WO2022113774A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2022113774A1
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WO
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semiconductor substrate
optical element
boundary surface
concave boundary
light
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PCT/JP2021/041677
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English (en)
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千広 荒井
朝義 藤埜原
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Publication date
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    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Definitions

  • This disclosure relates to an image pickup device.
  • An image pickup device in which an optical element such as a microlens is provided so as to cover an image pickup area (that is, a plurality of effective pixels) of a semiconductor substrate is widely used in various devices such as mobile devices (for example, Patent Document 1 and Patent Document 1 and). See Patent Document 2).
  • a part of the light incident on the image pickup device may be unexpectedly reflected on the surface of various members constituting the image pickup device, resulting in so-called stray light.
  • the light traveling toward the outside of the imaging region is originally light that does not enter the imaging region, but is unintentionally reflected outside the imaging region and eventually incidents on the imaging region.
  • the stray light generated in this way brings a phenomenon called flare or ghost to the captured image, and may impair the quality of the captured image.
  • the present disclosure provides an image pickup device that is advantageous for reducing the influence of stray light on a captured image.
  • One aspect of the present disclosure is a semiconductor substrate having a plurality of effective pixels for photoelectric conversion, an effective coating portion including an optical element and covering a plurality of effective pixels in the semiconductor substrate, and a plurality of effective pixels in the semiconductor substrate.
  • the peripheral region structure includes a plurality of effective pixels and an effective covering portion, and the peripheral region structure includes a plurality of effective pixels of the semiconductor substrate.
  • a peripheral region structure comprising a portion located outside the
  • Another aspect of the present disclosure includes a semiconductor substrate having a plurality of effective pixels for photoelectric conversion, an optical element having a lens member, an effective coating portion covering a plurality of effective pixels in the semiconductor substrate, and a semiconductor substrate.
  • a peripheral covering portion that covers a portion located outside a plurality of effective pixels is provided, and the optical element is divided into an effective optical element portion included in the effective covering portion and a peripheral optical element portion included in the peripheral covering portion.
  • the lens member included in the peripheral optical element portion relates to an image pickup device having a concave boundary surface.
  • the concave boundary surface may be provided at a position away from the optical element in the layer extending direction forming a right angle to the direction in which the semiconductor substrate and the optical element are laminated.
  • the concave boundary surface may be provided at a position adjacent to the optical element with respect to a relative position in the layer extending direction forming a right angle to the direction in which the semiconductor substrate and the optical element are laminated.
  • the entire concave boundary surface may be formed by the recesses of the peripheral covering portion.
  • the peripheral covering portion includes a light-shielding portion having an insulating layer located on the semiconductor substrate, a first light-shielding portion located on the semiconductor substrate via the insulating layer, and a second light-shielding portion located on the semiconductor substrate.
  • the portion of the peripheral region structure that forms the concave boundary surface may include a second light-shielding portion.
  • At least a part of the concave boundary surface may be formed by the recesses of the semiconductor substrate.
  • the image pickup apparatus includes a projecting body located outside the plurality of effective pixels and protruding from the optical element, and a bonding material for joining the projecting body to the semiconductor substrate, and the concave boundary surface is a semiconductor substrate and optics. It may be located at least between the optical element and the projecting body with respect to the layer extending direction forming a right angle to the direction in which the elements are laminated.
  • the concave interface extends at least from the position between the optical element and the protrusion to the position between the protrusion and the semiconductor substrate with respect to the layer extending direction.
  • the concave boundary surface extends in the layer extending direction from at least the position between the optical element and the projecting body to the position between the projecting body and the semiconductor substrate.
  • the concave boundary surface may be connected to the joint surface which is composed of the surfaces of the members included in the peripheral region structure and is in contact with the joint material.
  • All or part of the recessed area partitioned by the concave boundary surface may be a space.
  • the concave boundary surface may have an uneven portion at least partially.
  • the image pickup apparatus includes a projecting body located outside the plurality of effective pixels and protruding from the optical element, and the surface of the projecting body on the optical element side may have an uneven portion at least partially.
  • the image pickup apparatus includes a projecting body located outside the plurality of effective pixels and protruding from the optical element, and the surface of the projecting body on the optical element side has an uneven portion at least partially and a concave boundary surface.
  • the uneven portion of the protrusion and the uneven portion of the projecting body have at least one of a size and a period different from each other.
  • the concave boundary surface may be provided in a forward taper shape.
  • the concave boundary surface may be provided in a reverse tapered shape.
  • the image pickup device is located on the side opposite to the semiconductor substrate via the optical element, includes a cover body that covers at least a plurality of effective pixels, and a space may be formed between the optical element and the cover body.
  • the image pickup device is located on the opposite side of the semiconductor substrate via an optical element, and fills a cover body that covers at least a plurality of effective pixels and a region between each of the effective covering portion and the peripheral covering portion and the cover body. It may be provided with a material.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration example of an image pickup apparatus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic configuration example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a first structural example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a second structural example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a third structural example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a fourth structural example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a fifth structural example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration example of an image pickup apparatus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a sixth structural example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an image pickup apparatus showing an effective pixel region, a peripheral region, a recessed region partitioned by a concave boundary surface, and an arrangement example of a protruding body.
  • FIG. 11 is an enlarged plan view illustrating a part of the recessed region (see reference numeral “XI” in FIG. 10) partitioned by the concave boundary surface.
  • FIG. 12 is an enlarged plan view illustrating a part of the recessed region (see reference numeral “XI” in FIG. 10) partitioned by the concave boundary surface.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an image pickup apparatus showing an effective pixel region, a peripheral region, a recessed region partitioned by a concave boundary surface, and an arrangement example of a protruding body.
  • FIG. 11 is an enlarged plan view illustrating a part of the recessed region (
  • FIG. 13 is an enlarged plan view illustrating a part of the recessed region (see reference numeral “XI” in FIG. 10) partitioned by the concave boundary surface.
  • FIG. 14 is an enlarged plan view illustrating a recessed region and a projecting body partitioned by a concave boundary surface.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a concave boundary forming body showing an example of the shape of the concave boundary surface.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a concave boundary forming body showing a shape example of the concave boundary surface.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a concave boundary forming body showing a shape example of the concave boundary surface.
  • FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic configuration example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view showing a seventh structural example of the image pickup apparatus.
  • FIG. 1 and 2 are cross-sectional views showing a schematic configuration example of the image pickup apparatus 10.
  • the image pickup device 10 shown in FIGS. 1 and 2 is an image pickup device in a WL-CSP (Wafer Level Chip Size Package) mounting form, and is a first semiconductor substrate 11, a covering portion 12, a projecting body (DAM material) 13, and a cover body. 14 are sequentially stacked in the stacking direction D1.
  • WL-CSP Wafer Level Chip Size Package
  • the first semiconductor substrate 11 has a plurality of effective pixels (not shown in FIGS. 1 and 2; see reference numeral “20” in FIG. 3 to be described later) for performing photoelectric conversion.
  • the plurality of effective pixels are two-dimensionally arranged on the light entrance side surface (upper surface of FIG. 1) of the first semiconductor substrate 11 in the layer extending direction D2 forming a right angle to the stacking direction D1 and are arranged on the light receiving surface (that is, the imaging surface). To configure.
  • the covering portion 12 includes an optical element such as an on-chip macro lens (not shown in FIGS. 1 and 2; see reference numeral “27” in FIG. 3 described later), and covers the light entrance side surface of the first semiconductor substrate 11.
  • the covering portion 12 has an effective covering portion 12a and a peripheral covering portion 12b surrounding the effective covering portion 12a.
  • the effective covering portion 12a covers the light receiving surface (that is, a plurality of effective pixels) on the light receiving side surface of the first semiconductor substrate 11.
  • the peripheral covering portion 12b covers a portion (that is, a peripheral surface) located outside the plurality of effective pixels on the light entrance side surface of the first semiconductor substrate 11.
  • the effective pixel area structure 21 existing in the effective pixel area Re includes a plurality of effective pixels and the effective covering portion 12a.
  • the peripheral region structure 22 existing in the peripheral region Rc surrounding the effective pixel region Re includes a portion of the first semiconductor substrate 11 located outside the plurality of effective pixels and a peripheral covering portion 12b.
  • the projecting body 13 is located outside the plurality of effective pixels with respect to the layer extending direction D2, and protrudes from the covering portion 12 in the stacking direction D1.
  • the projecting body 13 has a planar shape that surrounds the effective pixel region Re over the entire circumference, and is fixed to the peripheral covering portion 12b (particularly the outer peripheral portion) in the peripheral region Rc.
  • the cover body 14 is located on the opposite side of the first semiconductor substrate 11 via the covering portion 12 (including the optical element), and is fixed to the projecting body 13 via an adhesive or the like.
  • the cover body 14 is composed of a translucent member (for example, glass) that covers at least a plurality of effective pixels (in the example shown in FIG. 1, the entire side surface of the light entrance of the first semiconductor substrate 11).
  • the cavity space Sc between the covering portion 12 (including the optical element) and the cover body 14 is formed as a space. It is not necessary that a space is formed between the covering portion 12 and the cover body 14.
  • a translucent member such as a resin may be provided so as to fill the cavity space Sc (see reference numeral "40" in FIGS. 18 and 19 described later).
  • the subject image is acquired as a captured image by the image pickup apparatus 10 when the light L from the subject is incident on a plurality of effective pixels through the cover body 14, the cavity space Sc, and the effective covering portion 12a.
  • the light L incident on the image pickup device 10 is unintentionally reflected inside the image pickup device 10 and may become stray light.
  • the stray light generated in this way may be reflected by various members constituting the image pickup apparatus 10 and then enter the effective pixel region Re (that is, effective pixels) to cause flare or the like in the captured image.
  • the light L traveling toward the outside of the effective pixel region Re that is, the peripheral region Rc
  • the peripheral region Rc is originally light that does not enter the effective pixel, but is a peripheral member. It may be repeatedly reflected and eventually incident on the effective pixel.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic configuration example of the image pickup apparatus 10.
  • the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 3 includes a light-shielding portion 24, although the details of the specific configuration will be described later.
  • the light-shielding portion 24 is located outside the plurality of effective pixels 20 with respect to the layer extending direction D2, and is included in the peripheral covering portion 12b that covers the first semiconductor substrate 11 in the peripheral region Rc.
  • the light-shielding portion 24 is provided to block light L incident on the outside of the plurality of effective pixels 20, and can be made of any material having excellent light-shielding properties.
  • the light-shielding portion 24 can be configured by a member (for example, tungsten) having excellent light-shielding properties for visible light and near-infrared light.
  • the light-shielding portion 24 can reduce the incident of stray light on the effective pixel 20.
  • the light-shielding portion 24 may be reflected by the light-shielding portion 24.
  • the light L reflected by the light-shielding portion 24 becomes stray light and is repeatedly reflected, and finally incident on the effective pixel 20 to cause flare and the like.
  • the stray light generated from the light L incident on the image pickup apparatus 10 can bring an unintended phenomenon such as flare to the captured image.
  • each component included in each image pickup apparatus 10 described below can be appropriately manufactured by using known materials and known techniques (for example, photolithography, etching, etc.).
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a first structural example of the image pickup apparatus 10.
  • the covering portion 12 and the projecting body 13 are placed on the light entrance side surface (upper surface of FIG. 4) of the first semiconductor substrate 11 in the same manner as in the image pickup apparatus 10 shown in FIGS. And the cover body 14 are sequentially stacked in the stacking direction D1.
  • the first wiring layer 15, the second wiring layer 16, the second semiconductor substrate 17, and the coating are applied.
  • the insulating layers 18 are sequentially laminated.
  • each of the first wiring layer 15 and the second wiring layer 16 has wiring provided in multiple layers and an insulator provided between the wirings.
  • the first semiconductor substrate 11 (including a plurality of effective pixels 20) and the second semiconductor substrate 17 are electrically connected to each other via the wiring of the first wiring layer 15 and the second wiring layer 16.
  • a logic circuit is formed on the second semiconductor substrate 17.
