WO2023068172A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2023068172A1
WO2023068172A1 PCT/JP2022/038276 JP2022038276W WO2023068172A1 WO 2023068172 A1 WO2023068172 A1 WO 2023068172A1 JP 2022038276 W JP2022038276 W JP 2022038276W WO 2023068172 A1 WO2023068172 A1 WO 2023068172A1
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WO
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imaging device
wall
separation wall
light
pixels
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PCT/JP2022/038276
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸香 大久保
一宏 五井
太知 名取
雄介 守屋
新吾 高橋
健 矢幡
寛 加藤
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures

Definitions

  • the present disclosure relates to, for example, an imaging device with color filters and an on-chip lens.
  • Patent Document 1 discloses an image sensor in which color filter arrays provided on a plurality of unit pixels are separated by a fence pattern between adjacent unit pixels.
  • an imaging device equipped with a color filter and an on-chip lens is required to improve quantum efficiency and reduce the occurrence of color mixture.
  • An imaging device as an embodiment of the present disclosure has a first surface and a second surface facing each other, a plurality of pixels are arranged in a matrix, and each pixel has a charge corresponding to the amount of received light.
  • a semiconductor substrate having a plurality of photoelectric conversion units that photoelectrically convert a plurality of pixels, a plurality of color filters provided for each of the plurality of pixels on the first surface side, and a plurality of pixels on the light incident side of the plurality of color filters Provided between a plurality of condenser lenses respectively provided and a plurality of color filters adjacent to each other on the first surface side, the line width on the light incident side is narrower than the line width on the first surface side and a separation wall.
  • a plurality of color filters and a plurality of condensing light filters are provided for each of a plurality of pixels on a first surface side of a semiconductor substrate having a first surface and a second surface facing each other.
  • the lenses are laminated in this order.
  • a separation wall whose line width on the light incident side is narrower than that on the first surface side is provided between adjacent pixels. This reduces the penetration of light reflected and scattered by the separation wall into adjacent pixels.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the imaging device shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel shown in FIG. 1;
  • FIG. FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of the configuration of the imaging device shown in FIG. 1 and the layout of the separation wall;
  • 3 is a schematic plan view showing another example of the configuration of the imaging device and the layout of the separation wall shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing another example of the configuration of the imaging device and the layout of the separation wall shown in FIG. 1;
  • FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 7B
  • FIG. 7D is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 7C
  • FIG. 7D is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG.
  • FIG. 7D It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 7E. It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 7F. 1. It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the other example of the manufacturing method of the separation wall shown in FIG. It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 8A.
  • FIG. 8B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 8B;
  • 5F is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the method of manufacturing the separation wall shown in FIG. 5E.
  • FIG. 9A FIG. 9B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9B; FIG.
  • FIG. 9D is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9C;
  • FIG. 9D is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 9D; 1.
  • It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the other example of the manufacturing method of the separation wall shown in FIG.
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 10A.
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 10B.
  • FIG. 10C It is a cross-sectional schematic diagram showing an example of a configuration of an imaging device according to Modification 1 of the present disclosure.
  • 12 is a schematic plan view for explaining the configuration of the imaging device and the shape of the separation wall shown in FIG. 11;
  • FIG. 12 is a schematic plan view for explaining the configuration of the imaging device and the shape of the separation wall shown in FIG. 11;
  • FIG. 12 is a schematic plan view for explaining the configuration of the imaging device and the shape of the separation wall shown in FIG. 11; FIG.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of the cross-sectional configuration of the imaging device taken along line II shown in FIG. 12;
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of the cross-sectional configuration of the imaging device taken along line II-II shown in FIG. 12;
  • 13 is a schematic diagram showing another example of the cross-sectional configuration of the imaging device taken along the II line shown in FIG. 12;
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing another example of the cross-sectional configuration of the imaging device taken along line II-II shown in FIG. 12;
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing another example of the cross-sectional configuration of the imaging device taken along line III-III shown in FIG. 12;
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing another example of the cross-sectional configuration of the imaging device taken along line IV-IV shown in FIG. 12;
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram showing another example of the configuration of the imaging device according to Modification 1 of the present disclosure. 11.
  • It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the other example of the manufacturing method of the separation wall shown in FIG.
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 16A.
  • FIG. 16B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 16B; It is a cross-sectional schematic diagram showing an example of a configuration of an imaging device according to Modification 2 of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an imaging device according to modification 2 of the present disclosure
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an imaging device according to Modification 4 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an imaging device according to Modification 4 of the present disclosure
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing an example of a configuration of an imaging device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an imaging device according
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the imaging device according
  • FIG. 11 is a cross-sectional schematic diagram illustrating an example of a configuration of an imaging device according to modification 5 of the present disclosure
  • FIG. 30 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing the separation wall shown in FIG. 29; It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 30A.
  • FIG. 30B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 30B;
  • FIG. 30C is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 30C;
  • FIG. 30D is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 30D;
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 30E.
  • It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 30F.
  • FIG. 30 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing the separation wall shown in FIG. 29; It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 30A.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an imaging device according to modification 5 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of an imaging device according to modification 5 of the present disclosure
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of a configuration of an imaging device according to modification 6 of the present disclosure
  • FIG. 34 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing the separation wall shown in FIG. 33; It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 34A.
  • FIG. 34B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 34B
  • FIG. 34C is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 34C
  • FIG. 34C is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 34D;
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an imaging device according to Modification 7 of the present disclosure;
  • 36 is a schematic cross-sectional view showing another example of the shape of the second wall of the imaging device shown in FIG. 35;
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view showing another example of the shape of the second wall of the imaging device shown in FIG. 35;
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view showing another example of the shape of the second wall of the imaging device shown in FIG. 35;
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view showing another example of the shape of the second wall of the imaging device shown in FIG. 35;
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing the separation wall shown in FIG. 35; It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 38A.
  • FIG. 38B is a schematic cross-sectional view showing a step following FIG. 38B;
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the method of manufacturing the separation wall shown in FIG. 35; It is a cross-sectional schematic diagram showing the process following FIG. 39A.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an imaging device according to Modification 8 of the present disclosure; 2 is a block diagram showing a configuration example of an electronic device having the imaging device shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of a photodetection system using the imaging device shown in FIG. 1 and the like;
  • 42B is a diagram showing an example of the circuit configuration of the photodetection system shown in FIG. 42A;
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of installation positions of an outside information detection unit and an imaging unit;
  • 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system;
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of functional configurations of a camera head and a CCU;
  • Modification 4 (example in which the first surface of the semiconductor substrate is provided with an uneven shape) 3.
  • Second Embodiment Example of Imaging Apparatus Performing Pupil Correction Using Line Width and Height of Separation Wall and Light Blocking Section) 4.
  • Modification 4-1 Modified example 5 (an example in which the first wall is formed of an air gap and the second wall is formed of a low refractive index material) 4-2.
  • Modification 6 (example in which both the first wall and the second wall are formed by an air gap) 4-3.
  • Modification 7 (example in which the second wall is formed from the surface of the on-chip lens) 4-4.
  • Modification 8 (Example of using a separation wall as a light shielding portion) 5.
  • Application example 6. Application example
  • FIG. 1 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1) according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 shows an example of the overall configuration of the imaging device 1 shown in FIG.
  • the imaging device 1 is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor used in electronic devices such as digital still cameras and video cameras. portion (pixel portion 100A).
  • the imaging device 1 is, for example, a so-called back-illuminated imaging device in this CMOS image sensor or the like.
  • a plurality of color filters 21 and a plurality of on-chip lenses 24L are stacked on each of a plurality of unit pixels P arranged in a matrix.
  • a separation wall 23 is provided between a plurality of adjacent color filters 21, and the line width of the separation wall 23 is narrower on the light incident side S1 than on the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11.
  • the imaging apparatus 1 captures incident light (image light) from a subject via an optical lens system (for example, a lens group 1001, see FIG. 29), and measures the amount of incident light formed on the imaging surface in units of pixels. is converted into an electrical signal and output as a pixel signal.
  • the image pickup device 1 has a pixel portion 100A as an image pickup area on a semiconductor substrate 11, and includes, for example, a vertical drive circuit 111, a column signal processing circuit 112, a horizontal drive circuit 113, an output It has a circuit 114 , a control circuit 115 and an input/output terminal 116 .
  • a plurality of unit pixels P are two-dimensionally arranged in a matrix.
  • the plurality of unit pixels P photoelectrically convert a subject image formed by the imaging lens in the photodiode PD to generate a signal for image generation.
  • a pixel drive line Lread (specifically, a row selection line and a reset control line) is wired for each pixel row, and a vertical signal line Lsig is wired for each pixel column.
  • the pixel drive line Lread transmits drive signals for reading signals from pixels.
  • One end of the pixel drive line Lread is connected to an output terminal corresponding to each row of the vertical drive circuit 111 .
  • the vertical driving circuit 111 is a pixel driving section configured by a shift register, an address decoder, and the like, and drives each unit pixel P of the pixel section 100A, for example, in units of rows.
  • a signal output from each unit pixel P in a pixel row selectively scanned by the vertical drive circuit 111 is supplied to the column signal processing circuit 112 through each vertical signal line Lsig.
  • the column signal processing circuit 112 is composed of amplifiers, horizontal selection switches, and the like provided for each vertical signal line Lsig.
  • the horizontal drive circuit 113 is composed of a shift register, an address decoder, etc., and sequentially drives the horizontal selection switches of the column signal processing circuit 112 while scanning them. By selective scanning by the horizontal drive circuit 113, the signals of the pixels transmitted through the vertical signal lines Lsig are sequentially output to the horizontal signal line 121 and transmitted to the outside of the semiconductor substrate 11 through the horizontal signal line 121. .
  • the output circuit 114 performs signal processing on signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 112 via the horizontal signal line 121 and outputs the processed signals.
  • the output circuit 114 may perform only buffering, or may perform black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, and the like.
  • a circuit portion consisting of the vertical drive circuit 111, the column signal processing circuit 112, the horizontal drive circuit 113, the horizontal signal line 121 and the output circuit 114 may be formed directly on the semiconductor substrate 11, or may be formed on the external control IC. It may be arranged. Moreover, those circuit portions may be formed on another substrate connected by a cable or the like.
  • the control circuit 115 receives a clock given from the outside of the semiconductor substrate 11, data instructing an operation mode, etc., and outputs data such as internal information of the imaging device 1.
  • the control circuit 115 further has a timing generator that generates various timing signals, and controls the vertical drive circuit 111, the column signal processing circuit 112, the horizontal drive circuit 113, etc. based on the various timing signals generated by the timing generator. It controls driving of peripheral circuits.
  • the input/output terminal 116 exchanges signals with the outside.
  • FIG. 3 shows an example of a readout circuit for the unit pixel P of the imaging device 1 shown in FIG.
  • the unit pixel P has, for example, one photoelectric conversion unit 12, a transfer transistor TR, a floating diffusion FD, a reset transistor RST, an amplification transistor AMP, and a selection transistor SEL, as shown in FIG. ing.
  • the photoelectric conversion unit 12 is a photodiode (PD).
  • the photoelectric conversion unit 12 has an anode connected to the ground voltage line and a cathode connected to the source of the transfer transistor TR1.
  • the transfer transistor TR1 is connected between the photoelectric conversion section 12 and the floating diffusion FD.
  • a drive signal TRsig is applied to the gate electrode of the transfer transistor TR.
  • the transfer gate of the transfer transistor TR becomes conductive, and the signal charge accumulated in the photoelectric conversion section 12 is transferred to the floating diffusion FD via the transfer transistor TR.
  • the floating diffusion FD is connected between the transfer transistor TR and the amplification transistor AMP.
  • the floating diffusion FD converts the signal charge transferred by the transfer transistor TR into a voltage signal, and outputs the voltage signal to the amplification transistor AMP.
  • the reset transistor RST is connected between the floating diffusion FD and the power supply.
  • a drive signal RSTsig is applied to the gate electrode of the reset transistor RST.
  • the drive signal RSTsig becomes active, the reset gate of the reset transistor RST becomes conductive, and the potential of the floating diffusion FD is reset to the level of the power supply.
  • the amplification transistor AMP has its gate electrode connected to the floating diffusion FD and its drain electrode connected to the power supply unit, and serves as an input unit for a readout circuit for the voltage signal held by the floating diffusion FD, a so-called source follower circuit. That is, the amplification transistor AMP has its source electrode connected to the vertical signal line Lsig via the selection transistor SEL, thereby forming a constant current source and a source follower circuit connected to one end of the vertical signal line Lsig.
  • the selection transistor SEL is connected between the source electrode of the amplification transistor AMP and the vertical signal line Lsig.
  • a drive signal SELsig is applied to the gate electrode of the select transistor SEL.
  • the selection transistor SEL becomes conductive, and the unit pixel P becomes selected.
  • a readout signal (pixel signal) output from the amplification transistor AMP is output to the vertical signal line Lsig via the selection transistor SEL.
  • the imaging device 1 is, for example, a back-illuminated imaging device, and the plurality of unit pixels P arranged two-dimensionally in a matrix in the pixel section 100A includes, for example, the light receiving section 10 and the light receiving section 10 and a multilayer wiring layer 30 provided on the side opposite to the light incident side S1 of the light receiving portion 10 are laminated.
  • the light receiving unit 10 has a semiconductor substrate 11 having a first surface 11S1 and a second surface 11S2 facing each other, and a plurality of photoelectric conversion units 12 embedded in the semiconductor substrate 11.
  • the semiconductor substrate 11 is composed of, for example, a silicon substrate.
  • the photoelectric conversion unit 12 is, for example, a PIN (Positive Intrinsic Negative) type photodiode (PD), and has a pn junction in a predetermined region of the semiconductor substrate 11 .
  • the photoelectric conversion section 12 is embedded in the unit pixel P as described above.
  • the light receiving section 10 further has an element isolation section 13 .
  • the element isolation portion 13 is provided between adjacent unit pixels P.
  • the element isolation portion 13 is provided around the unit pixel P, and is provided in a grid pattern in the pixel portion 100A.
  • the element isolation part 13 is for electrically and optically isolating the adjacent unit pixels P, and for example, extends from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the second surface 11S2 side. ing.
  • the element isolation part 13 can be formed by diffusing a p-type impurity, for example.
  • the element isolation part 13 is an STI (Shallow Trench) formed by forming an opening in the semiconductor substrate 11 from the first surface 11S1 side, covering the side and bottom surfaces of the opening with a fixed charge layer 14, and embedding an insulating layer. Isolation) structure or FFTI (Full Trench Isolation) structure. Also, air gaps may be formed within the STI structure and within the FFTI structure.
  • the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 is further provided with a fixed charge layer 14 that also prevents reflection on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 .
  • the fixed charge layer 14 may be a film having positive fixed charges or a film having negative fixed charges.
  • Examples of the constituent material of the fixed charge layer 14 include a semiconductor material or a conductive material having a bandgap wider than that of the semiconductor substrate 11 .
  • the light collecting unit 20 has a plurality of light receiving units 10 for selectively transmitting red light (R), green light (G), or blue light (B) for each unit pixel P, for example, to the light incident side S1 of the light receiving unit 10. It has a color filter 21 , a light blocking portion 22 provided between the unit pixels P of each of the plurality of color filters 21 , and a lens layer 24 provided on the plurality of color filters 21 .
  • the condensing section 20 further has a separation wall 23 provided between adjacent color filters 21 .
  • the color filter 21 selectively transmits light of a predetermined wavelength.
  • two color filters 21G for selectively transmitting green light (G) are arranged diagonally with respect to four unit pixels P arranged in two rows and two columns.
  • Color filters 21R and 21B that selectively transmit (R) and blue light (B) are arranged one by one on orthogonal diagonal lines.
  • the unit pixel P provided with each of the color filters 21R, 21G, and 21B for example, the corresponding color light is detected by each photoelectric conversion section 12. As shown in FIG. That is, in the pixel section 100A, unit pixels P for detecting red light (R), green light (G), and blue light (B) are arranged in a Bayer pattern.
  • the color filter 21 may have filters that selectively transmit cyan, magenta, and yellow.
  • the corresponding color light is detected by each photoelectric conversion section 12.
  • the color filter 21 can be formed by, for example, dispersing a pigment or dye in a resin material.
  • the film thickness of the color filter 21 may be different for each color in consideration of the color reproducibility and sensor sensitivity of the spectral spectrum.
  • the light shielding portion 22 is for preventing the light obliquely incident on the color filter 21 from leaking into the adjacent unit pixel P, and is provided between the unit pixels P of the color filter 21 as described above. .
  • the light shielding portion 22 is provided in a grid pattern, for example, above the element isolation portion 13 in the pixel portion 100A.
