(57)【要約】【課題】輝度ムラを抑制する。【解決手段】フォトダイオードと、フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層とを備え画素内における配線は、異なる画素間で異なるパターンで形成されている。フォトダイオードと、フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層とを備え、配線層には、配線層を形成する材料の誘電率とは異なる誘電率を有するギャップが形成され、画素内におけるギャップは、異なる画素間で異なるパターンで形成されている。本技術は、撮像装置に適用できる。【選択図】図２
2017152511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトダイオードと、
前記フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層と
を備え、
画素内における前記配線は、異なる画素間で異なるパターンで形成されている
撮像装置。
【請求項２】
画素内における前記配線の配置位置を異なる画素間で比較したとき、異なる配置位置となっている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
画素内における前記配線の大きさを異なる画素間で比較したとき、異なる大きさとなっている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
画素内における前記配線の回転角を異なる画素間で比較したとき、異なる回転角となっている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
画素内における前記配線の形状を異なる画素間で比較したとき、異なる形状となっている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記配線は、周期的に配置され、前記配線の前記周期は、前記配線の周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記配線は、折れ曲がりを有する線形状で形成され、前記折れ曲がりの周期は、前記折れ曲がり周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記配線は、複数層で形成され、各層の配線は、所定の周期を有して形成され、前記配線の周期は、前記配線の周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
画素内における前記配線と、フローティングディフュージョンの配線との間で発生する配線容量は、一定に保たれている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
少なくとも隣接する同色間の画素内の前記配線のパターンは、前記異なるパターンとされる
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
フォトダイオードと、
前記フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層と
を備え、
前記配線層には、前記配線層を形成する材料の誘電率とは異なる誘電率を有するギャップが形成され、
画素内における前記ギャップは、異なる画素間で異なるパターンで形成されている
撮像装置。
【請求項１２】
前記ギャップは、空気、前記配線層を形成する絶縁体の誘電率とは異なる絶縁体、導体、または半導体で形成されている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
画素内における前記ギャップの配置位置を異なる画素間で比較したとき、異なる配置位置となっている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
画素内における前記ギャップの大きさを異なる画素間で比較したとき、異なる大きさとなっている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１５】
画素内における前記ギャップの回転角を異なる画素間で比較したとき、異なる回転角となっている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１６】
画素内における前記ギャップの形状を異なる画素間で比較したとき、異なる形状となっている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記ギャップは、周期的に配置され、前記配線の前記周期は、前記配線の周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記ギャップは、線形状で形成されている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記ギャップは、複数層で形成されている
請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項２０】
少なくとも隣接する同色間の画素内の前記ギャップのパターンは、前記異なるパターンとされる
請求項１１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は撮像装置に関し、例えば、画質を向上させるようにした撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）素子などを２次元状に複数配列した撮像装置が、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラなどで用いられている。撮像装置は、基板にイオン注入などの不純物導入によって光電変換部や拡散層を形成し、その後、膜を堆積、加工することで配線層や絶縁膜を形成して製造される。撮像装置に入射した光は、光電変換部で吸収され、電荷に変換される。この電荷が光電変換部で蓄積され、蓄積された全電荷量の大きさが検出されることで、入射光強度に応じた信号が取得される。
【０００３】
しかしながら、基板の深さより入射光の侵入長が長いと、入射光は光電変換部で十分吸収されずに、一部が基板を透過してしまう。そのため、入射光の一部は、電荷信号に変換されず、光利用効率が低下してしまう。特許文献１では、光電変換部を透過した長波長領域の光が有効に光電変換されるようにして、感度の向上を可能にすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-147333号公報
【特許文献２】特開2015-56417号公報
【特許文献３】特開2012-64703号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の撮像装置において、反射板は、配線層と同一材料により構成されている。配線層は、光電変換信号の取り出しのための増幅トランジスタの接続配線などに用いられ、反射板の形成領域は、これらの配線を除いた領域にしか形成できず、配置面積に制限が生じる。このため、反射板による反射光の反射効率には限界があった。
【０００６】
特許文献２では、光電変換部で吸収されずに透過した光を、光電変換部に反射させる反射部を設けることで、反射効率を上げ、感度を向上させることが提案されている。しかしながら、反射部が周期的に配置されることで、周期的な輝度ムラが発生する可能性があり、輝度ムラによる画質劣化が発生する可能性があった。
【０００７】
特許文献３では、光電変換部と配線層の間に微小導体粒子を周期的に配置し導体構造体層を設け、局在プラズモンによって、光電変換部を透過した光を吸収し、配線反射を抑制することが提案されている。しかしながら、導体構造体の周期により吸収波長が決まるため、吸収波長が限定され、配線反射の抑制効果が十分発揮できない可能性がある。
【０００８】
輝度ムラを抑え、画質を向上させることが望まれている。
【０００９】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、輝度ムラを抑え、画質を向上させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本技術の一側面の第１の撮像装置は、フォトダイオードと、前記フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層とを備え、画素内における前記配線は、異なる画素間で異なるパターンで形成されている。
【００１１】
本技術の一側面の第２の撮像装置は、フォトダイオードと、前記フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層とを備え、前記配線層には、前記配線層を形成する材料の誘電率とは異なる誘電率を有するギャップが形成され、画素内における前記ギャップは、異なる画素間で異なるパターンで形成されている。
【００１２】
本技術の一側面の第１の撮像装置においては、フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層が備えられ、画素内における配線が、異なる画素間で異なるパターンで形成されている。
【００１３】
本技術の一側面の第２の撮像装置においては、フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層が備えられ、配線層には、配線層を形成する材料の誘電率とは異なる誘電率を有するギャップが形成され、画素内におけるギャップは、異なる画素間で異なるパターンで形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本技術の一側面によれば、輝度ムラを抑え、画質を向上させることができる。
【００１５】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本技術を適用した画素の一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】配線のパターンについて説明するための図である。
【図３】配線のパターンについて説明するための図である。
【図４】配線のパターンについて説明するための図である。
【図５】配線のパターンについて説明するための図である。
【図６】配線のパターンについて説明するための図である。
【図７】ＦＤ配線容量について説明するための図である。
【図８】配線のパターンについて説明するための図である。
【図９】配線のパターンについて説明するための図である。
【図１０】配線のパターンについて説明するための図である。
【図１１】配線のパターンについて説明するための図である。
【図１２】配線のパターンについて説明するための図である。
【図１３】配線のパターンについて説明するための図である。
【図１４】配線のパターンについて説明するための図である。
【図１５】配線のパターンについて説明するための図である。
【図１６】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図１７】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図１８】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図１９】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図２０】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図２１】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図２２】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図２３】エアーギャップのパターンについて説明するための図である。
【図２４】色配置について説明するための図である。
【図２５】色配置について説明するための図である。
【図２６】色配置について説明するための図である。
【図２７】色配置について説明するための図である。
【図２８】縦型分光型の画素の構成について説明するための図である。
【図２９】縦型分光型の画素の構成について説明するための図である。
【図３０】縦型分光型の画素の構成について説明するための図である。
【図３１】エアーギャップの形成について説明するための図である。
【図３２】エアーギャップの形成について説明するための図である。
【図３３】半導体ギャップの形成について説明するための図である。
【図３４】半導体ギャップの形成について説明するための図である。
【図３５】半導体ギャップの形成について説明するための図である。
【図３６】カメラモジュールの構成について説明するための図である。
【図３７】電子機器の構成例を示す図である。
【図３８】撮像装置の使用例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜撮像装置の構成＞
図１は、本技術を適用した撮像装置の一実施の形態の構成を示す図である。図１は、撮像装置の画素構造を示す断面図である。以下の説明においては、隣接する二画素(画素１００−１と画素１００−２)を図示し、説明を行うが、これらの画素は、行列方向に、マトリクス状に任意の個数配置されている。また、ここでは、裏面照射型の撮像装置を例に挙げて説明するが、裏面照射型の撮像装置のみに、以下に説明する本技術が適用されることを示す記載ではない。
【００１８】
図１に示す画素構造では、フォトダイオード１０２が形成されたシリコン基板１０１上にカラーフィルタ１０３を介して、オンチップレンズ１０４が形成されている。また、光入射面（オンチップレンズ１０４が備えられている側）と反対側の面には、信号電荷の読出しや各部への電圧を印加するためなどに用いられる配線１０６が設けられている配線層１０５が形成されている。
【００１９】
配線１０６は、金属で形成され、信号電荷の読出しや各部への電圧を印加するためなどに用いられる。
【００２０】
ところで、シリコン基板１０１を透過した光は、配線１０６で反射され、再びフォトダイオード１０２へと入射される可能性がある。配線１０６が周期的に配置されていると、フォトダイオード１０２に入射される反射光も周期的になり、周期的な輝度ムラが発生し、画質が低下してしまう可能性がある。そこで、配線１０６の配置位置や形状を変えることで、配線１０６が周期構造を有さないようにし、周期的な輝度ムラが発生するようなことを防ぐようにする。そのような実施の形態について以下に説明する。
【００２１】
＜配線の形状、配置＞
図２は、撮像装置の画素構造を示す平面図である。図２には、２×２の４画素を示し、それらの４画素を画素１００−１乃至１００−４とする。画素１００−１内には、配線１０６−１−１乃至１０６−１−３が形成され、画素１００−２内には、配線１０６−２−１乃至１０６−２−３が形成され、画素１００−３内には、配線１０６−３−１乃至１０６−３−３が形成され、画素１００−４内には、配線１０６−４−１乃至１０６−４−３が形成されている。
【００２２】
画素１００−１乃至１００−４のそれぞれの画素内には、３個の配線１０６が形成され、それぞれの配線１０６は、同一の形状（四角形状）、大きさで形成されている点は同一であるが、画素１００内で、配線１０６が配置されている位置はそれぞれ異なる。
【００２３】
図２に示した例では、画素１００内での配線１０６の位置が、画素１００毎に異なる。換言すれば、隣接する配線１０６間の距離が異なるように、配線１０６は配置されている。
【００２４】
例えば、画素１００−１の配線１０６−１−１は、画素１００−１内の左上に形成されている。画素１００−１の配線１０６−１−１が配置されている画素１００内の左上に該当する画素１００−２内の左上の位置には、配線１０６は形成されていない。このように、画素１００毎に、画素１００内で配線１０６が形成されている位置は異なる。
【００２５】
このように、配線１０６の位置が不規則に（所定のパターンを有さずに）されることで、配線１０６の配置に周期性をなくすことができ、輝度ムラを抑制することが可能となる。
【００２６】
