TWI709340B - 固體攝像元件及電子機器 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於不使解析度劣化、能夠成為高感度且高SN比之固體攝像元件及電子機器。
於上層上吸收第1波長之光電轉換部之各像素係二維地以相對於正方形像素排列大致傾斜45度之狀態，沿複數個水平方向及垂直方向之各者傾斜排列。而且，於其下部排列有對第2或第3波長之光具有感度之光電轉換部之各像素。亦即，因將像素設為√2倍之大小(面積為2倍)，且設為旋轉45度之傾斜排列，故保持縱向/橫向之奈奎斯特區域之大小，而使斜向之奈奎斯特區域縮小至與Bayer(拜爾)相同。本發明例如可應用於攝像裝置中所使用之固體攝像元件。

Description

固體攝像元件及電子機器
本發明係關於固體攝像元件及電子機器，特別係關於不會使解析度劣化、可以高感度設為高SN比之固體攝像元件及電子機器。
三層縱向分光係RGB之光電轉換部成為沿縱向積層之構造。於該情形時，相較於相同像素尺寸之Bayer(拜爾)排列而成為高解析度且於CZP(Circular Zone Plate：圓形波帶片)頻率特性中可解析之奈奎斯特區域(Nyquist domain)拓寬。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利第5965875號
然而，因一像素中另需多個用於讀取來自各光電轉換部之信號之Tr.(電晶體)、FD(浮動擴散區)或插塞等，故難以進行像素之微細化，且其製程亦趨於複雜，導致製造成本增加。
另一方面，於像素微細化中，因進入至一像素之每單位時間所入射之光子減少，故感度明顯降低而成為低感度。
本發明係鑑於此種狀況而完成者，其係不使解析度劣化，可以高感度設為高SN比者。
本發明之一態樣之固體攝像元件係包含：第1光電轉換部，其轉換第1波長之光，且各像素以相對於正方形像素排列大致傾斜45度之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列；及第2光電轉換部，其係於上述第1光電轉換部之下部，轉換第2波長之光，且各像素為二維排列。
上述第1波長之光係綠色光，上述第1光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
上述固體攝像元件可進而包含第3光電轉換部，其係於上述第1光電轉換部之下部，轉換第3波長之光，且各像素為二維排列。
上述第2波長之光或第3波長之光各自為紅色光與藍色光。
上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係其各像素以相對於正方形像素排列以同等傾斜之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列。
上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係以相對於正方形像素排列大致傾斜0度之狀態排列。
上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係由Si半導體構成。
上述第2光電轉換部係由Si半導體構成。
藉由於上述第1光電轉換部與第2光電轉換部之間配置供紅色光透過之濾光片與供藍色光透過之濾光片，上述第2光電轉換部之一部分可作為紅色光電轉換部發揮功能，且上述第2光電轉換部之其他一部分可作為藍色光電轉換部發揮功能。
上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之各像素係以相對於正方形像素排列以同等傾斜之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列。
上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之各像素係以相對於正方形像素排列以大致傾斜45度之狀態排列。
上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之各像素係藉由相對於正方形像素排列大致傾斜0度之狀態排列，而具有上述第2光電轉換部之進而另一部分之像素上無彩色濾光片之像素排列。
上述固體攝像元件進而可於上述第1光電轉換部與第2光電轉換部之間包含透鏡。
上述固體攝像元件進而可於上述第1光電轉換部之上部包含第3光電轉換部，其係轉換第3波長之光，且各像素為二維排列。
上述第2波長之光或第3波長之光各自為紅色光及藍色光。
上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係以各像素相對於正方形像素排列以同等傾斜之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列。
上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係以相對於正方形像素排列大致0度傾斜之狀態排列。
上述第2光電轉換部係由Si半導體構成，上述第3光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
本技術之一態樣之電子機器包含固體攝像元件、信號處理電路及光學系統；上述固體攝像元件包含：第1光電轉換部，其轉換第1波長之光，且各像素以相對於正方形像素排列大致傾斜45度之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向分別排列；及第2光電轉換部，其係於上述第1光電轉換部之下部，轉換第2波長之光，且各像素為二維排列；上述信號處理電路係處理自上述固體攝像元件輸出之輸出信號；且上述光學系統係使入射光入射至上述固體攝像元件。
於本技術之一態樣中，作為第1光電轉換部，係其各像素以相對於正方形像素排列大致傾斜45之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向 之各者排列；作為第2光電轉換部，係於上述第1光電轉換部之下部，轉換第2波長之光，且各像素為二維排列。
根據本技術，不使解析度劣化，可以高感度設為高SN比。
另，本說明書所記載之效果畢竟只是例示，本技術之效果並非限定於本說明書所記載之效果者，而亦可具有附加性之效果。
1‧‧‧固體攝像元件
2‧‧‧像素
3‧‧‧像素區域
4‧‧‧垂直驅動電路
5‧‧‧行信號處理電路
6‧‧‧水平驅動電路
7‧‧‧輸出電路
8‧‧‧控制電路
9‧‧‧垂直信號線
10‧‧‧水平信號線
11‧‧‧半導體基板
21-1‧‧‧光電轉換部
21-2‧‧‧光電轉換部
21-3‧‧‧光電轉換部
22‧‧‧Tr.(電晶體)
23‧‧‧FD
24‧‧‧插塞
51-1‧‧‧上部透明電極
51-2‧‧‧下部透明電極
52‧‧‧有機光電轉換膜
53‧‧‧電源插塞
54‧‧‧貫通電極
55‧‧‧B-PD
56‧‧‧R-PD
57‧‧‧VG
58‧‧‧FD
