WO2023053530A1 - 光検出装置及び電子機器 - Google Patents

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WO2023053530A1
WO2023053530A1 PCT/JP2022/013973 JP2022013973W WO2023053530A1 WO 2023053530 A1 WO2023053530 A1 WO 2023053530A1 JP 2022013973 W JP2022013973 W JP 2022013973W WO 2023053530 A1 WO2023053530 A1 WO 2023053530A1
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WO
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pixels
pixel
ocl
chip microlens
color
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Application number
PCT/JP2022/013973
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English (en)
French (fr)
Inventor
和哉 古本
進次 中川
美智子 坂本
淳 黒岩
匡 飯島
哲哉 皆川
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures

Definitions

  • the present disclosure relates to a photodetection device and an electronic device, and more particularly to a photodetection device and an electronic device capable of further improving performance.
  • a structure in which one on-chip microlens (hereinafter also referred to as OCL) is shared by multiple pixels of the same color (see Patent Document 1, for example).
  • OCL on-chip microlens
  • Patent Document 1 there is a risk that sufficient performance cannot be obtained when using a structure in which a plurality of pixels of the same color share one on-chip microlens. is required.
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and is intended to further improve performance.
  • a photodetector includes a plurality of pixels each having a photoelectric conversion region, an on-chip microlens arranged for each pixel, and at least one of a pixel portion composed of n ⁇ n pixels.
  • a first on-chip microlens and a second on-chip microlens different from the first on-chip microlens are arranged.
  • An electronic device includes a plurality of pixels each having a photoelectric conversion region, an on-chip microlens arranged for each pixel, and at least a portion of a pixel section configured with n ⁇ n pixels.
  • 1 is an electronic device equipped with a photodetector in which a first on-chip microlens and a second on-chip microlens different from the first on-chip microlens are arranged.
  • a photodetector and an electronic device are provided with a plurality of pixels each having a photoelectric conversion region, and an on-chip microlens arranged for each pixel, and are composed of n ⁇ n pixels.
  • a first on-chip microlens and a second on-chip microlens different from the first on-chip microlens are arranged in at least a part of the pixel portion.
  • the photodetection device may be an independent device, or may be an internal block that constitutes one device.
  • FIG. 1 is a plan view showing a first example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a plan view showing a second example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 5 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 4;
  • FIG. 11 is a plan view showing a third example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 7 is a sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 6;
  • FIG. 11 is a plan view showing a fourth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 9 is a sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 8;
  • FIG. 11 is a plan view showing a fifth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 11 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 10;
  • FIG. 11 is a plan view showing a sixth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 13 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 12;
  • FIG. FIG. 21 is a plan view showing a seventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 15 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 14;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eighth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 16;
  • FIG. 20 is a plan view showing a ninth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 19 is a sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 18;
  • FIG. 20 is a plan view showing a tenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 21 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 20;
  • FIG. FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 23 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 22;
  • FIG. 21 is a plan view showing a twelfth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 25 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 24;
  • FIG. 21 is a plan view showing a thirteenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 27 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 26;
  • FIG. 22 is a plan view showing a fourteenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 29 is a sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 28;
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a manufacturing method including steps of forming a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 25 is a cross-sectional view corresponding to the planar layout of FIG. 24;
  • FIG. 21 is a plan view showing a thirteenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 27 is a cross
  • FIG. 31 is a diagram showing a planar layout corresponding to the cross-sectional view of FIG. 30; 1 is a plan view showing a first example of a structure to which the present disclosure is applied; FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the effects of a structure to which the present disclosure is applied; FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the effects of a structure to which the present disclosure is applied; FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the structure of an on-chip microlens; FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a CF separating portion; FIG. 4 is a plan view showing a second example of a structure to which the present disclosure is applied; FIG.
  • FIG. 11 is a plan view showing a third example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 11 is a plan view showing a fourth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 11 is a plan view showing a fifth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 11 is a plan view showing a sixth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 21 is a plan view showing a seventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eighth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing a ninth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing a tenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing a tenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing a tenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing a tenth example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 20 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • 1 is a block diagram showing a configuration example of an electronic device equipped with a photodetector to which the present disclosure is applied;
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device to which the present disclosure is applied.
  • the solid-state imaging device 10 is a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor.
  • the solid-state imaging device 10 is an example of a photodetector to which the present disclosure is applied.
  • the solid-state imaging device 10 includes a pixel array section 21 , a vertical driving section 22 , a signal processing section 23 , a horizontal driving section 24 , an output section 25 and a control section 26 .
  • the pixel array section 21 has a plurality of pixels 100 arranged two-dimensionally on a substrate made of silicon (Si).
  • the pixel 100 has a photoelectric conversion region made up of a photodiode (PD).
  • PD photodiode
  • a pixel drive line 41 is formed for each row and connected to the vertical drive section 22, and a vertical signal line 42 is formed for each column. is connected to the signal processing unit 23 via the
  • the vertical driving section 22 is configured by a shift register, an address decoder, etc., and drives each pixel 100 arranged in the pixel array section 21 . Pixel signals output from the pixels 100 selectively scanned by the vertical driving section 22 are supplied to the signal processing section 23 through the vertical signal lines 42 .
  • the signal processing unit 23 performs predetermined signal processing on pixel signals output from each pixel 100 in the selected row through the vertical signal line 42 for each pixel column of the pixel array unit 21 .
  • the signal processing for example, processing such as readout processing and noise removal processing is performed.
  • the horizontal driving section 24 is composed of a shift register, an address decoder, etc., and selects unit circuits corresponding to the pixel columns of the signal processing section 23 in order. By selective scanning by the horizontal drive unit 24 , pixel signals processed by the signal processing unit 23 are output to the output unit 25 through the horizontal signal line 51 .
  • the output unit 25 performs predetermined signal processing on the pixel signals sequentially input from each of the signal processing units 23 through the horizontal signal line 51, and outputs the resulting signal.
  • the control unit 26 includes a timing generator or the like that generates various timing signals, and drives the vertical driving unit 22, the signal processing unit 23, the horizontal driving unit 24, etc. based on the various timing signals generated by the timing generator. control.
  • FIG. 1 An example (first embodiment) of a structure including pixels 100 arranged two-dimensionally in the pixel array section 21 in the solid-state imaging device 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 31.
  • FIG. 1 An example (first embodiment) of a structure including pixels 100 arranged two-dimensionally in the pixel array section 21 in the solid-state imaging device 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 31.
  • FIG. 1 An example (first embodiment) of a structure including pixels 100 arranged two-dimensionally in the pixel array section 21 in the solid-state imaging device 10 will be described with reference to FIGS. 2 to 31.
  • FIG. 2 is a plan view showing a first example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the A1-A1' cross section in the planar layout of FIG.
  • each square arranged in the row direction and the column direction represents a pixel 100.
  • colors corresponding to red (R), green (G), and blue (B) are displayed.
  • a filter 121 is arranged.
  • abbreviations “R”, “Gr”, “Gb”, and “B” representing the colors of the color filters 121 are shown in regions corresponding to the color filters 121 arranged in the pixels 100 . It describes identification information in combination with a number that identifies each area. In FIG. 3 as well, in the area corresponding to the color filter 121, identification information is described in which an abbreviation representing a color and a number are combined.
  • R color filters 121-R1 to R16 that transmit a wavelength corresponding to red (R) are arranged are configured as R pixels.
  • the R pixel portion is configured by 4 ⁇ 4 R pixels.
  • a Gr pixel portion is composed of 4 ⁇ 4 Gr pixels, and a Gb pixel portion is composed of 4 ⁇ 4 Gb pixels.
  • a B pixel portion is composed of 4 ⁇ 4 B pixels.
  • the R pixel section, the Gr pixel section, the Gb pixel section, and the B pixel section are regularly arranged to form a Bayer array.
  • the Bayer array is an array pattern in which G pixels are arranged in a checkered pattern, and R pixels and B pixels are alternately arranged in each row in the remaining portion.
  • the arrangement pattern shown in FIG. 2 is repeatedly arranged in the pixel array section 21 .
  • One on-chip microlens 131 is arranged for the 4 ⁇ 4 R pixels forming the R pixel portion.
  • the structure in which one on-chip microlens 131 is shared by (the color filters 121 of) the 4 ⁇ 4 pixels 100 is also called a 4 ⁇ 4 OCL structure.
  • the pixel unit 200 having the 4 ⁇ 4 OCL structure may be configured as a pixel unit (normal pixel unit) that generates a signal for generating a captured image according to subject light, or as a pixel unit for performing phase difference detection. It may be configured as a pixel section (phase difference pixel section) that generates a signal.
  • each color there is a gap portion, which is an area where the on-chip microlens 131 arranged in the pixel portion 200 does not exist.
  • the gap portion is a region near the on-chip microlens 131 and is a region where the on-chip microlens 131 does not exist. The sensitivity of the pixels 100 in the gap portion is lowered.
  • one on-chip microlens 141 is arranged for each gap portion near four on-chip microlenses 131 . As a result, it is possible to suppress a decrease in the sensitivity of the pixels 100 in the gap portion.
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the Gb pixel portion and the Gr pixel portion.
  • the Gb pixels in which the G color filters 121-Gb13 are arranged and the Gr pixels in which the G color filters 121-Gr4 are arranged are partially present in the gap portion.
  • An on-chip microlens 141 is arranged on the G color filter 121-Gb13 and the G color filter 121-Gr4.
  • the Gb pixel portion and the Gr pixel portion have a 4 ⁇ 4 OCL structure, but the Gb pixel in which the G color filter 121-Gb13 is arranged and the Gr pixel in which the G color filter 121-Gr4 is arranged are located in the gap portion. As such, those G pixels are in a 2x2 OCL structure.
  • pixel 100 has a photoelectric conversion region formed on silicon substrate 111 .
  • a pixel 100 is separated from other adjacent pixels by a pixel separating portion 112 .
  • the pixel isolation section 112 is made up of an element isolation structure such as DTI (Deep Trench Isolation).
  • An antireflection film 113 is formed on the upper surface of the silicon substrate 111 .
  • the gap portion existing in the center of each of the four pixel units 200 By arranging the 2 ⁇ 2 OCL in the gap portion, the decrease in sensitivity of the pixels 100 existing in the gap portion is suppressed.
  • the structure in which 2 ⁇ 2 OCLs are arranged in the gap portion is shown, but the structure of the on-chip microlenses arranged in the gap portion is not limited to the 2 ⁇ 2 OCL structure. do not have.
  • FIG. 4 is a plan view showing a second example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the A2-A2' cross section in the planar layout of FIG.
  • parts corresponding to those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. Also in the subsequent drawings, the description of the parts with the same reference numerals will be omitted as appropriate.
  • one inner lens 142 is arranged in each gap portion near the on-chip microlenses 131 arranged in each of the four adjacent pixel units 200 .
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the Gb pixel portion and the Gr pixel portion.
  • the Gb pixels in which the G color filters 121-Gb13 are arranged and the Gr pixels in which the G color filters 121-Gr4 are arranged are partially present in the gap portion.
  • An inner lens 142 is arranged on the G color filter 121-Gb13 and the G color filter 121-Gr4.
  • the inner lens 142 is an on-chip microlens formed inside the on-chip microlens 131 .
  • the gap portion existing in the center of each of the four pixel units 200 is By arranging an OCL (inner lens) in the gap portion, a decrease in sensitivity of the pixel 100 existing in the gap portion is suppressed.
  • the on-chip microlenses arranged in the gap portion need not be all inner lenses.
  • 2 ⁇ 2 OCL may be placed in a part of . That is, the structure may be a combination of the first example of the structure and the second example of the structure.
  • FIG. 6 is a plan view showing a third example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the A3-A3' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 6 includes a 1 ⁇ 1 OCL structure in addition to the 4 ⁇ 4 OCL structure compared to the structure shown in the planar layout of FIG. It has a combined structure.
  • the pixel portions 200 of each color of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a Bayer array.
  • An area in which one on-chip microlens 131 is arranged for the entire area and an area in which one on-chip microlens 132 is arranged for each pixel constituting the pixel section 200 of each color are included.
  • the structure in which one on-chip microlens 132 is arranged in (the color filter 121 of) one pixel 100 is also called 1 ⁇ 1 OCL.
  • the four pixel units 200 in the upper right and lower left areas have a 4 ⁇ 4 OCL structure
  • the four pixel units in the upper left and lower right areas have a 4 ⁇ 4 OCL structure
  • 200 becomes a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • one on-chip microlens 141 is arranged in a gap portion, which is a region where the on-chip microlenses 131 arranged in the pixel units 200 of each color do not exist, to form a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the Gr pixel portion and the Gb pixel portion.
  • the Gr pixels in which the G color filters 121-Gr13 are arranged and the Gb pixels in which the G color filters 121-Gb4 are arranged are partially present in the gap portion.
  • An on-chip microlens 141 is arranged on the G color filter 121-Gr13 and the G color filter 121-Gb4.
  • the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure for the pixel portions 200 of each color arranged in the Bayer arrangement when combining the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure for the pixel portions 200 of each color arranged in the Bayer arrangement, the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure are combined.
  • the 2 ⁇ 2 OCL in the gap portion present in the central portion of each of the four pixel portions 200 By arranging the 2 ⁇ 2 OCL in the gap portion present in the central portion of each of the four pixel portions 200, the decrease in sensitivity of the pixels 100 present in the gap portion is suppressed.
  • misalignment may occur where the on-chip microlenses are shifted from their intended positions, but the 4x4 OCL structure is combined with the 1x1 OCL structure Thus, even if misalignment occurs, the influence of the same-color sensitivity difference can be reduced.
  • FIG. 8 is a plan view showing a fourth example of the structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the A4-A4' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. It has a structure that further combines the structure of (PDAF pixel).
  • phase detection pixel 110 used for phase detection auto focus (PDAF) is provided in an area where one on-chip microlens 132 is arranged for each pixel that constitutes the pixel unit 200. .
  • one on-chip microlens 133 is arranged for every two phase difference pixels 110 .
  • the four pixel units 200 in the upper right and lower left areas have a 4 ⁇ 4 OCL structure
  • the four pixel units in the upper left and lower right areas have a 4 ⁇ 4 OCL structure
  • 200 is a 1 ⁇ 1 OCL structure including phase difference pixels 110 .
  • one on-chip microlens 141 is arranged in a gap portion, which is a region where the on-chip microlenses 131 arranged in the pixel units 200 of each color do not exist, to form a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • the central four pixels have the structure of the phase difference pixels 110, and the surrounding regions excluding the central four pixels have the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • one on-chip microlens 132 is arranged for each Gb pixel in which the G color filters 121-Gb1 to Gb3 are arranged.
  • one on-chip microlens 133 is arranged for the phase difference pixel 110 to be shared with the paired phase difference pixel.
  • one on-chip microlens 132 is arranged for each B pixel in which the B color filters 121-B2 to 121-B4 are arranged.
  • one on-chip microlens 133 shared with a pair of phase difference pixels is arranged for the phase difference pixel 110 .
  • the 4 ⁇ 4 OCL structure, the 1 ⁇ 1 OCL structure, and the PDAF structure are combined for the pixel units 200 of each color arranged in the Bayer array
  • the 4 ⁇ 4 By arranging 2 ⁇ 2 OCLs in the gap portion present in the center of each of the four pixel portions 200 having the 4OCL structure, a decrease in sensitivity of the pixels 100 present in the gap portion is suppressed.
  • phase difference information acquired by the phase difference pixels 110 can be used.
  • the phase difference information acquired by the phase difference pixels 110 can be used.
  • the phase difference information acquired by the phase difference pixels 110 can be used.
  • the phase difference information acquired by the phase difference pixels 110 can be used.
  • the effect of the same color sensitivity difference can be reduced.
  • FIG. 10 is a plan view showing a fifth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the A5-A5' cross section in the planar layout of FIG.
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the Gr pixel portion and the Gb pixel portion.
  • the Gr pixels in which the G color filters 121-Gr13 are arranged and the Gb pixels in which the G color filters 121-Gb4 are arranged are partially present in the gap portion.
  • An inner lens 142 is arranged on the G color filter 121-Gr13 and the G color filter 121-Gb4.
  • the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure are combined.
  • the OCL inner lens
  • the decrease in sensitivity of the pixels 100 present in the gap portion is suppressed.
  • the effect of the same color sensitivity difference can be reduced.
  • FIG. 12 is a plan view showing a sixth example of the structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the A6-A6' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. A chip microlens 143 is further arranged.
  • one Two inner lenses 142 are arranged in the 4 ⁇ 4 OCL structure.
  • one on-chip microlens 143 is arranged in a different-color gap portion, which is a gap portion between (the pixels 100 of) different-color pixel portions 200 in the pixel portion 200 having the 4 ⁇ 4 OCL structure. .
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the Gb pixel portion and the Gr pixel portion.
  • the Gb pixel portion a portion of the Gb pixel where the G color filter 121-Gb4 is arranged exists in the gap portion, so the inner lens 142 is arranged above the G color filter 121-Gb4.
  • the inner lens 142 is arranged on the G color filters 121-Gr13 because a part of the Gr pixels where the G color filters 121-Gr13 are arranged exists in the gap portion.
  • the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure are combined.
  • an OCL inner lens
  • an OCL on-chip microlens 143
  • the effect of the same color sensitivity difference can be reduced.
  • the gap portion may have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • FIG. 14 is a plan view showing a seventh example of the structure to which the present disclosure is applied.
  • 15 is a sectional view showing the A7-A7' section in the planar layout of FIG. 14.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 14 is a structure in which the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure are combined, similar to the structure shown in the planar layout of FIG. Although it has a 2 OCL structure, it differs in that the Gr pixel portion and Gb pixel portion have a 4 ⁇ 4 OCL structure, while the R pixel portion and B pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the pixel portions 200 of each color of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a Bayer array.
  • One on-chip microlens 131 is arranged for the entire pixel, and one on-chip microlens 132 is arranged for each pixel constituting the R pixel portion and the B pixel portion.
  • the area shown in the plan view of FIG. 14 is divided into four, in each area, one on-chip microlens 131 is placed in the gap between the two on-chip microlenses 131 arranged in the Gr pixel portion and the Gb pixel portion.
  • a lens 141 is arranged to form a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • some pixels in the R pixel portion and the B pixel portion have a 2 ⁇ 2 OCL structure instead of a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the R pixel in which the R color filter 121-R16 is arranged and the B pixel in which the B color filter 121-B1 is arranged have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the Gb pixel portion and the Gr pixel portion.
