本發(fā)明涉及固態(tài)攝像元件和電子設(shè)備，特別地涉及能夠改善圖像質(zhì)量的固態(tài)攝像元件和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

在背側(cè)照射型CMOS圖像傳感器(CIS：CMOS image sensor)中，入射光的一部分(尤其是長波段內(nèi)的光)沒有被充分吸收，且穿過由光電二極管等形成的光電轉(zhuǎn)換部并進(jìn)入布線層。然后，透射光被布線層中的布線反射并進(jìn)入相鄰像素的光電轉(zhuǎn)換部，由此引起混色并使圖像質(zhì)量劣化。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)中提出的技術(shù)中，在基板層的與形成有光電轉(zhuǎn)換部的光入射側(cè)相反的表面上形成有由鎢制成的反射層。因為已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部的光被反射層在朝向同一光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射，所以防止了混色的發(fā)生(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。

引用文獻(xiàn)列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利申請?zhí)亻_號2010-177705

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

然而，在專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，因為反射層形成在與用于將基板層的柵電極連接到布線層的接觸部相同的層中，所以可能增加對布線布局的限制。另一方面，在使布線布局優(yōu)先的情況下，可能不能布置足夠的反射層，并不能充分抑制混色的發(fā)生。

因此，本發(fā)明旨在改善固態(tài)攝像元件的圖像質(zhì)量。

解決問題的技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的固態(tài)攝像元件包括：光電轉(zhuǎn)換部，其被配置成對從預(yù)定入射表面入射的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及布線，其布置在所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面?zhèn)壬?，并在面對所述光電轉(zhuǎn)換部的表面上形成有突出圖案，所述底表面?zhèn)仁撬龉怆娹D(zhuǎn)換部的所述入射表面的相反面。

能夠針對一個所述光電轉(zhuǎn)換部布置有多個上述圖案。

所述圖案能夠沿所述布線的延伸方向以不同的間隔布置。

所述圖案能夠以沒有直線對準(zhǔn)的方式布置。

在位置越靠近所述固態(tài)攝像元件的外圍的像素中，在垂直于所述外圍的側(cè)邊的方向上的所述圖案能夠具有越低的密度。

當(dāng)從所述光電轉(zhuǎn)換部這一側(cè)觀察時，所述圖案能夠布置在不與位于比形成有所述圖案的布線更靠近所述光電轉(zhuǎn)換部的位置處的布線重疊的位置處。

所述圖案的寬度是能夠根據(jù)所述布線的寬度設(shè)定的。

在位置越靠近所述固態(tài)攝像元件的外圍的像素中，在垂直于所述外圍的側(cè)邊的方向上延伸的布線中的所述圖案能夠在所述布線的延伸方向上的長度越長。

所述圖案能夠形成為沒有形成在與所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面最靠近的布線層的布線中。

所述圖案僅能夠布置在用于接收具有預(yù)定波長或大于所述預(yù)定波長的光的像素的所述光電轉(zhuǎn)換部中。

所述圖案能夠在用于連接相鄰布線層的布線的工藝和用于將布線連接至形成有所述光電轉(zhuǎn)換部的半導(dǎo)體基板的工藝之中的至少一個工藝中形成。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電子設(shè)備包括固態(tài)攝像元件，該固態(tài)攝像元件包括：光電轉(zhuǎn)換部，其被配置成對從預(yù)定入射表面入射的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及布線，其布置在所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面?zhèn)壬?，并在面對所述光電轉(zhuǎn)換部的表面上形成有突出圖案，所述底表面?zhèn)仁撬龉怆娹D(zhuǎn)換部的所述入射表面的相反面。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的固態(tài)攝像元件包括：像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，每個所述像素設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換部；以及反射膜，其以與所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面的一部分重疊的方式布置在所述像素陣列部中的至少一部分像素中，且在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光的一部分，所述底表面是所述光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

針對每個像素，所述反射膜與所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面重疊的范圍能夠被劃分為多個圖案。

可以提供：在其中所述反射膜與第一范圍重疊的像素，所述第一范圍是所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面的大約一半；以及在其中所述反射膜與第二范圍重疊的像素，所述第二范圍是所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面的大約一半并且是不同于所述第一范圍的范圍。

所述反射膜能夠布置在布線層中，所述布線層形成在所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面這一側(cè)上。

所述反射膜能夠布置在基板上，布置有所述反射膜的所述基板堆疊在形成有所述像素陣列部的基板上。

所述反射膜能夠布置在如下的層中，該層形成有半導(dǎo)體基板的柵電極，所述半導(dǎo)體基板形成有所述像素陣列部。

還能夠設(shè)置隔離層，所述隔離層被配置成將布置有所述反射膜的像素與相鄰的像素隔離。

能夠基于布置有所述反射膜的像素的像素信號來檢測焦點(diǎn)偏差。

遮光膜以與所述光電轉(zhuǎn)換部的所述入射表面的一部分重疊的方式布置在沒有布置所述反射膜的像素之中的至少一部分像素中，并且能夠通過根據(jù)入射光的光量而區(qū)別地使用布置有所述反射膜的像素的像素信號和布置有所述遮光膜的像素的像素信號來檢測焦點(diǎn)偏差。

在布置有所述反射膜的像素中使用的濾光片的顏色被劃分成多種，并且能夠通過根據(jù)所述入射光的光量而區(qū)別地使用不同顏色的像素的像素信號來檢測焦點(diǎn)偏差。

能夠在均布置有所述反射膜的像素之中的至少一部分像素中使用白色濾光片。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的電子設(shè)備包括固態(tài)攝像元件，該固態(tài)攝像元件包括：像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，每個所述像素設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換部；以及反射膜，其以與所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面的一部分重疊的方式布置在所述像素陣列部中的至少一部分像素中，且在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光的一部分，所述底表面是所述光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面的固態(tài)攝像元件包括：像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，并且在所述像素之中的至少一部分像素中設(shè)置有多個光電轉(zhuǎn)換部；以及反射膜，其以與形成有所述多個光電轉(zhuǎn)換部的像素的所述多個光電轉(zhuǎn)換部的底表面重疊的方式布置，并在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光，所述底表面是所述多個光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面的電子設(shè)備包括固態(tài)攝像元件，該固態(tài)攝像元件包括：像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，并且在所述像素之中的至少一部分像素中設(shè)置有多個光電轉(zhuǎn)換部；以及反射膜，其以與形成有所述多個光電轉(zhuǎn)換部的像素的所述多個光電轉(zhuǎn)換部的底表面重疊的方式布置，并在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光，所述底表面是所述多個光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面的固態(tài)攝像元件包括：像素陣列部，在所述像素陣列部上布置有多個像素，每個所述像素設(shè)置有被配置成接收包括紅外光的入射光的光電轉(zhuǎn)換部；第一反射膜，其是針對每個所述光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置的，且被配置成朝向已經(jīng)被透射光穿過的所述光電轉(zhuǎn)換元件在多個方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換元件的所述透射光；以及第二反射膜，其形成在彼此相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間。

在所述第一反射膜上能夠形成有具有預(yù)定形狀的突出部。

所述突出部的形狀和位置之中的至少一者能夠根據(jù)所述像素的位置而不同。

所述突出部能夠形成為四角錐形狀。

所述突出部能夠以與凹槽一致的方式形成，所述凹槽形成在半導(dǎo)體基板的光入射表面的相反面上，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

所述突出部能夠以與形成在如下的膜上的凹槽一致的方式形成，該膜堆疊在半導(dǎo)體基板的光入射表面的相反面上，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

所述第二反射膜能夠以從半導(dǎo)體基板的光入射表面延伸到所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部的方式形成，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

所述第二反射膜能夠以從半導(dǎo)體基板的光入射表面的相反面延伸到所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部的方式形成，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

所述第一反射膜和所述第二反射膜能夠成為一體。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面的電子設(shè)備包括固態(tài)攝像元件，該固態(tài)攝像元件包括：像素陣列部，在所述像素陣列部上布置有多個像素，每個所述像素設(shè)置有被配置成接收包括紅外光的入射光的光電轉(zhuǎn)換部；第一反射膜，其是針對每個所述光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置的，且被配置成朝向已經(jīng)被透射光穿過的所述光電轉(zhuǎn)換元件在多個方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換元件的所述透射光；以及第二反射膜，其形成在彼此相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部的透射光的反射方向被分散。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部的透射光的一部分在朝向該光電轉(zhuǎn)換部的方向上被反射。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，已經(jīng)穿過像素內(nèi)部的多個光電轉(zhuǎn)換部的透射光在朝向各個光電轉(zhuǎn)換部的方向上被反射。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部的透射光在朝向該光電轉(zhuǎn)換部的多個方向上被反射。

本發(fā)明的技術(shù)效果

根據(jù)本發(fā)明的第一方面至第四方面，能夠改善固態(tài)攝像元件的圖像質(zhì)量。

附圖說明

圖1是圖示了應(yīng)用本發(fā)明的固態(tài)攝像元件的示例性構(gòu)造的示圖。

圖2是圖示了像素的示例性構(gòu)造的電路圖。

圖3是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)攝像元件的截面圖。

圖4是圖示了示例性的偽過孔(dummy via)布置的示圖。

圖5是用于說明在沒有設(shè)置偽過孔的情況下透射光的反射方向的示圖。

圖6是用于說明本發(fā)明的第一實施例的效果的示圖。

圖7是圖示了偽過孔布置的第一變形例的示圖。

圖8是圖示了偽過孔布置的第二變形例的示圖。

圖9是圖示了偽過孔布置的第三變形例的示圖。

圖10是用于說明像素位置與透射光的反射方向之間的關(guān)系的示圖。

圖11是圖示了偽過孔布置的第四變形例的示圖。

圖12是圖示了偽過孔布置的第五變形例的示圖。

圖13是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)攝像元件的制造方法的示圖。

圖14是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)攝像元件的制造方法的示圖。

圖15是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)攝像元件的制造方法的示圖。

圖16是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)攝像元件的制造方法的示圖。

圖17是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)攝像元件的制造方法的示圖。

圖18是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的固態(tài)攝像元件的制造方法的示圖。

圖19是用于說明偽接觸部的制造方法的示圖。

圖20是圖示了在沒有設(shè)置任何偽過孔的情況下透射光的示例性反射方向的示圖。

圖21是圖示了偽過孔形狀的第一變形例的示圖。

圖22是圖示了偽過孔形狀的第二變形例的示圖。

圖23是圖示了偽過孔形狀的第三變形例的示圖。

圖24是示意性地圖示了圖像平面相位差A(yù)F系統(tǒng)的固態(tài)攝像元件的示例性構(gòu)造的截面圖。

圖25是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的截面圖。

圖26是比較焦點(diǎn)檢測像素的靈敏度的曲線圖。

圖27是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的截面圖。

圖28是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的截面圖。

圖29是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第四示例性構(gòu)造的截面圖。

圖30是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第五示例性構(gòu)造的截面圖。

圖31是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第六示例性構(gòu)造的截面圖。

圖32是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第七示例性構(gòu)造的截面圖。

圖33是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的固態(tài)攝像元件的第八示例性構(gòu)造的截面圖。

圖34是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的截面圖。

圖35是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖36是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖37是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖38是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖39是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖40是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖41是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖42是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖43是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖44是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖45是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖46是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖47是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第一示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖48是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的截面圖。

圖49是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖50是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖51是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖52是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖53是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖54是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖55是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖56是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖57是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖58是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖59是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第二示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖60是示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的截面圖。

圖61是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖62是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖63是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖64是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖65是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖66是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖67是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖68是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖69是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖70是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖71是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖72是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖73是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的固態(tài)攝像元件的第三示例性構(gòu)造的制造方法的示圖。

圖74是圖示了固態(tài)攝像元件的示例性用途的示圖。

圖75是圖示了電子設(shè)備的示例性構(gòu)造的框圖。

具體實施方式

在下文中，將說明用于實施本發(fā)明的方式(以下稱為“實施例”)。注意，按照下列順序提供說明。

1.固態(tài)攝像元件的示例性構(gòu)造

2.第一實施例

3.第二實施例

4.第三實施例

5.固態(tài)攝像元件的示例性用途

1.固態(tài)攝像元件的示例性構(gòu)造

{固態(tài)攝像元件11的示例性結(jié)構(gòu)}

首先，將參照圖1說明應(yīng)用本發(fā)明的固態(tài)攝像元件11的示例性構(gòu)造。

例如，固態(tài)攝像元件11是由互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)等形成的背側(cè)照射型圖像傳感器，其被配置成接收來自被攝體的光并對光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并且通過產(chǎn)生圖像信號來對圖像進(jìn)行攝像。同時，本發(fā)明不局限于應(yīng)用到CMOS圖像傳感器。

同時，背側(cè)照射型圖像傳感器的構(gòu)造包括光接收表面(即，被配置成會聚光的片上微透鏡)和光電轉(zhuǎn)換部(例如，光電二極管)，其中，來自被攝體的光入射到光接收表面，光電轉(zhuǎn)換部例如位于光接收表面與設(shè)置有布線(例如，用于驅(qū)動各像素的晶體管等)的布線層之間的空間中，并被配置成接收來自被攝體的光并將光轉(zhuǎn)換成電信號。

固態(tài)攝像元件11包括像素陣列部21、垂直驅(qū)動部22、列處理部23、水平驅(qū)動部24、系統(tǒng)控制部25、像素驅(qū)動線26、垂直信號線27、信號處理部28和數(shù)據(jù)存儲部29。

在固態(tài)攝像元件11中，像素陣列部21形成在未圖示的半導(dǎo)體基板上，而且垂直驅(qū)動部22至系統(tǒng)控制部25集成在半導(dǎo)體基板上。

像素陣列部21由包括光電轉(zhuǎn)換元件的像素形成，光電轉(zhuǎn)換元件被配置成產(chǎn)生并積累與從被攝體入射的光量相對應(yīng)的電荷，并且用于組成像素陣列部21的像素在附圖中在橫向方向(行方向)和縱向方向(列方向)上二維地排列。

例如，在像素陣列部21中，針對由排列在行方向上的像素形成的每個像素行，在行方向上布線有像素驅(qū)動線26，并且針對由排列在列方向上的像素形成的每個像素列，在列方向上布線有垂直信號線27。

垂直驅(qū)動部22由移位寄存器和地址解碼器等形成，并且通過經(jīng)由多條像素驅(qū)動線26向相應(yīng)像素提供信號等來同時地或以行為單位等方式驅(qū)動像素陣列部21中的相應(yīng)像素中的全部像素。

列處理部23經(jīng)由像素陣列部21的每個像素列的垂直信號線27從每個像素讀取信號，并且通過執(zhí)行噪聲消除處理、相關(guān)雙采樣和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換等來產(chǎn)生像素信號。

水平驅(qū)動部24由移位寄存器和地址解碼器形成，并且順序地選擇與列處理部23的像素列相對應(yīng)的單位電路。當(dāng)通過水平驅(qū)動部24執(zhí)行這樣的選擇性掃描時，每個單位電路的在列處理部23中經(jīng)過信號處理的像素信號被順序輸出到信號處理部28。

系統(tǒng)控制部25例如由被配置成產(chǎn)生各種時序信號的時序發(fā)生器形成，并且基于在時序發(fā)生器中產(chǎn)生的時序信號對垂直驅(qū)動部22、列處理部23和水平驅(qū)動部24執(zhí)行驅(qū)動控制。

信號處理部28在根據(jù)需要將數(shù)據(jù)臨時存儲在數(shù)據(jù)存儲部29中的同時對從列處理部23提供的像素信號應(yīng)用諸如運(yùn)算處理等信號處理，并且輸出由每個像素信號形成的圖像信號。

{像素示例性構(gòu)造}

接下來，將說明上述像素陣列部21中的每個像素的構(gòu)造。圖2是圖示了設(shè)置在像素陣列部21中的一個像素的示例性構(gòu)造的電路圖。

在這個示例中，像素陣列部21的像素被配置成包括光電二極管61、傳輸柵極部62、電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63、電容切換開關(guān)64、電荷積累部65、復(fù)位柵極部66、放大晶體管67和選擇晶體管68。

光電二極管61例如是由PN結(jié)光電二極管形成的光電轉(zhuǎn)換元件，并且被配置成接收來自被攝體的光，通過執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生并積累與接收到的光量相對應(yīng)的電荷。

