[go: up one dir, main page]

JP6668036B2 - 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6668036B2
JP6668036B2 JP2015202659A JP2015202659A JP6668036B2 JP 6668036 B2 JP6668036 B2 JP 6668036B2 JP 2015202659 A JP2015202659 A JP 2015202659A JP 2015202659 A JP2015202659 A JP 2015202659A JP 6668036 B2 JP6668036 B2 JP 6668036B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
light
photoelectric conversion
conversion unit
layer forming
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2015202659A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017076683A5 (ja
JP2017076683A (ja
Inventor
山崎　知洋
知洋 山崎
丸山　康
康 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
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
Priority to JP2015202659A priority Critical patent/JP6668036B2/ja
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority to US15/766,587 priority patent/US10930691B2/en
Priority to PCT/JP2016/004434 priority patent/WO2017064844A1/en
Priority to CN201680052715.9A priority patent/CN108028259B/zh
Priority to KR1020187006469A priority patent/KR102633229B1/ko
Publication of JP2017076683A publication Critical patent/JP2017076683A/ja
Publication of JP2017076683A5 publication Critical patent/JP2017076683A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6668036B2 publication Critical patent/JP6668036B2/ja
Priority to US17/090,009 priority patent/US11652122B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • H10F39/024—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
    • H10F39/182—Colour image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/191—Photoconductor image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/199—Back-illuminated image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/805—Coatings
    • H10F39/8053—Colour filters
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/805—Coatings
    • H10F39/8057—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
    • H10F39/8063—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
    • H10F39/8067—Reflectors

Landscapes

  • Polarising Elements (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

本開示は、撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法に関する。
ワイヤグリッド偏光素子（Wire Grid Polarizer，ＷＧＰ）が設けられた撮像素子を複数有する撮像装置が、例えば、特開２０１２−２３８６３２から周知である。撮像素子に設けられた光電変換部に含まれ、入射した光に基づき電流を生成する光電変換領域は、例えば、ＣＣＤ素子（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサーから成る。ワイヤグリッド偏光素子は、光電変換部の光入射側に配設され、例えば、帯状の光反射層、絶縁層及び光吸収層が、複数、離間して並置されて成る。第２導電材料から成る光吸収層が光入射側に位置し、第１導電材料から成る光反射層が光電変換部側に位置する。
図２５に概念図を示すように、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0が入射する電磁波の実効波長よりも有意に小さい場合、ワイヤグリッドの延在方向に平行な平面で振動する電磁波は、選択的にワイヤグリッドにて反射・吸収される。そのため、図２５に示すように、ワイヤグリッド偏光素子に到達する電磁波には縦偏光成分と横偏光成分が含まれるが、ワイヤグリッド偏光素子を通過した電磁波は縦偏光成分が支配的な直線偏光となる。ここで、可視光波長帯に着目して考えた場合、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0がワイヤグリッド偏光素子へ入射する電磁波の実効波長よりも有意に小さい場合、ワイヤグリッドの延在方向に平行な面に偏った偏光成分はワイヤグリッドの表面で反射若しくは吸収される。一方、ワイヤグリッドの延在方向に垂直な面に偏った偏光成分を有する電磁波がワイヤグリッドに入射すると、ワイヤグリッドの表面を伝播した電場がワイヤグリッドの裏面から入射波長と同じ波長、同じ偏光方位のまま透過する。
特開２０１２−２３８６３２
ところで、ワイヤグリッド偏光素子の製造にあっては、光電変換部の上に、第１導電材料から成る光反射層形成層、絶縁層、及び、第２導電材料から成る光吸収層形成層を、順次、形成し、次いで、光反射層形成層、絶縁層、光吸収層形成層をエッチングする。このようなワイヤグリッド偏光素子の製造の際、光反射層形成層や光吸収層形成層は、フローティング状態（電気的にどこにも接続されていない状態）となっている。それ故、成膜時やエッチング加工時、光反射層形成層や光吸収層形成層が帯電し、一種の放電が発生する結果、ワイヤグリッド偏光素子や光電変換部に損傷が発生する虞がある。特開２０１２−２３８６３２に開示された技術にあっては、ワイヤグリッド偏光素子を設けた後、例えば、ワイヤグリッド偏光素子の全面に導体層を形成するので、成膜時やエッチング加工時、光反射層形成層や光吸収層形成層の帯電を防止することは困難である。特開２０１２−２３８６３２に開示された技術にあっては、導体層を形成することで、撮像装置にワイヤグリッド偏光素子を形成した後、パッケージング工程において透明性蓋部材で撮像装置を封止する迄の間に生じ易い静電ダスト等の付着を防止している。
従って、本開示の目的は、ワイヤグリッド偏光素子の製造時、放電の発生を抑制することができる構成、構造を有する撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本開示の撮像装置の製造方法は、
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えた撮像素子を、複数、撮像領域に有する撮像装置の製造方法であって、
各撮像素子を、
（ａ）光電変換部を形成した後、光電変換部上に、第１導電材料から成る光反射層形成層を設け、次いで、
（ｂ）光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
（ｃ）光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
各工程に基づき製造し、
工程（ａ）において、併せて、第１導電材料から成る光反射層形成層を基板又は光電変換部に電気的に接続する。
上記の目的を達成するための本開示の撮像素子の製造方法は、
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えた撮像素子の製造方法であって、
（Ａ）光電変換部を形成した後、光電変換部上に、第１導電材料から成り、基板又は光電変換部と電気的に接続された光反射層形成層を設け、次いで、
（Ｂ）光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
（Ｃ）光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
各工程から成る。
上記の目的を達成するための本開示の撮像装置は、
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えた撮像素子を、複数、撮像領域に有する撮像装置であって、
光反射層は第１導電材料から成り、
光吸収層は第２導電材料から成り、
光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続されている。
上記の目的を達成するための本開示の撮像素子は、
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えており、
光反射層は第１導電材料から成り、
光吸収層は第２導電材料から成り、
光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続されている。
本開示の撮像素子の製造方法によって得られる撮像素子、本開示の撮像装置の製造方法によって得られる撮像素子、本開示の撮像素子あるいは本開示の撮像装置を構成する撮像素子にあっては、光反射層形成層を基板又は光電変換部に電気的に接続し、また、基板又は光電変換部と電気的に接続された光反射層形成層を設け、また、光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続されている。従って、ワイヤグリッド偏光素子の形成時、光反射層形成層や光吸収層形成層が帯電し、一種の放電が発生する結果、ワイヤグリッド偏光素子や光電変換部に損傷が発生するといった問題の発生を、確実に回避することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
