(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元状に配置され各々が入射光に応じた電荷を生成し蓄積する光電変換部と、前記電荷に対応する電気信号を生成し出力するための複数のトランジスタと、を有する複数の画素と、
前記トランジスタのゲート電極と接続される配線、及び、前記画素に一定電圧を供給する配線、とを含み、複数の階層による金属層で設けられる複数の駆動用配線を有し、
前記複数の画素は、光学系により結像される被写体像を示す画像信号を形成するための撮像用信号を出力する複数の撮像用画素と、前記光学系の焦点調節状態を検出するための焦点検出用信号を出力する複数の焦点検出用画素とを有し、
前記焦点検出用画素には前記入射光が前記光電変換部に入射される領域を規定する第１の遮光膜が当該画素に光の入射する側に配置され、
前記第１の遮光膜は、前記複数の階層による前記金属層のうちの最下層の金属層により形成され、前記複数の駆動用配線のいずれかと電気的に接続され、
前記画素は、前記光電変換部から前記電荷を受け取る浮遊拡散部と、前記光電変換部と前記浮遊拡散部との間に配置される転送ゲート電極とを更に有し、前記光電変換部と前記浮遊拡散部とをソース又はドレインとし前記転送ゲート電極をゲート電極として転送トランジスタが設けられ、
前記画素は、前記浮遊拡散部に蓄積される電荷を基準電位にリセットするリセットトランジスタを更に有し、
前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、前記リセットトランジスタのゲート電極と接続されるリセットトランジスタ駆動用配線であり、
前記入射光の入射される方向からの平面視において、前記転送ゲート電極と接続される転送トランジスタ駆動用配線と前記第１の遮光膜との間に、前記リセットトランジスタ駆動用配線が配置される、
ことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記光電変換部、前記転送ゲート電極、及び、前記浮遊拡散部が前記焦点検出用画素に配置される領域は、前記入射光の入射される方向からの平面視において、各画素間で同一の領域であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記光電変換部、前記転送ゲート電極、及び、前記浮遊拡散部が前記撮像用画素及び前記焦点検出用画素に配置される領域は、前記入射光の入射される方向からの平面視において、各画素間で同一の領域であることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記画素は、直交する方向に２次元状に配置され、
前記第１の遮光膜は、入射光が光電変換部に入射される領域に開口部を有し、前記開口部は、前記直交する方向を基準として前記画素の斜め方向に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、前記複数の階層による前記金属層のうち前記最下層の金属層に次いで形成される金属層であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記第１の遮光膜の周囲の少なくとも一部を覆う第２の遮光膜を有し、
前記第２の遮光膜は、前記最下層の金属層よりも上層の階層による金属層で設けられることを特徴とする請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記第２の遮光膜は、複数の階層による前記金属層のうち前記最下層の金属層に次いで形成される金属層により設けられ、
前記第２の遮光膜は、これと同じ階層による金属層で設けられる駆動用配線と接続されることを特徴とする請求項６に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
前記駆動用配線は、前記第１の遮光膜のいずれか一辺と平行に直線状に配置され、
前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、当該駆動用配線が配置される前記第１の遮光膜の一辺と平行に配置され、前記最下層又はそれに次いで形成される金属階層による駆動用配線のなかで最も前記第１の遮光膜に近接して配置されることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記第１の遮光膜の底面と、前記光電変換部との間隔は、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の固体撮像素子と、
前記複数の焦点検出用画素の少なくとも一部の画素からの前記焦点検出用信号に基づいて、前記光学系の焦点調節状態を示す検出信号を出力する検出処理部と、
前記検出処理部からの前記検出信号に基づいて前記光学系の焦点調節を行う調節部と、を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出用信号を生成する焦点検出用画素を有する固体撮像素子及びこれを用いた電子カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラや電子カメラ等の撮像装置が広く一般に普及している。これらのカメラには、ＣＣＤ型や増幅型などの固体撮像素子が使用されている。これらの固体撮像素子は、入射光の光量に応じて信号電荷を生成する光電変換部を有する画素が二次元状に複数配置されている。
【０００３】
増幅型の固体撮像素子は、信号電荷に対応する電気信号を生成し出力するための複数のトランジスタを有し、画素の光電変換部にて生成・蓄積された信号電荷を画素に設けられた増幅部に導き、増幅部で増幅した信号を画素から出力する。そして、増幅型の固体撮像素子には、例えば増幅部に接合型電界効果トランジスタを用いた固体撮像素子（特許文献１）や、増幅部にＭＯＳトランジスタを用いたＣＭＯＳ型固体撮像素子（特許文献２）などが提案されている。
【０００４】
また、限られたスペースにおいて複数のトランジスタを駆動し、画素から電気信号を出力するため多層配線技術が用いられる。多層配線技術は、複数の階層による金属層によって複数階層の配線を設ける技術である。配線には、トランジスタを駆動するためゲート電極と接続されるものや基板等に一定電圧を供給するための駆動用配線、及び、電気信号を受け取って固体撮像素子の外部まで導く出力用配線などがある。
【０００５】
ところで、電子カメラにおいて自動焦点調節を実現するためには撮像レンズの焦点調節状態を検出する必要がある。従来は、撮像に用いる固体撮像素子とは別個に焦点検出素子が設けられていた。しかし、その場合には焦点検出素子やこれに光を導く焦点検出用光学系の分だけコストが増大し、またその分だけ装置が大型化する。
【０００６】
そこで、近年、焦点検出方式としていわゆる瞳分割位相差方式を採用し焦点検出素子としても兼用できるように構成された固体撮像素子が提案されている（例えば、特許文献３、４）。
【０００７】
特許文献３に開示された固体撮像素子では、被写体像を示す画像信号を形成するための撮像用信号を出力する撮像用画素とは別に、焦点調節状態を示す焦点検出用信号（「ＡＦ信号」とも称す。）を生成する焦点検出用画素（「ＡＦ用画素」とも称す。）が複数配置されている。この固体撮像素子は、一つのＡＦ用画素に二つの光電変換部を有している。このような光電変換部上に、マイクロレンズが画素に対して１対１に設けられている。二つの光電変換部は、マイクロレンズによって撮像レンズの射出瞳と略結像関係（すなわち、略共役）となる位置に配置されている。したがって、撮像レンズの射出瞳とマイクロレンズとの間の距離はマイクロレンズの大きさに対して十分に長いことから、二つの光電変換部は、マイクロレンズの略焦点位置に配置されていることになる。以上述べた関係から、各画素において、二つの光電変換部の一方部分は、撮像レンズの射出瞳の一部の領域であって射出瞳の中心から所定方向へ偏心した領域からの光束を選択的に受光して光電変換することになる。また、各ＡＦ用画素において、二つの光電変換部の他方部分は、撮像レンズの射出瞳の一部であって射出瞳の中心から反対方向へ偏心した領域からの光束を選択的に受光して光電変換することになる。
【０００８】
なお、特許文献３には、上下方向に二つの光電変換部を有するＡＦ用画素、左右方向に二つの光電変換部を有するＡＦ用画素の他、斜め方向に二つの光電変換部を有するＡＦ用画素も開示されている（特許文献３の図１６、１７、１９参照）。
特許文献３には上記のように、二つの光電変換部を有しマイクロレンズが画素に対して１対１に設けられるＡＦ用画素が開示されている。一方、特許文献４には、一つの画素に一つの光電変換部を有しマイクロレンズが画素に対して１対１に設けられるＡＦ用画素が開示されている。これによれば、射出瞳の中心から所定方向へ偏心するＡＦ用画素と、射出瞳の中心からそれとは反対方向へ偏心するＡＦ用画素とを設け、二つのＡＦ用画素のＡＦ信号により焦点が検出される。
このような構成とすれば、一つのＡＦ画素から二つの光電変換部に対応する二つのＡＦ信号を読む必要が無いので、ＡＦ信号の読み出しが高速化され、駆動回路も簡略化できる。さらに、二つの光電変換部を有するＡＦ用画素よりも画素に配置するトランジスタ数が低減されるため、微細化においても、特許文献４のような構成が好ましい。
