(57)【要約】【課題】偏光の状態を調べ得る光電変換素子を備えた受光装置を提供する。【解決手段】受光装置は、複数の光電変換素子から成る光電変換素子ユニット１０Ａの複数から構成されており、各光電変換素子ユニット１０Ａを構成する各光電変換素子１１において、光入射側から、四分の一波長層６０、ワイヤグリッド偏光素子５０、及び、光電変換部２１がこの順に配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子から成る光電変換素子ユニットの複数から構成されており、
各光電変換素子ユニットを構成する各光電変換素子において、光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子、及び、光電変換部がこの順に配置されている受光装置。
【請求項２】
各光電変換素子において、四分の一波長層よりも光入射側に、オンチップ・マイクロレンズが配置されている請求項１に記載の受光装置。
【請求項３】
光電変換素子ユニットは、２つの光電変換素子から構成されており、
第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度である請求項１に記載の受光装置。
【請求項４】
光電変換素子ユニットは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である請求項１に記載の受光装置。
【請求項５】
２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２に配置された４つの光電変換素子ユニットから構成されており、
第１光電変換素子ユニットは、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層を備えており、
第２光電変換素子ユニットは、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層を備えており、
第３光電変換素子ユニットは、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層を備えており、
第４光電変換素子ユニットは、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層を備えている請求項４に記載の受光装置。
【請求項６】
第１光電変換素子ユニットを構成する第１の四分の一波長層は第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第２光電変換素子ユニットを構成する第２の四分の一波長層は第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第３光電変換素子ユニットを構成する第３の四分の一波長層は第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第４光電変換素子ユニットを構成する第４の四分の一波長層は第４の波長範囲の光に対して位相差を与える請求項５に記載の受光装置。
【請求項７】
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、異なる層に配置されている請求項６に記載の受光装置。
【請求項８】
四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第２の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第３の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第４の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さとは、同じであり、
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、異なる層厚を有する請求項７に記載の受光装置。
【請求項９】
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層及び第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、同じ層に配置されている請求項６に記載の受光装置。
【請求項１０】
四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第２の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第３の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第４の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さとは、異なり、
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、同じ層厚を有する請求項９に記載の受光装置。
【請求項１１】
光電変換素子ユニットは、光電変換素子ユニット−Ａ、及び、光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する各光電変換素子の光入射側には、四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子がこの順に配置されており、
光電変換素子ユニット−Ｂを構成する各光電変換素子の光入射側には、ワイヤグリッド偏光素子が配置されており、四分の一波長層は配置されていない請求項１に記載の受光装置。
【請求項１２】
光電変換素子ユニット−Ａと光電変換素子ユニット−Ｂとは隣接して配設されている請求項１１に記載の受光装置。
【請求項１３】
光電変換素子ユニット−Ａは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ｂは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である請求項１１に記載の受光装置。
【請求項１４】
２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ａ及び２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第１光電変換素子ユニットは、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第２光電変換素子ユニットは、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第３光電変換素子ユニットは、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第４光電変換素子ユニットは、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層を備えている請求項１１に記載の受光装置。
【請求項１５】
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第１光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第２光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第３光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第４光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第４の波長範囲の光に対して位相差を与える請求項１４に記載の受光装置。
【請求項１６】
四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成る請求項１に記載の受光装置。
【請求項１７】
光電変換素子ユニットは、入射光の円偏光状態を検出する請求項１に記載の受光装置。
【請求項１８】
光電変換素子ユニットは、入射光の偏光状態が、右円偏光状態であるか、左円偏光状態であるかを検出する請求項１７に記載の受光装置。
【請求項１９】
光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子及び光電変換部が、この順に配置されている光電変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光電変換素子及び受光装置に関し、より具体的には、ワイヤグリッド偏光素子を備えた光電変換素子及び受光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤグリッド偏光素子（Wire Grid Polarizer，ＷＧＰ）を備えた撮像素子が、例えば、ＷＯ２０１３／０３１１００Ａ１から周知である。この撮像素子は、光学ローパスフィルタと、光学ローパスフィルタよりも光入射側に位置する複数の偏光素子とを備えている。そして、光学ローパスフィルタは、第１のλ／４板、第１の複屈折ローパスフィルタ層、第２のλ／４板、及び、第２の複屈折ローパスフィルタ層から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１３／０３１１００Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、偏光の状態が左円偏光状態であるか右円偏光状態であるかを調べるための小型センサが、理学、工学、光学、医学等の各種分野において強く要望されている。しかしながら、上記の国際公開において開示された技術では、このような要望に対処することができない。
【０００５】
従って、本開示の目的は、偏光の状態を調べ得る光電変換素子、及び、係る光電変換素子を備えた受光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の受光装置は、複数の光電変換素子から成る光電変換素子ユニットの複数から構成されており、各光電変換素子ユニットを構成する各光電変換素子において、光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子、及び、光電変換部がこの順に配置されている。
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の光電変換素子は、光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子及び光電変換部が、この順に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の受光装置を構成する光電変換素子にあっては、あるいは又、本開示の光電変換素子にあっては、光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子及び光電変換部が、この順に配置されているので、光電変換素子に入射する光の偏光状態を他の偏光状態に変化させることが可能となり、この変化した偏光状態を効率良くワイヤグリッド偏光素子を介して光電変換部で検出することができる結果、例えば、偏光の状態が左円偏光状態であるか右円偏光状態であるかを調べるための受光装置を提供することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、図２Ａの矢印Ａ−Ａに沿った実施例１の受光装置の模式的な一部断面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、実施例１の受光装置の光電変換素子ユニットを構成する光電変換素子におけるワイヤグリッド偏光素子及び四分の一波長層の模式的な平面図である。
【図３】図３は、実施例１の受光装置を構成する光電変換素子ユニットの概念的な平面図である。
【図４】図４は、実施例１の受光装置の光電変換素子を構成する第４の四分の一波長層の概念的な平面図である。
【図５】図５は、実施例１の受光装置の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図である。
【図６】図６は、実施例１の受光装置の光電変換素子を構成する光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図である。
【図７】図７は、本開示の受光装置の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な斜視図である。
【図８】図８は、ワイヤグリッド偏光素子の変形例の模式的な斜視図である。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な一部断面図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１は、本開示の受光装置の光電変換素子を構成する四分の一波長層の模式的な斜視図である。
【図１２】図１２は、実施例１の受光装置の変形例を構成する光電変換素子ユニットの概念的な平面図である。
【図１３】図１３は、実施例１の受光装置の変形例の光電変換素子を構成する第４の四分の一波長層の概念的な平面図である。
【図１４】図１４は、実施例１の受光装置の変形例の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図である。
【図１５】図１５は、実施例１の受光装置の変形例の光電変換素子を構成する光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図である。
【図１６】図１６は、図１８Ａの矢印Ａ−Ａに沿った実施例２の受光装置の模式的な一部断面図である。
【図１７】図１７は、実施例２の受光装置の光電変換素子を構成する四分の一波長層の模式的な平面図である。
【図１８】図１８は、実施例２の受光装置の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の模式的な平面図である。
【図１９】図１９Ａ及び図１９Ｂは、それぞれ、実施例２の受光装置の光電変換素子を構成するフィルタ層の概念的な平面図、及び、四分の一波長層の概念的な平面図である。
【図２０】図２０Ａ及び図２０Ｂは、それぞれ、実施例２の受光装置の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図、及び、光電変換部の概念的な平面図である。
【図２１】図２１は、実施例２の受光装置（固体撮像装置）における光電変換部の等価回路図である。
【図２２】図２２は、実施例２の受光装置の変形例を構成する光電変換素子ユニットの概念的な平面図である。
【図２３】図２３は、実施例２の受光装置の変形例の光電変換素子を構成するフィルタ層の概念的な平面図である。
【図２４】図２４は、実施例２の受光装置の変形例の光電変換素子を構成する第４の四分の一波長層の概念的な平面図である。
【図２５】図２５は、実施例２の受光装置の変形例の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図である。
【図２６】図２６は、実施例２の受光装置の変形例の光電変換素子を構成する光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図である。
【図２７】図２７は、図１８Ａの矢印Ａ−Ａに沿ったと類似した実施例３の受光装置の模式的な一部断面図である。
【図２８】図２８は、図１８Ａの矢印Ｂ−Ｂに沿ったと類似した実施例３の受光装置の模式的な一部断面図である。
【図２９】図２９は、実施例４の受光装置を構成する光電変換素子ユニットの概念的な平面図である。
【図３０】図３０は、実施例４の受光装置の光電変換素子を構成するフィルタ層の概念的な平面図である。
【図３１】図３１は、実施例４の受光装置の光電変換素子を構成する第４の四分の一波長層の概念的な平面図である。
【図３２】図３２は、実施例４の受光装置の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図である。
【図３３】図３３は、実施例４の受光装置の光電変換素子を構成する光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図である。
【図３４】図３４は、実施例５の受光装置を構成する光電変換素子ユニットの概念的な平面図である。
【図３５】図３５は、実施例５の受光装置の光電変換素子を構成するフィルタ層の概念的な平面図である。
【図３６】図３６は、実施例５の受光装置の光電変換素子を構成する第４の四分の一波長層の概念的な平面図である。
【図３７】図３７は、実施例５の受光装置の光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図である。
【図３８】図３８は、実施例５の受光装置の光電変換素子を構成する光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図である。
【図３９】図３９は、本開示の受光装置に入射する各種の偏光状態の光の挙動を説明するための図である。
【図４０】図４０Ａ、図４０Ｂ、図４０Ｃ及び図４０Ｄは、本開示の受光装置を構成するワイヤグリッド偏光素子の製造方法を説明するための下地絶縁層等の模式的な一部端面図である。
【図４１】図４１は、本開示の受光装置を固体撮像装置に適用した場合の固体撮像装置の概念図である。
【図４２】図４２は、本開示の受光装置が適用された固体撮像装置である電子機器（カメラ）の概念図である。
【図４３】図４３は、ワイヤグリッド偏光素子を通過する光等を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の光電変換素子及び受光装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の光電変換素子及び受光装置、本開示の第１の構成の受光装置）
３．実施例２（実施例１の変形、本開示の第２の構成の受光装置）
４．実施例３（実施例２の変形）
５．実施例４（実施例２〜実施例３の変形、本開示の第３の構成の受光装置）
６．実施例５（実施例４の変形）
７．その他
【００１１】
〈本開示の光電変換素子及び受光装置、全般に関する説明〉
本開示の受光装置を構成する光電変換素子にあっては、あるいは又、本開示の光電変換素子にあっては、各光電変換素子において、四分の一波長層よりも光入射側に、オンチップ・マイクロレンズが配置されている形態とすることができる。
【００１２】
上記の好ましい形態を含む本開示の受光装置において、
光電変換素子ユニットは、２つの光電変換素子から構成されており、
第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度である構成とすることができる。このような形態の本開示の受光装置を、『本開示の第１の構成の受光装置』と呼ぶ。そして、この本開示の第１の構成の受光装置は、例えば、色分離や分光を目的としない受光装置（例えば、センサ）へ適用することができ、光電変換素子それ自体が特定波長に感度を有するような光電変換素子にあっては、フィルタ層は不要である。
【００１３】
光電変換素子ユニットには、四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子が設けられていない従来の光電変換素子が備えられていてもよい。以下に説明する本開示の受光装置の各種形態、構成においても同様とすることができる。
【００１４】
あるいは又、上記の好ましい形態を含む本開示の受光装置において、