59‧‧‧閘極
71‧‧‧R-OCCF
72‧‧‧B-OCCF
81‧‧‧Mg-PD
91‧‧‧透鏡
101‧‧‧透鏡
102‧‧‧透鏡
121-1‧‧‧上部透明電極
121-2‧‧‧下部透明電極
122‧‧‧有機光電轉換膜
123‧‧‧電源插塞
124‧‧‧孔
125‧‧‧貫通電極
141-1‧‧‧上部透明電極
141-2‧‧‧下部透明電極
142‧‧‧有機光電轉換膜
143‧‧‧電源插塞
144‧‧‧孔
145‧‧‧孔
146‧‧‧貫通電極
600‧‧‧相機裝置
601‧‧‧光學部
602‧‧‧固體攝像元件(攝像器件)
603‧‧‧DSP電路
604‧‧‧訊框記憶體
605‧‧‧顯示部
606‧‧‧記錄部
607‧‧‧操作部
608‧‧‧電源部
609‧‧‧匯流排線
B‧‧‧像素
FD‧‧‧浮動擴散區
fs‧‧‧Bayer排列之像素間距之倒數
G‧‧‧像素
n1‧‧‧折射率
n2‧‧‧折射率
R‧‧‧像素
VG‧‧‧垂直閘
圖1係表示應用本技術之固體攝像元件之概略構成例之方塊圖。
圖2係表示Bayer排列與三層縱向分光構造之比較的圖。
圖3A~C係對本技術之概要進行說明之圖。
圖4係表示本技術之像素排列之第1實施形態之例的圖。
圖5係表示第1實施形態之CZP頻率特性之例的圖。
圖6係表示第1實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖7A、B係表示第1實施形態之器件構造例之圖。
圖8係表示本技術之像素排列之第2實施形態例之圖。
圖9係表示第2實施形態之CZP頻率特性之例之圖。
圖10係表示第2實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖11係表示本技術之像素排列之第3實施形態例之圖。
圖12係表示第3實施形態之CZP頻率特性之例之圖。
圖13係表示第3實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖14係表示本技術之像素排列之第4實施形態之例的圖。
圖15係表示第4實施形態之CZP頻率特性之例的圖。
圖16係表示第4實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖17係表示本技術之像素排列之第5實施形態之例的圖。
圖18係表示第5實施形態之CZP頻率特性之例之圖。
圖19係表示第5實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖20係表示本技術之像素排列之第6實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖21係表示本技術之像素排列之第6實施形態之器件構造之另一例之剖視圖。
圖22係表示透鏡形狀之例的圖。
圖23係一維之情形之重心位置之概念圖。
圖24係表示本技術之像素排列之第7實施形態之例的圖。
圖25係表示第7實施形態之CZP頻率特性之例的圖。
圖26係表示第7實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖27係表示本技術之像素排列之第7實施形態之例的圖。
圖28係表示第7實施形態之CZP頻率特性之例的圖。
圖29係表示第7實施形態之器件構造例之剖視圖。
圖30係表示使用本技術之固體攝像元件之使用例之圖。
圖31係表示本技術之電子機器之構成例之圖。
以下，對用於實施本發明之形態(以下稱為實施形態)進行說明。另，說明係按以下順序進行。
0.概略
1.第1實施形態
2.第2實施形態
3.第3實施形態
4.第4實施形態
5.第5實施形態
6.第6實施形態
7.第7實施形態
8.第8實施形態
9.第9實施形態
<0.概略> [固體攝像元件之概略構成例]
圖1係顯示應用於本技術之各實施形態之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補型金屬氧化半導體)固體攝像元件之一例之概略構成例。
如圖1所示，固體攝像元件(元件晶片)1係構成為具有：像素區域(所謂攝像區域)3，其係包含複數個光電轉換元件之像素2規則性呈二維地排列於半導體基板11(例如矽基板)；及周邊電路。
像素2具有光電轉元件(例如光電二極體)及複數個像素電晶體(所謂MOS電晶體)。複數個像素電晶體係例如可由傳送電晶體、重設電晶體、及放大電晶體之3種電晶體構成，且亦可進而追加選擇電晶體而由4種電晶體構成。因各像素2(單位像素)之等效電路與一般之等效電路相同，故此處省略其之詳細說明。
又，像素2亦可設為像素共用構造。像素共用構造係由複數個光電二極體、複數個傳送電晶體、被共用之一個浮動擴散區、及被共用之逐個其他像素電晶體構成。
周邊電路部係由垂直驅動電路4、行信號處理電路5、水平驅動電路6、輸出電路7、及控制電路8構成。
控制電路8接收輸入時脈或指令動作模式等之資料，且輸出固體攝像元件1之內部資訊等之資料。具體而言，控制電路8係基於垂直同步信號、水平同步信號及母時脈而生成成為垂直驅動電路4、行信號處理電路5及水平驅動電路6之動作基準之時脈信號或控制信號。又，控制電路8將該等信號輸入至垂直同步電路4、行信號處理電路5及水平驅動電路6。
垂直驅動電路4係例如由移位暫存器構成，其選擇像素驅動配 線，對所選擇之像素驅動配線供給用於驅動像素2之脈衝，且以列單位驅動像素2。具體而言，垂直驅動電路4係以列單位依序沿垂直方向選擇掃描像素區域3之各像素2，並經由垂直信號線9，將基於各像素2之光電轉換元件中根據受光量而生成之信號電荷的像素信號，供給至行信號處理電路5。
行信號處理電路5配置於像素2之例如每行，其對自各列之像素2輸出之信號，對每一像素行，進行雜訊去除等之信號處理。具體而言，行信號處理電路5進行用於去除像素2所固有之固定圖案雜訊之CDS(Correlated Double Sampling：相關雙重取樣)、信號放大或A/D(Analog/Digital：類比/數位)轉換等之信號處理。於行信號處理電路5之輸出段(output stage)，水平選擇開關(未圖示)連接於其與水平信號線10之間而設置。
水平驅動電路6例如由移位暫存器構成，其藉由依序輸出水平掃描脈衝而依序選擇行信號處理電路5之各者，並使像素信號自行信號處理電路5之各者輸出至水平信號線10。
輸出電路7係對自行信號處理電路5之各者經由水平信號線10而依序供給之信號進行信號處理，並予以輸出。輸出電路7既有例如僅進行緩衝之情形，亦有進行黑位準調整、行偏差修正、或各種數位信號處理等之情形。
輸入輸出端子12係用以與外部進行信號之交換而設置。
[Bayer排列與三層縱向分光構造之比較]
圖2係表示Bayer排列與三層縱向分光構造之比較之圖。於圖2之例中，於左側，顯示有Bayer排列之像素排列、及CZP(Circular Zone Plate：圓形波帶片)頻率特性，於右側，顯示有三層縱向分光構造之截面構造、像素排列、及CZP頻率特性。
