成像装置的制作方法

本技术涉及一种图像拾取元件和图像拾取装置。更具体地，本技术涉及一种具有焦点检测功能的图像拾取元件和包括该图像拾取元件的图像拾取装置。

背景技术：

近年来，使用了包括具有相位差检测方式的焦点检测功能的图像拾取元件(固态图像拾取元件)的半导体成像装置(图像拾取装置)。在相位差检测方式中，利用其中在传感器的各像素中设置有片上透镜的二维传感器进行光瞳分割方式的焦点检测。

在这种图像拾取装置中，研发了满足图像拾取用的像素(图像拾取像素)和焦点检测用的像素(像面相位差像素)所必需的受光特性的技术。例如，在ptl1中，公开了一种其中在光入射侧的硅基板的背面设置由非透明导电材料形成的元件隔离层以提高光瞳分割性能和感度的图像拾取装置。

另外，例如，在ptl2中，公开了一种其中片上透镜的高度对于图像拾取像素和焦点检测像素的每个是变化的以调节各像素中的聚光位置的图像拾取装置。

此外，例如，在ptl3中，公开了一种其中在图像拾取像素的光电转换部和片上透镜之间设置光波导以满足具有相同透镜形状的图像拾取像素和焦点检测像素所必需的受光特性的图像拾取装置。

引用文献列表

专利文献

ptl1：日本未审查专利申请公开no.2012-84816

ptl2：日本未审查专利申请公开no.2007-281296

ptl3：日本未审查专利申请公开no.2011-29932

技术实现要素：

然而，在片上透镜的形状对于图像拾取像素和焦点检测像素的每个而改变的情况下或在设置元件隔离层或光波导的情况下，可能增大成本和制造步骤的数量。另外，特别地，在由硅基板的背面检测光的背面照射型图像拾取装置中，为了抑制混色，在受光侧的部件可以优选形成为具有小的厚度(高度减小)。然而，在这种情况下，入射光的聚光位置位于硅基板侧。因此，不能获得在焦点检测像素中的足够的自动对焦特性(af特性)。

因此，希望提供一种适于以简单结构实现图像拾取像素的像素特性和像面相位差像素的af特性的图像拾取元件和图像拾取装置。

根据本技术实施方案的图像拾取元件包含包括受光部和集光部的第一像素和第二像素，所述受光部包括光电转换元件，所述集光部将入射光朝向所述受光部聚集，第一像素和第二像素彼此相邻并且在所述受光部的受光面上均具有台阶部。所述台阶部的壁面的至少一部分覆盖有第一遮光部。

所述集光部可以包括作为光学功能层的透镜，并且第一像素的集光部的透镜可以具有与第二像素的集光部的透镜相同的形状。

第一像素的集光部的透镜可以对向于第一像素的受光部，并且第二像素的集光部的透镜可以对向于第二像素的受光部。

所述台阶部的壁面可以是垂直的。

第二像素可以在所述受光部和所述集光部之间包括遮挡所述受光面的一部分的第二遮光部。

第一像素和第二像素可以包括在彼此相邻的第一像素和第二像素之间的第三遮光部。

第一遮光部、第二遮光部和第三遮光部可以由相同的材料形成。

第一像素的入射光可以聚集在所述受光部的受光面附近。

第二像素的入射光可以聚集在与第二遮光部的深度位置相同的深度位置。

所述台阶部可以填充有有机膜。

所述有机膜可以由聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂和环氧树脂中的一种形成。

第一像素和第二像素可以在所述受光部和所述集光部之间均包括固定电荷膜。

第一像素和第二像素可以包括在彼此相邻的第一像素和第二像素之间的沟槽，并且所述固定电荷膜可以沿着所述沟槽的壁面和底面设置。

所述沟槽可以填充有绝缘材料。

所述沟槽可以填充有绝缘材料与第一遮光部、第二遮光部和第三遮光部中的一个。

包括配线层的驱动部可以设置在所述集光部和所述受光部之间，并且所述配线层可以兼用作第一遮光部、第二遮光部和第三遮光部。

所述集光部可以包括红色、绿色、蓝色或白色的滤色片，并且第二像素的集光部可以包括绿色或白色的滤色片。

在所述台阶部上可以设置有内透镜。

所述内透镜可以是具有向上凸的结构或向下凸的结构的内透镜或者矩形内透镜。

根据本技术的实施方案的图像拾取装置包括图像拾取元件。所述图像拾取元件包含包括受光部和集光部的第一像素和第二像素，所述受光部包括光电转换元件，所述集光部将入射光朝向所述受光部聚集，第一像素和第二像素彼此相邻并且在所述受光部的受光面上均具有台阶部。所述台阶部的壁面的至少一部分覆盖有第一遮光部。

根据本技术实施方案的图像拾取元件包含包括受光部和集光部的第一像素和第二像素，所述受光部包括光电转换元件，所述集光部将入射光朝向所述受光部聚集，第一像素和第二像素彼此相邻并且在所述受光部的受光面上均具有台阶部，其中所述台阶部的壁面的至少一部分覆盖有第一遮光部。

在根据本技术实施方案的图像拾取装置中，设置有上述根据本技术实施方案的图像拾取元件。

根据本技术的实施方案，可以在减少来自相邻像素的斜入射光的同时将入射光聚集在适于图像拾取像素和像面相位差像素的每个的位置。此外，可以以简单结构实现图像拾取像素的像素特性和像面相位差像素的af特性。

需要指出的是，这里所述的效果不是限制性的。本技术实现的效果可以是本公开所述效果的一种或多种。

附图说明

图1是示出根据本公开第一实施方案的图像传感器的一个例子的断面图。

图2是图1所示的图像传感器的平面图。

图3是示出图1所示的图像传感器的详细结构的断面图。

图4是示出根据本公开第一实施方案的图像传感器的另一种配置结构的平面图。

图5是图4所示的图像传感器的断面图。

图6是示出图1所示的受光部的周边电路构成的方框图。

图7a是示出作为比较例的图像传感器和入射光的断面示意图。

图7b是示出图7a所示的图像传感器中入射角和受光效率之间的关系的特性图。

图8a是示出图1所示的图像传感器和入射光的断面示意图。

图8b是示出图8a所示的图像传感器中入射角和受光效率之间的关系的特性图。

图9是根据变形例1的图像传感器的断面图。

图10是根据变形例2的图像传感器的断面图。

图11是示出根据本公开第二实施方案的图像传感器的一个例子的断面图。

图12是示出根据本公开第二实施方案的图像传感器的另一个例子的断面图。

图13是示出根据本公开第二实施方案的图像传感器的另一个例子的断面图。

图14是示出根据本公开第三实施方案的图像传感器的一个例子的断面图。

图15是示出根据本公开第三实施方案的图像传感器的一个例子的断面图。

图16是示出根据本公开第三实施方案的图像传感器的一个例子的断面图。

图17是示出根据本公开第三实施方案的图像传感器的一个例子的断面图。

图18是示出根据本公开第三实施方案的图像传感器的一个例子的断面图。

图19是用于说明根据本公开第三实施方案的图像传感器的制造的图。

图20是用于说明根据本公开第三实施方案的图像传感器的制造的图。

图21是用于说明根据本公开第三实施方案的图像传感器的制造的图。

图22是示出根据应用例1(图像拾取装置)的整体构成的功能方框图。

图23是示出根据应用例2(胶囊型内窥镜相机)的整体构成的功能方框图。

图24是示出根据内窥镜相机的另一个例子(插入型内窥镜相机)的整体构成的功能方框图。

图25是示出根据应用例3(视觉芯片)的整体构成的功能方框图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本公开的一些实施方案。需要指出的是，按以下顺序进行说明。

