WO2024053299A1 - 光検出装置および電子機器 - Google Patents

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WO2024053299A1
WO2024053299A1 PCT/JP2023/028395 JP2023028395W WO2024053299A1 WO 2024053299 A1 WO2024053299 A1 WO 2024053299A1 JP 2023028395 W JP2023028395 W JP 2023028395W WO 2024053299 A1 WO2024053299 A1 WO 2024053299A1
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WO
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scatterer
microlens
photodetection device
light
semiconductor substrate
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PCT/JP2023/028395
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴明 副田
真帆 渡邊
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/61—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith

Definitions

  • the present disclosure relates to, for example, a photodetection device and electronic equipment that can acquire imaging information and parallax information.
  • Patent Document 1 light that connects the center position of a pupil division microlens provided for each of a plurality of pixels and the pixel boundary of a plurality of phase difference detection pixels provided with the pupil division microlens is disclosed.
  • a solid-state image sensor is disclosed that corrects a deviation in light-receiving sensitivity caused by manufacturing errors between a pair of phase difference detection pixels by providing an incident light scatterer in an intermediate layer between the road and the light-receiving surface of a semiconductor substrate.
  • a photodetection device has a first surface and a second surface facing each other, a plurality of pixels are arranged in a matrix, and each pixel has a charge corresponding to the amount of light received.
  • An electronic device as an embodiment of the present disclosure includes the photodetection device of the above embodiment.
  • a plurality of pixels are arranged in a matrix, and a light-receiving surface (a first A microlens is provided on the surface) side, and is arranged across a plurality of adjacent pixels, and a plurality of scatterers having different refractive indexes are stacked on the condensing optical path of the microlens. This suppresses strong scattering of incident light by the scatterer.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an overview of the present technology.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3 is a block diagram showing the overall configuration of the photodetection device shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the unit pixel unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of the configuration of the unit pixel unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing another example of the configuration of the unit pixel unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of shifts of the color filter layer and microlenses shown in FIG. 2.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 3 is a block diagram showing the overall configuration of the photodetection device shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing the scattering film shown in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 8A is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 8A.
  • FIG. 8B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 8B.
  • FIG. 8C is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 8C.
  • FIG. 8D is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 8D.
  • 3 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the method for manufacturing the scattering film shown in FIG. 2.
  • FIG. 9A is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9A.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9B.
  • FIG. 9C is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9C.
  • FIG. 9D is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9D.
  • FIG. 9E is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9E.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification Example 1 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification 2 of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification Example 1 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification 2 of the present
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification Example 3 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification Example 4 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to modification 5 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 5 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification Example 6 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification Example 3 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of the configuration of a unit pixel unit of a photodetecting device according to Modification Example 6 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a unit pixel unit of a photodetecting device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a unit pixel unit of a photodetecting device according to Modification 6 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification Example 7 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification 8 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 8 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 8 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to modification example 9 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a photodetection device according to Modification 10 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 10 of the present disclosure.
  • 3 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of a photodetection system using the photodetection device shown in FIG. 2.
  • FIG. 28A is a diagram showing an example of a circuit configuration of the photodetection system shown in FIG. 28A.
  • FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of installation positions of an outside-vehicle information detection section and an imaging section.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a camera head and a CCU.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of the configuration of a photodetecting device according to Modification Example 11 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 11 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 11 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of the configuration of a photodetecting device according to Modification Example 13 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification Example 13 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing another example of the configuration of a photodetecting device according to Modification Example 13 of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of the arrangement (A) of color filters and the configuration of a separating section (B) in a photodetection device according to Modification 14 of the present disclosure.
  • Embodiment Example of a photodetection device in which a plurality of scatterers with different refractive indexes are stacked on the condensing optical path of a microlens in a plurality of pixels that share a microlens
  • Modification example 2-1 Modification 1 (other example of the configuration of the photodetector) 2-2.
  • Modification 2 (other example of the configuration of the photodetector) 2-3.
  • Modification 3 (other example of the configuration of the photodetector) 2-4.
  • Modification 4 (other example of the configuration of the photodetector) 2-5.
  • Modification 5 (other example of the configuration of the photodetector) 2-6.
  • Modification 6 (other example of the configuration of the photodetector) 2-7.
  • Modification 7 (other example of the configuration of the photodetector) 2-8.
  • Modification 8 (other example of the configuration of the photodetector) 2-9.
  • Modification 9 (other example of the configuration of the photodetector) 2-10.
  • Modification 10 (other example of the configuration of the photodetector) 2-11.
  • Modification 11 (other example of the configuration of the photodetector) 2-12.
  • Modification 12 (other example of the configuration of the photodetector) 2-13.
  • Modification 13 (other example of the configuration of the photodetector) 2-14.
  • Modification 14 (other example of the configuration of the photodetector) 3.
  • FIG. 1 schematically represents a cross-sectional configuration of an image plane phase difference pixel P0 that generates a phase difference detection signal to explain the outline of the present technology.
  • the image plane phase difference pixel P 0 of this embodiment constitutes a photodetection device 1 that can acquire, for example, imaging information and parallax information at the same time, which will be described later.
  • the image plane phase difference pixel P0 is a plurality of adjacent unit pixels P (for example, two unit pixels P adjacent in the row direction or column direction, or four unit pixels P arranged in 2 rows x 2 columns).
  • microlens 203L is arranged astride a plurality of unit pixels P constituting the pixel unit U (for example, see FIGS. 5 and 6).
  • a plurality of scatterers 301, 302, 303, . . . having different refractive indexes are stacked on the condensing optical path of the microlens 203L.
  • a photoelectric conversion section 102 is embedded for each unit pixel P in a semiconductor substrate 101 having a first surface 101S1 and a second surface 101S2 facing each other. Separation portions 103 are further formed in the semiconductor substrate 101 between adjacent photoelectric conversion portions 102 .
  • first surface 101S1 which is the light-receiving surface of the semiconductor substrate 101
  • intermediate layer 201 which is the light-receiving surface of the semiconductor substrate 101
  • the light L is collected by the microlens 203L and separated by the color filter layer 202, and finally the light L containing the scattered component by the separation unit 103 is received by the photoelectric conversion unit 102, and is subjected to photoelectric conversion. be done.
  • the light condensed onto the light receiving surface first surface 101S1
  • the plurality of scatterers 301, 302, and 303 having different refractive indexes are provided on the condensing optical path of the microlens 203L, specifically, at or above the separation section 103 that separates adjacent photoelectric conversion sections 102. ing.
  • the light L focused by the microlens 203L is transmitted to a plurality of unit pixels constituting the image plane phase difference pixel P0 , with the light intensity being dispersed in stages by the scatterers 301, 302, and 303.
  • the light is received by each photoelectric conversion unit 102 of P.
  • the plurality of scatterers are configured as follows, for example.
  • the scatterer 301 corresponds to a specific example of the "first scatterer" of the present disclosure.
  • the scatterer 301 is for correcting sensitivity deviation caused by alignment error, for example, between adjacent unit pixels P that share the microlens 203L, and is partially or entirely embedded in the semiconductor substrate 101. .
  • the scatterer 302 corresponds to a specific example of the "second scatterer" of the present disclosure.
  • the scatterer 302 is arranged above the scatterer 301, that is, on the light incident side S1, and suppresses excessive scattering by the scatterer 301.
  • the scatterer 301 and the scatterer 302 are configured based on the following refractive index conditions.
  • the scattering intensity coefficient calculated by using the scattering cross section (formula (1)) of Rayleigh scattering by spherical particles (hereinafter referred to as the scattering intensity coefficient).
  • nA refractive index of scatterer
  • nB refractive index of medium
  • the scattering at the interface between the scatterer 302 and the scatterer 301 be smaller than the scattering at the interface between the scatterer 301 and the semiconductor substrate 101. That is, the refractive index of the semiconductor substrate 101 is N 0 , the refractive index of the scatterer 301 embedded in the semiconductor substrate 101 is N 1 , the refractive index of the scatterer 302 disposed above the scatterer 301 is N 2 , and the above Using formula (1), ⁇ 12 is the scattering at the interface between the scatterer 302 (N 2 ) and the scatterer 301 (N 1 ), and ⁇ 12 is the scattering at the interface between the scatterer 301 (N 1 ) and the semiconductor substrate 101 (N 0 ).
  • the image plane phase difference pixel P 0 of this embodiment it is desirable to select a material such that ⁇ 12 ⁇ 01 when scattering is ⁇ 01 .
  • the light L collected by the microlens 203L is scattered to some extent by the scatterer 302, so that the light L collected by the microlens 203L is scattered by the scatterer 301 embedded in the semiconductor substrate 101. Excessive scattering is suppressed, and the occurrence of color mixture between adjacent image plane phase difference pixels P0 is reduced.
  • the ratio (N 1 /N 2 ) between the refractive index N 1 of the scatterer 301 and the refractive index N 2 of the scatterer 302 is the refractive index N 0 of the semiconductor substrate 101 and the refractive index N 2 of the scatterer 301.
  • constituent materials of the scatterer 302 that have a ratio (N 1 / N 0 ) closer to 1 than 1 include the following.
  • the constituent materials of the scatterer 302 include, for example, lanthanum fluoride (LaF 3 ), trifluoromethanide (CF 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), and yttrium oxide (Y 2 O 3 ) . ) and other intermediate refractive index materials.
  • the scatterer 302 may be made of a porous silicon oxide film formed by a spin coating method with controlled air gaps and refractive index, fluorine-doped glass (FSG) made by adding F or C to SiO, SiOC (carbon-doped glass), etc. Examples include porous materials.
  • a scatterer 303 placed above the scatterer 302 suppresses excessive scattering by the scatterer 301, similar to the scatterer 302.
  • the microlens 203L The light L focused by is scattered in stages by the interface between the scatterer 303 and the scatterer 302 and the interface between the scatterer 302 and the scatterer 301. This further suppresses excessive scattering by the scatterer 301 embedded in the semiconductor substrate 101, and further reduces the occurrence of color mixture between adjacent image plane phase difference pixels P0 .
  • FIG. 2 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetector (photodetector 1) according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 shows an example of the overall configuration of the photodetecting device 1 shown in FIG. 2.
  • the photodetection device 1 is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor used in electronic devices such as digital still cameras and video cameras, and has a plurality of pixels (unit pixels P) arranged in a matrix as an imaging area. It has a two-dimensionally arranged pixel section (pixel section 100A).
  • the photodetector 1 is, for example, a so-called back-illuminated photodetector in this CMOS image sensor or the like.
  • the photodetector 1 takes in incident light (image light) from a subject through an optical lens system (not shown), and converts the amount of the incident light imaged onto the imaging surface into an electrical signal in pixel units P. It is converted and output as a pixel signal.
  • the photodetecting device 1 has a pixel section 100A as an imaging area on a semiconductor substrate 11, and includes, for example, a vertical drive circuit 111, a column signal processing circuit 112, a horizontal drive circuit 113, in a peripheral area of this pixel section 100A. It has an output circuit 114, a control circuit 115, and an input/output terminal 116.
  • a plurality of unit pixels P are two-dimensionally arranged in a matrix.
  • the plurality of unit pixels P serve as both an imaging pixel and an image plane phase difference pixel.
  • the imaging pixel photoelectrically converts a subject image formed by an imaging lens in a photodiode PD to generate a signal for image generation.
  • the image plane phase difference pixel divides the pupil region of the imaging lens, photoelectrically converts a subject image from the divided pupil region, and generates a signal for phase difference detection.
  • a pixel drive line Lread (specifically, a row selection line and a reset control line) is wired for each pixel row, and a vertical signal line Lsig is wired for each pixel column.
  • the pixel drive line Lread transmits a drive signal for reading signals from pixels.
  • One end of the pixel drive line Lread is connected to an output end corresponding to each row of the vertical drive circuit 111.
  • the vertical drive circuit 111 is composed of a shift register, an address decoder, etc., and is a pixel drive section that drives each unit pixel P of the pixel section 100A, for example, row by row. Signals output from each unit pixel P in the pixel row selectively scanned by the vertical drive circuit 111 are supplied to the column signal processing circuit 112 through each vertical signal line Lsig.
  • the column signal processing circuit 112 includes an amplifier, a horizontal selection switch, and the like provided for each vertical signal line Lsig.
  • the horizontal drive circuit 113 is composed of a shift register, an address decoder, etc., and sequentially drives each horizontal selection switch of the column signal processing circuit 112 while scanning them. By this selective scanning by the horizontal drive circuit 113, the signals of each pixel transmitted through each of the vertical signal lines Lsig are sequentially outputted to the horizontal signal line 121, and transmitted to the outside of the semiconductor substrate 11 through the horizontal signal line 121. .
  • the output circuit 114 performs signal processing on the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 112 via the horizontal signal line 121 and outputs the processed signals.
  • the output circuit 114 may perform only buffering, or may perform black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, and the like.
  • the circuit portion consisting of the vertical drive circuit 111, column signal processing circuit 112, horizontal drive circuit 113, horizontal signal line 121, and output circuit 114 may be formed directly on the semiconductor substrate 11, or may be formed on an external control IC. It may be arranged. Moreover, those circuit parts may be formed on another board connected by a cable or the like.
  • the control circuit 115 receives a clock applied from outside the semiconductor substrate 11, data instructing an operation mode, etc., and outputs data such as internal information of the photodetector 1.
  • the control circuit 115 further includes a timing generator that generates various timing signals, and controls the vertical drive circuit 111, column signal processing circuit 112, horizontal drive circuit 113, etc. based on the various timing signals generated by the timing generator. Performs drive control of peripheral circuits.
  • the input/output terminal 116 is for exchanging signals with the outside.
  • FIG. 4 shows an example of a readout circuit of a pixel unit U, which is composed of a plurality of adjacent unit pixels P and constitutes the image plane phase difference pixel P 0 in the photodetector 1 shown in FIG. 2.
  • a pixel unit U consisting of two unit pixels P adjacent in the row direction or column direction will be described (see, for example, FIG. 5).
  • the pixel unit U includes 12A and 12B provided for each of the two unit pixels P, transfer transistors TR1 and TR2, and a floating diffusion FD provided for each pixel unit U. It has a reset transistor RST, an amplification transistor AMP, and a selection transistor SEL.
  • the photoelectric conversion units 12A and 12B are each photodiodes (PD).
  • the photoelectric conversion unit 12A has an anode connected to a ground voltage line and a cathode connected to the source of the transfer transistor TR1.
  • the photoelectric conversion section 12B has an anode connected to the ground voltage line and a cathode connected to the source of the transfer transistor TR2.
