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(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】2024-12-16
(45)【発行日】2024-12-24
(54)【発明の名称】撮像装置および電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20241217BHJP
H04N 25/10 20230101ALI20241217BHJP
H04N 25/771 20230101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
H01L27/146 A
H04N25/10
H04N25/771
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021508999
(86)(22)【出願日】2020-03-11
(86)【国際出願番号】 JP2020010510
(87)【国際公開番号】W WO2020195825
(87)【国際公開日】2020-10-01
【審査請求日】2023-03-06
(31)【優先権主張番号】P 2019056165
(32)【優先日】2019-03-25
(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】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】城戸 英男
(72)【発明者】
【氏名】町田 貴志
【審査官】田邊 顕人
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／１３６４８６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－０１５２９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５３４５５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１６９４７９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－１７６７１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０１２９０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１４８０３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２３８９５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７２２１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｈ０４Ｎ ２５／１０
Ｈ０４Ｎ ２５／７７１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、前記半導体層に設けられ、受光量に応じた電荷を光電変換により生成可能な光電変換部と、
前記半導体層のうち前記表面と前記光電変換部との間に設けられ、前記電荷を保持可能な電荷保持部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に位置し、前記電荷が通過可能な開口を含む第１の遮光膜と、
前記光電変換部から見て前記第１の遮光膜と反対側に位置する第２の遮光膜と、
１つのレンズと
をそれぞれ有する複数の像面位相差検出画素を備え、
前記複数の像面位相差検出画素における各々の前記第２の遮光膜は、いずれも前記光電変換部が占める画素領域のうちの前記開口と重なり合う重複領域を含む第１のサブ画素領域に設けられ、または、いずれも前記画素領域のうちの前記第１のサブ画素領域以外の第２のサブ画素領域に設けられており、
第１の方向において分割されて隣り合う前記第１のサブ画素領域および前記第２のサブ画素領域の双方に対して、前記１つのレンズが共通に設けられている
撮像装置。
【請求項2】
前記複数の像面位相差検出画素は、前記第１のサブ画素領域に設けられた前記第２の遮光膜を有する第１の像面位相差検出 画素と、
前記第２のサブ画素領域に設けられた前記第２の遮光膜を有する第２の像面位相差検出 画素と
を含む
請求項１記載の撮像装置。
【請求項3】
前記表面側から前記開口を貫通して前記電荷保持部に向かうように延在する縦型トレンチゲートを含む電荷転送部、をさらに備えた請求項１記載の撮像装置。
【請求項4】
前記開口は、前記画素領域のうちの中心以外の位置に設けられている請求項１記載の撮像装置。
【請求項5】
前記第１の方向および第２の方向にそれぞれ配列された複数の撮像画素をさらに備え、前記複数の像面位相差検出画素は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれにおいて前記複数の撮像画素の間に配置されている
請求項１記載の撮像装置。
【請求項6】
前記複数の撮像画素は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれにおいて周期配列された、第１から第３のカラーフィルタをそれぞれ含む複数の第１から第３の撮像画素をさらに備え、各々の前記像面位相差検出画素は、前記複数の第１の撮像画素がそれぞれ配置されるべき複数の第１の位置のいずれかに、前記複数の第１の撮像画素のいずれか１つと置換されて配置されている
請求項５記載の撮像装置。
【請求項7】
撮像装置を備えた電子機器であって、前記撮像装置は、
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
前記半導体層に設けられ、受光量に応じた電荷を光電変換により生成可能な光電変換部と、
前記半導体層のうち前記表面と前記光電変換部との間に設けられ、前記電荷を保持可能な電荷保持部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に位置し、前記電荷が通過可能な開口を含む第１の遮光膜と、
前記光電変換部から見て前記第１の遮光膜と反対側に位置する第２の遮光膜と、
１つのレンズと
をそれぞれ有する複数の像面位相差検出画素を備え、
前記複数の像面位相差検出画素における各々の前記第２の遮光膜は、いずれも前記光電変換部が占める画素領域のうちの前記開口と重なり合う重複領域を含む第１のサブ画素領域に設けられ、または、いずれも前記画素領域のうちの前記第１のサブ画素領域以外の第２のサブ画素領域に設けられており、
第１の方向において分割されて隣り合う前記第１のサブ画素領域および前記第２のサブ画素領域の双方に対して、前記１つのレンズが共通に設けられている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、像面位相差検出画素を有する撮像装置および、その撮像装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
これまでに、画像信号を得るための通常画素に加えて、オートフォーカス用の位相差信号を得るための像面位相差検出画素を備えるようにした撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１６／１２９４０６号明細書
【発明の概要】
【0004】
ところで、このような撮像装置では、位相差画素における検出感度のばらつきが少ないことが望ましい。
【0005】
したがって、位相差検出特性に優れた撮像装置、およびそのような撮像装置を備えた電子機器を提供することが望まれる。
【0006】
本開示の一実施形態としての撮像装置は、半導体層と、光電変換部と、電荷保持部と、第１の遮光膜と、第２の遮光膜とをそれぞれ有する複数の像面位相差検出画素を備える。半導体層は、表面と、その表面と反対側の裏面とを含んでいる。光電変換部は、半導体層に設けられ、受光量に応じた電荷を光電変換により生成可能である。電荷保持部は、半導体層のうち表面と光電変換部との間に設けられ、電荷を保持可能である。第１の遮光膜は、光電変換部と電荷保持部との間に位置し、電荷が通過可能な開口を含んでいる。第２の遮光膜は、光電変換部から見て第１の遮光膜と反対側に位置する。ここで、複数の像面位相差検出画素における各々の第２の遮光膜は、いずれも光電変換部が占める画素領域のうちの開口と重なり合う重複領域を含む第１領域に設けられ、または、いずれも画素領域のうちの第１領域以外の第２領域に設けられている。
また、本開示の一実施形態としての電子機器は、上記撮像装置を備えたものである。
また、本開示の一実施形態としての電子機器は、上記撮像装置を備えたものである。
【0007】
本開示の一実施形態としての撮像装置および電子機器では、複数の像面位相差検出画素における各々の第２の遮光膜が、第１領域のみに設けられ、または第２領域のみに設けられる。このため、第２の遮光膜が第１領域に存在する像面位相差検出画素と、第２の遮光膜が第２領域に存在する像面位相差検出画素とが混在する場合と比べ、複数の像面位相差検出画素における検出感度のばらつきが低減される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図1B】第１の実施の形態の第１の変形例としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図1C】第１の実施の形態の第２の変形例としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図7】参考例としての第２の像面位相差検出画素における位相差信号検出感度を説明する説明図である。
