(57)【要約】      （修正有）【課題】ＰＬＳを抑制することが可能な固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法を提供する。【解決手段】固体撮像装置１は、光入射面を有する半導体基板１０と、半導体基板内の光入射面側に、画素毎に設けられた光電変換部と、半導体基板内の光電変換部より光入射面と反対側に、画素毎に設けられた電荷蓄積部と、光電変換部に蓄積された信号電荷を電荷蓄積部に転送する第１転送トランジスタ２５と、不要電荷をオーバフロードレインに排出する排出トランジスタ２６と、半導体基板の光入射面と反対面側に設けられた配線層と、半導体基板の光入射面と反対面から光電変換部に延在する、第１縦型電極ＶＧ１および第２縦型電極ＶＧ２と、光電変換部の周囲の少なくとも一部に、半導体基板の厚み方向に設けられた第１遮光膜と、光電変換部と電荷蓄積部との間に、半導体基板の面方向に設けられた第２遮光膜とを備えている。【選択図】図２
2018148039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面を有する半導体基板と、
前記半導体基板内の前記光入射面側に、画素毎に設けられた光電変換部と、
前記半導体基板内の前記光電変換部より前記光入射面と反対側に、前記画素毎に設けられた電荷蓄積部と、
前記光電変換部に蓄積された信号電荷を前記電荷蓄積部に転送する第１転送トランジスタと、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面側に設けられた配線層と、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面から前記光電変換部に延在する、第１縦型電極および第２縦型電極と、
前記光電変換部の周囲の少なくとも一部に、前記半導体基板の厚み方向に設けられた第１遮光膜と、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に、前記半導体基板の面方向に設けられた第２遮光膜とを備え、
前記第１縦型電極と前記第２縦型電極は、前記画素の一辺の長さの半分以下の距離に隣接して配置されている
固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極は、同一の画素に設けられている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第１縦型電極は、前記第１転送トランジスタのゲート電極であり、
前記第２縦型電極は、前記光電変換部に蓄積された不要電荷を排出する排出トランジスタのゲート電極である
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極は、互いに異なる画素に設けられている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極はともに、前記第１転送トランジスタのゲート電極である
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
更に、第２転送トランジスタと、
前記第２転送トランジスタにより、前記電荷蓄積部から信号電荷が転送される電荷電圧変換部とを有する
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
更に、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタを有する
請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
更に、前記電荷電圧変換部の電位の大きさに応じた信号を出力する増幅トランジスタを有する
請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
更に、前記増幅トランジスタの出力を制御する選択トランジスタを有する
請求項８に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記第１遮光膜は、前記光電変換部を囲んでいる
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記第１遮光膜は、前記電荷蓄積部の周囲にも設けられている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極は、前記第２遮光膜の開口に設けられている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
更に、前記第２遮光膜の開口に、前記第２遮光膜の構成材料と異なる屈折率を有する埋込材を含む
請求項１２に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
更に、前記第２遮光膜を用いた像面位相差画素を有する
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
更に、前記半導体基板の入射面側にカラーフィルタを有する
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
半導体基板内の光入射面側に、画素毎に光電変換部を形成し、
前記半導体基板の前記光電変換部よりも前記光入射面と反対側に、前記画素毎に電荷蓄積部を形成し、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面側に配線層を形成するとともに、前記半導体基板の前記光入射面と反対面から前記光電変換部に延在する縦型電極を形成し、
前記光電変換部の周囲の少なくとも一部に配置された第１遮光膜を、前記半導体基板内の厚み方向に形成し、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に、前記半導体基板の面方向に沿って第２遮光膜を形成し、
前記第２遮光膜は、当該第２遮光膜の第１部分および第２部分を段階的に形成する
固体撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２遮光膜は、
前記縦型電極の周囲に、前記第１部分を形成するための第１空洞部を形成し、前記第１空洞部に遮光材料を埋め込んだ後、前記第２部分を形成するための第２空洞部を形成し、前記第２空洞部に遮光材料を埋め込んで形成する
請求項１６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１遮光膜は、前記第１部分に連結された第１スリットと、前記第２部分に連結された第２スリットとに設けられている
請求項１７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第１遮光膜および前記第２遮光膜は、
前記第１スリットおよび前記第１空洞部を形成し、前記第１スリットおよび前記第１空洞部に前記遮光材料を埋め込んだ後、
前記前記第２スリットおよび前記第２空洞部を形成し、前記第２スリットおよび前記第２空洞部に前記遮光材料を埋め込んで形成する
請求項１８に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項２０】
光入射面を有する半導体基板と、
前記半導体基板内の前記光入射面側に、画素毎に設けられた光電変換部と、
前記半導体基板内の前記光電変換部より前記光入射面と反対側に、前記画素毎に設けられた電荷蓄積部と、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面側に設けられた配線層と、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面から前記光電変換部に延在する縦型電極と、
前記光電変換部の周囲の少なくとも一部に、前記半導体基板の厚み方向に設けられた第１遮光膜と、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に、前記半導体基板の面方向に設けられ、かつ、連続する第１部分および第２部分を含む第２遮光膜とを備え、
前記第１部分と前記第２部分との間に段差を有する
固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、グローバルシャッター機能を有する固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、グローバルシャッター機能を有する裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ（固体撮像装置）が注目されている（例えば、特許文献１，２参照）。このようなイメージセンサは、画素毎に電荷蓄積部を有している。光電変換部から転送された信号電荷が、この電荷蓄積部に一旦保持される。したがって、電荷蓄積部への光の漏れこみ（ＰＬＳ：Parasitic Light Sensitivity）を抑える必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９８４４６号公報
【特許文献２】特開２０１５−９５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような固体撮像装置では、ＰＬＳを抑制しつつ、機械的強度を維持することが望まれている。
【０００５】
したがって、ＰＬＳを抑制しつつ、機械的強度を維持することが可能な固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置（１）は、光入射面を有する半導体基板と、半導体基板内の光入射面側に、画素毎に設けられた光電変換部と、半導体基板内の光電変換部より光入射面と反対側に、画素毎に設けられた電荷蓄積部と、光電変換部に蓄積された信号電荷を電荷蓄積部に転送する第１転送トランジスタと、半導体基板の光入射面と反対面側に設けられた配線層と、半導体基板の光入射面と反対面から光電変換部に延在する、第１縦型電極および第２縦型電極と、光電変換部の周囲の少なくとも一部に、半導体基板の厚み方向に設けられた第１遮光膜と、光電変換部と電荷蓄積部との間に、半導体基板の面方向に設けられた第２遮光膜とを備え、第１縦型電極と第２縦型電極は、画素の一辺の長さの半分以下の距離に隣接して配置されているものである。
【０００７】
本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置（１）では、第１縦型電極と第２縦型電極とが隣接して配置されているので、第２遮光膜の形成前であっても、第１縦型電極近傍および第２縦型電極近傍の領域で光電変換部が支持される。したがって、１つの縦型電極近傍領域で光電変換部を支持する場合に比べて、より広い領域で光電変換部が支持される。
【０００８】
本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法は、半導体基板内の光入射面側に、画素毎に光電変換部を形成し、半導体基板の光電変換部よりも光入射面と反対側に、画素毎に電荷蓄積部を形成し、半導体基板の光入射面と反対面側に配線層を形成するとともに、半導体基板の光入射面と反対面から光電変換部に延在する縦型電極を形成し、光電変換部の周囲の少なくとも一部に配置された第１遮光膜を、半導体基板内の厚み方向に形成し、光電変換部と電荷蓄積部との間に、半導体基板の面方向に沿って第２遮光膜を形成し、第２遮光膜は、当該第２遮光膜の第１部分および第２部分を段階的に形成するものである。
【０００９】
本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置（２）は、上記本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法により製造されたものである。本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置（２）は、光入射面を有する半導体基板と、半導体基板内の光入射面側に、画素毎に設けられた光電変換部と、半導体基板内の光電変換部より光入射面と反対側に、画素毎に設けられた電荷蓄積部と、半導体基板の光入射面と反対面側に設けられた配線層と、半導体基板の光入射面と反対面から光電変換部に延在する縦型電極と、光電変換部の周囲の少なくとも一部に、前記半導体基板の厚み方向に設けられた第１遮光膜と、光電変換部と電荷蓄積部との間に、半導体基板の面方向に設けられ、かつ、連続する第１部分および第２部分を含む第２遮光膜とを備え、第１部分と第２部分との間に段差を有するものである。
【００１０】
本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置（２）では、第２遮光膜の第１部分および第２部分が段階的に形成されるので、第２遮光膜の第１部分形成時には、縦型電極近傍および第２部分形成予定領域で光電変換部が支持される。したがって、いっぺんに第２遮光膜全部を形成する場合に比べて、より広い領域で光電変換部が支持される。
【発明の効果】
【００１１】
本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置（１）によれば、第１縦型電極と第２縦型電極とを隣接して配置するようにしたので、また、本技術の一実施の形態に係る固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置（２）によれば、第２遮光膜の第１部分および第２部分を段階的に形成するようにしたので、より広い領域で光電変換部を支持することができる。したがって、第２遮光膜の形成領域を狭めることなく、より強固に光電変換部を支持することができる。よって、ＰＬＳを抑制しつつ、機械的強度を維持することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像装置の概略構成を表す平面図である。
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を模式的に表す図である。
【図３】図２に示した第１遮光膜の平面構成を光電変換部とともに表す図である。
【図４】図３に示した第１遮光膜の平面構成の他の例を表す図である。
【図５】図２に示した第２遮光膜の平面構成をゲート電極とともに表す図である。
【図６】図５に示した第２遮光膜の開口の他の例を表す平面図である。
【図７】図２に示した２つのゲート電極の間に、隙間が設けられている例を表す断面模式図である。
