(57)【要約】【課題】固体撮像素子の画質を向上させる。【解決手段】固体撮像素子は、所定の入射面から入射する入射光を光電変換する光電変換部を備える。また、固体撮像素子は、光電変換部の入射面と反対側の面である底面側に配置され、光電変換部と対向する面に突起状のパターンが形成されている配線を備える。本技術は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子や、固体撮像素子を備える電子機器に適用できる。【選択図】図３
2016082133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の入射面から入射する入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の前記入射面と反対側の面である底面側に配置され、前記光電変換部と対向する面に突起状のパターンが形成されている配線と
を備える固体撮像素子。
【請求項２】
前記パターンは、１つの前記光電変換部に対して複数配置されている
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記パターンは、前記配線が延びる方向において異なる間隔で配置されている
請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記パターンは、直線状に並ばないように配置されている
請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記固体撮像素子の外周に近い画素ほど、前記外周の辺に垂直な方向の前記パターンの密度が低い
請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記パターンは、前記光電変換部側から見て、前記パターンが形成されている配線より前記光電変換部に近い位置にある配線と重ならない位置に配置されている
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記パターンの幅は、前記配線の幅に応じて設定される
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
前記固体撮像素子の外周に近い画素ほど、前記外周の辺に垂直な方向に延びる配線における前記パターンの前記配線の延伸方向の長さが長くなる
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記パターンは、前記光電変換部の前記底面に最も近い配線層の配線には形成されていない
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記パターンは、所定の波長以上の光を受光する画素の前記光電変換部に対してのみ配置されている
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
前記パターンは、隣接する配線層の配線を接続する工程、及び、配線と前記光電変換部が形成されている半導体基板とを接続する工程のうちの少なくとも１つの工程において形成される
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
所定の入射面から入射する入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の前記入射面と反対側の面である底面側に配置され、前記光電変換部と対向する面に突起状のパターンが形成されている配線と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
【請求項１３】
光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の入射面と反対側の面である底面の一部と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光の一部を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子。
【請求項１４】
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面と重なる範囲が、画素毎に複数のパターンに分かれている
請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項１５】
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面のほぼ半分の第１の範囲と重なる画素と、
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面のほぼ半分の範囲であって、前記第１の範囲と異なる範囲である第２の範囲と重なる画素と
を備える請求項１４に記載の固体撮像素子。
【請求項１６】
前記反射膜は、前記光電変換部の前記底面側に形成されている配線層に配置されている
請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項１７】
前記反射膜は、前記画素アレイ部が形成されている基板に積層されている基板に配置されている
請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項１８】
前記反射膜は、前記画素アレイ部が形成されている半導体基板のゲート電極が形成されている層に配置されている
請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項１９】
前記反射膜が配置されている画素と隣接する画素とを分離する分離層を
さらに備える請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項２０】
前記反射膜が配置されている画素の画素信号に基づいて、焦点のズレを検出する
請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項２１】
前記反射膜が配置されていない画素のうちの少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の前記入射面の一部と重なるように遮光膜が配置され、
入射光の光量に応じて、前記反射膜が配置されている画素の画素信号、及び、前記遮光膜が配置されている画素の画素信号を使い分けて、焦点のズレを検出する
請求項２０に記載の固体撮像素子。
【請求項２２】
前記反射膜が配置されている画素に用いられるフィルタの色が複数に分かれており、
入射光の光量に応じて、異なる色の画素の画素信号を使い分けて、焦点のズレを検出する
請求項２０に記載の固体撮像素子。
【請求項２３】
前記反射膜が配置されている画素の少なくとも一部に、白色フィルタが用いられている
請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項２４】
光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の入射面と反対側の面である底面の一部と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光の一部を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
【請求項２５】
複数の画素が配列され、少なくとも一部の画素に複数の光電変換部が設けられている画素アレイ部と、
前記複数の光電変換部が設けられている画素の前記複数の光電変換部の入射面と反対側の面である底面と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子。
【請求項２６】
複数の画素が配列され、少なくとも一部の画素に複数の光電変換部が設けられている画素アレイ部と、
前記複数の光電変換部が設けられている画素の前記複数の光電変換部の入射面と反対側の面である底面と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
【請求項２７】
赤外光を含む入射光を受光する光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記光電変換素子毎に設けられ、前記光電変換素子を透過した透過光を、前記透過光が透過した前記光電変換素子に向けて複数の方向に反射する第１の反射膜と、
隣接する前記光電変換素子の間に形成されている第２の反射膜と
を備える固体撮像素子。
【請求項２８】
前記第１の反射膜に所定の形状の突起部が形成されている
請求項２７に記載の固体撮像素子。
【請求項２９】
前記画素の位置により、前記突起部の形状及び位置の少なくとも一方が異なる
請求項２８に記載の固体撮像素子。
【請求項３０】
前記突起部は四角錐型である
請求項２８に記載の固体撮像素子。
【請求項３１】
前記突起部は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面に形成された溝に合わせて形成される
請求項２８に記載の固体撮像素子。
【請求項３２】
前記突起部は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面に積層されている膜に形成された溝に合わせて形成される
請求項２８に記載の固体撮像素子。
【請求項３３】
前記第２の反射膜は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面から前記半導体基板の内部に延びるように形成されている
請求項２７に記載の固体撮像素子。
【請求項３４】
前記第２の反射膜は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面から前記半導体基板の内部に延びるように形成されている
請求項２７に記載の固体撮像素子。
【請求項３５】
前記第１の反射膜と前記第２の反射膜が一体化されている
請求項３４に記載の固体撮像素子。
【請求項３６】
赤外光を含む入射光を受光する光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記光電変換素子毎に設けられ、前記光電変換素子を透過した透過光を、前記透過光が透過した前記光電変換素子に向けて複数の方向に反射する第１の反射膜と、
隣接する前記光電変換素子の間に形成されている第２の反射膜と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像素子及び電子機器に関し、特に、画質を向上させるようにした固体撮像素子及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ（CIS）では、入射光の一部、特に長波長の帯域の光が、フォトダイオード等からなる光電変換部で十分に吸収されずに透過し、配線層に入射する。そして、透過光が配線層の配線により反射され、隣接する画素の光電変換部に入射することにより、混色が発生し、画質が劣化する。
【０００３】
そこで、従来、光電変換部が形成されている基板層の光の入射側の反対側の面に、タングステンからなる反射層を形成することが提案されている。この反射層により、光電変換部を透過した光が当該光電変換部の方向に反射されることにより、混色の発生が防止される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７７７０５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、特許文献１に記載の発明では、基板層のゲート電極と配線層とを接続するコンタクト部と同じ層に反射層が形成されるため、配線レイアウトの制約が増える。一方、配線レイアウトを優先すると、反射層を十分に配置することができず、混色の発生を十分に抑制することができなくなる。
【０００６】
そこで、本技術は、固体撮像素子の画質を向上させるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の第１の側面の固体撮像素子は、所定の入射面から入射する入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の前記入射面と反対側の面である底面側に配置され、前記光電変換部と対向する面に突起状のパターンが形成されている配線とを備える。
【０００８】
前記パターンを、１つの前記光電変換部に対して複数配置することができる。
【０００９】
前記パターンを、前記配線が延びる方向において異なる間隔で配置することができる。
【００１０】
前記パターンを、直線状に並ばないように配置することができる。
【００１１】
前記固体撮像素子の外周に近い画素ほど、前記外周の辺に垂直な方向の前記パターンの密度を低くすることができる。
【００１２】
前記パターンを、前記光電変換部側から見て、前記パターンが形成されている配線より前記光電変換部に近い位置にある配線と重ならない位置に配置することができる。
【００１３】
前記パターンの幅を、前記配線の幅に応じて設定することができる。
【００１４】
前記固体撮像素子の外周に近い画素ほど、前記外周の辺に垂直な方向に延びる配線における前記パターンの前記配線の延伸方向の長さを長くすることができる。
【００１５】
前記パターンを、前記光電変換部の前記底面に最も近い配線層の配線には形成しないようにすることができる。
【００１６】
前記パターンを、所定の波長以上の光を受光する画素の前記光電変換部に対してのみ配置することができる。
【００１７】
前記パターンを、隣接する配線層の配線を接続する工程、及び、配線と前記光電変換部が形成されている半導体基板とを接続する工程のうちの少なくとも１つの工程において形成することができる。
【００１８】
本技術の第１の側面の電子機器は、所定の入射面から入射する入射光を光電変換する光電変換部と、前記光電変換部の前記入射面と反対側の面である底面側に配置され、前記光電変換部と対向する面に突起状のパターンが形成されている配線とを備える固体撮像素子を含む。
【００１９】
本技術の第２の側面の固体撮像素子は、光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、前記画素アレイ部の少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の入射面と反対側の面である底面の一部と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光の一部を前記光電変換部の方向に反射する反射膜とを備える。
【００２０】
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面と重なる範囲を、画素毎に複数のパターンに分けることができる。
【００２１】
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面のほぼ半分の第１の範囲と重なる画素と、前記反射膜が前記光電変換部の前記底面のほぼ半分の範囲であって、前記第１の範囲と異なる範囲である第２の範囲と重なる画素とを設けることができる。
【００２２】
前記反射膜を、前記光電変換部の前記底面側に形成されている配線層に配置することができる。
【００２３】
前記反射膜を、前記画素アレイ部が形成されている基板に積層されている基板に配置することができる。
【００２４】
前記反射膜を、前記画素アレイ部が形成されている半導体基板のゲート電極が形成されている層に配置することができる。
【００２５】
前記反射膜が配置されている画素と隣接する画素とを分離する分離層をさらに設けることができる。
【００２６】
前記反射膜が配置されている画素の画素信号に基づいて、焦点のズレを検出させることができる。
【００２７】
前記反射膜が配置されていない画素のうちの少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の前記入射面の一部と重なるように遮光膜を配置し、入射光の光量に応じて、前記反射膜が配置されている画素の画素信号、及び、前記遮光膜が配置されている画素の画素信号を使い分けて、焦点のズレを検出させることができる。
【００２８】
前記反射膜が配置されている画素に用いられるフィルタの色を複数に分け、入射光の光量に応じて、異なる色の画素の画素信号を使い分けて、焦点のズレを検出させることができる。
【００２９】
前記反射膜が配置されている画素の少なくとも一部に、白色フィルタを用いることができる。
【００３０】
本技術の第２の側面の電子機器は、光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、前記画素アレイ部の少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の入射面と反対側の面である底面の一部と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光の一部を前記光電変換部の方向に反射する反射膜とを備える固体撮像素子を含む。
【００３１】
本技術の第３の側面の固体撮像素子は、複数の画素が配列され、少なくとも一部の画素に複数の光電変換部が設けられている画素アレイ部と、前記複数の光電変換部が設けられている画素の前記複数の光電変換部の入射面と反対側の面である底面と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部の方向に反射する反射膜とを備える。
【００３２】
本技術の第３の側面の電子機器は、複数の画素が配列され、少なくとも一部の画素に複数の光電変換部が設けられている画素アレイ部と、前記複数の光電変換部が設けられている画素の前記複数の光電変換部の入射面と反対側の面である底面と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部の方向に反射する反射膜とを備える固体撮像素子を含む。
【００３３】
本技術の第４の側面の固体撮像素子は、赤外光を含む入射光を受光する光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、前記光電変換素子毎に設けられ、前記光電変換素子を透過した透過光を、前記透過光が透過した前記光電変換素子に向けて複数の方向に反射する第１の反射膜と、隣接する前記光電変換素子の間に形成されている第２の反射膜とを備える。
【００３４】
前記第１の反射膜に所定の形状の突起部を形成することができる。
【００３５】
前記画素の位置により、前記突起部の形状及び位置の少なくとも一方を異ならせることができる。
【００３６】
前記突起部を四角錐型にすることができる。
【００３７】
前記突起部を、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面に形成された溝に合わせて形成することができる。
【００３８】
前記突起部を、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面に積層されている膜に形成された溝に合わせて形成することができる。
【００３９】
前記第２の反射膜を、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面から前記半導体基板の内部に延びるように形成することができる。
【００４０】
前記第２の反射膜を、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面から前記半導体基板の内部に延びるように形成することができる。
【００４１】
前記第１の反射膜と前記第２の反射膜を一体化することができる。
