WO2018225367A1 - 固体撮像装置 - Google Patents

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WO2018225367A1
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layer
photoelectric conversion
interlayer insulating
image sensor
light
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剛志 柳田
智彦 朝妻
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a solid-state imaging device, and more specifically, to a solid-state imaging device including a wire grid polarizing element.
  • a solid-state imaging device having a plurality of imaging elements (photoelectric conversion elements) provided with wire grid polarizing elements (WGP) is known from, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-164956.
  • the imaging device is composed of, for example, a CCD (Charge-Coupled Device) or CMOS (Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor.
  • the wire grid polarizing element has a line and space structure.
  • the direction in which the line-and-space structure extends is referred to as “first direction” for the sake of convenience, and the repeating direction of the line portion (direction orthogonal to the first direction) is referred to as “second direction” for the sake of convenience.
  • the electromagnetic wave (light) reaching the wire grid polarization element includes a longitudinal polarization component and a lateral polarization component, but the electromagnetic wave passing through the wire grid polarization element is dominated by the longitudinal polarization component. It becomes linearly polarized light.
  • n ave effective wavelength lambda eff is represented by ( ⁇ 0 / n ave).
  • the average refractive index n ave is a value obtained by adding the product of the refractive index and volume of a substance present in the space part and dividing the product by the volume of the space part.
  • the wire grid polarizing element is composed of a metal layer such as aluminum, for example. Accordingly, in order to prevent the wire grid polarizing element from being corroded, it is necessary to form a protective film (passivation film) made of SiN on or above the wire grid polarizing element (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-080065). See the official gazette).
  • an object of the present disclosure is to provide a solid-state imaging device including an imaging element having a configuration and a structure that can further reduce the thickness of a portion positioned above.
  • a solid-state imaging device includes: An image pickup device group comprising a semiconductor substrate or a photoelectric conversion unit formed above the semiconductor substrate, and an image pickup device further comprising a wire grid polarizing element and an on-chip microlens arranged in a two-dimensional matrix; and A first interlayer insulating layer and a second interlayer insulating layer provided on the light incident side of the photoelectric conversion unit; With The wire grid polarizing element is provided between the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer, The on-chip microlens is provided on the second interlayer insulating layer.
  • the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer are made of an oxide material or a resin material
  • the on-chip microlens is made of silicon nitride (SiN) or acid. It consists of silicon nitride (SiON).
  • the refractive index of the material constituting the first interlayer insulating layer is n 1
  • the refractive index of the material constituting the second interlayer insulating layer is n 2
  • on-chip is n 0
  • the refractive index of the material constituting the microlens is n 0 , n 0 -n 1 ⁇ 0 n 0 -n 2 ⁇ 0 Satisfied.
  • metal material constituting the wire grid polarizing element
  • the corrosion resistance of the metal material or the like deteriorates due to the adhesion of moisture or organic matter from the outside air.
  • the long-term reliability of the image sensor may deteriorate.
  • water adheres to the line portion (described later) of metal material, etc., insulating material, metal material, etc. it acts as an electrolyte because CO 2 and O 2 are dissolved in the water. There is a possibility that a local battery is formed between the metals.
  • the material constituting the first interlayer insulating layer, the second interlayer insulating layer, and the on-chip microlens is also defined.
  • occurrence of such a problem can be surely avoided, and the thickness of the portion of the image sensor located above the photoelectric conversion unit can be further reduced.
  • it is possible to effectively reduce optical crosstalk, suppress extinction ratio and sensitivity, and prevent ripples. Can be planned.
  • the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have additional effects.
  • FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the third embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic partial plan view of a wire grid polarizing element constituting the imaging element according to the present disclosure.
  • FIG. 6 is a schematic partial perspective view of a wire grid polarizing element constituting the imaging element according to the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic partial perspective view of a modified example of the wire grid polarizing element constituting the imaging element according to the present disclosure.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are schematic partial end views of a wire grid polarizing element and a modification example constituting the imaging element according to the present disclosure.
  • FIG. 9 is a schematic partial end view of a modified example of the wire grid polarizing element constituting the imaging element according to the present disclosure.
  • 10A and 10B are equivalent circuit diagrams of the image sensor in the solid-state imaging device according to the first embodiment and the fifth embodiment, respectively.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a plan layout diagram of an image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 13 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 14 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 15 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 16 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 17 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 18 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 19 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 20 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 21 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 22 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 23 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 24 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 20 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 21 is a plan layout diagram of a modified example of the image sensor according to the present disclosure having a Bayer array.
  • FIG. 25 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 5.
  • FIG. 26 is a schematic partial cross-sectional view of a modified example of the multilayer image sensor of Example 5.
  • FIG. 27A and FIG. 27B are respectively the color filter layers constituting the multilayer image sensor for red light, the multilayer image sensor for green light, the multilayer image sensor for blue light, and the multilayer image sensor for white light in Example 5.
  • a schematic layout diagram of the wire grid polarization element are respectively the upper-layer photoelectric conversions constituting the red-light stacked image sensor, the green-light stacked image sensor, the blue-light stacked image sensor, and the white-light stacked image sensor in Example 5.
  • FIG. 28A and FIG. 28B are respectively the upper-layer photoelectric conversions constituting the red-light stacked image sensor, the green-light stacked image sensor, the blue-light stacked image sensor, and the white-light stacked image sensor in Example 5.
  • FIG. 28A and FIG. 28B are respectively the upper-layer
  • FIG. 2 is a schematic layout diagram of a part, and a schematic layout diagram of a lower layer photoelectric conversion unit.
  • FIG. 29A and FIG. 29B respectively show the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, the blue light multilayer image sensor, and the white light multilayer image sensor in the first modification of the fifth embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic layout diagram of a color filter layer and the like to be configured, and a schematic layout diagram of a wire grid polarizing element.
  • FIG. 30A and FIG. 30B are a schematic layout diagram of regions and the like constituting the white-light multilayer imaging element in the second modification example of Example 5, and a schematic layout diagram of the wire grid polarization element, respectively. is there.
  • FIG. 31B are a schematic layout diagram of an upper-layer photoelectric conversion unit and a schematic layout of a lower-layer photoelectric conversion unit, respectively, constituting the white-light multilayer imaging element in the second modification of the fifth embodiment.
  • FIG. FIG. 32A and FIG. 32B are a schematic layout diagram of regions and the like constituting a white-light multilayer imaging element in a third modification of Example 5, and a schematic layout diagram of a wire grid polarization element, respectively. is there.
  • FIG. 33A and FIG. 33B are a schematic layout diagram of an upper-layer photoelectric conversion unit and a schematic layout of a lower-layer photoelectric conversion unit, respectively, constituting the white-light multilayer imaging element in the third modification of Example 5.
  • FIG. 34B respectively show the color filter layers constituting the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, the blue light multilayer image sensor, and the white light multilayer image sensor in Example 6.
  • a schematic layout diagram of the wire grid polarization element FIG. 35A and FIG. 35B are respectively the upper-layer photoelectric conversions constituting the red-light multilayer image sensor, the green-light multilayer image sensor, the blue-light multilayer image sensor, and the white-light multilayer image sensor in Example 6.
  • FIG. 2 is a schematic layout diagram of a part, and a schematic layout diagram of a lower layer photoelectric conversion unit.
  • FIG. 36B respectively show the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, the blue light multilayer image sensor, and the white light multilayer image sensor in the first modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic layout diagram of a color filter layer and the like to be configured, and a schematic layout diagram of a wire grid polarizing element.
  • FIG. 37A and FIG. 37B respectively show the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, the blue light multilayer image sensor, and the white light multilayer image sensor in the first modification of the sixth embodiment. It is the typical arrangement
  • FIG. 38 shows wire grid polarization that constitutes the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, the blue light multilayer image sensor, and the white light multilayer image sensor according to the second modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic layout diagram of elements, and is a diagram for explaining a relationship with wire grid polarization elements in adjacent stacked imaging elements.
  • FIG. 39A and FIG. 39B are schematic diagrams of the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, the blue light multilayer image sensor, and the like in the third modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic layout diagram and a schematic layout diagram of a wire grid polarizing element.
  • FIG. 40B are schematic diagrams of upper-layer photoelectric conversion units constituting the red-light multilayer image sensor, the green-light multilayer image sensor, and the blue-light multilayer image sensor in the third modification of the sixth embodiment, respectively.
  • FIG. 3 is a schematic layout diagram and a schematic layout diagram of a lower layer photoelectric conversion unit.
  • FIG. 41 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 42 is an equivalent circuit diagram of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 43 is an equivalent circuit diagram of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 44 is a schematic layout diagram of transistors constituting the first electrode, the charge storage electrode, and the control unit constituting the multilayer imaging device of the seventh embodiment.
  • FIG. 45 is a diagram schematically illustrating a potential state at each part during the operation of the multilayer imaging element according to the seventh embodiment.
  • 46A, FIG. 46B, and FIG. 46C are Embodiment 7 for explaining each part of FIG. 45 (Example 7), FIG. 60 and FIG. 61 (Example 10) and FIG. 72 and FIG. 73 (Example 12).
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the multilayer image sensor of Example 10 and Example 12.
  • FIG. 47 is a schematic layout diagram of the first electrode and the charge storage electrode constituting the multilayer imaging device of Example 7.
  • FIG. 48 is a schematic perspective view of the first electrode, the charge storage electrode, the second electrode, and the contact hole portion that constitute the multilayer imaging device of the seventh embodiment.
  • FIG. 49 is an equivalent circuit diagram of a modification of the multilayer image sensor of Example 7.
  • FIG. 50 is a schematic layout diagram of transistors constituting the first electrode, the charge storage electrode, and the control unit, which constitute a modification of the multilayer imaging element of Embodiment 7 shown in FIG.
  • FIG. 51 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 8.
  • FIG. 52 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer imaging element of Example 9.
  • FIG. 53 is a schematic partial cross-sectional view of a modification of the multilayer image sensor of Example 9.
  • FIG. 54 is a schematic partial cross-sectional view of another modification of the multilayer imaging element of Example 9.
  • FIG. 55 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Example 9.
  • FIG. 50 is a schematic layout diagram of transistors constituting the first electrode, the charge storage electrode, and the control unit, which constitute a modification of the multilayer imaging element of Embodiment 7 shown in FIG
  • FIG. 56 is a schematic partial cross-sectional view of a part of the multilayer imaging element of Example 10.
  • FIG. 57 is an equivalent circuit diagram of the multilayer imaging element of Example 10.
  • FIG. 58 is an equivalent circuit diagram of the multilayer imaging element of Example 10.
  • FIG. 59 is a schematic layout diagram of a first electrode, a transfer control electrode, a charge storage electrode, and a transistor that constitutes a control unit that form the multilayer image sensor of Example 10.
  • FIG. 60 is a diagram schematically illustrating the state of the potential at each part during the operation of the multilayer imaging element of Example 10.
  • FIG. 61 is a diagram schematically illustrating a state of a potential at each part during another operation of the multilayer imaging element according to the tenth embodiment.
  • FIG. 62 is a schematic layout diagram of the first electrode, the transfer control electrode, and the charge storage electrode constituting the multilayer imaging device of Example 10.
  • FIG. 63 is a schematic perspective view of the first electrode, the transfer control electrode, the charge storage electrode, the second electrode, and the contact hole portion that constitute the multilayer imaging device of Example 10.
  • FIG. 64 is a schematic layout diagram of transistors constituting a first electrode, a transfer control electrode, a charge storage electrode, and a control unit that constitute a modification of the multilayer imaging device of the tenth embodiment.
  • FIG. 65 is a schematic partial cross-sectional view of a part of the multilayer imaging element of Example 11.
  • FIG. 66 is a schematic layout diagram of the first electrode, the charge storage electrode, and the charge discharge electrode that constitute the multilayer imaging element of Example 11.
  • FIG. 67 is a schematic perspective view of the first electrode, the charge storage electrode, the charge discharge electrode, the second electrode, and the contact hole portion that constitute the multilayer image sensor of Example 11.
  • FIG. 68 is a schematic partial cross-sectional view of a part of the multilayer imaging element of Example 12.
  • FIG. 69 is an equivalent circuit diagram of the multilayer imaging element of Example 12.
  • FIG. 70 is an equivalent circuit diagram of the multilayer imaging element of Example 12.
  • FIG. 71 is a schematic layout diagram of transistors constituting the first electrode, the charge storage electrode, and the control unit constituting the multilayer imaging element of Example 12.
  • FIG. 72 is a diagram schematically illustrating the state of the potential at each part during the operation of the multilayer image sensor of Example 12. In FIG. FIG. FIG.
  • FIG. 73 is a diagram schematically illustrating a state of a potential at each part during another operation (during transfer) of the multilayer imaging element according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 74 is a schematic layout diagram of the first electrode and the charge storage electrode constituting the multilayer imaging device of Example 12.
  • FIG. 75 is a schematic perspective view of the first electrode, the charge storage electrode, the second electrode, and the contact hole portion that constitute the multilayer imaging device of Example 12.
  • FIG. 76 is a schematic layout diagram of first electrodes and charge storage electrodes constituting a modification of the multilayer imaging element of Example 12.
  • FIG. FIG. 77 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer imaging element of Example 13.
  • FIG. 78 is a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked in the stacked image sensor of Example 13 is enlarged.
  • FIG. 79 is a schematic layout diagram of transistors constituting a first electrode, a charge storage electrode, and a control unit constituting a modification of the multilayer imaging device of Example 13.
  • FIG. 80 is a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked in the stacked image sensor of Example 14 is enlarged.
  • FIG. 81 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer imaging element of Example 15.
  • FIG. 82 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 16 and Example 17.
  • 83A and 83B are schematic plan views of the charge storage electrode segments in the seventeenth embodiment.
  • 84A and 84B are schematic plan views of the charge storage electrode segments in the seventeenth embodiment.
  • FIG. 85 is a schematic layout diagram of transistors constituting the first electrode and the charge storage electrode constituting the multilayer imaging device of Example 17 and the controller.
  • FIG. 86 is a schematic layout diagram of first electrodes and charge storage electrodes constituting a modification of the multilayer imaging element of Example 17.
  • FIG. 87 is a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 18 and Example 17.
  • 88A and 88B are schematic plan views of the charge storage electrode segments in Example 18.
  • FIG. 90 is a schematic plan view of a first electrode and a charge storage electrode segment in a first modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 91 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the second modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 92 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the third modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 93 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the fourth modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 90 is a schematic plan view of a first electrode and a charge storage electrode segment in a first modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 91 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the second modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 92 is a schematic plan view of the first electrode and the
  • FIG. 94 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the fifth modification example of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 95 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the sixth modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 96 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the seventh modification example of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 97 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the eighth modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 98 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the ninth modification of the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 100 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the solid-state imaging device according to the twentieth embodiment.
  • FIG. 101 is a schematic plan view of a first electrode and a charge storage electrode segment in a modification of the solid-state imaging device according to the twentieth embodiment.
  • FIG. 102 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in a modification of the solid-state imaging device according to the twentieth embodiment.
  • FIG. 103 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in a modification of the solid-state imaging device according to the twentieth embodiment.
  • FIG. 100 is a schematic plan view of the first electrode and the charge storage electrode segment in the solid-state imaging device according to the twentieth embodiment.
  • FIG. 104 is a schematic partial cross-sectional view of another modified example of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 105 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Embodiment 7.
  • 106A, 106B, and 106C are enlarged schematic partial cross-sectional views of the first electrode portion and the like of still another modified example of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 107 is an enlarged schematic partial cross-sectional view of a charge discharge electrode portion and the like of another modification of the multilayer imaging element of Example 11.
  • FIG. 108 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 109 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 110 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 111 is a schematic partial cross-sectional view of another modification of the multilayer imaging element of Example 10.
  • FIG. 112 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Example 7.
  • FIG. 113 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Embodiment 7.
  • FIG. 114 is a schematic partial cross-sectional view of still another modified example of the multilayer imaging element of Example 10.
  • FIG. 115 is a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked is enlarged in the modification of the stacked imaging device of the thirteenth embodiment.
  • FIG. 116 is a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked in a modification of the multilayer imaging device of Example 14 is enlarged.
  • FIG. 117 is a conceptual diagram of an example in which an electronic apparatus (camera) is used for a solid-state imaging device including the multilayer imaging device of the present disclosure.
  • FIG. 118 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 118 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 119 is an explanatory diagram illustrating an example of installation positions of the vehicle exterior information detection unit and the imaging unit.
  • FIG. 120 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system.
  • FIG. 121 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the camera head and the CCU.
  • FIG. 122 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the in-vivo information acquisition system.
  • FIG. 123A, FIG. 123B, FIG. 123C, and FIG. 123D are schematic partial views of a first interlayer insulating layer and the like for explaining a method of manufacturing a wire grid polarizing element in the image sensor that constitutes the solid-state image pickup device of Example 1. It is an end view.
  • FIG. 123A, FIG. 123B, FIG. 123C, and FIG. 123D are schematic partial views of a first interlayer insulating layer and the like for explaining a method of manufacturing a wire grid polarizing element in the
  • FIG. 124 is a schematic partial cross-sectional view of an effective pixel region, an optical black pixel region, and a peripheral region in the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 125 is a diagram schematically illustrating an arrangement of an effective pixel region, an optical black pixel region, and a peripheral region in the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 126 is a schematic partial cross-sectional view of an effective pixel region, an optical black pixel region, and a peripheral region in a modification of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 127 is a conceptual diagram for explaining the light passing through the wire grid polarizing element.
  • FIG. 128 is a conceptual diagram of a conventional multilayer imaging device (multilayer solid-state imaging device).
  • Example 1 Solid-state imaging device according to first to second aspects of the present disclosure
  • Example 2 Modification of Example 1) 4).
  • Example 3 another modification of Example 1) 5).
  • Example 4 another modification of Example 1) 6).
  • Example 5 Modification of Examples 1 to 4) 7).
  • Example 6 Modification of the solid-state imaging device of Example 5) 8).
  • Example 7 Modification of Example 5 to Example 6) 9.
  • Example 8 Modification of Example 7) 10.
  • Example 9 (Modification of Examples 7 to 8) 11.
  • Example 10 an image sensor provided with a transfer control electrode, a modification of Examples 7 to 9) 12
  • Example 11 Modification of Example 7 to Example 10, Image Sensor with Charge Ejecting Electrode
  • Example 12 an image sensor provided with a plurality of charge storage electrode segments, a modification of Examples 7 to 11
  • Example 13 Image sensor of first configuration and image sensor of sixth configuration
  • Example 14 Image sensor with second configuration and image sensor with sixth configuration
  • Example 15 Image sensor of third configuration
  • Example 16 Image sensor of fourth configuration
  • Example 17 Image sensor of fifth configuration
  • Example 18 Image sensor of sixth configuration
  • Example 19 Solid-state imaging device having first to second configurations) 21.
  • Example 20 modification of Example 19
  • Example 21 application example to a moving body
  • Example 22 application example to a moving body
  • Example 23 Application to in-vivo information acquisition system
  • Other variables: 25 Application to in-vivo information acquisition system
  • the first interlayer insulating layer has a structure in which a first interlayer insulating layer / lower layer and a first interlayer insulating layer / upper layer are laminated, A light shielding portion is provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer and the first interlayer insulating layer / upper layer located above the region between adjacent imaging elements,
  • the second interlayer insulating layer has a structure in which a second interlayer insulating layer / lower layer and a second interlayer insulating layer / upper layer are laminated, A color filter layer may be provided in a portion between the second interlayer insulating layer / lower layer and the second interlayer insulating layer / upper layer located above each photoelectric conversion unit. In this manner, by providing the light shielding portion, it is possible to reduce optical crosstalk. The same applies to the following.
  • the first interlayer insulating layer has a structure in which a first interlayer insulating layer / lower layer, a first interlayer insulating layer / intermediate layer, and a first interlayer insulating layer / upper layer are laminated,
  • a light-shielding portion is provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer and the first interlayer insulating layer / intermediate layer located above the region between adjacent imaging elements,
  • a color filter layer may be provided in a portion between the first interlayer insulating layer / intermediate layer and the first interlayer insulating layer / upper layer located above each photoelectric conversion unit.
  • a portion between the wire grid polarizing element and the wire grid polarizing element located above the region between the adjacent imaging elements is provided with a light shielding portion extending from the wire grid polarizing element
  • the second interlayer insulating layer has a structure in which a second interlayer insulating layer / lower layer and a second interlayer insulating layer / upper layer are laminated,
  • a color filter layer may be provided in a portion between the second interlayer insulating layer / lower layer and the second interlayer insulating layer / upper layer located above each photoelectric conversion unit.
  • the first interlayer insulating layer has a structure in which a first interlayer insulating layer / lower layer and a first interlayer insulating layer / upper layer are laminated, A color filter layer is provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer and the first interlayer insulating layer / upper layer located above each photoelectric conversion unit, A light shielding portion extending from the wire grid polarizing element may be provided in a portion between the wire grid polarizing element and the wire grid polarizing element located above the region between the adjacent imaging elements. it can.
  • insulating materials such as SiO 2 , SiON, SiN, SiC, SiOC, SiCN, aluminum oxide (AlO x ), hafnium oxide (HfO x ) And metal oxides such as zirconium oxide (ZrO x ) and tantalum oxide (TaO x ), and polymethyl methacrylate (PMMA) as a resin material constituting the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer.
  • AlO x aluminum oxide
  • HfO x hafnium oxide
  • metal oxides such as zirconium oxide (ZrO x ) and tantalum oxide (TaO x ), and polymethyl methacrylate (PMMA) as a resin material constituting the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • Polyvinylphenol PVP
  • Polyvinyl alcohol PVA
  • Polyimide Polycarbonate (PC); Polyethylene terephthalate (PET); Polystyrene; N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane (AEAPTMS), 3-mercapto Propyltrimethoxysilane (MPTMS), Silanol derivatives (silane coupling agents) such as kutadecyltrichlorosilane (OTS); novolak-type phenolic resins; fluororesins; linear carbonization having a functional group capable of binding to the control electrode at one end, such as octadecanethiol and dodecyl isocyanate Examples thereof include organic insulating materials (organic polymers) exemplified by hydrogens.
  • An organic photoelectric conversion film can be exemplified, and the light-shielding portion extending from the wire grid polarizing element can be configured to have the same structure as the line portion constituting the wire grid polarizing element, as will be described later. As will be described later, the structure can be the same as that of the frame portion.
  • the wire grid polarization element can be common to a plurality of imaging elements.
  • the wire grid polarization element can be configured to be common to all the imaging elements constituting the solid-state imaging device, or the imaging element constituting the solid-state imaging device belongs to a plurality of blocks. When divided, it may be a form common to each block.
  • the solid-state imaging device has an effective pixel region in which an imaging element group is provided and a peripheral region located outside the effective pixel region, and an on-chip microlens extends from above the effective pixel region to above the peripheral region. It can be set as the form currently formed.
  • a waveguide structure may be provided between the image pickup device and the image pickup device in the image pickup device group, or a light collecting tube structure may be provided, thereby reducing optical crosstalk.
  • the waveguide structure is a refraction of a material constituting the interlayer insulating layer formed in an area (for example, a cylindrical area) located between the imaging element of the interlayer insulating layer covering the imaging element. It is composed of a thin film having a refractive index smaller than the value of the refractive index, and light incident from above the image sensor is totally reflected by the thin film and reaches the image sensor.
  • the orthogonal projection image of the image sensor with respect to the substrate is located inside the orthogonal projection image with respect to the thin film substrate constituting the waveguide structure, and the orthogonal projection image of the imaging element with respect to the substrate is the thin film substrate constituting the waveguide structure.
  • the light collecting tube structure is a light-shielding property made of a metal material or an alloy material formed in a region (for example, a cylindrical region) located between the image sensor of the interlayer insulating layer covering the image sensor. The light incident from above the image sensor is reflected by the thin film and reaches the image sensor.
  • the orthogonal projection image of the image sensor with respect to the substrate is located inside the orthogonal projection image with respect to the substrate of the thin film constituting the condenser tube structure, and the orthogonal projection image of the imaging element with respect to the substrate is the thin film constituting the condenser tube structure. Surrounded by an orthogonal projection image of the substrate.
  • the color filter layer examples include filter layers that transmit not only red, green, and blue, but also specific wavelengths such as cyan, magenta, and yellow depending on circumstances. Not only is the color filter layer made up of organic color filter layers using organic compounds such as pigments and dyes, but also wavelength selective elements that use photonic crystals and plasmons (lattice-like hole structure in conductive thin films) A color filter layer having a conductor lattice structure provided with a thin film made of an inorganic material such as amorphous silicon (see, for example, JP-A-2008-177191).
  • the solid-state imaging device according to the first aspect or the second aspect of the present disclosure including the preferred embodiments described above (hereinafter, these may be collectively referred to simply as “the solid-state imaging device of the present disclosure”).
  • the plurality of image pickup devices are arranged in a two-dimensional matrix.
  • one arrangement direction of the image pickup devices is referred to as “x 0 direction” and the other arrangement direction is referred to as “y 0 direction”.
  • x 0 The direction and the y 0 direction, it is preferable that the perpendicular.
  • x 0 direction is Tokoroigyo direction or so-called column direction
  • y 0 direction is the column direction or the row direction.
  • the wire grid polarizing element has a line and space structure. That is, the wire grid polarizing element may have a configuration in which a plurality of laminated structures of at least a strip-like light reflecting layer and a light absorbing layer (the light absorbing layer is located on the light incident side) are arranged apart from each other. it can.
  • the wire grid polarizing element has a configuration in which a plurality of laminated structures (a light absorbing layer is located on the light incident side) of a band-shaped light reflecting layer, an insulating film, and a light absorbing layer are arranged side by side apart from each other. can do.
  • the light reflecting layer and the light absorbing layer in the laminated structure are separated from each other by an insulating film (that is, an insulating film is formed on the entire top surface of the light reflecting layer, and the entire top surface of the insulating film is formed).
  • an insulating film that is, an insulating film is formed on the entire top surface of the light reflecting layer, and the entire top surface of the insulating film is formed.
  • the line portion of the wire grid polarizing element is formed by laminating the light reflecting layer made of the first conductive material, the insulating film, and the light absorbing layer made of the second conductive material from the side opposite to the light incident side. It can be set as the structure which consists of a laminated structure. And by setting it as such a structure, it becomes possible to hold
  • the wire grid polarizing element may be configured by omitting an insulating film and laminating a light absorption layer and a light reflection layer from the light incident side.
  • the wire grid polarizing element composed of such a laminated structure is, for example, (A) For example, after forming the photoelectric conversion unit, a light reflection layer forming layer made of the first conductive material and electrically connected to the substrate or the photoelectric conversion unit is provided above the photoelectric conversion unit, and then (B) A light absorbing layer forming layer provided with an insulating film forming layer on the light reflecting layer forming layer, made of the second conductive material on the insulating film forming layer, and at least partially in contact with the light reflecting layer forming layer And then (C) By patterning the light absorbing layer forming layer, the insulating film forming layer, and the light reflecting layer forming layer, a plurality of line portions of the strip-shaped light reflecting layer, the insulating film, and the light absorbing layer are arranged in parallel with each other.
  • a wire grid polarization element comprising: It can manufacture based on each process.
  • a light absorbing layer forming layer made of the second conductive material is provided in a state where the light reflecting layer forming layer is at a predetermined potential via the substrate or the photoelectric conversion unit
  • the light absorption layer formation layer, the insulating film formation layer, and the light reflection layer formation layer are patterned in a state where the light reflection layer formation layer is at a predetermined potential via the substrate or the photoelectric conversion unit. be able to.
  • a structure in which a laminated structure of Ti, TiN, or Ti / TiN is formed can be achieved, and thereby the roughness of the light reflecting layer forming layer and the light reflecting layer can be improved.
  • the light reflecting layer (or the light reflecting layer forming layer) can be made of a metal material, an alloy material or a semiconductor material, and the light absorbing layer can be made of a metal material, an alloy material or a semiconductor material.
  • the light reflecting layer can be made of a metal material, an alloy material or a semiconductor material.
  • the extinction coefficient k is not zero, that is, a metal material, an alloy material, a semiconductor material, specifically aluminum (Al) having a light absorption function.
  • a metal material an alloy material, a semiconductor material, specifically aluminum (Al) having a light absorption function.
  • metal materials such as germanium (Ge), tellurium (Te), and tin (Sn), alloy materials containing these metals, and semiconductor materials.
  • silicide-based materials such as FeSi 2 (particularly ⁇ -FeSi 2 ), MgSi 2 , NiSi 2 , BaSi 2 , CrSi 2 , CoSi 2 can also be mentioned.
  • a semiconductor material containing aluminum or an alloy thereof, or ⁇ -FeSi 2 , germanium, or tellurium as a material constituting the light absorption layer (light absorption layer forming layer), high contrast in the visible light region ( High extinction ratio).
  • silver (Ag), copper (Cu), gold (as a material constituting the light absorption layer (light absorption layer forming layer)) Au) or the like is preferably used. This is because the resonance wavelength of these metals is in the vicinity of the infrared region.
  • the light reflecting layer forming layer and the light absorbing layer forming layer can be formed by various chemical vapor deposition methods (CVD methods), coating methods, various physical vapor deposition methods (PVD methods) including sputtering methods and vacuum deposition methods, sol- It can be formed based on a known method such as gel method, plating method, MOCVD method, MBE method.
  • CVD methods chemical vapor deposition methods
  • PVD methods physical vapor deposition methods
  • sol- It can be formed based on a known method such as gel method, plating method, MOCVD method, MBE method.
  • a combination of lithography technology and etching technology for example, carbon tetrafluoride gas, sulfur hexafluoride gas, trifluoromethane gas, xenon difluoride gas) And so on), so-called lift-off technology, and so-called self-aligned patterning technology using a sidewall as a mask.
  • a photolithography technique As a lithography technique, a photolithography technique (a lithography technique using a high pressure mercury lamp g-line, i-line, KrF excimer laser, ArF excimer laser, EUV or the like as a light source, and these immersion lithography technique, electron beam lithography technique, X Line lithography).
  • the light reflection layer and the light absorption layer can be formed based on a microfabrication technique using an extremely short time pulse laser such as a femtosecond laser or a nanoimprint method.
  • an insulating material that is transparent to incident light and does not have light absorption characteristics specifically, silicon oxide (SiO 2 ), NSG (non-doped) silicate glass), BPSG (boron phosphorus silicate glass), PSG, BSG, PbSG, AsSG, SbSG, SOG ( material forming the SiO X based material (silicon oxide film of a spin on glass), etc.), SiN , Silicon oxynitride (SiON), SiOC, SiOF, SiCN, low dielectric constant insulating material (eg, fluorocarbon, cycloperfluorocarbon polymer, benzocyclobutene, cyclic fluororesin, polytetrafluoroethylene, amorphous tetrafluoroethylene, polyaryl ether) , Fluoride aryl ether, fluoride fluoride Imido, organic SOG, parylene, fulleren
  • polymethyl methacrylate PMMA
  • polyvinylphenol PVP
  • polyvinyl alcohol PVA
  • polyimide polycarbonate
  • PC polyethylene terephthalate
  • PET polystyrene
  • silane coupling agents such as silane (AEAPTMS), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTMS), octadecyltrichlorosilane (OTS); novolac-type phenol resins; fluororesins; octadecane thiol, dodecyl isocyanate, etc.
  • Organic insulating materials (organic polymers) exemplified by linear hydrocarbons having a functional group that can be bonded to the control electrode at one end can be mentioned, and combinations thereof can also be used. Kill.
  • the insulating film forming layer can be formed based on various known methods such as various CVD methods, coating methods, various PVD methods including sputtering methods and vacuum deposition methods, various printing methods such as screen printing methods, and sol-gel methods.
  • the insulating film functions as an underlayer of the light absorption layer, and adjusts the phase of the polarized light reflected by the light absorption layer and the polarized light transmitted through the light absorption layer and reflected by the light reflection layer, thereby causing an interference effect.
  • the insulating film has such a thickness that the phase in one reciprocation is shifted by a half wavelength, so that one polarized wave (for example, TE wave) reflected by the light absorption layer is reflected by the light reflection layer. And cancel each other out due to interference with one polarized wave (for example, TE wave) reflected by.
  • one polarized wave for example, TE wave
  • one polarized wave can be selectively attenuated.
  • the light absorption layer has a light absorption effect, the reflected light is absorbed.
  • the thickness of the insulating film may be determined based on a balance between desired polarization characteristics and an actual manufacturing process, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 9 m to 1 ⁇ 10 ⁇ 7 m, more preferably Examples are 1 ⁇ 10 ⁇ 8 m to 8 ⁇ 10 ⁇ 8 m.
  • the refractive index of the insulating film is larger than 1.0 and is not limited, but is preferably 2.5 or less.
  • the wire grid polarization element utilizes four actions of light transmission, reflection, interference, and selective light absorption of a polarized wave due to optical anisotropy, so that polarized light having an electric field component parallel to the first direction is obtained.
  • a polarized wave (either TE wave / S wave or TM wave / P wave) having an electric field component parallel to the second direction while attenuating the wave (any one of TE wave / S wave and TM wave / P wave) Or the other). That is, one polarized wave (for example, TE wave) is attenuated by the selective light absorption action of the polarized wave due to the optical anisotropy of the light absorption layer.
  • the band-shaped light reflecting layer functions as a polarizer and reflects one polarized wave (for example, TE wave) that has passed through the light absorbing layer and the insulating film.
  • the extending direction (first direction) of the band-shaped light reflecting layer coincides with the polarization direction to be quenched, and the repeating direction (second direction) of the band-shaped light reflecting layer is the same as the polarization direction to be transmitted. I'm doing it. That is, the light reflecting layer has a function as a polarizer, and among the light incident on the wire grid polarizing element, a polarized wave (TE wave / S wave) having an electric field component in a direction parallel to the extending direction of the light reflecting layer.
  • a polarized wave for example, TE wave
  • a TM wave / P wave are attenuated, and a polarized wave (TE wave / S wave and TM wave) having an electric field component in a direction orthogonal to the extending direction of the light reflecting layer (repeating direction of the band-like light reflecting layer).
  • Wave / P wave is transmitted.
  • the direction in which the light reflecting layer extends becomes the light absorption axis of the wire grid polarizing element, and the direction orthogonal to the direction in which the light reflecting layer extends (second direction) becomes the light transmission axis of the wire grid polarizing element.
  • the second direction may be a form that is parallel to the x 0 direction or y 0 direction.
  • the length of the line-and-space structure along the first direction can be the same as the length along the first direction of the region in which the photoelectric conversion of the imaging device is substantially performed.
  • the length may be the same as the length, or may be an integral multiple of the length of the image sensor along the first direction.
  • the space portion of the wire grid polarizing element may be a gap. That is, the space portion can be at least filled with air.
  • a wire grid polarizing element is referred to as a “wire grid polarizing element having a first configuration” for convenience.
  • the value of average refractive index nave can be made small by making the space part of a wire grid polarizing element into a space
  • the value of the formation pitch P 0 can be increased, the production yield of the wire grid polarizing element can be improved.
  • a protective film may be formed at least on the side surface of the line part facing the space part of the wire grid polarizing element. That is, the space portion is filled with air, and in addition, a protective film exists in the space portion.
  • a material constituting the protective film a material having a refractive index of 2 or less and an extinction coefficient close to zero is desirable, and insulating materials such as SiO 2 , SiON, SiN, SiC, SiOC, and SiCN including TEOS-SiO 2 are used.
  • metal oxides such as aluminum oxide (AlO x ), hafnium oxide (HfO x ), zirconium oxide (ZrO x ), and tantalum oxide (TaO x ).
  • AlO x aluminum oxide
  • HfO x hafnium oxide
  • ZrO x zirconium oxide
  • TaO x tantalum oxide
  • perfluorodecyltrichlorosilane and octadecyltrichlorosilane can be mentioned.
  • the protective film can be formed by a known process such as various CVD methods, coating methods, sputtering methods, various PVD methods including vacuum deposition methods, sol-gel methods, etc., but the so-called monoatomic growth method (ALD method, atomic method). It is more preferable to employ a layer deposition method) or an HDP-CVD method (high density plasma chemical vapor deposition method).
  • a thin protective film can be formed conformally on the wire grid polarizing element.
  • the HDP-CVD method is used. It is even more preferable to adopt.
  • the refractive index of the entire protective film can be reduced by filling the space with the material constituting the protective film and providing the protective film with gaps, holes, voids, and the like.
  • a frame part surrounding the wire grid polarization element is provided, The frame part and the line part of the wire grid polarizing element are connected, The frame part can be configured to have the same structure as the line part of the wire grid polarizing element.
  • Such a wire grid polarizing element is referred to as a “second configuration wire grid polarizing element” for convenience.
  • the frame portion is composed of at least a light reflection layer and a light absorption layer, for example, a laminated structure including a light reflection layer, an insulating film, and a light absorption layer, and is provided with a line and space structure. It can be configured from a so-called solid film structure.
  • the wire grid polarizing A line and space structure may be provided like an element. That is, it may have a structure in which the formation pitch P 0 of the wire grid is sufficiently larger than the effective wavelength of the incident electromagnetic wave.
  • the frame portion is not limited, it is preferable that the frame portion is disposed in a frame shape so as to surround a wire grid polarizing element provided corresponding to the imaging element.
  • the frame unit and the line unit of the wire grid polarization element are connected, and the frame unit has the same structure as the line unit of the wire grid polarization element, so that imaging in the solid-state imaging device of the present disclosure is performed.
  • peeling occurs at the outer peripheral part of the wire grid polarizing element corresponding to the four corners of the element, and there is a difference between the structure of the outer peripheral part of the wire grid polarizing element and the structure of the central part of the wire grid polarizing element.
  • the problem that the performance of the element itself deteriorates and the problem that the light incident on the outer periphery of the wire grid polarizing element easily leaks into adjacent imaging elements with different polarization directions can be solved, and solid imaging with high reliability
  • An apparatus can be provided.
  • the light shielding part extending from the wire grid polarizing element can be constituted by the frame part.
  • the edge of the imaging device extends from one side of the substrate to the other side and extends to the lower side of the wire grid polarizing element, and is a groove portion embedded with an insulating material or a light shielding material (a kind of element isolation). (Region) may be formed.
  • the insulating material include a material constituting an insulating film (insulating film forming layer) and an interlayer insulating layer
  • the light shielding material include a material constituting a light shielding portion.
  • the extension portion of the light reflection layer can be configured to be electrically connected to the substrate or the photoelectric conversion portion.
  • the light reflecting layer forming layer and the light absorbing layer forming layer are charged during the formation of the wire grid polarizing element, As a result of the occurrence of this discharge, it is possible to reliably avoid the occurrence of problems such as damage to the wire grid polarizing element and the photoelectric conversion unit.
  • an insulating film may be formed on the entire top surface of the light reflecting layer, and a light absorbing layer may be formed on the entire top surface of the insulating film.
  • the insulating film may be omitted, and a light reflection layer and a light absorption layer may be laminated from the side opposite to the light incident side.
  • the region where the substrate or the photoelectric conversion portion and the extension portion of the light reflection layer (or the light reflection layer forming layer) are electrically connected can be configured to be located in the imaging region, and on the outer periphery of the imaging region. It can be configured to be located in the provided optical black pixel region (OPB), or can be configured to be located in a peripheral region provided outside the imaging region. Note that the region where the substrate or the photoelectric conversion portion and the extension portion of the light reflection layer (or the light reflection layer forming layer) are electrically connected is located in the imaging region or an optical black pixel region (OPB). ), It may be provided for each image sensor, may be provided for a plurality of image sensors, or may be provided for all image sensors. In addition, one image sensor may be provided, or a plurality of image sensors may be provided. Moreover, when located in a periphery area
  • a light shielding part is formed in a region between the imaging elements, and the extending part of the light reflection layer can be in contact with the light shielding part.
  • the length of the extending portion of the light reflecting layer that is in contact with the light shielding portion is the length of the photoelectric conversion region (the length of the side of the photoelectric conversion region) that is a region that substantially performs photoelectric conversion of the imaging device. Or the length of the photoelectric conversion region may be half or the same length.
  • the region where the light reflecting layer forming layer and the light absorbing layer forming layer are in contact with each other is a region between the image sensor and the image sensor, and can be at least one of the four corners of the image sensor.
  • the light shielding part is also formed in the peripheral region, and the extending part of the light reflecting layer may be in contact with the light shielding part.
  • the peripheral region it is not necessary to form a wire grid polarizing element.
  • the peripheral area is preferably occupied by the same structure as the frame part. If the frame portion or the peripheral region does not function as a wire grid polarizing element, a line and space pattern may be provided as in the wire grid polarizing element. That is, it may have a structure in which the formation pitch P 0 of the wire grid is sufficiently larger than the effective wavelength of the incident electromagnetic wave.
  • the photoelectric conversion part to which the extension part of the light reflection layer and the light reflection layer forming layer are electrically connected is, for example, a light shielding part or a wiring (wiring layer).
  • a high-concentration impurity region, a metal layer, an alloy layer, a wiring layer, or the like may be formed on the extended portion of the light reflecting layer or the portion of the substrate to which the light reflecting layer forming layer is electrically connected.
  • the angle between the arrangement direction of the plurality of imaging elements and the first direction is, for example, a combination of an imaging element having an angle of 0 degrees and an imaging element having an angle of 90 degrees
  • a combination of an image sensor having an angle of 0 degrees, an image sensor having an angle of 45 degrees, an image sensor having an angle of 90 degrees, and an image sensor having an angle of 135 degrees be able to.
  • the wire grid polarizing element includes a first polarizer segment, a second polarizer segment, a third polarizer segment, and a fourth polarizer.
  • the polarization orientation to be transmitted by the first polarizer segment is ⁇ degrees
  • the polarization orientation to be transmitted by the second polarizer segment is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization orientation to be transmitted by the third polarizer segment is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the fourth polarizer segment may be ( ⁇ + 135) degrees.
  • “0” can be exemplified as the value of ⁇ , but is not limited thereto.
  • a structure in which photoelectric conversion units are stacked can be employed.
  • Such a structure is referred to as a “stacked image sensor”.
  • An image sensor using an organic semiconductor material for the photoelectric conversion layer can photoelectrically convert a specific color (wavelength band). And since it has such a feature, when it is used as an image sensor in a solid-state imaging device, sub-pixels are composed of a combination of an on-chip color filter layer (OCCF) and an image sensor, and the sub-pixels are two-dimensionally arranged In addition, it is possible to obtain a structure in which subpixels are stacked (stacked image pickup device), which is impossible with a conventional solid-state image pickup device (see, for example, JP-A-2011-138927). Further, since no demosaic processing is required, there is an advantage that no false color is generated.
  • OCCF on-chip color filter layer
  • an image sensor provided with a photoelectric conversion unit provided on or above a semiconductor substrate is referred to as a “first type image sensor” and constitutes the first type image sensor.
  • first type photoelectric conversion unit for convenience
  • second type image sensor for convenience
  • the photoelectric components constituting the second type image sensor may be referred to as a “second type photoelectric conversion unit” for convenience.
  • FIG. 128 shows a configuration example of a conventional multilayer image pickup device (stacked solid-state image pickup device).
  • the third photoelectric conversion unit 343 ⁇ / b> A that is the second type photoelectric conversion unit that configures the third image pickup element 343 that is the second type image pickup element and the second image pickup element 341 in the semiconductor substrate 370.
  • the 2nd photoelectric conversion part 341A is laminated
  • a first photoelectric conversion unit 310A that is a first type photoelectric conversion unit is disposed above the semiconductor substrate 370 (specifically, above the second imaging element 341).
  • the first photoelectric conversion unit 310A includes a first electrode 321, a photoelectric conversion layer 323 made of an organic material, and a second electrode 322, and constitutes a first image sensor 310 that is a first type image sensor.
  • the second photoelectric conversion unit 341A and the third photoelectric conversion unit 343A for example, blue light and red light are photoelectrically converted due to the difference in absorption coefficient, respectively.
  • green light is photoelectrically converted.
  • each of the vertical transistors ( transferred by the gate portion 345 illustrates a) a transfer transistor (illustrating the gate portion 346) to the second floating diffusion region (floating diffusion) FD 2 and the third floating diffusion layer FD 3, further external readout circuit (FIG. (Not shown).
  • These transistors and floating diffusion layers FD 2 and FD 3 are also formed on the semiconductor substrate 370.
  • the first photoelectric conversion unit 310A is also connected to a gate unit 352 of an amplification transistor that converts a charge amount into a voltage via a contact hole unit 361 and a wiring layer 362.
  • the first floating diffusion layer FD 1 constitutes a part of a reset transistor (a gate portion 351 is illustrated).
  • Reference numeral 371 is an element isolation region
  • reference numeral 372 is an oxide film formed on the surface of the semiconductor substrate 370
  • reference numerals 376 and 381 are interlayer insulating layers
  • reference numeral 383 is an insulating layer
  • reference Reference numeral 315 denotes an on-chip microlens.
  • the charges generated by the photoelectric conversion in the second photoelectric conversion unit 341A and the third photoelectric conversion unit 343A are the second photoelectric conversion unit. after being temporarily stored in the 341A and the third photoelectric conversion unit 343A, it is transferred to the second floating diffusion layer FD 2 and the third floating diffusion layer FD 3. Therefore, the second photoelectric conversion unit 341A and the third photoelectric conversion unit 343A can be completely depleted.
  • charges generated by photoelectric conversion in the first photoelectric conversion unit 310A is directly stored in the first floating diffusion layer FD 1. Therefore, it is difficult to completely deplete the first photoelectric conversion unit 310A. As a result, the kTC noise increases, the random noise deteriorates, and the image quality may be degraded.
  • the photoelectric conversion unit includes the first electrode, the photoelectric conversion layer, and the second A configuration in which electrodes are stacked, and further includes an insulating layer and a charge storage electrode that is disposed apart from the first electrode and that is disposed to face the photoelectric conversion layer via the insulating layer. It can be.
  • the image sensor provided with the charge storage electrode may be hereinafter referred to as “image sensor provided with the charge storage electrode”.
  • the photoelectric conversion layer is irradiated with light, and the photoelectric
  • charges can be stored in the photoelectric conversion layer. Therefore, at the start of exposure, the charge storage portion can be completely depleted and the charge can be erased.
  • the charge storage portion can be completely depleted and the charge can be erased.
  • it is possible to suppress the occurrence of the phenomenon that the kTC noise increases, the random noise worsens, and the image quality of the image is deteriorated. Therefore, it is possible to achieve both high-accuracy polarization information acquisition and good imaging characteristics. it can.
  • An image pickup device including a charge storage electrode includes a semiconductor substrate (including a concept of a semiconductor layer) such as a compound semiconductor substrate such as a silicon semiconductor substrate or an InGaAs substrate. It can be set as the form arrange
  • the first electrode, the charge storage electrode, and the second electrode are connected to a drive circuit described later.
  • the second electrode located on the light incident side may be shared by a plurality of image sensors. That is, the second electrode can be a so-called solid electrode.
  • the photoelectric conversion layer may be shared by a plurality of image sensors, that is, a single photoelectric conversion layer may be formed in the plurality of image sensors, or provided for each image sensor. Good.
  • the first electrode extends in the opening provided in the insulating layer and is connected to the photoelectric conversion layer. It can be set as a form. Alternatively, the photoelectric conversion layer can extend in the opening provided in the insulating layer and be connected to the first electrode.
  • the edge of the top surface of the first electrode is covered with an insulating layer,
  • the first electrode is exposed at the bottom of the opening,
  • the side surface of the opening is It is possible to adopt a form having an inclination extending from the first surface toward the second surface, and the side surface of the opening having an inclination extending from the first surface toward the second surface is positioned on the charge storage electrode side. It can be set as a form to do.
  • a form in which another layer is formed between the photoelectric conversion layer and the first electrode for example, a form in which a material layer suitable for charge accumulation is formed between the photoelectric conversion layer and the first electrode). Is included.
  • a control unit provided on the semiconductor substrate and having a drive circuit;
  • the first electrode and the charge storage electrode are connected to a drive circuit,
  • the driving circuit In the charge accumulation period, the driving circuit, the potential V 11 is applied to the first electrode, the potential V 12 is applied to the charge storage electrode, charges are accumulated in the photoelectric conversion layer,
  • the potential V 21 is applied to the first electrode from the drive circuit, the potential V 22 is applied to the charge storage electrode, and the charge accumulated in the photoelectric conversion layer passes through the first electrode to the control unit. It can be configured to be read out.
  • V 12 ⁇ V 11 and V 22 ⁇ V 21
  • V 12 ⁇ V 11 and V 22 > V 21 It is.
  • the first electrode and the charge storage electrode are provided between the first electrode and the charge storage electrode.
  • a transfer control electrode charge transfer electrode
  • the image pickup device including the charge storage electrode in such a form is referred to as an “image pickup device including a transfer control electrode”.
  • a control unit provided on the semiconductor substrate and having a drive circuit;
  • the first electrode, the charge storage electrode, and the transfer control electrode are connected to a drive circuit,
  • the driving circuit In the charge accumulation period, the driving circuit, the potential V 11 is applied to the first electrode, the potential V 12 is applied to the charge storage electrode, the potential V 13 is applied to the transfer control electrode, charges in the photoelectric conversion layer Accumulated,
  • the drive circuit applies the potential V 21 to the first electrode, the potential V 22 to the charge storage electrode, the potential V 23 to the transfer control electrode, and accumulates it in the photoelectric conversion layer. The charge can be read out to the control unit via the first electrode.
  • V 12 ⁇ V 13 and V 22 ⁇ V 23 ⁇ V 21 It is.
  • the image sensor is connected to the photoelectric conversion layer and is spaced apart from the first electrode and the charge storage electrode.
  • the electric charge discharging electrode may be further provided.
  • the image pickup device including the charge storage electrode in such a form is referred to as an “image pickup device including a charge discharge electrode”.
  • the charge discharge electrode may be arranged so as to surround the first electrode and the charge storage electrode (that is, in a frame shape).
  • the charge discharging electrode can be shared (shared) among a plurality of imaging devices.
  • the photoelectric conversion layer extends in the second opening provided in the insulating layer and is connected to the charge discharge electrode.
  • the edge of the top surface of the charge discharging electrode is covered with an insulating layer,
  • the charge discharge electrode is exposed on the bottom surface of the second opening,
  • the surface of the insulating layer in contact with the top surface of the charge discharging electrode is the third surface and the surface of the insulating layer in contact with the portion of the photoelectric conversion layer facing the charge storage electrode is the second surface, the side surface of the second opening is In addition, it is possible to adopt a form having an inclination that spreads from the third surface toward the second surface.
  • a control unit provided on the semiconductor substrate and having a drive circuit;
  • the first electrode, the charge storage electrode, and the charge discharge electrode are connected to a drive circuit,
  • the driving circuit In the charge accumulation period, the driving circuit, the potential V 11 is applied to the first electrode, the potential V 12 is applied to the charge storage electrode, the potential V 14 is applied to the charge discharging electrodes, electric charges accumulated in the photoelectric conversion layer
  • the potential V 21 was applied to the first electrode from the drive circuit
  • the potential V 22 was applied to the charge storage electrode
  • the potential V 24 was applied to the charge discharge electrode, and accumulated in the photoelectric conversion layer.
  • the charge can be read out to the control unit via the first electrode.
  • V 14 > V 11 and V 24 ⁇ V 21 When the potential of the first electrode is lower than the potential of the second electrode, V 14 ⁇ V 11 and V 24 > V 21 It is.
  • the charge storage electrode may be formed of a plurality of charge storage electrode segments.
  • the image pickup device including the charge storage electrode in such a form is referred to as an “image pickup device including a plurality of charge storage electrode segments”.
  • the number of charge storage electrode segments may be two or more.
  • an imaging device including a plurality of charge storage electrode segments when different potentials are applied to each of the N charge storage electrode segments, When the potential of the first electrode is higher than the potential of the second electrode, it is applied to the charge storage electrode segment (first photoelectric conversion unit segment) located closest to the first electrode during the charge transfer period.
  • the potential is higher than the potential applied to the charge storage electrode segment (Nth photoelectric conversion unit segment) located farthest from the first electrode, When the potential of the first electrode is lower than the potential of the second electrode, it is applied to the charge storage electrode segment (first photoelectric conversion unit segment) located closest to the first electrode during the charge transfer period. The potential can be lower than the potential applied to the charge storage electrode segment (Nth photoelectric conversion segment) located farthest from the first electrode.
  • the semiconductor substrate is provided with at least a floating diffusion layer and an amplification transistor constituting the control unit,
  • the first electrode can be configured to be connected to the floating diffusion layer and the gate portion of the amplification transistor.
  • the semiconductor substrate is further provided with a reset transistor and a selection transistor that constitute a control unit,
  • the floating diffusion layer is connected to one source / drain region of the reset transistor,
  • One source / drain region of the amplifying transistor may be connected to one source / drain region of the selection transistor, and the other source / drain region of the selection transistor may be connected to a signal line.
  • the size of the charge storage electrode may be larger than that of the first electrode.
  • the area of the charge storage electrode is S 1 ′ and the area of the first electrode is S 1 , it is not limited, 4 ⁇ S 1 '/ S 1 Is preferably satisfied.
  • the photoelectric conversion unit is composed of N (where N ⁇ 2) photoelectric conversion unit segments
  • the photoelectric conversion layer is composed of N photoelectric conversion layer segments
  • the insulating layer is composed of N insulating layer segments
  • the charge storage electrode is composed of N charge storage electrode segments
  • the charge storage electrode is composed of N charge storage electrode segments that are spaced apart from each other.
  • the thickness of the insulating layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment.
  • the materials constituting the insulating layer segment are different in the adjacent photoelectric conversion segment.
  • the materials constituting the charge storage electrode segment are different in adjacent photoelectric conversion segment.
  • the area of the charge storage electrode segment gradually decreases from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment. The area may be continuously reduced or may be reduced stepwise.
  • the stacking direction of the charge storage electrode, the insulating layer, and the photoelectric conversion layer is the Z direction
  • the direction away from the first electrode is the X direction.
  • the cross-sectional area of the stacked portion when the stacked portion where the charge storage electrode, the insulating layer, and the photoelectric conversion layer are stacked in the YZ virtual plane changes depending on the distance from the first electrode.
  • the change in the cross-sectional area may be a continuous change or a step-like change.
  • N photoelectric conversion layer segments are continuously provided, N insulating layer segments are also provided continuously, and N charge storage electrodes are provided. Segments are also provided continuously.
  • the N photoelectric conversion layer segments are continuously provided.
  • the N insulating layer segments are provided continuously, whereas in the imaging element of the third configuration, the N insulating layer segments are the photoelectric conversion segment. It is provided corresponding to each of.
  • the N charge storage electrode segments are provided corresponding to the photoelectric conversion unit segments, respectively. Yes.
  • the same potential is applied to all of the charge storage electrode segments.
  • different potentials may be applied to each of the N charge storage electrode segments in the imaging element of the third configuration.
  • the thickness of the insulating layer segment is prescribed, or the thickness of the photoelectric conversion layer segment is prescribed, or alternatively, the material constituting the insulating layer segment is Different, or alternatively, the materials constituting the charge storage electrode segment are different, or alternatively, the area of the charge storage electrode segment is prescribed, or the cross-sectional area of the laminated portion is prescribed, which is a kind of charge transfer A gradient is formed, and charges generated by photoelectric conversion can be more easily and reliably transferred to the first electrode. As a result, it is possible to prevent the occurrence of afterimages and transfer residuals.
  • the photoelectric conversion segment having a larger value of n is located farther from the first electrode, but whether or not it is located farther from the first electrode depends on the X direction.
  • the direction away from the first electrode is the X direction, but the “X direction” is defined as follows. That is, a pixel region in which a plurality of image pickup devices or stacked image pickup devices are arranged includes pixels that are regularly arranged in a two-dimensional array, that is, in the X direction and the Y direction.
  • the direction in which the side closest to the first electrode extends is the Y direction
  • the direction orthogonal to the Y direction is the X direction
  • the overall direction including the line segment or curve closest to the first electrode is defined as the Y direction
  • the direction orthogonal to the Y direction is defined as the X direction.
  • X-direction is parallel to the x 0 direction or y 0 direction
  • Y-direction is parallel to the y 0 direction or x 0 direction.
  • the potential of the first electrode is higher than the potential of the second electrode
  • the potential of the first electrode is lower than the potential of the second electrode.
  • the potential level may be reversed.
  • the charge to be stored is an electron
  • a structure in which the thickness of the insulating layer segment gradually increases may be adopted.
  • the charge to be stored is a hole
  • the thickness of the insulating layer segment is gradually increased.
  • a thinned configuration may be employed. In these cases, when the state of
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion segment to the Nth photoelectric conversion segment.
  • the thickness of the layer segment may gradually increase or decrease, thereby forming a kind of charge transfer gradient.
  • the photoelectric conversion layer segment When the charge to be accumulated is an electron, the photoelectric conversion layer segment has a thickness that gradually increases. When the charge to be accumulated is a hole, the photoelectric conversion layer segment has a thickness of A configuration in which the thickness is gradually reduced may be employed.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment When the thickness of the photoelectric conversion layer segment is gradually increased, the charge accumulation period is reached when V 12 ⁇ V 11 in the charge accumulation period, and when the thickness of the photoelectric conversion layer segment is gradually decreased.
  • an electric field stronger than the (n + 1) th photoelectric conversion unit segment is applied to the nth photoelectric conversion unit segment, and the first photoelectric conversion unit segment It is possible to reliably prevent charge flow to the first electrode.
  • the materials constituting the insulating layer segment are different in the adjacent photoelectric conversion segment, and this forms a kind of charge transfer gradient, but the first photoelectric conversion unit It is preferable that the value of the dielectric constant of the material constituting the insulating layer segment gradually decreases from the segment to the Nth photoelectric conversion unit segment.
  • the materials constituting the charge storage electrode segment are different in the adjacent photoelectric conversion segment, and this forms a kind of charge transfer gradient. It is preferable that the work function value of the material constituting the insulating layer segment gradually increases from the conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment.
  • the area of the charge storage electrode segment gradually decreases from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment. Since a kind of charge transfer gradient is formed, when the state of V 12 ⁇ V 11 is reached in the charge accumulation period, the nth photoelectric conversion segment is more than the (n + 1) th photoelectric conversion segment. Many charges can be accumulated. Then, in the charge transfer period, when V 22 ⁇ V 21 , the flow of charge from the first photoelectric conversion segment to the first electrode, and the nth number from the (n + 1) th photoelectric conversion segment It is possible to ensure the flow of electric charges to the photoelectric conversion segment.
  • the cross-sectional area of the stacked portion changes depending on the distance from the first electrode, thereby forming a kind of charge transfer gradient.
  • the configuration in which the thickness of the cross section of the laminated portion is constant and the width of the cross section of the laminated portion becomes narrower as the distance from the first electrode is adopted, as described in the imaging device of the fifth configuration, in the charge accumulation period, when V 12 ⁇ V 11 , the region closer to the first electrode can accumulate more charge than the far region. Therefore, in the charge transfer period, when V 22 ⁇ V 21 , the charge flow from the region close to the first electrode to the first electrode and the charge flow from the far region to the close region are reliably ensured. Can do.
  • the imaging device of the first configuration if the configuration in which the width of the cross section of the laminated portion is constant and the thickness of the cross section of the laminated portion, specifically, the thickness of the insulating layer segment is gradually increased, is adopted in the imaging device of the first configuration.
  • V 12 ⁇ V 11 in the charge accumulation period a region closer to the first electrode can accumulate more charges than a far region, and a strong electric field is generated.
  • the charge transfer period when V 22 ⁇ V 21 , the flow of charge from the region close to the first electrode to the first electrode and the flow of charge from the far region to the close region are reliably ensured. Can do.
  • a plurality of image pickup devices (including the image pickup devices of the first configuration to the sixth configuration) provided with charge storage electrodes;
  • An image sensor block is composed of a plurality of image sensors, It can be set as the solid-state imaging device with which the 1st electrode is shared in the some image pick-up element which comprises an image pick-up element block.
  • the solid-state imaging device having such a configuration is referred to as a “first configuration solid-state imaging device” for convenience.
  • An image sensor block is composed of a plurality of stacked image sensors, It can be set as the solid-state imaging device with which the 1st electrode is shared in the several lamination type image sensor which comprises an image sensor block.
  • the solid-state imaging device having such a configuration is referred to as a “second configuration solid-state imaging device” for convenience. If the first electrode is shared among a plurality of image sensors constituting the image sensor block in this way, the configuration and structure in the pixel region in which a plurality of image sensors are arranged can be simplified and miniaturized.
  • one floating diffusion layer is provided for a plurality of imaging devices (one imaging device block).
  • the plurality of imaging elements provided for one floating diffusion layer may be composed of a plurality of first-type imaging elements, or at least one first-type imaging element and 1 or 2 You may comprise from the above 2nd type image pick-up element.
  • a plurality of image sensors can share one floating diffusion layer.
  • the plurality of image sensors are operated in cooperation, and are connected to the drive circuit as an image sensor block. That is, a plurality of image sensors constituting the image sensor block are connected to one drive circuit.
  • the charge storage electrode is controlled for each image sensor.
  • a plurality of image sensors can share one contact hole portion.
  • the first electrode may be arranged adjacent to the charge storage electrode of each image sensor. .
  • the first electrode is disposed adjacent to some of the charge storage electrodes of the plurality of image sensors, and is not disposed adjacent to the remaining charge storage electrodes of the plurality of image sensors.
  • the movement of charges from the rest of the plurality of image sensors to the first electrode is a movement via a part of the plurality of image sensors.
  • distance A The distance between the charge storage electrode constituting the image sensor and the charge storage electrode constituting the image sensor (referred to as “distance A” for convenience) is the charge between the first electrode and the charge in the image sensor adjacent to the first electrode.
  • distance B A distance longer than the distance to the storage electrode (referred to as “distance B” for convenience) is preferable in order to ensure the movement of charges from each image sensor to the first electrode.
  • An image sensor unit composed of four stacked image sensors, a first stacked image sensor, a second stacked image sensor, a third stacked image sensor, and a fourth stacked image sensor arranged in a 2 ⁇ 2 array
  • a solid-state imaging device arranged in a two-dimensional matrix can be obtained.
  • the solid-state imaging device having such a configuration is referred to as a “third configuration solid-state imaging device” for convenience.
  • the first stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the second stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to green light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the third stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the first stacked image sensor, the second stacked image sensor, and the third stacked image sensor can be configured not to include a wire grid polarizing element.
  • the fourth stacked image sensor can include a photoelectric conversion unit having sensitivity to white light and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light.
  • each imaging device unit further includes a wire grid polarization element on the light incident side of the first stacked imaging device, the second stacked imaging device, and the third stacked imaging device.
  • the wire grid polarization elements included in the first stacked image sensor, the second stacked image sensor, the third stacked image sensor, and the fourth stacked image sensor have the same polarization orientation. Further, in this case, the polarization direction of the wire grid polarization element can be different between adjacent image sensor units.
  • the first stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the second stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to green light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the third stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light, Four image sensor units of a first image sensor unit, a second image sensor unit, a third image sensor unit, and a fourth image sensor unit arranged in 2 ⁇ 2 (that is, two image sensors arranged in the x0 direction)
  • An image sensor unit group is composed of an element unit and two image sensor units arranged in the y 0 direction.
  • the polarization direction to be transmitted by the first wire grid polarization element provided in the first image sensor unit is ⁇ degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the second wire grid polarization element provided in the second image sensor unit is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the third wire grid polarization element provided in the third image sensor unit is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the fourth wire grid polarization element provided in the fourth image sensor unit may be ( ⁇ + 135) degrees.
  • the first stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the second stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to green light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the third stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the fourth stacked image sensor includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to white light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the wire grid polarization elements provided on the light incident side of the fourth stacked image sensor are arranged in 2 ⁇ 2 (that is, two polarizer segments are arranged in the x 0 direction, and two polarizations are arranged in the y 0 direction.
  • the polarization direction to be transmitted by the 4-1 polarizer segment is ⁇ degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 4-2 polarizer segment is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 4th-3rd polarizer segment is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the fourth to fourth polarizer segments may be ( ⁇ + 135) degrees.
  • Each image sensor unit further includes a wire grid polarization element on the light incident side of each of the first stacked image sensor, the second stacked image sensor, and the third stacked image sensor.
  • the wire grid polarization elements provided on the light incident side of the first stacked imaging element are arranged in 2 ⁇ 2 (that is, two polarizer segments are arranged in the x 0 direction and two polarizations are arranged in the y 0 direction.
  • the polarization orientation to be transmitted by the 1-1 polarizer segment is ⁇ degrees
  • the polarization orientation to be transmitted by the first-second polarizer segment is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the first to third polarizer segments is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 1-4th polarizer segment is ( ⁇ + 135) degrees
  • the wire grid polarization elements provided on the light incident side of the second stacked image sensor are arranged in 2 ⁇ 2 (that is, two polarizer segments are arranged in the x 0 direction and two polarizations are arranged in the y 0 direction.
  • the polarization direction to be transmitted by the 2-1 polarizer segment is ⁇ degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 2-2 polarizer segment is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the second and third polarizer segments is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the second to fourth polarizer segments is ( ⁇ + 135) degrees
  • the wire grid polarization elements provided on the light incident side of the third stacked image sensor are arranged in 2 ⁇ 2 (that is, two polarizer segments are arranged in the x 0 direction and two polarizations are arranged in the y 0 direction.
  • the polarization direction to be transmitted by the 3-1 polarizer segment is ⁇ degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 3-2 polarizer segment is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the third to third polarizer segments is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the third to fourth polarizer segments may be ( ⁇ + 135) degrees.
  • light is incident from the second electrode side, and a light shielding layer is formed on the light incident side from the second electrode. It can be made into the form currently made. Alternatively, light may be incident from the second electrode side, and light may not be incident on the first electrode (in some cases, the first electrode and the transfer control electrode). In this case, a light shielding layer is formed on the light incident side from the second electrode and above the first electrode (in some cases, the first electrode and the transfer control electrode). Alternatively, the light incident on the on-chip microlens can be collected on the charge storage electrode.
  • the light shielding layer may be disposed above the light incident side surface of the second electrode, or may be disposed on the light incident side surface of the second electrode. In some cases, a light shielding layer may be formed on the second electrode.
  • the material constituting the light shielding layer include chromium (Cr), copper (Cu), aluminum (Al), tungsten (W), and a resin that does not transmit light (for example, polyimide resin).
  • a photoelectric conversion layer that absorbs blue light (425 nm to 495 nm light) (referred to as a “first type blue light photoelectric conversion layer” for convenience) as an image pickup device including a charge storage electrode.
  • An image sensor having sensitivity to blue light (referred to as a “first-type image sensor for blue light”) and a photoelectric conversion layer that absorbs green light (from 495 nm to 570 nm) (for convenience, “first type Image sensor having sensitivity to green light (referred to as a “first type image sensor for green light”) and red light (620 nm to 750 nm light).
  • An imaging device having sensitivity to red light (referred to as a “first type red light imaging device” for convenience) having an absorbing photoelectric conversion layer (for convenience, referred to as “first type red light photoelectric conversion layer”). ).
  • first type red light imaging device having an absorbing photoelectric conversion layer
  • second type red light photoelectric conversion layer for convenience
  • an image sensor that does not include a charge storage electrode and has sensitivity to blue light is referred to as a “second-type image sensor for blue light” for convenience
  • an image sensor that has sensitivity to green light Is referred to as “second type green light imaging device” for convenience, and an imaging device having sensitivity to red light is referred to as “second type red light imaging device” for convenience and second type blue light.
