(57)【要約】【課題】単板式カラー固体撮像装置で、偽信号や偽色の発生を抑え、高感度，高解像度の色再現性の優れた画像データを得る。【解決手段】半導体基板表面にアレイ状に配設された複数の光電変換領域を含むカラー固体撮像装置で、個々の光電変換領域１０の内側を複数の異なる分光感度の光電変換信号を出力する複数の区画Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂに面分割して形成する。これにより、偽信号や偽色の発生が抑えられ、高感度，高解像度の色再現性の優れた画像データを得ることが可能となる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板表面にアレイ状に配設された複数の光電変換領域を含むカラー固体撮像装置であって、前記光電変換領域の個々の内側が夫々複数の異なる分光感度の光電変換信号を出力する複数の区画に面分割されていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項２】
半導体基板表面にアレイ状に配設された複数の光電変換領域を含むカラー固体撮像装置であって、前記光電変換領域の個々の内側が夫々複数の異なる分光感度の信号電荷を蓄積する複数の区画に面分割されており、該光電変換領域の側方に前記複数の区画の各々から読み出された前記信号電荷を転送する転送路が形成されていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカラー固体撮像装置であって、前記半導体基板表面は、１つ１つの前記光電変換領域に対応して１つ１つの開口部を有する遮光膜によって覆われていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載のカラー固体撮像装置であって、前記開口の直径または対角線寸法が入射光の波長より大きく前記光電変換領域の直径または対角線寸法より小さいことを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、少なくとも１つの前記区画の分光感度は、各区画上方に配置したカラーフィルタによって決定されることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、前記光電変換領域の少なくとも１つの前記区画の分光感度は、該区画の深さ方向の不純物分布によって決定されることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、少なくとも１つの前記区画の分光感度は、該区画の上方に配置したカラーフィルタと、該区画の深さ方向の不純物分布によって決定されることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のカラー固体撮像装置であって、前記区画は、Ｎ型の半導体基板に設けられたＰウェル層と、該Ｐウェル層に形成されたＮ型不純物層とを備え、前記Ｐウェル層の深さと前記Ｎ型不純物層の深さとを変えることで前記区画の分光感度を決定することを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載のカラー固体撮像装置であって、青色の分光感度を持つ前記区画のＰウェル層の深さ、緑色の分光感度を持つ前記区画におけるＰウェル層の深さ、赤色の分光感度を持つ前記区画におけるＰウェル層の深さが、順に深く形成されていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のカラー固体撮像装置であって、青色の分光感度を持つ前記区画の前記Ｐウェル層に設けたＮ型不純物層の深さ、緑色の分光感度を持つ前記区画における前記Ｐウェル層に設けたＮ型不純物層の深さ、赤色の分光感度を持つ前記区画における前記Ｐウェル層に設けたＮ型不純物層の深さが、順に深く形成されていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、個々の前記光電変換領域は、赤色の分光感度を持つ区画、緑色の分光感度を持つ区画、青色の分光感度を持つ区画の少なくとも３つの区画に面分割されていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、個々の前記光電変換領域は、イエローの分光感度を持つ区画、シアンの分光感度を持つ区画、マゼンタの分光感度を持つ区画、グリーンの分光感度を持つ区画の少なくもと４つの区画に面分割されていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、個々の前記光電変換領域は、赤色の分光感度を持つ区画、緑色の分光感度を持つ区画、青色の分光感度を持つ区画、波長５２０ｎｍ付近にピークを持つ分光感度を持つ区画の少なくとも４つの区画に面分割されていることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のカラー固体撮像装置であって、前記５２０ｎｍ付近にピークを持つ分光感度を有する区画から読み出した信号により処理を行い等色関数に近似した色再現を行うことを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、隣接する前記光電変換領域間で同一分光感度を持つ区画の配置が異なるものを含むことを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置であって、前記光電変換領域内の前記区画のうち少なくとも１つの区画の面積が他の区画の面積と異なることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のカラー固体撮像装置であって、前記光電変換領域内における各区画の面積は、前記分光感度の単位面積当たりの相対的な大きさと逆比例の関係にあることを特徴とするカラー固体撮像装置。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載のカラー固体撮像装置を搭載したことを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は単板式のカラー固体撮像装置とこのカラー固体撮像装置を搭載したデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ等の固体撮像装置における色再現手段の代表的なものとして、撮像素子表面に二次元アレー状に配置した多数のフォトダイオード（画素、ピクセル）に対し３種類あるいは４種類の異なる分光特性を有するマイクロカラーフィルタをモザイク状に配置したもの（単板式カラー固体撮像装置）が知られている。