1.第一实施方案(背面照射型图像传感器；其中在第一像素和第二像素之间设置有台阶部并且在台阶部的侧壁上设置有第一遮光部的例子)

2.变形例1(其中在像素之间设置有沟槽并且沟槽中填充有绝缘材料的例子)

3.变形例2(其中在像素之间设置有沟槽并且沟槽中填充有绝缘材料和遮光部的例子)

4.第二实施方案(表面照射型图像传感器；其中第一遮光部由配线层形成的例子)

5.第三实施方案(背面照射型图像传感器；其中在第一像素和第二像素之间设置有台阶部、在台阶部的侧壁上设置有第一遮光部并且还设置有内透镜的例子)

6.应用例(电子设备的应用例)

<1.第一实施方案>

图1示出了根据本公开第一实施方案的图像传感器(图像传感器1a)的断面结构。例如，图像传感器1a可以是背面照射型(背面受光型)固态图像拾取元件(电荷耦合器件(ccd)图像传感器、互补金属氧化半导体(cmos))，并且在基板21(参照图3)上二维地配置有如图2所示的多个像素2。

需要指出的是，图1示出了图像传感器沿着图2所示的i-i线的断面结构。像素2包括图像拾取像素2a(第一像素)和像面相位差像素2b(第二像素)。在本实施方案中，在彼此相邻的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的受光面20s上设置有台阶部20a，并且台阶部20a的侧壁20b覆盖有遮光膜14a(第一遮光膜)。

图3示出了像素2(图像拾取像素2a和像面相位差像素2b)的详细断面结构。图像拾取像素2a和像面相位差像素2b均包含包括光电转换元件(光电二极管23)的受光部20和将入射光朝向受光部20聚集的集光部10。图像拾取像素2a通过光电二极管23对由图像拾取透镜形成的被写体图像进行光电转换以生成图像生成用的信号。

像面相位差像素2b分割图像拾取透镜的光瞳区域，并对来自分割的光瞳区域的被写体图像进行光电转换以生成相位差检测用的信号。如图2所示，像面相位差像素2b离散地配置在图像拾取像素2a之间。需要指出的是，像面相位差像素2b不必如图2所示独立配置，并且例如，可以如图4所示在像素部200内如p1～p7那样配置成线状。图5示出了其中多个像面相位差像素2b配置成线状的图像传感器1b沿着图4所示的ii-ii线的断面结构。

在本实施方案中，如上所述，在彼此相邻配置的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的受光部20的受光面20s上设置有台阶部20a。换句话说，相对于片上透镜11的射出面11s，像面相位差像素2b的受光面20s在比图像拾取像素2a的位置低一个等级的位置形成。例如，台阶部20a的高度h取决于片上透镜11的曲率等可以优选为0.05μm以上和2μm以下，更优选为0.3μm以上和1μm以下。

为了防止彼此相邻的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间斜入射光的串扰，台阶部20a的侧壁20b覆盖有遮光膜14(遮光膜14a)。需要指出的是，遮光膜14a可以优选设置在台阶部20a的侧壁20b的整个表面上；然而，遮光膜14a可以至少覆盖侧壁20b的一部分以减少斜入射光的串扰。

(集光部10)

集光部10设置在受光部20的受光面20s上，并在光入射侧具有作为光学功能层的与各像素2相对配置的片上透镜11。在集光部10中，在片上透镜11和受光部20之间从片上透镜11开始按顺序设置有滤色片12、平坦化膜13和遮光膜14。另外，在平坦化膜13和遮光膜14的受光部20侧设置有绝缘膜15。

片上透镜11具有将光朝向受光部20(具体地，受光部20的光电二极管23)聚集的功能。片上透镜11的透镜直径设定为与像素2的尺寸对应的值，并且例如，可以为0.9μm以上和3μm以下。另外，例如，片上透镜11的折射率可以为1.1～1.8。例如，透镜可以使用有机树脂材料形成。

在本实施方案中，设置在图像拾取像素2a上的片上透镜11具有与设置在像面相位差像素2b上的片上透镜11相同的形状。这里，相同指的是片上透镜11使用相同材料通过相同步骤来制造，这不排除制造时各种条件引起的变化。

例如，滤色片12可以是红色(r)滤光片、绿色(g)滤光片、蓝色(b)滤光片和白色(w)滤光片中的任一种，并且例如，可以针对各像素2设置。这些滤色片12以规则的颜色排列(例如，拜耳排列(bayerarrangement))设置。设置这种滤色片12使得可以获得与图像传感器1中的颜色排列对应的颜色的受光数据。

需要指出的是，像面相位差像素2b中滤色片12的颜色排列没有特别的限制；然而，为了即使在具有少量光的黑暗的地方也利用自动对焦(af)功能，可以优选使用绿色(g)滤光片或白色(w)滤光片。顺便提一下，在将绿色(g)滤光片或白色(w)滤光片分配到像面相位差像素2b上的情况下，在具有大量光的明亮的地方，像面相位差像素2b的光电二极管23容易饱和。在这种情况下，可以关闭受光部20的溢出势垒。

平坦化膜13埋入由台阶部20a形成的凹部中并使受光部20的受光面20s平坦化。作为平坦化膜13的材料，可以使用无机材料和有机材料。无机材料的例子可以包括绝缘膜材料，具体地，包括氧化硅膜(sio2)、氮化硅膜(sin)和氮氧化硅膜(sion)。

有机材料的例子可以包括聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂和环氧树脂。平坦化膜13由上述的任意材料形成的单层膜或层叠膜形成。例如，平坦化膜13的厚度(图像拾取像素2a中平坦化膜13的膜厚度)可以优选为50μm以上和500μm。需要指出的是，由有机材料制成的有机膜具有高的粘合性。因此，当平坦化膜13具有无机膜和有机膜的层叠结构时，通过在滤色片12侧设置有机膜可以抑制滤色片12和片上透镜11发生剥离。

除了上述的覆盖台阶部20a的侧壁20b的遮光膜14a之外，遮光膜14还包括像面相位差像素2b中光瞳分割用的遮光膜14b(第二遮光膜)和在彼此相邻的像素之间设置的遮光膜14c(第三遮光膜)。

遮光膜14(特别地，遮光膜14a和14c)抑制由彼此相邻的像素之间的斜入射光的串扰引起的混色，并且如图2所示设置成包围各像素2的格子形状。换句话说，遮光膜14具有其中在片上透镜11的光路上设置有开口14a的结构。

需要指出的是，像面相位差像素2b的开口14a设置在靠近像素2的后述的受光区域r的一侧的位置(偏心位置)。例如，遮光膜14可以由钨(w)、铝(al)或al和铜(cu)的合金形成，并且例如，可以具有100nm以上和800nm的厚度。

需要指出的是，例如，遮光膜14可以通过溅射形成。设置在彼此相邻的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的遮光膜14c、设置在台阶部20a的侧壁20b上的遮光膜14a和光瞳分割用的遮光膜14b可以在同一步骤由相同材料连续形成。