  • the logic circuit can include any processing circuit, and includes, for example, a signal processing circuit that processes a signal output from the first semiconductor substrate 11 (for example, each effective pixel 20).
  • the control circuit that controls each effective pixel 20 may be provided on either the first semiconductor substrate 11 or the second semiconductor substrate 17.
  • the covering insulating layer 18 is made of any insulating material.
  • a back electrode (not shown; for example, a solder ball) for being electrically connected to an external substrate (not shown) is attached to the covering insulating layer 18.
  • the back surface electrode is electrically connected to the wiring of the second wiring layer 16 via the electrode penetrating the second semiconductor substrate 17 and the covering insulating layer 18.
  • the lens member 27 and the protective film 28 are sequentially laminated.
  • the first light entry side insulating layer 23 can be made of any material (for example, an oxide film) exhibiting light transmission and insulation properties, is located on the light entry side surface of the first semiconductor substrate 11, and is located on the light entry side surface. Is in contact with.
  • the second light receiving side insulating layer 25 can be made of any material exhibiting translucency and insulating property, and acts as a flattening film.
  • the color filter 26 is a translucent RGB filter.
  • the lens member 27 constitutes an on-chip microlens (OCL) in a range corresponding to at least a plurality of effective pixels 20.
  • the protective film 28 can be configured by any protective member exhibiting translucency.
  • the effective covering portion 12a covering the plurality of effective pixels 20 of the covering portion 12 is such an optical element (that is, the first light receiving side insulating layer 23, the second light receiving side insulating layer 25, the color filter 26, and the lens.
  • the member 27 and the protective film 28) are included.
  • the first light receiving side insulating layer 23 extends in the layer extending direction D2 so as to cover the entire light entering side surface of the first semiconductor substrate 11, and exists not only in the effective pixel area Re but also in the peripheral area Rc.
  • the second light receiving side insulating layer 25, the color filter 26, and the lens member 27 extend in the layer extending direction D2 over the entire area of the effective pixel region Re and a part of the peripheral region Rc.
  • the protective film 28 exists not only in the effective pixel region Re but also in the peripheral region Rc, and covers the entire side surface of the light entrance of the first semiconductor substrate 11.
  • the optical element that covers the plurality of effective pixels 20 in this way is divided into an effective optical element portion 31a included in the effective covering portion 12a and a peripheral optical element portion 31b included in the peripheral covering portion 12b.
  • the region where the lens member 27 extending from the effective pixel region Re exists is called the first peripheral region Rc1
  • the region outside the first peripheral region Rc1 in the layer extending direction D2 is the second peripheral region Rc2. Called.
  • the peripheral covering portion 12b existing in the first peripheral region Rc1 of the covering portion 12 includes a first light receiving side insulating layer 23, a light shielding portion 24, a second light receiving side insulating layer 25, a color filter 26, a lens member 27, and protection. Includes membrane 28.
  • the peripheral covering portion 12b existing in the second peripheral region Rc2 includes the first light receiving side insulating layer 23, the light shielding portion 24, and the protective film 28.
  • the light-shielding unit 24 includes a first light-shielding unit 24a, a second light-shielding unit 24b, and a third light-shielding unit 24c.
  • the first light-shielding portion 24a is located on the first semiconductor substrate 11 via the first light-receiving side insulating layer 23.
  • the second light-shielding portion 24b is located on the first semiconductor substrate 11 without passing through the first light-receiving side insulating layer 23, and is connected to the first light-shielding portion 24a via the third light-shielding portion 24c. In this way, the second light-shielding portion 24b comes into direct contact with the first semiconductor substrate 11, so that the light-shielding portion 24 is electrically conductive with the first semiconductor substrate 11.
  • the projecting body 13 provided on the peripheral covering portion 12b is located outside the optical element (particularly the lens member 27) that covers the plurality of effective pixels 20 with respect to the layer extending direction D2, and is located in the stacking direction D1 with respect to the optical element. Supports the cover body 14.
  • the joining material 19 fixedly joins the projecting body 13 to the first semiconductor substrate 11.
  • the bonding material 19 can be configured by any adhesive and is located at least between the first semiconductor substrate 11 and the projecting body 13.
  • the joining material 19 shown in FIG. 4 is provided not only in the entire area between the projecting body 13 and the protective film 28, but also in the range on the effective pixel region Re side of the projecting body 13, and the projecting body 13 is provided with the protective film 28. Join to.
  • the peripheral region structure 22 is divided into a portion located in the first peripheral region Rc1 and a portion located in the second peripheral region Rc2.
  • the peripheral region structure 22 of this example includes a concave boundary forming body 30 having a concave boundary surface 29. More specifically, the peripheral region structure 22 includes the above-mentioned optical elements (that is, the first light receiving side insulating layer 23, the second light receiving side insulating layer 25, the color filter 26, the lens member 27, and the protective film 28). Has a concave interface 29 formed by different members.
  • the concave boundary surface 29 means a locally recessed concave boundary surface, and partitions the concave boundary area.
  • the recessed region referred to here may include the entire region recessed with respect to the light entering side (that is, the upper side of FIG. 4), and the specific shape of the recessed region is not limited. Therefore, the shape of the concave boundary surface 29 is not limited, and the surface (for example, the bottom surface and the side surface) that divides the concave boundary region corresponds to the concave boundary surface 29.
  • the recessed area may be a space, or some member may be present in whole or in part. Therefore, the concave boundary surface 29 may be exposed to the space or may be contacted and covered with some member.
  • a through hole is formed in the first light receiving side insulating layer 23 in the peripheral region Rc (particularly, the second peripheral region Rc2), and the through hole is used as the contact groove 34. ..
  • the contact groove 34 is provided to establish electrical conduction between the first semiconductor substrate 11 and the light-shielding portion 24.
  • the second light-shielding portion 24b and the third light-shielding portion 24c are located in the contact groove 34, and the second light-shielding portion 24b comes into contact with the light entrance side surface of the first semiconductor substrate 11 to contact the first semiconductor substrate 11. It conducts electrically.
  • the portion of the peripheral region structure 22 that forms the concave boundary surface 29 includes the second light-shielding portion 24b and the third light-shielding portion 24c. Further, another concave boundary surface 29 is also formed by the portion of the protective film 28 located on the second light-shielding portion 24b and the third light-shielding portion 24c (that is, the portion corresponding to the contact groove 34).
  • the first light receiving side insulating layer 23 (particularly the portion forming the side surface of the contact groove 34) also forms the concave boundary surface 29. However, since the light L is blocked by the light-shielding portion 24, the concave boundary surface 29 formed by the first light-receiving side insulating layer 23 contributes little or no to the reflection (scattering) of the light L.
  • each of the protective film 28, the light shielding portion 24, and the first light receiving side insulating layer 23 is the concave boundary forming body 30 forming the concave boundary surface 29.
  • the concave boundary surface 29 configured as described above may be located at least between the lens member 27 and the projecting body 13 with respect to the layer extending direction D2.
  • the concave boundary surface 29 shown in FIG. 4 is provided so as to surround the entire effective pixel region Re at a position away from the lens member 27 in the layer extending direction D2.
  • the concave boundary surface 29 may extend continuously in the circumferential direction or may extend intermittently.
  • the entire concave boundary surface 29 shown in FIG. 4 is formed by the recesses of the peripheral covering portion 12b, and is provided in the peripheral region structure 22 other than the peripheral optical element portion 31b.
  • the concave boundary surface 29 has a surface property that effectively promotes scattering of light L, and may be, for example, a rough surface.
  • the concave boundary surface 29 is connected to the joint surface B which is composed of the surfaces of the members included in the peripheral region structure 22 and is in contact with the joint material 19.
  • the surface of the protective film 28 on the protruding body 13 side forms the joint surface B and the concave boundary surface 29. Since the joint surface B and the concave boundary surface 29 are formed by the same surface of the same member in this way, the recessed region partitioned by the concave boundary surface 29 works effectively to dam the joint material 19.
  • the protruding bonding material 19 flows out to the effective pixel region Re side and adheres to an optical element or the like (that is, the effective pixel region structure 21) existing in the effective pixel region Re, and affects the optical characteristics of the image pickup apparatus 10.
  • the effective pixel region structure 21 an optical element or the like existing in the effective pixel region Re, and affects the optical characteristics of the image pickup apparatus 10.
  • the bonding material 19 it is conceivable to increase the distance of the layer extending direction D2 between the projecting body 13 and the lens member 27. However, in this case, the entire image pickup apparatus 10 is enlarged in the layer extending direction D2.
  • the bonding material 19 flowing out from between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11 flows along the protective film 28, and the concave boundary surface formed by the protective film 28. At least a part of the recessed area partitioned by 29 can be captured. As a result, it is possible to effectively prevent the joining material 19 from being unintentionally attached to the effective pixel region structure 21. Further, the distance in the layer extending direction D2 between the projecting body 13 and the lens member 27 can be shortened, and the entire image pickup apparatus 10 can be miniaturized.
  • the entire recessed region partitioned by the concave boundary surface 29 is filled with the bonding material 19, but the entire or part of the recessed region is not filled with the bonding material 19. good.
  • the whole or a part of the concave portion region is not filled with the bonding material 19 and the scattering of the light L incident on the concave portion region is promoted, further reduction of flare and the like can be expected.
  • the influence of underfill bleeding can be reduced by imposing restrictions on the distance between the image sensor and the peripheral member (FPC) and the distance between the microlens and the peripheral member.
  • FPC peripheral member
  • the constraint on the distance between such elements results in a constraint on the design at the time of chip design and a constraint on the device mounting conditions (for example, adhesive viscosity and bonding conditions).
  • the diffusion of the anisotropic conductive paste is prevented by dividing the microlens.
  • the structure that divides the microlens can be disadvantageous for the miniaturization of the entire chip.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a second structural example of the image pickup apparatus 10.
  • At least a part of the concave boundary surface 29 may be formed by the concave portion 11a of the first semiconductor substrate 11.
  • the first semiconductor substrate 11 has a recess 11a.
  • the recess 11a of the first semiconductor substrate 11 is adjacent to the through hole of the first light receiving side insulating layer 23 in the stacking direction D1, and forms a contact groove 34 together with the through hole of the first light receiving side insulating layer 23. ..
  • the peripheral covering portion 12b (specifically, the light-shielding portion 24 and the protective film 28) is provided in a concave shape along the surface that partitions the contact groove 34.
  • each of the light-shielding portion 24 and the protective film 28 acts as a concave boundary forming body 30, and the portion of the light-shielding portion 24 and the protective film 28 located in the contact groove 34 forms the concave boundary surface 29.
  • the first light receiving side insulating layer 23 and the first semiconductor substrate 11 also serve as the concave boundary forming body 30 forming the concave boundary surface 29.
  • the concave boundary surface 29 formed by the first light input side insulating layer 23 and the first semiconductor substrate 11 is covered with the light-shielding portion 24, it hardly or does not contribute to the reflection (scattering) of the light L.
  • FIG. 5 Other configurations of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 5 are the same as those of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 4 above.
  • the light L incident on the peripheral region Rc is scattered by the concave boundary surface 29, and as a result, flare and the like can be reduced.
  • the size (particularly the depth) of the concave boundary surface 29 can be increased by forming the concave boundary surface 29 using the concave portion 11a of the first semiconductor substrate 11. Therefore, the degree of scattering of the light L incident on the concave boundary surface 29 is further increased, and flare and the like can be reduced more effectively.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a third structural example of the image pickup apparatus 10.
  • the concave boundary surface 29 may be provided at a position adjacent to the lens member 27 (optical element) with respect to the relative position in the layer extending direction D2.
  • the contact groove 34 (that is, the through hole of the first light receiving side insulating layer 23 and the recess 11a of the first semiconductor substrate 11) is the lens member 27 with respect to the relative position in the layer extending direction D2. And, it is provided so as to be adjacent to the second light receiving side insulating layer 25.
  • each of the lens member 27 and the second light receiving side insulating layer 25 and the light-shielding portion 24 are boundaries included in the same plane extending in parallel with the stacking direction D1.
  • the portion of the protective film 28 located on the boundary surface extends in parallel with the stacking direction D1 to form a concave boundary surface 29 (particularly, the concave boundary surface 29 forming the side wall surface of the concave portion region).