光電変換素子ユニットは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である構成とすることができる。このような形態の本開示の受光装置を、『本開示の第２の構成の受光装置』と呼ぶ。
【００１５】
本開示の第２の構成に係る受光装置は、２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２に配置された４つの光電変換素子ユニットから構成されており、
第１光電変換素子ユニットは、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層を備えており、
第２光電変換素子ユニットは、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層を備えており、
第３光電変換素子ユニットは、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層を備えており、
第４光電変換素子ユニットは、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層を備えている構成とすることができる。このような形態の本開示の受光装置を、『本開示の第２−Ａの構成の受光装置』と呼ぶ。
【００１６】
具体的には、１つの光電変換素子群は、例えば、ベイヤ配置に配置された４つの光電変換素子ユニットから構成されており、第１の波長範囲の光として赤色光、第２の波長範囲の光及び第３の波長範囲の光として緑色光、第４の波長範囲の光として青色光を挙げることができる。あるいは又、第１の波長範囲の光として赤色光、第２の波長範囲の光として緑色光、第３の波長範囲の光として青色光、第４の波長範囲の光として赤外光を挙げることができ、この場合には、第４光電変換素子ユニットは、第１の波長範囲、第２の波長範囲及び第３の波長範囲の光を通過させない第４フィルタ層を備えている構成とすることができる。以下の説明においても同様とすることができる。
【００１７】
そして、本開示の第２−Ａの構成の受光装置において、
第１光電変換素子ユニットを構成する第１の四分の一波長層は第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第２光電変換素子ユニットを構成する第２の四分の一波長層は第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第３光電変換素子ユニットを構成する第３の四分の一波長層は第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第４光電変換素子ユニットを構成する第４の四分の一波長層は第４の波長範囲の光に対して位相差を与える構成とすることができる。
【００１８】
そして、このような構成にあっては、第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、異なる層に配置されている構成とすることができる。尚、このような形態の本開示の受光装置を、『本開示の第２−Ａ−１の構成の受光装置』と呼ぶ。そして、本開示の第２−Ａ−１の構成の受光装置にあっては、
四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ11，ｔ12）と、第２の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ21，ｔ22）と、第３の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ31，ｔ32）と、第４の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ41，ｔ42）とは、同じであり、即ち、ｔ11＝ｔ21＝ｔ31＝ｔ41，ｔ12＝ｔ22＝ｔ32＝ｔ42であり、
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、異なる層厚を有する構成とすることができる。
【００１９】
あるいは又、このような構成にあっては、第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層及び第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、同じ層に配置されている構成とすることができる。尚、このような形態の本開示の受光装置を、『本開示の第２−Ａ−２の構成の受光装置』と呼ぶ。そして、更には、本開示の第２−Ａ−２の構成の受光装置にあっては、
四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ11，ｔ12）と、第２の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ21，ｔ22）と、第３の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ31，ｔ32）と、第４の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さ（ｔ41，ｔ42）とは、異なり、即ち、ｔ11，ｔ21，ｔ31，ｔ41は同じ値ではないし、ｔ12，ｔ22，ｔ32，ｔ42は同じ値ではないし、
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、同じ層厚を有する構成とすることができる。
【００２０】
四分の一波長層よりも光入射側に、オンチップ・マイクロレンズが配置されている形態を含む本開示の受光装置において、
光電変換素子ユニットは、光電変換素子ユニット−Ａ、及び、光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する各光電変換素子の光入射側には、四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子がこの順に配置されており、
光電変換素子ユニット−Ｂを構成する各光電変換素子の光入射側には、ワイヤグリッド偏光素子が配置されており、四分の一波長層は配置されていない構成とすることができる。尚、このような形態の本開示の受光装置を、『本開示の第３の構成の受光装置』と呼ぶ。そして、この場合、光電変換素子ユニット−Ａと光電変換素子ユニット−Ｂとは隣接して配設されている構成とすることができる。
【００２１】
上記の好ましい構成を含む本開示の第３の構成の受光装置において、
光電変換素子ユニット−Ａは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ｂは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である構成とすることができる。
【００２２】
更には、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の第３の構成の受光装置において、
２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ａ及び２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第１光電変換素子ユニットは、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第２光電変換素子ユニットは、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第３光電変換素子ユニットは、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第４光電変換素子ユニットは、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層を備えている構成とすることができ、この場合、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第１光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第２光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第３光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第４光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第４の波長範囲の光に対して位相差を与える構成とすることができる。
【００２３】
更には、以上に説明した好ましい各種の形態、構成を含む本開示の受光装置において、四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成る形態とすることができる。
【００２４】
更には、以上に説明した好ましい各種の形態、構成を含む本開示の受光装置において、光電変換素子ユニットは、入射光の円偏光状態を検出することができ、この場合、更には、光電変換素子ユニットは、入射光の偏光状態が、右円偏光状態であるか、左円偏光状態であるかを検出することができるし、更には、場合によっては、左円偏光状態、左楕円偏光状態、直線偏光状態、右楕円偏光状態、右円偏光状態、無偏光状態であるかを検出することもできる。
【００２５】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の受光装置（以下、これらを総称して、単に、『本開示の受光装置等』と呼ぶ場合がある）において、複数の光電変換素子が２次元マトリクス状に配列されているが、便宜上、光電変換素子の一方の配列方向を『ｘ0方向』と呼び、他方の配列方向を『ｙ0方向』と呼ぶ。ｘ0方向とｙ0方向とは、直交していることが好ましい。ｘ0方向は所謂行方向あるいは所謂列方向であり、ｙ0方向は列方向あるいは行方向である。
【００２６】
本開示の受光装置等において、ワイヤグリッド偏光素子は、少なくとも帯状の光反射層及び光吸収層の積層構造体（光吸収層が光入射側に位置する）が、複数、離間して並置されて成る形態（即ち、ライン・アンド・スペース構造を有する形態）とすることができる。あるいは又、ワイヤグリッド偏光素子は、帯状の光反射層、絶縁膜及び光吸収層の積層構造体（光吸収層が光入射側に位置する）が、複数、離間して並置されて成る形態とすることができる。尚、この場合、積層構造体における光反射層と光吸収層とは絶縁膜によって離間されている構成（即ち、光反射層の頂面全面に絶縁膜が形成されており、絶縁膜の頂面全面に光吸収層が形成されている構成）とすることもできるし、絶縁膜の一部が切り欠かれ、光反射層と光吸収層とは絶縁膜の切欠き部において接している構成とすることもできる。そして、これらの場合、光反射層は第１導電材料から成り、光吸収層は第２導電材料から成る形態とすることができる。このような構成にすることで、光吸収層及び光反射層の全領域を、受光装置における適切な電位を有する領域に電気的に接続することができる結果、ワイヤグリッド偏光素子の形成時、ワイヤグリッド偏光素子が帯電し、一種の放電が発生する結果、ワイヤグリッド偏光素子や光電変換部に損傷が発生するといった問題の発生を確実に回避することができる。あるいは又、ワイヤグリッド偏光素子は、絶縁膜が省略され、光入射側側から、光吸収層及び光反射層が積層されて成る構成とすることができる。
【００２７】
これらのワイヤグリッド偏光素子は、例えば、
（Ａ）例えば光電変換部を形成した後、光電変換部の上方に、第１導電材料から成り、基板又は光電変換部と電気的に接続された光反射層形成層を設け、次いで、
（Ｂ）光反射層形成層の上に絶縁膜形成層を設け、絶縁膜形成層の上に、第２導電材料から成り、少なくとも一部が光反射層形成層と接した光吸収層形成層を設け、その後、
（Ｃ）光吸収層形成層、絶縁膜形成層及び光反射層形成層をパターニングすることで、帯状の光反射層、絶縁膜及び光吸収層のライン部が、複数、離間して並置されて成るワイヤグリッド偏光素子を得る、
各工程に基づき製造することができる。尚、
工程（Ｂ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、第２導電材料から成る光吸収層形成層を設け、
工程（Ｃ）において、基板又は光電変換部を介して光反射層形成層を所定の電位とした状態で、光吸収層形成層、絶縁膜形成層及び光反射層形成層をパターニングする形態とすることができる。
【００２８】
また、光反射層の下に下地膜が形成されている構成とすることができ、これによって、光反射層形成層、光反射層のラフネスを改善することができる。下地膜（バリアメタル層）を構成する材料として、ＴｉやＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造を挙げることができる。
【００２９】
本開示の受光装置等におけるワイヤグリッド偏光素子において、帯状の積層構造体の延びる方向は、消光させるべき偏光方位と一致しており、帯状の積層構造体の繰り返し方向は、透過させるべき偏光方位と一致している構成とすることができる。即ち、光反射層は、偏光子としての機能を有し、ワイヤグリッド偏光素子に入射した光の内、積層構造体の延びる方向と平行な方向に電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか一方）を減衰させ、積層構造体の延びる方向と直交する方向（帯状の積層構造体の繰り返し方向）に電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか他方）を透過させる。即ち、積層構造体の延びる方向がワイヤグリッド偏光素子の光吸収軸となり、積層構造体の延びる方向と直交する方向がワイヤグリッド偏光素子の光透過軸となる。帯状の（即ち、ライン・アンド・スペース構造のライン部を構成する）積層構造体の延びる方向を、便宜上、『第１の方向』と呼び、帯状の積層構造体（ライン部）の繰り返し方向（帯状の積層構造体の延びる方向と直交する方向）を、便宜上、『第２の方向』と呼ぶ場合がある。
【００３０】
第２の方向はｘ0方向あるいはｙ0方向と平行である形態とすることができる。前述したαと第２の方向との成す角度は、本質的に任意の角度とすることができるが、０度あるいは９０度を挙げることができる。但し、これに限定するものではない。
【００３１】
図４３に概念図を示すように、ワイヤグリッド偏光素子の形成ピッチＰ0が入射する電磁波の波長λ0よりも有意に小さい場合、ワイヤグリッド偏光素子の延在方向（第１の方向）に平行な平面で振動する電磁波は、選択的にワイヤグリッド偏光素子にて反射・吸収される。ここで、ライン部とライン部との間の距離（第２の方向に沿ったスペース部の距離、長さ）を、ワイヤグリッド偏光素子の形成ピッチＰ0とする。すると、図４３に示すように、ワイヤグリッド偏光素子に到達する電磁波（光）には縦偏光成分と横偏光成分が含まれるが、ワイヤグリッド偏光素子を通過した電磁波は縦偏光成分が支配的な直線偏光となる。ここで、可視光波長帯に着目して考えた場合、ワイヤグリッド偏光素子の形成ピッチＰ0がワイヤグリッド偏光素子へ入射する電磁波の実効波長λeffよりも有意に小さい場合、第１の方向に平行な面に偏った偏光成分はワイヤグリッド偏光素子の表面で反射若しくは吸収される。一方、第２の方向に平行な面に偏った偏光成分を有する電磁波がワイヤグリッド偏光素子に入射すると、ワイヤグリッド偏光素子の表面を伝播した電場がワイヤグリッド偏光素子の裏面から入射波長と同じ波長、同じ偏光方位のまま透過（出射）する。ここで、スペース部に存在する物質に基づき求められた平均屈折率をｎaveとしたとき、実効波長λeffは、（λ0／ｎave）で表される。平均屈折率ｎaveとは、スペース部において存在する物質の屈折率と体積の積を加算して、スペース部の体積で除した値である。波長λ0の値を一定とした場合、ｎaveの値が小さいほど、実効波長λeffの値は大きくなり、従って、形成ピッチＰ0の値を大きくすることができる。また、ｎaveの値が大きくなるほど、ワイヤグリッド偏光素子における透過率の低下、消光比の低下を招く。
【００３２】
本開示の受光装置等にあっては、光吸収層から光が入射する。そして、ワイヤグリッド偏光素子は、光の透過、反射、干渉、光学異方性による偏光波の選択的光吸収の４つの作用を利用することで、第１の方向に平行な電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか一方）を減衰させると共に、第２の方向に平行な電界成分を有する偏光波（ＴＥ波／Ｓ波及びＴＭ波／Ｐ波のいずれか他方）を透過させる。即ち、一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）は、光吸収層の光学異方性による偏光波の選択的光吸収作用によって減衰される。帯状の光反射層は偏光子として機能し、光吸収層及び絶縁膜を透過した一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）は、光反射層で反射される。このとき、光吸収層を透過し、光反射層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）の位相が半波長分ずれるように絶縁膜を構成すれば、光反射層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）は、光吸収層で反射された一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）との干渉により打ち消し合って減衰される。以上のようにして、一方の偏光波（例えば、ＴＥ波）を選択的に減衰させることができる。但し、上述したように、絶縁膜の厚さが最適化されていなくても、コントラストの向上を実現することができる。それ故、実用上、所望の偏光特性と実際の作製工程との兼ね合い基づき、絶縁膜の厚さを決定すればよい。
【００３３】
四分の一波長層においては、前述したとおり、第１誘電体層と第２誘電体層とが並置された構造を有するが、光電変換素子全体の法線（光入射方向）をＺ方向としたとき、第１誘電体層及び第２誘電体層はＹＺ平面に含まれている。そして、第１誘電体層及び第２誘電体層はＸ方向に沿って交互に並置されており、第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さはＸ方向に沿った厚さであり、四分の一波長層の層厚はＺ方向に沿った厚さである。Ｘ方向と第２の方向との成す角度は、本質的に任意の角度とすることができるが、０度あるいは９０度を挙げることができる。但し、これに限定するものではない。
【００３４】
四分の一波長層において、第１誘電体層の厚さをｔ1、第２誘電体層の厚さをｔ2としたとき、（ｔ1＋ｔ2）の値が光の波長よりも短い構造を有する場合、第１誘電体層と第２誘電体層とが並置された方向（Ｘ方向）と、この方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）では、異なる有効屈折率ｎTE，ｎTMを有し、恰も、複屈折材料であるかのように振る舞う。これらの有効屈折率ｎTE，ｎTMの差に起因して、各偏光方向の光の伝播速度に差が生じるため、四分の一波長層を通過する光に位相差が生じる。即ち、四分の一波長層を通過する光には位相差が与えられる。その結果、波長板としての機能を発現する。「ｆ」をフィリング・ファクタとしたとき、ｆ，ｎTE，ｎTMは、
ｆ  ＝ｔ1／（ｔ1＋ｔ2）
ｎTE＝｛ｆ×ｎ12＋（１−ｆ）×ｎ22｝1/2
ｎTM＝｛ｆ／ｎ12＋（１−ｆ）／ｎ22｝1/2
