CN110770907B - 固态成像元件和成像装置 - Google Patents

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Abstract

降低成像元件的像素(有效像素和遮光像素)之间的光电转换性能的变化。一种固态成像元件包括:多个像素，该多个像素包括用于传输入射光中具有预定波长的光的滤色器，形成在半导体衬底上并且用于根据通过滤色器传输的光执行光电转换的光电转换部，和放置在滤色器和半导体衬底之间的绝缘层；多个像素中的遮光像素，包括布置在绝缘层上的滤色器附近并且用于遮挡其自身像素中通过滤色器传输的光的第一遮光部；布置在多个像素和遮光像素之间的绝缘层上并且用于遮挡通过相邻像素的滤色器传输的光的第二遮光部。

Description

固态成像元件和成像装置
技术领域
本技术涉及固态成像元件和成像装置。具体地，本技术涉及具有光学黑像素的固态成像元件和成像装置。
背景技术
过去，在固态成像元件中，在配线层的底层部分(靠近配线层的光电二极管的位置)已经放置有用于遮蔽限定黑色电平的光学黑(OPB)像素的光电二极管的遮光膜。另一方面，PTL1公开了将遮光膜放置在比配线层更高的位置(在配线层和滤色器之间的层中)的技术。
在PTL1的技术中，将包括多个金属配线层的配线层层压在其上形成有许多光电二极管作为光接收部的衬底上，并且然后进行所谓的氢化处理的热处理。此氢化处理是指在包含氢的大气中进行的热处理，或者在处理过程中氢从自身的配线层中的构成膜等中扩散的环境下的热处理，并且进行此氢化处理以便改善光接收部的电特性。此氢化处理在遮光膜形成步骤之前进行，以便可以抑制放置遮光膜的OPB像素和有效像素之间氢化处理的变化。
[引用目录]
[专利文献]
[PTL1]JP2008-198993A
发明内容
技术问题
在PTL1的上述技术中，通过蓝色滤光器和非晶硅膜遮蔽光。由于蓝色滤光器和非晶硅膜具有比较高的透光率，所以PTL1的上述技术具有光不能被充分遮蔽的问题。
鉴于上述问题进行了本技术，并且提出用于降低固态成像元件的像素(有效像素和OPB像素)之间的光电转换性能的变化结构和制造方法。
问题的方案
本技术的第一方面是固态成像元件，其包括:多个像素，该多个像素包括用于传输入射光中具有预定波长的光的滤色器，形成在半导体衬底上并且用于根据通过所滤色器传输的光执行光电转换的光电转换部，和放置在滤色器和半导体衬底之间的绝缘层；多个像素中的遮光像素，进一步包括布置在绝缘层上的所述滤色器附近并且用于遮蔽其自身像素中通过滤色器传输的光的第一遮光部；布置在多个像素和遮光像素之间的绝缘层上并且用于遮蔽通过相邻像素的滤色器传输的光的第二遮光部。
进一步地，本技术的第二方面在于提供一种成像装置，其包括：多个像素，所述多个像素包括用于传输入射光中具有预定波长的光的滤色器，形成在半导体衬底上并且用于根据通过所述滤色器传输的光执行光电转换的光电转换部，和放置在所述滤色器和所述半导体衬底之间的绝缘层；该多个像素中的遮光像素，进一步包括布置在绝缘层上的滤色器附近并且用于遮蔽其自身像素中通过滤色器传输的光的第一遮光部；布置在多个像素和遮光像素之间的所述绝缘层上并且用于遮蔽通过相邻像素的滤色器传输的光的第二遮光部；和用于根据多个像素和遮光像素中的各光电转换部中的光电转换生成的电荷来处理图像信号的处理电路。
在遮光像素中，在绝缘层中形成用于遮蔽光的第一遮光部。在制造固态成像元件的步骤中的热处理期间，绝缘层向半导体衬底提供氢。第一遮光部布置在绝缘层中的滤色器附近，以便在第一遮光部形成步骤之前的步骤中将氢从绝缘层提供给半导体衬底。这样带来提供给半导体衬底的氢的量在像素和遮光像素之前基本上相等的效果。
请注意，以上解释图像固态成像元件包括各种方面，在将固态成像元件并入其他设备的状态下执行成像，或者和其他方法结合执行成像。
本发明的有利效果
本技术使得可以减小固态成像元件的像素(有效像素和遮光像素)之间的光电转换性能的变化。应当注意，本说明书描述的效果仅仅是示例并且不是限制性的，并且可包括附加的效果。
附图说明
[图]图1是示意性地示出根据第一实施方式的固态成像元件的示意性横截面结构的示意图。
[图2]图2是以平面视图描述根据第一实施方式的固态成像元件的像素阵列。
[图3]图3是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。
[图4]图4是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的另一示意图。
[图5]图5是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的又一示意图。
[图6]图6是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的又一示意图。
[图7]图7是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的另一示例的示意图。
[图8]图8是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的另一示例的另一示意图。
[图9]图9是示意性地示出根据第二实施方式的固态成像元件的示意性横截面结构的示意图。
[图10]图10是示意性地示出根据第三实施方式的固态成像元件的示意性横截面结构的示意图。
[图11]图11是以平面视图描述根据第三实施方式的固态成像元件的像素阵列。
[图12]图12是示意性地示出根据第四实施方式的固态成像元件的示意性横截面结构的示意图。
[图13]图13是示意性地示出根据第五实施方式的固态成像元件的示意性横截面结构的示意图。
[图14]图14是解释根据第五实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。
[图15]图15是解释根据第五实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的又一示意图。
[图16]图16是解释根据第五实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的又一示意图。
[图17]图17是解释根据第五实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的再一示意图。
[图18]图18是示意性地示出根据第六实施方式的固态成像元件的示意性横截面结构的示意图。
[图19]图19是解释根据第六实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。
[图20]图20是解释根据第六实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的又一示意图。
[图21]图21是解释根据第六实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的再一示意图。
[图22]图22是解释根据第六实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的再一示意图。
[图23]图23是示意性地示出根据第七实施方式的固态成像元件的示意性横截面结构的示意图。
[图24]图24是解释根据第七实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。
[图25]图25是解释根据第七实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的又一示意图。
[图26]图26是示出成像装置的示例的示意性配置的方框图。
[图27]图27是描述示出内窥镜手术***的示意性配置的示例的视图。
[图28]图28是描述摄像机头和暗室控制单元(CCU)的功能配置的示例的方框图。
[图29]图29是描述车辆控制***的示意性配置的示例的方框图。
[图30]图30是帮助解释车外信息检测部和成像部的安装位置的示例的示意图。
具体实施方式
接下来，将参照附图描述本技术的实施方式。请注意，将按以下顺序解释实施方式。
1.第一实施方式
2.第二实施方式
3.第三实施方式
4.第四实施方式
5.第五实施方式
6.第六实施方式
7.第七实施方式
8.第八实施方式
9.内窥镜手术***的适用示例
10.机动车体的适用示例
<1.第一实施方式>
图1是示意性地描述根据第一实施方式的固态成像元件的示意性截面结构的示意图。图1(a)是说明固态成像元件100的截面配置的示意图，图1(b)是说明固态成像元件100的表面的配置的示意图。固态成像元件100是背照式CMOS(互补金属氧化物半导体)成像元件。以下，将参照背照式CMOS成像元件来解释根据本技术的实施方式的成像元件。请注意，以下，图1中的上下方向在有些情况下表达为“上侧/下侧”，而且，在图1描述的各配置中，有些情况下上侧称为背侧面，下侧称为顶面。
在固态成像元件100中，将配线层20层压在半导体衬底10的一面(图中的顶面10F)上，并且绝缘层30、滤色器层40和片上透镜层50顺序地层压在半导体衬底10的另一面(图中的背侧面10R)上。可以在半导体衬底10和各层之间层压其他层。请注意，在图1(b)中，省略了片上透镜层50的图解。
配线层20具有多层配线层的配置，包括:构成配线、电极等等的多个导电层；用于在导电层之间绝缘的层内绝缘层；和穿透层内绝缘层以连接导电层的接触层。配线层20适当地与半导体衬底10上形成的像素晶体管(传输晶体管、选择晶体管、放大晶体管、复位晶体管等等)的栅极/源极/漏极连接。
作为半导体衬底10，例如，可以使用半导体衬底主体例如硅衬底；化合物半导体；及应用到一般固态成像元件的其他半导体衬底主体。
