(57)【要約】【課題】感度の低下を抑制しつつ位相差検出が可能な固体撮像素子を提供する。【解決手段】固体撮像素子は、２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズとを備える。マイクロレンズの光軸は、第１画素に隣接する第２画素内に延在する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズと
を備え、
前記マイクロレンズの光軸は、前記第１画素に隣接する第２画素内に延在する
固体撮像素子。
【請求項２】
前記マイクロレンズは、前記第１画素と前記第２画素とに跨って形成されている
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記マイクロレンズは光入射側に凸面を有し、
前記凸面は、前記第１画素に正対する部分に傾斜面を含む
請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記傾斜面は、前記第１画素と前記第２画素との境界付近から前記第１画素の端部にかけて傾斜している
請求項３に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記第１画素と前記第２画素とは、同一色のカラーフィルタを有する
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記複数の画素は、前記第１画素および前記第２画素と、その他の第３画素とを含み、
前記第１画素は、位相差検出用の画素であり、
前記第２画素および前記第３画素は、画像生成用の画素である
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素の各光電変換素子に対向して開口部を有する第１の遮光層を有し、
前記第２画素では、前記第３画素に比べ前記第１の遮光層による遮光面積が大きくなっている
請求項６に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
前記マイクロレンズは、３以上の画素からなる画素群に跨って設けられ、
前記画素群のうちの選択的な１または２以上の画素が前記第１画素、その他の画素が前記第２画素として用いられる
請求項６に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記複数の画素は、水平方向および垂直方向からそれぞれ４５°回転した２方向に沿って２次元配置された画素配列を有し、
前記画素配列において互いに同一色のカラーフィルタを有する一対の画素が、前記第１画素となっている
請求項６に記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記光電変換素子は、前記画素毎に半導体層内に埋め込み形成され、
前記半導体層の前記光電変換素子同士の間の領域に第２の遮光層が設けられている
請求項６に記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
前記複数の画素の配置面内における中央部と周辺部との間において、前記マイクロレンズの断面形状が異なっている
請求項６に記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記複数の画素の配置面内における中央部では、
位相差検出用の一対の画素はいずれも前記第１画素である
請求項６に記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
前記複数の画素の配置面内における周辺部では、
位相差検出用の一対の画素のうちの一方の画素が前記第１画素であり、もう一方の画素には、前記第３画素が利用される
請求項１２に記載の固体撮像素子。
【請求項１４】
前記第１画素と前記第２画素との間において、感度および飽和電荷量のうちの一方または両方が異なっている
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１５】
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズと
を備え、
前記マイクロレンズは光入射側に凸面を有し、
前記凸面は、前記第１画素に正対する部分に傾斜面を含む
固体撮像素子。
【請求項１６】
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素を形成する工程と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上にマイクロレンズを形成する工程と
を含み、
前記マイクロレンズの光軸は、前記第１画素に隣接する第２画素内に延在する
固体撮像素子の製造方法。
【請求項１７】
前記マイクロレンズは光入射側に凸面を有し、
前記凸面は、前記第１画素に正対する部分に傾斜面を含む
請求項１６に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１８】
前記マイクロレンズを形成する工程では、前記第１画素および前記第２画素上に樹脂層を形成した後、前記樹脂層をフォトレジストを用いてリフローし、
前記フォトレジストは、前記第１画素に正対する部分において前記第２画素に正対する部分よりも細分化されたパターンを有する
請求項１７に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項１９】
前記マイクロレンズを形成する工程では、前記第１画素および前記第２画素上に樹脂層を形成した後、前記樹脂層を、金型を用いて成形する
請求項１７に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項２０】
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズと
を備え、
前記マイクロレンズの光軸は、前記第１画素に隣接する第２画素内に延在する
固体撮像素子を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤあるいはＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子では、専用の自動焦点検出（ＡＦ）センサを用いずに、位相差検出方式によりＡＦ（いわゆる像面位相差ＡＦ）を実現する技術がある（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
上記特許文献１〜３に記載された固体撮像素子では、位相差検出用の画素と通常の画像生成用の画素とが混在して配置され、各画素には、オンチップレンズ（マイクロレンズ）と、所定の開口を有する遮光層とが設けられている。位相差検出用の画素では、マイクロレンズの光軸が画素の中心軸を通過するように設計される。また、遮光層の開口が、光電変換素子の受光面の片側半分（左半分または右半分）を覆うように形成される。このような構造の画素から得られた信号を用いて位相差を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５６８２３号公報
【特許文献２】特開２００９−２４４８６２号公報
【特許文献３】特開２００３−００７９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような手法では、位相差検出用の画素において、遮光層の開口面積を狭めることから受光量が減少し、画素の感度が低下する。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、感度の低下を抑制しつつ位相差検出が可能な固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の固体撮像素子は、２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズとを備え、マイクロレンズの光軸は、第１画素に隣接する第２画素内に延在するものである。
【０００８】
本開示の第１の固体撮像素子では、複数の画素のうちの第１画素上に設けられたマイクロレンズの光軸が、その第１画素に隣接する第２画素内に延在する。これにより、マイクロレンズへ入射した光は、マイクロレンズによって、画素中心軸からずれた斜め方向に向けて屈折され、第１画素に入射する。
【０００９】
本開示の第２の固体撮像素子は、２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズとを備え、マイクロレンズは光入射側に凸面を有し、凸面は、第１画素に正対する部分に傾斜面を含むものである。
【００１０】
本開示の第２の固体撮像素子では、複数の画素のうちの第１画素上に設けられたマイクロレンズが光入射側に凸面を有し、この凸面が第１画素に正対する部分に傾斜面を含む。これにより、マイクロレンズへ入射した光は、マイクロレンズによって、画素中心軸からずれた斜め方向に向けて屈折され、第１画素に入射する。
【００１１】
本開示の固体撮像素子の製造方法は、２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素を形成する工程と、複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上にマイクロレンズを形成する工程とを含み、マイクロレンズの光軸は、第１画素に隣接する第２画素内に延在しているものである。
【００１２】
本開示の固体撮像素子の製造方法では、複数の画素のうちの第１画素上において、第１画素に隣接する第２画素内に光軸が延在するようにマイクロレンズを形成する。これにより、固体撮像素子では、マイクロレンズへ入射した光が、マイクロレンズによって、画素中心軸からずれた斜め方向に向けて屈折され、第１画素に入射する。
【００１３】
本開示の電子機器は、上記本開示の第１の固体撮像素子を有するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本開示の第１の固体撮像素子および電子機器によれば、複数の画素のうちの第１画素上に設けられたマイクロレンズの光軸が、その第１画素に隣接する第２画素内に延在する。これにより、マイクロレンズへ入射した光を、所定の方向に向けて屈折させて第１画素に入射させることができる。従って、遮光層により開口面積を制限することなく位相差を検出可能となる。よって、感度の低下を抑制しつつ位相差検出が可能となる。