で表され、位相差δは、四分の一波長層の層厚（高さであり、Ｚ方向の厚さ）をＨ、四分の一波長層を通過する光の波長をλとしたとき、即ち、四分の一波長層を通過し、位相差が与えられる光の波長をλ（後述するλ1，λ2-3，λ4でもある）としたとき、
（λ／４）＝δ＝（ｎTE−ｎTM）×Ｈ
で表される。
【００３５】
従って、Ｈを一定とした場合、ｆの値、即ち、ｔ1及びｔ2の値を変えることで、所望のλの値を得ることができる。また、ｔ1及びｔ2の値を一定とした場合、Ｈの値を変えることで、四分の一波長層に対して所望のλの値を得ることができる。
【００３６】
第１の四分の一波長層の層厚をＨ1、第２の四分の一波長層の層厚をＨ2、第３の四分の一波長層の層厚をＨ3、第４の四分の一波長層の層厚をＨ4とする。また、第１の四分の一波長層において、第１誘電体層の厚さをｔ11、第２誘電体層の厚さをｔ12とし、第２の四分の一波長層において、第１誘電体層の厚さをｔ21、第２誘電体層の厚さをｔ22とし、第３の四分の一波長層において、第１誘電体層の厚さをｔ31、第２誘電体層の厚さをｔ32とし、第４の四分の一波長層において、第１誘電体層の厚さをｔ41、第２誘電体層の厚さをｔ42とする。
【００３７】
本開示の第２−Ａ−１の構成の受光装置にあっては、第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、異なる層に配置されているが、（ｔ11，ｔ12）、（ｔ21，ｔ22）、（ｔ31，ｔ32）、（ｔ41，ｔ42）の値を同じとするので、Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3，Ｈ4の値を変えればよい。場合によっては、Ｈ1＝Ｈ2＝Ｈ3＝Ｈ4としてもよく、この場合、（ｔ11，ｔ12）、（ｔ21，ｔ22）、（ｔ31，ｔ32）、（ｔ41，ｔ42）の値を変えればよい。本開示の第２−Ａ−２の構成の受光装置にあっては、第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、同じ層に配置されており、Ｈ1＝Ｈ2＝Ｈ3＝Ｈ4であり、（ｔ11，ｔ12）、（ｔ21，ｔ22）、（ｔ31，ｔ32）、（ｔ41，ｔ42）の値を変えればよい。
【００３８】
第１誘電体層を構成する材料としてＳｉＮを例示することができるし、第２誘電体層を構成する材料としてＳｉＯ2を例示することができる。
【００３９】
以下の説明において、光電変換部の上方に設けられたワイヤグリッド偏光素子を構成する積層構造体を、便宜上、『第１積層構造体』と呼び、第１積層構造体を取り囲む積層構造体を、便宜上、『第２積層構造体』と呼ぶ場合がある。第２積層構造体は、或る光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子（第１積層構造体）と、この或る光電変換素子に隣接した光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子（第１積層構造体）とを結んでいる。第２積層構造体は、ワイヤグリッド偏光素子を構成する積層構造体と同じ構成の積層構造体（即ち、少なくとも光反射層及び光吸収層から成り、例えば、光反射層、絶縁膜及び光吸収層から成る第２積層構造体であり、ライン・アンド・スペース構造が設けられていない、所謂ベタ膜の構造）から構成することができる。第２積層構造体は、ワイヤグリッド偏光素子として機能しないのであれば、ワイヤグリッド偏光素子のようにライン・アンド・スペース構造が設けられていてもよい。即ち、ワイヤグリッドの形成ピッチＰ0が入射する電磁波の実効波長よりも充分に大きい構造を有していてもよい。後述するフレーム部も、第２積層構造体から構成すればよい。場合によっては、フレーム部は第１積層構造体から構成してもよい。フレーム部は、ワイヤグリッド偏光素子のライン部と連結されていることが好ましい。フレーム部を遮光部として機能させることもできる。
【００４０】
光反射層（光反射層形成層）は、金属材料、合金材料若しくは半導体材料から成る構成とすることができるし、光吸収層は、金属材料、合金材料若しくは半導体材料から成る構成とすることができる。具体的には、光反射層（光反射層形成層）を構成する無機材料として、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料、半導体材料を挙げることができる。
【００４１】
光吸収層（あるいは光吸収層形成層）を構成する材料として、消衰係数ｋが零でない、即ち、光吸収作用を有する金属材料や合金材料、半導体材料、具体的には、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）、錫（Ｓｎ）等の金属材料や、これらの金属を含む合金材料、半導体材料を挙げることができる。また、ＦｅＳｉ2（特にβ−ＦｅＳｉ2）、ＭｇＳｉ2、ＮｉＳｉ2、ＢａＳｉ2、ＣｒＳｉ2、ＣｏＳｉ2等のシリサイド系材料を挙げることもできる。特に、光吸収層（光吸収層形成層）を構成する材料として、アルミニウム又はその合金、あるいは、β−ＦｅＳｉ2や、ゲルマニウム、テルルを含む半導体材料を用いることで、可視光域で高コントラスト（高消光比）を得ることができる。尚、可視光以外の波長帯域、例えば赤外域に偏光特性を持たせるためには、光吸収層（光吸収層形成層）を構成する材料として、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等を用いることが好ましい。これらの金属の共鳴波長が赤外域近辺にあるからである。
【００４２】
光反射層形成層、光吸収層形成層は、各種化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、ゾル−ゲル法、メッキ法、ＭＯＣＶＤ法、ＭＢＥ法等の公知の方法に基づき形成することができる。また、光反射層形成層、光吸収層形成層のパターニング法として、リソグラフィ技術とエッチング技術との組合せ（例えば、四フッ化炭素ガス、六フッ化硫黄ガス、トリフルオロメタンガス、二フッ化キセノンガス等を用いた異方性ドライエッチング技術や、物理的エッチング技術）や、所謂リフトオフ技術、サイドウォールをマスクとして用いる所謂セルフアラインダブルパターニング技術を挙げることができる。リソグラフィ技術として、フォトリソグラフィ技術（高圧水銀灯のｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、ＥＵＶ等を光源として用いたリソグラフィ技術、及び、これらの液浸リソグラフィ技術、電子線リソグラフィ技術、Ｘ線リソグラフィ）を挙げることができる。あるいは又、フェムト秒レーザ等の極短時間パルスレーザによる微細加工技術や、ナノインプリント法に基づき、光反射層や光吸収層を形成することもできる。
【００４３】
絶縁膜（あるいは絶縁膜形成層）や層間絶縁層、下地絶縁層、平坦化膜を構成する材料として、入射光に対して透明であり、光吸収特性を有していない絶縁材料、具体的には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、ＮＳＧ（ノンドープ・シリケート・ガラス）、ＢＰＳＧ（ホウ素・リン・シリケート・ガラス）、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＰｂＳＧ、ＡｓＳＧ、ＳｂＳＧ、ＳＯＧ（スピンオングラス）等のＳｉＯX系材料（シリコン系酸化膜を構成する材料）、ＳｉＮ、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＦ、ＳｉＣＮ、低誘電率絶縁材料（例えば、フルオロカーボン、シクロパーフルオロカーボンポリマー、ベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、アモルファステトラフルオロエチレン、ポリアリールエーテル、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、有機ＳＯＧ、パリレン、フッ化フラーレン、アモルファスカーボン）、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、Ｓｉｌｋ（The Dow Chemical Co. の商標であり、塗布型低誘電率層間絶縁膜材料）、Ｆｌａｒｅ（Honeywell Electronic Materials Co. の商標であり、ポリアリルエーテル（ＰＡＥ)系材料）を挙げることができ、単独、あるいは、適宜、組み合わせて使用することができる。あるいは又、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）；ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）；ポリイミド；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）；ポリスチレン；Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＴＭＳ）、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）等のシラノール誘導体（シランカップリング剤）；ノボラック型フェノール樹脂；フッ素系樹脂；オクタデカンチオール、ドデシルイソシアネイト等の一端に制御電極と結合可能な官能基を有する直鎖炭化水素類にて例示される有機系絶縁材料（有機ポリマー）を挙げることができるし、これらの組み合わせを用いることもできる。絶縁膜形成層は、各種ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種ＰＶＤ法、スクリーン印刷法といった各種印刷法、ゾル−ゲル法等の公知の方法に基づき形成することができる。絶縁膜は、光吸収層の下地層として機能すると共に、光吸収層で反射された偏光光と、光吸収層を透過し、光反射層で反射された偏光光の位相を調整し、干渉効果により消光比と透過率を向上させ、反射率を低減する目的で形成される。従って、絶縁膜は、１往復での位相が半波長分ずれるような厚さとすることが望ましい。但し、光吸収層は、光吸収効果を有するが故に、反射された光が吸収される。従って、絶縁膜の厚さが、上述のように最適化されていなくても、消光比の向上を実現することができる。それ故、実用上、所望の偏光特性と実際の作製工程との兼ね合い基づき絶縁膜の厚さを決定すればよく、例えば、１×１０-9ｍ乃至１×１０-7ｍ、より好ましくは、１×１０-8ｍ乃至８×１０-8ｍを例示することができる。また、絶縁膜の屈折率は、１．０より大きく、限定するものではないが、２．５以下とすることが好ましい。
【００４４】
本開示の受光装置等において、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部は空隙である形態（即ち、スペース部は少なくとも空気で満たされている形態）とすることもできる。このように、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部を空隙とすることで、平均屈折率ｎaveの値を小さくすることができる結果、ワイヤグリッド偏光素子における透過率の向上、消光比の向上を図ることができる。また、形成ピッチＰ0の値を大きくすることができるので、ワイヤグリッド偏光素子の製造歩留りの向上を図ることができる。ワイヤグリッド偏光素子の上に保護膜が形成された形態とすることもでき、これによって、高い信頼性を有する光電変換素子、受光装置を提供することができるし、保護膜を設けることで、ワイヤグリッド偏光素子の耐湿性の向上等、信頼性を向上させることができる。保護膜の厚さは、偏光特性に影響を与えない範囲の厚さとすればよい。入射光に対する反射率は保護膜の光学厚さ（屈折率×保護膜の膜厚）によっても変化するので、保護膜の材料と厚さは、これらを考慮して決定すればよく、厚さとして、１５ｎｍ以下を例示することができ、あるいは又は、積層構造体と積層構造体との間の距離の１／４以下を例示することができる。保護膜を構成する材料として、屈折率が２以下、消衰係数が零に近い材料が望ましく、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2を含むＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ等の絶縁材料や、酸化アルミニウム（ＡｌＯX）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯx）、酸化タンタル（ＴａＯx）等の金属酸化物を挙げることができる。あるいは又、パーフルオロデシルトリクロロシランやオクタデシルトリクロロシランを挙げることができる。保護膜は、各種ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種ＰＶＤ法、ゾル−ゲル法等の公知のプロセスによって形成することができるが、所謂単原子成長法（ＡＬＤ法、Atomic Layer Doposition 法）や、ＨＤＰ−ＣＶＤ法（高密度プラズマ化学的気相成長法）を採用することが、より好ましい。ＡＬＤ法やＨＤＰ−ＣＶＤ法を採用することで、薄い保護膜をコンフォーマルにワイヤグリッド偏光素子上に形成することができる。保護膜は、ワイヤグリッド偏光素子の全面に形成してもよいが、ワイヤグリッド偏光素子の側面にのみ形成し、ワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子との間に位置する下地絶縁層の上には形成しない形態とすることができる。そして、このように、ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料等の露出した部分である側面を覆うように保護膜を形成することで、大気中の水分や有機物を遮断することができ、ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料等の腐食や異常析出といった問題の発生を確実に抑制することができる。そして、光電変換素子の長期信頼性の向上を図ることが可能となり、より高い信頼性を有するワイヤグリッド偏光素子をオンチップで備える光電変換素子の提供が可能となる。
【００４５】
そして、ワイヤグリッド偏光素子の上に保護膜を形成する場合、更には、
ワイヤグリッド偏光素子と保護膜との間には第２保護膜が形成されており、
保護膜を構成する材料の屈折率をｎ1’、第２保護膜を構成する材料の屈折率をｎ2’としたとき、ｎ1’＞ｎ2’ を満足する形態とすることができる。ｎ1’＞ｎ2’ を満足することで、平均屈折率ｎaveの値を確実に小さくすることができる。ここで、保護膜はＳｉＮから成り、第２保護膜はＳｉＯ2又はＳｉＯＮから成ることが好ましい。
【００４６】
更には、少なくとも、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部に面したライン部の側面には第３保護膜が形成されている形態とすることができる。即ち、スペース部は空気で満たされ、加えて、スペース部には第３保護膜が存在する。ここで、第３保護膜を構成する材料として、屈折率が２以下、消衰係数が零に近い材料が望ましく、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2を含むＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ等の絶縁材料や、酸化アルミニウム（ＡｌＯX）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯx）、酸化タンタル（ＴａＯx）等の金属酸化物を挙げることができる。あるいは又、パーフルオロデシルトリクロロシランやオクタデシルトリクロロシランを挙げることができる。第３保護膜は、各種ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法や真空蒸着法を含む各種ＰＶＤ法、ゾル−ゲル法等の公知のプロセスによって形成することができるが、所謂単原子成長法（ＡＬＤ法、Atomic Layer Doposition 法）や、ＨＤＰ−ＣＶＤ法（高密度プラズマ化学的気相成長法）を採用することが、より好ましい。ＡＬＤ法を採用することで、薄い第３保護膜をコンフォーマルにワイヤグリッド偏光素子上に形成することができるが、より一層薄い第３保護膜をライン部の側面に形成するといった観点から、ＨＤＰ−ＣＶＤ法を採用することが更に一層好ましい。あるいは又、スペース部を、第３保護膜を構成する材料で充填し、しかも、第３保護膜に、隙間、空孔、ボイド等を設ければ、第３保護膜全体の屈折率を低下させることができる。
【００４７】
ワイヤグリッド偏光素子を構成する金属材料や合金材料（以下、『金属材料等』と呼ぶ場合がある）が外気と接触すると、外気からの水分や有機物の付着によって金属材料等の腐食耐性が劣化し、光電変換部の長期信頼性が劣化する虞がある。特に、金属材料等−絶縁材料−金属材料等のライン部（積層構造体）に水分が付着すると、水分中にはＣＯ2やＯ2が溶解しているために電解液として作用し、２種類のメタル間の間で局部電池が形成される虞がある。そして、このような現象が生じると、カソード（正極）側では水素発生等の還元反応が進み、アノード（負極側）では酸化反応が進むことにより、金属材料等の異常析出やワイヤグリッド偏光素子の形状変化が発生する。そして、その結果、本来期待されたワイヤグリッド偏光素子や光電変換部の性能が損なわれる虞がある。例えば、光反射層としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合、以下の反応式で示すようなアルミニウムの異常析出が発生する虞がある。しかしながら、保護膜を形成すれば、また、第３保護膜を形成すれば、このような問題の発生を確実に回避することができる。
Ａｌ  →  Ａｌ3+  ＋  ３ｅ-
Ａｌ3+  ＋  ３ＯＨ-  →   Ａｌ（ＯＨ）3
【００４８】
本開示の受光装置等において、第１の方向に沿った光反射層の長さは、光電変換素子の実質的に光電変換を行う領域である光電変換領域の第１の方向に沿った長さと同じとすることができるし、光電変換素子の長さと同じとすることもできるし、第１の方向に沿った光電変換素子の長さの整数倍とすることもできるが、これら限定するものではない。
【００４９】
本開示の受光装置等において、オンチップ・マイクロレンズ（ＯＣＬ）は、ワイヤグリッド偏光素子の上方に配設された主オンチップ・マイクロレンズから構成することができるし、ワイヤグリッド偏光素子の上方に配設された副オンチップ・マイクロレンズ（インナーレンズ、ＯＰＡ）、及び、副オンチップ・マイクロレンズ（ＯＰＡ）の上方に配設された主オンチップ・マイクロレンズから構成することもできる。
【００５０】
そして、このような構成にあっては、ワイヤグリッド偏光素子とオンチップ・マイクロレンズとの間に、波長選択手段（具体的には、例えば、周知のフィルタ層）が配置されている構成とすることができる。このような構成を採用することで、各ワイヤグリッド偏光素子における透過光の波長帯域において独立してワイヤグリッド偏光素子の最適化を図ることができ、可視光域全域において一層の低反射率を実現することができる。ワイヤグリッド偏光素子と波長選択手段との間には平坦化膜が形成され、ワイヤグリッド偏光素子の下には、ワイヤグリッド偏光素子製造工程においてプロセスの下地として機能するシリコン酸化膜等の無機材料から成る下地絶縁層が形成されている構成とすることができる。副オンチップ・マイクロレンズ（ＯＰＡ）の上方に主オンチップ・マイクロレンズが配設されている場合には、副オンチップ・マイクロレンズと主オンチップ・マイクロレンズとの間に、波長選択手段（周知のフィルタ層）が配置されている構成とすることができる。