  • the transfer transistor TR1 is connected between the photoelectric conversion section 12A and the floating diffusion FD.
  • Transfer transistor TR2 is connected between photoelectric conversion section 12B and floating diffusion FD.
  • a drive signal TRsig is applied to the gate electrodes of the transfer transistors TR1 and TR2, respectively.
  • the drive signal TRsig becomes active, the transfer gates of the transfer transistors TR1 and TR2 become conductive, and the signal charges accumulated in the photoelectric conversion sections 12A and 12B float through the transfer transistors TR1 and TR2. Transferred to diffusion FD.
  • the floating diffusion FD is connected between the transfer transistors TR1, TR2 and the amplification transistor AMP.
  • the floating diffusion FD converts the signal charges transferred by the transfer transistors TR1 and TR2 into a voltage signal, and outputs the signal charge to the amplification transistor AMP.
  • the reset transistor RST is connected between the floating diffusion FD and the power supply section.
  • a drive signal RSTsig is applied to the gate electrode of the reset transistor RST.
  • this drive signal RSTsig becomes active, the reset gate of the reset transistor RST becomes conductive, and the potential of the floating diffusion FD is reset to the level of the power supply section.
  • the amplification transistor AMP has its gate electrode connected to the floating diffusion FD and its drain electrode connected to the power supply section, and serves as an input section of a so-called source follower circuit, which is a readout circuit for the voltage signal held by the floating diffusion FD. That is, the amplification transistor AMP has its source electrode connected to the vertical signal line Lsig via the selection transistor SEL, thereby forming a source follower circuit with a constant current source connected to one end of the vertical signal line Lsig.
  • the selection transistor SEL is connected between the source electrode of the amplification transistor AMP and the vertical signal line Lsig.
  • a drive signal SELsig is applied to the gate electrode of the selection transistor SEL.
  • the selection transistor SEL becomes conductive, and the image plane phase difference pixel P0 becomes selected.
  • the read signal (pixel signal) output from the amplification transistor AMP is output to the vertical signal line Lsig via the selection transistor SEL.
  • the signal charges generated in the photoelectric conversion section 12A and the signal charges generated in the photoelectric conversion section 12B are respectively read out.
  • the signal charges read from each of the photoelectric conversion section 12A and the photoelectric conversion section 12B are added together in the floating diffusion FD, and outputted to an imaging block of an external signal processing unit, for example, so that the photoelectric conversion unit 12A and the photoelectric conversion unit A pixel signal based on the total charge of the portion 12B can be obtained.
  • FIG. 5 schematically shows an example of the planar configuration of the unit pixel P.
  • FIG. 6 schematically shows another example of the planar configuration of the unit pixel P.
  • the photodetecting device 1 is, for example, a back-illuminated photodetecting device, and the unit pixels P arranged two-dimensionally in a matrix in the pixel portion 100A are, for example, the light receiving portion 10 and the light receiving portion 10. It has a structure in which a condensing section 20 provided on the light incident side S1 and a multilayer wiring layer 30 provided on the opposite side of the light receiving section 10 from the light incident side S1 are stacked.
  • the light receiving section 10 includes a semiconductor substrate 11 having a first surface 11S1 and a second surface 11S2 facing each other, and a plurality of photoelectric conversion sections 12 embedded in the semiconductor substrate 11.
  • the semiconductor substrate 11 corresponds to the semiconductor substrate 101 described above, and is made of, for example, a Si substrate.
  • the photoelectric conversion unit 12 corresponds to the photoelectric conversion unit 102 described above.
  • the photoelectric conversion unit 12 is, for example, a PIN (Positive Intrinsic Negative) type photodiode (PD), and has a pn junction in a predetermined region of the semiconductor substrate 11.
  • the photoelectric conversion section 12 is embedded in each unit pixel P as described above.
  • the light receiving section 10 further includes a first separating section 13 and a second separating section 14.
  • the first separation unit 13 corresponds to the separation unit 103 and the scatterer 301 described above, and is provided between adjacent unit pixels P that share the microlens 25L. Specifically, as shown in FIG. 5, for example, between unit pixels P1 and P2 adjacent in the X-axis direction, for example, as shown in FIG. It is provided between unit pixels P1, P2, P3, and P4 arranged in two rows and two columns in the column direction).
  • the first separation unit 13 is for electrically separating the adjacent photoelectric conversion unit 12A and the photoelectric conversion unit 12B, and for correcting sensitivity deviation between adjacent unit pixels P that share the microlens 25L. .
  • the first separating portion 13 penetrates between the first surface 11S1 and the second surface 11S2 of the semiconductor substrate 11, for example.
  • the first isolation section 13 is made of silicon oxide (SiO), for example.
  • An STI Silicon Trench Isolation structure may be used in which an opening (trench) is formed from the side of the surface 11S1 and silicon oxide is buried in the trench.
  • the second separating section 14 corresponds to a specific example of the "second separating section" of the present disclosure, and is provided between adjacent pixel units U.
  • the second separating section 14 is provided around the pixel unit U, and is provided in, for example, a grid shape in the pixel section 100A.
  • the second separating section 14 is for electrically separating adjacent pixel units U, and extends, for example, from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the second surface 11S2 side.
  • the second isolation section 14 is made of, for example, silicon oxide, like the first isolation section 13 .
  • the second separation part 14 has an FTI structure penetrating between the first surface 11S1 and the second surface 11S2 of the semiconductor substrate 11 shown in FIG.
  • An STI structure may be used in which an opening is formed in the first surface 11S1 side and silicon oxide is buried in the trench.
  • adjacent unit pixels P may be connected to each other by the semiconductor substrate 11 on the second surface 11S2 side of the semiconductor substrate 11.
  • the light collecting section 20 is provided on the light incident side S1 of the light receiving section 10, and includes, for example, a protective layer 21 that covers the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11, a scattering film 22, a light shielding film 23, and a color filter layer 24. , and a microlens layer 25, which are stacked in this order from the light receiving section 10 side.
  • the protective layer 21 corresponds to the above-mentioned “intermediate layer 201" and protects the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 and flattens the surface.
  • the protective layer 21 is formed using, for example, silicon oxide, silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or the like.
  • the scattering film 22 corresponds to the above-mentioned "scattering body 302" and is for suppressing excessive scattering by the first separation section 13.
  • the scattering film 22 is formed on the first separation section 13 in a layout similar to that of the first separation section 13 in plan view. Specifically, as shown in FIG. 5, for example, between unit pixels P1 and P2 adjacent in the X-axis direction, as shown in FIG. 6, in the X-axis direction ( It is provided between unit pixels P1, P2, P3, and P4 arranged in two rows and two columns in the row direction) and the Y-axis direction (column direction).
  • the scattering film 22 has a ratio (N 22 /N 13 ) of the refractive index (N 22 ) of the scattering film 22 to the refractive index (N 13 ) of the first separation section 13 that is equal to the refractive index (N 22 ) of the first separation section 13 . 13 ) and the refractive index (N 11 ) of the semiconductor substrate 11, which is closer to 1 than the ratio (N 13 /N 11 ) of the semiconductor substrate 11.
  • constituent materials include, for example, intermediate refractive index materials such as lanthanum fluoride, trifluoromethanide, aluminum oxide, magnesium oxide, and yttrium oxide.
  • the scatterer 302 may be made of a porous silicon oxide film formed by a spin coating method with controlled air gaps and refractive index, fluorine-doped glass (FSG) made by adding F or C to SiO, SiOC (carbon-doped glass), etc. Examples include porous materials.
  • the light-shielding film 23 is for preventing light obliquely incident on the color filter layer 24 from leaking into the pixel unit U that detects adjacent light of different wavelengths.
  • the light shielding film 23 is provided on the second separation part 14, and is formed in the same layout as the second separation part 14 in plan view, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the light shielding film 23 is provided so as to penetrate the protective layer 21 in the Y-axis direction so as to optically separate the pixel units U that detect light of different wavelengths from the protective layer 21 . Further, a portion of the light shielding film 23 may be embedded in the second separation section 14 . Thereby, the second separating section 14 can electrically and optically separate adjacent pixel units U.
  • Examples of the constituent material of the light-shielding film 23 include materials that have light-shielding properties. Specifically, examples thereof include tungsten (W), silver (Ag), copper (Cu), titanium (Ti), aluminum (Al), and alloys thereof. Other examples include metal compounds such as TiN.
  • the light shielding film 23 may be formed, for example, as a single layer film or a laminated film.
  • the color filter layer 24 selectively transmits light of a predetermined wavelength.
  • the color filter layer 24 includes, for example, a red color filter layer 24R that selectively transmits red light (R), a green color filter layer 24G that selectively transmits green light (G), and although not shown, it has a blue color filter layer 24B that selectively transmits blue light (B).
  • the color filter layer 24 may include filters that selectively transmit cyan, magenta, and yellow.
  • the color filter layers 24R, 24G, and 24B of each color are provided for each pixel unit U, and the unit pixel P (red pixel Pr, green pixel Pg, and blue pixel Pb) is provided with the color filter layers 24R, 24G, and 24B of each color.
  • the color filter layer 24 can be formed using pigments or dyes, for example.
  • the thickness of the color filter layer 24 may be different for each color in consideration of color reproducibility and sensor sensitivity based on its optical spectrum. Note that for black and white pixels, a layer made of a transparent material can be regarded as the color filter layer 24. In an infrared pixel, a layer made of a material that selectively transmits infrared rays can be regarded as the color filter layer 24.
  • the microlens layer 25 is provided, for example, to cover the entire surface of the pixel section 100A, and has a plurality of microlenses 25L on its surface.
  • the microlens 25L is for condensing light incident from above onto the first surface 11S1 serving as a light receiving surface, and is provided for each pixel unit U as shown in FIG. 2.
  • the microlens layer 25 including the microlenses 25L is formed using, for example, a high refractive index material, and specifically, for example, is formed from an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride.
  • the microlens layer 25 may be formed using an organic material with a high refractive index such as an episulfide resin, a thietane compound, or a resin thereof.
  • the shape of the microlens 25L is not particularly limited, and various lens shapes such as a hemispherical shape and a semicylindrical shape can be adopted.
  • the multilayer wiring layer 30 is provided on the side opposite to the light incident side S1 of the light receiving section 10.
  • the multilayer wiring layer 30 has, for example, a structure in which a plurality of wiring layers 31, 32, and 33 are laminated with an interlayer insulating layer 34 interposed therebetween.
  • a vertical drive circuit 111, a column signal processing circuit 112, a horizontal drive circuit 113, an output circuit 114, a control circuit 115, an input/output terminal 116, etc. are formed. There is.
  • the wiring layers 31, 32, and 33 are formed using, for example, aluminum (Al), copper (Cu), or tungsten (W).
  • the wiring layers 31, 32, and 33 may be formed using polysilicon (Poly-Si).
  • the interlayer insulating layer 34 is formed of, for example, a single layer film made of one of silicon oxide, TEOS, silicon nitride, silicon oxynitride, etc., or a laminated film made of two or more of these.
  • the color filter layer 24 and microlens 25L arranged for each pixel unit U are shifted toward the optical center of the pixel section 100A, for example, as shown in FIG. 7, depending on the position in the pixel section 100A. You may also do so.
  • the shift amounts of the color filter layer 24 and the microlens 25L differ approximately concentrically from the optical center of the pixel portion 100A.
  • the scattering film 22 can be formed, for example, as follows.
  • a protective layer 21 is formed on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 using, for example, a vapor phase epitaxy (CVD) method, sputtering, or an atomic layer deposition (ALD) method. do.
  • CVD vapor phase epitaxy
  • ALD atomic layer deposition
  • the protective layer 21 is etched using, for example, a lithography technique to form an opening 21H on the first isolation part 13.
  • the scattering film 22 is formed on the protective layer 21 using, for example, a CVD method or an ALD method so as to fill the opening 21H.
  • a resist 41 is formed on the scattering film 22 to flatten the surface.
  • the scattering film 22 is etched back together with the resist 41. As a result, the scattering film 22 is selectively formed on the first separation section 13.
  • the scattering film 22 can be formed, for example, as follows.
  • the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 from which the first separation part 13 protrudes from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 is coated using, for example, a CVD method, sputtering, or ALD method. Then, a thin protective layer 21 is formed so as to fill the periphery of the first separation section 13 . Subsequently, as shown in FIG. 9B, the scattering film 22 is formed using, for example, a CVD method, sputtering, or ALD method.
  • the scattering film 22 is selectively patterned on the first separation section 13 by etching the scattering film 22 using, for example, a lithography technique.
  • the protective layer 21 is formed so as to embed the scattering film 22 using, for example, a CVD method, sputtering, or ALD method.
  • a resist 41 is formed so as to fill in the irregularities formed on the surface of the protective layer 21.
  • the protective layer 21 is etched back together with the resist 41 to flatten the surface.
  • a microlens 25L is provided on the 11 light receiving surface (first surface 11S1) side of a semiconductor substrate having a photoelectric conversion section 12 for each unit pixel P, and straddles a plurality of adjacent unit pixels P. were arranged, and scatterers (first separation section 13 and scattering film 22) having different refractive indexes were laminated on the condensing optical path of the microlens 25L. This suppresses strong scattering of the incident light by the first separation section 13. This will be explained below.
  • a photodetector having a focus detection function using a phase difference detection method has a structure in which a plurality of pixels of the same color receive light with one on-chip lens (OCL) for phase difference detection.
  • OCL on-chip lens
  • a scatterer is placed on the optical path to scatter the condensed light and reduce the sensitivity difference, thereby correcting the light receiving sensitivity deviation due to manufacturing error between the phase difference detection pixel pair.
  • a plurality of photoelectric conversion units 12 provided on the condensing optical path of the microlens 25L separates between the photoelectric conversion units 12 provided in each of a plurality of adjacent unit pixels P sharing the microlens 25L.
  • a scattering film 22 having a refractive index different from that of the first separating section 13 is provided on the first separating section 13 .
  • the light L that has been scattered to some extent by the scattering film 22 is scattered by the first separation section 13.
  • strong scattering of the incident light by the first separation section 13 can be suppressed while maintaining the effect of sensitivity difference correction by the first separation section 13.
  • color mixture between adjacent image plane phase difference pixels P0 is suppressed while correcting a shift in sensitivity difference between a plurality of unit pixels P sharing the microlens 25L. It becomes possible to do so.
  • FIG. 10 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetector (photodetector 1A) according to Modification 1 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1A is, for example, a CMOS image sensor used in electronic devices such as digital still cameras and video cameras, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • the width of the scattering film 22 is preferably formed narrower than the width of the first separation section 13, as shown in FIG. This suppresses the occurrence of strong scattering at the interface between the scattering film 22 and the semiconductor substrate 11.
