WO2021157174A1 - 固体撮像装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
有効画素領域を通過してオプティカルブラック画素領域に侵入する入射光を弱めることができる固体撮像装置を提供する。トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、有効画素領域とオプティカルブラック画素領域（ＯＰＢ画素領域）との境界に形成されている第１の直線溝部、及びＯＰＢ画素領域内に形成され平面視で境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部を、有効画素領域内の光電変換部間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている構成とした。
Description
本技術は、固体撮像装置及び電子機器に関する。
従来、有効画素領域と、有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で遮光されたオプティカルブラック画素領域（以下、「ＯＰＢ画素領域」とも呼ぶ）とを有する固体撮像装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の固体撮像装置は、ＯＰＢ画素領域の画素によって、光学的黒レベルの基準信号を取得するようになっている。
ところで、有効画素領域とＯＰＢ画素領域との境界付近では、有効画素領域に入射する入射光は、ＯＰＢ画素領域側へ進むように傾いているため、有効画素領域を通過してＯＰＢ画素領域に侵入することになる。それゆえ、基準信号の取得に使用する画素（以下、「ＯＰＢ画素」とも呼ぶ）は、有効画素領域とＯＰＢ画素領域との境界から十分に離す必要があった。そのため、有効画素領域とＯＰＢ画素との間には、画素信号が使用されない無効な画素を配置する必要があった。無効な画素は、１０行～２０行ほどあった。その結果、ＯＰＢ画素領域が拡大して、チップ面積が拡大し、製造コストが増大を招いていた。若しくは、ＯＰＢ画素領域が拡大した分だけ、有効画素領域を縮小させる必要があった。
本開示は、有効画素領域を通過してオプティカルブラック画素領域に侵入する入射光を弱めることができる固体撮像装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本開示は、有効画素領域を通過してオプティカルブラック画素領域に侵入する入射光を弱めることができる固体撮像装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本開示の固体撮像装置は、（ａ）基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、（ｂ）光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、（ｃ）画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための光電変換部を有する有効画素領域と、有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、（ｄ）トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、有効画素領域とオプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及びオプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている。
また、本開示の電子機器は、（ａ）基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための光電変換部を有する有効画素領域と、有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、有効画素領域とオプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及びオプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている固体撮像装置と、（ｂ）被写体からの像光を固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、（ｃ）固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備えている。
以下に、本開示の実施形態に係る固体撮像装置１及び電子機器の一例を、図１～図７を参照しながら説明する。本開示の実施形態は以下の順序で説明する。なお、本開示は以下の例に限定されるものではない。また、本明細書に記載された効果は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。
１．第１の実施形態：固体撮像装置
１－１ 固体撮像装置の全体の構成
１－２ 要部の構成
２．第２の実施形態：固体撮像装置
２－１ 要部の構成
２－２ 変形例
３．電子機器への応用例
１－１ 固体撮像装置の全体の構成
１－２ 要部の構成
２．第２の実施形態：固体撮像装置
２－１ 要部の構成
２－２ 変形例
３．電子機器への応用例
〈１．第１の実施形態：固体撮像装置〉
［１－１ 固体撮像装置の全体の構成］
本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１の全体を示す概略構成図である。
図１の固体撮像装置１は、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。図７に示すように、固体撮像装置１（１０１）は、光学レンズ１０２を介して被写体からの像光（入射光１０６）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０６の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
図１に示すように、第１の実施形態の固体撮像装置１は、基板２と、画素領域３と、垂直駆動回路４と、カラム信号処理回路５と、水平駆動回路６と、出力回路７と、制御回路８とを備えている。
［１－１ 固体撮像装置の全体の構成］
本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１の全体を示す概略構成図である。
図１の固体撮像装置１は、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。図７に示すように、固体撮像装置１（１０１）は、光学レンズ１０２を介して被写体からの像光（入射光１０６）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０６の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
