(57)【要約】  本開示撮像素子は、それぞれが、光電変換素子を含む受光部と入射光を受光部に向けて集光する集光部とを有する第１画素および第２画素と、第１画素と第２画素との間に設けられた溝と、溝に埋設された第１遮光膜と、第２画素の、受光部の受光面の一部に第１遮光膜に連続して設けられた第２遮光膜とを備える。
2014156933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、光電変換素子を含む受光部と入射光を前記受光部に向けて集光する集光部とを有する第１画素および第２画素と、
前記第１画素と前記第２画素との間に設けられた溝と、
前記溝に埋設された第１遮光膜と、
前記第２画素の、前記受光部の受光面の一部に前記第１遮光膜に連続して設けられた第２遮光膜と
を備えた撮像素子。
【請求項２】
前記第２遮光膜は前記受光部の前記受光面上に設けられている、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記第２遮光膜は前記受光部に埋設されている、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記第１画素および前記第２画素における入射光はそれぞれ同じ深さ位置に集光する、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記受光部は前記光電変換素子としてｎ型半導体領域を含むと共に、前記受光面および前記溝の壁面から底面にかけてｐ型半導体領域を有する、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記受光部の前記受光面および前記溝の壁面および底面は連続した固定電荷膜によって覆われている、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記第１画素および前記第２画素が配設された第１領域と、前記第１領域の周囲に設けられると共に、第３遮光膜によって遮光された第２領域とを有し、前記第３遮光膜は前記第２遮光膜と同一材料により形成されている、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記集光部は光学機能層としてレンズを含み、前記第１画素および前記第２画素の前記レンズは同一形状を有する、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項９】
前記第１画素および前記第２画素それぞれの受光部に対向して前記レンズを有する、請求項８に記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記レンズと前記受光部との間に更にインナーレンズを有する、請求項８に記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記集光部は赤色、緑色、青色または白色のカラーフィルタを含み、前記第２画素の前記集光部は緑色または白色のカラーフィルタを有する、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１２】
前記第１画素および前記第２画素は、互いに隣接して配置された像面位相差検出画素である、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１３】
撮像素子を含み、
前記撮像素子は、それぞれが、光電変換素子を含む受光部と入射光を前記受光部に向けて集光する集光部とを有する第１画素および第２画素と、
前記第１画素と前記第２画素との間に設けられた溝と、
前記溝に埋設された第１遮光膜と、
前記第２画素の、前記受光部の受光面の一部に前記第１遮光膜に連続して設けられた第２遮光膜と
を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、焦点検出機能を有する撮像素子およびこれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等のイメージセンサによって構成された半導体イメージングデバイス（撮像装置）が用いられている。これら撮像装置では、素子ごとにフォトダイオードを含む受光部が形成されており、受光部では入射光を光電変換して信号電荷が生成されている。【０００３】
近年、撮像装置において撮像画素の一部を使用して位相を検出し、オートフォーカス（ＡＦ）速度を速めようとする方式（像面位相差検出方式）の開発がなされている。この位相差検出方式は、イメージセンサの各画素にオンチップレンズが設けられた２次元のセンサを用いて瞳分割法の焦点検出を行うものである。【０００４】
このような撮像装置では、撮像用の画素（撮像画素）および焦点検出用の画素（像面位相差画素）に求められる受光特性を満たす技術として以下のような報告がなされている。例えば、オンチップレンズの曲率を変えたり、各画素ごとにオンチップレンズの配置面を光軸方向に変化させて入射光の集光点を調整する撮像装置が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。また、光入射側のシリコン基板の裏面側に、非透明導電性材料からなる素子分離層を設けることにより瞳分割性能および感度を共に向上させた撮像装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。更に、複数の像面位相差画素に１つのオンチップレンズを割り当てると共に、受光面の位置を変えた撮像装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００８−５２２２４５号公報
【特許文献２】特開２０１１−５４３５０号公報
【特許文献３】特開２０１２−８４８１６号公報
【特許文献４】特開２００８−７１９２０号公報
【発明の概要】
【０００６】
しかしながら、オンチップレンズの曲率を変えたり、撮像画素および像面位相差画素の受光面の高さをそれぞれ変えたりした場合には、ＡＦ特性が向上する代わりに隣接画素からの斜入射によって混色が発生するという問題があった。
【０００７】
従って、隣接画素間の混色を抑えつつ、位相差検出精度を向上させることが可能な撮像素子および撮像装置を提供するが望ましい。
【０００８】
本技術の一実施形態の撮像素子は、それぞれが、光電変換素子を含む受光部と入射光を受光部に向けて集光する集光部とを有する第１画素および第２画素と、第１画素と第２画素との間に設けられた溝と、溝に埋設された第１遮光膜と、第２画素の、受光部の受光面の一部に第１遮光膜に連続して設けられた第２遮光膜とを備えたものである。
【０００９】