  • FIG. 11 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetection device (photodetection device 1B) according to Modification 2 of the present disclosure.
  • FIG. 12 schematically illustrates another example of the cross-sectional configuration of a photodetector 1B according to Modification 2 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1B is, for example, a CMOS image sensor used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • the scattering film 22 may have a triangular shape having an apex on the microlens 25L side, as shown in FIG. 11.
  • the scattering film 22 may have a trapezoidal shape that widens toward the microlens 25L side, as shown in FIG. 12. In this way, the scattering intensity can be controlled by changing the area of the interface between the upper surface of the scattering film 22 and the protective layer 21.
  • FIG. 13 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetector (photodetector 1C) according to Modification 3 of the present disclosure.
  • the photodetector 1C is, for example, a CMOS image sensor used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetector as in the above embodiment.
  • the scattering film 22 is formed on the first separation part 13 that forms the same surface as the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11, but the present invention is not limited to this.
  • a part of the scattering film 22 may be embedded in the first separating section 13. In this way, by increasing the surface area of the scattering film 22, the scattering effect of the scattering film 22 can be improved.
  • FIG. 14 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetection device (photodetection device 1D) according to Modification 4 of the present disclosure.
  • FIG. 15 schematically represents another example of the cross-sectional configuration of a photodetector 1D according to Modification 4 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1D is, for example, a CMOS image sensor used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • the scattering film 22 may penetrate the protective layer 21 so as to separate the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 and the color filter layer 24 as shown in FIG. As shown, a portion may protrude into the color filter layer 24. Thereby, as in the third modification, the surface area of the scattering film 22 increases, so that the scattering effect of the scattering film 22 can be improved.
  • FIG. 16 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetector (photodetector 1E) according to Modification 5 of the present disclosure.
  • FIG. 17 schematically illustrates another example of the cross-sectional configuration of a photodetector 1E according to Modification 5 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1E is, for example, a CMOS image sensor used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • the scattering film 22 is formed on the first separation part 13 that forms the same surface as the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11, but the present invention is not limited to this.
  • the scattering film 22 may be embedded in the protective layer 21 so that the protective layer 21 is provided between the first separating section 13 and the scattering film 22, as shown in FIG. In that case, since there is no possibility that the scattering film 22 will form an interface with the semiconductor substrate 11, the scattering film 22 may be provided wider than the first separation part 13, as shown in FIG.
  • the scattering film 22 when the scattering film 22 is formed to have a wide width by the first separating section 13, it may be provided partially on the condensing optical path of the microlens 25L. Its planar shape may be rectangular as shown in FIG. 18 or circular as shown in FIG. 19. Further, as shown in FIG. 20, it may be formed above the first separation part 13 in a cross shape, for example, along the shape of the first separation part 13.
  • FIG. 21 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetection device (photodetection device 1F) according to Modification 6 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1F is, for example, a CMOS image sensor used in electronic devices such as digital still cameras and video cameras, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • the height of the scattering film 22 is made differently according to the spectral characteristics and refractive index of each color filter layer 24R, 24G, 24B provided in each pixel unit U. It's okay.
  • FIG. 22 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetection device (photodetection device 1G) according to Modification Example 7 of the present disclosure.
  • FIG. 23 schematically shows another example of the cross-sectional configuration of a photodetector 1G according to Modification 7 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1G is, for example, a CMOS image sensor used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • a plurality of scattering films 22 and 26 may be stacked on the first separation section 13, as shown in FIG. 22. In this way, when a plurality of scattering films 22 and 26 are stacked, the scattering film 26 disposed closer to the light incidence side S1 is provided narrower than the scattering film 22, as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 23, it may be provided wider than the scattering film 22. In this way, by stacking a plurality of scattering films 22 and 26 on the first separating section 13, it is possible to separately produce scatterers suitable for the semiconductor substrate 11 and the color filter layer 24, respectively.
  • FIG. 24 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetector (photodetector 1J) according to Modification 8 of the present disclosure.
  • the photodetecting device 1J is, for example, a CMOS image sensor used in electronic devices such as digital still cameras and video cameras, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetecting device, as in the above embodiment.
  • one or more scatterers may be made separately.
  • FIG. 25 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetection device (photodetection device 1H) according to Modification 9 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1H is, for example, a CMOS image sensor used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • a partition wall 27 may be provided between adjacent pixel units U of the color filter layer 24 to separate the color filter layers 24R, 24G, and 24B.
  • FIG. 26 schematically represents an example of a cross-sectional configuration of a photodetection device (photodetection device 1I) according to Modification 10 of the present disclosure.
  • FIG. 27 schematically shows another example of the cross-sectional configuration of a photodetector 1G according to Modification 10 of the present disclosure.
  • the photodetection device 1G is, for example, a CMOS image sensor used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated photodetection device, as in the above embodiment.
  • the scattering film 22 is provided within the protective layer 21, but the position where the scattering film 22 is formed is not limited to this.
  • the scattering film 22 may be embedded within the color filter layer 24 as shown in FIG. 26, or may be embedded within the microlens layer 25 as shown in FIG. good.
  • the first separation section 13 and/or the second separation section 14 have the following configurations. Color mixture due to scattering in the first separating section 13 and the second separating section 14 can be improved.
  • FIG. 33 schematically represents an example of a planar configuration of a photodetecting device according to Modification 11 of the present disclosure.
  • FIG. 34 schematically represents another example of the planar configuration of the photodetecting device according to Modification 11 of the present disclosure.
  • FIG. 35 schematically represents another example of the planar configuration of the photodetecting device according to Modification 11 of the present disclosure.
  • the first separation part 13 that separates adjacent unit pixels P that share the microlens 25L includes a reduction part (for example, reduction part 13X1) whose line width is reduced compared to other parts in plan view. It may also be provided.
  • a reduced portion 13X1 whose line width is smaller than that of other portions is provided in the first separation portion 13 provided on the condensing optical path of the microlens 25L in plan view. You may also do so.
  • the reduction section 13X is also provided at the intersection of the first separation section 13 and the second separation section, as shown in FIG. 34, for example.
  • the line width may be configured so that it gradually narrows toward the condensing optical path of the microlens 25L.
  • the reduced portion of the first separating section 13 may be provided at a position other than the condensing optical path of the microlens 25L.
  • a reduced portion 13X2 may be further provided at the intersection of the first separating portion 13 and the second separating portion 14.
  • a photodetection device used as a CMOS image sensor or the like employs a pixel separation structure (separation unit) that obtains phase difference information from the output difference of each pixel and uses it for autofocus.
  • a structure in which an on-chip lens (OCL) is arranged so as to straddle a plurality of unit pixels is usually adopted.
  • OCL on-chip lens
  • the 2 ⁇ 2 OCL structure in which one OCL is placed on four unit pixels arranged in two rows and two columns is a structure that can achieve both advantages in terms of image quality such as phase difference acquisition, resolution, and HDR.
  • the 2 ⁇ 2 OCL structure has a separating portion at the light condensing location, there is a problem that color mixing worsens due to optical factors due to scattering.
  • the first factor is the difference in refractive index between the material embedded in the separation part of the light collection point by the on-chip lens and the pixel region material.
  • Si which has a high refractive index of about 3 to 4
  • the buried film here affects the dark characteristics of the photodetector, there are strong material restrictions.
  • the second factor is the size of the separation part.
  • the first separating part 13 on the condensing optical path of the microlens 25L A reduced portion (for example, reduced portion 13X1) whose line width is smaller than other portions in plan view is provided.
  • reduced portion 13X1 whose line width is smaller than other portions in plan view is provided.
  • a reduction portion 13X2 is provided, for example, at the intersection of the first separation portion 13 and the second separation portion 14. Thereby, the effective pixel area can be expanded.
  • reduced portions 13X1 and 13X2 are provided at the intersections between the first separation sections 13 and the intersections between the first separation sections 13 and the second separation sections 14. Thereby, it is possible to reduce the depth difference that occurs between the intersections between the first separation sections 13 or between the first separation sections 13 and the second separation sections 14 and other locations due to the microloading effect. can.
  • FIG. 36 schematically represents an example of a planar configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of the present disclosure.
  • FIG. 37 schematically represents another example of the planar configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of the present disclosure.
  • FIG. 38 schematically represents another example of the planar configuration of a photodetecting device according to Modification 12 of the present disclosure.
  • the second separation section 14 that separates adjacent pixel units U may be provided with a reduction section (for example, reduction section 14X1) whose line width is reduced compared to other sections in plan view. .
  • unit pixels P1, P2, P3, In a plan view of the second separating part 14 provided outside the pixel unit U including P4, the line is more visible at the intersection of the second separating parts 14 that separate adjacent pixel units U than at other parts.
  • a reduced portion 14X1 whose width is reduced may be provided.
  • the reduced portion of the second separating portion 14 may be provided at a position other than the intersection between the second separating portions 14.
  • a reduced portion 14X2 may be further provided at the intersection of the second separating portion 14 and the first separating portion 13.
  • the reduced portions 14X1 and 14X2 are provided at the intersections between the second separation portions 14 and the intersections between the first separation portions 13 and the second separation portions 14. This allows the effective pixel area to be expanded. Further, it is possible to reduce the depth difference that occurs between the intersections between the second separation sections 14 or between the first separation sections 13 and the second separation sections 14 and other locations due to the microloading effect. .
  • FIG. 39 schematically represents an example of a planar configuration of a photodetecting device according to Modification 13 of the present disclosure.
  • FIG. 40 schematically represents another example of the planar configuration of a photodetecting device according to Modification 13 of the present disclosure.
  • the first separation section 13 and the second separation section 14 are provided with a reduction section (for example, a reduction section). 13X1, 13X2, 14X1, 14X2), but the present invention is not limited thereto.
  • a The reduction section 13X2 may be provided at the intersection between the first separation section 13 and the second separation section 14 that separates adjacent pixel units U. Further, the reduced portion 14X1 may be provided at the intersection between the second separation portions 14.
  • a reduction section 13X1 may be provided in the first separation section 13 on the condensing optical path of the microlens 25L shared by unit pixels P1 and P2 adjacent in the Y-axis direction. .
  • FIGS. 39 and 40 show an example in which two unit pixels P1 and P2 share one microlens 25L
  • the present invention is not limited to this.
  • the effective pixel area can be expanded by providing the reducing part 14X1 in the second separating part 14. can do.
  • FIG. 42 shows an example of the arrangement (A) of color filters and the planar configuration of the separating section (B) in a photodetection device according to Modification 14 of the present disclosure.
  • the reduced portions (for example, reduced portions 13
  • the reduction ratio may be changed.
  • the reduction ratio of the reduction portion 13X1 of the first separation portion 13 provided on the condensing optical path of the microlens 25L is increased as the reduction portion 13X1 is provided below the color filter layer 24 that transmits long-wavelength colored light. You may also do so.
  • a red color filter layer 24R that selectively transmits red light (R)
  • a green color filter layer 24G that selectively transmits green light (G)
  • a blue color filter layer 24G that selectively transmits green light (G) is used.
  • the reduction ratio of the reduction part 13Xr1 is the largest, followed by the reduction ratio of the reduction part 13Xr1.
  • the structure may be such that the reduction ratio of the part 13Xg1 is large and the reduction ratio of the reduction part 13Xb1 is the smallest.
  • the reduction section 13Xb1 may not be provided in the first separation section 13 of the pixel unit Ub.
  • the reduction ratio of the reduction portions 13X2, 14X1, and 14X2 provided at the intersections with the separation portion 13 may be increased as the reduction portions are provided below the color filter layer 24 that transmits color light having a shorter wavelength.
  • a green color filter layer 24G that selectively transmits green light (G) or a blue color filter layer 24G that selectively transmits green light (G) is used.
  • the reduced portion 13Xb2 , 14Xb1, 14Xb2 may have the largest reduction rate
  • the reduction units 13Xg2, 14Xg1, 14Xg2 may have the next largest reduction rate
  • the reduction units 13Xr2, 14Xr1, 14Xr2 may have the smallest reduction rate.
  • the reduction sections 13Xr2, 14Xr1, and 14Xr2 may not be provided in the second separating section 14 of the pixel unit Ur.
  • the effective pixel area can be expanded. Furthermore, at the intersections between the first separation parts 13, the intersections between the first separation parts 13 and the second separation parts 14, the intersections between the second separation parts 14, and other places caused by the microloading effect, The resulting depth difference can be efficiently reduced.
  • FIG. 28A schematically represents an example of the overall configuration of a photodetection system 2000 including a photodetection device (for example, photodetection device 1).
  • FIG. 28B shows an example of the circuit configuration of the photodetection system 2000.
  • the photodetection system 2000 includes a light emitting device 2001 as a light source section that emits infrared light L2, and a photodetection device 2002 as a light receiving section.
  • the photodetection device 2002 for example, the photodetection device 1 described above can be used.
  • the light detection system 2000 may further include a system control section 2003, a light source drive section 2004, a sensor control section 2005, a light source side optical system 2006, and a camera side optical system 2007.
  • the light detection device 2002 can detect light L1 and light L2.
  • the light L1 is the light that is the ambient light from the outside reflected on the subject (measurement object) 2100 (FIG. 28A).
  • Light L2 is light that is emitted by the light emitting device 2001 and then reflected by the subject 2100.
  • the light L1 is, for example, visible light
  • the light L2 is, for example, infrared light.
  • Light L1 can be detected in a photoelectric conversion section in photodetection device 2002, and light L2 can be detected in a photoelectric conversion region in photodetection device 2002.
  • Image information of the subject 2100 can be obtained from the light L1, and distance information between the subject 2100 and the light detection system 2000 can be obtained from the light L2.
  • the photodetection system 2000 can be installed in, for example, an electronic device such as a smartphone or a mobile object such as a car.
  • the light emitting device 2001 can be configured with, for example, a semiconductor laser, a surface emitting semiconductor laser, or a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • an iTOF method can be adopted, but the method is not limited thereto.
  • the photoelectric conversion unit can measure the distance to the subject 2100 using, for example, time-of-flight (TOF).
  • a structured light method or a stereo vision method can be adopted as a method for detecting the light L2 emitted from the light emitting device 2001 by the photodetecting device 2002.
  • the distance between the light detection system 2000 and the subject 2100 can be measured by projecting a predetermined pattern of light onto the subject 2100 and analyzing the degree of distortion of the pattern.
  • the stereo vision method for example, the distance between the light detection system 2000 and the subject can be measured by using two or more cameras and acquiring two or more images of the subject 2100 viewed from two or more different viewpoints. can.
