(57)【要約】  固体撮像装置は、積層された複数の光電変換部と、半導体基体内に形成された半導体領域から成り、光電変換部で光電変換された電荷を読み出す読み出し部と、読み出し部により読み出された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、読み出し部及び光電変換部以外の部分を遮光する遮光構造を含む
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の光電変換部と、
半導体基体内に形成された半導体領域から成り、前記光電変換部で光電変換された電荷を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部により読み出された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記読み出し部及び前記光電変換部以外の部分を遮光する遮光構造を含む
固体撮像装置。
【請求項２】
前記遮光構造が、前記読み出し部に対応する部分に開口を有する、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記読み出し部の前記半導体領域が、空乏化することで光電変換の機能を有している、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記読み出し部の前記半導体領域は、与えられた電圧で空乏化する不純物濃度に形成されていることにより、光電変換の機能を有している、請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記読み出し部の上に形成され、電圧を印加して、前記読み出し部の前記半導体領域を空乏化させる、読み出しゲートをさらに含む、請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記読み出し部を構成する前記半導体領域のうちの一部の半導体領域が、複数の前記光電変換部のうちの１つの光電変換部に対する前記読み出し部と、他の１つの光電変換部とを兼ねている、請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
複数の前記光電変換部が、いずれも前記半導体基体内に形成されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
複数の前記光電変換部は、前記半導体基体内に形成された光電変換部と、前記半導体基体の光入射側に配置され、有機光電変換層から成る有機光電変換部とを含む、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記半導体基体の回路形成面とは反対の側から光を入射させる裏面照射型構造を有する、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
光学系と、
積層された複数の光電変換部と、半導体基体内に形成された半導体領域から成り、前記光電変換部で光電変換された電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記読み出し部及び前記光電変換部以外の部分を遮光する遮光構造を含む固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路を備えた
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、同一画素に複数の光電変換部を積層した構成の固体撮像装置、並びに、この固体撮像装置を有する電子機器に係わる。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置において、光の利用効率を高めて、高感度化や高解像度化を図る目的で、同一画素に複数のフォトダイオード（光電変換部）を積層した構成が提案されている（例えば特許文献１参照）。【０００３】
同一画素に複数のフォトダイオードを積層した固体撮像装置では、シリコン内の深さによって、光の吸収波長が異なることを利用して色分離を行うために、シリコン内の異なる深さにフォトダイオードを積層している。【０００４】
そして、特許文献１に記載された構成では、シリコン内に形成された、それぞれのフォトダイオードから電荷を読み出すために、Ｎ＋領域から成る読み出し部を設けて、フォトダイオードからシリコンの表面まで電荷を読み出している。
また、読み出し部には光が当たらないように、読み出し部の上を遮光膜で覆う構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５００７２４号公報
【発明の概要】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された構成では、読み出し部にＮ＋領域を用いているため、読み出し部の面積を小さくすることが困難である。そのため、読み出し部の面積をある程度以上確保する必要が生じて、面積利用効率が低下する。
そして、フォトダイオード部とは別に、読み出し部の面積を確保する必要があることから、画素サイズを縮小することが困難になる。
また、特許文献１に記載された構成では、読み出し部の上を遮光膜で覆っているため、その遮光膜の分、画素の開口幅が小さくなるため、感度が低くなる。
【０００７】
したがって、複数の光電変換部が積層された構成を有し、かつ、面積利用効率が良好な固体撮像装置、およびそのような固体撮像装置を備えた電子機器を提供することが望ましい。
【０００８】
本技術の一実施の形態の固体撮像装置は、積層された複数の光電変換部と、半導体基体内に形成された半導体領域から成り、光電変換部で光電変換された電荷を読み出す読み出し部と、読み出し部により読み出された電荷を蓄積する電荷蓄積部とを含む。さらに、読み出し部及び光電変換部以外の部分を遮光する遮光構造を含む。
【０００９】
本技術の一実施の形態の電子機器は、光学系と、固体撮像装置と、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、固体撮像装置が上記本技術の固体撮像装置の構成である。
【００１０】
本技術の一実施の形態の固体撮像装置では、遮光構造が読み出し部及び光電変換部以外の部分を遮光するので、読み出し部に光を入射させて、読み出し部の半導体領域で光電変換させることが可能になる。
これにより、遮光構造の開口を広くして、光電変換が可能な領域の面積を広くすることが可能になる。
【００１１】
本技術の一実施の形態の電子機器の構成では、本技術の一実施の形態の固体撮像装置を含むので、固体撮像装置において、光電変換が可能な領域の面積を広くすることが可能になる。
【００１２】
本技術の一実施の形態の固体撮像装置および電子機器によれば、光電変換が可能な領域の面積を広くすることが可能になるので、画素の面積利用効率を向上することが可能になり、飽和信号量Ｑｓや感度の向上を図ることが可能になる。
画素の面積利用効率を向上することが可能になるため、信号量が大きくなるので、相対的にノイズの影響が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を改善することが可能になる。
【００１３】
また、光電変換部を積層した構造において、読み出し部の半導体領域で光電変換させることが可能になるので、画素サイズを縮小しても、読み出し部を十分な面積で確保することが可能になる。これにより、画素サイズを縮小して、固体撮像装置の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図（回路構成図）である。
【図２】第１の実施の形態の固体撮像装置の要部の断面図である。
【図３】第１の実施の形態の固体撮像装置における、読み出された信号の処理方法を説明する図である。
【図４Ａ】第２の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図４Ｂ】第２の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図４Ｃ】第２の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図５】第２の実施の形態の固体撮像装置における、読み出された信号の処理方法を説明する図である。
【図６】第３の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図（要部の断面図）である。
【図７Ａ】第３の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図７Ｂ】第３の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図８】第３の実施の形態の固体撮像装置における、読み出された信号の処理方法を説明する図である。
【図９Ａ】第４の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図９Ｂ】第４の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図９Ｃ】第４の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図１０Ａ】第５の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図１０Ｂ】第５の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図１０Ｃ】第５の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図である。
【図１１】第６の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図（要部の断面図）である。