  • the photoelectric conversion layer constituting the image pickup device for light is referred to as “second type blue light photoelectric conversion layer”, and for convenience, the photoelectric conversion layer constituting the second type of green light image pickup device is referred to as “second type.
  • the type of green light photoelectric conversion layer ” is referred to as a“ second type red light photoelectric conversion layer ”for the sake of convenience.
  • the photoelectric conversion layer having sensitivity to white light has sensitivity to light of, for example, 425 nm to 750 nm.
  • the multilayer image sensor is, for example, [A]
  • a first type of blue light photoelectric conversion unit, a first type of green light photoelectric conversion unit, and a first type of red light photoelectric conversion unit are stacked in the vertical direction,
  • the first type blue light image sensor, the first type green light image sensor, and the control unit of the first type red light image sensor are provided on the semiconductor substrate.
  • the type of blue light photoelectric conversion unit and the first type of green light photoelectric conversion unit are stacked in the vertical direction, Below these two-layer first-type photoelectric conversion units, a second-type red light photoelectric conversion unit is arranged,
  • the first type blue light image sensor, the first type green light image sensor, and the second type red light image sensor control unit are each provided on a semiconductor substrate, a structure [C] first Below the type of green light photoelectric conversion unit, a second type of blue light photoelectric conversion unit and a second type of red light photoelectric conversion unit are arranged, Each of the control units of the first type green light image sensor, the second type blue light image sensor, and the second type red light image sensor is provided on the semiconductor substrate, and the structure [D] A second type of green light photoelectric conversion unit and a second type of red light photoelectric conversion unit are arranged below the type of blue light photoelectric conversion unit, A configuration and a structure in which each of the control units of the first type blue light image sensor, the second type green light image sensor, and the second type red light image
  • the order in which the photoelectric conversion units of these image sensors are arranged in the vertical direction is from the light incident direction to the blue light photoelectric conversion unit, the green light photoelectric conversion unit, and the red light photoelectric conversion unit, or from the light incident direction to green. It is preferable that the photoelectric conversion unit for light, the photoelectric conversion unit for blue light, and the photoelectric conversion unit for red light are in this order. This is because light having a shorter wavelength is more efficiently absorbed on the incident surface side. Since red has the longest wavelength among the three colors, it is preferable that the red light photoelectric conversion unit is located in the lowermost layer when viewed from the light incident surface.
  • One pixel is constituted by the laminated structure of these image pickup elements.
  • the photoelectric conversion layer of the first type infrared light photoelectric conversion unit is made of, for example, an organic material, and is the lowermost layer of the stacked structure of the first type image pickup device, and is the second type image pickup. It is preferable to arrange it above the element.
  • a second type near-infrared light photoelectric conversion unit (or an infrared light photoelectric conversion unit) may be provided below the first type photoelectric conversion unit.
  • the plurality of photoelectric conversion units may be configured by a photoelectric conversion unit having sensitivity to white light and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light.
  • the photoelectric conversion part on the light incident side is called “upper photoelectric conversion part” and the photoelectric conversion part located below the upper photoelectric conversion part is called “lower photoelectric conversion part”, the upper photoelectric conversion part is sensitive to white light.
  • the lower layer photoelectric conversion unit may be composed of a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the upper layer photoelectric conversion unit may be a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light. It is comprised from a conversion part and the lower layer photoelectric conversion part may be comprised from the photoelectric conversion part which has sensitivity to white light.
  • the plurality of photoelectric conversion units include a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, green light, or blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light.
  • the upper layer photoelectric conversion unit is configured from a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, green light, or blue light
  • the lower layer photoelectric conversion unit is configured from a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light.
  • the upper photoelectric conversion unit is composed of a photoelectric conversion unit sensitive to near infrared light
  • the lower photoelectric conversion unit is composed of a photoelectric conversion unit sensitive to red light, green light or blue light. May be.
  • the photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, green light, or blue light has sensitivity to red light.
  • a photoelectric conversion unit for red light having at least two photoelectric conversion units selected from the group consisting of a photoelectric conversion unit for green light having sensitivity to green light and a photoelectric conversion unit for blue light having sensitivity to blue light It can be set as the structure which is laminated
  • the first electrode is formed on an interlayer insulating layer provided on the semiconductor substrate.
  • the imaging element formed on the semiconductor substrate can be a backside illumination type or a frontside illumination type.
  • the photoelectric conversion layer is composed of an organic material
  • the photoelectric conversion layer is (1) A p-type organic semiconductor is used. (2) It consists of an n-type organic semiconductor. (3) It is composed of a laminated structure of p-type organic semiconductor layer / n-type organic semiconductor layer. It is composed of a stacked structure of p-type organic semiconductor layer / mixed layer of p-type organic semiconductor and n-type organic semiconductor (bulk heterostructure) / n-type organic semiconductor layer. It is comprised from the laminated structure of the mixed layer (bulk heterostructure) of p-type organic-semiconductor layer / p-type organic semiconductor, and n-type organic semiconductor.
  • a mixture of p-type organic semiconductor and n-type organic semiconductor (bulk heterostructure). It can be set as either of the 4 aspects. However, the stacking order can be arbitrarily changed.
  • naphthalene derivatives As p-type organic semiconductors, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, tetracene derivatives, pentacene derivatives, quinacridone derivatives, thiophene derivatives, thienothiophene derivatives, benzothiophene derivatives, benzothienobenzothiophene derivatives, triallylamine derivatives , Carbazole derivatives, perylene derivatives, picene derivatives, chrysene derivatives, fluoranthene derivatives, phthalocyanine derivatives, subphthalocyanine derivatives, subporphyrazine derivatives, metal complexes having heterocyclic compounds as ligands, polythiophene derivatives, polybenzothiadiazole derivatives, polyfluorenes Derivatives and the like can be mentioned.
  • n-type organic semiconductors fullerenes and fullerene derivatives (for example, fullerenes such as C60, C70, C74, etc.) )>, Organic semiconductors having larger (deep) HOMO and LUMO than p-type organic semiconductors, and transparent inorganic metal oxides.
  • n-type organic semiconductors include heterocyclic compounds containing nitrogen, oxygen, and sulfur atoms, such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, isoquinoline derivatives, acridines.
  • phenazine derivatives phenanthroline derivatives, tetrazole derivatives, pyrazole derivatives, imidazole derivatives, thiazole derivatives, oxazole derivatives, imidazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzotriazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzoxazole derivatives, carbazole derivatives, benzofuran derivatives, dibenzofuran derivatives , Subporphyrazine derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polybenzothiadiazole derivatives, polyfluorene derivatives Organic molecules having such a part of the molecular skeleton, can be mentioned organic metal complex or sub phthalocyanine derivative.
  • Examples of the group contained in the fullerene derivative include a halogen atom; a linear, branched or cyclic alkyl group or phenyl group; a group having a linear or condensed aromatic compound; a group having a halide; a partial fluoroalkyl group; Silylalkyl group; silylalkoxy group; arylsilyl group; arylsulfanyl group; alkylsulfanyl group; arylsulfonyl group; alkylsulfonyl group; arylsulfide group; alkylsulfide group; amino group; Hydroxy group; alkoxy group; acylamino group; acyloxy group; carbonyl group; carboxy group; carboxamido group; carboalkoxy group; acyl group; sulfonyl group; cyano group; nitro group; Fin group; phosphonic group; can be exemplified derivatives thereof.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer composed of an organic material is not limited, but is, for example, 1 ⁇ 10 ⁇ 8 m to 5 ⁇ 10 ⁇ 7 m. , Preferably 2.5 ⁇ 10 ⁇ 8 m to 3 ⁇ 10 ⁇ 7 m, more preferably 2.5 ⁇ 10 ⁇ 8 m to 2 ⁇ 10 ⁇ 7 m, and even more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 7 m to 1.
  • An example is 8 ⁇ 10 ⁇ 7 m.
  • Organic semiconductors are often classified as p-type and n-type, and p-type means that holes are easily transported, and n-type means that electrons are easily transported. It is not limited to the interpretation of having holes or electrons as majority carriers for thermal excitation as in a semiconductor.
  • examples of the material constituting the organic photoelectric conversion layer that photoelectrically converts green light include rhodamine dyes, melocyanine dyes, quinacridone derivatives, subphthalocyanine dyes (subphthalocyanine derivatives), and the like.
  • examples of the material constituting the organic photoelectric conversion layer for photoelectrically converting light include coumaric acid dyes, tris-8-hydroxyquinolinium aluminum (Alq3), melocyanine dyes, and the like, and photoelectric conversion of red light.
  • examples of the material constituting the organic photoelectric conversion layer include phthalocyanine dyes and subphthalocyanine dyes (subphthalocyanine derivatives).
  • crystalline silicon, amorphous silicon, microcrystalline silicon, crystalline selenium, amorphous selenium, and CIGS (CuInGaSe), CIS (CuInSe 2 ), and CuInS 2 that are chalcopyrite compounds are examples of inorganic material constituting the photoelectric conversion layer.
  • III-V group compounds GaAs, InP, AlGaAs, InGaP, AlGaInP, InGaAsP, Compound semiconductors such as CdSe, CdS, In 2 Se 3 , In 2 S 3 , Bi 2 Se 3 , Bi 2 S 3 , ZnSe, ZnS, PbSe, and PbS can be given.
  • quantum dots made of these materials can be used for the photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion layer can have a stacked structure of a lower semiconductor layer and an upper photoelectric conversion layer.
  • the lower semiconductor layer By providing the lower semiconductor layer in this way, recombination during charge accumulation can be prevented, transfer efficiency of charges accumulated in the photoelectric conversion layer to the first electrode can be increased, and dark current can be reduced. Generation can be suppressed.
  • the material which comprises an upper layer photoelectric converting layer suitably from the various materials which comprise said photoelectric converting layer.
  • a material constituting the lower semiconductor layer a material having a large band gap energy value (for example, a band gap energy value of 3.0 eV or more) and a higher mobility than a material constituting the photoelectric conversion layer Is preferably used.
  • oxide semiconductor materials such as IGZO; transition metal dichalcogenides; silicon carbide; diamond; graphene; carbon nanotubes; condensed polycyclic hydrocarbon compounds and condensed heterocyclic compounds.
  • oxide semiconductor materials such as IGZO; transition metal dichalcogenides; silicon carbide; diamond; graphene; carbon nanotubes; condensed polycyclic hydrocarbon compounds and condensed heterocyclic compounds.
  • a material constituting the lower semiconductor layer when the charge to be accumulated is a hole, a material having an ionization potential smaller than that of the material constituting the photoelectric conversion layer can be exemplified.
  • the power to be charged is an electron
  • a material having an electron affinity greater than that of the material constituting the photoelectric conversion layer can be given.
  • the impurity concentration in the material constituting the lower semiconductor layer is preferably 1 ⁇ 10 18 cm ⁇ 3 or less.
  • the lower semiconductor layer may have a single layer configuration or a multilayer configuration.
  • a single-plate color solid-state imaging device can be configured by the solid-state imaging device of the present disclosure.
  • All the image sensors constituting the solid-state imaging device and the like of the present disclosure may include a wire grid polarizing element, or some of the image sensors may include a wire grid polarizing element.
  • the same pixel is formed by stacking imaging elements having sensitivity to light of a plurality of wavelengths in the light incident direction, the sensitivity can be improved and the pixel density per unit volume can be improved. it can.
  • the organic material has a high absorption coefficient, the film thickness of the organic photoelectric conversion layer can be made thinner than that of the conventional Si-based photoelectric conversion layer, and light leakage from adjacent pixels and the incident angle of light can be reduced. Restrictions are relaxed.
  • the conventional Si-based image sensor false color is generated because interpolation processing is performed between pixels of three colors to generate a color signal.
  • the first to second aspects of the present disclosure including the multilayer image sensor are provided.
  • generation of false colors is suppressed. Since the organic photoelectric conversion layer itself also functions as a color filter layer, color separation is possible without providing a color filter layer.
  • the use of the color filter layer can alleviate the requirement for the spectral characteristics of blue, green, and red, and has high mass productivity.
  • an array of imaging elements in such a solid-state imaging device in addition to a Bayer array, an interline array, a G stripe RB checkered array, a G stripe RB complete checkered array, a checkered complementary array, a stripe array, an oblique stripe array, a primary color difference array, A field color difference sequential array, a frame color difference sequential array, a MOS type array, an improved MOS type array, a frame interleaved array, and a field interleaved array can be exemplified.
  • one pixel (or sub-pixel) is configured by one image sensor.
  • one image sensor unit in the case of a Bayer array, one image sensor unit (one pixel) can be configured by four image sensors in the present disclosure. Then, a red color filter layer, a green color filter layer, and a blue color filter layer are disposed in each of the three sub pixel areas of the 2 ⁇ 2 sub pixel area, and the remaining green color filter layer is originally to be disposed. A color filter layer is not disposed in one subpixel region, and a wire grid polarizing element is disposed in the remaining one subpixel region (white subpixel region).
  • a red color filter layer, a green color filter layer, and a blue color filter layer are arranged in each of three sub pixel areas of the 2 ⁇ 2 sub pixel area, and the remaining one sub pixel area is arranged.
  • a green color filter layer and a wire grid polarizing element may be arranged in the pixel region. If color separation or spectroscopy is not intended, or if the image sensor itself is an image sensor that is sensitive to a specific wavelength, the color filter layer may be unnecessary. Further, in the sub-pixel region where the color filter layer (wavelength selection means) is not disposed, a transparent layer is used instead of the color filter layer in order to ensure flatness with the sub-pixel region where the color filter layer is disposed.
  • the imaging device may be configured by a combination of a red light imaging device having sensitivity to red light, a green light imaging device having sensitivity to green light, and a blue light imaging device having sensitivity to blue light. .
  • it may be composed of a near-infrared light or an infrared image sensor having sensitivity to infrared light, or a combination of infrared light image sensors, or as a solid-state image pickup device that obtains a monochromatic image.
  • a solid-state imaging device that obtains a combination of a monochrome image and an image based on near infrared rays or infrared rays may be used.
  • the pixel region in which a plurality of imaging elements according to the present disclosure are arranged is composed of pixels regularly arranged in a two-dimensional array.
  • the pixel region usually outputs an effective pixel region that actually receives light and amplifies the signal charge generated by photoelectric conversion and reads it to the drive circuit, and optical black that serves as a reference for the black level as described above.
  • a black reference pixel region also referred to as an optical black pixel region (OPB)
  • the black reference pixel region is usually arranged on the outer periphery of the effective pixel region.
  • the peripheral area is usually arranged on the outer periphery of the black reference pixel area.
  • the imaging device including the various preferable modes and configurations described above, light is irradiated, photoelectric conversion occurs in the photoelectric conversion layer, and holes and electrons are carrier-separated.
  • An electrode from which holes are extracted is an anode
  • an electrode from which electrons are extracted is a cathode.
  • the first electrode constitutes an anode and the second electrode constitutes a cathode
  • the first electrode constitutes a cathode and the second electrode constitutes an anode.
  • the first electrode, the charge storage electrode, the transfer control electrode, the charge discharge electrode, and the second electrode can be made of a transparent conductive material.
  • the first electrode, the charge storage electrode, the transfer control electrode, and the charge discharge electrode may be collectively referred to as “first electrode”.
  • the second electrode can be made of a transparent conductive material, and the first electrode and the like can be made of a metal material.
  • the second electrode located on the light incident side is made of a transparent conductive material
  • the first electrode and the like are, for example, Al—Nd (alloy of aluminum and neodymium) or ASC (aluminum, samarium and A composition made of a copper alloy).
  • An electrode made of a transparent conductive material may be referred to as a “transparent electrode”.
  • the band gap energy of the transparent conductive material is 2.5 eV or more, preferably 3.1 eV or more.
  • the transparent conductive material constituting the transparent electrode examples include conductive metal oxides, specifically, indium oxide, indium-tin oxide (ITO, Indium Tin Oxide, Sn-doped In 2 O 3 Indium-Zinc Oxide (IZO) in which indium is added as a dopant to zinc oxide, Indium-gallium oxide (IGO) in which indium is added as a dopant to gallium oxide Indium-gallium-zinc oxide (IGZO, In-GaZnO 4 ) in which indium and gallium are added as dopants to zinc oxide, Indium-tin-zinc oxide (ITZO) in which indium and tin are added as dopants to zinc oxide, IFO (F-doped in 2 O 3), tin oxide (SnO 2), a O (SnO 2 and Sb-doped), FTO (SnO 2 of F-doped), (including ZnO doped with another element) zinc oxide, aluminum was added aluminum as a do
  • a transparent electrode having a base layer of gallium oxide, titanium oxide, niobium oxide, nickel oxide, or the like can be given.
  • the thickness of the transparent electrode include 2 ⁇ 10 ⁇ 8 m to 2 ⁇ 10 ⁇ 7 m, preferably 3 ⁇ 10 ⁇ 8 m to 1 ⁇ 10 ⁇ 7 m.
  • the charge discharging electrode is preferably made of a transparent conductive material from the viewpoint of simplifying the manufacturing process.
  • gold Au
  • silver Ag
  • Cr chromium
  • Ni nickel
  • palladium Pd
  • platinum Pt
  • iron Fe
  • Ir iridium
  • Germanium Ge
  • osmium Os
  • Te tellurium
  • Alkali metals eg Li, Na, K etc.
  • alkaline earth metals eg Mg, Ca etc.
  • Alkali metals eg Li, Na, K etc.
  • alkaline earth metals eg Mg, Ca etc.
  • Alkali metals eg Li, Na, K etc.
  • alkaline earth metals eg Mg, Ca etc.
  • sodium-potassium alloy aluminum-lithium alloy, magnesium-silver alloy, rare earth metals such as indium and ytterbium, and alloys thereof.
  • organic materials such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid [PEDOT / PSS] can be cited as materials constituting the anode and the cathode.
  • these conductive materials may be mixed with a binder (polymer) to form a paste or ink, which may be used as an electrode.
  • a dry method or a wet method can be used as a method of forming (film formation) of the first electrode or the like or the second electrode (anode or cathode).
  • the dry method include a physical vapor deposition method (PVD method) and a chemical vapor deposition method (CVD method).
  • Formation (film formation) methods using the principle of the PVD method include vacuum evaporation using resistance heating or high-frequency heating, EB (electron beam) evaporation, various sputtering methods (magnetron sputtering, RF-DC coupled bias sputtering).
  • ECR sputtering method ECR sputtering method, counter target sputtering method, high frequency sputtering method), ion plating method, laser ablation method, molecular beam epitaxy method, and laser transfer method.
  • the CVD method include a plasma CVD method, a thermal CVD method, an organic metal (MO) CVD method, and a photo CVD method.
  • Examples of the patterning method include a shadow mask, laser transfer, chemical etching such as photolithography, and physical etching using ultraviolet rays or a laser.
  • a planarization technique for the first electrode or the like or the second electrode a laser planarization method, a reflow method, a CMP (Chemical-Mechanical-Polishing) method, or the like can be used.
  • metal oxide high dielectric insulating materials such as silicon oxide materials; silicon nitride (SiN Y ); aluminum oxide (Al 2 O 3 ); Polyvinylphenol (PVP); Polyvinyl alcohol (PVA); Polyimide; Polycarbonate (PC); Polyethylene terephthalate (PET); Polystyrene; N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane (AEAPTMS) Silanol derivatives (silane coupling agents) such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTMS) and octadecyltrichlorosilane (OTS); novolac type phenol resins; fluororesins; octadecane thiol, dodecyl isocyanate, etc.
  • metal oxide high dielectric insulating materials such as silicon oxide materials; silicon nitride (SiN Y ); aluminum oxide (Al 2 O 3 ); Poly
  • Organic insulating material exemplified by straight-chain hydrocarbons having functional group capable of bonding with the control electrode on the end (organic polymer) can also be used a combination thereof.
  • silicon oxide-based materials include silicon oxide (SiO x ), BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, silicon oxynitride (SiON), SOG (spin-on-glass), and low dielectric constant insulating materials (for example, polyaryl ether, cyclopar Fluorocarbon polymer and benzocyclobutene, cyclic fluororesin, polytetrafluoroethylene, fluorinated aryl ether, fluorinated polyimide, amorphous carbon, organic SOG).
  • silicon oxide-based materials include silicon oxide (SiO x ), BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, silicon oxynitride (SiON), SOG (spin-on-glass), and low dielectric constant insulating materials (for
  • the configuration and structure of the floating diffusion layer, amplification transistor, reset transistor, and selection transistor constituting the control unit can be the same as the configuration and structure of the conventional floating diffusion layer, amplification transistor, reset transistor, and selection transistor. .
  • the drive circuit can also have a known configuration and structure.
  • a contact hole portion may be formed to connect the first electrode to the floating diffusion layer and the gate portion of the amplification transistor.
  • a material constituting the contact hole portion polysilicon doped with impurities, refractory metal such as tungsten, Ti, Pt, Pd, Cu, TiW, TiN, TiNW, WSi 2 , MoSi 2 , metal silicide, and the like
  • refractory metal such as tungsten, Ti, Pt, Pd, Cu, TiW, TiN, TiNW, WSi 2 , MoSi 2 , metal silicide, and the like
  • a laminated structure of layers made of materials (for example, Ti / TiN / W) can be exemplified.
  • a first carrier blocking layer may be provided between the photoelectric conversion layer and the first electrode, or a second carrier blocking layer may be provided between the organic photoelectric conversion layer and the second electrode. Further, a first charge injection layer may be provided between the first carrier blocking layer and the first electrode, or a second charge injection layer may be provided between the second carrier blocking layer and the second electrode.
  • an alkali metal such as lithium (Li), sodium (Na), or potassium (K) and its fluoride or oxide
  • an alkaline earth such as magnesium (Mg), calcium (Ca), etc. And the like, and fluorides and oxides thereof.
  • Examples of methods for forming (depositing) various organic layers include dry deposition methods and wet deposition methods. Dry deposition methods include resistance heating or high frequency heating, vacuum deposition using electron beam heating, flash deposition, plasma deposition, EB deposition, various sputtering methods (bipolar sputtering, direct current sputtering, direct current magnetron sputtering).
  • Method high frequency sputtering method, magnetron sputtering method, RF-DC coupled bias sputtering method, ECR sputtering method, counter target sputtering method, high frequency sputtering method, ion beam sputtering method), DC (Direct-Current) method, RF method, multi-cathode Method, activation reaction method, electric field evaporation method, various ion plating methods such as high frequency ion plating method and reactive ion plating method, laser ablation method, molecular beam epitaxy method, laser transfer method, molecular beam epitaxy Mention may be made of the law (MBE method).
  • MBE method molecular beam epitaxy
  • Examples of the CVD method include a plasma CVD method, a thermal CVD method, an MOCVD method, and a photo CVD method.
  • a wet method specifically, spin coating method; dipping method; casting method; micro contact printing method; drop casting method; screen printing method, inkjet printing method, offset printing method, gravure printing method, flexographic printing method, etc.
  • the coating method include a coating method, a spray coater method, a slit orifice coater method, and a calendar coater method.
  • examples of the solvent include nonpolar or low polarity organic solvents such as toluene, chloroform, hexane, and ethanol.
  • examples of the patterning method include a shadow mask, laser transfer, chemical etching such as photolithography, and physical etching using ultraviolet rays or a laser.
  • a technique for planarizing various organic layers a laser planarization method, a reflow method, or the like can be used.
  • the imaging element or the solid-state imaging device may be provided with a light shielding layer as necessary, or provided with a drive circuit and wiring for driving the imaging element. If necessary, a shutter for controlling the incidence of light on the imaging element may be provided, or an optical cut filter may be provided depending on the purpose of the solid-state imaging device.
  • one on-chip microlens may be disposed above one imaging device according to the present disclosure, or
  • an imaging element block may be configured by two imaging elements according to the present disclosure, and one on-chip microlens may be disposed above the imaging element block.
  • connection portions can be stacked so that the connection portions come into contact with each other, and the connection portions can be joined to each other, and the connection portions can be joined together by using solder bumps or the like.
  • the driving method for driving the solid-state imaging device In all the image sensors, while accumulating charges in the photoelectric conversion layer all at once, the charges in the first electrode are discharged out of the system, In all the image sensors, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer are transferred to the first electrode all at once, and after the transfer is completed, the charges transferred to the first electrode in each image sensor are sequentially read out. It can be set as the drive method of the solid-state imaging device which repeats each process.
  • each imaging element has a structure in which light incident from the second electrode side does not enter the first electrode. Since the charge in the first electrode is discharged out of the system while accumulating the charge in the conversion layer, the first electrode can be reliably reset simultaneously in all the imaging elements. Thereafter, in all the image sensors, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer are transferred to the first electrode all at once, and after the transfer is completed, the charges transferred to the first electrode in each image sensor are sequentially read out. Therefore, a so-called global shutter function can be easily realized.
  • the imaging device in the present disclosure examples include a CCD device, a CMOS image sensor, a CIS (Contact Image Sensor), and a CMD (Charge Modulation Device) type signal amplification type image sensor.
  • the solid-state imaging device according to the first configuration to the third configuration for example, a digital still camera, a video camera, a camcorder, a surveillance camera, a vehicle-mounted camera, A smartphone camera, a game user interface camera, and a biometric authentication camera can be configured.
  • it can be set as the solid-state imaging device which can acquire polarization information simultaneously.
  • it can also be set as the solid-state imaging device which images a three-dimensional image.
  • Example 1 relates to a solid-state imaging device according to the first aspect and the second aspect of the present disclosure.
  • a schematic partial end view of the solid-state imaging device of Embodiment 1 is shown in FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic partial plan view of the wire grid polarizing element constituting the image pickup device of Example 1
  • FIG. 6 shows a partial perspective view
  • FIG. 8A shows a schematic partial end view.
  • FIG. 10A shows an equivalent circuit diagram of the image sensor in the solid-state imaging device of the first embodiment.
  • the solid-state imaging device includes an effective pixel region 10a and a peripheral region (not shown), and an optical black pixel region (OPB) 10b is provided between the effective pixel region 10a and the peripheral region.
  • OPB optical black pixel region
  • the solid-state imaging device of Example 1 is The semiconductor substrate 70 or the photoelectric conversion unit 10 formed above the semiconductor substrate 70 (specifically, in the semiconductor substrate 70 in the first embodiment) is provided.
  • a first interlayer insulating layer 83 (83A, 83B) and a second interlayer insulating layer 84 (84A, 84B) are stacked from the photoelectric conversion portion side.
  • the first interlayer insulating layer 83 (83A, 83B) and the second interlayer insulating layer 84 (84A, 84B) are made of an oxide material or a resin material
  • the on-chip microlens 15 Is made of silicon nitride (SiN) or silicon oxynitride (SiON), specifically, SiN in Example 1.
  • SiN silicon nitride
  • SiON silicon oxynitride
  • SiN silicon oxynitride
  • the on-chip microlens 15 is well known from, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-023251, but in this patent publication, SiN is used as a material having a higher refractive index.
  • the on-chip microlens 15 is not intended to function as a passivation film for protecting the wire grid polarizing element 91.
  • the refractive index of the material constituting the first interlayer insulating layers 83A and 83B is n 1
  • the refractive index of the material constituting the second interlayer insulating layers 84A and 84B is n 2
  • the refractive index of the material constituting the chip microlens 15 is n 0 , n 0 -n 1 ⁇ 0 n 0 -n 2 ⁇ 0 Satisfied.
  • the solid-state imaging device of the first embodiment the imaging device, which are arranged in a two-dimensional matrix in the x 0 direction and the y 0 direction.
  • x 0 direction is Tokoroigyo direction or so-called column direction
  • y 0 direction is the column direction or the row direction.
  • Examples of the solid-state imaging device of the first embodiment include a digital still camera, a video camera, a camcorder, a surveillance camera, a vehicle-mounted camera (on-vehicle camera), a smartphone camera, a game user interface camera, a biometric authentication camera, and the like. It is configured.
  • the first interlayer insulating layer 83 has a structure in which a first interlayer insulating layer / lower layer 83A and a first interlayer insulating layer / upper layer 83B are laminated, A light shielding portion 17A is provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer 83A and the first interlayer insulating layer / upper layer 83B located above the region between the adjacent imaging elements,
  • the second interlayer insulating layer 84 has a structure in which a second interlayer insulating layer / lower layer 84A and a second interlayer insulating layer / upper layer 84B are laminated, Color filter layers (wavelength selection means) 16R and 16G are provided in a portion between the second interlayer insulating layer / lower layer 84A and the second interlayer insulating layer / upper layer 84B located above each photoelectric conversion unit 10. .
  • the wire grid polarization element 91 is covered with a second interlayer insulating layer
  • n 1 (average value) 1.45
  • n 2 (average value) 1.45
  • the first interlayer insulating layer / lower layer 83A, the first interlayer insulating layer / upper layer 83B, and the second interlayer insulating layer / lower layer 84A are made of SiO 2
  • the second interlayer insulating layer / upper layer 84B is made of acrylic resin
  • the wire grid polarizing element 91 is formed from the effective pixel area 10a to the optical black pixel area 10b.
  • a light shielding portion 17B is also formed in the optical black pixel region (OPB) 10b.
  • a frame portion 98 surrounding the wire grid polarizing element 91 is provided, and the frame portion 98 and the line portion 92 of the wire grid polarizing element 91 are connected. ing.
  • the frame part 98 has the same structure as the line part 92 of the wire grid polarizing element 91. However, the illustration of the frame portion 98 is omitted in FIGS. In the example shown in FIG.
  • the angle between the arrangement direction of the plurality of image sensors and the first direction is an image sensor having an angle of 0 degrees, an image sensor having an angle of 45 degrees, and 90
  • This is a combination of an image sensor having a degree angle ( ⁇ ) and an image sensor having an angle of 135 degrees.
  • an on-chip microlens base layer 14 made of SiN is formed integrally with the on-chip microlens 15.
  • the on-chip microlens 15 can be manufactured by a known method. That is, after the on-chip microlens underlayer 14 is formed on the second interlayer insulating layer 84, a resist layer is formed on the on-chip microlens underlayer 14, and the resist layer is patterned. Then, the resist layer is heated to give the resist layer the same shape as the on-chip microlens, and then the resist layer and the on-chip microlens underlayer 14 are etched back, thereby the on-chip microlens. 15 can be formed.
  • the wire grid polarization element 91 has a line and space structure.
  • the space portion is indicated by reference numeral 96.
  • the line part 92 of the wire grid polarization element 91 is made of a first conductive material (specifically, aluminum (Al)) from the side opposite to the light incident side (in the first embodiment, the photoelectric conversion part side).
  • a laminated structure (first laminated structure) in which a light reflecting layer 93, an insulating film 94 made of SiO 2 , and a light absorbing layer 95 made of a second conductive material (specifically, tungsten (W)) are laminated.
  • the light reflecting layer 93 is made of 150 nm thick aluminum (Al)
  • the insulating film 94 is made of 25 nm or 50 nm thick SiO 2
  • the light absorbing layer 95 is 25 nm thick. It is made of tungsten (W).
  • the light reflecting layer 93 has a function as a polarizer, and has polarized light having an electric field component in a direction parallel to the direction in which the light reflecting layer 93 extends (first direction) out of the light incident on the wire grid polarizing element 91.
  • the wave is attenuated, and a polarized wave having an electric field component is transmitted in a direction (second direction) orthogonal to the direction in which the light reflecting layer 93 extends.
  • the first direction is the light absorption axis of the wire grid polarization element 91
  • the second direction is the light transmission axis of the wire grid polarization element 91.
  • a base film having a laminated structure of Ti, TiN, and Ti / TiN is formed between the first interlayer insulating layer / upper layer 83B and the light reflecting layer 93, but the base film is not shown.
  • the light reflecting layer 93, the insulating film 94, and the light absorbing layer 95 are common in the imaging element.
  • the optical black pixel region (OPB) is occupied by the same structure as the frame portion 98 (see FIG. 5) including the light reflecting layer 93, the insulating film 94, and the light absorbing layer 95.
  • the wire grid polarizing element 91 can be manufactured by the following method. That is, on the first interlayer insulating layer / upper layer 83B, a base film (not shown) having a laminated structure of Ti, TiN, or Ti / TiN, and a light reflecting layer made of a first conductive material (specifically, aluminum).
  • the formation layer 93A is provided based on a vacuum evaporation method (see FIGS. 123A and 123B).
  • an insulating film forming layer 94A is provided on the light reflecting layer forming layer 93A, and a light absorbing layer forming layer 95A made of the second conductive material is provided on the insulating film forming layer 94A.
  • the insulating film forming layer 94A made of SiO 2 is formed on the light reflecting layer forming layer 93A based on the CVD method (see FIG. 123C). Then, a light absorption layer forming layer 95A made of tungsten (W) is formed on the insulating film forming layer 94A by sputtering. In this way, the structure shown in FIG. 123D can be obtained.
  • the light absorbing layer forming layer 95A, the insulating film forming layer 94A, the light reflecting layer forming layer 93A, and the base film are patterned to form a belt-like light reflecting layer 93, an insulating film.
  • a wire grid polarizing element 91 having a line-and-space structure in which a plurality of line portions (laminated structures) 92 of the film 94 and the light absorption layer 95 are arranged apart from each other can be obtained.
  • the second interlayer insulating layer 84 may be formed so as to cover the wire grid polarizing element 91 based on the CVD method.
  • the space between the wire grid polarization element 91 and the wire grid polarization element 91 is occupied by a frame portion 98 (see FIG. 5) including a light reflection layer 93, an insulating film 94, and a light absorption layer 95, and an optical black pixel region ( OPB) and the peripheral region are occupied by a laminated structure having the same configuration as that of the frame portion 98.
  • a frame portion 98 see FIG. 5
  • OPB optical black pixel region
  • the frame part 98 can be stably provided.
  • a uniform and uniform wire grid polarizing element 91 can be formed. Therefore, there is a problem that peeling occurs in the outer peripheral portion of the wire grid polarizing element 91 corresponding to the four corners of the image pickup device, the outer peripheral portion structure of the wire grid polarizing element 91 and the central portion structure of the wire grid polarizing element 91.
  • the on-chip microlens 15 and the on-chip microlens underlayer 14 are covered with a low refractive index layer 87 having a refractive index of 1.41, and a protective layer 88 made of SiO 2 is formed on the low refractive index layer 87. Is formed. A glass plate (not shown) is disposed on the protective layer 88.
  • the material constituting the light shielding portions 17A and 17B include chromium (Cr), copper (Cu), aluminum (Al), tungsten (W), and a resin that does not transmit light (for example, polyimide resin).
  • the light shielding portions 17A and 17B are made of, for example, aluminum (Al), tungsten (W), or the above-described material.
  • the light shielding portions 17A and 17B can also function as a wiring layer (wiring).
  • the photoelectric conversion unit 10 having a known configuration and structure is formed in the silicon semiconductor substrate 70 by a known method. Further, a circuit for driving the photoelectric conversion unit 10 can be a known circuit.
  • the transfer transistor TR trs illustrated only in FIG. 10A is connected to the gate portion connected to the transfer gate line TG, the channel formation region, and the high concentration impurity region (or the high concentration impurity region and the region). 1) and the other source / drain region constituting the floating diffusion layer.
  • the reset transistor TR rst illustrated only in FIG. 10A includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate of the reset transistor TR rst is connected to the reset line RST, one source / drain region of the reset transistor TR rst is connected to the power supply V DD , and the other source / drain region also serves as the floating diffusion layer FD. ing.
  • the amplification transistor TR amp illustrated only in FIG. 10A includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the other source / drain region (floating diffusion layer FD) of the reset transistor TR rst through a wiring layer.
  • One source / drain region is connected to the power supply V DD .
  • the select transistor TR sel illustrated only in FIG. 10A includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate part is connected to the selection line SEL.
  • One source / drain region shares a region with the other source / drain region constituting the amplification transistor TRamp , and the other source / drain region is a signal line (data output line) VSL (117). It is connected to the.
  • the photoelectric conversion unit 10, the transfer transistor TR trs , the reset transistor TR rst , the amplification transistor TR amp and the selection transistor TR sel are covered with a first interlayer insulating layer / lower layer 83A.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • the solid-state imaging device 100 according to the first embodiment includes an imaging region 111 in which imaging elements 101 are arranged in a two-dimensional array, a vertical driving circuit 112 as a driving circuit (peripheral circuit), a column signal processing circuit 113, and horizontal driving.
  • These circuits can be constructed from known circuits, and can be constructed using other circuit configurations (for example, various circuits used in conventional CCD imaging devices and CMOS imaging devices). Needless to say.
  • the display of the reference number “101” on the image sensor 101 is only one line.
  • the drive control circuit 116 generates a clock signal and a control signal as a reference for operations of the vertical drive circuit 112, the column signal processing circuit 113, and the horizontal drive circuit 114 based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the master clock. .
  • the generated clock signal and control signal are input to the vertical drive circuit 112, the column signal processing circuit 113, and the horizontal drive circuit 114.
  • the vertical drive circuit 112 is configured by, for example, a shift register, and selectively scans each imaging element 101 in the imaging region 111 in the vertical direction sequentially in units of rows.
  • a pixel signal (image signal) based on a current (signal) generated according to the amount of light received by each image sensor 101 is sent to the column signal processing circuit 113 via a signal line (data output line) 117 and VSL.
  • the column signal processing circuit 113 is disposed, for example, for each column of the image sensor 101, and outputs an image signal output from the image sensor 101 for one row for each image sensor as a black reference pixel (not shown, but an effective pixel region). Signal processing for signal removal and signal amplification.
  • a horizontal selection switch (not shown) is connected between the horizontal signal line 118 and provided.
  • the horizontal drive circuit 114 is constituted by, for example, a shift register, and sequentially selects each of the column signal processing circuits 113 by sequentially outputting horizontal scanning pulses, and a signal is sent from each of the column signal processing circuits 113 to the horizontal signal line 118. Output.
  • the output circuit 115 performs signal processing on the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 113 via the horizontal signal line 118 and outputs the signals.
  • R indicates a red light image sensor (photoelectric conversion element) having a red color filter layer
  • G indicates a green color filter.
  • B indicates the image sensor for blue light (photoelectric conversion element) provided with the blue color filter layer
  • W includes the color filter layer.
  • a hatching line is attached to the wire grid polarization element.
  • a direction orthogonal to the direction in which the hatching line extends indicates a polarization direction to be transmitted by the wire grid polarization element (or the polarizer segment). The same applies to the following.
  • the angle formed by the arrangement direction of the plurality of image sensors and the first direction is, for example, a combination of an image sensor having an angle of 0 degrees and an image sensor having an angle of 90 degrees. be able to.
  • the angle formed by the arrangement direction of the plurality of image sensors and the first direction is, for example, a combination of an image sensor having an angle of 45 degrees and an image sensor having an angle of 135 degrees. It can be.
  • white light imaging element W having a wire-grid polarizer 91 may be arranged by skipping one imaging element x 0 direction and the y 0 direction. Note that FIG. 34 will be described in detail later. Alternatively, two image sensors may be skipped, or three image sensors may be skipped, and the image sensors having the wire grid polarization elements 91 may be arranged in a staggered pattern.
  • the planar layout diagram in FIG. 14 is a modification of the example shown in FIG. 34B.
  • a 2 ⁇ 2 pixel sharing method in which a selection transistor, a reset transistor, and an amplification transistor are shared by a 2 ⁇ 2 image sensor can be adopted.
  • imaging including polarization information is performed, and in a mode in which accumulated charges in the 2 ⁇ 2 sub-pixel region are FD-added, a normal captured image in which all polarization components are integrated can be provided.
  • the layout of disposing the wire grid polarization element 91 in one direction with respect to the 2 ⁇ 2 image sensor causes discontinuity of the laminated structure between the image sensor units. Difficult to achieve high quality polarization imaging.
  • FIGS. 17, 18, 19, 20, 21, 21, 22, 23, and 24 it is possible to adopt a configuration in which a planar layout is illustrated in FIGS. 17, 18, 19, 20, 21, 21, 22, 23, and 24.
  • the materials constituting the first interlayer insulating layer, the second interlayer insulating layer, and the on-chip microlens in particular, the material constituting the on-chip microlens.
  • the on-chip microlens can function as a passivation film.
  • the refractive index difference between the materials constituting the first interlayer insulating layer, the second interlayer insulating layer, and the on-chip microlens is defined.
  • abnormal precipitation of the metal materials constituting the wire grid polarizing element and changes in the shape of the wire grid polarizing element may cause problems such as deterioration of the performance of the wire grid polarizing element and the imaging element which are originally expected. Can be avoided reliably.
  • the thickness of the portion of the image sensor located above the photoelectric conversion portion can be further reduced. Specifically, for example, the thickness of the part of the image sensor located above the photoelectric conversion unit can be reduced by about 10% as compared with a conventional image sensor.
  • the thickness of the image pickup element located above the photoelectric conversion unit thereby reducing optical crosstalk, minimizing the mixing of polarized light (polarization crosstalk), and extinction ratio.
  • Reduction and ripple prevention can be effectively prevented.
  • the wire grid polarization element is an absorption type wire grid polarization element having a light absorption layer, the light reflectance is low, and the influence of stray light, flare, etc. on the image can be reduced.
  • the solid-state imaging device of Example 1 since the solid-state imaging device of Example 1 is provided with the wire grid polarizing element, it can be set as the solid-state imaging device which can acquire polarization information simultaneously in addition to normal imaging. That is, a polarization separation function for spatially polarization-separating polarization information of incident light can be given to the solid-state imaging device. Specifically, since the light intensity, the polarization component intensity, and the polarization direction can be obtained in each imaging device, for example, after imaging, image data can be processed based on polarization information. For example, the polarization component can be emphasized or reduced by applying desired processing to the image portion obtained by imaging the sky or window glass, the image portion obtained by imaging the water surface, or the like.
  • the polarization component can be separated, the image contrast can be improved, and unnecessary information can be deleted.
  • processing can be performed by defining an imaging mode when imaging is performed using a solid-state imaging device.
  • the reflection on the window glass can be removed by the solid-state imaging device, and the boundaries (contours) of a plurality of objects can be clarified by adding polarization information to the image information.
  • imaging of the pattern reflecting the birefringence of the object is possible.
  • imaging of the pattern reflecting the birefringence of the object is possible.
  • measurement of the retardation distribution is possible.
  • acquisition of the polarization microscope image acquisition of the surface shape of the object and measurement of the surface property of the object, detection of the moving object (vehicle etc.), Meteorological observation such as measurement of cloud distribution, etc., application to various fields and applications are possible.
  • it can also be set as the solid-state imaging device which images a three-dimensional image.
  • the space portion 96 of the wire grid polarization element 91 is a gap
  • the space portion 96 is filled with air.
  • the entire space portion 96 is filled with air.
  • the second interlayer insulating layer / lower layer 84A made of SiO 2 is formed on the basis of the CVD method under appropriate film formation (formation) conditions. Is formed on the entire surface.
  • the space part 96 located between the line part 92 and the line part 92 is blocked by the second interlayer insulating layer / lower layer 84A.
  • the space part 96 of the wire grid polarizing element 91 a gap (specifically, since it is filled with air), the value of the average refractive index n ave can be reduced, and as a result, It is possible to improve the transmittance and the extinction ratio in the wire grid polarization element 91.
  • the value of the formation pitch P 0 can be increased, the production yield of the wire grid polarizing element 91 can be improved.
  • a protective film 97 may be formed on the side surface of the line portion 92 facing the space portion 96. That is, the space portion 96 is filled with air, and in addition, a protective film 97 is present in the space portion.
  • the protective film 97 is formed (formed) based on, for example, the HDP-CVD method, whereby a thinner protective film 97 can be conformally formed on the side surface of the line portion 92.
  • the wire grid polarizing element has a structure in which an insulating film is omitted, that is, a light reflection layer (for example, made of aluminum) and a light absorption layer (for example, made of tungsten) are laminated from the side opposite to the light incident side. It can be configured. Alternatively, it may be composed of one conductive light shielding material layer. As a material constituting the conductive light shielding material layer, aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), tungsten (W), or an alloy containing these metals, A conductive material having a small complex refractive index in a wavelength region where the imaging element is sensitive can be given.
  • the wire grid polarizing element 91 shown in FIG. 6 a configuration in which the light reflecting layer 93 and the light absorbing layer 95 in the laminated structure are separated by an insulating film 94 (that is, on the entire top surface of the light reflecting layer 93).
  • the insulating film 94 is formed, and the light absorption layer 95 is formed on the entire top surface of the insulating film 94).
  • a part of the insulating film is cut away, The light absorption layer may be in contact with the notch portion of the insulating film. That is, as shown in a schematic partial perspective view of FIG.
  • the second embodiment is a modification of the first embodiment.
  • the first interlayer insulating layer 83 has a structure in which a first interlayer insulating layer / lower layer 83A ′, a first interlayer insulating layer / intermediate layer 83B ′, and a first interlayer insulating layer / upper layer 83C ′ are stacked, Light-shielding portions 17A and 17B are provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer 83A ′ and the first interlayer insulating layer / intermediate layer 83B ′ located above the region between the adjacent imaging elements.
  • Color filter layers 16 ⁇ / b> R and 16 ⁇ / b> G are provided between the first interlayer insulating layer / intermediate layer 83 ⁇ / b> B ′ and the first interlayer insulating layer / upper layer 83 ⁇ / b> C ′ positioned above each photoelectric conversion unit 10.
  • Reference numeral 83D ′ denotes a color filter layer / underlayer.
  • the configuration and structure of the solid-state imaging device according to the second embodiment can be the same as the configuration and structure of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • the third embodiment is also a modification of the first embodiment.
  • a light shielding portion (specifically, a frame) extends from the wire grid polarization element 91.
  • the second interlayer insulating layer 84 has a structure in which a second interlayer insulating layer / lower layer 84A and a second interlayer insulating layer / upper layer 84B are laminated, Color filter layers 16R and 16G are provided in a portion between the second interlayer insulating layer / lower layer 84A and the second interlayer insulating layer / upper layer 84B located above each photoelectric conversion unit 10.
  • the configuration and structure of the solid-state imaging device according to the third embodiment can be the same as the configuration and structure of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • the fourth embodiment is also a modification of the first embodiment.
  • the first interlayer insulating layer 83 has a structure in which a first interlayer insulating layer / lower layer 83A ′′ and a first interlayer insulating layer / upper layer 83B ′′ are stacked, Color filter layers 16R and 16G are provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer 83A "and the first interlayer insulating layer / upper layer 83B" positioned above each photoelectric conversion unit 10, In a portion between the wire grid polarization element 91 and the wire grid polarization element 91 located above the region between the adjacent imaging elements, a light shielding portion (specifically, a frame) extends from the wire grid polarization element 91. Part 98).
  • Reference numeral 83C ′′ denotes a color filter layer / underlayer.
  • the configuration and structure of the solid-state imaging device according to the fourth embodiment can be the same as the configuration and structure of the solid-state imaging device according to the first embodiment.
  • the fifth embodiment is a modification of the first to fourth embodiments, and the image sensor is composed of a multilayer image sensor.
  • FIG. 25 shows a schematic partial cross-sectional view of the stacked photoelectric conversion unit of Example 5.
  • FIG. 27A shows a schematic layout of color filter layers and the like constituting the multilayer image sensor
  • FIG. 27B shows a schematic layout of the wire grid polarization element, and a schematic layout of the upper photoelectric conversion unit.
  • FIG. 28A shows a schematic layout of the lower layer photoelectric conversion unit shown in FIG. 28A.
  • FIG. 25 shows only some of the transistors.
  • FIG. 10B shows an equivalent circuit diagram of the stacked photoelectric conversion unit of Example 5.
  • the stacked image sensor of Example 5 includes a wire grid polarizing element 91 and a plurality of stacked photoelectric conversion units 10, and the wire grid polarizing element 91 and the plurality of photoelectric conversion units 10 include a wire grid.
  • the polarizing element 91 is laminated in a state of being disposed closer to the light incident side than the plurality of photoelectric conversion units 10.
  • the solid-state imaging apparatus of the fifth embodiment the laminated type imaging device is comprised are arranged in a two-dimensional matrix in the x 0 direction and the y 0 direction,
  • Each stacked image sensor is composed of a wire grid polarizing element 91 and a plurality of stacked photoelectric conversion units 10.
  • the wire grid polarization element 91 and the plurality of photoelectric conversion units 10 constituting each stacked image sensor are stacked in a state where the wire grid polarization element 91 is disposed on the light incident side with respect to the plurality of photoelectric conversion units 10. Yes.
  • the solid-state imaging device includes a first stacked image sensor 10 1 , a second stacked image sensor 10 2 , a third stacked image sensor 10 3, and a fourth stacked type arranged in 2 ⁇ 2.
  • four image sensor unit, which is composed of multilayer imaging element of the imaging device 104 is composed are arranged in a two-dimensional matrix, Each image sensor unit further comprises at least a fourth wire grid polarizer 91W on the light incident side of the stacked image sensor 10 4.
  • a plurality of photoelectric conversion parts consist of photoelectric conversion part 10W which has sensitivity to white light, and photoelectric conversion part 10iR which has sensitivity to near-infrared light.
  • the photoelectric conversion unit 10W constitutes an upper layer photoelectric conversion unit
  • the photoelectric conversion unit 10iR constitutes a lower layer photoelectric conversion unit.
  • the photoelectric conversion unit 10R having sensitivity to red light, the photoelectric conversion unit 10G having sensitivity to green light, and the photoelectric conversion unit 10B having sensitivity to blue light are at the same level as the photoelectric conversion unit 10W having sensitivity to white light. Is formed.
  • no wire grid polarizing element is provided above the photoelectric conversion unit 10R having sensitivity to red light, the photoelectric conversion unit 10G having sensitivity to green light, and the photoelectric conversion unit 10B having sensitivity to blue light.
  • a photoelectric conversion unit 10iR having sensitivity to near-infrared light is provided below.
  • the configurations and structures of the photoelectric conversion unit 10R, the photoelectric conversion unit 10G, the photoelectric conversion unit 10B, and the photoelectric conversion unit 10W can be the same, and the wavelength of visible light It is preferable that the entire band is composed of a photoelectric conversion unit capable of photoelectric conversion.
  • the configuration and structure of the photoelectric conversion unit 10iR are also the same. Near-infrared light passes through the color filter layers 16R, 16G, and 16B.
  • the photoelectric conversion units 10R, 10G, 10B, and 10W may be formed of an organic photoelectric conversion material or a silicon layer having a thickness of about 3 ⁇ m, for example, and the photoelectric conversion unit 10iR is an organic photoelectric conversion material.
  • the photoelectric conversion unit 10iR is an organic photoelectric conversion material.
  • it may be formed of a silicon layer having a thickness of about 4 ⁇ m.
  • the wire grid polarizing element 91W includes the first polarizer segment 91′W 1 , the second polarizer segment 91′W 2 , the third polarizer segment 91′W 3, and the first polarizer segment 91′W 1 .
  • the four polarizer segments of the four polarizer segments 91′W 4 are arranged in 2 ⁇ 2. That is, among these four polarizers segment, x 0 direction are arranged two polarizers segment, two polarizers segment y 0 direction are arranged.
  • the polarization direction to be transmitted by the first polarizer segment 91′W 1 is ⁇ degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the second polarizer segment 91′W 2 is ( ⁇ + 45) degrees
  • the third polarizer is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the segment 91′W 3 is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the fourth polarizer segment 91′W 4 is ( ⁇ + 135) degrees.
  • the angle formed with the y 0 direction was set to “0 degree”.
  • the multilayer image sensor of Example 5 shown in FIG. 25 is a back-illuminated multilayer image sensor.
  • FIG. 27A, FIG. 27B, in the example shown in FIGS. 28A and 28B the first laminated imaging device 10 1, the red color filter layer 16R [see FIG. 27A], the red color filter layer 16R
  • the four upper-layer photoelectric conversion units (red light imaging elements 10R 1 , 10R 2 , 10R 3 , 10R 4 ) [see FIG. 28A] disposed below and the upper-layer photoelectric conversion units are disposed below the respective upper-layer photoelectric conversion units.
  • the lower-layer photoelectric conversion unit near-infrared photoelectric conversion units 10iR 11 , 10iR 12 , 10iR 13 , 10iR 14 ) [see FIG. 28B].
  • the second stacked image sensor 10 2 includes a green color filter layer 16G (see FIG. 27A) and four upper-layer photoelectric conversion units (green light image sensor 10G 1 , 10G 2 , 10G 3 , 10G 4 ), and lower photoelectric conversion units (near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 21 , 10iR 22 , 10iR 23 , 10iR 24 ) disposed below the upper photoelectric conversion units, respectively. It is composed of
  • the third stacked image sensor 10 3 includes a blue color filter layer 16B (see FIG. 27A) and four upper-layer photoelectric conversion units (blue light image sensor 10B 1 ) disposed below the blue color filter layer 16B. , 10B 2 , 10B 3 , 10B 4 ) and lower photoelectric conversion units (near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 31 , 10iR 32 , 10iR 33 , 10iR 34 ) disposed below the upper photoelectric conversion units. ).
  • the fourth stacked image sensor 10 4 includes a transparent resin layer 90W (see FIG. 27A) and four polarizer segments 91′W 1 , 91′W 2 , 91 ′ disposed below the transparent resin layer 90W.
  • W 3 , 91 ′ W 4 upper-layer photoelectric conversion units (white light imaging devices 10 W 1 , 10 W 2 , 10 W 3 , 10 W 4 ) and upper-layer photoelectric elements disposed below the four wire grid polarization elements, respectively.
  • lower photoelectric conversion section which are each arranged below the conversion unit and a (near infrared light photoelectric conversion unit 10iR 41, 10iR 44, 10iR 43 , 10iR 44).
  • First stacked type image pickup device 10 1 the photoelectric conversion portion having a sensitivity to red light, and has a photoelectric conversion portion having a sensitivity in the near-infrared light
  • Second stacked type image pickup device 10 2 the photoelectric conversion portion having a sensitivity to green light, and has a photoelectric conversion portion having a sensitivity in the near-infrared light
  • the third stacked image sensor 10 3 includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near-infrared light.
  • the fourth stacked image sensor 10 4 includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to white light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near-infrared light.
  • Wire grid polarization element provided in the fourth light incident side of the stacked image sensor 104 is arranged in a 2 ⁇ 2 (i.e., are arranged two polarizers segments x 0 direction 2 y 0 direction 4-1 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′W 1 , 4-2 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′W 1 , 4-3 It is composed of four polarizer segments, a wire grid polarizer (polarizer segment) 91′W 3 and a 4th- 4th wire grid polarizer (polarizer segment) 91′W 4 ,
  • the polarization direction to be transmitted by the 4-1 wire grid polarizing element (polarizer segment) 91′W 1 is ⁇ degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 4-2 wire grid polarizing element (polarizer segment) 91′W 2 is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 4-3rd wire grid polarization element (polarizer segment) 91′W 3 is
  • the upper photoelectric conversion unit includes an n-type semiconductor region 31 provided on the semiconductor substrate 70 as a photoelectric conversion layer.
  • Transfer transistors TR1 trs gate portion 35 made of vertical transistor extends to the n-type semiconductor region 31, and is connected to the transfer gate line TG 1.
  • the first floating diffusion layer FD 1 is provided in the region 35C of the semiconductor substrate 70 in the vicinity of the gate portion 35 of the transfer transistor TR1 trs .
  • the charge accumulated in the n-type semiconductor region 31 is read out to the first floating diffusion layer FD 1 through a transfer channel formed along the gate portion 35.
  • a reset transistor TR1 rst In the upper photoelectric conversion unit, a reset transistor TR1 rst , an amplification transistor TR1 amp, and a selection transistor TR1 sel that constitute a control unit of the upper photoelectric conversion unit are further provided on the first surface side of the semiconductor substrate 70. (See also FIG. 10B).
  • the reset transistor TR1 rst includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion of the reset transistor TR1 rst is connected to the reset line RST 1
  • one source / drain region of the reset transistor TR1 rst is connected to the power supply V DD
  • the other source / drain region is the first floating diffusion layer. Also serves as FD 1 .
  • the amplification transistor TR1 amp includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the other source / drain region (first floating diffusion layer FD 1 ) of the reset transistor TR1 rst .
  • One source / drain region is connected to the power supply V DD .
  • the selection transistor TR1 sel includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the selection line SEL 1 .
  • One source / drain region shares a region with the other source / drain region constituting the amplification transistor TR1 amp , and the other source / drain region is connected to the signal line (data output line) VSL 1 . Has been.
  • the lower layer photoelectric conversion unit includes an n-type semiconductor region 33 provided on the semiconductor substrate 70 as a photoelectric conversion layer.
  • the transfer transistor TR2 gate portion 36 of the trs is connected to the transfer gate line TG 2.
  • a second floating diffusion layer FD 2 is provided in the region 36C of the semiconductor substrate 70 in the vicinity of the gate portion 36 of the transfer transistor TR2 trs .
  • the charges accumulated in the n-type semiconductor region 33 are read out to the second floating diffusion layer FD 2 through the transfer channel 36A formed along the gate portion 36.
  • a reset transistor TR2 rst In the lower layer photoelectric conversion unit, a reset transistor TR2 rst , an amplification transistor TR2 amp, and a selection transistor TR2 sel that constitute a control unit of the lower layer photoelectric conversion unit are further provided on the first surface side of the semiconductor substrate 70. Yes.
  • the reset transistor TR2 rst includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate of the reset transistor TR2 rst is connected to the reset line RST 2, one source / drain region of the reset transistor TR2 rst is connected to the power supply V DD, the other source / drain region, the second floating diffusion layer Also serves as FD 2 .
  • the amplification transistor TR2 amp includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the other source / drain region (second floating diffusion layer FD 2 ) of the reset transistor TR2 rst .
  • One source / drain region is connected to the power supply V DD .
  • the selection transistor TR2 sel includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the select line SEL 2.
  • One source / drain region shares a region with the other source / drain region constituting the amplification transistor TR2 amp , and the other source / drain region is connected to the signal line (data output line) VSL 2 . Has been.
  • the reset lines RST 1 , RST 2 , selection lines SEL 1 , SEL 2 , and transfer gate lines TG 1 , TG 2 are connected to the vertical drive circuit 112 constituting the drive circuit, and signal lines (data output lines) VSL 1 , VSL. 2 is connected to a column signal processing circuit 113 constituting a drive circuit.
  • a series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer in the upper layer photoelectric conversion unit and lower layer photoelectric conversion unit is the same as a conventional series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer, and detailed description thereof is omitted. .
  • a p + layer 34 is provided between the n-type semiconductor region 33 and the surface 70A of the semiconductor substrate 70 to suppress dark current generation.
  • a p + layer 32 is formed between the n-type semiconductor region 31 and the n-type semiconductor region 33, and a part of the side surface of the n-type semiconductor region 33 is surrounded by the p + layer 32. .
  • a p + layer 73 is formed on the back surface 70 ⁇ / b > B side of the semiconductor substrate 70.
  • a first interlayer insulating layer 83, a wire grid polarization element 91, a second interlayer insulating layer 84, an on-chip microlens base layer 14, and an on-chip microlens 15 are formed on the p + layer 73.
  • the color filter layer 16 (not shown in FIG. 25 or FIG. 26 described later) is formed on the second interlayer insulating layer 84.
  • the image pickup device and the multilayer image pickup device of Example 5 can be manufactured by the following method, for example. That is, first, an SOI substrate is prepared. Then, a first silicon layer is formed on the surface of the SOI substrate based on an epitaxial growth method, and a p + layer 73 and an n-type semiconductor region 31 are formed on the first silicon layer. Next, a second silicon layer is formed on the first silicon layer based on an epitaxial growth method, and an element isolation region 71, an oxide film 72, a p + layer 32, an n-type semiconductor region 33, and a p + layer are formed on the second silicon layer. 34 is formed.
  • various transistors and the like constituting the control unit of the image sensor are formed on the second silicon layer, and further, a wiring layer (not shown), an interlayer insulating layer 76, and various wirings are formed thereon, and then interlayer insulation is formed.
  • the layer 76 and a supporting substrate (not shown) are bonded together. Thereafter, the SOI substrate is removed to expose the first silicon layer.
  • the surface of the second silicon layer corresponds to the front surface 70A of the semiconductor substrate 70, and the surface of the first silicon layer corresponds to the back surface 70B of the semiconductor substrate 70.
  • the first silicon layer and the second silicon layer are collectively expressed as a semiconductor substrate 70.
  • the first interlayer insulating layer 83, the wire grid polarizing element 91, the second interlayer insulating layer 84 including the color filter layer 16, the on-chip microlens base layer 14 and the on-chip microlens 15 are formed on the p + layer 73. To do. As described above, the multilayer image sensor of Example 5 can be obtained.
  • the wire grid polarization element 91 has the same size as the photoelectric conversion unit 10W having sensitivity to white light and the photoelectric conversion unit 10iR having sensitivity to near infrared light, but is not limited thereto. Instead, it may be larger than the photoelectric conversion unit 10W and the photoelectric conversion unit 10iR.
  • the wire grid polarizing element is stacked in a state of being disposed closer to the light incident side than the plurality of photoelectric conversion units. Since the wavelength band of light can be expanded and used for luminance improvement, sensitivity improvement and spectral improvement can be achieved. As a result, both high-accuracy polarization information acquisition and good imaging characteristics can be achieved.
  • the wire grid polarization element is integrally formed on-chip above the upper photoelectric conversion unit, the thickness of the multilayer imaging element can be reduced. As a result, mixing of polarized light (polarization crosstalk) into the adjacent stacked image sensor can be minimized, and the reflectance is low because the wire grid polarizer is an absorptive wire grid polarizer having a light absorption layer. The influence of stray light, flare, etc. on the video can be reduced.
  • the near-infrared light photoelectric conversion unit is disposed below the red light image sensor, the green light image sensor, and the blue light image sensor.
  • a wire grid polarization element is not disposed above the light image sensor, the green light image sensor, and the blue light image sensor, and a color filter layer (wavelength selection means) is formed.
  • the near-infrared light photoelectric conversion unit is disposed below the white light imaging element, and the wire grid polarization element is disposed above, but the color filter layer (wavelength selection means) Not formed.
  • the polarization information can be acquired without leaking, the color, brightness, and polarization information can be used to the maximum, and there is no loss of light in the color filter layer, so the output with polarization information is improved. Can be obtained.
  • a modification of the multilayer image sensor of Example 5 shown in FIG. 26 is a surface-illuminated multilayer image sensor.
  • various transistors constituting the control unit are provided on the surface 70 ⁇ / b> A side of the semiconductor substrate 70. These transistors can have the same structure and structure as the above-described transistors.
  • the upper layer photoelectric conversion part and the lower layer photoelectric conversion part are provided in the semiconductor substrate 70, these photoelectric conversion parts can also be set as the substantially same structure and structure as mentioned above.
  • An interlayer insulating layer 77 is formed on the surface 70 ⁇ / b> A of the semiconductor substrate 70, and a second interlayer insulating layer 83, a wire grid polarizing element 91, and a color filter layer 16 are included on the interlayer insulating layer 77.
  • Interlayer insulating layer 84, on-chip microlens base layer 14 and on-chip microlens 15 are formed.
  • the configuration and structure of the modified example of the multilayer image sensor of Example 5 are the same as the configuration and structure of the image sensor and multilayer image sensor of Example 5 described above. Detailed description will be omitted.
  • a red light multilayer image sensor, a green light multilayer image sensor, a blue light multilayer image sensor, and a white light multilayer image sensor As shown in FIG. 29A, a schematic layout of the color filter layers and the like constituting the configuration, and in FIG. 29B, a schematic layout of the wire grid polarizing element, red, green, or blue A photoelectric conversion unit having sensitivity to light and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light can be used.
  • the first stacked image sensor 10 1 includes a red color filter layer 16R (see FIG. 29A) and four polarizer segments 91′R 1 , 91′R 2 , disposed below the red color filter layer 16R. 91′R 3 , 91′R 4 [see FIG. 29B] Upper layer photoelectric conversion units (red light imaging devices 10R 1 , 10R 2 , 10R 3 , 10R 4) disposed below the four polarizer segments, respectively. ) [Refer to FIG. 28A], and lower-layer photoelectric conversion units (near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 11 , 10iR 12 , 10iR 13 , 10iR 14 ) disposed below the upper-layer photoelectric conversion units [FIG. 28B Reference].
  • red light imaging devices 10R 1 , 10R 2 , 10R 3 , 10R 4 disposed below the four polarizer segments, respectively.
  • lower-layer photoelectric conversion units near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 11 , 10
  • the second stacked image sensor 10 2 includes a green color filter layer 16G (see FIG. 29A) and four polarizer segments 91′G 1 , 91′G 2 , disposed below the green color filter layer 16G. 91′G 3 , 91′G 4 [see FIG. 29B]
  • Upper-layer photoelectric conversion units green light imaging elements 10G 1 , 10G 2 , 10G 3 , 10G 4) disposed below each of the four polarizer segments. ) [Refer to FIG. 28A], and lower-layer photoelectric conversion units (near-infrared photoelectric conversion units 10iR 21 , 10iR 22 , 10iR 23 , 10iR 24 ) disposed below the upper-layer photoelectric conversion units [FIG. 28B Reference].
  • the third stacked image sensor 10 3 includes a blue color filter layer 16B (see FIG. 29A) and four polarizer segments 91′B 1 and 91′B 2 disposed below the blue color filter layer 16B. , 91′B 3 , 91′B 4 [see FIG. 29B] Upper-layer photoelectric conversion units (blue light imaging devices 10B 1 , 10B 2 , 10B 3 , 10B) disposed below the four polarizer segments, respectively. 4 ) [Refer to FIG. 28A] and lower photoelectric conversion units (near-infrared photoelectric conversion units 10iR 31 , 10iR 32 , 10iR 33 , 10iR 34 ) disposed below the upper photoelectric conversion units [ Figure 28B].
  • the fourth stacked image sensor 10 4 includes a transparent resin layer 90W [see FIG. 29A] and four polarizer segments 91′W 1 , 91′W 2 , 91 ′ disposed below the transparent resin layer 90W.
  • W 3 , 91′W 4 [see FIG. 29B]
  • Upper layer photoelectric conversion units (white light imaging devices 10W 1 , 10W 2 , 10W 3 , 10W 4 ) disposed below the four polarizer segments [ 28A] and lower layer photoelectric conversion units (near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 41 , 10iR 44 , 10iR 43 , 10iR 44 ) disposed below the upper layer photoelectric conversion units [see FIG. 28B] It is composed of
  • a wire grid polarizing element is further provided on the light incident side of each of the first stacked image sensor 10 1 , the second stacked image sensor 10 2, and the third stacked image sensor 10 3.
