[go: up one dir, main page]

JP2018060910A - 固体撮像素子および固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像素子および固体撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018060910A
JP2018060910A JP2016197151A JP2016197151A JP2018060910A JP 2018060910 A JP2018060910 A JP 2018060910A JP 2016197151 A JP2016197151 A JP 2016197151A JP 2016197151 A JP2016197151 A JP 2016197151A JP 2018060910 A JP2018060910 A JP 2018060910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
photoelectric conversion
solid
state imaging
imaging device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016197151A
Other languages
English (en)
Inventor
豊隆 片岡
Toyotaka Kataoka
豊隆 片岡
啓介 畑野
Keisuke Hatano
啓介 畑野
恭佑 伊東
Kyosuke Ito
恭佑 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority to JP2016197151A priority Critical patent/JP2018060910A/ja
Priority to US16/333,796 priority patent/US10903278B2/en
Priority to PCT/JP2017/030355 priority patent/WO2018066256A1/ja
Priority to CN201780057937.4A priority patent/CN109716527B/zh
Publication of JP2018060910A publication Critical patent/JP2018060910A/ja
Priority to US17/155,632 priority patent/US11355555B2/en
Priority to US17/724,062 priority patent/US20220246683A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/805—Coatings
    • H10F39/8057—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/79—Arrangements of circuitry being divided between different or multiple substrates, chips or circuit boards, e.g. stacked image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
    • H10F39/182—Colour image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/191—Photoconductor image sensors
    • H10F39/192—Colour image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/811—Interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/81—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/30—Devices controlled by radiation
    • H10K39/32—Organic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/199—Back-illuminated image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/80—Constructional details of image sensors
    • H10F39/803—Pixels having integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H10F39/8037—Pixels having integrated switching, control, storage or amplification elements the integrated elements comprising a transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
    • H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

【課題】電荷の転送効率を改善することが可能な固体撮像素子および固体撮像装置を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態の固体撮像素子は、光電変換層と、光電変換層の一方の面に設けられると共に、第１の開口を有する絶縁層と、光電変換層および絶縁層を間に対向配置された一対の電極とを備えたものであり、一対の電極のうち、絶縁層の側に設けられた一方の電極は、各々独立した第１の電極および第２の電極を有し、第１の電極は、絶縁層に設けられた第１の開口を埋設し、光電変換層と電気的に接続されている。【選択図】図１

Description

本開示は、例えば有機半導体材料を用いた固体撮像素子およびこれを備えた固体撮像装置に関する。
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像装置では、画素サイズの縮小化が進んでいる。これにより、単位画素へ入射するフォトン数が減少することから感度が低下すると共に、Ｓ／Ｎ比の低下が生じている。また、カラー化のために、赤，緑，青の原色フィルタを２次元配列してなるカラーフィルタを用いた場合、例えば、赤画素では、緑色と青色の光がカラーフィルタによって吸収されるために、感度の低下を招いている。また、各色信号を生成する際に、画素間で補間処理を行うことから、いわゆる偽色が発生する。
そこで、例えば、特許文献１では、赤色、緑色および青色の波長帯域の光をそれぞれ光電変換する光電変換領域が積層された固体撮像装置が開示されている。この固体撮像装置では、赤色および青色の波長帯域の光は、それぞれ半導体基板内に形成される光電変換部（フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２）で光電変換され、緑色の波長帯域の光は、半導体基板の裏面側に形成された有機光電変換膜で光電変換される。この固体撮像装置では、１画素から、Ｂ／Ｇ／Ｒの信号を別々に取り出すことで、感度向上が図られている。
特開２０１１−１３８９２７号公報
ところで、固体撮像装置では、電荷の転送効率の改善が求められている。
電荷の転送効率を改善することが可能な固体撮像素子およびこれを備えた固体撮像装置を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の固体撮像素子は、光電変換層と、光電変換層の一方の面に設けられると共に、第１の開口を有する絶縁層と、光電変換層および絶縁層を間に対向配置された一対の電極とを備えたものであり、一対の電極のうち、絶縁層の側に設けられた一方の電極は、各々独立した第１の電極および第２の電極を有し、第１の電極は、絶縁層に設けられた第１の開口を埋設し、光電変換層と電気的に接続されている。
本開示の一実施形態の固体撮像装置は、複数の画素毎に、１または複数の上記本開示の一実施形態の固体撮像素子を備えたものである。
本開示の一実施形態の固体撮像素子および一実施形態の固体撮像装置では、光電変換層および第１の開口を有する絶縁層を間に対向配置された一対の電極のうち、絶縁層側に設けられた一方の電極を複数の電極（第１電極および第２電極）から構成し、その第１の電極が、第１の開口を埋設して光電変換層と電気的に接続されるようにした。これにより、光電変換によって光電変換層内に生じた電荷の平面的な移動が可能となる。
本開示の一実施形態の固体撮像素子および一実施形態の固体撮像装置によれば、光電変換層および第１の開口を有する絶縁層を間に対向配置された一対の電極のうち、絶縁層側に設けられた一方の電極を構成する第１の電極が、絶縁層に設けられた第１の開口を埋設して光電変換層問電気的に接続されるようにしたので、光電変換層内における電荷の移動が平面的になる。よって、第１の電極から取り出される電荷の転送効率を改善することが可能となる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の概略構成の一例を表す断面図である。 図１に示した固体撮像素子の要部構成を説明するための断面図である。 図２に示した下部電極の平面構成を表す模式図である。 図１に示した固体撮像素子の等価回路図である。 図１に示した固体撮像素子の下部電極および制御部を構成するトランジスタの配置を表わす模式図である。 図１に示した固体撮像素子の下部電極の他の形状を表す断面図である。 図１に示した固体撮像素子の下部電極の他の形状を表す断面図である。 図１に示した固体撮像素子の製造方法を説明するための断面図である。 図８に続く工程を表す断面図である。 図９に続く工程を表す断面図である。 図１０Ａに続く工程を表す断面図である。 図１０Ｂに続く工程を表す断面図である。 図１０Ｃに続く工程を表す断面図である。 図１１Ａに続く工程を表す断面図である。 図１１Ｂに続く工程を表す断面図である。 図１１Ｃに続く工程を表す断面図である。 図１２Ａに続く工程を表す断面図である。 図１２Ｂに続く工程を表す断面図である。 図１２Ｃに続く工程を表す断面図である。 図１に示した固体撮像素子の他の製造方法の一例を表す断面図である。 図１に示した固体撮像素子の他の製造方法の一例を表す断面図である。 図１に示した固体撮像素子の一動作例を表すタイミング図である。 本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の要部構成の一例を表す断面図である。 図１７に示した下部電極の平面構成を表す模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の要部構成の他の例を表す断面図である。 図１９に示した下部電極の平面構成を表す模式図である。 蓄積期間および転送期間における各電極のポテンシャル図である。 本開示の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面図である。 図２２に示した下部電極の平面構成を表す模式図である。 本開示の変形例に係る固体撮像素子の要部構成を表す断面図である。 図１等に示した固体撮像素子を画素として用いた固体撮像装置の構成を表すブロック図である。 図２５に示した固体撮像装置を用いた電子機器（カメラ）の一例を表す機能ブロック図である。 体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 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。 撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
以下、本開示における一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．第１の実施の形態（光電変換層と読み出し電極とを接続する開口を読み出し電極で埋設した例）
１−１．固体撮像素子の構成
１−２．固体撮像素子の製造方法
１−３．作用・効果
２．第２の実施の形態（転送電極を設けた例）
３．第３の実施の形態（排出電極を設けた例）
４．変形例（下部電極と光電変換層との間に半導体層を設けた例）
５．適用例
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態の固体撮像素子（固体撮像素子１０Ａ）の断面構成を表したものである。図２は、図１に示した固体撮像素子１０Ａの要部（有機光電変換部２０およびその周辺）の断面構成を拡大して表したものである。図３は、図２に示した下部電極の平面構成を模式的に表したものである。図４は、図１に示した固体撮像素子１０Ａの等価回路図である。図５は、図１に示した固体撮像素子１０Ａの下部電極２１および制御部を構成するトランジスタの配置を模式的に表したものである。固体撮像素子１０Ａは、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像装置（固体撮像装置１；図２５参照）において１つの画素（単位画素Ｐ）を構成するものである。
（１−１．固体撮像素子の構成）
固体撮像素子１０Ａは、例えば、１つの有機光電変換部２０と、２つの無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒとが縦方向に積層された、いわゆる縦方向分光型のものである。有機光電変換部２０は、半導体基板３０の第１面（裏面）３０Ａ側に設けられている。無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒは、半導体基板３０内に埋め込み形成されており、半導体基板３０の厚み方向に積層されている。有機光電変換部２０は、対向配置された一対の電極（下部電極２１（一方の電極）および上部電極２３）の間に、開口２７Ｈを有する絶縁層２７および有機半導体材料を用いて形成された光電変換層２２を有する。絶縁層２７および光電変換層２２は、下部電極２１側からこの順に積層されている。光電変換層２２は、ｐ型半導体およびｎ型半導体を含んで構成され、層内にバルクヘテロ接合構造を有する。バルクヘテロ接合構造は、ｐ型半導体およびｎ型半導体が混ざり合うことで形成されたｐ／ｎ接合面である。本実施の形態では、光電変換層２２に対して光入射側Ｓ１とは反対側に設けられた下部電極２１が各々独立した複数の電極（読み出し電極２１Ａ（第１の電極）および蓄積電極２１Ｂ（第２の電極））から構成され、読み出し電極２１Ａが絶縁層２７の開口２７Ｈを埋設して光電変換層２２と電気的に接続された構成を有する。
有機光電変換部２０と、無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒとは、互いに異なる波長域の光を選択的に検出して光電変換を行うものである。具体的には、有機光電変換部２０では、緑（Ｇ）の色信号を取得する。無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒでは、吸収係数の違いにより、それぞれ、青（Ｂ）および赤（Ｒ）の色信号を取得する。これにより、固体撮像素子１０Ａでは、カラーフィルタを用いることなく一つの画素において複数種類の色信号を取得可能となっている。