  • the light shielding section 22 may also serve as light shielding for the unit pixel P that determines the optical black level. Further, the light shielding portion 22 may also serve as light shielding for suppressing noise generation to peripheral circuits provided in the peripheral region of the pixel portion 100A.
  • Examples of the material forming the light shielding part 22 include a conductive material having a light shielding property. Specific examples include tungsten (W), silver (Ag), copper (Cu), titanium (Ti), aluminum (Al), and alloys thereof. In addition, metal compounds such as TiN can be used.
  • the light shielding portion 22 may be formed as a single layer film or a laminated film, for example. In the case of a laminated film, a layer made of, for example, Ti, tantalum (Ta), W, cobalt (Co) or molybdenum (Mo), or alloys, nitrides, oxides or carbides thereof can be provided as an underlying layer. .
  • the separation wall 23 is for preventing the light obliquely incident from the light incident side S1 from leaking into the adjacent unit pixel P.
  • the separation wall 23 is provided on the light shielding portion 22, for example.
  • the separation walls 23 are provided between the unit pixels P of the color filter 21 in the same manner as the light shielding portions 22, and are provided, for example, in a grid pattern in the pixel portion 100A.
  • FIG. 4A to 4C schematically show an example of the planar configuration of the imaging device 1 for explaining the planar layout of the separation wall 23.
  • FIG. 4A In the imaging device 1, for example, as shown in FIG. 4A, one unit pixel P is provided with a plurality of on-chip lenses 24L. In such a configuration, the separation wall 23 is provided so as to surround one unit pixel P. As shown in FIG. Further, for example, as shown in FIGS. 4B and 4C, when the on-chip lens 24L is provided across a plurality of unit pixels P, the on-chip lens 24L is provided across the plurality of unit pixels P. Separation walls between are omitted. Color filters 21 of the same color are provided in a plurality of unit pixels P across which the on-chip lens 24L shown in FIGS. 4B and 4C is provided. That is, the separation wall 23 may be selectively provided only between the color filters 21 of different colors.
  • the separation wall 23 of this embodiment penetrates the color filter 21 and protrudes into the lens layer 24, for example.
  • the separation wall 23 is composed of a first wall 23A that penetrates the color filter 21 and a second wall 23B that protrudes into the lens layer 24 .
  • the first wall 23A is formed, for example, with a constant line width in the Z-axis direction
  • the second wall 23B is formed, for example, from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11. It has, for example, an inclined surface such that the line width gradually narrows toward the light incident side S1.
  • FIG. FIG. 1 shows an example in which the first wall 23A passing through the color filter 21 has a rectangular cross-sectional shape, and the second wall 23B protruding into the lens layer 24 has a triangular cross-sectional shape.
  • the separation wall 23 at least the line width of the light incident side S1 of the second wall 23B should be narrower than the line width of the first wall 23A.
  • the second wall 23B may have a trapezoidal cross-sectional shape, as shown in FIG. 5A.
  • the second wall 23B may have a substantially semicircular cross-sectional shape with curved side surfaces, as shown in FIG. 5B.
  • the second wall 23B may have a substantially rectangular cross-sectional shape with a narrower line width than the first wall 23A, as shown in FIG. 5C.
  • the second wall 23B may have a trapezoidal cross-sectional shape with an overall line width narrower than the line width of the first wall 23A.
  • FIGS. 5A to 5G show an example in which the first wall 23A is formed with a constant line width, but the present invention is not limited to this. It may be changed continuously or stepwise from the surface 11S1 side toward the light incident side S1.
  • the separation wall 23 may have a triangular cross-sectional shape in which the line width continuously narrows from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the light incident side S1. good.
  • the separation wall 23 may have a trapezoidal cross-sectional shape in which the line width continuously narrows from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the light incident side S1. good.
  • FIG. 5E the separation wall 23 may have a triangular cross-sectional shape in which the line width continuously narrows from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the light incident side S1.
  • the separation wall 23 may have a trapezoidal cross-sectional shape in which the line width continuously narrows from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the light incident side S1. good.
  • the separation wall 23 has a line width that continuously narrows from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the light incident side S1, and for example, the first wall 23A and the second wall It may have a cross-sectional shape having an inflection point of the inclination angle at the boundary with 23B.
  • the separation wall 23 has a line width that continuously narrows from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the light incident side S1, and has a substantially semicircular tip. cross-sectional shape.
  • the separation wall 23 for example, has a first wall 23A whose line width continuously narrows from the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11 toward the light incident side S1, and the second wall 23
  • the wall 23B may have a substantially rectangular cross-sectional shape narrower than the line width of the first wall 23A.
  • the separation wall 23 can be formed, for example, using a material having a lower refractive index than the lens layer 24 described later or a metal material that absorbs incident light.
  • low refractive index materials include hollow silica-containing resin materials and porous materials having a refractive index of 1.1 to 1.45.
  • metal materials include tungsten (W), titanium (Ti), titanium nitride (TiN), and aluminum (Al).
  • the separation wall 23 may be formed using different materials for the first wall 23A and the second wall 23B.
  • the first wall 23A may be formed using the low refractive index resin material or porous material
  • the second wall 23B may be formed using the metal material such as tungsten (W).
  • the surface of the separation wall 23 may be covered with an insulating film 15 as shown in FIG. 6, for example.
  • the insulating film 15 is preferably formed using a low refractive index material such as silicon oxide.
  • the color filter 21 can be prevented from penetrating into the separation wall 23 by covering the surface with an insulating film 25 .
  • the lens layer 24 is provided so as to cover the entire surface of the pixel section 100A, and has a plurality of gapless on-chip lenses 24L, for example, on its surface.
  • the on-chip lens 24L is for condensing the light incident from above onto the photoelectric conversion section 12.
  • the element isolation portion 13 and the isolation wall 23 substantially coincide with the boundaries of the plurality of on-chip lenses 24L.
  • the lens layer 24 is made of, for example, a resin material having a refractive index of 1.5 or more and 2.0 or less, a resin material having a refractive index of 1.5 or more and 2.0 or less, silicon nitride (SiN x ), silicon oxynitride (SiON), or silicon.
  • the lens layer 24 may be formed using an organic material with a high refractive index such as an episulfide resin, a thietane compound, or a resin thereof.
  • the shape of the on-chip lens 24L is not particularly limited, and various lens shapes such as a hemispherical shape and a semi-cylindrical shape can be adopted.
  • a protective film having an antireflection function may be formed on the surface of the lens layer 24, for example.
  • the film thickness of the protective film is ⁇ /4n with respect to the wavelength ⁇ to be detected and the refractive index n of the protective film.
  • the multilayer wiring layer 30 is provided on the side opposite to the light incident side S1 of the light receiving section 10, specifically, on the side of the second surface 11S2 of the semiconductor substrate 11.
  • the multilayer wiring layer 30 has, for example, a structure in which a plurality of wiring layers 31, 32, and 33 are stacked with an interlayer insulating layer 34 interposed therebetween.
  • a vertical drive circuit 111, a column signal processing circuit 112, a horizontal drive circuit 113, an output circuit 114, a control circuit 115, an input/output terminal 116, and the like are formed.
  • the wiring layers 31, 32, 33 are formed using, for example, aluminum (Al), copper (Cu), tungsten (W), or the like. Alternatively, the wiring layers 31, 32, 33 may be formed using polysilicon (Poly-Si).
  • the interlayer insulating layer 34 is, for example, a single layer film made of one of silicon oxide (SiO x ), TEOS, silicon nitride (SiN x ), silicon oxynitride (SiO x N y ), or the like, or one of these. It is formed of a laminated film consisting of two or more kinds.
  • the separation wall 23 of this embodiment can be formed, for example, as follows.
  • the fixed charge layer 14 is formed on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 by, for example, chemical vapor deposition (CVD), sputtering, or atomic layer deposition (ALD).
  • a light shielding portion 22 is formed above the element isolation portion 13 using a method, sputtering, photolithography, etching, or the like.
  • a low refractive index material is applied to a predetermined thickness on the fixed charge layer 14 and the light shielding portion 22, and then a second layer is formed on the light shielding portion 22 using a photolithographic technique, etching, or the like.
  • 1 wall 23A is formed.
  • FIG. 7B photolithography is used to form color filters 21 between the first walls 23A.
  • FIG. 7C after forming a silicon nitride film 41 as an etching stopper film on the color filter 21 and the first wall 23A, a low-layer film is formed on the silicon nitride film 41 to form the second wall 23B.
  • a refractive index layer 23X is deposited.
  • the resist film 42 is patterned using lithography.
  • the low refractive index layer 23X is processed by dry etching back to form the second wall 23B.
  • photolithographic techniques and etching are used to form a lens layer 24 having a plurality of on-chip lenses 24L.
  • the imaging apparatus 1 shown in FIG. 1 is completed.
  • the separation wall 23 of this embodiment can be formed, for example, as follows.
  • a plurality of color filters 21, a light shielding portion 22 and a first wall 23A are formed on the fixed charge layer .
  • a low refractive index layer 23X to be the second walls 23B is formed on the plurality of color filters 21 and the first walls 23A.
  • a resist film 42 is patterned on the low refractive index layer 23X.
  • the low refractive index layer 23X is processed by dry etching back to form the second wall 23B.
  • photolithographic techniques and etching are used to form a lens layer 24 having a plurality of on-chip lenses 24L.
  • the imaging apparatus 1 shown in FIG. 1 is completed.
  • the separation wall 23 of this embodiment can be formed, for example, as follows.
  • the light shielding portion 22 is formed above the element isolation portion 13 as shown in FIG. 9A.
  • a resist film 42 is patterned on the low refractive index layer 23X.
  • the separation wall 23 including the first wall 23A and the second wall 23B is collectively formed on the light shielding portion 22 using photolithography, etching, or the like.
  • the color filters 21 are formed between the separation walls 23 using, for example, photolithography technology.
  • photolithographic techniques and etching are used to form a lens layer 24 having a plurality of on-chip lenses 24L.
  • the imaging device 1 shown in FIG. 5E for example, is completed.
  • the separation wall 23 of this embodiment can be formed, for example, as follows.
  • the resist film 42 is patterned on the low refractive index layer 23X.
  • the low refractive index layer 23X formed on the color filter 21 is processed using photolithography, etching, and the like. Thereby, the separation wall 23 including the first wall 23A and the second wall 23B is collectively formed. Subsequently, as shown in FIG. 10D, photolithography and etching are used to form a lens layer 24 having a plurality of on-chip lenses 24L. As described above, the imaging apparatus 1 shown in FIG. 1, for example, is completed.
  • a plurality of color filters 21 and a plurality of on-chip lenses are provided at positions corresponding to the plurality of unit pixels P arranged in a matrix on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11.
  • 24L is provided, and a separation wall 23 is provided between a plurality of adjacent color filters 21.
  • the separation wall 23 has a line width narrower on the light incident side S1 than on the first surface 11S1 side. This reduces the penetration of the light reflected and scattered by the separation wall 23 into the unit pixels P arranged adjacently. This will be explained below.
  • an on-chip lens is arranged on the color filter.
  • the on-chip lens is for concentrating the light incident from above onto the light-receiving part, but obliquely incident light causes color mixture and a decrease in quantum efficiency when incident on adjacent pixels.
  • a separation wall 23 having a narrower line width on the light incident side S1 than on the first surface 11S1 side is provided between a plurality of adjacent unit pixels P.
  • the light reflected or scattered by the separation wall 23 penetrates the separation wall 23 and enters the adjacent unit pixel P while reducing obliquely incident light entering the adjacent unit pixel P. can be reduced.
  • the imaging device 1 of the present embodiment it is possible to improve the quantum efficiency and reduce the occurrence of color mixture.
  • FIG. 11 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1A) according to Modification 1 of the present disclosure.
  • FIG. 12 schematically shows an example of the planar configuration of the imaging device 1A shown in FIG. 11, and FIG. 11 shows a cross section corresponding to line II shown in FIG.
  • the imaging device 1A is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera
  • FIG. good The imaging device 1A of this modified example differs from the first embodiment in that the second wall 23B of the separation wall 23 penetrates the lens layer 24 .
  • the height of the separation wall 23 may be constant within the plane of the pixel section 100A, for example, or may be varied.
  • FIG. 13A and 13B schematically show an example of the cross-sectional configuration of the condensing section 20 corresponding to line II (FIG. 13A) and line II-II (FIG. 13B) shown in FIG. 12, respectively.
  • the height of the lens layer 24 in which a plurality of on-chip lenses 24L are provided in a gapless manner varies depending on the position of the unit pixel P.
  • FIG. Specifically, the height of the lens layer 24 at the boundary of the unit pixels P arranged in parallel corresponding to the II-II line is the same as the height of the lens layer 24 at the boundary of the unit pixels P arranged on the diagonal corresponding to the II line. higher than the height of layer 24. Therefore, when forming the separation wall 23 with a constant height, as shown in FIG. gaps may occur.
  • Figures 13A-13D are shown on line II ( Figure 14A), line II-II ( Figure 14B), line III-III ( Figure 14C) and line IV-IV ( Figure 14D) shown in Figure 12, respectively.
  • An example of the cross-sectional structure of the corresponding light-condensing part 20 is represented typically.
  • the separation wall 23 penetrates the lens layer 24 at any position.
  • FIG. 11 and the like show an example in which the surfaces of the upper portion of the separation wall 23 and the surface of the lens layer 24 are flush with each other, the present invention is not limited to this.
  • the upper part of the separation wall 23 may protrude from the surface of the lens layer 24 .
  • the separation wall 23 of this embodiment can be formed, for example, as follows.
  • the separation wall 23 having a height substantially matching the surface shape of the lens layer 24 as shown in FIGS. 14A to 14D can be formed, for example, as follows.
  • a plurality of color filters 21, a light shielding portion 22 and a first wall 23A are formed on the fixed charge layer 14 in the same manner as in the first embodiment.
  • the low refractive index layer 23X which becomes the second wall 23B, is formed to be thicker than the finished height of the on-chip lens 24L, for example. film.
  • a resist film is patterned on the low refractive index layer 23X, and using this as a mask, the low refractive index layer 23X is processed by dry etching back to form the second wall 23B.
  • the lens pattern 43 is formed on the lens material 24X. After that, the entire surface is etched back. As a result, the separation wall 23 having a height substantially matching the surface shape of the lens layer 24 as shown in FIGS. 14A to 14D is formed.
  • the separation wall 23 formed by the above method has a triangular cross section as shown in FIG. As the boundary between adjacent unit pixels P is approached, the upper portion of the second wall 23B is cut away, resulting in, for example, a trapezoidal cross-sectional shape.
  • the separation wall 23 penetrates the color filter 21 and the lens layer 24 .
  • obliquely incident light incident on the adjacently arranged unit pixels P and light reflected or scattered by the separation wall 23 pass through the separation wall 23 and are arranged adjacently. Intrusion into the unit pixel P that is formed can be further reduced. Therefore, it is possible to further improve the quantum efficiency and further reduce the occurrence of color mixture.
  • FIG. 17 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1B) according to modification 2 of the present disclosure.
  • the imaging device 1B is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera
  • the imaging apparatus 1B of this modified example differs from that of the first embodiment in that the light blocking section 22 is omitted.
  • FIG. 17 shows an example in which the separation wall 23 is provided on the fixed charge layer 14, the present invention is not limited to this.
  • an opening 14H may be provided in the fixed charge layer 14, and the isolation wall 23 may be directly formed on the element isolation portion 13 provided in the semiconductor substrate 11.
  • FIG. 18 it is possible to further reduce the amount of obliquely incident light that passes through the fixed charge layer 14 and enters the adjacently arranged unit pixels P.
  • FIG. 19 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1C) according to Modification 3 of the present disclosure.
  • the imaging device 1C is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • the imaging apparatus 1 according to the first embodiment performs pupil correction by, for example, shifting the second wall 23B constituting the separation wall 23 in the XY plane direction according to the position in the plane of the pixel section 100A. can do.
  • the shift direction of the second wall 23B is, for example, shifted from the center of the pixel section 100A toward the peripheral edge from between the adjacent unit pixels P in the peripheral direction.
  • the amount of shift of the second wall 23B increases toward the peripheral portion with respect to the central portion of the pixel portion 100A.
  • the pupil correction in the imaging device 1 is performed, for example, as shown in FIG. Alternatively, it may be shifted in the XY plane direction.
  • FIG. 21 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1D) according to Modification 4 of the present disclosure.
  • FIG. 22 schematically illustrates another example of the cross-sectional configuration of an imaging device 1D according to modification 4 of the present disclosure.
