WO2022219966A1 - 光検出装置および電子機器 - Google Patents

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photodetector
photoelectric conversion
metal film
optical element
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知洋 山崎
恭平 水田
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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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    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Definitions

  • the present technology (technology according to the present disclosure) relates to a photodetector and an electronic device, and more particularly to a photodetector and an electronic device having an optical element such as a wire grid polarizer.
  • An imaging device having a plurality of imaging elements provided with wire grid polarizers is known from Patent Document 1, for example.
  • a photoelectric conversion region that is included in a photoelectric conversion unit provided in an imaging device and generates current based on incident light is, for example, a CCD device (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). consists of a metal oxide semiconductor) image sensor.
  • the wire grid polarizer is disposed on the light incident surface side of the photoelectric conversion section, and is composed of, for example, a plurality of belt-shaped light reflecting layers, insulating layers, and light absorbing layers arranged side by side with a space therebetween.
  • the wire grid polarizer is made of a metal material with low absorption and high reflection in order to suppress transmission polarization loss. Therefore, the wire grid polarizer has a high light reflectance.
  • An object of the present technology is to provide a photodetector and an electronic device capable of suppressing light interference.
  • a photodetector includes a semiconductor layer having a photoelectric conversion region that photoelectrically converts incident light, a metal film, and an aperture array formed in the metal film, and selects specific light. and an optical element that supplies selected light to the photoelectric conversion region and is arranged so as to overlap the photoelectric conversion region in plan view, and the photoelectric conversion region has an uneven portion on the optical element side.
  • An electronic device includes the photodetector and an optical system that forms an image of light from a subject on the photodetector.
  • a photodetector includes a semiconductor layer having a photoelectric conversion region that converts incident light into a signal charge, and a plurality of layers of dielectric materials having different refractive indices, and a film of the dielectric material. an optical element that selects specific light according to thickness, supplies the selected light to the photoelectric conversion region, and is arranged so as to overlap the photoelectric conversion region in plan view; The optical element side has an uneven portion.
  • An electronic device includes the photodetector and an optical system that causes image light from a subject to form an image on the photodetector.
  • FIG. 1 is a chip layout diagram showing a configuration example of a photodetector according to a first embodiment of the present technology
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a photodetector according to a first embodiment of the present technology
  • FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a pixel of a photodetector according to a first embodiment of the present technology
  • FIG. It is a longitudinal section showing a section structure of a pixel of a photodetector concerning a 1st embodiment of this art.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the arrangement of four photoelectric conversion regions and the relative relationship between the photoelectric conversion regions and the uneven portion when viewed along the AA section line in FIG.
  • FIG. 4; 5 is a cross-sectional view showing the arrangement of four photoelectric conversion regions and the relative relationship between the photoelectric conversion regions and the wire grid polarizer when viewed along the BB section line of FIG. 4;
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a wire grid polarizer of a photodetector according to a first embodiment of the present technology;
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining light and the like passing through a wire grid polarizer of the photodetector according to the first embodiment of the present technology; It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the photon detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this technique.
  • 7B is a process cross-sectional view following FIG. 7A;
  • FIG. 7B is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7B;
  • FIG. 7C is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7C;
  • FIG. 7C is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7D;
  • FIG. 7E is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7E;
  • FIG. 7F is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7F;
  • FIG. 7G is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7G;
  • FIG. 7H is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7H;
  • 7I is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7I.
  • FIG. FIG. 7J is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 7J; Fig.
  • FIG. 3 is a graph showing the sensitivity of silicon to the wavelength of incident light;
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an enlarged part of a cross section of a pixel for explaining reflection of light in a conventional photodetector.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an enlarged part of a cross section of a pixel for explaining reflection of light in the photodetector according to the first embodiment of the present technology;
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a pixel for explaining light reflection in the photodetector according to the first embodiment of the present technology;
  • FIG. 3 is a graph showing the sensitivity of silicon to the wavelength of incident light;
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an enlarged part of a cross section of a pixel for explaining reflection of light in a conventional photodetector.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an enlarged part of a cross section of a pixel for explaining reflection of light in the photo
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a relative relationship between an uneven portion and a photoelectric conversion region included in another photodetector according to the first embodiment of the present technology; It is a longitudinal cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a pixel of a photodetector according to a second embodiment of the present technology.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the arrangement of four photoelectric conversion regions and the relative relationship between the photoelectric conversion regions and the uneven portion when viewed along the AA section line in FIG. 13;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a relative relationship between an uneven portion and a photoelectric conversion region included in another photodetector according to a second embodiment of the present technology;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the arrangement of four photoelectric conversion regions and the relative relationship between the photoelectric conversion regions and the uneven portion when viewed along the AA section line in FIG. 13;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a relative relationship between
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a relative relationship between an uneven portion and a photoelectric conversion region included in still another photodetector according to the second embodiment of the present technology
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a relative relationship between an uneven portion and a photoelectric conversion region included in still another photodetector according to a second embodiment of the present technology
  • It is a longitudinal section showing a section structure of a pixel of a photodetection device concerning a 3rd embodiment of this art.
  • FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a pixel of another photodetector according to a third embodiment of the present technology;
  • FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a pixel of a photodetector according to a fourth embodiment of the present technology
  • 21 is a cross-sectional view showing the arrangement of four color filters and the relative relationship between the color filters, the photoelectric conversion regions, and the wire grid polarizer when viewed along the BB section line of FIG. 20
  • FIG. FIG. 21 is a cross-sectional view showing the arrangement of four color filters and the relative relationship between the color filters, the photoelectric conversion regions, and the uneven portion when viewed along the AA section line in FIG. 20
  • FIG. 14 is a plan view of a plasmon filter included in a photodetector according to a fifth embodiment of the present technology
  • FIG. 23B is a vertical cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the plasmon filter when cross-sectionally viewed along the CC section line of FIG. 23A.
  • FIG. 14 is a perspective view of a GMR color filter included in a photodetector according to a sixth embodiment of the present technology;
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of a dielectric multilayer color filter included in a photodetector according to a seventh embodiment of the present technology;
  • FIG. 20 is a perspective view of a photonic crystal color filter included in a photodetector according to an eighth embodiment of the present technology;
  • FIG. 22 is a vertical cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a photodetector according to a ninth embodiment of the present technology; It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the photon detection apparatus which concerns on 9th Embodiment of this technique.
  • FIG. 28B is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 28A;
  • FIG. 28B is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 28B;
  • FIG. 28C is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 28C;
  • FIG. 28D is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 28D;
  • FIG. 22 is a vertical cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a photodetector according to Modification 1 of the ninth embodiment of the present technology
  • FIG. 22 is a vertical cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a photodetector according to Modification 3 of the ninth embodiment of the present technology
  • FIG. 22 is a vertical cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a photodetector according to Modification 4 of the ninth embodiment of the present technology
  • FIG. 22 is a vertical cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a photodetector according to Modification 5 of the ninth embodiment of the present technology
  • FIG. 21 is a vertical cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a photodetector according to Modification 6 of the ninth embodiment of the present technology
  • FIG. 22 is a vertical cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of a photodetector according to Modification 7 of the ninth embodiment of the present technology
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electronic device according to a tenth embodiment of the present technology
  • 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of installation positions of an outside information detection unit and an imaging unit
  • 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of functional configurations of a camera head and a CCU;
  • the first to tenth embodiments shown below are examples of devices and methods for embodying the technical idea of the present technology, and the technical idea of the present technology is , shape, structure, arrangement, etc. are not specified as follows. Various modifications can be made to the technical idea of the present technology within the technical scope defined by the claims.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the photodetector 1 As shown in FIG. 1, the photodetector 1 according to the first embodiment of the present technology mainly includes a semiconductor chip 2 having a square two-dimensional planar shape when viewed from above. That is, the photodetector 1 is mounted on the semiconductor chip 2 . As shown in FIG. 35, this photodetector 1 takes in image light (incident light 106) from a subject through an optical system (optical lens) 102, and the amount of incident light 106 formed on an imaging plane is is converted into an electric signal for each pixel and output as a pixel signal.
  • image light incident light 106
  • optical system optical lens
  • a semiconductor chip 2 on which a photodetector 1 is mounted has a rectangular pixel region 2A provided in the center and a rectangular pixel region 2A in a two-dimensional plane including X and Y directions that intersect with each other.
  • a peripheral region 2B is provided outside the pixel region 2A so as to surround the pixel region 2A.
  • the pixel region 2A is a light receiving surface that receives light condensed by the optical system 102 shown in FIG. 35, for example.
  • a plurality of pixels 3 are arranged in a matrix on a two-dimensional plane including the X direction and the Y direction.
  • the pixels 3 are arranged repeatedly in each of the X and Y directions that intersect each other within a two-dimensional plane.
  • the X direction and the Y direction are orthogonal to each other as an example.
  • a direction orthogonal to both the X direction and the Y direction is the Z direction (thickness direction).
  • a plurality of bonding pads 14 are arranged in the peripheral region 2B.
  • Each of the plurality of bonding pads 14 is arranged, for example, along each of four sides in the two-dimensional plane of the semiconductor chip 2 .
  • Each of the plurality of bonding pads 14 is an input/output terminal used when electrically connecting the semiconductor chip 2 to an external device.
  • the semiconductor chip 2 includes a logic circuit 13 including a vertical drive circuit 4, a column signal processing circuit 5, a horizontal drive circuit 6, an output circuit 7, a control circuit 8, and the like.
  • the logic circuit 13 is composed of a CMOS (Complementary MOS) circuit having, for example, an n-channel conductivity type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) and a p-channel conductivity type MOSFET as field effect transistors.
  • CMOS Complementary MOS
  • the vertical driving circuit 4 is composed of, for example, a shift register.
  • the vertical drive circuit 4 sequentially selects desired pixel drive lines 10, supplies pulses for driving the pixels 3 to the selected pixel drive lines 10, and drives the pixels 3 in row units. That is, the vertical drive circuit 4 sequentially selectively scans the pixels 3 in the pixel region 2A in the vertical direction row by row, and outputs signals from the pixels 3 based on the signal charges generated by the photoelectric conversion elements of the pixels 3 according to the amount of received light.
  • a pixel signal is supplied to the column signal processing circuit 5 through the vertical signal line 11 .
  • the column signal processing circuit 5 is arranged, for example, for each column of the pixels 3, and performs signal processing such as noise removal on the signals output from the pixels 3 of one row for each pixel column.
  • the column signal processing circuit 5 performs signal processing such as CDS (Correlated Double Sampling) and AD (Analog Digital) conversion for removing pixel-specific fixed pattern noise.
  • a horizontal selection switch (not shown) is connected between the output stage of the column signal processing circuit 5 and the horizontal signal line 12 .
  • the horizontal driving circuit 6 is composed of, for example, a shift register.
  • the horizontal driving circuit 6 sequentially outputs a horizontal scanning pulse to the column signal processing circuit 5 to select each of the column signal processing circuits 5 in order, and the pixels subjected to the signal processing from each of the column signal processing circuits 5 are selected.
  • a signal is output to the horizontal signal line 12 .
  • the output circuit 7 performs signal processing on pixel signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 5 through the horizontal signal line 12 and outputs the processed signal.
  • signal processing for example, buffering, black level adjustment, column variation correction, and various digital signal processing can be used.
  • the control circuit 8 generates a clock signal and a control signal that serve as references for the operation of the vertical drive circuit 4, the column signal processing circuit 5, the horizontal drive circuit 6, etc. based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the master clock signal. Generate. The control circuit 8 then outputs the generated clock signal and control signal to the vertical drive circuit 4, the column signal processing circuit 5, the horizontal drive circuit 6, and the like.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of the pixel 3.
  • the pixel 3 includes a photoelectric conversion element PD, a charge accumulation region (floating diffusion) FD for accumulating (holding) signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion element PD, and photoelectrically converted by the photoelectric conversion element PD. and a transfer transistor TR for transferring the signal charge to the charge accumulation region FD.
  • the pixel 3 also includes a readout circuit 15 electrically connected to the charge accumulation region FD.
  • the photoelectric conversion element PD generates signal charges according to the amount of light received.
  • the photoelectric conversion element PD also temporarily accumulates (holds) the generated signal charge.
  • the photoelectric conversion element PD has a cathode side electrically connected to the source region of the transfer transistor TR, and an anode side electrically connected to a reference potential line (for example, ground).
  • a photodiode for example, is used as the photoelectric conversion element PD.
  • the drain region of the transfer transistor TR is electrically connected to the charge storage region FD.
  • a gate electrode of the transfer transistor TR is electrically connected to a transfer transistor drive line among the pixel drive lines 10 (see FIG. 2).
  • the charge accumulation region FD temporarily accumulates and holds signal charges transferred from the photoelectric conversion element PD via the transfer transistor TR.
  • the readout circuit 15 reads out the signal charge accumulated in the charge accumulation region FD and outputs a pixel signal based on the signal charge.
  • the readout circuit 15 includes, but is not limited to, pixel transistors such as an amplification transistor AMP, a selection transistor SEL, and a reset transistor RST. These transistors (AMP, SEL, RST) have a gate insulating film made of, for example, a silicon oxide film ( SiO2 film), a gate electrode, and a pair of main electrode regions functioning as a source region and a drain region. It consists of MOSFETs.
  • These transistors may be MISFETs (Metal Insulator Semiconductor FETs) whose gate insulating film is a silicon nitride film (Si 3 N 4 film), or a laminated film of a silicon nitride film and a silicon oxide film.
  • MISFETs Metal Insulator Semiconductor FETs
  • the amplification transistor AMP has a source region electrically connected to the drain region of the selection transistor SEL, and a drain region electrically connected to the power supply line Vdd and the drain region of the reset transistor.
  • a gate electrode of the amplification transistor AMP is electrically connected to the charge storage region FD and the source region of the reset transistor RST.
  • the selection transistor SEL has a source region electrically connected to the vertical signal line 11 (VSL) and a drain electrically connected to the source region of the amplification transistor AMP.
  • a gate electrode of the select transistor SEL is electrically connected to a select transistor drive line among the pixel drive lines 10 (see FIG. 2).
  • the reset transistor RST has a source region electrically connected to the charge storage region FD and the gate electrode of the amplification transistor AMP, and a drain region electrically connected to the power supply line Vdd and the drain region of the amplification transistor AMP.
  • a gate electrode of the reset transistor RST is electrically connected to a reset transistor drive line among the pixel drive lines 10 (see FIG. 2).
  • the photodetector 1 includes a semiconductor layer 20 having a first surface S1 and a second surface S2 located opposite to each other.
  • the semiconductor layer 20 is composed of a single-crystal silicon substrate of a first conductivity type, eg, p-type.
  • the photodetector 1 also includes a multilayer wiring layer 30 including an interlayer insulating film 31 and a wiring layer 32 and a support substrate 33, which are sequentially laminated on the first surface S1 side of the semiconductor layer 20.
  • the photodetector 1 includes a pinning layer 41, an insulating film 42A, a light shielding layer 43, a planarization film 44, and a wire grid polarizer 60, which is an optical element, which are sequentially laminated on the second surface S2 side of the semiconductor layer 20. and members such as a microlens (on-chip lens) 45 and the like.
  • the photodetector 1 also has an uneven portion 50 provided in a photoelectric conversion region 20a, which will be described later.
  • At least part of the incident light incident on the photodetector 1 is, among the components described above, the microlens 45, the wire grid polarizer 60, the planarizing film 44, the insulating film 42A, the pinning layer 41, and the semiconductor layer 20. pass in that order.
  • the first surface S1 of the semiconductor layer 20 is sometimes called an element forming surface or main surface
  • the second surface S2 side is sometimes called a light incident surface or a rear surface.
  • ⁇ Photoelectric conversion region> 5 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure taken along line AA in FIG. 4, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the cross-sectional structure taken along line CC in FIG.
  • the semiconductor layer 20 has island-like photoelectric conversion regions (element forming regions) 20a partitioned by isolation regions 42.
  • the photoelectric conversion area 20 a is provided for each pixel 3 .
  • a region of the second surface S2 corresponding to the surface of the photoelectric conversion region 20a on the wire grid polarizer 60 side is called a surface S2a.
  • the isolation region 42 has, but is not limited to, a trench structure in which, for example, an isolation trench 20b is formed in the semiconductor layer 20 and an insulating film is embedded in the isolation trench 20b.
  • the photoelectric conversion region 20a includes a semiconductor region (well region) 21 of a first conductivity type, eg, p-type, and a semiconductor region (well region) 21 of a second conductivity type, eg, n-type, embedded in the well region 21. and a semiconductor region (photoelectric conversion unit) 22 .
  • the photoelectric conversion element PD shown in FIG. 3 is formed in the photoelectric conversion region 20a.
  • the photoelectric conversion region 20a photoelectrically converts incident light to generate signal charges.
  • the photoelectric conversion region 20a has an uneven portion 50 on the side of the optical element (here, the wire grid polarizer 60).
  • the uneven portion 50 is formed on the optical element side of the photoelectric conversion region 20a.
  • the surface S2a of the photoelectric conversion region 20a on the wire grid polarizer 60 side has the uneven portion 50 .
  • the concave-convex portion 50 has a plurality of concave portions 51 .
  • the concave-convex portion 50 has a plurality of concave portions 51 provided on the surface S2a. That is, the surface S2a has an uneven shape due to the concave portions 51 .
  • the concave portion 51 has a shape in which a square pyramid is turned upside down, and has four triangular slopes 52a, 52b, 52c, and 52d.
  • Each of the slopes 52 a , 52 b , 52 c , 52 d is a plane oblique to the thickness direction of the semiconductor layer 20 .
  • FIGS. 10 and 11 such an uneven portion 50 reflects part of the light that is about to enter the photoelectric conversion region 20a in a direction that intersects the traveling direction of the part of the light.
  • FIG. 5 shows an example in which the concave-convex portion 50 has a total of nine concave portions 51 arranged three each in the X direction and the Y direction.
  • the slopes 52a, 52b, 52c, and 52d are simply referred to as slopes 52 without distinction.
  • a pinning layer 41 is deposited on the surface (second surface S2) of the semiconductor layer 20 opposite to the surface on the multilayer wiring layer 30 side. More specifically, the pinning layer 41 is deposited in a region including the surface S2a and the inner wall of the separation groove 20b.
  • the pinning layer 41 deposited on the surface S ⁇ b>2 a (the uneven portion 50 ) has a shape that follows the shape of the uneven portion 50 . More specifically, the pinning layer 41 deposited on the uneven portion 50 has a shape that follows the shape of the concave portion 51 .
  • the pinning layer 41 is formed using a high dielectric material having negative fixed charges so that a positive charge (hole) accumulation region is formed at the interface with the semiconductor layer 20 to suppress the generation of dark current. there is By forming the pinning layer 41 so as to have negative fixed charges, the negative fixed charges apply an electric field to the interface with the semiconductor layer 20, forming a positive charge accumulation region.
  • the pinning layer 41 is formed using hafnium oxide (HfO 2 ), for example.
  • the pinning layer 41 may be formed using zirconium dioxide (ZrO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), or the like.
  • An insulating film 42A is deposited on the surface of the pinning layer 41 opposite to the semiconductor layer 20 side by, for example, the CVD method.
  • the insulating film 42A is, for example, a silicon oxide film.
  • the insulating film 42A deposited on the concave-convex portion 50 via the pinning layer 41 is deposited so as to fill the depressions of the concave portions 51 of the concave-convex portion 50 and planarize it.
  • the insulating film 42A deposited in the isolation trench 20b through the pinning layer 41 is deposited so as to fill the isolation trench 20b and planarize it.
  • a portion of the insulating film 42A deposited in the isolation trench 20b via the pinning layer 41 forms an isolation region 42 that partitions the adjacent photoelectric conversion regions 20a.
  • the isolation region 42 has a DTI (Deep Trench Isolation) structure in which an insulating film 42A is embedded in the isolation trench 20b.
  • the light shielding layer 43 is laminated on the surface of the insulating film 42A opposite to the surface on the pinning layer 41 side. More specifically, the light shielding layer 43 is provided in a region overlapping the separation region 42 in plan view.
  • any material that shields light may be used, such as tungsten (W), aluminum (Al), copper (Cu), or the like.
  • a flattening film 44 is formed to cover the surface of the insulating film 42 ⁇ /b>A opposite to the pinning layer 41 side and the light shielding layer 43 .
  • Silicon oxide for example, can be used as the material of the planarization film 44 .
  • the wire grid polarizer 60 has a base material 61 and an aperture array 62 formed in the base material 61 to select specific light and supply the selected light to the photoelectric conversion region 20a. It is an optical element. More specifically, the wire grid polarizer 60 selects light having a specific plane of polarization according to the arrangement direction of apertures 63, which will be described later, of the aperture arrangement 62, and supplies the selected light to the photoelectric conversion region 20a. It is an optical element.
  • the wire grid polarizer 60 is arranged so as to overlap the photoelectric conversion region 20a in plan view. More specifically, the wire grid polarizer 60 is arranged such that the aperture array 62 overlaps the photoelectric conversion region 20a in plan view. Among the regions of the wire grid polarizer 60, the region where the aperture array 62 is provided is called an aperture region 60a, and the region between the aperture regions 60a is called a frame 60b.
  • the base material 61 includes a material that forms a light reflecting layer 64a, a material that forms an insulating layer 64b, and a material that forms a light absorbing layer 64c, which will be described later. More specifically, the base material 61 includes a laminate of films made of these materials. Among these materials, the material constituting the light reflecting layer 64a is provided closest to the photoelectric conversion region 20a. The material forming the light reflecting layer 64a and the material forming the light absorbing layer 64c are made of metal. Thus, the base material 61 has a metal film.
  • the opening array 62 has a plurality of openings 63 arranged at equal pitches in the base material 61 .
  • the opening 63 is a groove penetrating the base material 61 in the thickness direction of the semiconductor layer 20 .
  • the opening array 62 has strip conductors 64 made of the base material 61 between two adjacent openings 63 . In other words, the aperture array 62 forms a plurality of strip conductors 64 arranged at equal pitches.
  • the wire grid polarizer 60 has a plurality of types of aperture arrangements 62 in which the arrangement directions of the apertures 63 (strip conductors 64) are different.
  • FIG. 6A shows an example in which the wire grid polarizer 60 has four types of aperture arrangements 62 (aperture arrangements 62a, 62b, 62c, 62d).
  • the array direction of the openings 63 (strip conductors 64) of the opening array 62a is along the X direction.
  • the array direction of the openings 63 (strip-shaped conductors 64) of the opening array 62b is the direction along the direction 45 degrees to the X direction.
  • the arrangement direction of the openings 63 (strip conductors 64) of the opening arrangement 62c is a direction along the direction 90 degrees to the X direction.
  • the array direction of the openings 63 (strip-shaped conductors 64) of the opening array 62d is a direction along the direction 135 degrees with respect to the X direction.
  • the opening arrays 62a, 62b, 62c, and 62d are simply referred to as the opening array 62 without distinction.
  • the arrangement pitch P0 of the openings 63 is set significantly smaller than the effective wavelength of the incident electromagnetic wave.
  • the wire grid polarizer 60 reflects polarized light La (extinction axis light) parallel to the strip conductor 64 and transmits polarized light Lb (transmission axis light) perpendicular to the strip conductor 64 . Therefore, it functions as a polarizer that transmits only light in a specific direction.
  • the four types of aperture arrangements 62a, 62b, 62c, and 62d described above have apertures 63 arranged in different directions, and transmit polarized light in different directions.
  • the wire grid polarizer 60 has features such as a high extinction ratio, high heat resistance, and compatibility with a wide wavelength range, compared to resin polarizers.
  • the wire grid polarizer 60 contains a highly reflective metallic material to reduce transmission polarization loss.
  • the strip conductor 64 has a configuration in which a light reflecting layer 64a, an insulating layer 64b, and a light absorbing layer 64c are laminated in that order.
  • the light reflecting layer 64a is laminated on the surface of the flattening film 44 opposite to the insulating film 42A side.
  • the strip conductor 64 has a protective layer 64d around the laminated light reflecting layer 64a, insulating layer 64b, and light absorbing layer 64c.
  • the light reflecting layer 64a reflects incident light.
  • the light reflecting layer 64a can be made of a conductive metal.