図３は、撮像装置の画素構造を示す平面図である。画素１００−１内には、配線１０６−１−１乃至１０６−１−４が形成され、画素１００−２内には、配線１０６−２−１乃至１０６−２−４が形成され、画素１００−３内には、配線１０６−３−１乃至１０６−３−４が形成され、画素１００−４内には、配線１０６−４−１乃至１０６−４−４が形成されている。
【００２７】
画素１００−１乃至１００−４のそれぞれの画素内には、４個の配線１０６が形成され、それぞれの配線１０６は、同一の形状（四角形状）で、画素１００内の同一の位置に形成されている点は同一であるが、画素１００内に形成されている配線１０６の大きさはそれぞれ異なる。
【００２８】
図３に示した例では、画素１００内での異なる大きさに形成された配線１０６の配置位置が、画素１００毎に異なる。この場合、隣接する配線１０６間の距離（配線１０６の中心間の距離）は、同一の距離とされていても良いし、異なる距離とされていても良い。
【００２９】
例えば、画素１００−１内の配線１０６−１−１乃至１０６−１−４は、それぞれ異なる大きさで形成されている。このように、１つの画素１００内をみたとき、画素１００内に形成されている複数の配線は、それぞれ異なる大きさで形成されている。
【００３０】
また例えば、画素１００−１内の左上には、配線１０６−１−１が配置され、画素１００−２内の左上には、配線１０６−２−１が配置されている。この配線１０６−１−１と配線１０６−１−２は、異なる画素１００内に配置されているが、画素１００内では同一の位置（左上）に配置されている。この配線１０６−１−１と配線１０６−１−２の大きさは異なる。このように、画素１００同士を比較したとき、画素１００内の同一の位置には、異なる大きさの配線１０６が形成されている。
【００３１】
このように、配線１０６の大きさが不規則に（所定のパターンを有さずに）配置されることで、配線１０６の配置に周期性をなくすことができ、輝度ムラを抑制することが可能となる。
【００３２】
図４は、撮像装置の画素構造を示す平面図である。画素１００−１内には、配線１０６−１−１乃至１０６−１−４が形成され、画素１００−２内には、配線１０６−２−１乃至１０６−２−４が形成され、画素１００−３内には、配線１０６−３−１乃至１０６−３−３が形成され、画素１００−４内には、配線１０６−４−１乃至１０６−４−４が形成されている。
【００３３】
画素１００−１乃至１００−４のそれぞれの画素内には、３個または４個の配線１０６が形成され、それぞれの配線１０６は、同一の形状（四角形状）に形成されている点は同一であるが、画素１００内で、配線１０６が形成されている位置と大きさはそれぞれ異なる。
【００３４】
図４に示した例では、画素１００内での配線１０６の位置と大きさが、画素１００毎に異なる。この場合、隣接する配線１０６間の距離（配線１０６の中心間の距離）は、異なる距離とされている。
【００３５】
図４に示した配線１０６は、図２に示した配線１０６の位置を不規則に形成する場合と、図３に示した配線１０６の大きさを不規則に形成する場合とが組み合わされた配置、大きさで形成されている。
【００３６】
このように、配線１０６の配置位置や大きさが不規則に（所定のパターンを有さずに）配置されることで、配線１０６の配置に周期性をなくすことができ、輝度ムラを抑制することが可能となる。
【００３７】
なお、配線１０６−１−４や配線１０６−４−１のように複数の画素１００に跨る位置に、配線１０６は形成されていても良い。
【００３８】
図５は、撮像装置の画素構造を示す平面図である。画素１００−１内には、配線１０６−１−１乃至１０６−１−３が形成され、画素１００−２内には、配線１０６−２−１乃至１０６−２−３が形成され、画素１００−３内には、配線１０６−３−１乃至１０６−３−３が形成され、画素１００−４内には、配線１０６−４−１乃至１０６−４−３が形成されている。
【００３９】
画素１００−１乃至１００−４のそれぞれの画素内には、３個の配線１０６が形成され、それぞれの配線１０６は、同一の形状、大きさで形成されている点は同一であるが、画素１００内で、配線１０６の回転角はそれぞれ異なる。
【００４０】
図５に示した配線１０６は、十字形状で形成されている。換言すれば、配線１０６は、２本の直線が垂直に交叉する形状で形成されている。このような形状に形成されている配線１０６の回転角は、異なる画素１００では異なるように形成されている。
【００４１】
なお、１つの画素１００をみたとき、画素１００内に形成されている配線１０６の回転角は、同一であっても、異なっていても良い。図５では画素１００内に形成されている配線１０６の回転角は異なる場合を図示してある。
【００４２】
図２乃至図４を参照して説明した配線１０６は、四角形状であり、回転角が同一である場合を例に挙げて説明したが、図５を参照して説明した配線１０６と同じく、回転角が、画素１００内で形成されている配線１０６同士で異なるように構成したり、異なる画素１００では異なるように構成されていたりすることも可能である。
【００４３】
また、図５においては、配線１０６の形状が、十字形状である場合を例に挙げて説明したが、図２乃至図４に示したように四角形状であっても良く、配線１０６の回転角が不規則に配置されるのが適用される形状であれば良い。例えば、三角形状などの多角形状である場合も適用できる。
【００４４】
このように、配線１０６の回転角が不規則に（所定のパターンを有さずに）配置されることで、配線１０６の配置に周期性をなくすことができ、輝度ムラを抑制することが可能となる。
【００４５】
図６は、撮像装置の画素構造を示す平面図である。画素１００−１内には、配線１０６−１−１乃至１０６−１−３が形成され、画素１００−２内には、配線１０６−２−１乃至１０６−２−３が形成され、画素１００−３内には、配線１０６−３−１乃至１０６−３−３が形成され、画素１００−４内には、配線１０６−４−１乃至１０６−４−３が形成されている。
【００４６】
配線１０６−１−１乃至１０６−１−３、配線１０６−２−１乃至１０６−２−３、配線１０６−３−１乃至１０６−３−３、および配線１０６−４−１乃至１０６−４−３の形状は、それぞれ異なる形状とされている。図６に示した例では、１２個の配線１０６が形成されているが、１２個の配線１０６は、それぞれ異なる形状とされている。
【００４７】
このように、配線１０６の形状が不規則に（所定のパターンを有さずに）形成されることで、配線１０６の配置に周期性をなくすことができ、輝度ムラを抑制することが可能となる。
【００４８】
なお、図６に示した例では、１つの画素１００内に形成されている配線１０６の形状も、それぞれ異なる形状を有している場合を例示したが、１つの画素１００内に形成されている配線１０６の形状は、同一の形状とし、異なる画素１００内に形成されている配線１０６の形状は異なるようにしても良い。
【００４９】
例えば、画素１００−１内に形成されている配線１０６−１−１乃至１０６−１−３は同一の形状(形状Ａとする)で形成され、画素１００−２内に形成されている配線１０６−２−１乃至１０６−２−３は同一の形状(形状Ｂとする)で形成される。この場合、形状Ａと形状Ｂは異なる形状となるように形成されている。
【００５０】
または、１つの画素１００内に形成されている配線１０６の形状は、異なる形状とし、異なる画素１００内に形成されている配線１０６の形状は同一となるようにしても良い。
【００５１】
例えば、画素１００−１内に形成されている配線１０６−１−１乃至１０６−１−３は異なる形状(形状Ａ、形状Ｂ、形状Ｃとする)で形成されている場合、画素１００−２内に形成されている配線１０６−２−１乃至１０６−２−３も、形状Ａ、形状Ｂ、形状Ｃでそれぞれ形成される。
【００５２】
このように、配線１０６の配置位置、大きさ、回転角、形状などを不規則にすることで、配線１０６の配置パターンに周期性がないようにすることで、輝度ムラを抑制することが可能となる。配線１０６は、全て配線として使用されるのではなく、使用されない配線（配線ダミー）が含まれるようにしても良く、配線ダミーを含めて、配線１０６の配置位置、大きさ、回転角、形状などが不規則にされ、配線１０６の配置パターンに周期性がないように配線１０６は配置されるようにしても良い。
【００５３】
上記したように、画素１００毎に配線１０６の配線パターンが異なるように形成されている場合、画素１００毎にＦＤ配線容量が異なる可能性がある。ＦＤ配線容量とは、フローティングディフィージョン（ＦＤ）と、配線１０６との間で発生する容量であり、このＦＤ配線容量が、画素１００毎に異なると、画質に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００５４】
上記したように、画素１００毎に配線１０６の配線パターンが異なるように形成した場合であっても、画素１００毎のＦＤ配線容量は、できる限り一定になるように配線１０６が形成されるようにし、画質に影響が出ないようにする。
【００５５】
図７に、画素１００−１乃至１００−４が横並びに配置され、画素１００−１と画素１００−２の境界上にＦＤ配線１３１−１が配置され、画素１００−３と画素１００−４の境界上にＦＤ配線１３１−２が配置されている例を示す。
【００５６】
画素１００−１内には１辺の長さが長さｓ１である配線１０６−１が、ＦＤ配線１３１−１と距離ｄ１だけ離れた位置に形成されている。画素１００−２内には１辺の長さが長さｓ２である配線１０６−２が、ＦＤ配線１３１−１と距離ｄ２だけ離れた位置に形成されている。
【００５７】
画素１００−３内には１辺の長さが長さｓ３である配線１０６−３が、ＦＤ配線１３１−２と距離ｄ３だけ離れた位置に形成されている。画素１００−４内には１辺の長さが長さｓ４である配線１０６−４が、ＦＤ配線１３１−２と距離ｄ４だけ離れた位置に形成されている。
【００５８】
図７に示した例では、配線１０６−１の１辺の長さｓ１と配線１０６−２の１辺の長さｓ２では、長さｓ１＞長さｓ２の関係が満たされている。また、配線１０６−１とＦＤ配線１３１−１の距離ｄ１と配線１０６−２とＦＤ配線１３１−１の距離ｄ２では、距離ｄ１＞距離ｄ２の関係が満たされている。
【００５９】
また配線１０６−３の１辺の長さｓ３と配線１０６−４の１辺の長さｓ４では、長さｓ３＞長さｓ４の関係が満たされている。また、配線１０６−３とＦＤ配線１３１−２の距離ｄ３と配線１０６−４とＦＤ配線１３１−２の距離ｄ４では、距離ｄ３＞距離ｄ４の関係が満たされている。
【００６０】
またここでは、画素１００−１の配線１０６−１のＦＤ配線１３１−１側に位置する面の面積を面積Ｓ１とし、画素１００−２の配線１０６−２のＦＤ配線１３１−１側に位置する面の面積を面積Ｓ２とする。面積Ｓ１と面積Ｓ２は、面積Ｓ１＞面積Ｓ２を満たす関係にある。
【００６１】
同じく画素１００−３の配線１０６−３のＦＤ配線１３１−２側に位置する面の面積を面積Ｓ３とし、画素１００−４の配線１０６−３のＦＤ配線１３１−２側に位置する面の面積を面積Ｓ４とする。面積Ｓ３と面積Ｓ４は、面積Ｓ３＞面積Ｓ４を満たす関係にある。
【００６２】
ＦＤ配線容量は、配線１０６のＦＤ配線１３１側に位置する面の面積と配線１０６とＦＤ配線１３１との距離により求められる。
【００６３】
すなわち、配線１０６とＦＤ配線１３１との間にある誘電体の誘電率をｅとした場合、画素１００−１のＦＤ容量(Ｃ１とする)は、次式（１）で求められる。
ＦＤ容量Ｃ１＝ｅ×（Ｓ１／ｄ１）    ・・・（１）
同様に、画素１００−２のＦＤ容量（Ｃ２とする）は、次式（２）で求められる。
ＦＤ容量Ｃ２＝ｅ×（Ｓ２／ｄ２）    ・・・（２）
【００６４】
同様に、画素１００−３のＦＤ容量(Ｃ３とする)は、次式（３）で求められる。
ＦＤ容量Ｃ３＝ｅ×（Ｓ３／ｄ３）    ・・・（３）
同様に、画素１００−４のＦＤ容量（Ｃ４とする）は、次式（４）で求められる。
ＦＤ容量Ｃ４＝ｅ×（Ｓ４／ｄ４）    ・・・（４）
【００６５】
ＦＤ配線１３１−１におけるＦＤ容量は、ＦＤ容量Ｃ１とＦＤ容量Ｃ２を加算した値となり、ＦＤ配線１３１−２におけるＦＤ容量は、ＦＤ容量Ｃ３とＦＤ容量Ｃ４を加算した値となる。
【００６６】
上記したように、ＦＤ配線１３１−１におけるＦＤ容量とＦＤ配線１３１−２におけるＦＤ容量が一定になるように配線１０６を形成することを考える。すなわち、
ＦＤ容量Ｃ１＋ＦＤ容量Ｃ２＝ＦＤ容量Ｃ３＋ＦＤ容量Ｃ４
が満たされるようにする場合、
（Ｓ１／ｄ１）＋（Ｓ２／ｄ２）＝（Ｓ３／ｄ３）＋（Ｓ４／ｄ４）が満たされればよいことがわかる。
【００６７】
このような条件が満たされ、図７に示したような配線１０６の配置である場合、面積Ｓ１＝面積Ｓ３、面積Ｓ２＝面積Ｓ４が満たされ、距離ｄ１＝距離ｄ３、距離ｄ２＝距離ｄ４が満たされればよいことがわかる。
【００６８】
すなわち、ＦＤ配線容量が一定になるように、制御をかけて配線１０６を不規則に配置するようにした場合、ＦＤ配線１３１に近傍の配線パターンにおいて、同一サイズの配線１０６は、ＦＤ配線１３１に対して、同一の距離になるように制限をかけつつ不規則に配置すれば良い。
【００６９】
なお、“ＦＤ配線１３１の近傍”としたのは、換言すれば、ＦＤ配線１３１から離れた位置に位置する配線１０６を対象から除外したのは、ＦＤ配線１３１から離れた位置に位置する配線１０６は、ＦＤ配線容量にあまり影響を与えないと考えられるからである。すなわち、例えば、式（１）を再度参照するに、式（１）から、距離ｄ１が大きくなれば、ＦＤ容量Ｃ１は小さくなるため、ＦＤ配線容量に影響を与えないと考えられる（無視できる程度の容量となる）。
【００７０】
よって、ここでは、ＦＤ配線１３１に近傍の配線パターンを対象とし、同一サイズの配線１０６は、ＦＤ配線１３１に対して、同一の距離になるように制限をかけつつ不規則に配置すれば良いとして説明した。しかしながら、ＦＤ配線１３１に近傍の配線１０６だけを対象とするのではなく、全ての配線１０６を対象としても勿論良い。
【００７１】
＜周期的なパターンを利用した不規則なパターンについて＞
上記した実施の形態においては、配線１０６は、不規則に配置されている例を挙げて説明した。換言すれば、例えば、隣接する配線１０６同士の距離は異なる、隣接する配線１０６同士の大きさが異なる、隣接する配線１０６同士の形状が異なる等の場合を例に挙げて説明した。
【００７２】
図８乃至図１２を参照して説明するように、隣接する配線１０６同士の距離、大きさ、形状が同一である場合であるが、画素１００内で比較したときには異なる配線１０６のパターンとなっている場合であっても、輝度ムラを抑制することができる。
【００７３】
図８を参照するに、配線１０６は、四角形状で形成され、同じ大きさで形成されている。また、配線１０６同士の間隔は、間隔ｄ１とされている。例えば、配線１０６−１−１と、配線１０６−１−１に横方向で隣接する配線１０６−１−２との間隔は間隔ｄ１である。このように、横方向に配置されている配線１０６同士の間隔は、間隔ｄ１とされ、同一の間隔で配置されている。
【００７４】
また、例えば、配線１０６−１−１と、配線１０６−１−１に縦方向で隣接する配線１０６−２−１との間隔は間隔ｄ２である。このように、縦方向に配置されている配線１０６同士の間隔は、間隔ｄ２とされ、同一の間隔で配置されている。
【００７５】
間隔ｄ１と間隔ｄ２は、同一の間隔であっても良いし，異なる間隔であっても良い。ここでは、間隔ｄ１と間隔ｄ２は、同一の間隔であるとして説明を続ける。
【００７６】
図８に示した配線１０６の配置は、間隔ｄ１（間隔ｄ２）だけ離れて周期的に配置されるパターンとされている。しかしながら、画素１００内に配置されている配線１０６のパターンは、画素１００毎に異なるように構成されている。
【００７７】
例えば、画素１００−１と画素１００−４を参照する。画素１００−１内には、配線１０６−１−１乃至１０６−１−３、配線１０６−２−１乃至１０６−２−３、および配線１０６−３−１乃至１０６−３−３が形成されている。この場合、画素１００−１には、９個の配線１０６が形成されている。
【００７８】
画素１００−４内には、配線１０６−１−８，１０６−１−９、配線１０６−２−８，１０６−２−９、および配線１０６−３−８，１０６−３−９が形成されている。この場合、画素１００−４には、６個の配線１０６が形成されている。
【００７９】
このように、画素１００−１内に形成されている配線１０６のパターンと、画素１００−４内に形成されている配線１０６のパターンは、異なるパターンとされている。他の画素１００同士も、配線１０６のパターンは異なるパターンとなっている。
【００８０】