如像素排列所示，於Bayer排列之情形時，RGB之各光電轉換部 沿橫向排列配置，於三層縱向分光構造之情形時，RGB之各光電轉換部(PD)成為沿縱向積層之構造。Bayer排列具有相對於顯示畫面呈水平且垂直之像素排列，一般將其稱為正方形排列(正方形像素排列)。
如CZP頻率特性所示，當像素尺寸相同時，於三層縱向分光構造之情形時，其解析度與Bayer排列相比而更高。亦即，於三層縱向分光構造之情形時，關於藍色與紅色，縱橫斜三者均為與Bayer排列相比為2倍高之解析度，關於綠色，縱橫為與Bayer排列相同之解析度，斜向為2倍高之解析度。另，fs係Bayer排列之像素間距之倒數，fs/2表示奈奎斯特頻率。
然而，於三層縱向分光構造之情形時，如截面構造所示，一像素中需要多個用於讀取來自各光電轉換部21-1至21-3之信號之Tr.(電晶體)22、FD(浮動擴散區)23、及插塞24等。因此，於三層縱向分光構造之情形時，難以進行像素之微細化，且其製程亦趨於複雜，導致製造成本增加。
另一方面，若將像素微細化，則因進入至一像素之每單位時間所入射之光子減少，故感度顯著降低，而成為低感度。
因此，於本技術中，於上層上使吸收第1波長之第1光電轉換部之各像素呈二維地沿複數個水平方向及垂直方向之各者朝傾斜方向(亦即，相對於Bayer正方形排列(顯示畫面)大致傾斜45度之狀態)排列。又，於第1光電轉換部之下部，排列有對第2或第3波長之光具有感度之光電轉換部之各像素。另，以下，將Bayer排列稱為正方形排列，與此對應，將由該排列形成之構造，稱為傾斜排列縱向分光構造。
[本技術之概要]
圖3A至圖3C係表示本技術之概要之圖。一般而言，拍照時期望縱橫上邊界線較多，且相較於斜向，縱向/橫向為高解析度之相機。 特別因人眼之特性係綠色為高解析度，故相機亦期望綠色之高解析度，故而以下對綠色之解析度進行說明。
圖3A係表示Bayer像素排列及其CZP頻率特性之圖。圖3B係表示縱向分光之綠色之像素排列及其GZP頻率特性之圖。圖3C係表示本技術之傾斜排列縱向分光之綠色之像素排列及其CZP頻率特性之圖。
如圖3A所示，於Bayer像素排列之綠色之情形時，雖縱向/橫向之週期fs較短，但因於傾斜45度方向上週期較長，故作為CZP頻率特性之奈奎斯特區域，其於縱向/橫向上較大、斜向上較小。
另一方面，如圖3B所示，於縱向分光之綠色之情形時，雖其縱向/橫向之週期與Bayer相同，但於傾斜45度方向上更短，作為CZP頻率特性之奈奎斯特區域，其相較於縱向/橫向，於斜向上較寬。
相對於此，如圖3C所示，本技術之傾斜排列縱向分光係與Bayer及縱向分光相比，將其像素設為√2倍之大小(面積之2倍)並設為旋轉45度之傾斜排列。傾斜排列係以水平垂直方向與Bayer正方形排列(亦即顯示畫面)相比以大致傾斜45度之狀態排列。此時，保持縱向/橫向之奈奎斯特區域之大小，而斜向之奈奎斯特區域縮小至與Bayer相同為止。此意味著雖與Bayer為相同之解析度，但因像素尺寸變大，故可以高感度成為高SN比。因感度係與像素面積成比例，故此時成為2倍之高感度。又，因像素尺寸變大，故製作過程亦變得容易，量產性提高。
再者，雖詳細內容將於後敘述，但於縱向分光中，因藉由組合傾斜像素與正方形像素，而使上下像素之中心位置並不相同而偏移，故該像素之偏移可藉信號處理而進一步提高解析度。
以下，對本技術進行詳細說明。
<1.第1實施形態> [本技術之像素排列之例]
圖4係表示本技術之像素排列(傾斜排列)之第1實施形態之圖。另，於圖4之例中，為供比較，於左側顯示Bayer排列。
圖4之像素排列係其綠色像素為左邊所示之Bayer排列之綠色像素之大小之√2倍(面積為2倍)之大小，且沿45度方向傾斜配置之傾斜排列。進而，於圖4之像素排列中，紅色像素及藍色像素係與Bayer排列相同而為正方形排列，且以大小為2倍(面積為4倍)沿橫向排列。
因此，如圖4所示，Bayer排列之X方向之紅色像素之週期X0R=Bayer排列之X方向之藍色像素之週期X0B=本技術之傾斜排列之X方向之紅色像素之週期X1R=本技術之傾斜排列之X方向之藍色像素之週期X1B。Bayer排列之Y方向之紅色像素之週期Y0R=Bayer排列之Y方向之藍色像素之週期Y0B=本技術之傾斜排列之Y方向之紅素像素之週期Y1R=本技術之傾斜排列之Y方向之藍色像素之週期Y1B。
Bayer排列之X方向之綠色像素之週期X0G=Bayer排列之Y方向之綠色像素之週期Y0G=本技術之傾斜排列之X方向之綠色像素之週期X1G=本技術之傾斜排列之Y方向之綠色像素之週期Y1G。
如此，與Bayer排列相比，像素間距之週期相等。因此，如圖5所示，CZP頻率特性上，本技術之傾斜排列係R、G、B三者其奈奎斯特區域之大小皆相同，結果為，其解析度成為與Bayer排列相同之解析度。
另，於圖5之例中，雖並未考慮因像素偏移之解析度之提高，但因縱向之上下之像素(綠色像素、紅/藍像素)之中心不同，故具有如像素位置偏移之效果，從而可藉信號處理提高解析度。
又，因與Bayer排列相比，本技術之傾斜排列之像素尺寸較大，故關於紅色像素、藍色像素，因像素面積成為4倍，故感度成為4倍，關於綠色像素，因像素面積成為2倍，故感度成為2倍。
圖6係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖，圖7A係俯視 圖，圖7B係鳥瞰圖。
綠色像素例如包含將綠色之光轉換為信號之有機光電轉換部52，其成為由上部透明電極51-1及下部透明電極51-2夾持之有機光電轉換膜構造。上部透明電極51-1成為連續膜，下部透明電極51-2係被分割至每個像素。自該經分割之各電極讀取綠色信號。此時，用於將綠色信號讀取至Si基板(圖中下方)側之電源插塞53例如如圖7A及圖7B所示，係以利用貫通電極54而連接於Si基板側之紅色像素/藍色像素之邊界周遭之方式配置。貫通電極54連接於未圖示之FD，自其將綠色信號讀取至Si基板側。另，除像素之邊界以外，例如亦可為像素之四角。
藉由進行如此之設定，可使光充分入射至紅色像素/藍色像素之中央，從而可謀求感度之提高。
藍色像素例如包含使藍色之光轉換為信號之B-PD(光電二極體)55，紅色像素例如包含使紅色之光轉換為信號之R-PD56，其沿縱向積層。B-PD55及R-PD56係由Si-PD構成。來自B-PD55之藍色信號經由VG(Vertical Gate：垂直閘)57被讀取至Si基板側。來自R-PD56之紅色信號係自與閘極59鄰接形成之FD58被讀取至Si基板側。
藉由製作此種器件，與為相同解析度之Bayer排列相比，可以紅色、藍色為4倍、綠色為2倍之高感度設為高SN比。
<2.第2實施形態> [本技術之像素排列之另一例]
圖8係表示本技術之像素排列(傾斜排列)之第2實施形態之圖。另，於圖8之例中，為供比較，於左側顯示Bayer排列。