  • metals constituting the light reflecting layer 64a aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), platinum (Pt), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium ( Ti), nickel (Ni), tungsten (W), iron (Fe), silicon (Si), germanium (Ge), tellurium (Te), tantalum (Ta) and other metal materials, and alloy materials containing these metals can be mentioned.
  • the light absorption layer 64c absorbs incident light.
  • a metal material or an alloy material having a non-zero extinction coefficient k that is, having a light absorbing action, specifically, aluminum (Al), silver (Ag), or gold (Au). , Copper (Cu), Molybdenum (Mo), Chromium (Cr), Titanium (Ti), Nickel (Ni), Tungsten (W), Iron (Fe), Silicon (Si), Germanium (Ge), Tellurium (Te) , tin (Sn), and alloy materials containing these metals.
  • Silicide-based materials such as FeSi 2 (particularly ⁇ -FeSi 2 ), MgSi 2 , NiSi 2 , BaSi 2 , CrSi 2 and CoSi 2 can also be used.
  • a high contrast appropriate extinction ratio
  • a high contrast can be achieved in the visible light region.
  • silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), or the like may be used as the material constituting the light absorption layer 64c. is preferred. This is because the resonance wavelengths of these metals are in the vicinity of the infrared region.
  • the insulating layer 64b is an insulator composed of, for example, a silicon oxide film.
  • the insulating layer 64b is arranged between the light reflecting layer 64a and the light absorbing layer 64c.
  • the protective layer 64d protects the light reflecting layer 64a, the insulating layer 64b and the light absorbing layer 64c which are laminated in this order.
  • This protective layer 64d can be composed of, for example, a silicon oxide film.
  • the wire grid polarizer 60 also includes a flattening film 65 laminated on the end of the strip conductor 64 opposite to the end on the flattening film 44 side.
  • the planarizing film 65 can be composed of, for example, a silicon oxide film.
  • the interlayer insulating film 46 is an insulating layer provided between the semiconductor layer 20 and the wire grid polarizer 60 which is an optical element. More specifically, the interlayer insulating film 46 is an insulating layer provided between the photoelectric conversion region 20a (pinning layer 41) and the wire grid polarizer 60, which is an optical element.
  • the insulating layer provided between the photoelectric conversion region 20a (pinning layer 41) and the wire grid polarizer 60, which is an optical element has a thickness of several ten nm to several ⁇ m (microns).
  • the light selected by the wire grid polarizer 60 passes through the interlayer insulating film 46 and is supplied to the photoelectric conversion region 20a. At that time, part of the light that is about to enter the photoelectric conversion region 20a is reflected by the uneven portion 50 in a direction different from the original direction.
  • a method for manufacturing the photodetector 1 will be described below with reference to FIGS. 7A to 7K.
  • a semiconductor layer 20 is prepared. More specifically, an n-type semiconductor region 22 is formed in the semiconductor layer 20 . The n-type semiconductor region 22 is formed within the p-type semiconductor region 21 of the semiconductor layer 20 .
  • the transfer transistor TR, the readout circuit 15, the logic circuit 13, and the like are formed in the region near the first surface S1 in the semiconductor layer 20 shown in FIG. 7A. Constituent transistors, charge storage regions FD, and the like are formed.
  • a multilayer wiring layer 30 including an interlayer insulating film 31 and a wiring layer 32 is laminated on the first surface S1 side of the semiconductor layer 20 . Furthermore, a supporting substrate 33 is bonded to the surface of the multilayer wiring layer 30 opposite to the surface facing the semiconductor layer 20 .
  • a mask for forming the uneven portion 50 is laminated on the second surface S2 side of the semiconductor layer 20 .
  • a hard mask film 71A is formed on the second surface S2 side of the semiconductor layer 20 .
  • the film 71A is, for example, a silicon oxide film.
  • a resist pattern 72 is formed on the film 71A using well-known lithography technology and etching technology. Thereafter, the film 71A is etched using the resist pattern 72 as a mask to form the hard mask 71 shown in FIG. 7C.
  • the semiconductor layer 20 exposed from the opening 71B of the hard mask 71 is etched to form the recess 51.
  • crystalline anisotropic etching is performed to form recesses 51 in the semiconductor layer 20 .
  • these concave portions 51 are formed in portions of the semiconductor layer 20 that will later become the photoelectric conversion regions 20a.
  • the recess 51 is formed in the semiconductor layer 20 in the portion corresponding to the photoelectric conversion region 20a.
  • the uneven portion 50 is formed on the second surface S2 side of the photoelectric conversion region 20a.
  • separation grooves 20b are formed in the p-type semiconductor regions 21 between the adjacent n-type semiconductor regions 22 using known lithography and etching techniques. Through this process, the photoelectric conversion regions 20a are partitioned into islands.
  • a pinning layer 41 is deposited on the second surface S2 of the semiconductor layer 20 and heat-treated. Before this step, the etching mask is removed. After that, an insulating film 42A is deposited on the pinning layer 41, as shown in FIG. 7F. At this time, the recesses 51 of the uneven portion 50 and the interiors of the separation grooves 20b are also filled with the insulating film 42A. Thus, isolation regions 42 are formed.
  • a light shielding layer 43 is formed on the insulating film 42A, and a planarization film 44 is deposited so as to cover the light shielding layer 43 and the insulating film 42A.
  • the light shielding layer 43 is formed by depositing a film made of the material constituting the light shielding layer 43 on the insulating film 42A and using known lithography and etching techniques.
  • the planarizing film 44 is formed by depositing a material constituting the planarizing film 44 and then grinding the surface of the deposited material by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the like, although illustration is omitted here. It is formed by flattening with CMP (Chemical Mechanical Polishing) method or the like, although illustration is omitted here. It is formed by flattening with
  • a mask for forming the strip conductors 64 of the wire grid polarizer 60 is formed on the film 64cA. More specifically, as shown in FIG. 7I, a hard mask film 73A is formed on the film 64cA, and a resist pattern 74 is formed thereon using known lithography and etching techniques. Using the resist pattern 74 as a mask, the film 73A is etched to form a hard mask 73 shown in FIG. 7J.
  • the film 73A is, for example, a silicon oxide film.
  • the films 64aA, 64bA, and 64cA are etched using the hard mask 73 to form the openings 63, and the light reflecting layers 64a, the insulating layers 64b, and the light reflecting layers 64a, the insulating layers 64b, and The light absorption layer 64c is cut out.
  • the hard mask 73 is removed, and a protective layer 64d is formed so as to cover the light reflecting layer 64a, the insulating layer 64b, and the light absorbing layer 64c cut out.
  • a flattening film 65 is formed on the strip conductor 64 . This completes the formation of the wire grid polarizer 60 .
  • the microlenses 45 are formed on the wire grid polarizer 60, and the photodetector 1 shown in FIG. 4 is almost completed.
  • the photodetector 1 is formed in each of a plurality of chip forming regions partitioned by scribe lines (dicing lines) on a semiconductor substrate. By dividing the plurality of chip forming regions along scribe lines, the semiconductor chips 2 on which the photodetecting device 1 is mounted are formed.
  • the dashed line in FIG. 8 indicates the ideal value of silicon sensitivity.
  • the ideal silicon sensitivity is wavelength dependent as shown.
  • the solid line in FIG. 8 indicates the value under the influence of light reflection occurring at the light incident surface (second surface S2) of silicon.
  • the solid line indicates a state in which reflected light interferes with light and causes variations in silicon sensitivity. This sensitivity variation is called ripple. This light interference will be described in detail below with reference to FIG.
  • FIG. 9 shows light interference in a conventional photodetector 1'.
  • the conventional photodetector 1' includes a wire grid polarizer 60, a photoelectric conversion region 20a made of silicon, and an interlayer insulating film 46 provided between the wire grid polarizer 60 and the photoelectric conversion region 20a made of silicon. , but does not have the concave-convex portion 50 .
  • the incident light L1 that has passed through the wire grid polarizer 60 and the interlayer insulating film 46 attempts to enter silicon, but part of the incident light L1 is reflected by the second surface S2 of silicon and becomes reflected light L2.
  • the light reflecting layer 64a of the wire grid polarizer 60 is made of metal, it easily reflects light. Therefore, in the photodetector provided with the wire grid polarizer 60, part of the reflected light L2 is reflected again by the light reflecting layer 64a, and as a result, the reflected light L2 returns from the light reflecting layer 64a to the photoelectric conversion region 20a again. Light L3 is generated.
  • the second surface S2 of the photoelectric conversion region 20a is flat in the XY plane. Therefore, when the incident light L1 traveling along the Z direction is reflected by the second surface S2, the reflected light L2 also travels along the Z direction like the incident light L1. Furthermore, when the reflected light L2 traveling along the Z direction is reflected by the light reflecting layer 64a, the reflected light L3 also travels along the Z direction like the incident light L1 and the reflected light L2. In this way, the incident light L1, the reflected light L2, and the reflected light L3 all travel along the Z direction, although they travel in different directions.
  • At least two of the incident light L1, the reflected light L2, and the reflected light L3 may interfere with each other depending on the wavelength of the light and the film thickness d of the interlayer insulating film 46 . Then, when light interference occurs and the light intensity is strengthened or weakened, ripples occur in the silicon sensitivity.
  • a photodetector equipped with such a wire grid polarizer 60 since there is an interface between the light reflection layer 64a and the interlayer insulating film 46, reflected light L3 is generated. In addition, since the photodetector having the wire grid polarizer 60 generates the reflected light L3, light interference also occurs due to the reflected light L3. On the other hand, the photodetector that does not include the wire grid polarizer 60 does not have the light reflecting layer 64a in the first place. L3 is also less likely to occur. Therefore, a photodetector equipped with the wire grid polarizer 60 is more likely to generate ripples due to light interference than a photodetector not equipped with the wire grid polarizer 60.
  • the photodetector 1' having an optical element such as the wire grid polarizer 60 was more affected by the interference of light than the photodetector 1' having no optical element.
  • the occurrence of ripples depends on the wavelength of light and the film thickness d of the interlayer insulating film 46 between the wire grid polarizer 60 and silicon. As a result, there are cases where the ripple becomes large at a specific film thickness or at a specific wavelength. For example, since the thickness d of the interlayer insulating film 46 varies on the order of several tens of nm to 100 nm, the wavelength at which ripples occur varies depending on the variation in the thickness d, which also affects the variation in product characteristics.
  • the photodetector 1 converts part of the incident light L1 that is about to enter the photoelectric conversion region 20a to It has an uneven portion 50 that reflects in a direction intersecting with the traveling direction of the light.
  • the incident light L1 is reflected by the slope 52 of the concave portion 51 .
  • the incident angle of the incident light L1 with respect to the oblique surface 52 is equal to the reflection angle of the reflected light L2 with respect to the oblique surface 52 .
  • the reflected light L2 when the incident light L1 travels along the Z direction and hits the slope 52, the reflected light L2 is not reflected along the Z direction, but in a direction intersecting the Z direction, that is, in an oblique direction. be done.
  • the reflected light L 2 travels obliquely and is reflected by the interface between the light reflecting layer 64 a and the interlayer insulating film 46 . More specifically, the reflected light L2 is reflected by the surface 64a1, which is the end surface of the light reflecting layer 64a on the photoelectric conversion region 20a side.
  • the reflected light L2 obliquely enters the surface 64a1, and the angle of incidence of the reflected light L2 with respect to the surface 64a1 is equal to the angle of reflection of the reflected light L3 with respect to the surface 64a1. Therefore, the reflected light L3 is reflected in a direction intersecting with the traveling direction of the reflected light L2.
  • the incident light L1 and the reflected lights L2 and L3 are reflected so as not to return to their original directions. Therefore, interference between at least two of the incident light L1, the reflected light L2, and the reflected light L3 can be suppressed without depending on the wavelength of the light and the film thickness d of the interlayer insulating film 46 . More specifically, by providing the concave-convex portion 50, the reflected light L2 is reflected in a direction that intersects the traveling direction of the incident light L1, so that interference between the incident light L1 and the reflected light L2 can be suppressed.
  • the reflected light L2 is reflected obliquely by the uneven portion 50, even if there is an interface between the light reflecting layer 64a and the interlayer insulating film 46, it strikes the surface 64a1 of the light reflecting layer 64a.
  • the reflected light L2 is reflected in a direction intersecting the traveling direction of the reflected light L2. Therefore, it is possible to suppress interference between the reflected light L2 and the reflected light L3.
  • light is still reflected at the interface between the wire grid polarizer 60 and the interlayer insulating film 46 and the interface between the interlayer insulating film 46 and the photoelectric conversion region 20a.
  • the concave-convex portion 50 has a plurality of concave portions 51, it may have only one concave portion 51 as shown in FIG. In that case, the size of the concave portion 51 may be larger than when a plurality of concave portions 51 are provided. Even with such a configuration, since the recessed portion 51 has the slopes 52a, 52b, 52c, and 52d, the same effect as in the case of having a plurality of slopes can be obtained.
  • the belt-like conductor 64 has the light reflecting layer 64a, the insulating layer 64b, the light absorbing layer 64c, and the protective layer 64d, but it should have at least the light reflecting layer 64a.
  • the wire grid polarizer 60 has an air gap structure, it may have a structure other than that.
  • an insulating film may be embedded in the opening 63 .
  • the separation groove 20b is formed after forming the recess 51, but the recess 51 may be formed after forming the separation groove 20b.
  • FIGS. 13 and 14 A second embodiment of the present technology shown in FIGS. 13 and 14 will be described below.
  • the photodetector 1 according to the second embodiment differs from the photodetector 1 according to the first embodiment described above in that it has a groove 51A instead of the concave portion 51 having the shape of a square pyramid turned upside down. Except for this point, the configuration of the photodetector 1 is basically the same as that of the photodetector 1 of the first embodiment described above.
  • symbol is attached
  • the photodetector 1 has an uneven portion 50A instead of the uneven portion 50 of the first embodiment.
  • the optical element side of the photoelectric conversion region 20a forms an uneven portion 50A.
  • the uneven portion 50A has a plurality of grooves 51A recessed in the thickness direction of the semiconductor layer 20 . More specifically, the groove 51A is formed in the photoelectric conversion region 20a and recessed in the thickness direction of the semiconductor layer 20 from the surface S2a side of the photoelectric conversion region 20a. That is, the surface S2a has an uneven shape due to the grooves 51A. 13 and 14 show an example in which the uneven portion 50A has three grooves 51A, but the number of grooves is not limited to this.
  • the plurality of grooves 51A are arranged at regular intervals along the first direction (for example, the X direction).
  • the incident light L1 and the reflected lights L2 and L3 are reflected so as not to return to the original direction, as in the case of the concavo-convex portion 50 of the first embodiment. .
  • the grooves 51A may be arranged at different angles so that their central portions overlap each other.
  • FIG. 15 shows an example in which four grooves 51A are arranged so as to form 0, 45, 90 and 135 degrees with respect to the X direction.
  • a plurality of grooves 51A may be arranged in a star shape.
  • FIG. 16 shows an example in which two grooves 51A are arranged so as to form 0 degrees and 90 degrees with respect to the X direction.
  • the grooves 51A may be arranged crosswise.
  • the plurality of grooves 51A may be arranged along both the first direction and the second direction intersecting the first direction.
  • FIG. 17 shows an example in which three grooves 51A are arranged in the X direction and three in the Y direction.
  • the groove 51A may be square in plan view.
  • the photodetector 1 according to the third embodiment differs from the photodetector 1 according to the above-described first embodiment in that the pixels 3 with the wire grid polarizer 60 and the pixels without the wire grid polarizer 60 3B, and other than that, the configuration of the photodetector 1 is basically the same as that of the photodetector 1 of the above-described first embodiment.
  • symbol is attached
  • Pixel 3B does not have a wire grid polarizer 60 as shown. Pixels not provided with such a wire grid polarizer 60 are not provided with the concave-convex portion 50 .
  • a pixel 3 having a wire grid polarizer 60 has an uneven portion 50 .
  • the pixel 3B without the wire grid polarizer 60 is not provided with the uneven portion 50.
  • the uneven portion 50 may be provided.
  • the step of forming the uneven portion 50 can be the same step as in the first embodiment, so the cost for changing the step can be suppressed.
  • the photodetector 1 according to the fourth embodiment differs from the photodetector 1 according to the above-described first embodiment in that it has a color filter and a color filter that separates the first color in plan view. The only difference is that the photoelectric conversion region that overlaps with .theta.
  • symbol is attached
  • the photodetector 1 has a color filter layer 47 .
  • a color filter layer 47 is provided between the microlens 45 and the wire grid polarizer 60 . More specifically, the color filter layer 47 is laminated on the surface of the wire grid polarizer 60 opposite to the surface facing the interlayer insulating film 46 .
  • the color filter layer 47 color-separates incident light that is incident from the light incident surface side of the photodetector 1 and has passed through the microlenses 45 , and supplies the color-separated incident light to the wire grid polarizer 60 .
  • the color filter layer 47 has multiple types of color filters 48 that separate different colors.
  • color filters 48R, 48G, 48B, 48Ir color filters 48R, 48G, 48B, 48Ir.
  • the color filter 47R for red separates red
  • the color filter 47G for green separates green
  • the color filter 47B for blue separates blue
  • the color filter 47Ir for near-infrared light separates near-infrared light. separate. If there is no need to distinguish the colors separated by the color filters, the color filters 48R, 48G, 48B, and 48Ir are simply referred to as the color filter 48 without distinction.
  • the color filters 48 are arranged so as to overlap the aperture array 62 and the photoelectric conversion regions 20a in plan view.
  • the color filters 48 are arranged so as to overlap the plurality of aperture arrays 62 in plan view. More specifically, the color filter 48 is arranged so as to overlap four aperture arrays 62 (aperture arrays 62a, 62b, 62c, 62d) arranged in two rows and two columns in plan view. Furthermore, as shown in FIGS. 21 and 22, the color filter 48 is arranged so as to overlap the plurality of photoelectric conversion regions 20a in plan view. More specifically, the color filter 48 is arranged so as to overlap the four photoelectric conversion regions 20a arranged in two rows and two columns in plan view.
  • the interference of light depends on the wavelength and the thickness d of the interlayer insulating film 46 . Therefore, in the photodetector 1 having the color filter 48 , some colors (first colors) of a plurality of colors of light may be affected by interference more strongly than other colors (second colors). have a nature.
  • first colors some colors
  • second colors other colors
  • the example shown in the fourth embodiment will be described on the assumption that near-infrared light is strongly influenced by interference. More specifically, it is assumed that near-infrared light is the first color, and red, green, and blue are the second colors.
  • the color filter 48 for separating the first color is called a first color filter 481 .
  • the color filter 48 that separates the second color is called a second color filter 482 .
  • the color filter 48Ir for near-infrared light is called a first color filter 481
  • the other color filters 48R, 48G, and 48B are called second color filters 482.
  • the photoelectric conversion region 20a overlapping the first color filter 481 in plan view has uneven portions 50.
  • the photoelectric conversion region 20a that overlaps the second color filter 482 in plan view does not have the uneven portion 50 . That is, of the photoelectric conversion regions 20a that overlap with either the first color filter 481 or the second color filter 482 in plan view, only the photoelectric conversion region 20a that overlaps with the first color filter 481 in plan view has the uneven portion 50. ing.
  • the color filter 48 of the photodetector 1 according to the fourth embodiment is arranged so as to overlap the plurality of aperture arrays 62 and the plurality of photoelectric conversion regions 20a in plan view, but the single aperture array 62 and may be arranged so as to overlap with a single photoelectric conversion region 20a.
  • the near-infrared light is described as the first color, other colors may be the first color.
  • the first color is only one color, it may include a plurality of colors.
  • FIGS. 23A and 23B A fifth embodiment of the present technology, shown in FIGS. 23A and 23B, is described below.
  • the photodetector 1 according to the fifth embodiment differs from the photodetector 1 according to the first embodiment described above in that it has a plasmon filter as an optical element instead of the wire grid polarizer 60. Otherwise, the configuration of the photodetector 1 is basically the same as that of the photodetector 1 of the first embodiment described above.
  • symbol is attached
  • the photodetector 1 includes a plasmon filter 60D as an optical element.
  • the plasmon filter 60D is a color filter using surface plasmon resonance.
  • the plasmon filter 60D has a structure in which a periodic hole array of about half the light wavelength is formed in a metal thin film on an oxide film and covered with an oxide film. It functions as a color filter that excites and propagates surface plasmons with specific frequency components. That is, the plasmon filter 60D is an optical element that selects specific light and supplies the selected light to the photoelectric conversion region 20a.
  • the plasmon filter 60D has a base material 61D and an aperture array 62D formed in the base material 61D. Among the regions of the plasmon filter 60D, the region where the aperture array 62D is provided is called an aperture region 60Da, and the region between the aperture regions 60Da is called a frame 60Db.
  • the base material 61D is a metal film. More specifically, the base material 61D is a metal thin film. Metals forming the base material 61D include aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), platinum (Pt), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium (Ti), and nickel. (Ni), tungsten (W), iron (Fe), silicon (Si), germanium (Ge), tellurium (Te), tantalum (Ta) and other metal materials, and alloy materials containing these metals. can.
  • the opening array 62D has a plurality of openings 63D arranged at equal pitches in the base material 61D.
  • the opening 63 ⁇ /b>D is a circular hole in plan view that penetrates the base material 61 ⁇ /b>D in the thickness direction of the semiconductor layer 20 .
  • the plasmon filter 60D has a plurality of types of aperture arrays 62D with different diameters and array pitches of the apertures 63D. Light selected by the plasmon filter 60D is determined according to at least one of the diameter and arrangement pitch of the openings 63D.
  • FIGS. 23A and 23B show two types of aperture arrays 62D (aperture arrays 62Da and 62Db).
  • the types of aperture arrays 62D that the plasmon filter 60D has are not limited to two types, and may be one type or three or more types.
  • the diameter of the apertures 63Da of the aperture array 62Da is smaller than the diameter of the apertures 63Db of the aperture array 62Db. When there is no need to distinguish between the types of the aperture array 62D, the aperture arrays 62Da and 62Db are simply referred to as the aperture array 62D without distinction.
  • the plasmon filter 60D includes an insulating layer 66D that fills the opening 63D and covers the base material 61D.
  • the insulating layer 66D is, for example, a silicon oxide film.
  • Each opening 63D acts as a waveguide.
  • Waveguides generally have a cutoff frequency and a cutoff wavelength determined by the shape such as the length and diameter of the sides, and have the property that light with a frequency lower than that (or a wavelength higher than that) does not propagate.
  • the cutoff wavelength of the opening 63D mainly depends on the diameter of the opening 63D, and the smaller the diameter, the shorter the cutoff wavelength.
  • the diameter of the opening 63D is set to a value smaller than the wavelength of light to be transmitted.
  • the position of the plasmon filter 60D in the photodetector 1 is the same as that of the wire grid polarizer 60. That is, the interlayer insulating film 46 is provided between the plasmon filter 60D and the semiconductor layer 20. As shown in FIG.
  • the plasmon filter 60D is arranged so as to overlap the photoelectric conversion region 20a in plan view. More specifically, the plasmon filter 60D is arranged such that the aperture array 62D overlaps the photoelectric conversion region 20a in plan view.
  • the base material 61D of the plasmon filter 60D is made of a metal film, it easily reflects light. Since there is an interface between the plasmon filter 60D and the interlayer insulating film 46, similarly to the case of the wire grid polarizer 60, the reflected light L3 is generated.
  • the photoelectric conversion region 20a is provided with the uneven portion 50. Light interference can be suppressed.
  • FIG. 24 A sixth embodiment of the present technology shown in FIG. 24 will be described below.
  • the photodetector 1 according to the sixth embodiment differs from the photodetector 1 according to the above-described first embodiment in that the wire grid polarizer 60 is replaced with a GMR (Guided Mode Resonance) color filter as an optical element.
  • the configuration of the photodetector 1 is basically the same as that of the photodetector 1 of the above-described first embodiment.
  • symbol is attached
  • a slit-shaped diffraction grating is exemplified in FIG. 24, a hole array-shaped diffraction grating may be used.
  • the photodetector 1 includes a GMR color filter 60E as an optical element.