本技術の一実施形態の撮像装置は、上記本技術の撮像素子を備えたものである。
【００１０】
本技術の一実施形態の撮像素子では、光電変換素子を含む受光部と入射光と受光部に向けて集光する集光部とを有すると共に、互いに隣接する第１画素（撮像画素）および第２画素（像面位相差画素）の画素間に溝を設け、第１遮光膜を埋設する。この第１遮光膜は、第２画素の受光面の一部に設けられた第２遮光膜と連続して形成されている。これにより、隣接画素間における斜入射光によるクロストークを低減しつつ、第２画素における入射光を第２遮光膜の形成位置に集光させることが可能となる。
【００１１】
本技術の一実施形態の撮像素子によれば、第１画素と第２画素との間に溝を設け、この溝に、第２画素の受光面の一部に設けられた第２遮光膜と連続して設けられた第１遮光膜を埋設するようにした。これにより、隣接画素からの斜入射光によるクロストークを低減しつつ、第２画素における入射光の集光位置を第２遮光膜の形成位置とすることができる。よって、隣接画素間の混色を抑えつつ、第２画素（像面位相差画素）の位相差検出速度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係るイメージセンサの断面図である。
【図２】図１に示したイメージセンサの平面図である。
【図３Ａ】本開示の第１の実施の形態に係るイメージセンサにおける他の配置構成を表す平面模式図である。
【図３Ｂ】一対の像面位相差画素が隣接配置される場合の要部構成を表す断面図である。
【図４Ａ】固定電荷膜を用いない場合の要部構成を表す断面図である。
【図４Ｂ】固定電荷膜と遮光膜との間に他の層を含む場合の要部構成を表す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂに示した積層構造の拡大図である。
【図５】図１に示した受光部の周辺回路構成を表すブロック図である。
【図６】変形例１に係るイメージセンサの断面図である。
【図７】本開示の第２の実施の形態に係るイメージセンサの断面図である。
【図８】図７に示したイメージセンサの平面図の一例である。
【図９】変形例２に係るイメージセンサの断面図である。
【図１０】変形例３に係るイメージセンサの一例の断面図である。
【図１１】変形例３に係るイメージセンサの他の例の断面図である。
【図１２】適用例１（撮像装置）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。
【図１３】適用例２（カプセル型内視鏡カメラ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。
【図１４】内視鏡カメラの他の例（挿入型内視鏡カメラ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。
【図１５】適用例３（ビジョンチップ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。
【図１６】適用例４（生体センサ）に係る全体構成を表す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（裏面照射型イメージセンサ；瞳分割用遮光膜を受光部上に形成した例）
２．変形例１（瞳分割用遮光膜を受光部に埋設した例）
３．第２の実施の形態（表面照射型イメージセンサ；瞳分割用遮光膜を受光部上に形成した例）
４．変形例２（瞳分割用遮光膜を受光部に埋設した例）
５．変形例３（インナーレンズを設けた例）
６．適用例（電子機器への適用例）
【００１４】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係るイメージセンサ（イメージセンサ１Ａ）の断面構成を表したものである。イメージセンサ１Ａは、例えば裏面照射型（裏面受光型）の固体撮像素子（ＣＣＤ，ＣＭＯＳ）であり、基板２１（図３参照）上に複数の画素２が図２に示したように２次元配列されている。なお、図１は図２に示したＩ−Ｉ線における断面構成を表したものである。画素２は、撮像画素２Ａ（第１画素）と像面位相差画素２Ｂ（第２画素）とから構成されている。本実施の形態では、画素２間、即ち隣り合う撮像画素２Ａと像面位相差画素２Ｂとの間、撮像画素２Ａと撮像画素２Ａとの間および像面位相差画素２Ｂと像面位相差画素２Ｂとの間に、それぞれ溝２０Ａが設けられている。撮像画素２Ａと像面位相差画素２Ｂとの間の溝２０Ａには、像面位相差画素２Ｂにおける瞳分割用の遮光膜１３Ｂ（第２遮光膜）と連続した遮光膜１３Ａ（第１遮光膜）が埋設されている。
【００１５】
撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂは、それぞれ、光電変換素子（フォトダイオード２３）を含む受光部２０と、入射光を受光部２０へ向けて集光させる集光部１０とを備えている。撮像画素２Ａは、撮影レンズによって結像された被写体像をフォトダイオード２３において光電変換して画像生成用の信号を生成するものである。像面位相差画素２Ｂは、撮影レンズの瞳領域を分割して、分割された瞳領域からの被写体像を光電変換して位相差検出用の信号を生成するものである。この像面位相差画素２Ｂは、図２に示したように撮像画素２Ａの間に離散的に配置されている。なお、像面位相差画素２Ｂは、必ずしも図２に示したようにそれぞれ独立して配置する必要はなく、例えば図３Ａに示したように画素部２００内にＰ１〜Ｐ７のようにライン状に並列配置してもよい。また、像面位相差検出の際には、一対（２つ）の像面位相差画素２Ｂから得られる信号が用いられる。例えば、図３Ｂに示したように、２つの像面位相差画素２Ｂが隣接して配置され、これらの像面位相差画素２Ｂの間に遮光膜１３Ａが埋設されていることが望ましい。これにより、反射光に起因する位相差検出精度の悪化を抑制できる。なお、図３Ｂに示した構成は、本開示において、「第１画素」および「第２画素」がいずれも像面位相差画素である場合の一具体例に相当する。
【００１６】
上記のように、各画素２は２次元配列されることによってＳｉ基板２１に画素部１００（図５参照）を構成している。この画素部１００には、撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂからなる有効画素領域１００Ａおよび有効画素領域１００Ａを囲むように形成されたオプティカルブラック（ＯＰＢ）領域１００Ｂが設けられている。ＯＰＢ領域１００Ｂは黒レベルの基準になる光学的黒を出力するためのものであり、オンチップレンズ１１やカラーフィルタ等の集光部材は設けられておらず、フォトダイオード２３等の受光部２０のみが形成されている。また、ＯＰＢ領域１００Ｂの受光部２０上には黒レベルを規定するための遮光膜１３Ｃ（第３遮光膜）が設けられている。
