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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024039120
(43)【公開日】2024-03-22
(54)【発明の名称】光検出装置および電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20240314BHJP
H01L 31/0232 20140101ALI20240314BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20240314BHJP
H04N 25/61 20230101ALI20240314BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
H01L31/02 D
H04N5/369
H04N5/357 200
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022143430
(22)【出願日】2022-09-09
(71)【出願人】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001357
【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】副田 貴明
【テーマコード（参考）】
4M118
5C024
5F149
5F849
【Ｆターム（参考）】
4M118AA05
4M118AA06
4M118AB01
4M118AB03
4M118BA14
4M118CA02
4M118CA05
4M118CA22
4M118CA32
4M118DD04
4M118DD12
4M118FA06
4M118FA27
4M118FA28
4M118FA33
4M118GA02
4M118GB04
4M118GB07
4M118GB11
4M118GC07
4M118GC08
4M118GD03
4M118GD04
4M118GD07
4M118GD20
5C024CX01
5C024EX43
5C024EX51
5C024EX52
5C024GX02
5F149AA04
5F149BA09
5F149BA17
5F149BB03
5F149CB05
5F149CB06
5F149CB14
5F149DA25
5F149DA44
5F149EA04
5F149EA07
5F149EA12
5F149EA13
5F149HA05
5F149HA10
5F149HA12
5F149HA13
5F149HA20
5F149JA11
5F149JA12
5F149KA13
5F149KA14
5F149KA20
5F149XB05
5F149XB37
5F849AA04
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5F849CB14
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5F849DA44
5F849EA04
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5F849EA13
5F849HA05
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5F849HA13
5F849HA20
5F849JA11
5F849JA12
5F849KA13
5F849KA14
5F849KA20
5F849XB05
5F849XB37
(57)【要約】
【課題】マイクロレンズを共有する複数の画素間の感度差のズレを補正しつつ、混色を抑制することが可能な光検出装置および電子機器を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、第１の面の側に、隣り合う複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、第１の面の側に、隣り合う複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた光検出装置。
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた光検出装置。
【請求項2】
前記複数の散乱体として、半導体基板側から前記集光光路上に順に配置された第１の散乱体および第２の散乱体を有し、
前記第２の散乱体と前記第１の散乱体との界面における散乱は、前記第１の散乱体と前記半導体基板との界面における散乱よりも小さい、請求項１に記載の光検出装置。
前記第２の散乱体と前記第１の散乱体との界面における散乱は、前記第１の散乱体と前記半導体基板との界面における散乱よりも小さい、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項3】
前記半導体基板に埋め込まれ、前記複数の画素それぞれを共有する複数の画素の間を分離する第１の分離部をさらに有し、
前記第１の散乱体は、前記第１の分離部に埋め込まれ、
前記第２の散乱体は、前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第１の分離部の上方に配置されている、請求項２に記載の光検出装置。
前記第１の散乱体は、前記第１の分離部に埋め込まれ、
前記第２の散乱体は、前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第１の分離部の上方に配置されている、請求項２に記載の光検出装置。
【請求項4】
前記第２の散乱体は、断面視において、矩形形状、前記マイクロレンズの側に頂点を有する三角形状または前記マイクロレンズの側に向かって広がる台形形状を有する、請求項２に記載の光検出装置。
【請求項5】
前記第２の散乱体は、一部が前記第１の分離部に埋め込まれている、請求項３に記載の光検出装置。
【請求項6】
前記第１の面と前記マイクロレンズとの間に設けられ、複数の前記マイクロレンズ毎に異なる分光特性を有する複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ層をさらに有する、請求項３に記載の光検出装置。
【請求項7】
前記第２の散乱体は、前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に配置されている、請求項６に記載の光検出装置。
【請求項8】
前記半導体基板の前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に設けられ中間層をさらに有し、
前記第２の散乱体は前記中間層に埋め込まれている、請求項６に記載の光検出装置。
前記第２の散乱体は前記中間層に埋め込まれている、請求項６に記載の光検出装置。
【請求項9】
前記第２の散乱体は、一部が前記カラーフィルタ層内に突出している、請求項８に記載の光検出装置。
【請求項10】
前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層内に設けられている、請求項６に記載の光検出装置。
【請求項11】
前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層よりも前記マイクロレンズの側に設けられている、請求項６に記載の光検出装置。
【請求項12】
前記第２の散乱体は、前記複数のカラーフィルタの分光特性に応じて高さが異なる、請求項６に記載の光検出装置。
【請求項13】
前記複数の散乱体として前記第２の散乱体の上方に配置され、前記第１の散乱体および前記第２の散乱体とは屈折率の異なる第３の散乱体をさらに有する、請求項２に記載の光検出装置。
【請求項14】
１つの前記マイクロレンズを共有する隣り合う前記複数の画素を画素ユニットとし、
前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記画素ユニットの間を分離する第２の分離部をさらに有する、請求項１に記載の光検出装置。
前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記画素ユニットの間を分離する第２の分離部をさらに有する、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項15】
前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第２の分離部の上方に設けられた遮光膜をさらに有する、請求項１４に記載の光検出装置。
【請求項16】
前記遮光膜は、一部が前記第２の分離部に埋め込まれている、請求項１５に記載の光検出装置。
【請求項17】
分光特性が互いに異なる前記複数のカラーフィルタの間を分離する隔壁をさらに有する、請求項６に記載の光検出装置。
【請求項18】
前記半導体基板の第２の面側に配線層をさらに有する、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項19】
光検出装置を有し、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた電子機器。
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、例えば、撮像情報および視差情報を取得可能な光検出装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１では、複数の画素毎に設けられた瞳分割用マイクロレンズの中心位置と、その瞳分割用マイクロレンズが設けられた複数の位相差検出画素の画素境界部と、を結ぶ光路上且つ半導体基板の受光面との間の中間層内に入射光散乱体を設けることにより、位相差検出画素ペア間の製造誤差に起因する受光感度のズレを補正する固体撮像素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－２１１４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、撮像情報および視差情報を取得可能な光検出装置では、マイクロレンズを共有する複数の画素間の感度差ズレの補正と共に、混色の抑制が求められている。
【0005】
マイクロレンズを共有する複数の画素間の感度差のズレを補正しつつ、混色を抑制することが可能な光検出装置および電子機器を提供することが望ましい。
【0006】
本開示の一実施形態としての光検出装置は、対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、第１の面の側に、隣り合う複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体とを備えたものである。
【0007】
本開示の一実施形態としての電子機器は、上記一実施形態の光検出装置を備えたものである。
【0008】
