JP6957112B2 - 固体撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

本技術は、固体撮像装置及び電子機器に関し、特に、偏光情報の検出精度を向上させるようにした固体撮像装置及び電子機器に関する。
従来、固体撮像装置において、偏光子が設けられた偏光画素を所定の間隔で配置することにより、偏光情報を検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０−２６３１５８号公報
しかしながら、偏光画素は、偏光子により光電変換素子に入射する光が制限されるため、偏光子が設けられていない画素に比べて感度が低くなる。従って、特に感度が得られない暗所においては、偏光画素のノイズ成分の比率が増大するため、偏光画素により検出される偏光情報の誤差が大きくなる。
そこで、本技術は、偏光情報の検出精度を向上させるようにするものである。
本技術の第１の側面の固体撮像装置は、光電変換素子を含む画素が配列されている画素アレイ部と、導電遮光材料からなり、少なくとも一部の前記画素の前記光電変換素子の受光面を覆う偏光子と、導電遮光材料からなり、前記偏光子と同じ層において、隣接する前記画素間に設けられ、前記偏光子の周囲を囲む遮光膜と、前記光電変換素子の受光面と反対側に設けられている配線層と、導電遮光材料からなり、前記光電変換素子が形成されている半導体基板を貫通し、前記光電変換素子の側面を囲んでいる貫通電極とを備え、前記偏光子が、前記遮光膜及び前記貫通電極を介して前記配線層の配線に接続され、前記配線、前記貫通電極、及び、前記遮光膜を介して前記偏光子に負の電位が与えられる。
本技術の第２の側面の電子機器は、固体撮像装置と、前記固体撮像装置から出力される信号を処理する信号処理部とを備え、前記固体撮像装置は、光電変換素子を含む画素が配列されている画素アレイ部と、導電遮光材料からなり、少なくとも一部の前記画素の前記光電変換素子の受光面を覆う偏光子と、導電遮光材料からなり、前記偏光子と同じ層において、隣接する前記画素間に設けられ、前記偏光子の周囲を囲む遮光膜と、前記光電変換素子の受光面と反対側に設けられている配線層と、導電遮光材料からなり、前記光電変換素子が形成されている半導体基板を貫通し、前記光電変換素子の側面を囲んでいる貫通電極とを備え、前記偏光子が、前記遮光膜及び前記貫通電極を介して前記配線層の配線に接続され、前記配線、前記貫通電極、及び、前記遮光膜を介して前記偏光子に負の電位が与えられる。
本技術の第１の側面又は第２の側面においては、偏光子が、遮光膜を介して配線層の配線に接続される。
本技術の第１の側面又は第２の側面によれば、偏光情報の検出精度が向上する。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術が適用されるＣＭＯＳイメージセンサの構成の概略を示すシステム構成図である。 ＣＭＯＳイメージセンサの第１の実施の形態を模式的に示す断面図である。 偏光子の透過軸の角度及びコンタクタの位置の第１の例を示す模式図である。 偏光子の透過軸の角度及びコンタクタの位置の第２の例を示す模式図である。 偏光子の透過軸の角度及びコンタクタの位置の第３の例を示す模式図である。 偏光子の透過軸の角度及びコンタクタの位置の第４の例を示す模式図である。 偏光子の透過軸の角度及びコンタクタの位置の第５の例を示す模式図である。 偏光子の透過軸の角度及びコンタクタの位置の第６の例を示す模式図である。 偏光子の透過軸の角度及びコンタクタの位置の第７の例を示す模式図である。 ＣＭＯＳイメージセンサの第２の実施の形態を模式的に示す断面図である。 固体撮像装置の使用例を示す図である。 電子機器の構成例を示すブロック図である。
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本技術が適用される固体撮像装置
２．第１の実施の形態（裏面照射型で偏光画素とカラー画素のサイズが同じ例）
３．第２の実施の形態（裏面照射型で偏光画素とカラー画素のサイズが異なる例）
４．変形例
５．固体撮像装置の使用例
＜１．本技術が適用される固体撮像装置＞
｛基本的なシステム構成｝
図１は、本技術が適用される固体撮像装置、例えばＸ−Ｙアドレス方式固体撮像装置の一種であるＣＭＯＳイメージセンサの構成の概略を示すシステム構成図である。ここで、ＣＭＯＳイメージセンサとは、ＣＭＯＳプロセスを応用して、または、部分的に使用して作成されたイメージセンサである。
本適用例に係るＣＭＯＳイメージセンサ１０は、図示せぬ半導体基板（チップ）上に形成された画素アレイ部１１と、当該画素アレイ部１１と同じ半導体基板上に集積された周辺回路部とを有する構成となっている。周辺回路部は、例えば、垂直駆動部１２、カラム処理部１３、水平駆動部１４及びシステム制御部１５から構成されている。