【図８】図２に示した半導体基板の表面に設けられるカラーフィルタの構成の一例を表す平面模式図である。
【図９】図１に示した固体撮像装置の画素回路の一例を表す図である。
【図１０Ａ】図２に示した固体撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｃに続く工程を表す断面模式図である。
【図１１Ａ】図１０Ｄに続く工程を表す断面模式図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図１２】比較例に係る固体撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。
【図１３】変形例１に係る固体撮像装置の概略構成を表す断面図である。
【図１４】変形例２に係る固体撮像装置の概略構成を表す平面図である。
【図１５】変形例３に係る固体撮像装置の概略構成を表す平面図である。
【図１６Ａ】図１５に示した固体撮像装置の一部を拡大した平面模式図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１７】変形例４に係る固体撮像装置の概略構成を表す平面図である。
【図１８Ａ】図１７に示した固体撮像装置の一部を拡大した平面模式図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１９Ａ】図１８Ｂに示した固体撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図２０Ａ】図１９Ｃに続く工程を表す断面模式図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図２１】変形例５に係る固体撮像装置の概略構成を表す平面図である。
【図２２Ａ】変形例６に係る固体撮像装置の一部を拡大した平面模式図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図２３】変形例７に係る固体撮像装置の概略構成を表す平面図である。
【図２４Ａ】図２３に示した固体撮像装置の一部を拡大した平面模式図である。
【図２４Ｂ】図２４Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図２５Ａ】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像装置の第２遮光膜の平面構成を、ゲート電極とともに表す平面模式図である。
【図２５Ｂ】図２５Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った第２遮光膜の断面構成を、他の各部とともに表す模式図である。
【図２６】図２５Ｂに示した第２遮光膜の段差の部分を拡大して表す断面模式図である。
【図２７Ａ】図２５Ａに示した固体撮像装置の製造方法の一工程を表す平面模式図である。
【図２７Ｂ】図２７Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図２８Ａ】図２７Ａに続く工程を表す平面模式図である。
【図２８Ｂ】図２８Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図２９】図２８Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図３０Ａ】図２９に続く工程を表す平面模式図である。
【図３０Ｂ】図３０Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図３１Ａ】図３０Ａに続く工程を表す平面模式図である。
【図３１Ｂ】図３１Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図３２Ａ】変形例８に係る固体撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。
【図３２Ｂ】図３２Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図３２Ｃ】図３２Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図３３Ａ】図３２Ｃに続く工程を表す断面模式図である。
【図３３Ｂ】図３３Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図３３Ｃ】図３３Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図３４Ａ】図３３Ｃに続く工程を表す断面模式図である。
【図３４Ｂ】図３４Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図３４Ｃ】図３４Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図３５Ａ】変形例９に係る固体撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。
【図３５Ｂ】図３５Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図３５Ｃ】図３５Ｂに続く工程を表す断面模式図である。
【図３６Ａ】図３５Ｃに続く工程を表す断面模式図である。
【図３６Ｂ】図３６Ａに続く工程を表す断面模式図である。
【図３７Ａ】変形例１０に係る固体撮像装置の製造方法の一工程を表す平面模式図である。
【図３７Ｂ】図３７Ａに続く工程を表す平面模式図である。
【図３８Ａ】変形例１１に係る固体撮像装置の製造方法の一工程を表す平面模式図である。
【図３８Ｂ】図３８Ａに続く工程を表す平面模式図である。
【図３９】変形例１２に係る固体撮像装置の要部の構成を表す断面模式図である。
【図４０Ａ】図３９に示した固体撮像装置の製造方法の一工程を表す平面模式図である。
【図４０Ｂ】図４０Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図４１Ａ】図４０Ａに続く工程を表す平面模式図である。
【図４１Ｂ】図４１Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図４２】図１等に示した固体撮像装置を用いた電子機器（カメラ）の一例を表す機能ブロック図である。
【図４３】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図４４】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４５】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４６】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（画素内で隣接する縦型電極を有する固体撮像装置の例）
２．変形例１（電荷蓄積部の周囲にも第１遮光膜が設けられている例）
３．変形例２（画素内および画素間で縦型電極が隣接して配置されている例）
４．変形例３（画素間で縦型電極が隣接して配置されている例）
５．変形例４（４つの画素の縦型電極が隣接して配置されている例）
６．変形例５（第１転送トランジスタが複数のゲート電極を有する例）
７．変形例６（第２遮光膜の開口に埋込材が設けられている例）
８．変形例７（像面位相差画素を有する例）
９．第２の実施の形態（第２遮光膜が段差を有する例）
１０．変形例８（電荷蓄積部の周囲にも第１遮光膜を形成する例）
１１．変形例９（犠牲層を用いて第２遮光膜を形成する例）
１２．変形例１０（画素間全てに第１遮光膜を形成する例）
１３．変形例１１（同一直線上に交互に第１スリットおよび第２スリットを形成する例）
１４．変形例１２（第２遮光膜の段差を集光中心からずらして形成する例）
１５．適用例（電子機器の例）
１６．応用例１（体内情報取得システムの例）
１７．応用例２（移動体制御システムの例）
【００１４】
＜１．第１の実施の形態＞
［固体撮像装置１の構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像装置（固体撮像装置１）の概略構成を表す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を模式的に表している。この固体撮像装置１は、グローバルシャッター機能を有する裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサである。固体撮像装置１では、複数の受光単位領域（画素Ｐ）が例えば、マトリクス状に二次元配置されている。画素Ｐの平面形状は、例えば四角形状であり、画素Ｐの横方向の一辺は長さＬ１、縦方向の一辺は長さＬ２を有している。例えば、画素Ｐの平面形状は正方形であり、長さＬ１，Ｌ２は同一の値を有している。画素Ｐの長さＬ１，Ｌ２は例えば３μｍ〜６μｍである。長さＬ１，Ｌ２は３μｍよりも小さくてもよく、あるいは６μｍよりも大きくてもよい。
【００１５】
固体撮像装置１は、半導体基板１０および配線層２０を有している。半導体基板１０の表面（表面Ｓ１）は光入射面であり、この表面Ｓ１と反対側の裏面（裏面Ｓ２）に配線層２０が設けられている。半導体基板１０には、画素Ｐ毎に、電荷蓄積部（ＭＥＭ）１１および光電変換部（ＰＤ）１５が設けられている。電荷蓄積部１１は、光電変換部１５よりも、裏面Ｓ２側に配置されている。
【００１６】
固体撮像装置１は、画素Ｐ毎に、第１転送トランジスタ（ＴＲＸ）２５および排出トランジスタ（ＯＦＧ）２６を有しており、第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１（第１縦型電極）および排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２（第２縦型電極）が、光電変換部１５から半導体基板１０の裏面Ｓ２に延在している。固体撮像装置１は、半導体基板１０の厚み方向に沿って設けられた第１遮光膜１６および、半導体基板１０の面（表面Ｓ１および裏面Ｓ２）方向に沿って設けられた第２遮光膜１７を有している。半導体基板１０の厚み方向および面方向に沿ってそれぞれ設けられた、第１遮光膜１６と第２遮光膜１７とは互いに略直交するが、これらの方向は製造誤差等によるずれが生じていてもよい。
【００１７】
半導体基板１０の表面Ｓ１には、カラーフィルタ（後述の図８のカラーフィルタＣＦ）およびオンチップレンズが設けられていてもよい。以下、各部の構成について説明する。
【００１８】
半導体基板１０は、例えば表面Ｓ１を構成する第１半導体層１０Ａと、裏面Ｓ２を構成する第２半導体層１０Ｂとの積層構造を有している。第１半導体層１０Ａと第２半導体層１０Ｂとは、例えば、エピタキシャル成長を用いて段階的に形成されたものである（後述）。半導体基板１０は、例えばシリコン（Ｓｉ）により構成されている。
【００１９】
電荷蓄積部１１は、例えばｎ型またはｐ型の不純物領域であり、第２半導体層１０Ｂに設けられている。この電荷蓄積部１１は、光電変換部１５で生成された信号電荷を、一旦保持するための電荷保持部である。
【００２０】
光電変換部１５は、電荷蓄積部１１よりも表面Ｓ１（光入射面）に近い位置に配置され、例えば第１半導体層１０Ａに設けられている。この光電変換部１５では、受光量に応じた信号電荷が生成される。光電変換部１５は、例えばｐｎ接合を有するフォトダイオードであり、例えばｐ型不純物領域およびｎ型不純物領域を有している。光電変換部１５は、平面視で電荷蓄積部１１に重なる位置に、電荷蓄積部１１よりも広い領域にわたって設けられている。
【００２１】
第１遮光膜１６は、例えば表面Ｓ１から第１半導体層１０Ａを貫通し、その端部が第２遮光膜１７に接している。この第１遮光膜１６は、隣り合う画素Ｐ（光電変換部１５）への光の漏れこみを防ぐためのものであり、各光電変換部１５の周囲に設けられている。
【００２２】
図３および図４にそれぞれ、第１遮光膜１６の平面構成の例を表す。例えば、第１遮光膜１６は、図３に示したように、光電変換部１５を囲むように、光電変換部１５の周囲全てに設けられている。このとき、例えば複数の第１遮光膜１６が、縦方向および横方向に延在している。あるいは、図４に示したように、第１遮光膜１６は光電変換部１５の周囲の一部に設けられている。このとき、例えば複数の第１遮光膜１６が、縦方向あるいは横方向に延在している。第１遮光膜１６は、画素分離膜として機能し、隣り合う画素Ｐ間での信号電荷の移動が抑えられる。このため、光電変換部１５の周囲全てに第１遮光膜１６を設けることにより（図３）、より効果的に画素分離を行うことができる。
【００２３】
第２遮光膜１７は、光電変換部１５と電荷蓄積部１１との間に配置され、例えば、第２半導体層１０Ｂに設けられている。この第２遮光膜１７は、電荷蓄積部１１への光の漏れこみ（ＰＬＳ）を抑制するためのものであり、電荷蓄積部１１の少なくとも一部は表面Ｓ１（光電変換部１５）側から第２遮光膜１７により覆われている。
【００２４】
図５および図６にそれぞれ、第２遮光膜１７の平面構成の例を表す。第２遮光膜１７は、例えば、複数の画素Ｐが設けられた領域（画素領域）のうち、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が設けられた部分以外の領域にわたり設けられている。第２遮光膜１７は、例えば画素Ｐ毎に１つの開口１７Ｍを有し、この開口１７Ｍにゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が配置されている（図５）。あるいは、第２遮光膜１７は、例えばゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２各々に対応する開口１７Ｍを有している（図６）。開口１７Ｍは、光電変換部１５からの転送経路として機能するが、電荷蓄積部１１を効果的に遮光できるように可能な限り小さくすることが好ましい。例えばゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２の直径が１５０ｎｍ程度であるとき、開口１７Ｍの直径は、５００ｎｍ〜６００ｎｍである。
【００２５】