  • the GMR color filter 60E includes a diffraction grating 64E and a waveguide 65E, and functions as a color filter that transmits only light having a wavelength that matches the diffraction angle of the diffraction grating 64E and the waveguide mode of the waveguide 65E. That is, the GMR color filter 60E is an optical element that selects specific light and supplies the selected light to the photoelectric conversion region 20a.
  • the GMR color filter 60E includes a waveguide 65E laminated on the surface of the interlayer insulating film 46 opposite to the pinning layer 41 side, and a waveguide 65E laminated on the surface of the waveguide 65E opposite to the interlayer insulating film 46 side. It has a laminated base material 61E.
  • the diffraction grating 64E is formed on the base material 61E. More specifically, the diffraction grating 64E is an aperture array 62E formed in the base material 61E.
  • the opening array 62E has a plurality of openings 63E arranged at equal pitches in the base material 61E.
  • the opening 63E is a groove penetrating the base material 61E in the thickness direction of the semiconductor layer 20. As shown in FIG. That is, the GMR color filter 60E has a base material 61E and an aperture array 62E formed in the base material 61E.
  • the base material 61E is a metal film. More specifically, the base material 61 is a metal thin film. Metals forming the base material 61E include aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), platinum (Pt), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium (Ti), and nickel. (Ni), tungsten (W), iron (Fe), silicon (Si), germanium (Ge), tellurium (Te), tantalum (Ta) and other metal materials, and alloy materials containing these metals. can.
  • the position of the GMR color filter 60E in the photodetector 1 is the same as the wire grid polarizer 60. That is, the interlayer insulating film 46 is provided between the GMR color filter 60E and the semiconductor layer 20. As shown in FIG.
  • the GMR color filter 60E is arranged so as to overlap the photoelectric conversion region 20a in plan view. More specifically, the GMR color filter 60E is arranged such that the aperture array 62E (diffraction grating 64E) overlaps the photoelectric conversion region 20a in plan view.
  • the base material 61E of the GMR color filter 60E is made of a metal film, it easily reflects light. Since there is an interface between the GMR color filter 60E and the interlayer insulating film 46, similarly to the case of the wire grid polarizer 60, reflected light L3 is generated.
  • the photoelectric conversion region 20a is provided with the uneven portion 50. Light interference can be suppressed.
  • a seventh embodiment of the present technology shown in FIG. 25 will be described below.
  • the photodetector 1 according to the seventh embodiment differs from the photodetector 1 according to the above-described first embodiment in that it has a dielectric multilayer film color filter instead of the wire grid polarizer 60 as an optical element. Except for this point, the configuration of the photodetector 1 is basically the same as that of the photodetector 1 of the first embodiment described above.
  • symbol is attached
  • FIG. 25 shows a color filter 62F including a dielectric multilayer color filter 60F and a waveguide mode resonance grating 61F.
  • the photodetector 1 has such a color filter 62F.
  • the position of the color filter 62 ⁇ /b>F in the photodetector 1 is the same as that of the wire grid polarizer 60 .
  • the color filter 62F is laminated on the surface of the interlayer insulating film 46 opposite to the surface of the pinning layer 41 side.
  • An interlayer insulating film 46 is provided between the color filter 62F and the semiconductor layer 20 .
  • the color filter 62F is arranged so as to overlap the photoelectric conversion region 20a in plan view.
  • the waveguide mode resonance grating 61F is formed by stacking a lower clad layer 61F1, a waveguide diffraction layer 61F2, and an upper clad layer 61F3 in this order on the surface of the interlayer insulating film 46 opposite to the pinning layer 41 side. .
  • the photodetector 1 includes the above dielectric multilayer color filter 60F as an optical element.
  • the dielectric multilayer color filter 60F has a plurality of dielectric layers and control layers with different refractive indices. It functions as a color filter that allows only selected light to pass through.
  • the dielectric multilayer color filter 60F has a plurality of layers of dielectric materials with different refractive indices, and selects specific light according to the film thickness of the dielectric material using light interference. It is an optical element that supplies light to the photoelectric conversion region 20a.
  • Region 62FB of color filter 62F selects blue light B
  • region 62FG selects green light G
  • region 62FR selects red light R.
  • the dielectric multilayer color filter 60F is a filter including a multilayer film 63F in which low refractive index layers and high refractive index layers are alternately laminated.
  • the multilayer film 63F has a lower mirror layer 64F, a control layer 65F, and an upper mirror layer 66F laminated in this order on the surface of the waveguide mode resonance grating 61F opposite to the interlayer insulating film 46 side.
  • a high refractive index layer 64F1, a low refractive index layer 64F2, and a high refractive index layer 64F3 are laminated in this order from the surface of the waveguide diffraction layer 61F2 opposite to the interlayer insulating film 46 side. .
  • a high refractive index layer 66F1 a low refractive index layer 66F2, and a high refractive index layer 66F3 are laminated in this order from the control layer 65F side.
  • the lower mirror layer 64F and the upper mirror layer 66F function as mirrors whose reflecting surfaces face each other.
  • the control layer 65F is formed of a low refractive index layer, and causes interference of light multiple-reflected by the reflecting surfaces of the lower mirror layer 64F and the upper mirror layer 66F.
  • the multilayer film 63F can constitute a dielectric multilayer color filter 60F that transmits light of different wavelengths.
  • a low refractive index material for example, silicon oxide (SiO 2 , refractive index 1.45)
  • SiO 2 refractive index 1.405
  • a high refractive index material having a higher refractive index than the low refractive index layers 64F2, 65F, 66F2 (for example, titanium oxide (TiO 2 , refractive index 2.5 )) can be adopted.
  • the low refractive index material and the high refractive index material are silicon nitride (Si x N y ), silicon carbide (SiC), tantalum oxide ( Tax O y ) , aluminum oxide (AlO 2 ), hafnium oxide (HfO 2 ). , amorphous silicon (a-Si).
  • the dielectric multilayer color filter 60F uses interference itself. Therefore, when light interference (ripple) occurs in the interlayer insulating film 46, it is expected to affect the transmission characteristics of the dielectric multilayer color filter 60F.
  • the photoelectric conversion region 20a is provided with the uneven portion 50. Light interference can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the ripples from changing the transmission characteristics of the dielectric multilayer color filter 60F.
  • the photodetector 1 according to the seventh embodiment has both the dielectric multilayer color filter 60F and the waveguide mode resonance grating 61F. You may have
  • the photodetector 1 according to the eighth embodiment differs from the photodetector 1 according to the first embodiment described above in that it has a photonic crystal color filter instead of the wire grid polarizer 60 as an optical element.
  • the configuration of the photodetector 1 is basically the same as that of the photodetector 1 of the above-described first embodiment.
  • symbol is attached
  • the photodetector 1 includes a photonic crystal color filter 60G as an optical element.
  • the photonic crystal color filter 60G uses diffraction, scattering, and interference of light to control how light travels through a periodic structure.
  • the photonic crystal color filter 60G is a structure whose refractive index periodically changes in the order of the wavelength of light.
  • the photonic crystal color filter 60G has a plurality of layers of dielectric materials with different refractive indices, selects specific light according to the film thickness of the dielectric material using light interference, and converts the selected light into a photoelectric converter. It is an optical element that supplies light to the conversion region 20a.
  • the dielectric multilayer film color filter 60F according to the seventh embodiment changes the refractive index difference one-dimensionally
  • the photonic crystal color filter 60G changes the refractive index two-dimensionally and three-dimensionally.
  • the dielectric multilayer color filter 60F according to the seventh embodiment can also be said to be a one-dimensional photonic crystal color filter 60G.
  • FIG. 26 shows a woodpile-type three-dimensional photonic crystal color filter 60G as an example of the photonic crystal color filter 60G.
  • a woodpile-type three-dimensional photonic crystal color filter 60G has a structure in which a plurality of columnar high refractive media 61G are combined.
  • the photonic crystal color filter 60G uses interference itself, like the dielectric multilayer color filter 60F. Therefore, when light interference (ripple) occurs in the interlayer insulating film 46, it is expected to affect the transmission characteristics of the photonic crystal color filter 60G.
  • the photoelectric conversion region 20a is provided with the uneven portion 50. Light interference can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the ripples from changing the transmission characteristics of the photonic crystal color filter 60G.
  • FIG. 27 A ninth embodiment of the present technology shown in FIG. 27 will be described below.
  • the photodetector 1 according to the ninth embodiment differs from the photodetector 1 according to the above-described first embodiment in that it has a light shielding wall 49 that partitions the photoelectric conversion regions and is made of metal, The only difference is that the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60H are provided integrally. It's becoming In addition, the same code
  • 27 is the same as the cross-sectional view shown in FIG. 5, and the cross-sectional structure along the BB line in FIG. 27 is the same as the cross-sectional view shown in FIG.
  • the photodetector 1 includes a multilayer wiring layer 30 including an interlayer insulating film 31 and a wiring layer 32, which are sequentially laminated on the first surface S1 side of the semiconductor layer 20, and a support substrate 33. I have.
  • the photodetector 1 includes a pinning layer 41, an insulating film 42A, a wire grid polarizer 60H as an optical element, an insulating film 42B, and a microlens ( On-chip lens) 45 and other members are provided.
  • the photodetector 1 also has an uneven portion 50 provided in the photoelectric conversion region 20a.
  • At least part of the incident light incident on the photodetector 1 is, among the components described above, the microlens 45, the insulating film 42B, the wire grid polarizer 60H, the insulating film 42A, the pinning layer 41, and the semiconductor layer 20. pass in order.
  • the pinning layer 41 functions as an antireflection film on the second surface S2 (surface S2a described later) side of the semiconductor layer 20 .
  • the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60H are integrally provided using a laminated metal film 80 which is one laminated metal film. More specifically, the metal forming the light shielding wall 49 and the metal film of the wire grid polarizer 60H, which is an optical element, are different parts of the laminated metal film 80, which is one laminated metal film.
  • This one laminated metal film is a metal film laminated in one film formation process, and even different parts are made of the same material (same metal) and connected continuously without boundaries.
  • the metal forming the light shielding wall 49 and the metal film of the wire grid polarizer 60H are the same metal, and the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60H are continuously connected without a boundary.
  • the laminated metal film 80 is connected to the semiconductor layer 20 from the second surface S2 side in the peripheral region 2B. Thereby, the potential of the laminated metal film 80, that is, the potential of the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60H is fixed to the potential of the semiconductor layer 20 (reference potential, for example, ground).
  • Examples of metals forming the laminated metal film 80 include aluminum (Al), silver (Ag), tungsten (W), and the like. In this embodiment, the laminated metal film 80 is assumed to be made of aluminum.
  • the wire grid polarizer 60H is provided closer to the microlens 45 than the light shielding wall 49 is.
  • the wire grid polarizer 60H has a base material 61 and an aperture array 62 formed in the base material 61, selects specific light, and supplies the selected light to the photoelectric conversion region 20a. It is an optical element.
  • a base material 61 of the wire grid polarizer 60H has an aperture region 60a where the aperture array 62 is provided, and a frame region 60b (frame region) between the aperture regions 60a.
  • the opening region 60a is arranged at a position overlapping the photoelectric conversion region 20a in plan view.
  • the base material 61 has a metal film.
  • the base material 61 has a single layer of metal film as shown in FIG.
  • the metal film that the base material 61 has is part of the laminated metal film 80 . More specifically, the base material 61 is composed of a laminated metal film 80 .
  • the frame 60b is arranged at a position overlapping the light shielding wall 49 in the thickness direction, that is, at a position overlapping the light shielding wall 49 in plan view.
  • the frame 60b also functions as the light blocking layer 43 described in the first embodiment.
  • the frame 60b has a function of shielding stray light leaking from adjacent pixels 3, for example.
  • the semiconductor layer 20 has island-shaped photoelectric conversion regions (element formation regions) 20a partitioned by isolation regions 42 .
  • the semiconductor layer 20 has a plurality of photoelectric conversion regions 20a arranged in an array in plan view.
  • the photoelectric conversion area 20 a is provided for each pixel 3 . Note that the number of pixels 3 is not limited to that shown in FIG.
  • At least a part of the photoelectric conversion region 20a may have a function of photoelectrically converting incident light.
  • a region of the second surface S2 corresponding to the surface of the photoelectric conversion region 20a on the wire grid polarizer 60H side is called a surface S2a.
  • the isolation region 42 has a trench structure in which an isolation groove 20b is formed in the semiconductor layer 20, and a portion of the insulating film 42A and a metal shielding wall 49 are embedded in the isolation groove 20b.
  • the semiconductor layer 20 is provided with a shallow trench ST at a position overlapping with the separation region 42 in plan view. Shallow trench ST faces first surface S1.
  • the photoelectric conversion region 20a has uneven portions 50, as shown in FIGS.
  • the concave-convex portion 50 has a concave portion 51 in the shape of a regular quadrangular pyramid turned upside down. Since the uneven portion 50 has already been described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
  • the light shielding wall 49 will be described below.
  • FIG. 27 shows the configuration of a cross-section of the photodetector 1 perpendicular to the Y direction, and shows a cross section of a portion of the light shielding wall 49 extending along the Z and Y directions.
  • the light shielding wall 49 shown in FIG. It will have a shape similar to the cross-section of wall 49 .
  • the light shielding wall 49 partitions the photoelectric conversion regions 20a. Then, the photoelectric conversion region 20a is continuously surrounded from the sides.
  • the light shielding wall 49 shields and optically separates the photoelectric conversion regions 20a from each other.
  • the light shielding wall 49 is desirably made of a metal having a low light absorption rate, such as aluminum (Al) or silver (Ag).
  • the light shielding wall 49 By forming the light shielding wall 49 from a metal having a low light absorption rate, the light absorbed by the light shielding wall 49 can be reduced and the reflected light can be increased. As a result, the amount of light reflected by the light blocking wall 49 and returning to the semiconductor region (photoelectric conversion portion) 22 can be increased.
  • the light shielding wall 49 is connected continuously without boundaries to the frame 60b of the wire grid polarizer 60H. More specifically, of the ends of the light shielding wall 49 in the Z direction, the end on the wire grid polarizer 60H side is continuously connected to the surface of the frame 60b on the semiconductor layer 20 side without a boundary. As described above, the light shielding wall 49 is continuously connected to the frame 60b without boundaries, so even if the light passing through the wire grid polarizer 60H obliquely travels, it is difficult for the light to enter the adjacent pixels. As a result, it is possible to suppress an increase in color mixture.
  • the insulating film 42A is provided between the wire grid polarizer 60H and the photoelectric conversion region 20a and extends horizontally.
  • the insulating film 42A planarizes the uneven portion 50 of the photoelectric conversion region 20a.
  • the insulating film 42A is divided into regions respectively corresponding to the two adjacent photoelectric conversion regions 20a by light shielding walls 49 extending toward the wire grid polarizer 60H. More specifically, the portions of the light shielding wall 49 extending along the Z direction and the Y direction are formed by forming the insulating film 42A into regions corresponding to the two photoelectric conversion regions 20a adjacent to each other along the X direction.
  • the portions of the light shielding wall 49 extending along the Z direction and the X direction divide the insulating film 42A into regions corresponding to the two photoelectric conversion regions 20a adjacent to each other along the Y direction. there is This can prevent the insulating film 42A from becoming a path for color mixture (crosstalk).
  • the thickness d1 of the portion of the insulating film 42A deposited along the surface S2a, that is, the portion positioned between the surface S2a and the wire grid polarizer 60H is equal to the thickness d2 of the portion embedded in the separation groove 20b. That is all (d1 ⁇ d2).
  • the portion deposited along the surface S2a of the insulating film 42A is made thicker in order to flatten the unevenness of the uneven portion 50 using the CMP method.
  • the insulating film 42A is made of, for example, silicon oxide, although it is not limited to this.
  • the insulating film 42B is also made of, for example, silicon oxide, although it is not limited to this.
  • a semiconductor substrate is prepared up to the state shown in FIG. 28A. More specifically, a semiconductor layer 20 is prepared in which a photoelectric conversion region 20a and a separation groove 20b opening toward the second surface S2 are formed. Next, as shown in FIG. 28B, crystalline anisotropic etching is performed to form the uneven portion 50 on the second surface S2 side of the semiconductor layer 20 . After that, as shown in FIG. 28C, a pinning layer 41 and an insulating film 42A are deposited on the exposed surface (second surface S2) of the semiconductor layer 20. Then, as shown in FIG. In the state shown in FIG.
  • the pinning layer 41 and the insulating film 42A are deposited on the walls of the isolation trench 20b and do not completely fill the isolation trench 20b. After that, the exposed surface of the insulating film 42A is planarized by the CMP method. Further, using known lithography and etching techniques, an opening h is formed in the peripheral region. The opening h penetrates the insulating film 42A and the pinning layer 41 and reaches the semiconductor layer 20 .
  • a laminated metal film 80 is deposited on the exposed surface of the insulating film 42A using a known method.
  • the inside of the isolation trench 20b is filled with the laminated metal film 80, and at the same time, the laminated metal film 80 is deposited on the flattened exposed surface of the insulating film 42A and in the openings h.
  • an opening array 62 is formed in the portion of the laminated metal film 80 deposited on the planarized exposed surface of the insulating film 42A.
  • the aperture array 62 is formed by known lithographic techniques and dry etching.
  • the charges accumulated in the laminated metal film 80 flow to the semiconductor layer 20 through the portion of the laminated metal film 80 deposited in the opening h. Thereby, the influence of arcing can be suppressed.
  • a wire grid polarizer 60H having an aperture region 60a and a frame 60b is obtained. Since the subsequent steps may be performed by a known method, description thereof is omitted here.
  • the metal forming the light shielding wall 49 and the metal film of the wire grid polarizer 60H are one laminated metal film. 80 different parts. Therefore, the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60H are provided integrally, and the light shielding wall 49 is continuously connected to the frame 60b without a boundary. , the light is reflected by the light shielding wall 49 or the frame 60b, making it difficult for the light to enter adjacent pixels. Even near-infrared light is less likely to enter adjacent pixels. As a result, it is possible to suppress an increase in color mixture. As a result, deterioration of the extinction ratio of the wire grid polarizer 60H can be suppressed, and deterioration of the MTF of the photodetector 1 can be suppressed.
  • the insulating film 42A is divided by the light shielding wall 49 into regions corresponding to the two adjacent photoelectric conversion regions 20a. As a result, it is possible to prevent the insulating film 42A from becoming a path for color mixture, and to prevent the color mixture from increasing. As a result, deterioration of the extinction ratio of the wire grid polarizer 60H can be suppressed, and deterioration of the MTF of the photodetector 1 can be suppressed.
  • the frame 60b also functions as the light shielding layer 43 described in the first embodiment. Therefore, there is no need to provide a separate light blocking layer 43 between the wire grid polarizer 60H and the photoelectric conversion region 20a, and an increase in the distance between the wire grid polarizer 60H and the photoelectric conversion region 20a can be suppressed. As a result, even when light is obliquely incident, it becomes difficult for the light to enter adjacent pixels, and an increase in color mixture can be suppressed. As a result, deterioration of the extinction ratio of the wire grid polarizer 60H can be suppressed, and deterioration of the MTF of the photodetector 1 can be suppressed.
  • the light shielding wall 49 is made of metal with a low light absorption rate. Therefore, the light absorbed by the light shielding wall 49 can be reduced, and the reflected light can be increased. As a result, the amount of light reflected by the light blocking wall 49 and returning to the semiconductor region (photoelectric conversion portion) 22 can be increased. Thereby, deterioration of the quantum efficiency (QE) of the semiconductor region (photoelectric conversion unit) 22 can be suppressed.
  • QE quantum efficiency
  • the laminated metal film 80 is connected to the semiconductor layer 20 in the peripheral region 2B. Therefore, the influence of arcing can be suppressed when the opening array 62 is formed in the laminated metal film 80 .
  • the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60H are formed together, so the number of steps can be reduced compared to the case of forming them separately.
  • the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60H are integrally formed of the same metal using the laminated metal film 80, which is one laminated metal film.
  • the technology is not limited to this.
  • the metal forming the light shielding wall 49 and the metal film of the wire grid polarizer 60I may be different metals.
  • the photodetector 1 according to Modification 1 of the ninth embodiment has a wire grid polarizer 60I instead of the wire grid polarizer 60H.
  • the metal film included in the base material 61 of the wire grid polarizer 60I is a metal different from the metal forming the light shielding wall 49 .
  • the light shielding wall 49 is composed of a laminated metal film 80
  • the metal film of the wire grid polarizer 60I is composed of a laminated metal film 81 made of a metal different from the metal forming the laminated metal film 80.
  • the laminated metal film 81 is one laminated metal film different from the laminated metal film 80 , and the laminated metal film 81 and the laminated metal film 80 are laminated in different steps. More specifically, the laminated metal film 81 is laminated after laminating the laminated metal film 80 . Also, the laminated metal film 81 is connected to the semiconductor layer 20 from the second surface S2 side in the peripheral region 2B.
  • the light shielding wall 49 is desirably made of a metal with a low light absorption rate, such as aluminum or silver.
  • the wire grid polarizer 60I is desirably made of a material (metal) with many free electrons in consideration of polarization characteristics. Materials (metals) with many free electrons include, but are not limited to, tungsten. Also, aluminum and silver have lower light absorption than tungsten.
  • the metal forming the light shielding wall 49 (the metal forming the laminated metal film 80) is aluminum, and the metal forming the metal film of the wire grid polarizer 60I (the metal forming the laminated metal film 81). is tungsten.
  • the light shielding wall 49 is continuously connected to the frame 60b of the wire grid polarizer 60I. More specifically, of the ends of the light shielding wall 49 in the Z direction, the end on the wire grid polarizer 60I side is continuously connected to the surface of the frame 60b on the semiconductor layer 20 side. Even if there is a gap between the light shielding wall 49 and the frame 60b, it is very small.
  • the wire grid polarizer 60I and the light shielding wall 49 are made of different metals. Therefore, according to the characteristics required for the wire grid polarizer 60I and the light shielding wall 49, metals as materials can be individually selected. Thereby, the characteristics of the wire grid polarizer 60I and the light shielding wall 49 can be improved independently.
  • the laminated metal film 80 forming the light shielding wall 49 and the laminated metal film 81 forming the wire grid polarizer 60I are made of different metals. is not limited to this.
  • the laminated metal film 80 forming the light shielding wall 49 and the laminated metal film 81 forming the wire grid polarizer 60I may be made of the same metal. It should be noted that FIG. 29 will be used for description in this modified example.
  • the light shielding wall 49 is composed of the laminated metal film 80
  • the metal film of the wire grid polarizer 60I is composed of the laminated metal film 81 made of the same metal as the metal composing the laminated metal film 80. ing.
  • both the metal forming the light shielding wall 49 (the metal forming the laminated metal film 80) and the metal forming the metal film of the wire grid polarizer 60I (the metal forming the laminated metal film 81) are Although it is described as being aluminum, other metals (eg, tungsten or silver) may be used. The metal may be appropriately selected according to the performance required of the photodetector 1 .
  • the light shielding wall 49 is continuously connected to the frame 60b of the wire grid polarizer 60I.
  • the end on the wire grid polarizer 60I side is continuously connected to the surface of the frame 60b on the semiconductor layer 20 side. Even if there is a gap between the light shielding wall 49 and the frame 60b, it is very small.
  • the configuration of the laminated metal film 80 of this modified example may be applied to the laminated metal film 80 of the photodetector 1 according to any one of modified examples 3 to 5 of the ninth embodiment described later.
  • the wire grid polarizer 60H has a single metal film, but the present technology is not limited to this.
  • the metal film of the wire grid polarizer 60J has a laminated structure of two layers.
  • the base material 61 of the wire grid polarizer 60J is composed of a laminated metal film 82 (first metal film) and a metal different from the metal forming the laminated metal film 82 as metal films.
  • 20 has a laminated structure with a laminated metal film 80 (second metal film).
  • the light shielding wall 49 is composed of a single film, more specifically, a laminated metal film 80 (second metal film).
  • the laminated metal film 80 is used for both the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60J. That is, the metal forming the light shielding wall 49 and the laminated metal film 80 are the same metal.
  • the laminated metal film 80 is made of a metal having a low absorptivity, emphasizing the characteristics required for the light shielding wall 49 out of the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60J.
  • the laminated metal film 82 is used only for the wire grid polarizer 60J out of the light shielding wall 49 and the wire grid polarizer 60J. (metal). That is, the wire grid polarizer 60J has a laminated metal film 82 for adjusting the parameters of the polarization properties.
