CN113169200A - 成像元件以及成像元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

当像素微细化时，本发明也容易形成遮挡来自相邻像素的入射光的遮光体。一种成像元件设置有光电转换单元、绝缘膜、入射光透射膜和遮光体。光电转换单元形成在半导体基板中以对来自被摄体的入射光进行光电转换，并且设置在多个像素上。绝缘膜布置在多个像素中以使半导体基板绝缘。入射光透射膜与多个像素的绝缘膜相邻设置以透射入射光。遮光体布置在形成在多个像素中的每个像素的外周边缘上的入射光透射膜中的凹槽中以遮挡入射光。

Description

成像元件以及成像元件的制造方法

技术领域

本公开涉及一种成像元件以及成像元件的制造方法。具体地，本公开涉及一种设置有其上布置有遮光膜的像素的成像元件以及成像元件的制造方法。

背景技术

通常，使用其中在像素的外周边缘上布置有遮光膜的成像元件作为成像元件。通过布置该遮光膜，可以遮挡从相邻像素倾斜入射的光。可以防止由于透过相邻像素的滤色器的不同颜色的入射光的混合而导致的在图像信号中引起噪声的混色的发生。例如，使用将形成在与半导体基板相邻布置的绝缘膜的表面上的金属材料膜用作遮光膜的成像元件作为这样的成像元件(例如，参见专利文献1)。在该成像元件中，在以下步骤中形成遮光膜。首先，在绝缘膜上形成金属材料的膜。接下来，蚀刻并去除金属材料的膜的各像素的外周边缘以外的区域。在这些步骤中，在像素的外周边缘上形成遮光膜。

引用列表

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/114154号

发明内容

发明要解决的问题

上述常规技术具有以下问题：随着像素微细化，难以形成遮光膜。当像素随着成像元件的清晰度变高而微细化时，有必要减小遮光膜的尺寸。在这种情况下，上述常规技术具有难以形成遮光膜的问题。

鉴于上述问题而实现了本公开，并且本公开的目的是即使在像素微细化的情况下也容易地形成遮光膜。

问题的解决方案

为了解决上述问题而实现了本公开，并且本公开的第一方面是一种成像元件，设置有：多个像素，在所述多个像素中的每个像素中布置有形成在半导体基板中并对来自被摄体的入射光进行光电转换的光电转换单元；绝缘膜，其布置在所述多个像素上并且使所述半导体基板绝缘；入射光透射膜，其与所述多个像素的所述绝缘膜相邻布置并透射入射光；和遮光体，其布置在形成在所述多个像素中的每个像素的外周边缘上的所述入射光透射膜中的凹槽中并遮挡所述入射光。

此外，在第一方面中，所述凹槽可以通过对所述入射光透射膜进行蚀刻来形成。

此外，在第一方面中，所述绝缘膜可以用作当对所述入射光透射膜进行蚀刻时停止蚀刻进展的膜。

此外，在第一方面中，还可以包括遮光膜，其与所述入射光透射膜相邻布置并遮挡所述入射光。

此外，在第一方面中，所述遮光膜可以布置在所述多个像素中的外周边缘的像素上。

此外，在第一方面中，还可以包括相位差像素，其是用于通过对来自所述被摄体的所述入射光进行光瞳分割来检测相位差的像素，其中，所述遮光膜可以布置在所述相位差像素上并且根据光瞳分割方向遮挡所述入射光的一部分。

此外，在第一方面中，还可以包括第二遮光体，其布置在形成在所述入射光透射膜中靠近所述遮光膜的端部的凹槽中并且遮挡所述入射光的衍射光。

此外，在第一方面中，所述遮光体可以形成为锥形形状。

此外，本公开的第二方面是一种成像元件的制造方法，包括：在半导体基板中形成光电转换单元的步骤，所述光电转换单元针对多个像素中的每个像素进行布置并对来自被摄体的入射光进行光电转换；布置绝缘膜的步骤，所述绝缘膜布置在所述多个像素上并使所述半导体基板绝缘；布置入射光透射膜的步骤，所述入射光透射膜与所述多个像素的所述绝缘膜相邻布置并透射所述入射光；在所述多个像素中的每个像素的外周边缘上的所述入射光透射膜中形成凹槽的步骤；和在所述形成的凹槽中布置遮光体的步骤，所述遮光体遮挡所述入射光。

通过采用上述方面，获得遮光体被嵌入以布置在形成在入射光透射膜的外周边缘中的凹槽中的效果。假设省略诸如用于使遮光体平坦化的蚀刻等处理步骤。

此外，本公开的第三方面是一种成像元件，包括：多个像素，在所述多个像素中的每个像素中布置有形成在半导体基板中并对来自被摄体的入射光进行光电转换的光电转换单元；滤色器，其布置在所述多个像素上并且允许所述入射光中的预定波长的入射光入射到所述光电转换单元上；第一滤色器单元遮光层，其布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第一滤色器单元遮光层的中央部的开口中；和第二滤色器单元遮光层，其布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第二滤色器单元遮光层的中央部的开口中，所述第二滤色器单元遮光层布置在所述第一滤色器单元遮光层和所述半导体基板之间。

此外，在第三方面中，所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层可以由不同的材料构成。

此外，在第三方面中，所述第一滤色器单元遮光层可以由树脂构成，并且所述第二滤色器单元遮光层可以由金属构成。

此外，在第三方面中，所述第一滤色器单元遮光层可以具有30％以下的透射率。

此外，在第三方面中，还可以包括层间膜，其布置在所述多个像素的所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层之间。

此外，在第三方面中，所述层间膜可以由无机材料构成。

此外，在第三方面中，所述第二滤色器单元遮光层可以形成为具有比所述第一滤色器单元遮光层的宽度更大的宽度。

此外，在第三方面中，还可以包括：平坦化膜，其布置在所述多个像素的所述滤色器和所述半导体基板之间并且使所述半导体基板的表面平坦化；和遮光壁，其布置在所述多个像素的所述平坦化膜周围并遮挡所述入射光。

此外，在第三方面中，还可以包括第二层间膜，其布置在所述多个像素的所述第二滤色器单元遮光层和所述遮光壁之间。

此外，在第三方面中，所述层间膜可以由无机材料构成。

此外，在第三方面中，所述第二滤色器单元遮光层可以形成为具有比所述遮光壁的宽度更大的宽度。

此外，在第三方面中，在所述多个像素中的布置在外周边缘上的像素中的所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层中的至少一个可以形成为遮挡所述像素的整个表面上的光的形状。

此外，在第三方面中，所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层中的至少一个可以形成为锥形形状。

此外，本公开的第四方面是一种成像元件的制造方法，包括：在半导体基板中形成光电转换单元的步骤，所述光电转换单元针对多个像素中的每个像素进行布置并对来自被摄体的入射光进行光电转换；在所述半导体基板上布置第二滤色器单元遮光层的步骤，所述第二滤色器单元遮光层布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，滤色器布置在形成在所述第二滤色器单元遮光层的中央部的开口中，所述滤色器允许所述入射光中的预定波长的入射光入射到所述光电转换单元上；在所述第二滤色器单元遮光层上层叠并布置第一滤色器单元遮光层的步骤，所述第一滤色器单元遮光层布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第一滤色器单元遮光层的中央部的开口中；和在所述多个像素的所述第二滤色器单元遮光层和所述第一滤色器单元遮光层的每个的所述开口中布置所述滤色器的步骤。

通过采用上述方面，获得第一滤色器单元遮光层和第二滤色器单元遮光层布置在与滤色器相同的层中的效果。假设遮挡经由滤色器单元上的相邻像素等入射的入射光。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施方案的成像装置的构成例的图。

图2是示出根据本公开的实施方案的像素阵列单元的构成例的图。

图3是示出根据本公开的第一实施方案的像素的遮光的示例的图。

图4是示出根据本公开的第一实施方案的像素的构成例的图。

图5是示出根据本公开的第一实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。

图6是示出根据本公开的第一实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。

图7是示出根据本公开的第一实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。

图8是示出根据常规成像元件的像素的构成例的图。

图9是示出根据本公开的第二实施方案的像素的构成例的图。

图10是示出根据本公开的第三实施方案的像素的构成例的图。

图11是示出根据本公开的第四实施方案的像素的构成例的图。

图12是示出根据本公开的第四实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。

图13是示出根据本公开的第四实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。

图14是示出根据本公开的第四实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。

图15是示出根据本公开的第四实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。

图16是示出根据本公开的第五实施方案的像素的构成例的图。

图17是示出根据本公开的第六实施方案的像素的构成例的图。

图18是示出根据本公开的第七实施方案的像素的构成例的图。

图19是示出根据本公开的第八实施方案的像素的构成例的图。

图20是示出根据本公开的技术可以适用的层叠式固态成像装置的构成例的概要的图。

图21是示出层叠式固态成像装置23020的第一构成例的截面图。

图22是示出层叠式固态成像装置23020的第二构成例的截面图。

图23是示出层叠式固态成像装置23020的第三构成例的截面图。

图24是示出根据本公开的技术可以适用的层叠式固态成像装置的另一构成例的截面图。

图25是示出作为本技术可以适用的成像装置的示例的相机的示意性构成例的框图。

图26是示出内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。

图27是示出摄像机头和CCU的功能构成的示例的框图。

图28是示出车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。

图29是示出车外信息检测单元和成像单元的安装位置的示例的说明图。

具体实施方式

接下来，参照附图说明用于实施本公开的模式(在下文中，称为实施方案)。在下面的附图中，为相同或相似的部分分配相同或相似的附图标记。此外，按以下顺序说明实施方案。

1.第一实施方案

2.第二实施方案

3.第三实施方案

4.第四实施方案

5.第五实施方案

6.第六实施方案

7.第七实施方案

8.第八实施方案

9.层叠式固态成像装置的应用例

10.相机的应用例

11.内窥镜手术系统的应用例

12.移动体的应用例

<1.第一实施方案>

[成像装置的构成]