ＣＭＯＳイメージセンサ１０は更に、信号処理部１８及びデータ格納部１９を備えている。信号処理部１８及びデータ格納部１９については、本ＣＭＯＳイメージセンサ１０と同じ基板上に搭載しても構わないし、本ＣＭＯＳイメージセンサ１０とは別の基板上に配置するようにしても構わない。また、信号処理部１８及びデータ格納部１９の各処理については、本ＣＭＯＳイメージセンサ１０とは別の基板に設けられる外部信号処理部、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路やソフトウェアによる処理でも構わない。
画素アレイ部１１は、複数の単位画素（以下、単に「画素」と記述する場合もある）が行方向及び列方向に配置された構成となっている。ここで、行方向とは画素行の画素の配列方向（すなわち、水平方向）を言い、列方向とは画素列の画素の配列方向（すなわち、垂直方向）を言う。
単位画素は、受光した光量に応じた電荷を生成しかつ蓄積する光電変換部（例えば、フォトダイオード）、及び、複数の画素トランジスタ（いわゆるMOSトランジスタ）を有する。複数の画素トランジスタは、例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、および増幅トランジスタの３つのトランジスタで構成することができる。或いは、複数の画素トランジスタは、さらに選択トランジスタを追加して４つのトランジスタで構成することもできる。なお、各画素の等価回路は一般的なものと同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
また、単位画素は、共有画素構造とすることもできる。共有画素構造は、複数の光電変換素子、複数の転送トランジスタ、共有される１つのフローティングディフュージョン、および共有される１つずつの他の画素トランジスタから構成される。
画素アレイ部１１において、画素行ごとに行信号線としての画素駆動線１６が行方向に沿って配線され、画素列ごとに列信号線としての垂直信号線１７が列方向に沿って配線されている。画素駆動線１６は、画素から信号を読み出す際の駆動を行うための駆動信号を伝送する。図１では、画素駆動線１６について１本の配線として示しているが、１本に限られるものではない。画素駆動線１６の一端は、垂直駆動部１２の各行に対応した出力端に接続されている。
垂直駆動部１２は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、画素アレイ部１１の各画素を全画素同時あるいは行単位等で駆動する。すなわち、垂直駆動部１２は、当該垂直駆動部１２を制御するシステム制御部１５と共に、画素アレイ部１１の各画素の動作を制御する駆動部を構成している。この垂直駆動部１２はその具体的な構成については図示を省略するが、一般的に、読出し走査系と掃出し走査系の２つの走査系を有する構成となっている。
読出し走査系は、単位画素から信号を読み出すために、画素アレイ部１１の単位画素を行単位で順に選択走査する。単位画素から読み出される信号はアナログ信号である。掃出し走査系は、読出し走査系によって読出し走査が行われる読出し行に対して、その読出し走査よりも露光時間分だけ先行して掃出し走査を行う。
この掃出し走査系による掃出し走査により、読出し行の単位画素の光電変換部から不要な電荷が掃き出されることによって当該光電変換部がリセットされる。そして、この掃出し走査系による不要電荷の掃き出す（リセットする）ことにより、所謂電子シャッタ動作が行われる。ここで、電子シャッタ動作とは、光電変換部の電荷を捨てて、新たに露光を開始する（電荷の蓄積を開始する）動作のことを言う。
読出し走査系による読出し動作によって読み出される信号は、その直前の読出し動作または電子シャッタ動作以降に受光した光量に対応するものである。そして、直前の読出し動作による読出しタイミングまたは電子シャッタ動作による掃出しタイミングから、今回の読出し動作による読出しタイミングまでの期間が、単位画素における電荷の露光期間となる。
垂直駆動部１２によって選択走査された画素行の各単位画素から出力される信号は、画素列ごとに垂直信号線１７の各々を通してカラム処理部１３に入力される。カラム処理部１３は、画素アレイ部１１の画素列ごとに、選択行の各画素から垂直信号線１７を通して出力される信号に対して所定の信号処理を行うとともに、信号処理後の画素信号を一時的に保持する。