  • the Gb pixels in which the G color filters 121-Gb4 are arranged and the Gr pixels in which the G color filters 121-Gr13 are arranged are partially present in the gap portion.
  • An on-chip microlens 141 is arranged on the G color filter 121-Gb4 and the G color filter 121-Gr13.
  • the Gr pixel portion and the Gb pixel portion arranged in the Bayer arrangement have a 4 ⁇ 4 OCL structure and the R pixel portion and the B pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure
  • 4 By arranging the 2 ⁇ 2 OCL in the gap portion of the ⁇ 4 OCL, the decrease in sensitivity of the pixels 100 existing in the gap portion is suppressed. Further, by making the Gr pixel portion and the Gb pixel portion into the 4 ⁇ 4 OCL structure, the sensitivity of the Gr pixel and the Gb pixel can be improved.
  • the phase difference information can be obtained from the phase difference pixel portion.
  • all of the Gr pixel portion and the Gb pixel portion have a 4 ⁇ 4 OCL structure.
  • the remaining Gr pixel portion and Gb pixel portion may have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • FIG. 16 is a plan view showing an eighth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • 17 is a sectional view showing the A8-A8' section in the planar layout of FIG. 16.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 16 has an inner lens 142 instead of the on-chip microlens 141, compared to the structure shown in the planar layout of FIG.
  • one inner lens 142 is arranged for each gap near the on-chip microlens 131 arranged in each of the Gr pixel section and the Gb pixel section.
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the Gb pixel portion and the Gr pixel portion.
  • the Gb pixels in which the G color filters 121-Gb4 are arranged and the Gr pixels in which the G color filters 121-Gr13 are arranged are partially present in the gap portion.
  • An inner lens 142 is arranged on the filter 121-Gb4 and the G color filter 121-Gr13.
  • the Gr pixel portion and the Gb pixel portion arranged in the Bayer arrangement have a 4 ⁇ 4 OCL structure and the R pixel portion and the B pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure
  • 4 By arranging the OCL (inner lens) in the gap portion of the ⁇ 4 OCL, the decrease in sensitivity of the pixels 100 existing in the gap portion is suppressed. Further, by making the Gr pixel portion and the Gb pixel portion into the 4 ⁇ 4 OCL structure, the sensitivity of the Gr pixel and the Gb pixel can be improved.
  • the phase difference information can be obtained from the phase difference pixel portion.
  • all of the Gr pixel portion and the Gb pixel portion have a 4 ⁇ 4 OCL structure.
  • the remaining Gr pixel portion and Gb pixel portion may have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • FIG. 18 is a plan view showing a ninth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • 19 is a sectional view showing the A9-A9' section in the planar layout of FIG. 18.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 18 is, like the structure shown in the planar layout of FIG. although it has a 2 OCL structure, it differs in that the R pixel portion has a 4 ⁇ 4 OCL structure, while the G pixel portion and B pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the pixel portions 200 of each color of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a Bayer array.
  • One on-chip microlens 131 is arranged, and one on-chip microlens 132 is arranged for each pixel constituting the Gr pixel portion, the Gb pixel portion, and the B pixel portion.
  • the Gr pixel and the Gb pixel in which the G color filters 121-Gr13 and Gb4 are arranged and the B pixel in which the B color filter 121-B1 is arranged are two pixels. It becomes a ⁇ 2 OCL structure.
  • one on-chip microlens 132 is arranged for each Gb pixel in which the G color filters 121-Gb7, Gb10, and Gb13 are arranged. Since the Gb pixel in which the G color filter 121-Gb4 is arranged has a 2 ⁇ 2 OCL structure, the on-chip microlens 141 is arranged. In the Gr pixel portion, one on-chip microlens 132 is arranged for each Gr pixel in which the G color filters 121-Gr4, Gr7, and Gr10 are arranged. Since the Gr pixel in which the G color filters 121-Gr13 are arranged has a 2 ⁇ 2 OCL structure, an on-chip microlens 141 is arranged.
  • the ninth example of the structure when the R pixel portion arranged in the Bayer array has a 4 ⁇ 4 OCL structure and the G pixel portion and the B pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure, a gap of 4 ⁇ 4 OCL is obtained.
  • a decrease in sensitivity of the pixels 100 existing in the gap portion is suppressed.
  • the R pixel portion have a 4 ⁇ 4 OCL structure, it is possible to improve the sensitivity of the R pixel.
  • Phase difference information can be acquired by using the R pixel portion of the 4 ⁇ 4 OCL structure as the phase difference pixel portion.
  • a structure in which the entire R pixel portion has a 4 ⁇ 4 OCL structure is shown. It may be a 1OCL structure.
  • FIG. 20 is a plan view showing a tenth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing the A10-A10' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 20 has an inner lens 142 instead of the on-chip microlens 141 compared to the structure shown in the planar layout of FIG.
  • one inner lens 142 is arranged for each gap portion near one on-chip microlens 131 arranged in the R pixel portion.
  • one on-chip microlens 132 is arranged for each Gb pixel and Gr pixel in which the G color filter 121 is arranged.
  • the inner lens 142 is arranged in the Gb pixel where the G color filter 121-Gb4 is arranged and the Gr pixel where the G color filter 121-Gr13 is arranged.
  • a structure in which all of the R pixel portions have a 4 ⁇ 4 OCL structure is shown. It may be a 1OCL structure.
  • FIG. 22 is a plan view showing an eleventh example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing the A11-A11' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 22 is a structure in which the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure are combined, similar to the structure shown in the planar layout of FIG. It has a 2 OCL structure, but differs in that the B pixel portion has a 4 ⁇ 4 OCL structure, while the R pixel portion and the G pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixel portions 200 of each color of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a Bayer array.
  • One on-chip microlens 131 is arranged, and one on-chip microlens 132 is arranged for each pixel constituting the R pixel portion, the Gr pixel portion, and the Gb pixel portion.
  • the R pixel in which the R color filters 121-R16 are arranged and the Gr pixel and Gb pixel in which the G color filters 121-Gr13 and Gb4 are arranged are two pixels. It becomes a ⁇ 2 OCL structure.
  • one on-chip microlens 132 is arranged for each Gb pixel and Gr pixel in which the G color filter 121 is arranged.
  • the on-chip microlens 141 is arranged.
  • the B pixel portion arranged in the Bayer array has a 4 ⁇ 4 OCL structure and the R pixel portion and the G pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure
  • a gap of 4 ⁇ 4 OCL is obtained.
  • the 2 ⁇ 2 OCL in the portion a decrease in sensitivity of the pixels 100 existing in the gap portion is suppressed.
  • the B pixel portion have a 4 ⁇ 4 OCL structure, the sensitivity of the B pixel can be improved.
  • Phase difference information can be acquired by using the B pixel portion of the 4 ⁇ 4 OCL structure as the phase difference pixel portion.
  • all of the B pixel portions have a 4 ⁇ 4 OCL structure. It may be a 1OCL structure.
  • FIG. 24 is a plan view showing a twelfth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the A12-A12' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 24 has an inner lens 142 instead of the on-chip microlens 141 compared to the structure shown in the planar layout of FIG.
  • one inner lens 142 is arranged for each gap portion near one on-chip microlens 131 arranged in the B pixel portion.
  • one on-chip microlens 132 is arranged for each Gb pixel and Gr pixel in which the G color filter 121 is arranged.
  • the inner lens 142 is arranged in the Gb pixel where the G color filter 121-Gb4 is arranged and the Gr pixel where the G color filter 121-Gr13 is arranged.
  • all of the B pixel portions have a 4 ⁇ 4 OCL structure. It may be a 1OCL structure.
  • FIG. 26 is a plan view showing a thirteenth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing the A13-A13' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 26 has a 3 ⁇ 3 OCL structure instead of a 4 ⁇ 4 OCL structure for the pixel section 200 of each color.
  • the pixel portions 200 of each color of red (R), green (G), and blue (B) are arranged in a Bayer array. It has a structure in which one on-chip microlens 134 is arranged for the whole.
  • one on-chip microlens 134 is arranged for 3 ⁇ 3 R pixels forming the R pixel portion.
  • the structure in which one on-chip microlens 134 is shared by (the color filters 121 of) the 3 ⁇ 3 pixels 100 is also called a 3 ⁇ 3 OCL structure.
  • one on-chip microlens 144 is arranged for each gap portion near four on-chip microlenses 134 . As a result, it is possible to suppress a decrease in the sensitivity of the pixels 100 in the gap portion.
  • one on-chip microlens 134 is arranged in each of the Gb pixel portion and the Gr pixel portion. Further, in the Gb pixel portion and the Gr pixel portion, the Gb pixels in which the G color filters 121-Gb7 are arranged and the Gr pixels in which the G color filters 121-Gr3 are arranged are partially present in the gap portion. An on-chip microlens 144 is arranged on the G color filter 121-Gb7 and the G color filter 121-Gr3.
  • the Gb pixel portion and the Gr pixel portion have a 3 ⁇ 3 OCL structure, but the Gb pixel in which the G color filter 121-Gb7 is arranged and the Gr pixel in which the G color filter 121-Gr3 is arranged are located in the gap portion. As such, those G pixels are in a 2x2 OCL structure.
  • the gap portion existing in the center of each of the four pixel units 200 By arranging the 2 ⁇ 2 OCL in the gap portion, the decrease in sensitivity of the pixels 100 existing in the gap portion is suppressed.
  • the 3 ⁇ 3 OCL structure and the 4 ⁇ 4 OCL structure were exemplified as the structure of the pixel unit 200 for each color.
  • the pixel unit 200 composed of n ⁇ n pixels corresponding to n ⁇ n array color filters of the same color.
  • at least a part of the pixel units 200 of each color arranged in a predetermined arrangement pattern has an n ⁇ n OCL structure, which is a structure in which one on-chip microlens is shared by n ⁇ n pixels, and the n ⁇ n OCL structure Another on-chip microlens can be arranged in the gap portion near the on-chip microlens.
  • FIG. 28 is a plan view showing a fourteenth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing the A14-A14' cross section in the planar layout of FIG.
  • the structure shown in the plan view of FIG. 28 uses color filters 121 corresponding to cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). It's becoming
  • abbreviations “Y”, “C”, “G”, and “M” representing the colors of the color filters 121 are added to the regions corresponding to the color filters 121 arranged in the pixels 100 . It describes identification information in combination with a number that identifies each area. In FIG. 29 as well, in the area corresponding to the color filter 121, identification information is described that is a combination of an abbreviation representing a color and a number.
  • 4 ⁇ 4 16 pixels in which Y color filters 121-Y1 to Y16 that transmit a wavelength corresponding to yellow (Y) are arranged are configured as Y pixels.
  • a Y pixel portion is composed of 4 ⁇ 4 Y pixels.
  • the 4 ⁇ 4 16 pixels in which the C color filters 121-C1 to C16 that transmit the wavelength corresponding to cyan (C) are arranged are configured as C pixels.
  • a C pixel portion is composed of 4 ⁇ 4 C pixels.
  • a G pixel portion is composed of 4 ⁇ 4 G pixels.
  • the 4 ⁇ 4 16 pixels in which the M color filters 121-M1 to M16 that transmit the wavelength corresponding to magenta (M) are arranged are configured as M pixels.
  • An M pixel portion is composed of 4 ⁇ 4 M pixels.
  • one on-chip microlens 131 is arranged for 16 pixels of 4 ⁇ 4, and a 4 ⁇ 4 OCL structure is formed. It's becoming In FIG. 28 , one on-chip microlens 141 is arranged for each gap portion near four on-chip microlenses 131 . As a result, it is possible to suppress a decrease in the sensitivity of the pixels 100 in the gap portion.
  • one on-chip microlens 131 is arranged in each of the G pixel portion and the C pixel portion. Further, in the G pixel portion and the C pixel portion, part of the G pixels in which the G color filters 121-G13 are arranged and the C pixels in which the C color filters 121-C4 are arranged exist in the gap portion.
  • An on-chip microlens 141 is arranged on the G color filter 121-G13 and the C color filter 121-C4.
  • the color filter 121 is not limited to color filters corresponding to red (R), green (G), and blue (B), but cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Even in a structure using corresponding color filters, by arranging 2 ⁇ 2 OCL in the gap near the on-chip microlens 141 of 4 ⁇ 4 OCL, it is possible to suppress the decrease in sensitivity of the pixels 100 existing in the gap. .
  • the C pixel portion, the M pixel portion, and the Y pixel portion are examples of the pixel portion 200 other than the RGB pixels.
  • a color pixel unit 200 may be employed.
  • FIG. FIGS. 30A to 30C show cross-sectional structures corresponding to dashed lines on the planar layouts of FIGS. 31A to 31C.
  • steps after forming a pixel separating portion 112 and an antireflection film 113 on a silicon substrate 111 on which a photoelectric conversion region is formed are shown in order of steps.
  • a CF separating portion 122 made of a light shielding material or the like is formed on the antireflection film 113 .
  • color filters 121 corresponding to each color are formed.
  • an on-chip microlens 131 is formed in the pixel portion 200 having the 4 ⁇ 4 OCL structure, and an on-chip microlens 141 is formed in a gap portion near the on-chip microlens 131 .
  • FIG. do Another example (second embodiment) of the structure including the pixels 100 arranged two-dimensionally in the pixel array section 21 in the solid-state imaging device 10 will be described with reference to FIGS. 32 to 55.
  • FIG. do Another example (second embodiment) of the structure including the pixels 100 arranged two-dimensionally in the pixel array section 21 in the solid-state imaging device 10 will be described with reference to FIGS. 32 to 55.
  • FIG. do Another example (second embodiment) of the structure including the pixels 100 arranged two-dimensionally in the pixel array section 21 in the solid-state imaging device 10
  • FIG. 32 is a plan view showing a first example of a structure to which the present disclosure is applied; 33 is a cross-sectional view showing a cross section including the R pixel portion and the Gr pixel portion in the planar layout of FIG. 32.
  • FIG. 32 is a plan view showing a first example of a structure to which the present disclosure is applied; 33 is a cross-sectional view showing a cross section including the R pixel portion and the Gr pixel portion in the planar layout of FIG. 32.
  • each square arranged in the row direction and the column direction represents a pixel 100.
  • colors corresponding to red (R), green (G), and blue (B) are displayed.
  • a filter 221 is arranged.
  • abbreviations “R”, “Gr”, “Gb”, and “B” representing the colors of the color filters 221 are shown in regions corresponding to the color filters 221 arranged in the pixels 100 . It describes identification information in combination with a number that identifies each area.
  • abbreviations representing colors are written in regions corresponding to the color filters 121 .
  • the arrangement pattern shown in FIG. 32 is repeatedly arranged in the pixel array section 21, and the R pixel section, the Gr pixel section, the Gb pixel section, and the B pixel section are arranged in a Bayer arrangement.
  • one ON signal is applied to R pixels surrounded by pixels of the same color (R pixels), that is, 2 ⁇ 2 R pixels in which R color filters 221-R6, R7, R10, and R11 are arranged.
  • a chip microlens 231 is arranged.
  • the structure in which one on-chip microlens 231 is shared by (the color filters 221 of) the 2 ⁇ 2 pixels 100 is also called a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • the 2 ⁇ 2 pixels 100 (4 pixels) of the 2 ⁇ 2 OCL structure may be configured as pixels (normal pixels) that generate signals for generating a captured image according to subject light, or may be configured as pixels (normal pixels) for generating a captured image according to subject light. It may be configured as a pixel (phase difference pixel) that generates a signal for detection.
  • the R pixels adjacent to the different color pixels that is, the 12 R pixels in which the R color filters 221-R1 to R5, R8, R9, and R12 to R16 are arranged are , one on-chip microlens 232 is arranged for each pixel.
  • the structure in which one on-chip microlens 232 is arranged in (the color filter 221 of) one pixel 100 is also called a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • R pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • R pixels adjacent to pixels of a different color have a 1 ⁇ 1 OCL structure
  • the 2 ⁇ 2 arranged R color filter 221 corresponding to the 2 ⁇ 2 OCL structure is separated from the surrounding 1 ⁇ 1 arranged R color filter 221 corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure by the CF separator 222 .
  • the 1 ⁇ 1 array R color filter 221 corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure corresponds to the other 1 ⁇ 1 array color filter 221 corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure and the 2 ⁇ 2 OCL structure to the CF separator 222. It is separated from the R color filter 221 arranged in a 2 ⁇ 2 array.
  • a Gr pixel surrounded by pixels of the same color has a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • a Gr pixel adjacent to a pixel of a different color has a 1 ⁇ 1 OCL structure
  • Gb pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • Gb pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure
  • B pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • B pixels adjacent to pixels of a different color (G pixels) have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the cross-sectional view of FIG. 34 shows, for comparison, a structure in which all 16 pixels (4 ⁇ 4 pixels) of the same color in the pixel section 200 have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • the 4 ⁇ 4 pixels of the pixel portion 200 for each color are divided into four, and one on-chip microlens 231 is arranged for each 2 ⁇ 2 pixels to form four 2 ⁇ 2 OCL structures.
  • the pixels surrounding the Gr pixel in the 2 ⁇ 2 OCL structure are different pixels (for example, R pixels) from the Gr pixel, so that the trench separation scattering causes a large amount of color mixing between different colors.
  • the structure shown in the cross-sectional view of FIG. 33 includes a 1 ⁇ 1 OCL structure compared to the structure shown in the cross-sectional view of FIG. can be done.
  • the pixel 100 has a photoelectric conversion region formed on the silicon substrate 211.
  • a pixel 100 is separated from other adjacent pixels by a pixel separating portion 212 .
  • the pixel isolation section 212 is composed of an element isolation structure such as DTI.
  • the 2 ⁇ 2 array of G color filters 221 corresponding to the 2 ⁇ 2 OCL structure and the 1 ⁇ 1 array of G color filters 221 corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure are separated by the CF separator 222 .
  • the 1 ⁇ 1 arranged G color filter 221 corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure and the 1 ⁇ 1 arranged R color filter 221 corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure are separated by the CF separator 222 .
  • An antireflection film 213 is formed on the upper surface of the silicon substrate 211 .
  • the Gr pixel portion has been described, but in the R pixel portion, the Gb pixel portion, and the B pixel portion, pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and pixels adjacent to pixels of different colors are formed. has a 1 ⁇ 1 OCL structure, it is possible to greatly reduce the difference in sensitivity between the same color due to color mixture and to greatly reduce the color mixture between different colors due to trench separation scattering.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the on-chip microlenses 231 and 232 in the first example of the structure.
