(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に設けられ、光電変換機能を有する光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
前記半導体基板の一方の板面側に設けられる配線層と、
前記画素領域に配列される複数の前記画素の各画素に対応して設けられる複数のカラーフィルタに区分されるカラーフィルタ層と、
前記半導体基板と前記カラーフィルタ層との間にて、互いに隣接する前記画素間の境界部分に設けられる画素間遮光部と、
前記各画素からの出力信号の処理を行う信号処理回路と、を備え、
複数の前記画素は、前記カラーフィルタの色により、互いに隣接する前記画素として、前記カラーフィルタの色が互いに異なる異色画素の組み合わせ、および前記カラーフィルタの色が互いに同じである同色画素の組み合わせを有し、
前記画素間遮光部は、前記異色画素の組み合わせにおける前記境界部分に偏在し、
前記信号処理回路は、前記各画素からの出力信号の出力値を、前記各画素の周囲に存在する前記境界部分における前記画素間遮光部の量の差に起因して前記同色画素の組み合わせをなす第１の画素と該第１の画素よりも感度が低い第２の画素との間で生じる感度差の大きさに基づいて次式（１）または（２）により補正する、
固体撮像装置。
β＝γ×（１００＋α）／１００ ・・・（１）
β＝η×（１００−α）／１００ ・・・（２）
ここで、αは前記第１の画素の感度（％）に対する前記第２の画素の感度（％）の差である感度差（％）、βは補正値、γは前記第２の画素からの出力信号の出力値、ηは前記第１の画素からの出力信号の出力値である。
【請求項２】
前記配線層と前記カラーフィルタ層とは、前記半導体基板に対して互いに異なる板面側に設けられており、
前記画素間遮光部は、遮光膜である、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記画素領域の周囲に設けられる周辺回路領域と、
前記半導体基板と前記カラーフィルタ層との間にて、前記周辺回路領域に設けられ、前記遮光膜と同じ層の周辺遮光膜と、をさらに備える、
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記遮光膜は、前記同色画素の組み合わせにおける前記境界部分に存在せず、前記異色画素の組み合わせにおける前記境界部分にのみ存在する、
請求項２または請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記遮光膜は、固定電位に接続されている、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
複数の前記画素における前記境界部分に存在する複数の前記遮光膜は、透明電極により互いに電気的に接続されている、
請求項２〜５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記配線層と前記カラーフィルタ層とは、前記半導体基板に対して互いに同じ板面側に設けられており、
前記画素間遮光部は、前記配線層を構成する配線である、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置を駆動するための駆動信号を生成する駆動装置と、を備える、
電子機器。
【請求項９】
前記固体撮像装置に照射される光の照射時間および遮光時間を前記画素ごとに制御するためのシャッタ装置をさらに備え、
前記駆動装置は、前記各画素からの出力信号の出力値を、前記照射時間および前記遮光時間の少なくともいずれか一方を制御することにより、前記各画素の周囲に存在する前記境界部分における前記画素間遮光部の量の差に起因して複数の前記画素の間で生じる感度差の大きさに基づいて補正する、
請求項８に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置およびそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の電子機器に用いられる固体撮像装置の一つに、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）固体撮像装置がある。
【０００３】
ＣＭＯＳ固体撮像装置は、シリコン等により構成される半導体基板を有し、その半導体基板において、複数の画素が例えば行列状に配置される画素領域を有する。画素領域に配置される各画素は、光電変換機能を有する受光素子としてのフォトダイオードと、複数のＭＯＳトランジスタとにより構成される。
【０００４】
ＣＭＯＳ固体撮像装置においては、半導体基板の一方の板面側に、例えば複数の配線が層間に絶縁膜を介して積層された配線層が設けられる。また、ＣＭＯＳ固体撮像装置は、半導体基板に対して光が照射される側に、カラーフィルタ層、および複数のマイクロレンズを有する。
【０００５】
カラーフィルタ層は、各画素を構成するフォトダイオードごとに複数のカラーフィルタに区分される。各カラーフィルタは、例えば赤色、緑色、および青色のいずれかの色のフィルタ部分であり、各色の成分の光を透過させる。マイクロレンズは、各画素を構成するフォトダイオードに対応して、画素ごとに形成される。マイクロレンズは、外部からの入射光を、対応する画素のフォトダイオードに集光する。
【０００６】
以上のような構成を備えるＣＭＯＳ固体撮像装置には、いわゆる表面照射型と裏面照射型とがある。表面照射型と裏面照射型とは、一方の板面側に配線層を有する半導体基板に対する光の入射側が表側と裏側とで異なる。
【０００７】
具体的には、表面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置においては、半導体基板に対して、半導体基板の一側に設けられる配線層を介して、カラーフィルタ層およびマイクロレンズが形成される。つまり、表面照射型の構造においては、半導体基板に対して光が入射する側に、配線層が設けられる。
【０００８】
一方、裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置においては、半導体基板に対して、配線層が設けられる側と反対側に、カラーフィルタ層およびマイクロレンズが形成される。つまり、裏面照射型の構造においては、半導体基板に対して光が入射する側と反対側に、配線層が設けられる。
【０００９】
以上のような表面照射型と裏面照射型との構造上の違いから、両者の間には作用的に次のような違いがある。表面照射型の場合、マイクロレンズ側から入射する光は、カラーフィルタ層を透過した後、配線層の内部を通過して、画素領域を構成する各画素のフォトダイオードにより受光される。つまり、表面照射型の構造においては、フォトダイオードにより受光される光は、配線層を通過する。
【００１０】
これに対し、裏面照射型の場合、マイクロレンズ側から入射する光は、カラーフィルタ層を透過した後、配線層を通過することなく、画素のフォトダイオードにより受光される。このため、裏面照射型の構造によれば、マイクロレンズ側から入射する光は、配線層によって遮られることなく、画素のフォトダイオードにより受光されるので、フォトダイオードの実質的な受光面積を広く確保することができ、感度を向上させることができる。
【００１１】
しかしながら、裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置においては、半導体基板に対して光が入射する側に配線層が存在しないことから、次のような問題がある。まず、裏面照射型の構造においては、光学的な混色を完全に抑えることが極めて困難である。ここで、光学的な混色とは、互いに異なる色の画素が隣接する画素の境界部分において、一方の色の画素に対応するマイクロレンズに入射した光の一部が、斜め光等として、他方の色の画素のフォトダイオードに入射する現象である。
【００１２】
また、裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置においては、例えば太陽等の高輝度光源を撮影した場合に、マゼンタフレア等と称されるマゼンタ色の筋状画素欠陥（以下「Ｍｇフレア」という。）が発生するときがある。Ｍｇフレアは、次のようにして発生する。
【００１３】
画素のフォトダイオード側に向けてマイクロレンズから入射した光の一部は、反射光や回折光として、フォトダイオード側からマイクロレンズ側に向かう方向の光となる。この反射光や回折光は、マイクロレンズ等を通過して、ＣＭＯＳ固体撮像装置のパッケージにおいてマイクロレンズを覆うシールガラス等によって反射され、再びフォトダイオード側に向けてマイクロレンズから入射する。このように再びフォトダイオード側に入射する光は、反射角や回折角等の関係から、例えば赤色、緑色、および青色の各色の画素で均一に光学的な混色を生じさせる。
【００１４】
また、ＣＭＯＳ固体撮像装置においては、信号処理の過程で、各色の成分の光の分光特性を揃えるために、ホワイトバランス処理と称される処理が行われる。ホワイトバランス処理によれば、例えば、カラーフィルタ層が赤色、緑色、および青色の３色のカラーフィルタに区分される場合、赤色および青色の信号が、緑色の信号に対してゲインが大きくされて強調される。このようなホワイトバランス処理が上記のとおり各色の画素で均一に混色が生じる状態で行われることが原因で、Ｍｇフレアが発生する。
【００１５】
以上のような裏面照射型の構造における問題点を解決するため、特許文献１に記載の技術が提案され、実用化に至っている。特許文献１の技術は、フォトダイオードが形成される半導体基板と、カラーフィルタ層との間において、フォトダイオードの受光面の画素の境界、つまり隣接画素間に、絶縁層を介して遮光膜を形成するものである。
【００１６】
確かに、特許文献１の技術は、上述したような光学的な混色やＭｇフレアを抑制するうえでは有効であると考えられる。しかし、特許文献１の技術によると、隣接画素間に形成される遮光膜により、画素が本来感知すべき光の一部が遮光されてしまうことから、感度の低下を引き起こす場合がある。この隣接画素間に形成される遮光膜による感度の低下度合いは、ＣＭＯＳ固体撮像装置における画素間の画素ピッチや、遮光膜の線幅や、集光構造等に依存するが、実際に遮光膜によって感度が１０％程度低下した事例がある。
【００１７】
そこで、こうした隣接画素間に形成される遮光膜による感度の低下を抑制するため、特許文献２に記載の技術が提案されている。特許文献２の技術は、遮光膜によって感度が低下する原因の一つとして、遮光膜が金属製であることに起因する静電遮蔽効果に着目し、遮光膜の材料をアモルファスシリコン等の非導体とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１０−１８６８１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０９２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
確かに、特許文献２の技術によれば、遮光膜の材料を非導体とすることにより、静電遮蔽効果による感度の低下を抑制することができると考えられる。しかしながら、特許文献２の技術であっても、隣接画素間において遮光膜自体は存在することから、遮光膜によって画素が感知すべき光が遮られることによる感度の低下を抑制するという効果については限定的である。
【００２０】
本技術の目的は、光学的な混色やＭｇフレアを抑制することができるとともに、感度を向上させることができる固体撮像装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本技術に係る固体撮像装置は、半導体基板に設けられ、光電変換機能を有する光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、前記半導体基板の一方の板面側に設けられる配線層と、前記画素領域に配列される複数の前記画素の各画素に対応して設けられる複数のカラーフィルタに区分されるカラーフィルタ層と、前記半導体基板と前記カラーフィルタ層との間にて、互いに隣接する前記画素間の境界部分に設けられる画素間遮光部と、前記各画素からの出力信号の処理を行う信号処理回路と、を備え、複数の前記画素は、前記カラーフィルタの色により、互いに隣接する前記画素として、前記カラーフィルタの色が互いに異なる異色画素の組み合わせ、および前記カラーフィルタの色が互いに同じである同色画素の組み合わせを有し、前記画素間遮光部は、前記異色画素の組み合わせにおける前記境界部分に偏在し、前記信号処理回路は、前記各画素からの出力信号の出力値を、前記各画素の周囲に存在する前記境界部分における前記画素間遮光部の量の差に起因して前記同色画素の組み合わせをなす第１の画素と該第１の画素よりも感度が低い第２の画素との間で生じる感度差の大きさに基づいて次式（１）または（２）により補正するものである。
β＝γ×（１００＋α）／１００ ・・・（１）
β＝η×（１００−α）／１００ ・・・（２）
ここで、αは前記第１の画素の感度（％）に対する前記第２の画素の感度（％）の差である感度差（％）、βは補正値、γは前記第２の画素からの出力信号の出力値、ηは前記第１の画素からの出力信号の出力値である。
【００２２】
また、本技術に係る固体撮像装置においては、好ましくは、前記配線層と前記カラーフィルタ層とは、前記半導体基板に対して互いに異なる板面側に設けられており、前記画素間遮光部は、遮光膜である。
【００２３】
また、本技術に係る固体撮像装置は、好ましくは、前記画素領域の周囲に設けられる周辺回路領域と、前記半導体基板と前記カラーフィルタ層との間にて、前記周辺回路領域に設けられ、前記遮光膜と同じ層の周辺遮光膜と、をさらに備える。
【００２４】
また、本技術に係る固体撮像装置においては、好ましくは、前記遮光膜は、前記同色画素の組み合わせにおける前記境界部分に存在せず、前記異色画素の組み合わせにおける前記境界部分にのみ存在する。