  • the laminated metal film 80 is made of aluminum and the laminated metal film 82 is made of tungsten.
  • the laminated metal film 80 and the laminated metal film 82 are each one laminated metal film.
  • the laminated metal film 80 and the laminated metal film 82 are laminated in different steps. More specifically, first, the laminated metal film 80 is laminated, and then the laminated metal film 82 is laminated on the exposed surface of the laminated metal film 80 .
  • the laminated metal film 80 and the laminated metal film 82 are continuously connected.
  • the laminated metal film 82 is connected to the semiconductor layer 20 from the second surface S2 side via the laminated metal film 80 in the peripheral region 2B.
  • the wire grid polarizer 60J has the laminated metal film 82 made of a metal with many free electrons. Therefore, the polarization characteristics of the wire grid polarizer 60J can be improved independently.
  • a wire grid polarizer 60K of a photodetector 1 according to Modification 4 of the ninth embodiment shown in FIG. 31 has an insulating film 42C between a laminated metal film 80 and a laminated metal film . That is, the laminated metal film 82 is laminated on the laminated metal film 80 via the insulating film 42C.
  • the adhesion between dissimilar metals that is, the adhesion between the laminated metal film 80 and the laminated metal film 82 is improved.
  • the processing controllability of the openings 63 and the belt-shaped conductors 64 (see FIG. 6A) of the opening array 62 is improved. More specifically, in the etching process for forming the opening array 62, first, the laminated metal film 82 is etched using the insulating film 42C as an etching stopper layer. At that time, even if the insulating film 42C is etched, it is slightly etched.
  • the etching stopper layer can make the progress of the etching of the laminated metal film 82 uniform within the wafer plane. .
  • the insulating film 42C and the laminated metal film 80 can be etched. This improves the controllability of the shapes of the openings 63 and strip conductors 64 of the opening array 62 .
  • the insulating film 42C is provided between the laminated metal film 80 and the laminated metal film 82, thereby improving the adhesion between dissimilar metals. Controllability of the shapes of the openings 63 and strip conductors 64 of the opening array 62 is improved.
  • the wire grid polarizer 60J of the photodetector 1 according to Modification 5 of the ninth embodiment shown in FIG. 32 is the same as that of the photodetector 1 according to Modification 3 of the ninth embodiment shown in FIG. , but does not have the aperture array 62 in the optical black area.
  • a pixel 3a is a pixel arranged in the optical black area of the photodetector 1 .
  • the pixel 3a is a part of the plurality of pixels 3 and is a pixel for obtaining a black level signal.
  • An aperture array 62 is provided in a portion of the wire grid polarizer 60J that overlaps the optical black region in plan view, more specifically, in a portion that overlaps the pixel 3a in plan view. not Such a portion is called a light blocking region of the wire grid polarizer 60J. Even if the light is blocked by the portion covering the pixel 3a of the wire grid polarizer 60J and enters the pixel 3a, it is very small.
  • the photodetector 1 according to Modification 5 of the ninth embodiment Even with the photodetector 1 according to Modification 5 of the ninth embodiment, the same effects as those of the photodetector 1 according to the above-described ninth embodiment can be obtained. Further, the photodetector 1 according to Modification 5 of the ninth embodiment also provides the same effects as the photodetector 1 according to Modification 3 of the ninth embodiment.
  • the base material 61 of the wire grid polarizer 60J includes a laminated metal film 82 (first metal film) and a laminated metal film 82 (first metal film) as metal films. It has a layered structure with a layered metal film 80 (second metal film) which is made of a metal different from the metal constituting the layered metal film 82 and which is closer to the semiconductor layer 20 than the layered metal film 82 . Therefore, the portion of the wire grid polarizer 60J that covers the pixels 3a is thicker along the Z direction, and the light shielding region blocks more light from entering the pixels 3a than in the case of only the laminated metal film 80. be able to.
  • the frame 60b is also thicker in the Z direction, the light shielding function of the light shielding layer 43 is enhanced. Moreover, such a configuration can also be applied to the photodetector 1 according to Modification 4 of the ninth embodiment shown in FIG. 31, and effects similar to those of this modification can be obtained.
  • the photodetector 1 according to the ninth embodiment has the uneven portion 50
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the uneven portion 50A has a plurality of grooves 51A recessed in the thickness direction of the semiconductor layer 20 . Since the uneven portion 50A has already been described in other embodiments, detailed description thereof will be omitted.
  • the uneven portion may have a shape other than the uneven portion 50A.
  • the uneven portion may have, for example, any of the shapes disclosed in the first to eighth embodiments of the present technology.
  • the photodetector 1 according to the ninth embodiment has the uneven portion 50
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the photodetector 1 according to Modification 7 of the ninth embodiment shown in FIG. 34 does not have the uneven portion 50 . More specifically, the photoelectric conversion region 20a is not provided with the uneven portion 50, and the second surface S2 of the photoelectric conversion region 20a is substantially flat.
  • An electronic device 100 according to the tenth embodiment includes a photodetector (solid-state imaging device) 101 , an optical lens 102 , a shutter device 103 , a drive circuit 104 and a signal processing circuit 105 .
  • the electronic device 100 of the tenth embodiment shows an embodiment in which the photodetector 1 described above is used as the photodetector 101 in an electronic device (for example, a camera).
  • An optical lens (optical system) 102 forms an image of image light (incident light 106 ) from a subject on the imaging surface of the photodetector 101 .
  • image light incident light 106
  • the shutter device 103 controls a light irradiation period and a light shielding period for the photodetector 101 .
  • a drive circuit 104 supplies drive signals for controlling the transfer operation of the photodetector 101 and the shutter operation of the shutter device 103 .
  • a drive signal (timing signal) supplied from the drive circuit 104 is used to perform signal transfer of the photodetector 101 .
  • the signal processing circuit 105 performs various signal processing on the signal (pixel signal) output from the photodetector 101 .
  • the video signal that has undergone signal processing is stored in a storage medium such as a memory, or output to a monitor.
  • the electronic device 100 to which the photodetector 1 according to the first to ninth embodiments and modifications thereof can be applied is not limited to cameras, and can be applied to other electronic devices.
  • the present invention may be applied to imaging devices such as camera modules for mobile devices such as mobile phones.
  • the photodetector 1 according to a combination of at least two of the first to ninth embodiments and their modifications is used in electronic equipment. can be done.
  • the technology (the present technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure can be realized as a device mounted on any type of moving body such as automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, motorcycles, bicycles, personal mobility, airplanes, drones, ships, and robots. may
  • FIG. 36 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • a 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 exterior information detection unit 12030, an interior 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 devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the driving system control unit 12010 includes a driving force generator for generating driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism to adjust and a brake device to generate braking force of the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices equipped 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 headlamps, back lamps, brake lamps, winkers or fog lamps.
  • the body system control unit 12020 can receive radio waves transmitted from a portable device that substitutes for a key or signals from various switches.
  • the body system control unit 12020 receives the input of these radio waves or signals and controls the door lock device, power window device, lamps, etc. of the vehicle.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 detects information outside the vehicle in which the vehicle control system 12000 is installed.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 is connected with an imaging section 12031 .
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the exterior of the vehicle, and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as people, vehicles, obstacles, signs, or characters on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electric signal as an image, and can also output it as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared rays.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 is connected to, for example, a driver state detection section 12041 that detects the state of the driver.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects 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 dozing off.
  • the microcomputer 12051 calculates control target values for the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and controls the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010 .
  • the microcomputer 12051 realizes the functions of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, or vehicle lane deviation warning. Cooperative control can be performed for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, or vehicle lane deviation warning. Cooperative control can be performed for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, or vehicle
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, etc. based on the information about the vehicle surroundings acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, so that the driver's Cooperative control can be performed for the purpose of autonomous driving, etc., in which vehicles autonomously travel without depending on operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the information detection unit 12030 outside the vehicle.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and performs cooperative control aimed at anti-glare such as switching from high beam to low beam. It can be carried out.
  • the audio/image output unit 12052 transmits at least one of audio and/or image output signals to an output device capable of visually or audibly notifying the passengers of the vehicle 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. 37 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided at positions such as the front nose of the vehicle 12100, the side mirrors, the rear bumper, the back door, and the upper part of the windshield in the vehicle interior, for example.
  • An image pickup unit 12101 provided in the front nose and an image pickup unit 12105 provided above the windshield in the passenger compartment mainly acquire images in front of the vehicle 12100 .
  • Imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire side images of the vehicle 12100 .
  • An imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door mainly acquires an image behind the vehicle 12100 .
  • Forward images acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 37 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • 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 an imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 viewed from above can be 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 composed of a plurality of imaging elements, or may be an imaging element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 determines the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and changes in this distance over time (relative velocity with respect to the vehicle 12100). , it is possible to extract, as the preceding vehicle, the closest three-dimensional object on the course of the vehicle 12100, which runs at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) in substantially the same direction as the vehicle 12100. can. Furthermore, the microcomputer 12051 can set the inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including following stop control) and automatic acceleration control (including following start control). In this way, cooperative control can be performed for the purpose of automatic driving in which the vehicle runs autonomously without relying on the operation of the driver.
  • automatic brake control including following stop control
  • automatic acceleration control including following start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to three-dimensional objects to other three-dimensional objects such as motorcycles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, and utility poles. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into those that are visible to the driver of the vehicle 12100 and those that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 judges the collision risk indicating the degree of danger 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, an audio speaker 12061 and a display unit 12062 are displayed. By outputting an alarm to the driver via the drive system control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support 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 or not the pedestrian exists in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 .
  • recognition of a pedestrian is performed by, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and performing pattern matching processing on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian.
  • the audio image output unit 12052 outputs a rectangular outline for emphasis to the recognized pedestrian. is superimposed on the display unit 12062 . Also, the audio/image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the photodetector 1 described in any one of the first to ninth embodiments can be applied to the imaging section 12031 .
  • Example of application to an endoscopic surgery system The technology (the 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. 38 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology (this technology) according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 38 shows how an operator (physician) 11131 is performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using an endoscopic surgery system 11000 .
  • an endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as a pneumoperitoneum tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 for supporting the endoscope 11100. , and a cart 11200 loaded with various devices for endoscopic surgery.
  • An endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 whose distal end is inserted into the body cavity of a 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 scope having a rigid lens barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible scope having a flexible lens barrel. good.
  • the tip of the lens barrel 11101 is provided with an opening into which the objective lens is fitted.
  • 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 11101 by a light guide extending inside the lens barrel 11101, where it reaches the objective. Through the lens, the light is irradiated toward the observation object inside the body cavity of the patient 11132 .
  • the endoscope 11100 may be a straight scope, a perspective scope, or a side scope.
  • An optical system and an imaging element are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the imaging element by the optical system.
  • the imaging element photoelectrically converts the observation light to generate an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image.
  • 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 composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), etc., and controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202 in an integrated manner. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102 and performs various image processing such as development processing (demosaicing) for displaying an image based on the image signal.
  • 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 the endoscope 11100 with irradiation light for photographing a surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light for photographing a surgical site or the like.
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204 .
  • the user inputs an instruction or the like to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100 .
  • the treatment instrument control device 11205 controls driving of the energy treatment instrument 11112 for tissue cauterization, incision, blood vessel sealing, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 inflates the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the visual field of the endoscope 11100 and securing the operator's working space, and injects gas into the body cavity through the pneumoperitoneum tube 11111. send in.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various types of information regarding surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various types of information regarding surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the endoscope 11100 with irradiation light for photographing the surgical site can be composed of, for example, a white light source composed of 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. It can be carried out.
  • the observation target is irradiated with laser light from each of the RGB laser light sources in a time-division manner, and by controlling the drive of the imaging element of the camera head 11102 in synchronization with the irradiation timing, each of RGB can be handled. It is also possible to pick up images by time division. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the imaging device.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light every predetermined time.
  • the drive of the imaging device of the camera head 11102 in synchronism with the timing of the change in the intensity of the light to obtain an image in a time-division manner and synthesizing the images, a high dynamic A range of images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, the wavelength dependence of light absorption in body tissues is used to irradiate a narrower band of light than the irradiation light (i.e., white light) used during normal observation, thereby observing the mucosal surface layer.
  • narrow band imaging in which a predetermined tissue such as a blood vessel is imaged with high contrast, is performed.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained from fluorescence generated by irradiation with excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light and the fluorescence from the body tissue is observed (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is A fluorescence image can be obtained 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.
  • FIG. 39 is a block diagram showing an example of functional configurations of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 has a lens unit 11401, an imaging section 11402, a drive section 11403, a communication section 11404, and a camera head control section 11405.
  • the CCU 11201 has a communication section 11411 , an image processing section 11412 and a control section 11413 .
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are communicably connected to each other via a transmission cable 11400 .
  • a lens unit 11401 is an optical system provided at a connection with the lens barrel 11101 . Observation light captured from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401 .
  • a lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 is composed of an imaging device.
  • the imaging device constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single-plate type) or plural (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB may be generated by each image pickup element, and a color image may be obtained by synthesizing the image signals.
  • the imaging unit 11402 may be configured to have a pair of imaging elements for respectively acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (Dimensional) display.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the living tissue in the surgical site.
  • a plurality of systems of lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102 .
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under control from the camera head control unit 11405 . Thereby, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be appropriately adjusted.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for transmitting and receiving various 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 it to the camera head control unit 11405 .
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and/or information to specify the magnification and focus of the captured image. Contains information about conditions.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately designated by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls driving of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102 .
  • the communication unit 11411 receives image signals 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 .
  • Image signals and control signals can be transmitted by electric communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various types of image processing on the image signal, which is RAW data transmitted from the camera head 11102 .
  • the control unit 11413 performs various controls related to imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and display of the captured image obtained by imaging the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates control signals for controlling driving of the camera head 11102 .
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the surgical site and the like based on the image signal that has undergone 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. For example, the control unit 11413 detects the shape, color, and the like of the edges of objects included in the captured image, thereby detecting surgical instruments such as forceps, specific body parts, bleeding, mist during use of the energy treatment instrument 11112, and the like. can recognize.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to display various types of surgical assistance information superimposed on the image of the surgical site. By superimposing and presenting the surgery support information to the operator 11131, the burden on the operator 11131 can be reduced and the operator 11131 can proceed with the surgery reliably.
  • a transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable compatible with electrical signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable of these.
  • wired communication is performed using the transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 11402 among the configurations described above.
  • the photodetector 1 described in any one of the first to ninth embodiments can be applied to the imaging unit 11402 .
  • the technology according to the present disclosure may also be applied to, for example, a microsurgery system.
  • the concave-convex portion 50A is provided with the groove 51A instead of the concave portion 51. It may be applied to the photodetector 1 described in the above embodiments.
  • the photodetector 1 according to the above-described fourth embodiment, only the photoelectric conversion region overlapping the color filter that separates the first color has the uneven portion 50, but such a technical idea may be applied to the photodetector 1 described in the fifth to eighth embodiments. Further, various combinations are possible according to respective technical ideas, such as employing a plasmon filter or a GMR color filter as the optical element of the photodetector 1 of the ninth embodiment.
  • the photodetector 1 may be a laminated CIS (CMOS Image Sensor) in which two or more semiconductor substrates are superimposed and laminated.
  • CMOS Image Sensor CMOS Image Sensor
  • at least one of the logic circuit 13 and the readout circuit 15 may be provided on a substrate different from the semiconductor substrate on which the photoelectric conversion region 20a is provided among those semiconductor substrates.
  • the present technology can be applied not only to solid-state imaging devices as image sensors, but also to light detection devices in general, including range sensors that measure distance, which are also called Time of Flight (ToF) sensors.
  • a ranging sensor emits irradiation light toward an object, detects the reflected light that is reflected from the surface of the object, and then detects the reflected light from the irradiation light until the reflected light is received. It is a sensor that calculates the distance to an object based on time.
  • the light-receiving pixel structure of this distance measuring sensor the structure of the pixel 3 described above can be adopted.
  • the present technology may be configured as follows. (1) a semiconductor layer having a photoelectric conversion region that photoelectrically converts incident light; An optical element having a metal film and an aperture arrangement formed in the metal film, selecting specific light, supplying the selected light to the photoelectric conversion region, and arranged so as to overlap the photoelectric conversion region in a plan view. comprising an element and The optical element side of the photoelectric conversion region has an uneven portion, Photodetector. (2) The photodetector according to (1), wherein the uneven portion has an oblique surface with respect to the thickness direction of the semiconductor layer. (3) The photodetector according to (1), wherein the uneven portion has one concave portion having an oblique surface with respect to the thickness direction of the semiconductor layer.
  • a color filter that color-separates incident light and supplies the color-separated incident light to the wire grid polarizer;
  • the color filter includes a first color filter that separates light of a first color and a second color filter that separates light of a second color;
  • photodetector (9) The photodetector according to any one of (1) to (6), wherein the optical element is a color filter using surface plasmon resonance.
  • (11) Having a plurality of photoelectric conversion regions arranged in an array in plan view, having a light-shielding wall made of metal and partitioning between the photoelectric conversion regions;
  • the metal film of the optical element has an aperture region where the aperture arrangement is provided and a frame region between the aperture regions, The opening region is arranged at a position overlapping the photoelectric conversion region in plan view, The frame region is arranged at a position overlapping the light shielding wall in plan view,
  • the photodetector is a semiconductor layer having a photoelectric conversion region that photoelectrically converts incident light;
  • An optical element having a metal film and an aperture arrangement formed in the metal film, selecting specific light, supplying the selected light to the photoelectric conversion region, and arranged so as to overlap the photoelectric conversion region in a plan view. comprising an element and The optical element side of the photoelectric conversion region has an uneven portion, Electronics.
  • a semiconductor layer having a photoelectric conversion region that converts incident light into signal charges A plurality of layers of dielectric materials having different refractive indices are provided, specific light is selected according to the film thickness of the dielectric material, the selected light is supplied to the photoelectric conversion region, and the photoelectric conversion region is viewed in a plan view. and an optical element arranged to overlap the The optical element side of the photoelectric conversion region has an uneven portion, Photodetector.
  • the photodetector is a semiconductor layer having a photoelectric conversion region that converts incident light into signal charges; A plurality of layers of dielectric materials having different refractive indices are provided, specific light is selected according to the film thickness of the dielectric material, the selected light is supplied to the photoelectric conversion region, and the photoelectric conversion region is viewed in a plan view. and an optical element arranged to overlap the The optical element side of the photoelectric conversion region has an uneven portion, Electronics.