图1是示出根据本公开的实施方案的成像装置的构成例的图。该图中的成像装置1设置有像素阵列单元10、垂直驱动单元20、列信号处理单元30和控制单元40。

通过以二维格子图案布置像素100来形成像素阵列单元10。这里，像素100根据所施加的光生成图像信号。像素100包括根据所施加的光产生电荷的光电转换单元。此外，像素100还包括像素电路。像素电路基于由光电转换单元产生的电荷来生成图像信号。通过由后述的垂直驱动单元20生成的控制信号控制图像信号的生成。在像素阵列单元10中，信号线11和12以XY矩阵图案布置。针对像素阵列单元10的各行布置作为传输像素100中的像素电路的控制信号的信号线的信号线11，并且信号线11共同地布线到布置在各行中的像素100。针对像素阵列单元10的各列布置作为传输由像素100的像素电路生成的图像信号的信号线的信号线12，并且信号线12共同地布线到布置在各列中的像素100。光电转换单元和像素电路形成在半导体基板中。

垂直驱动单元20生成像素100的像素电路的控制信号。垂直驱动单元20将所生成的控制信号经由图中的信号线11传输到像素100。列信号处理单元30处理由像素100生成的图像信号。列信号处理单元30处理经由图中的信号线12从像素100传输的图像信号。例如，由列信号处理单元30进行的处理对应于模数转换，以将由像素100生成的模拟图像信号转换成数字图像信号。由列信号处理单元30处理的图像信号被输出为成像装置1的图像信号。控制单元40控制整个成像装置1。控制单元40通过生成并输出控制垂直驱动单元20和列信号处理单元30的控制信号来控制成像装置1。由控制单元40生成的控制信号分别经由信号线41和42传输到垂直驱动单元20和列信号处理单元30。

注意，像素阵列单元10是权利要求中记载的成像元件的示例。此外，成像装置1可以制成其中布置有垂直驱动单元20等的成像元件。

[成像元件的构成]

图2是示出根据本公开的实施方案的像素阵列单元的构成例的图。除了像素100之外，该图中的像素阵列单元10还设置有遮光像素200以及相位差像素301和302。

遮光像素200是布置在像素阵列单元10的外周边缘上的像素，该像素遮挡入射光。遮光像素200在入射光被遮挡的状态下生成图像信号。所生成的图像信号可以用于检测黑电平。在图中的像素阵列单元10中示出了其中遮光像素200布置在多个像素的最外周的示例。

相位差像素是用于通过对被摄体进行光瞳分割(pupil-splitting)来检测相位差的像素。可以通过检测到的相位差来检测被摄体的焦点位置并且执行自动对焦。在图中的像素阵列单元10中示出了相位差像素301和302的示例。相位差像素301和302在像素阵列单元10的行(横向)方向上彼此靠近地布置，并且在横向方向上对被摄体进行光瞳分割。稍后详细说明像素100、遮光像素200以及相位差像素301和302的构成。

[像素的遮光]

图3是示出根据本公开的第一实施方案的像素的遮光的示例的图。该图示出了遮挡像素阵列单元10的像素100、遮光像素200以及相位差像素301和302上的入射光的示例，图中的虚线矩形表示像素100、遮光像素200以及相位差像素301和302。图中具有斜线(朝向右上)的阴影区域表示遮光体142。遮光体142布置在各像素100等的外周边缘上以遮挡入射光。在像素100等中，其中未布置遮光体142的区域用作遮光体142的开口，入射光透射通过该开口。

此外，在图中具有斜线(朝向右下)的阴影区域表示遮光膜243的区域。遮光膜243与遮光体142一样遮挡入射光。遮光膜243形成在与遮光体142不同的层中，并且布置成覆盖遮光像素200的整个表面。此外，遮光膜343a和343b分别布置在相位差像素301和302上。遮光膜343a和343b遮挡相位差像素301的右侧和相位差像素302的左侧上的光。即，遮光膜的开口形成到遮光膜343a的左侧以及遮光膜343b的右侧。因此，在成像装置1上形成被摄体的图像的成像透镜的右侧和左侧透射的光分别入射到相位差像素301和302上。即，相位差像素301和302在像素阵列单元10的左右方向上被光瞳分割。以这种方式，根据相位差像素301和302的光瞳分割方向来布置遮光膜343a和343b。

[像素的构成]

图4是示出根据本公开的第一实施方案的像素的构成例的图。该图是示出布置在像素阵列单元10中的像素100、遮光像素200以及相位差像素301和302的构成例的示意性截面图。像素100设置有半导体基板111、绝缘层121和布线层122、绝缘膜130、入射光透射膜141、遮光体142、平坦化膜151、滤色器160和片上透镜171。注意，绝缘层121和布线层122形成布线区域。

半导体基板111是其中形成有形成像素100的光电转换单元和像素电路的元件的半导体区域的半导体基板。半导体元件形成于在半导体基板中形成的阱区域中。为了方便起见，假设该图中的半导体基板111形成在p型阱区域中。在该图中，作为示例示出了光电转换单元101。光电转换单元101由n型半导体区域112构成。具体地，由n型半导体区域112和围绕n型半导体区域112的p型阱区域之间的pn结形成的光电二极管对应于光电转换单元101。

布线层122是电连接形成在半导体基板111中的元件的布线。例如，布线层122可以由铜(Cu)和钨(W)构成。绝缘层121使布线层122绝缘。例如，绝缘层121可以由氧化硅(SiO₂)构成。由布线层122和绝缘层121构成的布线区域形成在半导体基板111的前表面侧。

绝缘膜130是形成在半导体基板111的背面侧上以使半导体基板111绝缘并保护半导体基板111的膜。绝缘膜130可以由诸如氧化铝(Al₂O₃)和氧化钽(Ta₂O₅)等金属氧化物膜、诸如SiO₂等氧化物以及诸如氮化硅(SiN)等氮化物构成。此外，绝缘膜130也可以由通过将这些膜层叠而获得的膜构成。注意，金属氧化物膜是调节形成在半导体基板111的前表面上的界面状态的膜。通过布置该金属氧化物膜，可以减少基于来自界面状态的载流子发射等产生的噪声。此外，当蚀刻入射光透射膜141以便在入射光透射膜141中形成用于布置后述的遮光体142的凹槽时，绝缘膜130还可以用作蚀刻停止层(etching stopper)。

入射光透射膜141是与绝缘膜130相邻布置并且透射入射光的膜。入射光透射膜141可以由诸如SiO₂等氧化物构成。此外，可以通过化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)形成入射光透射膜141。注意，后述的遮光体142布置在入射光透射膜141中形成的凹槽中。

遮光体142形成在与入射光透射膜141相同的层中，并且布置在像素100等的外周边缘上。遮光体142可以遮挡从相邻像素100等倾斜入射的光。如稍后所述，滤色器160布置在像素100等上，并且在相邻像素100之间布置有与不同颜色相对应的滤色器160。因此，当透射通过像素100的滤色器160的光入射到与其相邻的另一像素100上时，在另一像素100中发生混色等，从而产生噪声。因此，通过布置遮光体142，可以遮挡来自相邻像素100的入射光并防止发生混色。例如，遮光体142可以由诸如铝(Al)、钨(W)和铜(Cu)等金属以及诸如氮化钨(N₂W)等氮化物构成。此外，还可以由其中分散有遮光材料的树脂构成。

注意，可以通过在形成在入射光透射膜141中的凹槽中嵌入遮光体142的材料来形成遮光体142。

平坦化膜151是使其上形成有后述的滤色器160的表面平坦化的膜。平坦化膜151形成为层叠在其中形成有遮光体142的入射光透过膜141和上面布置有后述的遮光膜243等的表面上，并且使这些表面平坦化。因此，可以防止滤色器160的膜厚度的波动。例如，平坦化膜151可以由SiO₂和SiN构成。

滤色器160是透射像素100等上的入射光中的预定波长的光的光学滤波器。作为滤色器160，例如，可以使用透射红光、绿光和蓝光的滤色器160。

片上透镜171是针对各像素100等布置并且将入射光会聚在光电转换单元101中的透镜。片上透镜171的上层形成为半球形，以形成透镜。片上透镜171的下层布置在滤色器160的表面上，以使滤色器160的表面平坦化。此外，片上透镜171的下层保护像素阵列单元10的表面。例如，片上透镜171可以由树脂构成。

如图所示，像素阵列单元10对应于背面照射型成像元件，其中从背面照射入射光，该背面是与其上形成有半导体基板111的布线层122的前表面不同的表面。

遮光膜243布置在遮光像素200上。遮光膜243布置成与入射光透射膜141和遮光体142相邻，并且在平面图中布置在遮光像素200的整个表面上。此外，遮光膜243还布置在像素阵列单元10的外周边缘上。可以防止在像素阵列单元10的外周边缘中出现台阶。注意，用于连接到半导体基板111的接触部244形成在遮光膜243上。接触部244是在形成遮光膜150时防止由于放电引起的损坏的膜。如稍后所述，遮光膜150可以通过CVD等沉积诸如金属等材料膜并对其进行蚀刻来形成。当该CVD时的等离子体入射到材料膜上并且使材料膜带电时，在该材料膜与半导体基板111等之间可能发生放电，从而导致损坏。因此，通过形成接触部244，可以防止材料膜带电。接触部244可以通过将遮光膜150布置在穿过入射光透射膜141和绝缘膜130形成的开口中来形成。

遮光膜343a和343b分别布置在相位差像素301和302上。与遮光膜243的情况一样，遮光膜343a和343b也可以布置成与入射光透射膜141和遮光体142相邻。如上所述，遮光膜343a和343b分别遮挡在相位差像素301和302中的遮光体142的开口的一半的区域中的光。

可以同时形成遮光膜243、343a和343b。相反，遮光膜243、343a和343b以与后述的遮光体142的步骤不同的步骤形成。

注意，像素阵列单元10的构成不限于该示例。例如，可以将遮光体142的底部形成为不与绝缘膜130接触的形状。例如，可以通过调节其中布置有遮光体142的入射光透射膜141的凹槽的深度来将凹槽形成到入射光透射膜141的中间的深度，并且布置遮光体142。此外，还可以通过使用多个膜来形成入射光透射膜141，并且在多个膜中的上部膜中形成凹槽。

[成像元件的制造方法]