【特許文献１】特開平１１−１７７０７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１１１５９０号公報
【特許文献３】特開２０００−２９２６８６号公報
【特許文献４】特開２００７−１５８５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来のＡＦ用画素の構成では、焦点検出に対する能力が必ずしも高くはないという問題があった。これは、低いＳ／Ｎ比、又は、ＡＦ画素間におけるＳ／Ｎ比のばらつきに起因する。
特に、微細化が進むと更に焦点検出能力が低下する恐れがあった。つまり、微細化が進めば、開口率が低減され出力される信号成分（Ｓ）も低下する。しかし、それに対しノイズ成分（Ｎ）は、ほぼ同等のままであり、このためＳ／Ｎ比が悪化する。
また、光電変換された電荷が蓄積される光電変換部や、浮遊拡散部には周知のように寄生容量が発生する。ここで、微細化が進むと上記のように信号成分（Ｓ）は低下し、寄生容量値のばらつきが相対的に大きくなってしまう。
なお、このような問題は画像信号生成用画素においても生ずるが、ＡＦ用画素は、画像信号生成用画素よりも開口率が小さいため、より大きな問題となる。したがって、このような固体撮像素子を搭載した電子カメラは、焦点検出機能に限界を生ずる可能性があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、焦点検出能力が優れた固体撮像素子及びそれを用いた電子カメラを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による固体撮像素子は、光学系により結像される被写体像を光電変換する固体撮像素子であって、二次元状に配置され各々が入射光に応じた電荷を生成し蓄積する光電変換部と、前記電荷に対応する電気信号を生成し出力するための複数のトランジスタと、を有する複数の画素と、複数の階層による金属層で設けられ前記トランジスタのゲート電極と接続される配線、及び、前記画素に一定電圧を供給する配線、とを含む複数の駆動用配線を有し、前記複数の画素は、前記被写体像を示す画像信号を形成するための撮像用信号を出力する複数の撮像用画素と、前記光学系の焦点調節状態を検出するための焦点検出用信号を出力する複数の焦点検出用画素とを有し、前記焦点検出用画素には前記入射光が前記光電変換部に入射される領域を規定する第１の遮光膜が当該画素に光の入射する側に配置され、前記第１の遮光膜は、前記複数の階層による前記金属層のうちの最下層の金属層により形成され、前記複数の駆動用配線のいずれかと電気的に接続されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の態様による固体撮像素子は、前記第１の態様において、前記画素は、前記光電変換部から前記電荷を受け取る浮遊拡散部と、前記光電変換部と前記浮遊拡散部との間に配置される転送ゲート電極とを更に有し、前記光電変換部と前記浮遊拡散部とをソース又はドレインとし前記転送ゲート電極をゲート電極として転送トランジスタが設けられ、前記光電変換部、前記転送ゲート電極、及び、前記浮遊拡散部が前記焦点検出用画素に配置される領域は、前記入射光の入射される方向からの平面視において、各画素間で同一の領域であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の態様による固体撮像素子は、前記第２の態様において、前記光電変換部、前記転送ゲート電極、及び、前記浮遊拡散部が前記撮像用画素及び前記焦点検出用画素に配置される領域は、前記入射光の入射される方向からの平面視において、各画素間で同一の領域であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第４の態様による固体撮像素子は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、前記画素は、直交する方向に２次元状に配置され、前記第１の遮光膜は、入射光が光電変換部に入射される領域に開口部を有し、前記開口部は、前記直交する方向を基準として前記画素の斜め方向に配置されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第５の態様による固体撮像素子は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、前記複数の階層による前記金属層のうちの最下層により形成される駆動用配線であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第６の態様による固体撮像素子は、前記第５の態様において、前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、グランド電圧を供給する配線であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第７の態様による固体撮像素子は、前記第５又は第６の態様において、前記第１の遮光膜の周囲の少なくとも一部を覆う第２の遮光膜を有し、前記第２の遮光膜は、前記最下層の金属層よりも上層の階層による金属層で設けられることを特徴とする。
本発明の第８の態様による固体撮像素子は、前記第７の態様において、前記第２の遮光膜は、複数の階層による前記金属層のうち前記最下層の金属層に次いで形成される金属層により設けられ、前記第２の遮光膜は、これと同じ階層による金属層で設けられる駆動用配線と接続されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第９の態様による固体撮像素子は、前記第２乃至第４の態様において、  前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、前記複数の階層による前記金属層のうち前記最下層の金属層に次いで形成される金属層であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１０の態様による固体撮像素子は、前記第９の態様において、前記画素から前記電気信号を受け取って出力する出力用配線が備えられ、前記画素は、前記出力用配線と電気的に接続するための選択トランジスタ、及び、前記浮遊拡散部に蓄積される電荷を基準電位にリセットするリセットトランジスタとを更に有し、前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、前記選択トランジスタのゲート電極と接続される選択トランジスタ駆動用配線、又は、前記リセットトランジスタのゲート電極と接続されるリセットトランジスタ駆動用配線であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１１の態様による固体撮像素子は、前記第９又は第１０の態様において、前記第１の遮光膜の周囲の少なくとも一部を覆う第２の遮光膜を有し、前記第２の遮光膜は、前記最下層の金属層よりも上層の階層による金属層で設けられることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１２の態様による固体撮像素子は、前記第１１の態様による固体撮像素子において、前記第２の遮光膜は、複数の階層による前記金属層のうち前記最下層の金属層に次いで形成される金属層により設けられ、前記第２の遮光膜は、これと同じ階層による金属層で設けられる駆動用配線と接続されることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１３の態様による固体撮像素子は、前記第５乃至第１２の態様において、前記駆動用配線は、前記第１の遮光膜のいずれか一辺と平行に直線状に配置され、前記第１の遮光膜と電気的に接続される前記駆動用配線は、当該駆動用配線が配置される前記第１の遮光膜の一辺と平行に配置され、前記最下層又はそれに次いで形成される金属階層による駆動用配線のなかで最も前記第１の遮光膜に近接して配置されることを特徴とする。
本発明の第１４の態様による固体撮像素子は、前記第１乃至第１３の態様において、前記第１の遮光膜の底面と、前記光電変換部との間隔は、１μｍ以下であることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第１５の態様による電子カメラは、前記第１乃至第１４のいずれかの固体撮像素子と、前記複数の焦点検出用画素の少なくとも一部の画素からの前記焦点検出用信号に基づいて、前記光学系の焦点調節状態を示す検出信号を出力する検出処理部と、前記検出処理部からの前記検出信号に基づいて前記光学系の焦点調節を行う調節部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＡＦ信号のＳ／Ｎ比の悪化やＳ／Ｎ比のばらつきが抑えられて焦点検出の精度が高められる固体撮像素子及びこれを用いた電子カメラを提供することができる。特に、微細化が進んだ固体撮像素子においても、良好な焦点検出が可能となる固体撮像素子及びこれを用いた電子カメラを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明による固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置について、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子カメラ１を示す概略ブロック図である。電子カメラ１には、被写体像を結像する光学系としての撮影レンズ２が装着される。この撮影レンズ２は、レンズ制御部２ａによってフォーカスや絞りが駆動される。この撮影レンズ２の像空間には、撮影レンズ２により結像された被写体像を光電変換する固体撮像素子３の撮像面が配置される。