【図8】第１の実施の形態の第３の変形例としての画素アレイ部におけるセンサ画素の配列を表す概略平面図である。
【図9】第１の実施の形態の第４の変形例としての画素アレイ部におけるセンサ画素の配列を表す概略平面図である。
【図10】本開示の第２の実施の形態に係る画素アレイ部におけるセンサ画素の配列の一例を模式的に表す平面図である。
【図11】本開示の第３の実施の形態に係る画素アレイ部におけるセンサ画素の構成を模式的に表す断面図である。
【図12】電子機器の全体構成例を表す概略図である。
【図13】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14】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15】本開示のその他の変形例としての画素アレイ部におけるセンサ画素の配列の一例を模式的に表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
第１の遮光膜の開口との重複領域を含む第１領域に設けられた第２の遮光膜を有する像面位相差検出画素を備えた撮像装置の例。
２．第１の実施の形態の変形例
３．第２の実施の形態
第１の遮光膜の開口との重複領域を含まない第２領域に設けられた第２の遮光膜を有する像面位相差検出画素を備えた撮像装置の例。
４．第３の実施の形態
第３の遮光膜をさらに備えた撮像装置の例。
５．電子機器への適用例
６．移動体への適用例
７．その他の変形例
１．第１の実施の形態
第１の遮光膜の開口との重複領域を含む第１領域に設けられた第２の遮光膜を有する像面位相差検出画素を備えた撮像装置の例。
２．第１の実施の形態の変形例
３．第２の実施の形態
第１の遮光膜の開口との重複領域を含まない第２領域に設けられた第２の遮光膜を有する像面位相差検出画素を備えた撮像装置の例。
４．第３の実施の形態
第３の遮光膜をさらに備えた撮像装置の例。
５．電子機器への適用例
６．移動体への適用例
７．その他の変形例
【0010】
【0011】
固体撮像装置１０１は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの、いわゆるグローバルシャッタ方式の裏面照射型イメージセンサである。固体撮像装置１０１は、被写体からの光を受光して光電変換し、画像信号を生成することで画像を撮像するものである。
【0012】
グローバルシャッタ方式とは、基本的には全画素同時に露光を開始し、全画素同時に露光を終了するグローバル露光を行う方式である。ここで、全画素とは、画像に現れる部分の画素の全てということであり、ダミー画素等は除外される。また、時間差や画像の歪みが問題にならない程度に十分小さければ、全画素同時ではなく、複数行（例えば、数十行）単位でグローバル露光を行いながら、グローバル露光を行う領域を移動する方式もグローバルシャッタ方式に含まれる。また、画像に表れる部分の画素の全てでなく、所定領域の画素に対してグローバル露光を行う方式もグローバルシャッタ方式に含まれる。
【0013】
裏面照射型イメージセンサとは、被写体からの光を受光して電気信号に変換するフォトダイオード等の光電変換部が、被写体からの光が入射する受光面と、各画素を駆動させるトランジスタ等の配線が設けられた配線層との間に設けられている構成のイメージセンサをいう。
【0014】
固体撮像装置１０１は、例えば、画素アレイ部１１１、垂直駆動部１１２、カラム信号処理部１１３、データ格納部１１９、水平駆動部１１４、システム制御部１１５、および信号処理部１１８を備えている。
【0015】
固体撮像装置１０１では、半導体基板１１（後出）上に画素アレイ部１１１が形成される。垂直駆動部１１２、カラム信号処理部１１３、データ格納部１１９、水平駆動部１１４、システム制御部１１５、および信号処理部１１８などの周辺回路は、例えば、画素アレイ部１１１と同じ半導体基板１１上に形成される。
【0016】
画素アレイ部１１１は、被写体から入射した光の量に応じた電荷を生成して蓄積する光電変換部５１（後出）を含むセンサ画素１１０を複数有する。センサ画素１１０は、図１に示したように、横方向（行方向）および縦方向（列方向）のそれぞれに配列される。画素アレイ部１１１では、行方向に一列に配列されたセンサ画素１１０からなる画素行ごとに、画素駆動線１１６が行方向に沿って配線され、列方向に一列に配列されたセンサ画素１１０からなる画素列ごとに、垂直信号線（ＶＳＬ）１１７が列方向に沿って配線されている。
【0017】
垂直駆動部１１２は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどからなる。垂直駆動部１１２は、複数の画素駆動線１１６を介して複数のセンサ画素１１０に対し信号等をそれぞれ供給することにより、画素アレイ部１１１における複数のセンサ画素１１０の全てを同時に駆動させ、または画素行単位で駆動させる。
【0018】
垂直駆動部１１２は、例えば読み出し走査系と掃き出し走査系との２つの走査系を有する。読み出し走査系は、単位画素から信号を読み出すために、画素アレイ部１１１の単位画素を行単位で順に選択走査する。掃き出し走査系は、読み出し走査系によって読み出し走査が行われる読み出し行に対し、その読み出し走査よりもシャッタスピードの時間分だけ先行して掃き出し走査を行う。
【0019】
この掃き出し走査系による掃き出し走査により、読み出し行の単位画素の光電変換部５１から不要な電荷が掃き出される。これをリセットという。そして、この掃き出し走査系による不要電荷の掃き出し、すなわちリセットにより、いわゆる電子シャッタ動作が行われる。ここで、電子シャッタ動作とは、光電変換部５１の光電荷を捨てて、新たに露光を開始する、すなわち光電荷の蓄積を新たに開始する動作のことをいう。
【0020】
読み出し走査系による読み出し動作によって読み出される信号は、その直前の読み出し動作または電子シャッタ動作以降に入射した光量に対応する。直前の読み出し動作による読み出しタイミングまたは電子シャッタ動作による掃き出しタイミングから、今回の読出し動作による読出しタイミングまでの期間が、単位画素における光電荷の蓄積時間、すなわち露光時間となる。
【0021】
垂直駆動部１１２によって選択走査された画素行の各単位画素から出力される信号は、垂直信号線１１７の各々を通してカラム信号処理部１１３に供給されるようになっている。カラム信号処理部１１３は、画素アレイ部１１１の画素列ごとに、選択行の各単位画素から垂直信号線１１７を通して出力される信号に対して所定の信号処理を行うとともに、信号処理後の画素信号を一時的に保持するようになっている。
【0022】
具体的には、カラム信号処理部１１３は、例えばシフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、ノイズ除去処理、相関二重サンプリング処理、アナログ画素信号のＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換Ａ／Ｄ変換処理等を行い、ディジタル画素信号を生成する。カラム信号処理部１１３は、生成した画素信号を信号処理部１１８に供給する。
【0023】
水平駆動部１１４は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム信号処理部１１３の画素列に対応する単位回路を順番に選択するようになっている。この水平駆動部１１４による選択走査により、カラム信号処理部１１３において単位回路ごとに信号処理された画素信号が順番に信号処理部１１８に出力されるようになっている。
【0024】
システム制御部１１５は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等からなる。システム制御部１１５は、タイミングジェネレータで生成されたタイミング信号に基づいて、垂直駆動部１１２、カラム信号処理部１１３、および水平駆動部１１４の駆動制御を行なうものである。
【0025】
信号処理部１１８は、必要に応じてデータ格納部１１９にデータを一時的に格納しながら、カラム信号処理部１１３から供給された画素信号に対して演算処理等の信号処理を行ない、各画素信号からなる画像信号を出力するものである。
【0026】
データ格納部１１９は、信号処理部１１８での信号処理にあたり、その信号処理に必要なデータを一時的に格納するようになっている。
【0027】
なお、本技術の固体撮像装置は図１Ａに示した固体撮像装置１０１に限定されるものではなく、例えば図１Ｂに示した固体撮像装置１０１Ａや図１Ｃに示した固体撮像装置１０１Ｂのような構成を有していてもよい。図１Ｂは、本技術の第１の実施の形態に係る第１の変形例としての固体撮像装置１０１Ａの機能の構成例を示すブロック図である。図１Ｃは、本技術の第１の実施の形態に係る第２の変形例としての固体撮像装置１０１Ｂの機能の構成例を示すブロック図である
【0028】
図１Ｂの固体撮像装置１０１Ａでは、カラム信号処理部１１３と水平駆動部１１４との間にデータ格納部１１９が配設され、カラム信号処理部１１３から出力される画素信号が、データ格納部１１９を経由して信号処理部１１８に供給されるようになっている。
【0029】