【００５１】
フィルタ層として、例えば、赤色光といった第１の波長範囲の光、緑色光といった第２の波長範囲あるいは第３の波長範囲の光、青色光といった第４の波長範囲を透過させるフィルタ層だけでなく、シアン色、マゼンダ色、黄色等の特定波長を透過させるフィルタ層を挙げることができるし、第１の波長範囲、第２の波長範囲及び第３の波長範囲の光を通過させないフィルタ層を挙げることができる。また、色分離や分光を目的としない場合、若しくは、光電変換素子それ自体が特定波長に感度を有するような光電変換素子にあっては、フィルタ層は不要な場合がある。フィルタ層が配置された光電変換素子とフィルタ層が配置されていない光電変換素子とが混在する場合、フィルタ層を配置しない光電変換素子にあっては、フィルタ層を配置した光電変換素子との間の平坦性を確保するために、フィルタ層の代わりに透明な樹脂層を形成してもよい。フィルタ層（カラーフィルタ層）を、顔料や染料等の有機化合物を用いた有機材料系のカラーフィルタ層から構成するだけでなく、フォトニック結晶や、プラズモンを応用した波長選択素子（導体薄膜に格子状の穴構造を設けた導体格子構造を有するカラーフィルタ層。例えば、特開２００８−１７７１９１参照）、アモルファスシリコン等の無機材料から成る薄膜から構成することもできる。
【００５２】
ワイヤグリッド偏光素子の下方には光電変換素子を駆動するために、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等から構成された各種配線（配線層）が、例えば、複数層、形成されている。そして、ワイヤグリッド偏光素子は、各種配線（配線層）やコンタクトホール部を介して半導体基板に接続されており、これによって、ワイヤグリッド偏光素子に所定の電位を印加することができる。具体的には、ワイヤグリッド偏光素子は、例えば、接地されている。半導体基板としてシリコン半導体基板、ＩｎＧａＡｓ基板等の化合物半導体基板を挙げることができる。
【００５３】
光電変換素子から撮像素子を構成する場合、撮像素子の駆動を制御する制御部を構成する浮遊拡散層、増幅トランジスタ、リセット・トランジスタ及び選択トランジスタの構成、構造は、従来の制御部における浮遊拡散層、増幅トランジスタ、リセット・トランジスタ及び選択トランジスタの構成、構造と同様とすることができる。駆動回路も周知の構成、構造とすることができる。
【００５４】
光電変換素子群における光電変換素子と光電変換素子との間に導波路構造を設けてもよいし、集光管構造を設けてもよく、これによって、光学的クロストークの低減を図ることができる。ここで、導波路構造は、光電変換部を覆う層間絶縁層の光電変換部と光電変換部との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、層間絶縁層を構成する材料の屈折率の値よりも大きな値の屈折率を有する薄膜から構成されており、光電変換部の上方から入射した光は、この薄膜で全反射され、光電変換部に到達する。即ち、基板に対する光電変換部の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像の内側に位置し、基板に対する光電変換部の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像によって囲まれている。また、集光管構造は、光電変換部を覆う層間絶縁層の光電変換部と光電変換部との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、金属材料あるいは合金材料から成る遮光性の薄膜から構成されており、光電変換部の上方から入射した光が、この薄膜で反射され、光電変換部に到達する。即ち、基板に対する光電変換部の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像の内側に位置し、基板に対する光電変換部の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像によって囲まれている。
【００５５】
本開示の受光装置等においては、１光電変換素子ユニット（１画素）は複数の光電変換素子（副画素）から構成することができる。そして、例えば、各副画素は１つの光電変換素子を備えている。画素と副画素の関係については後述する。光電変換素子あるいは光電変換部、それ自体の構成、構造は、周知の構成、構造とすることができる。
【００５６】
本開示の受光装置を構成する全ての光電変換素子がワイヤグリッド偏光素子を備えていてもよいし、一部の光電変換素子がワイヤグリッド偏光素子を備えていてもよい。複数の光電変換素子から構成された光電変換素子ユニットはベイヤ配列を有し、１光電変換素子ユニット（１画素）は４つの光電変換素子（４つの副画素）から構成されている形態とすることができる。但し、光電変換素子ユニットの配列は、ベイヤ配列に限定されず、その他、インターライン配列、ＧストライプＲＢ市松配列、ＧストライプＲＢ完全市松配列、市松補色配列、ストライプ配列、斜めストライプ配列、原色色差配列、フィールド色差順次配列、フレーム色差順次配列、ＭＯＳ型配列、改良ＭＯＳ型配列、フレームインターリーブ配列、フィールドインターリーブ配列を挙げることができる。前述したとおり、色分離や分光を目的としない場合、若しくは、光電変換素子それ自体が特定波長に感度を有するような光電変換素子にあっては、フィルタ層は不要な場合がある。光電変換素子は、赤色光に感度を有する赤色光用光電変換素子、緑色光に感度を有する緑色光用光電変換素子、青色光に感度を有する青色光用光電変換素子の組合せから構成されていてもよいし、これらに加えて、赤外線に感度を有する赤外線光電変換素子の組合せから構成されていてもよいし、本開示の受光装置等において、単色の画像を得る固体撮像装置としてもよいし、単色の画像と赤外線に基づく画像の組合せを得る固体撮像装置としてもよい。
【００５７】
本開示の受光装置等を固体撮像装置に適用する場合、光電変換素子として、ＣＣＤ素子、ＣＭＯＳイメージセンサー、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）、ＣＭＤ（Charge Modulation Device）型の信号増幅型イメージセンサーを挙げることができる。光電変換素子は、表面照射型あるいは裏面照射型の光電変換素子である。固体撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、監視カメラ、車両搭載用カメラ、スマートホン用カメラ、ゲーム用のユーザーインターフェースカメラ、生体認証用カメラを構成することができる。そして、通常の撮像に加えて、偏光情報が同時に取得可能な固体撮像装置とすることができる。また、立体画像を撮像する固体撮像装置とすることもできる。本開示の受光装置等から固体撮像装置を構成する場合、固体撮像装置によって、単板式カラー固体撮像装置を構成することができる。
【実施例１】
【００５８】
実施例１は、本開示の受光装置及び光電変換素子に関し、具体的には、本開示の第１の構成の受光装置に関する。図２Ａの矢印Ａ−Ａに沿った実施例１の受光装置の模式的な一部断面図を図１に示し、実施例１の受光装置の光電変換素子ユニットを構成する光電変換素子におけるワイヤグリッド偏光素子及び四分の一波長層の模式的な平面図を図２Ａ及び図２Ｂに示す。また、実施例１の受光装置の光電変換素子ユニットの概念的な平面図を図３に示し、第４の四分の一波長層の概念的な平面図を図４に示し、ワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図を図５に示し、光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図を図６に示す。更には、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な斜視図を図７及び図８に示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な一部断面図を図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂに示し、四分の一波長層の模式的な斜視図を図１１に示す。尚、図３、図４、図５及び図６においては、２×６の光電変換素子ユニットを図示する。
【００５９】
実施例１の受光装置は、複数の光電変換素子１１から成る光電変換素子ユニット１０Ａの複数から構成されており、各光電変換素子ユニット１０Ａを構成する各光電変換素子１１において、光入射側から、四分の一波長層６０、ワイヤグリッド偏光素子５０、及び、光電変換部２１がこの順に配置されている。また、実施例１の光電変換素子１１は、光入射側から、四分の一波長層６０、ワイヤグリッド偏光素子５０及び光電変換部２１が、この順に配置されている。
【００６０】
そして、各光電変換素子１１において、四分の一波長層６０よりも光入射側に、オンチップ・マイクロレンズ８１が配置されている。
【００６１】
また、実施例１の受光装置において、光電変換素子ユニット１０Ａは、２つの光電変換素子１１1，１１2から構成されており、第１光電変換素子１１1を構成するワイヤグリッド偏光素子５０1が透過させるべき偏光方位はα度であり、第２光電変換素子１１2を構成するワイヤグリッド偏光素子５０2が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度である。このような構成の実施例１の受光装置は、例えば、色分離や分光を目的としない受光装置（例えば、センサ）へ適用することができ、光電変換素子それ自体が特定波長に感度を有し、フィルタ層は不要である。
【００６２】
αと第２の方向との成す角度は、本質的に任意の角度とすることができるが、実施例１あるいは後述する各種の実施例においては、０度とした。また、第２の方向をｙ0方向と平行とした。但し、これらに限定するものではない。
【００６３】
四分の一波長層６０1，６０2は、屈折率ｎ1、厚さｔ1を有する材料から構成された第１誘電体層６１、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）、厚さｔ2を有する材料から構成された第２誘電体層６２が、交互に、並置されて成る。ここで、第１誘電体層６１を、具体的には、ＳｉＮ（ｎ1＝２．０）から構成し、第２誘電体層６２を、具体的には、ＳｉＯ2（ｎ2＝１．５）から構成した。以下の実施例においても同様とすることができる。
【００６４】
実施例１にあっては、
ｔ1 ＝１５０ｎｍ
ｔ2 ＝１５０ｎｍ
としたので、
ｆ  ＝１５０／（１５０＋１５０）＝０．５
ｎTE＝１．７７
ｎTM＝０．５９
であり、
Ｈ＝１２５ｎｍ
とすれば、四分の一波長層６０を通過し、位相差が与えられる光の波長λは、
λ＝６００ｎｍ
である。
【００６５】
そして、光電変換素子ユニットは、入射光の円偏光状態を検出することができ、この場合、更には、光電変換素子ユニットは、入射光の偏光状態が、右円偏光状態であるか、左円偏光状態であるかを検出することができ、更には、左楕円偏光状態、直線偏光状態、右楕円偏光状態であるかを検出することもできる。
【００６６】
図３９に、本開示の受光装置に入射する各種の偏光状態の光の挙動を示す。右円偏光状態で四分の一波長層に入射した光は、進相軸方向において位相が（π／４）進み、遅相軸方向において位相が（π／４）遅れる結果、１３５度直線偏光状態へと偏光状態が変化する。左円偏光状態で四分の一波長層に入射した光は、４５度直線偏光状態へと偏光状態が変化する。また、左楕円偏光状態で四分の一波長層に入射した光は、右楕円偏光へと偏光状態が変化するし、右楕円偏光状態で四分の一波長層に入射した光は、左楕円偏光状態へと偏光状態が変化する。４５度直線偏光状態で四分の一波長層に入射した光は、右円偏光状態へと偏光状態が変化する。
【００６７】
以下の表１に、光電変換素子に入射する入射光の偏光状態が左円偏光状態、左楕円偏光状態、直線偏光状態、右楕円偏光状態、右円偏光状態である場合の、第１光電変換素子１１1（α＝０度）及び第２光電変換素子１１2（α＝４５度）によって得られる信号の強度の関係を示す。尚、表中、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」の順に、信号の強度が低下することを示す。入射光量に対して、理想的には、表中「１」は４０％以上、５０％以下、表中「２」は３０％以上、４０％未満、表中「３」は２０％以上、３０％未満、表中「４」は１０％以上、２０％未満、表中「５」は０％以上、１０％未満である。尚、ワイヤグリッド偏光素子による光量損失を、入射光量の５０％としている。
【００６８】
表１に示すように、例えば、光電変換素子に入射する入射光の偏光状態が左円偏光状態であるか、左楕円偏光状態であるか、右楕円偏光状態であるか、右円偏光状態であるか、どのような直線偏光状態にあるかは、第１光電変換素子１１1及び第２光電変換素子１１2の出力を調べることで判断することができる。
【００６９】
〈表１〉
2020013842.tif 000003
【００７０】
実施例１の受光装置において、周知の構成、構造を有する光電変換部２１が、シリコン半導体基板３１内に、周知の方法で形成されている。光電変換部２１は下層・層間絶縁層３３で覆われており、下層・層間絶縁層３３の上に下地絶縁層３４が形成されており、下地絶縁層３４の上に、ワイヤグリッド偏光素子５０が形成されている。ワイヤグリッド偏光素子５０及び下地絶縁層３４は平坦化膜３５によって覆われており、平坦化膜３５上に四分の一波長層６０が形成されている。四分の一波長層６０及び平坦化膜３５上に上層・層間絶縁層３６が形成されており、上層・層間絶縁層３６の上にオンチップ・マイクロレンズ８１が配置されている。尚、図示した例では５層の下層・層間絶縁層３３及び４層の配線層３２を示したが、これに限定するものではなく、下層・層間絶縁層３３、配線層３２の層数は任意である。
【００７１】
図９Ａに示すように、ワイヤグリッド偏光素子５０は、ライン・アンド・スペース構造を有する。ワイヤグリッド偏光素子５０のライン部５４は、光入射側とは反対側（実施例１にあっては光電変換部側）から、第１導電材料（具体的には、アルミニウム（Ａｌ））から成る光反射層５１、ＳｉＯ2から成る絶縁膜５２、及び、第２導電材料（具体的には、タングステン（Ｗ））から成る光吸収層５３が積層された積層構造体（第１積層構造体）から構成されている。光反射層５１の頂面全面に絶縁膜５２が形成されており、絶縁膜５２の頂面全面に光吸収層５３が形成されている。具体的には、光反射層５１は、厚さ１５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）から構成され、絶縁膜５２は、厚さ２５ｎｍあるいは５０ｎｍのＳｉＯ2から構成され、光吸収層５３は、厚さ２５ｎｍのタングステン（Ｗ）から構成されている。光反射層５１は、偏光子としての機能を有し、ワイヤグリッド偏光素子５０に入射した光の内、光反射層５１の延びる方向（第１の方向）と平行な方向に電界成分を有する偏光波を減衰させ、光反射層５１の延びる方向と直交する方向（第２の方向）に電界成分を有する偏光波を透過させる。第１の方向はワイヤグリッド偏光素子５０の光吸収軸であり、第２の方向はワイヤグリッド偏光素子５０の光透過軸である。下地絶縁層３４と光反射層５１との間には、ＴｉやＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造から成る下地膜が形成されているが、下地膜の図示は省略した。
【００７２】
光反射層５１、絶縁膜５２及び光吸収層５３は、光電変換素子１１において共通である。フレーム部５９は、スペース部５５が設けられていない点を除き、光反射層５１、絶縁膜５２及び光吸収層５３から成る積層構造体（第２積層構造体）から構成されている。即ち、図２Ａの模式的な平面図に示すように、ワイヤグリッド偏光素子５０を取り囲むフレーム部５９を備えており、フレーム部５９とワイヤグリッド偏光素子５０のライン部５４とは連結されている。フレーム部５９は、このように、ワイヤグリッド偏光素子５０のライン部５４と同じ構造を有し、遮光部としても機能する。
【００７３】
ワイヤグリッド偏光素子５０は、以下の方法で作製することができる。即ち、下地絶縁層３４上に、ＴｉあるいはＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮの積層構造から成る下地膜（図示せず）、第１導電材料（具体的には、アルミニウム）から成る光反射層形成層５１Ａを真空蒸着法に基づき設ける（図４０Ａ及び図４０Ｂ参照）。次いで、光反射層形成層５１Ａの上に絶縁膜形成層５２Ａを設け、絶縁膜形成層５２Ａの上に、第２導電材料から成る光吸収層形成層５３Ａを設ける。具体的には、ＳｉＯ2から成る絶縁膜形成層５２Ａを、光反射層形成層５１Ａ上にＣＶＤ法に基づき形成する（図４０Ｃ参照）。そして、絶縁膜形成層５２Ａ上に、スパッタリング法によって、タングステン（Ｗ）から成る光吸収層形成層５３Ａを形成する。こうして、図４０Ｄに示す構造を得ることができる。
【００７４】
その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、光吸収層形成層５３Ａ、絶縁膜形成層５２Ａ及び光反射層形成層５１Ａ、更には、下地膜をパターニングすることで、帯状の光反射層５１、絶縁膜５２及び光吸収層５３のライン部（積層構造体）５４が、複数、離間して並置されて成るライン・アンド・スペース構造を有するワイヤグリッド偏光素子５０を得ることができる。その後、ＣＶＤ法に基づき平坦化膜３５を、ワイヤグリッド偏光素子５０を覆うように形成すればよい。光反射層５１、絶縁膜５２及び光吸収層５３から成るフレーム部５９（図２Ｂを参照）によってワイヤグリッド偏光素子５０は囲まれている。
【００７５】
ワイヤグリッド偏光素子５０の変形例として、図９Ｂの模式的な一部端面図に示すように、ワイヤグリッド偏光素子５０の上に形成された保護膜５６を備えており、ワイヤグリッド偏光素子５０のスペース部５５は空隙である構成を挙げることができる。即ち、スペース部５５の一部若しくは全部が空気で満たされている。実施例１にあっては、具体的には、スペース部５５の全てが空気で満たされている。
【００７６】
また、図１０Ａの模式的な一部端面図に示すように、ワイヤグリッド偏光素子５０と保護膜５６との間に第２保護膜５７が形成されている構成とすることもできる。保護膜５６を構成する材料の屈折率をｎ1’、第２保護膜５７を構成する材料の屈折率をｎ2’としたとき、ｎ1’＞ｎ2’ を満足する。ここで、例えば、保護膜５６は、ＳｉＮ（ｎ1’＝２．０）から成り、第２保護膜５７は、ＳｉＯ2（ｎ2’＝１．５）から成る。図面においては、第２保護膜５７の底面（下地絶縁層３４と対向する面）を平坦な状態で示したが、スペース部５５に向かって第２保護膜５７の底面が凸状となっている場合もあるし、保護膜５６に向かって第２保護膜５７の底面が凹状となっている場合、あるいは、楔状に凹んでいる場合もある。
【００７７】
このような構造は、ライン・アンド・スペース構造を有するワイヤグリッド偏光素子５０を得た後、ＣＶＤ法に基づき、ＳｉＯ2から成り、平均厚さ０．０１μｍ乃至１０μｍの第２保護膜５７を全面に形成する。ライン部５４とライン部５４との間に位置するスペース部５５の上方は、第２保護膜５７によって塞がれる。次いで、ＣＶＤ法に基づき、ＳｉＮから成り、平均厚さ０．１μｍ乃至１０μｍの保護膜５６を第２保護膜５７の上に形成する。保護膜５６をＳｉＮから構成することで、高い信頼性を有する光電変換部を得ることができる。但し、ＳｉＮは比較的高い比誘電率を有するので、ＳｉＯ2から成る第２保護膜５７を形成することで、平均屈折率ｎaveの低下を図っている。