图5～8是示出根据本公开的第一实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。首先，在半导体基板111中形成阱区域和n型半导体区域112。由此，可以形成光电转换单元101。该步骤是在权利要求中所述的在半导体基板中形成光电转换单元的步骤的示例。接下来，形成绝缘层121和布线层122(未示出)。接下来，将半导体基板111上下颠倒，并且对其背面侧进行研磨，以使半导体基板111变薄。接下来，在半导体基板111的背面上形成绝缘膜130(图5中的A)。例如，这可以通过溅射来完成。

接下来，在绝缘膜130的表面上布置入射光透射膜141。例如，这可以通过施加高密度等离子体(HDP：high density plasma)的CVD来完成(图5中的B)。

接下来，在入射光透射膜141的表面上形成抗蚀剂501。在抗蚀剂501中的布置遮光体142的位置处形成开口502(图5中的C)。接下来，使用抗蚀剂501作为掩模，对入射光透射膜141进行蚀刻以形成凹槽143。例如，对于该蚀刻，可以应用干法蚀刻。需要在与绝缘膜130的界面处停止蚀刻。这可以通过调节蚀刻速率和时间来完成。注意，可以优选通过采用停止蚀刻进展的膜作为绝缘膜130来简化蚀刻步骤(图5中的D)。该步骤是在权利要求中所述的在入射光透射膜中形成凹槽的步骤的示例。

接下来，在入射光透射膜141的表面上层叠遮光体142的材料膜503，并且将遮光体142的材料膜503嵌入以布置在凹槽143中。例如，这可以通过CVD来完成(图6中的E)。接下来，对遮光体142的材料膜503的表面进行研磨，以去除布置在凹槽143外部的遮光体142的材料膜503。例如，这可以通过化学机械抛光(CMP)来完成。因此，可以形成遮光体142(图6中的F)。该步骤是权利要求中所述的布置遮光体的步骤的示例。

接下来，在入射光透射膜141和绝缘膜130中形成开口505。这可以通过干法蚀刻来完成(图6中的G)。

接下来，在入射光透射膜141和遮光体142的表面上层叠遮光膜243等的材料膜506。此时，材料膜506也布置在开口505中。例如，这可以通过CVD来完成(图6中的H)。

接下来，在材料膜506的表面上布置抗蚀剂507。在该抗蚀剂507中，在诸如像素100的表面等的未布置遮光膜243的区域中形成开口508(图7中的I)。

接下来，使用抗蚀剂507作为掩模来对材料膜506进行蚀刻。例如，这可以通过干法蚀刻来完成。因此，可以形成遮光膜243、343a和343b(图7中的J)。

接下来，按顺序依次层叠平坦化膜151和滤色器160。接下来，施加用作片上透镜171的材料的树脂，然后将其加工成半球形以形成片上透镜171(图7中的K)。在上述步骤中，可以制造像素阵列单元10。

[常规像素的构成]

图8是示出根据常规成像元件的像素的构成例的图。该图是作为比较例的常规像素的简化图。图中的成像元件设置有像素600和相位差像素602。在像素600上，代替入射光透射膜141和遮光体142布置有遮光膜642。此外，遮光膜643布置在相位差像素602上。注意，类似的遮光膜也布置在未示出的遮光像素上。遮光膜642和643是通过对与形成在半导体基板111上的绝缘膜130相邻布置的材料膜进行蚀刻而形成的。即，在常规成像元件中，同时形成布置在像素的外周边缘上的遮光膜和相位差像素中用于光瞳分割的遮光膜。此后，布置平坦化膜151以覆盖遮光膜642和643。可以通过同时形成布置在像素的外周边缘上的遮光膜和相位差像素中用于光瞳分割的遮光膜来缩短步骤。

然而，在该图中的成像元件中，当像素600的尺寸随着成像元件变得越来越微细化而变小时，由于出现缺陷而变得难以形成遮光膜。具体地，如在该图中的遮光膜691那样，很可能会发生由于遮光膜642的脱落而引起的缺陷。此外，由于遮光膜642和遮光膜643之间的距离变窄，因此平坦化膜151的材料不能穿透，并且在平坦化膜151中可能形成空隙692。当形成这种空隙692时，相位差像素602的相位差检测中的误差增大。

相反，在图4的成像元件(像素阵列单元10)中，如参照图6～7所述，遮光体142的材料膜503嵌入形成在入射光透射膜141中的凹槽中以形成遮光体142。遮光体142通过根据在制造半导体元件的Cu布线的步骤中使用的镶嵌法来形成。遮光体142的精细加工可以容易地执行，并且可以在不会引起上述的诸如脱落等缺陷的情况下形成遮光体142。此外，由于遮光体142与遮光膜343a和343b以不同的步骤形成，因此可以防止上述空隙的形成等。

此外，由于图4中的遮光体142布置在形成在入射光透射膜141中的凹槽中，因此其可以形成为锥形。即，更靠近光电转换单元101的部分形成为具有较窄的宽度。可以加宽在更靠近光电转换单元101的区域中的开口，并且可以防止灵敏度的降低。

此外，如参照图7所述，图4中的遮光膜243、343a和343b是在使用抗蚀剂507作为掩模的蚀刻步骤中形成的。由于它们可以在不使用CMP的情况下形成，因此可以防止由于凹陷(dishing)而形成凹部。

如上所述，由于在本公开的第一实施方案的像素阵列单元10中，在形成在入射光透射膜141中的凹槽中布置有遮光体142，因此即使在像素100等更微细化的情况下，也可以形成遮光体142。

<2.第二实施方案>

在上述第一实施方案的像素阵列单元10中，遮光膜343a和343b分别布置在相位差像素301和302上。相反，本公开的第二实施方案的像素阵列单元10与上述第一实施方案的不同之处在于，进一步包括布置在遮光膜343a和343b的端部的遮光体。

[像素的构成]

图9是示出根据本公开的第二实施方案的像素的构成例的图。该图是像素100以及相位差像素301和302的构成的简化图。该图的A中的相位差像素301和302分别设置有遮光体342a和342b。遮光体342a和342b分别布置在遮光膜343a和343b的附近，并且布置在形成在入射光透射膜141中的凹槽中。通过布置遮光体342a和342b，可以防止由遮光膜343a和343b引起的入射光的衍射，并且可以减少由于衍射光而产生的噪声。该图中的遮光体342a和342b的底部到达与绝缘膜130的界面，并且可以提高降噪效果。注意，如图所示，遮光体342a和342b优选形成在其端部分别与遮光膜343a和343b的端部一致的位置。这是因为可以在不影响由遮光膜343a和343b进行的光瞳分割的情况下遮挡衍射光。

该图的B中的相位差像素301和302分别设置有遮光体342c和342d，以代替遮光体342a和342b。遮光体342c和342d分别形成为到达比遮光体342a和342b更浅的深度。因此，与布置有遮光体342a和342b的情况相比，可以减小灵敏度的降低。其中布置有遮光体342c和342d的凹槽可以在与其中布置有遮光体142的凹槽的步骤不同的步骤中形成。遮光体342c和342d可以通过调节蚀刻时间形成期望深度的凹槽来布置。

注意，遮光体342a、342b、342c和342d是权利要求中所述的第二遮光体的示例。

由于成像装置1的除此之外的构成与在本公开的第一实施方案中所述的成像装置1的构成相似，因此省略其说明。

如上所述，在本公开的第二实施方案的像素阵列单元10中，遮光体342a和342b等分别布置在相位差像素301和302的遮光膜343a和343b的附近。因此，可以减少相位差像素301和302中的噪声的产生。

<3.第三实施方案>

通常，在成像元件中使用设置有在像素之间包括多级遮光壁的像素阵列单元的成像装置。遮光壁形成在像素中与布置在半导体基板表面上的绝缘膜和滤色器之间的平坦化膜相同的层中，并且布置在与相邻像素的边界处。来自高图像高度的被摄体的光倾斜入射到成像元件的外周边缘上的像素上。当入射光倾斜入射在相邻像素之间时，会发生混色等。因此，通过布置遮光壁，来自相邻像素的倾斜入射光被遮挡(例如，参见专利文献1)。在布置有相位差像素的情况下，成像元件的高度增加以便调节像素中的聚光位置。在这种情况下，布置有多级遮光壁。

上述常规技术具有由于以高入射角入射到像素上的入射光而引起的图像质量下降的问题。当来自被摄体的光被壳体等反射以到达成像元件时，该光可能以极高的入射角入射到像素上。在这种情况下，这种入射光在图像信号中引起噪声，从而导致图像质量下降。

在本公开的第三实施方案中，鉴于上述问题，提出了即使在入射光以高入射角入射的情况下也减轻图像质量下降的成像元件。

[像素的构成]

图10是示出根据本公开的第三实施方案的像素的构成例的图。该图是示出布置在像素阵列单元10中的像素100、遮光像素200以及相位差像素301和302的构成例的示意性截面图。该图中的像素阵列单元10在以下方面与参照图4所述的像素阵列单元10不同。省略了入射光透射膜141，并且在像素100上布置了遮光膜144以代替遮光体142。在遮光像素200上布置了遮光膜245以代替遮光膜243。遮光膜346a和346b分别布置在相位差像素301和302上。此外，还布置有遮光壁152。此外，进一步布置有第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161。

遮光膜144是与绝缘膜130相邻布置并且布置在像素100的外周边缘上的遮光膜。此外，遮光膜245与绝缘膜130相邻布置并且在平面图中布置在遮光像素200的整个表面上。此外，接触部246形成在遮光膜245上。此外，遮光膜346a和346b是分别布置在相位差像素301和302上的用于对相位差像素301和302进行光瞳分割的遮光膜。遮光膜144、245、346a和346b可以同时形成。

遮光壁152以壁状布置在各像素100等的平坦化膜151周围，以遮挡入射光。即，遮光壁152布置在像素100的边界附近。遮光壁152可以形成为层叠在遮光膜144上。例如，遮光壁152可以由W、Al等构成。

第二滤色器单元遮光层161布置在与滤色器160相同的层中，以遮挡入射光。在第二滤色器单元遮光层161的中央部形成开口168。滤色器160布置在该开口168中。即，第二滤色器单元遮光层161布置在像素100的边界附近。此外，第二滤色器单元遮光层161布置在后述的第一滤色器单元遮光层162和半导体基板111之间。