図１は、実施例１の撮像装置における撮像素子の模式的な一部端面図である。 図２は、実施例１の撮像装置における撮像素子の模式的な一部端面図である。 図３は、実施例１の撮像装置における撮像素子の模式的な部分的平面図である。 図４は、実施例１の撮像装置における撮像素子の模式的な部分的平面図である。 図５は、実施例１の撮像装置における撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な斜視図である。 図６は、実施例１の撮像装置における撮像領域等を示す模式的な撮像装置の平面図である。 図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄは、実施例１の撮像素子、撮像装置の製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。 図８は、実施例２の撮像装置における撮像素子の模式的な一部端面図である。 図９は、実施例２の撮像装置における撮像素子の模式的な一部端面図である。 図１０は、実施例１の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの概念図である。 図１１は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１２は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１３は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１４は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１５は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１６は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１７は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１８は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図１９は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図２０は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図２１は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図２２は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図２３は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図２４は、実施例１あるいは実施例２の撮像装置におけるベイヤ配列を有する撮像素子ユニットの変形例の概念図である。 図２５は、ワイヤグリッド偏光素子を通過する光等を説明するための概念図である。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の撮像素子及びその製造方法、並びに、本開示の撮像装置及びその製造方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の撮像素子及びその製造方法、並びに、本開示の撮像装置及びその製造方法、本開示の撮像素子−Ａ）
３．実施例２（実施例１の変形、本開示の撮像素子−Ｂ）
４．その他
〈本開示の撮像素子及びその製造方法、並びに、本開示の撮像装置及びその製造方法、全般に関する説明〉
本開示の撮像装置あるいはその製造方法によって得られる撮像素子において、光反射層及び光吸収層は撮像素子において共通である形態とすることができる。
上記の好ましい形態を含む本開示の撮像装置の製造方法にあっては、
工程（ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
工程（ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングする形態とすることができる。
また、上記の好ましい形態を含む本開示の撮像素子の製造方法にあっては、
工程（Ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
工程（Ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングする形態とすることができる。
上記の各種好ましい形態を含む本開示の撮像装置の製造方法において、基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する形態とすることができるし、撮像領域の外周に設けられた光学的黒画素領域（ＯＰＢ）に位置する形態とすることができるし、撮像領域の外側に設けられた周辺領域に位置する形態とすることができる。また、本開示の撮像装置において、光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する形態とすることができるし、撮像領域の外周に設けられた光学的黒画素領域（ＯＰＢ）に位置する形態とすることができるし、撮像領域の外側に設けられた周辺領域に位置する形態とすることができる。尚、基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する場合、あるいは、光学的黒画素領域（ＯＰＢ）に位置する場合、各撮像素子に設けられていてもよいし、複数の撮像素子に対して１箇所設けられていてもよいし、全ての撮像素子に対して１箇所設けられていてもよく、また、１つの撮像素子に対して、１箇所設けられていてもよいし、複数箇所設けられていてもよい。また、周辺領域に位置する場合、１箇所設けられていてもよいし、複数箇所に設けられていてもよい。
周辺領域あるいは撮像素子と撮像素子との間の領域において、ワイヤグリッド偏光素子の形成は不要である。周辺領域あるいは撮像素子と撮像素子との間の領域（光学的黒画素領域に位置する撮像素子を含み、以下においても同様）は、少なくとも光反射層及び光吸収層から成る（例えば、光反射層、絶縁層及び光吸収層から成る）第２積層構造体（フレーム部）で占められていることが好ましい。第２積層構造体は、ワイヤグリッド偏光素子として機能しないのであれば、ワイヤグリッド偏光素子のようにラインアンドスペース・パターンが設けられていてもよい。即ち、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0が入射する電磁波の実効波長よりも充分に大きい構造を有していてもよい。
撮像素子と撮像素子との間の領域には遮光層が形成されており、光反射層の延在部は遮光層の係る領域に接している形態とすることができる。ここで、遮光層の係る領域に接している光反射層の延在部の長さは、撮像素子の実質的に光電変換を行う領域である光電変換領域の長さと同じとすることができるし、あるいは又、光電変換領域の長さの半分の長さ乃至同じ長さとすることができる。このような形態を採用することで、隣接する撮像素子からの混色の発生を防止することもできる。また、光反射層形成層と光吸収層形成層とが接する領域は、撮像素子と撮像素子との間の領域であって、撮像素子の四隅の内の少なくとも１箇所とすることができる。周辺領域においても遮光層が形成されており、光反射層の延在部は遮光層の係る領域に接している形態とすることができる。ここで、遮光層の係る領域に接している光反射層の延在部の長さは、本質的に任意の長さとすることができる。
以上に説明した各種好ましい形態を含む本開示の撮像装置あるいはその製造方法、本開示の撮像素子あるいはその製造方法において、ワイヤグリッド偏光素子は、光電変換部側から、光反射層、絶縁層及び光吸収層が積層されて成る構成とすることができ、この場合、光反射層の頂面全面に絶縁層が形成されており、絶縁層の頂面全面に光吸収層が形成されている構成とすることができ、これによって、光吸収層及び光反射層の全領域が基板又は光電変換部に電気的に接続されるので、一層確実に放電の発生を防止することができる。あるいは又、ワイヤグリッド偏光素子は、絶縁層が省略され、光電変換部側から、光反射層及び光吸収層が積層されて成る構成とすることができる。更には、これらの場合、光電変換部と光反射層の間に下地膜が形成されている構成とすることができ、これによって、光反射層形成層、光反射層のラフネスを改善することができる。
以上に説明した各種好ましい形態、構成を含む本開示の撮像素子、本開示の撮像装置を構成する撮像素子、本開示の撮像素子の製造方法によって得られる撮像素子、本開示の撮像装置の製造方法によって得られる撮像素子（以下、これらの撮像素子を総称して、『本開示の撮像素子等』と呼ぶ場合がある）において、帯状の光反射層の延びる方向は、消光させるべき偏光方位と一致しており、帯状の光反射層の繰り返し方向は、透過させるべき偏光方位と一致している構成とすることができる。即ち、光反射層は、偏光子としての機能を有し、ワイヤグリッド偏光素子に入射した光の内、光反射層の延びる方向と平行な方向に電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか一方）を減衰させ、光反射層の延びる方向と直交する方向（帯状の光反射層の繰り返し方向）に電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか他方）を透過させる。即ち、光反射層の延びる方向がワイヤグリッド偏光素子の光吸収軸となり、光反射層の延びる方向と直交する方向がワイヤグリッド偏光素子の光透過軸となる。帯状の（即ち、ラインアンドスペース・パターンを有する）光反射層の延びる方向を、便宜上、『第１の方向』と呼び、帯状の光反射層の繰り返し方向（帯状の光反射層の延びる方向と直交する方向）を、便宜上、『第２の方向』と呼ぶ場合がある。
本開示の撮像素子等において、第１の方向に沿った光反射層の長さは、撮像素子の実質的に光電変換を行う領域である光電変換領域の第１の方向に沿った長さと同じとすることができるし、撮像素子の長さと同じとすることもできるし、第１の方向に沿った撮像素子の長さの整数倍とすることもできる。
本開示の撮像素子等において、複数の撮像素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、例えば、０度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度を有する撮像素子との組合せとすることができるし、０度の角度を有する撮像素子と、４５度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度を有する撮像素子と、１３５度の角度を有する撮像素子との組合せとすることができる。
本開示の撮像素子等にあっては、オンチップレンズ（ＯＣＬ）の上方にワイヤグリッド偏光素子が配置されている形態とすることができるし、ワイヤグリッド偏光素子の上方にオンチップレンズ（ＯＣＬ）が配置されている形態とすることもできる。尚、前者の撮像素子を、便宜上、『本開示の撮像素子−Ａ』と呼び、後者の撮像素子を、便宜上、『本開示の撮像素子−Ｂ』と呼ぶ。
本開示の撮像素子−Ａにあっては、オンチップレンズ（下側に位置する）とワイヤグリッド偏光素子（上側に位置する）との間に、オンチップレンズ側から、例えば透明な樹脂（例えば、アクリル系樹脂）から成る平坦化層、及び、ワイヤグリッド偏光素子製造工程においてプロセスの下地として機能するシリコン酸化膜等の無機材料から成る下地絶縁層が形成されている構成とすることができる。更には、これらの好ましい構成を含む本開示の撮像素子−Ａにあっては、オンチップレンズの下方に波長選択層（具体的には、例えば、周知のカラーフィルタ層）が配置されている構成とすることができる。
また、本開示の撮像素子−Ｂにあっては、ワイヤグリッド偏光素子（下側に位置する）とオンチップレンズ（上側に位置する）との間に、波長選択層（具体的には、例えば、周知のカラーフィルタ層）が配置されている構成とすることができる。このような構成を採用することで、各ワイヤグリッド偏光素子における透過光の波長帯域において独立してワイヤグリッド偏光素子の最適化を図ることができ、可視光域全域において一層の低反射率を実現することができる。ワイヤグリッド偏光素子と波長選択層との間には平坦化層が形成され、ワイヤグリッド偏光素子の下には、ワイヤグリッド偏光素子製造工程においてプロセスの下地として機能するシリコン酸化膜等の無機材料から成る下地絶縁層が形成されている構成とすることができる。