傳輸柵極部62設(shè)置在光電二極管61與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63之間，且傳輸柵極部62被配置成根據(jù)被施加至傳輸柵極部62的柵電極的驅(qū)動信號TRG將在光電二極管61中積累的電荷傳輸?shù)诫姾?電壓轉(zhuǎn)換部63。

例如，在圖2中，傳輸柵極部62、電容切換開關(guān)64、復(fù)位柵極部66和選擇晶體管68由N溝道MOS晶體管形成。

此外，驅(qū)動信號TRG、DCG、RST和SEL被提供至傳輸柵極部62至選擇晶體管68的柵電極。這些驅(qū)動信號是脈沖信號，且在高電平狀態(tài)下變?yōu)橛行顟B(tài)(ON(導(dǎo)通)狀態(tài))，并在低電平狀態(tài)下變?yōu)闊o效狀態(tài)(OFF(關(guān)斷)狀態(tài))。

因此，例如，當(dāng)被提供至傳輸柵極部62的柵電極的驅(qū)動信號TRG在傳輸柵極部62中變?yōu)橛行顟B(tài)并且傳輸柵極部62變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)時，在光電二極管61中積累的電荷被傳輸?shù)诫姾?電壓轉(zhuǎn)換部63。

電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63是浮動擴(kuò)散區(qū)(FD)，并被配置成：將經(jīng)由傳輸柵極部62從光電二極管61傳輸?shù)碾姾赊D(zhuǎn)換成諸如電壓信號等電信號；并且輸出電壓信號。

復(fù)位柵極部66連接至電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63，并且垂直信號線27經(jīng)由放大晶體管67和選擇晶體管68也連接至電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63。另外，電荷積累部65是用于積累電荷的電容(電容器)，并經(jīng)由電容切換開關(guān)64也連接至電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63。

電容切換開關(guān)64根據(jù)驅(qū)動信號DCG而被導(dǎo)通/關(guān)斷，從而將電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63與電荷積累部65之間的連接狀態(tài)切換到電連接狀態(tài)和電斷開狀態(tài)中的任一者。

換言之，當(dāng)驅(qū)動信號DCG被提供至用于組成電容切換開關(guān)64的柵電極且驅(qū)動信號DCG變?yōu)橛行r，電容切換開關(guān)64正下方的電位變深，并且電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63與電荷積累部65電連接。

相反，當(dāng)驅(qū)動信號DCG變?yōu)闊o效時，電容切換開關(guān)64正下方的電位變淺，并且電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63與電荷積累部65斷開電連接。

因此，電容通過使驅(qū)動信號DCG變?yōu)橛行?無效而被添加到電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63，并且能夠改變像素靈敏度。具體地，當(dāng)積累電荷的變化量被定義為ΔQ，在該點(diǎn)處的電壓變化被定義為ΔV，并且電容值被定義為C時，滿足ΔV＝ΔQ/C的關(guān)系。

這里，當(dāng)電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63的電容值被定義為C_FD并且電荷積累部65的電容值被定義為C_CAP時，在驅(qū)動信號DCG變成有效的狀態(tài)下，在執(zhí)行信號電平讀取的像素區(qū)域中的電容值C變?yōu)镃_FD+C_CAP。相反，當(dāng)驅(qū)動信號DCG變成無效時，電容值C變?yōu)镃_FD，由此，相對于電荷變化量的電壓靈敏度(電壓變化量)增大。

因此，能夠通過在固態(tài)攝像元件11中使驅(qū)動信號DCG變成有效/無效來適當(dāng)?shù)馗淖兿袼仂`敏度。例如，當(dāng)驅(qū)動信號DCG變成有效時，電荷積累部65與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63電連接。因此，從光電二極管61被傳輸?shù)诫姾?電壓轉(zhuǎn)換部63的電荷的一部分不僅被積累在電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63中，而且還被積累在電荷積累部65中。

同時，更具體地，除電荷積累部65之外，設(shè)置在相鄰像素中的電荷積累部也適當(dāng)?shù)剡B接至電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63。此外，電荷積累部65以與光電二極管61重疊的方式設(shè)置在光電二極管61的與光接收表面相反的一側(cè)上，即與沒有進(jìn)入來自被攝體的光的區(qū)域相鄰。因此，來自被攝體的光不可能被電荷積累部65遮蔽，并且入射到光電二極管61上的光的光量不可能減少。

復(fù)位柵極部66是用于將從電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63到電荷積累部65的各個區(qū)域適當(dāng)?shù)爻跏蓟?復(fù)位)的元件，并且具有與具有電源電壓VDD的電源連接的漏極和與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63連接的源極。驅(qū)動信號RST作為復(fù)位信號被施加至復(fù)位柵極部66的柵電極。

此外，當(dāng)驅(qū)動信號RST變?yōu)橛行顟B(tài)時，復(fù)位柵極部66進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，并且電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63等的電位被復(fù)位成電源電壓VDD的電平。換言之，電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63等被初始化。

放大晶體管67具有與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63連接的柵電極和與具有電源電壓VDD的電源連接的漏極，并且用作源極跟隨器電路的輸入部，源極跟隨器電路被配置成讀取在光電二極管61中通過光電轉(zhuǎn)換獲得的電荷。換言之，放大晶體管67具有經(jīng)由選擇晶體管68與垂直信號線27連接的源極，從而與恒流源一起組成源極跟隨器電路，恒流源連接至垂直信號線27的一端。

選擇晶體管68連接在放大晶體管67的源極與垂直信號線27之間，并且驅(qū)動信號SEL作為選擇信號被提供至選擇晶體管68的柵電極。當(dāng)驅(qū)動信號SEL變?yōu)橛行顟B(tài)時，選擇晶體管68進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，并且設(shè)置有選擇晶體管68的像素進(jìn)入選擇狀態(tài)。當(dāng)像素進(jìn)入選擇狀態(tài)時，從放大晶體管67輸出的信號經(jīng)由垂直信號線27被列處理部23讀取。

此外，例如在每個像素中，作為圖1中的像素驅(qū)動線26，多條驅(qū)動線布線在相應(yīng)的像素行中。然后，驅(qū)動信號TRG、DCG、RST和SEL從垂直驅(qū)動部22經(jīng)由設(shè)置為像素驅(qū)動線26的多條驅(qū)動線被提供到像素中。

同時，圖2的像素電路是能夠在像素陣列部21中使用的示例性像素電路，并且也能夠使用具有不同構(gòu)造的像素電路。例如，也能夠在像素陣列部21中使用不包括電容切換開關(guān)64和電荷積累部65并且沒有設(shè)置靈敏度變化功能的4Tr型像素電路。

2.第一實施例

接線來，將參照圖3至23說明本發(fā)明的第一實施例。

{固態(tài)攝像元件的示例性結(jié)構(gòu)}

圖3是示意性地圖示了作為圖1的固態(tài)攝像元件11的一個實施例的固態(tài)攝像元件101的示例性構(gòu)造的截面圖。同時，圖3圖示了固態(tài)攝像元件101中的包括兩個像素(由像素P1和P2形成)的部分的截面圖，但是其它像素基本上也具有相同的構(gòu)造。

在固態(tài)攝像元件101中，例如，彩色濾光片112和片上微透鏡111堆疊在例如由硅基板形成的半導(dǎo)體基板113的光入射側(cè)表面(以下稱為入射表面)上。

在半導(dǎo)體基板113的內(nèi)部形成有均與圖2的光電二極管61相對應(yīng)的光電二極管114-1、114-2。來自被攝體的光經(jīng)由片上微透鏡111和彩色濾光片112進(jìn)入光電二極管114-1、114-2。

此外，在半導(dǎo)體基板113的入射表面的相反面的表面(以下稱為底表面)上形成有均與圖2的電荷-電壓轉(zhuǎn)換部63相對應(yīng)的電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-1、116-2。此外，在半導(dǎo)體基板113的底表面上還形成有均與圖2的傳輸柵極部62相對應(yīng)的傳輸柵極部115-1、115-2。傳輸柵極部115-1形成在光電二極管114-1與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-1之間，并且傳輸柵極部115-2形成在光電二極管114-2與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-2之間。

光電二極管114-1、傳輸柵極部115-1和電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-1被包括在像素P1中，并且光電二極管114-2、傳輸柵極部115-2和電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-2被包括在像素P2中。

在半導(dǎo)體基板113的底表面?zhèn)壬隙询B有布線層。在圖3中，圖示了存在兩個布線層的示例。在第一布線層中，形成有布線Wa1-1、Wa1-2以及布線Wa2-1、Wa2-2。在第二布線層中，形成有布線Wb1。

傳輸柵極部115-1經(jīng)由接觸部C1-1連接至布線Wa1-1。電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-1經(jīng)由接觸部C2-1連接至布線Wa2-1。布線Wa1-1經(jīng)由過孔Vb1-1和Vb2-1連接至布線Wb1。

傳輸柵極部115-2經(jīng)由接觸部C1-2連接至布線Wa1-2。電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-2經(jīng)由接觸部C2-2連接至布線Wa2-2。布線Wa1-2經(jīng)由過孔Vb1-2和Vb2-2連接至布線Wb1。

在布線Wa1-1的位于半導(dǎo)體基板113的底表面?zhèn)鹊谋砻嫔?，換言之，在布線Wa1-1的面對光電二極管114-1的表面(以下也稱為入射側(cè)表面)上形成有偽過孔DVa1-1，偽過孔DVa1-1是位于光電二極管114-1上方的突出圖案。偽過孔DVa1-1僅電連接到布線Wa1-1。此外，在布線Wb1的入射側(cè)表面上形成有偽過孔DVb1-1和DVb2-1，偽過孔DVb1-1和DVb2-1是位于光電二極管114-1上方的突出圖案。偽過孔DVb1-1和DVb2-1僅電連接到布線Wb1。

以相似的方式，在布線Wa1-2的入射側(cè)表面上形成有偽過孔DVa1-2，偽過孔DVa1-2是位于光電二極管114-2上方的突出圖案。偽過孔DVa1-2僅電連接到布線Wa1-2。此外，在布線Wb1的入射側(cè)表面上形成有位于光電二極管114-2上方的偽過孔DVb1-2和DVb2-2。偽過孔DVb1-2和DVb2-2僅電連接到布線Wb1。

偽過孔DVa1-1、DVb1-1和DVb2-1用于分散如稍后所述的在光電二極管114-1中沒有被吸收的已經(jīng)透射的光(以下稱為透射光)的反射方向。以相似的方式，偽過孔DVa1-2、DVb1-2和DVb2-2用于分散在光電二極管114-2中沒有被吸收的已經(jīng)透射的透射光的反射方向。

同時，在下文中，在不需要區(qū)分光電二極管114-1和114-2中的每一者的情況下，將它們均簡稱為光電二極管114。此外，在下文中，在不需要區(qū)分傳輸柵極部115-2和115-2中的每一者的情況下，將它們均簡稱為傳輸柵極部115。而且，在下文中，在不需要區(qū)分電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116-1和116-2中的每一者的情況下，將它們均簡稱為電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116。

{示例性偽過孔布置}

這里，將參照圖4說明示例性偽過孔布置。

圖4示意性地圖示了在從半導(dǎo)體基板113側(cè)(光電二極管114側(cè)、光入射側(cè))觀察固態(tài)攝像元件101的布線層的情況下的示例。同時，這個布線層的示例不同于圖3所示的示例。

在這個示例中，圖示了從更靠近半導(dǎo)體基板113的一側(cè)依次堆疊有由第一布線層、第二布線層和第三布線層組成的三個布線層的示例。換言之，第一布線層是最靠近半導(dǎo)體基板113的布線層，并且第三布線層是距半導(dǎo)體基板113最遠(yuǎn)的布線層。

在第一布線層中形成有布線Wa11和Wa12。布線Wa11以在縱向方向(垂直方向)上延伸的方式布置在附圖左端附近的位置處。布線Wa12具有倒置的T形，并且布置在稍微靠近附圖右側(cè)的中央的位置處。

在第二布線層中形成有布線Wb11至Wb13。布線Wb11以與布線Wa11重疊的方式布置。布線Wb12以在縱向方向上延伸的方式布置在靠近附圖左側(cè)的位置處。布線Wb13以在縱向方向上延伸的方式布置在附圖右端附近的位置處。

在第三布線層中形成有布線Wc11和Wc12。布線Wc11以在橫向方向(水平方向)上延伸的方式布置在附圖上端附近的位置處。布線Wc12以在橫向方向上延伸的方式布置在附圖中央的位置處。

此外，布線Wa11至Wc12的入射側(cè)表面形成有偽過孔DVa11至DVc14，偽過孔DVa11至DVc14是均具有正方形表面和大體相同形狀的突出圖案。

同時，在下文中，在不需要區(qū)分偽過孔DVa11至DVc14中的每一者的情況下，將它們均簡稱為偽過孔DV。

具體地，偽過孔DVa11至DVa16以直線對準(zhǔn)的方式在縱向方向上按照大體相等的間隔形成在布線Wa11的入射側(cè)表面上。然而，在形成有接觸部C11的位置附近沒有設(shè)置偽過孔。

偽過孔DVa17至DVa24以直線對準(zhǔn)的方式在縱向方向上按照大體相等的間隔形成在布線Wa12的作為縱向方向上的側(cè)邊的入射側(cè)表面。偽過孔DVa24和DVa25形成在布線Wa12的作為橫向方向上的側(cè)邊的入射側(cè)表面上。然而，在與傳輸柵極部115和電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。

布線Wb11大體上與布線Wa11重疊，且布線Wb11上未設(shè)置偽過孔。

偽過孔DVb11至DVb17以直線對準(zhǔn)的方式在縱向方向上按照大體相等的間隔形成在布線Wb12的入射側(cè)表面上。然而，在與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。

偽過孔DVb18至DVb22以直線對準(zhǔn)的方式在縱向方向上按照大體相等的間隔形成在布線Wb13的入射側(cè)表面上。然而，在與傳輸柵極部115重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。

在布線Wc11的入射側(cè)表面上的與布線Wa11、Wa12以及Wb11至Wb13不重疊的位置處形成有偽過孔DV。更具體地，在布線Wc11的入射側(cè)表面上，偽過孔DVc11形成在布線Wb12與布線Wa12之間，并且偽過孔DVc12形成在布線Wa12與布線Wb13之間。

在布線Wc12的入射側(cè)表面上的與布線Wa11、Wa12以及Wb11至Wb13不重疊的位置處形成有偽過孔DV。更具體地，在布線Wc12的入射側(cè)表面上，偽過孔DVc13形成在布線Wb12與布線Wa12之間，并且偽過孔DVc14形成在布線Wa12與布線Wb13之間。

因此，當(dāng)從半導(dǎo)體基板113側(cè)(光電二極管114側(cè))觀察時，除了與接觸部C11、傳輸柵極部115和電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116重疊的部分之外，偽過孔DV在縱向方向和橫向方向上按照相等的間隔對準(zhǔn)的方式形成在布線Wa11至Wc12的入射側(cè)表面上。此外，當(dāng)從半導(dǎo)體基板113側(cè)觀察時，每個偽過孔DV形成為不與在位置上比形成有該偽過孔DV的布線更靠近半導(dǎo)體基板113的布線重疊。而且，針對一個光電二極管114布置有多個偽過孔DV。

這里，將參照圖5至圖6說明偽過孔DV的效果。

如圖5所示，在沒有設(shè)置偽過孔DV的情況下，透射光的反射方向容易受到如同布線Wa12和布線Wc12那樣以橫跨光電二極管114的底表面的方式布置的布線的影響，并且透射光的反射方向易于在特定方向上產(chǎn)生偏差。此外，當(dāng)透射光的反射方向產(chǎn)生偏差時，進(jìn)入相鄰像素的反射光的光量(混色量)產(chǎn)生偏差，并且圖像質(zhì)量下降。特別地，當(dāng)混色量在相同顏色的像素之間產(chǎn)生偏差時，圖像質(zhì)量的下降是顯著的。

例如，在已經(jīng)穿過R像素的透射光被反射并進(jìn)入彼此鄰近的Gb像素和Gr像素的情況下，透射光的反射方向產(chǎn)生偏差。于是，在相同顏色的Gb像素與Gr像素之間的混色量中產(chǎn)生差異。這個混色量的差異表現(xiàn)為具有橫條紋形狀的噪聲。

