(57)【要約】【課題】受光感度低下を起こすことなく各フォトダイオード間の色シェーディング比（色バランス）を抑制する。【解決手段】フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右で線対称および／または、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下で線対称であるため、左斜め上からの入射光方向と右斜め上からの入射光方向のいずれに対しても、開口部６の中心とフォトダイオード２の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている。この開口部６のフォトダイオード２に対する位置ずれによって、画素アレイ左側と画素アレイ右側または／および画素アレイ上側と画素アレイ下側で共に入射光を良好にフォトダイオード２に入射させることができる。【選択図】図１
2011103359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部上をそれぞれ開口部で開口するように多層配線層が設けられた固体撮像素子において、正逆のいずれの斜め入射光方向に対しても、該開口部の中心と該受光部の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている固体撮像素子。
【請求項２】
入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部と、該受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部と、該受光部上を開口部で開口するように配設された多層配線層とを有する固体撮像素子において、該受光部、該転送ゲート部および該多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称である固体撮像素子。
【請求項３】
入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部と、該受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部と、該受光部上を開口部で開口するように配設された多層配線層とを有する固体撮像素子において、該受光部、該転送ゲート部および該多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称である固体撮像素子。
【請求項４】
入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部と、該受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部と、該受光部上を開口部で開口するように配設された多層配線層とを有する固体撮像素子において、該受光部、該転送ゲート部および該多層配線層の単位画素毎の配置関係が、画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称であると共に、画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称である固体撮像素子。
【請求項５】
正逆のいずれの斜め入射光方向に対しても、前記開口部の中心と前記受光部の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている請求項２〜４のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記斜め入射光が前記複数の受光部で均一に入射するように、前記開口部の中心が前記受光部の中心に対して位置ずれている請求項１または５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記画素アレイが前記画素アレイ水平方向中心線で２分割される右側領域と左側領域はそれぞれ、前記受光部、前記転送ゲート部および前記多層配線層の単位画素毎の配置関係が同じである請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
前記画素アレイが前記画素アレイ垂直方向中心線で２分割される上側領域と下側領域はそれぞれ、前記受光部、前記転送ゲート部および前記多層配線層の単位画素毎の配置関係が同じである請求項３に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記画素アレイが前記画素アレイ水平方向中心線で左右に２分割され、前記画素アレイが前記画素アレイ垂直方向中心線で上下に２分割されて合計４分割された上左側領域、下左側領域、上右側領域および下右側領域はそれぞれ、前記受光部、前記転送ゲート部および前記多層配線層の単位画素毎の配置関係が同じである請求項４に記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記多層配線層の上方に前記複数の受光部のそれぞれに対応するように所定の色配列が為された各色のカラーフィルタと、該各色のカラーフィルタ上に、該複数の受光部にそれぞれ入射光を集光させるための複数のマイクロレンズとをさらに有する請求項１〜４のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
前記複数の受光部上をそれぞれ開口した開口部内に、上面から見て、平面視で前記転送ゲート部の一部または全部が入るように該開口部の開口サイズが設定されている請求項２〜４のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記複数の受光部上をそれぞれ開口した開口部内に、前記マイクロレンズからの集光スポットが納まるように該開口部の開口サイズが設定されている請求項１０に記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
前記各色のカラーフィルタのうち、隣の色のカラーフィルタから斜め入射された入射光が、隣接する別の色のカラーフィルタに対応した受光部に入射されないように、前記受光部上を開口する開口サイズが設定されている請求項１０に記載の固体撮像素子。
【請求項１４】
画角位置の中央に対して左右対称のシェーディングカーブが得られるように、前記開口部の前記受光部に対する開口位置および開口サイズが設定されている請求項２〜４のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項１５】
前記受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部により前記受光部の受光領域の形状に方向性が与えられている請求項１〜５のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項１６】
前記受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部により読み出された信号電荷を電圧に変換する電荷検出部と、該電荷検出部で変換された電圧に応じて増幅して撮像信号を出力する信号読出回路とを有するＣＭＯＳイメージセンサである請求項１〜４のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項１７】