圖8之像素排列與圖4之像素排列之共通之處在於：該像素排列係綠色像素為左邊所示之Bayer排列之綠色像素之大小之√2倍(面積為2倍)之大小，且係沿45度方向傾斜配置之傾斜排列。又，圖4之像 素排列與圖4之像素排列之共通之處在於：紅色像素及藍色像素與Bayer排列相同而為正方形排列，且沿橫向排列；但於圖8之例中，紅色像素及藍色像素係排列成方格狀。另一方面，圖8之像素排列與圖4之像素排列之不同之處在於：紅色像素及藍色像素之大小為1倍(面積為1倍)。
因此，如圖8所示，本技術之傾斜排列之X方向之紅色像素之週期X1R=Bayer排列之X方向之紅色像素之週期X0R×1/2、本技術之傾斜排列之X方向之藍色像素之週期X1B=Bayer排列之X方向之藍色像素之週期X0B×1/2。本技術之傾斜排列之Y方向之紅色像素之週期Y1R=Bayer排列之Y方向之紅色像素之週期Y0R×1/2、本技術之傾斜排列之Y方向之藍色像素之週期Y1B=Bayer排列之Y方向之藍色像素之週期Y0B×1/2。
又，Bayer排列之X方向之綠色像素之週期X0G=Bayer排列之Y方向之綠色像素之週期Y0G=本技術之傾斜排列之X方向之綠色像素之週期X1G=本技術之傾斜排列之Y方向之綠色像素之週期Y1G。
如此，與Bayer排列相比，針對紅色像素與藍色像素而言，像素間距之週期縮短為1/2。因此，如圖9所示，CZP頻率特性上，本技術之傾斜排列係R、G兩者之奈奎斯特區域於縱向/橫向上增大至2倍，其解析度與Bayer排列相比有所提高。
另，於圖9之例中，雖並未考慮因像素偏移之解析度之提高，但因縱向之上下之像素(綠色像素、紅色/藍色像素)之中心不同，故具有像素位置偏移之效果，從而可藉信號處理提高解析度。
又，於本技術之傾斜排列中，針對綠色像素而言，因像素面積成為2倍，故感度成為2倍。
圖10係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。
圖10之例與圖6之例之共通之處在於包含：上部透明電極51-1、 下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、B-PD55、R-PD56、FD58、及閘極59。另，於圖6之例中，B-PD55及R-PD56積層於一像素內，於圖10之例中，B-PD55及R-PD56分別配置於相鄰之像素。
又，於圖10之例中，因B-PD55及R-PD56並未積層，故其與圖6之例之不同之處在於：不包含VG57及追加有R-OCCF(On Chip Color Filter：片上彩色濾光片)71、B-OCCF72。
亦即，R-OCCF71係紅色之色彩濾光片。R-OCCF71配置於下部透明電極51-2與R-PD56之間，將R-PD56之像素設為紅色像素。B-OCCF72係藍色之彩色濾光片。B-OCCF72配置於下部透明電極51-2與B-PD55之間，將B-PD55之像素設為藍色像素。
藉由進行如此之設定，可使分光特性接近理想分光，且信號處理時之色彩修正運算時之雜訊傳播減少，其結果，可提供高的SN比之圖像。
另，於圖10之例中，雖已說明將彩色濾光片設為藍色與紅色之例，但因包含有機光電轉換膜52之綠色像素具有吸收綠光之分光透過特性而使其發揮品紅濾光片之作用，故亦可將藍色濾光片置換為青色濾光片。同樣地，亦可將紅色濾光片置換為黃色濾光片。又，亦可同時置換兩者。
<3.第3實施形態> [本技術之像素排列之另一例]
圖11係表示本技術之像素排列(傾斜排列)之第3實施形態之圖。另，於圖11之例中，為供比較，於左側顯示Bayer排列。
圖11之像素排列與圖4之像素排列之共通之處在於：該像素排列係綠色像素為左邊所示之Bayer排列之綠色像素之大小之√2倍(面積為2倍)之大小，且係沿45度方向傾斜配置之傾斜排列。另一方面，圖 4之像素排列與圖4之像素排列之不同之處在於：除紅素像素及藍色像素以外，Mg(品紅)像素與Bayer排列相同而為正方形排列，大小為Bayer排列之1倍(面積為1倍)，且沿橫向排列。
因此，如圖11所示，Bayer排列之X方向之紅色像素之週期X0R=Bayer排列之X方向之藍色像素之週期X0B=本技術之傾斜排列之X方向之紅色像素之週期X1R=本技術之傾斜排列之X方向之藍色像素之週期X1B。Bayer排列之Y方向之紅色像素之週期Y0R=Bayer排列之Y方向之藍色像素之週期Y0B=本技術之傾斜排列之Y方向之紅色像素之週期Y1R=本技術之傾斜排列之Y方向之藍色像素之週期Y1B。
Bayer排列之X方向之綠色像素之週期X0G=Bayer排列之Y方向之綠色像素之週期Y0G=本技術之傾斜排列之X方向之綠色像素之週期X1G=本技術之傾斜排列之Y方向之綠色像素之週期Y1G。
如此，與Bayer排列相比，像素間距之週期相等。因此，如圖12所示，CZP頻率特性上，本技術之傾斜排列係R、G、B三者其奈奎斯特區域之大小相同，其結果，解析度成為與Bayer排列相同之解析度。又，關於Mg像素，其成為與綠色像素相同之解析度。
另，於圖12之例中，雖並未考慮因像素偏移之解析度之提高，但因縱向之上下之像素(綠色像素、紅色、藍色/Mg像素)之中心不同，故具有像素位置偏移之效果，從而可藉信號處理提高解析度。
又，於本技術之傾斜排列中，針對綠色像素而言，因像素面積成為2倍，故感度成為2倍。進而，Mg像素因其光之可見光之透過率較高，故可藉使用該像素之信號的運算處理而高感度化。
圖13係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。另，於圖13之例中，因僅顯示有2個像素，故僅省略B-PD55及B-OCCF72，實際上，於圖13之例中，亦配置有包含圖10之B-OCCF72及B-PD55之藍色像素。
圖13之例與圖10之例之共通之處在於包含：上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、B-PD55、R-PD56、FD58、閘極59、R-OCCF71、B-OCCF72。
圖13之例與圖10之例之不同之處在於：追加有Mg-PD81。Mg-PD81構成Mg像素，來自Mg-PD81之信號自與閘極59鄰接形成之PD58被讀取至Si基板側。另，Mg-PD81中並未設置OCCF。
圖13之例亦與圖10之例同樣地，藉由設置藍色與紅色之彩色濾光片，可使分光特性接近理想分光，且信號處理之色彩修正運算時之雜訊傳播減少，其結果，可提供高的SN比之圖像。
另，於圖13之例中，雖已說明將彩色濾光片設為藍色與紅色之例，但因包含有機光電轉換膜52之綠色像素具有吸收綠光之分光透過特性，故其發揮品紅濾光器之作用，故亦可將藍色置換為青色濾光器。同樣地，亦可將紅色濾光器置換為黃色濾光器。又，亦可同時置換兩者。
<4.第4實施形態> [本技術之像素排列之其他例]
圖14係表示本技術之像素排列(傾斜排列)之第4實施形態之圖。另，於圖14之例中，為供比較，於左側顯示Bayer排列。
圖14之像素排列係綠色、紅色、藍色像素三者均為左邊所示之Bayer排列之像素大小之√2倍(面積為2倍)之大小，且自沿45度方向傾斜配置之傾斜排列，僅綠色像素位於上層，藍色像素及紅色像素沿橫向以方格狀配置於下層。