具体的には、カラム処理部１３は、信号処理として少なくとも、ノイズ除去処理、例えばＣＤＳ（Correlated Double Sampling；相関二重サンプリング）処理や、ＤＤＳ（Double Data Sampling）処理を行う。例えば、ＣＤＳ処理により、リセットノイズや画素内の増幅トランジスタの閾値ばらつき等の画素固有の固定パターンノイズが除去される。カラム処理部１３にノイズ除去処理以外に、例えば、ＡＤ（アナログ−デジタル）変換機能を持たせ、アナログの画素信号をデジタル信号に変換して出力することも可能である。
水平駆動部１４は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部１３の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部１４による選択走査により、カラム処理部１３において単位回路ごとに信号処理された画素信号が順番に出力される。
システム制御部１５は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータなどによって構成され、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミングを基に、垂直駆動部１２、カラム処理部１３、及び、水平駆動部１４などの駆動制御を行う。
信号処理部１８は、少なくとも演算処理機能を有し、カラム処理部１３から出力される画素信号に対して演算処理等の種々の信号処理を行う。データ格納部１９は、信号処理部１８での信号処理に当たって、その処理に必要なデータを一時的に格納する。
＜２．第１の実施の形態＞
次に、図２乃至図５を参照して、図１のＣＭＯＳイメージセンサ１０の第１の実施の形態であるＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａについて説明する。
｛ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａの構成例｝
図２は、ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａの画素アレイ部１１の一部の構成例を模式的に示す断面図である。なお、この図には、２つの画素Ｐを含む部分の断面が示されているが、他の画素Ｐについても基本的に同じ構成を有している。
なお、以下、光の入射側（図２の上側）をＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａの上方とし、光の入射側と反対側（図２の下側）をＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａの下方とする。
ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａは、半導体基板１０２の配線層１０１が積層されているオモテ面とは逆の裏面側から光が入射する、いわゆる裏面照射型の構造を有している。なお、以下、半導体基板１０２の裏面を入射面又は受光面と称する。
配線層１０１には、配線１２１が複数の層にわたって積層されている。
半導体基板１０２には、各画素Ｐの領域内に光電変換素子１２２が形成されている。光電変換素子１２２は、例えばフォトダイオードにより構成される。
半導体基板１０２の入射面上には、酸化膜１２３を介して、偏光子１２４及び遮光膜１２５が同じ層に形成されている。偏光子１２４及び遮光膜１２５を同じ層に形成することにより、光電変換素子１２２の上層を低背化することができ、感度の向上を実現することができる。
偏光子１２４は、各画素Ｐの光電変換素子１２２の入射面を覆うように配置されている。偏光子１２４は、例えば、ワイヤグリッド偏光子からなり、複数の帯状の導電遮光材料とその間に設けられたスリットから構成されている。偏光子１２４は、導電遮光材料の延びる方向と直行する方向の電界成分をもつ偏光波を通過させ、導電遮光材料の延びる方向と平行な電界成分を持つ偏光波の通過を抑制する。偏光子１２４の導電遮光材料には、例えば、光電変換素子１２２が感度を有する波長域において複素屈折率の小さい材料が用いられる。そのような材料としては、例えば、アルミニウム、銅、金、銀、白金、タングステン、或いは、これらの金属を含む合金等が考えられる。
遮光膜１２５は、偏光子１２４と同様に導電遮光材料からなる。遮光膜１２５は、光電変換素子１２２の受光面側において、偏光子１２４の周囲を囲み、隣接する画素Ｐ間を埋めるように格子状に配置されている。
貫通電極１２６は、偏光子１２４及び遮光膜１２５と同様に導電遮光材料からなる。貫通電極１２６は、遮光膜１２５から下方に伸び、半導体基板１０２を貫通するとともに、各光電変換素子１２２の側面を囲むように形成され、埋め込み型の遮光膜としても機能する。