前記信号読出回路を構成する各素子が前記多層配線層により互いに接続されている請求項１６に記載の固体撮像素子。
【請求項１８】
単位画素の中心位置と前記受光部の中心位置とが一致し、かつ該単位画素の中心位置が上下方向および左右方向に等ピッチになるように前記複数の受光部が配列されている請求項１〜４のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれかに記載の固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された例えばＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子および、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラ及びデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の固体撮像素子では、その高解像度の要求の高まりに伴い、その高画素数化が積極的に進められている。この高画素数化は、即ち画素ピッチの縮小を意味し、その課題の一つとして画角の色シェーディング比（色バランス）の悪化が挙げられる。この画角の色シェーディング比について、以下に図５〜図９を用いて詳細に説明する。
【０００３】
図５は、従来の固体撮像素子において画角を説明するための模式図である。
【０００４】
図５に示すように、従来の固体撮像素子としてのＣＭＯＳイメージセンサ１００には、モジュールレンズ１０１を通してセンサチップ１０２に外光が入射されるが、センサチップ１０２の中央部では入射光がほぼ垂直に入射する一方、センサチップ１０２の左右端部に近づくほどその入射光の入射角（画角）が増すため、入射角（画角）に起因してシェーディングが発生する。センサチップ１０２の右端に入射光が入射される場合の光線軌跡を破線Ｃ１で示し、センサチップ１０２の左端に入射光が入射される場合の光線軌跡を破線Ｃ２で示している。
【０００５】
図６は、図５の従来の固体撮像素子の画角位置とセンサ感度との関係を示すシェーディングカーブ図である。
【０００６】
図６に示すように、図５のＣＭＯＳイメージセンサ１００のシェーディングカーブにおいて、実線Ａは画角中央に対して上に凸状で左右対称になっており、２次元的に同心円成分と考えることができるので、ＩＳＰ（制御部；Ｉｍａｇｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で容易に補正することができる。しかし、そのシェーディングカーブにおいて、破線Ｂは左右非対称になっており、ＩＳＰで補正が困難で、センサチップ１０２の周辺部で色付きの原因になっていた。
【０００７】
図７は、図６のシェーディングカーブが左右非対称な場合に発生する基板内クロストークを説明するための概略センサ断面図であって、図７（ａ）はセンサチップ１０２の画素アレイ右側を示す断面図、図７（ｂ）はセンサチップ１０２の画素アレイ左側を示す断面図である。
【０００８】
図７（ａ）に示すように、図５のＣＭＯＳイメージセンサ１００のセンサチップ１０２において、半導体基板のウェル領域１０３上に複数のフォトダイオード１０４（受光部；Ｎ−層）がそれぞれ素子分離領域１０５（Ｐ−層）で素子分離され、複数のフォトダイオード１０４はそれぞれ表面Ｐ＋層１０６で埋め込まれている。複数のフォトダイオード１０４の上方にそれぞれ、遮光膜として作用するメタル配線１０７が配置されており、メタル配線１０７によって、各フォトダイオード１０４毎に入射光を入射させるための開口部１０８が形成されている。左斜め上方向からの入射光（センサチップ１０２の画素アレイ右側）に対して、開口部１０８の上方のカラーフィルタを通過した各色光が開口部１０８を通して各フォトダイオード１０４にそれぞれ入射する様子を破線Ｃ１で示している。この場合は、左斜め上方向からの入射光によって、開口部１０８中心がフォトダイオード１０４の中心に対してずれていることによってフォトダイオード１０４に良好に入射されてクロストーク成分割合は小さい。
【０００９】
また、図７（ｂ）に示すように、入射した色光は各フォトダイオード１０４でそれぞれ光電変換されるが、右斜め上方向からの入射光（センサチップ１０２の画素アレイ左側）は、開口部１０８中心がフォトダイオード１０４の中心に対してずれていることによって、光線軌跡を示す破線Ｃ２に示すように、左隣接画素（左側のフォトダイオード１０４）に漏れる成分、即ちクロストークが発生する。この場合は、右斜め上方向からの入射光によって、開口部１０８中心がフォトダイオード１０４の中心に対してずれていることによって、入射光がフォトダイオード１０４からはみ出る割合が増えて、クロストーク成分割合は大きくなる。
【００１０】
したがって、図６のような左右非対称（非同心円成分が支配的）になる原因は、センサチップ１０２の各フォトダイオード１０４上の配線開口中心とフォトダイオード１０４の中心の位置ずれに起因した半導体基板内クロストーク成分差であると考えられる。
【００１１】
これによって、一般的に、入射光は波長が長いほど半導体基板深くで光電変換されるため、クロストークは赤、緑、青の順で発生しやすい傾向を示す。このようにクロストークの程度が波長によって変化するため、色シェーディング比（色バランス）が崩れて画角左側で色付きが発生してしまうことになる。特に、青出力画素はクロストークによる光流出に対する光流入の変動が大きいため図６に示すシェーディングカーブになる傾向が強い。
【００１２】
この課題に対して、例えば特許文献１によれば、受光部配線層（メタル配線１０７）に囲まれた開口部１０８の形状を水平方向および垂直方向の両方向に対して等価とすることにより各受光部（フォトダイオード１０４）への斜め入射光によるクロストークを抑制して、受光感度特性を各フォトダイオード１０４で同等（均一）にして色シェーディング比（色バランス）を良好にしている。この特許文献１について、図８を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図８は、特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子における単位画素例を模式的に示す拡大上面図である。
【００１４】
図８において、従来の固体撮像素子としてのＣＭＯＳイメージセンサ２００の単位画素部はそれぞれ、単位画素部を構成する受光部２０１（フォトダイオード）の受光領域上を開口部２０２で入射光を入射可能に開口するように、同層の配線層２０７〜２０９および２１１で周囲を囲っている。この受光部２０１の右下部には、受光部２０１からの信号電荷を電荷検出部としてのフローティングディフュージョンＦＤに電荷転送するための電荷転送電極２０３（ゲート電極）が配置されている。この受光部２０１の周囲は、各受光部２０１間を素子分離するための素子分離領域２０４（素子分離層）が形成されている。受光部２０１の受光領域上に、受光領域の面積よりも狭い面積の開口部２０２を設けても、この開口部２０２内にマイクロレンズからの集光スポットが納まるようにしておけば、受光部２０１の受光領域に殆んどの入射光量が確保できる。
【００１５】
