(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-17
(45)【発行日】2024-10-25
(54)【発明の名称】固体撮像装置及び電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20241018BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20241018BHJP
H04N 25/61 20230101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
H01L27/146 D
H04N25/70
H04N25/61
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021550336
(86)(22)【出願日】2020-06-29
(86)【国際出願番号】 JP2020025481
(87)【国際公開番号】W WO2021070431
(87)【国際公開日】2021-04-15
【審査請求日】2023-05-18
(31)【優先権主張番号】P 2019184592
(32)【優先日】2019-10-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100114177
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】坂本 美智子
【審査官】柴山 将隆
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１５７４４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０６０８５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２１１４１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／１８８１２３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－０２６３０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１３４７９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２３７３１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｈ０４Ｎ ２５／７０
Ｈ０４Ｎ ２５／６１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、
前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備え、
前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さく、
前記光吸収層の平面形状は、当該光吸収層が形成されている前記単位画素と前記画素部の中心部との間の距離が遠いほど、当該単位画素と当該中心部とを通る線と平行な方向に長い所定形状であり、
前記複数の前記光電変換部群の平面形状及びサイズは、互いに同一である
固体撮像装置。
【請求項2】
前記平面形状は、矩形状である請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項3】
前記平面形状は、楕円形状である請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項4】
前記光吸収層の平面形状は、前記不純物層の前記マイクロレンズ側の面に入射する前記入射光の光路上に前記光吸収層が配置されることで形成される十字状を含んでいる請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項5】
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、
前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層と、を備え、
前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さく、
さらに、前記光電変換部群間に形成された画素間遮光部を備え、
前記光吸収層の平面形状は、前記画素間遮光部の前記マイクロレンズ側の面に入射する前記入射光の光路上に前記光吸収層が配置されることで形成される額縁状を含んでいる
固体撮像装置。
【請求項6】
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、
前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間に形成されたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタの前記マイクロレンズ側の面又は前記基板側の面に形成され、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備え、
前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さく、
前記光吸収層の材料は、何れかの前記カラーフィルタと同一の材料である
固体撮像装置。
【請求項7】
前記カラーフィルタの材料と、当該カラーフィルタに形成されている前記光吸収層の材料とが同じである請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項8】
前記カラーフィルタの材料と、当該カラーフィルタに形成されている前記光吸収層の材料とが異なっている請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項9】
前記光吸収層の厚さが前記カラーフィルタの厚さよりも薄い請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項10】
平面視における、前記カラーフィルタに対する前記光吸収層の位置は、当該光吸収層が形成されている前記単位画素と前記画素部の中心部との間の距離が遠いほど、当該画素部の中心部側となっている請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項11】
前記マイクロレンズは、前記画素部の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、当該マイクロレンズの中心部が、当該マイクロレンズに対応する前記光電変換部群の中心よりも、前記画素部の中心部側にずらされている請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項12】
前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間にカラーフィルタを備え、前記カラーフィルタは、前記画素部の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、当該カラーフィルタの中心部が、当該カラーフィルタに対応する前記光電変換部群の中心よりも、前記画素部の中心部側にずらされている
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項13】
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備え、前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さく、前記光吸収層の平面形状は、当該光吸収層が形成されている前記単位画素と前記画素部の中心部との間の距離が遠いほど、当該単位画素と当該中心部とを通る線と平行な方向に長い所定形状であり、前記複数の前記光電変換部群の平面形状及びサイズは、互いに同一である固体撮像装置と、被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
【請求項14】