図１に示すように、第１の実施形態の固体撮像装置１は、基板２と、画素領域３と、垂直駆動回路４と、カラム信号処理回路５と、水平駆動回路６と、出力回路７と、制御回路８とを備えている。
画素領域３は、基板２上に、二次元アレイ状に配列された複数の画素９を有している。画素９は、図２Ａ及び図２Ｂに示した光電変換部１７と、複数の画素トランジスタ（不図示）とを有している。複数の画素トランジスタとしては、例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタ、アンプトランジスタの４つのトランジスタを採用できる。また例えば、選択トランジスタを除いた３つのトランジスタを用いてもよい。
垂直駆動回路４は、例えば、シフトレジスタによって構成され、所望の画素駆動配線１０を選択し、選択した画素駆動配線１０に画素９を駆動するためのパルスを供給し、各画素９を行単位で駆動する。即ち、垂直駆動回路４は、画素領域３の各画素９を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素９の光電変換部１７において受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線１１を通してカラム信号処理回路５に供給する。
カラム信号処理回路５は、例えば、画素９の列毎に配置されており、１行分の画素９から出力される信号に対して画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。例えばカラム信号処理回路５は画素固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳ(Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング)及びＡＤ(Analog Digital)変換等の信号処理を行う。
水平駆動回路６は、例えば、シフトレジスタによって構成され、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出力して、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
水平駆動回路６は、例えば、シフトレジスタによって構成され、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出力して、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１２を通して、順次に供給される画素信号に対し信号処理を行って出力する。信号処理としては、例えば、バファリング、光学的黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を採用できる。光学的黒レベル調整としては、例えば、有効画素領域１９の画素９から得られた画素信号から、オプティカルブラック画素領域２０の画素９から得られた光学的黒レベルの基準信号を減算することで、画素信号の黒レベルを「０」に補正する処理を用いることができる。
制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
［１－２ 要部の構成］
次に、図１の固体撮像装置１の詳細構造について説明する。図２Ａは、固体撮像装置１の画素領域３の断面構成を示す図である。図２Ｂは、図２ＡのＢ－Ｂ線で破断した場合の、基板２の平面構成を示す図である。図２Ａ及び図２Ｂでは、固体撮像装置１として、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＭＯＳ型固体撮像装置）を用いている。
次に、図１の固体撮像装置１の詳細構造について説明する。図２Ａは、固体撮像装置１の画素領域３の断面構成を示す図である。図２Ｂは、図２ＡのＢ－Ｂ線で破断した場合の、基板２の平面構成を示す図である。図２Ａ及び図２Ｂでは、固体撮像装置１として、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＭＯＳ型固体撮像装置）を用いている。
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１の実施形態の固体撮像装置１は、基板２、絶縁膜１３、遮光膜１４及び平坦化膜１５がこの順に積層されてなる受光層１６を備えている。
基板２は、例えば、シリコン（Si）からなる半導体基板によって構成され、図１に示した画素領域３を形成している。画素領域３には、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、基板２に形成された複数の光電変換部１７、つまり基板２に埋設された複数の光電変換部１７を含んで構成される複数の画素９が、二次元アレイ状に配置されている。光電変換部１７では、入射光１８の光量に応じた信号電荷が生成され、生成された信号電荷が蓄積される。
基板２は、例えば、シリコン（Si）からなる半導体基板によって構成され、図１に示した画素領域３を形成している。画素領域３には、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、基板２に形成された複数の光電変換部１７、つまり基板２に埋設された複数の光電変換部１７を含んで構成される複数の画素９が、二次元アレイ状に配置されている。光電変換部１７では、入射光１８の光量に応じた信号電荷が生成され、生成された信号電荷が蓄積される。
また、画素領域３は、図１に示すように、有効画素領域１９と、オプティカルブラック画素領域２０（以下、「ＯＰＢ画素領域２０」とも呼ぶ）とに区画されている。有効画素領域１９は、入射光１８に応じた画素信号を得るための光電変換部１７が形成された領域である。また、ＯＰＢ画素領域２０は、有効画素領域１９に隣接し、受光面側が遮光膜１４で覆われ、光学的黒レベルの画素信号（以下、「基準信号」とも呼ぶ）を得るための光電変換部１７が形成された領域である。図１では、画素領域３の中央に有効画素領域１９が位置し、画素領域３の周縁部にＯＰＢ画素領域２０が位置する構成を例示している。
画素領域３の周縁部にＯＰＢ画素領域２０が位置する場合、光学的黒レベルの基準信号の取得に使用する画素９（ＯＰＢ画素９）としては、ＯＰＢ画素領域２０内の画素９のうちの、有効画素領域１９の上辺から離れた位置に平面視で上辺と平行に配されている複数の画素列２１ａと、有効画素領域１９の下辺から離れた位置に平面視で下辺と平行に配されている複数の画素列２１ｂと、有効画素領域１９の左辺から離れた位置に平面視で左辺と平行に配されている複数の画素列２１ｃと、有効画素領域１９の右辺から離れた位置に平面視で右辺と平行に配されている複数の画素列２１ｄとを採用することができる。