この受光部２０１上の多層配線層のうちの同層の配線層２０７〜２０９および２１１は、上面から見て、単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置またはマイクロレンズにより集光される光の焦点位置Ｆから上方向および下方向に等距離で、左方向および右方向に等距離に、受光部２０１の受光領域上を開口部２０２で開口するように囲って配置されており、この同層の配線層２０７〜２０９および２１１によって、受光部２０１に入射される入射光が限定されている。単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置またはマイクロレンズにより集光される光の焦点位置Ｆから左方向に距離Ｄ１だけ離れた位置には、第１層の配線層２０８が設けられており、また、単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置またはマイクロレンズにより集光される光の焦点位置Ｆから右方向に距離Ｄ２だけ離れた位置には、信号線としての第１層の配線層２０７が設けられ、また、単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置またはマイクロレンズにより集光される光の焦点位置Ｆから上方向に距離Ｄ３だけ離れた位置には、リセット制御信号線層から所定幅（多角形の辺の長さ）で突出させた第１層の配線層２０９が設けられ、さらに、単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置またはマイクロレンズにより集光される光の焦点位置Ｆから下方向に距離Ｄ４だけ離れた位置には、ダミー配線層である所定幅の第１層の配線層２１１が設けられている。
【００１６】
ここでは、距離Ｄ１＝距離Ｄ２＝距離Ｄ３＝距離Ｄ４で焦点位置Ｆを中心とする半径が距離Ｄ１の円形状である。金属配線層による受光部２０１上の開口部２０２は、上記同層の配線層２０７〜２０９および２１１によって不連続の円形状に囲まれており、半径が距離Ｄ１の円に外接し、各辺の長さが等しい正８角形になるように、配線層２０７が曲げられて配置されたり、配線層２０８の側端縁部が切り欠かれていたり、ダミー配線層である所定幅の第１層の配線層２１１および配線層２０９が所定幅で突出されていたり、同層の配線層として、配線層２１１のように全くのダミー配線であってもよい。
【００１７】
また、受光領域上を開口する同層の配線層は、電荷転送電極２０３の配置位置よりも、単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置またはマイクロレンズにより集光される光の焦点位置側（内側）に、受光部２０１の所定の受光領域上を開口部２０２で開口するように配置されている。要するに、同層の配線層下または開口部２０２の外周側に電荷転送電極２０３が配置されており、開口部２０２内の受光部２０１の領域に電荷転送電極２０３が配置されていないことが重要である。開口部２０２内の受光部２０１の領域に電荷転送電極２０３が配置されていると、開口部２０２内の受光部２０１の領域形状（開口部２０２内の受光部２０１の領域から電荷転送電極２０３を除いた形状）に方向性が生じ、これによって、所定方向の斜め光が入ってマイクロレンズからの集光スポットがずれて電荷転送電極２０３にかかった場合に、各受光部２０１間で入射光の受光領域の面積に差が生じて色バランスが悪化するからである。
【００１８】
なお、単位画素の中心位置とは、受光部２０１が複数と、電荷検出部としてのフローティングディフュージョンＦＤと、受光部２０１から信号を読み出すための信号読出回路との占有領域を、受光部２０１の複数のそれぞれが含まれるように、受光部２０１の複数で均等に分割した分割領域の中心位置とする。この単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置およびマイクロレンズにより受光部２０１上に集光される光の焦点位置が全て一致し、かつ単位画素の中心位置が上下方向および左右方向に等ピッチになるように受光部２０１がそれぞれ配列されている場合について説明するが、これに限らず、この単位画素の中心位置が受光部２０１の受光領域の中心位置に一致して、かつ単位画素の中心位置が上下方向および左右方向に等ピッチになるように受光部２０１がそれぞれ配列されていてもよい。さらに、この単位画素の中心位置や、受光部２０１の受光領域の中心位置が上下方向および左右方向に等ピッチでなくても、マイクロレンズにより受光部２０１上に集光される光の焦点位置と開口部２０２の中心とが一致していればよく、この開口部２０２内に電荷転送電極２０３を含むことなく、受光部２０１の受光領域を最大限に含むようにすればよい。逆に、開口部２０２内に受光部２０１の受光領域を最大限に含むようにするためには、マイクロレンズにより受光部２０１上に集光される光の焦点位置と開口部２０２の中心とが一致している必要があるが、必ずしもそうしなくてもよい。したがって、開口部２０２の中心が、単位画素の中心位置、受光部２０１の受光領域の中心位置およびマイクロレンズにより受光部２０１上に集光される光の焦点位置の少なくともいずれかに一致していればよい。例えば、開口部２０２の中心位置が、受光部２０１の受光領域の中心位置と不一致で互いにずれていてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００９−６４９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上記特許文献１に開示されている従来のＣＭＯＳイメージセンサ２００では、図９に示すような問題がある。
【００２１】
図９は、特許文献１に開示されている従来のＣＭＯＳイメージセンサ２００の概略センサ断面図である。
【００２２】
図９に示すように、従来のＣＭＯＳイメージセンサ２００において、画角中央（画素アレイセンター）で垂直入射光の絶対光量を配線層２１２（２０７〜２０９および２１１）による開口部２０２の開口によって制限してしまうため、周囲を素子分離領域２０４で素子分離された受光部２０１上の配線層２１２（２０７〜２０９および２１１）による開口部２０２の開口形状を等価にしたことによって、図９の開口寸法は図７の開口寸法よりも面積的に小さい配線層開口率低下分だけ受光感度が減少してしまう。つまり、色シェーディング比の改善と受光感度向上がトレード・オフの関係となっており、上記特許文献１では、両方を同時に改善することができないという問題を有していた。
【００２３】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、受光感度低下を起こすことなく各受光部間の色シェーディング比（色バランス）を抑制することができる固体撮像素子および、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部上をそれぞれ開口部で開口するように多層配線層が設けられた固体撮像素子において、正逆のいずれの斜め入射光方向に対しても、該開口部の中心と該受光部の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２５】