【００２５】
また、本技術に係る固体撮像装置においては、好ましくは、前記遮光膜は、固定電位に接続されている。
【００２６】
また、本技術に係る固体撮像装置においては、好ましくは、複数の前記画素における前記境界部分に存在する複数の前記遮光膜は、透明電極により互いに電気的に接続されている。
【００２７】
また、本技術に係る固体撮像装置においては、好ましくは、前記配線層と前記カラーフィルタ層とは、前記半導体基板に対して互いに同じ板面側に設けられており、前記画素間遮光部は、前記配線層を構成する配線である。
【００２９】
本技術に係る電子機器は、前記固体撮像装置と、前記固体撮像装置を駆動するための駆動信号を生成する駆動装置と、を備えるものである。
【００３０】
本技術に係る電子機器は、好ましくは、前記固体撮像装置に照射される光の照射時間および遮光時間を前記画素ごとに制御するためのシャッタ装置をさらに備え、前記駆動装置は、前記各画素からの出力信号の出力値を、前記照射時間および前記遮光時間の少なくともいずれか一方を制御することにより、前記各画素の周囲に存在する前記境界部分における前記画素間遮光部の量の差に起因して複数の前記画素の間で生じる感度差の大きさに基づいて補正する。
【発明の効果】
【００３１】
本技術によれば、光学的な混色やＭｇフレアを抑制することができるとともに、感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本技術の一実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す図。
【図２】本技術の一実施形態に係る固体撮像装置の詳細構成を示す断面図。
【図３】本技術の一実施形態に係る固体撮像装置の画素配列の一例を示す図。
【図４】本技術の一実施形態に係る固体撮像装置における作用の説明図。
【図５】本技術の一実施形態に係る固体撮像装置における作用の説明図。
【図６】本技術の第２実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す断面図。
【図７】本技術の第３実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す断面図。
【図８】本技術の第３実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図。
【図９】本技術の第３実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図。
【図１０】本技術の第４実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図。
【図１１】本技術の第５実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す断面図。
【図１２】本技術の第６実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す断面図。
【図１３】本技術の第６実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図。
【図１４】本技術の第６実施形態に係る固体撮像装置の構成を示す平面図。
【図１５】本技術の比較例の固体撮像装置の構成を示す平面図。
【図１６】本技術の一実施形態に係る電子機器の構成を示す図。
【図１７】本技術の適用例としての画素配列の例を示す図。
【図１８】本技術の適用例としての画素配列の例を示す図。
【図１９】本技術の適用例としての画素配列の例を示す図。
【図２０】本技術の適用例としての画素配列の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本技術は、複数の画素が配列される半導体基板と、各画素に対応して設けられる複数のカラーフィルタに区分されるカラーフィルタ層との間において、互いに隣接する画素間の境界部分に設けられる画素間遮光部のレイアウトを工夫することにより、光学的な混色やＭｇフレアを抑制しながら、感度の向上を図ろうとするものである。
【００３４】
［固体撮像装置の概略構成］
本技術の第１実施形態に係る固体撮像装置１の構成について、図１を用いて説明する。本実施形態に係る固体撮像装置１は、ＣＭＯＳ固体撮像装置である。固体撮像装置１は、シリコン等の半導体により構成される半導体基板２を有する。固体撮像装置１は、画素領域３と、画素領域３の周囲に設けられる周辺回路領域４とを備える。
【００３５】
画素領域３は、半導体基板２に設けられる撮像領域であり、所定の配列で設けられる複数の画素５を有する。画素領域３は、各画素５における光電変換により信号電荷の生成、増幅、および読み出しを行う有効画素領域と、黒レベルの基準となる光学的黒を出力する光学的黒レベル領域とを有する。通常、光学的黒レベル領域は、有効画素領域の外周に形成される。
【００３６】
本実施形態の固体撮像装置１においては、複数の画素５は、いわゆるクリアビット配列によって配列されており、平面視で矩形状を有する半導体基板２に対して４５°傾いた状態で斜めに行列状に配置されている。画素５は、半導体基板２に形成される。複数の画素５の配列（以下「画素配列」という。）としてクリアビット配列が用いられることにより、解像度を維持しつつ、１画素の面積を大きく確保することが容易となる。
【００３７】
本実施形態の固体撮像装置１では、画素配列としてクリアビット配列が採用されているが、画素配列は特に限定されない。画素配列としては、例えば、複数の画素５が矩形状の半導体基板２に沿って平面的に縦方向（垂直方向）・横方向（水平方向）に行列状に配置される、一般的な正方格子配列が採用されてもよい。
【００３８】
画素５は、光電変換機能を有する光電変換部としてのフォトダイオードと、複数のＭＯＳトランジスタとにより構成される。画素５を構成するフォトダイオードは、受光面を有し、その受光面に入射した光の光量（強度）に応じた量の信号電荷を生成する。画素５は、複数のＭＯＳトランジスタとして、例えばフォトダイオードにより生成された信号電荷の増幅、転送、選択、およびリセットをそれぞれ受け持つトランジスタを有する。
【００３９】
周辺回路領域４は、第１駆動回路６と、カラム信号処理回路７と、第２駆動回路８と、出力回路９と、制御回路１０とを備える。
【００４０】
第１駆動回路６は、例えばシフトレジスタによって構成され、４５°傾いた状態の行列状の複数の画素５を、行列状の配列における行方向または列方向に対応する並びの方向である第１の方向（矢印Ａ１参照）の並びの単位で画素を駆動する。第１駆動回路６は、複数の画素５に対して画素駆動配線により接続される。
【００４１】
第１駆動回路６は、画素駆動配線を選択することで、選択した画素駆動配線に画素５を駆動するための駆動パルスを供給し、第１の方向の並びの単位で画素を駆動する。第１駆動回路６は、画素領域３の各画素５を第１の方向の並びの単位で第１の方向に順次選択走査し、各画素５のフォトダイオードにて生成された信号電荷に基づく画素信号を、所定の信号線を通じてカラム信号処理回路７に供給する。
【００４２】
カラム信号処理回路７は、各画素５からの出力信号の処理を行う信号処理回路である。カラム信号処理回路７は、複数の画素５の行列状の配列における行方向または列方向に対応する並びの方向のうちの第１の方向に直交する第２の方向の並びの単位ごとの要素を有する。カラム信号処理回路７は、各要素により、第１の方向の並びの単位の１単位分の画素５から出力される信号を、第２の方向の並びの画素５群ごとに処理する。
【００４３】
カラム信号処理回路７が行う信号処理としては、例えば、画素５固有の固定パターンノイズを低減するためのＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関２重サンプリング）や、信号増幅や、ＡＤ（アナログ／デジタル）変換等が挙げられる。カラム信号処理回路７の出力段には、図示せぬ選択スイッチが設けられる。
【００４４】
第２駆動回路８は、例えばシフトレジスタによって構成され、第２の方向の走査パルスを順次出力することにより、カラム信号処理回路７の各要素を順番に選択し、カラム信号処理回路７の各要素から画素信号を所定の信号線１１に出力させる。
【００４５】
出力回路９は、カラム信号処理回路７の各要素から信号線１１を通じて順次供給される信号に対し、所定の信号処理を行って出力する。出力回路９により行われる信号処理としては、例えば、バファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル処理等が挙げられる。
【００４６】
制御回路１０は、動作モード等を指令するデータや入力クロック等を受け取ったり、固体撮像装置１の内部情報等のデータを出力したりする。制御回路１０は、画素配列における第１の方向および第２の方向それぞれの方向についての同期信号、およびマスタクロックに基づいて、第１駆動回路６、カラム信号処理回路７、および第２駆動回路８の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成し、生成した信号を、各回路６，７，８に入力する。
【００４７】
［固体撮像装置の詳細構成］
固体撮像装置１の詳細構成について説明する。固体撮像装置１は、裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置である。図２に示すように、固体撮像装置１は、半導体基板２に設けられる画素領域３を有する。画素領域３は、光電変換機能を有する光電変換部であるフォトダイオード２１を含む画素５が複数配列された領域である。
【００４８】
画素５は、フォトダイオード２１と、ＭＯＳトランジスタ２２とを有する。フォトダイオード２１は、半導体基板２の厚さ方向の全域にわたるように形成される。本実施形態では、フォトダイオード２１は、第１導電型としてのｎ型半導体領域２３と、半導体基板２の表裏両面に臨むように形成される第２導電型としてのｐ型半導体領域２４とを有し、ｐｎ接合型のフォトダイオードとして構成される。フォトダイオード２１が有するｐ型半導体領域２４は、暗電流抑制のための正孔電荷蓄積領域を兼ねる。
【００４９】
ＭＯＳトランジスタ２２は、図示せぬソース・ドレイン領域と、ゲート電極２５とを有する。ＭＯＳトランジスタ２２のソース・ドレイン領域は、半導体基板２の一方の板面側である表面２ａ側に形成されたｐ型半導体ウェル領域２６においてｎ型の領域として形成される。ゲート電極２５は、ＭＯＳトランジスタ２２のソース・ドレイン領域の両領域間における半導体基板２の表面２ａ上にゲート絶縁膜を介して形成される。
【００５０】
このようにフォトダイオード２１およびＭＯＳトランジスタ２２からなる各画素５は、素子分離領域２７により分離される。素子分離領域２７は、ｐ型半導体領域として形成され、接地される。
【００５１】
半導体基板２の表面２ａ上には、積層配線層２８が設けられる。積層配線層２８は、層間絶縁膜２９を介して積層される複数の配線３０を有する。層間絶縁膜２９は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により形成されるシリコン酸化膜により構成される。複数の配線３０は、例えば異なる金属により形成され、層間に形成されるプラグ等を介して互いに接続される。なお、本実施形態において半導体基板２の一方の板面側に設けられる配線層は、複数の配線を有する積層配線層２８であるが、これに限定されず、単層構造の配線層であってもよい。
【００５２】
一方、半導体基板２の他方の板面である裏面２ｂ上には、反射防止膜として機能する絶縁膜３１が設けられている。絶縁膜３１は、互いに屈折率が異なる複数の膜が積層された積層構造を有する。本実施形態では、絶縁膜３１は、半導体基板２側から積層されるシリコン酸化膜３２とハフニウム酸化膜３３とからなる２層構造を有する。
【００５３】
また、画素領域３においては、絶縁膜３１上に、光透過性を有する平坦化膜３４が設けられる。平坦化膜３４は、例えば、樹脂などの有機材料で形成される。平坦化膜３４上には、カラーフィルタ層３５が形成される。カラーフィルタ層３５上には、複数のマイクロレンズ３６が形成される。
【００５４】
カラーフィルタ層３５は、画素領域３に配列される複数の画素５の各画素５に対応して設けられる複数のカラーフィルタ３７に区分される。つまり、カラーフィルタ層３５は、各画素５を構成するフォトダイオード２１ごとに複数のカラーフィルタ３７に区分される。
【００５５】
本実施形態の固体撮像装置１では、各カラーフィルタ３７は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）のいずれかの色のフィルタ部分であり、各色の成分の光を透過させる。各色のカラーフィルタ３７は、いわゆるオンチップカラーフィルタであり、クリアビット配列に従って形成される。
【００５６】
マイクロレンズ３６は、いわゆるオンチップマイクロレンズであり、画素５を構成するフォトダイオード２１に対応して、画素５ごとに形成される。したがって、複数のマイクロレンズ３６は、画素５と同様に平面的に行列状に配置される。マイクロレンズ３６は、外部からの入射光を、対応する画素５のフォトダイオード２１に集光する。マイクロレンズ３６は、例えば、樹脂などの有機材料で形成される。
【００５７】
また、本実施形態の固体撮像装置１においては、絶縁膜３１上に形成される平坦化膜３４内における画素境界に、画素間遮光部としての画素間遮光膜４０が設けられている。画素間遮光膜４０は、絶縁膜３１上において、互いに隣接する画素５間の境界線に沿って形成される遮光膜である。つまり、画素間遮光膜４０は、平面視において、略正方形状を有する画素５に対して、その略正方形状の辺に沿うように、所定の線幅を有する線状の層部分として形成される。
【００５８】