画素領域３の周縁部にＯＰＢ画素領域２０が位置する場合、光学的黒レベルの基準信号の取得に使用する画素９（ＯＰＢ画素９）としては、ＯＰＢ画素領域２０内の画素９のうちの、有効画素領域１９の上辺から離れた位置に平面視で上辺と平行に配されている複数の画素列２１ａと、有効画素領域１９の下辺から離れた位置に平面視で下辺と平行に配されている複数の画素列２１ｂと、有効画素領域１９の左辺から離れた位置に平面視で左辺と平行に配されている複数の画素列２１ｃと、有効画素領域１９の右辺から離れた位置に平面視で右辺と平行に配されている複数の画素列２１ｄとを採用することができる。
また、各光電変換部１７は、画素分離部２２によって物理的に分離されている。画素分離部２２は、各光電変換部１７を取り囲むように、格子状に形成されている。画素分離部２２は、基板２の絶縁膜１３側の面（以下、「裏面Ｓ１」とも呼ぶ）側から深さ方向に形成されたトレンチ部２３（溝部）を有している。即ち、基板２の裏面Ｓ１側の、隣接する光電変換部１７の間には、トレンチ部２３が形成されている。また、トレンチ部２３は、画素分離部２２と同様に、各光電変換部１７を取り囲むように格子状に形成されている。
また、トレンチ部２３を構成する複数の直線溝部２４のうちの、有効画素領域１９とＯＰＢ画素領域２０との境界に形成されている直線溝部２４（以下「第１の直線溝部２４ａ」とも呼ぶ）は、有効画素領域１９内の光電変換部１７間に形成されている直線溝部２４と形状が異なっている。具体的には、第１の直線溝部２４ａは、有効画素領域１９内の画素９間に配置されている直線溝部２４（以下「第３の直線溝部２４ｃ」とも呼ぶ）よりも深さが深くなっている。また第１の直線溝部２４ａの側壁面及び底面は、基板２の裏面Ｓ１側を覆う絶縁膜１３で被覆されている。絶縁膜１３の膜厚は、第１の直線溝部２４ａ内に空間を形成するために第１の直線溝部２４ａ内を全て埋め込まない均一な膜厚とする。
また、第１の直線溝部２４ａ内の絶縁膜１３で囲まれた空間内には、遮光材料２５が埋め込まれている。遮光材料２５としては、アルミニウム(Al)、タングステン(W)又は銅(Cu)等の金属を採用できる。アルミニウム、タングステン、銅を用いることにより、遮光性を高めることができる。このように、第１の直線溝部２４ａの深さを第３の直線溝部２４ｃの深さよりも深くし、第１の直線溝部２４ａに遮光材料２５を埋め込むことで、有効画素領域１９とＯＰＢ画素領域２０との境界付近において、有効画素領域１９に入射し、有効画素領域１９を通過してＯＰＢ画素領域２０内に侵入する入射光１８のうち、有効画素領域１９（基板２）の深い部分を通ってＯＰＢ画素領域２０に侵入する入射光１８を第１の直線溝部２４ａが構成する画素分離部２２（遮光材料２５）で弱めることができる。
また、第１の直線溝部２４ａ以外の直線溝部２４、つまり、第２の直線溝部２４ｂ及び第３の直線溝部２４ｃのそれぞれの深さは互いに同一となっている。また、第２の直線溝部２４ｂ内及び第３の直線溝部２４ｃ内には、絶縁膜１３が埋め込まれている。即ち、遮光材料２５は、第１の直線溝部２４ａにのみ埋め込まれ、第１の直線溝部２４ａ以外の直線溝部２４（第２の直線溝部２４ｂ、第３の直線溝部２４ｃ）には埋め込まれていない。
また、第１の直線溝部２４ａ以外の直線溝部２４、つまり、第２の直線溝部２４ｂ及び第３の直線溝部２４ｃのそれぞれの深さは互いに同一となっている。また、第２の直線溝部２４ｂ内及び第３の直線溝部２４ｃ内には、絶縁膜１３が埋め込まれている。即ち、遮光材料２５は、第１の直線溝部２４ａにのみ埋め込まれ、第１の直線溝部２４ａ以外の直線溝部２４（第２の直線溝部２４ｂ、第３の直線溝部２４ｃ）には埋め込まれていない。
ここで、第１の実施形態では、第１の直線溝部２４ａの深さを、第３の直線溝部２４ｃの深さよりも深くするため、第１の直線溝部２４ａと有効画素領域１９の光電変換部１７との界面で発生する暗電流が、第３の直線溝部２４ｃと光電変換部１７との界面で発生する暗電流よりも大きくなる。それゆえ、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の光電変換部１７から得られる画素信号は使用することができない。即ち、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の画素９は使用できない画素となる。また同様に、有効画素領域１９に隣接するＯＰＢ画素領域２０の画素９も使用できない画素となる。
なお、第１の実施形態では、第１の直線溝部２４ａの形状（深さ）を第３の直線溝部２４ｃの形状（深さ）と異ならせる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、トレンチ部２３を構成する複数の直線溝部２４のうちの、第１の直線溝部２４ａ、或いは、ＯＰＢ画素領域２０内に形成され、平面視で有効画素領域１９とＯＰＢ画素領域２０との境界と平行な複数の第２の直線溝部２４ｂの何れかの直線溝部２４（以下「特定直線溝部２６」とも呼ぶ）の形状が、第３の直線溝部２４ｃの形状と異なっていればよい。
具体的には、図３に示すように、特定直線溝部２６を、第１の直線溝部２４ａを含まず、複数の第２の直線溝部２４ｂの何れかのみを含む構成としてもよい。この場合、第１の直線溝部２４ａの深さを、第３の直線溝部２４ｃ（有効画素領域１９の直線溝部２４）の深さと同一とする。これにより、第１の直線溝部２４ａと有効画素領域１９の光電変換部１７との界面で発生する暗電流を、第３の直線溝部２４ｃと有効画素領域１９の光電変換部１７との界面で発生する暗電流と同程度とすることができる。それゆえ、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の光電変換部１７から得られる画素信号を、境界に隣接しない有効画素領域１９の光電変換部１７から得られる画素信号と同様に利用することができる。即ち、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の画素９は使用可能な画素となる。その結果有効画素領域１９の縮小を防止できる。図３では、第１の直線溝部２４ａに最も近い第２の直線溝部２４ｂを特定直線溝部２６とした場合を例示している。
また、例えば、図４に示すように、特定直線溝部２６を、第１の直線溝部２４ａ及び複数の第２の直線溝部２４ｂのうちの何れか２つ以上とする構成としてもよい。これにより、有効画素領域１９を通過してＯＰＢ画素領域２０に侵入する入射光１８をより弱めることができ、光学的黒レベルの基準信号の取得に利用できない画素９を減らすことができる。図４では、第１の直線溝部２４ａと、第１の直線溝部２４ａに最も近い第２の直線溝部２４ｂとの２つを特定直線溝部２６とした場合を例示している。また、図４では、２つの特定直線溝部２６（幅広の溝部）を設けたことにともない、特定直線溝部２６に隣接するＯＰＢ画素領域２０の光電変換部１７（画素９）の幅を狭くした場合を例示している。