また、図１Ｃの固体撮像装置１０１Ｂは、カラム信号処理部１１３と水平駆動部１１４との間にデータ格納部１１９と信号処理部１１８とを並列に配設するようにしたものである。固体撮像装置１０１Ｃでは、カラム信号処理部１１３が画素アレイ部１１１の列ごと、あるいは画素アレイ部１１１の複数列ごとにアナログ画素信号をディジタル画素信号に変換するＡ／Ｄ変換を行うようになっている。
【0030】
［センサ画素１１０の構成］
（回路構成例）
次に、図２を参照して、図１Ａの画素アレイ部１１１に設けられたセンサ画素１１０の回路構成例について説明する。図２は、画素アレイ部１１１を構成する複数のセンサ画素１１０のうちの１つのセンサ画素１１０の回路構成例を示している。
（回路構成例）
次に、図２を参照して、図１Ａの画素アレイ部１１１に設けられたセンサ画素１１０の回路構成例について説明する。図２は、画素アレイ部１１１を構成する複数のセンサ画素１１０のうちの１つのセンサ画素１１０の回路構成例を示している。
【0031】
図２に示した例では、画素アレイ部１１１におけるセンサ画素１１０は、メモリ保持型のグローバルシャッタを実現している。
【0032】
センサ画素１１０は、電源ＶＤＤ１，ＶＤＤ２、光電変換部（ＰＤ）５１、第１～第３の転送トランジスタ（ＴＲ）５２Ａ～５２Ｃ、電荷電圧変換部（ＦＤ）５３、リセットトランジスタ（ＲＳＴ）５４、増幅トランジスタ（ＡＭＰ）５５、選択トランジスタ（ＳＥＬ）５６、排出トランジスタ（ＯＦＧ）５８、電荷保持部（ＭＥＭ）５９、排出部ＯＦＤおよびバッファＢＵＦを有している。ＴＲ５２Ａは転送ゲートＴＲＺを含み、ＴＲ５２Ｂは転送ゲートＴＲＹおよび転送ゲートＴＲＸを含み、ＴＲ５２Ｃは転送ゲートＴＲＧを含んでいる。
【0033】
この例では、ＴＲ５２Ａ～５２Ｃ、ＲＳＴ５４、ＡＭＰ５５、ＳＥＬ５６およびＯＦＧ５８は、いずれもＮ型のＭＯＳトランジスタである。これらＴＧ５２Ａ～５２Ｃ、ＲＳＴ５４、ＡＭＰ５５、ＳＥＬ５６およびＯＦＧ５８における各ゲート電極には、それぞれ、駆動信号がシステム制御部１１５の駆動制御に基づき垂直駆動部１１２および水平駆動部１１４により供給される。駆動信号は、高レベルの状態がアクティブ状態（オンの状態）となり、低レベルの状態が非アクティブ状態（オフの状態）となるパルス信号である。なお、以下、駆動信号をアクティブ状態にすることを、駆動信号をオンするとも称し、駆動信号を非アクティブ状態にすることを、駆動信号をオフするとも称する。
【0034】
ＰＤ５１は、例えばＰＮ接合のフォトダイオードからなる光電変換素子であり、被写体からの光を受光して、その受光量に応じた電荷を光電変換により生成し、蓄積するように構成されている。
【0035】
ＭＥＭ５９は、ＰＤ５１とＦＤ５３との間に設けられており、グローバルシャッタ機能を実現するため、ＰＤ５１において生成されて蓄積された電荷をＦＤ５３へ転送するまでの間、一時的にその電荷を保持する領域である。
【0036】
ＴＧ５２Ａ～５２Ｃは、ＰＤ５１とＦＤ５３との間に配置されている。ＴＲ５２Ａは、転送ゲートＴＲＺに印加される駆動信号に応じて、ＰＤ５１に蓄積されている電荷をＭＥＭ５９へ転送するように構成されている。ＴＲ５２Ａは、本開示の「電荷転送部」に対応する一具体例である。
【0037】
ＴＲ５２ＢおよびＴＲ５２Ｃは、それぞれ、転送ゲートＴＲＹ，ＴＲＸおよび転送ゲートＴＲＧに印加される駆動信号に応じて、ＭＥＭ５９に一時的に保持された電荷をＦＤ５３へ転送するように構成されている。
【0038】
センサ画素１１０では、例えば、ＴＲ５２Ａがオフし、ＴＲ５２ＢおよびＴＲ５２Ｃがオンすると、ＭＥＭ５９に保持されている電荷がＦＤ５３へ転送されるようになっている。
【0039】
バッファＢＵＦは、ＴＲ５２ＡとＴＲ５２Ｂとの間に形成される電荷蓄積領域である。
【0040】
ＲＳＴ５４は、電源ＶＤＤ１に接続されたドレインと、ＦＤ５３に接続されたソースとを有している。ＲＳＴ５４は、そのゲート電極に印加される駆動信号に応じて、ＦＤ５３を初期化、すなわちリセットする。例えば、駆動信号によりＲＳＴ５４がオンすると、ＦＤ５３の電位が電源ＶＤＤ１の電圧レベルにリセットされる。すなわち、ＦＤ５３の初期化が行われる。
【0041】
ＦＤ５３は、ＴＲ５２Ａ～ＴＲ５２ＣおよびＭＥＭ５９を介してＰＤ５１から転送されてきた電荷を電気信号（例えば、電圧信号）に変換して出力する浮遊拡散領域である。ＦＤ５３には、ＲＳＴ５４が接続されるとともに、増幅トランジスタＡＭＰ５５およびＳＥＬ５６を介してＶＳＬ１１７が接続されている。
【0042】
ＡＭＰ５５は、ＦＤ５３の電位に応じた電気信号を出力する。ＡＭＰ５５は、例えばカラム信号処理部１１３に設けられた定電流源とソースフォロワ回路を構成している。ＳＥＬ５６は、当該センサ画素１１０が選択されたときにオンされ、ＦＤ５３からＡＭＰ５５を経由した電気信号を、ＶＳＬ１１７を通してカラム信号処理部１１３へ出力するようになっている。
【0043】
センサ画素１１０は、ＰＤ５１の電荷の転送先として、ＦＤ５３のほかに排出部ＯＦＤをそれぞれさらに備えている。ＯＦＧ５８はＴＲ５２ＡとＴＲ５２Ｂとの間に配置されている。
【0044】
ＯＦＧ５８は、排出部ＯＦＤに接続されたドレイン、および、ＴＲ５２ＡとＴＲ５２Ｂとを結ぶ配線に接続されたソースを有している。ＯＦＧ５８は、ゲート電極に印加される駆動信号に応じて、ＰＤ５１を初期化、すなわちリセットする。ＰＤ５１をリセットする、とは、ＰＤ５１を空乏化するという意味である。
【0045】
また、ＯＦＧ５８は、オーバーフローパスをそれぞれ形成し、ＰＤ５１から溢れた電荷をそれぞれ排出部ＯＦＤへ排出するようになっている。このように、本実施の形態のセンサ画素１１０では、ＯＦＧ５８がＰＤ５１を直接リセットすることができる。
【0046】
（平面構成例および断面構成例）
次に、図３および図４を参照して、図１Ａの画素アレイ部１１１に設けられたセンサ画素１１０の平面構成例および断面構成例について説明する。図３は、画素アレイ部１１１を構成する複数のセンサ画素１１０のうちの一部（図３の例では１６）のセンサ画素１１０の平面構成例を示している。また、図４は、画素アレイ部１１１を構成する複数のセンサ画素１１０のうちの、図３に示したＩＶ－ＩＶ線に沿った矢視方向の断面構成例を示している。
次に、図３および図４を参照して、図１Ａの画素アレイ部１１１に設けられたセンサ画素１１０の平面構成例および断面構成例について説明する。図３は、画素アレイ部１１１を構成する複数のセンサ画素１１０のうちの一部（図３の例では１６）のセンサ画素１１０の平面構成例を示している。また、図４は、画素アレイ部１１１を構成する複数のセンサ画素１１０のうちの、図３に示したＩＶ－ＩＶ線に沿った矢視方向の断面構成例を示している。
【0047】
図３では、実線で区切られた１６個の正方領域の各々が、１つのセンサ画素１１０における画素領域１２０を表している。各画素領域１２０には、破線で記載された矩形の開口１４Ｋ（後出）が設けられている。さらに、図３に示したように、センサ画素１１０は、通常の画像検出用の画像検出画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂに加え、オートフォーカス用の位相差信号を得るための第１および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１，ＺＡＦ２をいくつか備えている。
【0048】
また、図３に示した符号ＣＦ－Ｒ，ＣＦ－ＧおよびＣＦ－Ｂは、それぞれ、赤色のカラーフィルタＣＦ（後出）、緑色のカラーフィルタＣＦ、および青色のカラーフィルタＣＦを表している。画像検出画素１１０ＲはカラーフィルタＣＦ－Ｒを有し、入射光から赤色光を検出する。画像検出画素１１０ＧはカラーフィルタＣＦ－Ｇを有し、入射光から緑色光を検出する。画像検出画素１１０ＢはカラーフィルタＣＦ－Ｂを有し、入射光から青色光を検出する。
【0049】
図４に示したように、画像検出画素１１０Ｂは、ＰＤ５１などを含む第１の階層ＬＹ１と、ＭＥＭ５９などを含む第２の階層ＬＹ２とがＺ軸方向において積層された積層構造を有する。
【0050】
画像検出画素１１０Ｂは、第１の階層ＬＹ１において、Ｓｉ（シリコン）などの半導体材料により形成された半導体基板１１と、その半導体基板１１に埋設されたＰＤ５１とを有している。ＰＤ５１は、ＸＹ面内において画像検出画素１１０Ｂにおける画素領域の大部分を占めるように形成されている。半導体基板１１は、図４に示したように、表面１１Ｓ１と、Ｚ軸方向において表面１１Ｓ１と反対側の裏面１１Ｓ２とを含んでいる。裏面１１Ｓ２は外部からの光が入射する面であり、カラーフィルタＣＦを含むカラーフィルタ形成層ＬＹ０が設けられている。カラーフィルタＣＦの裏面１１Ｓ２と反対側には、オンチップレンズＬＮＳがさらに設けられている。
【0051】
半導体基板１１のうちの第１の階層ＬＹ１には、ＰＤ５１を取り囲むように素子分離部１２がさらに設けられている。素子分離部１２は、互いに隣り合うセンサ画素１１０同士の境界位置においてＺ軸方向に延在すると共に各ＰＤ５１を取り囲む壁状の部材である。素子分離部１２により、互いに隣り合うセンサ画素１１０同士は電気的に分離されている。また、素子分離部１２は、隣接するセンサ画素１１０からの漏れ光がＰＤ５１へ入射することにより混色等のノイズを発生させるのを防止する。素子分離部１２は、例えば酸化珪素などの絶縁材料によって構成されている。
【0052】