【０００３】
マイクロカラーフィルタは、大別して、原色系（Ｒ，Ｇ，Ｂ）あるいは補色系（Ｇ，Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ）の２種類があり、また配列方法によって、ストライプパターン、ベイヤーパターン（ＵＳＰ３，９７１，０６５：特許文献１）などが提案されている。
【０００４】
しかし、各フォトダイオードが二次元平面上に離散的に分布していること、及び、個々のフォトダイオードが３種類ないし４種類の異なる分光感度の一つに対応していることにより、次のような問題がある。
【０００５】
（１）フォトダイオードの配列ピッチにより決定されるナイキスト周波数よりも高い空間周波数を有する画像がカラー固体撮像装置に投影されると、この高い空間周波数成分は低域側に折り返され、いわゆるモアレと呼ばれる偽信号を発生し、撮影した画像の画質を劣化させる。
【０００６】
（２）異なる分光感度を有するカラーフィルタが二次元平面上の異なる場所の信号に対応し、また各色フィルタの分布パターンにより、各色のナイキストドメイン（空間周波数分布）が一致しない。その結果、いわゆる偽色や色モアレと呼ばれる現象を引き起こし、撮影した画像の画質を劣化させる。
【０００７】
そこで従来から、モアレを低減する方法の一つとして、光学的ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）を集光光学系（レンズ系）と単板式カラー固体撮像装置との間に挿入する方法が採用されている。この方法を用いることにより、高い空間周波数成分が減衰し、モアレが改善される。
【０００８】
しかしながら、光学的ローパスフィルタを用いたモアレ改善効果は不十分であり、また、水晶板等の複屈折光学材料を組み合わせて光学的ローパスフィルタを構成するため、ＣＣＤ等固体撮像素子を保護するパッケージに光学的ローパスフィルタを取り付けた構造においては、パッケージが受ける機械的ストレスによって、光学的ローパスフィルタが破壊され易く、また製造コストもアップしてしまうという問題がある。
【０００９】
その一方で、近年の単板式カラー固体撮像装置は、画素サイズ（フォトダイオードのサイズ）の微細化、即ち高画素化が進展し、解像度が飛躍的に向上している。画素配列ピッチの微細化によりナイキスト周波数も高周波化し、このため、原理的にモアレの発生が抑制される傾向にある。
【００１０】
しかし、１チップ上に数１００万画素という多数のフォトダイオードを集積化するため、次の様な別の問題（Ａ）（Ｂ）が顕在化してきている。
【００１１】
（Ａ）フォトダイオードのサイズの微細化に伴い、マイクロレンズ径の微細化も必要になる。この場合、相対的にマイクロレンズの厚みが厚くなり、マイクロレンズの焦点距離が短くなるため、フォトダイオードの前方且つ上方で焦点を結ぶことになる。そのため、焦点距離を調整するために更に別のレンズ（層内レンズ）を下部に作り込む必要があり、構造が複雑化し、安定した製造歩留まりを得ることが難しくなっている。
【００１２】
更に、フォトダイオードその他周辺回路上の全体には、各フォトダイオード上方に開口を有する遮光膜が積層されている。この遮光膜に形成される開口寸法は、フォトダイオードの微細化に伴って同時に微細化されるが、例えば１μｍ以下の開口寸法になってくると、入射光の波長によってはこの開口を通過するときに光強度が大きく減衰してしまう。従って、例えば、赤色（Ｒ）の光の波長は約０．６５０μｍであるため、開口寸法が１μｍ以下になってくると、波動光学的効果を考慮する必要が出てくる。
【００１３】
そのため、各色毎に離散した従来のフォトダイオードの配置のままフォトダイオードの微細化を図ると、半導体基板に形成するフォトダイオードや読出回路の微細化と同時に、オンチップの集光光学系（マイクロレンズ，カラーフィルタ，遮光膜開口）の微細化が必須となり、波動光学的効果により受光部に入る光の強度が大幅に低下し、明るい被写体を撮像しても感度が十分に得られないという問題が生じる。
【００１４】
（Ｂ）固体撮像素子の受光領域中央部と周辺部において、感度や色再現性が異なる現象が発生する。いわゆる（輝度，色）シェーディングと呼ばれる現象である。特に、集光光学（カメラレンズ）系が小型化し、焦点距離が短くなるに従って、入射光の入射角度が受光領域の中心付近と周辺部とで差が大きくなることによる感度変動が無視できなくなっている。
【００１５】
この（Ｂ）の問題を改善する手段には次の様なものがある。
（イ）マイクロレンズの配置を周辺部に行くに従って中心方向に所定量ずらす。
（ロ）マイクロレンズ（トップレンズ）の下に、さらにマイクロレンズ（層内レンズ）を設け、一度トップレンズで集光した光を、再度、層内レンズで各フォトダイオードに位置合わせし、集光させる。
（ハ）周辺信号処理回路（外部回路）において、電気的に感度変動を補正する。
【００１６】
上記の（イ）（ロ）の改善手段は、フォトダイオードの微細化に伴い、高精度なマイクロレンズ形状とその配置位置制御が困難になってきており、採用するのが難しい状況になっている。また、上記（イ）（ロ）（ハ）のいずれの対策においても、レンズ系が異なると（例えばデジタルスチルカメラのレンズ系と携帯電話機搭載カメラのレンズ系とで）、シェーディングの現われ方が異なり、適用する撮像システム毎に設計変更が必要になる。
【００１７】
このような問題を有する従来のカラー固体撮像装置に対し、米国特許第５９６５８７５号公報（特許文献２）では、青色検出用，緑色検出用，赤色検出用の各フォトダイオードを、半導体基板の深さ方向に重ねあわせて形成したＣＭＯＳイメージセンサを提案している。このＣＭＯＳイメージセンサは、ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＮ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＶＯＬ．ＥＤ−１５，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ  １９６８  の“Ａ  Ｐｌａｎａｒ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｏｒ  ｗｉｔｈ  ａｎ  Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ”ＰＡＵＬ  Ａ．ＧＡＲＹ  ａｎｄ  ＪＯＨＮ  Ｇ．ＬＩＮＶＩＬＬ（非特許文献１）に記載されている原理、すなわち、フォトダイオードのＰＮ接合の半導体基板表面からの深さによって、各フォトダイオードの光電変換特性が波長依存性（分光感度）を持つという原理を利用している。
