WO2023171149A1 - 固体撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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WO2023171149A1
WO2023171149A1 PCT/JP2023/001635 JP2023001635W WO2023171149A1 WO 2023171149 A1 WO2023171149 A1 WO 2023171149A1 JP 2023001635 W JP2023001635 W JP 2023001635W WO 2023171149 A1 WO2023171149 A1 WO 2023171149A1
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WO
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solid
state imaging
imaging device
transparent dielectric
layer
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Application number
PCT/JP2023/001635
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English (en)
French (fr)
Inventor
洋志 田中
晋一郎 納土
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures

Definitions

  • this technology relates to a solid-state imaging device and an electronic device.
  • Patent Document 1 a solid-state imaging device in which a first film with a high refractive index and a second film with a low refractive index are arranged in this order on the surface of a semiconductor substrate on which a photoelectric conversion element is formed (Patent Document 1) reference).
  • the main purpose of the present technology is to provide a solid-state imaging device that can suppress reflection and color mixture on the surface of a semiconductor substrate.
  • This technology includes a semiconductor substrate on which a photoelectric conversion element is formed, a plurality of layers including a first transparent dielectric layer, a semiconductor layer, and a second transparent dielectric layer in this order from the semiconductor substrate side; A solid-state imaging device is provided.
  • the thickness of the semiconductor layer may be 1/2 or less of the total thickness of the first and second transparent dielectric layers.
  • the thickness of the semiconductor layer may be 2 nm or more and 10 nm or less.
  • the first transparent dielectric layer may have a thickness of 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the thickness of the second transparent dielectric layer may be 15 nm or more and 60 nm or less.
  • the total thickness of the first transparent dielectric layer, the semiconductor layer, and the second transparent dielectric layer may be 20 nm or more and 80 nm or less.
  • the semiconductor layer may be made of p-Si or a-Si.
  • the second transparent dielectric layer may be made of SiO 2 or a transparent dielectric having a higher refractive index than SiO 2 .
  • the second transparent dielectric layer may be made of a transparent dielectric having a refractive index of 1.7 or more.
  • the second transparent dielectric layer may be made of Nb 2 O 5 or Ta 2 O 5 or TiO 2 or HfO 2 or ZrO 2 .
  • the first transparent dielectric layer may be a multilayer film in which a plurality of films are laminated.
  • the plurality of films may include an Al 2 O 3 film and a Ta 2 O 5 film in this order from the semiconductor substrate side.
  • a negative bias may be applied to the semiconductor layer.
  • the light shielding film may further include a light shielding film that contacts the semiconductor layer from a side opposite to the first transparent dielectric, and a negative bias may be applied to the light shielding film.
  • a trench is provided on a light incident side surface of the semiconductor substrate, and a portion of the first transparent dielectric layer, a portion of the semiconductor layer, and a portion of the second transparent dielectric layer are disposed within the trench. You can leave it there.
  • a negative bias may be applied to the semiconductor layer.
  • the plurality of layers include a color filter layer in which a plurality of color filters are arranged in an in-plane direction on a side opposite to the semiconductor layer side of the second transparent dielectric layer, and the second transparent dielectric layer includes:
  • the plurality of regions corresponding to the plurality of color filters may have different thicknesses.
  • the plurality of regions may be thicker as the transmission wavelength of the corresponding color filter is longer.
  • the plurality of layers may include a microlens layer on a side of the second transparent dielectric layer opposite to the semiconductor layer side.
  • the present technology also provides an electronic device including the solid-state imaging device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device according to Example 1 of an embodiment of the present technology.
  • 2 is a diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between wavelength and reflectance on the surface of a semiconductor substrate in the solid-state imaging device of FIG. 1 and a solid-state imaging device according to a comparative example.
  • 2 is a graph showing the relationship between the thickness of a semiconductor layer and the reflectance on the surface of a semiconductor substrate in the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the film thickness of a high refractive transparent dielectric layer and the reflectance on the surface of a semiconductor substrate in the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device according to Example 2 of an embodiment of the present technology.
  • 15 is a flowchart for explaining an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. 15A and 15B are cross-sectional views of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. 15A and 15B are cross-sectional views of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. 15A and 15B are cross-sectional views of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. 15A and 15B are cross-sectional views of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. 15A and 15B are cross-sectional views of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. 15A and 15B are cross-sectional views of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. 15A and 15B are cross-sectional views of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 14.
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device according to Example 3 of an embodiment of the present technology.
  • 24 is a flowchart for explaining an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 23.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 23.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 23.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of each step in an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 23.
  • FIG. FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28; FIG.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28;
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28;
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28;
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28;
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28;
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28;
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of each step of an example of a method for manufacturing the solid-state imaging device of FIG. 28;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device according to Example 5 of an embodiment of the present technology.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device according to a modification of Example 1 of an embodiment of the present technology.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining problems of a solid-state imaging device of a comparative example.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of use of a solid-state imaging device to which the present technology is applied.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of an example of an electronic device including a solid-state imaging device to which the present technology is applied.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a camera head and a CCU.
  • Solid-state imaging device 2 according to Example 1 of an embodiment of the present technology.
  • Solid-state imaging device 3 according to Example 2 of an embodiment of the present technology.
  • Solid-state imaging device 4 according to Example 3 of an embodiment of the present technology.
  • Solid-state imaging device 6 according to Example 5 of an embodiment of the present technology.
  • Solid-state imaging device 7 according to a modification of Example 1 of an embodiment of the present technology.
  • Other modifications of the present technology 8.
  • Example of application to mobile objects 11 Example of application to endoscopic surgery system
  • image sensors solid-state imaging devices
  • a three-layer structure for example, a medium refractive index layer MIL made of Al 2 O 3 , a transparent dielectric film TDF having a high refractive index layer HIL made of, for example, Ta 2 O 5 and a low refractive index layer LIL made of, for example, SiO 2 has a film thickness of about 150 nm (for example, a medium refractive index layer MIL has a film thickness of 15 nm).
  • the film thickness of the high refractive index layer HIL is 44 nm
  • the film thickness of the low refractive index layer LIL is 90 nm). Therefore, light leaks to adjacent pixels through the transparent dielectric film TDF, causing color mixture.
  • One possible way to reduce this color mixture is, for example, to reduce the thickness of the transparent dielectric film TDF, but this film thickness should be adjusted as described above (for example, to minimize reflection on the surface of the semiconductor substrate SS1).
  • the thickness is approximately 150 nm). Therefore, it is difficult to suppress reflection and color mixture on the surface of the semiconductor substrate SS1 using a commonly used transparent dielectric material.
  • symbol SS2 represents a processed substrate
  • symbols WL1 and WL2 represent wiring layers
  • symbol LSF represents an inter-pixel light shielding film
  • symbol MLL represents a microlens layer
  • symbol PF represents a protective film.
  • the solid-state imaging device 1 of the comparative example 5.9% of the light IL1 (RGB average light) incident through the color filter layer CFL and the transparent dielectric film TDF is reflected by the surface of the semiconductor substrate SS1, and the reflected light RL The light then returns to the color filter CF side, and approximately 94% of the light IL2 is incident on the photoelectric conversion element PCE.
  • the solid-state imaging device 1 about 6% of the incident light is lost due to reflection on the surface of the semiconductor substrate SS1.
  • the transparent dielectric film TDF is thick, the amount of crosstalk light CL (leakage light) that causes color mixture is also large.
  • a high reflectance on the surface of the semiconductor substrate SS1 leads to a reduction in efficiency (reduction in sensitivity).
  • a solid-state imaging device according to the present technology as a solid-state imaging device that can suppress reflection and color mixing on the surface of a semiconductor substrate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device 10 according to Example 1 of an embodiment of the present technology.
  • the upper side in the cross-sectional view of FIG. 1 etc. will be referred to as “upper” and the lower side will be referred to as “lower”.
  • the solid-state imaging device 10-1 includes a pixel substrate 100, a processing substrate 200 disposed on one surface (lower surface) of the pixel substrate 100, and a processing substrate 200 disposed on the other surface (upper surface) of the pixel substrate 100. ) side, including a plurality of layers including a semiconductor layer 400.
  • the pixel substrate 100 includes, for example, a plurality of pixels arranged two-dimensionally (for example, arranged in a matrix). Each pixel has a photoelectric conversion element 100a1.
  • the photoelectric conversion element 100a1 is, for example, a PD (photodiode). More specifically, the photoelectric conversion element is, for example, a PN photodiode, a PIN photodiode, a SPAD (Single Photon Avalanche Photodiode), an APD (avalanche photodiode), or the like.
  • the pixel substrate 100 includes, for example, a first semiconductor substrate 100a and a first wiring layer 100b that are stacked on each other.
  • the surface of the first semiconductor substrate 100a opposite to the first wiring layer 100b side is the light incident side surface.
  • the plurality of pixels, a control circuit (analog circuit) that controls each pixel, and an A/D conversion circuit (analog circuit) are formed on the first semiconductor substrate 100a.
  • the control circuit includes circuit elements such as transistors, for example.
  • the control circuit includes, for example, a plurality of pixel transistors (so-called MOS transistors).
  • the plurality of pixel transistors can be composed of, for example, three transistors: a transfer transistor, a reset transistor, and an amplification transistor.
  • a pixel can be configured as one unit pixel.
  • the pixels may also have a shared pixel structure. This pixel sharing structure is a structure in which a plurality of photodiodes share a floating diffusion that constitutes a transfer transistor and a transistor other than the transfer transistor.
  • the A/D conversion circuit converts analog signals generated by each pixel of the pixel substrate 100 into digital signals.
  • the first semiconductor substrate 100a is, for example, a Si substrate, a Ge substrate, a GaAs substrate, an InGaAs substrate, or the like.
  • the first wiring layer 100b includes an insulating layer and internal wiring (intralayer wiring) provided within the insulating layer.
  • the first wiring layer 100b may be a single-layer wiring layer in which internal wiring is provided in a single layer within an insulating layer, or may be a multi-layer wiring layer in which internal wiring is provided in multiple layers within an insulating layer.
  • the insulating layer is made of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like.
  • the internal wiring is made of, for example, copper (Cu), aluminum (Al), tungsten (W), or the like.
  • the processing substrate 200 includes a second semiconductor substrate 200a and a second wiring layer 200b that are stacked on each other.
  • the second wiring layer 200b is bonded to face the first wiring layer 100b.
  • the processing substrate 200 includes, for example, a logic circuit and a memory circuit.
  • the processing board 200 may include, for example, an AI circuit, an interface circuit, etc. in addition to the logic circuit and the memory circuit.
  • the interface circuit is a circuit that inputs and outputs signals.
  • the AI circuit is a circuit that has a learning function using AI (artificial intelligence).
  • the logic circuit processes the digital signal generated by the A/D conversion circuit.
  • the memory circuit temporarily stores and holds the digital signal generated by the A/D conversion circuit and/or the digital signal processed by the logic circuit.
  • the second semiconductor substrate 200a is, for example, a Si substrate, a Ge substrate, a GaAs substrate, an InGaAs substrate, or the like.
  • the second wiring layer 200b includes an insulating layer and internal wiring (intralayer wiring) provided within the insulating layer.