  • Gr pixels central 2 ⁇ 2 pixels surrounded by pixels of the same color (Gr pixels) have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and Gr pixels adjacent to different color pixels (R pixels or B pixels) are formed. (the surrounding 12 pixels) has a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the height of the on-chip microlenses 231 arranged in the 2 ⁇ 2 OCL structure is higher than the height of the on-chip microlenses 232 arranged in the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the on-chip microlens 231 By keeping the height of the on-chip microlens 231 high in this way, the spot diameter D of the incident light (L in the figure) on the upper surface of the silicon substrate 211 can be reduced, and the separation ratio can be improved.
  • the on-chip microlens 232 can improve the quantum efficiency (QE) by reducing the height. This makes it possible to eliminate the trade-off between the isolation ratio of the 2 ⁇ 2 OCL structure and the quantum efficiency (QE) of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the CF isolation portion 222 in the first example of the structure.
  • Gr pixels central 2 ⁇ 2 pixels surrounded by pixels of the same color (Gr pixels) have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and Gr pixels adjacent to different color pixels (R pixels or B pixels) are formed. (the surrounding 12 pixels) has a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the width of the CF separating portion 222 separating the periphery of the 2 ⁇ 2 arrayed G color filters 221 corresponding to the 2 ⁇ 2 OCL structure is 1 ⁇ 1 array corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure. is wider than the width of the CF separating portion 222 that separates the periphery of the G color filter 221 from .
  • the CF separating portion 222 made of a low refractive index material or the like strengthens light collection and improves the separation ratio.
  • the on-chip microlens 232 can improve the quantum efficiency (QE) by reducing the height. This makes it possible to eliminate the trade-off between the isolation ratio of the 2 ⁇ 2 OCL structure and the quantum efficiency (QE) of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the Gr pixel portion has been described here, the same applies to the R pixel portion, the Gb pixel portion, and the B pixel portion.
  • the structure shown in the cross-sectional view of FIG. 35 or the structure shown in the cross-sectional view of FIG. 36 can be adopted.
  • FIG. 37 is a plan view showing a second example of a structure to which the present disclosure is applied;
  • parts corresponding to those in FIG. 32 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. Also in the subsequent drawings, the description of the parts with the same reference numerals will be omitted as appropriate.
  • a Y pixel surrounded by pixels of the same color (Y pixels) has a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • a Y pixel adjacent to a pixel of a different color (R pixel or B pixel) has a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and pixels adjacent to pixels of different colors have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • the x1 OCL structure can reduce the difference in sensitivity between the same colors due to color mixture.
  • the SNR can be improved by reducing color mixture between different colors due to trench isolation scattering.
  • FIG. 38 is a plan view showing a third example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • an M pixel portion, a Y pixel portion, and a C pixel portion are arranged in a MYYC arrangement.
  • M pixels surrounded by pixels of the same color (M pixels) have a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • M pixels adjacent to pixels of a different color (Y pixels) have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • a Y pixel surrounded by pixels of the same color (Y pixels) has a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • a Y pixel adjacent to a pixel of a different color (M pixel or C pixel) has a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • C pixels in which the C color filters 221-C1 to C16 that transmit the wavelength corresponding to cyan (C) are arranged are configured as C pixels.
  • C pixels surrounded by pixels of the same color (C pixels) have a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • C pixels adjacent to pixels of a different color (Y pixels) have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and pixels adjacent to pixels of different colors have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • the x1 OCL structure can reduce the difference in sensitivity between the same colors due to color mixture.
  • the SNR can be improved by reducing color mixture between different colors due to trench isolation scattering.
  • CMY color filters are exemplified as the color filters 221 other than the RGB color filters, but the present invention is not limited to this, and other color filters may be used.
  • the C pixel portion, the M pixel portion, and the Y pixel portion are examples of the pixel portion 200 other than the RGB pixels.
  • a color pixel unit 200 may be employed.
  • Quantum efficiency (QE) can be improved by using not only RGB color filters but also CMY color filters.
  • FIG. 39 is a plan view showing a fourth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 32 Compared with the structure shown in the planar layout of FIG. 32, the structure shown in the planar layout of FIG. The ratio of the ⁇ 1 OCL structure is increased.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • R pixels surrounded by pixels of the same color (R pixels) and R pixels adjacent to pixels of a different color (Gr pixels or Gb pixels), that is, all R pixels are set to 1 ⁇ . It has a 1OCL structure.
  • B pixels surrounded by pixels of the same color (B pixels) and B pixels adjacent to pixels of different colors (Gr pixels or Gb pixels), that is, all B pixels are formed into a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the Gr pixel portion and the Gb pixel portion include a 2 ⁇ 2 OCL structure, whereas the R pixel portion and the B pixel portion have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • the ratio of the 1 ⁇ 1 OCL structure to the whole can be increased.
  • the MTF can be improved and the resolution can be increased. Therefore, when the resolution is emphasized, the fourth example of the structure is adopted, and at least one of the pixel units 200 is used instead of using all the pixel units 200 as phase difference pixel units that acquire phase difference information.
  • the part may be the phase difference pixel part.
  • FIG. 40 is a plan view showing a fifth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 39 Compared with the structure shown in the planar layout of FIG. 39, the structure shown in the planar layout of FIG. structure to further increase the proportion of 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color and pixels adjacent to pixels of a different color, that is, all pixels have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the Gr pixel unit includes a 2 ⁇ 2 OCL structure, but the R pixel unit, the B pixel unit, and the Gb pixel unit have 2 ⁇ 2 OCL structures.
  • the ratio of the 1 ⁇ 1 OCL structure to the whole can be increased. Resolution can be increased by increasing the proportion of 1 ⁇ 1 OCL structures.
  • the R pixel portion and the B pixel portion have a 1 ⁇ 1 OCL structure. It is not necessary to have a 1 OCL structure, and a part of the R pixel portion and B pixel portion has only a 1 ⁇ 1 OCL structure, and the remaining R pixel portion and B pixel portion have a 2 ⁇ 2 OCL structure and a 1 ⁇ 1 OCL structure. You may do so.
  • the 2 ⁇ 2 OCL structure may be arranged in places, and the ratio of the 2 ⁇ 2 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure to the whole is arbitrary.
  • FIG. 41 is a plan view showing a sixth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 32 Compared with the structure shown in the planar layout of FIG. 32, the structure shown in the planar layout of FIG. Only four pixels in the central portion of the pixel portion and the B pixel portion have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, and pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color and pixels adjacent to pixels of a different color that is, all pixels, have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the R pixel portion and the B pixel portion include a 2 ⁇ 2 OCL structure, whereas the Gr pixel portion and the Gb pixel portion have a 2 ⁇ 2 OCL structure.
  • the sensitivity of the R pixel portion and the B pixel portion can be increased. That is, since the sensitivity of the R pixel portion and the B pixel portion is relatively low compared to that of the Gr pixel portion and the Gb pixel portion, the four pixels in the central portion have a 2 ⁇ 2 OCL structure to increase the sensitivity.
  • FIG. 42 is a plan view showing a seventh example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • phase difference information can be obtained from pixels adjacent to pixels of different colors.
  • an R pixel surrounded by pixels of the same color has a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • an R pixel adjacent to a pixel of a different color has a 1 ⁇ 1 OCL structure and a 1 ⁇ 1 OCL structure. It has either a 2 OCL structure or a 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • one on-chip microlens 231 is arranged on the whole, and 2 ⁇ 2OCL structure.
  • One on-chip microlens 232 is arranged for each R pixel (one pixel) in which the R color filters 221-R1, R4, R13, and R16 are arranged, forming a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • One on-chip microlens 233 is arranged for each 1 ⁇ 2 R pixel (2 pixels) in which the R color filters 221-R2 and R3 are arranged, forming a 1 ⁇ 2 OCL structure.
  • 1 ⁇ 2 R pixels (two pixels) in which the R color filters 221-R14 and R15 are arranged have a 1 ⁇ 2 OCL structure.
  • the structure in which one on-chip microlens 233 is shared by (the color filters 221 of) the 1 ⁇ 2 pixels 100 is also called a 1 ⁇ 2 OCL structure.
  • One on-chip microlens 234 is arranged for each 2 ⁇ 1 R pixel (2 pixels) in which the R color filters 221-R5 and R9 are arranged, forming a 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • the 2 ⁇ 1 R pixel (2 pixels) in which the R color filters 221-R8 and R12 are arranged has a 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • the structure in which one on-chip microlens 234 is shared by (the color filters 221 of) the 2 ⁇ 1 pixels 100 is also called a 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • phase difference information can be obtained by using R pixels with a 2 ⁇ 2 OCL structure as phase difference pixels.
  • the R pixel of the 1 ⁇ 2 OCL structure or the 2 ⁇ 1 OCL structure can be used as the phase difference pixel.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure and a 1 ⁇ 2 OCL structure. structure, and 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure
  • pixels adjacent to pixels of a different color have a structure of:
  • the phase difference pixels can be increased by including a 1 ⁇ 2 OCL structure or a 2 ⁇ 1 OCL structure. Even if the structure shown in the planar layout of FIG. 42 is employed, color mixing between different colors due to trench isolation scattering does not increase significantly.
  • FIG. 43 is a plan view showing an eighth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • the R color filter 221 and the on-chip microlens 235 arranged in each R pixel have different positions and sizes for each R pixel.
  • the color filter 221 and the on-chip microlens 235 arranged in each pixel are different in position and size for each pixel.
  • the CF separating portion 222 formed between the color filters 221 differs in position and size for each pixel.
  • the R pixel By changing the positions and sizes of the color filter 221, the CF separation unit 222, and the on-chip microlens 235 for each pixel 100 that is an R pixel, a Gr pixel, a Gb pixel, or a B pixel, the R pixel
  • the positions and sizes of the color filter 221, the CF separation section 222, and the on-chip microlens 235 are changed for each pixel section 200, which is a section, a Gr pixel section, a Gb pixel section, or a B pixel section.
  • the eighth example of the structure by changing the positions and sizes of the color filter 221, the CF separation unit 222, and the on-chip microlens 235 for each pixel 100 or pixel unit 200, It is also possible to reduce the difference in sensitivity between the same colors due to mixed color components other than trench separation scattering.
  • the color filter 221, the CF separator 222, and the on-chip microlens 235 may be changed for each pixel 100 or pixel unit 200, but at least one structure may also be changed. Also, when changing the structure, at least one of the position and the size may be changed. In other words, when viewed as the pixel units 200 of each color, the position or size may be different as a whole.
  • FIG. 44 is a plan view showing a ninth example of a structure to which the present disclosure is applied.
  • the structure shown in the plan layout of FIG. 32 has a different refractive index from the on-chip microlens 232 .
  • the effective refractive index of one on-chip microlens 231 arranged in the 2 ⁇ 2 R pixels in which the R color filters 221-R6, R7, R10, and R11 are arranged is the R color filter 221- It is higher than the effective refractive index of the 12 on-chip microlenses 232 arranged in each of the 12 R pixels in which R1 to R5, R8, R9 and R12 to R16 are arranged.
  • the effective refractive index of the on-chip microlenses 231 arranged in a 2 ⁇ 2 OCL structure composed of pixels surrounded by pixels of the same color is set to 1. It is made higher than the effective refractive index of the on-chip microlenses 232 arranged in the ⁇ 1 OCL structure.
  • the effective refractive index of the on-chip microlenses 231 with the 2 ⁇ 2 OCL structure is the same as the effective refractive index of the on-chip microlenses 232 with the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • (Tenth example of structure) 45 to 48 are plan views showing a tenth example of the structure to which the present disclosure is applied.
  • the structure shown in the planar layout of FIG. 45 is different from the structure shown in the planar layout of FIG. Phase difference information is obtained from pixels surrounded by pixels.
  • R pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 1 OCL structure
  • R pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the on-chip microlens 234 is arranged for the 2 ⁇ 1 R pixels (2 pixels) in which the R color filters 221-R6 and R10 are arranged, forming a 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • an on-chip microlens 234 is arranged for the 2 ⁇ 1 R pixel (2 pixels) where the R color filters 221-7 and R11 are arranged, forming a 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • An on-chip microlens 232 is arranged for each of the R pixels (12 pixels) in which the R color filters 221-R1 to R5, R8, R9, R12 to R16 are arranged, forming a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 1 OCL structure, and pixels adjacent to pixels of different colors have a 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 1 OCL structure, and two 2 pixels arranged side by side in the row direction.
  • a pixel with a ⁇ 1 OCL structure is made available as a phase difference pixel.
  • pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 1 OCL structure, but as shown in the planar layout of FIG. A ⁇ 2 OCL structure may be used.
  • FIG. 46 two 1 ⁇ 2 OCL structure pixels arranged side by side in the column direction can be used as phase difference pixels.
  • either a 2.times.1 OCL structure or a 1.times.2 OCL structure is adopted for each pixel portion 200 of each color, and the 2.times.1 OCL structure and the 1.times.2 OCL structure are adopted.
  • a combined structure is also possible.
  • the central four pixels of the R pixel portion and the B pixel portion have a 1 ⁇ 2 OCL structure, while the central four pixels of the Gr pixel portion and the Gb pixel portion have a 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • the central four pixels of the R pixel portion and the B pixel portion have a 2 ⁇ 1 OCL structure
  • the central four pixels of the Gr pixel portion and the Gb pixel portion have a 1 ⁇ 2 OCL structure.
  • the color of the color filter 221 can be changed between the phase difference pixels for acquiring the phase difference information and the other pixels. At that time, by combining the color filters 221 corresponding to red (R), green (G), and blue (B) with the color filters 221 corresponding to other colors, color reproducibility can be ensured. .
  • color filters 221 corresponding to red (R), green (G), and blue (B) with the color filters 221 corresponding to other colors, color reproducibility can be ensured.
  • other colors for example, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), white (W), emerald (E), wide green, and other green colors can be used to increase the sensitivity. can be improved.
  • Example 1 As shown in the planar layout of FIG. 49, in the pixel section 200, when four pixels in the central portion having a 2 ⁇ 2 OCL structure are used as phase difference pixels, four pixels with a 2 ⁇ 2 OCL structure and a 1 ⁇ 1 OCL structure around them are used. 12 pixels, the color of the color filter 221 can be changed.
  • the Y color filter 221 is arranged in the four pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, and the 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure are arranged around them.
  • a G color filter 221 is arranged in the pixel.
  • M color filters 221 are arranged in 4 pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, and R color filters 221 are arranged in the surrounding 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • C color filters 221 are arranged in 4 pixels of 2 ⁇ 2 OCL structure, and B color filters 221 are arranged in the surrounding 12 pixels of 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • Example 2 As shown in the planar layout of FIG. 50, in the pixel section 200, four pixels in the central portion having a 2 ⁇ 2 OCL structure, two pixels in the upper and lower portions of the 1 ⁇ 2 OCL structure, and two pixels in the left and right portions thereof.
  • the color filter 221 is composed of 12 pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, the 1 ⁇ 2 OCL structure, and the 2 ⁇ 1 OCL structure, and the other 4 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure. can change the color of
  • the Y color filters 221 are arranged in 12 pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, the 1 ⁇ 2 OCL structure, and the 2 ⁇ 1 OCL structure.
  • a G color filter 221 is arranged for four pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • M color filters 221 are arranged in 12 pixels of 2 ⁇ 2 OCL structure, 1 ⁇ 2 OCL structure, and 2 ⁇ 1 OCL structure, and R color filters are arranged in 4 pixels of 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • a filter 221 is arranged.
  • C color filters 221 are arranged in 12 pixels of 2 ⁇ 2 OCL structure, 1 ⁇ 2 OCL structure, and 2 ⁇ 1 OCL structure, and B color filters 221 are arranged in 4 pixels of 1 ⁇ 1 OCL structure. are placed.
  • Example 3 As shown in the planar layout of FIG. 51, in the pixel section 200, when four pixels in the central portion having a 2 ⁇ 2 OCL structure are used as phase difference pixels, four pixels with a 2 ⁇ 2 OCL structure and a 1 ⁇ 1 OCL structure around them are used. 12 pixels, the color of the color filter 221 can be changed.
  • the G color filters 221 of green color are arranged in the four pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, and the surrounding 1 A G color filter 221 is arranged for 12 pixels of the ⁇ 1 OCL structure.
  • the upper right pixel portion 200 four pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure are W pixels without color filters, and the surrounding 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure are provided with R color filters 221.
  • the lower left pixel section 200 4 pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure are W pixels without color filters, and B color filters 221 are arranged on the surrounding 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • Example 4 As shown in the planar layout of FIG. 52, in the pixel section 200, when four pixels in the central portion having a 2 ⁇ 2 OCL structure are used as phase difference pixels, four pixels with a 2 ⁇ 2 OCL structure and a 1 ⁇ 1 OCL structure around them are used. 12 pixels, the color of the color filter 221 can be changed.
  • four pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure are W pixels without color filters.
  • G color filters 221 are arranged in 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • R color filter 221 is arranged for 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • B color filters 221 are arranged in 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • Example 5 As shown in the planar layout of FIG. 53, in the pixel section 200, four pixels in the central portion having a 2 ⁇ 2 OCL structure, or two pixels in the upper and lower portions of the 1 ⁇ 2 OCL structure, and two pixels in the left and right portions thereof.
  • 12 pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, the 1 ⁇ 2 OCL structure, and the 2 ⁇ 1 OCL structure, and the other 4 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure are used for color filters. 221 color can be changed.
  • four pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure are W pixels without color filters, and E color filters 221 are arranged for eight pixels of the 1 ⁇ 2 OCL structure and the 2 ⁇ 1 OCL structure. be.
  • G color filters 221 are arranged in four pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • an R color filter 221 is arranged for four pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • B color filters 221 are arranged in four pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • Example 6 As shown in the planar layout of FIG. 54, in the pixel section 200, when four pixels in the central portion having a 2 ⁇ 2 OCL structure are used as phase difference pixels, four pixels with a 2 ⁇ 2 OCL structure and a 1 ⁇ 1 OCL structure around them are used. 12 pixels, the color of the color filter 221 can be changed.
  • the G color filter 221 is arranged in the four pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, and the surrounding 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure are arranged. , a C color filter 221 is arranged.
  • B color filters 221 are arranged in 4 pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, and M color filters 221 are arranged in the surrounding 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • R color filters 221 are arranged in 4 pixels of 2 ⁇ 2 OCL structure, and Y color filters 221 are arranged in the surrounding 12 pixels of 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the G color filter 221 is arranged in the four pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, and the surrounding 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure are arranged. , a C color filter 221 is arranged.
