遮光膜 346a:遮光膜 346b:遮光膜 501:抗蝕劑層 502:開口部 503:材料膜 505:開口部 506:材料膜 507:抗蝕劑層 508:開口部 510:開口部 511:開口部 512:金屬膜 513:抗蝕劑層 514:開口部 515:樹脂膜 600:像素 602:相位差像素 642:遮光膜 643:遮光膜 691:遮光膜 692:間隙 1000:相機 1001:透鏡 1002:攝像元件 1003:攝像控制部 1004:透鏡驅動部 1005:圖像處理部 1006:操作輸入部 1007:記憶體 1008:顯示部 1009:記錄部 11000:內視鏡手術系統 11100:內視鏡 11101:鏡筒 11102:相機頭 11110:其他手術器具 11111:氣腹管 11112:能量處置具 11120:支持臂裝置 11131:手術者(醫生) 11132:患者 11133:病床 11200:手推車 11201:CCU 11202:顯示裝置 11203:光源裝置 11204:輸入裝置 11205:控制裝置 11206:氣腹裝置 11207:記錄器 11208:印表機 11400:傳送纜線 11401:透鏡單元 11402:攝像部 11403:驅動部 11404:通訊部 11405:相機頭控制部 11411:通訊部 11412:圖像處理部 11413:控制部 12000:車輛控制系統 12001:通訊網路 12010:驅動系統控制單元 12020:車體系統控制單元 12030:車外資訊檢測單元 12031:攝像部 12040:車內資訊檢測單元 12041:駕駛者狀態檢測部 12050:綜合控制單元 12051:微電腦 12052:聲音圖像輸出部 12053:車載網路I/F 12061:音訊揚聲器 12062:顯示部 12063:儀錶板 12100:車輛 12101:攝像部 12102:攝像部 12103:攝像部 12104:攝像部 12105:攝像部 12111:攝像範圍 12112:攝像範圍 12113:攝像範圍 12114:攝像範圍 23010:固體攝像裝置 23011:晶粒(半導體基板) 23012:像素區域 23013:控制電路 23014:邏輯電路 23020:固體攝像裝置 23021:感測器晶粒 23024:邏輯晶粒 23101:配線層 23110:配線 23111:連接孔 23112:絕緣膜 23113:連接導體 23121:連接孔 23122:絕緣膜 23123:連接導體 23161:配線層 23170:配線 23171:連接孔 23172:絕緣膜 23173:連接導體 23191:保護膜等之膜 23211:連接孔 23212:絕緣膜 23213:連接導體 23401:固體攝像裝置 23411:感測器晶粒 23412:邏輯晶粒 23413:記憶體晶粒 23421:像素Tr 23422:像素Tr 23431:連接導體 23432:配線 23433:配線層 23434:鋁墊 23441:接觸件 23442:鋁墊 23443:墊孔 23451:接觸件 FD:浮動擴散部 PD:光電二極體
圖1係顯示本發明之實施形態之攝像裝置之構成例之圖。 圖2係顯示本發明之實施形態之像素陣列部之構成例之圖。 圖3係顯示本發明之第1實施形態之像素之遮光之一例之圖。 圖4係顯示本發明之第1實施形態之像素之構成例之圖。 圖5A -圖5D 係顯示本發明之第1實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。 圖6E -圖6H 係顯示本發明之第1實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。 圖7I -圖7K 係顯示本發明之第1實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。 圖8係顯示先前之攝像元件之像素之構成例之圖。 圖9A 、圖9B 係顯示本發明之第2實施形態之像素之構成例之圖。 圖10係顯示本發明之第3實施形態之像素之構成例之圖。 圖11係顯示本發明之第4實施形態之像素之構成例之圖。 圖12A -圖12D 係顯示本發明之第4實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。 圖13E -圖13G 係顯示本發明之第4實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。 圖14H -圖14J 係顯示本發明之第4實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。 圖15K 、圖15L 係顯示本發明之第4實施形態之像素陣列部之製造方法之一例之圖。 圖16係顯示本發明之第5實施形態之像素之構成例之圖。 圖17係顯示本發明之第6實施形態之像素之構成例之圖。 圖18係顯示本發明之第7實施形態之像素之構成例之圖。 圖19係顯示本發明之第8實施形態之像素之構成例之圖。 圖20A-圖20C係顯示可應用本發明之技術之積層型固體攝像裝置之構成例之概要之圖。 圖21係顯示積層型固體攝像裝置23020之第1構成例之剖視圖。 圖22係顯示積層型固體攝像裝置23020之第2構成例之剖視圖。 圖23係顯示積層型固體攝像裝置23020之第3構成例之剖視圖。 圖24係顯示可應用本發明之技術之積層型固體攝像裝置之其他構成例之剖視圖。 圖25係顯示可應用本技術之攝像裝置之一例即相機之概略性之構成例之方塊圖。 圖26係顯示內視鏡手術系統之概略性構成之一例之圖。 圖27係顯示相機頭及CCU之功能構成之一例之方塊圖。 圖28係顯示車輛控制系統之概略性之構成之一例之方塊圖。 圖29係顯示車外資訊檢測部及攝像部之設置位置之一例之說明圖。
1:攝像裝置
10:像素陣列部
11:信號線
12:信號線
20:垂直驅動部
30:行信號處理部
40:控制部
41:信號線
42:信號線
100:像素

Claims (23)