【００７８】
このようにワイヤグリッド偏光素子のスペース部を空隙とすることで（具体的には、空気で充填されているので）、平均屈折率ｎaveの値を小さくすることができ、その結果、ワイヤグリッド偏光素子における透過率の向上、消光比の向上を図ることができる。また、形成ピッチＰ0の値を大きくすることができるので、ワイヤグリッド偏光素子の製造歩留りの向上を図ることができる。しかも、ワイヤグリッド偏光素子の上に保護膜を形成すれば、高い信頼性を有する光電変換部、受光装置を提供することができる。また、フレーム部とワイヤグリッド偏光素子のライン部とを連結することで、また、フレーム部をワイヤグリッド偏光素子のライン部と同じ構造とすることで、安定して、しかも、均質・均一なワイヤグリッド偏光素子を形成することができる。それ故、光電変換部の四隅に対応するワイヤグリッド偏光素子の外周部の部分に剥離が発生するといった問題、ワイヤグリッド偏光素子の外周部の構造とワイヤグリッド偏光素子の中央部の構造に差異が生じ、ワイヤグリッド偏光素子自体の性能が低下するといった問題、ワイヤグリッド偏光素子の外周部に入射した光が偏光方向の異なる隣接する光電変換部に漏れ込み易いといった問題を解消することができ、高い信頼性を有する光電変換部、受光装置を提供することができる。
【００７９】
ワイヤグリッド偏光素子は、絶縁膜が省略された構造、即ち、光入射側とは反対側から、光反射層（例えば、アルミニウムから成る）及び光吸収層（例えば、タングステンから成る）が積層された構成とすることができる。あるいは又、１層の導電遮光材料層から構成することもできる。導電遮光材料層を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、あるいは、これらの金属を含む合金といった、光電変換部が感度を有する波長域において複素屈折率の小さい導体材料を挙げることができる。
【００８０】
場合によっては、図１０Ｂにワイヤグリッド偏光素子の模式的な一部端面図を示すように、スペース部５５に面したライン部５４の側面に、例えば、ＳｉＯ2から成る第３保護膜５８が形成されていてもよい。即ち、スペース部５５は空気で満たされ、加えて、スペース部には第３保護膜５８が存在する。第３保護膜５８は、例えば、ＨＤＰ−ＣＶＤ法に基づき成膜されており、これによって、より一層薄い第３保護膜５８をコンフォーマルにライン部５４の側面に形成することができる。
【００８１】
場合によっては、ワイヤグリッド偏光素子の変形例の模式的な斜視図を図８に示すように、絶縁膜５２の一部が切り欠かれ、光反射層５１と光吸収層５３とは絶縁膜５２の切欠き部５２ａにおいて接している構成とすることもできる。
【００８２】
四分の一波長層６０は、以下の方法で作製することができる。即ち、平坦化膜３５上に、第１誘電体層６１をＣＶＤ法に基づき設ける。その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、第１誘電体層６１をパターニングすることで、帯状の第１誘電体層６１が、複数、離間して並置されて成るライン・アンド・スペース構造を得ることができる。その後、ＡＬＤ法に基づき、全面に第２誘電体層６２を形成した後、第２誘電体層６２に平坦化処理を施すことで、四分の一波長層６０を得ることができる。
【００８３】
実施例１の受光装置を構成する光電変換素子にあっては、あるいは又、実施例１の光電変換素子にあっては、光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子及び光電変換部が、この順に配置されているので、光電変換素子に入射する光の偏光状態を他の偏光状態に変化させることが可能となり、この変化した偏光状態を効率良くワイヤグリッド偏光素子を介して光電変換部で検出することができる結果、偏光の状態が、例えば、円偏光状態であるか無偏光状態であるか、あるいは又、左円偏光状態であるか右円偏光状態であるかを調べるための受光装置（例えば、小型センサ）を提供することができる。
【００８４】
実施例１の受光装置の変形例の光電変換素子ユニットの概念的な平面図を図１２に示し、第４の四分の一波長層の概念的な平面図を図１３に示し、ワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図を図１４に示し、光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図を図１５に示す。尚、図１２、図１３、図１４及び図１５においては、１×６の光電変換素子ユニットを図示する。この実施例１の受光装置の変形例にあっては、光電変換素子ユニット１０Ａに隣接して光電変換素子１１’が設けられている。この光電変換素子１１’は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、光電変換部２１’から構成されている。このような実施例１の受光装置の変形例にあっては、従来の光電変換素子を更に備えているので、通常のセンシングに加えて、偏光情報が同時に取得可能な受光装置とすることができる。
【実施例２】
【００８５】
実施例２は、実施例１の変形であり、本開示の第２の構成の受光装置に関し、更には、本開示の第２−Ａの構成の受光装置、本開示の第２−Ａ−２の構成の受光装置に関し、本開示の受光装置を固体撮像装置に適用した例である。図１８Ａの矢印Ａ−Ａに沿った実施例２の受光装置の模式的な一部断面図を図１６に示す。また、実施例２の受光装置の光電変換素子ユニットを構成する光電変換素子における四分の一波長層の模式的な平面図を図１７に示し、ワイヤグリッド偏光素子の模式的な平面図を図１８に示し、フィルタ層の概念的な平面図を図１９Ａに示し、四分の一波長層の概念的な平面図を図１９Ｂに示し、ワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図を図２０Ａに示し、光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図を図２０Ｂに示す。更には、実施例２の受光装置（固体撮像装置）における光電変換部の等価回路図を図２１に示す。尚、図１９Ａ、図１９Ｂ、図２０Ａ、図２０Ｂにおいては、２×２＝４つの光電変換素子ユニットを図示している。
【００８６】
実施例２の受光装置において、
光電変換素子ユニット１０Ｂは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子５０1が透過させるべき偏光方位はα度であり、
第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子５０2が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子５０3が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子５０4が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である。
【００８７】
また、実施例２の受光装置は、２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２に配置された４つの光電変換素子ユニット１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4から構成されており、
第１光電変換素子ユニット１０Ｂ1は、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層７１1を備えており、
第２光電変換素子ユニット１０Ｂ2は、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層７１2を備えており、
第３光電変換素子ユニット１０Ｂ3は、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層７１3を備えており、
第４光電変換素子ユニット１０Ｂ4は、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層７１4を備えている。
【００８８】
具体的には、１つの光電変換素子群は、例えば、ベイヤ配置に配置された４つの光電変換素子ユニット１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4から構成されている。第１の波長範囲の光として赤色光、第２の波長範囲の光及び第３の波長範囲の光として緑色光、第４の波長範囲の光として青色光を挙げることができる。
【００８９】
そして、更には、
第１光電変換素子ユニット１０Ｂ1を構成する第１の四分の一波長層６０1は第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第２光電変換素子ユニット１０Ｂ2を構成する第２の四分の一波長層６０2は第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第３光電変換素子ユニット１０Ｂ3を構成する第３の四分の一波長層６０3は第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第４光電変換素子ユニット１０Ｂ4を構成する第４の四分の一波長層６０4は第４の波長範囲の光に対して位相差を与える。
構成とすることができる。
【００９０】
また、実施例２の受光装置にあっては、第１の四分の一波長層６０1と、第２の四分の一波長層６０2及び第３の四分の一波長層６０3と、第４の四分の一波長層６０4とは、同じ層に配置されている。そして、更には、
四分の一波長層６０は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層６１、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層６２が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層６０1を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ11，ｔ12）と、第２の四分の一波長層６０2を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ21，ｔ22）と、第３の四分の一波長層６０3を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ31，ｔ32）と、第４の四分の一波長層６０4を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ41，ｔ42）とは、異なり、即ち、ｔ11，ｔ21，ｔ31，ｔ41は同じ値ではないし、ｔ12，ｔ22，ｔ32，ｔ42は同じ値ではないし、
第１の四分の一波長層６０1と、第２の四分の一波長層６０2と、第３の四分の一波長層６０3と、第４の四分の一波長層６０4とは、同じ層厚（Ｈ1＝Ｈ2＝Ｈ3＝Ｈ4）を有する。
【００９１】
但し、実施例２においては、上述したとおり、１つの光電変換素子群は、例えば、ベイヤ配置に配置された４つの光電変換素子ユニット１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4から構成されているので、ｔ21＝ｔ31，ｔ22＝ｔ32とした。
【００９２】
実施例２において、
Ｈ1＝Ｈ2＝Ｈ3＝Ｈ4＝１１５ｎｍ
とした。
【００９３】
第１の四分の一波長層６０1に関して、
ｔ11＝２１０ｎｍ
ｔ12＝９０ｎｍ
ｆ  ＝２１０／（２１０＋９０）＝０．７
ｎTE＝１．８６
ｎTM＝０．５６
であり、第１の四分の一波長層６０1を通過し、位相差が与えられる光の波長λ1は、
λ1＝６００ｎｍ
である。
【００９４】
また、第２の四分の一波長層６０2及び第３の四分の一波長層６０3に関して、
ｔ21＝ｔ31＝１５０ｎｍ
ｔ22＝ｔ32＝１５０ｎｍ
ｆ  ＝１５０／（１５０＋１５０）＝０．５
ｎTE＝１．７７
ｎTM＝０．５９
であり、第２の四分の一波長層６０2及び第３の四分の一波長層６０3を通過し、位相差が与えられる光の波長λ2-3は、
λ2-3＝５５０ｎｍ
である。
【００９５】
更には、第４の四分の一波長層６０4に関して、
ｔ41＝６０ｎｍ
ｔ42＝２４０ｎｍ
ｆ  ＝６０／（６０＋２４０）＝０．２
ｎTE＝１．６１
ｎTM＝０．６４
であり、第４の四分の一波長層６０4を通過し、位相差が与えられる光の波長λ4は、
λ4＝４５０ｎｍ
である。
【００９６】
第１光電変換素子ユニット１０Ｂ1は、４つの第１光電変換素子１１11，１１12，１１13，１１14から構成されている。
【００９７】
そして、第１光電変換素子１１11は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０11、光電変換部２１11から構成されている。また、第２光電変換素子１１12は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０12、光電変換部２１12から構成されている。更には、第３光電変換素子１１13は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０13、光電変換部２１13から構成されている。また、第４光電変換素子１１14は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０14、光電変換部２１14から構成されている。
【００９８】
第２光電変換素子ユニット１０Ｂ2は、４つの第１光電変換素子１１21，１１22，１１23，１１24から構成されている。
【００９９】
第２光電変換素子１１21は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０21、光電変換部２１21から構成されている。また、第２光電変換素子１１22は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０22、光電変換部２１22から構成されている。更には、第３光電変換素子１１23は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０23、光電変換部２１23から構成されている。また、第４光電変換素子１１24は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０24、光電変換部２１24から構成されている。
【０１００】
第３光電変換素子ユニット１０Ｂ3は、４つの第１光電変換素子１１31，１１32，１１33，１１34から構成されている。
【０１０１】
第３光電変換素子１１31は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０31、光電変換部２１31から構成されている。また、第３光電変換素子１１32は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０32、光電変換部２１32から構成されている。更には、第３光電変換素子１１33は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０33、光電変換部２１33から構成されている。また、第４光電変換素子１１34は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０34、光電変換部２１34から構成されている。
【０１０２】
第４光電変換素子ユニット１０Ｂ4は、４つの第１光電変換素子１１41，１１42，１１43，１１44から構成されている。
【０１０３】
第４光電変換素子１１41は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０41、光電変換部２１41から構成されている。また、第４光電変換素子１１42は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０42、光電変換部２１42から構成されている。更には、第４光電変換素子１１43は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０43、光電変換部２１43から構成されている。また、第４光電変換素子１１44は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０44、光電変換部２１44から構成されている。
【０１０４】
以下の表２に、光電変換素子に入射する入射光の偏光状態が左円偏光状態、左楕円偏光状態、直線偏光状態、右楕円偏光状態、右円偏光状態である場合の、第１光電変換素子１１1（α＝０度）、第２光電変換素子１１2（α＝４５度）、第３光電変換素子１１3（α＝９０度）及び第４光電変換素子１１4（α＝１３５度）によって得られる信号の強度の関係を示す。
【０１０５】
表２に示すように、例えば、光電変換素子に入射する入射光の偏光状態が左円偏光状態であるか、左楕円偏光であるか、右楕円偏光状態であるか、右円偏光状態であるか、どのような直線偏光状態にあるかは、第１光電変換素子、第２光電変換素子、第３光電変換素子及び第４光電変換素子の出力を調べることで判断することができる。
【０１０６】
〈表２〉
2020013842.tif 000004
【０１０７】
周知の構成、構造を有する光電変換部２１が、シリコン半導体基板３１内に、周知の方法で形成されている。また、半導体基板３１には、光電変換部２１と接続され、光電変換部２１において生成した電荷を一時的に保存するメモリ部ＴＲmemが形成されている。
【０１０８】
メモリ部ＴＲmemは、光電変換部２１、ゲート部２２、チャネル形成領域、及び、高濃度不純物領域２３から構成されている。ゲート部２２は、メモリ選択線ＭＥＭに接続されている。また、高濃度不純物領域２３は、光電変換部２１と離間して、シリコン半導体基板３１内に、周知の方法で形成されている。高濃度不純物領域２３の上方には遮光膜２４が形成されている。即ち、高濃度不純物領域２３は遮光膜２４で覆われている。これによって、高濃度不純物領域２３に光が入射することを阻止している。電荷を一時的に保存するメモリ部ＴＲmemを備えることで、所謂グローバルシャッター機能を容易に実現することができる。遮光膜２４を構成する材料として、クロム（Ｃｒ）や銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、光を通さない樹脂（例えば、ポリイミド樹脂）を例示することができる。
【０１０９】
図２１にのみ図示する転送トランジスタＴＲtrsは、転送ゲート線ＴＧに接続されたゲート部、チャネル形成領域、高濃度不純物領域２３に接続された（あるいは又、高濃度不純物領域２３と領域を共有した）一方のソース／ドレイン領域、及び、浮遊拡散層ＦＤを構成する他方のソース／ドレイン領域から構成されている。
【０１１０】
図２１にのみ図示するリセット・トランジスタＴＲrstは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。リセット・トランジスタＴＲrstのゲート部はリセット線ＲＳＴに接続され、リセット・トランジスタＴＲrstの一方のソース／ドレイン領域は電源ＶDDに接続され、他方のソース／ドレイン領域は、浮遊拡散層ＦＤを兼ねている。
【０１１１】