  • B color filters 221 are arranged in 4 pixels of the 2 ⁇ 2 OCL structure, and G color filters 221 are arranged in the surrounding 12 pixels of the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • R color filters 221 are arranged in 4 pixels of 2 ⁇ 2 OCL structure, and Y color filters 221 are arranged in the surrounding 12 pixels of 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the eleventh example of the structure by changing the color of the color filter 221 between the phase difference pixels for acquiring the phase difference information and the other pixels, for example, color reproducibility is ensured. or to improve sensitivity.
  • the pixel unit 200 of each color has a structure composed of 4 ⁇ 4 pixels corresponding to a 4 ⁇ 4 array of color filters of the same color. It can be applied to the pixel unit 200 composed of n ⁇ n pixels corresponding to color filters in an n ⁇ n arrangement (n is an integer of 2 or more). That is, in the present disclosure, the pixel unit 200 of each color is made up of n ⁇ n pixels corresponding to the same-color n ⁇ n array of color filters, and the pixel unit 200 of each color is surrounded by pixels of the same color.
  • the structure for arranging the on-chip microlenses is made different between the pixels with different colors and the pixels adjacent to the pixels with different colors.
  • any one of the first to fourteenth examples of the structure in the first embodiment may be combined with any other structure. do not have. Also, any one of the first to eleventh examples of the structure in the second embodiment may be combined with any other structure.
  • the solid-state imaging device 10 is a CMOS-type solid-state imaging device, and has an upper layer (back side) on the side opposite to a wiring layer side (front side) formed in a lower layer when viewed from a silicon substrate on which a photoelectric conversion region is formed. It can be a back-illuminated structure in which light is incident from the substrate. Note that the solid-state imaging device 10 may have a surface irradiation type structure in which the light incident side is the wiring layer side (surface side).
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • CCD Charge Coupled Device
  • FIG. 56 is a block diagram showing a configuration example of an electronic device equipped with a photodetector to which the present disclosure is applied.
  • an electronic device 1000 includes an optical system 1011 including a lens group, a photodetector 1012 having a function and structure corresponding to the solid-state imaging device 10 of FIG. ) 1013.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a frame memory 1014 In the electronic device 1000, in addition to the imaging system, a CPU (Central Processing Unit) 1010, a frame memory 1014, a display 1015, an operation system 1016, an auxiliary memory 1017, a communication I/F 1018, and a power supply system 1019 are connected via a bus 1020. It becomes the composition connected mutually.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a CPU 1010 controls the operation of each part of the electronic device 1000 .
  • the optical system 1011 takes in incident light (image light) from a subject and forms an image on the photodetection surface of the photodetection element 1012 .
  • the photodetector 1012 converts the amount of incident light imaged on the photodetection surface by the optical system 1011 into an electric signal for each pixel and outputs the electric signal as a pixel signal.
  • the DSP 1013 performs predetermined signal processing on the signal output from the photodetector 1012 .
  • the frame memory 1014 temporarily records image data of still images or moving images captured by the imaging system.
  • a display 1015 is a liquid crystal display or an organic EL display, and displays still images or moving images captured by the imaging system.
  • the operation system 1016 issues operation commands for various functions of the electronic device 1000 according to user's operations.
  • the auxiliary memory 1017 is a storage medium including semiconductor memory such as flash memory, and records image data of still images or moving images captured by the imaging system.
  • the communication I/F 1018 has a communication module compatible with a predetermined communication method, and transmits image data of still images or moving images captured by the imaging system to other devices via a network.
  • the power supply system 1019 appropriately supplies various types of power as operating power to the CPU 1010, DSP 1013, frame memory 1014, display 1015, operation system 1016, auxiliary memory 1017, and communication I/F 1018.
  • on-chip microlenses may be read as on-chip lenses (OCL).
  • the present disclosure can be configured as follows.
  • a photodetector in which a first on-chip microlens and a second on-chip microlens different from the first on-chip microlens are arranged in at least a part of a pixel portion composed of n ⁇ n pixels.
  • the pixel unit is composed of n ⁇ n pixels corresponding to color filters of the same color in an n ⁇ n array, At least part of the pixel portion has an n ⁇ n OCL structure, which is a structure in which one on-chip microlens is shared by n ⁇ n pixels, The light according to (1) above, wherein another on-chip microlens is arranged in a gap portion which is an area near the on-chip microlens of the n ⁇ n OCL structure and is an area where the on-chip microlens does not exist. detection device.
  • the pixel unit is composed of 4 ⁇ 4 pixels corresponding to a 4 ⁇ 4 array of color filters of the same color, All or part of the pixel portion has a 4 ⁇ 4 OCL structure, which is a structure in which one on-chip microlens is shared by 4 ⁇ 4 pixels,
  • a part of the pixel portion has a 1 ⁇ 1 OCL structure, which is a structure in which one on-chip microlens is arranged in one pixel,
  • the gap portion is a different color gap portion existing between different color pixel portions among the pixel portions having the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure when the 4 ⁇ 4 OCL structure and the 1 ⁇ 1 OCL structure are combined.
  • the photodetector according to (5) wherein another on-chip microlens is arranged in the inter-color gap portion.
  • the photodetector according to (5) wherein all or part of the pixel portions corresponding to a specific color among the pixel portions have the 4 ⁇ 4 OCL structure.
  • All or part of the pixel portion in which the color filter that transmits the wavelength corresponding to blue (B) is arranged has the 4 ⁇ 4 OCL structure.
  • the pixel unit is composed of n ⁇ n pixels corresponding to color filters of the same color in an n ⁇ n array, The photodetector according to (1), wherein in the pixel portion, a pixel surrounded by pixels of the same color and a pixel adjacent to a pixel of a different color have different on-chip microlens structures.
  • the pixel unit is composed of 4 ⁇ 4 pixels corresponding to a 4 ⁇ 4 array of color filters of the same color, In the pixel portion, pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, which is a structure in which 2 ⁇ 2 pixels share one on-chip microlens, and pixels adjacent to pixels of different colors are formed into one on-chip micro lens.
  • the photodetector according to (16) above which has a 1 ⁇ 1 OCL structure in which a chip microlens is arranged in one pixel.
  • the width of the separating portion separating the periphery of the 2 ⁇ 2 array color filters corresponding to the 2 ⁇ 2 OCL structure is the width of the separating portion separating the periphery of the 1 ⁇ 1 array color filters corresponding to the 1 ⁇ 1 OCL structure.
  • the color filter is at least one of a color filter transmitting a wavelength corresponding to red (R), a color filter transmitting a wavelength corresponding to green (G), and a color filter transmitting a wavelength corresponding to blue (B).
  • the color filter is at least one of a color filter transmitting a wavelength corresponding to cyan (C), a color filter transmitting a wavelength corresponding to magenta (M), and a color filter transmitting a wavelength corresponding to yellow (Y).
  • the photodetector according to any one of (17) to (20) above.
  • the photodetector according to any one of (17) to (21), wherein at least part of the pixel section is a phase difference pixel section that acquires phase difference information.
  • the pixel unit is composed of 4 ⁇ 4 pixels corresponding to a 4 ⁇ 4 array of color filters of the same color, In the pixel portion, pixels surrounded by pixels of the same color have a 2 ⁇ 2 OCL structure, which is a structure in which 2 ⁇ 2 pixels share one on-chip microlens, and pixels adjacent to pixels of different colors are formed into one on-chip micro lens.
  • 1 ⁇ 1 OCL structure which is a structure in which a chip microlens is arranged in one pixel
  • 1 ⁇ 2 OCL structure which is a structure in which one on-chip microlens is shared by 1 ⁇ 2 pixels, or one on-chip microlens is 2 ⁇ 1
  • the photodetector according to (16) above which has a 2 ⁇ 1 OCL structure, which is a structure shared by pixels.
  • the pixel unit is composed of 4 ⁇ 4 pixels corresponding to a 4 ⁇ 4 array of color filters of the same color, In the pixel portion, a 1 ⁇ 2 OCL structure in which pixels surrounded by pixels of the same color share one on-chip microlens with 1 ⁇ 2 pixels, or one on-chip microlens with 2 ⁇ 1 pixels.
  • the photodetector according to (16) above has a 2 ⁇ 1 OCL structure, which is a shared structure, and a 1 ⁇ 1 OCL structure, which is a structure in which one on-chip microlens is arranged in one pixel for a pixel adjacent to a pixel of a different color.
  • Device. (25) The structure of at least one of the on-chip microlenses, the color filters, and the separation section separating the color filters is different for each of the pixel sections in at least one of position and size.
  • (26) a plurality of pixels each having a photoelectric conversion region; and an on-chip microlens arranged with respect to the pixel,
  • a photodetector in which a first on-chip microlens and a second on-chip microlens different from the first on-chip microlens are arranged in at least a part of a pixel portion composed of n ⁇ n pixels.
  • 10 solid-state imaging device 100 pixels, 110 phase difference pixels, 111 silicon substrate, 112 pixel separation section, 121 color filter, 122 CF separation section, 131, 132, 133, 134 on-chip microlens, 141, 143, 144 on-chip Micro lens, 142 Inner lens, 200 Pixel part, 211 Silicon substrate, 212 Pixel separation part, 221 Color filter, 222 CF separation part, 231, 232, 233, 234, 235 On-chip micro lens, 1000 Electronic device, 1012 Photodetector element

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Abstract

本開示は、性能をより向上させることができるようにする光検出装置及び電子機器に関する。 それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、画素に対して配置したオンチップマイクロレンズとを備え、ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される光検出装置が提供される。本開示は、例えば、CMOS型の固体撮像装置に適用することができる。

Description

光検出装置及び電子機器
　本開示は、光検出装置及び電子機器に関し、特に、性能をより向上させることができるようにした光検出装置及び電子機器に関する。
　固体撮像装置において、１つのオンチップマイクロレンズ(以下、OCLとも呼ぶ)を同色の複数画素で共有する構造が知られている(例えば特許文献１参照)。
米国特許出願公開第2021/0144315号明細書
　しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、１つのオンチップマイクロレンズを同色の複数画素で共有する構造を用いる際に、十分な性能を得ることができないおそれがあり、性能をより向上させることが求められる。
　本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、性能をより向上させることができるようにするものである。
　本開示の一側面の光検出装置は、それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、画素に対して配置したオンチップマイクロレンズとを備え、ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、前記第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される光検出装置である。
　本開示の一側面の電子機器は、それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、画素に対して配置したオンチップマイクロレンズとを備え、ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、前記第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される光検出装置を搭載した電子機器である。
　本開示の一側面の光検出装置、及び電子機器においては、それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、画素に対して配置したオンチップマイクロレンズとが設けられ、ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、前記第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される。
　なお、本開示の一側面の光検出装置は、独立した装置であってもよいし、１つの装置を構成している内部ブロックであってもよい。