  • the second wiring layer 200b may be a single-layer wiring layer in which internal wiring is provided in a single layer within an insulating layer, or may be a multi-layer wiring layer in which internal wiring is provided in multiple layers within an insulating layer.
  • the insulating layer is made of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like.
  • the internal wiring is made of, for example, copper (Cu), aluminum (Al), tungsten (W), or the like.
  • the plurality of layers including the semiconductor layer 400 include, for example, first and second transparent dielectric layers 300 and 500, a color filter layer 600, a microlens layer 700, and a protective film 800. including.
  • the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 are laminated in this order from the first semiconductor substrate 100a side (lower side).
  • the color filter layer 600 is arranged on the opposite side (upper side) of the second transparent dielectric layer 500 from the semiconductor layer 400 side.
  • the microlens layer 700 is arranged on the opposite side (upper side) of the color filter layer 600 to the second transparent dielectric layer 500 side.
  • the color filter layer 600 includes a plurality of color filters 600a provided corresponding to a plurality of pixels. Each color filter 600a is arranged at a position above the photoelectric conversion element 100a1 of the corresponding pixel via the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500. Note that a film having a refractive index lower than that of the second transparent dielectric layer 500, such as a SiO 2 film, may be disposed with an arbitrary thickness between the second transparent dielectric layer 500 and the color filter layer 600. .
  • Each color filter 600a is a color filter corresponding to one of the colors (wavelengths), for example, red (R), green (G), and blue (B), and transmits light of the corresponding color (wavelength). .
  • Each color filter 600a is a so-called on-chip color filter.
  • the thickness of each color filter 600a is, for example, 500 nm.
  • the microlens layer 700 includes a plurality of microlenses 700a provided corresponding to a plurality of pixels. Each microlens 700a is a so-called on-chip microlens, and focuses incident light from the outside onto the photoelectric conversion element 100a1 of the corresponding pixel.
  • the thickness of the microlens layer 700 is, for example, 1000 nm.
  • the protective film 800 is, for example, a low temperature oxide film called LTO (Low Temperature Oxide), and is formed on the microlens layer 700.
  • the thickness of the protective film 800 is, for example, 110 nm.
  • An inter-pixel light-shielding film 550 is provided on the second transparent dielectric layer 500 to suppress light leakage (color mixing) between adjacent pixels.
  • the inter-pixel light-shielding film 550 is formed, for example, in a lattice shape along the boundaries between pixels in a plan view.
  • the inter-pixel light shielding film 550 is made of a material that blocks light.
  • the material constituting the inter-pixel light-shielding film 550 is preferably a material that has strong light-shielding properties and is suitable for microfabrication so that it can be processed with high precision, for example, by etching. Examples of such materials include metals such as aluminum (Al), tungsten (W), and copper (Cu).
  • the first transparent dielectric layer 300 is, for example, a multilayer film in which a plurality of (eg, two) layers are laminated.
  • the multilayer film constituting the first transparent dielectric layer 300 has a two-layer structure in which a medium refractive index film 300a and a high refractive index film 300b are laminated in this order from the first semiconductor substrate 100a side.
  • the medium refractive index film 300a is made of Al 2 O 3 , for example.
  • the high refractive index film 300b is made of Ta 2 O 5 , for example.
  • the thickness (total thickness) of the first transparent dielectric layer 300 is preferably 5 nm or more and 20 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 17 nm or less.
  • the thickness of the first transparent dielectric layer 300 is set to, for example, 15 nm.
  • the first transparent dielectric layer 300 may be a low refractive index film (refractive index less than 1.5), a medium refractive index film (refractive index 1.5 or more and less than 1.7), or a high refractive index film (refractive index 1. 7 or more), or a multilayer film in which three or more films each consisting of at least one of a low refractive index film, a medium refractive index film, and a high refractive index film are laminated. good.
  • the semiconductor layer 400 is made of, for example, bulk Si, p-Si (polysilicon), or a-Si (amorphous silicon).
  • the semiconductor layer 400 may be a single layer film or a multilayer film in which a plurality of semiconductor films are stacked.
  • the second transparent dielectric layer 500 is preferably made of, for example, a transparent dielectric having a higher refractive index than SiO 2 (medium refractive transparent dielectric or high refractive transparent dielectric). More preferably, the second transparent dielectric layer 500 is made of a transparent dielectric having a refractive index of 1.7 or more. Specifically, the second transparent dielectric layer 500 may be made of, for example, Nb 2 O 5 or Ta 2 O 5 or TiO 2 or HfO 2 or ZrO 2 . Note that the second transparent dielectric layer 500 may be a multilayer film in which a plurality of films made of at least one of a medium refractive index film and a high refractive index film are laminated.
  • the multilayer film including the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 functions as a reflection suppressing film that suppresses reflection of incident light on the surface of the first semiconductor substrate 100a.
  • the total thickness of the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 is preferably 20 nm or more and 80 nm or less, more preferably 35 nm or more and 75 nm or less, and 50 nm or more and 65 nm or less. The following is even more preferable.
  • the total thickness of the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 is set to, for example, 60 nm.
  • the thickness of the semiconductor layer 400 is, for example, 1/2 or less of the total thickness of the first and second transparent dielectric layers 300 and 400. This is because silicon (Si) constituting the semiconductor layer 400 is a material that absorbs RGB visible light, so if it is too thick, the sensitivity may drop significantly.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device 10.
  • the solid-state imaging device 10 a portion of the light IL1 incident on the first semiconductor substrate 100a via the color filter layer 600, the second transparent dielectric layer 500, the semiconductor layer 400, and the first transparent dielectric layer 300 is transmitted to the semiconductor substrate. It is reflected by the surface of SS1 and returns to the color filter layer 600 side as reflected light RL, and the other part of light IL2 is incident on the photoelectric conversion element 100a1.
  • FIG. 3 shows the relationship (solid line) between the wavelength of the solid-state imaging device 1 according to the comparative example and the reflectance on the surface of the semiconductor substrate SS1 shown in FIG. It is a graph showing the relationship (large broken line and small broken line) with the reflectance on the surface of the substrate 100a.
  • a large broken line shows an example in which bulk Si or p-Si is used for the semiconductor layer 400
  • a small broken line shows an example in which a-Si is used in the semiconductor layer 400. From FIG.
  • the reflectance on the semiconductor substrate surface of the solid-state imaging device 10 is reduced by 1.7% in the red average (for example, 630 nm), and by 1.7% in the green average (for example, 550 nm). It can be seen that it is reduced by 2%, the blue average (for example, 470 nm) is reduced by 3.7%, and the RGB average (for example, 550 nm) is reduced by 2.2% (5.9%-3.7%).
  • the total thickness of the anti-reflection film between the first semiconductor substrate 100a and the color filter layer 600 is much thinner than that in the solid-state imaging device 1, so the amount of crosstalk light CL that causes color mixture is reduced. is also much smaller (see Figure 2).
  • the RGB wavelengths are 590 to 670 nm for red, 510 to 590 nm for green, 430 to 510 nm for blue, and the entire RGB range is 430 to 670 nm.
  • the total thickness of the reflection suppression film between the first semiconductor substrate 100a on which the photoelectric conversion element 100a1 is formed and the color filter layer 600 is the total thickness of the reflection suppression film of the solid-state imaging device 1. Even if the thickness is less than half of the thickness (for example, 150 nm), reflection on the surface of the first semiconductor substrate 100a can be suppressed.
  • the solid-state imaging device 10 has a three-layer structure in which a semiconductor layer 400 is sandwiched between first and second transparent dielectric layers 300 and 500 on the light incident side surface of the first semiconductor substrate 100a. It is from.
  • the semiconductor layer 400 is disposed between the first and second transparent dielectric layers 300 and 500, some of the incident light is absorbed and lost by the semiconductor layer 400, but the total film thickness is Even if it is made thinner, reflection on the surface of the semiconductor substrate can be sufficiently suppressed, and as a result, color mixture can be suppressed and sensitivity can be improved.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the thickness of the silicon layer (Si layer) as the semiconductor layer 400 and the reflectance of green light (for example, 550 nm) on the surface of the first semiconductor substrate 100a. From FIG. 4, it can be seen that the reflectance on the surface of the first semiconductor substrate 100a changes greatly due to changes in the thickness of the silicon layer, and becomes minimum when the thickness is 5 nm. Therefore, from the viewpoint of reducing reflection loss, the thickness of the semiconductor layer 400, which is a silicon layer, is preferably, for example, 2 nm or more and 10 nm or less, and more preferably 3 nm or more and 7 nm or less. Here, the thickness of the semiconductor layer 400 is set to, for example, 5 nm.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the thickness of the high refractive transparent dielectric layer as the second transparent dielectric layer 500 and the reflectance of green light (550 nm) on the surface of the first semiconductor substrate 100a. From FIG. 5, it can be seen that the reflectance on the surface of the first semiconductor substrate 100a changes greatly due to changes in the film thickness of the high refractive transparent dielectric layer, and becomes minimum when the film thickness is 40 nm. Therefore, from the viewpoint of reducing reflection loss, the thickness of the second transparent dielectric layer 500, which is a high refractive transparent dielectric layer, is, for example, preferably 15 nm or more and 60 nm or less, and 30 nm or more and 45 nm or less. is more preferable. Here, the thickness of the second transparent dielectric layer 500 is set to, for example, 40 nm.
  • a negative bias be applied to the semiconductor layer 400. Thereby, dark current can be suppressed and sensitivity can be improved.
  • the operation of the solid-state imaging device 10 will be described below.
  • Light (image light) from the subject passes through the microlens layer 700, color filter layer 600, second transparent dielectric layer 500, semiconductor layer 400, and first transparent dielectric layer 300 in this order to the photoelectric conversion element 100a1 of each pixel. is incident on the At this time, the photoelectric conversion element 100a1 performs photoelectric conversion.
  • the electrical signal (analog signal) photoelectrically converted by the photoelectric conversion element 100a1 is transmitted to an A/D conversion circuit and converted into a digital signal, then temporarily stored and held in a memory circuit, and sequentially transmitted to a logic circuit. be done.
  • the logic circuit processes the transmitted digital signal. Note that the digital signal can also be temporarily stored and held in a memory circuit during and/or after processing in the logic circuit.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are prepared (see FIG. 7).
  • the pixel substrate 100 is formed by forming a photoelectric conversion element 100a1 for each pixel on a first semiconductor substrate 100a by photolithography and etching, and forming a first wiring layer 100b on the first semiconductor substrate 100a. generated.
  • the processed substrate 200 is produced by forming a logic circuit and a memory circuit on a second semiconductor substrate 200a by photolithography and etching, and forming a second wiring layer 200b on the second semiconductor substrate 200a.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are bonded (see FIG. 8). Specifically, the first wiring layer 100b of the pixel substrate 100 and the second wiring layer 200b of the processing substrate 200 are directly bonded facing each other by, for example, metal bonding.
  • the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 are laminated (see FIG. 9). Specifically, the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 are deposited in this order on the surface of the first semiconductor substrate 100a opposite to the first wiring layer 100b, for example, by vapor deposition. , sputtering method, etc.