第１遮光膜１６および第２遮光膜１７を構成する遮光材料には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）または窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）等の絶縁性材料を用いることができる。あるいは、アルミニウム（Ａｌ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），コバルト（Ｃｏ），ハフニウム（Ｈｆ）およびタンタル（Ｔａ）等の金属材料を遮光材料として用いるようにしてもよい。グラファイトまたはレジスト材料等の有機材料により第１遮光膜１６および第２遮光膜１７を構成するようにしてもよい。
【００２６】
第１遮光膜１６および第２遮光膜１７は、固体撮像装置１の配線に電気的に接続されていてもよい。例えば、第１遮光膜１６または第２遮光膜１７に負バイアスを引くことにより、第１遮光膜１６および第２遮光膜１７界面に湧きだす暗電流および白点の発生を抑えることが可能となる。
【００２７】
第１転送トランジスタ２５および排出トランジスタ２６は、半導体基板１０の裏面Ｓ２側に設けられている。第１転送トランジスタ２５および排出トランジスタ２６は、縦型トランジスタであり、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２は、裏面Ｓ２から第２半導体層１０Ｂを貫通して光電変換部１５に達している。本実施の形態では、この第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１と排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２とが隣接して配置されており、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２との間の距離（距離Ｄ）が、画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２の半分以下である。長さＬ１，Ｌ２は、例えば同一の値であるが、異なる場合であれば、距離Ｄは、より短い方の長さＬ１または長さＬ２の半分以下である。詳細は後述するが、これにより、第２遮光膜１７の形成前であっても、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。したがって、第２遮光膜１７の形成領域を狭めることなく、より強固に光電変換部１５を支持することができる。ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２との間は、例えば半導体基板１０により埋められている（図２）。
【００２８】
ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２は、例えば、円柱状であり、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２の直径は１００ｎｍ〜３００ｎｍである。ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２との間の距離Ｄは、２００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２９】
図７に示したように、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２との間に、半導体基板１０の隙間（隙間１０Ｖ）が存在していてもよい。
【００３０】
第１転送トランジスタ２５は、光電変換部１５で生成した信号電荷（例えば、正孔または電子の一方）を電荷蓄積部１１に転送するためのものであり、ゲート電極ＶＧ１の一端は、光電変換部１５に接続されるとともに、他端は電荷蓄積部１１を通って第２半導体層１０Ｂを貫通している。光電変換部１５で生成した信号電荷は、ゲート電極ＶＧ１の周囲の領域を通過して電荷蓄積部１１に転送されるようになっている。
【００３１】
排出トランジスタ２６は、光電変換部１５で生成した不要電荷（例えば、正孔または電子の他方）をオーバーフロードレイン（後述のオーバーフロードレイン１３）に排出するためのものである。
【００３２】
配線層２０は、各画素Ｐを駆動するための回路を有している。配線層２０には、例えば、行走査部、水平選択部、列選択部およびシステム制御部等が設けられている。
【００３３】
図８は、半導体基板１０の表面Ｓ１側に設けられたカラーフィルタＣＦの平面構成の一例を表したものである。カラーフィルタＣＦは、例えば赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタを有しており、画素Ｐ毎に、これらのいずれかが配置されている。画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２は、画素Ｐに設けられたカラーフィルタＣＦ（例えば赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタのいずれか）の一辺の長さである。
【００３４】
固体撮像装置１には、上記の他、例えば、オーバーフロードレイン（ＯＦＤ）１３，電荷電圧変換部（ＦＤ）１４，第２転送トランジスタ（ＴＲＧ）２１，リセットトランジスタ（ＲＳＴ）２２，増幅トランジスタ（ＡＭＰ）２３および選択トランジスタ（ＳＥＬ）２４が設けられている（図１）。
【００３５】
図９は、固体撮像装置１の画素回路の構成の一例を表したものである。
【００３６】
第１転送トランジスタ２５は、そのゲートに第１転送信号が入力された際にオン状態となる。これにより、光電変換部１５で生成された信号電荷が読み出され、電荷蓄積部１１に転送される。
【００３７】
第２転送トランジスタ２１は、そのゲートに第２転送信号が入力された際にオン状態となる。これにより、電荷蓄積部１１に一旦保持された信号電荷が読み出され、電荷電圧変換部１４に転送される。電荷電圧変換部１４は、電荷蓄積部１１から読み出された信号電荷を保持するとともに、これを電圧（電位）に変換するものである。
【００３８】
リセットトランジスタ２２は、定電圧源ＶＤＤの供給端子と、電荷電圧変換部１４との間に設けられている。リセットトランジスタ２２は、そのゲートにリセット信号が入力された際にオン状態となる。これにより、電荷電圧変換部１４に蓄積されている電荷が定電圧源ＶＤＤに排出され、電荷電圧変換部１４の電位がリセットされる。
【００３９】
増幅トランジスタ２３は、そのゲートが電荷電圧変換部１４に、ドレインが定電圧源ＶＤＤの供給端子に、ソースが選択トランジスタ２４を介して垂直信号線ＶＳＬに、それぞれ接続されている。この増幅トランジスタ２３は、電荷電圧変換部１４の電位を増幅し、その増幅信号を画素信号（光蓄積信号）として選択トランジスタ２４に出力するものである。
【００４０】
選択トランジスタ２４は、増幅トランジスタ２３と垂直信号線ＶＳＬとの間に設けられている。選択トランジスタ２４は、そのゲートにアドレス信号が入力された際にオン状態となる。これにより、増幅トランジスタ２３で増幅された画素信号（電圧信号）が制御されて、垂直信号線ＶＳＬに出力される。
【００４１】
排出トランジスタ２６は、そのゲートに排出信号が入力された際にオン状態となる。これにより、光電変換部１５に蓄積されている不要電荷が定電圧源ＶＤＤに排出される。
【００４２】
［固体撮像装置１の製造方法］
固体撮像装置１は、例えば次のようにして製造することができる。図１０Ａ〜図１１Ｃは、固体撮像装置１の製造方法の一例を工程順に表したものである。
【００４３】
まず、図１０Ａに示したように、第１半導体層１０Ａに光電変換部１５を形成する。光電変換部１５は、例えばｐ型不純物とｎ型不純物とをイオン注入することにより形成する。次に、図１０Ｂに示したように、第１半導体層１０Ａ上に、例えばシリコンをエピタキシャル成長させることにより、第２半導体層１０Ｂを形成する。これにより、半導体基板１０が形成される。
【００４４】
続いて、半導体基板１０の裏面Ｓ２側から、例えばＳＩＭＯＸ（Separation by IMplanted OXygen）法により酸素イオンを注入する。次いで、アニール処理を行い、光電変換部１５よりも裏面Ｓ２側に酸化層１７Ａを形成する（図１０Ｃ）。酸化層１７Ａは、後の工程で第２遮光膜１７を形成するためのものである。酸化層１７Ａには、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が形成される領域に開口（開口１７ＡＭ）を形成しておく。
【００４５】
半導体基板１０に酸化層１７Ａを形成した後、酸化層１７Ａよりも裏面Ｓ２側に電荷蓄積部１１を形成する。電荷蓄積部１１は、例えばｎ型不純物のイオン注入により形成する。これとともに、半導体基板１０には、オーバーフロードレイン１３および電荷電圧変換部１４を形成する。次いで、第１転送トランジスタ２５，排出トランジスタ２６および第２転送トランジスタ２１，リセットトランジスタ２２，増幅トランジスタ２３および選択トランジスタ２４を形成する。第１転送トランジスタ２５および排出トランジスタ２６を形成する際、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が、酸化層１７Ａの開口１７ＡＭを通るように配置する。その後、半導体基板１０の裏面Ｓ２に配線層２０を形成する（図１０Ｄ）。
【００４６】
次に、図１１Ａに示したように、配線層２０を間にして、半導体基板１０の裏面Ｓ２に支持基板３０を貼り合わせ、上下反転させる。続いて、図１１Ｂに示したように、光電変換部１５の周囲に、半導体基板１０の表面Ｓ１から酸化層１７Ａに達するスリット１６Ｓを形成する。このスリット１６Ｓは、第１遮光膜１６の形成予定領域に設けられる。スリット１６Ｓは、例えば、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程を用いて形成することが可能である。エッチング工程には、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）法およびＤｅｅｐ  ＲＩＥ法等を用いることができる。
【００４７】
スリット１６Ｓを形成した後、このスリット１６Ｓを介して酸化層１７Ａを除去する。これにより、スリット１６Ｓと連通した空洞部１７Ｂが形成される（図１１Ｃ)。酸化層１７Ａの除去は、例えば、ウェ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工程により行う。詳細は後述するが、本実施の形態では、このような空洞部１７Ｂの形成後であっても、２つのゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が隣接して設けられているので、光電変換部１５がより広い領域で支持される。
【００４８】
空洞部１７Ｂを形成した後、スリット１６Ｓおよび空洞部１７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、スリット１６Ｓに第１遮光膜１６、空洞部１７Ｂに第２遮光膜１７がそれぞれ形成される。最後に、半導体基板１０の表面Ｓ１にカラーフィルタＣＦおよびオンチップレンズを形成することにより、図１および図２に示した固体撮像装置１が完成する。
【００４９】
[固体撮像装置１の動作]
固体撮像装置１では、オンチップレンズおよびカラーフィルタＣＦを介して、光電変換部１５へ光（例えば可視領域の波長の光）が入射する。これにより、光電変換部１５では正孔（ホール）および電子の対が発生する（光電変換される）。第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１に第１転送信号が入力され、第１転送トランジスタ２５がオン状態となると、光電変換部１５に蓄積された信号電荷が電荷蓄積部１１に転送される。第２転送トランジスタ２１がオン状態となると、電荷蓄積部１１に蓄積された信号電荷が電荷電圧変換部１４に転送される。電荷電圧変換部１４では、信号電荷が電圧信号に変換され、この電圧信号が画素信号として読み出される。
【００５０】
[固体撮像装置１の作用・効果]
本実施の形態の固体撮像装置１では、第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１と排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２との距離Ｄを、画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２の半分以下にし、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とが隣接して配置される。これにより、第２遮光膜１７の形成前に、空洞部１７Ｂが設けられていても（図１１Ｃ）、２つのゲート電極（ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２）の近傍の領域で光電変換部１５が支持される。したがって、１つのゲート電極（例えば、後述の図１２のゲート電極ＶＧ１００）の近傍領域で光電変換部１５を支持する場合に比べて、より広い領域で光電変換部１５が支持される。以下、これについて説明する。
【００５１】
図１２は、比較例に係る固体撮像装置（固体撮像装置１００）の製造方法の一工程を表している。この固体撮像装置１００は、画素Ｐ毎にゲート電極ＶＧ１００を有している。ゲート電極ＶＧ１００は、例えば、第１転送トランジスタ２５のゲート電極である。この固体撮像装置１００では、隣り合う２つのゲート電極ＶＧ１００の距離Ｄ１００は、画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２と略等しくなっている。
【００５２】
このような固体撮像装置１００では、空洞部１７Ｂを形成すると、１つのゲート電極ＶＧ１００の近傍領域でのみ、光電変換部１５が支持される。この狭い領域では、光電変換部１５を十分に支持することができず、半導体基板１０の歪みや剥がれが生じる虞がある。一方、光電変換部１５を支持する領域を広げると、空洞部１７Ｂ、即ち第２遮光膜の形成領域が狭くなり、ＰＬＳの影響を受けやすくなる。
【００５３】