【００１７】
本実施の形態では、上述したように、各画素２間の、受光部２０の光入射側、即ち受光面２０Ｓに溝２０Ａが設けられており、この溝２０Ａによって各画素２の受光部２０の一部が物理的に区切られることとなる。溝２０Ａには遮光膜１３Ａが埋め込まれており、この遮光膜１３Ａは像面位相差画素２Ｂの瞳分割用の遮光膜１３Ｂと連続して形成されている。また、遮光膜１３Ａ，１３Ｂは、上記ＯＰＢ領域１００Ｂに設けられた遮光膜１３Ｃとも連続して設けられている。これら遮光膜１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、具体的には、画素部１００内に図２に示したようなパターンを構成している。
【００１８】
以下に各画素２を構成する各部材について説明する。
【００１９】
（集光部１０）
集光部１０は、受光部２０の受光面２０Ｓ上に設けられると共に、光入射側に、光学機能層として各画素２の受光部２０にそれぞれ対向配置されたオンチップレンズ１１を有し、このオンチップレンズ１１と受光部２０との間にはカラーフィルタ１２が設けられている。
【００２０】
オンチップレンズ１１は、受光部２０（具体的には受光部２０のフォトダイオード２３）に向かって光を集光させる機能を有するものである。このオンチップレンズ１１のレンズ径は、画素２のサイズに応じた値に設定されており、例えば０．９μｍ以上３μｍ以下である。また、このオンチップレンズ１１の屈折率は、例えば１．１〜１．４である。レンズ材料としては、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）等が挙げられる。本実施の形態では、撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂにそれぞれ設けられたオンチップレンズ１１は共に同一の形状を有する。ここで、同一とは同一材料を用い、同一工程を経て製造されたものを言うが、製造時の各種条件によるばらつきを排除するものではない。
【００２１】
カラーフィルタ１２は、例えば赤色（Ｒ）フィルタ、緑色（Ｇ）フィルタ、青色（Ｂ）フィルタおよび白色フィルタ（Ｗ）のいずれかであり、例えば画素２毎に設けられている。これらのカラーフィルタ１２は、規則的な色配列（例えばベイヤー配列）で設けられている。このようなカラーフィルタ１２を設けることにより、イメージセンサ１では、その色配列に対応したカラーの受光データが得られる。なお、像面位相差画素２Ｂにおけるカラーフィルタ１２の配色は特に限定されないが、光量の少ない暗所でもオートフォーカス（ＡＦ）機能を使用できるように緑色（Ｇ）フィルタまたは白色（Ｗ）フィルタを用いることが好ましい。また、白色（Ｗ）フィルタを用いることによって、より高精度な位相差検出情報が得られる。但し、像面位相差画素２Ｂに緑色（Ｇ）フィルタまたは白色（Ｗ）フィルタを割り当てる場合には、光量の多い明所では像面位相差画素２Ｂのフォトダイオード２３が飽和しやすくなる。この場合には、受光部２０のオーバーフローバリアを閉めてもよい。
【００２２】
（受光部２０）
受光部２０は、フォトダイオード２３が埋設されたシリコン（Ｓｉ）基板２１と、Ｓｉ基板２１の表面（受光面２０Ｓとは反対側）に設けられた配線層２２と、Ｓｉ基板２１の裏面（受光面２０Ｓ）に設けられた固定電荷膜２４とから構成されている。また、上述したように、集光部２０の受光面２０Ｓ側には、各画素２間に溝２０Ａが設けられている。この溝２０Ａの幅（Ｗ）は、クロストークを抑制し得る幅となっていればよく、例えば２０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下である。深さ（高さ（ｈ））は、クロストークを抑制し得る深さであればよく、例えば０．３μｍ以上１０μｍ以下である。なお、配線層２２には、転送トランジスタ，リセットトランジスタ，増幅トランジスタ等のトランジスタおよび各種配線が設けられている。
【００２３】
フォトダイオード２３は、Ｓｉ基板２１の厚み方向に形成された、例えばｎ型半導体領域であり、Ｓｉ基板２１の表面および裏面近傍に設けられたｐ型半導体領域とによるｐｎ接合型のフォトダイオードである。本実施の形態では、フォトダイオード２３が形成されたｎ型半導体領域を光電変換領域Ｒとする。なお、Ｓｉ基板２１の表面および裏面に臨むｐ型半導体領域は暗電流を抑制し、発生した電荷（電子）を表面側の方向に転送するため、正孔電荷蓄積領域を兼ねている。これによりノイズを低減することができ、さらに表面に近い部分に電荷を蓄積できるので、スムーズな転送が可能となる。また、Ｓｉ基板２１は各画素２間にもｐ型半導体領域が形成されている。
【００２４】
固定電荷膜２４は、集光部１０と受光部２０との界面に電荷を固定するために、集光部１０（具体的には、カラーフィルタ１２）とＳｉ基板２１の受光面２０Ｓとの間および各画素２間に設けられた溝２０Ａの側壁から底面にかけて連続して設けられている。これにより、溝２０Ａを形成する際の物理的ダメージやイオン照射による不純物活性化によって生じるピニング外れを抑制することができる。固定電荷膜２４の材料としては、固定電荷を多く有する高誘電材料を用いることが好ましく、具体的には、例えば酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ2）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化プラセオジム（Ｐｒ2Ｏ3）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化プロメチウム（Ｐｍ2Ｏ3）、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化テルビウム（Ｔｂ2Ｏ3）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ2Ｏ3）、酸化ホルミウム（Ｈｏ2Ｏ3）、酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）、酸化ツリウム（Ｔｍ2Ｏ3）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）、酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）等が挙げられる。あるいは、窒化ハフニウム、窒化アルミニウム、酸窒化ハフニウムまたは酸窒化アルミニウムが用いられてもよい。このような固定電荷膜２４の膜厚は、例えば１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。また、このような固定電荷膜２４に替えて、固定電荷を持たない酸化シリコン（ＳｉＯ2）を用いてもよい。この場合、例えば図５Ａに示したように、ＳｉＯ2膜２７上に導電性を有する遮光膜１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）を形成し、撮像動作時には、ピニングをとるために遮光膜１３に常に負電位を印加するようにする。