【００１８】
【特許文献１】
米国特許第３９７１０６５号明細書
【特許文献２】
米国特許第５９６５８７５号明細書
【非特許文献１】
ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＮ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＶＯＬ．ＥＤ−１５，ＮＯ．１，ＪＡＮＵＡＲＹ  １９６８  の“Ａ  Ｐｌａｎａｒ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｏｒ  ｗｉｔｈ  ａｎ  Ｏｐｔｉｍａｌ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ”ＰＡＵＬ  Ａ．ＧＡＲＹ  ａｎｄ  ＪＯＨＮ  Ｇ．ＬＩＮＶＩＬＬ
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献２のＣＭＯＳイメージセンサは、各画素即ちフォトダイオードの深さ方向の光吸収と可視光波長が対応関係にあることを利用するものであり、画素すなわち各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ等）によってナイキストドメインが異ならないため、偽色や色モアレが生じにくいと考えられる。
【００２０】
しかし、シリコン基板に入射した光の深さ方向における光電変換効率の波長依存性によって各色成分の分光スペクトルを求めるため、これらの波長の異なる光に対応したフォトダイオード構造に対してそれぞれオーミックコンタクトを設け、電気信号を直接外部に読み出す構造をとり、相対的にフォトダイオードの受光部面積が減少し、また、素子表面のＸ方向，Ｙ方向に多層の金属配線を設ける必要があるなどの問題がある。
【００２１】
本発明の目的は、偽信号（モアレ）や偽色の発生を抑えた高感度，高解像度且つ忠実な色再現を可能にする安価な単板式のカラー固体撮像装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー固体撮像装置は、半導体基板表面にアレイ状に配設された複数の光電変換領域を含むカラー固体撮像装置であって、前記光電変換領域の個々の内側が夫々複数の異なる分光感度の光電変換信号を出力する複数の区画に面分割されていることを特徴とする。
【００２３】
この構成により、異なる分光感度を有する区画が二次元表面上で近接配置された状態となり、偽信号や偽色の発生が抑制され、高感度，高解像度の色再現性の優れた画像データを得ることができ、また、このカラー固体撮像装置を安価に製造可能となる。
【００２４】
本発明のカラー固体撮像装置は、半導体基板表面にアレイ状に配設された複数の光電変換領域を含むカラー固体撮像装置であって、前記光電変換領域の個々の内側が夫々複数の異なる分光感度の信号電荷を蓄積する複数の区画に面分割されており、該光電変換領域の側方に前記複数の区画の各々から読み出された前記信号電荷を転送する転送路が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
この構成により、異なる分光感度を有する区画が二次元表面上で近接配置された状態となり、偽信号や偽色の発生が抑制され、高感度，高解像度の色再現性の優れた画像データを得ることができ、また、このカラー固体撮像装置を安価に製造可能となる。
【００２６】
更に、本発明のカラー固体撮像装置の前記半導体基板表面は、１つ１つの前記光電変換領域に対応して１つ１つの開口部を有する遮光膜によって覆われていることを特徴とする。
【００２７】
この構成により、各区画の微細化を図っても遮光膜の開口部を入射光の波長より大きくすることができ、遮光膜やマイクロレンズの製造が容易となり且つ感度の良好な画像を撮像することが可能となる。
【００２８】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、前記開口の直径または対角線寸法が入射光の波長より大きく前記光電変換領域の直径または対角線寸法より小さいことを特徴とする。
【００２９】
この構成により、入射光が各区画の光電変換部まで容易に到達し、感度の高い画像信号を得ることが可能となる。
【００３０】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、少なくとも１つの前記区画の分光感度は、各区画上方に配置したカラーフィルタによって決定されることを特徴とする。
【００３１】
この構成により、分光感度の設定が容易となり、所望の分光特性を得ることが容易となる。
【００３２】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、前記光電変換領域の少なくとも１つの前記区画の分光感度は、該区画の深さ方向の不純物分布によって決定されることを特徴とする。
【００３３】
この構成により、カラーフィルタを用いずにカラー固体撮像装置を形成可能となる。
【００３４】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、少なくとも１つの前記区画の分光感度は、該区画の上方に配置したカラーフィルタと、該区画の深さ方向の不純物分布によって決定されることを特徴とする。
【００３５】
この構成により、カラーフィルタの分光特性と不純物分布により決まる分光特性を組み合わせた分光特性を利用するため、カラーフィルタを用いた区画の分光特性が良くなり、カラー固体撮像装置で撮像したカラー画像の色再現性が向上する。
【００３６】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、前記区画は、Ｎ型の半導体基板に設けられたＰウェル層と、該Ｐウェル層に形成されたＮ型不純物層とを備え、前記Ｐウェル層の深さと前記Ｎ型不純物層の深さとを変えることで前記区画の分光感度を決定することを特徴とする。
【００３７】
この構成により、カラーフィルタを用いずとも分光感度の異なる区画を形成でき、製造プロセスを簡略化でき、製造歩留まりが向上する。