  • the imaging device 1D is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • the imaging device 1D of this modified example differs from the above-described first embodiment in that one or more uneven structures 11X are provided for each unit pixel P on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 .
  • the uneven structure 11X is for preventing reflection of incident light on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11, for example. Further, the uneven structure 11X, for example, refracts (diffracts) incident light on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 to secure the optical path length.
  • the uneven structure 11X may be formed in a cross shape within the plane of the unit pixel P, or may be provided in a dot shape, for example.
  • the planar shape of the todd may be polygonal, including rectangular, or circular.
  • the uneven structure 11X can be formed by wet etching or dry etching, for example.
  • one or a plurality of uneven structures 11X are provided on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11, so that the reflection of incident light on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 can be reduced. can. Moreover, the optical path length of the incident light entering the photoelectric conversion unit 12 can be ensured. Therefore, it is possible to further improve the quantum efficiency as compared with the first embodiment.
  • FIG. 23 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1E) according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 schematically illustrates another example of the cross-sectional configuration of the imaging device 1E according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 schematically illustrates another example of the cross-sectional configuration of the imaging device 1E according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the imaging device 1E is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera.
  • the imaging device 1E has, for example, a plurality of color filters 21 and a plurality of on-chip lenses 24L for each of a plurality of unit pixels P arranged in a matrix, and between the plurality of adjacent color filters 21 A light shielding portion 22 and a separation wall 23 are provided.
  • the imaging apparatus 1E of the present embodiment performs pupil correction by changing the line width and height of the separation wall 23 or the line width of the light shielding portion 22 according to the position in the plane of the pixel portion 100A.
  • the line width of the separation wall 23 is gradually narrowed from the central portion (A) of the pixel portion 100A toward the peripheral portion (B).
  • the line widths of the light shielding portion 22 and the isolation wall 23 are, for example, equal to or less than the line width of the element isolation portion 13 .
  • the light shielding portion 22 may be narrowed stepwise from the central portion (A) of the pixel portion 100A toward the peripheral portion (B) together with the separation wall 23 . Note that the light shielding portion 22 may be omitted.
  • the height of the separation wall 23 is increased stepwise from the central portion (A) of the pixel portion 100A toward the peripheral portion (B). Note that the light shielding portion 22 may be omitted.
  • the line width of the light shielding portion 22 is gradually narrowed from the center portion (A) of the pixel portion 100A toward the peripheral portion (B), and is further narrowed toward the center portion side of the pixel portion 100A. It was formed by coming together.
  • pupil correction is performed by changing the line width and height of the separation wall 23 or the line width of the light shielding portion 22 according to the position in the plane of the pixel portion 100A.
  • the pupil correction can be performed while reducing the damage to the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 in the processing step, compared to the case where the pupil correction is performed by changing the formation position of the light shielding portion 22 or the separation wall 23, for example. can be implemented. Therefore, it is possible to reduce the image height dependence of the condensing characteristics such as sensitivity while preventing deterioration of device characteristics such as dark current.
  • FIGS. 23 to 25 show an example in which the separation wall 23 has a constant line width in the Z-axis direction, it is not limited to this.
  • the line width of the separation wall 23 in the Z-axis direction is greater than the line width of the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 11.
  • the line width on the light incident side S1 may be narrow.
  • FIG. 29 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1G) according to modification 5 of the present disclosure.
  • the imaging device 1G is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • the imaging device 1G has, for example, a plurality of color filters 21 and a plurality of on-chip lenses 24L for each of a plurality of unit pixels P arranged in a matrix.
  • a light shielding portion 22 and a separation wall 23 are provided.
  • the first wall 23A that penetrates the color filter 21 is formed by an air gap
  • the second wall 23B that protrudes into the lens layer 24 is formed using a low refractive index material.
  • the imaging device 1G of this modification moves the position of the second wall 23B in the XY plane direction (for example, from the central portion (A) toward the peripheral portion (B)) according to the position in the plane of the pixel portion 100A. Pupil correction can be performed by shifting to .
  • Examples of the low refractive index material for the second wall 23B include hollow silica-containing resin materials and porous materials having a refractive index of 1.1 or more and 1.45 or less.
  • the surface of the second wall 23B may be covered with an insulating film using a low refractive index material such as silicon oxide, like the separation wall 23 of the first embodiment.
  • the light shielding portion 22 may be omitted.
  • the separation wall 23 of this modified example can be formed, for example, as follows.
  • the first embodiment first, on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11, for example, chemical vapor deposition (CVD) method, sputtering or atomic layer deposition (ALD) method or the like is used to fix A charge layer 14 is deposited. Subsequently, as shown in FIG. 30A, a metal film 22A and an amorphous silicon (a-Si) film 25 forming the light shielding portion 22 are formed on the fixed charge layer 14 using, for example, CVD or sputtering.
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the a-Si film 25 and the metal film 25A are processed using a photolithographic technique, etching, and the like to form the light shielding portions 22 and 22 above the element isolation portions 13.
  • FIG. 30B A structure 25X made of a-Si is formed.
  • FIG. 30C an insulating film 26A is formed continuously on the fixed charge layer 14 and the side surfaces and upper surfaces of the structures 25X.
  • FIG. 30D after the color filters 21 are formed, an insulating film 26B is formed on the color filters 21 and the structures 25X to form the cap layer 26.
  • FIG. 30D after the color filters 21 are formed, an insulating film 26B is formed on the color filters 21 and the structures 25X to form the cap layer 26.
  • FIG. 30E photolithography, etching, etc. are used to form an opening in the cap layer 26 on the structure 25X, and then the a-Si forming the structure 25X is removed. Thereby, the first wall 23A made up of an air gap is formed.
  • FIG. 30F an insulating film is further formed as the cap layer 26 to close the upper portion of the air gap, and then, as shown in FIG. 30G, the second wall 23B is formed on the cap layer 26. to form After that, a lens layer 24 having a plurality of on-chip lenses 24L is formed using photolithography and etching. As described above, the imaging device 1G shown in FIG. 29 is completed.
  • the first wall 23A that penetrates the color filter 21 is formed by an air gap, and the second wall 23B that protrudes into the lens layer 24 is formed using a low refractive index material. formed. This makes it possible to improve the quantum efficiency and reduce the occurrence of color mixture, as in the first embodiment and the like.
  • FIG. 29 shows an example in which the second wall 23B is provided on the cap layer 26, the second wall 23B is formed by processing the cap layer 26 as shown in FIG. You may make it Note that the cap layer 26 on the color filter 21 may be completely removed as shown in FIG. 31, or partially left as shown in FIG.
  • FIG. 33 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1H) according to modification 6 of the present disclosure.
  • the imaging device 1H is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • the imaging device 1H has, for example, a plurality of color filters 21 and a plurality of on-chip lenses 24L for each of a plurality of unit pixels P arranged in a matrix.
  • a light shielding portion 22 and a separation wall 23 are provided.
  • the separation wall 23 composed of the first wall 23A penetrating the color filter 21 and the second wall 23B projecting into the lens layer 24 is formed by an air gap.
  • the imaging device 1G of this modification moves the position of the second wall 23B in the XY plane direction (for example, from the central portion (A) toward the peripheral portion (B)) according to the position in the plane of the pixel portion 100A. Pupil correction can be performed by shifting to .
  • the separation wall 23 of this modified example can be formed, for example, as follows.
  • the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 for example, chemical vapor deposition (CVD) method, sputtering or atomic layer deposition (ALD) method or the like is used to fix
  • the charge layer 14 is formed above the element isolation portion 13 by using, for example, the CVD method, sputtering, photolithography technology, etching, or the like.
  • the structure 25Y is formed by processing into a shape.
  • an insulating film 26A is formed continuously on the side and top surfaces of the structure 25Y. Subsequently, as shown in FIG. 34C, after the color filters 21 are formed, an insulating film 26B is further formed to form the cap layer 26. Next, as shown in FIG. 34B, an insulating film 26A is formed continuously on the side and top surfaces of the structure 25Y. Subsequently, as shown in FIG. 34C, after the color filters 21 are formed, an insulating film 26B is further formed to form the cap layer 26. Next, as shown in FIG.
  • FIG. 34D photolithography, etching, etc. are used to form an opening in the cap layer 26 on the structure 25Y, and then the a-Si forming the structure 25Y is removed. Thereby, a separation wall 23 consisting of an air gap is formed.
  • FIG. 34E after an insulating film is further formed as the cap layer 26 to close the upper portion of the air gap, the cap layer 26 and the color filter 21 are etched back to a predetermined thickness.
  • photolithographic techniques and etching are used to form a lens layer 24 having a plurality of on-chip lenses 24L. As described above, the imaging device 1H shown in FIG. 33 is completed.
  • the first wall 23A that penetrates the color filter 21 and the second wall 23B that protrudes into the lens layer 24 are formed by an air gap. This makes it possible to improve the quantum efficiency and reduce the occurrence of color mixture, as in the first embodiment and the like.
  • FIG. 35 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1I) according to modification 7 of the present disclosure.
  • the imaging device 1I is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • the imaging device 1I has, for example, a plurality of color filters 21 and a plurality of on-chip lenses 24L for each of a plurality of unit pixels P arranged in a matrix.
  • a light shielding portion 22 and a separation wall 23 are provided.
  • the imaging device 1I of this modified example differs from the first embodiment in that the second wall 23B formed in the lens layer 24 is formed from the surface of the on-chip lens 24L.
  • the imaging device 1I of this modification moves the position of the second wall 23B in the XY plane direction (for example, from the central portion (A) toward the peripheral portion (B)) according to the position in the plane of the pixel portion 100A. Pupil correction can be performed by shifting to .
  • the second wall 23B extends from the surface of the on-chip lens 24L toward the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 and is formed by, for example, an air gap.
  • the bottom of the second wall 23B may be formed within the lens layer 24 as shown in FIG. 35, or may penetrate the lens layer 24 as shown in FIG. It may be formed so that the surface of 23A is exposed.
  • an etching stopper layer 27 may be provided between the color filter 21 and the lens layer 24 as shown in FIG. 36B.
  • the etching stopper layer can be formed using inorganic films such as aluminum oxide (AlO x ), titanium oxide (TiO x ), silicon nitride (SiN x ) and silicon oxynitride (SiO x N y ).
  • AlO x aluminum oxide
  • TiO x titanium oxide
  • SiN x silicon nitride
  • SiO x N y silicon oxynitride
  • FIGS. 35, 36A and 36B show an example in which the shape (cross-sectional shape) of the second wall 23B is rectangular, the shape is not limited to this.
  • the shape (cross-sectional shape) of the second wall 23B is such that the line width of the second wall 23B gradually narrows from the light incident side S1 toward the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 as shown in FIG. 37A.
  • An inverted triangular shape may also be used.
  • the shape (cross-sectional shape) of the second wall 23B may have a lens-like (for example, curved) bottom portion as shown in FIG. 37B.
  • the second wall 23B may be formed using, for example, the low refractive index material or the light absorbing material other than the air gap.
  • the first wall 23A may be formed by an air gap as in Modification 5 above.
  • the pupil correction shifts the position of the second wall 23B in the XY plane direction, and also gradually narrows the line width of the second wall 23B from the central portion (A) toward the peripheral portion (B).
  • the depth of the second wall 23B may be increased stepwise from the central portion (A) toward the peripheral portion (B).
  • the separation wall 23 of this modified example can be formed, for example, as follows.
  • the separation wall 23 of this modified example can be formed, for example, as follows.
  • a resist film 44 is formed on the lens layer 24 in the same manner as above to flatten the surface.
  • a resist film 45 made of a material different from that on the resist film 44 is patterned on the resist film 44 .
  • the lens layer 24 is etched together with the resist film 44 by dry etching, for example, to form the second wall 23B.
  • the imaging apparatus 1I shown in FIG. 35 is completed.
  • the pattern of the resist film 44 should be changed for each image height.
  • an air gap extending from the surface of the on-chip lens 24L toward the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 is formed, for example.
  • the following effects can be acquired.
  • a high waveguide effect can be obtained as compared with the case where the second wall 23B is formed using a low refractive index material.
  • the manufacturing process can be simplified as compared with Modifications 5 and 6 described above. Furthermore, by separately forming the first wall 23A and the second wall 23B, it is possible to adjust the shape and material of each.
  • FIG. 40 schematically illustrates an example of a cross-sectional configuration of an imaging device (imaging device 1J) according to modification 8 of the present disclosure.
  • the imaging device 1J is, for example, a CMOS image sensor or the like used in electronic equipment such as a digital still camera or a video camera, and is, for example, a so-called back-illuminated imaging device as in the first embodiment.
  • the imaging device 1J has, for example, a plurality of color filters 21 and a plurality of on-chip lenses 24L for each of a plurality of unit pixels P arranged in a matrix.
  • a light shielding portion 22 and a separation wall 23 are provided.
  • the light shielding part 22 is a specific example of the “separation wall” of the present disclosure, and is selectively provided between the color filters 21 of different colors, and a part of the light shielding part 22 is provided in the lens layer 24. It is different from the first embodiment in that it protrudes outward.
  • the light shielding part 22 is made of a conductive material having a light shielding property. Specific examples include tungsten (W), silver (Ag), copper (Cu), titanium (Ti), aluminum (Al), and alloys thereof.
  • the light shielding portion 22 can be formed using black paint such as carbon black.
  • the lens layer 24 is made of, for example, a resin material such as Styrene Thermosetting Resin (STSR) having a refractive index of 1.4 or more and 1.6 or less, or a high refractive index such as silicon nitride (SiN x ) having a refractive index of 1.9 or more. It can be formed using a high-strength material.
  • STSR Styrene Thermosetting Resin
  • SiN x silicon nitride
  • the light-shielding portion 22 is selectively provided between the color filters 21 of different colors, and a portion of the light-shielding portion protrudes into the lens layer 24.
  • a separation wall is used to prevent the light obliquely incident from S1 from leaking into the adjacent unit pixel P.
  • FIG. 1 in addition to the effects of the first embodiment, for example, the light is reflected by the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 11 and the like, and further reflected again by the surface of the lens layer 24 facing the first surface 11S1. It is possible to reduce the leakage of obliquely incident light into the adjacent unit pixels P due to . Therefore, it is possible to suppress the occurrence of flare.
  • the imaging apparatus 1 and the like can be applied to any type of electronic equipment having an imaging function, such as a camera system such as a digital still camera or a video camera, or a mobile phone having an imaging function.
  • FIG. 41 shows a schematic configuration of the electronic device 1000. As shown in FIG.
  • the electronic device 1000 includes, for example, a lens group 1001, an imaging device 1, a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002, a frame memory 1003, a display unit 1004, a recording unit 1005, an operation unit 1006, and a power supply unit 1007. and are interconnected via a bus line 1008 .
  • a lens group 1001 an imaging device 1
  • a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002 a frame memory 1003, a display unit 1004, a recording unit 1005, an operation unit 1006, and a power supply unit 1007. and are interconnected via a bus line 1008 .
  • DSP Digital Signal Processor
  • a lens group 1001 captures incident light (image light) from a subject and forms an image on the imaging surface of the imaging device 1 .
  • the imaging apparatus 1 converts the amount of incident light, which is imaged on the imaging surface by the lens group 1001 , into an electric signal for each pixel and supplies the electric signal to the DSP circuit 1002 as a pixel signal.
  • the DSP circuit 1002 is a signal processing circuit that processes signals supplied from the imaging device 1 .
  • a DSP circuit 1002 outputs image data obtained by processing a signal from the imaging device 1 .
  • a frame memory 1003 temporarily holds the image data processed by the DSP circuit 1002 because of the number of frames.
  • the display unit 1004 is, for example, a panel type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel. to record.
  • a panel type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel. to record.
  • the operation unit 1006 outputs operation signals for various functions of the electronic device 1000 in accordance with user's operations.
  • the power supply unit 1007 appropriately supplies various power supplies to the DSP circuit 1002, the frame memory 1003, the display unit 1004, the recording unit 1005, and the operation unit 1006 as operating power supplies.
  • FIG. 42A schematically illustrates an example of the overall configuration of a photodetection system 2000 including the imaging device 1.
  • FIG. FIG. 42B shows an example of the circuit configuration of the photodetection system 2000.
  • a light detection system 2000 includes a light emitting device 2001 as a light source section that emits infrared light L2, and a light detection device 2002 as a light receiving section having a photoelectric conversion element.
  • the imaging device 1 described above can be used.
  • the light detection system 2000 may further include a system control section 2003 , a light source drive section 2004 , a sensor control section 2005 , a light source side optical system 2006 and a camera side optical system 2007 .
  • the photodetector 2002 can detect the light L1 and the light L2.
  • the light L1 is ambient light from the outside reflected by the object (measurement object) 2100 (FIG. 42A).
