(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に形成され、光電変換部を有する複数の画素が配列された画素領域と、
前記画素領域における有効画素領域及び遮光されたオプティカルブラック領域と、
前記半導体基板の光入射側とは反対側の面上に形成された多層配線層と、
前記多層配線層側の面にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜をこの順に積層した絶縁膜を介して接合された支持基板と、
前記支持基板の接合面側に形成された光の反射防止構造と
を有し、
前記反射防止構造は、
前記支持基板の表面と、
前記絶縁膜のうち前記支持基板の表面側のシリコン酸化膜と、
前記支持基板と前記絶縁膜との間に在って、前記支持基板の屈折率と前記表面側のシリコン酸化膜の屈折率との中間の屈折率を有する材料からなる材料膜とにより構成され、
前記材料膜は、ＴｉＯ，ＺｎＯ，ＳｎＯ，ＺｒＯ，Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮから選ばれた１種の膜で形成される
固体撮像装置。
【請求項２】
前記材料膜としてＺｒＯを用いる
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の光電変換部に入射光を導く光学系と、
前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路とを備え、
前記固体撮像装置は、請求項１又は２に記載の固体撮像装置で構成される
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、及びこの固体撮像装置を備えたカメラ等の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置（イメージセンサ）として、ＣＭＯＳ固体撮像装置あるいはＣＣＤ固体撮像装置等が知られている。固体撮像装置は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、さらにカメラ付き携帯電話などの各種携帯端末機器等に用いられている。近年、小型化、低消費電力化に伴い、ＣＭＯＳ固体撮像装置が用いられることが多くなってきている。また、薄型化した半導体基板を使用し、半導体基板の一方の面（受光面）側にフォトダイオードを含む画素領域を形成し、反対側となる半導体基板の他方の面側に複数層の配線を有する多層配線層を設けた、裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置の開発が行われている。
【０００３】
裏面照射型の固体撮像装置では、半導体基板の受光面側から、反対面側に形成された信号処理回路へと信号電荷を読み出して処理する必要性から、半導体基板の厚さを薄くしている。このため、赤外光などの長波長の光が入射してきた場合には、容易に多層配線層側へと光が透過し、多層配線層と接合されたシリコンの支持基板面や多層配線層の配線で反射した光が隣接画素のフォトダイオードに入射して混色する可能性がある。また、上記反射した光が、画素領域の有効画素領域の外側にある遮光された光学的黒レベルを決めるオプティカルブラック領域に入射して、有効画素領域での光が入射している状態で黒と認識してしまうという、暗転問題を引き起こす可能性がある。
【０００４】
混色を抑制する方法としては、特許文献１〜３に公知技術が示されている。特許文献１では、フォトダイオードと配線層との間に赤外カットフィルタ膜、もしくは遮光膜を設けることにより、受光面を透過し、配線層で反射した赤外光をカットして、混色を防止している。
【０００５】
特許文献２は、裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置の製造工程において、ＭＯＳトランジスタのゲート電極や活性領域に用いるシリサイド膜をフォトダイオード領域（受光領域の反対側）にも残すようにしている。これにより、裏面から入射した光がフォトダイオードを透過して配線で反射され、別のフォトダイオードで光電変換されることを防止している。
【０００６】
特許文献３は、固体撮像装置において、層配線を形成し、層内レンズの上層でカラーフィルタの下層に、赤外線をカットする層内光学フィルタ層を形成し、感度の向上、混色の発生を抑制している。
【０００７】