因此，如圖14所示，Bayer排列之X方向之紅色像素之週期X0R=Bayer排列之X方向之藍色像素之週期X0B=本技術之傾斜排列之X方向之紅色像素之週期X1R=本技術之傾斜排列之X方向之藍色像素之週期X1B。Bayer排列之Y方向之紅色像素之週期Y0R=Bayer排列之Y 方向之藍色像素之週期Y0B=本技術之傾斜排列之Y方向之紅色像素之週期Y1R=本技術之傾斜排列之Y方向之藍色像素之週期Y1B。
Bayer排列之X方向之綠色像素之週期X0G=Bayer排列之Y方向之綠色像素之週期Y0G=本技術之傾斜排列之X方向之綠色像素之週期X1G=本技術之傾斜排列之Y方向之綠色像素之週期Y1G。
如此，與Bayer排列相比，像素間距之週期相等。因此，如圖15所示，CZP頻率特性上，本技術之傾斜排列係R、G、B三者其奈奎斯特區域之大小相同，其結果，解析度成為與Bayer排列相同之解析度。
又，於圖14之例中，因與Bayer排列相比，本技術之傾斜排列之像素尺寸更大，故紅色像素、綠色像素、藍色像素三者其像素面積成為2倍，故感度均成為2倍。
圖16係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。
圖16之例與圖10之例之共通之處在於皆包含：上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、B-PD55、R-PD56、FD58、閘極59、R-OCCF71、及R-OCCF72。
亦即，即使於圖16之例中，藉由設置OCCF，可使分光特性接近理想分光，且信號處理之色彩修正運算時之雜訊傳播減少，其結果，可提供高的SN比之圖像。
另，於圖16之例中，雖已說明將彩色濾光片設為藍色與黃色之例，但因包含有機光電轉換膜52之綠色像素具有吸收綠光之分光透過特性，故其發揮品紅濾光片之作用，故亦可將藍色濾光片置換為青色濾光片。同樣地，亦可將紅色濾光片置換為黃色濾光片。又，亦可同時置換兩者。
<5.第5實施形態> [本技術之像素排列之其他例]
圖17係表示本技術之像素排列(傾斜排列)之第5實施形態之圖。另，於圖17之例中，為供比較，於左側顯示Bayer排列。
圖17之像素排列與圖4之像素排列度同樣地，該像素排列係綠色像素為左邊所示之Bayer排列之綠色像素大小之√2倍(面積為2倍)之大小，且係沿45度方向傾斜配置之傾斜排列。進而，圖17之像素排列係紅色像素及藍色像素為左邊所示之像素大小之√2倍(面積為2倍)之大小，且係沿45度方向傾斜配置之傾斜排列。
因此，如圖17所示，本技術之傾斜排列之X方向之紅色像素之週期X1R=Bayer排列之X方向之紅色像素之週期X0R×1/2、本技術之傾斜排列之X方向之藍色像素之週期X1B=Bayer排列之X方向之藍色像素之週期X0B×1/2。本技術之傾斜排列之Y方向之紅色像素之週期Y1R=Bayer排列之Y方向之紅色像素之週期Y0R×1/2、本技術之傾斜排列之Y方向之藍色像素之週期Y1B=Bayer排列之Y方向之藍色像素之週期Y0B×1/2。
又，Bayer排列之X方向之綠色像素之週期X0G=Bayer排列之Y方向之綠色像素之週期Y0G=本技術之傾斜排列之X方向之綠色像素之週期X1G=本技術之傾斜排列之Y方向之綠色像素之週期Y1G。
如此，與Bayer排列相比，針對紅色像素與藍色像素而言，像素間距之週期縮短為1/2。因此，如圖18所示，CZP頻率特性上，本技術之傾斜排列係R、B兩者之奈奎斯特區域於縱向/橫向上增大至2倍，其解析度與Bayer排列相比提高。此意味著可於所期望之方向上提高解析度。
此時，因與Bayer排列相比，紅色像素、藍色像素及綠色像素之像素尺寸更大，故紅色像素、藍色像素及綠色像素之面積成為2倍，感度亦成為2倍。
圖19係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。
圖19之例與圖6之例之共通之處在於包含：上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、B-PD55、R-PD56、VG57、FD58、及閘極59。亦即，雖圖19中雖未圖示，但圖19之例與圖6之例之不同之處僅在於：紅色、藍色像素成為傾斜排列。
藉由設為如此積層之構造，與Bayer排列相比，紅色及綠色之解析度提高，且紅色、綠色、藍色像素三者均成為2倍之高感度。
<6.第6實施形態> [應用本技術之像素排列之器件之構成]
於上述第1至第5之實施形態之構造中，可藉由進而***透鏡而提高感度。惟，關於最上面之綠色像素，因係全面開口(開口率100%)，故雖亦可於各綠色像素上具有透鏡，但未必必須如此。
然而，於位於其下之Si基板側之藍色像素或紅色像素中，因配置有貫通電極或電晶體等，故無法成為可檢測光之PD之全面開口。於此種狀況下，若不存在透鏡，會明顯引起感度降低。因此，為提高感度，如圖20所示，於綠色像素(有機光電轉換膜52)與Si-PD(例如B-PD55)之間設置透鏡91。
圖20係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。
圖20之例與圖6之例之共通之處在於包含：上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、B-PD55、R-PD56、FD58、及閘極59。
圖20之例與圖6之例之不同之處僅在於：於下部透明電極51-2與B-PD55之間追加有透鏡91。
圖21係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。
圖21之例與圖10之例之共通之處在於包含：上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、 B-PD55、R-PD56、FD58、閘極59、R-OCCF71、及B-OCCF72。
圖21之例與圖10之例之不同之處僅在於：於下部透明電極51-2與R-OCCF71之間，追加有透鏡101，於下部透明電極51-2與B-OCCF72之間，追加有透鏡102。
亦即，為提高B-PD或R-PD之感度，如圖20所示之構造，於綠色像素與PD之間設置有透鏡91，或如圖21所示之構造，於OCCF上設置有透鏡101或透鏡102。另，透鏡與OCCF之位置關係，雖亦可配置於OCCF之下方，但考慮到減少混色，較佳為配置於OCCF上。
又，透鏡材料期望為折射率較透鏡之周圍更高之材料。又，透鏡形狀亦可如圖22所示為板狀，亦可為如球面之曲面。
亦即，於圖22之例中，顯示有透鏡之剖視圖與俯視圖。透鏡之形狀亦可為如圖22所示之球面、圓盤、盒狀或鋼琴鍵狀。
此時，因主光線係自攝像面之中心至邊端傾斜地入射，故亦可進行如朝攝像面中心偏移之光瞳修正。又，雖主光線之入射角度越朝攝像面之邊端行進則越大，但亦可對應其而較大地偏移。藉此，可抑制感度越靠近攝像面之邊端則越低之陰影特性。