【００２５】
さらに、図１の例では、固定電荷膜２４上に遮光膜１３Ａ（あるいは遮光膜１３Ｂ，１３Ｃ、以下同様）が形成されており、固定電荷膜２４と遮光膜１３Ａとの２層構造としているが、これらの固定電荷膜２４と遮光膜１３Ａとの間に更に他の層２６が介在していてもよい。例えば、図４Ｂおよび図４Ｃに示したように、固定電荷膜２４と遮光膜１３Ａとの間に、層２６として、絶縁膜およびバリアメタル層等のうちの少なくとも一種を含む単層膜あるいは積層膜が介在していてもよい。なお、図４Ｃは、図４Ｂにおける固定電荷膜２４、層２６および遮光膜１３Ａの積層構造を拡大したものである。層２６に用いられる絶縁膜としては、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により成膜したＳｉＯ2膜が挙げられ、これにより絶縁性を補強することができる。また、バリアメタル層を設けることにより、半導体層中へのメタル拡散を抑制することができる。層２６が積層膜の場合は、例えば、遮光膜１３Ａ／バリアメタル層／絶縁膜／固定電荷膜２４の積層順とすることができ、これにより、絶縁性補強とメタル拡散抑制の両効果を得ることができる。
【００２６】
本実施の形態では、上記集光部１０と受光部２０との間には、上述したように遮光膜１３が設けられている。
【００２７】
遮光膜１３は、画素２間に設けられた溝２０Ａに埋設された遮光膜１３Ａと、像面位相差画素２Ｂの瞳分割用の遮光膜として設けられた遮光膜１３Ｂと、ＯＰＢ領域の全面に形成された遮光膜１３Ｃとから構成されている。遮光膜１３Ａは、隣接画素間における斜入射光のクロストークによる混色を抑制するものであり、図２に示したように、有効画素領域２００Ａにおいて各画素２を囲むように、例えば格子状に設けられている。換言すると、遮光膜１３はオンチップレンズ１１の光路上にそれぞれ開口１３ａが設けられた構造となっている。なお、像面位相差画素２Ｂにおける開口１３ａは、瞳分割のために受光領域Ｒの一部に設けられた遮光膜１３Ｂによって一方に偏った（偏心した）位置に設けられている。本実施の形態では、遮光膜１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）は、それぞれ同一工程において形成されたものであり、互いに連続して形成されている。遮光膜１３は、例えばタングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌと銅（Ｃｕ）の合金よりなり、その膜厚は例えば２０ｎｍ以上５０００ｎｍである。なお、受光面２０Ｓ上に形成された遮光膜１３Ｂおよび遮光膜１３Ｃは必ずしも同じ膜厚とする必要はなく、それぞれ任意の膜厚に設計することができる。
【００２８】
図５は、受光部２０の画素部１００の周辺回路構成を表した機能ブロック図である。受光部２０は、垂直（Ｖ）選択回路２０６，Ｓ／Ｈ（サンプル／ホールド）・ＣＤＳ(Correlated Double Sampling:相関二重サンプリング)回路２０７，水平（Ｈ）選択回路２０８，タイミングジェネレータ（ＴＧ）２０９，ＡＧＣ(Automatic Gain Control)回路２１０，Ａ ／Ｄ変換回路２１１およびデジタルアンプ２１２を有し、これらが同一のＳｉ基板（チップ）２１に搭載されている。
【００２９】
このようなイメージセンサ１Ａは、例えば以下のようにして製造することができる。
【００３０】
（製造方法）
まず、Ｓｉ基板２１にｐ型半導体領域およびｎ型半導体領域をそれぞれ形成し、各画素２に対応したフォトダイオード２３を形成する。続いて、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓとは反対側の面（表面）に、多層配線構造を有する配線層２２を形成する。次に、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓ（裏面）の所定の位置、具体的には、各画素２間に設けられたＰ型半導体領域に、例えばドライエッチングによって溝２０Ａを形成する。続いて、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓおよび溝２０Ａの壁面から底面にかけて、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法あるいはＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によってＨｆＯ2膜を、例えば５０ｎｍ成膜して固定電荷膜２４を形成する。ＡＬＤ法によりＨｆＯ2膜を成膜する場合には、界面準位を低減するＳｉＯ2膜を、同時に例えば１ｎｍ成膜できるので好適である。
【００３１】
続いて、遮光膜１３として、例えばＷ膜を、例えばスパッタリング法あるいはＣＶＤ法を用いて像面位相差画素２Ｂの受光領域Ｒの一部およびＯＰＢ領域１００Ｂに形成すると共に、溝２０Ａに埋設する。次に、フォトリソグラフィ等によってパターニングして遮光膜１３とする。続いて、有効画素領域１００Ａの受光部２０および遮光膜１３上に、例えばベイヤー配列のカラーフィルタ１２およびオンチップレンズ１１を順に形成する。このようにしてイメージセンサ１Ａを得ることができる。
【００３２】
（作用・効果）
本実施の形態のような裏面照射型のイメージセンサ１Ａは、隣接画素間における混色の発生を抑制するために光入射側（集光部１０）のオンチップレンズ１１の射出面から受光部２０までの厚みを薄く（低背化）することが望ましい。また、撮像画素２Ａではフォトダイオード２３に入射光の集光点を合わせることで最も高い画素特性が得られるのに対し、像面位相差画素２Ｂでは瞳分割用の遮光膜１３Ｂに入射光の集光点を合わせることで最も高いＡＦ特性が得られる。
【００３３】
そこで、撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂにおける入射光をそれぞれ最適な位置に集光させるために、前述したように、オンチップレンズ１１の曲率を変えたり、Ｓｉ基板２１に段差を設けて像面位相差画素２Ｂにおける受光面２０Ｓの高さを撮像画素２Ａよりも低く形成する等の工夫がなされてきた。しかしながら、オンチップレンズ１１や受光面２０Ｓ、即ちＳｉ基板２１等の部材を画素ごとに作り分けることは難しい。近年、より高感度且つ小型化が求められている撮像装置において画素の微細化が進むと、部材の作り分けを行うことは更に困難となる。
