WO2019188043A1 - 撮像装置および撮像装置の製造方法 - Google Patents

撮像装置および撮像装置の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • An imaging apparatus includes a photoelectric conversion unit, a charge holding unit that is provided on a side opposite to the light incident side of the photoelectric conversion unit, and holds a signal charge generated by the photoelectric conversion unit, And a light-shielding part having a first light-shielding surface extending from between the charge-holding part and the photoelectric conversion part to the charge-holding part side.
  • An imaging device manufacturing method includes forming a photoelectric conversion unit, forming a light-blocking unit having a first light-blocking surface on a side opposite to a light incident side of the photoelectric conversion unit, and at least a part thereof. Is covered with the first light shielding surface and forms a charge holding portion electrically connected to the photoelectric conversion portion, and the first light shielding surface of the light shielding portion is formed between the photoelectric conversion portion and the charge holding portion. It is the one that extends to the side.
  • the imaging device 1 is configured to include a pixel array unit 111, a vertical drive unit 112, a ramp wave module 113, a clock module 114, a data storage unit 115, a horizontal drive unit 116, a system control unit 117, and a signal processing unit 118. Is done.
  • the MEM 12 is connected to the first transfer transistor 21 and the second transfer transistor 22.
  • the MEM 12 is a charge holding unit for temporarily holding the signal charge generated by the PD 11. In the imaging apparatus 1, since the MEM 12 is provided, a global shutter function is realized.
  • the semiconductor substrate 10 is, for example, a stack of a semiconductor layer (second semiconductor layer 10A in FIG. 6A described later) constituting the second surface S2 and a semiconductor layer (first semiconductor layer 10B in FIG. 6B described later) constituting the first surface S1. It has a structure. These two semiconductor layers are formed stepwise using, for example, epitaxial growth (described later).
  • the PD 11 is provided in the semiconductor layer 10A, and the MEM 12 and the FD 13 (FIG. 4 described later) are provided in the semiconductor layer 10B.
  • the semiconductor substrate 10 is made of, for example, silicon (Si).
  • the MEM 12 is, for example, an n-type impurity region, and is provided at a position facing the gate electrode 22G of the second transfer transistor 22.
  • the MEM 12 is disposed closer to the first surface S1 in the semiconductor substrate 10 than the PD 11 is. That is, the MEM 12 is disposed on the opposite side to the light incident side of the PD 11.
  • the MEM 12 is electrically connected to the PD 11, and a signal charge transfer path from the PD 11 to the MEM 12 is provided in the semiconductor substrate 10.
  • the vertical electrode portion 21GV of the first transfer transistor 21 is provided in the signal charge transfer path from the PD 11 to the MEM 12.
  • the FD 13 is, for example, an n-type impurity region, and is provided at a position close to the first surface S1 in the semiconductor substrate 10.
  • the FD 13 is disposed at a position adjacent to the MEM 12.
  • the semiconductor layer 12M is formed on the light shielding portion 14 with the insulating film 15 therebetween.
  • the semiconductor layer 12M is formed by selectively epitaxially growing silicon, for example, in the concave portion of the semiconductor substrate 10 provided with the light shielding portion. Thereafter, the MEM 12 is formed in the semiconductor layer 12M.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker, or a fog lamp.
  • the body control unit 12020 can be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for a key or signals from various switches.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls a door lock device, a power window device, a lamp, and the like of the vehicle.
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance before the preceding vehicle, and can perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like.
  • automatic brake control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • cooperative control for the purpose of autonomous driving or the like autonomously traveling without depending on the operation of the driver can be performed.
  • a semiconductor substrate including the photoelectric conversion unit, the charge holding unit, and the light shielding unit The imaging device according to any one of (1) to (4), wherein the photoelectric conversion unit, the light shielding unit, and the charge holding unit are provided in this order from a light incident side of the semiconductor substrate.
  • a first transfer transistor that transfers the signal charge from the photoelectric conversion unit to the charge holding unit,
  • the gate electrode of the first transfer transistor includes a vertical electrode portion extending in a thickness direction of the semiconductor substrate.
  • the first light blocking surface is disposed between the vertical electrode unit and the charge holding unit.
  • the light shielding unit further includes a second light shielding surface provided in parallel with the surface of the semiconductor substrate between the charge holding unit and the photoelectric conversion unit.
  • the imaging device according to (8) wherein one end of the first light shielding surface is in contact with the second light shielding surface, and the other end of the first light shielding surface is provided with a gap from the surface of the semiconductor substrate.
  • the light shielding portion has a plurality of the first light shielding surfaces, The imaging device according to any one of (5) to (8), wherein at least some of the plurality of first light shielding surfaces are provided to extend to a surface of the semiconductor substrate.