  • Wire grid polarization element provided in the first light entrance side of the stacked image sensor 10 1 is arranged in a 2 ⁇ 2 (i.e., are arranged two polarizers segments x 0 direction 2 y 0 direction Two polarizer segments are arranged), a 1-1 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′R 1 , a 1-2 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′R 2 , a 1-3 It consists of four polarizer segments, a wire grid polarizer (polarizer segment) 91′R 3 and a 1-4 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′R 4
  • the polarization azimuth to be transmitted by the 1-1 wire grid polarizing element (polarizer segment) 91′R 1 is ⁇ degrees
  • the wire grid polarization element provided in the second light entrance side of the stacked image sensor 10 2, 2 ⁇ 2 are arranged in (i.e., are arranged two polarizers segments x 0 direction, y 0 direction Two polarizer segments are arranged), 2-1 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′G 1 , 2-2 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′G 2 , second -3 wire grid polarization element (polarizer segment) 91'G 3 and 2-4 wire grid polarization element (polarizer segment) 91'G 4
  • the polarization direction to be transmitted by the 2-1 wire grid polarizing element (polarizer segment) 91′G 1 is ⁇ degrees
  • Polarization azimuth to the 2-2 wire grid polarizer (polarizer segments) 91'G 2 is transmitted through is (gamma + 45) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the 2-3rd wire grid polarization element (polarizer segment) 91′G 3 is ( ⁇ + 90) degrees
  • the wire grid polarization element provided in the third light incident side of the stacked image sensor 10 3, 2 ⁇ 2 are arranged in (i.e., are arranged two polarizers segments x 0 direction, y 0 direction Two polarizer segments are arranged), a 3-1 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′B 1 , a 3-2 wire grid polarizer (polarizer segment) 91′B 2 , a third -3 wire grid polarizer (polarizer segment) 91'B 3 and 3-4 wire grid polarizer (polarizer segment) 91'B 4
  • the polarization direction to be transmitted by the 3-1 wire grid polarizing element (polarizer segment) 91′B 1 is ⁇ degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the 3-2 wire grid polarizing element (polarizer segment) 91′B 2 is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization direction that the 3-3 wire grid polarizing element (polarizer segment) 91′B 3 should transmit is ( ⁇ + 90) degrees
  • a multilayer image sensor that constitutes a monochromatic solid-state image sensor can be cited. That is, the schematic layout view of a region W constituting the laminated imaging element for the 2 ⁇ 2 white light shown in FIG. 30A, the wire grid polarizer 91 1, 91 2, 91 3, 91 4 of the schematic arrangement FIG. 30B shows a diagram, FIG. 31A shows a schematic layout of the upper photoelectric conversion unit 10W constituting the white-light multilayer imaging element, and FIG. 33B shows a schematic layout of the lower photoelectric conversion unit 10iR. .
  • the multilayer image sensor includes a region W (a transparent resin layer 90W may be formed) that constitutes the white light multilayer image sensor (see FIG. 30A), below each of these regions W. 4 polarizer segments 91′W 1 , 91′W 2 , 91′W 3 , 91′W 4 [see FIG. 30B]
  • the upper layer disposed below each of the four polarizer segments Photoelectric conversion part (white light imaging element 10W) [see FIG. 31A] and lower photoelectric conversion part (near-infrared light photoelectric conversion part 10iR) arranged below each of the upper photoelectric conversion parts [FIG. 31B Reference].
  • FIG. 32A shows a schematic arrangement diagram of the color filter layer and the like constituting the red-light multilayer image pickup device, the green-light multilayer image pickup device, and the blue light stack-type image pickup device.
  • FIG. 32B shows a typical layout diagram
  • FIG. 33A shows a schematic layout diagram of the upper-layer photoelectric conversion portion constituting the multilayer image sensor for red light, the multilayer image sensor for green light, and the multilayer image sensor for blue light.
  • FIG. 32A shows a schematic layout diagram of the upper-layer photoelectric conversion portion constituting the multilayer image sensor for red light, the multilayer image sensor for green light, and the multilayer image sensor for blue light.
  • FIG. 33B a schematic layout of the lower layer photoelectric conversion unit is shown in FIG. 33B.
  • the plurality of photoelectric conversion units are sensitive to red light, green light, or blue light, and near infrared light. It can be set as the structure which consists of a photoelectric conversion part which has a sensitivity.
  • the first stacked image sensor 10 1 includes a red color filter layer 16R (see FIG. 32A) and four polarizer segments 91′R 1 , 91′R 2 , disposed below the red color filter layer 16R. 91′R 3 , 91′R 4 [see FIG. 32B] Upper-layer photoelectric conversion units (red light imaging devices 10R 1 , 10R 2 , 10R 3 , 10R 4) disposed below each of the four polarizer segments. ) [Refer to FIG. 33A] and lower-layer photoelectric conversion units (near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 11 , 10iR 12 , 10iR 13 , 10iR 14 ) disposed below the upper-layer photoelectric conversion units [FIG. 33B Reference].
  • the second stacked image sensor 10 2 and the fourth stacked image sensor 10 4 include four polarizers disposed below the green color filter layer 16G [see FIG. 32A] and the green color filter layer 16G, respectively. Segments 91′G 1 , 91′G 2 , 91′G 3 , 91′G 4 [see FIG. 32B] Upper-layer photoelectric conversion units (green light imaging elements) disposed below the four polarizer segments 10G 1 , 10G 2 , 10G 3 , 10G 4 ) [see FIG. 33A], and lower layer photoelectric conversion units (near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 21 , 10iR) disposed below the upper layer photoelectric conversion units. 22 , 10iR 23 , 10iR 24 , 10iR 41 , 10iR 42 , 10iR 43 , 10iR 44 ) [see FIG. 33B].
  • the third stacked image sensor 10 3 includes a blue color filter layer 16B [see FIG. 32A] and four polarizer segments 91′B 1 and 91′B 2 disposed below the blue color filter layer 16B. , 91′B 3 , 91′B 4 [see FIG. 32B] Upper photoelectric conversion units (blue light imaging elements 10B 1 , 10B 2 , 10B 3 , 10B) disposed below each of the four polarizer segments. 4 ) [Refer to FIG. 33A] and lower photoelectric conversion units (near-infrared light photoelectric conversion units 10iR 31 , 10iR 32 , 10iR 33 , 10iR 34 ) disposed below the upper photoelectric conversion units [Fig. 33B].
  • the upper layer photoelectric conversion unit is configured by a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, green light, blue light, and white light, and the lower layer photoelectric conversion unit.
  • the photoelectric conversion unit is composed of a photoelectric conversion unit that is sensitive to near infrared light.
  • the upper layer photoelectric conversion unit is composed of a photoelectric conversion unit that is sensitive to near infrared light, and a lower layer photoelectric conversion unit. May be composed of a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, green light, blue light, and white light.
  • the photoelectric conversion unit sensitive to red light, green light, or blue light includes a red light photoelectric conversion unit sensitive to red light, a green light photoelectric conversion unit sensitive to green light, and blue light.
  • a configuration in which at least two types of photoelectric conversion units selected from the group consisting of sensitive photoelectric conversion units for blue light are stacked may be employed.
  • Example 6 is a modification of Example 5.
  • FIG. 6 is a schematic layout diagram of a color filter layer and the like constituting a red light multilayer image sensor, a green light multilayer image sensor, a blue light multilayer image sensor, and a white light multilayer image sensor in Example 6.
  • a schematic layout of the wire grid polarizing element shown in FIG. 34A is shown in FIG. 34B.
  • the first image sensor unit 12 1 includes a photoelectric conversion unit 10R 1 having sensitivity to red light and a photoelectric conversion unit 10iR 11 having sensitivity to near-infrared light.
  • the second stacked image sensor 11 2 includes a photoelectric conversion unit 10G 1 having sensitivity to green light and a photoelectric conversion unit 10iR 12 having sensitivity to near-infrared light.
  • the third stacked imaging device 11 3 includes a photoelectric conversion unit 10B 1 having sensitivity to blue light and a photoelectric conversion unit 10iR 13 having sensitivity to near-infrared light.
  • the fourth stacked image sensor 11 4 includes a photoelectric conversion unit 10W 1 having sensitivity to white light and a photoelectric conversion unit 10iR 14 having sensitivity to near infrared light.
  • the first stacked imaging element 11 1 includes a photoelectric conversion unit 10R 2 having sensitivity to red light and a photoelectric conversion unit 10iR 21 having sensitivity to near-infrared light.
  • the second stacked image sensor 11 2 includes a photoelectric conversion unit 10G 2 having sensitivity to green light and a photoelectric conversion unit 10iR 22 having sensitivity to near-infrared light.
  • the third stacked imaging element 11 3 includes a photoelectric conversion unit 10B 2 having sensitivity to blue light and a photoelectric conversion unit 10iR 23 having sensitivity to near infrared light.
  • the fourth stacked image sensor 11 4 includes a photoelectric conversion unit 10W 2 having sensitivity to white light and a photoelectric conversion unit 10iR 24 having sensitivity to near infrared light.
  • the first stacked imaging element 11 1 includes a photoelectric conversion unit 10R 3 having sensitivity to red light and a photoelectric conversion unit 10iR 31 having sensitivity to near infrared light
  • the second stacked image sensor 11 2 includes a photoelectric conversion unit 10G 3 having sensitivity to green light and a photoelectric conversion unit 10iR 32 having sensitivity to near-infrared light.
  • the third stacked imaging element 11 3 includes a photoelectric conversion unit 10B 3 having sensitivity to blue light and a photoelectric conversion unit 10iR 33 having sensitivity to near-infrared light.
  • the fourth stacked image sensor 11 4 includes a photoelectric conversion unit 10W 3 having sensitivity to white light and a photoelectric conversion unit 10iR 34 having sensitivity to near-infrared light.
  • the first stacked imaging device 11 1 includes a photoelectric conversion unit 10R 4 having sensitivity to red light and a photoelectric conversion unit 10iR 41 having sensitivity to near infrared light
  • the second stacked image sensor 11 2 includes a photoelectric conversion unit 10G 4 having sensitivity to green light and a photoelectric conversion unit 10iR 42 having sensitivity to near-infrared light
  • the third stacked imaging element 11 3 includes a photoelectric conversion unit 10B 4 having sensitivity to blue light and a photoelectric conversion unit 10iR 43 having sensitivity to near-infrared light.
  • the fourth stacked image sensor 11 4 includes a photoelectric conversion unit 10W 4 that has sensitivity to white light and a photoelectric conversion unit 10iR 44 that has sensitivity to near-infrared light.
  • the first stacked image sensor 11 1 , the second stacked image sensor 11 2, and the third stacked image sensor 11 3 are not provided with a wire grid polarization element, and the fourth stacked image sensor 11 4 is a wire.
  • Grid polarizing elements 91W 1 , 91W 2 , 91W 3 , 91W 4 are provided.
  • Example 6 Except for the above points, the configuration and structure of the multilayer image sensor in Example 6 and the configuration and structure of the solid-state image sensor are the same as those of the multilayer image sensor and solid-state image sensor described in Example 5. Detailed description will be omitted.
  • the first stacked image sensor 11 1 , the second stacked image sensor 11 2, and the third stacked image sensor 11 3 are not provided with the wire grid polarization element, and the fourth stacked image sensor.
  • the image sensor 11 4 includes wire grid polarization elements 91W 1 , 91W 2 , 91W 3 , 91W 4 , the luminance output is reduced due to wavelength separation of red light, green light, and blue light. Can be obtained without leaking polarization information in the wavelength band of red light, green light, and blue light, and the color, brightness, and polarization information can be used to the maximum, and the light in the color filter layer Therefore, there is an advantage that the output having polarization information is improved.
  • FIG. 36A shows a simple layout
  • FIG. 36B shows a schematic layout of the wire grid polarizing element.
  • the red-light-stacked image sensor, the green-light-stacked image sensor, the blue-light-stacked image sensor, and the white-light-stacked image sensor are configured.
  • a schematic layout is shown in FIG. 37A
  • a schematic layout of the lower layer photoelectric conversion unit is shown in FIG. 37B.
  • each of the image sensor units 12 1 , 12 2 , 12 3 , and 12 4 further includes a first stacked image sensor 11 1 , a second stacked image sensor 11 2, and a third stack.
  • Wire grid polarization elements 91 1 , 91 2 , and 91 3 are provided on the light incident side of the multilayer image sensor 11 3 , and the first multilayer image sensor 11 1 , the second multilayer image sensor 11 2 , and the third multilayer type.
  • wire grid polarizer 91 1 provided in the image pickup device and the fourth stack-type imaging device 11 4, 91 2, 91 3, 91 4 have the same polarization orientation within one wire grid polarizer.
  • the photoelectric conversion unit 10R 1 constituting the first stacked type image pickup device 11 1, the photoelectric conversion unit 10G 1 constituting the second stacked type image pickup device 11 1, the third stack-type imaging the photoelectric conversion unit 10B 1 that constitutes the element 11 1, to the fourth stack-type imaging device 11 of a one for photoelectric conversion unit 10 W 1 constituting the wire-grid polarizer 91 1 are provided, one of the lower layer A photoelectric conversion unit 10iR is provided.
  • third stack-type imaging the photoelectric conversion unit 10B 2 constituting the element 11 2 to fourth multilayer imaging element 11 of the two 1 for photoelectric conversion unit 10 W 2 constituting the wire-grid polarizer 91 2 are disposed, one of the lower layer A photoelectric conversion unit 10iR is provided.
  • the photoelectric conversion unit 10R 3 constituting the first stack-type imaging device 11 3 a second stack-type imaging device 11 third photoelectric conversion unit 10G 3 constituting the third stack-type imaging the photoelectric conversion unit 10B 3 constituting the element 11 3, to the fourth multilayer imaging element 11 3, one for photoelectric conversion unit 10 W 3 constituting the wire-grid polarizer 91 3 are provided, one of the lower layer A photoelectric conversion unit 10iR is provided.
  • the photoelectric conversion unit 10R 4 constituting the first stack-type imaging device 11 4 the photoelectric conversion unit 10G 4 constituting the second multilayer-type imaging element 11 4, the third laminated imaging the photoelectric conversion unit 10B 4 constituting the element 11 4, to fourth multilayer-type imaging element 11 4 one for photoelectric conversion unit 10 W 4 constituting the wire-grid polarizer 91 4 are provided, one of the lower layer A photoelectric conversion unit 10iR is provided.
  • the polarization orientations of the wire grid polarization elements are different between adjacent image sensor units (see the schematic layout of the wire grid polarization elements in FIG. 38).
  • FIG. 39A shows a schematic arrangement diagram of the color filter layer and the like constituting the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, and the blue light multilayer image sensor in the second modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 39B shows a schematic layout of the wire grid polarizing element.
  • FIG. 40A is a schematic layout diagram of the upper-layer photoelectric conversion unit that constitutes the red light multilayer image sensor, the green light multilayer image sensor, and the blue light multilayer image sensor according to the second modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 40B shows a schematic layout of the lower layer photoelectric conversion unit.
  • the plurality of photoelectric conversion units are sensitive to red light, green light, or blue light, and sensitivity to near infrared light. It can be set as the structure which consists of a photoelectric conversion part which has.
  • the first stacked image sensor 11 1 constituting the first image sensor unit 12 1 includes a red color filter layer 16R 1 , two green color filter layers 16G 1 , and a blue color filter layer 16B 1 [see FIG. 39A],
  • Two upper-layer photoelectric conversion units red-light image sensor 10R 1 , green-light image sensor 10G 1 , blue-light image sensor 10B 1 , green-light image sensor 10G 1
  • FIG. 40A Two upper-layer photoelectric conversion units (red-light image sensor 10R 1 , green-light image sensor 10G 1 , blue-light image sensor 10B 1 , green-light image sensor 10G 1 ) [see FIG. 40A], and upper-layer photoelectric converter It is comprised from the one lower layer photoelectric conversion part (Near-infrared light photoelectric conversion part 10iR
  • the first stacked image sensor 11 2 constituting the second image sensor unit 12 2 includes a red color filter layer 16R 2 , two green color filter layers 16G 2 , and a blue color filter layer 16B 2 [see FIG. 39A], One wire grid polarizing element 91 2 disposed below these color filter layers 16R 2 , 90G 2 , 90B 2 [see FIG. 39B] 4 disposed below one wire grid polarizing element 91 2
  • Two upper layer photoelectric conversion units red light imaging device 10R 2 , green light imaging device 10G 2 , blue light imaging device 10B 2 , green light imaging device 10G 2
  • the first stacked image sensor 11 3 constituting the third image sensor unit 12 3 includes a red color filter layer 16R 3 , two green color filter layers 16G 3 , and a blue color filter layer 16B 3 [see FIG. 39A], One wire grid polarizing element 91 3 disposed below these color filter layers 16R 3 , 90G 3 , 90B 3 [see FIG. 39B] 4 disposed below one wire grid polarizing element 91 3
  • Two upper layer photoelectric conversion units red light image sensor 10R 3 , green light image sensor 10G 3 , blue light image sensor 10B 3 , green light image sensor 10G 3
  • the first stacked image sensor 11 4 constituting the fourth image sensor unit 12 4 includes a red color filter layer 16R 4 , two green color filter layers 16G 4 , and a blue color filter layer 16B 4 [see FIG. 39A], these color filter layers 16R 4, 90G 4, 90B of one disposed below the 4 wire-grid polarizer 91 4 [see FIG. 39B], 4 disposed below the one wire grid polarizer 91 4
  • Two upper-layer photoelectric conversion units red light imaging device 10R 4 , green light imaging device 10G 4 , blue light imaging device 10B 4 , green light imaging device 10G 4
  • upper-layer photoelectric conversion unit It is comprised from the one lower layer photoelectric conversion part (Near-infrared light photoelectric conversion part 10iR) [refer FIG. 40B] arrange
  • the first stacked image sensor 11 1 includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light.
  • Second stacked type imaging device 11 2 the photoelectric conversion portion having a sensitivity to green light, and has a photoelectric conversion portion having a sensitivity in the near-infrared light.
  • the third stacked image sensor 11 3 includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light.
  • An image sensor unit group is composed of two image sensor units arranged in the direction and two image sensor units arranged in the y 0 direction.
  • the polarization direction to be transmitted by the first wire grid polarization element 91 1 provided in the first image sensor unit 12 1 is ⁇ degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the second wire grid polarization element 91 2 provided in the second imaging element unit 12 2 is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the third wire grid polarization element 91 3 provided in the third imaging element unit 12 3 is ( ⁇ + 90) degrees
  • the polarization direction to be transmitted by the fourth wire grid polarizing element 91 4 provided in the fourth imaging element unit 12 4 may be ( ⁇ + 135) degrees.
  • Example 7 is a modification of Example 5 to Example 6, and relates to a multilayer imaging device including a charge storage electrode.
  • FIG. 41 shows a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 7 (a multilayer image sensor having a charge storage electrode), and FIG. 42 shows an equivalent circuit diagram of the multilayer image sensor of Example 7. 43, and a schematic arrangement diagram of the transistors constituting the first electrode, the charge accumulation electrode, and the control unit that constitute the photoelectric conversion unit including the charge accumulation electrode of the multilayer imaging element of the seventh embodiment.
  • FIG. 47 shows a schematic layout of the first electrode and the charge storage electrode constituting the photoelectric conversion unit provided with the charge storage electrode of the multilayer imaging device of the seventh embodiment.
  • FIG. 48 shows a schematic perspective view of the working electrode, the second electrode, and the contact hole portion.
  • At least one photoelectric conversion unit (specifically, one charge storage electrode) among the plurality of stacked photoelectric conversion units.
  • the upper layer photoelectric conversion unit) is formed by laminating the first electrode 21, the photoelectric conversion layer 23, and the second electrode 22, and is disposed apart from the first electrode 21, and
  • the charge storage electrode 24 is provided so as to face the photoelectric conversion layer 23 with the insulating layer 82 interposed therebetween.
  • the wire grid polarization element 91 is shown in a simplified manner.
  • a semiconductor substrate (more specifically, a silicon semiconductor layer) 70 is further provided, and a photoelectric conversion unit (a photoelectric conversion unit including a charge storage electrode) is disposed above the semiconductor substrate 70.
  • the apparatus further includes a control unit provided on the semiconductor substrate 70 and having a drive circuit to which the first electrode 21 and the second electrode 22 are connected.
  • the light incident surface in the semiconductor substrate 70 is set as the upper side, and the opposite side of the semiconductor substrate 70 is set as the lower side.
  • a wiring layer 62 composed of a plurality of wirings is provided below the semiconductor substrate 70.
  • the semiconductor substrate 70 is provided with at least the floating diffusion layer FD 1 and the amplification transistor TR1 amp that constitute the control unit, and the first electrode 21 is connected to the gate portion of the floating diffusion layer FD 1 and the amplification transistor TR1 amp. ing.
  • the semiconductor substrate 70 is further provided with a reset transistor TR1 rst and a selection transistor TR1 sel that constitute a control unit.
  • the floating diffusion layer FD 1 is connected to one source / drain region of the reset transistor TR1 rst , and one source / drain region of the amplification transistor TR1 amp is connected to one source / drain region of the selection transistor TR1 sel.
  • the other source / drain region of the selection transistor TR1 sel is connected to the signal line VSL 1 .
  • the amplification transistor TR1 amp , the reset transistor TR1 rst, and the selection transistor TR1 sel constitute a drive circuit.
  • the multilayer imaging element of Example 7 is a back-illuminated imaging element, and is a first sensor having sensitivity to green light including the first type green photoelectric conversion layer that absorbs green light.
  • a second type having sensitivity to blue light which is provided with an image sensor for green light (hereinafter referred to as “first image sensor”) of Example 7 of type 7, and a second type of blue light photoelectric conversion layer that absorbs blue light.
  • Type of conventional blue light image sensor hereinafter referred to as “second image sensor”
  • second image sensor a second type of red light sensitive to red light, which has a second type red light photoelectric conversion layer that absorbs red light
  • It has a structure in which three conventional image sensors for red light (hereinafter referred to as “third image sensor”) are stacked.
  • the image sensor for red light (third image sensor) and the image sensor for blue light (second image sensor) are provided in the semiconductor substrate 70, and the second image sensor is more suitable than the third image sensor. Is also located on the light incident side.
  • the green light image sensor (first image sensor) is provided above the blue light image sensor (second image sensor).
  • One pixel is constituted by the laminated structure of the first image sensor, the second image sensor, and the third image sensor. A color filter layer is not provided.
  • the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 are formed on the interlayer insulating layer 81 so as to be separated from each other.
  • the interlayer insulating layer 81 and the charge storage electrode 24 are covered with an insulating layer 82.
  • the photoelectric conversion layer 23 is formed on the insulating layer 82, and the second electrode 22 is formed on the photoelectric conversion layer 23.
  • a first interlayer insulating layer 83 is formed on the entire surface including the second electrode 22, and the wire grid polarization element 91, the second interlayer insulating layer 84, and the on-chip microlens base layer are formed on the first interlayer insulating layer 83. 14, an on-chip microlens 15 is provided.
  • a color filter layer is not provided.
  • the first electrode 21, the charge storage electrode 24, and the second electrode 22 are composed of transparent electrodes made of, for example, ITO (work function: about 4.4 eV).
  • the photoelectric conversion layer 23 is composed of a layer containing a known organic photoelectric conversion material having sensitivity to at least green light (for example, an organic material such as a rhodamine dye, a melocyanine dye, or quinacridone).
  • the photoelectric conversion layer 23 may further include a material layer suitable for charge accumulation. That is, a material layer suitable for charge accumulation may be further formed between the photoelectric conversion layer 23 and the first electrode 21 (for example, in the connection portion 67).
  • the interlayer insulating layer 81, the insulating layer 82, the first interlayer insulating layer 83, and the second interlayer insulating layer 84 are made of a known insulating material (for example, SiO 2 or SiN).
  • the photoelectric conversion layer 23 and the first electrode 21 are connected by a connection portion 67 provided in the insulating layer 82.
  • the photoelectric conversion layer 23 extends in the connection portion 67. That is, the photoelectric conversion layer 23 extends through the opening 85 provided in the insulating layer 82 and is connected to the first electrode 21.
  • the charge storage electrode 24 is connected to a drive circuit. Specifically, the charge storage electrode 24 is connected to the vertical drive circuit 112 constituting the drive circuit via a connection hole 66, a pad portion 64, and a wiring V OA provided in the interlayer insulating layer 81. .
  • the size of the charge storage electrode 24 is larger than that of the first electrode 21.
  • the size of the three photoelectric conversion segments 10 ′ 1 , 10 ′ 2 , 10 ′ 3 is the same, and the planar shape is also the same.
  • An element isolation region 71 is formed on the first surface (front surface) 70 ⁇ / b> A side of the semiconductor substrate 70, and an oxide film 72 is formed on the first surface 70 ⁇ / b> A of the semiconductor substrate 70. Furthermore, on the first surface side of the semiconductor substrate 70, a reset transistor TR1 rst , an amplification transistor TR1 amp, and a selection transistor TR1 sel that constitute a control unit of the first image sensor are provided, and further, a first floating diffusion layer is provided. FD 1 is provided.
  • the reset transistor TR1 rst includes a gate portion 51, a channel formation region 51A, and source / drain regions 51B and 51C.
  • the gate portion 51 of the reset transistor TR1 rst is connected to the reset line RST 1 , and one source / drain region 51C of the reset transistor TR1 rst also serves as the first floating diffusion layer FD 1 and the other source / drain Region 51B is connected to power supply V DD .
  • the first electrode 21 includes a connection hole 65 provided in the interlayer insulating layer 81, a pad portion 63, a contact hole portion 61 formed in the semiconductor substrate 70 and the interlayer insulating layer 76, and a wiring layer formed in the interlayer insulating layer 76. 62 is connected to one source / drain region 51C (first floating diffusion layer FD 1 ) of the reset transistor TR1 rst .
  • the amplification transistor TR1 amp includes a gate portion 52, a channel formation region 52A, and source / drain regions 52B and 52C.
  • the gate portion 52 is connected to the first electrode 21 and one source / drain region 51C (first floating diffusion layer FD 1 ) of the reset transistor TR1 rst through the wiring layer 62.
  • One source / drain region 52B is connected to the power supply V DD .
  • the selection transistor TR1 sel includes a gate portion 53, a channel formation region 53A, and source / drain regions 53B and 53C.
  • the gate unit 53 is connected to the selection line SEL 1 .
  • One source / drain region 53B shares a region with the other source / drain region 52C constituting the amplification transistor TR1 amp , and the other source / drain region 53C is a signal line (data output line) VSL. 1 is connected to (117).
  • the second imaging element includes an n-type semiconductor region 41 provided on the semiconductor substrate 70 as a photoelectric conversion layer.
  • Transfer transistor TR2 trs gate portion 45 made of vertical transistor extends to the n-type semiconductor region 41, and is connected to the transfer gate line TG 2.
  • a second floating diffusion layer FD 2 is provided in the region 45C of the semiconductor substrate 70 in the vicinity of the gate portion 45 of the transfer transistor TR2 trs . The charge accumulated in the n-type semiconductor region 41 is read out to the second floating diffusion layer FD 2 through a transfer channel formed along the gate portion 45.
  • a reset transistor TR2 rst In the second imaging device, a reset transistor TR2 rst , an amplification transistor TR2 amp, and a selection transistor TR2 sel that constitute a control unit of the second imaging device are further provided on the first surface side of the semiconductor substrate 70. Yes.
  • the reset transistor TR2 rst includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate of the reset transistor TR2 rst is connected to the reset line RST 2, one source / drain region of the reset transistor TR2 rst is connected to the power supply V DD, the other source / drain region, the second floating diffusion layer Also serves as FD 2 .
  • the amplification transistor TR2 amp includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the other source / drain region (second floating diffusion layer FD 2 ) of the reset transistor TR2 rst .
  • One source / drain region is connected to the power supply V DD .
  • the selection transistor TR2 sel includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the select line SEL 2.
  • One source / drain region shares a region with the other source / drain region constituting the amplification transistor TR2 amp , and the other source / drain region is connected to the signal line (data output line) VSL 2 . Has been.
  • the third image sensor includes an n-type semiconductor region 43 provided on the semiconductor substrate 70 as a photoelectric conversion layer.
  • the gate portion 46 of the transfer transistor TR3 trs is connected to the transfer gate line TG 3 .
  • a third floating diffusion layer FD 3 is provided in the region 46C of the semiconductor substrate 70 in the vicinity of the gate portion 46 of the transfer transistor TR3 trs .
  • the charge accumulated in the n-type semiconductor region 43 is read out to the third floating diffusion layer FD 3 through the transfer channel 46A formed along the gate portion 46.
  • a reset transistor TR3 rst an amplification transistor TR3 amp, and a selection transistor TR3 sel that constitute a control unit of the third imaging device are further provided on the first surface side of the semiconductor substrate 70. Yes.
  • the reset transistor TR3 rst includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate of the reset transistor TR3 rst is connected to the reset line RST 3
  • one of the source / drain regions of the reset transistor TR3 rst is connected to the power supply V DD, the other source / drain region, the third floating diffusion layer Also serves as FD 3 .
  • the amplification transistor TR3 amp includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the other source / drain region (third floating diffusion layer FD 3 ) of the reset transistor TR3 rst .
  • One source / drain region is connected to the power supply V DD .
  • the selection transistor TR3 sel includes a gate portion, a channel formation region, and a source / drain region.
  • the gate portion is connected to the selection line SEL 3 .
  • One source / drain region shares a region with the other source / drain region constituting the amplification transistor TR3 amp , and the other source / drain region is connected to the signal line (data output line) VSL 3 . Has been.
  • the reset lines RST 1 , RST 2 , RST 3 , selection lines SEL 1 , SEL 2 , SEL 3 , and transfer gate lines TG 2 , TG 3 are connected to the vertical drive circuit 112 constituting the drive circuit, and are connected to signal lines (data output).
  • Line) VSL 1 , VSL 2 , VSL 3 are connected to a column signal processing circuit 113 constituting a drive circuit.
  • a p + layer 44 is provided between the n-type semiconductor region 43 and the surface 70A of the semiconductor substrate 70 to suppress dark current generation.
  • a p + layer 42 is formed between the n-type semiconductor region 41 and the n-type semiconductor region 43, and a part of the side surface of the n-type semiconductor region 43 is surrounded by the p + layer 42. .
  • a p + layer 73 is formed on the back surface 70B side of the semiconductor substrate 70, and an HfO 2 film 74 and an insulating layer are formed in the portion where the contact hole portion 61 inside the semiconductor substrate 70 is to be formed from the p + layer 73.
  • a material film 75 is formed.
  • wirings are formed in a plurality of layers, but the illustration is omitted.
  • the HfO 2 film 74 is a film having a negative fixed charge, and by providing such a film, generation of dark current can be suppressed.
  • an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film, a zirconium oxide (ZrO 2 ) film, a tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) film, a titanium oxide (TiO 2 ) film, and a lanthanum oxide (La 2) O 3 ) film praseodymium oxide (Pr 2 O 3 ) film, cerium oxide (CeO 2 ) film, neodymium oxide (Nd 2 O 3 ) film, promethium oxide (Pm 2 O 3 ) film, samarium oxide (Sm 2 O 3) ) Film, europium oxide (Eu 2 O 3 ) film, gadolinium oxide ((Gd 2 O 3 ) film, terbium oxide (Tb 2 O 3 ) film, dysprosium oxide (Dy 2 O
  • the operation of the multilayer image sensor (or the image sensor according to the present disclosure, the first image sensor) including the charge storage electrode of Example 7 will be described.
  • the potential of the first electrode 21 was made higher than the potential of the second electrode 22. That is, for example, the first electrode 21 is set to a positive potential, the second electrode 22 is set to a negative potential, and electrons generated by photoelectric conversion in the photoelectric conversion layer 23 are read out to the floating diffusion layer. The same applies to other embodiments.
  • the second electrode 22 is set to a positive potential, and holes generated based on the photoelectric conversion in the photoelectric conversion layer 23 are read out to the floating diffusion layer, the following What is necessary is just to reverse the potential level described.
  • FIG. 45 FIG. 60, FIG. 61 in Example 10 to be described later, FIG. 72, FIG. 72 in Example 12, and reference numerals used in FIG.
  • P A The potential P at the point P A in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the region located between the charge storage electrode 24 or the transfer control electrode (charge transfer electrode) 25 and the first electrode 21.
  • B Potential P C1 at the point P B of the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24... Point of the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode segment 24A
  • Potential P D at the point P C3 in the region 23 of the layer 23 ...
  • Potential FD at the point P D in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the transfer control electrode (charge transfer electrode) 25.
  • the potential V 11 is applied to the first electrode 21, the potential V 12 is applied to the charge storage electrode 24.
  • Photoelectric conversion occurs in the photoelectric conversion layer 23 by the light incident on the photoelectric conversion layer 23. Holes generated by the photoelectric conversion are sent from the second electrode 22 to the drive circuit via the wiring VOU .
  • V 12 ⁇ V 11 preferably V 12 > V 11 is satisfied.
  • the electrons generated by the photoelectric conversion are attracted to the charge storage electrode 24 and stop in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24. That is, charges are accumulated in the photoelectric conversion layer 23. Since V 12 > V 11 , electrons generated inside the photoelectric conversion layer 23 do not move toward the first electrode 21. As the photoelectric conversion time elapses, the potential in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 becomes a more negative value.
  • the charge is read out. That is, in the charge transfer period, the driving circuit, the potential V 21 is applied to the first electrode 21, the potential V 22 is applied to the charge storage electrode 24. Here, it is assumed that V 22 ⁇ V 21 . As a result, electrons stopped in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 are read out to the first electrode 21 and further to the first floating diffusion layer FD 1 . That is, the charge accumulated in the photoelectric conversion layer 23 is read out to the control unit.
  • Amplifying transistors TR1 # 038 after the electrons are read out to the first floating diffusion layer FD 1 the operation of the selection transistors TR1 sel, is the same as the operation of the conventional of these transistors.
  • a series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer of the second image sensor and the third image sensor is the same as a conventional series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer.
  • the reset noise of the first floating diffusion layer FD 1 can be removed by a correlated double sampling (CDS) process as in the prior art.
  • CDS correlated double sampling
  • the charge storage electrode is provided so as to be spaced apart from the first electrode and to face the photoelectric conversion layer via the insulating layer.
  • a photoelectric conversion unit photoelectric conversion unit including a charge storage electrode
  • a kind of capacitor is formed by the photoelectric conversion layer, the insulating layer, and the charge storage electrode.
  • the charge can be stored in the photoelectric conversion layer. Therefore, at the start of exposure, the charge storage portion can be completely depleted and the charge can be erased. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon in which the kTC noise increases, the random noise deteriorates, and the captured image quality is degraded. Further, since all the pixels can be reset at once, a so-called global shutter function can be realized.
  • FIG. 49 an equivalent circuit diagram of a modified example of the multilayer image pickup device of the seventh embodiment is shown.
  • the other source / drain region 51B of the reset transistor TR1 rst may be grounded instead of being connected to the power supply V DD .
  • the multilayer image sensor of Example 7 can be manufactured, for example, by the following method. That is, first, an SOI substrate is prepared. Then, a first silicon layer is formed on the surface of the SOI substrate based on an epitaxial growth method, and a p + layer 73 and an n-type semiconductor region 41 are formed on the first silicon layer. Next, a second silicon layer is formed on the first silicon layer based on an epitaxial growth method, and an element isolation region 71, an oxide film 72, a p + layer 42, an n-type semiconductor region 43, and a p + layer are formed on the second silicon layer. 44 is formed.
  • various transistors constituting the control unit of the multilayer imaging element are formed on the second silicon layer, and further, the wiring layer 62, the interlayer insulating layer 76, and various wirings are formed thereon, and then the interlayer insulating layer 76 is formed. And a support substrate (not shown) are bonded together. Thereafter, the SOI substrate is removed to expose the first silicon layer.
  • the surface of the second silicon layer corresponds to the front surface 70A of the semiconductor substrate 70, and the surface of the first silicon layer corresponds to the back surface 70B of the semiconductor substrate 70.
  • the first silicon layer and the second silicon layer are collectively expressed as a semiconductor substrate 70.
  • an opening for forming the contact hole portion 61 is formed on the back surface 70B side of the semiconductor substrate 70, the HfO 2 film 74, the insulating material film 75, and the contact hole portion 61 are formed. Further, the pad portion 63 is formed. 64, the interlayer insulating layer 81, the connection holes 65 and 66, the first electrode 21, the charge storage electrode 24, and the insulating layer 82 are formed. Next, the connection portion 67 is opened, and the photoelectric conversion layer 23, the second electrode 22, the first interlayer insulating layer 83, the wire grid polarizing element 91, the second interlayer insulating layer 84, the on-chip microlens base layer 14, and the ON A chip microlens 15 is formed. As described above, the multilayer image sensor of Example 7 can be obtained.
  • Example 8 is a modification of Example 7.
  • 51 is a surface-illuminated type image pickup device having a schematic partial cross-sectional view, and is a green image including a first type green light photoelectric conversion layer that absorbs green light.
  • the first type of green image sensor (first image sensor) of Example 7 having sensitivity to light and the second type of blue light photoelectric conversion layer that absorbs blue light are sensitive to blue light.
  • the image pickup device (third image pickup device) has a structure in which three image pickup devices are stacked.
  • the image sensor for red light (third image sensor) and the image sensor for blue light (second image sensor) are provided in the semiconductor substrate 70, and the second image sensor is more suitable than the third image sensor. Is also located on the light incident side.
  • the green light image sensor (first image sensor) is provided above the blue light image sensor (second image sensor).
  • various transistors constituting the control unit are provided as in the seventh embodiment. These transistors can have substantially the same configuration and structure as the transistors described in Embodiment 7.
  • the semiconductor substrate 70 is provided with the second image sensor and the third image sensor. These image sensors are also substantially the same as the second image sensor and the third image sensor described in the seventh embodiment. It can be set as the structure of this.
  • Interlayer insulating layers 77 and 78 are formed on the surface 70 ⁇ / b> A of the semiconductor substrate 70, and a photoelectric storage electrode including a charge storage electrode that constitutes the multilayer imaging element of the seventh embodiment is formed on the interlayer insulating layer 78.
  • a conversion unit (the first electrode 21, the photoelectric conversion layer 23, the second electrode 22, the charge storage electrode 24, and the like) is provided.
  • the configuration and structure of the multilayer image sensor of Example 8 can be the same as the structure and structure of the multilayer image sensor of Example 7 except for the surface irradiation type. Description is omitted.
  • Example 9 is a modification of Example 7 and Example 8.
  • the second image sensor has a structure in which two image sensors are stacked.
  • a modified example of the multilayer image sensor of Example 9 whose schematic partial cross-sectional view is shown in FIG. 53 is a surface irradiation type image sensor, and the first image sensor of Example 7 of the first type, and
  • the second type of second imaging element has a structure in which two imaging elements are stacked.
  • the first image sensor absorbs primary color light
  • the second image sensor absorbs complementary color light.
  • the first image sensor absorbs white light and the second image sensor absorbs infrared light.
  • a modified example of the image pickup device of Example 9 whose schematic partial cross-sectional view is shown in FIG. 54 is a back-illuminated type image pickup device, and includes the first image pickup device of Example 7 of the first type.
  • 55 is a surface-illuminated image sensor, and is configured from the first image sensor of Example 7 of the first type.
  • the first image sensor is composed of three types of image sensors: an image sensor that absorbs red light, an image sensor that absorbs green light, and an image sensor that absorbs blue light.
  • the solid-state imaging device according to the first aspect of the present disclosure is configured from a plurality of these imaging elements. As an arrangement of a plurality of these image sensors, a Bayer array can be cited. On the light incident side of each image sensor, a color filter layer for performing blue, green, and red spectroscopy is disposed as necessary.
  • Example 7 of the first type instead of providing one photoelectric conversion unit provided with the charge storage electrode of Example 7 of the first type, two are stacked (that is, two photoelectric conversion units provided with the charge storage electrode). , Stacked and a control unit for two photoelectric conversion units provided on a semiconductor substrate), or three stacked (that is, three photoelectric conversion units each having a charge storage electrode) It is also possible to adopt a mode in which a control unit of three photoelectric conversion units is provided on the substrate. Examples of the laminated structure of the first type image sensor and the second type image sensor are illustrated in the following table.
  • Example 10 is a modification of Example 7 to Example 9, and relates to an imaging device according to the present disclosure including a transfer control electrode (charge transfer electrode).
  • FIG. 56 shows a schematic partial cross-sectional view of a part of the multilayer image sensor of Example 10
  • FIG. 57 and FIG. 58 show equivalent circuit diagrams of the multilayer image sensor of Example 10
  • FIG. FIG. 59 shows a schematic layout of the first electrode, the transfer control electrode, the charge storage electrode, and the transistor constituting the control unit constituting the photoelectric conversion unit including the charge storage electrode of the image pickup device.
  • FIG. 60 and FIG. 61 schematically show the state of the potential at each part during operation of the multilayer image sensor of Example 10, and the equivalent circuit diagram for explaining each part of the multilayer image sensor of Example 10 is shown.
  • FIG. 62 shows a schematic layout of the first electrode, the transfer control electrode, and the charge storage electrode constituting the photoelectric conversion unit including the charge storage electrode of the multilayer imaging element of Example 10.
  • FIG. 63 shows a schematic perspective view of one electrode, a transfer control electrode, a charge storage electrode, a second electrode, and a contact hole portion.
  • the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 are disposed apart from the first electrode 21 and the charge storage electrode 24, and the insulating layer 82 is used. Further, a transfer control electrode (charge transfer electrode) 25 is provided so as to face the photoelectric conversion layer 23 via the electrode.
  • Example 10 the operation of the multilayer imaging element (first imaging element) of Example 10 will be described.
  • the value of the potential of the potential and the point P D is applied to the charge storage electrode 24 are different.
  • the potential V 11 is applied to the first electrode 21
  • the potential V 12 is applied to the charge storage electrode 24
  • the potential V 13 is applied to the transfer control electrode 25.
  • Photoelectric conversion occurs in the photoelectric conversion layer 23 by the light incident on the photoelectric conversion layer 23. Holes generated by the photoelectric conversion are sent from the second electrode 22 to the drive circuit via the wiring VOU .
  • V 12 > V 13 (for example, V 12 > V 11 > V 13 or V 11 > V 12 > V 13 ) is set.
  • the electrons generated by the photoelectric conversion are attracted to the charge storage electrode 24 and stop in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24. That is, charges are accumulated in the photoelectric conversion layer 23. Since V 12 > V 13, it is possible to reliably prevent electrons generated inside the photoelectric conversion layer 23 from moving toward the first electrode 21. As the photoelectric conversion time elapses, the potential in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 becomes a more negative value.
  • the charge is read out. That is, in the charge transfer period, the driving circuit, the potential V 21 is applied to the first electrode 21, the potential V 22 is applied to the charge storage electrode 24, the potential V 23 is applied to the transfer control electrode 25.
  • V 22 ⁇ V 23 ⁇ V 21 the electrons remaining in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 are reliably read out to the first electrode 21 and further to the first floating diffusion layer FD 1 . That is, the charge accumulated in the photoelectric conversion layer 23 is read out to the control unit.
  • Amplifying transistors TR1 # 038 after the electrons are read out to the first floating diffusion layer FD 1 the operation of the selection transistors TR1 sel, is the same as the operation of the conventional of these transistors.
  • a series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer of the second image sensor and the third image sensor are the same as conventional series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer.
  • the other of the reset transistor TR1 rst may be grounded instead of being connected to the power source V DD .
  • Example 11 is a modification of Example 7 to Example 10, and relates to an imaging device according to the present disclosure including a charge discharging electrode.
  • a schematic partial cross-sectional view of a part of the multilayer image sensor of Example 11 is shown in FIG. 65, and the first electrode constituting the photoelectric conversion unit including the charge storage electrode of the multilayer image sensor of Example 11;
  • FIG. 66 shows a schematic arrangement view of the charge storage electrode and the charge discharge electrode, and
  • FIG. 67 shows a schematic perspective view of the first electrode, the charge storage electrode, the charge discharge electrode, the second electrode, and the contact hole portion. Shown in
  • the charge discharge electrode 26 connected to the photoelectric conversion layer 23 via the connection portion 69 and arranged separately from the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 is further provided.
  • the charge discharge electrode 26 is disposed so as to surround the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 (that is, in a frame shape).
  • the charge discharge electrode 26 is connected to a pixel drive circuit that constitutes a drive circuit.
  • the photoelectric conversion layer 23 extends in the connection portion 69. That is, the photoelectric conversion layer 23 extends through the second opening 86 provided in the insulating layer 82 and is connected to the charge discharging electrode 26.
  • the charge discharging electrode 26 is shared (shared) in a plurality of stacked imaging devices.
  • Example 11 the charge accumulation period, the driving circuit, the potential V 11 is applied to the first electrode 21, the potential V 12 is applied to the charge storage electrode 24, the potential V 14 to the charge discharging electrode 26 Is applied, and charges are accumulated in the photoelectric conversion layer 23.
  • Photoelectric conversion occurs in the photoelectric conversion layer 23 by the light incident on the photoelectric conversion layer 23. Holes generated by the photoelectric conversion are sent from the second electrode 22 to the drive circuit via the wiring VOU .
  • V 14 > V 11 (for example, V 12 > V 14 > V 11 ) is set.
  • the charge is read out. That is, in the charge transfer period, the driving circuit, the potential V 21 is applied to the first electrode 21, the potential V 22 is applied to the charge storage electrode 24, the potential V 24 is applied to the charge discharging electrode 26.
  • V 24 ⁇ V 21 for example, V 24 ⁇ V 22 ⁇ V 21 .
  • the electrons remaining in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 are reliably read out to the first electrode 21 and further to the first floating diffusion layer FD 1 . That is, the charge accumulated in the photoelectric conversion layer 23 is read out to the control unit.
  • Amplifying transistors TR1 # 038 after the electrons are read out to the first floating diffusion layer FD 1 the operation of the selection transistors TR1 sel, is the same as the operation of the conventional of these transistors.
  • a series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer of the second image sensor and the third image sensor are the same as conventional series of operations such as charge accumulation, reset operation, and charge transfer.
  • so-called overflowed electrons are sent to the drive circuit via the charge discharge electrode 26, so that leakage into the charge storage portion of the adjacent pixel can be suppressed, and blooming can be prevented. Can be suppressed. As a result, the imaging performance of the multilayer imaging device can be improved.
  • Example 12 is a modification of Example 7 to Example 11, and relates to an imaging device according to the present disclosure including a plurality of charge storage electrode segments.
  • FIG. 68 shows a schematic partial cross-sectional view of a part of the multilayer image sensor of Example 12
  • FIG. 69 and FIG. 70 show equivalent circuit diagrams of the multilayer image sensor of Example 12
  • FIG. FIG. 71 shows a schematic layout of a first electrode that constitutes a photoelectric conversion unit including a charge accumulation electrode of a type imaging device, a charge accumulation electrode, and a transistor that constitutes a control unit.
  • FIG. 72 and FIG. 73 schematically show the potential state at each part during operation of the image sensor
  • FIG. 46C shows an equivalent circuit diagram for explaining each part of the multilayer image sensor of Example 12. Further, FIG.
  • FIG. 75 shows a schematic perspective view of the working electrode, the second electrode, and the contact hole portion.
  • the charge storage electrode 24 includes a plurality of charge storage electrode segments 24A, 24B, and 24C.
  • the number of charge storage electrode segments may be two or more, and in Example 12, it was “3”.
  • the potential of the first electrode 21 is higher than the potential of the second electrode 22, that is, for example, a positive potential is applied to the first electrode 21. Since a negative potential is applied to the two electrodes 22, the potential applied to the charge storage electrode segment 24 ⁇ / b> A located closest to the first electrode 21 in the charge transfer period is the farthest from the first electrode 21. It is higher than the potential applied to the charge storage electrode segment 24C located at.
  • the electrons that have stopped in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 are transferred to the first electrode 21 and further to the first floating layer. Reading to the diffusion layer FD 1 is more sure. That is, the charge accumulated in the photoelectric conversion layer 23 is read out to the control unit.
  • the potential of the charge storage electrode segment 24C ⁇ the potential of the charge storage electrode segment 24B ⁇ the potential of the charge storage electrode segment 24A.
  • the stopped electrons are simultaneously read to the first floating diffusion layer FD 1 .
  • the potential of the charge storage electrode segment 24C, the potential of the charge storage electrode segment 24B, and the potential of the charge storage electrode segment 24A are changed gradually (that is, The electrons that have stopped in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode segment 24C are transferred to the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode segment 24B.
  • the electrons stopped in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode segment 24B are moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode segment 24A, and then the charge storage electrons had stopped in the area of use electrode segments 24A opposite to the photoelectric conversion layer 23, the first floating diffusion layer FD 1 instantly read.
  • the source / drain region 51B may be grounded instead of being connected to the power source V DD .
  • Example 13 is a modification of Example 7 to Example 12, and relates to an imaging device having a first configuration and a sixth configuration.
  • FIG. 77 shows a schematic partial cross-sectional view of the multilayer imaging element of Example 13, and a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked is enlarged. It shows in FIG.
  • the equivalent circuit diagram of the multilayer image sensor of the thirteenth embodiment is the same as the equivalent circuit diagram of the multilayer image sensor of the seventh embodiment described in FIGS. 42 and 43, and the charge of the multilayer image sensor of the thirteenth embodiment.
  • the schematic layout of the first electrode, the charge storage electrode, and the transistor constituting the control unit constituting the photoelectric conversion unit including the storage electrode is the same as that of the multilayer image pickup device of Example 7 described in FIG. It is.
  • the operation of the multilayer image sensor of the thirteenth embodiment (first image sensor) is substantially the same as the operation of the multilayer image sensor of the seventh embodiment.
  • the photoelectric conversion unit is composed of N (however, N ⁇ 2) photoelectric conversion unit segments (specifically, three photoelectric conversion unit segments 10 ′ 1 , 10 ′ 2 , 10 ′ 3 ),
  • the photoelectric conversion layer 23 is composed of N photoelectric conversion layer segments (specifically, three photoelectric conversion layer segments 23 ′ 1 , 23 ′ 2 , 23 ′ 3 ),
  • the insulating layer 82 is composed of N insulating layer segments (specifically, three insulating layer segments 82 ′ 1 , 82 ′ 2 , 82 ′ 3 ),
  • the charge storage electrode 24 includes N charge storage electrode segments (specifically, in each embodiment, three charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ' 2 , 24' 3 )
  • the charge storage electrodes 24 are arranged to be separated from each other by N charge storage electrode segments (specifically, three Charge
  • photoelectric conversion segment 10 ′ n includes an nth charge storage electrode segment 24 ′ n and an nth insulating layer segment 82 ′. n and n-th photoelectric conversion layer segment 23 ′ n , The photoelectric conversion segment with a larger value of n is located farther from the first electrode 21.
  • the multilayer image sensor of Example 13 or the multilayer image sensors of Example 14 and Example 17 to be described later are: It has a photoelectric conversion part formed by laminating the first electrode 21, the photoelectric conversion layer 23, and the second electrode 22,
  • the photoelectric conversion unit further includes a charge storage electrode 24 that is disposed apart from the first electrode 21 and is disposed to face the photoelectric conversion layer 23 via the insulating layer 82.
  • the stacking direction of the charge storage electrode 24, the insulating layer 82, and the photoelectric conversion layer 23 is the Z direction
  • the direction away from the first electrode 21 is the X direction
  • the charge storage electrode 24, the insulating layer 82, and the photoelectric conversion in the YZ virtual plane The cross-sectional area of the laminated part when the laminated part on which the conversion layer 23 is laminated is cut varies depending on the distance from the first electrode.
  • the thickness of the insulating layer segment gradually Is changing. Specifically, the thickness of the insulating layer segment is gradually increased.
  • the width of the cross section of the laminated portion is constant, and the thickness of the cross section of the laminated portion, specifically, the thickness of the insulating layer segment is the first. The thickness gradually increases depending on the distance from the electrode 21. Note that the thickness of the insulating layer segment is increased stepwise. The thickness of the insulating layer segment 82 ′ n in the nth photoelectric conversion segment 10 ′ n was constant.
  • the thickness of the n-th 'insulating layer segment 82 in n' photoelectric conversion unit segments 10 n is "1"
  • Examples of the thickness of 82 ′ (n + 1) include 2 to 10, but are not limited to such values.
  • the thickness of the insulating layer segments 82 ′ 1 , 82 ′ 2 , 82 ′ 3 is reduced by gradually reducing the thickness of the charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ′ 2 , 24 ′ 3. The thickness is gradually increased.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segments 23 ′ 1 , 23 ′ 2 and 23 ′ 3 is constant.
  • the potential V 11 is applied to the first electrode 21, the potential V 12 is applied to the charge storage electrode 24.
  • Photoelectric conversion occurs in the photoelectric conversion layer 23 by the light incident on the photoelectric conversion layer 23. Holes generated by the photoelectric conversion are sent from the second electrode 22 to the drive circuit via the wiring VOU .
  • V 12 ⁇ V 11 preferably V 12 > V 11 is satisfied.
  • the electrons generated by the photoelectric conversion are attracted to the charge storage electrode 24 and stop in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24. That is, charges are accumulated in the photoelectric conversion layer 23. Since V 12 > V 11 , electrons generated inside the photoelectric conversion layer 23 do not move toward the first electrode 21. As the photoelectric conversion time elapses, the potential in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 becomes a more negative value.
  • the configuration in which the thickness of the insulating layer segment gradually increases is adopted. Therefore, when the state of V 12 ⁇ V 11 is reached during the charge accumulation period, the nth 'is more of n, (n + 1) th photoelectric conversion unit segments 10' th photoelectric conversion unit segment 10 than (n + 1), to be able to accumulate more charge, joined by a strong electric field, the The flow of charges from the first photoelectric conversion unit segment 10 ′ 1 to the first electrode 21 can be reliably prevented.
  • the charge is read out. That is, in the charge transfer period, the driving circuit, the potential V 21 is applied to the first electrode 21, the potential V 22 is applied to the charge storage electrode 24.
  • V 21 > V 22 is set.
  • electrons stopped in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 are read out to the first electrode 21 and further to the first floating diffusion layer FD 1 . That is, the charge accumulated in the photoelectric conversion layer 23 is read out to the control unit.
  • the thickness of the insulating layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment, or
  • the cross-sectional area of the stacked portion when the stacked portion in which the charge storage electrode, the insulating layer, and the photoelectric conversion layer are stacked is cut in the YZ virtual plane changes depending on the distance from the first electrode, The charge transfer gradient is formed, and the charges generated by the photoelectric conversion can be transferred more easily and reliably.
  • the multilayer image sensor of Example 13 can be manufactured by substantially the same method as that of the multilayer image sensor of Example 7, detailed description thereof is omitted.
  • the charge storage electrode 24 ′ 3 is formed on the interlayer insulating layer 81.
  • a conductive material layer to be formed is formed (formed), and the conductive material layer is patterned to form a conductive material in a region where the photoelectric conversion segments 10 ′ 1 , 10 ′ 2 , 10 ′ 3 and the first electrode 21 are to be formed.
  • the layer By leaving the layer, a part of the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 ′ 3 can be obtained.
  • an insulating layer for forming the insulating layer segment 82 ′ 3 is formed (formed) on the entire surface, the insulating layer is patterned, and planarization is performed to obtain the insulating layer segment 82 ′ 3.
  • a conductive material layer for forming the charge storage electrode 24 ′ 2 is formed (formed) on the entire surface, the conductive material layer is patterned, and the photoelectric conversion segments 10 ′ 1 , 10 ′ 2 and the second By leaving the conductive material layer in the region where the first electrode 21 is to be formed, a part of the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 ′ 2 can be obtained.
  • the insulating layer segment 82 ′ 2 can be obtained by forming (forming) an insulating layer for forming the insulating layer segment 82 ′ 2 on the entire surface, patterning the insulating layer, and performing planarization treatment. it can.
  • a conductive material layer for forming the charge storage electrode 24 ′ 1 is formed (formed) on the entire surface, the conductive material layer is patterned, and the photoelectric conversion segment 10 ′ 1 and the first electrode 21 are formed. By leaving the conductive material layer in the region to be formed, the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 ′ 1 can be obtained.
  • an insulating layer is formed (formed) on the entire surface, and planarization is performed, whereby the insulating layer segment 82 ′ 1 (insulating layer 82) can be obtained.
  • the photoelectric conversion layer 23 is formed on the insulating layer 82. In this way, photoelectric conversion part segments 10 ′ 1 , 10 ′ 2 and 10 ′ 3 can be obtained.
  • the schematic layout diagram of the transistors constituting the first electrode and the charge storage electrode and a control unit as shown in FIG. 79 constitutes a modification of the multilayer-type imaging element of Example 13, the reset transistor TR1 rst other
  • the source / drain region 51B may be grounded instead of being connected to the power source V DD .
  • the multilayer image sensor of Example 14 relates to the image sensor of the second configuration and the sixth configuration of the present disclosure.
  • FIG. 80 a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked is enlarged, as shown in FIG.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion segment 10 ′ 1 to the Nth photoelectric conversion segment 10 ′ N.
  • the width of the cross section of the laminated portion is constant, and the thickness of the cross section of the laminated portion, specifically, the thickness of the photoelectric conversion layer segment is set as follows. The thickness is gradually increased depending on the distance from one electrode 21.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment is gradually increased.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment is increased stepwise.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment 23 ′ n in the n-th photoelectric conversion segment 10 ′ n was constant.
  • the photoelectric conversion in the (n + 1) th photoelectric conversion unit segment 10 ′ (n + 1) examples include 2 to 10, but are not limited to such values.
  • Example 14 the thickness of the charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ′ 2 , 24 ′ 3 is gradually reduced, so that the photoelectric conversion layer segments 23 ′ 1 , 23 ′ 2 , 23 ′ 3 The thickness is gradually increased.
  • the thickness of the insulating layer segments 82 ′ 1 , 82 ′ 2 and 82 ′ 3 is constant.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment gradually increases. Therefore, when V 12 ⁇ V 11 during the charge accumulation period, the nth photoelectric conversion unit The segment 10 ′ n is applied with a stronger electric field than the (n + 1) th photoelectric conversion segment 10 ′ (n + 1) , and the first photoelectric conversion segment 10 ′ 1 is connected to the first electrode 21. Charge flow can be reliably prevented. In the charge transfer period, when V 22 ⁇ V 21 , the flow of charge from the first photoelectric conversion segment 10 ′ 1 to the first electrode 21 and the (n + 1) th photoelectric conversion segment 10 charge flow '(n + 1) from the n-th photoelectric conversion unit segments 10' to n, can be reliably ensured.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment.
  • the cross-sectional area of the laminated portion when the laminated portion where the charge storage electrode, the insulating layer, and the photoelectric conversion layer are laminated in the YZ virtual plane depends on the distance from the first electrode. Therefore, a kind of charge transfer gradient is formed, and charges generated by photoelectric conversion can be transferred more easily and reliably.
  • the charge storage electrode 24 is formed on the interlayer insulating layer 81.
  • a conductive material layer for forming the charge storage electrode 24 ′ 2 is formed (formed) on the entire surface, the conductive material layer is patterned, and the photoelectric conversion unit segments 10 ′ 1 , 10 ′ 2 and the first By leaving the conductive material layer in the region where the electrode 21 is to be formed, a part of the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 ′ 2 can be obtained.
  • a conductive material layer for forming the charge storage electrode 24 ′ 1 is formed (formed) on the entire surface, and the conductive material layer is patterned to form the photoelectric conversion segment 10 ′ 1 and the first electrode 21. By leaving the conductive material layer in the region to be formed, the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 ′ 1 can be obtained.
  • the insulating layer 82 is formed (formed) conformally on the entire surface. Then, the photoelectric conversion layer 23 is formed on the insulating layer 82, and the photoelectric conversion layer 23 is subjected to planarization treatment. In this way, photoelectric conversion part segments 10 ′ 1 , 10 ′ 2 and 10 ′ 3 can be obtained.
  • Example 15 relates to an image pickup device having a third configuration.
  • a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 15 is shown in FIG.
  • the materials constituting the insulating layer segment are different in the adjacent photoelectric conversion segment.
  • the value of the relative dielectric constant of the material constituting the insulating layer segment is gradually decreased from the first photoelectric conversion segment 10 ′ 1 to the Nth photoelectric conversion segment 10 ′ N.
  • the same potential may be applied to all of the N charge storage electrode segments, or different potentials may be applied to each of the N charge storage electrode segments. Also good.
  • the charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ′ 2 , and 24 ′ 3 are separated from each other, and the pad portions 64 1 , 64 2 , and 64 3 are disposed.
  • the vertical drive circuit 112 constituting the drive circuit constituting the drive circuit.
  • the nth photoelectric conversion unit segment has the (( More charges can be accumulated than the (n + 1) th photoelectric conversion segment. Then, in the charge transfer period, when V 22 ⁇ V 21 , the flow of charge from the first photoelectric conversion segment to the first electrode, and the nth number from the (n + 1) th photoelectric conversion segment It is possible to ensure the flow of electric charges to the photoelectric conversion segment.
  • Example 16 relates to an imaging device having a fourth configuration.
  • a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 16 is shown in FIG.
  • the materials constituting the charge storage electrode segment are different in the adjacent photoelectric conversion segment.
  • the work function value of the material constituting the insulating layer segment is gradually increased from the first photoelectric conversion segment 10 ′ 1 to the Nth photoelectric conversion segment 10 ′ N.
  • the same potential may be applied to all of the N charge storage electrode segments, or different potentials may be applied to each of the N charge storage electrode segments. Also good.
  • the charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ′ 2 and 24 ′ 3 are connected to the vertical drive circuit 112 constituting the drive circuit via the pad portions 64 1 , 64 2 and 64 3 . .
  • the multilayer image pickup device relates to an image pickup device having a fifth configuration.
  • 83A, 83B, 84A, and 84B are schematic plan views of the charge storage electrode segments in the seventeenth embodiment, and the photoelectric conversion unit including the charge storage electrodes of the multilayer imaging element of the seventeenth embodiment is illustrated.
  • FIG. 85 shows a schematic layout of the transistors constituting the first electrode, the charge storage electrode, and the control unit.
  • a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 17 is the same as that shown in FIG. 82 or FIG.
  • the area of the charge storage electrode segment gradually increases from the first photoelectric conversion unit segment 10 ′ 1 to the Nth photoelectric conversion unit segment 10 ′ N. It is getting smaller.
  • the same potential may be applied to all of the N charge storage electrode segments, or different potentials may be applied to each of the N charge storage electrode segments. Also good. Specifically, in the same manner as described in Example 16, the charge storage electrode segments 24 are arranged spaced apart from one another '1, 24' 2, 24 '3, the pad portions 64 1, 64 2, 64 3 may be connected to the vertical drive circuit 112 constituting the drive circuit.
  • the charge storage electrode 24 is composed of a plurality of charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ′ 2 and 24 ′ 3 .
  • the number of charge storage electrode segments may be two or more, and in Example 17, it was “3”.
  • the potential of the first electrode 21 is higher than the potential of the second electrode 22, that is, for example, a positive potential is applied to the first electrode 21. Since a negative potential is applied to the two electrodes 22, the potential applied to the charge storage electrode segment 24 ′ 1 located closest to the first electrode 21 during the charge transfer period is the highest to the first electrode 21. higher than the potential applied to the charge storage electrode segments 24 '3 located far away.
  • the electrons that have stopped in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 are transferred to the first electrode 21 and further to the first floating layer. Reading to the diffusion layer FD 1 is more sure. That is, the charge accumulated in the photoelectric conversion layer 23 is read out to the control unit.
  • the charge storage electrode segments 24 'third potential ⁇ the charge storage electrode segments 24' second potential ⁇ the charge storage electrode segments 24 'first potential the area of the photoelectric conversion layer 23 Electrons that have stopped at the same time can be simultaneously read out to the first floating diffusion layer FD 1 .
  • the potential of the charge storage electrode segment 24 ′ 3 , the potential of the charge storage electrode segment 24 ′ 2 , and the potential of the charge storage electrode segment 24 ′ 1 are gradually changed (ie, by changing stepwise or sloped), the photoelectric conversion layer 'electrons had stopped in the region of 3 opposed to the photoelectric conversion layer 23, charge storage electrode segments 24' charge storage electrode segments 24 faces the 2 Then, the electrons stopped in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode segment 24 ′ 2 are moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode segment 24 ′ 1. is moved, then the electrons are stopped in the region of the charge storage electrode segments 24 '1 opposite to the photoelectric conversion layer 23, out reliably read into the first floating diffusion layer FD 1 It is possible.
  • FIG. 86 a schematic layout of the first electrode, the charge storage electrode, and the transistor constituting the control unit constituting the modification of the multilayer image pickup device of the seventeenth embodiment, the other of the reset transistor TR3 rst is shown.
  • the source / drain region 51B may be grounded instead of being connected to the power source V DD .
  • Example 18 relates to an imaging device having a sixth configuration.
  • a schematic partial cross-sectional view of the multilayer image sensor of Example 18 is shown in FIG. 88A and 88B show schematic plan views of the charge storage electrode segments in Example 18.
  • FIG. The stacked image sensor of Example 18 includes a photoelectric conversion unit in which the first electrode 21, the photoelectric conversion layer 23, and the second electrode 22 are stacked. The photoelectric conversion unit is further separated from the first electrode 21. And charge storage electrodes 24 (24 ′′ 1 , 24 ′′ 2 , 24 ′′ 3 ) disposed opposite to the photoelectric conversion layer 23 with the insulating layer 82 interposed therebetween.
  • the insulating layer 82 and the photoelectric conversion layer 23 is the Z direction, and the direction away from the first electrode 21 is the X direction, the YZ virtual plane
  • the sectional area of the stacked portion when the stacked portion where the charge storage electrode 24 (24 ′′ 1 , 24 ′′ 2 , 24 ′′ 3 ), the insulating layer 82 and the photoelectric conversion layer 23 are stacked is cut off. Varies depending on the distance from
  • the thickness of the cross section of the laminated portion is constant, and the width of the cross section of the laminated portion becomes narrower as it is farther from the first electrode 21.
  • the width may be continuously narrowed (see FIG. 88A) or may be narrowed in a staircase shape (see FIG. 88B).
  • the charge storage electrode 24 (24 ′′ 1 , 24 ′′ 2 , 24 ′′ 3 ), the insulating layer 82, and the photoelectric conversion layer 23 are stacked on the YZ virtual plane. Since the cross-sectional area of the stacked portion when the stacked portion is cut changes depending on the distance from the first electrode, a kind of charge transfer gradient is formed, and the charge generated by photoelectric conversion can be more easily And it becomes possible to transfer reliably.
  • Example 19 relates to a solid-state imaging device having a first configuration and a second configuration.
  • the solid-state imaging device of Example 19 is It has a photoelectric conversion part formed by laminating the first electrode 21, the photoelectric conversion layer 23, and the second electrode 22,
  • the photoelectric conversion unit further includes a stacked type imaging device including a charge storage electrode 24 that is disposed apart from the first electrode 21 and is disposed to face the photoelectric conversion layer 23 via the insulating layer 82.
  • a stacked type imaging device including a charge storage electrode 24 that is disposed apart from the first electrode 21 and is disposed to face the photoelectric conversion layer 23 via the insulating layer 82.
  • An image sensor block is composed of a plurality of stacked image sensors,
  • the first electrode 21 is shared by a plurality of stacked image sensors constituting the image sensor block.
  • the solid-state imaging device includes a plurality of stacked imaging elements described in the seventh to eighteenth embodiments.
  • Example 19 one floating diffusion layer is provided for a plurality of stacked imaging devices. Then, by appropriately controlling the timing of the charge transfer period, a plurality of stacked imaging elements can share one floating diffusion layer. In this case, a plurality of stacked imaging elements can share one contact hole portion.
  • the solid-state imaging device according to the nineteenth embodiment is substantially described in the seventh to eighteenth embodiments except that the first electrode 21 is shared by a plurality of stacked imaging devices constituting the imaging device block.
  • the solid-state imaging device has the same configuration and structure.
  • FIG. 89 (Example 19), FIG. 90 (first modification of Example 19), and FIG. A second modification of the nineteenth embodiment, FIG. 92 (third modification of the nineteenth embodiment) and FIG. 93 (fourth modification of the nineteenth embodiment) are shown.
  • 89, 90, 93, and 94 illustrate 16 stacked image sensors
  • FIGS. 91 and 92 illustrate 12 stacked image sensors.
  • An imaging element block is composed of two stacked imaging elements.
  • An image pickup element block is surrounded by a dotted line.
  • the subscripts attached to the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 are used to distinguish the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 from each other.