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Abstract

光の干渉を抑制する。光検出装置は、入射した光を光電変換する光電変換領域を有する半導体層と、金属膜及び金属膜に形成された開口配列を有し、特定の光を選択し、選択した光を光電変換領域に供給し、平面視で光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、光電変換領域の光学素子側は、凹凸部を有する。

Description

光検出装置および電子機器
　本技術（本開示に係る技術）は、光検出装置および電子機器に関し、特に、ワイヤグリッド偏光子等の光学素子を有する光検出装置および電子機器に関する。
　ワイヤグリッド偏光子（Wire Grid Polarizer，ＷＧＰ）が設けられた撮像素子を複数有する撮像装置が、例えば、特許文献１から周知である。撮像素子に設けられた光電変換部に含まれ、入射した光に基づき電流を生成する光電変換領域は、例えば、ＣＣＤ素子（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサから成る。ワイヤグリッド偏光子は、光電変換部の光入射面側に配設され、例えば、帯状の光反射層、絶縁層及び光吸収層が、複数、離間して並置されて成る。
特開２０１２－２３８６３２号公報
　ワイヤグリッド偏光子は、透過偏光ロスを抑えるために吸収が小さく反射が大きい金属材料で構成されている。そのため、ワイヤグリッド偏光子は、光を反射する反射率が高かった。本技術は、光の干渉を抑制できる光検出装置及び電子機器を提供することを目的とする。
　本技術の一態様に係る光検出装置は、入射した光を光電変換する光電変換領域を有する半導体層と、金属膜及び上記金属膜に形成された開口配列を有し、特定の光を選択し、選択した光を上記光電変換領域に供給し、平面視で上記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、上記光電変換領域の上記光学素子側は、凹凸部を有する。
　本技術の一態様に係る電子機器は、上記光検出装置と、上記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備える。
　本技術の他の態様に係る光検出装置は、入射した光を信号電荷に変換する光電変換領域を有する半導体層と、屈折率の異なる誘電体材料を複数層有し、上記誘電体材料の膜厚に応じて特定の光を選択し、選択された光を上記光電変換領域に供給し、平面視で上記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、上記光電変換領域の上記光学素子側は、凹凸部を有する。
　本技術の他の態様に係る電子機器は、上記光検出装置と、上記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備える。
本技術の第１実施形態に係る光検出装置の一構成例を示すチップレイアウト図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置の画素の等価回路図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置の画素の断面構造を示す縦断面図である。 図４のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した時の、４つの光電変換領域の配置、及び光電変換領域と凹凸部との相対関係を示す横断面図である。 図４のＢ－Ｂ切断線に沿って断面視した時の、４つの光電変換領域の配置、及び光電変換領域とワイヤグリッド偏光子との相対関係を示す横断面図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置のワイヤグリッド偏光子の縦断面図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置のワイヤグリッド偏光子を通過する光等を説明するための概念図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置の製造方法を示す工程断面図である。 図７Ａに引き続く工程断面図である。 図７Ｂに引き続く工程断面図である。 図７Ｃに引き続く工程断面図である。 図７Ｄに引き続く工程断面図である。 図７Ｅに引き続く工程断面図である。 図７Ｆに引き続く工程断面図である。 図７Ｇに引き続く工程断面図である。 図７Ｈに引き続く工程断面図である。 図７Ｉに引き続く工程断面図である。 図７Ｊに引き続く工程断面図である。 入射した光の波長に対するシリコンの感度を示すグラフである。 従来の光検出装置における光の反射を説明するための、画素の断面の一部を拡大して示す縦断面図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置における光の反射を説明するための、画素の断面の一部を拡大して示す縦断面図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置における光の反射を説明するための、画素の縦断面図である。 本技術の第１実施形態に係る他の光検出装置が備える凹凸部と光電変換領域との間の相対関係を示す横断面図である。 本技術の第２実施形態に係る光検出装置の画素の断面構造を示す縦断面図である。 図１３のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した時の、４つの光電変換領域の配置、及び光電変換領域と凹凸部との相対関係を示す横断面図である。 本技術の第２実施形態に係る他の光検出装置が備える凹凸部と光電変換領域との間の相対関係を示す横断面図である。 本技術の第２実施形態に係るまた他の光検出装置が備える凹凸部と光電変換領域との間の相対関係を示す断面図である。 本技術の第２実施形態に係るさらにまた他の光検出装置が備える凹凸部と光電変換領域との間の相対関係を示す横断面図である。 本技術の第３実施形態に係る光検出装置の画素の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第３実施形態に係る他の光検出装置の画素の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第４実施形態に係る光検出装置の画素の断面構造を示す縦断面図である。 図２０のＢ－Ｂ切断線に沿って断面視した時の、４つのカラーフィルタの配置、及びカラーフィルタと光電変換領域とワイヤグリッド偏光子との相対関係を示す横断面図である。 図２０のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した時の、４つのカラーフィルタの配置、及びカラーフィルタと光電変換領域と凹凸部との相対関係を示す横断面図である。 本技術の第５実施形態に係る光検出装置が有するプラズモンフィルタの平面図である。 図２３ＡのＣ－Ｃ切断線に沿って断面視した時の、プラズモンフィルタの断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第６実施形態に係る光検出装置が有するＧＭＲカラーフィルタの斜視図である。 本技術の第７実施形態に係る光検出装置が有する誘電体多層膜カラーフィルタの断面図である。 本技術の第８実施形態に係る光検出装置が有するフォトニック結晶カラーフィルタの斜視図である。 本技術の第９実施形態に係る光検出装置の一部の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第９実施形態に係る光検出装置の製造方法を示す工程断面図である。 図２８Ａに引き続く工程断面図である。 図２８Ｂに引き続く工程断面図である。 図２８Ｃに引き続く工程断面図である。 図２８Ｄに引き続く工程断面図である。 本技術の第９実施形態の変形例１に係る光検出装置の一部の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第９実施形態の変形例３に係る光検出装置の一部の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第９実施形態の変形例４に係る光検出装置の一部の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第９実施形態の変形例５に係る光検出装置の一部の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第９実施形態の変形例６に係る光検出装置の一部の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第９実施形態の変形例７に係る光検出装置の一部の断面構造を示す縦断面図である。 本技術の第１０実施形態に係る電子機器の概略構成を示す図である。 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。 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。 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。 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。
　以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
　以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
　また、以下に示す第１～第１０の実施形態は、本技術の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本技術の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本技術の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
　説明は以下の順序で行う。
１．第１実施形態
２．第２実施形態
３．第３実施形態
４．第４実施形態
５．第５実施形態
６．第６実施形態
７．第７実施形態
８．第８実施形態
９．第９実施形態
１０．第１０実施形態
　［第１実施形態］
　この第１実施形態では、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである光検出装置に本技術を適用した一例について説明する。
　≪光検出装置の全体構成≫
　まず、光検出装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１は、平面視したときの二次元平面形状が方形状の半導体チップ２を主体に構成されている。すなわち、光検出装置１は、半導体チップ２に搭載されている。この光検出装置１は、図３５に示すように、光学系（光学レンズ）１０２を介して被写体からの像光（入射光１０６）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０６の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
　図１に示すように、光検出装置１が搭載された半導体チップ２は、互いに交差するＸ方向及びＹ方向を含む二次元平面において、中央部に設けられた方形状の画素領域２Ａと、この画素領域２Ａの外側に画素領域２Ａを囲むようにして設けられた周辺領域２Ｂとを備えている。
　画素領域２Ａは、例えば図３５に示す光学系１０２により集光される光を受光する受光面である。そして、画素領域２Ａには、Ｘ方向及びＹ方向を含む二次元平面において複数の画素３が行列状に配置されている。換言すれば、画素３は、二次元平面内で互いに交差するＸ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に繰り返し配置されている。なお、本実施形態においては、一例としてＸ方向とＹ方向とが直交している。また、Ｘ方向とＹ方向との両方に直交する方向がＺ方向（厚み方向）である。
　図１に示すように、周辺領域２Ｂには、複数のボンディングパッド１４が配置されている。複数のボンディングパッド１４の各々は、例えば、半導体チップ２の二次元平面における４つの辺の各々の辺に沿って配列されている。複数のボンディングパッド１４の各々は、半導体チップ２を外部装置と電気的に接続する際に用いられる入出力端子である。
　＜ロジック回路＞
　図２に示すように、半導体チップ２は、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、水平駆動回路６、出力回路７及び制御回路８などを含むロジック回路１３を備えている。ロジック回路１３は、電界効果トランジスタとして、例えば、ｎチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor Ｆield Ｅffect Ｔransistor）及びｐチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴを有するＣＭＯＳ（Ｃomplenentary ＭＯＳ）回路で構成されている。
　垂直駆動回路４は、例えばシフトレジスタによって構成されている。垂直駆動回路４は、所望の画素駆動線１０を順次選択し、選択した画素駆動線１０に画素３を駆動するためのパルスを供給し、各画素３を行単位で駆動する。即ち、垂直駆動回路４は、画素領域２Ａの各画素３を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素３の光電変換素子が受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素３からの画素信号を、垂直信号線１１を通してカラム信号処理回路５に供給する。
　カラム信号処理回路５は、例えば画素３の列毎に配置されており、１行分の画素３から出力される信号に対して画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。例えばカラム信号処理回路５は、画素固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング）及びＡＤ（Analog Digital）変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５の出力段には水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１２との間に接続されて設けられる。
　水平駆動回路６は、例えばシフトレジスタによって構成されている。水平駆動回路６は、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出力することによって、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
　出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１２を通して順次に供給される画素信号に対し、信号処理を行って出力する。信号処理としては、例えば、バッファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を用いることができる。
　制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等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、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
　＜画素＞
　図３は、画素３の一構成例を示す等価回路図である。画素３は、光電変換素子ＰＤと、この光電変換素子ＰＤで光電変換された信号電荷を蓄積（保持）する電荷蓄積領域（フローティングディフュージョン：Ｆloating Ｄiffusion）ＦＤと、この光電変換素子ＰＤで光電変換された信号電荷を電荷蓄積領域ＦＤに転送する転送トランジスタＴＲと、を備えている。また、画素３は、電荷蓄積領域ＦＤに電気的に接続された読出し回路１５を備えている。
　光電変換素子ＰＤは、受光量に応じた信号電荷を生成する。光電変換素子ＰＤはまた、生成された信号電荷を一時的に蓄積（保持）する。光電変換素子ＰＤは、カソード側が転送トランジスタＴＲのソース領域と電気的に接続され、アノード側が基準電位線（例えばグランド）と電気的に接続されている。光電変換素子ＰＤとしては、例えばフォトダイオードが用いられている。
　転送トランジスタＴＲのドレイン領域は、電荷蓄積領域ＦＤと電気的に接続されている。転送トランジスタＴＲのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちの転送トランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
　電荷蓄積領域ＦＤは、光電変換素子ＰＤから転送トランジスタＴＲを介して転送された信号電荷を一時的に蓄積して保持する。
　読出し回路１５は、電荷蓄積領域ＦＤに蓄積された信号電荷を読み出し、信号電荷に基づく画素信号を出力する。読出し回路１５は、これに限定されないが、画素トランジスタとして、例えば、増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬと、リセットトランジスタＲＳＴと、を備えている。これらのトランジスタ（ＡＭＰ，ＳＥＬ，ＲＳＴ）は、例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）からなるゲート絶縁膜と、ゲート電極と、ソース領域及びドレイン領域として機能する一対の主電極領域と、を有するＭＯＳＦＥＴで構成されている。また、これらのトランジスタとしては、ゲート絶縁膜が窒化シリコン膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）、或いは窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜などの積層膜からなるＭＩＳＦＥＴ（Ｍetal Ｉnsulator Ｓemiconductor ＦＥＴ）でも構わない。
　増幅トランジスタＡＭＰは、ソース領域が選択トランジスタＳＥＬのドレイン領域と電気的に接続され、ドレイン領域が電源線Ｖｄｄ及びリセットトランジスタのドレイン領域と電気的に接続されている。そして、増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極は、電荷蓄積領域ＦＤ及びリセットトランジスタＲＳＴのソース領域と電気的に接続されている。
　選択トランジスタＳＥＬは、ソース領域が垂直信号線１１（ＶＳＬ）と電気的に接続され、ドレインが増幅トランジスタＡＭＰのソース領域と電気的に接続されている。そして、選択トランジスタＳＥＬのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちの選択トランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
　リセットトランジスタＲＳＴは、ソース領域が電荷蓄積領域ＦＤ及び増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極と電気的に接続され、ドレイン領域が電源線Ｖｄｄ及び増幅トランジスタＡＭＰのドレイン領域と電気的に接続されている。リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちのリセットトランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
　≪光検出装置の具体的な構成≫
　次に、光検出装置１の具体的な構成について、図４を用いて説明する。
　＜光検出装置の積層構造＞
　図４に示すように、光検出装置１は、互いに反対側に位置する第１の面Ｓ１及び第２の面Ｓ２を有する半導体層２０を備えている。半導体層２０は、第１導電型、例えばｐ型の、単結晶シリコン基板で構成されている。また、光検出装置１は、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に順次積層された、層間絶縁膜３１及び配線層３２を含む多層配線層３０と、支持基板３３とを備えている。また、光検出装置１は、半導体層２０の第２の面Ｓ２側に順次積層された、ピニング層４１、絶縁膜４２Ａ、遮光層４３、平坦化膜４４、光学素子であるワイヤグリッド偏光子６０及びマイクロレンズ（オンチップレンズ）４５等の部材を備えている。また、光検出装置１は、後述の光電変換領域２０ａに設けられた凹凸部５０を有する。光検出装置１に入射した入射光のうち少なくとも一部は、上述の構成要素のうちでは、マイクロレンズ４５、ワイヤグリッド偏光子６０、平坦化膜４４、絶縁膜４２Ａ、ピニング層４１、半導体層２０の順番で通過する。また、半導体層２０の第１の面Ｓ１を素子形成面又は主面、第２の面Ｓ２側を光入射面又は裏面と呼ぶこともある。
　＜光電変換領域＞
　図５は図４のＡ－Ａ切断線に沿った断面構造を示す横断面図であり、図４は図５のＣ－Ｃ切断線に沿った断面構造を示す縦断面図である。図４及び図５に示すように、半導体層２０は、分離領域４２で区画された島状の光電変換領域（素子形成領域）２０ａを有している。この光電変換領域２０ａは、画素３毎に設けられている。また、第２の面Ｓ２のうち、光電変換領域２０ａのワイヤグリッド偏光子６０側の面に相当する領域を面Ｓ２ａと呼ぶ。なお、画素３の数は、図５に限定されるものではない。分離領域４２は、これに限定されないが、例えば、半導体層２０に分離溝２０ｂを形成し、この分離溝２０ｂ内に絶縁膜を埋め込んだトレンチ構造である。
　図４に示すように、光電変換領域２０ａは、第１導電型、例えばｐ型の半導体領域（ウエル領域）２１と、ウエル領域２１の内部に埋設された、第２導電型、例えばｎ型の半導体領域（光電変換部）２２とを含む。そして、図３に示した光電変換素子ＰＤは、光電変換領域２０ａに構成されている。光電変換領域２０ａは、入射した光を光電変換し、信号電荷を生成する。
　＜凹凸部＞
　図４及び図５に示すように、光電変換領域２０ａの光学素子（ここではワイヤグリッド偏光子６０）側は、凹凸部５０を有する。換言すると、光電変換領域２０ａの光学素子側は、凹凸部５０をなしている。より具体的には、光電変換領域２０ａのワイヤグリッド偏光子６０側の面Ｓ２ａは、凹凸部５０を有する。そして、凹凸部５０は、凹部５１を複数有する。より具体的には、凹凸部５０は、面Ｓ２ａに複数設けられた凹部５１を有する。すなわち、面Ｓ２ａは、凹部５１により凹凸を有する形状になっている。凹部５１は、正四角錐を上下逆にした形状を有し、三角形状の四つの斜面５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを有している。斜面５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄの各々は、半導体層２０の厚さ方向に対して斜めの面である。このような凹凸部５０は、図１０及び図１１に示すように、光電変換領域２０ａに入射しようとする光の一部を、その一部の光の進行方向と交差する方向へ反射する。また、図５は、凹凸部５０が、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ三個ずつ配列された計９つの凹部５１を有する例を示している。また、斜面５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを区別する必要が無い場合は、斜面５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを区別せず、単に斜面５２と呼ぶ。
　＜ピニング層＞
　半導体層２０の多層配線層３０側の面とは反対側の面（第２の面Ｓ２）には、ピニング層４１が堆積されている。より具体的には、ピニング層４１は、面Ｓ２ａと分離溝２０ｂの内壁とを含む領域に堆積されている。面Ｓ２ａ（凹凸部５０）に堆積されたピニング層４１は、凹凸部５０の形状に沿った形状をしている。より具体的には、凹凸部５０に堆積されたピニング層４１は、凹部５１の形状に沿った形状をしている。
　ピニング層４１は、半導体層２０との界面部分において正電荷（ホール）蓄積領域が形成されて暗電流の発生が抑制されるように、負の固定電荷を有する高誘電体を用いて形成されている。負の固定電荷を有するようにピニング層４１を形成することで、その負の固定電荷によって、半導体層２０との界面に電界が加わるので、正電荷蓄積領域が形成される。
　ピニング層４１は、例えば、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）を用いて形成される。また、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などを用いて、ピニング層４１を形成してもよい。
　＜絶縁膜＞
　ピニング層４１の半導体層２０側の面とは反対側の面には、例えばＣＶＤ法等により、絶縁膜４２Ａが堆積されている。絶縁膜４２Ａは、例えば酸化シリコン膜である。ピニング層４１を介して凹凸部５０に堆積された絶縁膜４２Ａは、凹凸部５０の凹部５１の窪みを埋めて平坦化するように堆積されている。
　また、ピニング層４１を介して分離溝２０ｂ内に堆積された絶縁膜４２Ａは、分離溝２０ｂ内を埋めて平坦化するように堆積されている。絶縁膜４２Ａのうち、分離溝２０ｂ内にピニング層４１を介して堆積された部分は、隣接する光電変換領域２０ａ同士の間を区画する分離領域４２を形成している。分離領域４２は、絶縁膜４２Ａを分離溝２０ｂ内に埋め込んだDＴＩ（Deep Ｔrench Ｉsolation）構造になっている。
　＜遮光層＞
　遮光層４３は、絶縁膜４２Ａのピニング層４１側の面とは反対側の面に積層されている。より具体的には、遮光層４３は、平面視で分離領域４２と重なる領域に設けられている。遮光層４３の材料としては、光を遮光する材料であればよく、例えば、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）などを用いることができる。
　＜平坦化膜＞
　絶縁膜４２Ａのピニング層４１側の面とは反対側の面及び遮光層４３を覆うように、平坦化膜４４が形成されている。平坦化膜４４の材料としては、例えば、酸化シリコンを用いることができる。
　＜ワイヤグリッド偏光子＞
　図６Ａは図４のＢ－Ｂ切断線に沿った断面構造を示す横断面図であり、図４は、図６ＡのＣ－Ｃ切断線に沿った断面構造を示す縦断面図である。図６Ａに示すように、ワイヤグリッド偏光子６０は、母材６１及び母材６１に形成された開口配列６２を有し、特定の光を選択し、選択した光を光電変換領域２０ａに供給する光学素子である。より具体的には、ワイヤグリッド偏光子６０は、開口配列６２の後述する開口部６３の配列方向に応じて特定の偏光面を有する光を選択し、選択した光を光電変換領域２０ａに供給する光学素子である。また、ワイヤグリッド偏光子６０は、平面視で光電変換領域２０ａに重なるように配置されている。より具体的には、ワイヤグリッド偏光子６０は、平面視で開口配列６２が光電変換領域２０ａに重なるように配置されている。ワイヤグリッド偏光子６０の領域のうち、開口配列６２が設けられている領域を開口領域６０ａと呼び、開口領域６０ａ同士の間の領域をフレーム６０ｂと呼ぶ。
　母材６１は、後述する光反射層６４ａを構成する材料、絶縁層６４ｂを構成する材料、及び光吸収層６４ｃを構成する材料を含む。より具体的には、母材６１は、これらの材料からなる膜が積層されたものを含む。これらの材料のうち、光反射層６４ａを構成する材料が最も光電変換領域２０ａ寄りに設けられている。また、光反射層６４ａを構成する材料及び光吸収層６４ｃを構成する材料は、金属からなる。このように、母材６１は、金属膜を有している。
　開口配列６２は、母材６１に等ピッチに配列された複数の開口部６３を有している。開口部６３は、半導体層２０の厚さ方向に母材６１を貫通する溝である。そして、開口配列６２は、隣接する２つの開口部６３の間に、母材６１からなる帯状導体６４を有している。換言すると、開口配列６２は、等ピッチに配列された複数の帯状導体６４を形成している。
　ワイヤグリッド偏光子６０は、開口部６３（帯状導体６４）の配列方向が異なる複数種類の開口配列６２を有している。図６Ａは、例えばワイヤグリッド偏光子６０が四種類の開口配列６２（開口配列６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ）を有する例を示している。開口配列６２ａの開口部６３（帯状導体６４）の配列方向は、Ｘ方向に沿った方向である。開口配列６２ｂの開口部６３（帯状導体６４）の配列方向は、Ｘ方向に対して４５度の方向に沿った方向である。開口配列６２ｃの開口部６３（帯状導体６４）の配列方向は、Ｘ方向に対して９０度の方向に沿った方向である。開口配列６２ｄの開口部６３（帯状導体６４）の配列方向は、Ｘ方向に対して１３５度の方向に沿った方向である。なお、開口部６３（帯状導体６４）の配列方向を区別する必要が無い場合は、開口配列６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄを区別せず、単に開口配列６２と呼ぶ。
　図６Ｃに示すように、開口部６３（帯状導体６４）の配列ピッチＰ０は、入射する電磁波の実効波長よりも有意に小さく設けられている。ワイヤグリッド偏光子６０は、入射光のうち、帯状導体６４に平行な偏光Ｌａ（消光軸光）を反射し、帯状導体６４に垂直な偏光Ｌｂ（透過軸光）を透過する。したがって、特定の方向の光のみを透過する偏光子として機能する。上述の四種類の開口配列６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄは、開口部６３が互いに異なる方向に配列されており、互いに異なる方向の偏光を透過させる。また、ワイヤグリッド偏光子６０は、樹脂偏光子と比較して、高い消光比、高い耐熱性、広い波長域に対応可能といった特徴を備える。ワイヤグリッド偏光子６０は、透過偏光ロスを抑えるために反射率の高い金属材料を含んでいる。
　また、図６Ｂに示すように、帯状導体６４は、光反射層６４ａと、絶縁層６４ｂと、光吸収層６４ｃとをその順で積層した構成を有する。光反射層６４ａは、平坦化膜４４の絶縁膜４２Ａ側の面と反対側の面に積層されている。さらに、帯状導体６４は、積層された光反射層６４ａ、絶縁層６４ｂ、及び光吸収層６４ｃの外周に保護層６４ｄを有している。
　光反射層６４ａは、入射光を反射するものである。この光反射層６４ａは、導電性を有する金属により構成することができる。ここで、光反射層６４ａを構成する金属として、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）、タンタル（Ｔａ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料を挙げることができる。
　光吸収層６４ｃは、入射光を吸収するものである。光吸収層６４ｃ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、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６４ｃ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（適切な消光比）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６４ｃ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。