第２の階層ＬＹ２には、ＭＥＭ５９のほかＴＲ５２Ａ～５２Ｃなどの画素トランジスタやＦＤ５３が形成されている。第２の階層ＬＹ２には、ＲＳＴ５４、ＡＭＰ５５、ＳＥＬ５６およびＯＦＧ５８などが形成されていてもよい。なお、ＭＥＭ５９は、例えばＴＲ５２Ｂ～５２Ｃにおける転送ゲートＴＲＹ，ＴＲＸ，ＴＲＧの下方に位置している。第２の階層ＬＹ２には、さらに、表面１１Ｓ１に設けられた転送ゲートＴＲＺの下部から深さ方向（＋Ｚ方向）に延在する縦型トレンチゲート５２Ｇが設けられている。縦型トレンチゲート５２Ｇの先端部はＰＤ５１に達している。縦型トレンチゲート５２Ｇは「電荷転送部」の一部を構成し、ＰＤ５１と転送ゲートＴＲＺとをそれぞれ繋いでおり、ＰＤ５１から、バッファＢＵＦを介して転送先であるＭＥＭ５９へ電荷を転送する経路となる。なお、縦型トレンチゲートは、１つのセンサ画素１１０において２以上隣り合うように配置されていてもよい。
【0053】
第２の階層ＬＹ２は、Ｚ軸方向に延在する遮光壁１３をさらに有するとよい。ＭＥＭ５９は、２つの遮光壁１３の間に挟まれるように配置される。遮光壁１３は、ＭＥＭ５９への光の入射を妨げる部材である。
【0054】
ＰＤ５１とＭＥＭ５９との間には、ＸＹ面に沿って広がるＭＥＭ遮光膜１４が設けられている（図４）。ＭＥＭ遮光膜１４は、遮光壁１３と同様、ＭＥＭ５９への光の入射を妨げる部材であり、ＰＤ５１を透過した光がＭＥＭ５９へ入射してノイズが発生するのを抑制する。なお、裏面１１Ｓ２から入射してＰＤ５１により吸収されずにＰＤ５１を透過した光は、ＭＥＭ遮光膜１４において反射し、再度、ＰＤ５１へ入射することとなる。すなわち、ＭＥＭ遮光膜１４はリフレクタでもあり、ＰＤ５１を透過した光を再度ＰＤ５１へ入射させることにより、光電変換効率を高めている。但し、ＭＥＭ遮光膜１４には、ＰＤ５１により生成された電荷が通過可能な開口１４Ｋが設けられている。縦型トレンチゲート５２Ｇは、開口１４Ｋを貫通するように設けられている。ＭＥＭ遮光膜１４は、開口１４Ｋを除き、画素アレイ部１１１におけるＸＹ面の全体に亘って設けられているとよい。また、ＭＥＭ遮光膜１４は、遮光壁１３と連結されていてもよい。
【0055】
さらに、開口１４Ｋは、画素領域１２０のうちの中心以外の位置に設けられている。ＭＥＭ遮光膜１４は、上述したようにＰＤ５１からの透過光を反射して再度ＰＤ５１へ入射させるリフレクタでもある。このため、オンチップレンズＬＮＳによる集光光の強度が最も高くなる画素領域１２０の中心近傍を避けて開口１４Ｋを設けることにより、ＭＥＭ遮光膜１４における反射光量の低下を抑えることができる。
ここで、ＭＥＭ遮光膜１４は本開示の「第１の遮光膜」に対応する一具体例であり、開口１４Ｋは本開示の「開口」に対応する一具体例である。
ここで、ＭＥＭ遮光膜１４は本開示の「第１の遮光膜」に対応する一具体例であり、開口１４Ｋは本開示の「開口」に対応する一具体例である。
【0056】
ＭＥＭ遮光膜１４および遮光壁１３は、例えば内層部分と、その周囲を取り囲む外層部分との２層構造をそれぞれ有している。内層部分は、例えば遮光性を有する単体金属、金属合金、金属窒化物、および金属シリサイドのうちの少なくとも１種を含む材料からなる。より、具体的には、内層部分の構成材料としては、Ａｌ（アルミニウム），Ｃｕ（銅），Ｃｏ（コバルト），Ｗ（タングステン），Ｔｉ（チタン），Ｔａ（タンタル），Ｎｉ（ニッケル），Ｍｏ（モリブデン），Ｃｒ（クロム），Ｉｒ（イリジウム），白金イリジウム，ＴｉＮ（窒化チタン）またはタングステンシリコン化合物などが挙げられる。なかでもＡｌ（アルミニウム）が最も光学的に好ましい構成材料である。なお、内層部分は、グラファイトや有機材料により構成されていてもよい。外層部分は、例えばＳｉＯｘ（シリコン酸化物）などの絶縁材料により構成されている。外層部分により、内層部分と半導体基板１１との電気的絶縁性が確保される。
【0057】
また、本実施の形態では、半導体基板１１は例えばＰ型（第１導電型）であり、ＰＤ５１およびＭＥＭ５９はＮ型（第２導電型）である。
【0058】
画像検出画素１１０Ｒおよび画像検出画素１１０Ｇは、カラーフィルタＣＦの色が異なることを除き、他は画像検出画素１１０Ｂと実質的に同じ構成を有する。
【0059】
図３に示したセンサ画素１１０の平面構成例では、ＸＹ面内において画像検出画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂがいわゆるベイヤ配列（Bayer arrangement）を構成している。具体的には、行方向であるＹ軸方向において画像検出画素１１０Ｒと画像検出画素１１０Ｇとが交互配置された第１の行と、同じくＹ軸方向において画像検出画素１１０Ｇと画像検出画素１１０Ｂとが交互配置された第２の行とが、Ｘ軸方向において交互配置されている。すなわち、列方向であるＸ軸方向において画像検出画素１１０Ｒと画像検出画素１１０Ｇとが交互配置された第１の列と、同じくＸ軸方向において画像検出画素１１０Ｇと画像検出画素１１０Ｂとが交互配置された第２の列とが、Ｙ軸方向において交互配置されている。
【0060】
但し、画素アレイ部１１１では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ並ぶ画像検出画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの間に、第１および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１，ＺＡＦ２が配置されている。具体的には、図３に示したセンサ画素１１０の平面構成例では、画像検出画素１１０Ｇが配置されるべきいくつかの位置に第１および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１，ＺＡＦ２がそれぞれ配置されている。
【0061】
第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１における画素領域１２０および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２における画素領域１２０は、それぞれ、Ｙ軸方向において分割されて隣り合う第１のサブ画素領域１２１および第２のサブ画素領域１２２を含んでいる。さらに、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１は、第１のサブ画素領域１２１に設けられたＺＡＦ遮光膜１６－１を有し、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２は、第２のサブ画素領域１２２に設けられたＺＡＦ遮光膜１６－２を有する。ここで、ＺＡＦ遮光膜１６（１６－１，１６－２）は、本開示の「第２の遮光膜」に対応する一具体例である。
【0062】
第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１においてＺＡＦ遮光膜１６－１が設けられた第１のサブ画素領域１２１は、画素領域１２０のうちの開口１４Ｋと重なり合う重複領域を含んでいる。また、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２においてＺＡＦ遮光膜１６－２が設けられた第２のサブ画素領域１２２は、画素領域１２０のうちの開口１４Ｋと重なり合う重複領域を含んでいる。すなわち、本実施の形態では、ＺＡＦ遮光膜１６－１およびＺＡＦ遮光膜１６－２は、いずれも開口１４ＫとＺ軸方向において重なり合っている。
【0063】
図４に示したように、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１は、ＺＡＦ遮光膜１６－１をさらに有することを除き、他は画像検出画素１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂと実質的に同じ構成を有する。また、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１と第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２とは、ＺＡＦ遮光膜１６－１およびＺＡＦ遮光膜１６－２の配置位置が異なる点を除き、他は実質的に同じ構成を有する。
【0064】
（センサ画素１１０の動作）
次に、図２から図４などを参照して、センサ画素１１０の動作について説明する。センサ画素１１０では、まず、システム制御部１１５の駆動制御に基づき、露光を行う前に高レベルの駆動信号がＯＦＧ５８および転送ゲートＴＲＺにそれぞれ供給されることで、ＯＦＧ５８および転送ゲートＴＲＺがオンされる。これにより、ＰＤ５１において蓄積されている電荷が排出部ＯＦＤへ排出され、ＰＤ５１がリセットされる。
次に、図２から図４などを参照して、センサ画素１１０の動作について説明する。センサ画素１１０では、まず、システム制御部１１５の駆動制御に基づき、露光を行う前に高レベルの駆動信号がＯＦＧ５８および転送ゲートＴＲＺにそれぞれ供給されることで、ＯＦＧ５８および転送ゲートＴＲＺがオンされる。これにより、ＰＤ５１において蓄積されている電荷が排出部ＯＦＤへ排出され、ＰＤ５１がリセットされる。
【0065】
ＰＤ５１がリセットされたのち、システム制御部１１５の駆動制御に基づき、低レベルの駆動信号がＯＦＧ５８および転送ゲートＴＲＺにそれぞれ供給されることでＯＦＧ５８および転送ゲートＴＲＺがオフされる。これにより、画素アレイ部１１１における全てのセンサ画素１１０において露光が開始され、被写体からの光を受光した各ＰＤ５１において電荷が生成および蓄積される。
【0066】
