(57)【要約】【課題】  被遮光画素領域に対して受光画素領域の側から進入してくる光が被遮光画素領域に入射する事を抑制し、かつ受光画素領域内における各画素に入射する光に対してその光路差を低減する。【解決手段】  撮像装置において、受光画素領域と、第１の画素領域と、第２の画素領域と、受光画素領域の上方に配された第１の配線層と、第２の画素領域の上方であって、受光画素領域の上に配された配線層のうち最上に位置する配線層よりも上方に配された第２の配線層とを備え、第１の画素領域は、受光画素領域と第２の画素領域とに隣接し且つ受光画素領域と第２の画素領域の間に配されており、平面視において、第１の画素領域は第１の配線層が有する第１の遮光部と重なっており、第２の画素領域は第２の配線層が有する第２の遮光部と重なっており、第１の配線層には第２の画素領域と重なる位置に導電パターンが形成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光画素領域と、
第１の画素領域と、
第２の画素領域と、
前記受光画素領域の上方に配された第１の配線層と、
前記第２の画素領域の上方であって、前記受光画素領域の上に配された配線層のうち最上に位置する配線層よりも上方に配された第２の配線層と、を備え、
前記第１の画素領域は、前記受光画素領域と前記第２の画素領域とに隣接し且つ、前記受光画素領域と前記第２の画素領域の間に配されており、
前記第１の画素領域は、平面視において、前記第１の配線層が有する第１の遮光部と重なっており、
前記第２の画素領域は、平面視において、前記第２の配線層が有する第２の遮光部と重なっており、
前記第１の配線層には、平面視において、前記第２の画素領域と重なる位置に導電パターンが形成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
平面視において、前記第１の遮光部と前記第２の遮光部とは、互いの一部が重なっていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記受光画素領域の上方には複数の配線層が配され、
前記第１の配線層は、前記複数の配線層において最上に位置する配線層であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の配線層と前記第２の配線層とは、前記受光画素領域の受光面に対して垂直な方向において、互いに隣接する配線層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
平面視において、前記第１の遮光部と前記第２の遮光部とが重なっている領域の少なくとも一部であって、前記第１の配線層と前記第２の配線層との間にスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の遮光部と前記第２の遮光部とは前記スルーホールに充填されたプラグにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１の配線層は、前記受光画素領域の上方に位置する領域において所定のパターンを有し、平面視において前記第２の画素領域と重なる領域の少なくとも一部においても、前記所定のパターンを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の配線層が有する前記所定のパターンは、前記受光画素領域への入射光に対する開口を規定するパターンであり、前記第１の配線層は、平面視において前記第２の画素領域と重なる領域において、前記所定のパターンと同様の形状を有するパターンを有することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第２の配線層は、平面視において前記第１の画素領域と重なる領域には配されていないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１の画素領域および前記第２の画素領域は、オプティカルブラック画素を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の配線層の上方には層間絶縁膜が配されており、
前記層間絶縁膜は、ＣＭＰにより研磨されたものであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置における前記受光画素領域へ像を形成する光学系と、
