TWI452687B - A recording apparatus, an electronic apparatus, a solar battery, and an image pickup apparatus - Google Patents

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Description

攝像裝置、電子機器、太陽電池及攝像裝置之製造方法
本發明係關於攝像裝置、電子機器、太陽電池及攝像裝置之製造方法。
數位相機等之電子機器包含攝像裝置。攝像裝置於基板面設置有排列有複數個像素之攝像區域。攝像裝置係在攝像區域接收作為被攝體像入射之入射光而生成攝像圖像。此處，例如藉由接收3原色之光之各者，而生成彩色圖像作為攝像圖像。
例如，攝像裝置包含CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合裝置)型或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)型之影像感測器。該情形，在攝像區域中，於複數個像素之各者中設置例如光電二極體作為光電轉換元件(例如，參照專利文獻1)。具體而言，如專利文獻1所示，藉由對矽半導體基板離子植入雜質而形成光電二極體，以光電二極體接收入射光進行光電轉換，從而產生信號電荷。
此外，提案有以利用電漿子共振之元件檢測光而實施攝像(例如，參照專利文獻2~4)。
電漿子共振係藉由入射光入射至金屬表面而產生之瞬逝光，在該金屬表面激發表面電漿子共振之現象，會使局部電場增強。因此，在該方法中，使用由該局部增強之電場而獲得之信號實施成像。
具體而言，在專利文獻2之情形，係對以半導體材料週期性形成有凹凸之光柵構造之表面入射光，並藉由電漿子共振生成電場能量。且將該電場能量利用於矽層之光電轉換，進行光檢測。此處，藉由適宜變更光柵構造之形狀，選擇性地檢測特定波長之光，而生成彩色圖像。
專利文獻3之情形，係對金屬與介電質之波形界面入射光，藉由電漿子共振生成電場能量。此處，對應於3原色之光之各者，積層有3個波形界面。將在該界面產生之電漿子之電場能量利用於半導體層之光電轉換，使電子高效率地產生，而進行光檢測。
專利文獻4之情形，係於絕緣膜上配置連結有複數個金屬奈米粒子之奈米鏈，對其入射光產而生電漿子共振。且藉由對由此產生之電場能量(發熱能量)，讀取下層之二極體之電阻變化，或熱電偶引起之電位變化，而進行光檢測。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-277732號公報
[專利文獻2]日本特開2009-38352號公報
[專利文獻3]日本特表2009-528542號公報
[專利文獻4]日本特開2009-175124號公報
如上述專利文獻1所示，於像素中設置光電二極體之情形，會因矽結晶存在缺陷而產生電子之再結合或生成之情形。因此，即使在未對像素入射光之情形時，仍有生成信號電荷而輸出攝像信號之情形。其結果會於攝像圖像產生所謂的白點(白色瑕疵)，從而有圖像品質降低之情形。
與此相同，於專利文獻2、專利文獻3之情形，由於亦利用半導體層之光電轉換，故會於攝像圖像產生白點(白色瑕疵)，而有圖像品質降低之情形。
相對於此，未於半導體層(矽結晶)內傳播電子之情形則與上述不同，原理上不會於攝像圖像產生白點(白色瑕疵)。
但專利文獻4之情形，由於為空間各向同性之奈米鏈構造，故偏光依存性較高。因此，雖適合對雷射光等偏光性強之光進行檢測，但對自然光等混合有偏光之光進行檢測則不適宜。又，其構造為由溫度變化等之形態來檢測藉由電漿子共振產生之電場能量，並將該溫度變化平均化而獲得信號。因此，檢測強度之動態範圍狹小，有在分光與感度方面不適當之情形。
如此，在攝像裝置中，因各種異常之產生而難以提高攝像圖像之圖像品質。
此外，在攝像裝置中，由於難以薄膜化，故有裝置不易小型化之情形。又，有難以降低成本之情形。
與攝像裝置之像素同樣地，包含光電轉換元件之太陽電池由於亦難以薄膜化，故有裝置不易小型化之情形。又，有難以降低成本之情形。
因此，本發明提供一種可提高攝像圖像之圖像品質、及促使裝置之小型化、成本降低等之攝像裝置、電子機器及攝像裝置之製造方法。再者，提供一種可促使裝置之小型化、成本降低之太陽電池。
本發明之攝像裝置具備於基板之攝像區域設有複數個在受光面接收入射光之像素之攝像部；前述像素包含沿著上述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；上述熱電偶元件群係以使上述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶；且，該攝像裝置設置為，藉由入射光入射至上述光柵構造而在上述受光面產生電漿子共振，致使該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在前述複數個熱電偶之各者中產生電動勢。
本發明之攝像裝置之製造方法包含攝像部形成步驟，其係藉由於基板之攝像區域設置複數個在受光面接收入射光之像素，而形成攝像部；前述攝像部形成步驟包含熱電偶元件群形成步驟，其係於前述像素中形成沿著前述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；在熱電偶元件群形成步驟中，以使前述熱電偶元件群之前述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶，且藉由前述入射光入射至前述光柵構造而在前述受光面產生電漿子共振，致使該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在前述複數個熱電偶之各者中產生電動勢的方式，形成前述熱電偶元件群。
本發明之電子機器具備於基板之攝像區域設有複數個在受光面接收入射光之像素之攝像部；前述像素包含沿著前述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；前述熱電偶元件群係以使前述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶，且該電子機器設置為，藉由前述入射光入射至前述光柵構造而在前述受光面產生電漿子共振，致使在該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在上述複數個熱電偶之各者中產生電動勢。
本發明之太陽電池具備在受光面接收入射光而產生電動勢之光電轉換元件；前述光電轉換元件包含沿著前述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；前述熱電偶元件群係以使前述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶；且，該太陽電池設置為，藉由前述入射光入射至前述光柵構造而在前述受光面產生電漿子共振，致使在該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在上述複數個熱電偶之各者中產生電動勢。
在上述之發明中，以使熱電偶元件群之受光面成為光柵構造之方式隔開配置複數個熱電偶，從而形成熱電偶元件群。此處，藉由入射光入射至該光柵構造而在受光面產生電漿子共振，致使該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在各熱電偶中產生電動勢的方式，形成熱電偶元件群。
根據本發明，可提供一種能夠提高攝像圖像之圖像品質，及促使裝置之小型化、成本降低等之攝像裝置、電子機器及攝像裝置之製造方法。又，可提供一種能夠促使裝置之小型化、成本降低等之太陽電池。
以下參照圖式說明本發明之實施形態。
再者，說明係以下述之順序進行。
0.　基本形態
1.　實施形態1(攝像裝置)
2.　實施形態2(以A1膜被覆熱電偶元件群之上表面之情形)
3.　實施形態3(積層熱電偶元件群之情形)
4.　實施形態4(以遮光膜被覆一部分之情形)
5.　實施形態5(含有奈米彈簧之情形)
6.　實施形態6(進行資料修正之情形)
7.　實施形態7(以帕爾帖(Peltier Effect)效應進行冷卻之情形)
8.　實施形態8(攝像動作)
9.　實施形態9(太陽電池)
10.其他
<0.　基本形態>
圖1與圖2係顯示在本發明之實施形態中，構成攝像裝置之像素等中所含之光感測器(光電轉換元件)之要部之圖。
此處，圖1係顯示剖面。又，圖2係顯示上表面。在圖1中，顯示對於圖2之X1-X2部分之剖面，將從下方朝向上方之方向作為視線方向之情形。再者，對於圖2之X1-X2部分之剖面，將從上方朝向下方之方向作為視線方向之情形，雖省略圖式，但仍以與圖1相同之形狀設置有各部。
如圖1、圖2所示，光感測器包含熱電偶元件群210。
如圖1所示，熱電偶元件群設置於在基板11中入射光L所入射之側之面(上表面)。且熱電偶元件群210係以例如由SiO2 等之絕緣物形成之絕緣層SZ覆蓋其周圍。此外，熱電偶元件群210宜以有機多孔膜、空氣層等般之熱傳導率低之材料覆蓋其周圍。
如圖2所示，熱電偶元件群210由複數個熱電偶211~216構成。例如，在熱電偶元件群210中，設置有第1熱電偶211、第2熱電偶212、第3熱電偶213、第4熱電偶214、第5熱電偶215及第6熱電偶216之6個熱電偶。
在熱電偶元件群210中，如圖1、圖2所示，複數個熱電偶211~216沿著基板11之上表面(xy面)排列。且複數個熱電偶211~216串聯連接。
此處，如圖1、圖2所示，複數個熱電偶211~216之各者包含第1金屬部211A~216A，與第2金屬部211B~216B。
複數個熱電偶211~216其第1金屬部211A~216A與第2金屬部211B~216B沿著基板11之上表面(xy面)排列，且相互接合。第1金屬部211A~216A與第2金屬部211B~216B係由熱電能互不相同之金屬形成，以於各熱電偶211~216中，利用塞貝克效應(Seebeck Effect)產生熱電動勢。第1金屬部211A~216A與第2金屬部211B~216B係以例如Cu、Al、Ag、Ni、Fe及該等之合金形成。其構成為，例如，金屬部211A~216A作為-極發揮功能，而第2金屬部211B~216B作為+極發揮功能。
