(57)【要約】【課題】スミアを低減してＳ／Ｎを向上させることが可能な固体撮像素子を提供する。【解決手段】半導体基板に形成された複数の光電変換素子１を有する固体撮像素子１００であって、各光電変換素子１の上方に設けられ、光電変換素子１に光を集めるための上凸層内レンズ１１と、各光電変換素子１の側部に設けられ、光電変換素子１で発生して蓄積された電荷を転送する垂直電荷転送路２とを備え、各上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃが、各上凸層内レンズ１１下方の光電変換素子１の開口中心Ｋｃから、該光電変換素子１から電荷が読み出される垂直電荷転送路２に対して近づく方向にずれている。【選択図】図２
2011146608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に形成された複数の光電変換素子を有する固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子の各々の上方に設けられ、前記光電変換素子に光を集めるための集光用レンズと、
前記複数の光電変換素子の各々の側部に設けられ、前記光電変換素子で発生して蓄積された電荷を転送する電荷転送路とを備え、
前記各集光用レンズは、各集光用レンズの中心位置と当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、当該光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路に対して一定方向にずれる第一のずれ成分を持つように、配置されている固体撮像素子。
【請求項２】
請求項１記載の固体撮像素子であって、
前記集光用レンズが層内レンズである固体撮像素子。
【請求項３】
請求項２記載の固体撮像素子であって、
前記集光用レンズが上凸層内レンズである固体撮像素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、
前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列それぞれに対応して、当該光電変換素子列の側部に１つずつ設けられており、
前記一定方向とは、前記光電変換素子に対応する前記電荷転送路に近づく方向である固体撮像素子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、
前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列それぞれに対応して、当該光電変換素子列の側部に１つずつ設けられており、
前記光電変換素子と前記光電変換素子に対応する前記電荷転送路との間には電荷読み出し領域が設けられており、
前記一定方向とは前記電荷読み出し領域に近づく方向である固体撮像素子。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、
前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列それぞれに対応して、当該光電変換素子列の側部に１つずつ設けられており、
前記光電変換素子と前記光電変換素子の側部にある前記光電変換素子に非対応の前記電荷転送路との間には素子分離領域が設けられており、
前記一定方向とは、前記素子分離領域側から離れる方向である固体撮像素子。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、
前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列同士の間に前記行方向に１つおきに配置されており、
前記電荷転送路を挟んで隣り合う２つの前記光電変換素子列の各光電変換素子に蓄積された電荷が当該電荷転送路に読み出されるものであり、
前記一定方向とは、前記光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路から離れる方向である固体撮像素子。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、
前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列同士の間に前記行方向に１つおきに配置されており、
前記電荷転送路と前記電荷転送路を挟んで隣り合う２つの前記光電変換素子の各々との間には電荷読み出し領域が形成されており、
前記一定方向とは、前記電荷読み出し領域から離れる方向である固体撮像素子。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、
前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列同士の間に前記行方向に１つおきに配置されており、
前記電荷転送路を挟さまずに隣り合う２つの前記光電変換素子列の間には素子分離領域が設けられており、
前記一定方向とは、前記素子分離領域に近づく方向である固体撮像素子。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記複数の光電変換素子の奇数行と偶数行が前記光電変換素子の配列ピッチの１／２だけ前記行方向にずれており、
前記電荷転送路が、前記列方向に延びる蛇行形状である固体撮像素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記各集光用レンズの中心位置が、前記各集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心から前記一定方向に一律のずれ量でずれている固体撮像素子。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記各集光用レンズの中心位置のずれ方向及びずれ量が、前記各集光用レンズ下方の前記光電変換素子の位置に応じて異なっている固体撮像素子。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項記載の固体撮像素子であって、
前記各集光用レンズは、当該集光用レンズの中心位置と、当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、更に、当該光電変換素子の位置に応じた距離及び方向でずれる第二のずれ成分を持つように配置されている固体撮像素子。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項記載の固体撮像素子を備える撮像装置。