前記撮像装置から出力された信号を処理して画像データを生成する信号処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置および撮像システムに係り、より詳細には受光画素領域および被遮光画素領域を有する撮像装置および撮像システムに係る。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置において、受光画素領域と被遮光画素領域とを備える撮像装置が知られている。特許文献１では、受光画素領域と、受光画素領域の外側に位置する無効画素領域、および無効画素領域の外側に位置するオプティカルブラック領域（ＯＰＢ領域）を備えた撮像装置が開示されている。受光画素領域、無効画素領域およびＯＰＢ領域の上には、各々の画素のフォトダイオードに対応する開口が形成された配線層１ＭＴ、２ＭＴが配されている。そしてＯＰＢ領域の上には、受光画素領域および無効画素領域の上に配された配線層１ＭＴおよび２ＭＴよりもさらに上の位置に配された配線層３ＭＴ、４ＭＴが配されており、配線層３ＭＴおよび４ＭＴによってＯＰＢ領域に入射する光を遮断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６７６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された撮像装置では、受光画素領域の上、および無効画素領域の上に配された配線層１ＭＴおよび２ＭＴについて、ＯＰＢ領域の上にも受光画素領域および無効画素領域と同様に開口が形成されている。このため、特に無効画素領域に隣接するＯＰＢ領域においては、無効画素領域からＯＰＢ領域の方向に向けて斜めに入射してくる光がＯＰＢ領域に入射しやすい。ＯＰＢ領域に光が入射すると、光が遮断されたときの信号（ノイズ信号）を正しく検出することができず、正確な画像信号を得ることが困難となる。また、受光画素領域に入射する光に関しても、より正確な画像信号を得るために、受光画素領域内における各画素に入射する光に対して、その光路差を低減し、色むらを抑制することが望ましい。
【０００５】
本発明は、遮光がなされた被遮光画素領域に対して、受光画素領域の側から進入してくる光が被遮光画素領域に入射することを抑制し、かつ受光画素領域内における各画素に入射する光に対してその光路差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、撮像装置であって、受光画素領域と、第１の画素領域と、第２の画素領域と、前記受光画素領域の上方に配された第１の配線層と、前記第２の画素領域の上方であって、前記受光画素領域の上に配された配線層のうち最上に位置する配線層よりも上方に配された第２の配線層と、を備え、前記第１の画素領域は、前記受光画素領域と前記第２の画素領域とに隣接し且つ、前記受光画素領域と前記第２の画素領域の間に配されており、前記第１の画素領域は、平面視において、前記第１の配線層が有する第１の遮光部と重なっており、  前記第２の画素領域は、平面視において、前記第２の配線層が有する第２の遮光部と重なっており、前記第１の配線層には、平面視において、前記第２の画素領域と重なる位置に導電パターンが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、遮光がなされた被遮光画素領域に対して、受光画素領域の側から進入してくる光が被遮光画素領域に入射することを抑制し、かつ受光画素領域内における各画素に入射する光に対してその光路差を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る撮像装置を説明するための図である。
【図２】第１の実施形態に係る撮像装置の断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る撮像装置の平面図である。
【図４】本発明に係る撮像装置の周辺領域を説明するための平面図である。
【図５】本発明に係る撮像装置の周辺領域を説明するための断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る撮像装置の断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る撮像装置の平面図である。
【図８】第３の実施形態に係る撮像装置の断面図である。
【図９】第４の実施形態に係る撮像装置の平面図である。
【図１０】本発明に係る撮像装置を用いた撮像システムを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１を用いて説明する。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
【００１０】
