(57)【要約】【課題】  光電変換部の上に延在する遮光部における反射を低減する。【解決手段】  第１光電変換部と、第１トランジスタと、を含む撮像用の画素と、第２光電変換部と第２トランジスタと、遮光部とを含む焦点検出用の画素と、を有する固体撮像装置において、遮光部の下面側に反射防止部を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に設けられた第１光電変換部と、前記第１光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第１トランジスタと、を含む撮像用の画素と、
前記基板の上に設けられた第２光電変換部と、前記第２光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第２トランジスタと、アルミニウムを有する遮光部とを含む焦点検出用の画素と、
前記遮光部の前記基板側に設けられ、窒化チタンを有する第１反射防止部と、前記遮光部の前記基板側とは反対側に設けられ、窒化チタンを有する第２反射防止部と、
前記遮光部と前記第２反射防止部との間に設けられたチタンを有する保護部と、前記基板と、前記第１トランジスタと、前記第２トランジスタの上部に設けられた、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタのための配線と、を有し、
前記第２反射防止部の膜厚は、前記第１反射防止部の膜厚よりも大きく、
前記第１反射防止部および前記第２反射防止部の膜厚は、前記保護部の膜厚よりも大きく、
前記遮光部、前記第１反射防止部、前記第２反射防止部、および、前記保護部と、前記配線は、同じ層に形成され、かつ、同じ材料構成となっていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記遮光部は、前記第２光電変換部を覆う絶縁膜の上に設けられており、
前記絶縁膜と前記反射防止部との間にチタンからなる密着部が設けられている請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記密着部の膜厚は、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下である請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記絶縁膜は、ＢＰＳＧからなる請求項２あるいは３に記載の固体撮像装置。 
【請求項５】
前記遮光部は、前記第１光電変換部の一部に対応する開口を有し、
前記開口の中心は前記光電変換部の中心からオフセットしている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第１反射防止部は、前記第２光電変換部の受光面で反射した光の反射防止の機能を有し、
前記第２反射防止部は、前記遮光部を形成する際のフォトリソグラフィ―における光の反射防止の機能を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置からの信号を処理する処理部と、を有する撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光部を有する固体撮像装置、及びこれを用いた撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像と焦点検出（測距）が可能な固体撮像装置が望まれている。この撮像と焦点検出が可能な固体撮像装置として、焦点検出方法として瞳分割位相差方式を用いた固体撮像装置が提案されている。瞳分割位相差方式を用いた固体撮像装置は、入射光が光電変換部に入射する領域を規定する遮光部が設けられた焦点検出用の画素を有する。
【０００３】
特許文献１には、焦点検出用の画素の遮光部が複数の階部材による金属部材のうち最下部材の金属部材で形成されているＣＭＯＳ型の固体撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０５３５８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、特許文献１に記載の固体撮像装置の構成においては、遮光部は光電変換部の上に延在しているため、光電変換部の受光面にて反射した光が遮光部の下面にて反射しうる。その反射光は、光が入射すべき光電変換部以外、例えば隣接する光電変換部やフローティングディフュージョン領域、に入射する可能性がある。