在半导体衬底10中，在面向配线层20的顶面10F侧处布置构成组成像素晶体管、作为光电转换元件的光电二极管(图中未示出)等等的MOS晶体管的源极/漏极区域的杂质扩散层(图中未示出)。在覆盖作为MOS晶体管的源极/漏极区域之间的沟道的一部分的配线层20中，经由栅极绝缘膜形成MOS晶体管的栅电极(图中未示出)。光电二极管生成与从半导体衬底10的背侧面10R侧入射的光中已经穿过滤色器层40的光相对应的电荷(电子/空穴对)。生成与产生的电荷相对应的图像信号并通过半导体衬底10上形成的像素电路(图中未示出)输出该图像信号。顺便提及，滤色器层40是用于传输具有预定波长的光滤波器。顺便提及，光电转换元件是权利要求书中描述的光电转换部的示例。
图2是以平面视图描述根据第一实施方式的固态成像元件的像素阵列的示意图。固态成像元件100具有其中二维地布置有多个像素的像素区域R1，图2描述了在XY矩阵中布置像素的示例。像素区域R1外部，根据需要布置具有像素驱动电路的***电路区域R2和用于处理由像素产生的图像信号的***电路。如此，***电路区域R2中的图像信号的处理相应于例如模拟/数字转换。包括***电路区域R2的固态成像元件100构成成像装置。顺便提及，***电路是权利要求书中描述的处理电路的示例。
像素区域R1包括具有有效像素P11的有效像素区域R11，和具有OPB像素P12的OPB像素区域。在图2中描述的示例中，在围绕大体上长方形的有效像素区域R11的大体上长方形的框架形状中形成OPB像素区域R12。
有效像素P11具有从固态成像元件100的背面侧入射的光到达半导体衬底10上形成的光电二极管的结构。OPB像素P12具有从固态成像元件100的背面侧入射的光背遮蔽以不到达半导体衬底10上形成的光电二极管的结构。
半导体衬底10的像素区域R1包括分别对应于有效像素P11和OPB像素P12的多个单位像素PX(图2中的PX1和PX2)。彼此邻近的单位像素PX的光电转换元件通过由在半导体衬底10的厚度方向上延伸的P型半导体组成的元件分隔区域进行分隔。在有效像素P11和OPB像素P12两者中产生图像信号。在它们当中，由有效像素P11产生的图像信号是对应于固态成像元件100的入射光的图像信号，并且是基于摄影对象的。
另一方面，由OPB像素产生的图像信号是光遮蔽状态下的图像信号，并且可以用于限定固态成像元件100的输出图像信号的黑色电平。具体地，从有效像素P11产生的图像信号中减去由OPB像素P12产生的图像信号，以产生其中将由OPB像素P12产生的图像信号指定为黑色电平的图像信号。另外，由OPB像素P12产生的图像信号还可以用于测量单位像素PX中的暗电流。在这里，暗电流是指基于由入射光进行的光电转换以外因素产生的电荷的电流，并且相应于图像信号中的噪音。布置OPB像素P12，测量暗电流，并且从有效像素P11产生的图像信号中减去暗电流，以便可以降低基于暗电流的图像信号中的噪音。顺便提及，可以通过上述***电路进行这些图像信号的去除。
如上所述的暗电流由从周围流入有效像素P11等等的电流产生。具体地，当由于半导体衬底10的表面上产生的界面状态引起的电荷流入有效像素P11等等光电转换元件时产生暗电流。这种界面状态是当构成半导体衬底10的硅(Si)在半导体衬底10的端部产生不饱和键(未键合的元素)时形成的缺陷。该不饱和键是氢封端的，以便界面状态和暗电流可以降低。可以通过热处理进行氢的封端，在热处理中在将氢提供给半导体衬底10的同时对半导体衬底10加热。该热处理可以在稍后描述的形成绝缘层30的步骤中执行。
绝缘层30是透明的并且以恒定的厚度形成。绝缘层30可以包括例如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)。另外，绝缘层30包括多个光遮蔽部。在目前的实施方式中绝缘层30包括遮光膜31、遮光壁32和遮光膜33。请注意，有效像素P11是权利要求书中描述的像素的示例。OPB像素P12是权利要求书中描述的遮光像素的示例。遮光膜31是权利要求书中描述的第三遮光部的示例。遮光壁32是权利要求书中描述的第二遮光部的示例。遮光膜33是权利要求书中描述的第一遮光部的示例。
对于光遮蔽部例如遮光膜31、遮光壁32和遮光膜33，可以使用金属(例如钨(W)、钛(Ti)、铜(Cu)、钽(Ta)和铝(Al))。另外，也可以使用金属氮化物(例如氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、氮化钨(WN)和氮化铝(AlN))等等作为光遮蔽部。而且，还可以采用包含这些金属和金属氮化物的至少一种的层压薄膜作为光遮蔽部。在下文的描述中，上述金属或金属氮化物称为遮光材料。由这些遮光材料形成的光遮蔽部的表面根据需要覆盖有阻挡金属膜。
在半导体衬底10的附近，在绝缘层30的厚度方向上，遮光膜31被形成为大体上平行于半导体衬底10的背侧面10R延伸的平坦层。另外，关于从绝缘层30入射到单位像素PX中的半导体衬底10的光电转换元件的光，有效像素P11等等被平面d(参见图1(b))上的遮光膜31分为受光区域31a和遮光区域31b。受光区域31a不被各单位像素PX中的遮光膜31覆盖，并且是光可以从绝缘层30入射在半导体衬底10的光电转换元件上的区域。遮光区域31b被各单位像素PX中的遮光膜31覆盖，并且是从绝缘层入射到半导体衬底10的光电转换元件的光被遮蔽的区域。因此，遮光膜31放置在邻近绝缘层30中的半导体衬底10附近的遮光壁32的端部，并且具有开口部。
遮光壁32被形成为沿着绝缘层30上的单位像素PX之间的边界在固态成像元件100的厚度方向上延伸的隔板状分隔壁。遮光壁32的半导体衬底10侧的端部形成为与遮光膜31的背侧面接触，并且遮光壁32的滤色器层40侧的端部形成为在滤色器层40的表面附近或与其接触。遮光壁32防止当光入射在透明绝缘层30中的相邻的单位像素上时引起的色混合。如上所述，遮光壁32布置在单位像素PX之间的绝缘层30中，并且遮蔽通过相邻的单位像素PX的滤色器层40传输的光。
在OPB像素P12的绝缘层30中，在固态成像元件100的厚度方向上形成遮光壁32的范围内靠近滤色器层40的位置处，遮光膜33在固态成像元件100的面方向上延伸以覆盖各OPB像素P12。图1描述了作为大体上平行于半导体衬底10的背侧面10R的平坦层放置以便覆盖与滤色器层40之间的边界附近的整个OPB像素P12的遮光膜33。在平行于半导体衬底10的背侧面10R的方向上，遮光膜33的两个端部都形成为与单位像素PX之间的边界上布置的遮光壁32接触。如上所述，将遮光膜33放置在绝缘层30的滤色器层40附近，以遮蔽通过遮光膜33的OPB像素中的滤色器层40传输的光。
如上述所解释的，OPB像素P12被装底的长方形圆柱遮光结构覆盖，在该结构中上侧被遮光壁32和遮光膜33闭合，下侧开口，而且在遮光结构的下开口边缘上整体地形成具有比遮光壁32更大宽度的遮光膜31。从而，尽可能降低由于通过相邻的有效像素P11倾斜地入射到OPB像素P12上的光引起的色混合。
在如上所述的配置的固态成像元件100中，靠近绝缘层30上的半导体衬底10的结构的大部分在有效像素P11和OPB像素P12之间大体上彼此一致。在制造固态成像元件100期间执行的热处理步骤中，在靠近半导体衬底10的一侧上，元件中可能充当氢源的结构(以下简称氢源)在有效像素P11和OPB像素P12之间大体上彼此一致。从而，抑制有效像素P11和OPB像素P12之间提供给半导体衬底10的氢的量的变化，并且抑制有效像素P11和OPB像素P12之间像素特征(暗电流特征等等)的变化。
即，与半导体衬底10接触的绝缘层30的薄膜厚度在有效像素P11和OPB像素P12之间可以大体上相等。在半导体衬底10形成由SiO2等等构成的绝缘层30时的热处理期间释放氢。将释放的氢提供给半导体衬底10，得到上述氢的封端。在这种情况下，SiO2扮演上述氢源的角色。使有效像素P11和OPB像素P12之间的绝缘层30的薄膜厚度相等，以便将大体上相同量的氢提供给其上形成有有效像素P11和OPB像素P12的半导体衬底10。结果，在有效像素P11和OPB像素P12之间暗电流可以大体上相等，可以限定黑色电平并且可以降低图像信号的噪音。
对于氢源，使用能够在形成结构的步骤期间产生氢的材料(原料气、蚀刻气、用于例如氧化还原等等处理的气体)。该材料的示例包括使用硅烷气体生产的SiO2和SiN、用包含氢气的气体进行等离子体处理的钨等等。
图3到图6是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。
首先，将通过层压薄的透明绝缘材料例如SiO2而形成的绝缘层30'放置在半导体衬底10的背侧面10R上，在半导体衬底10上配线层20被层压在顶面10F侧。接下来，将由上述遮光材料制成并且具有预定厚度的遮光膜31'放置在绝缘层30'上(图3(a))。遮光膜31'只须具有遮光效果的厚度。
接下来，通过光刻法在遮光膜31'上形成作为蚀刻掩模的抗蚀层R(图3(b))。与在平面视图中沿着单位像素PX之间的边界以恒定宽度形成的遮光膜31相同的位置处形成抗蚀层R，并且抗蚀层R形成为使得具有与遮光膜31相同的宽度。然后，通过蚀刻移除遮光膜31'的多余的部分，同时留下与遮光膜31相对应的部分，并且将抗蚀层R移除以形成遮光膜31(图3(c))。
接下来，在遮光膜31上层压与用于绝缘层30'的相同的透明绝缘材料例如SiO2以形成绝缘层30"，以便将遮光膜31嵌入绝缘层30'和30"(图3(d))。绝缘层30"的厚度大体上等于遮光壁32的高度。根据需要通过抛光/磨削技术例如化学机械抛光使绝缘层30"的表面变平。
接下来，在绝缘层30"的上面上形成梯状部30a(图4(e)、图4(f)和图4(g))。沿着有效像素区域R11和OPB像素区域R12之间边界形成梯状部30a，以便将OPB像素区域R12形成为完全低于有效像素区域R11。
梯状部30a的梯段高度可以等于遮光膜33的厚度。具体地，通过光刻法形成用于覆盖绝缘层30"上的有效像素区域R11的抗蚀剂R((图4(e))。后来，通过使用作为蚀刻掩模的抗蚀层R的进行蚀刻来挖空OPB像素区域R12中的绝缘层30"的上面，以便OPB像素区域R12中的绝缘层30"的上面低于有效像素区域R11中绝缘层30"的上面(图4(f))。然后，移除抗蚀层R以沿着有效像素区域R11和OPB像素区域R12之间边界形成梯状部30a(图4(g))。