【図１２】第７の実施の形態の電子機器の概略構成図（ブロック図）である。
【図１３Ａ】比較例の固体撮像装置の概略構成図である。
【図１３Ｂ】比較例の固体撮像装置の概略構成図である。
【図１３Ｃ】比較例の固体撮像装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本技術を実施するための最良の形態（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．第１の実施の形態（固体撮像装置）
２．第２の実施の形態（固体撮像装置）
３．第３の実施の形態（固体撮像装置）
４．第４の実施の形態（固体撮像装置）
５．第５の実施の形態（固体撮像装置）
６．第６の実施の形態（固体撮像装置）
７．第７の実施の形態（電子機器）
【００１６】
＜１．第１の実施の形態＞
第１の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図（回路構成図）を、図１に示す。
また、図１の固体撮像装置の要部の断面図を図２に示す。
【００１７】
本実施の形態の固体撮像装置１は、図１に示すように、半導体基体１１、例えばシリコン基板に、光電変換部を含む画素２が多数規則的に２次元配列された画素部（所謂撮像領域）３と、駆動回路等を含む周辺回路部とが形成されて構成される。
【００１８】
画素２は、光電変換部と、ＭＯＳトランジスタから成る画素トランジスタとを有する。
画素トランジスタとしては、例えば、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、選択トランジスタ、の少なくとも１つ以上を有する。
【００１９】
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等を有して構成されている。
【００２０】
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て、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。即ち、垂直駆動回路４は、画素部３の画素２を行単位で順次垂直方向に選択走査し、垂直信号線９を通して各画素２の光電変換素子（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づいた画素信号を、カラム信号処理回路５に供給する。
【００２１】
カラム信号処理回路５は、画素２の例えば一列毎に配置されており、一行分の画素から出力される信号に対し、画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。即ち、カラム処理回路５は、画素２に特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いる。
【００２２】
出力回路７は、カラム信号処理回路５のそれぞれから水平信号線１０を通して順次供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。
入出力端子１２は、外部と信号のやり取りを行う。
【００２３】
図２は、図１の固体撮像装置１の画素２の断面図を示している。
本実施の形態の固体撮像装置では、受光部が形成された半導体基体に対して、回路や配線と同じ側から光を入射させる、所謂表面照射型構造としている。
【００２４】
本実施の形態では、図２に示すように、半導体基板１１の深さ方向に積層された、２つの光電変換部２１及び２２が形成されている。
光電変換部２１，２２は、それぞれ、半導体基体１１の内部に形成された不純物領域によって構成されている。
そして、半導体基体１１の表面１１Ａ側（図２では上面側）に、光が入射する受光面が形成され、転送ゲート１３が設けられ、さらに、図示しない回路（読み出し回路や周辺回路部の回路）が形成されている。
【００２５】
半導体基体１１の上方には、光電変換部２１,２２の半導体領域の周囲の半導体領域を覆うように、遮光構造１４が設けられている。
遮光構造１４は、従来公知の遮光材料を用いて構成することができる。
遮光構造１４の構成としては、例えば、金属層、ブラック色素を含有する層、反射防止膜、遮光層を兼用する配線層、トレンチ分離構造等が挙げられる。
【００２６】
また、図示しないが、必要に応じて、遮光構造１４の上方（光入射側）に、入射光を集光するマイクロレンズを設けても良い。
【００２７】
半導体基体１１は、シリコン基板等の半導体基板、シリコン基板等の半導体基板とその上に形成された半導体エピタキシャル層、積層された複数の半導体層、等により構成することができる。
【００２８】
２つの光電変換部２１，２２のうち、半導体基体１１の表面１１Ａ側の第１の光電変換部２１では、波長の短い、緑Ｇの光を光電変換する。半導体基体１１の裏面１１Ｂ側の第２の光電変換部２２では、波長の長い、赤Ｒの光を光電変換する。
【００２９】
本実施の形態では、特に、第１の光電変換部２１が、半導体領域３１（Ｇ１）と半導体領域３５（Ｇ２）と半導体領域３７（Ｇ３）とにより構成され、第２の光電変換部２２が、半導体領域３３（Ｒ１）と半導体領域３４（Ｒ２）とにより構成されている。
半導体領域３１（Ｇ１）の上に連続して、読み出し部２３を構成する半導体領域３２が形成されている。
半導体領域３３（Ｒ１）及び半導体領域３４（Ｒ２）は、半導体基体１１内の同じ深さに連続して一体に形成されている。
半導体領域３４の上に連続して、下層から、半導体領域３８、半導体領域３５（Ｇ２）、半導体領域３６が形成されている。なお、これら、半導体領域３８、半導体領域３５（Ｇ２）、半導体領域３６は、一体に形成された半導体領域を、深さによって分けたものであり、同じ不純物濃度となっている。
そして、これら、半導体領域３８、半導体領域３５（Ｇ２）、半導体領域３６は、第２の光電変換部２２（３３，３４）において光電変換された電荷を読み出す、読み出し部２３を構成する。
即ち、半導体領域３５（Ｇ２）は、第２の光電変換部２２に対する読み出し部２３と、第１の光電変換部２１とを兼ねている。
半導体領域３７（Ｇ３）は、半導体領域３１（Ｇ１）及び半導体領域３５（Ｇ２）の間の分離領域である。この分離領域で光電変換された電荷は、読み出し部２３から読み出されないので、この分離領域は無効領域として作用する。
【００３０】
第１の光電変換部２１の半導体領域３１（Ｇ１）、第２の光電変換部２２の半導体領域３３（Ｒ１），３４（Ｒ２）は、半導体基体１１のＰ型半導体領域内に、Ｎ型の半導体領域として形成されている。
半導体領域３２、半導体領域３８・半導体領域３５（Ｇ２）・半導体領域３６も、半導体基体１１のＰ型半導体領域内に、Ｎ型の半導体領域として形成されている。これらの半導体領域３２，３８，３５，３６は、画素セット用の電圧で空乏化するような不純物濃度に設定する。これにより、これらの半導体領域３２，３８，３５，３６において、光電変換や電荷の読み出しが可能になる。
分離領域である半導体領域３７（Ｇ３）は、Ｐ型の半導体領域となっている。
【００３１】
第１の光電変換部２１の半導体領域３１（Ｇ１）と、その上に連続して形成された、読み出し部２３を構成する半導体領域３２とは、同じ不純物濃度であっても、異なる不純物濃度であってもよい。異なる不純物濃度とする場合には、画素セット用の電圧で、共に空乏化するように、それぞれの不純物濃度を設定する。
第２の光電変換部２２の半導体領域３３（Ｒ１）及び半導体領域３４（Ｒ２）と、その上に連続して形成された、半導体領域３８・半導体領域３５（Ｇ２）・半導体領域３６とは、同じ不純物濃度であっても、異なる不純物濃度であってもよい。異なる不純物濃度とする場合には、画素セット用の電圧で、共に空乏化するように、それぞれの不純物濃度を設定する。
【００３２】
図２に示す転送ゲート１３は、読み出し部２３のうちの左の半導体領域３６から読み出された、第２の光電変換部２２からの電荷を、半導体基体１１の図示しない位置に形成された、第１のフローティングディフュージョンに転送する。
なお、読み出し部２３のうちの右の半導体領域３２から読み出された、第１の光電変換部２１の半導体領域３１（Ｇ１）からの電荷は、図示しない転送ゲートによって、半導体基体１１の図示しない位置に形成された、別の第２のフローティングディフュージョンに転送される。
第１のフローティングディフュージョン及び第２のフローティングディフュージョンは、光電変換部２１，２２から読み出された電荷を蓄積する、電荷蓄積部となる。
【００３３】
第１の光電変換部２１の半導体領域３１（Ｇ１）及び読み出し部２３の半導体領域３２と、図示しない転送ゲート、フローティングディフュージョン、トランジスタ（増幅、選択、リセット等）により、図１の回路構成図の１つの画素２が構成される。
同様に、第２の光電変換部２２の半導体領域３３（Ｒ１）から、読み出し部２３の半導体領域３６までの各領域と、転送ゲート１３、図示しないフローティングディフュージョン、トランジスタ（増幅、選択、リセット等）により、１つの画素２が構成される。
そして、第１の光電変換部２１と第２の光電変換部２２とが上下方向に積層されているので、２つの画素２が上下方向（縦方向）に積層された、縦積画素構造となっている。
【００３４】
遮光構造１４は、読み出し部２３及び光電変換部２１，２２を除く部分を遮光する構成となっており、遮光構造１４の読み出し部２３に対応する部分は開口されている。
【００３５】
次に、本実施の形態の固体撮像装置における、読み出し部２３により読み出された電荷により得られる、信号の処理方法について説明する。
【００３６】
まず、図３に示すように、分光特性として、第１の光電変換部２１の深さ領域への入射光に対し、予めＧ１とＧ２の光量の関係を求めておく。例えば、緑Ｇの波長光で、Ｇ１とＧ２の光量の関係を求める。
即ち、下記の式（１）の関係を求める。
Ｇ２＝αＧ１      （１）
【００３７】