図２１にのみ図示する増幅トランジスタＴＲampは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は配線層を介して、リセット・トランジスタＴＲrstの他方のソース／ドレイン領域（浮遊拡散層ＦＤ）に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、電源ＶDDに接続されている。
【０１１２】
図２１にのみ図示する選択トランジスタＴＲselは、ゲート部、チャネル形成領域、及び、ソース／ドレイン領域から構成されている。ゲート部は、選択線ＳＥＬに接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域は、増幅トランジスタＴＲampを構成する他方のソース／ドレイン領域と領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ（１１７）に接続されている。
【０１１３】
光電変換部２１は、また、電荷排出制御トランジスタＴＲABGの一方のソース／ドレイン領域に接続されている。電荷排出制御トランジスタＴＲABGのゲート部は、電荷排出制御トランジスタ制御線ＡＢＧに接続されており、他方のソース／ドレイン領域は電源ＶDDに接続されている。
【０１１４】
光電変換部２１の電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作は、従来の光電変換部における電荷蓄積、リセット動作、電荷転送といった一連の動作と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
光電変換部２１、メモリ部ＴＲmem、転送トランジスタＴＲtrs、リセット・トランジスタＴＲrst、増幅トランジスタＴＲamp、選択トランジスタＴＲsel及び電荷排出制御トランジスタＴＲABGは下層・層間絶縁層３３で覆われている。
【０１１６】
図４１に、実施例２の受光装置を固体撮像装置に適用した場合の固体撮像装置の概念図を示す。実施例１の固体撮像装置１００は、光電変換部１０１が２次元アレイ状に配列された撮像領域（有効画素領域）１１１、並びに、周辺領域に配設され、その駆動回路（周辺回路）としての垂直駆動回路１１２、カラム信号処理回路１１３、水平駆動回路１１４、出力回路１１５及び駆動制御回路１１６等から構成されている。これらの回路は周知の回路から構成することができるし、また、他の回路構成（例えば、従来のＣＣＤ撮像装置やＣＭＯＳ撮像装置にて用いられる各種の回路）を用いて構成することができることは云うまでもない。図４１において、光電変換部１０１における参照番号「１０１」の表示は、１行のみとした。
【０１１７】
駆動制御回路１１６は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスター・クロックに基づいて、垂直駆動回路１１２、カラム信号処理回路１１３及び水平駆動回路１１４の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、生成されたクロック信号や制御信号は、垂直駆動回路１１２、カラム信号処理回路１１３及び水平駆動回路１１４に入力される。
【０１１８】
垂直駆動回路１１２は、例えば、シフトレジスタによって構成され、撮像領域１１１の各光電変換部１０１を行単位で順次垂直方向に選択走査する。そして、各光電変換部１０１における受光量に応じて生成した電流（信号）に基づく画素信号（画像信号）は、信号線（データ出力線）１１７，ＶＳＬを介してカラム信号処理回路１１３に送られる。
【０１１９】
カラム信号処理回路１１３は、例えば、光電変換部１０１の列毎に配置されており、１行分の光電変換部１０１から出力される画像信号を光電変換部毎に黒基準画素（図示しないが、有効画素領域の周囲に形成される）からの信号によって、ノイズ除去や信号増幅の信号処理を行う。カラム信号処理回路１１３の出力段には、水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１１８との間に接続されて設けられる。
【０１２０】
水平駆動回路１１４は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路１１３の各々を順次選択し、カラム信号処理回路１１３の各々から信号を水平信号線１１８に出力する。
【０１２１】
出力回路１１５は、カラム信号処理回路１１３の各々から水平信号線１１８を介して順次供給される信号に対して、信号処理を行って出力する。
【０１２２】
実施例２の受光装置にあっては、四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子を備えているので、偏光情報が取得可能な受光装置（固体撮像装置）とすることができる。即ち、入射光の偏光情報を空間的に偏光分離する偏光分離機能を、受光装置（固体撮像装置）に付与することができる。具体的には、各光電変換素子（撮像素子）において光強度、偏光成分強度、偏光方向を得ることができる。例えば、空や窓ガラスを撮像した画像の部分、水面を撮像した画像の部分等に対して所望の処理を加えることで、偏光成分を強調あるいは低減させることができ、あるいは又、各種偏光成分を分離することができ、画像のコントラストの改善、不要な情報を削除を行うことができる。
【０１２３】
実施例２の受光装置の変形例の光電変換素子ユニットの概念的な平面図を図２２に示し、フィルタ層の概念的な平面図を図２３に示し、第４の四分の一波長層の概念的な平面図を図２４に示し、ワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図を図２５に示し、光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図を図２６に示す。尚、図２２、図２３、図２４、図２５及び図２６においては、１×３の光電変換素子ユニットを図示する。この実施例２の受光装置の変形例にあっては、光電変換素子ユニット１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4に隣接して光電変換素子ユニット１０Ｂ1’，１０Ｂ2’，１０Ｂ3’，１０Ｂ4’が設けられている。そして、これらの光電変換素子ユニット１０Ｂ1’，１０Ｂ2’，１０Ｂ3’，１０Ｂ4’を構成する光電変換素子１１p,q’（但し、１≦ｐ≦４、１≦ｑ≦４であり、図２６参照）は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、フィルタ層７１1，７１2，７１3，７１4及び光電変換部２１p,q’から構成されている。このような実施例２の受光装置の変形例にあっては、従来の光電変換素子１１p,q’を更に備えているので、通常のセンシングに加えて、偏光情報が同時に取得可能な受光装置とすることができる。
【実施例３】
【０１２４】
実施例３は、実施例２の変形であり、本開示の第２−Ａ−１の構成の受光装置に関する。図１８Ａの矢印Ａ−Ａに沿ったと類似した実施例３の受光装置の模式的な一部断面図を図２７に示し、図１８Ａの矢印Ｂ−Ｂに沿ったと類似した実施例３の受光装置の模式的な一部断面図を図２８に示す。
【０１２５】
実施例３の受光装置にあっては、第１の四分の一波長層６０1と、第２の四分の一波長層６０2と、第３の四分の一波長層６０3と、第４の四分の一波長層６０4とは、異なる層に配置されている。そして、実施例３の受光装置にあっては、
四分の一波長層６０は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層６１、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層６２が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層６０1を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ11，ｔ12）と、第２の四分の一波長層６０2を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ21，ｔ22）と、第３の四分の一波長層６０3を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ31，ｔ32）と、第４の四分の一波長層６０4を構成する第１誘電体層６１及び第２誘電体層６２の厚さ（ｔ41，ｔ42）とは、同じであり、即ち、ｔ11＝ｔ21＝ｔ31＝ｔ41，ｔ12＝ｔ22＝ｔ32＝ｔ42であり、
第１の四分の一波長層６０1と、第２の四分の一波長層６０2と、第３の四分の一波長層６０3と、第４の四分の一波長層６０4とは、異なる層厚を有する構成とすることができる。
【０１２６】
但し、実施例３においては、実施例２と同様に、１つの光電変換素子群は、例えば、ベイヤ配置に配置された４つの光電変換素子ユニット１０Ｂ1，１０Ｂ2，１０Ｂ3，１０Ｂ4から構成されているので、Ｈ2＝Ｈ3とした。第１の四分の一波長層６０1は、例えば、第１層目を占め、第２の四分の一波長層６０2及び第３の四分の一波長層６０3は、例えば、第２層目を占め、第４の四分の一波長層６０4は、例えば、第３層目を占めている状態を図示しているが、このような状態に限定するものではなく、第１の四分の一波長層６０1が占める層、第２の四分の一波長層６０2及び第３の四分の一波長層６０3が占める層、第４の四分の一波長層６０4が占める層の順序は、本質的に任意である。
【０１２７】
実施例３において、
ｔ11＝ｔ21＝ｔ31＝ｔ41＝１５０ｎｍ
ｔ12＝ｔ22＝ｔ32＝ｔ42＝１５０ｎｍ
である。
【０１２８】
そして、第１の四分の一波長層６０1に関して、
ｆ  ＝１５０／（１５０＋１５０）＝０．５
ｎTE＝１．７７
ｎTM＝０．５９
であり、
Ｈ＝１２５ｎｍ
とすれば、第１の四分の一波長層６０1を通過し、位相差が与えられる光の波長λ1は、
λ1＝６００ｎｍ
である。
【０１２９】
また、第２の四分の一波長層６０2及び第３の四分の一波長層６０3に関して、
ｆ  ＝１５０／（１５０＋１５０）＝０．５
ｎTE＝１．７７
ｎTM＝０．５９
であり、
Ｈ＝１１５ｎｍ
とすれば、第２の四分の一波長層６０2及び第３の四分の一波長層６０3を通過し、位相差が与えられる光の波長λ23-3は、
λ2-3＝５５０ｎｍ
である。
【０１３０】
更には、第４の四分の一波長層６０4に関して、
ｆ  ＝１５０／（１５０＋１５０）＝０．５
ｎTE＝１．７７
ｎTM＝０．５９
であり、
Ｈ＝９５ｎｍ
とすれば、第４の四分の一波長層６０4を通過し、位相差が与えられる光の波長λ4は、
λ4＝４５０ｎｍ
である。
【０１３１】
以上の点を除き、実施例３の受光装置の構成、構造は、実施例１、実施例２の受光装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例４】
【０１３２】
実施例４は、実施例２〜実施例３の変形であり、本開示の第３の構成の受光装置に関する。実施例４の受光装置の光電変換素子ユニットの概念的な平面図を図２９に示し、光電変換素子のフィルタ層の概念的な平面図を図３０に示し、第４の四分の一波長層の概念的な平面図を図３１に示し、ワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図を図３２に示し、光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図を図３３に示す。尚、これらの図においては、１×３の光電変換素子ユニットを図示する。
【０１３３】
実施例４の受光装置において、
光電変換素子ユニットは、光電変換素子ユニット−Ａ、及び、光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する各光電変換素子の光入射側には、四分の一波長層６０及びワイヤグリッド偏光素子５０がこの順に配置されており、
光電変換素子ユニット−Ｂを構成する各光電変換素子の光入射側には、ワイヤグリッド偏光素子５０が配置されており、四分の一波長層６０は配置されていない。
【０１３４】
そして、実施例４の受光装置において、
光電変換素子ユニット−Ａは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ｂは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である。
【０１３５】
更には、実施例４の受光装置において、
２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ａ及び２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第１光電変換素子ユニット１０ＣA-1，１０ＣB-1は、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層７１1を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第２光電変換素子ユニット１０ＣA-2，１０ＣB-2は、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層７１2を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第３光電変換素子ユニット１０ＣA-3，１０ＣB-3は、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層７１3を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第４光電変換素子ユニット１０ＣA-4，１０ＣB-4は、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層７１4を備えている。そして、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第１光電変換素子ユニット１０ＣA-1における四分の一波長層６０1は、第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第２光電変換素子ユニット１０ＣA-2における四分の一波長層６０2は、第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第３光電変換素子ユニット１０ＣA-3における四分の一波長層６０3は、第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第４光電変換素子ユニット１０ＣA-4における四分の一波長層６０4は、第４の波長範囲の光に対して位相差を与える。
【０１３６】
第１光電変換素子ユニット−Ａを構成する第１光電変換素子ユニット１０ＣA-1は、４つの第１光電変換素子１１11，１１12，１１13，１１14から構成されている。
【０１３７】
そして、第１光電変換素子１１11は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０11、光電変換部２１11から構成されている。また、第２光電変換素子１１12は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０12、光電変換部２１12から構成されている。更には、第３光電変換素子１１13は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０13、光電変換部２１13から構成されている。また、第４光電変換素子１１14は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、第１の四分の一波長層６０1、ワイヤグリッド偏光素子５０14、光電変換部２１14から構成されている。
【０１３８】
第２光電変換素子ユニット−Ａを構成する第２光電変換素子ユニット１０ＣA-2は、４つの第１光電変換素子１１21，１１22，１１23，１１24から構成されている。
【０１３９】
第２光電変換素子１１21は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０21、光電変換部２１21から構成されている。また、第２光電変換素子１１22は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０22、光電変換部２１22から構成されている。更には、第３光電変換素子１１23は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０23、光電変換部２１23から構成されている。また、第４光電変換素子１１24は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、第２の四分の一波長層６０2、ワイヤグリッド偏光素子５０24、光電変換部２１24から構成されている。
【０１４０】
第３光電変換素子ユニット−Ａを構成する第３光電変換素子ユニット１０ＣA-3は、４つの第１光電変換素子１１31，１１32，１１33，１１34から構成されている。
【０１４１】
第３光電変換素子１１31は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０31、光電変換部２１31から構成されている。また、第３光電変換素子１１32は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０32、光電変換部２１32から構成されている。更には、第３光電変換素子１１33は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０33、光電変換部２１33から構成されている。また、第４光電変換素子１１34は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、第３の四分の一波長層６０3、ワイヤグリッド偏光素子５０34、光電変換部２１34から構成されている。
【０１４２】
第４光電変換素子ユニット−Ａを構成する第４光電変換素子ユニット１０ＣA-4は、４つの第１光電変換素子１１41，１１42，１１43，１１44から構成されている。
【０１４３】
第４光電変換素子１１41は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０41、光電変換部２１41から構成されている。また、第４光電変換素子１１42は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０42、光電変換部２１42から構成されている。更には、第４光電変換素子１１43は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０43、光電変換部２１43から構成されている。また、第４光電変換素子１１44は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、第４の四分の一波長層６０4、ワイヤグリッド偏光素子５０44、光電変換部２１44から構成されている。
【０１４４】
光電変換素子ユニット−Ｂを構成する光電変換素子は、四分の一波長層が設けられていない点を除き、光電変換素子ユニット−Ａを構成する光電変換素子と同じ構成、構造を有する。
【０１４５】
即ち、第１光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第１光電変換素子ユニット１０ＣB-1は、４つの第１光電変換素子１１51，１１52，１１53，１１54から構成されている。
【０１４６】