【００２６】
固体撮像素子３は、撮像制御部４の指令によって駆動され電気信号を出力する。固体撮像素子３から出力される電気信号は、被写体像を示す画像信号を形成するための撮像用信号、撮影レンズ２の焦点調節状態を検出するための焦点検出用信号である。なお、本発明とは関連がないため説明を省略するが、その他に露出制御用の信号が出力されることもある。いずれにおいても電気信号は、信号処理部５、及びＡ／Ｄ変換部６を介して処理された後、メモリ７に一旦蓄積される。メモリ７は、バス８に接続される。バス８には、レンズ制御部２ａ、撮像制御部４、マイクロプロセッサ９、焦点演算部（検出処理部）１０、記録部１１、画像圧縮部１２及び画像処理部１３なども接続される。上記マイクロプロセッサ９には、レリーズ釦などの操作部９ａが接続される。また、上記の記録部１１には記録媒体１１ａが着脱自在に装着される。
【００２７】
メモリ７に一旦蓄積された焦点検出用信号は、バス８を介して焦点演算部１０に送られる。焦点演算部１０は合焦状態を計算し、次いで撮像レンズ２のずれ量を求めその値をレンズ制御部２ａに送る。即ち、焦点演算部１０は、焦点調整状態を示す検出信号をレンズ制御部２ａに出力する。レンズ制御部２ａは、その値に基づき所定の位置に撮像レンズ２を移動させて焦点調節を行う。
【００２８】
図２は、図１中の固体撮像素子３の概略構成を示す回路図である。固体撮像素子３は、二次元状に配置された複数の画素２０と、画素２０から信号を出力するための周辺回路とを有している。画素２０が二次元状に配置されている有効画素領域（撮像領域）を符号３１で示している。画素２０は、縦方向（列方向）、横方向（行方向）のように直交する方向に二次元状に配置されるのが一般的である。図２において、画素数は、横に４行縦に４行の１６個の画素を示している。しかし、本実施の形態では、画素数はそれよりもはるかに多くなっている。もっとも、本発明では、画素数は特に限定されるものではない。
【００２９】
本実施の形態では、固体撮像素子３は、撮像用信号を生成する撮像用画素２０Ａと、焦点検出用信号（以下、ＡＦ信号とも称する。）を生成する焦点検出用画素（以下、「ＡＦ用画素」とも称する。）２０Ｂとを画素として有しているが、図２ではそれらのいずれであるかを区別することなく、符号２０で示している。その具体的な回路構成や構造は、後述する。これらの画素２０は、周辺回路の駆動信号に従って、撮像用信号又は焦点検出用信号を出力する。
【００３０】
周辺回路は、垂直走査回路２１、水平走査回路２２、これらと接続されている駆動用配線２３，２４、画素２０からの電気信号を受け取る垂直出力線２５、垂直出力線２５と接続される定電流源２６及び相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）２７、ＣＤＳ回路２７から出力される信号を受け取る水平出力線２８、出力アンプ２９、画素２０に一定電圧を供給する駆動用配線（図示せず。以下、電圧供給用配線とも称する）等からなる。
【００３１】
垂直走査回路２１及び水平走査回路２２は、電子カメラ１の撮像制御部４からの指令に基づいて駆動信号を駆動用配線２３、２４に出力する。各画素２０は、垂直走査回路２１から出力される駆動信号を所定の駆動用配線２３から受け取って駆動され、撮像用信号又は焦点検出用信号を垂直出力線２５に出力する。垂直走査回路２１から出力される駆動信号は複数あり、それに伴い駆動用配線２３は複数ある。なお、垂直走査回路２１と接続される駆動用配線２３は、正確には画素に配置されるＭＯＳトランジスタのゲート電極と接続されている。また、画素に印加する一定電圧も複数あり、それに伴い電圧供給用配線（駆動用配線）も複数ある。
【００３２】
画素２０から出力された信号は、ＣＤＳ回路２７にて所定のノイズ除去が施される。そして、水平走査回路２２の駆動信号により水平出力線２８及び出力アンプ２９を介して外部に信号が出力される。
【００３３】
図３は、図１中の固体撮像素子３（特にその有効画素領域３１）を模式的に示す概略平面図である。本実施の形態では、図３に示すように、固体撮像素子３の有効画素領域３１には、中央に配置された十字状をなす２つの焦点検出領域３２，３３と、左右に配置された２つの焦点検出領域３４，３５と、上下に配置された２つの焦点検出領域３６，３７とが、設けられている。しかし、本発明はこれに限らない。焦点検出領域は、他のパターン状に配置されても良いし、ＡＦ用画素が有効画素領域３１全体に渡って周期的に配置されても良い。なお、図３に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。また、Ｘ軸方向のうち矢印の向きを＋Ｘ方向又は＋Ｘ側、その反対の向きを−Ｘ方向又は−Ｘ側と呼び、Ｙ軸方向についても同様とする。ＸＹ平面と平行な平面が固体撮像素子３の撮像面（受光面）と一致している。Ｘ軸方向の並びを行、Ｙ軸方向の並びを列とする。なお、入射光は図３の紙面手前側から奥側に入射する。これらの点は、後述する図についても同様である。
【００３４】
図４は、図３における焦点検出領域３２，３３の交差部付近を拡大した概略拡大図であり、画素配置を模式的に示している。固体撮像素子３は、１種類の撮像用画素２０Ａと、右、左、上、下にそれぞれ入射光を受光する領域が規定されている４種類のＡＦ用画素２０Ｂとを有しているが、以下の説明において、特に断らない場合にはＡＦ用画素の種類を区別しないで説明する。
【００３５】
各画素２０は、光電変換部４２と、光電変換部４２に入射光を導くマイクロレンズ４１が配置される。なお、ＡＦ用画素２０Ｂの光電変換部（図４には図示されていない）上には開口部４４を有する遮光膜（第１の遮光膜）４３が設けられており、この開口部４４の位置によって、光電変換部に入射光が導かれる領域が規定される。この点については、後述する。
【００３６】
図５は、本実施形態に係る固体撮像素子３の２×２個の画素２０を示す回路図である。図５は、焦点検出領域３３の一部を含む画素領域、すなわち、２個のＡＦ用画素２０Ｂ及び２個の撮像用画素２０Ａを示している。本実施の形態では、いずれの画素２０（撮像用画素２０Ａ、ＡＦ用画素２０Ｂ）も、同一の回路構成を有している。各画素２０は、入射光に応じた電荷を生成し蓄積する光電変換部（フォトダイオード）４２と、電荷を受け取る浮遊拡散部５２と、浮遊拡散部５２の電位に応じた信号を出力する画素アンプトランジスタ５３と、光電変換部４２から浮遊拡散部５２に電荷を転送する転送トランジスタ５１と、浮遊拡散部５２の電位をリセットするリセットトランジスタ５５と、当該画素２０を選択する選択トランジスタ５４とを備えている。このように、各画素２０には前記電荷に対応する電気信号を生成し出力するための複数のトランジスタが設けられている。この画素２０の回路構成は、ＣＭＯＳ固体撮像素子の単位画素の回路構成として一般的なものである。
【００３７】
本実施形態では、転送トランジスタ５１、画素アンプトランジスタ５３、リセットトランジスタ５５、選択トランジスタ５４は、いずれもＮＭＯＳトランジスタで構成されている。
【００３８】
浮遊拡散部５２は、実際にはｐ型シリコン基板に設けられたｎ型不純物半導体領域（以下、ＦＤと称す）、ＦＤと画素アンプトランジスタ５３のゲート電極とを電気的に接続する内部配線、及び、画素アンプトランジスタ５３のゲート電極からなる。なお、図５において、Ｖｄｄは電源である。このような一定電圧を供給する駆動用配線として、その他にグランド電圧を供給する配線がある。しかし、図５においては、光電変換部４２やＦＤ（５２の一部）に示すように記号として記されており、配線としては示されていない。
【００３９】
各画素２０の転送トランジスタ５１のゲート電極は、画素行ごとに共通に駆動用配線２３と接続されて、垂直走査回路２１から駆動用配線２３を介して駆動信号φＴＸが供給される。各画素２０の選択トランジスタ５４のゲート電極は、画素行毎に共通に駆動用配線２３と接続されて、垂直走査回路２１から駆動用配線２３を介して駆動信号φＳＥＬが供給される。各画素２０のリセットトランジスタ５５のゲート電極は、画素行毎に共通に駆動用配線２３と接続されて、垂直走査回路２１から駆動用配線２３を介して駆動信号φＲＥＳが供給される。垂直走査回路２１と接続される駆動用配線２３は、行方向（Ｘ方向）にそれぞれが平行となるように設けられている。
【００４０】
図６は、本実施形態の固体撮像素子３の動作を説明するタイミングチャートである。ここでは、撮像用信号と焦点検出用信号を各行ごとに出力する場合を示している。しかし、例えば、焦点検出領域のＡＦ用画素から選択的にＡＦ信号を出力させても良い。
ｔ１の時点に至る前において、φＲＥＳはハイレベルとされてリセットトランジスタ５５はオン状態とされている。これにより、浮遊拡散部５２は、基準レベルにリセットされる。ｔ１の時点において、φＲＥＳはローレベルとされる。これにより、リセットトランジスタ５５はオフ状態とされるが、浮遊拡散部５２のリセットレベルはオフ状態が維持される。また、ｔ１の時点において、選択行（図６では１行目）のφＳＥＬはハイレベルとされて選択トランジスタ５４はオン状態とされる。これにより、選択行の各画素は、対応する垂直出力線２５と接続され、浮遊拡散部５２の基準レベルに応じたレベル（ダークレベル）が、画素アンプトランジスタ５３から垂直信号線２５を介してＣＤＳ回路２７に蓄積される。