特許文献４には、カラー画像と赤外画像を１個のイメージセンサで独立に、かつ同時の取得を実現するデバイスが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２５９９３４号公報
【特許文献２】特開２００５−２１７４３９号公報
【特許文献３】特開２００９−１５８９４４号公報
【特許文献４】特開２００８−９１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図７に、裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置の先行例を示す。この固体撮像装置１０１は、薄膜化されたシリコンの半導体基板１０２にフォトダイオードＰＤと複数の画素トランジスタＴｒからなる複数の画素１０３が２次元配列された画素領域１０４を有して構成される。フォトダイオードＰＤは、半導体基板１０２の受光面側となる一方の面から深さ方向にわたって形成される。複数の画素トランジスタＴｒは、半導体基板１０２の受光面側とは反対側の他方の面に形成される。図７では、模式的に１つのゲート電極１０５を有する転送トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）Ｔｒで、複数の画素トランジスタを代表して示している。半導体基板１０２の他方の面上に、層間絶縁膜１０６を介して複数層の配線１０７を配置した多層配線層１０８が形成される。
【００１０】
配線１０７は、例えば、ダマシンプロセスで形成された銅配線とバリアメタル層で形成される。各層の配線１０７上にはバリアメタル層１０９が形成されている。半導体基板１０２の受光面側の一方の面上には、絶縁膜１１１を介して遮光膜１１２が形成される。この遮光膜１１２は、有効画素領域１１３ではフォトダイオードＰＤを除いて形成され、オプティカルブラック領域１１４では画素の全面を遮光するように形成される。さらに、平坦化膜１１５を介してカラーフィルタ１１６及びオンチップレンズ１１７が形成される。
【００１１】
一方、多層配線層１０８が形成された半導体基板１０２は、シリコンの支持基板１２１に接合される。この場合、多層配線層１０８の表面にシリコン窒化膜１１８、その上にリコン酸化膜１１９が形成される。支持基板１２１上には、シリコン酸化膜１２２，シリコン窒化膜１２３を介してシリコン酸化膜１２４が形成される。そして、多層配線層１０８側の表面のシリコン酸化膜１１９と支持基板１２１の表面のシリコン酸化膜１２３とが、例えばプラズマ接合法により接合される。符号１１０は、貼り合わせ面、すなわち接合面を示す。
【００１２】
裏面照射型の固体撮像装置では、遮光されているオプティカルブラック領域１１４に光が回り込み、暗転問題の発生、また有効画素領域１１３で他画素からの光の回り込みで混色が発生する恐れがあった。この暗転、混色の発生には、本発明者によるシミュレーション検証の結果、フォトダイオードＰＤを通り抜けた入射光Ｌが層間絶縁膜２６より下の層での伝搬が支配的であることが判明した。そして、屈折率差がある界面での光反射を考慮すると、屈折率差が大きい支持基板１２１のシリコンとその上の絶縁膜、この例ではシリコン酸化膜１２２との界面での光反射が最も支配的であると考えられる。
【００１３】
特許文献１〜３では、混色解決の技術が示されているが、光の回り込みは様々な部分からの漏れ込みが影響を与えており、暗転問題を解決することができない。赤外カットフィルタ膜、もしくは遮光膜は、特許文献１ではフォトダイオードと配線層の間に、特許文献２ではシリコン活性層と配線層の間に、特許文献３ではカラーフィルタと層内レンズの間に、特許文献４では配線層と層内レンズの間に、夫々作り込んでいる。この作り込み場所の関係上、赤外カットフィルタ膜、もしくは遮光膜は、厚く形成できないという膜厚上の制約があり、またモスアイ構造等の立体構造を有したものも作り込みにくく、強い光に対して光の回り込みを防止できない。
【００１４】
特許文献１では、遮光膜が電気絶縁性を持たせなくてはならないので、加工ダメージや工程数増加が避けられない。特許文献２では、画素部全面にシリサイド膜を施すことができるが、膜厚が薄いため強い光に対しては光の回り込みを防止することができない。また、多層配線層の層間絶縁膜に高誘電体である高屈折率材料を作り込むと、配線のＲＣ遅延などの弊害が発生する可能性がある。
【００１５】