図１に、撮像装置１の平面レイアウト図を示す。図１に示す撮像装置１は、受光画素領域１０、被遮光画素領域２０、および、周辺回路領域３０を含む。被遮光画素領域２０は受光画素領域１０の外側に設けられた領域であり、受光画素領域１０及び被遮光画素領域２０には、複数の画素が２次元アレイ状に配列されている。周辺回路領域３０は、受光画素領域１０の動作の制御や受光画素領域１０から読み出された信号の処理を行う領域であり、例えば、増幅回路、水平走査回路及び垂直走査回路を含む。受光画素領域１０の上の金属膜からなる遮光膜は、画素毎に開口されているのに対して、被遮光画素領域２０及び周辺回路領域３０は、半導体基板の表面に対して垂直な方向から見た場合に、遮光膜によって覆われている。被遮光画素領域２０に配された画素の少なくとも一部はオプティカルブラック画素（ＯＰＢ画素）領域であり、ＯＰＢ画素領域にて得られた信号はノイズ信号として利用される。
【００１１】
図２は、図１に示した平面レイアウト図におけるＡ−Ａ´部分の断面を示す図である。
図２に示すように、受光画素領域１０及び被遮光画素領域２０には、行方向および列方向に並んだ複数の光電変換部（以下ＰＤ部ともいう）１０１が、半導体基板（以下、単に基板ともいう）１００に設けられている。図面の簡単化のため、半導体基板１００に設けられたＭＯＳトランジスタの図示は省略してある。
【００１２】
なお、本発明の以下の説明において、１つの画素領域とは、受光画素領域１０および被遮光画素領域２０の各々の領域を構成する最小単位を指している。即ち、１つの画素領域とは基板１００に配されたＰＤ部１０１、および他の不図示のゲート電極や電荷検出領域などを含んだ、各画素領域において繰り返し配されている最小単位の構成を指す。
【００１３】
半導体基板１００の上方には、絶縁膜１０２、絶縁膜１０３、絶縁膜１０４および絶縁膜１０８をそれぞれ介して、第１の配線層１０５、第２の配線層１０６、第３の配線層１０７および第４の配線層１０９が形成されている。図面の簡単化のため、各配線層どうしを接続する金属プラグの図示は省略してある。絶縁膜１０２、絶縁膜１０３、絶縁膜１０４および絶縁膜１０８は、例えばシリコン酸化膜で形成されている。第１の配線層１０５、第２の配線層１０６、第３の配線層１０７および第４の配線層１０９は、例えばアルミニウムまたは銅を主成分とする金属、もしくは導電性を有する金属間化合物で形成されている。好ましくは、これらの導電性材料の上下に窒化チタンなどのバリア膜が形成される。受光画素領域１０の上には、第１の配線層１０５、第２の配線層１０６および第３配線層１０７が配されている。これに対して、被遮光画素領域２０の上には、第１の配線層１０５、第２の配線層１０６および第３配線層１０７に加え、第４の配線層１０９が配されている。受光画素領域１０の上には、第４の配線層１０９が配されていない。
【００１４】
第４の配線層１０９は、パッシベーション膜（以下ＰＶ膜ともいう）１１０によって覆われている。ＰＶ膜はシリコン酸窒化膜やシリコン窒化膜あるいはこれらの積層膜などから構成される。積層膜の一例としては、下層から順に、シリコン酸窒化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜を積層する構成が挙げられる。
【００１５】
ＰＶ膜１１０の上には平坦化膜１１１が形成され、その上にはカラーフィルタ層１１２が形成される。カラーフィルタ層１１２は簡略化して図示されており、所定の波長の光のみを透過するように各画素に対して配された所定のカラーフィルタを複数含んで構成される。
【００１６】
本実施形態では、被遮光画素領域２０は、第１の被遮光画素領域２１と、第２の被遮光画素領域２２とを含む。
【００１７】
第２の被遮光画素領域２２は、受光画素領域１０および被遮光画素領域２１よりも外側に設けられた領域である。言い換えると、第１の被遮光画素領域２１は、受光画素領域１０と第２の被遮光画素領域２２とに隣接し且つ、受光画素領域１０と第２の被遮光画素領域２２の間に配されている。
【００１８】
第１の被遮光画素領域２１は、第３の配線層１０７に設けられた第１の遮光部２１５により遮光されている。また、第２の被遮光画素領域２２は、第４の配線層１０９に設けられた第２の遮光部２２５により遮光されている。第１の遮光部２１５は、第３の配線層１０７以外の、第１の配線層１０５や第２の配線層１０６に設けられても良い。
【００１９】
本実施形態では、第１の遮光部２１５は、受光画素領域１０の上に配された第１の配線層１０５、第２の配線層１０６および第３の配線層１０７のいずれかに設けられる。これに対して、第２の遮光部２２５は、受光画素領域１０の上に配された配線層のいずれよりも上方に設けられた、第４の配線層１０９に設けられる。
【００２０】
図３は、図１に示した平面レイアウト図の一部を拡大し、より詳細に示した図である。
【００２１】
図３（ａ）には、第３の配線層１０７が記載されており、第３の配線層１０７と受光画素領域１０、第１の被遮光画素領域２１および第２の被遮光画素領域２２との平面的な位置関係を示している。
【００２２】
第３の配線層１０７について、受光画素領域１０の上方に位置する領域には、受光画素領域１０に配される受光画素の各々に入射する光に対して、光が通過する領域を規定する開口ＯＰ１が形成されている。開口ＯＰ１を形成することで、基板１００に対して斜め方向に入射した光が、隣接する受光画素に入射することを抑制できる。