【００４１】
ｔ２の時点において、φＴＸはハイレベルとされ、ｔ３の時点において、φＴＸは再びローレベルとされる。これにより、光電変換部４２に蓄積されていた電荷が浮遊拡散部５２に転送され、当該信号及び基準レベルの重畳された信号が、画素アンプトランジスタ５３から垂直出力線２５を介してＣＤＳ回路２７に蓄積される。そして、ＣＤＳ回路２７によって、この信号と先のダークレベルとの差分を取ることで得られる画像信号又は焦点検出に用いる信号が出力される。そして、順次各列の画像信号が水平出力線２８に出力される。
【００４２】
ｔ４の時点において、φＳＥＬはローレベルとされ、選択トランジスタ５４はオフ状態とされる。これにより、選択行の各画素２０と対応する垂直出力線２５との接続が遮断される。その後、次の行が選択されて同様に信号が出力されていく。読み出された画像信号又はＡＦ信号は、所定の処理が行われた後に一旦メモリに蓄積される。そして、焦点検出処理を行う場合には、上記の信号のうち、ＡＦ信号を取り出して所定の処理が行われ、画像化する場合には、上記の信号のうち、画像信号を取り出して所定の処理が行われる。
図７は撮像用画素２０Ａの主要部を模式的に示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図７（ａ）中のＸ１−Ｘ２線に沿った断面図である。撮像用画素２０Ａは、光電変換部４２と、光電変換部４２上にオンチップで形成されたマイクロレンズ４１とを備えている。実際には、マイクロレンズと４１と光電変換部４２の間にはカラーフィルタが配置されるが、ここでは省略している。
【００４３】
図７に示すように、マイクロレンズ４１の略焦点面には、光電変換部４２が形成されている。光電変換部４２は、撮像用画素２０Ａにおいて、当該撮像用画素２０Ａのマイクロレンズ４１の光軸Ｏに対して同心の正方形状に形成されている。したがって、光電変換部４２がマイクロレンズ４１の略焦点面に配置されていることによって、画素２０Ａの光電変換部４２は、撮影レンズ２の射出瞳の中心から実質的に偏心していない前記射出瞳の領域からの光束を受光して光電変換することになる。
【００４４】
図８はＡＦ用画素２０Ｂの主要部を模式的に示す概略平面図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は図８（ａ）中のＹ１−Ｙ２線に沿った断面図である。図８において、図７中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００４５】
ＡＦ用画素２０Ｂが撮像用画素２０Ａと異なる所は、ＡＦ用画素２０Ｂには第１の遮光膜４３が配置され、これにより瞳分轄された光が光電変換部４２に入射される点にある。第１の遮光膜４３は、ＡＦ用画素２０Ｂの光の入射する側に配置され、入射光が光電変換部４２に入射される領域を規定している。具体的には、第１の遮光膜４３には開口部４４が設けられており、この開口部４４によって入射光が光電変換部４２に入射される領域を規定している。開口部４４は、当該ＡＦ用画素２０Ｂのマイクロレンズ４１の光軸Ｏに対して同心の正方形状に形成される光電変換部４２の上側（＋Ｙ側）に設けられており、その部分以外の光電変換部４２上は、第１の遮光膜４３によって覆われている。
【００４６】
第１の遮光層４３に開口部４４が形成されていることによって、ＡＦ用画素２０Ｂの光電変換部４２は、撮影レンズ２の射出瞳の中心から−Ｙ方向へ実質的に偏心した前記射出瞳の領域からの光束を選択的に受光して光電変換することになる。この第１の遮光膜４３は、最下層である第１層目の金属層、言い換えればシリコン基板４０に最も近い金属層によって設けられており、複数の駆動用配線のいずれか一つに接続されている。
【００４７】
図９は、図８のＡＦ用画素２０Ｂをより詳しく示す平面図である。なお、本図以降の図面は、マイクロレンズが省略されている。本図には、各階層の金属層及びゲート電極層が示されている。 すなわち、シリコン基板側から＋Ｚ方向に向かって、ポリシリコンによるゲート電極層（点によるハッチング）、アルミニウムによる一層目の金属層（右上がりのハッチング）、アルミニウムによる二層目の金属層（塗りつぶしのハッチング）が示されている。ただし、簡略化するため、アルミニウムによる三層目の金属層は、省略されている（図１０（ｄ）参照）。また、図９には光電変換部やトランジスタを構成する不純物拡散領域や、上の行の画素２０を駆動するための駆動用配線２３も示されている。
【００４８】
図１０は、理解を容易にするため図９の各階層の金属層及びゲート電極層を階層ごとに示す平面図である。図１０（ａ）はｎ型不純物拡散領域及びポリシリコンによるゲート電極層を示す図面である。図１０（ｂ）は主にアルミニウムによる一層目の金属層を示す図面である。図１０（ｃ）は主にアルミニウムによる二層目の金属層を示す図面である。図１０（ｄ）は主にアルミニウムによる三層目の金属層を示す図面である。（ａ）から（ｄ）の順に、−Ｚ側から＋Ｚ側に設けられる電極層又は金属層が示されている。なお、各図面には、コンタクト部分が四角で囲まれた×印で示されている。また、一層目の金属層とは「最下層の金属層」であり、二層目の金属層とは「最下層の金属層に次いで形成される金属層」である。
【００４９】
図９、図１０を用いて、本固体撮像素子３のＡＦ画素２０Ｂについて詳細に説明する。まず、図９及び図１０（ａ）から理解されるように、ｐ型のシリコン基板４０上にｎ型不純物拡散領域６１、６２、６３、６４、６５、及び、光電変換部である４２が設けられ、さらにポリシリコンによるゲートのための電極層が設けられて各トランジスタが構成されている。
【００５０】
すなわち、ｎ型不純物拡散領域６１、６２をソース又はドレインとし、ポリシリコンによる電極層を選択ゲート電極６６とする選択トランジスタ５４が設けられる。なお、ここではｐ型のシリコン基板４０上に各ｎ型不純物拡散領域が設けられているが、周知のようにｐ型のウエルを設け、その中にｎ型不純物拡散領域が配置されても良い。ｎ型不純物拡散領域６１（ソース）は、垂直出力線２５とコンタクト部を介して接続されている。選択ゲート電極６６は、二層目の金属層で設けられる駆動用配線２３のうち、φＳＥＬの信号が印加される配線と接続されている。また、ｎ型不純物拡散領域６２、６３をソース又はドレインとし、ポリシリコンによるゲート電極層を画素アンプゲート電極６７とする画素アンプトランジスタ５３が設けられる。ｎ型不純物拡散領域６３（ドレイン）は、図１０（ｄ）に示したように三層目の金属層による駆動用配線７５と接続されてＶｄｄが印加される。画素アンプゲート電極６７は、一層目の金属層による画素の内部配線７１を介してｎ型不純物拡散領域であるＦＤ６４と電気的に接続されている。なお、これらの図において、画素の内部配線７１はＵ字状に示されている。これは、図面が煩雑になるために故意に示したものであって、本来は画素アンプゲート電極６７とＦＤ６４との間を直線状に配置されている。
【００５１】
また、ｎ型不純物拡散領域６４、６５をソース又はドレインとし、ポリシリコンによる電極層をリセットゲート電極６８とするリセットトランジスタ５５が設けられる。ｎ型不純物拡散領域６５（ドレイン）は、図１０（ｄ）に示したように三層目の金属層による駆動用配線７５と接続されてＶｄｄが印加される。リセットゲート電極６８は、二層目の金属層で設けられる駆動用配線２３のうち、φＲＥＳの信号が印加される配線と接続されている。なお、リセットゲート電極６８は、φＲＥＳの駆動用配線２３とオーバーラップしている部分が無い。そこで、両者は、画素内配線７３を介して接続されている。
また、光電変換部４２、ＦＤ６４をソース又はドレインとし、ポリシリコンによる電極層を転送ゲート電極６９として転送トランジスタ５１が設けられる。転送ゲート電極６９は、二層目の金属層で設けられる駆動用配線２３のうち、φＴＸの信号が印加される配線と接続されている。なお、転送ゲート電極６９は、リセットゲート電極６８と同様な理由により画素の内部配線７２を介してφＴＸの信号が印加される駆動用配線２３と接続されている。
【００５２】
図１０（ｂ）より理解されるように、ポリシリコンによる電極層に次いで、最下層である一層目の金属層による配線が設けられる。なお、前記したように本実施形態の金属層は、いずれもアルミニウムである。しかし、これに限らず、例えばチタンやタングステン、或いは銅を含む金属層を用いても良い。本実施形態において、一層目の金属層は、垂直出力線２５、グランド電圧供給用配線７４、画素内配線７１、７２、７３、及び、第１の遮光膜４３に使用される。また、周辺回路において例えば水平出力線２８にも使用される。垂直出力線２５、グランド電圧供給用配線７４は、垂直方向に直線状に配置されている。
【００５３】
グランド電圧供給用配線７４は、ｐ型シリコン基板と接続され所定の領域にグランド電圧を供給している。符号７４ａは、グランド電圧供給用配線７４とシリコン基板とのコンタクト部を示している。第１の遮光膜４３は、光電変換部４２上に設けられ、入射光が光電変換部４２に入射される領域を規定している。本実施形態においては、第１の遮光膜４３に開口部４４が設けられ、これによって、入射光の入射される領域が規定されている。そして、第１の遮光膜４３は、グランド電圧供給用配線７４と接続される。第１の遮光膜４３及びそれと接続する配線についての詳細な説明は、後述する。なお、理解を容易にするため図面では第１の遮光膜４３とグランド電圧供給用配線７４とは、別々の構成であるかのように示している。しかし、これらは一体的に形成される。したがって、第１の遮光膜４３は、グランド電圧供給用配線７４から延在するように設けられている。