  • the light emitting device 2001 and the photodetecting device 2002 can be synchronously controlled by the system control unit 2003.
  • the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body such as a car, electric vehicle, hybrid electric vehicle, motorcycle, bicycle, personal mobility, airplane, drone, ship, robot, etc. It's okay.
  • FIG. 29 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile body control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio/image output section 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device such as an internal combustion engine or a drive motor that generates drive force for the vehicle, a drive force transmission mechanism that transmits the drive force to wheels, and a drive force transmission mechanism that controls the steering angle of the vehicle. It functions as a control device for a steering mechanism to adjust and a braking device to generate braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operations of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a turn signal, or a fog lamp.
  • radio waves transmitted from a portable device that replaces a key or signals from various switches may be input to the body control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls the door lock device, power window device, lamp, etc. of the vehicle.
  • the external information detection unit 12030 detects information external to the vehicle in which the vehicle control system 12000 is mounted.
  • an imaging section 12031 is connected to the outside-vehicle information detection unit 12030.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the exterior of the vehicle, and receives the captured image.
  • the external information detection unit 12030 may perform object detection processing such as a person, car, obstacle, sign, or text on the road surface or distance detection processing based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared rays.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • a driver condition detection section 12041 that detects the condition of the driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver condition detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver condition detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is falling asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates control target values for the driving force generation device, steering mechanism, or braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, Control commands can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the surroundings of the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., which does not rely on operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of preventing glare, such as switching from high beam to low beam. It can be carried out.
  • the audio and image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of audio and images to an output device that can visually or audibly notify information to the occupants of the vehicle or to the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display section 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 30 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging section 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and the top of the windshield inside the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12101 provided in the front nose and an imaging unit 12105 provided above the windshield inside the vehicle mainly acquire images in front of the vehicle 12100.
  • Imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly capture images of the sides of the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door mainly captures images of the rear of the vehicle 12100.
  • the images of the front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 30 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • An imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • an imaging range 12114 shows the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door is shown. For example, by overlapping the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of image sensors, or may be an image sensor having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 determines the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the temporal change in this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. In particular, by determining the three-dimensional object that is closest to the vehicle 12100 on its path and that is traveling at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) in approximately the same direction as the vehicle 12100, it is possible to extract the three-dimensional object as the preceding vehicle. can.
  • a predetermined speed for example, 0 km/h or more
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., in which the vehicle travels autonomously without depending on the driver's operation.
  • the microcomputer 12051 transfers three-dimensional object data to other three-dimensional objects such as two-wheeled vehicles, regular vehicles, large vehicles, pedestrians, and utility poles based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic obstacle avoidance. For example, the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceeds a set value and there is a possibility of a collision, the microcomputer 12051 transmits information via the audio speaker 12061 and the display unit 12062. By outputting a warning to the driver via the vehicle control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceed
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether the pedestrian is present in the images captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition involves, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and a pattern matching process is performed on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether it is a pedestrian or not.
  • the audio image output unit 12052 creates a rectangular outline for emphasis on the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled to display the .
  • the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the imaging device 100 can be applied to the imaging unit 12031.
  • the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure (present technology) can be applied.
  • FIG. 31 shows an operator (doctor) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11153 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as a pneumoperitoneum tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. , and a cart 11200 loaded with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 whose distal end is inserted into a body cavity of a patient 11132 over a predetermined length, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid scope having a rigid tube 11101 is shown, but the endoscope 11100 may also be configured as a so-called flexible scope having a flexible tube. good.
  • An opening into which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and the light is guided to the tip of the lens barrel. Irradiation is directed toward an observation target within the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct-viewing mirror, a diagonal-viewing mirror, or a side-viewing mirror.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and reflected light (observation light) from an observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to a camera control unit (CCU) 11201.
  • CCU camera control unit
  • the CCU 11201 is configured with a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and centrally controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal, such as development processing (demosaic processing), for displaying an image based on the image signal.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under control from the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • a treatment tool control device 11205 controls driving of an energy treatment tool 11112 for cauterizing tissue, incising, sealing blood vessels, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 injects gas into the body cavity of the patient 11132 via the pneumoperitoneum tube 11111 in order to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of ensuring a field of view with the endoscope 11100 and a working space for the operator. send in.
  • the recorder 11207 is a device that can record various information regarding surgery.
  • the printer 11208 is a device that can print various types of information regarding surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be configured, for example, from a white light source configured by an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source configured by a combination of RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high precision, so the white balance of the captured image is adjusted in the light source device 11203. It can be carried out.
  • the laser light from each RGB laser light source is irradiated onto the observation target in a time-sharing manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing, thereby supporting each of RGB. It is also possible to capture images in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the image sensor.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so that the intensity of the light it outputs is changed at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of changes in the light intensity to acquire images in a time-division manner and compositing the images, a high dynamic It is possible to generate an image of a range.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band compatible with special light observation.
  • Special light observation uses, for example, the wavelength dependence of light absorption in body tissues to illuminate the mucosal surface layer by irradiating a narrower band of light than the light used for normal observation (i.e., white light). So-called narrow band imaging is performed in which predetermined tissues such as blood vessels are photographed with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained using fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • Fluorescence observation involves irradiating body tissues with excitation light and observing the fluorescence from the body tissues (autofluorescence observation), or locally injecting reagents such as indocyanine green (ICG) into the body tissues and It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply narrowband light and/or excitation light compatible with such special light observation.
  • FIG. 32 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG. 31.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging section 11402, a driving section 11403, a communication section 11404, and a camera head control section 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication section 11411, an image processing section 11412, and a control section 11413. Camera head 11102 and CCU 11201 are communicably connected to each other by transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at the connection part with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 is composed of an image sensor.
  • the imaging unit 11402 may include one image sensor (so-called single-plate type) or a plurality of image sensors (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB are generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining them.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging elements for respectively acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (dimensional) display. By performing 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue at the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is constituted by an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under control from the camera head control unit 11405. Thereby, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 to the CCU 11201 via the transmission cable 11400 as RAW data.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies it to the camera head control unit 11405.
  • the control signal may include, for example, information specifying the frame rate of the captured image, information specifying the exposure value at the time of capturing, and/or information specifying the magnification and focus of the captured image. Contains information about conditions.
  • the above imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, focus, etc. may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal, which is RAW data, transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site etc. by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by imaging the surgical site etc. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the surgical site, etc., based on the image signal subjected to image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape and color of the edge of an object included in the captured image to detect surgical tools such as forceps, specific body parts, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, etc. can be recognized.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to superimpose and display various types of surgical support information on the image of the surgical site. By displaying the surgical support information in a superimposed manner and presenting it to the surgeon 11131, it becomes possible to reduce the burden on the surgeon 11131 and allow the surgeon 11131 to proceed with the surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable compatible with electrical signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable thereof.
  • communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be suitably applied to the imaging unit 11402 provided in the camera head 11102 of the endoscope 11100 among the configurations described above.
  • the imaging unit 11402 can be made smaller or have higher definition, so it is possible to provide a smaller or higher definition endoscope 11100.
  • each member constituting the photodetecting device (photodetecting device 1) of the above embodiments may be omitted as appropriate, or other members may be provided.
  • the light shielding film 23 was provided on the second separation section 14, but it may be omitted.
  • the present disclosure can also have the following configuration.
  • a plurality of pixels are arranged in a matrix, and each pixel has a photoelectric conversion section on the light-receiving surface (first surface) side of a semiconductor substrate.
  • a plurality of microlenses are arranged across the pixels, and a plurality of scatterers with different refractive indexes are stacked on the condensing optical path of each of the plurality of microlenses. This suppresses strong scattering of the incident light by the scatterer provided closer to the light-receiving surface of the semiconductor substrate. Therefore, it is possible to suppress color mixture while correcting the difference in sensitivity between a plurality of pixels that share a microlens.
  • (1) It has a first surface and a second surface facing each other, a plurality of pixels are arranged in a matrix, and a photoelectric conversion section that generates a charge according to the amount of light received by each pixel by photoelectric conversion is embedded.
  • a semiconductor substrate made of a microlens arranged across the plurality of adjacent pixels on the first surface side; and a plurality of scatterers having different refractive indexes stacked on a condensing optical path of the microlens.
  • the plurality of scatterers include a first scatterer and a second scatterer arranged in order on the condensing optical path from the semiconductor substrate side,
  • the light detection device according to (1) wherein scattering at the interface between the second scatterer and the first scatterer is smaller than scattering at the interface between the first scatterer and the semiconductor substrate.
  • (3) further comprising a first separation part that is embedded in the semiconductor substrate and separates a plurality of pixels that share the microlens; the first scatterer is embedded in the first separation section,
  • the second scatterer has a rectangular shape, a triangular shape having an apex on the side of the microlens, or a trapezoidal shape expanding toward the side of the microlens in cross-sectional view.
  • the photodetection device described.
  • (6) The method according to (3) to (5) above, further comprising a color filter layer provided between the first surface and the microlens and comprising a plurality of color filters having different spectral characteristics for each of the plurality of microlenses.
  • the photodetector according to any one of the above.
  • the plurality of adjacent pixels that share the microlens are defined as a pixel unit, a first separation section that is embedded in the semiconductor substrate and separates the plurality of adjacent pixels in the pixel unit; further comprising a second pixel separation section embedded in the semiconductor substrate and separating the adjacent pixel units; 2.
  • the photodetection device according to claim 20, wherein the first reduction section is provided on a condensing optical path of the microlens in plan view.
  • the first reduction section reduces the line width of the first separation section from the intersection of the first separation section and the second separation section toward the condensing optical path of the microlens in plan view. 22.
  • the photodetection device according to claim 21, wherein the width gradually narrows.
  • the pixel unit includes four pixels arranged in two rows and two columns, 21.
  • the photodetection device is provided at an intersection of the first separation section that separates the four adjacent pixels in the pixel unit.
  • the photodetection device according to claim 23, wherein the first reduction section is further provided at an intersection with the second separation section. (25) further comprising a color filter layer provided between the first surface and the microlenses and consisting of a plurality of color filters having different spectral characteristics for each of the plurality of microlenses; 21.
  • the first reduction section has a line width reduction ratio of the first separation section that differs depending on a spectral characteristic of the color filter provided above the first reduction section.
  • Photodetection device (26) The photodetection device according to claim 19, wherein the second separation section includes a second reduction section as the reduction section.
  • the pixel unit has four pixel units arranged in two rows and two columns, and the second reduction section is provided at an intersection of the second separation section that separates the four pixel units.
  • the line width of the second separation section gradually narrows from the intersection of the first separation section and the second separation section toward the intersection of the four pixels.
  • the pixel unit includes four pixels arranged in two rows and two columns, 28.
  • Photodetection device. (31) has a light detection device, The photodetection device includes: It has a first surface and a second surface facing each other, a plurality of pixels are arranged in a matrix, and a photoelectric conversion section that generates a charge according to the amount of light received by each pixel by photoelectric conversion is embedded.
  • a semiconductor substrate made of a microlens arranged across the plurality of adjacent pixels on the first surface side; and a plurality of scatterers having different refractive indexes stacked on the condensing optical path of the microlens.
  • a semiconductor substrate made of a separation part that is embedded in the semiconductor substrate and includes a reduced part that separates the plurality of adjacent pixels and has a line width in at least a part narrower than a line width in other parts in a plan view; Equipped with a photodetection device.