本発明は、上述の点に鑑み、遮光膜下のオプティカルブラック領域への光の回り込み、及び有効画素部での混色発生などを抑制できる固体撮像装置を提供するものである。
本発明は、上記固体撮像装置を備えたカメラ等の電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る固体撮像装置は、半導体基板に形成され、光電変換部を有する複数の画素が配列された画素領域と、画素領域における有効画素領域及び遮光されたオプティカルブラック領域を有する。さらに、半導体基板の光入射側とは反対側の面上に形成された多層配線層と、多層配線層側の面に接合された半導体による支持基板と、支持基板の接合面側に形成された光の反射防止構造を有する。そして、その反射防止構造は、支持基板の表面と、支持基板の表面側の絶縁膜と、支持基板と絶縁膜との間に在って、支持基板の屈折率と絶縁膜の屈折率との中間の屈折率を有する材料からなる材料膜とにより構成され、材料膜は、ＴｉＯ，ＺｎＯ，ＳｎＯ，ＺｒＯ，Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮから選ばれた１種の膜で形成される。
【００１７】
本発明の固体撮像装置では、支持基板の接合面側に光の反射防止構造を有するので、接合面側の支持基板の界面での光反射が抑制される。支配的とされるこの界面での光反射が抑制されるので、遮光されているオプティカルブラック領域への光の回り込み、有効画素領域での他画素への光の回り込みが抑制される。
【００１８】
本発明に係る電子機器は、固体撮像装置と、固体撮像装置の光電変換部に入射光を導く光学系と、固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路とを備える。
固体撮像装置は、半導体基板に形成され、光電変換部を有する複数の画素が配列された画素領域と、画素領域における有効画素領域及び遮光されたオプティカルブラック領域を有する。さらに、半導体基板の光入射側とは反対側の面上に形成された多層配線層と、多層配線層側の面に接合された半導体による支持基板と、支持基板の接合面近傍に形成された光の反射防止構造を有する。そして、その反射防止構造は、支持基板の表面と、支持基板の表面側の絶縁膜と、支持基板と絶縁膜との間に在って、支持基板の屈折率と絶縁膜の屈折率との中間の屈折率を有する材料からなる材料膜とにより構成され、材料膜は、ＴｉＯ，ＺｎＯ，ＳｎＯ，ＺｒＯ，Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮから選ばれた１種の膜で形成される。
【００１９】
本発明の電子機器では、固体撮像装置において、支持基板の接合面側に光の反射防止構造を有するので、接合面側の支持基板の界面での光反射が抑制される。支配的とされるこの界面での光反射が抑制されるので、遮光されているオプティカルブラック領域への光の回り込み、有効画素領域での他画素への光の回り込みが抑制される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る固体撮像装置によれば、遮光されたオプティカルブラック領域への光の回り込みが抑制されるので、光学的黒レベルを安定して決めることができる。暗転問題が改善される。また、有効画素領域での他画素への光の回り込みが抑制されるので、混色の発生を抑制することができる。
【００２１】
本発明に係る電子機器によれば、固体撮像装置において、光学的黒レベルを安定して決めることができ、混色の発生を抑制することができるので、高画質のカメラなどの電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の各実施の形態に適用されるＣＭＯＳ固体撮像装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る固体撮像装置の第１実施の形態を示す要部の概略構成図である。
【図３】本発明に係る固体撮像装置の第２実施の形態を示す要部の概略構成図である。
【図４】Ａ〜Ｃ  第２実施の形態に係るモスアイ構造及び接合状態の一例を示す工程図である。
【図５】Ａ〜Ｂ  第２実施の形態に係るモスアイ構造及び接合状態の他の例を示す工程図である。
【図６】本発明の第３実施の形態に係る電子機器の例を示す概略構成図である。
【図７】先行例に係る固体撮像装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．ＣＭＯＳ固体撮像装置の概略構成例