【請求項１５】
半導体基板に形成された複数の光電変換素子を有する固体撮像素子の製造方法であって、
前記固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子の各々の上方に設けられ、前記光電変換素子に光を集めるための集光用レンズと、前記複数の光電変換素子の各々の側部に設けられ、前記光電変換素子で発生して蓄積された電荷を転送する電荷転送路とを含み、
前記集光用レンズを形成する工程では、各集光用レンズの中心位置と、当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、当該光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路に対して一定方向にずれるずれ成分を持つように、前記各集光用レンズを配置する固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子、撮像装置、及び固体撮像素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型の固体撮像素子では、垂直電荷転送路に光が入射したり、フォトダイオードから垂直電荷転送路に電荷が漏れたりすることによるスミアに対する対策が必要である。近年の固体撮像素子は、画素数アップ、画素サイズ縮小という形で開発が進められている。このため、スミアは増加する傾向にある一方で、感度を大きくすることは難しくなっており、Ｓ／Ｎを向上させることが難しくなってきている。
【０００３】
特許文献１には、マイクロレンズの位置を全画素で一律に垂直電荷転送路の転送方向に沿ってずらすことで、スミアを低減する構成が開示されている。しかし、垂直電荷転送路の転送方向に隣接するフォトダイオード間に遮光膜が存在しない固体撮像素子におけるスミア低減を目的とするものであり、現在の一般的なＣＣＤ型固体撮像素子に適用できない。また、この文献が開示された頃の固体撮像素子と現在の固体撮像素子の画素サイズとは大きな差があり、この構成を適用したとしても、スミアを十分に低減することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１６９０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、スミアを低減してＳ／Ｎを向上させることが可能な固体撮像素子、これを備えた撮像装置、及びその製造方法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】
【０００６】
本発明の固体撮像素子は、半導体基板に形成された複数の光電変換素子を有する固体撮像素子であって、前記複数の光電変換素子の各々の上方に設けられ、前記光電変換素子に光を集めるための集光用レンズと、前記複数の光電変換素子の各々の側部に設けられ、前記光電変換素子で発生して蓄積された電荷を転送する電荷転送路とを備え、前記各集光用レンズは、各集光用レンズの中心位置と当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、当該光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路に対して一定方向にずれる第一のずれ成分を持つように、配置されているものである。
【０００７】
本発明の撮像装置は、前記固体撮像素子を備えるものである。
【０００８】
本発明の固体撮像素子の製造方法は、半導体基板に形成された複数の光電変換素子を有する固体撮像素子の製造方法であって、前記固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子の各々の上方に設けられ、前記光電変換素子に光を集めるための集光用レンズと、前記複数の光電変換素子の各々の側部に設けられ、前記光電変換素子で発生して蓄積された電荷を転送する電荷転送路とを含み、前記集光用レンズを形成する工程では、各集光用レンズの中心位置と、当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、当該光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路に対して一定方向にずれるずれ成分を持つように、前記各集光用レンズを配置するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スミアを低減してＳ／Ｎを向上させることが可能な固体撮像素子、これを備えた撮像装置、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための固体撮像素子の概略構成を示す平面模式図
【図２】図１に示した固体撮像素子におけるＩＩ−ＩＩ線の断面模式図
【図３】図１に示した固体撮像素子における１つの光電変換素子とその周辺の構成を示した平面模式図
【図４】図１に示した固体撮像素子において、上凸層内レンズの中心位置を行方向Ｘにずらしたときのスミア量の変化を示した図
【図５】図１に示した固体撮像素子の第一の変形例を示す平面模式図
【図６】図５に示した固体撮像素子における範囲ＶＩの拡大図
【図７】図５に示した固体撮像素子における範囲ＶＩの変形例を示す拡大図
【図８】図１に示す固体撮像素子の第二の変形例を示す図
【図９】図８に示した固体撮像素子における範囲ＩＸの拡大図
【図１０】図１に示した固体撮像素子の第三の変形例を示す図
【図１１】図１０に示した固体撮像素子における範囲ＸＩの拡大図
【図１２】図１に示した固体撮像素子の第四の変形例の全体構成を示した図
【図１３】図１２に示した固体撮像素子の中央にあるトップマイクロレンズとその下方の光電変換素子周辺を示した図
【図１４】図１２に示した固体撮像素子の左上端にあるトップマイクロレンズとその下方の光電変換素子周辺を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を説明するための固体撮像素子の概略構成を示す平面模式図である。図１に示す固体撮像素子１００は、複数の光電変換素子１と、垂直電荷転送路２と、水平電荷転送部（ＨＣＣＤ）２０と、出力部３０とを備える。
【００１３】
複数の光電変換素子１は、半導体基板表面の行方向Ｘとこれに直交する列方向Ｙとに二次元状（図１の例では正方格子状）に配列されている。光電変換素子１は、光を受光してその光量に応じた電荷を発生して蓄積する素子である。半導体基板上方には、遮光膜が形成されており、この遮光膜には光電変換素子１上方に開口が形成されて、ここから光電変換素子１に光が入射できるようになっている。
【００１４】