コンタクト１２７は、例えば、配線層１０１に形成されたビアであり、貫通電極１２６と配線１２１とを接続する。なお、この例では、コンタクト１２７が、配線層１０１の最も下の層の配線１２１に接続されている例が示されているが、他の層の配線１２１に接続するようにしてもよい。
偏光子１２４及び遮光膜１２５からなる層の上方には、平坦化膜等を介して、カラーフィルタ１２８及びオンチップマイクロレンズ１２９が積層されている。カラーフィルタ１２８は、例えば、赤色の波長帯の光を透過するＲフィルタ、緑色の波長帯の光を透過するＧフィルタ、及び、青色の波長帯の光を透過するＢフィルタからなる。
オンチップマイクロレンズ１２９に入射した光は、各画素Ｐのカラーフィルタ１２８に入射するように集光され、カラーフィルタ１２８により所定の波長帯の光が透過される。また、カラーフィルタ１２８を透過した光のうち所定の偏光方向の光が偏光子１２４を通過し、光電変換素子１２２に入射する。そして、光電変換素子１２２により光電変換が行われ、光電変換により生成された電荷に基づくアナログの電気信号が、垂直信号線１７を介してカラム処理部１３に出力される。このようにして、各画素Ｐにおいて偏光情報と色情報が検出される。
ここで、各画素Ｐの偏光子１２４には、遮光膜１２５、貫通電極１２６、コンタクト１２７、及び、配線１２１を介して、図示せぬ電源から負バイアスの電圧が定常的に印加され、負の電位が与えられる。これにより、光電変換素子１２２の表面部（受光面）のピニング能力が強化され、暗時ノイズ（暗電流）の発生が抑制される。その結果、各画素Ｐの偏光情報及び色情報の検出精度が向上する。特に、感度が得られない暗所においても、各画素Ｐのノイズ成分の比率の増大が抑制され、偏光情報及び色情報の検出精度が向上する。
また、例えば、暗電流を抑制するために光電変換素子１２２の表面に負の固定電荷膜層を設ける必要がなくなり、コスト削減が実現される。
さらに、例えば、酸化膜１２３の膜厚を薄くすることができ、光電変換素子１２２より上の層を低背化することができ、感度を向上させることができる。
また、遮光膜１２５及び貫通電極１２６により、隣接する画素Ｐからの斜め方向の光の入射が抑制され、混色の発生が防止される。
｛偏光子１２４とコンタクト１２７の配置例｝
図３乃至図９は、ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａの偏光子１２４の透過軸の角度、及び、コンタクト１２７の位置を模式的に示している。具体的には、図３乃至図９では、画素Ｐａ乃至Ｐｄに設けられている偏光子１２４の透過軸の角度が直線で示されており、コンタクト１２７の位置が白抜きの六角形により示されている。なお、以下、偏光子１２４の透過軸の角度を偏光角度とも称する。
図３乃至図９には、偏光角度が４５°ずつ異なる偏光子１２４がそれぞれ設けられた２行×２列の画素Ｐａ乃至Ｐｄからなるブロックが示されている。各偏光子１２４の偏光角度を図内の縦方向である列方向を基準（０°）に時計回りに表すと、画素Ｐａ乃至Ｐｄの偏光子１２４の偏光角度は、それぞれ０°、４５°、９０°、１３５°であり、各偏光子１２４は、透過軸と平行な向きを持つ光を通過させる。そして、画素アレイ部１１において、画素Ｐａ乃至Ｐｄからなるブロックが周期的に行方向及び列方向に格子状（行列状）に配置される。
そして、図３の例では、各画素Ｐ間にコンタクト１２７が配置されている。すなわち、行方向に隣接する各画素Ｐ間において、画素Ｐの列方向の辺のほぼ中央付近にコンタクト１２７が配置されている。また、列方向に隣接する各画素Ｐ間において、画素Ｐの行方向の辺のほぼ中央付近にコンタクト１２７が配置されている。
なお、各画素Ｐの偏光子１２４に負バイアスの電圧を十分に印加できるのであれば、例えば、図４乃至図９に示すように、必ずしも全ての画素Ｐ間にコンタクト１２７を配置する必要はない。
例えば、図４は、図３の例から、列方向に隣接する各画素Ｐ間のコンタクト１２７を間引いた例を示している。すなわち、この例では、行方向に隣接する各画素Ｐの間にコンタクト１２７が配置されており、列方向に隣接する各画素Ｐの間にはコンタクト１２７が配置されていない。
図５は、図４の例から、さらにコンタクト１２７を１列置きに間引いた例を示している。すなわち、この例では、１列置きに行方向に隣接する画素Ｐの間にコンタクト１２７が配置されている。
図６の例では、図５の例とは逆に、１行置きに列方向に隣接する画素Ｐの間にコンタクト１２７がそれぞれ配置されている。
図７の例では、行方向及び列方向に隣接する４つの画素Ｐの間にコンタクト１２７が配置されている。具体的には、この例では、画素アレイ部１１を２行×２列の画素Ｐからなるブロックに分割した場合、各ブロックの四隅及び中央にコンタクト１２７が配置されている。