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Abstract

光電変換部と、前記光電変換部の光入射側と反対側に設けられ、前記光電変換部で生成された信号電荷が保持される電荷保持部と、前記電荷保持部と前記光電変換部との間から前記電荷保持部側に延在する第１遮光面を有する遮光部とを備えた撮像装置。

Description

撮像装置および撮像装置の製造方法
　本技術は、グローバルシャッター機能を有する撮像装置およびその製造方法に関する。
　近年、グローバルシャッター機能を有する裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ（撮像装置）が注目されている（例えば、特許文献１参照）。このようなイメージセンサは、画素毎に電荷保持部を有している。光電変換部から転送された信号電荷が、この電荷保持部に一旦保持される。
　電荷保持部は、例えば光電変換部の光入射側と反対側に積層して設けられる。
特開２０１５－９５４６８号公報
　このような撮像装置では、電荷蓄積部への光の漏れこみ（ＰＬＳ：Parasitic Light Sensitivity）を抑えることが望まれている。
　したがって、ＰＬＳを抑制することが可能な撮像装置およびその製造方法を提供することが望ましい。
　本技術の一実施の形態に係る撮像装置は、光電変換部と、光電変換部の光入射側と反対側に設けられ、光電変換部で生成された信号電荷が保持される電荷保持部と、電荷保持部と光電変換部との間から電荷保持部側に延在する第１遮光面を有する遮光部とを備えたものである。
　本技術の一実施の形態に係る撮像装置では、遮光部の第１遮光面が電荷保持部と光電変換部との間から電荷保持部側に延在しているので、第１遮光面が設けられた方向から電荷保持部への光の入射が抑えられる。例えば、光電変換部から電荷保持部への信号電荷の転送経路と、電荷保持部との間に、第１遮光面が配置される。
　本技術の一実施の形態に係る撮像装置の製造方法は、光電変換部を形成し、第１遮光面を有する遮光部を、光電変換部の光入射側と反対側に形成し、少なくとも一部が第１遮光面で覆われるとともに、光電変換部に電気的に接続された電荷保持部を形成し、遮光部の第１遮光面は、光電変換部と電荷保持部との間から電荷保持部側に延在しているものである。
　本技術の一実施の形態に係る撮像装置の製造方法では、第１遮光面を有する遮光部を形成するので、第１遮光面が設けられた方向から電荷保持部への光の入射が抑えられる。
　本技術の一実施の形態に係る撮像装置および撮像装置の製造方法によれば、第１遮光面を有する遮光部を設けるようにしたので、第１遮光面が設けられた方向から電荷保持部への光の入射を抑えることができる。よって、ＰＬＳを抑制することが可能となる。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の効果であってもよい。
本技術の一実施の形態に係る撮像装置の機能構成の一例を表すブロック図である。 図１に示した撮像装置の画素回路の一例を表す図である。 図１に示した画素アレイ部の要部の構成を表す断面模式図である。 図３に示した遮光部の構成の他の例（１）を表す断面模式図である。 図３に示した遮光部の構成の他の例（２）を表す断面模式図である。 図３に示した遮光部の構成の他の例（３）を表す断面模式図である。 図３に示した遮光部の構成の他の例（４）を表す断面模式図である。 図３に示した遮光部の構成の他の例（５）を表す断面模式図である。 図３に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図６Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図３に示した撮像装置の製造方法の他の例（１）を表す断面模式図である。 図７Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図３に示した撮像装置の製造方法の他の例（３）を表す断面模式図である。 図８Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図８Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図８Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図８Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 比較例に係る撮像装置の要部の構成を表す断面模式図である。 図１等に示した撮像装置を用いた電子機器（カメラ）の一例を表す機能ブロック図である。 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、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　１．実施の形態（第１遮光面を有する遮光部が設けられた撮像装置の例）
　２．適用例
　３．応用例
＜実施の形態＞
［撮像装置１の構成］
　図１は、本技術の一実施の形態に係る撮像装置１の機能の構成例を示すブロック図である。
　撮像装置１は、例えばＣＭＯＳイメージセンサ等からなるグローバルシャッター方式の裏面照射型のイメージセンサである。撮像装置１では、被写体からの光を受光して光電変換し、画像信号を生成することで画像が撮像されるようになっている。なお、本技術はＣＭＯＳイメージセンサへの適用に限られるものではない。この撮像装置１は、複数の半導体チップが積層された構造を有していてもよく、あるいは、単一の半導体チップにより構成されていてもよい。
　グローバルシャッター方式とは、基本的には全画素同時に露光を開始し、全画素同時に露光を終了するグローバル露光を行う方式である。ここで、全画素とは、画像に現れる部分の画素の全てということであり、ダミー画素等は除外される。また、時間差や画像の歪みが問題にならない程度に十分小さければ、全画素同時ではなく、複数行（例えば、数十行）単位でグローバル露光を行いながら、グローバル露光を行う領域を移動する方式もグローバルシャッター方式に含まれる。また、画像に表れる部分の画素の全てでなく、所定領域の画素に対してグローバル露光を行う方式もグローバルシャッター方式に含まれる。
　撮像装置１は、画素アレイ部１１１、垂直駆動部１１２、ランプ波モジュール１１３、クロックモジュール１１４、データ格納部１１５、水平駆動部１１６、システム制御部１１７、及び、信号処理部１１８を含むように構成される。