本開示を適用した固体撮像装置の構成例を示す図である。 本開示を適用した構造の第１の例を示す平面図である。 図２の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第２の例を示す平面図である。 図４の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第３の例を示す平面図である。 図６の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第４の例を示す平面図である。 図８の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第５の例を示す平面図である。 図１０の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第６の例を示す平面図である。 図１２の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第７の例を示す平面図である。 図１４の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第８の例を示す平面図である。 図１６の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第９の例を示す平面図である。 図１８の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第１０の例を示す平面図である。 図２０の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 図２２の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第１２の例を示す平面図である。 図２４の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第１３の例を示す平面図である。 図２６の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造の第１４の例を示す平面図である。 図２８の平面レイアウトに対応した断面図である。 本開示を適用した構造を形成する工程を含む製造方法の例を示す図である。 図３０の断面図に対応した平面レイアウトを示す図である。 本開示を適用した構造の第１の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の効果を説明するための断面図である。 本開示を適用した構造の効果を説明するための断面図である。 オンチップマイクロレンズの構造の例を示す断面図である。 CF分離部の構造の例を示す断面図である。 本開示を適用した構造の第２の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第３の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第４の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第５の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第６の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第７の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第８の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第９の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１０の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１０の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１０の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１０の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。 本開示を適用した光検出装置を搭載した電子機器の構成例を示すブロック図である。
（固体撮像装置の構成）
　図１は、本開示を適用した固体撮像装置の構成例を示す図である。
　図１において、固体撮像装置１０は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型のイメージセンサである。固体撮像装置１０は、本開示を適用した光検出装置の一例である。固体撮像装置１０は、画素アレイ部２１、垂直駆動部２２、信号処理部２３、水平駆動部２４、出力部２５、及び制御部２６から構成される。
　画素アレイ部２１は、シリコン(Si)からなる基板上に２次元状に配列された複数の画素１００を有する。画素１００は、フォトダイオード(PD)からなる光電変換領域を有する。
　画素アレイ部２１には、２次元状に配列された複数の画素１００に対し、行ごとに画素駆動線４１が形成されて垂直駆動部２２に接続され、列ごとに垂直信号線４２が形成されて信号処理部２３に接続される。
　垂直駆動部２２は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等により構成され、画素アレイ部２１に配列された各画素１００を駆動する。垂直駆動部２２によって選択走査された画素１００から出力される画素信号は、垂直信号線４２を通じて信号処理部２３に供給される。
　信号処理部２３は、画素アレイ部２１の画素列ごとに、選択行の各画素１００から垂直信号線４２を通じて出力される画素信号に対して所定の信号処理を行う。信号処理としては、例えば、読み出し処理やノイズ除去処理などの処理が行われる。
　水平駆動部２４は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等により構成され、信号処理部２３の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。水平駆動部２４による選択走査により、信号処理部２３で信号処理された画素信号が水平信号線５１を通じて出力部２５に出力される。
　出力部２５は、信号処理部２３の各々から水平信号線５１を通じて順次入力される画素信号に対して所定の信号処理を行い、その結果得られる信号を出力する。
　制御部２６は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等によって構成され、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号に基づき、垂直駆動部２２、信号処理部２３、及び水平駆動部２４などの駆動制御を行う。
＜１．第１の実施の形態＞
　次に、図２乃至図３１を参照して、固体撮像装置１０において、画素アレイ部２１に２次元状に配列される画素１００を含む構造の例(第１の実施の形態)を説明する。
（構造の第１の例）
　図２は、本開示を適用した構造の第１の例を示す平面図である。図３は、図２の平面レイアウトにおけるＡ１－Ａ１'断面を示す断面図である。
　図２においては、行方向と列方向に配された四角のそれぞれが画素１００を表しており、各画素１００に対して、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)に対応したカラーフィルタ１２１が配置されている。
　図２においては、説明の都合上、画素１００に配置されたカラーフィルタ１２１に対応した領域に、カラーフィルタ１２１の色を表す「Ｒ」、「Ｇｒ」、「Ｇｂ」、「Ｂ」の略語と各領域を識別する番号とを組み合わせた識別情報を記載している。図３においても、カラーフィルタ１２１に対応した領域に、色を表す略語と番号とを組み合わせた識別情報を記載している。
　赤(Ｒ)に対応した波長を透過させるＲカラーフィルタ１２１－Ｒ１乃至Ｒ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｒ画素として構成される。緑(Ｇ)に対応した波長を透過させるＧカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１乃至Ｇｒ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｇｒ画素として構成される。Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１乃至Ｇｂ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｇｂ画素として構成される。青(Ｂ)に対応した波長を透過させるＢカラーフィルタ１２１－Ｂ１乃至Ｂ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｂ画素として構成される。
　図２において、画素部２００は、同色のカラーフィルタ１２１が配置された４×４の１６個の画素１００から構成される。具体的には、４×４のＲ画素によりＲ画素部が構成される。４×４のＧｒ画素によりＧｒ画素部が構成され、４×４のＧｂ画素によりＧｂ画素部が構成される。４×４のＢ画素によりＢ画素部が構成される。
　画素アレイ部２１においては、Ｒ画素部と、Ｇｒ画素部と、Ｇｂ画素部と、Ｂ画素部とが、規則的に配列されてベイヤー配列となっている。ベイヤー配列とは、Ｇ画素が市松状に配され、残った部分に、Ｒ画素とＢ画素とが一列ごとに交互に配される配列パターンである。画素アレイ部２１に対しては、図２に示した配列パターンが繰り返して配置される。
　Ｒ画素部を構成する４×４のＲ画素に対しては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１が配置されている。同様に、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部についても、各色の画素部２００を構成する４×４の１６画素に対し、１つのオンチップマイクロレンズ１３１が配置されている。第１の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ１３１を４×４の画素１００(のカラーフィルタ１２１)で共有した構造を、４×４OCL構造とも呼ぶ。４×４OCL構造の画素部２００は、被写体光に応じた撮像画像を生成するための信号を生成する画素部(通常の画素部)として構成されてもよいし、あるいは位相差検出を行うための信号を生成する画素部(位相差画素部)として構成されてもよい。
　ここで、図２において、ベイヤー配列で配置された画素部２００のうち、隣接する４つの画素部２００であるＲ画素部、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部に注目したとき、各色の画素部２００に配置されたオンチップマイクロレンズ１３１の領域が存在しない領域であるギャップ部が存在している。ギャップ部とは、オンチップマイクロレンズ１３１の近傍の領域であって、オンチップマイクロレンズ１３１が存在しない領域である。ギャップ部にある画素１００は感度が低下する。
　図２においては、４つのオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１４１が配置されるようにする。これにより、ギャップ部にある画素１００の感度の低下を抑制することができる。
　具体的には、図２の平面図において、中央部の４つの画素部２００に注目したとき、Ｂカラーフィルタ１２１－Ｂ１６を配置したＢ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１３を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ４を配置したＧｒ画素と、Ｒカラーフィルタ１２１－Ｒ１を配置したＲ画素の４画素は、ギャップ部に存在している。そのため、図２の平面図では、これらの２×２の４画素に対し、１つのオンチップマイクロレンズ１４１を配置している。第１の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ１４１を２×２の画素１００(のカラーフィルタ１２１)で共有した構造を、２×２OCL構造とも呼ぶ。
　図３の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。また、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１３を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ４を配置したＧｒ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１３とＧカラーフィルタ１２１－Ｇｒ４上には、オンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。
　このように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部は、４×４OCL構造となるが、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１３を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ４を配置したＧｒ画素は、ギャップ部に存在しているため、それらのＧ画素は、２×２OCL構造になっている。
　図３において、画素１００は、シリコン基板１１１に形成された光電変換領域を有する。画素１００は、隣接する他の画素と画素分離部１１２により分離される。画素分離部１１２は、例えばDTI(Deep Trench Isolation)である素子分離構造からなる。また、同色の４×４配列のカラーフィルタ１２１は、４×４の１６画素からなる画素部２００に対応して配置されるが、隣接する他のカラーフィルタとCF分離部１２２により分離される。シリコン基板１１１の上面には、反射防止膜１１３が形成される。
　以上のように、構造の第１の例では、ベイヤー配列で配置された各色の画素部２００に対して４×４OCLを配置するに際して、４つの画素部２００ごとにその中央部に存在するギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。
　なお、構造の第１の例においては、ギャップ部に２×２OCLを配置した構造を示したが、ギャップ部に配置されるオンチップマイクロレンズの構造は、２×２OCL構造に限定されるものではない。
（構造の第２の例）
　図４は、本開示を適用した構造の第２の例を示す平面図である。図５は、図４の平面レイアウトにおけるＡ２－Ａ２'断面を示す断面図である。図４，図５において、図２，図３と対応する部分には同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。以降の図面においても、同一の符号の部分の説明は適宜省略する。
　図４の平面レイアウトで示した構造は、図２の平面レイアウトに示した構造と比べて、４×４OCLのギャップ部に、オンチップマイクロレンズ１４１の代わりに、インナーレンズ１４２を配置している。図４においては、隣接する４つの画素部２００のそれぞれに配置されたオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのインナーレンズ１４２を配置している。
　図５の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。また、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１３を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ４を配置したＧｒ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１３とＧカラーフィルタ１２１－Ｇｒ４上には、インナーレンズ１４２が配置されている。インナーレンズ１４２は、オンチップマイクロレンズ１３１の内部に形成されるオンチップマイクロレンズである。
　以上のように、構造の第２の例では、ベイヤー配列で配置された各色の画素部２００に対して４×４OCLを配置するに際して、４つの画素部２００ごとにその中央部に存在するギャップ部にOCL(インナーレンズ)を配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。
　なお、構造の第２の例においては、ギャップ部にインナーレンズを配置した構造を示したが、ギャップ部に配置されるオンチップマイクロレンズとしては、全てをインナーレンズとする必要はなく、ギャップ部の一部に２×２OCLを配置してもよい。つまり、構造の第１の例と構造の第２の例とを組み合わせた構造としてもよい。
（構造の第３の例）
　図６は、本開示を適用した構造の第３の例を示す平面図である。図７は、図６の平面レイアウトにおけるＡ３－Ａ３'断面を示す断面図である。
　図６の平面レイアウトに示した構造は、図２の平面レイアウトに示した構造と比べて、４×４OCL構造の他に１×１OCL構造を含んでおり、４×４OCL構造と１×１OCL構造を組み合わせた構造となっている。
　図６においては、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の各色の画素部２００がベイヤー配列で配置されているが、各色の画素部２００を構成する４×４の１６画素の全体に対し１つのオンチップマイクロレンズ１３１を配置した領域と、各色の画素部２００を構成する１画素ごとに１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置した領域が含まれている。第１の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を１つの画素１００(のカラーフィルタ１２１)に配置した構造を、１×１OCLとも呼ぶ。
　すなわち、図６の平面図に示した領域を４分割したとき、右上と左下の領域における４つの画素部２００は、４×４OCL構造となる一方で、左上と右下の領域における４つの画素部２００は、１×１OCL構造となる。右上と左下の領域においては、各色の画素部２００に配置されたオンチップマイクロレンズ１３１の領域が存在しない領域であるギャップ部に、１つのオンチップマイクロレンズ１４１を配置して、２×２OCL構造としている。
　図７の断面図に示すように、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。また、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３とＧカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４上には、オンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。
　以上のように、構造の第３の例では、ベイヤー配列で配置された各色の画素部２００に対して４×４OCL構造と１×１OCL構造とを組み合わせた構造とするに際して、４×４OCL構造となる４つの画素部２００ごとにその中央部に存在するギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、カラーフィルタを配置した後にオンチップマイクロレンズを配置するときに、オンチップマイクロレンズが予定していた位置からずれる合わせずれが起きる場合があるが、４×４OCL構造に１×１OCL構造を組み合わせることで、合わせずれが起きても、同色感度差の影響を低減させることができる。
（構造の第４の例）
　図８は、本開示を適用した構造の第４の例を示す平面図である。図９は、図８の平面レイアウトにおけるＡ４－Ａ４'断面を示す断面図である。
　図８の平面レイアウトに示した構造は、図６の平面レイアウトに示した構造と比べて、４×４OCL構造と１×１OCL構造との組み合わせに対し、位相差情報を取得するための位相差画素(PDAF画素)の構造をさらに組み合わせた構造となっている。
　図８においては、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の各色の画素部２００がベイヤー配列で配置されているが、４分割した左上と右下の領域であって、各色の画素部２００を構成する１画素ごとに１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置した領域に、位相差検出方式のオートフォーカス(PDAF：Phase Detection Auto Focus)に用いられる位相差画素１１０が設けられている。図８においては、２つの位相差画素１１０ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３３を配置している。
　すなわち、図８の平面図に示した領域を４分割したとき、右上と左下の領域における４つの画素部２００は、４×４OCL構造となる一方で、左上と右下の領域における４つの画素部２００は、位相差画素１１０を含む１×１OCL構造となる。右上と左下の領域においては、各色の画素部２００に配置されたオンチップマイクロレンズ１３１の領域が存在しない領域であるギャップ部に、１つのオンチップマイクロレンズ１４１を配置して、２×２OCL構造としている。一方で、左上と右下の領域においては、中央部の４画素が位相差画素１１０の構造となり、中央部の４画素を除いた周囲の領域が１×１OCL構造となっている。
　図９の断面図に示すように、Ｇｂ画素部においては、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ１乃至Ｇｂ３を配置したＧｂ画素ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置している。Ｇｂ画素部においては、位相差画素１１０に対し、ペアとなる位相差画素と共有する１つのオンチップマイクロレンズ１３３を配置している。Ｂ画素部においては、Ｂカラーフィルタ１２１－Ｂ２乃至Ｂ４を配置したＢ画素ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置している。Ｂ画素部においては、位相差画素１１０に対し、ペアとなる位相差画素と共有する１つのオンチップマイクロレンズ１３３を配置している。
　以上のように、構造の第４の例では、ベイヤー配列で配置された各色の画素部２００に対して４×４OCL構造と１×１OCL構造とPDAF構造とを組み合わせた構造とするに際して、４×４OCL構造となる４つの画素部２００ごとにその中央部に存在するギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。
　また、４×４OCL構造の画素部２００から位相差情報を取得する場合に、何らかの不具合があって位相差情報が取得できないときでも、位相差画素１１０で取得された位相差情報を用いることができる。また、構造の第３の例と同様に、４×４OCL構造に１×１OCL構造を組み合わせることで、オンチップマイクロレンズが予定していた位置からずれる合わせずれが起きても、同色感度差の影響を低減させることができる。
（構造の第５の例）
　図１０は、本開示を適用した構造の第５の例を示す平面図である。図１１は、図１０の平面レイアウトにおけるＡ５－Ａ５'断面を示す断面図である。
　図１０の平面レイアウトに示した構造は、図６の平面レイアウトに示した構造と比べて、４×４OCLのギャップ部に、オンチップマイクロレンズ１４１の代わりに、インナーレンズ１４２を配置している。
　図１０においては、４×４OCL構造と１×１OCL構造のうち、４×４OCL構造において、隣接する４つの画素部２００のそれぞれに配置されたオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのインナーレンズ１４２を配置している。
　図１１の断面図に示すように、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。また、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３とＧカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４上には、インナーレンズ１４２が配置されている。
　以上のように、構造の第５の例では、ベイヤー配列で配置された各色の画素部２００に対して４×４OCL構造と１×１OCL構造とを組み合わせた構造とするに際して、４×４OCL構造となる４つの画素部２００ごとにその中央部に存在するギャップ部にOCL(インナーレンズ)を配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、構造の第３の例と同様に、４×４OCL構造に１×１OCL構造を組み合わせることで、オンチップマイクロレンズが予定していた位置からずれる合わせずれが起きても、同色感度差の影響を低減させることができる。
（構造の第６の例）
　図１２は、本開示を適用した構造の第６の例を示す平面図である。図１３は、図１２の平面レイアウトにおけるＡ６－Ａ６'断面を示す断面図である。
　図１２の平面レイアウトに示した構造は、図１０の平面レイアウトに示した構造と比べて、異色の画素部２００(の画素１００)の間に存在するギャップ部(異色間ギャップ部)に、オンチップマイクロレンズ１４３をさらに配置している。
　図１２においては、４×４OCL構造と１×１OCL構造のうち、４×４OCL構造において、隣接する４つの画素部２００のそれぞれに配置されたオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのインナーレンズ１４２を配置している。また、４×４OCL構造の画素部２００のうち、異色の画素部２００(の画素１００)の間に存在するギャップ部である異色間ギャップ部に、１つのオンチップマイクロレンズ１４３を配置している。
　図１３の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。Ｇｂ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４上にインナーレンズ１４２が配置されている。また、Ｇｒ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３上にインナーレンズ１４２が配置されている。
　以上のように、構造の第６の例では、ベイヤー配列で配置された各色の画素部２００に対して４×４OCL構造と１×１OCL構造とを組み合わせた構造とするに際して、４×４OCL構造となる４つの画素部２００ごとにその中央部に存在するギャップ部にOCL(インナーレンズ)を配置するとともに、異色間ギャップ部にOCL(オンチップマイクロレンズ１４３)を配置することで、それらのギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、構造の第３の例と同様に、４×４OCL構造に１×１OCL構造を組み合わせることで、オンチップマイクロレンズが予定していた位置からずれる合わせずれが起きても、同色感度差の影響を低減させることができる。
　なお、構造の第６の例においては、ギャップ部にOCL(インナーレンズ)を配置した構造を示したが、当該ギャップ部を２×２OCL構造としてもよい。
（構造の第７の例）
　図１４は、本開示を適用した構造の第７の例を示す平面図である。図１５は、図１４の平面レイアウトにおけるＡ７－Ａ７'断面を示す断面図である。
　図１４の平面レイアウトに示した構造は、図６の平面レイアウトに示した構造と同様に、４×４OCL構造と１×１OCL構造を組み合わせた構造であって、４×４OCLのギャップ部が２×２OCL構造となっているが、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部は４×４OCL構造となる一方で、Ｒ画素部とＢ画素部は１×１OCL構造となる点で異なっている。
　図１４においては、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の各色の画素部２００がベイヤー配列で配置されているが、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部を構成する４×４の１６画素の全体に対し１つのオンチップマイクロレンズ１３１が配置され、Ｒ画素部とＢ画素部を構成する１画素ごとに１つのオンチップマイクロレンズ１３２が配置されている。
　また、図１４の平面図で示した領域を４分割したとき、各領域においては、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部に配置された２つのオンチップマイクロレンズ１３１のギャップ部に、１つのオンチップマイクロレンズ１４１を配置して、２×２OCL構造としている。２×２OCL構造を実現するために、Ｒ画素部とＢ画素部の一部の画素は、１×１OCL構造ではなく、２×２OCL構造となる。具体的には、Ｒ画素部とＢ画素部において、Ｒカラーフィルタ１２１－Ｒ１６を配置したＲ画素と、Ｂカラーフィルタ１２１－Ｂ１を配置したＢ画素は、２×２OCL構造となる。
　図１５の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。また、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４とＧカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３上には、オンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。