【００１５】
本開示の第２の固体撮像素子によれば、複数の画素のうちの第１画素上に設けられたマイクロレンズが光入射側に凸面を有し、この凸面が第１画素に正対する部分に傾斜面を含む。これにより、マイクロレンズへ入射した光を、所定の方向に向けて屈折させて第１画素に入射させることができる。従って、遮光層により開口面積を制限することなく位相差を検出可能となる。よって、感度の低下を抑制しつつ位相差検出が可能となる。
【００１６】
本開示の固体撮像素子の製造方法によれば、複数の画素のうちの第１画素上において、第１画素に隣接する第２画素内に光軸が延在するようにマイクロレンズを形成する。これにより、固体撮像素子において、マイクロレンズへ入射した光を、所定の方向に向けて屈折させて第１画素に入射させることができる。従って、遮光層により開口面積を制限することなく位相差を検出可能となる。よって、感度の低下を抑制しつつ位相差検出が可能な固体撮像素子を実現できる。
【００１７】
なお、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の第１の実施形態に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した固体撮像素子の画素配列の一例を表す平面模式図である。
【図３Ａ】図１に示した位相差検出画素（Ｌ）とその周辺画素の拡大断面図である。
【図３Ｂ】図１に示した位相差検出画素（Ｒ）とその周辺画素の拡大断面図である。
【図４】図３Ａに示した第２レンズを光入射側からみた模式図である。
【図５Ａ】図３Ａに示した第２レンズの詳細構成を表す断面図である。
【図５Ｂ】図３Ｂに示した第２レンズの詳細構成を表す断面図である。
【図６】図１に示した固体撮像素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図７】図６に示したフォトレジストのパターンを説明するための模式図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１に示した固体撮像素子の他の製造方法を説明するための断面図である。
【図１２Ａ】比較例に係る固体撮像素子の作用を説明するための断面模式図である。
【図１２Ｂ】他の比較例に係るオンチップレンズの形状を表す断面模式図である。
【図１３Ａ】図３Ａに示した位相差検出画素（Ｌ）とその周辺画素での作用を説明するための断面図である。
【図１３Ｂ】図３Ｂに示した位相差検出画素（Ｒ）とその周辺画素での作用を説明するための断面図である。
【図１４】本開示の第２の実施形態に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面図である。
【図１５】図１４に示した固体撮像素子の画素配列の一例を表す平面模式図である。
【図１６Ａ】図１４に示した第２レンズの光入射側からみた形状と、そのような形状を作るためのフォトレジストのパターンの一例を表す模式図である。
【図１６Ｂ】図１４に示した第２レンズの光入射側からみた形状と、そのような形状を作るためのフォトレジストのパターンの一例を表す模式図である。
【図１７Ａ】図１４に示した第１の画素群の電気的接続関係を説明するための模式図である。
【図１７Ｂ】図１４に示した第２の画素群の電気的接続関係を説明するための模式図である。
【図１８】図１７Ｂに示した第２の画素群の他の構成および電気的接続関係を説明するための模式図である。
【図１９Ａ】本開示の第３の実施形態に係る固体撮像素子の画素配列を表す平面模式図である。
【図１９Ｂ】本開示の第３の実施形態に係る固体撮像素子の画素配列の他の例を表す平面模式図である。
【図２０】本開示の第４の実施形態に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。
【図２１Ａ】本開示の第５の実施形態に係る固体撮像素子の構成の一部を表す断面図である。
【図２１Ｂ】本開示の第５の実施形態に係る固体撮像素子の構成の一部を表す断面図である。
【図２２Ａ】図２１Ａおよび図２１Ｂに示した各構成を説明するための模式図である。
【図２２Ｂ】図２１Ａおよび図２１Ｂに示した各構成を説明するための模式図である。
【図２３】本開示の第６の実施形態に係る固体撮像素子の構成の一部を表す模式図である。
【図２４】本開示の第６の実施形態に係る固体撮像素子の構成の一部を表す模式図である。
【図２５】本開示の第６の実施形態に係る固体撮像素子の構成の一部を表す模式図である。
【図２６】本開示の第７の実施形態に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面図である。
【図２７】本開示の第８の実施形態に係る固体撮像素子を説明するための平面模式図である。
【図２８】変形例に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。
【図２９】固体撮像素子を含む撮像装置全体の構成を表すブロック図である。
【図３０】固体撮像素子を用いた電子機器の概略構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．第１の実施形態（位相差検出用の画素上に第２レンズを有する固体撮像素子の例）
２．第２の実施の形態（複数の画素からなる画素群単位で第２レンズを設けた固体撮像素子の例）
３．第３の実施の形態（斜め画素配列を有する固体撮像素子の例）
４．第４の実施形態（画素間分離用の遮光層を設けた固体撮像素子の例）
５．第５の実施形態（画素位置に応じて第２レンズの形状が異なる固体撮像素子の例）
６．第６の実施形態（画素位置に応じて位相差検出用に用いる画素の種類が異なる固体撮像素子の例）
７．第７の実施形態（ダイナミックレンジ拡大機能を有する固体撮像素子の例）
８．第８の実施形態（位相差検出用にＲ，Ｂの画素を用いた固体撮像素子の例）
９．適用例（電子機器（カメラ）の例）
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の第１の実施形態の固体撮像素子（固体撮像素子１）の断面構成を表したものである。図２は、固体撮像素子１の画素配列の一例を表したものである。固体撮像素子１は、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサなどであり、いわゆる像面位相差ＡＦを実現可能な画素構造を有している。
【００２１】
固体撮像素子１は、複数の画素Ｐ（画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒ，Ｐ２，Ｐ３を含む。特に区別の必要がない場合には、単に画素Ｐという）が、基板１３０上に２次元配列してなるものである。この固体撮像素子１では、撮像エリアのうちの選択的な領域に、１または２以上の位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒが配置されている。
【００２２】
画素Ｐ１Ｌと画素Ｐ１Ｒとは、例えば位相差検出に際して対で用いられるものであり、例えば図２に示したように、所定の画素行Ａ１に、所定の画素間隔で配置されている。画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒのそれぞれから得られた信号に基づいて位相差が算出される。算出された位相差に基づいて合焦判定を行うことで、ＡＦ機能を実現できる。画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒには、例えば互いに同一色のカラーフィルタが設けられている。例えば、ここでは、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１ＲとしてＷ画素が用いられており、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒの両方にカラーフィルタ２３Ｗが設けられている。
【００２３】
画素Ｐ２，Ｐ３は、画像生成用の画素である。これらのうち画素Ｐ２は、上記の位相差検出用の画素Ｐ１Ｌあるいは画素Ｐ１Ｒに隣接する画素である。具体的には、画素Ｐ２は、画素Ｐ１Ｌの右側（画素Ｐ１Ｒと向かい合う側）と、画素Ｐ１Ｒの左側（画素Ｐ１Ｌと向かい合う側）とにそれぞれ隣接して設けられている。画素Ｐ３は、これらの画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒ，Ｐ２以外の領域に設けられている。このように、本実施の形態では、位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒと画像生成用の画素Ｐ２，Ｐ３が混在して配置されている。
【００２４】
これらの複数の画素Ｐはそれぞれ、例えばシリコン（Ｓｉ）よりなる半導体層（または半導体基板）１０内に形成された、フォトダイオードＰＤ（光電変換素子）を有している。半導体層１０は、互いに対向する回路形成面（表面）Ｓ１と光入射面（裏面）Ｓ２とを有している。また、本実施の形態では、図２に模式的に示したように、１つの画素Ｐが、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｗ（白）のいずれかの色光に基づく信号を取得する画素（Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、Ｗ画素）となっている。なお、図１に示した構成は、図２のＩ−Ｉ線における矢視断面構成に相当する。
【００２５】
半導体層１０の回路形成面Ｓ１の近傍には、図示は省略するが、フォトダイオードＰＤから信号読み出しを行うためのＦＤ（フローティングディフュージョン）と、画素トランジスタなどを含む画素回路とが形成されている。画素トランジスタとしては、例えば転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタおよび選択トランジスタ等が挙げられる。この回路形成面Ｓ１と基板１３０との間には、層間絶縁膜１２１を介して積層された複数の配線１２２を含む多層配線層１２０が設けられている。
【００２６】