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層と、を備え、前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さく、さらに、前記光電変換部群間に形成された画素間遮光部を備え、前記光吸収層の平面形状は、前記画素間遮光部の前記マイクロレンズ側の面に入射する前記入射光の光路上に前記光吸収層が配置されることで形成される額縁状を含んでいる固体撮像装置と、
被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
【請求項15】
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間に形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタの前記マイクロレンズ側の面又は前記基板側の面に形成され、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備え、前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さく、前記光吸収層の材料は、何れかの前記カラーフィルタと同一の材料である固体撮像装置と、
被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、固体撮像装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、隣接する２つの光電変換部に対し１つのマイクロレンズを共有する構造として、２つの光電変換部が生成する信号電荷間の差を基に被写体までの間の距離を算出可能とする固体撮像装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の固体撮像装置は、マイクロレンズが光を集める箇所に散乱体を設けることで、集めた光を散乱体で散乱させて隣接する２つの光電変換部に振り分けるようになっている。そして、製造時の位置合わせズレ等に起因する光電変換部間の受光感度差を抑制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】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】
しかしながら、特許文献１に記載の固体撮像装置では、散乱体で光を散乱させるようになっているため、周囲の光電変換部にまで散乱光が侵入し、光学混色を生じる可能性があった。それゆえ、固体撮像装置によって得られる画像の画質が低下する可能性があった。
本開示は、より画質の高い画像を得られる固体撮像装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本開示は、より画質の高い画像を得られる固体撮像装置及び電子機器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】
【0005】
本開示の固体撮像装置は、（ａ）基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の光電変換部からなり且つ光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の光電変換部群それぞれに入射光を導く複数のマイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が２次元アレイ状に配置された画素部と、（ｂ）マイクロレンズと基板との間に形成され、マイクロレンズによって光電変換部群に導かれる入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備える。
【0006】
また、本開示の電子機器は、（ａ）基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の光電変換部からなり且つ光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の光電変換部群それぞれに入射光を導く複数のマイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が２次元アレイ状に配置された画素部と、マイクロレンズと基板との間に形成され、マイクロレンズによって光電変換部群に導かれる入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備える固体撮像装置と、（ｂ）被写体からの像光を固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、（ｃ）固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置の全体構成を示す図である。
【図3A】画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図4A】画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図5A】画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図6】画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図7】従来の固体撮像装置の画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図8A】画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図9A】画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図10】カラーフィルタ及び光吸収層の平面構成を示す図である。
【図11】画素領域の断面構成を拡大して示す図である。
【図12A】カラーフィルタ及び光吸収層の製造工程の流れを示す図である。
【図12B】カラーフィルタ及び光吸収層の製造工程の流れを示す図である。
【図12C】カラーフィルタ及び光吸収層の製造工程の流れを示す図である。
【図13】変形例に係る固体撮像装置のカラーフィルタ及び光吸収層の平面構成を示す図である。
【図14】変形例に係る固体撮像装置のカラーフィルタ及び光吸収層の平面構成を示す図である。
【図15】変形例に係る固体撮像装置のカラーフィルタ及び光吸収層の平面構成を示す図である。
【図16】変形例に係る固体撮像装置のカラーフィルタ及び光吸収層の平面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、本開示の実施形態に係る固体撮像装置１及び電子機器の一例を、図１～図１６を参照しながら説明する。本開示の実施形態は以下の順序で説明する。なお、本開示は以下の例に限定されるものではない。また、本明細書に記載された効果は例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【0009】
１．第１の実施形態：固体撮像装置
１－１ 固体撮像装置の全体の構成
１－２ 要部の構成
１－３ 光吸収層の製造方法
１－４ 変形例
２．第２の実施形態：電子機器
１－１ 固体撮像装置の全体の構成
１－２ 要部の構成
１－３ 光吸収層の製造方法
１－４ 変形例
２．第２の実施形態：電子機器
【0010】
〈１．第１の実施形態〉
［１－１ 固体撮像装置の全体の構成］
本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１の全体を示す概略構成図である。
図１の固体撮像装置１は、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。図１６に示すように、固体撮像装置１（１０１）は、光学レンズ１０２を介して被写体からの像光（入射光１０６）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０６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。
図１に示すように、第１の実施形態の固体撮像装置１は、基板２と、画素領域３と、垂直駆動回路４と、カラム信号処理回路５と、水平駆動回路６と、出力回路７と、制御回路８とを備えている。