又，於圖22之右端之鋼琴鍵狀中，藉由將折射率較高之材料與較低之材料交替地排列配置而製作成非對稱之形狀。亦即，以重心位置自像素中心朝攝像面中心方向偏移地進行製作。藉由如此般地進行製作，可修正主光線之傾斜入射，可使其沿垂直方向入射至Si基板表面，而可同樣地抑制陰影效果。即使於該情形時，亦可使重心越朝邊端行進越較大地偏移，而在對攝像面之中心成為對稱構造。另，圖22所示之環形圖案成為自右側入射斜光之情形時之透鏡形狀。
此處，針對重心之定義，參照圖23進行說明。於像素面內或一定區域面內D，將折射率較高之層之折射率設為n1、將折射率較低之層之折射率設為n2、將折射率之分佈函數設為f(x,y)。於x,y座標中， 定義以下之式(1)成立之情形時之(x1,y1)之位置為重心。
Figure 104135929-A0202-12-0020-1
此意味著，自重心位置而言，周圍之折射率之一次矩(first moment)之積分為0。雖圖23係顯示一維之情形時之重心位置之概念圖，但因實際上為二維，故成為x,y座標，成為滿足x,y之積分同時為0之條件的位置。
<7.第7實施形態> [應用本技術之像素排列之器件之構成例]
圖24係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。
圖24之例與圖10之例之共通之處在於包含：上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、R-PD56、FD58、及閘極59。
圖24之例時之不同處在於：藍色像素並非Si-PD，而由被上部透明電極121-1、下部透明電極121-2夾持之有機光電轉換膜122構成。亦即，圖24之例與圖10之例之不同之處在於：追加有上部透明電極121-1、下部透明電極121-2、有機光電轉換膜122而替代B-PD55，及設置有電源插塞123、孔124、貫通電極125。
亦即，於圖24之例中，顯示有兩層(藍色與綠色之有機光電轉換膜)配置於Si基板上，僅紅色像素與圖10之例同樣地由Si-PD構成之例。
具體而言，藍色像素包含將藍色之光轉換為信號之有機光電轉換膜122，且成為被上部透明電極121-1及下部透明電極121-2夾持之有機光電轉換膜構造。上部透明電極121-1成為連續膜，下部透明電極121-2被分割至每個像素。自該經分割之各電極讀取藍色信號。
孔124係為使用於將藍色信號讀取至Si基板(圖中為下方)側之電 源插塞123到達至Si基板上而設置於綠色像素(亦即，上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、及有機光電轉換膜52)之一部分上。貫通電極125係與貫通電極54同樣地，形成於Si基板，並連接於未圖示之FD，自其讀取藍色信號。
另，如圖25所示，該情形時之像素排列係與第5實施形態(圖17)之情形同樣地，紅色像素、綠色像素、藍色像素皆成為傾斜排列。因此，如圖26所示，該情形時之CZP頻率特性成為與第5實施形態(圖18)相同之CZP頻率特性。
因此，如圖26所示，CZP頻率特性上，本技術之傾斜排列係R、B均為奈奎斯特區域於縱向/橫向增大至2倍，其解析度與Bayer排列相比有所提高。此意味著於所期望之方向上解析度提高。
又，亦可僅將綠色像素設為傾斜排列，將紅色像素及藍色像素設為正方形排列。於此情形下，成為與第1實施形態(圖5)之例相同之CZP頻率特性。進而，亦可僅將藍色像素設為傾斜排列。於此情形下，第1實施形態之CZP頻率特性成為藍色與綠色交替者。另，於圖24之例中，雖於綠色像素之有機光電轉換膜52上配置有藍色像素之有機光電轉換膜122，但因上下順序可為任意者為上，任意者為下，故亦可變更膜之順序。
<8.第8實施形態> [應用本技術之像素排列之器件之構成例]
圖27係表示應用本技術之器件構造之剖視圖的圖。
圖27之例與圖24之例之共通之處在於包含：上部透明電極51-1、下部透明電極51-2、有機光電轉換膜52、電源插塞53、貫通電極54、上部透明電極121-1、下部透明電極121-2、有機光電轉換膜122、電源插塞123、孔124、及貫通電極125。
圖27之例時之不同處在於：紅色像素並非Si-PD，而由被上部透 明電極141-1、下部透明電極141-2夾持之有機光電轉換膜142構成。亦即，圖27之例與圖24之例之不同處在於：追加有上部透明電極141-1、下部透明電極141-2、有機光電轉換膜142而替代R-PD56、FD58及閘極59，及設置有電源插塞143、孔144、孔145、貫通電極146。
亦即，於圖27之例中，顯示有三層(藍色與綠色之有機光電轉換膜)配置於Si基板上之例。
具體而言，紅色像素包含將紅色之光轉換為信號之有機光電轉換膜142，且成為被上部透明電極141-1及下部透明電極141-2夾持之有機光電轉換膜構造。上部透明電極141-1成為連續膜，下部透明電極141-2被分割至每個像素。自該經分割之各電極讀取紅色信號。此時，設置有用於將紅色信號讀取至Si基板(圖中下方)之電源插塞143。
孔144係為使用於將綠色信號讀取至Si基板(圖中下方)側之電源插塞53到達至Si基板上而設置於紅色像素(亦即，上部透明電極141-1、下部透明電極141-2、及有機光電轉換膜142)之一部分上。同樣地，孔145係為使用於將藍色信號讀取至Si基板(圖中下方)側之電源插塞123到達至Si基板上而設置於紅色像素(亦即，上部透明電極141-1、下部透明電極141-2、及有機光電轉換膜142)之一部分上。貫通電極145係與貫通電極54同樣地，形成於Si基板，並連接於未圖示之FD，自其讀取紅色信號。
另，如圖28所示，該情形時之像素排列係與第5實施形態(圖17)之情形同樣地，紅色像素、綠色像素、藍色像素皆成為傾斜排列。因此，如圖29所示，該情形時之CZP頻率特性成為與第5實施形態(圖18)相同之CZP頻率特性。
因此，如圖29所示，CZP頻率特性上，本技術之傾斜排列係R、B均為奈奎斯特區域於縱/橫向增大至2倍，其解析度與Bayer排列相比有所提高。此意味著於所期望之方向上解析度提高。
又，亦可僅將綠色像素設為傾斜排列，將紅色像素及藍色像素設為正方形排列。於此情形下，成為與第1實施形態(圖5)之例相同之CZP頻率特性。進而，亦可僅將藍色像素設為傾斜排列。於此情形下，第1實施形態之CZP頻率特性成為藍色與綠色交替者。同樣地，亦可僅將紅色像素設為傾斜排列。於此情形下，第1實施形態之CZP頻率特性成為紅色與綠色交替者。另，於圖29之例中，雖於綠色像素之有機光電轉換膜52上配置有藍色像素之有機光電轉換膜122，紅色像素之有機光電轉換膜124配置於綠色像素之有機光電轉換膜52之下方，但因上下之順序可為任意者為上，任意者為下，故亦可變更膜之順序。
以上，根據本技術，相較於Bayer排列，具有相同程度或其以上之解析度，且以高感度成為高SN比。又，可寄望於因像素偏移之解析度之提高。
又，根據本技術，相較於Bayer排列，為解析度相同或為其以上，而且因可增大像素尺寸，故製程較為簡便且容易製作，而具有量產性，具有成本方面之優勢。