画素間遮光膜４０は、光を遮光する材料により形成される。画素間遮光膜４０を構成する材料としては、遮光性が強く、例えばエッチングで精度良く加工できるように、微細加工に適した材料が好ましい。こうした特性を有する材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属が挙げられる。
【００５９】
画素間遮光膜４０は、絶縁膜３１上に、上記のようなアルミニウム等の金属材料によって膜を形成する成膜工程と、この成膜工程によって形成した金属層上に選択的にレジストマスクを形成するマスク工程と、レジストマスクを介して金属層を選択的に除去する除去工程とを含む方法により形成される。
【００６０】
成膜工程では、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、メッキ処理等が用いられ、上記のようなアルミニウム等の金属材料による膜（金属層）が形成される。マスク工程では、レジストマスクが、複数の画素５間の境界に対応する部分に沿って形成される。除去工程では、ウエットエッチングまたはドライエッチング等のエッチングにより、金属層が選択的にエッチング除去される。
【００６１】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置１は、半導体基板２に対して、積層配線層２８が設けられる表面２ａ側と反対側である裏面２ｂ側に、カラーフィルタ層３５およびマイクロレンズ３６が設けられる裏面照射型の構造を有する。つまり、固体撮像装置１においては、積層配線層２８とカラーフィルタ層３５とは、半導体基板２に対して互いに異なる板面側に設けられており、半導体基板２に対して光が入射する裏面２ｂ側と反対側の表面２ａ側に、積層配線層２８が設けられる。
【００６２】
裏面照射型の固体撮像装置１においては、マイクロレンズ３６側から入射する光は、カラーフィルタ層３５を透過した後、積層配線層２８を通過することなく、画素５のフォトダイオード２１により受光される。このため、固体撮像装置１においては、マイクロレンズ３６側から入射する光は、積層配線層２８によって遮られることなく、画素５のフォトダイオード２１により受光されることから、いわゆる表面照射型の構造に対して、フォトダイオード２１の実質的な受光面積の確保が容易であり、比較的高い感度が得られる。また、積層配線層２８が半導体基板２に対して光が入射する側（裏面２ｂ側）と反対側である表面２ａ側に設けられることから、積層配線層２８を構成する配線３０のレイアウトについて高い自由度を得ることができる。
【００６３】
そして、本実施形態の固体撮像装置１は、半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間にて、互いに隣接する画素５間の境界部分（以下「画素間境界部分」という。）に設けられる画素間遮光部として、画素間遮光膜４０を備える。具体的には、固体撮像装置１は、半導体基板２の裏面２ｂ側とカラーフィルタ層３５との間に設けられる絶縁膜３１上に、画素間遮光膜４０を有する。
【００６４】
なお、本実施形態の固体撮像装置１は、裏面照射型であるが、半導体基板２に対して光が入射する表面２ａ側に積層配線層２８が設けられる表面照射型であってもよい。表面照射型の構造の場合、半導体基板２に対して、半導体基板２の一側に設けられる積層配線層２８を介して、積層配線層２８と同じ側に、カラーフィルタ層３５およびマイクロレンズ３６が形成される。このように、固体撮像装置１が備える積層配線層２８は、半導体基板２のいずれか一方の板面側に設けられればよい。
【００６５】
固体撮像装置１が表面照射型の構造の場合、例えば、半導体基板２の一方の面側に設けられる積層配線層上に、絶縁膜３１のような絶縁膜が形成され、この絶縁膜上に、画素間遮光膜４０が設けられる。ただし、裏面照射型および表面照射型のいずれの場合であっても、画素間遮光膜４０が設けられる位置は、固体撮像装置１における半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間の部分であれば特に限定されない。
【００６６】
［画素間遮光膜の詳細構成］
本実施形態の固体撮像装置１が備える画素間遮光膜４０の構成について、詳細に説明する。上述したように画素間境界部分に設けられる画素間遮光膜４０は、画素配列において、互いに隣接して境界を構成する一対の画素５のカラーフィルタ３７の色（以下単に「色」ともいう。）の関係に基づいて、選択的に設けられる。つまり、画素間遮光膜４０は、複数の画素５が配列される画素領域３における全ての画素間境界部分のうち、隣り合う画素５の色の組み合わせに基づいて、一部の画素間境界部分に設けられる。
【００６７】
ここで、本実施形態の固体撮像装置１が有する画素配列について、図３を用いて説明する。図３に示すように、画素領域３における画素配列は、上記のとおりクリアビット配列であり、平面視で矩形状を有する半導体基板２に対して４５°傾いた状態で斜めに行列状に配置される。図３では、各画素５の色について、赤を「Ｒ」、緑を「Ｇ」、青を「Ｂ」で表している。
【００６８】
図３に示すように、クリアビット配列においては、第１の方向（矢印Ａ１参照）および第２の方向（矢印Ａ２参照）の各方向について、緑（Ｇ）の画素５（以下「Ｇ画素」という。）のみからなる画素列（以下「単色画素列」という。）４１と、赤（Ｒ）の画素５（以下「Ｒ画素」という。）、青（Ｂ）の画素５（以下「Ｂ画素」という。）、およびＧ画素の３色の画素５からなる画素列（以下「複数色画素列」という。）４２とが、交互に配置される。複数色画素列４２では、Ｒ画素とＢ画素とが、Ｇ画素を挟んで交互に配置される。
【００６９】
このようなクリアビット配列においては、互いに隣り合う画素５の色の組み合わせとして、画素５の色が互いに異なる異色画素の組み合わせと、画素５の色が互いに同じである同色画素の組み合わせとが存在する。
【００７０】
具体的には、図３に示すようなクリアビット配列においては、第１の方向および第２の方向の各方向について、複数色画素列４２を構成する画素５に関しては、互いに隣り合う画素同士が、Ｒ画素とＧ画素、またはＧ画素とＢ画素のいずれかの組み合わせで異色画素の組み合わせとなる。また、第１の方向および第２の方向の各方向について、単数画素列４１を構成する画素５に関しては、互いに隣り合う画素同士が、Ｇ画素同士で同色画素の組み合わせとなる。
【００７１】
このように、画素配列としてクリアビット配列を採用する本実施形態の固体撮像装置１においては、複数の画素５は、カラーフィルタ３７の色により、互いに隣接する画素５として、カラーフィルタ３７の色が互いに異なる異色画素の組み合わせ、およびカラーフィルタ３７の色が互いに同じである同色画素の組み合わせを有する。
【００７２】
以下では、異色画素の組み合わせで互いに隣接する画素５同士の画素間を「異色画素間」とし、同色画素の組み合わせで互いに隣接する画素５同士の画素間を「同色画素間」とする。つまり、上述したようなクリアビット配列においては、異色画素間としては、Ｒ画素とＧ画素との間の画素間、およびＧ画素とＢ画素との間の画素間が存在し、同色画素間としては、Ｇ画素同士の画素間が存在する。
【００７３】
そして、本実施形態の固体撮像装置１においては、画素間遮光膜４０は、上述したようなクリアビット配列において、異色画素の組み合わせにおける画素間境界部分、つまり異色画素間の境界部分に偏在するように設けられる。
【００７４】
すなわち、図３に示すような画素配列において、画素間遮光膜４０が、同色画素間であるＧ画素同士の画素間境界部分に対して、異色画素間であるＲ画素とＧ画素との間、あるいはＧ画素とＢ画素との間の画素間境界部分に、重点的に設けられる。言い換えると、同色画素間の境界部分よりも、異色画素間の境界部分の方が、画素間遮光膜４０の存在の割合が高い。ここで、画素間遮光膜４０の存在の割合とは、画素間遮光膜４０が設けられる画素間境界部分の箇所数単位での割合や、各画素間境界部分における画素間遮光膜４０の面積の割合を含む概念である。
【００７５】
具体的には、前者の割合については、例えば、画素配列全体において、異色画素間および同色画素間それぞれの境界部分が１００箇所ずつ存在する場合、異色画素間の境界部分には、１００箇所の画素間境界部分のうちの８０箇所に画素間遮光膜４０が設けられ、同色画素間の境界部分には、１００箇所の画素間境界部分のうちの２０箇所に画素間遮光膜４０が設けられる。このようにして、同色画素間の境界部分よりも、異色画素間の境界部分の方が、画素間遮光膜４０の存在の割合が高くなるように、画素間遮光膜４０が設けられる。
【００７６】
また、後者の割合については、例えば、画素間遮光膜４０を各画素５の辺の長さに対して部分的または断続的に形成したり、幅を狭く形成したりすることによる、各画素間境界部分における画素間遮光膜４０の長さや線幅の寸法調整が行われる。これにより、異色画素間の境界部分に設けられる画素間遮光膜４０の面積が、同色画素間の境界部分に設けられる画素間遮光膜４０の面積よりも大きく設定される。
【００７７】
したがって、上記のとおり同色画素間の境界部分よりも異色画素間の境界部分の方が画素間遮光膜４０の存在の割合が高いとは、画素領域３における全ての画素配列において、画素間遮光膜４０が存在する画素間境界部分としては、同色画素間の境界部分よりも異色画素間の境界部分の方が多いことを意味する。
【００７８】
このように、同色画素間よりも異色画素間に画素間遮光膜４０を偏在させることは、異色画素間においては、光学的な混色を抑えることを重視し、同色画素間においては、画素５を構成するフォトダイオード２１が本来感知すべき光が遮光されることによる感度の低下を抑制することを重視することに基づく。具体的には次のとおりである。
【００７９】
まず、異色画素間の場合について、図４を用いて説明する。図４には、異色画素の組み合わせの一例として、互いに隣接するＲ画素５ＲとＧ画素５Ｇとを示している。
【００８０】
Ｒ画素５Ｒのマイクロレンズ３６に入射した光のうちの大部分は、赤色のカラーフィルタ３７Ｒを透過して、Ｒ画素５Ｒのフォトダイオード２１に入射する。その一方で、Ｒ画素５Ｒのマイクロレンズ３６に入射した光には、マイクロレンズ３６が集光しきれずに、赤色のカラーフィルタ３７Ｒを透過した後、Ｒ画素５Ｒに隣接するＧ画素５Ｇ側に向かい、このＧ画素５Ｇのフォトダイオード２１に入射するような斜め光が含まれる（破線矢印Ｌ１参照）。
【００８１】
また、Ｇ画素５Ｇのマイクロレンズ３６に入射した光のうちの大部分は、緑色のカラーフィルタ３７Ｇを透過して、Ｇ画素５Ｇのフォトダイオード２１に入射する。したがって、上記のとおり赤色のカラーフィルタ３７Ｒを透過した光が斜め光としてＧ画素５Ｒのフォトダイオード２１に入射した場合、光学的な混色が生じる。つまり、フォトダイオード２１に入射する光が透過したカラーフィルタ３７の色と、その光を受光するフォトダイオード２１に対応して設けられるカラーフィルタ３７の色とが異なることで、光学的な混色が生じる。図４に示す例では、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の混色が生じる。
【００８２】
こうした異色画素間で生じる混色は、主に、マイクロレンズ３６からカラーフィルタ３７とフォトダイオード２１との間の部分を斜め向きに透過して隣接する画素５のフォトダイオード２１に入射する光により、異色画素間の境界部分の近傍において生じる。そこで、異色画素間の境界部分に画素間遮光膜４０が存在することにより、光学的な混色が抑制される。
【００８３】
具体的には、図４に示すように、例えば、Ｒ画素５Ｒのマイクロレンズ３６に入射した光のうち、マイクロレンズ３６により集光されずに、Ｒ画素５Ｒに隣接するＧ画素５Ｇ側に向かう斜め光（実線矢印Ｌ２）は、異色画素間の境界部分に存在する画素間遮光膜４０によって遮光される。すなわち、画素間遮光膜４０が存在しない場合にＲ画素５Ｒ側から隣のＧ画素５Ｇのフォトダイオード２１に入射する光（破線矢印Ｌ１）が、画素間遮光膜４０に入射して反射される（実線矢印Ｌ２，Ｌ３）。これにより、異色画素間において混色の原因となる斜め光のフォトダイオード２１への入射が阻止される。
【００８４】
次に、同色画素間の場合について、図５を用いて説明する。図５には、同色画素の組み合わせとして、互いに隣接する２つのＧ画素５Ｇを示している。
【００８５】
同色画素間においては、上述したように異色画素間で生じるような光学的な混色は生じない。すなわち、一方の（図５において左側の）Ｇ画素５Ｇのマイクロレンズ３６に入射した光には、マイクロレンズ３６が集光しきれずに、緑色のカラーフィルタ３７Ｇを透過した後に、一方のＧ画素５Ｇに隣接する他方の（図５において右側の）Ｇ画素５Ｇ側に向かい、この他方のＧ画素５Ｇのフォトダイオード２１に入射するような斜め光が含まれる（実線矢印Ｌ４参照）。
【００８６】
また、他方の（図５において右側の）Ｇ画素５Ｇのマイクロレンズ３６に入射した光のうちの大部分は、他方のＧ画素のマイクロレンズ３６に対応する緑色のカラーフィルタ３７Ｇを透過して、そのカラーフィルタ３７Ｇに対応する他方のＧ画素５Ｇのフォトダイオード２１に入射する。したがって、上記のとおり一方のＧ画素５Ｇの緑色のカラーフィルタ３７Ｇを透過した光が斜め光として他方のＧ画素５Ｇのフォトダイオード２１に入射しても、光学的な混色は生じない。つまり、フォトダイオード２１に入射する光が透過したカラーフィルタ３７の色と、その光を受光するフォトダイオード２１に対応して設けられるカラーフィルタ３７の色とが同色であることから、光学的な混色が生じない。
【００８７】
その一方で、画素間境界部分に存在する画素間遮光膜４０は、光を遮る物体であるため、上述したような画素間遮光膜４０による入射光の反射により、各画素５のフォトダイオード２１が本来感知すべき光を遮光する可能性もある。このように各画素５のフォトダイオード２１が本来感知すべき光が遮光されることは、感度の低下につながる。
【００８８】