【００２３】
ここで、本実施形態では、第３の配線層１０７において、第２の被遮光画素領域２２の上方に位置する領域においても、受光画素領域１０の上方に位置する領域に形成された開口ＯＰ１と同様の形状を有する導電パターン（開口ＯＰ２）が形成されている。なお、ここで、“上方”とは、各領域の直上を意味している。すなわち、開口ＯＰ１は、受光画素領域１０に含まれる各ＰＤ部１０１の受光面に対して垂直な方向から見た場合に、各ＰＤ部１０１と各開口ＯＰ１は同じ領域に位置するように見える。また、開口ＯＰ２についても、受光画素領域１０に含まれる各ＰＤ部１０１の受光面に対して垂直な方向から見た場合に、被遮光画素領域２２に含まれる各ＰＤ部１０１と各開口ＯＰ２は同じ領域に位置するように見える。被遮光画素領域２２の上方に導電パターンが形成されることで、被遮光画素領域２２の上方に導電パターンが形成されていない場合に比べ、受光画素領域１０の上方と、被遮光画素領域２０全体の上方とにおける開口面積の割合の差を小さくすることができる。受光画素領域１０の上方と被遮光画素領域２０の上方とにおける開口面積の割合の差を小さくすることで、受光画素領域１０の上方と、被遮光画素領域２０の上方とにおける層間絶縁膜１０８の膜厚差を低減することができる。これにより、層間絶縁膜１０８のうち受光画素領域１０の上方に位置する領域における膜厚分布を改善することができる。これは、受光画素領域１０の上方と被遮光画素領域２０の上方との、各領域における開口面積の割合の相違が大きい場合、層間絶縁膜１０８を形成する際のＣＭＰによる平坦化工程によって、被遮光画素領域２０から受光画素領域１０に向かう方向にグローバルな膜厚の勾配が形成されることに起因する。ＣＭＰによる平坦化工程においては、配線密度が低い領域では研磨レートが早く、配線密度が高い領域では研磨レートが遅くなる。上述した、ＣＭＰの研磨レートのばらつきに起因する層間絶縁膜１０８における被遮光画素領域２０の上方と受光画素領域１０の上方との膜厚差が大きくなると、受光画素領域１０内の上方における膜厚分布が悪化する可能性がある。この結果、受光画素領域１０に含まれる複数の画素の各々における光路長の差異が大きくなり、色むらが生じやすくなる。このような問題に対して本発明では、第３の配線層１０７に開口ＯＰ２を形成することで、層間絶縁膜１０８の面内におけるグローバルな膜厚分布を低減している。グローバルな膜厚分布を低減させることで、受光画素領域１０の上方に位置する領域における層間絶縁膜１０８の膜厚分布も小さくすることができる。
【００２４】
また、第３の配線層１０７において、第１の被遮光画素領域２１の上方に位置する領域については開口が形成されておらず、第３の配線層１０７に含まれる一部の配線パターンは、第１の被遮光画素領域を遮光している第１の遮光部２１５として機能している。すなわち、受光画素領域１０に含まれる各ＰＤ部１０１の受光面に対して垂直な方向から見た場合に、第１の被遮光画素領域２１と第１の遮光部２１５とは重なってみえる。第１の被遮光画素領域２１は、第３の配線層１０７に設けられた第１の遮光部２１５によって、第１の被遮光画素領域２１に向けて入射する光が遮られている。
【００２５】
次に、第４の配線層１０９までが配された状態における平面図を図３（ｂ）に示す。第４の配線層１０９における、第２の遮光部２２５の一部を二点鎖線で示している。図３（ｂ）に示すように、被遮光画素領域２２の上方に位置する領域に第４の配線層１０９が配されている。そして、第４の配線層１０９は、第３の配線層１０７における開口ＯＰ２が形成されている領域を遮蔽する第２の遮光部２２５を有する。従って、被遮光画素領域２２に含まれる画素に入射する光は、第４の配線層１０９に設けられた第２の遮光部２２５によって遮られている。すなわち、受光画素領域１０に含まれる各ＰＤ部１０１の受光面に対して垂直な方向から見た場合に、第１の被遮光画素領域２２と第２の遮光部２２５とは重なってみえる。
【００２６】
第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５は、平面視、即ち基板１００の表面に対して垂直な方向から見た場合において、一部が重なるように設けられている。第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５との少なくとも一部が重なることで、第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５との間隙から、被遮光画素領域２０に入射する光の量を低減することが可能となる。
【００２７】