　絶縁層６４ｂは、例えば、酸化シリコン膜により構成される絶縁物である。この絶縁層６４ｂは、光反射層６４ａと光吸収層６４ｃとの間に配置されている。
　保護層６４ｄは、順に積層された光反射層６４ａ、絶縁層６４ｂおよび光吸収層６４ｃを保護するものである。この保護層６４ｄは、例えば、酸化シリコン膜により構成することができる。
　また、ワイヤグリッド偏光子６０は、帯状導体６４の平坦化膜４４側の端部とは反対側の端部側に積層された平坦化膜６５を備える。平坦化膜６５は、例えば、酸化シリコン膜により構成することができる。
　＜層間絶縁膜＞
　ここで、上述の絶縁膜４２Ａと平坦化膜４４とをあわせて層間絶縁膜４６と呼ぶ。層間絶縁膜４６は、半導体層２０と光学素子であるワイヤグリッド偏光子６０との間に設けられた絶縁層である。より具体的には、層間絶縁膜４６は、光電変換領域２０ａ（ピニング層４１）と光学素子であるワイヤグリッド偏光子６０との間に設けられた絶縁層である。光電変換領域２０ａ（ピニング層４１）と光学素子であるワイヤグリッド偏光子６０との間に設けられた絶縁層は、数十ｎｍから数μｍ（ミクロン）の厚さである。
　ワイヤグリッド偏光子６０により選択された光は、層間絶縁膜４６を通過して光電変換領域２０ａに供給される。その時、光電変換領域２０ａに入射しようとする光の一部は、元来た方向とは異なる方向へ凹凸部５０により反射される。
　≪光検出装置の製造方法≫
　以下、図７Ａから図７Ｋまでを参照して、光検出装置１の製造方法について説明する。まず、図７Ａに示すように、半導体層２０を準備する。より具体的には、半導体層２０にｎ型の半導体領域２２を形成する。ｎ型の半導体領域２２は、半導体層２０のｐ型の半導体領域２１内に形成される。
　ここで、その製造方法の詳細は図示していないが、図７Ａに示す半導体層２０内の第１の面Ｓ１側寄りの領域には、転送トランジスタＴＲ、読出し回路１５、及びロジック回路１３等を構成するトランジスタ、電荷蓄積領域ＦＤ等を形成してある。そして、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に、層間絶縁膜３１と配線層３２とを含む多層配線層３０を積層してある。さらに、多層配線層３０の半導体層２０側の面とは反対側の面には、支持基板３３を接合してある。
　次に、図７Ｂに示すように、半導体層２０の第２の面Ｓ２側に、凹凸部５０を形成するためのマスクを積層する。より具体的には、半導体層２０の第２の面Ｓ２側に、ハードマスク用の膜７１Ａを成膜する。膜７１Ａは、例えば酸化シリコン膜である。そして、膜７１Ａの上に周知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてレジストパターン７２を形成する。その後、レジストパターン７２をマスクとして膜７１Ａをエッチングし、図７Ｃに示すハードマスク７１を形成する。
　そして、図７Ｃに示すように、ハードマスク７１の開口部７１Ｂから露出する半導体層２０をエッチングして凹部５１を形成する。より具体的には、結晶性の異方性エッチングを行って、半導体層２０に凹部５１を形成する。また、これら凹部５１が形成されるのは、半導体層２０のうち後に光電変換領域２０ａとなる部分である。換言すると、光電変換領域２０ａに対応する部分の半導体層２０に凹部５１を形成する。この工程により、光電変換領域２０ａの第２の面Ｓ２側に凹凸部５０が形成される。
　次に、図７Ｄに示すように、隣り合うｎ型の半導体領域２２同士の間のｐ型の半導体領域２１に、周知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて分離溝２０ｂを形成する。この工程により、光電変換領域２０ａが島状に区画される。
　そして、図７Ｅに示すように、半導体層２０の第２の面Ｓ２にピニング層４１を堆積し、加熱処理を行う。なお、この工程の前に、エッチング用のマスクは除去されている。その後、図７Ｆに示すように、ピニング層４１の上に絶縁膜４２Ａを堆積する。このとき、凹凸部５０の凹部５１及び分離溝２０ｂの内部も、絶縁膜４２Ａにより充填される。これにより、分離領域４２が形成される。
　次に、図７Ｇに示すように、絶縁膜４２Ａの上に遮光層４３を形成し、遮光層４３及び絶縁膜４２Ａを覆うように平坦化膜４４を堆積する。遮光層４３は、ここでは図示を省略しているが、遮光層４３を構成する材料からなる膜を絶縁膜４２Ａの上に成膜し、周知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて形成される。また、平坦化膜４４は、ここでは図示を省略しているが、平坦化膜４４を構成する材料を堆積し、その後、ＣＭＰ（Ｃhemical Ｍechanical Ｐolishing）法などにより堆積された材料の表面を研削して平坦化することにより形成される。
　そして、図７Ｈに示すように、光反射層６４ａを構成する材料からなる膜６４ａＡと、絶縁層６４ｂを構成する材料からなる膜６４ｂＡと、光吸収層６４ｃを構成する材料からなる膜６４ｃＡと、を、その順で平坦化膜４４の上に積層する。
　次に、膜６４ｃＡの上に、ワイヤグリッド偏光子６０の帯状導体６４を形成するためのマスクを形成する。より具体的には、図７Ｉに示すように、膜６４ｃＡの上に、ハードマスク用の膜７３Ａを成膜し、その上に周知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いてレジストパターン７４を形成する。そして、レジストパターン７４をマスクとして膜７３Ａをエッチングし、図７Ｊに示すハードマスク７３を形成する。膜７３Ａは、例えば酸化シリコン膜である。
　そして、図７Ｊに示すように、ハードマスク７３を用いて膜６４ａＡ、膜６４ｂＡ、及び膜６４ｃＡをエッチングして開口部６３を形成し、帯状導体６４ごとに光反射層６４ａ、絶縁層６４ｂ、及び光吸収層６４ｃを切り出す。その後、図示を省略しているが、ハードマスク７３を除去し、切り出した光反射層６４ａ、絶縁層６４ｂ、及び光吸収層６４ｃを覆うように保護層６４ｄを形成する。これにより、帯状導体６４の形成が完了する。その後、図７Ｋに示すように、帯状導体６４の上に平坦化膜６５を成膜する。これにより、ワイヤグリッド偏光子６０の形成が完了する。
　そして、ワイヤグリッド偏光子６０を形成した後、図示は省略するが、ワイヤグリッド偏光子６０の上にマイクロレンズ４５を形成し、図４に示す光検出装置１がほぼ完成する。光検出装置１は、半導体基板にスクライブライン（ダイシングライン）で区画された複数のチップ形成領域の各々に形成される。そして、この複数のチップ形成領域をスクライブラインに沿って個々に分割することにより、光検出装置１を搭載した半導体チップ２が形成される。
　≪第１実施形態の主な効果≫
　第１実施形態の主な効果を説明する前に、まず、図８に示すシリコンの感度について、説明する。図８の破線は、シリコン感度の理想的な値を示す。理想的なシリコン感度は、図示するように波長に依存する。図８の実線は、シリコンの光入射面（第２の面Ｓ２）において生じる光の反射の影響を受ける場合の値を示す。この実線は、反射した光により光の干渉が生じ、シリコン感度にばらつきが生じた状態を示している。この感度ばらつきをリップルと呼ぶ。この光の干渉について、図９を参照して以下に詳細に説明する。
　図９は、従来の光検出装置１’における光の干渉を示す。従来の光検出装置１’は、ワイヤグリッド偏光子６０、シリコンからなる光電変換領域２０ａ、及びワイヤグリッド偏光子６０とシリコンからなる光電変換領域２０ａとの間に設けられた層間絶縁膜４６を備えるが、凹凸部５０を備えていない。ワイヤグリッド偏光子６０及び層間絶縁膜４６を通過した入射光Ｌ１はシリコンに入射しようとするが、入射光Ｌ１の一部はシリコンの第２の面Ｓ２により反射されて反射光Ｌ２となる。ここで、層間絶縁膜４６は例えば酸化シリコンからなり、その屈折率はｎ＝１．４５であり、光電変換領域２０ａを構成するシリコンの屈折率はｎ＝４である。このように層間絶縁膜４６の屈折率とシリコンの屈折率との間には大きな差があるため、スネルの法則により、ワイヤグリッド偏光子６０を通過した光の一部は層間絶縁膜４６とシリコンとの間の界面で反射する。
　さらに、ワイヤグリッド偏光子６０の光反射層６４ａは金属からなるため、光を反射しやすい。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０を備えた光検出装置では、反射光Ｌ２のうちの一部が光反射層６４ａにより再び反射されてしまい、それにより光反射層６４ａから再び光電変換領域２０ａに戻る反射光Ｌ３が生じてしまう。
　また、従来の光検出装置１’は凹凸部５０を備えていないので、光電変換領域２０ａの第２の面Ｓ２は、Ｘ－Ｙ平面において平坦である。そのため、Ｚ方向に沿って進行する入射光Ｌ１が第２の面Ｓ２で反射されると、反射光Ｌ２もまた入射光Ｌ１と同様にＺ方向に沿って進行する。さらに、Ｚ方向に沿って進行する反射光Ｌ２が光反射層６４ａで反射されると、反射光Ｌ３もまた入射光Ｌ１及び反射光Ｌ２と同様にＺ方向に沿って進行する。このように、進行する向きは異なるものの、入射光Ｌ１、反射光Ｌ２、反射光Ｌ３のいずれの光もＺ方向に沿って進行する。そのため、それらの光の波長及び層間絶縁膜４６の膜厚ｄによっては、入射光Ｌ１、反射光Ｌ２、反射光Ｌ３のうちの少なくとも２つの光が干渉する場合がある。そして、光の干渉が生じて光の強度が強められたり弱められたりすると、シリコン感度にリップルが生じてしまう。
　このようなワイヤグリッド偏光子６０を備えた光検出装置では光反射層６４ａと層間絶縁膜４６との間の界面が存在するので反射光Ｌ３が生じてしまう。そして、ワイヤグリッド偏光子６０を備えた光検出装置では反射光Ｌ３が生じてしまうので、それに起因した光の干渉も生じてしまう。これに対して、ワイヤグリッド偏光子６０を備えていない光検出装置は、そもそも光反射層６４ａが存在しないので、光反射層６４ａと層間絶縁膜４６との間の界面を有さず、反射光Ｌ３も生じ難い。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０を備えた光検出装置は、ワイヤグリッド偏光子６０を備えていない光検出装置と比べて、光の干渉に起因したリップルが生じやすく、また、生じるリップルの振幅もワイヤグリッド偏光子６０を備えていない光検出装置と比べて大きくなる可能性があった。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０を備えていない時には無視できる程度のリップルであっても、ワイヤグリッド偏光子６０を付加するとその影響を受けることがあった。このように、ワイヤグリッド偏光子６０のような光学素子を有する光検出装置１’では、有さない光検出装置１’と比べ、光の干渉の影響がより大きかった。
　また、リップルの発生は、光の波長と、ワイヤグリッド偏光子６０とシリコンとの間の層間絶縁膜４６の膜厚ｄとに依存している。これにより、特定の膜厚や特定の波長においてリップルが大きくなる場合があった。例えば、層間絶縁膜４６の膜厚ｄは、数十ｎｍから１００ｎｍのオーダーでばらつくので、膜厚ｄのばらつきによってリップルが生じる波長も変化し、製品の特性ばらつきにも影響してしまう。
　このような従来の光検出装置１’に対し、本技術の第１実施例に係る光検出装置１では、光電変換領域２０ａに入射しようとする入射光Ｌ１の一部を、その一部の光の進行方向と交差する方向へ反射する凹凸部５０を備えている。図１０に示すように、本技術の第１実施例に係る光検出装置１では、入射光Ｌ１が凹部５１の斜面５２により反射される。そのとき、入射光Ｌ１の斜面５２に対する入射角は、反射光Ｌ２の斜面５２に対する反射角と等しくなる。そして、例えば入射光Ｌ１がＺ方向に沿って進んで斜面５２に当たった場合、反射光Ｌ２はＺ方向に沿って反射されるのではなく、Ｚ方向と交差する方向、すなわち斜めの方向に反射される。そして、反射光Ｌ２は斜めに進んで、光反射層６４ａと層間絶縁膜４６との間の界面により反射される。より具体的には、反射光Ｌ２は、光反射層６４ａの光電変換領域２０ａ側の端面である面６４ａ１により反射される。このとき、反射光Ｌ２は面６４ａ１に対して斜めに入射し、かつ、反射光Ｌ２の面６４ａ１に対する入射角は反射光Ｌ３の面６４ａ１に対する反射角と等しくなる。そのため、反射光Ｌ３は、反射光Ｌ２の進行方向と交差する方向に反射される。
　このように、本技術の第１実施例に係る光検出装置１では、入射光Ｌ１及び反射光Ｌ２，Ｌ３は、元来た方向に戻らないように反射される。そのため、入射光Ｌ１、反射光Ｌ２、反射光Ｌ３の少なくとも２つが干渉することを、光の波長及び層間絶縁膜４６の膜厚ｄに依存することなく抑制できる。より具体的には、凹凸部５０を設けることにより、反射光Ｌ２は入射光Ｌ１の進行方向と交差する方向に反射されるので、入射光Ｌ１と反射光Ｌ２とが干渉することを抑制できる。さらに、反射光Ｌ２は凹凸部５０により斜めの方向に反射されるので、たとえ光反射層６４ａと層間絶縁膜４６との間の界面が存在していても、光反射層６４ａの面６４ａ１に当たった反射光Ｌ２は、反射光Ｌ２の進行方向と交差する方向へ反射される。そのため、反射光Ｌ２と反射光Ｌ３とが干渉することを抑制できる。このように、光はワイヤグリッド偏光子６０と層間絶縁膜４６との界面、及び層間絶縁膜４６と光電変換領域２０ａとの界面で反射されることには変わりないものの、図１０及び図１１に示すように、凹凸部５０により光がさまざまな方向に反射されるので、光の波長及び層間絶縁膜４６の膜厚ｄに依存することなく干渉を抑制できる。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０のような光学素子を有する光検出装置１であっても、リップルの発生を抑制でき、製品の特性ばらつきを抑制することができる。
　なお、凹凸部５０は凹部５１を複数有していたが、図１２に示すように、凹部５１を一つのみ有していても良い。その場合、凹部５１の大きさは、複数有する場合より大きくすれば良い。このような構成であっても、凹部５１が斜面５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを有するので、複数有する場合と同様の効果が得られる。
　また、帯状導体６４は、光反射層６４ａと、絶縁層６４ｂと、光吸収層６４ｃと、保護層６４ｄとを有していたが、少なくとも光反射層６４ａを有していれば良い。また、ワイヤグリッド偏光子６０はエアギャップ構造を有していたが、それ以外の構造を有していても良い。例えば、絶縁膜が開口部６３に埋め込まれていても良い。
　また、上述の製造方法では、凹部５１を形成した後に分離溝２０ｂを形成していたが、分離溝２０ｂを形成した後に凹部５１を形成しても良い。
　［第２実施形態］
　図１３及び図１４に示す本技術の第２実施形態について、以下に説明する。本第２実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、正四角錐を上下逆にした形状を有する凹部５１に代えて、溝５１Ａを有する点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　＜凹凸部＞
　光検出装置１は、第１実施形態の凹凸部５０に代えて凹凸部５０Ａを有する。換言すると、光電変換領域２０ａの光学素子側は、凹凸部５０Ａをなしている。凹凸部５０Ａは、半導体層２０の厚さ方向に凹んだ溝５１Ａを複数有する。より具体的には、溝５１Ａは光電変換領域２０ａに形成され、光電変換領域２０ａの面Ｓ２ａ側から半導体層２０の厚さ方向に凹んでいる。すなわち、面Ｓ２ａは、溝５１Ａにより凹凸を有する形状になっている。図１３及び図１４は、凹凸部５０Ａが三つの溝５１Ａを有する例を示しているが、溝の数はこれに限定されない。そして複数の溝５１Ａは、第一の方向（例えば、Ｘ方向）に沿って等間隔に配列されている。
　このような構成を有する凹凸部５０Ａであっても、第１実施形態の凹凸部５０の場合と同様に、入射光Ｌ１及び反射光Ｌ２，Ｌ３を、元来た方向に戻らないように反射する。
　≪第２実施形態の主な効果≫
　この第２実施形態に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　なお、複数の溝５１Ａは第一の方向に沿って等間隔に配列されていたが、互いに角度を変えて中央部分が重なるように配置しても良い。図１５は、Ｘ方向に対して０度、４５度、９０度、及び１３５度を形成するように四つの溝５１Ａを配置した例を示している。このように、複数の溝５１Ａを星形に配置しても良い。また、図１６は、Ｘ方向に対して０度及び９０度を形成するように二つの溝５１Ａを配置した例を示している。このように、溝５１Ａを十字に配置しても良い。
　また、複数の溝５１Ａを、第一の方向と第一の方向に交差する第二の方向との両方に沿って配列しても良い。図１７は、溝５１ＡがＸ方向及びＹ方向にそれぞれ三つずつ配列された例を示している。この場合、溝５１Ａは平面視で正方形であっても良い。
　［第３実施形態］
　図１８に示す本技術の第３実施形態について、以下に説明する。本第３実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、ワイヤグリッド偏光子６０を備えた画素３とワイヤグリッド偏光子６０を備えない画素３Ｂとの両方を備える点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　＜画素＞
　画素３Ｂは、図示するようにワイヤグリッド偏光子６０を備えていない。このようなワイヤグリッド偏光子６０を備えない画素には、凹凸部５０を設けていない。ワイヤグリッド偏光子６０を備えている画素３は、凹凸部５０を備えている。
　≪第３実施形態の主な効果≫
　この第３実施形態に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　なお、この第３実施形態では、ワイヤグリッド偏光子６０を備えない画素３Ｂには凹凸部５０も設けられていなかったが、図１９に示すように、ワイヤグリッド偏光子６０を備えない画素３Ｂにも、ワイヤグリッド偏光子６０を備えている画素３と同様に、凹凸部５０を設ける構成としても良い。その場合、凹凸部５０を形成する工程は第１実施形態と同じ工程で済むので、工程を変更する費用を抑えることができる。
　［第４実施形態］
　図２０から図２２までに示す本技術の第４実施形態について、以下に説明する。本第４実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、カラーフィルタを有する点、及び平面視で第１の色を色分離するカラーフィルタと重なる光電変換領域のみ凹凸部５０を有する点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　＜カラーフィルタ＞
　図２０に示すように、光検出装置１は、カラーフィルタ層４７を備える。カラーフィルタ層４７は、マイクロレンズ４５とワイヤグリッド偏光子６０との間に設けられている。より具体的には、カラーフィルタ層４７は、ワイヤグリッド偏光子６０の層間絶縁膜４６側の面とは反対側の面に積層されている。カラーフィルタ層４７は、例えば光検出装置１の光入射面側から入射して、マイクロレンズ４５を通過した入射光を色分離し、色分離された入射光をワイヤグリッド偏光子６０に供給する。カラーフィルタ層４７は、異なる色を分離する複数種類のカラーフィルタ４８を有している。図２１及び図２２は、例えばカラーフィルタ層４７が四種類のカラーフィルタ４８（カラーフィルタ４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂ，４８Ｉｒ）を有する例を示している。赤色用のカラーフィルタ４７Ｒは赤色を分離し、緑色用のカラーフィルタ４７Ｇは緑色を分離し、青色用のカラーフィルタ４７Ｂは青色を分離し、近赤外光用のカラーフィルタ４７Ｉｒは近赤外光を分離する。なお、カラーフィルタが分離する色を区別する必要が無い場合は、カラーフィルタ４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂ，４８Ｉｒを区別せず、単にカラーフィルタ４８と呼ぶ。カラーフィルタ４８は、平面視で開口配列６２及び光電変換領域２０ａと重なるように配置されている。
　カラーフィルタ４８について、以下により詳細に説明する。図２１に示すように、カラーフィルタ４８は、平面視で複数の開口配列６２と重なるように配置されている。より具体的には、カラーフィルタ４８は、平面視で、２行２列に配列された４つの開口配列６２（開口配列６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ）と重なるように配置されている。さらに、図２１及び図２２に示すように、カラーフィルタ４８は、平面視で複数の光電変換領域２０ａと重なるように配置されている。より具体的には、カラーフィルタ４８は、平面視で、２行２列に配列された４つの光電変換領域２０ａと重なるように配置されている。
　ここで、光の干渉は波長及び層間絶縁膜４６の膜厚ｄに依存する。そのため、カラーフィルタ４８を有する光検出装置１では、複数の色の光のうちの一部の色（第１の色）は、他の色（第２の色）より干渉の影響が強く現れる可能性がある。本第４実施形態に示す例では、近赤外光について干渉の影響が強く現れると仮定して、説明する。より具体的には、近赤外光が第１の色であると仮定し、赤色、緑色、青色が第２の色であると仮定して説明する。また、第１の色を色分離するカラーフィルタ４８と、第２の色を色分離するカラーフィルタ４８とを区別するために、第１の色を色分離するカラーフィルタ４８を第１カラーフィルタ４８１と呼び、第２の色を色分離するカラーフィルタ４８を第２カラーフィルタ４８２と呼ぶ。本第４実施形態に示す例では、近赤外光用のカラーフィルタ４８Ｉｒを第１カラーフィルタ４８１と呼び、それ以外のカラーフィルタ４８Ｒ，４８Ｇ，４８Ｂを第２カラーフィルタ４８２と呼ぶ。
　図２２に示すように、平面視で第１カラーフィルタ４８１と重なる光電変換領域２０ａは、凹凸部５０を有している。これに対して、平面視で第２カラーフィルタ４８２と重なる光電変換領域２０ａは、凹凸部５０を有していない。つまり、平面視で第１カラーフィルタ４８１及び第２カラーフィルタ４８２のいずれか一方と重なる光電変換領域２０ａのうち、平面視で第１カラーフィルタ４８１と重なる光電変換領域２０ａのみ凹凸部５０を有している。
　≪第４実施形態の主な効果≫
　この第４実施形態に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　また、平面視で第１カラーフィルタ４８１と重なる光電変換領域２０ａのみ凹凸部５０を有しているので、特定の色の光について干渉の影響が強く現れる場合であっても、干渉の影響を抑えることができる。
　なお、この第４実施形態に係る光検出装置１のカラーフィルタ４８は、平面視で複数の開口配列６２及び複数の光電変換領域２０ａと重なるように配置されていたが、単一の開口配列６２及び単一の光電変換領域２０ａと重なるように配置されていても良い。
　また、近赤外光が第１の色であるとして説明したが、他の色が第１の色であっても良い。さらに、第１の色は、一色のみであったが、複数の色を含んでいても良い。
　［第５実施形態］
　図２３Ａ及び図２３Ｂに示す本技術の第５実施形態について、以下に説明する。本第５実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、光学素子として、ワイヤグリッド偏光子６０に代えてプラズモンフィルタを有する点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　＜プラズモンフィルタ＞
　光検出装置１は、光学素子としてプラズモンフィルタ６０Ｄを備える。プラズモンフィルタ６０Ｄは、表面プラズモン共鳴を利用したカラーフィルタである。プラズモンフィルタ６０Ｄは、酸化膜上の金属薄膜に光波長の半分程度の周期的なホールアレイを形成し更に酸化膜で覆う構造を作ることで、金属と酸化膜の界面でホールアレイの周期によって決まる特定の周波数成分を持つ表面プラズモンを励起、伝搬するカラーフィルタとして機能する。つまり、プラズモンフィルタ６０Ｄは、特定の光を選択し、選択した光を光電変換領域２０ａに供給する光学素子である。
　プラズモンフィルタ６０Ｄは、母材６１Ｄ及び母材６１Ｄに形成された開口配列６２Ｄを有する。プラズモンフィルタ６０Ｄの領域のうち、開口配列６２Ｄが設けられている領域を開口領域６０Ｄａと呼び、開口領域６０Ｄａ同士の間の領域をフレーム６０Ｄｂと呼ぶ。
　母材６１Ｄは、金属膜である。より具体的には、母材６１Ｄは、金属製の薄膜である。母材６１Ｄを構成する金属として、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）、タンタル（Ｔａ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料を挙げることができる。
　開口配列６２Ｄは、母材６１Ｄに等ピッチに配列された複数の開口部６３Ｄを有している。開口部６３Ｄは、半導体層２０の厚さ方向に母材６１Ｄを貫通する平面視で円形状の穴である。
　プラズモンフィルタ６０Ｄは、開口部６３Ｄの直径、配列ピッチが異なる複数種類の開口配列６２Ｄを有している。プラズモンフィルタ６０Ｄにより選択される光は、開口部６３Ｄの直径及び配列ピッチの少なくとも一方に応じて決まる。図２３Ａ及び図２３Ｂは、二種類の開口配列６２Ｄ（開口配列６２Ｄａ，６２Ｄｂ）を示している。プラズモンフィルタ６０Ｄが有する開口配列６２Ｄの種類は二種類に限定されず、一種類又は三種類以上であっても良い。開口配列６２Ｄａの開口部６３Ｄａの直径は、開口配列６２Ｄｂの開口部６３Ｄｂの直径より小さい。なお、開口配列６２Ｄの種類を区別する必要が無い場合は、開口配列６２Ｄａ，６２Ｄｂを区別せず、単に開口配列６２Ｄと呼ぶ。
　さらに、図２３Ｂに示すように、プラズモンフィルタ６０Ｄは、開口部６３Ｄ内を埋め、かつ母材６１Ｄを覆う絶縁層６６Ｄを備える。絶縁層６６Ｄは、例えば酸化シリコン膜である。
　各開口部６３Ｄは、導波管として作用する。一般的に導波管には、辺の長さや直径などの形状により決まる遮断周波数及び遮断波長が存在し、それ以下の周波数（それ以上の波長）の光は伝搬しないという性質がある。開口部６３Ｄの遮断波長は、主に開口部６３Ｄの直径に依存し、直径が小さいほど遮断波長も短くなる。なお、開口部６３Ｄの直径は透過させたい光の波長よりも小さい値に設定される。
　一方、光の波長以下の短いピッチで開口部６３Ｄが周期的に形成されている母材６１Ｄに光が入射すると、開口部６３Ｄの遮断波長より長い波長の光を透過する現象が発生する。この現象をプラズモンの異常透過現象という。この現象は、母材６１Ｄとその上層の絶縁層６６Ｄとの境界において表面プラズモンが励起されることによって発生する。
　ここで、プラズモンフィルタ６０Ｄの光検出装置１における位置はワイヤグリッド偏光子６０と同じである。つまり、プラズモンフィルタ６０Ｄと半導体層２０との間には、層間絶縁膜４６が設けられている。プラズモンフィルタ６０Ｄは、平面視で光電変換領域２０ａに重なるように配置されている。より具体的には、プラズモンフィルタ６０Ｄは、平面視で開口配列６２Ｄが光電変換領域２０ａに重なるように配置されている。
　プラズモンフィルタ６０Ｄの母材６１Ｄは金属膜からなるため、光を反射しやすい。プラズモンフィルタ６０Ｄと層間絶縁膜４６との界面が存在するので、ワイヤグリッド偏光子６０の場合と同様に、反射光Ｌ３が生じてしまう。しかし、本技術の第５実施例に係る光検出装置１では、本技術の第１実施例に係る光検出装置１の場合と同様に、光電変換領域２０ａに凹凸部５０を備えているので、光の干渉を抑制できる。
　≪第５実施形態の主な効果≫
　この第５実施形態に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　［第６実施形態］
　図２４に示す本技術の第６実施形態について、以下に説明する。本第６実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、光学素子として、ワイヤグリッド偏光子６０に代えてＧＭＲ（Ｇuided Ｍode Ｒesonance）カラーフィルタを有する点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。図２４ではスリット状の回折格子を例示しているが、ホールアレイ状の回折格子でも良い。
　＜ＧＭＲカラーフィルタ＞
　光検出装置１は、光学素子としてＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅを備える。ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅは、回折格子６４Ｅと導波路６５Ｅとを備え、回折格子６４Ｅの回折角と導波路６５Ｅの導波路モードとが整合する波長の光のみを透過させるカラーフィルタとして機能する。つまり、ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅは、特定の光を選択し、選択した光を光電変換領域２０ａに供給する光学素子である。
　ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅは、層間絶縁膜４６のピニング層４１側の面とは反対側の面に積層された導波路６５Ｅと、導波路６５Ｅの層間絶縁膜４６側の面とは反対側の面に積層された母材６１Ｅとを有する。回折格子６４Ｅは、母材６１Ｅに形成されている。より具体的には、回折格子６４Ｅは、母材６１Ｅに形成された開口配列６２Ｅである。そして、開口配列６２Ｅは、母材６１Ｅに等ピッチに配列された複数の開口部６３Ｅを有している。開口部６３Ｅは、半導体層２０の厚さ方向に母材６１Ｅを貫通する溝である。つまり、ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅは、母材６１Ｅ及び母材６１Ｅに形成された開口配列６２Ｅを有する。
　母材６１Ｅは、金属膜である。より具体的には、母材６１は、金属製の薄膜である。母材６１Ｅを構成する金属として、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）、タンタル（Ｔａ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料を挙げることができる。
　ここで、ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅの光検出装置１における位置はワイヤグリッド偏光子６０と同じである。つまり、ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅと半導体層２０との間には、層間絶縁膜４６が設けられている。ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅは、平面視で光電変換領域２０ａに重なるように配置されている。より具体的には、ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅは、平面視で開口配列６２Ｅ（回折格子６４Ｅ）が光電変換領域２０ａに重なるように配置されている。
　ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅの母材６１Ｅは金属膜からなるため、光を反射しやすい。ＧＭＲカラーフィルタ６０Ｅと層間絶縁膜４６との界面が存在するので、ワイヤグリッド偏光子６０の場合と同様に、反射光Ｌ３が生じてしまう。しかし、本技術の第６実施例に係る光検出装置１では、本技術の第１実施例に係る光検出装置１の場合と同様に、光電変換領域２０ａに凹凸部５０を備えているので、光の干渉を抑制できる。
　≪第６実施形態の主な効果≫
　この第６実施形態に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　［第７実施形態］
　図２５に示す本技術の第７実施形態について、以下に説明する。本第７実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、光学素子として、ワイヤグリッド偏光子６０に代えて誘電体多層膜カラーフィルタを有する点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　＜カラーフィルタ＞
　図２５は、誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆと導波モード共鳴格子６１Ｆとを含むカラーフィルタ６２Ｆを示している。光検出装置１は、このようなカラーフィルタ６２Ｆを備えている。カラーフィルタ６２Ｆの光検出装置１における位置はワイヤグリッド偏光子６０と同じである。カラーフィルタ６２Ｆは、層間絶縁膜４６のピニング層４１側の面とは反対側の面に積層されている。カラーフィルタ６２Ｆと半導体層２０との間には、層間絶縁膜４６が設けられている。カラーフィルタ６２Ｆは、平面視で光電変換領域２０ａに重なるように配置されている。
＜導波モード共鳴格子＞
　導波モード共鳴格子６１Ｆは、層間絶縁膜４６のピニング層４１側の面と反対側の面に、下部クラッド層６１Ｆ１、導波路回折層６１Ｆ２、上部クラッド層６１Ｆ３がこの順に積層されて形成される。
　＜誘電体多層膜カラーフィルタ＞
　光検出装置１は、光学素子として上述の誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆを備える。誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆは、屈折率の異なる複数の誘電体層及び制御層を有し、選択したい波長にあわせて制御層の膜厚を異なる膜厚に形成することによって光を選択し、選択した光のみを透過させるカラーフィルタとして機能する。つまり、誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆは、屈折率の異なる誘電体材料を複数層有し、光の干渉を利用して誘電体材料の膜厚に応じて特定の光を選択し、選択された光を光電変換領域２０ａに供給する光学素子である。カラーフィルタ６２Ｆの領域６２ＦＢは青い光Ｂを選択し、領域６２ＦＧは緑の光Ｇを選択し、領域６２ＦＲは赤い光Ｒを選択している。
　誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆは、低屈折率層と高屈折率層とが交互に積層された多層膜６３Ｆを含むフィルタである。多層膜６３Ｆは、図２５に示すように、導波モード共鳴格子６１Ｆの層間絶縁膜４６側の面と反対側の面に、下部ミラー層６４Ｆ、制御層６５Ｆ、上部ミラー層６６Ｆがこの順に積層されて形成される。下部ミラー層６４Ｆには、導波路回折層６１Ｆ２の層間絶縁膜４６側の面と反対側の面から、高屈折率層６４Ｆ１、低屈折率層６４Ｆ２、高屈折率層６４Ｆ３がこの順に積層される。また、上部ミラー層６６Ｆには、制御層６５Ｆ側から、高屈折率層６６Ｆ１、低屈折率層６６Ｆ２及び高屈折率層６６Ｆ３がこの順に積層される。これにより、下部ミラー層６４Ｆ及び上部ミラー層６６Ｆは、互いに反射面の対向したミラーとして機能する。
　また、制御層６５Ｆは、低屈折率層によって形成され、下部ミラー層６４Ｆ及び上部ミラー層６６Ｆの反射面で多重反射した光の干渉を行わせる。これにより、多層膜６３Ｆは、制御層６５Ｆの膜厚を変化させることで、異なる波長の光を透過させる誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆを構成できる。低屈折率層６４Ｆ２、６６Ｆ２及び制御層６５Ｆの材料としては、低屈折率材料（例えば、シリコン酸化物(ＳｉＯ２、屈折率1.45)）を採用できる。また、高屈折率層６４Ｆ１、６４Ｆ３、６６Ｆ１、６６Ｆ３の材料としては、低屈折率層６４Ｆ２、６５Ｆ、６６Ｆ２よりも屈折率の高い高屈折率材料（例えば、チタン酸化物(ＴｉＯ２、屈折率2.5)）を採用できる。また、低屈折率材料及び高屈折率材料は、窒化シリコン（ＳｉｘＮｙ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、酸化タンタル（ＴａｘＯｙ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、アモルファスシリコン（a-Ｓｉ）の何れかから構成されていても良い。
　誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆは、干渉そのものを利用している。そのため、層間絶縁膜４６において光の干渉（リップル）が生じると、誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆの透過特性に影響を与えることが予想される。
　しかし、本技術の第７実施例に係る光検出装置１では、本技術の第１実施例に係る光検出装置１の場合と同様に、光電変換領域２０ａに凹凸部５０を備えているので、光の干渉を抑制できる。そのため、リップルにより誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆの透過特性が変化することを抑制できる。
　≪第７実施形態の主な効果≫
　この第７実施形態に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　なお、この第７実施形態に係る光検出装置１では誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆと導波モード共鳴格子６１Ｆとの両方を有していたが、このうちの誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆのみを有していても良い。
　［第８実施形態］
　図２６に示す本技術の第８実施形態について、以下に説明する。本第８実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、光学素子として、ワイヤグリッド偏光子６０に代えてフォトニック結晶カラーフィルタを有する点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。
　＜フォトニック結晶カラーフィルタ＞
　光検出装置１は、光学素子としてフォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇを備える。フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇは、光の回折、散乱、干渉を利用し、周期構造によって光の伝わり方を制御する。フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇは、屈折率が光の波長オーダーで周期的に変化する構造体である。フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇは、屈折率の異なる誘電体材料を複数層有し、光の干渉を利用して誘電体材料の膜厚に応じて特定の光を選択し、選択された光を光電変換領域２０ａに供給する光学素子である。
　ここで、第７実施形態に係る誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆが一次元に屈折率差を変えているのに対して、フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇは２次元、３次元方向で屈折率を変えている。換言すると、第７実施形態に係る誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆは、1次元のフォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇともいえる。
　図２６は、フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇの一例として、ウッドパイル（woodpile）型の３次元フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇを示している。ウッドパイル型の３次元フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇは、柱状の高屈折媒質６１Ｇを複数組み合わせた構造を有する。
　フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇは、誘電体多層膜カラーフィルタ６０Ｆと同様に、干渉そのものを利用している。そのため、層間絶縁膜４６において光の干渉（リップル）が生じると、フォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇの透過特性に影響を与えることが予想される。
　しかし、本技術の第８実施例に係る光検出装置１では、本技術の第１実施例に係る光検出装置１の場合と同様に、光電変換領域２０ａに凹凸部５０を備えているので、光の干渉を抑制できる。そのため、リップルによりフォトニック結晶カラーフィルタ６０Ｇの透過特性が変化することを抑制できる。
　≪第８実施形態の主な効果≫
　この第８実施形態に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　［第９実施形態］
　図２７に示す本技術の第９実施形態について、以下に説明する。本第９実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、光電変換領域同士の間を区画し且つ金属からなる遮光壁４９を有し、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｈとを一体に設けている点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、図２７のＡ－Ａ切断線に沿った断面構造は図５に示す横断面図と同じであり、図２７のＢ－Ｂ切断線に沿った断面構造は図６Ａに示す横断面図と同じであるので、本実施形態では図５及び図６Ａを流用して説明する。その際、ワイヤグリッド偏光子を指す符号は、図５及び図６Ａに記載の“６０”を“６０Ｈ”と読み替えれば良い。
　＜光検出装置の積層構造＞
　図２７に示すように、光検出装置１は、半導体層２０の第１の面Ｓ１側に順次積層された、層間絶縁膜３１及び配線層３２を含む多層配線層３０と、支持基板３３とを備えている。また、光検出装置１は、半導体層２０の第２の面Ｓ２側に順次積層された、ピニング層４１、絶縁膜４２Ａ、光学素子であるワイヤグリッド偏光子６０Ｈ、絶縁膜４２Ｂ、及びマイクロレンズ（オンチップレンズ）４５等の部材を備えている。また、光検出装置１は、光電変換領域２０ａに設けられた凹凸部５０を有する。光検出装置１に入射した入射光のうち少なくとも一部は、上述の構成要素のうちでは、マイクロレンズ４５、絶縁膜４２Ｂ、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈ、絶縁膜４２Ａ、ピニング層４１、半導体層２０の順番で通過する。ピニング層４１は、半導体層２０の第２の面Ｓ２（後述の面Ｓ２ａ）側において反射防止膜として機能する。
　＜積層金属膜＞
　図２７に示すように、後述の遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｈとは、一の積層金属膜である積層金属膜８０を用いて一体に設けられている。より具体的には、遮光壁４９を構成する金属と光学素子であるワイヤグリッド偏光子６０Ｈが有する金属膜とは、一の積層金属膜である積層金属膜８０の異なる部分である。この一の積層金属膜とは、一の成膜工程において積層された金属膜であり、異なる部分同士であっても、同じ材料（同じ金属）で構成され且つ境界なく連続的につながっている。そのため、遮光壁４９を構成する金属とワイヤグリッド偏光子６０Ｈが有する金属膜とは同じ金属であり、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｈとは、境界なく連続的に接続されている。積層金属膜８０は、周辺領域２Ｂにおいて第２の面Ｓ２側から半導体層２０に接続されている。これにより、積層金属膜８０の電位、すなわち遮光壁４９及びワイヤグリッド偏光子６０Ｈの電位を、半導体層２０の電位（基準電位、例えば、グラウンド）に固定している。積層金属膜８０を構成する金属として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）等を挙げることができる。本実施形態では、積層金属膜８０がアルミニウムにより構成されているとして、説明する。
　＜ワイヤグリッド偏光子＞
　図２７に示すように、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈは、遮光壁４９よりマイクロレンズ４５側寄りに設けられている。図６Ａに示すように、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈは、母材６１及び母材６１に形成された開口配列６２を有し、特定の光を選択し、選択した光を光電変換領域２０ａに供給する光学素子である。ワイヤグリッド偏光子６０Ｈの母材６１は、開口配列６２が設けられている領域である開口領域６０ａと、開口領域６０ａ同士の間の領域であるフレーム６０ｂ（フレーム領域）とを有している。そして、開口領域６０ａは、平面視で光電変換領域２０ａに重なる位置に配置されている。また、母材６１は、金属膜を有している。本実施形態において母材６１が有する金属膜は、図２７に示すように一層である。そして、母材６１が有する金属膜は、積層金属膜８０の一部である。より具体的には、母材６１は、積層金属膜８０により構成されている。フレーム６０ｂは、厚み方向において遮光壁４９に重なる位置、すなわち平面視で遮光壁４９に重なる位置に配置されている。フレーム６０ｂは、第１実施形態において説明した遮光層４３としての機能を兼ね備えている。フレーム６０ｂは、例えば、隣接する画素３から漏れ込む迷光を遮蔽する機能を有する。そのため、本実施形態では、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈと光電変換領域２０ａとの間に別途遮光層４３を設ける必要がなく、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈと光電変換領域２０ａとの間の距離が大きくなることを抑制できる。
　＜半導体層＞
　図２７に示すように、半導体層２０は、分離領域４２で区画された島状の光電変換領域（素子形成領域）２０ａを有している。半導体層２０は、平面視でアレイ状に配置された複数の光電変換領域２０ａを有している。この光電変換領域２０ａは、画素３毎に設けられている。なお、画素３の数は、図２７に限定されるものではない。また、光電変換領域２０ａは、その少なくとも一部の領域において、入射した光に対して光電変換を行う機能を有していれば良い。第２の面Ｓ２のうち、光電変換領域２０ａのワイヤグリッド偏光子６０Ｈ側の面に相当する領域を面Ｓ２ａと呼ぶ。分離領域４２は、半導体層２０に分離溝２０ｂを形成し、この分離溝２０ｂ内に上述の絶縁膜４２Ａの一部及び金属製の遮光壁４９を埋め込んだトレンチ構造である。また、半導体層２０には、平面視で分離領域４２と重なる位置にシャロートレンチＳＴが設けられている。シャロートレンチＳＴは、第１の面Ｓ１に臨んでいる。光電変換領域２０ａは、図２７及び図６に示すように、凹凸部５０を有する。凹凸部５０は、正四角錐を上下逆にした形状の凹部５１を有している。凹凸部５０については、第１実施形態においてすでに説明した通りであるので、詳細な説明を省略する。以下、遮光壁４９について、説明する。
　＜遮光壁＞
　図２７に示すように、分離溝２０ｂ内において、遮光壁４９と半導体層２０との間には、絶縁膜４２Ａが設けられている。そして、絶縁膜４２Ａにより、遮光壁４９と半導体層２０とが絶縁されている。遮光壁４９は、Ｚ方向及びＸ方向に沿って延伸している部分と、Ｚ方向及びＹ方向に沿って延伸している部分とを有する。図２７は光検出装置１のＹ方向に垂直な切断面の構成を示し、遮光壁４９のうちＺ方向及びＹ方向に沿って延伸している部分の断面を示している。遮光壁４９のうちＺ方向及びＸ方向に沿って延伸している部分については、図示を省略しているものの、光検出装置１のＸ方向に垂直な切断面の構成において、図２７に示す遮光壁４９の断面と同様の形状を呈するであろう。このような構成により、遮光壁４９は、光電変換領域２０ａ同士の間を区画している。そして、光電変換領域２０ａを、側面からを途切れなく囲っている。このような構成により、遮光壁４９は光電変換領域２０ａ同士の間を遮光し、光学的に分離している。遮光壁４９は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）のように、光の吸収率が低い金属により構成することが望ましい。遮光壁４９を光の吸収率が低い金属により構成することにより、遮光壁４９が吸収する光を減らし、反射する光を増やすことができる。これにより、遮光壁４９により反射されて半導体領域（光電変換部）２２に戻る光の量を増やすことができる。
　遮光壁４９は、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈのフレーム６０ｂに、境界なく連続的に接続されている。より具体的には、遮光壁４９のＺ方向の端部のうちワイヤグリッド偏光子６０Ｈ側の端部は、フレーム６０ｂの半導体層２０側の面に境界なく連続的に接続されている。このように、遮光壁４９がフレーム６０ｂに境界なく連続的に接続されているので、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈを通過した光が斜めに進んでも、隣接画素に進入し難い。これにより、混色が大きくなることを抑制できる。
　＜絶縁膜＞
　絶縁膜４２Ａは、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈと光電変換領域２０ａとの間に設けられ、水平方向に延在している。絶縁膜４２Ａは、光電変換領域２０ａの凹凸部５０を平坦化している。絶縁膜４２Ａは、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈへ向けて伸びている遮光壁４９により、隣り合う２つの光電変換領域２０ａのそれぞれに対応する領域に分断されている。より具体的には、遮光壁４９のうちＺ方向及びＹ方向に沿って延伸している部分は、絶縁膜４２Ａを、Ｘ方向に沿って隣り合う２つの光電変換領域２０ａのそれぞれに対応する領域に分断している。そして、遮光壁４９のうちＺ方向及びＸ方向に沿って延伸している部分は、絶縁膜４２Ａを、Ｙ方向に沿って隣り合う２つの光電変換領域２０ａのそれぞれに対応する領域に分断している。これにより絶縁膜４２Ａが混色（クロストーク）の経路となることを抑制できる。
　絶縁膜４２Ａのうち、面Ｓ２ａに沿って堆積された部分、すなわち面Ｓ２ａとワイヤグリッド偏光子６０Ｈとの間に位置する部分の膜厚ｄ１は、分離溝２０ｂに埋め込まれた部分の膜厚ｄ２以上である（ｄ１≧ｄ２）。絶縁膜４２Ａの面Ｓ２ａに沿って堆積された部分は、ＣＭＰ法を用いて凹凸部５０の凹凸を平坦化させるために、厚めにしている。絶縁膜４２Ａは、これには限定されないが、例えば、酸化シリコンにより構成されている。なお、絶縁膜４２Ｂについても、これには限定されないが、例えば、酸化シリコンにより構成されている。
　≪光検出装置の製造方法≫
　以下、図２８Ａから図２８Ｅまでを参照して、光検出装置１の製造方法について説明する。なお、第１実施形態等においてすでに説明した工程については、詳細な形成方法の説明を省略している。
　まず、図２８Ａに示す状態まで、半導体基板を準備する。より具体的には、光電変換領域２０ａと第２の面Ｓ２側に開口している分離溝２０ｂとが形成された半導体層２０を準備する。次に、図２８Ｂに示すように、結晶性の異方性エッチングを行って、半導体層２０の第２の面Ｓ２側に、凹凸部５０を形成する。その後、図２８Ｃに示すように、半導体層２０の露出面（第２の面Ｓ２）にピニング層４１と絶縁膜４２Ａとを堆積する。なお、図２８Ｃに示す状態では、ピニング層４１及び絶縁膜４２Ａは、分離溝２０ｂの壁面に堆積されていて、完全に分離溝２０ｂを埋めてはいない。その後、ＣＭＰ法により絶縁膜４２Ａの露出面を平坦化する。さらに、公知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、周辺領域において開口ｈを形成する。開口ｈは絶縁膜４２Ａ及びピニング層４１を貫通し、半導体層２０に達している。
　次に、図２８Ｄに示すように、公知の方法を用いて、絶縁膜４２Ａの露出面に積層金属膜８０を堆積する。この工程により、分離溝２０ｂ内部が積層金属膜８０によって埋められ、それと同時に、絶縁膜４２Ａの平坦化された露出面及び開口ｈ内に積層金属膜８０が堆積される。
　そして、図２８Ｅに示すように、公知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、積層金属膜８０のうち絶縁膜４２Ａの平坦化された露出面に堆積された部分に、開口配列６２を形成する。例えば、公知のリソグラフィ技術及びドライエッチングにより、開口配列６２を形成する。その際、積層金属膜８０に溜まった電荷は、積層金属膜８０のうち開口ｈ内に堆積された部分を介して半導体層２０に流れる。これにより、アーキングの影響を抑制することができる。そして、これにより、開口領域６０ａとフレーム６０ｂとを有するワイヤグリッド偏光子６０Ｈを得る。これ以降の工程については、公知の方法で行えば良いため、ここでは説明を省略する。
　≪第９実施形態の主な効果≫
　以下、第９実施形態の主な効果を説明する前に、まず、従来の光検出装置について、説明する。従来の光検出装置では、ワイヤグリッド偏光子を通過した光は、ワイヤグリッド偏光子と光電変換領域との間に設けられた絶縁膜を斜めに進むことにより隣接画素に混色する可能性があった。また、半導体層２０内を斜めに進む光が分離領域４２を通過する量が多いと、隣接画素への混色も大きくなる可能性があった。これにより、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈの消光比が劣化する可能性があった。また、光検出装置の解像性能を表す指標であるＭＴＦ（modulation transfer function）が劣化する可能性があった。特に、近赤外光は、他の波長（可視光）よりシリコンに対する吸収係数が小さくシリコン内をより長く進むので、他の波長より隣接画素へ混色しやすい傾向があった。
　これに対して、本技術の第９実施形態に係る光検出装置１では、遮光壁４９を構成する金属とワイヤグリッド偏光子６０Ｈが有する金属膜とは、一の積層金属膜である積層金属膜８０の異なる部分である。そのため、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｈとが一体に設けられ、遮光壁４９がフレーム６０ｂに境界なく連続的に接続されているので、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈを通過した光が斜めに進んでも、遮光壁４９又はフレーム６０ｂにより反射されることにより、隣接画素に進入し難くなる。そして、近赤外光であっても、隣接画素に進入し難くなる。これにより、混色が大きくなることを抑制できる。これにより、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈの消光比が劣化することを抑制することができ、光検出装置１のＭＴＦが劣化することを抑制することができる。
　また、本技術の第９実施形態に係る光検出装置１では、絶縁膜４２Ａは、遮光壁４９により、隣り合う２つの光電変換領域２０ａのそれぞれに対応する領域に分断されている。これにより絶縁膜４２Ａが混色の経路となることを抑制でき、混色が大きくなることを抑制できる。これにより、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈの消光比が劣化することを抑制することができ、光検出装置１のＭＴＦが劣化することを抑制することができる。
　また、本技術の第９実施形態に係る光検出装置１では、フレーム６０ｂは、第１実施形態において説明した遮光層４３としての機能を兼ね備えている。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈと光電変換領域２０ａとの間に別途遮光層４３を設ける必要がなく、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈと光電変換領域２０ａとの間の距離が大きくなることを抑制できる。これにより、光が斜入射した場合であっても隣接画素に進入し難くなり、混色が大きくなることを抑制できる。これにより、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈの消光比が劣化することを抑制することができ、光検出装置１のＭＴＦが劣化することを抑制することができる。
　また、本技術の第９実施形態に係る光検出装置１では、遮光壁４９を光の吸収率が低い金属により構成している。そのため、遮光壁４９が吸収する光を減らし、反射する光を増やすことができる。これにより、遮光壁４９により反射されて半導体領域（光電変換部）２２に戻る光の量を増やすことができる。これにより、半導体領域（光電変換部）２２の量子効率（ＱＥ）が劣化することを抑制できる。
　また、本技術の第９実施形態に係る光検出装置１では、周辺領域２Ｂにおいて積層金属膜８０を半導体層２０に接続している。そのため、積層金属膜８０に開口配列６２を形成する際に、アーキングの影響を抑制することができる。
　また、本技術の第９実施形態に係る光検出装置１では、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｈとを一緒に形成するので、別々に形成する場合より工程数を削減できる。
　≪第９実施形態の変形例≫
　以下、第９実施形態の変形例について、説明する。なお、以下の各変形例では図５及び図６Ａ等の図面を流用して説明する場合がある。その際、ワイヤグリッド偏光子を指す符号は、図５及び図６Ａ等の図面に記載の“６０”を、各変形例に記載のワイヤグリッド偏光子の符号に読み替えれば良い。
　＜変形例１＞
　第９実施形態に係る光検出装置１では、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｈとは、一の積層金属膜である積層金属膜８０を用いて同じ金属で一体に設けられていたが、本技術はこれに限定されない。図２９に示す第９実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、遮光壁４９を構成する金属とワイヤグリッド偏光子６０Ｉが有する金属膜とは、異なる金属であっても良い。
　第９実施形態の変形例１に係る光検出装置１は、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈに代えてワイヤグリッド偏光子６０Ｉを有する。ワイヤグリッド偏光子６０Ｉの母材６１が有する金属膜は、遮光壁４９を構成する金属とは異なる金属である。より具体的には、遮光壁４９を積層金属膜８０により構成し、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉが有する金属膜を、積層金属膜８０を構成する金属とは異なる金属により構成された積層金属膜８１により構成している。積層金属膜８１は、積層金属膜８０とは異なる一の積層金属膜であり、積層金属膜８１と積層金属膜８０とは異なる工程において積層される。より具体的には、積層金属膜８１は、積層金属膜８０を積層した後に、積層される。また、積層金属膜８１は、周辺領域２Ｂにおいて第２の面Ｓ２側から半導体層２０に接続されている。
　すでに説明したように、遮光壁４９は、例えばアルミニウム、銀のような光の吸収率が低い金属により構成することが望ましい。これに対して、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉは、偏光特性を考慮すると、自由電子が多い材料（金属）により構成することが望ましい。自由電子が多い材料（金属）として、これには限定されないが、例えば、タングステンを挙げることができる。また、アルミニウム及び銀は、タングステンより光の吸収率が低い。遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｉとを異なる金属により構成することにより、それぞれの特性に応じて材料を選ぶことができる。本変形例では、遮光壁４９を構成する金属（積層金属膜８０を構成する金属）がアルミニウムであり、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉが有する金属膜（積層金属膜８１を構成する金属）を構成する金属がタングステンであるとして、説明する。
　遮光壁４９は、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉのフレーム６０ｂに、連続的に接続されている。より具体的には、遮光壁４９のＺ方向の端部のうちワイヤグリッド偏光子６０Ｉ側の端部は、フレーム６０ｂの半導体層２０側の面に連続的に接続されている。遮光壁４９とフレーム６０ｂとの間は、たとえ隙間があったとしても、僅かである。
　この第９実施形態の変形例１に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　また、この第９実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉと遮光壁４９とを、異なる金属により構成している。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉと遮光壁４９とに求められる特性に応じて、材料となる金属を個別に選択できる。これにより、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉ及び遮光壁４９の特性を、独立に向上させることができる。
　＜変形例２＞
　第９実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、遮光壁４９を構成する積層金属膜８０とワイヤグリッド偏光子６０Ｉを構成する積層金属膜８１とが異なる金属であったが、本技術はこれに限定されない。第９実施形態の変形例２に係る光検出装置１では、遮光壁４９を構成する積層金属膜８０とワイヤグリッド偏光子６０Ｉを構成する積層金属膜８１とは、同じ金属であっても良い。なお、本変形例では、図２９を流用して説明する。