這里，R像素、G像素和B像素分別表示：被配置成檢測具有紅色(R)波長的光的像素；被配置成檢測具有綠色(G)波長的光的像素；以及被配置成檢測具有藍(lán)色(B)波長的光的像素。此外，例如，Gb像素表示在拜耳陣列中位于與B像素相同的行中的G像素，并且例如，Gr像素表示在拜耳陣列中位于與R像素相同的行中的G像素。

另一方面，如圖6所示，在設(shè)置偽過孔DV的情況下，大部分透射光在到達(dá)布線Wa11至Wc12的入射側(cè)表面之前被偽過孔DV中的任何一個偽過孔DV反射。每個偽過孔DV的反射表面是具有小面積的正方形形狀，并且用于分散透射光的反射方向。于是，抑制了透射光的反射方向的偏差，并且相鄰像素的混色量變得均勻。于是，能夠抑制由具有橫條紋形狀的噪聲等引起的圖像質(zhì)量下降。

此外，偽過孔DV形成在下布線層中的不存在布線的位置處。因此，因為與在布線層中采取防止反射的措施的情況相比對布線布局的限制較少，所以更容易設(shè)計布線布局。另外，因為與在布線層中采取防止反射的措施的情況相比更能抑制寄生電容的增加，所以能夠抑制轉(zhuǎn)換效率的下降和建立穩(wěn)定時間(settling time)的增加。

而且，因為透射光的反射方向能夠被偽過孔DV分散，所以能夠抑制透射光與反射光之間的干擾，并且能夠抑制光譜波紋(spectral ripple)的發(fā)生。

{偽過孔布置的變形例}

然后，將參照圖7至圖12說明偽過孔布置的變形例。

(第一變形例)

圖7是圖示了偽過孔布置的第一變形例的示圖。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖4中的部分相對應(yīng)的部分。

在圖4的上述示例中，偽過孔在布線延伸方向上按照大體相等的間隔布置在每個布線的入射側(cè)表面上。然而，在這種情況下，可能存在著如下風(fēng)險：按照相等間隔對準(zhǔn)的偽過孔形成衍射光柵，并且增強(qiáng)特定方向上的反射光。因此，在圖7所示的第一變形例中，偽過孔布置成使得相鄰偽過孔之間的間隔沒有成為相等間隔。

具體地，偽過孔DVa41至DVa46在縱向方向上以直線對準(zhǔn)的方式布置在布線Wa11的入射側(cè)表面上。然而，在形成有接觸部C11的位置附近沒有設(shè)置偽過孔。此外，偽過孔DVa41至DVa46的間隔不是相等間隔并且是彼此不同的。

偽過孔DVa47至DVa52在縱向方向上以直線對準(zhǔn)的方式布置在布線Wa12的作為縱向方向上的側(cè)邊的入射側(cè)表面上。注意，偽過孔DVa47至DVa52的間隔不是相等的間隔并且彼此不同。偽過孔DVa52和DVa53形成在布線Wa12的作為橫向方向上的側(cè)邊的入射側(cè)表面。然而，在與傳輸柵極部115和電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。

偽過孔DVb51至DVb57在縱向方向上以直線對準(zhǔn)的方式布置在布線Wb12的入射側(cè)表面上。然而，在與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。此外，偽過孔DVa51至DVa57的間隔不是相等間隔，且彼此不同。

偽過孔DVb58至DVb62在縱向方向上以直線對準(zhǔn)的方式布置在布線Wb13的入射側(cè)表面上。然而，在與傳輸柵極部115重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。此外，偽過孔DVb58至DVb62的間隔不是相等間隔，且彼此不同。

在布線Wc11的入射側(cè)表面上，偽過孔DVc51形成在布線Wb12與布線Wa12之間，并且偽過孔DVc52形成在布線Wa12與布線Wb13之間。注意，偽過孔DVc51沒有布置在布線Wb12與布線Wa12之間的中間處，而是布置在更靠近布線Wa12的位置處。因此，偽過孔DVb51與偽過孔DVc51之間的間隔和偽過孔DVc51與偽過孔DVa47之間的間隔不是相等間隔，且彼此不同。此外，偽過孔DVc52沒有布置在布線Wa12與布線Wb13之間的中間處，而是布置在更靠近布線Wa12的位置處。因此，偽過孔DVa47與偽過孔DVc52之間的間隔和偽過孔DVc52與偽過孔DVb58之間的間隔不是相等間隔，且彼此不同。

在布線Wc12的入射側(cè)表面上，偽過孔DVc53形成在布線Wb12與布線Wa12之間，并且偽過孔DVc54形成在布線Wa12與布線Wb13之間。注意，偽過孔DVc53沒有布置在布線Wb12與布線Wa12之間的中間處，而是布置在更靠近布線Wb12的位置處。因此，偽過孔DVb54與偽過孔DVc53之間的間隔和偽過孔DVc53與偽過孔DVa49之間的間隔不是相等間隔，且彼此不同。此外，偽過孔DVc54沒有布置在布線Wa12與布線Wb13之間的中間，而是布置在更靠近布線Wb13的位置處。因此，偽過孔DVa49與偽過孔DVc54之間的間隔和偽過孔DVc54與偽過孔DVb61之間的間隔不是相等間隔，且彼此不同。

因此，因為偽過孔DV布置成不按照相等的間隔對準(zhǔn)，所以能夠防止偽過孔DV形成衍射光柵并增強(qiáng)特定方向上的反射光。

(第二變形例)

圖8是圖示了偽過孔布置的第二變形例的示圖。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖4中的部分相對應(yīng)的部分。

在第二變形例中，利用不同于第一變形例的方法來防止偽過孔形成衍射光柵。換言之，在第二變形例中，偽過孔布置成沒有直線對準(zhǔn)。

具體地，偽過孔DVa71至DVa76在縱向方向上布置在布線Wa11的入射側(cè)表面上。然而，在形成有接觸部C11的位置附近沒有設(shè)置偽過孔。此外，偽過孔DVa71至DVa76在橫向方向上以彼此偏移的方式布置成沒有直線對準(zhǔn)。

偽過孔DVa77至DVa82在縱向方向上以對準(zhǔn)的方式布置在布線Wa12的作為縱向方向上的側(cè)邊的入射側(cè)表面上。然而，偽過孔DVa77至DVa82在橫向方向上以彼此偏移的方式布置成沒有直線對準(zhǔn)。

偽過孔DVa84和DVa85形成在布線Wa12的作為橫向方向上的側(cè)邊的入射側(cè)表面上。然而，在與傳輸柵極部115和電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。此外，偽過孔DVa84和DVa85在縱向方向上以彼此偏移的方式布置成沒有直線對準(zhǔn)。

偽過孔DVb71至DVb77在縱向方向上以對準(zhǔn)的方式布置在布線Wb12的入射側(cè)表面上。然而，在與電荷-電壓轉(zhuǎn)換部116重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。此外，偽過孔DVa71至DVa77在橫向方向上以彼此偏移的方式布置成沒有直線對準(zhǔn)。

偽過孔DVb78至DVb82在縱向方向上以對準(zhǔn)的方式布置在布線Wb13的入射側(cè)表面上。然而，在與傳輸柵極部115重疊的部分處沒有設(shè)置偽過孔。此外，偽過孔DVb78至DVb82在橫向方向上以彼此偏移的方式布置成沒有直線對準(zhǔn)。

在布線Wc11的入射側(cè)表面上，偽過孔DVc71形成在布線Wb12與布線Wa12之間，并且偽過孔DVc72形成在布線Wa12與布線Wb13之間。注意，偽過孔DVc71至DVc72在縱向方向上以彼此偏移的方式布置，使得偽過孔DVb71至偽過孔DVb78沒有直線對準(zhǔn)。

在布線Wc12的入射側(cè)表面上，偽過孔DVc73形成在布線Wb12與布線Wa12之間，并且偽過孔DVc74形成在布線Wa12與布線Wb13之間。注意，偽過孔DVc73和DVc74在縱向方向上以彼此偏移的方式布置著，使得偽過孔DVa73至偽過孔DVb81沒有直線對準(zhǔn)。

因此，因為偽過孔DV在縱向方向或橫向方向上沒有直線對準(zhǔn)，所以能夠防止偽過孔DV形成衍射光柵并增強(qiáng)特定方向上的反射光。

(第三變形例)

圖9是圖示了偽過孔布置的第三變形例的示圖。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖4中的部分相對應(yīng)的部分。

在圖4的上述示例中，提供了所有的偽過孔具有相同形狀的示例。另一方面，在圖9的示例中，偽過孔的寬度是根據(jù)布線寬度變化的。

具體地，在第一布線層的布線Wa11和Wa12中形成有與圖4中的偽過孔相同的偽過孔DVa11至DVa25。

另一方面，在布線Wb12的入射側(cè)表面上，在與圖4中的偽過孔DVb11至DVb17相同的位置處形成有偽過孔DVb101至DVb107。此外，在布線Wb13的入射側(cè)表面上，在與圖4中的偽過孔DVb18至DVb22相同的位置處形成有偽過孔DVb108至DVb112。

與圖4中的偽過孔DVb11至DVb22相比，偽過孔DVb101至DVb112在布線(布線Wb12或Wb13)的寬度方向上均具有較長長度。此外，偽過孔DVb101至DVb112在布線的寬度方向上均具有比第一布線層的偽過孔DVa11至DVa25長的長度。

此外，在布線Wc11的入射側(cè)表面中，在與圖4中的偽過孔DVc11和DVc12相同的位置處形成有偽過孔DVc101和DVc102。此外，在布線Wb13的入射側(cè)表面上，在與圖4中的偽過孔DVc13至DVc14相同的位置處形成有偽過孔DVc103至DVc104。

與圖4中的偽過孔DVc11至DVc14相比，偽過孔DVc101至DVc104在布線(布線Wc11或Wc12)的寬度方向上均具有較長長度。此外，偽過孔DVc101至DVc104在布線的寬度方向上均具有比第一布線層的偽過孔DVa11至DVa25以及第二布線層的偽過孔DVb101至DVb112長的長度。

由布線引起的透射光反射方向易于在與布線延伸方向(延伸方向)垂直的方向(即，布線的寬度方向)上產(chǎn)生偏差。相反，在與偽過孔DV的長邊方向垂直的方向(即，布線的延伸方向)上被反射的透射光通過使偽過孔DV在布線的寬度方向上延長而增加。這能夠有效地消除由布線引起的透射光的反射方向的偏差。

(第四變形例)

然后，將參照圖10和圖11說明偽過孔布置的第四變形例。

例如，在將固態(tài)攝像元件101與具有短的適眼距(eye relief)的透鏡組合地使用的情況下，入射光的主光線的入射角隨著攝像高變化。例如，在位于圖10所示的固態(tài)攝像元件101的縱向方向上的幾乎中央的右端處的像素P1中，入射光的主光線的入射角在右斜方向上傾斜。因此，在像素P1中，在橫向方向上被在縱向方向上延伸的布線Wp1反射的反射光量大于在縱向方向上被在橫向方向上延伸的布線Wh1反射的反射光量。

另一方面，在位于固態(tài)攝像元件101的橫向方向上的幾乎中央的下端處的像素P2中，入射光的主光線的入射角在向下傾斜的方向上傾斜。因此，在像素P2中，在縱向方向上被在橫向方向上延伸的布線Wh2反射的反射光量大于在橫向方向上被在縱向方向上延伸的布線Wp2反射的反射光量。

于是，位置越靠近固態(tài)攝像元件101的端部(高攝像高度的位置)，混色量增加的越多，并且例如，發(fā)生了在上述具有橫條紋形狀的噪聲中出現(xiàn)陰影的橫條紋陰影。

因此，例如，如圖11所示，偽過孔DV的布置可以根據(jù)像素位置和布線方向發(fā)生改變。注意，在布線Wh11至Wp15內(nèi)圖示的方框表示偽過孔DV。

在位于固態(tài)攝像元件11的幾乎中央處的像素P11中，入射光的主光線的入射角幾乎為0度，且橫向方向上的反射光和縱向方向上的反射光具有大體相等光量。因此，在像素P11中，將偽過孔DV的密度設(shè)定成在橫向方向上的布線Wh11與縱向方向上的布線Wp11之間大體相同。

與像素P11相比，在比像素P11更靠右側(cè)的像素P12中，入射光的主光線的入射角在右斜方向上更傾斜。因此，與像素P11相比，橫向方向上的反射光量增多且縱向方向上的反射光量減少。因此，為了增加縱向方向上的反射光量，將橫向方向上的布線Wh12中的偽過孔DV的密度設(shè)定成小于像素P11的布線Wh11中的偽過孔DV的密度。另一方面，將縱向方向上的布線Wp12中的偽過孔DV的密度設(shè)定成與像素P11的布線Wp11的偽過孔DV的密度大體相同。

在比像素P12更靠右側(cè)的像素P13中，與像素P12相比，入射光的主光線的入射角在右斜方向上更傾斜。因此，與像素P12相比，橫向方向上的反射光量增多且縱向方向上的反射光量減少。因此，為了增加縱向方向上的反射光量，將橫向方向上的布線Wh13中的偽過孔DV的密度設(shè)定成小于像素P12的布線Wh12中的偽過孔DV的密度。另一方面，將縱向方向上的布線Wp13中的偽過孔DV的密度設(shè)定成與像素P12的布線Wp12的偽過孔DV的密度大體相同。

在位于與圖10的像素P1相同位置的像素P14中，與像素P13相比，入射光的主光線的入射角在右斜方向上更傾斜。因此，與像素P13相比，橫向方向上的反射光量增多且縱向方向上的反射光量減少。因此，為了增加縱向方向上的反射光量，在橫向方向上的布線Wh14中不設(shè)置偽過孔DV。另一方面，將縱向方向上的布線Wp14中的偽過孔DV的密度設(shè)定成與像素P13的布線Wp13的偽過孔DV的密度大體相同。

在位于與圖10的像素P2相同位置的像素P15中，與像素P11相比，入射光的主光線的入射角在向下傾斜的方向上更傾斜。因此，與像素P11相比，縱向方向上的反射光量增多且橫向方向上的反射光量減少。因此，為了增加橫向方向上的反射光量，將縱向方向上的布線Wp15中的偽過孔DV的密度設(shè)定成小于像素P11的布線Wp11中的偽過孔DV的密度。另一方面，將橫向方向上的布線Wh15中的偽過孔DV的密度設(shè)定成與像素P11的布線Wh11的偽過孔DV的密度大體相同。

因此，在位置越靠近固態(tài)攝像元件101的外圍的像素中，在與外圍側(cè)邊垂直的方向上的偽過孔DV的密度越低。于是，即使當(dāng)入射光的主光線的入射角隨著像素位置發(fā)生改變時，反射光的反射方向也會變得均勻，并且例如，抑制了橫條紋陰影的發(fā)生。

(第五變形例)

在圖11中，已經(jīng)說明了通過偽過孔DV的密度來調(diào)節(jié)每個方向上的反射光量的示例，但是例如如圖12所示，還可以通過偽過孔DV的形狀來調(diào)節(jié)每個方向上的反射光量。

例如，在位于固態(tài)攝像元件11的幾乎中央處的像素P11中，偽過孔DV的形狀被設(shè)定為在布線Wh11和布線Wp11中具有幾乎相同尺寸的正方形。

在像素P12中，為了增加縱向方向上的反射光量，布線Wh12的偽過孔DV在布線Wh12的延伸方向上的長度長于像素P11中的布線Wh11的偽過孔DV在布線Wh11的延伸方向上的長度。另一方面，布線Wp12的偽過孔DV的形狀與像素P11中的布線Wp11的偽過孔DV的形狀大體相同。

在像素P13中，為了增加縱向方向上的反射光量，布線Wh13的偽過孔DV在布線Wh13的延伸方向上的長度長于像素P12中的布線Wh12的偽過孔DV在布線Wh12的延伸方向上的長度。另一方面，布線Wp13的偽過孔DV的形狀與像素P12中的布線Wp12的偽過孔DV的形狀大體相同。

在像素P14中，為了增加縱向方向上的反射光量，布線Wh14的偽過孔DV在布線Wh14的延伸方向上的長度長于像素P13中的布線Wh13的偽過孔DV在布線Wh13的延伸方向上的長度。另一方面，布線Wp14的偽過孔DV的形狀與像素P13中的布線Wp13的偽過孔DV的形狀大體相同。

在像素P15中，為了增加橫向方向上的反射光量，布線Wp15的偽過孔DV在布線Wp15的延伸方向上的長度長于像素P11中的布線Wp11的偽過孔DV在布線Wp11的延伸方向上的長度。另一方面，布線Wp15的偽過孔DV的形狀與像素P11中的布線Wp11的偽過孔DV的形狀大體相同。