予定された露光時間が経過したのち、画素アレイ部１１１の全てのセンサ画素１１０において、システム制御部１１５の駆動制御に基づき、転送ゲートＴＲＺおよび転送ゲートＴＲＹへの駆動信号がオンにされる。これにより、各センサ画素１１０において、ＰＤ５１に蓄積された電荷は、ＰＤ５１から転送ゲートＴＲＺおよび転送ゲートＴＲＹを介してＭＥＭ５９へ転送され、ＭＥＭ５９において一時的に保持される。
【0067】
続いて、システム制御部１１５の駆動制御に基づき、転送ゲートＴＲＺおよび転送ゲートＴＲＹへの駆動信号がオフにされたのち、各センサ画素１１０のＭＥＭ５９に保持されている電荷を順次読み出す読み出し動作が行われる。電荷の読み出し動作は、例えば画素アレイ部１１１の行単位で行われ、具体的には、読み出される行ごとに転送ゲートＴＲＸおよび転送ゲートＴＲＧを駆動信号によりオンされる。これにより、各センサ画素１１０のＭＥＭ５９に保持されている電荷が、行単位にＦＤ５３へそれぞれ転送される。
【0068】
そののち、ＳＥＬ５６が駆動信号によりオンされると、ＦＤ５３に保持されている電荷に応じたレベルを示す電気信号が、ＡＭＰ５５とＳＥＬ５６とを順次経由してＶＳＬ１１７を通してカラム信号処理部１１３へ出力される。
【0069】
【0070】
図５は、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１において、入射光がオンチップレンズＬＮＳを透過してＰＤ５１に入射する様子を表している。図５の（Ａ）はＸＹ面に沿った第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１の概略平面図であり、図５の（Ｂ）はＹＺ面に沿った第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１の概略断面図である。第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１
では、第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１が設けられているので、第１のサブ画素領域１２１に入射した入射光Ｌ１はＺＡＦ遮光膜１６－１により遮られてＰＤ５１には入射しない。したがって、第２のサブ画素領域１２２に入射した入射光Ｌ２のみがＰＤ５１に入射する。また、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１における第２のサブ画素領域１２２には開口１４Ｋが存在しないので、ＰＤ５１を透過した入射光Ｌ２はＭＥＭ遮光膜１４により反射され、再度ＰＤ５１へ入射することとなる。その結果、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１では、図５の（Ｃ）に曲線Ｃ１で示したように、第２のサブ画素領域１２２において高い感度を示すこととなる。なお、図５の（Ｃ）の曲線Ｃ１は、入射光の角度に対する第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１のＰＤ５１の感度分布を表している。
では、第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１が設けられているので、第１のサブ画素領域１２１に入射した入射光Ｌ１はＺＡＦ遮光膜１６－１により遮られてＰＤ５１には入射しない。したがって、第２のサブ画素領域１２２に入射した入射光Ｌ２のみがＰＤ５１に入射する。また、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１における第２のサブ画素領域１２２には開口１４Ｋが存在しないので、ＰＤ５１を透過した入射光Ｌ２はＭＥＭ遮光膜１４により反射され、再度ＰＤ５１へ入射することとなる。その結果、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１では、図５の（Ｃ）に曲線Ｃ１で示したように、第２のサブ画素領域１２２において高い感度を示すこととなる。なお、図５の（Ｃ）の曲線Ｃ１は、入射光の角度に対する第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１のＰＤ５１の感度分布を表している。
【0071】
図６は、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２において、入射光がオンチップレンズＬＮＳを透過してＰＤ５１に入射する様子を表している。図６の（Ａ）はＸＹ面に沿った第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の概略平面図であり、図６の（Ｂ）はＹＺ面に沿った第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の概略断面図である。第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２では、第２のサブ画素領域１２２にＺＡＦ遮光膜１６－２が設けられているので、第２のサブ画素領域１２２に入射した入射光Ｌ２はＺＡＦ遮光膜１６－２により遮られてＰＤ５１には入射しない。したがって、第１のサブ画素領域１２１に入射した入射光Ｌ１のみがＰＤ５１に入射する。また、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２における第１のサブ画素領域１２１には開口１４Ｋが存在しないので、ＰＤ５１を透過した入射光Ｌ１はＭＥＭ遮光膜１４により反射され、再度ＰＤ５１へ入射することとなる。その結果、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２では、図６の（Ｃ）に曲線Ｃ２で示したように、第１のサブ画素領域１２１において高い感度を示すこととなる。なお、図６の（Ｃ）の曲線Ｃ２は、入射光の角度に対する第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２のＰＤ５１の感度分布を表している。
【0072】
【0073】
これに対し、例えば図７の（Ａ）および（Ｂ）に示した参考例としての第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１０２のように、ＺＡＦ遮光膜１６－２により遮られていない第１のサブ画素領域１２１に開口１４Ｋが存在する場合、ＰＤ５１を透過した入射光Ｌ１の一部はＭＥＭ遮光膜１４により反射されず、ＭＥＭ５９側へ抜けていってしまう。このため、図７の（Ｃ）に示したように、例えば破線の曲線Ｃ１で示した第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１における感度分布のピーク値に比べ、実線の曲線Ｃ１０２で示した第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１０２における感度分布のピーク値が例えばΔ２だけ低くなる。このように、開口１４Ｋを覆うようにＺＡＦ遮光膜１６－１が設けられた第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１と、開口１４ＫがＺＡＦ遮光膜１６－２によって遮られていない第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２とが混在する場合には、対称性の低い位相差感度が得られることとなってしまう。このため、位相差検出特性の低下が懸念される。
【0074】
［固体撮像装置１０１の効果］
このように、本実施の形態の固体撮像装置１０１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１では、ＺＡＦ遮光膜１６－１が、ＭＥＭ遮光膜１４の開口１４Ｋと重複する第１のサブ画素領域１２１に設けられている。また、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２では、ＺＡＦ遮光膜１６－２が、ＭＥＭ遮光膜１４の開口１４Ｋと重複する第２のサブ画素領域１２２に設けられている。このため、例えば、ＺＡＦ遮光膜１６－１が開口１４Ｋと重複しない第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１と、ＺＡＦ遮光膜１６－２が開口１４Ｋと重複する第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１とが混在する場合と比べ、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１の検出感度と、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の検出感度とのばらつきが低減される。
このように、本実施の形態の固体撮像装置１０１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１では、ＺＡＦ遮光膜１６－１が、ＭＥＭ遮光膜１４の開口１４Ｋと重複する第１のサブ画素領域１２１に設けられている。また、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２では、ＺＡＦ遮光膜１６－２が、ＭＥＭ遮光膜１４の開口１４Ｋと重複する第２のサブ画素領域１２２に設けられている。このため、例えば、ＺＡＦ遮光膜１６－１が開口１４Ｋと重複しない第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１と、ＺＡＦ遮光膜１６－２が開口１４Ｋと重複する第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１とが混在する場合と比べ、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１の検出感度と、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の検出感度とのばらつきが低減される。