本発明では、第１の被遮光画素領域２１よりも受光画素領域１０に対して離れて位置している第２の被遮光画素領域２２については、第４の配線層１０９に含まれる第２の遮光部２２５により遮光されている。即ち、受光画素領域１０の上方に設けられた複数の配線層のうち、最上に位置する配線層である第３の配線層１０７よりも上方に位置している第４の配線層１０９を用いて、第２の被遮光画素領域２２を遮光している。これに対して、受光画素領域１０に隣接する第１の被遮光画素領域２１は、受光画素領域１０の上方に位置する第３の配線層１０７に設けられた第１の遮光部２１５により遮光されている。このように、受光画素領域１０に隣接する第１の被遮光画素領域２１を、他の被遮光画素領域に対してより低い配線層によって遮光することで、受光画素領域１０から第１の被遮光画素領域２１に向けて斜めに入射する光をより低減することができる。
【００２８】
本実施形態では、第１の遮光部２１５を第３の配線層１０７に設けたが、第１の配線層１０５や第２の配線層１０６に設けても良い。
【００２９】
また、第２の遮光部２２５を、基板１００の表面に対して垂直である方向において第３の配線層１０７に隣接する第４の配線層１０９に設けている。しかし、第４の配線層１０９よりもさらに上方に位置する配線層を形成し、第２の遮光部を、第４の配線層１０９よりも上方に位置する配線層に設けても良い。
【００３０】
なお、上述した被遮光画素領域２０は、第１の遮光部２１５および第２の遮光部２２５よりもさらに上方に配された遮光部により、遮光されていてもよい。その場合においても、第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５を有することで、第１の被遮光画素領域２１に向けて斜めに入射する光をより低減することができ、且つ層間絶縁膜１０８の膜厚分布を改善できるためである。
【００３１】
次に、受光画素領域１０および被遮光画素領域２０の周囲に配される周辺回路領域３０について図４および図５を用いて説明する。
【００３２】
図４は受光画素領域１０および周辺回路領域３０を拡大して示した平面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ´における断面を示す図である。図４には、第３の配線層１０７、第４の配線層１０９および第３の配線層１０７と第４の配線層１０９を電気的に接続するプラグが配されるスルーホールＴＨ１が記載されている。また、図４には、第３の配線層１０７および第４の配線層１０９と、受光画素領域１０、第１の被遮光画素領域２１および第２の被遮光画素領域２２との平面的な位置関係を示している。なお、第３の配線層１０７と第４の配線層１０９との平面的な位置関係の説明のために、第４の配線層１０９が位置する領域を一点鎖線で示している。周辺回路領域３０にはＰＤ部１０１は形成されていない。周辺回路領域３０には、例えば垂直駆動回路やカラム信号処理回路、水平駆動回路、出力回路、制御回路などが設けられる。ここでは図示していないが、周辺回路領域には、周辺回路を構成するトランジスタのソース領域、ドレイン領域などが配される。
【００３３】
（第２の実施形態）
以下において、本発明に係る他の実施形態について説明する。以下の説明では第１の実施形態と同様の機能を有する構造や領域には同一の符号を付し、その説明は省略することもある。
【００３４】
図６を用いて、本発明に係る第２の実施形態について説明する。第１の実施形態と同様に、第３の配線層１０７に第１の遮光部２１５が設けられ、第４の配線層１０９に第２の遮光部２２５が設けられている。ここで、本実施形態においては、第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５とが平面視において重なる位置にスルーホールが形成されている点で第１の実施形態と異なる。第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５との間には、２つのスルーホールＴＨ２とＴＨ３が形成されている。スルーホールＴＨ２は、スルーホールＴＨ３に対して内側、即ち、受光画素領域１０の側に設けられている。スルーホールは、例えばタングステンから構成され、第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５とを電気的に接続している。タングステンが層間絶縁膜中に拡散することを防ぐために、スルーホール中のタングステンがＴｉＮなどのバリア膜で覆われていてもよい。また、このとき、第３の配線層１０７と第４の配線層１０９とは、スルーホールＴＨ２とＴＨ３とによって電気的に接続されることで、同電位となるように設計されてもよい。
【００３５】
図７は、本実施形態の平面図である。第３の配線層１０７および第３の配線層１０７上に形成されたスルーホールＴＨ２とＴＨ３のみを図示している。スルーホールＴＨ２とＴＨ３は、第１の被遮光画素領域２１と第２の被遮光画素領域２２との境界領域の上方において、平面方向に途切れることなく連続して設けられている。第１の被遮光画素領域２１と第２の被遮光画素領域２２との境界領域の上方にスルーホールを形成することで、第１の被遮光画素領域２１と第２の被遮光画素領域２２との間から入射する光をより確実に遮ることが可能となる。