因此，在位置越靠近固態(tài)攝像元件101的外圍的像素中，在與外圍側(cè)邊垂直的方向上延伸的布線中的偽過孔DV在布線延伸方向上的長度越長。于是，即使當(dāng)入射光的主光線的入射角隨著像素位置改變時，反射光的反射方向也變得大體均勻，并且例如，抑制了橫條紋陰影的發(fā)生。

注意，也可以組合第一變形例至第五變形例中的兩個以上的變形例。

{固態(tài)攝像元件101的制造方法}

然后，將參照圖13至圖18說明圖3中的固態(tài)攝像元件101的制造方法，特別地說明偽過孔DV的制造方法。

在形成接觸部C1-1至C2-2之前，固態(tài)攝像元件101通過與普通固態(tài)攝像元件的工藝相似的工藝來制造。此后，如圖13至圖15所示，在形成第一布線層時一起形成第一層偽過孔DVa1-1和DVa1-2。

具體地，將抗蝕劑R1涂到絕緣膜ID1的表面上，并且在偽過孔DVa1-1和DVa1-2的部分處執(zhí)行圖案化。換言之，如圖13所示，通過執(zhí)行曝光和蝕刻來形成凹槽G1和G2，其中，凹槽G1和G2穿過抗蝕劑R1，到達(dá)絕緣膜ID1的中間處，并且比接觸部C2-1和C2-2淺。

此后，在除去抗蝕劑R1之后進(jìn)一步堆疊絕緣膜ID1，并且在普通工藝中在絕緣膜ID1中形成用于布線Wa1-1至Wa2-2的布線凹槽。然后，通過與普通雙鑲嵌(dual damascene)方法相似的電鍍工藝在凹槽G1和G2以及布線凹槽中嵌入Cu。于是，形成偽過孔DVa1-1、DVa1-2。圖14圖示了嵌入Cu之后的狀態(tài)。

然后，通過化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)除去絕緣膜ID1上的Cu，且如圖15所示，形成被包括在第一布線層中的布線Wa1-1至Wa2-2。

然后，如圖16至圖18所示，在形成第二布線層時一起形成第二層偽過孔DVb1-1至DVb2-2。

具體地，在進(jìn)一步堆疊絕緣膜ID1之后將抗蝕劑R2涂到絕緣膜ID1的表面上，并且針對過孔Vb1-1至Vb2-2以及偽過孔DVb1-1至DVb2-2的部分執(zhí)行圖案化。換言之，如圖16所示，通過執(zhí)行曝光和蝕刻來形成凹槽G11至G18，其中，凹槽G11至G18穿過抗蝕劑R2，并且到達(dá)第一布線層的上端的附近。

同時，在凹槽G11、G12、G15和G16的下方不存在用于偽過孔DVb1-1至DVb2-2的布線。因此，凹槽G11、G12、G15和G16比用于普通過孔Vb1-1至Vb2-2的凹槽G13、G14、G17和G18深，且深度差異為過蝕刻量。因此，需要將凹槽G11、G12、G15和G16處理成沒有到達(dá)上面形成有傳輸柵極部115-1和115-2的多晶硅層以及半導(dǎo)體基板113。

此后，在除去抗蝕劑R2之后，如圖17所示，通過CMP方法研磨絕緣膜ID1的表面。

然后，通過與普通的雙鑲嵌方法相似的電鍍工藝將Cu嵌入凹槽G11至G18，并且還在絕緣膜ID1的表面上形成Cu膜。于是，如圖18所示，形成過孔Vb1-1至Vb2-2、偽過孔DVb1-至DVb2-2以及布線Wb1。

因此，能夠在不增加任何的制造工藝的情況下在與普通過孔Vb1-1至Vb2-2相同的工藝(用于將第一布線層的布線連接至第二布線層的布線的工藝)中形成第二層偽過孔DVb1-1至DVb2-2。

同時，如圖19所示，可以形成偽接觸部DC1-1來代替?zhèn)芜^孔DVa1-1。通過與接觸部C1-1和C2-1的工藝相同的工藝(用于將半導(dǎo)體基板113連接至第一布線層的布線的工藝)來形成偽接觸部DC1-1。此外，偽接觸部DC1-1形成為比接觸部C1-1和C2-1淺，從而不接觸半導(dǎo)體基板113和具有類似于半導(dǎo)體基板113的形狀的柵電極。

同時，盡管沒有圖示，但是可以形成與偽接觸部DC1-1相似的偽接觸部DC1-2來代替?zhèn)芜^孔DVa1-2。

{偽過孔形狀的變形例}

然后，將參照圖20至圖23說明偽過孔形狀的變形例。

圖20示意性地圖示了在沒有設(shè)置偽過孔的情況下背側(cè)照射型固態(tài)攝像元件301a中的3個像素的示例性構(gòu)造。

固態(tài)攝像元件301a被配置成包括片上微透鏡311、彩色濾光片312、光電二極管313-1至313-3以及布線層WR1至WR3。

片上微透鏡311和彩色濾光片312堆疊在光電二極管313-1至313-3的入射表面上。布線層WR1至WR3形成在光電二極管313-1至313-3的底表面?zhèn)壬稀?/p>

在布線層WR1中，布置有包括布線314-1和314-2的布線。在布線層WR2中，布置有包括布線315-1和315-2的布線。在布線層WR3中，布置有包括布線316-1和316-2的布線。布線314-1至316-1以在大體垂直的方向上重疊的方式布置在光電二極管313-1與光電二極管313-2之間的邊界部分處。布線314-2至316-2以在大體垂直的方向上重疊的方式布置在光電二極管313-2與光電二極管313-3之間的邊界部分處。

入射在固態(tài)攝像元件301a上的入射光經(jīng)由片上微透311和彩色濾光片312進(jìn)入光電二極管313-1至313-3。然后，入射光的一部分被光電二極管313-1至313-3吸收，并且入射光的剩余部分穿過光電二極管313-1至313-3。已經(jīng)穿過光電二極管313-1至313-3的透射光的一部分在例如布置在第一布線層WR1中的布線314-1和314-2的入射側(cè)表面處被反射。

這里，布線314-1和314-2的入射側(cè)表面是平滑的。因此，如附圖所示，當(dāng)沿斜向入射的入射光穿過光電二極管313-1時，入射光在布線314-1的入射側(cè)表面處發(fā)生反射，并且大部分的入射光進(jìn)入光電二極管313-2。

因此，像素之間的混色量產(chǎn)生偏差，并且例如，如上所述，產(chǎn)生具有橫條紋形狀的噪聲。

(第一變形例)

圖21是圖示了偽過孔形狀的第一變形例的示圖。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖20中的部分相對應(yīng)的部分。

通過比較圖21的固態(tài)攝像元件301b與圖20的固態(tài)攝像元件301a可見，設(shè)置了布線321-1和321-2來代替布線314-1和314-2。

布線321-1和321-2布置在與布線314-1和314-2大體相同的位置處。然而，通過比較布線321-1和321-2與布線314-1和314-2可見，在布線321-1和321-2的入射側(cè)表面上分別形成有偽過孔321A-1和321A-2。

偽過孔321A-1具有在光電二極管313-1與光電二極管313-2之間的邊界部分中沿著這兩個光電二極管的邊界線延伸的方形突出形狀。偽過孔321A-2具有在光電二極管313-2與光電二極管313-3之間的邊界部分中沿著這兩個光電二極管的邊界線延伸的方形突出形狀。

因此，例如，在如附圖所示沿斜向入射的入射光穿過光電二極管313-1的情況下，大部分的透射光在光電二極管313-1的方向上被偽過孔321A-1反射，并再次進(jìn)入光電二極管313-1。于是，抑制了混色的產(chǎn)生。

(第二變形例)

圖22是圖示了偽過孔形狀的第二變形例的示圖。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖20中的部分相對應(yīng)的部分。

通過比較圖22的固態(tài)攝像元件301c與圖20的固態(tài)攝像元件301a可見，設(shè)置了布線331-1和331-2來代替布線314-1和314-2。

布線331-1和331-2布置在與布線314-1和314-2大體相同的位置處。然而，通過比較布線331-1和331-2與布線314-1和314-2可見，在布線331-1和331-2的入射側(cè)表面上分別形成有偽過孔331A-1和331A-2。

偽過孔331A-1和偽過孔331A-2分別由多個小的方形突起形成。

因此，例如在如附圖所示沿斜向入射的入射光穿過光電二極管313-1的情況下，透射光的反射方向被偽過孔331A-1分散。于是，抑制了像素之間的混色量的偏差，并且例如抑制了具有橫條紋形狀的噪聲的產(chǎn)生。

(第三變形例)

圖23是圖示了偽過孔形狀的第三變形例的示圖。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖20中的部分相對應(yīng)的部分。

通過比較圖23的固態(tài)攝像元件301d與圖20的固態(tài)攝像元件301a可見，設(shè)置了布線341-1和341-2來代替布線314-1和314-2。

布線341-1和341-2布置在與布線314-1和314-2大體相同的位置處。然而，通過比較布線341-1和341-2與布線314-1和314-2可見，在布線341-1和341-2的入射側(cè)表面上分別形成有偽過孔341A-1和341A-2。

偽過孔331A-1和偽過孔331A-2分別由具有小的四角錐形狀的多個突起形成。

因此，例如在如附圖所示沿斜向入射的入射光穿過光電二極管313-1的情況下，透射光的反射方向被偽過孔341A-1分散。于是，抑制了像素之間的混色量的偏差，并且例如抑制了具有橫條紋形狀的噪聲的產(chǎn)生。

{第一實施例的其它變形例}

接下來，將說明第一實施例的除上述變形例以外的變形例。

例如，偽過孔和偽接觸部也可以僅針對如下像素(例如，R像素)中的光電二極管114布置，在該像素中，經(jīng)常產(chǎn)生透射光，并且檢測具有預(yù)定波長或大于預(yù)定波長的光。

而且，例如，可以不在最靠近半導(dǎo)體基板113的底表面的第一布線層的布線中恒定地形成偽過孔和偽接觸部。于是，能夠在沒有任何額外工藝的情況下形成所有的偽過孔。

3.第二實施例

然后，將參照圖24至圖33說明本發(fā)明的第二實施例。在第二實施例中，本發(fā)明被應(yīng)用到除普通的攝像像素之外還嵌入有焦點(diǎn)檢測像素的圖像平面相位差自聚焦(AF)系統(tǒng)的固態(tài)攝像元件。

圖24是示意性地圖示了作為圖1的固態(tài)攝像元件11的一個實施例的圖像平面相位差A(yù)F系統(tǒng)的固態(tài)攝像元401a的局部構(gòu)造的截面圖。在圖24中，圖示了固態(tài)攝像元件401a中的包括像素Pa1至Pa4的部分。

固態(tài)攝像元件401a是背側(cè)照射型固態(tài)攝像元件。固態(tài)攝像元件401a被配置成包括：包括微透鏡411A-1至411A-4的片上微透鏡411；包括濾光片412A-1至412A-4的彩色濾光片陣列412；半導(dǎo)體基板413；光電二極管414-1至414-4；及遮蔽金屬(遮光膜)415-1至415-5。半導(dǎo)體基板413例如由硅基板形成。此外，在固態(tài)攝像元件401a中，在半導(dǎo)體基板413的底表面上堆疊有多晶硅層PR及第一布線層WR1至第三布線層WR3。

同時，在不需要區(qū)分光電二極管414-1至414-4中的各者的情況下，在下文中將它們均簡稱為光電二極管414。

像素Pa1被配置成包括微透鏡411A-1、濾光片412A-1和光電二極管414-1。濾光片412A-1是使綠色(G)波段的分量透過的G濾光片。像素Pa1檢測入射光中的G分量。

像素Pa2被配置成包括微透鏡411A-2、濾光片412A-2和光電二極管414-2。濾光片412A-2是使紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)和紅外光(IR光)的波段的分量透過的白色(W)濾光片。像素Pa2檢測入射光中的R分量、B分量、G分量和IR分量，并且像素Pa2被用作焦點(diǎn)檢測像素。

像素Pa3被配置成包括微透鏡411A-3、濾光片412A-3和光電二極管414-3。濾光片412A-3是與濾光片412A-2相似的W濾光片。以與像素Pa2相似的方式，像素Pa3檢測入射光中的R分量、B分量、G分量和IR分量，并且像素Pa3被用作焦點(diǎn)檢測像素。

像素Pa4被配置成包括微透鏡411A-4、濾光片412A-4和光電二極管414-4。濾光片412A-4是使紅色(R)波段的分量透過的R濾光片。像素Pa4檢測入射光中的R分量。

遮蔽金屬415-1至415-5以至少覆蓋相鄰光電二極管414之間的空間的方式布置在彩色濾光片陣列412與半導(dǎo)體基板413之間。遮蔽金屬415-1至415-5防止入射光進(jìn)入相鄰像素的光電二極管414。

此外，遮蔽金屬415-2以不僅覆蓋光電二極管414-1與光電二極管414-2之間的空間而且覆蓋光電二極管414-2的入射表面的左半部分的方式形成。因此，進(jìn)入光電二極管414-2的左半部分的入射光被遮蔽金屬415-2遮蔽，并且入射光僅進(jìn)入光電二極管414-2的大體右半部分。

而且，遮蔽金屬415-4以不僅覆蓋光電二極管414-3與光電二極管414-4之間的空間而且覆蓋光電二極管414-3的入射表面的右半部分的方式形成。因此，進(jìn)入光電二極管414-3的右半部分的入射光被遮蔽金屬415-4遮蔽，并且入射光僅進(jìn)入光電二極管414-3的大體左半部分。因此，由于入射光的入射角的原因，在像素Pa2與像素Pa3之間產(chǎn)生光電二極管414中的接收光量的差異。

此外，第一圖像通過多個類似像素Pa2的像素形成，這些像素的光電二極管414的入射表面的左半部分均被遮蔽。而且，第二圖像通過多個類似像素Pa3的像素形成，這些像素的光電二極管414的入射表面的右半部分均被遮蔽。然后，基于第一圖像與第二圖像之間的偏差量(相位偏差量)來檢測焦點(diǎn)位置的偏差。另外，執(zhí)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)以便消除所檢測的焦點(diǎn)位置偏差。

注意，在下文中，將類似像素Pa2和Pa3的用于遮蔽入射光的像素類型的焦點(diǎn)檢測像素稱為遮光型焦點(diǎn)檢測像素。

同時，因為在像素Pa2和Pa3中遮蔽了大約一半的入射光，所以與其它攝像像素(例如，像素Pa1和Pa4)相比，靈敏度下降。因此，通過使用均由W濾光片形成的濾光片412A-1和412A-2來接收R、G、B和IR光的所有波段的光，由此改善像素Pa2和Pa3的靈敏度。然而，與其它攝像像素相比，靈敏度仍然會下降。因此，對于具有低照度的被攝體來說，可能存在著焦點(diǎn)檢測精度下降的風(fēng)險。

因此，將參照圖25至圖32說明改善焦點(diǎn)檢測像素的靈敏度和改善具有低照度的被攝體的焦點(diǎn)檢測精度的方法。

{改善焦點(diǎn)檢測像素的靈敏度的方法}

圖25是示意性地圖示了被配置成改善焦點(diǎn)檢測像素的靈敏度的固態(tài)攝像元件401b的局部構(gòu)造的截面圖。在圖25中，圖示了固態(tài)攝像元件401b中的包括像素Pb1至Pb4的部分。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖24中的部分相對應(yīng)的部分。

圖25的固態(tài)攝像元件401b設(shè)置有與圖24的固態(tài)攝像元件401a中的像素Pa1至Pa4具有相似的構(gòu)造的像素Pb1至Pb4。此外，通過比較固態(tài)攝像元件401b與固態(tài)攝像元件401a可見，設(shè)置了遮蔽金屬421-1至421-5來代替遮蔽金屬415-1至415-5。而且，通過比較固態(tài)攝像元件401b與固態(tài)攝像元件401a可見，設(shè)置了反射金屬(反射膜)422-1和422-2。

具體地，遮蔽金屬421-1至421-5中的遮蔽金屬421-1、421-3和421-5具有與圖24中的遮蔽金屬415-1、415-3和415-5的形狀相似的形狀，并且遮蔽金屬421-1、421-3和421-5形成在相似位置處。