これに対し、固体撮像装置１では、２つのゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を隣接して配置するようにしたので、空洞部１７Ｂを形成した際にも、より広い領域（２つのゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２の近傍の領域）で光電変換部１５が支持される。したがって、第２遮光膜１７（空洞部１７Ｂ）の形成領域を狭めることなく、より強固に光電変換部１５を支持することができる。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態の固体撮像装置１では、第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１と排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２との距離Ｄが、画素Ｐの長さＬ１，Ｌ２の半分以下であるので、第２遮光膜１７の形成前、即ち空洞部１７Ｂの形成時であっても、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。よって、ＰＬＳを抑制しつつ、機械的強度を維持することができる。
【００５５】
また、光電変換部１５の周囲の第１遮光膜１６は、画素分離膜として機能し得る。このため、隣り合う画素Ｐ間での信号電荷の移動に起因した、混色およびブルーミング等の発生を抑えることができる。光電変換部１５を囲むように、光電変換部１５の周囲全てに第１遮光膜１６を設けることが好ましい。
【００５６】
以下、上記実施の形態の変形例および他の実施の形態等について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００５７】
＜変形例１＞
図１３は、上記第１の実施の形態の変形例１に係る固体撮像装置（固体撮像装置１Ａ）の模式的な断面構成を表したものである。この固体撮像装置１Ａは、半導体基板１０の裏面Ｓ２から第２遮光膜１７に達する第１遮光膜（第１遮光膜１６Ａ）を有している。この点を除き、固体撮像装置１Ａは固体撮像装置１と同様の構成および効果を有している。
【００５８】
固体撮像装置１Ａは固体撮像装置１と同様に、第１半導体層１０Ａに第１遮光膜１６を有している。これに加え、固体撮像装置１Ａでは、第２半導体層１０Ｂに、第１遮光膜１６Ａが設けられている。この第１遮光膜１６Ａは、電荷蓄積部１１への不要な光の入射を防ぐためのものであり、電荷蓄積部１１の周囲の少なくとも一部に設けられている。第１遮光膜１６Ａは、例えば、光電変換部１５の周囲の第１遮光膜１６と、平面視で同じ位置に設けられている。第１遮光膜１６と第１遮光膜１６Ａとを、互いに平面視で異なる位置に設けるようにしてもよい。
【００５９】
本変形例でも、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とが隣接して設けられているので、上記第１の実施の形態と同様に、第２遮光膜１７の形成前であっても、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。また、第１遮光膜１６により隣り合う光電変換部１５への光の漏れこみが抑えられるとともに、第１遮光膜１６Ａにより、隣り合う電荷蓄積部１１への光の漏れこみも抑えられる。
【００６０】
＜変形例２＞
図１４は、上記第１の実施の形態の変形例２に係る固体撮像装置（固体撮像装置１Ｂ）の模式的な平面構成を表したものである。この固体撮像装置１Ｂは、隣り合う画素Ｐの間でも２つのゲート電極（ゲート電極ＶＧ１同士，ゲート電極ＶＧ２同士、あるいはゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２）が隣接して配置されている。この点を除き、固体撮像装置１Ｂは固体撮像装置１と同様の構成および効果を有している。
【００６１】
この固体撮像装置１Ｂでは、横方向に隣り合う２つの画素Ｐが線対称に配置されるとともに、縦方向に隣り合う２つの画素Ｐも線対称に配置されている。この４つの画素Ｐの中心（対称軸の交点）の近傍に各画素Ｐのゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が配置されている。例えば、横方向に隣り合う画素Ｐでは、ゲート電極ＶＧ２同士が距離Ｄ１で隣接して配置され、縦方向に隣り合う画素Ｐでは、ゲート電極ＶＧ１同士およびゲート電極ＶＧ２同士がそれぞれ、距離Ｄ２で隣接して配置されている。距離Ｄ１，Ｄ２は、画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２の半分以下である。横方向に隣り合う画素Ｐで、ゲート電極ＶＧ１同士およびゲート電極ＶＧ２同士がそれぞれ隣接して配置され、縦方向に隣り合う画素Ｐで、ゲート電極ＶＧ１同士あるいはゲート電極ＶＧ２同士が隣接して配置されていてもよい。隣り合う画素Ｐで、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とが隣接するように配置してもよい。固体撮像装置１Ｂでは、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を、画素Ｐ内の縁部に配置することにより、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を隣接させ易くなる。
【００６２】
本変形例でも、同一画素Ｐ内でゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とが隣接して設けられているので、上記第１の実施の形態と同様に、第２遮光膜１７の形成前であっても、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。加えて、隣り合う画素Ｐ間でも、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が隣接して設けられているので、光電変換部１５を支持する領域が、より広がる。よって、より強固に光電変換部１５を支持することができる。
【００６３】
＜変形例３＞
図１５は、上記第１の実施の形態の変形例３に係る固体撮像装置（固体撮像装置１Ｃ）の模式的な平面構成を表したものである。この固体撮像装置１Ｃでは、隣り合う画素Ｐの間で２つのゲート電極ＶＧ１（第１縦型電極，第２縦型電極）が隣接して配置されている。即ち、ここでは第１縦型電極および第２縦型電極が互いに異なる画素Ｐに設けられている。この点を除き、固体撮像装置１Ｃは固体撮像装置１と同様の構成および効果を有している。
【００６４】
図１６Ａは、図１５に示した固体撮像装置１Ｃの一部（部分１ＣＰ）を拡大して表したものであり、図１６Ｂは図１６ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。固体撮像装置１Ｃでは、平面視で、例えば横方向に隣り合う２つの画素Ｐが線対称に設けられ、この２つの画素Ｐの境界（対称軸）近傍にそれぞれ、第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１が配置されている。即ち、ゲート電極ＶＧ１同士が、距離Ｄ３で隣接して配置されている。この横方向に隣り合うゲート電極ＶＧ１同士の距離Ｄ３は、画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２の半分以下である。縦方向の隣り合う２つの画素Ｐでゲート電極ＶＧ１同士を隣接して配置するようにしてもよい。あるいは、縦方向または横方向に隣り合う２つの画素Ｐで、排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２（図１４参照）同士を隣接して配置するようにしてもよい。縦方向または横方向に隣り合う２つの画素Ｐで、第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１と排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２とを隣接して配置するようにしてもよい。固体撮像装置１Ｃでは、ゲート電極ＶＧ１を、画素Ｐ内の縁部に配置することにより、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１を隣接させ易くなる。
【００６５】
電荷電圧変換部１４は、例えば平面視でゲート電極ＶＧ１の対角端に配置されている。このように、電荷電圧変換部１４は、ゲート電極ＶＧ１から離れた位置に配置することが好ましい。これにより、電荷蓄積部１１に電荷の転送勾配が形成され、電荷電圧変換部１４に電荷が蓄積されやすくなる。
【００６６】
本変形例に示したように、同一画素Ｐ内では、ゲート電極（例えば２つのゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２）を隣接させず、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１同士を隣接させるようにしてもよい。このような場合であっても、上記第１の実施の形態と同様に、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。
【００６７】
＜変形例４＞
図１７は、上記第１の実施の形態の変形例４に係る固体撮像装置（固体撮像装置１Ｄ）の模式的な平面構成を表したものである。この固体撮像装置１Ｄでは、横方向に隣り合う画素Ｐの間で２つのゲート電極ＶＧ１が隣接して配置されるとともに、縦方向に隣り合う画素Ｐの間でも２つのゲート電極ＶＧ１が隣接して配置されている。この点を除き、固体撮像装置１Ｄは固体撮像装置１Ｃと同様の構成および効果を有している。
【００６８】
図１８Ａは、図１７に示した固体撮像装置１Ｄの一部（部分１ＤＰ）を拡大して表したものであり、図１８Ｂは図１８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。固体撮像装置１Ｄでは、平面視で、例えば、横方向に隣り合う２つの画素Ｐが線対称に配置されるとともに、縦方向に隣り合う２つの画素Ｐも線対称に配置されている。この４つの画素Ｐの中心（対称軸の交点）に各画素Ｐのゲート電極ＶＧ１が配置されている。例えば、横方向に隣り合う画素Ｐでは、ゲート電極ＶＧ１同士が距離Ｄ３で隣接して配置され、縦方向に隣り合う画素Ｐでは、ゲート電極ＶＧ１同士が距離Ｄ４で隣接して配置されている。距離Ｄ３，Ｄ４は、画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２の半分以下である。横方向に隣り合う２つの画素Ｐで排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２同士を隣接して配置するとともに、縦方向に隣り合う２つの画素Ｐでも、排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２同士を隣接して配置するようにしてもよい。あるいは、横方向に隣り合う２つの画素Ｐでゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とを隣接して配置するとともに、縦方向に隣り合う２つの画素Ｐでも、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とを隣接して配置するようにしてもよい。固体撮像装置１Ｄでは、ゲート電極ＶＧ１を、画素Ｐ内の縁部に配置することにより、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１を隣接させ易くなる。
【００６９】
本変形例では、２方向（縦方向，横方向）において、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１が隣接して設けられているので、第２遮光膜１７の形成前であっても、光電変換部１５を支持する領域をより広げることができる。
【００７０】
このような固体撮像装置１Ｄは、例えば、以下のようにして製造することができる（図１９Ａ〜図２０Ｂ）。
【００７１】
まず、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に、第１半導体層１０Ａに光電変換部１５を形成する。次いで、図１９Ａに示したように、第１半導体層１０Ａの一方の面上に、犠牲層１７Ｃを成膜し、これをパターニングして犠牲層１７Ｃに開口１７ＣＭを形成する。この犠牲層１７Ｃは、後の工程で第２遮光膜１７を形成するためのものである。犠牲層１７Ｃは、例えば化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法を用いてシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を成膜することにより形成する。第１半導体層１０Ａにエピタキシャル成長させることが可能な材料であれば、シリコンゲルマニウム以外の材料を用いて犠牲層１７Ｃを形成するようにしてもよい。
【００７２】
犠牲層１７Ｃに開口１７ＣＭを形成した後、図１９Ｂに示したように、犠牲層１７Ｃを介して、第１半導体層１０Ａ上に第２半導体層１０Ｂを形成する。これにより、半導体基板１０が形成される。次に、例えば第２半導体層１０Ｂに電荷蓄積部１１を形成する。これとともに、半導体基板１０には、オーバーフロードレイン１３および電荷電圧変換部１４を形成する。次いで、第１転送トランジスタ２５，排出トランジスタ２６および第２転送トランジスタ２１，リセットトランジスタ２２，増幅トランジスタ２３および選択トランジスタ２４を形成する。このとき、第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１および排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧＶＧ２が、犠牲層１７Ｃの開口１７ＣＭを通るようにする。その後、半導体基板１０の裏面Ｓ２に配線層２０を形成する（図１９Ｃ）。
【００７３】
次に、図２０Ａに示したように、上下反転させ、光電変換部１５の周囲に、半導体基板１０の表面Ｓ１から犠牲層１７Ｃに達するスリット１６Ｓを形成する。続いて、図２０Ｂに示したように、このスリット１６Ｓを介して犠牲層１７Ｃを除去する。これにより、スリット１６Ｓと連通した空洞部１７Ｂが形成される。犠牲層１７Ｃの除去は、例えば、ウェ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工程により行う。本変形例も上記第１の実施の形態で説明したのと同様に、このような空洞部１７Ｂの形成後であっても、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１同士が隣接して設けられているので、光電変換部１５がより広い領域で支持される。
【００７４】