【００３６】
（第３の実施形態）
図８を用いて本発明に係る第３の実施形態について説明する。
【００３７】
図８は、本実施形態の平面図である。図８には、第３の配線層１０７および第３の配線層１０７上に形成されたスルーホールのみを図示している。本実施形態では、第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５との間に形成されたスルーホールＴＨ４とＴＨ５は、平面方向において連続しておらず、一部が途切れている。しかし、スルーホールＴＨ４とＴＨ５とは、第１の被遮光画素領域２１と第２の被遮光画素領域２２との境界領域の上方において、行方向または列方向に交互に連続して形成されている。このため、第３の配線層１０７において、行方向又は列方向において、受光画素領域１０の上方に位置する領域から、被遮光画素領域２２の上方に位置する領域を見た場合、被遮光画素領域２２の上方に位置する領域が見通せない構造となっている。
【００３８】
第２の実施形態に示すような、スルーホールが平面方向において連続した構造である場合、スルーホールに金属を充填してＣＭＰにより研磨を行う際に、スルーホールの面積に対する層間絶縁膜１０８の面積が小さくなってしまう。このため、スルーホールに充填された金属を除去する際に、層間絶縁膜１０８に加わる圧力が大きくなり、スルーホールが形成されている領域近傍の層間絶縁膜１０８が過度に削れる場合がある。過度に削れた領域の層間絶縁膜の膜厚は、他の領域における層間絶縁膜の膜厚よりも薄くなる。このような層間絶縁膜の膜厚が薄い領域が受光画素領域１０の上方に位置する領域にまで及ぶと、受光画素領域１０に入射する光について各点で光路差が生じてしまう。
【００３９】
本実施形態によれば、第１の遮光部２１５と第２の遮光部２２５との間隙による被遮光画素領域２２への光の入射を抑制しつつ、平面方向におけるスルーホールの面積を小さくすることが可能となる。換言すれば、層間絶縁膜１０８に開口を形成し、金属を充填してＣＭＰにより研磨を行う際に、スルーホールの面積に対する層間絶縁膜１０８の面積を大きくすることができる。この結果、スルーホールに充填された金属を除去する際に、層間絶縁膜１０８に加わる圧力を低減することが可能となり、スルーホールが形成されている領域近傍の層間絶縁膜１０８が過度に削れることを抑制することができる。
【００４０】
（第４の実施形態）
図９を用いて本発明に係る第４の実施形態について説明する。
【００４１】
図９は、本実施形態の平面図である。図９には、第３の配線層１０７および第４の配線層１０９が図示されている。第３の配線層１０７と第４の配線層１０９との平面的な位置関係を示すため、第４の配線層１０９は二点鎖線で示している。
【００４２】
上述の第１〜第３の実施形態では、ＰＤ部１０１へ入射する光に対して、光が通過する領域を規定する矩形の開口が第３の配線層１０７に形成されていた。これに対して本実施形態では、ＰＤ部１０１へ入射する光に対して、光が通過する領域を規定する開口が、複数の配線によって形成されている。図９において、受光画素領域１０の上方に位置する領域および被遮光画素領域２２の上方に位置する領域においては、画素出力線２５３、電源配線２５５およびダミー配線２５１が設けられている。画素出力線２５３は、ＰＤ部１０１からの信号を周辺回路領域３０へ出力する配線であり、電源配線２５５はＰＤ部１０１に蓄積された信号電荷を読み出すための、ゲート電極に電圧を印加するための配線である。そしてダミー配線２５１は、信号の転送や電圧の印加などの役割を有さず、ＰＤ部１０１に対する開口ＯＰ３を規定するために設けられる配線である。なお、これらの配線の機能は一例であって、ＰＤ部１０１へ入射する光に対して、光が通過する領域を規定するこれらの配線が、他の機能を有するものであってもよい。
【００４３】
上述の第１〜第３の実施形態では、第３の配線層１０７において、受光画素領域１０の上方に位置する領域には、矩形の開口が形成されていた。そして、受光画素領域の上方に位置する領域に形成された開口と同様の形状の開口が、被遮光画素領域２２の上方に位置する領域においても、形成されていた。これに対して、本実施形態では、第３の配線層１０７における、受光画素領域１０の上方に位置する領域において、複数の配線によってＰＤ部１０１への入射光が通過する領域を規定する開口が形成されている。そして、第３の配線層１０７における、被遮光画素領域２２の上方に位置する領域においても、受光画素領域１０の上方に形成された配線パターンと同様のパターンが形成されている。
【００４４】