绝缘膜15防止在加工遮光膜14时损坏si基板21，并且沿着受光部20的形状设置。绝缘膜15的材料的例子可以包括氧化硅膜(sio2)、氮化硅膜(sin)和氮氧化硅膜(sion)。例如，绝缘膜15的厚度可以为10nm以上和1000nm以下。

(受光部20)

受光部20包括配线层22、光电二极管23和固定电荷膜24。配线层22设置在硅(si)基板21的正面(在受光面20s的相反侧)并包括晶体管和金属配线，光电二极管23埋在si基板21中，并且固定电荷膜24设置在si基板21的背面(在受光面侧)。可以在si基板21的背面界面上通过离子注入形成p型杂质并且可以进行钉扎。可选择地，可以形成负的固定电荷膜24以在si基板21的背面附近形成反转层(未示出)。

例如，光电二极管23可以是能够由在si基板21的厚度方向上形成的n型半导体区域和设置在si基板21的正面和背面附近的p型半导体区域形成的pn结型光电二极管。在本实施方案中，构成光电二极管23的n型半导体区域被称为光电转换区域r。

需要指出的是，面对si基板21的正面和背面的p型半导体区域兼用作用于抑制暗电流的空穴电荷累积区域。另外，si基板21在各像素2之间也具有p型半导体区域，并且各像素2通过p型半导体区域彼此分开。

顺便提一下，当绿色(g)滤光片或白色(w)滤光片用作像面相位差像素2b的滤色片12时，光电二极管23容易饱和。在这种情况下，溢出通道的杂质浓度(这里，p型杂质的浓度)可以增大以关闭势垒，从而增大饱和度。

固定电荷膜24设置在集光部10(具体地，绝缘膜15)和si基板21之间以固定在集光部10和受光部20之间的界面上的电荷。作为固定电荷膜24的材料，可以使用具有负电荷的高折射率材料，并且其例子可以包括氧化铪(hfo2)、氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)膜、氧化钽(ta2o5)和氧化钛(tio2)。

固定电荷膜24的形成方法的例子可以包括化学气相沉积法(以下，被称作cvd法)、溅射法和原子层沉积法(以下，被称作ald法)。在成膜过程中通过ald法降低界面状态。

可以一次形成厚度约1nm的sio2膜。上述的那些材料之外的材料的例子可以包括氧化镧(la2o3)、氧化镨(pr2o3)、氧化铈(ceo2)、氧化钕(nd2o3)和氧化钷(pm2o3)。此外，上述材料的例子可以包括氧化钐(sm2o3)、氧化铕(eu2o3)、氧化钆(gd2o3)、氧化铽(tb2o3)和氧化镝(dy2o3)。

另外，可以使用氧化钬(ho2o3)、氧化铥(tm2o3)、氧化镱(yb2o3)、氧化镥(lu2o3)和氧化钇(y2o3)。需要指出的是，在本实施方案中的具有负的固定电荷的膜(固定电荷膜24)可以由氮化铪膜、氮化铝膜、氮氧化铪膜或氮氧化铝膜形成。例如，其膜厚度可以为4nm以上和100nm以下。

图6是示出受光部20的像素部200的周边电路构成的功能方框图。受光部20包括垂直(v)选择电路206、采样/保持(s/h)相关双采样(cds)电路207、水平(h)选择电路208、定时发生器(tg)209、自动增益控制(agc)电路210、a/d转换电路211和数字放大器212，并且它们安装在同一si基板(芯片)21上。

这种图像传感器1a(和1b)可以按以下方式制造。

(制造方法)

首先，例如，可以通过离子注入向si基板21上设置导电杂质半导体层，并且形成光电二极管23。接着，在si基板21的正面上形成多层配线层22之后，对si基板21进行抛光以形成受光面20s。然后，例如，在si基板21的背面(受光面20s)上形成像素2的区域(像素部200)中，可以利用干法刻蚀在预定位置形成台阶部20a。这里，台阶部20a的侧壁20b与si基板21的平面方向垂直地形成；然而，侧壁20b不必与si基板21的平面方向垂直。可选择地，例如，台阶部20a的侧壁20b可以如利用湿法蚀刻形成台阶部20a的情况那样倾斜。

随后，具有多层配线结构的配线层22在si基板21的受光面20s的相反侧的表面(正面)上形成。接着，例如，hfo2膜可以通过例如溅射法在si基板21的背面上形成为具有60nm的厚度以形成固定电荷膜24。

接着，例如，在固定电荷膜24上可以按顺序通过cvd法形成绝缘膜15和通过溅射法形成遮光膜14。随后，将台阶部20a的凹部填充平坦化膜13并且通过平坦化膜13使受光部20平坦化，然后例如，按顺序形成拜耳排列的滤色片12和片上透镜11。以这种方式，制造了图像传感器1a。

(作用和效果)

在本实施方案的背面照射型图像传感器1a(或1b)中，为了抑制在彼此相邻的像素之间发生混色，可以优选减小在光入射侧(集光部10)的层叠膜(例如，滤色片12和平坦化膜13)的厚度。另外，通过调节图像拾取像素2a中光电二极管23的入射光的焦点可以获得最高的像素特性，而通过调节像面相位差像素2b中光瞳分割用的遮光膜14b的入射光的焦点可以获得最高的af特性。

图7a示意性地示出了作为本公开的比较例的图像传感器100的断面结构和射入构成图像传感器100的像素102中的入射光。在图像传感器100中，集光部110的层叠膜(滤色片112和平坦化膜113)的高度减小，各像素102具有相同形状的片上透镜111，并且图像拾取像素102a的受光面120s和像面相位差像素102b的受光面120s设置在同一平面上。

在这种图像传感器100中，其中从片上透镜111射出的光聚集的位置位于靠近si基板121的较深的位置。因此，在通过遮光膜114而具有宽的开口114a的图像拾取像素102a中，已通过片上透镜111的基本上全部入射光的光束照射到光电二极管123上。相比之下，在通过光瞳分割而具有偏心开口114a的像面相位差像素102b中，光束的一部分被遮光膜114遮挡并且不照射到光电二极管123上。图7b示出了像面相位差像素102b中的入射角特性。

图8a示意性地示出了本实施方案的图像传感器1b的断面结构和入射到各像素2a和2b的入射光。在图像传感器1a中，如上所述，在彼此相邻的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间设置有台阶部20a，并且像面相位差像素2b的受光面20s设置在比图像拾取像素2a的受光面20s低一个等级的位置。

具体地，以图像拾取像素2a中的入射光聚集在受光面20s附近并且像面相位差像素2b中的入射光聚集在与光瞳分割用的遮光膜14b相同深度的位置的方式进行设计。因此，与图像拾取像素2a类似，在像面相位差像素2b中，已通过片上透镜11的基本上全部入射光的光束照射到光电二极管23上。图8b示出了像面相位差像素2b中的入射角特性。

在图7b和图8b所示的入射角特性图中，横轴表示入射角，纵轴表示受光效率。比较图7a中的特性图与图8b中的特性图，其中受光面20s设置在比图像拾取像素2a深的位置的像面相位差像素2b的受光效率比图像拾取像素2a的受光效率高，即，像面相位差像素2b的光瞳强度分布的特性比图像拾取像素2a尖锐。换句话说，本实施方案中图像传感器1的像面相位差像素2b与比较例中图像传感器100的像面相位差像素102b相比可以在相位差检测中生成高精度的相位差检测用的信号。