  • One on-chip microlens (not shown in FIGS. 89 to 98) is disposed above one stacked image sensor.
  • two charge storage electrodes 24 are arranged with the first electrode 21 interposed therebetween (see FIGS. 89 and 90).
  • one first electrode 21 is disposed opposite to the two charge storage electrodes 24 arranged in parallel (see FIGS. 93 and 94). That is, the first electrode is disposed adjacent to the charge storage electrode of each stacked image sensor.
  • the first electrode is disposed adjacent to some of the charge storage electrodes of the plurality of stacked image sensors, and is disposed adjacent to the remaining charge storage electrodes of the plurality of stack image sensors.
  • the movement of the charge from the remainder of the plurality of stacked image sensors to the first electrode is performed via a part of the plurality of stacked image sensors. It becomes.
  • the distance A between the charge storage electrode constituting the multilayer image sensor and the charge storage electrode constituting the multilayer image sensor is equal to the first electrode and the charge storage electrode in the multilayer image sensor adjacent to the first electrode. Is longer than the distance B between the first and second imaging elements in order to ensure the movement of charges from each stacked image sensor to the first electrode.
  • the charge transfer control electrode 27 is disposed between a plurality of stacked image sensors that constitute the image sensor block. By providing the charge transfer control electrode 27, it is possible to reliably suppress the charge transfer in the image pickup element block located with the charge transfer control electrode 27 interposed therebetween.
  • V 17 When the potential applied to the charge transfer control electrode 27 is V 17 , V 12 > V 17 (for example, V 12-2 > V 17 ) may be satisfied.
  • the charge transfer control electrode 27 may be formed on the first electrode side at the same level as the first electrode 21 or the charge storage electrode 24, or at a different level (specifically, the first electrode 21 or the charge storage electrode 24). It may be formed at a level lower than the electrode 24 for use. In the former case, since the distance between the charge transfer control electrode 27 and the photoelectric conversion layer can be shortened, the potential can be easily controlled. On the other hand, the latter case is advantageous for miniaturization because the distance between the charge transfer control electrode 27 and the charge storage electrode 24 can be shortened.
  • the potential V a is applied to the first electrode 21 2
  • the potential V A is applied to the charge storage electrodes 24 21, 24 22.
  • Photoelectric conversion occurs in the photoelectric conversion layer 23 by the light incident on the photoelectric conversion layer 23. Holes generated by the photoelectric conversion are sent from the second electrode 22 to the drive circuit via the wiring VOU .
  • the potential of the first electrode 21 2 is made higher than the potential of the second electrode 22, for example, a positive potential is applied to the first electrode 21 2 and a negative potential is applied to the second electrode 22. Therefore, V A ⁇ V a , preferably V A > V a .
  • the drive circuit applies the potential V b to the first electrode 21 2 , the potential V 21 -B to the charge storage electrode 24 21, and the potential V 22 to the charge storage electrode 24 22. -B is applied.
  • V 21-B ⁇ V b ⁇ V 22-B .
  • electrons remaining in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 21 are read out to the first electrode 21 2 and further to the first floating diffusion layer. That is, the charge stored in the region of the photoelectric conversion layer 23 which faces the charge storage electrode 24 21 is read out to the control unit.
  • V 22-B ⁇ V 21-B ⁇ V b is set.
  • V 22-B ⁇ V b ⁇ V 21-B may be satisfied.
  • electrons are stopped in the region of the charge storage electrode 24 22 and the opposed photoelectric conversion layer 23, first electrode 21 2, it is further read out to the first floating diffusion layer.
  • FIG. 91 in the example shown in FIG. 92, the electrons are stopped in the region of the charge storage electrode 24 22 and the opposed photoelectric conversion layer 23, the charge storage electrode 24 22 is adjacent You may read to the 1st floating diffusion layer via 1 electrode 21 3 .
  • the charge stored in the region of the photoelectric conversion layer 23 which faces the charge storage electrode 24 22 is read out to the control unit.
  • the control unit of the electric charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 which faces the charge storage electrode 24 21 is completed, the potential of the first floating diffusion layer may be reset.
  • FIG. 99A shows a read drive example in the image sensor block of the nineteenth embodiment.
  • Step-A Auto zero signal input to comparator
  • Step-B Reset operation of one shared floating diffusion layer
  • Step-C P-phase readout and charge transfer to the first electrode 21 2 in the multilayer image sensor corresponding to the charge storage electrode 24 21
  • Step-D D-phase readout and movement of charge to the first electrode 21 2 in the multilayer imaging device corresponding to the charge storage electrode 24 21
  • Step-E Reset operation of one shared floating diffusion layer
  • Step-F Auto zero signal input to comparator
  • Step-G P-phase readout and charge transfer to the first electrode 21 2 in the multilayer imaging device corresponding to the charge storage electrode 24 22
  • Step-H The flow of transfer of charge to the D phase readout and the first electrode 21 2 in the stacked image sensor corresponding to the charge storage electrode 24 22, two corresponding to the charge storage electrode 24 21 and the charge storage electrode 24 22 Reads signals from the multilayer image sensor.
  • the difference between the D-phase readout in the P phase readout Step -D] are of a laminated type imaging element corresponding to the charge storage electrode 24 21 Step -C] a signal
  • the difference between the D-phase readout in the P phase readout at step -G] step -H] is a signal from the stack-type imaging element corresponding to the charge storage electrode 24 22.
  • the operation of [Step-E] may be omitted (see FIG. 99B).
  • the operation of [Step-F] may be omitted.
  • [Step-G] can be further omitted (see FIG. 99C).
  • the difference between the D-phase readout in step -D] is a signal from the stack-type imaging element corresponding to the charge storage electrode 24 21, D phase in step -H] and D-phase readout at step -D] the difference between the reading, a signal from the stack-type imaging element corresponding to the charge storage electrode 24 22.
  • the arrangement state of the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 is schematically four.
  • An image sensor block is composed of the stacked image sensor. The operations of these solid-state imaging devices can be substantially the same as the operations of the solid-state imaging devices shown in FIGS.
  • FIGS. 97 and 98 The arrangement state of the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 is schematically shown in FIGS. 97 and 98.
  • an imaging element block is constituted by 16 stacked imaging elements. Yes.
  • FIGS. 97 and 98 between the charge storage electrode 24 11 and the charge storage electrode 24 12 , between the charge storage electrode 24 12 and the charge storage electrode 24 13, and between the charge storage electrodes 24 13.
  • Charge transfer control electrodes 27A 1 , 27A 2 , 27A 3 are disposed between the charge storage electrode 24 14 and the charge storage electrode 24 14 . Further, as shown in FIG.
  • Control electrodes 27B 1 , 27B 2 , 27B 3 are arranged. Furthermore, a charge transfer control electrode 27C is disposed between the image sensor block. In these solid-state imaging devices, the charge stored in the photoelectric conversion layer 23 can be read from the first electrode 21 by controlling the 16 charge storage electrodes 24.
  • Step-10 Specifically, first, reading out the charges stored in the area of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 11 from the first electrode 21. Next, the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 12 is transferred from the first electrode 21 via the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 11. read out. Next, the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 13 passes through the region of the photoelectric conversion layer 23 facing the charge storage electrode 24 12 and the charge storage electrode 24 11. Read out from the first electrode 21.
  • Step-20 move to the area of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 21 to the charge storage electrode 24 11. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 22 to the charge storage electrode 24 12. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 23 to the charge storage electrode 24 13. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 24 to the charge storage electrode 24 14.
  • Step-21 It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 31 to the charge storage electrode 24 21. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 32 to the charge storage electrode 24 22. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 33 to the charge storage electrode 24 23. Moving the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 34 to the area of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 24.
  • Step-22 It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 41 to the charge storage electrode 24 31. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 42 to the charge storage electrode 24 32. Moving the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 43 to the area of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 33. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 44 to the charge storage electrode 24 34.
  • Step-40 move to the area of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 21 to the charge storage electrode 24 11. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 22 to the charge storage electrode 24 12. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 23 to the charge storage electrode 24 13. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 24 to the charge storage electrode 24 14.
  • Step-41 It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 31 to the charge storage electrode 24 21. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 32 to the charge storage electrode 24 22. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 33 to the charge storage electrode 24 23. Moving the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 34 to the area of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 24.
  • Step-60 move to the area of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 21 to the charge storage electrode 24 11. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 22 to the charge storage electrode 24 12. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charge accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 23 to the charge storage electrode 24 13. It is moved to the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite the charges accumulated in the region of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 24 to the charge storage electrode 24 14.
  • the first electrode is shared by a plurality of stacked image sensors that form the image sensor block. Therefore, the configuration and structure in the pixel region in which a plurality of stacked image sensors are arranged. Can be simplified and miniaturized.
  • the plurality of stacked imaging elements provided for one floating diffusion layer may be composed of a plurality of first-type imaging elements, or at least one first-type imaging element and 1 or You may be comprised from 2 or more 2nd type image sensors.
  • Example 20 is a modification of Example 19.
  • the arrangement state of the first electrode 21 and the charge storage electrode 24 is schematically shown.
  • An image sensor block is configured.
  • One on-chip microlens 15 is disposed above the image sensor block.
  • the charge transfer control electrode 27 is disposed between a plurality of stacked image sensors constituting the image sensor block.
  • the photoelectric conversion layers corresponding to the charge storage electrodes 24 11 , 24 21 , 24 31 , and 24 41 constituting the image sensor block have high sensitivity to incident light from the upper right side of the drawing.
  • charge storage electrodes 24 12 of the image pickup element block, 24 22, 24 32, the photoelectric conversion layer corresponding to 24 42 of the drawings has a high sensitivity to incident light from the upper left.
  • the stacked image sensor having a stacked type image pickup device and the charge storage electrode 24 12 having a charge storage electrode 24 11 it is possible to acquire the image plane phase difference signal.
  • the combination with these multilayer image pickup devices gives 1 Two stacked image sensors.
  • the first electrode 21 1 is disposed between the charge storage electrode 24 11 and the charge storage electrode 24 12.
  • the sensitivity can be further improved.
  • the technology (this technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device that is mounted on any type of mobile body such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. May be.
  • FIG. 118 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle control system that is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a driving force generator for generating a driving force of a vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism that adjusts and a braking device that generates a braking force of the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker, or a fog lamp.
  • the body control unit 12020 can be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for a key or signals from various switches.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls a door lock device, a power window device, a lamp, and the like of the vehicle.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle on which the vehicle control system 12000 is mounted.
  • the imaging unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image outside the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 may perform an object detection process or a distance detection process such as a person, a car, an obstacle, a sign, or a character on a road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output an electrical signal as an image, or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared rays.
  • the vehicle interior information detection unit 12040 detects vehicle interior information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects a driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the vehicle interior information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated or it may be determined whether the driver is asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates a control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside / outside the vehicle acquired by the vehicle outside information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit A control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes an ADAS (Advanced Driver Assistance System) function including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following traveling based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintaining traveling, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform cooperative control for the purpose of automatic driving that autonomously travels without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on information outside the vehicle acquired by the vehicle outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamp according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the outside information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of anti-glare, such as switching from a high beam to a low beam. It can be carried out.
  • the sound image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of sound and image to an output device capable of visually or audibly notifying information to a vehicle occupant or the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include at least one of an on-board display and a head-up display, for example.
  • FIG. 119 is a diagram illustrating an example of an installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as a front nose, a side mirror, a rear bumper, a back door, and an upper part of a windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12101 provided in the front nose and the imaging unit 12105 provided in the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirror mainly acquire an image of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image behind the vehicle 12100.
  • the forward images acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided in the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 The imaging range of the imaging part 12104 provided in the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, an overhead image when the vehicle 12100 is viewed from above is obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of imaging elements, or may be an imaging element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, the distance to each three-dimensional object in the imaging range 12111 to 12114 and the temporal change in this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100).
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance before the preceding vehicle, and can perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like.
  • automatic brake control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • cooperative control for the purpose of autonomous driving or the like autonomously traveling without depending on the operation of the driver can be performed.
  • the microcomputer 12051 converts the three-dimensional object data related to the three-dimensional object to other three-dimensional objects such as a two-wheeled vehicle, a normal vehicle, a large vehicle, a pedestrian, and a utility pole based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles.
  • the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 as obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 is connected via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration or avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving assistance for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104. Such pedestrian recognition is, for example, whether or not the user is a pedestrian by performing a pattern matching process on a sequence of feature points indicating the outline of an object and a procedure for extracting feature points in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras. It is carried out by the procedure for determining.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that there is a pedestrian in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 has a rectangular contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to be superimposed and displayed.
  • voice image output part 12052 may control the display part 12062 so that the icon etc. which show a pedestrian may be displayed on a desired position.
  • the technology (this technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 120 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology (present technology) according to the present disclosure can be applied.
  • an endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as an insufflation tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. And a cart 11200 on which various devices for endoscopic surgery are mounted.
  • the endoscope 11100 includes a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the distal end is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the distal end is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid mirror having a rigid lens barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible mirror having a flexible lens barrel. Good.
  • An opening into which the objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101. Irradiation is performed toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and reflected light (observation light) from the observation target is condensed on the image sensor by the optical system. Observation light is photoelectrically converted by the imaging element, and an electrical signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted to a camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201 as RAW data.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU 11201 is configured by a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102 and performs various kinds of image processing for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing), for example.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing a surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing a surgical site or the like.
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • a user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • the treatment instrument control device 11205 controls the drive of the energy treatment instrument 11112 for tissue ablation, incision, blood vessel sealing, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 passes gas into the body cavity via the pneumoperitoneum tube 11111.
  • the recorder 11207 is an apparatus capable of recording various types of information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device that can print various types of information related to surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light when the surgical site is imaged to the endoscope 11100 can be configured by, for example, a white light source configured by an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source is configured by a combination of RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light every predetermined time. Synchronously with the timing of changing the intensity of the light, the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled to acquire an image in a time-sharing manner, and the image is synthesized, so that high dynamic without so-called blackout and overexposure A range image can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light of a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue, the surface of the mucous membrane is irradiated by irradiating light in a narrow band compared to irradiation light (ie, white light) during normal observation.
  • a so-called narrow band imaging is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is imaged with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally administered to the body tissue and applied to the body tissue. It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 can be configured to be able to supply narrowband light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • 121 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and the CCU 11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a drive unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are connected to each other by a transmission cable 11400 so that they can communicate with each other.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 11101. Observation light taken from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 includes an imaging element.
  • One (so-called single plate type) image sensor may be included in the imaging unit 11402, or a plurality (so-called multi-plate type) may be used.
  • image signals corresponding to RGB may be generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining them.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging elements for acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (Dimensional) display. By performing the 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue in the surgical site.
  • 3D 3D
  • the imaging unit 11402 is not necessarily provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the driving unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. Thereby, the magnification and the focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling driving of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information for designating the frame rate of the captured image, information for designating the exposure value at the time of imaging, and / or information for designating the magnification and focus of the captured image. Contains information about the condition.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. Good. In the latter case, a so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • AE Auto Exposure
  • AF Automatic Focus
  • AWB Auto White Balance
  • the camera head control unit 11405 controls driving of the camera head 11102 based on a control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and the control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various types of image processing on the image signal that is RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various types of control related to imaging of the surgical site by the endoscope 11100 and display of a captured image obtained by imaging of the surgical site. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling driving of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a picked-up image showing the surgical part or the like based on the image signal subjected to the image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques.
  • the control unit 11413 detects surgical tools such as forceps, specific biological parts, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, and the like by detecting the shape and color of the edge of the object included in the captured image. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may display various types of surgery support information superimposed on the image of the surgical unit using the recognition result. Surgery support information is displayed in a superimposed manner and presented to the operator 11131, thereby reducing the burden on the operator 11131 and allowing the operator 11131 to proceed with surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 for connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electric signal cable corresponding to electric signal communication, an optical fiber corresponding to optical communication, or a composite cable thereof.
  • communication is performed by wire using the transmission cable 11400.
  • communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology (present technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 122 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a patient in-vivo information acquisition system using a capsule endoscope to which the technology (present technology) according to the present disclosure can be applied.
  • the in-vivo information acquisition system 10001 includes a capsule endoscope 10100 and an external control device 10200.
  • the capsule endoscope 10100 is swallowed by the patient at the time of examination.
  • the capsule endoscope 10100 has an imaging function and a wireless communication function, and moves inside the organ such as the stomach and the intestine by peristaltic motion or the like until it is spontaneously discharged from the patient.
  • Images (hereinafter also referred to as in-vivo images) are sequentially captured at predetermined intervals, and information about the in-vivo images is sequentially wirelessly transmitted to the external control device 10200 outside the body.
  • the external control device 10200 comprehensively controls the operation of the in-vivo information acquisition system 10001. Further, the external control device 10200 receives information about the in-vivo image transmitted from the capsule endoscope 10100 and, based on the received information about the in-vivo image, displays the in-vivo image on the display device (not shown). The image data for displaying is generated.
  • an in-vivo image obtained by imaging the inside of the patient's body can be obtained at any time in this manner until the capsule endoscope 10100 is swallowed and discharged.
  • the capsule endoscope 10100 includes a capsule-type casing 10101.
  • a light source unit 10111 In the casing 10101, a light source unit 10111, an imaging unit 10112, an image processing unit 10113, a wireless communication unit 10114, a power supply unit 10115, and a power supply unit 10116 and the control unit 10117 are stored.
  • the light source unit 10111 includes a light source such as an LED (light-emitting diode), and irradiates the imaging field of the imaging unit 10112 with light.
  • a light source such as an LED (light-emitting diode)
  • the image capturing unit 10112 includes an image sensor and an optical system including a plurality of lenses provided in front of the image sensor. Reflected light (hereinafter referred to as observation light) of light irradiated on the body tissue to be observed is collected by the optical system and enters the image sensor. In the imaging unit 10112, in the imaging element, the observation light incident thereon is photoelectrically converted, and an image signal corresponding to the observation light is generated. The image signal generated by the imaging unit 10112 is provided to the image processing unit 10113.
  • the image processing unit 10113 is configured by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit), and performs various types of signal processing on the image signal generated by the imaging unit 10112.
  • the image processing unit 10113 provides the radio communication unit 10114 with the image signal subjected to signal processing as RAW data.
  • the wireless communication unit 10114 performs predetermined processing such as modulation processing on the image signal that has been subjected to signal processing by the image processing unit 10113, and transmits the image signal to the external control apparatus 10200 via the antenna 10114A.
  • the wireless communication unit 10114 receives a control signal related to drive control of the capsule endoscope 10100 from the external control device 10200 via the antenna antenna 10114A.
  • the wireless communication unit 10114 provides a control signal received from the external control device 10200 to the control unit 10117.
  • the power feeding unit 10115 includes a power receiving antenna coil, a power regeneration circuit that regenerates power from a current generated in the antenna coil, a booster circuit, and the like. In the power feeding unit 10115, electric power is generated using a so-called non-contact charging principle.
  • the power supply unit 10116 is composed of a secondary battery, and stores the electric power generated by the power supply unit 10115.
  • FIG. 122 in order to avoid the drawing from being complicated, illustration of an arrow indicating a power supply destination from the power supply unit 10116 is omitted, but the power stored in the power supply unit 10116 is stored in the light source unit 10111.
  • the imaging unit 10112, the image processing unit 10113, the wireless communication unit 10114, and the control unit 10117 can be used for driving them.
  • the control unit 10117 includes a processor such as a CPU, and a control signal transmitted from the external control device 10200 to drive the light source unit 10111, the imaging unit 10112, the image processing unit 10113, the wireless communication unit 10114, and the power feeding unit 10115. Control accordingly.
  • a processor such as a CPU
  • the external control device 10200 is constituted by a CPU, a processor such as a GPU, or a microcomputer or a control board in which a processor and a storage element such as a memory are mounted.
  • the external control device 10200 controls the operation of the capsule endoscope 10100 by transmitting a control signal to the control unit 10117 of the capsule endoscope 10100 via the antenna 10200A.
  • the capsule endoscope 10100 for example, the light irradiation condition for the observation target in the light source unit 10111 can be changed by a control signal from the external control device 10200.
  • an imaging condition for example, a frame rate or an exposure value in the imaging unit 10112
  • the contents of processing in the image processing unit 10113 and the conditions (for example, the transmission interval, the number of transmission images, etc.) by which the wireless communication unit 10114 transmits an image signal may be changed by a control signal from the external control device 10200. .
  • the external control device 10200 performs various image processing on the image signal transmitted from the capsule endoscope 10100, and generates image data for displaying the captured in-vivo image on the display device.
  • the image processing includes, for example, development processing (demosaic processing), image quality enhancement processing (band enhancement processing, super-resolution processing, NR (Noise reduction) processing and / or camera shake correction processing, etc.), and / or enlargement processing ( Various signal processing such as electronic zoom processing can be performed.
  • the external control device 10200 controls driving of the display device to display an in-vivo image captured based on the generated image data. Alternatively, the external control device 10200 may cause the generated image data to be recorded on a recording device (not shown) or may be printed out on a printing device (not shown).
  • the present disclosure has been described based on the preferred embodiments, the present disclosure is not limited to these embodiments.
  • the structure, configuration, manufacturing conditions, manufacturing method, and materials used of the image pickup device, the stacked image pickup device, and the solid-state image pickup device described in the embodiments are examples, and can be appropriately changed.
  • the image sensor and the multilayer image sensor of each embodiment can be appropriately combined.
  • the multilayer image sensor of Example 13, the multilayer image sensor of Example 14, the multilayer image sensor of Example 15, the multilayer image sensor of Example 16, and the multilayer image sensor of Example 17 are arbitrarily combined.
  • the multilayer image sensor of Example 13, the multilayer image sensor of Example 14, the multilayer image sensor of Example 15, the multilayer image sensor of Example 16, and the multilayer image sensor of Example 18 can be used. Any combination is possible.
  • the combination of the wire grid polarizing element and the upper photoelectric conversion unit described in the fifth to sixth examples, or the combination of the wire grid polarizing element and the lower photoelectric conversion unit is applied to the first to fourth examples. can do.
  • the floating diffusion layers FD 1 , FD 2 , FD 3 , 51C, 45C, and 46C can be shared.
  • the first electrode 21 extends in the opening 85A provided in the insulating layer 82, and the photoelectric conversion layer 23 It can also be set as the structure connected with.
  • FIG. 105 shows a modification of the multilayer imaging device described in Example 7, and FIG. 106A shows an enlarged schematic partial sectional view of the first electrode portion and the like.
  • the edge of the top surface of the first electrode 21 is covered with an insulating layer 82, the first electrode 21 is exposed on the bottom surface of the opening 85 ⁇ / b> B, and the insulating layer 82 that is in contact with the top surface of the first electrode 21.
  • the side surface of the opening 85B extends from the first surface 82a to the first surface 82a.
  • the side surface of the opening 85B is rotationally symmetric about the axis of the opening 85B, but as shown in FIG. 106B, from the first surface 82a toward the second surface 82b.
  • the opening 85C may be provided so that the side surface of the opening 85C having an expanding slope is positioned on the charge storage electrode 24 side. This makes it difficult for charges to move from the portion of the photoelectric conversion layer 23 opposite to the charge storage electrode 24 across the opening 85C.
  • the side surface of the opening 85B has an inclination that spreads from the first surface 82a toward the second surface 82b, but the edge of the side surface of the opening 85B in the second surface 82b is as shown in FIG. It may be located outside the edge of the first electrode 21, or may be located inside the edge of the first electrode 21, as shown in FIG. 106C.
  • the openings 85B and 85C are inclined by reflowing an etching mask made of a resist material formed when the openings are formed in the insulating layer based on an etching method, and the opening side surfaces of the etching mask are inclined.
  • the insulating layer 82 can be formed by etching using an etching mask.
  • the photoelectric conversion layer 23 extends in the second opening 86 ⁇ / b> A provided in the insulating layer 82, and the charge discharge electrode 26.
  • the edge of the top surface of the charge discharge electrode 26 is covered with an insulating layer 82, and the charge discharge electrode 26 is exposed on the bottom surface of the second opening 86A.
  • the side surface can be configured to have an inclination that widens from the third surface 82c toward the second surface 82b. 108 to 111, the first interlayer insulating layer 83, the wire grid polarizing element 91, and the second interlayer insulating layer 84 are shown in a simplified manner.
  • FIG. 108 which shows a modification of the multilayer imaging device described in the seventh embodiment
  • light is incident from the second electrode 22 side, and the light incident side from the second electrode 22 is shielded from light. It can also be set as the structure in which the layer 18 is formed. Note that various wirings provided on the light incident side of the photoelectric conversion layer can function as a light shielding layer.
  • the light shielding layer 18 is formed above the second electrode 22, that is, on the light incident side from the second electrode 22 and above the first electrode 21.
  • the light shielding layer 18 may be disposed on the light incident side surface of the second electrode 22. In some cases, as shown in FIG. 110, the light shielding layer 18 may be formed on the second electrode 22.
  • a structure in which light is incident from the second electrode 22 side and light is not incident on the first electrode 21 may be employed.
  • the light shielding layer 18 is formed on the light incident side from the second electrode 22 and above the first electrode 21.
  • an on-chip microlens 15 is provided above the charge storage electrode 24 and the second electrode 22, and light incident on the on-chip microlens 15 is stored in the charge.
  • a structure in which the light is condensed on the electrode 24 and does not reach the first electrode 21 may be used.
  • the transfer control electrode 25 when the transfer control electrode 25 is provided, the first electrode 21 and the transfer control electrode 25 can be configured such that light does not enter.
  • a light shielding layer 18 may be formed above the first electrode 21 and the transfer control electrode 25.
  • the light incident on the on-chip microlens 15 may be structured not to reach the first electrode 21 or the first electrode 21 and the transfer control electrode 25.
  • a light shielding layer 18 is provided so that light is incident only on the portion of the photoelectric conversion layer 23 located above the charge storage electrode 24, or alternatively, on-chip
  • the portion of the photoelectric conversion layer 23 located above the first electrode 21 does not contribute to photoelectric conversion. Pixels can be reset more reliably all at once, and a global shutter function can be realized more easily.
  • the electric charge in the first electrode 21 is discharged out of the system while accumulating the electric charge in the photoelectric conversion layer 23, and then In all the stacked image sensors, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer 23 are transferred to the first electrode 21 at the same time. After the transfer is completed, the charges transferred to the first electrode 21 in each stacked image sensor sequentially. Read out, Repeat each step.
  • each stacked image sensor has a structure in which light incident from the second electrode side does not enter the first electrode. Since charges in the first electrode are discharged out of the system while accumulating charges in the photoelectric conversion layer all at once, the first electrode can be surely reset at the same time in all stacked image sensors. After that, in all the multilayer image sensors, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer are transferred to the first electrode all at once, and after the transfer is completed, the charges are sequentially transferred to the first electrode in each multilayer image sensor. Read the charge. Therefore, a so-called global shutter function can be easily realized.
  • the photoelectric conversion layer is not limited to a single layer configuration.
  • the photoelectric conversion layer 23 includes, for example, a lower semiconductor layer 23A made of IGZO and the photoelectric conversion layer 23 described in the seventh embodiment. It is also possible to have a laminated structure of the upper photoelectric conversion layer 23B made of a material constituting the material. By providing the lower semiconductor layer 23A in this way, recombination during charge accumulation can be prevented, transfer efficiency of charges accumulated in the photoelectric conversion layer 23 to the first electrode 21 can be increased, Generation of dark current can be suppressed.
  • FIG. 114 a plurality of transfer control electrodes may be provided from the position closest to the first electrode 21 toward the charge storage electrode 24.
  • FIG. 114 shows an example in which two transfer control electrodes 25A and 25B are provided.
  • An on-chip microlens 15 is provided above the charge storage electrode 24 and the second electrode 22, and light incident on the on-chip microlens 15 is collected on the charge storage electrode 24, and A structure that does not reach the one electrode 21 and the transfer control electrodes 25A and 25B may be employed.
  • the thicknesses of the charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ′ 2 , 24 ′ 3 are gradually reduced, so that the insulating layer segments 82 ′ 1 , 82 The thickness of ' 2 , 82' 3 is gradually increased.
  • FIG. 115 a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked in the modified example of Example 13 is shown in FIG.
  • the thicknesses of ' 1 , 24' 2 and 24 ' 3 may be made constant, and the thicknesses of the insulating layer segments 82' 1 , 82 ' 2 and 82' 3 may be gradually increased. Note that the thickness of the photoelectric conversion layer segments 23 ′ 1 , 23 ′ 2 and 23 ′ 3 is constant.
  • the photoelectric conversion layer segments 23 ′ 1 , 23 are reduced by gradually reducing the thickness of the charge storage electrode segments 24 ′ 1 , 24 ′ 2 , 24 ′ 3.
  • the thickness of ' 2 , 23' 3 is gradually increased.
  • FIG. 116 a schematic partial cross-sectional view in which a portion where the charge storage electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode are stacked in the modification example of Example 14 is enlarged is illustrated.
  • the photoelectric conversion layer segments 23 ' 1 , 23 '2, 23' 3 thickness may be gradually thicker.
  • Example 7 a wire grid polarizing element was provided above the upper photoelectric conversion unit, but instead, more specifically below the upper photoelectric conversion unit (between the upper photoelectric conversion unit and the lower photoelectric conversion unit). Alternatively, a wire grid polarizing element may be provided in the interlayer insulating layer 81).
  • each semiconductor region may be constituted by a semiconductor region having the opposite conductivity type, and the conductivity type of the photoelectric conversion layer formed on the semiconductor substrate may be p-type.
  • the wire grid polarization element is exclusively used for obtaining polarization information in the multilayer image sensor having sensitivity in the visible light wavelength band. If it is included, the wire grid polarizing element that functions in an arbitrary wavelength band can be mounted by enlarging / reducing the line portion formation pitch P 0 accordingly.
  • the present invention is applied to a CMOS solid-state imaging device in which unit pixels that detect signal charges corresponding to the amount of incident light as physical quantities are arranged in a matrix is described as an example.
  • the present invention is not limited to application to a solid-state solid-state imaging device, and can also be applied to a CCD solid-state imaging device.
  • the signal charge is transferred in the vertical direction by a vertical transfer register having a CCD structure, transferred in the horizontal direction by a horizontal transfer register, and amplified to output a pixel signal (image signal).
  • the present invention is not limited to a column-type solid-state imaging device in general in which pixels are formed in a two-dimensional matrix and a column signal processing circuit is arranged for each pixel column. Further, in some cases, the selection transistor can be omitted.
  • the multilayer imaging element of the present disclosure is not limited to application to a solid-state imaging device that detects the distribution of the amount of incident light of visible light and captures an image as an image, but the amount of incident light such as infrared rays, X-rays, or particles
  • the present invention can also be applied to a solid-state imaging device that images a distribution as an image.
  • the present invention is applicable to all solid-state imaging devices (physical quantity distribution detection devices) such as a fingerprint detection sensor that senses other physical quantity distributions such as pressure and capacitance and picks up an image as an image.
  • the present invention is not limited to a solid-state imaging device that sequentially scans each unit pixel in the imaging region in units of rows and reads a pixel signal from each unit pixel.
  • the present invention is also applicable to an XY address type solid-state imaging device that selects an arbitrary pixel in pixel units and reads out pixel signals from the selected pixels in pixel units.
  • the solid-state imaging device may have a form formed as a single chip, or may have a module-like form having an imaging function in which an imaging region and a drive circuit or an optical system are packaged.
  • the present invention is not limited to application to a solid-state imaging device, and can also be applied to an imaging device.
  • the imaging device refers to a camera system such as a digital still camera or a video camera, or an electronic device having an imaging function such as a mobile phone.
  • a module form mounted on an electronic device that is, a camera module is used as an imaging device.
  • FIG. 117 is a conceptual diagram illustrating an example in which the solid-state imaging device 201 configured of the multilayer imaging element of the present disclosure is used in an electronic apparatus (camera) 200.
  • the electronic device 200 includes a solid-state imaging device 201, an optical lens 210, a shutter device 211, a drive circuit 212, and a signal processing circuit 213.
  • the optical lens 210 forms image light (incident light) from the subject on the imaging surface of the solid-state imaging device 201.
  • signal charges are accumulated in the solid-state imaging device 201 for a certain period.
  • the shutter device 211 controls a light irradiation period and a light shielding period for the solid-state imaging device 201.
  • the drive circuit 212 supplies a drive signal for controlling the transfer operation of the solid-state imaging device 201 and the shutter operation of the shutter device 211.
  • Signal transfer of the solid-state imaging device 201 is performed by a drive signal (timing signal) supplied from the drive circuit 212.
  • the signal processing circuit 213 performs various signal processing.
  • the video signal subjected to the signal processing is stored in a storage medium such as a memory, or is output to a monitor.
  • the pixel size in the solid-state imaging device 201 can be reduced and the transfer efficiency can be improved, and thus the electronic device 200 with improved pixel characteristics can be obtained.
  • the electronic device 200 to which the solid-state imaging device 201 can be applied is not limited to a camera, and can be applied to an imaging device such as a digital still camera and a camera module for mobile devices such as a mobile phone.
  • FIG. 124 shows a schematic partial cross-sectional view
  • FIG. 125 schematically shows the arrangement of the effective pixel region 10a, the optical black pixel region 10b, and the peripheral region 10c in the solid-state imaging device.
  • a connection pad portion 19A for connection to an external circuit or the like is provided.
  • the connection pad portion 19A is connected to the wiring provided on the semiconductor substrate 70, but the connection state is not shown in FIG. 124 or FIG. 126 described later.
  • the connection pad portion 19 ⁇ / b> A is provided on the top surface of the second interlayer insulating layer 84, for example.
  • the on-chip microlens underlayer 14 made of SiN extends to the peripheral region 10c, and an opening is formed in the extension portion of the on-chip microlens underlayer 14 located above the connection pad portion 19A.
  • a portion 19 ⁇ / b> B is provided, and the connection pad portion 19 ⁇ / b> A is exposed at the bottom of the opening 19.
  • the on-chip microlens underlayer 14 is replaced with an optical black pixel.
  • connection pad 19A provided in the peripheral region 10c, terminated in the region (OPB) 10b, the second interlayer insulating layer 84 exposed in the peripheral region 10c, and the ON formed in the optical black pixel region (OPB) 10b
  • a SiN thin layer 19C is formed on the chip microlens underlayer 14 and the on-chip microlens 15, and an opening 19B is provided in the SiN thin layer 19C located above the connection pad portion 19A.
  • the connection pad portion 19A may be exposed at the bottom of the 19B.
  • WL-CSP Wafer-Level Chip Size Package
  • a lens substrate in which a lens is formed on a substrate made of, for example, a silicon semiconductor substrate may be laminated on the light incident side of the solid-state imaging device described in the embodiment.
  • This lens substrate is formed by directly bonding and laminating a plurality of lens-attached substrates each having a lens disposed inside a through hole formed in the substrate.
  • the direct bonding of the lens-attached substrate can be performed based on a plasma bonding method, or can be performed based on metal bonding.
  • an antireflection film is formed on the bonding surface of the substrate with lens, and an antireflection film is formed on the lens surface.
  • the antireflection film formed on the bonding surface of the lens-attached substrate and the antireflection film formed on the lens surface can be the same.
  • it can be set as the structure by which the light shielding film is formed in the side wall of a through-hole.
  • a cover glass that protects the lens is further provided, and a light shielding film that functions as an optical diaphragm can be formed on the cover glass.
  • the hole diameter of the through hole of one lens-attached substrate among the plurality of substrate with lens can be configured to function as an optical diaphragm.
  • a substrate in which no lens is formed is laminated, and the hole diameter of the through hole of the substrate in which no lens is formed functions as an optical diaphragm.
  • the hole diameter of the through-hole which functions as an optical diaphragm can be set to be smaller than the diameter of the curved surface portion of the plurality of lenses constituting the laminated lens structure.
  • Solid-state imaging device first aspect >> An image pickup device group comprising a semiconductor substrate or a photoelectric conversion unit formed above the semiconductor substrate, and an image pickup device further comprising a wire grid polarizing element and an on-chip microlens arranged in a two-dimensional matrix; and A first interlayer insulating layer and a second interlayer insulating layer provided on the light incident side of the photoelectric conversion unit; With The wire grid polarizing element is provided between the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer, The on-chip microlens is provided on the second interlayer insulating layer, The first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer are made of an oxide material or a resin material, The on-chip microlens is a solid-state imaging device made of silicon nitride or silicon oxynitride.
  • Solid-state imaging device comprising a semiconductor substrate or a photoelectric conversion unit formed above the semiconductor substrate, and an image pickup device further comprising a wire grid polarizing element and an on-chip microlens arranged in a two-dimensional matrix; and A first interlayer insulating layer and a second interlayer insulating layer provided on the light incident side of the photoelectric conversion unit; With The wire grid polarizing element is provided between the first interlayer insulating layer and the second interlayer insulating layer, The on-chip microlens is provided on the second interlayer insulating layer, When the refractive index of the material constituting the first interlayer insulating layer is n 1 , the refractive index of the material constituting the second interlayer insulating layer is n 2 , and the refractive index of the material constituting the on-chip microlens is n 0 , n 0 -n 1 ⁇ 0 n 0 -n 2 ⁇ 0 Solid
  • the first interlayer insulating layer has a structure in which the first interlayer insulating layer / lower layer, the first interlayer insulating layer / intermediate layer, and the first interlayer insulating layer / upper layer are laminated, A light-shielding portion is provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer and the first interlayer insulating layer / intermediate layer located above the region between adjacent imaging elements, According to [A01] or [A02], a color filter layer is provided in a portion between the first interlayer insulating layer / intermediate layer and the first interlayer insulating layer / upper layer positioned above each photoelectric conversion unit. Solid-state imaging device.
  • a light shielding portion extending from the wire grid polarizing element is provided in a portion between the wire grid polarizing element and the wire grid polarizing element located above the region between adjacent imaging elements,
  • the second interlayer insulating layer has a structure in which a second interlayer insulating layer / lower layer and a second interlayer insulating layer / upper layer are laminated,
  • the color filter layer is provided in a portion between the second interlayer insulating layer / lower layer and the second interlayer insulating layer / upper layer located above each photoelectric conversion unit, and the solid according to [A01] or [A02] Imaging device.
  • the first interlayer insulating layer has a structure in which a first interlayer insulating layer / lower layer and a first interlayer insulating layer / upper layer are laminated, A color filter layer is provided in a portion between the first interlayer insulating layer / lower layer and the first interlayer insulating layer / upper layer located above each photoelectric conversion unit, A light shielding part extending from the wire grid polarizing element is provided in a portion between the wire grid polarizing element and the wire grid polarizing element located above the region between the adjacent imaging elements [A01] or [ A02].
  • [B01] The solid-state imaging device according to any one of [A01] to [A06], wherein the photoelectric conversion unit includes a plurality of stacked photoelectric conversion units.
  • At least one photoelectric conversion unit among the plurality of stacked photoelectric conversion units is formed by stacking the first electrode, the photoelectric conversion layer, and the second electrode, and is disposed apart from the first electrode.
  • the solid-state imaging device according to [B02] in which at least one photoelectric conversion unit among the plurality of stacked photoelectric conversion units is arranged above the semiconductor substrate.
  • [B10] ⁇ Control of Potential of First Electrode, Charge Storage Electrode, and Transfer Control Electrode A control unit provided on the semiconductor substrate and having a drive circuit; The first electrode, the charge storage electrode, and the transfer control electrode are connected to a drive circuit, In the charge accumulation period, the driving circuit, the potential V 11 is applied to the first electrode, the potential V 12 is applied to the charge storage electrode, the potential V 13 is applied to the transfer control electrode, charges in the photoelectric conversion layer Accumulated, In the charge transfer period, the driving circuit, the potential V 21 is applied to the first electrode, the potential V 22 is applied to the charge storage electrode, the potential V 23 is applied to the transfer control electrodes are accumulated in the photoelectric conversion layer.
  • the solid-state imaging device according to [B09], in which the charged charges are read out to the control unit via the first electrode.
  • the photoelectric conversion layer extends in the second opening provided in the insulating layer and is connected to the charge discharging electrode.
  • the edge of the top surface of the charge discharging electrode is covered with an insulating layer,
  • the charge discharge electrode is exposed on the bottom surface of the second opening,
  • the side surface of the second opening is
  • the solid-state imaging device according to [B11] or [B12] which has an inclination that spreads from the third surface toward the second surface.
  • a control unit provided on the semiconductor substrate and having a drive circuit;
  • the first electrode, the charge storage electrode, and the charge discharge electrode are connected to a drive circuit,
  • the driving circuit the potential V 11 is applied to the first electrode
  • the potential V 12 is applied to the charge storage electrode
  • the potential V 14 is applied to the charge discharging electrodes, electric charges accumulated in the photoelectric conversion layer
  • the potential V 21 was applied to the first electrode from the drive circuit
  • the potential V 22 was applied to the charge storage electrode
  • the potential V 24 was applied to the charge discharge electrode, and accumulated in the photoelectric conversion layer.
  • the solid-state imaging device according to any one of [B11] to [B13], in which electric charges are read out to the control unit via the first electrode. However, when the potential of the first electrode is higher than that of the second electrode, V 14 > V 11 and V 24 ⁇ V 21 And when the potential of the first electrode is lower than that of the second electrode, V 14 ⁇ V 11 and V 24 > V 21 It is. [B15] ⁇ Electrode segment for charge storage >> The solid-state imaging device according to any one of [B02] to [B14], in which the charge storage electrode includes a plurality of charge storage electrode segments.
  • the semiconductor substrate is provided with at least a floating diffusion layer and an amplification transistor constituting the control unit, The solid-state imaging device according to any one of [B02] to [B16], wherein the first electrode is connected to the floating diffusion layer and the gate portion of the amplification transistor.
  • the semiconductor substrate is further provided with a reset transistor and a selection transistor constituting the control unit, The floating diffusion layer is connected to one source / drain region of the reset transistor, One source / drain region of the amplification transistor is connected to one source / drain region of the selection transistor, and the other source / drain region of the selection transistor is connected to the signal line [B17]. Imaging device.
  • [B19] The solid-state imaging device according to any one of [B02] to [B18], wherein the charge storage electrode is larger than the first electrode.
  • [B20] The solid-state imaging device according to any one of [B02] to [B19], in which light is incident from the second electrode side, and a light shielding layer is formed on the light incident side from the second electrode.
  • [B21] The solid-state imaging device according to any one of [B02] to [B19], in which light enters from the second electrode side and no light enters the first electrode.
  • [B22] The solid-state imaging device according to [B21], wherein a light shielding layer is formed on the light incident side from the second electrode and above the first electrode.
  • the photoelectric conversion segment with a larger value of n is located away from the first electrode, The solid according to any one of [B02] to [B23], in which the thickness of the insulating layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment.
  • Imaging device. [B25] ⁇ Laminated Image Sensor: Second Configuration >> At least one photoelectric conversion unit is composed of N (where N ⁇ 2) photoelectric conversion unit segments, The photoelectric conversion layer is composed of N photoelectric conversion layer segments, The insulating layer is composed of N insulating layer segments, The charge storage electrode is composed of N charge storage electrode segments, The nth (where n 1, 2, 3,...
  • N) photoelectric conversion segment includes an nth charge storage electrode segment, an nth insulating layer segment, and an nth photoelectric conversion layer. Consists of segments, The photoelectric conversion segment with a larger value of n is located away from the first electrode, The thickness of the photoelectric conversion layer segment gradually changes from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment.
  • At least one photoelectric conversion unit is composed of N (where N ⁇ 2) photoelectric conversion unit segments,
  • the photoelectric conversion layer is composed of N photoelectric conversion layer segments,
  • the insulating layer is composed of N insulating layer segments,
  • the charge storage electrode is composed of N charge storage electrode segments,
  • the photoelectric conversion segment with a larger value of n is located away from the first electrode,
  • the photoelectric conversion layer is composed of N photoelectric conversion layer segments,
  • the insulating layer is composed of N insulating layer segments,
  • the charge storage electrode is composed of N charge storage electrode segments that are spaced apart from each other.
  • the nth (where n 1, 2, 3,...
  • N) photoelectric conversion segment includes an nth charge storage electrode segment, an nth insulating layer segment, and an nth photoelectric conversion layer. Consists of segments, The photoelectric conversion segment with a larger value of n is located away from the first electrode, The solid-state imaging device according to any one of [B02] to [B23], in which materials constituting the charge storage electrode segment are different in adjacent photoelectric conversion unit segments.
  • At least one photoelectric conversion unit is composed of N (where N ⁇ 2) photoelectric conversion unit segments,
  • the photoelectric conversion layer is composed of N photoelectric conversion layer segments,
  • the insulating layer is composed of N insulating layer segments,
  • the charge storage electrode is composed of N charge storage electrode segments that are spaced apart from each other.
  • the photoelectric conversion segment with a larger value of n is located away from the first electrode, The area of the charge storage electrode segment gradually decreases from the first photoelectric conversion unit segment to the Nth photoelectric conversion unit segment, according to any one of [B02] to [B23].
  • the solid-state imaging device in which a cross-sectional area of the stacked portion when the stacked portion is cut varies depending on a distance from the first electrode.
  • the wire grid polarizing element is formed by arranging four polarizer segments of a first polarizer segment, a second polarizer segment, a third polarizer segment, and a fourth polarizer segment in a 2 ⁇ 2 arrangement,
  • the polarization orientation to be transmitted by the first polarizer segment is ⁇ degrees
  • the polarization orientation to be transmitted by the second polarizer segment is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization orientation to be transmitted by the third polarizer segment is ( ⁇ + 90) degrees
  • the solid-state imaging device according to any one of [A01] to [B29], wherein a polarization direction to be transmitted by the fourth polarizer segment is ( ⁇ + 135) degrees.
  • the plurality of photoelectric conversion units according to any one of [A01] to [B30], including a photoelectric conversion unit having sensitivity to white light and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near-infrared light.
  • Solid-state imaging device [B32]
  • the plurality of photoelectric conversion units are any of [A01] to [B30] including a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, green light, or blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light.
  • the solid-state imaging device according to claim 1.
  • a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, green light, or blue light includes a red light photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, a green light photoelectric conversion unit having sensitivity to green light, and blue light.
  • [B35] further comprising a frame portion surrounding the wire grid polarizing element; The frame part and the line part of the wire grid polarizing element are connected, The solid-state imaging device according to any one of [A01] to [B34], wherein the frame portion has the same structure as the line portion of the wire grid polarizing element.
  • a driving circuit for driving the photoelectric conversion unit is formed on one surface of the substrate.
  • a photoelectric conversion part is formed on the other surface of the substrate, At the edge of the multilayer imaging element, a groove is formed extending from one surface of the substrate to the other surface and extending below the wire grid polarizing element and embedded with an insulating material or a light shielding material [A01. ] To [B34].
  • the line portion of the wire grid polarization element is formed from a laminated structure in which a light reflection layer made of a first conductive material, an insulating film, and a light absorption layer made of a second conductive material are laminated from the photoelectric conversion portion side.
  • the solid-state imaging device according to any one of [A01] to [B36] configured.
  • [B38] The solid-state imaging device according to [B37], in which a base film is formed between the photoelectric conversion unit and the light reflection layer.
  • FIG. 10 The solid according to any one of [B37] to [B39], wherein an insulating film is formed on the entire top surface of the light reflecting layer, and a light absorbing layer is formed on the entire top surface of the insulating film.
  • Imaging device [C01] An image sensor unit composed of four stacked image sensors, a first stacked image sensor, a second stacked image sensor, a third stacked image sensor, and a fourth stacked image sensor arranged in a 2 ⁇ 2 array, Arranged in a two-dimensional matrix, Each imaging device unit is a solid-state imaging device given in any 1 paragraph of [A01] thru / or [B40] further provided with a wire grid polarization element in the light incidence side of the 4th lamination type imaging device at least.
  • the first stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the second stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to green light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the third stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the first stacked image sensor, the second stacked image sensor, and the third stacked image sensor do not include a wire grid polarizing element. [C01].
  • Each image sensor unit further includes a wire grid polarization element on the light incident side of the first multilayer image sensor, the second multilayer image sensor, and the third multilayer image sensor.
  • the wire grid polarization element included in the first stacked image sensor, the second stacked image sensor, the third stacked image sensor, and the fourth stacked image sensor has the same polarization direction, and the solid-state imaging according to [C01] apparatus.
  • the solid-state imaging device according to [C04], in which the polarization azimuths of the wire grid polarizing elements are different between adjacent imaging element units.
  • the first stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near-infrared light.
  • the second stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to green light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the third stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • An image sensor unit group is composed of four image sensor units, a first image sensor unit, a second image sensor unit, a third image sensor unit, and a fourth image sensor unit, which are arranged in 2 ⁇ 2.
  • the polarization direction to be transmitted by the first wire grid polarization element provided in the first image sensor unit is ⁇ degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the second wire grid polarization element provided in the second image sensor unit is ( ⁇ + 45) degrees
  • the polarization azimuth to be transmitted by the third wire grid polarization element provided in the third image sensor unit is ( ⁇ + 90) degrees
  • the solid-state imaging device according to [C01] wherein a polarization direction to be transmitted by a fourth wire grid polarizing element provided in the fourth imaging element unit is ( ⁇ + 135) degrees.
  • the first stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to red light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near-infrared light.
  • the second stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to green light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the third stacked imaging device includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to blue light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the fourth stacked image sensor includes a photoelectric conversion unit having sensitivity to white light, and a photoelectric conversion unit having sensitivity to near infrared light
  • the wire grid polarizing element provided on the light incident side of the fourth stacked imaging device includes a 4-1 polarizer segment, a 4-2 polarizer segment, and a 4-3 polarizer arranged in 2 ⁇ 2.
  • Each image sensor unit further includes a wire grid polarization element on the light incident side of each of the first stacked image sensor, the second stacked image sensor, and the third stacked image sensor.
  • the wire grid polarizing element provided on the light incident side of the first stacked imaging device includes a first-first polarizer segment, a first-second polarizer segment, and a first-third polarizer arranged in 2 ⁇ 2. It consists of four polarizer segments, a segment and a 1-4th polarizer segment, The polarization orientation to be transmitted by the 1-1 polarizer segment is ⁇ degrees, The polarization orientation to be transmitted by the first-second polarizer segment is ( ⁇ + 45) degrees, The polarization direction to be transmitted by the first to third polarizer segments is ( ⁇ + 90) degrees, The polarization direction to be transmitted by the 1-4th polarizer segment is ( ⁇ + 135) degrees,
  • the wire grid polarizing element provided on the light incident side of the second stacked image sensor includes a 2 ⁇ -1 polarizer segment, a 2-2 polarizer segment, and a 2-3 polarizer arranged in a 2 ⁇ 2 array.
  • the wire grid polarizing element provided on the light incident side of the third stacked imaging device includes a 3 ⁇ -1 polarizer segment, a 3 ⁇ 2 polarizer segment, and a 3-3 polarizer arranged in a 2 ⁇ 2 array.
  • Solid-state imaging device first configuration >> Comprising a photoelectric conversion part formed by laminating a first electrode, a photoelectric conversion layer and a second electrode;
  • the photoelectric conversion unit includes a plurality of the imaging elements according to any one of [B01] to [B40],
  • An image sensor block is composed of a plurality of image sensors, A solid-state imaging device in which a first electrode is shared by a plurality of imaging elements constituting an imaging element block.
  • Solid-state imaging device second configuration >> [B01] to [B40], including a plurality of image pickup devices according to any one of
  • An image sensor block is composed of a plurality of image sensors, A solid-state imaging device in which a first electrode is shared by a plurality of imaging elements constituting an imaging element block.
  • An image sensor block is composed of two image sensors, The solid-state imaging device according to [D01] or [D02], in which one on-chip microlens is disposed above the imaging element block.
  • [D05] The solid-state imaging device according to any one of [D01] to [D04], in which one floating diffusion layer is provided for a plurality of imaging elements.
  • [D06] The solid-state imaging device according to any one of [D01] to [D05], wherein the first electrode is disposed adjacent to the charge storage electrode of each imaging device.
  • the first electrode is disposed adjacent to some of the charge storage electrodes of the plurality of image sensors, and is not disposed adjacent to the remaining charge storage electrodes of the plurality of image sensors.
  • the distance between the charge storage electrode constituting the image sensor and the charge storage electrode constituting the image sensor is the distance between the first electrode and the charge storage electrode in the image sensor adjacent to the first electrode.
  • the solid-state imaging device according to [D07] which is longer than the distance.
  • Driving Method of Solid-State Imaging Device Comprising a photoelectric conversion part formed by laminating a first electrode, a photoelectric conversion layer and a second electrode;
  • the photoelectric conversion unit further includes a charge storage electrode disposed apart from the first electrode and disposed opposite the photoelectric conversion layer via an insulating layer,
  • a method for driving a solid-state imaging device including a plurality of imaging elements having a structure in which light enters from the second electrode side and light does not enter the first electrode, In all the image sensors, while accumulating charges in the photoelectric conversion layer all at once, the charges in the first electrode are discharged out of the system, In all the image sensors, the charges accumulated in the photoelectric conversion layer are transferred to the first electrode all at once, and after the transfer is completed, the charges transferred to the first electrode in each image sensor are sequentially read out.
  • a method for driving a solid-state imaging device that repeats each process.
  • photoelectric conversion element 10iR 11, 10iR 12, 10iR 13, 10iR 14, 10iR 21, 10iR 22, 10iR 23, 10iR 24, 10iR 31, 10iR 32, 10iR 33, 10iR 34, 10iR 41, 10iR 42, 10iR 43 , 10iR 44 ⁇ - photoelectric conversion portion having a sensitivity in the near-infrared light, 10a ... effective pixel region, 10b ... optical black pixel region (OPB), 12 1 ... first image sensor unit, 12 2 ... Second imaging element unit, 12 3 ... Third imaging element unit, 12 4 ... Fourth imaging element unit, 13... Various imaging element components positioned below the interlayer insulating layer,. On-chip microlens underlayer, 15 ...
  • On-chip microlens OCL
  • 16, 16R, 16G, 16B Color filter layer (wavelength selection means)
  • 17A, 17B Light-shielding part, 18 ... light shielding layer, 21 ... first electrode, 22 ... second electrode, 23 ... photoelectric conversion layer, 23A ... lower semiconductor layer, 23B ... upper photoelectric conversion layer, 23 ' 1, 23 '2, 23' 3, ... photoelectric conversion layer segment DOO, 24, 24 "1, 24" 2, 24 “3 ... charge storage electrode, 24A, 24B, 24C, 24 '1, 24' 2, 24 '3 ⁇ charge storage electrode segments, 25 , 25A, 25B... Transfer control electrodes (charge transfer electrodes), 26...
  • OCL On-chip microlens
  • 16R, 16G, 16B Color filter layer (wavelength selection means)
  • 17A, 17B Light-shielding part, 18 ... light shielding layer, 21 ... first electrode, 22 ... second electrode, 23 ... photoelectric conversion layer, 23A ... lower semiconductor
  • wiring layer 63,64,68A ... pad portion, 65,68B ... connection hole, 66, 67, 69... Connection portion, 70...
  • Semiconductor substrate 70A... First surface (front surface) of semiconductor substrate, 70B... Second surface (back surface) of semiconductor substrate, 71 ... element isolation region, 72 ... oxide film, 74 ... HfO 2 film, 75 ... insulating material film, 76, 77, 78, 81 ... interlayer insulating layer, 82 ... insulating layer , 82 ′ 1 , 82 ′ 2 , 82 ′ 3 ... Insulating layer segment, 82a... First surface of insulating layer, 82b... Second surface of insulating layer, 82c.
  • color filter layer / underlayer 85, 85A, 85B, 85C ... opening, 86, 86A ... second opening, 87 ... low refractive index layer, 88 ... protective layer, 90,90R, 90G, 90B, 90R 1, 90R 2, 90R 3, 90R 4, 90G 1, 90G 2, 90G 3, 90G 4, 90B 1, 90B 2, 90B 3, 90B 4 ⁇ ⁇ ⁇ color filter layer (wavelength selection unit), 90W ⁇ ⁇ ⁇ transparent resin layer, 91 91 1, 91 2, 91 3 , 91 4, 91W, 91W 1, 91W 2, 91W 3, 91W 4, ⁇ wire grid polarizer (polarizer), 91'R 1, 91'R 2, 91 ' R 3 , 91′R 4 , 91′G 1 , 91′G 2 , 91′G 3 , 91′G 4 , 91′B 1 , 91′B 2 , 91′B 3 , 91′B 4 , 91
  • Polarizer segment 92... Line portion (laminated structure), 93.
  • Solid-state imaging device 101 ... Stacked imaging 111: imaging region, 112 ... vertical drive circuit, 113 ... column signal processing circuit, 114 ... horizontal drive circuit, 115 ... output circuit, 116 ... drive control circuit, 117 ... Signal line (data output line), 118 ...
  • Horizontal signal line 200 ... Electronic equipment (camera), 201 ... Solid-state imaging device, 210 ... Optical lens, 211 ... Shutter device , 212... Drive circuit, 213... Signal processing circuit, FD 1 , FD 2 , FD 3 , 45C, 46C... Floating diffusion layer, TR1 trs , TR2 trs , TR3 trs.

