CN108028260B - 成像元件和成像装置 - Google Patents

成像元件和成像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108028260B
CN108028260B CN201680053546.0A CN201680053546A CN108028260B CN 108028260 B CN108028260 B CN 108028260B CN 201680053546 A CN201680053546 A CN 201680053546A CN 108028260 B CN108028260 B CN 108028260B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
imaging element
imaging
wire grid
photoelectric conversion
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
CN201680053546.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108028260A (zh
Inventor
丸山康
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
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Publication of CN108028260A publication Critical patent/CN108028260A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108028260B publication Critical patent/CN108028260B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14629—Reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种成像元件，其包括形成在基板上的光电转换单元和配置在光电转换单元的光入射侧的线栅偏振元件。此外，所述线栅偏振元件包括多个条状部分，其中相邻的条状部分之间存在空隙。此外，在所述线栅偏振元件上形成有保护层。

Description

成像元件和成像装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年10月14日提交的日本在先专利申请JP2015-202660的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种成像元件和包括该成像元件的成像装置。
背景技术
例如，如JP 2012-142501A中所述的，包括具有线栅偏振元件(WGP)的多个成像元件的成像装置是已知的。包括在成像元件的光电转换单元中以基于入射光产生电流的光电转换区域例如由电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器形成。线栅偏振元件设置在光电转换单元的光入射侧并且具有线-与-空间结构。为了方便起见，将线-与-空间结构延伸的方向称为“第一方向”，并且将线部分重复的方向(与第一方向直交的方向)称为“第二方向。”
如图37的概念图所示，当线栅的形成间距P0明显小于入射电磁波的波长λ0时，在平行于线栅的延伸方向的平面上振动的电磁波选择性地在线栅上被反射或在线栅中被吸收。在该示例中，线部分之间的距离(沿着第二方向的空间部分之间的距离或长度)构成线栅的形成间距P0。因此，如图37所示，到达线栅偏振元件的电磁波包括纵偏振成分和横偏振成分，并且通过线栅偏振元件的电磁波变成直线偏振光，其中纵偏振成分占主导地位。当集中考虑可见光波段时，如果线栅的形成间距P0明显小于入射在线栅偏振元件上的电磁波的有效波长λeff时，则偏向到与第一方向平行的平面的偏振成分在线栅的表面上被反射或吸收。另一方面，当具有偏向到与第二方向平行的平面的偏振成分的电磁波入射到线栅时，电场在线栅的表面传播，并且从背面以与入射波长相同的波长和以与入射偏振取向相同的偏振取向透过线栅。当基于存在于空间部分中的物质确定的平均折射率被指定为n0时，有效波长λeff被表示为(λ0/n0)。平均折射率n0采取通过将存在于空间部分中的物质的折射率和体积的乘积相加、然后将结果除以空间部分的体积而得到的值。当波长λ0的值一定时，n0的值越小，有效波长λeff的值越大。因此，可以增大形成间距P0的值。此外，n0的较大值导致线栅偏振元件的较低的透过率和较低的消光比。
[引用文献列表]
[专利文献]
[PTL 1]
JP 2012-142501A
发明内容
[技术问题]
强烈需求线栅偏振元件的透过率和消光比的改善。另一方面，在制造线栅偏振元件时，存在着与成像元件的四角对应的线栅偏振元件的外周部的部分频繁地与光电转换单元分离的问题，以及在线栅偏振元件的外周部与线栅偏振元件的中央部之间发生结构上的差异而降低线栅偏振元件的性能的问题。此外，入射在线栅偏振元件的外周部的光可能以不同的偏振方向泄漏到相邻的成像元件。根据在上述专利文献中描述的技术，在线栅偏振元件的线部分的侧面上形成绝缘层以提高可靠性。然而，上述专利文献没有提及改善线栅偏振元件的透过率和消光比的需求和/或相关问题。
因此，首先希望提供一种具有能够实现透过率和消光比的改善的构成和结构的成像元件和包括该成像元件的成像装置。其次，希望提供一种具有在线栅偏振元件的外周部没有问题的构成和结构的成像元件和包括该成像元件的成像装置。
[解决问题的手段]
根据本公开的第一实施方案，提供了一种成像元件，包括：
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和
形成在所述线栅偏振元件上的保护层，
其中所述线栅偏振元件的空间部分是空隙。即，空间部分至少用空气填充，其中空气包括处于气态或蒸汽状态中的至少一种状态的一种或多种元素。空气的例子包括但不限于大气，包含氮气、氧气、氩气、二氧化碳和含有或不含有水蒸汽的少量其他气体。空气的另一个例子可以包括氮气、氧气、氩气、二氧化碳和氦气中的一种或多种。作为另一个例子，一种或多种稀有气体与气态和/或蒸汽态的一种或多种其他元素一起可以包含在空气中。此外，空隙(空间部分55)可以配置在保护层56和绝缘层46之间。
根据本公开的第一实施方案，提供了一种在成像区域中包括多个成像元件的成像装置，所述成像元件包括：
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和
形成在所述线栅偏振元件上的保护层，
其中所述线栅偏振元件的空间部分是空隙。
根据本公开的第一实施方案，提供了一种成像元件，包括：
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧的线栅偏振元件，所述线栅偏振元件包括多个条状部分；和
形成在所述线栅偏振元件上的保护层，
其中所述线栅偏振元件包括在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙。
根据本公开的第一实施方案，提供了一种制造成像元件的方法，所述方法包括：
在基板上形成光电转换单元；
在所述光电转换单元的光入射侧形成线栅偏振元件，所述线栅偏振元件包括多个条状部分；和
在所述线栅偏振元件上形成保护层，其中所述线栅偏振元件包括在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙。
根据本公开的第一实施方案，提供了一种包括成像区域和多个成像元件的成像装置，每个成像元件包括：
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧的线栅偏振元件，所述线栅偏振元件包括多个条状部分；和
形成在所述线栅偏振元件上的保护层，
其中所述线栅偏振元件包括在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙。
根据本公开的第二实施方案，提供了一种成像元件，包括：
光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和，
围绕所述线栅偏振元件的框架部分，其中
所述线栅偏振元件的框架部分和线部分连结在一起，
所述框架部分以与所述线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。
根据本公开的第二实施方案，提供了一种在成像区域中包括多个成像元件的成像装置，所述成像元件包括：
光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和，
围绕所述线栅偏振元件的框架部分，其中
所述线栅偏振元件的框架部分和线部分连结在一起，
所述框架部分以与所述线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。
[发明的有益效果]
在根据本公开第一实施方案的成像元件或成像装置中，线栅偏振元件的空间部分是空隙以降低平均折射率n0的值。空隙可以用空气填充，其中空气包括处于气态或蒸汽状态中的至少一种状态的一种或多种元素。结果，可以改善线栅偏振元件的透过率和消光比。此外，可以增大形成间距P0的值，并且可以改善线栅偏振元件的制造成品率。此外，线栅偏振元件在其上具有保护层，由此提供具有高可靠性的成像元件和成像装置。在根据本公开第二实施方案的成像元件和成像装置中，线框偏振元件的框架部分和线部分连结在一起，并且框架部分以与线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。因此，可以提供具有高可靠性的成像元件和成像装置，而不会导致与成像元件的四角对应的线栅偏振元件的外周部的部分频繁地与光电转换单元分离的问题，在线栅偏振元件的外周部与线栅偏振元件的中央部之间发生结构上的差异而降低线栅偏振元件的性能的问题，以及入射在线栅偏振元件的外周部的光可能以不同的偏振方向泄漏到相邻的成像元件的问题。这里记载的有益效果仅仅是示例而非限制，并且可以具有任何其他附加效果。
附图说明
图1是实施例1的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图2是实施例1的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图3是实施例1的成像装置中的成像元件的部分平面图。
图4是实施例1的成像装置中的成像元件的部分平面图。
图5是构成实施例1的成像装置中的成像元件的线栅偏振元件的示意性立体图。
图6是示出实施例1的成像装置中的成像区域等的成像装置的示意性平面图。
图7A～图7D是用于说明实施例1的成像元件和成像装置的制造方法的基板等的示意性局部端面图。
图8是构成实施例1的成像装置中的成像元件的变形例的线栅偏振元件的示意性局部端面图。
图9是实施例2的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图10是实施例2的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图11是实施例3的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图12是实施例3的成像装置中的成像元件的变形例的示意性局部端面图。
图13是实施例3的成像装置中的成像元件的另一个变形例的示意性局部端面图。
图14A～14E是实施例3的成像装置中的成像元件的另一个变形例的示意性局部端面图。
图15是实施例4的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图16是实施例4的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图17是实施例4的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图18是实施例4的成像装置中的成像元件的示意性局部端面图。