【００４２】
本技術の第４の側面の電子機器は、赤外光を含む入射光を受光する光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、前記光電変換素子毎に設けられ、前記光電変換素子を透過した透過光を、前記透過光が透過した前記光電変換素子に向けて複数の方向に反射する第１の反射膜と、隣接する前記光電変換素子の間に形成されている第２の反射膜とを備える固体撮像素子を含む。
【００４３】
本技術の第１の側面においては、光電変換部を透過した透過光の反射方向が分散される。
【００４４】
本技術の第２の側面においては、光電変換部を透過した透過光の一部が光電変換部の方向に反射される。
【００４５】
本技術の第３の側面においては、画素内の複数の光電変換部を透過した透過光が、それぞれの光電変換部の方向に反射される。
【００４６】
本技術の第４の側面においては、光電変換部を透過した透過光が光電変換部に向けて複数の方向に反射される。
【発明の効果】
【００４７】
本技術の第１乃至第４の側面によれば、固体撮像素子の画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本技術を適用した固体撮像素子の構成例を示す図である。
【図２】画素の構成例を示す回路図である。
【図３】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像素子を模式的に示す断面図である。
【図４】ダミービアの配置例を示す図である。
【図５】ダミービアを設けない場合の透過光の反射方向を説明するための図である。
【図６】本技術の第１の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図７】ダミービアの配置の第１の変形例を示す図である。
【図８】ダミービアの配置の第２の変形例を示す図である。
【図９】ダミービアの配置の第３の変形例を示す図である。
【図１０】画素の位置と透過光の反射方向の関係を説明するための図である。
【図１１】ダミービアの配置の第４の変形例を示す図である。
【図１２】ダミービアの配置の第５の変形例を示す図である。
【図１３】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【図１４】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【図１５】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【図１６】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【図１７】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【図１８】本技術の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【図１９】ダミーコンタクトの製造方法を説明するための図である。
【図２０】ダミービアが設けられていない場合の透過光の反射方向の例を示す図である。
【図２１】ダミービアの形状の第１の変形例を示す図である。
【図２２】ダミービアの形状の第２の変形例を示す図である。
【図２３】ダミービアの形状の第３の変形例を示す図である。
【図２４】像面位相差ＡＦ方式の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。
【図２５】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例を模式的に示す断面図である。
【図２６】焦点検出用画素の感度を比較したグラフである。
【図２７】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例を模式的に示す断面図である。
【図２８】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例を模式的に示す断面図である。
【図２９】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第４の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３０】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第５の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３１】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第６の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３２】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第７の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３３】本技術の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の第８の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３４】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例を模式的に示す断面図である。
【図３５】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図３６】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図３７】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図３８】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図３９】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４０】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４１】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４２】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４３】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４４】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４５】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４６】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４７】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第１の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図４８】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例を模式的に示す断面図である。
【図４９】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５０】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５１】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５２】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５３】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５４】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５５】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５６】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５７】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５８】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図５９】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第２の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６０】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例を模式的に示す断面図である。
【図６１】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６２】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６３】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６４】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６５】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６６】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６７】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６８】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図６９】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図７０】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図７１】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図７２】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図７３】本技術の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の第３の構成例の製造方法を説明するための図である。
【図７４】固体撮像素子の使用例を示す図である。
【図７５】電子機器の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．固体撮像素子の構成例
２．第１の実施の形態
３．第２の実施の形態
４．第３の実施の形態
５．固体撮像素子の使用例
【００５０】
＜１．固体撮像素子の構成例＞
｛固体撮像素子１１の構成例｝
まず、図１を参照して、本技術を適用した固体撮像素子１１の構成例について説明する。
【００５１】
固体撮像素子１１は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどからなる裏面照射型のイメージセンサであり、被写体からの光を受光して光電変換し、画像信号を生成することで画像を撮像する。なお、本技術はＣＭＯＳイメージセンサへの適用に限られるものではない。
【００５２】
なお、裏面照射型のイメージセンサとは、被写体からの光が入射する受光面、つまり光を集光するオンチップマイクロレンズと、各画素を駆動させるトランジスタ等の配線が設けられた配線層との間に、被写体からの光を受光し、電気信号に変換するフォトダイオード等の光電変換部が設けられている構成のイメージセンサである。
【００５３】
固体撮像素子１１は、画素アレイ部２１、垂直駆動部２２、カラム処理部２３、水平駆動部２４、システム制御部２５、画素駆動線２６、垂直信号線２７、信号処理部２８、及び、データ格納部２９を含むように構成される。
【００５４】
固体撮像素子１１では、図示せぬ半導体基板上に画素アレイ部２１が形成され、さらに半導体基板上に垂直駆動部２２乃至システム制御部２５が集積されている。
【００５５】
画素アレイ部２１は、被写体から入射した光の量に応じた電荷を生成して蓄積する光電変換素子を有する画素からなり、画素アレイ部２１を構成する画素は、図中、横方向（行方向）および縦方向（列方向）に２次元に配置されている。
【００５６】
例えば、画素アレイ部２１では、行方向に配列された画素からなる画素行ごとに、画素駆動線２６が行方向に沿って配線され、列方向に配列された画素からなる画素列ごとに、垂直信号線２７が列方向に沿って配線されている。
【００５７】
垂直駆動部２２は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、複数の画素駆動線２６を介して各画素に信号等を供給することで、画素アレイ部２１の各画素を全画素同時に、または行単位等で駆動する。
【００５８】
カラム処理部２３は、画素アレイ部２１の画素列ごとに垂直信号線２７を介して各画素から信号を読み出して、ノイズ除去処理、相関二重サンプリング処理、A/D（Analog to Digital）変換処理などを行なって画素信号を生成する。
【００５９】
水平駆動部２４は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、カラム処理部２３の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部２４による選択走査により、カラム処理部２３において単位回路ごとに信号処理された画素信号が順番に信号処理部２８に出力される。
【００６０】
システム制御部２５は、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などからなり、タイミングジェネレータで生成されたタイミング信号に基づいて、垂直駆動部２２、カラム処理部２３、及び、水平駆動部２４の駆動制御を行なう。
【００６１】
信号処理部２８は、必要に応じてデータ格納部２９にデータを一時的に格納しながら、カラム処理部２３から供給された画素信号に対して演算処理等の信号処理を行ない、各画素信号からなる画像信号を出力する。
【００６２】
｛画素の構成例｝
次に、上述した画素アレイ部２１の各画素の構成について説明する。図２は、画素アレイ部２１に設けられた１つの画素の構成例を示す回路図である。
【００６３】
この例では、画素アレイ部２１の画素は、フォトダイオード６１、転送ゲート部６２、電荷電圧変換部６３、容量切替スイッチ６４、電荷蓄積部６５、リセットゲート部６６、増幅トランジスタ６７、及び、選択トランジスタ６８を含むように構成される。
【００６４】
フォトダイオード６１は、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなる光電変換素子であり、被写体からの光を受光して、その受光量に応じた電荷を光電変換により生成し、蓄積する。
【００６５】
転送ゲート部６２は、フォトダイオード６１と電荷電圧変換部６３との間に設けられており、転送ゲート部６２のゲート電極に印加される駆動信号TRGに応じて、フォトダイオード６１に蓄積されている電荷を電荷電圧変換部６３に転送する。
【００６６】
例えば、図２では、転送ゲート部６２、容量切替スイッチ６４、リセットゲート部６６、および選択トランジスタ６８は、ＮチャンネルのＭＯＳトランジスタから構成されている。
【００６７】
そして、これらの転送ゲート部６２乃至選択トランジスタ６８のゲート電極には、駆動信号TRG，DCG，RST，SELが供給される。これらの駆動信号は、高レベルの状態がアクティブ状態（オンの状態）となり、低レベルの状態が非アクティブ状態（オフの状態）となるパルス信号である。
【００６８】
したがって、例えば転送ゲート部６２では、転送ゲート部６２のゲート電極に供給される駆動信号TRGがアクティブ状態となり、転送ゲート部６２がオンされた状態となったとき、フォトダイオード６１に蓄積された電荷が電荷電圧変換部６３に転送される。
【００６９】
電荷電圧変換部６３は、転送ゲート部６２を介してフォトダイオード６１から転送されてきた電荷を電気信号、例えば電圧信号に変換して出力する浮遊拡散領域（FD）である。
【００７０】
電荷電圧変換部６３には、リセットゲート部６６が接続されるとともに、増幅トランジスタ６７および選択トランジスタ６８を介して垂直信号線２７も接続されている。さらに、電荷電圧変換部６３には、容量切替スイッチ６４を介して、電荷を蓄積する容量（キャパシタ）である電荷蓄積部６５も接続されている。
【００７１】
容量切替スイッチ６４は駆動信号DCGに応じてオン，オフされることで、電荷電圧変換部６３と電荷蓄積部６５とが、電気的に接続された状態または電気的に切り離された状態の何れかの状態に接続状態を切り替える。
【００７２】
すなわち、容量切替スイッチ６４を構成するゲート電極には、駆動信号DCGが供給され、この駆動信号DCGがオンされると、容量切替スイッチ６４の直下のポテンシャルが深くなり、電荷電圧変換部６３と電荷蓄積部６５とが電気的に接続される。
【００７３】
これに対して、駆動信号DCGがオフされると、容量切替スイッチ６４の直下のポテンシャルが浅くなり、電荷電圧変換部６３と電荷蓄積部６５とが電気的に切り離される。
【００７４】
したがって、駆動信号DCGをオン，オフすることで、電荷電圧変換部６３に容量を付加し、画素の感度を変化させることができる。具体的には、蓄積される電荷の変化量をΔＱとし、そのときの電圧の変化をΔＶとし、容量値をＣとすると、ΔＶ＝ΔＱ／Ｃの関係が成立する。
【００７５】
いま、電荷電圧変換部６３の容量値をＣFDとし、電荷蓄積部６５の容量値をＣCAPとすると、駆動信号DCGがオンされている状態では、信号レベルの読み出しが行なわれる画素の領域における容量値Ｃは、ＣFD＋ＣCAPである。これに対して、駆動信号DCGがオフされると、容量値ＣはＣFDに変化するため、電荷の変化量に対する電圧の感度（電圧の変化量）が上がることになる。
【００７６】
このように、固体撮像素子１１では、駆動信号DCGをオン，オフさせることで、画素の感度が適宜変更される。例えば、駆動信号DCGがオンされると、電荷蓄積部６５は電気的に電荷電圧変換部６３に接続されるので、電荷電圧変換部６３だけでなく電荷蓄積部６５にも、フォトダイオード６１から電荷電圧変換部６３に転送されてきた電荷の一部が蓄積される。
【００７７】
なお、より詳細には、電荷電圧変換部６３には電荷蓄積部６５の他、隣接する画素に設けられた電荷蓄積部も適宜接続される。また、電荷蓄積部６５は、フォトダイオード６１の受光面とは反対側、つまり被写体からの光が入射しない領域に隣接して、フォトダイオード６１と重なるように設けられている。したがって、被写体からの光が電荷蓄積部６５により遮光されて、フォトダイオード６１に入射する光の光量が低下してしまうようなことはない。
【００７８】
リセットゲート部６６は、電荷電圧変換部６３から電荷蓄積部６５までの各領域を適宜初期化（リセット）する素子であり、ドレインが電源電圧VDDの電源に接続され、ソースが電荷電圧変換部６３に接続されている。リセットゲート部６６のゲート電極には、駆動信号RSTがリセット信号として印加される。