本開示の一実施形態としての光検出装置および一実施形態としての電子機器では、複数の画素が行列状に配置されると共に、画素毎に光電変換部を有する半導体基板の受光面（第１の面）側に、隣り合う複数の画素に跨って配置されるマイクロレンズを設け、そのマイクロレンズの集光光路上に屈折率の異なる複数の散乱体を積層するようにした。これにより、散乱体による入射光の強い散乱を抑える。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本技術の概要を説明する図である。
【図2】本開示の一実施の形態に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図10】本開示の変形例１に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図11】本開示の変形例２に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図12】本開示の変形例３に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図13】本開示の変形例４に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図14】本開示の変形例５に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図15】本開示の変形例５に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。
【図16】本開示の変形例６に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図17】本開示の変形例６に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。
【図18】本開示の変形例６に係る光検出装置の単位画素ユニットの構成の一例を表す平面模式図である。
【図19】本開示の変形例６に係る光検出装置の単位画素ユニットの構成の他の例を表す平面模式図である。
【図20】本開示の変形例６に係る光検出装置の単位画素ユニットの構成の他の例を表す平面模式図である。
【図21】本開示の変形例７に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図22】本開示の変形例８に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図23】本開示の変形例８に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。
【図24】本開示の変形例８に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。
【図25】本開示の変形例９に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図26】本開示の変形例１０に係る光検出装置の構成の一例を表す断面模式図である。
【図27】本開示の変形例１０に係る光検出装置の構成の他の例を表す断面模式図である。
【図29】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図30】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【図31】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図32】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示における一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（マイクロレンズを共有する複数の画素において、マイクロレンズの集光光路上に屈折率の異なる複数の散乱体を積層した光検出装置の例）
２．変形例
２－１．変形例１（光検出装置の構成の他の例）
２－２．変形例２（光検出装置の構成の他の例）
２－３．変形例３（光検出装置の構成の他の例）
２－４．変形例４（光検出装置の構成の他の例）
２－５．変形例５（光検出装置の構成の他の例）
２－６．変形例６（光検出装置の構成の他の例）
２－７．変形例７（光検出装置の構成の他の例）
２－８．変形例８（光検出装置の構成の他の例）
２－９．変形例９（光検出装置の構成の他の例）
２－１０．変形例１０（光検出装置の構成の他の例）
３．適用例
４．応用例
１．実施の形態（マイクロレンズを共有する複数の画素において、マイクロレンズの集光光路上に屈折率の異なる複数の散乱体を積層した光検出装置の例）
２．変形例
２－１．変形例１（光検出装置の構成の他の例）
２－２．変形例２（光検出装置の構成の他の例）
２－３．変形例３（光検出装置の構成の他の例）
２－４．変形例４（光検出装置の構成の他の例）
２－５．変形例５（光検出装置の構成の他の例）
２－６．変形例６（光検出装置の構成の他の例）
２－７．変形例７（光検出装置の構成の他の例）
２－８．変形例８（光検出装置の構成の他の例）
２－９．変形例９（光検出装置の構成の他の例）
２－１０．変形例１０（光検出装置の構成の他の例）
３．適用例
４．応用例
【0011】
＜１．実施の形態＞
［概要］
図１は、本技術の概要を説明する位相差検出用の信号を生成する像面位相差画素Ｐ０の断面構成を模式的に表したものである。本実施の形態の像面位相差画素Ｐ０は、後述する、例えば撮像情報と視差情報とを同時に取得可能な光検出装置１を構成するものである。像面位相差画素Ｐ０は、隣り合う複数の単位画素Ｐ（例えば、行方向または列方向に隣り合う２つの単位画素Ｐまたは２行×２列に配置された４つの単位画素Ｐ）を画素ユニットＵとし、この画素ユニットＵを構成する複数の単位画素Ｐに対して１つのマイクロレンズ（マイクロレンズ２０３Ｌ）が跨って配置されたものである（例えば、図５および図６参照）。本実施の形態では、マイクロレンズ２０３Ｌの集光光路上に、屈折率の異なる複数の散乱体３０１，３０２，３０３，・・・が積層されている。
［概要］
図１は、本技術の概要を説明する位相差検出用の信号を生成する像面位相差画素Ｐ０の断面構成を模式的に表したものである。本実施の形態の像面位相差画素Ｐ０は、後述する、例えば撮像情報と視差情報とを同時に取得可能な光検出装置１を構成するものである。像面位相差画素Ｐ０は、隣り合う複数の単位画素Ｐ（例えば、行方向または列方向に隣り合う２つの単位画素Ｐまたは２行×２列に配置された４つの単位画素Ｐ）を画素ユニットＵとし、この画素ユニットＵを構成する複数の単位画素Ｐに対して１つのマイクロレンズ（マイクロレンズ２０３Ｌ）が跨って配置されたものである（例えば、図５および図６参照）。本実施の形態では、マイクロレンズ２０３Ｌの集光光路上に、屈折率の異なる複数の散乱体３０１，３０２，３０３，・・・が積層されている。
【0012】
像面位相差画素Ｐ０は、対向する第１面１０１Ｓ１および第２面１０１Ｓ２を有する半導体基板１０１に光電変換部１０２が単位画素Ｐ毎に埋め込み形成されている。半導体基板１０１には、さらに、隣り合う光電変換部１０２の間に分離部１０３が形成されている。半導体基板１０１の受光面となる第１面１０１Ｓ１上には、中間層２０１、カラーフィルタ層２０２およびマイクロレンズ２０３Ｌがこの順に積層されている。像面位相差画素Ｐ０では、マイクロレンズ２０３Ｌにより集光されると共にカラーフィルタ層２０２において分光され、最終的に分離部１０３による散乱成分を含む光Ｌが光電変換部１０２において受光され、光電変換される。このとき、回折限界により受光面（第１面１０１Ｓ１）への集光はある程度の広がりを持っていることを前提とする。屈折率の異なる複数の散乱体３０１，３０２，３０３は、マイクロレンズ２０３Ｌの集光光路上、具体的には、隣り合う光電変換部１０２の間を分離する分離部１０３、あるいはその上方に設けられている。これにより、マイクロレンズ２０３Ｌによって集光された光Ｌは、散乱体３０１，３０２，３０３により集光強度が段階的に分散された状態で、像面位相差画素Ｐ０を構成する複数の単位画素Ｐそれぞれの光電変換部１０２において受光される。
【0013】
複数の散乱体（散乱体３０１，３０２，３０３）は、例えば、以下のように構成されている。
【0014】
散乱体３０１は、本開示の「第１の散乱体」の一具体例に相当するものである。散乱体３０１は、マイクロレンズ２０３Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐ間の、例えば整合誤差に起因する感度ズレを補正するためのものであり、その一部あるいは全部が半導体基板１０１に埋め込まれている。
【0015】
散乱体３０２は、本開示の「第２の散乱体」の一具体例に相当するものである。散乱体３０２は、散乱体３０１よりも上方、即ち、光入射側Ｓ１に配置され、散乱体３０１による過剰な散乱を抑えるものである。
【0016】
散乱体３０１および散乱体３０２は、以下のような屈折率条件に基づいて構成されている。なお、波長以下のサイズの構造についての議論のため、球状粒子によるレイリー散乱の散乱断面積（数式（１））を用いて散乱強度を概算したものを利用する（以下、散乱強度係数と称する）。
【0017】
【数1】
【0018】
後述する構造１のような一般的な像面位相差画素Ｐ０では、半導体基板１０１と分離部１０３との屈折率差分に起因する過剰な散乱により、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間において混色が発生する虞がある。例えば、半導体基板１０１はシリコン（Ｓｉ）基板により形成され、分離部１０３は酸化シリコン（ＳｉＯ）により形成されていると想定した場合、散乱体３０１のみが半導体基板１０１に埋め込まれた構造では、その散乱強度係数は０．１６となる。一方、図１に示したように、散乱体３０１の上方に散乱体３０２が配置された構造（構造１）では、例えば、散乱体３０２の屈折率が０．５６よりも小さい場合、または２．５４よりも大きい場合には、構造１よりも大きな散乱が発生してしまう。そのため、その間の屈折率の物質を散乱体３０２の構成材料として選択する。また、屈折率が酸化シリコンと近すぎる場合には、散乱自体が発生しなくなる。
【0019】
以上のことから、散乱体３０２と散乱体３０１との界面における散乱は、散乱体３０１と半導体基板１０１との界面における散乱よりも小さいことが望ましい。即ち、半導体基板１０１の屈折率をＮ０、半導体基板１０１に埋め込まれた散乱体３０１の屈折率をＮ１、散乱体３０１の上方に配置される散乱体３０２の屈折率をＮ２とし、上記数式（１）を用い、散乱体３０２（Ｎ２）と散乱体３０１（Ｎ１）との界面における散乱をα１２、散乱体３０１（Ｎ１）と半導体基板１０１（Ｎ０）との界面における散乱をα０１とした場合にα１２＜α０１となるような材料を選択することが望ましい。これにより、本実施の形態の像面位相差画素Ｐ０では、マイクロレンズ２０３Ｌによって集光された光Ｌは、散乱体３０２によってある程度散乱されるため、半導体基板１０１に埋め込まれた散乱体３０１での過剰な散乱が抑えられ、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色の発生が低減される。
【0020】