  • an inter-pixel light shielding film 550 is formed (see FIG. 10). Specifically, first, a material for the interpixel light shielding film 550 is deposited on the entire surface of the second transparent dielectric layer 500 to generate a metal film. Next, a resist pattern is formed by photolithography to cover the portion of the metal film where the inter-pixel light-shielding film 550 is to be formed. Finally, unnecessary material is removed by etching the metal film using the resist pattern as a mask. As a result, an inter-pixel light shielding film 550 is formed.
  • a color filter layer 600 is formed (see FIG. 11). Specifically, first, a color resist, which is the material of the color filter layer 600, is formed over the entire surface. Next, the color resist is exposed to light through a photomask and then developed to form a resist pattern. Next, using the resist pattern as a mask, a plurality of color filters 600a are patterned by, for example, dry etching. At this time, the high refractive dielectric film as the second transparent dielectric layer 500 under the color filter layer 600 can function as an etching stop layer, resulting in excellent etching controllability.
  • a microlens layer 700 is formed (see FIG. 12). Specifically, a microlens layer 700 including a plurality of microlenses 700a is formed on the color filter layer 600 by a melting method or an etchback method.
  • a protective film 800 is formed (see FIG. 13). Specifically, the protective film 800 is formed on the microlens layer 700 by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • a solid-state imaging device 10 according to Example 1 of an embodiment of the present technology includes a first semiconductor substrate 100a on which a photoelectric conversion element 100a1 is formed, a first transparent dielectric layer 300, a semiconductor layer 400, and a second transparent dielectric layer. A plurality of layers including layer 500 in this order from the first semiconductor substrate 100a side are provided.
  • the solid-state imaging device 10 according to Example 1 can provide a solid-state imaging device that can suppress reflection and color mixing on the surface (light incident side surface) of the first semiconductor substrate 100a.
  • the thickness of the semiconductor layer 400 is preferably 1/2 or less of the total thickness of the first and second transparent dielectric layers 300 and 500. Thereby, reflection on the surface of the first semiconductor substrate 100a can be suppressed while suppressing light absorption in the semiconductor layer 400.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device 20 according to Example 2 of an embodiment of the present technology.
  • the solid-state imaging device 20 is the same as the solid-state imaging device 10 according to the first embodiment, except that the inter-pixel light shielding film 550 is in contact with the semiconductor layer 400 from the opposite side (upper side) from the first transparent dielectric layer 300 side. It has a similar configuration.
  • the second transparent dielectric layer 500 is divided for each pixel by an inter-pixel light-shielding film 550.
  • a negative bias be applied to the inter-pixel light-shielding film 550.
  • a negative bias can be efficiently applied from the inter-pixel light-shielding film 550 to each photoelectric conversion element 100a1 via the semiconductor layer 400, and as a result, dark current can be suppressed and sensitivity can be improved.
  • the solid-state imaging device 20 performs the same operation as the solid-state imaging device 10 according to the first embodiment.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are prepared (see FIG. 7). Specifically, the pixel substrate 100 is formed by forming a photoelectric conversion element 100a1 for each pixel on a first semiconductor substrate 100a by photolithography and etching, and forming a first wiring layer 100b on the first semiconductor substrate 100a. generated.
  • the processed substrate 200 is produced by forming a logic circuit and a memory circuit on a second semiconductor substrate 200a by photolithography and etching, and forming a second wiring layer 200b on the second semiconductor substrate 200a.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are bonded (see FIG. 8). Specifically, the first wiring layer 100b of the pixel substrate 100 and the second wiring layer 200b of the processing substrate 200 are directly bonded facing each other by, for example, metal bonding.
  • the first transparent dielectric layer 300 and the semiconductor layer 400 are laminated (see FIG. 16). Specifically, the first transparent dielectric layer 300 and the semiconductor layer 400 are formed in this order on the surface of the first semiconductor substrate 100a opposite to the first wiring layer 100b by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • an inter-pixel light shielding film 550 is formed (see FIG. 17). Specifically, first, a material for the inter-pixel light-shielding film 550 is deposited over the entire surface of the semiconductor layer 400 to form a metal film. Next, a resist pattern is formed by photolithography to cover the portion of the metal film where the inter-pixel light-shielding film 550 will be formed. Finally, unnecessary material is removed by etching the metal film using the resist pattern as a mask. As a result, an inter-pixel light shielding film 550 is formed.
  • a second transparent dielectric layer 500 is formed (see FIG. 18). Specifically, the second transparent dielectric layer 500 is formed over the entire surface.
  • a part of the second transparent dielectric layer 500 is removed (see FIG. 19). Specifically, a portion of the second transparent dielectric layer 500 that covers the upper part of the inter-pixel light shielding film 550 is removed by, for example, dry etching to expose the upper part.
  • a color filter layer 600 is formed (see FIG. 20). Specifically, first, a color resist, which is the material of the color filter layer 600, is formed over the entire surface. Next, the color resist is exposed to light through a photomask and then developed to form a resist pattern. Next, using the resist pattern as a mask, a plurality of color filters 600a are patterned by, for example, dry etching. At this time, since the high refractive dielectric film as the second transparent dielectric layer 500 under the color filter layer 600 functions as an etching stop layer, the etching controllability is excellent.
  • a microlens layer 700 is formed (see FIG. 21). Specifically, a microlens layer 700 including a plurality of microlenses 700a is formed on the color filter layer 600 by a melting method or an etchback method.
  • a protective film 800 is formed (see FIG. 22). Specifically, the protective film 800 is formed on the microlens layer 700 by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device 30 according to Example 3 of an embodiment of the present technology.
  • the solid-state imaging device 30 is similar to the solid-state imaging device 20 according to the second embodiment, except that the inter-pixel light shielding film 550 is covered with the second transparent dielectric layer 500 from the side opposite to the semiconductor layer 400 side. It has a configuration.
  • a negative bias be applied to the inter-pixel light-shielding film 550.
  • a negative bias can be efficiently applied from the inter-pixel light-shielding film 550 to each photoelectric conversion element 100a1 via the semiconductor layer 400, and as a result, dark current can be suppressed and sensitivity can be improved.
  • the solid-state imaging device 30 performs the same operation as the solid-state imaging device 10 according to the first embodiment.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are prepared (see FIG. 7). Specifically, the pixel substrate 100 is formed by forming a photoelectric conversion element 100a1 for each pixel on a first semiconductor substrate 100a by photolithography and etching, and forming a first wiring layer 100b on the first semiconductor substrate 100a. generated.
  • the processed substrate 200 is produced by forming a logic circuit and a memory circuit on a second semiconductor substrate 200a by photolithography and etching, and forming a second wiring layer 200b on the second semiconductor substrate 200a.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are bonded (see FIG. 8). Specifically, the first wiring layer 100b of the pixel substrate 100 and the second wiring layer 200b of the processing substrate 200 are directly bonded facing each other by, for example, metal bonding.
  • the first transparent dielectric layer 300 and the semiconductor layer 400 are laminated (see FIG. 16). Specifically, the first transparent dielectric layer 300 and the semiconductor layer 400 are formed in this order on the surface of the first semiconductor substrate 100a opposite to the first wiring layer 100b by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • an inter-pixel light shielding film 550 is formed (see FIG. 17). Specifically, first, a material for the inter-pixel light-shielding film 550 is deposited over the entire surface of the semiconductor layer 400 to form a metal film. Next, a resist pattern is formed by photolithography to cover the portion of the metal film where the inter-pixel light-shielding film 550 will be formed. Finally, unnecessary material is removed by etching the metal film using the resist pattern as a mask. As a result, an inter-pixel light shielding film 550 is formed.
  • a second transparent dielectric layer 500 is formed (see FIG. 18). Specifically, the second transparent dielectric layer 500 is formed over the entire surface.
  • a color filter layer 600 is formed (see FIG. 25). Specifically, first, a color resist, which is the material of the color filter layer 600, is formed over the entire surface. Next, the color resist is exposed to light through a photomask and then developed to form a resist pattern. Next, using the resist pattern as a mask, a plurality of color filters 600a are patterned by, for example, dry etching. At this time, since the high refractive dielectric film as the second transparent dielectric layer 500 under the color filter layer 600 functions as an etching stop layer, the etching controllability is excellent.
  • a microlens layer 700 is formed (see FIG. 26). Specifically, a microlens layer 700 including a plurality of microlenses 700a is formed on the color filter layer 600 by a melting method or an etchback method.
  • a protective film 800 is formed (see FIG. 27). Specifically, the protective film 800 is formed on the microlens layer 700 by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device 40 according to Example 4 of an embodiment of the present technology.
  • a trench TR is provided on the surface (light incident side surface) of the first semiconductor substrate 100a, and a trench TR is provided in the surface of the first semiconductor substrate 100a, and a portion of the first transparent dielectric layer 300, a portion of the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer
  • the solid-state imaging device 10 has the same configuration as the solid-state imaging device 10 according to the first embodiment, except that a part of the layer 500 is disposed within the trench TR.
  • the trench TR is formed in a lattice shape in a plan view so as to partition the photoelectric conversion element 100a1 for each pixel.
  • the depth of trench TR may be deep or shallow, and can be changed as appropriate.
  • a negative bias be applied to the semiconductor layer 400.
  • a negative bias can be efficiently applied from the semiconductor layer 400 to each photoelectric conversion element 100a1 through the trench TR, and as a result, dark current can be suppressed and sensitivity can be improved.
  • the solid-state imaging device 40 performs the same operation as the solid-state imaging device 10 according to the first embodiment.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are prepared (see FIG. 7). Specifically, the pixel substrate 100 is formed by forming a photoelectric conversion element 100a1 for each pixel on a first semiconductor substrate 100a by photolithography and etching, and forming a first wiring layer 100b on the first semiconductor substrate 100a. generated.
  • the processed substrate 200 is produced by forming a logic circuit and a memory circuit on a second semiconductor substrate 200a by photolithography and etching, and forming a second wiring layer 200b on the second semiconductor substrate 200a.
  • the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are bonded (see FIG. 8). Specifically, the first wiring layer 100b of the pixel substrate 100 and the second wiring layer 200b of the processing substrate 200 are directly bonded facing each other by, for example, metal bonding.
  • trench TR is formed (see FIG. 30). Specifically, first, a resist pattern is formed by photolithography to cover a region of the surface (light incident side surface) of the first semiconductor substrate 100a other than the region where the trench TR is to be formed. Next, the first semiconductor substrate 100a is etched using the resist pattern as a mask to form a trench TR.
  • the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 are laminated (see FIG. 31). Specifically, the first transparent dielectric layer 300, the semiconductor layer 400, and the second transparent dielectric layer 500 are formed in this order over the entire surface of the first semiconductor substrate 100a in which the trench TR is formed, by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. To form a film.
  • an inter-pixel light shielding film 550 is formed (see FIG. 32). Specifically, first, a material for the interpixel light shielding film 550 is deposited on the entire surface of the second transparent dielectric layer 500 to generate a metal film. Next, a resist pattern is formed on the metal film by photolithography to cover the area where the inter-pixel light-shielding film 550 is to be formed. Finally, unnecessary material is removed by etching the metal film using the resist pattern as a mask. As a result, an inter-pixel light shielding film 550 is formed.