　画素アレイ部１１１は、撮像装置１の中央部に設けられている。この画素アレイ部１１１は、例えばマトリクス（行列）状に配置された複数の画素を含んでいる。各画素は、被写体から入射した光の量に応じた電荷を生成して蓄積する光電変換素子を有している。例えば、画素アレイ部１１１では、行方向に配列された画素からなる画素行ごとに、画素駆動線（不図示）が行方向に沿って配線され、列方向に配列された画素からなる画素列ごとに、垂直信号線（後述の図２の垂直信号線ＶＳＬ）が列方向に沿って配線されている。
　垂直駆動部１１２は、例えば、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなる。この垂直駆動部１１２は、複数の画素駆動線を介して各画素に信号等を供給することで、画素アレイ部１１１の各画素を全画素同時に、または行単位等で駆動する。
　ランプ波モジュール１１３は、画素信号のＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換に用いるランプ波信号を生成し、カラム処理部（不図示）に供給する。なお、カラム処理部は、例えば、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、ノイズ除去処理、相関二重サンプリング処理、Ａ／Ｄ変換処理等を行い、画素信号を生成する。カラム処理部は、生成した画素信号を信号処理部１１８に供給する。
　クロックモジュール１１４は、撮像装置１の各部に動作用のクロック信号を供給する。
　水平駆動部１１６は、カラム処理部の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部１１６による選択走査により、カラム処理部において単位回路ごとに信号処理された画素信号が順番に信号処理部１１８に出力される。
　システム制御部１１７は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等からなる。システム制御部１１７は、タイミングジェネレータで生成されたタイミング信号に基づいて、垂直駆動部１１２、ランプ波モジュール１１３、クロックモジュール１１４、水平駆動部１１６、及び、カラム処理部の駆動制御を行なう。
　信号処理部１１８は、必要に応じてデータ格納部１１５にデータを一時的に格納しながら、カラム処理部から供給された画素信号に対して演算処理等の信号処理を行ない、各画素信号からなる画像信号を出力する。
　図２は、撮像装置１の画素回路の構成の一例を表したものである。撮像装置１は、画素毎に、ＰＤ（フォトダイオード）１１、ＭＥＭ（メモリ）１２およびＦＤ（フローティングディフュージョン）１３を有している。ＰＤ１１とＭＥＭ１２との間には、第１転送トランジスタ（ＴＲＸ）２１が設けられ、ＭＥＭ１２とＦＤ１３との間には、第２転送トランジスタ（ＴＲＧ）２２が設けられている。ＦＤ１３には、第２転送トランジスタ２２とともに、リセットトランジスタ（ＲＳＴ）２３が接続されている。また、ＦＤ１３は、増幅トランジスタ（ＡＭＰ）２４および選択トランジスタ（ＳＥＬ）２５を介して垂直信号線ＶＳＬに接続されている。ＰＤ１１には、第１転送トランジスタ２１とともに、排出トランジスタ（ＯＦＧ）２６が接続されている。ＰＤ１１が本開示の光電変換部の一具体例であり、ＭＥＭ１２が本開示の電荷保持部の一具体例であり、ＦＤ１３が本開示の電荷電圧変換部の一具体例である。
　画素毎に設けられたＰＤ１１では、被写体からの光を受光し、光電変換がなされるようになっている。ＰＤ１１は、受光量に応じた信号電荷を生成し、蓄積する。
　第１転送トランジスタ２１の一対のソース・ドレイン電極の一方が、ＰＤ１１に接続され、他方がＭＥＭ１２に接続されている。第１転送トランジスタ２１は、そのゲートに第１転送信号が入力された際にオン状態となる。これにより、ＰＤ１１で生成された信号電荷が読み出され、ＭＥＭ１２に転送される。
　ＭＥＭ１２は、第１転送トランジスタ２１および第２転送トランジスタ２２に接続されている。このＭＥＭ１２は、ＰＤ１１で生成された信号電荷を、一旦保持するための電荷保持部である。撮像装置１では、このＭＥＭ１２が設けられているので、グローバルシャッター機能が実現される。
　第２転送トランジスタ２２の一対のソース・ドレイン電極の一方が、ＭＥＭ１２に接続され、他方がＦＤ１３に接続されている。第２転送トランジスタ２２は、そのゲートに第２転送信号が入力された際にオン状態となる。これにより、ＭＥＭ１２に一旦保持された信号電荷が読み出され、ＦＤ１３に転送される。
　ＦＤ１３には、第２転送トランジスタ２２、リセットトランジスタ２３および増幅トランジスタ２４が接続されている。このＦＤ１３は、ＭＥＭ１２から読み出された信号電荷を保持するとともに、これを電圧（電位）に変換するものである。
　リセットトランジスタ２３は、定電圧源ＶＤＤの供給端子と、ＦＤ１３との間に設けられている。リセットトランジスタ２３は、そのゲートにリセット信号が入力された際にオン状態となる。これにより、ＦＤ１３に蓄積されている電荷が定電圧源ＶＤＤに排出され、ＦＤ１３の電位がリセットされる。
　増幅トランジスタ２４は、そのゲートがＦＤ１３に、一対のソース・ドレイン電極の一方が定電圧源ＶＤＤの供給端子に、他方が選択トランジスタ２５を介して垂直信号線ＶＳＬに、それぞれ接続されている。この増幅トランジスタ２４は、ＦＤ１３の電位を増幅し、その増幅信号を画素信号として選択トランジスタ２５に出力するものである。
　選択トランジスタ２５は、増幅トランジスタ２４と垂直信号線ＶＳＬとの間に設けられている。選択トランジスタ２５は、そのゲートにアドレス信号が入力された際にオン状態となる。これにより、増幅トランジスタ２４で増幅された画素信号が制御されて、垂直信号線ＶＳＬに出力される。
　排出トランジスタ２６は、定電圧源ＶＤＤの供給端子と、ＰＤ１１との間に設けられている。排出トランジスタ２６は、そのゲートに排出信号が入力された際にオン状態となる。これにより、ＰＤ１１に蓄積されている不要電荷が定電圧源ＶＤＤに排出される。
　図３は、画素アレイ部１１１の要部の断面構成を模式的に表したものである。図３には、画素アレイ部１１１の１つの画素に対応する領域を示している。
　撮像装置１は、半導体基板１０と、半導体基板１０に積層された多層配線層２０とを有している。半導体基板１０は、対向する第１面Ｓ１（表面）および第２面Ｓ２（裏面）を有している。半導体基板１０の第１面Ｓ１に多層配線層２０が設けられ、第２面Ｓ２が受光面を構成している。この撮像装置１は、裏面照射型の撮像装置である。