入射すべき光電変換部以外の領域に光が入射すると画質が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、光電変換部の上に延在する遮光部における反射を低減した固体撮像装置、及びそれを用いた撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の固体撮像装置は、第１光電変換部と、前記光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第１トランジスタと、を含む撮像用の画素と、第２光電変換部と前記第２光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第２トランジスタと、遮光部とを含む焦点検出用の画素と、を有する固体撮像装置において、前記遮光部の下面側に、反射防止部を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の固体撮像装置によって、光電変換部の上に延在する遮光部における反射を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の固体撮像装置を説明するための模式的な断面図である。
【図２】（ａ）第１実施形態の固体撮像装置を説明するための模式的な断面図である。（ｂ）比較のための模式的な断面図である。
【図３】第１実施形態の固体撮像装置を説明するための模式的な平面図である。
【図４】第２実施形態の固体撮像装置を説明するための模式的な断面図である。
【図５】第３実施形態の固体撮像装置を説明するための模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の固体撮像装置は、撮像用の画素と、焦点検出用の画素とを有する。撮像用の画素は、第１光電変換部と、前記光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第１トランジスタと、を含む。そして、焦点検出用の画素は、第２光電変換部と前記第２光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第２トランジスタと、遮光部とを含む。この固体撮像装置において、遮光部の下面側には、反射防止部を設ける。
【００１１】
このような構成によって、光電変換部の受光面にて反射した光が、焦点検出用の画素に設けられた遮光部の下面にて反射して、意図せぬ領域に入射する可能性を低減することが出来る。
【００１２】
また、固体撮像装置は、第１光電変換部と、第１トランジスタと、を含む第１画素と、第２光電変換部と、第２トランジスタと、を含む第２画素と、を有する。第２画素は、更に、第１光電変換部の開口よりも第２光電変換部の開口を狭くするための遮光部を有する。この固体撮像装置において、遮光部の下面側に、反射防止部を設ける。この構成によって、第１画素よりも光電変換部の上に延在する遮光部を有する第２画素において、光電変換部の受光面で反射した光が、遮光部の下面にて反射することを低減することが可能となる。
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。なお、説明において、半導体基板の各素子（例えば、ＭＯＳトランジスタ）が設けられる側の面を主面とし、主面から半導体基板の内部に向かう方向を下方向とする。下方向の反対、つまり、主面から各素子のための配線に向かう方向を上方向とする。また、各実施形態の固体撮像装置は、ＣＭＯＳ型の固体撮像装置であるが、他の形態の固体撮像装置でもよい。
【００１４】
（第１実施形態）
本実施形態の固体撮像装置を、図１から図４を用いて説明する。図１は本実施形態の固体撮像装置の模式的な断面図を示し、図２は本実施形態の固体撮像装置の模式的な平面図を示している。図１及び図２では、固体撮像装置の撮像領域に配された、２つの第１画素１０１と１つの第２画素１０２を示している。本実施形態においては、第１画素１０１は撮像用の画素であり、第２画素１０２を焦点検出用の画素である。この第１画素１０１と第２画素１０２は、遮光部以外は等価な構造を有している。以下、等価な構造については同一の符号を付し、説明を省略する。なお、撮像領域とは、画素が複数配された領域である。また、遮光部は焦点検出のための遮光部材であり、それ以外にも光電変換部以外の領域を遮光するための部材、配線等が存在する。以下の説明では、遮光部とは、一般の撮像用の固体撮像装置において設けられる遮光部材に対して、焦点検出のために、更に設けられる部分を指している。なお、一般の撮像装置において、遮光部は配線を兼ねている場合も多い。
【００１５】
