(57)【要約】【課題】より高品質な画像を得ることができるようにする。【解決手段】固体撮像素子では、被写体から入射した光は、レンズにより集光されてSi層内のフォトダイオードに入射し、光電変換される。また、フォトダイオードに入射した光の一部は、Si層を透過し、さらに配線層も透過して他の配線層で反射され、反射光となる。この反射光は、配線層を透過して再びSi層のフォトダイオードに入射し、光電変換される。このとき、反射光が配線層で回析および干渉するが、配線層の配線には、その長手方向とは異なる方向に突出した突出部が設けられているので、反射光が複数の方向に回析および干渉し、画像の画質の劣化を抑制することができる。本技術は、固体撮像素子に適用することができる。【選択図】図２
2015029012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層と
を備え、
前記配線層には、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられており、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられている
撮像素子。
【請求項２】
前記配線には複数の前記突出部が設けられている
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記突出部は、前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように前記配線に対して付加された付属配線である
請求項２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記配線には、前記配線の第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記配線の前記第１の方向とは反対の第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが設けられている
請求項３に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記配線には、前記第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが前記所定方向に交互に設けられている
請求項４に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記配線には、前記第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが前記所定方向の同じ位置に設けられている
請求項４に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記突出部は、前記配線の一部分の配線方向を変化させることにより、前記配線の一部が前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように形成されている
請求項２に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記突出部は矩形状または三角形状である
請求項７に記載の撮像素子。
【請求項９】
各前記配線における前記突出部は前記所定方向の同じ位置に設けられている
請求項８に記載の撮像素子。
【請求項１０】
互いに隣接する前記配線における前記突出部は前記所定方向の異なる位置に設けられている
請求項８に記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記撮像素子における最も前記光の透過率が高い所定の色の画素の上下左右には、前記所定の色とは異なる他の色の画素が配置されている
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１２】
前記配線層を前記撮像素子の受光面と垂直な方向から見たときに、前記画素内の前記光電変換部と重なる前記配線層の領域には複数の前記配線と、前記配線の前記突出部の一部または全部とが含まれている
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１３】
被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層と
を有する撮像素子を備える電子機器であって、
前記配線層には、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられており、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられている
電子機器。
【請求項１４】
前記配線には複数の前記突出部が設けられている
請求項１３に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記突出部は、前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように前記配線に対して付加された付属配線である
請求項１４に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記配線には、前記配線の第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記配線の前記第１の方向とは反対の第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが設けられている
請求項１５に記載の電子機器。
【請求項１７】
前記突出部は、前記配線の一部分の配線方向を変化させることにより、前記配線の一部が前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように形成されている
請求項１４に記載の電子機器。
【請求項１８】
前記突出部は矩形状または三角形状である
請求項１７に記載の電子機器。
【請求項１９】
前記撮像素子における最も前記光の透過率が高い所定の色の画素の上下左右には、前記所定の色とは異なる他の色の画素が配置されている
請求項１３に記載の電子機器。
【請求項２０】
前記配線層を前記撮像素子の受光面と垂直な方向から見たときに、前記画素内の前記光電変換部と重なる前記配線層の領域には複数の前記配線と、前記配線の前記突出部の一部または全部とが含まれている
請求項１３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は撮像素子および電子機器に関し、特に、より高品質な画像を得ることができるようにした撮像素子および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体からの光を集光するオンチップレンズと、各画素を駆動させるトランジスタ等の配線が設けられた配線層との間に、被写体からの光を受光するフォトダイオードが設けられた裏面照射型の固体撮像素子が知られている。
【０００３】
裏面照射型の固体撮像素子では、光を集光するレンズと、光を受光するフォトダイオードとの間にトランジスタ配線等が設けられていないので、画素開口を大きくしてより多くの光を受光させることができ、高品質な画像を得ることができる。
【０００４】
また、裏面照射型の固体撮像素子には、光が入射する裏面側に対してフォトダイオードを挟んで設けられている配線層側、つまり表側に反射膜を設けることで、フォトダイオードを透過してきた光を積極的に反射させるものもある（例えば、許文献１参照）。
【０００５】
この固体撮像素子では、裏面側からフォトダイオードに入射した光のうち、フォトダイオードを透過した光が、フォトダイオードに近接して設けられた反射膜で反射され、フォトダイオードに再入射する。そのため、より多くの光をフォトダイオードに受光させることができ、近赤外領域の高感度化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３８９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した技術では高品質な画像を得ることが困難であった。
【０００８】
例えば、従来の裏面照射型の固体撮像素子では、表面側に設けられた配線層には各素子の制御配線が設けられているが、制御配線には、所定方向に並ぶ各画素のトランジスタに接続されている等の理由により、枝分かれすることなく一方向に長い配線パターンを有する制御配線もある。そのような制御配線が設けられた配線層では、所定方向に長い制御配線が、その制御配線の長手方向と垂直な方向に等間隔に配置されている。