なお、本実施の形態では、光電変換によって生じる電子および正孔の対（電子−正孔対）のうち、電子を信号電荷として読み出す場合（ｎ型半導体領域を光電変換層とする場合）について説明する。また、図中において、「ｐ」「ｎ」に付した「＋（プラス）」は、ｐ型またはｎ型の不純物濃度が高いことを表し、「＋＋」はｐ型またはｎ型の不純物濃度が「＋」よりも更に高いことを表している。
半導体基板３０の第２面（表面）３０Ｂには、例えば、フローティングディフュージョン（浮遊拡散層）ＦＤ１（半導体基板３０内の領域３６Ｂ），ＦＤ２（半導体基板３０内の領域３７Ｃ），ＦＤ３（半導体基板３０内の領域３８Ｃ）と、転送トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３と、アンプトランジスタ（変調素子）ＡＭＰと、リセットトランジスタＲＳＴと、選択トランジスタＳＥＬと、多層配線４０とが設けられている。多層配線４０は、例えば、配線層４１，４２，４３が絶縁層４４内に積層された構成を有している。
なお、図面では、半導体基板３０の第１面３０Ａ側を光入射側Ｓ１、第２面３０Ｂ側を配線層側Ｓ２と表している。
有機光電変換部２０は、例えば、下部電極２１、光電変換層２２および上部電極２３が、半導体基板３０の第１面３０Ａの側からこの順に積層された構成を有している。下部電極２１と光電変換層２２との間には、絶縁層２７が設けられている。下部電極２１は、例えば、固体撮像素子１０Ａごとに分離形成されると共に、詳細は後述するが、絶縁層２７を間に互いに分離された読み出し電極２１Ａおよび蓄積電極２１Ｂとから構成されている。下部電極２１のうち、読み出し電極２１Ａは、絶縁層２７に設けられた開口２７Ｈを介して光電変換層２２と電気的に接続されており、開口２７Ｈは、読み出し電極２１Ａによって埋設されている。光電変換層２２および上部電極２３は、図１では、固体撮像素子１０Ａごとに分離形成されている例を示したが、例えば、複数の固体撮像素子１０Ａに共通した連続層として設けられていてもよい。半導体基板３０の第１面３０Ａと下部電極２１との間には、例えば、固定電荷を有する層（固定電荷層）２４と、絶縁性を有する誘電体層２５と、層間絶縁層２６とが設けられている。上部電極２３の上には、保護層２８が設けられている。保護層２８内には、例えば、読み出し電極２１Ａおよび読み出し電極２１Ａに電気的に接続されているＦＤ１と対向する領域に遮光膜５１が設けられている。保護層２８の上方には、平坦化層（図示せず）やオンチップレンズ５２等の光学部材が配設されている。
半導体基板３０の第１面３０Ａと第２面３０Ｂとの間には、貫通電極３４が設けられている。有機光電変換部２０は、この貫通電極３４を介して、アンプトランジスタＡＭＰのゲートＧａｍｐと、フローティングディフュージョンＦＤ１を兼ねるリセットトランジスタＲＳＴ（リセットトランジスタＴｒ１ｒｓｔ）の一方のソース／ドレイン領域３６Ｂに接続されている。これにより、固体撮像素子１０Ａでは、半導体基板３０の第１面３０Ａ側の有機光電変換部２０で生じた電荷（ここでは、電子）を、貫通電極３４を介して半導体基板３０の第２面３０Ｂ側に良好に転送し、特性を高めることが可能となっている。
貫通電極３４の下端は、配線層４１内の接続部４１Ａに接続されており、接続部４１Ａと、アンプトランジスタＡＭＰのゲートＧａｍｐとは、下部第１コンタクト４５を介して接続されている。接続部４１Ａと、フローティングディフュージョンＦＤ１（領域３６Ｂ）とは、例えば、下部第２コンタクト４６を介して接続されている。貫通電極３４の上端は、例えば、パッド部３９Ａおよび上部第１コンタクト２９Ａを介して読み出し電極２１Ａに接続されている。
貫通電極３４は、例えば、固体撮像素子１０Ａの各々に、有機光電変換部２０ごとに設けられている。貫通電極３４は、有機光電変換部２０とアンプトランジスタＡＭＰのゲートＧａｍｐおよびフローティングディフュージョンＦＤ１とのコネクタとしての機能を有すると共に、有機光電変換部２０において生じた電荷（ここでは、電子）の伝送経路となるものである。
フローティングディフュージョンＦＤ１（リセットトランジスタＲＳＴの一方のソース／ドレイン領域３６Ｂ）の隣にはリセットトランジスタＲＳＴのリセットゲートＧｒｓｔが配置されている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ１に蓄積された電荷を、リセットトランジスタＲＳＴによりリセットすることが可能となる。
本実施の形態の固体撮像素子１０Ａでは、上部電極２３側から有機光電変換部２０に入射した光は、光電変換層２２で吸収される。これによって生じた励起子は、光電変換層２２を構成する電子供与体と電子受容体との界面に移動し、励起子分離、即ち、電子と正孔とに解離する。ここで発生した電荷（電子および正孔）は、キャリアの濃度差による拡散や、陽極（ここでは、上部電極２３）と陰極（ここでは、下部電極２１）との仕事関数の差による内部電界によって、それぞれ異なる電極へ運ばれ、光電流として検出される。また、下部電極２１と上部電極２３との間に電位を印加することによって、電子および正孔の輸送方向を制御することができる。
以下、各部の構成や材料等について説明する。
有機光電変換部２０は、選択的な波長域（例えば、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下）の一部または全部の波長域に対応する緑色光を吸収して、電子−正孔対を発生させる有機光電変換素子である。
下部電極２１は、例えば、図２および図３に示したように、互いに分離形成された読み出し電極２１Ａと蓄積電極２１Ｂとから構成されている。読み出し電極２１Ａは、光電変換層２２内で発生した電荷（ここでは、電子）をフローティングディフュージョンＦＤ１に転送するためのものであり、例えば、上部第１コンタクト２９Ａ、パッド部３９Ａ、貫通電極３４、接続部４１Ａおよび下部第２コンタクト４６を介してフローティングディフュージョンＦＤ１に接続されている。蓄積電極２１Ｂは、光電変換層２２内で発生した電荷のうち、信号電荷（ここでは、電子）を光電変換層２２内に蓄積するためのものである。蓄積電極２１Ｂは、半導体基板３０内に形成された無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒの受光面と正対して、これらの受光面を覆う領域に設けられている。蓄積電極２１Ｂは、読み出し電極２１Ａよりも大きいことが好ましく、これにより、多くの電荷を蓄積することができる。
読み出し電極２１Ａは、絶縁層２７の読み出し電極２１Ａ上に設けられた開口２７Ｈを介して光電変換層２２と電気的に接続されている。本実施の形態では、開口２７Ｈは読み出し電極２１Ａによって埋設されている。換言すると、読み出し電極２１Ａは、開口２７Ｈ内において光電変換層２２側に向かって突き出した形状を有する。開口２７Ｈを埋設した読み出し電極２１Ａの表面には、開口２７Ｈよりも大きな張り出し部２７Ｘが設けられている。即ち、読み出し電極２１Ａは、蓄積電極２１Ｂと同じ層に形成された導電膜２１ａと、絶縁層２７上に設けられた導電膜２１ｂと、開口２７Ｈを埋設すると共に、導電膜２１ａと、導電膜２１ｂとを電気的に接続する埋設部２１ｃとから構成されている。張り出し部２１Ｘを構成する導電膜２１ｂの、Ｘ軸方向の幅は、例えば、図３に示したように、導電膜２１ａの幅よりも狭く形成されている。
なお、張り出し部２１Ｘは、必ずしも設ける必要はない。例えば、図６に示したように、読み出し電極２１Ａは、開口２７Ｈを埋設する埋設部２１ｃと絶縁層２７とから構成されていてもよい。少なくとも、読み出し電極２１Ａと電気的に接続される光電変換層２２の表面に、読み出し電極２１Ａ側に突出して光電変換層２２に、絶縁層２７による段差が形成されないように、開口２７Ｈが埋設されていればよい。また、例えば、図７に示したように、埋設部２１ｃが光電変換層２２の内部まで突き出した構成としてもよい。更に、張り出し部２１Ｘの平面形状は、例えば、Ｘ軸方向の幅が、必ずしも導電膜２１ａよりも狭い必要はなく、例えば、張り出し部２１Ｘを構成する導電膜２１ｂの蓄積電極２１Ｂ側の端面が、導電膜２１ａの端面よりも蓄積電極２１Ｂ方向に延在していてもよい。但し、その先端は、積層方向（Ｙ軸方向）において、導電膜２１ｂと蓄積電極２１Ｂとが重なり合わないようにすることが好ましい。更にまた、張り出し部２１Ｘの側面は、例えば絶縁層２７の上面に対して傾斜面を形成していてもかまわない。
下部電極２１は、例えば、光透過性を有する導電膜により構成され、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）により構成されている。但し、下部電極２１の構成材料としては、このＩＴＯの他にも、ドーパントを添加した酸化スズ（ＳｎＯ2）系材料、あるいはアルミニウム亜鉛酸化物（ＺｎＯ）にドーパントを添加してなる酸化亜鉛系材料を用いてもよい。酸化亜鉛系材料としては、例えば、ドーパントとしてアルミニウム（Ａｌ）を添加したアルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム（Ｇａ）添加のガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、インジウム（Ｉｎ）添加のインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が挙げられる。また、この他にも、ＣｕＩ、ＩｎＳｂＯ4、ＺｎＭｇＯ、ＣｕＩｎＯ2、ＭｇＩＮ2Ｏ4、ＣｄＯ、ＺｎＳｎＯ3等を用いてもよい。
また、下部電極２１のうち、読み出し電極２１Ａを、遮光性を有する導電性材料を用いて形成するようにしてもよい。その場合には、図１に示した遮光膜５１を省略することができる。そのような材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属膜、または、これらの合金膜、あるいは、これらの金属膜にシリコン、あるいは、酸素を含有させた膜等が挙げられる。なお、読み出し電極２１Ａに遮光機能を付加する場合には、例えば、張り出し部２１Ｘを構成する導電膜２１ｂだけを遮光性を有する導電性材料で形成するようにしてもよい。
光電変換層２２は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。光電変換層２２は、例えば、それぞれｐ型半導体またはｎ型半導体として機能する有機半導体材料（ｐ型半導体材料またはｎ型半導体材料）を２種以上含んで構成されている。光電変換層２２は、層内に、このｐ型半導体材料とｎ型半導体材料との接合面（ｐ／ｎ接合面）を有する。ｐ型半導体は、相対的に電子供与体（ドナー）として機能するものであり、ｎ型半導体は、相対的に電子受容体（アクセプタ）として機能するものである。光電変換層２２は、光を吸収した際に生じる励起子が電子と正孔とに分離する場を提供するものであり、具体的には、電子供与体と電子受容体との界面（ｐ／ｎ接合面）において、励起子が電子と正孔とに分離する。
光電変換層２２は、ｐ型半導体材料およびｎ型半導体材料の他に、所定の波長域の光を光電変換する一方、他の波長域の光を透過させる有機半導体材料、いわゆる色素材料を含んで構成されていてもよい。光電変換層２２をｐ型半導体材料、ｎ型半導体材料および色素材料の３種類の有機半導体材料を用いて形成する場合には、ｐ型半導体材料およびｎ型半導体材料は、可視領域（例えば、４５０ｎｍ〜８００ｎｍ）において光透過性を有する材料であることが好ましい。光電変換層２２の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
光電変換層２２を構成する有機半導体材料としては、例えば、キナクリドン、塩素化ホウ素サブフタロシアニン、ペンタセン、ベンゾチエノベンゾチオフェン、フラーレンおよびそれらの誘導体が挙げられる。光電変換層２２は、上記有機半導体材料を２種以上組み合わせて構成されている。上記有機半導体材料は、その組み合わせによってｐ型半導体またはｎ型半導体として機能する。
なお、光電変換層２２を構成する有機半導体材料は特に限定されない。上記した有機半導体材料以外には、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、ピレン、ペリレン、およびフルオランテンあるいはそれらの誘導体のうちのいずれか１種が好適に用いられる。あるいは、フェニレンビニレン、フルオレン、カルバゾール、インドール、ピレン、ピロール、ピコリン、チオフェン、アセチレン、ジアセチレン等の重合体やそれらの誘導体を用いてもよい。加えて、金属錯体色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、フェニルキサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素、ロダシアニン系色素、キサンテン系色素、大環状アザアヌレン系色素、アズレン系色素、ナフトキノン、アントラキノン系色素、アントラセンおよびピレン等の縮合多環芳香族および芳香環あるいは複素環化合物が縮合した鎖状化合物、または、スクアリリウム基およびクロコニツクメチン基を結合鎖として持つキノリン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール等の二つの含窒素複素環、または、スクアリリウム基およびクロコニツクメチン基により結合したシアニン系類似の色素等を好ましく用いることができる。なお、上記金属錯体色素としては、ジチオール金属錯体系色素、金属フタロシアニン色素、金属ポルフィリン色素、またはルテニウム錯体色素が好ましいが、これに限定されるものではない。
光電変換層２２と下部電極２１との間（具体的には、光電変換層２２と絶縁層２７との間）、および光電変換層２２と上部電極２３との間には、他の層が設けられていてもよい。具体的には、例えば、下部電極２１側から順に、下引き膜、正孔輸送層、電子ブロッキング膜 、光電変換層２２、正孔ブロッキング膜、バッファ膜、電子輸送層および仕事関数調整膜等が積層されていてもよい。
上部電極２３は、下部電極２１と同様に光透過性を有する導電膜により構成されている。固体撮像素子１０Ａを１つの画素として用いた固体撮像装置１では、上部電極２３は画素毎に分離されていてもよいし、各画素に共通の電極として形成されていてもよい。上部電極２３の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍである。
固定電荷層２４は、正の固定電荷を有する膜でもよいし、負の固定電荷を有する膜でもよい。負の固定電荷を有する膜の材料としては、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化チタン等が挙げられる。また上記以外の材料としては酸化ランタン、酸化プラセオジム、酸化セリウム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化正孔ミウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、酸化イットリウム、窒化アルミニウム膜、酸窒化ハフニウム膜または酸窒化アルミニウム膜等を用いてもよい。