  • the light L incident on the peripheral region Rc can be scattered on the concave boundary surface 29 to reduce flare and the like, and the bonding material 19 is formed in the concave region defined by the concave boundary surface 29. Can be caught.
  • the optical element located in the first peripheral region Rc1 that is, the peripheral optical element portion 31b (particularly the lens member 27 and the second light receiving side insulating layer 25)) remains. , Prevents the bonding material 19 from flowing out to the effective pixel region Re side.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a fourth structural example of the image pickup apparatus 10.
  • the concave boundary surface 29 may be formed by a portion of the lens member 27 located in the peripheral region Rc (that is, the lens member 27 included in the peripheral optical element portion 31b).
  • the second light receiving side insulating layer 25 extends in the layer extending direction D2 so as to cover the entire side surface of the light entering side of the first semiconductor substrate 11, and not only the effective pixel region Re but also the periphery. It also exists in the region Rc.
  • the lens member 27 extends in the layer extending direction D2 so as to cover the entire side surface of the incoming light of the first semiconductor substrate 11.
  • the lens member 27 has a through hole (that is, a “lens recess”) 27a in the peripheral region Rc.
  • the lens recess 27a is provided at a position corresponding to the through hole (that is, the contact groove 34) of the first light receiving side insulating layer 23. That is, the virtual line extending in parallel with the stacking direction D1 passes through both the lens recess 27a and the contact groove 34.
  • the lens member 27 is provided so as to sandwich the lens recess 27a, and is provided between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11 (particularly between the protective film 28 and the second light receiving side insulating layer 25). It is also located.
  • the first incoming light side insulating layer 23, the light blocking portion 24, the second incoming light side insulating layer 25, and the lens member 27 are on the incoming light side surface of the first semiconductor substrate 11. And the protective film 28 are sequentially laminated.
  • the first light receiving side insulating layer 23, the light shielding portion 24, the second light entering side insulating layer 25 and the protection are on the light entering side surface of the first semiconductor substrate 11.
  • the films 28 are sequentially laminated.
  • the light-shielding portion 24 (particularly the second light-shielding portion 24b and the third light-shielding portion 24c) and the second light-receiving portion are on the light-emitting side surface of the first semiconductor substrate 11.
  • the side insulating layer 25 and the protective film 28 are sequentially laminated.
  • the color filter 26 is not provided between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11, but the color filter 26 is provided between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11. It may have been.
  • Each of the first light-emitting side insulating layer 23, the light-shielding portion 24, the second light-emitting side insulating layer 25, and the protective film 28 has a substantially uniform thickness over the entire effective pixel region Re and peripheral region Rc.
  • each of the first light receiving side insulating layer 23, the light shielding portion 24, the second light receiving side insulating layer 25, and the protective film 28 forms the concave boundary surface 29.
  • each of the protective film 28 and the lens member 27 forms the concave boundary surface 29 in the range corresponding to the lens recess 27a. Since the concave boundary surface 29 formed by the first light input side insulating layer 23 is covered with the light-shielding portion 24, it hardly or does not contribute to the reflection (scattering) of the light L.
  • the light L incident on the peripheral region Rc can be scattered on the concave boundary surface 29 to reduce flare and the like, and the bonding material 19 is formed in the concave region defined by the concave boundary surface 29. Can be caught.
  • the lens member 27 itself can be provided with a function of damming the outflow of the joining material 19.
  • the lens recess 27a of the lens member 27 is provided larger than the through hole (that is, the contact groove 34) of the first light receiving side insulating layer 23. be able to. Therefore, in this case, a larger amount of the joining material 19 can be stored in the lens recess 27a, and the outflow of the joining material 19 to the effective pixel region Re side can be more effectively stopped.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a fifth structural example of the image pickup apparatus 10.
  • the concave boundary surface 29 extends in the layer extending direction D2 from at least the position between the lens member 27 (optical element) and the projecting body 13 to the position between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11. May be good.
  • the contact groove 34 is located between the lens member 27 and the projecting body 13 and the position between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11 with respect to the layer extending direction D2. Specifically, it extends over the chip end face (scribe line) of the image pickup apparatus 10.
  • a light-shielding portion 24, a protective film 28, and a bonding material 19 are provided in a laminated state between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11, but the first light-emitting side insulating layer 23 is not provided. Therefore, between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11, the light-shielding portion 24 (particularly, the second light-shielding portion 24b) is in contact with the light entering side surface of the first semiconductor substrate 11 over the entire area of the layer extending direction D2. ..
  • FIG. 8 Other configurations of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 8 are the same as those of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 4 above.
  • the light L incident on the peripheral region Rc can be scattered on the concave boundary surface 29 to reduce flare and the like, and the bonding material 19 is formed in the concave region defined by the concave boundary surface 29. Can be caught.
  • the image pickup device 10 of this example is not provided with the first light receiving side insulating layer 23 between the projecting body 13 and the first semiconductor substrate 11, it is advantageous for miniaturization of the image pickup device 10 in the stacking direction D1. be.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a sixth structural example of the image pickup apparatus 10.
  • All or part of the recessed area partitioned by the concave boundary surface 29 may be a space.
  • the entire recessed region defined by the concave boundary surface 29 (in this example, the concave boundary surface 29 formed by the protective film 28) is provided as a space, and is one of the cavity spaces Sc. Make up the part.
  • the degree of scattering of light L on the concave boundary surface 29 can be increased, and further reduction of flare and the like can be expected.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an image pickup apparatus 10 showing an arrangement example of an effective pixel region Re, a peripheral region Rc, a concave region 35 partitioned by a concave boundary surface 29, and a projecting body 13.
  • an effective pixel region Re an effective pixel region
  • a peripheral region Rc an effective pixel region partitioned by a concave boundary surface 29, and a projecting body 13.
  • elements other than the effective pixel region Re, the peripheral region Rc, the concave boundary surface 29, the concave boundary region 35, and the protrusion 13 are not shown.
  • the concave boundary surface 29 may have an uneven portion at least partially.
  • the concave boundary surface 29 can irregularly reflect and scatter the light L, and can effectively reduce flare and the like.
  • the concave boundary surface 29 and the concave region 35 shown in FIG. 10 have a zigzag-shaped planar shape as a whole, and the concave portion and the convex portion appear alternately and regularly along the extending direction.
  • the specific form of the uneven portion and the concave portion region 35 of the concave boundary surface 29 is not limited.
  • 11 to 13 are enlarged plan views illustrating a part of the recessed region 35 (see the reference numeral “XI” in FIG. 10) partitioned by the concave boundary surface 29.
  • each of the concave boundary surfaces 29 forming both side surfaces of the concave region 35 is uneven (for example, zigzag). May have a shape).
  • the uneven shape of the concave boundary surface 29 forming one side surface of the concave portion region 35 and the uneven shape of the concave boundary surface 29 forming the other side surface may match each other or may be mutually exclusive. It may be different.
  • the uneven portion of the concave boundary surface 29 forming one side surface of the recessed region 35 and the uneven portion of the concave boundary surface 29 forming the other side surface have at least one of different sizes and periods from each other. May be good.
  • the width of the concave portion of the concave boundary surface 29 forming one side surface of the concave region 35 may be different from the width of the concave portion of the concave boundary surface 29 forming the other side surface of the concave region 35.
  • the width of the convex portion of the concave boundary surface 29 forming one side surface of the concave region 35 is different from the width of the convex portion of the concave boundary surface 29 forming the other side surface of the concave region 35. good.
  • the concave portion of the concave boundary surface 29 forming one side surface of the concave portion region 35 may face the convex portion of the concave boundary surface 29 forming the other side surface (see FIG. 11), or faces the concave portion. It may be (see FIG. 12).
  • the convex portion of the concave boundary surface 29 forming one side surface of the concave region 35 may face the concave portion of the concave boundary surface 29 forming the other side surface (see FIG. 11). It may face the shaped portion (see FIG. 12).
  • the concave-convex shape of the concave boundary surface 29 forming one side surface of the concave portion region 35 and the concave-convex shape of the concave boundary surface 29 forming the other side surface may be provided with the same uneven cycle, or may be provided with each other. It may be provided with different uneven cycles.
  • only one of the concave boundary surfaces 29 forming both side surfaces of the concave boundary region 35 has an uneven shape (for example, a zigzag shape), and the other concave boundary surface 29 has a planar shape. May be.
  • the concave boundary surface 29 forming the side surface of both side surfaces of the concave portion region 35 on the side close to the effective pixel region Re may have an uneven portion, or forms the side surface on the side far from the effective pixel region Re.
  • the concave boundary surface 29 may have an uneven portion.
  • FIG. 14 is an enlarged plan view illustrating the recessed region 35 and the protrusion 13 partitioned by the concave boundary surface 29.
  • FIG. 14 illustrates only the concave boundary forming body 30, the concave boundary surface 29, the concave region 35 and the protruding body 13 (including the protruding uneven surface 13a).
  • the surface of the projecting body 13 on the optical element side may have an uneven portion (for example, a zigzag shape) at least partially.
  • the projecting body 13 irregularly reflects (scatters) the light L, flare and the like can be effectively reduced.
  • the concave boundary surface 29 may also have an uneven portion (see FIG. 14). In this case, flare and the like can be reduced more effectively.
  • At least one of the size and period of the uneven portion of the concave boundary surface 29 and the uneven portion of the protruding uneven surface 13a of the projecting body 13 may be different from each other.
  • the width of the concave portion of the concave boundary surface 29 may be different from the width of the concave portion of the projecting body 13.
  • the width of the convex portion of the concave boundary surface 29 may be different from the width of the convex portion of the projecting body 13.
  • the concavo-convex portion of the concave boundary surface 29 and the concavo-convex portion of the projecting body 13 may be provided with the same concavo-convex cycle, or may be provided with different concavo-convex cycles.
  • FIGS. 15 to 17 are cross-sectional views of the concave boundary forming body 30 showing a shape example of the concave boundary surface 29.
  • the recessed region 35 partitioned by the concave boundary surface 29 is shown as a space, but other members may be present in the recessed region 35 in whole or in part.
  • the shape of the concave boundary surface 29 is not limited.
  • the concave boundary surface 29 that partitions the recessed region 35 may have a rectangular cross-sectional shape (see FIG. 15).
  • the concave boundary surface 29 (particularly, the concave boundary surface 29 forming the side surface of the concave region 35) may be provided in a forward taper shape (see FIG. 16) or in a reverse taper shape (see FIG. 16). See FIG. 17).
  • the joining material 19 tends to flow into the concave region 35.
  • the concave boundary surface 29 is provided in a reverse tapered shape, the joining material 19 is less likely to flow out from the recessed region 35, and the light L incident on the recessed region 35 is less likely to be emitted from the recessed region 35. It can be effectively reduced.
  • the cavity space Sc between the covering portion 12 and the cover body 14 may be filled with a translucent member (that is, a filler) such as resin.
  • FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view showing a schematic configuration example of the image pickup apparatus 10.
  • the region (that is, the cavity space Sc) between the covering portion 12 (that is, the effective covering portion 12a and the peripheral covering portion 12b) and the cover body 14 is filled with the translucent filler 40.
  • the filler 40 is provided so as to contact and join the protective film 28 and the cover body 14, and supports the cover body 14. Therefore, the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 18 is not provided with the above-mentioned projecting body 13 and the joining material 19.
  • FIG. 18 Other configurations of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 18 are the same as those of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 3 described above.
  • the light L is reflected at the end (ie, the interface) of the filler 40, as shown in FIG. It may cause stray light and may cause flare or the like in the captured image.
  • FIG. 19 is an enlarged cross-sectional view showing a seventh structural example of the image pickup apparatus 10.
  • the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 19 has a concave boundary surface 29 in the peripheral region Rc (particularly, the second peripheral region Rc2).
  • the concave boundary surface 29 shown in FIG. 19 has the same configuration as the concave boundary surface 29 shown in FIG. 5 described above, and has a contact groove 34 (that is, a through hole of the first light receiving side insulating layer 23 and a first semiconductor substrate 11). It is formed at a position corresponding to the recess 11a) of.