図８は、図７の例から、ブロックの中央のコンタクト１２７を間引いた例を示している。すなわち、この例では、画素アレイ部１１を２行×２列の画素Ｐからなるブロックに分割した場合、各ブロックの四隅にコンタクト１２７が配置されている。
図９は、図８の例から、さらにブロックの右上隅及び左下隅のコンタクト１２７を間引いた例を示している。なお、この例では、画素アレイ部１１を４行×４列の画素Ｐからなるブロックに分割した場合、各ブロックの四隅及び中央にコンタクト１２７が配置される。
なお、カラーフィルタ１２８において、画素Ｐａ乃至Ｐｄに異なる色のフィルタを配置するようにしてもよいし、同じ色のフィルタを配置するようにしてもよい。例えば、前者の場合、ベイヤ配列に従い、画素ＰａにＲフィルタを配置し、画素Ｐｂ及びＰｄにＧフィルタを配置し、画素ＰｃにＢフィルタを配置するようにしてもよい。後者の場合、例えば、画素Ｐａ乃至Ｐｄに同じ色のフィルタを配置するとともに、画素Ｐａ乃至Ｐｄからなるブロック単位でフィルタの色がベイヤ配列に従うようにしてもよい。
＜３．第２の実施の形態＞
次に、図１０を参照して、図１のＣＭＯＳイメージセンサ１０の第２の実施の形態であるＣＭＯＳイメージセンサ１０Ｂについて説明する。
｛ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ｂの構成例｝
図１０は、ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ｂの画素アレイ部１１及び画素アレイ部１１の周囲を囲む領域である周辺部２０１の一部の構成例を模式的に示す断面図である。なお、この図には、２つの画素Ｐを含む部分の断面が示されているが、他の画素Ｐについても基本的に同じ構成を有している。また、図中、図２と対応する部分には、同じ符号を付してある。
ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ｂは、図２のＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａと比較して、周辺部２０１に貫通電極２１１が設けられ、画素アレイ部１１に貫通電極１２６及びコンタクト１２７が設けられていない点が異なる。
具体的には、貫通電極２１１は、周辺部２０１において、半導体基板１０２を貫通するように形成されるとともに、配線層１０１の配線１２１に接続されている。また、貫通電極２１１は、例えば、図示せぬ配線等を介して、画素アレイ部１１内の遮光膜１２５に接続される。或いは、遮光膜１２５の一部を画素アレイ部１１の外まで引き延ばし、遮光膜１２５と貫通電極２１１を接触させるようにしてもよい。
そして、各画素Ｐの偏光子１２４には、遮光膜１２５、貫通電極２１１、及び、配線１２１を介して、図示せぬ電源から負バイアスの電圧が一様に定常的に印加され、負の電位が与えられる。これにより、ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａと同様に、光電変換素子１２２の表面部（受光面）のピニング能力が強化され、暗時ノイズ（暗電流）の発生が抑制される。
＜４．変形例＞
以下、上述した本技術の実施の形態の変形例について説明する。
｛貫通電極１２６に関する変形例｝
例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ１０Ａの貫通電極１２６を遮光膜として用いないようにすることも可能である。この場合、貫通電極１２６を遮光性が低い材料により形成することが可能である。また、この場合、必ずしも貫通電極１２６により各光電変換素子１２２の側面を囲む必要はなく、例えば、貫通電極１２６を上下方向に延びる細い柱状にすることも可能である。
また、貫通電極１２６を遮光膜として用いる場合においても、必ずしも貫通電極１２６が光電変換素子１２２の側面を全て囲む必要はなく、光電変換素子１２２の側面の一部を囲むようにすることも可能である。
さらに、貫通電極を設けずに、貫通電極以外の方法により遮光膜１２５と配線１２１を接続するようにすることも可能である。また、この場合、例えば、外部の電源から、配線１２１を介さずに遮光膜１２５に負のバイアスを与えるようにしてもよい。
｛偏光子１２４に関する変形例｝
偏光子１２４は、導電性を有していれば、ワイヤグリッド構造以外の偏光子を用いることも可能である。
また、偏光子１２４と遮光膜１２５が電気的に接続されていれば、偏光子１２４と遮光膜１２５を異なる層に形成することも可能である。
さらに、偏光子１２４を一部の画素Ｐのみに配置し、偏光子１２４を介さずに色情報のみを検出する画素Ｐを設けるようにすることも可能である。