图19是示出实施例4的成像装置中的成像区域等的成像装置的示意性平面图。
图20A～图20D是用于说明实施例1的成像元件和成像装置的制造方法的基板等的示意性局部端面图。
图21是实施例1的成像装置中的具有拜耳阵列(Bayer array)的成像元件单元的概念图。
图22是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图23是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图24是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图25是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图26是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图27是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图28是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图29是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图30是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图31是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图32是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图33是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图34是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图35是实施例1～4的成像装置中的具有拜耳阵列的成像元件单元的变形例的概念图。
图36是根据本公开第二实施方案的成像装置的变形例中的成像元件单元的概念图。
图37是用于说明通过线栅偏振元件的光等的概念图。
具体实施方式
下面将参照附图基于实施例说明本公开。然而，本公开不限于这些实施例，相反实施例中的各种数值和材料仅仅是示例。将按以下顺序进行说明：
1.根据本公开第一实施方案的成像元件和成像装置以及根据本公开第二实施方案的成像元件和成像装置的一般说明
2.实施例1(根据本公开第一实施方案的成像元件和成像装置以及根据本公开第二实施方案的成像元件和成像装置，成像元件-A，根据第一-A实施方案的成像元件等，根据第一-D实施方案的成像元件等，根据第二-A实施方案的成像元件等，根据第二-D实施方案的成像元件等)
3.实施例2(实施例1的变形和本公开的成像元件-B)
4.实施例3(实施例1和2的变形，根据第一-B实施方案的成像元件等，根据第二-B实施方案的成像元件等)
5.实施例4(实施例1～3的变形，根据第一-C实施方案的成像元件等，根据第二-C实施方案的成像元件等)
6.其他
<根据本公开第一实施方案的成像元件和成像装置以及根据本公开第二实施方案的成像元件和成像装置的一般说明>
在根据本公开第一实施方案的成像元件或根据本公开第一实施方案的成像装置中的成像元件(在下文中，将这些成像元件统称为“根据本公开第一实施方案的成像元件等”)中，在线栅偏振元件与保护层之间形成第二保护层。当用于所述保护层的材料的折射率被指定为n1并且用于第二保护层的材料的折射率被指定为n2时，可以满足关系n1>n2。通过满足n1>n2，可以可靠地降低平均折射率n0的值。优选地，所述保护层由SiN制成，并且第二保护层由SiO2或SiON制成。
在包括上述各种优选实施方案的根据本公开第一实施方案的成像元件等中，可以至少在面向所述线栅偏振元件的空间部分的线部分的侧面上形成第三保护层。即，空间部分用空气填充并且第三保护层存在于空间部分上，其中空气包括处于气态或蒸汽状态中的至少一种状态的一种或多种元素。用于第三保护层的材料希望具有2以下的折射率和接近于零的消光系数，并且可以是包括SiO2(TEOS-SiO2)、SiON、SiN、SiC、SiOC和SiCN中的一种或多种等绝缘材料以及包括氧化铝(AlOX)、氧化铪(HfOx)、氧化锆(ZrOx)和氧化钽(TaOx)中的一种或多种的金属氧化物。可选择地，材料可以是全氟癸基三氯硅烷或十八烷基三氯硅烷。第三保护层可以通过任何已知的方法形成，如各种CVD法、涂布法、包括溅射法和真空蒸发法的各种PVD法、溶胶-凝胶法。其中，第三保护层优选通过使用原子层沉积法(ALD法)或HDP-CVD法(高密度等离子体化学气相沉积法)形成。通过使用ALD法，可以以共形的方式在线栅偏振元件上形成薄的第三保护层。然而，从在线部分的侧面上形成更薄的第三保护层的观点来看，更优选使用HDP-CVD法。可选择地，通过用第三保护层的材料填充空间部分并且在第三保护层中设置间隙、孔、空隙等可以减小第三保护层的折射率。
当用于线栅偏振元件的金属材料或合金材料(在下文中，也称为“金属材料等”)接触外部空气时，金属材料等的耐腐蚀性可能由于附着来自外部空气的水分和有机物质而劣化，从而降低了成像元件的长期可靠性。特别地，当水附着到金属材料等、绝缘材料和金属材料等的线部分时，由于CO2和O2溶解在水中而使水起到电解液的作用，并且在两种金属之间可能产生局部电池。于是，在发生这样的现象时，在阴极(正极)侧进行诸如氢生成等还原反应，在阳极(负极)侧进行氧化反应，从而导致金属材料等的异常析出和线栅偏振元件的形状变化。结果，可能不会提供线栅偏振元件和成像元件的预期性能。例如，当将铝(Al)用于光反射层时，铝的异常析出可能如以下反应式所示地发生。然而，保护层和第三保护层的形成使得可以可靠地避免该问题的发生。
Al→Al3++3e-
Al3++3OH-→Al(OH)3
在包括上述各种优选实施方案的根据本公开第一实施方案的成像元件等中，可以进一步包括围绕所述线栅偏振元件的框架部分，所述线栅偏振元件的框架部分和线部分可以连结在一起，并且框架部分可以以与所述线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。为了方便起见，根据本公开第一实施方案的以这种方式构成的成像元件等将被称为“根据第一-A实施方案的成像元件等”。
此外，在包括上述各种优选实施方案的根据本公开第一实施方案的成像元件等中，驱动所述光电转换单元的驱动电路可以形成在基板的一个表面上，所述光电转换单元可以形成在所述基板的另一个表面上，并且以从所述基板的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到所述线栅偏振元件的下侧的方式在所述成像元件的边缘部分处可以形成其中埋入有绝缘材料和/或遮光材料的沟槽部分(一种元件分离区域)。为了方便起见，根据本公开第一实施方案的以这种方式构成的成像元件等将被称为“根据第一-B实施方案的成像元件等”。绝缘材料可以是后述的用于绝缘层(绝缘层形成层)和层间绝缘层的材料。遮光材料可以是后述的用于遮光层的材料。类似地适用于后述的根据第二-B实施方案的成像元件等。通过形成沟槽部分，可以防止感度的降低、偏振串扰的产生和消光比的降低。
此外，在包括上述各种优选实施方案的根据本公开第一实施方案的成像元件等中，所述线栅偏振元件的线部分可以由其中由第一导电材料制成的光反射层、绝缘层和由第二导电材料制成的光吸收层从所述光电转换单元侧叠置的层状结构形成。此外，可以在所述光电转换单元和所述光反射层之间形成具有Ti、TiN或Ti/TiN的层状结构的基底膜。这增加了光反射层形成层和光反射层的凹凸性，例如粗糙度。此外，在这种情况下，所述光反射层的延伸部可以电连接到所述基板或所述光电转换单元。为了方便起见，根据本公开第一实施方案的以这种方式构成的成像元件等将被称为“根据第一-C实施方案的成像元件等”。通过将光反射层的延伸部电连接到基板或光电转换单元，可以可靠地避免发生后述的光反射层形成层和光吸收层形成层带电并产生可能会损坏线栅偏振元件和光电转换单元的一种放电的问题。类似地适用于接下来描述的根据第二-C实施方案的成像元件等。在根据本公开第一实施方案的成像元件等的这些构成中，所述绝缘层可以形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层可以形成在所述绝缘层的整个顶面上。为了方便起见，根据本公开第一实施方案的以这种方式构成的成像元件等将被称为“根据第一-D实施方案的成像元件等”。因此，光吸收层和光反射层的整个区域电连接到基板或光电转换层，这使得可以以更可靠的方式防止放电的发生。类似地适用于接下来描述的根据第二-D实施方案的成像元件等。可选择地，线栅偏振元件可以不具有绝缘层，而是可以通过从光电转换单元侧叠置光反射层和光吸收层来形成。类似地适用于接下来描述的根据第二-D实施方案的成像元件等。
在根据本公开第二实施方案的成像元件或根据本公开第二实施方案的成像装置中的成像元件(在下文中，将这些成像元件统称为“根据本公开第二实施方案的成像元件等”)中，所述线栅偏振元件的线部分可以由其中由第一导电材料制成的光反射层、绝缘层和由第二导电材料制成的光吸收层从所述光电转换单元侧叠置的层状结构形成。如上所述，可以在所述光电转换单元和所述光反射层之间形成具有Ti、TiN或Ti/TiN的层状结构的基底膜。然后，在这种情况下，所述光反射层的延伸部可以电连接到所述基板或所述光电转换单元。为了方便起见，根据本公开第二实施方案的以这种方式构成的成像元件等将被称为“根据第二-C实施方案的成像元件等”。此外，在根据本公开第二实施方案的成像元件等的这些构成中，所述绝缘层可以形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层可以形成在所述绝缘层的整个顶面上。为了方便起见，根据本公开第二实施方案的以这种方式构成的成像元件等将被称为“根据第二-D实施方案的成像元件等”。
在包括上述各种优选实施方案的根据本公开第二实施方案的成像元件等中，驱动所述光电转换单元的驱动电路可以形成在基板的一个表面上，所述光电转换单元可以形成在所述基板的另一个表面上，并且以从所述基板的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到所述线栅偏振元件的下侧的方式在所述成像元件的边缘部分处可以形成其中埋入有绝缘材料和/或遮光材料的沟槽部分(一种元件分离区域)。为了方便起见，根据本公开第二实施方案的以这种方式构成的成像元件等将被称为“根据第二-B实施方案的成像元件等”。
在根据本公开第二实施方案的成像装置中，当一个成像元件单元包括多个成像元件并且多个成像元件在线-与-空间结构延伸的方向(第一方向)上相同时，在成像元件单元中的相邻成像元件之间可以不必设置框架部分。
根据第一-C实施方案的成像元件等和根据第二-C实施方案的成像元件等可以根据以下步骤来制造：
(A)在形成光电转换单元之后，在光电转换单元上设置由第一导电材料制成并且与基板或光电转换单元电连接的光反射层形成层；
(B)在光反射层形成层上设置绝缘层形成层，并且在绝缘层形成层上设置由第二导电材料制成并且至少部分地与光反射层形成层接触的光吸收层形成层；和
(C)将光吸收层形成层、绝缘层形成层和光反射层形成层图案化，从而获得其中具有带状或条状的光反射层、绝缘层和光吸收层的多个线部分彼此隔开并彼此平行排列的线栅偏振元件。即，多个线部分可以是包括光反射层、绝缘层和光吸收层的多个带状部分。带状部分可以成形为大体上类似矩形平行六面体的形状，其中面角基本上是直角，因此所有面的形状像矩形，并且所有二面角基本上是直角。
在步骤(B)中，在经由基板或光电转换单元将光反射层形成层设定为预定电位的同时，可以设置由第二导电材料制成的光吸收层形成层，并且在步骤(C)中，在经由基板或光电转换单元将光反射层形成层设定为预定电位的同时，可以将光吸收层形成层、绝缘层形成层和光反射层形成层图案化。