　半導体基板１０の第１面Ｓ１近傍には、第１転送トランジスタ２１および第２転送トランジスタ２２が設けられている。半導体基板１０の第１面Ｓ１近傍に、リセットトランジスタ２３、増幅トランジスタ２４および選択トランジスタ２５（図２）が設けられていてもよい。半導体基板１０の第２面Ｓ２上には、例えば、平坦化膜３１、カラーフィルタ３２およびマイクロレンズ３３がこの順に設けられている。半導体基板１０内には、ＰＤ１１、ＭＥＭ１２およびＦＤ１３（後述の図４に図示）が設けられている。ＰＤ１１とＭＥＭ１２との間には、遮光部１４および絶縁膜１５が設けられている。
　多層配線層２０は、半導体基板１０に対向して設けられ、半導体基板１０の第１面Ｓ１に接している。この多層配線層２０は、複数の配線と、層間絶縁膜２０Ｉとを有している。多層配線層２０には、例えば、各画素を駆動するための回路が設けられている。
　半導体基板１０の第１面Ｓ１近傍に設けられた第１転送トランジスタ２１は、例えば、縦型トランジスタである。この第１転送トランジスタ２１のゲート電極２１Ｇは、半導体基板１０の厚み方向（図３のＺ方向）に沿って延在する縦型電極部２１ＧＶと、縦型電極部２１ＧＶに垂直に設けられた面状電極部２１ＧＰとを含んでいる。即ち、ゲート電極２１Ｇは、Ｔ字状の断面形状を有している。縦型電極部２１ＧＶは、半導体基板１０内に挿入されており、面状電極部２１ＧＰは、半導体基板１０の第１面Ｓ１（多層配線層２０）に設けられている。
　第１転送トランジスタ２１に隣り合う位置に、第２転送トランジスタ２２が設けられている。この第２転送トランジスタ２２のゲート電極２２Ｇは、半導体基板１０の第１面Ｓ１（多層配線層２０）に設けられている。
　半導体基板１０は、例えば、第２面Ｓ２を構成する半導体層（後述の図６Ａの半導体層１０Ａ）と、第１面Ｓ１を構成する半導体層（後述の図６Ｂの半導体層１０Ｂ）との積層構造を有している。これら２つの半導体層は、例えば、エピタキシャル成長を用いて段階的に形成されたものである（後述）。例えば、半導体層１０ＡにＰＤ１１が設けられ、半導体層１０ＢにＭＥＭ１２およびＦＤ１３（後述の図４）が設けられている。半導体基板１０は、例えばシリコン（Ｓｉ）により構成されている。
　ＰＤ１１は、半導体基板１０の厚み方向にわたって広く設けられている。このＰＤ１１は、例えばｐｎ接合を有するフォトダイオードであり、ｐ型不純物領域およびｎ型不純物領域を有している。
　ＭＥＭ１２は、例えばｎ型の不純物領域であり、第２転送トランジスタ２２のゲート電極２２Ｇに対向する位置に設けられている。このＭＥＭ１２は、ＰＤ１１よりも、半導体基板１０内の第１面Ｓ１に近い位置に配置されている。即ち、ＭＥＭ１２は、ＰＤ１１の光入射側と反対側に配置されている。このＭＥＭ１２は、ＰＤ１１に電気的に接続されており、半導体基板１０内には、ＰＤ１１からＭＥＭ１２への信号電荷の転送経路が設けられている。このＰＤ１１からＭＥＭ１２への信号電荷の転送経路に、第１転送トランジスタ２１の縦型電極部２１ＧＶが設けられている。ＭＥＭ１２の形成領域は、ＰＤ１１の形成領域よりも小さく、ＭＥＭ１２は、平面（図３のＸＹ平面）視でＰＤ１１に重なる位置に設けられている。このように、ＭＥＭ１２をＰＤ１１に積層して設けることにより、ＭＥＭ１２およびＰＤ１１各々の形成領域を大きくすることが可能となる。したがって、飽和信号の量を増加させることができる。
　ＦＤ１３は、例えば、ｎ型の不純物領域であり、半導体基板１０内の第１面Ｓ１に近い位置に設けられている。ＦＤ１３は、例えば、ＭＥＭ１２に隣り合う位置に配置されている。
　遮光部１４は、ＭＥＭ１２への光の漏れこみ（ＰＬＳ）を抑制するためのものである。本実施の形態では、この遮光部１４が、ＰＤ１１とＭＥＭ１２との間からＭＥＭ１２側に延在する第１遮光面１４Ａを有している。詳細は後述するが、この第１遮光面１４Ａにより、ＰＤ１１からＭＥＭ１２への信号電荷の転送経路側、即ち、縦型電極部２１ＧＶ側から、ＭＥＭ１２への光の漏れこみを抑えることができる。
　遮光部１４は、例えば、複数の第１遮光面１４Ａと、ＰＤ１１とＭＥＭ１２との間の１つの第２遮光面１４Ｂとを有している。複数の第１遮光面１４Ａは、例えばＹＺ平面およびＸＺ平面に沿って設けられ、Ｚ方向（半導体基板１０の厚み方向）に延在している。複数の第１遮光面１４Ａ各々の一端は、第２遮光面１４Ｂに接している。複数の第１遮光面１４Ａは各々、ＭＥＭ１２の一部を覆っている。遮光部１４は、例えば、半導体基板１０の第１面Ｓ１から厚み方向に０．１μｍ～数μｍ程度の距離の位置に設けられている。
　複数の第１遮光面１４Ａのうちの１つは、ＭＥＭ１２と縦型電極部２１ＧＶとの間に設けられており、縦型電極部２１ＧＶ側からＭＥＭ１２への光の入射を効果的に抑制する。この第１遮光面１４Ａの他端は、第２遮光面１４Ｂと半導体基板１０の第１面Ｓ１との間に設けられている。即ち、第１遮光面１４Ａの他端は、半導体基板１０の第１面Ｓ１と間隙を有して設けられ、この間隙にＰＤ１１からＭＥＭ１２への信号電荷の転送経路が配置されている。複数の第１遮光面１４Ａは、平面視でＭＥＭ１２を囲むように設けられている。複数の第１遮光面１４Ａのうちの一部（例えば、図３左側の第１遮光面１４Ａ）は、半導体基板１０の第１面Ｓ１まで延在し、他端が半導体基板１０の第１面Ｓ１に露出されていてもよい。第１遮光面１４Ａを半導体基板１０の第１面Ｓ１まで延在させることにより、より効果的にＭＥＭ１２への光の漏れこみを抑えることができる。
　図４は、遮光部１４の構成の他の例を表している。このように、複数の第１遮光面１４Ａの全ての他端が、半導体基板１０の第１面Ｓ１と間隙を有して設けられていてもよい。
　第２遮光面１４Ｂは、複数の第１遮光面１４Ａに略垂直に設けられ、ＰＤ１１とＭＥＭ１２との間に、半導体基板１０の第１面Ｓ１に略平行に延在している。この第２遮光面１４Ｂは、ＭＥＭ１２を間にして、半導体基板１０の第１面Ｓ１に対向して設けられている。第２遮光面１４Ｂにより、ＰＤ１１側（半導体基板１０の第２面Ｓ２側）からＭＥＭ１２への光の入射が抑えられる。第２遮光面１４Ｂは、例えば四角形の平面形状を有している。このような第２遮光面１４Ｂと、複数の第１遮光面１４Ａとは、例えば、略直方体状の凹形状を構成しており、この凹形状の内側にＭＥＭ１２が収容されている。第１遮光面１４Ａとともに、第２遮光面１４Ｂを設けることにより、ＭＥＭ１２への光の漏れこみを多方向から抑制することができる。第２遮光面１４Ｂが、例えば、円または多角形の平面形状を有し、このような第２遮光面１４Ｂが第１遮光面１４Ａとともに、円柱状または多角柱状の凹部を構成していてもよい。