垂直電荷転送路２は、半導体基板表面において光電変換素子１の側部に配置されており、光電変換素子１で発生した電荷を列方向Ｙに転送する。垂直電荷転送路２は、列方向Ｙに並ぶ光電変換素子１からなる光電変換素子列それぞれに対応してその側部（図の例では右側部）に１つずつ設けられており、列方向Ｙに延びる直線形状となっている。垂直電荷転送路２の上方には、後述する電荷転送電極が列方向Ｙに並べて配置されており、この電荷転送電極と垂直電荷転送路２とで垂直電荷転送部（ＶＣＣＤ）が構成されている。光電変換素子列の各光電変換素子１で発生し蓄積された電荷は、この光電変換素子列に対応する垂直電荷転送路２に読み出されて列方向Ｙに転送される。
【００１５】
水平電荷転送部２０は、各垂直電荷転送路２を転送されてきた電荷を行方向Ｘに転送する。水平電荷転送部２０は、半導体基板表面に形成された水平電荷転送路とこの上方に行方向Ｘに並べられた複数の電荷転送電極とで構成されている。
【００１６】
出力部３０は、水平電荷転送部２０を転送されてきた電荷を、その電荷量に応じた電圧信号に変換して出力する。
【００１７】
図２は、図１に示した固体撮像素子におけるＩＩ−ＩＩ線の断面模式図である。図２に示すように、Ｎ型シリコン基板Ｋａ表面にはＰウェル層Ｋｂが形成されており、このＮ型シリコン基板ＫａとＰウェル層Ｋｂとで半導体基板が構成されている。
【００１８】
Ｐウェル層Ｋｂ内には、光電変換素子１と、垂直電荷転送路２と、電荷読み出し領域３と、素子分離領域４とが形成されている。
【００１９】
光電変換素子１は、Ｐウェル層Ｋｂ表面に形成されたＮ型不純物層でなる電荷蓄積領域１ｂと、電荷蓄積領域１ｂの表面に形成されたＰ型不純物層でなる表面シールド領域１ａとで構成されている。光電変換素子１は、電荷蓄積領域１ｂが半導体基板表面から深い位置に形成された、所謂埋め込み型フォトダイオードとなっている。
【００２０】
垂直電荷転送路２は、Ｐウェル層Ｋｂ表面の光電変換素子１の右隣に少し離間して形成されたＮ型不純物層で構成されている。
【００２１】
電荷読み出し領域３は、光電変換素子１とこれに対応する垂直電荷転送路２との間に形成されたＰ型不純物層で構成されている。光電変換素子１の電荷蓄積領域１ｂに蓄積された電荷は、この電荷読み出し領域３を通って垂直電荷転送路２に読み出される。
【００２２】
素子分離領域４は、光電変換素子１とこの側部にあるそれに非対応の垂直電荷転送路２（図２中の光電変換素子１の左隣の垂直電荷転送路２）との間に形成されたＰ型不純物層で構成されている。
【００２３】
固体撮像素子１００においては、垂直電荷転送路２が半導体基板表面にある一方、光電変換素子１の電荷蓄積領域１ｂは半導体基板表面から深い位置に存在している。このため、半導体基板表面から深い位置で所望の不純物濃度となるように素子分離領域４を形成する必要がある。この結果、素子分離領域４の不純物濃度は、半導体基板表面に向かうほど薄くなっている。これにより、光電変換素子１の表面で発生した電荷が、基板表面に沿って横方向に拡散し、素子分離領域４を越えて隣の垂直電荷転送路２に漏れ込みやすく、スミアが発生しやすい構造となっている。
【００２４】
特に、近年の固体撮像素子は、微細化が進んでいるため、素子分離領域４の幅が小さくなる傾向にあり、光電変換素子１表面で発生した電荷の拡散距離が短くなって、スミアが発生しやすくなっている。そこで、この固体撮像素子１００では、半導体基板よりも上にある素子構造を工夫することで、スミアを低減できるようにしている。以下、半導体基板よりも上の構造について説明する。
【００２５】
半導体基板上には酸化シリコン等のゲート絶縁膜５が形成されている。垂直電荷転送路２上方のゲート絶縁膜５上には、垂直電荷転送路２と共にＶＣＣＤを構成する電荷転送電極６が形成されている。
【００２６】
電荷伝送電極６の周囲には絶縁膜７が形成され、この上に電荷転送電極６を遮光するためのタングステン等からなる遮光膜８が形成されている。遮光膜８には、光電変換素子１上方に開口Ｋが形成されており、この開口Ｋから光電変換素子１に光が入射できるようになっている。平面視においてこの開口Ｋよりも内側にある光電変換素子１の領域のことを、光電変換素子１の開口と定義する。
【００２７】
遮光膜８とゲート絶縁膜５の上には、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）からなる層間絶縁膜９が形成されている。光電変換素子１上方の層間絶縁膜９上には、光電変換素子１に光を集光するための下凸層内レンズ１０が形成されている。下凸層内レンズ１０は、光電変換素子１側に向かって凸形状となっており、窒化シリコン等で層間絶縁膜９の凹部を埋めることで形成されている。下凸層内レンズ１０は、その中心位置が開口Ｋの中心Ｋｃと一致するように配置されている。
【００２８】
下凸層内レンズ１０上には、光電変換素子１に光を集光するための上凸層内レンズ１１が形成されている。上凸層内レンズ１１は、光電変換素子１の方向とは反対側（光入射側）に向かって凸形状となっており、窒化シリコン等で形成されている。上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃは、平面視において、開口Ｋの中心位置Ｋｃから所定量ずれている。この所定量は、全ての上凸層内レンズ１１で一律である。また、このずらし方向も、全ての上凸層内レンズ１１で同じである。
【００２９】
上凸層内レンズ１１の上には平坦化膜１２が形成され、この上に各光電変換素子１対応のカラーフィルタ１３が形成されている。各カラーフィルタ１３の上には、各カラーフィルタ１３下方の光電変換素子１に光を集光するためのトップマイクロレンズ１４が形成されている。トップマイクロレンズ１４の中心位置は、開口Ｋの中心位置Ｋｃと一致している。
【００３０】
なお、層内レンズとは、固体撮像素子１００に搭載される集光用レンズのうち、固体撮像素子１００の最も外側に配置されるレンズ（トップマイクロレンズ１４）と、光電変換素子１との間に設けられたレンズのことを言う。
【００３１】
図３は、図１に示した固体撮像素子における１つの光電変換素子とその周辺の構成を示した平面模式図である。図３では、上凸層内レンズ１１の中心位置と開口Ｋの中心位置との関係を説明するために、半導体基板より上の構造のうち、遮光膜８の開口Ｋと、上凸層内レンズ１１とを図示している。
【００３２】
図３に示すように、半導体基板表面には、光電変換素子１が形成され、この右側にこの光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２が配置されている。
【００３３】