そこで、上述したように光学的な混色が問題とならない同色画素間の境界部分においては、画素間遮光膜４０を意図的に無くしたり少なくしたりすることにより、隣接画素間における入射光の無駄な遮光が抑制され、感度の向上を図ることができる。本実施形態の固体撮像装置１の場合は、同色画素間を構成するＧ画素の感度の向上を図ることができる。
【００８９】
すなわち、同色画素間よりも異色画素間に画素間遮光膜４０を偏在させることは、異色画素間では、画素間遮光膜４０による光学的な混色の抑制を優先し、同色画素間では、画素間遮光膜４０が存在しないことによる感度の向上を優先するという観点に基づく。また、異色画素間においては画素間遮光膜４０によって光学的な混色が抑制されることから、光学的な混色が原因で信号処理の過程で生じるＭｇフレアを抑制することができる。
【００９０】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置１によれば、光学的な混色やＭｇフレアを抑制することができるとともに、感度を向上させることができる。
【００９１】
図３には、画素間遮光膜４０が同色画素間に対して異色画素間の境界部分に偏在する場合の一例として、異色画素間の境界部分にのみ、画素間遮光膜４０が設けられる場合を示している。すなわち、本実施形態の固体撮像装置１においては、画素間遮光膜４０は、同色画素の組み合わせにおける画素間境界部分に存在せず、異色画素の組み合わせにおける画素間境界部分にのみ存在する。なお、図３においては、便宜上、半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間に存在する画素間遮光膜４０を、画素配列における画素５間の境界線に沿う太線で示している。
【００９２】
図３に示すように、固体撮像装置１においては、画素間遮光膜４０として、異色画素間の境界部分であるＲ画素とＧ画素との画素間境界部分に設けられる画素間遮光膜４０Ａと、同じく異色画素間の境界部分であるＢ画素とＧ画素との画素間境界部分に設けられる画素間遮光膜４０Ｂとが存在する。そして、固体撮像装置１においては、同色画素間の境界部分、つまりＧ画素同士の画素間境界部分には、画素間遮光膜４０は設けられていない。
【００９３】
固体撮像装置１の画素配列であるクリアビット配列において、上述のような画素間遮光膜４０のレイアウトが採用されることにより、結果的に、平面視で矩形状の画素５について、Ｒ画素の４辺が画素間遮光膜４０Ａにより囲まれ、Ｂ画素の４辺が画素間遮光膜４０Ｂにより囲まれる態様で、画素間遮光膜４０が設けられる。
【００９４】
このような各画素間境界部分に対する画素間遮光膜４０の選択的な配置は、上述したような画素間遮光膜４０の形成方法において、同色画素間の境界部分に存在する遮光膜が除去されることで実現される。
【００９５】
具体的には、画素間遮光膜４０の形成方法において、マスク工程で、成膜工程により形成された金属層に対して、異色画素間の境界部分に対応する部分のみに、レジストマスクが形成される。そして、除去工程で、画素間遮光膜４０となる金属層のうち、同色画素間の境界部分が、画素間境界部分以外の部分とともにエッチング除去される。これにより、異色画素間の境界部分のみに、画素間遮光膜４０が形成される。
【００９６】
以上のような画素間遮光膜４０のレイアウトを有する本実施形態の固体撮像装置１によれば、上述したような異色画素間では光学的な混色の抑制を図りつつ、同色画素間では感度の向上を図ることができるという効果を、確実に得ることができる。
【００９７】
ここで、本実施形態の固体撮像装置１におけるＭｇフレアに対する遮蔽効果について述べる。Ｍｇフレアは、次のようにして発生する。画素５のフォトダイオード２１側に向けてマイクロレンズ３６から入射した光の一部は、反射光や回折光として、フォトダイオード２１側からマイクロレンズ３６側に向かう方向の光となる。この反射光や回折光は、マイクロレンズ３６等を通過して、ＣＭＯＳ固体撮像装置のパッケージにおいてマイクロレンズ３６を覆うシールガラス等によって反射され、再びフォトダイオード２１側に向けてマイクロレンズ３６から入射する。このように再びフォトダイオード２１側に入射する光は、反射角や回折角等の関係から、例えば赤色、緑色、および青色の各色の画素で均一に光学的な混色を生じさせる。
【００９８】
また、固体撮像装置１においては、信号処理の過程で、各色の成分の光の分光特性を揃えるために、ホワイトバランス処理と称される処理が行われる。ホワイトバランス処理によれば、例えば、カラーフィルタ層３５が赤色、緑色、および青色の３色のカラーフィルタ３７に区分される場合、赤色および青色の信号が、緑色の信号に対してゲインが大きくされて強調される。このようなホワイトバランス処理が上記のとおり各色の画素５で均一に混色が生じる状態で行われることが原因で、Ｍｇフレアが発生する。
【００９９】
図３に示すように、同色画素間であるＧ画素間において画素間遮光膜４０をなくすことは、Ｍｇフレアにおけるマゼンタ色が白色に近づくことを意味する。官能的にみた場合、白色のフレア成分は、カメラ等におけるセットレンズに起因しても発生するが、見え方は自然であることから、問題視されておらず、画質を悪化させる原因とはならないと考えられている。
【０１００】
なお、画素配列としては、Ｇ画素以外の色の画素が隣接する配列を有するものがあるが、このような配列において同色画素間で画素間遮光膜４０をなくす場合であっても、マイクロレンズ３６を覆うシールガラス側に反射防止膜を設ける等の、Ｍｇフレアの回避策を取ることができる。
【０１０１】
［信号処理の補正］
図３に示すように、クリアビット配列において、異色画素間の境界部分にのみ画素間遮光膜４０が設けられる構成においては、平面視で矩形状となる各画素５の４辺に対する画素間遮光膜４０の存在の態様により、画素５間で感度の差が生じる。
【０１０２】
具体的には、図３に示すようなクリアビット配列における画素間遮光膜４０のレイアウトの場合、Ｇ画素について、平面視で４辺のいずれの辺に対応する画素間境界部分にも画素間遮光膜４０が存在しないＧ画素（以下「第１Ｇ画素」という。）５Ｇａと、平面視で互いに対向する２辺に対応する画素間境界部分にのみ画素間遮光膜４０が存在するＧ画素（以下「第２Ｇ画素」という。）５Ｇｂとが存在する。つまり、第１Ｇ画素５Ｇａの周縁には、画素間遮光膜４０が存在せず、第２Ｇ画素５Ｇｂの周縁には、互いに対向する２辺に画素間遮光膜４０が存在する。
【０１０３】
このような第１Ｇ画素５Ｇａと第２Ｇ画素５Ｇｂとの間では、各画素５の周縁における画素間遮光膜４０の存在の態様により、感度の差が生じる。つまり、画素間遮光膜４０による遮光作用により、同じＧ画素であっても、周囲の画素間境界部分に存在する画素間遮光膜４０の有無により、画素５のフォトダイオード２１により受光される光の量が異なり、感度差が生じる。
【０１０４】
このように、第１Ｇ画素５Ｇａと第２Ｇ画素５Ｇｂとの間における感度差は、各画素５Ｇａ，５Ｇｂの周囲に存在する画素５との間の画素間境界部分における画素間遮光膜４０の量の差に起因して複数の画素５の間で生じる。ここで、画素間遮光膜４０の量とは、各画素５の周囲において画素間遮光膜４０が設けられる箇所数（画素５の平面視での矩形形状において４辺のうち画素間遮光膜４０が設けられる辺の数等）、各画素間境界部分に設けられる画素間遮光膜４０の長さや線幅の寸法、つまり画素間遮光膜４０の面積等、画素５間において感度差を生じさせる、画素間遮光膜４０のあらゆる量的な要素を含む概念である。
【０１０５】
そこで、本実施形態の固体撮像装置１では、周辺回路領域４に設けられるカラム信号処理回路７における信号処理の過程で、各画素５からの出力信号の出力値について、上述のような第１Ｇ画素５Ｇａと第２Ｇ画素５Ｇｂとの間の感度差の大きさに基づく補正（以下「感度差補正」という。）が行われる。感度差補正は、具体的には次のようにして行われる。
【０１０６】
本実施形態では、互いに対向する一対の辺部に画素間遮光膜４０が存在する第２Ｇ画素５Ｇｂの方が、４辺の全てに画素間遮光膜４０が存在しない第１Ｇ画素５Ｇａに対して感度が低い。ここでは、第１Ｇ画素５Ｇａの感度Ｓ１（％）に対する第２Ｇ画素５Ｇｂの感度Ｓ２（＜Ｓ１）（％）の感度差をα（＝Ｓ１−Ｓ２）（％）とする。なお、画素５についての感度とは、光の透過率と光の吸収率の積で表される光電変換率に比例する値である。
【０１０７】
このように、第１Ｇ画素５Ｇａと第２Ｇ画素５Ｇｂとの間に感度差α（％）が存在する場合、その感度差α（％）の値に応じて、カラム信号処理回路７による各画素５から出力される信号の処理において、画素５ごとに信号のゲインを変えることで、感度が低い方の第２Ｇ画素５Ｇｂのゲインを上げる補正が行われる。この場合において、感度差補正は、次式（１）に基づいて行われる。
【０１０８】
β＝γ×（１００＋α）／１００  ・・・（１）
ここで、βは補正値、γは第２Ｇ画素５Ｇｂからの出力信号の出力値である。
【０１０９】
したがって、例えば、第１Ｇ画素５Ｇａの感度Ｓ１＝１００％で、第２Ｇ画素５Ｇｂの感度Ｓ２＝９０％である場合、α＝１０（％）となる。この場合、上記式（１）によれば、第２Ｇ画素５Ｇｂの出力値γに対して、１．１の値が乗算された値が、補正値βとして算出される。
【０１１０】
また、上述した感度差補正の例では、第１Ｇ画素５Ｇａおよび第２Ｇ画素５Ｇｂのうち、感度が低い方の第２Ｇ画素５Ｇｂのゲインを上げる補正を行う場合について説明したが、感度が高い方の第１Ｇ画素５Ｇａのゲインを下げる補正を行ってもよい。この場合において、感度差補正は、次式（２）に基づいて行われる。
【０１１１】
β＝η×（１００−α）／１００  ・・・（２）
ここで、βは補正値、ηは第１Ｇ画素５Ｇａからの出力信号の出力値である。
【０１１２】
したがって、例えば、第１Ｇ画素５Ｇａの感度Ｓ１＝１００％で、第２Ｇ画素５Ｇｂの感度Ｓ２＝９０％である場合、α＝１０（％）となる。この場合、上記式（２）によれば、第１Ｇ画素５Ｇａの出力値ηに対して、０．９の値が乗算された値が、補正値βとして算出される。
【０１１３】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置１においては、カラム信号処理回路７は、各画素５からの出力信号の出力値（γ．η）を、各画素５の周囲に存在する画素間境界部分における画素間遮光膜４０の量の差に起因して複数の画素５の間で生じる感度差の大きさ（α）に基づいて補正する。
【０１１４】
このように、本実施形態の固体撮像装置１において感度差補正が行われることにより、光学的な混色およびＭｇフレアを抑制して感度の向上を図りつつ、複数の画素間境界部分において画素間遮光膜４０が不均一に存在することにより複数の画素５間で生じる感度差を是正することができる。これにより、良好な感度特性を得ることができる。
【０１１５】
［第２実施形態］
本開示の第２実施形態について説明する。なお、以下に説明する本技術の実施形態では、すでに説明した実施形態と共通する部分については、同一の符号を付して、説明を省略する。本実施形態の固体撮像装置５１は、画素領域３の周囲に設けられる周辺回路領域４において、遮光膜を備える。
【０１１６】
図６に示すように、本実施形態の固体撮像装置５１は、周辺回路領域４に設けられる遮光膜として、周辺遮光膜５２を備える。周辺遮光膜５２は、固体撮像装置５１が備える画素間遮光膜４０と同じ層構造として形成される。つまり、周辺遮光膜５２は、画素間遮光膜４０と同じ層であり、半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間にて、周辺回路領域４に設けられる。
【０１１７】
そして、画素間遮光膜４０と周辺遮光膜５２とは、同じ材料の膜によって同時に形成される。したがって、周辺遮光膜５２を構成する材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属である。
【０１１８】
図６に示すように、固体撮像装置５１が備える画素領域３は、有効画素領域５３と光学的黒レベル領域５４とを有する。有効画素領域５３は、各画素５における光電変換により信号電荷の生成、増幅、および読み出しを行う領域である。光学的黒レベル領域５４は、黒レベルの基準となる光学的黒を出力する領域である。光学的黒レベル領域５４は、有効画素領域５３の外周に形成される。
【０１１９】
本実施形態では、周辺回路領域４に設けられる周辺遮光膜５２は、光学的黒レベル領域５４に設けられる遮光膜５２ａとともに、連続する一体の遮光膜を形成する。
【０１２０】
周辺回路領域４においては、画素領域３と同様に、半導体基板２の表面２ａ側には積層配線層２８が設けられ、半導体基板２の裏面２ｂ側には絶縁膜３１および平坦化膜３４が設けられる。また、平坦化膜３４上には、カラーフィルタ層３５が設けられ、カラーフィルタ層３５上には、マイクロレンズ３６が形成される。
【０１２１】
そして、画素領域３の外周部分に設けられる光学的黒レベル領域５４において、絶縁膜３１上に遮光膜５２ａが設けられる。また、光学的黒レベル領域５４の周囲に位置する周辺回路領域４において、絶縁膜３１上に、遮光膜５２ａと連続する周辺遮光膜５２が設けられる。
【０１２２】
周辺回路領域４に設けられる周辺遮光膜５２を設けるためには、上述したような画素間遮光膜４０の形成方法の成膜工程において、画素間遮光膜４０となる金属層が周辺回路領域４において形成される。そして、マスク工程で、成膜工程により形成された金属層に対して、画素間遮光膜４０となる部分に加えて、周辺遮光膜５２および遮光膜５２ａが設けられる位置に対応する部分に、レジストマスクが形成される。これにより、除去工程を経ることで、周辺遮光膜５２および遮光膜５２ａが形成される。
【０１２３】
本実施形態の固体撮像装置５１においては、画素領域３の周囲に設けられる周辺回路領域４に、画素領域３に設けられる画素間遮光膜４０と同じ層構造である周辺遮光膜５２が設けられることから、画素領域３と周辺回路領域４との間における画素間遮光膜４０による段差が低減される。これにより、本実施形態の固体撮像装置５１によれば、第１実施形態の固体撮像装置１において得られる効果に加え、画素領域３において、感度むらを低減することができ、均一的な光学特性を得ることができる。