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Abstract

本開示の一実施形態の光検出装置は、対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、第１の面の側に、隣り合う複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体とを備える。

Description

光検出装置および電子機器
　本開示は、例えば、撮像情報および視差情報を取得可能な光検出装置および電子機器に関する。
　例えば、特許文献１では、複数の画素毎に設けられた瞳分割用マイクロレンズの中心位置と、その瞳分割用マイクロレンズが設けられた複数の位相差検出画素の画素境界部と、を結ぶ光路上且つ半導体基板の受光面との間の中間層内に入射光散乱体を設けることにより、位相差検出画素ペア間の製造誤差に起因する受光感度のズレを補正する固体撮像素子が開示されている。
特開２０１３－２１１４１３号公報
　ところで、撮像情報および視差情報を取得可能な光検出装置では、マイクロレンズを共有する複数の画素間の感度差ズレの補正と共に、混色の抑制が求められている。
　マイクロレンズを共有する複数の画素間の感度差のズレを補正しつつ、混色を抑制することが可能な光検出装置および電子機器を提供することが望ましい。
　本開示の一実施形態としての光検出装置は、対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、第１の面の側に、隣り合う複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体とを備えたものである。
　本開示の一実施形態としての電子機器は、上記一実施形態の光検出装置を備えたものである。
　本開示の一実施形態としての光検出装置および一実施形態としての電子機器では、複数の画素が行列状に配置されると共に、画素毎に光電変換部を有する半導体基板の受光面（第１の面）側に、隣り合う複数の画素に跨って配置されるマイクロレンズを設け、そのマイクロレンズの集光光路上に屈折率の異なる複数の散乱体を積層するようにした。これにより、散乱体による入射光の強い散乱を抑える。
本技術の概要を説明する図である。 本開示の一実施の形態に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 図２に示した光検出装置の全体構成を表すブロック図である。 図２に示した単位画素ユニットの等価回路図である。 図２に示した単位画素ユニットの構成の一例を表す平面模式図である。 図２に示した単位画素ユニットの構成の他の例を表す平面模式図である。 図２に示したカラーフィルタ層およびマイクロレンズのシフトの一例を表す断面模式図である。 図２に示した散乱膜の製造方法の一例を説明するための断面模式図である。 図８Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図８Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図８Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図８Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図２に示した散乱膜の製造方法の他の例を説明するための断面模式図である。 図９Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図９Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図９Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図９Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図９Ｅに続く工程を表す断面模式図である。 本開示の変形例１に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例２に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例３に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例４に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例５に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例５に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例６に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例６に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例６に係る光検出装置の単位画素ユニットの構成の一例を表す平面模式図である。 本開示の変形例６に係る光検出装置の単位画素ユニットの構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例６に係る光検出装置の単位画素ユニットの構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例７に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例８に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例８に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例８に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例９に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例１０に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例１０に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 図２に示した光検出装置を用いた光検出システムの全体構成の一例を表す模式図である。 図２８Ａに示した光検出システムの回路構成の一例を表す図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 本開示の変形例１１に係る光検出装置の構成の一例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１１に係る光検出装置の構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１１に係る光検出装置の構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１２に係る光検出装置の構成の一例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１２に係る光検出装置の構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１２に係る光検出装置の構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１３に係る光検出装置の構成の一例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１３に係る光検出装置の構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１３に係る光検出装置の構成の他の例を表す平面模式図である。 本開示の変形例１４に係る光検出装置におけるカラーフィルタの配置（Ａ）および分離部の構成の一例（Ｂ）を表す平面模式図である。
　以下、本開示における一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
　１．実施の形態（マイクロレンズを共有する複数の画素において、マイクロレンズの集光光路上に屈折率の異なる複数の散乱体を積層した光検出装置の例）
　２．変形例
　　　２－１．変形例１（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－２．変形例２（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－３．変形例３（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－４．変形例４（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－５．変形例５（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－６．変形例６（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－７．変形例７（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－８．変形例８（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－９．変形例９（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－１０．変形例１０（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－１１．変形例１１（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－１２．変形例１２（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－１３．変形例１３（光検出装置の構成の他の例）
　　　２－１４．変形例１４（光検出装置の構成の他の例）
　３．適用例
　４．応用例
＜１．実施の形態＞
［概要］
　図１は、本技術の概要を説明する位相差検出用の信号を生成する像面位相差画素Ｐ０の断面構成を模式的に表したものである。本実施の形態の像面位相差画素Ｐ０は、後述する、例えば撮像情報と視差情報とを同時に取得可能な光検出装置１を構成するものである。像面位相差画素Ｐ０は、隣り合う複数の単位画素Ｐ（例えば、行方向または列方向に隣り合う２つの単位画素Ｐまたは２行×２列に配置された４つの単位画素Ｐ）を画素ユニットＵとし、この画素ユニットＵを構成する複数の単位画素Ｐに対して１つのマイクロレンズ（マイクロレンズ２０３Ｌ）が跨って配置されたものである（例えば、図５および図６参照）。本実施の形態では、マイクロレンズ２０３Ｌの集光光路上に、屈折率の異なる複数の散乱体３０１，３０２，３０３，・・・が積層されている。
　像面位相差画素Ｐ０は、対向する第１面１０１Ｓ１および第２面１０１Ｓ２を有する半導体基板１０１に光電変換部１０２が単位画素Ｐ毎に埋め込み形成されている。半導体基板１０１には、さらに、隣り合う光電変換部１０２の間に分離部１０３が形成されている。半導体基板１０１の受光面となる第１面１０１Ｓ１上には、中間層２０１、カラーフィルタ層２０２およびマイクロレンズ２０３Ｌがこの順に積層されている。像面位相差画素Ｐ０では、マイクロレンズ２０３Ｌにより集光されると共にカラーフィルタ層２０２において分光され、最終的に分離部１０３による散乱成分を含む光Ｌが光電変換部１０２において受光され、光電変換される。このとき、回折限界により受光面（第１面１０１Ｓ１）への集光はある程度の広がりを持っていることを前提とする。屈折率の異なる複数の散乱体３０１，３０２，３０３は、マイクロレンズ２０３Ｌの集光光路上、具体的には、隣り合う光電変換部１０２の間を分離する分離部１０３、あるいはその上方に設けられている。これにより、マイクロレンズ２０３Ｌによって集光された光Ｌは、散乱体３０１，３０２，３０３により集光強度が段階的に分散された状態で、像面位相差画素Ｐ０を構成する複数の単位画素Ｐそれぞれの光電変換部１０２において受光される。
　複数の散乱体（散乱体３０１，３０２，３０３）は、例えば、以下のように構成されている。
　散乱体３０１は、本開示の「第１の散乱体」の一具体例に相当するものである。散乱体３０１は、マイクロレンズ２０３Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐ間の、例えば整合誤差に起因する感度ズレを補正するためのものであり、その一部あるいは全部が半導体基板１０１に埋め込まれている。
　散乱体３０２は、本開示の「第２の散乱体」の一具体例に相当するものである。散乱体３０２は、散乱体３０１よりも上方、即ち、光入射側Ｓ１に配置され、散乱体３０１による過剰な散乱を抑えるものである。
　散乱体３０１および散乱体３０２は、以下のような屈折率条件に基づいて構成されている。なお、波長以下のサイズの構造についての議論のため、球状粒子によるレイリー散乱の散乱断面積（数式（１））を用いて散乱強度を概算したものを利用する（以下、散乱強度係数と称する）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
（ｎＡ：散乱体の屈折率、ｎＢ：媒質の屈折率）
　後述する構造１のような一般的な像面位相差画素Ｐ０では、半導体基板１０１と分離部１０３との屈折率差分に起因する過剰な散乱により、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間において混色が発生する虞がある。例えば、半導体基板１０１はシリコン（Ｓｉ）基板により形成され、分離部１０３は酸化シリコン（ＳｉＯ）により形成されていると想定した場合、散乱体３０１のみが半導体基板１０１に埋め込まれた構造では、その散乱強度係数は０．１６となる。一方、図１に示したように、散乱体３０１の上方に散乱体３０２が配置された構造（構造１）では、例えば、散乱体３０２の屈折率が０．５６よりも小さい場合、または２．５４よりも大きい場合には、構造１よりも大きな散乱が発生してしまう。そのため、その間の屈折率の物質を散乱体３０２の構成材料として選択する。また、屈折率が酸化シリコンと近すぎる場合には、散乱自体が発生しなくなる。
　以上のことから、散乱体３０２と散乱体３０１との界面における散乱は、散乱体３０１と半導体基板１０１との界面における散乱よりも小さいことが望ましい。即ち、半導体基板１０１の屈折率をＮ０、半導体基板１０１に埋め込まれた散乱体３０１の屈折率をＮ１、散乱体３０１の上方に配置される散乱体３０２の屈折率をＮ２とし、上記数式（１）を用い、散乱体３０２（Ｎ２）と散乱体３０１（Ｎ１）との界面における散乱をα１２、散乱体３０１（Ｎ１）と半導体基板１０１（Ｎ０）との界面における散乱をα０１とした場合にα１２＜α０１となるような材料を選択することが望ましい。これにより、本実施の形態の像面位相差画素Ｐ０では、マイクロレンズ２０３Ｌによって集光された光Ｌは、散乱体３０２によってある程度散乱されるため、半導体基板１０１に埋め込まれた散乱体３０１での過剰な散乱が抑えられ、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色の発生が低減される。
　上記のように、散乱体３０１の屈折率Ｎ１と散乱体３０２の屈折率Ｎ２との比（Ｎ１／Ｎ２）が、半導体基板１０１の屈折率Ｎ０と散乱体３０１の屈折率Ｎ１との比（Ｎ１／Ｎ０）よりも１に近くなるような散乱体３０２の構成材料としては、以下のものが挙げられる。散乱体３０２の構成材料としては、例えば、フッ化ランタン（ＬａＦ３）、トリフルオロメタニド（ＣＦ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等の中間屈折率材料が挙げられる。この他、散乱体３０２は、空隙（Ａｉｒ）や屈折率を制御した回転塗布法によるポーラスシリコン酸化膜、ＳｉＯにＦやＣを添加したフッ素添加ガラス（ＦＳＧ）、ＳｉＯＣ（炭素添加ガラス）等のポーラス材料が挙げられる。
　なお、上記計算は簡易的なモデルによる概算値であり、「適度な散乱」は画素ピッチや分離部１０３を構成するトレンチサイズ等の周辺構造に依存して変動する。そのため、最適な屈折率もそれに応じで変動することとなる。
　散乱体３０２の上方に配置される散乱体３０３は、散乱体３０２と同様に散乱体３０１による過剰な散乱を抑えるものである。図１に示したように、半導体基板１０１に埋め込み形成された散乱体３０１の上方に複数の散乱体（散乱体３０２，３０３）を積層方向（Ｚ軸方向）に配置することにより、マイクロレンズ２０３Ｌによって集光された光Ｌは、散乱体３０３と散乱体３０２との界面、散乱体３０２と散乱体３０１との界面によって段階的に散乱される。これにより、半導体基板１０１に埋め込まれた散乱体３０１での過剰な散乱がさらに抑えられ、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色の発生がより低減される。
［光検出装置の概略構成］
　図２は、本開示の一実施の形態に係る光検出装置（光検出装置１）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図３は、図２に示した光検出装置１の全体構成の一例を表したものである。光検出装置１は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等であり、撮像エリアとして、複数の画素（単位画素Ｐ）が行列状に２次元配置された画素部（画素部１００Ａ）を有している。光検出装置１は、このＣＭＯＳイメージセンサ等において、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　光検出装置１は、光学レンズ系（図示せず）を介して被写体からの入射光（像光）を取り込んで、撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位Ｐで電気信号に変換して画素信号として出力するものである。光検出装置１は、半導体基板１１上に、撮像エリアとしての画素部１００Ａを有すると共に、この画素部１００Ａの周辺領域に、例えば、垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５および入出力端子１１６を有している。
　画素部１００Ａには、例えば、複数の単位画素Ｐが行列状に２次元配置されている。複数の単位画素Ｐは、撮像画素と像面位相差画素とを兼ねている。撮像画素は、撮像レンズによって結像された被写体像をフォトダイオードＰＤにおいて光電変換して画像生成用の信号を生成するものである。像面位相差画素は、撮像レンズの瞳領域を分割し、分割された瞳領域からの被写体像を光電変換して位相差検出用の信号を生成するものである。
　単位画素Ｐには、例えば、画素行毎に画素駆動線Ｌｒｅａｄ（具体的には行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列毎に垂直信号線Ｌｓｉｇが配線されている。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素からの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌｒｅａｄの一端は、垂直駆動回路１１１の各行に対応した出力端に接続されている。
　垂直駆動回路１１１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部１００Ａの各単位画素Ｐを、例えば、行単位で駆動する画素駆動部である。垂直駆動回路１１１によって選択走査された画素行の各単位画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通してカラム信号処理回路１１２に供給される。カラム信号処理回路１１２は、垂直信号線Ｌｓｉｇ毎に設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
　水平駆動回路１１３は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、カラム信号処理回路１１２の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この水平駆動回路１１３による選択走査により、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線１２１に出力され、当該水平信号線１２１を通して半導体基板１１の外部へ伝送される。
　出力回路１１４は、カラム信号処理回路１１２の各々から水平信号線１２１を介して順次供給される信号に対して信号処理を行って出力するものである。出力回路１１４は、例えば、バッファリングのみを行う場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正および各種デジタル信号処理等が行われる場合もある。
　垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、水平信号線１２１および出力回路１１４からなる回路部分は、半導体基板１１上に直に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ＩＣに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。