【００７９】
また、駆動信号RSTがアクティブ状態とされると、リセットゲート部６６は導通状態となり、電荷電圧変換部６３等の電位が電源電圧VDDのレベルにリセットされる。すなわち、電荷電圧変換部６３等の初期化が行なわれる。
【００８０】
増幅トランジスタ６７は、ゲート電極が電荷電圧変換部６３に接続され、ドレインが電源電圧VDDの電源に接続されており、フォトダイオード６１での光電変換によって得られる電荷を読み出すソースフォロワ回路の入力部となる。すなわち、増幅トランジスタ６７は、ソースが選択トランジスタ６８を介して垂直信号線２７に接続されることにより、垂直信号線２７の一端に接続される定電流源とソースフォロワ回路を構成する。
【００８１】
選択トランジスタ６８は、増幅トランジスタ６７のソースと垂直信号線２７との間に接続されており、選択トランジスタ６８のゲート電極には、選択信号として駆動信号SELが供給される。駆動信号SELがアクティブ状態とされると、選択トランジスタ６８は導通状態となって選択トランジスタ６８が設けられている画素が選択状態とされる。画素が選択状態とされると、増幅トランジスタ６７から出力される信号が垂直信号線２７を介してカラム処理部２３に読み出される。
【００８２】
また、各画素では、図１の画素駆動線２６として、複数の駆動線が例えば画素行ごとに配線される。そして、垂直駆動部２２から画素駆動線２６としての複数の駆動線を通して画素内に駆動信号TRG，DCG，RST，SELが供給される。
【００８３】
なお、図２の画素回路は、画素アレイ部２１に用いることが可能な画素回路の一例であり、他の構成の画素回路を用いることも可能である。例えば、容量切替スイッチ６４及び電荷蓄積部６５がなく、感度変更機能を有していない４Ｔｒ型の画素回路を、画素アレイ部２１に用いることも可能である。
【００８４】
＜２．第１の実施の形態＞
次に、図３乃至図２３を参照して、本技術の第１の実施の形態について説明する。
【００８５】
｛固体撮像素子の構成例｝
図３は、図１の固体撮像素子１１の１つの実施の形態である固体撮像素子１０１の構成例を模式的に示す断面図である。なお、図３には、固体撮像素子１０１の画素Ｐ１及びＰ２の２つの画素を含む部分の断面が示されているが、他の画素についても基本的に同じ構成を有している。
【００８６】
固体撮像素子１０１においては、例えばシリコン基板からなる半導体基板１１３の光の入射側の面（以下、入射面と称する）の上に、カラーフィルタ１１２及びオンチップマイクロレンズ１１１が積層されている。
【００８７】
半導体基板１１３の内部には、図２のフォトダイオード６１に対応するフォトダイオード１１４−１，１１４−２が形成されている。被写体からの光は、オンチップマイクロレンズ１１１及びカラーフィルタ１１２を介して、フォトダイオード１１４−１，１１４−２に入射する。
【００８８】
また、半導体基板１１３の入射面と反対側の面（以下、底面と称する）の表面に、図２の電荷電圧変換部６３に対応する電荷電圧変換部１１６−１，１１６−２が形成されている。さらに、半導体基板１１３の底面において、図２の転送ゲート部６２に対応する転送ゲート部１１５−１，１１５−２が形成されている。転送ゲート部１１５−１は、フォトダイオード１１４−１と電荷電圧変換部１１６−１の間に形成され、転送ゲート部１１５−２は、フォトダイオード１１４−２と電荷電圧変換部１１６−２の間に形成されている。
【００８９】
フォトダイオード１１４−１、転送ゲート部１１５−１及び電荷電圧変換部１１６−１は、画素Ｐ１に含まれ、フォトダイオード１１４−２、転送ゲート部１１５−２及び電荷電圧変換部１１６−２は、画素Ｐ２に含まれる。
【００９０】
半導体基板１１３の底面側には、配線層が積層されている。図３においては、配線層が２層からなる例が示されている。第１の配線層には、配線Ｗａ１−１，Ｗａ１−２、及び、配線Ｗａ２−１，Ｗａ２−２が形成されている。第２の配線層には、配線Ｗｂ１が形成されている。
【００９１】
転送ゲート部１１５−１は、コンタクトＣ１−１を介して配線Ｗａ１−１に接続されている。電荷電圧変換部１１６−１は、コンタクトＣ２−１を介して配線Ｗａ２−１に接続されている。配線Ｗａ１−１は、ビアＶｂ１−１及びＶｂ２−１を介して配線Ｗｂ１に接続されている。
【００９２】
転送ゲート部１１５−２は、コンタクトＣ１−２を介して配線Ｗａ１−２に接続されている。電荷電圧変換部１１６−２は、コンタクトＣ２−２を介して配線Ｗａ２−２に接続されている。配線Ｗａ１−２は、ビアＶｂ１−２及びＶｂ２−２を介して配線Ｗｂ１に接続されている。
【００９３】
配線Ｗａ１−１の半導体基板１１３の底面側の面、換言すれば、配線Ｗａ１−１のフォトダイオード１１４−１に対向する面（以下、入射側の面とも称する）において、フォトダイオード１１４−１の上方に、突起状のパターンであるダミービアＤＶａ１−１が形成されている。ダミービアＤＶａ１−１は、配線Ｗａ１−１以外に電気的にどこにも接続されていない。また、配線Ｗｂ１の入射側の面において、フォトダイオード１１４−１の上方に、突起状のパターンであるダミービアＤＶｂ１−１及びＤＶｂ２−１が形成されている。ダミービアＤＶｂ１−１及びＤＶｂ２−１は、配線Ｗｂ１以外に電気的にどこにも接続されていない。
【００９４】
同様に、配線Ｗａ１−２の入射側の面において、フォトダイオード１１４−２の上方に、突起状のパターンであるダミービアＤＶａ１−２が形成されている。ダミービアＤＶａ１−２は、配線Ｗａ１−２以外に電気的にどこにも接続されていない。また、配線Ｗｂ１の入射側の面において、フォトダイオード１１４−２の上方に、ダミービアＤＶｂ１−２及びＤＶｂ２−２が形成されている。ダミービアＤＶｂ１−２及びＤＶｂ２−２は、配線Ｗｂ１以外に電気的にどこにも接続されていない。
【００９５】
ダミービアＤＶａ１−１、ＤＶｂ１−１及びＤＶｂ２−１は、後述するように、フォトダイオード１１４−１で吸収されずに透過した光（以下、透過光と称する）の反射方向を分散させる働きをする。同様に、ダミービアＤＶａ１−２、ＤＶｂ１−２及びＤＶｂ２−２は、後述するように、フォトダイオード１１４−２で吸収されずに透過した透過光の反射方向を分散させる働きをする。
【００９６】
なお、以下、フォトダイオード１１４−１及び１１４−２を個々に区別する必要がない場合、単にフォトダイオード１１４と称する。また、以下、転送ゲート部１１５−２及び１１５−２を個々に区別する必要がない場合、単に転送ゲート部１１５と称する。さらに、以下、電荷電圧変換部１１６−１及び１１６−２を個々に区別する必要がない場合、単に電荷電圧変換部１１６と称する。
【００９７】
｛ダミービアの配置例｝
ここで、図４を参照して、ダミービアの配置例について説明する。
【００９８】
図４は、固体撮像素子１０１の配線層を半導体基板１１３側（フォトダイオード１１４側、光の入射側）から見た場合の例を模式的に示している。なお、この配線層の例は、図３に示した例と異なる。
【００９９】
この例では、半導体基板１１３に近い方から順に、第１配線層、第２配線層、第３配線層の順に３層の配線層が積層されている例が示されている。すなわち、第１配線層が半導体基板１１３に最も近い配線層であり、第３配線層が半導体基板１１３から最も遠い配線層である。
【０１００】
配線Ｗａ１１及びＷａ１２は、第１配線層に形成されている。配線Ｗａ１１は、図内の左端付近に縦方向（垂直方向）に延びるように配置されている。配線Ｗａ１２は、逆Ｔ字型の形状を有しており、図内の中央やや右寄りに配置されている。
【０１０１】
配線Ｗｂ１１乃至Ｗｂ１３は、第２配線層に形成されている。配線Ｗｂ１１は、配線Ｗａ１１と重なるように配置されている。配線Ｗｂ１２は、図内の左寄りに縦方向に延びるように配置されている。配線Ｗｂ１３は、図内の右端付近に縦方向に延びるように配置されている。
【０１０２】
配線Ｗｃ１１及びＷｃ１２は、第３配線層に形成されている。配線Ｗｃ１１は、図内の上端付近に横方向（水平方向）に延びるように配置されている。配線Ｗｃ１２は、図内の中央付近に横方向に延びるように配置されている。
【０１０３】
そして、配線Ｗａ１１乃至Ｗｃ１２の入射側の面には、表面が矩形の突起状で、ほぼ同じ形状のパターンであるダミービアＤＶａ１１乃至ＤＶｃ１４が形成されている。
【０１０４】
なお、以下、ダミービアＤＶａ１１乃至ＤＶｃ１４を個々に区別する必要がない場合、単にダミービアＤＶと称する。
【０１０５】
具体的には、配線Ｗａ１１の入射側の面には、ダミービアＤＶａ１１乃至ＤＶａ１６が、縦方向にほぼ等間隔に直線状に並ぶように形成されている。ただし、コンタクトＣ１１が形成されている位置付近には、ダミービアは設けられていない。
【０１０６】
配線Ｗａ１２の縦方向の辺の入射側の面には、ダミービアＤＶａ１７乃至ＤＶａ２４が、縦方向にほぼ等間隔に直線状に並ぶように形成されている。配線Ｗａ１２の横方向の辺の入射側の面には、ダミービアＤＶａ２４及びＤＶａ２５が形成されている。ただし、転送ゲート部１１５及び電荷電圧変換部１１６と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。
【０１０７】
配線Ｗｂ１１は、配線Ｗａ１１とほぼ重なっており、配線Ｗｂ１１には、ダミービアは設けられていない。
【０１０８】
配線Ｗｂ１２の入射側の面には、ダミービアＤＶｂ１１乃至ＤＶｂ１７が、縦方向にほぼ等間隔に直線状に並ぶように形成されている。ただし、電荷電圧変換部１１６と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。
【０１０９】
配線Ｗｂ１３の入射側の面には、ダミービアＤＶｂ１８乃至ＤＶｂ２２が、縦方向にほぼ等間隔に直線状に並ぶように形成されている。ただし、転送ゲート部１１５と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。
【０１１０】
配線Ｗｃ１１の入射側の面において、配線Ｗａ１１、Ｗａ１２及びＷｂ１１乃至Ｗｂ１３と重ならない位置にダミービアＤＶが形成されている。より具体的には、配線Ｗｃ１１の入射側の面において、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の間にダミービアＤＶｃ１１が形成され、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の間にダミービアＤＶｃ１２が形成されている。
【０１１１】
配線Ｗｃ１２の入射側の面において、配線Ｗａ１１、Ｗａ１２及びＷｂ１１乃至Ｗｂ１３と重ならない位置にダミービアＤＶが形成されている。より具体的には、配線Ｗｃ１２の入射側の面において、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の間にダミービアＤＶｃ１３が形成され、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の間にダミービアＤＶｃ１４が形成されている。
【０１１２】
このように、半導体基板１１３側（フォトダイオード１１４側）から見て、配線Ｗａ１１乃至Ｗｃ１２の入射側の面において、コンタクトＣ１１、転送ゲート部１１５、及び、電荷電圧変換部１１６と重なる部分を除いて、ほぼ縦方向及び横方向に等間隔に並ぶように、ダミービアＤＶが形成されている。また、各ダミービアＤＶは、半導体基板１１３側から見て、ダミービアＤＶが形成されている配線より半導体基板１１３に近い位置にある配線と重ならないように形成されている。さらに、各ダミービアＤＶは、１つのフォトダイオード１１４に対して複数配置されている。
【０１１３】
ここで、図５乃至図６を参照して、ダミービアＤＶの効果について説明する。
【０１１４】
図５に示されるように、ダミービアＤＶを設けない場合、透過光の反射方向は、配線Ｗａ１２や配線Ｗｃ１２のようにフォトダイオード１１４の底面を横切るように配置された配線の影響を受けやすく、特定の方向に偏りやすい。そして、透過光の反射方向に偏りが生じると、反射光が隣接する画素に入射する光量（混色量）に偏りが生じ、画質が低下する。特に、同色の画素間で混色量の偏りが生じると、画質の低下が目立つようになる。
【０１１５】
例えば、Ｒ画素を透過した透過光が反射され、隣接するＧｂ画素とＧｒ画素に入射する場合、透過光の反射方向に偏りが生じると、同色のＧｂ画素とＧｒ画素とで混色量に差が出る。その混色量の差が、横縞状のノイズとして表れる。
【０１１６】
ここで、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素とは、それぞれ赤色（Ｒ）の波長の光を検出する画素、緑色（Ｇ）の波長の光を検出する画素、青色（Ｂ）の波長の光を検出する画素のことである。また、Ｇｂ画素とは、例えば、ベイヤ配列でＢ画素と同じ行に配置されているＧ画素のことであり、Ｇｒ画素とは、例えば、ベイヤ配列でＲ画素と同じ行に配置されているＧ画素のことである。
【０１１７】
一方、図６に示されるように、ダミービアＤＶを設けた場合、透過光の多くが、配線Ｗａ１１乃至Ｗｃ１２の入射側の面に到達する前に、いずれかのダミービアＤＶにより反射される。各ダミービアＤＶの反射面は、面積の小さい矩形であり、透過光の反射方向を分散させる働きをする。その結果、透過光の反射方向の偏りが抑制され、隣接する画素の混色量が平均化される。その結果、横縞状のノイズ等による画質の低下を抑制することができる。
【０１１８】
また、ダミービアＤＶは、下層の配線層に配線が存在しない位置に形成される。従って、配線層で反射対策を行う場合に比べて、配線レイアウトの制約が生じないため、配線レイアウトの設計が容易になる。また、配線層で反射対策を行う場合に比べて、寄生容量の増加が抑制されるため、変換効率の低下や、セトリング時間の増大を抑制することができる。
【０１１９】
さらに、ダミービアＤＶにより透過光の反射方向が分散するため、透過光と反射光の干渉を抑制し、分光リップルの発生を抑えることができる。
【０１２０】
｛ダミービアの配置の変形例｝
次に、図７乃至図１２を参照して、ダミービアの配置の変形例について説明する。
【０１２１】
（第１の変形例）
図７は、ダミービアの配置の第１の変形例を示している。なお、図中、図４と対応する部分には、同じ符号を付している。
【０１２２】
上述した図４の例では、各配線の入射側の面において、配線が延びる方向に沿ってほぼ等間隔にダミービアが配置されている。しかし、この場合、等間隔に並べられたダミービアが回折格子を形成し、特定の方向の反射光が強められるおそれがある。そこで、図７に示される第１の変形例では、隣接するダミービアの間隔が等間隔にならないように、ダミービアが配置されている。
【０１２３】
具体的には、配線Ｗａ１１の入射側の面には、ダミービアＤＶａ４１乃至ＤＶａ４６が縦方向に直線状に並ぶように配置されている。ただし、コンタクトＣ１１が形成されている位置付近には、ダミービアは設けられていない。また、ダミービアＤＶａ４１乃至ＤＶａ４６の間隔は、等間隔ではなく、異なっている。
【０１２４】
配線Ｗａ１２の縦方向の辺の入射側の面には、ダミービアＤＶａ４７乃至ＤＶａ５２が縦方向に直線状に並ぶように配置されている。ただし、ダミービアＤＶａ４７乃至ＤＶａ５２の間隔は、等間隔ではなく、異なっている。配線Ｗａ１２の横方向の辺の入射側の面には、ダミービアＤＶａ５２及びＤＶａ５３が形成されている。ただし、転送ゲート部１１５及び電荷電圧変換部１１６と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。
【０１２５】
配線Ｗｂ１２の入射側の面には、ダミービアＤＶｂ５１乃至ＤＶｂ５７が、縦方向に直線状に並ぶように形成されている。ただし、電荷電圧変換部１１６と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。また、ダミービアＤＶａ５１乃至ＤＶａ５７の間隔は、等間隔ではなく、異なっている。
【０１２６】
配線Ｗｂ１３の入射側の面には、ダミービアＤＶｂ５８乃至ＤＶｂ６２が、縦方向に直線状に並ぶように形成されている。ただし、転送ゲート部１１５と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。また、ダミービアＤＶｂ５８乃至ＤＶｂ６２の間隔は、等間隔ではなく、異なっている。
【０１２７】
配線Ｗｃ１１の入射側の面において、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の間にダミービアＤＶｃ５１が形成され、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の間にダミービアＤＶｃ５２が形成されている。ただし、ダミービアＤＶｃ５１は、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の中間ではなく、配線Ｗａ１２寄りに配置されている。従って、ダミービアＤＶｂ５１とダミービアＤＶｃ５１との間隔と、ダミービアＤＶｃ５１とダミービアＤＶａ４７との間隔は、等間隔ではなく、異なっている。また、ダミービアＤＶｃ５２は、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の中間ではなく、配線Ｗａ１２寄りに配置されている。従って、ダミービアＤＶａ４７とダミービアＤＶｃ５２との間隔と、ダミービアＤＶｃ５２とダミービアＤＶｂ５８との間隔は、等間隔ではなく、異なっている。
【０１２８】
配線Ｗｃ１２の入射側の面において、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の間にダミービアＤＶｃ５３が形成され、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の間にダミービアＤＶｃ５４が形成されている。ただし、ダミービアＤＶｃ５３は、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の中間ではなく、配線Ｗｂ１２寄りに配置されている。従って、ダミービアＤＶｂ５４とダミービアＤＶｃ５３との間隔と、ダミービアＤＶｃ５３とダミービアＤＶａ４９との間隔は、等間隔ではなく、異なっている。また、ダミービアＤＶｃ５４は、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の中間ではなく、配線Ｗｂ１３寄りに配置されている。従って、ダミービアＤＶａ４９とダミービアＤＶｃ５４との間隔と、ダミービアＤＶｃ５４とダミービアＤＶｂ６１との間隔は、等間隔ではなく、異なっている。
【０１２９】
このように、ダミービアＤＶが等間隔に並ばないようにすることにより、ダミービアＤＶが回折格子を形成し、特定の方向の反射光が強められることが防止される。
【０１３０】
（第２の変形例）
図８は、ダミービアの配置の第２の変形例を示している。なお、図中、図４と対応する部分には、同じ符号を付している。
【０１３１】
この第２の変形例では、第１の変形例と異なる方法で、ダミービアが回折格子を構成することが防止される。すなわち、第２の変形例では、ダミービアが直線状に並ばないように配置されている。
【０１３２】
具体的には、配線Ｗａ１１の入射側の面には、ダミービアＤＶａ７１乃至ＤＶａ７６が縦方向に配置されている。ただし、コンタクトＣ１１が形成されている位置付近には、ダミービアは設けられていない。また、ダミービアＤＶａ７１乃至ＤＶａ７６は、直線状に並ばないように、互いに横方向にずらして配置されている。
【０１３３】
配線Ｗａ１２の縦方向の辺の入射側の面には、ダミービアＤＶａ７７乃至ＤＶａ８２が縦方向に並ぶように配置されている。ただし、ダミービアＤＶａ７７乃至ＤＶａ８２は、直線状に並ばないように、互いに横方向にずらして配置されている。