【0075】
したがって、本実施の形態の固体撮像装置１０１によれば、第１および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１，ＺＡＦ２における検出感度のばらつきが低減されるので、優れた位相差検出特性を実現できる。
【0076】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
（第３の変形例）
［画素アレイ部１１１Ａにおけるセンサ画素１１０の配列］
図８は、第１の実施の形態の第３の変形例としての画素アレイ部１１１Ａにおけるセンサ画素１１０の配列を表す概略平面図である。
（第３の変形例）
［画素アレイ部１１１Ａにおけるセンサ画素１１０の配列］
図８は、第１の実施の形態の第３の変形例としての画素アレイ部１１１Ａにおけるセンサ画素１１０の配列を表す概略平面図である。
【0077】
上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１が設けられた第１の行からＸ軸方向において２つ離れた第２の行に第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２を設けるようにした。これに対し本変形例としての画素アレイ部１１１Ａでは、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１が設けられた第１の行と隣り合う第２の行に第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２を設けるようにした。なお、画素アレイ部１１１Ａにおいても、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１では第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１および開口１４Ｋが設けられ、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２では第２のサブ画素領域１２２にＺＡＦ遮光膜１６－２および開口１４Ｋが設けられている。したがって、本変形例としての画素アレイ部１１１Ａにおいても、上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１と同様の効果が期待できる。
【0078】
【0079】
上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１では、画像検出画素１１０Ｇが配置されるべきいくつかの位置に第１および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１，ＺＡＦ２がそれぞれ配置されるようにした。これに対し本変形例としての画素アレイ部１１１Ｂでは、画像検出画素１１０Ｂが配置されるべき位置に第１および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ１，ＺＡＦ２をそれぞれ配置するようにした。なお、画素アレイ部１１１Ｂにおいても、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１では第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１および開口１４Ｋが設けられ、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２では第２のサブ画素領域１２２にＺＡＦ遮光膜１６－２および開口１４Ｋが設けられている。したがって、本変形例としての画素アレイ部１１１Ｂにおいても、上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１と同様の効果が期待できる。
【0080】
＜３．第２の実施の形態＞
図１０は、本技術の第２の実施の形態に係る画素アレイ部２１１の平面構成例を示している。上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１において第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１および開口１４Ｋを設け、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２において第２のサブ画素領域１２２にＺＡＦ遮光膜１６－２および開口１４Ｋを設けるようにした。これに対し本実施の形態の画素アレイ部２１１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１において、第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１を設けると共に第２のサブ画素領域１２２に開口１４Ｋを設けるようにした。さらに、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２において、第２のサブ画素領域１２２にＺＡＦ遮光膜１６－２を設けると共に第１のサブ画素領域１２１に開口１４Ｋを設けるようにした。これらの点を除き、本実施の形態の画素アレイ部２１１は、上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１と実質的に同じ構成を有する。
図１０は、本技術の第２の実施の形態に係る画素アレイ部２１１の平面構成例を示している。上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１において第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１および開口１４Ｋを設け、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２において第２のサブ画素領域１２２にＺＡＦ遮光膜１６－２および開口１４Ｋを設けるようにした。これに対し本実施の形態の画素アレイ部２１１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１において、第１のサブ画素領域１２１にＺＡＦ遮光膜１６－１を設けると共に第２のサブ画素領域１２２に開口１４Ｋを設けるようにした。さらに、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２において、第２のサブ画素領域１２２にＺＡＦ遮光膜１６－２を設けると共に第１のサブ画素領域１２１に開口１４Ｋを設けるようにした。これらの点を除き、本実施の形態の画素アレイ部２１１は、上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１と実質的に同じ構成を有する。
【0081】
本実施の形態の画素アレイ部２１１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１において、ＺＡＦ遮光膜１６－１が存在しない第２のサブ画素領域１２２に開口１４Ｋを設けるようにした。このため、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１の第２のサブ画素領域１２２に入射した入射光の一部がＭＥＭ遮光膜１４により反射せずに開口１４Ｋを通過してしまう。このため、画素アレイ部１１１と比較すると、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１における位相差感度が低下する。同様に、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の第１のサブ画素領域１２１に入射した入射光の一部がＭＥＭ遮光膜１４により反射せずに開口１４Ｋを通過してしまう。画素アレイ部２１１では、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２において、ＺＡＦ遮光膜１６－２が存在しない第１のサブ画素領域１２１に開口１４Ｋを設けるようにしたからである。このため、画素アレイ部１１１と比較すると、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２における位相差感度も低下する。
【0082】
このように、本実施の形態の画素アレイ部２１１では、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の双方において、ＺＡＦ遮光膜１６－１，１６－２が存在しない領域に開口１４Ｋを設けるようにした。このため、上記第１の実施の形態における画素アレイ部１１１と比較すると、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１における位相差感度および第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２における位相差感度の双方が低下する。しかしながら、入射角度に対する第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１の位相差感度の分布と、入射角度に対する第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の位相差感度の分布との対称性は担保される。よって、本実施の形態の画素アレイ部２１１においても、上記第１の実施の形態の画素アレイ部１１１と同様の効果が期待できる。