【００５４】
次いで、二層目の金属層が設けられる（図１０（ｃ））。本実施の形態において、二層目の金属層は、垂直走査回路２１と画素に配置される前記複数のトランジスタのゲート電極とを接続する駆動用配線２３に使用される。なお、二層目の金属層は、その他の周辺回路においても用いられる。例えば垂直走査回路２２と接続される駆動用配線２４は、二層目の金属層によって形成される。駆動用配線２３は、水平方向にそれぞれが平行となるように直線状に配置される。そして、所定のトランジスタのゲート電極と電気的に接続される。
【００５５】
最後の金属層として三層目の金属層が設けられる（図１０（ｄ））。三層目の金属層は、Ｖｄｄの電圧を供給する電源供給用配線７５として用いられる。電源供給用配線７５は、駆動用配線２３や垂直出力線２５の上部に格子状に設けられる。そして、三層目の金属層は、画素に配置されるトランジスタの少なくとも一部を遮光する膜としても兼用される。
【００５６】
本実施形態においては、上記のように最下層である一層目の金属層により垂直出力線２５及びグランド電圧供給用配線７４が設けられ、最上層である三層目の金属層によりＶｄｄを供給する配線７５が設けられる。そして、その中間の金属層（二層目）により垂直走査回路２１及び水平走査回路２２から出力される駆動信号を供給する駆動用配線２３が設けられる。各金属層の階層がこのように用いられる構成は、最も一般的である。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、各階層の金属層とその用途は適宜変更されても良い。
【００５７】
本実施形態の固体撮像素子３は、このようにＡＦ用画素２０Ｂに入射光が光電変換部４２に入射される領域を規定する第１の遮光膜４３を有している。ここで、第１の遮光膜４３の構成や効果についてさらに詳しく説明する。
【００５８】
本固体撮像素子３のＡＦ用画素２０Ｂには、最下層の金属層によって第１の遮光膜４３が設けられる。これにより、本固体撮像素子３は、より上層の金属層を用いて遮光膜とする場合に比べてＳ／Ｎ比が向上する。図１１は、これを説明する図面であって、ＡＦ用画素２０Ｂに入射光が入射する状態を示す概略断面図である。図１１には、比較のため、より上層の金属層で設けた遮光膜１４３も示されている。図１１（ａ）に示すように、上層の金属層で遮光膜１４３が設けられると、遮光膜１４３の下に回りこむ光Ｌ２は多くなる。その光の量は、遮光膜１４３が光電変換部から離れるに従って増大する。この領域Ｗ２で光電変換される電荷は、ノイズとなる。したがって、上層の金属層で遮光膜１４３が設けられると、ノイズが大きくなる。一方、本固体撮像素子３による第１の遮光膜４３は、最下層の金属層で形成されている。このため、第１の遮光膜４３の下に回りこむ光Ｌ１は、前記光Ｌ２に比べて少ない。それに伴い、光Ｌ１によって光電変換される領域Ｗ１は僅かになる。したがって、最下層による金属層で第１の遮光膜４３を設ける本固体撮像素子３は、より上層で遮光膜を形成するよりもノイズが低減される。
【００５９】
また、入射光は、シリコン基板と金属層との間で多重反射することが知られている。図１１（ｂ）に示すように、上層の金属層で遮光膜１４３が設けられると、この多重反射によって不要な光が光電変換部４２に入射されノイズとなる。一方、本固体撮像素子３による第１の遮光膜４３は、最下層の金属層で形成されている。このため、このような多重反射が生じても、光電変換部４２まで届かない。このため、上層の金属層にて遮光膜１４３を設けた場合に比べて、Ｓ／Ｎ比が向上する。
【００６０】
なお、光電変換部４２を含むシリコン基板４０の表面と、遮光膜４３の基板側の面（底面）との間にはシリコン酸化膜が配置されるが、その間隔Ｗ３は、１μｍ以下が好ましい。本実施形態においては、１００ｎｍとされている。
【００６１】
また、本固体撮像素子３のＡＦ用画素２０Ｂは、第１の遮光膜４３が駆動用配線のいずれかと電気的に接続されている。駆動用配線は、所定の電圧が印加されているので、第１の遮光膜４３も同様に所定の電圧が印加される。したがって、第１の遮光膜４３は、フローティングの状態とはなり得ない。仮に、フローティングの状態であれば、第１の遮光膜４３と光電変換部４２との間の寄生容量の大きさに変動が生じる。この寄生容量の大きさが変動すると、同一の電荷量が光電変換部４２に蓄積されていても、出力される電荷量は容量分配によって変動してしまう。すなわち、Ｓ／Ｎ比がばらついてしまう。より詳細には、転送トランジスタ５１がオン状態にされる期間（図６におけるｔ２からｔ３の期間）に寄生容量の容量値が変動すると、上記の理由によりＳ／Ｎ比がばらつくことになる。このばらつきは、同一画素においても生ずるが、画素間においても生ずる。本固体撮像素子３においては、第１の遮光膜４３が駆動用配線のいずれかと電気的に接続されている。したがって、このような寄生容量の容量値の変動は生じず、このためＳ／Ｎ比は向上する。
【００６２】
なお、本実施形態においては、第１の遮光膜４３は、これと同じ階層である最下層による金属層にて設けられる駆動用配線と接続される。換言すれば、第１の遮光膜４３は、既存の階層による金属層にて設けられる。このため、第１の遮光膜４３は、専用の階層を新たに設けて形成されるのではない。したがって、本固体撮像素子３は、製造工程を増大させること無く、前記のＳ／Ｎ比が向上する。
【００６３】
また、本実施形態において第１の遮光膜４３は、駆動用配線のうちグランド電圧供給用配線７４と接続される。グランド電圧供給用配線７４は、いずれのタイミングにおいても一定電圧である。よって、第１の遮光膜をこれに接続すれば、いずれのタイミングにおいても寄生容量の容量値が一定となり好ましい。さらに、シリコン基板４０は、同じグランド電圧供給用配線７４によってグランド電圧が供給されている。したがって、仮にグランド電圧に僅かな変動が生じても、基板と第１の遮光膜４３とで同様に変動するため容量値に変動が生じ難い。これらの理由により、第１の遮光膜４３は、グランド電圧供給用配線７４と接続されるのが好ましい。しかし、これに限られるものではない。転送トランジスタ５１がオン状態にされる期間（図６におけるｔ２からｔ３の期間）に電圧が変動することの無い駆動用配線なら何でも構わない。
【００６４】
ところで、第１の遮光膜４３と接続されるグランド電圧供給用配線７４は、Ｙ方向に直線状に伸びている。グランド電圧供給用配線７４と同一方向に直線状に配置されるその他の配線として、ここでは垂直出力線２５がある。実際にはその他の駆動用配線がＹ方向に延在するように設けられることもある。第１の遮光膜４３は、Ｘ方向、Ｙ方向と平行となる方向に各辺を有する四角形状をなしている。グランド電圧供給用配線７４は、第１の遮光膜４３の＋Ｘ方向の一端の辺と平行に直線状に配置されており、第１の遮光膜４３から延在するようにこれと電気的に接続されている。このように、第１の遮光膜４３と電気的に接続されるグランド電圧供給用配線７４は、当該グランド電圧供給用配線７４が配置される第１の遮光膜４３の一辺（ここでは＋Ｘ方向の一端の辺）に平行方向に配置される配線の中で、最も第１の遮光膜４３に近接して配置される。このように配置させることにより、他の配線を跨ぐように第１の遮光膜４３と接続する必要が無い。
【００６５】
さらに、本固体撮像素子３のＡＦ用画素２０Ｂは、第１の遮光膜４３によって入射光が光電変換部４２に入射される領域を規定している。従来のように光電変換部が配置される位置で入射光を受ける位置を規定しているのではない。したがって、本固体撮像素子３は、従来の固体撮像素子によるＡＦ用画素に比べてＳ／Ｎ比のばらつきが小さい。以下、図１２、図１３を用いてこれを説明する。
【００６６】
図１２は、比較例による固体撮像素子のＡＦ用画素１１０Ｂ、１１０Ｃを示す概略平面図であり、図１０（ａ）に対応する。ただし、配線７１は、直線状に示している。この比較例は従来技術に相当する。なお、図１０と同じ構成要素は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。ＡＦ用画素１１０Ｂ、１１０Ｃは、光電変換部の配置される位置、より詳しくは入射光の入射される方向からの平面視において光電変換部の配置される位置によって、射出瞳の偏心する領域を選択的に光電変換する。すなわち、ＡＦ用画素１１０Ｂは、射出瞳の＋Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するため、画素の−Ｙ方向に偏った位置に光電変換部１１１が設けられる。また、ＡＦ用画素１１０Ｃは、射出瞳の−Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するため、画素の＋Ｙ方向に偏った位置に光電変換部１１４が設けられる。
【００６７】