第一滤色器单元遮光层162布置在与滤色器160相同的层中，以遮挡入射光。与第二滤色器单元遮光层161的情况相同，在第一滤色器单元遮光层162的中央部形成开口169。滤色器160布置在该开口169中。即，与第二滤色器单元遮光层161的情况相同，第一滤色器单元遮光层162也布置在像素100的边界附近。

第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161遮挡以高入射角从相邻像素100等倾斜入射的光。该图中的箭头表示其中高入射角的入射光被第一滤色器单元遮光层162遮挡的状态。以这种方式，通过在与滤色器160相同的层中布置第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161，可以防止由于高入射角的入射光引起的混色的发生。

第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161可以由不同的材料构成。例如，第一滤色器单元遮光层162可以由其中分散有炭黑颜料、钛黑颜料等的树脂构成，并且第二滤色器单元遮光层161可以由诸如W和Al等金属材料构成。由于由树脂构成的第一滤色器单元遮光层162布置在滤色器单元遮光层和遮光壁的最外部，因此可以减少像素阵列单元10的入射光的反射。此外，由树脂构成的第一滤色器单元遮光层162优选相对于波长为300～1000nm的光具有30％的透射率。这是因为可以提高入射光的遮光能力。此外，第一滤色器单元遮光层162可以形成为具有100～1000nm的厚度。注意，优选采用光致抗蚀剂作为形成第一滤色器单元遮光层162的树脂。这是因为可以简化第一滤色器单元遮光层162的制造步骤。

此外，通过层叠第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161，可以增加布置在滤色器160的区域中的遮光层的厚度，并且可以提高遮光能力。滤色器160形成为具有相对较厚的膜厚度，以便获得期望的光学特性。因此，有必要形成与滤色器160布置在同一层中的滤色器单元遮光层，以具有较厚的膜厚度。然而，在滤色器单元遮光层由树脂构成的情况下，如果使滤色器单元遮光层变厚，则会在制造步骤中发生布置在下层中的对准标记的读取失败。摄影过程中的曝光位置精度降低，使得难以制造成像元件。相反，在滤色器单元遮光层由金属构成的情况下，如果使滤色器单元遮光层变厚，则在沉积金属膜时半导体基板111的翘曲增大。与通过使用树脂形成的情况相同，制造变得困难。

因此，第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161中的每个都由树脂和金属构成，并且它们被层叠布置。因此，可以容易地制造具有期望的膜厚度的滤色器单元遮光层。

此外，如图所示，优选使第二滤色器单元遮光层161的尺寸(宽度)大于第一滤色器单元遮光层162的尺寸(宽度)。即，使第二滤色器单元遮光层161的开口168比第一滤色器单元遮光层162的开口169窄。因此，可以提高制造时的未对准的余量。

类似地，如图所示，优选使第二滤色器单元遮光层161的尺寸(宽度)大于遮光壁152的尺寸(宽度)。类似地，这是为了提高制造时的未对准的余量。

在第四实施方案中详细说明成像元件(像素阵列单元10)的制造方法。

由于成像装置1的除此之外的构成与在本公开的第一实施方案中所述的成像装置1的构成相似，因此省略其说明。

如上所述，在本公开的第三实施方案的像素阵列单元10中，第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161布置在与滤色器160相同的层中。因此，可以遮挡以高入射角从相邻像素100等倾斜入射的光，并且防止图像质量下降。

<4.第四实施方案>

在上述第三实施方案的像素阵列单元10中，第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161彼此相邻布置，并且第二滤色器单元遮光层161和遮光壁152彼此相邻布置。相反，本公开的第四实施方案的像素阵列单元10与上述第三实施方案的像素阵列单元的不同之处在于，在第一滤色器单元遮光层162、第二滤色器单元遮光层161和遮光壁152之间包括层间膜。

[像素的构成]

图11是示出根据本公开的第四实施方案的像素的构成例的图。该图是像素100的构成的简化图。该图中的像素100与参照图10所述的像素100的不同之处在于，还包括层间膜165和166。

层间膜165是布置在遮光壁152和第二滤色器单元遮光层161之间的层间膜。例如，层间膜165可以由诸如SiO₂和SiN等无机材料构成。通过布置层间膜165，可以在形成第二滤色器单元遮光层161时保护布置在下层中的遮光壁152。具体地，当用作第二滤色器单元遮光层161的材料的金属膜形成在其上布置有遮光壁152的平坦化膜151上并被蚀刻时，在蚀刻步骤中使用的化学溶液可能渗入并且遮光壁152可能洗脱。因此，通过布置层间膜165以进行分离，可以在蚀刻步骤中保护遮光壁152不受化学溶液的影响。

层间膜166是布置在第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161之间的层间膜。与层间膜165的情况相同，层间膜166也可以由无机材料构成。在由树脂构成的第一滤色器单元遮光层162与由金属构成的第二滤色器单元遮光层161相邻布置的情况下，它们之间的粘合强度相对较低，从而可能会发生诸如剥离等问题。因此，由无机材料构成的层间膜166布置在它们之间。因此，可以提高粘合强度。

注意，像素阵列单元10的构成不限于该示例。例如，其可以设置有层间膜165和166中的任一个。

注意，层间膜166是权利要求中所述的层间膜的示例。层间膜165是权利要求中所述的第二层间膜的示例。

[成像元件的制造方法]

图12～15是示出根据本公开第四实施方案的像素阵列单元的制造方法的示例的图。首先，在半导体基板111中形成阱区域和n型半导体区域112，以形成光电转换单元101。接下来，形成绝缘层121和布线层122(未示出)。接下来，在半导体基板111的背面上形成包括开口510的绝缘膜130(图12中的A)。

接下来，沉积并蚀刻用作遮光膜245等的材料的金属膜，以形成遮光膜144、245、346a和346b(图12中的B)。

接下来，与遮光膜144等相邻布置平坦化膜151，并且在其中布置有遮光壁152的部分中形成开口511(图12中的C)。

接下来，在平坦化膜151上层叠用作遮光壁152的材料的金属膜，并且对该层叠的金属膜的表面进行研磨。例如，这可以通过CMP来完成。因此，遮光壁152可以布置在平坦化膜151的开口511中(图12中的D)。

接下来，与平坦化膜151和遮光壁152相邻布置层间膜165(图13的E)。

接下来，层叠用作第二滤色器单元遮光层161的材料的金属膜512(图13中的F)。接下来，在金属膜512的表面上布置抗蚀剂513。抗蚀剂513在布置有参照图10所述的开口168的区域中设置有开口514(图13中的G)。接下来，使用抗蚀剂513作为掩模蚀刻金属膜512，以形成包括开口168的第二滤色器单元遮光层161(图14中的H)。该步骤是在权利要求中所述的在半导体基板上布置第二滤色器单元遮光层的步骤的示例。

接下来，与第二滤色器单元遮光层161和层间膜165相邻布置层间膜166(图14中的I)。

接下来，与层间膜166相邻布置用作第一滤色器单元遮光层162的材料的树脂膜515(图14中的J)。接下来，通过摄影技术由树脂膜515形成第一滤色器单元遮光层162。具体地，使树脂膜515曝光并显影，以形成开口169，并且其被加工成第一滤色器单元遮光层162的形状(图15中的K)。该步骤是权利要求中所述的在第二滤色器单元遮光层上层叠并布置第一滤色器单元遮光层的步骤的示例。

接下来，与层间膜166和第一滤色器单元遮光层162相邻布置滤色器160(图15中的L)。该步骤是权利要求中所述的布置滤色器的步骤的示例。注意，尽管为了方便起见，图中的层间膜166被示出为具有与第二滤色器单元遮光层161的相同的膜厚度，但是滤色器160布置在第二滤色器单元遮光层161的开口168和第一滤色器单元遮光层162的开口169中。接下来，通过布置片上透镜171，可以制造像素阵列单元10。

由于成像装置1的除此之外的构成与在本公开的第三实施方案中所述的成像装置1的构成相似，因此省略其说明。

如上所述，在本公开的第四实施方案的像素阵列单元10中，可以通过布置层间膜165来保护遮光壁152。此外，通过布置层间膜166，可以提高第一滤色器单元遮光层162的粘合强度。

<5.第五实施方案>

上述第三实施方案的像素阵列单元10设置有片上透镜171。相反，本公开的第五实施方案的像素阵列单元10与上述第三实施方案的像素阵列单元的不同之处在于，还包括夹层透镜172。

[像素的构成]

图16是示出根据本公开的第五实施方案的像素的构成例的图。该图是像素100的构成的简化图。该图中的像素100与参照图10所述的像素100的不同之处在于，还包括夹层透镜172。

夹层透镜172是布置在平坦化膜151上以进一步会聚由片上透镜171会聚的入射光的透镜。通过布置夹层透镜172，可以提高像素100的灵敏度。来自被摄体的光倾斜入射到布置在像素阵列单元10的外周边缘上的像素100上。在这种情况下，仅片上透镜171无法将入射光会聚在光电转换单元101上，并且灵敏度降低。因此，通过布置夹层透镜172，入射光被进一步折射以会聚在光电转换单元101上。因此，可以减小灵敏度的降低。例如，夹层透镜172可以由SiN和氮氧化硅(SiON)构成。此外，可以通过与片上透镜171相似的方法来形成夹层透镜172。

由于成像装置1的除此之外的构成与本公开的第三实施方案中所述的成像装置1的构成相似，因此省略其说明。

如上所述，本公开的第五实施方案的像素阵列单元10可以通过布置夹层透镜172来减小灵敏度的降低。

<6.第六实施方案>

上述第三实施方案的像素阵列单元10设置有形成为具有矩形截面的第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161。相反，本公开的第六实施方案的像素阵列单元10与上述第三实施方案的像素阵列单元的不同之处在于，包括形成为具有锥形截面的第一滤色器单元遮光层和第二滤色器单元遮光层。

[像素的构成]

图17是示出根据本公开的第六实施方案的像素的构成例的图。该图是像素100的构成的简化图。该图中的像素100与参照图10所述的像素100的不同之处在于，包括第一滤色器单元遮光层164和第二滤色器单元遮光层163以分别代替第一滤色器单元遮光层162和第二滤色器单元遮光层161。