【００３４】
また、撮像画素２Ａと像面位相差画素２Ｂとの受光面２０Ｓの高さをそれぞれ変えて形成した場合には画素２間の斜入射光によるクロストークが発生する。具体的には、撮像画素２Ａのオンチップレンズ１１を透過した光が、一段低く形成された像面位相差画素２Ｂの受光面２０Ｓに入射することによって集光部での混色が起こる。また、像面位相差画素２Ｂを透過した光が画素間に設けられた段差の壁面を透過して撮像画素２Ａのフォトダイオード２３に入射することによってバルク（フォトダイオード２３）での混色が起こる。さらには、隣接画素からの光入射（斜入射）によって、位相差検出精度（オートフォーカス精度）が低下する虞もある。
【００３５】
これに対して、本実施の形態のイメージセンサ１Ａでは、画素２間のＳｉ基板２１に溝２０Ａを設け、この溝２０Ａに遮光膜１３Ａを埋設し、更に、この遮光膜１３Ａと像面位相差画素２Ｂに設けられた瞳分割用の遮光膜１３Ｂとが連続するようにした。これにより、隣接画素からの斜入射光を溝２０Ａに埋設された遮光膜１３Ａで遮蔽しつつ、像面位相差画素２Ｂおける入射光を瞳分割用の遮光膜１３Ｂの位置に集光させることができる。
【００３６】
以上のように本実施の形態では、画素２間の受光部２０に溝２０Ａを設けて遮光膜１３Ａを埋設し、この遮光膜１３Ａと像面位相差画素２Ｂに設けられた瞳分割用の遮光膜１３Ｂとが連続するようにした。これにより、隣接画素からの斜入射光が溝２０Ａに埋設された遮光膜１３Ａによって遮蔽されると共に、像面位相差画素２Ｂおける入射光の集光点が瞳分割用の遮光膜１３Ｂの位置となる。よって、像面位相差画素２Ｂにおいて高精度な位相差検出用の信号を生成することが可能となり、像面位相差画素２ＢのＡＦ特性を向上させることが可能となる。また、隣接画素間における斜入射光のクロストークによる混色が抑制され、像面位相差画素２Ｂに加えて撮像画素２Ａの画素特性も向上させることができる。即ち、簡易な構成によって撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂの各特性を両立した撮像装置を提供することが可能となる。
【００３７】
また、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓにｐ型半導体領域を設けるようにしたので、暗電流の発生を抑制することができる。更に、受光面２０Ｓおよび溝２０Ａの壁面から底面にかけて連続した固定電荷膜２４を設けるようにしたので、より暗電流の発生を抑制することができる。即ち、イメージセンサ１Ａにおけるノイズを低減することが可能となり、撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂから高精度な信号を得ることが可能となる。
【００３８】
更に、ＯＰＢ領域１００Ｂに設けられている遮光膜１３Ｃを、遮光膜１３Ａ，遮光膜１３Ｂと同一工程において形成するようにしたので、製造工程を簡略化することができる。
【００３９】
以下、第２の実施の形態および変形例１〜３について説明する。上記第１の実施の形態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。
【００４０】
＜２．変形例１＞
図６は、変形例１に係るイメージセンサ（イメージセンサ１Ｂ）の断面構成を表したものである。イメージセンサ１Ｂは、上記第１の実施の形態のイメージセンサ１Ａと同様に、裏面照射型の固体撮像素子であり、複数の画素２が二次元配列された構造を有する。各画素２は、撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂから構成されている。各画素２間には第１の実施の形態と同様に溝２０Ａが設けられている。この溝２０Ａには像面位相差画素２Ｂにおいて形成された瞳分割用の遮光膜１３Ｂと連続した遮光膜１３Ａが埋設されている。但し、本変形例におけるイメージセンサ１Ｂでは、遮光膜１３ＢがＳｉ基板２１に埋設されている点が第１の実施の形態とは異なる。
【００４１】
本変形例における遮光膜１３Ｂは受光部２０、具体的にはフォトダイオード２３が埋設されたＳｉ基板２１の受光面２０Ｓ側に埋め込まれている。また、Ｓｉ層２１と遮光膜１３Ａおよび遮光膜１３Ｂとの間には固定電荷膜２４が設けられている。具体的には、固定電荷膜２４はＳｉ基板２１の受光面２０Ｓから遮光膜１４Ｂによって形成された段差２０Ｂを介して溝２０Ａの壁面および底面に連続して設けられている。
【００４２】
更に、本変形例では撮像画素２Ａおよび像面位相差画素２Ｂが２次元配置された有効画素領域１００Ａの周りを囲むＯＰＢ領域１００Ｂに設けられた遮光膜１３Ｃも、遮光膜１１３Ｂと同様にＳｉ基板２１に埋設されている。
【００４３】
このようなイメージセンサ１Ｂは、例えば、例えば以下のようにして製造する。まず、第１の実施の形態と同様に、Ｓｉ基板２１にｐ型半導体領域およびｎ型半導体領域をそれぞれ形成してフォトダイオード２３を形成したのち、Ｓｉ基板２１の表面に配線層２２を形成する。続いて、図示しない支持基板にＳｉ基板２１を貼り合わせた後、Ｓｉ基板２１の裏面側を所望の膜厚となるように薄くする。その後、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓ（裏面）に、エッチングによって、素子分離部の（遮光膜１３Ａ用の）溝２０Ａを形成する。続いて、パターニングを行い、Ｓｉ基板２１の表面の一部をエッチングによって削り、遮光膜１３Ｂ埋設用の段差２０Ｂを形成する。続いて、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓから段差２０Ｂおよび溝２０Ａの壁面、底面にかけて、例えばスパッタリング法によってＨｆＯ2膜を、例えば５０ｎｍ成膜して固定電荷膜２４を形成する。
【００４４】
続いて、遮光膜１３として、例えばＷ膜を、例えばスパッタリング法を用いて像面位相差画素２Ｂの受光領域Ｒの一部およびＯＰＢ領域１００Ｂに形成すると共に、溝２０Ａに埋設したのち、フォトリソグラフィ等によってパターニングして遮光膜１３を形成する。次に、有効画素領域１００Ａの受光部２０および遮光膜１３上に、例えばベイヤー配列のカラーフィルタ１２およびオンチップレンズ１１を順に形成する。このようにしてイメージセンサ１Ｂを得ることができる。
【００４５】