このように、配線１０６を周期的に配置しても、その配線１０６の周期と、画素１００の周期が互いに割り切れないようにすることで、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【００８１】
周期的に配置される配線１０６は、全て配線として使用されるのではなく、使用されない配線（配線ダミー）が含まれるようにしても良い。配線ダミーを周期的に配置し、配線ダミーの周期と画素１００の周期が互いに割り切れないようにし、画素１００毎の配線ダミーの配線のパターンが不規則になるようにしても良い。
【００８２】
図８に示した配線１０６と同じく、四角形状の配線１０６が周期的に配置されているが、その配置は、図９に示すような配置であっても良い。図９を参照するに、配線１０６は、斜め方向に、直線的に配置されている。
【００８３】
１つ１つの配線１０６は、四角形状で形成され、同じ大きさで形成されている。また、配線１０６同士の間隔は、間隔ｄ３とされている。例えば、配線１０６−１−１と、配線１０６−１−１に横方向で隣接する配線１０６−１−２との間隔は間隔ｄ３である。このように、横方向に配置されている配線１０６同士の間隔は、間隔ｄ３とされ、同一の間隔で配置されている。
【００８４】
また、例えば、配線１０６−１−１と、配線１０６−１−１に縦方向で隣接する配線１０６−２−１との間隔は間隔ｄ４である。このように、縦方向に配置されている配線１０６同士の間隔は、間隔ｄ４とされ、同一の間隔で配置されている。
【００８５】
間隔ｄ３と間隔ｄ４は、同一の間隔であっても良いし，異なる間隔であっても良い。ここでは、間隔ｄ３と間隔ｄ４は、同一の間隔であるとして説明を続ける。
【００８６】
図９に示した配線１０６−１−１乃至１０６−８−１は、右斜め下方向に直線的に配置されているため、例えば、配線１０６−１−１よりも右方向にずれた位置に、配線１０６−２−１は配置されている。
【００８７】
また、配線１０６−１−１の横方向に配置されている配線１０６−１−２は、配線１０６−１−１に対して上方向にずれた位置に配置されている。このように、縦方向、横方向でみたとき、配線１０６は、ずれた位置に配置され、所定の間隔だけ離れて周期的に配置されるパターンで配置されている。
【００８８】
しかしながら、画素１００内に配置されている配線１０６のパターンは、画素１００毎に異なるように構成されている。
【００８９】
配線１０６を周期的に配置しても、その配線１０６の周期と、画素１００の周期が互いに割り切れないようにすることで、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【００９０】
また、図９では、配線１０６を、同層配線部１４１には配置しない例を示した。同層配線部１４１は、例えば、ＦＤ配線１３１である。配線１０６を周期的に配置するようにしても、例外として、同層配線部１４１には配置しないという規定を設けて配置することで、より、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【００９１】
また、図７を参照して説明したように、ＦＤ配線容量を一定にするための配線１０６を配置するようにしても良い。例えば、画素１００−６には、ＦＤ容量を一定にするために、配線１５１−１が配置され、画素１００−８には、配線１５１−２が配置されている。
【００９２】
このように、配線１０６を周期的に配置するようにしても、例外として、ＦＤ配線容量を一定にするための配線１５１を必要に応じて配置するという規定を設けて配置することで、より、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【００９３】
なお、配線１０６を同層配線部１４１にも配置するパターンとすることもできる。また、配線１５１を配置しないパターンとすることもできる。すなわち、配線１０６を斜め方向に配置するパターンのみでも良い。
【００９４】
このように、配線１０６のセルピッチ、アレイ方向を、画素とずらすようにしたパターンで配線１０６を配置しても良い。また、容量調整用のパターン（配線１５１）を追加するようにしても良い。
【００９５】
配線１０６のピッチは、一例として、画素セルの２／３以下に設定される。また、配線１０６のピッチと画素ピッチの最小公倍数は、一例として、画素ピッチの３倍以上に設定される。
【００９６】
また図１０に示すように、図９で示した配線１０６が配置されているところと、配線１０６が配置されていないところを反転しても良い。図１０では、配線１０６は、四角形状を抜いたような形状とされ、繋がった配線とされている。
【００９７】
図１０に示したように配線１０６を配置した場合も、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【００９８】
図９または図１０に示した周期的に配置される配線１０６は、全て配線として使用されるのではなく、使用されない配線（配線ダミー）が含まれるようにしても良い。配線ダミーを周期的に配置し、配線ダミーの周期と画素１００の周期が互いに割り切れないようにし、画素１００毎の配線ダミーの配線のパターンが不規則になるようにしても良い。
【００９９】
図８乃至図１０では、同一形状の配線１０６が、所定のパターンで配置されている例を示したが、異なる形状の配線１０６が、それぞれ所定のパターンで配置されていても良い。そのような配置の一例を、図１１に示す。
【０１００】
図１１に示した配線１０６は、大きな四角形状の配線１０６−１と、小さな四角形状の配線１０６−２が、それぞれ所定のパターンを有して配置されている。
【０１０１】
大きな四角形状の配線１０６−１−１乃至１０６−１−７は、右斜め下方向に直線的に配置されている。同様に、小さな四角形状の配線１０６−２−１乃至１０６−２−７も、右斜め下方向に直線的に配置されている。
【０１０２】
大きな四角形状の配線１０６−１と小さな四角形状の配線１０６−２は、それぞれ、図９に示した配線１０６と同じく、右斜め下方向に直線的に配置されている。大きな四角形状の配線１０６−１と小さな四角形状の配線１０６−２の配置に関するパターンは同一のパターンであっても良いし、異なるパターン、例えば、一方が、右斜め下方向に配置されるパターンであり、他方が、横方向（縦方向）に所定の間隔を有して配置されるパターン（図８に示したパターン）であっても良い。
【０１０３】
なおここでは、配線１０６の形状として、大きさの異なる四角形状を例に挙げて説明したが、他の形状であっても良い。また異なる形状、例えば、一方が四角形状であり、他方が円形状といった異なる形状であっても良い。また、ここでは、２種類の形状が、それぞれ所定のパターンで配置されている例を挙げて説明したが、２種類の形状に限らず、３種類の形状など複数の形状でも良い。
【０１０４】
このように、異なる形状の配線１０６がそれぞれ所定のパターンで配置されている場合も、画素１００内に配置されている配線１０６のパターンは、画素１００毎に異なるように構成されているため、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【０１０５】
図１１に示した配線１０６のパターンは、図９に示した配線１０６のパターンと同じく、配線１０６を、同層配線部１４１には配置しない例を示した。配線１０６を周期的に配置するようにしても、例外として、同層配線部１４１には配置しないという規定を設けて配置することで、より、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【０１０６】
また、図７を参照して説明したように、ＦＤ配線容量を一定にするための配線１０６を配置するようにしても良い。例えば、画素１００−１には、ＦＤ容量を一定にするために、配線１５１−１が配置され、画素１００−７には、配線１５１−２が配置されている。
【０１０７】
このように、配線１０６を周期的に配置するようにしても、例外として、ＦＤ配線容量を一定にするための配線１５１を必要に応じて配置するという規定を設けて配置することで、より、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【０１０８】
また図１１に示した配線１０６のパターンにおいては、大きな四角形状の配線１０６−１と小さな四角形状の配線１０６−２を、それぞれの所定のパターンで配置した結果、例えば、大きな四角形状の配線１０６−１と小さな四角形状の配線１０６−２の間に、微細な隙間が発生する場合がある。
【０１０９】
そのような微細な隙間が発生するところでは、大きな四角形状の配線１０６−１または小さな四角形状の配線１０６−２の形状を変形させることで、その隙間を埋め、配線１０６−１と配線１０６−２が繋がる形状になるようにされている。図１１では、そのような配線を配線１６１−１乃至１６１−６として示した。
【０１１０】
このように、異なる形状の配線１０６を所定のパターンで配置するとともに、所定の配線１０６の形状を変形した配線１６１も含まれるような配置としても良い。このように、配線１０６を周期的に配置するようにしても、例外として、変形した配線１６１を必要に応じて配置するという規定を設けて配置することで、より、画素１００毎の配線１０６の配置のパターンは異なる（不規則となる）ようにすることができる。
【０１１１】
なお、配線１０６を同層配線部１４１にも配置するパターンとすることもできる。また、配線１５１を配置しないパターンとすることもできる。また変形された配線１６１を配置しないパターンとすることもできる。すなわち、異なる形状の配線１０６をそれぞれ斜め方向に配置するパターン（所定のパターン）のみでも良い。
【０１１２】
図９に示した配線１０６の配置パターンと同じく、配線１０６のそれぞれのピッチは、一例として、画素セルの２／３以下に設定される。また、配線１０６のピッチと画素ピッチの最小公倍数は、一例として、画素ピッチの３倍以上に設定される。
【０１１３】
また図示はしないが、図１で示した配線１０６が配置されているところと、配線１０６が配置されていないところを反転しても良い。そのようにした場合、配線１０６は、四角形状を抜いたような形状とされ、繋がった配線とされている。
【０１１４】
図１１に示した周期的に配置される配線１０６は、全て配線として使用されるのではなく、使用されない配線（配線ダミー）が含まれるようにしても良い。配線ダミーを周期的に配置し、配線ダミーの周期と画素１００の周期が互いに割り切れないようにし、画素１００毎の配線ダミーの配線のパターンが不規則になるようにしても良い。
【０１１５】
上記した配線１０６は、例えば、四角形状とされ、それぞれの配線１０６が離れた位置に配置されている例を示したが、図１２に示すように、繋がった形状の配線１０６としても良い。
【０１１６】
図１２を参照するに、配線１０６は、折れ曲がりを有する１本の配線とされている。図１２には、配線１０６−１乃至１０６−５の５本の配線を示したが、これらの配線１０６−１乃至１０６−５は、同一の形状とされている。配線１０６−１乃至１０６−５は、それぞれ、直線形状ではなく、所定の箇所に折れ曲がりを有する形状とされている。
【０１１７】
また、折れ曲がりを有する配線１０６が所定の間隔ｄ１を有して周期的に配置されている。すなわち図１２に示した配線１０６の配置は、間隔ｄ１だけ離れて周期的に配置されるパターンとされている。しかしながら、画素１００内に配置されている配線１０６のパターンは、画素１００毎に異なるように構成されている。
【０１１８】
例えば、画素１００−１内の左上側と、画素１００−４内の左上側を比較するに、画素１００−１内の左上側には配線１０６−１が多く含まれているが、画素１００−４内の左上側には配線１０６−４はあまり含まれていない。また例えば、画素１００−１内の右下側と、画素１００−４内の右下側を比較するに、画素１００−１内の右下側には配線１０６は形成されていないが、画素１００−４内の右下側には配線１０６−５が形成されている。
【０１１９】
このように、配線１０６を周期的に配置するが、配線１０６の折れ曲がり周期と画素１００の周期が互いに割り切れないようにすることで、画素１００毎の配線１０６の位置は不規則となるようにすることができる。
【０１２０】
このような配線１０６のパターンとすることでも、画素１００毎の配線１０６の配置パターンを不規則なパターンとすることができるため、輝度ムラが発生するようなことを抑制することができる。配線１０６は、全て配線として使用されるのではなく、使用されない配線（配線ダミー）が含まれるようにしても良く、配線ダミーを含めて、配線１０６の配置パターンに周期性がないように配線１０６は配置されるようにしても良い。
【０１２１】
なお、配線１０６の形状は、図１２に示した折れ曲がりを有する線状でも良いが、例えば、波模様などの曲線形状でも良く、また線の太さが変わる形状などでも良い。
【０１２２】
図１２では、縦方向や横方向に周期性があるパターンを示したが、図１３に示すように、縦方向や横方向に周期性がないパターンにしても良い。図１３に示したパターンにおいて、例えば、配線１０６−２と配線１０６−３は、隣接する配線１０６であるが、異なる形状とされている。また、例えば、配線１０６−２と配線１０６−４も、隣接する配線１０６であるが、異なる形状とされている。
【０１２３】
配線１０６のパターンだけを見たとき、図１３に示した配線１０６−１乃至１０６−５で１つのパターンを形成している。このパターンを、ダミー配線パターンと称した場合、ダミー配線パターンは、配線１０６−１乃至１０６−５から構成されていることになる。そして、図１４に示すように、配線１０６は、ダミー配線パターンが繰り返されること配置されている。
【０１２４】
図１４では、ダミー配線パターンが４回繰り返されて、上下左右方向に配線１０６が形成されている例を示している。ダミー配線パターンは、画素ピッチよりも大きく、一例として２倍以上の大きさに形成される。また、ダミー配線パターン内の個々の配線１０６の太さは、一例として画素ピッチの１／３以下の太さで形成される。
【０１２５】
また、ダミー配線パターンの境界部は、繰り返しピッチの矩形にならないようにし、隣接する側に張り出す部分があるようなパターンとされる。例えば、配線１０６−１は、隣接するダミー配線パターンとの境界部分において、一部が張り出す形状に形成されている。
【０１２６】
また、図１３に示したように、同層配線部１４１に、配線１０６が重なるような場合には、その部分は抜いた状態で、配線１０６は形成される。例えば、配線１０６−２の一部は、同層配線部１４１−１と重なる部分があるため、その部分は抜いた状態で形成される。
【０１２７】
このような配線１０６のパターンとすることでも、画素１００毎の配線１０６の配置パターンを不規則なパターンとすることができるため、輝度ムラが発生するようなことを抑制することができる。配線１０６は、全て配線として使用されるのではなく、使用されない配線（配線ダミー）が含まれるようにしても良く、配線ダミーを含めて、配線１０６の配置パターンに周期性がないように配線１０６は配置されるようにしても良い。
【０１２８】
なお、配線１０６の形状は、図１３に示した折れ曲がりを有する線状でも良いが、例えば、波模様などの曲線形状でも良く、また線の太さが変わる形状などでも良い。
【０１２９】
＜周期的、立体的なパターンを利用した不規則な配置について＞
上記した実施の形態においては、配線１０６は、１層に形成されている場合を例に挙げて説明したが、２層、３層など、複数の層で形成されていても良い。
【０１３０】
図１５を参照し、周期的で立体的なパターンを利用した不規則な配線１０６の配置について説明する。図１５に示した例においては、図１５上図に示すように、配線１０６は、２層で形成されており、第１層目に、配線１０６−１−１乃至１０６−１−６が形成され、第２層目に配線１０６−２−１乃至１０６−２−６が形成されている。第１層目の配線１０６−１と第２層目の配線１０６−２は、接続されている。
【０１３１】
第１層目の配線１０６−１−１乃至１０６−１−６は、間隔ｄ１の間隔を有して形成されている。第２層目の配線１０６−２−１乃至１０６−２−６は、間隔ｄ２の間隔を有して形成されている。間隔ｄ１と間隔ｄ２は、同じ間隔とされていても良いし、異なる間隔とされていても良い。
【０１３２】
このように、第１層目の配線１０６−１−１乃至１０６−１−６と、第２層目の配線１０６−２−１乃至１０６−２−６は、それぞれ所定の間隔を有して周期的に形成された配線１０６とされている。
【０１３３】