固定電荷層２４は、２種類以上の膜を積層した構成を有していてもよい。それにより、例えば負の固定電荷を有する膜の場合には正孔蓄積層としての機能をさらに高めることが可能である。
誘電体層２５の材料は特に限定されないが、例えば、シリコン酸化膜、ＴＥＯＳ、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜等によって形成されている。
層間絶縁層２６は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等のうちの１種よりなる単層膜か、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。
絶縁層２７は、蓄積電極２１Ｂと光電変換層２２とを電気的に分離するためのものである。絶縁層２７は、下部電極２１を覆うように、例えば、層間絶縁層２６上に設けられている。また、絶縁層２７には、下部電極２１のうち、読み出し電極２１Ａ上に開口２７Ｈが設けられており、この開口２７Ｈを介して、読み出し電極２１Ａと光電変換層２２とが電気的に接続されている。絶縁層２７は、例えば、層間絶縁層２６と同様の材料を用いて形成することができ、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等のうちの１種よりなる単層膜か、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。絶縁層２７の厚みは、例えば、３ｎｍ〜５００ｎｍである。
保護層２８は、光透過性を有する材料により構成され、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン等のうちのいずれかよりなる単層膜、あるいはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。この保護層２８の厚みは、例えば、１００ｎｍ〜３００００ｎｍである。
半導体基板３０は、例えば、ｎ型のシリコン（Ｓｉ）基板により構成され、所定領域にｐウェル３１を有している。ｐウェル３１の第２面３０Ｂには、上述した転送トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３と、アンプトランジスタＡＭＰと、リセットトランジスタＲＳＴと、選択トランジスタＳＥＬ等が設けられている。また、半導体基板３０の周辺部には、ロジック回路等からなる周辺回路（図示せず）が設けられている。
リセットトランジスタＲＳＴ（リセットトランジスタＴｒ１ｒｓｔ）は、有機光電変換部２０からフローティングディフュージョンＦＤ１に転送された電荷をリセットするものであり、例えばＭＯＳトランジスタにより構成されている。具体的には、リセットトランジスタＴｒ１ｒｓｔは、リセットゲートＧｒｓｔと、チャネル形成領域３６Ａと、ソース／ドレイン領域３６Ｂ，３６Ｃとから構成されている。リセットゲートＧｒｓｔは、リセット線ＲＳＴ１に接続され、リセットトランジスタＴｒ１ｒｓｔの一方のソース／ドレイン領域３６Ｂは、フローティングディフュージョンＦＤ１を兼ねている。リセットトランジスタＴｒ１ｒｓｔを構成する他方のソース／ドレイン領域３６Ｃは、電源ＶＤＤに接続されている。
アンプトランジスタＡＭＰは、有機光電変換部２０で生じた電荷量を電圧に変調する変調素子であり、例えばＭＯＳトランジスタにより構成されている。具体的には、アンプトランジスタＡＭＰは、ゲートＧａｍｐと、チャネル形成領域３５Ａと、ソース／ドレイン領域３５Ｂ，３５Ｃとから構成されている。ゲートＧａｍｐは、下部第１コンタクト４５、接続部４１Ａ、下部第２コンタクト４６および貫通電極３４等を介して、読み出し電極２１ＡおよびリセットトランジスタＴｒ１ｒｓｔの一方のソース／ドレイン領域３６Ｂ（フローティングディフュージョンＦＤ１）に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域３５Ｂは、リセットトランジスタＴｒ１ｒｓｔを構成する他方のソース／ドレイン領域３６Ｃと、領域を共有しており、電源ＶＤＤに接続されている。
選択トランジスタＳＥＬ（選択トランジスタＴＲ１ｓｅｌ）は、ゲートＧｓｅｌと、チャネル形成領域３４Ａと、ソース／ドレイン領域３４Ｂ，３４Ｃとから構成されている。ゲートＧｓｅｌは、選択線ＳＥＬ１に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域３４Ｂは、アンプトランジスタＡＭＰを構成する他方のソース／ドレイン領域３５Ｃと、領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域３４Ｃは、信号線（データ出力線）ＶＳＬ１に接続されている。
無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒは、それぞれ、半導体基板３０の所定領域にｐｎ接合を有する。無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒは、シリコン基板において光の入射深さに応じて吸収される光の波長が異なることを利用して縦方向に光を分光することを可能としたものである。無機光電変換部３２Ｂは、青色光を選択的に検出して青色に対応する信号電荷を蓄積させるものであり、青色光を効率的に光電変換可能な深さに設置されている。無機光電変換部３２Ｒは、赤色光を選択的に検出して赤色に対応する信号電荷を蓄積させるものであり、赤色光を効率的に光電変換可能な深さに設置されている。なお、青（Ｂ）は、例えば４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域、赤（Ｒ）は、例えば６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長域にそれぞれ対応する色である。無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒはそれぞれ、各波長域のうちの一部または全部の波長域の光を検出可能となっていればよい。
無機光電変換部３２Ｂは、例えば、正孔蓄積層となるｐ＋領域と、電子蓄積層となるｎ領域とを含んで構成されている。無機光電変換部３２Ｒは、例えば、正孔蓄積層となるｐ＋領域と、電子蓄積層となるｎ領域とを有する（ｐ−ｎ−ｐの積層構造を有する）。無機光電変換部３２Ｂのｎ領域は、縦型の転送トランジスタＴｒ２に接続されている。無機光電変換部３２Ｂのｐ＋領域は、転送トランジスタＴｒ２に沿って屈曲し、無機光電変換部３２Ｒのｐ＋領域につながっている。
転送トランジスタＴｒ２（転送トランジスタＴＲ２ｔｒｓ）は、無機光電変換部３２Ｂにおいて発生し、蓄積された、青色に対応する信号電荷（ここでは、電子）を、フローティングディフュージョンＦＤ２に転送するためのものである。無機光電変換部３２Ｂは半導体基板３０の第２面３０Ｂから深い位置に形成されているので、無機光電変換部３２Ｂの転送トランジスタＴＲ２ｔｒｓは縦型のトランジスタにより構成されていることが好ましい。また、転送トランジスタＴＲ２ｔｒｓは、転送ゲート線ＴＧ２に接続されている。更に、転送トランジスタＴＲ２ｔｒｓのゲートＧｔｒｓ２の近傍の領域３７Ｃには、フローティングディフュージョンＦＤ２が設けられている。無機光電変換部３２Ｂに蓄積された電荷は、ゲートＧｔｒｓ２に沿って形成される転送チャネルを介してフローティングディフュージョンＦＤ２に読み出される。
転送トランジスタＴｒ３（転送トランジスタＴＲ３ｔｒｓ）は、無機光電変換部３２Ｒにおいて発生し、蓄積された赤色に対応する信号電荷（ここでは、電子）を、フローティングディフュージョンＦＤ３に転送するものであり、例えばＭＯＳトランジスタにより構成されている。また、転送トランジスタＴＲ３ｔｒｓは、転送ゲート線ＴＧ３に接続されている。更に、転送トランジスタＴＲ３ｔｒｓのゲートＧｔｒｓ３の近傍の領域３８Ｃには、フローティングディフュージョンＦＤ３が設けられている。無機光電変換部３２Ｒに蓄積された電荷は、ゲートＧｔｒｓ３に沿って形成される転送チャネルを介してフローティングディフュージョンＦＤ３に読み出される。
半導体基板３０の第２面３０Ｂ側には、さらに、無機光電変換部３２Ｂの制御部を構成するリセットトランジスタＴＲ２ｒｓｔと、アンプトランジスタＴＲ２ａｍｐと、選択トランジスタＴＲ２ｓｅｌが設けられている。また、無機光電変換部３２Ｒの制御部を構成するリセットトランジスタＴＲ３ｒｓｔと、アンプトランジスタＴＲ３ａｍｐおよび選択トランジスタＴＲ３ｓｅｌが設けられている。
リセットトランジスタＴＲ２ｒｓｔは、ゲート、チャネル形成領域およびソース／ドレイン領域から構成されている。リセットトランジスタＴＲ２ｒｓｔのゲートはリセット線ＲＳＴ２に接続され、リセットトランジスタＴＲ２ｒｓｔの一方のソース／ドレイン領域は電源ＶＤＤに接続されている。リセットトランジスタＴＲ２ｒｓｔの他方のソース／ドレイン領域は、フローティングディフュージョンＦＤ２を兼ねている。
アンプトランジスタＴＲ２ａｍｐは、ゲート、チャネル形成領域およびソース／ドレイン領域から構成されている。ゲートは、リセットトランジスタＴＲ２ｒｓｔの他方のソース／ドレイン領域（フローティングディフュージョンＦＤ２）に接続されている。また、アンプトランジスタＴＲ２ａｍｐを構成する一方のソース／ドレイン領域は、リセットトランジスタＴＲ２ｒｓｔを構成する一方のソース／ドレイン領域と領域を共有しており、電源ＶＤＤに接続されている。
選択トランジスタＴＲ２ｓｅｌは、ゲート、チャネル形成領域およびソース／ドレイン領域から構成されている。ゲートは、選択線ＳＥＬ２に接続されている。また、選択トランジスタＴＲ２ｓｅｌを構成する一方のソース／ドレイン領域は、アンプトランジスタＴＲ２ａｍｐを構成する他方のソース／ドレイン領域と領域を共有している。選択トランジスタＴＲ２ｓｅｌを構成する他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ２に接続されている。
リセットトランジスタＴＲ３ｒｓｔは、ゲート、チャネル形成領域およびソース／ドレイン領域から構成されている。リセットトランジスタＴＲ３ｒｓｔのゲートはリセット線ＲＳＴ３に接続され、リセットトランジスタＴＲ３ｒｓｔを構成する一方のソース／ドレイン領域は電源ＶＤＤに接続されている。リセットトランジスタＴＲ３ｒｓｔを構成する他方のソース／ドレイン領域は、フローティングディフュージョンＦＤ３を兼ねている。
アンプトランジスタＴＲ３ａｍｐは、ゲート、チャネル形成領域およびソース／ドレイン領域から構成されている。ゲートは、リセットトランジスタＴＲ３ｒｓｔを構成する他方のソース／ドレイン領域（フローティングディフュージョンＦＤ３）に接続されている。また、アンプトランジスタＴＲ３ａｍｐを構成する一方のソース／ドレイン領域は、リセットトランジスタＴＲ３ｒｓｔを構成する一方のソース／ドレイン領域と、領域を共有しており、電源ＶＤＤに接続されている。
選択トランジスタＴＲ３ｓｅｌは、ゲート、チャネル形成領域およびソース／ドレイン領域から構成されている。ゲートは、選択線ＳＥＬ３に接続されている。また、選択トランジスタＴＲ３ｓｅｌを構成する一方のソース／ドレイン領域は、アンプトランジスタＴＲ３ａｍｐを構成する他方のソース／ドレイン領域と、領域を共有している。選択トランジスタＴＲ３ｓｅｌを構成する他方のソース／ドレイン領域は、信号線（データ出力線）ＶＳＬ３に接続されている。
リセット線ＲＳＴ１，ＲＳＴ２，ＲＳＴ３、選択線ＳＥＬ１，ＳＥＬ２，ＳＥＬ３、転送ゲート線ＴＧ２，ＴＧ３は、それぞれ、駆動回路を構成する垂直駆動回路１１２に接続されている。信号線（データ出力線）ＶＳＬ１，ＶＳＬ２，ＶＳＬ３は、駆動回路を構成するカラム信号処理回路１１３に接続されている。
下部第１コンタクト４５、下部第２コンタクト４６、上部第１コンタクト２９Ａおよび上部第２コンタクト２９Ｂは、例えば、ＰＤＡＳ（Phosphorus Doped Amorphous Silicon）等のドープされたシリコン材料、または、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）等の金属材料により構成されている。
（１−２．固体撮像素子の製造方法）
本実施の形態の固体撮像素子１０Ａは、例えば、次のようにして製造することができる。
図８〜図１２は、固体撮像素子１０Ａの製造方法を工程順に表したものである。まず、図８に示したように、半導体基板３０内に、第１の導電型のウェルとして例えばｐウェル３１を形成し、このｐウェル３１内に第２の導電型（例えばｎ型）の無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒを形成する。半導体基板３０の第１面３０Ａ近傍にはｐ＋領域を形成する。
半導体基板３０の第２面３０Ｂには、同じく図８に示したように、例えばフローティングディフュージョンＦＤ１〜ＦＤ３となるｎ＋領域を形成したのち、ゲート絶縁層３３と、転送トランジスタＴｒ２、転送トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＳＥＬ、アンプトランジスタＡＭＰおよびリセットトランジスタＲＳＴの各ゲートを含むゲート配線層４７とを形成する。これにより、転送トランジスタＴｒ２、転送トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＳＥＬ、アンプトランジスタＡＭＰおよびリセットトランジスタＲＳＴを形成する。更に、半導体基板３０の第２面３０Ｂ上に、下部第１コンタクト４５、下部第２コンタクト４６および接続部４１Ａを含む配線層４１〜４３および絶縁層４４からなる多層配線４０を形成する。
半導体基板３０の基体としては、例えば、半導体基板３０と、埋込み酸化膜（図示せず）と、保持基板（図示せず）とを積層したＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を用いる。埋込み酸化膜および保持基板は、図８には図示しないが、半導体基板３０の第１面３０Ａに接合されている。イオン注入後、アニール処理を行う。
次いで、半導体基板３０の第２面３０Ｂ側（多層配線４０側）に支持基板（図示せず）または他の半導体基体等を接合して、上下反転する。続いて、半導体基板３０をＳＯＩ基板の埋込み酸化膜および保持基板から分離し、半導体基板３０の第１面３０Ａを露出させる。以上の工程は、イオン注入およびＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等、通常のＣＭＯＳプロセスで使用されている技術にて行うことが可能である。
次いで、図９に示したように、例えばドライエッチングにより半導体基板３０を第１面３０Ａ側から加工し、例えば環状の開口３４Ｈを形成する。開口３４Ｈの深さは、図９に示したように、半導体基板３０の第１面３０Ａから第２面３０Ｂまで貫通すると共に、例えば、接続部４１Ａまで達するものである。