上記のように、散乱体３０１の屈折率Ｎ１と散乱体３０２の屈折率Ｎ２との比（Ｎ１／Ｎ２）が、半導体基板１０１の屈折率Ｎ０と散乱体３０１の屈折率Ｎ１との比（Ｎ１／Ｎ０）よりも１に近くなるような散乱体３０２の構成材料としては、以下のものが挙げられる。散乱体３０２の構成材料としては、例えば、フッ化ランタン（ＬａＦ３）、トリフルオロメタニド（ＣＦ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等の中間屈折率材料が挙げられる。この他、散乱体３０２は、空隙（Ａｉｒ）や屈折率を制御した回転塗布法によるポーラスシリコン酸化膜、ＳｉＯにＦやＣを添加したフッ素添加ガラス（ＦＳＧ）、ＳｉＯＣ（炭素添加ガラス）等のポーラス材料が挙げられる。
【0021】
なお、上記計算は簡易的なモデルによる概算値であり、「適度な散乱」は画素ピッチや分離部１０３を構成するトレンチサイズ等の周辺構造に依存して変動する。そのため、最適な屈折率もそれに応じで変動することとなる。
【0022】
散乱体３０２の上方に配置される散乱体３０３は、散乱体３０２と同様に散乱体３０１による過剰な散乱を抑えるものである。図１に示したように、半導体基板１０１に埋め込み形成された散乱体３０１の上方に複数の散乱体（散乱体３０２，３０３）を積層方向（Ｚ軸方向）に配置することにより、マイクロレンズ２０３Ｌによって集光された光Ｌは、散乱体３０３と散乱体３０２との界面、散乱体３０２と散乱体３０１との界面によって段階的に散乱される。これにより、半導体基板１０１に埋め込まれた散乱体３０１での過剰な散乱がさらに抑えられ、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色の発生がより低減される。
【0023】
［光検出装置の概略構成］
図２は、本開示の一実施の形態に係る光検出装置（光検出装置１）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図３は、図２に示した光検出装置１の全体構成の一例を表したものである。光検出装置１は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等であり、撮像エリアとして、複数の画素（単位画素Ｐ）が行列状に２次元配置された画素部（画素部１００Ａ）を有している。光検出装置１は、このＣＭＯＳイメージセンサ等において、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図２は、本開示の一実施の形態に係る光検出装置（光検出装置１）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図３は、図２に示した光検出装置１の全体構成の一例を表したものである。光検出装置１は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等であり、撮像エリアとして、複数の画素（単位画素Ｐ）が行列状に２次元配置された画素部（画素部１００Ａ）を有している。光検出装置１は、このＣＭＯＳイメージセンサ等において、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0024】
光検出装置１は、光学レンズ系（図示せず）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Ｐで電気信号に変換して画素信号として出力するものである。光検出装置１は、半導体基板１１上に、撮像エリアとしての画素部１００Ａを有すると共に、この画素部１００Ａの周辺領域に、例えば、垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５および入出力端子１１６を有している。
【0025】
画素部１００Ａには、例えば、複数の単位画素Ｐが行列状に２次元配置されている。複数の単位画素Ｐは、撮像画素と像面位相差画素とを兼ねている。撮像画素は、撮像レンズによって結像された被写体像をフォトダイオードＰＤにおいて光電変換して画像生成用の信号を生成するものである。像面位相差画素は、撮像レンズの瞳領域を分割し、分割された瞳領域からの被写体像を光電変換して位相差検出用の信号を生成するものである。
【0026】
単位画素Ｐには、例えば、画素行毎に画素駆動線Ｌｒｅａｄ（具体的には行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列毎に垂直信号線Ｌｓｉｇが配線されている。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素からの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌｒｅａｄの一端は、垂直駆動回路１１１の各行に対応した出力端に接続されている。
【0027】
垂直駆動回路１１１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部１００Ａの各単位画素Ｐを、例えば、行単位で駆動する画素駆動部である。垂直駆動回路１１１によって選択走査された画素行の各単位画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通してカラム信号処理回路１１２に供給される。カラム信号処理回路１１２は、垂直信号線Ｌｓｉｇ毎に設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
【0028】
水平駆動回路１１３は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、カラム信号処理回路１１２の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この水平駆動回路１１３による選択走査により、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線１２１に出力され、当該水平信号線１２１を通して半導体基板１１の外部へ伝送される。
【0029】
出力回路１１４は、カラム信号処理回路１１２の各々から水平信号線１２１を介して順次供給される信号に対して信号処理を行って出力するものである。出力回路１１４は、例えば、バッファリングのみを行う場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正および各種デジタル信号処理等が行われる場合もある。
【0030】
垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、水平信号線１２１および出力回路１１４からなる回路部分は、半導体基板１１上に直に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ＩＣに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。
【0031】
制御回路１１５は、半導体基板１１の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、光検出装置１の内部情報等のデータを出力するものである。制御回路１１５はさらに、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を有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２および水平駆動回路１１３等の周辺回路の駆動制御を行う。
【0032】
入出力端子１１６は、外部との信号のやり取りを行うものである。
【0033】
［像面位相差画素の回路構成］
図４は、図２に示した光検出装置１において像面位相差画素Ｐ０を構成する、隣り合う複数の単位画素Ｐからなる画素ユニットＵの読み出し回路の一例を表したものである。なお、図４では、行方向または列方向に隣り合う２つの単位画素Ｐからなる画素ユニットＵについて説明する（例えば、図５参照）。画素ユニットＵは、例えば、図４に示したように、２つの単位画素Ｐそれぞれに設けられた１２Ａ，１２Ｂと、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、画素ユニットＵ毎に設けられたフローティングディフュージョンＦＤと、リセットトランジスタＲＳＴと、増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬとを有している。
図４は、図２に示した光検出装置１において像面位相差画素Ｐ０を構成する、隣り合う複数の単位画素Ｐからなる画素ユニットＵの読み出し回路の一例を表したものである。なお、図４では、行方向または列方向に隣り合う２つの単位画素Ｐからなる画素ユニットＵについて説明する（例えば、図５参照）。画素ユニットＵは、例えば、図４に示したように、２つの単位画素Ｐそれぞれに設けられた１２Ａ，１２Ｂと、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、画素ユニットＵ毎に設けられたフローティングディフュージョンＦＤと、リセットトランジスタＲＳＴと、増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬとを有している。
【0034】
光電変換部１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ、フォトダイオード（ＰＤ）である。光電変換部１２Ａは、アノードが接地電圧線に接続され、カソードが転送トランジスタＴＲ１のソースに接続されている。光電変換部１２Ｂは、光電変換部１２Ａと同様に、アノードが接地電圧線に接続され、カソードが転送トランジスタＴＲ２のソースに接続されている。
【0035】
転送トランジスタＴＲ１は、光電変換部１２ＡとフローティングディフュージョンＦＤとの間に接続されている。転送トランジスタＴＲ２は、光電変換部１２ＢとフローティングディフュージョンＦＤとの間に接続されている。転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のゲート電極には、それぞれ、駆動信号ＴＲｓｉｇが印加される。この駆動信号ＴＲｓｉｇがアクティブ状態になると、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のそれぞれの転送ゲートが導通状態となり、光電変換部１２Ａ，１２Ｂ各々に蓄積されている信号電荷が、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２を介してフローティングディフュージョンＦＤに転送される。
【0036】
フローティングディフュージョンＦＤは、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と増幅トランジスタＡＭＰとの間に接続されている。フローティングディフュージョンＦＤは、転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２により転送される信号電荷を電圧信号に電荷電圧変換して、増幅トランジスタＡＭＰに出力する。
【0037】
リセットトランジスタＲＳＴは、フローティングディフュージョンＦＤと電源部との間に接続されている。リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極には、駆動信号ＲＳＴｓｉｇが印加される。この駆動信号ＲＳＴｓｉｇがアクティブ状態になると、リセットトランジスタＲＳＴのリセットゲートが導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤの電位が電源部のレベルにリセットされる。