空洞部１７Ｂを形成した後、スリット１６Ｓおよび空洞部１７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、スリット１６Ｓに第１遮光膜１６、空洞部１７Ｂに第２遮光膜１７がそれぞれ形成される。最後に、半導体基板１０の表面Ｓ１にカラーフィルタＣＦおよびオンチップレンズを形成することにより、固体撮像装置１Ｄが完成する。
【００７５】
このように、酸化層１７Ａ（図１０Ｃ）に代えて、犠牲層１７Ｃを形成することにより、第２遮光膜１７を形成することも可能である。固体撮像装置１Ｄを上記第１の実施の形態で説明したように、酸化層１７Ａを用いて形成するようにしてもよい。
【００７６】
＜変形例５＞
図２１は、上記第１の実施の形態の変形例５に係る固体撮像装置（固体撮像装置１Ｅ）の模式的な平面構成を表したものである。この固体撮像装置１Ｅでは、第１転送トランジスタ２５が複数のゲート電極（ゲート電極２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）を有している。この点を除き、固体撮像装置１Ｅは固体撮像装置１と同様の構成および効果を有している。
【００７７】
第１転送トランジスタ２５は、例えば３つのゲート電極（ゲート電極２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ）を含んで構成されている。このように第１転送トランジスタ２５のゲート電極を分割して設けることにより、保持電荷量を犠牲にすることなく、電荷の転送能力を確保することができる（例えば、特開２０１５−２３２５０号公報参照）。この複数のゲート電極のうち、例えば、ゲート電極２５Ｃに、縦型電極であるゲート電極ＶＧ１が設けられている。
【００７８】
固体撮像装置１Ｅでは、平面視で、例えば、横方向に隣り合う２つの画素Ｐが線対称に配置されるとともに、縦方向に隣り合う２つの画素Ｐも線対称に配置されている。３つのゲート電極２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、例えば、縦方向に並んで設けられている。縦方向に隣り合う２つの画素Ｐの対称軸に近い位置からゲート電極２５Ａ、ゲート電極２５Ｂおよびゲート電極２５Ｃの順に配置されている。排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２は横方向の端部に設けられている。ゲート電極ＶＧ２は、横方向に隣り合う２つの画素Ｐの対称軸に近い位置に配置されている。例えば、横方向に隣り合う画素Ｐでは、ゲート電極ＶＧ２同士が距離Ｄ５で隣接して配置され、縦方向に隣り合う画素Ｐでは、ゲート電極ＶＧ１同士が距離Ｄ６で隣接して配置されている。距離Ｄ５，Ｄ６は、画素Ｐの一辺の長さＬ１，Ｌ２の半分以下である。横方向に隣り合う２つの画素Ｐで第１転送トランジスタ２５のゲート電極ＶＧ１同士を隣接して配置するとともに、縦方向に隣り合う２つの画素Ｐで、排出トランジスタ２６のゲート電極ＶＧ２同士を隣接して配置するようにしてもよい。あるいは、横方向に隣り合う２つの画素Ｐでゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とを隣接して配置するとともに、縦方向に隣り合う２つの画素Ｐでも、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とを隣接して配置するようにしてもよい。固体撮像装置１Ｅでは、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を、画素Ｐ内の縁部に配置することにより、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１を隣接させ易くなる。
【００７９】
本変形例に示したように、第１転送トランジスタ２５が複数のゲート電極２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを有している場合にも、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とを隣接して配置することができる。よって、上記第１の実施の形態と同様に、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。
【００８０】
＜変形例６＞
図２２Ａ，２２Ｂは、上記第１の実施の形態の変形例６に係る固体撮像装置（固体撮像装置１Ｆ）の模式的な構成を表したものである。図２２Ａは、固体撮像装置１Ｆの２つの画素Ｐの模式的な平面構成、図２２Ｂは、図２２Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成をそれぞれ表している。この固体撮像装置１Ｆでは、第２遮光膜１７の開口１７Ｍに埋込材（埋込材１８）が設けられ、ゲート電極ＶＧ１と第２遮光膜１７との間に埋込材１８が介在している。この点を除き、固体撮像装置１Ｆは固体撮像装置１と同様の構成および効果を有している。
【００８１】
この埋込材１８は、半導体基板１０の構成材料の屈折率と異なる屈折率を有するものである。埋込材１８は、半導体基板１０の構成材料の屈折率よりも高い屈折率を有するものであってもよく、あるいは低い屈折率を有するものであってもよい。半導体基板１０が、例えばシリコン（Ｓｉ）により構成されているとき、埋込材１８には、例えば不純物をドーピングしたシリコンまたは、他の部分と密度を異ならせたシリコン等を用いることができる。このような埋込材１８を設けることにより、光電変換部１５と電荷蓄積部１１との間に、半導体基板１０とは屈折率の異なる領域が形成される。これにより、隣り合う画素Ｐから入射する光が反射され易くなる。
【００８２】
本変形例は、上記変形例３で説明したのと同様に、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１同士が隣接して設けられているので、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。また、第２遮光膜１７の開口１７Ｍに埋込材１８が設けられているので、隣り合う画素Ｐから入射する光が反射され易くなり、より効果的にＰＬＳを抑えることができる。
【００８３】
＜変形例７＞
図２３は、上記第１の実施の形態の変形例７に係る固体撮像装置（固体撮像装置１Ｇ）の模式的な平面構成を表したものである。この固体撮像装置１Ｇには、像面位相差画素（像面位相差画素ＺＰ）が設けられている。即ち、固体撮像装置１Ｇは像面位相差オートフォーカス方式の撮像装置である。この点を除き、固体撮像装置１Ｇは固体撮像装置１と同様の構成および効果を有している。
【００８４】
図２４Ａは、図２３に示した固体撮像装置１Ｇの一部（部分１ＧＰ）を拡大して表したものであり、図２４Ｂは図２４ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。像面位相差画素ＺＰは、遮光領域ＺＰ１および非遮光領域ＺＰ２を有している。遮光領域ＺＰ１には、第２遮光膜１７が設けられており、非遮光領域ＺＰ２には、第２遮光膜１７の開口１７Ｍが設けられている。即ち、半導体基板１０内に設けられた第２遮光膜１７により、遮光領域ＺＰ１が形成されている。
【００８５】
像面位相差画素ＺＰには、光電変換部が設けられていない。像面位相差画素ＺＰでは、例えば第１半導体層１０Ａに導波路を設けるようにしてもよい。またはインナーレンズ（ＩＮＬ）を第１半導体層１０Ａとオンチップレンズまたはマイクロレンズとの間に設けるようにしてもよい。インナーレンズを設けることにより、集光特性を向上させることが可能となる。
【００８６】
本変形例では、上記変形例３で説明したのと同様に、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１が隣接して設けられているので、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。また、半導体基板１０内の第２遮光膜１７により、像面位相差画素ＺＰの遮光領域ＺＰ１が形成されているので、像面位相差画素ＺＰから隣り合う画素Ｐへの電荷の移動に起因した混色や、オンチップレンズ等の高さに起因した斜入射感度の低下を防ぐことができる。以下、これについて説明する。
【００８７】
例えば、表面照射型の固体撮像装置では、光電変換部よりも上層に遮光膜を設けることにより、像面位相差画素に遮光領域を形成する。このため、像面位相差画素から隣りの通常画素へと電荷が移動しやすくなり、これに起因した混色が生じる虞がある。一方、裏面照射型の固体撮像装置であっても、半導体基板よりも上層に遮光膜を設ける場合には、集光点をこの遮光膜の位置に合わせるため、オンチップレンズ等の高さを大きくする（高背化する）必要がある。このため、斜入射感度が低下しやすい。
【００８８】
これに対し、固体撮像装置１Ｇでは、半導体基板１０内の第２遮光膜１７により、遮光領域ＺＰ１が形成されているので、オンチップレンズ等の高さを小さくすることができる。よって、斜入射感度の低下を防ぐことができる。また、第２遮光膜１７は、光電変換部１５よりも裏面Ｓ２側に設けられているので、像面位相差画素ＺＰから隣り合う画素Ｐへの電荷の移動も抑えられる。このように、第２遮光膜１７を用いて像面位相差画素ＺＰを形成することにより、混色の発生および斜入射感度の低下を抑えることができる。
【００８９】
＜第２の実施の形態＞
［固体撮像装置２の構成］
図２５Ａ，２５Ｂは、本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像装置（固体撮像装置２）の模式的な構成を表したものである。図２５Ａは、固体撮像装置２の第２遮光膜（第２遮光膜２７）の模式的な平面構成を、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２とともに表したものである。図２５Ｂは、図２５Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った第２遮光膜２７の断面構成を、電荷蓄積部１１および光電変換部１５等とともに表している。この固体撮像装置２の第２遮光膜２７は、第１部分２７１と第２部分２７２とを有し、第１部分２７１と第２部分２７２との間に段差（段差２７Ｓ）が生じている。この点を除き、固体撮像装置２は固体撮像装置１と同様の構成および効果を有している。
【００９０】
図２６は、図２５Ｂの部分Ｃの拡大図である。第１部分２７１と第２部分２７２との間の段差２７Ｓは、第１部分２７１と第２部分２７２とが、段階的に形成されることにより生じた連結部分である（後述）。このように段差２７Ｓでは、例えば、第１部分２７１の厚みおよび第２部分２７２の厚みよりも、第２遮光膜２７の厚みが小さくなっている。詳細は後述するが、本実施の形態の固体撮像装置２では、第２遮光膜２７が段階的に形成されているので、第２遮光膜２７の形成前に光電変換部１５を支持する領域が、より広がる。第２遮光膜２７が、第１部分２７１と第２部分２７２を含む３つ以上の部分を有し、段差２７Ｓが複数設けられていてもよい。
【００９１】
画素Ｐ内では、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とが例えば距離Ｄ（図２）で隣接して配置されていることが好ましい。このように、ゲート電極ＶＧ１とゲート電極ＶＧ２とを隣接して設けることにより、上記第１の実施の形態の固体撮像装置１と同様に、第２遮光膜２７の形成前であっても、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。図１４および図１７に示したように、隣り合う画素Ｐでゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を隣接させるようにしてもよい。
【００９２】
［固体撮像装置２の製造方法］
固体撮像装置２は、例えば次のようにして製造することができる（図２７Ａ〜図３０Ｂ）。
【００９３】
まず、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、配線層２０まで形成する。半導体基板１０には、光電変換部１５よりも裏面Ｓ２側に、第２遮光膜２７を形成するための酸化層２７Ａを形成しておく。配線層２０を形成した後、配線層２０を介して、半導体基板１０の裏面Ｓ２に支持基板３０を貼り合わせる。
【００９４】
次いで、図２７Ａ，２７Ｂに示したように、半導体基板１０の表面Ｓ１から酸化層２７Ａに達する第１スリット１６ＳＡを形成する。第１スリット１６ＳＡは、第１遮光膜１６を形成する領域のうち、一部の領域に形成する。例えば、縦（列）方向に隣り合う画素Ｐの間全てに第１遮光膜１６を形成する際に、ｎ行目の画素行とｎ+１行目の画素行との間、ｎ+２行目の画素行とｎ+３行目の画素行の間等（ｎは整数）、即ち１つおきに第１スリット１６ＳＡを形成する。図２７Ａは、第１スリット１６ＳＡの平面構成を表し、図２７Ｂは、図２７ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。
【００９５】
第１スリット１６ＳＡを形成した後、図２８Ａ，２８Ｂに示したように、この第１スリット１６ＳＡを介して一部の酸化層２７Ａを除去する。これにより、第１スリット１６ＳＡと連通した空洞部２７Ｂ（第１空洞部）が第１スリット１６ＳＡ近傍に形成される。図２８Ａは、空洞部２７Ｂの平面構成を表し、図２８Ｂは、図２８ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。酸化層２７Ａの除去は、例えば、ウェ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工程により行い、空洞部２７Ｂの大きさは、このエッチング時間を制御することにより調整することができる。本実施の形態では、このような空洞部２７Ｂの形成後であっても、一部の酸化層２７Ａは除去されずに残存しているので、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２近傍に加えて、酸化層２７Ａ近傍でも光電変換部１５が支持される。つまり、一度に酸化層１７Ａを除去して第２遮光膜１７を形成する場合（図１１Ｃ）に比べて、より広い領域で光電変換部１５が支持される。よって、より効果的に機械的強度を維持することができる。
【００９６】
空洞部２７Ｂを形成した後、図２９に示したように、第１スリット１６ＳＡおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第１スリット１６ＳＡに第１遮光膜１６、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第１部分２７１がそれぞれ形成される。