２．第１実施の形態（固体撮像装置の構成例）
３．第２実施の形態（固体撮像装置の構成例）
４．第３実施の形態（電子機器の構成例）
【００２４】
＜１．ＣＭＯＳ固体撮像装置の概略構成例＞
図１に、本発明の各実施の形態に適用されるＭＯＳ固体撮像装置の一例の概略構成を示す。本例の固体撮像装置１は、図１に示すように、半導体基板、例えばシリコン基板に光電変換部を含む複数の画素２が規則的に２次元アレイ状に配列された画素領域（いわゆる撮像領域）３と、周辺回路部とを有して構成される。画素２としては、１つの光電変換部と複数の画素トランジスタからなる単位画素を適用することができる。また、画素２としては、複数の光電変換部が転送トランジスタを除く他の画素トランジスタを共有した、いわゆる画素共有の構造を適用することができる。複数の画素トランジスタは、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ及び選択トランジスタの４トランジスタ、あるいは選択トランジスタを省略した３トランジスタで構成することができる。
【００２５】
周辺回路部は、垂直駆動回路４と、カラム信号処理回路５と、水平駆動回路６と、出力回路７と、制御回路８など、いわゆるロジック回路を有して構成される。
【００２６】
制御回路８は、入力クロックと、動作モードなどを指令するデータを受け取り、また固体撮像装置の内部情報などのデータを出力する。すなわち、制御回路８では、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基いて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５及び水平駆動回路６などの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、これらの信号を垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５及び水平駆動回路６等に入力する。
【００２７】
垂直駆動回路４は、例えばシフトレジスタによって構成され、画素駆動配線を選択し、選択された画素駆動配線に画素を駆動するためのパルスを供給し、行単位で画素を駆動する。すなわち、垂直駆動回路４は、画素領域３の各画素２を行単位で順次垂直方向に選択走する。そして、垂直信号線９を通して各画素２の光電変換素子となる例えばフォトダイオードにおいて受光量に応じて生成した信号電荷に基く画素信号をカラム信号処理回路５に供給する。
【００２８】
カラム信号処理回路５は、画素２の例えば列ごとに配置されており、１行分の画素２から出力される信号を画素列ごとにノイズ除去などの信号処理を行う。すなわちカラム信号処理回路５は、画素２固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳや、信号増幅、ＡＤ変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５の出力段には水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１０との間に接続されて設けられる。
【００２９】
水平駆動回路６は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から画素信号を水平信号線１０に出力させる。
【００３０】
出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１０を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。例えば、バファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などが行われる場合もある。入出力端子１２は、外部と信号のやりとりをする。
【００３１】
＜２．第１実施の形態＞
［固体撮像装置の構成例］