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Abstract

固体撮像装置は、半導体基板７０又は半導体基板の上方に形成された光電変換部１０を有し、ワイヤグリッド偏光素子９１及びオンチップ・マイクロレンズ１５を更に有する撮像素子が２次元マトリクス状に配列されて成る撮像素子群、及び、光電変換部１０の光入射側に設けられた第１層間絶縁層８３及び第２層間絶縁層８４を備えており、ワイヤグリッド偏光素子９１は、第１層間絶縁層８３と第２層間絶縁層８４との間に設けられており、オンチップ・マイクロレンズ１５は第２層間絶縁層８４上に設けられており、第１層間絶縁層８３及び第２層間絶縁層８４は酸化物材料又は樹脂材料から成り、オンチップ・マイクロレンズはＳｉＮ又はＳｉＯＮから成る。

Description

固体撮像装置
　本開示は、固体撮像装置に関し、より具体的には、ワイヤグリッド偏光素子を備えた固体撮像装置に関する。
　ワイヤグリッド偏光素子（Wire Grid Polarizer，ＷＧＰ）が設けられた撮像素子（光電変換素子）を複数有する固体撮像装置が、例えば、特開２０１６－１６４９５６号公報から周知である。撮像素子は、例えば、ＣＣＤ素子（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサーから成る。ワイヤグリッド偏光素子は、ライン・アンド・スペース構造を有する。ライン・アンド・スペース構造の延びる方向を、便宜上、『第１の方向』と呼び、ライン部の繰り返し方向（第１の方向と直交する方向）を、便宜上、『第２の方向』と呼ぶ。
　図１２７に概念図を示すように、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0が入射する電磁波の波長λ0よりも有意に小さい場合、ワイヤグリッドの延在方向（第１の方向）に平行な平面で振動する電磁波は、選択的にワイヤグリッドにて反射・吸収される。ここで、ライン部とライン部との間の距離（第２の方向に沿ったスペース部の距離、長さ）を、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0とする。すると、図１２７に示すように、ワイヤグリッド偏光素子に到達する電磁波（光）には縦偏光成分と横偏光成分が含まれるが、ワイヤグリッド偏光素子を通過した電磁波は縦偏光成分が支配的な直線偏光となる。そして、可視光波長帯に着目して考えた場合、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0がワイヤグリッド偏光素子へ入射する電磁波の実効波長λeffよりも有意に小さい場合、第１の方向に平行な面に偏った偏光成分はワイヤグリッドの表面で反射若しくは吸収される。一方、第２の方向に平行な面に偏った偏光成分を有する電磁波がワイヤグリッドに入射すると、ワイヤグリッドの表面を伝播した電場がワイヤグリッドの裏面から入射波長と同じ波長、同じ偏光方位のまま透過（出射）する。尚、スペース部に存在する物質に基づき求められた平均屈折率をｎaveとしたとき、実効波長λeffは、（λ0／ｎave）で表される。平均屈折率ｎaveとは、スペース部において存在する物質の屈折率と体積の積を加算して、スペース部の体積で除した値である。波長λ0の値を一定とした場合、ｎaveの値が小さいほど、実効波長λeffの値は大きくなり、従って、形成ピッチＰ0の値を大きくすることができる。また、ｎaveの値が大きくなるほど、ワイヤグリッド偏光素子における透過率の低下、消光比の低下を招く。
　ワイヤグリッド偏光素子は、例えば、アルミニウム等の金属層から構成される。従って、ワイヤグリッド偏光素子に腐食が発生することを防止するため、ワイヤグリッド偏光素子の上あるいは上方にＳｉＮから成る保護膜（パッシベーション膜）を形成する必要がある（例えば、特開２０１２－０８００６５号公報参照）。
特開２０１６－１６４９５６号公報 特開２０１２－０８００６５号公報
　しかしながら、特開２０１２－０８００６５号公報に開示されたように保護膜を形成した場合、撮像素子の構成、構造に依っては、上方に位置する部分の厚さを薄くすることが困難となる虞がある。
　従って、本開示の目的は、上方に位置する部分の厚さを一層薄くすることができる構成、構造を有する撮像素子を備えた固体撮像装置を提供することにある。
　上記の目的を達成するための本開示の第１の態様及び第２の態様に係る固体撮像装置は、
　半導体基板又は半導体基板の上方に形成された光電変換部を有し、ワイヤグリッド偏光素子及びオンチップ・マイクロレンズを更に有する撮像素子が２次元マトリクス状に配列されて成る撮像素子群、及び、
　光電変換部の光入射側に設けられた第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層、
を備えており、
　ワイヤグリッド偏光素子は、第１層間絶縁層と第２層間絶縁層との間に設けられており、
　オンチップ・マイクロレンズは第２層間絶縁層上に設けられている。
　そして、本開示の第１の態様に係る固体撮像装置において、第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層は酸化物材料又は樹脂材料から成り、オンチップ・マイクロレンズは窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）から成る。
　また、本開示の第２の態様に係る固体撮像装置において、第１層間絶縁層を構成する材料の屈折率をｎ1、第２層間絶縁層を構成する材料の屈折率をｎ2、オンチップ・マイクロレンズを構成する材料の屈折率をｎ0としたとき、
ｎ0－ｎ1≧０
ｎ0－ｎ2≧０
を満足する。
　ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料や合金材料（以下、『金属材料等』と呼ぶ場合がある）が外気と接触すると、外気からの水分や有機物の付着によって金属材料等の腐食耐性が劣化し、撮像素子の長期信頼性が劣化する虞がある。特に、金属材料等－絶縁材料－金属材料等のライン部（後述する）に水分が付着すると、水分中にはＣＯ2やＯ2が溶解しているために電解液として作用し、２種類のメタル間の間で局部電池が形成される虞がある。そして、このような現象が生じると、カソード（正極）側では水素発生等の還元反応が進み、アノード（負極側）では酸化反応が進むことにより、金属材料等の異常析出やワイヤグリッド偏光素子の形状変化が発生する結果、本来期待されるワイヤグリッド偏光素子や撮像素子の性能が損なわれる虞がある。例えば、光反射層としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合、以下の反応式で示すようなアルミニウムの異常析出が発生する虞がある。しかしながら、第１層間絶縁層、第２層間絶縁層及びオンチップ・マイクロレンズを構成する材料、特に、オンチップ・マイクロレンズを構成する材料を規定することで、あるいは又、屈折率差を規定することで、このような問題の発生を確実に回避することができ、しかも、光電変換部の上方に位置する撮像素子の部分の厚さを一層薄くすることができる。そして、光電変換部の上方に位置する撮像素子の部分の厚さを一層薄くすることができる結果、光学的クロストークの低減、消光比低下や感度低下の抑制、リップル発生の防止を効果的に図ることができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
Ａｌ　→　Ａｌ3+　＋　３ｅ-
Ａｌ3+　＋　３ＯＨ-　→　 Ａｌ（ＯＨ）3
図１は、実施例１の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。 図２は、実施例２の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。 図３は、実施例３の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。 図４は、実施例４の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。 図５は、本開示における撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。 図６は、本開示における撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的斜視図である。 図７は、本開示における撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の変形例の模式的な部分的斜視図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、本開示における撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子及び変形例の模式的な一部端面図である。 図９は、本開示における撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ、実施例１及び実施例５の固体撮像装置における撮像素子の等価回路図である。 図１１は、実施例１の固体撮像装置の概念図である。 図１２は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の平面レイアウト図である。 図１３は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図１４は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図１５は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図１６は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図１７は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図１８は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図１９は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図２０は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図２１は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図２２は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図２３は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図２４は、ベイヤ配列を有する本開示における撮像素子の変形例の平面レイアウト図である。 図２５は、実施例５の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図２６は、実施例５の積層型撮像素子の変形例の模式的な一部断面図である。 図２７Ａ並びに図２７Ｂは、それぞれ、実施例５における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図、並びに、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図である。 図２８Ａ並びに図２８Ｂは、それぞれ、実施例５における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図、並びに、下層光電変換部の模式的な配置図である。 図２９Ａ並びに図２９Ｂは、それぞれ、実施例５の第１変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図、並びに、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図である。 図３０Ａ及び図３０Ｂは、それぞれ、実施例５の第２変形例における白色光用積層型撮像素子を構成する領域等の模式的な配置図、及び、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図である。 図３１Ａ及び図３１Ｂは、それぞれ、実施例５の第２変形例における白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図、及び、下層光電変換部の模式的な配置図である。 図３２Ａ及び図３２Ｂは、それぞれ、実施例５の第３変形例における白色光用積層型撮像素子を構成する領域等の模式的な配置図、及び、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図である。 図３３Ａ及び図３３Ｂは、それぞれ、実施例５の第３変形例における白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図、及び、下層光電変換部の模式的な配置図である。 図３４Ａ並びに図３４Ｂは、それぞれ、実施例６における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図、並びに、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図である。 図３５Ａ並びに図３５Ｂは、それぞれ、実施例６における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図、並びに、下層光電変換部の模式的な配置図である。 図３６Ａ並びに図３６Ｂは、それぞれ、実施例６の第１変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図、並びに、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図である。 図３７Ａ並びに図３７Ｂは、それぞれ、実施例６の第１変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図、並びに、下層光電変換部の模式的な配置図である。 図３８は、実施例６の第２変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図であり、隣接する積層型撮像素子におけるワイヤグリッド偏光素子との関係を説明する図である。 図３９Ａ並びに図３９Ｂは、それぞれ、実施例６の第３変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子及び青色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図、並びに、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図である。 図４０Ａ並びに図４０Ｂは、それぞれ、実施例６の第３変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子及び青色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図、並びに、下層光電変換部の模式的な配置図である。 図４１は、実施例７の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図４２は、実施例７の積層型撮像素子の等価回路図である。 図４３は、実施例７の積層型撮像素子の等価回路図である。 図４４は、実施例７の積層型撮像素子を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図である。 図４５は、実施例７の積層型撮像素子の動作時の各部位における電位の状態を模式的に示す図である。 図４６Ａ、図４６Ｂ及び図４６Ｃは、図４５（実施例７）、図６０及び図６１（実施例１０）並びに図７２及び図７３（実施例１２）の各部位を説明するための実施例７、実施例１０及び実施例１２の積層型撮像素子の等価回路図である。 図４７は、実施例７の積層型撮像素子を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図である。 図４８は、実施例７の積層型撮像素子を構成する第１電極、電荷蓄積用電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図である。 図４９は、実施例７の積層型撮像素子の変形例の等価回路図である。 図５０は、図４９に示した実施例７の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図である。 図５１は、実施例８の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図５２は、実施例９の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図５３は、実施例９の積層型撮像素子の変形例の模式的な一部断面図である。 図５４は、実施例９の積層型撮像素子の別の変形例の模式的な一部断面図である。 図５５は、実施例９の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図５６は、実施例１０の積層型撮像素子の一部分の模式的な一部断面図である。 図５７は、実施例１０の積層型撮像素子の等価回路図である。 図５８は、実施例１０の積層型撮像素子の等価回路図である。 図５９は、実施例１０の積層型撮像素子を構成する第１電極、転送制御用電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図である。 図６０は、実施例１０の積層型撮像素子の動作時の各部位における電位の状態を模式的に示す図である。 図６１は、実施例１０の積層型撮像素子の別の動作時の各部位における電位の状態を模式的に示す図である。 図６２は、実施例１０の積層型撮像素子を構成する第１電極、転送制御用電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図である。 図６３は、実施例１０の積層型撮像素子を構成する第１電極、転送制御用電極、電荷蓄積用電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図である。 図６４は、実施例１０の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極、転送制御用電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図である。 図６５は、実施例１１の積層型撮像素子の一部分の模式的な一部断面図である。 図６６は、実施例１１の積層型撮像素子を構成する第１電極、電荷蓄積用電極及び電荷排出電極の模式的な配置図である。 図６７は、実施例１１の積層型撮像素子を構成する第１電極、電荷蓄積用電極、電荷排出電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図である。 図６８は、実施例１２の積層型撮像素子の一部分の模式的な一部断面図である。 図６９は、実施例１２の積層型撮像素子の等価回路図である。 図７０は、実施例１２の積層型撮像素子の等価回路図である。 図７１は、実施例１２の積層型撮像素子を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図である。 図７２は、実施例１２の積層型撮像素子の動作時の各部位における電位の状態を模式的に示す図である。 図７３は、実施例１２の積層型撮像素子の別の動作時（転送時）の各部位における電位の状態を模式的に示す図である。 図７４は、実施例１２の積層型撮像素子を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図である。 図７５は、実施例１２の積層型撮像素子を構成する第１電極、電荷蓄積用電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図である。 図７６は、実施例１２の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図である。 図７７は、実施例１３の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図７８は、実施例１３の積層型撮像素子における電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図である。 図７９は、実施例１３の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図である。 図８０は、実施例１４の積層型撮像素子における電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図である。 図８１は、実施例１５の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図８２は、実施例１６及び実施例１７の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図８３Ａ及び図８３Ｂは、実施例１７における電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図８４Ａ及び図８４Ｂは、実施例１７における電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図８５は、実施例１７の積層型撮像素子を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図である。 図８６は、実施例１７の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図である。 図８７は、実施例１８及び実施例１７の積層型撮像素子の模式的な一部断面図である。 図８８Ａ及び図８８Ｂは、実施例１８における電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図８９は、実施例１９の固体撮像装置における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９０は、実施例１９の固体撮像装置の第１変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９１は、実施例１９の固体撮像装置の第２変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９２は、実施例１９の固体撮像装置の第３変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９３は、実施例１９の固体撮像装置の第４変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９４は、実施例１９の固体撮像装置の第５変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９５は、実施例１９の固体撮像装置の第６変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９６は、実施例１９の固体撮像装置の第７変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９７は、実施例１９の固体撮像装置の第８変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９８は、実施例１９の固体撮像装置の第９変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図９９Ａ、図９９Ｂ及び図９９Ｃは、実施例１９の撮像素子ブロックにおける読み出し駆動例を示すチャートである。 図１００は、実施例２０の固体撮像装置における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図１０１は、実施例２０の固体撮像装置の変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図１０２は、実施例２０の固体撮像装置の変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図１０３は、実施例２０の固体撮像装置の変形例における第１電極及び電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図である。 図１０４は、実施例７の積層型撮像素子の別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１０５は、実施例７の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１０６Ａ、図１０６Ｂ及び図１０６Ｃは、実施例７の積層型撮像素子の更に別の変形例の第１電極の部分等の拡大された模式的な一部断面図である。 図１０７は、実施例１１の積層型撮像素子の別の変形例の電荷排出電極の部分等の拡大された模式的な一部断面図である。 図１０８は、実施例７の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１０９は、実施例７の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１１０は、実施例７の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１１１は、実施例１０の積層型撮像素子の別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１１２は、実施例７の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１１３は、実施例７の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１１４は、実施例１０の積層型撮像素子の更に別の変形例の模式的な一部断面図である。 図１１５は、実施例１３の積層型撮像素子の変形例における電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図である。 図１１６は、実施例１４の積層型撮像素子の変形例における電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図である。 図１１７は、本開示の積層型撮像素子から構成された固体撮像装置を電子機器（カメラ）を用いた例の概念図である。 図１１８は、車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 図１１９は、車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 図１２０は、内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 図１２１は、カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 図１２２は、体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 図１２３Ａ、図１２３Ｂ、図１２３Ｃ及び図１２３Ｄは、実施例１の固体撮像装置を構成する撮像素子におけるワイヤグリッド偏光素子の製造方法を説明するための第１層間絶縁層等の模式的な一部端面図である。 図１２４は、実施例１の固体撮像装置における有効画素領域、光学的黒画素領域及び周辺領域の模式的な一部断面図である。 図１２５は、実施例１の固体撮像装置における有効画素領域、光学的黒画素領域及び周辺領域の配置を模式的に示す図である。 図１２６は、実施例１の固体撮像装置の変形例における有効画素領域、光学的黒画素領域及び周辺領域の模式的な一部断面図である。 図１２７は、ワイヤグリッド偏光素子を通過する光等を説明するための概念図である。 図１２８は、従来の積層型撮像素子（積層型固体撮像装置）の概念図である。
　以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例１の別の変形）
５．実施例４（実施例１の更に別の変形）
６．実施例５（実施例１～実施例４の変形）
７．実施例６（実施例５の固体撮像装置の変形）
８．実施例７（実施例５～実施例６の変形）
９．実施例８（実施例７の変形）
１０．実施例９（実施例７～実施例８の変形）
１１．実施例１０（実施例７～実施例９の変形、転送制御用電極を備えた撮像素子）
１２．実施例１１（実施例７～実施例１０の変形、電荷排出電極を備えた撮像素子）
１３．実施例１２（実施例７～実施例１１の変形、複数の電荷蓄積用電極セグメントを備えた撮像素子）
１４．実施例１３（第１構成の撮像素子及び第６構成の撮像素子）
１５．実施例１４（第２構成の撮像素子及び第６構成の撮像素子）
１６．実施例１５（第３構成の撮像素子）
１７．実施例１６（第４構成の撮像素子）
１８．実施例１７（第５構成の撮像素子）
１９．実施例１８（第６構成の撮像素子）
２０．実施例１９（第１構成～第２構成の固体撮像装置）
２１．実施例２０（実施例１９の変形）
２２．実施例２１（移動体への応用例）
２３．実施例２２（移動体への応用例）
２４．実施例２３（体内情報取得システムへの応用例）
２５．その他
〈本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置、全般に関する説明〉
　本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る固体撮像装置において、
　第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・上層との間の部分には遮光部が設けられており、
　第２層間絶縁層は、第２層間絶縁層・下層と、第２層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　各光電変換部の上方に位置する第２層間絶縁層・下層と第２層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている形態とすることができる。このように、遮光部を設けることで、光学的クロストークの低減を図ることができる。以下においても同様である。
　あるいは又、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る固体撮像装置において、
　第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・中間層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・中間層との間の部分には遮光部が設けられており、
　各光電変換部の上方に位置する第１層間絶縁層・中間層と第１層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている形態とすることができる。
　あるいは又、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る固体撮像装置において、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部が設けられており、
　第２層間絶縁層は、第２層間絶縁層・下層と、第２層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　各光電変換部の上方に位置する第２層間絶縁層・下層と第２層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている形態とすることができる。
　あるいは又、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る固体撮像装置において、
　第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　各光電変換部の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられており、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部が設けられている形態とすることができる。
　第１層間絶縁層を構成する材料の屈折率ｎ1の値として、
１．２≦ｎ1≦２．５
を例示することができるし、第２層間絶縁層を構成する材料の屈折率ｎ2の値として、
１．２≦ｎ1≦２．５
を例示することができるし、オンチップ・マイクロレンズを構成する材料の屈折率ｎ0として、
１．４≦ｎ0≦２．５
を例示することができる。第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層を構成する酸化物材料として、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ等の絶縁材料や、酸化アルミニウム（ＡｌＯx）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯx）、酸化タンタル（ＴａＯx）等の金属酸化物を例示することができるし、第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層を構成する樹脂材料として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；ポリイミド；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリスチレン；Ｎ－２（アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＴＭＳ）、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）等のシラノール誘導体（シランカップリング剤）；ノボラック型フェノール樹脂；フッ素系樹脂；オクタデカンチオール、ドデシルイソシアネイト等の一端に制御電極と結合可能な官能基を有する直鎖炭化水素類にて例示される有機系絶縁材料（有機ポリマー）を例示することができる。更には、遮光部を構成する材料として、クロム（Ｃｒ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、アモルファスシリコン膜、ポリシリコン膜、ゲルマニウム（Ｇｅ）膜、窒化ガリウム（ＧａＮ）膜、カドミウム－テルル（ＣｄＴｅ）膜、ガリウム－砒素（ＧａＡｓ）膜、インジウム－リン（ＩｎＰ））膜、非導体構造のカーボン膜、光を通さない樹脂（例えば、ポリイミド樹脂や黒色レジスト材料）、有機光電変換膜を例示することができるし、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部は、後述するように、ワイヤグリッド偏光素子を構成するライン部と同じ構造を有する構成とすることができるし、後述するように、フレーム部と同じ構造を有する構成とすることができる。
　ワイヤグリッド偏光素子は、複数の撮像素子において共通とすることができる。具体的には、ワイヤグリッド偏光素子は、固体撮像装置を構成する撮像素子の全てにおいて共通である形態とすることもできるし、固体撮像装置を構成する撮像素子を複数のブロックに所属するように分割したとき、各ブロックにおいて共通である形態とすることもできる。
　固体撮像装置は、撮像素子群が設けられた有効画素領域、及び、有効画素領域の外側に位置する周辺領域を有するが、有効画素領域の上方から周辺領域の上方に亙りオンチップ・マイクロレンズが形成されている形態とすることができる。
　撮像素子群における撮像素子と撮像素子との間に導波路構造を設けてもよいし、集光管構造を設けてもよく、これによって、光学的クロストークの低減を図ることができる。ここで、導波路構造は、撮像素子を覆う層間絶縁層の撮像素子と撮像素子との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、層間絶縁層を構成する材料の屈折率の値よりも小さな値の屈折率を有する薄膜から構成されており、撮像素子の上方から入射した光は、この薄膜で全反射され、撮像素子に到達する。即ち、基板に対する撮像素子の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像の内側に位置し、基板に対する撮像素子の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像によって囲まれている。また、集光管構造は、撮像素子を覆う層間絶縁層の撮像素子と撮像素子との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、金属材料あるいは合金材料から成る遮光性の薄膜から構成されており、撮像素子の上方から入射した光が、この薄膜で反射され、撮像素子に到達する。即ち、基板に対する撮像素子の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像の内側に位置し、基板に対する撮像素子の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像によって囲まれている。
　カラーフィルタ層（波長選択手段）として、赤色、緑色、青色だけでなく、場合によっては、シアン色、マゼンダ色、黄色等の特定波長を透過させるフィルタ層を挙げることができる。カラーフィルタ層を、顔料や染料等の有機化合物を用いた有機材料系のカラーフィルタ層から構成するだけでなく、フォトニック結晶や、プラズモンを応用した波長選択素子（導体薄膜に格子状の穴構造を設けた導体格子構造を有するカラーフィルタ層。例えば、特開２００８－１７７１９１号公報参照）、アモルファスシリコン等の無機材料から成る薄膜から構成することもできる。
　以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る固体撮像装置（以下、これらを総称して、単に、『本開示の固体撮像装置等』と呼ぶ場合がある）にあっては、複数の撮像素子が２次元マトリクス状に配列されているが、便宜上、撮像素子の一方の配列方向を『ｘ0方向』と呼び、他方の配列方向を『ｙ0方向』と呼ぶ。ｘ0方向とｙ0方向とは、直交していることが好ましい。ｘ0方向は所謂行方向あるいは所謂列方向であり、ｙ0方向は列方向あるいは行方向である。
　本開示の固体撮像装置等において、ワイヤグリッド偏光素子はライン・アンド・スペース構造を有する。即ち、ワイヤグリッド偏光素子は、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体（光吸収層が光入射側に位置する）が、複数、離間して並置されて成る形態とすることができる。あるいは又、ワイヤグリッド偏光素子は、帯状の光反射層、絶縁膜及び光吸収層の積層構造体（光吸収層が光入射側に位置する）が、複数、離間して並置されて成る形態とすることができる。この場合、積層構造体における光反射層と光吸収層とは絶縁膜によって離間されている構成（即ち、光反射層の頂面全面に絶縁膜が形成されており、絶縁膜の頂面全面に光吸収層が形成されている構成）とすることもできるし、絶縁膜の一部が切り欠かれ、光反射層と光吸収層とは絶縁膜の切欠き部において接している構成とすることもできる。
　このように、ワイヤグリッド偏光素子のライン部は、光入射側とは反対側から、第１導電材料から成る光反射層、絶縁膜、及び、第２導電材料から成る光吸収層が積層された積層構造体から成る構成とすることができる。そして、このような構成にすることで、光吸収層及び光反射層の全領域を所定の電位に保持することが可能となる結果、確実に放電の発生を防止することができる。あるいは又、ワイヤグリッド偏光素子は、絶縁膜が省略され、光入射側から、光吸収層及び光反射層が積層されて成る構成とすることができる。ここで、このような積層構造体から成るワイヤグリッド偏光素子は、例えば、
　（Ａ）例えば光電変換部を形成した後、光電変換部の上方に、第１導電材料から成り、基板又は光電変換部と電気的に接続された光反射層形成層を設け、次いで、
　（Ｂ）光反射層形成層の上に絶縁膜形成層を設け、絶縁膜形成層の上に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
　（Ｃ）光吸収層形成層、絶縁膜形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層、絶縁膜及び光吸収層のライン部が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
各工程に基づき製造することができる。尚、
　工程（Ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
　工程（Ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層、絶縁膜形成層及び光反射層形成層をパターニングする形態とすることができる。
　光反射層の下地層として、ＴｉやＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造が形成されている構成とすることができ、これによって、光反射層形成層、光反射層のラフネスを改善することができる。
　光反射層（あるいは光反射層形成層）は、金属材料、合金材料若しくは半導体材料から成る構成とすることができるし、光吸収層は、金属材料、合金材料若しくは半導体材料から成る構成とすることができる。具体的には、光反射層（光反射層形成層）を構成する無機材料として、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料、半導体材料を挙げることができる。
　光吸収層（あるいは光吸収層形成層）を構成する材料として、消衰係数ｋが零でない、即ち、光吸収作用を有する金属材料や合金材料、半導体材料、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）、錫（Ｓｎ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料、半導体材料を挙げることができる。また、ＦｅＳｉ2（特にβ－ＦｅＳｉ2）、ＭｇＳｉ2、ＮｉＳｉ2、ＢａＳｉ2、ＣｒＳｉ2、ＣｏＳｉ2等のシリサイド系材料を挙げることもできる。特に、光吸収層（光吸収層形成層）を構成する材料として、アルミニウム又はその合金、あるいは、β－ＦｅＳｉ2や、ゲルマニウム、テルルを含む半導体材料を用いることで、可視光域で高コントラスト（高消光比）を得ることができる。尚、可視光以外の波長帯域、例えば赤外域に偏光特性を持たせるためには、光吸収層（光吸収層形成層）を構成する材料として、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。これらの金属の共鳴波長が赤外域近辺にあるからである。
　光反射層形成層、光吸収層形成層は、各種化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、ゾル－ゲル法、メッキ法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等の公知の方法に基づき形成することができる。また、光反射層形成層、光吸収層形成層のパターニング法として、リソグラフィ技術とエッチング技術との組合せ（例えば、四フッ化炭素ガス、六フッ化硫黄ガス、トリフルオロメタンガス、二フッ化キセノンガス等を用いた異方性ドライエッチング技術や、物理的エッチング技術）や、所謂リフトオフ技術、サイドウォールをマスクとして用いる所謂セルフアラインダブルパターニング技術を挙げることができる。リソグラフィ技術として、フォトリソグラフィ技術（高圧水銀灯のｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、ＥＵＶ等を光源として用いたリソグラフィ技術、及び、これらの液浸リソグラフィ技術、電子線リソグラフィ技術、Ｘ線リソグラフィ）を挙げることができる。あるいは又、フェムト秒レーザ等の極短時間パルスレーザによる微細加工技術や、ナノインプリント法に基づき、光反射層や光吸収層を形成することもできる。
　絶縁膜（あるいは絶縁膜形成層）を構成する材料として、入射光に対して透明であり、光吸収特性を有していない絶縁材料、具体的には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、ＮＳＧ（ノンドープ・シリケート・ガラス）、ＢＰＳＧ（ホウ素・リン・シリケート・ガラス）、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＰｂＳＧ、ＡｓＳＧ、ＳｂＳＧ、ＳＯＧ（スピンオングラス）等のＳｉＯX系材料（シリコン系酸化膜を構成する材料）、ＳｉＮ、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＦ、ＳｉＣＮ、低誘電率絶縁材料（例えば、フルオロカーボン、シクロパーフルオロカーボンポリマー、ベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、アモルファステトラフルオロエチレン、ポリアリールエーテル、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、有機ＳＯＧ、パリレン、フッ化フラーレン、アモルファスカーボン）、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、Ｓｉｌｋ（The Dow Chemical Co. の商標であり、塗布型低誘電率層間絶縁膜材料）、Ｆｌａｒｅ（Honeywell Electronic Materials Co. の商標であり、ポリアリルエーテル（ＰＡＥ)系材料）を挙げることができ、単独、あるいは、適宜、組み合わせて使用することができる。あるいは又、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；ポリイミド；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリスチレン；Ｎ－２（アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＴＭＳ）、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）等のシラノール誘導体（シランカップリング剤）；ノボラック型フェノール樹脂；フッ素系樹脂；オクタデカンチオール、ドデシルイソシアネイト等の一端に制御電極と結合可能な官能基を有する直鎖炭化水素類にて例示される有機系絶縁材料（有機ポリマー）を挙げることができるし、これらの組み合わせを用いることもできる。絶縁膜形成層は、各種ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種ＰＶＤ法、スクリーン印刷法といった各種印刷法、ゾル－ゲル法等の公知の方法に基づき形成することができる。絶縁膜は、光吸収層の下地層として機能すると共に、光吸収層で反射された偏光光と、光吸収層を透過し、光反射層で反射された偏光光の位相を調整し、干渉効果により消光比と透過率を向上させ、反射率を低減する目的で形成される。従って、絶縁膜は、１往復での位相が半波長分ずれるような厚さとすることが望ましく、これによって、光吸収層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）は、光反射層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）との干渉により打ち消し合って減衰される。以上のようにして、一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）を選択的に減衰させることができる。但し、光吸収層は、光吸収効果を有するが故に、反射された光が吸収される。従って、絶縁膜の厚さが、上述のように最適化されていなくても、消光比やコントラストの向上を実現することができる。それ故、実用上、所望の偏光特性と実際の作製工程との兼ね合い基づき絶縁膜の厚さを決定すればよく、例えば、１×１０-9ｍ乃至１×１０-7ｍ、より好ましくは、１×１０-8ｍ乃至８×１０-8ｍを例示することができる。また、絶縁膜の屈折率は、１．０より大きく、限定するものではないが、２．５以下とすることが好ましい。
　ところで、光吸収層から光が入射する。そして、ワイヤグリッド偏光素子は、光の透過、反射、干渉、光学異方性による偏光波の選択的光吸収の４つの作用を利用することで、第１の方向に平行な電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか一方）を減衰させると共に、第２の方向に平行な電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか他方）を透過させる。即ち、一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）は、光吸収層の光学異方性による偏光波の選択的光吸収作用によって減衰される。即ち、帯状の光反射層は偏光子として機能し、光吸収層及び絶縁膜を透過した一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）を反射する。帯状の光反射層の延びる方向（第１の方向）は、消光させるべき偏光方位と一致しており、帯状の光反射層の繰り返し方向（第２の方向）は、透過させるべき偏光方位と一致している。即ち、光反射層は、偏光子としての機能を有し、ワイヤグリッド偏光素子に入射した光の内、光反射層の延びる方向と平行な方向に電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか一方）を減衰させ、光反射層の延びる方向と直交する方向（帯状の光反射層の繰り返し方向）に電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか他方）を透過させる。光反射層の延びる方向がワイヤグリッド偏光素子の光吸収軸となり、光反射層の延びる方向（第２の方向）と直交する方向がワイヤグリッド偏光素子の光透過軸となる。第２の方向はｘ0方向あるいはｙ0方向と平行である形態とすることができる。
　第１の方向に沿ったライン・アンド・スペース構造の長さは、撮像素子の実質的に光電変換を行う領域の第１の方向に沿った長さと同じとすることができるし、撮像素子の長さと同じとすることもできるし、第１の方向に沿った撮像素子の長さの整数倍とすることもできる。
　上記の各種好ましい形態、構成を含むワイヤグリッド偏光素子において、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部は空隙である形態とすることができる。即ち、スペース部は少なくとも空気で満たされている形態とすることもできる。このようなワイヤグリッド偏光素子を、便宜上、『第１構成のワイヤグリッド偏光素子』と呼ぶ。このように、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部を空隙とすることで、平均屈折率ｎaveの値を小さくすることができる。その結果、ワイヤグリッド偏光素子における透過率の向上、消光比の向上を図ることができる。また、形成ピッチＰ0の値を大きくすることができるので、ワイヤグリッド偏光素子の製造歩留りの向上を図ることができる。
　第１構成のワイヤグリッド偏光素子において、少なくとも、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部に面したライン部の側面には保護膜が形成されている形態とすることができる。即ち、スペース部は空気で満たされ、加えて、スペース部には保護膜が存在する。ここで、保護膜を構成する材料として、屈折率が２以下、消衰係数が零に近い材料が望ましく、ＴＥＯＳ－ＳｉＯ2を含むＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ等の絶縁材料や、酸化アルミニウム（ＡｌＯx）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯx）、酸化タンタル（ＴａＯx）等の金属酸化物を挙げることができる。あるいは又、パーフルオロデシルトリクロロシランやオクタデシルトリクロロシランを挙げることができる。保護膜は、各種ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種ＰＶＤ法、ゾル－ゲル法等の公知のプロセスによって形成することができるが、所謂単原子成長法（ＡＬＤ法、Atomic Layer Doposition 法）や、ＨＤＰ－ＣＶＤ法（高密度プラズマ化学的気相成長法）を採用することが、より好ましい。ＡＬＤ法を採用することで、薄い保護膜をコンフォーマルにワイヤグリッド偏光素子上に形成することができるが、より一層薄い保護膜をライン部の側面に形成するといった観点から、ＨＤＰ－ＣＶＤ法を採用することが更に一層好ましい。あるいは又、スペース部を、保護膜を構成する材料で充填し、しかも、保護膜に、隙間、空孔、ボイド等を設ければ、保護膜全体の屈折率を低下させることができる。
　また、上記の各種好ましい形態、構成を含むワイヤグリッド偏光素子において、
　ワイヤグリッド偏光素子を取り囲むフレーム部が備えられており、
　フレーム部と、ワイヤグリッド偏光素子のライン部とは連結されており、
　フレーム部は、ワイヤグリッド偏光素子のライン部と同じ構造を有する形態とすることができる。このようなワイヤグリッド偏光素子を、便宜上、『第２構成のワイヤグリッド偏光素子』と呼ぶ。具体的には、フレーム部は、少なくとも光反射層及び光吸収層から成り、例えば、光反射層、絶縁膜及び光吸収層から成る積層構造体であり、ライン・アンド・スペース構造が設けられていない、所謂ベタ膜の構造から構成することができる。尚、ワイヤグリッド偏光素子延在部に要求される機能にも依るが（即ち、遮光機能が不要な場合には）、積層構造体は、ワイヤグリッド偏光素子として機能しないのであれば、ワイヤグリッド偏光素子のようにライン・アンド・スペース構造が設けられていてもよい。即ち、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0が入射する電磁波の実効波長よりも充分に大きい構造を有していてもよい。フレーム部は、限定するものではないが、一種、額縁状に、撮像素子に対応して設けられたワイヤグリッド偏光素子を取り囲んで配設されていることが好ましい。
　このように、フレーム部とワイヤグリッド偏光素子のライン部とが連結されており、フレーム部はワイヤグリッド偏光素子のライン部と同じ構造を有する形態とすることで、本開示の固体撮像装置における撮像素子の四隅に対応するワイヤグリッド偏光素子の外周部の部分に剥離が発生するといった問題、ワイヤグリッド偏光素子の外周部の構造とワイヤグリッド偏光素子の中央部の構造に差異が生じ、ワイヤグリッド偏光素子自体の性能が低下するといった問題、ワイヤグリッド偏光素子の外周部に入射した光が偏光方向の異なる隣接する撮像素子に漏れ込み易いといった問題を解消することができ、高い信頼性を有する固体撮像装置を提供することができる。しかも、前述したとおり、フレーム部によって、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部を構成することができる。
　場合によっては、撮像素子の縁部には、基板の一方の面から他方の面に亙り、更に、ワイヤグリッド偏光素子の下方まで延びる、絶縁材料又は遮光材料が埋め込まれた溝部（一種の素子分離領域）が形成されている形態とすることができる。絶縁材料として、絶縁膜（絶縁膜形成層）や層間絶縁層を構成する材料を挙げることができるし、遮光材料として、遮光部を構成する材料を挙げることができる。このような溝部を形成することで、感度低下、偏光クロストークの発生、消光比の低下を防止することができる。
　また、上記の各種好ましい形態、構成を含むワイヤグリッド偏光素子において、光反射層の延在部が基板又は光電変換部と電気的に接続されている構成とすることができる。このように、光反射層の延在部を基板又は光電変換部と電気的に接続することで、ワイヤグリッド偏光素子の形成時、光反射層形成層や光吸収層形成層が帯電し、一種の放電が発生する結果、ワイヤグリッド偏光素子や光電変換部に損傷が発生するといった問題の発生を、確実に回避することができる。場合によっては、光反射層の頂面全面に絶縁膜が形成されており、絶縁膜の頂面全面に光吸収層が形成されている構成としてもよく、このような構成によっても、光吸収層及び光反射層の全領域が基板又は光電変換部に電気的に接続されるので、確実に放電の発生を防止することができる。あるいは又、場合によっては、絶縁膜を省略し、光入射側とは反対側から、光反射層及び光吸収層が積層されて成る構成とすることができる。
　基板又は光電変換部と光反射層の延在部（あるいは光反射層形成層）とが電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する形態とすることができるし、撮像領域の外周に設けられた光学的黒画素領域（ＯＰＢ）に位置する形態とすることができるし、撮像領域の外側に設けられた周辺領域に位置する形態とすることができる。尚、基板又は光電変換部と光反射層の延在部（あるいは光反射層形成層）とが電気的に接続される領域は、撮像領域に位置する場合、あるいは、光学的黒画素領域（ＯＰＢ）に位置する場合、各撮像素子に設けられていてもよいし、複数の撮像素子に対して１箇所設けられていてもよいし、全ての撮像素子に対して１箇所設けられていてもよく、また、１つの撮像素子に対して、１箇所設けられていてもよいし、複数箇所設けられていてもよい。また、周辺領域に位置する場合、１箇所設けられていてもよいし、複数箇所に設けられていてもよい。
　撮像素子と撮像素子との間の領域には遮光部が形成されており、光反射層の延在部は遮光部に接している形態とすることができる。ここで、遮光部に接している光反射層の延在部の長さは、撮像素子の実質的に光電変換を行う領域である光電変換領域の長さ（光電変換領域の辺の長さ）と同じとすることができるし、あるいは又、光電変換領域の長さの半分の長さ乃至同じ長さとすることができる。このような形態を採用することで、隣接する撮像素子からの混色の発生を防止することもできる。また、光反射層形成層と光吸収層形成層とが接する領域は、撮像素子と撮像素子との間の領域であって、撮像素子の四隅の内の少なくとも１箇所とすることができる。周辺領域においても遮光部が形成されており、光反射層の延在部は遮光部に接している形態とすることもできる。
　周辺領域において、ワイヤグリッド偏光素子の形成は不要である。周辺領域はフレーム部と同じ構造で占められていることが好ましい。フレーム部あるいは周辺領域は、ワイヤグリッド偏光素子として機能しないのであれば、ワイヤグリッド偏光素子のようにラインアンドスペース・パターンが設けられていてもよい。即ち、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0が入射する電磁波の実効波長よりも充分に大きい構造を有していてもよい。
　光反射層の延在部や光反射層形成層が電気的に接続される光電変換部は、例えば、遮光部あるいは配線（配線層）である。光反射層の延在部や光反射層形成層が電気的に接続される基板の部分には、例えば、高濃度不純物領域や金属層、合金層、配線層等を形成すればよい。
　本開示の固体撮像装置等において、複数の撮像素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、例えば、０度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度を有する撮像素子との組合せとすることができるし、０度の角度を有する撮像素子と、４５度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度を有する撮像素子と、１３５度の角度を有する撮像素子との組合せとすることができる。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の固体撮像装置等において、ワイヤグリッド偏光素子は、第１偏光子セグメント、第２偏光子セグメント、第３偏光子セグメント及び第４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントが２×２に配列されて成り（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列されており、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列されており）、
　第１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である形態とすることができる。ここで、αの値として「０」を例示することができるが、これに限定するものではない。
　本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置において、光電変換部が積層された構造とすることができる。尚、このような構造を、『積層型撮像素子』と呼ぶ。
　光電変換層に有機半導体材料を用いる撮像素子は、特定の色（波長帯）を光電変換することが可能である。そして、このような特徴を有するが故に、固体撮像装置における撮像素子として用いる場合、オンチップ・カラーフィルタ層（ＯＣＣＦ）と撮像素子との組合せから副画素が成り、副画素が２次元配列されている、従来の固体撮像装置では不可能な、副画素を積層した構造（積層型撮像素子）を得ることが可能である（例えば、特開２０１１－１３８９２７号公報参照）。また、デモザイク処理を必要としないことから、偽色が発生しないといった利点がある。以下の説明において、半導体基板の上あるいは上方に設けられた光電変換部を備えた撮像素子を、便宜上、『第１タイプの撮像素子』と呼び、第１タイプの撮像素子を構成する光電変換部を、便宜上、『第１タイプの光電変換部』と呼び、半導体基板内に設けられた撮像素子を、便宜上、『第２タイプの撮像素子』と呼び、第２タイプの撮像素子を構成する光電変換部を、便宜上、『第２タイプの光電変換部』と呼ぶ場合がある。
　図１２８に従来の積層型撮像素子（積層型固体撮像装置）の構成例を示す。図１２８に示す例では、半導体基板３７０内に、第２タイプの撮像素子である第３撮像素子３４３及び第２撮像素子３４１を構成する第２タイプの光電変換部である第３光電変換部３４３Ａ及び第２光電変換部３４１Ａが積層され、形成されている。また、半導体基板３７０の上方（具体的には、第２撮像素子３４１の上方）には、第１タイプの光電変換部である第１光電変換部３１０Ａが配置されている。ここで、第１光電変換部３１０Ａは、第１電極３２１、有機材料から成る光電変換層３２３、第２電極３２２を備えており、第１タイプの撮像素子である第１撮像素子３１０を構成する。第２光電変換部３４１Ａ及び第３光電変換部３４３Ａにおいては、吸収係数の違いにより、それぞれ、例えば、青色光及び赤色光が光電変換される。また、第１光電変換部３１０Ａにおいては、例えば、緑色光が光電変換される。
　第２光電変換部３４１Ａ及び第３光電変換部３４３Ａにおいて光電変換によって生成した電荷は、これらの第２光電変換部３４１Ａ及び第３光電変換部３４３Ａに一旦蓄積された後、それぞれ、縦型トランジスタ（ゲート部３４５を図示する）と転送トランジスタ（ゲート部３４６を図示する）によって第２浮遊拡散層（Floating Diffusion）ＦＤ2及び第３浮遊拡散層ＦＤ3に転送され、更に、外部の読み出し回路（図示せず）に出力される。これらのトランジスタ及び浮遊拡散層ＦＤ2，ＦＤ3も半導体基板３７０に形成されている。
　第１光電変換部３１０Ａにおいて光電変換によって生成した電荷は、コンタクトホール部３６１、配線層３６２を介して、半導体基板３７０に形成された第１浮遊拡散層ＦＤ1に蓄積される。また、第１光電変換部３１０Ａは、コンタクトホール部３６１、配線層３６２を介して、電荷量を電圧に変換する増幅トランジスタのゲート部３５２にも接続されている。そして、第１浮遊拡散層ＦＤ1は、リセット・トランジスタ（ゲート部３５１を図示する）の一部を構成している。参照番号３７１は素子分離領域であり、参照番号３７２は半導体基板３７０の表面に形成された酸化膜であり、参照番号３７６，３８１は層間絶縁層であり、参照番号３８３は絶縁層であり、参照番号３１５はオンチップ・マイクロレンズである。
　図１２８に示した従来の積層型撮像素子（積層型固体撮像装置）にあっては、第２光電変換部３４１Ａ及び第３光電変換部３４３Ａにおいて光電変換によって生成した電荷は、第２光電変換部３４１Ａ及び第３光電変換部３４３Ａに一旦蓄積された後、第２浮遊拡散層ＦＤ2及び第３浮遊拡散層ＦＤ3に転送される。それ故、第２光電変換部３４１Ａ及び第３光電変換部３４３Ａを完全空乏化することができる。しかしながら、第１光電変換部３１０Ａにおいて光電変換によって生成した電荷は、直接、第１浮遊拡散層ＦＤ1に蓄積される。それ故、第１光電変換部３１０Ａを完全空乏化することは困難である。そして、以上の結果、ｋＴＣノイズが大きくなり、ランダムノイズが悪化し、撮像画質の低下をもたらす場合がある。
　積層型撮像素子を備えた本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置を含む本開示の固体撮像装置等において、光電変換部は、第１電極、光電変換層及び第２電極が積層されて成り、更に、絶縁層、及び、第１電極と離間して配置され、且つ、絶縁層を介して光電変換層と対向して配置された電荷蓄積用電極を備えている形態とすることができる。電荷蓄積用電極を備えた撮像素子を、便宜上、以下、『電荷蓄積用電極を備えた撮像素子』と呼ぶ場合がある。
　このように、第１電極と離間して配置され、且つ、絶縁層を介して光電変換層と対向して配置された電荷蓄積用電極を備えることで、光電変換層に光が照射され、光電変換層において光電変換されるとき、光電変換層に電荷を蓄えることができる。それ故、露光開始時、電荷蓄積部を完全空乏化し、電荷を消去することが可能となる。その結果、ｋＴＣノイズが大きくなり、ランダムノイズが悪化し、撮像画質の低下をもたらすといった現象の発生を抑制することができるので、高精度の偏光情報取得と良好な撮像特性の両立を図ることができる。
　電荷蓄積用電極を備えた撮像素子にあっては、例えばシリコン半導体基板やＩｎＧａＡｓ基板等の化合物半導体基板といった半導体基板（半導体層といった概念を含む）を備えており、光電変換部は、半導体基板の上方に配置されている形態とすることができる。尚、第１電極、電荷蓄積用電極及び第２電極は、後述する駆動回路に接続されている。
　光入射側に位置する第２電極は、複数の撮像素子において共通化されていてもよい。即ち、第２電極を所謂ベタ電極とすることができる。光電変換層は、複数の撮像素子において共通化されていてもよいし、即ち、複数の撮像素子において１層の光電変換層が形成されていてもよいし、撮像素子毎に設けられていてもよい。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子において、第１電極は、絶縁層に設けられた開口部内を延在し、光電変換層と接続されている形態とすることができる。あるいは又、光電変換層は、絶縁層に設けられた開口部内を延在し、第１電極と接続されている形態とすることができ、この場合、
　第１電極の頂面の縁部は絶縁層で覆われており、
　開口部の底面には第１電極が露出しており、
　第１電極の頂面と接する絶縁層の面を第１面、電荷蓄積用電極と対向する光電変換層の部分と接する絶縁層の面を第２面としたとき、開口部の側面は、第１面から第２面に向かって広がる傾斜を有する形態とすることができ、更には、第１面から第２面に向かって広がる傾斜を有する開口部の側面は、電荷蓄積用電極側に位置する形態とすることができる。尚、光電変換層と第１電極との間に他の層が形成されている形態（例えば、光電変換層と第１電極との間に電荷蓄積に適した材料層が形成されている形態）を包含する。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子において、
　半導体基板に設けられ、駆動回路を有する制御部を更に備えており、
　第１電極及び電荷蓄積用電極は、駆動回路に接続されており、
　電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ12が印加され、光電変換層に電荷が蓄積され、
　電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ22が印加され、光電変換層に蓄積された電荷が第１電極を経由して制御部に読み出される構成とすることができる。但し、第１電極の電位が第２電極の電位よりも高い場合、
Ｖ12≧Ｖ11、且つ、Ｖ22＜Ｖ21
であり、第１電極の電位が第２電極の電位よりも低い場合、
Ｖ12≦Ｖ11、且つ、Ｖ22＞Ｖ21
である。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子にあっては、第１電極と電荷蓄積用電極との間に、第１電極及び電荷蓄積用電極と離間して配置され、且つ、絶縁層を介して光電変換層と対向して配置された転送制御用電極（電荷転送電極）を更に備えている形態とすることができる。このような形態の電荷蓄積用電極を備えた撮像素子を、便宜上、『転送制御用電極を備えた撮像素子』と呼ぶ。
　そして、転送制御用電極を備えた撮像素子にあっては、
　半導体基板に設けられ、駆動回路を有する制御部を更に備えており、
　第１電極、電荷蓄積用電極及び転送制御用電極は、駆動回路に接続されており、
　電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ12が印加され、転送制御用電極に電位Ｖ13が印加され、光電変換層に電荷が蓄積され、
　電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ22が印加され、転送制御用電極に電位Ｖ23が印加され、光電変換層に蓄積された電荷が第１電極を介して制御部に読み出される構成とすることができる。但し、第１電極の電位が第２電極の電位よりも高い場合、
Ｖ12＞Ｖ13、且つ、Ｖ22≦Ｖ23≦Ｖ21
であり、第１電極の電位が第２電極の電位よりも低い場合、
Ｖ12＜Ｖ13、且つ、Ｖ22≧Ｖ23≧Ｖ21
である。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子にあっては、光電変換層に接続され、第１電極及び電荷蓄積用電極と離間して配置された電荷排出電極を更に備えている形態とすることができる。このような形態の電荷蓄積用電極を備えた撮像素子を、便宜上、『電荷排出電極を備えた撮像素子』と呼ぶ。そして、電荷排出電極を備えた撮像素子において、電荷排出電極は、第１電極及び電荷蓄積用電極を取り囲むように（即ち、額縁状に）配置されている形態とすることができる。電荷排出電極は、複数の撮像素子において共有化（共通化）することができる。そして、この場合、
　光電変換層は、絶縁層に設けられた第２開口部内を延在し、電荷排出電極と接続されており、
　電荷排出電極の頂面の縁部は絶縁層で覆われており、
　第２開口部の底面には電荷排出電極が露出しており、
　電荷排出電極の頂面と接する絶縁層の面を第３面、電荷蓄積用電極と対向する光電変換層の部分と接する絶縁層の面を第２面としたとき、第２開口部の側面は、第３面から第２面に向かって広がる傾斜を有する形態とすることができる。
　更には、電荷排出電極を備えた撮像素子にあっては、
　半導体基板に設けられ、駆動回路を有する制御部を更に備えており、
　第１電極、電荷蓄積用電極及び電荷排出電極は、駆動回路に接続されており、
　電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ12が印加され、電荷排出電極に電位Ｖ14が印加され、光電変換層に電荷が蓄積され、
　電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ22が印加され、電荷排出電極に電位Ｖ24が印加され、光電変換層に蓄積された電荷が第１電極を介して制御部に読み出される構成とすることができる。但し、第１電極の電位が第２電極の電位よりも高い場合、
Ｖ14＞Ｖ11、且つ、Ｖ24＜Ｖ21
であり、第１電極の電位が第２電極の電位よりも低い場合、
Ｖ14＜Ｖ11、且つ、Ｖ24＞Ｖ21
である。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子において、電荷蓄積用電極は、複数の電荷蓄積用電極セグメントから構成されている形態とすることができる。このような形態の電荷蓄積用電極を備えた撮像素子を、便宜上、『複数の電荷蓄積用電極セグメントを備えた撮像素子』と呼ぶ。電荷蓄積用電極セグメントの数は、２以上であればよい。そして、複数の電荷蓄積用電極セグメントを備えた撮像素子にあっては、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントのそれぞれに、異なる電位を加える場合、
　第１電極の電位が第２電極の電位よりも高い場合、電荷転送期間において、第１電極に最も近い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント（第１番目の光電変換部セグメント）に印加される電位は、第１電極に最も遠い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント（第Ｎ番目の光電変換部セグメント）に印加される電位よりも高く、
　第１電極の電位が第２電極の電位よりも低い場合、電荷転送期間において、第１電極に最も近い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント（第１番目の光電変換部セグメント）に印加される電位は、第１電極に最も遠い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント（第Ｎ番目の光電変換部セグメント）に印加される電位よりも低い形態とすることができる。
　以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子において、
　半導体基板には、制御部を構成する少なくとも浮遊拡散層及び増幅トランジスタが設けられており、
　第１電極は、浮遊拡散層及び増幅トランジスタのゲート部に接続されている構成とすることができる。そして、この場合、更には、
　半導体基板には、更に、制御部を構成するリセット・トランジスタ及び選択トランジスタが設けられており、
　浮遊拡散層は、リセット・トランジスタの一方のソース／ドレイン領域に接続されており、
　増幅トランジスタの一方のソース／ドレイン領域は、選択トランジスタの一方のソース／ドレイン領域に接続されており、選択トランジスタの他方のソース／ドレイン領域は信号線に接続されている構成とすることができる。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子において、電荷蓄積用電極の大きさは第１電極よりも大きい形態とすることができる。電荷蓄積用電極の面積をＳ1’、第１電極の面積をＳ1としたとき、限定するものではないが、
４≦Ｓ1’／Ｓ1
を満足することが好ましい。
　あるいは又、以上に説明した各種の好ましい形態を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子の変形例として、以下に説明する第１構成～第６構成の撮像素子を挙げることができる。即ち、以上に説明した各種の好ましい形態を含む第１構成～第６構成の撮像素子において、
　光電変換部は、Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の光電変換部セグメントから構成されており、
　光電変換層は、Ｎ個の光電変換層セグメントから構成されており、
　絶縁層は、Ｎ個の絶縁層セグメントから構成されており、
　第１構成～第３構成の撮像素子にあっては、電荷蓄積用電極は、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントから構成されており、
　第４構成～第５構成の撮像素子にあっては、電荷蓄積用電極は、相互に離間されて配置された、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントから構成されており、
　第ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）の光電変換部セグメントは、第ｎ番目の電荷蓄積用電極セグメント、第ｎ番目の絶縁層セグメント及び第ｎ番目の光電変換層セグメントから構成されており、
　ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど、第１電極から離れて位置する。
　そして、第１構成の撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、絶縁層セグメントの厚さが、漸次、変化している。また、第２構成の撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、変化している。更には、第３構成の撮像素子にあっては、隣接する光電変換部セグメントにおいて、絶縁層セグメントを構成する材料が異なる。また、第４構成の撮像素子にあっては、隣接する光電変換部セグメントにおいて、電荷蓄積用電極セグメントを構成する材料が異なる。更には、第５構成の撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、電荷蓄積用電極セグメントの面積が、漸次、小さくなっている。面積は、連続的に小さくなっていてもよいし、階段状に小さくなっていてもよい。
　あるいは又、以上に説明した各種の好ましい形態を含む第６構成の撮像素子において、電荷蓄積用電極と絶縁層と光電変換層の積層方向をＺ方向、第１電極から離れる方向をＸ方向としたとき、ＹＺ仮想平面で電荷蓄積用電極と絶縁層と光電変換層が積層された積層部分を切断したときの積層部分の断面積は、第１電極からの距離に依存して変化する。断面積の変化は、連続的な変化であってもよいし、階段状の変化であってもよい。
　第１構成～第２構成の撮像素子において、Ｎ個の光電変換層セグメントは連続して設けられており、Ｎ個の絶縁層セグメントも連続して設けられており、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントも連続して設けられている。第３構成～第５構成の撮像素子において、Ｎ個の光電変換層セグメントは連続して設けられている。また、第４構成、第５構成の撮像素子において、Ｎ個の絶縁層セグメントは連続して設けられている一方、第３構成の撮像素子において、Ｎ個の絶縁層セグメントは、光電変換部セグメントのそれぞれに対応して設けられている。更には、第４構成～第５構成の撮像素子において、場合によっては、第３構成の撮像素子において、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントは、光電変換部セグメントのそれぞれに対応して設けられている。そして第１構成～第６構成の撮像素子にあっては、電荷蓄積用電極セグメントの全てに同じ電位が加えられる。あるいは又、第４構成～第５構成の撮像素子において、場合によっては、第３構成の撮像素子において、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントのそれぞれに、異なる電位を加えてもよい。
　第１構成～第６構成の撮像素子にあっては、絶縁層セグメントの厚さが規定され、あるいは又、光電変換層セグメントの厚さが規定され、あるいは又、絶縁層セグメントを構成する材料が異なり、あるいは又、電荷蓄積用電極セグメントを構成する材料が異なり、あるいは又、電荷蓄積用電極セグメントの面積が規定され、あるいは又、積層部分の断面積が規定されているので、一種の電荷転送勾配が形成され、光電変換によって生成した電荷を、一層容易に、且つ、確実に、第１電極へ転送することが可能となる。そして、その結果、残像の発生や転送残しの発生を防止することができる。
　第１構成～第５構成の撮像素子にあっては、ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど第１電極から離れて位置するが、第１電極から離れて位置するか否かは、Ｘ方向を基準として判断する。また、第６構成の撮像素子にあっては、第１電極から離れる方向をＸ方向としているが、『Ｘ方向』を以下のとおり、定義する。即ち、撮像素子あるいは積層型撮像素子が複数配列された画素領域は、２次元アレイ状に、即ち、Ｘ方向及びＹ方向に規則的に複数配列された画素から構成される。画素の平面形状を矩形とした場合、第１電極に最も近い辺が延びる方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。あるいは又、画素の平面形状を任意の形状とした場合、第１電極に最も近い線分や曲線が含まれる全体的な方向をＹ方向とし、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。通常、Ｘ方向はｘ0方向あるいはｙ0方向と平行であり、Ｙ方向はｙ0方向あるいはｘ0方向と平行である。
　以下、第１構成～第６構成の撮像素子に関して、第１電極の電位が第２電極の電位よりも高い場合についての説明を行うが、第１電極の電位が第２電極の電位よりも低い場合は、電位の高低を逆にすればよい。
　蓄積すべき電荷を電子とする場合、絶縁層セグメントの厚さが、漸次、厚くなる構成を採用すればよいし、蓄積すべき電荷を正孔とする場合、絶縁層セグメントの厚さが、漸次、薄くなる構成を採用すればよい。そして、これらの場合、電荷蓄積期間において、｜Ｖ12｜≧｜Ｖ11|といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメントの方が、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントよりも、多くの電荷を蓄積することができるし、強い電界が加わり、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れを確実に防止することができる。そして、電荷転送期間において、｜Ｖ22｜＜｜Ｖ21｜といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントから第ｎ番目の光電変換部セグメントへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　第２構成の撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、変化しているが、光電変換層セグメントの厚さは、漸次、厚くなっていってもよいし、薄くなっていってもよく、これによって、一種の電荷転送勾配が形成される。
　蓄積すべき電荷を電子とする場合、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、厚くなる構成を採用すればよいし、蓄積すべき電荷を正孔とする場合、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、薄くなる構成を採用すればよい。そして、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、厚くなる場合、電荷蓄積期間においてＶ12≧Ｖ11といった状態になると、また、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、薄くなる場合、電荷蓄積期間においてＶ12≦Ｖ11といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメントの方が、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントよりも強い電界が加わり、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れを確実に防止することができる。そして、電荷転送期間において、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、厚くなる場合、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、また、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、薄くなる場合、Ｖ22＞Ｖ21といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントから第ｎ番目の光電変換部セグメントへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　第３構成の撮像素子にあっては、隣接する光電変換部セグメントにおいて、絶縁層セグメントを構成する材料が異なり、これによって、一種の電荷転送勾配が形成されるが、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、絶縁層セグメントを構成する材料の比誘電率の値が、漸次、小さくなることが好ましい。そして、このような構成を採用することで、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメントの方、が第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントよりも多くの電荷を蓄積することができる。そして、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントから第ｎ番目の光電変換部セグメントへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　第４構成の撮像素子にあっては、隣接する光電変換部セグメントにおいて、電荷蓄積用電極セグメントを構成する材料が異なり、これによって、一種の電荷転送勾配が形成されるが、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、絶縁層セグメントを構成する材料の仕事関数の値が、漸次、大きくなることが好ましい。そして、このような構成を採用することで、電圧の正負に依存すること無く、信号電荷転送に有利な電位勾配を形成することができる。
　第５構成の撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、電荷蓄積用電極セグメントの面積が、漸次、小さくなっており、これによって、一種の電荷転送勾配が形成されるので、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメントの方が、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントよりも多くの電荷を蓄積することができる。そして、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントから第ｎ番目の光電変換部セグメントへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　第６構成の撮像素子において、積層部分の断面積は第１電極からの距離に依存して変化し、これによって、一種の電荷転送勾配が形成される。具体的には、積層部分の断面の厚さを一定とし、積層部分の断面の幅を第１電極から離れるほど狭くする構成を採用すれば、第５構成の撮像素子において説明したと同様に、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第１電極に近い領域の方が、遠い領域よりも多くの電荷を蓄積することができる。従って、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１電極に近い領域から第１電極への電荷の流れ、遠い領域から近い領域への電荷の流れを、確実に確保することができる。一方、積層部分の断面の幅を一定とし、積層部分の断面の厚さ、具体的には、絶縁層セグメントの厚さを、漸次、厚くする構成を採用すれば、第１構成の撮像素子において説明したと同様に、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第１電極に近い領域の方が、遠い領域よりも、多くの電荷を蓄積することができるし、強い電界が加わり、第１電極に近い領域から第１電極への電荷の流れを確実に防止することができる。そして、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１電極に近い領域から第１電極への電荷の流れ、遠い領域から近い領域への電荷の流れを、確実に確保することができる。また、光電変換層セグメントの厚さを、漸次、厚くする構成を採用すれば、第２構成の撮像素子において説明したと同様に、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第１電極に近い領域の方が、遠い領域よりも強い電界が加わり、第１電極に近い領域から第１電極への電荷の流れを確実に防止することができる。そして、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１電極に近い領域から第１電極への電荷の流れ、遠い領域から近い領域への電荷の流れを、確実に確保することができる。
　以上に説明した第１構成～第６構成の撮像素子の２種類あるいはそれ以上を、所望に応じて、適宜、組み合わせることができる。
　本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置の変形例として、
　電荷蓄積用電極を備えた撮像素子（第１構成～第６構成の撮像素子を含む）を、複数、有しており、
　複数の撮像素子から撮像素子ブロックが構成されており、
　撮像素子ブロックを構成する複数の撮像素子において第１電極が共有されている固体撮像装置とすることができる。このような構成の固体撮像装置を、便宜上、『第１構成の固体撮像装置』と呼ぶ。
　あるいは又、本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置の変形例として、
　電荷蓄積用電極を備えた撮像素子（第１構成～第６構成の撮像素子を含む）を少なくとも１つ有する積層型撮像素子を、複数、有しており、
　複数の積層型撮像素子から撮像素子ブロックが構成されており、
　撮像素子ブロックを構成する複数の積層型撮像素子において第１電極が共有されている固体撮像装置とすることができる。このような構成の固体撮像装置を、便宜上、『第２構成の固体撮像装置』と呼ぶ。そして、このように撮像素子ブロックを構成する複数の撮像素子において第１電極を共有化すれば、撮像素子が複数配列された画素領域における構成、構造を簡素化、微細化することができる。
　第１構成～第２構成の固体撮像装置にあっては、複数の撮像素子（１つの撮像素子ブロック）に対して１つの浮遊拡散層が設けられる。ここで、１つの浮遊拡散層に対して設けられる複数の撮像素子は、第１タイプの撮像素子の複数から構成されていてもよいし、少なくとも１つの第１タイプの撮像素子と、１又は２以上の第２タイプの撮像素子とから構成されていてもよい。そして、電荷転送期間のタイミングを適切に制御することで、複数の撮像素子が１つの浮遊拡散層を共有することが可能となる。複数の撮像素子は連係して動作させられ、駆動回路には撮像素子ブロックとして接続されている。即ち、撮像素子ブロックを構成する複数の撮像素子が１つの駆動回路に接続されている。但し、電荷蓄積用電極の制御は、撮像素子毎に行われる。また、複数の撮像素子が１つのコンタクトホール部を共有することが可能である。複数の撮像素子で共有された第１電極と、各撮像素子の電荷蓄積用電極の配置関係は、第１電極が、各撮像素子の電荷蓄積用電極に隣接して配置されている場合もある。あるいは又、第１電極が、複数の撮像素子の一部の電荷蓄積用電極に隣接して配置されており、複数の撮像素子の残りの電荷蓄積用電極とは隣接して配置されてはいない場合もあり、この場合には、複数の撮像素子の残りから第１電極への電荷の移動は、複数の撮像素子の一部を経由した移動となる。撮像素子を構成する電荷蓄積用電極と撮像素子を構成する電荷蓄積用電極との間の距離（便宜上、『距離Ａ』と呼ぶ）は、第１電極に隣接した撮像素子における第１電極と電荷蓄積用電極との間の距離（便宜上、『距離Ｂ』と呼ぶ）よりも長いことが、各撮像素子から第１電極への電荷の移動を確実なものとするために好ましい。また、第１電極から離れて位置する撮像素子ほど、距離Ａの値を大きくすることが好ましい。
　あるいは又、本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置の変形例として、
　２×２に配列された第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子、第３積層型撮像素子及び第４積層型撮像素子の４つの積層型撮像素子から構成された撮像素子ユニットが、２次元マトリクス状に配列されて成る固体撮像装置とすることができる。このような構成の固体撮像装置を、便宜上、『第３構成の固体撮像装置』と呼ぶ。
　第３構成の固体撮像装置固体撮像装置にあっては、各撮像素子ユニットにおいて、
　第１積層型撮像素子は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子及び第３積層型撮像素子は、ワイヤグリッド偏光素子を備えていない構成とすることができる。そして、この場合、第４積層型撮像素子は、白色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えている構成とすることができる。
　あるいは又、第３構成の固体撮像装置において、各撮像素子ユニットは、更に、第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子及び第３積層型撮像素子の光入射側にワイヤグリッド偏光素子を備えており；第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子、第３積層型撮像素子及び第４積層型撮像素子に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、同じ偏光方位を有する構成とすることができ、更には、この場合、隣接する撮像素子ユニットにおいて、ワイヤグリッド偏光素子の有する偏光方位は異なっている構成とすることができる。
　あるいは又、第３構成の固体撮像装置において、