以上，雖已對將本技術應用於CMOS固體攝像元件之構成進行說明，但亦可將本技術應用於CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合器件)固體攝像元件等固體攝像元件。
又，於上述說明中，作為第1光電轉換部，雖已說明綠色像素之例，但亦可替代綠色像素而將紅色像素或藍色像素作為第1光電轉換部。
另，本技術並非限於對固體攝像元件之應用者，而亦可應用於攝像裝置。此處，所謂攝像裝置，係指數位靜態相機、數位攝錄影機等相機系統，或行動電話等具有攝像功能之電子機器。另，亦有將搭載於電子機器之模組形態，亦即相機模組設為攝像裝置之情形。
<9.第9實施形態> [影像感測器之使用例]
圖30係表示使用上述固體攝像元件之使用例的圖。
上述固體攝像元件(影像感測器)例如可使用於如以下般之感測可見光、紅外光、紫外光、X射線等之光之各種例中。
‧數位相機或附相機功能之攜帶機器等之供鑒賞用之拍攝圖像之裝置
‧為自動停止等之安全駕駛，或為識別駕駛者之狀態等而拍攝汽車之前方、後方、周圍、車內等之車載用感測器、監視行進車輛或道路之監視相機、或進行車輛間等之測距之測距感測器等之供交通用之裝置
‧拍攝使用者之動作，進行跟隨該動作之機器操作，供TV、冰箱、空調等之家電用之裝置
‧內視鏡、或藉由紅外光之接收而進行血管拍攝之裝置等之供醫療或保健用之裝置
‧防範用途之監視相機、人物認證用途之相機等之供保全用之裝置
‧拍攝皮膚之皮膚測定器或拍攝頭皮之顯微鏡等之供美容用之裝置
‧用於運動用途等之運動攝影機(action camera)或可穿戴型相機(wearable camera)等之供運動用之裝置
‧用於監視農田或作物之狀態之相機等之供農業用之裝置
[電子機器之構成例]
圖31係表示作為應用本技術之電子機器之相機裝置之構成例的方塊圖。
圖31之相機裝置600包含：包含透鏡群等之光學部601、採用本 技術之各構造之固體攝像元件(攝像器件)602、及相機信號處理電路即DSP電路603。又，相機裝置600亦具備訊框記憶體604、顯示部605、記錄部606、操作部607、及電源部608。DSP電路603、訊框記憶體604、顯示部605、記錄部606、操作部607及電源部608係藉由匯流排線609而相互連接。
光學部601擷取來自被攝體之入射光(像光)並使其成像於固體攝像元件602之攝像面上。固體攝像元件602以像素單位將藉由光學部601而成像於攝像面上之入射光之光量轉換為電性信號，並將其作為像素信號而輸出。可使用上述實形施態之固體攝像元件作為該固體攝像元件602。因此，不使解析度劣化，而可以高感度設為高SN比。
顯示部605例如包含液晶面板或有機EL(Electro Luminescence：電致發光)面板等之面板型顯示裝置，其顯示由固體攝像元件602拍攝之動態圖像或靜態圖像。記錄部606使由固體攝像元件602拍攝之動態圖像或靜態圖像顯示於錄影帶或DVD(Digital Versatile Disk：數位多功能光碟)等記錄媒體。
操作部607係在藉由使用者之操作下，對相機裝置600所具有之各種功能發出操作指令。電源部608相對於該等供給對象適當供給成為DSP電路603、訊框記憶體604、顯示部605、記錄部606及操作部607之動作電源之各種電源。
另，本發明之實施形態並非限定於上述實施形態者，而可於不脫離本發明之要旨之範圍內進行各種變更。
又，以上，亦可分割作為一個裝置(或處理部)而說明之構成而構成為複數個裝置(或處理部)。反之，亦可整合於以上作為複數個裝置(或處理部)而說明之構成而構成為一個裝置(或處理部)。又，當然，亦可對各裝置(或處理部)之構成追加除上述以外之構成。進而，只要作為系統全體之構成或動作實質上相同，則亦可使其他裝置(或其他 處理部)之構成包含某裝置(或處理部)。亦即，本技術並非限定於上述實施形態者，而可於不脫離本發明之要旨之範圍內進行各種變更。
以上，雖已參照附加圖式而對本發明之較佳實施形態進行說明，但發明並非限定於該等例。只要具有本發明所屬之技術領域之一般知識，則可於申請專利範圍所記載之技術思想之範疇內，設想到各種變更例或修正例，且應了解的是，該等亦毋庸置疑地為屬於本發明之技術範圍內者。
另，本技術亦可採取如下之構成。
(1)一種固體攝像元件，其包含：第1光電轉換部，其轉換第1波長之光，且各像素以相對於正方形像素排列大致傾斜45度之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列；及第2光電轉換部，其係於上述第1光電轉換部之下部，轉換第2波長之光，且各像素為二維排列。
(2)如上述(1)之固體攝像元件，其中：上述第1波長之光係綠色光，上述第1光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
(3)如上述(1)或(2)之固體攝像元件，其進而包含：第3光電轉換部，其係於上述第1光電轉換部之下部，轉換第3波長之光，且各像素為二維排列。
(4)如上述(3)之固體攝像元件，其中：上述第2波長之光或第3波長之光各自為紅色光與藍色光。
(5)如上述(3)或(4)之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係其各像素以相對於正方形像素排列以同等傾斜之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列。
(6)如上述(5)之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係以相對於正方形像素排列大致傾斜0度之狀態排列。
(7)如上述(3)至(6)中任一項之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係由Si半導體構成。
(8)如上述(1)或(2)之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部係由Si半導體構成。
(9)如上述(1)、(2)或(8)之固體攝像元件，其中：藉由於上述第1光電轉換部與第2光電轉換部之間配置供紅色光透過之濾光片與供藍色光透過之濾光片，上述第2光電轉換部之一部分作為紅色光電轉換部發揮功能，且上述第2光電轉換部之另一部分作為藍色光電轉換部發揮功能。
(10)如上述(8)或(9)之固體攝像元件，其中：上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之各像素係以相對於正方形像素排列以同等傾斜之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列。
(11)如上述(8)至(10)中任一項之固體攝像元件，其中：上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之各像素係以相對於正方形像素排列大致傾斜45度之狀態排列。