如图所示，第一滤色器单元遮光层164和第二滤色器单元遮光层163形成为具有锥形截面。具体地，它们形成为具有其中宽度朝向像素100的半导体基板111变窄的截面形状。因此，加宽第一滤色器单元遮光层164和第二滤色器单元遮光层163的下侧的开口，并且可以防止灵敏度降低。注意，像素100的构成不限于该示例。例如，可以采用其中布置有形成为具有锥形形状的第一滤色器单元遮光层164和第二滤色器单元遮光层163中的任一个的构成。

由于成像装置1的除此之外的构成与本公开的第三实施方案中所述的成像装置1的构成相似，因此省略其说明。

如上所述，在本公开的第六实施方案的像素阵列单元10中，可以通过布置形成为具有锥形截面的第一滤色器单元遮光层164和第二滤色器单元遮光层163来减小灵敏度的降低。

<7.第七实施方案>

在上述第三实施方案的像素阵列单元10中，滤色器160形成为覆盖第一滤色器单元遮光层162的形状。相反，本公开的第七实施方案的像素阵列单元10与上述第三实施方案的不同之处在于，滤色器160形成为被第一滤色器单元遮光层隔开的形状。

[像素的构成]

图18是示出根据本公开的第七实施方案的像素的构成例的图。该图是像素100的构成的简化图。该图中的像素100与参照图10所述的像素100的不同之处在于，包括第一滤色器单元遮光层167以代替第一滤色器单元遮光层162。

如图所示，第一滤色器单元遮光层167形成为使得其顶部与片上透镜171相邻的形状。因此，滤色器160仅布置在第一滤色器单元遮光层167和第二滤色器单元遮光层161的开口中，并且被第一滤色器单元遮光层167等隔开。因此，可以遮挡在滤色器160的表面附近从相邻像素100倾斜入射的光。

由于成像装置1的除此之外的构成与本公开的第三实施方案中所述的成像装置1的构成相似，因此省略其说明。

如上所述，本公开的第七实施方案的像素阵列单元10形成为使得滤色器160被第一滤色器单元遮光层167隔开的形状。因此，可以遮挡在滤色器160的表面附近的倾斜入射光，并且进一步减小图像质量的下降。

<8.第八实施方案>

在上述第三实施方案的像素阵列单元10中，遮光膜245布置在像素阵列单元10的外周边缘上。相反，本公开的第八实施方案的像素阵列单元10与上述第三实施方案的像素阵列单元的不同之处在于，第一滤色器单元遮光层还布置在像素阵列单元10的外周边缘上。

[像素的构成]

图19是示出根据本公开的第八实施方案的像素的构成例的图。该图中的遮光像素200与参照图10所述的像素100的不同之处在于，包括第一滤色器单元遮光层267。

类似于遮光膜245，第一滤色器单元遮光层267遮挡遮光像素200的整个表面并且布置在像素阵列单元10的外周边缘上。通过使用树脂形成第一滤色器单元遮光层267，可以减少该区域中的入射光的反射。当反射光再次入射到像素阵列单元10上并且由像素100进行光电转换时，导致了噪声。由于可以减少该反射光，因此可以防止图像质量的下降。

注意，成像装置1的构成不限于该示例。例如，与第二滤色器单元遮光层161的情况一样，可以在遮光像素200等中布置由金属构成的滤色器单元遮光层。

由于成像装置1的除此之外的构成与本公开的第三实施方案中所述的成像装置1的构成相似，因此省略其说明。

如上所述，在本公开的第八实施方案的像素阵列单元10中，第一滤色器单元遮光层267布置在像素阵列单元10的外周边缘上，从而可以减少入射光的反射，并且可以防止图像质量的下降。

注意，适用于本公开的第三至第八实施方案的技术可以应用于本公开的第一和第二实施方案的像素阵列单元10。类似地，适用于本公开的第一和第二实施方案的技术可以应用于本公开的第三至第八实施方案的像素阵列单元10。

<9.层叠式固态成像装置的应用例>

根据本公开的技术(本技术)也可以应用于层叠式固态成像装置。即，参照图1～19所述的成像元件也可以形成为层叠式固态成像元件。

图20是示出根据本公开的技术可以适用的层叠式固态成像装置的构成例的概要的图。

图20的A示出了非层叠式固态成像装置的示意性构成例。如图20的A所示，固态成像装置23010包括一个裸片(半导体基板)23011。裸片23011配备有其中像素被布置成阵列的像素区域23012、驱动像素并执行其他各种控制的控制电路23013以及用于执行信号处理的逻辑电路23014。

图20的B和C示出了层叠式固态成像装置的示意性构成例。如图20的B和C所示，固态成像装置23020通过将传感器裸片23021和逻辑裸片23024两个裸片层叠并将它们电连接而形成为一个半导体芯片。

在图20的B中，传感器裸片23021配备有像素区域23012和控制电路23013，并且逻辑裸片23024配备有包括用于执行信号处理的信号处理电路的逻辑电路23014。

在图20的C中，传感器裸片23021配备有像素区域23012，并且逻辑裸片23024配备有控制电路23013和逻辑电路23014。

图21是示出层叠式固态成像装置23020的第一构成例的截面图。

在传感器裸片23021中，形成有形成作为像素区域23012的像素的光电二极管(PD)、浮动扩散部(FD)、Tr(MOS FET)、作为控制电路23013的Tr等。此外，包括多层(在该示例中，为三层)布线23110的布线层23101形成在传感器裸片23021中。注意，控制电路23013(作为该控制电路的Tr)可以不形成在传感器裸片23021中，而形成在逻辑裸片23024中。

在逻辑裸片23024中，形成有形成逻辑电路23014的Tr。此外，包括多层(在该示例中，为三层)布线23170的布线层23161形成在逻辑裸片23024中。此外，在逻辑裸片23024中，形成有内壁表面上形成有绝缘膜23172的连接孔23171，并且连接到布线23170等的连接导体23173嵌入连接孔23171中。

传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此接合，使得布线层23101和23161彼此面对，从而形成其中层叠有传感器裸片23021和逻辑裸片23024的层叠式固态成像装置23020。诸如保护膜等膜23191形成在传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此接合的表面上。

在传感器裸片23021中，形成有从传感器裸片23021的背面侧(光入射到PD的一侧)(上侧)贯通传感器裸片23021以到达逻辑裸片23024的最上层的连接孔23111。此外，连接孔23121形成在传感器裸片23021中的连接孔23111附近，以从传感器裸片23021的背面侧到达第一层布线23110。绝缘膜23112形成在连接孔23111的内壁表面上，并且绝缘膜23122形成在连接孔23121的内壁表面上。然后，连接导体23113和23123分别嵌入连接孔23111和23121中。连接导体23113和连接导体23123在传感器裸片23021的背面侧彼此电连接，因此传感器裸片23021和逻辑裸片23024经由布线层23101、连接孔23121、连接孔23111和布线层23161彼此电连接。

图22是示出层叠式固态成像装置23020的第二构成例的截面图。

在固态成像装置23020的第二构成例中，传感器裸片23021(的布线层23101(的布线23110))和逻辑裸片23024(的布线层23161(的布线23170)通过形成在传感器裸片23021中的一个连接孔23211彼此电连接。

即，在图22中，连接孔23211形成为从传感器裸片23021的背面侧贯通传感器裸片23021以到达逻辑裸片23024的最上层中的布线23170并到达传感器裸片23021的最上层中的布线23110。绝缘膜23212形成在连接孔23211的内壁表面上，并且连接导体23213嵌入连接孔23211中。在上述图21中，传感器裸片23021和逻辑裸片23024通过两个连接孔23111和23121彼此电连接，但是在图22中，传感器裸片23021和逻辑裸片23024通过一个连接孔23211彼此电连接。

图23是示出层叠式固态成像装置23020的第三构成例的截面图。

图23中的固态成像装置23020与图21中的其中诸如保护膜等膜23191形成在传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此接合的表面上的情况的不同之处在于，诸如保护膜等膜23191未形成在传感器裸片23021和逻辑裸片23024彼此接合的表面上。

图23中的固态成像装置23020通过使传感器裸片23021和逻辑裸片23024重叠使得布线23110和布线23170彼此直接接触，并且在施加所需的重量的同时对其进行加热以使布线23110和布线23170直接接合来形成。

图24是示出根据本公开的技术可适用的层叠式固态成像装置的另一构成例的截面图。

在图24中，固态成像装置23401具有三层层叠结构，其中层叠有包括传感器裸片23411、逻辑裸片23412和存储裸片23413的三个裸片。

例如，存储裸片23413包括暂时存储由逻辑裸片23412执行的信号处理所需的数据的存储电路。

在图24中，逻辑裸片23412和存储裸片23413按该顺序层叠在传感器裸片23411的下方，但是逻辑裸片23412和存储裸片23413也可以按相反的顺序层叠在传感器裸片23411的下方，即，按存储裸片23413和逻辑裸片23412的顺序。

注意，在图24中，在传感器裸片23411中，形成有用作像素的光电转换单元的PD和像素Tr的源极/漏极区域。

栅电极经由栅极绝缘膜形成在PD周围，并且像素Tr 23421和像素Tr 23422由栅电极和一对源极/漏极区域形成。

与PD相邻的像素Tr 23421是传输Tr，并且形成像素Tr 23421的一对源极/漏极区域中的一者是FD。

此外，层间绝缘膜形成在传感器裸片23411中，并且连接孔形成在层间绝缘膜中。在连接孔中，形成有连接到像素Tr 23421和像素Tr 23422的连接导体23431。

另外，包括与各连接导体23431连接的多层布线23432的布线层23433形成在传感器裸片23411上。

此外，用作外部连接用电极的铝焊盘23434形成在传感器裸片23411的布线层23433的最下层中。即，在传感器裸片23411中，铝焊盘23434形成在比布线23432更靠近与逻辑裸片23412的接合表面23440的位置中。铝焊盘23434用作与信号的外部输入/输出有关的布线的一端。