【００３８】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、青色の分光感度を持つ前記区画のＰウェル層の深さ、緑色の分光感度を持つ前記区画におけるＰウェル層の深さ、赤色の分光感度を持つ前記区画におけるＰウェル層の深さが、順に深く形成されていることを特徴とする。
【００３９】
この構成により、各分光感度の長波長側の光によって発生した光電荷が基板に流出し、各分光特性の長波長側が減衰する。
【００４０】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、青色の分光感度を持つ前記区画の前記Ｐウェル層に設けたＮ型不純物層の深さ、緑色の分光感度を持つ前記区画における前記Ｐウェル層に設けたＮ型不純物層の深さ、赤色の分光感度を持つ前記区画における前記Ｐウェル層に設けたＮ型不純物層の深さが、順に深く形成されていることを特徴とする。
【００４１】
この構成により、カラー固体撮像装置の半導体基板に入射する光を、波長の長さすなわち半導体基板への侵入深さによって区別して検出可能となる。
【００４２】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、個々の前記光電変換領域は、赤色の分光感度を持つ区画、緑色の分光感度を持つ区画、青色の分光感度を持つ区画の少なくとも３つの区画に面分割されていることを特徴とする。
【００４３】
この構成により、原色系の色信号でなる撮像画像データをカラー固体撮像装置から読み出すことが可能となる。
【００４４】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、個々の前記光電変換領域は、イエローの分光感度を持つ区画、シアンの分光感度を持つ区画、マゼンタの分光感度を持つ区画、グリーンの分光感度を持つ区画の少なくもと４つの区画に面分割されていることを特徴とする。
【００４５】
この構成により、補色系の色信号でなる撮像画像データをカラー固体撮像装置から読み出すことが可能となる。
【００４６】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、個々の前記光電変換領域は、赤色の分光感度を持つ区画、緑色の分光感度を持つ区画、青色の分光感度を持つ区画、波長５２０ｎｍ付近にピークを持つ分光感度を持つ区画の少なくとも４つの区画に面分割されていることを特徴とする。
【００４７】
この構成により、波長５２０ｎｍ付近にピークを持つ分光感度を持つ区画から読み出された信号を用いて画像処理することで、色再現性の優れた撮像画像データを得ることが可能となる。
【００４８】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、前記５２０ｎｍ付近にピークを持つ分光感度を有する区画から読み出した信号により処理を行い等色関数に近似した色再現を行うことを特徴とする。
【００４９】
この構成により、人が見た画像に近い画像を得ることができる。
【００５０】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、隣接する前記光電変換領域間で同一分光感度を持つ区画の配置が異なるものを含むことを特徴とする。
【００５１】
この構成により、モアレの発生を更に抑制可能となる。
【００５２】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、前記光電変換領域内の前記区画のうち少なくとも１つの区画の面積が他の区画の面積と異なることを特徴とする。
【００５３】
この構成により、各区画の分光感度すなわち信号強度を揃えることができ、カラーバランスを最適化することが可能となる。
【００５４】
更に本発明のカラー固体撮像装置では、前記光電変換領域内における各区画の面積は、前記分光感度の単位面積当たりの相対的な大きさと逆比例の関係にあることを特徴とする。
【００５５】
この構成により、色毎の感度バランスが最適化され、良好な画像データを生成可能となる。
【００５６】
本発明のデジタルカメラは、上記のいずれかに記載のカラー固体撮像装置を搭載したことを特徴とする。
【００５７】
この構成により、偽信号や偽色の発生が抑制され、高感度，高解像度の色再現性の優れた画像を撮像することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００５９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る単板式カラー固体撮像装置の模式図である。本実施形態に係る単板式カラー固体撮像装置１を構成する半導体基板の表面には、詳細は後述する光電変換領域（以下、個々の光電変換領域を画素部という。）１０が、この例では正方格子状に縦横に配列して形成されている。
【００６０】
各画素部１０の内側は、複数の異なる分光感度を有する複数の区画（以下、各区画を小画素ともいう。）に面分割されており、図１の水平方向に隣接する画素部１０間を通って垂直方向に形成されている垂直転送路に各小画素の蓄積電荷が夫々順次読み出され、垂直転送路を転送されてきた電荷は、次に水平転送路（ＨＣＣＤ）１１を転送され、このカラー固体撮像装置１から出力される。
【００６１】
図２は、図１に示す単板式カラー固体撮像装置の画素部１０の４画素分の拡大平面図である。各画素部１０は、赤色の分光感度を持つ小画素（図中「Ｒ」と記す。）と、青色の分光感度を持つ小画素（図中「Ｂ」と記す。）と、分光スペクトルが異なる２種類の緑色分光感度を持つ２つの小画素（図中「Ｇ１」「Ｇ２」と記す。）の計４つの小画素に、素子分離帯１２によって縦横に４分割されている。
【００６２】
図２に示す単板式カラー固体撮像装置１は、遮光膜１３で覆われた状態を示しており、この遮光膜１３には、画素部１０の１つ１つに対して１つ１つの開口１３ａが設けられており、画素部１０内の個々の小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ毎に開口を設けることはしていない。このため、画素部１０や小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂの微細化（高画素化）を図っても開口１３ａの大きさを光の波長に比べて大きくとることが可能となり、感度の良好な画像が撮像可能となる。