  1. 一種攝像元件，其具備：複數個像素，其等各自供配置形成於半導體基板且將來自被攝體之入射光予以光電轉換之光電轉換部； 絕緣膜，其配置於前述複數個像素，而將前述半導體基板予以絕緣； 入射光透過膜，其與前述複數個像素之前述絕緣膜鄰接地配置，供入射光透過；及 遮光體，其配置在形成於前述複數個像素各者之周緣部之前述入射光透過膜之槽，將前述入射光予以遮光。
  2. 如請求項1之攝像元件，其中前述槽藉由將前述入射光透過膜蝕刻而形成。
  3. 如請求項2之攝像元件，其中前述絕緣膜用作在蝕刻前述入射光透過膜時使蝕刻之進展停止之膜。
  4. 如請求項1之攝像元件，其更具備遮光膜，該遮光膜與前述入射光透過膜鄰接地配置，將前述入射光予以遮光。
  5. 如請求項4之攝像元件，其中前述遮光膜配置於前述複數個像素之中之周緣部之像素。
  6. 如請求項4記載之攝像元件，其更具備用於將來自前述被攝體之入射光予以光瞳分割而檢測相位差之前述像素即相位差像素，且 前述遮光膜配置於前述相位差像素，且根據前述光瞳分割之方向而將前述入射光之一部分予以遮光。
  7. 如請求項6之攝像元件，其更具備第2遮光體，該第2遮光體配置在形成於前述遮光膜之端部附近之前述入射光透過膜之槽，而將前述入射光之衍射光予以遮光。
  8. 如請求項1之攝像元件，其中前述遮光體構成為錐形狀。
  9. 一種攝像元件之製造方法，其具備：於半導體基板形成光電轉換部之步驟，該光電轉換部就複數個像素之每一者而配置，將來自被攝體之入射光予以光電轉換； 配置絕緣膜之步驟，該絕緣膜配置於前述複數個像素，將前述半導體基板予以絕緣； 配置入射光透過膜之步驟，該入射光透過膜與前述複數個像素之前述絕緣膜鄰接地配置，供入射光透過； 於前述複數個像素各者之周緣部之前述入射光透過膜形成槽之步驟；及 於前述形成之槽配置將前述入射光予以遮光之遮光體之步驟。
  10. 一種攝像元件，其具備：複數個像素，其等各自供配置形成於半導體基板且將來自被攝體之入射光予以光電轉換之光電轉換部； 彩色濾光器，其配置於前述複數個像素，使前述入射光中特定波長之入射光朝前述光電轉換部入射； 第1彩色濾光器部遮光層，其配置於前述複數個像素，將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置前述彩色濾光器；及 第2彩色濾光器部遮光層，其配置於前述複數個像素，將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置前述彩色濾光器，並配置於前述第1彩色濾光器部遮光層與前述半導體基板之間。
  11. 如請求項10之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層及前述第2彩色濾光器部遮光層包含不同之材料。
  12. 如請求項11之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層包含樹脂， 前述第2彩色濾光器部遮光層包含金屬。
  13. 如請求項12之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層構成為30%以下之透過率。
  14. 如請求項10之攝像元件，其更具備層間膜，該層間膜配置於前述複數個像素之前述第1彩色濾光器部遮光層與前述第2彩色濾光器部遮光層之間。
  15. 如請求項14記載之攝像元件，其中前述層間膜包含無機材料。
  16. 如請求項10之攝像元件，其中前述第2彩色濾光器部遮光層構成為較前述第1彩色濾光器部遮光層更寬之寬度。
  17. 如請求項10之攝像元件，其更具備：平坦化膜，其配置於前述複數個像素之前述彩色濾光器與前述半導體基板之間，將前述半導體基板之表面平坦化；及 遮光壁，其配置於前述複數個像素之前述平坦化膜之周圍，將入射光予以遮光。
  18. 如請求項17之攝像元件，其更具備第2層間膜，該第2層間膜配置於前述複數個像素之前述第2彩色濾光器部遮光層與前述遮光壁之間。
  19. 如請求項18記載之攝像元件，其中前述層間膜包含無機材料。
  20. 如請求項17之攝像元件，其中前述第2彩色濾光器部遮光層構成為較前述遮光壁更寬之寬度。
  21. 如請求項10記載之攝像元件，其中前述複數個像素中之配置於周緣部之像素之前述第1彩色濾光器部遮光層及前述第2彩色濾光器部遮光層之至少1者，構成為將該像素之全面予以遮光之形狀。
  22. 如請求項10之攝像元件，其中前述第1彩色濾光器部遮光層及前述第2彩色濾光器部遮光層之至少1者構成為錐形狀。
  23. 一種攝像元件之製造方法，其具備：於半導體基板形成光電轉換部之步驟，該光電轉換部就複數個像素之每一者而配置，將來自被攝體之入射光予以光電轉換； 於前述半導體基板配置第2彩色濾光器部遮光層之步驟，該第2彩色濾光器部遮光層配置於前述複數個像素，將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置使前述入射光中特定波長之入射光朝前述光電轉換部入射之彩色濾光器； 將第1彩色濾光器部遮光層積層於前述第2彩色濾光器部遮光層而配置之步驟，該第1彩色濾光器部遮光層配置於前述複數個像素，將前述入射光予以遮光，且於形成於中央部之開口部配置前述彩色濾光器；及 於前述複數個像素之前述第2彩色濾光器部遮光層及前述第1彩色濾光器部遮光層各者之前述開口部配置前述彩色濾光器之步驟。
TW108145442A 2018-12-27 2019-12-12 攝像元件及攝像元件之製造方法 TWI843777B (zh)

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