  • a color filter layer 600 is formed (see FIG. 33). Specifically, first, a color resist, which is the material of the color filter layer 600, is formed over the entire surface. Next, the color resist is exposed to light through a photomask and then developed to form a resist pattern. Next, using the resist pattern as a mask, a plurality of color filters 600a are patterned by, for example, dry etching. At this time, since the high refractive dielectric film as the second transparent dielectric layer 500 under the color filter layer 600 functions as an etching stop layer, the etching controllability is excellent.
  • a microlens layer 700 is formed (see FIG. 34). Specifically, a microlens layer 700 including a plurality of microlenses 700a is formed on the color filter layer 600 by a melting method or an etchback method.
  • a protective film 800 is formed (see FIG. 35). Specifically, the protective film 800 is formed on the microlens layer 700 by, for example, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device 50 according to Example 5 of an embodiment of the present technology.
  • the second transparent dielectric layer 500 has different thicknesses in a plurality of regions (for example, regions 500a1, 500a2, 500a3) corresponding to a plurality of color filters 600a (for example, color filters 600a1, 600a2, 600a3). .
  • the color filter 600a1 is a color filter that transmits red light
  • the color filter 600a2 is a color filter that transmits green light
  • the color filter 600a3 is a color filter that transmits blue light.
  • the relationship between the film thickness of the second transparent dielectric layer 500 and the reflectance of light on the surface of the first semiconductor substrate 100a differs depending on the wavelength (color) of the light.
  • the film thickness of the region of the second transparent dielectric layer 500 corresponding to each color filter 600a is adjusted so as to reduce the reflectance of the light transmitted through the color filter 600a on the surface of the first semiconductor substrate 100a as much as possible. It is desirable to optimize it by doing so.
  • the plurality of regions 500a1, 500a2, and 500a3 of the second transparent dielectric layer 500 are thicker as the transmission wavelength of the corresponding color filter 600a is longer.
  • the thickness of the region 500a1 corresponding to the color filter 600a1 whose transmission wavelength is R (red) is about 50 nm
  • the thickness of the region 500a3 corresponding to the color filter 600a3 having a transmission wavelength of approximately 38 nm and B (blue) can be approximately 25 nm.
  • the film thickness of the second transparent dielectric layer 500 can be similarly optimized for colors (wavelengths) other than RGB, such as IR (infrared).
  • FIG. 37 is a sectional view of a solid-state imaging device 10-1 according to a modification of Example 1 of an embodiment of the present technology.
  • the solid-state imaging device 10-1 has the same configuration as the solid-state imaging device 10 according to Example 1, except that the second transparent dielectric layer 500 is made of a low refractive transparent dielectric.
  • the low refractive transparent dielectric as the second transparent dielectric layer 500 is, for example, SiO 2 or a transparent dielectric with a refractive index lower than SiO 2 .
  • the solid-state imaging device 10-1 Since the solid-state imaging device 10-1 has the semiconductor layer 400 between the first and second transparent dielectric layers 300 and 500, the film thickness of the low refractive transparent dielectric as the second transparent dielectric layer 500 is Even if it is made thinner than, for example, the solid-state imaging device 1 according to the comparative example (see FIG. 38), reflection on the surface of the first semiconductor substrate 100a can be suppressed. Therefore, in the solid-state imaging device 10-1 as well, reflection and color mixing on the surface of the first semiconductor substrate 100a can be suppressed.
  • the anti-reflection film may have a thin film different from the semiconductor layer 400 and the first and second transparent dielectric layers 300 and 500.
  • the first transparent dielectric layer 300 and the semiconductor layer 400 may be alternately stacked as long as the total thickness is within a predetermined range (for example, 7 nm to 30 nm).
  • the solid-state imaging devices of the above embodiments and modifications are of the back-illuminated type, they may be of the front-illuminated type in which the first wiring layer 100b is provided on the light incident surface side of the first semiconductor substrate 100a.
  • a color filter layer is provided on the same side of the first semiconductor substrate 100a as the first wiring layer 100b via the first wiring layer 100b provided on one side of the first semiconductor substrate 100a. 600 and a microlens layer 700 are provided.
  • the solid-state imaging device may not include at least one of the color filter layer 600, the microlens layer 700, and the protective film 800, for example. If the solid-state imaging device is used to generate a monochrome image, for example, the color filter layer 600 may not be provided. When the solid-state imaging device is used for sensing such as distance measurement, at least one of the color filter layer 600 and the microlens layer 700 may not be provided.
  • the first wiring layer 100b of the pixel substrate 100 and the second wiring layer 200b of the processing substrate 200 are electrically connected, for example, by metal bonding, but in addition to or instead of this, , for example, they may be electrically connected by TSV (through-hole electrode).
  • a solid-state imaging device having a two-layer structure in which the pixel substrate 100 and the processing substrates 200 are stacked has been described, but three or more layers in which the pixel substrate 100 and a plurality of processing substrates 200 are stacked are described.
  • the present technology is also applicable to stacked solid-state imaging devices.
  • a stacked solid-state imaging device in which the pixel substrate 100 and the processing substrate 200 are stacked has been described, but the pixel section corresponding to the pixel substrate and the processing section corresponding to the processing substrate are the same.
  • the present technology is also applicable to non-stacked solid-state imaging devices arranged side by side on a substrate.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating an example of use when the solid-state imaging device according to the present technology (for example, the solid-state imaging device according to each embodiment and modification example) constitutes a solid-state imaging device (image sensor).
  • FIG. 39 for example, the field of appreciation in which images are taken for viewing, the field of transportation, the field of home appliances, the field of medical and healthcare, the field of security, the field of beauty, and the field of sports. It can be used in devices used in the fields of agriculture, agriculture, etc.
  • the solid-state imaging device in the field of viewing, is used in devices for taking images for viewing, such as digital cameras, smartphones, and mobile phones with camera functions. can be used.
  • in-vehicle sensors that capture images of the front, rear, surroundings, and interior of a car, as well as monitoring of moving vehicles and roads, are used to ensure safe driving such as automatic stopping and to recognize the driver's condition.
  • the solid-state imaging device according to the present technology can be used in devices used for traffic, such as surveillance cameras that measure distances between vehicles, and distance sensors that measure distances between vehicles.
  • this technology can be applied to devices used in home appliances such as television receivers, refrigerators, and air conditioners in order to record user gestures and operate devices according to those gestures.
  • devices used in home appliances such as television receivers, refrigerators, and air conditioners in order to record user gestures and operate devices according to those gestures.
  • Such a solid-state imaging device can be used.
  • the solid-state imaging device according to the present technology is used in devices used for medical and healthcare purposes, such as endoscopes and devices that perform blood vessel imaging by receiving infrared light. can be used.
  • the solid-state imaging device according to the present technology can be used in devices used for security, such as surveillance cameras for crime prevention and cameras for person authentication.
  • the solid-state imaging device according to the present technology can be used in devices used for beauty care, such as skin measuring instruments that photograph the skin and microscopes that photograph the scalp.
  • the solid-state imaging device according to the present technology can be used, for example, in devices used for sports, such as action cameras and wearable cameras for sports purposes.
  • the solid-state imaging device according to the present technology can be used, for example, in devices used for agricultural purposes, such as cameras for monitoring the conditions of fields and crops.
  • the solid-state imaging device according to the present technology uses a camera system such as a digital still camera or a video camera, or a mobile phone having an imaging function as the solid-state imaging device 501. It can be applied to all types of electronic equipment.
  • FIG. 40 shows a schematic configuration of an electronic device 510 (camera) as an example.
  • This electronic device 510 is, for example, a video camera capable of capturing still images or moving images, and drives a solid-state imaging device 501, an optical system (optical lens) 502, a shutter device 503, and a solid-state imaging device 501 and shutter device 503.
  • the drive unit 504 has a drive unit 504 and a signal processing unit 505.
  • the optical system 502 guides image light (incident light) from the subject to the pixel region of the solid-state imaging device 501.
  • This optical system 502 may be composed of a plurality of optical lenses.
  • the shutter device 503 controls the light irradiation period and the light blocking period to the solid-state imaging device 501.
  • the drive unit 504 controls the transfer operation of the solid-state imaging device 501 and the shutter operation of the shutter device 503.
  • the signal processing unit 505 performs various signal processing on the signals output from the solid-state imaging device 501.
  • the video signal Dout after signal processing is stored in a storage medium such as a memory, or output to a monitor or the like.
  • the solid-state imaging device according to the present technology can also be applied to other electronic devices that detect light, such as a TOF (Time of Flight) sensor.
  • a TOF sensor When applied to a TOF sensor, for example, it can be applied to a distance image sensor using a direct TOF measurement method or a distance image sensor using an indirect TOF measurement method.
  • a distance image sensor using the direct TOF measurement method in order to directly determine the arrival timing of photons at each pixel in the time domain, an optical pulse with a short pulse width is transmitted, and an electrical pulse is generated by a receiver that responds at high speed.
  • the present disclosure can be applied to the receiver at that time.
  • the time of flight of light is measured using a semiconductor element structure in which the detection and accumulation amount of carriers generated by light changes depending on the timing of arrival of light.
  • the present disclosure can also be applied to such semiconductor structures.
  • it is optional to provide a color filter layer and a microlens layer as shown in FIG. 1 etc., and it is not necessary to provide them.
  • the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body such as a car, electric vehicle, hybrid electric vehicle, motorcycle, bicycle, personal mobility, airplane, drone, ship, robot, etc. It's okay.
  • FIG. 41 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile body control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio/image output section 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device such as an internal combustion engine or a drive motor that generates drive force for the vehicle, a drive force transmission mechanism that transmits the drive force to wheels, and a drive force transmission mechanism that controls the steering angle of the vehicle. It functions as a control device for a steering mechanism to adjust and a braking device to generate braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operations of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a turn signal, or a fog lamp.
  • radio waves transmitted from a portable device that replaces a key or signals from various switches may be input to the body control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls the door lock device, power window device, lamp, etc. of the vehicle.
  • the external information detection unit 12030 detects information external to the vehicle in which the vehicle control system 12000 is mounted.
  • an imaging section 12031 is connected to the outside-vehicle information detection unit 12030.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the exterior of the vehicle, and receives the captured image.
  • the external information detection unit 12030 may perform object detection processing such as a person, car, obstacle, sign, or text on the road surface or distance detection processing based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared rays.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • a driver condition detection section 12041 that detects the condition of the driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver condition detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver condition detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is falling asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates control target values for the driving force generation device, steering mechanism, or braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, Control commands can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the surroundings of the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., which does not rely on operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of preventing glare, such as switching from high beam to low beam. It can be carried out.
  • the audio and image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of audio and images to an output device that can visually or audibly notify information to the occupants of the vehicle or to the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display section 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 42 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging section 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and the top of the windshield inside the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12101 provided in the front nose and an imaging unit 12105 provided above the windshield inside the vehicle mainly acquire images in front of the vehicle 12100.
  • Imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly capture images of the sides of the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door mainly captures images of the rear of the vehicle 12100.