此外，用于电连接到逻辑裸片23412的接触部23441形成在传感器裸片23411中。接触部23441连接到逻辑裸片23412的接触部23451，并且还连接到传感器裸片23411的铝焊盘23442。

然后，焊盘孔23443形成在传感器裸片23411中，以从传感器裸片23411的背面侧(上侧)到达铝焊盘23442。

如上所述，根据本公开的技术可以应用于固态成像装置。

<10.相机的应用例>

根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，本技术可以被实现为安装在诸如相机等成像装置上的成像元件。

图25是示出作为本技术可以适用的成像装置的示例的相机的示意性构成例的框图。图中的相机1000设置有透镜1001、成像元件1002、成像控制单元1003、透镜驱动单元1004、图像处理单元1005、操作输入单元1006、帧存储器1007、显示单元1008和记录单元1009。

透镜1001是相机1000的成像透镜。透镜1001会聚来自被摄体的光，并使其入射到后述的成像元件1002上，以形成被摄体的图像。

成像元件1002是对由透镜1001会聚的来自被摄体的光进行成像的半导体元件。成像元件1002生成与所施加的光相对应的模拟图像信号，并将其转换为数字图像信号以进行输出。

成像控制单元1003控制通过成像元件1002的成像。成像控制单元1003通过生成控制信号并将其输出到成像元件1002来控制成像元件1002。此外，成像控制单元1003可以基于从成像元件1002输出的图像信号在相机1000中执行自动对焦。这里，自动对焦是检测透镜1001的焦点位置以自动调节的系统。作为自动对焦，可以使用通过由布置在成像元件1002中的相位差像素检测像平面相位差来检测焦点位置的方法(像平面相位差自动对焦)。此外，也可以应用检测其中图像的对比度最高的位置作为焦点位置的方法(对比度自动对焦)。成像控制单元1003基于检测到的焦点位置经由透镜驱动单元1004调整透镜1001的位置并执行自动对焦。注意，例如，成像控制单元1003可以通过使用配备有固件的数字信号处理器(DSP)来形成。

透镜驱动单元1004基于成像控制单元1003的控制来驱动透镜1001。透镜驱动单元1004可以通过使用内置电机改变透镜1001的位置来驱动透镜1001。

图像处理单元1005处理由成像元件1002生成的图像信号。例如，该处理包括在与各像素的红色、绿色和蓝色相对应的图像信号中生成颜色不足的图像信号的去马赛克处理、去除图像信号的噪声的噪声去除、对图像信号进行编码等。例如，图像处理单元1005可以通过使用配备有固件的微型计算机来形成。

操作输入单元1006从相机1000的用户接收操作输入。例如，可以使用按钮或触摸面板作为操作输入单元1006。由操作输入单元1006接收的操作输入被发送到成像控制单元1003和图像处理单元1005。此后，例如，根据操作输入的处理，开始诸如被摄体的成像等处理。

帧存储器1007是存储作为一个画面的图像信号的帧的存储器。帧存储器1007由图像处理单元1005控制，并在图像处理过程中保持帧。

显示单元1008显示由图像处理单元1005处理的图像。例如，可以使用液晶面板作为显示单元1008。

记录单元1009记录由图像处理单元1005处理的图像。例如，可以使用存储卡或硬盘作为记录单元1009。

上面说明了本公开可以适用的相机。本技术可以应用于上述构成中的成像元件1002。具体地，图1所示的成像装置1可以应用于成像元件1002。

注意，这里以相机为例进行说明，但是除此之外，例如，根据本公开的技术还可以应用于监视装置等。此外，除了诸如相机等电子设备以外，本公开还可以应用于半导体模块的形式的半导体装置。具体地，根据本公开的技术可以应用于其中图25中的成像元件1002和成像控制单元1003封装在一个封装中的作为半导体模块的成像模块。

<11.内窥镜手术系统的应用例>

根据本公开的技术可适用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以应用于内窥镜手术系统。

图26是示出可以应用根据本公开的技术的内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。

图26示出了其中手术者(医生)11131通过使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、诸如气腹管11111和能量治疗工具11112等其他手术工具11110、支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120和其上安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。

内窥镜11100包括透镜镜筒11101和摄像机头11102，该透镜镜筒的从其远端起的预定长度的区域插入患者11132的体腔内，该摄像机头连接到透镜镜筒11101的近端。在示出的示例中，示出了形成为包括刚性透镜镜筒11101的所谓的刚性镜的内窥镜11100，但是内窥镜11100也可以形成为包括柔性透镜镜筒的所谓的柔性镜。

在透镜镜筒11101的远端设置有物镜装配在其中的开口。光源装置11203连接到内窥镜11100，并且由光源装置11203生成的光通过延伸到透镜镜筒11101内部的光导引导到透镜镜筒的远端，并经由物镜将其照射到患者11132的体腔内的观察对象上。注意，内窥镜11100可以是前视内窥镜、斜视内窥镜或侧视内窥镜。

光学系统和成像元件设置在摄像机头11102的内部，并且来自观察对象的反射光(观察光)通过光学系统会聚在成像元件上。通过成像元件对观察光进行光电转换，并且生成与观察光相对应的电信号，即，与观察图像相对应的图像信号。图像信号作为原始(RAW)数据传输到相机控制单元(CCU)11201。

CCU 11201由中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)等形成，并且集中控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，例如，CCU 11201接收来自摄像机头11102的图像信号，并且对图像信号执行诸如显影处理(去马赛克处理)等各种图像处理，以显示基于图像信号的图像。

显示装置11202在CCU 11201的控制下显示基于经过CCU 11201的图像处理的图像信号的图像。

例如，光源装置11203包括诸如发光二极管(LED)等光源，并且在对手术部位等进行成像时将照射光提供给内窥镜11100。

输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。使用者可以经由输入装置11204向内窥镜手术系统11000输入各种类型的信息或指令。例如，使用者输入改变内窥镜11100的成像条件(照射光的类型、放大率、焦距等)的指令等。

治疗工具控制装置11205控制能量治疗工具11112的驱动以烧灼或切开组织、封闭血管等。气腹装置11206通过气腹管11111将气体供给到患者11132的体腔内以使体腔膨胀，以便确保内窥镜11100的视野并确保手术者的工作空间。记录器11207是能够记录与手术相关的各种信息的装置。打印机11208是能够以如文本、图像或图形等各种形式打印与手术相关的各种信息的装置。

注意，例如，将当对手术部位进行成像时的照射光提供到内窥镜11100的光源装置11203可以包括LED、激光光源或通过组合它们获得的白光光源。在白光光源由RGB激光光源的组合构成的情况下，由于可以高精度地控制每种颜色(每个波长)的输出强度和输出时序，因此光源装置11203可以调整所拍摄的图像的白平衡。此外，在这种情况下，通过以时分的方式将来自各个RGB激光光源的激光照射在观察对象上，并且与照射时序同步地控制摄像机头11102的成像元件的驱动，可以以时分的方式拍摄与RGB相对应的图像。根据该方法，在没有在成像元件上设置滤色器的情况下，也可以获得彩色图像。

此外，可以控制光源装置11203的驱动以便每隔预定的时间改变将要输出的光的强度。通过与光强度的改变时序同步地控制摄像机头11102的成像元件的驱动而以时分的方式获取图像并合成图像，可以创建不具有所谓的暗缺陷和光晕的高动态范围的图像。

此外，光源装置11203可以提供对应于特殊光观察的预定波长带的光。例如，在特殊光观察中，通过利用身体组织的光吸收的波长依赖性，照射与普通观察时的照射光(换句话说，白光)的波长带的相比更窄的波长带的光，以高对比度对诸如黏膜表层的血管等预定组织执行所谓的窄带光成像。可替代地，在特殊光观察中，可以执行用于通过照射激发光生成的荧光获得图像的荧光观察。在荧光观察中，例如，可以将激发光照射在身体组织上以观察来自身体组织的荧光(自发荧光观察)，或将诸如吲哚菁绿(ICG：indocyanine green)等试剂局部注射到身体组织并将与试剂的荧光波长相对应的激发光照射在身体组织，从而获得荧光图像。光源装置11203可以提供与这种特殊光观察相对应的窄带光和/或激发光。

图27是示出图26所示的摄像机头11102和CCU 11201的功能构成的示例的框图。

摄像机头11102包括透镜单元11401、成像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像机头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像机头11102和CCU 11201通过传输电缆11400彼此连接以能够通信。

透镜单元11401是设置在与透镜镜筒11101的连接处的光学系统。从透镜镜筒11101的远端进入的观察光被引导到摄像机头11102并入射到透镜单元11401上。透镜单元11401通过组合包括变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜形成。

成像单元11402包括成像元件。形成成像单元11402的成像元件可以是一个成像元件(所谓的单板型)或多个成像元件(所谓的多板型)。例如，在成像单元11402为多板型的情况下，可以通过各个成像元件生成与RGB相对应的图像信号，并且可以合成它们获得彩色图像。可替代地，成像单元11402可以包括用于获取与三维(3D)显示相对应的右眼图像信号和左眼图像信号的一对成像元件。通过3D显示，手术者11131可以更精确地掌握手术部位中的活体组织的深度。注意，在成像单元11402为多板型的情况下，可以设置透镜单元11401的多个系统以对应于各个成像元件。

此外，成像单元11402不一定设置在摄像机头11102上。例如，成像单元11402可以设置在透镜镜筒11101内部物镜的正后方。

驱动单元11403包括致动器，并且在摄像机头控制单元11405的控制下使透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿光轴移动预定的距离。因此，可以适当地调整由成像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点。

通信单元11404包括用于向CCU 11201发送和从CCU 11201接收各种信息的通信装置。通信单元11404经由传输电缆11400将从成像单元11402获取的图像信号作为RAW数据传输到CCU 11201。

此外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号，并将其提供给摄像机头控制单元11405。例如，控制信号包括与成像条件有关的信息，诸如指定所拍摄的图像的帧速率的信息、指定拍摄图像时的曝光值的信息和/或指定所拍摄的图像的放大率和焦点的信息等。

注意，诸如帧速率、曝光值、放大率或焦点等成像条件可以由使用者适当指定或可以由CCU 11201的控制单元11413基于获取的图像信号自动设定。在后一种情况下，内窥镜11100具有所谓的自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。