カラーフィルタ層として、赤色、緑色、青色、シアン色、マゼンダ色、黄色等の特定波長を透過させるフィルタ層を挙げることができる。カラーフィルタ層を、顔料や染料等の有機化合物を用いた有機材料系のカラーフィルタ層から構成するだけでなく、フォトニック結晶や、プラズモンを応用した波長選択素子（導体薄膜に格子状の穴構造を設けた導体格子構造を有するカラーフィルタ層。例えば、特開２００８−１７７１９１参照）、アモルファスシリコン等の無機材料から成る薄膜から構成することもできる。
また、本開示の撮像素子等にあっては、隣接する撮像素子と撮像素子との間に位置する領域には、例えば、クロム（Ｃｒ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）から成る遮光層が設けられている構成とすることができ、これによって、隣接する撮像素子への光の漏れ込み（偏光クロストーク）を、一層効果的に防ぐことができる。更には、光電変換部には、撮像素子を駆動するために、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等から構成された各種配線（配線層）が形成されている。
基板としてシリコン半導体基板、ＩｎＧａＡｓ基板等の化合物半導体基板を挙げることができる。
本開示の撮像素子−Ａにあっては、入射した光に基づき電流を生成する光電変換領域、オンチップレンズ、平坦化層、下地絶縁層、遮光層及びカラーフィルタ層、並びに、配線（配線層）、各種層間絶縁層から光電変換部が構成される。また、本開示の撮像素子−Ｂにあっては、入射した光に基づき電流を生成する光電変換領域、下地絶縁層及び遮光層、並びに、配線（配線層）、各種層間絶縁層から光電変換部が構成される。光反射層の延在部や光反射層形成層が電気的に接続される光電変換部は、例えば、遮光層あるいは配線（配線層）である。光反射層の延在部や光反射層形成層が電気的に接続される基板の部分には、例えば、高濃度不純物領域や金属層、合金層、配線層等を形成すればよい。
本開示の撮像素子等において、光反射層は、金属材料、合金材料若しくは半導体材料から成る構成とすることができるし、光吸収層は、金属材料、合金材料若しくは半導体材料から成る構成とすることができる。
ここで、光反射層（光反射層形成層）を構成する無機材料として、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料、半導体材料を挙げることができる。光電変換部と光反射層の間に形成された下地膜（バリアメタル層）を構成する材料として、ＴｉやＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造を挙げることができる。
光吸収層（光吸収層形成層）を構成する材料として、消衰係数ｋが零でない、即ち、光吸収作用を有する金属材料や合金材料、半導体材料、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）、錫（Ｓｎ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料、半導体材料を挙げることができる。また、ＦｅＳｉ2（特にβ−ＦｅＳｉ2）、ＭｇＳｉ2、ＮｉＳｉ2、ＢａＳｉ2、ＣｒＳｉ2、ＣｏＳｉ2等のシリサイド系材料を挙げることもできる。特に、光吸収層（光吸収層形成層）を構成する材料として、アルミニウム又はその合金、あるいは、β−ＦｅＳｉ2や、ゲルマニウム、テルルを含む半導体材料を用いることで、可視光域で高コントラスト（高消光比）を得ることができる。尚、可視光以外の波長帯域、例えば赤外域に偏光特性を持たせるためには、光吸収層（光吸収層形成層）を構成する材料として、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。これらの金属の共鳴波長が赤外域近辺にあるからである。
光反射層形成層、光吸収層形成層は、各種化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、ゾル−ゲル法、メッキ法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等の公知の方法に基づき形成することができる。また、光反射層形成層、光吸収層形成層のパターニング法として、リソグラフィ技術とエッチング技術との組合せ（例えば、四フッ化炭素ガス、六フッ化硫黄ガス、トリフルオロメタンガス、二フッ化キセノンガス等を用いた異方性ドライエッチング技術や、物理的エッチング技術）や、所謂リフトオフ技術、サイドウォールをマスクとして用いる所謂セルフアラインダブルパターニング技術を挙げることができる。また、リソグラフィ技術として、フォトリソグラフィ技術（高圧水銀灯のｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、ＥＵＶ等を光源として用いたリソグラフィ技術、及び、これらの液浸リソグラフィ技術、電子線リソグラフィ技術、Ｘ線リソグラフィ）を挙げることができる。あるいは又、フェムト秒レーザ等の極短時間パルスレーザによる微細加工技術や、ナノインプリント法に基づき、光反射層や光吸収層を形成することもできる。
絶縁層（絶縁層形成層）や層間絶縁層を構成する材料として、入射光に対して透明であり、光吸収特性を有していない絶縁材料、具体的には、ＳｉＯ2、ＮＳＧ（ノンドープ・シリケート・ガラス）、ＢＰＳＧ（ホウ素・リン・シリケート・ガラス）、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＰｂＳＧ、ＡｓＳＧ、ＳｂＳＧ、ＳＯＧ（スピンオングラス）等のＳｉＯX系材料（シリコン系酸化膜を構成する材料）、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＦ、ＳｉＣＮ、低誘電率絶縁材料（例えば、フルオロカーボン、シクロパーフルオロカーボンポリマー、ベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、アモルファステトラフルオロエチレン、ポリアリールエーテル、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、有機ＳＯＧ、パリレン、フッ化フラーレン、アモルファスカーボン）、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、Ｓｉｌｋ（The Dow Chemical Co. の商標であり、塗布型低誘電率層間絶縁膜材料）、Ｆｌａｒｅ（Honeywell Electronic Materials Co. の商標であり、ポリアリルエーテル（ＰＡＥ)系材料）を挙げることができ、単独、あるいは、適宜、組み合わせて使用することができる。絶縁層形成層は、各種ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種ＰＶＤ法、スクリーン印刷法といった各種印刷法、ゾル−ゲル法等の公知の方法に基づき形成することができる。絶縁層は、光吸収層の下地層として機能すると共に、光吸収層で反射された偏光光と、光吸収層を透過し、光反射層で反射された偏光光の位相を調整し、干渉効果により反射率を低減する目的で形成される。従って、絶縁層は、１往復での位相が半波長分ずれるような厚さとすることが望ましい。但し、光吸収層は、光吸収効果を有するが故に、反射された光が吸収される。従って、絶縁層の厚さが、上述のように最適化されていなくても、消光比の向上を実現することができる。それ故、実用上、所望の偏光特性と実際の作製工程との兼ね合い基づき絶縁層の厚さを決定すればよく、例えば、１×１０-9ｍ乃至１×１０-7ｍ、より好ましくは、１×１０-8ｍ乃至８×１０-8ｍを例示することができる。また、絶縁層の屈折率は、１．０より大きく、限定するものではないが、２．５以下とすることが好ましい。
本開示の撮像装置においては、１撮像素子ユニット（１画素）は複数の撮像素子（副画素）から構成することができる。そして、例えば、各副画素は１つの撮像素子を備えている。画素と副画素の関係については後述する。
本開示の撮像素子等にあっては、光吸収層から光が入射する。そして、ワイヤグリッド偏光素子は、光の透過、反射、干渉、光学異方性による偏光波の選択的光吸収の４つの作用を利用することで、第１の方向に平行な電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか一方）を減衰させると共に、第２の方向に平行な電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか他方）を透過させる。即ち、一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）は、光吸収層の光学異方性による偏光波の選択的光吸収作用によって減衰される。帯状の光反射層は偏光子として機能し、光吸収層及び絶縁層を透過した一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）を反射する。このとき、光吸収層を透過し、光反射層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）の位相が半波長分ずれるように絶縁層を構成すれば、光反射層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）は、光吸収層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）との干渉により打ち消し合って減衰される。以上のようにして、一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）を選択的に減衰させることができる。但し、上述したように、絶縁層の厚さが最適化されていなくても、コントラストの向上を実現することができる。それ故、上述したように、実用上、所望の偏光特性と実際の作製工程との兼ね合い基づき、絶縁層の厚さを決定すればよい。
ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料や合金材料（以下、『金属材料等』と呼ぶ場合がある）が外気と接触すると、外気からの水分や有機物の付着によって金属材料等の腐食耐性が劣化し、撮像素子の長期信頼性が劣化する虞がある。特に、金属材料等−絶縁材料−金属材料等の積層構造体に水分が付着すると、水分中にはＣＯ2やＯ2が溶解しているために電解液として作用し、２種類のメタル間の間で局部電池が形成される虞がある。そして、このような現象が生じると、カソード（正極）側では水素発生等の還元反応が進み、アノード（負極側）では酸化反応が進むことにより、金属材料等の異常析出やワイヤグリッド偏光素子の形状変化が発生する。そして、その結果、本来期待されたワイヤグリッド偏光素子や撮像素子の性能が損なわれる虞がある。例えば、光反射層としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合、以下の反応式で示すようなアルミニウムの異常析出が発生する虞がある。
Ａｌ → Ａｌ3+ ＋ ３ｅ-
Ａｌ3+ ＋ ３ＯＨ- → Ａｌ（ＯＨ）3