  • the images of the front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 42 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • An imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • an imaging range 12114 shows the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door is shown. For example, by overlapping the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of image sensors, or may be an image sensor having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 determines the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the temporal change in this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. In particular, by determining the three-dimensional object that is closest to the vehicle 12100 on its path and that is traveling at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) in approximately the same direction as the vehicle 12100, it is possible to extract the three-dimensional object as the preceding vehicle. can.
  • a predetermined speed for example, 0 km/h or more
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., in which the vehicle travels autonomously without depending on the driver's operation.
  • the microcomputer 12051 transfers three-dimensional object data to other three-dimensional objects such as two-wheeled vehicles, regular vehicles, large vehicles, pedestrians, and utility poles based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic obstacle avoidance. For example, the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceeds a set value and there is a possibility of a collision, the microcomputer 12051 transmits information via the audio speaker 12061 and the display unit 12062. By outputting a warning to the driver via the vehicle control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceed
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether the pedestrian is present in the images captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition involves, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and a pattern matching process is performed on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether it is a pedestrian or not.
  • the audio image output unit 12052 creates a rectangular outline for emphasis on the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled to display the .
  • the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the solid-state imaging device 111 of the present disclosure can be applied to the imaging section 12031.
  • Example of application to endoscopic surgery system> This technology can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure present technology
  • FIG. 43 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure (present technology) can be applied.
  • FIG. 43 shows an operator (doctor) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as a pneumoperitoneum tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. , and a cart 11200 loaded with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 whose distal end is inserted into a body cavity of a patient 11132 over a predetermined length, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid scope having a rigid tube 11101 is shown, but the endoscope 11100 may also be configured as a so-called flexible scope having a flexible tube. good.
  • An opening into which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and the light is guided to the tip of the lens barrel. Irradiation is directed toward an observation target within the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct-viewing mirror, a diagonal-viewing mirror, or a side-viewing mirror.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and reflected light (observation light) from an observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to a camera control unit (CCU) 11201.
  • CCU camera control unit
  • the CCU 11201 is configured with a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and centrally controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal, such as development processing (demosaic processing), for displaying an image based on the image signal.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under control from the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • a treatment tool control device 11205 controls driving of an energy treatment tool 11112 for cauterizing tissue, incising, sealing blood vessels, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 injects gas into the body cavity of the patient 11132 via the pneumoperitoneum tube 11111 in order to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of ensuring a field of view with the endoscope 11100 and a working space for the operator. send in.
  • the recorder 11207 is a device that can record various information regarding surgery.
  • the printer 11208 is a device that can print various types of information regarding surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be configured, for example, from a white light source configured by an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source configured by a combination of RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high precision, so the white balance of the captured image is adjusted in the light source device 11203. It can be carried out.
  • the laser light from each RGB laser light source is irradiated onto the observation target in a time-sharing manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing, thereby supporting each of RGB. It is also possible to capture images in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the image sensor.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so that the intensity of the light it outputs is changed at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of changes in the light intensity to acquire images in a time-division manner and compositing the images, a high dynamic It is possible to generate an image of a range.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band compatible with special light observation.
  • Special light observation uses, for example, the wavelength dependence of light absorption in body tissues to illuminate the mucosal surface layer by irradiating a narrower band of light than the light used for normal observation (i.e., white light). So-called narrow band imaging is performed in which predetermined tissues such as blood vessels are photographed with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained using fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • Fluorescence observation involves irradiating body tissues with excitation light and observing the fluorescence from the body tissues (autofluorescence observation), or locally injecting reagents such as indocyanine green (ICG) into the body tissues and It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply narrowband light and/or excitation light compatible with such special light observation.
  • FIG. 44 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG. 43.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging section 11402, a driving section 11403, a communication section 11404, and a camera head control section 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication section 11411, an image processing section 11412, and a control section 11413. Camera head 11102 and CCU 11201 are communicably connected to each other by transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at the connection part with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 is composed of an image sensor.
  • the imaging unit 11402 may include one image sensor (so-called single-plate type) or a plurality of image sensors (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB are generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining them.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging elements for respectively acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (dimensional) display. By performing 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue at the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is constituted by an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under control from the camera head control unit 11405. Thereby, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 to the CCU 11201 via the transmission cable 11400 as RAW data.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies it to the camera head control unit 11405.
  • the control signal may include, for example, information specifying the frame rate of the captured image, information specifying the exposure value at the time of capturing, and/or information specifying the magnification and focus of the captured image. Contains information about conditions.
  • the above imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, focus, etc. may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal, which is RAW data, transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site etc. by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by imaging the surgical site etc. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the surgical site, etc., based on the image signal subjected to image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape and color of the edge of an object included in the captured image to detect surgical tools such as forceps, specific body parts, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, etc. can be recognized.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to superimpose and display various types of surgical support information on the image of the surgical site. By displaying the surgical support information in a superimposed manner and presenting it to the surgeon 11131, it becomes possible to reduce the burden on the surgeon 11131 and allow the surgeon 11131 to proceed with the surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable compatible with electrical signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable thereof.
  • communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the endoscope 11100, the camera head 11102 (the imaging unit 11402 thereof), and the like among the configurations described above.
  • the solid-state imaging device 111 of the present disclosure can be applied to the imaging unit 10402.
  • an endoscopic surgery system has been described as an example, but the technology according to the present disclosure may be applied to other systems, such as a microscopic surgery system.
  • the present technology can also have the following configuration.
  • a solid-state imaging device comprising: (2) The solid-state imaging device according to (1), wherein the thickness of the semiconductor layer is 1/2 or less of the total thickness of the first and second transparent dielectric layers. (3) The solid-state imaging device according to (1) or (2), wherein the semiconductor layer has a thickness of 2 nm or more and 10 nm or less. (4) The solid-state imaging device according to any one of (1) to (3), wherein the first transparent dielectric layer has a thickness of 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (4), wherein the second transparent dielectric layer has a thickness of 15 nm or more and 60 nm or less.
  • Imaging device. The solid-state imaging device according to any one of (1) to (6), wherein the semiconductor layer is made of p-Si or a-Si.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (7), wherein the second transparent dielectric layer is made of SiO 2 or a transparent dielectric with a higher refractive index than SiO 2 .
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (8), wherein the second transparent dielectric layer is made of a transparent dielectric having a refractive index of 1.7 or more.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (9), wherein the second transparent dielectric layer is made of Nb 2 O 5 or Ta 2 O 5 or TiO 2 or HfO 2 or ZrO 2 .
  • Device (11) The solid-state imaging device according to any one of (1) to (10), wherein the first transparent dielectric layer is a multilayer film in which a plurality of films are stacked.
  • the plurality of films include an Al 2 O 3 film and a Ta 2 O 5 film in this order from the semiconductor substrate side.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (12), wherein a negative bias is applied to the semiconductor layer.
  • the solid-state imaging device described in (15) A trench is provided on the light incident side surface of the semiconductor substrate, and a part of the first transparent dielectric layer, a part of the semiconductor layer, and a part of the second transparent dielectric layer are inside the trench.
  • the solid-state imaging device according to any one of (1) to (14), wherein the solid-state imaging device is located in (16) The solid-state imaging device according to (15), wherein a negative bias is applied to the semiconductor layer.
  • the plurality of layers include a color filter layer in which a plurality of color filters are arranged in an in-plane direction on a side opposite to the semiconductor layer side of the second transparent dielectric layer, and the second transparent dielectric layer.
  • the solid-state imaging device (17), wherein the plurality of regions are thicker as the transmission wavelength of the corresponding color filter is longer.
  • 10, 10-1, 20, 30, 40, 50 solid-state imaging device
  • 100a first semiconductor substrate (semiconductor substrate), 100a1: photoelectric conversion element
  • 300 first transparent dielectric layer
  • 400 semiconductor layer
  • 500 second transparent dielectric layer
  • 510 electronic device
  • 550 interpixel light shielding film (light shielding film)
  • 600 color filter layer
  • 700 microlens layer
  • TR trench.