(12)如上述(8)至(11)中任一項之固體攝像元件，其中：上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之各像素係藉由相對於正方形像素排列大致傾斜0度之狀態排列，而具有於上述第2光電轉換部之進而另一部分之像素上無彩色濾光片之像素排列。
(13)如上述(1)至(12)中任一項之上述固體攝像元件，其中：於上述第1光電轉換部與第2光電轉換部之間進而包含透鏡。
(14)如上述(2)之上述固體攝像元件，其中： 於上述第1光電轉換部之上部進而包含第3光電轉換部，其轉換第3波長之光，且各像素為二維排列。
(15)如上述(14)之固體攝像元件，其中上述第2波長之光或第3波長之光各自為紅色光與藍色光。
(16)如上述(14)或(15)之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係以各像素相對於正方形像素排列以同等傾斜之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列。
(17)如上述(14)至(16)中任一項之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係以相對於正方形像素排列大致傾斜0度之狀態排列。
(18)如上述(14)至(17)中任一項之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部係由Si半導體構成；且上述第3光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
(19)如上述(14)至(17)中任一項之固體攝像元件，其中：上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
(20)一種電子機器，其包含固體攝像元件、信號處理電路及光學系統，上述固體攝像元件包含：第1光電轉換部，其轉換第1波長之光，且各像素以相對於正方形像素排列大致傾斜45度之狀態，二維地沿水平方向及垂直方向之各者排列；第2光電轉換部，其係於上述第1光電轉換部之下部，轉換第2波長之光，且各像素為二維排列；上述信號處理電路係處理自上述固體攝像元件輸出之輸出信 號；且上述光學系統係使入射光入射至上述固體攝像元件。
2‧‧‧像素
51-1‧‧‧上部透明電極
51-2‧‧‧下部透明電極
52‧‧‧有機光電轉換膜
53‧‧‧電源插塞
54‧‧‧貫通電極
55‧‧‧B-PD
56‧‧‧R-PD
57‧‧‧VG
58‧‧‧FD
59‧‧‧閘極
B‧‧‧像素
FD‧‧‧浮動擴散區域
G‧‧‧像素
R‧‧‧像素
VG‧‧‧垂直閘

Claims (19)

  1. 一種固體攝像元件，其包含：第1光電轉換部，其構成為轉換第1波長之光，且具有於水平方向及垂直方向上二維地排列於四邊配置(four-sided configuration)之各像素，上述第1光電轉換部之上述四邊配置之一邊係相對於上述水平方向傾斜大致45度；及第2光電轉換部，其係設置於上述第1光電轉換部之下，構成為轉換第2波長之光，且具有於上述水平方向及上述垂直方向上二維地排列於四邊配置之各像素，上述第2光電轉換部之上述四邊配置之一邊係相對於上述水平方向傾斜大致0度。
  2. 如請求項1之固體攝像元件，其中上述第1波長之光係綠色光，上述第1光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
  3. 如請求項2之固體攝像元件，其進而包含第3光電轉換部，其係於上述第1光電轉換部之下，轉換第3波長之光，且具有二維地排列之各像素。
  4. 如請求項3之固體攝像元件，其中上述第2波長之光或第3波長之光各自為紅色光與藍色光。
  5. 如請求項4之固體攝像元件，其中上述第3光電轉換部具有於上述水平方向及上述垂直方向上二維地排列於四邊配置之上述各像素，且上述第2光電轉換部之上述四邊配置之上述一邊與上述第3光電轉換部之上述四邊配置之一邊係相對於上述水平方向傾斜相同角度。
  6. 如請求項3之固體攝像元件，其中 上述第3光電轉換部具有於上述水平方向及上述垂直方向上二維地排列於四邊配置之上述各像素，上述第3光電轉換部係之上述四邊配置之一邊係配置為相對於上述水平方向傾斜大致0度之狀態。
  7. 如請求項6之固體攝像元件，其中上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係由Si半導體構成。
  8. 如請求項2之固體攝像元件，其中上述第2光電轉換部係由Si半導體構成。
  9. 如請求項8之固體攝像元件，其中藉由於上述第1光電轉換部與第2光電轉換部之間配置供紅色光透過之濾光片與供藍色光透過之濾光片，上述第2光電轉換部之一部分作為紅色光電轉換部發揮功能，且上述第2光電轉換部之另一部分作為藍色光電轉換部發揮功能。
  10. 如請求項9之固體攝像元件，其中上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之各者具有於上述水平方向及上述垂直方向上二維地排列於四邊配置之上述各像素，且上述紅色光電轉換部及藍色光電轉換部之上述四邊配置各者之一邊係相對於上述水平方向傾斜相同角度。
  11. 如請求項10之固體攝像元件，其中上述第2光電轉換部之上述四邊配置之上述一邊及上述第3光電轉換部之上述四邊配置之一邊係配置為相對於上述水平方向傾斜大致0度之狀態，而於上述第2光電轉換部之進而另一部分之像素上未形成彩色濾光器。
  12. 如請求項9之上述固體攝像元件，其中於上述第1光電轉換部與第2光電轉換部之間進而包含透鏡。
  13. 如請求項2之上述固體攝像元件，其中於上述第1光電轉換部之上進而包含第3光電轉換部，其轉換第3波長之光，且具有二維地排列之各像素。
  14. 如請求項13之固體攝像元件，其中上述第2波長之光或第3波長之光各自為紅色光與藍色光。
  15. 如請求項13之固體攝像元件，其中上述第3光電轉換部具有於上述水平方向及上述垂直方向上二維地排列於四邊配置之上述各像素，且上述第2光電轉換部之上述四邊配置之上述一邊與上述第3光電轉換部之上述四邊配置之一邊係相對於上述水平方向傾斜相同角度。
  16. 如請求項15之固體攝像元件，其中上述第2光電轉換部及第3光電轉換部之間距係配置為相對於上述水平方向傾斜大致0度之狀態。
  17. 如請求項13之固體攝像元件，其中上述第2光電轉換部係由Si半導體構成；且上述第3光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
  18. 如請求項13之固體攝像元件，其中上述第2光電轉換部及第3光電轉換部係由有機光電轉換膜構成。
  19. 一種電子機器，其包含如請求項1至18之任一固體攝像元件、信號處理電路及光學系統；上述信號處理電路係處理自上述固體攝像元件輸出之輸出信號；且上述光學系統係使入射光入射至上述固體攝像元件。
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