接下来，沿着绝缘层30"上的单位像素PX之间的各边界形成具有到达遮光膜31的上面的深度的竖杆孔30b(图5(h)、图5(i)和图5(j))。垂直孔30b的宽度可以大体上等于遮光壁32的宽度。具体地，通过光刻法形成在平面视图中用于覆盖除去用于形成遮光壁32的范围的绝缘层30"的上面的抗蚀层R(图5(h))。使用抗蚀层R作为蚀刻掩模，通过蚀刻挖空沿着单位像素PX之间各边界的部分，直到挖到遮光膜31(图5(i))。然后，移除抗蚀层R以形成垂直孔30b(图5(j))。
接下来，在相同的步骤中形成遮光壁32和遮光膜33(图6(k)和图6(1))。具体地，在具有梯状部30a和垂直孔30b的绝缘层30"上层压由上述遮光材料等等制成的薄膜(图6(k))。在这时候，在填充进入垂直孔30b中的遮光材料的同时，在绝缘层30"的上面上层压具有厚度等于或大于梯状部30a的梯段高度的遮光膜33'。然后，通过抛光/研磨技术例如化学机械抛光研磨和平坦化遮光膜33'的上面，以移动有效像素区域R11上的遮光膜33'。在这时候，具有恒定厚度的遮光膜33'保留在OPB像素区域R12中(图6(1))。从而，可以形成覆盖OPB像素区域R12的遮光膜33。
接着，在绝缘层30"和遮光膜33上，薄薄地层压透明绝缘材料例如SiO2以形成绝缘层30。绝缘层30被用作封盖层。绝缘层30'、30"和30构成绝缘层30。另外，在绝缘层30中嵌入遮光膜31、遮光壁32和遮光膜33。在如此形成的绝缘层30上，形成滤色器层40和片上透镜层50(图6(m))。
通过上述步骤，可以生产具有包括光遮蔽部例如遮光膜31、遮光壁32和遮光膜33的绝缘层30的上述固态成像元件100。
图7和图8是解释根据第一实施方式的固态成像元件的制造方法的另一示例的示意图。由于在其他制造方法中直到形成遮光膜33"的步骤与上述制造方法中的步骤上相同，所以以下将省略与图3(a)到图3(d)类似步骤的说明，并且对于附图，将省略与图3(a)到图3(d)类似步骤的图示。
在与图3(a)到3(d)类似的步骤之后，在本制造方法中，形成具有到达沿着绝缘层30"上单位像素PX之间各边界的遮光膜31的上面的深度的垂直孔30b(图7(n)、图7(o)和图7(p)。将垂直孔30b的宽度设定为大体上等于遮光壁32的宽度。具体地，通过光刻法形成在平面视图中用于覆盖除了用于形成遮光壁32的范围的绝缘层30"的上面的抗蚀层R(图7(n))。接着，使用抗蚀层R作为蚀刻掩模，通过蚀刻挖空沿着单位像素PX之间各边界的部分，直到挖到遮光膜31(图7(o))。然后，移除抗蚀层R以形成垂直孔30b(图7(p))。
接着，在相同步骤中形成作为遮光壁32和遮光膜33的基底的结构(图8(q))。具体地，通过在具有垂直孔30b的绝缘层30"上层压由上述遮光材料等等制成的薄膜而在绝缘层30"的上面上形成具有大体上恒定厚度的遮光膜33'。在这时候，将遮光材料填充进入垂直孔30b(图8(q))。
接着，移除有效像素区域R11上的遮光膜33'，同时留下OPB像素区域R12上的遮光膜33'，从而完成遮光壁32和遮光膜33(图8(r)、图8(s)和图8(t))。具体地，通过光刻法形成用于覆盖平面视图中OPB像素区域R12中的遮光膜33'的上面的抗蚀层R(图8(r))。接着，通过蚀刻挖空未覆盖有抗蚀层R的有效像素区域R11中的遮光膜33'，直到暴露绝缘层30"(图8(s))。然后，移除抗蚀层R以行成遮光膜33和遮光壁32(图8(t))。
接着，与图6(m)类似地，在绝缘层30"和遮光膜33上形成绝缘层30，使得在绝缘层30中嵌入遮光膜31、遮光壁32和遮光膜33。最后，在绝缘层30上形成滤色器层40和片上透镜层50(图中未示出)。
通过上述步骤，可以用比图3到图6示出的制造方法更少的步骤生产上述固态成像元件100。而且，在图3到图6、图7和图8的任一制造方法中，可以同时地形成遮光膜33和遮光壁32，并且可以简化制造步骤。
将遮光膜33放置在OPB像素的滤色器层40的附近，将具有开口部的遮光膜31放置在有效像素P11和OPB像素P12上，以便暗电流在有效像素P11和OPB像素P12之间可以大体上相等。可以限定黑色电平并且可以降低图像信号的噪音以改善图像质量。
<2.第二实施方式>
图9是示意性地描述根据第二实施方式的固态成像元件的示意性截面结构的示意图。由于根据第一实施方式在图9中描述的固态成像元件具有在固态成像元件100的各单位像素PX中布置有SiN层内透镜260的结构，所以与固态成像元件100的配置共同的配置具有和第一实施方式相同的符号，并且省略其详述说明。
在各单位像素的绝缘层30中的遮光膜33下方(更靠近半导体衬底10的一侧)布置层内透镜260。层内透镜260可以由例如SiN构成。
这是因为如上所述SiN作为氢源。层内透镜260提供氢。当采用在层内透镜260上方放置遮光膜33的结构时，从层内透镜260提供的氢没有阻滞地向半导体衬底10扩散。这使得可以实现几乎不会引起向有效像素P11和OPB像素12之间的半导体衬底10提供的氢的量的变化的结构。
<3.第三实施方案>
图10是示意性地描述根据第三实施方式的示意性截面结构的示意图。除了遮光膜31上的开口334的尺寸不同于固态成像元件100以外，图10中描述的固态成像元件300具有与根据第一实施方式的固态成像元件100类似的结构。因此、以下，与第一实施方式类似的配置具有与第一实施方式相同的符号，并且省略其详述说明。
如图10中所述，对于各像素，有效像素P11上的开口334具有相同的尺寸和形状，并且具有大体上相同的在绝缘层30中的氢源和半导体衬底10之间的形状和结构。另一方面，OPB像素P12的至少一部分(特别地，平面视图中靠近外周的OPB像素P12)具有比有效像素P11上的开口334更小的开口334。
如上所述，OPB像素区域R12是平面视图中围绕有效像素区域R11外部的长方形区域，并且在OPB像素区域R12的外部设置***电路区域R2。***电路区域R2也包括氢源。以下，***电路区域R2中的氢源称为外部氢源，单位像素中的氢源称为内部氢源。
如果到半导体衬底10的氢的供应不足，则氢的封端不能适当地执行，导致暗电流的增加。另一方面，过度的氢供应导致硼的钝化，即，杂质被引入半导体衬底10，引起暗电流特征的退化。为此，应该以适当的量提供氢。在从外部氢源向其提供氢的OPB像素P12中，可以通过减小遮光膜31的开口334来减小从内部氢源向OPB像素P12的半导体衬底10提供的氢的量。
当从内部氢源提供的氢的量减小时，可以使从外部氢源和内部氢源提供的氢的总量接近从有效像素P11的内部氢源向有效像素P11中的半导体衬底10提供的氢的量。
这使得可以降低有效像素P11和OPB像素P12之间以及成像元件中的OPB像素P12之间光电转换性能的变化。
另外，在OPB像素P12中，与靠近有效像素区域R11的OPB像素P12(第一OPB像素)相比，可以使远离有效像素区域R11布置的OPB像素P12(第二OPB像素)的开口334变窄。在这时候，可以调节遮光膜31的开口334的尺寸，以便变得随着与有效像素区域R11的距离增加而变窄。开口334的尺寸根据从外部氢源提供给各OPB像素P12的氢的量而波动，以便可以调节从OPB像素P12中的外部氢源和内部氢源提供的氢的量。从而，可以将提供给OPB像素P12中的半导体衬底10的氢的量调节为与从有效像素P11的内部氢源提供给有效像素P11的半导体衬底10的氢的量相同。
图11是描述在平面视图中根据第三实施方式的固态成像元件的像素阵列的示意图。不同于图2中说明的固态成像元件100，图11中的固态成像元件100包括***电路区域R21和R22，而不是***电路区域R2。***电路区域R21和R22提供不同量的氢。在这里，假定从***电路区域R22提供的氢的量大于从R21提供的氢的量。在这种情况下，与接近R21的OPB像素P12相比，邻近于R22的OPB像素P12的遮光膜31的开口334更窄。从而，从外部氢源提供的氢的量可以大体上相等。
结果，可以进一步降低成像元件中的有效像素P11和OPB像素P12之间的光电转换性能的变化。
<4.第四实施方式>
图12是示意性地描述根据第四实施方式的固态成像元件的示意性截面结构的示意图。除了作为氢源的结构的尺寸不同于固态成像元件100以外，图12中描述的固态成像元件400具有与根据第一实施方式的固态成像元件100类似的结构。因此、以下，与第一实施方式类似的配置具有与第一实施方式相同的符号，并且省略其详述说明。
在图12中，在有效像素P11之间，作为氢源的结构的尺寸和形状大体上相等，同时至少一些OPB像素P12具有尺寸和形状比有效像素P11更小的作为氢源的结构。顺便提及，像素中作为氢源的结构的示例包括但不限于层内透镜460。而且，在图12中，遮光膜31上的开口的尺寸在有效像素P11和OPB像素P12之间大体上相等。图12(a)示出了布置在绝缘层30中的层内透镜460的示例，图12(b)示出了邻近于平面基座状区域461的中心布置的层内透镜460的示例。例如，在通过干蚀刻用形成层内透镜460的层内透镜材料形成半球形透镜区域之后的剩余区域可以适用于区域461。在这种情况下，区域461由与层内透镜相同的材料构成。顺便提及，基座状区域461可以由与层内透镜460不同的材料构成。
如上所述，OPB像素区域R12是平面视图中围绕有效像素区域R11外部的长方形区域，并且在OPB像素区域R12的外部设置***电路区域R2。在加热步骤中***电路区域R2也包括作为氢源的结构。
在从外部氢源向其提供氢的OPB像素P12中，与不从外部氢源向其提供氢的像素相比，内部氢源的尺寸减小，以便减少从内部氢源向OPB像素P12的半导体衬底10提供的氢的量。
当从内部氢源提供的氢的量减少时，从外部氢源和内部氢源提供的氢的总量接近从有效像素P11中的内部氢源向有效像素P11中的半导体衬底10提供的氢的量。这使得可以降低有效像素P11和OPB像素P12之间以及成像元件中的OPB像素P12之间光电转换性能的变化。