［１－１ 固体撮像装置の全体の構成］
本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１の全体を示す概略構成図である。
図１の固体撮像装置１は、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。図１６に示すように、固体撮像装置１（１０１）は、光学レンズ１０２を介して被写体からの像光（入射光１０６）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０６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。
図１に示すように、第１の実施形態の固体撮像装置１は、基板２と、画素領域３と、垂直駆動回路４と、カラム信号処理回路５と、水平駆動回路６と、出力回路７と、制御回路８とを備えている。
【0011】
画素領域３は、基板２上に、２次元アレイ状に規則的に配列された複数の画素９を有している。画素９は、図２に示した光電変換部２１と、複数の画素トランジスタ（不図示）とを有している。複数の画素トランジスタとしては、例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタ、アンプトランジスタの４つのトランジスタを採用できる。また、例えば、選択トランジスタを除いた３つのトランジスタを採用してもよい。
【0012】
垂直駆動回路４は、例えば、シフトレジスタによって構成され、所望の画素駆動配線１０を選択し、選択した画素駆動配線１０に画素９を駆動するためのパルスを供給し、各画素９を行単位で駆動する。即ち、垂直駆動回路４は、画素領域３の各画素９を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素９の光電変換部２１において受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線１１を通してカラム信号処理回路５に供給する。
【0013】
カラム信号処理回路５は、例えば、画素９の列毎に配置されており、１行分の画素９から出力される信号に対して画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。例えばカラム信号処理回路５は画素固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳ(Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング)及びＡＤ(Analog Digital)変換等の信号処理を行う。
水平駆動回路６は、例えば、シフトレジスタによって構成され、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出して、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から、信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
水平駆動回路６は、例えば、シフトレジスタによって構成され、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出して、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から、信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
【0014】
出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１２を通して、順次に供給される画素信号に対し信号処理を行って出力する。信号処理としては、例えば、バファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を用いることができる。
制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
【0015】
［１－２ 要部の構成］
次に、図１の固体撮像装置１の詳細構造について説明する。図２は、第１の実施形態の固体撮像装置１の画素領域３の断面構成を示す図である。図２では、固体撮像装置１として、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＭＯＳ型固体撮像装置）を用いている。
次に、図１の固体撮像装置１の詳細構造について説明する。図２は、第１の実施形態の固体撮像装置１の画素領域３の断面構成を示す図である。図２では、固体撮像装置１として、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＭＯＳ型固体撮像装置）を用いている。
【0016】
図２に示すように、第１の実施形態の固体撮像装置１は、基板２、絶縁膜１３及び遮光膜１４がこの順に積層されてなる受光層１５を備えている。また、受光層１５の絶縁膜１３側の面（以下、「裏面Ｓ１」とも呼ぶ）には、カラーフィルタ１６及びマイクロレンズ１７（オンチップレンズ、ウエハレンズ）がこの順に積層されてなる集光層１８が形成されている。さらに、受光層１５の基板２側の面（以下「表面Ｓ２」とも呼ぶ）には、配線層１９及び支持基板２０がこの順に積層されている。なお、受光層１５の裏面Ｓ１と絶縁膜１３の裏面とは同一の面であるため、以下の記載では、絶縁膜１３の裏面についても「裏面Ｓ１」と表す。また、受光層１５の表面Ｓ２と基板２の表面とは同一の面であるため、以下の記載では、基板２の表面についても「表面Ｓ２」と表す。
【0017】
基板２は、例えば、シリコン（Si）からなる半導体基板によって構成され、図１に示すように、画素領域３を形成している。画素領域３には、図２に示すように、基板２に形成された複数の光電変換部２１、つまり、基板２に埋設された複数の光電変換部２１を含んで構成される複数の画素９が、二次元アレイ状に配置されている。光電変換部２１では、入射光２２の光量に応じた信号電荷が生成され、生成された信号電荷が蓄積される。
光電変換部２１は、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、隣接した少なくとも２以上の光電変換部２１で光電変換部群２３を構成している。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃでは、４つの光電変換部２１で構成される光電変換部群２３を例示している。また、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃでは、２つの光電変換部２１で構成される光電変換部群２３を例示している。図３Ａに示したカラーフィルタ１６及びマイクロレンズ１７には、後述する瞳補正が行われている。光電変換部群２３を構成する光電変換部２１間には、基板２に不純物が注入されてなる不純物層２４が形成されている。不純物としては、例えば、光電変換部２１間を絶縁して電気的に分離するとともに、不純物層２４に入射光２２を透過を可能とさせる物質を用いることができる。例えば、リン、ヒ素、ホウ素等の元素を採用できる。
また、光電変換部群２３間には、光電変換部群２３間を物理的に分離するように、基板２の絶縁膜１３側の面（以下、「裏面Ｓ３」とも呼ぶ）側から深さ方向に形成された溝部２５、並びに溝部２５内に充填された絶縁膜１３を含んで構成される画素間遮光部２６が形成されている。
光電変換部２１は、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、隣接した少なくとも２以上の光電変換部２１で光電変換部群２３を構成している。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃでは、４つの光電変換部２１で構成される光電変換部群２３を例示している。また、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃでは、２つの光電変換部２１で構成される光電変換部群２３を例示している。図３Ａに示したカラーフィルタ１６及びマイクロレンズ１７には、後述する瞳補正が行われている。光電変換部群２３を構成する光電変換部２１間には、基板２に不純物が注入されてなる不純物層２４が形成されている。不純物としては、例えば、光電変換部２１間を絶縁して電気的に分離するとともに、不純物層２４に入射光２２を透過を可能とさせる物質を用いることができる。例えば、リン、ヒ素、ホウ素等の元素を採用できる。