光電変換素子１と右側の垂直電荷転送路２との間の一部には電荷読み出し領域３が配置されている。光電変換素子１の左側には、この光電変換素子１に非対応の垂直電荷転送路２が配置されている。光電変換素子１とこれに非対応の垂直電荷転送路２との間には、素子分離領域４が形成されている。
【００３４】
上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃは、開口Ｋの中心位置Ｋｃから、この上凸層内レンズ１１下方の光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２に近づく方向（開口Ｋの中心位置Ｋｃを通る列方向Ｙに延びる直線を設定したときに、この直線よりも右側）にずれている。
【００３５】
このように上凸層内レンズ１１の中心位置を開口Ｋの中心位置からずらすのは、上述したように、素子分離領域４表面の不純物濃度が薄くなっており、開口Ｋの中心位置Ｋｃを通る列方向Ｙに延びる直線を設定したときに、この直線よりも左側（素子分離領域４側）でスミアの発生量が多くなるためである。
【００３６】
図４は、図１に示した固体撮像素子において、上凸層内レンズの中心位置を行方向Ｘにずらしたときのスミア量の変化を示した図である。この固体撮像素子１００では、光電変換素子１からこの光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２に電荷が漏れ出すことによるスミア量（読み出し側スミア量）と、光電変換素子１からこの光電変換素子１に非対応の垂直電荷転送路２に電荷が漏れ出すことによるスミア量（素子分離領域側スミア量）とが存在し、これらの合計が、１画素あたりの合計スミア量となる。このため、図４では、読み出し側スミア量と、素子分離領域側スミア量と、合計スミア量の変化を示した。
【００３７】
図４に示すように、遮光膜の開口中心位置よりも左側に上凸層内レンズの中心位置があるときは、素子分離領域側スミア量が多くなるため、合計スミア量も多くなる。一方、遮光膜の開口中心位置よりも右側では、読み出し側スミア量が増加するものの、素子分離領域側スミア量が開口中心位置の左側のときよりも大幅に小さくなる。このため、合計スミア量のグラフを見て分かるように、合計スミア量が最小となるポイントは、遮光膜の開口中心位置よりも少し右側になる。この固体撮像素子１００では、このようなデータにしたがい、合計スミア量が最小となる位置に上凸層内レンズ１１の中心位置が来るように上凸層内レンズ１１の配置が行われている。
【００３８】
以上のように、この固体撮像素子１００によれば、各光電変換素子１の上方にある上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃを、その光電変換素子１の開口の中心位置Ｋｃから、その光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２に近づく方向（合計スミア量が最小となる方向（光電変換素子１に対応する電荷読み出し領域３に近づく方向、素子分離領域４から離れる方向と同義））にずらしているため、上凸層内レンズ１１をずらさない構成と比較して全体スミア量を低減することができる。
【００３９】
なお、以上の説明では、上凸層内レンズ１１の中心位置をずらすものとしたが、上凸層内レンズ１１の代わりに、下凸層内レンズ１０の中心位置を光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２側にずらしても同様の効果を得ることができる。また、上凸層内レンズ１１の代わりに、トップマイクレンズ１４の中心位置を光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２側にずらしても同様の効果を得ることができる。上凸層内レンズ１１は、横方向に遮光膜８等の障害物がないため、その中心位置の制御が容易である。このため、上凸層内レンズ１１をずらしてスミアを低減することが最も好ましい。
【００４０】
以下では、図１に示した固体撮像素子１００の変形例について説明する。
【００４１】
（第一の変形例）
図５は、図１に示した固体撮像素子の第一の変形例を示す平面模式図である。図５に示す固体撮像素子２００は、複数の光電変換素子５１と、垂直電荷転送路５２と、水平電荷転送部５３と、出力部５４とを備える。
【００４２】
光電変換素子５１は、半導体基板表面の行方向Ｘとこれに直交する列方向Ｙとに二次元状に配列されている。光電変換素子５１は、光を受光してその光量に応じた電荷を発生し蓄積する素子である。半導体基板上方には、遮光膜が形成されており、この遮光膜には光電変換素子５１上方に開口が形成されて、ここから光電変換素子５１に光が入射できるようになっている。
【００４３】
複数の光電変換素子５１は、行方向Ｘに並ぶ光電変換素子５１からなる光電変換素子行を列方向Ｙに複数並べたものということもでき、奇数の光電変換素子行と偶数の光電変換素子行とは、各光電変換素子行の光電変換素子５１配列ピッチの１／２だけ行方向Ｘにずれている。
【００４４】
垂直電荷転送路５２は、半導体基板表面において光電変換素子５１の側部に配置されており、光電変換素子５１で発生した電荷を列方向Ｙに転送する。垂直電荷転送路５２は、列方向Ｙに並ぶ光電変換素子５１からなる光電変換素子列それぞれに対応してその側部（図の例では右側部）に１つずつ設けられており、光電変換素子５１を避けるように列方向Ｙに延びた蛇行形状となっている。
【００４５】
垂直電荷転送路５２の上方には、図示しない電荷転送電極が列方向Ｙに並べて配置されており、この電荷転送電極と垂直電荷転送路５２とで垂直電荷転送部（ＶＣＣＤ）が構成されている。光電変換素子列の各光電変換素子５１に蓄積された電荷は、この光電変換素子列に対応する垂直電荷転送路５２に読み出されて列方向Ｙに転送される。
【００４６】
水平電荷転送部５３は、各垂直電荷転送路５２を転送されてきた電荷を行方向Ｘに転送する。水平電荷転送部５３は、半導体基板表面に形成された水平電荷転送路とこの上方に行方向Ｘに並べられた複数の電荷転送電極とで構成されている。
【００４７】
出力部５４は、水平電荷転送部５３を転送されてきた電荷を、その電荷量に応じた電圧信号に変換して出力する。
【００４８】
図５に示した固体撮像素子２００の各光電変換素子５１周辺の半導体基板上方の構造は、図２に示した光電変換素子１周辺の半導体基板上方の構造と同じである。つまり、各光電変換素子５１上方には、下凸層内レンズと、上凸層内レンズと、カラーフィルタ１３と、トップマイクロレンズ１４とが設けられている。
【００４９】