【0083】
＜４．第３の実施の形態＞
図１１は、本技術の第３の実施の形態に係る画素アレイ部３１１の断面構成例を示している。本実施の形態の画素アレイ部３１１では、図１１に示したように、ＰＤ５１とＭＥＭ遮光膜１４との間に追加遮光膜１５をさらに設けるようにしたものである。追加遮光膜１５は、ＹＸ面において開口１４Ｋと異なる位置に、すなわち、Ｚ軸方向において開口１４Ｋと重複しない領域に、開口１５Ｋを有している。また、縦型トレンチゲート５２Ｇの先端はＰＤ５１から離間している。しかしながら、開口１５Ｋが設けられているので、ＰＤ５１から縦型トレンチゲート５２Ｇに至る電荷の搬送経路は確保されている。
図１１は、本技術の第３の実施の形態に係る画素アレイ部３１１の断面構成例を示している。本実施の形態の画素アレイ部３１１では、図１１に示したように、ＰＤ５１とＭＥＭ遮光膜１４との間に追加遮光膜１５をさらに設けるようにしたものである。追加遮光膜１５は、ＹＸ面において開口１４Ｋと異なる位置に、すなわち、Ｚ軸方向において開口１４Ｋと重複しない領域に、開口１５Ｋを有している。また、縦型トレンチゲート５２Ｇの先端はＰＤ５１から離間している。しかしながら、開口１５Ｋが設けられているので、ＰＤ５１から縦型トレンチゲート５２Ｇに至る電荷の搬送経路は確保されている。
【0084】
画素アレイ部３１１の第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１では、例えば第１のサブ画素領域１２１に開口１４Ｋおよび追加遮光膜１５が存在し、第２のサブ画素領域１２２に開口１５ＫおよびＺＡＦ遮光膜１６－１が存在するようになっている。画素アレイ部３１１の第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２では、第２のサブ画素領域１２２に開口１４Ｋおよび追加遮光膜１５が存在し、第１のサブ画素領域１２１に開口１５ＫおよびＺＡＦ遮光膜１６－２が存在するようになっている。このため、第１の像面位相差検出画素ＺＡＦ１の検出感度と、第２の像面位相差検出画素ＺＡＦ２の検出感度とのばらつきが低減される。
【0085】
したがって、本実施の形態の画素アレイ部３１１を備えた固体撮像装置においても優れた位相差検出特性を実現できる。
【0086】
＜５．電子機器への適用例＞
図１２は、本技術を適用した電子機器としてのカメラ２０００の構成例を示すブロック図である。
図１２は、本技術を適用した電子機器としてのカメラ２０００の構成例を示すブロック図である。
【0087】
カメラ２０００は、レンズ群などからなる光学部２００１、上述の固体撮像装置１０１など（以下、固体撮像装置１０１等という。）が適用される撮像装置（撮像デバイス）２００２、およびカメラ信号処理回路であるＤＳＰ(Digital Signal Processor)回路２００３を備える。また、カメラ２０００は、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６、操作部２００７、および電源部２００８も備える。ＤＳＰ回路２００３、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６、操作部２００７および電源部２００８は、バスライン２００９を介して相互に接続されている。
【0088】
光学部２００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像装置２００２の撮像面上に結像する。撮像装置２００２は、光学部２００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
【0089】
表示部２００５は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬパネル等のパネル型表示装置からなり、撮像装置２００２で撮像された動画または静止画を表示する。記録部２００６は、撮像装置２００２で撮像された動画または静止画を、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
【0090】
操作部２００７は、ユーザによる操作の下に、カメラ２０００が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部２００８は、ＤＳＰ回路２００３、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６および操作部２００７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。
【0091】
上述したように、撮像装置２００２として、上述した固体撮像装置１０１等を用いることで、良好な画像の取得が期待できる。
【0092】
＜６．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。
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。
【0093】
図１３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。
【0094】
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２１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）１２０
５３が図示されている。
５３が図示されている。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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１５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。
【0104】
図１４は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0105】
図１４では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【0106】
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。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。
【0107】
なお、図１４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。
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両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、図１などに示した固体撮像装置１０１Ａ等を撮像部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、車両制御システムの優れた動作が期待できる。
【0113】
＜７．その他の変形例＞
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示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では、画素領域１２０が一方向（Ｙ軸方向）において隣り合うように分割された第１のサブ画素領域１２１と第２のサブ画素領域１２２とを含むようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば図１５に示した本開示の変形例としての画素アレイ部４１１のように、Ｘ軸方向において隣り合うように分割された第３のサブ画素領域１２３と第４のサブ画素領域１２４とを含む画素領域１２０を有するセンサ画素１１０が混在していてもよい。画素アレイ部４１１では、第３の像面位相差検出画素ＺＡＦ３と第４の像面位相差検出画素ＺＡＦ４とにより、Ｘ軸方向の位相差信号を検出することができるようになっている。第３の像面位相差検出画素ＺＡＦ３では、例えば第３のサブ画素領域１２３に開口１４ＫおよびＺＡＦ遮光膜１６－３が設けられている。また、第４の像面位相差検出画素ＺＡＦ４では、第４のサブ画素領域１２４に開口１４ＫおよびＺＡＦ遮光膜１６－４が設けられている。このような構成の画素アレイ部４１１においても、第３の像面位相差検出画素ＺＡＦ３の検出感度と、第４の像面位相差検出画素ＺＡＦ４の検出感度とのばらつきが低減される。したがって、この画素アレイ部４１１を備えた固体撮像装置においても優れた位相差検出特性を実現できる。