另外，与作为靠近有效像素区域R11的第一OPB像素的OPB像素P12相比，可以调节OPB像素P12使得远离有效像素区域R11布置作为第二OPB像素的OPB像素P12，并且内部氢源的尺寸较小。内部氢源的尺寸依据从外部氢源向各OPB像素P12提供的氢的量而波动，以便可以调节从外部氢源和内部氢源提供的氢的量。从而，可以调节提供给OPB像素P12和有效像素P11中的半导体衬底10的氢的量以便彼此更接近。
另外，在和图11中说明的固态成像元件100一样布置具有不同的氢供应量的外部氢源的情况下，可以根据从这些外部氢源提供的氢的量来改变内部氢源的尺寸。
不必说，通过将根据第四实施方式的调节内部氢源的尺寸的方法和根据第四实施方式的调节开口的尺寸和形状的技术相结合，可以针对各像素将提供给半导体衬底10的氢的总量调节为均一的。
请注意，根据第四实施方式的固态成像元件400的配置不限于这一示例。例如，OPB像素离有效像素越近，内部氢源的尺寸可以越大。另外，可以选择内部氢源的尺寸，而不考虑与有效像素的距离。另外，可以以除了层内透镜460以外的各种形式使内部氢源成形。例如，在平面视图中内部氢源可以成形为多角形例如正方形。另外，内部氢源还可以配置为周期性布置的网孔或条纹形状。而且，网孔或条纹可以按照非周期性的布置而配置。这些形状等等可以通过所需的氢供应量而调节。
<5.第五实施方式>
图13是示意性地描述根据第五实施方式的固态成像元件的示意性截面结构的示意图。固态成像元件500是背照式CMOS成像元件。请注意，以下，图13的上下方向在有些情况下表达为"上侧/下侧"，而且，在图13描述的各配置中，有些情况下上侧称为背侧面，下侧称为顶面。
在固态成像元件500中，将配线层520层压在半导体衬底510的一面(顶面510F)上。另外，将绝缘层530，滤色器层540和片上透镜层550顺序地层压在半导体衬底510的另一面(背侧面510R)上。顺便提及，可以在半导体衬底510和各层之间层压其他层。
配线层520具有多层配线层的配置，包括:构成配线、电极等等的多个导电层；用于在导电层之间绝缘的层内绝缘层；和穿透层内绝缘层以在导电层之间连接的接触层。配线层520适当地与半导体衬底510上形成的像素晶体管(传输晶体管、选择晶体管、放大晶体管、复位晶体管等等)连接。
作为半导体衬底510，例如可以使用半导体衬底主体例如硅衬底；化合物半导体；及应用到一般固态成像元件的其他半导体衬底主体。
在半导体衬底510中，在面向配线层520的顶面510F侧上布置构成组成像素晶体管、光电二极管(图中未示出)等等的MOS晶体管的源极/漏极区域的杂质扩散层。在覆盖作为MOS晶体管的源极/漏极区域之间的沟道的一部分的配线层520中，经由栅极绝缘膜形成MOS晶体管的栅电极(图中未示出)。光电二极管生成对应于从半导体衬底510的背侧面510R侧入射的光的电荷(电子空穴对)。
半导体衬底510包括对应于各单位像素PX的多个单位像素区域。各单位像素PX具有光电转换元件例如光电二极管。例如，在半导体衬底510由单个晶体硅组成的情况下，形成由高浓度N型半导体组成的光电转换元件(光电二极管)。彼此邻近的单位像素PX的光电转换元件通过由在半导体衬底510的厚度方向上延伸的P型半导体组成的元件分隔区域进行分隔。
绝缘层530是透明的并且具有恒定的厚度。在绝缘层530中，在单位像素之间的边界上的绝缘层530的半导体衬底510附近，将遮光膜531形成为大体上平行于半导体衬底510的背侧面510R延伸的平坦层。而且，将遮光壁532形成为沿着绝缘层530上的单位像素PX之间的像素边界在固态成像元件500的厚度方向上延伸的隔板状分隔壁。请注意，，在图13中的OPB像素中，在与如上所述的第一到第四实施方式类似的垂直方向水平上表示遮光膜533，但是可以随意地改变遮光膜533的垂直线方向水平。
光遮蔽部例如遮光膜531和遮光壁532由上述遮光材料等等组成。根据需要，将由这些金属材料形成的光遮蔽部的表面配置为覆盖有阻挡金属膜。
对于从单位像素中的绝缘层530入射到半导体衬底510的光电转换元件的光，遮光膜531具有受光区域531a和遮光区域531b。对于各个单位像素，光可以从未形成有遮光膜531的受光区域531a中的绝缘层530入射在半导体衬底510的光电转换元件上。另一方面，在形成有遮光膜531的遮光区域531b中，从绝缘层530入射到半导体衬底510的光电转换元件上的光被遮蔽。
遮光壁532的半导体衬底510侧的端部形成为与遮光膜531的背侧面接触，并且遮光壁532的滤色器层540侧的端部形成在滤色器层540的表面附近或与其接触。遮光壁532防止由于入射在透明绝缘层530中的相邻单位像素上的光引起的色混合。
在遮光壁532上，层压具有伸入到滤色器层540中的高度并且具有小于遮光壁532的宽度的遮光壁541作为第四遮光部。遮光壁541承受这样的位置关系：遮光壁541的至少一部分在遮光壁532的宽度方向上(图中水平方向)与遮光壁532重叠。即，只要遮光壁541在遮光壁532的宽度方向上(图中的水平方向)与遮光壁532重叠，则其他部分不必重叠。遮光壁541可以具有例如双层结构，该双层结构中，将也用作阻挡金属的钛层层压在遮光壁532上，并且将钨层层压在钛层上。
滤色器层540具有分隔结构，其中平面视图中对应于各单位像素的范围被遮光壁541围绕。换言之，滤色器542被成形为使得嵌入由遮光壁541围绕的间隔中。如图13(a)所示，滤色器542可以在垂直方向上具有等于或大于遮光壁541的厚度。另一方面，如图13(b)所示，滤色器542可以具有低于遮光壁541的高度的厚度。任何情况下，可以将滤色器542的至少下面部分嵌入遮光壁541。为此，至少在滤色器542的下面部分上，通过相邻滤色器542倾斜地入射的光被遮光壁541遮蔽。以这样的方式，遮光壁541延伸到邻近于遮光壁532并且具有布置在单位像素PX之间的滤色器层540的区域，以遮蔽通过相邻像素的滤色器传输的光。从而，可以改善图像质量。
在遮光壁541中，在宽度方向上的至少一部分只须定位在遮光壁532上，并且遮光壁541的宽度方向中点可能不同于遮光壁532的宽度方向中点。即，可以以这种方式形成遮光壁：表示滤色器层540中的单位像素范围的遮光壁541的分隔范围和表示绝缘层530中的单位像素范围的遮光壁541的分隔范围可以彼此偏离。从而，遮光壁541同样在例如利用通过使光电二极管、滤色器和构成一个单元像素的片上透镜的中心偏离而执行的、通常称为瞳孔校正的配置中有效地运行。
滤色器层540的滤色器材料以及遮光壁541和底层构件(绝缘层530，遮光壁532等等)通过具有大体上均一厚度、全面层压的并且由SiO2构成的封盖层535分离。顺便提及，不要求封盖层535在整个表面上形成，可以省略封盖层535的一部分。
图14到图17是说明根据第五实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。
首先，将通过层压薄的透明绝缘材料例如SiO2而形成的绝缘层530'放置在其上在顶面510F侧层压了配线层520的半导体衬底510的背侧面510R上。接下来，在绝缘层530'上放置由上述遮光材料等等制成并且具有预定厚度的遮光膜531'(图14(a))。遮光膜531'只须具有遮光效果的厚度。
接下来，通过光刻法在遮光膜531'上形成作为蚀刻掩模的抗蚀剂R(图14(b))。在与在沿着平面视图中单位像素PX之间的边界以恒定宽度形成的遮光膜531相同的位置处形成该抗蚀层R。然后，通过蚀刻移除遮光膜531'的多余的部分，同时留下与遮光膜531相对应的部分，并且将抗蚀剂R移除以形成遮光膜531(图14(c))。
接下来，在遮光膜531上层压与用于绝缘层530'的相同的透明绝缘材料例如SiO2以形成绝缘层530"，并且将遮光膜531嵌入绝缘层530'和530"(图14(d))。绝缘层530"的厚度可以大体上等于遮光壁532的高度。如果绝缘层530"的表面不平坦，则通过抛光/磨削技术例如化学机械抛光将表面变平
接下来，沿着绝缘层530"上的单位像素PX之间的各边界形成具有到达遮光膜531的上面的深度的垂直孔530b(图15(e)、图15(f)和图15(g))。垂直孔530b的宽度可以大体上等于遮光壁532的宽度。具体地，形成在平面视图中用于覆盖除了用于形成遮光壁532的范围的绝缘层530"的上面的抗蚀层R(图15(e))。随后，通过蚀刻挖空沿着单位像素PX之间的各边界的部分，直到挖导遮光膜531(图15(f))，以移除抗蚀层R。从而，可以形成垂直孔530b(图15(g))。
随后，在相同步骤中形成作为遮光壁532和遮光膜533的基底的结构(图15(h))。具体地，在具有垂直孔530b的绝缘层530"上层压由上述遮光材料等等制成的薄膜。将遮光材料填充进入垂直孔530b，并且在绝缘层530"的上面形成由遮光材料制成并且具有恒定厚度的遮光膜533'(图16(h))。
接下来，形成遮光壁532、遮光膜533和遮光壁541(图16(i)、图16(j)、和图17(k))。它们可以通过移除有效像素区域R11上除了像素边界以外的遮光膜533'并且同时留下OPB像素区域R12上的遮光膜533和有效像素区域R11上的像素边界的遮光膜533'而形成。具体地，形成在平面视图中用于覆盖OPB像素区域R12中的遮光膜533'的上面和有效像素区域R11上的像素边界的遮光膜533'的上面的抗蚀层R(图16(i))。随后，有效像素区域R11中未覆盖有抗蚀层R的遮光膜533'通过蚀刻被移除并挖空，直到暴露出绝缘层530"(图16(j))。然后，移除抗蚀层R以形成遮光壁541(图17(k))。
随后，将封盖层535均一地层压在遮光膜533和绝缘层530的上面，在该上面形成有滤色器层540和片上透镜层550(图17(1))。在这时候，将滤色器层540的滤色器542的至少下面部分嵌入遮光壁541的分隔壁。
通过上述步骤，可以生产包括遮光壁541的固态成像元件100。另外，当通过蚀刻等等移除滤色器层40并然后再次施加用于形成滤色器的定制再生时，执行灰化处理或蚀刻残渣移除处理。在这里，对于蚀刻残渣移除处理，可以施加通过暴露于硫酸/过氧化氢移除包含碳的蚀刻残渣的处理。在这些处理中，从遮光壁532的上面的凹部(接缝)开始分解和移除遮光壁532，导致色混合的可能性。然而，当在遮光壁532的上部层压遮光壁541时，可以抑制接缝的生成以防止色混合。