  • FIG. 19 Other configurations of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 19 are the same as those of the image pickup apparatus 10 shown in FIG. 18 above.
  • the concave boundary surface 29 may be composed of a surface for partitioning the concave portion other than the contact groove 34.
  • the recess constituting the concave boundary surface 29 may be a hole that penetrates a member that acts as the concave boundary forming body 30, or may be a hole that has a bottom that does not penetrate the member.
  • the lens recess 27a is provided at a position corresponding to the through hole (that is, the contact groove 34) of the first light receiving side insulating layer 23, but the lens recess 27a corresponds to the contact groove 34. It may be provided at a position where it does not.
  • the imaging devices 10 shown in the respective drawings may be combined as appropriate.
  • the image pickup apparatus 10 shown in FIGS. 4 to 9 and 19 may have the structure shown in FIGS. 10 to 17 as appropriate. Further, the configurations of the image pickup apparatus 10 shown in each of FIGS. 4 to 9 and 19 may be appropriately combined.
  • the technical categories that embody the above-mentioned technical ideas are not limited.
  • the above-mentioned technical idea may be embodied by a computer program for causing a computer to execute one or a plurality of procedures (steps) included in the method of manufacturing or using the above-mentioned device.
  • the above-mentioned technical idea may be embodied by a computer-readable non-transitory recording medium in which such a computer program is recorded.
  • the present disclosure may also have the following structure.
  • a semiconductor substrate having a plurality of effective pixels for photoelectric conversion, An effective covering portion that includes an optical element and covers the plurality of effective pixels in the semiconductor substrate.
  • a peripheral covering portion that covers a portion of the semiconductor substrate located outside the plurality of effective pixels is provided.
  • the effective pixel area structure includes the plurality of effective pixels and the effective covering portion.
  • the peripheral region structure includes a portion of the semiconductor substrate located outside the plurality of effective pixels and the peripheral covering portion.
  • the peripheral region structure is an image pickup apparatus having a concave boundary surface formed by a member different from the optical element.
  • a semiconductor substrate having a plurality of effective pixels for photoelectric conversion An effective covering portion that includes an optical element having a lens member and covers the plurality of effective pixels in the semiconductor substrate.
  • a peripheral covering portion that covers a portion of the semiconductor substrate located outside the plurality of effective pixels is provided.
  • the optical element is classified into an effective optical element portion included in the effective covering portion and a peripheral optical element portion included in the peripheral covering portion.
  • the lens member included in the peripheral optical element portion is an image pickup apparatus having the concave boundary surface.
  • Item 3 Item 2. The image pickup apparatus according to item 1, wherein the concave boundary surface is provided at a position away from the optical element in a layer extending direction forming a right angle to the direction in which the semiconductor substrate and the optical element are laminated.
  • Item 4 Item 2. The image pickup apparatus according to item 1, wherein the concave boundary surface is provided at a position adjacent to the optical element in a layer extending direction forming a right angle to the direction in which the semiconductor substrate and the optical element are laminated.
  • Item 5 Item 6. The imaging apparatus according to any one of items 1, 3 and 4, wherein the entire concave boundary surface is formed by the concave portions of the peripheral covering portion.
  • the peripheral covering portion is The insulating layer located on the semiconductor substrate and A light-shielding portion having a first light-shielding portion located on the semiconductor substrate and a second light-shielding portion located on the semiconductor substrate via the insulating layer.
  • the image pickup apparatus includes the second light-shielding portion.
  • Item 7 Item 6.
  • the image pickup apparatus according to any one of Items 1 and 3 to 6, wherein the concave boundary surface is at least partially formed by the recesses of the semiconductor substrate.
  • the concave boundary surface is any one of items 1 and 3 to 7 located at least between the optical element and the projecting body in a layer extending direction perpendicular to the direction in which the semiconductor substrate and the optical element are laminated.
  • the imaging device according to. [Item 9] Item 8. The image pickup apparatus according to item 8, wherein the concave boundary surface extends in the layer extending direction from at least a position between the optical element and the projecting body to a position between the projecting body and the semiconductor substrate. [Item 10] Item 8. The image pickup apparatus according to item 8 or 9, wherein the concave boundary surface is composed of surfaces of members included in the peripheral region structure and is connected to a joint surface in contact with the joint material. [Item 11] The imaging apparatus according to any one of items 1 to 10, wherein all or a part of the concave region defined by the concave boundary surface is a space.
  • the imaging apparatus according to Item 12 wherein the uneven portion of the concave boundary surface and the uneven portion of the projecting body have at least one of a size and a period different from each other.
  • the concave boundary surface is provided in a reverse taper shape.
  • a cover body located on the side opposite to the semiconductor substrate via the optical element and covering at least the plurality of effective pixels is provided. Item 6.