半導体層１０の光入射面Ｓ２上には、開口部２１ａを有する遮光層２１が形成され、この遮光層２１を覆って平坦化層２２が形成されている。平坦化層２２上には、カラーフィルタ層２３が設けられており、このカラーフィルタ層２３上に、１または２以上の画素Ｐに跨って（１または２以上の画素単位で）、第１レンズ２４および第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒが設けられている。以下、各部の構成について説明する。
【００２７】
図３Ａは、画素Ｐ１Ｌとその周辺の画素Ｐ２，Ｐ３との拡大断面構成を、図３Ｂは、画素Ｐ１Ｒとその周辺の画素Ｐ２，Ｐ３との拡大断面構成を、それぞれ表したものである。
【００２８】
フォトダイオードＰＤは、半導体層１０内の光入射面Ｓ２の近傍に埋め込み形成されている。このフォトダイオードＰＤは、例えば、信号電荷（例えば電子）を蓄積するｎ型不純物拡散層を含んで構成されている。また、ｎ型不純物拡散層とｐ型不純物拡散層とが交互に積層された構造を有していてもよい。
【００２９】
遮光層２１は、各画素Ｐ同士の間のクロストークを抑制するものであり、フォトダイオードＰＤに対向して開口部２１ａを有している。換言すると、遮光層２１の光入射面Ｓ２に沿った平面形状は、例えば画素配列に対応した格子状となっている。この遮光層２１は、例えばタングステン（Ｗ）等により構成されている。
【００３０】
この遮光層２１は、図３Ａおよび図３Ｂに示したように、画素Ｐ１Ｌと画素Ｐ３との間、画素Ｐ２と画素Ｐ３との間、および画素Ｐ３同士の間の各領域を遮光する一方で、画素Ｐ１Ｌと画素Ｐ２との間、および画素Ｐ１Ｒと画素Ｐ２との間の領域（領域Ａ２）は遮光しない。換言すると、画素Ｐ３では、１つのフォトダイオードＰＤに対向して１つの開口部２１ａが設けられる一方、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ２では、２つのフォトダイオードＰＤに対向して１つの開口部２１ａが設けられている。
【００３１】
遮光層２１において、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒにおける幅（線幅）ｄ１の大きさは、特に限定されない。ここで、一般的な位相差検出用の画素では、左右の分離比を確保するために、画素の片側半分が遮光されるが、本実施の形態では、遮光領域を制限することなく位相差検出が可能である（詳細は後述）。また、画素Ｐ２における幅ｄ２は、画素Ｐ３の幅ｄ３よりも大きくなるように設計されている。つまり、画素Ｐ２では、画素Ｐ３に比べ、遮光層２１による遮光面積が大きくなっている。
【００３２】
平坦化層２２は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ），酸化シリコン（ＳｉＯ2）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等の単層膜あるいはこれらの積層膜により構成されている。
【００３３】
カラーフィルタ層２３は、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｗ（白）のカラーフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ｗを含み、これらの各色フィルタが規則的に配置されたものである。本実施の形態では、画素単位で、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｗ（白）のいずれかの色のカラーフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ｗが設けられている。なお、Ｗ画素には、カラーフィルタを設けない構成としてもよい。このカラーフィルタ層２３では、画素Ｐ１Ｌ（あるいは画素Ｐ１Ｒ）とこれに隣接する画素Ｐ２とが、互いに同一色のカラーフィルタを有している。ここでは、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒ，Ｐ２のいずれにおいても、カラーフィルタ２３Ｗが設けられている。また、カラーフィルタ層２３は、上記の色以外にも、例えばシアンあるいはマジェンダなどの他のフィルタを含んでいてもよい。
【００３４】
第１レンズ２４および第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒはいずれも、いわゆるオンチップレンズであり、入射光をフォトダイオードＰＤへ向けて集光するものである。これらの第１レンズ２４および第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの焦点および光軸は、撮像装置内の図示しない他の撮像レンズ等との組み合わせに応じて、適切な位置に設定されている。
【００３５】
第１レンズ２４は、一般的な形状のマイクロレンズから構成され、ここでは１つの画素Ｐ（画像生成用の画素Ｐ３）上に設けられている。この第１レンズ２４の光軸は、例えば画素Ｐ３の中心軸と略一致しており、また焦点は、例えば画素Ｐ３内のフォトダイオードＰＤの受光面付近に設定されている。
【００３６】
第２レンズ２５Ｌは、上記第１レンズ２４と異なり、２つの画素Ｐ（位相差検出用の画素Ｐ１Ｌと、これに隣接する画素Ｐ２）に跨って設けられている。第２レンズ２５Ｒは、２つの画素Ｐ（位相差検出用の画素Ｐ１Ｒと、これに隣接する画素Ｐ２）に跨って設けられている。
【００３７】
図４に、第２レンズ２５Ｌを光入射側から見た模式図を示す。また、図５Ａには、第２レンズ２５Ｌの断面構成と通過光線について模式的に示し、図５Ｂには、第２レンズ２５Ｒの断面構成と通過光線について模式的に示す。
【００３８】
第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒは、光入射側に凸面を有しており、この凸面が所定の傾斜面Ｓｔを含んでいる。つまり、第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒでは、光入射側の凸面が、完全な球面ではなく（あるいは、球面となるように設計されておらず）、部分的に斜めに傾斜した形状を有している。
【００３９】
具体的には、第２レンズ２５Ｌの上記凸面のうち、画素Ｐ２に正対する部分は、少なくとも一部に球面（球状の面）Ｓｒを含み、画素Ｐ１Ｌに正対する部分は、傾斜面Ｓｔを含む。傾斜面Ｓｔは、例えば画素Ｐ１Ｌと画素Ｐ２との境界付近から画素Ｐ１Ｌの端部ｅに向かって、片側屋根のように、なだらかに傾斜している。この傾斜面Ｓｔは、入射光の半分程度以上が画素Ｐ２に向かう斜め方向に屈折されるような面であれば、平坦な面であってもよいし、曲面であってもよい。また、傾斜面Ｓｔは、局所的に凹凸（例えばプロセス過程において生じる凹凸等）を有していても構わない。
【００４０】
このような第２レンズ２５Ｌの形状により、画素Ｐ２上では、第２レンズ２５Ｌの光軸（画素Ｐ２に正対する部分の光軸（図示せず））は、画素Ｐ２の中心軸と略一致するか僅かにずれて形成されるが、当該部分の入射光は概ね画素Ｐ２内のフォトダイオードへ入射する。一方、画素Ｐ１Ｌ上では、図５Ａに示したように、第２レンズ２５Ｌの光軸（画素Ｐ１Ｌに正対する部分の光軸）Ｚ１は、画素Ｐ２内に延在する（画素Ｐ１ではなく画素Ｐ２のフォトダイオードＰＤへ光軸Ｚ１が向く）。これにより、第２レンズ２５Ｌでは、傾斜面Ｓｔへ入射した光は、画素Ｐ１Ｌの中心軸Ａ３からずれた斜め方向に屈折され易い。
【００４１】
第２レンズ２５Ｒの上記凸面についても同様である。但し、第２レンズ２５Ｒは、第２レンズ２５Ｌの形状を左右反転させた状態で配置されている。第２レンズ２５Ｒにおいても、画素Ｐ２に正対する部分に球面Ｓｒを含み、画素Ｐ１Ｒに正対する部分に傾斜面Ｓｔを含む。また、傾斜面Ｓｔは、例えば画素Ｐ１Ｒと画素Ｐ２との境界付近から画素Ｐ１Ｒの端部ｅに向かって、片側屋根のように、なだらかに傾斜している。これにより、画素Ｐ２上では、第２レンズ２５Ｒの光軸（図示せず）は、画素Ｐ２の中心軸と略一致するか僅かにずれて形成されるが、当該部分の入射光は概ね画素Ｐ２内のフォトダイオードへ入射する。一方、画素Ｐ１Ｒ上では、図５Ｂに示したように、光軸Ｚ１が、画素Ｐ２内に延在する。これにより、第２レンズ２５Ｒでは、傾斜面Ｓｔへ入射した光は、画素Ｐ１Ｒの中心軸Ａ３からずれた斜め方向に屈折され易い。
【００４２】
詳細は後述するが、このような第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの各レンズ形状により、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒでは左右の分離比を確保しつつ受光が行われる。また、傾斜面Ｓｔによって屈折された光の一部は、画素Ｐ２へ入射する。
【００４３】
［製造方法］
図６〜図１１は、図１に示した固体撮像素子１の製造方法について説明するための断面構成を表したものである。なお、図６〜図１１では、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ２と画素Ｐ３とに対応する部分のみを図示している。固体撮像素子１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００４４】
即ち、まず、画素Ｐを形成する。具体的には、例えばシリコン基板などよりなる半導体層１０内にフォトダイオードＰＤを埋め込み形成すると共に、表面（回路形成面Ｓ１）に、画素トランジスタなどを含む画素回路と、周辺回路１３０とを形成する。続いて、この回路形成面Ｓ１上に、多層配線層１２０を形成した後、基板１３０を貼り付ける。この後、半導体層１０を研磨し、半導体層１０の光入射面Ｓ２を露出させる。この光入射面Ｓ２上に、遮光層２１、平坦化層２２およびカラーフィルタ層２３を順に形成する。
【００４５】
この後、画素Ｐ３上に第１レンズ２４を、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ２上に第２レンズ２５Ｌを、画素Ｐ１Ｒ，Ｐ２上には第２レンズ２５Ｒを、それぞれ形成する。但し、第２レンズ２５Ｒの形成工程は、第２レンズ２５Ｌと同様であるため、図示を省略している。
【００４６】