另一方面，不同于圖24的遮蔽金屬415-2，遮蔽金屬421-2僅覆蓋光電二極管414-1與光電二極管414-2之間的空間，但不覆蓋光電二極管414-2的入射表面。以相似的方式，不同于圖24的遮蔽金屬415-4，遮蔽金屬421-4僅覆蓋光電二極管414-3與光電二極管414-4之間的空間，但不覆蓋光電二極管414-3的入射表面。

反射金屬422-1和422-2形成在第一布線層WR1中。反射金屬422-1以與光電二極管414-2的底表面的大體右半部分重疊的方式形成。反射金屬422-2以與光電二極管414-3的底表面的大體左半部分重疊的方式形成。換言之，遮蔽金屬與光電二極管414的底表面重疊的范圍被分成由每個像素中的左半部分和右半部分形成的兩個圖案。

因此，光電二極管414-2的入射側(cè)上的開口與其它攝像像素的光電二極管414一致，并且入射光在沒有被遮蔽的情況下進(jìn)入光電二極管414-2。此外，已經(jīng)穿過光電二極管414-2的透射光之中的已經(jīng)穿過光電二極管414-2的底表面的大體右半部分的透射光被反射金屬422-1反射并再次進(jìn)入光電二極管414-2。

以相似的方式，光電二極管414-3的入射側(cè)上的開口與其它攝像像素的光電二極管414一致，并且入射光在沒有被遮蔽的情況下進(jìn)入光電二極管414-3。此外，已經(jīng)穿過光電二極管414-3的透射光之中的已經(jīng)穿過光電二極管414-3的底表面的大體左半部分的透射光被反射金屬422-2反射并再次進(jìn)入光電二極管414-3。

因此，焦點(diǎn)檢測像素Pb2和Pb3的靈敏度的下降程度比其它攝像像素小。相反，因為使用由W濾光片形成的濾光片412A-2和412A-3并且使被反射金屬422-1和422-2反射的反射光再次入射，所以焦點(diǎn)檢測像素Pb2和Pb3的靈敏度的改善程度比其它攝像像素大。

此外，像素Pb2與像素Pb3的不同之處在于反射金屬416相對于光電二極管414的位置。因此，以與圖24中的像素Pa2與像素Pa3之間的關(guān)系相似的方式，由于入射光的入射角的原因，在像素Pb2和像素Pb3的光電二極管414中的接收光量之間產(chǎn)生差異。

此外，第一圖像是通過多個類似像素Pb2的像素形成，這些像素均在光電二極管414的底表面的右半部分中形成有反射表面。而且，第二圖像是通過多個類似像素Pb3的像素形成，這些像素均在光電二極管414的底表面的左半部分中形成有反射表面。然后，基于第一圖像與第二圖像之間的偏差量(相位偏差量)來檢測焦點(diǎn)位置的偏差。另外，執(zhí)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)以便消除所檢測的焦點(diǎn)位置偏差。

注意，在下文中，將類似像素Pb2和Pb3的用于反射透射光的類型的焦點(diǎn)檢測像素稱為反射型焦點(diǎn)檢測像素。

圖26是圖24中的作為焦點(diǎn)檢測像素的像素Pa2、Pa3、圖25中的作為焦點(diǎn)檢測像素的像素Pb2、Pb3以及普通的攝像像素之間進(jìn)行靈敏度比較的曲線圖。曲線圖的水平軸表示入射光的入射角，并且垂直軸表示每個像素的輸出值。曲線A1和A2表示像素Pa2和Pa3的輸出值相對于入射光的入射角的變化(即，靈敏度)。曲線B1和B2表示像素Pb2和Pb3的輸出值相對于入射光的入射角的變化(即，靈敏度)。曲線C表示普通的攝像像素的輸出值相對于入射角的變化(即，靈敏度)。

如曲線圖所示，像素Pa2和像素Pa3的靈敏度以取決于入射角的方式低于普通攝像像素的靈敏度低。另一方面，像素Pb2和像素Pb3的靈敏度以取決于入射角的方式高于普通攝像像素的靈敏度高。

因此，與固態(tài)攝像元件401a相比，固態(tài)攝像元件401b更好地改善了焦點(diǎn)檢測像素的靈敏度，并且特別地改善了具有低照度的被攝體的焦點(diǎn)檢測精度。

同時，被配置成反射已經(jīng)穿過作為焦點(diǎn)檢測像素的光電二極管414的透射光的反射金屬在垂直方向上的位置不局限于上述的第一布線層WR1。例如，反射金屬能夠設(shè)置在第二布線層WR2和第三布線層WR3中，并且反射金屬還能夠被設(shè)置在多晶硅層PR中。

此外，如圖27所示，反射金屬還能夠設(shè)置在邏輯基板431上，邏輯基板431堆疊在形成有各個像素并且設(shè)置有用于成處理各個像素的像素信號的信號處理電路等的像素基板上。注意，在圖27中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖25中的部分相對應(yīng)的部分。

圖27的固態(tài)攝像元件401c設(shè)置有具有與圖25的固態(tài)攝像元件401b中的像素Pb1至Pb4的構(gòu)造相似的構(gòu)造的像素Pc1至Pc4。而且，通過比較固態(tài)攝像元件401c與固態(tài)攝像元件401b可見，設(shè)置了反射金屬432代替反射金屬422-1和422-2。

具體地，反射金屬432設(shè)置在位于像素Pc1至Pc4下方的邏輯基板431上。此外，在反射金屬432中形成有開口部432A和432B。

開口部432A以與光電二極管414-2的底表面的大體左半部分重疊的方式形成在像素Pc2下方。因此，已經(jīng)穿過光電二極管414-2的透射光之中的已經(jīng)穿過光電二極管414-2的底表面的大體右半部分的透射光被反射金屬432反射。

開口部432B以與像素Pc3的底表面的大體右半部分重疊的方式形成在像素Pc3下方。因此，已經(jīng)穿過光電二極管414-3的透射光之中的已經(jīng)穿過光電二極管414-3的底表面的大體左半部分的透射光被反射金屬432反射。

因此，光電二極管414-2的入射側(cè)上的開口與其它攝像像素的光電二極管414一致，并且入射光在沒有被遮蔽的情況下進(jìn)入光電二極管414-2。此外，已經(jīng)穿過光電二極管414-2的透射光之中的已經(jīng)穿過該光電二極管的底表面的大體右半部分的透射光被反射金屬432反射并再次進(jìn)入光電二極管414-2。

以相似的方式，光電二極管414-3的入射側(cè)上的開口與其它攝像像素的光電二極管414一致，并且入射光在沒有被遮蔽的情況下進(jìn)入光電二極管414-3。此外，已經(jīng)穿過光電二極管414-3的透射光之中的已經(jīng)穿過光電二極管414-3的底表面的大體左半部分的透射光被反射金屬432反射并再次進(jìn)入光電二極管414-3。

因此，以與圖25中的固態(tài)攝像元件401b的像素Pb2和Pb3的靈敏度相似的方式，焦點(diǎn)檢測像素Pc2和Pc3的靈敏度變高。

此外，第一圖像是通過多個類似像素Pc2的像素形成，這些像素均在光電二極管414的底表面的右半部分中形成有反射表面。而且，第二圖像是通過多個類似像素Pc3的像素形成，這些像素均在光電二極管414的底表面的左半部分中形成有反射表面。然后，基于第一圖像與第二圖像之間的偏差量(相位偏差量)來檢測焦點(diǎn)位置的偏差。另外，執(zhí)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)以便消除所檢測的焦點(diǎn)位置偏差。

因此，與固態(tài)攝像元件401a相比，固態(tài)攝像元件401c更好地改善了焦點(diǎn)檢測像素的靈敏度，并且特別地改善了具有低照度的被攝體的焦點(diǎn)檢測精度。

而且，為了防止由半導(dǎo)體基板413內(nèi)部的電子傳輸以及反射光的混色引起的入射光的角度分量的提取精度的下降，還可以在像素之間形成隔離層。

圖28圖示了在半導(dǎo)體基板413的底表面?zhèn)壬显O(shè)置隔離層441-1至441-5的示例。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖25中的部分相對應(yīng)的部分。

圖28的固態(tài)攝像元件401d設(shè)置有均具有與圖25的固態(tài)攝像元件401b中的像素Pb1至Pb4的構(gòu)造相似的構(gòu)造的像素Pd1至Pd4。此外，通過比較固態(tài)攝像元件401d與固態(tài)攝像元件401b可見，設(shè)置了隔離層441-1至441-5。

隔離層441-1至441-5以嵌入在半導(dǎo)體基板413的底表面?zhèn)戎械姆绞叫纬?。隔離層441-1以從半導(dǎo)體基板413的底表面向上延伸的方式形成在像素Pd1與位于像素Pd1左邊的未圖示像素之間，并且被配置成將像素Pd1與位于像素Pd1左邊的未圖示像素隔離。隔離層441-2以從半導(dǎo)體基板413的底表面向上延伸的方式形成在像素Pd1與像素Pd2之間，并且被配置成將像素Pd1與像素Pd2隔離。隔離層441-3以從半導(dǎo)體基板413的底表面向上延伸的方式形成在像素Pd2與像素Pd3之間，并且被配置成將像素Pd2與像素Pd3隔離。隔離層441-4以從半導(dǎo)體基板413的底表面向上延伸的方式形成在像素Pd3與像素Pd4之間，并且被配置成將像素Pd3與像素Pd4隔離。隔離層441-5以從半導(dǎo)體基板413的底表面向上延伸的方式形成在像素Pd4與位于像素Pd4右邊的未圖示像素之間，并且被配置成將像素Pd4與位于像素Pd4右邊的未圖示像素隔離。

由進(jìn)入各個光電二極管414的入射光產(chǎn)生的電子被傳輸?shù)桨雽?dǎo)體基板413內(nèi)部，并且通過這些隔離層441-1至441-5來防止電子被混入相鄰像素中的光電二極管414。此外，通過隔離層441-1至441-5來防止被反射金屬422-1和422-2反射的透射光進(jìn)入相鄰像素。

于是，能夠防止焦點(diǎn)檢測像素的入射光的角度分量的提取精度的下降，并且能夠改善焦點(diǎn)的檢測精度。

圖29圖示了在半導(dǎo)體基板413的入射表面上設(shè)置隔離層451-1至451-5的示例。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖25中的部分相對應(yīng)的部分。

圖28的固態(tài)攝像元件401e設(shè)置有均具有與圖25的固態(tài)攝像元件401b中的像素Pb1至Pb4的構(gòu)造相似的構(gòu)造的像素Pd1至Pd4。此外，通過比較固態(tài)攝像元件401e與固態(tài)攝像元件401b可見，設(shè)置了隔離層451-1至451-5。

隔離層451-1至451-5以嵌入在半導(dǎo)體基板413的入射表面?zhèn)戎械姆绞叫纬?。隔離層451-1以向下延伸的方式形成在遮蔽金屬421-1下方，并且被配置成將像素Pe1與位于像素Pe1左側(cè)的未圖示像素隔離。隔離層451-2以向下延伸的方式形成在遮蔽金屬421-2下方，并且被配置成將像素Pe1與像素Pe2隔離。隔離層451-3以向下延伸的方式形成在遮蔽金屬421-3下方，并且被配置成將像素Pe2與像素Pe3隔離。隔離層451-4以向下延伸的方式形成在遮蔽金屬421-4下方，并且被配置成將像素Pe3與像素Pe4隔離。隔離層451-5以向下延伸的方式形成在遮蔽金屬421-5下方，并且被配置成將像素Pe4與位于像素Pe4右側(cè)的未圖示像素隔離。

由進(jìn)入各個光電二極管414的入射光產(chǎn)生的電子被傳輸?shù)桨雽?dǎo)體基板413內(nèi)部，并且通過這些隔離層451-1至451-5來防止電子被混入相鄰像素的光電二極管414中。此外，通過隔離層451-1至451-5來防止被反射金屬422-1和422-2反射的透射光進(jìn)入相鄰像素。

于是，能夠防止焦點(diǎn)檢測像素的入射光的角度分量的提取精度的下降，并且能夠改善焦點(diǎn)的檢測精度。

此外，盡管已經(jīng)說明了使用利用W濾光片的W像素作為焦點(diǎn)檢測像素的示例，但是也可以使用利用不同彩色濾光片的像素。

圖30是將R像素用作焦點(diǎn)檢測像素的示例。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖25中的部分相對應(yīng)的部分。

通過比較圖30的固態(tài)攝像元件401f與圖25的固態(tài)攝像元件401b可見，設(shè)置了像素Pf1至Pf4、彩色濾光片陣列461以及反射金屬462-1至462-2來代替像素Pb1至Pb4、彩色濾光片陣列412以及反射金屬422-1和422-2。此外，彩色濾光片陣列461被配置成包括濾光片461A-1至461A-4。

像素Pf1被配置成包括微透鏡411A-1、濾光片461A-1和光電二極管414-1。濾光片461A-1是G濾光片，并且像素Pf1是G像素。

像素Pf2被配置成包括微透鏡411A-2、濾光片461A-2和光電二極管414-2。濾光片461A-2是R濾光片，并且像素Pf2是R像素。

像素Pf3被配置成包括微透鏡411A-3、濾光片461A-3和光電二極管414-3。濾光片461A-3是G濾光片，并且像素Pf3是G像素。

像素Pf4被配置成包括微透鏡411A-4、濾光片461A-4和光電二極管414-4。濾光片461A-4是R濾光片，并且像素Pf4是R像素。

反射金屬462-1和462-2以與形成有半導(dǎo)體基板413的柵電極的多晶硅層相似的方式形成在半導(dǎo)體基板413的底表面的表面上。反射金屬462-1以與光電二極管414-2的底表面的大體右半部分重疊的方式形成。反射金屬422-2以與光電二極管414-4的底表面的大體左半部分重疊的方式形成。

因此，像素Pf2和Pf4以與圖25中的固態(tài)攝像元件401b的像素Pb2至Pb3相似的方式被用作焦點(diǎn)檢測像素。

此外，能夠通過在半導(dǎo)體基板413的底表面的表面上形成反射金屬462-1和462-2來確定地使反射光再次進(jìn)入光電二極管414-2和414-4。

而且，因為具有較長波長的光容易穿過半導(dǎo)體基板413，所以與G像素和B像素相比，R像素更容易使入射光透過。因此，更好地增強(qiáng)了被反射金屬462-1和462-2反射的反射光，并且能夠更準(zhǔn)確地檢測相位偏差量。因此，能夠特別改善具有低照度的被攝體的焦點(diǎn)檢測精度。

另外，如圖31所示，也可將多個顏色的像素用作焦點(diǎn)檢測像素。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖30中的部分相對應(yīng)的部分。

圖31的固態(tài)攝像元件401g設(shè)置有均具有與圖30的固態(tài)攝像元件401f中的像素Pf1至Pf4的構(gòu)造相似的構(gòu)造的像素Pg1至Pg4。此外，通過比較固態(tài)攝像元件401g與固態(tài)攝像元件401f可見，添加了反射金屬471-1和471-2。

反射金屬471-1和471-2以與反射金屬462-1和462-2相似的方式形成在半導(dǎo)體基板413的底表面的表面上。反射金屬471-1以與光電二極管414-1的底表面的大體左半部分重疊的方式形成。反射金屬471-2以與光電二極管414-3的底表面的大體右半部分重疊的方式形成。

因此，所有的像素Pg1至Pg4被用作焦點(diǎn)檢測像素。

同時，如上所述，R像素比G像素和B像素更容易使入射光透過，并且反射光量增多。因此，例如，能夠通過根據(jù)入射光量不同地使用焦點(diǎn)檢測像素來改善焦點(diǎn)的檢測精度。例如，在入射光量超過預(yù)定閾值并且R像素飽和的情況下，通過使用像素Pg1和Pg3(即，G像素)作為焦點(diǎn)檢測像素來改善檢測精度。另一方面，在入射光量低于預(yù)定閾值并且R像素沒有飽和的情況下，通過使用像素Pg2和Pg4(即，R像素)作為焦點(diǎn)檢測像素來改善焦點(diǎn)的檢測精度。

此外，如圖32所示，可以混合遮光型焦點(diǎn)檢測像素和反射型焦點(diǎn)檢測像素。注意，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖25中的部分相對應(yīng)的部分。