  • a cover body located on the opposite side of the semiconductor substrate via the optical element and covering at least the plurality of effective pixels.
  • the imaging apparatus according to any one of items 1 to 16, further comprising a filler that fills a region between each of the effective covering portion and the peripheral covering portion and the cover body.
  • Imaging device 11 1st semiconductor substrate, 11a recess, 12 covering part, 12a effective covering part, 12b peripheral covering part, 13 protruding body, 13a protruding uneven surface, 14 cover body, 15 first wiring layer, 16 second wiring Layer, 17 2nd semiconductor substrate, 18 coated insulating layer, 19 bonding material, 20 effective pixels, 21 effective pixel area structure, 22 peripheral area structure, 23 1st light receiving side insulating layer, 24 shading part, 24a 1st Light-shielding part, 24b 2nd light-shielding part, 24c 3rd light-shielding part, 25 2nd light-emitting side insulating layer, 26 color filter, 27 lens member, 27a lens recess, 28 protective film, 29 concave boundary surface, 30 concave boundary forming body , 31a effective optical element part, 31b peripheral optical element part, 34 contact groove, 35 concave area, 40 filler, B joint surface B, D1 stacking direction, D2 layer extension direction, L light, Rc peripheral area, R

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Abstract

［課題］撮影画像に対する迷光の影響を低減するのに有利な撮像装置を提供する。 ［解決手段］撮像装置は、光電変換を行う複数の有効画素を有する半導体基板と、光学素子を含み、半導体基板のうち複数の有効画素を覆う有効被覆部と、半導体基板のうち複数の有効画素の外側に位置する部分を覆う周辺被覆部と、を備え、有効画素領域構造体は、複数の有効画素と、有効被覆部と、を含み、周辺領域構造体は、半導体基板のうち複数の有効画素の外側に位置する部分と、周辺被覆部と、を含み、周辺領域構造体は、凹状境界面を有する凹状境界形成体を含む。

Description

撮像装置
　本開示は、撮像装置に関する。
　半導体基板の撮像領域（すなわち複数の有効画素）を覆うようにマイクロレンズなどの光学素子が設けられている撮像装置が、モバイル機器などの様々なデバイスにおいて広く用いられている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００２－１２４６５４号公報 特開平９－２３２５５１号公報
　撮像装置に入射した光の一部は、撮像装置を構成する各種部材の表面において予期せずに反射し、いわゆる迷光となることがある。特に、撮像領域の外側に向かって進行する光は、本来的には撮像領域に入射しない光であるが、撮像領域の外側で意図せずに反射され、結果的に撮像領域に入射してしまうことがある。
　このようにして生じる迷光は、フレアやゴーストと呼ばれる現象を撮影画像にもたらし、撮影画像の質を損ないうる。
　本開示は、撮影画像に対する迷光の影響を低減するのに有利な撮像装置を提供する。
　本開示の一態様は、光電変換を行う複数の有効画素を有する半導体基板と、光学素子を含み、半導体基板のうち複数の有効画素を覆う有効被覆部と、半導体基板のうち複数の有効画素の外側に位置する部分を覆う周辺被覆部と、を備え、有効画素領域構造体は、複数の有効画素と、有効被覆部と、を含み、周辺領域構造体は、半導体基板のうち複数の有効画素の外側に位置する部分と、周辺被覆部と、を含み、周辺領域構造体は、光学要素とは異なる部材によって形成される凹状境界面を有する撮像装置に関する。
　本開示の他の態様は、光電変換を行う複数の有効画素を有する半導体基板と、レンズ部材を有する光学素子を含み、半導体基板のうち複数の有効画素を覆う有効被覆部と、半導体基板のうち複数の有効画素の外側に位置する部分を覆う周辺被覆部と、を備え、光学素子は、有効被覆部に含まれる有効光学素子部分と、周辺被覆部に含まれる周辺光学素子部分と、に区分され、周辺光学素子部分に含まれるレンズ部材は、凹状境界面を有する撮像装置に関する。
　凹状境界面は、半導体基板及び光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向に、光学素子から離れた位置に設けられていてもよい。
　凹状境界面は、半導体基板及び光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向の相対位置に関し、光学素子と隣り合う位置に設けられていてもよい。
　凹状境界面の全体は、周辺被覆部が有する凹部によって形成されていてもよい。
　周辺被覆部は、半導体基板上に位置する絶縁層と、絶縁層を介して半導体基板上に位置する第１遮光部と、半導体基板上に位置する第２遮光部と、を有する遮光部と、を含み、周辺領域構造体のうち凹状境界面を形成する部分は、第２遮光部を含んでもよい。
　凹状境界面は、少なくとも一部が、半導体基板が有する凹部によって形成されていてもよい。
　撮像装置は、複数の有効画素の外側に位置し且つ光学素子よりも突出する突出体と、半導体基板に対して突出体を接合する接合材と、を備え、凹状境界面は、半導体基板及び光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向に関して少なくとも光学素子と突出体との間に、位置してもよい。
　凹状境界面は、層延在方向に関し、少なくとも、光学素子と突出体との間の位置から突出体と半導体基板との間の位置にわたって延びる。
　凹状境界面は、少なくとも光学素子と突出体との間の位置から突出体と半導体基板との間の位置にわたって、層延在方向に延びる。
　凹状境界面は、周辺領域構造体に含まれる部材の面により構成され且つ接合材に接触している接合面につながっていてもよい。
　凹状境界面により区画される凹部領域の全部又は一部は、空間であってもよい。
　凹状境界面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有してもよい。
　撮像装置は、複数の有効画素の外側に位置し且つ光学素子よりも突出する突出体を備え、突出体のうち光学素子側の面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有してもよい。
　撮像装置は、複数の有効画素の外側に位置し且つ光学素子よりも突出する突出体を備え、突出体のうち光学素子側の面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有し、凹状境界面が有する凹凸部分と、突出体が有する凹凸部分とは、サイズ及び周期のうちの少なくとも１つが、お互いに異なる。
　凹状境界面は、順テーパー状に設けられていてもよい。
　凹状境界面は、逆テーパー状に設けられていてもよい。
　撮像装置は、光学素子を介して半導体基板とは反対側に位置し、少なくとも複数の有効画素を覆うカバー体を備え、光学素子とカバー体との間には空間が形成されていてもよい。
　撮像装置は、光学素子を介して半導体基板とは反対側に位置し、少なくとも複数の有効画素を覆うカバー体と、有効被覆部及び周辺被覆部の各々とカバー体との間の領域を埋める充填材と、を備えてもよい。
図１は、撮像装置の概略構成例を示す断面図である。 図２は、撮像装置の概略構成例を示す断面図である。 図３は、撮像装置の概略構成例を示す拡大断面図である。 図４は、撮像装置の第１構造例を示す拡大断面図である。 図５は、撮像装置の第２構造例を示す拡大断面図である。 図６は、撮像装置の第３構造例を示す拡大断面図である。 図７は、撮像装置の第４構造例を示す拡大断面図である。 図８は、撮像装置の第５構造例を示す拡大断面図である。 図９は、撮像装置の第６構造例を示す拡大断面図である。 図１０は、有効画素領域、周辺領域、凹状境界面により区画される凹部領域、及び突出体の配置例を示す撮像装置の概略平面図である。 図１１は、凹状境界面により区画される凹部領域の一部（図１０の符号「ＸＩ」参照）を例示する拡大平面図である。 図１２は、凹状境界面により区画される凹部領域の一部（図１０の符号「ＸＩ」参照）を例示する拡大平面図である。 図１３は、凹状境界面により区画される凹部領域の一部（図１０の符号「ＸＩ」参照）を例示する拡大平面図である。 図１４は、凹状境界面により区画される凹部領域及び突出体を例示する拡大平面図である。 図１５は、凹状境界面の形状例を示す凹状境界形成体の断面図である。 図１６は、凹状境界面の形状例を示す凹状境界形成体の断面図である。 図１７は、凹状境界面の形状例を示す凹状境界形成体の断面図である。 図１８は、撮像装置の概略構成例を示す拡大断面図である。 図１９は、撮像装置の第７構造例を示す拡大断面図である。
　図１及び図２は、撮像装置１０の概略構成例を示す断面図である。
　図１及び図２に示す撮像装置１０は、WL-CSP（Wafer Level Chip Size Package）実装形態の撮像装置であり、第１半導体基板１１、被覆部１２、突出体（DAM材）１３及びカバー体１４が積層方向Ｄ１に順次積み重ねられている。
　第１半導体基板１１は、光電変換を行う複数の有効画素（図１及び図２では図示省略；後述の図３の符号「２０」参照）を有する。複数の有効画素は、第１半導体基板１１の入光側面（図１の上面）において、積層方向Ｄ１と直角を成す層延在方向Ｄ２に二次元的に並べられ、受光面（すなわち撮像面）を構成する。
　被覆部１２は、オンチップマクロレンズ（図１及び図２では図示省略；後述の図３の符号「２７」参照）等の光学素子を含み、第１半導体基板１１の入光側面を覆う。被覆部１２は、有効被覆部１２ａと、有効被覆部１２ａを囲む周辺被覆部１２ｂとを有する。有効被覆部１２ａは、第１半導体基板１１の入光側面のうち受光面（すなわち複数の有効画素）を覆う。周辺被覆部１２ｂは、第１半導体基板１１の入光側面のうち複数の有効画素の外側に位置する部分（すなわち周辺面）を覆う。
　したがって有効画素領域Ｒｅに存在する有効画素領域構造体２１は、複数の有効画素と、有効被覆部１２ａとを含む。一方、有効画素領域Ｒｅを取り囲む周辺領域Ｒｃに存在する周辺領域構造体２２は、第１半導体基板１１のうち複数の有効画素の外側に位置する部分と、周辺被覆部１２ｂとを含む。
　突出体１３は、層延在方向Ｄ２に関して複数の有効画素よりも外側に位置し、被覆部１２から積層方向Ｄ１に突出している。突出体１３は、有効画素領域Ｒｅを全周にわたって包囲する平面形状を有し、周辺領域Ｒｃにおいて周辺被覆部１２ｂ（特に外周部）に固着されている
　カバー体１４は、被覆部１２（光学素子を含む）を介して第１半導体基板１１とは反対側に位置し、接着剤等を介して突出体１３に固着されている。カバー体１４は、少なくとも複数の有効画素（図１に示す例では第１半導体基板１１の入光側面の全体）を覆う透光性部材（例えばガラス）により構成されている。
　被覆部１２（光学素子を含む）とカバー体１４との間のキャビティスペースＳｃは、空間として形成されている。なお被覆部１２とカバー体１４との間には空間が形成されていなくてもよい。例えば樹脂等の透光部材がキャビティスペースＳｃを満たすように設けられていてもよい（後述の図１８及び図１９の符号「４０」参照）。
　被写体像は、被写体からの光Ｌが、カバー体１４、キャビティスペースＳｃ及び有効被覆部１２ａを通って複数の有効画素に入射することで、撮像装置１０により撮影画像として取得される。
　その一方で、撮像装置１０に入射した光Ｌは、撮像装置１０の内側において意図せずに反射され、迷光となりうる。このようにして生じた迷光は、撮像装置１０を構成する各種部材により反射された後に有効画素領域Ｒｅ（すなわち有効画素）に入射し、撮影画像にフレア等をもたらすことがある。特に、図１及び図２に示すように、有効画素領域Ｒｅの外側（すなわち周辺領域Ｒｃ）に向かって進行する光Ｌは、本来であれば有効画素に入射しない光であるが、周辺部材で繰り返し反射され、最終的に有効画素に入射することがある。
　図３は、撮像装置１０の概略構成例を示す拡大断面図である。
　図３に示す撮像装置１０は、具体的な構成の詳細については後述するが、遮光部２４を備える。
　遮光部２４は、層延在方向Ｄ２に関して複数の有効画素２０の外側に位置し、周辺領域Ｒｃにおいて第１半導体基板１１を覆う周辺被覆部１２ｂに含まれる。遮光部２４は、複数の有効画素２０の外側に入射する光Ｌを遮光するために設けられ、遮光性に優れる任意の材料により構成可能である。典型的には、可視光及び近赤外光に対して優れた遮光特性を持つ部材（例えばタングステン）により、遮光部２４は構成可能である。