特定直線溝部２６を２つ以上とする場合、例えば、有効画素領域１９に最も近い特定直線溝部２６に埋め込まれている遮光材料２５を、光を反射する第１の材料２５ａとし、その他の特定直線溝部２６に埋め込まれている遮光材料２５を、光を吸収する第２の材料２５ｂとする構成としてもよい。第１の材料２５ａとしては、例えば、アルミニウム(Al)、ルテニウム(Ru)を採用できる。また、第２の材料２５ｂとしては、例えば、タングステン(W)、チタン(Ti)を採用できる。これにより、有効画素領域１９を通過してＯＰＢ画素領域２０に侵入する入射光１８を有効画素領域１９に反射することができ、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の光電変換部１７で発生される電荷の低減を抑制できる。また、有効画素領域１９に最も近い特定直線溝部２６を通過してＯＰＢ画素領域２０に侵入した入射光１８の反射を防止でき、反射された入射光１８によってＯＰＢ画素領域２０の光電変換部１７で発生される電荷が増大することを抑制できる。
特定直線溝部２６を２つ以上とする場合、例えば、有効画素領域１９に最も近い特定直線溝部２６に埋め込まれている遮光材料２５を、光を反射する第１の材料２５ａとし、その他の特定直線溝部２６に埋め込まれている遮光材料２５を、光を吸収する第２の材料２５ｂとする構成としてもよい。第１の材料２５ａとしては、例えば、アルミニウム(Al)、ルテニウム(Ru)を採用できる。また、第２の材料２５ｂとしては、例えば、タングステン(W)、チタン(Ti)を採用できる。これにより、有効画素領域１９を通過してＯＰＢ画素領域２０に侵入する入射光１８を有効画素領域１９に反射することができ、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の光電変換部１７で発生される電荷の低減を抑制できる。また、有効画素領域１９に最も近い特定直線溝部２６を通過してＯＰＢ画素領域２０に侵入した入射光１８の反射を防止でき、反射された入射光１８によってＯＰＢ画素領域２０の光電変換部１７で発生される電荷が増大することを抑制できる。
ちなみに、例えば、有効画素領域１９に最も近い特定直線溝部２６の遮光材料２５を第２の材料２５ｂとする方法では、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の光電変換部１７で発生される電荷が低減する。また、例えば、その他の特定直線溝部２６の遮光材料２５を第１の材料２５ａとする方法では、有効画素領域１９に最も近い特定直線溝部２６を通過してＯＰＢ画素領域２０に侵入した入射光１８が反射され、反射された入射光１８によってＯＰＢ画素領域２０の光電変換部１７で発生される電荷が増大する。
また、第１の実施形態では、例えば、図２Ａに示すように、特定直線溝部２６の深さを深くすることに加え、特定直線溝部２６の幅を、第３の直線溝部２４ｃの幅よりも広くする構成としてもよい。また、例えば、特定直線溝部２６の深さを深くせず、特定直線溝部２６の幅のみを広くする（第３の直線溝部２４ｃの幅よりも広くする）構成としてもよい。これにより、特定直線溝部２６の遮光性をより向上でき、特定直線溝部２６を通ってＯＰＢ画素領域２０に侵入する入射光１８をより確実に弱めることができる。また、特定直線溝部２６内部に遮光材料２５を埋め込み易くなり、遮光材料２５内にボイド（空隙）が発生することを防止できる。特に、ＩＲ(infrared)を検出するために、光電変換部１７が深く（基板２が厚く）、トレンチ部２３が深めに形成されている固体撮像装置1に好適である。また、特定直線溝部２６のみ幅を広くするため、基板２の反りを抑制できる。図２Ａでは、特定直線溝部２６の幅を広くしたことにともない、特定直線溝部２６に隣接するＯＰＢ画素領域２０の光電変換部１７（画素９）の幅を狭くした場合を例示している。
ちなみに、例えば、トレンチ部２３を構成する全ての直線溝部２４の幅を広くする方法によれば、直線溝部２４の開口部側の幅が広がって、基板２に反りが発生する。また、光電変換部１７の受光面側の面積が小さくなって、光電変換部１７の感度が低下する。
ちなみに、例えば、トレンチ部２３を構成する全ての直線溝部２４の幅を広くする方法によれば、直線溝部２４の開口部側の幅が広がって、基板２に反りが発生する。また、光電変換部１７の受光面側の面積が小さくなって、光電変換部１７の感度が低下する。
絶縁膜１３は、直線溝部２４の側壁面及び底面、並びに基板２の裏面Ｓ１側の全体（受光面側の全体）を連続的に被覆している。絶縁膜１３は、固定電荷を発生させてピニングを強化することが可能な負の電荷を有する固定電荷膜等を多数積層して構成してもよい。
遮光膜１４は、絶縁膜１３の裏面Ｓ２側の全体（受光面側の全体）を連続的に被覆している。具体的には、遮光膜１４は、有効画素領域１９では、各光電変換部１７の受光面を開口するように、格子状に形成されている。また、ＯＰＢ画素領域２０では、光電変換部１７の受光面に対応した開口がなく、完全遮光になっている。遮光膜１４の材料としては、例えば、アルミニウム（Al）、タングステン（W）、銅（Cu）等の金属を採用できる。
平坦化膜１５は、遮光膜１４を含む絶縁膜１３の裏面Ｓ２側全体（受光面側全体）を連続的に被覆している。これにより、受光層１６の裏面Ｓ１は、凹凸がない平坦面とされている。平坦化膜１５の材料としては、例えば、樹脂等の有機材料を用いることができる。
遮光膜１４は、絶縁膜１３の裏面Ｓ２側の全体（受光面側の全体）を連続的に被覆している。具体的には、遮光膜１４は、有効画素領域１９では、各光電変換部１７の受光面を開口するように、格子状に形成されている。また、ＯＰＢ画素領域２０では、光電変換部１７の受光面に対応した開口がなく、完全遮光になっている。遮光膜１４の材料としては、例えば、アルミニウム（Al）、タングステン（W）、銅（Cu）等の金属を採用できる。
平坦化膜１５は、遮光膜１４を含む絶縁膜１３の裏面Ｓ２側全体（受光面側全体）を連続的に被覆している。これにより、受光層１６の裏面Ｓ１は、凹凸がない平坦面とされている。平坦化膜１５の材料としては、例えば、樹脂等の有機材料を用いることができる。
また、第１の実施形態の固体撮像装置１は、受光層１６の平坦化膜１５側の面（以下、「裏面Ｓ３」とも呼ぶ）のうち、有効画素領域１９に対応する部分には、カラーフィルタ２７及びマイクロレンズ２８（オンチップレンズ）がこの順に積層されてなる集光層２９が形成されている。さらに、受光層１６の基板２側の面（以下、「表面Ｓ４」とも呼ぶ）の全体には、配線層３０及び支持基板３１がこの順に積層されている。
カラーフィルタ２７は、平坦化膜１５の裏面Ｓ３側（受光面側）に、各光電変換部１７に対応して形成されている。即ち、１つの光電変換部１７に対して１つのカラーフィルタ２７が形成されている。これにより、カラーフィルタ２７は、二次元アレイ状に規則的に配列されてなるカラーフィルタアレイ３２を形成している。カラーフィルタ２７のそれぞれは、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ等の各光電変換部１７に受光させたい入射光１８の特定の波長を透過し、透過させた入射光１８を光電変換部１７に入射させる構成となっている。