<6.第六实施方式>
图18是示意性地描述根据第六实施方式的固态成像元件的示意性截面结构的示意图。图18中描述的固态成像元件600具有与根据第五实施方式的固态成像元件500的结构相似的结构，除了用于分隔绝缘层和滤色器的遮光壁的结构和形状以及用于覆盖OPB像素的遮光膜的位置与固态成像元件500的那些不同之外。因此，在下文中，与第五实施方式中的配置相似的配置由第五实施方式中的符号表示，其前部数字由“6”替换，并且其详细解释被省略。注意，图18(a)示出了遮光膜633在绝缘层630中放置在半导体衬底610附近的示例，并且图18(b)示出了遮光膜633在绝缘层630中放置在滤色器层640附近的示例。在图18(b)的情况下，由于遮光膜633放置在滤色器层640附近，所以从绝缘层630供应的氢的量在OPB像素区域R12与有效像素区域R11之间可以大体上相等。
图19至图22是解释根据第六实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。在图19(a)至图19(d)中，根据第六实施方式的固态成像元件的制造方法与前述根据第五实施方式的制造方法大体上类似，除了遮光膜631和633的形成之外，因此将仅解释差异。图19至图22示出具有图18(a)中描述的配置的成像元件的制造方法。
在图19(a)至图19(d)中，抗蚀层R也形成在OPB像素区域R12上的遮光膜631'上(图19(b))，并且在蚀刻之后，在平面视图中覆盖整个OPB像素区域R12的遮光膜631'保留为遮光膜631。由此，在OPB像素P12中，入射在半导体衬底610上的光被遮光膜631(图19(c))遮蔽。因此，不执行形成与根据第五实施方式的遮光膜533对应的配置的后续步骤。
该制造方法与上述根据第五实施方式的制造方法类似，因为在形成遮光膜631之后，与用于绝缘层630'的绝缘材料相同的绝缘材料被层压在遮光膜631上以形成绝缘层630"，并且遮光膜631被嵌入到绝缘层630'和630"中(图19(d))。此时，绝缘层630"被形成为具有比遮光壁641的上端高的层压厚度。如果绝缘层630"的表面不平坦，则该表面通过抛光/研磨技术(诸如化学机械抛光)被平坦化。
接下来，沿着绝缘层630"上的单位像素PX之间的各边界形成具有到达遮光膜631的上面的深度的垂直孔630b(图20(e)、图20(f)和图20(g))。垂直孔630b的宽度可以大体上等于遮光壁632的宽度。具体地，形成在平面视图中用于覆盖除了用于形成遮光壁632的范围的绝缘层630"的上面的抗蚀层R(图20(e))，并且通过蚀刻挖空沿着单位像素PX之间的各边界的部分，直到挖到遮光膜631(图20(f))。随后，去除抗蚀层R以形成垂直孔630b(图20(g))。
随后，在相同步骤中形成作为遮光壁632和遮光壁641的基底的结构(图21(h))。具体地，由上述遮光材料等制成的膜层压在具有垂直孔630b的绝缘层630"上。由此，在将遮光材料填充进入垂直孔630b中的同时，一定量的遮光材料也层压在绝缘层630"的上面上以形成遮光结构632'。层压在遮光结构632'的绝缘层630"的上面上的部分通过诸如化学机械抛光的抛光/研磨技术被去除，以仅在垂直孔630b中留下遮光结构632'(图21(i))。剩余遮光结构632'的下部是遮光壁632，上部是作为第四遮光部的遮光壁641。
随后，垂直孔630b中的遮光壁641周围的绝缘层630"通过干蚀刻等被去除，以暴露遮光壁641(图21(j))。通过该步骤，绝缘层630完成。
随后，覆盖遮光壁641和绝缘层630的上面的诸如氧化硅膜的封盖层643被均匀地层压(图22(k))，在封盖层643上滤色器层640和片上透镜层650被形成(图22(1)和图22(m))。此时，滤色器层640的滤色器642的至少下部嵌入在遮光壁641的分隔壁中。
通过以上步骤，在滤色器642之间具有遮光壁641的固态成像元件600可以用比第五实施方式中的步骤少的步骤来制造。
<7.第七实施方式>
图23是示意性地描述根据第七实施方式的固态成像元件的示意性截面结构的示意图。根据第七实施方式的固态成像元件700具有与根据第六实施方式的固态成像元件600的结构相似的结构，除了遮光壁732、遮光壁741和滤色器层740的形状之外。因此，在下文中，与第六实施方式中的配置相似的配置由第六实施方式中的符号表示，其前部数字由“7”替换，并且其详细解释被省略。注意，图23(a)示出了遮光膜733在绝缘层730中放置在半导体衬底710附近的示例，并且图23(b)示出了遮光膜733在绝缘层730中放置在滤色器层740附近的示例。在图23(b)的情况下，由于遮光膜733放置在滤色器层740附近，所以从绝缘层730供应的氢的量在OPB像素区域R12与有效像素区域R11之间可以大体上相等。
类似于固态成像元件600，固态成像元件700的绝缘层730具有用于在边界处分隔单位像素的遮光壁732，并且具有整体地形成在遮光壁732上并且用作滤色器层740的分隔的遮光壁741。
遮光壁732形成为使得半导体衬底710侧的端部与遮光膜731的背侧面接触，并且遮光壁732的滤色器层740侧的端部延伸到滤色器层740的表面附近，或者延伸到与滤色器层740的表面的垂直方向水平相同的垂直方向水平。遮光壁732防止光入射在透明绝缘层730中的相邻单位像素上时引起的颜色混合。
层内透镜760被层压在绝缘层730上，并且滤色器742被填充到由层内透镜760的上表面和遮光壁741围绕的凹入部分中。封盖层735***置在层内透镜760与滤色器742之间。封盖层735是由诸如SiO2的绝缘材料制成并且具有恒定厚度的薄膜。
滤色器层740包括与遮光壁732整体形成并用于在边界处分隔单位像素的遮光壁741。遮光壁741的上端比层内透镜760的凸出的上端延伸得更高。滤色器层740具有单位像素的范围被遮光壁732分隔的结构，并且由遮光壁732和层内透镜760围绕的凹入部分完全被具有大体上恒定的厚度的上述封盖层735覆盖。滤色器742设置在覆盖有封盖层735的凹入部分中。滤色器742具有用于与层内透镜760的凸透镜形上面凹入并凸出接合的凹入下面，并且具有大体上平坦的上面。
滤色器742例如以用遮光壁741的上端作为边缘的平坦形状被嵌入在每个单位像素的区域中。在这样的位置并具有这样的形状的滤色器742被设置，从而可以减小滤色器的高度并且可以减小整个固态成像元件700的高度。另外，滤色器的自对准是可能的，并且可以改善用于形成滤色器742的位置精度。
图24至图25是用于解释根据第七实施方式的固态成像元件的制造方法的示例的示意图。在根据第七实施方式的固态成像元件的制造方法中，这些步骤与前述根据第五实施方式的制造方法中的步骤(a)至(d)相似，因此其解释被省略，并且将示出和解释步骤(e)和随后的步骤。注意，图24至图25示出了具有图23(a)中的配置的成像元件的制造方法。
在形成遮光膜731之后，与绝缘层730相同的诸如SiO2的透明绝缘材料层压在遮光膜731上以形成绝缘层730"(图24(a))，并且遮光膜731嵌入绝缘层730'和绝缘层730"中。如果绝缘层730"的表面不平坦，则该表面通过诸如化学机械抛光的抛光/研磨技术被平坦化。
随后，形成层内透镜760。首先，作为层内透镜的高折射率层形成在绝缘层730"上。接下来，层压半球形抗蚀层。该步骤可以通过利用光刻在层内透镜的范围内形成抗蚀层并且通过热处理使抗蚀层半球形化(流焊)而执行。然后，抗蚀层的半球形状通过干蚀刻被转移到高折射率层(图24(b))。
随后，诸如SiO2的透明绝缘材料层压在层内透镜760上，以形成绝缘层730”'。根据需要，绝缘层730”'的表面通过诸如化学机械抛光的抛光/研磨技术被平坦化(图24(c))。
随后，沿着绝缘层730"上的单位像素PX之间的各边界形成具有到达遮光膜731的上面的深度的垂直孔730b(在第七实施方式中未在图中示出)。接下来，由上述遮光材料等制成的膜层压在具有垂直孔730b的绝缘层730”'上，并且遮光材料被填充到垂直孔730b中。接下来，绝缘层730”'的上面通过诸如化学机械抛光等的抛光/研磨技术被研磨，从而去除层压在绝缘层730”'上的遮光材料以暴露绝缘层730”'，并使绝缘层730”'的上表面平坦化(图24(d))。由此，形成穿透绝缘层730"、层内透镜760的边界部分和绝缘层730”'的遮光壁733'。遮光壁733'构成遮光壁732和遮光壁741。
随后，遮光壁741周围的绝缘层730”'通过干蚀刻等被除去，以暴露遮光壁733'和层内透镜760(图25(e))。由SiO2等制成的封盖层735形成在暴露的遮光壁733'和层内透镜760的表面上(图25(f))。由此，对于每个单位像素PX，由遮光壁741围绕从而被分隔的凹入部分743形成在层内透镜760上。
接下来，滤色器材料被填充到凹入部分743中，并固化，从而具有用于嵌入每个凹入部分743的形状的滤色器742形成在每个单位像素PX中(图25(g))。滤色器742以平坦形状被填充到凹入部分743中，并且固化，从而形成滤色器742的位置自对准是可能的。另外，由于滤色器层740的一部分在垂直方向上重叠层内透镜760，所以可以减小固态成像元件的高度。另外，改善了滤色器层740的表面平坦度。片上透镜层750形成在滤色器层740上(图25(h))。
通过以上步骤，可以制造固态成像元件700。固态成像元件700使得可以提高滤色器742的位置精度和表面平坦度，从而可以减小固态成像元件700的高度。
<8.第八实施方式>
图26是描述成像装置的示例的示意性配置的框图。图26中的成像装置800是配备有根据上述实施方式的每个的半导体装置的电子设备的示例。成像装置800的示例包括数字静态照相机、数字摄像机、具有摄像头的移动电话等。
成像装置800包括模块900、摄像机信号处理单元810、图像处理单元820、显示器单元830、读出器/写入器840、算术处理单元850、操作输入单元860和镜头驱动控制单元870。