【０１２４】
詳細には、周辺回路領域４において、周辺遮光膜５２のような、画素領域３の画素間遮光膜４０に対応する層構造が設けられない場合、その画素間遮光膜４０に対応する層構造の有無によって、画素領域３と周辺回路領域４との領域間で段差が生じるときがある。この領域間の段差は、画素領域３の有効画素領域５３の中央部分と周辺部分とでマイクロレンズ３６のレンズ面の高さの差を生じさせる。
【０１２５】
このような有効画素領域５３におけるマイクロレンズ３６のレンズ面の高さの差は、マイクロレンズ３６による集光状態を不均一とし、感度むらの原因となる。具体的には、有効画素領域５３の中央部分の明るさに対して同領域の周辺部分の明るさが暗くなる。
【０１２６】
そこで、本実施形態の固体撮像装置５１のように、周辺回路領域４において、画素領域３の画素間遮光膜４０と同じ層構造の周辺遮光膜５２が設けられることにより、画素領域３と周辺回路領域４との領域間の段差が低減される。これにより、画素領域３の有効画素領域５３の中央部分と周辺部分との間でのマイクロレンズ３６のレンズ面の高さの差が低減される。結果として、有効画素領域５３においてマイクロレンズ３６による集光状態の均一化が図れ、感度むらを抑制することができ、画質の向上を図ることができる。
【０１２７】
このように画素領域３と周辺回路領域４との領域間の段差を低減する観点からは、本実施形態の固体撮像装置５１における遮光膜５２ａのように、画素領域３の光学的黒レベル領域５４においても画素間遮光膜４０と同じ層の遮光膜が設けられることが好ましい。光学的黒レベル領域５４にも画素間遮光膜４０と同じ層の遮光膜が存在することで、画素領域３と周辺回路領域４との領域間の段差を効果的に低減することができる。ただし、画素間遮光膜４０と同じ層の遮光膜は、光学的黒レベル領域５４には設けられず、周辺遮光膜５２として周辺回路領域４のみに設けられてもよい。
【０１２８】
［第３実施形態］
本開示の第３実施形態について説明する。本実施形態の固体撮像装置６１においては、画素間遮光膜４０が半導体基板２のグランド領域（ＧＮＤ領域）に接続されている。
【０１２９】
図７に示すように、本実施形態の固体撮像装置６１においては、複数の画素間遮光膜４０は、周辺回路領域４に設けられる周辺遮光膜６２を介して、半導体基板２のグランド領域であるｐ型半導体領域としての素子分離領域２７に接続され、接地されている。周辺遮光膜６２は、画素間遮光膜４０と同じ材料の膜によって同時に形成される。したがって、周辺遮光膜６２を構成する材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属である。
【０１３０】
周辺遮光膜６２は、周辺回路領域４の素子分離領域２７に対する電気的な接続のため、コンタクト部６２ａを有する。つまり、周辺遮光膜６２は、コンタクト部６２ａを通じて、素子分離領域２７に接続される。
【０１３１】
コンタクト部６２ａは、周辺遮光膜６２から、半導体基板２側（図７において下側）に突出するように設けられる。コンタクト部６２ａは、周辺遮光膜６２と同じ材料により、周辺遮光膜６２と一体的に形成される部分であり、周辺遮光膜６２の半導体基板２側への延出部分である。コンタクト部６２ａは、絶縁膜３１を構成するシリコン酸化膜３２およびハフニウム酸化膜３３を貫通して、半導体基板２の裏面２ｂ側から素子分離領域２７に対して電気的に接続される。
【０１３２】
複数の画素間遮光膜４０は、周辺回路領域４に設けられる周辺遮光膜６２を介して、半導体基板２のグランド領域に接地される。このため、本実施形態の固体撮像装置６１は、画素間遮光膜４０を周辺遮光膜６２に対して接続する第１接続用遮光膜６３と、画素領域３において各画素間境界部分に存在する画素間遮光膜４０同士を接続する第２接続用遮光膜６４とを有する。
【０１３３】
図７に示すように、第１接続用遮光膜６３および第２接続用遮光膜６４は、固体撮像装置６１が備える画素間遮光膜４０と同じ層構造として形成される。そして、第１接続用遮光膜６３および第２接続用遮光膜６４ならびに画素間遮光膜４０は、同じ材料の膜によって同時に形成される。したがって、第１接続用遮光膜６３および第２接続用遮光膜６４を構成する材料は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属である。
【０１３４】
図８に示すように、第２接続用遮光膜６４は、画素間遮光膜４０と同様に、画素間境界部分に設けられる。つまり、第２接続用遮光膜６４は、平面視において、略正方形状を有する画素５に対して、その略正方形状の辺に沿うように、所定の線幅を有する線状の層部分として形成される。
【０１３５】
第２接続用遮光膜６４は、同色画素間であるＧ画素間の境界部分に設けられ、上述したような画素間遮光膜４０のレイアウトにおいてＲ画素およびＢ画素のそれぞれの４辺を囲む画素間遮光膜４０群同士を、電気的に接続する。なお、Ｒ画素およびＢ画素のそれぞれの４辺を囲む画素間遮光膜４０（４０Ａ，４０Ｂ）同士は、一体的に連続する部分であり、電気的には接続状態にある。
【０１３６】
図８に示す例では、第２接続用遮光膜６４は、第１の方向（矢印Ａ１参照）に沿う複数色画素列４２において、Ｒ画素またはＢ画素ごとに第２の方向（矢印Ａ２参照）について交互に配置され、Ｒ画素およびＢ画素のそれぞれの４辺を囲む画素間遮光膜４０群同士を接続する。つまり、第２接続用遮光膜６４は、第１の方向に沿う複数色画素列４２において、第１の方向における所定の向き（例えば図８において右斜め上向き）に向かって、１つのＧ画素を介するＲ画素からＢ画素までの間では、第２の方向についての一側の画素間境界部分に設けられ、１つのＧ画素を介するＢ画素からＲ画素までの間では、第２の方向についての他側の画素間境界部分に設けられ、第２の方向についてＢ画素とＲ画素との間ごとに交互に配置されている。
【０１３７】
このように、第２接続用遮光膜６４によって互いに電気的に接続された画素間遮光膜４０群が、第１接続用遮光膜６３（図７参照）によって、半導体基板２のグランド領域に接地されている周辺遮光膜６２に対して電気的に接続される。これにより、固体撮像装置６１が備える画素間遮光膜４０は、周辺遮光膜６２を介して半導体基板２のグランド領域に接地される。
【０１３８】
なお、固体撮像装置６１が備える画素間遮光膜４０を半導体基板２のグランド領域に接地させるための第１接続用遮光膜６３および第２接続用遮光膜６４のレイアウトは、特に限定されない。したがって、第２接続用遮光膜６４の配置は、例えば、図９に示すような態様であってもよい。
【０１３９】
図９に示す例では、第２接続用遮光膜６４は、第１の方向（矢印Ａ１参照）に沿う複数色画素列４２において、Ｒ画素またはＢ画素ごとに第２の方向（矢印Ａ２参照）について同じ側に配置され、Ｒ画素およびＢ画素のそれぞれの４辺を囲む画素間遮光膜４０群同士を接続する。つまり、図９に示す例では、第２接続用遮光膜６４は、第１の方向に沿う複数色画素列４２において、第１の方向に沿って、第２の方向についての同じ側の画素間境界部分に設けられている。
【０１４０】
図９に示す例では、第２接続用遮光膜６４は、第２の方向についての同じ側の画素間境界部分として、第１の方向に沿う複数色画素列４２のＧ画素の右斜め下側の辺に対応する画素間境界部分に設けられているが、それとは反対側、つまり第１の方向に沿う複数色画素列４２のＧ画素の左斜め上側の辺に対応する画素間境界部分に設けられてもよい。
【０１４１】
第１接続用遮光膜６３および第２接続用遮光膜６４を設けるためには、上述したような画素間遮光膜４０の形成方法のマスク工程で、成膜工程により形成された金属層に対して、画素間遮光膜４０となる部分に加えて、第１接続用遮光膜６３および第２接続用遮光膜６４が設けられる位置に対応する部分に、レジストマスクが形成される。これにより、除去工程を経ることで、第１接続用遮光膜６３および第２接続用遮光膜６４が形成される。
【０１４２】
このように、本実施形態の固体撮像装置６１においては、画素領域３に設けられる複数の画素間遮光膜４０は、第２接続用遮光膜６４によって互いに電気的に接続されるとともに、第１接続用遮光膜６３により、グランド領域に接地されている周辺遮光膜６２に対して電気的に接続される。これにより、画素領域３に設けられる画素間遮光膜４０は、半導体基板２のグランド領域に接続される。そして、画素間遮光膜４０には、素子分離領域２７を通じて、グランド電位（接地電位）が印加される。
【０１４３】
本実施形態の固体撮像装置６１によれば、第１実施形態および第２実施形態で得られる効果に加え、画素間遮光膜４０が接地されていることから、固体撮像装置６１の加工プロセスにおいて、画素間遮光膜４０がプラズマ処理等による影響でダメージを受けることを防止することができる。
【０１４４】
固体撮像装置６１の加工プロセスにおいては、例えば、画素間遮光膜４０を形成するための除去工程におけるエッチングや、マイクロレンズ３６を形成するためのエッチングとして、ドライエッチングの一つであるプラズマエッチングが行われる場合がある。プラズマエッチングは、プラズマ処理を行うことで、放電中のプラズマの働きによってエッチングを起こす。
【０１４５】
このようなプラズマエッチングが行われると、画素間遮光膜４０が接地されることなく電気的に浮いた状態で存在する場合、プラズマ処理により、画素間遮光膜４０がダメージを受けることが考えられる。そこで、本実施形態の固体撮像装置６１のように、同色画素間の境界部分に引き回される第２接続用遮光膜６４、および第１接続用遮光膜６３によって、画素間遮光膜４０を半導体基板２のグランド領域に接地させることで、固体撮像装置６１の加工プロセスにおいてプラズマ処理等によるダメージを回避することができる。
【０１４６】
なお、本実施形態の固体撮像装置６１では、画素間遮光膜４０は、周辺回路領域４に設けられる周辺遮光膜６２を経由して半導体基板２のグランド領域である素子分離領域２７に接地されているが、画素領域３において素子分離領域２７に接地されてもよい。ただし、この場合、周辺回路領域４におけるコンタクト部６２ａのようなコンタクト部が有効画素領域５３に形成されることによる半導体基板２へのダメージを回避する観点からは、画素間遮光膜４０は、画素領域３の光学的黒レベル領域５４において素子分離領域２７に接地されることが好ましい。因みに、この場合における半導体基板２へのダメージは、白点発生の原因となり得る。
【０１４７】
また、上述したようなプラズマ処理等による画素間遮光膜４０のダメージを回避する観点からは、画素間遮光膜４０は、半導体基板２のグランド領域としての素子分離領域２７に対する接地に限らず、電位が一定の部分、つまり接地電位や電源電位等を含む固定電位に接続されていればよい。固体撮像装置６１において、素子分離領域２７以外の固定電位としては、例えば、０Ｖや１．０Ｖや２．５Ｖや３．３Ｖや５Ｖ等の値の固定電位、接地電位、電源電位等がある。
【０１４８】
また、本実施形態の固体撮像装置６１によれば、画素間遮光膜４０の電位が固定されることから、画素間遮光膜４０の存在がその直下のフォトダイオード２１に対して与える、暗時ノイズ等の悪影響を低減することができる。
【０１４９】
本実施形態の固体撮像装置６１において、画素間遮光膜４０同士を接続する第２接続用遮光膜６４は、実質的には画素間遮光膜４０と同じである。つまり、第２接続用遮光膜６４は、同色画素間の境界部分に存在する画素間遮光膜４０であると言える。この点、本実施形態の固体撮像装置６１では、第２接続用遮光膜６４の引き回しの量が可及的に抑えられることで、同色画素間の境界部分に設けられる第２接続用遮光膜６４としての画素間遮光膜４０に対して、異色画素間の境界部分に設けられる画素間遮光膜４０の方が多くなるように、画素間遮光膜４０がレイアウトされる。
【０１５０】
［第４実施形態］
本開示の第４実施形態について説明する。本実施形態の固体撮像装置は、第３実施形態の固体撮像装置６１との比較において、異色画素間の境界部分に設けられる画素間遮光膜４０を互いに電気的に接続する第２接続用遮光膜６４に代えて、透明電極７２が設けられている。
【０１５１】
図１０に示すように、透明電極７２は、平面視において、略正方形状を有する画素５に対して、その略正方形状の辺に沿うように、所定の線幅を有する線状の層部分として形成される。図１０に示すように、透明電極７２は、図９に示す場合の第２接続用遮光膜６４と同じ配置で設けられている。
【０１５２】
すなわち、図１０に示す例では、透明電極７２は、第１の方向（矢印Ａ１参照）に沿う複数色画素列４２において、Ｒ画素またはＢ画素ごとに第２の方向（矢印Ａ２参照）について同じ側に配置され、Ｒ画素およびＢ画素のそれぞれの４辺を囲む画素間遮光膜４０群同士を接続する。つまり、図１０に示す例では、透明電極７２は、第１の方向に沿う複数色画素列４２において、第１の方向に沿って、第２の方向についての同じ側の画素間境界部分に設けられている。
【０１５３】
なお、本実施形態の固体撮像装置が備える複数の画素間遮光膜４０を互いに電気的に接続する透明電極７２のレイアウトは、第３実施形態の第２接続用遮光膜６４と同様、特に限定されない。したがって、透明電極７２のレイアウトは、例えば、図１０に示す例に対して、第１の方向に沿う複数色画素列４２のＧ画素の左斜め上側の辺に対応する画素間境界部分に透明電極７２が設けられたり、図８に示す第２接続用遮光膜６４のレイアウトと同じであったりしてもよい。
【０１５４】
透明電極７２は、例えば、画素間遮光膜４０と同じ層位置に設けられる。この場合、透明電極７２は、画素間遮光膜４０と同様に、絶縁膜３１上に設けられる。透明電極７２の層位置は、特に限定されないが、画素間遮光膜４０と同様に、半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間において、複数の画素間遮光膜４０同士を電気的に接続可能な位置に設けられる。なお、図１０においては、便宜上、半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間に存在する透明電極７２を、画素配列における境界線に沿う線状の部分として示している。