このように、本変形例では、遮光膜１３Ｂを受光部２０に埋設するようにしたので、像面位相差画素２Ｂにおける入射光の集光位置がより改善され、より高精度な位相差検出用の信号を生成することが可能となる。また、ＯＰＢ領域を低背化することができ、撮像素子全体の低背化に有利となる。
【００４６】
＜３．第２の実施の形態＞
図７は、本開示の第２の実施の形態に係るイメージセンサ（イメージセンサ１Ｃ）の断面構成を表したものである。このイメージセンサ１Ｃは、例えば表面照射型（表面受光型）の固体撮像素子であり、複数の画素２が２次元配列されている。画素２は、撮像画素２Ａと像面位相差画素２Ｂとから構成されている。各画素２間には上記第１の実施の形態および変形例１と同様に、溝２０Ａが設けられており、この溝２０Ａには像面位相差画素２Ｂにおける瞳分割用の遮光膜（遮光膜１３Ｂ）と連続して形成された遮光膜（遮光膜１３Ａ）が埋設されている。但し、本変形例におけるイメージセンサ１Ｃは表面照射型であるため、集光部１０と受光部２０を構成するＳｉ基板２１との間には配線層２２が設けられており、遮光膜３３（３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ）は受光部２０のＳｉ基板２１と配線層２２との間に設けられている。なお、本実施の形態のような表面照射型のイメージセンサ１Ｃ（および後述する１Ｄ，１Ｅ）における受光面２０ＳはＳｉ基板２１の照射面とする。
【００４７】
本実施の形態では、上述したように、第１の実施の形態においてＳｉ基板２１の集光部１０が設けられた面とは反対側の面に設けられていた配線層２２が集光部１０とＳｉ基板２１との間に設けられている。このため、画素２間に設けられる溝２０Ａは、上記第１の実施の形態と同様に、各画素２を個々に囲むように格子状に形成してもよいが、例えば図８に示したように、Ｘ軸またはＹ軸の一方（ここではＹ軸方向）にのみ設けるようにしてもよい。これにより、フォトダイオード２３からＳｉ基板２１の各画素２間に設けられたトランジスタ（例えば転送トランジスタ）への電荷の移動を円滑に行うことが可能となる。
【００４８】
イメージセンサ１Ｃは、オンチップレンズ１１およびカラーフィルタ１２からなる集光部１０と、フォトダイオード２３が埋設されたＳｉ基板２１、配線層２２および固定電荷膜２４を含む受光部２０とから構成されている。本実施の形態では、固定電荷膜２４を覆うように、絶縁膜２５が形成されており、この絶縁膜２５上に遮光膜３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃが形成されている。絶縁膜２５の構成材料としては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ），シリコン窒化膜（ＳｉＮ），シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）等が挙げられ、その膜厚は例えば１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００４９】
配線層２２は、集光部１０とＳｉ基板２１との間に設けられると共に、層間絶縁膜２２Ａを間に、例えば金属膜２２Ｂが２層あるいは３層以上で構成された多層配線構造を有する。この金属膜２２Ｂはトランジスタや各種配線、あるいは周辺回路の金属膜であり、一般的な表面照射型のイメージセンサでは、画素の開口率を確保すると共に、オンチップレンズ等の光学機能層から射出された光束を遮蔽しないように各画素の間に設けられている。
【００５０】
層間絶縁膜２２Ａは、例えば無機材料が用いられ、具体的には、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ），シリコン窒化膜（ＳｉＮ），シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ），ハフニウム酸化膜（ＨｆＯ），アルミニウム酸化膜（ＡｌＯ），窒化アルミニウム膜（ＡｌＮ），タンタル酸化膜（ＴａＯ），ジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ），ハフニウム酸窒化膜，ハフニウムシリコン酸窒化膜，アルミニウム酸窒化膜，タンタル酸窒化膜およびジルコニウム酸窒化膜等が挙げられる。層間絶縁膜２２Ａの膜厚は、例えば０．１μｍ以上５μｍ以下である。
【００５１】
金属膜２２Ｂは、例えば各画素２に対応する前述のトランジスタを構成する電極であり、その材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ）あるいは銀（Ａｇ）等の金属元素の単体または合金が挙げられる。なお、上述したように金属膜２２Ｂは、一般的には画素２の開口率を確保すると共に、オンチップレンズ１１等の光学機能層から射出された光を遮蔽しないように、各画素２間にそれぞれ適した大きさとする。
【００５２】
このようなイメージセンサ１Ｂは、例えば、以下のようにして製造する。まず、第１の実施の形態と同様に、Ｓｉ基板２１にｐ型半導体領域およびｎ型半導体領域をそれぞれ形成してフォトダイオード２３を形成する。続いて、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓ（表面）の所定の位置、具体的には、各画素２間に設けられたＰ型半導体領域に、例えばドライエッチングによって溝２０Ａを形成する。続いて、Ｓｉ基板２１の溝２０Ａの壁面から底面にかけて、例えばスパッタリング法によってＨｆＯ2膜を、例えば５０ｎｍ成膜して固定電荷膜２４を形成する。
【００５３】
次に、受光面２０Ｓに、例えばＣＶＤ法あるいはＡＬＤ法により固定電荷膜２４を形成した後、例えばＣＶＤ法により、例えばＳｉＯ2よりなる絶縁膜２５を形成する。続いて、遮光膜３３として、例えばＷ膜を、絶縁膜２５上に、例えばスパッタリング法を用いて形成すると共に、溝２０Ａに埋設したのち、フォトリソグラフィ等によってパターニングして遮光膜３３を形成する。
【００５４】
次に、遮光膜３３および受光面２０Ｓ上に配線層２２を形成したのち、有効画素領域１００Ａの受光部２０および遮光膜１３上に、例えばベイヤー配列のカラーフィルタ１２およびオンチップレンズ１１を順に形成する。このようにしてイメージセンサ１Ｃを得ることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態における像面位相差画素２Ｂのカラーフィルタ１２は、第１の実施の形態と同様に緑色（Ｇ）または白色（Ｗ）を割り当てることが好ましいが、光量の高い光が入射された場合にはフォトダイオード２３において電荷が飽和しやすくなる。このとき、表面照射型では過剰な電荷はＳｉ基板２１の下方（基板２１側）から排出される。このため、像面位相差画素２Ｂに対応する位置のＳｉ基板２１の下方、具体的にはフォトダイオード２３の下部により高濃度のＰ型不純物をドーピングしてオーバーフローバリアを高くするようにしてもよい。