図１において、２つの第１画素１０１の間に第２画素１０２が配されている。各画素は、半導体基板１００の中に設けられたＰ型の半導体領域１０３と、半導体領域１０３内に設けられたＮ型の半導体領域１０５と、半導体領域１０５の上を覆うＰ型の半導体領域１０６とを含む光電変換部ＰＤを有する。本実施形態において、光電変換部ＰＤはフォトダイオードであるが、他の形態でもよい。また、本実施形態において、光電変換部の受光面ＲＰは、半導体基板１００の主面に含まれる。なお、固体撮像装置は、受光面ＲＰが半導体基板１００の裏面に含まれる、裏面照射型であってもよい。
【００１６】
各画素は、光電変換部ＰＤと、その電荷が転送されるＮ型の半導体領域１０７とを有する。半導体領域１０７は、フローティングディフュージョン領域（ＦＤ領域）とも称する。そして、各画素は、光電変換部ＰＤと半導体領域１０７との間のゲート絶縁膜（不図示）の上に設けられた、光電変換部ＰＤと半導体領域１０７との間の導通を制御するゲート電極１０８を有する。各素子は、半導体基板１００の主面側に設けられた絶縁体からなる素子分離１０４で分離されている。絶縁膜１０９が光電変換部ＰＤとゲート電極１０８と半導体領域１０７との上に設けられている。絶縁膜１０９は、例えば、酸化シリコン系の材料からなる。
【００１７】
絶縁膜１０９の上には、第１配線部材１１０と、絶縁膜１１４と、第２配線部材１１１と、絶縁膜１１５と、第３配線部材１１２とが、絶縁膜１０９側からこの順に設けられている。素子と配線部材との間にはコンタクトプラグ（不図示）が、配線部材と配線部材の間にはビアプラグ（不図示）が設けられている。そして、第３配線部材１１２の上に、保護膜１１６が設けられている。保護膜１１６は、単部材でも積部材でもよく、例えば、酸窒化シリコンからなる部材と、窒化シリコンからなる部材と、酸窒化シリコンからなる部材とが積部材した構造を有している。保護膜１１６の上には、平坦化のための有機材料からなる絶縁膜１１７が設けられている。絶縁膜１１７の上には、カラーフィルタ１１８と、カラーフィルタがない領域１１９とがある。カラーフィルタ１１８は、各光電変換部ＰＤに対応して設けられており、ここでは緑色である。カラーフィルタ１１８を覆い、領域１１９を埋める、上面が平坦な有機材料からなる絶縁膜１２０が設けられている。絶縁膜１２０の上には、マイクロレンズ１２１が各光電変換部ＰＤに対応して設けられている。ここで、領域１１９は、いわゆる無色で透明なカラーフィルタが設けられているともいえる。本実施形態では、カラーフィルタ１１８あるいは領域１１９と、光電変換部ＰＤとは、１対１で対応しているが、これに限定されない。マイクロレンズ１２１と光電変換部ＰＤの対応関係も同様である。
【００１８】
ここで、各配線部材は、例えば、アルミニウムからなる。ここで、アルミニウムからなるとは、アルミニウムを主成分としていることを示す。以下の説明においても同様である。そして、各配線部材は、同一部材、すなわち同一高さに複数の配線（導電体パターン）を有している。第１配線部材１１０は、配線１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆを含む。なお、図１に表記はないが、第２配線部材１１１と、第３配線部材１１２も同様である。また、高さとは半導体基板１００の主面から配線部材までの距離である。
【００１９】
本実施形態においては、第１画素１０１よりも第２画素１０２の方が、光電変換部ＰＤへの入射光が制限されている。あるいは、第１画素１０１の開口よりも第２画素１０２の開口の面積が狭い。つまり、第２画素１０２には、第１画素１０１よりも光電変換部ＰＤの上に延在する遮光部１２２及び遮光部１２３が設けられている。この遮光部１２２と遮光部１２３とによって、開口１２４が形成される。この開口１２４によって、入射光は瞳分割され、焦点検出に必要な信号を得る。
【００２０】
このような構成において、遮光部１２２の下面には反射防止部１２６が設けられ、遮光部１２３の下面には反射防止部１２７が設けられている。このような構成によって、光電変換部ＰＤの受光面ＲＰにおいて反射した光が遮光部の下面にて反射することを低減することが可能となる。よって、意図せぬ部分への光の混入を低減することが可能となるため、画質の向上、及び焦点検出性能の向上が可能となる。ここで、反射防止部１２６は、反射を少しでも低減できるものであり、その部材自体が光を吸収する機能、部材の上下界面において光を干渉により弱める機能、あるいはその両方の機能を有するものである。
【００２１】
図２を用いて、反射防止部の構成を詳細に説明する。図２（ａ）は、図１の領域１２８を拡大した、固体撮像装置の模式的な断面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の構成において反射防止部がない場合を示した、比較のための固体撮像装置の模式的な断面図である。図２（ａ）において、遮光部１２２の下面２０１と絶縁膜１０９との間には、反射防止部１２６が設けられている。遮光部１２３の下面２０２と絶縁膜１０９との間に、反射防止部１２７が設けられている。一方、図２（ｂ）においては、遮光部１２２の下面２０１と絶縁膜１０９との間、及び遮光部１２３の下面２０２と絶縁膜１０９との間に、反射防止部は設けられていない。