【００９７】
続いて、図３０Ａ，３０Ｂに示したように、第１遮光膜１６を形成する領域のうち、第１スリット１６ＳＡを形成しなかった残りの領域全てに第２スリット１６ＳＢを形成する。第２スリット１６ＳＢは、半導体基板１０の表面Ｓ１から酸化層２７Ａに達している。図３０Ａは、第２スリット１６ＳＢの平面構成を表し、図３０Ｂは、図３０ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。
【００９８】
第２スリット１６ＳＢを形成した後、図３１Ａ，３１Ｂに示したように、この第２スリット１６ＳＢを介して残りの酸化層２７Ａを除去する。これにより、第２スリット１６ＳＢと連通した空洞部２７Ｂ（第２空洞部）が第２スリット１６ＳＢ近傍に形成される。図３１Ａは、空洞部２７Ｂの平面構成を表し、図３１Ｂは、図３１ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。本実施の形態では、このような空洞部２７Ｂの形成後であっても、既に第２遮光膜２７の第１部分２７１が形成されているので、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２近傍に加えて、第１部分２７１近傍でも光電変換部１５が支持される。つまり、一度に酸化層１７Ａを除去して第２遮光膜１７を形成する場合（図１１Ｃ）に比べて、より広い領域で光電変換部１５が支持される。よって、より効果的に機械的強度を維持することができる。
【００９９】
空洞部２７Ｂを形成した後、第２スリット１６ＳＢおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第２スリット１６ＳＢに第１遮光膜１６、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第２部分２７２がそれぞれ形成される。第２遮光膜２７の第２部分２７２は、第１部分２７１と連続して設けられ、第１部分２７１と第２部分２７２との間には段差２７Ｓ（図２６）が生じる。
【０１００】
第１遮光膜１６および第２遮光膜２７を形成した後、半導体基板１０の表面Ｓ１にカラーフィルタＣＦおよびオンチップレンズを形成することにより、固体撮像装置２を完成させる。
【０１０１】
［固体撮像装置２の作用・効果］
このように、本実施の形態の固体撮像装置２では、第２遮光膜２７の第１部分２７１と第２部分２７２とを段階的に形成するようにしたので、より広い領域で光電変換部１５を支持することができる。
【０１０２】
例えば、第２遮光膜２７を一度に形成する場合には、第２遮光膜２７の形成予定領域が全て空洞部２７Ｂになるので、この工程では、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２近傍のみで、光電変換部１５が支持されることになる（図１１Ｃ参照）。
【０１０３】
これに対して、固体撮像装置２では、第１部分２７１と第２部分２７２とに分けて、第２遮光膜２７が段階的に形成される。したがって、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２近傍とともに、第１部分２７１を形成する際には一部の酸化層２７Ａ（第２部分２７２が形成される部分）が、第２部分２７２を形成する際には第１部分２７１が、それぞれ光電変換部１５を支持する。即ち、第２遮光膜２７の形成前であっても、より広い領域で光電変換部１５が支持される。
【０１０４】
以上のように、固体撮像装置２では、広い領域にわたって形成された第２遮光膜２７によりＰＬＳを抑制しつつ、段階的な第２遮光膜２７の形成により機械的強度を維持することができる。加えて、画素Ｐ内で２つのゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を隣接して設けることにより、光電変換部１５を支持する領域をさらに広げることができる。
【０１０５】
＜変形例８＞
上記第２の実施の形態で説明した固体撮像装置２に、更に、電荷蓄積部１１の周囲の第１遮光膜１６Ａ（図１３）を形成するようにしてもよい（変形例８）。
【０１０６】
例えば、第１遮光膜１６Ａを有する固体撮像装置２は、以下のような方法で製造することができる（図３２Ａ〜３４Ｃ）。
【０１０７】
まず、上記第２の実施の形態で説明したのと同様にして、半導体層基板１０に光電変換部１５、酸化層２７Ａをこの順に形成する。次いで、図３２Ａに示したように、半導体基板１０の裏面Ｓ２から酸化層２７Ａに達する第１スリット２６ＳＡを形成する。第１スリット２６ＳＡは、第１遮光膜１６Ａを形成する領域のうち、一部の領域に形成する。例えば、縦（列）方向に隣り合う画素Ｐの間全てに第１遮光膜１６Ａを形成する際に、ｎ行目の画素行とｎ+１行目の画素行の間、ｎ+２行目の画素行とｎ+３行目の画素行の間等（ｎは整数）、即ち１つおきに第１スリット２６ＳＡを形成する。
【０１０８】
第１スリット２６ＳＡを形成した後、図３２Ｂに示したように、この第１スリット２６ＳＡを介して一部の酸化層２７Ａを除去する。これにより、第１スリット２６ＳＡと連通した空洞部２７Ｂが第１スリット２６ＳＡ近傍に形成される。  
【０１０９】
空洞部２７Ｂを形成した後、図３２Ｃに示したように、第１スリット２６ＳＡおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第１スリット２６ＳＡに第１遮光膜１６Ａ、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第１部分２７１がそれぞれ形成される。
【０１１０】
続いて、図３３Ａに示したように、第１遮光膜１６Ａを形成する領域のうち、第１スリット２６ＳＡを形成しなかった残りの領域全てに第２スリット２６ＳＢを形成する。第２スリット２６ＳＢは、半導体基板１０の裏面Ｓ２から酸化層２７Ａに達している。
【０１１１】
第２スリット２６ＳＢを形成した後、図３３Ｂに示したように、この第２スリット２６ＳＢを介して残りの酸化層２７Ａを除去する。これにより、第２スリット２６ＳＢと連通した空洞部２７Ｂが第２スリット２６ＳＢ近傍に形成される。
【０１１２】
空洞部２７Ｂを形成した後、図３３Ｃに示したように、第２スリット２６ＳＢおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第２スリット２６ＳＢに第１遮光膜１６Ａ、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第２部分２７２がそれぞれ形成される。第２遮光膜２７の第２部分２７２は、第１部分２７１と連続して設けられ、第１部分２７１と第２部分２７２との間には段差２７Ｓ（図２６）が生じる。
【０１１３】
第１遮光膜１６Ａおよび第２遮光膜１７を形成した後、第２遮光膜１７よりも裏面Ｓ２側に電荷蓄積部１１を形成する。これとともに、半導体基板１０には、オーバーフロードレイン１３および電荷電圧変換部１４を形成する。次いで、第１転送トランジスタ２５，排出トランジスタ２６および第２転送トランジスタ２１，リセットトランジスタ２２，増幅トランジスタ２３および選択トランジスタ２４を形成する。その後、半導体基板１０の裏面Ｓ２に配線層２０を形成する（図３４Ａ）。
【０１１４】
次に、図３４Ｂに示したように、配線層２０を間にして、半導体基板１０の裏面Ｓ２に支持基板３０を貼り合わせ、上下反転させる。続いて、図３４Ｃに示したように、光電変換部１５の周囲に、半導体基板１０の表面Ｓ１から第２遮光膜２７に達するスリット１６Ｓを形成する。このスリット１６Ｓは、第１遮光膜１６を形成するためのものであり、例えば、第１遮光膜１６Ａと平面視で重なる位置に配置されている。スリット１６Ｓは、例えば一度の工程で、第１遮光膜１６の形成予定領域全てに設けられる。
【０１１５】
スリット１６Ｓを形成した後、このスリット１６Ｓに遮光材料を埋め込む。これにより、第１遮光膜１６が形成される。この後、半導体基板１０の表面Ｓ１にカラーフィルタＣＦおよびオンチップレンズを形成する。このようにして、電荷蓄積部１１の周囲の第１遮光膜１６Ａを有する固体撮像装置２が完成する。
【０１１６】
以上説明したように、第１遮光膜１６Ａを形成するための第１スリット２６ＳＡ，第２スリット２６ＳＢを形成することにより、第２遮光膜２７の第１部分２７１および第２部分２７２を段階的に形成するようにしてもよい。
【０１１７】
＜変形例９＞
上記第２の実施の形態で説明した固体撮像装置２は、犠牲層（犠牲層２７Ｃ）を用いて製造するようにしてもよい（変形例９）。上記第１の実施の形態の変形例４（図１９Ａ等参照）で説明したのと同様に、酸化層２７Ａに代えて犠牲層２７Ｃを用いることにより、第２遮光膜２７を形成することができる。
【０１１８】
図３５Ａ〜図３６Ｂは、犠牲層２７Ｃを用いた固体撮像装置２の製造方法を工程順に表したものである。
【０１１９】
まず、上記変形例４で説明したのと同様に、第１半導体層１０Ａに光電変換部１５を形成した後、第１半導体層１０Ａの一方の面上に、犠牲層２７Ｃを形成する。この犠牲層２７Ｃは、後の工程で第２遮光膜２７を形成するためのものである。犠牲層２７Ｃは、例えば化学気相成長法を用いてシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を成膜することにより形成する。
【０１２０】
犠牲層２７Ｃを形成した後、犠牲層２７Ｃを介して、第１半導体層１０Ａ上に第２半導体層１０Ｂを形成する。これにより、半導体基板１０が形成される。次に、例えば第２半導体層１０Ｂに電荷蓄積部１１を形成する。これとともに、半導体基板１０には、オーバーフロードレイン１３および電荷電圧変換部１４を形成する。次いで、第１転送トランジスタ２５，排出トランジスタ２６および第２転送トランジスタ２１，リセットトランジスタ２２，増幅トランジスタ２３および選択トランジスタ２４を形成する。その後、半導体基板１０の裏面Ｓ２に配線層２０を形成する。
【０１２１】
次に、図３５Ａに示したように、上下反転させ、光電変換部１５の周囲に、半導体基板１０の表面Ｓ１から犠牲層２７Ｃに達する第１スリット１６ＳＡを形成する。続いて、図３５Ｂに示したように、この第１スリット１６ＳＡを介して一部の犠牲層２７Ｃを除去する。これにより、第１スリット１６ＳＡと連通した空洞部２７Ｂが第１スリット１６ＳＡ近傍に形成される。
【０１２２】
空洞部２７Ｂを形成した後、図３５Ｃに示したように、第１スリット１６ＳＡおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第１スリット１６ＳＡに第１遮光膜１６、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第１部分２７１がそれぞれ形成される。
【０１２３】
続いて、図３６Ａに示したように、半導体基板１０の裏面Ｓ２から酸化層２７Ａに達する第２スリット２６ＳＢを形成する。この後、図３６Ｂに示したように、この第２スリット２６ＳＢを介して残りの犠牲層２７Ｃを除去する。これにより、第２スリット２６ＳＢと連通した空洞部２７Ｂが第２スリット２６ＳＢ近傍に形成される。
【０１２４】
続いて、第２スリット２６ＳＢおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第２スリット２６ＳＢに第１遮光膜１６Ａ、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第２部分２７２がそれぞれ形成される。第２遮光膜２７の第２部分２７２は、第１部分２７１と連続して設けられ、第１部分２７１と第２部分２７２との間には段差２７Ｓ（図２６）が生じる。最後に、半導体基板１０の表面Ｓ１にカラーフィルタＣＦおよびオンチップレンズを形成することにより、固体撮像装置２が完成する。
【０１２５】
このように、酸化層２７Ａ（図２７Ｂ）に代えて、犠牲層２７Ｃを形成することにより、第２遮光膜２７を形成することも可能である。
【０１２６】
＜変形例１０＞
上記第１の実施の形態で説明したように（図３参照）、第１遮光膜１６は、光電変換部１５を囲むように、光電変換部１５の周囲全てに設けるようにしてもよい（変形例１０）。
【０１２７】
図３７Ａ，３７Ｂは、第１遮光膜１６を、光電変換部１５の周囲全てに形成するときの第１スリット１６ＳＡ，第２スリット１６ＳＢの平面構成の一例を表したものである。このように格子状の第１スリット１６ＳＡおよび第２スリット１６ＳＢを、例えば、縦方向に交互に形成して固体撮像装置２を形成するようにしてもよい。あるいは、格子状の第１スリット１６ＳＡおよび第２スリット１６ＳＢを、横方向に交互に形成するようにしてもよい。
【０１２８】
＜変形例１１＞
図３８Ａ，３８Ｂに示したように、同一直線上の第１遮光膜１６を、交互に配置された第１スリット１６ＳＡおよび第２スリット１６ＳＢを用いて形成するようにしてもよい（変形例１１）。
【０１２９】
ｎ行目の画素行とｎ+１行目の画素行との間の第１スリット１６ＳＡを例えば、１つの画素Ｐおきに形成し、ｎ+１行目の画素行とｎ+２行目の画素行との間の第１スリット１６ＳＡは、ｎ行目の画素行とｎ+１行目の画素行との間の第１スリット１６ＳＡと互い違いになるように形成する。ｎ+２行目の画素行とｎ+３行目の画素行との間の第１スリット１６ＳＡは、ｎ行目の画素行とｎ+１行目の画素行との間の第１スリット１６ＳＡと対向する位置に形成し、ｎ+３行目の画素行とｎ+４行目の画素行との間の第１スリット１６ＳＡは、ｎ+１行目の画素行とｎ+２行目の画素行との間の第１スリット１６ＳＡと対向する位置に形成する（図３８Ａ）。
【０１３０】
第１スリット１６ＳＡを形成した後、第１スリット１６ＳＡの間隙を埋めるようにして、ｎ行目の画素行とｎ+１行目の画素行との間、ｎ+１行目の画素行とｎ+２行目の画素行との間、ｎ+２行目の画素行とｎ+３行目の画素行、ｎ+３行目の画素行とｎ+４行目の画素行との間との間等に第２スリット１６ＳＢを形成する（図３８Ｂ）。
【０１３１】
このように、横方向に延びる同一直線上の第１スリット１６ＳＡおよび第２スリットを間引いて形成するとき、空洞部２７Ｂが形成される領域が、半導体基板１０の面内で満遍なく分散されるので、より効果的に機械的強度を維持することができる。
【０１３２】
＜変形例１２＞
図３９は、上記第２の実施の形態の変形例１２に係る固体撮像装置（固体撮像装置２Ａ）の一部の断面構成を模式的に表したものである。この固体撮像装置２Ａのように第１部分２７１と第２部分２７２との間の段差２７Ｓが光電変換部１５（画素Ｐ）の中心からずれていてもよい。この点を除き、固体撮像装置２Ａは固体撮像装置２と同様の構成および効果を有している。