図１５下図は、このように形成されている配線１０６を備える画素１００の平面図を示す。同一層内で配置されている配線１０６同士の間隔は、間隔ｄ１（ｄ２）とされ、同一の間隔で配置されている。しかしながら、画素１００内に配置されている配線１０６のパターンは、画素１００毎に異なるように構成されている。
【０１３４】
例えば、画素１００−１と画素１００−４を参照する。画素１００−１を上側（入射面側）からみたとき、画素１００−１内の中央部分には、１層目の配線１０６−１と配線１０６−２との間に、２層目の配線１０６−２−１がある。同様に、画素１００−４を上側（入射面側）からみたとき、画素１００−４内の中央部分には、１層目の配線１０６−５がある。
【０１３５】
このように、画素１００−１の中央部分に形成されている配線１０６と画素１００−４の中央部分に形成されている配線１０６は異なる。すなわち、画素１００−１内に形成されている配線１０６のパターンと、画素１００−４内に形成されている配線１０６のパターンは、異なるパターンとされている。他の画素１００同士も、配線１０６のパターンは異なるパターンとなっている。
【０１３６】
このように、配線１０６を上下２つの層を周期的に行き来しながら配線しても、その配線１０６の周期と、画素１００の周期が互いに割り切れないようにすることで、画素１００毎の各層の配線１０６の割合が異なる（不規則となる）ようにすることができる。よって、輝度ムラが発生するようなことを抑制することができる。
【０１３７】
配線１０６は、全て配線として使用されるのではなく、使用されない配線（配線ダミー）が含まれるようにしても良く、配線ダミーを含めて、配線１０６の配置パターンに周期性がないように配線１０６は配置されるようにしても良い。
【０１３８】
なお、ここでは、２層（上下）の層を行き来する配線を例に挙げて説明したが、２層に限らず、３層、４層などの複層を行き来する配線であっても、本技術を適用することはできる。
【０１３９】
なお、図８乃至１０を参照して説明した配線１０６も、図７を参照して説明したＦＤ配線容量が一定になるように形成されているようにすることができる。また、図１５に示したように、複数層に配線１０６が形成される場合、ＦＤ配線に近い側の層に配置されている配線１０６を対象としたＦＤ配線容量が一定になるようにすることも可能である。
【０１４０】
＜エアーギャップを設ける実施の形態＞
上記した実施の形態においては、配線１０６の配置パターンを画素１００内毎に異なるようにすることで、輝度ムラが抑制することについて説明した。次に、配線層１０５にエアーギャップを設けることで、輝度ムラを抑制することについて説明する。
【０１４１】
図１６にエアーギャップを設けた配線層１０５を有する画素構造を示す。図１６に示した配線層１０５は、配線１０６が形成される層と、配線１０６が形成されない層とから構成されている。ここで、配線１０６が形成される層を配線形成層２１２と記述し、配線形成層２１２間の層（配線１０６が形成されない層）を配線形成層間層２１１と記述する。
【０１４２】
図１６に示した例では、配線層１０５には、フォトダイオード１０２近い側から、配線形成層間層２１１−１、配線形成層２１２−１、配線形成層間層２１１−２、配線形成層２１２−２、配線形成層間層２１１−３、配線形成層２１２−３、配線形成層間層２１１−４の順で積層されている。
【０１４３】
図中、円形状で示したのがエアーギャップ２２１である。エアーギャップ２２１が形成される位置などについて、以下に説明を加える。なお、エアーギャップ２２１を有する配線層１０５の場合、その配線層１０５内に形成される配線１０６は、所定のパターン（周期性）を有して配置されていても良いし、上記したように、不規則に配置されていても良い。
【０１４４】
エアーギャップ２２１を配線層１０５内に形成することで、エアーギャップ２２１がある部分とない部分とで、配線１０６で反射され、フォトダイオード１０２に再入射される反射光を、異なる光路長とすることができる。配線１０６を周期的に配置すると、反射光に周期性が生じ、輝度ムラが発生する可能性があるが、エアーギャップ２２１を形成することで、エアーギャップ２２１を通過する反射光とエアーギャップ２２１を通過しない反射光とで、異なる光路長となるようにすることができるため、反射光に周期性が生じるようなことを防ぐことが可能となる。
【０１４５】
すなわち配線層１０５内にエアーギャップ２２１を形成することで、配線層１０５内の誘電率に周期性がないようにすることができる。誘電率が異なると、光路長が変わるため、仮に周期的に配線１０６が配置されていても、その配線１０６による光学干渉を低減させることが可能となる。よって、輝度ムラが発生するようなことを抑制することができる。
【０１４６】
ここでは、エアーギャップ２２１が形成される例を挙げて説明を続けるが、配線層１０５内の誘電率に周期性がないように配線層１０５を形成できれば良く、エアー（空気）以外の材料でギャップが形成されても良い。
【０１４７】
例えば、エアーギャップ２２１に該当するギャップを、配線層１０５（内の配線１０６以外の部分）を構成する絶縁体とは異なる絶縁体（異なる誘電率を有する絶縁体）で構成することもできる。また、エアーギャップ２２１に該当するギャップを、導体、半導体などで構成することもできる。
【０１４８】
エアーギャップ２２１は、図１６に示すように、配線層１０５内に形成され、後述するような条件を満たす位置に形成されている。また、図１７に示すように、画素１００を上方からみたとき、またエアーギャップ２２１が、円形状である場合、配線層１０５内の所定の平面（層）に形成され、後述するような条件を満たす位置に形成されている。
【０１４９】
図１６に示した例では、配線形成層間層２１１−１乃至２１１−３にエアーギャップ２２１が形成されている。また、配線形成層２１２−１，２１２−２にも、エアーギャップ２２１が形成されている。
【０１５０】
エアーギャップ２２１は、周期性を有さないように形成されている。例えば、画素１００−１内に形成されているエアーギャップ２２１と画素１００−２内に形成されているエアーギャップ２２１とは異なるパターンとされている。このエアーギャップ２２１を形成するパターンは、図２乃至１０（図７を除く）を参照して説明した配線１０６の配置のパターンを適用することができる。
【０１５１】
すなわち、図２を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の配置位置は、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない配置位置となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の配置が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１５２】
また、図３を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の大きさは、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない大きさとなっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の大きさが、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１５３】
また、図４を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の位置と大きさは、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない位置と大きさとなっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の位置と大きさが、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１５４】
また、図５を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の回転角は、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない回転角となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の回転角が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１５５】
また、図６を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の形状は、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない形状となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の形状が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１５６】
また、図８を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の配置（間隔）や形状は、所定のパターンを有しているが、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない配置や形状となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１は、所定のパターンを有する配置や形状を有しているが、画素１００内で比較したときは、エアーギャップ２２１が配置されている位置や形状が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１５７】
また、エアーギャップ２２１は、図１８に示したように線形状で形成され、複数の画素１００に跨るような形状で形成されても良い。この場合、図１２を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の位置や形状は、所定のパターンを有しているが、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない配置や形状となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１は、所定のパターン形状を有し、所定の間隔を有して配置されているが、画素１００内で比較したときには、エアーギャップ２２１が配置されている形状や配置位置が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１５８】
また図１８に示したエアーギャップ２２１は、直線形状や、折れ曲がりを有する線形状で形成されている。このように、エアーギャップ２２１を１つの形状でパターン化して形成するのではなく、複数の形状でパターン化して形成し、そのパターン化されたエアーギャップ２２１が、画素１００内で比較したときに、異なるパターン（不規則なパターン）となっているようにエアーギャップ２２１を形成しても良い。
【０１５９】
また、エアーギャップ２２１を、図１６に示したように、複数層に形成されるようにした場合、図１５を参照して説明したように、各層に形成されているエアーギャップ２２１は、所定のパターンを有しているが、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない配置や形状となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１は、所定のパターン形状を有して配置されているが、画素１００内では、エアーギャップ２２１が配置されている形状や配置位置が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１６０】
エアーギャップ２２１は、図１６に示したように配線層１０５内の複数の層に形成されるようにしても良いが、図１９に示すように、フォトダイオード１０２に近い側の層にだけ形成されるようにしても良い。
【０１６１】
図１９に示した例では、配線形成層間層２１１−１にのみ、エアーギャップ２２１が形成されている。配線形成層２１２−１内の配線１０６で反射された光が、フォトダイオード１０２に再入射されることで、周期的な輝度ムラが発生することを抑制するために、配線形成層２１２−１とフォトダイオード１０２との間に位置する配線形成層間層２１１−１にエアーギャップ２２１が形成される。
【０１６２】
配線形成層間層２１１−１にエアーギャップ２２１が形成されることで、配線形成層２１２−１内の配線１０６で反射された光だけでなく、配線形成層２１２−２内の配線１０６で反射された光や配線形成層２１２−３内の配線１０６で反射された光も、光路長が変化し、周期的な輝度ムラが発生するようなことを防ぐことが可能となる。
【０１６３】
配線形成層間層２１１−１に形成されるエアーギャップ２２１は、上記したように画素１００内に形成されているエアーギャップ２２１を比較したとき、同一のパターンがないように形成されている。
【０１６４】
また、図２０に示すように、配線形成層間層２１１にのみ、エアーギャップ２２１が形成されるようにしても良い。図２０に示した例では、配線形成層間層２１１−１、配線形成層間層２１１−２、配線形成層間層２１１−３のそれぞれの層に、エアーギャップ２２１が形成されている。
【０１６５】
この場合も、配線形成層間層２１１−１、配線形成層間層２１１−２、配線形成層間層２１１−３に形成されるエアーギャップ２２１は、上記したように画素１００内に形成されているエアーギャップ２２１を比較したとき、同一のパターンがないように形成されている。
【０１６６】
また、図２１に示すように、配線形成層２１２にのみ、エアーギャップ２２１が形成されるようにしても良い。図２１に示した例では、配線形成層２１２−１と配線形成層２１２−２のそれぞれの層に、エアーギャップ２２１が形成されている。
【０１６７】
この場合も、配線形成層２１２−１、配線形成層２１２−２に形成されるエアーギャップ２２１は、上記したように画素１００内に形成されているエアーギャップ２２１を比較したとき、同一のパターンがないように形成されている。
【０１６８】
また、図２２に示すように、同一層に複数のエアーギャップ２２１の層が形成されていても良い。図２２に示した画素１００は、図１９に示した画素１００と同じく、フォトダイオード１０２に近い側に形成されている配線形成層間層２１１−１にのみ、エアーギャップ２２１が形成されている例であるが、エアーギャップ２２１が、２層になって形成されている点が異なる。
【０１６９】
上記した実施の形態においては、配線形成層間層２１１や配線形成層２１２にエアーギャップ２２１が形成される場合、そのエアーギャップ２２１の層自体は、１層で形成されている場合を例に挙げて説明したが、図２２に示したように、２層で形成されていても良い。また、図２２では、配線形成層間層２１１−１にのみ、エアーギャップ２２１が設けられている例を示したが、配線層１０５内の他の層にも、エアーギャップ２２１が形成されていても良い。
【０１７０】
また、図２２に示した例では、エアーギャップ２２１が２層で形成されている例を示したが、３層、４層など、複数層形成されているようにすることもできる。
【０１７１】
図２２に示したようにエアーギャップ２２１を構成した場合も、形成されているエアーギャップ２２１は、上記したように画素１００内に形成されているエアーギャップ２２１を比較したとき、同一のパターンがないように形成されている。
【０１７２】
また、図２３に示すように、同一層にエアーギャップ２２１がある部分とない部分が形成されていても良い。図２３に示した画素１００は、図１４に示した画素１００と同じく、フォトダイオード１０２に近い側に形成されている配線形成層間層２１１−１にのみ、エアーギャップ２２１が形成されている例である。
【０１７３】
図２３に示したエアーギャップ２２１は、膜状に形成されている。また、図２３に示した例では、画素１００−２には膜状のエアーギャップ２２１が形成されているが、画素１００−１には形成されていない。すなわち、図２３に示した構成は、画素１００毎に、異なる膜構成とすることで、画素１００内に形成されているエアーギャップ２２１を比較したとき、同一のパターンがないように形成されている。例えば、上記したように、画素１００−１の配線形成層間層２１１−１は膜がない構成であり、画素１００−２の配線形成層間層２１１−１は膜がある構成である。このように、膜の構成が異なるように構成されているようにしても良い。