このように光電変換部１１１、１１４が配置されるため、転送トランジスタのゲート電極（以下、転送ゲート電極とも称す）１１２、１１５は、ＡＦ用画素１１０ＢとＡＦ用画素１１０Ｃとで異なる位置に配置される。これに伴い、ＦＤ１１３、１１６は、ＡＦ用画素１１０ＢとＡＦ用画素１１０Ｃとで異なる面積になる。よって、ＦＤ容量の大きさ（容量値）は、ＡＦ用画素１１０ＢとＡＦ用画素１１０Ｃとで同一とはならない。ＦＤ容量の大きさが異なると、同一の電荷量が蓄積されていても、出力される電荷量は容量分配によって変動してしまう。すなわち、Ｓ／Ｎ比がばらついてしまい、焦点検出信号の精度は悪化する。なお、例えＦＤ１１６の面積をＦＤ１１３の面積と同一にしたとしても、配線７１の長さはＡＦ用画素１１０Ｃの方が長くなり、それに伴い配線による容量が大きくなる。よって、いずれにせよ、ＦＤ、画素アンプトランジスタのゲート電極、及び、それらを接続する配線からなる浮遊拡散部の容量は、光電変換部の配置される位置が異なると同一とはならない。
【００６８】
一方、本固体撮像素子３のＡＦ用画素２０Ｂは、第１の遮光膜４３によって入射光が光電変換部４２に入射される領域を規定しているために、浮遊拡散部の容量変動など生じない。図１３は、本実施形態に係る固体撮像素子３の第１の遮光膜の具体的な形状例である。本図には、第１の遮光膜の他、浮遊拡散部を構成する構成要素（ＦＤ６４、画素アンプトランジスタ５３のゲート電極６７、それらを接続する内部配線７１）、光電変換部４２、及び、転送トランジスタ５１のゲート電極６９が示されている。さらに図１３には画素の領域５０が示されている。
【００６９】
図１３（ａ）は、射出瞳の−Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、＋Ｙ方向に偏った位置に開口部４４が設けられる第１の遮光膜４３を有するＡＦ用画素２０Ｂを示す。また、図１３（ｂ）は、射出瞳の＋Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、−Ｙ方向に偏った位置に開口部４７が設けられる第１の遮光膜４６を有するＡＦ用画素２０Ｃを示す。ＡＦ用画素２０Ｂ及びＡＦ用画素２０Ｃが一組となり、これらから出力されるＡＦ信号より、Ｙ方向の焦点位置が焦点演算部１０にて計算される。これらのＡＦ用画素２０Ｂ、２０Ｃは、図３に示す焦点検出領域３３、３４、３５に配置される。このように、ＡＦ用画素２０ＢとＡＦ用画素２０Ｃは、開口部４４、４７の位置が異なるだけであり、画素を構成するその他の構成要素は、光電変換部４２、転送ゲート電極６９、浮遊拡散部（６４、６７、７１）を含めてすべて同じ位置に配置される。
【００７０】
図１３（ｃ）は、射出瞳の＋Ｘ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、−Ｘ方向に偏った位置に開口部４９が設けられる第１の遮光膜４８を有するＡＦ用画素２０Ｄを示す。また、図１３（ｄ）は、射出瞳の−Ｘ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、＋Ｘ方向に偏った位置に開口部５７が設けられる第１の遮光膜５６を有するＡＦ用画素２０Ｅを示す。ＡＦ用画素２０Ｄ及びＡＦ用画素２０Ｅが一組となり、これらから出力されるＡＦ信号より、Ｘ方向の焦点位置が焦点演算部１０にて計算される。これらのＡＦ用画素２０Ｄ、２０Ｅは、図３に示す焦点検出領域３２、３６、３７に配置される。このように、ＡＦ用画素２０ＤとＡＦ用画素２０Ｅは、開口部４９、５７の位置が異なるだけであり、画素を構成するその他の構成要素は、光電変換部４２、転送ゲート電極６９、浮遊拡散部（６４、６７、７１）を含めてすべて同じ位置に配置される。このように、焦点検出領域に配置されるすべてのＡＦ用画素２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅは、開口部の位置が異なるだけで、画素を構成する構成要素がすべて同じ位置に配置される。
【００７１】
上記の説明から理解されるとおり、第１の遮光膜の形状を変えて入射光が光電変換部４２に入射される領域を変えても、光電変換部４２、転送ゲート電極６９、浮遊拡散部（６４、６７、７１）がＡＦ用画素に配置される領域は、入射光の入射される方向からの平面視において同一にすることが可能である。図１３には画素の占める領域５０が示されている。この領域５０に対して光電変換部４２、転送ゲート電極６９、浮遊拡散部（６４、６７、７１）がＡＦ用画素に配置される領域は、いずれのＡＦ用画素においても同一の位置となっている。このため、浮遊拡散部の容量の大きさは常に同一にすることができる。したがって、瞳分轄の方向による容量分配の変動は生じず、Ｓ／Ｎ比は向上する。
【００７２】
図１３（ｅ）は、射出瞳の−Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、−Ｙ方向に偏った位置を遮光するように設けられる第１の遮光膜５８を有するＡＦ用画素２０Ｆを示す。また、図１３（ｆ）は、射出瞳の＋Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、＋Ｙ方向に偏った位置を遮光するように設けられる第１の遮光膜５９を有するＡＦ用画素２０Ｇを示す。ＡＦ用画素２０ＦはＡＦ用画素２０Ｂに対応し、ＡＦ用画素２０ＧはＡＦ用画素２０Ｃに対応する。ＡＦ用画素２０Ｆ、２０ＧがＡＦ用画素２０Ｂ、２０Ｃと異なる点は、第１の遮光膜５８、５９に開口部が配置されない点のみである。このように、光電変換部４２の一方を遮光するように遮光膜を配置させて、入射光の入射される領域を規定しても、開口部にて入射光の入射される領域を規定する場合と同様な効果がある。
【００７３】
図１３（ｇ）は、射出瞳の−Ｘ＋Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、＋Ｘ−Ｙ方向に偏った位置に開口部７７が設けられる第１の遮光膜７７を有するＡＦ用画素２０Ｈを示す。また、図１３（ｈ）は、射出瞳の＋Ｘ−Ｙ方向に偏心する領域を選択的に光電変換するために、−Ｘ＋Ｙ方向に偏った位置に開口部７９が設けられる第１の遮光膜５９を有するＡＦ用画素２０Ｉを示す。ＡＦ用画素２０Ｈ、２０Ｉが、ＡＦ用画素２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇと異なる点は、開口部７７，７９の配置される位置が画素に直交するいずれかの方向ではなく、画素に直交する方向に対して斜め方向のいずれかである点のみである。従来のように光電変換部の形状にて斜め方向に偏心する光を受光することは、レイアウト上の困難があった。例えば、光電変換部の形状をＡＦ用画素２０Ｈ、２０Ｉの開口部７７、７９のように三角形状とすれば、転送ゲート電極の配置位置に制限が生ずる。しかし、ＡＦ用画素２０Ｈ、２０Ｉのように遮光膜とそれに形成される開口部にて入射光の入射される領域を規定するならば、このような困難は解消される。
【００７４】
なお、第１の遮光膜は、いずれも外周の四辺がＸ方向、Ｙ方向に平行な四角形状となっている。しかし、図１３（ｇ）、（ｈ）のように斜め方向に偏心する光を受光する構成においては、第１の遮光膜７６、７８は、開口部７７、７９が設けられずに斜めに直線的に二分した一方を遮光させる形状（直角三角形）とされてもよい。
【００７５】
図１４は、図７の撮像用画素２０Ａをより詳しく示す平面図であり、図９に対応している。図９と同じ構成要素は同一の符号を記し、その説明は重複するので省略する。撮像用画素２０ＡがＡＦ用画素２０Ｂと異なる点は、図９と比較して理解されるように開口部４４を有する第１の遮光膜４３が配置されない点だけである。そして、画素の占める領域において、光電変換部４２、各トランジスタ５１、５３、５４、５５が配置される位置は、撮像用画素２０ＡとＡＦ用画素２０Ｂとで同一である。したがって、撮像用画素２０Ａの光電変換部４２、転送ゲート電極６９、及び、浮遊拡散部（６４、６７、７１）が画素領域に占める領域と、ＡＦ用画素２０Ｂの光電変換部４２、転送ゲート電極６９、及び、浮遊拡散部（６４、６７、７１）が画素領域に占める領域は、入射光の入射される方向からの平面視において、同一の領域である。このため、撮像用画素２０ＡとＡＦ用画素２０Ｂとで、浮遊拡散部の容量の大きさを同一にすることができる。このようにすれば、撮像用画素２０ＡとＡＦ用画素２０Ｂとで容量分配の差は生じない。よって、同一の電荷が光電変換部４２に蓄積されるなら、両画素は、同一の電気信号を出力する。したがって、ＡＦ用画素２０Ｂの出力する電気信号は、ＡＦ用画素２０Ｂの開口部４３の面積と撮像用画素２０Ａの光電変換部４２の面積との比率に対応させれば撮像用の信号としても用いることができる。
【００７６】
［第２の実施形態］
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る固体撮像素子８３のＡＦ用画素８０Ｂの概略平面図であり、図９に対応する。なお、撮像用画素８０Ａ、固体撮像素子８３の回路構成、これを用いた電子カメラの構成等は、第１の実施形態と同様でありその説明は重複するので省略する。また、実際には三層目の金属層８８が配置されるが、本図においては省略している（図１６参照）。
【００７７】