図２に、本発明に係る固体撮像装置、すなわち裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置の第１実施の形態を示す。第１実施の形態に係る固体撮像装置２１は、薄膜化された半導体基板、本例ではシリコン半導体基板２２に、光電変換部となるフォトダイオードＰＤと、複数の画素トランジスタＴｒからなる複数の画素２３が２次元配列された画素領域２４を有して構成される。フォトダイオードＰＤは、半導体基板２２の受光面側となる一方の面（裏面）から深さ方向にわたって形成される。本例では、フォトダイオードＰＤが半導体基板２２の厚み方向の全域にわたり形成される。フォトダイオードＰＤは、図示しないが、光電変換と電荷蓄積を兼ねる第１導電型、例えばｎ型の半導体領域と、その表裏面の暗電流抑制を兼ねる第２導電型、例えばｐ型半導体領域とを有して構成される。
【００３２】
複数の画素トランジスタＴｒは、半導体基板２２の受光面側とは反対側の他方の面（表面）に形成される。図２では、模式的に１つのゲート電極２５を有する転送トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）Ｔｒで、複数の画素トランジスタを代表して示している。半導体基板２２の他方の面（表面）上に、層間絶縁膜２６を介して複数層の配線２７を配置した多層配線層２８が形成される。層間絶縁膜２６としては例えばシリコン酸化膜が用いられる。配線２７は、例えば、ダマシンプロセスで形成された銅配線とバリアメタル層で形成される。各層の配線２７上にはバリアメタル層２９が形成されている。
【００３３】
半導体基板２２の受光面側の一方の面上には、例えばシリコン酸化膜などの絶縁膜３０を介して遮光膜３１が形成される。この遮光膜３１は、有効画素領域３３ではフォトダイオードＰＤを除いて形成され、オプティカルブラック領域３４では画素の全面を遮光するように形成される。遮光膜３１は金属膜で形成される。さらに、平坦化膜３５を介してカラーフィルタ３６及びオンチップレンズ３７が形成される。
【００３４】
一方、多層配線層２８が形成された半導体基板２２は、支持基板４１に貼り合わされる。すなわち両者は一体に接合される。支持基板４１としては、好ましくは半導体基板２２と同質の半導体基板、本例ではシリコン基板が用いられる。支持基板４１としては、半導体基板以外の基板を用いることもできる。支持基板４１上には、絶縁膜４２、４３，４４が積層される。絶縁膜４２，４４としては例えばシリコン酸化膜が用いられ、絶縁膜４３として例えばシリコン窒化膜が用いられる。多層配線層２８の最上層の層間絶縁膜２６である例えばシリコン酸化膜上には、絶縁膜４５，４６が積層される。絶縁膜４５としては例えばシリコン窒化膜が用いられ、絶縁膜４６としては例えばシリコン酸化膜４６が用いられる。そして、半導体基板２２側の表面の例えばシリコン酸化膜による絶縁膜４６と、支持基板４１の表面側の例えばシリコン酸化膜による絶縁膜４４とが、例えばプラズマ接合法により接合される。符号４０は、貼り合わせ面、すなわち接合面を示す。
【００３５】
そして、本実施の形態では、特に、支持基板４１の接合面側に光の反射防止構造５１が形成される。すなわち、光の反射防止構造５１は、支持基板と絶縁膜４２との間に、半導体の支持基板４１の屈折率とその上の絶縁膜４２の屈折率との中間の屈折率を有する材料膜４７を形成し、絶縁膜４２と材料膜４７と支持基板４１の表面とで構成される。この材料膜４７は、屈折率２．０〜３．５の膜で形成することができる。本例では、支持基板４１のシリコン表面とその直上の絶縁膜４２であるシリコン酸化膜との間に、シリコンの屈折率（３．５）とシリコン酸化膜の屈折率（１．４）の中間の屈折率を有する材料膜４７を挿入して反射防止構造５１が構成される。
【００３６】
材料膜４７としては、例えば、ＳｉＮ、ＴｉＯ，ＺｎＯ，ＳｎＯ、ＺｒＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、又はその他の材料等から選ばれた１種で形成される。材料膜４７として金属酸化膜を用いるのが好ましい。材料膜４７としてＺｒＯ膜（屈折率：２．４）を用いるときは、支持基板４１のシリコンとＺｒＯ膜の屈折率差と、ＺｒＯ膜とシリコン酸化膜４２との屈折率差とが同程度になるので、好ましい。
【００３７】
絶縁膜４２として、シリコン酸化膜に変えてシリコン窒化膜を用いたときには、材料膜４７としては、ＴｉＯ，ＺｎＯ，ＳｎＯ、ＺｒＯ、Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＮから選ばれた１種の膜で形成することができる。
【００３８】