此外，在包括根据第一-C实施方案的成像元件等或根据第二-C实施方案的成像元件等的成像装置中，其中基板或光电转换单元与光反射层的延伸部(或光反射层形成层)电连接的区域可以位于成像区域中，或者可以位于设置在成像区域的外周的光学黑像素区域(OPB)中，或者可以位于设置在成像区域外侧的周边区域中。当位于成像区域或光学黑像素区域(OPB)中时，其中基板或光电转换单元与光反射层的延伸部(或光反射层形成层)电连接的区域可以针对各成像元件设置，针对两个以上的成像元件设置，或者针对所有成像元件设置。此外，可以针对一个成像元件设置一个或多个区域。当位于周边区域中时，可以设置一个或多个区域。
在包括根据第一-C实施方案的成像元件等或根据第二-C实施方案的成像元件等的成像装置中，遮光层可以形成在成像元件之间的区域中，并且光反射层的延伸部可以与遮光层的区域接触。在这种情况下，与遮光层的区域接触的光反射层的延伸部的长度可以与其中成像元件基本上执行光电转换的光电转换区域的长度相同，或者可以是光电转换区域的长度的一半或光电转换区的长度。通过采用这种构成，可以防止来自相邻成像元件的混色的发生。此外，其中光反射层形成层和光吸收层形成层彼此接触的区域是至少在成像元件的四角中的一个处的成像元件之间的区域。遮光层也可以形成在周边区域中，使得光反射层的延伸部与遮光层中的区域接触。与遮光层的区域接触的光反射层的延伸部的长度可以是任意长度。
在周边区域中，线栅偏振元件的形成不是必需的。周边区域优选由与框架部分相同的结构占据。因为框架部分或周边区域不用作线栅偏振元件，所以框架部分或周边区域可以如线栅偏振元件中那样设有线-与-空间图案。即，线栅的形成间距P0可以充分大于入射电磁波的有效波长。
在包括上面说明的优选实施方案和构成的根据本公开第一和第二实施方案的成像元件等(在下文中，它们也将简单地统称为“本公开的成像元件等”)中，其中带状或条状光反射层延伸的方向(第一方向)与消光用的偏振取向一致，并且带状或条状光反射层的重复方向与透过用的偏振取向一致。即，光反射层用作偏振装置，从而在入射到线栅偏振元件上的光中，使在与光反射层的延伸方向平行的方向上具有电场成分的偏振波(TE波/S波和TM波/P波中的任一种)衰减，并且使在与光反射层的延伸方向直交的方向(带状或条状光反射层的重复方向)上具有电场成分的偏振波(TE波/S波和TM波/P波中的任一种)透过。即，光反射层的延伸方向构成线栅偏振元件的光吸收轴，并且与光反射层的延伸方向(第二方向)直交的方向构成线栅偏振元件的光透过轴。
在本公开的成像元件等中，线-与-空间结构沿着第一方向的长度可以等于沿着其中成像元件基本上执行光电转换的光电转换区域的第一方向的长度，或者可以是沿着第一方向的成像元件的长度的整数倍。
在本公开的成像元件等中，关于由多个成像元件的阵列方向和第一方向形成的角度，例如，具有0度的角度的成像元件和具有90度的角度的成像元件可以组合，或者具有0度的角度的成像元件、具有45度的角度的成像元件、具有90度的角度的成像元件和具有135度的角度的成像元件可以组合。
在本公开的成像元件等中，线栅偏振元件可以配置在片上透镜(OCL)上，或者片上透镜(OCL)可以配置在线栅偏振元件上。为了方便起见，前者成像元件将被称为“本公开的成像元件-A”，后者成像元件将被称为“本公开的成像元件-B”。
在本公开的成像元件-A中，例如，在片上透镜(位于下侧)和线栅偏振元件(位于上侧)之间从片上透镜侧可以形成由透明树脂(例如，丙烯酸系树脂)制成的平坦化层和在线栅偏振元件的制造过程中用作基底的由诸如氧化硅膜等无机材料制成的基底绝缘层。此外，在包括这些优选构成的本公开的成像元件-A中，波长选择层(具体地，例如，已知的滤色层)可以配置在片上透镜的下侧。
此外，在本公开的成像元件-B中，波长选择层(具体地，例如，已知的滤色层)可以配置在线栅偏振元件(位于下侧)和片上透镜(位于上侧)之间。通过采用这种构成，可以在各线栅偏振元件中的透过光的波段中独立地优化线栅偏振元件，并且在整个可见光区域中实现较低的反射率。平坦化层可以形成在线栅偏振元件和波长选择层之间，并且可以在线栅偏振元件下形成在线栅偏振元件的制造过程中用作基底的由诸如氧化硅膜等无机材料制成的基底绝缘层。
滤色层可以是透过具有红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色等中的一种或多种的特定波长的光的滤光层。滤色层可以由包含诸如颜料或染料等的有机化合物的有机材料系滤色层制成，或者可以由诸如光子晶体、具有等离激元(plasmon)应用的波长选择元件(例如，如JP2008-177191A中记载的具有在导电性薄膜上设置格子状的孔结构的导电性格子结构的滤色层)或非晶硅等无机材料的薄膜制成。
此外，在本公开的成像元件等中，例如，在相邻成像元件之间的区域中可以设置例如由铬(Cr)、铜(Cu)、铝(Al)和钨(W)中的一种或多种制成的遮光层。因此，可以更有效地防止光泄漏到相邻的成像元件中(偏振串扰)。此外，在光电转换单元处形成由铝(Al)和铜(Cu)中的一种或多种制成的各种配线(配线层)以驱动成像元件。
基板可以是硅半导体基板或诸如InGaAs基板等的化合物半导体基板。
在本公开的成像元件-A中，光电转换单元包括用于基于入射光产生电流的光电转换区域、片上透镜、平坦化层、基底绝缘层、遮光层、滤色层、配线(配线层)和各种层间绝缘层。此外，在本公开的成像元件-B中，光电转换单元包括用于基于入射光产生电流的光电转换区域、基底绝缘层、遮光层、配线(配线层)和各种层间绝缘层。光反射层的延伸部和光反射层形成层与其电连接的光电转换单元例如是遮光层或配线(配线层)。在光反射层的延伸部和光反射层形成层与其电连接的基板的一部分上可以形成例如高浓度杂质区域、金属层、合金层、配线层等。
在本公开的成像元件等中，光反射层可以由金属材料、合金材料和半导体材料中的一种或多种制成。光吸收层可以由金属材料、合金材料和半导体材料中的一种或多种制成。
用于光反射层(光反射层形成层)的无机材料可以是诸如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、铂(Pt)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钨(W)、铁(Fe)、硅(Si)、锗(Ge)和碲(Te)等的金属材料以及包含前述金属的合金材料和半导体材料。
用于光吸收层(光吸收层形成层)的材料可以是消光系数k不为零(即，具有光吸收作用)的金属材料、合金材料或半导体材料。具体地，所述材料可以是铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钨(W)、铁(Fe)、硅(Si)、锗(Ge)、碲(Te)和锡(Sn)以及包含前述金属的合金材料和半导体材料。此外，所述材料可以包括硅化物系材料中的一种或多种，如FeSi2(特别地，β-FeSi2)、MgSi2、NiSi2、BaSi2、CrSi2和CoSi2。特别地，对于光吸收层(光吸收层形成层)使用包含铝、其合金或β-FeSi2、锗和碲的半导体材料，在可见光区域中可以获得高对比度(高消光比)。为了赋予可见光区域以外的波段(例如，红外区域)的偏振特性，用于光吸收层(光吸收层形成层)的材料包含银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)等。这是因为这些金属的共振波长处于红外区域附近。
光反射层形成层和光吸收层形成层可以通过任何已知的方法形成，如各种化学气相沉积法(CVD法)、涂布法、包括溅射法和真空蒸发法的各种物理气相沉积法(PVD法)、溶胶-凝胶法、镀覆法、MOCVD法和MBE法。此外，用于图案化光反射层形成层和光吸收层形成层的方法可以是光刻技术和蚀刻技术的组合(例如，使用四氟化碳气体、六氟化硫气体、三氟甲烷气体或二氟化氙气体的各向异性干法蚀刻技术或者物理蚀刻技术)，或者剥离技术、使用侧壁作为掩模的自对准双重图案化技术。此外，光刻技术可以是任何光刻技术(使用高压汞灯的g线和i线、KrF准分子激光器、ArF准分子激光器或EUV作为光源的光刻技术，以及浸没式光刻技术、电子束光刻技术、X射线光刻)。可选择地，光反射层和光吸收层可以通过使用诸如飞秒激光等的极短时脉冲激光的微细加工技术或纳米打印法来形成。
用于绝缘层(绝缘层形成层)和层间绝缘层的材料可以是对入射光透明且不具有光吸收特性的绝缘材料。具体地，所述材料可以是诸如SiO2、NSG(非掺杂硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)、PSG、BSG、PbSG、AsSG、SbSG等SiOX系材料(构成氧化硅膜)SOG(旋涂玻璃)、SiN、SiON、SiOC、SiOF、SiCN、低介电常数绝缘材料(例如，氟碳化物、环全氟碳聚合物、苯并环丁烯、环状氟树脂、聚四氟乙烯、无定形四氟乙烯、聚芳醚、氟化芳基醚、氟化聚酰亚胺、有机SOG、聚对二甲苯、氟化富勒烯和无定形碳)、聚酰亚胺系树脂、氟系树脂、Silk(TheDow Chemical Co.的商标名，涂布型低介电率层间介电膜材料)和Flare(HoneywellElectronic Materials Co.的商标，聚烯丙基醚(PAE)系材料)。这些材料可以单独使用或适当组合使用。绝缘层形成层可以通过任何已知的方法形成，如各种CVD方法、涂布法、包括溅射法和真空蒸发法的各种PVD法、诸如丝网印刷法等各种印刷法和溶胶-凝胶法。形成绝缘层的目的是作为光吸收层的基底层，并且调节在光吸收层上反射的偏振光和透过光吸收层并在光反射层上反射的偏振光的相位，从而提高由干涉效应引起的消光比和透过率，并降低反射率。因此，绝缘层希望具有使光学相位偏移半个波长的厚度(当光线往返并且被反射层反射时)。然而，光吸收层由于其光吸收效应而吸收反射光。因此，即使绝缘层的厚度未被如上所述地优化，也可以改善消光比。由此，绝缘层的厚度可以基于希望的偏振特性和实际制作过程之间的平衡。例如，厚度可以为1×10–9m～1×10-7m，更优选地，1×10–8m～8×10–8m。此外，绝缘层的折射率优选大于1.0且小于等于2.5；然而，绝缘层的折射率可以小于1.0或大于2.5。
在根据本公开第一和第二实施方案的成像装置中，可以由多个成像元件(子像素)形成一个成像元件单元(一个像素)。然后，例如，各子像素包括一个成像元件。像素和子像素之间的关系将在后面描述。
在本公开的成像元件等中，光从光吸收层入射。然后，线栅偏振元件利用四个作用；即，光的透过、反射、干涉和由于光学各向异性导致的偏振波的选择性光吸收，以使具有与第一方向平行的电场成分的偏振波(TE波/S波和TM波/P波中的一个)衰减，并使具有与第二方向平行的电场成分的偏振波(TE波/S波和TM波/P波中的另一个)透过。即，由于光吸收层的光学各向异性，通过偏振波的选择性光吸收的作用，一个偏振波(例如，TE波)被衰减。带状或条状光反射层用作偏振装置并且反射通过光吸收层和绝缘层的一个偏振波(例如，TE波)。通过构成绝缘层使得通过光吸收层并在光反射层上反射的一个偏振波(例如，TE波)的相位偏移半个波长，由于与在光吸收层上反射的一个偏振波(例如，TE波)的干涉，在光反射层上反射的光(例如，TE波)被抵消和衰减。以这种方式，可以选择性地衰减一个偏振波(例如，TE波)。然而，如上所述，即使绝缘层的厚度未被优化，也可以改善对比度。因此，如上所述，绝缘层的厚度可以基于希望的偏振特性和实际制作过程之间的平衡。
构成本公开的成像装置的所有成像元件都可以包括线栅偏振元件，或者一些成像元件可以包括线栅偏振元件。由多个成像元件形成的成像元件单元可以具有拜耳阵列。一个成像元件单元(一个像素)可以由四个成像元件组成。然而，成像元件单元的阵列不限于拜耳阵列，而可以是任何其他阵列，如行间阵列、G条纹RB方格阵列、G条纹RB完整方格阵列、方格补色阵列、条纹阵列、倾斜条纹阵列、原色差阵列、场色差顺次阵列、帧色差顺次阵列、MOS型阵列、改进的MOS型阵列、帧交织阵列、场交织阵列及其组合。在拜耳阵列的情况下，例如，红色、绿色和蓝色的滤色层配置在2×2子像素区域内的三个中，并且滤色层未配置在其中绿色的滤色层将被配置的剩余的一个子区域中，而线栅偏振元件被配置在剩余的一个子像素区域中。可选择地，在拜耳阵列的情况下，红色、绿色和蓝色的滤色层可以配置在2×2子像素区域内的三个中，并且绿色的滤色层和线栅偏振元件可以被配置在剩余的一个子像素区域中。此外，当不需要颜色分离或分光或者成像元件对特定波长敏感时，不需要滤光片。代替滤色层，可以在没有滤色层的子像素区域中形成透明树脂层，以确保相对于具有滤色层的子像素区域的平坦性。即，成像元件可以包括对红色敏感的红色成像元件、对绿色敏感的绿色成像元件和对蓝色敏感的蓝色成像元件的组合，或者可以包括前述三个成像元件以及对红外线敏感的红外线成像元件的组合。成像装置可以被设置为用于获得单色图像的成像装置或者用于获得单色图像和基于红外线的图像的组合的成像装置。