【０１３４】
配線Ｗａ１２の横方向の辺の入射側の面には、ダミービアＤＶａ８４及びＤＶａ８５が形成されている。ただし、転送ゲート部１１５及び電荷電圧変換部１１６と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。また、ダミービアＤＶａ８４及びＤＶａ８５は、直線状に並ばないように、互いに縦方向にずらして配置されている。
【０１３５】
配線Ｗｂ１２の入射側の面には、ダミービアＤＶｂ７１乃至ＤＶｂ７７が、縦方向に並ぶように形成されている。ただし、電荷電圧変換部１１６と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。また、ダミービアＤＶａ７１乃至ＤＶａ７７は、直線状に並ばないように、互いに横方向にずらして配置されている。
【０１３６】
配線Ｗｂ１３の入射側の面には、ダミービアＤＶｂ７８乃至ＤＶｂ８２が、縦方向に並ぶように形成されている。ただし、転送ゲート部１１５と重なる部分には、ダミービアは設けられていない。また、ダミービアＤＶｂ７８乃至ＤＶｂ８２は、直線状に並ばないように、互いに横方向にずらして配置されている。
【０１３７】
配線Ｗｃ１１の入射側の面において、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の間にダミービアＤＶｃ７１が形成され、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の間にダミービアＤＶｃ７２が形成されている。ただし、ダミービアＤＶｃ７１及びＤＶｃ７２は、ダミービアＤＶｂ７１からダミービアＤＶｂ７８までが、直線状に並ばないように、互いに縦方向にずらして配置されている。
【０１３８】
配線Ｗｃ１２の入射側の面において、配線Ｗｂ１２と配線Ｗａ１２の間にダミービアＤＶｃ７３が形成され、配線Ｗａ１２と配線Ｗｂ１３の間にダミービアＤＶｃ７４が形成されている。ただし、ダミービアＤＶｃ７３及びＤＶｃ７４は、ダミービアＤＶａ７３からダミービアＤＶｂ８１までが、直線状に並ばないように、互いに縦方向にずらして配置されている。
【０１３９】
このように、ダミービアＤＶが縦方向又は横方向に直線状に並ばないようにすることにより、ダミービアＤＶが回折格子を形成し、特定の方向の反射光が強められることが防止される。
【０１４０】
（第３の変形例）
図９は、ダミービアの配置の第３の変形例を示している。なお、図中、図４と対応する部分には、同じ符号を付している。
【０１４１】
上述した図４の例では、ダミービアを全て同じ形状とする例を示した。一方、図９の例では、ダミービアの幅が、配線幅に応じて変更されている。
【０１４２】
具体的には、第１配線層の配線Ｗａ１１及びＷａ１２には、図４と同じダミービアＤＶａ１１乃至ＤＶａ２５が形成されている。
【０１４３】
一方、配線Ｗｂ１２の入射側の面には、図４のダミービアＤＶｂ１１乃至ＤＶｂ１７と同じ位置に、ダミービアＤＶｂ１０１乃至ＤＶｂ１０７が形成されている。また、配線Ｗｂ１３の入射側の面には、図４のダミービアＤＶｂ１８乃至ＤＶｂ２２と同じ位置に、ダミービアＤＶｂ１０８乃至ＤＶｂ１１２が形成されている。
【０１４４】
ダミービアＤＶｂ１０１乃至ＤＶｂ１１２は、図４のダミービアＤＶｂ１１乃至ＤＶｂ２２と比較して、配線（配線Ｗｂ１２又はＷｂ１３）の幅方向の長さが長くなっている。また、ダミービアＤＶｂ１０１乃至ＤＶｂ１１２は、第１配線層のダミービアＤＶａ１１乃至ＤＶａ２５より、配線の幅方向の長さが長くなっている。
【０１４５】
また、配線Ｗｃ１１の入射側の面には、図４のダミービアＤＶｃ１１及びＤＶｃ１２と同じ位置に、ダミービアＤＶｃ１０１及びＤＶｃ１０２が形成されている。また、配線Ｗｂ１３の入射側の面には、図４のダミービアＤＶｃ１３乃至ＤＶｃ１４と同じ位置に、ダミービアＤＶｃ１０３乃至ＤＶｃ１０４が形成されている。
【０１４６】
ダミービアＤＶｃ１０１乃至ＤＶｃ１０４は、図４のダミービアＤＶｃ１１乃至ＤＶｃ１４と比較して、配線（配線Ｗｃ１１又はＷｃ１２）の幅方向の長さが長くなっている。また、ダミービアＤＶｃ１０１乃至ＤＶｃ１０４は、第１配線層のダミービアＤＶａ１１乃至ＤＶａ２５、及び、第２配線層のダミービアＤＶｂ１０１乃至ＤＶｂ１１２より、配線の幅方向の長さが長くなっている。
【０１４７】
配線による透過光の反射方向は、配線が延びる方向（延伸方向）に垂直な方向（すなわち、配線の幅方向）に偏る傾向がある。これに対して、ダミービアＤＶを配線の幅方向に長くすることにより、ダミービアＤＶの長手方向に垂直な方向（すなわち、配線の延伸方向）に反射される透過光が増える。これにより、配線による透過光の反射方向の偏りをより効果的に解消することができる。
【０１４８】
（第４の変形例）
次に、図１０及び図１１を参照して、ダミービアの配置の第４の変形例について説明する。
【０１４９】
例えば、固体撮像素子１０１を、射出瞳距離の短いレンズと組み合わせて使用する場合、像高により、入射光の主光線の入射角が大きく変化する。例えば、図１０に示される固体撮像素子１０１の縦方向のほぼ中央の右端にある画素Ｐ１においては、入射光の主光線の入射角は、右斜め方向に傾く。従って、画素Ｐ１においては、縦方向に延びる配線Ｗｐ１により横方向に反射される反射光の光量が、横方向に延びる配線Ｗｈ１により縦方向に反射される反射光の光量より大きくなる。
【０１５０】
一方、固体撮像素子１０１の横方向のほぼ中央の下端にある画素Ｐ２においては、入射光の主光線の入射角は、斜め下方向に傾く。従って、画素Ｐ２においては、横方向に延びる配線Ｗｈ２により縦方向に反射される反射光の光量が、縦方向に延びる配線Ｗｐ２により横方向に反射される反射光の光量より大きくなる。
【０１５１】
これにより、固体撮像素子１０１の端部（像高が高い位置）になるほど混色量が増え、例えば、上述した横縞状のノイズに陰影が現れる横縞シェーディングが発生する。
【０１５２】
そこで、例えば、図１１に示されるように、画素の位置と配線の方向により、ダミービアＤＶの配置を変えるようにしてもよい。なお、図中、配線Ｗｈ１１乃至Ｗｐ１５内に示される正方形の枠は、ダミービアＤＶを表す。
【０１５３】
固体撮像素子１１のほぼ中央の画素Ｐ１１においては、入射光の主光線の入射角は約０度であり、横方向の反射光と縦方向の反射光の光量がほぼ等しくなる。そこで、画素Ｐ１１においては、横方向の配線Ｗｈ１１と縦方向の配線Ｗｐ１１とで、ダミービアＤＶの密度がほぼ同じに設定される。
【０１５４】
画素Ｐ１１より右にある画素Ｐ１２においては、画素Ｐ１１と比較して、入射光の主光線の入射角が右斜め方向に傾く。そのため、画素Ｐ１１と比較して、横方向の反射光の光量が増え、縦方向の反射光の光量が減る。そこで、縦方向の反射光の光量を増やすために、横方向の配線Ｗｈ１２のダミービアＤＶの密度が、画素Ｐ１１の配線Ｗｈ１１のダミービアＤＶの密度より小さく設定される。一方、縦方向の配線Ｗｐ１２のダミービアＤＶの密度は、画素Ｐ１１の配線Ｗｐ１１のダミービアＤＶの密度とほぼ同じ密度に設定される。
【０１５５】
画素Ｐ１２より右にある画素Ｐ１３においては、画素Ｐ１２と比較して、入射光の主光線の入射角がさらに右斜め方向に傾く。そのため、画素Ｐ１２と比較して、横方向の反射光の光量が増え、縦方向の反射光の光量が減る。そこで、縦方向の反射光の光量を増やすために、横方向の配線Ｗｈ１３のダミービアＤＶの密度が、画素Ｐ１２の配線Ｗｈ１２のダミービアＤＶの密度より小さく設定される。一方、縦方向の配線Ｗｐ１３のダミービアＤＶの密度は、画素Ｐ１２の配線Ｗｐ１２のダミービアＤＶの密度とほぼ同じ密度に設定される。
【０１５６】
図１０の画素Ｐ１と同じ位置にある画素Ｐ１４においては、画素Ｐ１３と比較して、入射光の主光線の入射角がさらに右斜め方向に傾く。そのため、画素Ｐ１３と比較して、横方向の反射光の光量が増え、縦方向の反射光の光量が減る。そこで、縦方向の反射光の光量を増やすために、横方向の配線Ｗｈ１４にダミービアＤＶが設けられなくなる。一方、縦方向の配線Ｗｐ１４のダミービアＤＶの密度は、画素Ｐ１３の配線Ｗｐ１３のダミービアＤＶの密度とほぼ同じ密度に設定される。
【０１５７】
図１０の画素Ｐ２と同じ位置にある画素Ｐ１５においては、画素Ｐ１１と比較して、入射光の主光線の入射角が斜め下方向に傾く。そのため、画素Ｐ１１と比較して、縦方向の反射光の光量が増え、横方向の反射光の光量が減る。そこで、横方向の反射光の光量を増やすために、縦方向の配線Ｗｐ１５のダミービアＤＶの密度が、画素Ｐ１１の配線Ｗｐ１１のダミービアＤＶの密度より小さく設定される。一方、横方向の配線Ｗｈ１５のダミービアＤＶの密度は、画素Ｐ１１の配線Ｗｈ１１のダミービアＤＶの密度とほぼ同じ密度に設定される。
【０１５８】
このように、固体撮像素子１０１の外周に近い画素ほど、その外周の辺に垂直な方向のダミービアＤＶの密度が低くなる。これにより、画素位置により入射光の主光線の入射角が変化しても、反射光の反射方向がほぼ一様になり、例えば、横縞シェーディングの発生が抑制される。
【０１５９】
（第５の変形例）
図１１では、ダミービアＤＶの密度により各方向の反射光の光量を調整する例を示したが、例えば、図１２に示されるように、ダミービアＤＶの形状により各方向の反射光の光量を調整するようにしてもよい。
【０１６０】
例えば、固体撮像素子１１のほぼ中央の画素Ｐ１１においては、配線Ｗｈ１１と配線Ｗｐ１１とで、ダミービアＤＶの形状はほぼ同じ大きさの正方形に設定される。
【０１６１】
画素Ｐ１２においては、縦方向の反射光の光量を増やすために、配線Ｗｈ１２のダミービアＤＶの配線Ｗｈ１２の延伸方向の長さが、画素Ｐ１１の配線Ｗｈ１１のダミービアＤＶの配線Ｗｈ１１の延伸方向の長さより長くなる。一方、配線Ｗｐ１２のダミービアＤＶの形状は、画素Ｐ１１の配線Ｗｐ１１のダミービアＤＶの形状とほぼ同じになる。
【０１６２】
画素Ｐ１３においては、縦方向の反射光の光量を増やすために、配線Ｗｈ１３のダミービアＤＶの配線Ｗｈ１３の延伸方向の長さが、画素Ｐ１２の配線Ｗｈ１２のダミービアＤＶの配線Ｗｈ１２の延伸方向の長さより長くなる。一方、配線Ｗｐ１３のダミービアＤＶの形状は、画素Ｐ１２の配線Ｗｐ１２のダミービアＤＶの形状とほぼ同じになる。
【０１６３】
画素Ｐ１４においては、縦方向の反射光の光量を増やすために、配線Ｗｈ１４のダミービアＤＶの配線Ｗｈ１４の延伸方向の長さが、画素Ｐ１３の配線Ｗｈ１３のダミービアＤＶの配線Ｗｈ１３の延伸方向の長さより長くなる。一方、配線Ｗｐ１４のダミービアＤＶの形状は、画素Ｐ１３の配線Ｗｐ１３のダミービアＤＶの形状とほぼ同じになる。
【０１６４】
画素Ｐ１５においては、横方向の反射光の光量を増やすために、配線Ｗｐ１５のダミービアＤＶの配線Ｗｐ１５の延伸方向の長さが、画素Ｐ１１の配線Ｗｐ１１のダミービアＤＶの配線Ｗｐ１１の延伸方向の長さより長くなる。一方、配線Ｗｐ１５のダミービアＤＶの形状は、画素Ｐ１１の配線Ｗｐ１１のダミービアＤＶの形状とほぼ同じになる。
【０１６５】
このように、固体撮像素子１０１の外周に近い画素ほど、その外周の辺に垂直な方向に延びる配線におけるダミービアＤＶの当該配線の延伸方向の長さが長くなる。これにより、画素位置により入射光の主光線の入射角が変化しても、反射光の反射方向がほぼ一様になり、例えば、横縞シェーディングの発生が抑制される。
【０１６６】
なお、以上の第１乃至第５の変形例の２以上を組み合わせることも可能である。
【０１６７】
｛固体撮像素子１０１の製造方法｝
次に、図１３乃至図１８を参照して、図３の固体撮像素子１０１の製造方法、特に、ダミービアＤＶの製造方法について説明する。
【０１６８】
固体撮像素子１０１は、コンタクトＣ１−１乃至Ｃ２−２が形成されるまでは、通常の固体撮像素子と同様の工程により製造される。その後、図１３乃至図１５に示されるように、第１の配線層の形成に合わせて、第１層のダミービアＤＶａ１−１及びＤＶａ１−２が形成される。
【０１６９】
具体的には、絶縁膜ＩＤ１の表面にレジストＲ１が塗布され、ダミービアＤＶａ１−１及びＤＶａ１−２の部分のパターニングが行われる。すなわち、図１３に示されるように、露光及びエッチングにより、レジストＲ１を貫通し、絶縁膜ＩＤ１の途中まで達し、コンタクトＣ２−１及びＣ２−２より浅い溝Ｇ１及びＧ２が形成される。
【０１７０】
その後、レジストＲ１が除去された後、絶縁膜ＩＤ１がさらに積層され、通常の工程により、配線Ｗａ１−１乃至Ｗａ２−２用の配線溝が絶縁膜ＩＤ１に形成される。そして、通常のデュアルダマシン法と同様のメッキ工程より、溝Ｇ１及びＧ２、並びに、配線溝にＣｕが埋め込まれる。これにより、ダミービアＤＶａ１−１，ＤＶａ１−２が形成される。図１４は、Ｃｕが埋め込まれた後の状態を示している。
【０１７１】
次に、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により、絶縁膜ＩＤ１の上のＣｕが除去され、図１５に示されるように、第１の配線層に含まれる配線Ｗａ１−１乃至Ｗａ２−２が形成される。
【０１７２】
次に、図１６乃至図１８に示されるように、第２の配線層の形成に合わせて、第２層のダミービアＤＶｂ１−１乃至ＤＶｂ２−２が形成される。
【０１７３】
具体的には、絶縁膜ＩＤ１がさらに積層された後、絶縁膜ＩＤ１の表面にレジストＲ２が塗布され、ビアＶｂ１−１乃至Ｖｂ２−２、並びに、ダミービアＤＶｂ１−１乃至ＤＶｂ２−２の部分のパターニングが行われる。すなわち、図１６に示されるように、露光及びエッチングにより、レジストＲ２を貫通し、第１の配線層の上端付近に達する溝Ｇ１１乃至Ｇ１８が形成される。
【０１７４】
なお、ダミービアＤＶｂ１−１乃至ＤＶｂ２−２用の溝Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１５及びＧ１６の下には配線が存在しない。従って、溝Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１５及びＧ１６は、通常のビアＶｂ１−１乃至Ｖｂ２−２用の溝Ｇ１３，Ｇ１４，Ｇ１７及びＧ１８より、オーバーエッチング分だけ深い溝になる。そこで、溝Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１５及びＧ１６が、転送ゲート部１１５−１及び１１５−２が形成されているポリシリコン層や、半導体基板１１３に達しないように加工する必要がある。
【０１７５】
その後、レジストＲ２が除去された後、図１７に示されるように、ＣＭＰ法により絶縁膜ＩＤ１の表面が研磨される。
【０１７６】
そして、通常のデュアルダマシン法と同様のメッキ工程より、溝Ｇ１１乃至Ｇ１８にＣｕが埋め込まれるとともに、絶縁膜ＩＤ１の表面にＣｕの膜が形成される。これにより、図１８に示されるように、ビアＶｂ１−１乃至Ｖｂ２−２、ダミービアＤＶｂ１−１乃至ＤＶｂ２−２、並びに、配線Ｗｂ１が形成される。
【０１７７】
このように、第２層のダミービアＤＶｂ１−１乃至ＤＶｂ２−２は、製造工程を追加することなく、通常のビアＶｂ１−１乃至Ｖｂ２−２と同じ工程（第１の配線層の配線と第２の配線層の配線とを接続する工程）により形成することができる。
【０１７８】
なお、図１９に示されるように、ダミービアＤＶａ１−１の代わりに、ダミーコンタクトＤＣ１−１を形成するようにしてもよい。ダミーコンタクトＤＣ１−１は、コンタクトＣ１−１及びＣ２−１と同じ工程（半導体基板１１３と第１の配線層の配線を接続する工程）により形成される。また、ダミーコンタクトＤＣ１−１は、半導体基板１１３や半導体基板１１３状のゲート電極に接触しないように、コンタクトＣ１−１及びＣ２−１より浅く形成される。
【０１７９】
なお、図示は省略するが、ダミービアＤＶａ１−２の代わりに、ダミーコンタクトＤＣ１−１と同様のダミーコンタクトＤＣ１−２が形成される。
【０１８０】
｛ダミービアの形状の変形例｝
次に、図２０乃至図２３を参照して、ダミービアの形状の変形例について説明する。
【０１８１】
図２０は、ダミービアが設けられていない場合の裏面照射型の固体撮像素子３０１ａの３画素分の構成例を模式的に示している。
【０１８２】
固体撮像素子３０１ａは、オンチップマイクロレンズ３１１、カラーフィルタ３１２、フォトダイオード３１３−１乃至３１３−３、並びに、配線層ＷＲ１乃至ＷＲ３を含むように構成される。
【０１８３】
オンチップマイクロレンズ３１１及びカラーフィルタ３１２は、フォトダイオード３１３−１乃至３１３−３の入射面に積層されている。配線層ＷＲ１乃至ＷＲ３は、フォトダイオード３１３−１乃至３１３−３の底面側に形成されている。
【０１８４】
配線層ＷＲ１には、配線３１４−１及び３１４−２を含む配線が配置されている。配線層ＷＲ２には、配線３１５−１及び３１５−２を含む配線が配置されている。配線層ＷＲ３には、配線３１６−１及び３１６−２を含む配線が配置されている。配線３１４−１乃至３１６−１は、フォトダイオード３１３−１とフォトダイオード３１３−２の境界部において、ほぼ垂直方向に重なるように配置されている。配線３１４−２乃至３１６−２は、フォトダイオード３１３−２とフォトダイオード３１３−３の境界部において、ほぼ垂直方向に重なるように配置されている。
【０１８５】
固体撮像素子３０１ａへの入射光は、オンチップマイクロレンズ３１１及びカラーフィルタ３１２を介して、フォトダイオード３１３−１乃至３１３−３に入射する。そして、入射光の一部がフォトダイオード３１３−１乃至３１３−３により吸収され、残りはフォトダイオード３１３−１乃至３１３−３を透過する。フォトダイオード３１３−１乃至３１３−３を透過した透過光の一部は、例えば、第１の配線層ＷＲ１に配置されている配線３１４−１及び３１４−２の入射側の面において反射される。
【０１８６】
ここで、配線３１４−１及び３１４−２の入射側の面は平滑である。従って、図内に示されるように、斜め方向に入射した入射光が、フォトダイオード３１３−１を透過すると、配線３１４−１の入射側の面で反射され、ほとんどがフォトダイオード３１３−２に入射する。
【０１８７】
これにより、画素間の混色量に偏りが生じ、例えば、上述したように横縞状のノイズが発生する。
【０１８８】
（第１の変形例）
図２１は、ダミービアの形状の第１の変形例を示している。なお、図中、図２０と対応する部分には、同じ符号を付している。
【０１８９】
図２１の固体撮像素子３０１ｂは、図２０の固体撮像素子３０１ａと比較して、配線３１４−１及び３１４−２の代わりに、配線３２１−１及び３２１−２が設けられている点が異なる。
【０１９０】
配線３２１−１及び３２１−２は、配線３１４−１及び３１４−２とほぼ同じ位置に配置されている。ただし、配線３２１−１及び３２１−２は、配線３１４−１及び３１４−２と比較して、入射側の面に、ダミービア３２１Ａ−１及び３２１Ａ−２がそれぞれ形成されている点が異なる。
【０１９１】
ダミービア３２１Ａ−１は、フォトダイオード３１３−１とフォトダイオード３１３−２の境界部分において、２つのフォトダイオードの境界線に沿って延びる矩形の突起状の形状を有している。ダミービア３２１Ａ−２は、フォトダイオード３１３−２とフォトダイオード３１３−３の境界部分において、２つのフォトダイオードの境界線に沿って延びる矩形の突起状の形状を有している。
【０１９２】
従って、例えば、図内に示されるように、斜め方向に入射した入射光がフォトダイオード３１３−１を透過した場合、透過光のほとんどが、ダミービア３２１Ａ−１によりフォトダイオード３１３−１の方向に反射され、フォトダイオード３１３−１に再入射する。これにより、混色の発生が抑制される。
【０１９３】
（第２の変形例）
図２２は、ダミービアの形状の第２の変形例を示している。なお、図中、図２０と対応する部分には、同じ符号を付している。