無効領域である半導体領域３７（Ｇ３）については、半導体領域３１（Ｇ１）と半導体領域３７（Ｇ３）の面積比から、Ｇ１とＧ３の光量の関係を求める。或いは、図３に示す緑Ｇの入射光の光量とＧ１＋Ｇ２の光量との差を、半導体領域３７（Ｇ３）の受光量として、Ｇ１とＧ３の光量の関係を求める。
即ち、下記の式（２）の関係を求める。
Ｇ３＝βＧ１      （２）
【００３８】
このＧ３を求める目的は、無効領域での光電変換量を求めて、第１の光電変換部２１と第２の光電変換部２２の面積（水平方向の断面積）を同等にすることである。これらの面積を同等にすることにより、各光電変換部２１，２２の面積による信号の差を無くして、感度を合わせることができる。
【００３９】
なお、上述のα，βは、光電変換の面積に依存する光量であり、一定の値と考えられるが、これらを、α（光量）やβ（光量）というように、光量によって変わる関数としても良い。
【００４０】
また、α，βの値は、画素部３の全部の画素２で同一の値としても、画素部３内における画素２の位置によって値を変えても構わない。
画素部３の全部の画素２で同一の値としても、特に問題が生じなければ、同一の値にすれば良い。
一方で、例えば、斜めに入射する光の入射角度の分布の違いにより、画素部３の周辺部の画素２で影響が出る場合には、画素部３の中央部と周辺部とで異なる値としたり、中央部から周辺部へ段階的に値を変化させたりことが考えられる。なお、画素部３の周辺部の画素２で光電変換部の位置をずらす等の、公知の対応で影響を低減することができる場合には、そのように対応して、α，βの値を同一の値とすることも可能である。
【００４１】
読み出し部２３の左の半導体領域３６から読み出される電荷により得られる、第１の信号は、Ｒ１＋Ｒ２＋Ｇ２である。
読み出し部２３の右の半導体領域３２から読み出される電荷により得られる、第２の信号は、Ｇ１のみである。
【００４２】
そして、最終的に、第１の信号と第２の信号とから、Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｇ２）−Ｇ２＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｇ２）−αＧ１＝第１の信号−α・第２の信号として、赤Ｒのみの信号を得る。
また、第２の信号から、Ｇ＝Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＝Ｇ１（１＋α＋β）＝第２の信号・（１＋α＋β）として、緑Ｇのみの信号を得る。
【００４３】
本実施の形態の固体撮像装置は、従来公知の方法を用いて製造することができる。
半導体領域３１，３２や、半導体領域３３，３４，３８，３５，３６の、断面Ｌ字状の半導体領域は、例えば、半導体基板の表面側からのイオン注入と、半導体基板の裏面側からのイオン注入とを組み合わせることにより、形成することが可能である。
また、特許文献１に記載されているような、半導体層のエピタキシャル成長とエピタキシャル層へのイオン注入を繰り返すことにより、高さ方向に長い半導体領域を形成することが可能である。
【００４４】
上述の本実施の形態の固体撮像装置の構成によれば、遮光構造１４が、光電変換部２１，２２及び読み出し部２３以外の部分を遮光している。そして、遮光構造１４は、読み出し部２３に対応する部分に開口を有している。
従って、読み出し部２３に光を入射させて、読み出し部２３の半導体領域で光電変換させることが可能になる。
これにより、遮光構造１４の開口を広くして、光電変換が可能な領域の面積を広くすることが可能になるので、画素の面積利用効率を向上することが可能になり、飽和信号量Ｑｓや感度の向上を図ることが可能になる。
そして、画素の面積利用効率を向上することが可能になるため、信号量が大きくなるので、相対的にノイズの影響が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を改善することが可能になる。
【００４５】
また、本実施の形態の固体撮像装置の構成によれば、半導体領域３５（Ｇ２）が第２の光電変換部２２に対する読み出し部２３と第１の光電変換部２１とを兼ねており、半導体領域３５（Ｇ２）で光電変換した電荷を読み出すことができる。
このように読み出し部２３を構成する半導体領域３５で光電変換させることが可能になるので、読み出し部２３を第２の光電変換部２２の上に配置して、読み出し部２３を十分な面積で確保することが可能になる。
これにより、２層の光電変換部２１，２２を積層した構成において、画素サイズを縮小して、固体撮像装置の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【００４６】
さらに、本実施の形態の上述した信号処理方法によれば、分離領域である半導体領域３７（Ｇ３）における光量も演算に使用していることから、第１の光電変換部２１と第２の光電変換部２２の面積（水平方向の断面積）を同一とすることができる。
これにより、２層の光電変換部２１，２２の面積差による信号差がなくなるので、２層の光電変換部２１，２２の感度を合わせて、信号量を同じにすることができ、演算を単純化することが可能になる。
【００４７】
なお、第２の光電変換部２２の半導体領域３３（Ｒ１）と第１の光電変換部２１の半導体領域３１（Ｇ１）との間の領域、即ち、光電変換部２１，２２以外の深さでも光電変換がなされることにより混色を生じることがある。この混色は、従来の縦積み画素構造と同程度であり、本実施の形態の構成としても、混色が増大することはない。
【００４８】
＜２．第２の実施の形態（固体撮像装置）＞
第２の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図を、図４Ａ〜図４Ｃに示す。
図４Ａは、断面図を示している。図４Ｂは、俯瞰図を示している。図４Ｃは、平面図（上面図）を示している。
また、図４Ａは、図４Ｃの鎖線Ａ−Ａ´−Ａ″における断面図を示している。
【００４９】
本実施の形態の固体撮像装置では、受光部が形成された半導体基体に対して、回路形成面や配線とは反対の側から光を入射させる、所謂裏面照射型構造としている。
【００５０】
そして、半導体基体１１の裏面１１Ｂ側（図４Ａでは下面側）に、光が入射する受光面が形成されている。
また、半導体基体１１の表面１１Ａ側（図４Ａでは上面側）に、図示しないが、図２の転送ゲート１３と同様の転送ゲートが設けられており、さらに、図示しない回路（読み出し回路や周辺回路部の回路）が形成されている。
【００５１】
本実施の形態では、裏面照射型構造であるため、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、半導体基体１１の深さ方向に積層された、２つの光電変換部２１及び２２の上下関係が、表面照射型構造の第１の実施の形態とは逆になっている。
即ち、２つの光電変換部２１，２２のうち、半導体基体１１の裏面１１Ｂ側の第１の光電変換部２１で、波長の短い、緑Ｇの光を光電変換する。半導体基体１１の表面１１Ａ側の第２の光電変換部２２で、波長の長い、赤Ｒの光を光電変換する。
【００５２】
半導体基体１１の下方には、光電変換部２１,２２の半導体領域の端縁部、及び、周囲の半導体領域を覆うように、遮光構造１４が設けられている。遮光構造１４の開口１４Ａは、光電変換部の半導体領域の端縁よりも内側の平面位置にある。
遮光構造１４は、従来公知の遮光材料を用いて構成することができる。
遮光構造１４の構成としては、例えば、金属層、ブラック色素を含有する層、反射防止膜、遮光層を兼用する配線層、トレンチ分離構造等が挙げられる。
【００５３】
また、図示しないが、必要に応じて、遮光構造１４の下方（光入射側）に、入射光を集光するマイクロレンズを設けても良い。
【００５４】
本実施の形態では、特に、第１の光電変換部２１が、半導体領域４１（Ｇ１）と半導体領域４２（Ｇ２）により構成され、第２の光電変換部２２が、半導体領域４５（Ｒ１）と半導体領域４３（Ｒ２）と半導体領域４７（Ｒ３）により構成されている。
半導体領域４１（Ｇ１）及び半導体領域４２（Ｇ２）は、半導体基体１１内の同じ深さに連続して一体に形成されている。
半導体領域４２（Ｇ２）の上に連続して、下層から、半導体領域４８、半導体領域４３（Ｒ２）、半導体領域４４が形成されている。なお、これら、半導体領域４８、半導体領域４３（Ｒ２）、半導体領域４４は、一体に形成された半導体領域を、深さによって分けたものであり、同じ不純物濃度となっている。
そして、これら、半導体領域４８、半導体領域４３（Ｒ２）、半導体領域４４は、第１の光電変換部２１（４１，４２）において光電変換された電荷を読み出す、読み出し部２３を構成する。
即ち、半導体領域４３（Ｒ２）は、第１の光電変換部２１に対する読み出し部２３と、第２の光電変換部２２とを兼ねている。
半導体領域４５（Ｒ１）の上に連続して、読み出し部２３を構成する半導体領域４６が形成されている。
半導体領域４７（Ｒ３）は、半導体領域４５（Ｒ１）及び半導体領域４３（Ｒ２）の間の分離領域である。この分離領域で光電変換された電荷は、読み出し部２３から読み出されないので、この分離領域は無効領域として作用する。
【００５５】
第１の光電変換部２１の半導体領域４１（Ｇ１），４２（Ｇ２）、第２の光電変換部２２の半導体領域４５（Ｒ１）は、半導体基体１１のＰ型半導体領域内に、Ｎ型の半導体領域として形成されている。
半導体領域４８・半導体領域４３（Ｒ２）・半導体領域４４、半導体領域４６も、半導体基体１１のＰ型半導体領域内に、Ｎ型の半導体領域として形成されている。これらの半導体領域４８，４３，４４，４６は、画素セット用の電圧で空乏化するような不純物濃度に設定する。これにより、これらの半導体領域４８，４３，４４，４６において、光電変換や電荷の読み出しが可能になる。
分離領域である半導体領域４７（Ｒ３）は、Ｐ型の半導体領域となっている。
【００５６】