　図５Ａ～図５Ｄは、遮光部１４の断面構成の一例を表したものである。遮光部１４は、図５Ａに示したように、例えば、テーパ状の凹形状を構成するようにしてもよい。凹形状の開口は、例えば、半導体基板１０の第１面Ｓ１に向かって徐々に広がっている。このような遮光部１４の第１遮光面１４Ａは、第２遮光面１４Ｂに傾斜して設けられている。遮光部１４は、図５Ｂに示したように、第２遮光面１４Ｂを有していなくてもよい。この遮光部１４は、例えば、三角形の断面形状を有し、四角錐状の凹形状を構成している。遮光部１４が円錐状の凹形状を構成していてもよい。遮光部１４は、図５Ｃに示したように、第１遮光面１４Ａと第２遮光面１４Ｂとの間に、第３遮光面１４Ｃを有していてもよい。図５Ｄに示したように、遮光部１４の第２遮光面１４Ｂが曲面であってもよい。図示は省略するが、遮光部１４の第１遮光面１４Ａが曲面であってもよい。
　遮光部１４を構成する遮光材料には、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ、ＳｉＯ2等）等の絶縁性材料または金属材料等を用いることができる。金属材料としては、例えば、Ｃｕ（銅），モリブデン（Ｍｏ），アルミニウム（Ａｌ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ），Ｉｒ（イリジウム），白金イリジウムまたはチタンナイトライド（ＴｉＮ）等が挙げられる。遮光部１４は、遮光性を高めるため、タングステン，チタンまたはタンタルにより構成することが好ましく、中でもタングステンにより構成することが好ましい。遮光部１４を構成する第１遮光面１４Ａおよび第２遮光面１４Ｂの厚みは、例えば、数十ｎｍ～数百ｎｍ程度である。上記絶縁性材料および金属材料以外の遮光性材料により、遮光部１４を構成するようにしてもよい。
　遮光部１４に負電位を印加するようにしてもよい。これにより、正孔濃度が高められ、白点の発生を抑制することができる。
　遮光部１４の周囲は絶縁膜１５で覆われており、遮光部１４は半導体基板１０内に絶縁膜１５を介して設けられている。これにより、遮光部１４は、半導体基板１０を構成する半導体材料（例えばＳｉ）と絶縁される。絶縁膜１５は、例えば、酸化シリコン等により構成されている。
　半導体基板１０の第２面Ｓ２を覆う平坦化膜３１は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）または酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を含んでいる。平坦化膜３１は、単層構造であってもよく、積層構造を有していてもよい。
　カラーフィルタ３２は、平坦化膜３１を間にして、半導体基板１０の第２面Ｓ２を覆っている。このカラーフィルタ３２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、例えば画素毎に設けられている。これらのカラーフィルタ３２は、規則的な色配列（例えばベイヤー配列）で設けられている。このようなカラーフィルタ３２を設けることにより、撮像装置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。
　カラーフィルタ３２上のマイクロレンズ３３は、各画素のＰＤ１１に対向する位置に設けられている。このマイクロレンズ３３に入射した光は、画素毎にＰＤ１１に集光されるようになっている。このマイクロレンズ３３のレンズ系は、画素のサイズに応じた値に設定されている。マイクロレンズ３３のレンズ材料としては、例えば有機材料やシリコン酸化膜（ＳｉＯ）等が挙げられる。
［撮像装置１の製造方法］
　撮像装置１は、例えば次のようにして製造することができる。図６Ａ～図６Ｅは、撮像装置１の製造方法の一例を工程順に表したものである。
　まず、図６Ａに示したように、ＰＤ１１を形成した半導体層１０Ａに、半導体層１０Ｂを積層させて、半導体基板１０を形成する。ＰＤ１１は、半導体層１０Ａに、例えばｐ型不純物とｎ型不純物とをイオン注入することにより形成する。半導体層１０Ｂは、半導体層１０Ａ上に、例えばシリコンをエピタキシャル成長させることにより形成する。
　半導体基板１０を形成した後、図６Ｂに示したように、半導体基板１０の第１面Ｓ１側（半導体層１０Ｂ側）に、凹形状の掘り込み部Ｇを形成する。凹形状の掘り込み部Ｇは、例えば、半導体基板１０の厚み方向に溝を形成した後、熱処理を施し、溝を半導体基板１０の面方向に広げて形成する。
　続いて、図６Ｃに示したように、掘り込み部Ｇに、絶縁膜１５および遮光部１４をこの順に形成する。絶縁膜１５は、例えば掘り込み部Ｇに酸化シリコンを成膜することにより形成する。遮光部１４は、この絶縁膜１５上に例えば金属膜を成膜することにより形成する。
　半導体基板１０内に遮光部１４を形成した後、図６Ｄ，図６Ｅに示したように、ＭＥＭ１２および、ＰＤ１１からＭＥＭ１２への信号電荷の転送経路を形成する。ＭＥＭ１２は、例えば、凹形状の遮光部１４で囲まれた領域内に、ｎ型不純物のイオン注入を行って形成する。信号電荷の転送経路は、例えば、第１遮光面１４Ａの他端と半導体基板１０の第１面Ｓ１との間の間隙を介して、ＭＥＭ１２とＰＤ１１とを接続するようにｎ型不純物のイオン注入を行い、形成する。
　この後、第１転送トランジスタ２１および第２転送トランジスタ２２等を形成する。次いで、半導体基板１０の第１面Ｓ１に多層配線層２０を形成する。最後に、半導体基板１０の第２面Ｓ２に平坦化膜３１、カラーフィルタ３２およびマイクロレンズ３３を形成することにより、図１～図３に示した撮像装置１が完成する。
　遮光部１４は、上記の方法以外の方法で形成するようにしてもよい。
　図７Ａ～図７Ｅは、遮光部１４の形成方法の他の例（１）を表している。
　まず、図７Ａに示したように、半導体層１０ＡにＰＤ１１を形成する。次いで、図７Ｂに示したように、半導体層１０Ａ上に、絶縁膜１５を介して、第２遮光面１４Ｂと、１つの第１遮光面１４Ａ（信号電荷の転送経路側となる第１遮光面１４Ａ）とを形成する。
　続いて、図７Ｃに示したように、この第１遮光面１４Ａおよび第２遮光面１４Ｂを覆うようにして、半導体層１０Ｂを形成する。これにより、半導体基板１０が形成される。次に、図７Ｄに示したように、半導体基板１０の第１面Ｓ１から、第２遮光面１４Ｂに達する掘り込み部ＧＡを形成する。この後、この掘り込み部ＧＡに、絶縁膜１５および第１遮光面１４Ａを形成する（図７Ｅ）。このようにして、遮光部１４を形成するようにしてもよい。
　図８Ａ～図８Ｅは、遮光部１４の形成方法の他の例（２）を表している。
　まず、ＰＤ１１を形成した半導体層１０Ａに半導体層１０Ｂを積層させて半導体基板１０を形成する（図６Ａ）。次いで、図８Ａに示したように、半導体基板１０の第１面Ｓ１に、例えば、深さ（図８ＡのＺ方向の大きさ）０．３μｍ～１．０μｍ程度の開口Ｍを形成する。開口Ｍの平面形状は、例えば四角形である。
　続いて、図８Ｂに示したように、この開口Ｍに、絶縁膜１５を間にして、遮光材料１４Ｍを埋め込む。遮光材料１４Ｍには、例えば、上記遮光部１４の構成材料として挙げた絶縁材料または金属材料等を用いることができる。