カラーフィルタ２７は、平坦化膜１５の裏面Ｓ３側（受光面側）に、各光電変換部１７に対応して形成されている。即ち、１つの光電変換部１７に対して１つのカラーフィルタ２７が形成されている。これにより、カラーフィルタ２７は、二次元アレイ状に規則的に配列されてなるカラーフィルタアレイ３２を形成している。カラーフィルタ２７のそれぞれは、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ等の各光電変換部１７に受光させたい入射光１８の特定の波長を透過し、透過させた入射光１８を光電変換部１７に入射させる構成となっている。
マイクロレンズ２８は、カラーフィルタ２７の裏面Ｓ５側（受光面側）に、各光電変換部１７に対応して形成されている。即ち、１つの光電変換部１７に対して１つのマイクロレンズ２８が形成されている。これにより、マイクロレンズ２８は、二次元アレイ状に規則的に配列されてなるマイクロレンズアレイ３３を形成している。マイクロレンズ２８のそれぞれは、被写体からの像光（入射光１８）を集光し、集光した入射光１８をカラーフィルタ２７を介して光電変換部１７の裏面（受光面）付近に導く構成となっている。
配線層３０は、基板２の表面Ｓ４側に形成されており、層間絶縁膜３４と、層間絶縁膜３４を介して複数層に積層された配線３５とを含んで構成されている。そして、配線層３０は、複数層の配線３５を介して、各画素９を構成する画素トランジスタを駆動する。
支持基板３１は、配線層３０の基板２に面する側とは反対側の面に形成されている。支持基板３１は、固体撮像装置１の製造段階において、基板２の強度を確保するための基板である。支持基板３１の材料としては、例えば、シリコン(Si)を用いることができる。
支持基板３１は、配線層３０の基板２に面する側とは反対側の面に形成されている。支持基板３１は、固体撮像装置１の製造段階において、基板２の強度を確保するための基板である。支持基板３１の材料としては、例えば、シリコン(Si)を用いることができる。
以上説明したように、第１の実施形態の固体撮像装置１では、トレンチ部２３を構成する複数の直線溝部２４のうちの、有効画素領域１９とオプティカルブラック画素領域２０（ＯＰＢ画素領域２０）との境界に形成されている第１の直線溝部２４ａ、及びＯＰＢ画素領域２０内に形成され平面視で境界と平行な複数の第２の直線溝部２４ｂの何れかである特定直線溝部２６を、有効画素領域１９内の光電変換部１７間に形成されている第３の直線溝部２４ｃと形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料２５が埋め込まれている構成とした。これにより、例えば、特定直線溝部２６の形状を第３の直線溝部２４ｃの形状よりも遮光性に優れた形状とすることで、有効画素領域１９とＯＰＢ画素領域２０との境界付近において、有効画素領域１９を通過してＯＰＢ画素領域２０内に侵入する入射光１８を、特定直線溝部２６が構成する画素分離部２２で弱めることができる。それゆえ、有効画素領域１９からの入射光１８が届くＯＰＢ画素領域２０の光電変換部１７（画素９）の行数を低減できる。即ち、光学的黒レベルの基準信号の取得に利用できない画素９（無効な画素９）の行数を低減できる。具体的には、有効画素領域１９とＯＰＢ画素９（基準信号の取得に使用する画素９）との間に配置される無効な画素９は、従来１０行～２０行必要であったが、２行～３行とすることができる。その結果、ＯＰＢ画素領域２０を縮小して、チップ面積を縮小でき、製造コストを低減できる。若しくは、チップ面積を維持しつつ、ＯＰＢ画素領域２０を縮小した分だけ、有効画素領域１９を拡大できる。
〈２．第２の実施形態：固体撮像装置〉
［２－１ 要部の構成］
次に、本開示の第２の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。第２の実施形態に係る固体撮像装置の全体構成は、図１と同様であるから図示を省略する。図５は、第２の実施形態に係る固体撮像装置１の要部の断面構成図である。図５において、図２Ａに対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
［２－１ 要部の構成］
次に、本開示の第２の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。第２の実施形態に係る固体撮像装置の全体構成は、図１と同様であるから図示を省略する。図５は、第２の実施形態に係る固体撮像装置１の要部の断面構成図である。図５において、図２Ａに対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
第２の実施形態に係る固体撮像装置１は、画素分離部２２の構成が、第１の実施形態に係る固体撮像装置１と異なっている。第２の実施形態では、図５に示すように、トレンチ部２３を構成する複数の直線溝部２４（第１の直線溝部２４ａ、第２の直線溝部２４ｂ、第３の直線溝部２４ｃ）のそれぞれが、基板２を貫通して形成されている。即ち、全ての直線溝部２４の深さが同一となっている。また、特定直線溝部２６の幅は、第３の直線溝部２４ｃの幅よりも広くなっている。図５では、第１の直線溝部２４ａが特定直線溝部２６とされた構成を例示している。また、遮光材料２５は、特定直線溝部２６にのみ埋め込まれ、特定直線溝部２６以外の直線溝部２４には埋め込まれていない。
以上説明したように、第２の実施形態の固体撮像装置１では、複数の直線溝部２４のそれぞれを、基板２を貫通して形成されたものとし、特定直線溝部２６の幅を、第３の直線溝部２４ｃの幅よりも広くした構成とした。これにより、特定直線溝部２６の遮光性をより向上でき、特定直線溝部２６を通ってＯＰＢ画素領域２０に侵入する入射光１８をより確実に弱めることができる。また、特定直線溝部２６内部に遮光材料２５を埋め込み易くなり、遮光材料２５内にボイド（空隙）が発生することを防止することができる。また、特定直線溝部２６のみ幅を広くするため、基板２の反りを抑制することができる。
ちなみに、例えば、トレンチ部２３を構成する全ての直線溝部２４の幅を広くする方法によれば、直線溝部２４の開口部側の幅が広がって、基板２に反りが発生する。また、光電変換部１７の受光面側の面積が小さくなって、光電変換部１７の感度が低下する。
ちなみに、例えば、トレンチ部２３を構成する全ての直線溝部２４の幅を広くする方法によれば、直線溝部２４の開口部側の幅が広がって、基板２に反りが発生する。また、光電変換部１７の受光面側の面積が小さくなって、光電変換部１７の感度が低下する。