また、光電変換部群２３間には、光電変換部群２３間を物理的に分離するように、基板２の絶縁膜１３側の面（以下、「裏面Ｓ３」とも呼ぶ）側から深さ方向に形成された溝部２５、並びに溝部２５内に充填された絶縁膜１３を含んで構成される画素間遮光部２６が形成されている。
【0018】
絶縁膜１３は、基板２の裏面Ｓ３側の全体（受光面側の全体）を連続的に被覆している。また、遮光膜１４は、絶縁膜１３の裏面Ｓ１側の一部（受光面側の一部）に、複数の光電変換部群２３のそれぞれの受光面が開口されるように、格子状に形成されている。
【0019】
カラーフィルタ１６は、絶縁膜１３の裏面Ｓ１側（受光面側）に、各光電変換部群２３に対応して形成されている。これにより、カラーフィルタ１６は、２次元アレイ状に規則的に配列されてなるカラーフィルタアレイ２７を形成している。カラーフィルタ１６のそれぞれは、赤色、緑色、青色等の各光電変換部群２３に受光させたい入射光２２の特定の波長を透過するように構成されている。そして、カラーフィルタ１６は、特定の波長の入射光２２を透過させ、透過させた入射光２２を基板２の光電変換部２１に入射させる。
また、カラーフィルタ１６のそれぞれには、図３Ａ及び図５Ａに示すように、画素領域３（後述する画素部３０）の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、カラーフィルタ１６の中心部が、カラーフィルタ１６に対応する光電変換部群２３の中心よりも、画素領域３（画素部３０）の中心部側にずらされているいわゆる瞳補正が行われている。図５Ａは、図３Ａに例示したカラーフィルタ１６等よりも、画素領域３の外周部側に形成されているカラーフィルタ１６等を例示している。カラーフィルタ１６への瞳補正により、画素領域３（画素部３０）の外周部において、マイクロレンズ１７を介して光電変換部２１に入射される斜めの入射光２２をカラーフィルタ１６に透過可能となっている。
また、カラーフィルタ１６のそれぞれには、図３Ａ及び図５Ａに示すように、画素領域３（後述する画素部３０）の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、カラーフィルタ１６の中心部が、カラーフィルタ１６に対応する光電変換部群２３の中心よりも、画素領域３（画素部３０）の中心部側にずらされているいわゆる瞳補正が行われている。図５Ａは、図３Ａに例示したカラーフィルタ１６等よりも、画素領域３の外周部側に形成されているカラーフィルタ１６等を例示している。カラーフィルタ１６への瞳補正により、画素領域３（画素部３０）の外周部において、マイクロレンズ１７を介して光電変換部２１に入射される斜めの入射光２２をカラーフィルタ１６に透過可能となっている。
【0020】
マイクロレンズ１７は、カラーフィルタ１６の裏面Ｓ４側（受光面側）に、各光電変換部群２３に対応して形成されている。即ち、複数の光電変換部群２３の１つの光電変換部群２３に対して１つのマイクロレンズ１７が形成されている。これにより、マイクロレンズ１７は、２次元アレイ状に規則的に配列されてなるマイクロレンズアレイ２８を形成している。マイクロレンズ１７のそれぞれは、入射光２２を集光し、集光した入射光２２をカラーフィルタ１６を介して複数の光電変換部２１それぞれに導く構成となっている。
また、マイクロレンズ１７のそれぞれには、図３Ａ及び図５Ａに示すように、画素領域３（画素部３０）の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、マイクロレンズ１７の中心部が、マイクロレンズ１７に対応する光電変換部群２３の中心よりも、画素領域３（画素部３０）の中心部側にずらされているいわゆる瞳補正が行われている。マイクロレンズ１７への瞳補正により、画素領域３（画素部３０）の外周部において、マイクロレンズ１７に入射される斜めの入射光２２を光電変換部２１に入射可能となっている。
また、マイクロレンズ１７のそれぞれには、図３Ａ及び図５Ａに示すように、画素領域３（画素部３０）の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、マイクロレンズ１７の中心部が、マイクロレンズ１７に対応する光電変換部群２３の中心よりも、画素領域３（画素部３０）の中心部側にずらされているいわゆる瞳補正が行われている。マイクロレンズ１７への瞳補正により、画素領域３（画素部３０）の外周部において、マイクロレンズ１７に入射される斜めの入射光２２を光電変換部２１に入射可能となっている。
【0021】
１つの光電変換部群２３と１つのマイクロレンズ１７と含んでなる構成を単位画素２９として、この単位画素２９が２次元アレイ状に配置されて画素部３０が構成されている。
このように、隣接した少なくとも２以上の光電変換部２１（光電変換部群２３）に対し１つのマイクロレンズ１７を共用する構造にすると、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１のそれぞれで生成される信号電荷間に差が生じる。それゆえ、第１実施形態の固体撮像装置１では、この差を基に被写体までの間の距離を算出可能となっている。
このように、隣接した少なくとも２以上の光電変換部２１（光電変換部群２３）に対し１つのマイクロレンズ１７を共用する構造にすると、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１のそれぞれで生成される信号電荷間に差が生じる。それゆえ、第１実施形態の固体撮像装置１では、この差を基に被写体までの間の距離を算出可能となっている。
【0022】
マイクロレンズ１７と基板２との間には、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ及び図６に示すように、各光電変換部群２３に対応して光吸収層３１が形成されている。図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂでは、カラーフィルタ１６のマイクロレンズ１７側の面に形成された光吸収層３１を例示している。また、図６では、カラーフィルタ１６の基板２側の面に埋設させて形成された光吸収層３１を例示している。光吸収層３１のそれぞれは、入射光２２を吸収可能な物質で構成されている。また、光吸収層３１の平面形状の面積は、カラーフィルタ１６の平面形状の面積、つまり、光電変換部群２３の平面形状の面積よりも小さくなっている。光電変換部群２３の平面形状の面積よりも小さくすることにより、光吸収層３１は、図３Ａに示すように、マイクロレンズ１７によって光電変換部群２３に導かれる入射光２２の一部を吸収可能となっている。図３Ａでは、マイクロレンズ１７によって光電変換部群２３に導かれる入射光２２のうちマイクロレンズ１７の外周側の入射光２２の光路３２を点線で示した。また、図３Ａでは、光吸収層３１によって入射光２２が吸収されて弱められた領域３３を網点で示した。
【0023】
ここで、画素部３０の外周部では、入射光２２が斜めに入射される。それゆえ、光吸収層３１が形成されていない場合には、図７に示すように、光電変換部群２３のうちの、画素部３０の中心部側の光電変換部２１（以下、「中心側光電変換部２１ａ」とも呼ぶ）に入射した入射光２２が、不純物層２４を透過して、画素部３０の外周側の光電変換部２１（以下、「外周側光電変換部２１ｂ」とも呼ぶ）に入射される。そのため、中心側光電変換部２１ａ及び外周側光電変換部２１ｂのそれぞれで生成される信号電荷間の差が大きくなる。これにより、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１、つまり、同一のマイクロレンズ１７によって入射光２２が導かれて同じ波長（色）の光が入射される２以上の光電変換部２１で生成される信号電荷の差（同色感度差）が大きくなる可能性がある。その結果、リモザイク処理によって得られる画像の画質が低下する可能性がある。