続いて、半導体基板３０の第１面３０Ａおよび開口３４Ｈの側面に、例えば負の固定電荷層２４を形成する。負の固定電荷層２４として、２種類以上の膜を積層してもよい。それにより、正孔蓄積層としての機能をより高めることが可能となる。負の固定電荷層２４を形成したのち、誘電体層２５を形成する。次に、誘電体層２５上の所定の位置にパッド部３９Ａ，３９Ｂを形成したのち、フォトリソグラフィ法およびＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用いて、パッド部３９Ａ，３９Ｂ上に上部第１コンタクト２９Ａおよび上部第２コンタクト２９Ｂが埋め込まれた、例えばＳｉＯ膜からなる絶縁膜２６Ａを形成する。
続いて、図１０Ａに示したように、上部第１コンタクト２９Ａ、上部第２コンタクト２９Ｂおよび絶縁膜２６Ａ上に導電膜２１ｙを成膜したのち、導電膜２１ｙの所定の位置にフォトレジストＰＲを形成する。その後、エッチングおよびフォトレジストＰＲを除去することで、読み出し電極２１Ａを構成する導電膜２１ａおよび蓄積電極２１Ｂがパターニングされる。次いで、図１０Ｂに示したように、絶縁膜２６Ａ、導電膜２１ａおよび蓄積電極２１Ｂ上に、例えばＳｉＯ膜を成膜したのち、ＣＭＰ法を用いてＳｉＯ膜を平坦化し、導電膜２１ａおよび蓄積電極２１Ｂが埋め込まれた絶縁膜２６Ｂを形成する。続いて、図１０Ｃに示したように、層間絶縁層２６および導電膜２１ａおよび蓄積電極２１Ｂ上に絶縁層２７およびＳｉＮ膜５３を順に成膜する。次いで、ＳｉＮ膜５３の所定の位置にフォトレジストＰＲを形成する。
続いて、図１１Ａに示したように、例えばドライエッチング法を用いてＳｉＮ膜５３のみをエッチングしたのち、再度、所定の位置にフォトレジストＰＲを形成し、例えばドライエッチング法を用いて絶縁層２７をエッチングし、導電膜２１ａ上に開口２７Ｈを形成する。次いで、図１１Ｂに示したように、ＳｉＮ膜５３の所定の位置にフォトレジストＰＲを形成する。次いで、図１１Ｃに示したように、例えばドライエッチング法を用いてＳｉＮ膜５３をエッチングする。これにより、ＳｉＮ膜５３に開口５３Ｈが形成される。
続いて、図１２Ａに示したように、導電膜２１ａ、絶縁層２７およびＳｉＮ膜５３上に、例えば、導電膜２１ｚを形成したのち、図１２Ｂに示したように、例えばＣＭＰ法を用いて導電膜２１ｚを平坦化し、開口２７Ｈおよび開口５３Ｈを埋設する。これにより、導電膜２１ｂおよび埋設部２１ｃが形成され、張り出し部２７Ｘを有する読み出し電極２１Ａが形成される。次いで、例えばウェットエッチング法を用いて、図１２Ｃに示したように、ＳｉＮ膜５３を除去する。
続いて、図１３に示したように、絶縁層２７および読み出し電極２１Ａ上に光電変換層２２および上部電極２３を形成する。次いで、保護層２８および遮光膜５１を形成したのち、さらに、平坦化層等の光学部材およびオンチップレンズ５２を配設する。以上により、図１に示した固体撮像素子１０Ａが完成する。
なお、光電変換層２２を、蒸着法を用いて形成する場合には、図１３に示したように、読み出し電極２１Ａの張り出し部２１Ｘ上に、張り出し部２１Ｘの厚み分盛り上がった凸部２２Ｘが形成される。光電変換層２２の表面にこのような凸部２２Ｘが形成されていると、電圧印加時に、その角部２１ｘ１，２１ｘ２に電界集中が起こる。このため、光電変換層２２および上部電極２３を形成したのち、例えばＣＭＰ法を用いて表面を平坦化することが好ましい。
光電変換層２２は、塗布法を用いて形成してもよい。塗布法を用いて光電変換層２２を形成する場合には、光電変換層２２の表面は、図１４に示したように、平坦に形成することができる。あるいは、蒸着法を用いて光電変換層２２を形成する場合には、張り出し部２１Ｘの両端にテーパ面を形成することで、図１５に示したように、張り出し部２１Ｘ上の盛り上がりを緩和することができる。
固体撮像素子１０Ａでは、有機光電変換部２０に、オンチップレンズ５２を介して光が入射すると、その光は、有機光電変換部２０、無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒの順に通過し、その通過過程において緑、青、赤の色光毎に光電変換される。以下、各色の信号取得動作について説明する。
（有機光電変換部２０による緑色信号の取得）
固体撮像素子１０Ａへ入射した光のうち、まず、緑色光が、有機光電変換部２０において選択的に検出（吸収）され、光電変換される。
有機光電変換部２０は、貫通電極３４を介して、アンプトランジスタＡＭＰのゲートＧａｍｐとフローティングディフュージョンＦＤ１とに接続されている。よって、有機光電変換部２０で発生した電子−正孔対のうちの電子が、下部電極２１側から取り出され、貫通電極３４を介して半導体基板３０の第２面３０Ｂ側へ転送され、フローティングディフュージョンＦＤ１に蓄積される。これと同時に、アンプトランジスタＡＭＰにより、有機光電変換部２０で生じた電荷量が電圧に変調される。
また、フローティングディフュージョンＦＤ１の隣には、リセットトランジスタＲＳＴのリセットゲートＧｒｓｔが配置されている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ１に蓄積された電荷は、リセットトランジスタＲＳＴによりリセットされる。
ここでは、有機光電変換部２０が、貫通電極３４を介して、アンプトランジスタＡＭＰだけでなくフローティングディフュージョンＦＤ１にも接続されているので、フローティングディフュージョンＦＤ１に蓄積された電荷をリセットトランジスタＲＳＴにより容易にリセットすることが可能となる。
これに対して、貫通電極３４とフローティングディフュージョンＦＤ１とが接続されていない場合には、フローティングディフュージョンＦＤ１に蓄積された電荷をリセットすることが困難となり、大きな電圧をかけて上部電極２３側へ引き抜くことになる。そのため、光電変換層２２がダメージを受けるおそれがある。また、短時間でのリセットを可能とする構造は暗時ノイズの増大を招き、トレードオフとなるため、この構造は困難である。
図１６は、固体撮像素子１０Ａの一動作例を表したものである。（Ａ）は、蓄積電極２１Ｂにおける電位を示し、（Ｂ）は、フローティングディフュージョンＦＤ１（読み出し電極２１Ａ）における電位を示し、（Ｃ）は、リセットトランジスタＴＲ１ｒｓｔのゲート（Ｇｓｅｌ）における電位を示したものである。
固体撮像素子１０Ａでは、蓄積期間においては、駆動回路から読み出し電極２１Ａに電位Ｖ１が印加され、蓄積電極２１Ｂに電位Ｖ２が印加される。ここで、電位Ｖ１，Ｖ２は、Ｖ２＞Ｖ１とする。これにより、光電変換によって生じた電荷（ここでは、電子）は、蓄積電極２１Ｂに引きつけられ、蓄積電極２１Ｂと対向する光電変換層２２の領域に蓄積される（蓄積期間）。因みに、蓄積電極２１Ｂと対向する光電変換層２２の領域の電位は、光電変換の時間経過に伴い、より負側の値となる。なお、正孔は、上部電極２３から駆動回路へと送出される。
固体撮像素子１０Ａでは、蓄積期間の後期においてリセット動作がなされる。具体的には、タイミングｔ１において、走査部は、リセット信号ＲＳＴの電圧を低レベルから高レベルに変化させる。これにより、単位画素Ｐでは、リセットトランジスタＴＲ１ｒｓｔがオン状態になり、その結果、フローティングディフュージョンＦＤ１の電圧が電源電圧ＶＤＤに設定され、フローティングディフュージョンＦＤ１の電圧がリセットされる（リセット期間）。
リセット動作の完了後、電荷の読み出しが行われる。具体的には、タイミングｔ２において、駆動回路から読み出し電極２１Ａには電位Ｖ３が印加され、蓄積電極２１Ｂには電位Ｖ４が印加される。ここで、電位Ｖ３，Ｖ４は、Ｖ３＜Ｖ４とする。これにより、蓄積電極２１Ｂに対応する領域に蓄積されていた電荷（ここでは、電子）は、読み出し電極２１ＡからフローティングディフュージョンＦＤ１へと読み出される。即ち、光電変換層２２に蓄積された電荷が制御部に読み出される（転送期間）。
読み出し動作完了後、再び、駆動回路から読み出し電極２１Ａに電位Ｖ１が印加され、蓄積電極２１Ｂに電位Ｖ２が印加される。これにより、光電変換によって生じた電荷（ここでは、電子）は、蓄積電極２１Ｂに引きつけられ、蓄積電極２１Ｂと対向する光電変換層２２の領域に蓄積される（蓄積期間）。
（無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒによる青色信号，赤色信号の取得）
続いて、有機光電変換部２０を透過した光のうち、青色光は無機光電変換部３２Ｂ、赤色光は無機光電変換部３２Ｒにおいて、それぞれ順に吸収され、光電変換される。無機光電変換部３２Ｂでは、入射した青色光に対応した電子が無機光電変換部３２Ｂのｎ領域に蓄積され、蓄積された電子は、転送トランジスタＴｒ２によりフローティングディフュージョンＦＤ２へと転送される。同様に、無機光電変換部３２Ｒでは、入射した赤色光に対応した電子が無機光電変換部３２Ｒのｎ領域に蓄積され、蓄積された電子は、転送トランジスタＴｒ３によりフローティングディフュージョンＦＤ３へと転送される。
（１−３．作用・効果）
前述したような、１画素からＢ／Ｇ／Ｒの信号を別々に取り出す固体撮像装置では、半導体基板内で生成した電荷は、半導体基板内に形成された各光電変換部に一旦蓄積されたのち、対応する浮遊拡散層（フローティングディフュージョンＦＤ）にそれぞれ転送させる。そのため、各光電変換部を完全空乏化することができる。これに対して、有機光電変換膜で光電変換された電荷は、半導体基板に設けられた縦型転送路を介して、直接、半導体基板に設けられている浮遊拡散層に蓄積される。そのため、有機光電変換膜を完全に空乏化することは難しく、その結果、リセットノイズが大きくなり、ランダムノイズが悪化して撮像画質が低下する。
この問題を解決する固体撮像素子として、有機光電変換膜を挟持する一方の電極（例えば、下部電極）を、例えば２つ（電荷読み出し電極および電荷蓄積用電極）に分割し、それぞれ独立して電圧を印加できると共に、電荷読み出し電極が浮遊拡散層に接続された固体撮像素子が考案されている。この固体撮像素子では、有機光電変換膜内に生成された電荷は、電荷蓄積用電極に対向する有機光電変換膜内の領域に蓄積される。蓄積された電荷は、適宜、電荷読み出し電極側に転送されて読み出されるため、露光開始時に電荷蓄積部を完全に空乏化することが可能となり、リセットノイズを抑え、撮像画質が改善される。
上記固体撮像素子では、分割された電極と有機光電変換膜との間には絶縁膜が設けられている。分割された電極のうち、電荷読み出し電極は、絶縁膜に設けられた開口を介して有機光電変換膜と電気的に接続されており、一般に、この開口内には絶縁膜上に形成される有機光電変換膜が成膜されている。このため、有機光電変換膜と電荷読み出し電極との接続部には、絶縁膜による段差が形成される。この有機光電変換膜が電荷読み出し電極側に落ち込む段差部では、電荷が、電荷読み出し電極を介してフローティングディフュージョンＦＤに転送されにくくなる。このため、転送効率が低下する虞がある。
これに対して、本実施の形態では、上部電極２３に対して、光電変換層２２と開口２７Ｈを有する絶縁層２７とを間に対向配置された下部電極２１のうち、光電変換層２２と電気的に接続される読み出し電極２１Ａによって開口２７Ｈを埋設するようにした。これにより、光電変換層２２と読み出し電極２１Ａとの接続部分における絶縁層２７による段差がなくなり、光電変換層２２内に生じた電荷の平面的な移動が可能となる。
以上、本実施の形態の固体撮像素子１０Ａでは、光電変換層２２と読み出し電極２１Ａとを電気的に接続する絶縁層２７に形成された開口２７Ｈを、読み出し電極２１Ａによって埋設するようにしたので、光電変換層２２内に生じた電荷の平面的な移動が可能となる。よって、読み出し電極２１Ａおよび読み出し電極２１Ａと電気的に接続されているフローティングディフュージョンＦＤ１への電荷の転送効率を改善することが可能となる。
また、本実施の形態では、開口２７Ｈを介して光電変換層２２側に、開口２７Ｈよりも大きな、具体的には、開口２７Ｈの側面よりも左右（Ｘ軸方向）に延在する張り出し部２１Ｘを設けるようにした。これにより、より電荷の転送効率を改善することが可能となる。
次に、第２〜第５の実施の形態および変形例について説明する。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．第２の実施の形態＞
図１７は、本開示の第２の実施の形態の固体撮像素子（固体撮像素子１０Ｂ）の要部の断面構成を模式的に表したものである。図１８は、図１７に示した下部電極の平面構成を模式的に表したものである。固体撮像素子１０Ｂは、上記第１の実施の形態と同様に、例えば、１つの有機光電変換部６０と、２つの無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒとが縦方向に積層された、いわゆる縦方向分光型のものである。本実施の形態の固体撮像素子１０Ｂでは、有機光電変換部６０を構成する下部電極６１が、読み出し電極６１Ａと、蓄積電極６１Ｂと、転送電極６１Ｃとの３つの電極から構成されている点が上記第１の実施の形態とは異なる。
転送電極６１Ｃは、蓄積電極６１Ｂで蓄積された電荷の読み出し電極６１Ａへの転送の効率を向上させるためのものであり、読み出し電極６１Ａと蓄積電極６１Ｂとの間に設けられている。この転送電極６１Ｃは、例えば、上部第３コンタクト２９Ｃおよびパッド部３９Ｃを介して駆動回路を構成する画素駆動回路に接続されている。読み出し電極６１Ａ、蓄積電極６１Ｂおよび転送電極６１Ｃは、各々独立して電圧を印加することが可能となっている。
本実施の形態では、読み出し電極６１Ａは、上記第１の実施の形態における読み出し電極２１Ａと同様に、絶縁層２７に設けられた開口２７Ｈを埋設しており、さらに、光電変換層２２側に張り出し部６１Ｘを有する。この張り出し部６１Ｘは、例えば、図１７および図１８に示したように、転送電極６１Ｃ側に向かって大きく延在しているようにしてもよい。この張り出し部６１Ｘ（６１Ｘ１）の転送電極６１Ｃ側への延在部分の端面は、例えば、図１７および図１８に示したように、転送電極６１Ｃの読み出し電極６１Ａ側の側面と同一直線上に形成されていてもよい。あるいは、図１９および図２０に示した張り出し部６１Ｘ２のように、転送電極６１Ｃ上まで延在するようにしてもよい。図１９および図２０に示したように、読み出し電極６１Ａの張り出し部６１Ｘ２と、転送電極６１Ｃとを、絶縁層２７を挟んで対向させることで、張り出し部６１Ｘと転送電極６１Ｃとの間で容量結合が形成される。
なお、この張り出し部６１Ｘと転送電極６１Ｃとが対向する領域（対向領域Ｘ）は、転送電極６１Ｃの一部に形成されていることが好ましい。対向領域Ｘが、転送電極６１Ｃの全面に形成されてしまうと、蓄積電極６１Ｂ上に蓄積された信号電荷が、転送電極６１Ｃを介さずに読み出し電極６１Ａに転送されることとなる。このため、蓄積電極６１Ｂから読み出し電極６１Ａへの、転送電極６１Ｃによる電荷の転送効率の改善がなされなくなるからである。また、張り出し部６１Ｘの側面は、上記第１の実施の形態と同様に、例えば絶縁層２７の上面に対して傾斜面を形成していてもかまわない。