また、第２の実施形態の固体撮像装置１では、全ての直線溝部２４の深さが同一となっているため、第１の直線溝部２４ａと有効画素領域１９の光電変換部１７との界面で発生する暗電流が、第３の直線溝部２４ｃと光電変換部１７との界面で発生する暗電流と同程度となる。それゆえ、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の光電変換部１７から得られる画素信号は使用することができる。即ち、ＯＰＢ画素領域２０に隣接する有効画素領域１９の画素９は、画素信号の取得に使用できる画素９（以下「有効画素９」とも呼ぶ）となる。その結果、有効画素領域１９を維持しつつ、有効画素９を増加できる。
［２－２ 変形例］
なお、第１の実施形態及び第２の実施形態では、光電変換部１７の受光面側の形状を四角形とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図６Ａに示すように、八角形としてもよく、図６Ｂに示すように、円形としてもよい。光電変換部１７の受光面側の形状を八角形や円形とした場合、トレンチ部２３を構成する直線溝部２４の側面は、八角形や円形の光電変換部１７の側面に沿った凹凸を有する形状となる。
なお、第１の実施形態及び第２の実施形態では、光電変換部１７の受光面側の形状を四角形とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図６Ａに示すように、八角形としてもよく、図６Ｂに示すように、円形としてもよい。光電変換部１７の受光面側の形状を八角形や円形とした場合、トレンチ部２３を構成する直線溝部２４の側面は、八角形や円形の光電変換部１７の側面に沿った凹凸を有する形状となる。
〈３．電子機器への応用例〉
本開示に係る技術（本技術）は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、又は、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されてもよい。
図７は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る電子機器（例えば、カメラ）の概略的な構成の一例を示す図である。
図７に示すように、電子機器１００は、固体撮像装置１０１と、光学レンズ１０２と、シャッタ装置１０３と、駆動回路１０４と、信号処理回路１０５とを備えている。
本開示に係る技術（本技術）は、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、又は、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されてもよい。
図７は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る電子機器（例えば、カメラ）の概略的な構成の一例を示す図である。
図７に示すように、電子機器１００は、固体撮像装置１０１と、光学レンズ１０２と、シャッタ装置１０３と、駆動回路１０４と、信号処理回路１０５とを備えている。
光学レンズ１０２は、被写体からの像光（入射光１０６）を固体撮像装置１０１の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置１０１内に一定期間にわたって信号電荷が蓄積される。シャッタ装置１０３は、固体撮像装置１０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路１０４は、固体撮像装置１０１の転送動作及びシャッタ装置１０３のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路１０４から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置１０１の信号転送を行なう。信号処理回路１０５は、固体撮像装置１０１から出力される信号（画素信号）に各種信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、或いはモニタに出力される。
なお、固体撮像装置１を適用できる電子機器１００としては、カメラに限られるものではなく、他の電子機器にも適用することができる。例えば、携帯電話機やタブレット端末等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用してもよい。
なお、固体撮像装置１を適用できる電子機器１００としては、カメラに限られるものではなく、他の電子機器にも適用することができる。例えば、携帯電話機やタブレット端末等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用してもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る電子機器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、固体撮像装置１０１に適用され得る。具体的には、図１の固体撮像装置１は、固体撮像装置１０１に適用できる。固体撮像装置１０１に本開示に係る技術を適用することにより、より良好な撮影画像を得ることができる。
なお、本技術は、以下のような構成を取ることができる。
（１）
基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、
前記光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、
前記画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための前記光電変換部を有する有効画素領域と、前記有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための前記光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、
前記トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及び前記オプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で前記境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、前記有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている
固体撮像装置。
（２）
前記特定直線溝部の深さは、前記第３の直線溝部の深さよりも深い
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記特定直線溝部は、前記第１の直線溝部を含まず、複数の前記第２の直線溝部の何れかのみを含む
前記（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記特定直線溝部の幅は、前記第３の直線溝部の幅よりも広い
前記（１）から（３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（５）