本公开的成像元件等可以是CCD元件、CMOS图像传感器、接触图像传感器(CIS)或电荷调制器件(CMD)型的信号放大图像传感器。成像元件也可以是前面照射型成像元件或背面照射型成像元件。例如，成像装置可以构成数字静态相机、摄像机、摄像录像机、监视相机、车载相机、智能手机用的相机、游戏用的用户界面相机和生物特征用的相机。此外，成像装置可以被设置为能够一般成像并同时获取偏振信息的成像装置。此外，成像装置可以被设置为拍摄三维图像的成像装置。
[实施例1]
实施例1涉及根据本公开第一和第二实施方案的成像元件和成像装置，更具体地，涉及本公开的成像元件-A、根据第一-A实施方案的成像元件等以及根据第一-D实施方案的成像元件等。即，在这些成像元件中，在片上透镜(OCL)的上侧配置有线栅偏振元件。成像装置具有背面照射型成像元件。图1和图2是构成实施例1的成像装置的成像元件的示意性局部端面图。图3和图4是实施例1的成像装置中的成像元件的示意性局部平面图。图5是构成实施例1的成像装置中的成像元件的线栅偏振元件的示意性立体图。图6是示出了实施例1的成像装置中的成像区域等的成像装置的示意性平面图。图1和图2示出了两个成像元件，图3和图4示出了四个成像元件。此外，图1是沿着图3和图4中的箭头A-A的示意性局部端面图，图2是沿着图3和图4中的箭头B-B的示意性局部端面图。图1和图2是沿着线栅偏振元件中的线-与-空间结构的延伸方向(第一方向)的成像元件的示意性局部端面图，以及沿着第二方向的成像元件的示意性局部端面图。此外，在图3和图4中，各成像元件之间的边界用虚线示出。在图3中，各线部分之间的间隙(空间部分)用斜线表示，并且在图4中，线-与-空间结构中的线部分和框架部分用不同的斜线表示。空间部分55可以配置在保护层56和绝缘层46之间。
实施例1的成像元件21包括形成在基板31上的光电转换单元40和配置在光电转换单元40的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件50。线部分用附图标记54示出，空间部分用附图标记55示出。
然后，对作为根据本公开第一实施方案的成像元件的实施例1的成像元件21进行说明。实施例1的成像元件21包括形成在线栅偏振元件50上的保护层56和作为线栅偏振元件50中的空隙的空间部分55。即，一些或所有的空间部分55用空气填充，其中空气包括处于气态或蒸汽状态中的至少一种状态的一种或多种元素。在实施例1中，具体地，所有的空间部分55都用空气填充。空间部分55可以配置在保护层56和绝缘层46之间。
此外，对作为根据第二实施方案的成像元件或者根据本公开第一-A实施方案的成像元件等的实施例1的成像元件21进行说明。实施例1的成像元件21包括围绕线栅偏振元件的框架部分59。线栅偏振元件50的框架部分59和线部分54连结在一起。框架部分59以与线栅偏振元件50的线部分54相同的方式构造。
在实施例1的成像元件21中，在线栅偏振元件50和保护层56之间还形成有第二保护层57。在一些实施方案中，空间部分55可以配置在绝缘层46和第二保护层57之间。当用于保护层56的材料的折射率被指定为n1并且用于第二保护层57的材料的折射率被指定为n2时，满足以下关系：
n1>n2。
在该实施例中，保护层56由SiN(n1＝2.0)制成，并且第二保护层57由SiO2(n2＝1.46)制成。在该图中，第二保护层57的底面(与光电转换单元40相对的表面)处于平坦状态。然而，第二保护层57的底面可以朝向空间部分55凸出，或者可以朝向保护层56凹入，或者可以凹入成楔形。
线栅偏振元件50的线部分54具有层状结构，其中从光电转换单元侧叠置由第一导电材料(具体地，例如，铝(Al))制成的光反射层51、例如由SiO2制成的绝缘层52和由第二导电材料(具体地，例如，钨(W))制成的光吸收层53。在光反射层51的整个顶面上形成有绝缘层52，并且在绝缘层52的整个顶面上形成有光吸收层53。在光电转换单元40和光反射层51之间形成有具有Ti、TiN或Ti/TiN的层状结构的基底膜，尽管未在附图中示出基底膜。
例如，实施例1的成像装置在成像区域11中具有实施例1的多个成像元件21并且包括偏振取向不同的两种以上的线栅偏振元件50。因此，线栅偏振元件50A和50B的透过轴在相邻的成像元件21A和21B中直交。例如，实施例1的成像装置可以构成数字静态相机、摄像机、摄像录像机、监视相机、车载相机、智能手机用的相机、游戏用的用户界面相机和生物特征用的相机中的一种或多种。此外，在实施例1中，在光电转换区域41的上侧可以配置有片上透镜44，并且在片上透镜44的上侧设有线栅偏振元件50。附图标记22表示由成像元件21占据的区域，并且附图标记23表示各成像元件21之间的区域。
具体地，例如，实施例1的成像元件21通过在作为硅半导体基板的基板31上叠置光电转换区域41，在光电转换区域41上叠置第一平坦化膜42、波长选择层(滤色层43)、片上透镜44、平坦化层(称为第二平坦化膜45)、基底绝缘层46和线栅偏振元件50来形成。第一平坦化膜42和基底绝缘层46例如由SiO2制成，并且平坦化层(第二平坦化膜45)例如由丙烯酸类树脂制成。光电转换区域41由CCD元件、CMOS图像传感器等形成。例如，在相邻的片上透镜44(更具体地，各片上透镜44之间的基底绝缘层46)之间的区域中设有由钨(W)等制成的遮光层(黑色矩阵层)47。例如，遮光层47优选配置在作为绝缘材料的基底绝缘层46中，用于避免由金属材料制成的光反射层51和遮光层47中的自由电子之间的相互干扰。例如，遮光层47可以接地。
在实施例1的成像元件中，光电转换单元40由光电转换区域41、第一平坦化膜42、波长选择层(滤色层43)、片上透镜44、平坦化层(第二平坦化膜45)、基底绝缘层46和遮光层47形成。
此外，在实施例1的成像装置中，光反射层51、绝缘层52和光吸收层53在成像元件中是共用的。光学黑像素区域(OPB)12和周边区域13被与由光反射层51、绝缘层52和光吸收层53形成的框架部分59相同的结构占据。
在实施例1中，由多个成像元件形成的成像元件单元(像素)24具有拜耳阵列并且包括四个成像元件。图21是具有拜耳阵列的成像元件单元24的概念图。即，一个成像元件单元(一个像素)24包括接收红色光的一个子像素(图21中的红色成像元件R)、接收蓝色光的一个子像素(图21中的蓝色成像元件B)和接收绿色光的两个子像素(图21中的绿色成像元件G)。成像元件单元24在行和列方向上以二维矩阵形式排列。在一个成像元件单元中，所有线栅偏振元件50的第一方向是相同的。此外，在沿着行方向排列的成像元件单元中，所有线栅偏振元件50的第一方向是相同的。另一方面，其中线栅偏振元件50的第一方向平行于行方向的成像元件单元和其中线栅偏振元件50的第一方向平行于列方向的成像元件单元交替地配置。在图21或稍后说明的图22～35中，线栅偏振元件画有阴影线。
然后，如上所述，通过从光电转换单元40侧叠置光反射层51、绝缘层52和光吸收层53来形成线栅偏振元件50。即，线部分54包括光反射层51、绝缘层52和光吸收层53。在光反射层51的整个顶面上形成有绝缘层52，并且在绝缘层52的整个顶面上形成有光吸收层53。具体地，光反射层51例如由厚度为150nm的铝(Al)制成，绝缘层52例如由厚度为25或50nm的SiO2制成，并且光吸收层53例如由厚度为25nm的钨(W)制成。带状或条状的光反射层51的延伸方向(第一方向)与消光用的偏振取向一致。带状或条状的光反射层51的重复方向(与第一方向直交的第二方向)与透过用的偏振取向一致。即，光反射层51用作偏振装置。在入射到线栅偏振元件50上的光中，光反射层51使在与光反射层51的延伸方向(第一方向)平行的方向上具有电场成分的偏振波衰减，并且使在与光反射层51的延伸方向直交的方向(第二方向)上具有电场成分的偏振波透过。第一方向平行于线栅偏振元件50的光吸收轴，第二方向平行于线栅偏振元件50的光透过轴。
在实施例1中，在第一方向上，线部分54沿着第一方向的长度与光电转换区域41沿着第一方向的长度相同。此外，在附图所示的例子中，关于由多个成像元件的阵列方向和第一方向(带状或条状的光反射层51的延伸方向)形成的角度，具有0度的角度的成像元件和具有90度的角度的成像元件被组合。可选择地，例如，具有0度的角度的成像元件、具有45度的角度的成像元件、具有90度的角度的成像元件和具有135度的角度的成像元件可以组合。
下面，参照作为基板等的示意性局部断面图的图7A～7D，对实施例1的成像元件和成像装置的制造方法进行说明。
[步骤-100]
首先，通过已知的方法在作为硅半导体基板的基板31的一个表面上形成用于驱动成像元件的各种驱动电路和配线(配线层)。驱动电路和配线(配线层)整体由附图标记32表示。然后，通过对基板31的另一个表面进行研磨等将基板31的厚度设定为期望的厚度。附图标记33表示形成在基板31的一个表面上的层间绝缘膜。
[步骤-110]
接着，通过已知的方法在基板31上形成光电转换单元40。具体地，在基板31的另一个表面上形成光电转换区域41，然后在其上形成用于电连接光电转换区域41以及驱动电路和配线(配线层)32的连接部(未示出)。之后，通过已知的方法，在光电转换区域41上形成第一平坦化膜42、波长选择层(滤色层43)、片上透镜44、平坦化层(第二平坦化膜45)、遮光层47和基底绝缘层46。因此，可以形成光电转换单元40。如上所述，光电转换单元40由光电转换区域41、第一平坦化膜42、波长选择层(滤色层43)、片上透镜44、平坦化层(第二平坦化膜45)、遮光层47和基底绝缘层46形成。
[步骤-120]
接着，通过真空蒸发法在光电转换单元40(具体地，基底绝缘层46)上设置具有Ti、TiN或Ti/TiN的层状结构的基底膜(未示出)和由第一导电材料(具体地，铝)制成的光反射层形成层51A(参照图7A和图7B)。
[步骤-130]
之后，在光反射层形成层51A上设置绝缘层形成层52A，并且在绝缘层形成层52A上设置由第二导电材料制成的光吸收层形成层53A。具体地，通过CVD法在光反射层形成层51A上形成由SiO2制成的绝缘层形成层52A(参照图7C)。之后，通过溅射法在绝缘层形成层52A上形成由钨(W)制成的光吸收层形成层53A。因此，可以获得图7D所示的结构。
[步骤-140]
之后，通过光刻技术和干法蚀刻技术将光吸收层形成层53A、绝缘层形成层52A、光反射层形成层51A和基底膜图案化，从而获得具有其中带状或条状的光反射层51、绝缘层52和光吸收层53的多个线部分(层状结构)54彼此隔开地平行排列的线-与-空间结构的线栅偏振元件50。即，带状部分可以成形为大体上类似矩形平行六面体的形状，其中面角基本上是直角，因此所有面的形状像矩形，并且所有二面角基本上是直角。此外，各成像元件之间的区域23被由光反射层51、绝缘层52和光吸收层53形成的框架部分59占据，并且光学黑像素区域(OPB)12和周边区域13被以与框架部分59相同的方式构成的层状结构占据。
[步骤-150]
之后，通过CVD法在整个表面上形成由SiO2制成的平均厚度为0.01～10μm的第二保护层57。各线部分54之间的空间部分55的上侧被第二保护层57阻挡。然后，通过CVD法在第二保护层57上形成由SiN制成的平均厚度为0.1～10μm的保护层56。通过使保护层56由SiN制成，可以获得具有高可靠性的成像元件。然而，SiN具有相对较高的介电常数，因此形成由SiO2制成的第二保护层57以降低平均折射率n0。
[步骤-160]
之后，通过形成电极焊盘(未示出)、切割和分离芯片、然后封装的已知工艺对成像装置进行组装。
在实施例1的成像元件或成像装置中，线栅偏振元件中的空间部分是空隙(具体地，用包括处于气态或蒸汽状态中的至少一种状态的一种或多种元素的空气填充)。这使得可以降低平均折射率n0的值，并且改善线栅偏振元件的透过率和消光比。此外，可以增大形成间距P0的值以改善线栅偏振元件的制造成品率。此外，在线栅偏振元件上形成有保护层，由此使得能够提供具有高可靠性的成像元件和成像装置。线框偏振元件的框架部分和线部分连结在一起，并且框架部分以与线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。因此，可以稳定地形成均质且均一的线栅偏振元件。因此，可以提供具有高可靠性的成像元件和成像装置，而不会导致与成像元件的四角对应的线栅偏振元件的外周部的部分频繁地与光电转换单元分离的问题，在线栅偏振元件的外周部与线栅偏振元件的中央部之间发生结构上的差异而降低线栅偏振元件的性能的问题，以及入射在线栅偏振元件的外周部的光可能以不同的偏振方向泄漏到相邻的成像元件的问题。