【０００９】
そのため裏面側から入射してフォトダイオードを透過し、さらに一方向に長い制御配線を複数有する配線層も透過して、他の配線層で反射された光が再び一方向に長い制御配線を複数有する配線層に入射すると、制御配線が回折格子となり回析および干渉が生じる。この干渉によって強め合った光は、一方向に長い制御配線の長手方向とは垂直な方向に広がって再びフォトダイオードに入射するので、フォトダイオードごと、つまり画素ごとに反射光の入射光量のばらつきが生じてしまう。そうすると、画素ごとに画素信号の出力差が大きくなり、撮影により得られた画像上に横縞等が生じて画質が劣化してしまう。
【００１０】
また、特許文献１に記載の固体撮像素子では、フォトダイオードを透過して反射膜に到達する光は様々な角度から入射することが予測されるが、入射した光の反射膜での反射方向は、フォトダイオードから反射膜までの距離や反射膜の平面位置によって変化する。そのため、より大きい効果を得るためには反射膜をフォトダイオードに近接して設ける必要がある。
【００１１】
しかし、現実的には反射膜での光の反射方向が適切な方向となるように制御することは困難であり、反射膜の配置位置によっては、光の反射方向が一方向に偏ってしまう可能性がある。そうすると、画素ごとに反射膜からの光の入射光量にばらつきが生じて撮影で得られる画像の画質が劣化してしまう。
【００１２】
さらに、特許文献１に記載の固体撮像素子では、フォトダイオードに近接して反射膜が形成される必要がある。しかし、反射膜がフォトダイオードに近接して設けられると、フォトダイオード近傍に設けられた、画素を駆動するための増幅トランジスタのゲートや、浮遊拡散領域に接続された配線とのカップリング容量が大きくなってしまう。
【００１３】
そうすると、各画素における光電変換で得られた電子（電荷）の電圧への変換効率が低下してしまう。つまり、画素信号のSN比（Signal to Noise ratio）が低下して、得られる画像の画質が劣化してしまうことになる。
【００１４】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より高品質な画像を得ることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本技術の第１の側面の撮像素子は、被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層とを備え、前記配線層には、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられており、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられている。
【００１６】
前記配線には複数の前記突出部を設けることができる。
【００１７】
前記突出部を、前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように前記配線に対して付加された付属配線とすることができる。
【００１８】
前記配線には、前記配線の第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記配線の前記第１の方向とは反対の第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とを設けることができる。
【００１９】
前記配線には、前記第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とを前記所定方向に交互に設けることができる。
【００２０】
前記配線には、前記第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とを前記所定方向の同じ位置に設けることができる。
【００２１】
前記突出部を、前記配線の一部分の配線方向を変化させることにより、前記配線の一部が前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように形成することができる。
【００２２】
前記突出部を矩形状または三角形状とすることができる。
【００２３】
各前記配線における前記突出部を前記所定方向の同じ位置に設けることができる。
【００２４】
互いに隣接する前記配線における前記突出部を前記所定方向の異なる位置に設けることができる。
【００２５】
前記撮像素子における最も前記光の透過率が高い所定の色の画素の上下左右には、前記所定の色とは異なる他の色の画素を配置することができる。
【００２６】
前記配線層を前記撮像素子の受光面と垂直な方向から見たときに、前記画素内の前記光電変換部と重なる前記配線層の領域には複数の前記配線と、前記配線の前記突出部の一部または全部とが含まれているようにすることができる。
【００２７】
本技術の第１の側面においては、被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層とを備える撮像素子において、前記配線層に、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられ、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられる。
【００２８】
本技術の第２の側面の電子機器は、被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層とを有する撮像素子を備える電子機器であって、前記配線層には、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられており、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられている。
【００２９】
前記配線には複数の前記突出部を設けることができる。
【００３０】
前記突出部を、前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように前記配線に対して付加された付属配線とすることができる。
【００３１】
前記配線には、前記配線の第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記配線の前記第１の方向とは反対の第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とを設けることができる。
【００３２】
前記突出部を、前記配線の一部分の配線方向を変化させることにより、前記配線の一部が前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように形成することができる。
【００３３】
前記突出部を矩形状または三角形状とすることができる。
【００３４】
前記撮像素子における最も前記光の透過率が高い所定の色の画素の上下左右には、前記所定の色とは異なる他の色の画素を配置することができる。
【００３５】
前記配線層を前記撮像素子の受光面と垂直な方向から見たときに、前記画素内の前記光電変換部と重なる前記配線層の領域には複数の前記配線と、前記配線の前記突出部の一部または全部とが含まれているようにすることができる。
【００３６】
本技術の第２の側面においては、被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層とを有する撮像素子を備える電子機器において、前記配線層には、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられ、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられる。
【発明の効果】
【００３７】
本技術の第１の側面および第２の側面によれば、より高品質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】固体撮像素子の構成例を示す図である。
【図２】画素アレイ部の構成例を示す図である。
【図３】カラーフィルタの構成例を示す図である。
【図４】従来の配線パターンと反射光の回析および干渉について説明する図である。
【図５】反射光の回析および干渉について説明する図である。
【図６】反射光の回析方向および干渉による画質劣化について説明する図である。
【図７】配線層の配線パターンの一例を示す図である。