【０１５５】
透明電極７２は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）や、酸化亜鉛に酸化アルミニウムや酸化ガリウムを添加した材料や、酸化スズに酸化アンチモンやフッ素をドープした材料等の、光学的に透明でかつ導体の材料により構成される。ただし、透明電極７２を構成する材料は、光透過性を有する導体であれば特に限定されない。
【０１５６】
このように、本実施形態の固体撮像装置においては、複数の画素５における画素間境界部分に存在する複数の画素間遮光膜４０は、透明電極７２により互いに電気的に接続されている。そして、透明電極７２によって互いに電気的に接続された複数の画素間遮光膜４０は、第３実施形態の場合と同様に、半導体基板２のグランド領域としての素子分離領域２７等の固定電位に接続される。
【０１５７】
本実施形態の固体撮像装置によれば、第１〜３実施形態で得られる効果に加え、画素領域３において画素間遮光膜４０が存在することにより生じる、いわゆる光学的なケラレを抑制することができ、光学特性を向上することができる。すなわち、画素間遮光膜４０と同様に遮光性を有する第２接続用遮光膜６４に代えて透明電極７２が設けられることにより、透明電極７２が設けられる画素間境界部分において光の入射が遮られることが防止されるので、光学的な損失を極力抑えることができ、光学特性の劣化を防止することができる。
【０１５８】
［第５実施形態］
本開示の第５実施形態について説明する。本実施形態の固体撮像装置８１は、第１〜第４実施形態の固体撮像装置が裏面照射型であるのに対し、表面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置である。固体撮像装置８１は、半導体基板２に設けられる画素領域３を有する。画素領域３は、光電変換機能を有する光電変換部であるフォトダイオード２１を含む画素５が複数配列された領域である。
【０１５９】
図１１に示すように、表面照射型の固体撮像装置８１においては、裏面照射型の場合と同様に、半導体基板２の表面２ａ側に、積層配線層８２が設けられる。半導体基板２と積層配線層８２との間には、半導体基板２側から、平坦化膜８３、絶縁膜８４が順に形成されている。
【０１６０】
積層配線層８２は、層間絶縁膜８５を介して積層される複数の配線８６を有する。層間絶縁膜８５は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により形成されるシリコン酸化膜により構成される。複数の配線８６は、例えば異なる金属により形成され、層間に形成されるプラグ等を介して互いに接続される。なお、本実施形態において半導体基板２の一方の板面側に設けられる配線層は、複数の配線を有する積層配線層８２であるが、これに限定されず、単層構造の配線層であってもよい。
【０１６１】
平坦化膜８３は、半導体基板２の表面２ａ上に設けられる。平坦化膜８３は、例えばシリコン酸化膜等の絶縁膜として形成される。平坦化膜８３に、フォトダイオード２１とともに画素５を構成するＭＯＳトランジスタ８７が設けられている。
【０１６２】
ＭＯＳトランジスタ８７は、図示せぬソース・ドレイン領域と、ゲート電極８８とを有する。ＭＯＳトランジスタ８７のソース・ドレイン領域は、半導体基板２の一方の板面側である表面２ａ側に形成されたｐ型半導体ウェル領域２６においてｎ型の領域として形成される。ゲート電極８８は、ＭＯＳトランジスタ８７のソース・ドレイン領域の両領域間における半導体基板２の表面２ａ上にゲート絶縁膜を介して形成される。このようにフォトダイオード２１およびＭＯＳトランジスタ８７からなる各画素５は、素子分離領域２７により分離される。
【０１６３】
絶縁膜８４は、平坦化膜８３上に設けられ、反射防止膜として機能する。絶縁膜８４は、互いに屈折率が異なる複数の膜が積層された積層構造を有する。本実施形態では、絶縁膜８４は、半導体基板２側から積層されるシリコン酸化膜９１とハフニウム酸化膜９２とからなる２層構造を有する。絶縁膜８４上に、積層配線層８２が設けられる。
【０１６４】
積層配線層８２上には、光透過性を有する平坦化膜９３が設けられている。平坦化膜９３は、例えば、樹脂などの有機材料で形成される。平坦化膜９３上に、カラーフィルタ層３５および複数のマイクロレンズ３６が形成される。
【０１６５】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置８１は、半導体基板２に対して、積層配線層８２が設けられる表面２ａ側に、カラーフィルタ層３５およびマイクロレンズ３６が設けられる。つまり、固体撮像装置８１においては、積層配線層８２とカラーフィルタ層３５とは、半導体基板２に対して互いに同じ板面側に設けられており、半導体基板２に対して光が入射する表面２ａ側に、積層配線層８２が設けられる。
【０１６６】
以上のような表面照射型の固体撮像装置８１において、絶縁膜８４上に形成される積層配線層８２内における画素間境界部分に、画素間遮光部としての画素間遮光膜９０が設けられている。画素間遮光膜９０は、上述した実施形態の固体撮像装置が備える画素間遮光膜４０と同様に、絶縁膜８４上において、互いに隣接する画素５間の境界線に沿って形成される遮光膜である。つまり、画素間遮光膜９０は、平面視において、略正方形状を有する画素５に対して、その略正方形状の辺に沿うように、所定の線幅を有する線状の層部分として形成される。
【０１６７】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置８１は、半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間にて、画素間境界部分に設けられる画素間遮光部として、画素間遮光膜９０を備える。具体的には、固体撮像装置８１は、半導体基板２の表面２ａ側とカラーフィルタ層３５との間に設けられる絶縁膜８４上に、画素間遮光膜９０を有する。
【０１６８】
画素間遮光膜９０は、上述した実施形態の固体撮像装置が備える画素間遮光膜４０と同様に、クリアビット配列において、異色画素間の境界部分に偏在するように設けられる。画素間遮光膜９０の詳細な構成については、上述した実施形態の画素間遮光膜４０と同様であるため、説明を省略する。
【０１６９】
本実施形態の固体撮像装置８１によれば、上述した実施形態において画素間遮光膜４０を備えることにより得られる効果に加え、半導体基板２の受光面となる表面２ａに極めて近い位置の画素境界部分に画素間遮光膜９０が存在することから、異色画素間において、各マイクロレンズ３６により集光しきれずに隣の画素５に向かう斜め光が遮光され、光学的な混色を効果的に低減することができる。
【０１７０】
なお、本実施形態の固体撮像装置８１においては、第２実施形態のように周辺回路領域４において遮光膜を備える構成や、第３実施形態のように画素間遮光膜９０が半導体基板２のグランド領域に接続される構成や、第４実施形態のように透明電極を備える構成等を適宜組み合わせることができる。これにより、各構成を備える固体撮像装置による効果を得ることができる。
【０１７１】
［第６実施形態］
本開示の第６実施形態について説明する。本実施形態の固体撮像装置１０１は、第５実施形態と同様に表面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置であり、第５実施形態の固体撮像装置８１が備える画素間遮光膜９０の代わりに、あるいは画素間遮光膜９０に加えて、半導体基板２の表面２ａ側に設けられる積層配線層を構成する配線を、画素間遮光部として用いる。
【０１７２】
図１２に示すように、本実施形態の固体撮像装置１０１は、半導体基板２の表面２ａ側に、平坦化膜８３および絶縁膜８４を介して、積層配線層１０２を有する。
【０１７３】
積層配線層１０２は、層間絶縁膜１０３を介して積層される複数の配線１０４を有する。層間絶縁膜１０３は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）により形成されるシリコン酸化膜により構成される。複数の配線１０４は、例えば異なる金属により形成され、層間に形成されるプラグ等を介して互いに接続される。
【０１７４】
そして、本実施形態の固体撮像装置１０１は、積層配線層１０２を構成する複数の配線１０４のうち、最上層、つまり光の入射側に最も近い層の配線（以下「最上層配線」という。）１０４Ａを、画素間遮光部として用いる。図１２に示す例では、固体撮像装置１０１は、第５実施形態の固体撮像装置８１との比較において、画素間遮光部として、画素間遮光膜９０（図１１参照）の代わりに、つまり画素間遮光膜９０を備えずに、最上層配線１０４Ａを備える。
【０１７５】
最上層配線１０４Ａは、上述した実施形態の固体撮像装置が備える画素間遮光膜４０等と同様に、クリアビット配列において、異色画素間の境界部分に偏在するように設けられる。最上層配線１０４Ａの具体的なレイアウトの例を、図１３および図１４に示す。なお、図１３および図１４においては、便宜上、なお、図１３および図１４においては、便宜上、半導体基板２とカラーフィルタ層３５との間に設けられる積層配線層１０２内に存在する最上層配線１０４Ａを、画素配列における画素５間の境界線に沿う太線で示している。
【０１７６】
図１３は、第３実施形態の固体撮像装置６１において異色画素間の境界部分に設けられる画素間遮光膜４０、および同色画素間の境界部分に設けられる第２接続用遮光膜６４のレイアウト（図８参照）と同様のレイアウトで、最上層配線１０４Ａが設けられる場合を示している。
【０１７７】
すなわち、図１３に示す例では、クリアビット配列において、最上層配線１０４Ａは、平面視で、Ｒ画素およびＢ画素それぞれの４辺を囲む第１配線部分１０４Ａａと、これらの第１配線部分１０４Ａａ同士を接続する第２配線部分１０４Ａｂとを有する。
【０１７８】
図１３に示す例では、第２配線部分１０４Ａｂは、第１の方向（矢印Ａ１参照）に沿う複数色画素列４２において、Ｒ画素またはＢ画素ごとに第２の方向（矢印Ａ２参照）について交互に配置され、Ｒ画素およびＢ画素のそれぞれの４辺を囲む第１配線部分１０４Ａａ同士を接続する。つまり、第２配線部分１０４Ａｂは、第１の方向に沿う複数色画素列４２において、第１の方向における所定の向き（例えば図１３において右斜め上向き）に向かって、１つのＧ画素を介するＲ画素からＢ画素までの間では、第２の方向についての一側の画素間境界部分に設けられ、１つのＧ画素を介するＢ画素からＲ画素までの間では、第２の方向についての他側の画素間境界部分に設けられ、第２の方向についてＢ画素とＲ画素との間ごとに交互に配置されている。
【０１７９】
図１４は、図１３と同様に、第３実施形態の固体撮像装置６１における画素間遮光膜４０および第２接続用遮光膜６４のレイアウトの他の例（図９参照）と同様のレイアウトで、最上層配線１０４Ａが設けられる場合を示している。
【０１８０】
すなわち、図１４に示す例では、クリアビット配列において、最上層配線１０４Ａは、平面視で、Ｒ画素およびＢ画素それぞれの４辺を囲む第１配線部分１０４Ａａと、これらの第１配線部分１０４Ａａ同士を接続する第２配線部分１０４Ａｃとを有する。
【０１８１】
図１４に示す例では、第２配線部分１０４Ａｃは、第１の方向（矢印Ａ１参照）に沿う複数色画素列４２において、Ｒ画素またはＢ画素ごとに第２の方向（矢印Ａ２参照）について同じ側に配置され、Ｒ画素およびＢ画素のそれぞれの４辺を囲む第１の配線部分１０４Ａａ同士を接続する。つまり、図１４に示す例では、第２配線部分１０４Ａｃは、第１の方向に沿う複数色画素列４２において、第１の方向に沿って、第２の方向についての同じ側の画素間境界部分に設けられている。
【０１８２】
図１４に示す例では、第２配線部分１０４Ａｃは、第２の方向についての同じ側の画素間境界部分として、第１の方向に沿う複数色画素列４２のＧ画素の右斜め下側の辺に対応する画素間境界部分に設けられているが、それとは反対側、つまり第１の方向に沿う複数色画素列４２のＧ画素の左斜め上側の辺に対応する画素間境界部分に設けられてもよい。
【０１８３】
本実施形態の固体撮像装置１０１によれば、第１実施形態の固体撮像装置１と同様に、光学的な混色やＭｇフレアを抑制することができるとともに、感度を向上させることができる。
【０１８４】
本実施形態の固体撮像装置１０１においては、最上層配線１０４Ａは、上述したようなクリアビット配列において、異色画素の組み合わせにおける画素間境界部分、つまり異色画素間の境界部分に偏在するように設けられる。同色画素間よりも異色画素間に最上層配線１０４Ａを偏在させることは、異色画素間では、最上層配線１０４Ａによる光学的な混色の抑制を優先し、同色画素間では、最上層配線１０４Ａが存在しないことによる感度の向上を優先するという観点に基づく。また、異色画素間においては最上層配線１０４Ａによって光学的な混色が抑制されることから、光学的な混色が原因で信号処理の過程で生じるＭｇフレアを抑制することができる。
【０１８５】
本実施形態の固体撮像装置１０１による感度の向上についてさらに説明する。例えば、積層配線層１０２を構成する最上層配線１０４Ａが、電源を取るだけの目的で設けられる場合等においては、図１５に示すように、最上層配線１０４Ａは、画素間境界部分を這うように引き回され、全ての画素間境界部分に設けられる。
【０１８６】
図１５に示すように最上層配線１０４Ａが全ての画素間境界部分に設けられる場合、画素５のフォトダイオード２１が本来感知すべき光の一部が積層配線層１０２の最上層配線１０４Ａによって遮光される、いわゆる光学的なケラレが、全ての画素間境界部分で生じる可能性がある。この点、本実施形態の固体撮像装置１０１によれば、最上層配線１０４Ａの配置が、同色画素間の境界部分の一部で省略されることから、その分、画素間境界部分に最上層配線１０４Ａが存在することで遮光される光が、フォトダイオード２１に到達する。これにより、感度が向上する。