【００２２】
ここで、開口１２４を通り光電変換部ＰＤへ光Ｒ１が入射する場合を説明する。光Ｒ１は、光電変換部ＰＤの受光面ＲＰにて反射する。図２（ａ）においては、受光面ＲＰにて反射した光Ｒ２は反射防止部１２７に入射するため、遮光部１２３の下面２０２における光の反射は生じにくい。一方、図２（ｂ）においては、受光面ＲＰにて反射した光Ｒ２は、遮光部１２３の下面２０２にて反射しやすい。その下面２０２にて反射した光Ｒ３は、半導体領域１０７等の意図せぬ部分に入射しうる。つまり、図２（ａ）の構造は、図２（ｂ）の構造よりも、遮光部１２３の下面２０２にて反射する光の量が少ない。よって、意図せぬ部分に入射する光の影響を低減することが可能となる。
【００２３】
なお、図２（ａ）において、配線１１０ｃの下面２０３と絶縁膜１０９との間に反射防止部２０４が、及び配線１１０ｄの下面２０５と絶縁膜１０９との間に反射防止部２０６が設けられている。このような構成によって、より意図せぬ部分に入射する光を低減することが出来る。また、他の配線１１０ｅの下面２０７と絶縁膜１０９との間にも反射防止部２０８が設けられていてもよい。
【００２４】
次に、図３を用いて図１の構成を平面的に説明する。図３は、図１に対応する模式的な平面図である。図３は、半導体基板１００の上方から半導体基板１００の主面に向かって見て任意の部材を示した、いわゆる平面レイアウトである。図３では、光電変換部ＰＤと、半導体領域１０７と、ゲート電極１０８と、第１配線部材１１０とを示している。図３のＡＡ−ＢＢ線（Ｘ軸方向）での断面に対応する断面図が図１である。図３は、図１と同様に２つの第１画素１０１と、１つの第２画素１０２とを示しており、図１と同じ部材には同一の符号を付し説明を省略する。
【００２５】
図３では、第１配線部材１１０の各配線を詳細に示す。第１配線部材１１０の配線は、図３の左から右へ配線１１０ａ、配線１１０ｂ、配線１１０ｃ、配線１１０ｄ、配線１１０ｅ、配線１１０ｆとなっている。例えば、配線１１０ａと配線１１０ｃと配線１１０ｅは、素子に電源を供給するための電源線であり、配線１１０ｂと配線１１０ｄと配線１１０ｆは、各画素からの信号を出力するための信号線である。配線１１０ａと配線１１０ｃと配線１１０ｅは幅Ｗ１を有し、配線１１０ｂと配線１１０ｄと配線１１０ｆは幅Ｗ２を有する。図３においては、幅Ｗ１と幅Ｗ２は等しい値である。ここで、遮光部１２２は、配線１１０ｃと一体となっており、配線１１０ｃが幅Ｗ３だけ光電変換部ＰＤの中心に向かって延在している部分ともいえる。そして、遮光部１２３は、配線１１０ｄと一体となっており、配線１１０ｄが幅Ｗ４だけ光電変換部ＰＤの中心に向かって延在している部分ともいえる。遮光部１２２と遮光部１２３とによって、開口１２４が形成される。開口１２４は幅Ｗ５を有する。ここで、幅Ｗ１乃至幅Ｗ５は、図３におけるＸ方向の長さである。なお、図３において、コンタクト３０１は、ゲート電極１０８と配線（不図示）とを接続している。また、コンタクト３０２は、半導体領域１０７と配線（不図示）とを接続している。この図３の遮光部１２２と遮光部１２３の下に、反射防止部１２６と反射防止部１２７とが設けられている。
【００２６】
本実施形態において、遮光部１２２と遮光部１２３は、配線１１０ｃと配線１１０ｄと一体となっているため、アルミニウムを主成分とする材料からなる。反射防止部１２６と反射防止部１２７の材料としては、窒化チタンや、窒化タンタルや、窒化シリコン等が適用可能である。本実施形態では、反射防止部の材料として遮光部１２２と遮光部１２３はアルミニウムを主成分とした材料からなるため、それらと密着性が良い窒化チタンを用いることが好ましい。同様の理由で、配線部材が銅を主成分とする材料からなる場合には窒化タンタルが好ましく、配線部材がタングステンを主成分とする材料からなる場合には窒化シリコンが好ましい。また、反射防止部１２６と反射防止部１２７の材料は、これらに限定されず、また、反射防止部１２６と反射防止部１２７は入射光の波長サイズの微細パターンを設けてもよい。
【００２７】