本実施形態の固体撮像素子８３が第１の実施形態の固体撮像素子３と異なる点は、本実施形態においては第２の遮光膜８１、８２が配置される点にある。第２の遮光膜の一部８１は、第１の遮光膜４３の−Ｘ側の一辺と、一層目の金属層による垂直出力線２５の間の上部を覆うように配置される。これにより、これらの間から入射されてノイズ電荷を生成する光が遮光され、それに伴いノイズが低減される。また、第２の遮光膜の一部８２は、第１の遮光膜４３の−Ｙ側の一辺の上部を覆うように配置される。これにより、第１の遮光膜４３の周囲のうち−Ｙ側の一辺近傍から入射されてノイズ電荷を生成する光が遮光され、それに伴いノイズが低減される。このように、第２の遮光膜８１、８２は、第１の遮光膜４３の周囲の少なくとも一部を覆うように配置され、これによりノイズを低減させている。なお、図１５において、第１の遮光膜４３は、第２の遮光膜８１、８２に覆われている辺を点線で示している。以降の図においても同様に示す。
【００７８】
第２の遮光膜８１、８２は、二層目の金属層、すなわち、最下層の金属層に次いで形成される金属層によって設けられる。図１１にて説明したとおり、基板との多重反射を勘案すれば、第２の遮光膜８１、８２は、第１の遮光膜４３より上層であって、出来るだけ低い階層の金属層を用いるのが好ましい。よって、本固体撮像素子８３は、第２の遮光膜８１、８２を二層目の金属層を用いて設けている。しかし、これに限らず、第２の遮光膜８１、８２は、第１の遮光膜４３より上層の階層による金属層で設ければよい。
【００７９】
また、第２の遮光膜８１、８２は、これらと同一の階層である二層目の金属層によって設けられる駆動用配線２３のうちのいずれかと電気的に接続される。本実施形態において、第２の遮光膜８１、８２は、リセットトランジスタの駆動信号であるφＲＥＳの駆動用配線と電気的に接続されている。これにより、第２の遮光膜８１、８２は、フローティングの状態とはなりえない。したがって、寄生容量の大きさは変動することが無いので、ノイズの変動も生じない。
【００８０】
ところで、第２の遮光膜８１、８２と接続されるリセットトランジスタ駆動用配線（以下、φＲＥＳの駆動用配線と称す。他の駆動用配線も同様）は、Ｘ方向に延在するように直線状に伸びている。Ｘ方向に直線状に配置される駆動用配線２３は複数あり、画素８０Ｂの−Ｙ側にそれぞれが平行となるよう一群となって配置される。第２の遮光膜８１、８２と電気的に接続されるφＲＥＳの駆動用配線は、前記一群の中で最も第２の遮光膜８１、８２に近接して配置される。このように配置させることにより、他の配線を跨ぐように第２の遮光膜８１、８２と接続する必要が無い。
【００８１】
また、第２の遮光膜８１、８２は、二層目の金属層で形成する駆動用配線２３と同時に形成されるので、専用の階層による金属層を設ける必要がない。したがって、本実施形態の固体撮像素子は、製造工程を増大させることなく、ノイズが低減される。なお、理解を容易にするため図面では、第２の遮光膜８１、第２の遮光膜８２、及び、φＲＥＳの駆動用配線は、それぞれ別々の構成であるかのように示している。しかし、これらは一体的に形成される。
【００８２】
図１６は、本実施形態に係る固体撮像素子８３の三層目の金属層８８を説明する図であってＡＦ用画素８０Ｂの概略平面図である。三層目の金属層８８は、第１の実施形態と同様にここでもＶｄｄを供給する駆動用配線として用いられている。図１６（ａ）は三層目による金属層８８のみを示し、図１６（ｂ）は画素の内部配線７１、７２、７３を除くすべての階層の金属層を示している。各階層の金属層がそれぞれ補間的に遮光することによって、より遮光性が向上されている。
【００８３】
すなわち、第２の遮光膜８１、８２は、遮光膜として優れた効果を奏するが、僅かに光が漏れる恐れがある。例えば、図１５においては、第１の遮光膜４３の＋Ｙ側の端部とφＴＸの駆動用配線２３との間から光が漏れて前記のように多重反射を生じ、ノイズの生ずる恐れがある。しかし、図１６に示すＡＦ用画素８０Ｂのように、三層目の金属層８８による駆動用配線で少なくともこの部分を遮光すれば、その漏れ光が防止され、それに伴いノイズが低減される。
【００８４】
なお、第２の遮光膜８１、８２を設けずに三層目による金属層８８のみでこの領域を遮光すると、図１１で説明した多重反射が生じてノイズが増大する恐れがある。本実施形態のように各階層の金属層がそれぞれ補間的に遮光すれば、このような恐れは低減される。
【００８５】
［第３の実施形態］
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る固体撮像素子８５のＡＦ用画素８６Ｂの概略平面図であり、図９に対応する。なお、撮像用画素８６Ａ、固体撮像素子８５の回路構成、それを用いた電子カメラの構成等は第１の実施形態と同様であり、その説明は重複するので省略する。また、実際には三層目の金属層８９が配置されるが、本図においては省略している（図１８参照）。図１８は、理解を容易にするため図１７の各階層の金属層及びゲート電極層を階層ごとに示す平面図であり、図１０に対応する。
【００８６】
本実施形態の固体撮像素子８５が第１の実施形態の固体撮像素子３と異なる点は、第１の遮光膜４３が最下層の金属層と接続されているのではなく、本実施形態においては二層目の金属層と接続されている点と、第２の遮光膜８１、８２、８４が配置されている点にある。
【００８７】
第１の遮光膜４３は、フローティングの状態とはならないなら、いずれの階層による配線と接続されても構わない。しかしながら、第１の遮光膜４３は、最下層による金属層にて設けられる。より上層による配線と接続させるとコンタクト部の形成が煩雑となり、ひいては接触不良等により歩留まりが低下する恐れがある。したがって、第１の遮光膜４３は、これと同一の階層、又は、それに次いで形成される階層の配線層と接続されるのが好ましい。そこで、本固体撮像素子８５による第１の遮光膜４３は、二層目の金属層による配線と接続されている。具体的には本実施形態において第１の遮光膜４３は、φＲＥＳの駆動パルスが印加される駆動用配線２３と接続される。φＲＥＳの駆動パルスは、転送トランジスタ５１がオン状態にされる期間（図６におけるｔ２からｔ３の期間）に電圧が変動しない。このため、グランド電圧が印加される場合と同様に、ｔ２からｔ３の期間において寄生容量の大きさは変動しない。このため、ノイズのばらつきは生じない。なお、図１７において符号８７は、第２の遮光膜８１と第１の遮光膜４３とのコンタクト部である。このコンタクト部８７によって、第１の遮光膜４３とφＲＥＳの駆動用配線とは電気的に接続される。
【００８８】
また、本固体撮像素子８５は、第２の実施形態に係る固体撮像素子８３と同様に二層目の金属層による第２の遮光膜が設けられている。そして、第２の遮光膜は、リセットトランジスタの駆動信号であるφＲＥＳの駆動用配線と電気的に接続されている。これらの構成に関する効果は、第２の実施形態で説明した第２の遮光膜８１、８２の有する効果と同じである。ただし、本固体撮像素子８５は、第１の遮光膜における−Ｘ側、−Ｙ側の各辺の上部に設けられる他（８１、８２）、＋Ｘ側の一辺の上部を覆うように第２の遮光膜８４が設けられる。第１の遮光膜４３が最下層の金属層と接続されているのではなく、二層目の金属層と接続されるのに伴い、第１の遮光膜４３とグランド電圧供給用配線７４との間にはスペースが発生する。このスペースから漏れ光が進入し、その光がノイズ電荷を発生させる恐れがある。＋Ｘ側の一辺の上部に配置される第２の遮光膜８４は、このために設けられている。
【００８９】
さらに本固体撮像素子８５は、第２の実施形態に係る固体撮像素子８３と同様に三層目の金属層８９によって、第１の遮光膜４３の＋Ｙ側の端部とφＴＸの駆動用配線２３との間を遮光している。そして、第２の実施形態の三層目の金属層８８と同様な効果を有している。
【００９０】
また、第２の遮光膜８１、８２、８４と電気的に接続されるφＲＥＳの駆動用配線は、駆動配線２３の中で最も第２の遮光膜８１、８２、８４に近接して配置される。このように配置させることにより、他の配線を跨ぐように第２の遮光膜８１、８２、８４と接続する必要が無い。
また、第１の遮光膜４３は、Ｘ方向、Ｙ方向と平行になる方向に各辺を有する四角形状をなしている。そして、第１の遮光膜４３と接続されるφＲＥＳの駆動用配線は、Ｘ方向に直線状に伸びている。φＲＥＳの駆動用配線は、第１の遮光膜４３の−Ｙ方向の一端の辺と平行に直線状に配置されている。そして、第１の遮光膜４３と電気的に接続されるφＲＥＳの駆動用配線は、これが配置される第１の遮光膜４３の一辺（即ち、第１の遮光膜４３の−Ｙ側の辺）に平行に配置される駆動用配線の中で、最も第１の遮光膜４３に近接して配置されている。このように第１の遮光膜４３とφＲＥＳの駆動用配線を配置させると、φＴＸの配線と第１の遮光膜４３とのインターラクション（容量結合）が防止され好ましい。以下、これについて説明する。
【００９１】
φＲＥＳの駆動用配線と同一方向に直線状に配置される駆動用配線２３の中には、転送トランジスタ５１を駆動するためのφＴＸの駆動用配線がある。この駆動信号φＴＸにより、転送トランジスタ５１は、オンされる期間とタイミングが定められる。ところで、φＴＸのなどの駆動用配線は、画素の端部をＸ方向に直線状に配置される。画素には様々な電極や不純物拡散領域が設けられている。そして、これらの電極や不純物拡散と駆動用配線との間で予期せぬ寄生容量が発生することがある。これが前記したインターラクションである。φＴＸのなどの駆動用配線は、Ｘ方向の多数の画素の端部を通っている。したがって、一つの画素との寄生容量は僅かでも、画素数が増大すると寄生容量が積算され大きな容量値となり大きな影響を及ぼす。図１９は、転送トランジスタ１５を駆動するためのφＴＸの駆動用配線における寄生容量の影響を説明するタイミングチャートである。