信号電荷間の差を低減する方法としては、例えば、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１間を画素間遮光部２６で分離させることも考えられる。しかしながら、画素間遮光部２６で分離させた場合、入射光２２が画素間遮光部２６で散乱して、他の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１にまで散乱光が侵入し、光学混色を生じる可能性がある。それゆえ、固体撮像装置１で得られる画像の画質が低下する可能性がある。
信号電荷間の差を低減する方法としては、例えば、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１間を画素間遮光部２６で分離させることも考えられる。しかしながら、画素間遮光部２６で分離させた場合、入射光２２が画素間遮光部２６で散乱して、他の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１にまで散乱光が侵入し、光学混色を生じる可能性がある。それゆえ、固体撮像装置１で得られる画像の画質が低下する可能性がある。
【0024】
これに対し、第１の実施形態の固体撮像装置１では、光吸収層３１を備えるようにしたため、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、マイクロレンズ１７を透過した入射光２２の一部を吸収する構成とすることができる。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、カラーフィルタ１６の中心部付近に光吸収層３１を形成することで、外周側光電変換部２１ｂに直接入射する入射光２２の光量を低減できるため、中心側光電変換部２１ａ及び外周側光電変換部２１ｂのそれぞれで生成される信号電荷間の差を低減できる。これにより、リモザイク処理で得られる画像の画質の低下を抑制できる。また、例えば、画素間遮光部２６を用いる場合と異なり、入射光２２の散乱を生じないため、光学混色を防止することができる。
また、例えば、図８Ａに示すように、カラーフィルタ１６の中心部よりも画素部３０の中心部側に光吸収層３１を形成することで、中心側光電変換部２１ａ及び不純物層２４を介して外周側光電変換部２１ｂに入射する入射光２２の光量を低減できるため、中心側光電変換部２１ａ及び外周側光電変換部２１ｂのそれぞれで生成される信号電荷間の差を低減することができる。
また、例えば、図８Ａに示すように、カラーフィルタ１６の中心部よりも画素部３０の中心部側に光吸収層３１を形成することで、中心側光電変換部２１ａ及び不純物層２４を介して外周側光電変換部２１ｂに入射する入射光２２の光量を低減できるため、中心側光電変換部２１ａ及び外周側光電変換部２１ｂのそれぞれで生成される信号電荷間の差を低減することができる。
【0025】
また、平面視における、カラーフィルタ１６に対する光吸収層３１の位置は、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、光吸収層３１が形成されている単位画素２９と画素部３０の中心部との間の距離が遠いほど、画素部３０の中心部側となるようにした。図３Ａ及び図３Ｂは、光吸収層３１と画素部３０の中心部との間の距離が比較的近い場合を例示している。また、図５Ａ及び図５Ｂは、光吸収層３１と画素部３０の中心部との間の距離が比較的遠い場合を例示している。それゆえ、画素部３０の外周部において、光電変換部２１に斜めに入射される入射光２２のうちの、中心側光電変換部２１ａ及び不純物層２４を透過して外周側光電変換部２１ｂに入射される入射光２２をより適切に吸収することができ、中心側光電変換部２１ａ及び外周側光電変換部２１ｂのそれぞれで生成される信号電荷間の差を低減することができる。
【0026】
また、光吸収層３１の平面形状は、図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、光吸収層３１が形成されている単位画素２９と画素部３０の中心部との間の距離が遠いほど、単位画素２９と画素部３０の中心部とを通る線と平行な方向に長くなっている所定形状とした。図５Ａ及び図５Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂに例示した光吸収層３１よりも、上記方向に長くなっている光吸収層３１を例示している。それゆえ、画素部３０の外周部において、光電変換部２１に斜めに入射される入射光２２のうちの、中心側光電変換部２１ａ及び不純物層２４を透過して外周側光電変換部２１ｂに入射される入射光２２をより適切に吸収でき、中心側光電変換部２１ａ及び外周側光電変換部２１ｂのそれぞれで生成される信号電荷間の差を低減することができる。
所定形状としては、例えば、図３Ｂ、図５Ｂ及び図８Ｂに示すような矩形状、図９Ａ及び図９Ｂに示すような楕円形状であってもよい。矩形状を用いた場合、光吸収層３１の形成を容易化できる。また、マイクロレンズ１７によって光が集まり、光強度が一番強いカラーフィルタ１６の中央部に配置することで、感度低下を抑えつつ、同色感度差を抑制できる。ここで、画素領域３の外周部に生じる斜めの入射光２２の断面形状は、楕円形状となる。それゆえ、所定形状として楕円形状を用いた場合、光強度が一番強いカラーフィルタ１６の中央部のみを覆うことができ、感度低下を最低限に抑えることができる。
所定形状としては、例えば、図３Ｂ、図５Ｂ及び図８Ｂに示すような矩形状、図９Ａ及び図９Ｂに示すような楕円形状であってもよい。矩形状を用いた場合、光吸収層３１の形成を容易化できる。また、マイクロレンズ１７によって光が集まり、光強度が一番強いカラーフィルタ１６の中央部に配置することで、感度低下を抑えつつ、同色感度差を抑制できる。ここで、画素領域３の外周部に生じる斜めの入射光２２の断面形状は、楕円形状となる。それゆえ、所定形状として楕円形状を用いた場合、光強度が一番強いカラーフィルタ１６の中央部のみを覆うことができ、感度低下を最低限に抑えることができる。
【0027】
また、光吸収層３１の厚さは、カラーフィルタ１６の厚さよりも薄くしてもよい。光吸収層３１の厚さを薄くすることで、マイクロレンズ１７と光電変換部２１との間の距離をより短くすることができ、第１の実施形態の固体撮像装置１をより小型化できる。
また、光吸収層３１の材料としては、例えば、何れかのカラーフィルタ１６と同一の材料を用いることができる。同一の材料を用いることで、例えば、カラーフィルタ１６を形成するための機器を用いて光吸収層３１を形成でき、光吸収層３１を容易に形成できる。
この場合、例えば図３Ｂに示すように、カラーフィルタ１６とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１とを異なる材料で形成してもよい。即ち、カラーフィルタ１６を透過する光の波長域とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１を透過する光の波長域とが異なる構成としてもよい。このような構成とすることにより、カラーフィルタ１６を透過する光の波長域と光吸収層３１を透過する光の波長域とが同一の材料である場合に比べ、光吸収層３１による入射光２２を吸収する機能を向上できる。
また、光吸収層３１の材料としては、例えば、何れかのカラーフィルタ１６と同一の材料を用いることができる。同一の材料を用いることで、例えば、カラーフィルタ１６を形成するための機器を用いて光吸収層３１を形成でき、光吸収層３１を容易に形成できる。
この場合、例えば図３Ｂに示すように、カラーフィルタ１６とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１とを異なる材料で形成してもよい。即ち、カラーフィルタ１６を透過する光の波長域とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１を透過する光の波長域とが異なる構成としてもよい。このような構成とすることにより、カラーフィルタ１６を透過する光の波長域と光吸収層３１を透過する光の波長域とが同一の材料である場合に比べ、光吸収層３１による入射光２２を吸収する機能を向上できる。
【0028】