本実施の形態の固体撮像素子１０Ｂでは、例えば、信号電荷として正孔を用いる場合には、蓄積期間に、駆動回路から駆動回路から読み出し電極６１Ａに電位Ｖ５、蓄積電極６１Ｂに電位Ｖ６、転送電極６１Ｃに電位Ｖ７（Ｖ６＞Ｖ５＝Ｖ７）が印加される。これにより、転送電極６１Ｃに印加された電位Ｖ６が障壁となって、蓄積電極６１Ｂに対応する領域に蓄積される電荷の読み出し電極６１Ａ側への移動を防ぐことができる。転送期間では、図２１に示したように、各電極６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃに印加される上記電位をＶ７＞Ｖ６＞Ｖ５とすることで、蓄積電極６１Ｂに対応する領域に蓄積されていた電荷は、蓄積電極６１Ｂ上から転送電極６１Ｃ上および読み出し電極６１Ａ上の順に移動し、フローティングディフュージョンＦＤ１へと読み出される。
なお、図１９および図２０に示した、張り出し部６１Ｘが転送電極６１Ｃ上まで延在した固体撮像素子１０Ｂでは、転送期間に蓄積電極６１Ｂおよび転送電極６１ＣにＶ７＞Ｖ６となる電位をそれぞれ印加すると、読み出し電極６１Ａに印加される電位Ｖ５が、転送電極６１Ｃにおける電位の変化に引きずられて大きく低下する（ダイナミックレンジの拡大）。よって、蓄積電極６１Ｂ上から読み出し電極６１Ａへ、より効率よく電荷を転送することが可能となる。また、読み出し電極６１Ａから転送電極６１Ｃおよび蓄積電極６１Ｂへの電荷の逆流を防ぐことが可能となる。
以上、本実施の形態では、読み出し電極６１Ａと、蓄積電極６１Ｂとの間に、転送電極６１Ｃを設けるようにした。これにより、より確実に読み出し電極６１ＡからフローティングディフュージョンＦＤ１へ電荷を移動させることが可能となり、蓄積電極６１Ｂ上に蓄積された電荷の転送効率をより改善することができる。更に、読み出し電極６１Ａの張り出し部６１Ｘを、転送電極６１Ｃ上まで延在させることによって、蓄積電極６１Ｂ上に蓄積された電荷の転送効率をさらに改善することが可能となる。また、ダイナミックレンジを拡大することが可能となる。
＜３．第３の実施の形態＞
図２２は、本開示の第３の実施の形態の固体撮像素子（固体撮像素子１０Ｃ）の要部の断面構成を模式的に表したものである。図２３は、図２２に示した下部電極の平面構成を模式的に表したものである。固体撮像素子１０Ｃは、上記第１，第２の実施の形態と同様に、例えば、１つの有機光電変換部７０と、２つの無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒとが縦方向に積層された、いわゆる縦方向分光型のものである本実施の形態の固体撮像素子１０Ｃでは、有機光電変換部８０を構成する下部電極７１を、読み出し電極７１Ａと、蓄積電極７１Ｂと、転送電極７１Ｃと、排出電極７１Ｄの４つの電極から構成されている点が上記第２の実施の形態とは異なる。
排出電極７１Ｄは、蓄積電極７１Ｂによる引きつけが十分ではない電荷あるいは、転送能力以上の電荷が発生した場合に余った電荷（所謂、オーバーフローした電荷）を駆動回路に送出するためのものである。排出電極７１Ｄは、例えば、蓄積電極７１Ｂを囲むよう（即ち、額縁状）に配設されている。排出電極７１Ｄは、例えば、上部第４コンタクト２９Ｄおよびパッド部３９Ｄを介して駆動回路を構成する画素駆動回路に接続されている。読み出し電極７１Ａ、蓄積電極６１Ｂおよび排出電極７１Ｄは、各々独立して電圧を印加することが可能となっている。
本実施の形態では、排出電極７１Ｄは、読み出し電極７１Ａと同様に、排出電極７１Ｄは、絶縁層７７の排出電極７１Ｄ上に設けられた開口７７Ｈ２を介して光電変換層７２と電気的に接続されている。本実施の形態では、開口７７Ｈ２は排出電極７１Ｄによって埋設されている。換言すると、排出電極７１Ｄは、開口７７Ｈ２内において光電変換層７２側に向かって突き出した形状を有する。開口７７Ｈ２を埋設した排出電極７１Ｄの表面には、開口７７Ｈ２よりも大きな張り出し部７７Ｙが設けられている。即ち、排出電極７１Ｄは、読み出し電極７１Ａに形成されている張り出し部７１Ｘと同様に、蓄積電極７１Ｂと同じ層に形成された導電膜７１ｄと、絶縁層７７上に設けられた導電膜７１ｅと、開口７７Ｈ２を埋設すると共に、導電膜７１ｄ，７１ｅよりも面積の小さい埋設部７１ｆとから構成されている。張り出し部７１Ｙを構成する導電膜７１ｅの、Ｘ軸方向の幅は、例えば、図３に示したように、導電膜７１ｄの幅よりも狭く形成されている。
以上、本実施の形態では、蓄積電極７１Ｂと隣り合う位置に排出電極７１Ｄを形成することにより、光電変換層８２中に生じた余分な電荷を、蓄積電極７１Ｂ上に残さず排出することが可能となる。更に、読み出し電極７１Ａと同様に、光電変換層７２と排出電極７１Ｄとを電気的に接続するための開口７７Ｈ２を、排出電極７１Ｄによって埋設するようにした。これにより、光電変換層８２中に生じた余分な電荷の排出効率を向上させることが可能となる。
なお、排出電極７１Ｄは、必ずしも、１つの固体撮像素子ごとに設ける必要はなく、後述する固体撮像装置１のように、複数の固体撮像素子を用いる場合には、例えば、隣り合う画素間において排出電極７１Ｄを共有するようにしてもよい。
＜４．変形例＞
本開示の固体撮像素子１０Ａ〜１０Ｃは、さらに以下の構成をとることができる。
図２４は、本開示の変形例の固体撮像素子として、第１の実施の形態の固体撮像素子１０Ａを基にした固体撮像素子１０Ｄの要部の断面構成を模式的に表したものである。この固体撮像素子１０Ｄは、上記第１の実施の形態と同様に、例えば、１つの有機光電変換部２０と、２つの無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒとが縦方向に積層された、いわゆる縦方向分光型のものである。本変形例の固体撮像素子１０Ｄでは、光電変換層２２の下層に半導体層８１を設けた点が上記第１の実施の形態とは異なる。
半導体層８１は、光電変換層２２の下層、具体的には、絶縁層２７と光電変換層２２との間に設けられたものである。半導体層８１は、光電変換層２２よりも電荷の移動度が高く、且つ、バンドギャップが大きな材料を用いて構成されていることが好ましい。このような材料としては、例えば、ＩＧＺＯ等の化合物半導体材料、遷移金属ダイカルコゲナイド、シリコンカーバイド、ダイヤモンド、グラフェン、カーボンナノチューブ、縮合多環炭化水素化合物および縮合複素環化合物等が挙げられる。上記材料によって構成された半導体層８１を光電変換層２２の下層に設けることにより、電荷蓄積時における電荷の再結合を防止することができ、転送効率を向上させることが可能となる。
なお、この半導体層８１を設けることにより、本変形例における固体撮像素子１０Ｄは、読み出し電極２１Ａと光電変換層２２とが、半導体層８１を介して積層された構成となる。また、半導体層８１は、図１に示した有機光電変換部２０の構成要素と同様に、単位画素Ｐごとに設けられている。
更に、本変形例では、第１の実施の形態の固体撮像素子１０Ａを基にした図２４を例に挙げて説明したが、本変形例における半導体層８１は、上記第２，第３の実施の形態における固体撮像素子１０Ｂ，１０Ｃのいずれにおいても適用することができ、本変形例と同様の効果が得られる。
＜５．適用例＞
（適用例１）
図２５は、上記第１の実施の形態（または、第２〜第５の実施の形態）において説明した固体撮像素子１０Ａ（または、固体撮像素子１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ）を各画素に用いた固体撮像装置（固体撮像装置１）の全体構成を表したものである。この固体撮像装置１は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、半導体基板３０上に、撮像エリアとしての画素部１ａを有すると共に、この画素部１ａの周辺領域に、例えば、行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４およびシステム制御部１３２からなる周辺回路部１３０を有している。
画素部１ａは、例えば、行列状に２次元配置された複数の単位画素Ｐ（固体撮像素子１０Ａに相当）を有している。この単位画素Ｐには、例えば、画素行ごとに画素駆動線Ｌread（具体的には行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列ごとに垂直信号線Ｌsigが配線されている。画素駆動線Ｌreadは、画素からの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌreadの一端は、行走査部１３１の各行に対応した出力端に接続されている。
行走査部１３１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部１ａの各単位画素Ｐを、例えば、行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部１３１によって選択走査された画素行の各単位画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌsigの各々を通して水平選択部１３３に供給される。水平選択部１３３は、垂直信号線Ｌsigごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
列走査部１３４は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部１３３の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部１３４による選択走査により、垂直信号線Ｌsigの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線１３５に出力され、当該水平信号線１３５を通して半導体基板３０の外部へ伝送される。
行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４および水平信号線１３５からなる回路部分は、半導体基板３０上に直に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ＩＣに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。
システム制御部１３２は、半導体基板３０の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、固体撮像装置１の内部情報等のデータを出力するものである。システム制御部１３２はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部１３１、水平選択部１３３および列走査部１３４等の周辺回路の駆動制御を行う。
（適用例２）
上記固体撮像装置１は、例えば、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、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２６に、その一例として、電子機器２（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器２は、例えば、静止画または動画を撮影可能なビデオカメラであり、固体撮像装置１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、固体撮像装置１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置１の画素部１ａへ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、固体撮像装置１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、固体撮像装置１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、固体撮像装置１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリ等の記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
更に、上記固体撮像装置１は、下記電子機器（カプセル型内視鏡１０１００および車両等の移動体）にも適用することが可能である。
（適用例３）
＜体内情報取得システムへの応用例＞
図２７は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能および無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成および機能についてより詳細に説明する。
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、および制御部１０１１７が収納されている。
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
撮像部１０１１２は、撮像素子、および当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、および昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図２７では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、および制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、および、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理および／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得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１０１１２に適用され得る。これにより、精細な術部画像を得ることができるため、検査の精度が向上する。
（適用例４）
＜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２８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２８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、およ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、およ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、および、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およ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２８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およ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およ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２９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図２９では、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、バックドアおよ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およ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。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２９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、第１〜第３の実施の形態、変形例および適用例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記第１の実施の形態では、固体撮像素子として、緑色光を検出する有機光電変換部２０と、青色光，赤色光をそれぞれ検出する無機光電変換部３２Ｂ，３２Ｒとを積層させた構成としたが、本開示内容はこのような構造に限定されるものではない。即ち、有機光電変換部において赤色光あるいは青色光を検出するようにしてもよいし、無機光電変換部において緑色光を検出するようにしてもよい。