　第１積層型撮像素子は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　２×２に配列された、第１撮像素子ユニット、第２撮像素子ユニット、第３撮像素子ユニット及び第４撮像素子ユニットの４つの撮像素子ユニット（即ち、ｘ0方向に配列された２つの撮像素子ユニット、及び、ｙ0方向に配列された２つの撮像素子ユニット）から撮像素子ユニット群が構成されており、
　第１撮像素子ユニットに備えられた第１ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第２撮像素子ユニットに備えられた第２ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第３撮像素子ユニットに備えられた第３ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４撮像素子ユニットに備えられた第４ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である構成とすることができる。
　あるいは又、第３構成の固体撮像装置において、
　第１積層型撮像素子は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第４積層型撮像素子は、白色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第４積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第４－１偏光子セグメント、第４－２偏光子セグメント、第４－３偏光子セグメント及び第４－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第４－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第４－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第４－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である構成とすることができる。
　そして、このような構成にあっては、
　各撮像素子ユニットは、更に、第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子及び第３積層型撮像素子のそれぞれの光入射側にワイヤグリッド偏光素子を備えており、
　第１積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第１－１偏光子セグメント、第１－２偏光子セグメント、第１－３偏光子セグメント及び第１－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第１－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はβ度であり、
　第１－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（β＋４５）度であり、
　第１－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（β＋９０）度であり、
　第１－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（β＋１３５）度であり、
　第２積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第２－１偏光子セグメント、第２－２偏光子セグメント、第２－３偏光子セグメント及び第２－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第２－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はγ度であり、
　第２－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（γ＋４５）度であり、
　第２－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（γ＋９０）度であり、
　第２－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（γ＋１３５）度であり、
　第３積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第３－１偏光子セグメント、第３－２偏光子セグメント、第３－３偏光子セグメント及び第３－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第３－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はδ度であり、
　第３－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（δ＋４５）度であり、
　第３－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（δ＋９０）度であり、
　第３－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（δ＋１３５）度である構成とすることができる。
　α、β、γ、δの値として、ｙ0方向と間に成す角度「０度」を例示することができる。また、限定するものではないが、α＝β＝γ＝δとすることが好ましい。
　更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む電荷蓄積用電極を備えた撮像素子において、第２電極側から光が入射し、第２電極よりの光入射側には遮光層が形成されている形態とすることができる。あるいは又、第２電極側から光が入射し、第１電極（場合によっては、第１電極及び転送制御用電極）には光が入射しない形態とすることができる。そして、この場合、第２電極よりの光入射側であって、第１電極（場合によっては、第１電極及び転送制御用電極）の上方には遮光層が形成されている構成とすることができるし、あるいは又、オンチップ・マイクロレンズに入射する光は、電荷蓄積用電極に集光される構成とすることができる。ここで、遮光層は、第２電極の光入射側の面よりも上方に配設されてもよいし、第２電極の光入射側の面の上に配設されてもよい。場合によっては、第２電極に遮光層が形成されていてもよい。遮光層を構成する材料として、クロム（Ｃｒ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、光を通さない樹脂（例えば、ポリイミド樹脂）を例示することができる。
　電荷蓄積用電極を備えた撮像素子として、具体的には、青色光（４２５ｎｍ乃至４９５ｎｍの光）を吸収する光電変換層（便宜上、『第１タイプの青色光用光電変換層』と呼ぶ）を備えた青色光に感度を有する撮像素子（便宜上、『第１タイプの青色光用撮像素子』と呼ぶ）、緑色光（４９５ｎｍ乃至５７０ｎｍの光）を吸収する光電変換層（便宜上、『第１タイプの緑色光用光電変換層』と呼ぶ）を備えた緑色光に感度を有する撮像素子（便宜上、『第１タイプの緑色光用撮像素子』と呼ぶ）、赤色光（６２０ｎｍ乃至７５０ｎｍの光）を吸収する光電変換層（便宜上、『第１タイプの赤色光用光電変換層』と呼ぶ）を備えた赤色光に感度を有する撮像素子（便宜上、『第１タイプの赤色光用撮像素子』と呼ぶ）を挙げることができる。また、電荷蓄積用電極を備えていない撮像素子であって、青色光に感度を有する撮像素子を、便宜上、『第２タイプの青色光用撮像素子』と呼び、緑色光に感度を有する撮像素子を、便宜上、『第２タイプの緑色光用撮像素子』と呼び、赤色光に感度を有する撮像素子を、便宜上、『第２タイプの赤色光用撮像素子』と呼び、第２タイプの青色光用撮像素子を構成する光電変換層を、便宜上、『第２タイプの青色光用光電変換層』と呼び、第２タイプの緑色光用撮像素子を構成する光電変換層を、便宜上、『第２タイプの緑色光用光電変換層』と呼び、第２タイプの赤色光用撮像素子を構成する光電変換層を、便宜上、『第２タイプの赤色光用光電変換層』と呼ぶ。白色光に感度を有する光電変換層は、例えば、４２５ｎｍ乃至７５０ｎｍの光に感度を有する。
　積層型撮像素子は、具体的には、例えば、
［Ａ］第１タイプの青色光用光電変換部、第１タイプの緑色光用光電変換部及び第１タイプの赤色光用光電変換部が、垂直方向に積層され、
　第１タイプの青色光用撮像素子、第１タイプの緑色光用撮像素子及び第１タイプの赤色光用撮像素子の制御部のそれぞれが、半導体基板に設けられた構成、構造
［Ｂ］第１タイプの青色光用光電変換部及び第１タイプの緑色光用光電変換部が、垂直方向に積層され、
　これらの２層の第１タイプの光電変換部の下方に、第２タイプの赤色光用光電変換部が配置され、
　第１タイプの青色光用撮像素子、第１タイプの緑色光用撮像素子及び第２タイプの赤色光用撮像素子の制御部のそれぞれが、半導体基板に設けられた構成、構造
［Ｃ］第１タイプの緑色光用光電変換部の下方に、第２タイプの青色光用光電変換部及び第２タイプの赤色光用光電変換部が配置され、
　第１タイプの緑色光用撮像素子、第２タイプの青色光用撮像素子及び第２タイプの赤色光用撮像素子の制御部のそれぞれが、半導体基板に設けられた構成、構造
［Ｄ］第１タイプの青色光用光電変換部の下方に、第２タイプの緑色光用光電変換部及び第２タイプの赤色光用光電変換部が配置され、
　第１タイプの青色光用撮像素子、第２タイプの緑色光用撮像素子及び第２タイプの赤色光用撮像素子の制御部のそれぞれが、半導体基板に設けられた構成、構造
を挙げることができる。これらの撮像素子の光電変換部の垂直方向における配置順は、光入射方向から青色光用光電変換部、緑色光用光電変換部、赤色光用光電変換部の順、あるいは、光入射方向から緑色光用光電変換部、青色光用光電変換部、赤色光用光電変換部の順であることが好ましい。これは、より短い波長の光がより入射表面側において効率良く吸収されるからである。赤色は３色の中では最も長い波長であるので、光入射面から見て赤色光用光電変換部を最下層に位置させることが好ましい。これらの撮像素子の積層構造によって、１つの画素が構成される。また、第１タイプの近赤外光用光電変換部（あるいは、赤外光用光電変換部）を備えていてもよい。ここで、第１タイプの赤外光用光電変換部の光電変換層は、例えば、有機系材料から構成され、第１タイプの撮像素子の積層構造の最下層であって、第２タイプの撮像素子よりも上に配置することが好ましい。あるいは又、第１タイプの光電変換部の下方に、第２タイプの近赤外光用光電変換部（あるいは、赤外光用光電変換部）を備えていてもよい。
　あるいは又、積層型撮像素子において、複数の光電変換部は、白色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部から成る構成とすることができる。尚、光入射側の光電変換部を『上層光電変換部』、上層光電変換部の下方に位置する光電変換部を『下層光電変換部』と呼ぶとき、上層光電変換部は、白色光に感度を有する光電変換部から構成され、下層光電変換部は、近赤外光に感度を有する光電変換部から構成されていてもよいし、上層光電変換部は、近赤外光に感度を有する光電変換部から構成され、下層光電変換部は、白色光に感度を有する光電変換部から構成されていてもよい。
　あるいは又、積層型撮像素子において、複数の光電変換部は、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部から成る構成とすることができる。ここで、上層光電変換部は、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部から構成され、下層光電変換部は、近赤外光に感度を有する光電変換部から構成されていてもよいし、上層光電変換部は、近赤外光に感度を有する光電変換部から構成され、下層光電変換部は、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部から構成されていてもよい。そして、このような構成にあっては、ワイヤグリッド偏光素子よりも光入射側にカラーフィルタ層（波長選択手段）が配置されている構成とすることができる。あるいは又、このような構成にあっては、カラーフィルタ層（波長選択手段）を適切に選択することで、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部は、赤色光に感度を有する赤色光用光電変換部、緑色光に感度を有する緑色光用光電変換部、及び、青色光に感度を有する青色光用光電変換部から成る群から選択された少なくとも２種類の光電変換部が積層されて成る構成とすることができる。
　第１タイプの撮像素子にあっては、例えば、第１電極が、半導体基板の上に設けられた層間絶縁層上に形成されている。半導体基板に形成された撮像素子は、裏面照射型とすることもできるし、表面照射型とすることもできる。
　光電変換層を有機系材料から構成する場合、光電変換層を、
（１）ｐ型有機半導体から構成する。
（２）ｎ型有機半導体から構成する。
（３）ｐ型有機半導体層／ｎ型有機半導体層の積層構造から構成する。ｐ型有機半導体層／ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体との混合層（バルクヘテロ構造）／ｎ型有機半導体層の積層構造から構成する。ｐ型有機半導体層／ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体との混合層（バルクヘテロ構造）の積層構造から構成する。ｎ型有機半導体層／ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体との混合層（バルクヘテロ構造）の積層構造から構成する。
（４）ｐ型有機半導体とｎ型有機半導体の混合（バルクヘテロ構造）から構成する。
の４態様のいずれかとすることができる。但し、積層順は任意に入れ替えた構成とすることができる。
　ｐ型有機半導体として、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、キナクリドン誘導体、チオフェン誘導体、チエノチオフェン誘導体、ベンゾチオフェン誘導体、ベンゾチエノベンゾチオフェン誘導体、トリアリルアミン誘導体、カルバゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピセン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、フタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、サブポルフィラジン誘導体、複素環化合物を配位子とする金属錯体、ポリチオフェン誘導体、ポリベンゾチアジアゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体等を挙げることができる。ｎ型有機半導体として、フラーレン及びフラーレン誘導体〈例えば、Ｃ６０や、Ｃ７０，Ｃ７４等のフラーレン（高次フラーレン）、内包フラーレン等）又はフラーレン誘導体（例えば、フラーレンフッ化物やＰＣＢＭフラーレン化合物、フラーレン多量体等）〉、ｐ型有機半導体よりもＨＯＭＯ及びＬＵＭＯが大きい（深い）有機半導体、透明な無機金属酸化物を挙げることができる。ｎ型有機半導体として、具体的には、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含有する複素環化合物、例えば、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、イソキノリン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、フェナントロリン誘導体、テトラゾール誘導体、ピラゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、カルバゾール誘導体、ベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、サブポルフィラジン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリベンゾチアジアゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体等を分子骨格の一部に有する有機分子、有機金属錯体やサブフタロシアニン誘導体を挙げることができる。フラーレン誘導体に含まれる基等として、ハロゲン原子；直鎖、分岐若しくは環状のアルキル基若しくはフェニル基；直鎖若しくは縮環した芳香族化合物を有する基；ハロゲン化物を有する基；パーシャルフルオロアルキル基；パーフルオロアルキル基；シリルアルキル基；シリルアルコキシ基；アリールシリル基；アリールスルファニル基；アルキルスルファニル基；アリールスルホニル基；アルキルスルホニル基；アリールスルフィド基；アルキルスルフィド基；アミノ基；アルキルアミノ基；アリールアミノ基；ヒドロキシ基；アルコキシ基；アシルアミノ基；アシルオキシ基；カルボニル基；カルボキシ基；カルボキソアミド基；カルボアルコキシ基；アシル基；スルホニル基；シアノ基；ニトロ基；カルコゲン化物を有する基；ホスフィン基；ホスホン基；これらの誘導体を挙げることができる。有機系材料から構成された光電変換層（『有機光電変換層』と呼ぶ場合がある）の厚さは、限定するものではないが、例えば、１×１０-8ｍ乃至５×１０-7ｍ、好ましくは２．５×１０-8ｍ乃至３×１０-7ｍ、より好ましくは２．５×１０-8ｍ乃至２×１０-7ｍ、一層好ましくは１×１０-7ｍ乃至１．８×１０-7ｍを例示することができる。尚、有機半導体は、ｐ型、ｎ型と分類されることが多いが、ｐ型とは正孔を輸送し易いという意味であり、ｎ型とは電子を輸送し易いという意味であり、無機半導体のように熱励起の多数キャリアとして正孔又は電子を有しているという解釈に限定されない。
　あるいは又、緑色光を光電変換する有機光電変換層を構成する材料として、例えば、ローダミン系色素、メラシアニン系色素、キナクリドン誘導体、サブフタロシアニン系色素（サブフタロシアニン誘導体）等を挙げることができるし、青色光を光電変換する有機光電変換層を構成する材料として、例えば、クマリン酸色素、トリス－８－ヒドリキシキノリアルミニウム（Ａｌｑ３）、メラシアニン系色素等を挙げることができるし、赤色光を光電変換する有機光電変換層を構成する材料として、例えば、フタロシアニン系色素、サブフタロシアニン系色素（サブフタロシアニン誘導体）を挙げることができる。
　あるいは又、光電変換層を構成する無機系材料として、結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、結晶セレン、アモルファスセレン、及び、カルコパライト系化合物であるＣＩＧＳ（ＣｕＩｎＧａＳｅ）、ＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ2）、ＣｕＩｎＳ2、ＣｕＡｌＳ2、ＣｕＡｌＳｅ2、ＣｕＧａＳ2、ＣｕＧａＳｅ2、ＡｇＡｌＳ2、ＡｇＡｌＳｅ2、ＡｇＩｎＳ2、ＡｇＩｎＳｅ2、あるいは又、ＩＩＩ－Ｖ族化合物であるＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、更には、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、Ｉｎ2Ｓｅ3、Ｉｎ2Ｓ3、Ｂｉ2Ｓｅ3、Ｂｉ2Ｓ3、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＳ等の化合物半導体を挙げることができる。加えて、これらの材料から成る量子ドットを光電変換層に使用することも可能である。
　あるいは又、光電変換層を、下層半導体層と、上層光電変換層の積層構造とすることができる。このように下層半導体層を設けることで、電荷蓄積時の再結合を防止することができ、光電変換層に蓄積した電荷の第１電極への転送効率を増加させることができるし、暗電流の生成を抑制することができる。上層光電変換層を構成する材料は、上記の光電変換層を構成する各種材料から、適宜、選択すればよい。一方、下層半導体層を構成する材料として、バンドギャップエネルギーの値が大きく（例えば、３．０ｅＶ以上のバンドギャップエネルギーの値）、しかも、光電変換層を構成する材料よりも高い移動度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、ＩＧＺＯ等の酸化物半導体材料；遷移金属ダイカルコゲナイド；シリコンカーバイド；ダイヤモンド；グラフェン；カーボンナノチューブ；縮合多環炭化水素化合物や縮合複素環化合物等の有機半導体材料を挙げることができる。あるいは又、下層半導体層を構成する材料として、蓄積すべき電荷が正孔である場合、光電変換層を構成する材料のイオン化ポテンシャルよりも小さなイオン化ポテンシャルを有する材料を挙げることができるし、蓄積すべき電荷が電子である場合、光電変換層を構成する材料の電子親和力よりも大きな電子親和力を有する材料を挙げることができる。あるいは又、下層半導体層を構成する材料における不純物濃度は１×１０18ｃｍ-3以下であることが好ましい。下層半導体層は、単層構成であってもよいし、多層構成であってもよい。また、電荷蓄積用電極の上方に位置する下層半導体層を構成する材料と、第１電極の上方に位置する下層半導体層を構成する材料とを、異ならせてもよい。
　本開示の固体撮像装置等によって、単板式カラー固体撮像装置を構成することができる。
　本開示の固体撮像装置等を構成する全ての撮像素子がワイヤグリッド偏光素子を備えていてもよいし、一部の撮像素子がワイヤグリッド偏光素子を備えていてもよい。
　本開示の固体撮像装置等にあっては、ベイヤ配列の撮像素子を備えた固体撮像装置と異なり（即ち、カラーフィルタ層を用いて青色、緑色、赤色の分光を行うのではなく）、同一画素内で光の入射方向において、複数種の波長の光に対して感度を有する撮像素子を積層して１つの画素を構成すれば、感度の向上及び単位体積当たりの画素密度の向上を図ることができる。また、有機系材料は吸収係数が高いため、有機光電変換層の膜厚を従来のＳｉ系光電変換層と比較して薄くすることができ、隣接画素からの光漏れや、光の入射角の制限が緩和される。更には、従来のＳｉ系撮像素子では３色の画素間で補間処理を行って色信号を作成するために偽色が生じるが、積層型撮像素子を備えた本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置にあっては、偽色の発生が抑えられる。有機光電変換層それ自体がカラーフィルタ層としても機能するので、カラーフィルタ層を配設しなくとも色分離が可能である。
　あるいは又、本開示の固体撮像装置等にあっては、カラーフィルタ層を用いることで、青色、緑色、赤色の分光特性への要求を緩和することができるし、また、高い量産性を有する。このような固体撮像装置における撮像素子の配列として、ベイヤ配列の他、インターライン配列、ＧストライプＲＢ市松配列、ＧストライプＲＢ完全市松配列、市松補色配列、ストライプ配列、斜めストライプ配列、原色色差配列、フィールド色差順次配列、フレーム色差順次配列、ＭＯＳ型配列、改良ＭＯＳ型配列、フレームインターリーブ配列、フィールドインターリーブ配列を挙げることができる。ここで、１つの撮像素子によって１つの画素（あるいは副画素）が構成される。
　例えば、ベイヤ配列の場合、１撮像素子ユニット（１画素）は４つの本開示における撮像素子から構成されている形態とすることができる。そして、２×２の副画素領域の内の３つの副画素領域のそれぞれに、赤色カラーフィルタ層、緑色カラーフィルタ層、青色カラーフィルタ層を配置し、本来、緑色カラーフィルタ層を配置すべき残りの１つの副画素領域にはカラーフィルタ層を配置せず、この残りの１つの副画素領域（白色副画素領域）にワイヤグリッド偏光素子を配置する構成とすることができる。あるいは又、ベイヤ配列の場合、２×２の副画素領域の内の３つの副画素領域のそれぞれに、赤色カラーフィルタ層、緑色カラーフィルタ層、青色カラーフィルタ層を配置し、残りの１つの副画素領域に緑色カラーフィルタ層とワイヤグリッド偏光素子を配置する構成とすることもできる。色分離や分光を目的としない場合、若しくは、撮像素子において、それ自体が特定波長に感度を有するような撮像素子である場合、カラーフィルタ層は不要な場合がある。また、カラーフィルタ層（波長選択手段）を配置しない副画素領域にあっては、カラーフィルタ層を配置した副画素領域との間の平坦性を確保するために、カラーフィルタ層の代わりに透明な樹脂層を形成してもよい。即ち、撮像素子は、赤色光に感度を有する赤色光用撮像素子、緑色光に感度を有する緑色光用撮像素子、青色光に感度を有する青色光用撮像素子の組合せから構成されていてもよい。そして、これらに加えて、近赤外線あるいは赤外線に感度を有する近赤外光用撮像素子あるいは赤外光用の撮像素子の組合せから構成されていてもよいし、単色の画像を得る固体撮像装置としてもよいし、単色の画像と近赤外線あるいは赤外線に基づく画像の組合せを得る固体撮像装置としてもよい。
　本開示における撮像素子が複数配列された画素領域は、２次元アレイ状に規則的に複数配列された画素から構成される。画素領域は、通常、実際に光を受光し光電変換によって生成された信号電荷を増幅して駆動回路に読み出す有効画素領域と、前述したように、黒レベルの基準になる光学的黒を出力するための黒基準画素領域（光学的黒画素領域（ＯＰＢ）とも呼ばれる）とから構成されている。黒基準画素領域は、通常、有効画素領域の外周部に配置されている。また、周辺領域は、通常、黒基準画素領域の外周部に配置されている。
　以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示における撮像素子において、光が照射され、光電変換層で光電変換が生じ、正孔（ホール）と電子がキャリア分離される。そして、正孔が取り出される電極を陽極、電子が取り出される電極を陰極とする。第１電極が陽極を構成し、第２電極が陰極を構成する形態もあるし、逆に、第１電極が陰極を構成し、第２電極が陽極を構成する形態もある。
　第１電極、電荷蓄積用電極、転送制御用電極、電荷排出電極及び第２電極は透明導電材料から成る構成とすることができる。第１電極、電荷蓄積用電極、転送制御用電極及び電荷排出電極を総称して、『第１電極等』と呼ぶ場合がある。あるいは又、本開示における撮像素子が、例えばベイヤ配列のように平面に配される場合には、第２電極は透明導電材料から成り、第１電極等は金属材料から成る構成とすることができ、この場合、具体的には、光入射側に位置する第２電極は透明導電材料から成り、第１電極等は、例えば、Ａｌ－Ｎｄ（アルミニウム及びネオジウムの合金）又はＡＳＣ（アルミニウム、サマリウム及び銅の合金）から成る構成とすることができる。透明導電材料から成る電極を『透明電極』と呼ぶ場合がある。ここで、ここで、透明導電材料のバンドギャップエネルギーは、２．５ｅＶ以上、好ましくは３．１ｅＶ以上であることが望ましい。透明電極を構成する透明導電材料として、導電性のある金属酸化物を挙げることができ、具体的には、酸化インジウム、インジウム－錫酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ2Ｏ3、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、酸化亜鉛にドーパントとしてインジウムを添加したインジウム－亜鉛酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、酸化ガリウムにドーパントとしてインジウムを添加したインジウム－ガリウム酸化物（ＩＧＯ）、酸化亜鉛にドーパントとしてインジウムとガリウムを添加したインジウム－ガリウム－亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ，Ｉｎ－ＧａＺｎＯ4）、酸化亜鉛にドーパントとしてインジウムと錫を添加したインジウム－錫－亜鉛酸化物（ＩＴＺＯ）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ2Ｏ3）、酸化錫（ＳｎＯ2）、ＡＴＯ（ＳｂドープのＳｎＯ2）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ2）、酸化亜鉛（他元素をドープしたＺｎＯを含む）、酸化亜鉛にドーパントとしてアルミニウムを添加したアルミニウム－亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、酸化亜鉛にドーパントとしてガリウムを添加したガリウム－亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化チタンにドーパントとしてニオブを添加したニオブ－チタン酸化物(ＴＮＯ)、酸化アンチモン、スピネル型酸化物、ＹｂＦｅ2Ｏ4構造を有する酸化物を例示することができる。あるいは又、ガリウム酸化物、チタン酸化物、ニオブ酸化物、ニッケル酸化物等を母層とする透明電極を挙げることができる。透明電極の厚さとして、２×１０-8ｍ乃至２×１０-7ｍ、好ましくは３×１０-8ｍ乃至１×１０-7ｍを挙げることができる。第１電極が透明性を要求される場合、製造プロセスの簡素化といった観点から、電荷排出電極も透明導電材料から構成することが好ましい。
　あるいは又、透明性が不要である場合、正孔を取り出す電極としての機能を有する陽極を構成する導電材料として、高仕事関数（例えば、φ＝４．５ｅＶ～５．５ｅＶ）を有する導電材料から構成することが好ましく、具体的には、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、鉄（Ｆｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、テルル（Ｔｅ）を例示することができる。一方、電子を取り出す電極としての機能を有する陰極を構成する導電材料として、低仕事関数（例えば、φ＝３．５ｅＶ～４．５ｅＶ）を有する導電材料から構成することが好ましく、具体的には、アルカリ金属（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ等）及びそのフッ化物又は酸化物、アルカリ土類金属（例えばＭｇ、Ｃａ等）及びそのフッ化物又は酸化物、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、タリウム（Ｔｌ）、ナトリウム－カリウム合金、アルミニウム－リチウム合金、マグネシウム－銀合金、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属、あるいは、これらの合金を挙げることができる。あるいは又、陽極や陰極を構成する材料として、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子、不純物を含有したポリシリコン、炭素系材料、酸化物半導体、カーボン・ナノ・チューブ、グラフェン等の導電性材料を挙げることができるし、これらの元素を含む層の積層構造とすることもできる。更には、陽極や陰極を構成する材料として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］といった有機材料（導電性高分子）を挙げることもできる。また、これらの導電性材料をバインダー（高分子）に混合してペースト又はインクとしたものを硬化させ、電極として用いてもよい。
　第１電極等や第２電極（陽極や陰極）の形成（成膜）方法として、乾式法あるいは湿式法を用いることが可能である。乾式法として、物理的気相成長法（ＰＶＤ法）及び化学的気相成長法（ＣＶＤ法）を挙げることができる。ＰＶＤ法の原理を用いた形成（成膜）方法として、抵抗加熱あるいは高周波加熱を用いた真空蒸着法、ＥＢ（電子ビーム）蒸着法、各種スパッタリング法（マグネトロンスパッタリング法、ＲＦ－ＤＣ結合形バイアススパッタリング法、ＥＣＲスパッタリング法、対向ターゲットスパッタリング法、高周波スパッタリング法）、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、分子線エピタキシー法、レーザ転写法を挙げることができる。また、ＣＶＤ法として、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、有機金属（ＭＯ）ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法を挙げることができる。一方、湿式法として、電解メッキ法や無電解メッキ法、スピンコート法、インクジェット法、スプレーコート法、スタンプ法、マイクロコンタクトプリント法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、ディップ法等の方法を挙げることができる。パターニング法として、シャドーマスク、レーザ転写、フォトリソグラフィー等の化学的エッチング、紫外線やレーザ等による物理的エッチング等を挙げることができる。第１電極等や第２電極の平坦化技術として、レーザ平坦化法、リフロー法、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法等を用いることができる。
　絶縁層を構成する材料として、酸化ケイ素系材料；窒化ケイ素（ＳｉＮY）；酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の金属酸化物高誘電絶縁材料に例示される無機系絶縁材料だけでなく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；ポリイミド；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリスチレン；Ｎ－２（アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＴＭＳ）、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）等のシラノール誘導体（シランカップリング剤）；ノボラック型フェノール樹脂；フッ素系樹脂；オクタデカンチオール、ドデシルイソシアネイト等の一端に制御電極と結合可能な官能基を有する直鎖炭化水素類にて例示される有機系絶縁材料（有機ポリマー）を挙げることができるし、これらの組み合わせを用いることもできる。酸化ケイ素系材料として、酸化シリコン（ＳｉＯX）、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率絶縁材料（例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ）を例示することができる。
　制御部を構成する浮遊拡散層、増幅トランジスタ、リセット・トランジスタ及び選択トランジスタの構成、構造は、従来の浮遊拡散層、増幅トランジスタ、リセット・トランジスタ及び選択トランジスタの構成、構造と同様とすることができる。駆動回路も周知の構成、構造とすることができる。
　第１電極は、浮遊拡散層及び増幅トランジスタのゲート部に接続されているが、第１電極と浮遊拡散層及び増幅トランジスタのゲート部との接続のためにコンタクトホール部を形成すればよい。コンタクトホール部を構成する材料として、不純物がドーピングされたポリシリコンや、タングステン、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＴｉＮＷ、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2等の高融点金属や金属シリサイド、これらの材料から成る層の積層構造（例えば、Ｔｉ／ＴｉＮ／Ｗ）を例示することができる。
　光電変換層と第１電極との間に、第１キャリアブロッキング層を設けてもよいし、有機光電変換層と第２電極との間に、第２キャリアブロッキング層を設けてもよい。また、第１キャリアブロッキング層と第１電極との間に第１電荷注入層を設けてもよいし、第２キャリアブロッキング層と第２電極との間に第２電荷注入層を設けてもよい。例えば、電子注入層を構成する材料として、例えば、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）といったアルカリ金属及びそのフッ化物や酸化物、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）といったアルカリ土類金属及びそのフッ化物や酸化物を挙げることができる。
　各種有機層の形成（成膜）方法として、乾式成膜法及び湿式成膜法を挙げることができる。乾式成膜法として、抵抗加熱あるいは高周波加熱、電子ビーム加熱を用いた真空蒸着法、フラッシュ蒸着法、プラズマ蒸着法、ＥＢ蒸着法、各種スパッタリング法（２極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、ＲＦ－ＤＣ結合形バイアススパッタリング法、ＥＣＲスパッタリング法、対向ターゲットスパッタリング法、高周波スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法）、ＤＣ（Direct Current）法、ＲＦ法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法や反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、分子線エピタキシー法、レーザ転写法、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）を挙げることができる。また、ＣＶＤ法として、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法、光ＣＶＤ法を挙げることができる。一方、湿式法として、具体的には、スピンコート法；浸漬法；キャスト法；マイクロコンタクトプリント法；ドロップキャスト法；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法といった各種印刷法；スタンプ法；スプレー法；エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットオリフィスコーター法、カレンダーコーター法といった各種コーティング法を例示することができる。塗布法においては、溶媒として、トルエン、クロロホルム、ヘキサン、エタノールといった無極性又は極性の低い有機溶媒を例示することができる。パターニング法として、シャドーマスク、レーザ転写、フォトリソグラフィー等の化学的エッチング、紫外線やレーザ等による物理的エッチング等を挙げることができる。各種有機層の平坦化技術として、レーザ平坦化法、リフロー法等を用いることができる。
　撮像素子あるいは固体撮像装置には、前述したとおり、必要に応じて、遮光層を設けてもよいし、撮像素子を駆動するための駆動回路や配線が設けられている。必要に応じて、撮像素子への光の入射を制御するためのシャッターを配設してもよいし、固体撮像装置の目的に応じて光学カットフィルタを具備してもよい。
　また、第１構成～第２構成の固体撮像装置にあっては、１つの本開示における撮像素子の上方に１つのオンチップ・マイクロレンズが配設されている形態とすることができるし、あるいは又、２つの本開示における撮像素子から撮像素子ブロックが構成されており、撮像素子ブロックの上方に１つのオンチップ・マイクロレンズが配設されている形態とすることができる。
　例えば、固体撮像装置を読出し用集積回路（ＲＯＩＣ）と積層する場合、読出し用集積回路及び銅（Ｃｕ）から成る接続部が形成された駆動用基板と、接続部が形成された撮像素子とを、接続部同士が接するように重ね合わせ、接続部同士を接合することで、積層することができるし、接続部同士をハンダバンプ等を用いて接合することもできる。
　また、本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置を駆動するための駆動方法にあっては、
　全ての撮像素子において、一斉に、光電変換層に電荷を蓄積しながら、第１電極における電荷を系外に排出し、その後、
　全ての撮像素子において、一斉に、光電変換層に蓄積された電荷を第１電極に転送し、転送完了後、順次、各撮像素子において第１電極に転送された電荷を読み出す、
各工程を繰り返す固体撮像装置の駆動方法とすることができる。
　このような固体撮像装置の駆動方法にあっては、各撮像素子は、第２電極側から入射した光が第１電極には入射しない構造を有し、全ての撮像素子において、一斉に、光電変換層に電荷を蓄積しながら、第１電極における電荷を系外に排出するので、全撮像素子において同時に第１電極のリセットを確実に行うことができる。そして、その後、全ての撮像素子において、一斉に、光電変換層に蓄積された電荷を第１電極に転送し、転送完了後、順次、各撮像素子において第１電極に転送された電荷を読み出す。それ故、所謂グローバルシャッター機能を容易に実現することができる。
　本開示における撮像素子として、ＣＣＤ素子、ＣＭＯＳイメージセンサー、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）、ＣＭＤ（Charge Modulation Device）型の信号増幅型イメージセンサーを挙げることができる。本開示の第１の態様～第２の態様に係る固体撮像装置、第１構成～第３構成の固体撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、監視カメラ、車両搭載用カメラ、スマートホン用カメラ、ゲーム用のユーザーインターフェースカメラ、生体認証用カメラを構成することができる。そして、通常の撮像に加えて、偏光情報が同時に取得可能な固体撮像装置とすることができる。また、立体画像を撮像する固体撮像装置とすることもできる。
　実施例１は、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る固体撮像装置に関する。実施例１の固体撮像装置の模式的な一部端面図を図１に示す。また、実施例１の撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図を図５に示し、部分的斜視図を図６に示し、模式的な一部端面図を図８Ａに示す。更には、実施例１の固体撮像装置における撮像素子の等価回路図を図１０Ａに示す。
　実施例１の固体撮像装置は、有効画素領域１０ａと周辺領域（図示せず）を備えており、有効画素領域１０ａと周辺領域との間には光学的黒画素領域（ＯＰＢ）１０ｂが設けられている。そして、実施例１の固体撮像装置は、
　半導体基板７０又は半導体基板７０の上方に（実施例１にあっては、具体的には、半導体基板７０に）形成された光電変換部１０を有し、ワイヤグリッド偏光素子９１及びオンチップ・マイクロレンズ１５を更に有する撮像素子が２次元マトリクス状に配列されて成る撮像素子群、及び、
　光電変換部１０の光入射側に設けられた第１層間絶縁層８３（８３Ａ，８３Ｂ）及び第２層間絶縁層８４（８４Ａ，８４Ｂ）、
を備えており、
　ワイヤグリッド偏光素子９１は、第１層間絶縁層８３（８３Ａ，８３Ｂ）と第２層間絶縁層８４（８４Ａ，８４Ｂ）との間に設けられており、
　オンチップ・マイクロレンズ１５は第２層間絶縁層８４上に設けられている。尚、光電変換部側から、第１層間絶縁層８３（８３Ａ，８３Ｂ）及び第２層間絶縁層８４（８４Ａ，８４Ｂ）が積層されている。
　そして、実施例１の固体撮像装置において、第１層間絶縁層８３（８３Ａ，８３Ｂ）及び第２層間絶縁層８４（８４Ａ，８４Ｂ）は酸化物材料又は樹脂材料から成り、オンチップ・マイクロレンズ１５は窒化シリコン（ＳｉＮ）又は酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、具体的には、実施例１にあってはＳｉＮから成る。尚、オンチップ・マイクロレンズ１５をＳｉＮから形成することは、例えば、特開２０１２－０２３２５１号公報から周知であるが、この特許公開公報にあっては、より高い屈折率を有する材料としてＳｉＮを用いているのであって、ワイヤグリッド偏光素子９１の保護のためのパッシベーション膜としてオンチップ・マイクロレンズ１５を機能させることを意図したものではない。
　また、実施例１の固体撮像装置において、第１層間絶縁層８３Ａ，８３Ｂを構成する材料の屈折率をｎ1、第２層間絶縁層８４Ａ，８４Ｂを構成する材料の屈折率をｎ2、オンチップ・マイクロレンズ１５を構成する材料の屈折率をｎ0としたとき、
ｎ0－ｎ1≧０
ｎ0－ｎ2≧０
を満足する。
　実施例１の固体撮像装置は、撮像素子が、ｘ0方向及びｙ0方向に２次元マトリクス状に配列されて成る。ｘ0方向は所謂行方向あるいは所謂列方向であり、ｙ0方向は列方向あるいは行方向である。実施例１の固体撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、監視カメラ、車両搭載用カメラ（車載カメラ）、スマートホン用カメラ、ゲーム用のユーザーインターフェースカメラ、生体認証用カメラ等が構成されている。
　そして、実施例１の固体撮像装置において、
　第１層間絶縁層８３は、第１層間絶縁層・下層８３Ａと、第１層間絶縁層・上層８３Ｂが積層された構造を有し、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層８３Ａと第１層間絶縁層・上層８３Ｂとの間の部分には遮光部１７Ａが設けられており、
　第２層間絶縁層８４は、第２層間絶縁層・下層８４Ａと、第２層間絶縁層・上層８４Ｂが積層された構造を有し、
　各光電変換部１０の上方に位置する第２層間絶縁層・下層８４Ａと第２層間絶縁層・上層８４Ｂとの間の部分にはカラーフィルタ層（波長選択手段）１６Ｒ，１６Ｇが設けられている。ワイヤグリッド偏光素子９１は第２層間絶縁層・下層８４Ａで覆われている。
　ここで、第１層間絶縁層８３Ａ，８３Ｂを構成する材料の屈折率ｎ1の値として、
１．２≦ｎ1≦２．５
を例示することができ、具体的には、
ｎ1（平均値）＝１．４５
であり、第２層間絶縁層８４Ａ，８４Ｂを構成する材料の屈折率ｎ2の値として、
１．２≦ｎ2≦２．５
を例示することができ、具体的には、
ｎ2（平均値）＝１．４５
である。また、オンチップ・マイクロレンズ１５を構成する材料の屈折率をｎ0として、
１．４≦ｎ0≦２．５
を例示することができ、具体的には、
ｎ0＝１．９
である。ここで、第１層間絶縁層・下層８３Ａ、第１層間絶縁層・上層８３Ｂ及び第２層間絶縁層・下層８４ＡはＳｉＯ2から成り、第２層間絶縁層・上層８４Ｂはアクリル系樹脂から成る。第２層間絶縁層・下層８４Ａとカラーフィルタ層１６Ｒ，１６Ｇとの間には、アクリル樹脂（屈折率＝１．４５）から成るカラーフィルタ層・下地層８４Ｃが形成されている。
　ワイヤグリッド偏光素子９１は、有効画素領域１０ａから光学的黒画素領域１０ｂに亙り形成されている。光学的黒画素領域（ＯＰＢ）１０ｂにも遮光部１７Ｂが形成されている。更には、図５の模式的な部分的平面図に示すように、ワイヤグリッド偏光素子９１を取り囲むフレーム部９８を備えており、フレーム部９８とワイヤグリッド偏光素子９１のライン部９２とが連結されている。フレーム部９８はワイヤグリッド偏光素子９１のライン部９２と同じ構造を有する。但し、図１～図４においては、フレーム部９８の図示を省略した。図５に示した例にあっては、複数の撮像素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、０度の角度を有する撮像素子と、４５度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度（α）を有する撮像素子と、１３５度の角度を有する撮像素子との組合せである。オンチップ・マイクロレンズ１５の下には、ＳｉＮから成るオンチップ・マイクロレンズ下地層１４が、オンチップ・マイクロレンズ１５と一体に形成されている。
　オンチップ・マイクロレンズ１５は周知の方法で作製することができる。即ち、第２層間絶縁層８４の上にオンチップ・マイクロレンズ下地層１４を形成した後、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４上にレジスト層を形成し、レジスト層をパターニングする。そして、レジスト層を加熱することでレジスト層にオンチップ・マイクロレンズと同様の形状を付与し、その後、レジスト層及びオンチップ・マイクロレンズ下地層１４をエッチバックすることで、オンチップ・マイクロレンズ１５を形成することができる。
　ワイヤグリッド偏光素子９１は、ライン・アンド・スペース構造を有する。スペース部を参照番号９６で示す。ワイヤグリッド偏光素子９１のライン部９２は、光入射側とは反対側（実施例１にあっては光電変換部側）から、第１導電材料（具体的には、アルミニウム（Ａｌ））から成る光反射層９３、ＳｉＯ2から成る絶縁膜９４、及び、第２導電材料（具体的には、タングステン（Ｗ））から成る光吸収層９５が積層された積層構造体（第１積層構造体）から構成されている。光反射層９３の頂面全面に絶縁膜９４が形成されており、絶縁膜９４の頂面全面に光吸収層９５が形成されている。具体的には、光反射層９３は、厚さ１５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）から構成され、絶縁膜９４は、厚さ２５ｎｍあるいは５０ｎｍのＳｉＯ2から構成され、光吸収層９５は、厚さ２５ｎｍのタングステン（Ｗ）から構成されている。光反射層９３は、偏光子としての機能を有し、ワイヤグリッド偏光素子９１に入射した光の内、光反射層９３の延びる方向（第１の方向）と平行な方向に電界成分を有する偏光波を減衰させ、光反射層９３の延びる方向と直交する方向（第２の方向）に電界成分を有する偏光波を透過させる。第１の方向はワイヤグリッド偏光素子９１の光吸収軸であり、第２の方向はワイヤグリッド偏光素子９１の光透過軸である。第１層間絶縁層・上層８３Ｂと光反射層９３との間には、ＴｉやＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造から成る下地膜が形成されているが、下地膜の図示は省略した。
　実施例１の固体撮像装置において、光反射層９３、絶縁膜９４及び光吸収層９５は、撮像素子において共通である。光学的黒画素領域（ＯＰＢ）は、光反射層９３、絶縁膜９４及び光吸収層９５から成るフレーム部９８（図５を参照）と同じ構造で占められている。
　ワイヤグリッド偏光素子９１は、以下の方法で作製することができる。即ち、第１層間絶縁層・上層８３Ｂ上に、ＴｉあるいはＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造から成る下地膜（図示せず）、第１導電材料（具体的には、アルミニウム）から成る光反射層形成層９３Ａを真空蒸着法に基づき設ける（図１２３Ａ及び図１２３Ｂ参照）。次いで、光反射層形成層９３Ａの上に絶縁膜形成層９４Ａを設け、絶縁膜形成層９４Ａの上に、第２導電材料から成る光吸収層形成層９５Ａを設ける。具体的には、ＳｉＯ2から成る絶縁膜形成層９４Ａを、光反射層形成層９３Ａ上にＣＶＤ法に基づき形成する（図１２３Ｃ参照）。そして、絶縁膜形成層９４Ａ上に、スパッタリング法によって、タングステン（Ｗ）から成る光吸収層形成層９５Ａを形成する。こうして、図１２３Ｄに示す構造を得ることができる。
　その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、光吸収層形成層９５Ａ、絶縁膜形成層９４Ａ及び光反射層形成層９３Ａ、更には、下地膜をパターニングすることで、帯状の光反射層９３、絶縁膜９４及び光吸収層９５のライン部（積層構造体）９２が、複数、離間して並置されて成るライン・アンド・スペース構造を有するワイヤグリッド偏光素子９１を得ることができる。その後、ＣＶＤ法に基づき第２層間絶縁層８４を、ワイヤグリッド偏光素子９１を覆うように形成すればよい。ワイヤグリッド偏光素子９１とワイヤグリッド偏光素子９１との間は、光反射層９３、絶縁膜９４及び光吸収層９５から成るフレーム部９８（図５を参照）で占められ、光学的黒画素領域（ＯＰＢ）及び周辺領域は、フレーム部９８と同じ構成の積層構造体で占められる。
　このように、フレーム部９８とワイヤグリッド偏光素子９１のライン部９２とを連結することで、また、フレーム部９８をワイヤグリッド偏光素子９１のライン部９２と同じ構造とすることで、安定して、しかも、均質・均一なワイヤグリッド偏光素子９１を形成することができる。それ故、撮像素子の四隅に対応するワイヤグリッド偏光素子９１の外周部の部分に剥離が発生するといった問題、ワイヤグリッド偏光素子９１の外周部の構造とワイヤグリッド偏光素子９１の中央部の構造に差異が生じ、ワイヤグリッド偏光素子９１自体の性能が低下するといった問題、ワイヤグリッド偏光素子９１の外周部に入射した光が偏光方向の異なる隣接する撮像素子に漏れ込み易いといった問題を解消することができ、高い信頼性を有する撮像素子、固体撮像装置を提供することができる。
　オンチップ・マイクロレンズ１５及びオンチップ・マイクロレンズ下地層１４は屈折率１．４１の低屈折率層８７で覆われており、低屈折率層８７の上にはＳｉＯ2から成る保護層８８が形成されている。保護層８８の上にはガラス板（図示せず）が配置されている。遮光部１７Ａ，１７Ｂを構成する材料として、クロム（Ｃｒ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、光を通さない樹脂（例えば、ポリイミド樹脂）を例示することができ、実施例１にあっては、具体的には、遮光部１７Ａ，１７Ｂを、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）、あるいは又、前述した材料から構成した。遮光部１７Ａ，１７Ｂを配線層（配線）として機能させることもできる。
　図１に示す実施例１の撮像素子は、表面照射型の撮像素子である。そして、周知の構成、構造を有する光電変換部１０が、シリコン半導体基板７０内に、周知の方法で形成されている。また、光電変換部１０を駆動する回路は、周知の回路とすることができる。
　具体的には、図１０Ａにのみ図示する転送トランジスタＴＲtrsは、転送ゲート線ＴＧに接続されたゲート部、チャネル形成領域、高濃度不純物領域に接続された（あるいは又、高濃度不純物領域と領域を共有した）一方のソース／ドレイン領域、及び、浮遊拡散層を構成する他方のソース／ドレイン領域から構成されている。
　図１０Ａにのみ図示するリセット・トランジスタＴＲrstは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。リセット・トランジスタＴＲrstのゲート部はリセット線ＲＳＴに接続され、リセット・トランジスタＴＲrstの一方のソース／ドレイン領域は電源ＶDDに接続され、他方のソース／ドレイン領域は、浮遊拡散層ＦＤを兼ねている。
　図１０Ａにのみ図示する増幅トランジスタＴＲampは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は配線層を介して、リセット・トランジスタＴＲrstの他方のソース／ドレイン領域（浮遊拡散層ＦＤ）に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、電源ＶDDに接続されている。
　図１０Ａにのみ図示する選択トランジスタＴＲselは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、選択線ＳＥＬに接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、増幅トランジスタＴＲampを構成する他方のソース／ドレイン領域と領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ（１１７）に接続されている。
　撮像素子の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作は、従来の撮像素子における電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　光電変換部１０、転送トランジスタＴＲtrs、リセット・トランジスタＴＲrst、増幅トランジスタＴＲamp及び選択トランジスタＴＲselは、第１層間絶縁層・下層８３Ａによって覆われている。
　図１１に、実施例１の固体撮像装置の概念図を示す。実施例１の固体撮像装置１００は、撮像素子１０１が２次元アレイ状に配列された撮像領域１１１、並びに、その駆動回路（周辺回路）としての垂直駆動回路１１２、カラム信号処理回路１１３、水平駆動回路１１４、出力回路１１５及び駆動制御回路１１６等から構成されている。これらの回路は周知の回路から構成することができるし、また、他の回路構成（例えば、従来のＣＣＤ撮像装置やＣＭＯＳ撮像装置にて用いられる各種の回路）を用いて構成することができることは云うまでもない。図１１において、撮像素子１０１における参照番号「１０１」の表示は、１行のみとした。
　駆動制御回路１１６は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスター・クロックに基づいて、垂直駆動回路１１２、カラム信号処理回路１１３及び水平駆動回路１１４の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、生成されたクロック信号や制御信号は、垂直駆動回路１１２、カラム信号処理回路１１３及び水平駆動回路１１４に入力される。
　垂直駆動回路１１２は、例えば、シフトレジスタによって構成され、撮像領域１１１の各撮像素子１０１を行単位で順次垂直方向に選択走査する。そして、各撮像素子１０１における受光量に応じて生成した電流（信号）に基づく画素信号（画像信号）は、信号線（データ出力線）１１７，ＶＳＬを介してカラム信号処理回路１１３に送られる。
　カラム信号処理回路１１３は、例えば、撮像素子１０１の列毎に配置されており、１行分の撮像素子１０１から出力される画像信号を撮像素子毎に黒基準画素（図示しないが、有効画素領域の周囲に形成される）からの信号によって、ノイズ除去や信号増幅の信号処理を行う。カラム信号処理回路１１３の出力段には、水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１１８との間に接続されて設けられる。
　水平駆動回路１１４は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路１１３の各々を順次選択し、カラム信号処理回路１１３の各々から信号を水平信号線１１８に出力する。
　出力回路１１５は、カラム信号処理回路１１３の各々から水平信号線１１８を介して順次供給される信号に対して、信号処理を行って出力する。
　以下、ワイヤグリッド偏光素子９１と光電変換部１０との配置関係について、説明する。尚、図１２～図２４に図示する撮像素子ユニットの平面レイアウト図において、「Ｒ」は赤色カラーフィルタ層を備えた赤色光用撮像素子（光電変換素子）を示し、「Ｇ」は緑色カラーフィルタ層を備えた緑色光用撮像素子（光電変換素子）を示し、「Ｂ」は青色カラーフィルタ層を備えた青色光用撮像素子（光電変換素子）を示し、「Ｗ」はカラーフィルタ層を備えていない（あるいは又、透明な樹脂層を備えた）白色光用撮像素子（光電変換素子）を示す。ワイヤグリッド偏光素子にハッチング線を付したが、ハッチング線の延びる方向と直交する方向は、ワイヤグリッド偏光素子（あるいは偏光子セグメント）が透過させるべき偏光方位を示している。以下においても同様である。
　図１２に示すように、複数の撮像素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、例えば、０度の角度を有する撮像素子と、９０度の角度を有する撮像素子との組合せとすることができる。また、図１３に示すように、複数の撮像素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、例えば、４５度の角度を有する撮像素子と、１３５度の角度を有する撮像素子との組合せとすることができる。
　図３４Ｂに示すように、ワイヤグリッド偏光素子９１を有する白色光用撮像素子Ｗをｘ0方向及びｙ0方向に１撮像素子を飛ばして配置してもよい。尚、図３４に関しては、後に詳しく説明する。あるいは又、２撮像素子を飛ばして、あるいは又、３撮像素子を飛ばして配置に配置してもよいし、ワイヤグリッド偏光素子９１を有する撮像素子を、千鳥格子状に配置してもよい。図１４に平面レイアウト図は、図３４Ｂに示した例の変形例である。
　図１５や図１６に平面レイアウトを図示する構成とすることも可能である。ここで、図１５に示す平面レイアウトを有するＣＭＯＳイメージセンサーの場合、２×２の撮像素子で選択トランジスタ、リセット・トランジスタ、増幅トランジスタを共有する２×２画素共有法式を採用することができ、画素加算を行わない撮像モードでは偏光情報を含む撮像を行い、２×２の副画素領域の蓄積電荷をＦＤ加算するモードでは、全偏光成分を積分した通常撮像画像を提供することができる。また、図１６に示す平面レイアイトの場合、２×２の撮像素子に対して１方向のワイヤグリッド偏光素子９１を配置するレイアウトであるため、撮像素子ユニット間での積層構造体の不連続が生じ難く、高品質な偏光撮像を実現できる。
　更には、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４に平面レイアウトを図示する構成とすることも可能である。
　実施例１の固体撮像装置にあっては、第１層間絶縁層、第２層間絶縁層及びオンチップ・マイクロレンズを構成する材料、特に、オンチップ・マイクロレンズを構成する材料を規定することで、オンチップ・マイクロレンズをパッシベーション膜として機能させることができる。あるいは又、実施例１の固体撮像装置にあっては、第１層間絶縁層、第２層間絶縁層及びオンチップ・マイクロレンズを構成する材料の屈折率差を規定している。それ故、ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料等の異常析出やワイヤグリッド偏光素子の形状変化が発生する結果、本来期待されるワイヤグリッド偏光素子や撮像素子の性能が損なわれるといった問題の発生を、確実に回避することができる。しかも、従来のパッシベーション膜の形成を省略することができるので、光電変換部の上方に位置する撮像素子の部分の厚さを一層薄くすることができる。具体的には、例えば、従来の撮像素子と比較して、約１０％程度、光電変換部の上方に位置する撮像素子の部分の厚さを薄くすることができる。そして、光電変換部の上方に位置する撮像素子の部分の厚さを一層薄くすることができる結果、光学的クロストークの低減、偏光光の混入（偏光クロストーク）を最小にできるし、消光比低下やリップル発生の防止を効果的に図ることができる。また、一般に、屈折率の異なる層が、多数、積層されると感度の低下を招くが、実施例１の固体撮像装置にあっては、屈折率の異なる層の積層数を少なくすることができるので、感度低下の抑制を効果的に図ることができる。しかも、ワイヤグリッド偏光素子は光吸収層を有する吸収型ワイヤグリッド偏光素子であるために、光反射率が低く、映像に対する迷光、フレア等の影響を軽減することができる。
　そして、実施例１の固体撮像装置にあっては、ワイヤグリッド偏光素子を備えているので、通常の撮像に加えて、偏光情報が同時に取得可能な固体撮像装置とすることができる。即ち、入射光の偏光情報を空間的に偏光分離する偏光分離機能を、固体撮像装置に付与することができる。具体的には、各撮像素子において光強度、偏光成分強度、偏光方向を得ることができるので、例えば、撮像後に、偏光情報に基づき画像データを加工することができる。例えば、空や窓ガラスを撮像した画像の部分、水面を撮像した画像の部分等に対して所望の処理を加えることで、偏光成分を強調あるいは低減させることができ、あるいは又、偏光成分と無偏光成分とを分離することができ、画像のコントラストの改善、不要な情報を削除を行うことができる。尚、具体的には、例えば、固体撮像装置を用いて撮像を行うときに撮像モードを規定することで、このような処理を行うことができる。更には、固体撮像装置によって、窓ガラスへの映り込みの除去を行うことができるし、偏光情報を画像情報に加えることで複数の物体の境界（輪郭）の鮮明化を図ることができる。あるいは又、路面の状態の検出や、路面上の障害物の検出を行うこともできる。更には、物体の複屈折性を反映した模様の撮像、リターデーション分布の測定、偏光顕微鏡画像の取得、物体の表面形状の取得や物体の表面性状の測定、移動体（車両等）の検出、雲の分布等の測定といった気象観測、各種の分野への適用、応用が可能である。また、立体画像を撮像する固体撮像装置とすることもできる。
　ワイヤグリッド偏光素子９１の変形例として、図８Ｂの模式的な一部端面図に示すように、ワイヤグリッド偏光素子９１のスペース部９６は空隙である構成を挙げることができる。即ち、スペース部９６の一部若しくは全部が空気で満たされている。図示した例では、具体的には、スペース部９６の全てが空気で満たされている。このような構造は、ライン・アンド・スペース構造を有するワイヤグリッド偏光素子９１を得た後、適切な成膜（形成）条件のＣＶＤ法に基づき、ＳｉＯ2から成る第２層間絶縁層・下層８４Ａを全面に形成する。ライン部９２とライン部９２との間に位置するスペース部９６の上方は、第２層間絶縁層・下層８４Ａによって塞がれる。このようにワイヤグリッド偏光素子９１のスペース部９６を空隙とすることで（具体的には、空気で充填されているので）、平均屈折率ｎaveの値を小さくすることができ、その結果、ワイヤグリッド偏光素子９１における透過率の向上、消光比の向上を図ることができる。また、形成ピッチＰ0の値を大きくすることができるので、ワイヤグリッド偏光素子９１の製造歩留りの向上を図ることができる。
　図８Ｂの変形例として、場合によっては、図９にワイヤグリッド偏光素子９１の模式的な一部端面図を示すように、スペース部９６に面したライン部９２の側面に、例えば、ＳｉＯ2から成る保護膜９７が形成されていてもよい。即ち、スペース部９６は空気で満たされ、加えて、スペース部には保護膜９７が存在する。保護膜９７は、例えば、ＨＤＰ－ＣＶＤ法に基づき成膜（形成）されており、これによって、より一層薄い保護膜９７をコンフォーマルにライン部９２の側面に形成することができる。
　ワイヤグリッド偏光素子は、絶縁膜が省略された構造、即ち、光入射側とは反対側から、光反射層（例えば、アルミニウムから成る）及び光吸収層（例えば、タングステンから成る）が積層された構成とすることができる。あるいは又、１層の導電遮光材料層から構成することもできる。導電遮光材料層を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、あるいは、これらの金属を含む合金といった、撮像素子が感度を有する波長域において複素屈折率の小さい導体材料を挙げることができる。
　図６に示したワイヤグリッド偏光素子９１の例では、積層構造体における光反射層９３と光吸収層９５とが絶縁膜９４によって離間されている構成（即ち、光反射層９３の頂面全面に絶縁膜９４が形成されており、絶縁膜９４の頂面全面に光吸収層９５が形成されている構成）としたが、代替的に、絶縁膜の一部が切り欠かれ、光反射層と光吸収層とは絶縁膜の切欠き部において接している構成とすることもできる。即ち、模式的な部分的斜視図を図７に示すように、絶縁膜９４の一部が切り欠かれ、光反射層９３と光吸収層９５とは絶縁膜９４の切欠き部９４ａにおいて接している構成とすることもできる。
　実施例２は、実施例１の変形である。図２に模式的な一部断面図を示すように、実施例２の固体撮像装置において、
　第１層間絶縁層８３は、第１層間絶縁層・下層８３Ａ’と、第１層間絶縁層・中間層８３Ｂ’と、第１層間絶縁層・上層８３Ｃ’が積層された構造を有し、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層８３Ａ’と第１層間絶縁層・中間層８３Ｂ’との間の部分には遮光部１７Ａ，１７Ｂが設けられており、
　各光電変換部１０の上方に位置する第１層間絶縁層・中間層８３Ｂ’と第１層間絶縁層・上層８３Ｃ’との間の部分にカラーフィルタ層１６Ｒ，１６Ｇが設けられている。尚、参照番号８３Ｄ’はカラーフィルタ層・下地層を示す。
　以上の点を除き、実施例２の固体撮像装置の構成、構造は、実施例１の固体撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
　実施例３も、実施例１の変形である。図３に模式的な一部断面図を示すように、実施例３の固体撮像装置において、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子９１とワイヤグリッド偏光素子９１との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子９１から延在した遮光部（具体的には、フレーム部９８）が設けられており、
　第２層間絶縁層８４は、第２層間絶縁層・下層８４Ａと、第２層間絶縁層・上層８４Ｂが積層された構造を有し、
　各光電変換部１０の上方に位置する第２層間絶縁層・下層８４Ａと第２層間絶縁層・上層８４Ｂとの間の部分にはカラーフィルタ層１６Ｒ，１６Ｇが設けられている。
　以上の点を除き、実施例３の固体撮像装置の構成、構造は、実施例１の固体撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
　実施例４も、実施例１の変形である。図４に模式的な一部断面図を示すように、実施例４の固体撮像装置において、
　第１層間絶縁層８３は、第１層間絶縁層・下層８３Ａ”と、第１層間絶縁層・上層８３Ｂ”が積層された構造を有し、
　各光電変換部１０の上方に位置する第１層間絶縁層・下層８３Ａ”と第１層間絶縁層・上層８３Ｂ”との間の部分にはカラーフィルタ層１６Ｒ，１６Ｇが設けられており、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子９１とワイヤグリッド偏光素子９１との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子９１から延在した遮光部（具体的には、フレーム部９８）が設けられている。尚、参照番号８３Ｃ”はカラーフィルタ層・下地層を示す。
　以上の点を除き、実施例４の固体撮像装置の構成、構造は、実施例１の固体撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
　実施例５は、実施例１～実施例４の変形であり、撮像素子が積層型撮像素子から構成されている。実施例５の積層型光電変換部の模式的な一部断面図を図２５に示し、赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図を図２７Ａに示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図を図２７Ｂに示し、上層光電変換部の模式的な配置図を図２８Ａに示し、下層光電変換部の模式的な配置図を図２８Ｂに示す。尚、図２５には、一部のトランジスタのみを図示した。また、実施例５の積層型光電変換部の等価回路図を図１０Ｂに示す。
　実施例５の積層型撮像素子は、ワイヤグリッド偏光素子９１、及び、積層された複数の光電変換部１０から構成されており、ワイヤグリッド偏光素子９１と複数の光電変換部１０とは、ワイヤグリッド偏光素子９１が複数の光電変換部１０よりも光入射側に配設された状態で積層されている。
　また、実施例５の固体撮像装置は、積層型撮像素子が、ｘ0方向及びｙ0方向に２次元マトリクス状に配列されて成り、
　各積層型撮像素子は、ワイヤグリッド偏光素子９１、及び、積層された複数の光電変換部１０から構成されており、
　各積層型撮像素子を構成するワイヤグリッド偏光素子９１と複数の光電変換部１０とは、ワイヤグリッド偏光素子９１が複数の光電変換部１０よりも光入射側に配設された状態で積層されている。
　あるいは又、実施例５の固体撮像装置は、２×２に配列された第１積層型撮像素子１０1、第２積層型撮像素子１０2、第３積層型撮像素子１０3及び第４積層型撮像素子１０4の４つの積層型撮像素子から構成された撮像素子ユニットが、２次元マトリクス状に配列されて成り、
　各撮像素子ユニットは、更に、少なくとも第４積層型撮像素子１０4の光入射側にワイヤグリッド偏光素子９１Ｗを備えている。
　そして、実施例５において、複数の光電変換部は、白色光に感度を有する光電変換部１０Ｗ、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲから成る。ここで、光電変換部１０Ｗは上層光電変換部を構成し、光電変換部１０ｉＲは下層光電変換部を構成する。赤色光に感度を有する光電変換部１０Ｒ、緑色光に感度を有する光電変換部１０Ｇ、及び、青色光に感度を有する光電変換部１０Ｂは、白色光に感度を有する光電変換部１０Ｗと同じレベルに形成されている。また、赤色光に感度を有する光電変換部１０Ｒ、緑色光に感度を有する光電変換部１０Ｇ、及び、青色光に感度を有する光電変換部１０Ｂの上方には、ワイヤグリッド偏光素子は設けられていない一方、下方には、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲが設けられている。
　カラーフィルタ層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが設けられているので、光電変換部１０Ｒ、光電変換部１０Ｇ、光電変換部１０Ｂ、光電変換部１０Ｗの構成、構造は同じとすることができ、可視光の波長帯全域を光電変換可能な光電変換部から構成することが好ましい。また、光電変換部１０ｉＲの構成、構造も同じである。近赤外光は、カラーフィルタ層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを通過する。限定するものではないが、光電変換部１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗは、有機光電変換材料や、例えば厚さ約３μｍのシリコン層から構成すればよいし、光電変換部１０ｉＲは、有機光電変換材料や、例えば厚さ約４μｍのシリコン層から構成すればよい。以下の実施例５の変形例、実施例６、実施例６の変形例においても同様とすることができる。
　また、実施例５の積層型撮像素子において、ワイヤグリッド偏光素子９１Ｗは、第１偏光子セグメント９１’Ｗ1、第２偏光子セグメント９１’Ｗ2、第３偏光子セグメント９１’Ｗ3及び第４偏光子セグメント９１’Ｗ4の４つの偏光子セグメントが２×２に配列されて成る。即ち、これらの４つの偏光子セグメントの内、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列されており、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列されている。そして、第１偏光子セグメント９１’Ｗ1が透過させるべき偏光方位はα度であり、第２偏光子セグメント９１’Ｗ2が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、第３偏光子セグメント９１’Ｗ3が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、第４偏光子セグメント９１’Ｗ4が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である。αの値として、ｙ0方向と間に成す角度を「０度」とした。
　ここで、図２５に示す実施例５の積層型撮像素子は、裏面照射型の積層型撮像素子である。そして、具体的には、図２７Ａ、図２７Ｂ、図２８Ａ及び図２８Ｂに示す例では、第１積層型撮像素子１０1は、赤色カラーフィルタ層１６Ｒ［図２７Ａ参照］、赤色カラーフィルタ層１６Ｒの下方に配設された４つの上層光電変換部（赤色光用撮像素子１０Ｒ1，１０Ｒ2，１０Ｒ3，１０Ｒ4）［図２８Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ11，１０ｉＲ12，１０ｉＲ13，１０ｉＲ14）［図２８Ｂ参照］から構成されている。
　また、第２積層型撮像素子１０2は、緑色カラーフィルタ層１６Ｇ（図２７Ａ参照）、緑色カラーフィルタ層１６Ｇの下方に配設された４つの上層光電変換部（緑色光用撮像素子１０Ｇ1，１０Ｇ2，１０Ｇ3，１０Ｇ4）、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ21，１０ｉＲ22，１０ｉＲ23，１０ｉＲ24）から構成されている。
　更には、第３積層型撮像素子１０3は、青色カラーフィルタ層１６Ｂ（図２７Ａ参照）、青色カラーフィルタ層１６Ｂの下方に配設された４つの上層光電変換部（青色光用撮像素子１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4）、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ31，１０ｉＲ32，１０ｉＲ33，１０ｉＲ34）から構成されている。
　また、第４積層型撮像素子１０4は、透明樹脂層９０Ｗ（図２７Ａ参照）、透明樹脂層９０Ｗの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｗ1，９１’Ｗ2，９１’Ｗ3，９１’Ｗ4、４つのワイヤグリッド偏光素子のそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（白色光用撮像素子１０Ｗ1，１０Ｗ2，１０Ｗ3，１０Ｗ4）、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ41，１０ｉＲ44，１０ｉＲ43，１０ｉＲ44）から構成されている。
　あるいは又、云い換えれば、
　第１積層型撮像素子１０1は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子１０2は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子１０3は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第４積層型撮像素子１０4は、白色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第４積層型撮像素子１０4の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第４－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ1、第４－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ1、第４－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ3及び第４－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ4の４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第４－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ1が透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第４－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ2が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第４－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ3が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｗ4が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である。
　上層光電変換部は、半導体基板７０に設けられたｎ型半導体領域３１を光電変換層として備えている。縦型トランジスタから成る転送トランジスタＴＲ１trsのゲート部３５が、ｎ型半導体領域３１まで延びており、且つ、転送ゲート線ＴＧ1に接続されている。また、転送トランジスタＴＲ１trsのゲート部３５の近傍の半導体基板７０の領域３５Ｃには、第１浮遊拡散層ＦＤ1が設けられている。ｎ型半導体領域３１に蓄積された電荷は、ゲート部３５に沿って形成される転送チャネルを介して第１浮遊拡散層ＦＤ1に読み出される。
　上層光電変換部にあっては、更に、半導体基板７０の第１面側に、上層光電変換部の制御部を構成するリセット・トランジスタＴＲ１rst、増幅トランジスタＴＲ１amp及び選択トランジスタＴＲ１selが設けられている（図１０Ｂも参照）。
　リセット・トランジスタＴＲ１rstは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。リセット・トランジスタＴＲ１rstのゲート部はリセット線ＲＳＴ1に接続され、リセット・トランジスタＴＲ１rstの一方のソース／ドレイン領域は電源ＶDDに接続され、他方のソース／ドレイン領域は、第１浮遊拡散層ＦＤ1を兼ねている。
　増幅トランジスタＴＲ１ampは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、リセット・トランジスタＴＲ１rstの他方のソース／ドレイン領域（第１浮遊拡散層ＦＤ1）に接続されている。一方のソース／ドレイン領域は、電源ＶDDに接続されている。
　選択トランジスタＴＲ１selは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、選択線ＳＥＬ1に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、増幅トランジスタＴＲ１ampを構成する他方のソース／ドレイン領域と領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ1に接続されている。
　下層光電変換部は、半導体基板７０に設けられたｎ型半導体領域３３を光電変換層として備えている。転送トランジスタＴＲ２trsのゲート部３６は転送ゲート線ＴＧ2に接続されている。また、転送トランジスタＴＲ２trsのゲート部３６の近傍の半導体基板７０の領域３６Ｃには、第２浮遊拡散層ＦＤ2が設けられている。ｎ型半導体領域３３に蓄積された電荷は、ゲート部３６に沿って形成される転送チャネル３６Ａを介して第２浮遊拡散層ＦＤ2に読み出される。
　下層光電変換部にあっては、更に、半導体基板７０の第１面側に、下層光電変換部の制御部を構成するリセット・トランジスタＴＲ２rst、増幅トランジスタＴＲ２amp及び選択トランジスタＴＲ２selが設けられている。
　リセット・トランジスタＴＲ２rstは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。リセット・トランジスタＴＲ２rstのゲート部はリセット線ＲＳＴ2に接続され、リセット・トランジスタＴＲ２rstの一方のソース／ドレイン領域は電源ＶDDに接続され、他方のソース／ドレイン領域は、第２浮遊拡散層ＦＤ2を兼ねている。
　増幅トランジスタＴＲ２ampは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、リセット・トランジスタＴＲ２rstの他方のソース／ドレイン領域（第２浮遊拡散層ＦＤ2）に接続されている。一方のソース／ドレイン領域は、電源ＶDDに接続されている。
　選択トランジスタＴＲ２selは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、選択線ＳＥＬ2に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、増幅トランジスタＴＲ２ampを構成する他方のソース／ドレイン領域と領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ2に接続されている。
　リセット線ＲＳＴ1，ＲＳＴ2、選択線ＳＥＬ1，ＳＥＬ2、転送ゲート線ＴＧ1，ＴＧ2は、駆動回路を構成する垂直駆動回路１１２に接続され、信号線（データ出力線）ＶＳＬ1，ＶＳＬ2は、駆動回路を構成するカラム信号処理回路１１３に接続されている。
　上層光電変換部及び下層光電変換部の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作は、従来の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　ｎ型半導体領域３３と半導体基板７０の表面７０Ａとの間にはｐ+層３４が設けられており、暗電流発生を抑制している。ｎ型半導体領域３１とｎ型半導体領域３３との間には、ｐ+層３２が形成されており、更には、ｎ型半導体領域３３の側面の一部はｐ+層３２によって囲まれている。半導体基板７０の裏面７０Ｂの側には、ｐ+層７３が形成されている。
　ｐ+層７３の上には、第１層間絶縁層８３、ワイヤグリッド偏光素子９１、第２層間絶縁層８４、及び、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４、オンチップ・マイクロレンズ１５が形成されている。また、例えば、第２層間絶縁層８４には、カラーフィルタ層１６（図２５あるいは後述する図２６には図示せず）が形成されている。
　実施例５の撮像素子、積層型撮像素子は、例えば、以下の方法で作製することができる。即ち、先ず、ＳＯＩ基板を準備する。そして、ＳＯＩ基板の表面に第１シリコン層をエピタキシャル成長法に基づき形成し、この第１シリコン層に、ｐ+層７３、ｎ型半導体領域３１を形成する。次いで、第１シリコン層上に第２シリコン層をエピタキシャル成長法に基づき形成し、この第２シリコン層に、素子分離領域７１、酸化膜７２、ｐ+層３２、ｎ型半導体領域３３、ｐ+層３４を形成する。また、第２シリコン層に、撮像素子の制御部を構成する各種トランジスタ等を形成し、更にその上に、配線層（図示せず）や層間絶縁層７６、各種配線を形成した後、層間絶縁層７６と支持基板（図示せず）とを貼り合わせる。その後、ＳＯＩ基板を除去して第１シリコン層を露出させる。第２シリコン層の表面が半導体基板７０の表面７０Ａに該当し、第１シリコン層の表面が半導体基板７０の裏面７０Ｂに該当する。また、第１シリコン層と第２シリコン層を纏めて半導体基板７０と表現している。次いで、ｐ+層７３に第１層間絶縁層８３、ワイヤグリッド偏光素子９１、カラーフィルタ層１６を含む第２層間絶縁層８４、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４及びオンチップ・マイクロレンズ１５を形成する。以上によって、実施例５の積層型撮像素子を得ることができる。
　実施例５にあっては、ワイヤグリッド偏光素子９１は、白色光に感度を有する光電変換部１０Ｗ、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲと同じ大きさを有するがこれに限定するものでなく、光電変換部１０Ｗ、光電変換部１０ｉＲよりも大きくともよい。
　実施例５の積層型撮像素子においては、ワイヤグリッド偏光素子が複数の光電変換部よりも光入射側に配設された状態で積層されているが故に、波長領域全ての偏光情報を取得しつつ、輝度向上のために光の波長帯を拡大して利用できるので、感度向上と分光改善を達成することができる結果、高精度の偏光情報取得と良好な撮像特性の両立を図ることができる。
　しかも、上層光電変換部の上方にオンチップで一体的にワイヤグリッド偏光素子が形成されているが故に、積層型撮像素子の厚さを薄くすることができる。その結果、隣接する積層型撮像素子への偏光光の混入（偏光クロストーク）を最小にできるし、ワイヤグリッド偏光素子は光吸収層を有する吸収型ワイヤグリッド偏光素子であるために反射率が低く、映像に対する迷光、フレア等の影響を軽減することができる。
　実施例５の積層型撮像素子にあっては、赤色光用撮像素子、緑色光用撮像素子、青色光用撮像素子の下方に近赤外光用光電変換部が配設されているが、赤色光用撮像素子、緑色光用撮像素子、青色光用撮像素子の上方にはワイヤグリッド偏光素子は配設されておらず、カラーフィルタ層（波長選択手段）が形成されている。一方、白色光用撮像素子の下方には近赤外光用光電変換部が配設され、しかも、上方にはワイヤグリッド偏光素子が配設されているが、カラーフィルタ層（波長選択手段）は形成されていない。このような構造を採用することで、赤色光、緑色光、青色光を波長分離することに起因して輝度出力が低下することを防止でき、赤色光、緑色光、青色光の波長帯での偏光情報を漏らすことなく取得することができ、色・輝度・偏光情報を最大限に利用できるし、また、カラーフィルタ層での光の損失がないため、偏光情報を有する出力が向上するといった利点を得ることができる。
　図２６に示す実施例５の積層型撮像素子の変形例は、表面照射型の積層型撮像素子である。具体的には、半導体基板７０の表面７０Ａ側には、制御部を構成する各種トランジスタが設けられている。これらのトランジスタは、上述したトランジスタと同様の構成、構造とすることができる。また、半導体基板７０には、上層光電変換部及び下層光電変換部が設けられているが、これらの光電変換部も、実質的に前述したと同様の構成、構造とすることができる。半導体基板７０の表面７０Ａの上には、層間絶縁層７７が形成されており、層間絶縁層７７の上に、第１層間絶縁層８３、ワイヤグリッド偏光素子９１、カラーフィルタ層１６を含む第２層間絶縁層８４、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４及びオンチップ・マイクロレンズ１５が形成されている。このように、表面照射型である点を除き、実施例５の積層型撮像素子の変形例の構成、構造は、上述した実施例５の撮像素子、積層型撮像素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
〈実施例５の積層型撮像素子の第１変形例〉
　あるいは又、実施例５の積層型撮像素子の第１変形例として、赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図を図２９Ａに示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図を図２９Ｂに示すように、複数の光電変換部は、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部から成る構成とすることができる。
　即ち、第１積層型撮像素子１０1は、赤色カラーフィルタ層１６Ｒ［図２９Ａ参照］、赤色カラーフィルタ層１６Ｒの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｒ1，９１’Ｒ2，９１’Ｒ3，９１’Ｒ4［図２９Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（赤色光用撮像素子１０Ｒ1，１０Ｒ2，１０Ｒ3，１０Ｒ4）［図２８Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ11，１０ｉＲ12，１０ｉＲ13，１０ｉＲ14）［図２８Ｂ参照］から構成されている。
　また、第２積層型撮像素子１０2は、緑色カラーフィルタ層１６Ｇ［図２９Ａ参照］、緑色カラーフィルタ層１６Ｇの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｇ1，９１’Ｇ2，９１’Ｇ3，９１’Ｇ4［図２９Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（緑色光用撮像素子１０Ｇ1，１０Ｇ2，１０Ｇ3，１０Ｇ4）［図２８Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ21，１０ｉＲ22，１０ｉＲ23，１０ｉＲ24）［図２８Ｂ参照］から構成されている。
　更には、第３積層型撮像素子１０3は、青色カラーフィルタ層１６Ｂ［図２９Ａ参照］、青色カラーフィルタ層１６Ｂの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｂ1，９１’Ｂ2，９１’Ｂ3，９１’Ｂ4［図２９Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（青色光用撮像素子１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4）［図２８Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ31，１０ｉＲ32，１０ｉＲ33，１０ｉＲ34）［図２８Ｂ参照］から構成されている。
　また、第４積層型撮像素子１０4は、透明樹脂層９０Ｗ［図２９Ａ参照］、透明樹脂層９０Ｗの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｗ1，９１’Ｗ2，９１’Ｗ3，９１’Ｗ4［図２９Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（白色光用撮像素子１０Ｗ1，１０Ｗ2，１０Ｗ3，１０Ｗ4）［図２８Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ41，１０ｉＲ44，１０ｉＲ43，１０ｉＲ44）［図２８Ｂ参照］から構成されている。
　あるいは又、云い換えれば、更に、第１積層型撮像素子１０1、第２積層型撮像素子１０2及び第３積層型撮像素子１０3のそれぞれの光入射側にワイヤグリッド偏光素子を備えており、
　第１積層型撮像素子１０1の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第１－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ1、第１－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ2、第１－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ3及び第１－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ4の４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第１－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ1が透過させるべき偏光方位はβ度であり、
　第１－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ2が透過させるべき偏光方位は（β＋４５）度であり、
　第１－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ3が透過させるべき偏光方位は（β＋９０）度であり、