このように、第３の配線層１０７において、受光画素領域１０の上方に位置する領域と被遮光画素領域２２の上方に位置する領域との双方に同様のパターンを形成することが好ましい。これは、第３の配線層１０７における受光画素領域１０と被遮光画素領域２０との、各々の領域における開口面積の割合の差を小さくすることが可能となるためである。
【００４５】
次に、上述した各実施形態における撮像装置を用いた撮像システムの一例を図１０に示す。撮像システム９０は、図１０に示すように、主として、光学系、上述の各実施形態に係る撮像装置１及び信号処理部を備える。光学系は、主として、シャッター９１、レンズ９２及び絞り９３を備える。信号処理部は、主として、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６、画像信号処理部９７、メモリ部８７、外部Ｉ／Ｆ部８９、タイミング発生部９８、全体制御・演算部９９、記録媒体８８及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を備える。なお、信号処理部は、記録媒体８８を備えなくても良い。シャッター９１は、光路上においてレンズ９２の手前に設けられ、露出を制御する。レンズ９２は、入射した光を屈折させて、撮像装置１の撮像面に被写体の像を形成する。絞り９３は、光路上においてレンズ９２とＰＤ領域との間に設けられ、レンズ９２を通過後にＰＤ領域へ導かれる光の量を調節する。撮像装置１のＰＤ領域は、撮像面に形成された被写体の像を画像信号に変換する。撮像装置１は、その画像信号をＰＤ領域から読み出して出力する。撮像信号処理回路９５は、撮像装置１に接続されており、撮像装置１から出力された画像信号を処理する。Ａ／Ｄ変換器９６は、撮像信号処理回路９５に接続されており、撮像信号処理回路９５から出力された処理後の画像信号（アナログ信号）を画像信号（デジタル信号）へ変換する。画像信号処理部９７は、Ａ／Ｄ変換器９６に接続されており、Ａ／Ｄ変換器９６から出力された画像信号（デジタル信号）に各種の補正等の演算処理を行い、画像データを生成する。この画像データは、メモリ部８７、外部Ｉ／Ｆ部８９、全体制御・演算部９９及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４などへ供給される。メモリ部８７は、画像信号処理部９７に接続されており、画像信号処理部９７から出力された画像データを記憶する。外部Ｉ／Ｆ部８９は、画像信号処理部９７に接続されている。これにより、画像信号処理部９７から出力された画像データを、外部Ｉ／Ｆ部８９を介して外部の機器（パソコン等）へ転送する。タイミング発生部９８は、撮像装置１、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７に接続されている。これにより、撮像装置１、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７へタイミング信号を供給する。そして、撮像装置１、撮像信号処理回路９５、Ａ／Ｄ変換器９６及び画像信号処理部９７がタイミング信号に同期して動作する。全体制御・演算部９９は、タイミング発生部９８、画像信号処理部９７及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４に接続されており、タイミング発生部９８、画像信号処理部９７及び記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を全体的に制御する。記録媒体８８は、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４に取り外し可能に接続されている。これにより、画像信号処理部９７から出力された画像データを、記録媒体制御Ｉ／Ｆ部９４を介して記録媒体８８へ記録する。
【符号の説明】
【００４６】
１  撮像装置
１０  受光画素領域
１０１  光電変換部
１０５  第１の配線層
１０６  第２の配線層
１０７  第３の配線層
１０９  第４の配線層
２０  被遮光画素領域
２１  第１の被遮光画素領域
２２  第２の被遮光画素領域
２１５  第１の遮光部
２２５  第２の遮光部
３０  周辺回路領域
【図１】
2015125999.tif 000003
【図２】
2015125999.tif 000004
【図３】
2015125999.tif 000005
【図４】
2015125999.tif 000006
【図５】
2015125999.tif 000007
【図６】
2015125999.tif 000008
【図７】
2015125999.tif 000009
【図８】
2015125999.tif 000010
【図９】
2015125999.tif 000011
【図１０】
2015125999.tif 000012