また、例えば図１０に示すように、カラーフィルタ１６とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１とを同じ材料で形成してもよい。即ちカラーフィルタ１６を透過する光の波長域とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１を透過する光の波長域とが同一となる構成としてもよい。このような構成とすることにより、カラーフィルタ１６の形成時に光吸収層３１を形成でき、光吸収層３１を容易に形成できる。
【0029】
配線層１９は、基板２の表面Ｓ２側に形成されており、層間絶縁膜３４を介して、複数層（図２では３層）に積層された配線３５を含んで構成されている。配線層１９に形成された複数層の配線３５を介して、各画素９を構成する画素トランジスタが駆動される。
支持基板２０は、配線層１９の基板２に面する側とは反対側の面に形成されている。支持基板２０は、固体撮像装置１の製造段階において、基板２の強度を確保するための基板である。支持基板２０の材料としては、例えば、シリコン(Si)を用いることができる。
支持基板２０は、配線層１９の基板２に面する側とは反対側の面に形成されている。支持基板２０は、固体撮像装置１の製造段階において、基板２の強度を確保するための基板である。支持基板２０の材料としては、例えば、シリコン(Si)を用いることができる。
【0030】
以上の構成を有する固体撮像装置１では、基板２の裏面側（受光層１５の裏面Ｓ１側）から光が照射され、照射された光がマイクロレンズ１７及びカラーフィルタ１６を透過し、透過した光が光電変換部２１で光電変換されることで、信号電荷が生成される。そして、生成された信号電荷が、基板２の表面Ｓ２側に形成された画素トランジスタを介して、配線３５で形成された図１に示した垂直信号線１１によって画素信号として出力される。
また、生成された信号電荷のうち、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１のそれぞれで生成された信号電荷間の差に基づき、被写体までの間の距離が算出される。
また、生成された信号電荷のうち、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１のそれぞれで生成された信号電荷間の差に基づき、被写体までの間の距離が算出される。
【0031】
［１－３ 光吸収層の製造方法］
次に、第１の実施形態の固体撮像装置１の光吸収層３１の製造方法について説明する。図１１は、本製造方法で作製される光吸収層３１を含む画素領域３を示す図である。
図１１は、カラーフィルタ１６のマイクロレンズ１７側の面に形成された光吸収層３１と、基板２側の面に形成された光吸収層３１とが混在する場合を例示している。また、カラーフィルタ１６とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１とが異なる材料で形成されている。即ち、赤色の波長を透過するカラーフィルタ１６（図１１では「１６Ｒ」と記す）の基板２側の面には、緑色の波長を透過する光吸収層３１（図１１では「３１Ｇ」と記す）が形成されており、緑色の波長を透過するカラーフィルタ１６（図１１では「１６Ｇ」と記す）のマイクロレンズ１７側の面には、青色の波長を透過する光吸収層３１（図１１では「３１Ｂ」と記す）が形成されている。また、図１１には図示しないが、青色の波長を透過するカラーフィルタ１６の基板２側の面には、緑色の波長を透過するカラーフィルタ１６Ｇが形成されている。また、光吸収層３１（３１Ｇ、３１Ｂ）の厚さがカラーフィルタ１６の厚さ（１６Ｒ、１６Ｇ）と同一となっている。
次に、第１の実施形態の固体撮像装置１の光吸収層３１の製造方法について説明する。図１１は、本製造方法で作製される光吸収層３１を含む画素領域３を示す図である。
図１１は、カラーフィルタ１６のマイクロレンズ１７側の面に形成された光吸収層３１と、基板２側の面に形成された光吸収層３１とが混在する場合を例示している。また、カラーフィルタ１６とそのカラーフィルタ１６に形成されている光吸収層３１とが異なる材料で形成されている。即ち、赤色の波長を透過するカラーフィルタ１６（図１１では「１６Ｒ」と記す）の基板２側の面には、緑色の波長を透過する光吸収層３１（図１１では「３１Ｇ」と記す）が形成されており、緑色の波長を透過するカラーフィルタ１６（図１１では「１６Ｇ」と記す）のマイクロレンズ１７側の面には、青色の波長を透過する光吸収層３１（図１１では「３１Ｂ」と記す）が形成されている。また、図１１には図示しないが、青色の波長を透過するカラーフィルタ１６の基板２側の面には、緑色の波長を透過するカラーフィルタ１６Ｇが形成されている。また、光吸収層３１（３１Ｇ、３１Ｂ）の厚さがカラーフィルタ１６の厚さ（１６Ｒ、１６Ｇ）と同一となっている。
【0032】
第１の実施形態の固体撮像装置１の光吸収層３１の製造方法では、まず、（１）受光層１５の裏面Ｓ１全体に、緑色の波長を透過するカラーフィルタレジストを塗布する。続いて、（２）緑色の波長を透過するカラーフィルタ１６Ｇ及び光吸収層３１Ｇを形成する箇所に穴が空いているマスクを介して、カラーフィルタレジストにＵＶランプを照射して、塗布したカラーフィルタレジストを露光する。続いて、（３）受光層１５の裏面Ｓ１から、露光していないカラーフィルタレジストを除去する。これにより、図１２Ａに示すように、緑色の波長を透過するカラーフィルタ１６Ｇ及び光吸収層３１Ｇを形成する。
続いて、赤色の波長を透過するカラーフィルタレジストを用いて、上記（１）～（３）の工程を実行する。これにより、図１２Ｂに示すように、赤色の波長を透過するカラーフィルタ１６Ｒを形成する。続いて、青色の波長を透過するカラーフィルタレジストを用いて、上記（１）～（３）の工程を実行する。これにより、青色の波長を透過するカラーフィルタ１６及び光吸収層３１Ｂ（図１２Ｃ参照）を形成する。このように、カラーフィルタ１６の形成時に、同じ材料からなる光吸収層３１を同時に形成することで、光吸収層３１を形成する工程を別工程とする方法に比べ、工程数を削減することができる。
続いて、赤色の波長を透過するカラーフィルタレジストを用いて、上記（１）～（３）の工程を実行する。これにより、図１２Ｂに示すように、赤色の波長を透過するカラーフィルタ１６Ｒを形成する。続いて、青色の波長を透過するカラーフィルタレジストを用いて、上記（１）～（３）の工程を実行する。これにより、青色の波長を透過するカラーフィルタ１６及び光吸収層３１Ｂ（図１２Ｃ参照）を形成する。このように、カラーフィルタ１６の形成時に、同じ材料からなる光吸収層３１を同時に形成することで、光吸収層３１を形成する工程を別工程とする方法に比べ、工程数を削減することができる。
【0033】
なお、図３Ａ等に示すように、光吸収層３１の厚さをカラーフィルタ１６の厚さよりも薄くする場合には、光吸収層３１を形成する箇所において、カラーフィルタレジストの塗布量を少なくしたり、塗布に用いるスピンコーターの回転数を上げてカラーフィルタレジストを薄く伸ばしたり、材料の粘度を小さくしたりする方法を用いることができる。
【0034】
以上説明したように、第１の実施形態の固体撮像装置１では、マイクロレンズ１７と基板２との間に形成され、マイクロレンズ１７によって光電変換部群２３に導かれる入射光２２の一部を吸収する複数の光吸収層３１を備えるようにした。それゆえ、例えば、光吸収層３１のパターン形状・位置を調整することで、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１に入射される入射光２２の光量を制御でき、それらの光電変換部２１で生成される信号電荷の差（同色感度差）を低減できる。その結果、リモザイク処理によって得られる画像の画質の低下を抑制できる。また、例えば、光を散乱させる散乱体や画素間遮光部２６を用いる場合と異なり、入射光２２の散乱を生じないため、光学混色を防止できる。その結果、より画質の高い画像を得られる固体撮像装置１を提供することができる。
【0035】
また、第１の実施形態の固体撮像装置１では、光吸収層３１が、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、マイクロレンズ１７を透過した入射光２２の一部を吸収するようにした。それゆえ、例えば、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１間における感度差を低減できる。そのため、リモザイク処理によって得られる画像の画質をより向上することができる。