【図８】反射光の回析および干渉について説明する図である。
【図９】反射光の回析方向および干渉による画質劣化の抑制について説明する図である。
【図１０】配線層の配線パターンの他の例を示す図である。
【図１１】配線層の配線パターンの他の例を示す図である。
【図１２】配線層の配線パターンの他の例を示す図である。
【図１３】配線層の配線パターンの他の例を示す図である。
【図１４】配線層の配線パターンの他の例を示す図である。
【図１５】撮像装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。
【００４０】
〈第１の実施の形態〉
〈固体撮像素子の構成例〉
まず、本技術を適用した固体撮像素子の構成例について説明する。図１は、本技術を適用した固体撮像素子の一実施の形態の構成例を示す図である。
【００４１】
固体撮像素子１１は、例えばCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどからなる裏面照射型のイメージセンサであり、被写体からの光を受光して光電変換し、画像信号を生成することで画像を撮影する。
【００４２】
なお、裏面照射型のイメージセンサとは、被写体からの光を入射させる受光面、つまり光を集光するオンチップレンズと、各画素を駆動させるトランジスタ等の配線が設けられた配線層との間に、被写体からの光を受光するフォトダイオードが設けられている構成のイメージセンサである。
【００４３】
固体撮像素子１１は、画素アレイ部２１、垂直駆動部２２、カラム処理部２３、水平駆動部２４、システム制御部２５、画素駆動線２６、垂直信号線２７、信号処理部２８、およびデータ格納部２９から構成される。
【００４４】
固体撮像素子１１では、図示せぬ半導体基板（チップ）上に画素アレイ部２１が形成され、さらに半導体基板上に垂直駆動部２２乃至システム制御部２５が集積されている。
【００４５】
画素アレイ部２１は、被写体から入射した光の量に応じた電荷を生成して蓄積する光電変換部としてのフォトダイオードを有する画素からなり、画素アレイ部２１を構成する画素は、図中、横方向（行方向）および縦方向（列方向）に２次元配置されている。
【００４６】
例えば、画素アレイ部２１では、行方向に配列された画素からなる画素行ごとに、画素駆動線２６が行方向に沿って配線され、列方向に配列された画素からなる画素列ごとに、垂直信号線２７が列方向に沿って配線されている。
【００４７】
垂直駆動部２２は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、複数の画素駆動線２６を介して各画素に信号等を供給することで、画素アレイ部２１の各画素を全画素同時に、または行単位等で駆動する。
【００４８】
カラム処理部２３は、画素アレイ部２１の画素列ごとに垂直信号線２７を介して各画素から信号を読み出して、ノイズ除去処理、相関二重サンプリング処理、A/D（Analog to Digital）変換処理などを行なって画素信号を生成する。
【００４９】
水平駆動部２４は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、カラム処理部２３の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部２４による選択走査により、カラム処理部２３において単位回路ごとに信号処理された画素信号が順番に信号処理部２８に出力される。
【００５０】
システム制御部２５は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータなどからなり、タイミングジェネレータで生成されたタイミング信号に基づいて、垂直駆動部２２、カラム処理部２３、および水平駆動部２４の駆動制御を行なう。
【００５１】
信号処理部２８は、必要に応じてデータ格納部２９にデータを一時的に格納しながら、カラム処理部２３から供給された画素信号に対して演算処理等の信号処理を行ない、各画素の画素信号からなる画像信号を出力する。
【００５２】
〈画素アレイ部の構成例〉
また、図１に示した画素アレイ部２１は、例えば図２に示すように構成される。なお、図２は、画素アレイ部２１の一部の領域の断面図を示している。
【００５３】
この例では、画素アレイ部２１の図中、上側が、被写体からの光が入射する裏面側となっており、画素アレイ部２１の図中、下側が、配線層が設けられた表面側となっている。
【００５４】
画素アレイ部２１の裏面側の面である受光面には、被写体から入射した光を集光するレンズアレイ５１が設けられており、レンズアレイ５１の図中、下側には所定の色の光のみを透過させるカラーフィルタ５２が配置されている。
【００５５】
さらに、カラーフィルタ５２の図中、下側にはシリコンからなるSi層５３が設けられ、Si層５３の図中、下側には配線層５４が設けられている。
【００５６】
Si層５３内部には、入射した光を光電変換するフォトダイオード６１−１乃至フォトダイオード６１−３と、各画素を駆動するためのトランジスタ６２−１乃至トランジスタ６２−３とが設けられている。なお、以下、フォトダイオード６１−１乃至フォトダイオード６１−３を特に区別する必要のない場合、単にフォトダイオード６１とも称する。また、以下、トランジスタ６２−１乃至トランジスタ６２−３を特に区別する必要のない場合、単にトランジスタ６２とも称する。
【００５７】
ここで、画素アレイ部２１では、１つの画素に対して１つのフォトダイオード６１と、１つのトランジスタ６２とが設けられている。トランジスタ６２は、例えばフォトダイオード６１で得られた電荷を電圧に変換して読み出すための増幅トランジスタなどとされる。
【００５８】
なお、より詳細には、各画素にはトランジスタ６２の他にフォトダイオード６１で得られた電荷を転送する転送トランジスタや、転送された電荷を蓄積する浮遊拡散領域、浮遊拡散領域をリセットするリセットトランジスタなども設けられている。
【００５９】
また、Si層５３の直下には、トランジスタ６２−１乃至トランジスタ６２−３のゲート６３−１乃至ゲート６３−３と、画素を駆動するための図示せぬトランジスタのゲート６４−１乃至ゲート６４−３とが設けられている。これらのゲート６３−１乃至ゲート６３−３やゲート６４−１乃至ゲート６４−３は、例えばポリシリコンにより形成されている。
【００６０】
なお、以下、ゲート６３−１乃至ゲート６３−３を特に区別する必要のない場合、単にゲート６３とも称し、ゲート６４−１乃至ゲート６４−３を特に区別する必要のない場合、単にゲート６４とも称することとする。
【００６１】
例えば、ゲート６４は、フォトダイオード６１で得られた電荷を浮遊拡散領域（フローティングディフュージョン）へと転送するための転送トランジスタのゲートである。浮遊拡散領域は、フォトダイオード６１から転送されてきた電荷を一時的に蓄積し、浮遊拡散領域内の電荷が増幅トランジスタにより電圧へと変換される。
【００６２】
さらに、Si層５３に隣接して設けられた配線層５４には、画素アレイ部２１に設けられた各画素を駆動したり、各画素から画素信号を読み出したりするための制御配線等が設けられている。具体的には、例えば配線層５４には、図１に示した画素駆動線２６や垂直信号線２７に相当する配線等が設けられている。
【００６３】
この例では、配線層５４には配線層７１、配線層７２、および配線層７３の３つの層が設けられている。例えば配線層７１における斜線が施された矩形は、配線層７１内に形成されている配線を表しており、配線層７１の配線は浮遊拡散領域と増幅トランジスタとを接続する配線や、図１に示した垂直信号線２７などとされる。
【００６４】
また、配線層７２における斜線が施された矩形は、配線層７２内に形成されている配線を表しており、例えば配線層７２の配線はゲート６３やゲート６４などに接続される制御配線などとされる。
【００６５】
さらに、配線層７３における斜線が施された矩形は、配線層７３内に形成されている配線を表しており、例えば配線層７３の配線は画素アレイ部２１を駆動するための配線や、その他の配線などとされる。
【００６６】
このように構成される画素アレイ部２１には、矢印Ａ１１に示すように被写体からの光がフォトダイオード６１へと入射する。すなわち、被写体からの光は、レンズアレイ５１を構成する画素ごとのレンズにより集光され、カラーフィルタ５２を介してフォトダイオード６１に入射する。
【００６７】