【０１９４】
図２２の固体撮像素子３０１ｃは、図２０の固体撮像素子３０１ａと比較して、配線３１４−１及び３１４−２の代わりに、配線３３１−１及び３３１−２が設けられている点が異なる。
【０１９５】
配線３３１−１及び３３１−２は、配線３１４−１及び３１４−２とほぼ同じ位置に配置されている。ただし、配線３３１−１及び３３１−２は、配線３１４−１及び３１４−２と比較して、入射側の面に、ダミービア３３１Ａ−１及び３３１Ａ−２がそれぞれ形成されている点が異なる。
【０１９６】
ダミービア３３１Ａ−１及びダミービア３３１Ａ−２は、それぞれ複数の小さな矩形の突起により構成される。
【０１９７】
従って、例えば、図内に示されるように、斜め方向に入射した入射光がフォトダイオード３１３−１を透過した場合、透過光の反射方向が、ダミービア３３１Ａ−１により分散される。これにより、画素間の混色量の偏りが抑制され、例えば、横縞状のノイズの発生が抑制される。
【０１９８】
（第３の変形例）
図２３は、ダミービアの形状の第３の変形例を示している。なお、図中、図２０と対応する部分は、同じ符号を付している。
【０１９９】
図２３の固体撮像素子３０１ｄは、図２０の固体撮像素子３０１ａと比較して、配線３１４−１及び３１４−２の代わりに、配線３４１−１及び３４１−２が設けられている点が異なる。
【０２００】
配線３４１−１及び３４１−２は、配線３１４−１及び３１４−２とほぼ同じ位置に配置されている。ただし、配線３４１−１及び３４１−２は、配線３１４−１及び３１４−２と比較して、入射側の面に、ダミービア３４１Ａ−１及び３４１Ａ−２がそれぞれ形成されている点が異なる。
【０２０１】
ダミービア３３１Ａ−１及びダミービア３３１Ａ−２は、それぞれ複数の小さな四角錐型の突起により構成される。
【０２０２】
従って、例えば、図内に示されるように、斜め方向に入射した入射光がフォトダイオード３１３−１を透過した場合、透過光の反射方向が、ダミービア３４１Ａ−１により分散される。これにより、画素間の混色量の偏りが抑制され、例えば、横縞状のノイズの発生が抑制される。
【０２０３】
｛第１の実施の形態の他の変形例｝
次に、以上に述べた変形例以外の第１の実施の形態の変形例について説明する。
【０２０４】
例えば、ダミービアやダミーコンタクトを、透過光が多く発生する所定の波長以上の光を検出する画素（例えば、Ｒ画素）のフォトダイオード１１４に対してのみ配置するようにしてもよい。
【０２０５】
また、例えば、半導体基板１１３の底面に最も近い第１の配線層の配線に、ダミービアやダミーコンタクトを形成しないようにしてもよい。これにより、全てのダミービアを追加工程なしで形成することができる。
【０２０６】
＜３．第２の実施の形態＞
次に、図２４乃至図３３を参照して、本技術の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、通常の撮像用の画素の他に焦点検出用の画素が埋め込まれた像面位相差ＡＦ（Auto Focus）方式の固体撮像素子に本技術を適用した場合の実施の形態である。
【０２０７】
図２４は、図１の固体撮像素子１１の１つの実施の形態である、像面位相差ＡＦ方式の固体撮像素子４０１ａの構成の一部を模式的に示す断面図である。図２４には、固体撮像素子４０１ａの画素Ｐａ１乃至Ｐａ４を含む部分が示されている。
【０２０８】
固体撮像素子４０１ａは、裏面照射型の固体撮像素子である。固体撮像素子４０１ａは、マイクロレンズ４１１Ａ−１乃至４１１Ａ−４を含むオンチップマイクロレンズ４１１、フィルタ４１２Ａ−１乃至４１２Ａ−４を含む色フィルタアレイ４１２、半導体基板４１３、フォトダイオード４１４−１乃至４１４−４、及び、遮光メタル（遮光膜）４１５−１乃至４１５−５を含むように構成される。半導体基板４１３は、例えばシリコン基板からなる。また、固体撮像素子４０１ａにおいては、半導体基板４１３の底面に、ポリシリコン層ＰＲ、及び、第１乃至第３の配線層ＷＲ１乃至ＷＲ３が積層されている。
【０２０９】
なお、以下、フォトダイオード４１４−１乃至４１４−４を個々に区別する必要がない場合、単にフォトダイオード４１４と称する。
【０２１０】
画素Ｐａ１は、マイクロレンズ４１１Ａ−１、フィルタ４１２Ａ−１、及び、フォトダイオード４１４−１を含むように構成される。フィルタ４１２Ａ−１は、Ｇ（緑色）の波長域の成分を透過するＧフィルタである。画素Ｐａ１は、入射光のＧ成分を検出する。
【０２１１】
画素Ｐａ２は、マイクロレンズ４１１Ａ−２、フィルタ４１２Ａ−２、及び、フォトダイオード４１４−２を含むように構成される。フィルタ４１２Ａ−２は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）、及び、ＩＲ光（赤外光）の波長域の成分を透過するＷ（白色）フィルタである。画素Ｐａ２は、入射光のＲ成分、Ｂ成分、Ｇ成分、及び、ＩＲ光成分を検出し、焦点検出用画素として用いられる。
【０２１２】
画素Ｐａ３は、マイクロレンズ４１１Ａ−３、フィルタ４１２Ａ−３、及び、フォトダイオード４１４−３を含むように構成される。フィルタ４１２Ａ−３は、フィルタ４１２Ａ−２と同様のＷフィルタである。画素Ｐａ３は、画素Ｐａ２と同様に、入射光のＲ成分、Ｂ成分、Ｇ成分、及び、ＩＲ光成分を検出し、焦点検出用画素として用いられる。
【０２１３】
画素Ｐａ４は、マイクロレンズ４１１Ａ−４、フィルタ４１２Ａ−４、及び、フォトダイオード４１４−４を含むように構成される。フィルタ４１２Ａ−４は、Ｒ（赤色）の波長域の成分を透過するＲフィルタである。画素Ｐａ４は、入射光のＲ成分を検出する。
【０２１４】
遮光メタル４１５−１乃至４１５−５は、色フィルタアレイ４１２と半導体基板４１３の間において、少なくとも隣接するフォトダイオード４１４の間を覆うように配置されている。遮光メタル４１５−１乃至４１５−５は、入射光が隣接する画素のフォトダイオード４１４に入射するのを防止する。
【０２１５】
加えて、遮光メタル４１５−２は、フォトダイオード４１４−１とフォトダイオード４１４−２の間だけでなく、フォトダイオード４１４−２の入射面の左半分を覆うように形成されている。従って、遮光メタル４１５−２によりフォトダイオード４１４−２の左半分に入射する入射光が遮られ、フォトダイオード４１４−２のほぼ右半分にだけ入射光が入射する。
【０２１６】
また、遮光メタル４１５−４は、フォトダイオード４１４−３とフォトダイオード４１４−４の間だけでなく、フォトダイオード４１４−３の入射面の右半分を覆うように形成されている。従って、遮光メタル４１５−４によりフォトダイオード４１４−３の右半分に入射する入射光が遮られ、フォトダイオード４１４−３には、ほぼ左半分にだけ入射光が入射する。従って、画素Ｐａ２と画素Ｐａ３とでは、入射光の入射角により、フォトダイオード４１４の受光量に差が生じる。
【０２１７】
そして、画素Ｐａ２のようにフォトダイオード４１４の入射面の左半分が遮光された複数の画素により、第１の像が形成される。また、画素Ｐａ３のようにフォトダイオード４１４の入射面の右半分が遮光された複数の画素により、第２の像が形成される。そして、第１の像と第２の像との間のズレ量（位相ズレ量）に基づいて、焦点位置のズレが検出される。また、検出された焦点位置のズレを解消するように、焦点の調整が行われる。
【０２１８】
なお、以下、画素Ｐａ２及びＰａ３のように、入射光を遮光するタイプの焦点検出用画素を遮光型焦点検出用画素と称する。
【０２１９】
ところで、画素Ｐａ２及びＰａ３は、入射光の約半分が遮られるため、他の撮像用の画素（例えば、画素Ｐａ１及びＰａ４）と比較して、感度が低下する。そこで、画素Ｐａ２及びＰａ３では、Ｗフィルタからなるフィルタ４１２Ａ−１及び４１２Ａ−２を用い、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲ光の波長域を全て受光することにより、感度を上げている。しかし、それでも、他の撮像用の画素と比べて、感度が低くなるため、低照度の被写体に対する焦点の検出精度が低下するおそれがある。
【０２２０】
そこで、図２５乃至図３２を参照して、焦点検出用画素の感度を向上させ、低照度の被写体に対する焦点の検出精度を向上させる方法について説明する。
【０２２１】
｛焦点検出用画素の感度を向上させる方法｝
図２５は、焦点検出用画素の感度を向上させるようにした固体撮像素子４０１ｂの構成の一部を模式的に示す断面図である。図２５には、固体撮像素子４０１ｂの画素Ｐｂ１乃至Ｐｂ４を含む部分が示されている。なお、図中、図２４と対応する部分には同じ符号を示している。
【０２２２】
図２５の固体撮像素子４０１ｂは、図２４の固体撮像素子４０１ａの画素Ｐａ１乃至Ｐａ４と同様の構成の画素Ｐｂ１乃至Ｐｂ４が設けられている。また、固体撮像素子４０１ｂは、固体撮像素子４０１ａと比較して、遮光メタル４１５−１乃至４１５−５の代わりに、遮光メタル４２１−１乃至４２１−５が設けられている点が異なる。さらに、固体撮像素子４０１ｂは、固体撮像素子４０１ａと比較して、反射メタル（反射膜）４２２−１及び４２２−２が設けられている点が異なる。
【０２２３】
具体的には、遮光メタル４２１−１乃至４２１−５のうち、遮光メタル４２１−１、４２１−３及び４２１−５は、図２４の遮光メタル４１５−１、４１５−３及び４１５−５と同様の形状で、同様の位置に形成されている。
【０２２４】
一方、遮光メタル４２１−２は、図２４の遮光メタル４１５−２と異なり、フォトダイオード４１４−１とフォトダイオード４１４−２の間だけ覆い、フォトダイオード４１４−２の入射面は覆っていない。同様に、遮光メタル４２１−４は、図２４の遮光メタル４１５−４と異なり、フォトダイオード４１４−３とフォトダイオード４１４−４の間だけ覆い、フォトダイオード４１４−３の入射面は覆っていない。
【０２２５】
反射メタル４２２−１及び４２２−２は、第１の配線層ＷＲ１に形成されている。反射メタル４２２−１は、フォトダイオード４１４−２の底面のほぼ右半分と重なるように形成されている。反射メタル４２２−２は、フォトダイオード４１４−３の底面のほぼ左半分と重なるように形成されている。すなわち、遮光メタルがフォトダイオード４１４の底面と重なる範囲が、画素毎に左半分と右半分の２パターンに分かれる。
【０２２６】
従って、フォトダイオード４１４−２の入射側の開口は、他の撮像用の画素のフォトダイオード４１４と同じになり、入射光が遮られることなく、フォトダイオード４１４−２に入射する。また、フォトダイオード４１４−２を透過した透過光のうち、フォトダイオード４１４−２の底面のほぼ右半分を透過した透過光が、反射メタル４２２−１により反射され、フォトダイオード４１４−２に再入射する。
【０２２７】
同様に、フォトダイオード４１４−３の入射側の開口は、他の撮像用の画素のフォトダイオード４１４と同じになり、入射光が遮られることなく、フォトダイオード４１４−３に入射する。また、フォトダイオード４１４−３を透過した透過光のうち、フォトダイオード４１４−３の底面のほぼ左半分を透過した透過光が、反射メタル４２２−２により反射され、フォトダイオード４１４−３に再入射する。
【０２２８】
従って、焦点検出用の画素Ｐｂ２及びＰｂ３の感度は、他の撮像用の画素より低下しない。むしろ、Ｗフィルタからなるフィルタ４１２Ａ−２及び４１２Ａ−３を用いたり、反射メタル４２２−１及び４２２−２により反射される反射光が再入射されることにより、焦点検出用の画素Ｐｂ２及びＰｂ３の感度は、他の撮像用の画素より高くなる。
【０２２９】
また、画素Ｐｂ２と画素Ｐｂ３とでは、フォトダイオード４１４に対する反射メタル４１６の位置が異なっている。従って、画素Ｐｂ２と画素Ｐｂ３とでは、図２４の画素Ｐａ２と画素Ｐａ３との間の関係と同様に、入射光の入射角により、フォトダイオード４１４の受光量に差が生じる。
【０２３０】
そして、画素Ｐｂ２のようにフォトダイオード４１４の底面の右半分に対して反射面が形成された複数の画素により、第１の像が形成される。また、画素Ｐｂ３のようにフォトダイオード４１４の底面の左半分に対して反射面が形成された複数の画素により、第２の像が形成される。そして、第１の像と第２の像との間のズレ量（位相ズレ量）に基づいて、焦点位置のズレが検出される。また、検出された焦点位置のズレを解消するように、焦点の調整が行われる。
【０２３１】
なお、以下、画素Ｐｂ２及びＰｂ３のように、透過光を反射するタイプの焦点検出用画素を反射型焦点検出用画素と称する。
【０２３２】
図２６は、図２４の焦点検出用画素である画素Ｐａ２、Ｐａ３、図２５の焦点検出用画素である画素Ｐｂ２、Ｐｂ３、及び、通常の撮像用画素の感度を比較したグラフである。グラフの横軸は、入射光の入射角を示し、縦軸は、各画素の出力値を示している。曲線Ａ１及びＡ２は、画素Ｐａ２及びＰａ３の入射光の入射角に対する出力値の変化（すなわち感度）を示している。曲線Ｂ１及びＢ２は、画素Ｐｂ２及びＰｂ３の入射光の入射角に対する出力値の変化（すなわち感度）を示している。曲線Ｃは、通常の撮像用画像の入射角に対する出力値の変化（すなわち感度）を示している。
【０２３３】
このグラフに示されるように、画素Ｐａ２及び画素Ｐａ３は、入射角によって通常の撮像用画素より感度が低くなる。一方、画素Ｐｂ２及び画素Ｐｂ３は、入射角によって通常の撮像用画素より感度が高くなる。
【０２３４】
従って、固体撮像素子４０１ｂは、固体撮像素子４０１ａと比較して、焦点検出用画素の感度が高くなり、特に低照度の被写体に対する焦点の検出精度が向上する。
【０２３５】
なお、焦点検出用画素のフォトダイオード４１４を透過した透過光を反射する反射メタルの垂直方向の位置は、上述した第１の配線層ＷＲ１に限定されるものではない。例えば、第２の配線層ＷＲ２や第３の配線層ＷＲ３に反射メタルを設けたり、ポリシリコン層ＰＲに反射メタルを設けたりすることが可能である。
【０２３６】
また、図２７に示されるように、各画素が形成されている画素基板に積層され、各画素の画素信号を処理する信号処理回路等が設けられているロジック基板４３１に反射メタルを設けることも可能である。なお、図２７において、図２５と対応する部分には同じ符号を示している。
【０２３７】
図２７の固体撮像素子４０１ｃには、図２５の固体撮像素子４０１ｂの画素Ｐｂ１乃至Ｐｂ４と同様の構成の画素Ｐｃ１乃至Ｐｃ４が設けられている。また、固体撮像素子４０１ｃは、固体撮像素子４０１ｂと比較して、反射メタル４２２−１及び４２２−２の代わりに、反射メタル４３２が設けられている点が異なる。
【０２３８】
具体的には、反射メタル４３２は、画素Ｐｃ１乃至Ｐｃ４の下方にあるロジック基板４３１に設けられている。また、反射メタル４３２には、開口部４３２Ａ及び４３２Ｂが形成されている。
【０２３９】
開口部４３２Ａは、画素Ｐｃ２の下方において、フォトダイオード４１４−２の底面のほぼ左半分に重なるように形成されている。従って、フォトダイオード４１４−２を透過した透過光のうちフォトダイオード４１４−２の底面のほぼ右半分を透過した透過光が、反射メタル４３２により反射される。
【０２４０】
開口部４３２Ｂは、画素Ｐｃ３の下方において、画素Ｐｃ３の底面のほぼ右半分に重なるように形成されている。従って、フォトダイオード４１４−３を透過した透過光のうちフォトダイオード４１４−３の底面のほぼ左半分を透過した透過光が、反射メタル４３２により反射される。
【０２４１】
従って、フォトダイオード４１４−２の入射側の開口は、他の撮像用の画素のフォトダイオード４１４と同じになり、入射光が遮られることなく、フォトダイオード４１４−２に入射する。また、フォトダイオード４１４−２を透過した透過光のうち、フォトダイオードの底面のほぼ右半分を透過した透過光が、反射メタル４３２により反射され、フォトダイオード４１４−２に再入射する。
【０２４２】
同様に、フォトダイオード４１４−３の入射側の開口は、他の撮像用の画素のフォトダイオード４１４と同じになり、入射光が遮られることなく、フォトダイオード４１４−３に入射する。また、フォトダイオード４１４−３を透過した透過光のうち、フォトダイオード４１４−３の底面のほぼ左半分を透過した透過光が、反射メタル４３２により反射され、フォトダイオード４１４−３に再入射する。
【０２４３】
従って、焦点検出用の画素Ｐｃ２及びＰｃ３の感度は、図２５の固体撮像素子４０１ｂの画素Ｐｂ２及びＰｂ３と同様に高くなる。
【０２４４】
そして、画素Ｐｃ２のようにフォトダイオード４１４の底面の右半分に対して反射面が形成された複数の画素により、第１の像が形成される。また、画素Ｐｃ３のようにフォトダイオード４１４の底面の左半分に対して反射面が形成された複数の画素により、第２の像が形成される。そして、第１の像と第２の像との間のズレ量（位相ズレ量）に基づいて、焦点位置のズレが検出される。また、検出された焦点位置のズレを解消するように、焦点の調整が行われる。
【０２４５】
従って、固体撮像素子４０１ｃは、固体撮像素子４０１ａと比較して、焦点検出用画素の感度が高くなり、特に低照度の被写体に対する焦点の検出精度が向上する。
【０２４６】
また、半導体基板４１３内の電子の伝播や反射光の混色による入射光の角度成分の抽出精度の低下を防ぐために、画素間に分離層を形成するようにしてもよい。
【０２４７】
図２８は、半導体基板４１３の底面側に、分離層４４１−１乃至４４１−５を設けた例を示している。なお、図中、図２５と対応する部分には同じ符号を付している。
【０２４８】
図２８の固体撮像素子４０１ｄは、図２５の固体撮像素子４０１ｂの画素Ｐｂ１乃至Ｐｂ４と同様の構成の画素Ｐｄ１乃至Ｐｄ４が設けられている。また、固体撮像素子４０１ｄは、固体撮像素子４０１ｂと比較して、分離層４４１−１乃至４４１−５が設けられている点が異なる。
【０２４９】
分離層４４１−１乃至４４１−５は、半導体基板４１３の底面側に埋め込むように形成されている。分離層４４１−１は、画素Ｐｄ１と、図示せぬ画素Ｐｄ１の左隣の画素との間において、半導体基板４１３の底面から上方に延びるように形成され、画素Ｐｄ１と図示せぬ左隣りの画素との間を分離する。分離層４４１−２は、画素Ｐｄ１と画素Ｐｄ２との間において、半導体基板４１３の底面から上方に延びるように形成され、画素Ｐｄ１と画素Ｐｄ２との間を分離する。分離層４４１−３は、画素Ｐｄ２と画素Ｐｄ３との間において、半導体基板４１３の底面から上方に延びるように形成され、画素Ｐｄ２と画素Ｐｄ３との間を分離する。分離層４４１−４は、画素Ｐｄ３と画素Ｐｄ４との間において、半導体基板４１３の底面から上方に延びるように形成され、画素Ｐｄ３と画素Ｐｄ４との間を分離する。分離層４４１−５は、画素Ｐｄ４と、図示せぬ画素Ｐｄ４の右隣の画素との間において、半導体基板４１３の底面から上方に延びるように形成され、画素Ｐｄ４と図示せぬ右隣りの画素との間を分離する。
【０２５０】
この分離層４４１−１乃至４４１−５により、各フォトダイオード４１４に入射光が入射することにより発生する電子が、半導体基板４１３内を伝播し、隣接する画素のフォトダイオード４１４に混入することが防止される。また、分離層４４１−１乃至４４１−５により、反射メタル４２２−１及び４２２−２により反射された透過光が、隣接する画素に入射することが防止される。
【０２５１】
これにより、焦点検出用画素の入射光の角度成分の抽出精度の低下が防止され、焦点の検出精度が向上する。
【０２５２】
図２９は、半導体基板４１３の入射面側に、分離層４５１−１乃至４５１−５を設けた例を示している。なお、図中、図２５と対応する部分には同じ符号を付している。
【０２５３】
図２８の固体撮像素子４０１ｅは、図２５の固体撮像素子４０１ｂの画素Ｐｂ１乃至Ｐｂ４と同様の構成の画素Ｐｄ１乃至Ｐｄ４が設けられている。また、固体撮像素子４０１ｅは、固体撮像素子４０１ｂと比較して、分離層４５１−１乃至４５１−５が設けられている点が異なる。