第１の光電変換部２１の半導体領域４１（Ｇ１）及び半導体領域４２（Ｇ２）と、その上に連続して形成された、半導体領域４８・半導体領域４３（Ｒ２）・半導体領域４４とは、同じ不純物濃度であっても、異なる不純物濃度であってもよい。異なる不純物濃度とする場合には、画素セット用の電圧で、共に空乏化するように、それぞれの不純物濃度を設定する。
第２の光電変換部２２の半導体領域４５（Ｒ１）と、その上に連続して形成された、読み出し部２３を構成する半導体領域４６とは、同じ不純物濃度であっても、異なる不純物濃度であってもよい。異なる不純物濃度とする場合には、画素セット用の電圧で、共に空乏化するように、それぞれの不純物濃度を設定する。
【００５７】
図４Ｂの俯瞰図及び図４Ｃの平面図に示すように、半導体領域４５（Ｒ１）は、Ｌ字状の平面パターンに形成されている。
また、半導体領域４１（Ｇ１）と半導体領域４２（Ｇ２）とを合わせて、長方形の平面パターンに形成されている。
そして、半導体領域４２（Ｇ２）上の半導体領域４８，４３（Ｒ２），４４は、半導体領域４５（Ｒ１）が形成されていない部分に、形成されている。
【００５８】
さらに、図４Ｃの平面図に示すように、半導体領域４４の左上の部分の上と、半導体領域４６の右上の部分との上に、それぞれ、三角形状の平面パターンの転送ゲート１３が設けられている。そして、転送ゲート１３の先の部分の下に、フローティングディフュージョン１５が設けられている。このフローティングディフュージョン１５は、光電変換部２１，２２から読み出された電荷を蓄積する、電荷蓄積部となる。
このフローティングディフュージョン１５は、２つの転送ゲート１３に対して共通に設けられており、一方の転送ゲート１３による電荷の読み出しと、他方の転送ゲート１３による電荷の読み出しとが、順次行われる。
なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、これら転送ゲート１３及びフローティングディフュージョン１５の図示を省略している。
【００５９】
読み出し部２３のうちの半導体領域４４から読み出された、第１の光電変換部２１からの電荷は、図４Ｃの右の転送ゲート１３により、フローティングディフュージョン１５に転送される。
読み出し部２３のうちの半導体領域４６から読み出された、第２の光電変換部２２の半導体領域４５（Ｒ１）からの電荷は、図４Ｃの左の転送ゲート１３によって、フローティングディフュージョン１５に転送される。
【００６０】
本実施の形態では、図４Ｃに示すように、フローティングディフュージョン１５が２つの転送ゲート１３で共有されている。
そのため、第１の光電変換部２１の半導体領域４１（Ｇ１）から読み出し部２３の半導体領域４４までの各領域と、第２の光電変換部２２の半導体領域４５（Ｒ１）及び半導体領域４６とが、図１の画素２の１つの四角形内に配置された回路構成となる。
そして、フローティングディフュージョン１５、トランジスタ（増幅、選択、リセット等）を共有した回路構成となる。
この回路構成は、光電変換部を積層しない固体撮像装置において、２つの光電変換部でフローティングディフュージョン及びトランジスタ（増幅、選択、リセット等）を共有した場合の回路構成と同様である。
光電変換部を積層しないで共有した場合には、上述の各部を共有する２つの光電変換部が水平方向に並んだ構造となるが、本実施の形態では、上述の各部を共有する２つの光電変換部が積層された、縦積画素構造となる。
【００６１】
遮光構造１４は、読み出し部２３及び光電変換部２１，２２を除く部分を遮光する構成となっており、遮光構造１４の読み出し部２３に対応する部分は開口されている。
【００６２】
次に、本実施の形態の固体撮像装置における、読み出し部２３により読み出された電荷により得られる、信号の処理方法について説明する。
【００６３】
まず、図５に示すように、分光特性として、第２の光電変換部２２の深さ領域への入射光に対し、予めＲ１とＲ２の光量の関係を求めておく。例えば、赤Ｒの波長光で、Ｒ１とＲ２の光量の関係を求める。
即ち、下記の式（３）の関係を求める。
Ｒ２＝αＲ１      （３）
【００６４】
分離領域である半導体領域４７（Ｒ３）については、半導体領域４５（Ｒ１）と半導体領域４７（Ｒ３）の面積比から、Ｒ１とＲ３の光量の関係を求める。或いは、図５に示す赤Ｒの入射光の光量とＲ１＋Ｒ２の光量との差を、半導体領域４７（Ｒ３）の受光量として、Ｒ１とＲ３の光量の関係を求める。
即ち、下記の式（４）の関係を求める。
Ｒ３＝βＲ１      （４）
【００６５】
このＲ３を求める目的は、無効領域での光電変換量を求めて、第１の光電変換部２１と第２の光電変換部２２の面積（水平方向の断面積）を同等にすることである。これらの面積を同等にすることにより、各光電変換部２１，２２の面積による信号の差を無くして、感度を合わせることができる。
【００６６】
なお、上述のα、βは、光電変換の面積に依存する光量であり、一定の値と考えられるが、これらを、α（光量）やβ（光量）というように、光量によって変わる関数としても良い。
【００６７】
また、α，βの値は、画素部の全部の画素で同一の値としても、画素部内における画素の位置によって値を変えても構わない。
画素部の全部の画素で同一の値としても、特に問題が生じなければ、同一の値にすれば良い。
一方で、例えば、斜めに入射する光の入射角度の分布の違いにより、画素部の周辺部の画素で影響が出る場合には、画素部の中央部と周辺部とで異なる値としたり、中央部から周辺部へ段階的に値を変化させたりことが考えられる。なお、画素部の周辺部の画素で光電変換部の位置をずらす等の、公知の対応で影響を低減することができる場合には、そのように対応して、α，βの値を同一の値とすることも可能である。
【００６８】
読み出し部２３の半導体領域４４から読み出される電荷により得られる、第１の信号は、Ｇ１＋Ｇ２＋Ｒ２である。
読み出し部２３の半導体領域４６から読み出される電荷により得られる、第２の信号は、Ｒ１のみである。
【００６９】
そして、最終的に、第１の信号と第２の信号とから、Ｇ＝Ｇ１＋Ｇ２＝（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｒ２）−Ｒ２＝（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｒ２）−αＲ１＝第１の信号−α・第２の信号として、緑Ｇのみの信号を得る。
また、第１の信号から、Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＝Ｒ１（１＋α＋β）＝第２の信号・（１＋α＋β）として、緑Ｒのみの信号を得る。
【００７０】
本実施の形態の固体撮像装置は、従来公知の方法を用いて製造することができる。
半導体領域４１，４２，４８，４３，４４や、半導体領域４５，４６の、断面Ｌ字状の半導体領域は、例えば、半導体基板の表面側からのイオン注入と、半導体基板の裏面側からのイオン注入とを組み合わせることにより、形成することが可能である。
また、特許文献１に記載されているような、半導体層のエピタキシャル成長とエピタキシャル層へのイオン注入を繰り返すことにより、高さ方向に長い半導体領域を形成することが可能である。
【００７１】
ここで、裏面照射型構造で、２層の光電変換部を積層した構成において、従来の構成と同様に、読み出し部を遮光した構成を、本技術に対する比較例として、図１３Ａ〜図１３Ｃに示す。
図１３Ａは、断面図を示している。図１３Ｂは、俯瞰図を示している。図１３Ｃは、平面図（上面図）を示している。
図１３Ａは、図１３Ｃの鎖線Ａ−Ａ´−Ａ″における断面図である。
【００７２】
図１３Ａに示すように、第１の光電変換部となる半導体領域２０３（Ｇ１）は、読み出し部２１０を構成する半導体領域２０４を除く領域となっている。また、第２の光電変換部となる半導体領域２０５（Ｒ１）は、読み出し部２１０を構成する半導体領域２０６を除く領域となっている。
遮光構造２０２は、読み出し部２１０の半導体領域２０４，２０６を遮光するために、開口２０２Ａが半導体領域２０３（Ｇ１）及び半導体領域２０５（Ｒ１）よりも、やや狭くなっている。
読み出し部２１０の半導体領域２０４，２０６の上の転送ゲート２０７、転送ゲート２０７の下のフローティングディフュージョン２０８は、それぞれ、第２の実施の形態の転送ゲート１３、フローティングディフュージョン１５と同じ構成である。
読み出し部２１０の半導体領域２０４，２０６の平面パターンや、読み出し部と光電変換部を含む、半導体領域全体の平面パターンは、第２の実施の形態と同様の寸法形状としている。
【００７３】
この比較例と第２の実施の形態とを比較してわかるように、比較例の遮光構造２０２の開口２０２Ａの面積は、第２の実施の形態の遮光構造１４の開口１４Ａの面積の約半分となっている。そして、光電変換に使用される半導体領域の面積も、比較例は、第２の実施の形態と比較して、大幅に少なくなっている。
このように、遮光構造２０２の開口２０２Ａの面積や、光電変換に使用される半導体領域の面積が、少なくなっていることにより、飽和信号量Ｑｓや感度が低くなってしまう。
【００７４】
上述の本実施の形態の固体撮像装置の構成によれば、遮光構造１４が、光電変換部２１，２２及び読み出し部２３以外の部分を遮光している。そして、遮光構造１４は、読み出し部２３に対応する部分に開口１４Ａを有している。
従って、読み出し部２３に光を入射させて、読み出し部２３の半導体領域で光電変換させることが可能になる。
これにより、遮光構造１４の開口１４Ａを広くして、光電変換が可能な領域の面積を広くすることが可能になるので、画素の面積利用効率を向上することが可能になり、飽和信号量Ｑｓや感度の向上を図ることが可能になる。
そして、画素の面積利用効率を向上することが可能になるため、信号量が大きくなるので、相対的にノイズの影響が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を改善することが可能になる。
【００７５】