また、以上の説明では、偏光子１２４の偏光角度（偏光子１２４の透過軸の角度）を０°、４５°、９０°、１３５°の４種類とする例を示したが、偏光角度の組み合わせや種類数を任意に変更することが可能である。例えば、偏光子１２４の偏光角度をθ°ずつ異なる１８０／θ種類とし、１８０／θ種類の偏光子１２４を規則的に配置するようにしてもよい。
｛カラーフィルタ１２８に関する変形例｝
カラーフィルタ１２８の色の種類及び配置は、任意に設定することができる。例えば、カラーフィルタ１２８の色を、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ（透明）の４種類、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（黄色）、Ｃ（シアン）の３種類、又は、Ｍ、Ｙ、Ｃ、Ｗの４種類とすることも可能である。
また、偏光子１２４が一部の画素Ｐのみに設けられる場合、偏光子１２４が設けられる画素ＰにＷフィルタを配置し、その他の画素Ｐにカラーのフィルタを配置するようにしてもよい。
さらに、例えば、有機光電変換膜を用いて色情報を検出するようにし、カラーフィルタ１２８を削除することも可能である。
｛その他の変形例｝
上記の実施の形態では、本技術を単位画素が行列状に配置されたＣＭＯＳイメージセンサに適用した場合を例に挙げて説明したが、本技術はＣＭＯＳイメージセンサへの適用に限られるものではない。すなわち、本技術は、単位画素が行列状に２次元配置されてなるＸ−Ｙアドレス方式の固体撮像装置全般に対して適用可能である。
なお、固体撮像装置はワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と、信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
＜５．固体撮像装置の使用例＞
図１１は、上述の固体撮像装置の使用例を示す図である。
上述した固体撮像装置は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
・デジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供され装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
｛撮像装置｝
図１２は、本技術を適用した電子機器の一例である撮像装置（カメラ装置）の構成例を示すブロック図である。
図１２に示すように、撮像装置は、レンズ群３０１などを含む光学系、撮像素子３０２、カメラ信号処理部であるＤＳＰ回路３０３、フレームメモリ３０４、表示装置３０５、記録装置３０６、操作系３０７、及び、電源系３０８等を有している。そして、ＤＳＰ回路３０３、フレームメモリ３０４、表示装置３０５、記録装置３０６、操作系３０７、及び、電源系３０８がバスライン３０９を介して相互に接続された構成となっている。
レンズ群３０１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像素子３０２の撮像面上に結像する。撮像素子３０２は、レンズ群３０１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
表示装置３０５は、液晶表示装置や有機ＥＬ（electro luminescence）表示装置等のパネル型表示装置から成り、撮像素子３０２で撮像された動画または静止画を表示する。記録装置３０６は、撮像素子３０２で撮像された動画または静止画を、メモリカードやビデオテープやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に記録する。
操作系３０７は、ユーザによる操作の下に、本撮像装置が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源系３０８は、ＤＳＰ回路３０３、フレームメモリ３０４、表示装置３０５、記録装置３０６、及び、操作系３０７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
このような撮像装置は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、更には、スマートフォン、携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールに適用される。そして、この撮像装置において、撮像素子３０２として、上述した各実施形態に係る固体撮像装置を用いることができる。これにより、撮像装置の画質を向上させることができる。
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