【００６３】
図３は、マイクロレンズが配置された単板式カラー固体撮像装置１の画素１０の１画素分の断面図であり、図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線位置の断面に相当する。Ｎ型基板２の表面にはＰウェル層３が形成され、Ｐウェル層３の表面に、素子分離帯１２でのみで分離されたＮ型不純物層４ａ，４ｂが形成されている。Ｐウェル層３と各Ｎ型不純物層４ａ，４ｂとの間に形成されるＰＮ接合がフォトダイオード（光電変換部）を形成し、入射光に応じた光電荷がＮ型不純物層４ａ，４ｂに蓄積される。
【００６４】
各Ｎ型不純物層４ａ，４ｂの表面には高濃度Ｐ型不純物層（表面Ｐ＋層）５ａ，５ｂが形成され、更に半導体表面が酸化膜５ｃによって覆われる。各Ｎ型不純物層４ａ，４ｂの脇に形成されたＮ型不純物層１５が夫々垂直転送路を構成し、垂直転送路１５の上部に、酸化膜５ｃを介して転送電極１８が設けられる。
【００６５】
さらにその上に平坦化膜７ａが設けられ、平坦化膜７ａの上面に、開口１３ａを有し転送電極や垂直転送路を覆う遮光膜１３が設けられ、その上に、カラーフィルタ層８が形成され、更に平坦化膜７ｂを介して、遮光膜１３の１開口に対して１つのマイクロレンズ１４が設けられる。
【００６６】
尚、図２や以後の図４等に示される小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂは、カラーフィルタ層８の各色部分を示すのではなく、その下に存在する図３のＮ型不純物層４ａ，４ｂを示すものであり、「Ｒ」「Ｇ１」「Ｇ２」「Ｂ」は、各Ｎ型不純物層４ａ，４ｂとＰウェル層３とによって形成されるフォトダイオードのカラーフィルタ層８の各色によって有する分光感度を示すものである。
【００６７】
本実施形態に係るマイクロレンズ（トップレンズ）１４は、１つの画素部１０に対して１個設けられ、このマイクロレンズ１４から入射した光が全て遮光膜１３の対応する開口１３ａ内に入るように設計される。
【００６８】
本実施形態では、トップレンズ１４で集光した入射光を、正確にいずれかの小画素上に結像させる必要はなく、開口１３ａ内に光束を集めるだけで良いため、マイクロレンズ１４の製造が容易となる。
【００６９】
図４は、図２に示す状態から遮光膜１３を取り去った状態の２つの画素部分を示す平面図である。各画素部１０の両脇には、垂直方向に延びる垂直転送路１５が形成されており、本実施形態では、図５（図４のＶ―Ｖ線断面図）に示す様に、ポリシリコンからなる３層構造の転送電極１６，１７，１８が埋め込みチャネル（垂直転送路）１５の上に酸化膜５ｃを介して積層され、例えば３相の転送パルスによって駆動される。これらの垂直転送路１５，電極１６，１７，１８は、画素部１０内で隣接する各小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ間の素子分離帯１２を避けて画素部１０間に来るように形成される。
【００７０】
即ち、遮光膜１３で固体撮像装置の半導体表面を覆ったときに、垂直転送路１５ばかりでなく電極１６，１７，１８も遮光膜１３によって隠され、図２に示す様に、開口１３ａ内に垂直転送路１５，電極１６，１７，１８が露出しない構成となっている。このため、１つの画素部１０内で隣接する小画素間の距離は素子分離に必要な最小加工寸法とすることができ、従来と同一の製造プロセス，設計ルール及びチップサイズであっても、同一画素部内の小画素間距離を短くでき、偽色の発生が抑制される。
【００７１】
また、分光感度の異なる複数の小画素を画素部として集中して配置し、各小画素を素子分離帯１２だけを挟んで隣接形成したため、チップ上で光電変換を行う領域の占める割合が従来の固体撮像装置に比して大きくなり、チップの利用率が向上する。
【００７２】
斯かる構成の単板式カラー固体撮像装置１では、先ず、小画素Ｒと小画素Ｇ１の各蓄積電荷が夫々垂直転送路１５に読み出されてから垂直転送路１５に沿って水平転送路１１（図１）まで転送され、次いで水平転送路１１に沿って転送され、固体撮像装置１から出力される。そして次に、小画素Ｇ２と小画素Ｂの各蓄積電荷が夫々垂直転送路１５に読み出されてから垂直転送路１５に沿って水平転送路１１まで転送され、次いで水平転送路１１に沿って転送され、固体撮像装置１から出力される。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、複数の小画素を一カ所に集中配置して１つの画素部とし、１つの画素部内の小画素間の距離を、隣接する画素部内の小画素との距離より小さくしたため、高解像度化を図って各小画素の微細化を図っても遮光膜１３の開口１３ａを大きく取ることができ、感度の高い画像を撮像することが可能となる。各開口１３ａの開口径（直径または対角線長さ）ｔは、赤色の波長λ（ｎｍ）に対して、例えばｔ＝λ〜２λまで微細化したとしても各色成分に対応した３色あるいは４色の出力信号が減衰することはない。
【００７４】
また、本実施形態では、緑色の小画素として分光スペクトルの異なる２つの小画素Ｇ１，Ｇ２を設けたため、緑色一色の小画素Ｇを設けるだけの場合に比べて忠実な色再現が可能となる。更に、高解像度化を図って同一分光感度を持つ小画素の配列周期を小さくすることができるため、モアレの発生も抑制され、色の再現性が向上し、高画質な画像を得ることが可能となる。
【００７５】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部拡大平面図であり、遮光膜を付けた画素部４画素分を図示している。第１の実施形態では、画素部１０内の小画素の配置、即ち、小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂの配置を、全ての画素部で同一配置としたが、本実施の形態では、画素部間で小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂの配置を規則的に変えている。これは、カラーフィルタ配列に起因する周期的な偽信号を低減するためである。
【００７６】
分光感度の異なる小画素の配置を画素部内で変える場合、
▲１▼画素部の列毎または行毎に上下，左右の色配置を交互に交換する。
▲２▼固体撮像装置の受光中心部と周辺部において短波長に対応するカラーフィルタ（Ｂ）と長波長に対応するカラーフィルタ（Ｒ）の配列を変え、受光部あるいは遮光開口部周辺における光のケラレ（シェーディング）を改善する。
などが考えられる。