如圖1、圖2所示，在本實施形態中，熱電偶元件群210係隔開配置複數個熱電偶211~216，以構成光柵構造。
再者，在本實施形態中，熱電偶元件群210係設置成藉由入射至光柵構造之入射光L而產生電漿子共振，致使產生該電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在複數個熱電偶211~216中產生電動勢。
即，各像素P具有受光部與檢測部一體化之凹凸之光柵構造。此處，以熱電偶元件群210之受光面(上表面)為凹凸之光柵構造形成各像素P，以藉由入射光L所含之特定之波長頻帶之光於受光面(上表面)產生電漿子共振。且，將在該光柵構造上產生之電漿子共振(於該處產生之瞬逝光)之增強電場所致之局部熱能，在熱電偶元件群210高效率地轉換成電位差(電壓)。藉此，基於由該電動勢獲得之信號，實施入射光(入射電磁波)之強度檢測或成像。
於下述顯示構成熱電偶元件群210之各部之細節。
如圖1所示，在熱電偶元件群210中，第1至第3熱電偶211~213於第1熱電偶211與第2熱電偶212之間，及第2熱電偶212與第3熱電偶213之間，設置有溝槽TR12、TR23。同樣的，如圖2所示，於第1熱電偶211與第3熱電偶213之間設置有溝槽TR13。
且，如圖1所示，第1熱電偶211與第2熱電偶212係在該溝槽TR12之下方串聯連接。再者，第2熱電偶212與第3熱電偶213係在溝槽TR23之下方串聯連接。
如此，如圖1所示，第1至第3熱電偶211~213之各者在於基板11之深度方向z上入射光L入射之上側部分，接合有第1金屬部211A~213A之上端與第2金屬部211B~213B之上端。即，以使第1至第3熱電偶211~213之上側部分為測溫接點(熱接點)的方式，接合第1金屬部211A~213A與第2金屬部211B~213B。
又，第1至第3熱電偶211~213，其第1金屬部211A~213A之下端與第2金屬部211B~213之下端位於入射光L出射之下側部分，且兩者之下端隔以間距G1~G3而分開。即，第1至第3之熱電偶211~213係以使下側部分成為基準接點(冷接點)的方式，使第1金屬部211A~213A與第2金屬部211B~213B相互分開。
且，第1熱電偶211之第2金屬部211B與第2熱電偶212之第1金屬部212A相互電性連接。又，第2熱電偶212之第2金屬部212B與第3熱電偶213之第1金屬部213A相互電性連接。
相對於此，關於第4至第6熱電偶214~216，雖省略剖面之圖式，但在第4熱電偶214與第5熱電偶215之間，及第5熱電偶215與第6熱電偶216之間，與上述同樣地設置有溝槽(未圖示)。同樣的，如圖2所示，於第4熱電偶214與第6熱電偶216之間，設置有溝槽TR46。
且，第4熱電偶214與第5熱電偶215在溝槽(未圖示)之下方串聯連接。又，第5熱電偶215與第6熱電偶216在溝槽(未圖示)之下方串聯連接。
即，雖省略了圖示，但第4至第6熱電偶214~216與第1至第3熱電偶211~213相同，在上側部分接合有第1金屬部214A~216A之上端與第2金屬部214B~216B之上端。又，第4至第6熱電偶214~216其第1金屬部214A~216A之下端與第2金屬部214B~216B之下端位於下側，且兩者之下端隔以間距(未圖示)而分開。
且，第4熱電偶214之第2金屬部214B與第5熱電偶215之第1金屬部215A相互電性連接。又，第5熱電偶215之第2金屬部215B與第6熱電偶之第1金屬部216A相互電性連接。
再者，如圖2所示，於第1熱電偶211與第6熱電偶216之間、第2熱電偶212與第5熱電偶215之間、第3熱電偶213與第4熱電偶214之間設置有溝槽TR。此處，溝槽TR以通過熱電偶元件群210之中心向x方向延伸的方式設置。
且，如圖2之右側所示，第3熱電偶213與第4熱電偶214串聯連接。即，第3熱電偶213之第2金屬部213B與第4熱電偶214之第1金屬部214A相互電性連接。再者，雖省略圖式，但在第3熱電偶213與第4熱電偶214之連接部分之上方，溝槽TR亦向x方向延伸。
又，如圖1所示，各溝槽之內部設置有絕緣層SZ。
如上所述，熱電偶元件群210設置有複數個熱電偶211~216作為凸部，且以使複數個熱電偶211~216各者之間分離的方式設有溝槽作為凹部。因此，熱電偶元件群210藉由以該凸部與凹部構成之凹凸面作為衍射光柵發揮功能。
此處，如圖2所示，熱電偶元件群210以使光柵構造成為中心點對稱的方式，配置有複數個熱電偶211~216。
在本實施形態中，如圖2所示，熱電偶元件群210係為在受光面其外形為圓形之年輪構造，且以使複數個熱電偶211~216以該圓形狀之中心為軸成對稱之方式形成。
具體而言，如圖2所示，在熱電偶元件群210中，第2熱電偶212與第5熱電偶215之各者之平面形狀為半圓形狀。第2熱電偶212與第5熱電偶215係以經組合時之外形成為圓形的方式於y方向排列。
相對於此，第1熱電偶211、第3熱電偶213、第4熱電偶214及第6熱電偶216之各者之平面形狀為圓弧形狀。第1熱電偶211、第3熱電偶213、第4熱電偶214及第6熱電偶216之各者係以經組合時之外形成為圓形狀的方式，配置於第2熱電偶212與第5熱電偶215之周圍。第1熱電偶211與第3熱電偶213配置在第2熱電偶212之上方，於x方向上排列。又，第4熱電偶214與第6熱電偶216配置在第5熱電偶215之下方，於x方向上排列。
又，在本實施形態中，熱電偶元件群210設置成使複數個熱電偶211~216之各者位於在受光面產生之電漿子共振所形成之電場放大區域(相當於瞬逝光之振幅下半部之區域)。即，以在複數個熱電偶211~216中第1金屬部211A~216A與第2金屬部211B~216B接合之部分對應於藉由電漿子共振而使電場局部放大之部分的方式而形成各部。
且，如圖1、圖2所示，設置有配線H1、H2。此處，在熱電偶元件群210中，於串聯連接之複數個熱電偶211~216之一端與另一端各自連接有配線H1、H2。又，配線H1、H2連接於邏輯電路(未圖示)。
具體而言，如圖1所示，在串聯連接之複數個熱電偶211~216中，於構成第1熱電偶211之第1金屬部211A之下端設置有配線H1。又，於構成第6熱電偶216之第2金屬部216B之下端設置有配線H2。配線H1、H2例如使用電阻低之導電材料例如Cu而形成。
在上述之熱電偶元件群210中，入射光L入射至光柵構造之上表面時，其上表面之表面電漿子被激發。且，在其上表面部分，藉由在該處產生之瞬逝光之增強電場而局部受到熱能。
因此，如圖1所示，在熱電偶元件群210中，位於上表面側之加熱區域(Heat)區域HT被加熱。即，在熱電偶元件群210之測溫接點產生溫度變化。
相對於此，在熱電偶元件群210中，位於下表面側之參照區域REF由於不會產生電漿子共振，故未被加熱。即，在熱電偶元件群210之基準接點未產生溫度變化。
由此，熱電偶元件群210在入射光L入射時，由於在加熱區域HT與參照區域REF之間產生溫度差，故會藉由塞貝克效應而產生電動勢。
如下述之公式(1)所示，在各熱電偶211~216中求取以加熱區域HT之溫度T1與參照區域REF之溫度T0之間的溫度差(T1-T0)、與塞貝克係數Zc之積表示之電動勢Vi。且如下述之公式(2)所示，在熱電偶元件群210中，求取以在複數個熱電偶211~216中求得之電動勢Vi之和表示之總電力Vtot。
Vi=Zc(T1-T0)　...(1)
Vtot=ΣVi(i=1、2、3、...、n)...(2)
具體而言，如圖1所示，在第1至第3熱電偶211~216之各者中產生電動勢V1、V2、V3，且電流從第1金屬部211A~213A流向第2金屬部211B~213B。如圖2所示，在第4至第6熱電偶214~216之各者中，亦同樣產生電動勢且流動電流。即，電流沿著第1至第6熱電偶211~216之排列方向流動。
圖3、圖4係顯示入射光入射至光柵構造時之情況之圖。
圖3為剖面圖。在圖3中，顯示入射光經由SiO2 層入射至在受光面以特定之間距T設置有特定高度d之凸部之金屬(Ni或Al)光柵構造之情況。
圖4係顯示模擬結果之圖。在圖4中，顯示在入射光入射至圖3所示之光柵構造之情形下，模擬光之波長與其吸收量之關係之結果。在圖4中，(a)係顯示以Al單體形成光柵構造之情形，(b)係顯示以Ni單體形成光柵構造之情形。此處，顯示有以二維FDTD(Finite-difference-Time-Domain，時域有限差分)法實施模擬之結果。
由圖4可知，藉由對光柵構造之凹凸適宜設定縱橫比，可選擇性地檢測特定之波長頻帶之光。並且，根據材質(介電常數)之不同，可選擇性地檢測特定之波長頻帶之光。
<1.　實施形態1>
[A.裝置構成]
(A-1)　相機之要部構成
圖5係顯示本發明之實施形態1中，相機40之構成之圖。
如圖5所示，相機40具有攝像元件1、光學系統42、控制部43、及信號處理部44。對各部依序進行說明。
攝像元件1係在攝像面PS接收經由光學系統42作為被攝體像而入射之入射光L並生成信號。此處，攝像元件1係基於從控制部43輸出之控制信號而驅動，並輸出信號。
光學系統42係包含成像透鏡或光圈等之光學構件，且以使入射光L向攝像元件1之攝像面PS聚光之方式配置。
控制部43係將各種控制信號向攝像元件1與信號處理部44輸出，以控制並驅動攝像元件1與信號處理部44。控制部43包含藉由程式作為控制機構運作之電腦。
信號處理部44藉由對從攝像元件1輸出之信號實施信號處理，而生成被攝體像之攝像圖像。信號處理部44包含藉由程式作為信號處理機構運作之電腦。
(A-2)　攝像元件之要部構成
說明攝像元件1之整體構成。
圖6係顯示本發明之實施形態1中，攝像元件1之整體構成之圖。
如圖6所示，攝像元件1包含基板11。基板11為例如包含矽半導體之半導體基板，在基板11之面上設置有攝像區域PA、與周邊區域SA。
如圖6所示，攝像區域PA為四角形狀，於水平方向x與垂直方向y上分別配置有複數個像素P。即，像素P排列成矩陣狀。像素P之細節將於後述。該攝像區域PA相當於圖1所示之攝像面PS。
如圖6所示，周邊區域SA位於攝像區域PA之周圍。雖省略了圖式，但在該周邊區域SA中設置有周邊電路。