  • Light L2 is light emitted by the light emitting device 2001 and then reflected by the subject 2100 .
  • the light L1 is, for example, visible light, and the light L2 is, for example, infrared light.
  • the light L1 can be detected in the photoelectric conversion portion of the photodetector 2002, and the light L2 can be detected in the photoelectric conversion region of the photodetector 2002.
  • FIG. Image information of the object 2100 can be obtained from the light L1, and distance information between the object 2100 and the light detection system 2000 can be obtained from the light L2.
  • the light detection system 2000 can be mounted on, for example, electronic devices such as smartphones and moving bodies such as cars.
  • the light emitting device 2001 can be composed of, for example, a semiconductor laser, a surface emitting semiconductor laser, or a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • the photoelectric conversion unit can measure the distance to the subject 2100 by, for example, time-of-flight (TOF).
  • a structured light method or a stereo vision method can be adopted as a method for detecting the light L2 emitted from the light emitting device 2001 by the photodetector 2002.
  • the distance between the photodetection system 2000 and the subject 2100 can be measured by projecting a predetermined pattern of light onto the subject 2100 and analyzing the degree of distortion of the pattern.
  • the stereo vision method for example, two or more cameras are used to obtain two or more images of the subject 2100 viewed from two or more different viewpoints, thereby measuring the distance between the photodetection system 2000 and the subject. can.
  • the light emitting device 2001 and the photodetector 2002 can be synchronously controlled by the system control unit 2003 .
  • FIG. 43 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied.
  • FIG. 43 shows an operator (physician) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using an endoscopic surgery system 11000 .
  • an endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as a pneumoperitoneum tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 for supporting the endoscope 11100. , and a cart 11200 loaded with various devices for endoscopic surgery.
  • An endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 whose distal end is inserted into the body cavity of a patient 11132 and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101 .
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid scope having a rigid lens barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible scope having a flexible lens barrel. good.
  • the tip of the lens barrel 11101 is provided with an opening into which the objective lens is fitted.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel 11101 by a light guide extending inside the lens barrel 11101, where it reaches the objective. Through the lens, the light is irradiated toward the observation object inside the body cavity of the patient 11132 .
  • the endoscope 11100 may be a straight scope, a perspective scope, or a side scope.
  • An optical system and an imaging element are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the imaging element by the optical system.
  • the imaging element photoelectrically converts the observation light to generate an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image.
  • the image signal is transmitted to a camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201 as RAW data.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU 11201 includes a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), etc., and controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202 in an integrated manner. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102 and performs various image processing such as development processing (demosaicing) for displaying an image based on the image signal.
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201 .
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (light emitting diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light for imaging a surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (light emitting diode)
  • LED light emitting diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204 .
  • the user inputs an instruction or the like to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100 .
  • the treatment instrument control device 11205 controls driving of the energy treatment instrument 11112 for tissue cauterization, incision, blood vessel sealing, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 inflates the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the visual field of the endoscope 11100 and securing the operator's working space, and injects gas into the body cavity through the pneumoperitoneum tube 11111. send in.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various types of information regarding surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various types of information regarding surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the endoscope 11100 with irradiation light for photographing the surgical site can be composed of, for example, a white light source composed of an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source is configured by a combination of RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. It can be carried out.
  • the observation target is irradiated with laser light from each of the RGB laser light sources in a time-division manner, and by controlling the drive of the imaging element of the camera head 11102 in synchronization with the irradiation timing, each of RGB can be handled. It is also possible to pick up images by time division. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the imaging device.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light every predetermined time.
  • the drive of the imaging device of the camera head 11102 in synchronism with the timing of the change in the intensity of the light to obtain an image in a time-division manner and synthesizing the images, a high dynamic A range of images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be capable of supplying light in a predetermined wavelength range corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, the wavelength dependence of light absorption in body tissues is used to irradiate a narrower band of light than the irradiation light (i.e., white light) used during normal observation, thereby observing the mucosal surface layer.
  • So-called Narrow Band Imaging is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is imaged with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained from fluorescence generated by irradiation with excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light and the fluorescence from the body tissue is observed (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is examined.
  • a fluorescence image can be obtained by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 can be configured to be able to supply narrowband light and/or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 44 is a block diagram showing an example of functional configurations of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 has a lens unit 11401, an imaging section 11402, a drive section 11403, a communication section 11404, and a camera head control section 11405.
  • the CCU 11201 has a communication section 11411 , an image processing section 11412 and a control section 11413 .
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are communicably connected to each other via a transmission cable 11400 .
  • a lens unit 11401 is an optical system provided at a connection with the lens barrel 11101 . Observation light captured from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401 .
  • a lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging device constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single-plate type) or plural (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB may be generated by each image pickup element, and a color image may be obtained by synthesizing the image signals.
  • the imaging unit 11402 may be configured to have a pair of imaging elements for respectively acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (dimensional) display.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the living tissue in the surgical site.
  • a plurality of systems of lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102 .
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under control from the camera head control unit 11405 . Thereby, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be appropriately adjusted.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400 .
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling driving of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies it to the camera head control unit 11405 .
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and/or information to specify the magnification and focus of the captured image. Contains information about conditions.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately designated by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls driving of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102 .
  • the communication unit 11411 receives image signals transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400 .
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 11102 to the camera head 11102 .
  • Image signals and control signals can be transmitted by electric communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various types of image processing on the image signal, which is RAW data transmitted from the camera head 11102 .
  • the control unit 11413 performs various controls related to imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and display of the captured image obtained by imaging the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates control signals for controlling driving of the camera head 11102 .
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the surgical site and the like based on the image signal that has undergone image processing by the image processing unit 11412 .
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape, color, and the like of the edges of objects included in the captured image, thereby detecting surgical instruments such as forceps, specific body parts, bleeding, mist during use of the energy treatment instrument 11112, and the like. can recognize.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to display various types of surgical assistance information superimposed on the image of the surgical site. By superimposing and presenting the surgery support information to the operator 11131, the burden on the operator 11131 can be reduced and the operator 11131 can proceed with the surgery reliably.
  • a transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable compatible with electrical signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable of these.
  • wired communication is performed using the transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 11402 among the configurations described above. By applying the technology according to the present disclosure to the imaging unit 11402, detection accuracy is improved.
  • the technology according to the present disclosure may also be applied to, for example, a microsurgery system.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to any type of movement such as automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, motorcycles, bicycles, personal mobility, airplanes, drones, ships, robots, construction machinery, agricultural machinery (tractors), etc. It may also be implemented as a body-mounted device.
  • FIG. 45 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • a vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • vehicle control system 12000 includes drive system control unit 12010 , body system control unit 12020 , vehicle exterior information detection unit 12030 , vehicle interior information detection unit 12040 , and integrated control unit 12050 .
  • integrated control unit 12050 As the functional configuration of the integrated control unit 12050, a microcomputer 12051, an audio/image output section 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the driving system control unit 12010 includes a driving force generator for generating driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism to adjust and a brake device to generate braking force of the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices equipped on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as headlamps, back lamps, brake lamps, winkers or fog lamps.
  • the body system control unit 12020 can receive radio waves transmitted from a portable device that substitutes for a key or signals from various switches.
  • the body system control unit 12020 receives the input of these radio waves or signals and controls the door lock device, power window device, lamps, etc. of the vehicle.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 detects information outside the vehicle in which the vehicle control system 12000 is installed.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 is connected with an imaging section 12031 .
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the exterior of the vehicle, and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as people, vehicles, obstacles, signs, or characters on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electric signal as an image, and can also output it as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared rays.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 is connected to, for example, a driver state detection section 12041 that detects the state of the driver.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing off.
  • the microcomputer 12051 calculates control target values for the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and controls the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010 .
  • the microcomputer 12051 realizes the functions of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation of vehicles, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, etc. Cooperative control can be performed for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation of vehicles, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, etc. Cooperative control can be performed for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation of vehicles, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, etc. based on the information about the vehicle surroundings acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, so that the driver's Cooperative control can be performed for the purpose of autonomous driving, etc., in which vehicles autonomously travel without depending on operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the information detection unit 12030 outside the vehicle.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and performs cooperative control aimed at anti-glare such as switching from high beam to low beam. It can be carried out.
  • the audio/image output unit 12052 transmits at least one of audio and/or image output signals to an output device capable of visually or audibly notifying the passengers of the vehicle or the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include at least one of an on-board display and a head-up display, for example.
  • FIG. 46 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the imaging unit 12031 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided at positions such as the front nose of the vehicle 12100, the side mirrors, the rear bumper, the back door, and the upper part of the windshield in the vehicle interior, for example.
  • An image pickup unit 12101 provided in the front nose and an image pickup unit 12105 provided above the windshield in the passenger compartment mainly acquire images in front of the vehicle 12100 .
  • Imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire side images of the vehicle 12100 .
  • An imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door mainly acquires an image behind the vehicle 12100 .
  • the imaging unit 12105 provided above the windshield in the passenger compartment is mainly used for detecting preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 46 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided in the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 The imaging range of an imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of imaging elements, or may be an imaging element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 determines the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and changes in this distance over time (relative velocity with respect to the vehicle 12100). , it is possible to extract, as the preceding vehicle, the closest three-dimensional object on the course of the vehicle 12100, which runs at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) in substantially the same direction as the vehicle 12100. can. Furthermore, the microcomputer 12051 can set the inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including following stop control) and automatic acceleration control (including following start control). In this way, cooperative control can be performed for the purpose of automatic driving in which the vehicle runs autonomously without relying on the operation of the driver.
  • automatic brake control including following stop control
  • automatic acceleration control including following start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to three-dimensional objects to other three-dimensional objects such as motorcycles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, and utility poles. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into those that are visible to the driver of the vehicle 12100 and those that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 judges the collision risk indicating the degree of danger of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, an audio speaker 12061 and a display unit 12062 are displayed. By outputting an alarm to the driver via the drive system control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not the pedestrian exists in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 .
  • recognition of a pedestrian is performed by, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and performing pattern matching processing on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian.
  • the audio image output unit 12052 outputs a rectangular outline for emphasis to the recognized pedestrian. is superimposed on the display unit 12062 . Also, the audio/image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the imaging devices for example, the imaging device 1 according to the first and second embodiments and modifications 1 to 8 thereof can be applied to the imaging unit 12031.
  • FIG. By applying the technology according to the present disclosure to the imaging unit 12031, it is possible to obtain a high-definition captured image with little noise, so that highly accurate control using the captured image can be performed in the moving body control system.
  • the present disclosure can also be configured as follows.
  • a plurality of color filters and a plurality of condensing lenses are provided for each of a plurality of pixels on the first surface side of a semiconductor substrate having a first surface and a second surface facing each other.
  • Laminate in order. Separation walls having a narrower line width on the light incident side than the line width on the first surface side are further provided between adjacent pixels. As a result, it is possible to reduce the amount of light reflected and scattered by the separation wall entering adjacent pixels. Therefore, it is possible to improve the quantum efficiency and reduce the occurrence of color mixture.
  • a plurality of photoelectric conversion units having a first surface and a second surface facing each other, a plurality of pixels arranged in a matrix, and a plurality of photoelectric conversion units for generating electric charges according to the amount of received light for each of the pixels by photoelectric conversion.
  • a semiconductor substrate having a plurality of color filters provided in each of the plurality of pixels on the first surface side; a plurality of condenser lenses provided in each of the plurality of pixels on the light incident side of the plurality of color filters; and a separation wall provided between the plurality of color filters adjacent to each other on the first surface side, the line width on the light incident side being narrower than the line width on the first surface side.
  • the separation wall has a first wall that penetrates the plurality of color filters and a second wall that protrudes into the condenser lens.
  • the separation wall has at least a line width of the second wall that narrows toward the light incident side.
  • the line width of the separation wall is continuously changed from the first surface side toward the light incident side.
  • the imaging device according to any one of (1) to (4), wherein the line width of the separation wall is changed stepwise from the first surface side toward the light incident side.
  • the second wall penetrates the plurality of condenser lenses.
  • the height of the separation wall substantially matches the surface shape of the plurality of condenser lenses in the plane of the pixel portion in which the plurality of pixels are arranged in a matrix.
  • the imaging device according to any one of .
  • (8) The separation wall according to any one of (1) to (7) above, wherein the separation wall has a different height depending on a position in a plane of the pixel portion in which the plurality of pixels are arranged in a matrix. Imaging device. (9) The imaging device according to (8), wherein the height of the separation wall increases from the center of the pixel section toward the periphery.
  • the separation wall has a first wall that penetrates the plurality of color filters and a second wall that protrudes into the condenser lens, The second wall according to (12) above, wherein the second wall is formed at a position shifted from between the plurality of adjacent pixels toward the peripheral portion from the central portion of the pixel portion toward the peripheral portion.
  • the plurality of color filters are formed using a resin material, and the plurality of condenser lenses are made of a resin material having a refractive index of 1.5 or more and 2.0 or less, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxide, or amorphous silicon.
  • the light shielding portion is provided in a grid pattern in a plane of the pixel portion in which the plurality of pixels are arranged in a matrix, and has a line width that varies depending on a position in the plane of the pixel portion;
  • the line width of the light shielding portion is tapered from the center portion toward the peripheral portion of the pixel portion.
  • the light shielding portion is formed at a position shifted toward the central portion of the pixel portion from between the plurality of adjacent pixels toward the periphery of the pixel portion.
  • the imaging device according to any one of (1) to (20), wherein the plurality of condenser lenses are arranged in a gapless manner.
  • (22) Among the above (1) to (21), further comprising an isolation portion provided between the plurality of adjacent pixels and extending from the first surface of the semiconductor substrate toward the second surface.
  • the imaging device according to any one of. (23)
  • the element isolation section is provided in a grid pattern in a plane of the pixel section in which the plurality of pixels are arranged in a matrix, and the isolation wall is formed above the element isolation section (22).
  • the imaging device according to .
  • (24) The imaging device according to (23), wherein the line width of the isolation wall is equal to or less than the line width of the element isolation portion.
  • the imaging device according to . (30) The imaging device according to (29), wherein the light shielding section is formed using tungsten, aluminum, or carbon black.
  • (31) A plurality of photoelectric conversion units having a first surface and a second surface facing each other, a plurality of pixels arranged in a matrix, and a plurality of photoelectric conversion units for generating electric charges according to the amount of received light for each of the pixels by photoelectric conversion.
  • a semiconductor substrate having a plurality of color filters provided in each of the plurality of pixels on the first surface side; a plurality of condenser lenses provided in each of the plurality of pixels on the light incident side of the plurality of color filters; A position in the plane of a pixel portion provided between the plurality of color filters adjacent to each other on the first surface side, passing through the plurality of color filters, and having the plurality of pixels arranged in a matrix.
  • an imaging device comprising: a separation wall having at least one of height and line width that varies according to .