具体的には、まず、図６に示したように、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ２上には、透明樹脂２５ａを形成した後、この透明樹脂２５ａの上にフォトレジスト２１０ａを所定のパターン（スリットパターン）で形成する。例えば図７に示したように、フォトレジスト２１０ａは、画素Ｐ２に正対する部分では、スリット２１０ｓがなく（あるいは少なく）、略方形の島状のパターンを有している。一方、画素Ｐ１Ｌに正対する部分では、スリット２１０ｓによって細分化されている。また、スリット２１０ｓの配置間隔２１０ｐは、画素Ｐ１Ｌの端部ｅに近づくに従って徐々に（段階的に）狭くなっている。なお、図７の例では、スリット２１０ｓの幅は一定としているが、段階的に変化させてもよい。
【００４７】
一方、画素Ｐ３上には、透明樹脂２４ａを形成した後、この透明樹脂２４ａの上にフォトレジスト２１０ｂを所定のパターンで形成する。例えば図７に示したように、フォトレジスト２１０ｂは、略方形の島状のパターンを有している。
【００４８】
続いて、図８に示したように、熱アニール処理（リフロー）を行い、フォトレジスト２１０ａ，２１０ｂの角をとり、丸みを帯びた形状とする。
【００４９】
この後、図９に示したように、例えばドライエッチングを行った後、フォトレジスト２１０ａ，２１０ｂを剥離する。これにより、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ２では、表面に凹凸を有するレンズ層２５ａが形成される。一方、画素Ｐ３では、第１レンズ２４の形状にほぼ近い形状のレンズ層２４ａが形成される。
【００５０】
最後に、図１０に示したように、熱アニール処理を行い、上記レンズ層２４ａ，２５ａの表面をなだらかにする。これにより、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ２上には、傾斜面Ｓｔを有する第２レンズ２５Ｌが、画素Ｐ３上には第１レンズ２４が、それぞれ形成される。なお、上記フォトレジスト２１０ａのパターンおよび熱アニールの諸条件等を適切に設定することにより、第２レンズ２５Ｌの傾斜面Ｓｔを所望の形状で形成することができる（所望の方向に光軸を形成することができる）。
【００５１】
なお、第１レンズ２４および第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの形成手法としては、上述したリフローによるもの以外にも、例えば図１１に示したように、金型２２０を用いたプレス成型により形成する手法も挙げられる。このように、第１レンズ２４と第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒとの各面形状のパターンが予め形成された金型２２０を用いて、第１レンズ２４および第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒを形成することも可能である。
【００５２】
［作用・効果］
本実施の形態の固体撮像素子１では、入射光は、画素Ｐ毎にフォトダイオードＰＤにおいて光電変換され、電子および正孔を発生する。これらのうちの例えば電子が信号電荷として、フォトダイオードＰＤに蓄積される。フォトダイオードＰＤにおいて、発生、蓄積された信号電荷は、所定のタイミングでＦＤを介して画素回路へ転送された後、電圧信号として、垂直信号線Ｌsig（後述の図２９）に読み出される。
【００５３】
ここで、固体撮像素子１では、複数の画素Ｐのうちの選択的な領域に、位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒが設けられている。これらの一対の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒからそれぞれ読み出された信号に基づく演算処理により、位相差が検出される。この検出された位相差と、合焦時の位相差との比較により合焦判定が行われ、ＡＦ機能を実現できる。
【００５４】
一方、画素Ｐ２，Ｐ３から読み出された信号は、通常の画像生成（撮影）に用いられる。なお、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒに対応する部分は、その周りの画素Ｐ２，Ｐ３から得られる信号を用いて補間することができる。
【００５５】
（比較例）
図１２Ａ、本実施の形態の比較例に係る固体撮像素子（固体撮像素子１００）の断面構成を示す。この比較例においても、本実施の形態と同様、位相差検出用の画素１００ＢＬ，１００ＢＲが、画像生成用の画素１００Ａと、撮像エリア内に混在して設けられている。また、半導体層１０１内には、画素毎にフォトダイオードＰＤが形成されており、この半導体層１０１上に、遮光層１０２、平坦化層１０３、カラーフィルタ層１０４およびオンチップレンズ１０５が設けられている。但し、比較例では、オンチップレンズ１０５は、画素単位で設けられると共に、全ての画素１００Ａ，１００ＢＬ，１００ＢＲにおいて、光軸Ｚ１００が画素の中心軸と略一致するように形成されている。また、位相差検出用の画素１００ＢＬ，１００ＢＲでは、遮光層１０２がフォトダイオードＰＤの受光面のうちの半分を遮光するように設けられている。
【００５６】
この比較例では、画素１００ＢＬに入射する光Ｌ１００に基づく信号と、画素１００ＢＲに入射する光Ｌ１０１に基づく信号とを用いて位相差検出がなされる。ところが、比較例では、画素１００ＢＬ，ＢＲにおいて遮光層２１による遮光面積が大きいことから、感度（受光量）が十分ではない。例えば、暗所で撮影する場合には、画素１００ＢＬ，１００ＢＲにおけるフォトダイオードＰＤへの入射光量が不十分となり、位相差検出に必要な感度が得られなくなることから、結果として位相差を検出できなくなってしまう。また、より左右の分離比を大きくし、位相差検出の精度を高めるためには、より遮光面積を大きくする（開口部分を小さくする）ことが望ましいが、この場合、感度がより低下する。つまり、位相差検出用の画素における位相差検出精度と感度とはトレードオフの関係にある。
【００５７】
また、画素サイズが小さくなると、上記感度はさらに減少し易い。例えば、固体撮像素子の高画素数化に伴い、画素幅が小さくなると、遮光層１０２における開口面積がさらに小さくなるため、画素１００ＢＬ，１００ＢＲにおける感度はさらに減少する。
【００５８】
更に、比較例では、遮光層１０２の端部において乱反射した光Ｌ１０２，Ｌ１０３によって、隣接する画素１００Ａとの混色も生じ易い。特に、単焦点レンズを用いた撮像装置では、像高が高くなるほど、斜め方向から光が入射し易いため、混色し易い。
【００５９】
なお、このような感度低下等を防止するために、例えば図１２Ｂに示したようなオンチップレンズ１０６を、位相差検出画素上に形成することも考えられる。オンチップレンズ１０６は、光軸Ｚ１０１の片側半分に球面Ｓ１００を有し、もう半分に平坦面Ｓ１０１を有するものである。しかしながら、このような形状のオンチップレンズ１０６を用いた場合、感度低下は抑制されるものの、平坦面Ｓ１０１の通過光線は平行光となり、この平行光も受光されることから、左右の分離比が不十分となる。また、そのような形状を有するレンズの製造も困難である。
【００６０】
これに対し、本実施の形態では、複数の画素Ｐのうちの位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒ上に設けられた第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの光軸Ｚ１が、隣の画素Ｐ２内に延在する。具体的には、第２レンズ２５Ｌの画素Ｐ１Ｌに正対する部分に傾斜面Ｓｔを有し、第２レンズ２５Ｒの画素Ｐ１Ｒに正対する部分に傾斜面Ｓｔを有している。
【００６１】
図１３Ａに、画素Ｐ１Ｌとその周辺画素における入射光線の模式図を、図１３Ｂに、画素Ｐ１Ｒとその周辺画素における入射光線の模式図を、それぞれ示す。本実施の形態では、図１３Ａに示したように、第２レンズ２５Ｌの傾斜面Ｓｔへ入射した光Ｌ１(L)は、中心軸Ａ３からずれた斜め方向に向けて屈折され、画素Ｐ１ＬのフォトダイオードＰＤに入射する。また、図１３Ｂに示したように、第２レンズ２５Ｒの傾斜面Ｓｔへ入射した光Ｌ１(R)は、中心軸Ａ３からずれた斜め方向に向けて屈折され、画素Ｐ１ＬのフォトダイオードＰＤに入射する。従って、画素Ｐ１Ｌから得られた光Ｌ１(L)に基づく信号と、画素Ｐ１Ｒから得られた光Ｌ１(R)に基づく信号とを用いて位相差を検出することができる。
【００６２】
このように、本実施の形態では、遮光面積を大きくとることなく、左右の分離比を確保して位相差を検出することができる。よって、十分な感度が得られやすい。また、遮光層２１による遮光面積が減少することで、上記比較例のような乱反射による混色の発生も抑制される。
【００６３】
また、画素Ｐ１Ｌと画素Ｐ２との間、および画素Ｐ１Ｒと画素Ｐ２との間の領域は、遮光層２１によって遮光されないことから、上記比較例のような乱反射による混色の発生が抑制される。
【００６４】
一方、傾斜面Ｓｔにおいて屈折された光のうちの一部の光Ｌ１ａは、画素Ｐ２に入射する。本実施の形態では、画素Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）と画素Ｐ２との間で、同一色のカラーフィルタ（カラーフィルタ２３Ｗ）が設けられていることにより、光Ｌ１ａが隣の画素Ｐ２へ入射しても混色が生じない。
【００６５】
また、これにより、画素Ｐ２のフォトダイオードＰＤには、第２レンズ２５Ｌ（２５Ｒ）のうちの画素Ｐ２に正対する部分を通過する光Ｌ２と、上記の光Ｌ１ａとが入射する。このため、画素Ｐ２では、他の画像生成用の画素Ｐ３よりも感度が高く（受光量が多く）なり易い。本実施の形態のように、遮光層２１の画素Ｐ２における幅ｄ２を画素Ｐ３における幅ｄ３よりも大きく設定することにより、画素Ｐ２，Ｐ３の感度を同程度にする（均一化する）ことができる。
【００６６】
なお、本実施の形態のような遮光層２１を用いて、画素Ｐ２，Ｐ３の感度を均一化したが、画素Ｐ２の感度を下げるために、例えばゲイン補正を行うようにしてもよい。この場合には、遮光層２１の幅ｄ２，ｄ３は、互いに同一の大きさに設定してもよい。
【００６７】