また、これらの有機光電変換部および無機光電変換部の数やその比率も限定されるものではなく、２以上の有機光電変換部を設けてもよい。例えば、本技術は、基板上に、絶縁層を介して、それぞれ所定の波長域の光を選択的に吸収することが可能な有機半導体材料を含んで構成された、赤色光電変換部、緑色光電変換部および青色光電変換部がこの順に積層された縦方向分光型の固体撮像素子においても上記実施の形態等と同様の効果が得られる。また、本技術は、有機光電変換部および無機光電変換部を基板面に沿って並列させた固体撮像素子においても上記実施の形態等と同様の効果が得られる。
更に、本開示の下部電極は、上記第１〜第３の実施の形態で示した組み合わせに限定されるものではない。例えば、読み出し電極７１Ａ、蓄積電極７１Ｂおよび排出電極７１Ｄの３つ電極構成としてもよい。あるいは、蓄積電極を２つあるいは３つ以上に分割形成してもよい。
更にまた、上記実施の形態等では、裏面照射型の固体撮像装置の構成を例示したが、本開示内容は表面照射型の固体撮像装置にも適用可能である。また、本開示の固体撮像素子および固体撮像装置では、上記実施の形態等で説明した各構成要素を全て備えている必要はなく、また逆に他の層を備えていてもよい。
なお、本明細書中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なく、また、他の効果があってもよい。
なお、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
光電変換層と、
前記光電変換層の一方の面に設けられると共に、第１の開口を有する絶縁層と、
前記光電変換層および前記絶縁層を間に対向配置された一対の電極とを備え、
前記一対の電極のうち、前記絶縁層の側に設けられた一方の電極は、各々独立した第１の電極および第２の電極を有し、
前記第１の電極は、前記絶縁層に設けられた前記第１の開口を埋設し、前記光電変換層と電気的に接続されている
固体撮像素子。
（２）
前記第１の電極は、前記光電変換層側に、前記第１の開口よりも大きな張り出し部を有する、前記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記一方の電極は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第３の電極を有し、
前記張り出し部の前記第２の電極側の端面と、前記第３の電極の前記第１電極側の端面とは、前記絶縁層を介して同一直線上に形成されている、前記（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記一方の電極は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第３の電極を有し、
前記張り出し部は、前記第３の電極と前記絶縁層を介して対向している、前記（２）または（３）に記載の固体撮像素子。
（５）
前記張り出し部は、側面に傾斜面を有する、前記（２）乃至（４）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（６）
前記一方の電極は、前記第２の電極に対して、前記第１の電極とは反対側に第４の電極を有する、前記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（７）
前記絶縁層は第２の開口を有し、
前記第４の電極は、前記絶縁層に設けられた前記第２の開口を埋設し、前記光電変換層と電気的に接続されている、前記（６）に記載の固体撮像素子。
（８）
電圧印加部を有し、
前記電圧印加部から前記第２の電極に第１の電圧を印加することで、前記光電変換層の内部に電荷が蓄積され、前記第２の電極に第２の電圧を印加することで、前記光電変換層の内部に蓄積された電荷が前記第１の電極に転送される、前記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（９）
前記一方の電極は、前記光電変換層に対して光入射面とは反対側に設けられている、前記（１）乃至（８）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（１０）
前記第１の電極は、遮光性を有する導電性材料により形成されている、前記（１）乃至（９）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（１１）
１または複数の前記光電変換層を有する有機光電変換部と、前記有機光電変換部とは異なる波長域の光電変換を行う１または複数の無機光電変換部とが積層されている、前記（１）乃至（１０）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（１２）
前記無機光電変換部は、半導体基板に埋め込み形成され、
前記有機光電変換部は、前記半導体基板の第１面側に形成されている、前記（１１）に記載の固体撮像素子。
（１３）
前記半導体基板の第２面側に多層配線層が形成されている、前記（１２）に記載の固体撮像素子。
（１４）
前記有機光電変換部が緑色光の光電変換を行い、
前記半導体基板の内部に、青色光の光電変換を行う無機光電変換部と、赤色光の光電変換を行う無機光電変換部とが積層されている、前記（１２）または（１３）に記載の固体撮像素子。
（１５）
１または複数の固体撮像素子がそれぞれ設けられている複数の画素を備え、
前記固体撮像素子は、
光電変換層と、
前記光電変換層の一方の面に設けられると共に、第１の開口を有する絶縁層と、
前記光電変換層および前記絶縁層を間に対向配置された一対の電極とを備え、
前記一対の電極のうち、前記絶縁層の側に設けられた一方の電極は、各々独立した第１の電極および第２の電極を有し、
前記第１の電極は、前記絶縁層に設けられた前記第１の開口を埋設し、前記光電変換層と電気的に接続されている
固体撮像装置。
１…固体撮像装置、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…固体撮像素子、２０，６０，７０…有機光電変換部、２１，６１，７１…下部電極、２１Ａ，６１Ａ，７１Ａ…読み出し電極、２１Ｂ，６１Ｂ，７１Ｂ…蓄積電極、６１Ｃ，７１Ｃ…転送電極、７１Ｄ…排出電極、２１Ｘ，６１Ｘ，７１Ｘ，７１Ｙ…張り出し部、２２，６２，７２…光電変換層、２３…上部電極、２４…固定電荷層、２５…誘電体層、２６…層間絶縁層、２７…絶縁層、２８…保護層、２９Ａ…上部第1コンタクト、２９Ｂ…上部第２コンタクト、３０…半導体基板、３１…ｐウェル、３２Ｂ，３２Ｒ…無機光電変換部、３３…ゲート絶縁層、３４…貫通電極、３７…ゲート配線層、４０…多層配線、４１，４２，４３…配線層、４４…絶縁層、４５…下部第１コンタクト、４６…下部第２コンタクト、４７…ゲート配線層、５０…分離溝、８１…半導体層。

Claims (15)

  1. 光電変換層と、
    前記光電変換層の一方の面に設けられると共に、第１の開口を有する絶縁層と、
    前記光電変換層および前記絶縁層を間に対向配置された一対の電極とを備え、
    前記一対の電極のうち、前記絶縁層の側に設けられた一方の電極は、各々独立した第１の電極および第２の電極を有し、
    前記第１の電極は、前記絶縁層に設けられた前記第１の開口を埋設し、前記光電変換層と電気的に接続されている
    固体撮像素子。
  2. 前記第１の電極は、前記光電変換層側に、前記第１の開口よりも大きな張り出し部を有する、請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 前記一方の電極は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第３の電極を有し、
    前記張り出し部の前記第２の電極側の端面と、前記第３の電極の前記第１電極側の端面とは、前記絶縁層を介して同一直線上に形成されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
  4. 前記一方の電極は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に第３の電極を有し、
    前記張り出し部は、前記第３の電極と前記絶縁層を介して対向している、請求項２に記載の固体撮像素子。
  5. 前記張り出し部は、側面に傾斜面を有する、請求項２に記載の固体撮像素子。
  6. 前記一方の電極は、前記第２の電極に対して、前記第１の電極とは反対側に第４の電極を有する、請求項１に記載の固体撮像素子。
  7. 前記絶縁層は第２の開口を有し、
    前記第４の電極は、前記絶縁層に設けられた前記第２の開口を埋設し、前記光電変換層と電気的に接続されている、請求項６に記載の固体撮像素子。
  8. 電圧印加部を有し、
    前記電圧印加部から前記第２の電極に第１の電圧を印加することで、前記光電変換層の内部に電荷が蓄積され、前記第２の電極に第２の電圧を印加することで、前記光電変換層の内部に蓄積された電荷が前記第１の電極に転送される、請求項１に記載の固体撮像素子。
  9. 前記一方の電極は、前記光電変換層に対して光入射面とは反対側に設けられている、請求項１に記載の固体撮像素子。
  10. 前記第１の電極は、遮光性を有する導電性材料により形成されている、請求項１に記載の固体撮像素子。
  11. １または複数の前記光電変換層を有する有機光電変換部と、前記有機光電変換部とは異なる波長域の光電変換を行う１または複数の無機光電変換部とが積層されている、請求項１に記載の固体撮像素子。
  12. 前記無機光電変換部は、半導体基板に埋め込み形成され、
    前記有機光電変換部は、前記半導体基板の第１面側に形成されている、請求項１１に記載の固体撮像素子。
  13. 前記半導体基板の第２面側に多層配線層が形成されている、請求項１２に記載の固体撮像素子。
  14. 前記有機光電変換部が緑色光の光電変換を行い、
    前記半導体基板の内部に、青色光の光電変換を行う無機光電変換部と、赤色光の光電変換を行う無機光電変換部とが積層されている、請求項１２に記載の固体撮像素子。
  15. １または複数の固体撮像素子がそれぞれ設けられている複数の画素を備え、
    前記固体撮像素子は、
    光電変換層と、
    前記光電変換層の一方の面に設けられると共に、第１の開口を有する絶縁層と、
    前記光電変換層および前記絶縁層を間に対向配置された一対の電極とを備え、
    前記一対の電極のうち、前記絶縁層の側に設けられた一方の電極は、各々独立した第１の電極および第２の電極を有し、
    前記第１の電極は、前記絶縁層に設けられた前記第１の開口を埋設し、前記光電変換層と電気的に接続されている
    固体撮像装置。
JP2016197151A 2016-10-05 2016-10-05 固体撮像素子および固体撮像装置 Pending JP2018060910A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016197151A JP2018060910A (ja) 2016-10-05 2016-10-05 固体撮像素子および固体撮像装置
US16/333,796 US10903278B2 (en) 2016-10-05 2017-08-24 Solid-state imaging element and solid-state imaging apparatus having a photoelectric conversion layer and a pair of electrodes
PCT/JP2017/030355 WO2018066256A1 (ja) 2016-10-05 2017-08-24 固体撮像素子および固体撮像装置
CN201780057937.4A CN109716527B (zh) 2016-10-05 2017-08-24 固态摄像元件和固态摄像装置
US17/155,632 US11355555B2 (en) 2016-10-05 2021-01-22 Solid-state imaging element having a photoelectric conversion layer and a pair of electrodes
US17/724,062 US20220246683A1 (en) 2016-10-05 2022-04-19 Solid-state imaging element and solid-state imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016197151A JP2018060910A (ja) 2016-10-05 2016-10-05 固体撮像素子および固体撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018060910A true JP2018060910A (ja) 2018-04-12

Family

ID=61830871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016197151A Pending JP2018060910A (ja) 2016-10-05 2016-10-05 固体撮像素子および固体撮像装置

Country Status (4)

Country Link
US (3) US10903278B2 (ja)
JP (1) JP2018060910A (ja)
CN (1) CN109716527B (ja)
WO (1) WO2018066256A1 (ja)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194051A1 (ja) * 2017-04-21 2018-10-25 ソニー株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