第１実施の形態に係る固体撮像装置２１によれば、支持基板４１の接合面側に光の反射防止構造５１が形成されるので、入射光Ｌがこの反射防止構造５１により光反射が抑制される。すなわち、先行例では支持基板のシリコンとその上のシリコン酸化膜との屈折率差が大きいためにシリコンの支持基板とシリコン酸化膜との界面での光反射が大きかった。これに対し、本実施の形態では、反射防止構造５１を構成するシリコン酸化膜による絶縁膜４２と材料膜４７との屈折率差が小さくなり、またシリコンの支持基板４１と材料膜４７との屈折率差が小さくなる。屈折率差が小さくなるので、絶縁膜４２と材料膜４７との界面での光反射、材料膜４７とシリコンの支持基板４１との界面での光反射が、それぞれ低減される。従って、遮光されているオプティカルブラック領域３４の画素への光の回り込みが抑制され、暗転問題が改善され、光学黒レベルを安定して得ることができる。また、有効画素領域３３において、他画素への光の回り込みが抑制され、混色発生を抑制することができる。
【００３９】
屈折率差を小さくするための材料膜４７は、支持基板４１の接合面側に形成するので、膜厚の制限がなく、自由度の高い膜厚設定ができる。従って、配線２７のＲＣ遅延などの問題も発生しない。
【００４０】
＜３．第２実施の形態＞
［固体撮像装置の構成例］
図３に、本発明に係る固体撮像装置、すなわち裏面照射型のＣＭＯＳ固体撮像装置の第２実施の形態を示す。第２実施の形態に係る固体撮像装置６１は、薄膜化された半導体基板、本例ではシリコン半導体基板２２に、光電変換部となるフォトダイオードＰＤと、複数の画素トランジスタＴｒからなる複数の画素２３が２次元配列された画素領域２４を有して構成される。フォトダイオードＰＤは、半導体基板２２の受光面側となる一方の面（裏面）から深さ方向にわたって形成される。  複数の画素トランジスタＴｒは、半導体基板２２の受光面側とは反対側の他方の面（表面）に形成される。半導体基板２２の受光面型とは反対側の他方の面（表面）上には層間絶縁膜２６を介して複数層の配線２７を配置した多層配線層２８が形成される。
【００４１】
半導体基板２２の受光面側の一方の面（裏面）上には、例えばシリコン酸化膜などの絶縁膜３０を介して遮光膜３１が形成される。この遮光膜３１は、有効画素領域３３ではフォトダイオードＰＤを除いて形成され、オプティカルブラック領域３４では画素の全面を遮光するように形成される。遮光膜３１は、金属膜で形成される。さらに、平坦化膜３５を介してカラーフィルタ３６及びオンチップレンズ３７が形成される。
【００４２】
多層配線層２８が形成された半導体基板２２は、多層配線層２８側を貼り合わせ面として例えばシリコンによる支持基板４１に接合される。
【００４３】
本実施の形態では、特に支持基板４１の接合面側にモスアイ構造による光の反射防止構造６２が形成される。反射防止構造６２を構成するモスアイ構造は、例えば図４に示すように、支持基板４１となる例えばシリコン基板の表面に、多数の微細凸部６３を配列して、全体として微細凹凸パターンを形成して構成される（図４Ａ参照）。
【００４４】
図４では、支持基板４１の表面側のモスアイ構造を平坦化膜６４により表面が平坦化される。この平坦化膜６４としては、例えば有機系膜、ボロン・リン・シリケートガラス（ＢＰＳＧ）膜等を用いることができる（図４Ｂ参照）。支持基板４１と多層配線層２８を有する半導体基板２２とは、多層配線層２８側の表面の絶縁膜４６とモスアイ構造の平坦化膜６４とを突き合わせてプラズマ接合法で接合される（図４Ｃ参照）。
【００４５】
また、図５Ａ、Ｂに示すように、平坦化膜６４を形成せずに、モスアイ構造における微細凹凸パターン面を直接に多層配線層２８側の表面の絶縁膜４６と突き合わせてプラズマ接合法にて接合することもできる。
【００４６】
モスアイ構造は、スタンパーによる転写成型、微粒子吹きつけによるブラスト加工、ウェットエッチンブとドライエッチングの組み合わせ加工、等により形成することができる。モスアイ構造の微細凸部６３のピッチは、深部に入射される赤外光の波長の１／２以下程度、例えば４００ｎｍ程度とすることができる。微細凸部６３の高さは、１μｍ〜２μｍ程度とすることができる。微細凸部６３は、高いほど好ましいが、アスペクト比で２〜４とすることができる。
【００４７】
その他の構成は、第１実施の形態で説明したと同様であるので、図３において、図２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４８】