【０２５４】
分離層４５１−１乃至４５１−５は、半導体基板４１３の入射面側に埋め込むように形成されている。分離層４５１−１は、遮光メタル４２１−１の下方に延びるように形成され、画素Ｐｅ１と図示せぬ左隣りの画素との間を分離する。分離層４５１−２は、遮光メタル４２１−２の下方に延びるように形成され、画素Ｐｅ１と画素Ｐｅ２との間を分離する。分離層４５１−３は、遮光メタル４２１−３の下方に延びるように形成され、画素Ｐｅ２と画素Ｐｅ３との間を分離する。分離層４５１−４は、遮光メタル４２１−４の下方に延びるように形成され、画素Ｐｅ３と画素Ｐｅ４との間を分離する。分離層４５１−５は、遮光メタル４２１−５の下方に延びるように形成され、画素Ｐｅ４と図示せぬ右隣りの画素との間を分離する。
【０２５５】
この分離層４５１−１乃至４５１−５により、各フォトダイオード４１４に入射光が入射することにより発生する電子が、半導体基板４１３内を伝播し、隣接する画素のフォトダイオード４１４に混入することが防止される。また、分離層４５１−１乃至４５１−５により、反射メタル４２２−１及び４２２−２により反射された透過光が、隣接する画素に入射することが防止される。
【０２５６】
これにより、焦点検出用画素の入射光の角度成分の抽出精度の低下が防止され、焦点の検出精度が向上する。
【０２５７】
また、以上の説明では、焦点検出用画素にＷフィルタを用いたＷ画素を使用する例を示したが、他の色のフィルタを用いた画素を使用するようにしてもよい。
【０２５８】
図３０は、焦点検出用画素にＲ画素を用いた例を示している。なお、図中、図２５と対応する部分には同じ符号を付している。
【０２５９】
図３０の固体撮像素子４０１ｆは、図２５の固体撮像素子４０１ｂと比較して、画素Ｐｂ１乃至Ｐｂ４、色フィルタアレイ４１２、並びに、反射メタル４２２−１及び４２２−２の代わりに、画素Ｐｆ１乃至Ｐｆ４、色フィルタアレイ４６１、並びに、反射メタル４６２−１及び４６２−２が設けられている点が異なる。また、色フィルタアレイ４６１は、フィルタ４６１Ａ−１乃至４６１Ａ−４を含むように構成される。
【０２６０】
画素Ｐｆ１は、マイクロレンズ４１１Ａ−１、フィルタ４６１Ａ−１、及び、フォトダイオード４１４−１を含むように構成される。フィルタ４６１Ａ−１は、Ｇフィルタであり、画素Ｐｆ１はＧ画素である。
【０２６１】
画素Ｐｆ２は、マイクロレンズ４１１Ａ−２、フィルタ４６１Ａ−２、及び、フォトダイオード４１４−２を含むように構成される。フィルタ４６１Ａ−２は、Ｒフィルタであり、画素Ｐｆ２はＲ画素である。
【０２６２】
画素Ｐｆ３は、マイクロレンズ４１１Ａ−３、フィルタ４６１Ａ−３、及び、フォトダイオード４１４−３を含むように構成される。フィルタ４６１Ａ−３は、Ｇフィルタであり、画素Ｐｆ３はＧ画素である。
【０２６３】
画素Ｐｆ４は、マイクロレンズ４１１Ａ−４、フィルタ４６１Ａ−４、及び、フォトダイオード４１４−４を含むように構成される。フィルタ４６１Ａ−４は、Ｒフィルタであり、画素Ｐｆ４はＲ画素である。
【０２６４】
反射メタル４６２−１及び４６２−２は、半導体基板４１３のゲート電極が形成されているポリシリコン層と同様に、半導体基板４１３の底面の表面に形成されている。反射メタル４６２−１は、フォトダイオード４１４−２の底面のほぼ右半分と重なるように形成されている。反射メタル４２２−２は、フォトダイオード４１４−４の底面のほぼ左半分と重なるように形成されている。
【０２６５】
従って、画素Ｐｆ２及びＰｆ４は、図２５の固体撮像素子４０１ｂの画素Ｐｂ２及びＰｂ３と同様に、焦点検出用画素として用いられる。
【０２６６】
また、反射メタル４６２−１及び４６２−２を半導体基板４１３の底面の表面に形成することにより、より確実に反射光をフォトダイオード４１４−２及び４１４−４に再入射させることができる。
【０２６７】
さらに、波長が長い光ほど半導体基板４１３を透過しやすいため、Ｒ画素は、Ｇ画素及びＢ画素と比較して、入射光を透過しやすい。従って、反射メタル４６２−１及び４６２−２により反射される反射光がより強くなり、位相ズレ量をより正確に検出することができる。従って、特に低照度の被写体に対する焦点の検出精度が向上する。
【０２６８】
また、図３１に示されるように、複数の色の画素を焦点検出用画素に用いるようにしてもよい。なお、図中、図３０と対応する部分には同じ符号を付している。
【０２６９】
図３１の固体撮像素子４０１ｇには、図３０の固体撮像素子４０１ｆの画素Ｐｆ１乃至Ｐｆ４と同様の構成の画素Ｐｇ１乃至Ｐｇ４が設けられている。また、固体撮像素子４０１ｇは、固体撮像素子４０１ｆと比較して、反射メタル４７１−１及び４７１−２が追加されている点が異なる。
【０２７０】
反射メタル４７１−１及び４７１−２は、反射メタル４６２−１及び４６２−２と同様に、半導体基板４１３の底面の表面に形成されている。反射メタル４７１−１は、フォトダイオード４１４−１の底面のほぼ左半分と重なるように形成されている。反射メタル４７１−２は、フォトダイオード４１４−３の底面のほぼ右半分と重なるように形成されている。
【０２７１】
従って、画素Ｐｇ１乃至Ｐｇ４は、いずれも焦点検出用画素として用いられる。
【０２７２】
なお、上述したように、Ｒ画素は、Ｇ画素より入射光を透過しやすく、反射光の光量が大きくなる。そこで、例えば、入射光量に応じて、焦点検出用画素を使い分けることにより、焦点の検出精度を向上させることができる。例えば、入射光の光量が所定の閾値を超え、Ｒ画素が飽和する場合、Ｇ画素である画素Ｐｇ１及びＰｇ３を焦点検出用画素に用いることにより、検出精度が向上する。一方、入射光の光量が所定の閾値以下であり、Ｒ画素が飽和しない場合、Ｒ画素である画素Ｐｇ２及びＰｇ４を焦点検出用画素に用いることにより、焦点の検出精度が向上する。
【０２７３】
また、図３２に示されるように、遮光型焦点検出用画素と反射型焦点検出用画素を混在させるようにしてもよい。なお、図中、図２５と対応する部分には、同じ符号を付してある。
【０２７４】
図３２の固体撮像素子４０１ｈは、図２５の固体撮像素子４０１ｂと比較して、画素Ｐｂ１乃至Ｐｂ４、色フィルタアレイ４１２、遮光メタル４２１−１乃至４２１−５、並びに、反射メタル４２２−１及び４２２−２の代わりに、画素Ｐｈ１乃至Ｐｈ７、色フィルタアレイ４８１、遮光メタル４８２−１乃至４８２−８、並びに、反射メタル４８３−１及び４８３−２が設けられている点が異なる。また、色フィルタアレイ４８１は、フィルタ４８１Ａ−１乃至４８１Ａ−７を含むように構成される。
【０２７５】
画素Ｐｈ１は、マイクロレンズ４１１Ａ−１、フィルタ４８１Ａ−１、及び、フォトダイオード４１４−１を含むように構成される。フィルタ４８１Ａ−１はＧフィルタであり、画素Ｐｈ１はＧ画素である。
【０２７６】
画素Ｐｈ２は、マイクロレンズ４１１Ａ−２、フィルタ４８１Ａ−２、及び、フォトダイオード４１４−２を含むように構成される。フィルタ４８１Ａ−２はＷフィルタであり、画素Ｐｈ２はＷ画素である。
【０２７７】
画素Ｐｈ３は、マイクロレンズ４１１Ａ−３、フィルタ４８１Ａ−３、及び、フォトダイオード４１４−３を含むように構成される。フィルタ４８１Ａ−３はＷフィルタであり、画素Ｐｈ３はＷ画素である。
【０２７８】
画素Ｐｈ４は、マイクロレンズ４１１Ａ−４、フィルタ４８１Ａ−４、及び、フォトダイオード４１４−４を含むように構成される。フィルタ４８１Ａ−４はＧフィルタであり、画素Ｐｈ４はＧ画素である。
【０２７９】
画素Ｐｈ５は、マイクロレンズ４１１Ａ−５、フィルタ４８１Ａ−５、及び、フォトダイオード４１４−５を含むように構成される。フィルタ４８１Ａ−５はＲフィルタであり、画素Ｐｈ５はＲ画素である。
【０２８０】
画素Ｐｈ６は、マイクロレンズ４１１Ａ−６、フィルタ４８１Ａ−６、及び、フォトダイオード４１４−６を含むように構成される。フィルタ４８１Ａ−６はＧフィルタであり、画素Ｐｈ６はＧ画素である。
【０２８１】
画素Ｐｈ７は、マイクロレンズ４１１Ａ−７、フィルタ４８１Ａ−７、及び、フォトダイオード４１４−７を含むように構成される。フィルタ４８１Ａ−７はＲフィルタであり、画素Ｐｈ７はＲ画素である。
【０２８２】
遮光メタル４８２−１乃至４８２−８は、色フィルタアレイ４８１と半導体基板４１３の間において、少なくとも隣接するフォトダイオード４１４の間を覆うように配置されている。遮光メタル４８２−１乃至４８２−８は、入射光が隣接する画素のフォトダイオード４１４に入射するのを防止する。
【０２８３】
加えて、遮光メタル４８２−５は、フォトダイオード４１４−４とフォトダイオード４１４−５の間だけでなく、フォトダイオード４１４−５の入射面のほぼ左半分を覆うように形成されている。遮光メタル４８２−８は、フォトダイオード４１４−７と図示せぬ右側に隣接するフォトダイオードの間だけでなく、フォトダイオード４１４−７の入射面のほぼ右半分を覆うように形成されている。
【０２８４】
反射メタル４８３−１及び４８３−２は、第１の配線層ＷＲ１に形成されている。反射メタル４８３−１は、フォトダイオード４１４−２の底面のほぼ右半分と重なるように形成されている。反射メタル４８３−２は、フォトダイオード４１４−３の底面のほぼ左半分と重なるように形成されている。
【０２８５】
これにより、画素Ｐｈ２及びＰｈ３は、反射型焦点検出用画素として用いられ、画素Ｐｈ５及びＰｈ７は、遮光型焦点検出用画素として用いられる。
【０２８６】
そして、例えば、入射光量に応じて、２種類の焦点検出用画素を使い分けることにより、焦点の検出精度を向上させることができる。具体的には、入射光量が所定の閾値以下の場合には、反射型焦点検出用画素を用いて焦点検出が行われ、入射光量が所定の閾値を超える場合には、遮光型焦点検出用画素を用いて焦点検出が行われる。これにより、焦点検出用画素の飽和や入射光量の不足が防止され、焦点の検出精度が向上する。
【０２８７】
また、図３３に示されるように、反射型焦点検出用画素のフォトダイオードを分割することも可能である。なお、図３３において、図２５と対応する部分には同じ符号を付している。
【０２８８】
図３３の固体撮像素子４０１ｉは、画素Ｐｉ１乃至Ｐｉ４を含むように構成される。また、固体撮像素子４０１ｉは、図２５の固体撮像素子４０１ｂと比較して、色フィルタアレイ４１２、フォトダイオード４１４−３、並びに、反射メタル４２２−１，４２２−２の代わりに、色フィルタアレイ４９１、フォトダイオード４９２Ｌ，４９２Ｒ、並びに、反射メタル４９３が設けられている点が異なる。また、色フィルタアレイ４９１は、フィルタ４９１Ａ−１乃至４９１Ａ−４を含むように構成される。
【０２８９】
画素Ｐｉ１は、マイクロレンズ４１１Ａ−１、フィルタ４９１Ａ−１、及び、フォトダイオード４１４−１を含むように構成される。フィルタ４９１Ａ−１はＧフィルタであり、画素Ｐｉ１はＧ画素である。
【０２９０】
画素Ｐｉ２は、マイクロレンズ４１１Ａ−２、フィルタ４９１Ａ−２、及び、フォトダイオード４１４−２を含むように構成される。フィルタ４９１Ａ−２はＲフィルタであり、画素Ｐｉ２はＲ画素である。
【０２９１】
画素Ｐｉ３は、マイクロレンズ４１１Ａ−３、フィルタ４９１Ａ−３、及び、フォトダイオード４９２Ｌ，４９２Ｒを含むように構成される。フィルタ４９１Ａ−３はＷフィルタであり、画素Ｐｉ３はＷ画素である。
【０２９２】
フォトダイオード４９２Ｌ，４９２Ｒは、フォトダイオード４１４を左右に分割したものである。フォトダイオード４９２Ｌは、フォトダイオード４１４のほぼ左半分に相当し、フォトダイオード４９２Ｒは、フォトダイオード４１４のほぼ右半分に相当する。
【０２９３】
画素Ｐｉ４は、マイクロレンズ４１１Ａ−４、フィルタ４９１Ａ−４、及び、フォトダイオード４１４−４を含むように構成される。フィルタ４９１Ａ−４はＲフィルタであり、画素Ｐｉ４はＲ画素である。
【０２９４】
反射メタル４９３は、フォトダイオード４９２Ｌ，４９２Ｒの底面と重なるように配線層ＷＲ１に形成されている。
【０２９５】
また、画素Ｐｉ３は、反射型焦点検出用画素を構成する。具体的には、マイクロレンズ４１１Ａ−３への入射光の入射角により、フォトダイオード４９２Ｌへの入射光量と、フォトダイオード４９２Ｒへの入射光量に差が生じる。従って、画素Ｐｉ３と同様の構成の複数の画素のフォトダイオード４９２Ｌにより形成される像と、フォトダイオード４９２Ｒにより形成される像との間のズレ量（位相ズレ量）に基づいて、焦点位置のズレが検出される。そして、検出された焦点位置のズレを解消するように、焦点の調整が行われる。
【０２９６】
ここで、フォトダイオード４９２Ｌ及び４９２Ｒは、フォトダイオード４１４と比べて開口が約半分になるので、感度が低下する。
【０２９７】
一方、フォトダイオード４９２Ｌを透過した透過光のほとんどが、反射メタル４９３により反射され、フォトダイオード４９２Ｌに再入射する。フォトダイオード４９２Ｒを透過した透過光のほとんどが、反射メタル４９３により反射され、フォトダイオード４９２Ｒに再入射する。これにより、フォトダイオード４９２Ｌ及び４９２Ｒの感度を向上させることができる。その結果、例えば、低照度の被写体に対する焦点の検出精度が向上する。
【０２９８】
なお、反射メタル４９３の垂直方向の位置は、配線層ＷＲ１に限定されず、任意の位置に設定することができる。
【０２９９】
また、反射メタル４９３を、フォトダイオード４９２Ｌ又は４９２Ｒのいずれか一方の底面のみを覆うように形成することも可能である。
【０３００】
さらに、フォトダイオードの分割数は２分割に限定されるものではなく、例えば、４分割等の任意の数に設定することができる。
【０３０１】
なお、本技術の第２の実施の形態は、裏面照射型の固体撮像素子だけでなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することが可能である。
【０３０２】
また、以上の説明では、遮光メタルをフォトダイオードの底面と重ねる範囲を、画素毎に左半分と右半分の２パターンに分ける例を示したが、３パターン以上に分けるようにしてもよい。例えば、フォトダイオードの底面を４分割して、４パターンに分けるようにしてもよい。
【０３０３】
＜４．第３の実施の形態＞
次に、図３４乃至図７３を参照して、本技術の第３の実施の形態について説明する。
【０３０４】
固体撮像素子の赤外光に対する感度を上げるためには、光の入射方向に対してフォトダイオードを長くし、赤外光が通過する経路を長くする方法が有効である。しかし、技術面及びコスト面を考慮すると、フォトダイオードを長くするのは困難である。そのため、従来、フォトダイオードを透過した赤外光を反射し、再入射させることにより感度を上げる技術が用いられている。
【０３０５】
一方、赤外光をフォトダイオードに再入射させる場合、赤外光の入射角が大きくなると、反射光が隣接する画素に入射し、混色や解像度の低下が発生するおそれがある。
【０３０６】
また、例えば、画角の中央の画素と端部の画素とでは、赤外光の入射角が異なるため、フォトダイオード内での光路長に差が生じる。これにより、画素間の感度の違いが生じ、シェーディングが発生するおそれがある。
【０３０７】
そこで、本技術の第３の実施の形態は、画質を劣化させずに、赤外光に対する感度を上げることが可能な固体撮像素子に関する。
【０３０８】
｛第３の実施の形態１｝
まず、図３４乃至図４７を参照して、第３の実施の形態の第１の例について説明する。
【０３０９】
図３４は、図１の固体撮像素子１１の１つの実施の形態である、固体撮像素子６０１の隣接する２画素の構成を示す断面図である。
【０３１０】
固体撮像素子６０１は、可視光から赤外光の波長域までの光による像を撮像可能な裏面照射型の固体撮像素子である。固体撮像素子６０１は、オンチップマイクロレンズ６１１、平坦化膜６１２、半導体基板６１３、光電変換部（ＰＤ）６１４−１，６１４−２、Ｐ＋層（ＨＡＤ）６１５−１，６１５−２、反射膜６１６、絶縁膜６１７、反射膜６１８、配線６１９、層間絶縁膜６２０、並びに、支持基板６２１を含むように構成される。また、光電変換部６１４−１とＰ＋層６１５−１により１つのフォトダイオードが構成され、光電変換部６１４−２とＰ＋層６１５−２により１つのフォトダイオードが構成される。
【０３１１】
なお、以下、固体撮像素子６０１のオンチップマイクロレンズ６１１側、すなわち、光が入射する側を入射側と称し、入射側と反対の支持基板６２１側を基板側と称する。
【０３１２】
半導体基板６１３は、例えば、シリコン基板からなる。半導体基板６１３の入射側の面（入射面）には、平坦化膜６１２を介してオンチップマイクロレンズ６１１が形成されている。半導体基板６１３内には、光電変換部６１４−１及び光電変換部６１４−２が、横方向に並ぶように形成されている。光電変換部６１４−１の下であって、半導体基板６１３の入射面と反対側の面（底面）の表面には、Ｐ＋層６１５−１が形成されている。光電変換部６１４−２の下であって、半導体基板６１３の底面の表面には、Ｐ＋層６１５−２が形成されている。
【０３１３】
Ｐ＋層６１５−１の表面には、四角錐の形状の溝６１５Ａ−１が形成されている。Ｐ＋層６１５−２の表面には、溝６１５Ａ−１と同様の形状の溝６１５Ａ−２が形成されている。
【０３１４】
隣接する光電変換部６１４−１と光電変換部６１４−２の間には、反射膜６１６が形成されている。反射膜６１６は、半導体基板６１３の入射面から半導体基板６１３の内部に延びるように形成されている。なお、この図では表現されていないが、反射膜６１６は、光電変換部６１４−１及びＰ＋層６１５−１の各側面、並びに、光電変換部６１４−２及びＰ＋層６１５−２の各側面を囲むように形成されている。
【０３１５】
半導体基板６１３の底面は、絶縁膜６１７で覆われている。さらに、絶縁膜６１７の表面は、金属膜からなる反射膜６１８で覆われている。反射膜６１８には、Ｐ＋層６１５−１の溝６１５Ａ−１及びＰ＋層６１５−２の溝６１５Ａ−２と同じ形状の突起部６１８Ａ−１及び６１８Ａ−２が形成されている。
【０３１６】
半導体基板６１３と支持基板６２１との間には、配線６１９及び層間絶縁膜６２０が形成されている。配線６１９は、複数の配線層にわたって形成されており、各配線層間は層間絶縁膜６２０により絶縁される。
【０３１７】
なお、この図面に図示されていない画素も、図示されている画素と同様の構成を有している。
【０３１８】
なお、以下、光電変換部６１４−１，６１４−２を個々に区別する必要がない場合、単に光電変換部６１４と称する。以下、Ｐ＋層６１５−１，６１５−２を個々に区別する必要がない場合、それぞれ単にＰ＋層６１５と称する。以下、溝６１５Ａ−１，６１５Ａ−２、及び、突起部６１８Ａ−１，６１８Ａ−２を個々に区別する必要がない場合、それぞれ単に溝６１５Ａ、及び、突起部６１８Ａと称する。
【０３１９】
赤外光を含む入射光が、オンチップマイクロレンズ６１１及び平坦化膜６１２を介して光電変換部６１４−１を含む画素に入射すると、入射光の一部が光電変換部６１４−１により吸収され、残りが光電変換部６１４−１に吸収されずに透過する。このとき、反射膜６１６により、入射光が隣接する画素に漏れることが防止される。
【０３２０】
光電変換部６１４−１を透過した透過光は、反射膜６１８により光電変換部６１４−１に向けて反射され、反射光の一部が光電変換部６１４−１に再入射し、吸収される。このとき、反射光は、反射膜６１８の突起部６１８Ａ−１により複数の方向に反射される。また、反射膜６１６により、反射光が隣接する画素に漏れることが防止される。
【０３２１】
他の画素においても同様にして、光電変換部７１４により入射光及びその反射光が吸収される。
【０３２２】
従って、各画素において、入射光及びその反射光が隣接する画素に漏れるのが防止され、その結果、混色や解像度の低下が防止される。
【０３２３】