【０１７４】
図２３に示したようにエアーギャップ２２１を構成した場合も、形成されているエアーギャップ２２１は、上記したように画素１００内に形成されているエアーギャップ２２１を比較したとき、同一のパターンがないように形成されている。
【０１７５】
図２３に示したように、膜状にエアーギャップ２２１を形成する場合も、上記したエアーギャップ２２１と同様に、配線層１０５（内の配線１０６以外の部分）を構成する絶縁体とは異なる絶縁体（異なる誘電率を有する絶縁体）で構成することもできる。また、エアーギャップ２２１に該当するギャップを、導体、半導体などで構成することもできる。
【０１７６】
図２３では、画素１００−２の配線形成層間層２１１−１に一層のエアーギャップ２２１が形成されている例を示したが、同層に、複数のエアーギャップ２２１が形成されていても良い。また、他の配線形成層間層２１１にもエアーギャップ２２１が形成されていても良い。
【０１７７】
また、図２を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の配置位置は、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない配置位置となっていればよい。例えば、画素１００−１では、フォトダイオード１０２に近い側にエアーギャップ２２１が形成され、画素１００−２では、配線１０６に近い側に形成されるといったように、配線形成層間層２１１−１内であるが、異なる高さにエアーギャップ２２１が形成されるようにしても良い。すなわち、エアーギャップ２２１の配置が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１７８】
また、図３を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の大きさは、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない大きさとなっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の大きさが、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１７９】
また、図４を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の位置と大きさは、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない位置と大きさとなっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の位置と大きさが、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１８０】
また、図５を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の回転角は、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない回転角となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の回転角が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１８１】
また、図６を参照して説明したように、エアーギャップ２２１の形状は、画素１００内で比較したときに、同一のパターンにならない形状となっていればよい。すなわち、エアーギャップ２２１の形状が、不規則となるようにエアーギャップ２２１は形成されている。
【０１８２】
＜色配置について＞
上記したように、本技術においては、画素１００内に形成されている配線１０６またはエアーギャップ２２１を比較したとき、同一のパターンがないように形成されている。しかしながら、全ての画素１００において、同一のパターンがないように配線１０６またはエアーギャップ２２１を形成するのは困難である。
【０１８３】
そこで、以下に説明するように、配線１０６またはエアーギャップ２２１の配線のパターンを異ならせる条件について説明する。この条件は、色配置により異なるため、色配置毎に説明を加える。
【０１８４】
図２４に示した色配置は、ベイヤー配列である。図２４中（図２４乃至図２７）、四角（正方形）で示したのは、画素１００を表し、四角（長方形）で示したのは、トランスゲートを表し、円で示したのは、フローティングディフィージョン（ＦＤ）を表す。また図中、Ｒは赤（Red）を表し、Ｇは緑（Green）を表しＢは、青（Blue）を表す。
【０１８５】
ベイヤー配列は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が、規則的に配列されている配列である。例えば、１行目には、画素１００−１乃至１００−４が配列され、Ｇ画素、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｒ画素の繰り返しで配列されている。同様に、２行目には、画素１００−５乃至１００−８が配列され、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、Ｇ画素の繰り返しで配列されている。
【０１８６】
図２４Ａは、画素共有がない場合を示している。すなわち、各画素１００にフローティングディフュージョンが備えられ、図示していない増幅トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタなどのトランジスタが、個々の画素１００に備えられている。
【０１８７】
このような画素共有がない構成の場合であり、本技術を適用しない構成の場合、全画素で、同じパターンで配線が配置されている。全画素で、同じパターンで配線が配置されているため、本技術を適用しなければ、輝度ムラが発生する可能性がある。
【０１８８】
そこで、上述したように、配線層１０５の配線１０６のパターンを非同期なパターンとしたり、エアーギャップ２２１のパターンを非同期なパターンとしたりすることで、輝度ムラを抑制することができる。
【０１８９】
また、少なくとも、隣接する画素１００、さらに限定するに、隣接する同色の画素１００が異なるパターンとなるように、配線１０６やエアーギャップ２２１は、形成されていれば良い。
【０１９０】
例えば、図２４Ａに示した画素１００−１のＧ画素と画素１００−６のＧ画素は、同色で隣接している画素同士であるため、画素１００−１内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンと画素１００−６内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンとは異なるパターンとされる。
【０１９１】
図２４Ｂは、２×２の４画素で増幅トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタなどのトランジスタを共有している場合を示している。図２４Ｂ中、点線で囲った４画素が１共有単位とされる。すなわち、左上にＧ画素、右上にＲ画素、左下にＢ画素、右下にＧ画素が配置された２×２の４画素で、トランジスタなどを共有する１つの共有単位とされている。
【０１９２】
図２４Ｂに示した２×２画素共有の場合、共有単位内の例えば、Ｇ画素の画素１００−１とＧ画素の画素１００−６の配線１０６のパターンは異なる。例えば、画素１００−１の転送トランジスタは、画素１００−１内の右下に形成されているが、画素１００−５の転送トランジスタは、画素１００−６内の左上に形成されており、配線１０６の配置が異なる。
【０１９３】
換言すれば、Ｇ画素の画素１００−１とＧ画素の画素１００−６は、隣接する同色の画素であるが、信号処理が異なる。このように、信号処理が異なる同色は、同色であっても、上記した配線１０６のパターンやエアーギャップ２２１のパターンを考えるとき、同色として扱わなくても良い。
【０１９４】
すなわち、この場合、Ｇ画素の画素１００−１内のエアーギャップ２２１のパターンとＧ画素の画素１００−６内のエアーギャップ２２１のパターンは同一であっても良い。Ｇ画素の画素１００−１内の配線１０６のパターンとＧ画素の画素１００−６内の配線１０６のパターンは同一ではないが、さらに上記したようにしてパターンが異なるようにしても良い。
【０１９５】
このように、画素共有などにより、配線１０６が異なる（信号処理が異なる）画素の同色は、必ずしも上記した配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンを異なるパターンとせず、同一のパターンとしても良い。
【０１９６】
共有単位でみたとき、隣接する共有単位内では、異なるパターンとなっているのが良い。例えば、図２４Ｂにおいて、左上に位置する４画素（画素１００−１，１００−２，１００−５，１００−６）で構成される共有単位内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンと、その右側に位置する４画素（画素１００−３，１００−４，１００−７，１００−８）で構成される共有単位内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。
【０１９７】
図２４Ｃは、２×４の８画素で増幅トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタなどのトランジスタを共有している場合を示している。図２４Ｃ中、点線で囲った８画素が１共有単位とされる。すなわち、左上にＧ画素、右上にＲ画素、左下にＢ画素、右下にＧ画素が配置された２×２の４画素単位が、上下に配置された８画素単位で、トランジスタなどを共有する１つの共有単位とされている。
【０１９８】
２×４の８画素共有の場合も、２×２の４画素共有の場合と同じく、共有単位内の画素の信号処理は異なるため、共有単位内の画素（同色の画素）内のエアーギャップ２２１のパターンは、同一のパターンとすることができる。なお、共有単位内の画素の信号処理は異なるため、配線１０６のパターンも異なる。この異なるパターンを、さらに上記したようにして異ならせるようにしても良い。
【０１９９】
共有単位でみたとき、隣接する共有単位内では、異なるパターンとなっているのが良い。例えば、図２４Ｃにおいて、左側に位置する８画素（画素１００−１，１００−２，１００−５，１００−６、１００−９，１００−１０，１００−１３，１００−１４）で構成される共有単位内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンと、その右側に位置する８画素（画素１００−３，１００−４，１００−７，１００−８、１００−１１，１００−１２，１００−１５，１００−１６）で構成される共有単位内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。
【０２００】
図２４に示したように、ＲＧＢ配列の場合、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の全画素を対象とすることができる。
【０２０１】
また、フォトダイオード１０２が形成されるシリコン基板１０１は、長波長の光を透過しやすい傾向にある。すなわち、シリコン基板１０１を透過し、配線１０６で反射される光は、長波長の光である可能性が高い。このことを考慮し、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、長波長である赤色を扱うＲ画素のみを対象としても良い。
【０２０２】
または、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、Ｒ画素とＧ画素を対象としても良い。
【０２０３】
図２４に示した例では、ＲＧＢ配列の場合を示したが、さらに、透明（Ｃ：Clear）が追加された構成としても良い。図２５に、ＲＧＢＣ配列を示す。ＲＧＢＣ配列は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、およびＣ画素が、規則的に配列されている配列である。例えば、１行目には、画素１００−１乃至１００−４が配列され、Ｇ画素、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｒ画素の繰り返しで配列されている。同様に、２行目には、画素１００−５乃至１００−８が配列され、Ｂ画素、Ｃ画素、Ｂ画素、Ｃ画素の繰り返しで配列されている。
【０２０４】
ＲＧＢＣ配列の場合も、図２４を参照して説明したＲＧＢ配列の場合と同じく、画素共有がない場合、２×２の４画素共有の場合、２×４の８画素共有の場合とが考えられ、それぞれの場合において、ＲＧＢ配列と同様に配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが設定されるようにすることができる。
【０２０５】
すなわち、同じ信号処理が行われる画素１００に対しては配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。また共有単位でみたとき、隣接する共有単位同士は異なるパターンとされる。
【０２０６】
ＲＧＢＣ配列の場合も、図２４に示したＲＧＢ配列の場合と同じく、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、Ｃ画素の全画素を対象とすることができる。
【０２０７】
また、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、長波長である赤色を扱うＲ画素と、透明を扱うＣ画素を対象としても良い。
【０２０８】
または、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｃ画素を対象としても良い。
【０２０９】
図２６に、ＲＧＢ配列であり、４画素同色での配列を示す。図２４に示した場合と同じく、図２６に示した配列においても、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が、規則的に配列されている配列であるが、４画素が同色とされている点が異なる。例えば、図２６中、左上に位置する２×２の４画素はＧ画素とされ、右上に位置する２×２の４画素はＲ画素とされ、左下に位置する２×２の４画素はＢ画素とされ、右下に位置する２×２の４画素はＧ画素とされている。
【０２１０】
このような４画素同色の画素配列の場合、４画素別の読み出しモード（全画素別の読み出しモード）と、４画素加算の読み出しモードとがある。
【０２１１】
４画素別（全画素別）の読み出しモードの場合、図２４Ａに示した画素共有がない場合の読み出しと同じように考えられ、図２４Ａを参照して説明した場合と同じく、隣接する画素（隣接する同色の画素）同士は、本技術を適用して配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとなるように形成される。
【０２１２】
４画素加算の読み出しモードの場合、例えば、Ｇ画素の画素１００−１、画素１００−２、画素１００−９、および画素１００−１０の４画素が加算され、読み出される。この場合、例えば、図２４Ｂに示した２×２の４画素共有と同じように考えられ、図２４Ｂに示した場合と同じく、共有単位内の隣接する同色の画素の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。
【０２１３】
例えば、図２６に示した４画素同色の場合の共有単位は、図中、点線で囲んだ４×４の１６画素から構成される。共有単位内の隣接する同色の画素としては、例えば、共有単位内の左上に位置するＧ画素と右下に位置するＧ画素がある。
【０２１４】
共有単位内の左上に位置するＧ画素は、画素１００−１、画素１００−２、画素１００−９、画素１００−１０から構成される（共有Ｇ画素１とする）。共有単位内の右下に位置するＧ画素は、画素１００−１９、画素１００−２０、画素１００−２７、画素１００−２８から構成される（共有Ｇ画素２とする）。
【０２１５】