模块900是具有成像功能的组件，并且包括：光学***930，该光学***930包括作为成像透镜的透镜911；以及成像元件940，诸如CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)。成像元件940对应于根据上述实施方式的每个的固态成像元件。成像元件940将由光学***930形成的光学图像转换成电信号，并且输出与光学图像对应的成像信号(图像信号)。
对于从成像元件940输出的图像信号，摄像机信号处理单元810执行各种类型的信号处理，诸如模拟/数字转换、噪声去除、图像质量校正以及转换为亮度/色差信号。
图像处理单元820记录和再现图像信号，并且基于预定图像数据格式、诸如分辨率的数据规格的转换等对图像信号执行压缩编码/扩展解码。
显示器单元830具有显示各种数据(诸如与输入到操作输入单元860中的操作对应的指示以及所拍摄的图像)的功能。
读出器/写入器840将数据写入到诸如存储卡的外部存储介质中，并且从外部存储介质中读出数据。读出器/写入器840执行例如将由图像处理单元820编码的图像数据写入到外部存储介质中，将从外部存储介质读出的图像数据输出到图像处理单元820中等。
算术处理单元850是用作用于控制成像装置800的每个电路块的控制单元的组件，并且基于来自操作输入单元860的操作输入信号等来控制每个电路块。基于来自算术处理单元850的控制信号，用于驱动模块900的驱动器控制用于驱动透镜的驱动电动机等。
操作输入单元860包括用于用户执行所需操作的开关、触摸面板等。例如，操作输入单元860包括用于快门操作的快门释放操作元件、用于选择操作模式的选择操作元件等，并且将与用户输入的操作对应的操作输入信号输出到算术处理单元850中。
<9.内窥镜手术***的适用示例>
根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以被应用于内窥镜手术***。
图27是描述可以应用根据本公开的实施方式的技术(本技术)的内窥镜手术***的示意性配置的示例的视图。
在图27中，示出了其中外科医生(医生)11131正在使用内窥镜手术***11000对患者床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示，内窥镜手术***11000包括内窥镜11100、其他手术工具11100诸如气腹管11111和能量装置11112、将内窥镜11100支撑在其上的支撑臂装置11120以及在其上安装用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。
内窥镜11100包括：镜筒11101，其具有要被***到患者11132的体腔中的从其远端起预定长度的区域；以及摄像机头11102，其连接到镜筒11101的近端。在所描述的示例中，描述了内窥镜11100，其包括具有硬型的镜筒11101的刚性内窥镜。然而，内窥镜11100可以另外地包括为具有柔性型的镜筒11101的柔性内窥镜。
镜筒11101在其远端具有开口，在该开口中安装有物镜。光源装置11203连接到内窥镜11100，使得由光源装置11203产生的光通过在镜筒11101内部延伸的光导被引入到镜筒11101的远端并且通过物镜朝向患者11132体腔中的观察目标照射。注意，内窥镜11100可以是前视内窥镜，或者可以是斜视内窥镜或侧视内窥镜。
光学***和摄像元件被提供在摄像机头11102的内部，使得来自观察目标的反射光(观察光)被光学***会聚在摄像元件上。观察光被摄像元件光电转换以产生与观察光对应的电信号，即，与观察图像对应的图像信号。图像信号作为RAW数据发送到CCU 11201。
CCU 11201包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并且整体地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，CCU 11201从摄像机头11102接收图像信号，并针对图像信号执行用于基于图像信号显示图像的各种图像处理，诸如例如显影处理(去马赛克处理)。
显示装置11202在CCU 11201的控制下基于图像信号(针对其已经由CCU 11201执行了图像处理)在其上显示图像。
光源装置11203包括诸如例如发光二极管(LED)的光源，并且在将手术区域成像时向内窥镜11100供应照射光。
输入装置11204是用于内窥镜手术***11000的输入接口。用户可以通过输入装置11204执行输入到内窥镜手术***11000的各种信息或指令的输入。例如，用户将输入指令等以通过内窥镜11100改变摄像条件(照射光的类型、放大率、焦距等)。
处置工具控制装置11205控制能量装置11112的驱动，用于组织的烧灼或切开、血管的密封等。气腹装置11206通过气腹管11111将气体馈送到患者11132的体腔中以使体腔膨胀，从而确保内窥镜11100的视野并确保外科医生的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像或图形的各种形式打印与手术有关的各种信息的装置。
注意，在手术区域要被成像到内窥镜11100时供应照射光的光源装置11203可以包括白光源(其包括例如LED)、激光光源或它们的组合。在白光光源包括红、绿和蓝(RGB)激光源的组合的情况下，由于输出强度和输出定时可以对于每种颜色(每种波长)以高精度控制，因此可以通过光源装置11203执行拍摄图像的白平衡的调节。此外，在这种情况下，如果将来自各个RGB激光源的激光束分时地照射在观察目标上，并且摄像机头11102的摄像元件的驱动与照射定时被同步地控制。然后，还可以分时地拍摄分别对应于R、G和B颜色的图像。根据该方法，即使没有为摄像元件提供滤色器，也可以获得彩色图像。
此外，光源装置11203可以被控制使得对于每个预定时间改变要被输出的光的强度。通过与光的强度变化的定时同步地控制摄像机头11102的摄像元件的驱动以分时地获取图像并合成该图像，可以产生没有欠曝光的曝光过度阴影以及过曝光的高光的高动态范围图像。
此外，光源装置11203可以被配置为供应准备用于特殊光观察的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如，与普通观察时的照射光(即，白光)相比，通过利用身体组织中的光的吸收的波长依赖性来照射窄带的光，以高对比度对诸如粘膜的表层部分的血管等的预定组织进行成像的窄带观察(窄带成像)被执行。或者，在特殊光观察中，可以执行荧光观察用于从由激发光的照射产生的荧光中获取图像。在荧光观察中，可以通过将激发光照射到身体组织上来执行来自身体组织的荧光的观察(自发荧光观察)，或者通过将诸如吲哚花青绿(ICG)的试剂局部注入到身体组织中并且在身体组织上照射与试剂的荧光波长对应的激发光来获取荧光图像。光源装置11203可以被配置为供应如上所述的适于特殊光观察的窄带光和/或激发光。
图28是描述图27所述的摄像机头11102和CCU 11201的功能配置的示例的框图。
摄像机头11102包括透镜单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像机头控制单元11405。CCU11201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彼此连接用于通信。
透镜单元11401是光学***，提供在与镜筒11101的连接位置处。从镜筒11101的远端入射的观察光被引导到摄像机头11102，并被引导到透镜单元11401中。透镜单元11401包括包含变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。
摄像单元11402所包括的摄像元件的数量可以是一个(单板型)或多个(多板型)。在摄像单元11402被配置为多板型的摄像单元的情况下，例如，由摄像元件生成与各个R、G和B对应的图像信号，并且图像信号可以被合成以获得彩色图像。摄像单元11402还可以被配置为具有一对摄像元件，用于获取为三维(3D)显示准备的对于右眼和左眼的相应图像信号。如果执行3D显示，则外科医生11131可以更准确地理解手术区域中的活体组织的深度。注意，在摄像单元11402被配置为立体型的情况下，透镜单元11401的多个***与各个摄像元件对应地提供。
此外，摄像单元11402可以不必设置在摄像机头11102上。例如，摄像单元11402可以紧接在镜筒11101内部的物镜之后。
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着光轴移动预定距离。因此，由摄像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点可以被适当调节。
通信单元11404包括用于向CCU 11201发送各种信息以及从CCU 11201接收各种信息的通信设备。通信单元11404通过传输电缆11400将从摄像单元11402获取的图像信号作为RAW数据发送至CCU 11201。
另外，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，并将该控制信号提供给摄像机头控制单元11405。控制信号包括与摄像条件有关的信息，例如指定了摄像的帧率的信息、指定了摄像时的曝光值的信息和/或指定了摄像的放大率和焦点的信息。
注意，诸如帧率、曝光值、放大率或焦点之类的摄像条件可以由用户指定或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于所获取的图像信号来自动设置。在后一种情况下，内窥镜11100内合并有自动曝光(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基于通过通信单元11404接收的来自CCU 11201的控制信号来控制摄像机头11102的驱动。