【００７７】
この様に、画素部内の小画素の配置を周期的に変えることにより、第１の実施形態に比べて更に良好な画質の画像を得ることが可能となる。
【００７８】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部拡大平面図であり、遮光膜を付けた画素部４画素分を図示している。第１の実施形態では、原色系のカラーフィルタを用い、緑色のカラーフィルタとしてＧ１，Ｇ２の二種類を使用したが、本実施例では、補色系のカラーフィルタＹｅ（イエロー），Ｍｇ（マゼンタ），シアン（Ｃｙ），グリーン（Ｇ）の４色のカラーフィルタを使用している。
【００７９】
補色系は４色で構成されるため、この実施形態の様に小画素４つで画素部が形成される場合、各色を各小画素に割り振るのに好都合である。尚、本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、各画素部内における小画素Ｙｅ，Ｃｙ，Ｍｇ，Ｇの配置を周期的に変更するのが好ましい。
【００８０】
（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部拡大平面図であり、遮光膜を付けた画素部４画素分を図示している。上述した各実施形態では、画素部１０を４つの同一面積の小画素に分割したが、本実施形態では、面積の異なる４つの小画素に分割し、各小画素に異なる分光感度Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂを割り振っている。小画素の各面積を異ならせることにより、カラーバランスの調整や光感度の最適化が容易に行える。
【００８１】
画素部１０内の各小画素の面積は、各小画素の単位面積当たりの相対的な分光感度の大きさに逆比例の関係とするのが好ましい。すなわち、感度の高い色については小画素面積を小さくし、感度の低い色については小画素面積を大きくする。
【００８２】
（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部拡大平面図であり、遮光膜を付けた画素部４画素分を図示している。この実施形態では、原色系のＲ，Ｇ，Ｂの分光感度を持つ小画素の他に、一番小面積の小画素にＲ，Ｇ，Ｂとは異なる第４の分光感度を持たせている。
【００８３】
本実施形態における第４の分光感度とは、例えば、図１０に示す様に、波長５２０ｎｍ付近にピークを持つ分光感度である。図１１は、等色関数を示すグラフであり、赤色（Ｒ）には５２０ｎｍ付近に負の部分Ａがあり、これを実現しないと、忠実な色再現ができない。そこで、本実施形態では、第４の分光感度を持つ小画素によって波長５２０ｎｍ付近の光量に対応する信号電荷量を検出し、これを赤色Ｒの光量に対する信号電荷量から減算することで、等色関数の負の部分Ａに相当する分光感度を実現し、人間の目の感じる通りの色再現を行うことを可能とする。
【００８４】
（第６の実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部拡大平面図であり、遮光膜を付けた画素部４画素分を図示している。上述した各実施形態では、４つの小画素を集中的に配置して画素部１個を形成しているが、この実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの小画素で１個の画素部を形成している点が異なる。
【００８５】
（第７の実施の形態）
図１３は、本発明の第７の実施形態に係るカラー固体撮像装置の模式図である。上述した各実施形態では、画素部１０を正方格子状に配列したが、本実施形態では、画素部２０を、奇数行と偶数行とで１／２ピッチずらし、所謂、ハニカム配置とした点が異なる。
【００８６】
画素部２０がハニカム配置となっているため、画素部２０の両脇に設けられる垂直転送路（図１３では図示省略）は蛇行配置となる。この垂直転送路を水平転送路２２まで転送されてきた信号電荷（画素部２０の構成小画素の各々の蓄積電荷）は、次に水平転送路２２を転送され、この固体撮像装置２１から出力される。
【００８７】
図１４（ａ）は、遮光膜を外した画素部２０の拡大平面図であり、図１４（ｂ）は画素部４つ分の遮光膜の平面図である。また、図１５は、図１４（ａ）中の破線丸印ＸＶ内の拡大図である。
【００８８】
画素部２０の両脇には、蛇行配置された垂直転送路２３が形成され、この垂直転送路２３に重なるようにして、ポリシリコンの転送パルス用電極２４，２５が設けられている。また、画素部２０を構成する隣接配置された小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ間は、素子分離帯２６によって分離されるが、第１の実施形態と同様に、画素部２０内において各小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂは、素子分離に必要な最小加工寸法で面分割される。
【００８９】
図示の例では、４５度傾いた矩形の画素部２０は、２つの対角線によって４つの小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂに面分割され、各小画素が対面する垂直転送路２３に各々の蓄積電荷が読み出される構成となっている。この画素部２０の各々に１つの開口（図面が煩雑になるため、図１４（ａ）の１つの画素部２０に対してのみ開口２７ａを仮想線で図示）が対応して設けられた遮光膜２７が被せられるが、前述したように、転送パルス用電極２４，２５は垂直転送路２３に重ねて設けられているため、遮光膜２７の開口２７ａ内にはこれらの電極２４，２５及び垂直転送路２３は露出せず、最小加工寸法で製造された素子分離帯２６で分離された小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂのみが露出することになる。
【００９０】
本実施形態によっても、１つの画素部２０内の小画素間の距離を、隣接する画素部内の小画素までの距離より小さくしたため、第１の実施形態と同様の効果が得られる他に、画素部２０をハニカム配置としたことにより、正方格子配列の場合に比べ、垂直ＣＣＤ転送電極の配線領域（受光部でも電荷転送部でもない無効領域）がないので、撮像素子の表面積を有効に活用でき、更に高感度化，高解像度化を図ることが可能となる。
【００９１】