共有Ｇ画素１と共有Ｇ画素２は、同じ信号処理が行われる同色の画素であるため、共有Ｇ画素１内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンと、共有Ｇ画素２内の配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。
【０２１６】
４画素同色の場合、同色とされた４画素、例えば、Ｇ画素とされている画素１００−１、画素１００−２、画素１００−９、画素１００−１０は、それぞれ異なる信号処理がなされるため、画素１００−１内のエアーギャップ２２１のパターン、画素１００−２内のエアーギャップ２２１のパターン、画素１００−９内のエアーギャップ２２１のパターン、画素１００−１０内のエアーギャップ２２１のパターンは、同一のパターンとしても良い。
【０２１７】
なお４画素同色の場合、同色とされた４画素、例えば、Ｇ画素とされている画素１００−１、画素１００−２、画素１００−９、画素１００−１０の配線１０６は、異なるパターンとされている。この異なるパターンを、さらに上記したようにして異ならせるようにしても良い。
【０２１８】
図２７に、ＲＧＢ配列であり、大画素と小画素から構成される配列を示す。大画素は、感度が高く設定されている画素であり、小画素は、感度が低く設定されている画素である。図２７では、大画素は、フォトダイオードの開口面積が大きい画素とし、小画素は、フォトダイオードの開口面積が小さい画素とすることで、感度に違いが出るように構成されている例を示した。
【０２１９】
図２７に示した例では、１画素１００が、大画素と小画素から構成されている。例えば、画素１００−１は、大画素１００−１（Ｇ画素）と小画素１００−１（ｇ画素）から構成されている。
【０２２０】
１画素が、大画素と小画素で構成されている点以外は、図２４に示したＲＧＢ配列と同じであり、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が、規則的に配列されている配列である。大画素と小画素から１画素が構成される場合であり、ＲＧＢ配列である場合、図２４を参照して説明したＲＧＢ配列の場合と同じく、画素共有がない場合、２×２の４画素共有の場合、２×４の８画素共有の場合とが考えられ、それぞれの場合において、ＲＧＢ配列と同様に配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが設定されるようにすることができる。
【０２２１】
すなわち、同じ信号処理が行われる画素１００に対しては配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。また共有単位でみたとき、隣接する共有単位同士は異なるパターンとされる。
【０２２２】
例えば、画素１００−１の大画素１００−１と、画素１００−６の大画素１００−１は、同じ信号処理が行われる画素１００であり、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。また、画素１００−１の小画素１００−１と、画素１００−６の小画素１００−１は、同じ信号処理が行われる画素１００であり、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンは、異なるパターンとされる。
【０２２３】
また大画素と小画素は、異なる信号処理とされるため、大画素内のエアーギャップ２２１のパターンと小画素内のエアーギャップ２２１のパターンは、同一のパターンとすることが可能である。この場合、大画素内の配線１０６と小画素内の配線１０６は、異なるパターンとされている。この異なるパターンを、さらに上記したようにして異ならせるようにしても良い。
【０２２４】
＜縦型分光型の画素への適用＞
上述したように、本技術は、裏面照射型の撮像装置に適用できる。しかしながら、本技術は、裏面照射型の撮像装置にのみ適用されるのではなく、裏面照射型以外の構造を有する撮像装置に対しても適用可能である。例えば、図２８乃至図３０に示すような縦型分光の撮像装置に対しても適用できる。
【０２２５】
図２８に示した縦型分光型の画素１００の断面図である。
【０２２６】
画素１００は、同一の画素、すなわち１つの画素内に、深さ方向に積層した、１つの有機光電変換膜３１１と、２つのｐｎ接合を有する無機光電変換部ＰＤ（フォトダイオード）３０６およびＰＤ３０７とを有して構成される。
【０２２７】
より詳しくは、画素１００は、無機光電変換部が形成される半導体基板（シリコン基板）３０５を有し、基板３０５の裏面側(図中基板３０５の上側)に光が入射される受光面が形成され、基板３０５の表面側に読み出し回路等を含む回路が形成される。すなわち画素１００では、基板３０５の裏面側の受光面と、受光面とは反対側の基板表面側に形成された回路形成面とを有する。半導体基板３０５は、第１導電型、例えばｎ型の半導体基板で構成される。
【０２２８】
半導体基板３０５内には、裏面側から深さ方向に積層されるように、２つのｐｎ接合を有する無機光電変換部、すなわち第１フォトダイオードＰＤ３０６と第２フォトダイオードＰＤ３０７が形成される。半導体基板３０５内では、裏面側から深さ方向(図中、下方向)に向かって、第１フォトダイオードＰＤ３０６が形成され、第２フォトダイオードＰＤ３０７が形成される。
【０２２９】
本例では、第１フォトダイオードＰＤ３０６が青色（Ｂ）用となり、第２フォトダイオードＰＤ３０７が赤色（Ｒ）用となる。
【０２３０】
一方、第１フォトダイオードＰＤ３０６および第２フォトダイオードＰＤ３０７が形成された領域の基板裏面の上層に、有機光電変換膜３０２がその上下両面を上部電極３０１と下部電極３０３で挟まれて構成された第１色用の有機光電変換膜３１１が積層される。本例では有機光電変換膜３０６が緑色（Ｇ）用となる。上部電極３０１および下部電極３０３は、例えば、酸化インジウム錫膜、酸化インジウム亜鉛膜等の透明導電膜で形成される。
【０２３１】
ここでは、上部電極３０１は、酸化物半導体（ＩＴＯ）３１２と酸化アルミニウム（ＡｌＯ）薄膜３１３から構成されているとして説明を続ける。また下部電極３０３は、酸化物半導体（ＩＴＯ）であるとして説明を続ける。
【０２３２】
ここでは、色の組み合わせとして、有機光電変換膜３１１を緑色、第１フォトダイオードＰＤ３０６を青色、第２フォトダイオードＰＤ３０７を赤色としたが、その他の色の組み合わせも可能である。例えば、有機光電変換膜３１１を赤色、あるいは青色とし、第１フォトダイオードＰＤ３０６および第２フォトダイオードＰＤ３０７を、その他の対応する色に設定することができる。この場合、色に応じて第１、第２フォトダイオードＰＤ３０６、ＰＤ３０７の深さ方向の位置が設定される。
【０２３３】
有機光電変換膜３１１には、透明の下部電極３０３が形成され、下部電極３０３を絶縁分離するための絶縁膜３０４が形成される。そして、下部電極３０３上に有機光電変換膜３０２とその上の透明の上部電極３０１が形成される。
【０２３４】
１つの画素１００内における半導体基板３０５には、１対の配線３０９と配線３１０が形成される。有機光電変換膜３１１の下部電極３０３は、配線３０９に接続され、上部電極３０１は、配線３１０に接続される。
【０２３５】
本例では、基板３０５の表面側に電荷蓄積用のｎ型領域３０８が形成される。このｎ型領域３０８は、有機光電変換膜３１１のフローティングディフージョン部として機能する。
【０２３６】
基板３０５の表面側の回路形成面では、有機光電変換膜３０６、第１フォトダイオードＰＤ３０６、第２フォトダイオードＰＤ３０７のそれぞれに対応する複数の画素トランジスタ（不図示）が形成される。
【０２３７】
半導体基板３０５の表面側では、画素部の画素トランジスタが形成されるとともに、周辺回路部において、ロジック回路等の周辺回路が形成される。周辺回路などを含む層を配線層３１４と記述する。配線層３１４は、図２８に示すように、基板３０５の図中下側に設けられている。
【０２３８】
半導体基板３０５の裏面側、より詳しくは、有機光電変換膜３１１の上部電極３０１の面が受光面となる。そして、有機光電変換膜３１１上に平坦化膜(不図示)を介して、オンチップレンズ(不図示)が形成される。本例ではカラーフィルタが形成されない。
【０２３９】
図２９は、縦型分光型の画素１００の他の構成を示す断面図であり、Ｇ有機光電変換膜とＲ，Ｂカラーフィルタが配置された画素１００の構造を示す断面図である。画素１００−１乃至１００−４においては、半導体基板（シリコン基板）上に、フォトダイオード３５６−１乃至３５６−４および電荷保持部３５７−１乃至３５７−４が形成され、シリコン（Ｓｉ）層３５８−１乃至３５８−４に埋め込まれている。
【０２４０】
また、半導体基板上には、Ｇ有機光電変換膜３５２が積層され、さらに、レンズ３５１−１乃至３５１−４が形成されている。また、画素１００−１乃至１００−４のうち、画素１００−１には、光が入射する側に対して、Ｇ有機光電変換膜３５２の下側にＲカラーフィルタ３５５−１が形成され、画素１００−３には、光が入射する側に対して、Ｇ有機光電変換膜３５２の下側にＢカラーフィルタ３５５−３が形成されているが、画素１００−２と画素１００−４には、カラーフィルタが形成されていない。
【０２４１】
画素１００−１においては、レンズ３５１−１により集光された光が、Ｇ有機光電変換膜３５２に入射される。Ｇ有機光電変換膜３５２は、レンズ３５１−１からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。Ｇ有機光電変換膜３５２により生成された信号電荷は、画素ピッチに応じて配置されている透明電極３５３−１により取り出され、電極３５４−１を介して電荷保持部３５７−１に保持される。
【０２４２】
また、レンズ３５１−１からの入射光のうち、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した光は、Ｒカラーフィルタ３５５−１に入射される。ここで、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過する光は、赤（Ｒ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光となるので、Ｒカラーフィルタ３５５−１によって、赤（Ｒ）の成分の光が透過され（青（Ｂ）の成分の光がカットされ）、フォトダイオード３５６−１に入射される。フォトダイオード３５６−１は、Ｒカラーフィルタ３５５−１からの赤（Ｒ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。
【０２４３】
すなわち、画素１００−１においては、緑（Ｇ）の成分の光と、赤（Ｒ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２４４】
画素１００−２においては、レンズ３５１−２により集光された光が、Ｇ有機光電変換膜３５２に入射される。Ｇ有機光電変換膜３５２は、レンズ３５１−２からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。Ｇ有機光電変換膜３５２により生成された信号電荷は、画素ピッチに応じて配置されている透明電極３５３−２により取り出され、電極３５４−２を介して電荷保持部３５７−２に保持される。
【０２４５】
ここで、画素１００−２には、カラーフィルタが形成されていないため、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した光は、直接、フォトダイオード３５６−２に入射される。また、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過する光は、赤（Ｒ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光となるので、フォトダイオード３５６−２では、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の混色であるマゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２４６】
すなわち、画素１００−２においては、緑（Ｇ）の成分の光と、マゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２４７】
画素１００−３においては、レンズ３５１−３により集光された光が、Ｇ有機光電変換膜３５２に入射される。Ｇ有機光電変換膜３５２は、レンズ３５１−３からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。Ｇ有機光電変換膜３５２により生成された信号電荷は、画素ピッチに応じて配置されている透明電極３５３−３により取り出され、電極３５４−３を介して電荷保持部３５７−３に保持される。
【０２４８】
また、レンズ３５１−３からの入射光のうち、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した光は、Ｂカラーフィルタ３５５−３に入射される。ここで、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過する光は、赤（Ｒ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光となるので、Ｂカラーフィルタ３５５−３によって、青（Ｂ）の成分の光が透過され（赤（Ｒ）の成分の光がカットされ）、フォトダイオード３５６−３に入射される。フォトダイオード３５６−３は、Ｂカラーフィルタ３５５−３からの青（Ｂ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。
【０２４９】
すなわち、画素１００−３においては、緑（Ｇ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２５０】
画素１００−４においては、画素１００−２と同様に、カラーフィルタが形成されていないため、Ｇ有機光電変換膜３５２は、レンズ３５１−４からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。また、フォトダイオード３５６−４は、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した赤（Ｒ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光との混色であるマゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。
【０２５１】
すなわち、画素１００−４においては、緑（Ｇ）の成分の光と、マゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２５２】
以上のようにして、画素１００−１乃至１００−４により生成された信号電荷は、複数の画素トランジスタからなる読み出し部により読み出されて、後段の信号処理部により処理されることで、画像データとして出力される。ここで、後段の信号処理部においては、画素１００−１からの出力に応じた緑（Ｇ）の成分と赤（Ｒ）の成分に対応した信号と、画素１００−３からの出力に応じた緑（Ｇ）の成分と青（Ｂ）の成分に対応した信号によるＲＧＢ信号が処理されることになる。
【０２５３】
また、後段の信号処理部においては、画素１００−２からの出力によって、緑（Ｇ）の成分とマゼンタ（Ｍｇ）の成分に対応した信号が得られるので、それらの信号を合成（加算）することで、白（Ｗ）の成分に対応したＷ信号が処理されることになる。同様に、画素１００−４からの出力によって、緑（Ｇ）の成分とマゼンタ（Ｍｇ）の成分に対応した信号が得られるので、それらの信号を合成（加算）することで、白（Ｗ）の成分に対応したＷ信号が処理されることになる。
【０２５４】
トランジスタや信号処理部は、シリコン（Ｓｉ）層３５８の図中下側に設けられている配線層３５９内に形成することができる。
【０２５５】
図３０は、縦型分光型の画素１００のさらに他の構成を示す断面図であり、Ｇ有機光電変換膜とＹｅ，Ｃｙカラーフィルタが配置された画素１００の構造を示す断面図である。画素１００−１乃至１００−４においては、半導体基板（シリコン基板）上に、フォトダイオード３５６−１乃至３５６−４および電荷保持部３５７−１乃至３５７−４が形成され、シリコン（Ｓｉ）層３５８−１乃至３５８−４に埋め込まれている。また、半導体基板上には、Ｇ有機光電変換膜３５２が積層され、さらに、レンズ３５１−１乃至３５１−４が形成されている。