Landscapes

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Abstract

半導体基板の表面での反射及び混色を抑制できる固体撮像装置を提供する。　本技術に係る固体撮像装置は、光電変換素子が形成された半導体基板と、第１透明誘電体層、半導体層及び第２透明誘電体層を前記半導体基板側からこの順に含む複数の層と、を備える。本技術に係る固体撮像装置によれば、半導体基板の表面での反射及び混色を抑制できる固体撮像装置を提供することができる。

Description

固体撮像装置及び電子機器
　本開示に係る技術（以下「本技術」とも呼ぶ）は、固体撮像装置及び電子機器に関する。
　従来、光電変換素子が形成された半導体基板の表面上に高屈折率を持つ第１膜及び低屈折率を持つ第２膜がこの順に配置された固体撮像装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２００８－１８２１６６号公報
　しかしながら、従来の固体撮像装置では、半導体基板の表面での反射を抑制するために第１膜及び／又は第２膜を厚くする必要があり、混色（クロストーク）が増加してしまう。
　そこで、本技術は、半導体基板の表面での反射及び混色を抑制できる固体撮像装置を提供することを主目的とする。
　本技術は、光電変換素子が形成された半導体基板と、
　第１透明誘電体層、半導体層及び第２透明誘電体層を前記半導体基板側からこの順に含む複数の層と、
　を備える、固体撮像装置を提供する。
　前記半導体層の厚さは、前記第１及び第２透明誘電体層の厚さの合計の１／２以下であってもよい。
　前記半導体層の厚さは、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であってもよい。
　前記第１透明誘電体層の厚さは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であってもよい。
　前記第２透明誘電体層の厚さは、１５ｎｍ以上６０ｎｍ以下であってもよい。
　前記第１透明誘電体層、半導体層及び第２透明誘電体層の厚さの合計は、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であってもよい。
　前記半導体層は、ｐ－Ｓｉ又はａ－Ｓｉからなってもよい。
　前記第２透明誘電体層は、ＳｉＯ２又はＳｉＯ２よりも屈折率が高い透明誘電体からなってもよい。
　前記第２透明誘電体層は、屈折率が１．７以上の透明誘電体からなってもよい。
　前記第２透明誘電体層は、Ｎｂ２Ｏ５又はＴａ２Ｏ５又はＴｉＯ２又はＨｆＯ２又はＺｒＯ２からなってもよい。
　前記第１透明誘電体層は、複数の膜が積層された多層膜からなってもよい。
　前記複数の膜は、Ａｌ２Ｏ３膜及びＴａ２Ｏ５膜を前記半導体基板側からこの順に含んでいてもよい。
　前記半導体層に負バイアスが印加されてもよい。
　前記半導体層に前記第１透明誘電体側とは反対側から接する遮光膜を更に備え、前記遮光膜に負バイアスが印加されてもよい。
　前記半導体基板の光入射側の面にトレンチが設けられ、前記第１透明誘電体層の一部、前記半導体層の一部及び前記第２透明誘電体層の一部が前記トレンチ内に配置されていてもよい。
　該半導体層に負バイアスが印加されてもよい。
　前記複数の層は、前記第２透明誘電体層の前記半導体層側とは反対側に複数のカラーフィルタが面内方向に配置されたカラーフィルタ層を含み、前記第２透明誘電体層は、前記複数のカラーフィルタに対応する複数の領域の厚さが異なっていてもよい。
　前記複数の領域は、対応する前記カラーフィルタの透過波長が長いものほど厚くてもよい。
　前記複数の層は、前記第２透明誘電体層の前記半導体層側とは反対側にマイクロレンズ層を含んでいてもよい。
　本技術は、前記固体撮像装置を備える、電子機器も提供する。
本技術の一実施形態の実施例１に係る固体撮像装置の断面図である。 図１の固体撮像装置の作用を説明するための図である。 図１の固体撮像装置及び比較例に係る固体撮像装置の、波長と半導体基板表面での反射率との関係を示すグラフである。 図１の固体撮像装置における半導体層の膜厚と半導体基板表面での反射率との関係を示すグラフである。 図１の固体撮像装置における高屈折透明誘電体層の膜厚と半導体基板表面での反射率との関係を示すグラフである。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 本技術の一実施形態の実施例２に係る固体撮像装置の断面図である。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図１４の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 本技術の一実施形態の実施例３に係る固体撮像装置の断面図である。 図２３の固体撮像装置の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図２３の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図２３の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図２３の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 本技術の一実施形態の実施例４に係る固体撮像装置の断面図である。 図２８の固体撮像装置の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図２８の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図２８の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図２８の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図２８の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図２８の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 図２８の固体撮像装置の製造方法の一例の工程毎の断面図である。 本技術の一実施形態の実施例５に係る固体撮像装置の断面図である。 本技術の一実施形態の実施例１の変形例に係る固体撮像装置の断面図である。 比較例の固体撮像装置の問題点を説明するための図である。 本技術を適用した固体撮像装置の使用例を示す図である。 本技術を適用した固体撮像装置を備える電子機器の一例の機能ブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本技術の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。本明細書において、本技術に係る固体撮像装置及び電子機器の各々が複数の効果を奏することが記載される場合でも、本技術に係る固体撮像装置及び電子機器の製造方法の各々は、少なくとも１つの効果を奏すればよい。本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
　また、以下の順序で説明を行う。
０．導入
１．本技術の一実施形態の実施例１に係る固体撮像装置
２．本技術の一実施形態の実施例２に係る固体撮像装置
３．本技術の一実施形態の実施例３に係る固体撮像装置
４．本技術の一実施形態の実施例４に係る固体撮像装置
５．本技術の一実施形態の実施例５に係る固体撮像装置
６．本技術の一実施形態の実施例１の変形例に係る固体撮像装置
７．本技術のその他の変形例
８．本技術を適用した固体撮像装置の使用例
９．本技術を適用した固体撮像装置の他の使用例
１０．移動体への応用例
１１．内視鏡手術システムへの応用例
＜０．導入＞
　従来、イメージセンサ（固体撮像装置）には、カラーフィルタ下の透明誘電体膜を介して光が隣接画素に漏れる混色（クロストーク）という問題がある。例えば図３８に示す比較例の固体撮像装置１では、光電変換素子ＰＣＥが形成された半導体基板ＳＳ１とカラーフィルタ層ＣＦＬとの間に３層構造（例えばＡｌ２Ｏ３からなる中屈折率層ＭＩＬ、例えばＴａ２Ｏ５からなる高屈折率層ＨＩＬ及び例えばＳｉＯ２からなる低屈折率層ＬＩＬ）を有する透明誘電体膜ＴＤＦが約１５０ｎｍの膜厚（例えば中屈折率層ＭＩＬの膜厚が１５ｎｍ、高屈折率層ＨＩＬの膜厚が４４ｎｍ、低屈折率層ＬＩＬの膜厚が９０ｎｍ）で設けられている。このため、透明誘電体膜ＴＤＦを介して隣接画素へ光が漏れて混色が発生する。この混色を低減する方法として、例えば透明誘電体膜ＴＤＦの膜厚を薄くすることが考えられるが、この膜厚は半導体基板ＳＳ１の表面での反射を極力抑制できるように上記のように（例えば約１５０ｎｍの厚さに）設定されている。よって、通常用いられる透明誘電体材料を用いて、半導体基板ＳＳ１の表面での反射及び混色を抑制することは困難である。図３８において、符号ＳＳ２は処理基板、符号ＷＬ１、ＷＬ２は配線層、符号ＬＳＦは画素間遮光膜、符号ＭＬＬはマイクロレンズ層、符号ＰＦは保護膜を表す。
　比較例の固体撮像装置１では、カラーフィルタ層ＣＦＬ及び透明誘電体膜ＴＤＦを介して入射された光ＩＬ１（ＲＧＢ平均の光）の５．９％が半導体基板ＳＳ１の表面で反射され反射光ＲＬとなってカラーフィルタＣＦ側に戻り、該光の約９４％の光ＩＬ２が光電変換素子ＰＣＥに入射される。このように、固体撮像装置１では、入射光の約６％を半導体基板ＳＳ１の表面での反射によりロスしている。固体撮像装置１では、透明誘電体膜ＴＤＦが厚いため、混色を発生させるクロストーク光ＣＬ（漏れ光）の光量も大きい。半導体基板ＳＳ１の表面での反射率が高いことは、効率低下（感度低下）につながる。
　すなわち、比較例の固体撮像装置１では、半導体基板の表面での反射及び混色を抑制することに関して改善の余地があった。
　そこで、発明者は、鋭意検討の末、半導体基板の表面での反射及び混色を抑制できる固体撮像装置として、本技術に係る固体撮像装置を開発した。
　以下、本技術の一実施形態を幾つかの実施例を挙げて詳細に説明する。
＜１．本技術の一実施形態の実施例１に係る固体撮像装置＞
≪固体撮像装置の構成≫
　図１は、本技術の一実施形態の実施例１に係る固体撮像装置１０の断面図である。以下では、図１等の断面図における上側を「上」、下側を「下」として説明する。
　固体撮像装置１０－１は、一例として、図１に示すように、画素基板１００と、該画素基板１００の一面（下面）側に配置された処理基板２００と、画素基板１００の他面（上面）側に配置された、半導体層４００を含む複数の層とを備えている。
（画素基板）
　画素基板１００は、一例として、２次元配置（例えば行列状に配置）された複数の画素を含む。各画素は、光電変換素子１００ａ１を有する。光電変換素子１００ａ１は、例えばＰＤ（フォトダイオード）である。より詳細には、当該光電変換素子は、例えばＰＮフォトダイオード、ＰＩＮフォトダイオード、ＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏｎ　Ａｖａｌａｎｃｈｅ　Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）、ＡＰＤ（ａｖａｌａｎｃｈｅ ｐｈｏｔｏ　Ｄｉｏｄｅ）等である。
　画素基板１００は、一例として、互いに積層された第１半導体基板１００ａ及び第１配線層１００ｂを含む。各画素は、一例として、第１半導体基板１００ａの第１配線層１００ｂ側とは反対側の表面が光入射側の面となっている。
　第１半導体基板１００ａには、一例として、上記複数の画素と、各画素を制御する制御回路（アナログ回路）と、Ａ／Ｄ変換回路（アナログ回路と）とが形成されている。
　制御回路は、例えばトランジスタ等の回路素子を有する。詳述すると、制御回路は、一例として、複数の画素トランジスタ（いわゆるＭＯＳトランジスタ）を含んで構成される。複数の画素トランジスタは、例えば転送トランジスタ、リセットトランジスタ及び増幅トランジスタの３つのトランジスタで構成することができる。その他、選択トランジスタ追加して４つのトランジスタで構成することもできる。単位画素の等価回路は通常と同様であるので、詳細説明は省略する。画素は、１つの単位画素として構成することができる。また、画素は、共有画素構造とすることもできる。この画素共有構造は、複数のフォトダイオードが、転送トランジスタを構成するフローティングディフュージョン、及び転送トランジスタ以外の他のトランジスタを共有する構造である。
　Ａ／Ｄ変換回路は、画素基板１００の各画素で生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
　第１半導体基板１００ａは、例えばＳｉ基板、Ｇｅ基板、ＧａＡｓ基板、ＩｎＧａＡｓ基板等である。第１配線層１００ｂは、絶縁層と、該絶縁層内に設けられた内部配線（層内配線）とを含む。第１配線層１００ｂは、内部配線が絶縁層内に単層に設けられる単層配線層であってもよいし、内部配線が絶縁層内に多層に設けられる多層配線層であってもよい。絶縁層は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等からなる。内部配線は、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等からなる。
（処理基板）