従って、本開示の撮像素子等において、ワイヤグリッド偏光素子には保護膜が形成されていることが好ましい。保護膜の厚さは、偏光特性に影響を与えない範囲の厚さとすればよい。また、入射光に対する反射率は保護膜の光学厚さ（屈折率×保護膜の膜厚）によっても変化するので、保護膜の材料と厚さは、これらを考慮して決定すればよく、厚さとして、１５ｎｍ以下を例示することができ、あるいは又は、積層構造体と積層構造体との間の距離の１／４以下を例示することができる。保護膜を構成する材料として、屈折率が２以下、消衰係数が零に近い材料が望ましく、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2を含むＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ等の絶縁材料や、酸化アルミニウム（ＡｌＯX）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯx）、酸化タンタル（ＴａＯx）等の金属酸化物を挙げることができる。あるいは又、パーフルオロデシルトリクロロシランやオクタデシルトリクロロシランを挙げることができる。保護膜を設けることで、ワイヤグリッド偏光素子の耐湿性の向上等、信頼性を向上させることができる。保護膜は、各種ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種ＰＶＤ法、ゾル−ゲル法等の公知のプロセスによって形成することができるが、所謂単原子成長法（ＡＬＤ法、Atomic Layer Doposition 法）や、ＨＤＰ−ＣＶＤ法（高密度プラズマ化学的気相成長法）を採用することが、より好ましい。ＡＬＤ法やＨＤＰ−ＣＶＤ法を採用することで、薄い保護膜をコンフォーマルにワイヤグリッド偏光素子上に形成することができる。保護膜は、ワイヤグリッド偏光素子の全面に形成してもよいが、ワイヤグリッド偏光素子の側面にのみ形成し、ワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間に位置する下地絶縁層の上には形成しない形態とすることができる。そして、このように、ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料等の露出した部分である側面を覆うように保護膜を形成することで、大気中の水分や有機物を遮断することができ、ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料等の腐食や異常析出といった問題の発生を確実に抑制することができる。そして、撮像素子の長期信頼性の向上を図ることが可能となり、より高い信頼性を有するワイヤグリッド偏光素子をオンチップで備える撮像素子の提供が可能となる。
本開示の撮像装置を構成する全ての撮像素子がワイヤグリッド偏光素子を備えていてもよいし、一部の撮像素子がワイヤグリッド偏光素子を備えていてもよい。複数の撮像素子から構成された撮像素子ユニットはベイヤ配列を有し、１撮像素子ユニット（１画素）は４つの撮像素子から構成されている形態とすることができる。但し、撮像素子ユニットの配列は、ベイヤ配列に限定されず、その他、インターライン配列、ＧストライプＲＢ市松配列、ＧストライプＲＢ完全市松配列、市松補色配列、ストライプ配列、斜めストライプ配列、原色色差配列、フィールド色差順次配列、フレーム色差順次配列、ＭＯＳ型配列、改良ＭＯＳ型配列、フレームインターリーブ配列、フィールドインターリーブ配列を挙げることができる。例えば、ベイヤ配列の場合、２×２の副画素領域の内の３つの副画素領域のそれぞれに、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ層を配置し、本来、緑色のカラーフィルタ層を配置すべき残りの１つの副画素領域にはカラーフィルタ層を配置せず、この残りの１つの副画素領域にワイヤグリッド偏光素子を配置する構成とすることができる。あるいは又、ベイヤ配列の場合、２×２の副画素領域の内の３つの副画素領域のそれぞれに、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ層を配置し、残りの１つの副画素領域に緑色のカラーフィルタ層とワイヤグリッド偏光素子を配置する構成とすることもできる。色分離や分光を目的としない場合、若しくは、撮像素子それ自体が特定波長に感度を有するような撮像素子にあっては、フィルタは不要な場合がある。また、カラーフィルタ層を配置しない副画素領域にあっては、カラーフィルタ層を配置した副画素領域との間の平坦性を確保するために、カラーフィルタ層の代わりに透明な樹脂層を形成してもよい。即ち、撮像素子は、赤色の感度を有する赤色撮像素子、緑色の感度を有する緑色撮像素子、青色の感度を有する青色撮像素子の組合せから構成されていてもよいし、これらに加えて、赤外線に感度を有する赤外線撮像素子の組合せから構成されていてもよいし、単色の画像を得る撮像装置としてもよいし、単色の画像と赤外線に基づく画像の組合せを得る撮像装置としてもよい。
本開示の撮像素子等として、ＣＣＤ素子、ＣＭＯＳイメージセンサー、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）、ＣＭＤ（Charge Modulation Device）型の信号増幅型イメージセンサーを挙げることができる。また、撮像素子として、表面照射型の撮像素子あるいは裏面照射型の撮像素子を挙げることができる。撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、監視カメラ、車両搭載用カメラ、スマートホン用カメラ、ゲーム用のユーザーインターフェースカメラ、生体認証用カメラを構成することができる。そして、通常の撮像に加えて、偏光情報が同時に取得可能な撮像装置とすることができる。また、立体画像を撮像する撮像装置とすることもできる。
実施例１は、本開示の撮像素子及びその製造方法、並びに、本開示の撮像装置及びその製造方法に関し、より具体的には、本開示の撮像素子−Ａに関する。即ち、オンチップレンズ（ＯＣＬ）の上方にワイヤグリッド偏光素子が配置されている。撮像装置は、裏面照射型の撮像素子を有する。実施例１の撮像装置を構成する撮像素子の模式的な一部端面図を図１及び図２に示し、実施例１の撮像装置における撮像素子の模式的な部分的平面図を図３及び図４に示す。更には、実施例１の撮像装置における撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な斜視図を図５に示し、実施例１の撮像装置における撮像領域等を示す模式的な撮像装置の平面図を図６に示す。図１及び図２においては２つの撮像素子を図示し、図３及び図４においては４つの撮像素子を図示している。また、図１は、図３及び図４の矢印Ａ−Ａに沿った模式的な一部端面図であり、図２は、図３及び図４の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な一部端面図であり、ワイヤグリッド偏光素子における帯状の光反射層の延びる方向に沿った撮像素子の模式的な一部端面図と、帯状の光反射層の繰り返し方向（帯状の光反射層の延びる方向と直交する方向）に沿った撮像素子の模式的な一部端面図とを示している。更には、図３及び図４においては、撮像素子と撮像素子との間の境界を点線で示し、図３及び図４においては、積層構造体と積層構造体との間に位置する隙間（スペース部）の部分に斜線を付した。
実施例１の撮像素子２１は、
基板３１に形成された光電変換部４０、並びに、
光電変換部４０の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層５１及び光吸収層５３の積層構造体５４が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子５０、
を備えており、
光反射層５１は、第１導電材料、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）から成り、
光吸収層５３は、第２導電材料、具体的には、タングステン（Ｗ）から成り、
光反射層５１の延在部５１ａが基板３１又は光電変換部４０（実施例１にあっては光電変換部４０、より具体的には、遮光層４７）と電気的に接続されている。遮光層４７は、例えば、接地されている。
また、実施例１の撮像装置は、実施例１の撮像素子２１を複数、撮像領域１１に有する撮像装置であり、例えば偏光方位が異なる２種類以上のワイヤグリッド偏光素子５０を備えている。そして、光反射層５１の延在部５１ａが基板３１又は光電変換部４０（実施例１にあっては光電変換部４０、より具体的には、遮光層４７）と電気的に接続されている。隣接する撮像素子２１Ａ，２１Ｂにおいては、ワイヤグリッド偏光素子５０Ａ，５０Ｂにおける透過軸が直交している。実施例１の撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、監視カメラ、車両搭載用カメラ（車載カメラ）、スマートホン用カメラ、ゲーム用のユーザーインターフェースカメラ、生体認証用カメラ等が構成されている。そして、実施例１にあっては、光電変換領域４１の上方にオンチップレンズ４４が配置されており、オンチップレンズ４４の上方にワイヤグリッド偏光素子５０が設けられている。参照番号２２は、撮像素子２１が占める領域を示し、参照番号２３は、撮像素子２１と撮像素子２１との間の領域を指す。
ここで、実施例１において、光電変換部４０と光反射層形成層５１Ａとが電気的に接続される領域は、撮像領域１１に位置する。云い換えれば、光反射層５１の延在部５１ａが光電変換部４０と電気的に接続される領域は、撮像領域１１に位置する。尚、光電変換部４０と光反射層形成層５１Ａあるいは光反射層５１の延在部５１ａとが電気的に接続される領域は、各撮像素子に設けられていてもよいし、複数の撮像素子に対して１箇所設けられていてもよいし、全ての撮像素子に対して１箇所設けられていてもよい。
具体的には、実施例１の撮像素子２１は、例えば、シリコン半導体基板から成る基板３１に設けられた光電変換領域４１、並びに、その上に、第１平坦化膜４２、波長選択層（カラーフィルタ層４３）、オンチップレンズ４４、平坦化層（第２平坦化膜４５と呼ぶ）、下地絶縁層４６、及び、ワイヤグリッド偏光素子５０が積層されて成る。第１平坦化膜４２及び下地絶縁層４６はＳｉＯ2から成り、平坦化層（第２平坦化膜４５）はアクリル系樹脂から成る。光電変換領域４１は、ＣＣＤ素子やＣＭＯＳイメージセンサー等から構成されている。隣接するオンチップレンズ４４とオンチップレンズ４４との間に位置する領域（より具体的には、オンチップレンズ４４とオンチップレンズ４４との間に位置する下地絶縁層４６）には、例えば、タングステン（Ｗ）等から成る遮光層（所謂、ブラックマトリクス層）４７が設けられている。遮光層４７は、例えば金属材料から構成される光反射層５１と遮光層４７中の自由電子の相互干渉を避けるために、絶縁材料である下地絶縁層４６の中に配置させることが好ましい。
実施例１の撮像素子にあっては、光電変換領域４１、第１平坦化膜４２、波長選択層（カラーフィルタ層４３）、オンチップレンズ４４、平坦化層（第２平坦化膜４５）、下地絶縁層４６、遮光層４７によって、光電変換部４０が構成されている。
また、実施例１の撮像装置にあっては、光反射層５１及び光吸収層５３（実施例１にあっては、具体的には、光反射層５１、絶縁層５２及び光吸収層５３）は、撮像素子において共通である。即ち、撮像素子と撮像素子との間の領域２３、光学的黒画素領域（ＯＰＢ）１２及び周辺領域１３は、光反射層５１、絶縁層５２及び光吸収層５３から成る第２積層構造体（フレーム部）５６で占められている。積層構造体５４と積層構造体５４との間には隙間（スペース部）５５が存在する。即ち、積層構造体５４は、ラインアンドスペース・パターンを有する。