図６は、図５に示した固体撮像素子における範囲ＶＩの拡大図である。図６に示すように、この固体撮像素子２００では、光電変換素子５１が正方形を４５度回転させた形状となっている。そして、この光電変換素子５１の４辺のうちの右側２辺と、この光電変換素子５１に対応する垂直電荷転送路５２との間にはＰ型不純物層で構成された電荷読み出し領域５６が形成されている。光電変換素子５１に蓄積された電荷は、この電荷読み出し領域５６を通って垂直電荷転送路５２に読み出される。
【００５０】
光電変換素子５１の４辺のうちの左側２辺と、この光電変換素子５１に非対応の垂直電荷転送路５２との間にはＰ型不純物層で構成された素子分離領域５５が形成されている。
【００５１】
光電変換素子５１の上方には遮光膜が設けられ、図６では、この開口を符号５７で示している。また、光電変換素子５１上方に設けられた上凸層内レンズを図６では符号５８で示している。
【００５２】
上凸層内レンズ５８の中心位置５８ｃは、遮光膜開口５７の中心位置５７ｃからずれている。このずれ量は、全ての上凸層内レンズ５８で一律となっている。また、このずらし方向も、全ての上凸層内レンズ５８で同じである。
【００５３】
具体的には、上凸層内レンズ５８の中心位置５８ｃは、遮光膜開口５７の中心位置５７ｃから、この上凸層内レンズ５８下方の光電変換素子５１に対応する垂直電荷転送路５２に近づく方向（開口５７の中心位置５７ｃを通る列方向Ｙに延びる直線を設定したときに、この直線よりも右側）にずれている。より詳細には、上凸層内レンズ５８の中心位置５８ｃが、光電変換素子５１の４辺のうちの右下辺側に向かって遮光膜開口５７の中心位置５７ｃからずれている。
【００５４】
この固体撮像素子２００では、垂直電荷転送路５２上方に配置される電荷転送電極のうち、光電変換素子５１の４辺のうちの右下の辺に隣接する電荷転送電極を、光電変換素子５１から垂直電荷転送路５２に電荷を読み出すためのパルスを印加する読み出し電極としている。このため、この読み出し電極が存在する方向に上凸層内レンズ５８の中心位置５８ｃをずらすことで、スミア低減を図っている。
【００５５】
このような構成の固体撮像素子２００においても、素子分離領域５５が形成されている側でスミアが多くなるため、上凸層内レンズ５８の中心位置を、この上凸層内レンズ５８下方の光電変換素子５１に対応する垂直電荷転送路５２に近づく方向（素子分離領域５５から離れる方向、光電変換素子５１に対応する電荷読み出し領域５６に近づく方向と同義）にずらすことで、全体スミア量を低減することができる。
【００５６】
なお、上凸層内レンズ５８の中心位置５８ｃは、図７に示すように、遮光膜開口５７の中心位置５７ｃから行方向Ｘの右側にずらす構成としても同様にスミアを低減することができる。
【００５７】
また、第一の変形例で説明した固体撮像素子においても、上凸層内レンズの代わりに、下凸層内レンズ又はトップマイクロレンズをずらすことで、全体スミア量を低減することが可能である。
【００５８】
（第二の変形例）
図８は、図１に示す固体撮像素子の第二の変形例を示す図である。図８に示した固体撮像素子３００は、垂直電荷転送路２を２つの光電変換素子列に対応して１つ設けた点が図１に示した固体撮像素子１００とは異なる。
【００５９】
図８に示すように、光電変換素子列同士の間には、垂直電荷転送路２が１つおきに配置されており、垂直電荷転送路２を挟んで隣り合う２つの光電変換素子列が、この垂直電荷転送路２と対応している。そして、垂直電荷転送路２を挟んで隣り合う２つの光電変換素子列の各光電変換素子１に蓄積された電荷は、この垂直電荷転送路２に読み出されるようになっている。
【００６０】
図９は、図８に示した固体撮像素子における範囲ＩＸの拡大図である。図９に示すように、垂直電荷転送路２と、これに対応する光電変換素子１との間の一部には、Ｐ型不純物層で構成された電荷読み出し領域９３が形成されている。光電変換素子１に蓄積された電荷はこの電荷読み出し領域９３を通って、垂直電荷転送路２に読み出される。
【００６１】
また、垂直電荷転送路２を間に挟まずに隣り合う２つの光電変換素子１の間には、Ｐ型不純物層で構成された素子分離領域９４が形成されている。
【００６２】
図９では、光電変換素子１の上方の遮光膜開口を符号Ｋで示し、光電変換素子１上方の上凸層内レンズを符号９１で示している。
【００６３】
上凸層内レンズ９１の中心位置９１ｃは、開口Ｋの中心位置Ｋｃから、この上凸層内レンズ９１下方の光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２から離れる方向にずれている。つまり、図９に示した２つの上凸層内レンズ９１のいずれもが、その中心位置を開口Ｋの中心位置Ｋｃから素子分離領域９４に近づく方向にずらして配置されている。なお、このずらし量は、全ての上凸層内レンズ９１で一律である。また、ずらし方向は、垂直電荷転送路２の右側にある上凸層内レンズ９１と垂直電荷転送路２の左側にある上凸層内レンズ９１とで逆になるものの、垂直電荷転送路２に対するずらし方向としては全ての上凸層内レンズ９１で一律である。
【００６４】
図１に示した固体撮像素子１００では、行方向Ｘで隣り合う光電変換素子１同士の間には垂直電荷転送路２が存在しているため、上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃを、光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２側にずらすことで、スミアを低減することができた。これに対し、図８に示した固体撮像素子３００では、行方向Ｘで隣り合う光電変換素子１であって、それぞれ異なる垂直電荷転送路２に対応する光電変換素子１同士の間には、素子分離領域９４だけが存在する。このため、原理的には、この素子分離領域９４側ではスミアが発生しない。したがって、スミアが発生しない素子分離領域９４に近づく方向（光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２から離れる方向、光電変換素子１に対応する電荷読み出し領域９３から離れる方向と同義）に上凸層内レンズ９１の中心位置９１ｃをずらすことで、全体スミア量を低減することができる。
【００６５】
また、固体撮像素子３００によれば、奇数番目の光電変換素子列毎と偶数番目の光電変換素子列とで上凸層内レンズ９１の位置が異なるため、固体撮像素子を２つ用意することなく、位相差検出方式でのオートフォーカス（ＡＦ）制御を行うことが可能となる。例えば、複数の光電変換素子１を、その上方の上凸層内レンズ９１の中心位置が右側にずれているグループと、その上方の上凸層内レンズ９１の中心位置が左側にずれているグループとに分け、各グループから得られた撮像信号を用いることで、位相差ＡＦが可能になる。
【００６６】