WO2019039029A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
WO2019044103A1 (ja) * 2017-08-31 2019-03-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
WO2019225250A1 (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
WO2020022462A1 (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像装置、及び、固体撮像素子の読み出し方法
WO2020026851A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
CN111477643A (zh) * 2019-01-24 2020-07-31 三星电子株式会社 图像传感器
JPWO2020166309A1 (ja) * 2019-02-15 2020-08-20
JP2021034768A (ja) * 2019-08-16 2021-03-01 日本放送協会 撮像素子
WO2021059676A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置及び電子機器
KR20210122808A (ko) 2019-01-31 2021-10-12 도판 인사츠 가부시키가이샤 고체 촬상 소자용 필터, 및 고체 촬상 소자
KR20220062271A (ko) 2019-09-17 2022-05-16 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터, 고체 촬상 소자용 필터, 고체 촬상 소자, 및 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법
KR20220106117A (ko) 2019-11-27 2022-07-28 도판 인사츠 가부시키가이샤 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법
KR20220117202A (ko) 2019-12-24 2022-08-23 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자용 필터 및 고체 촬상 소자
KR20220128339A (ko) 2020-01-15 2022-09-20 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터, 고체 촬상 소자용 필터, 고체 촬상 소자 및 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법
KR20230034206A (ko) 2020-07-03 2023-03-09 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터, 고체 촬상 소자용 필터, 고체 촬상 소자, 및 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법
US11744091B2 (en) 2017-12-05 2023-08-29 Sony Corporation Imaging element, stacked-type imaging element, and solid-state imaging apparatus to improve charge transfer
US11778841B2 (en) 2018-07-30 2023-10-03 Sony Corporation Photoelectric conversion element, solid-state imaging device, and electronic device
WO2024070293A1 (ja) * 2022-09-30 2024-04-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光電変換素子および光検出装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018046039A (ja) 2016-09-12 2018-03-22 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子および固体撮像装置
JP2018182020A (ja) * 2017-04-11 2018-11-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、及び電子機器
DE112019003626T5 (de) 2018-07-17 2021-05-27 Sony Corporation Bildgebungselement und bildgebungsvorrichtung
TWI827636B (zh) * 2018-07-26 2024-01-01 日商索尼股份有限公司 固態攝像元件、固態攝像裝置及固態攝像元件之製造方法
US11961863B2 (en) * 2018-09-19 2024-04-16 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, semiconductor element, and electronic apparatus
EP3989295A4 (en) 2019-06-21 2022-08-24 Sony Semiconductor Solutions Corporation PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT, LIGHT DETECTION DEVICE, LIGHT DETECTION SYSTEM, ELECTRONIC DEVICE AND MOVABLE BODY
KR102730122B1 (ko) * 2019-10-21 2024-11-13 삼성전자주식회사 이미지 센서
WO2021100605A1 (ja) * 2019-11-20 2021-05-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
TWI875889B (zh) * 2019-12-26 2025-03-11 日商索尼半導體解決方案公司 攝像裝置及電子機器
US12278253B2 (en) * 2021-02-26 2025-04-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Backside diode design

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4491323B2 (ja) 2004-10-22 2010-06-30 富士フイルム株式会社 光電変換膜積層型カラー固体撮像装置
JP5564847B2 (ja) * 2009-07-23 2014-08-06 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
US9123653B2 (en) * 2009-07-23 2015-09-01 Sony Corporation Solid-state imaging device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus
JP5509846B2 (ja) 2009-12-28 2014-06-04 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP2012084609A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Sony Corp 固体撮像装置とその製造方法、及び電子機器
JP5501262B2 (ja) * 2011-02-04 2014-05-21 富士フイルム株式会社 固体撮像素子の製造方法、固体撮像素子、撮像装置
KR101774491B1 (ko) * 2011-10-14 2017-09-13 삼성전자주식회사 유기 포토다이오드를 포함하는 유기 픽셀, 이의 제조 방법, 및 상기 유기 픽셀을 포함하는 장치들
KR101861650B1 (ko) * 2011-10-17 2018-05-29 삼성전자주식회사 이미지 센서, 이를 포함하는 전자 시스템 및 그 이미지 센싱 방법
JP5780402B2 (ja) * 2011-12-27 2015-09-16 ソニー株式会社 半導体素子、半導体素子の製造方法、固体撮像装置および電子機器
JP2013183056A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Sony Corp 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、固体撮像装置および電子機器
JP6025243B2 (ja) * 2012-05-10 2016-11-16 富士フイルム株式会社 光電変換素子及びそれを用いた撮像素子
TW201403804A (zh) * 2012-07-05 2014-01-16 Sony Corp 固體攝像裝置及其製造方法、以及電子機器
JPWO2014027588A1 (ja) * 2012-08-14 2016-07-25 ソニー株式会社 固体撮像装置および電子機器
CN103681728B (zh) * 2012-09-20 2018-04-24 索尼公司 固体摄像装置及其方法以及电子设备
JP2014078673A (ja) * 2012-09-20 2014-05-01 Sony Corp 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法ならびに電子機器
JP2014127545A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Sony Corp 固体撮像素子およびこれを備えた固体撮像装置
JP6079502B2 (ja) * 2013-08-19 2017-02-15 ソニー株式会社 固体撮像素子および電子機器
JP2016021445A (ja) * 2014-07-11 2016-02-04 キヤノン株式会社 光電変換装置、および、撮像システム
US10264199B2 (en) * 2014-07-15 2019-04-16 Brillnics Inc. Solid-state imaging device, method for producing solid-state imaging device, and electronic apparatus using photoelectric conversion elements
JP2016127264A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
JP2016201449A (ja) 2015-04-09 2016-12-01 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JPWO2017061174A1 (ja) * 2015-10-09 2018-08-23 ソニー株式会社 光電変換素子および撮像素子
JP6727831B2 (ja) 2016-02-09 2020-07-22 キヤノン株式会社 光電変換装置、および、撮像システム
JP6780421B2 (ja) * 2016-03-01 2020-11-04 ソニー株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置、並びに、固体撮像装置の駆動方法
JP7000020B2 (ja) * 2016-11-30 2022-01-19 キヤノン株式会社 光電変換装置、撮像システム

Cited By (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11276726B2 (en) 2017-04-21 2022-03-15 Sony Corporation Imaging element, stacked imaging element, and solid-state imaging apparatus
WO2018194051A1 (ja) * 2017-04-21 2018-10-25 ソニー株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
US11750952B2 (en) 2017-08-25 2023-09-05 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, stacked-type imaging element, and solid-state imaging apparatus
WO2019039029A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
US11490044B2 (en) 2017-08-25 2022-11-01 Sony Corporation Imaging element, stacked-type imaging element, and solid-state imaging apparatus
US12185013B2 (en) 2017-08-25 2024-12-31 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, stacked-type imaging element, and solid-state imaging apparatus
WO2019044103A1 (ja) * 2017-08-31 2019-03-07 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
US12538604B2 (en) 2017-08-31 2026-01-27 Sony Semiconductor Solutions Corp. Imaging element, laminated imaging element, and solid-state imaging device
JP7164532B2 (ja) 2017-08-31 2022-11-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
US11621290B2 (en) 2017-08-31 2023-04-04 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, laminated imaging element, and solid-state imaging device