【０１８７】
なお、固体撮像装置１０１が備える最上層配線１０４Ａのレイアウトは、上述した例に特に限定されるものではない。最上層配線１０４Ａは、同色画素間の境界部分の配線面積が異色画素間の境界部分よりも小さくなるように、同色画素間の境界部分に対して、異色画素間の境界部分の方に偏在するように設けられれば良い。
【０１８８】
また、本実施形態の固体撮像装置１０１では、積層配線層１０２を構成する複数の配線１０４のうち、最上層配線１０４Ａが画素間遮光部として用いられているが、最上層配線１０４Ａ以外の層の配線１０４が画素間遮光部として用いられてもよい。
【０１８９】
また、本実施形態の固体撮像装置１０１では、半導体基板２の一方の板面側に設けられる配線層は、複数の配線を有する積層配線層１０２であるが、これに限定されず、単層構造の配線層であってもよい。この場合、単層の配線が、画素間遮光部として用いられる。
【０１９０】
［信号処理の補正］
図１３および図１４に示すように、クリアビット配列において、異色画素間の境界部分に偏在するように最上層配線１０４Ａが設けられる構成においては、平面視で矩形状となる各画素５の４辺に対する最上層配線１０４Ａの存在の態様により、画素５間で感度の差が生じる。そこで、本実施形態の固体撮像装置１０１においても、上述したような信号処理の補正が行われることが好ましい。
【０１９１】
図１３に示す場合を例に説明する。図１３に示すようなクリアビット配列における最上層配線１０４Ａのレイアウトの場合、Ｇ画素について、平面視で４辺のうち１辺に対応する画素間境界部分にしか最上層配線１０４Ａが存在しないＧ画素（以下「第３Ｇ画素」という。）５Ｇｃと、平面視で４辺のうち３辺に対応する画素間境界部分に最上層配線１０４Ａが存在するＧ画素（以下「第４Ｇ画素」という。）５Ｇｄとが存在する。つまり、第３Ｇ画素５Ｇｃの周縁には、１箇所の画素間境界部分に最上層配線１０４Ａが存在し、第４Ｇ画素５Ｇｄの周縁には、３箇所の画素間境界部分に最上層配線１０４Ａが存在する。
【０１９２】
このような第３Ｇ画素５Ｇｃと第４Ｇ画素５Ｇｄとでは、各画素５の周縁における最上層配線１０４Ａの存在の態様により、感度の差が生じる。つまり、最上層配線１０４Ａによる遮光作用により、同じＧ画素であっても、周囲の画素間境界部分に存在する最上層配線１０４Ａの有無により、画素５のフォトダイオード２１により受光される光の量が異なり、感度差が生じる。
【０１９３】
このように、第３Ｇ画素５Ｇｃと第４Ｇ画素５Ｇｄとの間における感度差は、各画素５Ｇｃ，５Ｇｄの周囲に存在する画素５との間の画素間境界部分における最上層配線１０４Ａの量の差に起因して複数の画素５の間で生じる。ここで、最上層配線１０４Ａの量とは、各画素５の周囲において最上層配線１０４Ａが設けられる箇所数（画素５の平面視での矩形形状において４辺のうち最上層配線１０４Ａが設けられる辺の数等）、各画素間境界部分に設けられる最上層配線１０４Ａの長さや線幅の寸法、つまり最上層配線１０４Ａの面積等、画素５間において感度差を生じさせる、最上層配線１０４Ａのあらゆる量的な要素を含む概念である。
【０１９４】
そこで、本実施形態の固体撮像装置１０１では、周辺回路領域４に設けられるカラム信号処理回路７における信号処理の過程で、各画素５からの出力信号の出力値について、上述のような第３Ｇ画素５Ｇｃと第４Ｇ画素５Ｇｄとの間の感度差の大きさに基づく感度差補正が行われる。感度差補正は、具体的には次のようにして行われる。
【０１９５】
本実施形態では、例えば、平面視で４辺のうち３辺に対応する画素間境界部分に最上層配線１０４Ａが存在する第４Ｇ画素５Ｇｄの方が、平面視で４辺のうち１辺に対応する画素間境界部分に最上層配線１０４Ａが存在する第３Ｇ画素５Ｇｃに対して感度が低い。ここでは、第３Ｇ画素５Ｇｃの感度Ｓ３（％）に対する第４Ｇ画素５Ｇｄの感度Ｓ４（＜Ｓ３）（％）の感度差をα１（＝Ｓ３−Ｓ４）（％）とする。
【０１９６】
このように、第３Ｇ画素５Ｇｃと第４Ｇ画素５Ｇｄとの間に感度差α１（％）が存在する場合、その感度差α１（％）の値に応じて、カラム信号処理回路７による各画素５から出力される信号の処理において、画素５ごとに信号のゲインを変えることで、感度が低い方の第４Ｇ画素５Ｇｄのゲインを上げる補正が行われる。この場合において、感度差補正は、次式（３）に基づいて行われる。
【０１９７】
β１＝γ１×（１００＋α１）／１００  ・・・（３）
ここで、β１は補正値、γ１は第４Ｇ画素５Ｇｄからの出力信号の出力値である。
【０１９８】
したがって、例えば、第３Ｇ画素５Ｇｃの感度Ｓ３＝９０％で、第４Ｇ画素５Ｇｄの感度Ｓ４＝８０％である場合、α１＝１０（％）となる。この場合、上記式（３）によれば、第４Ｇ画素５Ｇｄの出力値γ１に対して、１．１の値が乗算された値が、補正値β１として算出される。
【０１９９】
また、上述した感度差補正の例では、第３Ｇ画素５Ｇｃおよび第４Ｇ画素５Ｇｄのうち、感度が低い方の第４Ｇ画素５Ｇｄのゲインを上げる補正を行う場合について説明したが、感度が高い方の第３Ｇ画素５Ｇｃのゲインを下げる補正を行ってもよい。この場合において、感度差補正は、次式（４）に基づいて行われる。
【０２００】
β１＝η１×（１００−α１）／１００  ・・・（４）
ここで、β１は補正値、η１は第３Ｇ画素５Ｇｃからの出力信号の出力値である。
【０２０１】
したがって、例えば、第３Ｇ画素５Ｇｃの感度Ｓ１＝９０％で、第４Ｇ画素５Ｇｄの感度Ｓ４＝８０％である場合、α１＝１０（％）となる。この場合、上記式（４）によれば、第３Ｇ画素５Ｇｃの出力値η１に対して、０．９の値が乗算された値が、補正値β１として算出される。
【０２０２】
以上のように、本実施形態の固体撮像装置１０１においては、カラム信号処理回路７は、各画素５からの出力信号の出力値（γ１，η１）を、各画素５の周囲に存在する画素間境界部分における最上層配線１０４Ａの量の差に起因して複数の画素５の間で生じる感度差の大きさ（α１）に基づいて補正する。
【０２０３】
このように、本実施形態の固体撮像装置１０１において感度差補正が行われることにより、光学的な混色およびＭｇフレアを抑制して感度の向上を図りつつ、複数の画素間境界部分において最上層配線１０４Ａが不均一に存在することにより複数の画素５間で生じる感度差を是正することができる。これにより、良好な感度特性を得ることができる。
【０２０４】
［電子機器の構成例］
上述した実施形態に係る固体撮像装置は、例えば、いわゆるデジタルカメラと称されるデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、撮像機能を有する携帯電話器その他の機器等、各種の電子機器に適用される。以下では、上述した実施形態に係る固体撮像装置を備える電子機器の一例であるビデオカメラ２００について、図１６を用いて説明する。
【０２０５】
ビデオカメラ２００は、静止画像または動画の撮影を行うものである。ビデオカメラ２００は、上述した実施形態に係る固体撮像装置２０１と、光学系２０２と、シャッタ装置２０３と、駆動回路２０４と、信号処理回路２０５とを備える。
【０２０６】
光学系２０２は、例えば一または複数の光学レンズを有する光学レンズ系として構成されるものであり、固体撮像装置２０１の受光センサ部に入射光を導く。光学系２０２は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置２０１の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置２０１内に、一定期間信号電荷が蓄積される。シャッタ装置２０３は、固体撮像装置２０１に照射される光の照射時間および遮光時間を画素５ごとに制御するための構成である。
【０２０７】
駆動回路２０４は、固体撮像装置２０１を駆動させる。駆動回路２０４は、固体撮像装置２０１を所定のタイミングで駆動させるための駆動信号（タイミング信号）を生成し、固体撮像装置２０１に供給する。駆動回路２０４から固体撮像装置２０１に供給される駆動信号により、固体撮像装置２０１の信号電極の転送動作等が制御される。つまり、固体撮像装置２０１は、駆動回路２０４から供給される駆動信号により、信号電荷の転送動作等を行う。
【０２０８】
駆動回路２０４は、固体撮像装置２０１を駆動するための駆動信号として各種のパルス信号を生成する機能と、生成したパルス信号を、固体撮像装置２０１を駆動するためのドライブパルスに変換するドライバとしての機能とを有する。駆動回路２０４は、シャッタ装置２０３の動作を制御するための駆動信号の生成・供給も行う。
【０２０９】
信号処理回路２０５は、各種の信号処理を行う機能を有し、固体撮像装置２０１の出力信号を処理する。信号処理回路２０５は、入力された信号を処理することで、映像信号を出力する。信号処理回路２０５から出力された映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶されたり、モニタに出力されたりする。なお、ビデオカメラ２００は、駆動回路２０４等に電源を供給するバッテリ等の電源部、撮像により生成した映像信号等を記憶する記憶部、装置全体を制御する制御部等を有する。
【０２１０】
以上のような構成を備えるビデオカメラ２００においては、駆動回路２０４が、固体撮像装置２０１を駆動するための駆動信号を生成する駆動装置として機能する。そして、本実施形態の固体撮像装置２０１を備えるビデオカメラ２００によれば、光学的な混色やＭｇフレアを抑制することができるとともに、感度を向上させることができる。
【０２１１】
［感度差の補正］
ビデオカメラ２００においては、シャッタ装置２０３によるシャッタ時間を画素５ごとに変えることにより、上述したような、平面視で矩形状となる各画素５の４辺に対する画素間遮光膜４０や最上層配線１０４Ａ等の存在の態様によって生じる感度差を補正することができる。シャッタ時間を画素５ごとに変えることによる感度差の補正（以下「シャッタ時間による感度差補正」という。）は、上述したような感度差補正と同様の手法により行われる。
【０２１２】
シャッタ時間による感度差補正について説明する。なお、シャッタ時間による感度差補正は、平面視で矩形状となる各画素５の４辺に対する画素間遮光膜４０、画素間遮光膜９０、または最上層配線１０４Ａの存在の態様によって生じる感度差について同様に行われるため、ここでは、画素間遮光膜４０の場合を例に説明する。また、シャッタ時間による感度差補正の対象となる、感度差を有する画素５として、感度が相対的に高い所定の画素５を「高感度画素」とし、感度が相対的に低い所定の画素５を「低感度画素」とする。
【０２１３】
シャッタ時間による感度差補正において、高感度画素の感度Ｓ５（％）に対する低感度画素の感度Ｓ６（＜Ｓ５）（％）の感度差をα２（＝Ｓ５−Ｓ６）（％）とする。
【０２１４】
このように、高感度画素と低感度画素との間に感度差α２（％）が存在する場合、その感度差α２（％）の値に応じて、シャッタ装置２０３によるシャッタ時間、つまり固体撮像装置２０１に照射される光の照射時間または遮光時間を画素５ごとに変えることで、感度が低い方の低感度画素のゲインを上げる補正が行われる。この場合において、シャッタ時間による感度差補正は、次式（５）に基づいて行われる。
【０２１５】
β２＝γ２×（１００＋α２）／１００  ・・・（５）
ここで、β２は補正値、γ２は低感度画素からの出力信号の出力値である。
【０２１６】
したがって、例えば、高感度画素の感度Ｓ５＝１００％で、低感度画素の感度Ｓ６＝９０％である場合、α２＝１０（％）となる。この場合、上記式（５）によれば、低感度画素の出力値γ２に対して、１．１の値が乗算された値が補正値β２となる。
【０２１７】
この場合、上記式（５）を満たすように、シャッタ装置２０３のシャッタ時間が制御される。シャッタ時間による感度差補正において、感度が低い方の低感度画素のゲインを上げる場合、感度が低い方の低感度画素についての光の照射時間を感度が高い方の高感度画素に対して長くすること、あるいは低感度画素についての遮光時間を高感度画素に対して短くすることが行われる。
【０２１８】
また、上述したシャッタ時間による感度差補正の例では、高感度画素および低感度画素のうち、感度が低い方の低感度画素のゲインを上げる補正を行う場合について説明したが、感度が高い方の高感度画素のゲインを下げる補正を行ってもよい。この場合において、シャッタ時間による感度差補正は、次式（６）に基づいて行われる。
【０２１９】
β２＝η２×（１００−α２）／１００  ・・・（６）
ここで、β２は補正値、η２は高感度画素からの出力信号の出力値である。
【０２２０】
したがって、例えば、高感度画素の感度Ｓ５＝１００％で、低感度画素の感度Ｓ６＝９０％である場合、α２＝１０（％）となる。この場合、上記式（６）によれば、高感度画素の出力値η２に対して、０．９の値が乗算された値が補正値β２となる。
【０２２１】
この場合、上記式（６）を満たすように、シャッタ装置２０３のシャッタ時間が制御される。シャッタ時間による感度差補正において、感度が高い方の高感度画素のゲインを下げる場合、感度が高い方の高感度画素についての光の照射時間を感度が低い方の低感度画素に対して短くすること、あるいは高感度画素についての遮光時間を低感度画素に対して長くすることが行われる。
【０２２２】
以上のようなシャッタ時間による感度差補正は、ビデオカメラ２００において、シャッタ装置２０３の動作を制御する駆動回路２０４により行われる。すなわち、ビデオカメラ２００においては、駆動回路２０４は、各画素５からの出力信号の出力値を、シャッタ装置２０３による光の照射時間および遮光時間の少なくともいずれか一方を制御することにより、各画素５の周囲に存在する画素間境界部分における画素間遮光部としての画素間遮光膜４０の量の差に起因して複数の画素５の間で生じる感度差の大きさに基づいて補正する。