　遮光部２４によって、迷光の有効画素２０への入射を低減することができる。
　ただし、周辺領域Ｒｃに向かって進行する光Ｌの一部が遮光部２４で反射されることがある。遮光部２４で反射された光Ｌは、図３に示すように、迷光となって反射を繰り返し、最終的に有効画素２０に入射してフレア等をもたらすことがある。
　上述のように、撮像装置１０（特に周辺領域Ｒｃ）に入射した光Ｌから生じる迷光は、フレア等の意図しない現象を撮影画像にもたらしうる。
　以下、撮像装置１０の端部に入射した光Ｌから生じる迷光が撮影画像に及ぼしうる影響を低減するのに有利な撮像装置１０の構造例について説明する。以下に説明する各撮像装置１０に含まれる各構成要素は、公知材料及び公知技術（例えばフォトリソグラフィやエッチング等）を使って適宜製造可能である。
　図４は、撮像装置１０の第１構造例を示す拡大断面図である。
　図４に示す撮像装置１０では、上述の図１～図３に示す撮像装置１０と同様に、第１半導体基板１１の入光側面（図４の上面）上に、被覆部１２、突出体１３及びカバー体１４が積層方向Ｄ１に順次積み重ねられている。
　一方、第１半導体基板１１のうち入光側面とは反対側に位置する配線側面（図４の下面）上には、第１配線層１５、第２配線層１６、第２半導体基板１７及び被覆絶縁層１８が順次積層されている。
　第１配線層１５及び第２配線層１６の各々は、図示は省略するが、多層的に設けられる配線と、配線間に設けられる絶縁体とを有する。第１半導体基板１１（複数の有効画素２０を含む）と第２半導体基板１７とは、第１配線層１５及び第２配線層１６の配線を介し、相互に電気的に接続される。
　第２半導体基板１７にはロジック回路が形成されている。ロジック回路は、任意の処理回路を含むことができ、例えば第１半導体基板１１（例えば各有効画素２０）から出力される信号を処理する信号処理回路を含む。各有効画素２０の制御を行う制御回路は、第１半導体基板１１及び第２半導体基板１７のいずれに設けられてもよい。
　被覆絶縁層１８は、絶縁性の任意の材料により構成される。被覆絶縁層１８には、外部基板（図示省略）と電気的に接続されるための裏面電極（図示省略；例えばはんだボール）が取り付けられる。裏面電極は、第２半導体基板１７及び被覆絶縁層１８を貫通する電極を介し、第２配線層１６の配線に電気的に接続される。
　有効画素領域Ｒｅにおいて、第１半導体基板１１の入光側面上（すなわち複数の有効画素２０上）には、第１入光側絶縁層２３、第２入光側絶縁層２５、カラーフィルタ２６、レンズ部材２７及び保護膜２８が順次積層されている。
　第１入光側絶縁層２３は、透光性及び絶縁性を示す任意の材料（例えば酸化膜）により構成可能であり、第１半導体基板１１の入光側面上に位置し、当該入光側面に接触している。第２入光側絶縁層２５は、透光性及び絶縁性を示す任意の材料により構成可能であり、平坦化膜として働く。カラーフィルタ２６は、透光性のＲＧＢフィルタである。レンズ部材２７は、少なくとも複数の有効画素２０に対応する範囲において、オンチップマイクロレンズ（ＯＣＬ）を構成する。保護膜２８は、透光性を示す任意の保護部材により構成可能である。
　このように被覆部１２のうち複数の有効画素２０を覆う有効被覆部１２ａは、これらの光学素子（すなわち第１入光側絶縁層２３、第２入光側絶縁層２５、カラーフィルタ２６、レンズ部材２７及び保護膜２８）を含む。
　ただし第１入光側絶縁層２３は、第１半導体基板１１の入光側面の全体を覆うように層延在方向Ｄ２に延び、有効画素領域Ｒｅだけではなく周辺領域Ｒｃにも存在する。第２入光側絶縁層２５、カラーフィルタ２６及びレンズ部材２７は、有効画素領域Ｒｅの全域及び周辺領域Ｒｃの一部にわたって層延在方向Ｄ２に延びる。保護膜２８は、有効画素領域Ｒｅだけではなく周辺領域Ｒｃにも存在し、第１半導体基板１１の入光側面の全体を覆う。
　このように複数の有効画素２０を覆う光学素子は、有効被覆部１２ａに含まれる有効光学素子部分３１ａと、周辺被覆部１２ｂに含まれる周辺光学素子部分３１ｂとに区分される。
　周辺領域Ｒｃのうち、有効画素領域Ｒｅから延びるレンズ部材２７が存在する領域を第１周辺領域Ｒｃ１と呼び、層延在方向Ｄ２に関して第１周辺領域Ｒｃ１よりも外側の領域を第２周辺領域Ｒｃ２と呼ぶ。
　被覆部１２のうち第１周辺領域Ｒｃ１に存在する周辺被覆部１２ｂは、第１入光側絶縁層２３、遮光部２４、第２入光側絶縁層２５、カラーフィルタ２６、レンズ部材２７及び保護膜２８を含む。一方、第２周辺領域Ｒｃ２に存在する周辺被覆部１２ｂは、第１入光側絶縁層２３、遮光部２４及び保護膜２８を含む。
　遮光部２４は、第１遮光部２４ａ、第２遮光部２４ｂ及び第３遮光部２４ｃを含む。第１遮光部２４ａは、第１入光側絶縁層２３を介して第１半導体基板１１上に位置する。第２遮光部２４ｂは、第１入光側絶縁層２３を介することなく第１半導体基板１１上に位置しており、第３遮光部２４ｃを介して第１遮光部２４ａとつながっている。このように第２遮光部２４ｂが第１半導体基板１１と直接的に接触することで、遮光部２４は第１半導体基板１１と電気的に導通する。
　周辺被覆部１２ｂ上に設けられる突出体１３は、層延在方向Ｄ２に関して複数の有効画素２０を覆う光学素子（特にレンズ部材２７）の外側に位置し、且つ、当該光学素子よりも積層方向Ｄ１に突出し、カバー体１４を支持する。
　接合材１９は、第１半導体基板１１に対して突出体１３を固定的に接合する。接合材１９は、任意の接着剤により構成可能であり、少なくとも第１半導体基板１１と突出体１３との間に位置する。図４に示す接合材１９は、突出体１３と保護膜２８との間の全域に加え、突出体１３よりも有効画素領域Ｒｅ側の範囲にも設けられており、突出体１３を保護膜２８に接合する。
　このように周辺領域Ｒｃは、層延在方向Ｄ２に関し、第１半導体基板１１がレンズ部材２７により覆われている第１周辺領域Ｒｃ１と、第１半導体基板１１がレンズ部材２７により覆われていない第２周辺領域Ｒｃ２とに区分される。したがって周辺領域構造体２２は、第１周辺領域Ｒｃ１に位置する部分と、第２周辺領域Ｒｃ２に位置する部分とに区分される。
　本例の周辺領域構造体２２は、凹状境界面２９を有する凹状境界形成体３０を含む。より具体的には、周辺領域構造体２２は、上述の光学素子（すなわち第１入光側絶縁層２３、第２入光側絶縁層２５、カラーフィルタ２６、レンズ部材２７及び保護膜２８）とは異なる部材によって形成される凹状境界面２９を有する。
　凹状境界面２９は、局所的に窪んだ凹状の境界面を意味し、凹部領域を区画する。ここで言う凹部領域には、入光側（すなわち図４の上側）を基準に窪んでいる領域全般が含まれうるものであり、凹部領域の具体的な形状は限定されない。したがって凹状境界面２９の形状も限定されず、凹部領域を区画する面（例えば底面及び側面の各々）は凹状境界面２９に該当する。凹部領域は、空間であってもよいし、何らかの部材が全体的に又は部分的に存在していてもよい。したがって凹状境界面２９は、空間に露出されていてもよいし、何らかの部材により接触されて覆われていてもよい。
　図４に示す撮像装置１０では、周辺領域Ｒｃ（特に第２周辺領域Ｒｃ２）において第１入光側絶縁層２３に貫通孔が形成されており、当該貫通孔がコンタクト溝３４として利用されている。コンタクト溝３４は、第１半導体基板１１と遮光部２４との間で電気的導通を確立するために設けられている。具体的には、コンタクト溝３４には第２遮光部２４ｂ及び第３遮光部２４ｃが位置し、第２遮光部２４ｂが第１半導体基板１１の入光側面に接触して第１半導体基板１１と電気的に導通する。
　このように、周辺領域構造体２２のうち凹状境界面２９を形成する部分には、第２遮光部２４ｂ及び第３遮光部２４ｃが含まれる。また保護膜２８のうち第２遮光部２４ｂ及び第３遮光部２４ｃ上に位置する部分（すなわちコンタクト溝３４に対応する部分）によっても、別の凹状境界面２９が形成される。
　なお第１入光側絶縁層２３（特にコンタクト溝３４の側面を形成する部分）も、凹状境界面２９を形成する。ただし遮光部２４により光Ｌが遮断されるため、第１入光側絶縁層２３により形成される凹状境界面２９は、光Ｌの反射（散乱）に殆ど或いは全く寄与しない。
　このように図４に示す例では、保護膜２８、遮光部２４及び第１入光側絶縁層２３の各々が、凹状境界面２９を形成する凹状境界形成体３０となる。
　上述のように構成される凹状境界面２９は、層延在方向Ｄ２に関して少なくともレンズ部材２７と突出体１３との間に位置してもよい。図４に示す凹状境界面２９は、レンズ部材２７から層延在方向Ｄ２に離れた位置において、有効画素領域Ｒｅ全体を囲むように設けられている。なお、凹状境界面２９は、周方向に、連続的に延びていてもよいし、断続的に延びていてもよい。
　このように図４に示す凹状境界面２９の全体は、周辺被覆部１２ｂが有する凹部により形成されており、周辺領域構造体２２のうちの周辺光学素子部分３１ｂ以外の部分に設けられている。
　上述の図４に示す撮像装置１０によれば、周辺領域Ｒｃに入射した光Ｌの少なくとも一部が凹状境界面２９によって効果的に散乱され、その結果、フレア等を低減することができる。なお、撮影画像に対する迷光の影響を低減する観点から、凹状境界面２９は、光Ｌの散乱を効果的に促す面性状を有することが有利であり、例えば粗面であってもよい。
　また凹状境界面２９は、周辺領域構造体２２に含まれる部材の面により構成され且つ接合材１９に接触している接合面Ｂに、つながっている。図４に示す例では、保護膜２８の突出体１３側の面が、当該接合面Ｂ及び凹状境界面２９を形成する。このように接合面Ｂ及び凹状境界面２９が同一部材の同一面によって形成されることで、凹状境界面２９により区画される凹部領域が、接合材１９をせき止めるのに有効に働く。
　一般に、接合材１９を使って突出体１３を第１半導体基板１１に対して接合する場合、ブリードと呼ばれる接合材１９のはみ出しが発生しうる。はみ出した接合材１９は、有効画素領域Ｒｅ側に流れ出して有効画素領域Ｒｅに存在する光学素子等（すなわち有効画素領域構造体２１）に付着し、撮像装置１０の光学特性に影響を与えてしまう懸念がある。有効画素領域構造体２１に対する接合材１９のそのような付着を回避するため、突出体１３とレンズ部材２７との間の層延在方向Ｄ２の距離を長くすることが考えられる。しかしながら、この場合、撮像装置１０全体が層延在方向Ｄ２に大型化する。
　一方、図４に示す撮像装置１０によれば、突出体１３と第１半導体基板１１との間から流出した接合材１９は、保護膜２８に沿って流れ、保護膜２８が形成する凹状境界面２９により区画される凹部領域において、少なくとも一部が捕捉可能である。これにより、有効画素領域構造体２１に対する接合材１９の意図しない付着を有効に防ぐことができる。また、突出体１３とレンズ部材２７との間の層延在方向Ｄ２の距離を短縮化して、撮像装置１０全体を小型化することが可能である。
　なお、図４に示す例では凹状境界面２９により区画される凹部領域の全体が接合材１９により満たされているが、当該凹部領域の全体又は一部が接合材１９により満たされていなくてもよい。凹部領域の全体又は一部が接合材１９により満たされていないことで、当該凹部領域に入射した光Ｌの散乱が促される場合、より一層のフレア等の低減を期待できる。
　なお特許文献１の固体撮像装置では、撮像素子と周辺部材（ＦＰＣ）と間の距離及びマイクロレンズと周辺部材との間の距離に制約を課すことで、アンダーフィルのブリードの影響の低減が図られている。そのような要素間の距離の制約は、結果的に、チップ設計時のデザインの制約及び装置実装条件（例えば接着剤の粘性や接着条件）の制約をもたらす。
　一方、上述の図４に示す撮像装置１０によれば、各要素間の距離の制約が基本的にない或いは殆どないため、デザイン自由度の高いチップ設計や緩い条件下での装置実装が可能である。
　また特許文献２の光電変換装置では、マイクロレンズを分断することによって異方性導電ペーストの拡散を防いでいる。しかしながら、マイクロレンズを分断する構造は、チップ全体の小型化には不利となりうる。
　一方、上述の図４に示す撮像装置１０によれば、オンチップマイクロレンズを構成するレンズ部材２７の分断は不要であり、チップ全体の小型化に有利である。
　図５は、撮像装置１０の第２構造例を示す拡大断面図である。
　凹状境界面２９は、少なくとも一部が、第１半導体基板１１が有する凹部１１ａによって形成されていてもよい。
　図５に示す撮像装置１０では、第１半導体基板１１が凹部１１ａを有する。第１半導体基板１１の凹部１１ａは、第１入光側絶縁層２３が有する貫通孔と積層方向Ｄ１に隣り合っており、第１入光側絶縁層２３の貫通孔とともにコンタクト溝３４を構成する。
　コンタクト溝３４を区画する面に沿うように、周辺被覆部１２ｂ（具体的には遮光部２４及び保護膜２８）が凹状に設けられる。
　本例においても、遮光部２４及び保護膜２８の各々が凹状境界形成体３０として働き、遮光部２４及び保護膜２８のうちコンタクト溝３４に位置する部分が、凹状境界面２９を形成する。なお、第１入光側絶縁層２３及び第１半導体基板１１も凹状境界面２９を形成する凹状境界形成体３０として働く。ただし、第１入光側絶縁層２３及び第１半導体基板１１が形成する凹状境界面２９は、遮光部２４により覆われているため、光Ｌの反射（散乱）に殆ど或いは全く寄与しない。
　図５に示す撮像装置１０の他の構成は、上述の図４に示す撮像装置１０と同様である。
　図５に示す撮像装置１０においても、周辺領域Ｒｃに入射した光Ｌは凹状境界面２９で散乱され、その結果、フレア等を低減することができる。
　特に第１半導体基板１１の凹部１１ａを使って凹状境界面２９を構成することで、凹状境界面２９の大きさ（特に深さ）を増大することができる。そのため、凹状境界面２９に入射した光Ｌの散乱度がより一層高められ、フレア等をより効果的に低減することができる。
　また、凹状境界面２９によってより大きな凹部領域を区画して、より多量の接合材１９を凹部領域において捕捉することが可能である。そのため、有効画素領域構造体２１に対する接合材１９の意図しない付着をより一層効果的に防ぎ、突出体１３とレンズ部材２７との間の層延在方向Ｄ２の距離を更に短縮化しうる。