本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部と、該受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部と、該受光部上を開口部で開口するように配設された多層配線層とを有する固体撮像素子において、該受光部、該転送ゲート部および該多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称であるものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】
本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部と、該受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部と、該受光部上を開口部で開口するように配設された多層配線層とを有する固体撮像素子において、該受光部、該転送ゲート部および該多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称であるものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】
本発明の固体撮像素子は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部と、該受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部と、該受光部上を開口部で開口するように配設された多層配線層とを有する固体撮像素子において、該受光部、該転送ゲート部および該多層配線層の単位画素毎の配置関係が、画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称であると共に、画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称であるものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における正逆のいずれの斜め入射光方向に対しても、前記開口部の中心と前記受光部の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている。
【００２９】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における斜め入射光が前記複数の受光部で均一に入射するように、前記開口部の中心が前記受光部の中心に対して位置ずれている。
【００３０】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における画素アレイが前記画素アレイ水平方向中心線で２分割される右側領域と左側領域はそれぞれ、前記受光部、前記転送ゲート部および前記多層配線層の単位画素毎の配置関係が同じである。
【００３１】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における画素アレイが前記画素アレイ垂直方向中心線で２分割される上側領域と下側領域はそれぞれ、前記受光部、前記転送ゲート部および前記多層配線層の単位画素毎の配置関係が同じである。
【００３２】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における画素アレイが前記画素アレイ水平方向中心線で左右に２分割され、前記画素アレイが前記画素アレイ垂直方向中心線で上下に２分割されて合計４分割された上左側領域、下左側領域、上右側領域および下右側領域はそれぞれ、前記受光部、前記転送ゲート部および前記多層配線層の単位画素毎の配置関係が同じである。
【００３３】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、前記多層配線層の上方に前記複数の受光部のそれぞれに対応するように所定の色配列が為された各色のカラーフィルタと、該各色のカラーフィルタ上に、該複数の受光部にそれぞれ入射光を集光させるための複数のマイクロレンズとをさらに有する。
【００３４】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における複数の受光部上をそれぞれ開口した開口部内に、上面から見て、平面視で前記転送ゲート部の一部または全部が入るように該開口部の開口サイズが設定されている。
【００３５】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における複数の受光部上をそれぞれ開口した開口部内に、前記マイクロレンズからの集光スポットが納まるように該開口部の開口サイズが設定されている。
【００３６】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における各色のカラーフィルタのうち、隣の色のカラーフィルタから斜め入射された入射光が、隣接する別の色のカラーフィルタに対応した受光部に入射されないように、前記受光部上を開口する開口サイズが設定されている。
【００３７】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、画角位置の中央に対して左右対称のシェーディングカーブが得られるように、前記開口部の前記受光部に対する開口位置および開口サイズが設定されている。
【００３８】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部により前記受光部の受光領域の形状に方向性が与えられている。
【００３９】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部により読み出された信号電荷を電圧に変換する電荷検出部と、該電荷検出部で変換された電圧に応じて増幅して撮像信号を出力する信号読出回路とを有するＣＭＯＳイメージセンサである。
【００４０】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子における信号読出回路を構成する各素子が前記多層配線層により互いに接続されている。
【００４１】
さらに、好ましくは、本発明の固体撮像素子において、単位画素の中心位置と前記受光部の中心位置とが一致し、かつ該単位画素の中心位置が上下方向および左右方向に等ピッチになるように前記複数の受光部が配列されている。
【００４２】
本発明の電子情報機器は、本発明の上記固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４３】
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
【００４４】
本発明においては、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部上をそれぞれ開口部で開口するように多層配線層が設けられた固体撮像素子において、正逆のいずれの斜め入射光方向に対しても、該開口部の中心と該受光部の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている。
【００４５】