そして、フォトダイオード６１に入射した光の一部は、フォトダイオード６１により受光されて光電変換される。また、フォトダイオード６１に入射した光のうち、受光されなかった残りの光は矢印Ａ１１に示すように、フォトダイオード６１を透過し、さらに配線層７１および配線層７２を透過して配線層７３に入射し、配線層７３の配線で反射される。
【００６８】
さらに、配線層７３で反射された光は、矢印Ａ１１に示すように、配線層７２および配線層７１を透過して、再びフォトダイオード６１に入射する。このようにして配線層７３からフォトダイオード６１に再入射した光は、フォトダイオード６１により受光され、光電変換される。
【００６９】
ここで、画素アレイ部２１に設けられたカラーフィルタ５２について説明する。
【００７０】
例えばカラーフィルタ５２は、図３に示すように赤（Ｒ）、緑（Ｇｒ，Ｇｂ）、および青（Ｂ）の各色のフィルタがベイヤー配列で配置されたフィルタとされる。
【００７１】
なお、図３において、１つの四角形は１つの画素に設けられた所定の色のフィルタを表しており、各四角形内に記された文字は、その四角形により表されるフィルタの色、つまりフィルタが透過させる光の成分を示している。
【００７２】
具体的には、文字「Ｒ」が記された四角形は、光のＲ成分、つまり赤色の光のみを透過させるＲフィルタを表している。同様に、文字「Ｇｒ」または「Ｇｂ」が記された四角形は、光のＧ成分、つまり緑色の光のみを透過させるＧｒフィルタまたはＧｂフィルタを表しており、文字「Ｂ」が記された四角形は、光のＢ成分、つまり青色の光のみを透過させるＢフィルタを表している。
【００７３】
なお、以下では、Ｒフィルタ、Ｇｒフィルタ、Ｇｂフィルタ、およびＢフィルタのそれぞれが設けられている画素をＲ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素、およびＢ画素とも称することとする。
【００７４】
図３に示すカラーフィルタ５２が設けられた画素アレイ部２１では、Ｒ画素の図中、上下にはＧｂ画素が設けられており、Ｒ画素の図中、左右にはＧｒ画素が設けられている。また、Ｒ画素の斜め方向にはＢ画素が隣接して設けられている。
【００７５】
〈画像の画質改善について〉
ところで、Ｒ成分の光、Ｇ成分の光、およびＢ成分の光を透過させて画像を撮影する画素アレイ部２１では、Si層５３を透過して配線層７３で反射され、再びSi層５３に戻ってくる光の支配的な成分はＲ成分である。換言すれば、Ｒ成分の光、Ｇ成分の光、およびＢ成分の光のうち、Si層５３に対する透過率が最も高いのはＲ成分の光である。
【００７６】
したがって、Si層５３、すなわちフォトダイオード６１に再入射する光のうち、少なくともＲ成分の光について、各画素に均等に配線層７３からの反射光が入射するようにすれば、反射光の回析および干渉による画質の劣化を抑制することができる。
【００７７】
上述したように、従来の裏面照射型の固体撮像素子では、例えば図２に示した配線層７２に相当する配線層に設けられた配線のパターンが、図４に示すように枝分かれすることなく一方向に長く伸長している配線パターンとなっている。
【００７８】
すなわち、図４の矢印Ｑ１１に示す例では、図中、横方向に長い配線１２１−１乃至配線１２１−４が等間隔に並べられて配置されている。なお、以下、配線１２１−１乃至配線１２１−４を特に区別する必要のない場合、単に配線１２１とも称することとする。
【００７９】
この例では、各配線１２１は、図中、横方向に長い長方形状の信号線となっている。これは、例えば１つの配線１２１が、図中、横方向に並ぶ複数の各画素に設けられたトランジスタのゲート等に接続されているため、配線１２１の形状も画素の配列方向に沿って長く伸びた形状とされるからである。
【００８０】
なお、以下、配線１２１が長く伸びている方向、つまり図中、横方向を配線１２１の長手方向とも称し、その長手方向と垂直な方向、つまり図中、縦方向を配線１２１の短手方向とも称することとする。
【００８１】
配線１２１が設けられた配線層には、一方向に長い配線１２１が短手方向に複数並べられているので、この配線層には配線１２１の長手方向に長いスリットが一定間隔で並んでいることと等価となる。
【００８２】
固体撮像素子の表側にある、例えば図２に示した配線層７３に相当する配線層からの反射光が、配線１２１が設けられた配線層に入射してくると、配線１２１が回折格子となり、矢印Ｑ１２に示すように配線１２１近傍において回析および干渉が生じる。
【００８３】
矢印Ｑ１２に示す図は、矢印Ｑ１１に示した配線層におけるＡ−Ａ’断面図、すなわち矢印Ｑ１１に示す配線層を図中、横方向から見た断面図である。
【００８４】
矢印Ｑ１２に示す断面図では、各配線１２１の図中、上側にフォトダイオードが設けられたSi層１２２が配置されている。また図中、上側からSi層１２２、および配線１２１が設けられた配線層を透過した、被写体からの光が図示せぬ他の配線層で反射されて反射光となり、図中、下側から配線１２１が設けられた配線層に再度、入射する。
【００８５】
矢印Ｑ１２に示す断面図では、例えば直線Ｌ１１および直線Ｌ１２が、他の配線層から配線１２１へと戻ってきた反射光を表している。この例では、直線Ｌ１１および直線Ｌ１２により表される反射光は、互いに隣接して並んでいる配線１２１の間において、配線１２１が並べられている方向、つまり配線１２１の短手方向に回析する。そして、回析した反射光はフォトダイオードが設けられたSi層１２２において干渉する。
【００８６】
その結果、Si層１２２には干渉により光が強め合ったり、弱め合ったりする領域が生じ、配線１２１の短手方向に干渉縞が生じる。ここで、Si層１２２における矢印Ｃ１１および矢印Ｃ１２に示す楕円は、干渉縞における０次干渉光および１次干渉光の照射領域を表している。
【００８７】
このような反射光の回析および干渉をSi層１２２の面と垂直な方向から見ると、図５に示すように矢印Ａ２１の方向に回析および干渉が生じる。なお、図５において図４における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【００８８】
図５では、Si層１２２の図中、手前側に配線１２１が配置されており、図示せぬ他の配線層からの反射光が手前側から奥側に向かって進み、配線１２１の配線層へと入射する。そして、配線層に入射した反射光は、互いに隣接する配線１２１間で矢印Ａ２１に示す方向に回析し、回析した反射光同士が干渉し、干渉で強め合った光が矢印Ａ２１の方向に広がることになる。
【００８９】
上述したように、Si層１２２と、配線１２１の配線層とを透過し、他の配線層で反射されて再び配線１２１の配線層に戻ってくる光の支配的な成分はＲ成分である。そこで、ここではＲ画素に注目して説明を続ける。
【００９０】
例えば、図６に示すようにSi層１２２を含む画素アレイ部に、画素Ｇ１１乃至画素Ｇ１５が設けられているとする。なお、図６における縦方向は、図５における矢印Ａ２１の方向であるものとする。
【００９１】
この例では、画素Ｇ１１がＲ画素とされている。また、画素Ｇ１１の図中、上下方向に隣接する画素Ｇ１２および画素Ｇ１３がＧｂ画素とされており、画素Ｇ１１の図中、左右方向に隣接する画素Ｇ１４および画素Ｇ１５がＧｒ画素とされている。
【００９２】
Ｒ画素である画素Ｇ１１は、被写体から入射してSi層１２２を透過し、配線１２１の配線層に到達する光の量が他の色の画素よりも多い画素である。そのため、Ｒ画素である画素Ｇ１１にある配線層で光の回析および干渉が生じやすい。
【００９３】
この例では、被写体から画素Ｇ１１に入射し、Si層１２２と配線１２１の配線層とを透過して他の配線層で反射された光は、再び入射した配線１２１の配線層において図６中、縦方向、つまり図５の矢印Ａ２１の方向に回析する。そのため、図５を参照して説明したように、他の配線層から配線１２１の配線層に入射し、干渉により強め合った光は図６中、縦方向に広がる。
【００９４】
したがって、他の配線層からSi層１２２に戻ってきた反射光の多くは、画素Ｇ１１と、画素Ｇ１１に対して図中、縦方向に隣接する画素Ｇ１２および画素Ｇ１３とに入射し、画素Ｇ１４および画素Ｇ１５には、画素Ｇ１２および画素Ｇ１３と比べて反射光があまり入射しない。
【００９５】
そうすると、Ｇｂ画素である画素Ｇ１２および画素Ｇ１３から出力される画素信号の値と、Ｇｒ画素である画素Ｇ１４および画素Ｇ１５から出力される画素信号の値との差、つまり各画素の出力差が大きくなってしまう。その結果、得られる画像上に画素ごとの出力差によって横縞等が発生し、画像の画質（画像の品質）が劣化してしまう。
【００９６】
以上のように、従来の固体撮像素子では、配線層における配線パターンによって、Si層に再入射する光の回析および干渉が一方向に顕著に生じるため、高品質な画像を得ることが困難であった。