【００５６】
このように、本開示は裏面照射型のイメージセンサに限らず、表面照射型のイメージセンサにも適用可能であり、表面照射型の場合であっても、上記第１の実施の形態等と同等の効果を得ることができる。また、表面照射型では、オンチップレンズ１１と、Ｓｉ基板２１の受光面２０Ｓとが離れているため、集光点を受光面２０Ｓに合わせ易く、撮像画素感度と、位相差検出精度との両方を向上させることが裏面照射型に比べ容易である。
【００５７】
＜４．変形例２＞
図９は、上記第２の実施の形態の変形例２に係るイメージセンサ（イメージセンサ１Ｄ）の断面構成を表したものである。イメージセンサ１Ｄは、上記イメージセンサ１Ｃと同様に、表面照射型の固体撮像素子であり、複数の画素２が二次元配列された構造を有する。本変形例におけるイメージセンサ１Ｄは、変形例１のイメージセンサ１Ｃと同様に、各画素２間に設けられた溝２０Ａに埋設された遮光膜１３Ａと連続して形成された遮光膜１３Ｂ，１３ＣがＳｉ基板２１に埋設されている点が第２の実施の形態とは異なる。
【００５８】
なお、本変形例では、Ｓｉ基板２１に埋設された遮光膜１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｂ）とＳｉ基板２１との間には、変形例１と同様に固定電荷膜２４が設けられている。但し、この固定電荷膜２４は第２の実施の形態と同様に、Ｓｉ基板２１と層間絶縁膜２２との間には形成されていない。
【００５９】
また、本変形例のイメージセンサ１Ｄは、上記変形例１および第２の実施の形態で説明した工程を組み合わせることによって製造することができる。
【００６０】
このように、本変形例では、遮光膜１３ＢをＳｉ基板２１に埋設するようにしたので、像面位相差画素２Ｂにおける入射光の集光位置がより改善され、上記イメージセンサ２Ｃよりも高精度な位相差検出用の信号を生成することが可能となる。
【００６１】
＜５．変形例３＞
図１０は、上記第１、第２の実施の形態および変形例１，２に係るイメージセンサ（イメージセンサ１Ｅ）の断面構成を表したものである。イメージセンサ１Ｅは、イメージセンサ１Ｃ，１Ｄと同様に、表面照射型の固体撮像素子であり、複数の画素２が二次元配列された構造を有する。本変形例におけるイメージセンサ１Ｅは、像面位相差画素２Ｂの受光部２０と集光部１０のカラーフィルタ１２との間にインナーレンズ１４を配設した点が上記実施の形態等とは異なる。
【００６２】
本変形例では、集光部１０をインナーレンズ１４とオンチップレンズ１１とが積層された多重レンズ構造とすることにより、像面位相差画素２Ｂにおける集光効率を高めることができる。
【００６３】
なお、ここではインナーレンズ１４を像面位相差画素２Ｂにのみ設けたが、撮像画素２Ａにも設けてもよい。また、図１１に示したイメージセンサ１Ｆように、裏面照射型の固体撮像素子に適用してもよい。更に、図１０および図１１では遮光膜１３Ｂ，１３ＣをＳｉ基板２１に埋め込んだ場合（変形例１，２に対応）としたが、第１，第２の実施の形態におけるイメージセンサ１Ａ，１Ｃのように遮光膜１３Ｂ，１３ＣをＳｉ基板２１上に設けても構わない。
【００６４】
＜６．適用例＞
以下、上記第１，第２の実施の形態および変形例１〜３において説明したイメージセンサ１（１Ａ〜１Ｆ）の適用例（適用例１〜４）について説明する。上記実施の形態等におけるイメージセンサ１はいずれも、様々な分野における電子機器に適用可能である。ここでは、その一例として、撮像装置（カメラ）、内視鏡カメラ、ビジョンチップ（人工網膜）および生体センサについて説明する。あるいは、図示はしないが、この他にも、上記イメージセンサ１は、車載用センサとしても用いることができる。
【００６５】
（適用例１）
図１２は、撮像装置（撮像装置３）の全体構成を表した機能ブロック図である。撮像装置３は、例えばデジタルス散るカメラまたはデジタルビデオカメラであり、光学系３１と、シャッタ装置３２と、イメージセンサ１（例えば、イメージセンサ１Ａ）と、信号処理回路３３（画像処理回路３４，ＡＦ処理回路３５）と、駆動回路と３６、制御部３７とを備えている。
【００６６】
光学系３１は、被写体からの像光（入射光）をイメージセンサ１の撮像面上に結像させる１または複数の撮像レンズを含むものである。シャッタ装置３２は、イメージセンサ１への光照射期間（露光期間）および遮光期間を制御するものである。駆動回路３６は、シャッタ装置３２の開閉駆動を行うと共に、イメージセンサ１における露光動作および信号読み出し動作を駆動するものである。信号処理回路３３は、イメージセンサ１からの出力信号（ＳＧ１，ＳＧ２）に対して、所定の信号処理、例えばデモザイク処理やホワイトバランス調整処理等の各種補正処理を施すものである。制御部３７は、例えばマイクロコンピュータから構成され、駆動回路３６におけるシャッタ駆動動作およびイメージセンサ駆動動作を制御すると共に、信号処理回路３３における信号処理動作を制御するものである。
【００６７】
この撮像装置３では、入射光が、光学系２１、シャッタ装置２２を介してイメージセンサ１において受光されると、イメージセンサ１では、その受光量に基づく信号電荷が蓄積される。駆動回路２４により、イメージセンサ１の各画素２に蓄積された信号電荷が読み出し（撮像画素２Ａから得られた電気信号ＳＧ１および像面位相差画素２Ｂから得られた電気信号ＳＧ２）がなされ、読み出された電気信号ＳＧ１，ＳＧ２は信号処理回路２３の画像処理回路３４およびＡＦ処理回路３５へ出力される。イメージセンサ１から出力された出力信号は、信号処理部３３において所定の信号処理が施され、映像信号Ｄoutとして外部（モニタ等）へ出力されるが、あるいは、図示しないメモリ等の記憶部（記憶媒体）に保持される。
【００６８】
（適用例２）
図１３は、適用例２に係る内視鏡カメラ（カプセル型内視鏡カメラ４Ａ）の全体構成を表す機能ブロック図である。カプセル型内視鏡カメラ４Ａは、光学系４１と、シャッタ装置４２と、イメージセンサ１と、駆動回路４４と、信号処理回路４３と、データ送信部４５と、駆動用バッテリー４６と、姿勢（方向、角度）感知用のジャイロ回路４７とを備えている。これらのうち、光学系４１、シャッタ装置４２、駆動回路４４および信号処理回路４３は、上記撮像措置２において説明した光学系２１、シャッタ装置２２、駆動回路２４および信号処理回路２４と同様の機能を有している。但し、光学系４１は、４次元空間における複数の方位（例えば全方位）での撮影が可能となっていることが望ましく、１つまたは複数のレンズにより構成されている。但し、本例では、信号処理回路４３における信号処理後の映像信号Ｄ１およびジャイロ回路４７から出力された姿勢感知信号Ｄ２は、データ送信部４５を通じて無線通信により外部の機器へ送信されるようになっている。