また、反射光が複数の方向に反射されることにより、入射光の入射角の違いに関わらず、各画素の光電変換部６１４を通過する光（入射光及び反射光）の光路長が平均化される。これにより、各画素の位置の違いによる入射光の入射角の差によりシェーディングが発生することが抑制される。
【０３２４】
次に、図３５乃至図４７を参照して、固体撮像素子６０１の製造方法について説明する。
【０３２５】
まず、図３５に示されるように、半導体基板６１３内に、光電変換部６１４−１及び６１４−２が形成される。また、光電変換部６１４−１及び６１４−２の上層であって、半導体基板６１３の表面にＰ＋層６１５−１及び６１５−２が形成される。
【０３２６】
次に、半導体基板６１３の表面にフォトレジスト６５１が塗布され、所定のフォトマスクを用いて露光が行われる。これにより、図３６に示されるように、Ｐ＋層６１５−１及び６１５−２の表面が露出するように、フォトレジスト６５１に開口部６５１Ａ−１及び６５１Ａ−２が形成される。
【０３２７】
次に、ドライエッチング又はウエットエッチングにより、図３７に示されるように、Ｐ＋層６１５−１及び６１５−２の表面に、四角錐型の溝６１５Ａ−１及び６１５Ａ−２がそれぞれ形成される。
【０３２８】
次に、図３８に示されるように、アッシング等の後処理により、フォトレジスト６５１が剥離される。
【０３２９】
次に、図３９に示されるように、半導体基板６１３の表面に絶縁膜６１７が成膜される。
【０３３０】
次に、図４０に示されるように、絶縁膜６１７の表面に反射膜６１８が成膜される。反射膜６１８には、Ｐ＋層６１５−１の溝６１５Ａ−１及びＰ＋層６１５−２の溝６１５Ａ−２に合わせた突起部６１８Ａ−１及び６１８Ａ−２が形成される。
【０３３１】
なお、図示は省略するが、配線６１９と接続するために、反射膜６１８の一部が加工により除去される。
【０３３２】
次に、図４１に示されるように、反射膜６１８の上に、配線６１９及び層間絶縁膜６２０が形成される。
【０３３３】
次に、図４２に示されるように、層間絶縁膜６２０の表面と支持基板６２１の表面とが貼り合わされる。なお、図４２では、図４１に示される構成が、上下反転して示されている。
【０３３４】
次に、図４３に示されるように、フォトレジストを用いたマスク加工により、光電変換部６１４−１と光電変換部６１４−２との間を分離する溝６１３Ａが、半導体基板６１３に形成される。
【０３３５】
溝６１３Ａは、半導体基板６１３の入射面から基板の内部に延び、かつ、光電変換部６１４−１及びＰ＋層６１５−１の各側面、並びに、光電変換部６１４−２及びＰ＋層６１５−２の各側面、を囲むように形成される。各画素の光電変換部６１４は、２次元に配列されているため、溝６１３Ａは、例えば、半導体基板６１３の入射面側から見て格子状に形成される。
【０３３６】
次に、絶縁膜（不図示）が半導体基板６１３の入射面の表面に成膜された後、図４４に示されるように、絶縁膜の表面に反射膜６１６が成膜される。反射膜６１６は、半導体基板６１３の溝６１３Ａに埋め込まれるとともに、半導体基板６１３の入射面を覆う。
【０３３７】
次に、図４５に示されるように、光電変換部６１４−１及び６１４−２の入射面が露出するように、反射膜６１６の一部が除去される。
【０３３８】
次に、図４６に示されるように、半導体基板６１３及び反射膜６１６の表面に平坦化膜６１２が形成される。
【０３３９】
最後に、図４７に示されるように、平坦化膜６１２の表面にオンチップマイクロレンズ６１１が形成される。
【０３４０】
なお、画素毎に反射膜６１８の突起部６１８Ａの形状や位置を変えるようにしてもよい。すなわち、画素の位置により入射光の入射角が異なるため、それに合わせて突起部６１８Ａの形状及び位置の少なくとも一方を画素毎に適切に調整することにより、光電変換部６１４を通過する光の光路長の画素間のバラつきをより小さくすることができる。
【０３４１】
｛第３の実施の形態２｝
次に、図４８乃至図５９を参照して、第３の実施の形態の第２の例について説明する。
【０３４２】
図４８は、固体撮像素子７０１の隣接する２画素の構成を示す断面図である。
【０３４３】
固体撮像素子７０１は、可視光から赤外光の波長域までの光による像を撮像可能な裏面照射型の固体撮像素子である。固体撮像素子７０１は、オンチップマイクロレンズ７１１、平坦化膜７１２、半導体基板７１３、光電変換部（ＰＤ）７１４−１，７１４−２、Ｐ＋層（ＨＡＤ）７１５−１，７１５−２、絶縁膜７１６、反射膜７１７、配線７１８、層間絶縁膜７１９、並びに、支持基板７２０を含むように構成される。また、光電変換部７１４−１とＰ＋層７１５−１により１つのフォトダイオードが構成され、光電変換部７１４−２とＰ＋層７１５−２により１つのフォトダイオードが構成される。
【０３４４】
半導体基板７１３は、例えば、シリコン基板からなる。半導体基板７１３の入射面には、平坦化膜７１２を介してオンチップマイクロレンズ７１１が形成されている。半導体基板７１３内には、光電変換部７１４−１及び光電変換部７１４−２が、横方向に並ぶように形成されている。光電変換部７１４−１の下であって、半導体基板７１３の底面の表面には、Ｐ＋層７１５−１が形成されている。光電変換部７１４−２の下であって、半導体基板７１３の底面の表面には、Ｐ＋層７１５−２が形成されている。
【０３４５】
Ｐ＋層７１５−１の表面には、四角錐型の溝７１５Ａ−１が形成されている。Ｐ＋層７１５−２の表面には、溝７１５Ａ−１と同様の形状の溝７１５Ａ−２が形成されている。
【０３４６】
半導体基板７１３の光電変換部７１４−１と光電変換部７１４−２の間において、半導体基板７１３の底面から内部に延びる方向に溝７１３Ａが形成されている。なお、この図では表現されていないが、溝７１３Ａは、光電変換部７１４−１及びＰ＋層７１５−１の各側面、並びに、光電変換部７１４−２及びＰ＋層７１５−２の各側面を囲むように形成されている。
【０３４７】
半導体基板７１３の底面及び溝７１３Ａの表面は、絶縁膜７１６で覆われている。絶縁膜７１６の表面は、金属膜からなる反射膜７１７で覆われている。反射膜７１７には、Ｐ＋層７１５−１の溝７１５Ａ−１及びＰ＋層７１５−２の溝７１５Ａ−２と同じ形状の突起部７１７Ａ−１及び７１７Ａ−２が形成されている。
【０３４８】
また、反射膜７１７には、半導体基板７１３の溝７１３Ａとほぼ同じ形状の壁部７１７Ｂが形成されている。すなわち、反射膜７１７は、透過光を反射する反射膜と隣接するフォトダイオード間に設けられる反射膜とが一体化された構造を有する。壁部７１７Ｂは、溝７１３Ａと同様に、光電変換部７１４−１及びＰ＋層７１５−１の各側面、並びに、光電変換部７１４−２及びＰ＋層７１５−２の各側面を囲んでいる。
【０３４９】
半導体基板７１３と支持基板７２０との間には、配線７１８及び層間絶縁膜７１９が形成されている。配線７１８は、複数の配線層にわたって形成されており、各配線層間は層間絶縁膜７１９により絶縁される。
【０３５０】
なお、この図面に図示されていない画素も、図示されている画素と同様の構成を有している。
【０３５１】
なお、以下、光電変換部７１４−１，７１４−２を個々に区別する必要がない場合、単に光電変換部７１４と称する。以下、Ｐ＋層７１５−１，７１５−２を個々に区別する必要がない場合、それぞれ単にＰ＋層７１５と称する。以下、溝７１５Ａ−１，７１５Ａ−２、及び、突起部７１７Ａ−１，７１７Ａ−２を個々に区別する必要がない場合、それぞれ単に溝７１５Ａ、及び、突起部７１７Ａと称する。
【０３５２】
赤外光を含む入射光が、オンチップマイクロレンズ７１１及び平坦化膜７１２を介して光電変換部７１４−１を含む画素に入射すると、入射光の一部が光電変換部７１４−１により吸収され、残りが光電変換部７１４−１に吸収されずに透過する。このとき、反射膜７１７の壁部７１７Ｂにより、入射光が隣接する画素に漏れることが防止される。
【０３５３】
光電変換部７１４−１を透過した透過光は、反射膜７１７の突起部７１７Ａ−１により光電変換部７１４−１に向けて反射され、反射光の一部が光電変換部７１４−１に再入射し、吸収される。このとき、反射光は、反射膜７１７の突起部７１７Ａ−１により複数の方向に反射される。また、反射膜７１７の壁部７１７Ｂにより、反射光が隣接する画素に漏れることが防止される。
【０３５４】
他の画素においても同様にして、光電変換部７１４により入射光及びその反射光が吸収される。
【０３５５】
従って、各画素において、入射光及びその反射光が隣接する画素に漏れるのが防止され、その結果、混色や解像度の低下が防止される。
【０３５６】
また、反射光が複数の方向に反射されることにより、入射光の入射角の違いに関わらず、各画素の光電変換部７１４を通過する光（入射光及び反射光）の光路長が平均化される。これにより、各画素の位置の違いによる入射光の入射角の差によりシェーディングが発生することが抑制される。
【０３５７】
次に、図４９乃至図５９を参照して、固体撮像素子７０１の製造方法について説明する。
【０３５８】
まず、上述した図３５及び図３６と同様の工程を経た後、ドライエッチング又はウエットエッチングにより、図４９に示されるように、Ｐ＋層７１５−１及び７１５−２の表面に、四角錐型の溝７１５Ａ−１及び７１５Ａ−２がそれぞれ形成される。
【０３５９】
次に、図５０に示されるように、アッシング等の後処理により、フォトレジスト７５１が剥離される。
【０３６０】
次に、半導体基板７１３の表面にフォトレジスト７５２が塗布され、所定のフォトマスクを用いて露光が行われる。これにより、図５１に示されるように、光電変換部７１４−４と光電変換部７１４−２の間において、フォトレジスト７５２に開口部７５２Ａが形成される。
【０３６１】
なお、この図では表現されていないが、開口部７５２Ａは、各画素のＰ＋層７１５の表面を囲むように、格子状に形成される。
【０３６２】
次に、図５２に示されるように、フォトレジスト７５２の開口部７５２Ａに合わせて溝７１３Ａが形成される。溝７１３Ａは、半導体基板７１３の底面から基板の内部に延び、かつ、光電変換部７１４−１及びＰ＋層７１５−１の各側面、並びに、光電変換部７１４−２及びＰ＋層７１５−２の各側面を囲むように形成される。また、各画素の光電変換部７１４は、２次元に配列されているため、それに合わせて、溝７１３Ａは、半導体基板７１３の底面側から見て格子状に形成される。
【０３６３】
次に、図５３に示されるように、アッシング等の後処理により、フォトレジスト７５２が剥離される。
【０３６４】
次に、図５４に示されるように、半導体基板７１３の表面に絶縁膜７１６が成膜される。絶縁膜７１６は、半導体基板７１３の溝７１３Ａの表面も覆う。
【０３６５】
次に、図５５に示されるように、絶縁膜７１６の表面に反射膜７１７が成膜される。反射膜７１７には、Ｐ＋層７１５−１の溝７１５Ａ−１及びＰ＋層７１５−２の溝７１５Ａ−２に合わせた突起部７１７Ａ−１及び７１７Ａ−２が形成される。
【０３６６】
また、反射膜７１７は、半導体基板７１３の溝７１３Ａに埋め込まれ、壁部７１７Ｂを形成する。壁部７１７Ｂは、溝７１３Ａと同様に、光電変換部７１４−１及びＰ＋層７１５−１の各側面、並びに、光電変換部７１４−２及びＰ＋層７１５−２の各側面を囲む。
【０３６７】
なお、図示は省略するが、配線７１８と接続するために、反射膜７１７の一部が加工により除去される。
【０３６８】
次に、図５６に示されるように、反射膜７１７の上に、配線７１８及び層間絶縁膜７１９が形成される。
【０３６９】
次に、図５７に示されるように、層間絶縁膜７１９の表面と支持基板７２０の表面とが貼り合わされる。なお、図５７では、図５６に示される構成が、上下反転して示されている。
【０３７０】
次に、図５８に示されるように、半導体基板７１３の入射面に平坦化膜７１２が形成される。
【０３７１】
最後に、図５９に示されるように、平坦化膜７１２の表面にオンチップマイクロレンズ７１１が形成される。
【０３７２】
なお、画素毎に反射膜７１７の突起部７１７Ａの形状や位置を変えるようにしてもよい。すなわち、画素の位置により入射光の入射角が異なるため、それに合わせて突起部７１７Ａの形状及び位置の少なくとも一方を画素毎に適切に調整することにより、光電変換部７１４を通過する光の光路長の画素間のバラつきをより小さくすることができる。
【０３７３】
｛第３の実施の形態３｝
次に、図６０乃至図７３を参照して、第３の実施の形態の第３の例について説明する。
【０３７４】
図６０は、固体撮像素子８０１の隣接する２画素の構成を示す断面図である。
【０３７５】
固体撮像素子８０１は、可視光から赤外光の波長域までの光による像を撮像可能な裏面照射型の固体撮像素子である。固体撮像素子８０１は、オンチップマイクロレンズ８１１、平坦化膜８１２、半導体基板８１３、光電変換部（ＰＤ）８１４−１，８１４−２、Ｐ＋層（ＨＡＤ）８１５−１，８１５−２、絶縁膜８１６、絶縁膜８１７、反射膜８１８、配線８１９、層間絶縁膜８２０、並びに、支持基板８２１を含むように構成される。また、光電変換部８１４−１とＰ＋層８１５−１により１つのフォトダイオードが構成され、光電変換部８１４−２とＰ＋層８１５−２により１つのフォトダイオードが構成される。
【０３７６】
半導体基板８１３は、例えば、シリコン基板からなる。半導体基板８１３の入射面には、平坦化膜８１２を介してオンチップマイクロレンズ８１１が形成されている。半導体基板８１３内には、光電変換部８１４−１及び光電変換部８１４−２が、横方向に並ぶように形成されている。光電変換部８１４−１の下であって、半導体基板８１３の底面の表面には、Ｐ＋層８１５−１が形成されている。光電変換部８１４−２の下であって、半導体基板８１３の底面の表面には、Ｐ＋層８１５−２が形成されている。
【０３７７】
半導体基板８１３の底面は、絶縁膜８１６で覆われている。絶縁膜８１６の表面のＰ＋層８１５−１と重なる位置に、溝８１６Ａ−１が形成されている。溝８１６Ａ−１の外周は、Ｐ＋層８１５−１の表面より少し大きい矩形である。また、溝８１６Ａ−１は、曲面上に窪んでいる。同様に、絶縁膜８１６の表面のＰ＋層８１５−２と重なる位置に、溝８１６Ａ−１と同じ形状の溝８１６Ａ−２が形成されている。
【０３７８】
光電変換部８１４−１と光電変換部８１４−２の間において、絶縁膜８１６の表面から半導体基板８１３の内部に延びる方向に溝８１３Ａが形成されている。なお、この図では表現されていないが、溝８１３Ａは、光電変換部８１４−１及びＰ＋層８１５−１の各側面、並びに、光電変換部８１４−２及びＰ＋層８１５−２の各側面を囲むように形成されている。
【０３７９】
絶縁膜８１７の表面及び溝８１３Ａの表面は、絶縁膜８１７で覆われている。絶縁膜８１７の表面は、金属膜からなる反射膜８１８で覆われている。反射膜８１８には、絶縁膜８１６の溝８１６Ａ−１及び溝８１６Ａ−２と同じ形状の突起部８１８Ａ−１及び８１８Ａ−２が形成されている。
【０３８０】
また、反射膜８１８には、半導体基板８１５の溝８１３Ａとほぼ同じ形状の壁部８１８Ｂが形成されている。すなわち、反射膜８１８は、透過光を反射する反射膜と隣接するフォトダイオード間に設けられる反射膜とが一体化された構造を有する。壁部８１８Ｂは、溝８１３Ａと同様に、光電変換部８１４−１及びＰ＋層８１５−１の各側面、並びに、光電変換部８１４−２及びＰ＋層８１５−２の各側面を囲んでいる。
【０３８１】
反射膜８１８と支持基板８２１との間には、配線８１９及び層間絶縁膜８２０が形成されている。配線８１９は、複数の配線層にわたって形成されており、各配線層間は層間絶縁膜８２０により絶縁される。
【０３８２】
なお、この図面に図示されていない画素も、図示されている画素と同様の構成を有している。
【０３８３】
なお、以下、光電変換部８１４−１，８１４−２を個々に区別する必要がない場合、単に光電変換部８１４と称する。以下、Ｐ＋層８１５−１，８１５−２を個々に区別する必要がない場合、それぞれ単にＰ＋層８１５と称する。以下、溝８１６Ａ−１，８１６Ａ−２、及び、突起部８１８Ａ−１，８１８Ａ−２を個々に区別する必要がない場合、それぞれ単に溝８１６Ａ、及び、突起部８１８Ａと称する。
【０３８４】
赤外光を含む入射光が、オンチップマイクロレンズ８１１及び平坦化膜８１２を介して光電変換部８１４−１を含む画素に入射すると、入射光の一部が光電変換部８１４−１により吸収され、残りが光電変換部８１４−１に吸収されずに透過する。このとき、反射膜８１８の壁部８１８Ｂにより、入射光が隣接する画素に漏れることが防止される。
【０３８５】
光電変換部８１４−１を透過した透過光は、反射膜８１８の突起部８１８Ａ−１により光電変換部８１４−１に向けて反射され、反射光の一部が光電変換部８１４−１に再入射し、吸収される。このとき、反射光は、反射膜８１８の突起部８１８Ａ−１により複数の方向に反射される。また、反射膜８１８の壁部８１８Ｂにより、反射光が隣接する画素に漏れることが防止される。
【０３８６】
他の画素においても同様にして、光電変換部８１４により入射光及びその反射光が吸収される。
【０３８７】
従って、各画素において、入射光及びその反射光が隣接する画素に漏れるのが防止され、その結果、混色や解像度の低下が防止される。
【０３８８】
また、反射光が複数の方向に反射されることにより、入射光の入射角の違いに関わらず、各画素の光電変換部８１４を通過する光（入射光及び反射光）の光路長が平均化される。これにより、各画素の位置の違いによる入射光の入射角の差によりシェーディングが発生することが抑制される。
【０３８９】
さらに、固体撮像素子８０１は、固体撮像素子６０１及び７０１と比較して、絶縁膜８１６が設けられるため、感度は低下するが、耐ノイズ性が向上する。
【０３９０】
次に、図６１乃至図７３を参照して、固体撮像素子８０１の製造方法について説明する。
【０３９１】
まず、上述した図３５と同様の工程を経た後、図６１に示されるように、半導体基板８１３の底面の表面に絶縁膜８１６が成膜される。
【０３９２】
次に、絶縁膜８１６の表面にフォトレジスト８５１が塗布され、所定のフォトマスクを用いて露光が行われる。これにより、図６２に示されるように、Ｐ＋層８１５−１及び８１５−２の表面とほぼ同じ位置に、フォトレジスト８５１に開口部８５１Ａ−１及び８５１Ａ−２が形成される。
【０３９３】
次に、ドライエッチング又はウエットエッチングにより、図６３に示されるように、絶縁膜８１６の表面のＰ＋層６１５−１及び６１５−２の表面とほぼ同じ位置に溝８１６Ａ−１及び８１６Ａ−２が形成される。溝８１６Ａ−１及び８１６Ａ−２は、Ｐ＋層８１５−１及び８１５−２の表面より少し大きい矩形であり、曲面上に窪んでいる。
【０３９４】
次に、図６４に示されるように、アッシング等の後処理により、フォトレジスト８５１が剥離される。
【０３９５】
次に、絶縁膜８１６の表面にフォトレジスト８５２が塗布され、所定のフォトマスクを用いて露光が行われる。これにより、図６５に示されるように、光電変換部８１４−４と光電変換部８１４−２の間において、フォトレジスト８５２に開口部８５２Ａが形成される。
【０３９６】
なお、この図では表現されていないが、開口部８５２Ａは、各画素のＰ＋層８１５の表面を囲むように、格子状に形成される。
【０３９７】
次に、図６６に示されるように、フォトレジスト８５２の開口部８５２Ａに合わせて溝８１３Ａが形成される。溝８１３Ａは、絶縁膜８１６を貫通し、半導体基板８１３の底面から基板の内部に延び、かつ、光電変換部８１４−１及びＰ＋層８１５−１の各側面、並びに、光電変換部８１４−２及びＰ＋層８１５−２の各側面を囲むように形成される。また、各画素の光電変換部８１４は、２次元に配列されているため、それに合わせて、溝８１３Ａは、半導体基板８１３の底面側から見て格子状に形成される。
【０３９８】
次に、図６７に示されるように、アッシング等の後処理により、フォトレジスト８５２が剥離される。
【０３９９】