【００９７】
そこで、本技術を適用した固体撮像素子１１では、Si層５３から比較的離れた位置にある配線層７２において、一方向に長く延在する配線に対して、その配線が伸びている方向とは異なる方向に突出した突出部が設けられている。この突出部によって配線の長手方向とは異なる方向にも配線層７３からの反射光が回析および干渉し、一方向にのみ顕著に回析および干渉が生じてしまう現象が解消される。これにより、より高品質な画像を得ることができるようになる。
【００９８】
具体的には、配線層７２には例えば図７に示す配線パターンで配線が設けられる。なお、図７は、図２に示した配線層７２を図２中、上から下方向、すなわち画素アレイ部２１の光の受光面と垂直な方向から見た図である。
【００９９】
図７では、配線層７２には、複数の櫛形の配線１６１−１乃至配線１６１−５が設けられている。なお、以下、配線１６１−１乃至配線１６１−５を特に区別する必要のない場合、単に配線１６１とも称する。
【０１００】
各配線１６１は、図中、横方向に長い形状となっており、配線１６１には図中、縦方向に突出した突出部が設けられている。なお、以下、配線１６１が長く延在する方向、つまり図中、横方向を配線１６１の長手方向とも称し、長手方向に垂直な方向、つまり図中、縦方向を配線１６１の短手方向とも称することとする。
【０１０１】
例えば配線１６１−２には、矢印Ｄ１１および矢印Ｄ１２に示す付属配線を含む、図中、上方向に突出した複数の付属配線と、矢印Ｄ１３に示す属配線を含む、図中、下方向に突出した複数の付属配線とが配線１６１の突出部として設けられている。特に、この例では配線１６１には図中、上方向に突出した付属配線と、図中、下方向に突出した付属配線とが、配線１６１の長手方向に交互に配置されている。また、例えば配線１６１−１にも、矢印Ｄ１４および矢印Ｄ１５に示す付属配線を含む、図中、下方向に突出した複数の付属配線が配線１６１の突出部として設けられている。
【０１０２】
矢印Ｄ１１に示す付属配線は、配線１６１−２に隣接する配線１６１−１の方向に向かって、配線１６１−１とショートしない距離まで長く配置されている。また、各配線１６１には、互いに隣接する配線１６１の方向に枝のように突出する付属配線が、その隣接する配線１６１の付属配線と互い違いに並ぶように等間隔に設けられている。
【０１０３】
例えば配線１６１−１と配線１６１−２には、矢印Ｄ１４、矢印Ｄ１１、矢印Ｄ１５、および矢印Ｄ１２のそれぞれに示す付属配線が順番に並べられて配置されている。
【０１０４】
また、配線層７２では、一方向に長い各配線１６１が配線１６１の短手方向に等間隔で並べられている。
【０１０５】
さらに、図７では、点線の四角形の領域Ｒ１１は、画素アレイ部２１の受光面と垂直な方向から見たときに、画素アレイ部２１を構成する１つの画素の領域、換言すれば１つのフォトダイオード６１の領域と重なる配線層７２の領域を示している。このように、配線層７２では、１つの画素の領域と重なる領域Ｒ１１内に２つの配線１６１と、それらの配線１６１に設けられた突出部としての付属配線とが含まれる配線パターンで、配線１６１が配置されている。
【０１０６】
このように、一方向に長く延在する配線１６１に、配線１６１の長手方向とは異なる短手方向に突出する突出部を設けることで、配線層７２では図８に示すように配線１６１の短手方向だけでなく、長手方向にも回析および干渉が生じる。
【０１０７】
なお、図８において図２または図７における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０１０８】
図８の矢印Ｑ２１に示す図は、図７に示した配線層７２のＢ−Ｂ’断面図、すなわち例えば画素アレイ部２１の一部を図２における場合と同じ方向から見た図である。したがって、この図では、図中、横方向が配線１６１の長手方向となる。
【０１０９】
矢印Ｑ２１に示す断面図では、各配線１６１を有する配線層７２の図中、上側にSi層５３が配置されている。また図中、上側からSi層５３および配線層７２を透過した、被写体からの光が図示せぬ配線層７３で反射されて反射光となり、図中、下側から配線層７２に再度、入射する。
【０１１０】
矢印Ｑ２１に示す図では、例えば直線Ｌ２１および直線Ｌ２２が、被写体から入射してSi層５３および配線層７２を透過し、配線層７３で反射して配線層７２へと戻ってきた反射光を表している。この例では、直線Ｌ２１および直線Ｌ２２により表される反射光は点線で表されるように互いに、隣接して並んでいる配線１６１の突出部の間において、配線１６１の長手方向、つまり図中、横方向に回析する。そして、回析した反射光はフォトダイオード６１が設けられたSi層５３において干渉する。
【０１１１】
その結果、Si層５３には干渉により光が強め合ったり、弱め合ったりする領域が配線１６１の長手方向に生じる。ここで、Si層５３における矢印Ｃ２１および矢印Ｃ２２に示す楕円は、干渉縞における０次干渉光および１次干渉光の照射領域を表している。
【０１１２】
また、配線層７２では、図４を参照して説明した場合と同様に、配線１６１の短手方向にも回析および干渉が生じる。
【０１１３】
したがって、配線層７２では矢印Ｑ２２に示すように、配線１６１の短手方向である矢印Ａ３１の方向と、配線１６１の短手方向とは垂直な長手方向である矢印Ａ３２の方向との互いに異なる複数の方向に反射光の回析および干渉が生じる。
【０１１４】
なお、矢印Ｑ２２に示す図は、画素アレイ部２１の一部を画素アレイ部２１の受光面と垂直な方向から見た図である。
【０１１５】
矢印Ｑ２２に示す図では、Si層５３の図中、手前側に配線１６１が配置されており、図示せぬ配線層７３からの反射光が手前側から奥側に向かって進み、配線１６１が設けられた配線層７２へと入射する。
【０１１６】
そして、配線層７２に入射した反射光は、互いに隣接する配線１６１間、つまり互いに隣接する配線１６１により形成されるスリットを通ると、反射光が配線１６１の裏側に回り込む回析現象が生じ、Si層５３における反射光が照射される範囲が広がる。この例では、反射光は矢印Ａ３１に示す方向にも矢印Ａ３２に示す方向にも回析する。
【０１１７】
さらに、回析により広がった反射光は干渉によって反射光の光路差が波長分だけずれた位置で強め合って干渉縞が発生し、干渉で強め合った光が矢印Ａ３１の方向および矢印Ａ３２の方向に広がる。
【０１１８】
したがって、Si層５３では、一度Si層５３を透過した後、配線層７３で反射されて戻ってきた光が一方向にのみ顕著に回析および干渉してしまうことを抑制することができる。
【０１１９】
換言すれば、画素アレイ部２１によれば、画素アレイ部２１の特定の画素のフォトダイオード６１にだけ配線層７２における回析および干渉で強め合った光が再入射することなく、周囲の画素のフォトダイオード６１にも光が再入射するので、全体として干渉縞が発生しにくくなる。これにより、固体撮像素子１１により撮影される画像上に干渉縞が発生してしまうことを抑制することができ、より高品質な画像を得ることができる。
【０１２０】
特に、画素アレイ部２１では、レンズアレイ５１を介して被写体から入射する光のうち、Si層５３を透過した後、配線層７３で反射して、さらに配線層７２で回析および干渉する光の支配的な成分はＲ成分である。
【０１２１】
そのため、図９に示すようにＲ画素に入射した光の反射光を、Ｒ画素とその周囲にある他の画素とに入射させることができる。
【０１２２】
なお、図９は、画素アレイ部２１に設けられた画素を示しており、この例では画素アレイ部２１を構成する画素として、画素Ｇ２１乃至画素Ｇ２５が図示されている。また、図９における縦方向および横方向は、配線１６１の短手方向および長手方向であるとする。
【０１２３】
この例では、画素Ｇ２１がＲ画素とされている。また、画素Ｇ２１の図中、上下方向に隣接する画素Ｇ２２および画素Ｇ２３がＧｂ画素とされており、画素Ｇ２１の図中、左右方向に隣接する画素Ｇ２４および画素Ｇ２５がＧｒ画素とされている。
【０１２４】
Ｒ画素である画素Ｇ２１は、被写体から入射してSi層５３を透過し、配線層７２に到達する光の量が他の色の画素よりも多い画素である。そのため、Ｒ画素である画素Ｇ２１で、配線層７３から配線層７２に戻ってきた光の回析および干渉が生じやすい。
【０１２５】
この例では、被写体から画素Ｇ２１を構成するレンズアレイ５１およびカラーフィルタ５２を介してSi層５３に入射し、Si層５３と配線層７２を透過して配線層７３で反射された光は、再び入射した配線層７２において回析および干渉する。
【０１２６】