　以上のように、構造の第７の例では、ベイヤー配列で配置されたＧｒ画素部とＧｂ画素部を４×４OCL構造とし、Ｒ画素部とＢ画素部を１×１OCL構造とするに際して、４×４OCLのギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部を４×４OCL構造とすることで、Ｇｒ画素とＧｂ画素の感度を向上させることができる。４×４OCL構造のＧｒ画素部とＧｂ画素部の少なくとも一方を位相差画素部とすることで、当該位相差画素部から位相差情報を取得することができる。
　なお、構造の第７の例においては、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部の全てを４×４OCL構造とした構造を示したが、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部の一部を４×４OCL構造とし、残りのＧｒ画素部とＧｂ画素部を１×１OCL構造としてもよい。
（構造の第８の例）
　図１６は、本開示を適用した構造の第８の例を示す平面図である。図１７は、図１６の平面レイアウトにおけるＡ８－Ａ８'断面を示す断面図である。
　図１６の平面レイアウトに示した構造は、図１４の平面レイアウトに示した構造と比べて、オンチップマイクロレンズ１４１の代わりに、インナーレンズ１４２を配置している。
　図１６においては、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部のそれぞれに配置されたオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのインナーレンズ１４２を配置している。
　図１７の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。Ｇｂ画素部とＧｒ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４とＧカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３上には、インナーレンズ１４２が配置されている。
　以上のように、構造の第８の例では、ベイヤー配列で配置されたＧｒ画素部とＧｂ画素部を４×４OCL構造とし、Ｒ画素部とＢ画素部を１×１OCL構造とするに際して、４×４OCLのギャップ部にOCL(インナーレンズ)を配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部を４×４OCL構造とすることで、Ｇｒ画素とＧｂ画素の感度を向上させることができる。４×４OCL構造のＧｒ画素部とＧｂ画素部の少なくとも一方を位相差画素部とすることで、当該位相差画素部から位相差情報を取得することができる。
　なお、構造の第８の例においては、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部の全てを４×４OCL構造とした構造を示したが、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部の一部を４×４OCL構造とし、残りのＧｒ画素部とＧｂ画素部を１×１OCL構造としてもよい。
（構造の第９の例）
　図１８は、本開示を適用した構造の第９の例を示す平面図である。図１９は、図１８の平面レイアウトにおけるＡ９－Ａ９'断面を示す断面図である。
　図１８の平面レイアウトに示した構造は、図６の平面レイアウトに示した構造と同様に、４×４OCL構造と１×１OCL構造を組み合わせた構造であって、４×４OCLのギャップ部が２×２OCL構造となっているが、Ｒ画素部は４×４OCL構造となる一方で、Ｇ画素部とＢ画素部は１×１OCL構造となる点で異なっている。
　図１８においては、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の各色の画素部２００がベイヤー配列で配置されているが、Ｒ画素部を構成する４×４の１６画素の全体に対し１つのオンチップマイクロレンズ１３１が配置され、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部とＢ画素部を構成する１画素ごとに１つのオンチップマイクロレンズ１３２が配置されている。
　また、図１８の平面図で示した領域を４分割したとき、各領域においては、Ｒ画素部に配置された１つのオンチップマイクロレンズ１３１のギャップ部に、１つのオンチップマイクロレンズ１４１を配置して、２×２OCL構造としている。２×２OCL構造を実現するために、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部とＢ画素部の一部の画素は、１×１OCL構造ではなく、２×２OCL構造となる。具体的には、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部とＢ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３，Ｇｂ４を配置したＧｒ画素とＧｂ画素と、Ｂカラーフィルタ１２１－Ｂ１を配置したＢ画素は、２×２OCL構造となる。
　図１９の断面図に示すように、Ｇｂ画素部においては、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ７，Ｇｂ１０，Ｇｂ１３を配置したＧｂ画素ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置している。Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素は、２×２OCL構造となるので、オンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。Ｇｒ画素部においては、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ４，Ｇｒ７，Ｇｒ１０を配置したＧｒ画素ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置している。Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素は、２×２OCL構造となるので、オンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。
　以上のように、構造の第９の例では、ベイヤー配列で配置されたＲ画素部を４×４OCL構造とし、Ｇ画素部とＢ画素部を１×１OCL構造とするに際して、４×４OCLのギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、Ｒ画素部を４×４OCL構造とすることで、Ｒ画素の感度を向上させることができる。４×４OCL構造のＲ画素部を位相差画素部とすることで、位相差情報を取得することができる。
　なお、構造の第９の例においては、Ｒ画素部の全てを４×４OCL構造とした構造を示したが、Ｒ画素部の一部を４×４OCL構造とし、残りのＲ画素部を１×１OCL構造としてもよい。
（構造の第１０の例）
　図２０は、本開示を適用した構造の第１０の例を示す平面図である。図２１は、図２０の平面レイアウトにおけるＡ１０－Ａ１０'断面を示す断面図である。
　図２０の平面レイアウトに示した構造は、図１８の平面レイアウトに示した構造と比べて、オンチップマイクロレンズ１４１の代わりに、インナーレンズ１４２を配置している。
　図２０においては、Ｒ画素部に配置された１つのオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのインナーレンズ１４２を配置している。
　図２１の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、Ｇカラーフィルタ１２１を配置したＧｂ画素とＧｒ画素ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置している。ただし、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素には、インナーレンズ１４２が配置されている。
　以上のように、構造の第１０の例では、ベイヤー配列で配置されたＲ画素部を４×４OCL構造とし、Ｇ画素部とＢ画素部を１×１OCL構造とするに際して、４×４OCLのギャップ部にOCL(インナーレンズ)を配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、Ｒ画素部を４×４OCL構造とすることで、Ｒ画素の感度を向上させることができる。４×４OCL構造のＲ画素部を位相差画素部とすることで、位相差情報を取得することができる。
　なお、構造の第１０の例においては、Ｒ画素部の全てを４×４OCL構造とした構造を示したが、Ｒ画素部の一部を４×４OCL構造とし、残りのＲ画素部を１×１OCL構造としてもよい。
（構造の第１１の例）
　図２２は、本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。図２３は、図２２の平面レイアウトにおけるＡ１１－Ａ１１'断面を示す断面図である。
　図２２の平面レイアウトに示した構造は、図６の平面レイアウトに示した構造と同様に、４×４OCL構造と１×１OCL構造を組み合わせた構造であって、４×４OCLのギャップ部が２×２OCL構造となっているが、Ｂ画素部は４×４OCL構造となる一方で、Ｒ画素部とＧ画素部は１×１OCL構造となる点で異なっている。
　図２２においては、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の各色の画素部２００がベイヤー配列で配置されているが、Ｂ画素部を構成する４×４の１６画素の全体に対し１つのオンチップマイクロレンズ１３１が配置され、Ｒ画素部とＧｒ画素部とＧｂ画素部を構成する１画素ごとに１つのオンチップマイクロレンズ１３２が配置されている。
　また、図２２の平面図で示した領域を４分割したとき、各領域においては、Ｂ画素部に配置された１つのオンチップマイクロレンズ１３１のギャップ部に、１つのオンチップマイクロレンズ１４１を配置して、２×２OCL構造としている。２×２OCL構造を実現するために、Ｒ画素部とＧｒ画素部とＧｂ画素部の一部の画素は、１×１OCL構造ではなく、２×２OCL構造となる。具体的には、Ｒ画素部とＧｒ画素部とＧｂ画素部において、Ｒカラーフィルタ１２１－Ｒ１６を配置したＲ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３，Ｇｂ４を配置したＧｒ画素とＧｂ画素は、２×２OCL構造となる。
　図２３の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、Ｇカラーフィルタ１２１を配置したＧｂ画素とＧｒ画素ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置している。ただし、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素は、２×２OCL構造となるので、オンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。
　以上のように、構造の第１１の例では、ベイヤー配列で配置されたＢ画素部を４×４OCL構造とし、Ｒ画素部とＧ画素部を１×１OCL構造とするに際して、４×４OCLのギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、Ｂ画素部を４×４OCL構造とすることで、Ｂ画素の感度を向上させることができる。４×４OCL構造のＢ画素部を位相差画素部とすることで、位相差情報を取得することができる。
　なお、構造の第１１の例においては、Ｂ画素部の全てを４×４OCL構造とした構造を示したが、Ｂ画素部の一部を４×４OCL構造とし、残りのＢ画素部を１×１OCL構造としてもよい。
（構造の第１２の例）
　図２４は、本開示を適用した構造の第１２の例を示す平面図である。図２５は、図２４の平面レイアウトにおけるＡ１２－Ａ１２'断面を示す断面図である。
　図２４の平面レイアウトに示した構造は、図２２の平面レイアウトに示した構造と比べて、オンチップマイクロレンズ１４１の代わりに、インナーレンズ１４２を配置している。
　図２４においては、Ｂ画素部に配置された１つのオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのインナーレンズ１４２を配置している。
　図２５の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、Ｇカラーフィルタ１２１を配置したＧｂ画素とＧｒ画素ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１３２を配置している。ただし、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ４を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ１３を配置したＧｒ画素には、インナーレンズ１４２が配置されている。
　以上のように、構造の第１２の例では、ベイヤー配列で配置されたＢ画素部を４×４OCL構造とし、Ｒ画素部とＧ画素部を１×１OCL構造とするに際して、４×４OCLのギャップ部にOCL(インナーレンズ)を配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。また、Ｂ画素部を４×４OCL構造とすることで、Ｂ画素の感度を向上させることができる。４×４OCL構造のＢ画素部を位相差画素部とすることで、位相差情報を取得することができる。
　なお、構造の第１２の例においては、Ｂ画素部の全てを４×４OCL構造とした構造を示したが、Ｂ画素部の一部を４×４OCL構造とし、残りのＢ画素部を１×１OCL構造としてもよい。
（構造の第１３の例）
　図２６は、本開示を適用した構造の第１３の例を示す平面図である。図２７は、図２６の平面レイアウトにおけるＡ１３－Ａ１３'断面を示す断面図である。
　図２６の平面レイアウトに示した構造は、図２の平面レイアウトに示した構造と比べて、各色の画素部２００が４×４OCL構造ではなく、３×３OCL構造となっている。
　図２６においては、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の各色の画素部２００がベイヤー配列で配置されているが、各色の画素部２００を構成する３×３の９画素の全体に対し１つのオンチップマイクロレンズ１３４を配置した構造となる。
　具体的には、Ｒ画素部を構成する３×３のＲ画素に対しては、１つのオンチップマイクロレンズ１３４が配置されている。同様に、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部についても、各色の画素部２００を構成する３×３の９画素に対し、１つのオンチップマイクロレンズ１３４が配置されている。第１の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ１３４を３×３の画素１００(のカラーフィルタ１２１)で共有した構造を、３×３OCL構造とも呼ぶ。
　図２６においては、４つのオンチップマイクロレンズ１３４の近傍のギャップ部ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１４４が配置されるようにする。これにより、ギャップ部にある画素１００の感度の低下を抑制することができる。
　図２７の断面図に示すように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３４がそれぞれ配置されている。また、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ７を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ３を配置したＧｒ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ７とＧカラーフィルタ１２１－Ｇｒ３上には、オンチップマイクロレンズ１４４が配置されている。
　このように、Ｇｂ画素部とＧｒ画素部は、３×３OCL構造となるが、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｂ７を配置したＧｂ画素と、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇｒ３を配置したＧｒ画素は、ギャップ部に存在しているため、それらのＧ画素は、２×２OCL構造になっている。
　以上のように、構造の第１３の例では、ベイヤー配列で配置された各色の画素部２００に対して３×３OCLを配置するに際して、４つの画素部２００ごとにその中央部に存在するギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制している。
　上述した説明では、各色の画素部２００の構造として、３×３OCL構造と４×４OCL構造を例示したが、本開示は、ｎ×ｎOCL構造(ｎは２以上の整数)の画素部２００、すなわち、同色のｎ×ｎ配列のカラーフィルタに対応したｎ×ｎ画素から構成される画素部２００に適用可能である。本開示では、所定の配列パターンで配列された各色の画素部２００の少なくとも一部を、１つのオンチップマイクロレンズをｎ×ｎ画素で共有した構造であるｎ×ｎOCL構造とし、ｎ×ｎOCL構造のオンチップマイクロレンズの近傍のギャップ部に、別のオンチップマイクロレンズを配置することができる。
（構造の第１４の例）
　図２８は、本開示を適用した構造の第１４の例を示す平面図である。図２９は、図２８の平面レイアウトにおけるＡ１４－Ａ１４'断面を示す断面図である。
　図２８の平面図に示した構造は、図２の平面図に示した構造と比べて、シアン(Ｃ)、マゼンタ(Ｍ)、及び黄(Ｙ)に対応したカラーフィルタ１２１を用いた構造となっている。
　図２８においては、説明の都合上、画素１００に配置されたカラーフィルタ１２１に対応した領域に、カラーフィルタ１２１の色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｇ」、「Ｍ」の略語と各領域を識別する番号とを組み合わせた識別情報を記載している。図２９においても、カラーフィルタ１２１に対応した領域に、色を表す略語と番号とを組み合わせた識別情報を記載している。
　黄(Ｙ)に対応した波長を透過させるＹカラーフィルタ１２１－Ｙ１乃至Ｙ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｙ画素として構成される。４×４のＹ画素によりＹ画素部が構成される。シアン(Ｃ)に対応した波長を透過させるＣカラーフィルタ１２１－Ｃ１乃至Ｃ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｃ画素として構成される。４×４のＣ画素によりＣ画素部が構成される。
　緑(Ｇ)に対応したＧカラーフィルタ１２１－Ｇ１乃至Ｇ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｇ画素として構成される。４×４のＧ画素によりＧ画素部が構成される。マゼンタ(Ｍ)に対応した波長を透過させるＭカラーフィルタ１２１－Ｍ１乃至Ｍ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｍ画素として構成される。４×４のＭ画素によりＭ画素部が構成される。
　Ｙ画素部、Ｃ画素部、Ｇ画素部、及びＭ画素部の各色の画素部２００においては、４×４の１６画素に対し、１つのオンチップマイクロレンズ１３１が配置され、４×４OCL構造となっている。図２８においては、４つのオンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部ごとに、１つのオンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。これにより、ギャップ部にある画素１００の感度の低下を抑制することができる。
　図２９の断面図に示すように、Ｇ画素部とＣ画素部においては、１つのオンチップマイクロレンズ１３１がそれぞれ配置されている。また、Ｇ画素部とＣ画素部において、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇ１３を配置したＧ画素と、Ｃカラーフィルタ１２１－Ｃ４を配置したＣ画素は、その一部がギャップ部に存在しているため、Ｇカラーフィルタ１２１－Ｇ１３とＣカラーフィルタ１２１－Ｃ４上には、オンチップマイクロレンズ１４１が配置されている。
　以上のように、カラーフィルタ１２１として、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、及び青(Ｂ)に対応したカラーフィルタに限らず、シアン(Ｃ)、マゼンタ(Ｍ)、及び黄(Ｙ)に対応したカラーフィルタを用いた構造でも、４×４OCLのオンチップマイクロレンズ１４１の近傍のギャップ部に２×２OCLを配置することで、ギャップ部に存在する画素１００の感度低下を抑制することができる。なお、Ｃ画素部、Ｍ画素部、及びＹ画素部は、ＲＧＢ以外の画素部２００の一例であり、例えば白(Ｗ)に対応したＷ画素からなるＷ画素部を用いた構造などの他の色の画素部２００を採用しても構わない。
（製法の例）
　次に、図３０，図３１を参照しながら、本開示を適用した構造を形成する工程を含む製造方法の例を説明する。図３０のＡ乃至Ｃは、図３１のＡ乃至Ｃの平面レイアウト上の破線に対応した断面構造を示している。この製造方法の例では、光電変換領域を形成したシリコン基板１１１に、画素分離部１１２と反射防止膜１１３を形成した後の工程を工程順に示している。
　図３０のＡに示す工程では、反射防止膜１１３上に、遮光材等からなるCF分離部１２２が形成される。図３０のＢに示す工程では、各色に対応したカラーフィルタ１２１が形成される。図３０のＣに示す工程では、４×４OCL構造の画素部２００には、オンチップマイクロレンズ１３１が形成され、オンチップマイクロレンズ１３１の近傍のギャップ部にオンチップマイクロレンズ１４１が形成される。このような工程を経ることで、例えば、図２，図３に示した構造を形成することができる。
＜２．第２の実施の形態＞
　次に、図３２乃至図５５を参照して、固体撮像装置１０において、画素アレイ部２１に２次元状に配列される画素１００を含む構造の他の例(第２の実施の形態)を説明する。
（構造の第１の例）
　図３２は、本開示を適用した構造の第１の例を示す平面図である。図３３は、図３２の平面レイアウトにおけるＲ画素部とＧｒ画素部を含む断面を示す断面図である。
　図３２においては、行方向と列方向に配された四角のそれぞれが画素１００を表しており、各画素１００に対して、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)に対応したカラーフィルタ２２１が配置されている。
　図３２においては、説明の都合上、画素１００に配置されたカラーフィルタ２２１に対応した領域に、カラーフィルタ２２１の色を表す「Ｒ」、「Ｇｒ」、「Ｇｂ」、「Ｂ」の略語と各領域を識別する番号とを組み合わせた識別情報を記載している。図３３においても、カラーフィルタ１２１に対応した領域に、色を表す略語を記載している。
　赤(Ｒ)に対応した波長を透過させるＲカラーフィルタ２２１－Ｒ１乃至Ｒ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｒ画素として構成される。緑(Ｇ)に対応した波長を透過させるＧカラーフィルタ２２１－Ｇｒ１乃至Ｇｒ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｇｒ画素として構成される。Ｇカラーフィルタ２２１－Ｇｂ１乃至Ｇｂ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｇｂ画素として構成される。青(Ｂ)に対応した波長を透過させるＢカラーフィルタ２２１－Ｂ１乃至Ｂ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｂ画素として構成される。
　図３２において、画素部２００は、同色のカラーフィルタ２２１が配置された４×４の１６個の画素１００から構成される。具体的には、４×４の１６個のＲ画素によりＲ画素部が構成される。４×４の１６個のＧｒ画素によりＧｒ画素部が構成され、４×４の１６個のＧｂ画素によりＧｂ画素部が構成される。４×４の１６個のＢ画素によりＢ画素部が構成される。画素アレイ部２１に対しては、図３２に示した配列パターンが繰り返して配置され、Ｒ画素部と、Ｇｒ画素部と、Ｇｂ画素部と、Ｂ画素部がベイヤー配列で配置される。
　Ｒ画素部において、同色の画素(Ｒ画素)に囲まれたＲ画素、すなわち、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ６，Ｒ７，Ｒ１０，Ｒ１１を配置した２×２のＲ画素に対しては、１つのオンチップマイクロレンズ２３１が配置されている。第２の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ２３１を２×２の画素１００(のカラーフィルタ２２１)で共有した構造を、２×２OCL構造とも呼ぶ。２×２OCL構造の２×２の画素１００(４画素)は、被写体光に応じた撮像画像を生成するための信号を生成する画素(通常の画素)として構成されてもよいし、あるいは位相差検出を行うための信号を生成する画素(位相差画素)として構成されてもよい。
　また、Ｒ画素部において、異色の画素(Ｇ画素)と隣接するＲ画素、すなわち、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ１乃至Ｒ５，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１２乃至Ｒ１６を配置した１２個のＲ画素に対しては、１画素ごとに１つのオンチップマイクロレンズ２３２が配置されている。第２の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ２３２を１つの画素１００(のカラーフィルタ２２１)に配置した構造を、１×１OCL構造とも呼ぶ。
　このように、Ｒ画素部においては、同色の画素(Ｒ画素)に囲まれたＲ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｇ画素)と隣接するＲ画素を１×１OCL構造としている。２×２OCL構造に対応した２×２配列のＲカラーフィルタ２２１は、CF分離部２２２によって、周囲の１×１OCL構造に対応した１×１配列のＲカラーフィルタ２２１と分離されている。１×１OCL構造に対応した１×１配列のＲカラーフィルタ２２１は、CF分離部２２２によって、他の１×１OCL構造に対応した１×１配列のカラーフィルタ２２１、及び２×２OCL構造に対応した２×２配列のＲカラーフィルタ２２１と分離されている。
　同様に、Ｇｒ画素部においては、同色の画素(Ｇｒ画素)に囲まれたＧｒ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｒ画素又はＢ画素)と隣接するＧｒ画素を１×１OCL構造としている。Ｇｂ画素部においては、同色の画素(Ｇｂ画素)に囲まれたＧｂ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｒ画素又はＢ画素)と隣接するＧｂ画素を１×１OCL構造としている。Ｂ画素部においては、同色の画素(Ｂ画素)に囲まれたＢ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｇ画素)と隣接するＢ画素を１×１OCL構造としている。
　このような構造とすることで、混色による同色間感度差を大幅に減少させることができる。また、トレンチ分離散乱による異色間混色を大幅に減少させることができるため、非常に高いSNR(Signal-Noise Ratio)を実現することができる。
　具体的には、図３３の断面図に示すように、例えば、Ｇｒ画素部では、オンチップマイクロレンズ２３１に入射した光(図中の矢印Ｌ)がＧカラーフィルタ２２１を通過して、Ｇｒ画素(の光電変換領域)に入射するが、画素分離部２１２として形成されたトレンチにより散乱するときがある。このようなトレンチ分離散乱が生じたときでも、２×２OCL構造のＧｒ画素の周囲には、１×１OCL構造のＧｒ画素が配置されており、同色のＧｒ画素(の光電変換領域)に入射するため、異色間混色を大幅に減少させることができる。