　本変形例では、遮光壁４９を積層金属膜８０により構成し、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉが有する金属膜を、積層金属膜８０を構成する金属と同じ金属により構成された積層金属膜８１により構成している。本変形例では、遮光壁４９を構成する金属（積層金属膜８０を構成する金属）と、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉが有する金属膜（積層金属膜８１を構成する金属）を構成する金属とが共にアルミニウムであるとして、説明するが、他の金属（例えば、タングステン又は銀）であっても良い。金属は、光検出装置１に求められる性能に応じて、適宜選択すれば良い。遮光壁４９は、ワイヤグリッド偏光子６０Ｉのフレーム６０ｂに、連続的に接続されている。より具体的には、遮光壁４９のＺ方向の端部のうちワイヤグリッド偏光子６０Ｉ側の端部は、フレーム６０ｂの半導体層２０側の面に連続的に接続されている。遮光壁４９とフレーム６０ｂとの間は、たとえ隙間があったとしても、僅かである。
　この第９実施形態の変形例２に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。なお、本変形例の積層金属膜８０の構成は、後述の第９実施形態の変形例３から変形例５までのいずれかに係る光検出装置１の積層金属膜８０に適用しても良い。
　＜変形例３＞
　第９実施形態に係る光検出装置１では、ワイヤグリッド偏光子６０Ｈが有する金属膜は一層であったが、本技術はこれに限定されない。図３０に示す第９実施形態の変形例３に係る光検出装置１では、ワイヤグリッド偏光子６０Ｊが有する金属膜は二層の膜の積層構造である。
　ワイヤグリッド偏光子６０Ｊの母材６１は、金属膜として、積層金属膜８２（第１金属膜）と、積層金属膜８２を構成する金属とは異なる金属により構成され且つ積層金属膜８２より半導体層２０に近い位置にある積層金属膜８０（第２金属膜）との積層構造を有している。これに対して、遮光壁４９は一層の膜、より具体的には積層金属膜８０（第２金属膜）により構成されている。積層金属膜８０は、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｊとの両方に用いられている。すなわち、遮光壁４９を構成する金属と積層金属膜８０とは、同じ金属である。積層金属膜８０は、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｊとのうちの遮光壁４９に求められる特性を重視して、吸収率が低い金属により構成されている。積層金属膜８２は、遮光壁４９とワイヤグリッド偏光子６０Ｊとのうちのワイヤグリッド偏光子６０Ｊにのみ用いられていて、ワイヤグリッド偏光子６０Ｊに求められる特性を重視して、自由電子が多い材料（金属）により構成されている。すなわち、ワイヤグリッド偏光子６０Ｊは、偏光特性のパラメータを調整するために、積層金属膜８２を有している。本変形例では、一例として、積層金属膜８０がアルミニウムにより構成され、積層金属膜８２がタングステンにより構成されているとして説明する。
　積層金属膜８０及び積層金属膜８２は、それぞれ一の積層金属膜である。積層金属膜８０と積層金属膜８２とは、異なる工程において積層される。より具体的には、まず、積層金属膜８０を積層し、その後、積層金属膜８０の露出面に積層金属膜８２を積層する。積層金属膜８０と積層金属膜８２とは、連続的に接続されている。また、積層金属膜８２は、周辺領域２Ｂにおいて、積層金属膜８０を介して第２の面Ｓ２側から半導体層２０に接続されている。
　この第９実施形態の変形例３に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　また、この第９実施形態の変形例３に係る光検出装置１では、ワイヤグリッド偏光子６０Ｊが、自由電子が多い金属により構成された積層金属膜８２を有している。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０Ｊの偏光特性を独立に向上させることができる。
　＜変形例４＞
　図３１に示す第９実施形態の変形例４に係る光検出装置１のワイヤグリッド偏光子６０Ｋは、積層金属膜８０と積層金属膜８２との間に絶縁膜４２Ｃを有している。すなわち、積層金属膜８２は、絶縁膜４２Ｃを介して積層金属膜８０に積層されている。積層金属膜８０と積層金属膜８２との間に絶縁膜４２Ｃを設けることにより、異種金属同士の密着性、すなわち積層金属膜８０と積層金属膜８２との密着性が向上する。また、積層金属膜８０と積層金属膜８２との間に絶縁膜４２Ｃを設けることにより、開口配列６２が有する開口部６３及び帯状導体６４（図６Ａ参照）の加工制御性が向上する。より具体的には、開口配列６２を形成するエッチング工程において、まず、絶縁膜４２Ｃをエッチングストッパ層として積層金属膜８２をエッチングする。その際、絶縁膜４２Ｃはエッチングされたとしても、僅かである。これにより、たとえ、ウエハ面内の位置によって積層金属膜８２のエッチング速度に差が生じた場合であっても、エッチングストッパ層により積層金属膜８２のエッチングの進行をウエハ面内で揃えることができる。そして、その後、絶縁膜４２Ｃ及び積層金属膜８０のエッチングへ進むことができる。これにより、開口配列６２が有する開口部６３及び帯状導体６４の形状の制御性が向上する。
　この第９実施形態の変形例４に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。また、この第９実施形態の変形例４に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態の変形例３に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　また、この第９実施形態の変形例４に係る光検出装置１では、積層金属膜８０と積層金属膜８２との間に絶縁膜４２Ｃを設けることにより、異種金属同士の密着性が向上し、開口配列６２が有する開口部６３及び帯状導体６４の形状の制御性が向上する。
　＜変形例５＞
　図３２に示す第９実施形態の変形例５に係る光検出装置１のワイヤグリッド偏光子６０Ｊは、図３０に示す第９実施形態の変形例３に係る光検出装置１のワイヤグリッド偏光子６０Ｊと同様な構成を有しているが、光学的黒領域においては開口配列６２を有していない。
　画素３ａは、光検出装置１の光学的黒領域に配置された画素である。画素３ａは、複数の画素３の一部の画素であり、黒レベル信号を取得するための画素である。ワイヤグリッド偏光子６０Ｊのうち平面視で光学的黒領域に重なる位置に配置された部分、より具体的には平面視で画素３ａに重なる位置に配置された部分には、開口配列６２が設けられていない。このような部分をワイヤグリッド偏光子６０Ｊの遮光領域と呼ぶ。ワイヤグリッド偏光子６０Ｊの画素３ａを覆う部分に遮られて、画素３ａに光が入射するとしても僅かである。
　この第９実施形態の変形例５に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。また、この第９実施形態の変形例５に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態の変形例３に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　また、この第９実施形態の変形例５に係る光検出装置１では、ワイヤグリッド偏光子６０Ｊの母材６１は、金属膜として、積層金属膜８２（第１金属膜）と、積層金属膜８２を構成する金属とは異なる金属により構成され且つ積層金属膜８２より半導体層２０に近い位置にある積層金属膜８０（第２金属膜）との積層構造を有している。そのため、ワイヤグリッド偏光子６０Ｊのうち画素３ａを覆う部分のＺ方向に沿った厚みが厚くなり、積層金属膜８０のみの場合と比べて、遮光領域が画素３ａへ入射しようとする光をより遮ることができる。また、フレーム６０ｂについても、Ｚ方向に沿った厚みが厚くなるので、遮光層４３として光を遮蔽する機能がより大きくなる。また、このような構成は、図３１に示す第９実施形態の変形例４に係る光検出装置１にも適用可能であり、本変形例と同様の効果が得られる。
　＜変形例６＞
　第９実施形態に係る光検出装置１は凹凸部５０を有していたが、本実施形態はこれには限定されない。図３３に示す第９実施形態の変形例６に係る光検出装置１では、凹凸部５０とは形状が異なる凹凸部５０Ａ（図１３及び図１４参照）を有している。凹凸部５０Ａは、半導体層２０の厚さ方向に凹んだ溝５１Ａを複数有する。凹凸部５０Ａについては、他の実施形態においてすでに説明した通りであるので、詳細な説明を省略する。
　この第９実施形態の変形例６に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。なお、凹凸部は、凹凸部５０Ａ以外の他の形状であっても良い。凹凸部は、例えば、本技術の第１実施形態から第８実施形態までに開示された形状のいずれかを有していても良い。
　＜変形例７＞
　第９実施形態に係る光検出装置１は凹凸部５０を有していたが、本実施形態はこれには限定されない。図３４に示す第９実施形態の変形例７に係る光検出装置１では、凹凸部５０を有してない。より具体的には、光電変換領域２０ａには凹凸部５０が設けられておらず、光電変換領域２０ａの第２の面Ｓ２はほぼ平坦である。
　この第９実施形態の変形例６に係る光検出装置１であっても、上述の第９実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
　［第１０実施形態］
　＜１．電子機器への応用例＞
　次に、図３５に示す本技術の第１０実施形態に係る電子機器について説明する。第１０実施形態に係る電子機器１００は、光検出装置（固体撮像装置）１０１と、光学レンズ１０２と、シャッタ装置１０３と、駆動回路１０４と、信号処理回路１０５とを備えている。第１０実施形態の電子機器１００は、光検出装置１０１として、上述の光検出装置１を電子機器（例えば、カメラ）に用いた場合の実施形態を示す。
　光学レンズ（光学系）１０２は、被写体からの像光（入射光１０６）を光検出装置１０１の撮像面上に結像させる。これにより、光検出装置１０１内に一定期間にわたって信号電荷が蓄積される。シャッタ装置１０３は、光検出装置１０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路１０４は、光検出装置１０１の転送動作及びシャッタ装置１０３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１０４から供給される駆動信号（タイミング信号）により、光検出装置１０１の信号転送を行う。信号処理回路１０５は、光検出装置１０１から出力される信号（画素信号）に各種信号処理を行う。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、或いはモニタに出力される。
　このような構成により、第１０実施形態の電子機器１００では、光検出装置１０１において光の干渉の抑制が図られるため、映像信号の画質の向上を図ることができる。また、光の混色の抑制が図られるため、映像信号の画質の向上を図ることができる。
　なお、第１から第９の実施形態及びその変形例に係る光検出装置１を適用できる電子機器１００としては、カメラに限られるものではなく、他の電子機器にも適用することができる。例えば、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してもよい。
　また、第１０実施形態では、光検出装置１０１として、第１実施形態から第９実施形態までの実施形態及びその変形例のうちの少なくとも２つの組み合わせに係る光検出装置１を電子機器に用いることができる。
　＜２．移動体への応用例＞
　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３６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３６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３６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３７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図３７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３７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。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、第１実施形態から第９実施形態までのいずれかに記載の光検出装置１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
　＜３．内視鏡手術システムへの応用例＞
　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３８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３８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３９は、図３８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。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、第１実施形態から第９実施形態までのいずれかに記載の光検出装置１は、撮像部１１４０２に適用することができる。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
　［その他の実施形態］
　上記のように、本技術は第１実施形態から第１０実施形態までによって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本技術を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　例えば、第１実施形態から第１０実施形態までにおいて説明したそれぞれの技術的思想を互いに組み合わせることも可能である。例えば、上述の第２実施形態に係る光検出装置１では、凹凸部５０Ａが凹部５１に代えて溝５１Ａを備えていたが、このような術的思想を、第３実施形態から第８実施形態までの実施形態に記載の光検出装置１に適用しても良い。
　また、例えば、上述の第４実施形態に係る光検出装置１では、第１の色を色分離するカラーフィルタと重なる光電変換領域のみ凹凸部５０を有していたが、このような技術的思想を、第５実施形態から第８実施形態までの実施形態に記載の光検出装置１に適用しても良い。また、例えば、第９実施形態の光検出装置１が有する光学素子として、プラズモンフィルタ又はＧＭＲカラーフィルタを採用する等、それぞれの技術的思想に沿った種々の組み合わせが可能である。
　また、光検出装置１は、二枚以上の半導体基板が重ね合わされて積層された積層型CIS（CMOS Image Sensor、CMOSイメージセンサ）であっても良い。その場合、ロジック回路１３及び読出し回路１５のうちの少なくとも一方は、それら半導体基板のうちの光電変換領域２０ａが設けられた半導体基板とは異なる基板に設けられても良い。
　また、本技術は、イメージセンサとしての固体撮像装置の他、ToF（Time of Flight）センサともよばれる距離を測定する測距センサなども含む光検出装置全般に適用することができる。測距センサは、物体に向かって照射光を発光し、その照射光が物体の表面で反射され返ってくる反射光を検出し、照射光が発光されてから反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて物体までの距離を算出するセンサである。この測距センサの受光画素構造として、上述した画素３の構造を採用することができる。
　このように、本技術はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本技術の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。
　また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があっても良い。
　なお、本技術は、以下のような構成としてもよい。
（１）
　入射した光を光電変換する光電変換領域を有する半導体層と、
　金属膜及び前記金属膜に形成された開口配列を有し、特定の光を選択し、選択した光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
　光検出装置。
（２）
　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に対して斜めの面を有する、（１）に記載の光検出装置。
（３）
　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に対して斜めの面を有する凹部を一つ有する、（１）に記載の光検出装置。
（４）
　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に対して斜めの面を有する凹部を複数有する、（１）に記載の光検出装置。
（５）
　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に凹んだ溝を有する、（１）に記載の光検出装置。
（６）
　前記半導体層と前記光学素子との間に層間絶縁膜を有する、（１）から（５）のいずれかに記載の光検出装置。
（７）
　前記光学素子は、ワイヤグリッド偏光子である、（１）から（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（８）
　入射光を色分離し、色分離された入射光を前記ワイヤグリッド偏光子に供給するカラーフィルタを備え、
　前記カラーフィルタは、第１の色の光を分離する第１カラーフィルタと、第２の色を分離する第２カラーフィルタとを含み、
　平面視で前記第１カラーフィルタ及び前記第２カラーフィルタのいずれか一方と重なる前記光電変換領域のうち、前記第１カラーフィルタと重なる前記光電変換領域のみ前記凹凸部を有する、（７）に記載の光検出装置。
（９）
　前記光学素子は、表面プラズモン共鳴を利用したカラーフィルタである、（１）から（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（１０）
　前記光学素子は、ＧＭＲカラーフィルタである、（１）から（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（１１）
　平面視でアレイ状に配置された複数の前記光電変換領域を有し、
　前記光電変換領域同士の間を区画し且つ金属からなる遮光壁を有し、
　前記光学素子が有する前記金属膜は、前記開口配列が設けられている領域である開口領域と、前記開口領域同士の間の領域であるフレーム領域とを有し、
　前記開口領域は、平面視で前記光電変換領域に重なる位置に配置されていて、
　前記フレーム領域は、平面視で前記遮光壁に重なる位置に配置されていて、
　前記遮光壁は、前記フレーム領域の前記半導体層側の面に接続されている、（１）から（１０）のいずれかに記載の光検出装置。
（１２）
　前記遮光壁を構成する金属と前記光学素子が有する前記金属膜とは、同じ金属である、（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
　前記遮光壁を構成する金属と前記光学素子が有する前記金属膜とは、一の積層金属膜の異なる部分である、（１２）に記載の光検出装置。
（１４）
　前記遮光壁を構成する金属と前記光学素子が有する前記金属膜とは、異なる金属である、（１１）に記載の光検出装置。
（１５）
　前記光学素子が有する前記金属膜は、第１金属膜と、前記第１金属膜を構成する金属とは異なる金属により構成され且つ前記第１金属膜より前記半導体層に近い位置にある第２金属膜との積層構造を有し、
　前記遮光壁を構成する金属と前記第２金属膜とは、同じ金属である、（１１）から（１３）のいずれかに記載の光検出装置。
（１６）
　前記第１金属膜は、絶縁膜を介して前記第２金属膜に積層されている、（１５）に記載の光検出装置。
（１７）
　前記光学素子が有する前記金属膜は、平面視で複数の前記光電変換領域の一部の画素に重なる位置に配置され且つ前記開口配列を有していない遮光領域を有する、（１５）又は（１６）に記載の光検出装置。
（１８）
　光検出装置と、前記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備え、
　前記光検出装置は、
　入射した光を光電変換する光電変換領域を有する半導体層と、
　金属膜及び前記金属膜に形成された開口配列を有し、特定の光を選択し、選択した光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
　電子機器。
（１９）
　入射した光を信号電荷に変換する光電変換領域を有する半導体層と、
　屈折率の異なる誘電体材料を複数層有し、前記誘電体材料の膜厚に応じて特定の光を選択し、選択された光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
　光検出装置。
（２０）
　前記光学素子は、誘電体多層膜カラーフィルタである、（１９）に記載の光検出装置。
（２１）
　前記光学素子は、フォトニック結晶カラーフィルタである、（１９）に記載の光検出装置。
（２２）
　光検出装置と、前記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備え、
　前記光検出装置は、
　入射した光を信号電荷に変換する光電変換領域を有する半導体層と、
　屈折率の異なる誘電体材料を複数層有し、前記誘電体材料の膜厚に応じて特定の光を選択し、選択された光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
　電子機器。
　本技術の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本技術が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本技術の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
　１　光検出装置；
　２　半導体チップ；
　２Ａ　画素領域；
　２Ｂ　周辺領域；
　３　画素；
　４　垂直駆動回路；
　５　カラム信号処理回路；
　６　水平駆動回路；
　７　出力回路；
　８　制御回路；
　１０　画素駆動線
　１１　垂直信号線；
　１２　水平信号線；
　１３　ロジック回路；
　１５　読出し回路；
　２０　半導体層；
　２０ａ　光電変換領域；
　２０ｂ　分離溝；
　２１　ウエル領域；
　２２　光電変換部；
　２４　カラーフィルタ；
　３０　多層配線層；
　３１　層間絶縁膜；
　３２　配線層；
　３３　支持基板；
　４１　ピニング層；
　４２　分離領域；
　４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ　絶縁膜；
　４３　遮光層；
　４４　平坦化膜；
　４５　マイクロレンズ；
　４６　層間絶縁膜；
　４７　カラーフィルタ層；
　４７Ｒ，４７Ｇ，４７Ｂ，４７Ｉｒ　カラーフィルタ；
　４９　遮光壁
　５０，５０Ａ　凹凸部；
　５１　凹部；
　５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ　斜面；
　５１Ａ　溝；
　６０，６０Ｈ，６０Ｉ，６０Ｊ，６０Ｋ　ワイヤグリッド偏光子；
　６０ａ，６０Ｄａ　開口領域；
　６０ｂ，６０Ｄｂ　フレーム；
　６０Ｄ　プラズモンフィルタ；
　６０Ｅ　ＧＭＲカラーフィルタ；
　６０Ｆ　誘電体多層膜カラーフィルタ；
　６０Ｇ　フォトニック結晶カラーフィルタ；
　６１，６１Ｄ，６１Ｅ　母材；
　６１Ｆ　導波モード共鳴格子；
　６１Ｆ１　下部クラッド層；
　６１Ｆ２　導波路回折層；
　６１Ｆ３　上部クラッド層；
　６１Ｇ　高屈折媒質；
　６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２Ｄ，６２Ｄａ，６２Ｄｂ，６２Ｅ　開口配列；
　６２Ｆ　カラーフィルタ；
　６３，６３Ｄ，６３Ｄａ，６３Ｄｂ，６３Ｅ　開口部；
　６３Ｆ　多層膜；
　６４　帯状導体；
　６４ａ　光反射層；
　６４ｂ　絶縁層；
　６４ｃ　光吸収層；
　６４ｄ　保護層；
　６４Ｅ　回折格子；
　６４Ｆ　下部ミラー層；
　６５Ｅ　導波路；
　６５Ｆ　制御層；
　６６Ｆ　上部ミラー層；
　８０，８１，８２　積層金属膜
　１００　電子機器；
　１０１　光検出装置；
　１０２　光学系；
　１０３　シャッタ装置；
　１０４　駆動回路；
　１０５　信号処理回路；
　１０６　入射光；
　４８１　第１カラーフィルタ；
　４８２　第２カラーフィルタ；
　Ｌ１　入射光；
　Ｌ２，Ｌ３　反射光；

Claims (22)

  1. 　入射した光を光電変換する光電変換領域を有する半導体層と、
    　金属膜及び前記金属膜に形成された開口配列を有し、特定の光を選択し、選択した光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
    　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
    　光検出装置。
  2. 　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に対して斜めの面を有する、請求項１に記載の光検出装置。
  3. 　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に対して斜めの面を有する凹部を一つ有する、請求項１に記載の光検出装置。
  4. 　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に対して斜めの面を有する凹部を複数有する、請求項１に記載の光検出装置。
  5. 　前記凹凸部は、前記半導体層の厚さ方向に凹んだ溝を有する、請求項１に記載の光検出装置。
  6. 　前記半導体層と前記光学素子との間に層間絶縁膜を有する、請求項１に記載の光検出装置。
  7. 　前記光学素子は、ワイヤグリッド偏光子である、請求項１に記載の光検出装置。
  8. 　入射光を色分離し、色分離された入射光を前記ワイヤグリッド偏光子に供給するカラーフィルタを備え、
    　前記カラーフィルタは、第１の色の光を分離する第１カラーフィルタと、第２の色を分離する第２カラーフィルタとを含み、
    　平面視で前記第１カラーフィルタ及び前記第２カラーフィルタのいずれか一方と重なる前記光電変換領域のうち、前記第１カラーフィルタと重なる前記光電変換領域のみ前記凹凸部を有する、請求項７に記載の光検出装置。
  9. 　前記光学素子は、表面プラズモン共鳴を利用したカラーフィルタである、請求項１に記載の光検出装置。
  10. 　前記光学素子は、ＧＭＲカラーフィルタである、請求項１に記載の光検出装置。
  11. 　平面視でアレイ状に配置された複数の前記光電変換領域を有し、
    　前記光電変換領域同士の間を区画し且つ金属からなる遮光壁を有し、
    　前記光学素子が有する前記金属膜は、前記開口配列が設けられている領域である開口領域と、前記開口領域同士の間の領域であるフレーム領域とを有し、
    　前記開口領域は、平面視で前記光電変換領域に重なる位置に配置されていて、
    　前記フレーム領域は、平面視で前記遮光壁に重なる位置に配置されていて、
    　前記遮光壁は、前記フレーム領域の前記半導体層側の面に接続されている、請求項１に記載の光検出装置。
  12. 　前記遮光壁を構成する金属と前記光学素子が有する前記金属膜とは、同じ金属である、請求項１１に記載の光検出装置。
  13. 　前記遮光壁を構成する金属と前記光学素子が有する前記金属膜とは、一の積層金属膜の異なる部分である、請求項１２に記載の光検出装置。
  14. 　前記遮光壁を構成する金属と前記光学素子が有する前記金属膜とは、異なる金属である、請求項１１に記載の光検出装置。
  15. 　前記光学素子が有する前記金属膜は、第１金属膜と、前記第１金属膜を構成する金属とは異なる金属により構成され且つ前記第１金属膜より前記半導体層に近い位置にある第２金属膜との積層構造を有し、
    　前記遮光壁を構成する金属と前記第２金属膜とは、同じ金属である、請求項１１に記載の光検出装置。
  16. 　前記第１金属膜は、絶縁膜を介して前記第２金属膜に積層されている、請求項１５に記載の光検出装置。
  17. 　前記光学素子が有する前記金属膜は、平面視で複数の前記光電変換領域の一部の画素に重なる位置に配置され且つ前記開口配列を有していない遮光領域を有する、請求項１５に記載の光検出装置。
  18. 　光検出装置と、前記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備え、
    　前記光検出装置は、
    　入射した光を光電変換する光電変換領域を有する半導体層と、
    　金属膜及び前記金属膜に形成された開口配列を有し、特定の光を選択し、選択した光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
    　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
    　電子機器。
  19. 　入射した光を信号電荷に変換する光電変換領域を有する半導体層と、
    　屈折率の異なる誘電体材料を複数層有し、前記誘電体材料の膜厚に応じて特定の光を選択し、選択された光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
    　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
    　光検出装置。
  20. 　前記光学素子は、誘電体多層膜カラーフィルタである、請求項１９に記載の光検出装置。
  21. 　前記光学素子は、フォトニック結晶カラーフィルタである、請求項１９に記載の光検出装置。
  22. 　光検出装置と、前記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備え、
    　前記光検出装置は、
    　入射した光を信号電荷に変換する光電変換領域を有する半導体層と、
    　屈折率の異なる誘電体材料を複数層有し、前記誘電体材料の膜厚に応じて特定の光を選択し、選択された光を前記光電変換領域に供給し、平面視で前記光電変換領域に重なるように配置された光学素子と、を備え、
    　前記光電変換領域の前記光学素子側は、凹凸部を有する、
    　電子機器。
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