另外，在本实施方案中，在台阶部20a的侧壁20b上设置遮光膜14a抑制由彼此相邻的像素之间斜入射光的串扰所引起的混色。

如上所述，在本实施方案中，图像拾取像素2a和像面相位差像素2b均具有集光部10和受光部20，台阶部20a设置在彼此相邻的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的受光部20上，并且台阶部20a的侧壁20b覆盖有遮光膜14a。因此，在抑制由彼此相邻的像素2之间的斜入射光所引起的串扰的同时，可以将已通过对向于各像素2的受光部20的片上透镜11的入射光聚集在适于图像拾取像素2a和像面相位差像素2b的深度位置。因此，可以在维持图像拾取像素2a的像素特性的同时提高像面相位差像素2b的af特性。换句话说，提供其中通过利用简单结构实现图像拾取像素2a和像面相位差像素2b的特性的图像拾取单元成为可能。

以下，说明上述第一实施方案的变形例(变形例1和2)和第二实施方案。相同的附图标记用来表示与上述第一实施方案基本上相同的部件，并且适宜地省略对它们的说明。

<2.变形例1>

图9示出了根据变形例1的图像传感器(图像传感器1c)的断面结构。与上述第一实施方案的图像传感器1a(和1b)类似，图像传感器1c是背面照射型固态图像拾取元件，并且具有其中多个像素2二维地排列的结构。

像素2包括图像拾取像素2a和像面相位差像素2b，并且与上述实施方案类似，在彼此相邻的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的受光部20的受光面20s上设置有台阶部20a。顺便提一下，根据本变形例的图像传感器1c与第一实施方案的不同之处在于，无论图像拾取像素2a和像面相位差像素2b如何，在受光部20的受光面20s侧的彼此相邻的像素2之间都设置有沟槽21a。

设置在本变形例的受光部20中的沟槽21a将受光面20s侧的像素2分离开。沟槽21a设置在受光部20的si基板21中，并且例如，设置在彼此相邻的像面相位差像素2b之间的沟槽21a的深度(d)可以为0.1μm以上和5μm以下。从si基板21的表面连续形成的固定电荷膜24设置在沟槽21a的壁面和底面上。另外，覆盖有固定电荷膜24的沟槽21a填充有绝缘膜15。

以这种方式，在本变形例中，沟槽21a设置在像素2之间，并且沟槽21a填充有固定电荷膜24和形成绝缘膜15的绝缘材料。因此，可以进一步减少由彼此相邻的像素之间斜入射光的串扰所引起的混色。另外，表现出防止由饱和所引起的电荷溢出到相邻像素的光电二极管23中的效果。

<3.变形例2>

图10示出了根据变形例2的图像传感器(图像传感器1d)的断面结构。与上述图像传感器1a～1c类似，图像传感器1d是背面照射型固态图像拾取元件，并且具有其中多个像素2二维地排列的结构。本变形例中的图像传感器1d与变形例1的图像传感器1c类似，无论图像拾取像素2a和像面相位差像素2b如何，在受光部20的受光面20s侧的彼此相邻的像素2之间都具有沟槽21a。然而，图像传感器1d与变形例1的图像传感器的不同之处在于，除了固定电荷膜24和绝缘膜15之外，沟槽21a还填充有遮光膜14。

具体地，在本变形例的沟槽21a中，设置在si基板21上的固定电荷膜24和绝缘膜15沿着沟槽21a的壁面和底面连续设置。覆盖有固定电荷膜24和绝缘膜15的沟槽21a填充有设置在彼此相邻的像素2之间的遮光膜14(具体地，在图像拾取像素(2a和2a)之间的遮光膜14c、在图像拾取像素和像面相位差像素(2a和2b)之间的遮光膜14a和在像面相位差像素(2b和2b)之间的遮光膜14b)。

以这种方式，在本变形例中，设置在像素2之间的沟槽21a，除了固定电荷膜24和绝缘膜15之外，还填充有遮光膜14。因此，与上述变形例1相比，可以进一步减少彼此相邻的像素之间斜入射光的串扰。

<4.第二实施方案>

图11示出了根据本公开第二实施方案的图像传感器(图像传感器1e)的断面结构的一个例子。例如，图像传感器1e可以是表面照射型(正面受光型)固态图像拾取元件，并且具有二维排列的多个像素2。

像素2包括图像拾取像素2a和像面相位差像素2b，并且与上述的第一实施方案以及变形例1和2类似，在彼此相邻的图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的受光面20s上设置有台阶部20a。顺便提一下，由于本实施方案的图像传感器1e是表面照射型的，所以配线层22设置在集光部10和构成受光部20的si基板21之间，并且构成配线层22的金属膜22b兼用作第一实施方案等中的遮光膜14。

在本实施方案中，如上所述，在第一实施方案中设置在与设有si基板21的集光部10的表面相反的表面上的配线层22设置在集光部10和si基板21之间，并且构成配线层22的金属膜22b用作遮光膜14。

因此，省略了第一实施方案等中所述的遮光膜14和绝缘膜15，并且本实施方案中的集光部10由片上透镜11和滤色片12构成。此外，也省略了固定电荷膜24。与图像传感器1a等类似，在受光部20上形成的台阶部20a设置在具有光电二极管23的si基板21的集光部10侧，并且设置有台阶部20a的si基板21的正面用作受光面20s。

配线层22设置在集光部10和si基板21之间，并且具有例如其中金属膜22b由层间绝缘膜22a介于其间的两层(图11中的22b1和22b2)或三层以上(22b1，22b2，22b3，…)构成的多层配线结构。金属膜22b是晶体管和周边电路用的金属配线。在典型的表面照射型图像传感器中，金属膜22b设置在像素之间以确保像素的开口率并且不遮挡从片上透镜等的光学功能层射出的光束。在本实施方案中，在多层配线(金属膜22)中设置在离si基板21最近的位置的金属膜22b1用作遮光膜14。

层间绝缘膜22a设置在金属膜22b1和金属膜22b2之间(22a2)、si基板21和金属膜22b1之间(22a1)和金属膜22b2和集光部10(具体地，滤色片12)之间(22a3)，并且使由台阶部20a形成的si基板21的凹部平坦化。

例如，作为层间绝缘膜22a的材料，可以使用无机材料。具体地，无机材料的例子可以包括氧化硅膜(sio)、氮化硅膜(sin)、氮氧化硅膜(sion)、氧化铪膜(hfo)、氧化铝膜(alo)、氮化铝膜(aln)、氧化钽膜(tao)、氧化锆膜(zro)、氮氧化铪膜、氮氧化铪硅膜、氮氧化铝膜、氮氧化钽膜和氮氧化锆膜。例如，层间绝缘膜22a的厚度(具体地，图像拾取像素2a中层间绝缘膜22a的厚度)可以为100μm以上和1000μm以下。

金属膜22b(22b1和22b2)可以是构成与各像素2对应的驱动晶体管的电极，并且金属膜22b的材料的例子可以包括诸如铝(al)、铬(cr)、金(au)、铂(pt)、镍(ni)、铜(cu)、钨(w)和银(ag)等金属元素的单质或其合金。

顺便提一下，如上所述，金属膜22b通常具有适于像素2之间尺寸的尺寸以确保像素2的开口率并且不遮挡从片上透镜11等的光学功能层射出的光。顺便提一下，在本实施方案中，由于设置在si基板21侧的金属膜22b1兼用作遮光膜14，因此如图11所示，金属膜22b沿着由台阶部20a形成的层间绝缘膜22a1的台阶形成以覆盖台阶部的壁面22c。