また、本実施の形態の固体撮像装置の構成によれば、半導体領域４３（Ｒ２）が第１の光電変換部２１に対する読み出し部２３と第２の光電変換部２２とを兼ねており、半導体領域４３（Ｒ２）で光電変換した電荷を読み出すことができる。
このように読み出し部２３を構成する半導体領域４３で光電変換させることが可能になるので、読み出し部２３を第１の光電変換部２１の上に配置して、読み出し部２３を十分な面積で確保することが可能になる。
これにより、２層の光電変換部２１，２２を積層した構成において、画素サイズを縮小して、固体撮像装置の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【００７６】
また、本実施の形態の固体撮像装置は、裏面照射型構造となっているため、第１の実施の形態の表面照射型構造と比較すると、入射面から光電変換部２１，２２までの間の回路用の配線がなくなり、入射面から光電変換部２１，２２までの高さが低くなる。
これにより、回路用の配線により遮られる光や、光電変換部２１，２２に届かない光が低減されるので、表面照射型構造と比較して、固体撮像装置の感度を向上することが可能になる。
【００７７】
さらに、本実施の形態の上述した信号処理方法によれば、分離領域である半導体領域４７（Ｒ３）における光量も演算に使用していることから、第１の光電変換部２１と第２の光電変換部２２の面積（水平方向の断面積）を同一とすることができる。
これにより、２層の光電変換部２１，２２の面積差による信号差がなくなるので、２層の光電変換部２１，２２の感度を合わせて、信号量を同じにすることができ、演算を単純化することが可能になる。
【００７８】
なお、第１の光電変換部２１の半導体領域４１（Ｇ１）と第２の光電変換部２２の半導体領域４５（Ｒ１）との間の領域、即ち、光電変換部２１，２２以外の深さでも光電変換がなされることにより混色を生じることがある。この混色は、従来の縦積み画素構造と同程度であり、本実施の形態の構成としても、混色が増大しにくい。
【００７９】
上述の各実施の形態では、緑Ｇの光を光電変換する光電変換部と、赤Ｒの光を光電変換する光電変換部とを、積層していた。
本技術では、積層する複数の光電変換部が光電変換する光は、これらの波長の光の組み合わせに限定されるものではなく、赤外光を含む、どの波長帯の光に対しても適用できる。
例えば、Ｇ光及びＲ光に限らず、Ｇ光及びＢ光の組み合わせでも、構わない。
また、本技術では、３層以上の光電変換部を積層することも可能である。
赤Ｒ・緑Ｇ・青Ｂの３層の光電変換部を積層した場合の実施の形態を、次に示す。
【００８０】
＜３．第３の実施の形態（固体撮像装置）＞
第３の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図を、図６、図７Ａ〜図７Ｂに示す。
図６は、断面図を示している。図７Ａは、俯瞰図を示している。図７Ｂは、平面図（上面図）を示している。
【００８１】
本実施の形態の固体撮像装置は、第２の実施の形態と同様に、裏面照射型構造としている。
【００８２】
本実施の形態では、特に、第２の実施の形態の２層の光電変換部を積層した構成に対して、さらに１層加えて、合計３層の光電変換部を積層した構成である。
【００８３】
即ち、図６に示すように、３層の光電変換部２４，２５，２６のうち、半導体基体１１の裏面側の第１の光電変換部２４で、波長の最も短い、青Ｂの光を光電変換する。中央の第２の光電変換部２５で、緑Ｇの光を光電変換する。半導体基体１１の表面側の第３の光電変換部２６で、波長の最も長い、赤Ｒの光を光電変換する。
【００８４】
半導体基体１１の下方には、光電変換部２４,２５，２６の半導体領域の端縁部、及び、周囲の半導体領域を覆うように、遮光構造１４が設けられている。遮光構造１４の開口１４Ａは、光電変換部の半導体領域の端縁よりも内側の平面位置にある。
遮光構造１４は、従来公知の遮光材料を用いて構成することができる。
遮光構造１４の構成としては、例えば、金属層、ブラック色素を含有する層、反射防止膜、遮光層を兼用する配線層、トレンチ分離構造等が挙げられる。
【００８５】
また、図示しないが、必要に応じて、遮光構造１４の下方（光入射側）に、入射光を集光するマイクロレンズを設けても良い。
【００８６】
第１の光電変換部２４は、半導体領域５１（Ｂ１）により構成されている。
第２の光電変換部２５は、半導体領域５５（Ｇ１）と半導体領域５２（Ｇ２）と半導体領域６０（Ｇ３）により構成されている。
第３の光電変換部２６は、半導体領域５８（Ｒ１）と半導体領域５６（Ｒ２）と半導体領域６２（Ｒ３）と半導体領域５３（Ｒ４）と半導体領域６１（Ｒ５）により構成されている。
半導体領域５１（Ｂ１）の上に連続して、下層から、半導体領域６３、半導体領域５２（Ｇ２）、半導体領域６４、半導体領域５３（Ｒ４）、半導体領域５４が形成されている。なお、これら、半導体領域６３、半導体領域５２（Ｇ２）、半導体領域６４、半導体領域５３（Ｒ４）、半導体領域５４は、一体に形成された半導体領域を、深さによって分けたものであり、同じ不純物濃度となっている。
そして、これら、半導体領域６３、半導体領域５２（Ｇ２）、半導体領域６４、半導体領域５３（Ｒ４）、半導体領域５４は、第１の光電変換部２４（５１）において光電変換された電荷を読み出す、読み出し部２７を構成する。
即ち、半導体領域５２（Ｇ２）は、第１の光電変換部２４に対する読み出し部２７と、第２の光電変換部２５とを兼ねている。半導体領域５３（Ｒ４）は、第１の光電変換部２４に対する読み出し部２７と、第３の光電変換部２６とを兼ねている。
半導体領域５５（Ｇ１）の上に連続して、下層から、半導体領域６５、半導体領域５６（Ｒ２）、半導体領域５７が形成されている。なお、これら、半導体領域６５、半導体領域５６（Ｒ２）、半導体領域５７は、一体に形成された半導体領域を、深さによって分けたものであり、同じ不純物濃度となっている。
そして、これら、半導体領域６５、半導体領域５６（Ｒ２）、半導体領域５７は、第２の光電変換部２５の半導体領域５５（Ｇ１）において光電変換された電荷を読み出す、読み出し部２７を構成する。
即ち、半導体領域５６（Ｒ２）は、第２の光電変換部２５の半導体領域５５（Ｇ１）に対する読み出し部２７と、第３の光電変換部２６とを兼ねている。
半導体領域５８（Ｒ１）の上に連続して、読み出し部２７を構成する半導体領域５９が形成されている。
半導体領域６０（Ｇ３）は、半導体領域５５（Ｇ１）及び半導体領域５２（Ｇ２）の間の分離領域である。半導体領域６２（Ｒ３）は、半導体領域５８（Ｒ１）及び半導体領域５６（Ｒ２）の間の分離領域である。半導体領域６１（Ｒ５）は、半導体領域５６（Ｒ２）及び半導体領域５３（Ｒ３）の間の分離領域である。これらの分離領域で光電変換された電荷は、読み出し部２７から読み出されないので、これらの分離領域は無効領域として作用する。
【００８７】
第１の光電変換部２４の半導体領域５１、第２の光電変換部２５の半導体領域５５、第３の光電変換部２６の半導体領域５８は、半導体基体１１のＰ型半導体領域内に、Ｎ型の半導体領域として形成されている。
半導体領域６３・半導体領域５２（Ｇ２）・半導体領域６４・半導体領域５３（Ｒ４）・半導体領域５４、半導体領域６５・半導体領域５６（Ｒ２）・半導体領域５７、半導体領域５９も、半導体基体１１のＰ型半導体領域内に、Ｎ型の半導体領域として形成されている。これらの半導体領域は、画素セット用の電圧で空乏化するような不純物濃度に設定する。これにより、これらの半導体領域において、光電変換や電荷の読み出しが可能になる。
分離領域である、半導体領域６０（Ｇ３）、半導体領域６２（Ｒ３）、半導体領域６１（Ｒ５）は、Ｐ型の半導体領域となっている。
【００８８】
第１の光電変換部２４の半導体領域５１（Ｂ１）と、その上に連続して形成された、半導体領域６３・半導体領域５２（Ｇ２）・半導体領域６４・半導体領域５３（Ｒ４）・半導体領域５４とは、同じ不純物濃度であっても、異なる不純物濃度であってもよい。
第２の光電変換部２５の半導体領域５５（Ｇ１）と、その上に連続して形成された、半導体領域６５・半導体領域５６（Ｒ２）・半導体領域５７とは、同じ不純物濃度であっても、異なる不純物濃度であってもよい。
第３の光電変換部２６の半導体領域５８（Ｒ１）と、その上に連続して形成された、読み出し部２７を構成する半導体領域５９とは、同じ不純物濃度であっても、異なる不純物濃度であってもよい。
なお、これらの組み合わせで、異なる不純物濃度とする場合には、画素セット用の電圧で、共に空乏化するように、それぞれの不純物濃度を設定する。
【００８９】
図７Ａの俯瞰図及び図７Ｂの平面図に示すように、半導体領域５８（Ｒ１）は、横長の長方形の平面パターンに形成されている。
半導体領域５５（Ｇ１）は、Ｌ字状の平面パターンに形成されている。
半導体領域５１（Ｂ１）は、長方形の平面パターンに形成されている。
そして、半導体領域５１（Ｂ１）上の半導体領域６３,５２（Ｇ２），６４，５３（Ｒ３），５４は、半導体領域５５（Ｇ１）が形成されていない部分に、形成されている。
半導体領域５５（Ｇ１）上の半導体領域６５，５６（Ｒ２），５７は、半導体領域５８（Ｒ１）が形成されていない部分に、形成されている。
【００９０】
さらに、図７Ｂの平面図に示すように、半導体領域５４の左下の部分の上と、半導体領域５７の右下の部分の上と、半導体領域５９の右上の部分との上に、それぞれ、三角形状の平面パターンの転送ゲート１３が設けられている。そして、転送ゲート１３の先の部分の下に、フローティングディフュージョン１５が設けられている。このフローティングディフュージョン１５は、光電変換部２４，２５，２６から読み出された電荷を蓄積する、電荷蓄積部となる。
このフローティングディフュージョン１５は、３つの転送ゲート１３に対して共通に設けられており、それぞれの転送ゲート１３による電荷の読み出しが、順次行われる。
なお、図６及び図７Ａでは、これら転送ゲート１３及びフローティングディフュージョン１５の図示を省略している。
【００９１】