撮像素子と撮像素子との間の領域２３には遮光層４７が形成されており、光反射層５１の延在部５１ａは遮光層４７の係る領域に接している。図４では、光反射層５１の延在部５１ａが遮光層４７の係る領域に接している部分を、便宜上、矩形で囲み、「Ａ」の符号を付した。遮光層４７の係る領域に接している光反射層５１の延在部５１ａの長さを、光電変換領域４１の長さと同じとした。このような構造を採用することで、隣接する撮像素子からの混色の発生を防止することもできる。また、光反射層５１（光反射層形成層５１Ａ）と光吸収層５３（光吸収層形成層５３Ａ）とが接する領域を、撮像素子と撮像素子との間の領域２３であって、撮像素子の四隅の内の少なくとも１箇所（具体的には、４箇所）とした。光反射層５１（光反射層形成層５１Ａ）と光吸収層５３（光吸収層形成層５３Ａ）とが接する領域を、図４では、便宜上、矩形で囲み、「Ｂ」の符号を付した。尚、図１、図２、あるいは、後述する図８、図９等における光反射層５１の延在部５１ａ（光反射層延在部５１Ａ）及び光吸収層形成層５３Ａの延在部５３ａの位置と、図４に示した延在部５１ａ，５３ａの位置とは、図面を簡素化するため、食い違っている。場合によっては、光反射層５１の延在部５１ａが遮光層４７の係る領域に接している部分Ａは、撮像素子を囲んでいてもよいし、光反射層５１（光反射層形成層５１Ａ）と光吸収層５３（光吸収層形成層５３Ａ）とが接する領域Ｂも、撮像素子を囲んでいてもよい。
実施例１にあっては、複数の撮像素子から構成された撮像素子ユニット（画素）２４はベイヤ配列を有し、４つの撮像素子から構成されている。このようなベイヤ配列を有する撮像素子ユニット２４の概念図を図１０に示す。即ち、１撮像素子ユニット（１画素）２４は、赤色を受光する１つ副画素（図１０では赤色撮像素子Ｒで示す）、青色を受光する１つの副画素（図１０では青色撮像素子Ｂで示す）、及び、緑色を受光する２つの副画素（図１０では緑色撮像素子Ｇで示す）から構成されている。撮像素子ユニット２４は、行方向及び列方向に２次元マトリクス状に配列されている。１つの撮像素子ユニット内における全てのワイヤグリッド偏光素子５０の第１の方向は同じ方向である。更には、行方向に配列された撮像素子ユニットにあっては、ワイヤグリッド偏光素子５０の第１の方向は全て同じ方向である。一方、列方向に沿って、ワイヤグリッド偏光素子５０の第１の方向が行方向と平行である撮像素子ユニットと、ワイヤグリッド偏光素子５０の第１の方向が列方向と平行である撮像素子ユニットとが、交互に配置されている。尚、図１０あるいは後述する図１１〜図２４において、ワイヤグリッド偏光素子にハッチング線を付した。
そして、ワイヤグリッド偏光素子５０は、前述したように、光電変換部４０の側から、光反射層５１、絶縁層５２及び光吸収層５３が積層されて成る。即ち、積層構造体５４は、光反射層５１、絶縁層５２及び光吸収層５３から構成されている。そして、光反射層５１の頂面全面に絶縁層５２が形成されており、絶縁層５２の頂面全面に光吸収層５３が形成されている。具体的には、光反射層５１は、厚さ１５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）から構成され、絶縁層５２は、厚さ２５ｎｍあるいは５０ｎｍのＳｉＯ2から構成され、光吸収層５３は、厚さ２５ｎｍのタングステン（Ｗ）から構成されている。光電変換部４０と光反射層５１との間には、ＴｉやＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造から成る下地膜が形成されているが、下地膜の図示は省略した。帯状の光反射層５１の延びる方向（第１の方向）は、消光させるべき偏光方位と一致しており、帯状の光反射層５１の繰り返し方向（第２の方向であり、第１の方向と直交する）は、透過させるべき偏光方位と一致している。即ち、光反射層５１は、偏光子としての機能を有し、ワイヤグリッド偏光素子５０に入射した光の内、光反射層５１の延びる方向（第１の方向）と平行な方向に電界成分を有する偏光波を減衰させ、光反射層５１の延びる方向と直交する方向（第２の方向）に電界成分を有する偏光波を透過させる。第１の方向はワイヤグリッド偏光素子５０の光吸収軸であり、第２の方向はワイヤグリッド偏光素子５０の光透過軸である。
実施例１にあっては、第１の方向における積層構造体５４の長さは、第１の方向に沿った光電変換領域４１の第１の方向に沿った長さと同じである。また、図示した例では、複数の撮像素子の配列方向と第１の方向（帯状の光反射層５１の延びる方向）とが成す角度が、例えば、０度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度を有する撮像素子との組合せとしたが、０度の角度を有する撮像素子と、４５度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度を有する撮像素子と、１３５度の角度を有する撮像素子との組合せとすることもできる。
以下、実施例１の撮像素子、撮像装置の製造方法を、基板等の模式的な一部断面図である図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄを参照して説明する。
［工程−１００］
先ず、周知の方法に基づき、シリコン半導体基板から成る基板３１の一方の面の側に、撮像素子を駆動するための各種の駆動回路や配線（配線層）を形成する。尚、駆動回路や配線（配線層）を、全体として、参照番号３２で示す。次いで、基板３１の他方の面に対して研磨等を行うことで基板３１の厚さを所望の厚さとする。尚、参照番号３３は、基板３１の一方の面に形成された層間絶縁膜である。
［工程−１１０］
そして、基板３１の上に周知の方法で光電変換部４０を形成する。即ち、周知の方法で、基板３１の他方の面に光電変換領域４１を形成し、また、光電変換領域４１と駆動回路や配線（配線層）３２とを電気的に接続する接続部（図示せず）を形成する。その後、光電変換領域４１の上に、第１平坦化膜４２、波長選択層（カラーフィルタ層４３）、オンチップレンズ４４、平坦化層（第２平坦化膜４５）、遮光層４７、下地絶縁層４６を、周知の方法で形成する。こうして、光電変換部４０を形成することができる。前述したとおり、光電変換領域４１、第１平坦化膜４２、波長選択層（カラーフィルタ層４３）、オンチップレンズ４４、平坦化層（第２平坦化膜４５）、遮光層４７、及び、下地絶縁層４６によって、光電変換部４０が構成されている。尚、遮光層４７の上方に位置する下地絶縁層４６の部分に第１開口部４６Ｂを設けておく。
［工程−１２０］
次に、光電変換部４０上に（具体的には、下地絶縁層４６上に）、ＴｉあるいはＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造から成る下地膜（図示せず）、第１導電材料（具体的には、アルミニウム）から成る光反射層形成層５１Ａを真空蒸着法に基づき設ける（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。光反射層形成層５１Ａは、第１開口部４６Ｂ内を遮光層４７の頂面まで延びる。即ち、第１導電材料から成る光反射層形成層５１Ａを、基板３１又は光電変換部４０に（実施例１にあっては、具体的には遮光層４７）に電気的に接続する。あるいは又、光電変換部４０上に、第１導電材料から成り、基板３１又は光電変換部４０と電気的に接続された光反射層形成層５１Ａを設ける。光反射層形成層５１Ａの遮光層４７との接続部を参照番号５１ａで示す。
［工程−１３０］
その後、光反射層形成層５１Ａの上又は上方に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層５１Ａと接した光吸収層形成層５３Ａを設ける。具体的には、ＳｉＯ2から成る絶縁層形成層５２Ａを、光反射層形成層５１ＡにＣＶＤ法に基づき形成する。その後、積層構造体５４を形成すべき光反射層形成層５１Ａの所望の領域の上方に位置する絶縁層形成層５２Ａの部分に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、第２開口部５２Ｂを形成する。こうして、図７Ｃに示す構造を得ることができる。その後、第２開口部５２Ｂ内を含む絶縁層形成層５２Ａ上に、スパッタリング法によってタングステン（Ｗ）から成る光吸収層形成層５３Ａを形成する。こうして、図７Ｄに示す構造を得ることができる。光反射層形成層５１Ａと光吸収層形成層５３Ａとは、第２開口部５２Ｂ内を延びる光吸収層形成層５３Ａの延在部５３ａによって接している。尚、この工程においては、基板３１又は光電変換部４０を介して光反射層形成層５１Ａを所定の電位とした状態で（具体的には、実施例１にあっては、遮光層４７を介して接地した状態で）、光吸収層形成層５３Ａを設ける。
［工程−１４０］
その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、光吸収層形成層５３Ａ、絶縁層形成層５２Ａ及び光反射層形成層５１Ａ、更には、下地膜をパターニングすることで、帯状の光反射層５１、絶縁層５２及び光吸収層５３の積層構造体５４が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子５０を得ることができる。尚、この工程においては、基板３１又は光電変換部４０を介して光反射層形成層５１Ａを所定の電位とした状態で（具体的には、実施例１にあっては、遮光層４７を介して接地した状態で）、光吸収層形成層５３Ａ、絶縁層形成層５２Ａ及び光反射層形成層５１Ａをパターニングする。また、撮像素子と撮像素子との間の領域２３、光学的黒画素領域（ＯＰＢ）１２及び周辺領域１３は、光反射層５１、絶縁層５２及び光吸収層５３から成る第２積層構造体（フレーム部）５６で占められる。その後、必要に応じて、ＳｉＯ2あるいはＳｉＯＮ、ＳｉＮ等の絶縁材料から成り、厚さ数十ｎｍの保護膜（具体的には、例えば、ワイヤグリッド偏光素子５０の側面において、厚さ１５ｎｍの保護膜）を、全面にＨＤＰ−ＣＶＤ法やＡＬＤ法に基づきコンフォーマルに形成してもよい。
［工程−１５０］
その後、電極パッド（図示せず）の形成、チップ切り離しのためのダイシング、パッケージといった周知の方法に基づき、撮像装置を組み立てればよい。
実施例１の撮像素子にあっては、光反射層形成層を光電変換部に電気的に接続し、また、光電変換部と電気的に接続された光反射層形成層を設け、また、光反射層の延在部が光電変換部と電気的に接続されている。従って、ワイヤグリッド偏光素子の形成時、光反射層形成層や光吸収層形成層が帯電し、一種の放電が発生する結果、ワイヤグリッド偏光素子や光電変換部に損傷が発生するといった問題の発生を、確実に回避することができる。
しかも、光電変換領域の上方にオンチップで一体的にワイヤグリッド偏光素子が形成されているが故に、撮像素子の厚さを薄くすることができる。その結果、隣接する撮像素子への偏光光の混入（偏光クロストーク）を最小にできるし、ワイヤグリッド偏光素子は吸収層を有する吸収型ワイヤグリッド偏光素子であるために反射率が低く、映像に対する迷光、フレア等の影響を軽減することができる。
また、撮像装置にあっては、ワイヤグリッド偏光素子を備えているので、通常の撮像に加えて、偏光情報が同時に取得可能な撮像装置とすることができる。即ち、入射光の偏光情報を空間的に偏光分離する偏光分離機能を、撮像装置に付与することができる。具体的には、各撮像素子において光強度、偏光成分強度、偏光方向を得ることができるので、例えば、撮像後に、偏光情報に基づき画像データを加工することができる。例えば、空や窓ガラスを撮像した画像の部分、水面を撮像した画像の部分等に対して所望の処理を加えることで、偏光成分を強調あるいは低減させることができ、あるいは又、偏光成分と無偏光成分とを分離することができ、画像のコントラストの改善、不要な情報を削除を行うことができる。尚、具体的には、例えば、撮像装置を用いて撮像を行うときに撮像モードを規定することで、このような処理を行うことができる。更には、撮像装置によって、窓ガラスへの映り込みの除去を行うことができるし、偏光情報を画像情報に加えることで複数の物体の境界（輪郭）の鮮明化を図ることができる。あるいは又、路面の状態の検出や、路面上の障害物の検出を行うこともできる。更には、物体の複屈折性を反映した模様の撮像、リターデーション分布の測定、偏光顕微鏡画像の取得、物体の表面形状の取得や物体の表面性状の測定、移動体（車両等）の検出、雲の分布等の測定といった気象観測、各種の分野への適用、応用が可能である。また、偏光情報に基づき法線を算出し、それを積分することで立体画像を撮像する撮像装置とすることもできる。