因此，可以抑制已通过图像拾取像素2a的片上透镜11的光到相邻像面相位差像素2b的光电二极管23的入射和已通过像面相位差像素2b的片上透镜11的光到相邻图像拾取像素2a的光电二极管23的入射。此外，设置在像面相位差像素2b之间的金属膜22b1扩展到像面相位差像素2b的受光区域r中的预定位置，从而兼用作光瞳分割用的遮光膜14b。

另外，设置在图像拾取像素2a之间的金属膜22b1、设置在图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的金属膜22b1和设置在其中在彼此相邻的像面相位差像素2b之间没有形成光瞳分割用的遮光膜的那侧的金属膜22b1都形成预定尺寸，从而兼用作遮光膜14c。

需要指出的是，作为遮光膜14的金属膜22b1在各层的层叠方向上的形成位置(特别地，作为在像面相位差像素2b之间的遮光膜14b的金属膜b1的形成位置)可以优选与已通过像面相位差像素2b的片上透镜11的入射光聚集的深度位置相同，即，与图像拾取像素2a的si基板21的表面的位置相同。

当金属膜22b1在像面相位差像素2b上的形成位置比入射光的聚集位置高时，入射光的光束的一部分被金属膜22b1遮挡，这导致af特性的下降。这同样适用于金属膜22b1在像面相位差像素2b上的形成位置比入射光的聚集位置低的情况。

例如，这种配线层22可以利用以下制造方法形成。首先，例如，sio2膜可以利用例如cvd法在设置有台阶部20a的si基板21上形成，然后层间绝缘膜22a1可以通过蚀刻或抛光形成。层间绝缘膜22a1具有与设置在图像拾取像素2a和像面相位差像素2b之间的台阶部20a对应的台阶，并且sio2膜在像面相位差像素2b上的高度基本上等于si基板21的高度。

接着，例如，al膜可以利用例如溅射法或真空蒸镀法在层间绝缘膜22a1上形成，然后可以利用光刻或蚀刻进行图案化以形成兼用作遮光膜14的金属膜22b1。随后，在层间绝缘膜22a1和金属膜22b1上形成层间绝缘膜22a2，然后利用相似的方法使金属膜22b2形成预定形状。最后，在层间绝缘膜22a2和金属膜22b2上形成层间绝缘膜22a3以完成配线层22。

需要指出的是，这里金属膜22b1利用溅射法或真空蒸镀法形成；然而，其方法不限于此，并且例如，金属膜22b1可以利用镀覆法形成。图12示出了其中金属膜22b1利用镀覆法形成的图像传感器1f的断面结构。如图12所示，当本实施方案中的配线层22的金属膜22b1利用镀覆法形成时，金属膜22b1在像面相位差像素2b上的厚度变得很大。

此外，说明了其中金属膜22b具有两层结构的配线层22；然而，这不是限制性的，并且配线层22可以具有其中金属膜22b由三层以上形成的多层配线结构。

图13示出了本实施方案中的图像传感器(图像传感器1g)的另一个例子。在图像传感器1g中，配线层22的金属膜22b具有三层结构(22b1、22b2和22b3)，并且覆盖第一实施方案等中的台阶部20a的遮光膜14a和14c分别单独由金属膜22b1和22b2形成。

例如，这种配线层22可以利用以下制造方法形成。首先，例如，sio2膜可以利用例如cvd法在设置有台阶部20a的si基板21上形成，然后层间绝缘膜22a1可以通过蚀刻或抛光形成。接着，例如，al膜可以利用例如溅射法或真空蒸镀法在层间绝缘膜22a1上的预定位置处形成，然后可以利用光刻或蚀刻进行图案化以形成兼用作遮光膜14的金属膜22b1。

具体地，在与覆盖台阶部20a的侧壁20b的遮光膜14a对应的位置、与彼此相邻的像面相位差像素2b之间的光瞳分割用的遮光膜14b对应的位置以及与正常遮光膜14c对应的位置形成金属膜22b1。然后，在层间绝缘膜22a1和金属膜22b1上形成层间绝缘膜22a2，然后利用类似的方法使金属膜22b2形成预定形状。此外，形成层间绝缘膜22a3和金属膜22b3。最后，在层间绝缘膜22a2和金属膜22b2上形成层间绝缘膜22a4以完成配线层22。

在图13所示的图像传感器1g中，如上所述，第一实施方案等中的遮光膜14由设置在不同层上的金属膜22b1和金属膜22b2两层形成。因此，对应于覆盖台阶部20a的侧壁20b的遮光膜14a的金属膜22b1与兼用作设置在图像拾取像素2a上的遮光膜14c的金属膜22b2是不连续的。

需要指出的是，如图11和图12所示，当第一实施方案等中的遮光膜14由一层(换句话说，在同一步骤内形成的)金属膜22b1形成时，台阶部20a的遮光膜14a和14c连续形成。因此，可获得高的遮光性。另一方面，如图13所示，当遮光膜14由金属膜22b1和金属膜22b2两层形成时，可以容易形成配线层22的层间绝缘膜22a(22a1、22a2、22a3和22a4)和金属膜22b(22b1、22b2和22b3)。

另外，本实施方案中的像面相位差像素2b的滤色片12与第一实施方案类似，可以优选分配有绿色(g)或白色(w)；然而，当光量高的光入射到像面相位差像素2b上时，在光电二极管23中电荷容易饱和。此时，在表面照射型的情况下，过量电荷从si基板21的下侧(从基板21侧)排出。因此，在与像面相位差像素2b对应的位置的si基板21下部(具体地，光电二极管23的下部)可以掺杂有较高浓度的p型杂质以升高溢出势垒。

以这种方式，本公开可适用于表面照射型图像传感器，而不限于背面照射型图像传感器，并且即使在表面照射型的情况下，也可以获得与上述第一实施方案等中同等的效果。

<5.第三实施方案>

作为第三实施方案，将其中在第一像素和第二像素之间设置有台阶部、在台阶部的侧壁上设置有第一遮光部并且还设置有内透镜的背面照射型图像传感器作为例子进行了说明。

如参照图7a、图7b、图8a和图8b所述的，例如，图3所示的像素2可以设计成使得图像拾取像素2a中的入射光聚集在受光面20s附近并且像面相位差像素2b中的入射光聚集在与光瞳分割用的遮光膜14b相同的深度位置。因此，与图像拾取像素2a类似，像面相位差像素2b也构造成使得已通过片上透镜11的基本上全部入射光的光束照射到光电二极管23上。

如参照图7b和图8b所述的，从图7b的特性图和图8b的特性图之间的比较发现，其中受光面20s配置在比图像拾取像素2a深的位置的像面相位差像素2b的受光效率比图像拾取像素2a的受光效率高，即，像面相位差像素2b的光瞳强度分布的特性比图像拾取像素2a中的尖锐。换句话说，本实施方案中的图像传感器1的像面相位差像素2b与比较例中的图像传感器100的像面相位差像素102b相比在相位差检测中变得可以生成高精度的相位差检测用的信号。