【０２２３】
このように、本実施形態のビデオカメラ２００においてシャッタ時間による感度差補正が行われることにより、光学的な混色およびＭｇフレアを抑制して感度の向上を図りつつ、複数の画素間境界部分において画素間遮光膜４０が不均一に存在することにより複数の画素５間で生じる感度差を是正することができる。これにより、良好な感度特性を得ることができる。
【０２２４】
［本技術の適用例］
以上説明した実施形態では、固体撮像装置が備える画素配列として、クリアビット配列を例に説明したが、本技術は、クリアビット配列の他、異色画素間および同色画素間を有する画素配列であれば適用可能である。
【０２２５】
異色画素間および同色画素間を有する画素配列としては、以下に示すような画素配列がある。なお、以下に示す画素配列の例では、画素間遮光部のレイアウトとして、異色画素間および同色画素間のうち、異色画素間の境界部分のみに、画素間遮光部としての画素間遮光膜４０が設けられる場合を示す。ただし、画素間遮光部としては、表面照射型の固体撮像装置における画素間遮光膜９０または最上層配線１０４Ａが、画素間遮光膜４０と同様に適用可能である。
【０２２６】
図１７は、複数の画素が行列状に配置される正方格子配列の画素配列の例を示す。図１７（ａ）は、Ｇ画素のみからなる画素列３０１と、Ｒ画素およびＢ画素からなる画素列３０２とが交互に配置される画素配列である。図１７（ａ）に示す画素配列においては、Ｒ画素同士およびＢ画素同士は、それぞれ同じ行に位置する。つまり、Ｒ画素およびＢ画素からなる画素列３０２は、いずれもＲ画素およびＢ画素を、それぞれ同じ行に位置させる。したがって、図１７（ａ）に示す画素配列では、行方向についてみると、Ｇ画素とＲ画素が交互に配置される行と、Ｇ画素とＢ画素とが交互に配置される行とが、交互に配置される。
【０２２７】
図１７（ａ）に示す画素配列においては、画素間遮光膜４０が設けられる異色画素間として、画素列３０２を構成するＲ画素とＢ画素との隣接画素間と、行方向に隣接する画素列３０１のＧ画素と画素列３０２のＲ画素またはＢ画素との隣接画素間とが存在する。また、同色画素間としては、画素列３０１を構成するＧ画素同士の隣接画素間が存在する。
【０２２８】
図１７（ｂ）は、Ｇ画素のみからなる画素列３０３と、Ｒ画素およびＢ画素からなる画素列３０４とが交互に配置される画素配列である。図１７（ｂ）に示す画素配列においては、Ｇ画素のみからなる画素列３０３を介して配置される画素列３０４は、行方向について、Ｒ画素とＢ画素とを交互に配置させる。したがって、図１７（ｂ）に示す画素配列では、行方向について、Ｇ画素のみからなる画素列３０３の一側（図１７（ｂ）において左側）に位置する画素列３０４ａにおける配列と、同じく画素列３０３の他側（同図において右側）に位置する３０４ｂにおける配列とは、Ｒ画素とＢ画素とが互い違いになっている。
【０２２９】
図１７（ｂ）に示す画素配列においては、画素間遮光膜４０が設けられる異色画素間として、画素列３０４を構成するＲ画素とＢ画素との隣接画素間と、行方向に隣接する画素列３０３のＧ画素と画素列３０４のＲ画素またはＢ画素との隣接画素間とが存在する。また、同色画素間としては、画素列３０３を構成するＧ画素同士の隣接画素間が存在する。
【０２３０】
図１７（ｃ）は、Ｇ画素のみからなる画素列３０５と、Ｒ画素のみからなる画素列３０６と、Ｂ画素のみからなる画素列３０７とが順に交互に配置されるストライプ状の画素配列である。
【０２３１】
図１７（ｃ）に示す画素配列においては、画素間遮光膜４０が設けられる異色画素間として、行方向に隣接するＧ画素とＲ画素との隣接画素間、Ｒ画素とＢ画素との隣接画素間、および、Ｂ画素とＧ画素との隣接画素間が存在する。また、同色画素間としては、各画素列３０５，３０６，３０７を構成するＧ画素同士、Ｒ画素同士、Ｂ画素同士の隣接画素間が存在する。
【０２３２】
図１７（ｄ）は、黄（Ｙ）の画素５（以下「Ｙ画素」という。）のみからなる画素列３０８と、Ｇ画素のみからなる画素列３０９と、シアン（Ｃ）の画素５（以下「Ｃ画素」という。）のみからなる画素列３１０とが順に交互に配置されるストライプ状の画素配列である。なお、図１７（ｄ）では、各画素５の色について、黄を「Ｙ」、シアンを「Ｃ」で表している。
【０２３３】
図１７（ｄ）に示す画素配列においては、画素間遮光膜４０が設けられる異色画素間として、行方向に隣接するＹ画素とＧ画素との隣接画素間、Ｇ画素とＣ画素との隣接画素間、および、Ｃ画素とＹ画素との隣接画素間が存在する。また、同色画素間としては、各画素列３０８，３０９，３１０を構成するＹ画素同士、Ｇ画素同士、Ｃ画素同士の隣接画素間が存在する。
【０２３４】
図１８は、平面視における画素の形状、詳細にはカラーフィルタの形状として、正８角形状のＧ画素と、この正８角形状の各辺の長さを１辺の長さとする正方形状のＲ画素およびＢ画素とを有する画素配列である。図１８に示す例では、行方向および列方向の各方向について、正８角形状のＧ画素と、正方形状のＲ画素またはＢ画素とが、交互に配置されている。
【０２３５】
図１８に示す画素配列においては、画素間遮光膜４０が設けられる異色画素間として、行方向および列方向に隣接するＧ画素とＲ画素またはＢ画素との隣接画素間が存在する。また、同色画素間としては、斜め方向に隣接するＧ画素同士の隣接画素間が存在する。
【０２３６】
図１９は、複数の正６角形状の画素からなる、いわゆるハニカム状の画素配列である。図１９に示す画素配列においては、Ｇ画素のみからなる画素列３１１と、Ｒ画素およびＢ画素からなる画素列３１２とが、列方向（図１９における上下方向）に１／２ピッチずれた状態で交互に配置されている。また、図１９に示す画素配列においては、Ｇ画素のみからなる画素列３１１を介して配置される画素列３１２は、行方向（図１９において左右方向）について、Ｒ画素とＢ画素とを交互に配置させる。したがって、図１９に示す画素配列では、行方向について、Ｇ画素のみからなる画素列３１１の一側（図１９において左側）に位置する画素列３１２ａにおける配列と、同じく画素列３１１の他側（同図において右側）に位置する３１２ｂにおける配列とは、Ｒ画素とＢ画素とが互い違いになっている。
【０２３７】
図１９に示す画素配列においては、画素間遮光膜４０が設けられる異色画素間として、画素列３１２を構成するＲ画素とＢ画素との隣接画素間と、斜め方向に隣接するＧ画素とＲ画素またはＢ画素との隣接画素間が存在する。また、同色画素間としては、画素列３１１を構成するＧ画素同士の隣接画素間が存在する。
【０２３８】
図２０は、複数の正８角形状の画素が、行方向（図２０において左右方向）および列方向（同図において上下方向）の各方向について互い違いに配置された画素配列であり、いわゆるホワイト画素である白（Ｗ）の画素（以下「Ｗ画素」という。）を含む画素配列である。図２０に示す画素配列では、行方向および列方向の各方向について、Ｗ画素とＧ画素とが交互に配置された画素列と、Ｒ画素とＢ画素とがＷ画素を介して交互に配置された画素列とが、交互に配置されている。なお、図２０では、画素５の色について、白を「Ｗ」で表している。
【０２３９】
図２０に示す画素配列においては、画素間遮光膜４０が設けられる異色画素間として、斜め方向に隣接するＷ画素とＲ画素、Ｗ画素とＧ画素、Ｗ画素とＢ画素、Ｒ画素とＧ画素、Ｇ画素とＢ画素の隣接画素間が存在する。また、同色画素間としては、斜め方向に隣接するＷ画素同士の隣接画素間が存在する。
【０２４０】
以上のような各画素配列において、本技術を適用することができる。ただし、本技術は、図１７から図２０に示す画素配列に限定されず、異色画素間および同色画素間を有する画素配列であれば適用可能である。また、上述した実施形態では、ＣＭＯＳ固体撮像装置を例に説明したが、本技術は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型の固体撮像装置はもちろんのこと、画素配列として同色画素間および異色画素間を有する固体撮像装置において広く適用することができる。
【０２４１】
なお、本技術は、以下のような構成を取ることができる。
（１）半導体基板に設けられ、光電変換機能を有する光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、前記半導体基板の一方の板面側に設けられる配線層と、前記画素領域に配列される複数の前記画素の各画素に対応して設けられる複数のカラーフィルタに区分されるカラーフィルタ層と、前記半導体基板と前記カラーフィルタ層との間にて、互いに隣接する前記画素間の境界部分に設けられる画素間遮光部と、を備え、複数の前記画素は、前記カラーフィルタの色により、互いに隣接する前記画素として、前記カラーフィルタの色が互いに異なる異色画素の組み合わせ、および前記カラーフィルタの色が互いに同じである同色画素の組み合わせを有し、前記画素間遮光部は、前記異色画素の組み合わせにおける前記境界部分に偏在する、固体撮像装置。
（２）前記配線層と前記カラーフィルタ層とは、前記半導体基板に対して互いに異なる板面側に設けられており、前記画素間遮光部は、遮光膜である、前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記画素領域の周囲に設けられる周辺回路領域と、前記半導体基板と前記カラーフィルタ層との間にて、前記周辺回路領域に設けられ、前記遮光膜と同じ層の周辺遮光膜と、をさらに備える、前記（２）に記載の固体撮像装置。
（４）前記遮光膜は、前記同色画素の組み合わせにおける前記境界部分に存在せず、前記異色画素の組み合わせにおける前記境界部分にのみ存在する、前記（２）または（３）に記載の固体撮像装置。
（５）前記遮光膜は、固定電位に接続されている、前記（２）〜（４）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（６）複数の前記画素における前記境界部分に存在する複数の前記遮光膜は、透明電極により互いに電気的に接続されている、前記（２）〜（５）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（７）前記配線層と前記カラーフィルタ層とは、前記半導体基板に対して互いに同じ板面側に設けられており、前記画素間遮光部は、前記配線層を構成する配線である、前記（１）に記載の固体撮像装置。
（８）前記各画素からの出力信号の処理を行う信号処理回路をさらに備え、前記信号処理回路は、前記各画素からの出力信号の出力値を、前記各画素の周囲に存在する前記境界部分における前記画素間遮光部の量の差に起因して複数の前記画素の間で生じる感度差の大きさに基づいて補正する、前記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（９）前記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の固体撮像装置と、前記固体撮像装置を駆動するための駆動信号を生成する駆動装置と、を備える、電子機器。
（１０）前記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の固体撮像装置と、前記固体撮像装置を駆動するための駆動信号を生成する駆動装置と、前記固体撮像装置に照射される光の照射時間および遮光時間を前記画素ごとに制御するためのシャッタ装置と、を備え、前記駆動装置は、前記各画素からの出力信号の出力値を、前記照射時間および前記遮光時間の少なくともいずれか一方を制御することにより、前記各画素の周囲に存在する前記境界部分における前記画素間遮光部の量の差に起因して複数の前記画素の間で生じる感度差の大きさに基づいて補正する、電子機器。
【符号の説明】
【０２４２】
１        固体撮像装置
２        半導体基板
２ａ      表面
２ｂ      裏面
３        画素領域
４        周辺回路領域
５        画素
７        カラム信号処理回路（信号処理回路）
２１      フォトダイオード（光電変換部）
２７      素子分離領域
２８      積層配線層
３０      配線
３５      カラーフィルタ層
３７      カラーフィルタ
４０      画素間遮光膜（画素間遮光部）
５２      周辺遮光膜
７２      透明電極
９０      画素間遮光膜（画素間遮光部）
１０１    固体撮像装置
１０２    積層配線層
１０４Ａ  最上層配線（画素間遮光部）
２００    ビデオカメラ（電子機器）
２０３    シャッタ装置
２０４    駆動回路（駆動装置）
【図１】
0005935237.tif 000002
【図２】
0005935237.tif 000003
【図３】
0005935237.tif 000004
【図４】
0005935237.tif 000005
【図５】
0005935237.tif 000006
【図６】
0005935237.tif 000007
【図７】
0005935237.tif 000008
【図８】
0005935237.tif 000009
【図９】
0005935237.tif 000010
【図１０】
0005935237.tif 000011
【図１１】
0005935237.tif 000012
【図１２】
0005935237.tif 000013
【図１３】
0005935237.tif 000014
【図１４】
0005935237.tif 000015
【図１５】
0005935237.tif 000016
【図１６】
0005935237.tif 000017
【図１７】
0005935237.tif 000018
【図１８】
0005935237.tif 000019
【図１９】
0005935237.tif 000020
【図２０】
0005935237.tif 000021