また、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部と、受光部から信号電荷を読み出すための転送ゲート部と、受光部上を開口するように配設された多層配線層とを有する固体撮像素子において、これらの受光部、転送ゲート部および多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称であるかまたは、受光部、転送ゲート部および多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称であるかまたは、受光部、転送ゲート部および多層配線層の単位画素毎の配置関係が、画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称であると共に、画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称である。
【００４６】
さらに、多層配線層の上方に複数の受光部のそれぞれに対応するように所定の色配列が為された各色のカラーフィルタと、この各色のカラーフィルタ上に、該複数の受光部にそれぞれ入射光を集光させるための複数のマイクロレンズとをさらに有している。
【００４７】
これによって、左斜め上からの入射光方向と右斜め上からの入射光方向に対して、開口部中心とフォトダイオード中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれているので、画素アレイ左側と画素アレイ右側（または／および画素アレイ上側と画素アレイ下側）とで共に良好に入射光がフォトダイオードに対して入射することが可能となり、従来のようにシェーディングカーブが左右非対称になることがない。このため、受光感度の低下を起こすことなく、各フォトダイオード間の色シェーディング比（色バランス）を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００４８】
以上により、本発明によれば、受光部、転送ゲート部および多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称および／または、受光部、転送ゲート部および多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称であるため、左斜め上からの入射光方向と右斜め上からの入射光方向に対して、開口部中心とフォトダイオード中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている。このため、画素アレイ左側と画素アレイ右側（または／および画素アレイ上側と画素アレイ下側）とで共に同様に入射光をフォトダイオードに対して入射させることができて、シェーディングカーブを左右対称とすることができる。これによって、受光感度を減少させずに色シェーディング比（色バランス）を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の実施形態１における固体撮像素子の画素アレイにおける画素の配置例を示す平面模式図である。
【図２】図１の固体撮像素子の画素アレイのレイアウト例を示す平面図であって、（ａ）は図１（ａ）の画素アレイを示す平面図、（ｂ）は図１（ｂ）の画素アレイを示す平面図、（ｃ）は図１（ｃ）の画素アレイを示す平面図、（ｄ）は従来の画素アレイを示す平面図である。
【図３】（ａ）は、図１（ａ）の画素アレイ右側を示すセンサ断面図、（ｂ）は、図１（ａ）の画素アレイ左側を示すセンサ断面図である。
【図４】本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子１０を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【図５】従来の固体撮像素子において画角を説明するための模式図である。
【図６】図５の従来の固体撮像素子の画角位置とセンサ感度との関係を示すシェーディングカーブ図である。
【図７】図６のシェーディングカーブが左右非対称な場合に発生する基板内クロストークを説明するための概略センサ断面図であって、（ａ）はセンサチップの画素アレイ右側を示す断面図、（ｂ）はセンサチップの画素アレイ左側を示す断面図である。
【図８】特許文献１に開示されている従来の固体撮像素子における単位画素例を模式的に示す拡大上面図である。
【図９】特許文献１に開示されている従来のＣＭＯＳイメージセンサ２００の概略センサ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下に、本発明の固体撮像素子の実施形態１および、この固体撮像素子の実施形態１を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態２について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５１】
（実施形態１）
図１（ａ）〜図１（ｃ）はそれぞれ、本発明の実施形態１における固体撮像素子の画素アレイにおける画素の配置例を示す平面模式図である。図２（ａ）は図１（ａ）の画素アレイ１を具体的に示す平面図である。
【００５２】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示す本実施形態１の特徴構成について説明する前に、まず、図２（ａ）を用いて画素アレイ１の基本構成について詳細に説明する。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０における画素アレイ１は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数の受光部としての複数のフォトダイオード２がマトリクス状に配置している。その各フォトダイオード２から蓄積信号電荷を読み出すための転送ゲート３が、平面視正方形または矩形のフォトダイオード２の１角部または１辺部の一部に配置されている。これらのフォトダイオード２および転送ゲート３の上方に、少なくともフォトダイオード２上を開口するように多層配線層４が縦方向および横方向に格子状に配列されている。なお、図２（ａ）では、多層配線層４は、縦方向の１層目のメタル配線４１と、横方向の２層目のメタル配線４２で構成されているが、これは、遮光領域を明確に示すために簡略化して１画素につき水平方向１本、垂直方向１本としたが、実際は、一方向毎に２本以上のメタル配線が並列に配置されている。
【００５４】
さらに、この多層配線層４の上方に、複数のフォトダイオード２のそれぞれに対応するように所定の色配列（ここではベイヤ配列）が為された各色のカラーフィルタ（図示せず）と、この各色のカラーフィルタ（図示せず）上に、複数のフォトダイオード２にそれぞれ入射光を集光させるための複数のマイクロレンズ（図示せず）とが配置されている。
【００５５】
ここで、複数のフォトダイオード２上にそれぞれ、遮光膜を兼ねる多層配線層４によって開口した開口部６について詳細に説明する。
【００５６】
この開口部６内に、平面視で転送ゲート３の一部または全部が入るように開口部６の開口サイズが設定され、この開口部６内に、マイクロレンズ（図示せず）からの集光スポット（集光）が納まるように開口部６の開口サイズが設定されている。また、各色のカラーフィルタのうち、隣の色のカラーフィルタから斜め入射された入射光が、隣接する別の色のカラーフィルタに対応した受光部に入射（クロストーク）されない開口サイズになるように、平面視矩形または正方形のフォトダイオード２上を開口する開口部６の開口サイズに設定されている。さらに、開口部６の最大開口サイズを考えると、多層配線層４の縦方向および横方向の格子状ピッチによって決定されるが、多少のクロストークをも許容しつつ、ＩＳＰで補正が可能な左右対称のシェーディングカーブが得られるように開口位置および最大開口サイズを設定してもよい。要するに、画角位置の中央（左右方向および／上下方向の中心線）に対して左右対称のシェーディングカーブが得られるように、開口部６のフォトダイオード２に対する開口位置および最大開口サイズを設定すればよい。