另外，在本实施方案中，在台阶部20a的侧壁20b上设置遮光膜14a抑制了由彼此相邻的像素之间斜入射光的串扰所引起的混色。

然而，将像面相位差像素2b的受光面20s设置在比图像拾取像素2a的受光面20s深的位置可能影响像面相位差像素2b的图像拾取特性。再次参照图3，像面相位差像素2b比图像拾取像素2a的si基板21切割量大。因此，像面相位差像素2b的光电二极管23形成为具有比图像拾取像素2a的光电二极管23小的尺寸。

当光电二极管23具有上述构成时，可能会劣化像面相位差像素2b的光电二极管23的图像拾取特性，例如，像面相位差像素2b的光电二极管23的饱和电子数可能变得比图像拾取像素2a的光电二极管23低。

因此，如图14所示，在像面相位差像素2b中设置有内透镜。图14是示出第三实施方案中的像素2的结构的图。在图14中，未示出配线层22，并且为了说明的目的以简化的方式示出了集光部10的结构。

图14所示的像面相位差像素2b具有内透镜17。内透镜17设置在片上透镜11和光电二极管23之间。此外，内透镜17设置在像面相位差像素2b中，并且不设置在图像拾取像素2a中。例如，如图5所示，当多个像面相位差像素2b连续设置时，内透镜17可以由多个像面相位差像素2b共同使用。

当如上所述设置内透镜17时，如图14所示，由片上透镜11聚集的光进一步被内透镜17聚集。通过利用这种结构，像面相位差像素2b的受光面20s与图3所示的没有内透镜17的像面相位差像素2b的受光面20s相比可以设置在上侧(在片上透镜11侧)。

具体地，与图3所示的没有内透镜17的像面相位差像素2b相比，变得可以减少像面相位差像素2b的si基板21的切割量。因此，变得可以使像面相位差像素2b的光电二极管23比没有内透镜17的像面相位差像素2b的光电二极管23大。

因此，可以构成抑制由像面相位差像素2b的光电二极管的饱和电子量的减少所引起的图像拾取特性的劣化的像面相位差像素2b。

另外，基本上，图14所示的像面相位差像素2b具有与图3所示的像面相位差像素2b类似的结构，不同之处在于设置了内透镜17。因此，通过图14所示的像面相位差像素2b也可以获得由图3所示的像面相位差像素2b获得的效果。换句话说，例如，与图像拾取像素2a类似，可以以将已通过片上透镜11的基本上全部入射光的光束照射到光电二极管23上的方式构成像面相位差像素2b，并且可以生成较高精度的相位差检测用的信号。

图15是示出在图3所示的像面相位差像素2b中设置内透镜17的情况下像素2的结构的图。

在图15所示的像面相位差像素2b中，在遮光膜14b之间(即，在与台阶部20a对应的部分上)设置具有遮光膜14b的预定高度的绝缘膜15。顺便提一下，对其中绝缘膜15设置在遮光膜14a的下侧和上侧的例子进行说明。然而，例如，如图3所示的像面相位差像素2b那样，绝缘膜15可以设置在遮光膜14a的下侧，并且平坦化膜13可以设置在遮光膜14a的上侧。

如上所述，绝缘膜15的材料的例子可以包括氧化硅膜(sio2)、氮化硅膜(sin)和氮氧化硅膜(sion)。平坦化膜13的材料的例子可以包括氧化硅膜(sio2)、氮化硅膜(sin)和氮氧化硅膜(sion)。当将相同材料用于绝缘膜15和平坦化膜13时，如图15所示，由相同材料形成的膜形成在遮光膜14a的下侧和上侧上。

这种差别取决于制造步骤和所使用的材料。这里，首先，对其中由相同材料制成的膜形成在遮光膜14a的下侧和上侧上的例子进行说明，并且依次进行说明，所形成的膜被称为绝缘膜15。

顺便提一下，在这种情况下，在功能上，在遮光膜14a的下侧的膜具有防止在加工遮光膜14时损坏si基板21的功能，并且在上侧的膜具有使受光部20的受光面20s和内透镜17的下表面平坦化的功能。

在绝缘膜14b之间形成的绝缘膜15上形成内透镜17。内透镜17的材料的例子可以包括氮化硅膜(sin)。此外，例如，内透镜17的材料的例子可以包括硅氧烷系树脂(折射率1.7)和诸如聚酰亚胺等高折射率树脂。此外，上述树脂可以含有例如氧化钛、氧化钽、氧化铌、氧化钨、氧化锆、氧化锌、氧化铟和氧化铪的金属氧化物微粒以提高折射率。

在内透镜17上形成滤色片12。以这种方式，在图15所示的像面相位差像素2b中，在内透镜17上形成滤色片12；然而，如图16所示，可以在内透镜17上设置平坦化有机膜18，并且可以在平坦化有机膜18上形成滤色片12。

在图16所示的像面相位差像素2b中，在内透镜17和滤色片12之间形成平坦化有机膜18。如图16所示的像面相位差像素2b那样，可以在滤色片12的下面设置平坦化有机膜18，或可以如图15所示的像面相位差像素2b那样，在滤色片12下面直接设置内透镜17而不设置平坦化有机膜18。

此外，内透镜17可以不具有图15和图16所示的曲面形状(向上凸的结构)，而是可以具有如图17所示的矩形形状(盒状)。图17所示的内透镜17'具有矩形断面。矩形内透镜17’具有在尺寸减小的像素中聚集光的特征。另外，矩形内透镜17’与曲面内透镜17相比容易制造。

这里，虽然曲面内透镜17和矩形内透镜17’作为例子进行了说明，但是内透镜可以具有其他形状。

另外，这里说明了其中在垂直方向上(即，在滤色片12和光电二极管23之间)设置一个内透镜的例子。然而，内透镜的数量不限于一个，并且可以重叠设置多个内透镜。另外，当设置多个内透镜时，彼此具有不同形状的内透镜可以组合并使用。

图15～17所示的内透镜作为例子都设置在光电二极管23侧；然而，可以采用如图18所示的其中内透镜19设置在滤色片12侧的构成。

图18所示的像面相位差像素2b的台阶部20a填充有平坦化有机膜18'。在像面相位差像素2b中，与图像拾取像素2a相比，si基板21被切割台阶部20a的量。因此，可以利用切割形成平坦化有机膜18'，从而形成凹部。

例如，可以在像面相位差像素2b中通过自对准形成凹部，并且可以在凹部中形成内透镜19。如图18所示，待形成的内透镜19是具有向下凸的形状的内透镜(在下侧具有曲面形状)。

需要指出的是，在图18所示的例子中，示出了像面相位差像素2b的台阶部20a填充有平坦化有机膜18'的例子。然而，如图15～17所示，像面相位差像素2b的台阶部20a可以填充有绝缘膜15，或填充有绝缘膜15和平坦化有机膜18。

<根据第三实施方案的图像拾取元件的制造>

参照图19～21说明包含包括参照图14～18所述的内透镜的像面相位差像素2b的图像传感器1a的制造。需要指出的是，这里其中制造包括图16所示的像面相位差像素2b的图像传感器1a的情况作为例子进行说明。

在图19所示的步骤s1中，在背面照射型固态图像拾取元件的受光面侧形成掩模31。在作为像面相位差像素2b的部分之外的部分形成掩模31。然后，对与像面相位差像素2b对应的si基板21进行蚀刻。

在这种蚀刻中，可以使用等离子体蚀刻和湿法蚀刻。顺便提一下，当进行硅的湿法蚀刻时，可以优选使用氟硝酸或碱，并且在这种情况下，可以优选使用氧化物膜或氮化物膜的硬掩模。