ここで、遮光部１２２及び遮光部１２３と、開口１２４について説明する。開口１２４は、スリット状であったが、閉ループ状であってもよい。つまり、図３において、Ｙ軸方向にも遮光部が設けられており、開口１２４が遮光部で囲まれていてもよい。また、図３に示すように、焦点検出のために、この開口１２４の中心は光電変換部ＰＤの中心からオフセットして配置されている。本実施形態の遮光部は配線と一体となっているため、同時に同じ材料によって形成することが可能である。その製造方法は一般半導体プロセスによって形成可能であるため、説明は省略する。しかし、遮光部は配線と分離されていてもよく、配線と異なる材料によって形成されていてもよい。更に、遮光部は、第２あるいは第３配線部材に設けることも可能である。
【００２８】
開口１２４の幅Ｗ５は、光電変換部ＰＤの幅（図３におけるＸ方向の長さ）に対して例えば６０％の長さであってもよいが、焦点検出性能を鑑みて、５０％よりも小さいことが好ましい。幅Ｗ３及び幅Ｗ４は、光電変換部ＰＤの幅によって変化するが、幅Ｗ５を満たすように設定される。本実施形態においては、幅Ｗ３は幅Ｗ４より小さい値となっているが、その逆でもよい。
【００２９】
本実施形態において、遮光部１２２と遮光部１２３の下にある絶縁膜１０９は、酸化シリコン系の材料からなるとした。絶縁膜１０９は、酸化シリコン系の材料の中でも、硬度が低い材料、例えば、ボロンやリンを添加したＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）からなることが好ましい。酸化シリコンはボロン等を添加することによって、例えば、高密度プラズマＣＶＤ法にて形成した添加をしない場合のものよりも、その硬度が低くなる。材料の硬度が高い場合には、遮光部１２２や遮光部１２３の応力によって、それらと絶縁膜１０９との間に剥がれが生じうる。しかし、硬度が低い材料を用いることで、剥がれの発生を低減することが可能となる。なお、ＢＰＳＧはその硬度をボロンとリンの添加量で調整することが出来る。
【００３０】
以上述べてきたように、本実施形態の構成によれば、光電変換部の上に延在する遮光部における反射を低減することが可能となる。
【００３１】
（第２実施形態）
本実施形態の固体撮像装置は、第１実施形態の固体撮像装置と異なり、遮光部１２２及び遮光部１２３の下面側に、反射防止部に加えて、密着部を有している。このような密着部を有することで、遮光部１２２及び遮光部１２３と絶縁膜１０９との剥がれの発生を低減することが可能となる。また、本実施形態の固体撮像装置は、第１実施形態の固体撮像装置と異なり、遮光部１２２及び遮光部１２３の上面側に、別の反射防止部を有している。このような構成によって、入射光の上面での反射を低減することが可能となる。また、上面側の反射防止部は、遮光部を形成する際のフォトリソグラフィーにおける反射防止としても機能しうる。
【００３２】
図４は、図３（ａ）に対応する固体撮像装置の模式的な断面図である。図４において、遮光部１２２の下面２０１側の反射防止部１２６と、絶縁膜１０９との間には、密着部４１１が設けられている。また、遮光部１２３の下面２０２側の反射防止部１２７と、絶縁膜１０９との間には、密着部４１２が設けられている。本実施形態において、密着部４１１及び密着部４１２は、チタンからなる層である。密着部４１１及び密着部４１２を有することで、絶縁膜１０９と反射防止部１２６及び反射防止部１２７との間の密着性を向上させることが可能となる。
【００３３】
密着性について説明する。例えば、酸化シリコンからなる絶縁膜１０９に直接形成された窒化チタンは、成膜条件や場所により配向性がばらついてしまい、金属層との密着性や光学特性がばらついてしまう。チタンの結晶面（００２）、窒化チタンの結晶面（１１１）の結晶面間距離は、２．３４１０Åである。アルミニウムの結晶面（１１１）における結晶面間隔は、２．３３８０Åである。このように、遮光部と反射防止部とほぼ等しい結晶面間隔を有する材料を密着部として用いることで、配向性を保つことが可能となり、高い密着性を有する構造が得られる。
【００３４】
ここで、密着部としてチタンを例に挙げたが、他の材料であってもよい。遮光部の結晶面間隔と反射防止部の結晶面間隔と密着部の結晶面間隔が等しい、あるいは近い値となるように選択することが出来る。密着部は、複数の層によって構成されていてもよい。
【００３５】
密着部４１１及び密着部４１２の厚みについて説明する。密着部４１１の厚みと密着部４１２の厚みは等しいものとして、仮に厚みＴ１とする。チタンからなる密着部４１１及び密着部４１２の厚みＴ１は、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下が好適である。
【００３６】