　制御回路１１５は、半導体基板１１の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、光検出装置１の内部情報等のデータを出力するものである。制御回路１１５はさらに、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を有し、当該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を基に垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２および水平駆動回路１１３等の周辺回路の駆動制御を行う。
　入出力端子１１６は、外部との信号のやり取りを行うものである。
［像面位相差画素の回路構成］
　図４は、図２に示した光検出装置１において像面位相差画素Ｐ０を構成する、隣り合う複数の単位画素Ｐからなる画素ユニットＵの読み出し回路の一例を表したものである。なお、図４では、行方向または列方向に隣り合う２つの単位画素Ｐからなる画素ユニットＵについて説明する（例えば、図５参照）。画素ユニットＵは、例えば、図４に示したように、２つの単位画素Ｐそれぞれに設けられた１２Ａ，１２Ｂと、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、画素ユニットＵ毎に設けられたフローティングディフュージョンＦＤと、リセットトランジスタＲＳＴと、増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬとを有している。
　光電変換部１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、フォトダイオード（ＰＤ）である。光電変換部１２Ａは、アノードが接地電圧線に接続され、カソードが転送トランジスタＴＲ１のソースに接続されている。光電変換部１２Ｂは、光電変換部１２Ａと同様に、アノードが接地電圧線に接続され、カソードが転送トランジスタＴＲ２のソースに接続されている。
　転送トランジスタＴＲ１は、光電変換部１２ＡとフローティングディフュージョンＦＤとの間に接続されている。転送トランジスタＴＲ２は、光電変換部１２ＢとフローティングディフュージョンＦＤとの間に接続されている。転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のゲート電極には、それぞれ、駆動信号ＴＲｓｉｇが印加される。この駆動信号ＴＲｓｉｇがアクティブ状態になると、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のそれぞれの転送ゲートが導通状態となり、光電変換部１２Ａ，１２Ｂ各々に蓄積されている信号電荷が、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２を介してフローティングディフュージョンＦＤに転送される。
　フローティングディフュージョンＦＤは、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と増幅トランジスタＡＭＰとの間に接続されている。フローティングディフュージョンＦＤは、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２により転送される信号電荷を電圧信号に電荷電圧変換して、増幅トランジスタＡＭＰに出力する。
　リセットトランジスタＲＳＴは、フローティングディフュージョンＦＤと電源部との間に接続されている。リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極には、駆動信号ＲＳＴｓｉｇが印加される。この駆動信号ＲＳＴｓｉｇがアクティブ状態になると、リセットトランジスタＲＳＴのリセットゲートが導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤの電位が電源部のレベルにリセットされる。
　増幅トランジスタＡＭＰは、そのゲート電極がフローティングディフュージョンＦＤに、ドレイン電極が電源部にそれぞれ接続されており、フローティングディフュージョンＦＤが保持している電圧信号の読み出し回路、所謂ソースフォロア回路の入力部となる。即ち、増幅トランジスタＡＭＰは、そのソース電極が選択トランジスタＳＥＬを介して垂直信号線Ｌｓｉｇに接続されることで、垂直信号線Ｌｓｉｇの一端に接続される定電流源とソースフォロア回路を構成する。
　選択トランジスタＳＥＬは、増幅トランジスタＡＭＰのソース電極と、垂直信号線Ｌｓｉｇとの間に接続される。選択トランジスタＳＥＬのゲート電極には、駆動信号ＳＥＬｓｉｇが印加される。この駆動信号ＳＥＬｓｉｇがアクティブ状態になると、選択トランジスタＳＥＬが導通状態となり、像面位相差画素Ｐ０が選択状態となる。これにより、増幅トランジスタＡＭＰから出力される読み出し信号（画素信号）が、選択トランジスタＳＥＬを介して、垂直信号線Ｌｓｉｇに出力される。
　像面位相差画素Ｐ０では、例えば、光電変換部１２Ａにおいて生成された信号電荷および光電変換部１２Ｂにおいて生成された信号電荷がそれぞれ読み出される。この光電変換部１２Ａおよび光電変換部１２Ｂそれぞれから読み出された信号電荷を、例えば外部の信号処理部の位相差演算ブロックに出力することで、位相差オートフォーカス用の信号が取得できる。また、この光電変換部１２Ａおよび光電変換部１２Ｂそれぞれから読み出された信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤにおいて足し合わせ、例えば外部の信号処理部の撮像ブロックに出力することで、光電変換部１２Ａおよび光電変換部１２Ｂの総電荷に基づく画素信号を取得できる。
［光検出装置の断面構成］
　図５は、単位画素Ｐの平面構成の一例を模式的に表したものである。図６は、単位画素Ｐの平面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１は、上記のように、例えば裏面照射型の光検出装置であり、画素部１００Ａに行列状に２次元配置された単位画素Ｐは、例えば、受光部１０と、受光部１０の光入射側Ｓ１に設けられた集光部２０と、受光部１０の光入射側Ｓ１とは反対側に設けられた多層配線層３０とが積層された構成を有している。
　受光部１０は、対向する第１面１１Ｓ１および第２面１１Ｓ２を有する半導体基板１１と、半導体基板１１に埋め込み形成された複数の光電変換部１２とを有している。半導体基板１１は、上述した半導体基板１０１に相当するものであり、例えば、Ｓｉ基板で構成されている。光電変換部１２は、上述した光電変換部１０２に相当するものである。光電変換部１２は、例えばＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative）型のフォトダイオード（ＰＤ）であり、半導体基板１１の所定領域にｐｎ接合を有している。光電変換部１２は、上記のように、単位画素Ｐ毎に埋め込み形成されている。
　受光部１０は、さらに、第１分離部１３と、第２分離部１４とを有している。
　第１分離部１３は、上述した分離部１０３および散乱体３０１に相当するものであり、マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐの間に設けられている。具体的には、例えば図５に示したように、Ｘ軸方向に隣り合う単位画素Ｐ１，Ｐ２との間、例えば図６に示したように、Ｘ軸方向（行方向）およびＹ軸方向（列方向）に２行×２列に配置された単位画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の間に設けられている。第１分離部１３は、隣り合う光電変換部１２Ａと光電変換部１２Ｂとを電気的に分離すると共に、マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐ間の感度ズレを補正するためのものである。第１分離部１３は、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を貫通している。第１分離部１３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）によって形成されている。
　第１分離部１３は、図２に示した半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を貫通するＦＴＩ（Full Trench Isolation）構造の他に、例えば、半導体基板１１に第１面１１Ｓ１側から開口（トレンチ）を形成し、そのトレンチに酸化シリコンを埋め込んだＳＴＩ（Shallow Trench Isolation、）構造としてもよい。
　第２分離部１４は、本開示の「第２の分離部」の一具体例に相当するものであり、隣り合う画素ユニットＵの間に設けられている。換言すると、第２分離部１４は画素ユニットＵの周囲に設けられており、画素部１００Ａにおいて、例えば格子状に設けられている。第２分離部１４は、隣り合う画素ユニットＵの間を電気的に分離するためのものであり、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から第２面１１Ｓ２側に向かって延伸している。第２分離部１４は、例えば、第１分離部１３と同様に、例えば、酸化シリコンによって形成されている。
　第２分離部１４は、第１分離部１３と同様に、図２に示した半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を貫通するＦＴＩ構造の他に、例えば、半導体基板１１に第１面１１Ｓ１側から開口を形成し、そのトレンチに酸化シリコンを埋め込んだＳＴＩ構造としてもよい。換言すると、隣り合う単位画素Ｐは、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側において半導体基板１１によって互いに接続されていてもよい。
　集光部２０は、受光部１０の光入射側Ｓ１に設けられ、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１を覆う保護層２１と、散乱膜２２と、遮光膜２３と、カラーフィルタ層２４と、マイクロレンズ層２５とを有し、受光部１０側からこの順に積層されている。
　保護層２１は、上述した「中間層２０１」に相当するものであり、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１を保護すると共に、その表面を平坦化するものである。保護層２１は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン（ＳｉＮ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を用いて形成されている。
　散乱膜２２は、上述した「散乱体３０２」に相当するものであり、第１分離部１３による過剰な散乱を抑えるためのものである。散乱膜２２は、第１分離部１３上に、平面視において第１分離部１３と同様のレイアウトで形成されている。具体的には、例えば図５に示したように、平面視において、Ｘ軸方向に隣り合う単位画素Ｐ１，Ｐ２との間、例えば図６に示したように、平面視において、Ｘ軸方向（行方向）およびＹ軸方向（列方向）に２行×２列に配置された単位画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の間に設けられている。
　散乱膜２２は、散乱膜２２の屈折率（Ｎ２２）と第１分離部１３の屈折率（Ｎ１３）との比（Ｎ２２／Ｎ１３）が、第１分離部１３の屈折率（Ｎ１３）と半導体基板１１の屈折率（Ｎ１１）との比（Ｎ１３／Ｎ１１）よりも１に近くなるような構成材料を用いて形成することができる。このような構成材料としては、例えば、フッ化ランタン、トリフルオロメタニド、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよび酸化イットリウム等の中間屈折率材料が挙げられる。この他、散乱体３０２は、空隙（Ａｉｒ）や屈折率を制御した回転塗布法によるポーラスシリコン酸化膜、ＳｉＯにＦやＣを添加したフッ素添加ガラス（ＦＳＧ）、ＳｉＯＣ（炭素添加ガラス）等のポーラス材料が挙げられる。
　遮光膜２３は、カラーフィルタ層２４に斜入射した光が隣り合う異なる波長の光を検出する画素ユニットＵへの漏れ込みを防ぐためのものである。遮光膜２３は、第２分離部１４上に設けられており、図５および図６に示したように、平面視において第２分離部１４と同様のレイアウトで形成されている。遮光膜２３は、保護層２１を異なる波長の光を検出する画素ユニットＵ間を光学的に分離するように、保護層２１をＹ軸方向に貫通するように設けられている。また、遮光膜２３は、一部が第２分離部１４に埋め込まれていてもよい。これにより、第２分離部１４は、隣り合う画素ユニットＵの間を電気的、且つ、光学的にも分離することができる。
　遮光膜２３の構成材料としては、例えば、遮光性を有する材料が挙げられる。具体的には、例えば、タングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）またはそれらの合金が挙げられる。この他、ＴｉＮ等の金属化合物が挙げられる。遮光膜２３は、例えば単層膜または積層膜として形成するようにしてもよい。
　カラーフィルタ層２４は、所定の波長の光を選択的に透過するものである。カラーフィルタ層２４は、図２に示したように、例えば、赤色光（Ｒ）を選択的に透過させる赤色カラーフィルタ層２４Ｒ、緑色光（Ｇ）を選択的に透過させる緑色カラーフィルタ層２４Ｇおよび図示していないが青色光（Ｂ）を選択的に透過させる青色カラーフィルタ層２４Ｂを有している。その他、カラーフィルタ層２４は、シアン、マゼンタおよび黄色をそれぞれ選択的に透過するフィルタを有していてもよい。各色のカラーフィルタ層２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは画素ユニットＵ毎に設けられており、各色のカラーフィルタ層２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂが設けられた単位画素Ｐ（赤色画素Ｐｒ、緑色画素Ｐｇおよび青色画素Ｐｂ）では、それぞれの光電変換部１２において対応する色光が検出されるようになっている。カラーフィルタ層２４は、例えば、顔料や染料を用いて形成することができる。カラーフィルタ層２４の膜厚は、その分光スペクトルによる色再現性やセンサ感度を考慮して、色毎に異なる膜厚としてもよい。なお、白黒画素においては透明材料からなる層をカラーフィルタ層２４とみなすことができる。赤外線用の画素においては赤外線を選択透過させる材料からなる層をカラーフィルタ層２４とみなすことができる。
　マイクロレンズ層２５は、例えば、画素部１００Ａの全面を覆うように設けられており、その表面には複数のマイクロレンズ２５Ｌを有している。マイクロレンズ２５Ｌは、その上方から入射した光を受光面となる第１面１１Ｓ１に向けて集光させるためのものであり、図２に示したように画素ユニットＵ毎に設けられている。マイクロレンズ２５Ｌを含むマイクロレンズ層２５は、例えば、高屈折率材料を用いて形成されており、具体的には、例えば、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機材料により形成されている。この他、マイクロレンズ層２５は、エピスルフィド系樹脂、チエタン化合物やその樹脂等の高屈折率の有機材料を用いて形成してもよい。マイクロレンズ２５Ｌの形状は、特に限定されるものではなく、半球形状や半円筒状等の各種レンズ形状を採用することができる。
　多層配線層３０は、受光部１０の光入射側Ｓ１とは反対側に設けられている。多層配線層３０は、例えば、複数の配線層３１，３２，３３が、層間絶縁層３４を間に積層された構成を有している。多層配線層３０には、例えば、上述した読み出し回路の他に、垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５および入出力端子１１６等が形成されている。
　配線層３１，３２，３３は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）またはタングステン（Ｗ）等を用いて形成されている。この他、配線層３１，３２，３３は、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）を用いて形成するようにしてもよい。
　層間絶縁層３４は、例えば、酸化シリコン、ＴＥＯＳ、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン等のうちの１種よりなる単層膜、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により形成されている。
　なお、画素ユニットＵ毎に配置されるカラーフィルタ層２４およびマイクロレンズ２５Ｌは、画素部１００Ａにおける位置に応じて、例えば、図７に示したように、画素部１００Ａの光学中心方向にシフトさせるようにしてもよい。カラーフィルタ層２４およびマイクロレンズ２５Ｌのシフト量は、画素部１００Ａの光学中心から略同心円状に異なる。
［散乱膜の製造方法］
　散乱膜２２は、例えば、次のようにして形成することができる。
　まず、図８Ａに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１上に、例えば、気相成長（ＣＶＤ）法、スパッタリングまたは原子層蒸着（ＡＬＤ）法等を用いて保護層２１を成膜する。次に、図８Ｂに示したように、例えば、リソグラフィ技術により保護層２１をエッチングして第１分離部１３上に開口２１Ｈを形成する。
　続いて、図８Ｃに示したように、例えば、ＣＶＤ法やＡＬＤ法を用いて開口２１Ｈを埋め込むように保護層２１上に散乱膜２２を成膜する。次に、図８Ｄに示したように、散乱膜２２上にレジスト４１を成膜し、表面を平坦化する。その後、図８Ｅに示したように、レジスト４１と共に散乱膜２２をエッチバックする。これにより、第１分離部１３上に選択的に散乱膜２２が形成される。
　散乱膜２２は、例えば、次のようにして形成することができる。
　まず、図９Ａに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側に第１分離部１３が突出した半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリングまたはＡＬＤ法等を用いて、第１分離部１３の周囲を埋めるように保護層２１を薄く成膜する。続いて、図９Ｂに示したように、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリングまたはＡＬＤ法等を用いて散乱膜２２を成膜する。
　次に、図９Ｃに示したように、例えば、リソグラフィ技術により散乱膜２２をエッチングして第１分離部１３上に選択的に散乱膜２２をパターニングする。続いて、図９Ｄに示したように、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリングまたはＡＬＤ法等を用いて散乱膜２２を埋め込むように保護層２１を成膜する。次に、図９Ｅに示したように、保護層２１の表面に形成された凹凸を埋め込むようにレジスト４１を成膜する。その後、図９Ｆに示したように、レジスト４１と共に保護層２１をエッチバックし表面を平坦化する。
［作用・効果］
　本実施の形態の光検出装置１では、単位画素Ｐ毎に光電変換部１２を有する半導体基板の１１の受光面（第１面１１Ｓ１）側に、隣り合う複数の単位画素Ｐに跨るマイクロレンズ２５Ｌを配置し、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に屈折率の異なる散乱体（第１分離部１３および散乱膜２２）を積層するようにした。これにより、第１分離部１３による入射光の強い散乱を抑える。以下、これについて説明する。
　近年、位相差検出方式による焦点検出機能を有する半導体イメージングデバイス（光検出装置）が普及している。位相差検出方式による焦点検出機能を有する光検出装置は、位相差検出のために複数の同色画素が１つのオンチップレンズ（ＯＣＬ）で受光する構造となっている。このような光検出装置では、光路上に散乱体を置くことにより、集光を散らして感度差を軽減して位相差検出画素ペア間の製造誤差に起因する受光感度ズレを補正している。
　製品化されている実構造では、集光点に画素分離のトレンチが配置されており、トレンチの内部にＳｉＯ等の散乱体を埋め込むことにより、感度差を補正する効果を得ている。しかしながら、この散乱体による散乱が過剰なことに起因する隣接画素への混色が課題となっている。
　これに対して本実施の形態では、マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う複数の単位画素Ｐそれぞれに設けられた光電変換部１２の間を分離する、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に設けられる第１分離部１３の上に、第１分離部１３とは屈折率の異なる散乱膜２２を設けるようにした。これにより、散乱膜２２である程度散乱された光Ｌが第１分離部１３によって散乱されるようになる。これにより、第１分離部１３による感度差補正の効果を維持しつつ、第１分離部１３による入射光の強い散乱が抑えられる。