以上説明したように本実施の形態では、複数の画素Ｐのうちの位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒ上に設けられた第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの光軸Ｚ１が、それぞれに隣接する画素Ｐ２内に延在する。即ち、第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒが所定の傾斜面Ｓｔを有する。これにより、第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの傾斜面Ｓｔへ入射した光を、画素中心軸からずれた斜め方向に向けて屈折させて画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒに入射させることができる。従って、遮光層２１により開口面積を制限することなく、左右の分離比を確保することができる。よって、感度の低下を抑制しつつ位相差検出が可能となる。また、位相差検出機能と感度との両方を向上させることも可能である。
【００６８】
また、遮光層２１における乱反射に起因する混色の発生を抑制することも可能である。これにより、例えば撮像画質が向上する、というメリットもある。
【００６９】
以下、上記第１の実施の形態の固体撮像素子の他の実施の形態について説明する。なお、上記第１の実施の形態の固体撮像素子と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７０】
＜第２の実施の形態＞
図１４は、第２の実施の形態に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面図である。図１５は、本実施の形態の固体撮像素子の画素配列の一例を表したものである。本実施の形態の固体撮像素子においても、上記第１の実施の形態の固体撮像素子１と同様、複数の画素Ｐとして、位相差検出用の画素（Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒ）と、画像生成用の画素（Ｐ４，Ｐ５）とが混在して設けられている。但し、本実施の形態では、４つの画素Ｐからなる画素群（Ｃ１，Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒ）単位で、第１レンズ２４および第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒが設けられている。また、それらの画素群Ｃ１，Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒ内の２以上の画素単位で信号電荷の読み出しを行うことが可能な画素構造を有している。
【００７１】
画素Ｐ２Ｌと画素Ｐ２Ｒとは、上記第１実施の形態の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒと同様、例えば位相差検出に際して対で用いられるものであり、例えば図１５に示したように、所定の間隔で配置されている。画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒのそれぞれから得られた信号に基づいて位相差が算出され、算出された位相差に基づいて合焦判定を行うことで、ＡＦ機能を実現できる。画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒには、例えば互いに同一色のカラーフィルタが設けられている。例えば、ここでは、画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２ＲとしてＧ画素が用いられており、画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒの両方にカラーフィルタ２３Ｇが設けられている。
【００７２】
画素Ｐ４，Ｐ５は、画像生成用の画素である。これらのうち画素Ｐ４は、上記の位相差検出用の画素Ｐ２Ｌあるいは画素Ｐ２Ｒに隣接する画素である。具体的には、画素Ｐ４は、画素Ｐ２Ｌの上、右上、右の３箇所と、画素Ｐ２Ｒの左、左下、下の３箇所とにそれぞれ隣接して設けられている。画素Ｐ５は、これらの画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒ，Ｐ４以外の領域に設けられている。
【００７３】
これらの画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒ，Ｐ４，Ｐ５もそれぞれ、上記第１の実施の形態の画素Ｐと同様、例えばシリコン（Ｓｉ）よりなる半導体層（または半導体基板）１０内に形成された、フォトダイオードＰＤを有している。また、図１５に模式的に示したように、１つの画素Ｐが、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青），Ｗ（白）のいずれかの色光に基づく信号を取得する画素（Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、Ｗ画素）となっている。
【００７４】
半導体層１０の回路形成面Ｓ１の近傍には、図示しないＦＤ（フローティングディフュージョン）と、画素トランジスタなどを含む画素回路とが形成されるが、本実施の形態では、このＦＤおよび画素回路が画素群Ｃ１，Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒ内の２以上の画素Ｐにおいて共通化されている。半導体層１０の光入射面Ｓ２上には、開口部２１ａを有する遮光層２１が形成され、この遮光層２１を覆って平坦化層２２が形成されている。平坦化層２２上には、カラーフィルタ層２３が設けられており、このカラーフィルタ層２３上に、第１レンズ２４および第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒが設けられている。
【００７５】
遮光層２１は、上記第１の実施の形態と同様、画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）と画素Ｐ５との間、画素４と画素Ｐ５との間、および画素Ｐ５同士の間の各領域を遮光する一方で、画素Ｐ２Ｌと画素Ｐ４との間、および画素Ｐ２Ｒと画素Ｐ４との間の領域は遮光しない。換言すると、画素Ｐ５では、１つのフォトダイオードＰＤに対向して１つの開口部２１ａが設けられる一方、画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ），Ｐ４では、４つのフォトダイオードＰＤに対向して１つの開口部２１ａが設けられている。
【００７６】
カラーフィルタ層２３は、カラーフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ｗが規則的に配置されたものであるが、本実施の形態では、４つの画素（画素群Ｃ１，Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒ）単位で、いずれかの色のカラーフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ，２３Ｗが設けられている。なお、カラーフィルタ層２３は、この他にも、例えばシアンあるいはマジェンダなどの他のフィルタを含んでいてもよい。
【００７７】
本実施の形態では、１つの画素Ｐ２Ｌと、これに隣接する３つの画素Ｐ４とを画素群Ｃ２Ｌとし、この画素群Ｃ２Ｌ上に（画素Ｐ２Ｌと３つの画素Ｐ４に跨って）、１つの第２レンズ２６Ｌが設けられている。同様に、１つの画素Ｐ２Ｒと、これに隣接する３つの画素Ｐ４とを画素群Ｃ２Ｒとし、この画素群Ｃ２Ｒ上に（画素Ｐ２Ｒと３つの画素Ｐ４に跨って）、１つの第２レンズ２６Ｒが設けられている。また、４つの画素Ｐ５を画素群Ｃ１とし、この画素群Ｃ１上に（４つの画素Ｐ５に跨って）、１つの第１レンズ２４が設けられている。
【００７８】
図１６Ａは、第２レンズ２６Ｌの上面図とこの形状を作るためのフォトレジストのパターンを模式的に示したものである。図１６Ｂは、第２レンズ２６Ｒの上面図とこの形状を作るためのフォトレジストのパターンを模式的に示したものである。なお、各図では、第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒのうちの画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒ，Ｐ４のそれぞれに対応する領域を括弧書きで示している。
【００７９】
第１レンズ２４および第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒはいずれも、いわゆるオンチップレンズであり、入射光をフォトダイオードＰＤへ向けて集光するものである。これらの第１レンズ２４および第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒの焦点および光軸は、撮像装置内の図示しない他の撮像レンズ等との組み合わせに応じて、適切な位置に設定されている。
【００８０】
第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒは、上記第１の実施の形態の第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒと同様、光入射側に凸面を有しており、この凸面が所定の傾斜面Ｓｔ１を含んでいる。つまり、第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒにおいても、光入射側の凸面が、完全な球面ではなく（あるいは、球面となるように設計されておらず）、部分的に斜めに傾斜した形状を有している。
【００８１】
具体的には、第２レンズ２６Ｌの上記凸面のうち、画素Ｐ４に正対する部分は、少なくとも一部に球面（球状の面）Ｓｒを含み、画素Ｐ２Ｌに正対する部分は、傾斜面Ｓｔ１を含む。傾斜面Ｓｔ１は、例えば画素Ｐ２Ｌの対角線付近から画素Ｐ２Ｌの端部ｅに向かって、なだらかに傾斜している。この傾斜面Ｓｔ１は、例えば入射光の半分程度以上が画素Ｐ４に向かう斜め方向に屈折されるような面であれば、平坦な面であってもよいし、曲面であってもよい。また、傾斜面Ｓｔ１は、局所的に凹凸（例えばプロセス過程において生じる凹凸等）を有していても構わない。
【００８２】
このような第２レンズ２６Ｌの形状により、画素Ｐ２Ｌ上では、第２レンズ２６Ｌの光軸（画素Ｐ２Ｌに正対する部分の光軸）は、隣接するいずれかの画素Ｐ４内に延在する。つまり、第２レンズ２６Ｌでは、傾斜面Ｓｔへ入射した光は、画素Ｐ２Ｌの画素中心軸からずれた斜め方向に屈折され易い。また、傾斜面Ｓｔ１によって屈折された光の一部は、図１５に示した光Ｌ１ａのように、３つの画素Ｐ４へ入射する。