【００５７】
以上により、本実施形態１の固体撮像素子１０が構成されている。この固体撮像素子１０は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、単位画素毎に、転送ゲート３によりフォトダイオード２から読み出されて電荷転送された信号電荷を電圧に変換する電荷検出部（図８のフローティングディフュージョンＦＤ）と、このフローティングディフュージョンＦＤで変換された電圧に応じて増幅して撮像信号を出力する信号読出回路（図示せず）とを有している。
【００５８】
この画素毎に信号読出機能を持つ複数のトランジスタ素子は多層配線層４により互いに接続されて信号読出回路を構成している。
【００５９】
これらのフォトダイオード２、転送ゲート３、多層配線層４、フローティングディフュージョンＦＤおよび信号読出回路を含む単位画素の中心位置と、フォトダイオード２の受光領域の中心位置とがここでは一致しており、かつ単位画素の中心位置が上下方向および左右方向に等ピッチになるようにマトリクス状にフォトダイオード２が配列されている。
【００６０】
次に、図１（ａ）〜図１（ｃ）を用いて本実施形態１の特徴構成について詳細に説明する。なお、図中の「Ｆ」は画素の向きを示している。即ち、転送ゲート３がフォトダイオード２の受光領域形状に方向性が与えられているが、これを「Ｆ」としている。
【００６１】
図１（ａ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０における画素アレイ１は、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の平面位置関係が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右に線対称になっている。この場合、画素アレイ１が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１で右側領域と左側領域に２分割されている。２分割された右側領域と左側領域のそれぞれでは、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の平面位置関係（フォトダイオード２の受光部形状の向き）が同じである。即ち、フォトダイオード２の受光形状の向きは左右の２種類ある。このように、右側領域と左側領域において複数のフォトダイオード２の形状方向が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して線対称であるため、左斜め上からの入射光方向と右斜め上からの入射光方向に対して、画素毎の開口部中心とフォトダイオード２の中心との位置ずれ方向が同じ方向に位置ずれすることから、右端側と左端側において入射光を同様のフォトダイオード２の形状方向に対して入射させることができる。
【００６２】
または、図１（ｂ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０における画素アレイ１Ａは、フォトダイオード、転送ゲートおよび配線の平面位置関係が画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下に線対称になっている。この場合、画素アレイ１Ａが画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２で上側領域と下側領域に２分割されている。２分割された上側領域と下側領域のそれぞれでは、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の平面位置関係（フォトダイオード２の受光部形状の向き）が同じである。即ち、フォトダイオード２の受光形状の向きは上下の２種類ある。このように、上側領域と下側領域において複数のフォトダイオード２の形状方向が画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して線対称であるため、斜め上からの入射光方向と斜め下からの入射光方向に対して、画素毎の開口部中心とフォトダイオード２の中心との位置ずれ方向が同じ方向に位置ずれすることから、上端側と下端側において入射光を同様のフォトダイオード２の形状方向に対して入射させることができる。
【００６３】
または、図１（ｃ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０における画素アレイ１Ｂは、フォトダイオード、転送ゲートおよび配線の平面位置関係が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右に線対称で、かつ、画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下に線対称になっている。この場合、画素アレイ１Ｂが画素アレイ水平方向中心線Ｄ１で左右に２分割され、画素アレイ１Ｂが画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２で上下に２分割されて合計４分割されている。４分割された上左側領域、下左側領域、上右側領域および下右側領域のそれぞれでは、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の平面位置関係（フォトダイオード２の受光形状）が同じである。即ち、フォトダイオード２の受光部形状の向きは左右上下の４種類ある。このように、上左側領域、下左側領域、上右側領域および下右側領域において複数のフォトダイオード２の形状方向が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１および画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して共に線対称であるため、左斜め上からの入射光方向と右斜め上からの入射光方向に対して、画素毎の開口部中心とフォトダイオード２の中心との位置ずれ方向が同じ方向に位置ずれすることから、右端側と左端側において入射光を同様のフォトダイオード２の形状方向に対して入射させることができる。また同様に、斜め上からの入射光方向と斜め下からの入射光方向に対して、画素毎の開口部中心とフォトダイオード２の中心との位置ずれ方向が同じ方向に位置ずれすることから、上端側と下端側において入射光を同様のフォトダイオード２の形状方向に対して入射させることができる。
【００６４】
図２は、図１の固体撮像素子の画素アレイのレイアウト例を示す平面図であって、図２（ａ）は図１（ａ）の画素アレイ１を示す平面図、図２（ｂ）は図１（ｂ）の画素アレイ１Ａを示す平面図、図２（ｃ）は図１（ｃ）の画素アレイ１Ｂを示す平面図、図２（ｄ）は従来の画素アレイを示す平面図である。
【００６５】