摄像机头控制单元11405基于经由通信单元11404从CCU 11201接收的控制信号控制摄像机头11102的驱动。

通信单元11411包括用于向摄像机头11102传输和从摄像机头接收各种类型的信息的通信装置。通信单元11411接收经由传输电缆11400从摄像机头11102传输的图像信号。

此外，通信单元11411将用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号传输到摄像机头11102。可以通过电通信、光学通信等传输图像信号和控制信号。

图像处理单元11412对从摄像机头11102传输的作为RAW数据的图像信号执行各种图像处理。

控制单元11413执行与通过内窥镜11100对手术部位等进行成像和通过对手术部位等进行成像所获得的拍摄图像的显示相关的各种控制。例如，控制单元11413生成用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号。

此外，控制单元11413允许显示装置11202基于经过图像处理单元11412的图像处理的图像信号显示手术部位等的拍摄的图像。此时，控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别拍摄的图像中的各种物体。例如，控制单元11413可以检测拍摄的图像中所包含的物体的边缘的形状、颜色等，从而识别诸如手术钳等手术工具、特定的活体部位、出血、使用能量治疗工具11112时的雾等。当允许显示装置11202显示拍摄的图像时，控制单元11413可以使用识别的结果在手术部位的图像上叠加显示各种手术支持信息。手术支持信息叠加显示并且呈现给手术者11131，从而可以减轻手术者11131的负担并且手术者11131可以可靠地进行手术。

连接摄像机头11102和CCU 11201的传输电缆11400是支持电信号通信的电信号电缆、支持光学通信的光纤或其复合电缆。

这里，在示出的示例中，使用传输电缆11400通过有线方式进行通信，但是摄像机头11102和CCU 11201之间的通信可以无线地进行。

上面说明了根据本公开的技术可以适用的内窥镜手术系统的示例。根据本公开的技术可以应用于上述构成中的摄像机头11102的成像单元11402。具体地，图1所示的成像装置1可以应用于成像单元10402。

注意，这里以内窥镜手术系统为例进行了说明，但是除此之外，例如，根据本公开的技术还可以应用于显微手术系统等。

<12.移动体的应用例>

根据本公开的技术可以适用于各种产品。例如，根据本公开的技术也可以实现为安装在如汽车、电动汽车、混合动力电动汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人机、船和机器人等任何类型的移动体上的装置。

图28是示出了作为可以应用根据本公开的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性配置示例的框图。

车辆控制系统12000设置有通过通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图28示出的示例中，车辆控制系统12000设置有驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和综合控制单元12050。此外，作为综合控制单元12050的功能配置，示出了微型计算机12051、声音图像输出单元12052和车载网络接口(I/F)12053。

驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010充当以下装置的控制装置：如内燃机或驱动马达等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置、用于将驱动力传递至车轮的驱动力传递机构、用于调整车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等。

车身系统控制单元12020根据各种程序控制安装在车身上的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020充当以下装置的控制装置：无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或如前照灯、后照灯、刹车灯、信号灯或雾灯等各种灯。在这种情况下，可以将从替代钥匙的便携式装置发送的无线电波或各种开关的信号输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。

车外信息检测单元12030检测安装了车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，成像单元12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030允许成像单元12031捕捉车辆外部的图像，并且接收捕捉到的图像。车外信息检测单元12030可以基于接收到的图像对人、车辆、障碍物、标志或路表面上的字符等物体执行检测处理或距离检测处理。

成像单元12031是接收光并且输出与接收到的光的量相对应的电信号的光学传感器。成像单元12031可以将电信号作为图像输出，或可以将其作为测距信息输出。此外，由成像单元12031接收到的光可以是可见光或如红外光等不可见光。

车内信息检测单元12040检测车辆中的信息。例如，车内信息检测单元12040连接到用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测单元12041。例如，驾驶员状态检测单元12041包括拍摄驾驶员的相机，并且车内信息检测单元12040可以基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息计算驾驶员的疲劳水平或集中水平，或可以判定驾驶员是否在打瞌睡。

微型计算机12051可以基于车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车辆外部和内部的信息计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且向驱动系统控制单元12010输出控制指令。例如，微型计算机12051可以执行协同控制以实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能，该功能包括车辆的碰撞避免或撞击减轻、基于车辆之间的距离的跟车行驶、保持车速行驶、车辆碰撞警告、车道偏离警告等。

此外，微型计算机12051通过基于车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车辆周围的信息控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等，可以执行协同控制以实现独立于驾驶员的操作自主行驶的自动驾驶等。

此外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的车辆外部的信息向车身系统控制单元12020输出控制指令。例如，微型计算机12051可以执行协同控制以实现眩光保护，如根据车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对向车辆的位置，控制前照灯以将远光灯切换为近光灯。

声音图像输出单元12052将声音和图像输出信号中的至少一种传输到能够视觉上或听觉上向车辆的乘员或车辆的外部通知信息的输出装置。在图28的示例中，作为输出装置，示出了音频扬声器12061、显示单元12062和仪表面板12063。例如，显示单元12062可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一者。

图29是示出了成像单元12031的安装位置的示例的视图。

在图29中，车辆12100包括作为成像单元12031的成像单元12101、12102、12103、12104和12105。

例如，成像单元12101、12102、12103、12104和12105设置在如车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠、后门以及车辆内部前面挡风玻璃的上部等位置上。设置在前鼻上的成像单元12101和设置在车辆内部前面挡风玻璃的上部的成像单元12105主要获得车辆12100前方的图像。设置在侧视镜上的成像单元12102和12103主要获得车辆12100的侧面的图像。设置在后保险杠或后门上的成像单元12104主要获得车辆12100后面的图像。由成像单元12101和12105获得的前方图像主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号、交通标志、车道等。

注意，在图29中，示出了成像单元12101到12104的成像范围的示例。成像范围12111表示设置在前鼻上的成像单元12101的成像范围，成像范围12112和12113分别表示设置在侧视镜上的成像单元12102和12103的成像范围，以及成像范围12114表示设置在后保险杠或后门上的成像单元12104的成像范围。例如，将由成像单元12101到12104获取的图像数据叠加，以便获得从上方观察时车辆12100的俯瞰图像。

成像单元12101到12104中的至少一个可以具有获得距离信息的功能。例如，成像单元12101到12104中的至少一个可以是包括多个成像元件的立体相机，或可以是包括用于相位差检测的像素的成像元件。

例如，微型计算机12051可以基于从成像单元12101到12104获得的距离信息通过获得到成像范围12111到12114内的每一个三维物体的距离以及距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，特别地将车辆12100的行驶路径上最近的三维物体提取为前方车辆，该三维物体在与车辆12100的方向基本上相同的方向上以预定的速度(例如，0km/h或更高)行驶。此外，微型计算机12051可以预先设定要确保的与前方车辆之间的车辆间的距离，并且可以执行自动制动控制(包括跟车停止控制)、自动加速控制(包括跟车启动控制)等。以这种方式，可以执行协同控制以实现独立于驾驶员的操作的自主行驶的自动驾驶等。

例如，微型计算机12051可以基于从成像单元12101到12104获得的距离信息将与三维物体相关的三维物体数据提取并存储为摩托车、标准车辆、大型车辆、行人和如电线杆等其他三维物体，并且用于自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物区分为车辆12100的驾驶员可以看见的障碍物和难以看见的障碍物。然后，微型计算机12051判定表示与每一个障碍物碰撞的风险程度的碰撞风险，并且当碰撞风险等于或高于设定值并且存在碰撞可能时，这可以通过由音频扬声器12061和显示单元12062向驾驶员输出警告或通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或避让转向来执行用于避免碰撞的驾驶辅助。

成像单元12101到12104中的至少一个可以是用于检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过判定由成像单元12101到12104的获取的图像中是否存在行人来识别行人。例如，通过提取由作为红外相机的成像单元12101到12104获取的图像中的特征点的过程和对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理以区分是否是行人的过程执行这种行人识别。当微型计算机12051判定在由成像单元12101到12104获取的图像中存在行人并且识别出行人时，声音图像输出单元12052控制显示单元12062叠加显示矩形轮廓以强调所识别出的行人。此外，声音图像输出单元12052可以控制显示单元12062在期望的位置显示表示行人的图标等。

上面描述了可以应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的技术可以应用于上面描述的配置中的成像单元12031。具体地，图1所示的成像装置1可以应用于成像单元12031。

最后，每个上述实施方案的说明是本公开的示例，并且本公开不限于上述实施方案。基于此，不言而喻的是，除了上述实施方案以外，在不脱离根据本公开的技术构思的情况下，可以根据设计等进行各种变形。

此外，上述实施方案中的附图是示意性的，并且各个单元的尺寸比等不必与实际情况一致。此外，不言而喻的是，尺寸关系和尺寸比在附图之间是部分不同的。

注意，本技术还可以具有以下构成。

(1)一种成像元件，包括：

多个像素，在所述多个像素中的每个像素中布置有形成在半导体基板中并对来自被摄体的入射光进行光电转换的光电转换单元；

绝缘膜，其布置在所述多个像素上并且使所述半导体基板绝缘；

入射光透射膜，其与所述多个像素的所述绝缘膜相邻布置并透射入射光；和

遮光体，其布置在形成在所述多个像素中的每个像素的外周边缘上的所述入射光透射膜中的凹槽中并遮挡所述入射光。

(2)根据上述(1)所述的成像元件，其中，

所述凹槽通过对所述入射光透射膜进行蚀刻来形成。

(3)根据上述(2)所述的成像元件，其中，

所述绝缘膜用作当对所述入射光透射膜进行蚀刻时停止蚀刻进展的膜。

(4)根据上述(1)至(3)中任一项所述的成像元件，还包括：

遮光膜，其与所述入射光透射膜相邻布置并遮挡所述入射光。

(5)根据上述(4)所述的成像元件，其中，

所述遮光膜布置在所述多个像素中的外周边缘的像素上。

(6)根据上述(4)所述的成像元件，还包括：

相位差像素，其是用于通过对来自所述被摄体的所述入射光进行光瞳分割来检测相位差的像素，其中，

所述遮光膜布置在所述相位差像素上并且根据光瞳分割方向遮挡所述入射光的一部分。

(7)根据上述(6)所述的成像元件，还包括：

第二遮光体，其布置在形成在所述入射光透射膜中靠近所述遮光膜的端部的凹槽中并且遮挡所述入射光的衍射光。

(8)根据上述(1)至(7)中任一项所述的成像元件，其中，

所述遮光体形成为锥形形状。

(9)一种成像元件的制造方法，包括：

在半导体基板中形成光电转换单元的步骤，所述光电转换单元针对多个像素中的每个像素进行布置并对来自被摄体的入射光进行光电转换；

布置绝缘膜的步骤，所述绝缘膜布置在所述多个像素上并使所述半导体基板绝缘；

布置入射光透射膜的步骤，所述入射光透射膜与所述多个像素的所述绝缘膜相邻布置并透射所述入射光；

在所述多个像素中的每个像素的外周边缘上的所述入射光透射膜中形成凹槽的步骤；和

在所述形成的凹槽中布置遮光体的步骤，所述遮光体遮挡所述入射光。

(10)一种成像元件，包括：

多个像素，在所述多个像素中的每个像素中布置有形成在半导体基板中并对来自被摄体的入射光进行光电转换的光电转换单元；

滤色器，其布置在所述多个像素上并且允许所述入射光中的预定波长的入射光入射到所述光电转换单元上；

第一滤色器单元遮光层，其布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第一滤色器单元遮光层的中央部的开口中；和