【0038】
増幅トランジスタＡＭＰは、そのゲート電極がフローティングディフュージョンＦＤに、ドレイン電極が電源部にそれぞれ接続されており、フローティングディフュージョンＦＤが保持している電圧信号の読み出し回路、所謂ソースフォロア回路の入力部となる。即ち、増幅トランジスタＡＭＰは、そのソース電極が選択トランジスタＳＥＬを介して垂直信号線Ｌｓｉｇに接続されることで、垂直信号線Ｌｓｉｇの一端に接続される定電流源とソースフォロア回路を構成する。
【0039】
選択トランジスタＳＥＬは、増幅トランジスタＡＭＰのソース電極と、垂直信号線Ｌｓｉｇとの間に接続される。選択トランジスタＳＥＬのゲート電極には、駆動信号ＳＥＬｓｉｇが印加される。この駆動信号ＳＥＬｓｉｇがアクティブ状態になると、選択トランジスタＳＥＬが導通状態となり、像面位相差画素Ｐ０が選択状態となる。これにより、増幅トランジスタＡＭＰから出力される読み出し信号（画素信号）が、選択トランジスタＳＥＬを介して、垂直信号線Ｌｓｉｇに出力される。
【0040】
像面位相差画素Ｐ０では、例えば、光電変換部１２Ａにおいて生成された信号電荷および光電変換部１２Ｂにおいて生成された信号電荷がそれぞれ読み出される。この光電変換部１２Ａおよび光電変換部１２Ｂそれぞれから読み出された信号電荷を、例えば外部の信号処理部の位相差演算ブロックに出力することで、位相差オートフォーカス用の信号が取得できる。また、この光電変換部１２Ａおよび光電変換部１２Ｂそれぞれから読み出された信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤにおいて足し合わせ、例えば外部の信号処理部の撮像ブロックに出力することで、光電変換部１２Ａおよび光電変換部１２Ｂの総電荷に基づく画素信号を取得できる。
【0041】
［光検出装置の断面構成］
図５は、単位画素Ｐの平面構成の一例を模式的に表したものである。図６は、単位画素Ｐの平面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１は、上記のように、例えば裏面照射型の光検出装置であり、画素部１００Ａに行列状に２次元配置された単位画素Ｐは、例えば、受光部１０と、受光部１０の光入射側Ｓ１に設けられた集光部２０と、受光部１０の光入射側Ｓ１とは反対側に設けられた多層配線層３０とが積層された構成を有している。
図５は、単位画素Ｐの平面構成の一例を模式的に表したものである。図６は、単位画素Ｐの平面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１は、上記のように、例えば裏面照射型の光検出装置であり、画素部１００Ａに行列状に２次元配置された単位画素Ｐは、例えば、受光部１０と、受光部１０の光入射側Ｓ１に設けられた集光部２０と、受光部１０の光入射側Ｓ１とは反対側に設けられた多層配線層３０とが積層された構成を有している。
【0042】
受光部１０は、対向する第１面１１Ｓ１および第２面１１Ｓ２を有する半導体基板１１と、半導体基板１１に埋め込み形成された複数の光電変換部１２とを有している。半導体基板１１は、上述した半導体基板１０１に相当するものであり、例えば、Ｓｉ基板で構成されている。光電変換部１２は、上述した光電変換部１０２に相当するものである。光電変換部１２は、例えばＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative）型のフォトダイオード（ＰＤ）であり、半導体基板１１の所定領域にｐｎ接合を有している。光電変換部１２は、上記のように、単位画素Ｐ毎に埋め込み形成されている。
【0043】
受光部１０は、さらに、第１分離部１３と、第２分離部１４とを有している。
【0044】
第１分離部１３は、上述した分離部１０３および散乱体３０１に相当するものであり、マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐの間に設けられている。具体的には、例えば図５に示したように、Ｘ軸方向に隣り合う単位画素Ｐ１，Ｐ２との間、例えば図６に示したように、Ｘ軸方向（行方向）およびＹ軸方向（列方向）に２行×２列に配置された単位画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の間に設けられている。第１分離部１３は、隣り合う光電変換部１２Ａと光電変換部１２Ｂとを電気的に分離すると共に、マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う単位画素Ｐ間の感度ズレを補正するためのものである。第１分離部１３は、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を貫通している。第１分離部１３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）によって形成されている。
【0045】
第１分離部１３は、図２に示した半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を貫通するＦＴＩ（Full Trench Isolation）構造の他に、例えば、半導体基板１１に第１面１１Ｓ１側から開口（トレンチ）を形成し、そのトレンチに酸化シリコンを埋め込んだＳＴＩ（Shallow Trench Isolation、）構造としてもよい。
【0046】
第２分離部１４は、本開示の「第２の分離部」の一具体例に相当するものであり、隣り合う画素ユニットＵの間に設けられている。換言すると、第２分離部１４は画素ユニットＵの周囲に設けられており、画素部１００Ａにおいて、例えば格子状に設けられている。第２分離部１４は、隣り合う画素ユニットＵの間を電気的に分離するためのものであり、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から第２面１１Ｓ２側に向かって延伸している。第２分離部１４は、例えば、第１分離部１３と同様に、例えば、酸化シリコンによって形成されている。
【0047】
第２分離部１４は、第１分離部１３と同様に、図２に示した半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を貫通するＦＴＩ構造の他に、例えば、半導体基板１１に第１面１１Ｓ１側から開口を形成し、そのトレンチに酸化シリコンを埋め込んだＳＴＩ構造としてもよい。換言すると、隣り合う単位画素Ｐは、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側において半導体基板１１によって互いに接続されていてもよい。
【0048】
集光部２０は、受光部１０の光入射側Ｓ１に設けられ、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１を覆う保護層２１と、散乱膜２２と、遮光膜２３と、カラーフィルタ層２４と、マイクロレンズ層２５とを有し、受光部１０側からこの順に積層されている。
【0049】
保護層２１は、上述した「中間層２０１」に相当するものであり、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１を保護すると共に、その表面を平坦化するものである。保護層２１は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン（ＳｉＮ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を用いて形成されている。
【0050】
散乱膜２２は、上述した「散乱体３０２」に相当するものであり、第１分離部１３による過剰な散乱を抑えるためのものである。散乱膜２２は、第１分離部１３上に、平面視において第１分離部１３と同様のレイアウトで形成されている。具体的には、例えば図５に示したように、平面視において、Ｘ軸方向に隣り合う単位画素Ｐ１，Ｐ２との間、例えば図６に示したように、平面視において、Ｘ軸方向（行方向）およびＹ軸方向（列方向）に２行×２列に配置された単位画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の間に設けられている。
【0051】
散乱膜２２は、散乱膜２２の屈折率（Ｎ２２）と第１分離部１３の屈折率（Ｎ１３）との比（Ｎ２２／Ｎ１３）が、第１分離部１３の屈折率（Ｎ１３）と半導体基板１１の屈折率（Ｎ１１）との比（Ｎ１３／Ｎ１１）よりも１に近くなるような構成材料を用いて形成することができる。このような構成材料としては、例えば、フッ化ランタン、トリフルオロメタニド、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよび酸化イットリウム等の中間屈折率材料が挙げられる。この他、散乱体３０２は、空隙（Ａｉｒ）や屈折率を制御した回転塗布法によるポーラスシリコン酸化膜、ＳｉＯにＦやＣを添加したフッ素添加ガラス（ＦＳＧ）、ＳｉＯＣ（炭素添加ガラス）等のポーラス材料が挙げられる。
【0052】
遮光膜２３は、カラーフィルタ層２４に斜入射した光が隣り合う異なる波長の光を検出する画素ユニットＵへの漏れ込みを防ぐためのものである。遮光膜２３は、第２分離部１４上に設けられており、図５および図６に示したように、平面視において第２分離部１４と同様のレイアウトで形成されている。遮光膜２３は、保護層２１を異なる波長の光を検出する画素ユニットＵ間を光学的に分離するように、保護層２１をＹ軸方向に貫通するように設けられている。また、遮光膜２３は、一部が第２分離部１４に埋め込まれていてもよい。これにより、第２分離部１４は、隣り合う画素ユニットＵの間を電気的、且つ、光学的にも分離することができる。
【0053】
遮光膜２３の構成材料としては、例えば、遮光性を有する材料が挙げられる。具体的には、例えば、タングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）またはそれらの合金が挙げられる。この他、ＴｉＮ等の金属化合物が挙げられる。遮光膜２３は、例えば単層膜または積層膜として形成するようにしてもよい。
【0054】
カラーフィルタ層２４は、所定の波長の光を選択的に透過するものである。カラーフィルタ層２４は、図２に示したように、例えば、赤色光（Ｒ）を選択的に透過させる赤色カラーフィルタ２４Ｒ、緑色光（Ｇ）を選択的に透過させる緑色カラーフィルタ２４Ｇおよび図示していないが青色光（Ｂ）を選択的に透過させる青色カラーフィルタ２４Ｂを有している。その他、カラーフィルタ層２４は、シアン、マゼンタおよび黄色をそれぞれ選択的に透過するフィルタを有していてもよい。各色のカラーフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは画素ユニットＵ毎に設けられており、各色のカラーフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂが設けられた単位画素Ｐ（赤色画素Ｐｒ、緑色画素Ｐｇおよび青色画素Ｐｂ）では、それぞれの光電変換部１２において対応する色光が検出されるようになっている。カラーフィルタ層２４は、例えば、顔料や染料を用いて形成することができる。カラーフィルタ層２４の膜厚は、その分光スペクトルによる色再現性やセンサ感度を考慮して、色毎に異なる膜厚としてもよい。なお、白黒画素においては透明材料からなる層をカラーフィルタ層２４とみなすことができる。赤外線用の画素においては赤外線を選択透過させる材料からなる層をカラーフィルタ層２４とみなすことができる。