　図６は、撮像装置１０の第３構造例を示す拡大断面図である。
　凹状境界面２９は、層延在方向Ｄ２の相対位置に関し、レンズ部材２７（光学素子）と隣り合う位置に設けられていてもよい。
　図６に示す撮像装置１０では、層延在方向Ｄ２の相対位置に関し、コンタクト溝３４（すなわち第１入光側絶縁層２３の貫通孔及び第１半導体基板１１の凹部１１ａ）が、レンズ部材２７及び第２入光側絶縁層２５と隣り合うように設けられている。
　図６に示す例において、レンズ部材２７及び第２入光側絶縁層２５の各々と、遮光部２４（特に第３遮光部２４ｃ）とは、積層方向Ｄ１と平行に延びる同一平面に含まれる境界面を形成する。保護膜２８のうち当該境界面上に位置する部分は、積層方向Ｄ１と平行に延び、凹状境界面２９（特に凹部領域の側壁面を成す凹状境界面２９）を形成する。
　図６に示す撮像装置１０の他の構成は、上述の図５に示す撮像装置１０と同様である。
　図６に示す撮像装置１０においても、周辺領域Ｒｃに入射した光Ｌを凹状境界面２９で散乱してフレア等を低減することができ、また凹状境界面２９が区画する凹部領域において接合材１９を捕らえることができる。
　たとえコンタクト溝３４の全体が接合材１９により満たされても、第１周辺領域Ｒｃ１に位置する光学素子（すなわち周辺光学素子部分３１ｂ（特にレンズ部材２７及び第２入光側絶縁層２５））が、接合材１９の有効画素領域Ｒｅ側への流れ出しを防ぐ。
　図７は、撮像装置１０の第４構造例を示す拡大断面図である。
　凹状境界面２９は、レンズ部材２７のうち周辺領域Ｒｃに位置する部分（すなわち周辺光学素子部分３１ｂに含まれるレンズ部材２７）によって形成されていてもよい。
　図７に示す撮像装置１０では、第２入光側絶縁層２５が、第１半導体基板１１の入光側面の全体を覆うように層延在方向Ｄ２に延び、有効画素領域Ｒｅだけではなく周辺領域Ｒｃにも存在する。
　またレンズ部材２７は、第１半導体基板１１の入光側面の全体を覆うように層延在方向Ｄ２に延びる。ただしレンズ部材２７は、周辺領域Ｒｃにおいて貫通孔（すなわち「レンズ凹部」）２７ａを有する。
　レンズ凹部２７ａは、第１入光側絶縁層２３が有する貫通孔（すなわちコンタクト溝３４）に対応する位置に設けられている。すなわち積層方向Ｄ１と平行に延びる仮想線が、レンズ凹部２７ａ及びコンタクト溝３４の両方を通過する。このようにレンズ部材２７は、レンズ凹部２７ａを挟むように設けられており、突出体１３と第１半導体基板１１との間（特に保護膜２８と第２入光側絶縁層２５との間）にも位置している。
　周辺領域Ｒｃのうちレンズ凹部２７ａが存在しない範囲では、第１半導体基板１１の入光側面上に第１入光側絶縁層２３、遮光部２４、第２入光側絶縁層２５、レンズ部材２７及び保護膜２８が順次積層されている。
　一方、周辺領域Ｒｃのうちレンズ凹部２７ａが存在する範囲では、第１半導体基板１１の入光側面上に第１入光側絶縁層２３、遮光部２４、第２入光側絶縁層２５及び保護膜２８が順次積層されている。とりわけ、レンズ凹部２７ａ及びコンタクト溝３４の両方が存在する範囲では、第１半導体基板１１の入光側面上に遮光部２４（特に第２遮光部２４ｂ及び第３遮光部２４ｃ）、第２入光側絶縁層２５及び保護膜２８が順次積層されている。
　なお図７に示す例では、カラーフィルタ２６は突出体１３と第１半導体基板１１との間には設けられていないが、突出体１３と第１半導体基板１１との間にカラーフィルタ２６が設けられていてもよい。
　第１入光側絶縁層２３、遮光部２４、第２入光側絶縁層２５及び保護膜２８の各々は、有効画素領域Ｒｅ及び周辺領域Ｒｃの全体にわたって、ほぼ均一の厚みを有する。
　そのためコンタクト溝３４に対応する範囲では、第１入光側絶縁層２３、遮光部２４、第２入光側絶縁層２５及び保護膜２８の各々が、凹状境界面２９を形成する。それに加え、レンズ凹部２７ａに対応する範囲では、保護膜２８及びレンズ部材２７の各々が、凹状境界面２９を形成する。なお第１入光側絶縁層２３が形成する凹状境界面２９は、遮光部２４に覆われているため、光Ｌの反射（散乱）に殆ど或いは全く寄与しない。
　図７に示す例では、凹状境界面２９（特に保護膜２８）により区画される凹部領域の一部のみが接合材１９により満たされている。当該凹部領域の他の部分は、空間であり、キャビティスペースＳｃの一部を構成する。
　図７に示す撮像装置１０の他の構成は、上述の図４に示す撮像装置１０と同様である。
　図７に示す撮像装置１０においても、周辺領域Ｒｃに入射した光Ｌを凹状境界面２９で散乱してフレア等を低減することができ、また凹状境界面２９が区画する凹部領域において接合材１９を捕らえることができる。
　特に、レンズ部材２７自体に、接合材１９の流れ出しをせき止める機能を持たせることができる。レンズ部材２７の厚みが第１入光側絶縁層２３の厚みよりも大きい場合、レンズ部材２７のレンズ凹部２７ａを第１入光側絶縁層２３の貫通孔（すなわちコンタクト溝３４）よりも大きく設けることができる。したがって、この場合、より多量の接合材１９をレンズ凹部２７ａに溜めることができ、接合材１９の有効画素領域Ｒｅ側への流れ出しをより有効にせき止めることが可能である。
　図８は、撮像装置１０の第５構造例を示す拡大断面図である。
　凹状境界面２９は、少なくともレンズ部材２７（光学素子）と突出体１３との間の位置から、突出体１３と第１半導体基板１１との間の位置にわたって、層延在方向Ｄ２に延びていてもよい。
　図８に示す撮像装置１０では、コンタクト溝３４が、層延在方向Ｄ２に関し、レンズ部材２７と突出体１３との間の位置から、突出体１３と第１半導体基板１１との間の位置（具体的には撮像装置１０のチップ端面（スクライブライン））にわたって延びる。
　突出体１３と第１半導体基板１１との間には、遮光部２４、保護膜２８及び接合材１９が積層状態で設けられているが、第１入光側絶縁層２３は設けられていない。そのため突出体１３と第１半導体基板１１との間では、層延在方向Ｄ２の全域にわたって、遮光部２４（特に第２遮光部２４ｂ）が第１半導体基板１１の入光側面に接触している。
　図８に示す撮像装置１０の他の構成は、上述の図４に示す撮像装置１０と同様である。
　図８に示す撮像装置１０においても、周辺領域Ｒｃに入射した光Ｌを凹状境界面２９で散乱してフレア等を低減することができ、また凹状境界面２９が区画する凹部領域において接合材１９を捕らえることができる。
　特に本例の撮像装置１０は、突出体１３と第１半導体基板１１との間に第１入光側絶縁層２３が設けられないため、撮像装置１０の積層方向Ｄ１への小型化に有利である。
　図９は、撮像装置１０の第６構造例を示す拡大断面図である。
　凹状境界面２９により区画される凹部領域の全部又は一部は、空間であってもよい。
　図９に示す撮像装置１０において、凹状境界面２９（本例では保護膜２８が形成する凹状境界面２９）により区画される凹部領域の全体が、空間として設けられており、キャビティスペースＳｃの一部を構成する。
　図９に示す撮像装置１０の他の構成は、上述の図５に示す撮像装置１０と同様である。
　図９に示す撮像装置１０においても、周辺領域Ｒｃ（特に凹状境界面２９）に入射した光Ｌの少なくとも一部が散乱され、フレア等が低減される。
　特に凹状境界面２９により区画される凹部領域の少なくとも一部を空間とすることで、凹状境界面２９における光Ｌの散乱の程度を増大させ、フレア等の更なる低減を期待することができる。
　図１０は、有効画素領域Ｒｅ、周辺領域Ｒｃ、凹状境界面２９により区画される凹部領域３５、及び突出体１３の配置例を示す撮像装置１０の概略平面図である。理解を容易にするため、図１０では、有効画素領域Ｒｅ、周辺領域Ｒｃ、凹状境界面２９、凹部領域３５、及び突出体１３以外の要素の図示は省略されている。
　凹状境界面２９は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有していてもよい。この場合、凹状境界面２９は、光Ｌを不規則的に反射及び散乱させることができ、フレア等を効果的に低減することができる。
　図１０に示す凹状境界面２９及び凹部領域３５は、全体がジグザグ状の平面形状を有し、凹状部分と凸状部分とが延在方向に沿って交互且つ規則的に出現する。ただし、凹状境界面２９が有する凹凸部分及び凹部領域３５の具体的な形態は、限定されない。
　図１１～図１３は、凹状境界面２９により区画される凹部領域３５の一部（図１０の符号「ＸＩ」参照）を例示する拡大平面図である。
　例えば図１１及び図１２に示すように、凹部領域３５の両側面（すなわち有効画素領域Ｒｅ側の側面及び突出体１３側の側面）を形成する凹状境界面２９の各々が、凹凸状（例えばジグザグ状）を有していてもよい。
　この場合、凹部領域３５の一方の側面を形成する凹状境界面２９の凹凸形状と、他方の側面を形成する凹状境界面２９の凹凸形状とは、お互いに一致していてもよいし、お互いに異なっていてもよい。
　凹部領域３５の一方の側面を形成する凹状境界面２９の凹凸部分と、他方の側面を形成する凹状境界面２９の凹凸部分とは、サイズ及び周期のうちの少なくとも１つが、お互いに異なっていてもよい。例えば、凹部領域３５の一方の側面を形成する凹状境界面２９の凹状部分の幅が、凹部領域３５の他方の側面を形成する凹状境界面２９の凹状部分の幅と異なっていてもよい。同様に、凹部領域３５の一方の側面を形成する凹状境界面２９の凸状部分の幅が、凹部領域３５の他方の側面を形成する凹状境界面２９の凸状部分の幅と異なっていてもよい。
　凹部領域３５の一方の側面を形成する凹状境界面２９の凹状部分は、他方の側面を形成する凹状境界面２９の凸状部分に向かい合っていてもよいし（図１１参照）、凹状部分に向かい合っていてもよい（図１２参照）。同様に、凹部領域３５の一方の側面を形成する凹状境界面２９の凸状部分は、他方の側面を形成する凹状境界面２９の凹状部分に向かい合っていてもよいし（図１１参照）、凸状部分に向かい合っていてもよい（図１２参照）。
　凹部領域３５の一方の側面を形成する凹状境界面２９の凹凸形状と、他方の側面を形成する凹状境界面２９の凹凸形状とは、お互いに同じ凹凸周期で設けられていてもよいし、お互いに異なる凹凸周期で設けられていてもよい。
　また図１３に示すように、凹部領域３５の両側面を形成する凹状境界面２９のうちの一方のみが凹凸状（例えばジグザグ状）を有し、他方の凹状境界面２９は平面状を有していてもよい。この場合、凹部領域３５の両側面のうち有効画素領域Ｒｅに近い側の側面を形成する凹状境界面２９が凹凸部分を有していてもよいし、有効画素領域Ｒｅから遠い側の側面を形成する凹状境界面２９が凹凸部分を有していてもよい。
　図１４は、凹状境界面２９により区画される凹部領域３５及び突出体１３を例示する拡大平面図である。理解を容易にするため、図１４には、凹状境界形成体３０、凹状境界面２９、凹部領域３５及び突出体１３（突出凹凸面１３ａを含む）のみが図示されている。
　突出体１３のうち光学素子側（すなわち凹状境界面２９側）の面は、少なくとも部分的に、凹凸部分（例えばジグザグ状）を有していてもよい。この場合、突出体１３が光Ｌを不規則的に反射（散乱）させるため、フレア等を効果的に低減することができる。
　突出体１３が凹凸部分を有する場合、凹状境界面２９も凹凸部分を有していてもよい（図１４参照）。この場合、フレア等をより一層効果的に低減することができる。
　凹状境界面２９の凹凸部分と、突出体１３の突出凹凸面１３ａの凹凸部分とは、サイズ及び周期のうちの少なくとも１つが、お互いに異なっていてもよい。例えば、凹状境界面２９が有する凹状部分の幅が、突出体１３が有する凹状部分の幅と異なっていてもよい。同様に、凹状境界面２９が有する凸状部分の幅が、突出体１３が有する凸状部分の幅と異なっていてもよい。また凹状境界面２９の凹凸部分と、突出体１３の凹凸部分とは、お互いに同じ凹凸周期で設けられていてもよいし、お互いに異なる凹凸周期で設けられていてもよい。
　図１５～図１７は、凹状境界面２９の形状例を示す凹状境界形成体３０の断面図である。図１５～図１７において、凹状境界面２９により区画される凹部領域３５は空間として示されているが、凹部領域３５には全体的に又は部分的に他の部材が存在していてもよい。
　凹状境界面２９の形状は限定されない。例えば、凹部領域３５を区画する凹状境界面２９は、矩形状の断面形状を有していてもよい（図１５参照）。また凹状境界面２９（特に凹部領域３５の側面を形成する凹状境界面２９）は、順テーパー状に設けられていてもよいし（図１６参照）、逆テーパー状に設けられていてもよい（図１７参照）。
　凹状境界面２９が順テーパー状に設けられる場合、接合材１９が凹部領域３５に流入しやすい。一方、凹状境界面２９が逆テーパー状に設けられる場合、接合材１９が凹部領域３５から流出しにくく、また凹部領域３５に入射した光Ｌが凹部領域３５から出射しにくくなるため、フレア等を効果的に低減することができる。
［第１変形例］
　被覆部１２とカバー体１４との間のキャビティスペースＳｃは、樹脂等の透光性部材（すなわち充填材）により充填されていてもよい。
　図１８は、撮像装置１０の概略構成例を示す拡大断面図である。
　図１８に示す撮像装置１０では、被覆部１２（すなわち有効被覆部１２ａ及び周辺被覆部１２ｂ）とカバー体１４との間の領域（すなわちキャビティスペースＳｃ）が、透光性の充填材４０によって埋められている。充填材４０は、保護膜２８及びカバー体１４に接触且つ接合するように設けられており、カバー体１４を支持する。そのため、図１８に示す撮像装置１０では、上述の突出体１３及び接合材１９が設けられていない。
　図１８に示す撮像装置１０の他の構成は、上述の図３に示す撮像装置１０と同様である。
　キャビティスペースＳｃが充填材４０で満たされ、突出体１３が設けられない場合であっても、光Ｌは、図１８に示すように、充填材４０の端部（すなわち境界面）で反射されて迷光となることがあり、撮影画像にフレア等をもたらしうる。