なお、固体撮像素子３００では、素子分離領域９４側においてスミアが発生しないため、上凸層内レンズ９１の中心位置９１ｃのずらし量を大きくするほど、合計スミア量は減ることになる。しかし、このずらし量をあまり大きくすると、光電変換素子５１に集光できる光量が減ってしまい、感度が低下してしまう。このため、このずらし量は、感度と合計スミア量とのバランスを考えた最適な値とすることが好ましい。
【００６７】
また、第二の変形例で説明した固体撮像素子においても、上凸層内レンズの代わりに、下凸層内レンズ又はトップマイクロレンズをずらすことで、全体スミア量を低減することが可能である。
【００６８】
（第三の変形例）
図１０は、図１に示した固体撮像素子の第三の変形例を示す図である。図１０に示した固体撮像素子４００は、垂直電荷転送路５２を２つの光電変換素子列に対応して１つ設けた点が図５に示した固体撮像素子２００とは異なる。
【００６９】
図１０に示すように、光電変換素子列同士の間には、垂直電荷転送路５２が１つおきに配置されており、垂直電荷転送路５２を挟んで隣り合う２つの光電変換素子列が、この垂直電荷転送路５２と対応している。そして、垂直電荷転送路５２を挟んで隣り合う２つの光電変換素子列の各光電変換素子５１に蓄積された電荷は、この垂直電荷転送路５２に読み出されるようになっている。
【００７０】
図１１は、図１０に示した固体撮像素子における範囲ＸＩの拡大図である。図１１に示すように、垂直電荷転送路５２と、これに対応する光電変換素子５１の左側２辺又は右側２辺との間には、Ｐ型不純物層で構成された電荷読み出し領域１１６が形成されている。光電変換素子５１に蓄積された電荷はこの電荷読み出し領域１１６を通って、垂直電荷転送路５２に読み出される。
【００７１】
また、垂直電荷転送路５２を間に挟まずに隣り合う２つの光電変換素子５１の間には、Ｐ型不純物層で構成された素子分離領域１１５が形成されている。
【００７２】
図１１では、光電変換素子５１の上方の遮光膜開口を符号１１７で示し、光電変換素子５１上方の上凸層内レンズを符号１１８で示している。
【００７３】
上凸層内レンズ１１８の中心位置１１８ｃは、遮光膜開口１１７の中心位置１１７ｃから、この上凸層内レンズ１１８下方の光電変換素子５１に対応する垂直電荷転送路５２から離れる方向にずれている。つまり、図１１に示した２つの上凸層内レンズ１１８のいずれもが、その中心位置を遮光膜開口１１７の中心位置１１７ｃから素子分離領域１１５に近づく方向にずらして配置されている。なお、このずらし量は、全ての上凸層内レンズ１１８で一律である。また、このずらし方向は、垂直電荷転送路５２の右側にある上凸層内レンズ１１８と垂直電荷転送路５２の左側にある上凸層内レンズ１１８とで逆になるものの、垂直電荷転送路５２に対するずらし方向としては全ての上凸層内レンズ１１８で一律である。
【００７４】
図５に示した固体撮像素子２００では、隣り合う光電変換素子列同士の間には垂直電荷転送路５２が存在しているため、上凸層内レンズの中心位置を、光電変換素子５１に対応する垂直電荷転送路５２側にずらすことで、スミアを低減することができた。これに対し、図１０に示した固体撮像素子４００では、行方向Ｘで隣り合う２つの光電変換素子列であって、それぞれ異なる垂直電荷転送路５２に対応する光電変換素子列同士の間には、素子分離領域１１５だけが存在する。また、この素子分離領域１１５の幅は十分に大きくすることができる。このため、この素子分離領域１１５側では原理的にはスミアが発生しない。したがって、スミアが発生しない素子分離領域１１５に近づく方向（光電変換素子５１に対応する垂直電荷転送路５２から離れる方向、光電変換素子５１に対応する電荷読み出し領域１１６から離れる方向と同義）に上凸層内レンズ１１８の中心位置１１８ｃをずらすことで、全体スミア量を低減することができる。
【００７５】
また、固体撮像素子４００によれば、奇数番目の光電変換素子列毎と偶数番目の光電変換素子列とで上凸層内レンズ１１８の位置が異なるため、固体撮像素子を２つ用意することなく、位相差検出方式でのＡＦ制御を行うことが可能となる。
【００７６】
なお、固体撮像素子４００では、素子分離領域１１５側においてスミアが発生しないため、上凸層内レンズ１１８の中心位置１１８ｃのずらし量を大きくするほど、合計スミア量は減ることになる。しかし、このずらし量をあまり大きくすると、光電変換素子５１に集光できる光量が減ってしまい、感度が低下してしまう。このため、このずらし量は、感度と合計スミア量とのバランスを考えた最適な値とすることが好ましい。
【００７７】
また、第三の変形例で説明した固体撮像素子においても、上凸層内レンズの代わりに、下凸層内レンズ又はトップマイクロレンズをずらすことで、全体スミア量を低減することは可能である。
【００７８】
（第四の変形例）
第四の変形例の固体撮像素子は、各光電変換素子１上方のトップマイクロレンズ１４及び上凸層内レンズ１１の中心位置が、その光電変換素子１のチップ上での位置に応じて異なっている点が、図１に示した固体撮像素子１００とは異なる。
【００７９】
第四の変形例の固体撮像素子では、シェーディングを低減するために、トップマイクロレンズ１４の位置を、チップ中央からチップ周辺に向かってずらし量が大きくなるようにずらした、マイクロレンズスケーリングを行っている。
【００８０】
図１２は、図１に示した固体撮像素子の第四の変形例の全体構成を示した図である。図１２では、固体撮像素子１００のチップＣにおいて、中央にある光電変換素子１上方のトップマイクロレンズを符号１２０で表し、左上端にある光電変換素子１上方のトップマイクロレンズを符号１２１で表し、左下端にある光電変換素子１上方のトップマイクロレンズを符号１２２で表し、右下端にある光電変換素子１上方のトップマイクロレンズを符号１２３で表し、右上端にある光電変換素子１上方のトップマイクロレンズを符号１２４で表している。
【００８１】
トップマイクロレンズ１２０は、その中心位置と、その下の遮光膜開口の中心位置とが一致するように配置される。また、トップマイクロレンズ１２１〜１２４は、それぞれ、その中心位置が、その下の遮光膜開口の中心位置から中央に向かってずれるように配置されている。トップマイクロレンズ１２０と各トップマイクロレンズ１２１〜１２４の間のトップマイクロレンズも、チップ中央に向かってずらして配置されている。各トップマイクロレンズのずれ量は、チップ中央からの距離に比例して大きくなるように設定されている。
【００８２】
