【手続補正書】
【提出日】令和2年3月27日(2020.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図２】図２は、実施例２の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図３】図３は、実施例３の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図４】図４は、実施例４の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図５】図５は、実施例５の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図６】図６は、実施例６の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図７】図７は、実施例７の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図８】図８は、実施例８の固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図９】図９は、実施例８の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図１０】図１０は、実施例１の固体撮像装置の概念図である。
【図１１】図１１は、実施例１の固体撮像装置における有効画素領域、光学的黒画素領域及び周辺領域の配置を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、実施例１の固体撮像装置における光電変換素子の等価回路図である。
【図１３】図１３は、実施例１の固体撮像装置における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１４】図１４Ａ及び図１４Ｂは、実施例１の固体撮像装置におけるワイヤグリッド偏光素子及び変形例の模式的な一部端面図である。
【図１５】図１５Ａ及び図１５Ｂは、実施例１の固体撮像装置におけるワイヤグリッド偏光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図１６】図１６は、実施例１の固体撮像装置におけるワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図１７】図１７Ａ及び図１７Ｂは、実施例１の固体撮像装置における波長選択手段（カラーフィルタ層）及びワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図１８】図１８は、実施例１の固体撮像装置における光電変換素子の模式的な部分的平面図である。
【図１９】図１９Ａ及び図１９Ｂは、実施例１の固体撮像装置の第１変形例における波長選択手段（カラーフィルタ層）及びワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図２０】図２０は、実施例１の固体撮像装置の第１変形例における光電変換素子の模式的な部分的平面図である。
【図２１】図２１Ａ及び図２１Ｂは、実施例１の固体撮像装置の第２変形例における波長選択手段（カラーフィルタ層）及びワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図２２】図２２Ａ及び図２２Ｂは、実施例１の固体撮像装置の第２変形例における光電変換素子の模式的な部分的平面図、及び、実施例１の固体撮像装置の第２変形例の変形におけるワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図２３】図２３Ａ及び図２３Ｂは、実施例１の固体撮像装置の第３変形例における波長選択手段（カラーフィルタ層）及びワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図２４】図２４Ａ及び図２４Ｂは、実施例１の固体撮像装置の第３変形例における光電変換素子の模式的な部分的平面図、及び、実施例１の固体撮像装置の第３変形例の変形におけるワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図２５】図２５Ａ及び図２５Ｂは、実施例１の固体撮像装置の第４変形例における波長選択手段（カラーフィルタ層）及びワイヤグリッド偏光素子の模式的な部分的平面図である。
【図２６】図２６は、実施例１の固体撮像装置の第４変形例における光電変換素子の模式的な部分的平面図である。
【図２７】図２７は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図２８】図２８は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図２９】図２９は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３０】図３０は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３１】図３１は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３２】図３２は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３３】図３３は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３４】図３４は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３５】図３５は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３６】図３６は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３７】図３７は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３８】図３８は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図３９】図３９は、ベイヤ配列を有する光電変換素子の変形例の平面レイアウト図である。
【図４０】図４０は、実施例１の固体撮像装置における光電変換素子を構成するワイヤグリッド偏光素子の変形例の模式的な斜視図である。
【図４１】図４１は、実施例１の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図４２】図４２は、図４１に示した実施例１の固体撮像装置の変形例における有効画素領域、光学的黒画素領域及び周辺領域の配置を模式的に示す図である。