以上、いくつかの実施の形態および変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示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では、画素領域１２０が一方向（Ｙ軸方向）において隣り合うように分割された第１のサブ画素領域１２１と第２のサブ画素領域１２２とを含むようにしたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば図１５に示した本開示の変形例としての画素アレイ部４１１のように、Ｘ軸方向において隣り合うように分割された第３のサブ画素領域１２３と第４のサブ画素領域１２４とを含む画素領域１２０を有するセンサ画素１１０が混在していてもよい。画素アレイ部４１１では、第３の像面位相差検出画素ＺＡＦ３と第４の像面位相差検出画素ＺＡＦ４とにより、Ｘ軸方向の位相差信号を検出することができるようになっている。第３の像面位相差検出画素ＺＡＦ３では、例えば第３のサブ画素領域１２３に開口１４ＫおよびＺＡＦ遮光膜１６－３が設けられている。また、第４の像面位相差検出画素ＺＡＦ４では、第４のサブ画素領域１２４に開口１４ＫおよびＺＡＦ遮光膜１６－４が設けられている。このような構成の画素アレイ部４１１においても、第３の像面位相差検出画素ＺＡＦ３の検出感度と、第４の像面位相差検出画素ＺＡＦ４の検出感度とのばらつきが低減される。したがって、この画素アレイ部４１１を備えた固体撮像装置においても優れた位相差検出特性を実現できる。
【0114】
また、本開示の撮像装置は、可視光の光量分布を検出して画像として取得する撮像装置に限定されるものではなく、赤外線やＸ線、あるいは粒子等の入射量の分布を画像として取得する撮像装置であってもよい。
【0115】
また、本開示の撮像装置は、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされたモジュールの形態をなしていてもよい。
【0116】
本開示の一実施形態としての撮像装置および電子機器によれば、複数の像面位相差検出画素における検出感度のばらつきが低減されるので、優れた位相差検出特性を実現できる。なお、本開示の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
前記半導体層に設けられ、受光量に応じた電荷を光電変換により生成可能な光電変換部と、
前記半導体層のうち前記表面と前記光電変換部との間に設けられ、前記電荷を保持可能な電荷保持部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に位置し、前記電荷が通過可能な開口を含む第１の遮光膜と、
前記光電変換部から見て前記第１の遮光膜と反対側に位置する第２の遮光膜と
をそれぞれ有する複数の像面位相差検出画素を備え、
前記複数の像面位相差検出画素における各々の前記第２の遮光膜は、いずれも前記光電変換部が占める画素領域のうちの前記開口と重なり合う重複領域を含む第１領域に設けられ、または、いずれも前記画素領域のうちの前記第１領域以外の第２領域に設けられている
撮像装置。
（２）
前記画素領域は、第１の方向において分割されて隣り合う第１のサブ画素領域および第２のサブ画素領域を含み、
前記複数の像面位相差検出画素は、
前記第１のサブ画素領域に設けられた前記第２の遮光膜を有する第１の像面位相差検出画素と、
前記第２のサブ画素領域に設けられた前記第２の遮光膜を有する第２の像面位相差検出画素と
を含む
上記（１）記載の撮像装置。
（３）
前記表面側から前記開口を貫通して前記電荷保持部に向かうように延在する縦型トレンチゲートを含む電荷転送部、をさらに備えた
上記（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）
前記開口は、前記画素領域のうちの中心以外の位置に設けられている
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（５）
第１の方向および第２の方向にそれぞれ配列された複数の撮像画素をさらに備え、
前記複数の像面位相差検出画素は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれにおいて前記複数の撮像画素の間に配置されている
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（６）
前記複数の撮像画素は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれにおいて周期配列された、第１から第３のカラーフィルタをそれぞれ含む複数の第１から第３の撮像画素をさらに備え、
各々の前記像面位相差検出画素は、前記複数の第１の撮像画素がそれぞれ配置されるべき複数の第１の位置のいずれかに、前記複数の第１の撮像画素のいずれか１つと置換されて配置されている
上記（５）記載の撮像装置。
（７）
撮像装置を備えた電子機器であって、
前記撮像装置は、
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
前記半導体層に設けられ、受光量に応じた電荷を光電変換により生成可能な光電変換部と、
前記半導体層のうち前記表面と前記光電変換部との間に設けられ、前記電荷を保持可能な電荷保持部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に位置し、前記電荷が通過可能な開口を含む第１の遮光膜と、
前記光電変換部から見て前記第１の遮光膜と反対側に位置する第２の遮光膜と
をそれぞれ有する複数の像面位相差検出画素を備え、
前記複数の像面位相差検出画素における各々の前記第２の遮光膜は、いずれも前記光電変換部が占める画素領域のうちの前記開口と重なり合う重複領域を含む第１領域に設けられ、または、いずれも前記画素領域のうちの前記第１領域以外の第２領域に設けられている
電子機器。
（１）
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
前記半導体層に設けられ、受光量に応じた電荷を光電変換により生成可能な光電変換部と、
前記半導体層のうち前記表面と前記光電変換部との間に設けられ、前記電荷を保持可能な電荷保持部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に位置し、前記電荷が通過可能な開口を含む第１の遮光膜と、
前記光電変換部から見て前記第１の遮光膜と反対側に位置する第２の遮光膜と
をそれぞれ有する複数の像面位相差検出画素を備え、
前記複数の像面位相差検出画素における各々の前記第２の遮光膜は、いずれも前記光電変換部が占める画素領域のうちの前記開口と重なり合う重複領域を含む第１領域に設けられ、または、いずれも前記画素領域のうちの前記第１領域以外の第２領域に設けられている
撮像装置。
（２）
前記画素領域は、第１の方向において分割されて隣り合う第１のサブ画素領域および第２のサブ画素領域を含み、
前記複数の像面位相差検出画素は、
前記第１のサブ画素領域に設けられた前記第２の遮光膜を有する第１の像面位相差検出画素と、
前記第２のサブ画素領域に設けられた前記第２の遮光膜を有する第２の像面位相差検出画素と
を含む
上記（１）記載の撮像装置。
（３）
前記表面側から前記開口を貫通して前記電荷保持部に向かうように延在する縦型トレンチゲートを含む電荷転送部、をさらに備えた
上記（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）
前記開口は、前記画素領域のうちの中心以外の位置に設けられている
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（５）
第１の方向および第２の方向にそれぞれ配列された複数の撮像画素をさらに備え、
前記複数の像面位相差検出画素は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれにおいて前記複数の撮像画素の間に配置されている
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（６）
前記複数の撮像画素は、前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれにおいて周期配列された、第１から第３のカラーフィルタをそれぞれ含む複数の第１から第３の撮像画素をさらに備え、
各々の前記像面位相差検出画素は、前記複数の第１の撮像画素がそれぞれ配置されるべき複数の第１の位置のいずれかに、前記複数の第１の撮像画素のいずれか１つと置換されて配置されている
上記（５）記載の撮像装置。
（７）
撮像装置を備えた電子機器であって、
前記撮像装置は、
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
前記半導体層に設けられ、受光量に応じた電荷を光電変換により生成可能な光電変換部と、
前記半導体層のうち前記表面と前記光電変換部との間に設けられ、前記電荷を保持可能な電荷保持部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に位置し、前記電荷が通過可能な開口を含む第１の遮光膜と、
前記光電変換部から見て前記第１の遮光膜と反対側に位置する第２の遮光膜と
をそれぞれ有する複数の像面位相差検出画素を備え、
前記複数の像面位相差検出画素における各々の前記第２の遮光膜は、いずれも前記光電変換部が占める画素領域のうちの前記開口と重なり合う重複領域を含む第１領域に設けられ、または、いずれも前記画素領域のうちの前記第１領域以外の第２領域に設けられている
電子機器。
【0117】
本出願は、日本国特許庁において２０１９年３月２５日に出願された日本特許出願番号２０１９－５６１６５号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
【0118】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