作為周邊電路，設置有例如驅動攝像區域PA之各像素P之驅動電路，及將由各像素P生成之信號向外部輸出之外部輸出電路。
(A-3)　攝像元件之詳細構成
說明本實施形態之攝像元件1之詳細內容。
圖7係顯示本發明之實施形態1中，攝像元件1之要部之圖。在圖7中，模式性顯示像素P之剖面。圖7顯示與圖1相同之剖面。
如圖7所示，像素元件1其像素P包含熱電偶元件群210。又，以與各像素P對應之方式，設置有氣隙層31與微透鏡ML。
如圖7所示，熱電偶元件群210設置於在基板11之位於入射光L入射之側之上表面。且熱電偶元件群210係例如由以SiO2 等之絕緣物形成之絕緣層SZ覆蓋其周圍。
對於上表面雖省略了圖式，但熱電偶元件群210之構成與圖2所示之情形相同。
即，熱電偶元件群210與上述相同，係以構成光柵構造的方式，隔開配置有複數個熱電偶211~216。又，熱電偶元件群210設置成藉由向光柵構造入射之入射光L在受光面產生電漿子共振，使該受光面之部分之溫度產生變化，藉此在複數個熱電偶211~216中產生電動勢(參照圖2)。
例如，複數個熱電偶211~216其第1金屬部211A~216A與第2金屬部211B~216B由Ni、Ni與Cu之合金形成。此外，亦可以塞貝克效應適宜產生之組合，選擇使用各種金屬材料。
如圖7所示，氣隙層31為空隙，設置於熱電偶元件群210之上表面。且氣隙層31之上表面係以例如SiO2 等之絕緣層SZ被覆。即，氣隙層31形成為在熱電偶元件群210中介存於入射光L入射之上表面與絕緣層SZ之間。
再者，亦可取代含有空氣之氣隙層31，而設置真空層作為空隙。
如圖7所示，微透鏡ML設置於覆蓋熱電偶元件群210之上表面之絕緣層SZ之上表面。微透鏡ML為形成為中心較邊緣厚之凸型透鏡，且其構成為使入射光L聚集於熱電偶元件群210之上表面。
圖8係模式性顯示本發明之實施形態1中，像素P之顏色排列之俯視圖。
如圖8所示，像素元件1包含：選擇性接收紅色光之紅色像素R；選擇性接收綠色光之綠色像素G；及選擇性接收藍色光之藍色像素B。像素元件1係藉由從紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B之各者獲得之信號，而攝像彩色圖像。
如圖8所示，紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B之各者設置成相互鄰接。此處，紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B之各者配置成以拜爾排列之方式排列。
具體而言，以使複數個綠色像素G成方格狀的方式，向對角方向排列配置。且紅色像素R與藍色像素B係配置成在複數個綠色像素G之間於對角方向上排列。其各自形成為像素尺寸為例如1.4 μm，膜厚為例如1.0 μm。
如上所述，紅色像素R、綠色像素G及藍色像素B各自含有熱電偶元件群210。
在紅色像素R中，熱電偶元件群210形成為凹凸形狀為例如凸部之高度為55 nm、其間距為180 nm之週期構造，以選擇性接收紅色光並輸出信號。
在綠色像素G中，熱電偶元件群210形成為凹凸形狀為例如凸部之高度為35 nm、其間距為120 nm之週期構造，以選擇性接收綠色光並輸出信號。
在藍色像素B中，熱電偶元件群210形成為凹凸形狀為例如凸部之高度為25 nm、其間距為90 nm之週期構造，以選擇性接收藍色光並輸出信號。
再者，熱電偶元件群210其「凹凸之最大間隔」為檢測之光之最大波長以下。
因此，在紅色像素R中，「凹凸之最大間隔」為例如700 nm以下。
在綠色像素G中，「凹凸之最大間隔」為例如600 nm以下。
在藍色像素B中，「凹凸之最大間隔」為例如500 nm以下。
再者，「凹凸之間隔」係表示重複配置之凸部與凸部或凹部與凹部之間之距離(間距寬度)。
又，在熱電偶元件群210中，可適宜設定熱電偶之數量。可藉由使熱電偶之數量增加而提高感度。
[B.　製造方法]
以下，說明製造上述之攝像裝置之製造方法之要部。
圖9~圖13係顯示本發明之實施形態1中，製造攝像裝置之方法之步驟之要部的圖。圖9~圖13顯示有與圖7相同之剖面。在圖9~圖13中，依序經過(a)~(k)所示之各步驟，製造圖7等所示之攝像元件1。
再者，在圖9~圖13中，顯示構成熱電偶元件群210之複數個熱電偶211~216中、形成第1至第3熱電偶211~213之部分。第4至第6熱電偶214~216雖省略圖式，但係以與第1至第3熱電偶211~213相同之步驟形成。
(a)　絕緣層SZ1之形成
在製造攝像元件1時，首先如圖9(a)所示，形成絕緣層SZ1。
此處，於包含矽半導體之基板11之上表面藉由CVD法成膜SiO2 ，從而形成絕緣層SZ1。例如，以使膜厚成為100 nm以下的方式，形成絕緣層SZ1。
(b)　配線H1之形成
接著，如圖9(b)所示，形成配線H1。
此處，在絕緣層SZ1中於形成配線H1之部分形成溝槽後，於該溝槽內嵌入導電材料，形成配線H1。
例如，藉由乾式蝕刻處理，於絕緣層SZ1形成溝槽。然後，例如藉由濺鍍法，堆積Cu等之金屬材料，從而形成配線H1。又，配線H2亦以與上述相同之步驟形成。
(c)　絕緣層SZ2之形成
接著，如圖9(c)所示，形成絕緣層SZ2。
此處，於絕緣層SZ1之上面藉由CVD法成膜SiO2 ，從而形成絕緣層SZ2。例如，以使絕緣層SZ1與絕緣層SZ2合計之膜厚成為200 nm以下的方式，形成絕緣膜SZ2。
(d)　絕緣層SZ2之圖案加工
接著，如圖9(d)所示，對絕緣層SZ2進行圖案加工。
此處，以除去構成熱電偶元件群210之各熱電偶211~216之下部中沿著基板11之上表面形成之下部水平部分之區域(參照圖1、圖7)的方式，將絕緣層SZ2進行圖案加工。
例如，藉由乾式蝕刻處理，對絕緣層SZ2進行圖案加工。藉此，於對應於各熱電偶211~216之下部水平部分之部分，形成溝槽。
(e)　第1金屬層21A之形成
接著，如圖10(e)所示，形成第1金屬層21A。
此處，在上一個步驟中形成之溝槽之內部形成遮罩圖案PM1。關於遮罩圖案PM1，係形成為被覆構成熱電偶元件群210之各熱電偶211~216之下部中、形成第2金屬部211B~216B之部分之面，並使形成第1金屬部211A~216A之部分之面露出。使用光微影技術加工光阻膜，從而形成該遮罩圖案PM1。
且，以用金屬材料嵌入設置有該遮罩圖案PM1之溝槽之內部的方式，於絕緣層SZ1及遮罩圖案PM1之上表面成膜金屬材料。此處，成膜與構成各熱電偶211~216之第1金屬部211A~216A相同之金屬材料。
其後，例如藉由實施CMP處理，使絕緣層SZ2及遮罩圖案PM1之上表面露出，從而形成第1金屬層21A。
(f)　第2金屬層22B之形成
接著，如圖10(f)所示，形成第2金屬層22B。
此處，係在從溝槽之內部除去遮罩圖案PM1後，以用金屬材料嵌入該溝槽之內部的方式，於絕緣性SZ2及第1金屬層21A之上表面成膜金屬材料。此處，成膜與構成各熱電偶211~216之第2金屬部211B~216B相同之金屬材料。
其後，例如藉由實施CMP處理，使絕緣層SZ2及遮罩圖案PM1之上表面露出，從而形成第2金屬層22B。
(g)　絕緣層SZ3之形成
接著，如圖11(g)所示，形成絕緣層SZ3。
此處，藉由CVD法，於絕緣層SZ2之上表面成膜SiO2 ，從而形成絕緣層SZ3。例如，以使膜厚成為100 nm以下的方式，形成絕緣層SZ3。
且，對絕緣層SZ3進行圖案加工。
此處，以除去構成熱電偶元件群210之各熱電偶211~216中、形成垂直於基板11之上表面之垂直部分之區域(參照圖1、圖7)的方式，將絕緣層SZ3進行圖案加工。
例如，藉由對絕緣層SZ3實施乾式蝕刻處理，而將絕緣層SZ3進行圖案加工。藉此，在對應於各熱電偶211~216之垂直部分之部分形成溝槽。
(h)　第3金屬層23A之形成
接著，如圖11(h)所示，形成第3金屬層23A。
此處，在第3金屬層23A形成前，形成遮罩圖案PM2。關於遮罩圖案PM2，其形成為嵌入在上一個步驟中形成之溝槽中於各熱電偶211~216中形成第2金屬部211B~216B之部分之溝槽，使形成第1金屬部211A~216A之部分之面露出。與此同時，以被覆絕緣層SZ3之上表面中形成各熱電偶211~216之第2金屬部211B~216B之部分之面，並使形成第1金屬部211A~216A之部分之面露出的方式，形成遮罩圖案PM2。使用光微影技術加工光阻膜，從而形成該遮罩圖案PM2。
且，以用金屬材料嵌入該遮罩圖案PM2之溝槽內部的方式，於絕緣層SZ3及遮罩圖案PM2之上表面成膜金屬材料。此處，成膜與構成各熱電偶211~216之第1金屬部211A~216A相同之金屬材料。
其後，例如藉由實施CMP處理，使遮罩圖案PM2之上表面露出，從而形成第3金屬層23A。
(i)　第4金屬層24B之形成
接著，如圖12(i)所示，形成第4金屬層24B。
此處，在第4金屬層24B形成前，除去遮罩圖案PM2。然後，形成遮罩圖案PM3。關於遮罩圖案PM3，其在絕緣層SZ3之上表面，以使形成各熱電偶211~216之第2金屬部211B~216B之部分之面露出、而其他部分被覆之方式形成。使用光微影技術加工光阻膜，從而形成該遮罩圖案PM3。
且，以用金屬材料嵌入設置於絕緣層SZ3及遮罩圖案PM3之溝槽之內部的方式，於絕緣層SZ3及第3金屬層23A之上表面成膜金屬材料。此處，成膜與構成各熱電偶211~216之第2金屬部211B~216B相同之金屬材料。
其後，例如藉由實施CMP處理，使第3金屬層23A之上表面露出，從而形成第4金屬層24B。
藉此，如圖12所示，使用第1金屬層21A、第2金屬層22B、第3金屬層23A、及第4金屬層24B而形成各熱電偶211~216。
(j)　絕緣層SZ4之形成
接著，如圖12(j)所示，形成絕緣層SZ4。
此處，在絕緣層SZ4形成前，除去遮罩圖案PM3。然後，藉由CVD法，於除去遮罩圖案PM3之部分嵌入SiO2 ，從而形成絕緣層SZ4。
(k)　氣隙層31之形成
接著，如圖13(k)所示，形成氣隙層31。
此處，於另一基板11Z之一面設置絕緣層SZ5。例如以使膜厚成為100 nm以下的方式，藉由CVD法成膜SiO2 ，從而形成絕緣層SZ5。