このとき、光が回析および干渉する方向は、図８を参照して説明したように、配線１６１の長手方向および短手方向である。そのため、配線層７３から配線層７２に入射して回析し、その後、干渉により強め合った光は図９中、縦方向および横方向に広がる。
【０１２７】
したがって、配線層７３からSi層５３に戻ってきた反射光は、画素Ｇ２１に対して図中、縦方向に隣接する画素Ｇ２２および画素Ｇ２３や画素Ｇ２１だけでなく、画素Ｇ２１に対して図中、横方向に隣接する画素Ｇ２４および画素Ｇ２５にも入射する。
【０１２８】
これにより、反射光の回析と干渉の方向を分散させることができる。すなわち、Ｇｂ画素である画素Ｇ２２および画素Ｇ２３から出力される画素信号の値と、Ｇｒ画素である画素Ｇ２４および画素Ｇ２５から出力される画素信号の値との差、つまり各画素の出力差を低減させることができる。その結果、得られる画像上に画素ごとの出力差に起因する横縞等の発生を抑制することができ、画像の画質（画像の品質）を向上させることができる。
【０１２９】
しかも、配線層５４では、Si層５３に対して配線層７１を挟んで配置され、比較的Si層５３から離れた位置にある配線層７２において、配線１６１に突出部が設けられている。すなわち、各画素の増幅トランジスタのゲートや、浮遊拡散領域の制御配線から離れた位置にある配線１６１によって、反射光の回析および干渉の方向を制御することができる。
【０１３０】
したがって配線１６１に対して突出部を付加しても、各画素の増幅トランジスタのゲートや、浮遊拡散領域の制御配線とのカップリング容量は大きく増加しないので、増幅トランジスタにおける電子の電圧への変換効率低下を抑制することができる。これにより、SN比を向上させ、高品質な画像を得ることができる。
【０１３１】
なお、以上においては配線層７２の配線パターンを、複数の方向に光の回析および干渉が生じる配線パターンとする例について説明したが、配線層７１など他の配線層の配線パターンが、複数の方向に光の回析および干渉が生じる配線パターンとされてもよい。また、複数の配線層の配線パターンが、複数の方向に光の回析および干渉が生じる配線パターンとされるようにしてもよい。
【０１３２】
〈第２の実施の形態〉
〈配線パターンの例〉
なお、以上においては配線層７２の配線パターンは図７に示したパターンとされると説明したが、配線層７２の配線パターンは、配線層７３から入射した光が複数の方向に回析および干渉するようなパターンであれば、どのようなパターンであってもよい。
【０１３３】
具体的には、配線層７２の配線パターンは、例えば図１０に示す配線パターンとされてもよい。なお、図１０は、図２に示した配線層７２を図２中、上から下方向、すなわち画素アレイ部２１の光の受光面と垂直な方向から見た図である。
【０１３４】
図１０では、配線層７２には、複数の櫛形の配線２０１−１乃至配線２０１−５が設けられている。なお、以下、配線２０１−１乃至配線２０１−５を特に区別する必要のない場合、単に配線２０１とも称する。
【０１３５】
各配線２０１は、図中、横方向に長い形状となっており、配線２０１には図中、縦方向に突出した突出部が設けられている。なお、以下、配線２０１が長く延在する方向、つまり図中、横方向を配線２０１の長手方向とも称し、長手方向に垂直な方向、つまり図中、縦方向を配線２０１の短手方向とも称することとする。
【０１３６】
例えば配線２０１−２には、矢印Ｄ２１に示す付属配線を含む、図中、上方向に突出した複数の付属配線と、矢印Ｄ２２に示す付属配線を含む、図中、下方向に突出した複数の付属配線とが配線２０１の突出部として設けられている。
【０１３７】
矢印Ｄ２１に示す付属配線は、配線２０１−２に隣接する配線２０１−１の方向に向かって、配線２０１−１の対向する位置に設けられた突出部としての付属配線とショートしない距離まで長く配置されている。また、各配線２０１には、互いに隣接する配線２０１の方向に枝のように突出する付属配線が、その隣接する配線２０１の付属配線と互いに対向して並ぶように等間隔に設けられている。さらに、各配線２０１では、図中、上方向に突出する付属配線と、図中、下方向に突出する付属配線とが配線２０１の長手方向における同じ位置に設けられている。
【０１３８】
また、配線層７２では、一方向に長い各配線２０１が配線２０１の短手方向に等間隔で並べられている。
【０１３９】
さらに、図１０では、点線の四角形の領域Ｒ２１は、画素アレイ部２１の受光面と垂直な方向から見たときに、画素アレイ部２１を構成する１つの画素の領域、換言すれば１つのフォトダイオード６１の領域と重なる配線層７２の領域を示している。このように、配線層７２では、１つの画素の領域と重なる領域Ｒ２１内に２つの配線２０１と、それらの配線２０１に設けられた突出部としての付属配線とが含まれる配線パターンで、配線２０１が配置されている。
【０１４０】
このように、一方向に長く配置された配線２０１に、配線２０１の長手方向とは異なる短手方向に突出する突出部を設けることで、配線層７２では配線２０１の短手方向だけでなく、長手方向にも回析および干渉を生じさせ、高品質な画像を得ることができる。
【０１４１】
〈第３の実施の形態〉
〈配線パターンの例〉
また、配線層７２の配線パターンは、例えば図１１に示す配線パターンとされてもよい。なお、図１１は、図２に示した配線層７２を図２中、上から下方向、すなわち画素アレイ部２１の光の受光面と垂直な方向から見た図である。
【０１４２】
図１１では、配線層７２には、複数の配線２３１−１乃至配線２３１−４が設けられている。なお、以下、配線２３１−１乃至配線２３１−４を特に区別する必要のない場合、単に配線２３１とも称する。
【０１４３】
各配線２３１は、図中、横方向に長い形状となっており、配線２３１には図中、縦方向に突出した突出部が設けられている。なお、以下、配線２３１が長く伸びている（延在する）方向、つまり図中、横方向を配線２３１の長手方向とも称し、長手方向に垂直な方向、つまり図中、縦方向を配線２３１の短手方向とも称することとする。
【０１４４】
各配線２３１では、それらの配線２３１の一部分の配線方向を変化させることにより、隣接する他の配線２３１の方向に突出する突出部が形成されている。
【０１４５】
例えば配線２３１−２には、矢印Ｄ３１に示す突出部を含む、図中、下方向に突出した矩形状の複数の突出部が設けられている。この矩形状の突出部は、配線２３１の一部を長手方向と垂直な図中、下方向に配線した後、長手方向に配線し、さらに長手方向と垂直な図中、上方向に配線して、配線２３１の一部分を短手方向に対して突出させることにより形成されている。
【０１４６】
矢印Ｄ３１に示す突出部は、配線２３１−２に隣接する配線２３１−３の方向に向かって突出しており、配線２３１−３の突出部に対向する位置に設けられている。また、各配線２３１には、互いに隣接する配線２３１の方向に突出する突出部が等間隔に設けられており、各配線２３１における突出部は、図中、横方向の同じ位置に設けられている。
【０１４７】
さらに、配線層７２では、一方向に長い各配線２３１が配線２３１の短手方向に等間隔で並べられている。
【０１４８】
また、図１１では、点線の四角形の領域Ｒ３１は、画素アレイ部２１の受光面と垂直な方向から見たときに、画素アレイ部２１を構成する１つの画素の領域、換言すれば１つのフォトダイオード６１の領域と重なる配線層７２の領域を示している。このように、配線層７２では、１つの画素の領域と重なる領域Ｒ３１内に２つの配線２３１と、それらの配線２３１に設けられた突出部の一部とが含まれる配線パターンで、配線２３１が配置されている。
【０１４９】
このように、一方向に長く配置された配線２３１に、配線２３１の長手方向とは異なる短手方向に突出する突出部を設けることで、配線層７２では配線２３１の短手方向だけでなく、長手方向にも回析および干渉を生じさせ、高品質な画像を得ることができる。
【０１５０】
〈第４の実施の形態〉
〈配線パターンの例〉
また、配線層７２の配線パターンは、例えば図１２に示す配線パターンとされてもよい。なお、図１２は、図２に示した配線層７２を図２中、上から下方向、すなわち画素アレイ部２１の光の受光面と垂直な方向から見た図である。
【０１５１】
図１２では、配線層７２には、複数の配線２５１−１乃至配線２５１−４が設けられている。なお、以下、配線２５１−１乃至配線２５１−４を特に区別する必要のない場合、単に配線２５１とも称する。
【０１５２】
各配線２５１は、図中、横方向に長い形状となっており、配線２５１には図中、縦方向に突出した突出部が設けられている。なお、以下、配線２５１が長く伸びている（延在する）方向、つまり図中、横方向を配線２５１の長手方向とも称し、長手方向に垂直な方向、つまり図中、縦方向を配線２５１の短手方向とも称することとする。