通過比較圖32的固態(tài)攝像元件401h與圖25的固態(tài)攝像元件401b可見，設(shè)置了像素Ph1至Ph7、彩色濾光片陣列481、遮蔽金屬482-1至482-8以及反射金屬483-1和483-2來代替像素Pb1至Pb4、彩色濾光片陣列412、遮蔽金屬421-1至421-5以及反射金屬422-1和422-2。而且，彩色濾光片陣列481被配置成包括濾光片481A-1至481A-7。

像素Ph1被配置成包括微透鏡411A-1、濾光片481A-1和光電二極管414-1。濾光片481A-1是G濾光片，并且像素Ph1是G像素。

像素Ph2被配置成包括微透鏡411A-2、濾光片481A-2和光電二極管414-2。濾光片481A-2是W濾光片，并且像素Ph2是W像素。

像素Ph3被配置成包括微透鏡411A-3、濾光片481A-3和光電二極管414-3。濾光片481A-3是W濾光片，并且像素Ph3是W像素。

像素Ph4被配置成包括微透鏡411A-4、濾光片481A-4和光電二極管414-4。濾光片481A-4是G濾光片，并且像素Ph4是G像素。

像素Ph5被配置成包括微透鏡411A-5、濾光片481A-5和光電二極管414-5。濾光片481A-5是R濾光片，并且像素Ph5是R像素。

像素Ph6被配置成包括微透鏡411A-6、濾光片481A-6和光電二極管414-6。濾光片481A-6是G濾光片，并且像素Ph6是G像素。

像素Ph7被配置成包括微透鏡411A-7、濾光片481A-7和光電二極管414-7。濾光片481A-7是R濾光片，并且像素Ph7是R像素。

遮蔽金屬482-1至482-8以至少覆蓋相鄰光電二極管414之間的空間的方式布置在彩色濾光片陣列481與半導(dǎo)體基板413之間。遮蔽金屬482-1至482-8防止入射光進(jìn)入相鄰像素中的光電二極管414。

而且，遮蔽金屬482-5以不僅覆蓋光電二極管414-4與光電二極管414-5之間的空間而且覆蓋光電二極管414-5的入射表面的大體左半部分的方式形成。此外，遮蔽金屬482-8以不僅覆蓋光電二極管414-7與在光電二極管414-7的右側(cè)鄰近的未圖示光電二極管之間的空間而且覆蓋光電二極管414-7的入射表面的大體右半部分的方式形成。

反射金屬483-1和483-2形成在第一布線層WR1中。反射金屬483-1以與光電二極管414-2的底表面的大體右半部分重疊的方式形成。反射金屬483-2以與光電二極管414-3的底表面的大體左半部分重疊的方式形成。

于是，像素Ph2和Ph3被用作反射型焦點(diǎn)檢測像素，并且像素Ph5和Ph7被用作遮光型焦點(diǎn)檢測像素。

而且，例如能夠通過根據(jù)入射光量不同地使用兩種焦點(diǎn)檢測像素來改善焦點(diǎn)的檢測精度。具體地，在入射光量為預(yù)定閾值以下的情況下，使用反射型焦點(diǎn)檢測像素來執(zhí)行焦點(diǎn)檢測，且在入射光量超過預(yù)定閾值的情況下，使用遮光型焦點(diǎn)檢測像素來執(zhí)行焦點(diǎn)檢測。于是，防止了焦點(diǎn)檢測像素的飽和以及入射光量的不足，且改善了焦點(diǎn)的檢測精度。

此外，如圖33所示，能夠分割反射型焦點(diǎn)檢測像素的光電二極管。注意，圖33中使用相同的附圖標(biāo)記表示與圖25中的部分相對應(yīng)的部分。

圖33的固態(tài)攝像元件401i被配置成包括像素Pi1至Pi4。此外，通過比較固態(tài)攝像元件401i與圖25的固態(tài)攝像元件401b可見，設(shè)置了彩色濾光片陣列491、光電二極管492L、492R和反射金屬493來代替彩色濾光片陣列412、光電二極管414-3以及反射金屬422-1和422-2。而且，彩色濾光片陣列491被配置成包括濾光片491A-1至491A-4。

像素Pi1被配置成包括微透鏡411A-1、濾光片491A-1和光電二極管414-1。濾光片491A-1是G濾光片，并且像素Pi1是G像素。

像素Pi2被配置成包括微透鏡411A-2、濾光片491A-2和光電二極管414-2。濾光片491A-2是R濾光片，并且像素Pi2是R像素。

像素Pi3被配置成包括微透鏡411A-3、濾光片491A-3和光電二極管492L、492R。濾光片491A-3是W濾光片，并且像素Pi3是W像素。

光電二極管492L、492R是通過將光電二極管414分割為左右部分來設(shè)置的。光電二極管492L對應(yīng)于光電二極管414的大體左半部分，并且光電二極管492R對應(yīng)于光電二極管414的大體右半部分。

像素Pi4被配置成包括微透鏡411A-4、濾光片491A-4和光電二極管414-4。濾光片491A-4是R濾光片，并且像素Pi4是R像素。

反射金屬493以與光電二極管492L、492R的大體底表面重疊的方式形成在布線層WR1中。

此外，像素Pi3構(gòu)成反射型焦點(diǎn)檢測像素。具體地，由于入射到微透鏡411A-3上的入射光的入射角，在入射到光電二極管492L上的入射光量與入射到光電二極管492R上的入射光量之間產(chǎn)生差異。因此，基于由具有與像素Pi3的構(gòu)造相似的構(gòu)造的多個像素中的光電二極管492L形成的圖像與由光電二極管492R形成的圖像之間的偏差量(相位偏差量)來檢測焦點(diǎn)的偏差。然后，執(zhí)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)以便消除所檢測的焦點(diǎn)位置偏差。

這里，因為與光電二極管414相比，光電二極管492L或492R均具有一半尺寸的開口，所以靈敏度下降。

另一方面，已經(jīng)穿過光電二極管492L的大部分透射光被反射金屬493反射，并再次進(jìn)入光電二極管492L。已經(jīng)穿過光電二極管492R的大部分透射光被反射金屬493反射，并再次進(jìn)入光電二極管492R。于是，能夠改善光電二極管492L和492R的靈敏度。于是，例如，能夠改善具有低照度的被攝體的焦點(diǎn)檢測精度。

注意，反射金屬493在垂直方向上的位置不局限于布線層WR1，并且反射金屬493還能夠設(shè)置在任意位置處。

此外，反射金屬493能夠以僅覆蓋光電二極管492L和492R中的任何一者的底表面的方式形成。

而且，光電二極管的分割部數(shù)量不局限于兩個分割部，并且例如還能夠?qū)⒎指畈繑?shù)量可選地設(shè)定為四個分割部。

同時，本發(fā)明的第二實施例不僅能夠應(yīng)用到背側(cè)照射型固態(tài)攝像元件，還能夠應(yīng)用到前側(cè)照射型固態(tài)攝像元件。

此外，盡管在上述說明中提供了將遮蔽金屬與光電二極管的底表面重疊的范圍分割為由每個像素中的左半部分和右半部分形成的兩個圖案的示例，但是該范圍也可以被分割為三個以上的圖案。例如，該范圍可以通過將光電二極管的底表面分割為四個部分而被分割為四個圖案。

4.第三實施例

然后，將參照圖34至圖73說明本發(fā)明的第三實施例。

為了改善固態(tài)攝像元件對紅外光的靈敏度，使光電二極管在光入射方向上延長并且使紅外光穿過的路徑延長的方法是有效的。然而，鑒于技術(shù)方面和成本方面，使光電二極管延長可能是困難的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)所使用的技術(shù)中，通過反射已經(jīng)穿過光電二極管的紅外光并使紅外光再次入射來改善靈敏度。

另一方面，在使紅外光再次進(jìn)入光電二極管的情況下，當(dāng)紅外光的入射角增大時，可能存在著反射光進(jìn)入相鄰像素并引起混色和分辨率下降的風(fēng)險。

此外，因為紅外光的入射角在位于視角中央的像素與位于視角端部的像素之間是不同的，所以光電二極管內(nèi)部的光路長度產(chǎn)生差異。于是，可能在像素之間引起靈敏度的差異，并且可能發(fā)生陰影。

因此，本發(fā)明的第三實施例涉及一種能夠在不使圖像質(zhì)量劣化的情況下改善紅外光的靈敏度的固態(tài)攝像元件。

{第三實施例1}

首先，將參照圖34至圖47說明第三實施例的第一示例。

圖34是圖示了作為圖1的固態(tài)攝像元件11的一個實施例的固態(tài)攝像元件601中的由兩個相鄰像素形成的構(gòu)造的截面圖。

固態(tài)攝像元件601是能夠利用具有從可見光到紅外光的波段的光對圖像進(jìn)行攝像的背側(cè)照射型固態(tài)攝像元件。固態(tài)攝像元件601被配置成包括片上微透鏡611、平坦化膜612、半導(dǎo)體基板613、光電轉(zhuǎn)換部(PD)614-1和614-2、P+層(HAD)615-1和615-2、反射膜616、絕緣膜617、反射膜618、布線619、層間絕緣膜620以及支撐基板621。此外，一個光電二極管由光電轉(zhuǎn)換部614-1和P+層615-1形成，并且一個光電二極管是由光電轉(zhuǎn)換部614-2和P+層615-2形成。

注意，在下文中，將固態(tài)攝像元件601的片上微透鏡611側(cè)(即，光進(jìn)入側(cè))稱為入射側(cè)，并且將位于入射側(cè)的相反側(cè)的支撐基板621側(cè)稱為基板側(cè)。

例如，半導(dǎo)體基板613由硅基板形成。片上微透鏡611隔著平坦化膜612形成在半導(dǎo)體基板613的入射側(cè)表面(入射表面)上。光電轉(zhuǎn)換部614-1和光電轉(zhuǎn)換部614-2以在橫向方向上對準(zhǔn)的方式形成在半導(dǎo)體基板613內(nèi)部。P+層615-1形成在光電轉(zhuǎn)換部614-1下方且位于半導(dǎo)體基板613的入射表面的相反面(底表面)的表面上。P+層615-2形成在光電轉(zhuǎn)換部614-2下方且位于半導(dǎo)體基板613的底表面的表面上。

在P+層615-1的表面上形成有具有四角錐形狀的凹槽615A-1。在P+層615-2的表面上形成有具有與凹槽615A-1相似的形狀的凹槽615A-2。

反射膜616形成在彼此相鄰的光電轉(zhuǎn)換部614-1與光電轉(zhuǎn)換部614-2之間。反射膜616以從半導(dǎo)體基板613的入射表面延伸到半導(dǎo)體基板613的內(nèi)部的方式形成。同時，盡管附圖中沒有圖示，但是反射膜616以包圍光電轉(zhuǎn)換部614-1和P+層615-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部614-2和P+層615-2的各個側(cè)表面的方式形成。

半導(dǎo)體基板613的底表面覆蓋有絕緣膜617。此外，絕緣膜617的表面覆蓋有由金屬膜形成的反射膜618。反射膜618形成有突出部618A-1和618A-2，這些突出部的形狀與P+層615-1的凹槽615A-1和P+層615-2的凹槽615A-2的形狀相同。

布線619和層間絕緣膜620形成在半導(dǎo)體基板613與支撐基板621之間。布線619以跨越多個布線層的方式形成，并且各個布線層之間的空間被層間絕緣膜620絕緣。

注意，附圖中沒有圖示的像素也具有與圖示的像素的構(gòu)造相似的構(gòu)造。

同時，在下文中，在不需要區(qū)分光電轉(zhuǎn)換部614-1、614-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為光電轉(zhuǎn)換部614。在下文中，在不需要區(qū)分P+層615-1、615-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為P+層615。在下文中，在不需要區(qū)分凹槽615A-1、615A-2以及突出部618A-1、618A-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為凹槽615A和突出部618A。

當(dāng)包括紅外光的入射光經(jīng)由片上微透鏡611和平坦化膜612進(jìn)入包括光電轉(zhuǎn)換部614-1的像素時，入射光的一部分被光電轉(zhuǎn)換部614-1吸收，并且入射光的剩余部分穿過光電二極管614-1而沒有被光電轉(zhuǎn)換部614-1吸收。在這一點(diǎn)上，能夠通過反射膜616來防止入射光泄露到相鄰像素。

已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部614-1的透射光被反射膜618朝向光電轉(zhuǎn)換部614-1反射，并且反射光的一部分再次進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換部614-1并被吸收。在這一點(diǎn)上，反射光被反射膜618的突出部618A-1在多個方向上反射。而且，能夠通過反射膜616防止反射光泄露到相鄰像素。

同樣在其它像素中，入射光和反射光以相似方式被光電轉(zhuǎn)換部714吸收。

因此，在每個像素中，能夠防止入射光和反射光泄露到相鄰像素，于是，能夠防止混色和分辨率下降。

此外，因為反射光被在多個方向上反射，所以穿過每個像素的光電轉(zhuǎn)換部614的光(入射光和反射光)的光路長度是均勻的，而與入射光的入射角的差異無關(guān)。于是，可以抑制由入射光的入射角的差異引起的陰影的發(fā)生，入射光的入射角的差異是由于各像素的位置差異而產(chǎn)生的。

然后，將參照圖35至圖47說明固態(tài)攝像元件601的制造方法。

首先，如圖35所示，在半導(dǎo)體基板613內(nèi)部形成光電轉(zhuǎn)換部614-1和614-2。而且，在半導(dǎo)體基板613的表面上形成作為光電轉(zhuǎn)換部614-1和614-2的上層的P+層615-1和615-2。

然后，將光致抗蝕劑651涂到半導(dǎo)體基板613的表面上，并且通過使用預(yù)定光掩模來執(zhí)行曝光。于是，如圖36所示，以露出P+層615-1和615-2的表面的方式在光致抗蝕劑651中形成開口部651A-1和651A-2。

然后，如圖37所示，利用干式蝕刻或濕式蝕刻在P+層615-1和615-2的表面上分別形成均具有四角錐形狀的凹槽615A-1和615A-2。

然后，如圖38所示，利用諸如灰化(ashing)等后處理來剝離光致抗蝕劑651。

然后，如圖39所示，在半導(dǎo)體基板613的表面上形成絕緣膜617。

然后，如圖40所示，在絕緣膜617的表面上形成反射膜618。反射膜618形成有與P+層615-1的凹槽615A-1和P+層615-2的凹槽615A-2一致的突出部618A-1和618A-2。

注意，盡管沒有圖示，但是為了與布線619連接，通過處理除去反射膜618的一部分。

然后，如圖41所示，在反射膜618上形成布線619和層間絕緣膜620。

然后，如圖42所示，將層間絕緣膜620的表面接合到支撐基板621的表面。注意，圖41所示的構(gòu)造的上側(cè)和下側(cè)在圖42中以倒置的方式被圖示。

然后，如圖43所示，通過利用光致抗蝕劑的掩模處理，在半導(dǎo)體基板613中形成被配置成隔離光電轉(zhuǎn)換部614-1與光電轉(zhuǎn)換部614-2之間的空間的凹槽613A。

凹槽613A從半導(dǎo)體基板613的入射表面延伸到該基板內(nèi)部并且以包圍光電轉(zhuǎn)換部614-1和P+層615-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部614-2和P+層615-2的各個側(cè)表面的方式形成。因為每個像素的光電轉(zhuǎn)換部614二維地排列，所以例如當(dāng)從半導(dǎo)體基板613的入射表面?zhèn)扔^察時，凹槽613A形成為網(wǎng)格圖案。

然后，在半導(dǎo)體基板613的入射表面的表面上形成絕緣膜(未圖示)之后，如圖44所示，在該絕緣膜的表面上形成反射膜616。反射膜616嵌入至半導(dǎo)體基板613的凹槽613A并且還覆蓋半導(dǎo)體基板613的入射表面。

然后，如圖45所示，以露出光電轉(zhuǎn)換部614-1和614-2的入射表面的方式除去反射膜616的一部分。

然后，如圖46所示，在半導(dǎo)體基板613和反射膜616的表面上形成平坦化膜612。

最后，如圖47所示，在平坦化膜612的表面上形成片上微透鏡611。

同時，可以逐個像素地改變反射膜618的突出部618A的形狀和位置。換言之，因為入射光的入射角隨著像素的位置而變化，所以能夠通過根據(jù)入射角逐個像素地適當(dāng)調(diào)節(jié)突出部618A的形狀和位置中的至少一者來減小像素之間的在已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部614的光的光路長度方面上的差異。