【００８３】
第２レンズ２６Ｒの上記凸面についても同様である。但し、第２レンズ２６Ｒは、第２レンズ２６Ｌの形状を左右反転させた状態で配置されている。第２レンズ２６Ｒにおいても、画素Ｐ４に正対する部分に球面Ｓｒを含み、画素Ｐ２Ｒに正対する部分に傾斜面Ｓｔ１を含む。また、傾斜面Ｓｔ１は、例えば画素Ｐ２Ｒの対角線付近から画素Ｐ２Ｒの端部ｅに向かって、なだらかに傾斜している。これにより、画素Ｐ２上では、第２レンズ２６Ｒの光軸は、隣接するいずれかの画素Ｐ４内に延在する。つまり、第２レンズ２６Ｒでは、傾斜面Ｓｔ１へ入射した光は、画素Ｐ２Ｒの画素中心軸からずれた斜め方向に屈折され易い。また、傾斜面Ｓｔ１によって屈折された光の一部は、図１５に示した光Ｌ１ａのように、３つの画素Ｐ４へ入射する。
【００８４】
上記のような第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒのレンズ形状を形成する際には、例えば図１６Ａおよび図１６Ｂに示したような、画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒに正対する一部が細分化されたフォトレジスト２１１ａ，２１１ｂを用いることができる。
【００８５】
図１７Ａは、画素群Ｃ１における画素Ｐ５の電気的接続関係を説明するための模式図である。図１７Ｂは、画素群Ｃ２Ｌ（Ｃ２Ｒ）における画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）と画素Ｐ４との電気的接続関係を説明するための模式図である。図１７Ａに示したように、画素群Ｃ１では、４つの画素Ｐ５が１つのＦＤに電気的に接続可能となっており、電荷転送の際には、４つの画素Ｐ５から１つのＦＤを通じて信号電荷が読み出される。一方、図１７Ｂに示したように、画素群Ｃ２Ｌ（Ｃ２Ｒ）では、３つの画素Ｐ４が１つのＦＤ１に電気的に接続され、画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）は、別のＦＤ２に電気的に接続可能となっている。電荷転送の際には、３つの画素Ｐ４から１つのＦＤ１を通じて信号電荷が読み出され、画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）からはＦＤ２を通じて信号電荷が読み出される。このように、位相差検出用の画素Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒと、画像生成用の画素Ｐ４，Ｐ５とは、信号読み出しのための電気配線が互いに独立して設けられている。
【００８６】
但し、画像生成の際には、画素群Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒでは、画素群Ｃ１に比べ、飽和電荷量と感度が減少する。具体的には、画素群Ｃ１では４つのフォトダイオードＰＤが画像生成に用いられるのに対し、画素群Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒでは、画像生成に用いられる画素Ｐ（フォトダイオードＰＤ）の数が３つ以下である。このため、画素群Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒの３つの画素Ｐ４から得られた信号に対し、例えばアンプを使ったゲイン補正を行なうことで、画素群Ｃ１の４つの画素Ｐ５から得られる信号と同等の飽和電荷量および感度となるように増幅させてもよい。
【００８７】
なお、図１８に示したように、画素群Ｃ２Ｌ（Ｃ２Ｒ）を、２つの画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）と、２つの画素Ｐ４とにより構成してもよい。この場合、２つの画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）に１つのＦＤ２が設けられ、２つの画素Ｐ４に１つのＦＤ１が設けられていればよい。また、第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒの形状は、片側半分を傾斜面とすればよい。あるいは、画素群Ｃ２Ｌ（Ｃ２Ｒ）を、３つの画素Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）と、１つの画素Ｐ４とにより構成してもよい。また、１つのＦＤが共有する画素の数は、上記２つ〜４つに限らず、２つ以上であればよく、例えば６つであってもよいし８つであってもよい。
【００８８】
本実施の形態のように、画素群Ｃ１，Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒ単位で第１レンズ２４および第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒを設け、２以上の画素Ｐに共通のＦＤを設けてもよい。本実施の形態においても、第２レンズ２６Ｌ，２６Ｒが上述のような所定の形状を有することで、遮光層２１により開口面積を制限することなく、左右の分離比を確保することができる。よって、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【００８９】
＜第３の実施の形態＞
図１９Ａは、本開示の第３の実施形態に係る固体撮像素子の画素配列を表す平面模式図である。上記第１の実施の形態では、複数の画素Ｐが水平方向および垂直方向の２方向に沿って２次元配列された構成を例に挙げたが、本実施の形態では、複数の画素Ｐが水平方向Ｘおよび垂直方向Ｙからそれぞれ４５°回転した２方向に沿って２次元配列されている。このように、複数の画素Ｐが斜め方向に沿って配列（以下、斜め配列という）された場合において、上記第１の実施の形態と同様、位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒと画像生成用の画素Ｐ２，Ｐ３とが混在して配置されている。
【００９０】
上記のような斜め配列では、例えば画素単位でカラーフィルタ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂのいずれかが設けられ、Ｒ画素（カラーフィルタ２３Ｒ）と、Ｂ画素（カラーフィルタ２３Ｂ）とをそれぞれ囲むように、Ｇ画素（カラーフィルタ２３Ｇ）が配置されている。これらのうち、同一色のカラーフィルタを有する画素のペアが、位相差検出に用いられる。この例では、Ｇ画素が相対的に多く配置されていることから、Ｇ画素の一部が位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒとして用いられている。これらの画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒのそれぞれに隣接して画素Ｐ２が配置され、その他の領域に画素Ｐ３が配置されている。
【００９１】
本実施の形態のように、複数の画素Ｐが斜め配列を有する場合にも、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒ上に、上記のような第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒを形成することで、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。また、図１９Ｂに示したように、位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒを配置してもよい。
【００９２】
＜第４の実施の形態＞
図２０は、本開示の第４の実施形態に係る固体撮像素子の構成を表す断面図である。本実施の形態の固体撮像素子では、上記第１の実施の形態の固体撮像素子１と、遮光層の構成が異なっており、その他の構成は同様である。本実施の形態の遮光層２７（第２の遮光層）は、上記第１の実施の形態の遮光層２１と同様、開口２７ａを有するが、遮光層２１と異なり、画素Ｐ間（フォトダイオードＰＤ同士の間）の領域にも延在して設けられている。具体的には、遮光層２７は、半導体層１０の深さ方向に沿って掘り込まれた溝に埋設された部分を有している。
【００９３】
遮光層２７は、上記第１の実施の形態の遮光層２１と同様、画素Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）と画素Ｐ３との間、画素Ｐ２と画素Ｐ３との間、および画素Ｐ３同士の間の各領域を遮光する一方で、画素Ｐ１Ｌと画素Ｐ２との間、および画素Ｐ１Ｒと画素Ｐ２との間の領域（破線で囲んだ部分Ａ４）は遮光しない。これにより、画素Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）と画素Ｐ３との間、画素Ｐ２と画素Ｐ３との間、および画素Ｐ３同士の間では、遮光により混色を抑制することができる。一方、画素Ｐ１Ｌと画素Ｐ２との間、および画素Ｐ１Ｒと画素Ｐ２との間の領域Ａ４については遮光しなくとも、上記第１の実施の形態で述べたように混色は生じくい。
【００９４】
＜第５の実施の形態＞
図２１Ａおよび図２１Ｂは、本開示の第５の実施の形態に係る固体撮像素子の構成の一部を表したものである。上記実施の形態等において説明した固体撮像素子は、電子機器あるいは撮像装置内において、例えば点光源からの光を、撮像レンズを介して受光することとなる。このため、図２２Ａおよび図２２Ｂに示したように、像高の低い領域（撮像エリアの中央の位置Ｅ０）に入射する光Ｌ４と、像高の高い領域（撮像エリアの周辺部（端部）の位置Ｅ１）に入射する光Ｌ５では、入射角度が互いに異なる。
【００９５】
本実施の形態では、上記のような像高を考慮して、画素位置に応じて第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの形状（焦点あるいは光軸）が異なっている。具体的には、位置Ｅ０における第２レンズ２５Ｌでは、画素Ｐ１Ｌに正対する部分に傾斜面Ｓｔ（図２１Ａ）を有し、位置Ｅ１における第２レンズ２５Ｌでは、画素Ｐ１Ｌに正対する部分に、傾斜面Ｓｔ２（図２１Ｂ）を有している。傾斜面Ｓｔと、傾斜面Ｓｔ２とは、互いに焦点の位置が異なっている。
【００９６】