　一方で、図３４の断面図には、画素部２００の同色の１６画素(４×４画素)の全てを２×２OCL構造とした場合の構造を、比較のために示している。この比較の構造では、各色の画素部２００の４×４画素を４分割して、２×２画素ごとに１つのオンチップマイクロレンズ２３１を配置して４つの２×２OCL構造からなるようにしている。図３４の断面図に示すように、例えば、Ｇｒ画素部において、オンチップマイクロレンズ２３１に入射した光(図中の矢印Ｌ)がＧカラーフィルタ２２１を通過してトレンチ分離散乱が生じた場合に、２×２OCL構造のＧｒ画素の周囲の画素が、Ｇｒ画素とは異なる画素(例えばＲ画素)となるため、トレンチ分離散乱により異色間混色が多くなってしまう。
　また、図３３の断面図に示した構造は、図３４の断面図に示した構造と比べて、１×１OCL構造を含んでいるため、MTF(Modulation Transfer Function)を向上させて解像度を高めることができる。
　図３３において、画素１００は、シリコン基板２１１に形成された光電変換領域を有する。画素１００は、隣接する他の画素と画素分離部２１２により分離される。画素分離部２１２は、例えばDTIである素子分離構造からなる。２×２OCL構造に対応した２×２配列のＧカラーフィルタ２２１と、１×１OCL構造に対応した１×１配列のＧカラーフィルタ２２１は、CF分離部２２２により分離される。１×１OCL構造に対応した１×１配列のＧカラーフィルタ２２１と、１×１OCL構造に対応した１×１配列のＲカラーフィルタ２２１は、CF分離部２２２により分離される。シリコン基板２１１の上面には、反射防止膜２１３が形成される。
　ここでは、Ｇｒ画素部について述べたが、Ｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部についても同様に、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を１×１OCL構造とすることで、混色による同色間感度差を大幅に減少させるとともに、トレンチ分離散乱による異色間混色を大幅に減少させることができる。
　図３５は、構造の第１の例におけるオンチップマイクロレンズ２３１，２３２の構造の例を示す断面図である。
　Ｇｒ画素部においては、同色の画素(Ｇｒ画素)に囲まれたＧｒ画素(中央部の２×２画素)を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｒ画素又はＢ画素)と隣接するＧｒ画素(周囲の１２画素)を１×１OCL構造としている。図３５の断面図に示すように、２×２OCL構造で配置されたオンチップマイクロレンズ２３１の高さは、１×１OCL構造で配置されたオンチップマイクロレンズ２３２の高さよりも高くなる。
　このように、オンチップマイクロレンズ２３１の高さを高く保つことで、シリコン基板２１１の上面における入射した光(図中のＬ)によるスポット径Ｄを小さくし、分離比を向上させることができる。一方で、オンチップマイクロレンズ２３２は、低背化することで、量子効率(QE)を向上させることができる。これにより、２×２OCL構造の分離比と、１×１OCL構造の量子効率(QE)とのトレードオフを解消することができる。
　図３６は、構造の第１の例におけるCF分離部２２２の構造の例を示す断面図である。
　Ｇｒ画素部においては、同色の画素(Ｇｒ画素)に囲まれたＧｒ画素(中央部の２×２画素)を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｒ画素又はＢ画素)と隣接するＧｒ画素(周囲の１２画素)を１×１OCL構造としている。図３６の断面図に示すように、２×２OCL構造に対応した２×２配列のＧカラーフィルタ２２１の周辺を分離するCF分離部２２２の幅は、１×１OCL構造に対応した１×１配列のＧカラーフィルタ２２１の周辺を分離するCF分離部２２２の幅よりも広くなる。
　このように、２×２配列のＧカラーフィルタ２２１の周辺のCF分離部２２２を太幅化することで、低屈折率材料等からなるCF分離部２２２により集光を強化し、分離比を向上させることができる。また、オンチップマイクロレンズ２３２は、低背化することで、量子効率(QE)を向上させることができる。これにより、２×２OCL構造の分離比と、１×１OCL構造の量子効率(QE)とのトレードオフを解消することができる。ここでは、Ｇｒ画素部について述べたが、Ｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部についても同様である。
　構造の第１の例においては、図３５の断面図に示した構造、又は図３６の断面図に示した構造を採用することができる。
（構造の第２の例）
　図３７は、本開示を適用した構造の第２の例を示す平面図である。図３７において、図３２と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。以降の図面においても、同一の符号の部分の説明は適宜省略する。
　図３７においては、説明の都合上、画素１００に配置されたカラーフィルタ２２１に対応した領域に、カラーフィルタ２２１の色を表す「Ｒ」、「Ｙ」、「Ｂ」の略語と各領域を識別する番号とを組み合わせた識別情報を記載している。
　図３７の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、ベイヤー配列で配置されたＧｒ画素部とＧｂ画素部の代わりに、Ｙ画素部を配置したＲＹＹＢ配列となっている。
　黄(Ｙ)に対応した波長を透過させるＹカラーフィルタ２２１－Ｙ１乃至Ｙ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｙ画素として構成される。４×４の１６個のＹ画素によりＹ画素部が構成される。Ｙ画素部においては、同色の画素(Ｙ画素)に囲まれたＹ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｒ画素又はＢ画素)と隣接するＹ画素を１×１OCL構造としている。
　以上のように、構造の第２の例では、ＲＹＹＢ配列で配置される各色の画素部２００において、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を１×１OCL構造とすることで、混色による同色間感度差を減少させることができる。また、トレンチ分離散乱による異色間混色を減少させて、SNRを良化させることができる。
（構造の第３の例）
　図３８は、本開示を適用した構造の第３の例を示す平面図である。
　図３８においては、説明の都合上、画素１００に配置されたカラーフィルタ２２１に対応した領域に、カラーフィルタ２２１の色を表す「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」の略語と各領域を識別する番号とを組み合わせた識別情報を記載している。
　図３８の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、ベイヤー配列で配置されたＲ画素部と、Ｇｒ画素部及びＧｂ画素部と、Ｂ画素部の代わりに、Ｍ画素部と、Ｙ画素部と、Ｃ画素部を配置したＭＹＹＣ配列とした構造となる。
　マゼンタ(Ｍ)に対応した波長を透過させるＭカラーフィルタ２２１－Ｍ１乃至Ｍ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｍ画素として構成される。４×４の１６個のＭ画素によりＭ画素部が構成される。Ｍ画素部においては、同色の画素(Ｍ画素)に囲まれたＭ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｙ画素)と隣接するＭ画素を１×１OCL構造としている。
　黄(Ｙ)に対応した波長を透過させるＹカラーフィルタ２２１－Ｙ１乃至Ｙ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｙ画素として構成される。４×４の１６個のＹ画素によりＹ画素部が構成される。Ｙ画素部においては、同色の画素(Ｙ画素)に囲まれたＹ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｍ画素又はＣ画素)と隣接するＹ画素を１×１OCL構造としている。
　シアン(Ｃ)に対応した波長を透過させるＣカラーフィルタ２２１－Ｃ１乃至Ｃ１６が配置された４×４の１６画素は、Ｃ画素として構成される。４×４の１６個のＣ画素によりＣ画素部が構成される。Ｃ画素部においては、同色の画素(Ｃ画素)に囲まれたＣ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｙ画素)と隣接するＣ画素を１×１OCL構造としている。
　以上のように、構造の第３の例では、ＭＹＹＣ配列で配置される各色の画素部２００において、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を１×１OCL構造とすることで、混色による同色間感度差を減少させることができる。また、トレンチ分離散乱による異色間混色を減少させて、SNRを良化させることができる。
　なお、図３７，図３８では、ＲＧＢのカラーフィルタ以外のカラーフィルタ２２１として、ＣＭＹのカラーフィルタを例示したが、これに限定されず、他のカラーフィルタを用いても構わない。また、Ｃ画素部、Ｍ画素部、及びＹ画素部は、ＲＧＢ以外の画素部２００の一例であり、例えば白(Ｗ)に対応したＷ画素からなるＷ画素部を用いた構造などの他の色の画素部２００を採用しても構わない。ＲＧＢのカラーフィルタだけでなく、ＣＭＹ等のカラーフィルタを用いることで、量子効率(QE)を向上させることができる。
（構造の第４の例）
　図３９は、本開示を適用した構造の第４の例を示す平面図である。
　図３９の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、Ｒ画素部とＢ画素部における中央部の２×２OCL構造を１×１OCL構造に変更して、１×１OCL構造の割合を上げている。
　Ｇｒ画素部とＧｂ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を１×１OCL構造としている。
　一方で、Ｒ画素部においては、同色の画素(Ｒ画素)に囲まれたＲ画素と、異色の画素(Ｇｒ画素又はＧｂ画素)と隣接するＲ画素、すなわち、全てのＲ画素を、１×１OCL構造としている。Ｂ画素部においては、同色の画素(Ｂ画素)に囲まれたＢ画素と、異色の画素(Ｇｒ画素又はＧｂ画素)と隣接するＢ画素、すなわち、全てのＢ画素を、１×１OCL構造としている。
　以上のように、構造の第４の例では、ベイヤー配列で配置される画素部２００のうち、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部は２×２OCL構造を含むが、Ｒ画素部とＢ画素部は２×２OCL構造を含まずに１×１OCL構造のみからなるようにすることで、全体に占める１×１OCL構造の割合を上げることができる。１×１OCL構造の割合を上げることで、MTFを向上させて解像度を高めることができる。そのため、解像度を重視する場合には、構造の第４の例を採用して、画素部２００の全てを、位相差情報を取得する位相差画素部とするのではなく、画素部２００の少なくとも一部を位相差画素部とすればよい。
（構造の第５の例）
　図４０は、本開示を適用した構造の第５の例を示す平面図である。
　図４０の平面レイアウトで示した構造は、図３９の平面レイアウトで示した構造と比べて、Ｒ画素部とＢ画素部に加えて、Ｇｂ画素部における中央部の２×２OCL構造も１×１OCL構造に変更して、１×１OCL構造の割合をさらに増やしている。
　Ｇｒ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を１×１OCL構造としている。一方で、Ｒ画素部、Ｂ画素部、及びＧｂ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素と異色の画素と隣接する画素、すなわち、全ての画素を、１×１OCL構造としている。
　以上のように、構造の第５の例では、ベイヤー配列で配置される画素部２００のうち、Ｇｒ画素部は２×２OCL構造を含むが、Ｒ画素部とＢ画素部とＧｂ画素部は２×２OCL構造を含まずに１×１OCL構造のみからなるようにすることで、全体に占める１×１OCL構造の割合を上げることができる。１×１OCL構造の割合を上げることにより、解像度を高めることができる。
　なお、図３９，図４０においては、Ｒ画素部とＢ画素部を１×１OCL構造とした場合を説明したが、画素アレイ部２１に配置される全てのＲ画素部とＢ画素部を１×１OCL構造とする必要はなく、Ｒ画素部とＢ画素部の一部を１×１OCL構造のみからなるようにし、残りのＲ画素部とＢ画素部を２×２OCL構造と１×１OCL構造からなるようにしてもよい。２×２OCL構造を所々に配置してもよく、２×２OCL構造と１×１OCL構造の全体に占める割合は任意である。
（構造の第６の例）
　図４１は、本開示を適用した構造の第６の例を示す平面図である。
　図４１の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部における中央部の２×２OCL構造を１×１OCL構造に変更して、Ｒ画素部とＢ画素部の中央部の４画素のみを２×２OCL構造としている。
　Ｒ画素部とＢ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を１×１OCL構造としている。一方で、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素と異色の画素と隣接する画素、すなわち、全ての画素を、１×１OCL構造としている。
　以上のように、構造の第６の例では、ベイヤー配列で配置される画素部２００のうち、Ｒ画素部とＢ画素部は２×２OCL構造を含むが、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部は２×２OCL構造を含まずに１×１OCL構造のみからなるようにすることで、Ｒ画素部とＢ画素部の感度を上げることができる。つまり、Ｒ画素部とＢ画素部は、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部と比べて相対的に感度が低いので、中央部の４画素を２×２OCL構造とすることで、感度を上げるようにしている。
（構造の第７の例）
　図４２は、本開示を適用した構造の第７の例を示す平面図である。
　図４２の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、各色の画素部２００における１×１OCL構造の一部を、１×２OCL構造又は２×１OCL構造に変更して、異色の画素と隣接する画素から位相差情報が得られるようにしている。
　Ｒ画素部においては、同色の画素(Ｒ画素)に囲まれたＲ画素を２×２OCL構造とし、異色の画素(Ｇｒ画素又はＧｂ画素)と隣接するＲ画素を、１×１OCL構造、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造のいずれかの構造としている。
　具体的には、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ６，Ｒ７，Ｒ１０，Ｒ１１を配置した２×２のＲ画素(４画素)に対しては、１つのオンチップマイクロレンズ２３１が全体に配置され、２×２OCL構造となる。Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ１，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１６を配置した各Ｒ画素(１画素)に対しては、１つのオンチップマイクロレンズ２３２がそれぞれ配置され、１×１OCL構造となる。
　Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ２，Ｒ３を配置した１×２のＲ画素(２画素)に対しては、１つのオンチップマイクロレンズ２３３が配置され、１×２OCL構造となる。同様に、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ１４，Ｒ１５を配置した１×２のＲ画素(２画素)は、１×２OCL構造となる。第２の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ２３３を１×２の画素１００(のカラーフィルタ２２１)で共有した構造を、１×２OCL構造とも呼ぶ。
　Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ５，Ｒ９を配置した２×１のＲ画素(２画素)に対しては、１つのオンチップマイクロレンズ２３４が配置され、２×１OCL構造となる。同様に、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ８，Ｒ１２を配置した２×１のＲ画素(２画素)は、２×１OCL構造となる。第２の実施の形態において、１つのオンチップマイクロレンズ２３４を２×１の画素１００(のカラーフィルタ２２１)で共有した構造を、２×１OCL構造とも呼ぶ。
　Ｒ画素部においては、２×２OCL構造のＲ画素を位相差画素として用いることで位相差情報を得ることができるが、位相差画素を増やしたい場合には、１×１OCL構造を、１×２OCL構造又は２×１OCL構造に変更することで、１×２OCL構造又は２×１OCL構造のＲ画素を位相差画素として利用することができる。
　同様に、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を、１×１OCL構造、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造のいずれかの構造としている。
　以上のように、構造の第７の例では、ベイヤー配列で配置される画素部２００において、同色の画素に囲まれた画素を２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素の構造として、１×２OCL構造又は２×１OCL構造を含めることで、位相差画素を増やすことができる。図４２の平面レイアウトで示した構造を採用しても、トレンチ分離散乱による異色間混色が大きく増えることはない。
（構造の第８の例）
　図４３は、本開示を適用した構造の第８の例を示す平面図である。
　図４３の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、画素１００又は画素部２００ごとに、カラーフィルタ２２１、CF分離部２２２、及びオンチップマイクロレンズ２３５の位置及び大きさを変更した構造となる。
　Ｒ画素部において、各Ｒ画素に配置されたＲカラーフィルタ２２１とオンチップマイクロレンズ２３５は、Ｒ画素ごとに位置及び大きさが異なっている。同様に、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部において、各画素に配置されたカラーフィルタ２２１とオンチップマイクロレンズ２３５は、画素ごとに位置及び大きさが異なっている。また、カラーフィルタ２２１の間に形成されたCF分離部２２２は、画素ごとに位置及び大きさが異なっている。
　Ｒ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素、又はＢ画素である画素１００ごとに、カラーフィルタ２２１、CF分離部２２２、及びオンチップマイクロレンズ２３５の位置及び大きさを変更した構造にすることで、Ｒ画素部、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、又はＢ画素部である画素部２００ごとに、カラーフィルタ２２１、CF分離部２２２、及びオンチップマイクロレンズ２３５の位置及び大きさを変更した構造にしている。
　以上のように、構造の第８の例では、画素１００又は画素部２００ごとに、カラーフィルタ２２１、CF分離部２２２、及びオンチップマイクロレンズ２３５の位置及び大きさを変更した構造とすることで、トレンチ分離散乱以外の混色成分による同色間感度差も軽減することが可能になる。
　なお、画素１００又は画素部２００ごとに、カラーフィルタ２２１、CF分離部２２２、及びオンチップマイクロレンズ２３５の全ての構造を変更することは勿論、少なくとも１つの構造を変更するようにしてもよい。また、構造の変更に際しては、位置及び大きさの少なくとも一方が異なるようにすればよい。つまり、各色の画素部２００としてみたときに、全体として位置又は大きさが異なっていればよい。
（構造の第９の例）
　図４４は、本開示を適用した構造の第９の例を示す平面図である。
　図４４の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、２×２OCL構造で配置されたオンチップマイクロレンズ２３１の屈折率と、１×１OCL構造で配置されたオンチップマイクロレンズ２３２の屈折率とが異なる構造となる。
　Ｒ画素部において、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ６，Ｒ７，Ｒ１０，Ｒ１１を配置した２×２のＲ画素に配置された１つのオンチップマイクロレンズ２３１の実効的な屈折率は、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ１乃至Ｒ５，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１２乃至Ｒ１６を配置した１２個のＲ画素のそれぞれに配置された１２個のオンチップマイクロレンズ２３２の実効的な屈折率よりも高くなる。
　同様に、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素からなる２×２OCL構造で配置されたオンチップマイクロレンズ２３１の実効的な屈折率を、１×１OCL構造で配置されたオンチップマイクロレンズ２３２の実効的な屈折率よりも高くする。
　以上のように、構造の第９の例では、各色の画素部２００において、２×２OCL構造のオンチップマイクロレンズ２３１の実効的な屈折率が、１×１OCL構造のオンチップマイクロレンズ２３２の実効的な屈折率よりも高くなるようにすることで、分離比を確保できるようにしている。
（構造の第１０の例）
　図４５乃至図４８は、本開示を適用した構造の第１０の例を示す平面図である。
　図４５の平面レイアウトで示した構造は、図３２の平面レイアウトで示した構造と比べて、各色の画素部２００における中央部の２×２OCL構造を、２×１OCL構造に変更して、同色の画素に囲まれた画素から位相差情報が得られるようにしている。
　Ｒ画素部においては、同色の画素(Ｒ画素)に囲まれたＲ画素を２×１OCL構造とし、異色の画素(Ｇｒ画素又はＧｂ画素)と隣接するＲ画素を、１×１OCL構造としている。
　具体的には、Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ６，Ｒ１０を配置した２×１のＲ画素(２画素)に対しては、オンチップマイクロレンズ２３４が配置され、２×１OCL構造となる。同様に、Ｒカラーフィルタ２２１－７，Ｒ１１を配置した２×１のＲ画素(２画素)に対しては、オンチップマイクロレンズ２３４が配置され、２×１OCL構造となる。Ｒカラーフィルタ２２１－Ｒ１乃至Ｒ５，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１２乃至Ｒ１６を配置したＲ画素(１２画素)のそれぞれに対しては、オンチップマイクロレンズ２３２が配置され、１×１OCL構造となる。
　同様に、Ｇｒ画素部、Ｇｂ画素部、及びＢ画素部においては、同色の画素に囲まれた画素を２×１OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を１×１OCL構造としている。
　以上のように、構造の第１０の例では、ベイヤー配列で配置される画素部２００において、同色の画素に囲まれた画素を２×１OCL構造とし、行方向に並んで配置された２つの２×１OCL構造の画素を位相差画素として利用可能にしている。
　なお、図４５の平面レイアウトで示した構造では、同色の画素に囲まれた画素を２×１OCL構造としたが、図４６の平面レイアウトで示すように、同色の画素に囲まれた画素を１×２OCL構造としても構わない。図４６においては、列方向に並んで配置された２つの１×２OCL構造の画素を位相差画素として利用することができる。
　また、図４７，図４８の平面レイアウトに示すように、各色の画素部２００ごとに２×１OCL構造又は１×２OCL構造のいずれかの構造を採用し、２×１OCL構造と１×２OCL構造を組み合わせた構造としてもよい。図４７においては、Ｒ画素部とＢ画素部の中央部の４画素が１×２OCL構造となる一方で、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部の中央部の４画素が２×１OCL構造となる。図４８においては、Ｒ画素部とＢ画素部の中央部の４画素が２×１OCL構造となる一方で、Ｇｒ画素部とＧｂ画素部の中央部の４画素が１×２OCL構造となる。
（構造の第１１の例）
　図４９乃至図５５は、本開示を適用した構造の第１１の例を示す平面図である。
　各色の画素部２００においては、位相差情報を取得するための位相差画素と、それ以外の画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。その際に、赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)に対応したカラーフィルタ２２１に対し、他の色に対応したカラーフィルタ２２１を組み合わせることで、色再現性を担保することができる。他の色としては、例えば、シアン(Ｃ)、マゼンタ(Ｍ)、黄(Ｙ)、白(Ｗ)、エメラルド(Ｅ)やワイドグリーン(Wide Green)等の緑系の色を用いることで感度を向上させることができる。
（Ａ）例１
　図４９の平面レイアウトに示すように、画素部２００において、２×２OCL構造となる中央部の４画素を位相差画素として用いる場合、２×２OCL構造の４画素と、その周囲の１×１OCL構造の１２画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。
　具体的には、４つの画素部２００のうち、左上と右下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｙカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置されている。
　また、右上の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｍカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｒカラーフィルタ２２１が配置されている。左下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｃカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｂカラーフィルタ２２１が配置されている。
（Ｂ）例２
　図５０の平面レイアウトに示すように、画素部２００において、２×２OCL構造となる中央部の４画素、並びにその上部と下部の１×２OCL構造の２画素、及びその左部と右部の２×１OCL構造の２画素を位相差画素として用いる場合、２×２OCL構造、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造の１２画素と、それ以外の１×１OCL構造の４画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。
　具体的には、４つの画素部２００のうち、左上と右下の画素部２００において、２×２OCL構造、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造の１２画素には、Ｙカラーフィルタ２２１が配置され、１×１OCL構造の４画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置されている。
　また、右上の画素部２００において、２×２OCL構造、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造の１２画素には、Ｍカラーフィルタ２２１が配置され、１×１OCL構造の４画素には、Ｒカラーフィルタ２２１が配置されている。左下の画素部２００において、２×２OCL構造、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造の１２画素には、Ｃカラーフィルタ２２１が配置され、１×１OCL構造の４画素には、Ｂカラーフィルタ２２１が配置されている。