【0036】
［１－４ 変形例］
（１）第１の実施形態に係る固体撮像装置１では、光吸収層３１の平面形状を矩形状や楕円形状とする場合を例に説明したが、例えば、図１３に示すように、光吸収層３１の平面形状が、不純物層２４のマイクロレンズ１７側の面（受光面）に入射する入射光２２の光路上に光吸収層３１が配置されることで形成される十字状を含む構成としてもよい。光吸収層３１の平面形状が十字状を含む構成とすることで、一の光電変換部２１に入射した斜めの入射光２２が不純物層２４を透過して他の光電変換部２１に入射することを防止でき、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１間における感度差を低減できる。また、光吸収層３１の形成を容易化することもできる。
（１）第１の実施形態に係る固体撮像装置１では、光吸収層３１の平面形状を矩形状や楕円形状とする場合を例に説明したが、例えば、図１３に示すように、光吸収層３１の平面形状が、不純物層２４のマイクロレンズ１７側の面（受光面）に入射する入射光２２の光路上に光吸収層３１が配置されることで形成される十字状を含む構成としてもよい。光吸収層３１の平面形状が十字状を含む構成とすることで、一の光電変換部２１に入射した斜めの入射光２２が不純物層２４を透過して他の光電変換部２１に入射することを防止でき、同一の光電変換部群２３に含まれる光電変換部２１間における感度差を低減できる。また、光吸収層３１の形成を容易化することもできる。
【0037】
（２）また例えば、図１４に示すように、光吸収層３１の平面形状が、画素間遮光部２６のマイクロレンズ１７側の面（受光面）に入射する入射光２２の光路上に光吸収層３１が配置されることで形成される額縁状を含む構成としてもよい。光吸収層３１の平面形状が額縁状を含む構成とすることで、画素間遮光部２６のマイクロレンズ１７側の面への入射光２２の入射を防止でき、画素間遮光部２６による入射光２２の散乱を防止でき、散乱した入射光２２による光電変換部２１の信号電荷へのノイズ（混色）の発生を防止できる。また、光吸収層３１の形成を容易化することもできる。
また、例えば、図１５に示すように、光吸収層３１の平面形状が、図１３に示した十字状と、図１４に示した額縁状とを組み合わせた形状を含む構成としてもよい。
また、例えば、図１５に示すように、光吸収層３１の平面形状が、図１３に示した十字状と、図１４に示した額縁状とを組み合わせた形状を含む構成としてもよい。
【0038】
〈２．第２の実施形態：電子機器〉
次に、本開示の第２の実施形態に係る電子機器１００について説明する。図１６は、本開示の第２の実施形態に係る電子機器１００の概略構成図である。
次に、本開示の第２の実施形態に係る電子機器１００について説明する。図１６は、本開示の第２の実施形態に係る電子機器１００の概略構成図である。
【0039】
第２の実施形態に係る電子機器１００は、固体撮像装置１０１と、光学レンズ１０２と、シャッタ装置１０３と、駆動回路１０４と、信号処理回路１０５とを備えている。第２の実施形態の電子機器１００は、固体撮像装置１０１として、本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１を電子機器（例えば、カメラ）に用いた場合の実施形態を示す。
【0040】
光学レンズ１０２は、被写体からの像光（入射光１０６）を固体撮像装置１０１の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置１０１内に一定期間にわたって信号電荷が蓄積される。シャッタ装置１０３は、固体撮像装置１０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路１０４は、固体撮像装置１０１の転送動作及びシャッタ装置１０３のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路１０４から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置１０１の信号転送を行なう。信号処理回路１０５は、固体撮像装置１０１から出力される信号（画素信号）に各種信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、或いはモニタに出力される。
【0041】
なお、固体撮像装置１を適用できる電子機器１００としては、カメラに限られるものではなく、他の電子機器にも適用することができる。例えば、携帯電話機やタブレット端末等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用してもよい。
また、第２の実施形態では、固体撮像装置１０１として、第１の実施形態に係る固体撮像装置１を電子機器に用いる構成としたが、他の構成としてもよい。例えば、変形例に係る固体撮像装置１を電子機器に用いてもよい。
また、第２の実施形態では、固体撮像装置１０１として、第１の実施形態に係る固体撮像装置１を電子機器に用いる構成としたが、他の構成としてもよい。例えば、変形例に係る固体撮像装置１を電子機器に用いてもよい。
【0042】
なお、本技術は、以下のような構成を取ることができる。
（１）
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、
前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、前記マイクロレンズによって前記光電変換部群に導かれる前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備える
固体撮像装置。
（２）
前記光吸収層は、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さい
前記（１）又は（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記光吸収層の平面形状は、当該光吸収層が形成されている前記画素と前記画素部の中心部との間の距離が遠いほど、当該画素と当該中心部とを通る線と平行な方向に長い所定形状である
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記平面形状は、矩形状である
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記平面形状は、楕円形状である
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（７）
前記光吸収層の平面形状は、前記不純物層の前記マイクロレンズ側の面に入射する前記入射光の光路上に前記光吸収層が配置されることで形成される十字状を含んでいる
前記（１）から（３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（８）
前記光電変換部群間に形成された画素間遮光部を備え、
前記光吸収層の平面形状は、前記画素間遮光部の前記マイクロレンズ側の面に入射する前記入射光の光路上に前記光吸収層が配置されることで形成される額縁状を含んでいる
前記（１）から（３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（９）
前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間にカラーフィルタを備え、
前記光吸収層は、前記カラーフィルタの前記マイクロレンズ側の面又は前記基板側の面に形成されており、
前記光吸収層の材料は、何れかの前記カラーフィルタと同一の材料である
前記（１）から（８）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１０）
前記カラーフィルタの材料と、当該カラーフィルタに形成されている前記光吸収層の材料とが同じである
前記（９）に記載の固体撮像装置。
（１１）
前記カラーフィルタの材料と、当該カラーフィルタに形成されている前記光吸収層の材料とが異なっている
前記（９）に記載の固体撮像装置。
（１２）
前記光吸収層の厚さが前記カラーフィルタの厚さよりも薄い
前記（９）から（１１）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１３）