読み出し部２７のうちの半導体領域５４から読み出された、第１の光電変換部２４からの電荷は、図７Ｂの右上の転送ゲート１３により、フローティングディフュージョン１５に転送される。
読み出し部２７のうちの半導体領域５７から読み出された、第２の光電変換部２５の半導体領域５５（Ｇ１）からの電荷は、図７Ｂの左上の転送ゲート１３によって、フローティングディフュージョン１５に転送される。
読み出し部２７のうちの半導体領域５９から読み出された、第３の光電変換部２６の半導体領域５８（Ｒ１）からの電荷は、図７Ｂの左下の転送ゲート１３によって、フローティングディフュージョン１５に転送される。
【００９２】
本実施の形態では、図７Ｂに示すように、フローティングディフュージョン１５が３つの転送ゲート１３で共有されている。
そのため、半導体領域５１から半導体領域５４までの各領域と、半導体領域５５から半導体領域５７までの各領域と、半導体領域５８及び半導体領域５９とが、図１の画素２の１つの四角形内に配置された回路構成となる。
そして、フローティングディフュージョン１５、トランジスタ（増幅、選択、リセット等）を共有した回路構成となる。
本実施の形態では、上述の各部を共有する２つの光電変換部が積層された、縦積画素構造となる。
【００９３】
遮光構造１４は、読み出し部２７及び光電変換部２４，２５，２６を除く部分を遮光する構成となっており、遮光構造１４の読み出し部２７に対応する部分は開口されている。
【００９４】
次に、本実施の形態の固体撮像装置における、読み出し部２７により読み出された電荷により得られる、信号の処理方法について説明する。
【００９５】
まず、図８に示すように、分光特性として、入射光に対し、予めＲ１とＲ２の光量の関係及びＲ１とＲ４の光量の関係を求めておく。例えば、赤Ｒの波長光で、これらの光量の関係を求める。
即ち、下記の式（５）及び式（６）の関係を求める。
Ｒ２＝α１Ｒ１      （５）
Ｒ４＝α２Ｒ１      （６）
【００９６】
分離領域である半導体領域６２（Ｒ３）及び半導体領域６１（Ｒ５）については、半導体領域５８（Ｒ１）と分離領域６２（Ｒ３），６１（Ｒ５）の面積比から、Ｒ１とＲ３＋Ｒ５の光量の関係を求める。或いは、図８に示す赤Ｒの入射光の光量とＲ１＋Ｒ２＋Ｒ４の光量との差を、Ｒ３＋Ｒ５の光量として、Ｒ１とＲ３＋Ｒ５の光量の関係を求める。
即ち、下記の式（７）の関係を求める。
Ｒ３＋Ｒ５＝βＲ１      （７）
【００９７】
次に、緑Ｇの波長光で、Ｇ１とＧ２の光量の関係を求める。
即ち、下記の式（８）の関係を求める。
Ｇ２＝γＧ１      （８）
【００９８】
分離領域である半導体領域６０（Ｇ３）については、半導体領域５５（Ｇ１）と半導体領域６０（Ｇ３）の面積比から、Ｇ１とＧ３の光量の関係を求める。或いは、図８に示す緑Ｇの入射光の光量とＧ１＋Ｇ２の光量との差を、半導体領域６０（Ｇ３）の受光量として、Ｇ１とＧ３の光量の関係を求める。
即ち、下記の式（９）の関係を求める。
Ｇ３＝ηＧ１      （９）
【００９９】
α１，α２，β，γ，ηは、一定の値としても、光量によって変わる関数としても良い。
また、画素部の全部の画素で同一の値としても、画素部内における画素の位置によって値を変えても構わない。
画素部の全部の画素で同一の値としても、特に問題が生じなければ、同一の値にすれば良い。
一方で、例えば、斜めに入射する光の入射角度の分布の違いにより、画素部の周辺部の画素で影響が出る場合には、画素部の中央部と周辺部とで異なる値としたり、中央部から周辺部へ段階的に値を変化させたりことが考えられる。なお、画素部の周辺部の画素で光電変換部の位置をずらす等の、公知の対応で影響を低減することができる場合には、そのように対応して、同一の値とすることも可能である。
【０１００】
半導体領域５４から読み出される電荷により得られる、第１の信号と、半導体領域５７から読み出される電荷により得られる、第２の信号と、半導体領域５９から読み出される電荷により得られる、第３の信号は、それぞれ以下の通りとなる。
第１の信号＝Ｂ１＋Ｇ２＋Ｒ４＝Ｂ１＋γＧ１＋α２Ｒ１
第２の信号＝Ｇ１＋Ｒ２＝Ｇ１＋α１Ｒ１
第３の信号＝Ｒ１
【０１０１】
そして、最終的に、これらの信号から、以下のようにして、青Ｂの信号、緑Ｇの信号、赤Ｒの信号を得る。
青Ｂの信号＝Ｂ１＝第１の信号−Ｇ２−Ｒ４＝第１の信号−（γＧ１+α２Ｒ１）＝第１の信号−（γ（第２の信号−α１Ｒ１）＋α２Ｒ１）＝第１の信号−γ（第２の信号）＋（γα１−α２）（第３の信号）
緑Ｇの信号＝Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＝Ｇ１＋γＧ１＋ηＧ１＝（１＋γ＋η）（第２の信号−α１（第３の信号））
赤Ｒの信号＝Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ４）＋（Ｒ３＋Ｒ５）＝（Ｒ１＋α１Ｒ１＋α２Ｒ１）＋βＲ１＝（１＋α１＋α２＋β）（第３の信号）
【０１０２】
本実施の形態の固体撮像装置は、従来公知の方法を用いて製造することができる。
半導体領域５１，６３，５２，６４，５３，５４等の、断面Ｌ字状の半導体領域は、例えば、半導体基板の表面側からのイオン注入と、半導体基板の裏面側からのイオン注入とを組み合わせることにより、形成することが可能である。
また、特許文献１に記載されているような、半導体層のエピタキシャル成長とエピタキシャル層へのイオン注入を繰り返すことにより、高さ方向に長い半導体領域を形成することが可能である。
【０１０３】
上述の本実施の形態の固体撮像装置の構成によれば、遮光構造１４が、光電変換部２４，２５，２６及び読み出し部２７以外の部分を遮光している。そして、遮光構造１４は、読み出し部２７に対応する部分に開口１４Ａを有している。
これにより、第２の実施の形態と同様に、読み出し部２７の半導体領域で光電変換させることが可能になり、画素の面積利用効率を向上することが可能になり、飽和信号量Ｑｓや感度の向上を図ることが可能になる。そして、信号量が大きくなるので、相対的にノイズの影響が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を改善することが可能になる。
【０１０４】
また、本実施の形態の固体撮像装置の構成によれば、半導体領域５２（Ｇ２）が第１の光電変換部２４に対する読み出し部２７と第２の光電変換部２５とを兼ねており、半導体領域５２（Ｇ２）で光電変換した電荷を読み出すことができる。半導体領域５３（Ｒ４）が第１の光電変換部２４に対する読み出し部２７と第３の光電変換部２６とを兼ねており、半導体領域５３（Ｒ４）で光電変換した電荷を読み出すことができる。半導体領域５６（Ｒ２）が第２の光電変換部２５に対する読み出し部２７と第３の光電変換部２６とを兼ねており、半導体領域５６（Ｒ２）で光電変換した電荷を読み出すことができる。
このように読み出し部２７を構成する半導体領域５２，５３，５６で光電変換させることが可能になるので、読み出し部２７を第１の光電変換部２４の上に配置して、読み出し部２７を十分な面積で確保することが可能になる。
これにより、３層の光電変換部２４，２５，２６を積層した構成において、画素サイズを縮小して、固体撮像装置の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【０１０５】
また、本実施の形態の固体撮像装置は、裏面照射型構造となっているため、表面照射型構造と比較して、固体撮像装置の感度を向上することが可能になる。
【０１０６】
さらに、本実施の形態の上述した信号処理方法によれば、分離領域である半導体領域６０（Ｇ３），６１（Ｒ５），６２（Ｒ３）における光量も演算に使用していることから、三層の光電変換部２４，２５，２６の面積を同一とすることができる。
これにより、３層の光電変換部２４，２５，２６の面積差による信号差がなくなるので、３層の光電変換部２４，２５，２６の感度を合わせて、信号量を同じにすることができ、演算を単純化することが可能になる。
【０１０７】
なお、第１の光電変換部２４の半導体領域５１（Ｂ１）と第２の光電変換部２５の半導体領域５５（Ｇ１）との間の領域等、即ち、光電変換部２４，２５，２６以外の深さでも光電変換がなされることにより混色を生じることがある。この混色は、従来の縦積み画素構造と同程度であり、本実施の形態の構成としても、混色が増大することはない。
【０１０８】
＜４．第４の実施の形態（固体撮像装置）＞
第４の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図を、図９Ａ〜図９Ｃに示す。
図９Ａは、断面図を示している。図９Ｂは、俯瞰図を示している。図９Ｃは、平面図（上面図）を示している。
【０１０９】
本実施の形態の固体撮像装置は、第２の実施の形態と同様に、裏面照射型構造としている。
【０１１０】
本実施の形態では、特に、第２の実施の形態の２層の光電変換部を積層した構成に対して、光電変換部の平面パターンを変更して、光電変換部の面積を最小限とした構成である。
【０１１１】
即ち、第１の光電変換部２１の半導体領域４１（Ｇ１）を、図４Ａ〜図４Ｃに示した第２の実施の形態よりも縮小して、読み出し部２３の半導体領域４６及び半導体領域４４から少しだけ広がった長方形の平面パターンとしている。
さらに、第２の光電変換部２２の半導体領域４５（Ｒ１）を、図４Ａ〜図４Ｃに示した第２の実施の形態よりも縮小して、半導体領域４５（Ｒ１）の上にある、読み出し部２３の半導体領域４６と同じ平面パターンとしている。
これにより、光電変換部２１，２２の半導体領域の面積を、第２の実施の形態の半分近くまで縮小している。光電変換部２１，２２の半導体領域に合わせて、遮光構造１４の開口１４Ａも縮小されている。
【０１１２】
そして、転送ゲート１３とフローティングディフュージョン１５は、図４Ｃでは読み出し部２３の半導体領域４４，４６に対して図の上側に配置されていたが、図９Ｃに示すように、読み出し部２３の半導体領域４４，４６に対して図の下側に配置されている。