　図１９は、撮像装置１０の第７構造例を示す拡大断面図である。図１９に示す撮像装置１０は、周辺領域Ｒｃ（特に第２周辺領域Ｒｃ２）において凹状境界面２９を有する。図１９に示す凹状境界面２９は、上述の図５に示す凹状境界面２９と同様の構成を有し、コンタクト溝３４（すなわち第１入光側絶縁層２３の貫通孔及び第１半導体基板１１の凹部１１ａ）に対応する位置に形成されている。
　図１９に示す撮像装置１０の他の構成は、上述の図１８に示す撮像装置１０と同様である。
　キャビティスペースＳｃが充填材４０により満たされており、空間ではない場合も、凹状境界面２９を設けることによって、迷光の影響を抑え、フレア等を低減することができる。
［他の変形例］
　凹状境界面２９は、コンタクト溝３４以外の凹部を区画する面により構成されていてもよい。この場合、凹状境界面２９を構成する凹部は、凹状境界形成体３０として働く部材を貫通する孔であってもよいし、当該部材を貫通しない底部を有する穴であってもよい。
　図７の撮像装置１０では、レンズ凹部２７ａが、第１入光側絶縁層２３の貫通孔（すなわちコンタクト溝３４）に対応する位置に設けられているが、レンズ凹部２７ａはコンタクト溝３４に対応しない位置に設けられてもよい。
　それぞれの図面に示されている撮像装置１０は、適宜組み合わされてもよい。例えば、図４～図９及び図１９の各々に示される撮像装置１０は、図１０～図１７に示されている構造を適宜有していてもよい。また図４～図９及び図１９の各々に示される撮像装置１０の構成が適宜組み合わせてもよい。
　本明細書で開示されている実施形態及び変形例はすべての点で例示に過ぎず限定的には解釈されないことに留意されるべきである。上述の実施形態及び変形例は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態での省略、置換及び変更が可能である。例えば上述の実施形態及び変形例が全体的に又は部分的に組み合わされてもよく、また上述以外の実施形態が上述の実施形態又は変形例と組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された本開示の効果は例示に過ぎず、その他の効果があってもよい。
　また上述の技術的思想を具現化する技術的カテゴリーは限定されない。例えば上述の装置を製造する方法或いは使用する方法に含まれる１又は複数の手順（ステップ）をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムによって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。またそのようなコンピュータプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な非一時的（non-transitory）な記録媒体によって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。
　なお、本開示は以下の構成を取ることもできる。
［項目１］
　光電変換を行う複数の有効画素を有する半導体基板と、
　光学素子を含み、前記半導体基板のうち前記複数の有効画素を覆う有効被覆部と、
　前記半導体基板のうち前記複数の有効画素の外側に位置する部分を覆う周辺被覆部と、を備え、
　有効画素領域構造体は、前記複数の有効画素と、前記有効被覆部と、を含み、
　周辺領域構造体は、前記半導体基板のうち前記複数の有効画素の外側に位置する部分と、前記周辺被覆部と、を含み、
　前記周辺領域構造体は、前記光学要素とは異なる部材によって形成される凹状境界面を有する撮像装置。
［項目２］
　光電変換を行う複数の有効画素を有する半導体基板と、
　レンズ部材を有する光学素子を含み、前記半導体基板のうち前記複数の有効画素を覆う有効被覆部と、
　前記半導体基板のうち前記複数の有効画素の外側に位置する部分を覆う周辺被覆部と、を備え、
　前記光学素子は、前記有効被覆部に含まれる有効光学素子部分と、前記周辺被覆部に含まれる周辺光学素子部分と、に区分され、
　前記周辺光学素子部分に含まれる前記レンズ部材は、前記凹状境界面を有する撮像装置。
［項目３］
　前記凹状境界面は、前記半導体基板及び前記光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向に、前記光学素子から離れた位置に設けられている項目１に記載の撮像装置。
［項目４］
　前記凹状境界面は、前記半導体基板及び前記光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向に、前記光学素子と隣り合う位置に設けられている項目１に記載の撮像装置。
［項目５］
　前記凹状境界面の全体は、前記周辺被覆部が有する凹部によって形成されている項目１、３及び４のいずれかに記載の撮像装置。
［項目６］
　前記周辺被覆部は、
　前記半導体基板上に位置する絶縁層と、
　前記絶縁層を介して前記半導体基板上に位置する第１遮光部と、前記半導体基板上に位置する第２遮光部と、を有する遮光部と、
　を含み、
　前記周辺領域構造体のうち前記凹状境界面を形成する部分は、前記第２遮光部を含む項目１及び３～５のいずれかに記載の撮像装置。
［項目７］
　前記凹状境界面は、少なくとも一部が、前記半導体基板が有する凹部によって形成されている項目１及び３～６のいずれかに記載の撮像装置。
［項目８］
　前記複数の有効画素の外側に位置し且つ前記光学素子よりも突出する突出体と、
　前記半導体基板に対して前記突出体を接合する接合材と、を備え、
　前記凹状境界面は、前記半導体基板及び前記光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向に関して少なくとも前記光学素子と前記突出体との間に、位置する項目１及び３～７のいずれかに記載の撮像装置。
［項目９］
　前記凹状境界面は、少なくとも前記光学素子と前記突出体との間の位置から前記突出体と前記半導体基板との間の位置にわたって、前記層延在方向に延びる項目８に記載の撮像装置。
［項目１０］
　前記凹状境界面は、前記周辺領域構造体に含まれる部材の面により構成され且つ前記接合材に接触している接合面につながっている項目８又は９に記載の撮像装置。
［項目１１］
　前記凹状境界面により区画される凹部領域の全部又は一部は、空間である項目１～１０のいずれかに記載の撮像装置。
［項目１２］
　前記凹状境界面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有する項目１～１１のいずれかに記載の撮像装置。
［項目１３］
　前記複数の有効画素の外側に位置し且つ前記光学素子よりも突出する突出体を備え、
　前記突出体のうち前記光学素子側の面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有する項目１～１２のいずれかに記載の撮像装置。
［項目１４］
　前記複数の有効画素の外側に位置し且つ前記光学素子よりも突出する突出体を備え、
　前記突出体のうち前記光学素子側の面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有し、
　前記凹状境界面が有する前記凹凸部分と、前記突出体が有する前記凹凸部分とは、サイズ及び周期のうちの少なくとも１つが、お互いに異なる項目１２に記載の撮像装置。
［項目１５］
　前記凹状境界面は、順テーパー状に設けられている項目１～１４のいずれかに記載の撮像装置。
［項目１６］
　前記凹状境界面は、逆テーパー状に設けられている項目１～１４のいずれかに記載の撮像装置。
［項目１７］
　前記光学素子を介して前記半導体基板とは反対側に位置し、少なくとも前記複数の有効画素を覆うカバー体を備え、
　前記光学素子と前記カバー体との間には空間が形成されている項目１～１６のいずれかに記載の撮像装置。
［項目１８］
　前記光学素子を介して前記半導体基板とは反対側に位置し、少なくとも前記複数の有効画素を覆うカバー体と、
　前記有効被覆部及び前記周辺被覆部の各々と前記カバー体との間の領域を埋める充填材と、を備える項目１～１６のいずれかに記載の撮像装置。
　１０　撮像装置、１１　第１半導体基板、１１ａ　凹部、１２　被覆部、１２ａ　有効被覆部、１２ｂ　周辺被覆部、１３　突出体、１３ａ　突出凹凸面、１４　カバー体、１５　第１配線層、１６　第２配線層、１７　第２半導体基板、１８　被覆絶縁層、１９　接合材、２０　有効画素、２１　有効画素領域構造体、２２　周辺領域構造体、２３　第１入光側絶縁層、２４　遮光部、２４ａ　第１遮光部、２４ｂ　第２遮光部、２４ｃ　第３遮光部、２５　第２入光側絶縁層、２６　カラーフィルタ、２７　レンズ部材、２７ａ　レンズ凹部、２８　保護膜、２９　凹状境界面、３０　凹状境界形成体、３１ａ　有効光学素子部分、３１ｂ　周辺光学素子部分、３４　コンタクト溝、３５　凹部領域、４０　充填材、Ｂ　接合面Ｂ、Ｄ１　積層方向、Ｄ２　層延在方向、Ｌ　光、Ｒｃ　周辺領域、Ｒｃ１　第１周辺領域、Ｒｃ２　第２周辺領域、Ｒｅ　有効画素領域、Ｓｃ　キャビティスペース

Claims (18)

  1. 　光電変換を行う複数の有効画素を有する半導体基板と、
    　光学素子を含み、前記半導体基板のうち前記複数の有効画素を覆う有効被覆部と、
    　前記半導体基板のうち前記複数の有効画素の外側に位置する部分を覆う周辺被覆部と、を備え、
    　有効画素領域構造体は、前記複数の有効画素と、前記有効被覆部と、を含み、
    　周辺領域構造体は、前記半導体基板のうち前記複数の有効画素の外側に位置する部分と、前記周辺被覆部と、を含み、
    　前記周辺領域構造体は、前記光学素子とは異なる部材によって形成される凹状境界面を有する撮像装置。
  2. 　光電変換を行う複数の有効画素を有する半導体基板と、
    　レンズ部材を有する光学素子を含み、前記半導体基板のうち前記複数の有効画素を覆う有効被覆部と、
    　前記半導体基板のうち前記複数の有効画素の外側に位置する部分を覆う周辺被覆部と、を備え、
    　前記光学素子は、前記有効被覆部に含まれる有効光学素子部分と、前記周辺被覆部に含まれる周辺光学素子部分と、に区分され、
    　前記周辺光学素子部分に含まれる前記レンズ部材は、凹状境界面を有する撮像装置。
  3. 　前記凹状境界面は、前記半導体基板及び前記光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向に、前記光学素子から離れた位置に設けられている請求項１に記載の撮像装置。
  4. 　前記凹状境界面は、前記半導体基板及び前記光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向の相対位置に関し、前記光学素子と隣り合う位置に設けられている請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　前記凹状境界面の全体は、前記周辺被覆部が有する凹部によって形成されている請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　前記周辺被覆部は、
    　前記半導体基板上に位置する絶縁層と、
    　前記絶縁層を介して前記半導体基板上に位置する第１遮光部と、前記半導体基板上に位置する第２遮光部と、を有する遮光部と、
    　を含み、
    　前記周辺領域構造体のうち前記凹状境界面を形成する部分は、前記第２遮光部を含む請求項１に記載の撮像装置。
  7. 　前記凹状境界面は、少なくとも一部が、前記半導体基板が有する凹部によって形成されている請求項１に記載の撮像装置。
  8. 　前記複数の有効画素の外側に位置し且つ前記光学素子よりも突出する突出体と、
    　前記半導体基板に対して前記突出体を接合する接合材と、を備え、
    　前記凹状境界面は、前記半導体基板及び前記光学素子が積層する方向と直角を成す層延在方向に関して少なくとも前記光学素子と前記突出体との間に、位置する請求項１に記載の撮像装置。
  9. 　前記凹状境界面は、少なくとも前記光学素子と前記突出体との間の位置から前記突出体と前記半導体基板との間の位置にわたって、前記層延在方向に延びる請求項８に記載の撮像装置。
  10. 　前記凹状境界面は、前記周辺領域構造体に含まれる部材の面により構成され且つ前記接合材に接触している接合面につながっている請求項８に記載の撮像装置。
  11. 　前記凹状境界面により区画される凹部領域の全部又は一部は、空間である請求項１に記載の撮像装置。
  12. 　前記凹状境界面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有する請求項１に記載の撮像装置。
  13. 　前記複数の有効画素の外側に位置し且つ前記光学素子よりも突出する突出体を備え、
    　前記突出体のうち前記光学素子側の面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有する請求項１に記載の撮像装置。
  14. 　前記複数の有効画素の外側に位置し且つ前記光学素子よりも突出する突出体を備え、
    　前記突出体のうち前記光学素子側の面は、少なくとも部分的に、凹凸部分を有し、
    　前記凹状境界面が有する前記凹凸部分と、前記突出体が有する前記凹凸部分とは、サイズ及び周期のうちの少なくとも１つが、お互いに異なる請求項１２に記載の撮像装置。
  15. 　前記凹状境界面は、順テーパー状に設けられている請求項１に記載の撮像装置。
  16. 　前記凹状境界面は、逆テーパー状に設けられている請求項１に記載の撮像装置。
  17. 　前記光学素子を介して前記半導体基板とは反対側に位置し、少なくとも前記複数の有効画素を覆うカバー体を備え、
    　前記光学素子と前記カバー体との間には空間が形成されている請求項１に記載の撮像装置。
  18. 　前記光学素子を介して前記半導体基板とは反対側に位置し、少なくとも前記複数の有効画素を覆うカバー体と、
    　前記有効被覆部及び前記周辺被覆部の各々と前記カバー体との間の領域を埋める充填材と、を備える請求項１に記載の撮像装置。
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