尚、小画素Ｒ，Ｇ１，Ｇ２，Ｂで説明したが、補色系の小画素Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ，Ｍｇとしてもよい。あるいは、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色の小画素と図９で説明した第４の分光感度を持つ小画素とすることでもよい。
【００９２】
また、このハニカム配置の実施形態でも、画素部内における小画素の配置を第２の実施形態と同様に周期的に変化させることで、色の再現性や高画質化を図ることが可能である。
【００９３】
（第８の実施形態）
画素部を正方格子状に配置した場合でも、ハニカム状に配置した場合でも、各画素部内をどの様に面分割するかは任意であり、画素部の形状も任意である。図１６に、様々な画素部の形状と小画素の面分割方法を例示する。図中、第１分光感度をＣＦ１，第２分光感度をＣＦ２，…第６分光感度をＣＦ６としている。
【００９４】
１つの画素部を構成する小画素数は、原色系であればＲ，Ｇ，Ｂの３色用に少なくとも３つ必要であるが、４つ５つ６つと小画素数を増やすことで、第４の分光感度を持った小画素や、他の種類の分光感度を持った小画素など種々のものを設けることが可能となり、これらの小画素の検出信号を用いて画質を向上させる様々な画像処理が可能となる。
【００９５】
（第９の実施形態）
図１７は、本発明の第９の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部拡大平面図である。上述した各実施形態における小画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、カラーフィルタによって分光感度を持たせる構成であるのに対し、本実施形態では、カラーフィルタは用いずに、小画素のフォトダイオード構造自体によって分光感度Ｒ，Ｇ，Ｂを持たせる構成としている。尚、この実施形態は、複数の画素部１０を正方格子状に配列した例を示している。
【００９６】
図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本実施形態に係る各小画素Ｂ，Ｇ，Ｒの各フォトダイオード構造を示す図である。図１８（ａ）は、図１７のａ―ａ線断面を示し、青色（Ｂ）の分光感度を持つ小画素の断面図である。図１８（ｂ）は、図１７のｂ―ｂ線断面を示し、緑色（Ｇ）の分光感度を持つ小画素の断面図である。同様に、図１８（ｃ）は、図１７のｃ―ｃ線断面を示し、赤色（Ｒ）の分光感度を持つ小画素の断面図である。
【００９７】
前述した第１〜第８の各実施形態に係るカラー固体撮像装置では、各小画素を構成するフォトダイオード構造を同一構造とし、カラーフィルタを用い、各小画素が分光感度を持つようにしている。これに対し、本実施形態の小画素では、各小画素を構成するフォトダイオードのＰＮ接合深さを変えることで分光感度を持たせ、更に、分光感度に応じてＰウェル層の深さも変えている。
【００９８】
青色（Ｂ）の分光感度を持つ小画素（図１８（ａ））は、Ｎ型シリコン基板（Ｎ―Ｓｕｂ）３０上に深さｄ＝１〜３μｍのＰウェル層３１を形成し、Ｐウェル層３１の表面側に、深さｄ＝０．２〜０．４μｍのＮ型不純物層３２を形成し、更にその表面に、所要深さの高濃度Ｐ型不純物層（表面Ｐ＋）層３３を形成し、最表面を透明な酸化膜３４で覆うことで形成される。
【００９９】
緑色（Ｇ）の分光感度を持つ小画素（図１８（ｂ））は、Ｎ型シリコン基板（Ｎ―Ｓｕｂ）３０上に深さｄ＝３〜４μｍのＰウェル層３１を形成し、Ｐウェル層３１の表面側に、深さｄ＝０．４〜１．０μｍのＮ型不純物層３２を形成し、更にその表面に、所要深さの表面Ｐ＋層３３を形成し、最表面を透明な酸化膜３４で覆うことで形成される。
【０１００】
赤色（Ｒ）の分光感度を持つ小画素（図１８（ｃ））は、Ｎ型シリコン基板（Ｎ―Ｓｕｂ）３０上に深さｄ＝４〜６μｍのＰウェル層３１を形成し、Ｐウェル層３１の表面側に、深さｄ＝１．０〜２．０μｍのＮ型不純物層３２を形成し、更にその表面に、所要深さの表面Ｐ＋層３３を形成し、最表面を透明な酸化膜３４で覆うことで形成される。
【０１０１】
各小画素Ｒ，Ｇ，Ｂを構成するＰＮ接合部に光が入射すると、ＰＮ接合のＮ型不純物層３２に電荷が蓄積される。長波長の光ほど、基板内への侵入距離が深いため、ＰＮ接合面の深さが浅い小画素（図１８（ａ））には青色の光量に応じた電荷が蓄積され、中間の深さの小画素（図１８（ｂ））には緑色の光量に応じた電荷が蓄積され、最も深い小画素（図１８（ｃ））には赤色の光量に応じた電荷が蓄積される。
【０１０２】
各小画素の有する分光特性（図１９参照）を、長波長側についても減衰する特性とすることが、忠実な色信号処理を行う上で重要である。そこで、本実施形態では、Ｐウェル層３１の深さについても、各分光特性に対応して異ならせている。すなわち、図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）の順で、Ｐウェル層３１を深くしている。
【０１０３】
この結果、図１８（ａ）に示すフォトダイオード構造では、緑色（Ｇ）よりも長い波長の光によって発生した光電荷がＮ型基板３０に流出し、図１８（ｂ）に示すフォトダイオード構造では、赤色（Ｒ）よりも長い波長によって発生した光電荷がＮ型基板３０に流出し、同様に図１８（ｃ）に示すフォトダイオード構造では、可視光波長域外の赤外波長の光によって発生した光電荷がＮ型基板３０に流出し、夫々の分光特性の長波長側で減衰特性が実現される。
【０１０４】
これにより、各小画素Ｒ，Ｂ，Ｇに蓄積される信号電荷の波長依存性（分光特性）は、図１９に示す様に、各Ｒ，Ｇ，Ｂで長波長側が立ち下がる山形となり、色の識別性が向上し、これらの分光特性を持つ小画素によって検出した色信号による色再現性が向上する。
【０１０５】
尚、本実施形態では、各小画素Ｒ，Ｇ，Ｂで表面Ｐ＋層３３の厚さを同一寸法としたが、各小画素Ｒ，Ｇ，Ｂの表面Ｐ＋層３３を異なる厚さとしてもよい。
【０１０６】
また、いうまでもないが、この実施形態でも、上述した各実施形態と同様に、画素部１０内の各小画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配置位置や面分割の仕方は任意であり、小画素の配置位置を周期的に変更してもよく、各小画素の面積を違えてもよい。更に、画素部をハニカム配置とすることでもよい。
【０１０７】
（第１０の実施形態）