【０１３３】
例えば、第２遮光膜２７の第１部分２７１と第２部分２７２との大きさが互いに異なっており、第１部分２７１がより小さく、第２部分２７２がより大きくなっている。例えば、この小さい第１部分２７１と大きい第２部分２７２との間に段差２７Ｓが設けられている。この段差２７Ｓは、平面視で、光電変換部１５の端部に重なる位置、即ち、光電変換部１５の真下からずれた位置に配置される。第１部分２７１がより大きく、第２部分２７２がより小さくなっていてもよい。
【０１３４】
第１部分２７１と第２部分２７２との連結部分である段差２７Ｓは、埋め込み不良等が生じやすく、また、厚みの薄い部分であるため遮光機能が低下するおそれがある。このような段差２７Ｓを、図３９に示したように、集光中心から離れた位置、即ち、光電変換部１５の中央部の真下からずらした位置に配置することにより、段差２７Ｓに起因したＰＬＳを抑えることができる。
【０１３５】
このような段差２７Ｓは、例えば、以下のようにして形成することができる（図４０Ａ〜４１Ｂ）。
【０１３６】
まず、上記変形例９で説明したのと同様にして、半導体基板１０の表面Ｓ１から犠牲層２７Ｃに達する第１スリット１６ＳＡを形成する。第１スリット１６ＳＡを形成した後、図４０Ａ，４０Ｂに示したように、この第１スリット１６ＳＡを介して一部の犠牲層２７Ｃを除去する。これにより、第１スリット１６ＳＡと連通した空洞部２７Ｂが第１スリット１６ＳＡ近傍に形成される。犠牲層２７Ｃの除去は、例えば、ウェ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工程により行い、空洞部２７Ｂの大きさは、このエッチング時間を制御することにより調整することができる。例えば、エッチング時間を短く設定することにより、第１スリット１６ＳＡ近傍には、より小さい空洞部２７Ｂを形成する。図４０Ａは、第１スリット１６ＳＡの平面構成を表し、図４０Ｂは、図４０ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。
【０１３７】
空洞部２７Ｂを形成した後、第１スリット１６ＳＡおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第１スリット１６ＳＡに第１遮光膜１６、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第１部分２７１がそれぞれ形成される。
【０１３８】
続いて、半導体基板１０の表面Ｓ１から犠牲層２７Ｃに達する第２スリット１６ＳＢを形成する。第２スリット１６ＳＢを形成した後、図４１Ａ，４１Ｂに示したように、この第２スリット１６ＳＢを介して残りの犠牲層２７Ｃを除去する。このときのエッチング時間を、より長く設定することにより、残りの犠牲層２７Ｃが除去される。したがって、より大きい空洞部２７Ｂが第２スリット１６ＳＢ近傍に形成される。図４１Ａは、空洞部２７Ｂの平面構成を表し、図４１Ｂは、図４１ＡのＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。
【０１３９】
空洞部２７Ｂを形成した後、第２スリット１６ＳＢおよび空洞部２７Ｂに遮光材料を埋め込む。これにより、第２スリット１６ＳＢに第１遮光膜１６、空洞部２７Ｂに第２遮光膜２７の第２部分２７２がそれぞれ形成される。第２遮光膜２７の第２部分２７２は、第１部分２７１と連続して設けられ、より小さい第１部分２７１と、より大きい第２部分２７２との間に段差２７Ｓ（図２６）が形成される。例えば、このような工程を経て、図３９に示した段差２７Ｓを形成することができる。
【０１４０】
本変形例は、上記第２の実施の形態で説明したのと同様に、第２遮光膜２７の第１部分２７１および第２部分２７２を段階的に形成するので、より広い領域にわたって光電変換部１５が支持され、機械的強度を維持することができる。また、第１部分２７１と第２部分２７２との間の段差２７Ｓが、光電変換部１５の中心の真下からずれて配置されているので、段差２７Ｓに起因したＰＬＳを抑えることができる。
【０１４１】
＜適用例＞
上述の固体撮像装置１，２は、例えばカメラなど、様々なタイプの電子機器に適用することができる。図４２に、その一例として、電子機器３（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器３は、例えば静止画または動画を撮影可能なカメラであり、固体撮像装置１，２と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、固体撮像装置１，２およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
【０１４２】
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置１，２へ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、固体撮像装置１，２への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、固体撮像装置１，２の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、固体撮像装置１，２から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
【０１４３】
更に、上記実施の形態等において説明した固体撮像装置１，２は、下記電子機器（カプセル内視鏡および車両等の移動体）にも適用することが可能である。
【０１４４】
＜応用例１（内視鏡手術システム）＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１４５】
図４３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【０１４６】
図４３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【０１４７】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【０１４８】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【０１４９】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び固体撮像装置が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該固体撮像装置に集光される。当該固体撮像装置によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
【０１５０】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【０１５１】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【０１５２】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【０１５３】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【０１５４】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０１５５】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の固体撮像装置の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該固体撮像装置にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０１５６】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０１５７】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０１５８】
図４４は、図４３に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０１５９】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【０１６０】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【０１６１】
撮像部１１４０２を構成する固体撮像装置は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各固体撮像装置によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の固体撮像装置を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各固体撮像装置に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【０１６２】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０１６３】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０１６４】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【０１６５】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【０１６６】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【０１６７】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【０１６８】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【０１６９】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【０１７０】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【０１７１】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【０１７２】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【０１７３】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０１７４】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【０１７５】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
【０１７６】
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０１７７】
＜応用例２（移動体）＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０１７８】
図４５は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１７９】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図４５に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
【０１８０】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０１８１】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０１８２】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０１８３】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０１８４】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０１８５】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１８６】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１８７】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０３０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０１８８】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図４５の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０１８９】
図４６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１９０】
図４６では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【０１９１】
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０１９２】
なお、図４６には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０１９３】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の固体撮像装置からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する固体撮像装置であってもよい。
【０１９４】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１９５】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０１９６】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０１９７】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部12031に適用され得る。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