此外，在光电转换区域的上侧以片上形式一体地形成线栅偏振元件，从而使得成像元件更薄。结果，可以使偏振光混合到相邻成像元件中的可能性(偏振串扰)最小化。线栅偏振元件可以是具有吸收层的吸收型线栅偏振元件且反射率较低。这降低了杂散光、耀斑(flare)等对影像的影响。
此外，成像装置包括线栅偏振元件，并且能够在一般成像的同时获取偏振信息。即，成像装置可以设有偏振分离功能，以使入射光的偏振信息经受空间偏振分离。具体地，各个成像元件可以获得光强度、偏振成分强度和偏振方向。因此，例如，在成像之后，可以基于偏振信息来处理图像数据。例如，可以对包括天空或玻璃窗的图像的一部分、包括水面的图像的一部分等进行期望的处理，从而强调或减少偏振成分或者分离偏振成分和非偏振成分，改善图像的对比度并删除不必要的信息。具体地，例如，可以通过使用成像装置在成像时指定成像模式来进行前述处理。此外，成像装置可以去除玻璃窗中的反射，并通过将偏振信息添加到图像信息来使多个物体的边界(轮廓)锐化。此外，成像装置可以检测路面状况并进一步检测路面上的障碍物。此外，成像装置可以应用于拍摄反映物体的双折射性的图案、测量延迟分布、获取偏振显微镜图像、获取物体的表面形状、测量物体的表面纹理、检测移动物体(汽车等)、进行诸如测量云分布等天气观测以及各个领域中的操作。此外，成像装置也可以构造成拍摄三维图像。
线栅偏振元件可以构造成使得绝缘层被去除，即，从光电转换单元40侧叠置光反射层(例如，由铝制成)和光吸收层(例如，由钨制成)。可选择地，线栅偏振元件可以由单层导电遮光材料层形成。用于导电遮光材料层的材料可以是在成像元件对其具有感度的波长区域中具有较小的复折射率的导电材料中的任一种，如铝(Al)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钨(W)和前述金属的合金等。
在一些情况下，如图8的线栅偏振元件的示意性局部端面图所示，可以在面向空间部分55的线部分54的侧面上形成例如由SiO2制成的第三保护层58。即，空间部分55用空气填充，并且第三保护层58存在于或者以其他方式配置在空间部分上，其中空气包括处于气态或蒸汽状态中的至少一种状态的一种或多种元素。例如，通过HDP-CVD法制造第三保护层58。这使得可以以共形的方式在线部分54的侧面上形成更薄的第三保护层58。第三保护层58也适用于以下实施例。
[实施例2]
实施例2是实施例1的变形例，并且涉及本公开的成像元件-B。即，在线栅偏振元件的上侧配置有片上透镜(OCL)。此外，在线栅偏振元件(位于下侧)和片上透镜(位于上侧)之间配置有波长选择层(具体地，例如，公知的滤色层)。
具体地，在实施例2中，如图9和图10的成像元件的示意性局部断面图所示，在光电转换区域(受光区域)41上形成有平坦化层45和基底绝缘层46，并且在基底绝缘层46上形成有线栅偏振元件50。此外，在线栅偏振元件50和空间部分55上形成有第二保护层57和保护层56，并且在保护层56上形成有第三平坦化膜48、波长选择层(滤色层43)和片上透镜44。空间部分55可以是用空气填充的空隙，其中空气包括处于气态或蒸汽状态中的至少一种状态的一种或多种元素。例如，空间部分55可以在保护层和诸如绝缘层等另一层之间。光电转换单元40由光电转换区域(受光区域)41、平坦化层45和基底绝缘层46形成。在平坦化层45上形成有遮光层47。第三平坦化膜48由但不限于SiO2、丙烯酸类树脂、SOG等中的一种或多种制成。同样在实施例2中，成像元件以拜耳阵列配置。图9是沿着图3和图4的箭头A-A截取的示意性局部端面图。图10是沿着图3和图4的箭头B-B截取的示意性局部端面图。
在实施例2中，线栅偏振元件50在光电转换区域41和片上透镜44之间配置在比波长选择层(具体地，滤色层43)更靠近基板的侧上。线栅偏振元件50的形成在形成滤色层之前进行，并且处理温度几乎不受限制。此外，线栅偏振元件50形成在第三平坦化膜48下方。因此，当成像装置被封装时，可以可靠地防止在切割处理期间线栅偏振元件的损坏的发生。此外，线栅偏振元件50可以设置在光电转换区域41附近以防止光泄漏到相邻的成像元件中(偏振串扰)。
[实施例3]
实施例3是实施例1和实施例2的变形例，并且涉及根据第一-B实施方案的成像元件等和根据第二-B实施方案的成像元件等。在如图11或图12的示意性局部断面图所示的实施例3的成像元件中，在基板31的一个表面上形成有驱动电路32以驱动光电转换单元40，在基板31的另一个表面上形成有光电转换单元40，并且以从基板31的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到线栅偏振元件50的下侧(也在线栅偏振元件50正下方)的方式在成像元件21的边缘部分处形成其中埋入有绝缘材料或遮光材料的沟槽部分34。绝缘材料例如可以是SiO2，并且遮光材料例如可以是钨(W)。图11所示的实施例3的成像元件是实施例1的成像元件的变形例并且对应于图1。此外，图12所示的实施例3的成像元件是实施例2的成像元件的变形例并且对应于图9。实施例3的成像元件可以以与实施例1或实施例2的成像元件类似的方式构成和构造，并且省略类似构成和结构的详细说明。
在与实施例1的[步骤-100]相似的步骤中，当在作为硅半导体基板的基板31的一个表面上形成有用于驱动成像元件的各种驱动电路和配线(配线层)时，在基板31中形成沟槽部分34的一部分，并且在与实施例1的[步骤-110]相似的步骤中，形成光电转换区域41、第一平坦化膜42、波长选择层(滤色层43)、片上透镜44、平坦化层(第二平坦化膜45)，然后在平坦化层(第二平坦化膜45)、第一平坦化膜42和基板31上形成沟槽部分34的其余部分(参照图11)。可选择地，在与实施例1的[步骤-100]相似的步骤中，在作为硅半导体基板的基板31的一个表面上形成用于驱动成像元件的各种驱动电路和配线(配线层)，并且在与实施例1的[步骤-110]相似的步骤中，形成光电转换区域41、第一平坦化膜42、波长选择层(滤色层43)、片上透镜44、平坦化层(第二平坦化膜45)，然后沟槽部分34从基板31侧或平坦化层(第二平坦化膜45)侧以从基板31到平坦化层(第二平坦化膜45)的范围的方式形成。“沟槽部分的形成”包括将绝缘材料或遮光材料埋入到沟槽部分34内的处理。
可选择地，在与实施例1的[步骤-100]相似的步骤中，当在作为硅半导体基板的基板31的一个表面上形成有用于驱动成像元件的各种驱动电路和配线(配线层)时，在基板31中形成沟槽部分34的一部分，并且在实施例2中，形成平坦化层(第二平坦化膜45)，然后在平坦化层(第二平坦化膜45)和基板31中形成沟槽部分34的其余部分(参照图12)。可选择地，在与实施例1的[步骤-100]相似的步骤中，当在作为硅半导体基板的基板31的一个表面上形成有用于驱动成像元件的各种驱动电路和配线(配线层)时，在实施例2中，形成平坦化层(第二平坦化膜45)，然后沟槽部分34从基板31侧或平坦化层(第二平坦化膜45)侧以从基板31到平坦化层(第二平坦化膜45)的范围的方式形成。
如图13所示的图11的变形例以及图14A～14D所示的图12的变形例那样，沟槽部分34可以延伸到基底绝缘层46。
[实施例4]
实施例4是实施例1～3的变形例，并且涉及根据第一-C实施方案的成像元件等和根据第二-C实施方案的成像元件等。图15和图16是构成实施例4的成像装置的成像元件的示意性局部端面图。图17和图18是实施例4的成像装置中的成像元件的示意性局部平面图。图19是示出了实施例4的成像装置中的成像区域等的成像装置的示意性平面图。图15和图16示出了两个成像元件，图17和图18示出了四个成像元件。此外，图15是沿着图17和图18的箭头A-A的示意性局部端面图，图16是沿着图17和图18的箭头B-B的示意性局部端面图，它们是沿着线栅偏振元件中的线-与-空间结构的延伸方向(第一方向)的成像元件的示意性局部端面图以及沿着第二方向的成像元件的示意性局部端面图。此外，在图17和图18中，各成像元件之间的边界用虚线表示，并且各线部分之间的间隙(空间部分)用斜线表示。
在实施例4中，光反射层51的延伸部51a与基板31或光电转换单元40电连接。具体地，光反射层51的延伸部51a与构成光电转换单元40的遮光层47连接。
在实施例4中，光电转换单元40与光反射层51的延伸部51a(或光反射层形成层51A)电连接的区域位于成像区域11中。光电转换单元40与光反射层51的延伸部51a(或光反射层形成层51A)电连接的区域可以针对各成像元件设置，或者可以针对多个成像元件设置，或者可以针对所有成像元件设置。基板31或光电转换单元40与光反射层51的延伸部51a(或光反射层形成层51A)电连接的区域可以位于成像区域的外周的光学黑像素区域(OPB)12中，或者可以位于成像区域11外侧的周边区域13中。
在各成像元件之间的区域23中形成有遮光层47，并且光反射层51的延伸部51a与遮光层47的区域接触。在图18中，为了方便起见，光反射层51的延伸部51a与遮光层47的区域接触的部分被带有附图标记“A”的框围住。与遮光层47的区域接触的光反射层51的延伸部51a的长度与光电转换区域41的长度相同。通过采用这种结构，可以防止来自相邻成像元件的串扰的发生。此外，光反射层51(光反射层形成层51A)和光吸收层53(光吸收层形成层53A)之间的接触区域位于各成像元件之间的区域23中，并且至少设置在成像元件的四角中的一个处(具体地，在四角处)。在图18中，为了方便起见，光反射层51(光反射层形成层51A)和光吸收层53(光吸收层形成层53A)之间的接触区域被带有附图标记“B”的框围住。为了简化说明，图15和图16所示的光反射层51的延伸部51a(光反射层形成层51A)和光吸收层形成层53A的延伸部53a的位置与图18所示的延伸部51a和53a的位置彼此不同。在一些情况下，光反射层51的延伸部51a与遮光层47的区域接触的部分A可以包围成像元件，并且光反射层51(光反射层形成层51A)和光吸收层53(光吸收层形成层53A)之间的接触区域B可以包围成像元件。
参照作为基板等的示意性局部断面图的图20A～图20D，对实施例4的成像元件和成像装置的制造方法进行说明。实施例4的成像元件可以根据以下步骤来制造：
(A)形成光电转换单元40，在光电转换单元40上设置由第一导电材料制成并与基板31或光电转换单元40电连接的光反射层形成层51A；
(B)在光反射层形成层51A上设置绝缘层形成层52A，并且在绝缘层形成层52A上设置由第二导电材料制成并且至少部分地与光反射层形成层51A接触的光吸收层形成层53A；和
(C)将光吸收层形成层53A、绝缘层形成层52A和光反射层形成层51A图案化，从而获得其中由带状或条状的光反射层51、绝缘层52和光吸收层53形成的多个线部分(层状结构)54彼此隔开地平行排列的线栅偏振元件50。线部分或带状部分可以成形为大体上类似矩形平行六面体的形状，其中面角基本上是直角，因此所有面的形状像矩形，并且所有二面角基本上是直角。
在步骤(B)中，在经由基板31或光电转换单元40将光反射层形成层51A设定为预定电位的同时，可以形成由第二导电材料制成的光吸收层形成层53A，并且在步骤(C)中，在经由基板31或光电转换单元40将光反射层形成层51A设定为预定电位的同时，可以将光吸收层形成层53A、绝缘层形成层52A和光反射层形成层51A图案化。
[步骤-400]
首先，进行与实施例1的[步骤-100]相似的步骤。然后，进行与实施例1的[步骤-110]相似的步骤。在位于遮光层47的上侧的基底绝缘层46中形成第一开口部46B。
[步骤-410]
接着，通过真空蒸发法，在光电转换单元40(具体地，基底绝缘层46)上设置由第一导电材料(具体地，铝)制成的光反射层形成层51A(参照图20A和图20B)。光反射层形成层51A从第一开口部46B延伸到遮光层47的顶面。即，由第一导电材料制成的光反射层形成层51A电连接到基板31或光电转换单元40(具体地，实施例4中的遮光层47)。