【0055】
マイクロレンズ層２５は、例えば、画素部１００Ａの全面を覆うように設けられており、その表面には複数のマイクロレンズ２５Ｌを有している。マイクロレンズ２５Ｌは、その上方から入射した光を受光面となる第１面１１Ｓ１に向けて集光させるためのものであり、図２に示したように画素ユニットＵ毎に設けられている。マイクロレンズ２５Ｌを含むマイクロレンズ層２５は、例えば、高屈折率材料を用いて形成されており、具体的には、例えば、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機材料により形成されている。この他、マイクロレンズ層２５は、エピスルフィド系樹脂、チエタン化合物やその樹脂等の高屈折率の有機材料を用いて形成してもよい。マイクロレンズ２５Ｌの形状は、特に限定されるものではなく、半球形状や半円筒状等の各種レンズ形状を採用することができる。
【0056】
多層配線層３０は、受光部１０の光入射側Ｓ１とは反対側に設けられている。多層配線層３０は、例えば、複数の配線層３１，３２，３３が、層間絶縁層３４を間に積層された構成を有している。多層配線層３０には、例えば、上述した読み出し回路の他に、垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５および入出力端子１１６等が形成されている。
【0057】
配線層３１，３２，３３は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）またはタングステン（Ｗ）等を用いて形成されている。この他、配線層３１，３２，３３は、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）を用いて形成するようにしてもよい。
【0058】
層間絶縁層３４は、例えば、酸化シリコン、ＴＥＯＳ、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン等のうちの１種よりなる単層膜、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により形成されている。
【0059】
なお、画素ユニットＵ毎に配置されるカラーフィルタ層２４およびマイクロレンズ２５Ｌは、画素部１００Ａにおける位置に応じて、例えば、図７に示したように、画素部１００Ａの光学中心方向にシフトさせるようにしてもよい。カラーフィルタ層２４およびマイクロレンズ２５Ｌのシフト量は、画素部１００Ａの光学中心から略同心円状に異なる。
【0060】
［散乱膜の製造方法］
散乱膜２２は、例えば、次のようにして形成することができる。
散乱膜２２は、例えば、次のようにして形成することができる。
【0061】
まず、図８Ａに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１上に、例えば、気相成長（ＣＶＤ）法、スパッタリングまたは原子層蒸着（ＡＬＤ）法等を用いて保護層２１を成膜する。次に、図８Ｂに示したように、例えば、リソグラフィ技術により保護層２１をエッチングして第１分離部１３上に開口２１Ｈを形成する。
【0062】
続いて、図８Ｃに示したように、例えば、ＣＶＤ法やＡＬＤ法を用いて開口２１Ｈを埋め込むように保護層２１上に散乱膜２２を成膜する。次に、図８Ｄに示したように、散乱膜２２上にレジスト４１を成膜し、表面を平坦化する。その後、図８Ｅに示したように、レジスト４１と共に散乱膜２２をエッチバックする。これにより、第１分離部１３上に選択的に散乱膜２２が形成される。
【0063】
散乱膜２２は、例えば、次のようにして形成することができる。
【0064】
まず、図９Ａに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側に第１分離部１３が突出した半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリングまたはＡＬＤ法等を用いて、第１分離部１３の周囲を埋めるように保護層２１を薄く成膜する。続いて、図９Ｂに示したように、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリングまたはＡＬＤ法等を用いて散乱膜２２を成膜する。
【0065】
次に、図９Ｃに示したように、例えば、リソグラフィ技術により散乱膜２２をエッチングして第１分離部１３上に選択的に散乱膜２２をパターニングする。続いて、図９Ｄに示したように、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリングまたはＡＬＤ法等を用いて散乱膜２２を埋め込むように保護層２１を成膜する。次に、図９Ｅに示したように、保護層２１の表面に形成された凹凸を埋め込むようにレジスト４１を成膜する。その後、図９Ｆに示したように、レジスト４１と共に保護層２１をエッチバックし表面を平坦化する。
【0066】
［作用・効果］
本実施の形態の光検出装置１では、単位画素Ｐ毎に光電変換部１２を有する半導体基板の１１の受光面（第１面１１Ｓ１）側に、隣り合う複数の単位画素Ｐに跨るマイクロレンズ２５Ｌを配置し、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に屈折率の異なる散乱体（第１分離部１３および散乱膜２２）を積層するようにした。これにより、第１分離部１３による入射光の強い散乱を抑える。以下、これについて説明する。
本実施の形態の光検出装置１では、単位画素Ｐ毎に光電変換部１２を有する半導体基板の１１の受光面（第１面１１Ｓ１）側に、隣り合う複数の単位画素Ｐに跨るマイクロレンズ２５Ｌを配置し、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に屈折率の異なる散乱体（第１分離部１３および散乱膜２２）を積層するようにした。これにより、第１分離部１３による入射光の強い散乱を抑える。以下、これについて説明する。
【0067】
近年、位相差検出方式による焦点検出機能を有する半導体イメージングデバイス（光検出装置）が普及している。位相差検出方式による焦点検出機能を有する光検出装置は、位相差検出のために複数の同色画素が１つのオンチップレンズ（ＯＣＬ）で受光する構造となっている。このような光検出装置では、光路上に散乱体を置くことにより、集光を散らして感度差を軽減して位相差検出画素ペア間の製造誤差に起因する受光感度ズレを補正している。
【0068】
製品化されている実構造では、集光点に画素分離のトレンチが配置されており、トレンチの内部にＳｉＯ等の散乱体を埋め込むことにより、感度差を補正する効果を得ている。しかしながら、この散乱体による散乱が過剰なことに起因する隣接画素への混色が課題となっている。
【0069】
これに対して本実施の形態では、マイクロレンズ２５Ｌを共有する隣り合う複数の単位画素Ｐそれぞれに設けられた光電変換部１２の間を分離する、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に設けられる第１分離部１３の上に、第１分離部１３とは屈折率の異なる散乱膜２２を設けるようにした。これにより、散乱膜２２である程度散乱された光Ｌが第１分離部１３によって散乱されるようになる。これにより、第１分離部１３による感度差補正の効果を維持しつつ、第１分離部１３による入射光の強い散乱が抑えられる。
【0070】
以上により、本実施の形態の光検出装置１では、マイクロレンズ２５Ｌを共有する複数の単位画素Ｐ間の感度差のズレを補正しつつ、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色を抑制することが可能となる。
【0071】
次に、本開示の変形例１～１０について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【0072】
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
図１０は、本開示の変形例１に係る光検出装置（光検出装置１Ａ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ａは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
（２－１．変形例１）
図１０は、本開示の変形例１に係る光検出装置（光検出装置１Ａ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ａは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0073】
第１分離部１３上に形成する散乱膜２２は、半導体基板１１と界面を形成しないことが望ましい。そのため、散乱膜２２の幅は、図１０に示したように、第１分離部１３の幅よりも狭く形成することが好ましい。これにより、散乱膜２２と半導体基板１１との界面における強い散乱の発生が抑えられる。
【0074】
（２－２．変形例２）
図１１は、本開示の変形例２に係る光検出装置（光検出装置１Ｂ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１２は、本開示の変形例２に係る光検出装置１Ｂの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｂは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図１１は、本開示の変形例２に係る光検出装置（光検出装置１Ｂ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１２は、本開示の変形例２に係る光検出装置１Ｂの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｂは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0075】
上記実施の形態および変形例１では、断面視において矩形形状を有する散乱膜２２を設けた例を示したがこれに限定されるものではない。散乱膜２２は、図１１に示したように、マイクロレンズ２５Ｌ側に頂点を有する三角形状としてもよい。あるいは、散乱膜２２は、図１２に示したように、マイクロレンズ２５Ｌ側に向かって広がる台形形状としてもよい。このように、散乱膜２２の上面と保護層２１との界面の面積を変えることで散乱強度を制御することができる。
【0076】
（２－３．変形例３）
図１３は、本開示の変形例３に係る光検出装置（光検出装置１Ｃ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｃは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図１３は、本開示の変形例３に係る光検出装置（光検出装置１Ｃ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｃは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0077】