次に、図６８に示されるように、溝８１３Ａの表面及び絶縁膜８１６の表面に、絶縁膜８１７が成膜される。
【０４００】
次に、図６９に示されるように、絶縁膜８１７の表面に反射膜８１８が成膜される。反射膜８１８には、絶縁膜８１６の溝８１６Ａ−１及び８１６Ａ−２に合わせた突起部８１８Ａ−１及び８１８Ａ−２が形成される。
【０４０１】
また、反射膜８１８は、半導体基板８１３の溝８１３Ａに埋め込まれ、壁部８１８Ｂを形成する。壁部８１８Ｂは、溝８１３Ａと同様に、光電変換部８１４−１及びＰ＋層８１５−１の各側面、並びに、光電変換部８１４−２及びＰ＋層８１５−２の各側面を囲む。
【０４０２】
なお、図示は省略するが、配線８１９と接続するために、反射膜８１８の一部が加工により除去される。
【０４０３】
次に、図７０に示されるように、反射膜８１８の上に、配線８１９及び層間絶縁膜８２０が形成される。
【０４０４】
次に、図７１に示されるように、層間絶縁膜８２０の表面と支持基板８２１の表面とが貼り合わされる。なお、図７１では、図７０に示される構成が、上下反転して示されている。
【０４０５】
次に、図７２に示されるように、半導体基板８１３の入射面に平坦化膜８１２が形成される。
【０４０６】
最後に、図７３に示されるように、平坦化膜８１２の表面にオンチップマイクロレンズ８１１が形成される。
【０４０７】
なお、画素毎に反射膜８１８の突起部８１８Ａの形状や位置を変えるようにしてもよい。すなわち、画素の位置により入射光の入射角が異なるため、それに合わせて突起部８１８Ａの形状及び位置の少なくとも一方を画素毎に適切に調整することにより、光電変換部８１４を通過する光の光路長の画素間のバラつきをより小さくすることができる。
【０４０８】
＜５．固体撮像素子の使用例＞
図７４は、上述の固体撮像素子の使用例を示す図である。
【０４０９】
上述した固体撮像素子は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
【０４１０】
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
【０４１１】
｛撮像装置｝
図７５は、本技術を適用した電子機器の一例である撮像装置（カメラ装置）９０１の構成例を示すブロック図である。
【０４１２】
図７５に示すように、撮像装置９０１は、レンズ群９１１などを含む光学系、撮像素子９１２、カメラ信号処理部であるＤＳＰ回路９１３、フレームメモリ９１４、表示装置９１５、記録装置９１６、操作系９１７、及び、電源系９１８等を有している。そして、ＤＳＰ回路９１３、フレームメモリ９１４、表示装置９１５、記録装置９１６、操作系９１７、及び、電源系９１８がバスライン９１９を介して相互に接続された構成となっている。
【０４１３】
レンズ群９１１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像素子９１２の撮像面上に結像する。撮像素子９１２は、レンズ群９１１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
【０４１４】
表示装置９１５は、液晶表示装置や有機ＥＬ（electro luminescence）表示装置等のパネル型表示装置から成り、撮像素子９１２で撮像された動画または静止画を表示する。記録装置９１６は、撮像素子９１２で撮像された動画または静止画を、メモリカードやビデオテープやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に記録する。
【０４１５】
操作系９１７は、ユーザによる操作の下に、本撮像装置９０１が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源系９１８は、ＤＳＰ回路９１３、フレームメモリ９１４、表示装置９１５、記録装置９１６、及び、操作系９１７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
【０４１６】
このような撮像装置９０１は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、更には、スマートフォン、携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールに適用される。そして、この撮像装置９０１において、撮像素子９１２として、上述した各実施形態に係る固体撮像素子を用いることができる。これにより、撮像装置９０１の画質を向上させることができる。
【０４１７】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０４１８】
例えば、上述した各実施の形態は、可能な範囲で組み合わせることができる。
【０４１９】
また、例えば、本技術は以下のような構成も取ることができる。
【０４２０】
（１）
所定の入射面から入射する入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の前記入射面と反対側の面である底面側に配置され、前記光電変換部と対向する面に突起状のパターンが形成されている配線と
を備える固体撮像素子。
（２）
前記パターンは、１つの前記光電変換部に対して複数配置されている
上記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記パターンは、前記配線が延びる方向において異なる間隔で配置されている
上記（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記パターンは、直線状に並ばないように配置されている
上記（２）又は（３）に記載の固体撮像素子。
（５）
前記固体撮像素子の外周に近い画素ほど、前記外周の辺に垂直な方向の前記パターンの密度が低い
上記（２）乃至（４）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（６）
前記パターンは、前記光電変換部側から見て、前記パターンが形成されている配線より前記光電変換部に近い位置にある配線と重ならない位置に配置されている
上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（７）
前記パターンの幅は、前記配線の幅に応じて設定される
上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（８）
前記固体撮像素子の外周に近い画素ほど、前記外周の辺に垂直な方向に延びる配線における前記パターンの前記配線の延伸方向の長さが長くなる
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（９）
前記パターンは、前記光電変換部の前記底面に最も近い配線層の配線には形成されていない
上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１０）
前記パターンは、所定の波長以上の光を受光する画素の前記光電変換部に対してのみ配置されている
上記（１）乃至（９）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１１）
前記パターンは、隣接する配線層の配線を接続する工程、及び、配線と前記光電変換部が形成されている半導体基板とを接続する工程のうちの少なくとも１つの工程において形成される
上記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１２）
所定の入射面から入射する入射光を光電変換する光電変換部と、
前記光電変換部の前記入射面と反対側の面である底面側に配置され、前記光電変換部と対向する面に突起状のパターンが形成されている配線と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
（１３）
光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の入射面と反対側の面である底面の一部と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光の一部を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子。
（１４）
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面と重なる範囲が、画素毎に複数のパターンに分かれている
上記（１３）に記載の固体撮像素子。
（１５）
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面のほぼ半分の第１の範囲と重なる画素と、
前記反射膜が前記光電変換部の前記底面のほぼ半分の範囲であって、前記第１の範囲と異なる範囲である第２の範囲と重なる画素と
を備える上記（１４）に記載の固体撮像素子。
（１６）
前記反射膜は、前記光電変換部の前記底面側に形成されている配線層に配置されている
上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１７）
前記反射膜は、前記画素アレイ部が形成されている基板に積層されている基板に配置されている
上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１８）
前記反射膜は、前記画素アレイ部が形成されている半導体基板のゲート電極が形成されている層に配置されている
上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１９）
前記反射膜が配置されている画素と隣接する画素とを分離する分離層を
さらに備える上記（１３）乃至（１８）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（２０）
前記反射膜が配置されている画素の画素信号に基づいて、焦点のズレを検出する
上記（１３）乃至（１９）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（２１）
前記反射膜が配置されていない画素のうちの少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の前記入射面の一部と重なるように遮光膜が配置され、
入射光の光量に応じて、前記反射膜が配置されている画素の画素信号、及び、前記遮光膜が配置されている画素の画素信号を使い分けて、焦点のズレを検出する
上記（２０）に記載の固体撮像素子。
（２２）
前記反射膜が配置されている画素に用いられるフィルタの色が複数に分かれており、
入射光の光量に応じて、異なる色の画素の画素信号を使い分けて、焦点のズレを検出する
上記（２０）に記載の固体撮像素子。
（２３）
前記反射膜が配置されている画素の少なくとも一部に、白色フィルタが用いられている
上記（１３）乃至（２２）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（２４）
光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記画素アレイ部の少なくとも一部の画素において、前記光電変換部の入射面と反対側の面である底面の一部と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光の一部を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
（２５）
複数の画素が配列され、少なくとも一部の画素に複数の光電変換部が設けられている画素アレイ部と、
前記複数の光電変換部が設けられている画素の前記複数の光電変換部の入射面と反対側の面である底面と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子。
（２６）
複数の画素が配列され、少なくとも一部の画素に複数の光電変換部が設けられている画素アレイ部と、
前記複数の光電変換部が設けられている画素の前記複数の光電変換部の入射面と反対側の面である底面と重なるように配置され、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部の方向に反射する反射膜と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
（２７）
赤外光を含む入射光を受光する光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記光電変換素子毎に設けられ、前記光電変換素子を透過した透過光を、前記透過光が透過した前記光電変換素子に向けて複数の方向に反射する第１の反射膜と、
隣接する前記光電変換素子の間に形成されている第２の反射膜と
を備える固体撮像素子。
（２８）
前記第１の反射膜に所定の形状の突起部が形成されている
上記（２７）に記載の固体撮像素子。
（２９）
前記画素の位置により、前記突起部の形状及び位置の少なくとも一方が異なる
上記（２８）に記載の固体撮像素子。
（３０）
前記突起部は四角錐型である
上記（２８）又は（２９）に記載の固体撮像素子。
（３１）
前記突起部は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面に形成された溝に合わせて形成される
上記（２８）乃至（３０）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（３２）
前記突起部は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面に積層されている膜に形成された溝に合わせて形成される
上記（２８）乃至（３０）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（３３）
前記第２の反射膜は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面から前記半導体基板の内部に延びるように形成されている
上記（２７）乃至（３２）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（３４）
前記第２の反射膜は、前記光電変換素子が形成されている半導体基板の光の入射面と反対側の面から前記半導体基板の内部に延びるように形成されている
上記（２７）乃至（３２）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（３５）
前記第１の反射膜と前記第２の反射膜が一体化されている
上記（３４）に記載の固体撮像素子。
（３６）
赤外光を含む入射光を受光する光電変換部を備える複数の画素が配列されている画素アレイ部と、
前記光電変換素子毎に設けられ、前記光電変換素子を透過した透過光を、前記透過光が透過した前記光電変換素子に向けて複数の方向に反射する第１の反射膜と、
隣接する前記光電変換素子の間に形成されている第２の反射膜と
を備える固体撮像素子を含む電子機器。
【符号の説明】
【０４２１】
１１  固体撮像素子，  ２１  画素アレイ部，  ６１  フォトダイオード，  １０１  固体撮像素子，  １１３  半導体基板，  １１４−１，１１４−２  フォトダイオード，  １１５−１，１１５−２  転送ゲート部，  １１６−１，１１６−２  電荷電圧変換部，  ３０１ａ乃至３０１ｄ  固体撮像素子，  ３１３−１乃至３１３−３  フォトダイオード，  ３１４−１乃至３４１−２  配線，  ３２１Ａ−１乃至３４１Ａ−２  ダミービア，  ４０１ａ乃至４０１ｉ  固体撮像素子，  ４１２  色フィルタアレイ，  ４１２Ａ−１乃至４１２Ａ−４  フィルタ，  ４１３  半導体基板，  ４１４−１乃至４１４−７  フォトダイオード，  ４１５−１乃至４１５−５  遮光メタル，  ４２１−１乃至４２１−５  遮光メタル，  ４２２−１，４２２−２  反射メタル，  ４３１  ロジック基板，  ４３２  反射メタル，  ４４１−１乃至４５１−５  分離層，  ４６１  色フィルタアレイ，  ４６１Ａ−１乃至４６１Ａ−４  フィルタ，  ４６２−１乃至４７１−２  反射メタル，  ４８１  色フィルタアレイ，  ４８１Ａ−１乃至４８１Ａ−７  フィルタ，  ４８２−１乃至４８２−８  遮光メタル，  ４８３−１，４８３−２  反射メタル，  ４９１  色フィルタアレイ，  ４９１Ａ−１乃至４９１Ａ−４  フィルタ，  ４９２Ｌ，４９２Ｒ  フォトダイオード，  ４９３  反射メタル，  ６０１  固体撮像素子，  ６１３  半導体基板，  ６１４−１，６１４−２  光電変換部，  ６１５−１，６１５−２  Ｐ＋層，  ６１５Ａ−１，６１５Ａ−２  溝，  ６１６  反射膜，  ６１８  反射膜，  ６１８Ａ−１，６１８Ａ−２  突起部，  ７０１  固体撮像素子，  ７１３  半導体基板，  ７１４−１，７１４−２  光電変換部，  ７１５−１，７１５−２  Ｐ＋層，  ７１５Ａ−１，７１５Ａ−２  溝，  ７１７  反射膜，  ７１７Ａ−１，７１７Ａ−２  突起部，  ７１７Ｂ  壁部，  ８０１  固体撮像素子，  ８１３  半導体基板，  ８１４−１，８１４−２  光電変換部，  ８１５−１，８１５−２  Ｐ＋層，  ８１６  絶縁膜，  ８１６Ａ−１，８１６Ａ−２  溝，  ８１８  反射膜，  ８１８Ａ−１，８１８Ａ−２  突起部，  ８１８Ｂ  壁部，  Ｃ１−１乃至Ｃ１１  コンタクト，  ＤＣ１−１，ＤＣ１−２  ダミーコンタクト，  ＤＶａ１−１乃至ＤＶｃ１０４  ダミービア，  Ｐ１乃至Ｐｉ４  画素，  Ｖｂ１−１乃至Ｖｂ２−２  ビア，  Ｗａ１−１乃至Ｗｐ１５  配線，  ＷＲ１乃至ＷＲ３  配線層
【図１】
2016082133.tif 000003
【図２】
2016082133.tif 000004
【図３】
2016082133.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016082133.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016082133.tif 000009
【図８】
2016082133.tif 000010
【図９】
2016082133.tif 000011
【図１０】
2016082133.tif 000012
【図１１】
2016082133.tif 000013
【図１２】
2016082133.tif 000014
【図１３】
2016082133.tif 000015
【図１４】
2016082133.tif 000016
【図１５】
2016082133.tif 000017
【図１６】
2016082133.tif 000018
【図１７】
2016082133.tif 000019
【図１８】
2016082133.tif 000020
【図１９】
2016082133.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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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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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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