光反射层形成层51A和遮光层47之间的连接部用附图标记51a表示。
[步骤-420]
之后，在光反射层形成层51A上设置绝缘层形成层52A，并且在绝缘层形成层52A上设置由第二导电材料制成并且至少部分地与光反射层形成层51A接触的光吸收层形成层53A。具体地，通过CVD法在光反射层形成层51A上形成由SiO2制成的绝缘层形成层52A。之后，通过光刻技术和蚀刻技术在位于其上将要形成线部分(层状结构)54的光反射层形成层51A的期望区域的上侧的绝缘层形成层52A中形成第二开口部52B。因此，可以获得图20C所示的结构。然后，通过溅射法在包括第二开口部52B的绝缘层形成层52A上形成由钨(W)制成的光吸收层形成层53A。因此，可以获得图20D所示的结构。光反射层形成层51A和光吸收层形成层53A经由在第二开口部52B中延伸的光吸收层形成层53A的延伸部53a彼此接触。在该步骤中，在经由基板31或光电转换单元40将光反射层形成层51A设定为预定电位的同时(具体地，在经由实施例4中的遮光层47使光反射层形成层51A接地的同时)，设置光吸收层形成层53A。
[步骤-430]
然后，通过光刻技术和干法蚀刻技术将光吸收层形成层53A、绝缘层形成层52A和光反射层形成层51A图案化，从而获得其中带状或条状的光反射层51、绝缘层52和光吸收层53的多个线部分(层状结构)54彼此隔开地平行排列的线栅偏振元件50。在该步骤中，在经由基板31或光电转换单元40将光反射层形成层51A设定为预定电位的同时(具体地，在经由实施例4中的遮光层47使光反射层形成层51A接地的同时)，将光吸收层形成层53A、绝缘层形成层52A和光反射层形成层51A图案化。此外，各成像元件之间的区域23被框架部分59占据，并且光学黑像素区域(OPB)12和周边区域13被与由光反射层51、绝缘层52和光吸收层53形成的框架部分相同的层状结构占据。
[步骤-440]
之后，进行与实施例1的[步骤-150]和[步骤-160]相似的步骤，从而获得实施例4的成像装置。
在实施例4的成像元件中，光反射层形成层与光电转换单元电连接，并且光反射层的延伸部与光电转换单元电连接。因此，在形成线栅偏振元件时，可以可靠地防止光反射层形成层和光吸收层形成层带电而引起放电并且会损坏线栅偏振元件和光电转换单元的问题的发生。
代替将光反射层形成层51A电连接到光电转换单元40，可以将光反射层形成层51A连接到基板31(例如，驱动电路、配线、配线层32)。此外，基板31或光电转换单元40与光反射层形成层51A电连接的区域可以位于成像区域11的外周的光学黑像素区域(OPB)12中，或者可以位于成像区域11外侧的周边区域13中。即，在周边区域13中还形成有遮光层，并且光反射层51的延伸部51a与遮光层的区域接触。与遮光层的区域接触的光反射层的延伸部的长度可以是任意长度。为了方便起见，在图19的右边，光反射层51的延伸部51a与遮光层47的区域接触的部分被带有附图标记“A”的框围住。此外，在图19中，为了方便起见，光反射层51(光反射层形成层51A)和光吸收层53(光吸收层形成层53A)之间的接触区域被带有附图标记“B”的框围住。图19仅示出了一部分的区域A和区域B。当进行切割以切断芯片时，基板31或光电转换单元40与光反射层形成层51A电连接的区域可能位于各成像装置之间的划线部分处。
上面基于优选实施例说明了本公开。然而，本公开不限于这些实施例。针对实施例说明的线栅偏振元件、成像元件以及成像装置的构成和结构是示例性的并可以适当地改变，而且制造方法是示例性的并可以适当地改变。针对这些实施例，主要说明了通过组合根据本公开第一实施方案的成像元件与根据本公开第二实施方案的成像元件获得的成像元件。然而，根据本公开第一实施方案的成像元件和根据本公开第二实施方案的成像元件被确定为独立的公开。此外，其中以从基板的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到线栅偏振元件的下侧的方式在成像元件的边缘部分处形成其中埋入有绝缘材料或遮光材料的沟槽部分(一种元件分离区域)的成像元件被确定为独立的技术。成像元件可以是背面照射型或前面照射型。具体地，成像元件可以构造成使得光电转换区域41设置在硅半导体基板上，并且第一平坦化膜42、波长选择层(滤色层)43、片上透镜44、平坦化层(第二平坦化膜)45、遮光层47、基底绝缘层46和线栅偏振元件50叠置在光电转换区域41上。可选择地，成像元件可以构造成使得光电转换区域41设置在硅半导体基板上，并且平坦化层45、遮光层47、基底绝缘层46、线栅偏振元件50、第三平坦化膜48、波长选择层(滤色层)43和片上透镜44叠置在光电转换区域41上。
此外，在一些实施例中，线栅偏振元件主要用于获取对可见光波长带具有感度的成像元件上的偏振信息。然而，当成像元件对红外线或紫外线具有感度时，根据感度，可以通过增大或减小线部分的形成间距P0来实现在任意波长带中起作用的线栅偏振元件。此外，其中通过从光电转换单元侧叠置光反射层、绝缘层和光吸收层而形成的多个线部分(层状结构)彼此隔开地平行排列、绝缘层形成在光反射层的整个顶面上并且光吸收层形成在绝缘层的整个顶面上的线栅偏振元件本身就可以构成一种技术。
具有拜耳阵列的成像元件单元中的成像元件的配置状态不限于图21所示的配置。在以下说明的图20～35中所示的成像元件单元的平面布局图中，“R”表示具有红色滤色层的红色成像元件，“G”表示具有绿色滤色层的绿色成像元件，“B”表示具有蓝色滤色层的蓝色成像元件，“W”表示不具有滤色层的白色成像元件。
如图20所示，例如，关于由多个成像元件的阵列方向和第一方向形成的角度，具有45度的角度的成像元件和具有135度的角度的成像元件可以组合。
在图23的实施例中，红色成像元件R、绿色成像元件G和蓝色成像元件B未设置线栅偏振元件50，而白色成像元件W设有线栅偏振元件50。在图23中，具有线栅偏振元件50的白色成像元件W在X方向和Y方向上与其他成像元件交替地配置。可选择地，白色成像元件W可以彼此间隔两个成像元件或三个成像元件地配置。另外可选择地，具有线栅偏振元件50的成像元件可以以交错格子图案配置。
如图24的平面布局图所示，滤色层可以以拜耳阵列配置，使得在由2×2个(总共四个)成像元件构成的一个成像元件单元(一个像素)中配置有红色、绿色、蓝色和绿色滤色层，一个成像元件单元组由四个成像元件单元形成，并且在构成各成像元件单元的四个成像元件的一个中配置有线栅偏振元件。
也可以使用图25和图26中的平面布局图所示的构成。在具有图25所示的平面布局的CMOS图像传感器的情况下，可以使用其中2×2个成像元件共享选择晶体管、复位晶体管和放大晶体管的2×2个像素共享方法。在没有像素添加的成像模式中，可以利用偏振信息进行成像。在对2×2个子像素区域中的累积电荷进行FD相加的模式中，可以提供所有偏振成分的图像。此外，在图26的平面布局的情况下，2×2个成像元件在一个方向上设有线栅偏振元件。因此，由于各成像元件单元之间的层状结构中的不连续性难以发生，所以可以允许高质量的偏振成像。
此外，也可以使用图27～35的平面布局图所示的构成。
此外，在根据本公开第二实施方案的成像装置中，当一个成像元件单元由多个成像元件形成并且各成像元件在线-与-空间结构的延伸方向(第一方向)上相同时，在一些情况下，如作为图26的变形例的图36的平面布局图所示，框架部分59可以不必设置在成像元件单元中的相邻成像元件之间。在图36中，框架部分59从右上侧到左下侧以阴影线示出，成像元件单元中的相邻成像元件之间没有框架部分的区域以实心白色的形式示出。
本领域技术人员应该理解，取决于设计要求和其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合和变化，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。
本公开还可以如下构成：
[A01]<<成像元件：第一实施方案>>
一种成像元件，包括：
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和
形成在所述线栅偏振元件上的保护层，
其中所述线栅偏振元件的空间部分是空隙。
[A02]根据[A01]所述的成像元件，其中
在所述线栅偏振元件和保护层之间形成第二保护层，
当用于所述保护层的材料的折射率被指定为n1并且用于第二保护层的材料的折射率被指定为n2时，满足关系n1>n2。
[A03]根据[A02]所述的成像元件，其中所述保护层由SiN制成，并且第二保护层由SiO2或SiON制成。
[A04]根据[A01]～[A03]中任一项所述的成像元件，其中至少在面向所述线栅偏振元件的空间部分的线部分的侧面上形成第三保护层。
[A05]根据[A01]～[A04]中任一项所述的成像元件，还包括围绕所述线栅偏振元件的框架部分，其中
所述线栅偏振元件的框架部分和线部分连结在一起，
所述框架部分以与所述线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。
[A06]根据[A01]～[A05]中任一项所述的成像元件，其中
驱动所述光电转换单元的驱动电路形成在基板的一个表面上，
所述光电转换单元形成在所述基板的另一个表面上，和
以从所述基板的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到所述线栅偏振元件的下侧的方式在所述成像元件的边缘部分处形成其中埋入有绝缘材料或遮光材料的沟槽部分。
[A07]根据[A01]～[A06]中任一项所述的成像元件，其中所述线栅偏振元件的线部分由其中由第一导电材料制成的光反射层、绝缘层和由第二导电材料制成的光吸收层从所述光电转换单元侧叠置的层状结构形成。
[A08]根据[A07]所述的成像元件，其中在所述光电转换单元和所述光反射层之间形成基底膜。
[A09]根据[A07]或[A08]所述的成像元件，其中所述光反射层的延伸部电连接到所述基板或所述光电转换单元。
[A10]根据[A07]～[A09]中任一项所述的成像元件，其中所述绝缘层形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层形成在所述绝缘层的整个顶面上。
[A11]一种成像元件，包括
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧的线栅偏振元件，所述线栅偏振元件包括多个条状部分；和
形成在所述线栅偏振元件上的保护层，
其中所述线栅偏振元件包括在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙。
[A12]根据[A11]所述的成像元件，还包括形成在所述线栅偏振元件和所述保护层之间的第二保护层，其中所述保护层的材料的折射率大于第二保护层的材料的折射率。
[A13]根据[A11]或[A12]所述的成像元件，其中在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙也在所述保护层与第二保护层或绝缘层中的至少一个之间。
[A14]根据[A11]～[A13]中任一项所述的成像元件，其中所述保护层包含SiN，并且第二保护层包含SiO2或SiON中的至少一种。
[A15]根据[A11]～[A14]中任一项所述的成像元件，还包括形成在所述条状部分的侧面上的第二保护层。
[A16]根据[A11]～[A15]中任一项所述的成像元件，还包括：至少部分地围绕所述线栅偏振元件的框架部分，其中所述框架部分与连结在一起的所述多个条状部分连结，并且所述框架部分以与所述线栅偏振元件的多个条状部分中的条状部分相同的方式构造。
[A17]根据[A11]～[A16]中任一项所述的成像元件，还包括多个光电转换单元，其中所述光电转换单元是所述多个光电转换单元中的一个，并且所述多个条状部分以连续方式在所述多个光电转换单元上方延伸。
[A18]根据[A17]所述的成像元件，还包括：在所述线栅偏振元件和所述光电转换单元之间的片上透镜。
[A19]根据[A17]所述的成像元件，还包括：片上透镜，其中所述线栅偏振元件位于所述片上透镜和所述光电转换单元之间。
[A20]根据[A11]～[A19]中任一项所述的成像元件，还包括：绝缘层，其中所述线栅偏振元件配置在所述绝缘层上。