平面視における、前記カラーフィルタに対する前記光吸収層の位置は、当該光吸収層が形成されている前記単位画素と前記画素部の中心部との間の距離が遠いほど、当該画素部の中心部側となっている
前記（９）から（１２）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１４）
前記マイクロレンズは、前記画素部の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、当該マイクロレンズの中心部が、当該マイクロレンズに対応する前記光電変換部群の中心よりも、前記画素部の中心部側にずらされている
前記（１）から（１３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１５）
前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間にカラーフィルタを備え、
前記カラーフィルタは、前記画素部の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、当該カラーフィルタの中心部が、当該カラーフィルタに対応する前記光電変換部群の中心よりも、前記画素部の中心部側にずらされている
前記（１）から（１４）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１６）
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、前記マイクロレンズによって前記光電変換部群に導かれる前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備える固体撮像装置と、
被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
（１）
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、
前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、前記マイクロレンズによって前記光電変換部群に導かれる前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備える
固体撮像装置。
（２）
前記光吸収層は、同一の前記光電変換部群に含まれる前記光電変換部のそれぞれで生成される信号電荷間の差が小さくなるように、前記マイクロレンズを透過した前記入射光の一部を吸収する
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記光吸収層の平面形状の面積は、前記光電変換部群の平面形状の面積よりも小さい
前記（１）又は（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記光吸収層の平面形状は、当該光吸収層が形成されている前記画素と前記画素部の中心部との間の距離が遠いほど、当該画素と当該中心部とを通る線と平行な方向に長い所定形状である
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記平面形状は、矩形状である
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記平面形状は、楕円形状である
前記（４）に記載の固体撮像装置。
（７）
前記光吸収層の平面形状は、前記不純物層の前記マイクロレンズ側の面に入射する前記入射光の光路上に前記光吸収層が配置されることで形成される十字状を含んでいる
前記（１）から（３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（８）
前記光電変換部群間に形成された画素間遮光部を備え、
前記光吸収層の平面形状は、前記画素間遮光部の前記マイクロレンズ側の面に入射する前記入射光の光路上に前記光吸収層が配置されることで形成される額縁状を含んでいる
前記（１）から（３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（９）
前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間にカラーフィルタを備え、
前記光吸収層は、前記カラーフィルタの前記マイクロレンズ側の面又は前記基板側の面に形成されており、
前記光吸収層の材料は、何れかの前記カラーフィルタと同一の材料である
前記（１）から（８）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１０）
前記カラーフィルタの材料と、当該カラーフィルタに形成されている前記光吸収層の材料とが同じである
前記（９）に記載の固体撮像装置。
（１１）
前記カラーフィルタの材料と、当該カラーフィルタに形成されている前記光吸収層の材料とが異なっている
前記（９）に記載の固体撮像装置。
（１２）
前記光吸収層の厚さが前記カラーフィルタの厚さよりも薄い
前記（９）から（１１）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１３）
平面視における、前記カラーフィルタに対する前記光吸収層の位置は、当該光吸収層が形成されている前記単位画素と前記画素部の中心部との間の距離が遠いほど、当該画素部の中心部側となっている
前記（９）から（１２）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１４）
前記マイクロレンズは、前記画素部の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、当該マイクロレンズの中心部が、当該マイクロレンズに対応する前記光電変換部群の中心よりも、前記画素部の中心部側にずらされている
前記（１）から（１３）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１５）
前記光電変換部と前記マイクロレンズとの間にカラーフィルタを備え、
前記カラーフィルタは、前記画素部の中心部から外周部に向かうに従って、平面視における、当該カラーフィルタの中心部が、当該カラーフィルタに対応する前記光電変換部群の中心よりも、前記画素部の中心部側にずらされている
前記（１）から（１４）の何れかに記載の固体撮像装置。
（１６）
基板に形成され、入射光の光量に応じた信号電荷を生成する複数の光電変換部と、隣接した少なくとも２以上の前記光電変換部からなり且つ当該光電変換部間が不純物層で絶縁されている複数の光電変換部群の１つの前記光電変換部群に対して１つのマイクロレンズが形成され、複数の前記光電変換部群それぞれに前記入射光を導く複数の前記マイクロレンズとを含んで構成される複数の単位画素が、２次元アレイ状に配置された画素部と、前記マイクロレンズと前記基板との間に形成され、前記マイクロレンズによって前記光電変換部群に導かれる前記入射光の一部を吸収する複数の光吸収層とを備える固体撮像装置と、
被写体からの像光を前記固体撮像装置の撮像面上に結像させる光学レンズと、
前記固体撮像装置から出力される信号に信号処理を行う信号処理回路とを備える
電子機器。
【符号の説明】
【0043】
１…固体撮像装置、２…基板、３…画素領域、４…垂直駆動回路、５…カラム信号処理回路、６…水平駆動回路、７…出力回路、８…制御回路、９…画素、１０…画素駆動配線、１１…垂直信号線、１２…水平信号線、１３…絶縁膜、１４…遮光膜、１５…受光層、１６…カラーフィルタ、１７…マイクロレンズ、１８…集光層、１９…配線層、２０…支持基板、２１…光電変換部、２１ａ…中心側光電変換部、２１ｂ…外周側光電変換部、２２…入射光、２３…光電変換部群、２４…不純物層、２５…溝部、２６…画素間遮光部、２７…カラーフィルタアレイ、２８…マイクロレンズアレイ、２９…単位画素、３０…画素部、３１…光吸収層、３２…光路、３３…領域、３４…層間絶縁膜、３５…配線、１００…電子機器、１０１…固体撮像装置、１０２…光学レンズ、１０３…シャッタ装置、１０４…駆動回路、１０５…信号処理回路、１０６…入射光
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】