{第三實施例2}

然后，將參照圖48至圖59說明第三實施例的第二示例。

圖48是圖示了固態(tài)攝像元件701的由兩個相鄰像素形成的構(gòu)造的截面圖。

固態(tài)攝像元件701是能夠利用具有從可見光到紅外光的波段的光對圖像進(jìn)行攝像的背側(cè)照射型固態(tài)攝像元件。固態(tài)攝像元件701被配置成包括片上微透鏡711、平坦化膜712、半導(dǎo)體基板713、光電轉(zhuǎn)換部(PD)714-1和714-2、P+層(HAD)715-1和715-2、絕緣膜716、反射膜717、布線718、層間絕緣膜719以及支撐基板720。此外，一個光電二極管由光電轉(zhuǎn)換部714-1和P+層715-1形成，并且一個光電二極管由光電轉(zhuǎn)換部714-2和P+層715-2形成。

例如，半導(dǎo)體基板713由硅基板形成。片上微透鏡711隔著平坦化膜712形成在半導(dǎo)體基板713的入射表面上。光電轉(zhuǎn)換部714-1和光電轉(zhuǎn)換部714-2以在橫向方向上對準(zhǔn)的方式形成在半導(dǎo)體基板713內(nèi)部。P+層715-1形成在光電轉(zhuǎn)換部714-1下方且位于半導(dǎo)體基板713的底表面的表面上。P+層715-2形成在光電轉(zhuǎn)換部714-2下方且位于半導(dǎo)體基板713的底表面的表面上。

在P+層715-1的表面上形成有具有四角錐形狀的凹槽715A-1。在P+層715-2的表面上形成有具有與凹槽715A-1相似的形狀的凹槽715A-2。

凹槽713A在從半導(dǎo)體基板713的底表面延伸到半導(dǎo)體基板713的內(nèi)部的方向上形成在半導(dǎo)體基板713的光電轉(zhuǎn)換部714-1與光電轉(zhuǎn)換部714-2之間。同時，盡管附圖中沒有圖示，但是凹槽713A以包圍光電轉(zhuǎn)換部714-1和P+層715-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部714-2和P+層715-2的各個側(cè)表面的方式形成。

半導(dǎo)體基板713的底表面和凹槽713A的表面覆蓋有絕緣膜716。絕緣膜716的表面形成有由金屬膜形成的反射膜717。反射膜717形成有突出部717A-1和717A-2，這些突出部具有與P+層715-1的凹槽715A-1和P+層715-2的凹槽715A-2的形狀相同的形狀。

此外，反射膜717形成有壁部717B，壁部717B具有與半導(dǎo)體基板713的凹槽713A的形狀大體相同的形狀。換言之，在反射膜717的結(jié)構(gòu)中，用于反射透射光的反射膜和設(shè)置在相鄰的光電二極管之間的空間中的反射膜成為一體。壁部717B以與凹槽713A相似的方式包圍光電轉(zhuǎn)換部714-1和P+層715-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部714-2和P+層715-2的各個側(cè)表面。

布線718和層間絕緣膜719形成在半導(dǎo)體基板713與支撐基板720之間。布線718以跨越多個布線層的方式形成，并且各個布線層之間的空間被層間絕緣膜719絕緣。

注意，附圖中沒有圖示的像素也具有與圖示的像素的構(gòu)造相似的構(gòu)造。

同時，在下文中，在不需要區(qū)分光電轉(zhuǎn)換部714-1、714-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為光電轉(zhuǎn)換部714。在下文中，在不需要區(qū)分P+層715-1、715-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為P+層715。在下文中，在不需要區(qū)分凹槽715A-1、715A-2以及突出部717A-1、717A-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為凹槽715A和突出部717A。

當(dāng)包括紅外光的入射光經(jīng)由片上微透鏡711和平坦化膜712進(jìn)入包括光電轉(zhuǎn)換部714-1的像素時，入射光的一部分被光電轉(zhuǎn)換部714-1吸收，并且入射光的剩余部分穿過光電二極管714-1而沒有被光電轉(zhuǎn)換部714-1吸收。在這一點(diǎn)上，能夠通過反射膜717的壁部717B防止入射光泄露到相鄰像素。

已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部714-1的透射光被反射膜717的突出部717A-1朝向光電轉(zhuǎn)換部714-1反射，并且反射光的一部分再次進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換部714-1并被吸收。在這一點(diǎn)上，反射光被反射膜717的突出部717A-1在多個方向上反射。而且，能夠通過反射膜717的壁部717B防止反射光泄露到相鄰像素。

同樣在其它像素中，入射光和反射光以相似的方式被光電轉(zhuǎn)換部714吸收。

因此，在每個像素中，能夠防止入射光和反射光泄露到相鄰像素，于是，能夠防止混色和分辨率下降。

此外，因為反射光被在多個方向上反射，所以穿過每個像素的光電轉(zhuǎn)換部714的光(入射光和反射光)的光路長度是均勻的，而與入射光的入射角的差異無關(guān)。于是，可以抑制由入射光的入射角的差異引起的陰影的發(fā)生，入射光的入射角的差異是由于各像素的位置差異而產(chǎn)生的。

然后，將參照圖49至圖59說明固態(tài)攝像元件701的制造方法。

首先，執(zhí)行與在圖35和圖36中說明的處理相似的處理，然后如圖49所示，利用干式蝕刻或濕式蝕刻在P+層715-1和715-2的表面上分別形成均具有四角錐形狀的凹槽715A-1和715A-2。

然后，如圖50所示，利用諸如灰化等后處理剝離光致抗蝕劑751。

然后，將光致抗蝕劑752涂到半導(dǎo)體基板713的表面上，并且通過使用預(yù)定光掩模來執(zhí)行曝光。于是，如圖51所示，在光致抗蝕劑752中形成位于光電轉(zhuǎn)換部714-4與光電轉(zhuǎn)換部714-2之間的開口部752A。

同時，盡管附圖中沒有圖示，但是開口部752A以包圍各像素中的P+層715的表面的方式形成為網(wǎng)格圖案。

然后，如圖52所示，以與光致抗蝕劑752的開口部752A一致的方式形成凹槽713A。凹槽713A從半導(dǎo)體基板713的底表面延伸到該基板的內(nèi)部，并且以包圍光電轉(zhuǎn)換部714-1和P+層715-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部714-2和P+層715-2的各個側(cè)表面的方式形成。此外，因為每個像素的光電轉(zhuǎn)換部714二維地排列，所以當(dāng)從半導(dǎo)體基板713的底表面?zhèn)扔^察時，凹槽713A形成為網(wǎng)格圖案。

然后，如圖53所示，利用諸如灰化等后處理剝離光致抗蝕劑752。

然后，如圖54所示，在半導(dǎo)體基板713的表面上形成絕緣膜716。絕緣膜716還覆蓋半導(dǎo)體基板713的凹槽713A的表面。

然后，如圖55所示，在絕緣膜716的表面上形成反射膜717。反射膜717形成有與P+層715-1的凹槽715A-1和P+層715-2的凹槽715A-2一致的突出部717A-1和717A-2。

此外，反射膜717嵌入在半導(dǎo)體基板713的凹槽713A中并形成壁部717B。壁部717B以與凹槽713A相似的方式包圍光電轉(zhuǎn)換部714-1和P+層715-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部714-2和P+層715-2的各個側(cè)表面。

注意，盡管沒有圖示，但是為了與布線718連接，通過處理除去反射膜717的一部分。

然后，如圖56所示，在反射膜717上形成布線718和層間絕緣膜719。

然后，如圖57所示，將層間絕緣膜719的表面接合到支撐基板720的表面。在圖57中，注意，圖56所示的構(gòu)造的上側(cè)和下側(cè)以倒置的方式被圖示。

然后，如圖58所示，在半導(dǎo)體基板713的入射表面上形成平坦化膜712。

最后，如圖59所示，在平坦化膜712的表面上形成片上微透鏡711。

同時，可以逐個像素地改變反射膜717的突出部717A的形狀和位置。換言之，因為入射光的入射角隨著像素的位置而變化，所以能夠通過根據(jù)入射角逐個像素地適當(dāng)調(diào)節(jié)突出部717A的形狀和位置中的至少一者來減小像素之間的在已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部714的光的光路長度方面上的變化。

{第三實施例3}

然后，將參照圖60至圖73說明第三實施例的第三示例。

圖60是圖示了固態(tài)攝像元件801中的由兩個相鄰像素形成的構(gòu)造的截面圖。

固態(tài)攝像元件801是能夠利用具有從可見光到紅外光的波段的光對圖像進(jìn)行攝像的背側(cè)照射型固態(tài)攝像元件。固態(tài)攝像元件801被配置成包括片上微透鏡811、平坦化膜812、半導(dǎo)體基板813、光電轉(zhuǎn)換部(PD)814-1和814-2、P+層(HAD)815-1和815-2、絕緣膜816、絕緣膜817、反射膜818、布線819、層間絕緣膜820以及支撐基板821。此外，一個光電二極管由光電轉(zhuǎn)換部814-1和P+層815-1形成，并且一個光電二極管由光電轉(zhuǎn)換部814-2和P+層815-2形成。

例如，半導(dǎo)體基板813由硅基板形成。片上微透鏡811隔著平坦化膜812形成在半導(dǎo)體基板813的入射表面上。光電轉(zhuǎn)換部814-1和光電轉(zhuǎn)換部814-2以在橫向方向上對準(zhǔn)的方式形成在半導(dǎo)體基板813內(nèi)部。P+層815-1形成在光電轉(zhuǎn)換部814-1下方且位于半導(dǎo)體基板813的底表面的表面上。P+層815-2形成在光電轉(zhuǎn)換部814-2下方且位于半導(dǎo)體基板813的底表面的表面上。

半導(dǎo)體基板813的底表面覆蓋有絕緣膜816。在絕緣膜816的表面上的與P+層815-1重疊的位置處形成有凹槽816A-1。凹槽816A-1的外周具有比P+層815-1的表面略大的正方形形狀。此外，凹槽816A-1沿曲線凹陷。以相似的方式，在絕緣膜816的表面上的與P+層815-2重疊的位置處形成有具有與凹槽816A-1的形狀相同的形狀的凹槽816A-2。

凹槽813A在從絕緣膜816的表面延伸到半導(dǎo)體基板813的內(nèi)部的方向上形成在光電轉(zhuǎn)換部814-1與光電轉(zhuǎn)換部814-2之間。同時，盡管附圖中沒有圖示，但是凹槽813A以包圍光電轉(zhuǎn)換部814-1和P+層815-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部814-2和P+層815-2的各個側(cè)表面的方式形成。

絕緣膜817的表面和凹槽813A的表面覆蓋有絕緣膜817。絕緣膜817的表面形成有由金屬膜形成的反射膜818。反射膜818形成有突出部818A-1和818A-2，這些突出部具有與絕緣膜816的凹槽816A-1和凹槽816A-2的形狀相同的形狀。

此外，反射膜818形成有壁部818B，壁部818B具有與半導(dǎo)體基板815的凹槽813A的形狀大體相同的形狀。換言之，在反射膜818的結(jié)構(gòu)中，用于反射透射光的反射膜和設(shè)置在相鄰的光電二極管之間的空間中的反射膜成為一體。壁部818B以與凹槽813A相似的方式包圍光電轉(zhuǎn)換部814-1和P+層815-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部814-2和P+層815-2的各個側(cè)表面。

布線819和層間絕緣膜820形成在反射膜818與支撐基板821之間。布線819以跨越多個布線層的方式形成，并且各個布線層之間的空間通過層間絕緣膜820進(jìn)行絕緣。

注意，附圖中沒有圖示的像素也具有與圖示的像素的構(gòu)造相似的構(gòu)造。

同時，在下文中，在不需要區(qū)分光電轉(zhuǎn)換部814-1、814-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為光電轉(zhuǎn)換部814。在下文中，在不需要區(qū)分P+層815-1、815-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為P+層815。在下文中，在不需要區(qū)分凹槽816A-1、816A-2以及突出部818A-1、818A-2中的任何一者的情況下，將它們均簡稱為凹槽816A和突出部818A。

當(dāng)包括紅外光的入射光經(jīng)由片上微透鏡811和平坦化膜812進(jìn)入包括光電轉(zhuǎn)換部814-1的像素時，入射光的一部分被光電轉(zhuǎn)換部814-1吸收，并且入射光的剩余部分穿過光電二極管814-1而沒有被光電轉(zhuǎn)換部814-1吸收。在這一點(diǎn)上，能夠通過反射膜818的壁部818B防止入射光泄露到相鄰像素。

已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部814-1的透射光被反射膜818的突出部818A-1朝向光電轉(zhuǎn)換部814-1反射，并且反射光的一部分再次進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換部814-1并被吸收。在這一點(diǎn)上，反射光被反射膜818的突出部818A-1在多個方向上反射。而且，能夠通過反射膜818的壁部818B防止反射光泄露到相鄰像素。

同樣在其它像素中，入射光和反射光以相似的方式被光電轉(zhuǎn)換部814吸收。

因此，在每個像素中，能夠防止入射光和反射光泄露到相鄰像素，于是，能夠防止混色和分辨率下降。

此外，因為反射光被在多個方向上反射，所以穿過每個像素的光電轉(zhuǎn)換部814的光(入射光和反射光)的光路長度是均勻的，而與入射光的入射角的差異無關(guān)。于是，可以抑制由入射光的入射角的差異引起的陰影的發(fā)生，入射光的入射角的差異是由于各像素的位置差異而產(chǎn)生的。

而且，因為固態(tài)攝像元件801設(shè)置有絕緣膜816，所以與固態(tài)攝像元件601和701相比，盡管靈敏度下降，但是抗噪聲性能得到改善。

然后，將參照圖61至圖73說明固態(tài)攝像元件801的制造方法。

首先，在執(zhí)行與上述圖35的處理相似的處理之后，如圖61所示，在半導(dǎo)體基板813的底表面的表面上形成絕緣膜816。

然后，將光致抗蝕劑851涂到絕緣膜816的表面上，并且通過使用預(yù)定光掩模來執(zhí)行曝光。于是，如圖62所示，在光致抗蝕劑851中形成位于與P+層815-1和815-2的表面大體相同的位置處的開口部851A-1和851A-2。

然后，如圖63所示，利用干式蝕刻或濕式蝕刻在絕緣膜816的與P+層615-1和615-2的表面大體相同的位置處分別形成凹槽816A-1和816A-2。凹槽816A-1和816A-2均具有比P+層815-1和815-2略大的正方形形狀并且沿曲線凹陷。

然后，如圖64所示，利用諸如灰化等后處理剝離光致抗蝕劑851。

然后，將光致抗蝕劑852涂到絕緣膜816的表面上，并且通過使用預(yù)定光掩模來執(zhí)行曝光。于是，如圖65所示，在光致抗蝕劑852中形成位于光電轉(zhuǎn)換部814-4與光電轉(zhuǎn)換部814-2之間的開口部852A。

同時，盡管附圖中沒有圖示，但是開口部852A以包圍各像素中的P+層815的表面的方式形成為網(wǎng)格圖案。

然后，如圖66所示，以與光致抗蝕劑852的開口部852A一致的方式形成凹槽813A。凹槽813A穿透絕緣膜816，從半導(dǎo)體基板813的底表面延伸到該基板的內(nèi)部，并且以包圍光電轉(zhuǎn)換部814-1和P+層815-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部814-2和P+層815-2的各個側(cè)表面的方式形成。此外，因為每個像素的光電轉(zhuǎn)換部814二維地排列，所以當(dāng)從半導(dǎo)體基板813的底表面?zhèn)扔^察時，凹槽813A形成為網(wǎng)格圖案。

然后，如圖67所示，利用諸如灰化等后處理剝離光致抗蝕劑852。

然后，如圖68所示，在凹槽813A的表面和絕緣膜816的表面上形成絕緣膜817。

然后，如圖69所示，在絕緣膜817的表面上形成反射膜818。反射膜818形成有與絕緣膜816的凹槽816A-1和816A-2一致的突出部818A-1和818A-2。

此外，反射膜818嵌入在半導(dǎo)體基板813的凹槽813A中并形成壁部818B。壁部818B以與凹槽813A相似的方式包圍光電轉(zhuǎn)換部814-1和P+層815-1的各個側(cè)表面以及光電轉(zhuǎn)換部814-2和P+層815-2的各個側(cè)表面。