【０１９８】
以上、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した固体撮像装置の構成は一例であり、更に他の層を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
【０１９９】
例えば、上記第１の実施の形態では、第１転送トランジスタ２５および排出トランジスタ２６が縦型トランジスタである場合（ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を有する場合）について説明したが、他のトランジスタが縦型トランジスタであってもよい。
【０２００】
また、上記第２の実施の形態では、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２が隣接して設けられている場合について説明したが、ゲート電極ＶＧ１，ＶＧ２を隣接させずに、第２遮光膜２７を段階的に形成するようにしてもよい。
【０２０１】
なお、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【０２０２】
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
光入射面を有する半導体基板と、
前記半導体基板内の前記光入射面側に、画素毎に設けられた光電変換部と、
前記半導体基板内の前記光電変換部より前記光入射面と反対側に、前記画素毎に設けられた電荷蓄積部と、
前記光電変換部に蓄積された信号電荷を前記電荷蓄積部に転送する第１転送トランジスタと、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面側に設けられた配線層と、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面から前記光電変換部に延在する、第１縦型電極および第２縦型電極と、
前記光電変換部の周囲の少なくとも一部に、前記半導体基板の厚み方向に設けられた第１遮光膜と、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に、前記半導体基板の面方向に設けられた第２遮光膜とを備え、
前記第１縦型電極と前記第２縦型電極は、前記画素の一辺の長さの半分以下の距離に隣接して配置されている
固体撮像装置。
（２）
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極は、同一の画素に設けられている
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記第１縦型電極は、前記第１転送トランジスタのゲート電極であり、
前記第２縦型電極は、前記光電変換部に蓄積された不要電荷を排出する排出トランジスタのゲート電極である
前記（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極は、互いに異なる画素に設けられている
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極はともに、前記第１転送トランジスタのゲート電極である
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（６）
更に、第２転送トランジスタと、
前記第２転送トランジスタにより、前記電荷蓄積部から信号電荷が転送される電荷電圧変換部とを有する
前記（１）ないし（５）のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（７）
更に、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタを有する
前記（６）に記載の固体撮像装置。
（８）
更に、前記電荷電圧変換部の電位の大きさに応じた信号を出力する増幅トランジスタを有する
前記（６）または（７）に記載の固体撮像装置。
（９）
更に、前記増幅トランジスタの出力を制御する選択トランジスタを有する
前記（８）に記載の固体撮像装置。
（１０）
前記第１遮光膜は、前記光電変換部を囲んでいる
前記（１）ないし（９）のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１１）
前記第１遮光膜は、前記電荷蓄積部の周囲にも設けられている
前記（１）ないし（１０）のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１２）
前記第１縦型電極および前記第２縦型電極は、前記第２遮光膜の開口に設けられている
前記（１）ないし（１１）のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１３）
更に、前記第２遮光膜の開口に、前記第２遮光膜の構成材料と異なる屈折率を有する埋込材を含む
前記（１２）に記載の固体撮像装置。
（１４）
更に、前記第２遮光膜を用いた像面位相差画素を有する
前記（１）ないし（１３）のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１５）
更に、前記半導体基板の入射面側にカラーフィルタを有する
前記（１）ないし（１４）のうちいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１６）
半導体基板内の光入射面側に、画素毎に光電変換部を形成し、
前記半導体基板の前記光電変換部よりも前記光入射面と反対側に、前記画素毎に電荷蓄積部を形成し、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面側に配線層を形成するとともに、前記半導体基板の前記光入射面と反対面から前記光電変換部に延在する縦型電極を形成し、
前記光電変換部の周囲の少なくとも一部に配置された第１遮光膜を、前記半導体基板内の厚み方向に形成し、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に、前記半導体基板の面方向に沿って第２遮光膜を形成し、
前記第２遮光膜は、当該第２遮光膜の第１部分および第２部分を段階的に形成する
固体撮像装置の製造方法。
（１７）
前記第２遮光膜は、
前記縦型電極の周囲に、前記第１部分を形成するための第１空洞部を形成し、前記第１空洞部に遮光材料を埋め込んだ後、前記第２部分を形成するための第２空洞部を形成し、前記第２空洞部に遮光材料を埋め込んで形成する
前記（１６）に記載の固体撮像装置の製造方法。
（１８）
前記第１遮光膜は、前記第１部分に連結された第１スリットと、前記第２部分に連結された第２スリットとに設けられている
前記（１７）に記載の固体撮像装置の製造方法。
（１９）
前記第１遮光膜および前記第２遮光膜は、
前記第１スリットおよび前記第１空洞部を形成し、前記第１スリットおよび前記第１空洞部に前記遮光材料を埋め込んだ後、
前記前記第２スリットおよび前記第２空洞部を形成し、前記第２スリットおよび前記第２空洞部に前記遮光材料を埋め込んで形成する
前記（１８）に記載の固体撮像装置の製造方法。
（２０）
光入射面を有する半導体基板と、
前記半導体基板内の前記光入射面側に、画素毎に設けられた光電変換部と、
前記半導体基板内の前記光電変換部より前記光入射面と反対側に、前記画素毎に設けられた電荷蓄積部と、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面側に設けられた配線層と、
前記半導体基板の前記光入射面と反対面から前記光電変換部に延在する縦型電極と、
前記光電変換部の周囲の少なくとも一部に、前記半導体基板の厚み方向に設けられた第１遮光膜と、
前記光電変換部と前記電荷蓄積部との間に、前記半導体基板の面方向に設けられ、かつ、連続する第１部分および第２部分を含む第２遮光膜とを備え、
前記第１部分と前記第２部分との間に段差を有する
固体撮像装置。
【符号の説明】
【０２０３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，２，２Ａ…固体撮像装置、３…電子機器、１０…半導体基板、１０Ａ…第１半導体層、１０Ｂ…第２半導体層、１１…電荷蓄積部、１３…オーバーフロードレイン、１４…電荷電圧変換部、１５…光電変換部、１６…第１遮光膜、１６Ｓ…スリット、１６ＳＡ，２６ＳＡ…第１スリット、１６ＳＢ，２６ＳＢ…第２スリット、１７，２７…第２遮光膜、１７Ａ，２７Ａ…酸化層、１７Ｂ，２７Ｂ…空洞部、１７Ｃ，２７Ｃ…犠牲層、１８…埋込材、２０…配線層、２１…第２転送トランジスタ、２２…リセットトランジスタ、２３…増幅トランジスタ、２４…選択トランジスタ、２５…第１転送トランジスタ、２６…排出トランジスタ、３０…支持基板、ＣＦ…カラーフィルタ、ＶＧ１，ＶＧ２，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ…ゲート電極、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６…距離、Ｌ１，Ｌ２…長さ、Ｓ１…表面、Ｓ２…裏面、Ｐ…画素。
【図１】
2018148039.tif 000003
【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】
2018148039.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2018148039.tif 000013
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
2018148039.tif 000016
【図１１Ｂ】
2018148039.tif 000017
【図１１Ｃ】
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【図１２】
2018148039.tif 000019
【図１３】
2018148039.tif 000020
【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
2018148039.tif 000023
【図１６Ｂ】
2018148039.tif 000024
【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０Ａ】
2018148039.tif 000031
【図２０Ｂ】
2018148039.tif 000032
【図２１】
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【図２２Ａ】
2018148039.tif 000034
【図２２Ｂ】
2018148039.tif 000035
【図２３】
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【図２４Ａ】
2018148039.tif 000037
【図２４Ｂ】
2018148039.tif 000038
【図２５Ａ】
2018148039.tif 000039
【図２５Ｂ】
2018148039.tif 000040
【図２６】
2018148039.tif 000041
【図２７Ａ】
2018148039.tif 000042
【図２７Ｂ】
2018148039.tif 000043
【図２８Ａ】
2018148039.tif 000044
【図２８Ｂ】
2018148039.tif 000045
【図２９】
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【図３０Ａ】
2018148039.tif 000047
【図３０Ｂ】
2018148039.tif 000048
【図３１Ａ】
2018148039.tif 000049
【図３１Ｂ】
2018148039.tif 000050
【図３２Ａ】
2018148039.tif 000051
【図３２Ｂ】
2018148039.tif 000052
【図３２Ｃ】
2018148039.tif 000053
【図３３Ａ】
2018148039.tif 000054
【図３３Ｂ】
2018148039.tif 000055
【図３３Ｃ】
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【図３４Ａ】
2018148039.tif 000057
【図３４Ｂ】
2018148039.tif 000058
【図３４Ｃ】
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【図３５Ａ】
2018148039.tif 000060
【図３５Ｂ】
2018148039.tif 000061
【図３５Ｃ】
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【図３６Ａ】
2018148039.tif 000063
【図３６Ｂ】
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【図３７Ａ】
2018148039.tif 000065
【図３７Ｂ】
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【図３８Ａ】
2018148039.tif 000067
【図３８Ｂ】
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【図３９】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
2018148039.tif 000071
【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
2018148039.tif 000073
【図４２】
2018148039.tif 000074
【図４３】
2018148039.tif 000075
【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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