【図４３】図４３は、実施例１の固体撮像装置の別の変形例の模式的な一部断面図である。
【図４４】図４４は、実施例２の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図４５】図４５は、実施例３の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図４６】図４６は、実施例４の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図４７】図４７は、実施例５の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図４８】図４８は、実施例６の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図４９】図４９は、実施例７の固体撮像装置の変形例の模式的な一部断面図である。
【図５０】図５０は、実施例８の固体撮像装置の別の変形例の模式的な一部断面図である。
【図５１】図５１は、本開示の固体撮像装置を電子機器（カメラ）に用いた例の概念図である。
【図５２】図５２Ａ、図５２Ｂ、図５２Ｃ及び図５２Ｄは、実施例１の固体撮像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５３】図５３は、第３の態様に係る固体撮像装置の模式的な一部断面図である。
【図５４】図５４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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本開示の固体撮像装置等において、ワイヤグリッド偏光素子は、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が導体最上層あるいはパッド部に電気的に接続される結果、一層確実に放電の発生を防止することができる。あるいは又、ワイヤグリッド偏光素子は、絶縁膜が省略され、光入射側から、光吸収層及び光反射層が積層されて成る構成とすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本開示の固体撮像装置等において、ワイヤグリッド偏光素子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、固体撮像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 Deposition 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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
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、光電変換素子の長期信頼性が劣化する虞がある。特に、金属材料等−絶縁材料−金属材料等のライン部（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素子の性能が損なわれる虞がある。例えば、光反射層としてアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合、以下の反応式で示すようなアルミニウムの異常析出が発生する虞がある。しかしながら、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
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
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、光電変換素子を覆う層間絶縁層の光電変換素子と光電変換素子との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、層間絶縁層を構成する材料の屈折率の値よりも小さな値の屈折率を有する薄膜から構成されており、光電変換素子の上方から入射した光は、この薄膜で全反射され、光電変換素子に到達する。即ち、基板に対する光電変換素子の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像の内側に位置し、基板に対する光電変換素子の正射影像は、導波路構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像によって囲まれている。また、集光管構造は、光電変換素子を覆う層間絶縁層の光電変換素子と光電変換素子との間に位置する領域（例えば、筒状の領域）に形成された、金属材料あるいは合金材料から成る遮光性の薄膜から構成されており、光電変換素子の上方から入射した光が、この薄膜で反射され、光電変換素子に到達する。即ち、基板に対する光電変換素子の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像の内側に位置し、基板に対する光電変換素子の正射影像は、集光管構造を構成する薄膜の基板に対する正射影像によって囲まれている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
本開示の固体撮像装置等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。ここで、１つの光電変換素子（撮像素子）によって１つの画素（あるいは副画素）が構成される。例えば、ベイヤ配列の場合、２×２の副画素領域の内の３つの副画素領域のそれぞれに、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ層を配置し、本来、緑色のカラーフィルタ層を配置すべき残りの１つの副画素領域にはカラーフィルタ層を配置せず、この残りの１つの副画素領域にワイヤグリッド偏光素子を配置する構成とすることができる。あるいは又、ベイヤ配列の場合、２×２の副画素領域の内の３つの副画素領域のそれぞれに、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ層を配置し、残りの１つの副画素領域に緑色のカラーフィルタ層とワイヤグリッド偏光素子を配置する構成とすることもできる。色分離や分光を目的としない場合、若しくは、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、フィルタは不要な場合がある。また、カラーフィルタ層を配置しない副画素領域にあっては、カラーフィルタ層を配置した副画素領域との間の平坦性を確保するために、カラーフィルタ層の代わりに透明な樹脂層を形成してもよい。即ち、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、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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