注意，盡管沒有圖示，但是為了與布線819連接，通過處理除去反射膜818的一部分。

然后，如圖70所示，在反射膜818上形成布線819和層間絕緣膜820。

然后，如圖71所示，將層間絕緣膜820的表面接合到支撐基板821的表面。注意，圖70所示的構(gòu)造的上側(cè)和下側(cè)在圖71中以倒置的方式被圖示。

然后，如圖72所示，在半導(dǎo)體基板813的入射表面上形成平坦化膜812。

最后，如圖73所示，在平坦化膜812的表面上形成片上微透鏡811。

同時，可以逐個像素地改變反射膜818的突出部818A的形狀和位置。換言之，因為入射光的入射角隨著像素的位置而變化，所以能夠通過逐個像素地適當(dāng)調(diào)節(jié)突出部818A的形狀和位置中的至少一者來減小像素之間的在已經(jīng)穿過光電轉(zhuǎn)換部814的光的光路長度方面上的變化。

5.固態(tài)攝像元件的示例性用途

圖74是圖示了上述固態(tài)攝像元件的示例性用途的示圖。

上述的固態(tài)攝像元件能夠用于如下所述的對諸如可見光、紅外光、紫外光和X射線等光進(jìn)行感測的各種情況。

·在數(shù)碼照相機(jī)、具有照相機(jī)功能的便攜設(shè)備等中用于對用于圖像瀏覽的圖像進(jìn)行攝像的設(shè)備。

·用于交通的設(shè)備，例如用于為了進(jìn)行諸如自動停車等安全駕駛并識別駕駛員狀況而對汽車的前后、周圍和車內(nèi)部等進(jìn)行攝影的車載傳感器；用于監(jiān)視行駛車輛和道路的監(jiān)視相機(jī)；以及用于測量車輛之間距離的測距傳感器等。

·用于諸如電視機(jī)、冰箱和空調(diào)等家用電器的設(shè)備，這類設(shè)備用于對用戶的姿態(tài)進(jìn)行攝影并根據(jù)該姿態(tài)來操作電器。

·用于醫(yī)療/保健的設(shè)備，例如，內(nèi)窺鏡和用于通過接收紅外光來對血管進(jìn)行攝像的設(shè)備等。

·用于安保的設(shè)備，例如，用于預(yù)防犯罪的監(jiān)控攝像頭和用于人物身份識別的相機(jī)等。

·用于美容護(hù)理的設(shè)備，例如，用于對皮膚進(jìn)行攝像的皮膚測量儀和用于對頭皮進(jìn)行攝像的顯微鏡等。

·用于運(yùn)動等的設(shè)備，例如，用于運(yùn)動中的運(yùn)動相機(jī)和可穿戴式相機(jī)等。

·用于農(nóng)業(yè)的設(shè)備，例如，用于監(jiān)視田地和農(nóng)產(chǎn)品的狀況的相機(jī)等。

{攝像裝置}

圖75是圖示了作為應(yīng)用本發(fā)明的電子設(shè)備的一個示例的攝像裝置(相機(jī)裝置)901的示例性構(gòu)造的框圖。

如圖75所示，攝像裝置901包括光學(xué)系統(tǒng)、攝像元件912、DSP電路913、幀存儲器914、顯示裝置915、記錄裝置916、操作系統(tǒng)917和電源系統(tǒng)918等，光學(xué)系統(tǒng)包括透鏡組911等，DSP電路913是相機(jī)信號處理部。而且，在所提供的構(gòu)造中，DSP電路913、幀存儲器914、顯示裝置915、記錄裝置916、操作系統(tǒng)917和電源系統(tǒng)918經(jīng)由總線919相互連接。

透鏡組911接收來自被攝體的入射光(圖像光)并在攝像元件912的攝像表面上形成圖像。攝像元件912以像素為單位將通過透鏡組911在攝像表面上形成的入射光的量轉(zhuǎn)換成電信號，并且將電信號作為像素信號輸出。

例如，顯示裝置915由諸如液晶顯示裝置或有機(jī)電致發(fā)光(EL：electro luminescence)顯示裝置等面板型顯示裝置形成，并且顯示通過攝像元件912攝像的運(yùn)動圖像或靜止圖像。記錄裝置916將通過攝像元件912攝像的運(yùn)動圖像或靜止圖像記錄在諸如存儲卡、錄像帶或數(shù)字通用光盤(DVD：digital versatile disk)等記錄介質(zhì)中。

操作系統(tǒng)917在用戶的控制下提供關(guān)于本攝像裝置901擁有的各種功能的操作指令。電源系統(tǒng)918將各種電源適當(dāng)?shù)靥峁┲罝SP電路913、幀存儲器914、顯示裝置915、記錄裝置916和操作系統(tǒng)917這些供給對象，以用作這些供給對象的操作電源。

如此配置的攝像裝置901被應(yīng)用于攝像機(jī)和數(shù)碼照相機(jī)，并且還被應(yīng)用于諸如智能手機(jī)或移動電話等移動設(shè)備的相機(jī)模塊。而且，根據(jù)上述的各個實施例的固態(tài)攝像元件能夠被用作攝像裝置901中的攝像元件912。這能夠改善攝像裝置901的圖像質(zhì)量。

同時，本發(fā)明的實施例不局限于上述實施例，并且能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)做出各種變更。

例如，上述的各個實施例能夠在有效范圍內(nèi)進(jìn)行組合。

而且，本發(fā)明也可以采用以下構(gòu)造。

(1)一種固態(tài)攝像元件，其包括：

光電轉(zhuǎn)換部，其被配置成對從預(yù)定入射表面入射的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及

布線，其布置在所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面?zhèn)壬?，并在面對所述光電轉(zhuǎn)換部的表面上形成有突出圖案，所述底表面?zhèn)仁撬龉怆娹D(zhuǎn)換部的所述入射表面的相反面。

(2)根據(jù)上面(1)所述的固態(tài)攝像元件，其中，針對一個所述光電轉(zhuǎn)換部布置有多個所述圖案。

(3)根據(jù)上面(2)所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述圖案在所述布線的延伸方向上以不同的間隔布置。

(4)根據(jù)上面(2)或(3)所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述圖案布置成沒有直線對準(zhǔn)。

(5)根據(jù)上面(2)至(4)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，在位置越靠近所述固態(tài)攝像元件的外圍的像素中，在垂直于所述外圍的側(cè)邊的方向上的所述圖案的密度越低。

(6)根據(jù)上面(1)至(5)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，當(dāng)從所述光電轉(zhuǎn)換部這一側(cè)觀察時，所述圖案布置在不與位于比形成有所述圖案的布線更靠近所述光電轉(zhuǎn)換部的位置處的布線重疊的位置處。

(7)根據(jù)上面(1)至(6)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述圖案的寬度是根據(jù)所述布線的寬度設(shè)定的。

(8)根據(jù)上面(1)至(7)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，在位置越靠近所述固態(tài)攝像元件的外圍的像素中，在垂直于所述外圍的側(cè)邊的方向上延伸的布線中的所述圖案在所述布線的延伸方向上的長度越長。

(9)根據(jù)上面(1)至(8)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述圖案沒有形成在與所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面最靠近的布線層的布線中。

(10)根據(jù)上面(1)至(9)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述圖案僅布置在用于接收具有預(yù)定波長或大于所述預(yù)定波長的光的像素的所述光電轉(zhuǎn)換部中。

(11)根據(jù)上面(1)至(10)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述圖案是在用于連接相鄰布線層的布線的工藝和用于將布線連接至形成有所述光電轉(zhuǎn)換部的半導(dǎo)體基板的工藝之中的至少一個工藝中形成的。

(12)一種電子設(shè)備，其包括固態(tài)攝像元件，所述固態(tài)攝像元件包括：

光電轉(zhuǎn)換部，其被配置成對從預(yù)定入射表面入射的入射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；以及

布線，其布置在所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面?zhèn)壬?，并在面對所述光電轉(zhuǎn)換部的表面上形成有突出圖案，所述底表面?zhèn)仁撬龉怆娹D(zhuǎn)換部的所述入射表面的相反面。

(13)一種固態(tài)攝像元件，其包括：

像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，每個所述像素設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換部；以及

反射膜，其以與所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面的一部分重疊的方式布置在所述像素陣列部中的至少一部分像素中，且在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光的一部分，所述底表面是所述光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

(14)根據(jù)上面(13)所述的固態(tài)攝像元件，其中，針對每個像素，所述反射膜與所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面重疊的范圍被劃分為多個圖案。

(15)根據(jù)上面(14)所述的固態(tài)攝像元件，其包括：

在其中所述反射膜與第一范圍重疊的像素，所述第一范圍是所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面的大約一半；以及

在其中所述反射膜與第二范圍重疊的像素，所述第二范圍是所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面的大約一半并且是不同于所述第一范圍的范圍。

(16)根據(jù)上面(13)至(15)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述反射膜布置在布線層中，所述布線層形成在所述光電轉(zhuǎn)換部的所述底表面這一側(cè)上。

(17)根據(jù)上面(13)至(15)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述反射膜布置在基板上，布置有所述反射膜的所述基板堆疊在形成有所述像素陣列部的基板上。

(18)根據(jù)上面(13)至(15)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述反射膜布置在如下的層中，該層形成有半導(dǎo)體基板的柵電極，所述半導(dǎo)體基板形成有所述像素陣列部。

(19)根據(jù)上面(13)至(18)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其還包括隔離層，所述隔離層被配置成將布置有所述反射膜的像素與相鄰的像素隔離。

(20)根據(jù)上面(13)至(19)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，基于布置有所述反射膜的像素的像素信號來檢測焦點(diǎn)偏差。

(21)根據(jù)上面(20)所述的固態(tài)攝像元件，其中，

遮光膜以與所述光電轉(zhuǎn)換部的所述入射表面的一部分重疊的方式布置在沒有布置所述反射膜的像素之中的至少一部分像素中，并且

通過根據(jù)入射光的光量而區(qū)別地使用布置有所述反射膜的像素的像素信號和布置有所述遮光膜的像素的像素信號來檢測焦點(diǎn)偏差。

(22)根據(jù)上面(20)所述的固態(tài)攝像元件，其中，

在布置有所述反射膜的像素中使用的濾光片的顏色被劃分成多種，并且

通過根據(jù)所述入射光的光量而區(qū)別地使用不同顏色的像素的像素信號來檢測焦點(diǎn)偏差。

(23)根據(jù)上面(13)至(22)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，在均布置有所述反射膜的像素之中的至少一部分像素中使用白色濾光片。

(24)一種電子設(shè)備，其包括固態(tài)攝像元件，所述固態(tài)攝像元件包括：

像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，每個所述像素設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換部；以及

反射膜，其以與所述光電轉(zhuǎn)換部的底表面的一部分重疊的方式布置在所述像素陣列部中的至少一部分像素中，且在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光的一部分，所述底表面是所述光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

(25)一種固態(tài)攝像元件，其包括：

像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，并且在所述像素之中的至少一部分像素中設(shè)置有多個光電轉(zhuǎn)換部；以及

反射膜，其以與形成有所述多個光電轉(zhuǎn)換部的像素的所述多個光電轉(zhuǎn)換部的底表面重疊的方式布置，并在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光，所述底表面是所述多個光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

(26)一種電子設(shè)備，其包括固態(tài)攝像元件，所述固態(tài)攝像元件包括：

像素陣列部，在所述像素陣列部上排列有多個像素，并且在所述像素之中的至少一部分像素中設(shè)置有多個光電轉(zhuǎn)換部；以及

反射膜，其以與形成有所述多個光電轉(zhuǎn)換部的像素的所述多個光電轉(zhuǎn)換部的底表面重疊的方式布置，并在朝向所述光電轉(zhuǎn)換部的方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換部的光，所述底表面是所述多個光電轉(zhuǎn)換部的入射表面的相反面。

(27)一種固態(tài)攝像元件，其包括：

像素陣列部，在所述像素陣列部上布置有多個像素，每個所述像素設(shè)置有被配置成接收包括紅外光的入射光的光電轉(zhuǎn)換部；

第一反射膜，其是針對每個所述光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置的，且被配置成朝向已經(jīng)被透射光穿過的所述光電轉(zhuǎn)換元件在多個方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換元件的所述透射光；以及

第二反射膜，其形成在彼此相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間。

(28)根據(jù)上面(27)所述的固態(tài)攝像元件，其中，在所述第一反射膜上形成有具有預(yù)定形狀的突出部。

(29)根據(jù)上面(28)所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述突出部的形狀和位置之中的至少一者根據(jù)所述像素的位置而不同。

(30)根據(jù)上面(28)或(29)所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述突出部具有四角錐形狀。

(31)根據(jù)上面(28)至(30)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述突出部以與凹槽一致的方式形成，所述凹槽形成在半導(dǎo)體基板的光入射表面的相反面上，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

(32)根據(jù)上面(28)至(30)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述突出部以與形成在如下的膜上的凹槽一致的方式形成，該膜堆疊在半導(dǎo)體基板的光入射表面的相反面上，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

(33)根據(jù)上面(27)至(32)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述第二反射膜以從半導(dǎo)體基板的光入射表面延伸到所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部的方式形成，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

(34)根據(jù)上面(27)至(32)中任一項所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述第二反射膜以從半導(dǎo)體基板的光入射表面的相反面延伸到所述半導(dǎo)體基板的內(nèi)部的方式形成，所述半導(dǎo)體基板形成有所述光電轉(zhuǎn)換元件。

(35)根據(jù)上面(34)所述的固態(tài)攝像元件，其中，所述第一反射膜和所述第二反射膜成為一體。

(36)一種電子設(shè)備，其包括固態(tài)攝像元件，所述固態(tài)攝像元件包括：

像素陣列部，在所述像素陣列部上布置有多個像素，每個所述像素設(shè)置有被配置成接收包括紅外光的入射光的光電轉(zhuǎn)換部；

第一反射膜，其是針對每個所述光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置的，且被配置成朝向已經(jīng)被透射光穿過的所述光電轉(zhuǎn)換元件在多個方向上反射已經(jīng)穿過所述光電轉(zhuǎn)換元件的所述透射光；以及

第二反射膜，其形成在彼此相鄰的所述光電轉(zhuǎn)換元件之間。

附圖標(biāo)記列表

11 固態(tài)攝像元件 21 像素陣列部

61 光電二極管 101 固態(tài)攝像元件

113 半導(dǎo)體基板 114-1、114-2 光電二極管

115-1、115-2 傳輸柵極部 116-1、116-2 電荷-電壓轉(zhuǎn)換部

301a至301d 固態(tài)攝像元件 313-1至313-3 光電二極管

314-1至341-2 布線 321A-1至341A-2 偽過孔

401a至401i 固態(tài)攝像元件 412 彩色濾光片陣列

412A-1至412A-4 濾光片 413半導(dǎo)體基板

414-1至414-7 光電二極管 415-1至415-5 遮蔽金屬

421-1至421-5 遮蔽金屬 422-1、422-2 反射金屬

431 邏輯基板 432 反射金屬

441-1至451-5 隔離層 461 彩色濾光片陣列

461A-1至461A-4 濾光片 462-1至471-2 反射金屬

481 彩色濾光片陣列 481A-1至481A-7 濾光片

482-1至482-8 遮蔽金屬 483-1、483-2 反射金屬

491 彩色濾光片陣列 491A-1至491A-4 濾光片

492L、492R 光電二極管 493 反射金屬

601 固態(tài)攝像元件 613 半導(dǎo)體基板

614-1、614-2 光電轉(zhuǎn)換部 615-1、615-2 P+層

615A-1、615A-2 凹槽 616 反射膜

618 反射膜 618A-1、618A-2 突出部

701 固態(tài)攝像元件 713 半導(dǎo)體基板

714-1、714-2 光電轉(zhuǎn)換部 715-1、715-2 P+層

715A-1、715A-2 凹槽 717 反射膜

717A-1、717A-2 突出部 717B 壁部

801 固態(tài)攝像元件 813 半導(dǎo)體基板

814-1、814-2 光電轉(zhuǎn)換部 815-1、815-2 P+層

816 絕緣膜 816A-1、816A-2 凹槽

818 反射膜 818A-1、818A-2 突出部

818B 壁部 C1-1至C11 接觸部

DC1-1、DC1-2 偽接觸部 DVa1-1至DVc104 偽過孔

P1至Pi4 像素 Vb1-1至Vb2-2 過孔

Wa1-1至Wp15 布線 WR1至WR3 布線層