通信单元11411包括用于向摄像机头11102发送各种信息和从摄像机头11102接收各种信息的通信设备。通信单元11411通过传输电缆11400接收从摄像机头11102向其发送的图像信号。
此外，通信单元11411将用于控制摄像机头11102的驱动的控制信号发送到摄像机头11102。图像信号和控制信号可以通过电通信、光通信等来发送。
图像处理单元11412对从摄像机头11102向其发送的RAW数据形式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对手术区域等的摄像以及通过对手术区域等的摄像而获得的摄像图像的显示有关的各种控制。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基于图像处理单元11412已经对其执行了图像处理的图像信号来控制显示装置11202，以显示其中对手术区域等成像的摄像图像。于是，控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别摄像图像中的各种对象。例如，控制单元11413可以通过检测摄像图像中包括的对象的边缘的形状、颜色等，来识别手术工具(例如镊子)、特定的生物体区域、使用能量设备11112时的出血、薄雾等。当控制单元11413控制显示装置11202显示摄像图像时，可以使用识别结果使各种手术支持信息与手术区域的图像重叠地显示。在以重叠的方式显示手术支持信息并且将其提供给外科医生11131的情况下，可以减轻外科医生11131的负担，同时外科医生11131可以确定地进行手术。
将摄像机头11102和CCU 11201彼此连接的传输电缆11400是准备用于电信号的通信的电信号电缆、准备用于光通信的光纤或准备用于电和光通信的复合电缆。
这里，虽然在所示的示例中，通过使用传输电缆11400的有线通信来进行通信，但是摄像机头11102与CCU 11201之间的通信也可以通过无线通信来进行。
如上所述，已经说明了可以应用根据本公开的技术的内窥镜手术***的示例。在上述配置中，根据本公开的技术可以应用于摄像机头11102的摄像单元11402。具体地，可以将图1中的固态成像元件100应用于摄像单元11402。通过将根据本发明的技术应用于摄像单元11402可以提高图像质量，从而使外科医生能够可靠地确定手术区域。
顺便提及，尽管在本文中以内窥镜手术***为例进行了说明，但是根据本公开的技术可以被应用于例如显微手术***等。
<10.机动车体的适用示例>
根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以实现为安装在诸如汽车、电动汽车、混合电动汽车、摩托车、自行车、个人机动车、飞机、无人机、船只和机器人的任何类型的机动车体上的装置。
图29是示出作为可以应用根据本公开实施例的技术的机动车体控制***的示例的车辆控制***的示意性配置的示例的方框图。
车辆控制***12000包括经由通信网络1201彼此连接的多个电子控制单元。在图29所示示例中，车辆控制***12000包括驱动***控制单元12010、车体***控制单元12020、车外信息检测单元12030、车载信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，微计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053被示为集成控制单元12050的功能配置。
驱动***控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动***有关的设备的操作。例如，驱动***控制单元12010用作驱动力产生装置的控制装置，驱动力产生装置用于产生车辆的驱动力，诸如内燃机、驱动马达等；用作驱动力传递机构的控制装置，驱动力传递机构用于将驱动力传递给车轮；用作转向机构的控制装置，转向机构用于调节车辆的转向角；用作产生车辆的制动力的制动设备的控制装置等。
车体***控制单元12020根据各种程序控制设置在车体上的各种设备的操作。例如，车体***控制单元12020用作无钥匙进入***、智能钥匙***、电动车窗设备或诸如前照灯、倒车灯、制动灯、转向灯或雾灯等之类的各种灯的控制装置。在这种情况下，可以将代替钥匙的从移动设备发送的无线电波或各种开关的信号输入到车体***控制单元12020。车体***控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并且控制车辆的门锁设备、电动窗设备、灯等。
车外信息检测单元12030检测关于包括车辆控制***12000的车辆外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与成像部12031连接。车外信息检测单元12030使成像部12031对车辆外部的图像成像，并接收成像的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以检测例如人、车辆、障碍物、标志、道路上的文字等物体的处理，或者检测到它们的距离。
成像部12031是接收光的光学传感器，并且输出与光的接收光量相对应的电信号。成像部12031可以输出电信号作为图像，或者可以输出电信号作为关于测量距离的信息。另外，由成像部12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等的不可见光。
车载信息检测单元12040检测关于车内的信息。车载信息检测单元12040例如与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括对驾驶员进行摄像的摄像机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车载信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或驾驶员的专注程度，或者可以确定驾驶员是否正在瞌睡。
微计算机12051可以基于关于车辆内部或外部的信息来计算驱动力产生设备、转向机构或制动设备的控制目标值，并且将控制命令输出到驱动***控制单元12010，关于车辆内部或外部的信息由车外信息检测单元12030或车载信息检测单元12040获得。例如，微计算机12051可以执行用于实现高级驾驶员辅助***(ADAS)的功能的协作控制，所述ADAS的功能包括车辆的避碰或减震、基于跟随距离的跟随行驶、保持车速行驶、车辆碰撞警告、车辆偏离车道警告等。
另外，基于关于车辆外部或内部的信息等，该信息由车外信息检测单元12030或车载信息检测单元12040获得，微计算机12051可以通过控制驱动力产生装置、转向机构、制动设备来执行用于自动驾驶的协同控制，这使得车辆不依赖于驾驶员的操作等而自主地行驶。
另外，微计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的关于车辆外部的信息，向车体***控制单元12020输出控制命令。例如，微计算机12051能够通过例如根据由车外信息检测单元12030检测到的在前车辆或即将到来的车辆的位置，来控制车前灯以从远光改变为近光，来执行用于防止眩光的协作控制。
声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一个的输出信号发送到能够视觉或听觉上将信息通知给车辆或车辆外部的人员的输出设备。在图29的示例中，音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063被示为输出设备。显示部12062可以例如包括车载显示器和平视显示器中的至少之一。
图30是示出成像部12031的安装位置的示例的图。
在图30中，成像部12031包括成像部12101、12102、12103、12104和12105。
成像部12101、12102、12103、12104和12105例如设置在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门的位置以及车辆内部的挡风玻璃的上部的位置。设置在前鼻的成像部12101和设置在车辆内部的挡风玻璃的上部的成像部12105主要获得车辆12100的前部的图像。设置到侧视镜的成像部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部12104主要获得车辆12100的后部的图像。成像部12105设置在车辆内部的挡风玻璃的上部，主要用于检测在前的车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。
顺便说一下，图30示出了成像部12101至12104的拍摄范围的示例。成像范围12111表示设置到前鼻的成像部12101的成像范围。成像范围12112和12113分别表示设置到侧视镜的成像部12102和12103的成像范围。成像范围12114表示设置在后保险杠或后门上的成像部12104的成像范围。例如，通过叠加由成像部12101至12104成像的图像数据来获得从上方观看的车辆12100的鸟瞰图像。
成像部12101至12104中的至少一个可以具有获取距离信息的功能。例如，成像部12101至12104中的至少一个可以是由多个成像元件构成的立体摄像机，或者可以是具有用于相差检测的像素的成像元件。
例如，微计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息，确定到成像范围12111至12114内的每个三维物体的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而提取特别是存在于车辆12100的行进路径上并且以预定速度(例如，等于或大于0公里/小时)沿与车辆12100基本相同的方向行进的最近的三维物体作为先前的车辆。此外，微计算机12051可以预先设置要保持在前方车辆前方的跟随距离，并且执行自动制动控制(包括跟随停止控制)、自动加速控制(包括跟随开始控制)等。因此，可以执行旨在自动驾驶的协同控制，该协同控制使车辆自主地行驶而不依赖于驾驶员等的操作。