　第１－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｒ4が透過させるべき偏光方位は（β＋１３５）度である。
　また、第２積層型撮像素子１０2の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第２－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ1、第２－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ2、第２－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ3及び第２－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ4の４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第２－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ1が透過させるべき偏光方位はγ度であり、
　第２－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ2が透過させるべき偏光方位は（γ＋４５）度であり、
　第２－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ3が透過させるべき偏光方位は（γ＋９０）度であり、
　第２－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｇ4が透過させるべき偏光方位は（γ＋１３５）度である。
　また、第３積層型撮像素子１０3の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された（即ち、ｘ0方向に２つの偏光子セグメントが配列され、ｙ0方向に２つの偏光子セグメントが配列された）、第３－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ1、第３－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ2、第３－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ3及び第３－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ4の４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第３－１ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ1が透過させるべき偏光方位はδ度であり、
　第３－２ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ2が透過させるべき偏光方位は（δ＋４５）度であり、
　第３－３ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ3が透過させるべき偏光方位は（δ＋９０）度であり、
　第３－４ワイヤグリッド偏光素子（偏光子セグメント）９１’Ｂ4が透過させるべき偏光方位は（δ＋１３５）度である。
　ここで、β＝γ＝δとし、β，γ，δの値として、ｙ0方向と間に成す角度を「０度」とした。
〈実施例５の積層型撮像素子の第２変形例〉
　あるいは又、実施例５の積層型撮像素子の第２変形例として、単色の固体撮像装置を構成する積層型撮像素子を挙げることができる。即ち、２×２の白色光用積層型撮像素子を構成する領域Ｗの模式的な配置図を図３０Ａに示し、ワイヤグリッド偏光素子９１1，９１2，９１3，９１4の模式的な配置図を図３０Ｂに示し、白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部１０Ｗの模式的な配置図を図３１Ａに示し、下層光電変換部１０ｉＲの模式的な配置図を図３３Ｂに示す。具体的には、積層型撮像素子は、白色光用積層型撮像素子を構成する領域Ｗ（透明樹脂層９０Ｗが形成されていてもよい）［図３０Ａ参照］、これらの領域Ｗのそれぞれの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｗ1，９１’Ｗ2，９１’Ｗ3，９１’Ｗ4［図３０Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（白色光用撮像素子１０Ｗ）［図３１Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ）［図３１Ｂ参照］から構成されている。
〈実施例５の積層型撮像素子の第３変形例〉
　あるいは又、実施例５の積層型撮像素子の第３変形例として、ベイヤ配列を有する固体撮像装置を構成する積層型撮像素子を挙げることができる。即ち、赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子及び青色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図を図３２Ａに示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図を図３２Ｂに示し、赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子及び青色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図を図３３Ａに示し、下層光電変換部の模式的な配置図を図３３Ｂに示すように、複数の光電変換部は、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部から成る構成とすることができる。
　即ち、第１積層型撮像素子１０1は、赤色カラーフィルタ層１６Ｒ［図３２Ａ参照］、赤色カラーフィルタ層１６Ｒの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｒ1，９１’Ｒ2，９１’Ｒ3，９１’Ｒ4［図３２Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（赤色光用撮像素子１０Ｒ1，１０Ｒ2，１０Ｒ3，１０Ｒ4）［図３３Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ11，１０ｉＲ12，１０ｉＲ13，１０ｉＲ14）［図３３Ｂ参照］から構成されている。
　また、第２積層型撮像素子１０2及び第４積層型撮像素子１０4は、緑色カラーフィルタ層１６Ｇ［図３２Ａ参照］、緑色カラーフィルタ層１６Ｇのそれぞれの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｇ1，９１’Ｇ2，９１’Ｇ3，９１’Ｇ4［図３２Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（緑色光用撮像素子１０Ｇ1，１０Ｇ2，１０Ｇ3，１０Ｇ4）［図３３Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ21，１０ｉＲ22，１０ｉＲ23，１０ｉＲ24，１０ｉＲ41，１０ｉＲ42，１０ｉＲ43，１０ｉＲ44）［図３３Ｂ参照］から構成されている。
　更には、第３積層型撮像素子１０3は、青色カラーフィルタ層１６Ｂ［図３２Ａ参照］、青色カラーフィルタ層１６Ｂの下方に配設された４つの偏光子セグメント９１’Ｂ1，９１’Ｂ2，９１’Ｂ3，９１’Ｂ4［図３２Ｂ参照］、４つの偏光子セグメントのそれぞれの下方に配設された上層光電変換部（青色光用撮像素子１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4）［図３３Ａ参照］、及び、上層光電変換部のそれぞれの下方に配設された下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ31，１０ｉＲ32，１０ｉＲ33，１０ｉＲ34）［図３３Ｂ参照］から構成されている。
　以上に説明した実施例５の積層型撮像素子あるいはその変形例にあっては、上層光電変換部は、赤色光、緑色光、青色光、白色光に感度を有する光電変換部から構成され、下層光電変換部は、近赤外光に感度を有する光電変換部から構成したが、代替的に、上層光電変換部は、近赤外光に感度を有する光電変換部から構成され、下層光電変換部は、赤色光、緑色光、青色光、白色光に感度を有する光電変換部から構成されていてもよい。また、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部は、赤色光に感度を有する赤色光用光電変換部、緑色光に感度を有する緑色光用光電変換部、及び、青色光に感度を有する青色光用光電変換部から成る群から選択された少なくとも２種類の光電変換部が積層されて成る構成とすることもできる。
　実施例６は、実施例５の変形である。実施例６における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図を図３４Ａに示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図を図３４Ｂに示す。また、実施例６における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図を図３５Ａに示し、並びに、下層光電変換部の模式的な配置図を図３５Ｂに示す。
　実施例６の固体撮像装置にあっては、第１撮像素子ユニット１２1において、
　第１積層型撮像素子１１1は、赤色光に感度を有する光電変換部１０Ｒ1、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ11を備えており、
　第２積層型撮像素子１１2は、緑色光に感度を有する光電変換部１０Ｇ1、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ12を備えており、
　第３積層型撮像素子１１3は、青色光に感度を有する光電変換部１０Ｂ1、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ13を備えており、
　第４積層型撮像素子１１4は、白色光に感度を有する光電変換部１０Ｗ1、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ14を備えている。
　また、第２撮像素子ユニット１２2において、
　第１積層型撮像素子１１1は、赤色光に感度を有する光電変換部１０Ｒ2、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ21を備えており、
　第２積層型撮像素子１１2は、緑色光に感度を有する光電変換部１０Ｇ2、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ22を備えており、
　第３積層型撮像素子１１3は、青色光に感度を有する光電変換部１０Ｂ2、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ23を備えており、
　第４積層型撮像素子１１4は、白色光に感度を有する光電変換部１０Ｗ2、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ24を備えている。
　更には、第３撮像素子ユニット１２3において、
　第１積層型撮像素子１１1は、赤色光に感度を有する光電変換部１０Ｒ3、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ31を備えており、
　第２積層型撮像素子１１2は、緑色光に感度を有する光電変換部１０Ｇ3、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ32を備えており、
　第３積層型撮像素子１１3は、青色光に感度を有する光電変換部１０Ｂ3、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ33を備えており、
　第４積層型撮像素子１１4は、白色光に感度を有する光電変換部１０Ｗ3、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ34を備えている。
　また、第４撮像素子ユニット１２4において、
　第１積層型撮像素子１１1は、赤色光に感度を有する光電変換部１０Ｒ4、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ41を備えており、
　第２積層型撮像素子１１2は、緑色光に感度を有する光電変換部１０Ｇ4、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ42を備えており、
　第３積層型撮像素子１１3は、青色光に感度を有する光電変換部１０Ｂ4、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ43を備えており、
　第４積層型撮像素子１１4は、白色光に感度を有する光電変換部１０Ｗ4、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部１０ｉＲ44を備えている。
　そして、第１積層型撮像素子１１1、第２積層型撮像素子１１2及び第３積層型撮像素子１１3は、ワイヤグリッド偏光素子を備えておらず、第４積層型撮像素子１１4はワイヤグリッド偏光素子９１Ｗ1，９１Ｗ2，９１Ｗ3，９１Ｗ4を備えている。
　以上の点を除き、実施例６における積層型撮像素子の構成、構造、固体撮像装置の構成、構造は、実施例５において説明した積層型撮像素子、固体撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
　実施例６にあっては、第１積層型撮像素子１１1、第２積層型撮像素子１１2及び第３積層型撮像素子１１3は、ワイヤグリッド偏光素子を備えておらず、第４積層型撮像素子１１4はワイヤグリッド偏光素子９１Ｗ1，９１Ｗ2，９１Ｗ3，９１Ｗ4を備えているので、赤色光、緑色光、青色光を波長分離することに起因して輝度出力が低下することを防止でき、赤色光、緑色光、青色光の波長帯での偏光情報を漏らすことなく取得することができ、色・輝度・偏光情報を最大限に利用できるし、また、カラーフィルタ層での光の損失がないため、偏光情報を有する出力が向上するといった利点を得ることができる。
〈実施例６の固体撮像装置の第１変形例〉
　実施例６の第１変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図を図３６Ａに示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図を図３６Ｂに示す。また、実施例６の第１変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子、青色光用積層型撮像素子及び白色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図を図３７Ａに示し、下層光電変換部の模式的な配置図を図３７Ｂに示す。
　この実施例６の第１変形例において、各撮像素子ユニット１２1，１２2，１２3，１２4は、更に、第１積層型撮像素子１１1、第２積層型撮像素子１１2及び第３積層型撮像素子１１3の光入射側にワイヤグリッド偏光素子９１1，９１2，９１3を備えており、第１積層型撮像素子１１1、第２積層型撮像素子１１2、第３積層型撮像素子及び第４積層型撮像素子１１4に備えられたワイヤグリッド偏光素子９１1，９１2，９１3，９１4は、１つのワイヤグリッド偏光素子内では同じ偏光方位を有する。
　即ち、第１撮像素子ユニット１２1において、第１積層型撮像素子１１1を構成する光電変換部１０Ｒ1、第２積層型撮像素子１１1を構成する光電変換部１０Ｇ1、第３積層型撮像素子１１1を構成する光電変換部１０Ｂ1、第４積層型撮像素子１１1を構成する光電変換部１０Ｗ1に対して１つのワイヤグリッド偏光素子９１1が配設されているし、１つの下層光電変換部１０ｉＲが配設されている。
　また、第２撮像素子ユニット１２2において、第１積層型撮像素子１１2を構成する光電変換部１０Ｒ2、第２積層型撮像素子１１2を構成する光電変換部１０Ｇ2、第３積層型撮像素子１１2を構成する光電変換部１０Ｂ2、第４積層型撮像素子１１2を構成する光電変換部１０Ｗ2に対して１つのワイヤグリッド偏光素子９１2が配設されているし、１つの下層光電変換部１０ｉＲが配設されている。
　また、第３撮像素子ユニット１２3において、第１積層型撮像素子１１3を構成する光電変換部１０Ｒ3、第２積層型撮像素子１１3を構成する光電変換部１０Ｇ3、第３積層型撮像素子１１3を構成する光電変換部１０Ｂ3、第４積層型撮像素子１１3を構成する光電変換部１０Ｗ3に対して１つのワイヤグリッド偏光素子９１3が配設されているし、１つの下層光電変換部１０ｉＲが配設されている。
　また、第４撮像素子ユニット１２4において、第１積層型撮像素子１１4を構成する光電変換部１０Ｒ4、第２積層型撮像素子１１4を構成する光電変換部１０Ｇ4、第３積層型撮像素子１１4を構成する光電変換部１０Ｂ4、第４積層型撮像素子１１4を構成する光電変換部１０Ｗ4に対して１つのワイヤグリッド偏光素子９１4が配設されているし、１つの下層光電変換部１０ｉＲが配設されている。
　そして、更には、隣接する撮像素子ユニットにおいて、ワイヤグリッド偏光素子の有する偏光方位は異なっている（図３８のワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図を参照）。
〈実施例６の固体撮像装置の第２変形例〉
　あるいは又、実施例６の積層型撮像素子の第２変形例として、ベイヤ配列を有する固体撮像装置を構成する積層型撮像素子を挙げることができる。実施例６の第２変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子及び青色光用積層型撮像素子を構成するカラーフィルタ層等の模式的な配置図を図３９Ａに示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な配置図を図３９Ｂに示す。また、実施例６の第２変形例における赤色光用積層型撮像素子、緑色光用積層型撮像素子及び青色光用積層型撮像素子を構成する上層光電変換部の模式的な配置図を図４０Ａに示し、下層光電変換部の模式的な配置図を図４０Ｂに示す。
　実施例６の積層型撮像素子の第２変形例にあっては、複数の光電変換部は、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部から成る構成とすることができる。
　即ち、第１撮像素子ユニット１２1を構成する第１積層型撮像素子１１1は、赤色カラーフィルタ層１６Ｒ1、２つの緑色カラーフィルタ層１６Ｇ1、青色カラーフィルタ層１６Ｂ1［図３９Ａ参照］、これらのカラーフィルタ層１６Ｒ1，９０Ｇ1，９０Ｂ1の下方に配設された１つのワイヤグリッド偏光素子９１1［図３９Ｂ参照］、１つのワイヤグリッド偏光素子９１1の下方に配設された４つの上層光電変換部（赤色光用撮像素子１０Ｒ1，緑色光用撮像素子１０Ｇ1，青色光用撮像素子１０Ｂ1，緑色光用撮像素子１０Ｇ1）［図４０Ａ参照］、及び、上層光電変換部の下方に配設された１つの下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ）［図４０Ｂ参照］から構成されている。
　また、第２撮像素子ユニット１２2を構成する第１積層型撮像素子１１2は、赤色カラーフィルタ層１６Ｒ2、２つの緑色カラーフィルタ層１６Ｇ2、青色カラーフィルタ層１６Ｂ2［図３９Ａ参照］、これらのカラーフィルタ層１６Ｒ2，９０Ｇ2，９０Ｂ2の下方に配設された１つのワイヤグリッド偏光素子９１2［図３９Ｂ参照］、１つのワイヤグリッド偏光素子９１2の下方に配設された４つの上層光電変換部（赤色光用撮像素子１０Ｒ2，緑色光用撮像素子１０Ｇ2，青色光用撮像素子１０Ｂ2，緑色光用撮像素子１０Ｇ2）［図４０Ａ参照］、及び、上層光電変換部の下方に配設された１つの下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ）［図４０Ｂ参照］から構成されている。
　また、第３撮像素子ユニット１２3を構成する第１積層型撮像素子１１3は、赤色カラーフィルタ層１６Ｒ3、２つの緑色カラーフィルタ層１６Ｇ3、青色カラーフィルタ層１６Ｂ3［図３９Ａ参照］、これらのカラーフィルタ層１６Ｒ3，９０Ｇ3，９０Ｂ3の下方に配設された１つのワイヤグリッド偏光素子９１3［図３９Ｂ参照］、１つのワイヤグリッド偏光素子９１3の下方に配設された４つの上層光電変換部（赤色光用撮像素子１０Ｒ3，緑色光用撮像素子１０Ｇ3，青色光用撮像素子１０Ｂ3，緑色光用撮像素子１０Ｇ3）［図４０Ａ参照］、及び、上層光電変換部の下方に配設された１つの下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ）［図４０Ｂ参照］から構成されている。
　また、第４撮像素子ユニット１２4を構成する第１積層型撮像素子１１4は、赤色カラーフィルタ層１６Ｒ4、２つの緑色カラーフィルタ層１６Ｇ4、青色カラーフィルタ層１６Ｂ4［図３９Ａ参照］、これらのカラーフィルタ層１６Ｒ4，９０Ｇ4，９０Ｂ4の下方に配設された１つのワイヤグリッド偏光素子９１4［図３９Ｂ参照］、１つのワイヤグリッド偏光素子９１4の下方に配設された４つの上層光電変換部（赤色光用撮像素子１０Ｒ4，緑色光用撮像素子１０Ｇ4，青色光用撮像素子１０Ｂ4，緑色光用撮像素子１０Ｇ4）［図４０Ａ参照］、及び、上層光電変換部の下方に配設された１つの下層光電変換部（近赤外光用光電変換部１０ｉＲ）［図４０Ｂ参照］から構成されている。
　あるいは又、云い換えれば、実施例６の第１変形例、第２変形例において、図３６Ａ、図３６Ｂ、図３７Ａ、図３７Ｂ、図３９Ａ、図３９Ｂ、図４０Ａ、図４０Ｂに示したように、
　第１積層型撮像素子１１1は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子１１2は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子１１3は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　２×２に配列された、第１撮像素子ユニット１２1、第２撮像素子ユニット１２2、第３撮像素子ユニット１２3及び第４撮像素子ユニット１２4の４つの撮像素子ユニット（即ち、ｘ0方向に配列された２つの撮像素子ユニット、及び、ｙ0方向に配列された２つの撮像素子ユニット）から撮像素子ユニット群が構成されており、
　第１撮像素子ユニット１２1に備えられた第１ワイヤグリッド偏光素子９１1が透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第２撮像素子ユニット１２2に備えられた第２ワイヤグリッド偏光素子９１2が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第３撮像素子ユニット１２3に備えられた第３ワイヤグリッド偏光素子９１3が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４撮像素子ユニット１２4に備えられた第４ワイヤグリッド偏光素子９１4が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である構成とすることができる。
　実施例７は、実施例５～実施例６の変形であり、電荷蓄積用電極を備えた積層型撮像素子に関する。
　実施例７の積層型撮像素子（電荷蓄積用電極を備えた積層型撮像素子）の模式的な一部断面図を図４１に示し、実施例７の積層型撮像素子の等価回路図を図４２及び図４３に示し、実施例７の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図４４に示し、実施例７の積層型撮像素子の動作時の各部位における電位の状態を模式的に図４５に示し、実施例７の積層型撮像素子の各部位を説明するための等価回路図を図４６Ａに示す。また、実施例７の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図を図４７に示し、第１電極、電荷蓄積用電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図を図４８に示す。
　実施例７の積層型撮像素子（例えば、後述する緑色光用撮像素子）において、積層された複数の光電変換部の内の少なくとも１つの光電変換部（具体的には、１つの電荷蓄積用電極を備えた光電変換部であり、上層光電変換部）は、第１電極２１、光電変換層２３及び第２電極２２が積層されて成り、更に、第１電極２１と離間して配置され、且つ、絶縁層８２を介して光電変換層２３と対向して配置された電荷蓄積用電極２４を備えている。尚、ワイヤグリッド偏光素子９１を簡素化して図示している。
　そして、半導体基板（より具体的には、シリコン半導体層）７０を更に備えており、光電変換部（電荷蓄積用電極を備えた光電変換部）は、半導体基板７０の上方に配置されている。また、半導体基板７０に設けられ、第１電極２１及び第２電極２２が接続された駆動回路を有する制御部を更に備えている。ここで、半導体基板７０における光入射面を上方とし、半導体基板７０の反対側を下方とする。半導体基板７０の下方には複数の配線から成る配線層６２が設けられている。
　半導体基板７０には、制御部を構成する少なくとも浮遊拡散層ＦＤ1及び増幅トランジスタＴＲ１ampが設けられており、第１電極２１は、浮遊拡散層ＦＤ1及び増幅トランジスタＴＲ１ampのゲート部に接続されている。半導体基板７０には、更に、制御部を構成するリセット・トランジスタＴＲ１rst及び選択トランジスタＴＲ１selが設けられている。浮遊拡散層ＦＤ1は、リセット・トランジスタＴＲ１rstの一方のソース／ドレイン領域に接続されており、増幅トランジスタＴＲ１ampの一方のソース／ドレイン領域は、選択トランジスタＴＲ１selの一方のソース／ドレイン領域に接続されており、選択トランジスタＴＲ１selの他方のソース／ドレイン領域は信号線ＶＳＬ1に接続されている。これらの増幅トランジスタＴＲ１amp、リセット・トランジスタＴＲ１rst及び選択トランジスタＴＲ１selは、駆動回路を構成する。
　具体的には、実施例７の積層型撮像素子は、裏面照射型の撮像素子であり、緑色光を吸収する第１タイプの緑色光用光電変換層を備えた緑色光に感度を有する第１タイプの実施例７の緑色光用撮像素子（以下、『第１撮像素子』と呼ぶ）、青色光を吸収する第２タイプの青色光用光電変換層を備えた青色光に感度を有する第２タイプの従来の青色光用撮像素子（以下、『第２撮像素子』と呼ぶ）、赤色光を吸収する第２タイプの赤色光用光電変換層を備えた赤色光に感度を有する第２タイプの従来の赤色光用撮像素子（以下、『第３撮像素子』と呼ぶ）の３つの撮像素子が積層された構造を有する。ここで赤色光用撮像素子（第３撮像素子）及び青色光用撮像素子（第２撮像素子）は、半導体基板７０内に設けられており、第２撮像素子の方が、第３撮像素子よりも光入射側に位置する。また、緑色光用撮像素子（第１撮像素子）は、青色光用撮像素子（第２撮像素子）の上方に設けられている。第１撮像素子、第２撮像素子及び第３撮像素子の積層構造によって、１画素が構成される。カラーフィルタ層は設けられていない。
　第１撮像素子にあっては、層間絶縁層８１上に、第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４が、離間して形成されている。層間絶縁層８１及び電荷蓄積用電極２４は、絶縁層８２によって覆われている。絶縁層８２上には光電変換層２３が形成され、光電変換層２３上には第２電極２２が形成されている。第２電極２２を含む全面には、第１層間絶縁層８３が形成されており、第１層間絶縁層８３上にワイヤグリッド偏光素子９１、第２層間絶縁層８４、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４、オンチップ・マイクロレンズ１５が設けられている。カラーフィルタ層は設けられていない。第１電極２１、電荷蓄積用電極２４及び第２電極２２は、例えば、ＩＴＯ（仕事関数：約４．４ｅＶ）から成る透明電極から構成されている。光電変換層２３は、少なくとも緑色光に感度を有する周知の有機光電変換材料（例えば、ローダミン系色素、メラシアニン系色素、キナクリドン等の有機系材料）を含む層から構成されている。また、光電変換層２３は、更に、電荷蓄積に適した材料層を含む構成であってもよい。即ち、光電変換層２３と第１電極２１との間に（例えば、接続部６７内に）、更に、電荷蓄積に適した材料層が形成されていてもよい。層間絶縁層８１や絶縁層８２、第１層間絶縁層８３、第２層間絶縁層８４は、周知の絶縁材料（例えば、ＳｉＯ2やＳｉＮ）から構成されている。光電変換層２３と第１電極２１とは、絶縁層８２に設けられた接続部６７によって接続されている。接続部６７内には、光電変換層２３が延在している。即ち、光電変換層２３は、絶縁層８２に設けられた開口部８５内を延在し、第１電極２１と接続されている。
　電荷蓄積用電極２４は駆動回路に接続されている。具体的には、電荷蓄積用電極２４は、層間絶縁層８１内に設けられた接続孔６６、パッド部６４及び配線ＶOAを介して、駆動回路を構成する垂直駆動回路１１２に接続されている。
　電荷蓄積用電極２４の大きさは第１電極２１よりも大きい。電荷蓄積用電極２４の面積をＳ1’、第１電極２１の面積をＳ1としたとき、限定するものではないが、
４≦Ｓ1’／Ｓ1
を満足することが好ましく、実施例７にあっては、限定するものではないが、例えば、
Ｓ1’／Ｓ1＝８
とした。尚、後述する実施例１３～実施例１６にあっては、３つの光電変換部セグメント１０’1，１０’2，１０’3）の大きさを同じ大きさとし、平面形状も同じとした。
　半導体基板７０の第１面（おもて面）７０Ａの側には素子分離領域７１が形成され、また、半導体基板７０の第１面７０Ａには酸化膜７２が形成されている。更には、半導体基板７０の第１面側には、第１撮像素子の制御部を構成するリセット・トランジスタＴＲ１rst、増幅トランジスタＴＲ１amp及び選択トランジスタＴＲ１selが設けられ、更に、第１浮遊拡散層ＦＤ1が設けられている。
　リセット・トランジスタＴＲ１rstは、ゲート部５１、チャネル形成領域５１Ａ、及び、ソース／ドレイン領域５１Ｂ，５１Ｃから構成されている。リセット・トランジスタＴＲ１rstのゲート部５１はリセット線ＲＳＴ1に接続され、リセット・トランジスタＴＲ１rstの一方のソース／ドレイン領域５１Ｃは、第１浮遊拡散層ＦＤ1を兼ねており、他方のソース／ドレイン領域５１Ｂは、電源ＶDDに接続されている。
　第１電極２１は、層間絶縁層８１内に設けられた接続孔６５、パッド部６３、半導体基板７０及び層間絶縁層７６に形成されたコンタクトホール部６１、層間絶縁層７６に形成された配線層６２を介して、リセット・トランジスタＴＲ１rstの一方のソース／ドレイン領域５１Ｃ（第１浮遊拡散層ＦＤ1）に接続されている。
　増幅トランジスタＴＲ１ampは、ゲート部５２、チャネル形成領域５２Ａ、及び、ソース／ドレイン領域５２Ｂ，５２Ｃから構成されている。ゲート部５２は配線層６２を介して、第１電極２１及びリセット・トランジスタＴＲ１rstの一方のソース／ドレイン領域５１Ｃ（第１浮遊拡散層ＦＤ1）に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域５２Ｂは、電源ＶDDに接続されている。
　選択トランジスタＴＲ１selは、ゲート部５３、チャネル形成領域５３Ａ、及び、ソース／ドレイン領域５３Ｂ，５３Ｃから構成されている。ゲート部５３は、選択線ＳＥＬ1に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域５３Ｂは、増幅トランジスタＴＲ１ampを構成する他方のソース／ドレイン領域５２Ｃと領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域５３Ｃは、信号線（データ出力線）ＶＳＬ1（１１７）に接続されている。
　第２撮像素子は、半導体基板７０に設けられたｎ型半導体領域４１を光電変換層として備えている。縦型トランジスタから成る転送トランジスタＴＲ２trsのゲート部４５が、ｎ型半導体領域４１まで延びており、且つ、転送ゲート線ＴＧ2に接続されている。また、転送トランジスタＴＲ２trsのゲート部４５の近傍の半導体基板７０の領域４５Ｃには、第２浮遊拡散層ＦＤ2が設けられている。ｎ型半導体領域４１に蓄積された電荷は、ゲート部４５に沿って形成される転送チャネルを介して第２浮遊拡散層ＦＤ2に読み出される。
　第２撮像素子にあっては、更に、半導体基板７０の第１面側に、第２撮像素子の制御部を構成するリセット・トランジスタＴＲ２rst、増幅トランジスタＴＲ２amp及び選択トランジスタＴＲ２selが設けられている。
　リセット・トランジスタＴＲ２rstは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。リセット・トランジスタＴＲ２rstのゲート部はリセット線ＲＳＴ2に接続され、リセット・トランジスタＴＲ２rstの一方のソース／ドレイン領域は電源ＶDDに接続され、他方のソース／ドレイン領域は、第２浮遊拡散層ＦＤ2を兼ねている。
　増幅トランジスタＴＲ２ampは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、リセット・トランジスタＴＲ２rstの他方のソース／ドレイン領域（第２浮遊拡散層ＦＤ2）に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、電源ＶDDに接続されている。
　選択トランジスタＴＲ２selは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、選択線ＳＥＬ2に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、増幅トランジスタＴＲ２ampを構成する他方のソース／ドレイン領域と領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ2に接続されている。
　第３撮像素子は、半導体基板７０に設けられたｎ型半導体領域４３を光電変換層として備えている。転送トランジスタＴＲ３trsのゲート部４６は転送ゲート線ＴＧ3に接続されている。また、転送トランジスタＴＲ３trsのゲート部４６の近傍の半導体基板７０の領域４６Ｃには、第３浮遊拡散層ＦＤ3が設けられている。ｎ型半導体領域４３に蓄積された電荷は、ゲート部４６に沿って形成される転送チャネル４６Ａを介して第３浮遊拡散層ＦＤ3に読み出される。
　第３撮像素子にあっては、更に、半導体基板７０の第１面側に、第３撮像素子の制御部を構成するリセット・トランジスタＴＲ３rst、増幅トランジスタＴＲ３amp及び選択トランジスタＴＲ３selが設けられている。
　リセット・トランジスタＴＲ３rstは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。リセット・トランジスタＴＲ３rstのゲート部はリセット線ＲＳＴ3に接続され、リセット・トランジスタＴＲ３rstの一方のソース／ドレイン領域は電源ＶDDに接続され、他方のソース／ドレイン領域は、第３浮遊拡散層ＦＤ3を兼ねている。
　増幅トランジスタＴＲ３ampは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、リセット・トランジスタＴＲ３rstの他方のソース／ドレイン領域（第３浮遊拡散層ＦＤ3）に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、電源ＶDDに接続されている。
　選択トランジスタＴＲ３selは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、選択線ＳＥＬ3に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、増幅トランジスタＴＲ３ampを構成する他方のソース／ドレイン領域と領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ3に接続されている。
　リセット線ＲＳＴ1，ＲＳＴ2，ＲＳＴ3、選択線ＳＥＬ1，ＳＥＬ2，ＳＥＬ3、転送ゲート線ＴＧ2，ＴＧ3は、駆動回路を構成する垂直駆動回路１１２に接続され、信号線（データ出力線）ＶＳＬ1，ＶＳＬ2，ＶＳＬ3は、駆動回路を構成するカラム信号処理回路１１３に接続されている。
　ｎ型半導体領域４３と半導体基板７０の表面７０Ａとの間にはｐ+層４４が設けられており、暗電流発生を抑制している。ｎ型半導体領域４１とｎ型半導体領域４３との間には、ｐ+層４２が形成されており、更には、ｎ型半導体領域４３の側面の一部はｐ+層４２によって囲まれている。半導体基板７０の裏面７０Ｂの側には、ｐ+層７３が形成されており、ｐ+層７３から半導体基板７０の内部のコンタクトホール部６１を形成すべき部分には、ＨｆＯ2膜７４及び絶縁材料膜７５が形成されている。層間絶縁層７６には、複数の層に亙り配線が形成されているが、図示は省略した。
　ＨｆＯ2膜７４は、負の固定電荷を有する膜であり、このような膜を設けることによって、暗電流の発生を抑制することができる。尚、ＨｆＯ2膜の代わりに、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）膜、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）膜、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）膜、酸化チタン（ＴｉＯ2）膜、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）膜、酸化プラセオジム（Ｐｒ2Ｏ3）膜、酸化セリウム（ＣｅＯ2）膜、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）膜、酸化プロメチウム（Ｐｍ2Ｏ3）膜、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）膜、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）膜、酸化ガドリニウム（（Ｇｄ2Ｏ3）膜、酸化テルビウム（Ｔｂ2Ｏ3）膜、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ2Ｏ3）膜、酸化ホルミウム（Ｈｏ2Ｏ3）膜、酸化ツリウム（Ｔｍ2Ｏ3）膜、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）膜、酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）膜、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）膜、窒化ハフニウム膜、窒化アルミニウム膜、酸窒化ハフニウム膜、酸窒化アルミニウム膜を用いることもできる。これらの膜の成膜（形成）方法として、例えば、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、ＡＬＤ法が挙げることができる。
　以下、図４５及び図４６Ａを参照して、実施例７の電荷蓄積用電極を備えた積層型撮像素子（あるいは又、本開示における撮像素子、第１撮像素子）の動作を説明する。ここで、第１電極２１の電位を第２電極２２の電位よりも高くした。即ち、例えば、第１電極２１を正の電位とし、第２電極２２を負の電位とし、光電変換層２３において光電変換によって生成した電子が浮遊拡散層に読み出される。他の実施例においても同様とする。尚、第１電極２１を負の電位とし、第２電極２２を正の電位とし、光電変換層２３において光電変換に基づき生成した正孔が浮遊拡散層に読み出される形態にあっては、以下の述べる電位の高低を逆にすればよい。
　図４５、後述する実施例１０における図６０、図６１、実施例１２における図７２、図７３中で使用している符号は、以下のとおりである。
ＰA ・・・・・電荷蓄積用電極２４あるいは転送制御用電極（電荷転送電極）２５と第１電極２１の中間に位置する領域と対向した光電変換層２３の領域の点ＰAにおける電位
ＰB ・・・・・電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域の点ＰBにおける電位
ＰC1 ・・・・・電荷蓄積用電極セグメント２４Ａと対向した光電変換層２３の領域の点ＰC1における電位
ＰC2 ・・・・・電荷蓄積用電極セグメント２４Ｂと対向した光電変換層２３の領域の点ＰC2における電位
ＰC3 ・・・・・電荷蓄積用電極セグメント２４Ｃと対向した光電変換層２３の領域の点ＰC3における電位
ＰD ・・・・・転送制御用電極（電荷転送電極）２５と対向した光電変換層２３の領域の点ＰDにおける電位
ＦＤ・・・・・第１浮遊拡散層ＦＤ1における電位
ＶOA・・・・・電荷蓄積用電極２４における電位
ＶOA-A・・・・電荷蓄積用電極セグメント２４Ａにおける電位
ＶOA-B・・・・電荷蓄積用電極セグメント２４Ｂにおける電位
ＶOA-C・・・・電荷蓄積用電極セグメント２４Ｃにおける電位
ＶOT ・・・・・転送制御用電極（電荷転送電極）２５における電位
ＲＳＴ・・・・リセット・トランジスタＴＲ１rstのゲート部５１における電位
ＶDD・・・・・電源の電位
ＶＳＬ1 ・・・信号線（データ出力線）ＶＳＬ1
ＴＲ１rst ・・リセット・トランジスタＴＲ１rst
ＴＲ１amp ・・増幅トランジスタＴＲ１amp
ＴＲ１sel ・・選択トランジスタＴＲ１sel
　電荷蓄積期間においては、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ12が印加される。光電変換層２３に入射された光によって光電変換層２３において光電変換が生じる。光電変換によって生成した正孔は、第２電極２２から配線ＶOUを介して駆動回路へと送出される。一方、第１電極２１の電位を第２電極２２の電位よりも高くしたので、即ち、例えば、第１電極２１に正の電位が印加され、第２電極２２に負の電位が印加されるとしたので、Ｖ12≧Ｖ11、好ましくは、Ｖ12＞Ｖ11とする。これによって、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極２４に引き付けられ、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まる。即ち、光電変換層２３に電荷が蓄積される。Ｖ12＞Ｖ11であるが故に、光電変換層２３の内部に生成した電子が、第１電極２１に向かって移動することはない。光電変換の時間経過に伴い、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域における電位は、より負側の値となる。
　電荷蓄積期間の後期において、リセット動作がなされる。これによって、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位がリセットされ、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位は電源の電位ＶDDとなる。
　リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ22が印加される。ここで、Ｖ22＜Ｖ21とする。これによって、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１、更には、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと読み出される。即ち、光電変換層２３に蓄積された電荷が制御部に読み出される。
　以上で、電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作が完了する。
　第１浮遊拡散層ＦＤ1へ電子が読み出された後の増幅トランジスタＴＲ１amp、選択トランジスタＴＲ１selの動作は、従来のこれらのトランジスタの動作と同じである。また、第２撮像素子、第３撮像素子の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作は、従来の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作と同様である。また、第１浮遊拡散層ＦＤ1のリセットノイズは、従来と同様に、相関２重サンプリング（ＣＤＳ，Correlated Double Sampling）処理によって除去することができる。
　以上のとおり、実施例７にあっては、第１電極と離間して配置され、且つ、絶縁層を介して光電変換層と対向して配置された電荷蓄積用電極が備えられているので、光電変換部（電荷蓄積用電極を備えた光電変換部）に光が照射され、光電変換部において光電変換されるとき、光電変換層と絶縁層と電荷蓄積用電極とによって一種のキャパシタが形成され、光電変換層に電荷を蓄えることができる。それ故、露光開始時、電荷蓄積部を完全空乏化し、電荷を消去することが可能となる。その結果、ｋＴＣノイズが大きくなり、ランダムノイズが悪化し、撮像画質の低下をもたらすといった現象の発生を抑制することができる。また、全画素を一斉にリセットすることができるので、所謂グローバルシャッター機能を実現することができる。
　実施例７の積層型撮像素子の変形例の等価回路図を図４９に示し、第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図５０に示すように、リセット・トランジスタＴＲ１rstの他方のソース／ドレイン領域５１Ｂを、電源ＶDDに接続する代わりに、接地してもよい。
　実施例７の積層型撮像素子は、例えば、以下の方法で作製することができる。即ち、先ず、ＳＯＩ基板を準備する。そして、ＳＯＩ基板の表面に第１シリコン層をエピタキシャル成長法に基づき形成し、この第１シリコン層に、ｐ+層７３、ｎ型半導体領域４１を形成する。次いで、第１シリコン層上に第２シリコン層をエピタキシャル成長法に基づき形成し、この第２シリコン層に、素子分離領域７１、酸化膜７２、ｐ+層４２、ｎ型半導体領域４３、ｐ+層４４を形成する。また、第２シリコン層に、積層型撮像素子の制御部を構成する各種トランジスタ等を形成し、更にその上に、配線層６２や層間絶縁層７６、各種配線を形成した後、層間絶縁層７６と支持基板（図示せず）とを貼り合わせる。その後、ＳＯＩ基板を除去して第１シリコン層を露出させる。尚、第２シリコン層の表面が半導体基板７０の表面７０Ａに該当し、第１シリコン層の表面が半導体基板７０の裏面７０Ｂに該当する。また、第１シリコン層と第２シリコン層を纏めて半導体基板７０と表現している。次いで、半導体基板７０の裏面７０Ｂの側に、コンタクトホール部６１を形成するための開口部を形成し、ＨｆＯ2膜７４、絶縁材料膜７５及びコンタクトホール部６１を形成し、更に、パッド部６３，６４、層間絶縁層８１、接続孔６５，６６、第１電極２１、電荷蓄積用電極２４、絶縁層８２を形成する。次に、接続部６７を開口し、光電変換層２３、第２電極２２、第１層間絶縁層８３、ワイヤグリッド偏光素子９１、第２層間絶縁層８４、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４及びオンチップ・マイクロレンズ１５を形成する。以上によって、実施例７の積層型撮像素子を得ることができる。
　実施例８は、実施例７の変形である。図５１に模式的な一部断面図を示す実施例８の積層型撮像素子は、表面照射型の撮像素子であり、緑色光を吸収する第１タイプの緑色光用光電変換層を備えた緑色光に感度を有する第１タイプの実施例７の緑色光用撮像素子（第１撮像素子）、青色光を吸収する第２タイプの青色光用光電変換層を備えた青色光に感度を有する第２タイプの従来の青色光用撮像素子（第２撮像素子）、赤色光を吸収する第２タイプの赤色光用光電変換層を備えた赤色光に感度を有する第２タイプの従来の赤色光用撮像素子（第３撮像素子）の３つの撮像素子が積層された構造を有する。ここで赤色光用撮像素子（第３撮像素子）及び青色光用撮像素子（第２撮像素子）は、半導体基板７０内に設けられており、第２撮像素子の方が、第３撮像素子よりも光入射側に位置する。また、緑色光用撮像素子（第１撮像素子）は、青色光用撮像素子（第２撮像素子）の上方に設けられている。
　半導体基板７０の表面７０Ａ側には、実施例７と同様に制御部を構成する各種トランジスタが設けられている。これらのトランジスタは、実質的に実施例７において説明したトランジスタと同様の構成、構造とすることができる。また、半導体基板７０には、第２撮像素子、第３撮像素子が設けられているが、これらの撮像素子も、実質的に実施例７において説明した第２撮像素子、第３撮像素子と同様の構成、構造とすることができる。
　半導体基板７０の表面７０Ａの上には、層間絶縁層７７，７８が形成されており、層間絶縁層７８の上に、実施例７の積層型撮像素子を構成する電荷蓄積用電極を備えた光電変換部（第１電極２１、光電変換層２３及び第２電極２２、並びに、電荷蓄積用電極２４等）が設けられている。
　このように、表面照射型である点を除き、実施例８の積層型撮像素子の構成、構造は、実施例７の積層型撮像素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
　実施例９は、実施例７及び実施例８の変形である。
　図５２に模式的な一部断面図を示す実施例９の積層型撮像素子は、裏面照射型の撮像素子であり、第１タイプの実施例７の第１撮像素子、及び、第２タイプの第２撮像素子の２つの撮像素子が積層された構造を有する。また、図５３に模式的な一部断面図を示す実施例９の積層型撮像素子の変形例は、表面照射型の撮像素子であり、第１タイプの実施例７の第１撮像素子、及び、第２タイプの第２撮像素子の２つの撮像素子が積層された構造を有する。ここで、第１撮像素子は原色の光を吸収し、第２撮像素子は補色の光を吸収する。あるいは又、第１撮像素子は白色光を吸収し、第２撮像素子は赤外線を吸収する。
　図５４に模式的な一部断面図を示す実施例９の撮像素子の変形例は、裏面照射型の撮像素子であり、第１タイプの実施例７の第１撮像素子から構成されている。また、図５５に模式的な一部断面図を示す実施例９の撮像素子の変形例は、表面照射型の撮像素子であり、第１タイプの実施例７の第１撮像素子から構成されている。ここで、第１撮像素子は、赤色光を吸収する撮像素子、緑色光を吸収する撮像素子、青色光を吸収する撮像素子の３種類の撮像素子から構成されている。更には、これらの撮像素子の複数から、本開示の第１の態様に係る固体撮像装置が構成される。複数のこれらの撮像素子の配置として、ベイヤ配列を挙げることができる。各撮像素子の光入射側には、必要に応じて、青色、緑色、赤色の分光を行うためのカラーフィルタ層が配設されている。
　尚、第１タイプの実施例７の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を１つ、設ける代わりに、２つ、積層する形態（即ち、電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を２つ、積層し、半導体基板に２つの光電変換部の制御部を設ける形態）、あるいは又、３つ、積層する形態（即ち、電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を３つ、積層し、半導体基板に３つの光電変換部の制御部を設ける形態）とすることもできる。第１タイプの撮像素子と第２タイプの撮像素子の積層構造例を、以下の表に例示する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　実施例１０は、実施例７～実施例９の変形であり、転送制御用電極（電荷転送電極）を備えた本開示における撮像素子に関する。実施例１０の積層型撮像素子の一部分の模式的な一部断面図を図５６に示し、実施例１０の積層型撮像素子の等価回路図を図５７及び図５８に示し、実施例１０の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極、転送制御用電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図５９に示し、実施例１０の積層型撮像素子の動作時の各部位における電位の状態を模式的に図６０及び図６１に示し、実施例１０の積層型撮像素子の各部位を説明するための等価回路図を図４６Ｂに示す。また、実施例１０の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極、転送制御用電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図を図６２に示し、第１電極、転送制御用電極、電荷蓄積用電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図を図６３に示す。
　実施例１０の積層型撮像素子にあっては、第１電極２１と電荷蓄積用電極２４との間に、第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４と離間して配置され、且つ、絶縁層８２を介して光電変換層２３と対向して配置された転送制御用電極（電荷転送電極）２５を更に備えている。転送制御用電極２５は、層間絶縁層８１内に設けられた接続孔６８Ｂ、パッド部６８Ａ及び配線ＶOTを介して、駆動回路を構成する画素駆動回路に接続されている。尚、層間絶縁層８１より下方に位置する各種の撮像素子構成要素を、図面を簡素化するために、便宜上、纏めて、参照番号１３で示す。
　以下、図６０、図６１を参照して、実施例１０の積層型撮像素子（第１撮像素子）の動作を説明する。尚、図６０と図６１とでは、特に、電荷蓄積用電極２４に印加される電位及び点ＰDにおける電位の値が相違している。
　電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ12が印加され、転送制御用電極２５に電位Ｖ13が印加される。光電変換層２３に入射された光によって光電変換層２３において光電変換が生じる。光電変換によって生成した正孔は、第２電極２２から配線ＶOUを介して駆動回路へと送出される。一方、第１電極２１の電位を第２電極２２の電位よりも高くしたので、即ち、例えば、第１電極２１に正の電位が印加され、第２電極２２に負の電位が印加されるとしたので、Ｖ12＞Ｖ13（例えば、Ｖ12＞Ｖ11＞Ｖ13、又は、Ｖ11＞Ｖ12＞Ｖ13）とする。これによって、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極２４に引き付けられ、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まる。即ち、光電変換層２３に電荷が蓄積される。Ｖ12＞Ｖ13であるが故に、光電変換層２３の内部に生成した電子が、第１電極２１に向かって移動することを確実に防止することができる。光電変換の時間経過に伴い、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域における電位は、より負側の値となる。
　電荷蓄積期間の後期において、リセット動作がなされる。これによって、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位がリセットされ、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位は電源の電位ＶDDとなる。
　リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ22が印加され、転送制御用電極２５に電位Ｖ23が印加される。ここで、Ｖ22≦Ｖ23≦Ｖ21とする。これによって、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１、更には、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと確実に読み出される。即ち、光電変換層２３に蓄積された電荷が制御部に読み出される。
　以上で、電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作が完了する。
　第１浮遊拡散層ＦＤ1へ電子が読み出された後の増幅トランジスタＴＲ１amp、選択トランジスタＴＲ１selの動作は、従来のこれらのトランジスタの動作と同じである。また、例えば、第２撮像素子、第３撮像素子の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作は、従来の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作と同様である。
　実施例１０の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図６４に示すように、リセット・トランジスタＴＲ１rstの他方のソース／ドレイン領域５１Ｂを、電源ＶDDに接続する代わりに、接地してもよい。
　実施例１１は、実施例７～実施例１０の変形であり、電荷排出電極を備えた本開示における撮像素子に関する。実施例１１の積層型撮像素子の一部分の模式的な一部断面図を図６５に示し、実施例１１の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極、電荷蓄積用電極及び電荷排出電極の模式的な配置図を図６６に示し、第１電極、電荷蓄積用電極、電荷排出電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図を図６７に示す。
　実施例１１の積層型撮像素子にあっては、接続部６９を介して光電変換層２３に接続され、第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４と離間して配置された電荷排出電極２６を更に備えている。ここで、電荷排出電極２６は、第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４を取り囲むように（即ち、額縁状に）配置されている。電荷排出電極２６は、駆動回路を構成する画素駆動回路に接続されている。接続部６９内には、光電変換層２３が延在している。即ち、光電変換層２３は、絶縁層８２に設けられた第２開口部８６内を延在し、電荷排出電極２６と接続されている。電荷排出電極２６は、複数の積層型撮像素子において共有化（共通化）されている。
　実施例１１にあっては、電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ12が印加され、電荷排出電極２６に電位Ｖ14が印加され、光電変換層２３に電荷が蓄積される。光電変換層２３に入射された光によって光電変換層２３において光電変換が生じる。光電変換によって生成した正孔は、第２電極２２から配線ＶOUを介して駆動回路へと送出される。一方、第１電極２１の電位を第２電極２２の電位よりも高くしたので、即ち、例えば、第１電極２１に正の電位が印加され、第２電極２２に負の電位が印加されるとしたので、Ｖ14＞Ｖ11（例えば、Ｖ12＞Ｖ14＞Ｖ11）とする。これによって、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極２４に引き付けられ、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まり、第１電極２１に向かって移動することを確実に防止することができる。但し、電荷蓄積用電極２４による引き付けが充分ではなく、あるいは又、光電変換層２３に蓄積しきれなかった電子（所謂オーバーフローした電子）は、電荷排出電極２６を経由して、駆動回路に送出される。
　電荷蓄積期間の後期において、リセット動作がなされる。これによって、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位がリセットされ、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位は電源の電位ＶDDとなる。
　リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ22が印加され、電荷排出電極２６に電位Ｖ24が印加される。ここで、Ｖ24＜Ｖ21（例えば、Ｖ24＜Ｖ22＜Ｖ21）とする。これによって、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１、更には、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと確実に読み出される。即ち、光電変換層２３に蓄積された電荷が制御部に読み出される。
　以上で、電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作が完了する。
　第１浮遊拡散層ＦＤ1へ電子が読み出された後の増幅トランジスタＴＲ１amp、選択トランジスタＴＲ１selの動作は、従来のこれらのトランジスタの動作と同じである。また、例えば、第２撮像素子、第３撮像素子の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作は、従来の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作と同様である。
　実施例１１にあっては、所謂オーバーフローした電子は電荷排出電極２６を経由して駆動回路に送出されるので、隣接画素の電荷蓄積部への漏れ込みを抑制することができ、ブルーミングの発生を抑えることができる。そして、これにより、積層型撮像素子の撮像性能を向上させることができる。
　実施例１２は、実施例７～実施例１１の変形であり、複数の電荷蓄積用電極セグメントを備えた本開示における撮像素子に関する。
　実施例１２の積層型撮像素子の一部分の模式的な一部断面図を図６８に示し、実施例１２の積層型撮像素子の等価回路図を図６９及び図７０に示し、実施例１２の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図７１に示し、実施例１２の積層型撮像素子の動作時の各部位における電位の状態を模式的に図７２、図７３に示し、実施例１２の積層型撮像素子の各部位を説明するための等価回路図を図４６Ｃに示す。また、実施例１２の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極の模式的な配置図を図７４に示し、第１電極、電荷蓄積用電極、第２電極及びコンタクトホール部の模式的な透視斜視図を図７５に示す。
　実施例１２において、電荷蓄積用電極２４は、複数の電荷蓄積用電極セグメント２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃから構成されている。電荷蓄積用電極セグメントの数は、２以上であればよく、実施例１２においては「３」とした。そして、実施例１２の積層型撮像素子にあっては、第１電極２１の電位が第２電極２２の電位よりも高いので、即ち、例えば、第１電極２１に正の電位が印加され、第２電極２２に負の電位が印加されるので、電荷転送期間において、第１電極２１に最も近い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント２４Ａに印加される電位は、第１電極２１に最も遠い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント２４Ｃに印加される電位よりも高い。このように、電荷蓄積用電極２４に電位勾配を付与することで、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１、更には、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと一層確実に読み出される。即ち、光電変換層２３に蓄積された電荷が制御部に読み出される。
　図７２に示す例では、電荷転送期間において、電荷蓄積用電極セグメント２４Ｃの電位＜電荷蓄積用電極セグメント２４Ｂの電位＜電荷蓄積用電極セグメント２４Ａの電位とすることで、光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、一斉に、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと読み出す。一方、図７３に示す例では、電荷転送期間において、電荷蓄積用電極セグメント２４Ｃの電位、電荷蓄積用電極セグメント２４Ｂの電位、電荷蓄積用電極セグメント２４Ａの電位を段々と変化させることで（即ち、階段状あるいはスロープ状に変化させることで）、電荷蓄積用電極セグメント２４Ｃと対向する光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、電荷蓄積用電極セグメント２４Ｂと対向する光電変換層２３の領域に移動させ、次いで、電荷蓄積用電極セグメント２４Ｂと対向する光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、電荷蓄積用電極セグメント２４Ａと対向する光電変換層２３の領域に移動させ、次いで、電荷蓄積用電極セグメント２４Ａと対向する光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと確実に読み出す。
　実施例１２の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図７６に示すように、リセット・トランジスタＴＲ１rstの他方のソース／ドレイン領域５１Ｂを、電源ＶDDに接続する代わりに、接地してもよい。
　実施例１３は、実施例７～実施例１２の変形であり、第１構成及び第６構成の撮像素子に関する。
　実施例１３の積層型撮像素子の模式的な一部断面図を図７７に示し、電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図を図７８に示す。実施例１３の積層型撮像素子の等価回路図は、図４２及び図４３において説明した実施例７の積層型撮像素子の等価回路図と同様であるし、実施例１３の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図は、図４４において説明した実施例７の積層型撮像素子と同様である。更には、実施例１３の積層型撮像素子（第１撮像素子）の動作は、実質的に、実施例７の積層型撮像素子の動作と同様である。
　ここで、実施例１３の積層型撮像素子あるいは後述する実施例１４～実施例１８の積層型撮像素子において、
　光電変換部は、Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の光電変換部セグメント（具体的には、３つの光電変換部セグメント１０’1，１０’2，１０’3）から構成されており、
　光電変換層２３は、Ｎ個の光電変換層セグメント（具体的には、３つの光電変換層セグメント２３’1，２３’2，２３’3）から構成されており、
　絶縁層８２は、Ｎ個の絶縁層セグメント（具体的には、３つの絶縁層セグメント８２’1，８２’2，８２’3）から構成されており、
　実施例１３～実施例１５において、電荷蓄積用電極２４は、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメント（具体的には、各実施例にあっては、３つの電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3）から構成されており、
　実施例１６～実施例１７において、場合によっては、実施例１５において、電荷蓄積用電極２４は、相互に離間されて配置された、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメント（具体的には、３つの電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3）から構成されており、
　第ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）の光電変換部セグメント１０’nは、第ｎ番目の電荷蓄積用電極セグメント２４’n、第ｎ番目の絶縁層セグメント８２’n及び第ｎ番目の光電変換層セグメント２３’nから構成されており、
　ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど、第１電極２１から離れて位置する。
　あるいは又、実施例１３の積層型撮像素子あるいは後述する実施例１４、実施例１７の積層型撮像素子は、
　第１電極２１、光電変換層２３及び第２電極２２が積層されて成る光電変換部を備えており、
　光電変換部は、更に、第１電極２１と離間して配置され、且つ、絶縁層８２を介して光電変換層２３と対向して配置された電荷蓄積用電極２４を備えており、
　電荷蓄積用電極２４と絶縁層８２と光電変換層２３の積層方向をＺ方向、第１電極２１から離れる方向をＸ方向としたとき、ＹＺ仮想平面で電荷蓄積用電極２４と絶縁層８２と光電変換層２３が積層された積層部分を切断したときの積層部分の断面積は、第１電極からの距離に依存して変化する。
　更に、実施例１３の積層型撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第Ｎ番目の光電変換部セグメント１０’Nに亙り、絶縁層セグメントの厚さが、漸次、変化している。具体的には、絶縁層セグメントの厚さは、漸次、厚くなっている。あるいは又、実施例１３の積層型撮像素子にあっては、積層部分の断面の幅は一定であり、積層部分の断面の厚さ、具体的には、絶縁層セグメントの厚さは、第１電極２１からの距離に依存して、漸次、厚くなっている。尚、絶縁層セグメントの厚さは、階段状に厚くなっている。第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’n内における絶縁層セグメント８２’nの厚さは一定とした。第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’nにおける絶縁層セグメント８２’nの厚さを「１」としたとき、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメント１０’(n+1)における絶縁層セグメント８２’(n+1)の厚さとして、２乃至１０を例示することができるが、このような値に限定するものではない。実施例１３にあっては、電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3の厚さを漸次薄くすることで、絶縁層セグメント８２’1，８２’2，８２’3の厚さを漸次厚くしている。光電変換層セグメント２３’1，２３’2，２３’3の厚さは一定である。
　以下、実施例１３の積層型撮像素子の動作を説明する。
　電荷蓄積期間においては、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ12が印加される。光電変換層２３に入射された光によって光電変換層２３において光電変換が生じる。光電変換によって生成した正孔は、第２電極２２から配線ＶOUを介して駆動回路へと送出される。一方、第１電極２１の電位を第２電極２２の電位よりも高くしたので、即ち、例えば、第１電極２１に正の電位が印加され、第２電極２２に負の電位が印加されるとしたので、Ｖ12≧Ｖ11、好ましくは、Ｖ12＞Ｖ11とする。これによって、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極２４に引き付けられ、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まる。即ち、光電変換層２３に電荷が蓄積される。Ｖ12＞Ｖ11であるが故に、光電変換層２３の内部に生成した電子が、第１電極２１に向かって移動することはない。光電変換の時間経過に伴い、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域における電位は、より負側の値となる。
　実施例１３の積層型撮像素子にあっては、絶縁層セグメントの厚さが、漸次、厚くなる構成を採用しているので、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’nの方が、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメント１０’(n+1)よりも、多くの電荷を蓄積することができるし、強い電界が加わり、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第１電極２１への電荷の流れを確実に防止することができる。
　電荷蓄積期間の後期において、リセット動作がなされる。これによって、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位がリセットされ、第１浮遊拡散層ＦＤ1の電位は電源の電位ＶDDとなる。
　リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極２１に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極２４に電位Ｖ22が印加される。ここで、Ｖ21＞Ｖ22とする。これによって、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１、更には、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと読み出される。即ち、光電変換層２３に蓄積された電荷が制御部に読み出される。
　より具体的には、電荷転送期間において、Ｖ21＞Ｖ22といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第１電極２１への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメント１０’(n+1)から第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’nへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　以上で、電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作が完了する。
　実施例１３の積層型撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、絶縁層セグメントの厚さが、漸次、変化しているので、あるいは又、ＹＺ仮想平面で電荷蓄積用電極と絶縁層と光電変換層が積層された積層部分を切断したときの積層部分の断面積は、第１電極からの距離に依存して変化するので、一種の電荷転送勾配が形成され、光電変換によって生成した電荷を、一層容易に、且つ、確実に転送することが可能となる。
　実施例１３の積層型撮像素子は、実質的に、実施例７の積層型撮像素子と同様の方法で作製することができるので、詳細な説明は省略する。
　尚、実施例１３の積層型撮像素子にあっては、第１電極２１、電荷蓄積用電極２４及び絶縁層８２の形成において、先ず、層間絶縁層８１上に、電荷蓄積用電極２４’3を形成するための導電材料層を成膜（形成）し、導電材料層をパターニングして光電変換部セグメント１０’1，１０’2，１０’3及び第１電極２１を形成すべき領域に導電材料層を残すことで、第１電極２１の一部及び電荷蓄積用電極２４’3を得ることができる。次に、全面に、絶縁層セグメント８２’3を形成するための絶縁層を成膜（形成）し、絶縁層をパターニングし、平坦化処理を行うことで、絶縁層セグメント８２’3を得ることができる。次に、全面に、電荷蓄積用電極２４’2を形成するための導電材料層を成膜（形成）し、導電材料層をパターニングして、光電変換部セグメント１０’1，１０’2及び第１電極２１を形成すべき領域に導電材料層を残すことで、第１電極２１の一部及び電荷蓄積用電極２４’2を得ることができる。次に、全面に絶縁層セグメント８２’2を形成するための絶縁層を成膜（形成）し、絶縁層をパターニングし、平坦化処理を行うことで、絶縁層セグメント８２’2を得ることができる。次に、全面に、電荷蓄積用電極２４’1を形成するための導電材料層を成膜（形成）し、導電材料層をパターニングして、光電変換部セグメント１０’1及び第１電極２１を形成すべき領域に導電材料層を残すことで、第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４’1を得ることができる。次に、全面に絶縁層を成膜（形成）し、平坦化処理を行うことで、絶縁層セグメント８２’1（絶縁層８２）を得ることができる。そして、絶縁層８２上に光電変換層２３を形成する。こうして、光電変換部セグメント１０’1，１０’2，１０’3を得ることができる。
　実施例１３の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図７９に示すように、リセット・トランジスタＴＲ１rstの他方のソース／ドレイン領域５１Ｂを、電源ＶDDに接続する代わりに、接地してもよい。
　実施例１４の積層型撮像素子は、本開示の第２構成及び第６構成の撮像素子に関する。電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図を図８０に示すように、実施例１４の積層型撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第Ｎ番目の光電変換部セグメント１０’Nに亙り、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、変化している。あるいは又、実施例１４の積層型撮像素子にあっては、積層部分の断面の幅は一定であり、積層部分の断面の厚さ、具体的には、光電変換層セグメントの厚さを、第１電極２１からの距離に依存して漸次、厚くする。より具体的には、光電変換層セグメントの厚さは、漸次、厚くなっている。尚、光電変換層セグメントの厚さは、階段状に厚くなっている。第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’n内における光電変換層セグメント２３’nの厚さは一定とした。第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’nにおける光電変換層セグメント２３’nの厚さを「１」としたとき、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメント１０’(n+1)における光電変換層セグメント２３(n+1)の厚さとして、２乃至１０を例示することができるが、このような値に限定するものではない。実施例１４にあっては、電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3の厚さを漸次薄くすることで、光電変換層セグメント２３’1，２３’2，２３’3の厚さを漸次厚くしている。絶縁層セグメント８２’1，８２’2，８２’3の厚さは一定である。
　実施例１４の積層型撮像素子にあっては、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、厚くなるので、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’nの方が、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメント１０’(n+1)よりも強い電界が加わり、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第１電極２１への電荷の流れを確実に防止することができる。そして、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第１電極２１への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメント１０’(n+1)から第ｎ番目の光電変換部セグメント１０’nへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　このように、実施例１４の積層型撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、変化しているので、あるいは又、ＹＺ仮想平面で電荷蓄積用電極と絶縁層と光電変換層が積層された積層部分を切断したときの積層部分の断面積は、第１電極からの距離に依存して変化するので、一種の電荷転送勾配が形成され、光電変換によって生成した電荷を、一層容易に、且つ、確実に転送することが可能となる。
　実施例１４の積層型撮像素子にあっては、第１電極２１、電荷蓄積用電極２４、絶縁層８２及び光電変換層２３の形成において、先ず、層間絶縁層８１上に、電荷蓄積用電極２４’3を形成するための導電材料層を成膜（形成）し、導電材料層をパターニングして、光電変換部セグメント１０’1，１０’2，１０’3及び第１電極２１を形成すべき領域に導電材料層を残すことで、第１電極２１の一部及び電荷蓄積用電極２４’3を得ることができる。次いで、全面に、電荷蓄積用電極２４’2を形成するための導電材料層を成膜（形成）し、導電材料層をパターニングして、光電変換部セグメント１０’1，１０’2及び第１電極２１を形成すべき領域に導電材料層を残すことで、第１電極２１の一部及び電荷蓄積用電極２４’2を得ることができる。次いで、全面に、電荷蓄積用電極２４’1を形成するための導電材料層を成膜（形成）し、導電材料層をパターニングして、光電変換部セグメント１０’1及び第１電極２１を形成すべき領域に導電材料層を残すことで、第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４’1を得ることができる。次に、全面に絶縁層８２をコンフォーマルに成膜（形成）する。そして、絶縁層８２の上に光電変換層２３を形成し、光電変換層２３に平坦化処理を施す。こうして、光電変換部セグメント１０’1，１０’2，１０’3を得ることができる。
　実施例１５は、第３構成の撮像素子に関する。実施例１５の積層型撮像素子の模式的な一部断面図を図８１に示す。実施例１５の積層型撮像素子にあっては、隣接する光電変換部セグメントにおいて、絶縁層セグメントを構成する材料が異なる。ここで、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第Ｎ番目の光電変換部セグメント１０’Nに亙り、絶縁層セグメントを構成する材料の比誘電率の値を、漸次、小さくしている。実施例１５の積層型撮像素子にあっては、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントの全てに同じ電位を加えてもよいし、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントのそれぞれに、異なる電位を加えてもよい。後者の場合、実施例１６において説明すると同様に、相互に離間されて配置された電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3を、パッド部６４1，６４2，６４3を介して、駆動回路を構成する垂直駆動回路１１２に接続すればよい。
　そして、このような構成を採用することで、一種の電荷転送勾配が形成され、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメントの方が、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントよりも多くの電荷を蓄積することができる。そして、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントから第ｎ番目の光電変換部セグメントへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　実施例１６は、第４構成の撮像素子に関する。実施例１６の積層型撮像素子の模式的な一部断面図を図８２に示す。実施例１６の積層型撮像素子にあっては、隣接する光電変換部セグメントにおいて、電荷蓄積用電極セグメントを構成する材料が異なる。ここで、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第Ｎ番目の光電変換部セグメント１０’Nに亙り、絶縁層セグメントを構成する材料の仕事関数の値を、漸次、大きくしている。実施例１６の積層型撮像素子にあっては、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントの全てに同じ電位を加えてもよいし、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントのそれぞれに、異なる電位を加えてもよい。後者の場合、電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3は、パッド部６４1，６４2，６４3を介して、駆動回路を構成する垂直駆動回路１１２に接続されている。
　実施例１７の積層型撮像素子は、第５構成の撮像素子に関する。実施例１７における電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図を図８３Ａ、図８３Ｂ、図８４Ａ及び図８４Ｂに示し、実施例１７の積層型撮像素子の電荷蓄積用電極を備えた光電変換部を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図８５に示す。実施例１７の積層型撮像素子の模式的な一部断面図は、図８２あるいは図８７に示すと同様である。実施例１７の積層型撮像素子にあっては、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第Ｎ番目の光電変換部セグメント１０’Nに亙り、電荷蓄積用電極セグメントの面積が、漸次、小さくなっている。実施例１７の積層型撮像素子にあっては、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントの全てに同じ電位を加えてもよいし、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントのそれぞれに、異なる電位を加えてもよい。具体的には、実施例１６において説明したと同様に、相互に離間されて配置された電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3を、パッド部６４1，６４2，６４3を介して、駆動回路を構成する垂直駆動回路１１２に接続すればよい。
　実施例１７において、電荷蓄積用電極２４は、複数の電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3から構成されている。電荷蓄積用電極セグメントの数は、２以上であればよく、実施例１７においては「３」とした。そして、実施例１７の積層型撮像素子にあっては、第１電極２１の電位が第２電極２２の電位よりも高いので、即ち、例えば、第１電極２１に正の電位が印加され、第２電極２２に負の電位が印加されるので、電荷転送期間において、第１電極２１に最も近い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント２４’1に印加される電位は、第１電極２１に最も遠い所に位置する電荷蓄積用電極セグメント２４’3に印加される電位よりも高い。このように、電荷蓄積用電極２４に電位勾配を付与することで、電荷蓄積用電極２４と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１、更には、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと一層確実に読み出される。即ち、光電変換層２３に蓄積された電荷が制御部に読み出される。
　そして、電荷転送期間において、電荷蓄積用電極セグメント２４’3の電位＜電荷蓄積用電極セグメント２４’2の電位＜電荷蓄積用電極セグメント２４’1の電位とすることで、光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、一斉に、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと読み出すことができる。あるいは又、電荷転送期間において、電荷蓄積用電極セグメント２４’3の電位、電荷蓄積用電極セグメント２４’2の電位、電荷蓄積用電極セグメント２４’1の電位を段々と変化させることで（即ち、階段状あるいはスロープ状に変化させることで）、電荷蓄積用電極セグメント２４’3と対向する光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、電荷蓄積用電極セグメント２４’2と対向する光電変換層２３の領域に移動させ、次いで、電荷蓄積用電極セグメント２４’2と対向する光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、電荷蓄積用電極セグメント２４’1と対向する光電変換層２３の領域に移動させ、次いで、電荷蓄積用電極セグメント２４’1と対向する光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、第１浮遊拡散層ＦＤ1へと確実に読み出すことができる。
　実施例１７の積層型撮像素子の変形例を構成する第１電極及び電荷蓄積用電極並びに制御部を構成するトランジスタの模式的な配置図を図８６に示すように、リセット・トランジスタＴＲ３rstの他方のソース／ドレイン領域５１Ｂを、電源ＶDDに接続する代わりに、接地してもよい。
　実施例１７の積層型撮像素子にあっても、このような構成を採用することで、一種の電荷転送勾配が形成される。即ち、第１番目の光電変換部セグメント１０’1から第Ｎ番目の光電変換部セグメント１０’Nに亙り、電荷蓄積用電極セグメントの面積が、漸次、小さくなっているので、電荷蓄積期間において、Ｖ12≧Ｖ11といった状態になると、第ｎ番目の光電変換部セグメントの方が、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントよりも多くの電荷を蓄積することができる。そして、電荷転送期間において、Ｖ22＜Ｖ21といった状態になると、第１番目の光電変換部セグメントから第１電極への電荷の流れ、第（ｎ＋１）番目の光電変換部セグメントから第ｎ番目の光電変換部セグメントへの電荷の流れを、確実に確保することができる。
　実施例１８は、第６構成の撮像素子に関する。実施例１８の積層型撮像素子の模式的な一部断面図を、図８７に示す。また、実施例１８における電荷蓄積用電極セグメントの模式的な平面図を図８８Ａ及び図８８Ｂに示す。実施例１８の積層型撮像素子は、第１電極２１、光電変換層２３及び第２電極２２が積層されて成る光電変換部を備えており、光電変換部は、更に、第１電極２１と離間して配置され、且つ、絶縁層８２を介して光電変換層２３と対向して配置された電荷蓄積用電極２４（２４”1，２４”2，２４”3）を備えている。そして、電荷蓄積用電極２４（２４”1，２４”2，２４”3）と絶縁層８２と光電変換層２３の積層方向をＺ方向、第１電極２１から離れる方向をＸ方向としたとき、ＹＺ仮想平面で電荷蓄積用電極２４（２４”1，２４”2，２４”3）と絶縁層８２と光電変換層２３が積層された積層部分を切断したときの積層部分の断面積は、第１電極２１からの距離に依存して変化する。
　具体的には、実施例１８の積層型撮像素子にあっては、積層部分の断面の厚さは一定であり、積層部分の断面の幅は、第１電極２１から離れるほど狭くなっている。尚、幅は、連続的に狭くなっていてもよいし（図８８Ａ参照）、階段状に狭くなっていてもよい（図８８Ｂ参照）。
　このように、実施例１８の積層型撮像素子にあっては、ＹＺ仮想平面で電荷蓄積用電極２４（２４”1，２４”2，２４”3）と絶縁層８２と光電変換層２３が積層された積層部分を切断したときの積層部分の断面積は、第１電極からの距離に依存して変化するので、一種の電荷転送勾配が形成され、光電変換によって生成した電荷を、一層容易に、且つ、確実に転送することが可能となる。
　実施例１９は、第１構成及び第２構成の固体撮像装置に関する。
　実施例１９の固体撮像装置は、
　第１電極２１、光電変換層２３及び第２電極２２が積層されて成る光電変換部を備えており、
　光電変換部は、更に、第１電極２１と離間して配置され、且つ、絶縁層８２を介して光電変換層２３と対向して配置された電荷蓄積用電極２４を備えた積層型撮像素子を、複数、有しており、
　複数の積層型撮像素子から撮像素子ブロックが構成されており、
　撮像素子ブロックを構成する複数の積層型撮像素子において第１電極２１が共有されている。
　あるいは又、実施例１９の固体撮像装置は、実施例７～実施例１８において説明した積層型撮像素子を、複数、備えている。
　実施例１９にあっては、複数の積層型撮像素子に対して１つの浮遊拡散層が設けられる。そして、電荷転送期間のタイミングを適切に制御することで、複数の積層型撮像素子が１つの浮遊拡散層を共有することが可能となる。そして、この場合、複数の積層型撮像素子が１つのコンタクトホール部を共有することが可能である。
　尚、撮像素子ブロックを構成する複数の積層型撮像素子において第１電極２１が共有されている点を除き、実施例１９の固体撮像装置は、実質的に、実施例７～実施例１８において説明した固体撮像装置と同様の構成、構造を有する。
　実施例１９の固体撮像装置における第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４の配置状態を、模式的に図８９（実施例１９）、図９０（実施例１９の第１変形例）、図９１（実施例１９の第２変形例）、図９２（実施例１９の第３変形例）及び図９３（実施例１９の第４変形例）に示す。図８９、図９０、図９３及び図９４には、１６個の積層型撮像素子を図示しており、図９１及び図９２には、１２個の積層型撮像素子を図示している。そして、２個の積層型撮像素子から撮像素子ブロックが構成されている。撮像素子ブロックを点線で囲んで示している。第１電極２１、電荷蓄積用電極２４に付した添え字は、第１電極２１、電荷蓄積用電極２４を区別するためのものである。以下の説明においても同様である。また、１つの積層型撮像素子の上方に１つのオンチップ・マイクロレンズ（図８９～図９８には図示せず）が配設されている。そして、１つの撮像素子ブロックにおいては、第１電極２１を挟んで、２つの電荷蓄積用電極２４が配置されている（図８９、図９０参照）。あるいは又、並置された２つの電荷蓄積用電極２４に対向して１つの第１電極２１が配置されている（図９３、図９４参照）。即ち、第１電極は、各積層型撮像素子の電荷蓄積用電極に隣接して配置されている。あるいは又、第１電極が、複数の積層型撮像素子の一部の電荷蓄積用電極に隣接して配置されており、複数の積層型撮像素子の残りの電荷蓄積用電極とは隣接して配置されてはおらず（図９１、図９２参照）、この場合には、複数の積層型撮像素子の残りから第１電極への電荷の移動は、複数の積層型撮像素子の一部を経由した移動となる。積層型撮像素子を構成する電荷蓄積用電極と積層型撮像素子を構成する電荷蓄積用電極との間の距離Ａは、第１電極に隣接した積層型撮像素子における第１電極と電荷蓄積用電極との間の距離Ｂよりも長いことが、各積層型撮像素子から第１電極への電荷の移動を確実なものとするために好ましい。また、第１電極から離れて位置する積層型撮像素子ほど、距離Ａの値を大きくすることが好ましい。また、図９０、図９２及び図９４に示す例では、撮像素子ブロックを構成する複数の積層型撮像素子の間には電荷移動制御電極２７が配設されている。電荷移動制御電極２７を配設することで、電荷移動制御電極２７を挟んで位置する撮像素子ブロックにおける電荷の移動を確実に抑制することができる。尚、電荷移動制御電極２７に印加される電位をＶ17としたとき、Ｖ12＞Ｖ17（例えば、Ｖ12-2＞Ｖ17）とすればよい。