然後，除去絕緣層SZ5中所要形成氣隙層31之部分，並於絕緣層SZ5形成溝槽。例如，對絕緣層SZ5進行乾式蝕刻處理，使其深度成為30 nm以下，從而於絕緣層SZ5形成溝槽。
此後，將基板11Z中設置有絕緣層SZ5之面，貼合至基板11中設置有絕緣層SZ4之面。
關於該貼合，係在低壓(100 mT以下)之環境下實施。
藉此，以由複數個絕緣層SZ1~SZ5被覆各熱電偶211~216之周圍的方式，設置絕緣層SZ。
關於貼合，亦可如下所示實施。
首先，於光柵正上方形成犧牲層(有機系材料)，其後，以CVD法等之成膜法形成SiO2 。其次，以乾式蝕刻開複數個孔，並實施O2 灰化處理，藉此除去下層之犧牲層。最後，以覆蓋率不良之膜封閉孔。例如，藉由以PVD法堆積氧化膜而封閉孔。
在上述製程中，例如在對SiO2 膜進行乾式蝕刻處理時，可使用CCP(Capacitive Coupled Plasma，電容耦合電漿)蝕刻裝置。
具體而言，在下述之乾式蝕刻條件下實施：
‧　氣體種類與流量：C4 F8 /O2 /Ar=11/8/400 sccm
‧　壓力：30 mT
‧　上部施加能量：1500 W
‧　下部施加能量：1500 W
‧　蝕刻時間：120 s
‧ RF頻率：上部/下部=60 MHz/13.56 MHz
再者，加工條件、使用裝置(CCP以外之ICP(Inductive Coupled Plasma，電感耦合電漿)或ECR(Electron Cyclotron Resonance，電子迴旋共振)等)不在此限。
(l)　微透鏡ML之形成
其次，如圖7所示，形成微透鏡ML。
此處，除去基板11Z(參照圖13)，露出絕緣層SZ之上表面。其後，於該絕緣層SZ之上表面形成微透鏡ML。
例如，微透鏡ML係藉由使用光微影技術，將感光性樹脂膜進行圖案加工後，以迴焊處理使其變形成透鏡形狀而形成。此外，亦可藉由於透鏡材膜上形成透鏡形狀之阻劑膜後實施回蝕處理，而形成微透鏡ML。
[C.　總結]
如上所述，本實施形態之攝像元件1之像素P包含沿著受光面排列複數個熱電偶211~216之熱電偶元件群210。熱電偶元件群210係以將受光面構成光柵構造的方式，隔開配置複數個熱電偶211~216。又，藉由入射至該光柵構造之入射光L，在受光面產生電漿子共振。且藉此，在熱電偶元件群210中，入射光L入射之部分之溫度產生變化，而在複數個熱電偶211~216中產生電動勢(參照圖1、圖2、圖7)。
因此，由於本實施形態無需利用半導體層之光電轉換，而是從電動勢獲得信號，故可防止於攝像圖像產生白點(白色瑕疵)而導致圖像品質降低。又，由於係利用在光柵表面產生之電漿子共振所致之局部放大之電場能量，故可實現高感度化。再者，由於不易產生入射光L之受光前後之混色，故可重現鮮明之色調。
因此，可提高攝像圖像之圖像品質。
又，由於本實施形態即使無彩色濾光器，亦可藉由光柵進行分光，故可容易地實現使整體薄膜化。又，可抑制混色之產生。
再者，由於本實施形態在熱電偶元件群210之形成中不用離子植入雜質，故可容易地實現成本降低、製程步驟數之削減、模擬評估工時之削減等。
除上述以外，在本實施形態中，熱電偶元件群210係於入射光L入射之上表面設置有絕緣層SZ，且於該入射光L入射之上表面與絕緣層之間介存有氣隙層31。氣隙層31為空隙，其熱傳導率較熱電偶元件群210低。因此，在本實施形態中，氣隙層31可遮斷從熱電偶元件群210之加熱區域HT向外部傳達之熱。因此，由於在複數個熱電偶211~216中效率良好地產生熱電動勢，故可進一步適當地實現高感度化(參照圖1、圖2、圖7)。
在本實施形態中，熱電偶元件群210係在受光面中，以使光柵構造成為中心點對稱的方式，配置有複數個熱電偶211~216(參照圖2)。因此，無需依存於入射光L之偏光性，即可檢測如自然光之混合有各種偏光成份之光，並實現高感度。
在本實施形態中，複數個熱電偶211~216之各者沿著受光面分別排列有熱電能互不相同之第1金屬部211A~216A與第2金屬部211B~216B。且，複數個熱電偶211~216之各者在基板11之深度方向z上入射光L入射之側，接合有第1金屬部211A~216A之一端與第2金屬部211B~216B之一端。並且，第1金屬部211A~216A之另一端與第2金屬部211B~216B之另一端位於入射光L出射之側。因此，本實施形態由於各熱電偶211~216之測溫接點排列於受光面，且基準接點未佔有受光面，故可進一步實現高感度化。
在本實施形態中，熱電偶元件群210設置成複數個熱電偶211~216各自位於在受光面產生之電漿子共振所引起之電場放大區域。因此，本實施形態可更容易地實現高感度化。
[D.　變形例]
熱電偶元件群210除上述以外，可應用各種之形態。下述顯示其變形例。
(變形例1)
圖14係顯示本發明之實施形態1之變形例1中，熱電偶元件群210之要部之圖。圖14中與圖2相同，模式性顯示上表面。剖面與圖1相同。
如圖14所示，在本變形例中，熱電偶元件群210係由複數個熱電偶211~220構成。此處，設置有第1至第10熱電偶211~220之10個熱電偶。如此，在本變形例中，含有較上述之實施形態1之情形為多之熱電偶。除了該點及與此關聯之點以外，本變形例與上述之實施形態1之情形相同。因此，對於重複部分適當地省略說明。
如圖14所示，熱電偶元件群210其複數個熱電偶211~220沿著基板11之上表面(xy面)排列且串聯連接。
如圖14所示，複數個熱電偶211~220各自包含第1金屬部211A~220A與第2金屬部211B~220B，且相互接合。
在本變形例中，熱電偶元件群210係以構成光柵構造的方式隔開配置複數個熱電偶211~220。即，雖對剖面省略圖式，但熱電偶元件群210設置有複數個熱電偶211~220作為凸部，且於複數個熱電偶211~220之各者之間設置有溝槽作為凹部。
又，熱電偶元件群210係以使光柵構造成為中心點對稱的方式，配置複數個熱電偶211~220。此處，熱電偶元件群210係為在受光面其外形為圓形之年輪構造，且以使複數個熱電偶211~220以該圓形狀之中心為軸成對稱之方式形成。
且如圖14所示，設置有配線H1、H2。此處，在熱電偶元件群210中，於串聯連接之複數個熱電偶211~220之一端與另一端，分別連接有配線H1、H2。配線H1、H2連接於邏輯電路(未圖示)。
並且，熱電偶元件群210設置成藉由入射至光柵構造之入射光L產生電漿子共振，致使產生該電漿子共振之部分之溫度產生變化，藉此在複數個熱電偶211~220中產生電動勢。
具體而言，如圖14中之粗箭頭所示，在第1至第10熱電偶211~220之各者中產生電動勢而使電流流動。即，電流係沿著第1至第10熱電偶211~220之排列方向流動。
在本變形例中，熱電偶較上述之實施形態1之情形為多。因此，可進一步提高檢測感度。
(變形例2)
圖15係顯示在本發明之實施形態1之變形例2中，熱電偶元件群210之要部之圖。在圖15中，與圖2相同，模式性顯示上表面。剖面與圖1相同。
如圖15所示，在本變形例中，熱電偶元件群210與變形例1相同，設置有第1至第10熱電偶211~220。然而，在本變形例中，受光面之熱電偶元件群210之外形與變形例1不同。除該點及與此相關之點以外，本變形例與上述之實施形態1之情形相同。因此，對於重複部分適當地省略說明。
如圖15所示，熱電偶元件群210其複數個熱電偶211~220與上述之變形例1之情形相同，係沿著基板11之上表面(xy面)排列且串聯連接。
熱電偶元件群210係以構成光柵構造的方式，隔開配置複數個熱電偶211~220。即，雖對剖面省略圖式，但熱電偶元件群210設置有複數個熱電偶211~220作為凸部，且於複數個熱電偶211~220之各者之間設置有溝槽作為凹部。
又，熱電偶元件群210係以使光柵構造成為中心點對稱的方式，配置複數個熱電偶211~220。此處，與變形例1不同，熱電偶元件群210係為其受光面之外形為多角形之構造，且以使複數個熱電偶211~220以該多角形狀之中心為軸成對稱之方式形成。
具體而言，熱電偶元件群210係由外形為六角形之蜂窩構造形成。
且如圖15所示，設置有配線H1、H2。此處，在熱電偶元件群210中，於串聯連接之複數個熱電偶211~220之一端與另一端分別連接有配線H1、H2。配線H1、H2連接於邏輯電路(未圖示)。
並且，熱電偶元件群210設置成藉由入射至光柵構造之入射光L產生電漿子共振，致使產生該電漿子共振之部分之溫度產生變化，藉此在複數個熱電偶211~220中產生電動勢。
具體而言，如圖15中之粗箭頭所示，在第1至第10熱電偶211~220之各者中產生電動勢而使電流流動。即，電流係沿著第1至第10熱電偶211~220之排列方向流動。
在本變形例中，熱電偶較上述之實施形態1之情形為多。因此，可進一步提高檢測感度。
(變形例3)
圖16、17係顯示本發明之實施形態1之變形例3中，熱電偶元件群210之要部之圖。在圖16、17中，與圖2相同，模式性顯示上表面。圖16顯示構成熱電偶元件群210之複數個熱電偶211~219。又，在圖17中，顯示該複數個熱電偶211~219，及複數個熱電偶211~219之間之連接關係。剖面與圖1相同。
如圖16所示，在本變形例中，熱電偶元件群210係由複數個熱電偶211~219構成。此處，設置有第1至第9熱電偶211~219之9個熱電偶。如此，在本變形例中，含有較上述之實施形態1之情形為多之熱電偶。又，各熱電偶211~219之形狀及配置與實施形態1之情形不同。除該等之點及與該等相關之點以外，本變形例與上述之實施形態1之情形相同。因此，對於重複部分適當省略說明。
如圖16所示，熱電偶元件群210其複數個熱電偶211~219沿著基板11之上表面(xy面)排列。
在本變形例中，熱電偶元件群210亦是以構成光柵構造的方式，隔開配置複數個熱電偶211~219。即，設置有複數個熱電偶211~219作為凸部，且於複數個熱電偶211~219之各者之間設置有溝槽作為凹部。又，熱電偶元件群210係以使該光柵構造成為中心點對稱的方式，配置複數個熱電偶211~219。
此處，如圖16所示，複數個熱電偶211~219之各者之上表面為矩形形狀，且於x方向於y方向之各者上配置成矩陣狀。
具體而言，熱電偶元件群210之構造為於x方向上以一定之間距排列3個熱電偶，且於y方向上以一定之間隔排列3個熱電偶。且，配置成以第1熱電偶211為中心，其他熱電偶212~219在x方向、y方向、及相對於該等傾斜之方向上對稱。