　処理基板２００は、互いに積層された第２半導体基板２００ａ及び第２配線層２００ｂを含む。第２配線層２００ｂは、第１配線層１００ｂと向かい合わせに接合されている。処理基板２００は、一例として、ロジック回路及びメモリ回路を有している。なお、処理基板２００は、ロジック回路及びメモリ回路に加えて、例えばＡＩ回路、インターフェース回路等を有していてもよい。なお、インターフェース回路は、信号の入出力を行う回路である。ＡＩ回路は、ＡＩ（人工知能）による学習機能を有する回路である。
　ロジック回路は、上記Ａ／Ｄ変換回路で生成されたデジタル信号を処理する。メモリ回路は、上記Ａ／Ｄ変換回路で生成されたデジタル信号及び／又はロジック回路で処理されたデジタル信号を一時的に記憶、保持する。
　第２半導体基板２００ａは、例えばＳｉ基板、Ｇｅ基板、ＧａＡｓ基板、ＩｎＧａＡｓ基板等である。第２配線層２００ｂは、絶縁層と、該絶縁層内に設けられた内部配線（層内配線）とを含む。第２配線層２００ｂは、内部配線が絶縁層内に単層に設けられる単層配線層であってもよいし、内部配線が絶縁層内に多層に設けられる多層配線層であってもよい。絶縁層は、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等からなる。内部配線は、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等からなる。
（半導体層を含む複数の層）
　半導体層４００を含む複数の層は、半導体層４００に加えて、一例として、第１及び第２透明誘電体層３００、５００と、カラーフィルタ層６００と、マイクロレンズ層７００と、保護膜８００とを含む。
　第１透明誘電体層３００、半導体層及４００及び第２透明誘電体層５００は、第１半導体基板１００ａ側（下側）からこの順に積層されている。カラーフィルタ層６００は、第２透明誘電体層５００の半導体層４００側とは反対側（上側）に配置されている。マイクロレンズ層７００は、カラーフィルタ層６００の第２透明誘電体層５００側とは反対側（上側）に配置されている。
　カラーフィルタ層６００は、複数の画素に対応して設けられた複数のカラーフィルタ６００ａを含む。各カラーフィルタ６００ａは、第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００を介して、対応する画素の光電変換素子１００ａ１上の位置に配置されている。なお、第２透明誘電体層５００とカラーフィルタ層６００との間には例えばＳｉＯ２膜などの第２透明誘電体層５００より低屈折率の膜が任意の厚さで配置されていてもよい。
　各カラーフィルタ６００ａは、一例として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色（波長）に対応するカラーフィルタであり、対応する色（波長）の光を透過させる。各カラーフィルタ６００ａは、いわゆるオンチップカラーフィルタである。各カラーフィルタ６００ａの膜厚は、例えば５００ｎｍである。
　マイクロレンズ層７００は、複数の画素に対応して設けられた複数のマイクロレンズ７００ａを含む。各マイクロレンズ７００ａは、いわゆるオンチップマイクロレンズであり、外部からの入射光を、対応する画素の光電変換素子１００ａ１に集光する。マイクロレンズ層７００の膜厚は、例えば１０００ｎｍである。
　保護膜８００は、一例として、ＬＴＯ（Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｏｘｉｄｅ）と呼ばれる低温酸化膜であり、マイクロレンズ層７００上に形成されている。保護膜８００の膜厚は、例えば１１０ｎｍである。
　第２透明誘電体層５００上には、隣接する画素間での光の漏れ（混色）を抑制する画素間遮光膜５５０が設けられている。画素間遮光膜５５０は、平面視において、画素間の境界線に沿って例えば格子状に形成されている。
　画素間遮光膜５５０は、光を遮光する材料からなる。画素間遮光膜５５０を構成する材料としては、遮光性が強く、例えばエッチングで精度良く加工できるように、微細加工に適した材料が好ましい。こ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）、銅（Ｃｕ）等の金属が挙げられる。
　第１透明誘電体層３００は、一例として、複数（例えば２つ）の層が積層された多層膜からなる。ここでは、第１透明誘電体層３００を構成する多層膜は、中屈折率膜３００ａ及び高屈折率膜３００ｂが第１半導体基板１００ａ側からのこの順に積層された２層構造を有する。中屈折率膜３００ａは、例えばＡｌ２０３からなる。高屈折率膜３００ｂは、例えばＴａ２Ｏ５からなる。第１透明誘電体層３００の厚さ（総厚）は、一例として、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上１７ｎｍ以下であることがより好ましい。ここでは、第１透明誘電体層３００の厚さは例えば１５ｎｍに設定されている。なお、第１透明誘電体層３００は、低屈折率膜（屈折率１．５未満）、中屈折率膜（屈折率１．５以上１．７未満）又は高屈折率膜（屈折率１．７以上）からなる単層膜であってもよいし、低屈折率膜、中屈折率膜及び高屈折率膜の少なくとも１種からなる３つ以上の膜が積層された多層膜であってもよい。
　半導体層４００は、一例として、バルクＳｉ、ｐ－Ｓｉ（ポリシリコン）又はａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）からなる。半導体層４００は、単層膜であってもよいし、複数の半導体膜が積層された多層膜であってもよい。
　第２透明誘電体層５００は、一例として、ＳｉＯ２よりも屈折率が高い透明誘電体（中屈折透明誘電体又は高屈折透明誘電体）からなることが好ましい。第２透明誘電体層５００は、屈折率が１．７以上の透明誘電体からなることがより好ましい。具体的には、第２透明誘電体層５００は、例えばＮｂ２Ｏ５又はＴａ２Ｏ５又はＴｉＯ２又はＨｆＯ２又はＺｒＯ２からなっていてもよい。なお、第２透明誘電体層５００は、中屈折率膜及び高屈折率膜の少なくとも１種からなる複数の膜が積層された多層膜であってもよい。
　第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００を含む多層膜は、入射光の第１半導体基板１００ａの表面での反射を抑制する反射抑制膜として機能する。第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００の厚さの合計は、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましく、３５ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることがより好ましく、５０ｎｍ以上６５ｎｍ以下であることがより一層好ましい。ここでは、第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００の厚さの合計が、例えば６０ｎｍに設定されている。さらに、半導体層４００の厚さは、一例として、第１及び第２透明誘電体層３００、４００の厚さの合計の１／２以下であることが好ましい。半導体層４００を構成するシリコン（Ｓｉ）は、ＲＧＢ可視光に対して吸収材料であるため、厚過ぎると感度が著しく低下するおそれがあるためである。
　図２は、固体撮像装置１０の作用を説明するための図である。固体撮像装置１０では、カラーフィルタ層６００、第２透明誘電体層５００、半導体層４００及び第１透明誘電体層３００を介して第１半導体基板１００ａに入射された光ＩＬ１の一部が半導体基板ＳＳ１の表面で反射され反射光ＲＬとなってカラーフィルタ層６００側に戻り、他部である光ＩＬ２が光電変換素子１００ａ１に入射される。
　図３は、図３８に示す比較例に係る固体撮像装置１の波長と半導体基板ＳＳ１の表面での反射率との関係（実線）及び実施例１に係る固体撮像装置１０の波長と第１半導体基板１００ａの表面での反射率との関係（大破線及び小破線）を示すグラフである。図３７において、大破線が半導体層４００にバルクＳｉ又はｐ－Ｓｉを用いた例を示し、小破線が半導体層４００にａ－Ｓｉを用いた例を示している。図３から、固体撮像装置１０は、固体撮像装置１に比べて、半導体基板表面での反射率が、赤色平均（例えば６３０ｎｍ）において１．７％低減され、緑色平均（例えば５５０ｎｍ）において１．２％低減され、青色平均（例えば４７０ｎｍ）において３．７％低減され、ＲＧＢ平均（例えば５５０ｎｍ）で２．２％（５．９％－３．７％）低減されていることが分かる。固体撮像装置１０では、第１半導体基板１００ａとカラーフィルタ層６００との間の反射抑制膜の総膜厚が固体撮像装置１と比べて格段に薄いため、混色を発生させるクロストーク光ＣＬの光量も格段に小さい（図２参照）。図３のグラフでは、ＲＧＢの波長は、赤色が５９０～６７０ｎｍ、緑色が５１０～５９０ｎｍ、青色が４３０～５１０ｎｍ、ＲＧＢの全範囲が４３０～６７０ｎｍとされている。
　以上より、固体撮像装置１０は、光電変換素子１００ａ１が形成された第１半導体基板１００ａとカラーフィルタ層６００との間の反射抑制膜の総膜厚が固体撮像装置１の反射抑制膜の総膜厚（例えば１５０ｎｍ）の半分以下であっても、第１半導体基板１００ａの表面での反射を抑制することができる。これは、固体撮像装置１０が、第１半導体基板１００ａの光入射側の面上に、第１及び第２透明誘電体層３００、５００で半導体層４００を挟んだ３層構造を有しているからである。補足すると、第１及び第２透明誘電体層３００、５００の間に半導体層４００が配置されたことにより、入射光の一部が半導体層４００で吸収されロスしてしまうものの、総膜厚を薄くしても半導体基板表面での反射を十二分に抑制することができ、結果として混色を抑制でき且つ感度を向上できる。
　図４は、半導体層４００としてのシリコン層（Ｓｉ層）の膜厚と第１半導体基板１００ａの表面での緑色光（例えば５５０ｎｍ）の反射率との関係を示すグラフである。図４から、第１半導体基板１００ａの表面での反射率は、シリコン層の膜厚の変化による変化が大きく、該膜厚が５ｎｍで極小となることがわかる。よって、反射損失を低減する観点から、シリコン層である半導体層４００の厚さは、一例として、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以上７ｎｍ以下であることがより好ましい。ここでは、半導体層４００の厚さは例えば５ｎｍに設定されている。
　図５は、第２透明誘電体層５００としての高屈折透明誘電体層の膜厚と第１半導体基板１００ａの表面での緑色光（５５０ｎｍ）の反射率との関係を示すグラフである。図５から、第１半導体基板１００ａの表面での反射率は、高屈折透明誘電体層の膜厚の変化による変化が大きく、該膜厚が４０ｎｍで極小となることがわかる。よって、反射損失を低減する観点から、高屈折透明誘電体層である第２透明誘電体層５００の厚さは、一例として、１５ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましく、３０ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることがより好ましい。ここでは、第２透明誘電体層５００の厚さは例えば４０ｎｍに設定されている。
　半導体層４００に負バイアスが印加されることが好ましい。これにより、暗電流を抑制でき、感度を向上させることができる。
≪固体撮像装置の動作≫
　以下、固体撮像装置１０の動作について説明する。被写体からの光（像光）がマイクロレンズ層７００、カラーフィルタ層６００、第２透明誘電体層５００、半導体層４００及び第１透明誘電体層３００をこの順に介して各画素の光電変換素子１００ａ１に入射される。このとき、該光電変換素子１００ａ１が光電変換を行う。該光電変換素子１００ａ１で光電変換された電気信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換回路に伝送されデジタル信号に変換された後、メモリ回路に一時的に記憶、保持され、順次ロジック回路に伝送される。ロジック回路は、伝送されたデジタル信号を処理する。なお、該デジタル信号は、ロジック回路での処理中及び／又は処理後にメモリ回路に一時的に記憶、保持させることもできる。
≪固体撮像装置の製造方法≫
　以下、固体撮像装置１０の製造方法について、図６のフローチャート等を参照して説明する。
　最初のステップＳ１では、画素基板１００及び処理基板２００を用意する（図７参照照）。具体的には、画素基板１００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第１半導体基板１００ａに画素毎の光電変換素子１００ａ１を形成し、第１半導体基板１００ａ上に第１配線層１００ｂを形成することにより生成される。処理基板２００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第２半導体基板２００ａにロジック回路及びメモリ回路を形成し、第２半導体基板２００ａ上に第２配線層２００ｂを形成することにより生成される。
　次のステップＳ２では、画素基板１００及び処理基板２００を接合する（図８参照）。具体的には、画素基板１００の第１配線層１００ｂと処理基板２００の第２配線層２００ｂとを向かい合わせに例えば金属接合等により直接接合する。
　次のステップＳ３では、第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００を積層する（図９参照）。具体的には、第１半導体基板１００ａの第１配線層１００ｂ側とは反対側の面上に第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００をこの順に例えば蒸着法、スパッタ法等により形成する。