複数の前記直線溝部のそれぞれは、前記基板を貫通して形成されており、
前記特定直線溝部の幅は、前記第３の直線溝部の幅よりも広い
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記特定直線溝部は、前記第１の直線溝部、及び複数の前記第２の直線溝部のうちの何れか２つ以上である
前記（１）から（５）の何れかに記載の固体撮像装置。
（７）
前記有効画素領域に最も近い前記特定直線溝部に埋め込まれている前記遮光材料は、光を反射する第１の材料であり、その他の前記特定直線溝部に埋め込まれている前記遮光材料は、光を吸収する第２の材料である
前記（６）に記載の固体撮像装置。
（８）
前記遮光材料は、アルミニウム、タングステン又は銅である
前記（１）から（６）の何れかに記載の固体撮像装置。
（９）
基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、前記光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、前記画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための前記光電変換部を有する有効画素領域と、前記有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための前記光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、前記トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及び前記オプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で前記境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、前記有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている固体撮像装置と、
被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
（１）
基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、
前記光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、
前記画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための前記光電変換部を有する有効画素領域と、前記有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための前記光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、
前記トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及び前記オプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で前記境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、前記有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている
固体撮像装置。
（２）
前記特定直線溝部の深さは、前記第３の直線溝部の深さよりも深い
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記特定直線溝部は、前記第１の直線溝部を含まず、複数の前記第２の直線溝部の何れかのみを含む
前記（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記特定直線溝部の幅は、前記第３の直線溝部の幅よりも広い
前記（１）から（３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（５）
複数の前記直線溝部のそれぞれは、前記基板を貫通して形成されており、
前記特定直線溝部の幅は、前記第３の直線溝部の幅よりも広い
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記特定直線溝部は、前記第１の直線溝部、及び複数の前記第２の直線溝部のうちの何れか２つ以上である
前記（１）から（５）の何れかに記載の固体撮像装置。
（７）
前記有効画素領域に最も近い前記特定直線溝部に埋め込まれている前記遮光材料は、光を反射する第１の材料であり、その他の前記特定直線溝部に埋め込まれている前記遮光材料は、光を吸収する第２の材料である
前記（６）に記載の固体撮像装置。
（８）
前記遮光材料は、アルミニウム、タングステン又は銅である
前記（１）から（６）の何れかに記載の固体撮像装置。
（９）
基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、前記光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、前記画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための前記光電変換部を有する有効画素領域と、前記有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための前記光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、前記トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及び前記オプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で前記境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、前記有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている固体撮像装置と、
被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
１…固体撮像装置、２…基板、３…画素領域、４…垂直駆動回路、５…カラム信号処理回路、６…水平駆動回路、７…出力回路、８…制御回路、９…画素（有効画素、ＯＰＢ画素）、１０…画素駆動配線、１１…垂直信号線、１２…水平信号線、１３…絶縁膜、１４…遮光膜、１５…平坦化膜、１６…受光層、１７…光電変換部、１８…入射光、１９…有効画素領域、２０…オプティカルブラック画素領域（ＯＰＢ画素領域）、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ…画素列、２２…画素分離部、２３…トレンチ部、２４…直線溝部、２４ａ…第１の直線溝部、２４ｂ…第２の直線溝部、２４ｃ…第３の直線溝部、２５…遮光材料、２５ａ…第１の材料、２５ｂ…第２の材料、２６…特定直線溝部、２７…カラーフィルタ、２８…マイクロレンズ、２９…集光層、３０…配線層、３１…支持基板、３２…カラーフィルタアレイ、３３…マイクロレンズアレイ、３４…層間絶縁膜、３５…配線、１００…電子機器、１０１…固体撮像装置、１０２…光学レンズ、１０３…シャッタ装置、１０４…駆動回路、１０５…信号処理回路、１０６…入射光