尚、光反射層形成層５１Ａを、光電変換部４０に電気的に接続する代わりに、基板３１（例えば、駆動回路や配線、配線層３２）に電気的に接続してもよい。また、基板３１又は光電変換部４０と光反射層形成層５１Ａとが電気的に接続される領域を、撮像領域１１の外周に設けられた光学的黒画素領域（ＯＰＢ）１２に位置させてもよいし、撮像領域１１の外側に設けられた周辺領域１３に位置させてもよい。即ち、周辺領域１３においても遮光層が形成されており、光反射層５１の延在部５１ａは遮光層の係る領域に接している。ここで、遮光層の係る領域に接している光反射層の延在部の長さは、本質的に任意の長さとすることができる。図６の右手において、光反射層５１の延在部５１ａが遮光層４７の係る領域に接している部分を、便宜上、矩形で囲み、「Ａ」の符号を付した。また、光反射層５１（光反射層形成層５１Ａ）と光吸収層５３（光吸収層形成層５３Ａ）とが接する領域を、図６では、便宜上、矩形で囲み、「Ｂ」の符号を付した。尚、領域Ａ及び領域Ｂの一部のみを図示した。あるいは又、チップ切り離しのためにダイシングを行うが、場合によっては、基板３１又は光電変換部４０と光反射層形成層５１Ａとが電気的に接続される領域は、撮像装置と撮像装置との間に位置するスクライブ部に位置させてもよい。
また、ワイヤグリッド偏光素子は、絶縁層が省略された構造、即ち、光電変換部４０の側から、光反射層（例えば、アルミニウムから成る）及び光吸収層（例えば、タングステンから成る）が積層された構成とすることができる。あるいは又、１層の導電遮光材料層から構成することもできる。導電遮光材料層を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、あるいは、これらの金属を含む合金といった、撮像素子が感度を有する波長域において複素屈折率の小さい導体材料を挙げることができる。
実施例２は、実施例１の変形であり、本開示の撮像素子−Ｂに関する。即ち、ワイヤグリッド偏光素子の上方にオンチップレンズ（ＯＣＬ）が配置されている。また、ワイヤグリッド偏光素子（下側に位置する）とオンチップレンズ（上側に位置する）との間に波長選択層（具体的には、例えば、周知のカラーフィルタ層）が配置されている。
具体的には、実施例２にあっては、撮像素子の模式的な一部断面図を図８及び図９に示すように、光電変換領域（受光領域）４１の上に、平坦化層４５及び下地絶縁層４６が形成され、下地絶縁層４６上にワイヤグリッド偏光素子５０が形成されている。更には、ワイヤグリッド偏光素子５０上に第３平坦化膜４８（ワイヤグリッド偏光素子埋込み材料層）、波長選択層（カラーフィルタ層４３）、オンチップレンズ４４が形成されている。光電変換領域（受光領域）４１、平坦化層４５及び下地絶縁層４６によって、光電変換部４０が構成されている。平坦化層４５上には遮光層４７が形成され、遮光層４７の上方に位置する下地絶縁層４６の部分に第１開口部４６Ｂが設けられている。第３平坦化膜４８は、ＳｉＯ2やアクリル系樹脂、ＳＯＧ等から成る。実施例２にあっても、撮像素子の配置はベイヤ配列としている。ここで、図８は、図３及び図４の矢印Ａ−Ａに沿ったと同様の模式的な一部端面図であり、図９は、図３及び図４の矢印Ｂ−Ｂに沿ったと同様の模式的な一部端面図である。
実施例２にあっては、光電変換領域４１とオンチップレンズ４４との間に、ワイヤグリッド偏光素子５０が波長選択層（具体的には、カラーフィルタ層４３）より基板側に配置されており、ワイヤグリッド偏光素子５０の形成はカラーフィルタ層形成前となるために、プロセス温度に制限を受け難い。更に、ワイヤグリッド偏光素子５０は第３平坦化膜４８内に埋め込み形成されている。それ故、撮像装置をパッケージに実装する際に、チップ切り離しのためのダイシング工程等におけるワイヤグリッド偏光素子へのダメージの発生を確実に防止することができる。しかも、ワイヤグリッド偏光素子５０を光電変換領域４１に近接して設けることができるので、隣接する撮像素子への光の漏れ込み（偏光クロストーク）を防ぐことができる。
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明したワイヤグリッド偏光素子、撮像素子、撮像装置の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、これらの製造方法も例示であり、適宜、変更することができる。撮像素子を、裏面照射型とするだけでなく、表面照射型としてもよい。具体的には、例えば、撮像素子を、シリコン半導体基板に設けられた光電変換領域４１、並びに、その上に、第１平坦化膜４２、波長選択層（カラーフィルタ層）４３、オンチップレンズ４４、平坦化層（第２平坦化膜）４５、遮光層４７、下地絶縁層４６、及び、ワイヤグリッド偏光素子５０が積層されて成る構成とすることができるし、シリコン半導体基板に設けられた光電変換領域４１、並びに、その上に、平坦化層４５、遮光層４７、下地絶縁層４６、ワイヤグリッド偏光素子５０、第３平坦化膜４８、波長選択層（カラーフィルタ層）４３及びオンチップレンズ４４が積層されて成る構成とすることもできる。
また、実施例において、ワイヤグリッド偏光素子は、専ら、可視光波長帯に感度を有する撮像素子における偏光情報の取得のために用いられたが、撮像素子が赤外線や紫外線に感度を有する場合、それに応じて、積層構造体の形成ピッチＰ0を拡大・縮小することで、任意の波長帯で機能するワイヤグリッド偏光素子としての実装が可能である。また、光電変換部側から、光反射層、絶縁層及び光吸収層が積層された帯状の積層構造体が、複数、離間して並置されて成り、光反射層の頂面全面に絶縁層が形成されており、絶縁層の頂面全面に光吸収層が形成されているワイヤグリッド偏光素子は、それ自体で発明を構成し得る。
ベイヤ配列を有する撮像素子ユニットにおける撮像素子の配置状態は図１０に限定されない。以下に説明する図１１〜図２４に図示する撮像素子ユニットの平面レイアウト図において、「Ｒ」は赤色カラーフィルタ層を備えた赤色撮像素子を示し、「Ｇ」は緑色カラーフィルタ層を備えた緑色撮像素子を示し、「Ｂ」は青色カラーフィルタ層を備えた青色撮像素子を示し、「Ｗ」はカラーフィルタ層を備えていない白色撮像素子を示す。
図１１に示すように、複数の撮像素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、例えば、４５度の角度を有する撮像素子と、１３５度の角度を有する撮像素子との組合せとすることができる。
図１２に示す例では、赤色撮像素子Ｒ、緑色撮像素子Ｇ、青色撮像素子Ｂには、ワイヤグリッド偏光素子５０は設けられておらず、白色撮像素子Ｗにワイヤグリッド偏光素子５０が設けられている。尚、図１２においては、ワイヤグリッド偏光素子５０を有する白色撮像素子ＷをＸ方向及びＹ方向に１撮像素子を飛ばして配置したが、２撮像素子を飛ばして、あるいは又、３撮像素子を飛ばして配置に配置してもよいし、ワイヤグリッド偏光素子５０を有する撮像素子を、千鳥格子状に配置してもよい。
図１３に平面レイアウト図を示すように、カラーフィルタ層の配列を、基本的にはベイヤ配列とし、２×２の４つの撮像素子から構成された１撮像素子ユニット（１画素）に、赤色、緑色、青色、緑色のカラーフィルタ層を配置し、１つの撮像素子ユニット群を４つの撮像素子ユニットから構成し、各撮像素子ユニットを構成する４つの撮像素子の内の１つの撮像素子にワイヤグリッド偏光素子を配置するといった構成を採用してもよい。
図１４や図１５に平面レイアウトを図示する構成とすることも可能である。ここで、図１４に示す平面レイアウトを有するＣＭＯＳイメージセンサーの場合、２×２の撮像素子で選択トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタを共有する２×２画素共有法式を採用することができ、画素加算を行わない撮像モードでは偏光情報を含む撮像を行い、２×２の副画素領域の蓄積電荷をＦＤ加算するモードでは、全偏光成分を積分した通常撮像画像を提供することができる。また、図１５に示す平面レイアイトの場合、２×２の撮像素子に対して１方向のワイヤグリッド偏光素子を配置するレイアウトであるため、撮像素子ユニット間での積層構造体の不連続が生じ難く、高品質な偏光撮像を実現できる。
更には、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４に平面レイアウトを図示する構成とすることも可能である。
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《撮像装置の製造方法》
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えた撮像素子を、複数、撮像領域に有する撮像装置の製造方法であって、
各撮像素子を、
（ａ）光電変換部を形成した後、光電変換部上に、第１導電材料から成る光反射層形成層を設け、次いで、
（ｂ）光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
（ｃ）光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
各工程に基づき製造し、
工程（ａ）において、併せて、第１導電材料から成る光反射層形成層を基板又は光電変換部に電気的に接続する撮像装置の製造方法。
［Ａ０２］光反射層及び光吸収層は撮像素子において共通である［Ａ０１］に記載の撮像装置の製造方法。
［Ａ０３］工程（ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
工程（ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングする［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の撮像装置の製造方法。
［Ａ０４］基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
［Ａ０５］基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域の外周に設けられた光学的黒画素領域に位置する［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
［Ａ０６］基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域の外側に設けられた周辺領域に位置する［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
［Ａ０７］ワイヤグリッド偏光素子は、光電変換部側から、光反射層、絶縁層及び光吸収層が積層されて成る［Ａ０１］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
［Ａ０８］光反射層の頂面全面に絶縁層が形成されており、絶縁層の頂面全面に光吸収層が形成されている［Ａ０７］に記載の撮像装置の製造方法。
［Ｂ０１］《撮像素子の製造方法》
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えた撮像素子の製造方法であって、
（Ａ）光電変換部を形成した後、光電変換部上に、第１導電材料から成り、基板又は光電変換部と電気的に接続された光反射層形成層を設け、次いで、
（Ｂ）光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