例如，微计算机12051根据从成像部12101至12104获得的距离信息，可以将关于三维物体的三维物体数据分类为两轮车、标准尺寸的车辆、大型车辆、行人、电线杆和其它三维物体的三维物体数据，提取分类的三维物体数据，并将提取的三维物体数据用于自动避障。例如，微计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可以视觉识别的障碍物以及车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下，微计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告，并通过驾驶***控制单元12010执行强制减速或回避转向。微计算机12051可以由此辅助驾驶以避免碰撞。
成像部12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外摄像机。微计算机12051可以例如通过确定在成像部12101至12104的成像图像中是否存在行人来识别行人。对行人的这种识别例如是通过提取作为红外摄像机的成像部12101至12104的成像图像中的特征点的过程，以及通过对代表物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来确定是否是行人的过程来进行的。当微计算机12051确定成像部12101至12104的成像图像中有行人，从而识别出行人时，声音/图像输出部12052控制显示部12062，从而显示用于强调的正方形轮廓线，以便叠加在识别的行人上。声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062，使得在期望的位置显示代表行人的图标等。
上面已经说明了可以应用根据本公开的技术的车辆控制***的示例。可以将根据本公开的技术应用于上述配置中的成像部12031。具体地，可以将图1所示的固态成像元件100应用于成像部12031。通过将根据本公开的技术应用于成像部12031，可以改善拍摄图像的图像质量，从而可以减少驾驶员的疲劳。
注意，本技术不限于前述实施例，并且本技术包括以下结构配置：上述实施例中公开的各个构成要素彼此替换或改变其组合；已知技术的配置；以及前述实施例中公开的各个构成要素彼此替换或改变其组合等。此外，本技术的范围不限于前述实施例，并且覆盖权利要求中描述的内容及其等同物。不用说，本技术的技术范围扩展到例如除了前照明型成像元件和CMOS成像元件之外的成像元件，CMOS成像元件通过在半导体衬底上顺序层叠布线层、绝缘层和滤色器层而形成。
此外，本技术可以具有以下所述的配置。
(1)一种固态成像元件，其包含：
多个像素，所述多个像素包括用于传输入射光中具有预定波长的光的滤色器，形成在半导体衬底上并且用于根据通过所述滤色器传输的光执行光电转换的光电转换部，和放置在所述滤色器和所述半导体衬底之间的绝缘层；
所述多个像素中的遮光像素，进一步包括布置在所述绝缘层上的所述滤色器附近并且用于遮蔽其自身像素中通过所述滤色器传输的光的第一遮光部；和
布置在所述多个像素和所述遮光像素之间的所述绝缘层上并且用于遮蔽通过相邻像素的所述滤色器传输的光的第二遮光部。
(2)根据(1)所述的固态成像元件，其中
所述多个像素和所述遮光像素包括所述半导体衬底和所述第一遮光部之间的氢源，该氢源用于在制造的其自身的固态成像元件的步骤中的热处理期间向所述半导体衬底提供氢。
(3)根据(2)所述的固态成像元件，其中
所述多个像素和所述遮光像素包括用于将通过所述滤色器传输的光向所述光电转换部聚集的层内透镜作为所述氢源。
(4)根据(2)或(3)所述的固态成像元件，进一步包含：
布置有所述多个像素的有效像素区域；和
遮光像素区域，包括布置在所述有效像素区域外部的多个所述遮光像素。
(5)根据(4)所述的固态成像元件，其中
所述多个遮光像素各自包括依据与所述有效像素区域的距离以不同尺寸形成的所述氢源。
(6)根据(4)所述的固态成像元件，其中
所述多个遮光像素进一步包括邻近所述半导体衬底附近的所述第二遮光部的端部布置并且具有开口部的第三遮光部。
(7)根据(6)所述的固态成像元件，其中
所述多个遮光像素各自包括具有依据与所述有效像素的距离以不同尺寸形成的所述开口部的所述第三遮光部。
(8)根据(1)所述的固态成像元件，其中
所述多个像素进一步包括第四遮光部，所述第四遮光部邻近于所述第二遮光部并且延伸至所述多个像素和所述遮光像素之间布置所述滤色器的区域，以遮蔽通过所述相邻像素的所述滤色器传输的光。
(9)一种成像装置，其包含：
多个像素，所述多个像素包括用于传输入射光中具有预定波长的光的滤色器，形成在半导体衬底上并且用于根据通过所述滤色器传输的光执行光电转换的光电转换部，和放置在所述滤色器和所述半导体衬底之间的绝缘层；
所述多个像素中的遮光像素，进一步包括布置在所述绝缘层上的所述滤色器附近并且用于遮蔽其自身像素中通过所述滤色器传输的光的第一遮光部；
布置在所述多个像素和所述遮光像素之间的所述绝缘层上并且用于遮蔽通过相邻像素的所述滤色器传输的光的第二遮光部；和
用于根据所述多个像素和所述遮光像素中的各光电转换部中的光电转换生成的电荷来处理图像信号的处理电路。
[参考标记列表]
10半导体衬底、10F顶面、10R背侧面、12OPB像素、20配线层、30绝缘层、30'绝缘层、30a梯状部、30b垂直孔、30"绝缘层、31遮光膜、31'遮光膜、31a受光区域、31b遮光区域、32遮光壁、33遮光膜、33绝缘膜、33'遮光膜、40滤色器层、50片上透镜层、100固态成像元件、200固态成像元件、260层内透镜、300固态成像元件、334开口、400固态成像元件、460层内透镜、500固态成像元件、510半导体衬底、510F顶面、510R背侧面、520配线层、530绝缘层、530'绝缘层、530b垂直孔、531遮光膜、531'遮光膜、531a受光区域、531b遮光区域、532遮光壁、533遮光膜、533'遮光膜、535封盖层、540滤色器层、541遮光壁、542滤色器、550片上透镜层、600固态成像元件、610半导体衬底、630绝缘层、630'绝缘层、630b垂直孔、631遮光膜、631'遮光膜、632遮光壁、632'遮光结构、633遮光膜、640滤色器层、641遮光壁、642滤色器、643封盖层、650片上透镜层、700固态成像元件、710半导体衬底、730绝缘层、730'绝缘层、730b垂直孔、731遮光膜、732遮光壁、733遮光壁、733'遮光壁、735封盖层、740滤色器层、741遮光壁、742滤色器、742遮光壁、742层内透镜、743切口部、743切口部、750片上透镜层、760层内透镜、800成像装置、810摄像机信号处理单元、820图像处理单元、830显示器单元、840写入器、850算术处理单元、860操作输入单元、870透镜驱动控制单元、900模块、911透镜、930光学***、940成像元件、OPB有效像素、PX单元像素、PX1单元像素、PX2单元像素、P11有效像素、P12光学黑色像素(OPB像素)、R抗蚀层、R1像素区域、R11有效像素区域、R12光学黑色像素区域(OPB像素区域)、R2***电路区域、R21***电路区域、R22***电路区域、11402摄像单元、12031成像部。

Claims (9)

1.一种固态成像元件，其包含：
多个像素，所述多个像素中的每个像素包括：
滤色器，所述滤色器用于透射入射光中的具有预定波长的光；
光电转换部，所述光电转换部形成在半导体衬底上并且用于根据透过所述滤色器的光执行光电转换；和
绝缘层，所述绝缘层位于所述滤色器和所述半导体衬底之间，
其中，所述多个像素包括多个遮光像素，所述多个遮光像素包括：
第一遮光部，所述第一遮光部布置在所述绝缘层上的所述滤色器附近，并且用于在所述多个遮光像素的各个遮光像素中遮蔽透过所述滤色器的光，
其中，多个第二遮光部布置在所述多个像素之间的所述绝缘层中，并且用于遮蔽透过相邻的所述像素的所述滤色器的光，并且
其中，在截面图中，所述第一遮光部形成为与不同的所述第二遮光部的所述滤色器侧的端部接触。
2.根据权利要求1所述的固态成像元件，其中
所述多个像素包括所述半导体衬底和所述第一遮光部之间的氢源，该氢源用于在制造其自身的固态成像元件的步骤中的热处理期间向所述半导体衬底提供氢。
3.根据权利要求2所述的固态成像元件，其中
所述多个像素包括作为所述氢源的层内透镜，所述层内透镜用于将透过所述滤色器的光聚集到所述光电转换部。
4.根据权利要求2所述的固态成像元件，进一步包含：
有效像素区域，其中，所述多个像素还包括布置在所述有效像素区域中的多个有效像素；和
遮光像素区域，其包括布置在所述有效像素区域外部的所述多个遮光像素。
5.根据权利要求4所述的固态成像元件，其中
所述多个遮光像素各自包括依据与所述有效像素区域的距离以不同尺寸形成的所述氢源。
6.根据权利要求4所述的固态成像元件，其中
所述多个遮光像素进一步包括第三遮光部，所述第三遮光部布置成与所述半导体衬底附近的所述第二遮光部的端部相邻，并且具有开口部。
7.根据权利要求6所述的固态成像元件，其中
所述多个遮光像素各自包括具有依据与所述有效像素区域的距离以不同尺寸形成的所述开口部的所述第三遮光部。
8.根据权利要求1所述的固态成像元件，其中
所述多个像素进一步包括第四遮光部，所述第四遮光部邻近于所述第二遮光部，并且在所述多个像素之间延伸至布置所述滤色器的区域，以遮蔽透过相邻的所述像素的所述滤色器的光。
9.一种成像装置，其包含：
如权利要求1～8中任一项所述的固态成像元件；和
用于根据所述多个像素中的各光电转换部中的光电转换生成的电荷来处理图像信号的处理电路。
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