このように、トップマイクロレンズ１４のスケーリングを行うと、図４に示したようなスミア量の特性も光電変換素子１の位置に応じて微妙に変化し、全体スミア量が最小となる上凸層内レンズ１１の位置も変化することになる。そこで、図１２に示した固体撮像素子では、光電変換素子１の位置に応じて、各上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃのずれ量及びずれ方向を変えて、各光電変換素子１において全体スミア量が最小となるように上凸層内レンズ１１の中心位置を決めている。
【００８３】
図１３は、図１２に示した固体撮像素子の中央にあるトップマイクロレンズとその下方の光電変換素子周辺を示した図である。図１４は、図１２に示した固体撮像素子の左上端にあるトップマイクロレンズとその下方の光電変換素子周辺を示した図である。
【００８４】
図１３に示すように、図１２に示した固体撮像素子のチップＣの中央では、トップマイクロレンズ１２０の中心位置１２０ｃと開口Ｋの中心位置Ｋｃとが一致している。そして、上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃは、この上凸層内レンズ１１下方の光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２に近づく方向である行方向Ｘにずれている。
【００８５】
一方、図１４に示すように、チップＣの周辺では、トップマイクロレンズ１２１の中心位置１２１ｃと開口Ｋの中心位置Ｋｃとがずれている。このため、上凸層内レンズ１１の中心位置１１ｃは、この上凸層内レンズ１１下方の光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２に近づく方向にずれてはいるが、図１３のときとは異なる位置になっている。
【００８６】
このような固体撮像素子は次のようにして製造する。まず、シェーディングを低減できるように、トップマイクロレンズ１４の中心位置を光電変換素子１毎に設計する。次に、この設計にしたがってトップマイクロレンズ１４を配置したときに合計スミア量が最小となる上凸層内レンズ１１の中心位置を各光電変換素子１に対して求めておく。そして、各光電変換素子１について求めた中心位置に、その光電変換素子１上方の上凸層内レンズ１１の中心位置が来るように、各上凸層内レンズ１１を設計する。そして、この設計にしたがって上凸層内レンズ１１を形成する。
【００８７】
このように、第四の変形例の固体撮像素子によれば、スミアを低減しながら、シェーディングも低減することができる。
【００８８】
なお、第四の変形例で説明した内容（トップマイクロレンズのずれに応じて上凸層内レンズ１１のずれを変化させること）は、第一の変形例〜第三の変形例で説明した固体撮像素子にも適用することができる。
【００８９】
また、第四の変形例で説明した固体撮像素子においても、上凸層内レンズの代わりに下凸層内レンズをずらすことで、全体スミア量を低減することは可能である。
【００９０】
（第五の変形例）
第五の変形例の固体撮像素子は、各光電変換素子１上方の上凸層内レンズ１１の中心位置が、その光電変換素子１のチップ上での位置に応じて異なっている点が、図１に示した固体撮像素子１００とは異なる。
【００９１】
第五の変形例の固体撮像素子は、図１に示した固体撮像素子１００において、シェーディングを低減するために、上凸層内レンズ１１の中心位置を、チップ中央からチップ周辺に向かってずらし量が大きくなるように、チップ中央方向にずらしたものとなっている。
【００９２】
この固体撮像素子は次のようにして製造する。まず、シェーディングを低減するために必要な上凸層内レンズ１１の中心位置を光電変換素子１毎に設計する。次に、この設計にしたがって上凸層内レンズ１１を配置したときに合計スミア量が最小となる上凸層内レンズ１１の中心位置を各光電変換素子１に対して求めておく。そして、各光電変換素子１について求めた中心位置に、その光電変換素子１上方の上凸層内レンズ１１の中心位置が来るように、各上凸層内レンズ１１を設計する。そして、この設計にしたがって上凸層内レンズ１１を形成する。
【００９３】
このように製造された固体撮像素子は、各上凸層内レンズ１１の中心位置と、その上凸層内レンズ１１の下方にある光電変換素子１の開口中心とが、その光電変換素子１に対応する垂直電荷転送路２に対して一定方向（該垂直電荷転送路２に近づく方向）にずれるスミア低減用成分を持ち、かつ、各上凸層内レンズ１１の中心位置と、その上凸層内レンズ１１の下方にある光電変換素子１の開口中心とが、その該光電変換素子１の位置に応じた距離及び方向でずれるシェーディング低減用成分を持つように、各上凸層内レンズ１１が配置されたものとなっている。
【００９４】
このように、第五の変形例の固体撮像素子によれば、スミアを低減しながら、シェーディングも低減することができる。
【００９５】
なお、第五の変形例で説明した内容（上凸層内レンズ１１をシェーディング低減とスミア低減を考慮してずらすこと）は、第一の変形例〜第三の変形例で説明した固体撮像素子にも適用することができる。
【００９６】
また、第五の変形例で説明した固体撮像素子においても、上凸層内レンズの代わりに、下凸層内レンズ又はトップマイクロレンズをずらすことで、全体スミア量を低減することは可能である。
【００９７】
また、これまでの説明では、取り扱い電荷を電子としてきたが、取り扱い電荷を正孔としてもよい。この場合には、これまでの説明において、Ｎ型とＰ型を逆にすればよい。
【００９８】
また、これまで説明してきた固体撮像素子は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、内視鏡装置や携帯電話機に搭載される撮像モジュール等に搭載して用いることができ、Ｓ／Ｎの良好な撮像装置、撮像モジュールを提供することが可能となる。
【００９９】
以上のように、本明細書には次の事項が開示されている。
【０１００】
開示された固体撮像素子は、半導体基板に形成された複数の光電変換素子を有する固体撮像素子であって、前記複数の光電変換素子の各々の上方に設けられ、前記光電変換素子に光を集めるための集光用レンズと、前記複数の光電変換素子の各々の側部に設けられ、前記光電変換素子で発生して蓄積された電荷を転送する電荷転送路とを備え、前記各集光用レンズは、各集光用レンズの中心位置と当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、当該光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路に対して一定方向にずれる第一のずれ成分を持つように、配置されているものである。
【０１０１】
この構成により、上記一定方向をスミアが減る方向とすることで、スミアを低減してＳ／Ｎを向上させることができる。一定方向とは、例えば電荷転送路に近づく方向、電荷転送路から離れる方向等である。