（Ｃ）光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
各工程から成る撮像素子の製造方法。
［Ｂ０２］工程（Ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
工程（Ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングする［Ｂ０１］に記載の撮像素子の製造方法。
［Ｃ０１］《撮像装置》
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えた撮像素子を、複数、撮像領域に有する撮像装置であって、
光反射層は第１導電材料から成り、
光吸収層は第２導電材料から成り、
光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続されている撮像装置。
［Ｃ０２］光反射層及び光吸収層は撮像素子において共通である［Ｃ０１］に記載の撮像装置。
［Ｃ０３］光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の撮像装置。
［Ｃ０４］光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続される領域は、撮像領域の外周に設けられた光学的黒画素領域に位置する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の撮像装置。
［Ｃ０５］光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続される領域は、撮像領域の外側に設けられた周辺領域に位置する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の撮像装置。
［Ｃ０６］ワイヤグリッド偏光素子は、光電変換部側から、光反射層、絶縁層及び光吸収層が積層されて成る［Ｃ０１］乃至［Ｃ０５］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［Ｃ０７］光反射層の頂面全面に絶縁層が形成されており、絶縁層の頂面全面に光吸収層が形成されている［Ｃ０６］に記載の撮像装置。
［Ｃ０８］光電変換部と光反射層の間に下地膜が形成されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０７］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［Ｄ０１］《撮像素子》
基板に形成された光電変換部、並びに、
光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
を備えており、
光反射層は第１導電材料から成り、
光吸収層は第２導電材料から成り、
光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続されている撮像素子。
［Ｅ０１］《撮像装置》
基板に形成された光電変換部、及び、
ワイヤグリッド偏光素子、
を備えた撮像素子を、複数、撮像領域に有する撮像装置であって、
ワイヤグリッド偏光素子は、光電変換部側から、光反射層、絶縁層及び光吸収層が積層された帯状の積層構造体が、複数、離間して並置されて成り、
光反射層の頂面全面に絶縁層が形成されており、絶縁層の頂面全面に光吸収層が形成されている撮像装置。
［Ｅ０２］光反射層及び光吸収層は撮像素子において共通である［Ｅ０１］に記載の撮像装置。
［Ｅ０３］《撮像素子》
基板に形成された光電変換部、及び、
ワイヤグリッド偏光素子、
を備えており、
ワイヤグリッド偏光素子は、光電変換部側から、光反射層、絶縁層及び光吸収層が積層された帯状の積層構造体が、複数、離間して並置されて成り、
光反射層の頂面全面に絶縁層が形成されており、絶縁層の頂面全面に光吸収層が形成されている撮像素子。
１０・・・撮像装置、１１・・・撮像領域、１２・・・光学的黒画素領域（ＯＰＢ）、１３・・・周辺領域、２１，２１Ａ，２１Ｂ・・・撮像素子、２２・・・撮像素子が占める領域、２３・・・撮像素子と撮像素子との間の領域、２４・・・撮像素子ユニット、３１・・・基板、３２・・・駆動回路や配線（配線層）、３３・・・層間絶縁膜、４０・・・光電変換部、４１・・・光電変換領域、４２・・・第１平坦化膜、４３・・・波長選択層（カラーフィルタ層）、４４・・・オンチップレンズ、４５・・・平坦化層（第２平坦化膜）、４６・・・下地絶縁層、４６Ｂ・・・第１開口部、４７・・・遮光層、４８・・・第３平坦化膜、５０，５０Ａ，５０Ｂ・・・ワイヤグリッド偏光素子、５１・・・光反射層、５１Ａ・・・光反射層形成層、５１ａ・・・光反射層あるいは光反射層形成層の延在部、５２・・・絶縁層、５２Ａ・・・絶縁層形成層、５２Ｂ・・・第２開口部、５３・・・光吸収層、５３Ａ・・・光吸収層形成層、５３ａ・・・光吸収層あるいは光吸収層形成層の延在部、５４・・・積層構造体、５５・・・積層構造体と積層構造体との間の隙間（スペース部）、５６・・・第２積層構造体（フレーム部）

Claims (8)

  1. 基板に形成された光電変換部、並びに、
    光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
    を備えた撮像素子を、複数、撮像領域に有する撮像装置の製造方法であって、
    各撮像素子を、
    （ａ）光電変換部を形成した後、光電変換部上に、第１導電材料から成る光反射層形成層を設け、次いで、
    （ｂ）光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
    （ｃ）光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
    各工程に基づき製造し、
    工程（ａ）において、併せて、第１導電材料から成る光反射層形成層を基板又は光電変換部に電気的に接続し、
    工程（ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
    工程（ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングする撮像装置の製造方法。
  2. 光反射層及び光吸収層は撮像素子において共通である請求項１に記載の撮像装置の製造方法。
  3. 基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置の製造方法。
  4. 基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域の外周に設けられた光学的黒画素領域に位置する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置の製造方法。
  5. 基板又は光電変換部と光反射層形成層とが電気的に接続される領域は、撮像領域の外側に設けられた周辺領域に位置する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置の製造方法。
  6. ワイヤグリッド偏光素子は、光電変換部側から、光反射層、絶縁層及び光吸収層が積層されて成る請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
  7. 光反射層の頂面全面に絶縁層が形成されており、絶縁層の頂面全面に光吸収層が形成されている請求項６に記載の撮像装置の製造方法。
  8. 基板に形成された光電変換部、並びに、
    光電変換部の光入射側に配設され、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子、
    を備えた撮像素子の製造方法であって、
    （Ａ）光電変換部を形成した後、光電変換部上に、第１導電材料から成り、基板又は光電変換部と電気的に接続された光反射層形成層を設け、次いで、
    （Ｂ）光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
    （Ｃ）光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
    各工程から成り、
    工程（Ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光反射層形成層の上又は上方に、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
    工程（Ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層及び光反射層形成層をパターニングする撮像素子の製造方法。
JP2015202659A 2015-10-14 2015-10-14 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法 Active JP6668036B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015202659A JP6668036B2 (ja) 2015-10-14 2015-10-14 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法
PCT/JP2016/004434 WO2017064844A1 (en) 2015-10-14 2016-09-30 Imaging element, method of manufacturing imaging element, imaging device, and method of manufacturing imaging device
CN201680052715.9A CN108028259B (zh) 2015-10-14 2016-09-30 成像元件、成像元件的制造方法、成像装置以及成像装置的制造方法
KR1020187006469A KR102633229B1 (ko) 2015-10-14 2016-09-30 촬상소자 및 촬상소자의 제조 방법, 촬상장치, 및 촬상장치의 제조 방법
US15/766,587 US10930691B2 (en) 2015-10-14 2016-09-30 Imaging element, method of manufacturing imaging element, imaging device, and method of manufacturing imaging device
US17/090,009 US11652122B2 (en) 2015-10-14 2020-11-05 Imaging element, method of manufacturing imaging element, imaging device, and method of manufacturing imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015202659A JP6668036B2 (ja) 2015-10-14 2015-10-14 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017076683A JP2017076683A (ja) 2017-04-20
JP2017076683A5 JP2017076683A5 (ja) 2018-10-11
JP6668036B2 true JP6668036B2 (ja) 2020-03-18

Family

ID=57138096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015202659A Active JP6668036B2 (ja) 2015-10-14 2015-10-14 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10930691B2 (ja)