[A21]根据[A11]～[A20]中任一项所述的成像元件，还包括：位于所述成像元件的边缘部分处的沟槽部分。
[A22]根据[A21]所述的成像元件，其中绝缘材料或遮光材料中的至少一种配置在所述沟槽部分内。
[A23]根据[A11]～[A22]中任一项所述的成像元件，其中所述沟槽部分配置在所述基板中。
[A24]根据[A11]～[A23]中任一项所述的成像元件，其中所述沟槽部分至少延伸到以下中的一个：延伸到所述线栅偏振元件、延伸到所述线栅偏振元件和所述光电转换单元之间的平坦化层、或者延伸到配线层，所述配线层配置在所述基板的与所述光电转换单元的光入射侧相对的一侧。
[A25]根据[A11]～[A24]中任一项所述的成像元件，还包括：形成在所述基板的一个表面上的用于驱动所述光电转换单元的驱动电路，其中所述光电转换单元形成在所述基板的另一个表面上。
[A26]根据[A11]～[A25]中任一项所述的成像元件，其中所述多个条状部分包括叠置的层状结构，每个叠置的层状结构包括由第一导电材料制成的光反射层、绝缘层和由第二导电材料制成的光吸收层。
[A27]根据[A26]所述的成像元件，其中所述光反射层电连接到所述基板或所述光电转换单元。
[A28]根据[A26]～[A27]中任一项所述的成像元件，其中所述绝缘层形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层形成在所述绝缘层的整个顶面上。
[A29]一种包括成像区域和多个成像元件的成像装置，每个成像元件以根据[A11]～[A28]中任一项的方式构成。
[A30]一种制造成像元件的方法，所述方法包括：在基板上形成光电转换单元；在所述光电转换单元的光入射侧形成线栅偏振元件，所述线栅偏振元件包括多个条状部分；和在所述线栅偏振元件上形成保护层，其中所述线栅偏振元件包括在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙。
[B01]<<成像元件：第二实施方案>>
一种成像元件，包括：
光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和，
围绕所述线栅偏振元件的框架部分，其中
所述线栅偏振元件的框架部分和线部分连结在一起，
所述框架部分以与所述线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。
[B02]根据[B01]所述的成像元件，其中
所述线栅偏振元件的线部分由其中由第一导电材料制成的光反射层、绝缘层和由第二导电材料制成的光吸收层从所述光电转换单元侧叠置的层状结构形成。
[B03]根据[B02]所述的成像元件，其中在所述光电转换单元和所述光反射层之间形成基底膜。
[B04]根据[B02]或[B03]所述的成像元件，其中所述光反射层的延伸部电连接到所述基板或所述光电转换单元。
[B05]根据[B02]～[B04]中任一项所述的成像元件，其中所述绝缘层形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层形成在所述绝缘层的整个顶面上。
[B06]根据[B01]～[B05]中任一项所述的成像元件，其中
驱动所述光电转换单元的驱动电路形成在基板的一个表面上，
所述光电转换单元形成在所述基板的另一个表面上，和
以从所述基板的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到所述线栅偏振元件的下侧的方式在所述成像元件的边缘部分处形成其中埋入有绝缘材料或遮光材料的沟槽部分。
[C01]<<成像装置：第一实施方案>>
一种在成像区域中包括多个成像元件的成像装置，所述成像元件包括：
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和
形成在所述线栅偏振元件上的保护层，
其中所述线栅偏振元件的空间部分是空隙。
[C02]<<成像装置：第二实施方案>>
一种在成像区域中包括多个成像元件的成像装置，所述成像元件包括：
光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧并具有线-与-空间结构的线栅偏振元件；和，
围绕所述线栅偏振元件的框架部分，其中
所述线栅偏振元件的框架部分和线部分连结在一起，
所述框架部分以与所述线栅偏振元件的线部分相同的方式构造。
[D01]<<成像装置>>
一种在成像区域中具有多个成像元件的成像装置，所述成像元件包括形成在基板上的光电转换单元和线栅偏振元件，其中所述线栅偏振元件形成为使得其中光反射层、绝缘层和光吸收层从所述光电转换单元侧叠置的多个带状或条状的层状结构彼此隔开地平行排列，所述绝缘层形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层形成在所述绝缘层的整个顶面上。
[D02]根据[D01]所述的成像装置，其中所述光反射层和所述光吸收层在所述成像元件中是共用的。
[D03]根据[D01]或[D02]所述的成像装置，其中在所述光电转换单元和所述光反射层之间形成基底膜。
[D04]<<成像装置>>
一种在成像区域中具有多个成像元件的成像装置，所述成像元件包括形成在基板上的光电转换单元和线栅偏振元件，其中驱动所述光电转换单元的驱动电路形成在基板的一个表面上，所述光电转换单元形成在所述基板的另一个表面上，和以从所述基板的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到所述线栅偏振元件的下侧的方式在所述成像元件的边缘部分处形成其中埋入有绝缘材料或遮光材料的沟槽部分。
[D05]<<成像元件>>
一种成像元件，包括形成在基板上的光电转换单元和线栅偏振元件，其中所述线栅偏振元件形成为使得其中光反射层、绝缘层和光吸收层从所述光电转换单元侧叠置的多个带状或条状的层状结构彼此隔开地平行排列，所述绝缘层形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层形成在所述绝缘层的整个顶面上。
[D06]根据[D05]所述的成像元件，其中在所述光光电转换单元和所述光光反射层之间形成基底膜。
[D07]<<成像元件>>
一种成像元件，包括形成在基板上的光电转换单元和线栅偏振元件，其中驱动所述光电转换单元的驱动电路形成在基板的一个表面上，所述光电转换单元形成在所述基板的另一个表面上，和以从所述基板的一个表面到另一个表面的范围并进一步延伸到所述线栅偏振元件的下侧的方式在所述成像元件的边缘部分处形成其中埋入有绝缘材料或遮光材料的沟槽部分。
[附图标记列表]
10 成像装置
11 成像区域
12 光学黑像素区域(OPB)
13 周边区域
21，21A，21B 成像元件
22 成像元件占据的区域
23 成像元件之间的区域
24 成像元件单元
31 基板
32 驱动电路和配线(配线层)
33 层间绝缘膜
34 沟槽部分
40 光电转换单元
41 光电转换区域
42 第一平坦化膜
43 波长选择层(滤色层)
44 片上透镜
45 平坦化层(第二平坦化膜)
46 基底绝缘层
46B 第一开口部
47 遮光层
48 第三平坦化膜
50，50A，50B 线栅偏振元件
51 光反射层
51A 光反射层形成层
51a 光反射层或光反射层形成层的延伸部
52 绝缘层
52A 绝缘层形成层
52B 第二开口部
53 光吸收层
53A 光吸收层形成层
53a 光吸收层或光吸收层形成层的延伸部
54 线部分(层状结构)
55 空间部分(层状结构之间的间隙)
56 保护层
57 第二保护层
58 第三保护层
59 框架部分

Claims (19)

1.一种成像元件，包括：
形成在基板上的光电转换单元；
配置在所述光电转换单元的光入射侧的线栅偏振元件，所述线栅偏振元件包括多个条状部分；
形成在所述线栅偏振元件上的第一保护层，和
形成在所述线栅偏振元件和所述第一保护层之间的第二保护层，
其中所述线栅偏振元件包括在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙，
其中所述第一保护层的材料的折射率大于所述第二保护层的材料的折射率，并且
其中基于所述空隙确定的平均折射率小于基于所述空隙、所述第一保护层和所述第二保护层确定的平均折射率。
2.根据权利要求1所述的成像元件，其中在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙也在所述第一保护层与所述第二保护层或绝缘层中的至少一个之间。
3.根据权利要求1所述的成像元件，其中所述第一保护层包含SiN，并且所述第二保护层包含SiO2或SiON中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：
形成在所述条状部分的侧面上的第三保护层。
5.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：
至少部分地围绕所述线栅偏振元件的框架部分，其中所述框架部分与连结在一起的所述多个条状部分连结，并且所述框架部分以与所述线栅偏振元件的多个条状部分中的条状部分相同的方式构造。
6.根据权利要求1所述的成像元件，还包括多个光电转换单元，其中所述光电转换单元是所述多个光电转换单元中的一个，并且所述多个条状部分以连续的方式在所述多个光电转换单元上方延伸。
7.根据权利要求6所述的成像元件，还包括：
在所述线栅偏振元件和所述光电转换单元之间的片上透镜。
8.根据权利要求6所述的成像元件，还包括：
片上透镜，其中所述线栅偏振元件位于所述片上透镜和所述光电转换单元之间。
9.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：
绝缘层，其中所述线栅偏振元件配置在所述绝缘层上。
10.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：
位于所述成像元件的边缘部分处的沟槽部分。
11.根据权利要求10所述的成像元件，其中绝缘材料或遮光材料中的至少一种配置在所述沟槽部分内。
12.根据权利要求10所述的成像元件，其中所述沟槽部分配置在所述基板中。
13.根据权利要求12所述的成像元件，其中所述沟槽部分至少延伸到以下中的一个：延伸到所述线栅偏振元件、延伸到所述线栅偏振元件和所述光电转换单元之间的平坦化层、或者延伸到配线层，所述配线层配置在所述基板的与所述光电转换单元的光入射侧相对的一侧。
14.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：
形成在所述基板的一个表面上的用于驱动所述光电转换单元的驱动电路，
其中所述光电转换单元形成在所述基板的另一个表面上。
15.根据权利要求1所述的成像元件，其中所述多个条状部分包括叠置的层状结构，每个叠置的层状结构包括由第一导电材料制成的光反射层、绝缘层和由第二导电材料制成的光吸收层。
16.根据权利要求15所述的成像元件，其中所述光反射层电连接到所述基板或所述光电转换单元。
17.根据权利要求15所述的成像元件，其中所述绝缘层形成在所述光反射层的整个顶面上，并且所述光吸收层形成在所述绝缘层的整个顶面上。
18.一种制造成像元件的方法，所述方法包括：
在基板上形成光电转换单元；
在所述光电转换单元的光入射侧形成线栅偏振元件，所述线栅偏振元件包括多个条状部分；
在所述线栅偏振元件上形成第一保护层，其中所述线栅偏振元件包括在所述多个条状部分的相邻条状部分之间的空隙；和
在所述线栅偏振元件和所述第一保护层之间形成第二保护层，
其中所述第一保护层的材料的折射率大于所述第二保护层的材料的折射率，并且
其中基于所述空隙确定的平均折射率小于基于所述空隙、所述第一保护层和所述第二保护层确定的平均折射率。
19.一种包括成像区域和多个成像元件的成像装置，每个成像元件是根据权利要求1-17中任一项所述的成像元件。
CN201680053546.0A 2015-10-14 2016-09-30 成像元件和成像装置 Active CN108028260B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-202660 2015-10-14
JP2015202660A JP6903396B2 (ja) 2015-10-14 2015-10-14 撮像素子及び撮像装置