  • (32) further comprising a light shielding portion provided between the first surface and the separation wall;

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Abstract

本開示の一実施形態の撮像装置は、対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、画素毎に、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する複数の光電変換部を有する半導体基板と、第１の面側において複数の画素のそれぞれに設けられた複数のカラーフィルタと、複数のカラーフィルタの光入射側において複数の画素それぞれに設けられた複数の集光レンズと、第１の面側の互いに隣り合う複数のカラーフィルタの間に設けられ、光入射側の線幅が、第１の面側の線幅よりも狭い分離壁とを備える。

Description

撮像装置
　本開示は、例えば、カラーフィルタおよびオンチップレンズを備えた撮像装置に関する。
　例えば、特許文献１では、複数の単位画素上に設けられたカラーフィルタアレイが隣り合う単位画素の間においてフェンスパターンによって分離されたイメージセンサが開示されている。
米国特許出願公開２０２０／００８３２６８号明細書
　ところで、カラーフィルタおよびオンチップレンズを備えた撮像装置では、量子効率の向上および混色の発生の低減が求められている。
　量子効率を向上させると共に、混色の発生を低減することが可能な撮像装置を提供することが望ましい。
　本開示の一実施形態としての撮像装置は、対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、画素毎に、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する複数の光電変換部を有する半導体基板と、第１の面側において複数の画素のそれぞれに設けられた複数のカラーフィルタと、複数のカラーフィルタの光入射側において複数の画素それぞれに設けられた複数の集光レンズと、第１の面側の互いに隣り合う複数のカラーフィルタの間に設けられ、光入射側の線幅が、第１の面側の線幅よりも狭い分離壁とを備えたものである。
　本開示の一実施形態としての撮像装置では、対向する第１の面および第２の面を有する半導体基板の第１の面側に、複数の画素のそれぞれに複数のカラーフィルタおよび複数の集光レンズをこの順に積層する。更に、光入射側の線幅が第１の面側の線幅よりも狭い分離壁を隣り合う複数の画素の間に設けるようにした。これにより、分離壁において反射および散乱された光の隣接画素への侵入を低減する。
本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像装置の全体構成を表すブロック図である。 図１に示した単位画素の等価回路図である。 図１に示した撮像装置の構成および分離壁のレイアウトの一例を表す平面模式図である。 図１に示した撮像装置の構成および分離壁のレイアウトの他の例を表す平面模式図である。 図１に示した撮像装置の構成および分離壁のレイアウトの他の例を表す平面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の構成の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の製造方法の一例を説明するための断面模式図である。 図７Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｅに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｆに続く工程を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の製造方法の他の例を説明するための断面模式図である。 図８Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図８Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図５Ｅに示した分離壁の製造方法の他の例を説明するための断面模式図である。 図９Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図９Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図９Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図９Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図１に示した分離壁の製造方法の他の例を説明するための断面模式図である。 図１０Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図１０Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図１０Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 本開示の変形例１に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 図１１に示した撮像装置の構成および分離壁の形状を説明する平面模式図である。 図１２に示したＩ－Ｉ線における撮像装置の断面構成の一例を表す模式図である。 図１２に示したＩＩ－ＩＩ線における撮像装置の断面構成の一例を表す模式図である。 図１２に示したＩ－Ｉ線における撮像装置の断面構成の他の例を表す模式図である。 図１２に示したＩＩ－ＩＩ線における撮像装置の断面構成の他の例を表す模式図である。 図１２に示したＩＩＩ－ＩＩＩ線における撮像装置の断面構成の他の例を表す模式図である。 図１２に示したＩＶ－ＩＶ線における撮像装置の断面構成の他の例を表す模式図である。 本開示の変形例１に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 図１１に示した分離壁の製造方法の他の例を説明するための断面模式図である。 図１６Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図１６Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 本開示の変形例２に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例２に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例４に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例４に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例５に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 図２９に示した分離壁の製造方法の一例を説明するための断面模式図である。 図３０Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図３０Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図３０Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図３０Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図３０Ｅに続く工程を表す断面模式図である。 図３０Ｆに続く工程を表す断面模式図である。 本開示の変形例５に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例５に係る撮像装置の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例６に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 図３３に示した分離壁の製造方法の一例を説明するための断面模式図である。 図３４Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図３４Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図３４Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図３４Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 本開示の変形例７に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 図３５に示した撮像装置の第２壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図３５に示した撮像装置の第２壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図３５に示した撮像装置の第２壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図３５に示した撮像装置の第２壁の形状の他の例を表す断面模式図である。 図３５に示した分離壁の製造方法の一例を説明するための断面模式図である。 図３８Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図３８Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図３５に示した分離壁の製造方法の他の例を説明するための断面模式図である。 図３９Ａに続く工程を表す断面模式図である。 本開示の変形例８に係る撮像装置の構成の一例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像装置を有する電子機器の構成例を表すブロック図である。 図１等に示した撮像装置を用いた光検出システムの全体構成の一例を表す模式図である。 図４２Ａに示した光検出システムの回路構成の一例を表す図である。 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。 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。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　以下、本開示における一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
　１．第１の実施の形態（隣り合うカラーフィルタ間に、光入射側の線幅が半導体基板側の線幅よりも狭い分離壁を有する撮像装置の例）
　２．変形例
　　　２－１．変形例１（分離壁の他の例）
　　　２－２．変形例２（遮光部を省略した例）
　　　２－３．変形例３（分離壁の他の例）
　　　２－４．変形例４（半導体基板の第１面に凹凸形状を設けた例）
　３．第２の実施の形態（分離壁の線幅および高さ並び遮光部を用いて瞳補正を行う撮像装置の例）
　４．変形例
　　　４－１．変形例５（第１壁をエアギャップ、第２壁を低屈折率材料で形成した例）
　　　４－２．変形例６（第１壁および第２壁を共にエアギャップで形成した例）
　　　４－３．変形例７（第２壁をオンチップレンズの表面から形成した例）
　　　４－４．変形例８（遮光部を分離壁とした例）
　５．適用例
　６．応用例
＜１．第１の実施の形態＞
　図１は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２は、図１に示した撮像装置１の全体構成の一例を表したものである。撮像装置１は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等であり、撮像エリアとして、複数の画素が行列状に２次元配置された画素部（画素部１００Ａ）を有している。撮像装置１は、このＣＭＯＳイメージセンサ等において、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。
　撮像装置１は、例えば、行列状に配設された複数の単位画素Ｐのそれぞれに、複数のカラーフィルタ２１および複数のオンチップレンズ２４Ｌが積層されている。隣り合う複数のカラーフィルタ２１の間には分離壁２３が設けられており、その線幅は、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側の線幅よりも光入射側Ｓ１の線幅が狭くなっている。
［撮像装置の概略構成］
　撮像装置１は、光学レンズ系（例えば、レンズ群１００１、図２９参照）を介して被写体からの入射光（像光）を取り込んで、撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力するものである。撮像装置１は、半導体基板１１上に、撮像エリアとしての画素部１００Ａを有すると共に、この画素部１００Ａの周辺領域に、例えば、垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５および入出力端子１１６を有している。
　画素部１００Ａには、例えば、複数の単位画素Ｐが行列状に２次元配置されている。複数の単位画素Ｐは、撮像レンズによって結像された被写体像をフォトダイオードＰＤにおいて光電変換して画像生成用の信号を生成するものである。
　単位画素Ｐには、例えば、画素行毎に画素駆動線Ｌｒｅａｄ（具体的には行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列毎に垂直信号線Ｌｓｉｇが配線されている。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素からの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌｒｅａｄの一端は、垂直駆動回路１１１の各行に対応した出力端に接続されている。
　垂直駆動回路１１１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部１００Ａの各単位画素Ｐを、例えば、行単位で駆動する画素駆動部である。垂直駆動回路１１１によって選択走査された画素行の各単位画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通してカラム信号処理回路１１２に供給される。カラム信号処理回路１１２は、垂直信号線Ｌｓｉｇ毎に設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
　水平駆動回路１１３は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、カラム信号処理回路１１２の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この水平駆動回路１１３による選択走査により、垂直信号線Ｌｓｉｇの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線１２１に出力され、当該水平信号線１２１を通して半導体基板１１の外部へ伝送される。
　出力回路１１４は、カラム信号処理回路１１２の各々から水平信号線１２１を介して順次供給される信号に対して信号処理を行って出力するものである。出力回路１１４は、例えば、バッファリングのみを行う場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正および各種デジタル信号処理等が行われる場合もある。
　垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、水平信号線１２１および出力回路１１４からなる回路部分は、半導体基板１１上に直に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ＩＣに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。
　制御回路１１５は、半導体基板１１の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像装置１の内部情報等のデータを出力するものである。制御回路１１５はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２および水平駆動回路１１３等の周辺回路の駆動制御を行う。
　入出力端子１１６は、外部との信号のやり取りを行うものである。
［単位画素の回路構成］
　図３は、図２に示した撮像装置１の単位画素Ｐの読み出し回路の一例を表したものである。単位画素Ｐは、例えば、図３に示したように、１つの光電変換部１２と、転送トランジスタＴＲと、フローティングディフュージョンＦＤと、リセットトランジスタＲＳＴと、増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬとを有している。
　光電変換部１２はフォトダイオード（ＰＤ）である。光電変換部１２は、アノードが接地電圧線に接続され、カソードが転送トランジスタＴＲ１のソースに接続されている。
　転送トランジスタＴＲ１は、光電変換部１２とフローティングディフュージョンＦＤとの間に接続されている。転送トランジスタＴＲのゲート電極には、駆動信号ＴＲｓｉｇが印加される。この駆動信号ＴＲｓｉｇがアクティブ状態になると、転送トランジスタＴＲの転送ゲートが導通状態となり、光電変換部１２に蓄積されている信号電荷が、転送トランジスタＴＲを介してフローティングディフュージョンＦＤに転送される。
　フローティングディフュージョンＦＤは、転送トランジスタＴＲと増幅トランジスタＡＭＰとの間に接続されている。フローティングディフュージョンＦＤは、転送トランジスタＴＲにより転送される信号電荷を電圧信号に電荷電圧変換して、増幅トランジスタＡＭＰに出力する。
　リセットトランジスタＲＳＴは、フローティングディフュージョンＦＤと電源部との間に接続されている。リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極には、駆動信号ＲＳＴｓｉｇが印加される。この駆動信号ＲＳＴｓｉｇがアクティブ状態になると、リセットトランジスタＲＳＴのリセットゲートが導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤの電位が電源部のレベルにリセットされる。
　増幅トランジスタＡＭＰは、そのゲート電極がフローティングディフュージョンＦＤに、ドレイン電極が電源部にそれぞれ接続されており、フローティングディフュージョンＦＤが保持している電圧信号の読み出し回路、所謂ソースフォロア回路の入力部となる。即ち、増幅トランジスタＡＭＰは、そのソース電極が選択トランジスタＳＥＬを介して垂直信号線Ｌｓｉｇに接続されることで、垂直信号線Ｌｓｉｇの一端に接続される定電流源とソースフォロア回路を構成する。
　選択トランジスタＳＥＬは、増幅トランジスタＡＭＰのソース電極と、垂直信号線Ｌｓｉｇとの間に接続される。選択トランジスタＳＥＬのゲート電極には、駆動信号ＳＥＬｓｉｇが印加される。この駆動信号ＳＥＬｓｉｇがアクティブ状態になると、選択トランジスタＳＥＬが導通状態となり、単位画素Ｐが選択状態となる。これにより、増幅トランジスタＡＭＰから出力される読み出し信号（画素信号）が、選択トランジスタＳＥＬを介して、垂直信号線Ｌｓｉｇに出力される。
［単位画素の構成］
　撮像装置１は、上記のように、例えば裏面照射型の撮像装置であり、画素部１００Ａに行列状に２次元配置された複数の単位画素Ｐは、それぞれ、例えば、受光部１０と、受光部１０の光入射側Ｓ１に設けられた集光部２０と、受光部１０の光入射側Ｓ１とは反対側に設けられた多層配線層３０とが積層された構成を有している。
　受光部１０は、対向する第１面１１Ｓ１および第２面１１Ｓ２を有する半導体基板１１と、半導体基板１１に埋め込み形成された複数の光電変換部１２とを有している。半導体基板１１は、例えば、シリコン基板で構成されている。光電変換部１２は、例えばＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative）型のフォトダイオード（ＰＤ）であり、半導体基板１１の所定領域にｐｎ接合を有している。光電変換部１２は、上記のように、単位画素Ｐに埋め込み形成されている。
　受光部１０は、さらに、素子分離部１３を有している。
　素子分離部１３は、隣り合う単位画素Ｐの間に設けられている。換言すると、素子分離部１３は単位画素Ｐの周囲に設けられており、画素部１００Ａにおいて格子状に設けられている。素子分離部１３は、隣り合う単位画素Ｐを電気的、且つ、光学的に分離するためのものであり、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から第２面１１Ｓ２側に向かって延伸している。素子分離部１３は、例えば、ｐ型の不純物を拡散することが形成することができる。この他、素子分離部１３は、例えば、半導体基板１１に第１面１１Ｓ１側から開口を形成し、その開口の側面および底面を固定電荷層１４で被覆し、絶縁層を埋め込んだＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）構造やＦＦＴＩ（Full Trench Isolation）構造としてもよい。また、ＳＴＩ構造内およびＦＦＴＩ構造内には、エアギャップを形成するようにしてもよい。
　半導体基板１１の第１面１１Ｓ１には、さらに半導体基板１１の第１面１１Ｓ１での反射防止を兼ねた固定電荷層１４が設けられている。固定電荷層１４は、正の固定電荷を有する膜でもよし、負の固定電荷を有する膜でもよい。固定電荷層１４の構成材料としては、半導体基板１１のバンドギャップよりも広いバンドギャップを有する半導体材料または導電材料が挙げられる。具体的には、例えば、例えば、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ランタン（ＬａＯｘ）、酸化プラセオジム（ＰｒＯｘ）、酸化セリウム（ＣｅＯｘ）、酸化ネオジム（ＮｄＯｘ）、酸化プロメチウム（ＰｍＯｘ）、酸化サマリウム（ＳｍＯｘ）、酸化ユウロピウム（ＥｕＯｘ）、酸化ガドリニウム（ＧｄＯｘ）、酸化テルビウム（ＴｂＯｘ）、酸化ジスプロシウム（ＤｙＯｘ）、酸化ホルミウム（ＨｏＯｘ）、酸化ツリウム（ＴｍＯｘ）、酸化イッテルビウム（ＹｂＯｘ）、酸化ルテチウム（ＬｕＯｘ）、酸化イットリウム（ＹＯｘ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）、酸窒化ハフニウム（ＨｆＯｘＮｙ）および酸窒化アルミニウム（ＡｌＯｘＮｙ）等が挙げられる。固定電荷層１４は、単層膜としてもよいし、異なる材料からなる積層膜としてもよい。