在步骤s2中，在对si基板21进行蚀刻后剥离掩模31。在抗蚀剂掩模的情况下，使用灰化或硫酸/过氧化氢混合物，并且在氧化物膜或氮化物膜的硬掩模的情况下，使用氢氟酸。

在步骤s3中，在si基板21的正面上形成固定电荷膜24、绝缘膜15和遮光膜14。固定电荷膜24可以形成为抗反射膜。例如，氧化铪(hfo2)、氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)膜、氧化钽(ta2o5)或氧化钛(tio2)或者它们的层叠膜可以用于抗反射膜(固定电荷膜24)。

在形成固定电荷膜24之后，形成绝缘膜15。绝缘膜15也起到设置在固定电荷膜24和遮光膜14之间的层间膜的作用。例如，氧化硅膜(sio2)、氮化硅膜(sin)或氮氧化硅膜(sion)可以用于绝缘膜15。

作为形成绝缘膜15的方法，使用cvd法和ald法；然而，为了在像面相位差像素2b的台阶部20a的侧壁上形成绝缘膜15，可以优选选择侧面覆盖优异的形成方法。

在形成绝缘膜15之后，形成遮光膜14。例如，钨(w)、铝(al)和al和铜(cu)合金可以用于遮光膜14。作为形成绝缘膜14的方法，使用pdv法、cvd法和ald法；然而，为了在像面相位差像素2b的台阶部20a的侧壁上形成遮光膜14，可以优选选择侧面覆盖优异的形成方法。

在图20所示的步骤s5中，进行光刻以去除遮光膜14的不必要的部分来加工遮光膜14。由于台阶部20a存在于像面相位差像素2b中，所以可以优选使用其中同时在台阶部20a的底面和顶面上调节焦点的曝光方法。

在步骤s5中，通过干法刻蚀加工遮光膜14。例如，在加工中，在干法刻蚀后通过灰化来剥离抗蚀剂以形成遮光膜14a、遮光膜14b和遮光膜14c。

在步骤s6中，形成绝缘膜15的一部分。在已经形成的绝缘膜15上形成在像面相位差像素2b的台阶部20a内充填以允许在平坦化的膜上形成内透镜的遮光膜15。

在步骤s6中形成绝缘膜15时，可以优选使用高密度等离子体(hdp)法来形成绝缘膜15，因为可以优选在后续的步骤s7中使像面相位差像素2b的台阶部20a平坦化。

如图20所示，由于台阶部20a存在于像面相位差像素2b中，所以在步骤s6中形成的绝缘膜15形成为在像面相位差像素2b的一部分上生成凹部的形状。

在步骤s7中，利用化学机械抛光(cmp)来使氧化物膜平坦化。如图20所示，对直到遮光膜14c的上表面的氧化物膜进行抛光，因此，使氧化物膜平坦化。

在步骤s8中，像面相位差像素2b的台阶部20a之外的表面用抗蚀剂掩模33覆盖，并且通过干法刻蚀进行回蚀。因此，在像面相位差像素2b的台阶部20a上确保构成集光结构的空间(其中形成有内透镜的空间)。

如图18所示，在其中台阶部20a填充有平坦化有机膜18'的构成的情况下，首先在步骤s6～s8的步骤s6中形成平坦化有机膜18'。平坦化有机膜18'也通过与上述的绝缘膜15的成膜方法相同的方法形成。

此外，如图20所示，因为台阶部20a存在于像面相位差像素2b中，所以平坦化有机膜18'也形成为其中在像面相位差像素2b的一部分上生成凹部的形状。可以利用凹部形成内透镜19(图18)。

具体地，例如，在步骤s6中，平坦化有机膜18'可以形成为具有预定深度的凹部，并且可以在保持其中将要形成内透镜19(图18)的空间的同时，在步骤s7中进行抛光。因此，可以形成其中将要形成内透镜19的空间。在这种情况下，可以省略步骤s8。

另外，在步骤s8中，也可以形成其中将要形成内透镜19的这种凹部。其中将要形成内透镜19的凹部的位置、尺寸、曲率和深度等可以通过抗蚀剂掩模的开口和蚀刻时间等被任意控制。

参照图20，返回到制造的说明。当在步骤s8中形成其中将要形成内透镜的空间时，处理进行到图21所示的步骤s9。

在步骤s9中，可以形成高折射率材料，例如，氮化硅(sin)膜34。待形成的氮化硅膜34变为内透镜的材料。虽然这里氮化硅膜34作为例子进行了说明，但是在步骤s9中形成与待形成的内透镜匹配的材料的膜。

在步骤s10中，在像面相位差像素2b的台阶部20a上进行内透镜的光刻。形成与所希望的内透镜的形状匹配的掩模35。

在步骤s11中，进行干法刻蚀以在像面相位差像素2b的台阶部20a上形成内透镜17。

当在步骤s10中掩模35形成为如图21所示的曲面形状时，形成图15和图16所示的曲面内透镜17。当在步骤10中掩模35形成未示出的矩形形状时，形成图17所示的矩形内透镜17’。

以这种方式，形成与待形成的内透镜的形状匹配的掩模35并且进行蚀刻。因此，形成曲面内透镜或矩形内透镜。

在步骤s12中，在形成的内透镜17和形成的绝缘膜15上形成滤色片12，并且在滤色片12上形成片上透镜11。以这种方式，形成包括图15所示的像面相位差像素2b的图像传感器1a。

当形成包括图16或图17所示的像面相位差像素2b的图像传感器1a时，在步骤s12中在内透镜17(或内透镜17')上形成平坦化有机膜18之后，形成滤色片12，然后形成片上透镜11。

以这种方式，制造了包含包括内透镜的像面相位差像素2b的图像传感器1a。

当在这种像面相位差像素2b上设置内透镜时，可以抑制图像拾取特性的劣化，例如，像面相位差像素2b的饱和电子量的减少，而不损害像面相位差像素2b的焦点检测精度。

此外，当像面相位差像素2b也用作图像拾取用的像素时，可以构成能够以与图像拾取像素2b相比较少的图像拾取特性的差异来简单地校正图像的图像传感器1a。

<6.应用例>

以下，说明上述第一、第二和第三实施方案中所述的图像传感器1的应用例。上述实施方案中的所有图像传感器1都可适用于各种领域的电子设备。这里，作为例子，说明图像拾取装置(相机)、内窥镜相机和视觉芯片(人造视网膜)。

(应用例1)

图22是示出图像拾取装置(图像拾取装置300)的整体构成的功能方框图。例如，图像拾取装置300可以是数位相机或数码摄像机，并且可以包括光学系统310、快门装置320、图像传感器1(例如，图像传感器1a)、信号处理电路330(图像处理电路340和af处理电路350)、驱动电路360和控制部370。

光学系统310包括一个或多个图像拾取透镜，每个都在图像传感器1的图像拾取面上形成来自被写体的拾取的图像光(入射光)的图像。快门装置320控制相对于图像传感器1的光照时间(曝光时间)和遮光时间。驱动电路360进行快门装置320的开关驱动，并且驱动图像传感器1中的曝光操作和信号读出操作。

例如，信号处理电路330对来自图像传感器1的输出信号(sg1和sg2)进行诸如去马赛克处理和白平衡调整处理等各种校正处理的预定信号处理。例如，控制部370可以由微型计算机构成，并控制驱动电路360中的快门驱动操作和图像传感器驱动操作以及控制信号处理电路330中的信号处理操作。