図２（ａ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０は、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数のフォトダイオード２と、フォトダイオード２からの電荷転送を読み出す転送ゲート３と、フォトダイオード２上をそれぞれ開口部として開口するように配設された多層配線層４と、多層配線層４の上方にフォトダイオード２に対応して設けられた所定色配列（例えばベイヤ配列）のカラーフィルタ（図示せず）と、カラーフィルタ（図示せず）上に各フォトダイオード２に入射光を集光させるマイクロレンズ（図示せず）とを有している。
【００６６】
図２（ａ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０における画素アレイ１は、フォトダイオード２、転送ゲート３および配線４（１層目のメタル配線４１および２層目のメタル配線４２）の平面位置関係が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右に線対称になっている。即ち、前述したように平面視横方向（左右方向）の斜め光に対してフォトダイオード２の受光形状方向が同じになっている。これによって、クロストークが発生せず、シェーディングカーブ（画角左右の色シェーディング特性）が左側と右側で対称になる。
【００６７】
または、図２（ｂ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０における画素アレイ１Ａは、フォトダイオード２、転送ゲート３および配線４（１層目のメタル配線４１および２層目のメタル配線４２）の平面位置関係が画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下に線対称になっている。即ち、前述したように平面視縦方向（上下方向）の斜め光に対してフォトダイオード２の受光形状方向が同じになっている。これによって、クロストークが発生せず、シェーディングカーブ（画角上下の色シェーディング特性）が上下で対称になる。
【００６８】
または、図２（ｃ）に示すように、本実施形態１の固体撮像素子１０における画素アレイ１Ｂは、フォトダイオード２、転送ゲート３および配線４（１層目のメタル配線４１および２層目のメタル配線４２）の平面位置関係が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右に線対称で、かつ、画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下に線対称になっている。即ち、前述したように平面視横方向（左右方向）の斜め光に対してフォトダイオード２の受光形状方向が同じになっていると共に、平面視縦方向（上下方向）の斜め光に対してもフォトダイオード２の受光形状方向が同じになっている。これによって、クロストークが発生せず、シェーディングカーブ（画角左右上下の色シェーディング特性）が左右および上下で対称になる。
【００６９】
図２（ｄ）では、従来の画素アレイにおいて、フォトダイオード２、転送ゲート３および配線４（１層目のメタル配線４１および２層目のメタル配線４２）の平面位置関係の平面レイアウトを示している。この場合、フォトダイオード２、転送ゲート３および配線４の同一平面位置関係の繰り返しであるから、平面視横方向（左右方向）の斜め光に対してフォトダイオード２の受光形状方向が左端部と右端部で互いに逆方向に異なっていると共に、平面視縦方向（上下方向）の斜め光に対してもフォトダイオード２の受光形状方向が上端部と下端部で互いに逆方向に異なっている。これでは、クロストークが一方端部で発生してシェーディングカーブが左右および上下で非対称になってしまう。
【００７０】
したがって、画素アレイ中心に対して左右線対称パターン（フォトダイオード２の受光形状）を配置することにより、画角左右の色シェーディング特性を同じにすることができる。開口部中心と画素中心（フォトダイオード中心）にずれがあっても左右の色シェーディング特性（シェーディングカーブ）は線対称となり、色シェーディング比の非同心円成分がゼロとなるので、制御部としてのＩＳＰ（Ｉｍａｇｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）による補正が容易なものとなる。
【００７１】
または、画素アレイ中心に対して上下線対称パターン（フォトダイオード２の受光形状）を配置することにより、画角上下の色シェーディング特性を同じにすることができる。開口部中心と画素中心にずれがあっても上下の色シェーディング特性（シェーディングカーブ）は線対称となり、色シェーディング比の非同心円成分がゼロとなるので、制御部としてのＩＳＰ（Ｉｍａｇｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）による補正が容易なものとなる。
【００７２】
または、画素アレイ中心に対して左右線対称でかつ上下線対称パターン（フォトダイオード２の受光形状）を配置することにより、画角左右の色シェーディング特性を同じにすると共に、画角上下の色シェーディング特性を同じにすることができる。開口部中心と画素中心にずれがあっても左右および上下の色シェーディング特性は線対称となり、色シェーディング比の非同心円成分がゼロとなるので、制御部としてのＩＳＰ（Ｉｍａｇｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）による補正が容易なものとなる。
【００７３】
図３（ａ）は、図１（ａ）の画素アレイ右側を示すセンサ断面図、図３（ｂ）は、図１（ａ）の画素アレイ左側を示すセンサ断面図である。
【００７４】
図３（ａ）に示すように、図１（ａ）の画素アレイ１の右側領域において、半導体基板のウェル領域内に複数のフォトダイオード２（受光部；Ｎ−層）がそれぞれ素子分離領域５（Ｐ−層）で素子分離され、複数のフォトダイオード２はそれぞれ表面Ｐ＋層２１で埋め込まれている。複数のフォトダイオード２の上方にそれぞれ、遮光膜として作用する多層配線層４が配置されており、この多層配線層４によって、各フォトダイオード２毎に入射光を入射させるための開口部６が形成されている。左斜め上方向からの各色の入射光（センサチップの画素アレイ右側）に対して、開口部６の上方のカラーフィルタ（図示せず）を通過した各色光が開口部６を通して各フォトダイオード２にそれぞれ入射する様子を破線Ｃ１で示している。この場合は、左斜め上方向からの入射光（破線Ｃ１）によって、開口部６の中心がフォトダイオード２の中心に対して位置ずれていることによってフォトダイオード２に良好に入射光（破線Ｃ１）が入射されて、受光感度の低下が抑制される。
【００７５】
図３（ｂ）に示すように、図１（ａ）の画素アレイ１の左側領域において、入射した色光は各フォトダイオード２でそれぞれ光電変換されるが、右斜め上方向からの入射光（センサチップの画素アレイ左側）は、多層配線層４によってフォトダイオード２上に開口した開口部６の中心がフォトダイオード２の中心に対して位置ずれしているものの、この位置ずれ方向は入射光の方向に対して画素アレイ１の右側領域の位置ずれ方向と同じで、ことによって、光線軌跡を示す破線Ｃ２に示すように、右斜め上方向からの入射光（破線Ｃ２）によって、開口部６の中心がフォトダイオード２の中心に対して位置ずれていることによってフォトダイオード２に良好に入射光（破線Ｃ２）が入射されて、受光感度の低下が抑制される。