上記実施の形態等では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と同一面を形成する第１分離部１３上に散乱膜２２を形成した例を示したがこれに限定されるものではない。図１３に示したように、散乱膜２２の一部を第１分離部１３に埋め込むようにしてもよい。このように、散乱膜２２の表面積を増やすことにより、散乱膜２２による散乱効果を向上させることができる。
【0078】
（２－４．変形例４）
図１４は、本開示の変形例４に係る光検出装置（光検出装置１Ｄ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１５は、本開示の変形例４に係る光検出装置１Ｄの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｄは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図１４は、本開示の変形例４に係る光検出装置（光検出装置１Ｄ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１５は、本開示の変形例４に係る光検出装置１Ｄの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｄは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0079】
散乱膜２２は、図１４に示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１とカラーフィルタ層２４との間を分離するように保護層２１を貫通させてもよいし、あるいは、図１５に示したように、一部をカラーフィルタ層２４内に突出させてもよい。これにより、上記変形例３と同様に、散乱膜２２の表面積が増えることにより、散乱膜２２による散乱効果を向上させることができる。
【0080】
また、散乱膜２２とカラーフィルタ層２４との界面が形成されると、散乱膜２２とカラーフィルタ層２４との屈折率差分により散乱が発生する。カラーフィルタ層２４の屈折率によっては、この散乱効果により、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色をさらに抑制することが可能となる。
【0081】
（２－５．変形例５）
図１６は、本開示の変形例５に係る光検出装置（光検出装置１Ｅ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１７は、本開示の変形例５に係る光検出装置１Ｅの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｅは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図１６は、本開示の変形例５に係る光検出装置（光検出装置１Ｅ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１７は、本開示の変形例５に係る光検出装置１Ｅの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｅは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0082】
上記実施の形態等では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と同一面を形成する第１分離部１３上に散乱膜２２を形成した例を示したがこれに限定されるものではない。散乱膜２２は、図１６に示したように、第１分離部１３と散乱膜２２との間に保護層２１を有するように、保護層２１の層内に埋め込むようにしてもよい。その場合には、散乱膜２２は半導体基板１１との界面を形成する虞がないため、図１７に示したように、第１分離部１３により幅広に設けるようにしてもよい。
【0083】
図１７に示したように、第１分離部１３により幅広に散乱膜２２を形成する場合には、マイクロレンズ２５Ｌの集光光路上に部分的に設けるようにしてもよい。その平面形状は、図１８に示したように矩形形状としてもよいし、図１９に示したように円形状としてもよい。また、図２０に示したように、第１分離部１３の上方に、第１分離部１３の形状に沿って例えば十字状に形成するようにしてもよい。
【0084】
（２－６．変形例６）
図２１は、本開示の変形例６に係る光検出装置（光検出装置１Ｆ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｆは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図２１は、本開示の変形例６に係る光検出装置（光検出装置１Ｆ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｆは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0085】
散乱膜２２は、図２１に示したように、各画素単位ユニットＵに設けられる各カラーフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの分光特性および屈折率に応じて散乱膜２２の高さを作り分けるようにしてもよい。
【0086】
（２－７．変形例７）
図２２は、本開示の変形例７に係る光検出装置（光検出装置１Ｇ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２３は、本開示の変形例７に係る光検出装置１Ｇの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図２２は、本開示の変形例７に係る光検出装置（光検出装置１Ｇ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２３は、本開示の変形例７に係る光検出装置１Ｇの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0087】
第１分離部１３上には、図２２に示したように、複数の散乱膜２２，２６を積層するようにしてもよい。このように、複数の散乱膜２２，２６を積層する場合、より光入射側Ｓ１側に配置される散乱膜２６は、図２２に示したように、散乱膜２２よりも幅狭に設けるようにしてもよいし、図２３に示したように、散乱膜２２よりも幅広に設けるようにしてもよい。このように、複数の散乱膜２２，２６を第１分離部１３上に積層することにより、半導体基板１１およびカラーフィルタ層２４それぞれに適した散乱体を作り分けることができる。
【0088】
（２－８．変形例８）
図２４は、本開示の変形例８に係る光検出装置（光検出装置１Ｊ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｊは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図２４は、本開示の変形例８に係る光検出装置（光検出装置１Ｊ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｊは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0089】
第１分離部１３上には、図２４に示したように、各画素単位ユニットＵに設けられる各カラーフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの分光特性および屈折率に応じて１または複数の散乱体（例えば、散乱膜２２，２６）を作り分けるようにしてもよい。
【0090】
（２－９．変形例９）
図２５は、本開示の変形例９に係る光検出装置（光検出装置１Ｈ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｈは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図２５は、本開示の変形例９に係る光検出装置（光検出装置１Ｈ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｈは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0091】
カラーフィルタ層２４の隣り合う画素ユニットＵの間には、各カラーフィルタ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの間を分離する隔壁２７を設けるようにしてもよい。これにより、集光特性の向上に伴い、相乗して散乱膜２２の効果が向上する。よって、隣り合う像面位相差画素Ｐ０間における混色をさらに抑制することが可能となる。
【0092】
（２－１０．変形例１０）
図２６は、本開示の変形例１０に係る光検出装置（光検出装置１Ｉ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２７は、本開示の変形例１０に係る光検出装置１Ｇの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
図２６は、本開示の変形例１０に係る光検出装置（光検出装置１Ｉ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２７は、本開示の変形例１０に係る光検出装置１Ｇの断面構成の他の例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の光検出装置である。
【0093】
上記実施の形態等では、保護層２１内に散乱膜２２を設けた例を示したが、散乱膜２２の形成位置はこれに限定されるものではない。散乱膜２２は、図２６に示したように、カラーフィルタ層２４の層内に埋め込むようにしてもよいし、図２７に示したように、マイクロレンズ層２５の層内に埋め込むようにしてもよい。散乱膜２２の屈折率条件や、各部材の膜厚、マイクロレンズ２５Ｌの曲率等の条件に応じて半導体基板１１と散乱膜２２との距離を変えることにより、カラーフィルタ層２４中、マイクロレンズ層２５中での散乱効果を向上させることができる。
【0094】
＜３．適用例＞
図２８Ａは、光検出装置（例えば、光検出装置１）を備えた光検出システム２０００の全体構成の一例を模式的に表したものである。図２８Ｂは、光検出システム２０００の回路構成の一例を表したものである。光検出システム２０００は、赤外光Ｌ２を発する光源部としての発光装置２００１と、受光部としての光検出装置２００２とを備えている。光検出装置２００２としては、上述した、例えば光検出装置１を用いることができる。光検出システム２０００は、さらに、システム制御部２００３、光源駆動部２００４、センサ制御部２００５、光源側光学系２００６およびカメラ側光学系２００７を備えていてもよい。