如圖16所示，複數個熱電偶211~219各自包含第1金屬部211A~219A與第2金屬部211B~219B。在複數個熱電偶211~219之各者中，第1金屬部211A~219A與第2金屬部211B~219B以於x方向上排列之方式配置，且相互接合。
如圖17所示，複數個熱電偶211~219之各者與實施形態1之情形同樣地為串聯連接。即，複數個熱電偶211~219之各者在深度方向z之下側部分串聯連接。
具體而言，位於中心之第1熱電偶211與位於其右側之第2熱電偶212串聯連接。且第2熱電偶212與位於其上側之第3熱電偶213串聯連接。且第3熱電偶213與位於其左側之第4熱電偶214串聯連接。且第4熱電偶214與位於其左側之第5熱電偶215串聯連接。且第5熱電偶215與位於其下側之第6熱電偶216串聯連接。且第6熱電偶216與位於其下側之第7熱電偶217串聯連接。且第7熱電偶217與位於其右側之第8熱電偶218串聯連接。且第8熱電偶218與位於其右側之第9熱電偶219串聯連接。
且，如圖16、圖17所示，設置有配線H1、H2。此處，在熱電偶元件群210中，於串聯連接之複數個熱電偶211~219之一端與另一端分別連接有配線H1、H2。又，配線H1、H2連接於邏輯電路(未圖示)。
並且，熱電偶元件群210設置成藉由入射至光柵構造之入射光L而產生電漿子共振，致使產生該電漿子共振之部分之溫度產生變化，藉此在複數個熱電偶211~219中產生電動勢。
具體而言，如圖17中之粗箭頭所示，在第1至第9熱電偶211~219之各者中產生電動勢，而使電流流動。即，電流係沿著第1至第9熱電偶211~219之排列方向流動。
在本變形例中，熱電偶較上述之實施形態1之情形為多。因此，可進一步提高檢測感度。
<2.　實施形態2>
[A.　裝置構成等]
圖18係顯示本發明之實施形態2中，攝像元件之要部之圖。
在圖18中，模式性顯示像素P之剖面。圖18顯示與圖1相同之部分之剖面。
如圖18所示，在本實施形態中，設置有金屬膜41。除該點以外，本實施形態與實施形態1相同。因此，對重複之部分適當地省略記載。
如圖18所示，熱電偶元件群210設置於在基板11中入射光L入射之側之上表面。細節雖省略圖式，但熱電偶元件群210之構成與圖1與圖2所示之情形相同。
如圖18所示，金屬膜41形成為被覆熱電偶元件群210中入射光L入射之上表面。此處，金屬膜41係其上表面為凹凸之光柵構造，且被覆其上表面。
金屬膜41係使用較構成熱電偶211~216(參照圖2)之第1金屬部211A~216A及第2金屬部211B~216B更容易藉由入射光L產生電漿子共振之金屬而形成。金屬膜41係例如藉由濺鍍法將鋁成膜而形成。金屬膜41形成為例如厚度為30 nm。
金屬膜41亦可因應凹凸週期而使用鋁以外之金屬形成。電漿子共振係在漸逝波之分散關係與表面電漿子之分散關係一致之情形下產生。即，在有凹凸構造(週期L)之情形時，下述公式成立。
(w/c)xsinθ=(w/c)(e1*e2/(e1+e2))^0.5+2π/L
(此處，w：振動數、c：光速、θ：入射角、e1、e2：媒質(氣隙層31)、金屬(金屬膜431)之介電常數之實部)。
因此，在前述之圖4所示之條件下，金屬膜41較佳為使用「具有類似鋁之介電常數之實部之金屬」，但亦適宜因應凹凸週期而使用鋁以外之金屬。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，熱電偶元件群210與實施形態1之情形同樣地構成為入射光L向光柵構造之受光面入射而產生電漿子共振，致使該部分之溫度變化，藉此產生電動勢。因此，本實施形態與實施形態1之情形相同，可獲得能夠防止於攝像圖像產生白點(白色瑕疵)，導致圖像品質降低等各種之效果。
再者，在本實施形態中，如上所述，以容易藉由入射光L致使產生電漿子共振之金屬形成之金屬膜41被覆在熱電偶元件群210中入射光L入射之上表面。因此，入射光L入射時，會在金屬膜41產生電漿子共振，且電漿子共振產生之熱會分佈於金屬膜41。
在本實施形態中，由於在金屬膜41中，較實施形態1之情形更容易產生電漿子共振，故可容易地實現高感度化。
因此，可進一步提高攝像圖像之圖像品質。
<3.　實施形態3>
[A.　裝置構成等]
圖19係顯示本發明之實施形態3中，攝像元件之要部之圖。
在圖19中，模式性顯示像素P之剖面。圖19顯示與圖1相同之部分之剖面。
如圖19所示，在本實施形態中，1個像素P構成為包含複數個熱電偶元件群210。設置配線H1、H2之位置不同。除該等之點及與該等相關之點以外，本實施形態與實施形態1相同。因此，對重複之部分適當地省略記載。
如圖19所示，2個熱電偶元件群210設置於基板11中位於入射光L入射之側之上表面。2個熱電偶元件群210以在基板11之深度方向z上積層之方式設置。細節雖省略了圖式，但熱電偶元件群210之各者之構成與圖1與圖2所示之情形相同。且2個熱電偶元件群210串聯連接。
如圖19所示，配線H1、H2設置成在串聯連接之2個熱電偶元件群210中，其一端與另一端分別電性連接。
此處，一方之配線H1設置於上段之熱電偶元件群210之側面。相對於此，另一方之配線H2設置於下段之熱電偶元件群210之側面。
又，熱電偶元件群210之各者設置成藉由入射至光柵構造之入射光L產生電漿子共振，致使產生該電漿子共振之部分之溫度產生變化，藉此產生電動勢。
此處，入射光L入射至上段之熱電偶元件群210而產生電動勢，且入射光L經由上段之熱電偶元件群210入射至下段之熱電偶元件群210，而產生電動勢。即，在構成上段之熱電偶元件群210及下段之熱電偶元件群210之各熱電偶中產生電動勢，使電流沿著串聯連接之各熱電偶之排列方向流動。
如此，在本實施形態中，下段之熱電偶元件群210接收從上段之熱電偶元件群210出射之光，而產生電動勢並獲得信號。因此，可進一步提高檢測感度。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，熱電偶元件群210與實施形態1之情形相同，構成為入射光L入射至光柵構造之受光面而產生電漿子共振，致使該部分之溫度變化，藉此產生電動勢。因此，本實施形態與實施形態1之情形相同，可獲得能夠防止於攝像圖像產生白點(白色瑕疵)導致圖像品質降低等各種之效果。
再者，在本實施形態中，如上所述，由於係對1個像素P積層複數個熱電偶元件群210，故可進一步提高檢測感度。
因此，可進一步提高攝像圖像之圖像品質。
再者，積層熱電偶元件群210之個數並不限於上述，亦可為3個以上。
<4.　實施形態4>
[A.　裝置構成等]
圖20至圖22係顯示本發明之實施形態4中，攝像元件之要部之圖。
圖20、圖21係顯示熱電偶元件群210之要部之俯視圖。在圖20、圖21中，與圖2相同，模式性顯示上表面。在圖20中，顯示構成熱電偶元件群210之複數個熱電偶211~225。又，在圖21中，顯示該複數個熱電偶211~225，及複數個熱電偶211~225之間之連接關係。由於在圖21中乃顯示複數個熱電偶211~225之間之連接關係，故未顯示圖20中所圖示之遮光膜SM。
圖22係顯示熱電偶元件群210之要部之剖面圖。在圖22中，(a)顯示圖20、圖21之X1-X2部分之剖面。在圖22中，(b)顯示圖20、圖21之X3-X4部分之剖面。
如各圖所示，在本實施形態中，熱電偶元件群210設置有第1至第15個熱電偶211~225之15個熱電偶。如此，在本實施形態中，熱電偶較上述之實施形態1之情形為多。又，各熱電偶211~225之形狀及配置與實施形態1之情形不同。此外，設置有遮光膜SM。除該等之點及與該等相關之點以外，本實施形態與上述之實施形態1之情形相同。因此，對於重複部分適當省略說明。
如圖20~圖22所示，熱電偶元件群210其複數個熱電偶211~225係沿著基板11之上表面(xy面)排列。又，以被覆複數個熱電偶211~225之上表面之一部分的方式，設置有遮光膜SM。
如圖20~圖22所示，熱電偶元件群210係以構成光柵構造的方式，隔開配置複數個熱電偶211~225。又，熱電偶元件群210係以使該光柵構造成為中心點對稱的方式，配置複數個熱電偶211~225。
此處，如圖20所示，複數個熱電偶211~221之各者其上表面由遮光膜SM被覆之部分以外之部分為矩形形狀，於x方向與y方向之各者上配置成矩陣狀。該矩形形狀之部分以包含在x方向與y方向之各者上等間隔排列之部分的方式，構成熱電偶元件群210。
如圖20所示，在本實施形態中，熱電偶元件群210在中央部分，於x方向上排列3個熱電偶，且於y方向上排列3個熱電偶。具體而言，第1至第3熱電偶211~213設置成在x方向上從左向右依序排列。且，在第1至第3熱電偶211~213之下方，第7至第9熱電偶217~219設置成在x方向從右向左依序排列。且，在第1至第3熱電偶211~213之上方，第13至第15熱電偶223~225設置成在x方向上從左向右依序排列。
且，在熱電偶元件群210中，在於x方向上相夾配置有9個熱電偶之中央部分之兩側部，於y方向上排列3個熱電偶。具體而言，在右側部，第4至第6熱電偶214~216設置成在y方向從上向下依序排列。在左側部，第10至第12熱電偶220~222設置成在y方向上從下向上依序排列。
如此，熱電偶元件群210配置成以位於中心之第2熱電偶212為軸，使其他熱電偶成為點對稱。
如圖20所示，複數個熱電偶211~225各自包含第1金屬部211A~225A，與第2金屬部211B~225B。
如圖20所示，在複數個熱電偶211~225之各者中，第1金屬部211A~225A與第2金屬部211B~225B以於x方向或y方向上排列之方式配置，且相互接合。
此處，如圖21所示，複數個熱電偶211~225之各者設置成第1金屬部211A~225A及第2金屬部211B~225B之一端與另一端之間沿著受光面(xy面)排列。且，該第1金屬部211A~225A之一端與第2金屬部211B~225B之一端接合。
又，如圖21所示，複數個熱電偶211~225之各者在第1金屬部211A~225A之另一端與第2金屬部211B~225B之另一端依序串聯連接。
且，如圖20所示，遮斷入射光L之遮光膜SM設置成被覆該第1金屬部211A~225A之另一端與第2金屬部211B~225B之另一端。又，遮光膜SM包含以介存於串聯連接之熱電偶之間的方式形成之部分。