このように、特に点光源Ｌｓを用いる場合には、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒにおいて、第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの形状を画素位置に応じて異なるように形成してもよい。本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができると共に、いわゆる瞳補正の効果を得ることが可能となる。また、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒに限らず、画素Ｐ３においても、画素位置に応じて第１レンズ２４の光軸をシフトさせてもよい。
【００９７】
また、遮光層２１の幅が、位置Ｅ０と位置Ｅ１との間で異なるようにしてもよい。例えば、図３Ａおよび図３Ｂに示した例では、幅ｄ１，ｄ２，ｄ３のうち、幅ｄ２が幅ｄ３よりも大きくなるように設計したが、この大小関係が、位置Ｅ０から位置Ｅ１に向かって均等（ｄ１＝ｄ２＝ｄ３）に近づくように設定してもよい。いわゆる瞳補正の効果を得ることができるためである。
【００９８】
＜第６の実施の形態＞
図２３〜図２５は、本開示の第６の実施の形態に係る固体撮像素子の構成の一部を表したものである。上記第１の実施の形態等では、位相差検出に用いる一対の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒのそれぞれに、所定の傾斜面Ｓｔを有する第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒを設けた場合について説明した。本実施の形態では、上記第１の実施の形態と異なり、上述したような像高を考慮して、画素位置に応じて位相差検出に用いる画素構造の組み合わせが異なっている。
【００９９】
具体的には、図２３に示したように、撮像エリアの中央の位置Ｅ０では、上記第１の実施の形態で説明した場合と同様、位相差検出用の画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒのどちらにも、第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒが設けられている。これにより、上記第１の実施の形態において述べたように、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒのいずれにおいても、第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒのレンズ形状によって画素中心軸からずれた部分の光線を受光し、位相差検出に必要な信号を得る。
【０１００】
一方、像高の高い周辺部（位置Ｅ１，Ｅ２）では、位相差検出に用いる一対の画素のうち一方が、レンズ形状ではなく、遮光層２１を利用した画素構造により位相差検出に必要な信号を得るようになっている。例えば、図２４に示したように、点光源Ｌｓからの入射光軸が垂直方向から角度θを成す位置Ｅ１では、画素Ｐ１Ｌ上には第２レンズ２５Ｌが設けられ、傾斜面Ｓｔを利用して所望の信号が得られる。ところが、もう一方の位相差検出用の画素（画素Ｐ３Ｒとする）では、仮に図２３に示した第２レンズ２５Ｒを用いると、像高の影響を受けて十分な光量を得にくくなる。このため、位置Ｅ１において、画素Ｐ３Ｒでは、他の画素Ｐ３と同様の第１レンズ２４が設けられる。但し、位相差をとるために、画素Ｐ３Ｒでは、遮光層２１の幅ｄ４が、受光面の半分を覆う程度の大きさに設定される。
【０１０１】
他方、図２５に示したように、点光源Ｌｓからの入射光軸が垂直方向から角度θを成す位置Ｅ２（位置Ｅ１と反対側の端部）では、画素Ｐ１Ｒ上には第２レンズ２５Ｒが設けられ、傾斜面Ｓｔを利用して所望の信号が得られる。ところが、もう一方の位相差検出用の画素（画素Ｐ３Ｌとする）では、仮に図２３に示した第２レンズ２５Ｌを用いると、像高の影響を受けて十分な光量を得にくくなる。このため、位置Ｅ２において、画素Ｐ３Ｌでは、他の画素Ｐ３と同様の第１レンズ２４が設けられる。但し、位相差をとるために、画素Ｐ３Ｌでは、遮光層２１の幅ｄ４が、受光面の半分を覆う程度の大きさに設定される。
【０１０２】
本実施の形態のように、像高（画素位置）に応じて、位相差検出に用いる画素構造を適切に組み合わせてもよい。これにより、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができると共に、位相差検出用の画素において瞳補正を行いつつ感度低下を抑制することが可能となる。
【０１０３】
＜第７の実施の形態＞
図２６は、本開示の第７の実施の形態に係る固体撮像素子の要部構成を表したものである。上記第１の実施の形態では、第２レンズ２５Ｌ，２５Ｒの傾斜面Ｓｔにおける屈折によって、画素Ｐ２への入射光が増えることから、遮光層２１による開口制限あるいはゲイン補正によって感度を調整（均一化）することについて述べた。これに対し、本実施の形態の固体撮像素子は、そのような画素Ｐ毎の感度差を利用して、ダイナミックレンジの拡大機能を有する。
【０１０４】
具体的には、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒでは感度が低く（受光量が少なく）なることから、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒでは相対的に飽和電荷量が小さいフォトダイオードＰＤ１が形成されている。一方、画素Ｐ２では感度が高く（受光量が多く）なることから、画素Ｐ２では飽和電荷量が大きいフォトダイオードＰＤ２が形成されている。フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２における飽和電荷量は、例えば不純物拡散層の濃度プロファイル（積層構造および濃度勾配等）を変更することにより、調整することが可能である。あるいは、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の各受光領域の面積を変更することによっても、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２における飽和電荷量を調整可能である。このように、飽和電荷量の小さい画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒと、飽和電荷量の大きな画素Ｐ２とを組み合わせて配置することで、ダイナミックレンジを拡大することが可能である。
【０１０５】
また、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒと画素Ｐ２との間において、露光時間が互いに異なるようにしてもよく、これによっても感度差が生じることから、ダイナミックレンジを拡大することができる。更に、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒから得られた信号と画素Ｐ２から得られた信号とを加算処理をすることによっても、ダイナミックレンジを拡大することができる。
【０１０６】
＜第８の実施の形態＞
図２７は、本開示の第８の実施の形態に係る固体撮像素子の画素配列を表したものである。上記実施の形態等では、位相差検出に用いる画素としては、Ｗ画素あるいはＧ画素等の比較的感度の高い波長の画素を用いたが、本実施の形態では、他の波長、例えばＲ画素およびＢ画素が位相差検出用に用いられている。例えば、ある画素行Ａ５では、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１ＲとしてＲ画素のペアが用いられ、他の画素行Ａ６では、画素Ｐ１Ｌ，Ｐ１ＲとしてＢ画素のペアが用いられている。上述したように、位相差検出画素における感度低下を抑制できることから、Ｒ画素やＢ画素を用いた場合であっても、位相差検出に必要な感度が得られやすい。
【０１０７】
＜変形例＞
図２８は、上記第１〜第８の実施の形態の変形例に係るカラーフィルタ層（カラーフィルタ層３３）を備えた固体撮像素子の構成を表したものである。上記実施の形態では、カラーフィルタ層（カラーフィルタ層２３）が平坦化層２２上に形成された構成を例示したが、本変形例のように、カラーフィルタ層３３に遮光層２１が埋め込まれていてもよい。この場合、半導体層１０上に、平坦化層２２を介さずに、遮光層２１とカラーフィルタ層３３とが形成される。
【０１０８】
＜装置構成＞
【０１０９】
図２９は、上記第１〜第８の実施の形態の固体撮像素子を含む撮像装置（撮像装置２）の全体構成を表したものである。撮像装置２は、例えば、撮像エリアとしての画素部１ａ（固体撮像素子１に相当）と、行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４およびシステム制御部１３２を含む回路部１３０とを有している。
【０１１０】
画素部１ａは、例えば行列状に２次元配置された複数の画素Ｐを有している。この画素Ｐには、例えば画素行ごとに画素駆動線Ｌread（具体的には行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列ごとに垂直信号線Ｌsigが配線されている。画素駆動線Ｌreadは、画素からの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌreadの一端は、行走査部１３１の各行に対応した出力端に接続されている。
【０１１１】
回路部１３０は、画素部１ａと同一の基板上に形成されていてもよいが、例えば画素部１ａと積層化されており、例えば回路部１３０が形成されたチップの上に重ねて画素部１ａが形成されている。行走査部１３１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部１ａの各画素Ｐを、例えば行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部１３１によって選択走査された画素行の各画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌsigの各々を通して水平選択部１３３に供給される。水平選択部１３３は、垂直信号線Ｌsigごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。列走査部１３４は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部１３３の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部１３４による選択走査により、垂直信号線Ｌsigの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線１３５に出力され、当該水平信号線１３５を通して基板１１の外部へ伝送される。