　電荷移動制御電極２７は、第１電極側に、第１電極２１あるいは電荷蓄積用電極２４と同じレベルに形成されていてもよいし、異なるレベル（具体的には、第１電極２１あるいは電荷蓄積用電極２４よりも下方のレベル）に形成されていてもよい。前者の場合、電荷移動制御電極２７と光電変換層との間の距離を短くできるので、ポテンシャルを制御し易い。一方、後者の場合、電荷移動制御電極２７と電荷蓄積用電極２４との間の距離を短くすることができるため、微細化に有利である。
　以下、第１電極２１2及び２個の２つの電荷蓄積用電極２４21，２４22によって構成される撮像素子ブロックの動作を説明する。
　電荷蓄積期間においては、駆動回路から、第１電極２１2に電位Ｖaが印加され、電荷蓄積用電極２４21，２４22に電位ＶAが印加される。光電変換層２３に入射された光によって光電変換層２３において光電変換が生じる。光電変換によって生成した正孔は、第２電極２２から配線ＶOUを介して駆動回路へと送出される。一方、第１電極２１2の電位を第２電極２２の電位よりも高くしたので、即ち、例えば、第１電極２１2に正の電位が印加され、第２電極２２に負の電位が印加されるとしたので、ＶA≧Ｖa、好ましくは、ＶA＞Ｖaとする。これによって、光電変換によって生成した電子は、電荷蓄積用電極２４21，２４22に引き付けられ、電荷蓄積用電極２４21，２４22と対向した光電変換層２３の領域に止まる。即ち、光電変換層２３に電荷が蓄積される。ＶA≧Ｖaであるが故に、光電変換層２３の内部に生成した電子が、第１電極２１2に向かって移動することはない。光電変換の時間経過に伴い、電荷蓄積用電極２４21，２４22と対向した光電変換層２３の領域における電位は、より負側の値となる。
　電荷蓄積期間の後期において、リセット動作がなされる。これによって、第１浮遊拡散層の電位がリセットされ、第１浮遊拡散層の電位は電源の電位ＶDDとなる。
　リセット動作の完了後、電荷の読み出しを行う。即ち、電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極２１2に電位Ｖbが印加され、電荷蓄積用電極２４21に電位Ｖ21-Bが印加され、電荷蓄積用電極２４22に電位Ｖ22-Bが印加される。ここで、Ｖ21-B＜Ｖb＜Ｖ22-Bとする。これによって、電荷蓄積用電極２４21と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１2、更には、第１浮遊拡散層へと読み出される。即ち、電荷蓄積用電極２４21に対向した光電変換層２３の領域に蓄積された電荷が制御部に読み出される。読み出しが完了したならば、Ｖ22-B≦Ｖ21-B＜Ｖbとする。尚、図９３、図９４に示した例にあっては、Ｖ22-B＜Ｖb＜Ｖ21-Bとしてもよい。これによって、電荷蓄積用電極２４22と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子は、第１電極２１2、更には、第１浮遊拡散層へと読み出される。また、図９１、図９２に示した例にあっては、電荷蓄積用電極２４22と対向した光電変換層２３の領域に止まっていた電子を、電荷蓄積用電極２４22が隣接している第１電極２１3を経由して、第１浮遊拡散層へと読み出してもよい。このように、電荷蓄積用電極２４22に対向した光電変換層２３の領域に蓄積された電荷が制御部に読み出される。尚、電荷蓄積用電極２４21に対向した光電変換層２３の領域に蓄積された電荷の制御部への読み出しが完了したならば、第１浮遊拡散層の電位をリセットしてもよい。
　図９９Ａに、実施例１９の撮像素子ブロックにおける読み出し駆動例を示すが、
［ステップ－Ａ］
　コンパレータへのオートゼロ信号入力
［ステップ－Ｂ］
　共有された１つの浮遊拡散層のリセット動作
［ステップ－Ｃ］
　電荷蓄積用電極２４21に対応した積層型撮像素子におけるＰ相読み出し及び第１電極２１2への電荷の移動
［ステップ－Ｄ］
　電荷蓄積用電極２４21に対応した積層型撮像素子におけるＤ相読み出し及び第１電極２１2への電荷の移動
［ステップ－Ｅ］
　共有された１つの浮遊拡散層のリセット動作
［ステップ－Ｆ］
　コンパレータへのオートゼロ信号入力
［ステップ－Ｇ］
　電荷蓄積用電極２４22に対応した積層型撮像素子におけるＰ相読み出し及び第１電極２１2への電荷の移動
［ステップ－Ｈ］
　電荷蓄積用電極２４22に対応した積層型撮像素子におけるＤ相読み出し及び第１電極２１2への電荷の移動
という流れで、電荷蓄積用電極２４21及び電荷蓄積用電極２４22に対応した２つの積層型撮像素子からの信号を読み出す。相関２重サンプリング（ＣＤＳ）処理に基づき、［ステップ－Ｃ］におけるＰ相読み出しと［ステップ－Ｄ］におけるＤ相読み出しとの差分が、電荷蓄積用電極２４21に対応した積層型撮像素子からの信号であり、［ステップ－Ｇ］におけるＰ相読み出しと［ステップ－Ｈ］におけるＤ相読み出しとの差分が、電荷蓄積用電極２４22に対応した積層型撮像素子からの信号である。
　尚、［ステップ－Ｅ］の動作を省略してもよい（図９９Ｂ参照）。また、［ステップ－Ｆ］の動作を省略してもよく、この場合、更には、［ステップ－Ｇ］を省略することができ（図９９Ｃ参照）、［ステップ－Ｃ］におけるＰ相読み出しと［ステップ－Ｄ］におけるＤ相読み出しとの差分が、電荷蓄積用電極２４21に対応した積層型撮像素子からの信号であり、［ステップ－Ｄ］におけるＤ相読み出しと［ステップ－Ｈ］におけるＤ相読み出しとの差分が、電荷蓄積用電極２４22に対応した積層型撮像素子からの信号となる。
　第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４の配置状態を模式的に図９５（実施例１９の第６変形例）及び図９６（実施例１９の第７変形例）に示す変形例では、４個の積層型撮像素子から撮像素子ブロックが構成されている。これらの固体撮像装置の動作は、実質的に、図８９～図９４に示す固体撮像装置の動作と同様とすることができる。
　第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４の配置状態を模式的に図９７及び図９８に示す第８変形例及び第９変形例では、１６個の積層型撮像素子から撮像素子ブロックが構成されている。図９７及び図９８に示すように、電荷蓄積用電極２４11と電荷蓄積用電極２４12との間、電荷蓄積用電極２４12と電荷蓄積用電極２４13との間、電荷蓄積用電極２４13と電荷蓄積用電極２４14との間には、電荷移動制御電極２７Ａ1，２７Ａ2，２７Ａ3が配設されている。また、図９８に示すように、電荷蓄積用電極２４21，２４31，２４41と電荷蓄積用電極２４22，２４32，２４42との間、電荷蓄積用電極２４22，２４32，２４42と電荷蓄積用電極２４23，２４33，２４43との間、電荷蓄積用電極２４23，２４33，２４43と電荷蓄積用電極２４24，２４34，２４44との間には、電荷移動制御電極２７Ｂ1，２７Ｂ2，２７Ｂ3が配設されている。更には、撮像素子ブロックと撮像素子ブロックとの間には、電荷移動制御電極２７Ｃが配設されている。そして、これらの固体撮像装置においては、１６個の電荷蓄積用電極２４を制御することで、光電変換層２３に蓄積された電荷を第１電極２１から読み出すことができる。
　　［ステップ－１０］
　具体的には、先ず、電荷蓄積用電極２４11に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を第１電極２１から読み出す。次に、電荷蓄積用電極２４12に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を、電荷蓄積用電極２４11に対向する光電変換層２３の領域を経由して、第１電極２１から読み出す。次に、電荷蓄積用電極２４13に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を、電荷蓄積用電極２４12及び電荷蓄積用電極２４11に対向する光電変換層２３の領域を経由して、第１電極２１から読み出す。
　　［ステップ－２０］
　その後、電荷蓄積用電極２４21に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４11に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４22に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４12に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４23に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４13に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４24に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４14に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。
　　［ステップ－２１］
　電荷蓄積用電極２４31に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４21に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４32に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４22に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４33に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４23に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４34に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４24に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。
　　［ステップ－２２］
　電荷蓄積用電極２４41に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４31に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４42に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４32に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４43に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４33に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４44に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４34に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。
　　［ステップ－３０］
　そして、［ステップ－１０］を再び実行することで、電荷蓄積用電極２４21に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、電荷蓄積用電極２４22に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、電荷蓄積用電極２４23に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、及び、電荷蓄積用電極２４24に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を、第１電極２１を経由して読み出すことができる。
　　［ステップ－４０］
　その後、電荷蓄積用電極２４21に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４11に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４22に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４12に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４23に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４13に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４24に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４14に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。
　　［ステップ－４１］
　電荷蓄積用電極２４31に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４21に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４32に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４22に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４33に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４23に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４34に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４24に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。
　　［ステップ－５０］
　そして、［ステップ－１０］を再び実行することで、電荷蓄積用電極２４31に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、電荷蓄積用電極２４32に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、電荷蓄積用電極２４33に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、及び、電荷蓄積用電極２４34に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を、第１電極２１を経由して読み出すことができる。
　　［ステップ－６０］
　その後、電荷蓄積用電極２４21に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４11に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４22に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４12に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４23に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４13に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。電荷蓄積用電極２４24に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を電荷蓄積用電極２４14に対向する光電変換層２３の領域に移動させる。
　　［ステップ－７０］
　そして、［ステップ－１０］を再び実行することで、電荷蓄積用電極２４41に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、電荷蓄積用電極２４42に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、電荷蓄積用電極２４43に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷、及び、電荷蓄積用電極２４44に対向する光電変換層２３の領域に蓄積された電荷を、第１電極２１を経由して読み出すことができる。
　実施例１９の固体撮像装置にあっては、撮像素子ブロックを構成する複数の積層型撮像素子において第１電極が共有されているので、積層型撮像素子が複数配列された画素領域における構成、構造を簡素化、微細化することができる。尚、１つの浮遊拡散層に対して設けられる複数の積層型撮像素子は、第１タイプの撮像素子の複数から構成されていてもよいし、少なくとも１つの第１タイプの撮像素子と、１又は２以上の第２タイプの撮像素子とから構成されていてもよい。
　実施例２０は、実施例１９の変形である。第１電極２１及び電荷蓄積用電極２４の配置状態を模式的に図１００、図１０１、図１０２及び図１０３に示す実施例２０の固体撮像装置にあっては、２個の積層型撮像素子から撮像素子ブロックが構成されている。そして、撮像素子ブロックの上方に１つのオンチップ・マイクロレンズ１５が配設されている。尚、図１０１及び図１０３に示した例では、撮像素子ブロックを構成する複数の積層型撮像素子の間に電荷移動制御電極２７が配設されている。
　例えば、撮像素子ブロックを構成する電荷蓄積用電極２４11，２４21，２４31，２４41に対応する光電変換層は、図面、右斜め上からの入射光に対して高い感度を有する。また、撮像素子ブロックを構成する電荷蓄積用電極２４12，２４22，２４32，２４42に対応する光電変換層は、図面、左斜め上からの入射光に対して高い感度を有する。従って、例えば、電荷蓄積用電極２４11を有する積層型撮像素子と電荷蓄積用電極２４12を有する積層型撮像素子と組み合わせることで、像面位相差信号の取得が可能となる。また、電荷蓄積用電極２４11を有する積層型撮像素子からの信号と電荷蓄積用電極２４12を有する積層型撮像素子からの信号を加算すれば、これらの積層型撮像素子との組合せによって、１つの積層型撮像素子を構成することができる。図１００に示した例では、電荷蓄積用電極２４11と電荷蓄積用電極２４12との間に第１電極２１1を配置しているが、図１０２に示した例のように、並置された２つの電荷蓄積用電極２４11，２４12に対向して１つの第１電極２１1を配置することで、感度の一層の向上を図ることができる。
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１１８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１１８に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１１８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１１９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１１９では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１１９には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　また、本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図１２０は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図１２０では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタ層を設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図１２１は、図１２０に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　更には、本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図１２２は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
　体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
　カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
　外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
　体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
　カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成及び機能についてより詳細に説明する。
　カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、及び制御部１０１１７が収納されている。
　光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
　撮像部１０１１２は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
　画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
　無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナアンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
　給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
　電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図１２２では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
　制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
　外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
　また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ(Noise reduction)処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
　以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した撮像素子や積層型撮像素子、固体撮像装置の構造や構成、製造条件、製造方法、使用した材料は例示であり、適宜変更することができる。各実施例の撮像素子及び積層型撮像素子を、適宜、組み合わせることができる。例えば、実施例１３の積層型撮像素子と実施例１４の積層型撮像素子と実施例１５の積層型撮像素子と実施例１６の積層型撮像素子と実施例１７の積層型撮像素子を任意に組み合わせることができるし、実施例１３の積層型撮像素子と実施例１４の積層型撮像素子と実施例１５の積層型撮像素子と実施例１６の積層型撮像素子と実施例１８の積層型撮像素子を任意に組み合わせることができる。また、実施例５～実施例６において説明したワイヤグリッド偏光素子と上層光電変換部との組み合わせ、あるいは、ワイヤグリッド偏光素子と下層光電変換部との組み合わせを、実施例１～実施例４に適用することができる。
　場合によっては、浮遊拡散層ＦＤ1，ＦＤ2，ＦＤ3，５１Ｃ，４５Ｃ，４６Ｃを共有化することもできる。
　図１０４に、例えば、実施例７において説明した積層型撮像素子の変形例を示すように、第１電極２１は、絶縁層８２に設けられた開口部８５Ａ内を延在し、光電変換層２３と接続されている構成とすることもできる。
　あるいは又、図１０５に、例えば、実施例７において説明した積層型撮像素子の変形例を示し、図１０６Ａに第１電極の部分等の拡大された模式的な一部断面図を示すように、第１電極２１の頂面の縁部は絶縁層８２で覆われており、開口部８５Ｂの底面には第１電極２１が露出しており、第１電極２１の頂面と接する絶縁層８２の面を第１面８２ａ、電荷蓄積用電極２４と対向する光電変換層２３の部分と接する絶縁層８２の面を第２面８２ｂとしたとき、開口部８５Ｂの側面は、第１面８２ａから第２面８２ｂに向かって広がる傾斜を有する。このように、開口部８５Ｂの側面に傾斜を付けることで、光電変換層２３から第１電極２１への電荷の移動がより滑らかとなる。尚、図１０６Ａに示した例では、開口部８５Ｂの軸線を中心として、開口部８５Ｂの側面は回転対称であるが、図１０６Ｂに示すように、第１面８２ａから第２面８２ｂに向かって広がる傾斜を有する開口部８５Ｃの側面が電荷蓄積用電極２４側に位置するように、開口部８５Ｃを設けてもよい。これによって、開口部８５Ｃを挟んで電荷蓄積用電極２４とは反対側の光電変換層２３の部分からの電荷の移動が行われ難くなる。また、開口部８５Ｂの側面は、第１面８２ａから第２面８２ｂに向かって広がる傾斜を有するが、第２面８２ｂにおける開口部８５Ｂの側面の縁部は、図１０６Ａに示したように、第１電極２１の縁部よりも外側に位置してもよいし、図１０６Ｃに示すように、第１電極２１の縁部よりも内側に位置してもよい。前者の構成を採用することで、電荷の転送が一層容易になるし、後者の構成を採用することで、開口部の形成時の形状バラツキを小さくすることができる。
　これらの開口部８５Ｂ，８５Ｃは、絶縁層に開口部をエッチング法に基づき形成するときに形成するレジスト材料から成るエッチング用マスクをリフローすることで、エッチング用マスクの開口側面に傾斜を付け、このエッチング用マスクを用いて絶縁層８２をエッチングすることで、形成することができる。
　あるいは又、実施例１１において説明した電荷排出電極２６に関して、図１０７に示すように、光電変換層２３は、絶縁層８２に設けられた第２開口部８６Ａ内を延在し、電荷排出電極２６と接続されており、電荷排出電極２６の頂面の縁部は絶縁層８２で覆われており、第２開口部８６Ａの底面には電荷排出電極２６が露出しており、電荷排出電極２６の頂面と接する絶縁層８２の面を第３面８２ｃ、電荷蓄積用電極２４と対向する光電変換層２３の部分と接する絶縁層８２の面を第２面８２ｂとしたとき、第２開口部８６Ａの側面は、第３面８２ｃから第２面８２ｂに向かって広がる傾斜を有する形態とすることができる。尚、図１０８～図１１１にあっては、第１層間絶縁層８３、ワイヤグリッド偏光素子９１及び第２層間絶縁層８４を簡略化して図示した。
　また、図１０８に、例えば、実施例７において説明した積層型撮像素子の変形例を示すように、第２電極２２の側から光が入射し、第２電極２２よりの光入射側には遮光層１８が形成されている構成とすることもできる。尚、光電変換層よりも光入射側に設けられた各種配線を遮光層として機能させることもできる。
　尚、図１０８に示した例では、遮光層１８は、第２電極２２の上方に形成されているが、即ち、第２電極２２よりの光入射側であって、第１電極２１の上方に遮光層１８が形成されているが、図１０９に示すように、第２電極２２の光入射側の面の上に配設されてもよい。また、場合によっては、図１１０に示すように、第２電極２２に遮光層１８が形成されていてもよい。
　あるいは又、第２電極２２側から光が入射し、第１電極２１には光が入射しない構造とすることもできる。具体的には、図１０８に示したように、第２電極２２よりの光入射側であって、第１電極２１の上方には遮光層１８が形成されている。あるいは又、図１１２に示すように、電荷蓄積用電極２４及び第２電極２２の上方にはオンチップ・マイクロレンズ１５が設けられており、オンチップ・マイクロレンズ１５に入射する光は、電荷蓄積用電極２４に集光され、第１電極２１には到達しない構造とすることもできる。尚、実施例１０において説明したように、転送制御用電極２５が設けられている場合、第１電極２１及び転送制御用電極２５には光が入射しない形態とすることができ、具体的には、図１１１に図示するように、第１電極２１及び転送制御用電極２５の上方には遮光層１８が形成されている構造とすることもできる。あるいは又、オンチップ・マイクロレンズ１５に入射する光は、第１電極２１あるいは第１電極２１及び転送制御用電極２５には到達しない構造とすることもできる。
　これらの構成、構造を採用することで、あるいは又、電荷蓄積用電極２４の上方に位置する光電変換層２３の部分のみに光が入射するように遮光層１８を設け、あるいは又、オンチップ・マイクロレンズ１５を設計することで、第１電極２１の上方（あるいは、第１電極２１及び転送制御用電極２５の上方）に位置する光電変換層２３の部分は光電変換に寄与しなくなるので、全画素をより確実に一斉にリセットすることができ、グローバルシャッター機能を一層容易に実現することができる。即ち、これらの構成、構造を有する積層型撮像素子を、複数、備えた固体撮像装置の駆動方法にあっては、
　全ての積層型撮像素子において、一斉に、光電変換層２３に電荷を蓄積しながら、第１電極２１における電荷を系外に排出し、その後、
　全ての積層型撮像素子において、一斉に、光電変換層２３に蓄積された電荷を第１電極２１に転送し、転送完了後、順次、各積層型撮像素子において第１電極２１に転送された電荷を読み出す、
各工程を繰り返す。
　このような固体撮像装置の駆動方法にあっては、各積層型撮像素子は、第２電極側から入射した光が第１電極には入射しない構造を有し、全ての積層型撮像素子において、一斉に、光電変換層に電荷を蓄積しながら、第１電極における電荷を系外に排出するので、全積層型撮像素子において同時に第１電極のリセットを確実に行うことができる。そして、その後、全ての積層型撮像素子において、一斉に、光電変換層に蓄積された電荷を第１電極に転送し、転送完了後、順次、各積層型撮像素子において第１電極に転送された電荷を読み出す。それ故、所謂グローバルシャッター機能を容易に実現することができる。
　光電変換層は１層からの構成に限定されない。例えば、実施例７において説明した積層型撮像素子の変形例を図１１３に示すように、光電変換層２３を、例えば、ＩＧＺＯから成る下層半導体層２３Ａと、実施例７において説明した光電変換層２３を構成する材料から成る上層光電変換層２３Ｂの積層構造とすることもできる。このように下層半導体層２３Ａを設けることで、電荷蓄積時の再結合を防止することができ、光電変換層２３に蓄積した電荷の第１電極２１への転送効率を増加させることができるし、暗電流の生成を抑制することができる。
　また、実施例１０の変形例として、図１１４に示すように、第１電極２１に最も近い位置から電荷蓄積用電極２４に向けて、複数の転送制御用電極を設けてもよい。尚、図１１４には、２つの転送制御用電極２５Ａ，２５Ｂを設けた例を示した。そして、電荷蓄積用電極２４及び第２電極２２上方にはオンチップ・マイクロレンズ１５が設けられており、オンチップ・マイクロレンズ１５に入射する光は、電荷蓄積用電極２４に集光され、第１電極２１及び転送制御用電極２５Ａ，２５Ｂには到達しない構造とすることもできる。
　図７７及び図７８に示した実施例１３にあっては、電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3の厚さを漸次薄くすることで、絶縁層セグメント８２’1，８２’2，８２’3の厚さを漸次厚くしている。一方、実施例１３の変形例における電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図を図１１５に示すように、電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3の厚さを一定とし、絶縁層セグメント８２’1，８２’2，８２’3の厚さを漸次厚くしてもよい。尚、光電変換層セグメント２３’1，２３’2，２３’3の厚さは一定である。
　また、図８０に示した実施例１４にあっては、電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3の厚さを漸次薄くすることで、光電変換層セグメント２３’1，２３’2，２３’3の厚さを漸次厚くしている。一方、実施例１４の変形例における電荷蓄積用電極、光電変換層及び第２電極が積層された部分を拡大した模式的な一部断面図を図１１６に示すように、電荷蓄積用電極セグメント２４’1，２４’2，２４’3の厚さを一定とし、絶縁層セグメント８２’1，８２’2，８２’3の厚さを漸次薄くすることで、光電変換層セグメント２３’1，２３’2，２３’3の厚さを漸次厚くしてもよい。
　実施例７にあっては、上層光電変換部の上方にワイヤグリッド偏光素子を設けたが、代替的に、上層光電変換部の下方（上層光電変換部と下層光電変換部の間、より具体的には、層間絶縁層８１）にワイヤグリッド偏光素子を設けてもよい。
　以上に説明した各種の変形例は、実施例８～実施例２０に対しても適用することができることは云うまでもない。
　実施例においては、電子を信号電荷としており、半導体基板に形成された光電変換層の導電型をｎ型としたが、正孔を信号電荷とする固体撮像装置にも適用できる。この場合には、各半導体領域を逆の導電型の半導体領域で構成すればよく、半導体基板に形成された光電変換層の導電型はｐ型とすればよい。
　また、実施例において、ワイヤグリッド偏光素子は、専ら、可視光波長帯に感度を有する積層型撮像素子における偏光情報の取得のために用いられたが、積層型撮像素子が赤外線や紫外線に感度を有する場合、それに応じて、ライン部の形成ピッチＰ0を拡大・縮小することで、任意の波長帯で機能するワイヤグリッド偏光素子としての実装が可能である。
　また、実施例にあっては、入射光量に応じた信号電荷を物理量として検知する単位画素が行列状に配置されて成るＣＭＯＳ型固体撮像装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、ＣＭＯＳ型固体撮像装置への適用に限られるものではなく、ＣＣＤ型固体撮像装置に適用することもできる。後者の場合、信号電荷は、ＣＣＤ型構造の垂直転送レジスタによって垂直方向に転送され、水平転送レジスタによって水平方向に転送され、増幅されることにより画素信号（画像信号）が出力される。また、画素が２次元マトリクス状に形成され、画素列毎にカラム信号処理回路を配置して成るカラム方式の固体撮像装置全般に限定するものでもない。更には、場合によっては、選択トランジスタを省略することもできる。
　更には、本開示の積層型撮像素子は、可視光の入射光量の分布を検知して画像として撮像する固体撮像装置への適用に限らず、赤外線やＸ線、あるいは、粒子等の入射量の分布を画像として撮像する固体撮像装置にも適用可能である。また、広義には、圧力や静電容量等、他の物理量の分布を検知して画像として撮像する指紋検出センサ等の固体撮像装置（物理量分布検知装置）全般に対して適用可能である。
　更には、撮像領域の各単位画素を行単位で順に走査して各単位画素から画素信号を読み出す固体撮像装置に限られるものではない。画素単位で任意の画素を選択して、選択画素から画素単位で画素信号を読み出すＸ－Ｙアドレス型の固体撮像装置に対しても適用可能である。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、撮像領域と、駆動回路又は光学系とを纏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。
　また、固体撮像装置への適用に限られるものではなく、撮像装置にも適用可能である。ここで、撮像装置とは、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、携帯電話機等の撮像機能を有する電子機器を指す。電子機器に搭載されるモジュール状の形態、即ち、カメラモジュールを撮像装置とする場合もある。
　本開示の積層型撮像素子から構成された固体撮像装置２０１を電子機器（カメラ）２００に用いた例を、図１１７に概念図として示す。電子機器２００は、固体撮像装置２０１、光学レンズ２１０、シャッタ装置２１１、駆動回路２１２、及び、信号処理回路２１３を有する。光学レンズ２１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置２０１の撮像面上に結像させる。これにより固体撮像装置２０１内に、一定期間、信号電荷が蓄積される。シャッタ装置２１１は、固体撮像装置２０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路２１２は、固体撮像装置２０１の転送動作等及びシャッタ装置２１１のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路２１２から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置２０１の信号転送を行う。信号処理回路２１３は、各種の信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、あるいは、モニタに出力される。このような電子機器２００では、固体撮像装置２０１における画素サイズの微細化及び転送効率の向上を達成することができるので、画素特性の向上が図られた電子機器２００を得ることができる。固体撮像装置２０１を適用できる電子機器２００としては、カメラに限られるものではなく、デジタルスチルカメラ、携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用可能である。
　図１２４に模式的な一部断面図を示し、図１２５に固体撮像装置における有効画素領域１０ａ、光学的黒画素領域１０ｂ及び周辺領域１０ｃの配置を模式的に示すように、周辺領域１０ｃには、屡々、外部回路等への接続のための接続パッド部１９Ａが設けられている。接続パッド部１９Ａは半導体基板７０に設けられた配線に接続されているが、図１２４あるいは後述する図１２６には接続状態の図示を省略している。ここで、接続バッド部１９Ａは、例えば、第２層間絶縁層８４の頂面に設けられている。そして、例えば、ＳｉＮから成るオンチップ・マイクロレンズ下地層１４が周辺領域１０ｃまで延在しており、接続バッド部１９Ａの上方に位置するオンチップ・マイクロレンズ下地層１４の延在部には開口部１９Ｂが設けられており、開口部１９の底部に接続バッド部１９Ａが露出している。このような構造とすることで、接続バッド部１９Ａの周辺から水分等が侵入することを確実に防止することができる。あるいは又、図１２６に模式的な一部断面図を示すように、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４を周辺領域１０ｃまで延在させる代わりに、オンチップ・マイクロレンズ下地層１４を光学的黒画素領域（ＯＰＢ）１０ｂで終端させ、周辺領域１０ｃに設けられた接続パッド部１９Ａ、周辺領域１０ｃに露出した第２層間絶縁層８４、並びに、光学的黒画素領域（ＯＰＢ）１０ｂに形成されたオンチップ・マイクロレンズ下地層１４及びオンチップ・マイクロレンズ１５の上に、例えば、ＳｉＮ薄層１９Ｃを形成し、接続バッド部１９Ａの上方に位置するＳｉＮ薄層１９Ｃに開口部１９Ｂを設け、開口部１９Ｂの底部に接続バッド部１９Ａが露出している構造とすることもできる。
　実施例において説明した固体撮像装置にあっては、ＷＬ－ＣＳＰ（Wafer-Level Chip Size Package）化を図ってもよい。即ち、実施例において説明した固体撮像装置の光入射側に、例えばシリコン半導体基板から成る基板にレンズが形成されたレンズ基板を積層してもよい。このレンズ基板は、基板に形成された貫通孔の内側にレンズが配置されたレンズ付き基板が、複数枚、直接接合され、積層されて成る。ここで、レンズ付き基板の直接接合は、プラズマ接合法に基づき行うことができるし、金属接合に基づき行うこともできる。また、レンズ付き基板の接合面には反射防止膜が形成されているし、レンズ表面には反射防止膜が形成されている構成とすることができる。ここで、レンズ付き基板の接合面に形成された反射防止膜と、レンズ表面に形成された反射防止膜とは同一とすることができる。更には、貫通孔の側壁に遮光膜が形成されている構成とすることができる。また、レンズを保護するカバーガラスを更に備えており、カバーガラスには光学絞りとして機能する遮光膜が形成されている構成とすることができる。あるいは又、積層された複数のレンズ付き基板の中の１枚のレンズ付き基板の貫通孔の穴径が光学絞りとして機能する構成とすることができるし、複数のレンズ付き基板と貫通孔にレンズが形成されていない基板とが積層されており、レンズが形成されていない基板の貫通孔の穴径が光学絞りとして機能する構成とすることもできる。尚、光学絞りとして機能する貫通孔の穴径が、積層レンズ構造体を構成する複数のレンズの曲面部分の直径よりも小さい構成とすることができる。以上に説明したレンズ基板は、ＷＯ２０１７／０２２１８８に開示されている。
　尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《固体撮像装置：第１の態様》
　半導体基板又は半導体基板の上方に形成された光電変換部を有し、ワイヤグリッド偏光素子及びオンチップ・マイクロレンズを更に有する撮像素子が２次元マトリクス状に配列されて成る撮像素子群、及び、
　光電変換部の光入射側に設けられた第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層、
を備えており、
　ワイヤグリッド偏光素子は、第１層間絶縁層と第２層間絶縁層との間に設けられており、
　オンチップ・マイクロレンズは第２層間絶縁層上に設けられており、
　第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層は、酸化物材料又は樹脂材料から成り、
　オンチップ・マイクロレンズは、窒化シリコン又は酸窒化シリコンから成る固体撮像装置。
［Ａ０２］《固体撮像装置：第２の態様》
　半導体基板又は半導体基板の上方に形成された光電変換部を有し、ワイヤグリッド偏光素子及びオンチップ・マイクロレンズを更に有する撮像素子が２次元マトリクス状に配列されて成る撮像素子群、及び、
　光電変換部の光入射側に設けられた第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層、
を備えており、
　ワイヤグリッド偏光素子は、第１層間絶縁層と第２層間絶縁層との間に設けられており、
　オンチップ・マイクロレンズは第２層間絶縁層上に設けられており、
　第１層間絶縁層を構成する材料の屈折率をｎ1、第２層間絶縁層を構成する材料の屈折率をｎ2、オンチップ・マイクロレンズを構成する材料の屈折率をｎ0としたとき、
ｎ0－ｎ1≧０
ｎ0－ｎ2≧０
を満足する固体撮像装置。
［Ａ０３］第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・上層との間の部分には遮光部が設けられており、
　第２層間絶縁層は、第２層間絶縁層・下層と、第２層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　各光電変換部の上方に位置する第２層間絶縁層・下層と第２層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ａ０４］第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・中間層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・中間層との間の部分には遮光部が設けられており、
　各光電変換部の上方に位置する第１層間絶縁層・中間層と第１層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ａ０５］隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部が設けられており、
　第２層間絶縁層は、第２層間絶縁層・下層と、第２層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　各光電変換部の上方に位置する第２層間絶縁層・下層と第２層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ａ０６］第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
　各光電変換部の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられており、
　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部が設けられている［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０１］光電変換部は、積層された複数の光電変換部から構成されている［Ａ０１］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０２］積層された複数の光電変換部の内の少なくとも１つの光電変換部は、第１電極、光電変換層及び第２電極が積層されて成り、更に、第１電極と離間して配置され、且つ、絶縁層を介して光電変換層と対向して配置された電荷蓄積用電極を備えている［Ｂ０１］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０３］半導体基板を更に備えており、
　積層された複数の光電変換部の内の少なくとも１つの光電変換部は、半導体基板の上方に配置されている［Ｂ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０４］第１電極は、絶縁層に設けられた開口部内を延在し、光電変換層と接続されている［Ｂ０２］又は［Ｂ０３］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０５］光電変換層は、絶縁層に設けられた開口部内を延在し、第１電極と接続されている［Ｂ０２］又は［Ｂ０３］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０６］第１電極の頂面の縁部は絶縁層で覆われており、
　開口部の底面には第１電極が露出しており、
　第１電極の頂面と接する絶縁層の面を第１面、電荷蓄積用電極と対向する光電変換層の部分と接する絶縁層の面を第２面としたとき、開口部の側面は、第１面から第２面に向かって広がる傾斜を有する［Ｂ０５］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０７］第１面から第２面に向かって広がる傾斜を有する開口部の側面は、電荷蓄積用電極側に位置する［Ｂ０６］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０８］《第１電極及び電荷蓄積用電極の電位の制御》
　半導体基板に設けられ、駆動回路を有する制御部を更に備えており、
　第１電極及び電荷蓄積用電極は、駆動回路に接続されており、
　電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ12が印加され、光電変換層に電荷が蓄積され、
　電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ22が印加され、光電変換層に蓄積された電荷が第１電極を経由して制御部に読み出される［Ｂ０２］乃至［Ｂ０７］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
但し、第１電極の電位が第２電極より高い場合、
Ｖ12≧Ｖ11、且つ、Ｖ22＜Ｖ21
であり、第１電極の電位が第２電極より低い場合、
Ｖ12≦Ｖ11、且つ、Ｖ22＞Ｖ21
である。
［Ｂ０９］《転送制御用電極》
　第１電極と電荷蓄積用電極との間に、第１電極及び電荷蓄積用電極と離間して配置され、且つ、絶縁層を介して光電変換層と対向して配置された転送制御用電極を更に備えている［Ｂ０２］乃至［Ｂ０７］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１０］《第１電極、電荷蓄積用電極及び転送制御用電極の電位の制御》
　半導体基板に設けられ、駆動回路を有する制御部を更に備えており、
　第１電極、電荷蓄積用電極及び転送制御用電極は、駆動回路に接続されており、
　電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ12が印加され、転送制御用電極に電位Ｖ13が印加され、光電変換層に電荷が蓄積され、
　電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ22が印加され、転送制御用電極に電位Ｖ23が印加され、光電変換層に蓄積された電荷が第１電極を介して制御部に読み出される［Ｂ０９］に記載の固体撮像装置。
但し、第１電極の電位が第２電極より高い場合、
Ｖ12＞Ｖ13、且つ、Ｖ22≦Ｖ23≦Ｖ21
であり、第１電極の電位が第２電極より低い場合、
Ｖ12＜Ｖ13、且つ、Ｖ22≧Ｖ23≧Ｖ21
である。
［Ｂ１１］《電荷排出電極》
　光電変換層に接続され、第１電極及び電荷蓄積用電極と離間して配置された電荷排出電極を更に備えている［Ｂ０２］乃至［Ｂ１０］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１２］電荷排出電極は、第１電極及び電荷蓄積用電極を取り囲むように配置されている［Ｂ１１］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１３］光電変換層は、絶縁層に設けられた第２開口部内を延在し、電荷排出電極と接続されており、
　電荷排出電極の頂面の縁部は絶縁層で覆われており、
　第２開口部の底面には電荷排出電極が露出しており、
　電荷排出電極の頂面と接する絶縁層の面を第３面、電荷蓄積用電極と対向する光電変換層の部分と接する絶縁層の面を第２面としたとき、第２開口部の側面は、第３面から第２面に向かって広がる傾斜を有する［Ｂ１１］又は［Ｂ１２］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１４］《第１電極、電荷蓄積用電極及び電荷排出電極の電位の制御》
　半導体基板に設けられ、駆動回路を有する制御部を更に備えており、
　第１電極、電荷蓄積用電極及び電荷排出電極は、駆動回路に接続されており、
　電荷蓄積期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ11が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ12が印加され、電荷排出電極に電位Ｖ14が印加され、光電変換層に電荷が蓄積され、
　電荷転送期間において、駆動回路から、第１電極に電位Ｖ21が印加され、電荷蓄積用電極に電位Ｖ22が印加され、電荷排出電極に電位Ｖ24が印加され、光電変換層に蓄積された電荷が第１電極を介して制御部に読み出される［Ｂ１１］乃至［Ｂ１３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
但し、第１電極の電位が第２電極より高い場合、
Ｖ14＞Ｖ11、且つ、Ｖ24＜Ｖ21
であり、第１電極の電位が第２電極より低い場合、
Ｖ14＜Ｖ11、且つ、Ｖ24＞Ｖ21
である。
［Ｂ１５］《電荷蓄積用電極セグメント》
　電荷蓄積用電極は、複数の電荷蓄積用電極セグメントから構成されている［Ｂ０２］乃至［Ｂ１４］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１６］第１電極の電位が第２電極より高い場合、電荷転送期間において、第１電極に最も近い所に位置する電荷蓄積用電極セグメントに印加される電位は、第１電極に最も遠い所に位置する電荷蓄積用電極セグメントに印加される電位よりも高く、
　第１電極の電位が第２電極より低い場合、電荷転送期間において、第１電極に最も近い所に位置する電荷蓄積用電極セグメントに印加される電位は、第１電極に最も遠い所に位置する電荷蓄積用電極セグメントに印加される電位よりも低い［Ｂ１５］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１７］半導体基板には、制御部を構成する少なくとも浮遊拡散層及び増幅トランジスタが設けられており、
　第１電極は、浮遊拡散層及び増幅トランジスタのゲート部に接続されている［Ｂ０２］乃至［Ｂ１６］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１８］半導体基板には、更に、制御部を構成するリセット・トランジスタ及び選択トランジスタが設けられており、
　浮遊拡散層は、リセット・トランジスタの一方のソース／ドレイン領域に接続されており、
　増幅トランジスタの一方のソース／ドレイン領域は、選択トランジスタの一方のソース／ドレイン領域に接続されており、選択トランジスタの他方のソース／ドレイン領域は信号線に接続されている［Ｂ１７］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１９］電荷蓄積用電極の大きさは第１電極よりも大きい［Ｂ０２］乃至［Ｂ１８］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２０］第２電極側から光が入射し、第２電極よりの光入射側には遮光層が形成されている［Ｂ０２］乃至［Ｂ１９］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２１］第２電極側から光が入射し、第１電極には光が入射しない［Ｂ０２］乃至［Ｂ１９］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２２］第２電極よりの光入射側であって、第１電極の上方には遮光層が形成されている［Ｂ２１］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２３］オンチップ・マイクロレンズに入射する光は、電荷蓄積用電極に集光される［Ｂ２１］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２４］《積層型撮像素子：第１構成》
　少なくとも１つの光電変換部は、Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の光電変換部セグメントから構成されており、
　光電変換層は、Ｎ個の光電変換層セグメントから構成されており、
　絶縁層は、Ｎ個の絶縁層セグメントから構成されており、
　電荷蓄積用電極は、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントから構成されており、
　第ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）の光電変換部セグメントは、第ｎ番目の電荷蓄積用電極セグメント、第ｎ番目の絶縁層セグメント及び第ｎ番目の光電変換層セグメントから構成されており、
　ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど、第１電極から離れて位置し、
　第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、絶縁層セグメントの厚さが、漸次、変化している［Ｂ０２］乃至［Ｂ２３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２５］《積層型撮像素子：第２構成》
　少なくとも１つの光電変換部は、Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の光電変換部セグメントから構成されており、
　光電変換層は、Ｎ個の光電変換層セグメントから構成されており、
　絶縁層は、Ｎ個の絶縁層セグメントから構成されており、
　電荷蓄積用電極は、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントから構成されており、
　第ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）の光電変換部セグメントは、第ｎ番目の電荷蓄積用電極セグメント、第ｎ番目の絶縁層セグメント及び第ｎ番目の光電変換層セグメントから構成されており、
　ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど、第１電極から離れて位置し、
　第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、光電変換層セグメントの厚さが、漸次、変化している［Ｂ０２］乃至［Ｂ２３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２６］《積層型撮像素子：第３構成》
　少なくとも１つの光電変換部は、Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の光電変換部セグメントから構成されており、
　光電変換層は、Ｎ個の光電変換層セグメントから構成されており、
　絶縁層は、Ｎ個の絶縁層セグメントから構成されており、
　電荷蓄積用電極は、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントから構成されており、
　第ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）の光電変換部セグメントは、第ｎ番目の電荷蓄積用電極セグメント、第ｎ番目の絶縁層セグメント及び第ｎ番目の光電変換層セグメントから構成されており、
　ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど、第１電極から離れて位置し、
　隣接する光電変換部セグメントにおいて、絶縁層セグメントを構成する材料が異なる［Ｂ０２］乃至［Ｂ２３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２７］《積層型撮像素子：第４構成》
　少なくとも１つの光電変換部は、Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の光電変換部セグメントから構成されており、
　光電変換層は、Ｎ個の光電変換層セグメントから構成されており、
　絶縁層は、Ｎ個の絶縁層セグメントから構成されており、
　電荷蓄積用電極は、相互に離間されて配置された、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントから構成されており、
　第ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）の光電変換部セグメントは、第ｎ番目の電荷蓄積用電極セグメント、第ｎ番目の絶縁層セグメント及び第ｎ番目の光電変換層セグメントから構成されており、
　ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど、第１電極から離れて位置し、
　隣接する光電変換部セグメントにおいて、電荷蓄積用電極セグメントを構成する材料が異なる［Ｂ０２］乃至［Ｂ２３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２８］《積層型撮像素子：第５構成》
　少なくとも１つの光電変換部は、Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の光電変換部セグメントから構成されており、
　光電変換層は、Ｎ個の光電変換層セグメントから構成されており、
　絶縁層は、Ｎ個の絶縁層セグメントから構成されており、
　電荷蓄積用電極は、相互に離間されて配置された、Ｎ個の電荷蓄積用電極セグメントから構成されており、
　第ｎ番目（但し、ｎ＝１，２，３・・・Ｎ）の光電変換部セグメントは、第ｎ番目の電荷蓄積用電極セグメント、第ｎ番目の絶縁層セグメント及び第ｎ番目の光電変換層セグメントから構成されており、
　ｎの値が大きい光電変換部セグメントほど、第１電極から離れて位置し、
　第１番目の光電変換部セグメントから第Ｎ番目の光電変換部セグメントに亙り、電荷蓄積用電極セグメントの面積が、漸次、小さくなっている［Ｂ０２］乃至［Ｂ２３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ２９］《積層型撮像素子：第６構成》
　電荷蓄積用電極と絶縁層と光電変換層の積層方向をＺ方向、第１電極から離れる方向をＸ方向としたとき、ＹＺ仮想平面で電荷蓄積用電極と絶縁層と光電変換層が積層された積層部分を切断したときの積層部分の断面積は、第１電極からの距離に依存して変化する［Ｂ０２］乃至［Ｂ２３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３０］ワイヤグリッド偏光素子は、第１偏光子セグメント、第２偏光子セグメント、第３偏光子セグメント及び第４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントが２×２に配列されて成り、
　第１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である［Ａ０１］乃至［Ｂ２９］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３１］複数の光電変換部は、白色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部から成る［Ａ０１］乃至［Ｂ３０］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３２］複数の光電変換部は、赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部から成る［Ａ０１］乃至［Ｂ３０］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３３］赤色光又は緑色光又は青色光に感度を有する光電変換部は、赤色光に感度を有する赤色光用光電変換部、緑色光に感度を有する緑色光用光電変換部、及び、青色光に感度を有する青色光用光電変換部から成る群から選択された少なくとも２種類の光電変換部が積層されて成る［Ｂ３２］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３４］少なくとも、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部に面したライン部の側面には保護膜が形成されている［Ａ０１］乃至［Ｂ３３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３５］ワイヤグリッド偏光素子を取り囲むフレーム部を更に備えており、
　フレーム部と、ワイヤグリッド偏光素子のライン部とは連結されており、
　フレーム部は、ワイヤグリッド偏光素子のライン部と同じ構造を有する［Ａ０１］乃至［Ｂ３４］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３６］基板の一方の面には光電変換部を駆動する駆動回路が形成されており、
　基板の他方の面に光電変換部が形成されており、
　積層型撮像素子の縁部には、基板の一方の面から他方の面に亙り、更に、ワイヤグリッド偏光素子の下方まで延びる、絶縁材料又は遮光材料が埋め込まれた溝部が形成されている［Ａ０１］乃至［Ｂ３４］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３７］ワイヤグリッド偏光素子のライン部は、光電変換部側から、第１導電材料から成る光反射層、絶縁膜、及び、第２導電材料から成る光吸収層が積層された積層構造体から構成されている［Ａ０１］乃至［Ｂ３６］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３８］光電変換部と光反射層の間に下地膜が形成されている［Ｂ３７］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ３９］光反射層の延在部は基板又は光電変換部と電気的に接続されている［Ｂ３７］又は［Ｂ３８］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ４０］光反射層の頂面全面に絶縁膜が形成されており、絶縁膜の頂面全面に光吸収層が形成されている［Ｂ３７］乃至［Ｂ３９］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０１］
　２×２に配列された第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子、第３積層型撮像素子及び第４積層型撮像素子の４つの積層型撮像素子から構成された撮像素子ユニットが、２次元マトリクス状に配列されて成り、
　各撮像素子ユニットは、更に、少なくとも第４積層型撮像素子の光入射側にワイヤグリッド偏光素子を備えている［Ａ０１］乃至［Ｂ４０］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０２］各撮像素子ユニットにおいて、
　第１積層型撮像素子は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子及び第３積層型撮像素子は、ワイヤグリッド偏光素子を備えていない［Ｃ０１］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０３］第４積層型撮像素子は、白色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えている［Ｃ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０４］各撮像素子ユニットは、更に、第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子及び第３積層型撮像素子の光入射側にワイヤグリッド偏光素子を備えており、
　第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子、第３積層型撮像素子及び第４積層型撮像素子に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、同じ偏光方位を有する［Ｃ０１］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０５］隣接する撮像素子ユニットにおいて、ワイヤグリッド偏光素子の有する偏光方位は異なっている［Ｃ０４］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０６］第１積層型撮像素子は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　２×２に配列された、第１撮像素子ユニット、第２撮像素子ユニット、第３撮像素子ユニット及び第４撮像素子ユニットの４つの撮像素子ユニットから撮像素子ユニット群が構成されており、
　第１撮像素子ユニットに備えられた第１ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第２撮像素子ユニットに備えられた第２ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第３撮像素子ユニットに備えられた第３ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４撮像素子ユニットに備えられた第４ワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である［Ｃ０１］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０７］第１積層型撮像素子は、赤色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第２積層型撮像素子は、緑色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第３積層型撮像素子は、青色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第４積層型撮像素子は、白色光に感度を有する光電変換部、及び、近赤外光に感度を有する光電変換部を備えており、
　第４積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された、第４－１偏光子セグメント、第４－２偏光子セグメント、第４－３偏光子セグメント及び第４－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第４－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はα度であり、
　第４－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
　第４－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
　第４－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である［Ｃ０１］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０８］各撮像素子ユニットは、更に、第１積層型撮像素子、第２積層型撮像素子及び第３積層型撮像素子のそれぞれの光入射側にワイヤグリッド偏光素子を備えており、
　第１積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された、第１－１偏光子セグメント、第１－２偏光子セグメント、第１－３偏光子セグメント及び第１－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第１－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はβ度であり、
　第１－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（β＋４５）度であり、
　第１－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（β＋９０）度であり、
　第１－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（β＋１３５）度であり、
　第２積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された、第２－１偏光子セグメント、第２－２偏光子セグメント、第２－３偏光子セグメント及び第２－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第２－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はγ度であり、
　第２－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（γ＋４５）度であり、
　第２－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（γ＋９０）度であり、
　第２－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（γ＋１３５）度であり、
　第３積層型撮像素子の光入射側に備えられたワイヤグリッド偏光素子は、２×２に配列された、第３－１偏光子セグメント、第３－２偏光子セグメント、第３－３偏光子セグメント及び第３－４偏光子セグメントの４つの偏光子セグメントから構成されており、
　第３－１偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位はδ度であり、
　第３－２偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（δ＋４５）度であり、
　第３－３偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（δ＋９０）度であり、
　第３－４偏光子セグメントが透過させるべき偏光方位は（δ＋１３５）度である［Ｃ０７］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０９］α＝β＝γ＝δである［Ｃ０８］に記載の固体撮像装置。
［Ｄ０１］《固体撮像装置：第１構成》
　第１電極、光電変換層及び第２電極が積層されて成る光電変換部を備えており、
　光電変換部は、［Ｂ０１］乃至［Ｂ４０］のいずれか１項に記載の撮像素子を、複数、有しており、
　複数の撮像素子から撮像素子ブロックが構成されており、
　撮像素子ブロックを構成する複数の撮像素子において第１電極が共有されている固体撮像装置。
［Ｄ０２］《固体撮像装置：第２構成》
　［Ｂ０１］乃至［Ｂ４０］のいずれか１項に記載の撮像素子を、複数、有しており、
　複数の撮像素子から撮像素子ブロックが構成されており、
　撮像素子ブロックを構成する複数の撮像素子において第１電極が共有されている固体撮像装置。
［Ｄ０３］１つの撮像素子の上方に１つのオンチップ・マイクロレンズが配設されている［Ｄ０１］又は［Ｄ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ｄ０４］２つの撮像素子から撮像素子ブロックが構成されており、
　撮像素子ブロックの上方に１つのオンチップ・マイクロレンズが配設されている［Ｄ０１］又は［Ｄ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ｄ０５］複数の撮像素子に対して１つの浮遊拡散層が設けられている［Ｄ０１］乃至［Ｄ０４］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｄ０６］第１電極は、各撮像素子の電荷蓄積用電極に隣接して配置されている［Ｄ０１］乃至［Ｄ０５］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｄ０７］第１電極が、複数の撮像素子の一部の電荷蓄積用電極に隣接して配置されており、複数の撮像素子の残りの電荷蓄積用電極とは隣接して配置されてはいない［Ｄ０１］乃至［Ｄ０６］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｄ０８］撮像素子を構成する電荷蓄積用電極と撮像素子を構成する電荷蓄積用電極との間の距離は、第１電極に隣接した撮像素子における第１電極と電荷蓄積用電極との間の距離よりも長い［Ｄ０７］に記載の固体撮像装置。
［Ｅ０１］《固体撮像装置の駆動方法》
　第１電極、光電変換層及び第２電極が積層されて成る光電変換部を備えており、
　光電変換部は、更に、第１電極と離間して配置され、且つ、絶縁層を介して光電変換層と対向して配置された電荷蓄積用電極を備えており、
　第２電極側から光が入射し、第１電極には光が入射しない構造を有する撮像素子を、複数、備えた固体撮像装置の駆動方法であって、
　全ての撮像素子において、一斉に、光電変換層に電荷を蓄積しながら、第１電極における電荷を系外に排出し、その後、
　全ての撮像素子において、一斉に、光電変換層に蓄積された電荷を第１電極に転送し、転送完了後、順次、各撮像素子において第１電極に転送された電荷を読み出す、
各工程を繰り返す固体撮像装置の駆動方法。
１０，１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗ，１０ｉＲ・・・光電変換部、１０’1，１０’2，１０’3・・・光電変換部セグメント、１０1，１１1・・・第１積層型撮像素子、１０2，１１2・・・第２積層型撮像素子、１０3，１１3・・・第３積層型撮像素子、１０4，１１4・・・第４積層型撮像素子、１０Ｒ1，１０Ｒ2，１０Ｒ3，１０Ｒ4，１０Ｇ1，１０Ｇ2，１０Ｇ3，１０Ｇ4，１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4，１０Ｗ1，１０Ｗ2，１０Ｗ3，１０Ｗ4・・・光電変換部（光電変換素子）、１０ｉＲ11，１０ｉＲ12，１０ｉＲ13，１０ｉＲ14，１０ｉＲ21，１０ｉＲ22，１０ｉＲ23，１０ｉＲ24，１０ｉＲ31，１０ｉＲ32，１０ｉＲ33，１０ｉＲ34，１０ｉＲ41，１０ｉＲ42，１０ｉＲ43，１０ｉＲ44・・・近赤外光に感度を有する光電変換部、１０ａ・・・有効画素領域、１０ｂ・・・光学的黒画素領域（ＯＰＢ）、１２1・・・第１撮像素子ユニット、１２2・・・第２撮像素子ユニット、１２3・・・第３撮像素子ユニット、１２4・・・第４撮像素子ユニット、１３・・・層間絶縁層より下方に位置する各種の撮像素子構成要素、１４・・・オンチップ・マイクロレンズ下地層、１５・・・オンチップ・マイクロレンズ（ＯＣＬ）、１６，１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ・・・カラーフィルタ層（波長選択手段）、１７Ａ，１７Ｂ・・・遮光部、１８・・・遮光層、２１・・・第１電極、２２・・・第２電極、２３・・・光電変換層、２３Ａ・・・下層半導体層、２３Ｂ・・・上層光電変換層、２３’1，２３’2，２３’3・・・光電変換層セグメント、２４，２４”1，２４”2，２４”3・・・電荷蓄積用電極、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４’1，２４’2，２４’3・・・電荷蓄積用電極セグメント、２５，２５Ａ，２５Ｂ・・・転送制御用電極（電荷転送電極）、２６・・・電荷排出電極、２７，２７Ａ1，２７Ａ2，２７Ａ3，２７Ｂ1，２７Ｂ2，２７Ｂ3，２７Ｃ・・・電荷移動制御電極、３１，３３，４１，４３・・・ｎ型半導体領域、３２，３４，４２，４４，７３・・・ｐ+層、３５，３６，４５，４６・・・転送トランジスタのゲート部、３５Ｃ，３６Ｃ・・・半導体基板の領域、３６Ａ・・・転送チャネル、４１・・・ｎ型半導体領域、４２，４４・・・ｐ+層、４３・・・ｎ型半導体領域、４５・・・転送トランジスタＴＲ２trsのゲート部、４５Ｃ・・・転送トランジスタＴＲ２trsのゲート部の近傍の半導体基板の領域、４６・・・転送トランジスタＴＲ３trsのゲート部、４６Ａ・・・転送チャネル、４６Ｃ・・・転送トランジスタＴＲ３trsのゲート部の近傍の半導体基板の領域、５１・・・リセット・トランジスタＴＲ１rstのゲート部、５１Ａ・・・リセット・トランジスタＴＲ１rstのチャネル形成領域、５１Ｂ，５１Ｃ・・・リセット・トランジスタＴＲ１rstのソース／ドレイン領域、５２・・・増幅トランジスタＴＲ１ampのゲート部、５２Ａ・・・増幅トランジスタＴＲ１ampのチャネル形成領域、５２Ｂ，５２Ｃ・・・増幅トランジスタＴＲ１ampのソース／ドレイン領域、５３・・・選択トランジスタＴＲ１selのゲート部、５３Ａ・・・選択トランジスタＴＲ１selのチャネル形成領域、５３Ｂ，５３Ｃ・・・選択トランジスタＴＲ１selのソース／ドレイン領域、６１・・・コンタクトホール部、６２・・・配線層、６３，６４，６８Ａ・・・パッド部、６５，６８Ｂ・・・接続孔、６６，６７，６９・・・接続部、７０・・・半導体基板、７０Ａ・・・半導体基板の第１面（おもて面）、７０Ｂ・・・半導体基板の第２面（裏面）、７１・・・素子分離領域、７２・・・酸化膜、７４・・・ＨｆＯ2膜、７５・・・絶縁材料膜、７６，７７，７８，８１・・・層間絶縁層、８２・・・絶縁層、８２’1，８２’2，８２’3・・・絶縁層セグメント、８２ａ・・・絶縁層の第１面、８２ｂ・・・絶縁層の第２面、８２ｃ・・・絶縁層の第３面、８３・・・第１層間絶縁層、８３Ａ・・・第１層間絶縁層・下層、８３Ｂ・・・第１層間絶縁層・上層、８３Ａ’・・・第１層間絶縁層・下層、８３Ｂ’・・・第１層間絶縁層・中間層、８３Ｃ’・・・第１層間絶縁層・上層、８３Ａ”・・・第１層間絶縁層・下層、８３Ｂ”・・・第１層間絶縁層・上層、８４・・・第２層間絶縁層、８４Ａ・・・第２層間絶縁層・下層、８４Ｂ・・・第２層間絶縁層・上層、８４Ｃ，８３Ｄ’，８３Ｃ”・・・カラーフィルタ層・下地層、８５，８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃ・・・開口部、８６，８６Ａ・・・第２開口部、８７・・・低屈折率層、８８・・・保護層、９０，９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂ，９０Ｒ1，９０Ｒ2，９０Ｒ3，９０Ｒ4，９０Ｇ1，９０Ｇ2，９０Ｇ3，９０Ｇ4，９０Ｂ1，９０Ｂ2，９０Ｂ3，９０Ｂ4・・・カラーフィルタ層（波長選択手段）、９０Ｗ・・・透明樹脂層、９１，９１1，９１2，９１3，９１4，９１Ｗ，９１Ｗ1，９１Ｗ2，９１Ｗ3，９１Ｗ4，・・・ワイヤグリッド偏光素子（偏光子）、９１’Ｒ1，９１’Ｒ2，９１’Ｒ3，９１’Ｒ4，９１’Ｇ1，９１’Ｇ2，９１’Ｇ3，９１’Ｇ4，９１’Ｂ1，９１’Ｂ2，９１’Ｂ3，９１’Ｂ4，９１’Ｗ1，９１’Ｗ2，９１’Ｗ3，９１’Ｗ4・・・偏光子セグメント、９２・・・ライン部（積層構造体）、９３・・・光反射層、９３Ａ・・・光反射層形成層、９４・・・絶縁膜、９４Ａ・・・絶縁膜形成層、９４ａ・・・絶縁膜の切欠き部、９５・・・光吸収層、９５Ａ・・・光吸収層形成層、９６・・・スペース部（積層構造体と積層構造体との間の隙間）、９７・・・保護膜、９８・・・フレーム部、１００・・・固体撮像装置、１０１・・・積層型撮像素子、１１１・・・撮像領域、１１２・・・垂直駆動回路、１１３・・・カラム信号処理回路、１１４・・・水平駆動回路、１１５・・・出力回路、１１６・・・駆動制御回路、１１７・・・信号線（データ出力線）、１１８・・・水平信号線、２００・・・電子機器（カメラ）、２０１・・・固体撮像装置、２１０・・・光学レンズ、２１１・・・シャッタ装置、２１２・・・駆動回路、２１３・・・信号処理回路、ＦＤ1，ＦＤ2，ＦＤ3，４５Ｃ，４６Ｃ・・・浮遊拡散層、ＴＲ１trs，ＴＲ２trs，ＴＲ３trs・・・転送トランジスタ、ＴＲ１rst，ＴＲ２rst，ＴＲ３rst・・・リセット・トランジスタ、ＴＲ１amp，ＴＲ２amp，ＴＲ３amp・・・増幅トランジスタ、ＴＲ１sel，ＴＲ３sel，ＴＲ３sel・・・選択トランジスタ、ＶDD・・・電源、ＴＧ1，ＴＧ2，ＴＧ3・・・転送ゲート線、ＲＳＴ1，ＲＳＴ2，ＲＳＴ3・・・リセット線、ＳＥＬ1，ＳＥＬ2，ＳＥＬ3・・・選択線、ＶＳＬ，ＶＳＬ1，ＶＳＬ2，ＶＳＬ3・・・信号線（データ出力線）、ＶOA，ＶOT，ＶOU・・・配線

Claims (6)

  1. 　半導体基板又は半導体基板の上方に形成された光電変換部を有し、ワイヤグリッド偏光素子及びオンチップ・マイクロレンズを更に有する撮像素子が２次元マトリクス状に配列されて成る撮像素子群、及び、
    　光電変換部の光入射側に設けられた第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層、
    を備えており、
    　ワイヤグリッド偏光素子は、第１層間絶縁層と第２層間絶縁層との間に設けられており、
    　オンチップ・マイクロレンズは第２層間絶縁層上に設けられており、
    　第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層は、酸化物材料又は樹脂材料から成り、
    　オンチップ・マイクロレンズは、窒化シリコン又は酸窒化シリコンから成る固体撮像装置。
  2. 　半導体基板又は半導体基板の上方に形成された光電変換部を有し、ワイヤグリッド偏光素子及びオンチップ・マイクロレンズを更に有する撮像素子が２次元マトリクス状に配列されて成る撮像素子群、及び、
    　光電変換部の光入射側に設けられた第１層間絶縁層及び第２層間絶縁層、
    を備えており、
    　ワイヤグリッド偏光素子は、第１層間絶縁層と第２層間絶縁層との間に設けられており、
    　オンチップ・マイクロレンズは第２層間絶縁層上に設けられており、
    　第１層間絶縁層を構成する材料の屈折率をｎ1、第２層間絶縁層を構成する材料の屈折率をｎ2、オンチップ・マイクロレンズを構成する材料の屈折率をｎ0としたとき、
    ｎ0－ｎ1≧０
    ｎ0－ｎ2≧０
    を満足する固体撮像装置。
  3. 　第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
    　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・上層との間の部分には遮光部が設けられており、
    　第２層間絶縁層は、第２層間絶縁層・下層と、第２層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
    　各光電変換部の上方に位置する第２層間絶縁層・下層と第２層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている請求項１又は請求項２に記載の固体撮像装置。
  4. 　第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・中間層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
    　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・中間層との間の部分には遮光部が設けられており、
    　各光電変換部の上方に位置する第１層間絶縁層・中間層と第１層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている請求項１又は請求項２に記載の固体撮像装置。
  5. 　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部が設けられており、
    　第２層間絶縁層は、第２層間絶縁層・下層と、第２層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
    　各光電変換部の上方に位置する第２層間絶縁層・下層と第２層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられている請求項１又は請求項２に記載の固体撮像装置。
  6. 　第１層間絶縁層は、第１層間絶縁層・下層と、第１層間絶縁層・上層が積層された構造を有し、
    　各光電変換部の上方に位置する第１層間絶縁層・下層と第１層間絶縁層・上層との間の部分にはカラーフィルタ層が設けられており、
    　隣接する撮像素子の間の領域の上方に位置するワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間の部分には、ワイヤグリッド偏光素子から延在した遮光部が設けられている請求項１又は請求項２に記載の固体撮像装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022074972A1 (ja) * 2020-10-07 2022-04-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子および電子機器
EP4242703A4 (en) * 2020-11-30 2024-07-24 Nippon Telegraph & Telephone OPTICAL ELEMENT, IMAGING ELEMENT AND IMAGING DEVICE

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6951866B2 (ja) * 2017-05-18 2021-10-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子
JP2022002229A (ja) * 2018-09-05 2022-01-06 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置、および撮像素子
JP2021005656A (ja) * 2019-06-26 2021-01-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置及びその製造方法
US11604869B2 (en) * 2019-11-26 2023-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and electronic device for providing authentication using an image sensor
JP7527806B2 (ja) * 2020-02-19 2024-08-05 キヤノン株式会社 光電変換装置、撮像システム、移動体
JP7364066B2 (ja) * 2020-05-21 2023-10-18 日本電信電話株式会社 撮像素子及び撮像装置
US11715323B2 (en) * 2021-05-18 2023-08-01 Au Optronics Corporation Fingerprint sensing device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003338613A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Sanyo Electric Co Ltd 固体撮像素子及びその製造方法
JP2012023251A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Sony Corp 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法、電子機器
WO2014148276A1 (ja) * 2013-03-18 2014-09-25 ソニー株式会社 半導体装置、電子機器
JP2016072266A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 株式会社リコー 撮像素子パッケージおよび撮像装置
JP2017076684A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子及び撮像装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004319784A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Sanyo Electric Co Ltd 固体撮像素子及びその製造方法
JP4383959B2 (ja) * 2003-05-28 2009-12-16 キヤノン株式会社 光電変換装置およびその製造方法
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
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
CN104081526B (zh) * 2012-01-25 2017-04-05 索尼公司 光电转换器件、制造光电转换器件的方法、固态成像装置和电子设备
WO2013175686A1 (ja) * 2012-05-22 2013-11-28 パナソニック株式会社 撮像処理装置および内視鏡
WO2015049981A1 (ja) * 2013-10-03 2015-04-09 シャープ株式会社 光電変換装置
JP2016164956A (ja) 2015-03-06 2016-09-08 株式会社東芝 固体撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003338613A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Sanyo Electric Co Ltd 固体撮像素子及びその製造方法
JP2012023251A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Sony Corp 固体撮像素子及び固体撮像素子の製造方法、電子機器
WO2014148276A1 (ja) * 2013-03-18 2014-09-25 ソニー株式会社 半導体装置、電子機器
JP2016072266A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 株式会社リコー 撮像素子パッケージおよび撮像装置
JP2017076684A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子及び撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022074972A1 (ja) * 2020-10-07 2022-04-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子および電子機器
EP4242703A4 (en) * 2020-11-30 2024-07-24 Nippon Telegraph & Telephone OPTICAL ELEMENT, IMAGING ELEMENT AND IMAGING DEVICE

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