【００６９】
なお、上記実施の形態におけるイメージセンサを適用可能な内視鏡カメラとしては、上記のようなカプセル型のものに限らず、例えば図１４に示したような挿入型の内視鏡カメラ（挿入型内視鏡カメラ４Ｂ）であってもよい。挿入型内視鏡カメラ４Ｂは、上記カプセル型内視鏡カメラ４Ａにおける一部の構成と同様、光学系４１、シャッタ装置４２、イメージセンサ１、駆動回路４４、信号処理回路４３およびデータ送信部４５を備えている。但し、この挿入型内視鏡カメラ４Ｂは、更に、装置内部に格納可能なアーム４８ａと、このアーム４８ａを駆動する駆動部４８とが付設されている。このような挿入型内視鏡カメラ４Ｂは、駆動部４８へアーム制御信号ＣＴＬを伝送するための配線４９Ａと、撮影画像に基づく映像信号Ｄoutを伝送するための配線４９Ｂとを有するケーブル４９に接続されている。
【００７０】
（適用例３）
図１５は、適用例３に係るビジョンチップ（ビジョンチップ５）の全体構成を表す機能ブロック図である。ビジョンチップ５は、眼の眼球Ｅ１の奥側の壁（視覚神経を有する網膜Ｅ２）の一部に、埋め込まれて使用される人口網膜である。このビジョンチップ５は、例えば網膜Ｅ２における神経節細胞Ｃ１、水平細胞Ｃ２および視細胞Ｃ３のうちのいずれかの一部に埋設されており、例えばイメージセンサ１と、信号処理回路５１と、刺激電極部５２とを備えている。これにより、眼への入射光に基づく電気信号をイメージセンサ１において取得し、その電気信号を信号処理回路５１において処理することにより、刺激電極部５２へ所定の制御信号を供給する。刺激電極部５２は、入力された制御信号に応じて視覚神経に刺激（電気信号）を与える機能を有するものである。
【００７１】
（適用例４）
図１６は、適用例４に係る生体センサ（生体センサ６）の全体構成を表す機能ブロック図である。生体センサ６は、例えば指Ａに装着可能な血糖値センサであり、半導体レーザ６１と、イメージセンサ１と、信号処理回路６２とを備えたものである。半導体レーザ６１は、例えば赤外光（波長７８０ｎｍ以上）を出射するＩＲ（infrared laser）レーザである。このような構成により、血中のグルコース量に応じたレーザ光の吸収具合をイメージセンサ１によりセンシングし、血糖値を測定するようになっている。
【００７２】
以上、第１，第２の実施の形態および変形例１〜３を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、集光部１０をオンチップレンズ１１とカラーフィルタ１２とから構成したが、例えばカラーフィルタ１２と受光部２０との間に、受光面２０Ｓを平坦化する平坦化膜や、反射防止膜を形成してもよい。
【００７３】
なお、本技術は以下のような構成をとることも可能である。
（１）それぞれが、光電変換素子を含む受光部と入射光を前記受光部に向けて集光する集光部とを有する第１画素および第２画素と、前記第１画素と前記第２画素との間に設けられた溝と、前記溝に埋設された第１遮光膜と、前記第２画素の、前記受光部の受光面の一部に前記第１遮光膜に連続して設けられた第２遮光膜とを備えた撮像素子。
（２）前記第２遮光膜は前記受光部の前記受光面上に設けられている、前記（１）に記載の撮像素子。
（３）前記第２遮光膜は前記受光部に埋設されている、前記（１）に記載の撮像素子。
（４）前記第１画素および前記第２画素における入射光はそれぞれ同じ深さ位置に集光する、前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像素子。
（５）前記受光部は前記光電変換素子としてｎ型半導体領域を含むと共に、前記受光面および前記溝の壁面から底面にかけてｐ型半導体領域を有する、前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像素子。
（６）前記受光部の前記受光面および前記溝の壁面および底面は連続した固定電荷膜によって覆われている、前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の撮像素子。
（７）前記第１画素および前記第２画素が配設された第１領域と、前記第１領域の周囲に設けられると共に、第３遮光膜によって遮光された第２領域とを有し、前記第３遮光膜は前記第２遮光膜と同一材料により形成されている、前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の撮像素子。
（８）前記集光部は光学機能層としてレンズを含み、前記第１画素および前記第２画素の前記レンズは同一形状を有する、前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の撮像素子。
（９）前記第１画素および前記第２画素それぞれの受光部に対向して前記レンズを有する、前記（８）に記載の撮像素子。
（１０）前記レンズと前記受光部との間に更にインナーレンズを有する、前記（８）または（９）に記載の撮像素子。
（１１）前記集光部は赤色、緑色、青色または白色のカラーフィルタを含み、前記第２画素の前記集光部は緑色または白色のカラーフィルタを有する、前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の撮像素子。
（１２）前記第１画素および前記第２画素は、互いに隣接して配置された像面位相差検出画素である、前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の撮像素子。
（１３）撮像素子を含み、前記撮像素子は、それぞれが、光電変換素子を含む受光部と入射光を前記受光部に向けて集光する集光部とを有する第１画素および第２画素と、前記第１画素と前記第２画素との間に設けられた溝と、前記溝に埋設された第１遮光膜と、前記第２画素の、前記受光部の受光面の一部に前記第１遮光膜に連続して設けられた第２遮光膜とを備えた撮像装置。
【００７４】
本出願は、日本国特許庁において２０１３年３月２９日に出願された日本特許出願番号２０１３−７３５３２号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【００７５】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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