図２８Ａは、光検出装置（例えば、光検出装置１）を備えた光検出システム２０００の全体構成の一例を模式的に表したものである。図２８Ｂは、光検出システム２０００の回路構成の一例を表したものである。光検出システム２０００は、赤外光Ｌ２を発する光源部としての発光装置２００１と、受光部としての光検出装置２００２とを備えている。光検出装置２００２としては、上述した、例えば光検出装置１を用いることができる。光検出システム２０００は、さらに、システム制御部２００３、光源駆動部２００４、センサ制御部２００５、光源側光学系２００６およびカメラ側光学系２００７を備えていてもよい。
【0095】
光検出装置２００２は光Ｌ１と光Ｌ２とを検出することができる。光Ｌ１は、外部からの環境光が被写体（測定対象物）２１００（図２８Ａ）において反射された光である。光Ｌ２は発光装置２００１において発光されたのち、被写体２１００に反射された光である。光Ｌ１は例えば可視光であり、光Ｌ２は例えば赤外光である。光Ｌ１は、光検出装置２００２における光電変換部において検出可能であり、光Ｌ２は、光検出装置２００２における光電変換領域において検出可能である。光Ｌ１から被写体２１００の画像情報を獲得し、光Ｌ２から被写体２１００と光検出システム２０００との間の距離情報を獲得することができる。光検出システム２０００は、例えば、スマートフォン等の電子機器や車等の移動体に搭載することができる。発光装置２００１は例えば、半導体レーザ、面発光半導体レーザ、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）で構成することができる。発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えばｉＴＯＦ方式を採用することができるが、これに限定されることはない。ｉＴＯＦ方式では、光電変換部は、例えば光飛行時間（Time-of-Flight；ＴＯＦ）により被写体２１００との距離を測定することができる。発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えば、ストラクチャード・ライト方式やステレオビジョン方式を採用することもできる。例えばストラクチャード・ライト方式では、あらかじめ定められたパターンの光を被写体２１００に投影し、そのパターンのひずみ具合を解析することによって光検出システム２０００と被写体２１００との距離を測定することができる。また、ステレオビジョン方式においては、例えば２以上のカメラを用い、被写体２１００を２以上の異なる視点から見た２以上の画像を取得することで光検出システム２０００と被写体との距離を測定することができる。なお、発光装置２００１と光検出装置２００２とは、システム制御部２００３によって同期制御することができる。
【0096】
＜４．応用例＞
（移動体への応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
（移動体への応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【0097】
図２９は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【0098】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２９に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【0099】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【0100】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【0101】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【0102】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【0103】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【0104】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【0105】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0106】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【0107】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２９の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【0108】
図３０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0109】
図３０では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【0110】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【0111】
なお、図３０には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【0112】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【0113】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0114】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【0115】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【0116】
以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、撮像装置１００は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの少ない高精細な撮影画像を得ることができるので、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。
【0117】
（内視鏡手術システムへの応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【0118】
図３１は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【0119】
図３１では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１５３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【0120】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【0121】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【0122】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ： Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
【0123】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【0124】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【0125】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【0126】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【0127】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【0128】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【0129】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【0130】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【0131】
【0132】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【0133】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【0134】
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【0135】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【0136】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【0137】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【0138】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【0139】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【0140】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【0141】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【0142】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【0143】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【0144】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【0145】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【0146】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【0147】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【0148】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１１４０２を小型化もしくは高精細化することができるので、小型もしくは高精細な内視鏡１１１００を提供することができる。
【0149】
以上、実施の形態、変形例１～１０および応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等の光検出装置（光検出装置１）を構成する各部材は適宜省略してもよいし、あるいは他の部材を設けるようにしてもよい。例えば、上記実施の形態では、第２分離部１４上に遮光膜２３を設けた例を示したが、省略しても構わない。