【００７６】
図２（ｄ）に示すような画素アレイの左側領域では、開口部６が、上記画素アレイ１の右側領域と同じ位置ずれ方向であるため、左隣接画素（左側のフォトダイオード２）に漏れる成分、即ちクロストークが発生する。この場合は、右斜め上方向からの入射光によって、開口部６の中心がフォトダイオード２の中心に対してずれていることによって、入射光がフォトダイオード２からはみ出る割合が増えて、受光感度が大きく低下していた。これによって、前述したようにシェーディングカーブ（画角左右上下の色シェーディング特性）が左右で非対称になっていた。
【００７７】
したがって、入射光の入射方向に対する位置ずれ方向であって、開口部６の中心とフォトダイオード２の中心との位置ずれ方向が画素アレイの左右および／または上下の領域で同じであるため、十分な広さのメタル配線４間の開口部６が確保されても、斜め入射光によるクロストークが抑制されるので、色シェーディングは良好である。また同時に、十分な広さのメタル配線４間の開口部６が確保されかつ、、開口部６の中心がフォトダイオード２の中心に対して位置ずれていることによってフォトダイオード２に良好に斜め入射光が入射されるので、従来のよな受光感度の低下を起こすことはない。
【００７８】
以上により、本実施形態１によれば、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右で線対称および／または、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下で線対称であるため、左斜め上からの入射光方向と右斜め上からの入射光方向のいずれに対しても、開口部６の中心とフォトダイオード２の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている。この開口部６のフォトダイオード２に対する位置ずれによって、画素アレイ左側と画素アレイ右側または／および画素アレイ上側と画素アレイ下側で共に入射光を良好にフォトダイオード２に入射させることができて、シェーディングカーブを左右または／および上下対称とし、受光感度を減少させずに色シェーディング比（色バランス）を改善することができる。
【００７９】
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２として、本発明の実施形態１の固体撮像素子１０を含む固体撮像装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
【００８０】
図４において、本実施形態２の電子情報機器９０は、上記実施形態１の固体撮像素子１０からの撮像信号を所定の信号処理をしてカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力手段９５とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。
【００８１】
この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。
【００８２】
したがって、本実施形態２によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力手段９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。
【００８３】
なお、上記実施形態１では、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右で線対称であるかまたは、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下で線対称であるかまたは、フォトダイオード２、転送ゲート３および多層配線層４の単位画素毎の配置関係が、画素アレイ水平方向中心線Ｄ１に対して左右で線対称であると共に、画素アレイ垂直方向中心線Ｄ２に対して上下で線対称である場合について説明したが、これに限らず、入射光を光電変換して信号電荷を生成する複数のフォトダイオード２上をそれぞれ開口部６で開口するように多層配線層４が設けられた固体撮像素子１０において、正逆のいずれの斜め入射光方向（Ｃ１およびＣ２）に対しても、開口部６の中心とフォトダイオード２の受光領域中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている場合にも、受光感度低下を起こすことなく各フォトダイオード間の色シェーディング比（色バランス）を抑制することができる本願発明の目的を達成することができる。
【００８４】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する半導体素子で構成された例えばＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子および、この固体撮像素子を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラ及びデジタルスチルカメラ等のデジタルカメラや、画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、受光部、転送ゲート部および多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ水平方向中心線に対して左右で線対称および／または、受光部、転送ゲート部および多層配線層の単位画素毎の配置関係が画素アレイ垂直方向中心線に対して上下で線対称であるため、左斜め上からの入射光方向と右斜め上からの入射光方向に対して、開口部中心とフォトダイオード中心との位置ずれ方向が同じ方向にずれている。このため、画素アレイ左側と画素アレイ右側（または／および画素アレイ上側と画素アレイ下側）とで共に同様に入射光をフォトダイオードに対して入射させることができて、シェーディングカーブを左右対称とすることができる。これによって、受光感度を減少させずに色シェーディング比（色バランス）を改善することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１、１Ａ、１Ｂ  画素アレイ
２  フォトダイオード（受光部）
２１  表面Ｐ＋層
３  転送ゲート（転送ゲート部）
４  多層配線層
４１  １層目のメタル配線
４２  ２層目のメタル配線
５  素子分離領域
６  開口部
１０  固体撮像素子
Ｃ１  左斜め上方向からの入射光
Ｃ２  右斜め上方向からの入射光
Ｄ１  画素アレイ水平方向中心線
Ｄ２  画素アレイ垂直方向中心線
９０  電子情報機器
９１  固体撮像装置
９２  メモリ部
９３  表示手段
９４  通信手段
９５  画像出力手段
【図６】
2011103359.tif 000003
【図１】
2011103359.tif 000004
【図２】
2011103359.tif 000005
【図３】
2011103359.tif 000006
【図４】
2011103359.tif 000007
【図５】
2011103359.tif 000008
【図７】
2011103359.tif 000009
【図８】
2011103359.tif 000010
【図９】
2011103359.tif 000011