JP (1) JP6668036B2 (ja)
KR (1) KR102633229B1 (ja)
CN (1) CN108028259B (ja)
WO (1) WO2017064844A1 (ja)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6668036B2 (ja) 2015-10-14 2020-03-18 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法
JP6754157B2 (ja) * 2015-10-26 2020-09-09 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置
EP3485327B1 (en) 2016-10-10 2021-11-24 Gentex Corporation Polarized window assembly
JP6833597B2 (ja) * 2017-04-11 2021-02-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置
JP6987529B2 (ja) * 2017-05-15 2022-01-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、撮像素子の製造方法、電子機器、及び、撮像モジュール
JP7134952B2 (ja) 2017-05-16 2022-09-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、及び、撮像素子を備えた電子機器
JP2019047392A (ja) * 2017-09-05 2019-03-22 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子及び固体撮像装置
US10367020B2 (en) * 2017-11-15 2019-07-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Polarizers for image sensor devices
DE102018124442A1 (de) 2017-11-15 2019-05-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. Polarisatoren für Bildsensorvorrichtungen
WO2019116646A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
JP2019134229A (ja) 2018-01-29 2019-08-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
JP2019179783A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子
US11629551B2 (en) 2018-10-21 2023-04-18 Gentex Corporation Electro-optic window assembly
CN113195273B (zh) 2019-01-07 2024-11-29 金泰克斯公司 可变透射率窗户组件
KR102651605B1 (ko) 2019-01-11 2024-03-27 삼성전자주식회사 이미지 센서
US12235392B2 (en) 2019-03-06 2025-02-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Sensor and distance measurement apparatus having an avalanche photodiode and on-chip lens
CN110058341A (zh) * 2019-04-23 2019-07-26 Oppo广东移动通信有限公司 一种彩色滤波片和cis制备方法
JP7301601B2 (ja) 2019-05-24 2023-07-03 キヤノン株式会社 画像処理装置、撮像装置、レンズ装置、画像処理システム、画像処理方法、および、プログラム
CN114402435B (zh) * 2019-10-07 2025-07-15 索尼半导体解决方案公司 固态摄像装置和电子设备
US11088196B2 (en) 2019-11-15 2021-08-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal reflector grounding for noise reduction in light detector
US11515437B2 (en) * 2019-12-04 2022-11-29 Omnivision Technologies, Inc. Light sensing system and light sensor with polarizer
US11139164B2 (en) * 2019-12-12 2021-10-05 Raytheon Company Electronic device including hermetic micro-cavity and methods of preparing the same
JP7551301B2 (ja) 2020-02-25 2024-09-17 キヤノン株式会社 撮像装置
CN115668516A (zh) * 2020-06-04 2023-01-31 浜松光子学株式会社 半导体光检测元件
JPWO2021261295A1 (ja) * 2020-06-25 2021-12-30
CN117063296A (zh) 2021-03-31 2023-11-14 索尼半导体解决方案公司 光检测装置和电子设备
KR20230034719A (ko) * 2021-09-03 2023-03-10 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
US12356745B2 (en) * 2021-11-30 2025-07-08 Visera Technologies Company Ltd. Optical device
DE102022205949A1 (de) * 2022-06-13 2023-12-14 Zf Friedrichshafen Ag Sensorvorrichtung, insbesondere für Fahrzeugkameras
US20250072145A1 (en) * 2023-08-24 2025-02-27 Pixart Imaging Inc. Optical sensing system and light gating layer

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003143488A (ja) * 2001-11-02 2003-05-16 Olympus Optical Co Ltd 撮像装置
JP2008177191A (ja) 2007-01-16 2008-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびそれを用いたカメラ
JP2010072591A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Fujifilm Corp 偏光素子、及びその製造方法
KR101776955B1 (ko) * 2009-02-10 2017-09-08 소니 주식회사 고체 촬상 장치와 그 제조 방법, 및 전자 기기
US8796798B2 (en) * 2010-01-27 2014-08-05 Ricoh Company, Ltd. Imaging module, fabricating method therefor, and imaging device
JP5682437B2 (ja) * 2010-09-07 2015-03-11 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像装置、撮像機器、及び、偏光素子の製造方法
JP5682312B2 (ja) * 2011-01-05 2015-03-11 ソニー株式会社 固体撮像装置の製造方法
JP2012238632A (ja) * 2011-05-10 2012-12-06 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、及び、電子機器
WO2014125529A1 (ja) * 2013-02-15 2014-08-21 パナソニック株式会社 画像処理装置および内視鏡
JP2015012005A (ja) * 2013-06-26 2015-01-19 ソニー株式会社 半導体装置
JP6019245B2 (ja) * 2013-10-03 2016-11-02 シャープ株式会社 光電変換装置
JP6668036B2 (ja) 2015-10-14 2020-03-18 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180286908A1 (en) 2018-10-04
CN108028259A (zh) 2018-05-11
US11652122B2 (en) 2023-05-16
KR20180068953A (ko) 2018-06-22
KR102633229B1 (ko) 2024-02-05
US20210057475A1 (en) 2021-02-25
JP2017076683A (ja) 2017-04-20
CN108028259B (zh) 2022-05-17
US10930691B2 (en) 2021-02-23
WO2017064844A1 (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6668036B2 (ja) 撮像素子及びその製造方法、並びに、撮像装置及びその製造方法
JP6903396B2 (ja) 撮像素子及び撮像装置
JP6833597B2 (ja) 固体撮像装置
TWI451565B (zh) 二維固態影像捕捉裝置及其偏振光資料處理方法
CN102402106B (zh) 固体摄影元件、装置、设备及偏振元件的制造方法
US12408458B2 (en) Photoelectric conversion element and light receiving device
WO2020100431A1 (ja) 受光装置
WO2022091622A1 (ja) 受光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20160720

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160721

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20160721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180831

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180831

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6668036

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150