【０１５３】
各配線２５１では、それらの配線２５１の一部分の配線方向を変化させることにより、隣接する他の配線２５１の方向に突出する突出部が形成されている。
【０１５４】
例えば配線２５１−２には、矢印Ｄ４１に示す突出部を含む、図中、下方向に突出した矩形状の複数の突出部が設けられている。この矩形状の突出部は、配線２５１の一部を長手方向と垂直な図中、下方向に配線した後、長手方向に配線し、さらに長手方向と垂直な図中、上方向に配線して、配線２５１の一部分を短手方向に対して突出させることにより形成されている。
【０１５５】
矢印Ｄ４１に示す突出部は、配線２５１−２に隣接する配線２５１−３の方向に向かって突出しており、配線２５１−３の突出部ではない部分に対向する位置に設けられている。
【０１５６】
また、各配線２５１には、互いに隣接する配線２５１の方向に突出する突出部が等間隔に設けられており、互いに隣接する配線２５１の突出部は、図中、横方向に互い違いに配置されている。さらに、配線層７２では、一方向に長い各配線２５１が配線２５１の短手方向に等間隔で並べられている。
【０１５７】
すなわち、図１２に示す配線パターンは、図１１に示した配線パターンにおいて、配線２３１−２および配線２３１−４を、図１１中、横方向に所定距離だけずらして得られる配線パターンとなっている。
【０１５８】
また、図１２では、点線の四角形の領域Ｒ４１は、画素アレイ部２１の受光面と垂直な方向から見たときに、画素アレイ部２１を構成する１つの画素の領域、換言すれば１つのフォトダイオード６１の領域と重なる配線層７２の領域を示している。このように、配線層７２では、１つの画素の領域と重なる領域Ｒ４１内に２つの配線２５１と、それらの配線２５１に設けられた突出部の一部または全部とが含まれる配線パターンで、配線２５１が配置されている。
【０１５９】
このように、一方向に長く配置された配線２５１に、配線２５１の長手方向とは異なる短手方向に突出する突出部を設けることで、配線層７２では配線２５１の短手方向だけでなく、長手方向にも回析および干渉を生じさせ、高品質な画像を得ることができる。
【０１６０】
〈第５の実施の形態〉
〈配線パターンの例〉
さらに、配線層７２の配線パターンは、例えば図１３に示す配線パターンとされてもよい。なお、図１３は、図２に示した配線層７２を図２中、上から下方向、すなわち画素アレイ部２１の光の受光面と垂直な方向から見た図である。
【０１６１】
図１３では、配線層７２には、複数の配線２８１−１乃至配線２８１−４が設けられている。なお、以下、配線２８１−１乃至配線２８１−４を特に区別する必要のない場合、単に配線２８１とも称する。
【０１６２】
各配線２８１は、図中、横方向に長い形状となっており、配線２８１には図中、縦方向に突出した突出部が設けられている。なお、以下、配線２８１が長く伸びている（延在する）方向、つまり図中、横方向を配線２８１の長手方向とも称し、長手方向に垂直な方向、つまり図中、縦方向を配線２８１の短手方向とも称することとする。
【０１６３】
各配線２８１では、それらの配線２８１の一部分の配線方向を変化させることにより、隣接する他の配線２８１の方向に突出する突出部が形成されている。
【０１６４】
例えば配線２８１−２には、矢印Ｄ５１に示す突出部を含む、図中、上方向に突出した三角形状の複数の突出部が設けられている。この三角形状の突出部は、配線２８１の一部を長手方向に対して斜めに配線し、配線２８１の一部分を短手方向に対して山型に突出させることにより形成されている。
【０１６５】
矢印Ｄ５１に示す突出部は、配線２８１−２に隣接する配線２８１−１の方向に向かって突出しており、配線２８１−１の突出部に対向する位置に設けられている。また、各配線２８１には、互いに隣接する配線２８１の方向に突出する突出部が等間隔に設けられており、各配線２８１における突出部は、図中、横方向の同じ位置に設けられている。
【０１６６】
さらに、配線層７２では、一方向に長い各配線２８１が配線２８１の短手方向に等間隔で並べられている。
【０１６７】
また、図１３では、点線の四角形の領域Ｒ５１は、画素アレイ部２１の受光面と垂直な方向から見たときに、画素アレイ部２１を構成する１つの画素の領域、換言すれば１つのフォトダイオード６１の領域と重なる配線層７２の領域を示している。このように、配線層７２では、１つの画素の領域と重なる領域Ｒ５１内に２つの配線２８１と、それらの配線２８１に設けられた突出部とが含まれる配線パターンで、配線２８１が配置されている。
【０１６８】
このように、一方向に長く配置された配線２８１に、配線２８１の長手方向とは異なる短手方向に突出する突出部を設けることで、配線層７２では配線２８１の短手方向だけでなく、短手方向とは異なる方向にも回析および干渉を生じさせ、高品質な画像を得ることができる。
【０１６９】
〈第６の実施の形態〉
〈配線パターンの例〉
また、配線層７２の配線パターンは、例えば図１４に示す配線パターンとされてもよい。なお、図１４は、図２に示した配線層７２を図２中、上から下方向、すなわち画素アレイ部２１の光の受光面と垂直な方向から見た図である。
【０１７０】
図１４では、配線層７２には、複数の配線３０１−１乃至配線３０１−４が設けられている。なお、以下、配線３０１−１乃至配線３０１−４を特に区別する必要のない場合、単に配線３０１とも称する。
【０１７１】
各配線３０１は、図中、横方向に長い形状となっており、配線３０１には図中、縦方向に突出した突出部が設けられている。なお、以下、配線３０１が長く伸びている（延在する）方向、つまり図中、横方向を配線３０１の長手方向とも称し、長手方向に垂直な方向、つまり図中、縦方向を配線３０１の短手方向とも称することとする。
【０１７２】
各配線３０１では、それらの配線３０１の一部分の配線方向を変化させることにより、隣接する他の配線３０１の方向に突出する突出部が形成されている。
【０１７３】
例えば配線３０１−２には、矢印Ｄ６１に示す突出部を含む、図中、上方向に突出した三角形状の複数の突出部が設けられている。この三角形状の突出部は、配線３０１の一部を長手方向に対して斜めに配線し、配線３０１の一部分を短手方向に対して山型に突出させることにより形成されている。
【０１７４】
矢印Ｄ６１に示す突出部は、配線３０１−２に隣接する配線３０１−１の方向に向かって突出しており、配線３０１−１の突出部ではない部分に対向する位置に設けられている。
【０１７５】
また、各配線３０１には、互いに隣接する配線３０１の方向に突出する突出部が等間隔に設けられており、互いに隣接する配線３０１の突出部は、図中、横方向に互い違いに配置されている。さらに、配線層７２では、一方向に長い各配線３０１が配線３０１の短手方向に等間隔で並べられている。
【０１７６】
すなわち、図１４に示す配線パターンは、図１３に示した配線パターンにおいて、配線２８１−２および配線２８１−４を、図１３中、横方向に所定距離だけずらして得られる配線パターンとなっている。
【０１７７】
また、図１４では、点線の四角形の領域Ｒ６１は、画素アレイ部２１の受光面と垂直な方向から見たときに、画素アレイ部２１を構成する１つの画素の領域、換言すれば１つのフォトダイオード６１の領域と重なる配線層７２の領域を示している。このように、配線層７２では、１つの画素の領域と重なる領域Ｒ６１内に３つの配線３０１と、それらの配線３０１に設けられた突出部の一部または全部とが含まれる配線パターンで、配線３０１が配置されている。
【０１７８】
このように、一方向に長く配置された配線３０１に、配線３０１の長手方向とは異なる短手方向に突出する突出部を設けることで、配線層７２では配線３０１の短手方向だけでなく、短手方向とは異なる方向にも回析および干渉を生じさせ、高品質な画像を得ることができる。
【０１７９】
〈撮像装置の構成例〉
さらに、本技術は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に固体撮像素子を用いる複写機など、光電変換部に固体撮像素子を用いる電子機器全般に対して適用可能である。固体撮像素子は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
【０１８０】
図１５は、本技術を適用した電子機器としての、撮像装置の構成例を示す図である。
【０１８１】