PCT/JP2016/004435 WO2017064845A1 (en) 2015-10-14 2016-09-30 Imaging element and imaging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108028260A CN108028260A (zh) 2018-05-11
CN108028260B true CN108028260B (zh) 2022-11-18

Family

ID=57138097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680053546.0A Active CN108028260B (zh) 2015-10-14 2016-09-30 成像元件和成像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10861893B2 (zh)
JP (1) JP6903396B2 (zh)
CN (1) CN108028260B (zh)
WO (1) WO2017064845A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
FR3066319B1 (fr) * 2017-05-11 2019-09-13 Stmicroelectronics (Crolles 2) Sas Capteur d'image a defauts reduits
JP6931161B2 (ja) * 2017-05-25 2021-09-01 富士通株式会社 化合物半導体装置、赤外線検知器及び撮像装置
US11482549B2 (en) 2017-06-09 2022-10-25 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device
WO2018235416A1 (ja) * 2017-06-21 2018-12-27 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
JP2019040965A (ja) * 2017-08-24 2019-03-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
US10224357B1 (en) 2017-09-07 2019-03-05 Visera Technologies Company Limited Image sensor packages
JP2019091745A (ja) * 2017-11-13 2019-06-13 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
JP2019159080A (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 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
US11538843B2 (en) * 2018-04-09 2022-12-27 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging unit, method for manufacturing the same, and electronic apparatus
WO2019220696A1 (ja) 2018-05-14 2019-11-21 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
CN108919553B (zh) * 2018-07-26 2023-03-14 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及显示面板的制作方法
JP2020096011A (ja) * 2018-12-10 2020-06-18 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、及び電子機器
JP7293020B2 (ja) 2019-07-19 2023-06-19 キヤノン株式会社 撮像素子、およびこれを備える撮像装置
KR20210040654A (ko) * 2019-10-04 2021-04-14 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
US11088196B2 (en) 2019-11-15 2021-08-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal reflector grounding for noise reduction in light detector
DE102020102419A1 (de) 2020-01-31 2021-08-05 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Partikelanalyse mit Lichtmikroskop und Mehrpixelpolarisationsfilter
KR20210099347A (ko) * 2020-02-04 2021-08-12 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
TWI748693B (zh) 2020-11-12 2021-12-01 晶瑞光電股份有限公司 Ｒ、ｇ、ｂ、ｉｒ之其中任意組合濾光結構及製作方法
US11996428B2 (en) 2021-03-03 2024-05-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Optical blocking structures for black level correction pixels in an image sensor
US12027563B2 (en) * 2021-06-11 2024-07-02 Visera Technologies Company Limited Image sensor structure having filter layer and absorption wavelength tunable photoelectric layer and manufacturing method thereof
CN113874768B (zh) * 2021-07-16 2024-09-17 福建晶安光电有限公司 偏振元件、发光二极管以及发光装置
CN114156296A (zh) * 2021-12-08 2022-03-08 武汉新芯集成电路制造有限公司 Bsi图像传感器及其制作方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1909121A1 (en) * 2005-07-22 2008-04-09 Zeon Corporation Grid polarizer and method for manufacturing same
JP4501813B2 (ja) * 2005-08-19 2010-07-14 セイコーエプソン株式会社 光学素子の製造方法、投射型表示装置
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
JP2009252983A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Canon Inc 撮像センサー、及び撮像センサーの製造方法
JP5428509B2 (ja) * 2009-05-11 2014-02-26 ソニー株式会社 ２次元固体撮像装置、及び、２次元固体撮像装置における偏光光データ処理方法
JP2010049280A (ja) * 2009-11-25 2010-03-04 Seiko Epson Corp 偏光素子の製造方法
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
JP5760388B2 (ja) * 2010-11-01 2015-08-12 セイコーエプソン株式会社 偏光素子とその製造方法、プロジェクター、液晶装置、電子機器
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
JP2012169530A (ja) * 2011-02-16 2012-09-06 Sony Corp 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
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
JP2014164263A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Ricoh Opt Ind Co Ltd サブ波長構造をもつ光学素子およびその製造方法
JP2015106149A (ja) * 2013-12-03 2015-06-08 株式会社リコー 光学フィルタ及び該光学フィルタを備える撮像装置、並びに光学フィルタの製造方法
JP2015170732A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 株式会社東芝 レーザ加熱処理方法、及び、固体撮像装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108028260A (zh) 2018-05-11
JP2017076684A (ja) 2017-04-20
US10861893B2 (en) 2020-12-08
US20180277584A1 (en) 2018-09-27
JP6903396B2 (ja) 2021-07-14
WO2017064845A1 (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108028260B (zh) 成像元件和成像装置
KR102633229B1 (ko) 촬상소자 및 촬상소자의 제조 방법, 촬상장치, 및 촬상장치의 제조 방법
CN110546763B (zh) 成像器件和电子装置
US10403665B2 (en) Two-dimensional solid-state image capture device with polarization member, color filter and light shielding layer for sub-pixel regions and polarization-light data processing method to obtain polarization direction and polarization component intensity
TWI438893B (zh) 光學元件及固態成像裝置
EP2615640B1 (en) Solid-state imaging device and imaging apparatus
WO2020017203A1 (ja) 光電変換素子及び受光装置
CN109728011A (zh) 背照式bsi图像传感器
CN109786407A (zh) 半导体图像传感器及其形成方法
JP2008177191A (ja) 固体撮像装置およびそれを用いたカメラ
WO2020100431A1 (ja) 受光装置
JP2006202778A (ja) 固体撮像装置およびその製造方法
US20230238416A1 (en) Imaging device and electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TG01 Patent term adjustment
TG01 Patent term adjustment