（Ｃ）例３
　図５１の平面レイアウトに示すように、画素部２００において、２×２OCL構造となる中央部の４画素を位相差画素として用いる場合、２×２OCL構造の４画素と、その周囲の１×１OCL構造の１２画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。
　具体的には、４つの画素部２００のうち、左上と右下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、緑系の色のＧカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置されている。
　また、右上の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素は、カラーフィルタが配置されずにＷ画素となり、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｒカラーフィルタ２２１が配置されている。左下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素は、カラーフィルタが配置されずにＷ画素となり、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｂカラーフィルタ２２１が配置されている。
（Ｄ）例４
　図５２の平面レイアウトに示すように、画素部２００において、２×２OCL構造となる中央部の４画素を位相差画素として用いる場合、２×２OCL構造の４画素と、その周囲の１×１OCL構造の１２画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。
　具体的には、４つの画素部２００において、２×２OCL構造の４画素は、カラーフィルタが配置されずにＷ画素となる。左上と右下の画素部２００において、１×１OCL構造の１２画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置されている。右上の画素部２００において、１×１OCL構造の１２画素には、Ｒカラーフィルタ２２１が配置されている。左下の画素部２００において、１×１OCL構造の１２画素には、Ｂカラーフィルタ２２１が配置されている。
（Ｅ）例５
　図５３の平面レイアウトに示すように、画素部２００において、２×２OCL構造となる中央部の４画素、又はその上部と下部の１×２OCL構造の２画素、及びその左部と右部の２×１OCL構造の２画素を位相差画素として用いる場合、２×２OCL構造と、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造の１２画素と、それ以外の１×１OCL構造の４画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。
　４つの画素部２００において、２×２OCL構造の４画素は、カラーフィルタが配置されずにＷ画素となり、１×２OCL構造、及び２×１OCL構造の８画素には、Ｅカラーフィルタ２２１が配置される。
　左上と右下の画素部２００において、１×１OCL構造の４画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置されている。右上の画素部２００において、１×１OCL構造の４画素には、Ｒカラーフィルタ２２１が配置されている。左下の画素部２００において、１×１OCL構造の４画素には、Ｂカラーフィルタ２２１が配置されている。
（Ｆ）例６
　図５４の平面レイアウトに示すように、画素部２００において、２×２OCL構造となる中央部の４画素を位相差画素として用いる場合、２×２OCL構造の４画素と、その周囲の１×１OCL構造の１２画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。
　具体的には、４つの画素部２００のうち、右上と左下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｃカラーフィルタ２２１が配置されている。
　また、左上の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｂカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｍカラーフィルタ２２１が配置されている。右下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｒカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｙカラーフィルタ２２１が配置されている。
（Ｇ）例７
　図５５の平面レイアウトに示すように、画素部２００において、２×２OCL構造となる中央部の４画素を位相差画素として用いる場合、２×２OCL構造の４画素と、その周囲の１×１OCL構造の１２画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることができる。
　具体的には、４つの画素部２００のうち、右上と左下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｃカラーフィルタ２２１が配置されている。
　また、左上の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｂカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｇカラーフィルタ２２１が配置されている。右下の画素部２００において、２×２OCL構造の４画素には、Ｒカラーフィルタ２２１が配置され、その周囲の１×１OCL構造の１２画素には、Ｙカラーフィルタ２２１が配置されている。
　以上のように、構造の第１１の例では、位相差情報を取得するための位相差画素と、それ以外の画素とで、カラーフィルタ２２１の色を変えることで、例えば色再現性を担保したり、あるいは感度向上を実現したりしている。
　なお、第２の実施の形態においては、各色の画素部２００として、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成される構造を例示したが、本開示は、同色のｎ×ｎ配列(ｎは２以上の整数)のカラーフィルタに対応したｎ×ｎ画素から構成される画素部２００に適用可能である。すなわち、本開示では、各色の画素部２００を、同色のｎ×ｎ配列のカラーフィルタに対応したｎ×ｎ画素から構成されるようにして、各色の画素部２００において、同色の画素に囲まれた画素と、異色の画素と隣接する画素とで、オンチップマイクロレンズを配置する構造が異なるようにする。
＜３．変形例＞
　上述した本開示を適用した構造は一例であって、第１の実施の形態における構造の第１の例乃至第１４の例のいずれかの構造を、他のいずれかの構造と組み合わせても構わない。また、第２の実施の形態における構造の第１の例乃至第１１の例のいずれかの構造を、他のいずれかの構造と組み合わせても構わない。
　固体撮像装置１０は、CMOS型の固体撮像装置であって、光電変換領域が形成されたシリコン基板から見て下層に形成される配線層側(表面側)とは反対側の上層(裏面側)から光を入射させる裏面照射型構造とすることができる。なお、固体撮像装置１０は、光を入射する側を配線層側(表面側)とした表面照射型構造としても構わない。
　なお、本開示を適用した構造は、CMOS型の固体撮像装置に限らず、CCD(Charge Coupled Device)型の固体撮像装置などの他の固体撮像装置に適用することも可能である。
（電子機器の構成）
　本開示を適用した光検出装置は、スマートフォン、タブレット型端末、携帯電話機、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの電子機器に搭載することができる。図５６は、本開示を適用した光検出装置を搭載した電子機器の構成例を示すブロック図である。
　図５６において、電子機器１０００は、レンズ群を含む光学系１０１１と、図１の固体撮像装置１０に対応した機能と構造を有する光検出素子１０１２と、カメラ信号処理部であるDSP(Digital Signal Processor)１０１３からなる撮像系を有する。電子機器１０００においては、撮像系のほかに、CPU(Central Processing Unit)１０１０、フレームメモリ１０１４、ディスプレイ１０１５、操作系１０１６、補助メモリ１０１７、通信I/F１０１８、及び電源系１０１９がバス１０２０を介して相互に接続された構成となる。
　CPU１０１０は、電子機器１０００の各部の動作を制御する。
　光学系１０１１は、被写体からの入射光(像光)を取り込んで、光検出素子１０１２の光検出面に結像させる。光検出素子１０１２は、光学系１０１１によって光検出面上に結像された入射光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。DSP１０１３は、光検出素子１０１２から出力される信号に対し、所定の信号処理を行う。
　フレームメモリ１０１４は、撮像系で撮像された静止画又は動画の画像データを一時的に記録する。ディスプレイ１０１５は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイであり、撮像系で撮像された静止画又は動画を表示する。操作系１０１６は、ユーザによる操作に応じて、電子機器１０００が有する様々な機能についての操作指令を発する。
　補助メモリ１０１７は、フラッシュメモリ等の半導体メモリを含む記憶媒体であり、撮像系で撮像された静止画又は動画の画像データを記録する。通信I/F１０１８は、所定の通信方式に対応した通信モジュールを有し、撮像系で撮像された静止画又は動画の画像データを、ネットワークを介して他の機器に送信する。
　電源系１０１９は、CPU１０１０、DSP１０１３、フレームメモリ１０１４、ディスプレイ１０１５、操作系１０１６、補助メモリ１０１７、及び通信I/F１０１８を供給対象として、動作電源となる各種の電源を適宜供給する。
　なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。なお、本明細書において、オンチップマイクロレンズを、オンチップレンズ(OCL：On Chip Lens)と読み替えても構わない。
　また、本開示は、以下のような構成をとることができる。
（１）
　それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、
　画素に対して配置したオンチップマイクロレンズと
　を備え、
　ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、前記第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される
　光検出装置。
（２）
　前記画素部は、同色のｎ×ｎ配列のカラーフィルタに対応したｎ×ｎ画素から構成され、
　前記画素部の少なくとも一部を、１つのオンチップマイクロレンズをｎ×ｎ画素で共有した構造であるｎ×ｎOCL構造とし、
　前記ｎ×ｎOCL構造のオンチップマイクロレンズの近傍の領域であって、当該オンチップマイクロレンズが存在しない領域であるギャップ部に、別のオンチップマイクロレンズを配置する
　前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
　前記画素部の全て又は一部を、１つのオンチップマイクロレンズを４×４画素で共有した構造である４×４OCL構造とし、
　前記ギャップ部を埋めるように、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
　前記（２）に記載の光検出装置。
（４）
　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
　前記（３）に記載の光検出装置。
（５）
　前記画素部の一部を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造とし、
　前記４×４OCL構造と前記１×１OCL構造とを組み合わせる
　前記（３）に記載の光検出装置。
（６）
　前記画素部は、位相差情報を取得するための位相差画素を含む
　前記（５）に記載の光検出装置。
（７）
　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
　前記（５）又は（６）に記載の光検出装置。
（８）
　前記ギャップ部は、前記４×４OCL構造と前記１×１OCL構造とを組み合わせたときに、前記４×４OCL構造となる前記画素部のうち、異色の画素部の間に存在する異色間ギャップ部を含み、
　前記異色間ギャップ部に、さらに別のオンチップマイクロレンズを配置する
　前記（５）に記載の光検出装置。
（９）
　前記画素部のうち、特定の色に対応した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とする
　前記（５）に記載の光検出装置。
（１０）
　緑(Ｇ)に対応する波長を透過するカラーフィルタを配置した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とし、
　前記４×４OCL構造の近傍に存在する前記ギャップ部に、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
　前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
　前記（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
　赤(Ｒ)に対応する波長を透過するカラーフィルタを配置した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とし、
　前記４×４OCL構造の近傍に存在する前記ギャップ部に、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
　前記（９）に記載の光検出装置。
（１３）
　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
　前記（１２）に記載の光検出装置。
（１４）
　青(Ｂ)に対応する波長を透過するカラーフィルタを配置した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とし、
　前記４×４OCL構造の近傍に存在する前記ギャップ部に、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
　前記（９）に記載の光検出装置。
（１５）
　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
　前記（１４）に記載の光検出装置。
（１６）
　前記画素部は、同色のｎ×ｎ配列のカラーフィルタに対応したｎ×ｎ画素から構成され、
　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素と、異色の画素と隣接する画素とは、オンチップマイクロレンズを配置する構造が異なる
　前記（１）に記載の光検出装置。
（１７）
　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素を、１つのオンチップマイクロレンズを２×２画素で共有した構造である２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造とする
　前記（１６）に記載の光検出装置。
（１８）
　前記２×２OCL構造のオンチップマイクロレンズの高さは、前記１×１OCL構造のオンチップマイクロレンズの高さよりも高くなる
　前記（１７）に記載の光検出装置。
（１９）
　前記２×２OCL構造に対応した２×２配列のカラーフィルタの周辺を分離する分離部の幅は、前記１×１OCL構造に対応した１×１配列のカラーフィルタの周辺を分離する分離部の幅よりも広くなる
　前記（１７）に記載の光検出装置。
（２０）
　前記カラーフィルタは、赤(Ｒ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、緑(Ｇ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、及び青(Ｂ)に対応する波長を透過するカラーフィルタの少なくともいずれかを含む
　前記（１７）乃至（１９）のいずれかに記載の光検出装置。
（２１）
　前記カラーフィルタは、シアン(Ｃ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、マゼンタ(Ｍ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、及び黄(Ｙ)に対応する波長を透過するカラーフィルタの少なくともいずれかを含む
　前記（１７）乃至（２０）のいずれかに記載の光検出装置。
（２２）
　前記画素部の少なくとも一部は、位相差情報を取得する位相差画素部である
　前記（１７）乃至（２１）のいずれかに記載の光検出装置。
（２３）
　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素を、１つのオンチップマイクロレンズを２×２画素で共有した構造である２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造、１つのオンチップマイクロレンズを１×２画素で共有した構造である１×２OCL構造、又は１つのオンチップマイクロレンズを２×１画素で共有した構造である２×１OCL構造とする
　前記（１６）に記載の光検出装置。
（２４）
　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１×２画素で共有した構造である１×２OCL構造、又は１つのオンチップマイクロレンズを２×１画素で共有した構造である２×１OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造とする
　前記（１６）に記載の光検出装置。
（２５）
　前記画素部ごとに、前記オンチップマイクロレンズ、前記カラーフィルタ、及び前記カラーフィルタを分離する分離部の少なくとも１つの構造が、位置及び大きさの少なくとも一方で異なる
　前記（１７）乃至（２４）のいずれかに記載の光検出装置。
（２６）
　それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、
　画素に対して配置したオンチップマイクロレンズと
　を備え、
　ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、前記第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される
　光検出装置を搭載した電子機器。
　１０　固体撮像装置，　１００　画素，　１１０　位相差画素，　１１１　シリコン基板，　１１２　画素分離部，　１２１　カラーフィルタ，　１２２　CF分離部，　１３１，１３２，１３３，１３４　オンチップマイクロレンズ，　１４１，１４３，１４４　オンチップマイクロレンズ，　１４２　インナーレンズ，　２００　画素部，　２１１　シリコン基板，　２１２　画素分離部，　２２１　カラーフィルタ，　２２２　CF分離部，　２３１，２３２，２３３，２３４，２３５　オンチップマイクロレンズ，　１０００　電子機器，　１０１２　光検出素子

Claims (26)

  1. 　それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、
    　画素に対して配置したオンチップマイクロレンズと
    　を備え、
    　ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、前記第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される
    　光検出装置。
  2. 　前記画素部は、同色のｎ×ｎ配列のカラーフィルタに対応したｎ×ｎ画素から構成され、
    　前記画素部の少なくとも一部を、１つのオンチップマイクロレンズをｎ×ｎ画素で共有した構造であるｎ×ｎOCL構造とし、
    　前記ｎ×ｎOCL構造のオンチップマイクロレンズの近傍の領域であって、当該オンチップマイクロレンズが存在しない領域であるギャップ部に、別のオンチップマイクロレンズを配置する
    　請求項１に記載の光検出装置。
  3. 　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
    　前記画素部の全て又は一部を、１つのオンチップマイクロレンズを４×４画素で共有した構造である４×４OCL構造とし、
    　前記ギャップ部を埋めるように、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
    　請求項２に記載の光検出装置。
  4. 　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
    　請求項３に記載の光検出装置。
  5. 　前記画素部の一部を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造とし、
    　前記４×４OCL構造と前記１×１OCL構造とを組み合わせる
    　請求項３に記載の光検出装置。
  6. 　前記画素部は、位相差情報を取得するための位相差画素を含む
    　請求項５に記載の光検出装置。
  7. 　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
    　請求項５に記載の光検出装置。
  8. 　前記ギャップ部は、前記４×４OCL構造と前記１×１OCL構造とを組み合わせたときに、前記４×４OCL構造となる前記画素部のうち、異色の画素部の間に存在する異色間ギャップ部を含み、
    　前記異色間ギャップ部に、さらに別のオンチップマイクロレンズを配置する
    　請求項５に記載の光検出装置。
  9. 　前記画素部のうち、特定の色に対応した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とする
    　請求項５に記載の光検出装置。
  10. 　緑(Ｇ)に対応する波長を透過するカラーフィルタを配置した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とし、
    　前記４×４OCL構造の近傍に存在する前記ギャップ部に、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
    　請求項９に記載の光検出装置。
  11. 　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
    　請求項１０に記載の光検出装置。
  12. 　赤(Ｒ)に対応する波長を透過するカラーフィルタを配置した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とし、
    　前記４×４OCL構造の近傍に存在する前記ギャップ部に、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
    　請求項９に記載の光検出装置。
  13. 　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
    　請求項１２に記載の光検出装置。
  14. 　青(Ｂ)に対応する波長を透過するカラーフィルタを配置した画素部の全て又は一部を、前記４×４OCL構造とし、
    　前記４×４OCL構造の近傍に存在する前記ギャップ部に、前記別のオンチップマイクロレンズを配置する
    　請求項９に記載の光検出装置。
  15. 　前記別のオンチップマイクロレンズの全て又は一部は、インナーレンズである
    　請求項１４に記載の光検出装置。
  16. 　前記画素部は、同色のｎ×ｎ配列のカラーフィルタに対応したｎ×ｎ画素から構成され、
    　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素と、異色の画素と隣接する画素とは、オンチップマイクロレンズを配置する構造が異なる
    　請求項１に記載の光検出装置。
  17. 　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
    　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素を、１つのオンチップマイクロレンズを２×２画素で共有した構造である２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造とする
    　請求項１６に記載の光検出装置。
  18. 　前記２×２OCL構造のオンチップマイクロレンズの高さは、前記１×１OCL構造のオンチップマイクロレンズの高さよりも高くなる
    　請求項１７に記載の光検出装置。
  19. 　前記２×２OCL構造に対応した２×２配列のカラーフィルタの周辺を分離する分離部の幅は、前記１×１OCL構造に対応した１×１配列のカラーフィルタの周辺を分離する分離部の幅よりも広くなる
    　請求項１７に記載の光検出装置。
  20. 　前記カラーフィルタは、赤(Ｒ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、緑(Ｇ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、及び青(Ｂ)に対応する波長を透過するカラーフィルタの少なくともいずれかを含む
    　請求項１７に記載の光検出装置。
  21. 　前記カラーフィルタは、シアン(Ｃ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、マゼンタ(Ｍ)に対応する波長を透過するカラーフィルタ、及び黄(Ｙ)に対応する波長を透過するカラーフィルタの少なくともいずれかを含む
    　請求項１７に記載の光検出装置。
  22. 　前記画素部の少なくとも一部は、位相差情報を取得する位相差画素部である
    　請求項１７に記載の光検出装置。
  23. 　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
    　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素を、１つのオンチップマイクロレンズを２×２画素で共有した構造である２×２OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造、１つのオンチップマイクロレンズを１×２画素で共有した構造である１×２OCL構造、又は１つのオンチップマイクロレンズを２×１画素で共有した構造である２×１OCL構造とする
    　請求項１６に記載の光検出装置。
  24. 　前記画素部は、同色の４×４配列のカラーフィルタに対応した４×４画素から構成され、
    　前記画素部において、同色の画素に囲まれた画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１×２画素で共有した構造である１×２OCL構造、又は１つのオンチップマイクロレンズを２×１画素で共有した構造である２×１OCL構造とし、異色の画素と隣接する画素を、１つのオンチップマイクロレンズを１画素に配置した構造である１×１OCL構造とする
    　請求項１６に記載の光検出装置。
  25. 　前記画素部ごとに、前記オンチップマイクロレンズ、前記カラーフィルタ、及び前記カラーフィルタを分離する分離部の少なくとも１つの構造が、位置及び大きさの少なくとも一方で異なる
    　請求項１７に記載の光検出装置。
  26. 　それぞれが光電変換領域を有する複数の画素と、
    　画素に対して配置したオンチップマイクロレンズと
    　を備え、
    　ｎ×ｎ画素から構成される画素部の少なくとも一部において、第１のオンチップマイクロレンズと、前記第１のオンチップマイクロレンズと異なる第２のオンチップマイクロレンズとが配置される
    　光検出装置を搭載した電子機器。
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