第二滤色器单元遮光层，其布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第二滤色器单元遮光层的中央部的开口中，所述第二滤色器单元遮光层布置在所述第一滤色器单元遮光层和所述半导体基板之间。

(11)根据上述(10)所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层由不同的材料构成。

(12)根据上述(11)所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层由树脂构成，并且

所述第二滤色器单元遮光层由金属构成。

(13)根据上述(12)所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层具有30％以下的透射率。

(14)根据上述(10)至(13)中任一项所述的成像元件，还包括：

层间膜，其布置在所述多个像素的所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层之间。

(15)根据上述(14)所述的成像元件，其中，

所述层间膜由无机材料构成。

(16)根据上述(10)至(15)中任一项所述的成像元件，其中，

所述第二滤色器单元遮光层形成为具有比所述第一滤色器单元遮光层的宽度更大的宽度。

(17)根据上述(10)至(16)中任一项所述的成像元件，还包括：

平坦化膜，其布置在所述多个像素的所述滤色器和所述半导体基板之间并且使所述半导体基板的表面平坦化；和

遮光壁，其布置在所述多个像素的所述平坦化膜周围并遮挡所述入射光。

(18)根据上述(17)所述的成像元件，还包括：

第二层间膜，其布置在所述多个像素的所述第二滤色器单元遮光层和所述遮光壁之间。

(19)根据上述(18)所述的成像元件，其中，

所述层间膜由无机材料构成。

(20)根据上述(17)至(19)中任一项所述的成像元件，其中，

所述第二滤色器单元遮光层形成为具有比所述遮光壁的宽度更大的宽度。

(21)根据上述(10)至(20)中任一项所述的成像元件，其中，

在所述多个像素中的布置在外周边缘上的像素中的所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层中的至少一个形成为遮挡所述像素的整个表面上的光的形状。

(22)根据上述(10)至(21)中任一项所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层中的至少一个形成为锥形形状。

(23)一种成像元件的制造方法，具有：

在半导体基板中形成光电转换单元的步骤，所述光电转换单元针对多个像素中的每个像素进行布置并对来自被摄体的入射光进行光电转换；

在所述半导体基板上布置第二滤色器单元遮光层的步骤，所述第二滤色器单元遮光层布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，滤色器布置在形成在所述第二滤色器单元遮光层的中央部的开口中，所述滤色器允许所述入射光中的预定波长的入射光入射到所述光电转换单元上；

在所述第二滤色器单元遮光层上层叠并布置第一滤色器单元遮光层的步骤，所述第一滤色器单元遮光层布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第一滤色器单元遮光层的中央部的开口中；和

在所述多个像素的所述第二滤色器单元遮光层和所述第一滤色器单元遮光层的每个的所述开口中布置所述滤色器的步骤。

附图标记列表

1 成像装置

10 像素阵列单元

100 像素

101 光电转换单元

111 半导体基板

130 绝缘膜

141 入射光透过膜

142、342a、342b、342c、342d 遮光体

143 凹槽

144、150、243、245、343a、343b、346a、346b 遮光膜

151 平坦化膜

152 遮光壁

160 滤色器

161、163 第二滤色器单元遮光层

162、164、167、267 第一滤色器单元遮光层

165、166 层间膜

168、169 开口

171 片上透镜

172 夹层透镜

200 遮光像素

301、302 相位差像素

1000 相机

1002 成像元件

11402、12031、12101～12105 成像单元

Claims (23)

1.一种成像元件，包括：

多个像素，在所述多个像素中的每个像素中布置有形成在半导体基板中并对来自被摄体的入射光进行光电转换的光电转换单元；

绝缘膜，其布置在所述多个像素上并且使所述半导体基板绝缘；

入射光透射膜，其与所述多个像素的所述绝缘膜相邻布置并透射入射光；和

遮光体，其布置在形成在所述多个像素中的每个像素的外周边缘上的所述入射光透射膜中的凹槽中并遮挡所述入射光。

2.根据权利要求1所述的成像元件，其中，

所述凹槽通过对所述入射光透射膜进行蚀刻来形成。

3.根据权利要求2所述的成像元件，其中，

所述绝缘膜用作当对所述入射光透射膜进行蚀刻时停止蚀刻进展的膜。

4.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：

遮光膜，其与所述入射光透射膜相邻布置并遮挡所述入射光。

5.根据权利要求4所述的成像元件，其中，

所述遮光膜布置在所述多个像素中的外周边缘的像素上。

6.根据权利要求4所述的成像元件，还包括：

相位差像素，其是用于通过对来自所述被摄体的所述入射光进行光瞳分割来检测相位差的像素，其中，

所述遮光膜布置在所述相位差像素上并且根据光瞳分割方向遮挡所述入射光的一部分。

7.根据权利要求6所述的成像元件，还包括：

第二遮光体，其布置在形成在所述入射光透射膜中靠近所述遮光膜的端部的凹槽中并且遮挡所述入射光的衍射光。

8.根据权利要求1所述的成像元件，其中，

所述遮光体形成为锥形形状。

9.一种成像元件的制造方法，包括：

在半导体基板中形成光电转换单元的步骤，所述光电转换单元针对多个像素中的每个像素进行布置并对来自被摄体的入射光进行光电转换；

布置绝缘膜的步骤，所述绝缘膜布置在所述多个像素上并使所述半导体基板绝缘；

布置入射光透射膜的步骤，所述入射光透射膜与所述多个像素的所述绝缘膜相邻布置并透射所述入射光；

在所述多个像素中的每个像素的外周边缘上的所述入射光透射膜中形成凹槽的步骤；和

在所述形成的凹槽中布置遮光体的步骤，所述遮光体遮挡所述入射光。

10.一种成像元件，包括：

多个像素，在所述多个像素中的每个像素中布置有形成在半导体基板中并对来自被摄体的入射光进行光电转换的光电转换单元；

滤色器，其布置在所述多个像素上并且允许所述入射光中的预定波长的入射光入射到所述光电转换单元上；

第一滤色器单元遮光层，其布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第一滤色器单元遮光层的中央部的开口中；和

第二滤色器单元遮光层，其布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第二滤色器单元遮光层的中央部的开口中，所述第二滤色器单元遮光层布置在所述第一滤色器单元遮光层和所述半导体基板之间。

11.根据权利要求10所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层由不同的材料构成。

12.根据权利要求11所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层由树脂构成，并且

所述第二滤色器单元遮光层由金属构成。

13.根据权利要求12所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层具有30％以下的透射率。

14.根据权利要求10所述的成像元件，还包括：

层间膜，其布置在所述多个像素的所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层之间。

15.根据权利要求14所述的成像元件，其中，

所述层间膜由无机材料构成。

16.根据权利要求10所述的成像元件，其中，

所述第二滤色器单元遮光层形成为具有比所述第一滤色器单元遮光层的宽度更大的宽度。

17.根据权利要求10所述的成像元件，还包括：

平坦化膜，其布置在所述多个像素的所述滤色器和所述半导体基板之间并且使所述半导体基板的表面平坦化；和

遮光壁，其布置在所述多个像素的所述平坦化膜周围并遮挡所述入射光。

18.根据权利要求17所述的成像元件，还包括：

第二层间膜，其布置在所述多个像素的所述第二滤色器单元遮光层和所述遮光壁之间。

19.根据权利要求18所述的成像元件，其中，

所述层间膜由无机材料构成。

20.根据权利要求17所述的成像元件，其中，

所述第二滤色器单元遮光层形成为具有比所述遮光壁的宽度更大的宽度。

21.根据权利要求10所述的成像元件，其中，

在所述多个像素中的布置在外周边缘上的像素中的所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层中的至少一个形成为遮挡所述像素的整个表面上的光的形状。

22.根据权利要求10所述的成像元件，其中，

所述第一滤色器单元遮光层和所述第二滤色器单元遮光层中的至少一个形成为锥形形状。

23.一种成像元件的制造方法，包括：

在半导体基板中形成光电转换单元的步骤，所述光电转换单元针对多个像素中的每个像素进行布置并对来自被摄体的入射光进行光电转换；

在所述半导体基板上布置第二滤色器单元遮光层的步骤，所述第二滤色器单元遮光层布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，滤色器布置在形成在所述第二滤色器单元遮光层的中央部的开口中，所述滤色器允许所述入射光中的预定波长的入射光入射到所述光电转换单元上；

在所述第二滤色器单元遮光层上层叠并布置第一滤色器单元遮光层的步骤，所述第一滤色器单元遮光层布置在所述多个像素上并遮挡所述入射光，所述滤色器布置在形成在所述第一滤色器单元遮光层的中央部的开口中；和

在所述多个像素的所述第二滤色器单元遮光层和所述第一滤色器单元遮光层的每个的所述开口中布置所述滤色器的步骤。

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