例如，遮光膜SM將W(鎢)作為材料使用，形成為膜厚50 nm。
且，如圖20、圖21所示，設置有配線H1、H2。此處，在熱電偶元件群210中，於串聯連接之複數個熱電偶211~225之一端與另一端分別連接有配線H1、H2。又，配線H1、H2連接於邏輯電路(未圖示)。
又，熱電偶元件群210與實施形態1相同，藉由入射至光柵構造之熱射光L而產生電漿子共振，致使產生該電漿子共振之部分之溫度產生變化，藉此在複數個熱電偶211~225中產生電動勢。
熱電偶元件群210作為加熱區域HT(測溫接點)設置之部分未由遮光膜SM被覆，而作為參照區域REF(基準接點)設置之部分由遮光膜SM被覆(參照圖20、圖21)。因此，由於熱電偶元件群210在入射光L入射至測溫接點時，會因電漿子共振而於測溫接點與基準接點之間產生溫度差，故藉由塞貝克效應而產生電動勢。
具體而言，如圖21中之粗箭頭所示，在第1至第15之熱電偶211~225之各者中產生電動勢，而使電流流動。即，電流係沿著第1至第15熱電偶211~225之排列方向流動。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，熱電偶元件群210與實施形態1相同，其構成為入射光L入射至光柵構造之受光面，產生電漿子共振，致使該部分之溫度變化，藉此產生電動勢。因此，本實施形態與實施形態1相同，可獲得能夠防止於攝像圖像產生白點(白色瑕疵)導致圖像品質降低等各種之效果。
再者，在本實施形態中，熱電偶較實施形態1之情形為多。因此，可進一步提高檢測感度。
因此，可進一步提高攝像圖像之圖像品質。
<5.　實施形態5>
[A.　裝置構成等]
圖23係顯示本發明之實施形態5中，攝像元件之要部之圖。
在圖23中模式性顯示像素P之剖面。圖23顯示與圖1相同之部分之剖面。
如圖23所示，在本實施形態中，熱電偶元件群210形成為包含奈米彈簧NS。除該點以外，本實施形態與實施形態1相同。因此，對重複之部分適當地省略記載。
如圖23所示，第1至第3熱電偶211~213之各者形成為在第1金屬部211A~213A及第2金屬部211B~213B之一端(上端)與另一端(下端)之間隔著奈米彈簧NS。雖省略圖式，但關於第4至第6熱電偶214~216之各者亦以同樣方式形成。
奈米彈簧NS係預先製作種子，藉由一面旋轉一面以離子研磨將膜生成而形成。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，熱電偶元件群210與實施形態1之情形相同，其構成為入射光L入射至光柵構造之受光面而產生電漿子共振，致使該部分之溫度變化，藉此產生電動勢。因此，本實施形態與實施形態1之情形相同，可獲得能夠防止於攝像圖像產生白點(白色瑕疵)導致圖像品質降低等各種之效果。
再者，如上所述，在本實施形態中，以第1金屬部211A~213A及第2金屬部211B~213B之一端(上端)與另一端(下端)之間隔著奈米彈簧NS的方式形成。因此，由於在測溫接點與基準接點之間，熱傳播路徑擴展為較長，使得熱傳播有所緩和，故可提高檢測感度。
因此，可進一步提高攝像圖像之圖像品質。
<6.　實施形態6>
[A.　修正處理]
圖24係顯示本發明之實施形態6中，信號處理部44(參照圖5)之要部之方塊圖。
如圖24所示，在本實施形態中，信號處理部44包含信號修正部441。除該點以外，本實施形態與實施形態1相同。因此，對重複之部分適當地省略記載。
信號修正部441係對藉由攝像動作而在各像素P產生之電動勢所生成之信號(檢測資料)實施修正處理。此處，以電腦執行對藉由攝像動作而在各像素P產生之電動勢所生成之信號(檢測資料)實施修正處理之程式，作為信號修正部441發揮功能。
熱電偶元件群210係藉由上部之加熱區域HT與下部之參照區域REF之間之溫度差而產生電動勢，將該電動勢所產生之信號用於攝像圖像之生成(參照圖1)。因此，由於在長時間或連續曝光時，其產生之熱會導致基準之溫度狀態產生變動，使檢測感度降低，故有攝像圖像之圖像品質降低之情形。因此，信號修正部441係為防止因如此之異常發生而導致圖像品質降低，對藉由攝像動作而在像素P產生之電動勢所生成之信號(檢測資料)實施修正處理。而信號處理部44基於該經修正處理之信號，生成攝像圖像。
圖25係顯示本發明之實施形態6中，修正處理之動作之流程圖。
(1)　監控資料之獲取
首先，如圖25所示，獲取監控資料Vm(ST11)。
此處，控制部43(參照圖1)對攝像元件1輸出控制信號，將監控資料Vm從攝像元件1之各像素P輸出至信號處理部44。
例如，控制部43在與攝像動作不同之時序，實施該監控動作。且，在該監控動作中，將從在各像素P所含之熱電偶元件群210中產生之電動勢獲得之信號，作為監控資料Vm而輸出至信號處理部44。例如，在即將實施攝像動作前實施監控動作，並將該監控資料Vm輸出。
(2)　變動率之計算
接著，如圖25所示，計算監控資料Vm自基準資料V0變動之變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)(ST21)。
此處，信號修正部441實施將監控資料Vm與預先設定之基準資料V0之間計算差分之差分處理。其後，信號修正部441實施將該差分值(Vm-V0)之絕對值除以基準資料V0之除算處理。藉此，對各像素P計算監控資料Vm自基準資料V0變動之變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)。
(3)　變動率與臨限值之比較
接著，如圖25所示，判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)是否(Yes或No)為特定值Vs以上(ST31)。
此處，信號修正部441實施將上述計算出之變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)與預先設定作為臨限值之特定值Vs之間進行比較之比較處理。
在該比較處理中，若判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)非特定值Vs以上之情形(No)時，不予實施下一個步驟(ST41)之修正處理，而結束本動作。例如，特定值Vs非為0.1以上之情形時，不予實施修正處理。
相對於此，若判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)為該特定值Vs以上之情形(Yes)時，進入下一個步驟(ST41)。例如，特定值Vs為0.1以上之情形時，在下一個步驟(ST41)實施修正處理。
(4)　檢測資料之修正
如圖25所示，若判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)為該特定值Vs以上之情形(Yes)時，使用響應函數對檢測資料V進行修正(ST41)。
此處，根據上述計算出之變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)與電動勢相對於入射光之光量之響應函數，計算修正係數H。
圖26係顯示在本發明之實施形態6中，電動勢相對於入射光之光量之響應函數之圖。
在圖26中，橫軸表示在熱電偶元件群210產生之電動勢(電位差)V，縱軸表示入射光之光量F。
如圖26所示，熱電偶元件群210在適當之溫度下運作時，以基準資料V0獲得基準之光量F0。但，當熱電偶元件群210自適當之溫度產生變動，因而監控資料Vm從該基準資料V0下降時，會檢測出接收到非適當之光量F0，而是較其低之光量Fm。
因此，根據預先求得之響應函數，計算對應於基準資料V0之光量F0，與對應於監控資料Vm之光量Fm後，對每個像素P計算將該光量F0除以光量Fm之值(F0/Fm)作為修正係數H。
且，在攝像動作中，對在各像素P產生之電動勢所生成之信號(檢測資料)累計修正係數H，從而修正在該各像素P中產生之電動勢所生成之信號(檢測資料)V。藉此，即使在熱電偶元件群210自基準溫度狀態產生變動之狀態下實施攝像動作之情形時，該監測資料仍可修正為接近在基準溫度狀態下所檢測之檢測資料。
例如，以1秒間隔實施監控動作，並對在該監控動作後所實施之攝像動作中獲得之信號(檢測資料)之各者以如上方式實施修正。
再者，上述雖已就基準資料V0使用預先設定之值之情形進行說明，但並不限定於此。例如，亦可將在進行攝像之情形時所獲得之複數個監控資料Vm中最初獲取之監控資料Vm作為基準資料V0使用。又，關於修正係數H之計算，其運作方式亦可為將監控資料Vm與修正係數H建立關聯之對照表預先記憶於記憶體，從對照表中提取對應於所取得之監控資料Vm之修正係數H。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，即使在熱電偶元件群210自基準溫度產生變動之狀態下實施攝像動作之情形，仍可對應於該變動之溫度而修正由該攝像產生之檢測資料。
因此，本實施形態可提高攝像圖像之圖像品質。
<7.　實施形態7>
[A.　冷卻處理]
圖27係顯示本發明之實施形態7中，控制部43(參照圖5)之要部之方塊圖。
如圖27所示，在本實施形態中，控制部43包含冷卻處理部431。除該點以外，本實施形態與實施形態1相同。因此，對重複之部分適當地省略記載。
冷卻處理部431係以對構成熱電偶元件群210之各熱電偶211~216(參照圖1、圖2)進行冷卻的方式控制動作。冷卻處理部431在各熱電偶211~216中，流動與藉由塞貝克效應而流動之電流逆向之電流，細節將於後述。此處，冷卻處理部431於各熱電偶211~216中流動該逆向之電流，以使相當於監控資料Vm與基準資料V0之間之差分值的熱量減少。藉此，冷卻處理部431藉由帕爾帖效應，對各熱電偶211~216實施冷卻處理。此處係藉由電腦執行實施上述之冷卻處理之程式，作為冷卻處理部431發揮功能。
如上所述，由於熱電偶元件群210在長時間或連續實施攝像動作時，會因熱而導致其自基準溫度狀態產生變動，致使檢測感度降低，故有攝像圖像之圖像品質降低之情形。因此，信號修正部441在藉由攝像動作從像素P獲得信號(檢測資料)前，以使熱電偶元件群210成為基準溫度狀態的方式實施冷卻處理。且，在經冷卻而接近基準溫度之狀態下，實施攝像並獲取信號(檢測資料)，由信號處理部44基於該信號，生成攝像圖像。