第２実施の形態に係る固体撮像装置６１によれば、支持基板４１の接合面側にモスアイ構造による光の反射防止構造６２が形成されるので、入射光Ｌがこの反射防止構造６２により光反射が抑制される。すなわち、モスアイ構造では、微細凸部６３が配列されて構成されるので、モスアイ構造の表面から深さ方向に連続して屈折率が大きくなるように変化する。このため、絶縁膜４２からモスアイ構造の反射防止膜６２を経てシリコンの支持基板４１の表面に至る層内では、屈折率差が可及的に小さくなり、支持基板４１の界面での光反射が抑制される。従って、遮光されているオプティカルブラック領域３４の画素への光の回り込みが抑制され、暗転問題が改善され、光学黒レベルを安定して得ることができる。また、有効画素領域３３において、他画素への光の回り込みが抑制され、混色発生を抑制することができる。
【００４９】
モスアイ構造による反射防止構造６２は、支持基板４１の接合面側に形成するので、立体構造であるモスアイ構造のピッチ、高さ等を高い自由度で設定することができ、かつ支持基板４１の全面に形成することができる。従って、配線２７のＲＣ遅延などの問題も発生しない。
【００５０】
＜４．第３実施の形態＞
［電子機器の構成例］
上述の本発明に係る固体撮像装置は、例えばデジタルカメラやビデオカメラ等のカメラや、撮像機能を有する携帯電話、あるいは撮像機能を備えた他の機器、などの電子機器に適用することができる。
【００５１】
図６に、本発明に係る電子機器の一例としてカメラに適用した第３実施の形態を示す。本実施形態例に係るカメラは、静止画像又は動画撮影可能なビデオカメラを例としたものである。本実施形態例のカメラ７１は、固体撮像装置７２と、固体撮像装置７２の受光センサ部に入射光を導く光学系７３と、シャッタ装置７４と、固体撮像装置７２を駆動する駆動回路７５と、固体撮像装置７２の出力信号を処理する信号処理回路７６とを有する。
【００５２】
固体撮像装置７２は、上述した各実施の形態の固体撮像装置のいずれかが適用される。光学系（光学レンズ）７３は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置７２の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置７２内に、一定期間信号電荷が蓄積される。光学系７３は、複数の光学レンズから構成された光学レンズ系としてもよい。シャッタ装置７４は、固体撮像装置９２への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路７５は、固体撮像装置７２の転送動作及びシャッタ装置７４のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路７５から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置７２の信号転送を行う。信号処理回路７６は、各種の信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリなどの記憶媒体に記憶され、或いは、モニタに出力される。
【００５３】
第３実施の形態に係る電子機器によれば、固体撮像装置において、遮光されたオプティカルブラック領域の画素への光の回り込みが抑制され、光学的黒レベルが安定して得られる。また有効画素領域での他画素への光の回り込みが抑制されるので、混色の発生を抑制することができる。従って、高画質の電子機器を提供することがでる。例えば、画質を向上したカメラなどを提供することができる。
【符号の説明】
【００５４】
２１、６１・・固体撮像装置、２２・・半導体基板、２４・・画素領域、ＰＤ・・フォトダイオード、Ｔｒ・・画素トランジスタ、２６・・層間絶縁膜、２７・・配線、２８・・多層配線層、３１・・遮光膜、３３・・有効画素領域、３４・・オプティカルブラック領域、３６・・カラーフィルタ、３７・・オンチップレンズ、４１・・支持基板、４２〜４６・・絶縁膜、４７・・材料膜、５１・・光の反射防止構造、６２・・モスアイ構造による光の反射防止構造、６４・・平坦化膜、７１・・カメラ、７２・・固体撮像装置、７３・・光学系、７４・・シャッタ装置、７５・・駆動回路、７６・・信号処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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