　次に、図８Ｃに示したように、遮光材料１４Ｍを例えば、数十ｎｍ～数百ｎｍ程度の厚みまで削る。これにより、遮光部１４が形成される。図８Ｂに示した工程を経ずに、半導体基板１０に開口Ｍを形成した後、所定の厚みの遮光部１４を形成するようにしてもよい。
　続いて、図８Ｄに示したように、遮光部１４の第１遮光面１４Ａを、半導体基板１０の第１面Ｓ１から０．１μｍ～０．３μｍ程度除去し、半導体基板１０の第１面Ｓ１と第１遮光面１４Ａの他端との間に間隙を形成する。この間隙は、縦型電極部２１ＧＶとＭＥＭ１２との間に配置される少なくとも１つの第１遮光面１４Ａに設けるようにすればよい。
　次いで、図８Ｅに示したように、遮光部１４上に、絶縁膜１５を間にして半導体層１２Ｍを形成する。半導体層１２Ｍは、遮光部１４が設けられた半導体基板１０の凹部に、例えば、シリコンを選択的にエピタキシャル成長させることにより形成する。この後、半導体層１２ＭにＭＥＭ１２を形成する。
[撮像装置１の動作]
　撮像装置１では、マイクロレンズ３３およびカラーフィルタ３２を介して、ＰＤ１１へ光（例えば可視領域の波長の光）が入射する。これにより、ＰＤ１１では正孔（ホール）および電子の対が発生する（光電変換される）。第１転送トランジスタ２１のゲート電極２１Ｇに第１転送信号が入力され、第１転送トランジスタ２１がオン状態となると、ＰＤ１１に蓄積された信号電荷がＭＥＭ１２に転送される。第２転送トランジスタ２２がオン状態となると、ＭＥＭ１２に蓄積された信号電荷がＦＤ１３に転送される。ＦＤ１３では、信号電荷が電圧信号に変換され、この電圧信号が画素信号として読み出される。
[撮像装置１の作用・効果]
　本実施の形態の撮像装置１では、遮光部１４の第１遮光面１４Ａが、ＭＥＭ１２とＰＤ１１との間からＭＥＭ１２側に延在しているので、第１遮光面１４Ａが設けられた方向からＭＥＭ１２への光の入射が抑えられる。特に、縦型電極部２１ＧＶとＭＥＭ１２との間に配置された第１遮光面１４Ａが、効果的に、ＭＥＭ１２への光の入射を抑制する。以下、比較例を用いてこの作用効果について説明する。
　図９は、比較例に係る撮像装置（撮像装置１００）の要部の模式的な断面構成を表している。この撮像装置１００の遮光部（遮光部１０４）は、ＰＤ１１とＭＥＭ１２との間の第２遮光面１４Ｂのみにより構成されている。換言すれば、遮光部１０４は、半導体基板１０の第１面Ｓ１と略平行に設けられており、半導体基板１０の厚み方向に延在する遮光面（例えば、図３の第１遮光面１４Ａ）を有していない。この遮光部１０４は、縦型電極部２１ＧＶ近傍を避けて設けられている。したがって、遮光部１０４では、縦型電極部２１ＧＶが設けられた方向から、ＭＥＭ１２への光の漏れこみを防ぐことができない。即ち、撮像装置１００では、この方向からの光の漏れこみに起因した偽信号が発生するおそれがある。
　これに対し、撮像装置１の遮光部１４は、第２遮光面１４Ｂに加えて、第１遮光面１４Ａを有している。撮像装置１００で説明したように、第２遮光面１４Ｂは、縦型電極部２１ＧＶ近傍に設けることができないので、縦型電極部２１ＧＶとＭＥＭ１２との間に第１遮光面１４Ａを設けることにより、縦型電極部２１ＧＶが設けられた方向からＭＥＭ１２への光の漏れこみが効果的に抑えられる。
　以上説明したように、本実施の形態の撮像装置１では、第１遮光面１４Ａを有する遮光部１４を設けるようにしたので、第１遮光面１４Ａが設けられた方向からＭＥＭ１２への光の入射を抑えることができる。よって、ＰＬＳを抑制することが可能となる。
　また、遮光部１４は凹形状を有することが好ましい。この凹形状の遮光部１４にＭＥＭ１２を収容することにより、より効果的にＭＥＭ１２への光の漏れこみを抑えることが可能となる。
＜適用例＞
　上述の撮像装置１は、例えばカメラなど、様々なタイプの電子機器に適用することができる。図１０に、その一例として、電子機器３（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器３は、例えば静止画または動画を撮影可能なカメラであり、撮像装置１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像装置１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
　光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像装置１へ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、撮像装置１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、撮像装置１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、撮像装置１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
　更に、上記実施の形態において説明した撮像装置１は、下記電子機器（車両等の移動体）にも適用することが可能である。
＜移動体への応用例＞
　本開示に係る技術は、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、建設機械、農業機械（トラクター）など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１１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１１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１１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１２は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１２では、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。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１２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、撮像部12031に適用され得る。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