【０１１３】
その他の構成は、第２の実施の形態と同様であるので、重複説明を省略する。
また、読み出し部２３から読み出した電荷により得られる信号の処理方法は、第２の実施の形態と同様にして行うことができる。
【０１１４】
上述の本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、画素の面積利用効率を向上することが可能になり、飽和信号量Ｑｓや感度の向上を図ることが可能になる。そして、信号量が大きくなるので、相対的にノイズの影響が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を改善することが可能になる。
【０１１５】
また、読み出し部２３を構成する半導体領域４３で光電変換させることが可能になるので、読み出し部２３を第１の光電変換部２１の上に配置して、読み出し部２３を十分な面積で確保することが可能になる。
これにより、２層の光電変換部２１，２２を積層した構成において、画素サイズを縮小して、固体撮像装置の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
特に、本実施の形態では、光電変換部２１，２２の半導体領域の面積を、第２の実施の形態の半分近くまで縮小しているので、さらに画素サイズを縮小して、固体撮像装置のさらなる多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【０１１６】
また、本実施の形態の固体撮像装置は、裏面照射型構造となっているため、表面照射型構造と比較して、固体撮像装置の感度を向上することが可能になる。
【０１１７】
＜５．第５の実施の形態（固体撮像装置）＞
第５の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図を、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す。
図１０Ａは、断面図を示している。図１０Ｂは、俯瞰図を示している。図１０Ｃは、平面図（上面図）を示している。
図１０Ａは、図１０Ｃの鎖線Ａ−Ａ´−Ａ″における断面図である。
【０１１８】
本実施の形態の固体撮像装置は、第２の実施の形態と同様に、裏面照射型構造としている。
【０１１９】
本実施の形態では、特に、第２の実施の形態が、不純物によって空乏層を形成して読み出しを行う構成であったのに対して、読み出しゲートによって電圧を印加することにより、空乏層を形成して読み出しを行う構成としている。
即ち、読み出し部２３の半導体領域４４，４６の平面パターンを、長方形から角部の三角形を除いた台形状に変更して、これらの半導体領域４４，４６の上方に、読み出しゲート１６を設けている。読み出しゲート１６は、半導体領域４４，４６と同様の台形状の平面パターンに形成されている。
また、読み出し部２３の半導体領域４４，４６の横に、それぞれ個別に、三角形の平面パターンで、フローティングディフュージョン１５を形成している。
【０１２０】
読み出しゲート１６は、金属層、多結晶シリコン層、等によって、形成することができる。
【０１２１】
読み出しゲート１６をオン状態として、半導体基体１１に対して正バイアスの電圧を印加することにより、読み出しゲート１６の下の半導体領域において空乏層が延びる。これにより、読み出しゲート１６の下の半導体領域において、光電変換された電荷をためておくことができる。
読み出しゲート１６をオフ状態として、電圧の印加を止めることにより、読み出しゲート１６の下の半導体領域において光電変換された電荷を、半導体基体１１の表面１１Ａ側に読み出すことができる。読み出された電荷は、フローティングディフュージョン１５に転送される。
【０１２２】
本実施の形態では、図１０Ｃに示すように、フローティングディフュージョン１５が、２つの読み出しゲート１６のそれぞれに個別に設けられている。
そのため、第１の実施の形態と同様に、一方のフローティングディフュージョン１５を含む回路と、他方のフローティングディフュージョン１５を含む回路が、それぞれ、図１の回路構成図の１つの画素２を構成する。
【０１２３】
遮光構造１４は、第２の実施の形態と同様に、読み出し部２３及び光電変換部２１，２２を除く部分を遮光する構成となっており、遮光構造１４の読み出し部２３に対応する部分は開口されている。
【０１２４】
その他の構成は、第２の実施の形態と同様であるため、重複説明を省略する。
また、読み出し部２３から読み出した電荷により得られる信号の処理方法は、第２の実施の形態と同様にして行うことができる。
【０１２５】
上述の本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、画素の面積利用効率を向上することが可能になり、飽和信号量Ｑｓや感度の向上を図ることが可能になる。そして、信号量が大きくなるので、相対的にノイズの影響が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を改善することが可能になる。
【０１２６】
また、読み出し部２３を構成する半導体領域４３で光電変換させることが可能になるので、読み出し部２３を第１の光電変換部２１の上に配置して、読み出し部２３を十分な面積で確保することが可能になる。本実施の形態では、読み出し部２３の半導体領域４４，４６の面積が第２の実施の形態よりは小さいものの、読み出し部２３を十分な面積で確保することが可能になる。
これにより、２層の光電変換部２１，２２を積層した構成において、画素サイズを縮小して、固体撮像装置の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【０１２７】
また、本実施の形態の固体撮像装置は、裏面照射型構造となっているため、表面照射型構造と比較して、固体撮像装置の感度を向上することが可能になる。
【０１２８】
＜６．第６の実施の形態（固体撮像装置）＞
第６の実施の形態の固体撮像装置の概略構成図（要部の断面図）を、図１１に示す。
【０１２９】
本実施の形態の固体撮像装置は、第２の実施の形態と同様に、裏面照射型構造としている。
【０１３０】
本実施の形態では、特に、第２の実施の形態の半導体基体内に２層の光電変換部を積層した構成に対して、光入射側の第１の光電変換部を、半導体基体の裏面側（光入射面側）に設けた有機光電変換層に変更した構成である。
【０１３１】
本実施の形態では、第１の光電変換部として、図１１に示すように、半導体基体１１の裏面１１Ｂ側に、緑Ｇの光を受光検出する有機光電変換層から成る、１つの光電変換部（有機光電変換部）が設けられている。
この光電変換部（有機光電変換部）は、有機光電変換材料から成る有機光電変換層７１が、半導体基体１１側の電極７２に接続されて構成されている。
有機光電変換層７１は、緑Ｇの光を吸収して光電変換を行うと共に、青Ｂと赤Ｒの光を透過するカラーフィルタの機能を有する。
電極７２には、透明導電材料、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物等を使用することができる。
なお、透明導電材料から成る電極を、さらに有機光電変換層７１の光入射側にも設けて、２つの電極で有機光電変換層７１を挟んだ構成としても良い。
【０１３２】
有機光電変換層７１の、緑Ｇの光で光電変換する有機光電変換材料としては、例えば、ローダミン系色素、メラシアニン系色素、キナクリドン等を含む有機光電変換材料を使用することができる。
【０１３３】
有機光電変換部の電極７２は、導電性のプラグ層７３を介して、半導体基体１１の裏面１１Ｂ付近に形成された、Ｎ＋の半導体領域７４に接続されている。
さらに、Ｎ＋の半導体領域７４に接続して、半導体基体１１の内部に、半導体領域７５が形成されている。
この半導体領域７５は、その上の半導体領域４３（Ｒ２），４４と一体に、同じ不純物濃度で形成されている。
【０１３４】
なお、第２の光電変換部２２の半導体領域４５（Ｒ１），４３（Ｒ２），４７（Ｒ３）及び、その上方の構成は、第２の実施の形態と同様である。
【０１３５】
半導体領域７５、半導体領域４３（Ｒ２）、半導体領域４４は、第１の光電変換部（有機光電変換部）で光電変換された電荷を読み出す、読み出し部２３を構成する。
即ち、半導体領域４３（Ｒ２）は、第１の光電変換部（有機光電変換部）に対する読み出し部２３と、第２の光電変換部２２とを兼ねている。
【０１３６】
有機光電変換層７１で光電変換された電荷は、電極７２及びプラグ層７２を経て、Ｎ＋の半導体領域７４を通り、半導体基体１１内の半導体領域７５，４３（Ｒ２），４４に入る。
そして、読み出し部２３の半導体領域４４から、転送ゲートによって、電荷蓄積部であるフローティングディフュージョンに転送される。
【０１３７】
有機光電変換部の有機光電変換層７１は、遮光構造１４の開口よりも広い範囲に形成されており、また、第２の光電変換部２２よりも広い面積に形成されている。
これにより、遮光構造１４の開口や第２の光電変換部２２と同様の大きさとした場合に比較して、有機光電変換層７１における緑Ｇの光の感度を向上することができる。
【０１３８】
上述の本実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様に、画素の面積利用効率を向上することが可能になり、飽和信号量Ｑｓや感度の向上を図ることが可能になる。そして、信号量が大きくなるので、相対的にノイズの影響が小さくなり、Ｓ／Ｎ比を改善することが可能になる。
【０１３９】
また、読み出し部２３を構成する半導体領域４３で光電変換させることが可能になるので、読み出し部２３を第１の光電変換部の有機光電変換部の上方に配置して、読み出し部２３を十分な面積で確保することが可能になる。
これにより、２層の光電変換部を積層した構成において、画素サイズを縮小して、固体撮像装置の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【０１４０】