JPWO2019044103A1 (ja) * 2017-08-31 2020-10-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、積層型撮像素子及び固体撮像装置
US11744091B2 (en) 2017-12-05 2023-08-29 Sony Corporation Imaging element, stacked-type imaging element, and solid-state imaging apparatus to improve charge transfer
CN112119500B (zh) * 2018-05-21 2025-06-17 索尼公司 固态摄像元件及其制造方法
KR20210011375A (ko) * 2018-05-21 2021-02-01 소니 주식회사 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법
CN112119500A (zh) * 2018-05-21 2020-12-22 索尼公司 固态摄像元件及其制造方法
TWI810298B (zh) * 2018-05-21 2023-08-01 日商索尼股份有限公司 固態攝像元件及其製造方法
KR102663945B1 (ko) * 2018-05-21 2024-05-10 소니그룹주식회사 고체 촬상 소자 및 그 제조 방법
EP3799122A4 (en) * 2018-05-21 2021-06-23 Sony Corporation SOLID IMAGE RECORDING ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
JPWO2019225250A1 (ja) * 2018-05-21 2021-07-29 ソニーグループ株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP7235739B2 (ja) 2018-05-21 2023-03-08 ソニーグループ株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
US12027542B2 (en) 2018-05-21 2024-07-02 Sony Group Corporation Solid-state imaging element including a plurality of photoelectric conversion units
WO2019225250A1 (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 ソニー株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
US11888012B2 (en) 2018-07-26 2024-01-30 Sony Corporation Solid-state image capturing element, solid-state image capturing device, and solid-state image capturing element reading method
JPWO2020022462A1 (ja) * 2018-07-26 2021-08-05 ソニーグループ株式会社 固体撮像素子、固体撮像装置、及び、固体撮像素子の読み出し方法
WO2020022462A1 (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 ソニー株式会社 固体撮像素子、固体撮像装置、及び、固体撮像素子の読み出し方法
JP7359766B2 (ja) 2018-07-26 2023-10-11 ソニーグループ株式会社 固体撮像素子、固体撮像装置、及び、固体撮像素子の読み出し方法
US12484320B2 (en) 2018-07-26 2025-11-25 Sony Group Corporation Solid-state image capturing element, solid-state image capturing device, and solid-state image capturing element reading method
JP2023178313A (ja) * 2018-07-26 2023-12-14 ソニーグループ株式会社 固体撮像素子、固体撮像装置、及び、固体撮像素子の読み出し方法
JP7637740B2 (ja) 2018-07-26 2025-02-28 ソニーグループ株式会社 固体撮像素子、固体撮像装置、及び、固体撮像素子の読み出し方法
US12178058B2 (en) 2018-07-30 2024-12-24 Sony Semiconductor Solutions Corporation Photoelectric conversion element, solid-state imaging device, and electronic device
US11778841B2 (en) 2018-07-30 2023-10-03 Sony Corporation Photoelectric conversion element, solid-state imaging device, and electronic device
US12063801B2 (en) 2018-07-31 2024-08-13 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element and imaging device including an organic semiconductor material
JPWO2020026851A1 (ja) * 2018-07-31 2021-08-12 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
WO2020026851A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
JP7372243B2 (ja) 2018-07-31 2023-10-31 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
US20210273017A1 (en) * 2018-07-31 2021-09-02 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element and imaging device
CN112514074A (zh) * 2018-07-31 2021-03-16 索尼半导体解决方案公司 摄像元件和摄像装置
CN111477643A (zh) * 2019-01-24 2020-07-31 三星电子株式会社 图像传感器
KR20200092044A (ko) * 2019-01-24 2020-08-03 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR102578655B1 (ko) * 2019-01-24 2023-09-13 삼성전자주식회사 이미지 센서
US12490533B2 (en) 2019-01-31 2025-12-02 Toppan Printing Co., Ltd. Solid-state image sensor filter and solid-state image sensor
KR20210122808A (ko) 2019-01-31 2021-10-12 도판 인사츠 가부시키가이샤 고체 촬상 소자용 필터, 및 고체 촬상 소자
US12094897B2 (en) 2019-02-15 2024-09-17 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element and imaging device
KR102742351B1 (ko) * 2019-02-15 2024-12-16 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 소자 및 촬상 장치
WO2020166309A1 (ja) * 2019-02-15 2020-08-20 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
KR20210124224A (ko) * 2019-02-15 2021-10-14 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 소자 및 촬상 장치
JPWO2020166309A1 (ja) * 2019-02-15 2020-08-20
CN113302761B (zh) * 2019-02-15 2025-12-19 索尼半导体解决方案公司 摄像元件和摄像装置
JP7524082B2 (ja) 2019-02-15 2024-07-29 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および撮像装置
CN113302761A (zh) * 2019-02-15 2021-08-24 索尼半导体解决方案公司 摄像元件和摄像装置
JP2021034768A (ja) * 2019-08-16 2021-03-01 日本放送協会 撮像素子
JP7344045B2 (ja) 2019-08-16 2023-09-13 日本放送協会 撮像素子
KR20220062271A (ko) 2019-09-17 2022-05-16 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터, 고체 촬상 소자용 필터, 고체 촬상 소자, 및 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법
US12534624B2 (en) 2019-09-17 2026-01-27 Toppan Inc. Infrared cut-off filter, solid-state image sensor filter, solid-state image sensor, and method for producing solid-state image sensor filter
WO2021059676A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置及び電子機器
JP7716983B2 (ja) 2019-09-27 2025-08-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置及び電子機器
JPWO2021059676A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01
KR20220106117A (ko) 2019-11-27 2022-07-28 도판 인사츠 가부시키가이샤 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법, 및 고체 촬상 소자의 제조 방법
KR20220117202A (ko) 2019-12-24 2022-08-23 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자용 필터 및 고체 촬상 소자
US12429638B2 (en) 2019-12-24 2025-09-30 Toppan Inc. Method for producing infrared light cut filter, filter for solid-state imaging device, and solid-state imaging device
KR20220128339A (ko) 2020-01-15 2022-09-20 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터, 고체 촬상 소자용 필터, 고체 촬상 소자 및 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법
KR20230034206A (ko) 2020-07-03 2023-03-09 도판 인사츠 가부시키가이샤 적외광 커트 필터, 고체 촬상 소자용 필터, 고체 촬상 소자, 및 고체 촬상 소자용 필터의 제조 방법
WO2024070293A1 (ja) * 2022-09-30 2024-04-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光電変換素子および光検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10903278B2 (en) 2021-01-26
US20220246683A1 (en) 2022-08-04
CN109716527B (zh) 2023-07-18
WO2018066256A1 (ja) 2018-04-12
US20190259815A1 (en) 2019-08-22
US20210143219A1 (en) 2021-05-13
US11355555B2 (en) 2022-06-07
CN109716527A (zh) 2019-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11355555B2 (en) Solid-state imaging element having a photoelectric conversion layer and a pair of electrodes
US12002826B2 (en) Solid-state imaging element and solid-state imaging apparatus
KR102723592B1 (ko) 고체 촬상 소자 및 고체 촬상 장치
US11792541B2 (en) Solid-state imaging device and method of controlling solid-state imaging device
US20200350345A1 (en) Image pickup device and electronic apparatus
CN111373540B (zh) 光电转换元件和固态摄像装置
KR102742351B1 (ko) 촬상 소자 및 촬상 장치
US11290668B2 (en) Imaging element and imaging apparatus
JP7242655B2 (ja) 撮像素子の駆動方法
JP2019016667A (ja) 撮像素子および撮像装置
CN112514074A (zh) 摄像元件和摄像装置
CN112385042B (zh) 摄像元件和摄像装置
JP2018032754A (ja) 固体撮像素子および固体撮像装置
JP7603454B2 (ja) 光電変換素子および撮像素子
JP2019133964A (ja) 光電変換素子および撮像装置
CN114556574B (zh) 固态成像装置和固态成像装置的制造方法