図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第１０の実施形態に係るカラー固体撮像装置の断面図である。図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す第９の実施形態に係るカラー固体撮像装置と基本的に同じであるが、異なる点は、図２０（ａ）に示す様に、Ｂの分光感度を持つ小画素の上に、青色（Ｂ）のカラーフィルタ３６も被せ、フォトダイオード構造自体で持つことができるＢの分光特性を、カラーフィルタ３６によって更にシャープな山形とした点である。Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの一色でも分光特性がシャープになると、色の再現性がより良くなる。尚、小画素Ｇの上にも緑色のカラーフィルタを被せてもよい。
【０１０８】
（第１１の実施形態）
図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第１１の実施形態に係るカラー固体撮像装置の断面図である。図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す第１０の実施形態に係るカラー固体撮像装置と基本的に同じであるが、異なる点は、図２１（ａ）に示す様に、Ｂの分光感度を持つ小画素のダイオード構造（Ｐウェル層３１の深さ、Ｎ型不純物層３２の深さ）が小画素Ｇ（図２１（ｂ））の構造と同じであり、小画素Ｂ，Ｇのフォトダイオード構造がＧの分光感度を持つように最適化されている点である。小画素Ｂは、Ｇの分光感度を持つように最適化されていても、青色のカラーフィルタ３６によって青色の光量に応じた電荷が蓄積される。この実施形態によれば、小画素Ｂと小画素Ｇとを同一構造に製造できるため、製造プロセスが容易になるという利点がある。
【０１０９】
（第１２の実施形態）
図２２は、本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの構成図である。デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラあるいは携帯電話機等の小型電子機器に搭載されたカメラ等のデジタルカメラは、図示しない集光光学系によって結像された被写体画像の光信号を受光して電気信号に変換する、上述したいずれかの実施形態に係る単板式カラー固体撮像装置１と、この単板式カラー固体撮像装置１から出力される画像信号をアナログ処理するＣＤＳ等のアナログ信号処理回路１０２と、アナログ信号処理回路１０２で処理された画像信号をデジタルの画像信号に変換するアナログデジタル変換回路１０３と、デジタル化された画像信号を取り込んでＪＰＥＧ圧縮したり伸張したりあるいはＤＲＡＭ制御を行ったりするデジタル処理回路１０４と、このデジタル処理回路１０４に接続されたＤＲＡＭ１０５と、デジタルカメラ全体を統括制御するシステムマイコン１０６と、撮像された画像データを記録する記録メディア１０７と、これらを相互に接続するバス１０８とを備える。
【０１１０】
本実施形態に係るデジタルカメラでは、カラー固体撮像装置１の上述した各小画素からＲ，Ｇ，Ｂの各色信号成分を出力するため、偽信号（モアレ）や偽色の発生を抑えた高感度，高解像度且つ忠実な色再現が可能なカラー画像を撮像することが可能である。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明によれば、偽信号（モアレ）や偽色の発生を抑えた高感度，高解像度且つ忠実な色再現を可能にする単板式のカラー固体撮像装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカラー固体撮像装置の模式図である。
【図２】図１に示すカラー固体撮像装置の要部拡大平面図である。
【図３】図１に示す画素部の断面図である。
【図４】図２の遮光膜を取り除いた４つの画素部の概略平面図である。
【図５】図４のＶ―Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部平面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部平面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部平面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態で用いる第４の分光感度の説明図である。
【図１１】Ｒ，Ｇ，Ｂの等色関数を示すグラフである。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部平面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態に係るカラー固体撮像装置の模式図である。
【図１４】（ａ）図１３に示すカラー固体撮像装置の要部拡大平面図である。
（ｂ）画素部４つ分の遮光膜の平面図である。
【図１５】図１４（ａ）に示す破線丸印ＸＶ内の拡大図である。
【図１６】本発明の第８の実施形態に係るカラー固体撮像装置の画素部の面分割例を示す図である。
【図１７】本発明の第９の実施形態に係るカラー固体撮像装置の要部拡大平面図である。
【図１８】（ａ）は図１７のａ―ａ線断面図であり、
（ｂ）は図１７のｂ―ｂ線断面図であり、
（ｃ）は図１７のｃ―ｃ線断面図である。
【図１９】本発明の第９の実施形態に係るカラー固体撮像装置の各小画素Ｒ，Ｇ，Ｂの分光特性を示すグラフである。
【図２０】本発明の第１０の実施形態に係るカラー固体撮像装置の各小画素Ｂ，Ｇ，Ｒの断面図である。
【図２１】本発明の第１１の実施形態に係るカラー固体撮像装置の各小画素Ｂ，Ｇ，Ｒの断面図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの構成図である。
【符号の説明】
１  カラー固体撮像装置
１０，２０  画素部（光電変換領域）
１１，２２  水平転送路
１２，２６  素子分離帯
１３，２７  遮光膜
１３ａ，２７ａ  開口
１４  マイクロレンズ（トップレンズ）
１５，２３  垂直転送路
１６，１７，１８，２４，２５  電極
３０  Ｎ型シリコン基板
３１  Ｐウェル層
３２  Ｎ型不純物層
３３  表面Ｐ＋層
【図１】
2004172278.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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