【０２５６】
また、画素１００−１乃至１００−４のうち、画素１００−１には、光が入射する側に対して、Ｇ有機光電変換膜３５２の上側にＹｅカラーフィルタ９１−１が形成され、画素１００−３には、光が入射する側に対して、Ｇ有機光電変換膜３５２の上側にＣｙカラーフィルタ９１−３が形成されているが、画素１００−２と画素１００−４には、カラーフィルタが形成されていない。
【０２５７】
画素１００−１においては、レンズ３５１−１により集光された光が、Ｙｅカラーフィルタ９１−１に入射される。ここで、Ｙｅカラーフィルタ９１−１を透過する光は、イエロー（Ｙｅ）の成分の光、すなわち、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）とが混合された光となるので、Ｙｅカラーフィルタ９１−１によって、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）とが混合された光が透過され、Ｇ有機光電変換膜３５２に入射される。
【０２５８】
Ｇ有機光電変換膜３５２は、Ｙｅカラーフィルタ９１−１からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。Ｇ有機光電変換膜３５２により生成された信号電荷は、画素ピッチに応じて配置されている透明電極３５３−１により取り出され、電極３５４−１を介して電荷保持部３５７−１に保持される。
【０２５９】
また、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した光は、フォトダイオード３５６−１に入射される。ここで、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過する光は、赤（Ｒ）の成分の光となるので、フォトダイオード３５６−１は、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した赤（Ｒ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。
【０２６０】
すなわち、画素１００−１においては、緑（Ｇ）の成分の光と、赤（Ｒ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２６１】
画素１００−２においては、レンズ３５１−２により集光された光が、Ｇ有機光電変換膜３５２に入射される。Ｇ有機光電変換膜３５２は、レンズ３５１−２からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。Ｇ有機光電変換膜３５２により生成された信号電荷は、画素ピッチに応じて配置されている透明電極３５３−２により取り出され、電極３５４−２を介して電荷保持部３５７−２に保持される。
【０２６２】
ここで、画素１００−２には、カラーフィルタが形成されていないため、レンズ３５１−２により集光された光は、直接、Ｇ有機光電変換膜３５２に入射され、さらに、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した光が、フォトダイオード３５６−２に入射される。また、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過する光は、赤（Ｒ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光となるので、フォトダイオード３５６−２では、赤（Ｒ）と青（Ｂ）の混色であるマゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２６３】
すなわち、画素１００−２においては、緑（Ｇ）の成分の光と、マゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２６４】
画素１００−３においては、レンズ３５１−３により集光された光が、Ｃｙカラーフィルタ９１−３に入射される。ここで、Ｃｙカラーフィルタ９１−３を透過する光は、シアン（Ｃｙ）の成分の光、すなわち、緑（Ｇ）と青（Ｂ）とが混合された光となるので、Ｃｙカラーフィルタ９１−３によって、緑（Ｇ）と青（Ｂ）とが混合された光がＧ有機光電変換膜３５２に入射される。
【０２６５】
Ｇ有機光電変換膜３５２は、Ｃｙカラーフィルタ９１−３からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。Ｇ有機光電変換膜３５２により生成された信号電荷は、画素ピッチに応じて配置されている透明電極３５３−３により取り出され、電極３５４−３を介して電荷保持部３５７−３に保持される。
【０２６６】
また、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した光は、フォトダイオード３５６−３に入射される。ここで、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過する光は、青（Ｂ）の成分の光となるので、フォトダイオード３５６−３は、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した青（Ｂ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。
【０２６７】
すなわち、画素１００−３においては、緑（Ｇ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２６８】
画素１００−４においては、画素１００−２と同様に、カラーフィルタが形成されていないため、Ｇ有機光電変換膜３５２は、レンズ３５１−４からの入射光のうち、緑（Ｇ）の成分の光を吸収して、緑（Ｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。また、フォトダイオード３５６−４は、Ｇ有機光電変換膜３５２を透過した赤（Ｒ）の成分の光と、青（Ｂ）の成分の光との混色であるマゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷を生成する。
【０２６９】
すなわち、画素１００−４においては、緑（Ｇ）の成分の光と、マゼンタ（Ｍｇ）の成分の光に対応した信号電荷が生成される。
【０２７０】
以上のようにして、画素１００−１乃至１００−４により生成された信号電荷は、複数の画素トランジスタからなる読み出し部により読み出されて、後段の信号処理部により処理されることで、画像データとして出力される。ここで、後段の信号処理部においては、画素１００−１からの出力に応じた緑（Ｇ）の成分と赤（Ｒ）の成分に対応した信号と、画素１００−３からの出力に応じた緑（Ｇ）の成分と青（Ｂ）の成分に対応した信号によるＲＧＢ信号が処理されることになる。
【０２７１】
また、後段の信号処理部においては、画素１００−２からの出力によって、緑（Ｇ）の成分とマゼンタ（Ｍｇ）の成分に対応した信号が得られるので、それらの信号を合成（加算）することで、白（Ｗ）の成分に対応したＷ信号が処理されることになる。同様に、画素１００−４からの出力によって、緑（Ｇ）の成分とマゼンタ（Ｍｇ）の成分に対応した信号が得られるので、それらの信号を合成（加算）することで、白（Ｗ）の成分に対応したＷ信号が処理されることになる。
【０２７２】
トランジスタや信号処理部は、シリコン（Ｓｉ）層３５８の図中下側に設けられている配線層３５９内に形成することができる。
【０２７３】
本技術は、図２８乃至図３０に示した縦型分光型の画素１００に対しても適用できる。縦型分光型の画素の場合、入射光を殆ど光電変換するため、可視光の利用効率は良く、１画素で複数色の色信号が得られる構造になっている。
【０２７４】
図２８乃至図３０に示した縦型分光型の画素１００においても、配線層３１４（配線層３５９）に対して、上記した配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンを非同期とする本技術を適用できる。
【０２７５】
すなわち、配線層３１４（配線層３５９）に形成されている配線１０６のパターンを、異なる画素１００内で比較したとき、異なるパターンとなるように配線１０６を形成することができる。また、配線層３１４（配線層３５９）にエアーギャップ２２１を形成し、エアーギャップ２２１のパターンを、異なる画素１００内で比較したとき、異なるパターンとなるようにエアーギャップ２２１を形成することができる。
【０２７６】
また、図２８乃至図３０に示した縦型分光型の画素１００における読み出しは、図２４Ａに示した画素共有がない場合の読み出しと同等に考えることができる。すなわち、図２８乃至図３０に示した縦型分光型の画素１００においては、全画素で同じ信号処理が行われ、図２４Ａを参照して説明した場合と同じく、隣接する画素（隣接する同色の画素）同士は、本技術を適用して配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとなるように形成される。
【０２７７】
図２９、図３０に示した縦型分光型の画素１００の場合も、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、全画素を対象とすることができる。
【０２７８】
また、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、長波長である赤色を扱うＲ画素と、マゼンタを扱うＭｇ画素を対象としても良い。または、上記した本技術を適用し、配線１０６（エアーギャップ２２１）のパターンが異なるパターンとされる画素は、Ｍｇ画素のみを対象としても良い。
【０２７９】
＜画素の製造＞
次に、上述した画素１００の製造方法について説明を加える。ここでは、エアーギャップ２２１が配線形成層間層２１１−１、配線形成層２１２−１に形成された画素１００を製造する場合を例に挙げ、図３１、図３２を参照して説明する。
【０２８０】
工程Ｓ１において、シリコン基板１０１にフォトダイオード１０２が形成され、配線層１０５の一部（配線形成層間層２１１−１）となる絶縁膜が形成される。なお図示はしていないが、シリコン基板１０１には、フローティングディフュージョンが形成され、絶縁膜（配線層１０５）には、転送トランジスタが形成されている。
【０２８１】
工程Ｓ２において、フォトレジストパターン４０１で、シリコン基板１０１上に形成されている絶縁膜（配線形成層間層２１１−１）がエッチングされる。フォトレジストパターン４０１は、エアーギャップ２２１が形成される部分がエッチングされるパターンである。また、エアーギャップ２２１が形成されるパターンは、上記したように、画素１００で非同期なパターンとなるように形成されるため、フォトレジストパターン４０１も、そのようなパターンが形成できるパターンとされる。
【０２８２】
工程Ｓ３において、絶縁膜（配線形成層間層２１１−１）上に塗布されていたフォトレジストパターン４０１が剥離され、カバレッジの悪い成膜方法で、絶縁膜（配線形成層２１２−１）が形成される。カバレッジの悪い成膜方法を適用することで、形成されたエアーギャップ２２１内に、絶縁膜を形成する材料が流れ込むようなこと（形成されたエアーギャップ２２１が絶縁膜を形成する材料で充填されるようなこと）を防ぐことができる。
【０２８３】
工程Ｓ４において、ダマシンで１層目の配線１０６が形成される。ここまでの工程で、配線形成層間層２１１−１と配線形成層２１２−１が形成され、配線形成層間層２１１−１にエアーギャップ２２１が形成されている。さらに、ダマシンにより、配線形成層２１２−１に配線１０６が形成される。
【０２８４】
工程Ｓ５において、配線形成層２１２−１にエアーギャップ２２１を形成するために、配線形成層２１２−１上にフォトレジストパターン４０２が形成され、配線形成層２１２−１（絶縁膜）がエッチングされる。このフォトレジストパターン４０２とエッチングは、工程Ｓ２と同様に、エアーギャップ２２１が、画素１００で非同期なパターンで形成されるためのフォトレジストパターン４０２が形成され、エッチングされる。
【０２８５】
工程Ｓ６（図３２）において、絶縁膜（配線形成層２１２−１）上に塗布されていたフォトレジストパターン４０２が剥離され、カバレッジの悪い成膜方法で、絶縁膜（配線形成層間層２１１−２と配線形成層２１２−２）が形成される。このようにして、配線形成層２１２−１にエアーギャップ２２１が形成される。
【０２８６】
なお、配線形成層間層２１１−２にも、エアーギャップ２２１を形成する場合、工程Ｓ６においては、配線形成層間層２１１−２が形成され、その後、工程Ｓ２と同様の処理（フォトレジストパターンの形成とエッチング）が行われ、工程Ｓ３と同様の処理（フォトレジストパターンの剥離、配線形成層２１２−２の成膜）が行われる。
【０２８７】
工程Ｓ７において、配線形成層２１２−２にダマシンで配線１０６が形成される。工程Ｓ８において、配線形成層２１２−２上に配線形成層間層２１１−３が成膜される。このようにして、エアーギャップ２２１が形成される。
【０２８８】
なお、配線形成層２１２−２にも、エアーギャップ２２１を形成する場合、工程Ｓ７の後に、工程Ｓ５と同様の処理（フォトレジストパターンの形成とエッチング）が行われ多後、工程Ｓ８のフォトレジストパターンの剥離、配線形成層間層２１１−３の成膜が行われる。
【０２８９】
次に、エアーギャップ２２１が、配線層１０５を形成する絶縁膜の誘電率とは異なる誘電率を有する絶縁膜、導体、または半導体で形成される場合の画素１００の製造について、図３３乃至図３５を参照して説明する。
【０２９０】
図３３乃至図３５を参照した説明においては、エアーギャップ２２１が半導体で形成される場合を例に挙げて説明するが、配線層１０５を形成する絶縁膜の誘電率とは異なる誘電率を有する絶縁膜、導体であっても、同様の工程で形成することができる。また、半導体で形成されるエアーギャップ２２１を、図３３乃至図３５では、半導体ギャップ２２１’とする。
【０２９１】
工程Ｓ２１、工程Ｓ２２は、図３１の工程Ｓ１、工程Ｓ２と同様のため、その説明は省略する。工程Ｓ２３において、絶縁膜（配線形成層間層２１１−１）上に塗布されていたフォトレジストパターン４０１が剥離され、半導体ギャップ２２１’を形成するための半導体４２１が成膜される。
【０２９２】
工程Ｓ２４において、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）、エッチバック等の方法で、配線形成層間層２１１−１にある溝に充填されている半導体４２１以外の半導体４２１（余分な半導体４２１）が除去される。
【０２９３】
工程Ｓ２５（図３４）において、配線形成層間層２１１−１上に配線形成層２１２−１が成膜される。ここまでの工程で、配線形成層間層２１１−１、配線形成層２１２−１、半導体ギャップ２２１’が形成される。
【０２９４】
工程Ｓ２６において、配線形成層２１２−１にダマシンで配線１０６が形成される。配線１０６が形成された後、工程Ｓ２７において、配線形成層２１２−１に半導体ギャップ２２１’を形成するために、配線形成層２１２−１上にフォトレジストパターン４０２が形成され、配線形成層２１２−１（絶縁膜）がエッチングされる。このフォトレジストパターン４０２とエッチングは、工程Ｓ２２（また図３１のＳ２）と同様に、半導体ギャップ２２１’が、画素１００で非同期なパターンとなるようにするためのフォトレジストパターン４０２が形成され、エッチングされる。
【０２９５】
工程Ｓ２８において、絶縁膜（配線形成層２１２−１）上に塗布されていたフォトレジストパターン４０２が剥離され、半導体ギャップ２２１’を形成するための半導体４２２が成膜される。
【０２９６】
工程Ｓ２９（図３５）において、ＣＭＰ、エッチバック等の方法で、配線形成層２１２−１上にある余分な半導体４２２が除去される。
【０２９７】
工程Ｓ３０において、配線形成層間層２１１−２、配線形成層２１２−２が成膜され、工程Ｓ３１において、ダマシンにより、配線形成層２１２−２に配線１０６が形成され、工程Ｓ３２において、配線形成層間層２１１−３が成膜される。工程Ｓ３０乃至Ｓ３２の処理は、工程Ｓ６乃至Ｓ８（図３２）と同様に行うことができる。
【０２９８】