以下、密着性について説明する。表１は、酸化シリコンからなる膜の上に、スパッタ法にてチタン膜を形成した場合に、その膜厚を変えた時の、チタン膜の安定性と反射率の関係を示したものである。膜厚とは半導体基板１００の主面から上に向かう方向に沿った膜の長さである。チタン膜の膜厚が厚くなりすぎると、チタン膜での反射が大きくなり、反射防止部の機能が発揮できない。また、膜厚が薄すぎるとチタン膜の安定性が低下なるため、窒化チタンからなる反射防止部の膜の安定性が低下し、剥離等が生じやすくなる。よって、剥離を考え見て、チタンからなる密着部の厚みＴ１は、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下が好適である。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
なお、この密着部を、反射防止部と同様に、配線に適用してもよい。つまり、図４において、配線１１０ｃの下面２０３側の反射防止部２０４と絶縁膜１０９との間に密着部４１３が設けられ、配線１１０ｄの下面２０５側の反射防止部２０６と絶縁膜１０９との間に密着部４１４が設けられている。このような構成によって、より意図せぬ部分に入射する光を低減することが出来る。また、他の配線１１０ｅの下面２０７側の反射防止部２０８と絶縁膜１０９との間にも密着部４１５が設けられていてもよい。
【００３９】
また、図４において、遮光部１２２の上面４０１側には別の反射防止部４０２が設けられている。また、遮光部１２３の上面４０３側には別の反射防止部４０４が設けられている。本実施形態において、別の反射防止部４０２及び別の反射防止部４０４は、窒化チタンからなる層であるが、複数の層によって構成されていてもよい。別の反射防止部４０２及び別の反射防止部４０４を有することで、入射光の上面での反射を低減することが可能となる。また、上面側の反射防止部は、遮光部を形成する際のフォトリソグラフィーにおける反射防止としても機能しうる。
【００４０】
なお、この反射防止部を、反射防止部や密着部と同様に、配線に適用してもよい。つまり、図４において、配線１１０ｃの上面４０４側に反射防止部４０６を設け、配線１１０ｄの上面４０７側に反射防止部４０８を設けてもよい。このような構成によって、より意図せぬ部分に入射する光を低減することが出来る。また、他の配線１１０ｅの上面４０９側にも反射防止部４１０を設けることが可能である。
【００４１】
（第３実施形態）
本実施形態の固体撮像装置は、第２実施形態の固体撮像装置の構成に加えて保護部を有していることが特徴である。遮光部１２２の上面４０１と反射防止部４０２との間に保護部５０１が設けられている。また、遮光部１２３の上面４０３と反射防止部４０４との間に保護部５０２が設けられている。このような保護部を有することで、遮光部１２２及び遮光部１２３の材料と反射防止部４０２及び反射防止部４０４との反応を抑制することが可能となる。例えば、遮光部１２２及び遮光部１２３がアルミニウムからなり、反射防止部４０２及び反射防止部４０４は窒化チタンからなる場合には、保護部５０１及び保護部５０２はチタンからなる。仮に保護部５０１及び保護部５０２がない場合には、窒化チタンを形成する際に、アルミニウムが変質し、抵抗が大きくなる場合がある。第１、第２実施形態にて説明してきたように、配線と共通のプロセスで遮光部を形成する場合には、配線の抵抗が大きくなってしまう可能性がある。
【００４２】
本実施形態において、チタンからなる密着部と保護部よりも反射防止部が厚いことが好ましい。それは、反射を低減するためである。また、同じチタンからなる密着部を保護部よりも厚くすることで、遮光部の応力による膜剥がれをより低減することが可能となる。また、遮光部の上面側の窒化チタンからなる反射防止部は、遮光部の下面側の窒化チタンからなる反射防止部よりも厚いことが好ましい。例えば、遮光部となる部分にビアプラグ等を設ける場合のエッチングストップ膜としても機能可能なためである。また、上面側の反射防止部により入射してくる光に対して反射防止をしつつ、下面側の反射防止部では、反射を抑制しつつ、応力を低下することが可能となる。なお、具体的な値としては、チタンからなる密着部が５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、遮光部の下面側の窒化チタンからなる反射防止部が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。また、アルミニウムからなる遮光部が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下、遮光部の上側のチタンからなる保護部が１ｎｍ以上２０ｎｍ以下、遮光部の上側の窒化チタンからなる反射防止部が３５ｎｍ以上７５ｎｍ以下である。このような範囲の中で、上述の膜厚の大小関係を満たすことが望ましい。
【００４３】