実施例５は、実施例１〜実施例４の変形である。模式的な一部断面図を図５に示す実施例５の固体撮像装置にあっては、光電変換素子群における光電変換素子２１とワイヤグリッド偏光素子５０との間に導波路構造８３が設けられている。ここで、導波路構造８３は、光電変換素子２１を覆う層間絶縁層（具体的には、層間絶縁層３２の一部）の光電変換素子２１と光電変換素子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、層間絶縁層３２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８４から構成されている。そして、光電変換素子２１の上方から入射した光は、この薄膜８４で全反射され、光電変換素子２１に到達する。半導体基板３１に対する光電変換素子２１の正射影像は、導波路構造８３を構成する薄膜８４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に対する光電変換素子２１の正射影像は、導波路構造８３を構成する薄膜８４の基板に対する正射影像によって囲まれている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
実施例８の固体撮像装置にあっては、実施例１において説明した固体撮像装置よりも、光電変換素子の上方に位置する部分の厚さを一層薄くすることができる結果、低背化を達成でき、隣接する光電変換素子への偏光光の混入（偏光クロストーク）を一層少なくすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
実施例１の固体撮像装置における波長選択手段（カラーフィルタ層）及びワイヤグリッド偏光素子の第２変形例の模式的な部分的平面図を図２１Ａ及び図２１Ｂに示し、光電変換素子の模式的な部分的平面図を図２２Ａに示すように、４つの光電変換素子ユニットの内、第１の光電変換素子ユニットは、赤色光を吸収する赤色光用光電変換素子２１Ｒ1、緑色光を吸収する緑色光用光電変換素子２１Ｇ1、青色光を吸収する青色光用光電変換素子２１Ｂ1、及び、白色光を吸収する白色光用光電変換素子２１Ｗ1、並びに、これらの光電変換素子のための波長選択手段（カラーフィルタ層）９１（９１Ｒ1，９１Ｇ1，９１Ｂ1）及び透明な樹脂層９１Ｗ1から構成され、第２の光電変換素子ユニットは、赤色光を吸収する赤色光用光電変換素子２１Ｒ2、緑色光を吸収する緑色光用光電変換素子２１Ｇ2、青色光を吸収する青色光用光電変換素子２１Ｂ2、及び、白色光を吸収する白色光用光電変換素子２１Ｗ2、並びに、これらの光電変換素子のための波長選択手段（カラーフィルタ層）９１（９１Ｒ2，９１Ｇ2，９１Ｂ2）及び透明な樹脂層９１Ｗ2から構成され、第３の光電変換素子ユニットは、赤色光を吸収する赤色光用光電変換素子２１Ｒ3、緑色光を吸収する緑色光用光電変換素子２１Ｇ3、青色光を吸収する青色光用光電変換素子２１Ｂ3、及び、白色光を吸収する白色光用光電変換素子２１Ｗ3、並びに、これらの光電変換素子のための波長選択手段（カラーフィルタ層）９１（９１Ｒ3，９１Ｇ3，９１Ｂ3）及び透明な樹脂層９１Ｗ3から構成され、第４の光電変換素子ユニットは、赤色光を吸収する赤色光用光電変換素子２１Ｒ4、緑色光を吸収する緑色光用光電変換素子２１Ｇ4、青色光を吸収する青色光用光電変換素子２１Ｂ4、及び、白色光を吸収する白色光用光電変換素子２１Ｗ4、並びに、これらの光電変換素子のための波長選択手段（カラーフィルタ層）９１（９１Ｒ4，９１Ｇ4，９１Ｂ4）及び透明な樹脂層９１Ｗ4から構成されている。尚、白色光に感度を有する光電変換素子は、例えば、４２５ｎｍ乃至７５０ｎｍの光に感度を有する。そして、各光電変換素子ユニットに対して、１つのワイヤグリッド偏光素子５０が配設されている。ここで、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、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、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、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。あるいは又、光電変換素子の模式的な部分的平面図を図２２Ｂに示すように、白色光用光電変換素子２１Ｗ（２１Ｗ1，２１Ｗ2，２１Ｗ3，２１Ｗ4）の上方にのみ、ワイヤグリッド偏光素子５０Ｗ1，５０Ｗ2，５０Ｗ3，５０Ｗ4が配設されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
実施例１の固体撮像装置における波長選択手段（カラーフィルタ層）及びワイヤグリッド偏光素子の第４変形例の模式的な部分的平面図を図２５Ａ及び図２５Ｂに示し、光電変換素子の模式的な部分的平面図を図２６に示すように、固体撮像装置に要求される仕様にも依るが、固体撮像装置を白色光用光電変換素子２１Ｗのみから構成することもできる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２３】
図２７に示すように、複数の光電変換素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、例えば、０度の角度を有する光電変換素子と、９０度の角度を有する光電変換素子との組合せとすることができる。また、図２８に示すように、複数の光電変換素子の配列方向と第１の方向とが成す角度が、例えば、４５度の角度を有する光電変換素子と、１３５度の角度を有する光電変換素子との組合せとすることができる。尚、図２７〜図３９に図示する光電変換素子ユニットの平面レイアウト図において、「Ｒ」は赤色カラーフィルタ層を備えた赤色光用光電変換素子を示し、「Ｇ」は緑色カラーフィルタ層を備えた緑色光用光電変換素子を示し、「Ｂ」は青色カラーフィルタ層を備えた青色光用光電変換素子を示し、「Ｗ」はカラーフィルタ層を備えていない白色光用光電変換素子を示す。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