なお、配線形成層間層２１１−２にも、半導体ギャップ２２１’を形成する場合、工程Ｓ３０においては、配線形成層間層２１１−２が形成され、その後、工程Ｓ２２と同様の処理（フォトレジストパターンの形成とエッチング）が行われ、工程Ｓ２３と同様の処理（フォトレジストパターンの剥離、半導体４２１の成膜）が行われ、工程Ｓ２４と同様の処理（余分な半導体４２１の除去）が行われる。
【０２９９】
なお、配線形成層２１２−２にも、半導体ギャップ２２１’を形成する場合、工程Ｓ３１の後に、工程Ｓ２７と同様の処理（フォトレジストパターンの形成とエッチング）が行われ、工程Ｓ２８と同様の処理（フォトレジストパターンの剥離、半導体４２２の成膜）が行われ、工程Ｓ２９と同様の処理（余分な半導体４２２の除去）が行われる。
【０３００】
このようにして半導体ギャップ２２１’が形成される。
【０３０１】
本技術によれば、シリコン基板１０１を透過し、配線層１０５内の配線１０６に反射される反射光により発生する輝度ムラを抑制することができる。また、輝度ムラを抑制することができる画素を製造することができる。
【０３０２】
＜カメラモジュールの構成＞
本技術は、撮像装置への適用に限られるものではない。すなわち、本技術は、撮像装置の他に光学レンズ系等を有するカメラモジュール、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置、撮像機能を有する携帯端末装置（例えばスマートフォンやタブレット型端末）、または画像読取部に撮像装置を用いる複写機など、撮像装置を有する電子機器全般に対して適用可能である。
【０３０３】
図３６は、撮像装置を有するカメラモジュールの構成例を示す図である。
【０３０４】
図３６において、カメラモジュール１０００は、光学レンズ系１０１１、撮像装置１０１２、入出力部１０１３、DSP（Digital Signal Processor）回路１０１４、および、CPU１０１５を１つに組み込んで、モジュールを構成している。
【０３０５】
撮像装置１０１２は、上記した画素１００を含み、その構造として、例えば、図１の断面構造が採用されている。撮像装置１０１２は、光学レンズ系１０１１を介して被写体からの入射光（像光）を取り込んで、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。入出力部１０１３は、外部との入出力のインターフェースとしての機能を有する。
【０３０６】
DSP回路１０１４は、撮像装置１０１２から供給される信号を処理する信号処理回路である。CPU１０１５は、光学レンズ系１０１１の制御や、入出力部１０１３との間でデータのやりとりなどを行う。
【０３０７】
また、カメラモジュール１００１としては、例えば、光学レンズ系１０１１、撮像装置１０１２、および、入出力部１０１３のみでモジュールが構成されるようにしてもよい。この場合、撮像装置１０１２からの画素信号が入出力部１０１３を介して出力される。さらに、カメラモジュール１００２としては、光学レンズ系１０１１、撮像装置１０１２、入出力部１０１３、および、DSP回路１０１４によりモジュールが構成されるようにしてもよい。この場合、撮像装置１０１２からの画素信号は、DSP回路１０１４により処理され、入出力部１０１３を介して出力される。
【０３０８】
カメラモジュール１０００，１００１，１００２は、以上のように構成される。カメラモジュール１０００，１００１，１００２においては、画質向上のための画素（例えば、図１の画素１００）が配置されている撮像装置１０１２が設けられているため、輝度ムラを抑制し、画質を向上させることが可能となる。
【０３０９】
＜電子機器の構成＞
図３７は、撮像装置を有する電子機器の構成例を示す図である。
【０３１０】
図３７の電子機器２０００は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、スマートフォンやタブレット型端末等の携帯端末装置などの電子機器である。
【０３１１】
図３７において、電子機器２０００は、撮像装置２００１、DSP回路２００２、フレームメモリ２００３、表示部２００４、記録部２００５、操作部２００６、および、電源部２００７から構成される。また、電子機器２０００において、DSP回路２００２、フレームメモリ２００３、表示部２００４、記録部２００５、操作部２００６、および、電源部２００７は、バスライン２００８を介して相互に接続されている。
【０３１２】
撮像装置２００１は、図１の画素１００を含み、その構造として、例えば、図１の断面構造が採用されている。撮像装置２００１は、光学レンズ系（不図示）を介して被写体からの入射光（像光）を取り込んで、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。
【０３１３】
DSP回路２００２は、撮像装置２００１から供給される信号を処理する信号処理回路であって、図３６のDSP回路１０１４に対応している。DSP回路２００２は、撮像装置２００１からの信号を処理して得られる画像データを出力する。フレームメモリ２００３は、DSP回路２００２により処理された画像データを、フレーム単位で一時的に保持する。
【０３１４】
表示部２００４は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等のパネル型表示装置からなり、撮像装置２００１で撮像された動画または静止画を表示する。記録部２００５は、撮像装置２００１で撮像された動画または静止画の画像データを、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体に記録する。
【０３１５】
操作部２００６は、ユーザによる操作に従い、電子機器２０００が有する各種の機能についての操作指令を出力する。電源部２００７は、DSP回路２００２、フレームメモリ２００３、表示部２００４、記録部２００５、および、操作部２００６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。
【０３１６】
電子機器２０００は、以上のように構成される。電子機器２０００においては、画質向上のための画素（例えば、図１の画素１００）が配置されている撮像装置２００１が設けられているため、輝度ムラを抑制し、画質を向上させることが可能となる。
【０３１７】
＜撮像装置の使用例＞
図３８は、イメージセンサとしての撮像装置の使用例を示す図である。
【０３１８】
上述した撮像装置（画素１００）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さまざまなケースに使用することができる。すなわち、図３８に示すように、上述した、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野だけでなく、例えば、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、または、農業の分野などにおいて用いられる装置でも、撮像装置を使用することができる。
【０３１９】
具体的には、上述したように、鑑賞の分野において、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置（例えば図３７の電子機器２０００）で、撮像装置を使用することができる。
【０３２０】
交通の分野において、例えば、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で、撮像装置を使用することができる。
【０３２１】
家電の分野において、例えば、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、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、撮像装置を使用することができる。また、医療・ヘルスケアの分野において、例えば、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で、撮像装置を使用することができる。
【０３２２】
セキュリティの分野において、例えば、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で、撮像装置を使用することができる。また、美容の分野において、例えば、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で、撮像装置を使用することができる。
【０３２３】
スポーツの分野において、例えば、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で、撮像装置を使用することができる。また、農業の分野において、例えば、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で、撮像装置を使用することができる。
【０３２４】
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。例えば、上述した複数の実施の形態の全てまたは一部を組み合わせた形態を採用することができる。
【０３２５】
また、本技術は、以下のような構成をとることができる。
（１）
フォトダイオードと、
前記フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層と
を備え、
画素内における前記配線は、異なる画素間で異なるパターンで形成されている
撮像装置。
（２）
画素内における前記配線の配置位置を異なる画素間で比較したとき、異なる配置位置となっている
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
画素内における前記配線の大きさを異なる画素間で比較したとき、異なる大きさとなっている
前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）
画素内における前記配線の回転角を異なる画素間で比較したとき、異なる回転角となっている
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）
画素内における前記配線の形状を異なる画素間で比較したとき、異なる形状となっている
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６）
前記配線は、周期的に配置され、前記配線の前記周期は、前記配線の周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
前記（１）に記載の撮像装置。
（７）
前記配線は、折れ曲がりを有する線形状で形成され、前記折れ曲がりの周期は、前記折れ曲がり周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
前記（１）に記載の撮像装置。
（８）
前記配線は、複数層で形成され、各層の配線は、所定の周期を有して形成され、前記配線の周期は、前記配線の周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
前記（１）に記載の撮像装置。
（９）
画素内における前記配線と、フローティングディフュージョンの配線との間で発生する配線容量は、一定に保たれている
前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の撮像装置。
（１０）
少なくとも隣接する同色間の画素内の前記配線のパターンは、前記異なるパターンとされる
前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の撮像装置。
（１１）
フォトダイオードと、
前記フォトダイオードの入射面と対向する面に備えられ、配線が形成された配線層と
を備え、
前記配線層には、前記配線層を形成する材料の誘電率とは異なる誘電率を有するギャップが形成され、
画素内における前記ギャップは、異なる画素間で異なるパターンで形成されている
撮像装置。
（１２）
前記ギャップは、空気、前記配線層を形成する絶縁体の誘電率とは異なる絶縁体、導体、または半導体で形成されている
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１３）
画素内における前記ギャップの配置位置を異なる画素間で比較したとき、異なる配置位置となっている
前記（１１）または（１２）に記載の撮像装置。
（１４）
画素内における前記ギャップの大きさを異なる画素間で比較したとき、異なる大きさとなっている
前記（１１）乃至（１３）のいずれかに記載の撮像装置。
（１５）
画素内における前記ギャップの回転角を異なる画素間で比較したとき、異なる回転角となっている
前記（１１）乃至（１４）のいずれかに記載の撮像装置。
（１６）
画素内における前記ギャップの形状を異なる画素間で比較したとき、異なる形状となっている
前記（１１）乃至（１５）のいずれかに記載の撮像装置。
（１７）
前記ギャップは、周期的に配置され、前記配線の前記周期は、前記配線の周期と前記画素の周期が互いに割り切れない周期とされている
前記（１１）乃至（１６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１８）
前記ギャップは、線形状で形成されている
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１９）
前記ギャップは、複数層で形成されている
前記（１１）に記載の撮像装置。
（２０）
少なくとも隣接する同色間の画素内の前記ギャップのパターンは、前記異なるパターンとされる
前記（１１）乃至（１９）のいずれかに記載の撮像装置。
【符号の説明】
【０３２６】
１００  画素，  １０１  シリコン基板，  １０２  フォトダイオード，  １０３  カラーフィルタ，  １０４  オンチップレンズ，  １０５  配線層，  １０６  配線，  ２１１  配線形成層，  ２１２  配線形成層間層，  ２２１  エアーギャップ
【図１】
2017152511.tif 000003
【図２】
2017152511.tif 000004
【図３】
2017152511.tif 000005
【図４】
2017152511.tif 000006
【図５】
2017152511.tif 000007
【図６】
2017152511.tif 000008
【図７】
2017152511.tif 000009
【図８】
2017152511.tif 000010
【図９】
2017152511.tif 000011
【図１０】
2017152511.tif 000012
【図１１】
2017152511.tif 000013
【図１２】
2017152511.tif 000014
【図１３】
2017152511.tif 000015
【図１４】
2017152511.tif 000016
【図１５】
2017152511.tif 000017
【図１６】
2017152511.tif 000018
【図１７】
2017152511.tif 000019
【図１８】
2017152511.tif 000020
【図１９】
2017152511.tif 000021
【図２０】
2017152511.tif 000022
【図２１】
2017152511.tif 000023
【図２２】
2017152511.tif 000024
【図２３】
2017152511.tif 000025
【図２４】
2017152511.tif 000026
【図２５】
2017152511.tif 000027
【図２６】
2017152511.tif 000028
【図２７】
2017152511.tif 000029
【図２８】
2017152511.tif 000030
【図２９】
2017152511.tif 000031
【図３０】
2017152511.tif 000032
【図３１】
2017152511.tif 000033
【図３２】
2017152511.tif 000034
【図３３】
2017152511.tif 000035
【図３４】
2017152511.tif 000036
【図３５】
2017152511.tif 000037
【図３６】
2017152511.tif 000038
【図３７】
2017152511.tif 000039
【図３８】
2017152511.tif 000040