なお、この保護部を、反射防止部や密着部と同様に、配線に適用してもよい。つまり、図５において、配線１１０ｃの上面４０５と反射防止部４０６との間に保護部５０３を設け、配線１１０ｄの上面４０７と反射防止部４０８との間に保護部５０４を設けてもよい。また、他の配線１１０ｅの上面４０９と反射防止部４１０との間に保護部５０５を設けることも可能である。
【００４４】
以下、説明してきた固体撮像装置の応用例として、該固体撮像装置が組み込まれた撮像システムについて例示的に説明する。撮像システムの概念には、撮影を主目的とする装置（例えば、カメラ、カムコーダ）のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。撮像システムは、上記の実施形態として例示された本発明に係る固体撮像装置と、該固体撮像装置から出力される信号を処理する処理部とを含む。該処理部は、例えば、Ａ／Ｄ変換器、および、該Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含みうる。
【００４５】
第１乃至第３実施形態で説明してきたように、本発明の固体撮像装置によれば、光電変換部の上に延在する遮光部における反射を低減することが可能となる。
【００４６】
本発明は、上述の実施形態に限定されず、適宜、変更が可能である。各実施形態を組み合わせることも可能である。また、焦点検出用の画素に限らず、光電変換部の上に延在する遮光部を有する構成に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月9日(2017.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に設けられた第１光電変換部と、前記第１光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第１トランジスタと、を含む第１画素と、
前記基板の上に設けられた第２光電変換部と、前記第２光電変換部で生じた電荷に基づく信号を読み出すための第２トランジスタと、入射光を瞳分割する開口部を備えたアルミニウムを有する遮光部と、を含む第２画素と、
前記遮光部の前記基板側に設けられ、チタンを有する第１の層と、
前記遮光部の前記基板側とは反対側に設けられ、チタンを有する第２の層と、
前記基板と、前記第１トランジスタと、前記第２トランジスタの上部に設けられた、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタのための配線と、を有し、
前記第２の層の膜厚は、前記第１の層の膜厚よりも大きく、
前記配線は、前記遮光部と、前記第１の層と、前記第２の層と、を有する構造体と、同じ層に形成され、
前記構造体と前記配線は、同じ層構成となっていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１の層は、窒化チタンを含むことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記第２の層は、窒化チタンを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記遮光部と前記第２の層との間に設けられたチタンを有する第３の層を有し、前記第１の層および前記第２の層の膜厚は、前記第３の層の膜厚よりも大きいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記遮光部は、前記第２光電変換部を覆う絶縁膜の上に設けられており、
前記絶縁膜と前記第１の層との間にチタンを有する第４の層が設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記第４の層の膜厚は、８ｎｍ以上１５ｎｍ以下である請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記絶縁膜は、ＢＰＳＧからなる請求項５あるいは６に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記遮光部は、前記第１光電変換部の一部に対応する開口を有し、
前記開口の中心は前記光電変換部の中心からオフセットしている請求項１から７のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第１の層は、前記第２光電変換部の受光面で反射した光の反射防止の機能を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記第２の層は、前記遮光部を形成する際のフォトリソグラフィーにおける光の反射防止の機能を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置からの信号を処理する処理部と、を有する撮像システム。