【０１１２】
システム制御部１３２は、外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータなどを受け取り、また、固体撮像素子１の内部情報などのデータを出力するものである。システム制御部１３２はさらに、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を有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部１３１、水平選択部１３３および列走査部１３４などの駆動制御を行う。
【０１１３】
＜適用例＞
上記実施の形態等の固体撮像素子（以下、固体撮像素子１を例に挙げる）は、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話など、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図３０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ビデオカメラであり、固体撮像素子１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、固体撮像素子１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。
【０１１４】
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像素子１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、固体撮像素子１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、固体撮像素子１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、固体撮像素子１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、メモリー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。
【０１１５】
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、上記実施の形態等では、フォトダイオードにおいて発生した電子・正孔対のうち、電子を信号電荷として取り出す場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、正孔を信号電荷として取り出すようにしてもよい。また、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。
【０１１６】
なお、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズと
を備え、
前記マイクロレンズの光軸は、前記第１画素に隣接する第２画素内に延在する
固体撮像素子。
（２）
前記マイクロレンズは、前記第１画素と前記第２画素とに跨って形成されている
上記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記マイクロレンズは光入射側に凸面を有し、
前記凸面は、前記第１画素に正対する部分に傾斜面を含む
上記（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記傾斜面は、前記第１画素と前記第２画素との境界付近から前記第１画素の端部にかけて傾斜している
上記（３）に記載の固体撮像素子。
（５）
前記第１画素と前記第２画素とは、同一色のカラーフィルタを有する
上記（１）〜（４）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（６）
前記複数の画素は、前記第１画素および前記第２画素と、その他の第３画素とを含み、
前記第１画素は、位相差検出用の画素であり、
前記第２画素および前記第３画素は、画像生成用の画素である
上記（１）〜（５）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（７）
前記第１画素、前記第２画素および前記第３画素の各光電変換素子に対向して開口部を有する第１の遮光層を有し、
前記第２画素では、前記第３画素に比べ前記第１の遮光層による遮光面積が大きくなっている
上記（６）に記載の固体撮像素子。
（８）
前記マイクロレンズは、３以上の画素からなる画素群に跨って設けられ、
前記画素群のうちの選択的な１または２以上の画素が前記第１画素、その他の画素が前記第２画素として用いられる
上記（６）に記載の固体撮像素子。
（９）
前記複数の画素は、水平方向および垂直方向からそれぞれ４５°回転した２方向に沿って２次元配置された画素配列を有し、
前記画素配列において互いに同一色のカラーフィルタを有する一対の画素が、前記第１画素となっている
上記（６）に記載の固体撮像素子。
（１０）
前記光電変換素子は、前記画素毎に半導体層内に埋め込み形成され、
前記半導体層の前記光電変換素子同士の間の領域に第２の遮光層が設けられている
上記（６）に記載の固体撮像素子。
（１１）
前記複数の画素の配置面内における中央部と周辺部との間において、前記マイクロレンズの断面形状が異なっている
上記（６）に記載の固体撮像素子。
（１２）
前記複数の画素の配置面内における中央部では、
位相差検出用の一対の画素はいずれも前記第１画素である
上記（６）に記載の固体撮像素子。
（１３）
前記複数の画素の配置面内における周辺部では、
位相差検出用の一対の画素のうちの一方の画素が前記第１画素であり、もう一方の画素には、前記第３画素が利用される
上記（１２）に記載の固体撮像素子。
（１４）
前記第１画素と前記第２画素との間において、感度および飽和電荷量のうちの一方または両方が異なっている
上記（１）〜（１３）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１５）
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズと
を備え、
前記マイクロレンズは光入射側に凸面を有し、
前記凸面は、前記第１画素に正対する部分に傾斜面を含む
固体撮像素子。
（１６）
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素を形成する工程と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上にマイクロレンズを形成する工程と
を含み、
前記マイクロレンズの光軸は、前記第１画素に隣接する第２画素内に延在する
固体撮像素子の製造方法。
（１７）
前記マイクロレンズは光入射側に凸面を有し、
前記凸面は、前記第１画素に正対する部分に傾斜面を含む
上記（１６）に記載の固体撮像素子の製造方法。
（１８）
前記マイクロレンズを形成する工程では、前記第１画素および前記第２画素上に樹脂層を形成した後、前記樹脂層をフォトレジストを用いてリフローし、
前記フォトレジストは、前記第１画素に正対する部分において前記第２画素に正対する部分よりも細分化されたパターンを有する
上記（１７）に記載の固体撮像素子の製造方法。
（１９）
前記マイクロレンズを形成する工程では、前記第１画素および前記第２画素上に樹脂層を形成した後、前記樹脂層を、金型を用いて成形する
上記（１７）に記載の固体撮像素子の製造方法。
（２０）
２次元配置されると共に、それぞれが光電変換素子を含む複数の画素と、
前記複数の画素のうちの１または２以上の第１画素上に設けられたマイクロレンズと
を備え、
前記マイクロレンズの光軸は、前記第１画素に隣接する第２画素内に延在する
固体撮像素子を有する電子機器。
【符号の説明】
【０１１７】
１…固体撮像素子、１ａ…画素部、１０…半導体層、２１，２７…遮光層、２１ａ，２７ａ…開口、２２…平坦化層、２３…カラーフィルタ層、２４…第１レンズ、２５Ｌ，２５Ｒ，２６Ｌ，２６Ｒ…第２レンズ、１２０…多層配線層、１３０…基板、２１０ａ，２１０ｂ，２１１ａ，２１１ｂ…フォトレジスト、ＰＤ…フォトダイオード、Ｐ１Ｌ，Ｐ１Ｒ，Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒ，Ｐ３Ｌ，Ｐ３Ｒ…画素（位相差検出用）、Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５…画素（画像生成用）、Ｐ…画素、Ｓｔ，Ｓｔ１…傾斜面、Ｚ１…光軸、Ｃ１，Ｃ２…画素群。
【図１】
2015153975.tif 000003
【図２】
2015153975.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2015153975.tif 000008
【図５Ｂ】
2015153975.tif 000009
【図６】
2015153975.tif 000010
【図７】
2015153975.tif 000011
【図８】
2015153975.tif 000012
【図９】
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【図１０】
2015153975.tif 000014
【図１１】
2015153975.tif 000015
【図１２Ａ】
2015153975.tif 000016
【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
2015153975.tif 000021
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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