また、本実施の形態の固体撮像装置は、裏面照射型構造となっているため、表面照射型構造と比較して、固体撮像装置の感度を向上することが可能になる。
【０１４１】
上述の実施の形態では、色の組み合わせとして、有機光電変換部を緑Ｇ、第１の光電変換部を赤Ｒとしたが、その他の色の組み合わせも可能である。
例えば、有機光電変換部を赤Ｒ或いは青Ｂとして、半導体基体内の光電変換部を、その他の対応する色に設定することが可能である。
赤Ｒの光で光電変換する有機光電変換材料としては、フタロシアニン系色素を含む有機光電変換材料を使用することができる。
青Ｂの光で光電変換する有機光電変換材料としては、クマリン系色素、メラシアニン系色素等を含む有機光電変換材料を使用することができる。
【０１４２】
また、上述の実施の形態では、有機光電変換部による第１の光電変換部と、半導体基体１１内の第２の光電変換部２２とを積層した構成であったが、有機光電変換部と半導体基体内の２つの光電変換部との合計３つの光電変換部を積層した構成も可能である。
【０１４３】
本技術において、積層する光電変換部の数は、２層や３層に限定されず、４層以上とすることも可能である。
また、１つの光電変換部で光電変換される周波数帯の数は１つに限定されず、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの光のうちの２つ以上の周波数帯を光電変換する光電変換部を設けても構わない。
【０１４４】
また、本技術は、複数の光電変換部を１つの半導体基板内に形成した構成に限定されず、光電変換部が形成された薄膜半導体層を、複数積層した構成も可能である。
【０１４５】
上述した第３の実施の形態〜第６の実施の形態では、いずれも、第２の実施の形態と同様の裏面照射型構造に適用した場合を説明していた。
本技術では、第３の実施の形態〜第６の実施の形態の構成を、第１の実施の形態と同様の表面照射型構造に適用することも可能である。表面照射型構造に適用する場合には、各光電変換部が光電変換する色の組み合わせを、裏面照射型構造に適用した場合の上下逆の配置にすれば良い。
【０１４６】
上述した各実施の形態では、光電変換部の半導体領域及び読み出し部の半導体領域を、半導体基体１１内のＰ型半導体領域内に、Ｎ型半導体領域として形成していた。
本技術では、上述した各実施の形態とは導電型を逆にして、光電変換部の半導体領域及び読み出し部の半導体領域を、半導体基体内のＮ型半導体領域内に、Ｐ型半導体領域として形成した構成とすることも可能である。
【０１４７】
第１の実施の形態〜第３の実施の形態において説明した、信号処理方法を、各光電変換部が光電変換する光の波長帯域（色）、光電変換部の層数、表面照射構造か裏面照射構造か、を問わずに成り立つように一般化すると、以下の通りとなる。なお、「裏面側」は半導体基体の回路形成面とは反対の側を指し、「表面側」は半導体基体の回路形成面の側を指す。
最も裏面側の光電変換部の信号：当該光電変換部に接続された読み出し部で読み出された電荷による信号から、前記読み出し部の半導体領域のうちの他の光電変換部を兼ねる半導体領域において光電変換された電荷による信号を差し引く。
（３層以上の場合の）中間の光電変換部の信号：当該光電変換部のうち、他の光電変換部に対する読み出し部を兼ねていない、半導体領域に接続された、読み出し部で読み出された電荷による信号を求める。そして、前記読み出し部の半導体領域のうち、当該光電変換部よりも表面側の他の光電変換部を兼ねる半導体領域において光電変換された電荷による信号を差し引く。こうして得られた信号に対して、面積比或いは光量比の係数を掛けて、分離領域や当該光電変換部よりも裏面側の光電変換部に対する読み出し部を兼ねる半導体領域の分を増やす。
最も表面側の光電変換部の信号：当該光電変換部のうち、他の光電変換部に対する読み出し部を兼ねていない、半導体領域に接続された、読み出し部で読み出された電荷による信号を求める。そして、この信号に対して、面積比或いは光量比の係数を掛けて、分離領域や他の光電変換部に対する読み出し部を兼ねる半導体領域の分を増やす。
【０１４８】
本技術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システムや、撮像機能を有する携帯電話、撮像機能を備えた他の機器等の、各種電子機器に適用することができる。
【０１４９】
＜７．第７の実施の形態（電子機器）＞
第７の実施の形態の電子機器の概略構成図（ブロック図）を、図１２に示す。
本実施の形態は、本技術を、静止画像又は動画を撮影が可能なカメラを有する電子機器に適用した場合である。
【０１５０】
図１２に示すように、この電子機器１２１は、固体撮像装置１２２、光学系１２３、シャッタ装置１２４、駆動回路１２５、信号処理回路１２６を有する。
【０１５１】
光学系１２３は、光学レンズ等により構成され、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置１２２の画素部に結像させる。これにより、固体撮像装置１２２内に、一定期間信号電荷が蓄積される。光学系１２３は、複数個の光学レンズから構成された光学レンズ系としても良い。
固体撮像装置１２２としては、前述した各実施の形態の固体撮像装置等、本技術に係る固体撮像装置を使用する。
シャッタ装置１２４は、固体撮像装置１２２への光照射期間及び遮光期間を制御する。
駆動回路１２５は、固体撮像装置１２２の転送動作及びシャッタ装置１２４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１２５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１２２の信号転送を行う。
信号処理回路１２６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、メモリ等の記憶媒体に記憶され、或いは、モニタに出力される。
【０１５２】
上述の本実施の形態の電子機器１２１の構成によれば、固体撮像装置１２２として、前述した各実施の形態の固体撮像装置等、本技術に係る固体撮像装置を使用する。これにより、固体撮像装置１２２の飽和信号量Ｑｓや感度を向上することや良好なＳ／Ｎ比を実現することが可能になる。また、固体撮像装置１２２の画素サイズを縮小して、固体撮像装置１２２の多画素化や小型化を図ることが可能になる。
【０１５３】
本技術において、電子機器の構成は、図１２に示した構成に限定されるものではなく、本技術に係る固体撮像装置を使用する構成であれば、図１２に示した以外の構成とすることも可能である。
【０１５４】
なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）積層された複数の光電変換部と、半導体基体内に形成された半導体領域から成り、前記光電変換部で光電変換された電荷を読み出す読み出し部と、前記読み出し部により読み出された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記読み出し部及び前記光電変換部以外の部分を遮光する遮光構造を含む固体撮像装置。
（２）前記遮光構造が、前記読み出し部に対応する部分に開口を有する、前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記読み出し部の前記半導体領域が、空乏化することで光電変換の機能を有している、前記（１）又は（２）に記載の固体撮像装置。
（４）前記読み出し部の前記半導体領域は、与えられた電圧で空乏化する不純物濃度に形成されていることにより、光電変換の機能を有している、前記（３）に記載の固体撮像装置。
（５）前記読み出し部の上に形成され、電圧を印加して、前記読み出し部の前記半導体領域を空乏化させる、読み出しゲートをさらに含む、前記（３）に記載の固体撮像装置。
（６）前記読み出し部を構成する前記半導体領域のうちの一部の半導体領域が、複数の前記光電変換部のうちの１つの光電変換部に対する前記読み出し部と、他の１つの光電変換部とを兼ねている、前記（３）に記載の固体撮像装置。
（７）複数の前記光電変換部が、いずれも前記半導体基体内に形成されている、前記（１）から（６）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（８）複数の前記光電変換部は、前記半導体基体内に形成された光電変換部と、前記半導体基体の光入射側に配置され、有機光電変換層から成る有機光電変換部とを含む、前記（１）から（６）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（９）前記半導体基体の回路形成面とは反対の側から光を入射させる裏面照射型構造を有する、前記（１）から（８）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１０）光学系と、前記（１）から（９）のいずれかに記載の固体撮像装置と、前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路を備えた電子機器。
【０１５５】
本技術は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【０１５６】
本出願は、日本国特許庁において２０１２年３月１５日に出願された日本特許出願番号第２０１２−０５８７４９号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
【０１５７】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【国際調査報告】
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2013136981.tif 000026