在图像拾取装置300中，当入射光经由光学系统310和快门单元320被图像传感器1检测时，在图像传感器1中累积基于检测的光量的信号电荷。通过驱动电路360读出在图像传感器1的各像素2中累积的信号电荷(从图像拾取像素2a获得的电信号sg1和从像面相位差像素2b获得的电信号sg2)，并且将读出的电信号sg1和sg2输出到信号处理电路330的图像处理电路340和af处理电路350。

从图像传感器1输出的输出信号通过信号处理电路330经历预定信号处理，并且将处理的信号作为视像信号dout输出到外部(监视器等)，或保留在诸如未示出的存储器等存储部(存储介质)中。

(应用例2)

图23是示出根据应用例2的内窥镜相机(胶囊型内窥镜相机400a)的整体构成的功能方框图。胶囊型内窥镜相机400a包括光学系统410、快门装置420、图像传感器1、驱动电路440、信号处理电路430、数据传输部450、驱动电池460和姿势(方向和角度)感测用陀螺仪电路470。

其中，光学系统410、快门装置420、驱动电路440和信号处理电路430分别具有与上述图像拾取装置300中所述的光学系统310、快门装置320、驱动电路360和信号处理电路330的功能类似的功能。需要指出的是，光学系统410可以理想地适于在四维空间中多个方位方向(例如，全方位)上拾取图像，并且可以由一个或多个透镜构成。顺便提一下，在这个例子中，通过信号处理电路430经历信号处理的视像信号d1和从陀螺仪电路470输出的姿势感测信号d2通过数据传输部450经由无线通信传递到外部设备。

需要指出的是，上述任意实施方案中的图像传感器可以适用的内窥镜相机不限于上述胶囊型内窥镜相机，例如，可以是如图24所示的插入型内窥镜相机(插入型内窥镜相机400b)。

插入型内窥镜相机400b与上述胶囊型内窥镜相机400a的构成的一部分类似，包括光学系统410、快门装置420、图像传感器1、驱动电路440、信号处理电路430和数据传输部450。顺便提一下，插入型内窥镜相机400b还包括可收容在装置内部的臂480a和构造成驱动臂480a的驱动部480。这种插入型内窥镜相机400b与包括将臂控制信号ctl传递到驱动部480的配线490a和基于拾取的图像传递视像信号dout的配线490b的线缆490连接。

(应用例3)

图25是示出根据应用例3的视觉芯片(视觉芯片500)的整体构成的功能方框图。视觉芯片500是埋入眼球e1的内壁(具有视觉神经的视网膜e2)的一部分中以供使用的人造视网膜。视觉芯片500可以埋入视网膜e2的神经节细胞c1、水平细胞c2和视细胞c3的任意一种的一部分中，并且例如，可以包括图像传感器1、信号处理电路510和刺激电极部520。

因此，视觉芯片500基于到眼的入射光通过图像传感器1获得电信号，通过信号处理电路510处理电信号，并且将预定控制信号供给到刺激电极部520。刺激电极部520具有响应于输入的控制信号向视觉神经施加刺激(电信号)的功能。

以上，虽然参照第一、第二和第三实施方案说明了本公开，但是本公开不限于上述实施方案等，并且可以进行各种修改。可以在片上透镜和受光部之间设置另一个光学功能层。另外，可以采用其中在片上透镜11下方(具体地,，在片上透镜11和受光部20之间)还设置有透镜(所谓的内透镜)的多透镜结构。

需要指出的是，本技术可以具有以下构成。

(1)一种图像拾取元件，包括

包括受光部和集光部的第一像素和第二像素，所述受光部包括光电转换元件，所述集光部将入射光朝向所述受光部聚集，第一像素和第二像素彼此相邻并且在所述受光部的受光面上均具有台阶部，其中

所述台阶部的壁面的至少一部分覆盖有第一遮光部。

(2)根据(1)所述的图像拾取元件，其中所述集光部包括作为光学功能层的透镜，并且第一像素的集光部的透镜具有与第二像素的集光部的透镜相同的形状。

(3)根据(2)所述的图像拾取元件，其中第一像素的集光部的透镜对向于第一像素的受光部，并且第二像素的集光部的透镜对向于第二像素的受光部。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的图像拾取元件，其中所述台阶部的壁面是垂直的。

(5)根据(1)～(4)中任一项所述的图像拾取元件，其中第二像素在所述受光部和所述集光部之间包括遮挡所述受光面的一部分的第二遮光部。

(6)根据(1)～(5)中任一项所述的图像拾取元件，其中第一像素和第二像素包括在彼此相邻的第一像素和第二像素之间的第三遮光部。

(7)根据(6)所述的图像拾取元件，其中第一遮光部、第二遮光部和第三遮光部由相同的材料形成。

(8)根据(1)～(7)中任一项所述的图像拾取元件，其中第一像素的入射光聚集在所述受光部的受光面附近。

(9)根据(1)～(8)中任一项所述的图像拾取元件，其中第二像素的入射光聚集在与第二遮光部的深度位置相同的深度位置。

(10)根据(1)～(9)中任一项所述的图像拾取元件，其中所述台阶部填充有有机膜。

(11)根据(10)所述的图像拾取元件，其中所述有机膜由聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂和环氧树脂中的一种形成。

(12)根据(1)～(11)中任一项所述的图像拾取元件，其中第一像素和第二像素在所述受光部和所述集光部之间均包括固定电荷膜。

(13)根据(1)～(12)中任一项所述的图像拾取元件，其中第一像素和第二像素包括在彼此相邻的第一像素和第二像素之间的沟槽，并且所述固定电荷膜沿着所述沟槽的壁面和底面设置。

(14)根据(13)所述的图像拾取元件，其中所述沟槽填充有绝缘材料。

(15)根据(13)所述的图像拾取元件，其中所述沟槽填充有绝缘材料与第一遮光部、第二遮光部和第三遮光部中的一个。

(16)根据(1)～(15)中任一项所述的图像拾取元件，其中

包括配线层的驱动部设置在所述集光部和所述受光部之间，并且所述配线层兼用作第一遮光部、第二遮光部和第三遮光部。

(17)根据(1)～(16)中任一项所述的图像拾取元件，其中所述集光部包括红色、绿色、蓝色或白色的滤色片，并且第二像素的集光部包括绿色或白色的滤色片。

(18)根据(1)～(17)中任一项所述的图像拾取元件，其中在所述台阶部上设置有内透镜。

(19)根据(18)所述的图像拾取元件，其中所述内透镜是具有向上凸的结构或向下凸的结构的内透镜或者矩形内透镜。

(20)一种包括图像拾取元件的图像拾取装置，所述图像拾取元件包括

包括受光部和集光部的第一像素和第二像素，所述受光部包括光电转换元件，所述集光部将入射光朝向所述受光部聚集，第一像素和第二像素彼此相邻并且在所述受光部的受光面上均具有台阶部，其中

所述台阶部的壁面的至少一部分覆盖有第一遮光部。

本申请基于并要求2013年3月29日向日本专利局提交的日本专利申请no.2013-73054和2014年3月12日向日本专利局提交的日本专利申请no.2014-49049的优先权权益，这些申请的全部内容以引用的方式并入本文。

本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求书或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。