そして、第１光電変換素子１１51は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、ワイヤグリッド偏光素子５０51、光電変換部２１51から構成されている。また、第２光電変換素子１１52は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、ワイヤグリッド偏光素子５０52、光電変換部２１52から構成されている。更には、第３光電変換素子１１53は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、ワイヤグリッド偏光素子５０53、光電変換部２１53から構成されている。また、第４光電変換素子１１54は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、ワイヤグリッド偏光素子５０54、光電変換部２１54から構成されている。
【０１４７】
第２光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第２光電変換素子ユニット１０ＣB-2は、４つの第１光電変換素子１１61，１１62，１１63，１１64から構成されている。
【０１４８】
第２光電変換素子１１61は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、ワイヤグリッド偏光素子５０61、光電変換部２１61から構成されている。また、第２光電変換素子１１62は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、ワイヤグリッド偏光素子５０62、光電変換部２１62から構成されている。更には、第３光電変換素子１１63は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、ワイヤグリッド偏光素子５０63、光電変換部２１63から構成されている。また、第４光電変換素子１１64は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第２フィルタ層７１2、ワイヤグリッド偏光素子５０64、光電変換部２１64から構成されている。
【０１４９】
第３光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第３光電変換素子ユニット１０ＣB-3は、４つの第１光電変換素子１１71，１１72，１１73，１１74から構成されている。
【０１５０】
第３光電変換素子１１71は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、ワイヤグリッド偏光素子５０71、光電変換部２１71から構成されている。また、第３光電変換素子１１72は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、ワイヤグリッド偏光素子５０72、光電変換部２１72から構成されている。更には、第３光電変換素子１１73は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、ワイヤグリッド偏光素子５０73、光電変換部２１73から構成されている。また、第４光電変換素子１１74は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第３フィルタ層７１3、ワイヤグリッド偏光素子５０74、光電変換部２１74から構成されている。
【０１５１】
第４光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第４光電変換素子ユニット１０ＣB-4は、４つの第１光電変換素子１１81，１１82，１１83，１１84から構成されている。
【０１５２】
第４光電変換素子１１81は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、ワイヤグリッド偏光素子５０81、光電変換部２１81から構成されている。また、第４光電変換素子１１82は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、ワイヤグリッド偏光素子５０82、光電変換部２１82から構成されている。更には、第４光電変換素子１１83は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、ワイヤグリッド偏光素子５０83、光電変換部２１83から構成されている。また、第４光電変換素子１１84は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第４フィルタ層７１4、ワイヤグリッド偏光素子５０84、光電変換部２１84から構成されている。
【０１５３】
以下の表３に、光電変換素子に入射する入射光の偏光状態が左円偏光状態、左楕円偏光状態、直線偏光状態、右楕円偏光状態、右円偏光状態、無偏光状態である場合の、第１光電変換素子（α＝０度）、第２光電変換素子（α＝４５度）、第３光電変換素子（α＝９０度）及び第４光電変換素子（α＝１３５度）によって得られる信号の強度の関係を示す。
【０１５４】
表３に示すように、例えば、光電変換素子に入射する入射光の偏光状態が左円偏光状態であるか、左楕円偏光状態であるか、右楕円偏光状態であるか、右円偏光状態であるか、どのような直線偏光状態にあるか、無偏光状態にあるか等は、光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第１光電変換素子、第２光電変換素子、第３光電変換素子及び第４光電変換素子の出力を調べることで判断することができる。このように、実施例４にあっては、実施例２〜実施例３よりも偏光状態の情報が、一層、多く得られる。
【０１５５】
〈表３〉
2020013842.tif 000005
【実施例５】
【０１５６】
実施例５は、実施例４の変形である。実施例５の受光装置の光電変換素子ユニットの概念的な平面図を図３４に示し、光電変換素子のフィルタ層の概念的な平面図を図３５に示し、第４の四分の一波長層の概念的な平面図を図３６に示し、ワイヤグリッド偏光素子の概念的な平面図を図３７に示し、光電変換部及び光電変換素子の概念的な平面図を図３８に示す。尚、これらの図においては、１×３の光電変換素子ユニットを図示する。
【０１５７】
実施例５の受光装置にあっては、１つの光電変換素子群は、２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ａ、２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ｂだけでなく、１つの光電変換素子ユニット−Ｃから構成されている。図示した例では、１つの光電変換素子ユニット−Ｃは２つの光電変換素子から構成されているが、１つの光電変換素子ユニット−Ｃを構成する光電変換素子の数は、これに限定するものではない。
【０１５８】
光電変換素子ユニット−Ｃ（１０Ｄ1）を構成する光電変換素子１１1’は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１1、光電変換部２１1’から構成されている。光電変換素子１１1’は、第１の四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子を備えていない点を除き、第１光電変換素子１１1と同じ構成、構造を有する。光電変換素子ユニット−Ｃ（１０Ｄ2）を構成する光電変換素子１１2’は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１2、光電変換部２１2’から構成されている。光電変換素子１１2’は、第１の四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子を備えていない点を除き、第２光電変換素子１１2と同じ構成、構造を有する。光電変換素子ユニット−Ｃ（１０Ｄ3）を構成する光電変換素子１１3’は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１3、光電変換部２１3’から構成されている。光電変換素子１１3’は、第１の四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子を備えていない点を除き、第３光電変換素子１１3と同じ構成、構造を有する。光電変換素子ユニット−Ｃ（１０Ｄ4）を構成する光電変換素子１１4’は、入射光側から、オンチップ・マイクロレンズ８１、第１フィルタ層７１4、光電変換部２１4’から構成されている。光電変換素子１１4’は、第１の四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子を備えていない点を除き、第４光電変換素子１１4と同じ構成、構造を有する。
【０１５９】
以上の点を除き、実施例５の受光装置の構成、構造は、実施例４の受光装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【０１６０】
実施例５の受光装置と（固体撮像装置）から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、監視カメラ、車両搭載用カメラ（車載カメラ）、スマートホン用カメラ、ゲーム用のユーザーインターフェースカメラ、生体認証用カメラ等を構成することができる。
【０１６１】
そして、実施例５の受光装置にあっては、従来の光電変換素子を更に備えているので、通常の撮像に加えて、偏光情報が同時に取得可能な受光装置（固体撮像装置）とすることができる。即ち、入射光の偏光情報を空間的に偏光分離する偏光分離機能を、受光装置（固体撮像装置）に付与することができる。具体的には、各光電変換素子（撮像素子）において光強度、偏光成分強度、偏光方向を得ることができるので、例えば、撮像後に、偏光情報に基づき画像データを加工することができる。例えば、空や窓ガラスを撮像した画像の部分、水面を撮像した画像の部分等に対して所望の処理を加えることで、偏光成分を強調あるいは低減させることができ、あるいは又、各種偏光成分を分離することができ、画像のコントラストの改善、不要な情報を削除を行うことができる。尚、具体的には、例えば、固体撮像装置を用いて撮像を行うときに撮像モードを規定することで、このような処理を行うことができる。更には、固体撮像装置によって、窓ガラスへの映り込みの除去を行うことができるし、偏光情報を画像情報に加えることで複数の物体の境界（輪郭）の鮮明化を図ることができる。あるいは又、路面の状態の検出や、路面上の障害物の検出を行うこともできる。更には、物体の複屈折性を反映した模様の撮像、リターデーション分布の測定、偏光顕微鏡画像の取得、物体の表面形状の取得や物体の表面性状の測定、移動体（車両等）の検出、雲の分布等の測定といった気象観測、各種の分野への適用、応用が可能である。また、立体画像を撮像する固体撮像装置とすることもできる。
【０１６２】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した光電変換素子（受光素子、撮像素子）、受光装置や固体撮像装置の構造や構成、製造方法、使用した材料は例示であり、適宜変更することができる。各実施例の受光装置を、適宜、組み合わせることができる。本開示の受光装置に基づく固体撮像装置を使用して動画を撮影し、センシングすることが可能である。
【０１６３】
実施例において説明した光電変換部、波長選択手段、ワイヤグリッド偏光素子の組み合わせを、適宜、変更することができる。近赤外光用光電変換部（あるいは、赤外光用光電変換部）を備えていてもよい。場合によっては、光電変換素子において、入射光側から、四分の一波長層、オンチップ・マイクロレンズ、ワイヤグリッド偏光素子、光電変換部といった配置を採用してもよく、要は、四分の一波長層がワイヤグリッド偏光素子よりも入射光側に配置されていればよい。
【０１６４】
円偏光に関する技術として、例えば、東京工業大学科学技術創成研究院未来産業技術研究所の研究業績がある（https://www.titech.ac.jp/news/2017/037434.html を参照）。この研究の要点は、室温で純粋な円偏光を発するスピン発光ダイオードの試作に世界で初めて成功した点、大電流下の発光で円偏光が増幅される現象を発見した点にあり、生命科学、暗号通信等の多くの分野での活用が期待されている。このスピン発光ダイオードにあっては、流れる電流が少ないときには偏光が生じないが、流れる電流を多くすると発光強度と共に円偏光の純度が上がる。室温での円偏光発光の壁となっていた半導体と磁性体金属との接合面で起こる非磁性物質の生成反応を抑制したことで、スピン発光ダイオードを達成することができたとされている。そして、例えば、内視鏡に組み込んでガン細胞を検出したり、特殊な暗号通信の伝送光に利用する等への応用が期待されている。
【０１６５】
所望の偏光は、従来、ランプやレーザ光といった光源からの光を分光器及び様々なフィルタに通過させることで得ている。しかしながら、このような方法では、光源とフィルタの精密な位置合わせが必要とされ、また、装置全体の大型化や、円偏光の回転方向の切替え速度が遅い等の問題がある。これまで、円偏光の螺旋の回転方向を司る電子の自転軸の向きを全て揃えるための原理開発、及び、素子中の半導体と磁性体金属との接合界面において生じる非磁性物質の生成を無くす製造方法の開発が、室温円偏光実現に対する最大の課題と考えられてきた。そして、スピン発光ダイオードにあっては、中間層に結晶性アルミナを用いることで、流れる電流が少ないときには自然光に近い偏光の無い「無偏光」な光が出射される一方、流れる電流を多くして発光強度を上げていくと円偏光の純度が上昇して純粋な円偏光に達する。このような性質から、ダイオード中で発生した強い発光自体に円偏光を増幅する効果があると推定される。そして、円偏光を照射することができるようになったり、増幅することができるようになることで、生物界、細胞界、化学界での測定、分析、解析分野の飛躍的な発展が期待される。そして、このような円偏光を有する光の測定、評価、分析を、本開示の受光装置において行うことが可能である。
【０１６６】
一方、横浜国立大学大学院工学研究院淺見研究室では、映画館等で３次元映像を映し出す際に使われる「円偏光」の回転方向と色（波長）を同時に切り替える「スイッチング」機能を有する円偏光発光（ＣＰＬ）色素を開発した（https://www.chem-station.com/blog/2017/07/photoluminescence.html 参照）。この３次元映像技術にあっては、左回転・右回転の光の回転方向が異なる２種類の映像を同時に映すことで映像を立体的に見せるが、回転方向の制御が重要な要素である。また、ＣＰＬはセキュリティ分野等の次世代光情報技術への応用が期待されている。従来のＣＰＬ色素は、スイッチングの際に見た目の光の色や強さが変わってしまう性質があったが、今回、開発された新色素では、見た目の光（ＰＬ）はそのまま（波長、強度は、ほぼ変化がない）に、ＣＰＬの回転方向と色（波長）を同時に切り替えることができる。具体的には、蛍光色素の濃度を変化させることで、これがスイッチング機能を受け持ち、ＣＰＬの波長帯が変化する。将来的には、光ファイバー通信において、見た目では判別できないスイッチングによる２種類の光を利用して、通信内容を暗号化して保護する次世代セキュリティ技術への応用が期待される。そして、このような２種類の光の測定、評価、分析を、本開示の受光装置において行うことが可能である。
【０１６７】
以上に説明した実施例において、ワイヤグリッド偏光素子は、専ら、可視光波長帯に感度を有する光電変換部における偏光情報の取得のために用いられたが、光電変換部が赤外線や紫外線に感度を有する場合、それに応じて、ライン部の形成ピッチＰ0を拡大・縮小することで、任意の波長帯で機能するワイヤグリッド偏光素子としての実装が可能である。
【０１６８】
場合によっては、光電変換部の縁部には、基板からワイヤグリッド偏光素子の下方まで延びる、絶縁材料又は遮光材料が埋め込まれた溝部（一種の素子分離領域）が形成されている形態とすることができる。絶縁材料として、絶縁膜（絶縁膜形成層）や層間絶縁層を構成する材料を挙げることができるし、遮光材料として、前述した遮光膜２４を構成する材料を挙げることができる。このような溝部を形成することで、感度低下、偏光クロストークの発生、消光比の低下を防止することができる。
【０１６９】
光電変換部２１と光電変換部２１との間に導波路構造を設けてもよい。導波路構造は、光電変換部２１を覆う下層・層間絶縁層３３（具体的には、下層・層間絶縁層３３の一部）の光電変換部２１と光電変換部２１との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、下層・層間絶縁層３３を構成する材料の屈折率の値よりも大きな値の屈折率を有する薄膜から構成されている。そして、光電変換部２１の上方から入射した光は、この薄膜で全反射され、光電変換部２１に到達する。半導体基板３１に対する光電変換部２１の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の半導体基板３１に対する正射影像の内側に位置する。そして、半導体基板３１に対する光電変換部２１の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像によって囲まれている。
【０１７０】
あるいは又、光電変換部２１と光電変換部２１との間に集光管構造を設けてもよい。集光管構造は、光電変換部２１を覆う下層・層間絶縁層３３の光電変換部２１と光電変換部２１との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、金属材料あるいは合金材料から成る遮光性の薄膜から構成されており、光電変換部２１の上方から入射した光が、この薄膜で反射され、光電変換部２１に到達する。即ち、半導体基板３１に対する光電変換部２１の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の半導体基板３１に対する正射影像の内側に位置する。そして、半導体基板３１に対する光電変換部２１の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の半導体基板３１に対する正射影像によって囲まれている。薄膜は、例えば、下層・層間絶縁層３３の全てを形成した後、下層・層間絶縁層３３に環状の溝部を形成し、この溝部を金属材料あるいは合金材料で埋め込むことで得ることができる。
【０１７１】
２×２の光電変換部で選択トランジスタ、リセット・トランジスタ、増幅トランジスタを共有する２×２画素共有法式を採用することができ、画素加算を行わない撮像モードでは偏光情報を含む撮像を行い、２×２の副画素領域の蓄積電荷をＦＤ加算するモードでは、全偏光成分を積分した通常の撮像画像を提供することができる。
【０１７２】
また、実施例にあっては、入射光量に応じた信号電荷を物理量として検知する単位画素が行列状に配置されて成るＣＭＯＳ型固体撮像装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、ＣＭＯＳ型固体撮像装置への適用に限られるものではなく、ＣＣＤ型固体撮像装置に適用することもできる。後者の場合、信号電荷は、ＣＣＤ型構造の垂直転送レジスタによって垂直方向に転送され、水平転送レジスタによって水平方向に転送され、増幅されることにより画素信号（画像信号）が出力される。また、画素が２次元マトリックス状に形成され、画素列毎にカラム信号処理回路を配置して成るカラム方式の固体撮像装置全般に限定するものでもない。更には、場合によっては、選択トランジスタを省略することもできる。