また、例えば、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
光電変換素子を含む画素が配列されている画素アレイ部と、
導電遮光材料からなり、少なくとも一部の前記画素の前記光電変換素子の受光面を覆う偏光子と、
導電遮光材料からなり、前記光電変換素子の受光面側において、隣接する前記画素間に設けられている遮光膜と、
前記光電変換素子の受光面と反対側に設けられている配線層と
を備え、
前記偏光子が、前記遮光膜を介して前記配線層の配線に接続されている
固体撮像装置。
（２）
前記配線及び前記遮光膜を介して前記偏光子に負の電位が与えられる
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記光電変換素子が形成されている半導体基板を貫通する貫通電極により前記遮光膜と前記配線とが接続されている
前記（１）又は（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記貫通電極は、導電遮光材料からなり、前記光電変換素子の側面を囲んでいる
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記貫通電極は、前記画素アレイ部の周囲の領域に形成されている
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記偏光子と前記遮光膜が同じ層に配置されている
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（７）
固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記固体撮像装置は、
光電変換素子を含む画素が配列されている画素アレイ部と、
導電遮光材料からなり、少なくとも一部の前記画素の前記光電変換素子の受光面を覆う偏光子と、
導電遮光材料からなり、前記光電変換素子の受光面側において、隣接する前記画素間に設けられている遮光膜と、
前記光電変換素子の受光面と反対側に設けられている配線層と
を備え、
前記偏光子が、前記遮光膜を介して前記配線層の配線に接続されている
電子機器。
１０，１０Ａ，１０Ｂ ＣＭＯＳイメージセンサ， １１ 画素アレイ部， １２ 垂直駆動部， １３ カラム処理部， １４ 水平駆動部， １５ システム制御部， １６ 画素駆動線， １７ 垂直信号線， １８ 信号処理部， １０１ 配線層， １０２ 半導体基板， １２１ 配線， １２２ 光電変換素子， １２４ 偏光子， １２５ 遮光膜， １２６ 貫通電極， １２７ コンタクト， １２８ カラーフィルタ

Claims (2)

  1. 光電変換素子を含む画素が配列されている画素アレイ部と、
    導電遮光材料からなり、少なくとも一部の前記画素の前記光電変換素子の受光面を覆う偏光子と、
    導電遮光材料からなり、前記偏光子と同じ層において、隣接する前記画素間に設けられ、前記偏光子の周囲を囲む遮光膜と、
    前記光電変換素子の受光面と反対側に設けられている配線層と、
    導電遮光材料からなり、前記光電変換素子が形成されている半導体基板を貫通し、前記光電変換素子の側面を囲んでいる貫通電極と
    を備え、
    前記偏光子が、前記遮光膜及び貫通電極を介して前記配線層の配線に接続され、
    前記配線、前記貫通電極、及び、前記遮光膜を介して前記偏光子に負の電位が与えられる
    固体撮像装置。
  2. 固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置から出力される信号を処理する信号処理部と
    を備え、
    前記固体撮像装置は、
    光電変換素子を含む画素が配列されている画素アレイ部と、
    導電遮光材料からなり、少なくとも一部の前記画素の前記光電変換素子の受光面を覆う偏光子と、
    導電遮光材料からなり、前記偏光子と同じ層において、隣接する前記画素間に設けられ、前記偏光子の周囲を囲む遮光膜と、
    前記光電変換素子の受光面と反対側に設けられている配線層と、
    導電遮光材料からなり、前記光電変換素子が形成されている半導体基板を貫通し、前記光電変換素子の側面を囲んでいる貫通電極と
    を備え、
    前記偏光子が、前記遮光膜及び前記貫通電極を介して前記配線層の配線に接続され、
    前記配線、前記貫通電極、及び、前記遮光膜を介して前記偏光子に負の電位が与えられる
    電子機器。
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