　以上、実施の形態を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した撮像装置の構成は一例であり、更に他の層を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
　また、上記実施の形態では、撮像装置１の製造方法について例を挙げて説明したが、他の方法により撮像装置１を製造するようにしてもよい。
　なお、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
　尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
　光電変換部と、
　前記光電変換部の光入射側と反対側に設けられ、前記光電変換部で生成された信号電荷が保持される電荷保持部と、
　前記電荷保持部と前記光電変換部との間から前記電荷保持部側に延在する第１遮光面を有する遮光部と
　を備えた撮像装置。
（２）
　前記遮光部は、前記電荷保持部を収容する凹形状を構成する
　前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
　前記遮光部は、三角形の断面形状を有する
　前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
　前記遮光部は、テーパ状の前記凹形状を有する
　前記（２）に記載の撮像装置。
（５）
　更に、前記光電変換部、前記電荷保持部および前記遮光部を含む半導体基板を有し、
　前記半導体基板の光入射側から、前記光電変換部、前記遮光部および前記電荷保持部がこの順に設けられている
　前記（１）ないし（４）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（６）
　更に、前記光電変換部から前記電荷保持部に前記信号電荷を転送する第１転送トランジスタを有し、
　前記第１転送トランジスタのゲート電極は、前記半導体基板の厚み方向に延在する縦型電極部を含む
　前記（５）に記載の撮像装置。
（７）
　前記第１遮光面は、前記縦型電極部と前記電荷保持部との間に配置されている
　前記（６）に記載の撮像装置。
（８）
　前記遮光部は、更に、前記電荷保持部と前記光電変換部との間に、前記半導体基板の面と平行に設けられた第２遮光面を有する
　前記（７）に記載の撮像装置。
（９）
　前記第１遮光面の一端は前記第２遮光面に接し、前記第１遮光面の他端は前記半導体基板の面と間隙を有して設けられている
　前記（８）に記載の撮像装置。
（１０）
　前記遮光部は前記第１遮光面を複数有し、
　前記複数の前記第１遮光面の少なくとも一部は、前記半導体基板の面まで延在して設けられている
　前記（５）ないし（８）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１１）
　更に、絶縁膜を有し、
　前記遮光部は、前記半導体基板内に前記絶縁膜を介して設けられている
　前記（５）ないし（１０）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１２）
　前記遮光部は、酸化シリコンまたは金属を含む
　前記（１）ないし（１１）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１３）
　更に、第２転送トランジスタと、
　前記第２転送トランジスタにより、前記電荷保持部から前記信号電荷が転送される電荷電圧変換部とを有する
　前記（１）ないし（１２）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１４）
　光電変換部を形成し、
　第１遮光面を有する遮光部を、前記光電変換部の光入射側と反対側に形成し、
　少なくとも一部が前記第１遮光面で覆われるとともに、前記光電変換部に電気的に接続された電荷保持部を形成し、
　前記遮光部の前記第１遮光面は、前記光電変換部と前記電荷保持部との間から前記電荷保持部側に延在している
　撮像装置の製造方法。
　本出願は、日本国特許庁において２０１８年３月２６日に出願された日本特許出願番号第２０１８－５８２４０号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (14)

  1. 　光電変換部と、
    　前記光電変換部の光入射側と反対側に設けられ、前記光電変換部で生成された信号電荷が保持される電荷保持部と、
    　前記電荷保持部と前記光電変換部との間から前記電荷保持部側に延在する第１遮光面を有する遮光部と
    　を備えた撮像装置。
  2. 　前記遮光部は、前記電荷保持部を収容する凹形状を構成する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記遮光部は、三角形の断面形状を有する
    　請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記遮光部は、テーパ状の前記凹形状を有する
    　請求項２に記載の撮像装置。
  5. 　更に、前記光電変換部、前記電荷保持部および前記遮光部を含む半導体基板を有し、
    　前記半導体基板の光入射側から、前記光電変換部、前記遮光部および前記電荷保持部がこの順に設けられている
    　請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　更に、前記光電変換部から前記電荷保持部に前記信号電荷を転送する第１転送トランジスタを有し、
    　前記第１転送トランジスタのゲート電極は、前記半導体基板の厚み方向に延在する縦型電極部を含む
    　請求項５に記載の撮像装置。
  7. 　前記第１遮光面は、前記縦型電極部と前記電荷保持部との間に配置されている
    　請求項６に記載の撮像装置。
  8. 　前記遮光部は、更に、前記電荷保持部と前記光電変換部との間に、前記半導体基板の面と平行に設けられた第２遮光面を有する
    　請求項７に記載の撮像装置。
  9. 　前記第１遮光面の一端は前記第２遮光面に接し、前記第１遮光面の他端は前記半導体基板の面と間隙を有して設けられている
    　請求項８に記載の撮像装置。
  10. 　前記遮光部は前記第１遮光面を複数有し、
    　前記複数の前記第１遮光面の少なくとも一部は、前記半導体基板の面まで延在して設けられている
    　請求項５に記載の撮像装置。
  11. 　更に、絶縁膜を有し、
    　前記遮光部は、前記半導体基板内に前記絶縁膜を介して設けられている
    　請求項５に記載の撮像装置。
  12. 　前記遮光部は、酸化シリコンまたは金属を含む
    　請求項１に記載の撮像装置。
  13. 　更に、第２転送トランジスタと、