　以上により、本実施の形態の光検出装置１では、マイクロレンズ２５Ｌを共有する複数の単位画素Ｐ間の感度差のズレを補正しつつ、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色を抑制することが可能となる。
　次に、本開示の変形例１～１４について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
　図１０は、本開示の変形例１に係る光検出装置（光検出装置１Ａ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ａは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　第１分離部１３上に形成する散乱膜２２は、半導体基板１１と界面を形成しないことが望ましい。そのため、散乱膜２２の幅は、図１０に示したように、第１分離部１３の幅よりも狭く形成することが好ましい。これにより、散乱膜２２と半導体基板１１との界面における強い散乱の発生が抑えられる。
（２－２．変形例２）
　図１１は、本開示の変形例２に係る光検出装置（光検出装置１Ｂ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１２は、本開示の変形例２に係る光検出装置１Ｂの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｂは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　上記実施の形態および変形例１では、断面視において矩形形状を有する散乱膜２２を設けた例を示したがこれに限定されるものではない。散乱膜２２は、図１１に示したように、マイクロレンズ２５Ｌ側に頂点を有する三角形状としてもよい。あるいは、散乱膜２２は、図１２に示したように、マイクロレンズ２５Ｌ側に向かって広がる台形形状としてもよい。このように、散乱膜２２の上面と保護層２１との界面の面積を変えることで散乱強度を制御することができる。
（２－３．変形例３）
　図１３は、本開示の変形例３に係る光検出装置（光検出装置１Ｃ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｃは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　上記実施の形態等では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と同一面を形成する第１分離部１３上に散乱膜２２を形成した例を示したがこれに限定されるものではない。図１３に示したように、散乱膜２２の一部を第１分離部１３に埋め込むようにしてもよい。このように、散乱膜２２の表面積を増やすことにより、散乱膜２２による散乱効果を向上させることができる。
（２－４．変形例４）
　図１４は、本開示の変形例４に係る光検出装置（光検出装置１Ｄ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１５は、本開示の変形例４に係る光検出装置１Ｄの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｄは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　散乱膜２２は、図１４に示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１とカラーフィルタ層２４との間を分離するように保護層２１を貫通させてもよいし、あるいは、図１５に示したように、一部をカラーフィルタ層２４内に突出させてもよい。これにより、上記変形例３と同様に、散乱膜２２の表面積が増えることにより、散乱膜２２による散乱効果を向上させることができる。
　また、散乱膜２２とカラーフィルタ層２４との界面が形成されると、散乱膜２２とカラーフィルタ層２４との屈折率差分により散乱が発生する。カラーフィルタ層２４の屈折率によっては、この散乱効果により、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色をさらに抑制することが可能となる。
（２－５．変形例５）
　図１６は、本開示の変形例５に係る光検出装置（光検出装置１Ｅ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１７は、本開示の変形例５に係る光検出装置１Ｅの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｅは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　上記実施の形態等では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と同一面を形成する第１分離部１３上に散乱膜２２を形成した例を示したがこれに限定されるものではない。散乱膜２２は、図１６に示したように、第１分離部１３と散乱膜２２との間に保護層２１を有するように、保護層２１の層内に埋め込むようにしてもよい。その場合には、散乱膜２２は半導体基板１１との界面を形成する虞がないため、図１７に示したように、第１分離部１３により幅広に設けるようにしてもよい。
　図１７に示したように、第１分離部１３により幅広に散乱膜２２を形成する場合には、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に部分的に設けるようにしてもよい。その平面形状は、図１８に示したように矩形形状としてもよいし、図１９に示したように円形状としてもよい。また、図２０に示したように、第１分離部１３の上方に、第１分離部１３の形状に沿って例えば十字状に形成するようにしてもよい。
（２－６．変形例６）
　図２１は、本開示の変形例６に係る光検出装置（光検出装置１Ｆ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｆは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　散乱膜２２は、図２１に示したように、各画素単位ユニットＵに設けられる各カラーフィルタ層２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの分光特性および屈折率に応じて散乱膜２２の高さを作り分けるようにしてもよい。
（２－７．変形例７）
　図２２は、本開示の変形例７に係る光検出装置（光検出装置１Ｇ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２３は、本開示の変形例７に係る光検出装置１Ｇの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　第１分離部１３上には、図２２に示したように、複数の散乱膜２２，２６を積層するようにしてもよい。このように、複数の散乱膜２２，２６を積層する場合、より光入射側Ｓ１側に配置される散乱膜２６は、図２２に示したように、散乱膜２２よりも幅狭に設けるようにしてもよいし、図２３に示したように、散乱膜２２よりも幅広に設けるようにしてもよい。このように、複数の散乱膜２２，２６を第１分離部１３上に積層することにより、半導体基板１１およびカラーフィルタ層２４それぞれに適した散乱体を作り分けることができる。
（２－８．変形例８）
　図２４は、本開示の変形例８に係る光検出装置（光検出装置１Ｊ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｊは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　第１分離部１３上には、図２４に示したように、各画素単位ユニットＵに設けられる各カラーフィルタ層２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの分光特性および屈折率に応じて１または複数の散乱体（例えば、散乱膜２２，２６）を作り分けるようにしてもよい。
（２－９．変形例９）
　図２５は、本開示の変形例９に係る光検出装置（光検出装置１Ｈ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｈは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　カラーフィルタ層２４の隣り合う画素ユニットＵの間には、各カラーフィルタ層２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの間を分離する隔壁２７を設けるようにしてもよい。これにより、集光特性の向上に伴い、相乗して散乱膜２２の効果が向上する。よって、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色をさらに抑制することが可能となる。
（２－１０．変形例１０）
　図２６は、本開示の変形例１０に係る光検出装置（光検出装置１Ｉ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２７は、本開示の変形例１０に係る光検出装置１Ｇの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
　上記実施の形態等では、保護層２１内に散乱膜２２を設けた例を示したが、散乱膜２２の形成位置はこれに限定されるものではない。散乱膜２２は、図２６に示したように、カラーフィルタ層２４の層内に埋め込むようにしてもよいし、図２７に示したように、マイクロレンズ層２５の層内に埋め込むようにしてもよい。散乱膜２２の屈折率条件や、各部材の膜厚、マイクロレンズ２５Ｌの曲率等の条件に応じて半導体基板１１と散乱膜２２との距離を変えることにより、カラーフィルタ層２４中、マイクロレンズ層２５中での散乱効果を向上させることができる。
（その他の変形例）
　上記実施の形態および変形例１～１０に記載の光検出装置（例えば、光検出装置１）では、第１分離部１３および／または第２分離部１４を以下のような構成とすることにより、第１分離部１３および第２分離部１４における散乱による混色を改善することができる。
（２－１１．変形例１１）
　図３３は、本開示の変形例１１に係る光検出装置の平面構成の一例を模式的に表したものである。図３４は、本開示の変形例１１に係る光検出装置の平面構成の他の例を模式的に表したものである。図３５は、本開示の変形例１１に係る光検出装置の平面構成の他の例を模式的に表したものである。
　マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐの間を分離する第１分離部１３には、平面視において、その線幅が他の部分よりも縮小された縮小部（例えば、縮小部１３Ｘ１）を設けるようにしてもよい。
　具体的には、例えば図３３に示したように、Ｘ軸方向（行方向）およびＹ軸方向（列方向）に２行×２列に配置された単位画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の間に設けられている第１分離部１３の、平面視において、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上の第１分離部１３に、他の部分よりもその線幅が縮小された縮小部１３Ｘ１を設けるようにしてもよい。縮小部１３Ｘは、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上の第１分離部１３に部分的に設ける他に、例えば図３４に示したように、第１分離部１３と第２分離部との交差部分からマイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に向かってその線幅が徐々に狭くなるように構成されていてもよい。
　また、第１分離部１３の縮小部は、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上以外の位置に設けるようにしてもよい。例えば図３５に示したように、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分に縮小部１３Ｘ２をさらに設けるようにしてもよい。
　ＣＭＯＳイメージセンサ等として用いられる光検出装置では、画素毎の出力差分から位相差情報を取得しオートフォーカスに用いる画素分離構造（分離部）が採用されている。位相差情報の取得のためには通常、複数の単位画素上に跨るようにオンチップレンズ（ＯＣＬ）を配置した構造が採用される。中でも２行×２列に配置された４つの単位画素上に１つのＯＣＬを配置する２×２ＯＣＬ構造は、位相差の取得や解像度、ＨＤＲ等の画質面での利点を両立可能な構造である。一方で２×２ＯＣＬ構造は集光箇所に分離部を有するため、散乱により光学的要因から混色が悪化する課題がある。
　光学的散乱による混色悪化には大きく２つの要因がある。
　１つ目の要因は、オンチップレンズによる集光箇所の分離部内に埋め込む材料と画素領域材料の屈折率差分である。この差分が大きいほど強い散乱が発生し混色の悪化が顕著となる。可視光領域の光信号取得を目的とした光検出装置では、一般に画素領域材料として屈折率が３～４程度と高いＳｉが用いられる。このとき、Ｓｉとの屈折率差が小さい高屈折率材料を分離部内に埋め込むことが好ましい。しかし、ここでの埋め込み膜は光検出装置の暗時特性に影響するため、強い材料制約がかかる。
　２つ目の要因は、分離部の大きさである。オンチップレンズにより集光される光のスポットサイズに対し、散乱体となる分離部の比率が大きいほど強い散乱が発生し混色の悪化が顕著となる。
　これに対して本変形例では、マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐの間を分離する第１分離部１３のうち、例えば、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上の第１分離部１３に、平面視において、その線幅が他の部分よりも縮小された縮小部（例えば、縮小部１３Ｘ１）を設けるようにした。これにより、マイクロレンズ２５Ｌにより集光される光のスポットサイズに対する第１分離部１３の比率が減少する。よって、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上における混色を改善することが可能となる。
　また、本変形例では、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上の他に、例えば、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分に縮小部１３Ｘ２を設けるようにした。これにより、有効画素領域を拡大することができる。
　更に、本変形例では、第１分離部１３同士の交差部分や、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分に縮小部１３Ｘ１，１３Ｘ２を設けるようにした。これにより、マイクロローディング効果により生じる、第１分離部１３同士の交差部分や、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分とそれ以外の箇所で生じる深さ差分を低減することができる。
（２－１２．変形例１２）
　図３６は、本開示の変形例１２に係る光検出装置の平面構成の一例を模式的に表したものである。図３７は、本開示の変形例１２に係る光検出装置の平面構成の他の例を模式的に表したものである。図３８は、本開示の変形例１２に係る光検出装置の平面構成の他の例を模式的に表したものである。
　隣り合う画素ユニットＵの間を分離する第２分離部１４には、平面視において、その線幅が他の部分よりも縮小された縮小部（例えば、縮小部１４Ｘ１）を設けるようにしてもよい。
　具体的には、例えば図３６および図３７に示したように、Ｘ軸方向（行方向）およびＹ軸方向（列方向）に２行×２列に配置された単位画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を含む画素ユニットＵの外側に設けられる第２分離部１４の、平面視において、隣り合う画素ユニットＵの間を分離する第２分離部１４同士の交差部分に、他の部分よりもその線幅が縮小された縮小部１４Ｘ１を設けるようにしてもよい。
　また、第２分離部１４の縮小部は、第２分離部１４同士の交差部分以外の位置に設けるようにしてもよい。例えば図３８に示したように、第２分離部１４と第１分離部１３との交差部分に縮小部１４Ｘ２をさらに設けるようにしてもよい。
　このように、本変形例では、第２分離部１４同士の交差部分や、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分に縮小部１４Ｘ１，１４Ｘ２を設けるようにした。これにより、有効画素領域を拡大することができる。また、マイクロローディング効果により生じる、第２分離部１４同士の交差部分や、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分とそれ以外の箇所で生じる深さ差分を低減することができる。
（２－１３．変形例１３）
　図３９は、本開示の変形例１３に係る光検出装置の平面構成の一例を模式的に表したものである。図４０は、本開示の変形例１３に係る光検出装置の平面構成の他の例を模式的に表したものである。
　上記変形例１１，１２では、２行×２列に配置された単位画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を含む画素ユニットＵにおいて第１分離部１３および第２分離部１４に縮小部（例えば、縮小部１３Ｘ１，１３Ｘ２，１４Ｘ１，１４Ｘ２）を設けた例を示したが、これに限定されるものではない。
　例えば、図３９に示したように、１つのマイクロレンズ２５Ｌを共有する、Ｙ軸方向に隣り合う単位画素Ｐ１，Ｐ２からなる画素ユニットＵにおいて、隣り合う単位画素Ｐ１，Ｐ２の間を分離する第１分離部１３と、隣り合う画素ユニットＵの間を分離する第２分離部１４との交差部分に縮小部１３Ｘ２を設けるようにしてもよい。また、第２分離部１４同士の交差部分に縮小部１４Ｘ１を設けるようにしてもよい。
　また、図４０に示したように、Ｙ軸方向に隣り合う単位画素Ｐ１，Ｐ２に共有されるマイクロレンズ２５Ｌの集光光路上の第１分離部１３に縮小部１３Ｘ１を設けるようにしてもよい。
　このような構成においても、上記変形例１１，１２と同様の効果を得ることができる。
　更に、図３９および図４０では、２つの単位画素Ｐ１，Ｐ２が１つのマイクロレンズ２５Ｌを共有している例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、図４１に示したように、１つの単位画素Ｐに１つのマイクロレンズ２５Ｌが配置された光検出装置においても、第２分離部１４に縮小部１４Ｘ１を設けることにより、有効画素領域を拡大することができる。また、マイクロローディング効果により生じる、第２分離部１４同士の交差部分以外の箇所で生じる深さ差分を低減することができる。
（２－１４．変形例１４）
　図４２は、本開示の変形例１４に係る光検出装置におけるカラーフィルタの配置（Ａ）および分離部の平面構成の一例（Ｂ）を表したものである。
　第１分離部１３および第２分離部１４にそれぞれ設けられる縮小部（例えば、縮小部１３Ｘ１，１３Ｘ２，１４Ｘ１，１４Ｘ２）は、その上方に配置されるカラーフィルタ層２４の分光特性に応じて線幅の縮小率を変えるようにしてもよい。
　例えば、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に設けられる第１分離部１３の縮小部１３Ｘ１は、長波長な色光を透過するカラーフィルタ層２４の下方に設けられるものほど、その縮小率を大きくするようにしてもよい。具体的には、図４２に示したように、赤色光（Ｒ）を選択的に透過させる赤色カラーフィルタ層２４Ｒ、緑色光（Ｇ）を選択的に透過させる緑色カラーフィルタ層２４Ｇまたは青色光（Ｂ）を選択的に透過させる青色カラーフィルタ層２４Ｂが設けられた画素ユニットＵｒ，Ｕｇ，Ｕｂの縮小部１３Ｘｒ１，１３Ｘｇ１，１３Ｘｂ１のうち、縮小部１３Ｘｒ１の縮小率が最も大きく、その次に、縮小部１３Ｘｇ１の縮小率が大きく、縮小部１３Ｘｂ１の縮小率が最も小さくなるような構成としてもよい。あるいは、画素ユニットＵｂの第１分離部１３には縮小部１３Ｘｂ１を設けなくてもよい。
　例えば、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上以外の、例えば、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分や、第２分離部１４同士の交差部分、第２分離部１４と第１分離部１３との交差部分に設けられる縮小部１３Ｘ２，１４Ｘ１，１４Ｘ２は、短波長な色光を透過するカラーフィルタ層２４の下方に設けられるものほど、その縮小率を大きくするようにしてもよい。具体的には、図４２に示したように、赤色光（Ｒ）を選択的に透過させる赤色カラーフィルタ層２４Ｒ、緑色光（Ｇ）を選択的に透過させる緑色カラーフィルタ層２４Ｇまたは青色光（Ｂ）を選択的に透過させる青色カラーフィルタ層２４Ｂが設けられた画素ユニットＵｒ，Ｕｇ，Ｕｂの縮小部１３Ｘｒ２，１３Ｘｇ２，１３Ｘｂ２，１４Ｘｒ１，１４Ｘｇ１，１４Ｘｂ１，１４Ｘｒ２，１４Ｘｇ２，１４Ｘｂ２のうち、縮小部１３Ｘｂ２，１４Ｘｂ１，１４Ｘｂ２の縮小率が最も大きく、その次に、縮小部１３Ｘｇ２，１４Ｘｇ１，１４Ｘｇ２の縮小率が大きく、縮小部１３Ｘｒ２，１４Ｘｒ１，１４Ｘｒ２の縮小率が最も小さくなるような構成としてもよい。あるいは、画素ユニットＵｒの第２分離部１４には縮小部１３Ｘｒ２，１４Ｘｒ１，１４Ｘｒ２を設けなくてもよい。