【０１７３】
更には、本開示の光電変換素子（撮像素子）は、可視光の入射光量の分布を検知して画像として撮像する固体撮像装置への適用に限らず、赤外線やＸ線、あるいは、粒子等の入射量の分布を画像として撮像する固体撮像装置にも適用可能である。また、広義には、圧力や静電容量等、他の物理量の分布を検知して画像として撮像する指紋検出センサ等の固体撮像装置（物理量分布検知装置）全般に対して適用可能である。
【０１７４】
更には、撮像領域の各単位画素を行単位で順に走査して各単位画素から画素信号を読み出す固体撮像装置に限られるものではない。画素単位で任意の画素を選択して、選択画素から画素単位で画素信号を読み出すＸ−Ｙアドレス型の固体撮像装置に対しても適用可能である。固体撮像装置はワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像領域と、駆動回路又は光学系とを纏めてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
【０１７５】
また、固体撮像装置への適用に限られるものではなく、撮像装置にも適用可能である。ここで、撮像装置とは、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、携帯電話機等の撮像機能を有する電子機器を指す。電子機器に搭載されるモジュール状の形態、即ち、カメラモジュールを撮像装置とする場合もある。
【０１７６】
本開示の固体撮像装置２０１を電子機器（カメラ）２００に用いた例を、図４２に概念図として示す。電子機器２００は、固体撮像装置２０１、光学レンズ２１０、シャッタ装置２１１、駆動回路２１２、及び、信号処理回路２１３を有する。光学レンズ２１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置２０１の撮像面上に結像させる。これにより固体撮像装置２０１内に、一定期間、信号電荷が蓄積される。シャッタ装置２１１は、固体撮像装置２０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路２１２は、固体撮像装置２０１の転送動作等及びシャッタ装置２１１のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路２１２から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置２０１の信号転送を行う。信号処理回路２１３は、各種の信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、あるいは、モニタに出力される。このような電子機器２００では、固体撮像装置２０１における画素サイズの微細化及び転送効率の向上を達成することができるので、画素特性の向上が図られた電子機器２００を得ることができる。固体撮像装置２０１を適用できる電子機器２００としては、カメラに限られるものではなく、デジタルスチルカメラ、携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュール等の撮像装置に適用可能である。
【０１７７】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《受光装置》
複数の光電変換素子から成る光電変換素子ユニットの複数から構成されており、
各光電変換素子ユニットを構成する各光電変換素子において、光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子、及び、光電変換部がこの順に配置されている受光装置。
［Ａ０２］各光電変換素子において、四分の一波長層よりも光入射側に、オンチップ・マイクロレンズが配置されている［Ａ０１］に記載の受光装置。
［Ａ０３］光電変換素子ユニットは、２つの光電変換素子から構成されており、
第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度である［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の受光装置。
［Ａ０４］光電変換素子ユニットは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の受光装置。
［Ａ０５］２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２に配置された４つの光電変換素子ユニットから構成されており、
第１光電変換素子ユニットは、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層を備えており、
第２光電変換素子ユニットは、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層を備えており、
第３光電変換素子ユニットは、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層を備えており、
第４光電変換素子ユニットは、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層を備えている［Ａ０４］に記載の受光装置。
［Ａ０６］第１光電変換素子ユニットを構成する第１の四分の一波長層は第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第２光電変換素子ユニットを構成する第２の四分の一波長層は第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第３光電変換素子ユニットを構成する第３の四分の一波長層は第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
第４光電変換素子ユニットを構成する第４の四分の一波長層は第４の波長範囲の光に対して位相差を与える［Ａ０５］に記載の受光装置。
［Ａ０７］第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、異なる層に配置されている［Ａ０６］に記載の受光装置。
［Ａ０８］四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第２の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第３の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第４の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さとは、同じであり、
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、異なる層厚を有する［Ａ０７］に記載の受光装置。
［Ａ０９］第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層及び第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、同じ層に配置されている［Ａ０６］に記載の受光装置。
［Ａ１０］四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2（但し、ｎ1＞ｎ2）を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成り、
第１の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第２の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第３の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さと、第４の四分の一波長層を構成する第１誘電体層及び第２誘電体層の厚さとは、異なり、
第１の四分の一波長層と、第２の四分の一波長層と、第３の四分の一波長層と、第４の四分の一波長層とは、同じ層厚を有する［Ａ０９］に記載の受光装置。
［Ａ１１］光電変換素子ユニットは、光電変換素子ユニット−Ａ、及び、光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する各光電変換素子の光入射側には、四分の一波長層及びワイヤグリッド偏光素子がこの順に配置されており、
光電変換素子ユニット−Ｂを構成する各光電変換素子の光入射側には、ワイヤグリッド偏光素子が配置されており、四分の一波長層は配置されていない［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の受光装置。
［Ａ１２］光電変換素子ユニット−Ａと光電変換素子ユニット−Ｂとは隣接して配設されている［Ａ１１］に記載の受光装置。
［Ａ１３］光電変換素子ユニット−Ａは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ｂは、２×２に配列された４つの光電変換素子から構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第１光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位はα度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第２光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋４５）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第３光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋９０）度であり、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂにおける第４光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子が透過させるべき偏光方位は（α＋１３５）度である［Ａ１１］又は［Ａ１２］に記載の受光装置。
［Ａ１４］２次元状に配列された複数の光電変換素子群から構成されており、
１つの光電変換素子群は、２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ａ及び２×２の４つの光電変換素子ユニット−Ｂから構成されており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第１光電変換素子ユニットは、第１の波長範囲の光を通過させる第１フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第２光電変換素子ユニットは、第２の波長範囲の光を通過させる第２フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第３光電変換素子ユニットは、第３の波長範囲の光を通過させる第３フィルタ層を備えており、
光電変換素子ユニット−Ａ及び光電変換素子ユニット−Ｂを構成する第４光電変換素子ユニットは、第４の波長範囲の光を通過させる第４フィルタ層を備えている［Ａ１１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ１５］光電変換素子ユニット−Ａを構成する第１光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第１の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第２光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第２の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第３光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第３の波長範囲の光に対して位相差を与え、
光電変換素子ユニット−Ａを構成する第４光電変換素子ユニットにおける四分の一波長層は、第４の波長範囲の光に対して位相差を与える［Ａ１４］に記載の受光装置。
［Ａ１６］四分の一波長層は、屈折率ｎ1を有する材料から構成された第１誘電体層、及び、屈折率ｎ2を有する材料から構成された第２誘電体層が、交互に、並置されて成る［Ａ０１］乃至［Ａ１５］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ１７］光電変換素子ユニットは、入射光の円偏光状態を検出する［Ａ０１］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ１８］光電変換素子ユニットは、入射光の偏光状態が、右円偏光状態であるか、左円偏光状態であるかを検出する［Ａ１７］に記載の受光装置。
［Ａ１９］半導体基板には、光電変換部と接続され、光電変換部において生成した電荷を一時的に保存するメモリ部が形成されている［Ａ０１］乃至［Ａ１８］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ２０］ワイヤグリッド偏光素子の上には、保護膜が形成されており、
ワイヤグリッド偏光素子は、ライン・アンド・スペース構造を有し、
ワイヤグリッド偏光素子のスペース部は空隙である［Ａ０１］乃至［Ａ１９］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ２１］ワイヤグリッド偏光素子と保護膜との間には第２保護膜が形成されており、
保護膜を構成する材料の屈折率をｎ1’、第２保護膜を構成する材料の屈折率をｎ2’としたとき、ｎ1’＞ｎ2’ を満足する［Ａ２０］に記載の受光装置。
［Ａ２２］保護膜は、ＳｉＮから成り、第２保護膜は、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮから成る［Ａ２１］に記載の受光装置。
［Ａ２３］少なくとも、ワイヤグリッド偏光素子のスペース部に面したライン部の側面には第３保護膜が形成されている［Ａ２０］乃至［Ａ２２］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ２４］ワイヤグリッド偏光素子を取り囲むフレーム部を更に備えており、
フレーム部と、ワイヤグリッド偏光素子のライン部とは連結されており、
フレーム部は、ワイヤグリッド偏光素子のライン部と同じ構造を有する［Ａ２０］乃至［Ａ２３］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ２５］ワイヤグリッド偏光素子のライン部は、光電変換部側から、第１導電材料から成る光反射層、絶縁膜、及び、第２導電材料から成る光吸収層が積層された積層構造体から構成されている［Ａ２０］乃至［Ａ２４］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ２６］光反射層及び光吸収層は光電変換素子において共通である［Ａ２５］に記載の受光装置。
［Ａ２７］光反射層の頂面全面に絶縁膜が形成されており、絶縁膜の頂面全面に光吸収層が形成されている［Ａ２５］又は［Ａ２６］に記載の受光装置。
［Ａ２８］光反射層の下に下地絶縁層が形成されている［Ａ２５］乃至［Ａ２７］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ａ２９］光反射層の頂面全面に絶縁膜が形成されており、絶縁膜の頂面全面に光吸収層が形成されている［Ａ２５］乃至［Ａ２８］のいずれか１項に記載の受光装置。
［Ｂ０１］《光電変換素子》
光入射側から、四分の一波長層、ワイヤグリッド偏光素子及び光電変換部が、この順に配置されている光電変換素子。
【符号の説明】
【０１７８】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｂ’，１０Ｄ・・・光電変換素子ユニット、１１，１１1，１１2・，１１’・・光電変換素子、２１，２１’・・・光電変換部、２２・・・メモリ部を構成するゲート部、２３・・・メモリ部を構成する高濃度不純物領域、２４・・・遮光膜、３１・・・シリコン半導体基板、３２・・・配線層、３３・・・下層・層間絶縁層、３４・・・下地絶縁層、３５・・・平坦化膜、３６・・・上層・層間絶縁層、５０，５０1，５０2，５０3，５０4・・・ワイヤグリッド偏光素子、５１Ａ・・・光反射層形成層、５２・・・絶縁膜、５２Ａ・・・絶縁膜形成層、５２ａ・・・絶縁膜の切欠き部、５３・・・光吸収層、５３Ａ・・・光吸収層形成層、５４・・・ライン部（積層構造体）、５５・・・スペース部（積層構造体と積層構造体との間の隙間）、５６・・・保護膜、５７・・・第２保護膜、５８・・・第３保護膜、５９・・・フレーム部、６０，６０1，６０2，６０3，６０4・・・四分の一波長層、６１・・・第１誘電体層、６２・・・第２誘電体層、７１，７１1，７１2，７１3，７１4・・・フィルタ層、８１・・・オンチップ・マイクロレンズ、１００・・・固体撮像装置、１０１・・・光電変換部（撮像素子）、１１１・・・撮像領域（有効画素領域）、１１２・・・垂直駆動回路、１１３・・・カラム信号処理回路、１１４・・・水平駆動回路、１１５・・・出力回路、１１６・・・駆動制御回路、１１７・・・信号線（データ出力線）、１１８・・・水平信号線、２００・・・電子機器（カメラ）、２０１・・・固体撮像装置、２１０・・・光学レンズ、２１１・・・シャッタ装置、２１２・・・駆動回路、２１３・・・信号処理回路、ＦＤ・・・浮遊拡散層、ＴＲmem・・・メモリ部、ＴＲtrs・・・転送トランジスタ、ＴＲrst・・・リセット・トランジスタ、ＴＲamp・・・増幅トランジスタ、ＴＲsel・・・選択トランジスタ、ＶDD・・・電源、ＭＥＭ・・・メモリ選択線、ＴＧ・・・転送ゲート線、ＲＳＴ・・・リセット線、ＳＥＬ・・・選択線、ＶＳＬ・・・信号線（データ出力線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020013842.tif 000012
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020013842.tif 000015
【図１１】
2020013842.tif 000016
【図１２】
2020013842.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020013842.tif 000021
【図１７】
2020013842.tif 000022
【図１８】
2020013842.tif 000023
【図１９】
2020013842.tif 000024
【図２０】
2020013842.tif 000025
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2020013842.tif 000033
【図２９】
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【図３０】
2020013842.tif 000035
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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