Claims (9)
- 基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、
前記光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、
前記画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための前記光電変換部を有する有効画素領域と、前記有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための前記光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、
前記トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及び前記オプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で前記境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、前記有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている
固体撮像装置。 - 前記特定直線溝部の深さは、前記第３の直線溝部の深さよりも深い
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 前記特定直線溝部は、前記第１の直線溝部を含まず、複数の前記第２の直線溝部の何れかのみを含む
請求項２に記載の固体撮像装置。 - 前記特定直線溝部の幅は、前記第３の直線溝部の幅よりも広い
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 複数の前記直線溝部のそれぞれは、前記基板を貫通して形成されており、
前記特定直線溝部の幅は、前記第３の直線溝部の幅よりも広い
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 前記特定直線溝部は、前記第１の直線溝部、及び複数の前記第２の直線溝部のうちの何れか２つ以上である
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 前記有効画素領域に最も近い前記特定直線溝部に埋め込まれている前記遮光材料は、光を反射する第１の材料であり、その他の前記特定直線溝部に埋め込まれている前記遮光材料は、光を吸収する第２の材料である
請求項６に記載の固体撮像装置。 - 前記遮光材料は、アルミニウム、タングステン又は銅である
請求項１に記載の固体撮像装置。 - 基板に形成され、アレイ状に配置された複数の光電変換部を備える画素領域と、前記光電変換部間に格子状に形成されたトレンチ部を含む画素分離部とを備え、前記画素領域は、入射光に応じた画素信号を得るための前記光電変換部を有する有効画素領域と、前記有効画素領域に隣接し、受光面側が遮光膜で覆われて、光学的黒レベルの基準信号を得るための前記光電変換部を有するオプティカルブラック画素領域とに区画されており、前記トレンチ部を構成する複数の直線溝部のうちの、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック画素領域との境界に形成されている第１の直線溝部、及び前記オプティカルブラック画素領域内に形成され平面視で前記境界と平行な複数の第２の直線溝部の何れかである特定直線溝部は、前記有効画素領域内の画素間に形成されている第３の直線溝部と形状が異なっており、かつ、内部に遮光材料が埋め込まれている固体撮像装置と、
被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008153250A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像素子 |
| WO2014156933A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | ソニー株式会社 | 撮像素子および撮像装置 |
| WO2016114154A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器 |
| WO2019131122A1 (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 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、距離計測装置、及び製造方法 |
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-
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008153250A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体撮像素子 |
| WO2014156933A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | ソニー株式会社 | 撮像素子および撮像装置 |
| WO2016114154A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器 |
| WO2019131122A1 (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 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、距離計測装置、及び製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See also references of EP4102566A4 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023021787A1 (ja) * | 2021-08-16 | 2023-02-23 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 光検出装置およびその製造方法 |
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