　集光部２０は、受光部１０の光入射側Ｓ１に、例えば、単位画素Ｐ毎に、例えば赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）または青色光（Ｂ）を選択的に透過させる複数のカラーフィルタ２１と、複数のカラーフィルタ２１それぞれの単位画素Ｐの間に設けられた遮光部２２と、複数のカラーフィルタ２１上に設けられたレンズ層２４とを有している。集光部２０は、さらに隣り合うカラーフィルタ２１との間に設けられた分離壁２３を有する。
　カラーフィルタ２１は、所定の波長の光を選択的に透過するものである。カラーフィルタ２１は、例えば、２行×２列で配置された４つの単位画素Ｐに対して、緑色光（Ｇ）を選択的に透過させるカラーフィルタ２１Ｇが対角線上に２つ配置され、赤色光（Ｒ）および青色光（Ｂ）を選択的に透過させるカラーフィルタ２１Ｒ，２１Ｂが、直交する対角線上に１つずつ配置されている。各カラーフィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂが設けられた単位画素Ｐでは、例えば、それぞれの光電変換部１２において対応する色光が検出されるようになっている。即ち、画素部１００Ａでは、それぞれ、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）を検出する単位画素Ｐが、ベイヤー状に配列されている。
　カラーフィルタ２１は、シアン、マゼンタおよび黄色をそれぞれ選択的に透過するフィルタを有していてもよい。各カラーフィルタ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂが設けられた単位画素Ｐでは、例えば、それぞれの光電変換部１２において対応する色光が検出されるようになっている。カラーフィルタ２１は、例えば、樹脂材料に顔料や染料を分散させることで形成することができる。カラーフィルタ２１の膜厚は、その分光スペクトルによる色再現性やセンサ感度を考慮して、色毎に異なる膜厚としてもよい。
　遮光部２２は、カラーフィルタ２１に斜め入射した光の隣接する単位画素Ｐへの漏れ込みを防ぐためのものであり、上記のように、カラーフィルタ２１の単位画素Ｐの間に設けられている。換言すると、遮光部２２は、画素部１００Ａにおいて、例えば素子分離部１３の上方に格子状に設けられている。
　なお、遮光部２２は、光学的黒レベルを決定する単位画素Ｐの遮光を兼ねていてもよい。また、遮光部２２は、画素部１００Ａの周辺領域に設けられる周辺回路へのノイズの発生を抑制するための遮光を兼ねていてもよい。
　遮光部２２を構成する材料としては、例えば、遮光性を有する導電材料が挙げられる。具体的には、例えば、タングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）またはそれらの合金が挙げられる。この他、ＴｉＮ等の金属化合物が挙げられる。遮光部２２は、例えば単層膜または積層膜として形成するようにしてもよい。積層膜とする場合には、例えばＴｉ、タンタル（Ｔａ）、Ｗ、コバルト（Ｃｏ）またはモリブデン（Ｍｏ）あるいはそれらの合金、窒化物、酸化物または炭化物からなる層を下地層として設けることができる。
　分離壁２３は、光入射側Ｓ１から斜め入射した光が隣接する単位画素Ｐへ漏れ込むのを防ぐためのものである。分離壁２３は、例えば遮光部２２上に設けられている。即ち、分離壁２３は、遮光部２２と同様に、カラーフィルタ２１の単位画素Ｐの間に設けられており、画素部１００Ａにおいて、例えば格子状に設けられている。
　図４Ａ～図４Ｃは、分離壁２３の平面レイアウトを説明する撮像装置１の平面構成の一例を模式的に表したものである。撮像装置１では、例えば図４Ａに示したように、１つの単位画素Ｐに対して複数のオンチップレンズ２４Ｌが１つずつ配置されるようになっている。このような構成では、分離壁２３は、１つの単位画素Ｐを囲むように設けられている。また、例えば図４Ｂや図４Ｃに示したように、複数の単位画素Ｐに跨ってオンチップレンズ２４Ｌが設けられている場合には、オンチップレンズ２４Ｌが跨って設けられた複数の単位画素Ｐの間の分離壁は省略される。図４Ｂおよび図４Ｃに示したオンチップレンズ２４Ｌが跨って設けられた複数の単位画素Ｐでは、同色のカラーフィルタ２１が設けられている。即ち、分離壁２３は、互いに異なる色のカラーフィルタ２１の間にのみ選択的に設けるようにしてもよい。
　本実施の形態の分離壁２３は、例えば、カラーフィルタ２１を貫通し、レンズ層２４内に突出している。具体的には、分離壁２３は、カラーフィルタ２１を貫通する第１壁２３Ａと、レンズ層２４内に突出する第２壁２３Ｂとから構成されている。第１壁２３Ａは、図１に示したように、例えばＺ軸方向に一定の線幅で形成されており、第２壁２３Ｂは、例えば半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から分離壁２３は光入射側Ｓ１に向かって線幅が徐々に細くなるような、例えば傾斜面を有している。
　図５Ａ～図５Ｉは、分離壁２３の断面形状の一例を模式的に表したものである。図１では、カラーフィルタ２１を貫通する第１壁２３Ａが矩形状の断面形状を有し、レンズ層２４内に突出する第２壁２３Ｂが三角状の断面形状を有する例を示したが、これに限定されるものではない。分離壁２３は、少なくとも第２壁２３Ｂの光入射側Ｓ１の線幅が、第１壁２３Ａの線幅よりも細くなっていればよい。例えば第２壁２３Ｂは、図５Ａに示したように、台形状の断面形状を有していてもよい。例えば第２壁２３Ｂは、図５Ｂに示したように、側面が曲面となる略半円状の断面形状を有していてもよい。例えば第２壁２３Ｂは、図５Ｃに示したように、第１壁２３Ａよりも線幅の狭い略矩形状の断面形状を有していてもよい。例えば第２壁２３Ｂは、図５Ｄに示したように、全体の線幅が第１壁２３Ａの線幅よりも狭い台形状の断面形状を有していてもよい。
　また、図１および図５Ａ～図５Ｇでは、第１壁２３Ａが一定の線幅で形成されている例を示したが、これに限定されるものではなく、分離壁２３の線幅が第１面１１Ｓ１側から光入射側Ｓ１に向かって連続的または階段状に変化するようにしてもよい。例えば分離壁２３は、図５Ｅに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から光入射側Ｓ１に向かって線幅が連続して狭くなる三角状の断面形状を有していてもよい。例えば分離壁２３は、図５Ｆに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から光入射側Ｓ１に向かって線幅が連続して狭くなる台形状の断面形状を有していてもよい。例えば分離壁２３は、図５Ｇに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から光入射側Ｓ１に向かって線幅が連続して狭くなると共に、例えば第１壁２３Ａと第２壁２３Ｂとの境界に傾斜角度の変曲点を有するような断面形状を有していてもよい。例えば分離壁２３は、図５Ｈに示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から光入射側Ｓ１に向かって線幅が連続して狭くなると共に、先端部が略半円状となった断面形状を有していてもよい。また、例えば分離壁２３は、図５Ｉに示したように、第１壁２３Ａが半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側から光入射側Ｓ１に向かって線幅が連続して狭くなると共に、第２壁２３Ｂが第１壁２３Ａの線幅よりも狭い略矩形状となる断面形状を有していてもよい。
　分離壁２３は、例えば、後述するレンズ層２４よりも低屈折率な材料または入射光を吸収する金属材料を用いて形成することができる。低屈折率材料としては、例えば、屈折率１．１以上１．４５以下の中空シリカ含有樹脂材料や多孔質材料等が挙げられる。金属材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）およびアルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。また、分離壁２３は、第１壁２３Ａおよび第２壁２３Ｂが互いに異なる材料を用いて形成されていてもよい。例えば、上記低屈折率な樹脂材料や多孔質材料を用いて第１壁２３Ａを形成し、上記タングステン（Ｗ）等の金属材料を用いて第２壁２３Ｂを形成するようにしてもよい。
　なお、分離壁２３の表面は、例えば図６に示したように、絶縁膜１５によって被覆されていてもよい。絶縁膜１５は、例えば酸化シリコン等の低屈折率材料を用いて形成することが好ましい。例えば、多孔質材料を用いて分離壁２３を形成する場合には、その表面を絶縁膜２５で被覆することによって、分離壁２３へのカラーフィルタ２１の浸み込みを防ぐことができる。
　レンズ層２４は、画素部１００Ａの全面を覆うように設けられており、その表面には、例えばギャップレスに設けられた複数のオンチップレンズ２４Ｌを有している。オンチップレンズ２４Ｌは、その上方から入射した光を光電変換部１２へ集光するためのものであり、例えば、図４に示したように、単位画素Ｐ毎に設けられており、平面視において、素子分離部１３および分離壁２３と、複数のオンチップレンズ２４Ｌの境界とが略一致している。レンズ層２４は、例えば、屈折率１．５以上２．０以下の樹脂材料、屈折率１．５以上２．０以下の樹脂材料、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、アモルファスシリコン等の無機材料により形成されている。この他、レンズ層２４は、エピスルフィド系樹脂、チエタン化合物やその樹脂等の高屈折率の有機材料を用いて形成してもよい。オンチップレンズ２４Ｌの形状は、特に限定されるものではなく、半球形状や半円筒状等の各種レンズ形状を採用することができる。
　レンズ層２４の表面には、例えば、反射防止機能を有する保護膜を形成するようにしてもよい。保護膜の膜厚は、検出する波長λと保護膜の屈折率ｎに対してλ／４ｎとする。
　多層配線層３０は、受光部１０の光入射側Ｓ１とは反対側、具体的には、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側に設けられている。多層配線層３０は、例えば、複数の配線層３１，３２，３３が、層間絶縁層３４を間に積層された構成を有している。多層配線層３０には、例えば、上述した読み出し回路の他に、垂直駆動回路１１１、カラム信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５および入出力端子１１６等が形成されている。
　配線層３１，３２，３３は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）またはタングステン（Ｗ）等を用いて形成されている。この他、配線層３１，３２，３３は、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）を用いて形成するようにしてもよい。
　層間絶縁層３４は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、ＴＥＯＳ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）等のうちの１種よりなる単層膜、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により形成されている。
［分離壁の製造方法１］
　本実施の形態の分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　まず、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１上に、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法、スパッタリングまたは原子層蒸着（ＡＬＤ）法等を用いて固定電荷層１４を成膜した後、例えば、ＣＶＤ法またはスパッタリング、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いて、素子分離部１３の上方に遮光部２２を形成する。続いて、図７Ａに示したように、例えば固定電荷層１４および遮光部２２上に低屈折率材料を所定の厚みで塗布した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いて遮光部２２上に第１壁２３Ａを形成する。
　次に、図７Ｂに示したように、フォトリソグラフィ技術を用いて第１壁２３Ａの間にそれぞれカラーフィルタ２１を形成する。続いて、図７Ｃに示したように、エッチングストッパ膜として窒化シリコン膜４１をカラーフィルタ２１および第１壁２３Ａ上に成膜した後、さらに、窒化シリコン膜４１上に第２壁２３Ｂとなる低屈折率層２３Ｘを成膜する。
　次に、図７Ｄに示したように、低屈折率層２３Ｘ上にレジスト膜４２を成膜した後、図７Ｂに示したように、リソグラフィ技術を用いてレジスト膜４２をパターニングする。続いて、図７Ｆに示したように、パターニングしたレジスト膜４２をマスクとしてドライエッチバックにより低屈折率層２３Ｘを加工して第２壁２３Ｂを形成する。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチングを用いて複数のオンチップレンズ２４Ｌを有するレンズ層２４をする。以上により、図１に示した撮像装置１が完成する。
［分離壁の製造方法２］
　本実施の形態の分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　上記と同様にして、図８に示したように、固定電荷層１４上に、複数のカラーフィルタ２１、遮光部２２および第１壁２３Ａを形成する。続いて、図８Ｂに示したように、複数のカラーフィルタ２１および第１壁２３Ａ上に、第２壁２３Ｂとなる低屈折率層２３Ｘを成膜する。更に、低屈折率層２３Ｘ上にレジスト膜４２をパターニングする。次に、図８Ｃに示したように、レジスト膜４２をマスクとしてドライエッチバックにより低屈折率層２３Ｘを加工して第２壁２３Ｂを形成する。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチングを用いて複数のオンチップレンズ２４Ｌを有するレンズ層２４をする。以上により、図１に示した撮像装置１が完成する。
［分離壁の製造方法３］
　本実施の形態の分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　上記と同様にして、図９Ａに示したように、素子分離部１３の上方に遮光部２２を形成する。続いて、図９Ｂに示したように、例えば固定電荷層１４および遮光部２２上に低屈折率層２３Ｘを所定の厚みで成膜した後、低屈折率層２３Ｘ上にレジスト膜４２をパターニングする。次に、図９Ｃに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いて遮光部２２上に第１壁２３Ａおよび第２壁２３Ｂを含む分離壁２３を一括形成する。
　続いて、図９Ｄに示したように、例えばフォトリソグラフィ技術を用いて分離壁２３の間にそれぞれカラーフィルタ２１を形成する。次に、図９Ｅに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチングを用いて複数のオンチップレンズ２４Ｌを有するレンズ層２４をする。以上により、例えば図５Ｅに示した撮像装置１が完成する。
［分離壁の製造方法４］
　本実施の形態の分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　上記と同様にして、素子分離部１３の上方に遮光部２２を形成した後、図１０Ａに示したように、例えばフォトリソグラフィ技術を用いて遮光部２２の間にそれぞれカラーフィルタ２１を形成する。続いて、図１０Ｂに示したように、カラーフィルタ２１および遮光部２２上に低屈折率層２３Ｘを所定の厚みで成膜した後、低屈折率層２３Ｘ上にレジスト膜４２をパターニングする。
　次に、図１０Ｃに示したように、レジスト膜４２をマスクとして、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いてカラーフィルタ２１上に成膜された低屈折率層２３Ｘを加工する。これにより、第１壁２３Ａおよび第２壁２３Ｂを含む分離壁２３が一括形成される。続いて、図１０Ｄに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチングを用いて複数のオンチップレンズ２４Ｌを有するレンズ層２４を形成する。以上により、例えば図１に示した撮像装置１が完成する。
［作用・効果］
　本実施の形態の撮像装置１では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１の、行列状に配設された複数の単位画素Ｐのそれぞれに対応する位置に複数のカラーフィルタ２１および複数のオンチップレンズ２４Ｌを設け、隣り合う複数のカラーフィルタ２１の間に分離壁２３を設けるようにした。分離壁２３は、光入射側Ｓ１の線幅が第１面１１Ｓ１側の線幅よりも狭くなっている。これにより、分離壁２３において反射および散乱された光の隣接配置された単位画素Ｐへの侵入を低減する。以下、これについて説明する。
　一般的な撮像装置では、カラーフィルタ上にオンチップレンズが配設されている。オンチップレンズは、その上方から入射した光を受光部へ集光するためのものであるが、斜め入射した光は、隣接配置された画素に入射した混色の発生や量子効率の低下を引き起こす。
　これに対して本実施の形態では、隣り合う複数の単位画素Ｐの間に、光入射側Ｓ１の線幅が第１面１１Ｓ１側の線幅よりも狭い分離壁２３を設けるようにした。これにより、斜め入射光が隣接配置された単位画素Ｐへ入射するのを低減しつつ、分離壁２３によって反射または散乱された光が分離壁２３を突き抜けて隣接配置された単位画素Ｐへ侵入するのを低減することができる。
　以上により、本実施の形態の撮像装置１では、量子効率を向上させると共に、混色の発生を低減することが可能となる。
　次に、本開示の変形例１～８および第２の実施の形態について説明する。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
　図１１は、本開示の変形例１に係る撮像装置（撮像装置１Ａ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図１２は、図１１に示した撮像装置１Ａの平面構成の一例を模式的に表したものであり、図１１は図１２に示したＩ－Ｉ線に対応する断面を表している。撮像装置１Ａは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。上記第１の実施の形態では、レンズ層２４内に第２壁２３Ｂの上部を有する例を示したが、第２壁２３Ｂは図１１に示したように、レンズ層２４を貫通していてもよい。本変形例の撮像装置１Ａは、分離壁２３の第２壁２３Ｂがレンズ層２４を貫通している点が、上記第１の実施の形態とは異なる。
　分離壁２３の高さは、例えば画素部１００Ａの面内において一定でもよいし、変化させてもよい。
　図１３Ａおよび図１３Ｂは、それぞれ、図１２に示したＩ－Ｉ線（図１３Ａ）およびＩＩ－ＩＩ線（図１３Ｂ）に対応する集光部２０の断面構成の一例を模式的に表したものである。複数のオンチップレンズ２４Ｌがギャップレスに設けられたレンズ層２４の高さは単位画素Ｐの位置によって異なる。具体的には、ＩＩ－ＩＩ線に対応する並列配置された単位画素Ｐの境界のレンズ層２４の高さは、Ｉ－Ｉ線に対応する対角線上に配置された単位画素Ｐの境界のレンズ層２４の高さよりも高くなる。このため、分離壁２３を一定の高さで形成する場合には、図１３Ｂに示したように、上記第１の実施の形態のように分離壁２３の上部とレンズ層２４の表面との間に隙間が生じる場合がある。
　図１３Ａ～図１３Ｄは、それぞれ、図１２に示したＩ－Ｉ線（図１４Ａ）、ＩＩ－ＩＩ線（図１４Ｂ）、ＩＩＩ－ＩＩＩ線（図１４Ｃ）およびＩＶ－ＩＶ線（図１４Ｄ）に対応する集光部２０の断面構成の一例を模式的に表したものである。分離壁２３の高さを、例えばレンズ層２４の表面形状に追従させることによりいずれの位置においても分離壁２３がレンズ層２４を貫通した構造となる。
　なお、図１１等では、分離壁２３の上部とレンズ層２４との表面が一致している例を示したが、これに限らない。例えば、図１５に示したように、分離壁２３の上部がレンズ層２４の表面から突出していていても構わない。
　本実施の形態の分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　図１４Ａ～図１４Ｄに示したようなレンズ層２４の表面形状と略一致した高さを有する分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　まず、図１６Ａに示したように、上記第１の実施の形態と同様にして、固定電荷層１４上に、複数のカラーフィルタ２１、遮光部２２および第１壁２３Ａを形成する。続いて、図１６Ｂに示したように、複数のカラーフィルタ２１および第１壁２３Ａ上に、第２壁２３Ｂとなる低屈折率層２３Ｘを、例えばオンチップレンズ２４Ｌの出来上がりの高さよりも厚く成膜する。次に、低屈折率層２３Ｘ上にレジスト膜をパターニングして、これをマスクとしてドライエッチバックにより低屈折率層２３Ｘを加工して第２壁２３Ｂを形成する。次に、図１６Ｃに示したように、レンズ層２４を構成するレンズ材２４Ｘを塗布した後、レンズ材２４Ｘにレンズパターン４３を形成する。その後、全面エッチバックを行う。これにより、図１４Ａ～図１４Ｄに示したようなレンズ層２４の表面形状と略一致した高さを有する分離壁２３が形成される。
　なお、上記方法を用いて形成された分離壁２３は、例えば単位画素Ｐの略中央を通るＩＩ－ＩＩ線に対応する断面では、第２壁２３Ｂは図１４Ｂに示したような三角状の断面形状となるが、隣り合う単位画素Ｐの境界に近づくに従い、第２壁２３Ｂの上部が削られ、例えば台形状の断面形状となる。
　このように、本変形例では、分離壁２３がカラーフィルタ２１およびレンズ層２４を貫通するようにした。これにより、上記第１の実施の形態と比較して、斜め入射光の隣接配置された単位画素Ｐへの入射や、分離壁２３によって反射または散乱された光が分離壁２３を突き抜けて隣接配置された単位画素Ｐへ侵入するのをより低減することができる。よって、量子効率をさらに向上させると共に、混色の発生をさらに低減することが可能となる。
（２－２．変形例２）
　図１７は、本開示の変形例２に係る撮像装置（撮像装置１Ｂ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｂは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。上記第１の実施の形態では、固定電荷層１４と分離壁２３との間に遮光部２２を設けた例を示したが、遮光部２２は必ずしも設けなくてもよい。本変形例の撮像装置１Ｂは、遮光部２２を省略した点が、上記第１の実施の形態とは異なる。
　また、図１７では、固定電荷層１４上に分離壁２３を設けた例を示したが、これに限らない。例えば、図１８に示したように、固定電荷層１４に開口１４Ｈを設け、半導体基板１１に設けられた素子分離部１３上に、分離壁２３を直接形成するようにしてもよい。これにより、斜め入射光の固定電荷層１４を通過する隣接配置された単位画素Ｐへ侵入するのをより低減することができる。