　これにより、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上における混色を効率よく改善することが可能となる。また、有効画素領域を拡大することができる。更に、マイクロローディング効果により生じる、第１分離部１３同士の交差部分や、第１分離部１３と第２分離部１４との交差部分、第２分離部１４同士の交差部分とそれ以外の箇所で生じる深さ差分を効率よく低減することができる。
＜３．適用例＞
　図２８Ａは、光検出装置（例えば、光検出装置１）を備えた光検出システム２０００の全体構成の一例を模式的に表したものである。図２８Ｂは、光検出システム２０００の回路構成の一例を表したものである。光検出システム２０００は、赤外光Ｌ２を発する光源部としての発光装置２００１と、受光部としての光検出装置２００２とを備えている。光検出装置２００２としては、上述した、例えば光検出装置１を用いることができる。光検出システム２０００は、さらに、システム制御部２００３、光源駆動部２００４、センサ制御部２００５、光源側光学系２００６およびカメラ側光学系２００７を備えていてもよい。
　光検出装置２００２は光Ｌ１と光Ｌ２とを検出することができる。光Ｌ１は、外部からの環境光が被写体（測定対象物）２１００（図２８Ａ）において反射された光である。光Ｌ２は発光装置２００１において発光されたのち、被写体２１００に反射された光である。光Ｌ１は例えば可視光であり、光Ｌ２は例えば赤外光である。光Ｌ１は、光検出装置２００２における光電変換部において検出可能であり、光Ｌ２は、光検出装置２００２における光電変換領域において検出可能である。光Ｌ１から被写体２１００の画像情報を獲得し、光Ｌ２から被写体２１００と光検出システム２０００との間の距離情報を獲得することができる。光検出システム２０００は、例えば、スマートフォン等の電子機器や車等の移動体に搭載することができる。発光装置２００１は例えば、半導体レーザ、面発光半導体レーザ、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）で構成することができる。発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えばｉＴＯＦ方式を採用することができるが、これに限定されることはない。ｉＴＯＦ方式では、光電変換部は、例えば光飛行時間（Time-of-Flight；ＴＯＦ）により被写体２１００との距離を測定することができる。発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えば、ストラクチャード・ライト方式やステレオビジョン方式を採用することもできる。例えばストラクチャード・ライト方式では、あらかじめ定められたパターンの光を被写体２１００に投影し、そのパターンのひずみ具合を解析することによって光検出システム２０００と被写体２１００との距離を測定することができる。また、ステレオビジョン方式においては、例えば２以上のカメラを用い、被写体２１００を２以上の異なる視点から見た２以上の画像を取得することで光検出システム２０００と被写体との距離を測定することができる。なお、発光装置２００１と光検出装置２００２とは、システム制御部２００３によって同期制御することができる。
＜４．応用例＞
（移動体への応用例）
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図２９は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２９に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２９の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図３０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図３０では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図３０には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、撮像装置１００は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの少ない高精細な撮影画像を得ることができるので、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。
（内視鏡手術システムへの応用例）
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図３１は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図３１では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１５３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図３２は、図３１に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１１４０２を小型化もしくは高精細化することができるので、小型もしくは高精細な内視鏡１１１００を提供することができる。
　以上、実施の形態、変形例１～１４および応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等の光検出装置（光検出装置１）を構成する各部材は適宜省略してもよいし、あるいは他の部材を設けるようにしてもよい。例えば、上記実施の形態では、第２分離部１４上に遮光膜２３を設けた例を示したが、省略しても構わない。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
　なお、本開示は以下のような構成をとることも可能である。以下の構成の本技術によれば、複数の画素が行列状に配置されると共に、画素毎に光電変換部を有する半導体基板の受光面（第１の面）側に、それぞれが、隣り合う複数の画素に跨る複数のマイクロレンズを配置し、複数のマイクロレンズそれぞれの集光光路上に屈折率の異なる複数の散乱体を積層するようにした。これにより、より半導体基板の受光面側に設けられた散乱体による入射光の強い散乱を抑える。よって、マイクロレンズを共有する複数の画素間の感度差のズレを補正しつつ、混色を抑制することが可能となる。
（１）
　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
　前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
　前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
　を備えた光検出装置。
（２）
　前記複数の散乱体として、半導体基板側から前記集光光路上に順に配置された第１の散乱体および第２の散乱体を有し、
　前記第２の散乱体と前記第１の散乱体との界面における散乱は、前記第１の散乱体と前記半導体基板との界面における散乱よりも小さい、前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
　前記半導体基板に埋め込まれ、前記マイクロレンズを共有する複数の画素の間を分離する第１の分離部をさらに有し、
　前記第１の散乱体は、前記第１の分離部に埋め込まれ、
　前記第２の散乱体は、前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第１の分離部の上方に配置されている、前記（２）に記載の光検出装置。
（４）
　前記第２の散乱体は、断面視において、矩形形状、前記マイクロレンズの側に頂点を有する三角形状または前記マイクロレンズの側に向かって広がる台形形状を有する、前記（２）または（３）に記載の光検出装置。
（５）
　前記第２の散乱体は、一部が前記第１の分離部に埋め込まれている、前記（３）または（４）に記載の光検出装置。
（６）
　前記第１の面と前記マイクロレンズとの間に設けられ、複数の前記マイクロレンズ毎に異なる分光特性を有する複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ層をさらに有する、前記（３）乃至（５）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
　前記第２の散乱体は、前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に配置されている、前記（６）に記載の光検出装置。
（８）
　前記半導体基板の前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に設けられ中間層をさらに有し、
　前記第２の散乱体は前記中間層に埋め込まれている、前記（６）または（７）に記載の光検出装置。
（９）
　前記第２の散乱体は、一部が前記カラーフィルタ層内に突出している、前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
　前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層内に設けられている、前記（６）に記載の光検出装置。
（１１）
　前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層よりも前記マイクロレンズの側に設けられている、前記（６）に記載の光検出装置。
（１２）
　前記第２の散乱体は、前記複数のカラーフィルタの分光特性に応じて高さが異なる、前記（６）乃至（１１）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１３）
　前記複数の散乱体として前記第２の散乱体の上方に配置され、前記第１の散乱体および前記第２の散乱体とは屈折率の異なる第３の散乱体をさらに有する、前記（２）乃至（１２）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
　１つの前記マイクロレンズを共有する隣り合う前記複数の画素を画素ユニットとし、
　前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記画素ユニットの間を分離する第２の分離部をさらに有する、前記（１）乃至（１３）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
　前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第２の分離部の上方に設けられた遮光膜をさらに有する、前記（１４）に記載の光検出装置。
（１６）
　前記遮光膜は、一部が前記第２の分離部に埋め込まれている、前記（１５）に記載の光検出装置。
（１７）
　分光特性が互いに異なる前記複数のカラーフィルタの間を分離する隔壁をさらに有する、前記（６）乃至（１６）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
　前記半導体基板の第２の面側に配線層をさらに有する、前記（１）乃至（１７）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
　前記マイクロレンズを共有する隣り合う前記複数の画素を画素ユニットとし、
　前記半導体基板に埋め込まれ、前記画素ユニット内において隣り合う前記複数の画素の間を分離する第１の分離部と、
　前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記画素ユニットの間を分離する第２の画素分離部をさらに有し、
　前記第１の分離部および前記第２の分離部の少なくとも一方に、平面視において前記第１の分離部または前記第２の分離部の線幅が縮小された縮小部を有する、請求項１に記載の光検出装置。
（２０）
　前記縮小部として、前記第１の分離部に第１の縮小部を有する、請求項１９に記載の光検出装置。
（２１）
　前記第１の縮小部は、平面視において前記マイクロレンズの集光光路上に設けられている、請求項２０に記載の光検出装置。
（２２）
　前記第１の縮小部は、前記第１の分離部と前記第２の分離部との交差部から、平面視における前記マイクロレンズの集光光路上に向かって前記第１の分離部の線幅が徐々に狭くなる、請求項２１に記載の光検出装置。
（２３）
　前記画素ユニットは、２行×２列に配置された４つの画素を含み、
　前記第１の縮小部は、前記画素ユニット内において隣り合う前記４つの画素の間を分離する前記第１の分離部の交差部に設けられている、請求項２０に記載の光検出装置。
（２４）
　前記第１の縮小部は、前記第２の分離部との交差部にさらに設けられている、請求項２３に記載の光検出装置。
（２５）
　前記第１の面と前記マイクロレンズとの間に設けられ、複数の前記マイクロレンズ毎に異なる分光特性を有する複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ層をさらに有し、
　前記第１の縮小部は、該第１の縮小部の上方に設けられた前記カラーフィルタの分光特性に応じて前記第１の分離部の線幅の縮小率が異なる、請求項２０に記載の光検出装置。
（２６）
　前記縮小部として、前記第２の分離部に第２の縮小部を有する、請求項１９に記載の光検出装置。
（２７）
　２行×２列に配置された４つの前記画素ユニットを有し
　前記第２の縮小部は、前記４つの画素ユニットの間を分離する前記第２の分離部の交差部に設けられている、請求項２６に記載の光検出装置。
（２８）
　前記第２の縮小部は、前記第１の分離部と前記第２の分離部との交差部から、前記４つの画素の交差部に向かって前記第２の分離部の線幅が徐々に狭くなる、請求項２７に記載の光検出装置。
（２９）
　前記画素ユニットは、２行×２列に配置された４つの画素を含み、
　前記第２の縮小部は、前記前記画素ユニット内において隣り合う前記４つの画素の間を分離する前記第１の分離部との交差部にさらに設けられている、請求項２７に記載の光検出装置。
（３０）
　前記第１の面と前記マイクロレンズとの間に設けられ、複数の前記マイクロレンズ毎に異なる分光特性を有する複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ層をさらに有し、
　前記第２の縮小部は、該第２の縮小部の上方に設けられた前記カラーフィルタの分光特性に応じて前記第２の分離部の線幅の縮小率が異なる、請求項２６に記載の光検出装置。
（３１）
　光検出装置を有し、
　前記光検出装置は、
　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
　前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
　前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
　を備えた電子機器。
（３２）
　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
　前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記複数の画素の間を分離すると共に、平面視において少なくとも一部の線幅が他の部分の線幅よりも狭くなっている縮小部を含む分離部と
　を備えた光検出装置。
（３３）
　前記縮小部は、隣り合う前記複数の画素の交差部の少なくとも一部に設けられている、前記（３２）に記載の光検出装置。
（３４）
　前記半導体基板の前記第１の面側に、１つのマイクロレンズが前記画素毎に配置されている、前記（３２）または（３３）に記載の光検出装置。
（３５）
　前記半導体基板の前記第１の面側に、１つのマイクロレンズが前記複数の画素毎に配置されている、前記（３２）または（３３）に記載の光検出装置。
（３６）
　前記縮小部は、平面視において前記マイクロレンズの集光光路上に設けられた前記分離部に形成されている、前記（３５）に記載の光検出装置。
　本出願は、日本国特許庁において２０２２年９月９日に出願された日本特許出願番号２０２２－１４３４３０号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (19)

  1. 　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
    　前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
    　前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
    　を備えた光検出装置。
  2. 　前記複数の散乱体として、半導体基板側から前記集光光路上に順に配置された第１の散乱体および第２の散乱体を有し、
    　前記第２の散乱体と前記第１の散乱体との界面における散乱は、前記第１の散乱体と前記半導体基板との界面における散乱よりも小さい、請求項１に記載の光検出装置。
  3. 　前記半導体基板に埋め込まれ、前記マイクロレンズを共有する複数の画素の間を分離する第１の分離部をさらに有し、
    　前記第１の散乱体は、前記第１の分離部に埋め込まれ、
    　前記第２の散乱体は、前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第１の分離部の上方に配置されている、請求項２に記載の光検出装置。
  4. 　前記第２の散乱体は、断面視において、矩形形状、前記マイクロレンズの側に頂点を有する三角形状または前記マイクロレンズの側に向かって広がる台形形状を有する、請求項２に記載の光検出装置。
  5. 　前記第２の散乱体は、一部が前記第１の分離部に埋め込まれている、請求項３に記載の光検出装置。
  6. 　前記第１の面と前記マイクロレンズとの間に設けられ、複数の前記マイクロレンズ毎に異なる分光特性を有する複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ層をさらに有する、請求項３に記載の光検出装置。
  7. 　前記第２の散乱体は、前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に配置されている、請求項６に記載の光検出装置。
  8. 　前記半導体基板の前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に設けられ中間層をさらに有し、
    　前記第２の散乱体は前記中間層に埋め込まれている、請求項６に記載の光検出装置。
  9. 　前記第２の散乱体は、一部が前記カラーフィルタ層内に突出している、請求項８に記載の光検出装置。
  10. 　前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層内に設けられている、請求項６に記載の光検出装置。
  11. 　前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層よりも前記マイクロレンズの側に設けられている、請求項６に記載の光検出装置。
  12. 　前記第２の散乱体は、前記複数のカラーフィルタの分光特性に応じて高さが異なる、請求項６に記載の光検出装置。
  13. 　前記複数の散乱体として前記第２の散乱体の上方に配置され、前記第１の散乱体および前記第２の散乱体とは屈折率の異なる第３の散乱体をさらに有する、請求項２に記載の光検出装置。
  14. 　１つの前記マイクロレンズを共有する隣り合う前記複数の画素を画素ユニットとし、
    　前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記画素ユニットの間を分離する第２の分離部をさらに有する、請求項１に記載の光検出装置。
  15. 　前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第２の分離部の上方に設けられた遮光膜をさらに有する、請求項１４に記載の光検出装置。
  16. 　前記遮光膜は、一部が前記第２の分離部に埋め込まれている、請求項１５に記載の光検出装置。
  17. 　分光特性が互いに異なる前記複数のカラーフィルタの間を分離する隔壁をさらに有する、請求項６に記載の光検出装置。
  18. 　前記半導体基板の第２の面側に配線層をさらに有する、請求項１に記載の光検出装置。
  19. 　光検出装置を有し、
    　前記光検出装置は、
    　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
    　前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
    　前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
    　を備えた電子機器。
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