    　前記第２転送トランジスタにより、前記電荷保持部から前記信号電荷が転送される電荷電圧変換部とを有する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  14. 　光電変換部を形成し、
    　第１遮光面を有する遮光部を、前記光電変換部の光入射側と反対側に形成し、
    　少なくとも一部が前記第１遮光面で覆われるとともに、前記光電変換部に電気的に接続された電荷保持部を形成し、
    　前記遮光部の前記第１遮光面は、前記光電変換部と前記電荷保持部との間から前記電荷保持部側に延在している
    　撮像装置の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021100675A1 (ja) * 2019-11-18 2021-05-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および電子機器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019169668A (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置および撮像装置の製造方法
WO2020137370A1 (ja) * 2018-12-27 2020-07-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および電子機器
JP2021090022A (ja) * 2019-12-06 2021-06-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
JP2022154387A (ja) * 2021-03-30 2022-10-13 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光素子、光検出装置、電子機器及び受光素子の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098446A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Sony Corp 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び、電子機器
JP2015095468A (ja) * 2013-11-08 2015-05-18 ソニー株式会社 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法、並びに電子機器
WO2016136486A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP2016534557A (ja) * 2013-08-05 2016-11-04 アップル インコーポレイテッド 埋込み型光シールド及び垂直ゲートを有する画像センサ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9543356B2 (en) * 2009-03-10 2017-01-10 Globalfoundries Inc. Pixel sensor cell including light shield
TWI467751B (zh) * 2011-12-12 2015-01-01 Sony Corp A solid-state imaging device, a driving method of a solid-state imaging device, and an electronic device
JP2015228388A (ja) * 2012-09-25 2015-12-17 ソニー株式会社 固体撮像装置、電子機器
JP2015012126A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 ソニー株式会社 固体撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
JP6176062B2 (ja) * 2013-11-06 2017-08-09 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器
JP6417197B2 (ja) * 2014-11-27 2018-10-31 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP2018148039A (ja) * 2017-03-06 2018-09-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP2019169668A (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置および撮像装置の製造方法
US10964741B1 (en) * 2019-09-18 2021-03-30 Omnivision Technologies, Inc. Backside illuminated sensor pixel structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098446A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Sony Corp 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び、電子機器
JP2016534557A (ja) * 2013-08-05 2016-11-04 アップル インコーポレイテッド 埋込み型光シールド及び垂直ゲートを有する画像センサ
JP2015095468A (ja) * 2013-11-08 2015-05-18 ソニー株式会社 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法、並びに電子機器
WO2016136486A1 (ja) * 2015-02-27 2016-09-01 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021100675A1 (ja) * 2019-11-18 2021-05-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および電子機器

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