（２－３．変形例３）
　図１９は、本開示の変形例３に係る撮像装置（撮像装置１Ｃ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｃは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。上記第１の実施の形態の撮像装置１は、例えば、分離壁２３を構成する第２壁２３Ｂを、画素部１００Ａの面内の位置に応じてＸＹ平面方向にシフトさせることで瞳補正を実施することができる。
　第２壁２３Ｂのシフト方向は、例えば、画素部１００Ａの中心部から周縁部に向かって、隣り合う単位画素Ｐの間から周縁方向にシフトさせる。第２壁２３Ｂのシフト量は、画素部１００Ａの中心部に対して周縁部ほど大きくなる。
　また、撮像装置１における瞳補正は、例えば、図２０に示したように、遮光部２２および分離壁２３を構成する第１壁２３Ａおよび第２壁２３Ｂを画素部１００Ａの面内の位置に応じてＸＹ平面方向にシフトさせることで行うようにしてもよい。
（２－４．変形例４）
　図２１は、本開示の変形例４に係る撮像装置（撮像装置１Ｄ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２２は、本開示の変形例４に係る撮像装置１Ｄの断面構成の他の例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｄは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。本変形例の撮像装置１Ｄは、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に、１または複数の凹凸構造１１Ｘを単位画素Ｐ毎に設けた点が、上記第１の実施の形態とは異なる。
　凹凸構造１１Ｘは、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１における入射光の反射を防止するためのものである。また、凹凸構造１１Ｘは、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１において入射光を屈折（回折）させて光路長を確保させるものである。凹凸構造１１Ｘは、例えば、単位画素Ｐの面内において十字状に形成されていてもよいし、例えば、ドット状に設けられていてもよい。トッドの平面形状は、矩形を含む多角形状または円形状のいずれでもよい。凹凸構造１１Ｘは、例えばウェットエッチングまたはドライエッチングによって形成することができる。
　このように、本変形例では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に１または複数の凹凸構造１１Ｘを設けるようにしたので、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１における入射光の反射を低減することができる。また、光電変換部１２に入射する入射光の光路長を確保することができる。よって、上記第１の実施の形態と比較して、量子効率をさらに向上させることが可能となる。
＜３．第２の実施の形態＞
　図２３は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１Ｅ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。図２４は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置１Ｅの断面構成の他の例を模式的に表したものである。図２５は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置１Ｅの断面構成の他の例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｅは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。
　撮像装置１Ｅは、例えば、行列状に配設された複数の単位画素Ｐのそれぞれに、複数のカラーフィルタ２１および複数のオンチップレンズ２４Ｌを有し、隣り合う複数のカラーフィルタ２１の間には遮光部２２および分離壁２３が設けられている。本実施の形態の撮像装置１Ｅは、画素部１００Ａの面内における位置に応じて分離壁２３の線幅、高さまたは遮光部２２の線幅を変えることで瞳補正を実施したものである。
　図２３に示した撮像装置１Ｄは、分離壁２３の線幅を画素部１００Ａの中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって段階的に狭くしたものである。遮光部２２および分離壁２３の線幅は、例えば素子分離部１３の線幅以下となっている。遮光部２２は、分離壁２３と共に、画素部１００Ａの中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって段階的に狭くしてもよい。なお、遮光部２２は省略しても構わない。
　図２４に示した撮像装置１Ｄは、分離壁２３の高さを画素部１００Ａの中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって段階的に高くしたものである。なお、遮光部２２は省略しても構わない。
　図２５に示した撮像装置１Ｄは、遮光部２２の線幅を画素部１００Ａの中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって段階的に狭くし、さらに画素部１００Ａの中心部側に寄って形成したものである。
　以上のように本実施の形態では、画素部１００Ａの面内における位置に応じて分離壁２３の線幅、高さまたは遮光部２２の線幅を変えて瞳補正を実施するようにした。これにより、例えば遮光部２２や分離壁２３の形成位置をかえて瞳補正を実施する場合と比較して、加工工程の半導体基板１１の第１面１１Ｓ１へのダメージを低減しつつ、瞳補正を実施することができる。よって、暗電流などの素子特性の劣化を防ぎつつ、感度等の集光特性の像高依存性を低減することが可能となる。
　なお、図２３～図２５では、分離壁２３がＺ軸方向に一定の線幅となっている例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、図２６～図２８に示したように上記第１の実施の形態の撮像装置１と組み合わせ、分離壁２３のＺ軸方向の線幅が半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側の線幅よりも光入射側Ｓ１の線幅が狭くなっていてもよい。
＜４．変形例＞
（４－１．変形例５）
　図２９は、本開示の変形例５に係る撮像装置（撮像装置１Ｇ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｇは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。
　撮像装置１Ｇは、例えば、行列状に配設された複数の単位画素Ｐのそれぞれに、複数のカラーフィルタ２１および複数のオンチップレンズ２４Ｌを有し、隣り合う複数のカラーフィルタ２１の間には遮光部２２および分離壁２３が設けられている。本変形例の撮像装置１Ｇは、カラーフィルタ２１を貫通する第１壁２３Ａがエアギャップにより形成され、レンズ層２４内に突出する第２壁２３Ｂが低屈折率材料を用いて形成されている点が、上記第１の実施の形態とは異なる。また、本変形例の撮像装置１Ｇは、画素部１００Ａの面内における位置に応じて（例えば、中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって）第２壁２３Ｂの位置をＸＹ平面方向にシフトさせることで瞳補正を実施することができる。
　第２壁２３Ｂの低屈折率材料としては、例えば、屈折率１．１以上１．４５以下の中空シリカ含有樹脂材料や多孔質材料等が挙げられる。第２壁２３Ｂの表面には、上記第１の実施の形態の分離壁２３と同様に、例えば酸化シリコン等の低屈折率材料を用いた絶縁膜を被覆するようにしてもよい。
　なお、遮光部２２は省略しても構わない。
　本変形例の分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　上記第１の実施の形態と同様にして、まず、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１上に、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法、スパッタリングまたは原子層蒸着（ＡＬＤ）法等を用いて固定電荷層１４を成膜する。続いて、図３０Ａに示したように、固定電荷層１４上に例えば、ＣＶＤ法またはスパッタリングを用いて遮光部２２を構成する金属膜２２Ａおよびアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）膜２５を成膜する。
　次に、図３０Ｂに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いて、ａ－Ｓｉ膜２５および金属膜２５Ａを加工して素子分離部１３の上方に遮光部２２およびを形成する。ａ－Ｓｉからなる構造体２５Ｘを形成する。続いて、図３０Ｃに示したように、固定電荷層１４上および構造体２５Ｘの側面および上面に連続する絶縁膜２６Ａを成膜する。次に、図３０Ｄに示したように、カラーフィルタ２１を形成した後、カラーフィルタ２１および構造体２５Ｘ上に絶縁膜２６Ｂを成膜し、これをキャップ層２６とする。
　続いて、図３０Ｅに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いて、構造体２５Ｘ上のキャップ層２６に開口を形成した後、構造体２５Ｘを構成するａ－Ｓｉを除去する。これにより、エアギャップからなる第１壁２３Ａが形成される。次に、図３０Ｆに示したように、キャップ層２６として絶縁膜をさらに成膜してエアギャップの上部を閉塞させた後、図３０Ｇに示したように、キャップ層２６上に第２壁２３Ｂを形成する。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチングを用いて複数のオンチップレンズ２４Ｌを有するレンズ層２４を形成する。以上により、図２９に示した撮像装置１Ｇが完成する。
　以上のように本変形例の撮像装置１Ｇでは、カラーフィルタ２１を貫通する第１壁２３Ａをエアギャップにより形成し、レンズ層２４内に突出する第２壁２３Ｂを、低屈折率材料を用いて形成するようにした。これにより、上記第１の実施の形態等と同様に、量子効率を向上させると共に、混色の発生を低減することが可能となる。
　なお、図２９では、キャップ層２６上に第２壁２３Ｂを設けた例を示したが、第２壁２３Ｂは図３１に示したように、キャップ層２６を加工して第２壁２３Ｂを形成するようにしてもよい。なお、カラーフィルタ２１上のキャップ層２６は、図３１に示したように完全に除去してもよいし、図３２に示したように一部残っていてもよい。
（４－２．変形例６）
　図３３は、本開示の変形例６に係る撮像装置（撮像装置１Ｈ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｈは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。
　撮像装置１Ｈは、例えば、行列状に配設された複数の単位画素Ｐのそれぞれに、複数のカラーフィルタ２１および複数のオンチップレンズ２４Ｌを有し、隣り合う複数のカラーフィルタ２１の間には遮光部２２および分離壁２３が設けられている。本変形例の撮像装置１Ｇは、カラーフィルタ２１を貫通する第１壁２３Ａおよびレンズ層２４内に突出する第２壁２３Ｂからなる分離壁２３がエアギャップにより形成されている点が、上記第１の実施の形態とは異なる。また、本変形例の撮像装置１Ｇは、画素部１００Ａの面内における位置に応じて（例えば、中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって）第２壁２３Ｂの位置をＸＹ平面方向にシフトさせることで瞳補正を実施することができる。
　本変形例の分離壁２３は、例えば、次のようにして形成することができる。
　上記第１の実施の形態と同様にして、まず、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１上に、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法、スパッタリングまたは原子層蒸着（ＡＬＤ）法等を用いて固定電荷層１４を成膜した後、例えば、ＣＶＤ法またはスパッタリング、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いて、素子分離部１３の上方に遮光部２２を形成する。続いて、上記変形例５と同様にアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）膜２５を成膜した後、図３４Ａに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いてａ－Ｓｉ膜２５をエアギャップ状に加工して構造体２５Ｙを形成する。
　次に、図３４Ｂに示したように、構造体２５Ｙの側面および上面に連続する絶縁膜２６Ａを成膜する。続いて、図３４Ｃに示したように、カラーフィルタ２１を形成した後、さらに絶縁膜２６Ｂを成膜し、これをキャップ層２６とする。
　次に、図３４Ｄに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング等を用いて、構造体２５Ｙ上のキャップ層２６に開口を形成した後、構造体２５Ｙを構成するａ－Ｓｉを除去する。これにより、エアギャップからなる分離壁２３が形成される。続いて、図３４Ｅに示したように、キャップ層２６として絶縁膜をさらに成膜してエアギャップの上部を閉塞させた後、キャップ層２６およびカラーフィルタ２１を所定の厚みまでエッチバックする。その後、フォトリソグラフィ技術およびエッチングを用いて複数のオンチップレンズ２４Ｌを有するレンズ層２４をする。以上により、図３３に示した撮像装置１Ｈが完成する。
　以上のように本変形例の撮像装置１Ｈでは、カラーフィルタ２１を貫通する第１壁２３Ａおよびレンズ層２４内に突出する第２壁２３Ｂをエアギャップにより形成するようにした。これにより、上記第１の実施の形態等と同様に、量子効率を向上させると共に、混色の発生を低減することが可能となる。
（４－３．変形例７）
　図３５は、本開示の変形例７に係る撮像装置（撮像装置１Ｉ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｉは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。
　撮像装置１Ｉは、例えば、行列状に配設された複数の単位画素Ｐのそれぞれに、複数のカラーフィルタ２１および複数のオンチップレンズ２４Ｌを有し、隣り合う複数のカラーフィルタ２１の間には遮光部２２および分離壁２３が設けられている。本変形例の撮像装置１Ｉは、レンズ層２４内に形成される第２壁２３Ｂがオンチップレンズ２４Ｌの表面から形成した点が、上記第１の実施の形態とは異なる。また、本変形例の撮像装置１Ｉは、画素部１００Ａの面内における位置に応じて（例えば、中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって）第２壁２３Ｂの位置をＸＹ平面方向にシフトさせることで瞳補正を実施することができる。
　第２壁２３Ｂは、オンチップレンズ２４Ｌの表面から半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に向かって延伸する、例えばエアギャップにより形成されている。この第２壁２３Ｂの底部は、図３５に示したように、レンズ層２４内に形成されていてもよいし、例えば図３６Ａに示したように、レンズ層２４を貫通し、例えば第１壁２３Ａの表面が露出するように形成してもよい。その場合、例えば図３６Ｂに示したように、カラーフィルタ２１とレンズ層２４との間にエッチングストッパ層２７を設けるようにしてもよい。エッチングストッパ層は、例えば、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）等の無機膜を用いて形成することができる。
　また、図３５等では、第２壁２３Ｂの幅の線幅が第１壁２３Ａの線幅と同じ例を示したが、第２壁２３Ｂの線幅は第１壁２３Ａの線幅よりも狭くしてもよい。
　更に、図３５および図３６Ａ，３６Ｂでは、第２壁２３Ｂの形状（断面形状）が矩形状な例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第２壁２３Ｂの形状（断面形状）は、図３７Ａに示したように、第２壁２３Ｂの線幅が光入射側Ｓ１側から半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に向かって徐々に細くなる逆三角形状としてもよい。あるいは、第２壁２３Ｂの形状（断面形状）は、図３７Ｂに示したように、底部がレンズ状（例えば曲面）になっていてもよい。
　なお、第２壁２３Ｂは、エアギャップの他に、例えば、上記低屈折率材料や光吸収材料を用いて形成するようにしてもよい。同様に、第１壁２３Ａは、上記変形例５と同様に、エアギャップにより形成するようにしてもよい。
　また、瞳補正は、第２壁２３Ｂの位置をＸＹ平面方向にシフトさせる他に、第２壁２３Ｂの線幅を中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって段階的に狭くしたり、第２壁２３Ｂの深さを中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって段階的に深くすることでも実施することができる。
　本変形例の分離壁２３は、例えば、以下のようにして形成することができる。
　まず、上記第１の実施の形態と同様に、フォトリソグラフィ技術を用いて第１壁２３Ａの間にそれぞれカラーフィルタ２１を形成した後、図３８Ａに示したように、フォトリソグラフィ技術およびエッチングを用いて複数のオンチップレンズ２４Ｌを有するレンズ層２４を形成する。次に、図３８Ｂに示したように、レンズ層２４上にレジスト膜４４を形成して表面を平坦化する。続いて、図３８Ｃに示したように、フォトリソグラフィ技術によりレジスト膜４４をパターニングした後、例えばドライエッチングによりレンズ層２４をエッチングして第２壁２３Ｂを形成する。以上により、図３５に示した撮像装置１Ｉが完成する。
　この他、本変形例の分離壁２３は、例えば、以下のようにして形成することができる。
　まず、図３９Ａに示したように、上記と同様にして、レンズ層２４上にレジスト膜４４を形成して表面を平坦化する。次に、図３９Ｂに示したように、レジスト膜４４上に、レジスト膜４４上とは異なる材料からなるレジスト膜４５をパターニングする。その後、レジスト膜４４と共に、例えばドライエッチングによりレンズ層２４をエッチングして第２壁２３Ｂを形成する。以上により、図３５に示した撮像装置１Ｉが完成する。
　なお、上記のように、第２壁２３Ｂの線幅を中心部（Ａ）から周縁部（Ｂ）に向かって段階的に狭くする場合には、レジスト膜４４のパターンを像高毎に変えることで実現することができる。
　以上のように本変形例の撮像装置１Ｉでは、オンチップレンズ２４Ｌの表面から半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に向かって延伸する、例えばエアギャップにより形成するようにした。これにより、上記第１の実施の形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。例えば、低屈折率材料を用いて第２壁２３Ｂを形成する場合と比較して、高い導波効果を得ることができる。また、上記変形例５や変形例６と比較して、製造工程を簡略化することができる。更に、第１壁２３Ａと第２壁２３Ｂとを別々に形成することにより、それぞれの形状および材質の調整が可能となる。更にまた、素子分離部１３と第１壁２３Ａとの位置関係に関して瞳補正を実施しなくてもよいため、画素部１００Ａへの加工ダメージを低減することができる。これにより、感度等の集光特性の像高依存性を低減することが可能となる。
（４－４．変形例８）
　図４０は、本開示の変形例８に係る撮像装置（撮像装置１Ｊ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。撮像装置１Ｊは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等であり、上記第１の実施の形態と同様に、例えば所謂裏面照射型の撮像装置である。
　撮像装置１Ｊは、例えば、行列状に配設された複数の単位画素Ｐのそれぞれに、複数のカラーフィルタ２１および複数のオンチップレンズ２４Ｌを有し、隣り合う複数のカラーフィルタ２１の間には遮光部２２および分離壁２３が設けられている。本変形例の撮像装置１Ｊは、遮光部２２を本開示の「分離壁」の一具体例とし、互いに異なる色のカラーフィルタ２１の間に選択的に設けると共に、その一部をレンズ層２４内に突出させた点が、上記第１の実施の形態とは異なる。
　遮光部２２は、例えば、遮光性を有する導電材料が挙げられる。具体的には、例えば、タングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）またはそれらの合金が挙げられる。この他、遮光部２２は、例えば、カーボンブラックを等の黒色塗料を用いて形成することができる。
　レンズ層２４は、例えば、１．４以上１．６以下の屈折率を有するStyrene Thermosetting Resin（ＳＴＳＲ）等の樹脂材料や、屈折率：１．９以上の窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の高屈折率材料を用いて形成することができる。
　以上のように本変形例の撮像装置１Ｊでは、遮光部２２を互いに異なる色のカラーフィルタ２１の間に選択的に設けると共に、その一部をレンズ層２４内に突出させることにより、光入射側Ｓ１から斜め入射した光が隣接する単位画素Ｐへ漏れ込むのを防ぐ分離壁とした。これにより、上記第１の実施の形態の効果に加えて、例えば、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１等で反射し、さらにレンズ層２４の第１面１１Ｓ１と対向する面において再反射されることによる隣接する単位画素Ｐへの斜め入射光の漏れ込みを低減することができる。よって、フレアの発生を抑制することができる。
＜５．適用例＞
（適用例１）
　上記撮像装置１等は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図４１は、電子機器１０００の概略構成を表したものである。
　電子機器１０００は、例えば、レンズ群１００１と、撮像装置１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路１００２と、フレームメモリ１００３と、表示部１００４と、記録部１００５と、操作部１００６と、電源部１００７とを有し、バスライン１００８を介して相互に接続されている。
　レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像装置１の撮像面上に結像するものである。撮像装置１は、レンズ群１００１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ＤＳＰ回路１００２に供給する。
　ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１から供給される信号を処理する信号処理回路である。ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１からの信号を処理して得られる画像データを出力する。フレームメモリ１００３は、ＤＳＰ回路１００２により処理された画像データをフレーム多いんいで一時的に保持するものである。
　表示部１００４は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等のパネル型表示装置からなり、撮像装置１で撮像された動画または静止画の画像データを、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体に記録する。
　操作部１００６は、ユーザによる操作に従い、電子機器１０００が所有する各種の機能についての操作信号を出力する。電源部１００７は、ＤＳＰ回路１００２、フレームメモリ１００３、表示部１００４、記録部１００５および操作部１００６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ものである。
（適用例２）
　図４２Ａは、撮像装置１を備えた光検出システム２０００の全体構成の一例を模式的に表したものである。図４２Ｂは、光検出システム２０００の回路構成の一例を表したものである。光検出システム２０００は、赤外光Ｌ２を発する光源部としての発光装置２００１と、光電変換素子を有する受光部としての光検出装置２００２とを備えている。光検出装置２００２としては、上述した撮像装置１を用いることができる。光検出システム２０００は、さらに、システム制御部２００３、光源駆動部２００４、センサ制御部２００５、光源側光学系２００６およびカメラ側光学系２００７を備えていてもよい。
　光検出装置２００２は光Ｌ１と光Ｌ２とを検出することができる。光Ｌ１は、外部からの環境光が被写体（測定対象物）２１００（図４２Ａ）において反射された光である。光Ｌ２は発光装置２００１において発光されたのち、被写体２１００に反射された光である。光Ｌ１は例えば可視光であり、光Ｌ２は例えば赤外光である。光Ｌ１は、光検出装置２００２における光電変換部において検出可能であり、光Ｌ２は、光検出装置２００２における光電変換領域において検出可能である。光Ｌ１から被写体２１００の画像情報を獲得し、光Ｌ２から被写体２１００と光検出システム２０００との間の距離情報を獲得することができる。光検出システム２０００は、例えば、スマートフォン等の電子機器や車等の移動体に搭載することができる。発光装置２００１は例えば、半導体レーザ、面発光半導体レーザ、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）で構成することができる。発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えばｉＴＯＦ方式を採用することができるが、これに限定されることはない。ｉＴＯＦ方式では、光電変換部は、例えば光飛行時間（Time-of-Flight；ＴＯＦ）により被写体２１００との距離を測定することができる。発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えば、ストラクチャード・ライト方式やステレオビジョン方式を採用することもできる。例えばストラクチャード・ライト方式では、あらかじめ定められたパターンの光を被写体２１００に投影し、そのパターンのひずみ具合を解析することによって光検出システム２０００と被写体２１００との距離を測定することができる。また、ステレオビジョン方式においては、例えば２以上のカメラを用い、被写体２１００を２以上の異なる視点から見た２以上の画像を取得することで光検出システム２０００と被写体との距離を測定することができる。なお、発光装置２００１と光検出装置２００２とは、システム制御部２００３によって同期制御することができる。
＜６．応用例＞
（内視鏡手術システムへの応用例）
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図４３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図４３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統
括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を
照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織に
その試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図４４は、図４３に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するため
の１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、検出精度が向上する。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
（移動体への応用例）
　本開示に係る技術は、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、建設機械、農業機械（トラクター）など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。
　図４５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。
　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４５に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（interface）１２０５３が図示されている。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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４５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。
　図４６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図４６では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　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。
　なお、図４６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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上記第１，第２の実施の形態およびその変形例１～８に係る撮像装置（例えば、撮像装置１）は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの少ない高精細な撮影画像を得ることができるので、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。
　以上、第１，第２の実施の形態、変形例１～８および適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した変形例１～８は、上記第１の実施の形態の変形例として説明したが、各変形例および第２の実施の形態の構成を適宜組み合わせることができる。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
　なお、本開示は以下のような構成をとることも可能である。以下の構成の本技術によれば、対向する第１の面および第２の面を有する半導体基板の第１の面側に複数の画素のそれぞれに複数のカラーフィルタおよび複数の集光レンズをこの順に積層する。隣り合う複数の画素の間には、さらに、光入射側の線幅が第１の面側の線幅よりも狭い分離壁を設けるようにした。これにより、分離壁において反射および散乱された光の隣接画素への侵入を低減することができる。よって、量子効率を向上させると共に、混色の発生を低減することが可能となる。
（１）
　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する複数の光電変換部を有する半導体基板と、
　前記第１の面側において前記複数の画素のそれぞれに設けられた複数のカラーフィルタと、
　前記複数のカラーフィルタの光入射側において前記複数の画素それぞれに設けられた複数の集光レンズと、
　前記第１の面側の互いに隣り合う前記複数のカラーフィルタの間に設けられ、前記光入射側の線幅が、前記第１の面側の線幅よりも狭い分離壁と
　を備えた撮像装置。
（２）
　前記分離壁は、前記複数のカラーフィルタを貫通する第１壁と、前記集光レンズ内に突出する第２壁とを有する、前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
　前記分離壁は、少なくとも前記第２壁の線幅が前記光入射側に向かって狭くなっている、前記（２）に記載の撮像装置。
　（４）
　前記分離壁の線幅は、前記第１の面側から前記光入射側に向かって連続的に変換する、前記（１）乃至（３）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（５）
　前記分離壁の線幅は、前記第１の面側から前記光入射側に向かって階段状に変換する、前記（１）乃至（４）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（６）
　前記第２壁は、前記複数の集光レンズを貫通している、前記（２）乃至（５）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（７）
　前記分離壁の高さは、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内において前記複数の集光レンズの表面形状と略一致している、前記（１）乃至（６）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（８）
　前記分離壁は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて高さが異なる、前記（１）乃至（７）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（９）
　前記分離壁の高さは、前記画素部の中心部から周縁部に向かって高くなる、前記（８）に記載の撮像装置。
（１０）
　前記分離壁は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて線幅が異なる、前記（１）乃至（９）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（１１）
　前記分離壁の線幅は、前記画素部の中心部から周縁部に向かって細くなる、前記（１０）に記載の撮像装置。
（１２）
　前記分離壁は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて形成位置が異なる、前記（１）乃至（１１）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（１３）
　前記分離壁は、前記複数のカラーフィルタを貫通する第１壁と、前記集光レンズ内に突出する第２壁とを有し、
　前記第２壁が、前記画素部の中心部から周縁部に向かって、隣り合う前記複数の画素の間から前記周縁部の方向にシフトした位置に形成されている、前記（１２）に記載の撮像装置。
（１４）
　前記分離壁全体が、前記画素部の中心部から周縁部に向かって、隣り合う前記複数の画素の間から前記周縁部の方向にシフトした位置に形成されている、前記（１２）または（１３）に記載の撮像装置。
（１５）
　前記分離壁は、前記複数の集光レンズよりも低屈折率な材料または入射光を吸収する金属材料を用いて形成されている、前記（１）乃至（１４）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（１６）
　前記複数のカラーフィルタは樹脂材料を用いて形成され、前記複数の集光レンズは屈折率１．５以上２．０以下の樹脂材料、窒化シリコン、酸窒化シリコン、シリコン酸化物、アモルファスシリコンのうちのいずれかを用いて形成されている、前記（１）乃至（１５）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（１７）
　前記第１の面と前記分離壁との間に設けられた遮光部をさらに有する、前記（１）乃至（１６）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（１８）
　前記遮光部は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内において格子状に設けられ、前記画素部の面内の位置に応じて線幅が異なる、前記（１７）に記載の撮像装置。
（１９）
　前記遮光部の線幅は、前記画素部の中心部から周縁部に向かって細くなる、前記（１８）に記載の撮像装置。
（２０）
　前記遮光部は、前記画素部の周縁部ほど隣り合う前記複数の画素の間から前記画素部の中心部に向けてシフトした位置に形成されている、前記（１９）に記載の撮像装置。
（２１）
　前記複数の集光レンズはギャップレスに配設されている、前記（１）乃至（２０）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（２２）
　隣り合う前記複数の画素の間に設けられ、前記半導体基板の前記第１の面から前記第２の面に向かって延在する素子分離部をさらに有する、前記（１）乃至（２１）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（２３）
　前記素子分離部は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内において格子状に設けられ、分離壁は、前記素子分離部の上方に形成されている、前記（２２）に記載の撮像装置。
（２４）
　前記分離壁の線幅は、前記素子分離部の線幅以下である、前記（２３）に記載の撮像装置。
（２５）
　前記半導体基板は、前記複数の画素内の前記第１の面に凹凸構造を有する、前記（１）乃至（２４）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（２６）
　前記第１壁はエアギャップにより形成され、前記第２壁は屈折率１．１以上１．４５以下の低屈折率材料を用いて形成されている、前記（２）乃至（２５）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（２７）
　前記第１壁および前記第２壁は、エアギャップにより形成されている、前記（２）乃至（２５）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（２８）
　前記第２壁は、前記集光レンズの光入射面から前記半導体基板の前記第１の面に向かって延伸している、前記（２）乃至（２７）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（２９）
　前記第１の面と前記分離壁との間に設けられた遮光部をさらに有し、前記遮光部が前記分離壁を兼ねている、前記（１）乃至（２８）のうちのいずれか１つに記載の撮像装置。
（３０）
　前記遮光部は、タングステン、アルミニウムまたはカーボンブラックを用いて形成されている、前記（２９）に記載の撮像装置。
（３１）
　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する複数の光電変換部を有する半導体基板と、
　前記第１の面側において前記複数の画素のそれぞれに設けられた複数のカラーフィルタと、
　前記複数のカラーフィルタの光入射側において前記複数の画素それぞれに設けられた複数の集光レンズと、
　前記第１の面側の互いに隣り合う前記複数のカラーフィルタの間に設けられ、前記複数のカラーフィルタを貫通すると共に、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて高さおよび線幅の少なくとも一方が異なる分離壁と
　を備えた撮像装置。
（３２）
　前記第１の面と前記分離壁との間に設けられた遮光部をさらに有し、
　前記遮光部は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて線幅が異なる、前記（３１）に記載の撮像装置。
　本出願は、日本国特許庁において２０２１年１０月２０日に出願された日本特許出願番号２０２１－１７１６６１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
　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。

Claims (25)

  1. 　対向する第１の面および第２の面を有し、複数の画素が行列状に配設されると共に、前記画素毎に、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する複数の光電変換部を有する半導体基板と、
    　前記第１の面側において前記複数の画素のそれぞれに設けられた複数のカラーフィルタと、
    　前記複数のカラーフィルタの光入射側において前記複数の画素それぞれに設けられた複数の集光レンズと、
    　前記第１の面側の互いに隣り合う前記複数のカラーフィルタの間に設けられ、前記光入射側の線幅が、前記第１の面側の線幅よりも狭い分離壁と
    　を備えた撮像装置。
  2. 　前記分離壁は、前記複数のカラーフィルタを貫通する第１壁と、前記集光レンズ内に突出する第２壁とを有する、請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記分離壁は、少なくとも前記第２壁の線幅が前記光入射側に向かって狭くなっている、請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記分離壁の線幅は、前記第１の面側から前記光入射側に向かって連続的に変換する、請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　前記分離壁の線幅は、前記第１の面側から前記光入射側に向かって階段状に変換する、請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　前記第２壁は、前記複数の集光レンズを貫通している、請求項２に記載の撮像装置。
  7. 　前記分離壁の高さは、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内において前記複数の集光レンズの表面形状と略一致している、請求項１に記載の撮像装置。
  8. 　前記分離壁は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて高さが異なる、請求項１に記載の撮像装置。
  9. 　前記分離壁の高さは、前記画素部の中心部から周縁部に向かって高くなる、請求項８に記載の撮像装置。
  10. 　前記分離壁は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて線幅が異なる、請求項１に記載の撮像装置。
  11. 　前記分離壁の線幅は、前記画素部の中心部から周縁部に向かって細くなる、請求項１０に記載の撮像装置。
  12. 　前記分離壁は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内の位置に応じて形成位置が異なる、請求項１に記載の撮像装置。
  13. 　前記分離壁は、前記複数のカラーフィルタを貫通する第１壁と、前記集光レンズ内に突出する第２壁とを有し、
    　前記第２壁が、前記画素部の中心部から周縁部に向かって、隣り合う前記複数の画素の間から前記周縁部の方向にシフトした位置に形成されている、請求項１２に記載の撮像装置。
  14. 　前記分離壁全体が、前記画素部の中心部から周縁部に向かって、隣り合う前記複数の画素の間から前記周縁部の方向にシフトした位置に形成されている、請求項１２に記載の撮像装置。
  15. 　前記分離壁は、前記複数の集光レンズよりも低屈折率な材料または入射光を吸収する金属材料を用いて形成されている、請求項１に記載の撮像装置。
  16. 　前記複数のカラーフィルタは樹脂材料を用いて形成され、前記複数の集光レンズは屈折率１．５以上２．０以下の樹脂材料、窒化シリコン、酸窒化シリコン、シリコン酸化物、アモルファスシリコンのうちのいずれかを用いて形成されている、請求項１に記載の撮像装置。
  17. 　前記第１の面と前記分離壁との間に設けられた遮光部をさらに有する、請求項１に記載の撮像装置。
  18. 　前記遮光部は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内において格子状に設けられ、前記画素部の面内の位置に応じて線幅が異なる、請求項１７に記載の撮像装置。
  19. 　前記遮光部の線幅は、前記画素部の中心部から周縁部に向かって細くなる、請求項１８に記載の撮像装置。
  20. 　前記遮光部は、前記画素部の周縁部ほど隣り合う前記複数の画素の間から前記画素部の中心部に向けてシフトした位置に形成されている、請求項１９に記載の撮像装置。
  21. 　前記複数の集光レンズはギャップレスに配設されている、請求項１に記載の撮像装置。
  22. 　隣り合う前記複数の画素の間に設けられ、前記半導体基板の前記第１の面から前記第２の面に向かって延在する素子分離部をさらに有する、請求項１に記載の撮像装置。
  23. 　前記素子分離部は、前記複数の画素が行列状に配設された画素部の面内において格子状に設けられ、分離壁は、前記素子分離部の上方に形成されている、請求項２２に記載の撮像装置。
  24. 　前記分離壁の線幅は、前記素子分離部の線幅以下である、請求項２３に記載の撮像装置。
  25. 　前記半導体基板は、前記複数の画素内の前記第１の面に凹凸構造を有する、請求項１に記載の撮像装置。
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