圖28係顯示本發明之實施形態7中，冷卻處理之動作之流程圖。
(1)　監控資料之獲取
首先，如圖28所示，獲取監控資料Vm(ST11)。
此處，與實施形態6之情形相同，控制部43(參照圖1)係對攝像元件1輸出控制信號，並將監控資料Vm從攝像元件1之各像素P輸出至信號處理部44。
例如，控制部43以與攝像動作不同之時序，將從攝像元件1之各像素P所含之熱電偶元件群210之電動勢獲得之信號，作為監控資料Vm而輸出至信號處理部44。例如，在將要實施攝像動作前實施監控動作，並將該監控資料Vm輸出。
(2)　變動率之計算
接著，如圖28所示，計算監控資料Vm自基準資料V0變動之變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)(ST21)。
此處，與實施形態6之情形相同，信號修正部441實施將監控資料Vm與預先設定之基準資料V0之間計算差分之差分處理。其後，信號修正部441對該差分值(Vm-V0)之絕對值與基準資料V0之間實施除算處理。藉此，對各像素P計算監控資料Vm自基準資料V0變動之變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)。
(3)　變動率與臨限值之比較
接著，如圖28所示，判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)是否(Yes或No)為特定值Vs以上(ST31)。
此處，信號修正部441實施將上述計算出之變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)與預先設定作為臨限值之特定值Vs之間進行比較之比較處理。
在該比較處理中，若判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)非特定值Vs以上之情形(No)時，不予進入下一個步驟(ST41b)，而結束本動作。
相對於此，若判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)為該特定值Vs以上之情形(Yes)時，進入至下一個步驟(ST41b)。
(4)　熱電偶元件群210之冷卻處理
如圖28所示，若判斷變動率(∣(Vm-V0)/V0∣)為該特定值Vs以上之情形(Yes)時，對熱電偶元件群210實施冷卻處理(ST41b)。
圖29係顯示本發明之實施形態7中，冷卻處理之動作之剖面圖。在圖29中，模式性顯示像素P之剖面。在圖29中，顯示與圖7相同之剖面。
如圖29所示，對熱電偶元件群210實施冷卻處理時，在各熱電偶211~216(在圖29中未圖示214~216)中，流動與藉由塞貝克效應而流動之電流(黑色箭頭)逆向之電流(白色箭頭)。
此處，於各熱電偶211~216中流動該逆向之電流，以使相當於監控資料Vm與基準資料V0之間之差分值(Vm-V0)之熱量減少。
例如，將監控資料Vm與基準資料V0之差分值(Vm-V0)與向各熱電偶211~216流動之逆向之電流之值建立關聯的對照表預先記憶於記憶體。且對每個像素P，從對照表中提取對應於監控資料Vm與基準資料V0之差分值(Vm-V0)之該電流值。且，於各熱電偶211~216中流動該提取之電流值之電流。
藉此，使各熱電偶211~216藉由帕爾帖效應而冷卻。
且，於冷卻處理結束後實施攝像動作，獲得在各像素P產生之電動勢所生成之信號(檢測資料)。此處，由於係在熱電偶元件群210接近基準溫度狀態的狀態下實施攝像動作，故該檢測資料接近於在基準溫度狀態下所檢測之檢測資料。
例如，以1秒間隔實施監控動作，並在經冷卻處理而成為接近基準溫度狀態的狀態下，實施攝像動作。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，即使在熱電偶元件群210自基準溫度狀態產生變動之情形時，仍可在藉由冷卻處理使其接近於基準溫度後，實施攝像動作。
因此，本實施形態可提高攝像圖像之圖像品質。
<8.　實施形態8>
[A.　攝像動作]
圖30係顯示本發明之實施形態8中攝像動作之圖。
如圖30所示，在本實施形態中，控制部43可以各種之攝像動作實施攝像。除該點以外，本實施形態與實施形態1相同。因此，對重複之部分適當地省略記載。
如圖30(a)所示，若經過受光時間T，則在熱電偶元件群210中，電動勢E上升，在特定之時點Tmx產生最大之電動勢Emx後，電動勢E減少。因此，在本實施形態中，控制部43以在1幀時間內，在熱電偶元件群210之電動勢E成為最大值Emx之時點Tmx實施電位檢測並獲得信號的方式控制各部。且，根據藉此獲得之信號，生成攝像圖像。
此外，如圖30(b)所示，控制部43亦可在1幀時間內，以重複複數次在熱電偶元件群210中產生之電動勢E成為最大值Emx之時間點Tmx檢測電位並生成信號之電位檢測動作的方式而控制各部。
該情形下，控制部43在複數個電位檢測動作之間，以實施對熱電偶元件群210進行冷卻之冷卻動作的方式控制各部。具體而言，係在複數個電位檢測動作之間設置冷卻時間Tc，以使熱電偶元件群210之電動勢E成為初始值的方式實施冷卻動作。例如，如實施形態7所示，在熱電偶元件群210中產生帕爾帖效應，從而實施冷卻動作。
且，其後，根據累計該複數個信號所獲得之信號，生成攝像圖像。即，亦可將該累計電壓作為1幀之有效電壓檢測，而生成攝像圖像。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，在1幀時間內，在熱電偶元件群210中產生之電動勢E成為最大值Emx之時點Tmx檢測該電位，藉此獲得信號，並根據該信號生成攝像圖像。
此外，在本實施形態中，在1幀時間內，重複複數次在熱電偶元件群210中產生之電動勢E成為最大值之時間點Tmx檢測電位並生成信號之電位檢測動作。其後，累計該複數個信號。然後，根據該累計所獲得之信號，生成攝像圖像。此處，在複數個電位檢測動作之間，實施對熱電偶元件群210進行冷卻之冷卻動作。
如此，在本實施形態中，在加熱區域HT與參照區域REF之間之溫度差為最大之狀態下獲取信號，並根據該信號而生成攝像圖像。
因此，本實施形態可提高攝像圖像之圖像品質。
再者，本發明之構成亦可為將在熱電偶元件群210中產生之電動勢作為驅動電力反饋驅動。即，本發明之構成亦可為控制部43以將經檢測之電位之一部分作為攝像元件1之驅動電力使用的方式進行控制。該情形下，可實現消耗電力之減少。
<9.　實施形態9>
[A.　裝置構成]
圖31係顯示本發明之實施形態中，太陽電池之要部之俯視圖。
如圖31所示，太陽電池係以蜂窩構造排列有複數個外形為六角形之單元CE。
雖省略圖式，但在太陽電池中，各單元CE包含在受光面接收入射光而產生電動勢之光電轉換元件。此處，光電轉換元件具有圖15所示之熱電偶元件群210，以由熱電偶元件群210接收光產生電動勢之方式構成。
即，如圖15所示，熱電偶元件群210以使受光面為光柵構造的方式，隔開配置複數個熱電偶211~219。且，入射光入射至光柵構造，在受光面產生電漿子共振，而在該熱電偶元件群中致使產生電漿子共振之部分之溫度產生變化。藉此，在該複數個熱電偶211~219之各者中產生電動勢。
如圖31所示，太陽電池具有選擇性接收可視光之可視光單元VR；選擇性接收紫外光之紫外光單元UV；及選擇性接收紅外光之紅外光單元IR。
因此，在各單元CE中，對應於接收之光之波長，以不同之光柵構造形成有熱電偶元件群210。
例如，可視光單元VR就其熱電偶元件群210之凹凸形狀，係形成為例如凸部之高度為40 nm、其間距為120 nm之週期構造。
例如，紫外光單元UV就其熱電偶元件群210之凹凸形狀，係形成為例如凸部之高度為10 nm、其間距為40 nm之週期構造。
例如，紅外光單元IR就其熱電偶元件群210之凹凸形狀，係形成為例如凸部之高度為80 nm、其間距為350 nm之週期構造。
[B.　總結]
如上所述，在本實施形態中，太陽電池由與實施形態1(變形例2)之情形相同之熱電偶元件群210構成。由於熱電偶元件群210之輸出為電壓，故可應用於太陽電池。
因此，在本實施形態中，可容易地實現降低成本。又，相較於如染料敏化般之使用有機材料之太陽電池，不會因紫外線導致劣化，可進行壽命長且穩定之電力供給。
再者，在本實施形態中，與上述之攝像裝置之情形相同，可應用各種變形形態。即，亦可於受光面積層複數個熱電偶元件群210。又，亦可於各單元適當地設置微透鏡等之光學構件。
<10.　其他>
在實施本發明時，並不限定於上述之實施形態，可採用各種之變形例。
例如，可藉由適當地設定光柵構造之凹凸縱橫比，而對紫外區至兆赫、毫米波段之寬頻帶實施成像。
又，光柵構造之凹凸可為週期性、非週期性之任意一者。
又，在攝像元件中，雖顯示於像素中設置微透鏡之情形，但亦可根據用途不設置微透鏡。又，在上述中，雖未設置彩色濾光器，但亦可根據用途予以設置。
在上述之實施形態中，雖已說明將攝像元件應用於相機之情形，但並不限定於此。本發明亦可應用於掃描器或影印機等具備攝像元件之其他電子機器。
此外，亦可適當地組合上述之各實施形態。
再者，在上述之實施形態中，攝像元件1相當於本發明之攝像部。又，在上述之實施形態中，基板11相當於本發明之基板。又，在上述之實施形態中，氣隙層31相當於本發明之空隙。又，在上述之實施形態中，相機40相當於本發明之攝像裝置、電子機器。又，在上述之實施形態中，金屬膜41相當於本發明之金屬膜。又，在上述之實施形態中，熱電偶元件群210相當於本發明之熱電偶元件群。又，在上述之實施形態中，熱電偶211~225相當於本發明之熱電偶。又，在上述之實施形態中，第1金屬部211A~225A相當於本發明之第1金屬部。又，在上述之實施形態中，第2金屬部211B~225B相當於本發明之第2金屬部。又，在上述之實施形態中，冷卻處理部431相當於本發明之冷卻處理部。又，在上述之實施形態中，信號修正部441相當於本發明之信號修正部。又，在上述之實施形態中，奈米彈簧NS相當於本發明之奈米彈簧。又，在上述之實施形態中，像素P相當於本發明之像素。又，在上述之實施形態中，遮光膜SM相當於本發明之遮光膜。
1．．．攝像元件
11、11Z．．．基板