【００９２】
図１９（ａ）は、図６のφＳＥＬ、φＲＥＳと対応しており、ｔ１からｔ４の期間は、所定の行が選択される期間を示す。図１９（ｂ）は、選択された所定の行の転送トランジスタが正常に動作する場合のφＴＸのパルス信号を示している。駆動信号φＴＸは、垂直走査回路２１（図２参照）から出力され、Ｘ方向に配列されている複数の画素と接続される。ここで、垂直走査回路２１に近い領域（以下、Ｘ方向一端部と称す）は、φＴＸの駆動用配線と接触する画素数が少ないので、インターラクションは小さい。したがって、この領域の画素には垂直走査回路２１から出力された直後のままの波形が印加される。
【００９３】
図１９（ｂ）の上図は、この波形を示している。一方、垂直走査回路２１から遠い領域（以下、Ｘ方向他端部と称す）は、φＴＸの駆動用配線と接触する画素数が多い。したがって、前記したインターラクションは大きくなる。よって、その波形は、当初の波形から歪んだ形となる。しかしながら、一つの画素におけるφＴＸの駆動用配線とのインターラクションが極めて小さいなら、波形の歪みは小さい。図１９（ｂ）の下図は、この波形を示している。転送用トランジスタ５１がオンしている期間は、実質的にｔ２−ｔ３の期間よりも短くなる。しかし、転送期間として十分な期間であり、転送トランジスタ５１は正常に動作する。
【００９４】
図１９（ｃ）は、転送トランジスタ５１が正常に動作されないφＴＸのパルス信号を示している。Ｘ方向一端部においては、図１９（ｂ）での説明と同様な理由でこの領域の駆動信号φＴＸは、当初の波形通りの形状となる。一方、一つの画素におけるφＴＸの駆動用配線との寄生容量が大きいと、Ｘ方向他端部は、そのインターラクションが積算されて増大する。したがって、この領域の駆動信号φＴＸは、当初の波形から大きく歪んだ波形となる。図１９（ｃ）の下図は、この波形を示している。このように大きく歪むと、転送トランジスタ５１がオンする期間は短く、正常に転送できないことになる。特に、固体撮像素子の総画素数が増大すればするほど、この現象は顕著となる。
【００９５】
本実施形態の固体撮像素子８５は、第１の遮光膜４３が配置される。この遮光膜は、φＴＸの駆動用配線との寄生容量を増大させる恐れがある。そこで、本実施形態の固体撮像素子８５は、第１の遮光膜４３と電気的に接続されるφＲＥＳの駆動用配線が、これが配置される第１の遮光膜４３の−Ｙ方向の辺に平行方向に配置される配線の中で、最も第１の遮光膜４３に近接して配置される。換言すれば、φＲＥＳの駆動用配線は、第１の遮光膜４３とφＴＸの駆動用配線との間に配置される。したがって、φＴＸの駆動用配線は、φＲＥＳの駆動用配線によって第１の遮光膜４３とのインターラクションがシールドされる。したがって、駆動信号φＴＸは、Ｘ方向他端部においても波形の歪みが少ない。よって、Ｘ方向他端部においても、φＴＸの駆動パルスは、図１９（ｂ）の波形を維持することができる。また、本実施形態においてφＴＸの駆動用配線は、駆動用配線２３の中で最も第１の遮光膜４３から離れた位置に配置されている。したがって、前記したインターラクションは、更に低減される。
【００９６】
なお、このような第１の遮光膜４３とのインターラクションは、三層目の金属層との間でも生ずる。しかし、第１の遮光膜４３と三層目の金属層との間には、二層目の金属層及び層間絶縁層が配置されている。したがって、第１の遮光膜４３と三層目の金属層との間は大きく隔たっており、これらの階層間によるインターラクションは小さい。さらに、三層目の金属層は、本実施形態において格子状に形成される（図１６（ａ）参照）。
【００９７】
図２０は、本発明の第３の実施形態の変形例に係る固体撮像素子９３のＡＦ用画素９０Ｂの概略平面図であり、図９に対応する。本変形例による固体撮像素子９３が第３の実施形態による固体撮像素子８５と異なる点は、φＴＸの駆動用配線と、φＳＥＬの駆動用配線の位置を入れ替え、＋Ｙ側に隣接する行（ｎ＋１行）に用いるφＳＥＬの駆動用配線２３と電気的に接続される第２の遮光膜９１を更に設けた点にある。
【００９８】
第２の遮光膜は複数部分８１、８２、８４、９１設けられている。しかし、これらの部分は、同一の駆動用配線に接続されずに別の駆動配線と接続されても良い。ここでは、第２の遮光膜のうち、８１、８２、８４はφＲＥＳの駆動用配線と接続され、９１は＋Ｙ側に隣接する行（ｎ＋１行）に用いるφＳＥＬの駆動用配線２３と接続される。ただし、第２の遮光膜のうち９１は、第１の遮光膜４３とは電気的に接続されていない。第２の遮光膜がこのように接続しても、これまでの実施形態で説明した第２の遮光膜と同様な効果を有する。なお、第２の遮光膜と接続する配線においても、転送用トランジスタ５１がオンされる期間（図６のｔ２からｔ３の期間）は、一定電圧である配線を用いるのが好ましい。そこで、本実施形態においては、φＲＥＳの駆動用配線とφＳＥＬの駆動用配線２３が第２の遮光膜８１、８２、８４、９１のいずれかと電気的に接続されている。
なお、本変形例においても、三層目の金属層が設けられることは言うまでもない。
【００９９】
［第４の実施形態］
図２１は、本発明の第４の実施形態に係る固体撮像素子９５のＡＦ用画素９６Ｂの概略平面図であり、図９に対応する。なお、撮像用画素９６Ａ、固体撮像素子９５の回路構成、それを用いた電子カメラの構成等は第１の実施形態と同様であり、説明は省略する。また、実際には三層目の金属層が配置されるが、本図においては省略している。
【０１００】
本実施形態の固体撮像素子９５が第３の実施形態の固体撮像素子８５と異なる点は、φＲＥＳの駆動用配線とφＳＥＬの駆動用配線の位置を入れ替え、第１の遮光膜４３、及び、第２の遮光膜８１、８２と、φＳＥＬの駆動用配線とを電気的に接続させる点にある。選択トランジスタ５４を駆動させる駆動信号φＳＥＬは、リセットトランジスタ５５を駆動させる駆動信号φＲＥＳと同様に、転送トランジスタ５１がオンとされる期間の電圧が一定である。したがって、φＳＥＬの駆動用配線は、第１の遮光膜４３や第２の遮光膜８１、８２と電気的に接続されるのに好ましい。そして、これまでの実施形態で説明した効果と同様な効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子カメラを示す概略ブロック図である。
【図２】図１中の固体撮像素子３の概略構成を示す回路図である。
【図３】図１中の固体撮像素子３を模式的に示す概略平面図である。
【図４】図３における焦点検出領域３２，３３の交差部付近を拡大した概略拡大図である。
【図５】第１の実施形態に係る固体撮像素子３の２×２個の画素２０を示す回路図である。
【図６】第１の実施形態に係る固体撮像素子の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】図４中の撮像用画素の主要部を模式的に示す図である。
【図８】図４中の焦点検出用画素の主要部を模式的に示す図である。
【図９】図８の焦点検出用画素をより詳しく示す平面図である。
【図１０】図９の各階層の金属層及びゲート電極層を階層ごとに示す平面図である。
【図１１】ＡＦ用画素に入射光が入射する状態を示す概略断面図である。
【図１２】比較例による固体撮像素子のＡＦ用画素を示す概略平面図である。
【図１３】第１の実施形態に係る固体撮像素子３の第１の遮光膜の具体的な形状例である。
【図１４】図７の撮像用画素をより詳しく示す平面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像素子のＡＦ用画素の概略平面図である。
【図１６】第２の実施形態に係る固体撮像素子の三層目の金属層を説明する図であってＡＦ用画素の概略平面図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像素子のＡＦ用画素の概略平面図である。
【図１８】図１７の各階層の金属層及びゲート電極層を階層ごとに示す平面図である。
【図１９】転送トランジスタの駆動信号用の配線における寄生容量の影響を説明するタイミングチャートである。
【図２０】本発明の第３の実施形態の変形例に係る固体撮像素子のＡＦ用画素の概略平面図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像素子のＡＦ用画素の概略平面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  電子カメラ
２  撮影レンズ
３  固体撮像素子
２０  画素
２３、２４、７４
２５  垂直出力線
２８  水平出力線
３１  有効画素領域
４０  ｐ型シリコン基板
４１  マイクロレンズ
４２、１１１、１１４  光電変換部
４３  第１の遮光膜
４４、４７、４９、５７、７７、７９  開口部
５１  転送トランジスタ
５２  ＦＤ
５３  画素アンプトランジスタ
５４  選択トランジスタ
５５  リセットトランジスタ
６１、６２、６３、６４、６５  ｎ型不純物拡散領域
６６、６７、６８、６９、１１２  ゲート電極
７１、７２、７３  内部配線
７４ａ、８７  コンタクト部
８１、８２、8４、９１  第２の遮光膜
【図１】
0005364995.tif 000002
【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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