【0150】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
【0151】
なお、本開示は以下のような構成をとることも可能である。以下の構成の本技術によれば、複数の画素が行列状に配置されると共に、画素毎に光電変換部を有する半導体基板の受光面（第１の面）側に、それぞれが、隣り合う複数の画素に跨る複数のマイクロレンズを配置し、複数のマイクロレンズそれぞれの集光光路上に屈折率の異なる複数の散乱体を積層するようにした。これにより、より半導体基板の受光面側に設けられた散乱体による入射光の強い散乱を抑える。よって、マイクロレンズを共有する複数の画素間の感度差のズレを補正しつつ、混色を抑制することが可能となる。
（１）
対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた光検出装置。
（２）
前記複数の散乱体として、半導体基板側から前記集光光路上に順に配置された第１の散乱体および第２の散乱体を有し、
前記第２の散乱体と前記第１の散乱体との界面における散乱は、前記第１の散乱体と前記半導体基板との界面における散乱よりも小さい、前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記半導体基板に埋め込まれ、前記複数の画素それぞれを共有する複数の画素の間を分離する第１の分離部をさらに有し、
前記第１の散乱体は、前記第１の分離部に埋め込まれ、
前記第２の散乱体は、前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第１の分離部の上方に配置されている、前記（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第２の散乱体は、断面視において、矩形形状、前記マイクロレンズの側に頂点を有する三角形状または前記マイクロレンズの側に向かって広がる台形形状を有する、前記（２）または（３）に記載の光検出装置。
（５）
前記第２の散乱体は、一部が前記第１の分離部に埋め込まれている、前記（３）または（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記第１の面と前記マイクロレンズとの間に設けられ、複数の前記マイクロレンズ毎に異なる分光特性を有する複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ層をさらに有する、前記（３）乃至（５）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
前記第２の散乱体は、前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に配置されている、前記（６）に記載の光検出装置。
（８）
前記半導体基板の前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に設けられ中間層をさらに有し、
前記第２の散乱体は前記中間層に埋め込まれている、前記（６）または（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記第２の散乱体は、一部が前記カラーフィルタ層内に突出している、前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層内に設けられている、前記（６）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層よりも前記マイクロレンズの側に設けられている、前記（６）に記載の光検出装置。
（１２）
前記第２の散乱体は、前記複数のカラーフィルタの分光特性に応じて高さが異なる、前記（６）乃至（１１）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１３）
前記複数の散乱体として前記第２の散乱体の上方に配置され、前記第１の散乱体および前記第２の散乱体とは屈折率の異なる第３の散乱体をさらに有する、前記（２）乃至（１２）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
１つの前記マイクロレンズを共有する隣り合う前記複数の画素を画素ユニットとし、
前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記画素ユニットの間を分離する第２の分離部をさらに有する、前記（１）乃至（１３）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第２の分離部の上方に設けられた遮光膜をさらに有する、前記（１４）に記載の光検出装置。
（１６）
前記遮光膜は、一部が前記第２の分離部に埋め込まれている、前記（１５）に記載の光検出装置。
（１７）
分光特性が互いに異なる前記複数のカラーフィルタの間を分離する隔壁をさらに有する、前記（６）乃至（１６）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
前記半導体基板の第２の面側に配線層をさらに有する、前記（１）乃至（１７）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
光検出装置を有し、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた電子機器。
（１）
対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた光検出装置。
（２）
前記複数の散乱体として、半導体基板側から前記集光光路上に順に配置された第１の散乱体および第２の散乱体を有し、
前記第２の散乱体と前記第１の散乱体との界面における散乱は、前記第１の散乱体と前記半導体基板との界面における散乱よりも小さい、前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記半導体基板に埋め込まれ、前記複数の画素それぞれを共有する複数の画素の間を分離する第１の分離部をさらに有し、
前記第１の散乱体は、前記第１の分離部に埋め込まれ、
前記第２の散乱体は、前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第１の分離部の上方に配置されている、前記（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第２の散乱体は、断面視において、矩形形状、前記マイクロレンズの側に頂点を有する三角形状または前記マイクロレンズの側に向かって広がる台形形状を有する、前記（２）または（３）に記載の光検出装置。
（５）
前記第２の散乱体は、一部が前記第１の分離部に埋め込まれている、前記（３）または（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記第１の面と前記マイクロレンズとの間に設けられ、複数の前記マイクロレンズ毎に異なる分光特性を有する複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ層をさらに有する、前記（３）乃至（５）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
前記第２の散乱体は、前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に配置されている、前記（６）に記載の光検出装置。
（８）
前記半導体基板の前記第１の面と前記カラーフィルタ層との間に設けられ中間層をさらに有し、
前記第２の散乱体は前記中間層に埋め込まれている、前記（６）または（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記第２の散乱体は、一部が前記カラーフィルタ層内に突出している、前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層内に設けられている、前記（６）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第２の散乱体は、前記カラーフィルタ層よりも前記マイクロレンズの側に設けられている、前記（６）に記載の光検出装置。
（１２）
前記第２の散乱体は、前記複数のカラーフィルタの分光特性に応じて高さが異なる、前記（６）乃至（１１）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１３）
前記複数の散乱体として前記第２の散乱体の上方に配置され、前記第１の散乱体および前記第２の散乱体とは屈折率の異なる第３の散乱体をさらに有する、前記（２）乃至（１２）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
１つの前記マイクロレンズを共有する隣り合う前記複数の画素を画素ユニットとし、
前記半導体基板に埋め込まれ、隣り合う前記画素ユニットの間を分離する第２の分離部をさらに有する、前記（１）乃至（１３）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
前記半導体基板の前記第１の面の側の、前記第２の分離部の上方に設けられた遮光膜をさらに有する、前記（１４）に記載の光検出装置。
（１６）
前記遮光膜は、一部が前記第２の分離部に埋め込まれている、前記（１５）に記載の光検出装置。
（１７）
分光特性が互いに異なる前記複数のカラーフィルタの間を分離する隔壁をさらに有する、前記（６）乃至（１６）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
前記半導体基板の第２の面側に配線層をさらに有する、前記（１）乃至（１７）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
光検出装置を有し、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部が埋め込み形成された半導体基板と、
前記第１の面の側に、隣り合う前記複数の画素に跨って配置されたマイクロレンズと、
前記マイクロレンズの集光光路上に積層された、屈折率の異なる複数の散乱体と
を備えた電子機器。
【符号の説明】
【0152】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ…光検出装置、１０…受光部、１１，１０１…半導体基板、１２，１０２…光電変換部、１３…第１分離部、１４…第２分離部、２０…集光部、２１…保護層、２２，２６…散乱膜、２３…遮光膜、２４，２０２…カラーフィルタ層、２５…マイクロレンズ層、２５Ｌ，２０３Ｌ…マイクロレンズ、３０…多層配線層、３１，３２，３３…配線層、３４…層間絶縁層、１０３…分離部、２０１…中間層、３０１，３０２，３０３…散乱体、Ｌ…光、１１Ｓ１，１０１Ｓ１…第１面、１１Ｓ２，１０２Ｓ２…第２面、Ｐ…単位画素、Ｐ０…像面位相差画素、Ｓ１…光入射側、Ｕ…画素ユニット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28A】
【図28B】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