【０１０２】
開示された固体撮像素子は、前記集光用レンズが層内レンズであるものである。
【０１０３】
開示された固体撮像素子は、前記集光用レンズが上凸層内レンズであるものである。
【０１０４】
開示された固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列それぞれに対応して、当該光電変換素子列の側部に１つずつ設けられており、前記一定方向とは、前記光電変換素子に対応する前記電荷転送路に近づく方向であるものである。
【０１０５】
この構成では、光電変換素子とそれに非対応の電荷転送路との間の素子分離領域で電荷が漏れやすくなるため、光電変換素子に対応する電荷転送路側に集光用レンズをずらすことで、スミアを低減することができる。
【０１０６】
開示された固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列それぞれに対応して、当該光電変換素子列の側部に１つずつ設けられており、前記光電変換素子と前記光電変換素子に対応する前記電荷転送路との間には電荷読み出し領域が設けられており、前記一定方向とは前記電荷読み出し領域に近づく方向であるものである。
【０１０７】
開示された固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列それぞれに対応して、当該光電変換素子列の側部に１つずつ設けられており、前記光電変換素子と前記光電変換素子の側部にある前記光電変換素子に非対応の前記電荷転送路との間には素子分離領域が設けられており、前記一定方向とは、前記素子分離領域側から離れる方向であるものである。
【０１０８】
開示された固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列同士の間に前記行方向に１つおきに配置されており、前記電荷転送路を挟んで隣り合う２つの前記光電変換素子列の各光電変換素子に蓄積された電荷が当該電荷転送路に読み出されるものであり、前記一定方向とは、前記光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路から離れる方向であるものである。
【０１０９】
この構成では、各光電変換素子列の両隣のうちの一方には電荷転送路が存在し、他方には電荷転送路を挟まずに別の光電変換素子列が存在する。このため、各光電変換素子列の両隣のうちの他方向には原理的にスミアが発生しなくなる。したがって、光電変換素子から電荷が読み出される電荷転送路から離れる方向に集光用レンズをずらすことで、スミアを低減することができる。
【０１１０】
開示された固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列同士の間に前記行方向に１つおきに配置されており、前記電荷転送路と前記電荷転送路を挟んで隣り合う２つの前記光電変換素子の各々との間には電荷読み出し領域が形成されており、前記一定方向とは、前記電荷読み出し領域から離れる方向であるものである。
【０１１１】
開示された固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子が、前記半導体基板表面の行方向とこれに直交する列方向に二次元状に配置されており、前記電荷転送路が、前記列方向に並ぶ前記光電変換素子からなる光電変換素子列同士の間に前記行方向に１つおきに配置されており、前記電荷転送路を挟さまずに隣り合う２つの前記光電変換素子列の間には素子分離領域が設けられており、前記一定方向とは、前記素子分離領域に近づく方向であるものである。
【０１１２】
開示された固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子の奇数行と偶数行が前記光電変換素子の配列ピッチの１／２だけ前記行方向にずれており、前記電荷転送路が、前記列方向に延びる蛇行形状であるものである。
【０１１３】
この構成により、光電変換素子を形成する領域を大きくすることができるため、集光用レンズの配置の自由度を向上させることができ、スミア量の制御が容易となる。
【０１１４】
開示された固体撮像素子は、前記各集光用レンズの中心位置が、前記各集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心から前記一定方向に一律のずれ量でずれているものである。
【０１１５】
この構成により、スミアを低減することができる。
【０１１６】
開示された固体撮像素子は、前記各集光用レンズの中心位置のずれ方向及びずれ量が、前記各集光用レンズ下方の前記光電変換素子の位置に応じて異なっているものである。
【０１１７】
この構成により、シェーディングも低減することができる。
【０１１８】
開示された固体撮像素子は、前記各集光用レンズは、当該集光用レンズの中心位置と、当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、更に、当該光電変換素子の位置に応じた距離及び方向でずれる第二のずれ成分を持つように配置されているものである。
【０１１９】
この構成により、スミアの低減と共に、シェーディングの低減が可能となる。
【０１２０】
開示された撮像装置は、前記固体撮像素子を備えるものである。
【０１２１】
開示された固体撮像素子の製造方法は、半導体基板に形成された複数の光電変換素子を有する固体撮像素子の製造方法であって、前記固体撮像素子は、前記複数の光電変換素子の各々の上方に設けられ、前記光電変換素子に光を集めるための集光用レンズと、前記複数の光電変換素子の各々の側部に設けられ、前記光電変換素子で発生して蓄積された電荷を転送する電荷転送路とを含み、前記集光用レンズを形成する工程では、各集光用レンズの中心位置と、当該集光用レンズの下方にある前記光電変換素子の開口中心とが、当該光電変換素子から電荷が読み出される前記電荷転送路に対して一定方向にずれるずれ成分を持つように、前記各集光用レンズを配置するものである。
【符号の説明】
【０１２２】
１  光電変換素子
２  垂直電荷転送路
１１  上凸層内レンズ
１１ｃ  上凸層内レンズ中心位置
Ｋ  遮光膜開口
Ｋｃ  遮光膜開口中心
１００  固体撮像素子
【図１】
2011146608.tif 000003
【図２】
2011146608.tif 000004
【図３】
2011146608.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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