図１５の撮像装置４０１は、レンズ群などからなる光学部４１１、固体撮像素子（撮像デバイス）４１２、およびカメラ信号処理回路であるＤＳＰ(Digital Signal Processor)回路４１３を備える。また、撮像装置４０１は、フレームメモリ４１４、表示部４１５、記録部４１６、操作部４１７、および電源部４１８も備える。ＤＳＰ回路４１３、フレームメモリ４１４、表示部４１５、記録部４１６、操作部４１７および電源部４１８は、バスライン４１９を介して相互に接続されている。
【０１８２】
光学部４１１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで固体撮像素子４１２の撮像面上に結像する。固体撮像素子４１２は、光学部４１１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。この固体撮像素子４１２は、上述した固体撮像素子１１に対応する。
【０１８３】
表示部４１５は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ(electro luminescence)パネル等のパネル型表示装置からなり、固体撮像素子４１２で撮影された動画像または静止画像を表示する。記録部４１６は、固体撮像素子４１２で撮影された動画像または静止画像を、ビデオテープやＤＶＤ(Digital Versatile Disk)等の記録媒体に記録する。
【０１８４】
操作部４１７は、ユーザによる操作の下に、撮像装置４０１が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部４１８は、ＤＳＰ回路４１３、フレームメモリ４１４、表示部４１５、記録部４１６および操作部４１７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
【０１８５】
なお、上述した実施形態においては、可視光の光量に応じた信号電荷を物理量として検知する画素が行列状に配置されてなるCMOSイメージセンサに適用した場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本技術はCMOSイメージセンサへの適用に限られるものではなく、固体撮像素子全般に対して適用可能である。
【０１８６】
また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１８７】
さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。
【０１８８】
［１］
被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層と
を備え、
前記配線層には、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられており、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられている
撮像素子。
［２］
前記配線には複数の前記突出部が設けられている
［１］に記載の撮像素子。
［３］
前記突出部は、前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように前記配線に対して付加された付属配線である
［１］または［２］に記載の撮像素子。
［４］
前記配線には、前記配線の第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記配線の前記第１の方向とは反対の第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが設けられている
［３］に記載の撮像素子。
［５］
前記配線には、前記第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが前記所定方向に交互に設けられている
［４］に記載の撮像素子。
［６］
前記配線には、前記第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが前記所定方向の同じ位置に設けられている
［４］に記載の撮像素子。
［７］
前記突出部は、前記配線の一部分の配線方向を変化させることにより、前記配線の一部が前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように形成されている
［１］または［２］に記載の撮像素子。
［８］
前記突出部は矩形状または三角形状である
［７］に記載の撮像素子。
［９］
各前記配線における前記突出部は前記所定方向の同じ位置に設けられている
［７］または［８］に記載の撮像素子。
［１０］
互いに隣接する前記配線における前記突出部は前記所定方向の異なる位置に設けられている
［７］または［８］に記載の撮像素子。
［１１］
前記撮像素子における最も前記光の透過率が高い所定の色の画素の上下左右には、前記所定の色とは異なる他の色の画素が配置されている
［１］乃至［１０］の何れか一項に記載の撮像素子。
［１２］
前記配線層を前記撮像素子の受光面と垂直な方向から見たときに、前記画素内の前記光電変換部と重なる前記配線層の領域には複数の前記配線と、前記配線の前記突出部の一部または全部とが含まれている
［１］乃至［１１］の何れか一項に記載の撮像素子。
［１３］
被写体から入射した光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部に対して前記被写体側とは反対側に設けられ、前記光電変換部を有する画素を構成する素子に接続された配線が設けられた配線層と
を有する撮像素子を備える電子機器であって、
前記配線層には、所定方向に長く延在する前記配線が前記所定方向と略垂直な方向に複数並べられており、前記配線には前記所定方向と異なる方向に突出した突出部が設けられている
電子機器。
［１４］
前記配線には複数の前記突出部が設けられている
［１３］に記載の電子機器。
［１５］
前記突出部は、前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように前記配線に対して付加された付属配線である
［１３］または［１４］に記載の電子機器。
［１６］
前記配線には、前記配線の第１の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線と、前記配線の前記第１の方向とは反対の第２の方向に隣接する前記他の前記配線側に突出する前記付属配線とが設けられている
［１５］に記載の電子機器。
［１７］
前記突出部は、前記配線の一部分の配線方向を変化させることにより、前記配線の一部が前記配線に隣接する他の前記配線の方向に突出するように形成されている
［１３］または［１４］に記載の電子機器。
［１８］
前記突出部は矩形状または三角形状である
［１７］に記載の電子機器。
［１９］
前記撮像素子における最も前記光の透過率が高い所定の色の画素の上下左右には、前記所定の色とは異なる他の色の画素が配置されている
［１３］乃至［１８］の何れか一項に記載の電子機器。
［２０］
前記配線層を前記撮像素子の受光面と垂直な方向から見たときに、前記画素内の前記光電変換部と重なる前記配線層の領域には複数の前記配線と、前記配線の前記突出部の一部または全部とが含まれている
［１３］乃至［１９］の何れか一項に記載の電子機器。
【符号の説明】
【０１８９】
１１  固体撮像素子，  ２１  画素アレイ部，  ５３  Si層，  ５４  配線層，  ６１−１乃至６１−３，６１  フォトダイオード，  ７２  配線層，  ７３  配線層，  １６１−１乃至１６１−５，１６１  配線，  ４０１  撮像装置
【図１】
2015029012.tif 000003
【図２】
2015029012.tif 000004
【図３】
2015029012.tif 000005
【図４】
2015029012.tif 000006
【図５】
2015029012.tif 000007
【図６】
2015029012.tif 000008
【図７】
2015029012.tif 000009
【図８】
2015029012.tif 000010
【図９】
2015029012.tif 000011
【図１０】
2015029012.tif 000012
【図１１】
2015029012.tif 000013
【図１２】
2015029012.tif 000014
【図１３】
2015029012.tif 000015
【図１４】
2015029012.tif 000016
【図１５】
2015029012.tif 000017