図２２Ｂに示した例では、ワイヤグリッド偏光素子５０を有する白色光用光電変換素子Ｗをｘ0方向及びｙ0方向に１光電変換素子を飛ばして配置したが、２光電変換素子を飛ばして、あるいは又、３光電変換素子を飛ばして配置に配置してもよいし、ワイヤグリッド偏光素子５０を有する光電変換素子を、千鳥格子状に配置してもよい。図２９の平面レイアウト図は、図２２Ｂに示した例の変形例である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
図３０や図３１に平面レイアウトを図示する構成とすることも可能である。ここで、図３０に示す平面レイアウトを有するＣＭＯＳイメージセンサーの場合、２×２の光電変換素子で選択トランジスタ、リセット・トランジスタ、増幅トランジスタを共有する２×２画素共有法式を採用することができ、画素加算を行わない撮像モードでは偏光情報を含む撮像を行い、２×２の副画素領域の蓄積電荷をＦＤ加算するモードでは、全偏光成分を積分した通常撮像画像を提供することができる。また、図３１に示す平面レイアウトの場合、２×２の光電変換素子に対して１方向のワイヤグリッド偏光素子を配置するレイアウトであるため、光電変換素子ユニット間での積層構造体の不連続が生じ難く、高品質な偏光撮像を実現できる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３７】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《固体撮像装置：第１の態様》
半導体基板に形成され、有効画素領域に光電変換素子が２次元マトリクス状に配列されて成る光電変換素子群、及び、
半導体基板の上方に形成され、光電変換素子の光入射側に、光電変換素子に対応して設けられたワイヤグリッド偏光素子、
を備えた固体撮像装置であって、
有効画素領域の外側に位置する周辺領域には、導体最上層が配設されており、
ワイヤグリッド偏光素子が形成された面を第１面、導体最上層が形成された面を第２面としたとき、第１面は第２面よりも上方に位置し、
ワイヤグリッド偏光素子は、ワイヤグリッド偏光素子延在部を介して導体最上層に接続されている固体撮像装置。
［Ａ０２］導体最上層には所定の電位が印加される［Ａ０１］に記載の固体撮像装置。
［Ａ０３］ワイヤグリッド偏光素子延在部は光を通過させない構造を有する［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ａ０４］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の領域の上方には遮光部が形成されており、
遮光部は、第２面上（第２面内）に位置する［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ０５］遮光部は、導体最上層と同じ構成を有する［Ａ０４］に記載の固体撮像装置。
［Ａ０６］有効画素領域と周辺領域との間には光学的黒画素領域が設けられており、
ワイヤグリッド偏光素子延在部は、光学的黒画素領域から周辺領域に亙り形成されており、
光学的黒画素領域は、ワイヤグリッド偏光素子延在部によって遮光されている［Ａ０１］乃至［Ａ０５］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ０７］有効画素領域と周辺領域との間には光学的黒画素領域が設けられており、
ワイヤグリッド偏光素子は、有効画素領域から光学的黒画素領域に亙り形成されている［Ａ０１］乃至［Ａ０５］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ０８］光学的黒画素領域は導体最上層によって遮光されている［Ａ０７］に記載の固体撮像装置。
［Ａ０９］有効画素領域の上方から周辺領域の上方に亙りオンチップ・マイクロレンズが形成されている［Ａ０１］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ１０］半導体基板には、光電変換素子と接続され、光電変換素子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［Ａ０９］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ１１］周辺領域にワイヤグリッド偏光素子は設けられていない［Ａ０１］乃至［Ａ１０］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ１２］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［Ａ１１］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ１３］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［Ａ１２］に記載の固体撮像装置。
［Ａ１４］保護膜は、ＳｉＮから成り、第２保護膜は、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮから成る［Ａ１３］に記載の固体撮像装置。
［Ａ１５］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［Ａ１２］乃至［Ａ１４］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ１６］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［Ａ１２］乃至［Ａ１５］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ１７］ワイヤグリッド偏光素子のライン部は、光電変換素子側から、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［Ａ１２］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ１８］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［Ａ１７］に記載の固体撮像装置。
［Ａ１９］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［Ａ１７］又は［Ａ１８］に記載の固体撮像装置。