21A．．．第1金屬層
22B．．．第2金屬層
23A．．．第3金屬層
24B．．．第4金屬層
31．．．氣隙層
40．．．相機
41．．．金屬膜
42．．．光學系統
43．．．控制部
44．．．信號處理部
210．．．熱電偶元件群
211~225．．．熱電偶
211A~225A．．．第1金屬部
211B~225B．．．第2金屬部
431．．．冷卻處理部
441．．．信號修正部
G1~G3．．．間距
HT．．．加熱區域
H1、H2．．．配線
L．．．入射光
ML．．．微透鏡
NS．．．奈米彈簧
P．．．像素
PA．．．攝像區域
PS．．．攝像面
REF．．．參照區域
PM1~PM3．．．遮罩圖案
SA．．．周邊區域
SM．．．遮光膜
SZ、SZ1~SZ5．．．絕緣層
TR12、TR23．．．溝槽
REF．．．參照區域
SZ．．．絕緣層
TR12、TR23．．．溝槽
V1、V2、V3．．．電動勢
圖1係顯示在本發明之實施形態中，構成攝像裝置之像素等所含之光感測器(光電轉換元件)之要部的圖。
圖2係顯示在本發明之實施形態中，構成攝像裝置之像素等所含之光感測器(光電轉換元件)之要部的圖。
圖3係顯示入射光入射至光柵構造時之情況之圖。
圖4(a)、(b)係顯示入射光入射至光柵構造時之情況之圖。
圖5係顯示在本發明之實施形態1中，相機40之構成之構成圖。
圖6係顯示在本發明之實施形態1中，攝像元件1之整體構成之圖。
圖7係顯示在本發明之實施形態1中，攝像元件1之要部之圖。
圖8係模式性顯示本發明之實施形態1中，像素P之顏色排列之俯視圖。
圖9(a)-(d)係顯示在本發明之實施形態1中，製造攝像裝置之方法之步驟之要部的圖。
圖10(e)-(f)係顯示在本發明之實施形態1中，製造攝像裝置之方法之步驟之要部的圖。
圖11(g)、(h)係顯示在本發明之實施形態1中，製造攝像裝置之方法之步驟之要部的圖。
圖12(i)、(j)係顯示在本發明之實施形態1中，製造攝像裝置之方法之步驟之要部的圖。
圖13(k)係顯示在本發明之實施形態1中，製造攝像裝置之方法之步驟之要部的圖。
圖14係顯示在本發明之實施形態1之變形例1中，熱電偶元件群210之要部之圖。
圖15係顯示在本發明之實施形態1之變形例2中，熱電偶元件群210之要部之圖。
圖16係顯示在本發明之實施形態1之變形例3中，熱電偶元件群210之要部之圖。
圖17係顯示在本發明之實施形態1之變形例3中，熱電偶元件群210之要部之圖。
圖18係顯示在本發明之實施形態2中，攝像元件之要部之圖。
圖19係顯示在本發明之實施形態3中，攝像元件之要部之圖。
圖20係顯示在本發明之實施形態4中，攝像元件之要部之圖。
圖21係顯示在本發明之實施形態4中，攝像元件之要部之圖。
圖22(a)、(b)係顯示在本發明之實施形態4中，攝像元件之要部之圖。
圖23係顯示在本發明之實施形態5中，攝像元件之要部之圖。
圖24係顯示在本發明之實施形態6中，信號處理部44(參照圖5)之要部之方塊圖。
圖25係顯示在本發明之實施形態6中，修正處理之動作之流程圖。
圖26係顯示在本發明之實施形態6中，電動勢對入射光之光量之響應函數。
圖27係顯示在本發明之實施形態7中，控制部43(參照圖5)之要部之方塊圖。
圖28係顯示在本發明之實施形態7中，冷卻處理之動作之流程圖。
圖29係顯示在本發明之實施形態7中，顯示冷卻處理之動作之剖面圖。
圖30(a)、(b)係在本發明之實施形態8中，攝像動作之圖。
圖31係顯示在本發明之實施形態9中，太陽電池之要部之俯視圖。
11．．．基板
210．．．熱電偶元件群
211~213．．．熱電偶
211A~213A．．．第1金屬部
211B~213B．．．第2金屬部
G1~G3．．．間距
HT．．．加熱區域
H1．．．配線
L．．．入射光
REF．．．參照區域
SZ．．．絕緣層
TR12、TR23．．．溝槽
V1、V2、V3．．．電動勢

Claims (20)

  1. 一種攝像裝置，其具備：攝像部，其於基板之攝像區域設有複數個在受光面接收入射光之像素；前述像素包含：沿著前述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；前述熱電偶元件群係以使前述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶；且該攝像裝置設置為，藉由前述入射光入射至前述光柵構造而在前述受光面產生電漿子共振，致使該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在前述複數個熱電偶之各者中產生電動勢。
  2. 如請求項1之攝像裝置，其中前述熱電偶元件群其前述複數個熱電偶係串聯連接。
  3. 如請求項2之攝像裝置，其中前述熱電偶元件群在前述受光面中以使前述光柵構造成為中心點對稱的方式，配置有前述複數個熱電偶。
  4. 如請求項3之攝像裝置，其中前述熱電偶元件群係設置為使前述複數個熱電偶之各者位於在前述受光面產生之電漿子共振所形成之電場放大區域。
  5. 如請求項4之攝像裝置，其中前述複數個熱電偶之各者沿著前述受光面排列有第1金屬部、及熱電能相對於第1金屬部不同之第2金屬部。
  6. 如請求項5之攝像裝置，其中前述複數個熱電偶之各者在於前述基板之深度方向上前述入射光入射之側，接合有前述第1金屬部之一端與前述第2金屬部之一端，且前述第1金屬部之另一端與前述第2金屬部之另一端位於前述入射光出射之側，前述複數個熱電偶之各者係串聯連接。
  7. 如請求項6之攝像裝置，其中前述熱電偶元件群於前述入射光入射之面上設置有絕緣膜，且於前述入射光入射之面與前述絕緣膜之間介存有空隙。
  8. 如請求項6之攝像裝置，其中前述熱電偶元件群包含：被覆前述入射光入射之面之金屬膜，且前述金屬膜係使用較前述第1金屬部及前述第2金屬部更容易產生前述電漿子共振之金屬所形成。
  9. 如請求項1之攝像裝置，其中前述像素包含複數個前述熱電偶元件群，且以使該複數個熱電偶元件群在前述基板之深度方向上積層之方式設置。
  10. 如請求項5之攝像裝置，其中前述複數個熱電偶之各者係設置為使前述第1金屬部及前述第2金屬部之一端與另一端之間沿著前述受光面排列，前述第1金屬部之一端與前述第2金屬部之一端接合，且於前述第1金屬部之另一端與前述第2金屬部之另一端串聯連接有前述複數個熱電偶之各者，且遮斷前述入射光之遮光膜以被覆前述第1金屬部之另一端與前述第2金屬部之另一端之方式設置。
  11. 如請求項6之攝像裝置，其中前述複數個熱電偶之各者係以將奈米彈簧隔於前述第1金屬部及前述第2金屬部之一端與另一端之間之方式形成。
  12. 如請求項1之攝像裝置，其中進一步包含：信號修正部，其對在前述像素中產生之電動勢所生成之信號進行修正；前述信號修正部係藉由根據監控資料與基準資料之間之差分值，與電動勢相對於入射光之光量之響應函數而計算修正係數，並對在前述像素中產生之電動勢所生成之信號累計前述修正係數，而修正在前述像素中產生之電動勢所生成之信號。
  13. 如請求項1之攝像裝置，其中進一步包含：冷卻處理部，其對前述複數個熱電偶之各者流動與藉由塞貝克效應而流動之電流逆向之電流，而藉由帕爾帖效應對該複數個熱電偶之各者進行冷卻處理；前述冷卻處理部於前述複數個熱電偶中流動前述逆向之電流，以減少相當於在前述像素中產生之電動勢所生成之信號的信號值與基準值之間之差分值之熱量。
  14. 如請求項1之攝像裝置，其中前述攝像部在1幀時間內，在前述熱電偶元件群中產生之電動勢成為最大值之時間點檢測電位，藉此生成信號，並生成攝像圖像。
  15. 如請求項1之攝像裝置，其中前述攝像部在1幀時間內，重複複數次在熱電偶元件群中產生之電動勢成為最大值之時間點檢測電位並生成信號之電位檢測動作後，根據累計該複數個信號而獲得之信號而生成攝像圖像。
  16. 如請求項15之攝像裝置，其中前述攝像部在前述複數個電位檢測動作之間，實施對前述熱電偶元件群進行冷卻之冷卻動作。
  17. 如請求項16之攝像裝置，其中前述攝像部係以將在前述熱電偶元件群中產生之電動勢作為驅動電力進行反饋驅動之方式構成。
  18. 一種攝像裝置之製造方法，其包含：攝像部形成步驟，其係藉由於基板之攝像區域設置複數個在受光面接收入射光之像素，而形成攝像部；前述攝像部形成步驟包含熱電偶元件群形成步驟，其係於前述像素中形成沿著前述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；在熱電偶元件群形成步驟中，以使前述熱電偶元件群之前述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶；且藉由前述入射光入射至前述光柵構造而在前述受光面產生電漿子共振，致使該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在前述複數個熱電偶之各者中產生電動勢的方式，形成前述熱電偶元件群。
  19. 一種電子機器，其具備：攝像部，其於基板之攝像區域設有複數個在受光面接收入射光之像素；前述像素包含：沿著前述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；前述熱電偶元件群係以使前述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶；且該電子機器設置為，藉由前述入射光入射至前述光柵構造而在前述受光面產生電漿子共振，致使該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在前述複數個熱電偶之各者中產生電動勢。
  20. 一種太陽電池，其具備：在受光面接收入射光而產生電動勢之光電轉換元件；前述光電轉換元件包含：沿著前述受光面排列有複數個熱電偶之熱電偶元件群；前述熱電偶元件群係以使前述受光面成為光柵構造的方式，隔開配置前述複數個熱電偶；且該太陽電池設置為，藉由前述入射光入射至前述光柵構造而在前述受光面產生電漿子共振，致使在該熱電偶元件群中產生電漿子共振之部分之溫度產生變化，而在前述複數個熱電偶之各者中產生電動勢。
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