［Ａ２０］光反射層の下に下地絶縁層が形成されている［Ａ１７］乃至［Ａ１９］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ａ２１］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［Ａ１７］乃至［Ａ２０］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０１］《固体撮像装置：第２の態様》
半導体基板に形成され、有効画素領域に光電変換素子が２次元マトリクス状に配列されて成る光電変換素子群、及び、
半導体基板の上方に形成され、光電変換素子の光入射側に、光電変換素子に対応して設けられたワイヤグリッド偏光素子、
を備えた固体撮像装置であって、
有効画素領域の外側に位置する周辺領域には、パッド部が配設されており、
ワイヤグリッド偏光素子が形成された層とパッド部が形成された層とは、同じ層内に位置しており、
ワイヤグリッド偏光素子とパッド部とは電気的に接続されている固体撮像装置。
［Ｂ０２］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の領域の上方には遮光部が形成されており、
遮光部は、ワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子とを接続する、光を通過させないフレーム部から構成されている［Ｂ０１］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０３］有効画素領域と周辺領域との間には光学的黒画素領域が設けられており、
ワイヤグリッド偏光素子は、有効画素領域から光学的黒画素領域に亙り形成されており、
光学的黒画素領域は、ワイヤグリッド偏光素子によって遮光されている［Ｂ０１］又は［Ｂ０２］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０４］有効画素領域の上方から周辺領域の上方に亙りオンチップ・マイクロレンズが形成されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ０３］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０５］半導体基板には、光電変換素子と接続され、光電変換素子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［Ｂ０１］乃至［Ｂ０４］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０６］周辺領域にワイヤグリッド偏光素子は設けられていない［Ｂ０１］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０７］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［Ｂ０１］乃至［Ｂ０６］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０８］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［Ｂ０７］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ０９］保護膜は、ＳｉＮから成り、第２保護膜は、ＳｉＯ2又はＳｉＯＮから成る［Ｂ０８］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１０］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［Ｂ０７］乃至［Ｂ０９］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１１］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［Ｂ０７］乃至［Ｂ１０］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１２］ワイヤグリッド偏光素子のライン部は、光電変換素子側から、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［Ｂ０７］乃至［Ｂ１１］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１３］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［Ｂ１２］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１４］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［Ｂ１２］又は［Ｂ１３］に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１５］光反射層の下には下地絶縁層が形成されている［Ｂ１２］乃至［Ｂ１４］のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
［Ｂ１６］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［Ｂ１２］又は［Ｂ１３］に記載の固体撮像装置。
［Ｃ０１］《第３の態様に係る固体撮像装置》
半導体基板に形成され、有効画素領域に光電変換素子が２次元マトリクス状に配列されて成る光電変換素子群、及び、
半導体基板の上方に形成され、光電変換素子の光入射側に、光電変換素子に対応して設けられたワイヤグリッド偏光素子、
を備えた固体撮像装置であって、
半導体基板には、光電変換素子と接続され、光電変換素子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おり、
メモリ部の上方には遮光部が配設されており、
遮光部は、ワイヤグリッド偏光素子とワイヤグリッド偏光素子とを接続する、光を通過させないフレーム部から構成されており、
ワイヤグリッド偏光素子には、ワイヤグリッド偏光素子から延びるワイヤグリッド偏光素子延在部を介して、所定の電位が印加される固体撮像装置。
［Ｃ０２］ワイヤグリッド偏光素子は、ワイヤグリッド偏光素子延在部を介して半導体基板に設けられた配線部に接続されている［Ｃ０１］に記載の固体撮像装置。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４７】
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