　次のステップＳ４では、画素間遮光膜５５０を形成する（図１０参照）。具体的には、先ず、画素間遮光膜５５０の材料を第２透明誘電体層５００の全面に成膜して金属膜を生成する。次いで、フォトリソグラフィーにより、該金属膜の画素間遮光膜５５０が形成されることとなる箇所を覆うレジストパターンを形成する。最後に、該レジストパターンをマスクとして該金属膜をエッチングすることにより不要な材料を除去する。この結果、画素間遮光膜５５０が形成される。
　次のステップＳ５では、カラーフィルタ層６００を形成する（図１１参照）。具体的には、先ず、カラーフィルタ層６００の材料となるカラーレジストを全面に成膜する。次いで、フォトマスクを介してカラーレジストを露光した後、現像してレジストパターンを形成する。次いで、該レジストパターンをマスクとして例えばドライエッチングにより複数のカラーフィルタ６００ａをパターニングする。このとき、カラーフィルタ層６００下の第２透明誘電体層５００としての高屈折誘電体膜をエッチングストップ層として機能させることができ、エッチング制御性に優れる。
　次のステップＳ６では、マイクロレンズ層７００を形成する（図１２参照）。具体的には、溶融法又はエッチバック法により、カラーフィルタ層６００上に複数のマイクロレンズ７００ａを含むマイクロレンズ層７００を形成する。
　最後のステップＳ７では、保護膜８００を形成する（図１３参照）。具体的には、例えば蒸着法、スパッタ法等により、マイクロレンズ層７００上に保護膜８００を成膜する。
≪固体撮像装置の効果≫
　本技術の一実施形態の実施例１に係る固体撮像装置１０は、光電変換素子１００ａ１が形成された第１半導体基板１００ａと、第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００を第１半導体基板１００ａ側からこの順に含む複数の層とを備える。
　この場合、第１半導体基板１００ａの表面での反射を抑制するために、第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００の総膜厚を厚くする必要がなく、混色（クロストーク）が低減できる。逆に言うと、該総膜厚を薄くしても第１半導体基板１００ａの表面での反射を抑制できる。
　結果として、実施例１に係る固体撮像装置１０は、第１半導体基板１００ａの表面（光入射側の面）での反射及び混色を抑制できる固体撮像装置を提供することができる。
　半導体層４００の厚さは、第１及び第２透明誘電体層３００、５００の厚さの合計の１／２以下であることが好ましい。これにより、半導体層４００での光の吸収を抑制しつつ第１半導体基板１００ａの表面での反射を抑制することができる。
＜２．本技術の一実施形態の実施例２に係る固体撮像装置＞
≪固体撮像装置の構成≫
　図１４は、本技術の一実施形態の実施例２に係る固体撮像装置２０の断面図である。
　固体撮像装置２０は、画素間遮光膜５５０が半導体層４００に第１透明誘電体層３００側とは反対側（上側）から接している点を除いて、実施例１に係る固体撮像装置１０と同様の構成を有する。
　固体撮像装置２０では、第２透明誘電体層５００が画素間遮光膜５５０よって画素毎に区画されている。
　固体撮像装置２０では、画素間遮光膜５５０に負バイアスが印加されることが好ましい。これにより、画素間遮光膜５５０から半導体層４００を介して各光電変換素子１００ａ１に負バイアスを効率良く印加することができ、ひいては暗電流を抑制し感度を向上できる。
≪固体撮像装置の動作≫
　固体撮像装置２０は、実施例１に係る固体撮像装置１０と同様の動作を行う。
≪固体撮像装置の製造方法≫
　以下、固体撮像装置１０の製造方法について、図１５のフローチャート等を参照して説明する。
　最初のステップＳ１１では、画素基板１００及び処理基板２００を用意する（図７参照照）。具体的には、画素基板１００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第１半導体基板１００ａに画素毎の光電変換素子１００ａ１を形成し、第１半導体基板１００ａ上に第１配線層１００ｂを形成することにより生成される。処理基板２００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第２半導体基板２００ａにロジック回路及びメモリ回路を形成し、第２半導体基板２００ａ上に第２配線層２００ｂを形成することにより生成される。
　次のステップＳ１２では、画素基板１００及び処理基板２００を接合する（図８参照）。具体的には、画素基板１００の第１配線層１００ｂと処理基板２００の第２配線層２００ｂとを向かい合わせに例えば金属接合等により直接接合する。
　次のステップＳ１３では、第１透明誘電体層３００及び半導体層４００を積層する（図１６参照）。具体的には、第１半導体基板１００ａの第１配線層１００ｂ側とは反対側の面上に第１透明誘電体層３００及び半導体層４００をこの順に例えば蒸着法、スパッタ法等により形成する。
　次のステップＳ１４では、画素間遮光膜５５０を形成する（図１７参照）。具体的には、先ず、画素間遮光膜５５０の材料を半導体層４００の全面に成膜して金属膜を生成する。次いで、フォトリソグラフィーにより、該金属膜の、画素間遮光膜５５０が形成されることとなる箇所を覆うレジストパターンを形成する。最後に、該レジストパターンをマスクとして該金属膜をエッチングすることにより不要な材料を除去する。この結果、画素間遮光膜５５０が形成される。
　次のステップＳ１５では、第２透明誘電体層５００を成膜する（図１８参照）。具体的には、第２透明誘電体層５００を全面に成膜する。
　次のステップＳ１６では、第２透明誘電体層５００の一部を除去する（図１９参照）。具体的には、第２透明誘電体層５００の画素間遮光膜５５０の上部を覆う部分を例えばドライエッチングにより除去し、該上部を露出させる。
　次のステップＳ１７では、カラーフィルタ層６００を形成する（図２０参照）。具体的には、先ず、カラーフィルタ層６００の材料となるカラーレジストを全面に成膜する。次いで、フォトマスクを介してカラーレジストを露光した後、現像してレジストパターンを形成する。次いで、該レジストパターンをマスクとして例えばドライエッチングにより複数のカラーフィルタ６００ａをパターニングする。このとき、カラーフィルタ層６００下の第２透明誘電体層５００としての高屈折誘電体膜がエッチングストップ層として機能するので、エッチング制御性に優れる。
　次のステップＳ１８では、マイクロレンズ層７００を形成する（図２１参照）。具体的には、溶融法又はエッチバック法により、カラーフィルタ層６００上に複数のマイクロレンズ７００ａを含むマイクロレンズ層７００を形成する。
　最後のステップＳ１９では、保護膜８００を形成する（図２２参照）。具体的には、例えば蒸着法、スパッタ法等により、マイクロレンズ層７００上に保護膜８００を成膜する。
＜３．本技術の一実施形態の実施例３に係る固体撮像装置＞
≪固体撮像装置の構成≫
　図２３は、本技術の一実施形態の実施例３に係る固体撮像装置３０の断面図である。
　固体撮像装置３０は、画素間遮光膜５５０が半導体層４００側とは反対側から第２透明誘電体層５００で覆われている点を除いて、実施例２に係る固体撮像装置２０と同様の構成を有する。
　固体撮像装置３０では、画素間遮光膜５５０に負バイアスが印加されることが好ましい。これにより、画素間遮光膜５５０から半導体層４００を介して各光電変換素子１００ａ１に負バイアスを効率良く印加することができ、ひいては暗電流を抑制し感度を向上できる。
≪固体撮像装置の動作≫
　固体撮像装置３０は、実施例１に係る固体撮像装置１０と同様の動作を行う。
≪固体撮像装置の製造方法≫
　以下、固体撮像装置３０の製造方法について、図２４のフローチャート等を参照して説明する。
　最初のステップＳ２１では、画素基板１００及び処理基板２００を用意する（図７参照照）。具体的には、画素基板１００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第１半導体基板１００ａに画素毎の光電変換素子１００ａ１を形成し、第１半導体基板１００ａ上に第１配線層１００ｂを形成することにより生成される。処理基板２００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第２半導体基板２００ａにロジック回路及びメモリ回路を形成し、第２半導体基板２００ａ上に第２配線層２００ｂを形成することにより生成される。
　次のステップＳ２２では、画素基板１００及び処理基板２００を接合する（図８参照）。具体的には、画素基板１００の第１配線層１００ｂと処理基板２００の第２配線層２００ｂとを向かい合わせに例えば金属接合等により直接接合する。
　次のステップＳ２３では、第１透明誘電体層３００及び半導体層４００を積層する（図１６参照）。具体的には、第１半導体基板１００ａの第１配線層１００ｂ側とは反対側の面上に第１透明誘電体層３００及び半導体層４００をこの順に例えば蒸着法、スパッタ法等により形成する。
　次のステップＳ２４では、画素間遮光膜５５０を形成する（図１７参照）。具体的には、先ず、画素間遮光膜５５０の材料を半導体層４００の全面に成膜して金属膜を生成する。次いで、フォトリソグラフィーにより、該金属膜の、画素間遮光膜５５０が形成されることとなる箇所を覆うレジストパターンを形成する。最後に、該レジストパターンをマスクとして該金属膜をエッチングすることにより不要な材料を除去する。この結果、画素間遮光膜５５０が形成される。
　次のステップＳ２５では、第２透明誘電体層５００を成膜する（図１８参照）。具体的には、第２透明誘電体層５００を全面に成膜する。
　次のステップＳ２６では、カラーフィルタ層６００を形成する（図２５参照）。具体的には、先ず、カラーフィルタ層６００の材料となるカラーレジストを全面に成膜する。次いで、フォトマスクを介してカラーレジストを露光した後、現像してレジストパターンを形成する。次いで、該レジストパターンをマスクとして例えばドライエッチングにより複数のカラーフィルタ６００ａをパターニングする。このとき、カラーフィルタ層６００下の第２透明誘電体層５００としての高屈折誘電体膜がエッチングストップ層として機能するので、エッチング制御性に優れる。
　次のステップＳ２７では、マイクロレンズ層７００を形成する（図２６参照）。具体的には、溶融法又はエッチバック法により、カラーフィルタ層６００上に複数のマイクロレンズ７００ａを含むマイクロレンズ層７００を形成する。
　最後のステップＳ２８では、保護膜８００を形成する（図２７参照）。具体的には、例えば蒸着法、スパッタ法等により、マイクロレンズ層７００上に保護膜８００を成膜する。
＜４．本技術の一実施形態の実施例４に係る固体撮像装置＞
≪固体撮像装置の構成≫
　図２８は、本技術の一実施形態の実施例４に係る固体撮像装置４０の断面図である。
　固体撮像装置４０は、第１半導体基板１００ａの表面（光入射側の面）にトレンチＴＲが設けられ、第１透明誘電体層３００の一部、半導体層４００の一部及び第２透明誘電体層５００の一部がトレンチＴＲ内に配置されている点を除いて、実施例１に係る固体撮像装置１０と同様の構成を有する。
　トレンチＴＲは、画素毎の光電変換素子１００ａ１を区画するように、平面視で格子状に形成されている。トレンチＴＲの深さは、ディープでもシャローでもよく、適宜変更可能である。
　固体撮像装置４０では、半導体層４００に負バイアスが印加されることが好ましい。これにより、半導体層４００からトレンチＴＲを介して各光電変換素子１００ａ１に負バイアスを効率良く印加することができ、ひいては暗電流を抑制し感度を向上できる。
≪固体撮像装置の動作≫
　固体撮像装置４０は、実施例１に係る固体撮像装置１０と同様の動作を行う。
≪固体撮像装置の製造方法≫
　以下、固体撮像装置４０の製造方法について、図２９のフローチャート等を参照して説明する。
　最初のステップＳ３１では、画素基板１００及び処理基板２００を用意する（図７参照照）。具体的には、画素基板１００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第１半導体基板１００ａに画素毎の光電変換素子１００ａ１を形成し、第１半導体基板１００ａ上に第１配線層１００ｂを形成することにより生成される。処理基板２００は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第２半導体基板２００ａにロジック回路及びメモリ回路を形成し、第２半導体基板２００ａ上に第２配線層２００ｂを形成することにより生成される。
　次のステップＳ３２では、画素基板１００及び処理基板２００を接合する（図８参照）。具体的には、画素基板１００の第１配線層１００ｂと処理基板２００の第２配線層２００ｂとを向かい合わせに例えば金属接合等により直接接合する。
　次のステップＳ３３では、トレンチＴＲを形成する（図３０参照）。具体的には、先ず、フォトリソグラフィーにより、第１半導体基板１００ａの表面（光入射側の面）のトレンチＴＲが形成されることとなる領域以外の領域を覆うレジストパターンを形成する。次いで、該レジストパターンをマスクとして第１半導体基板１００ａをエッチングしてトレンチＴＲを形成する。
　次のステップＳ３４では、第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００を積層する（図３１参照）。具体的には、例えば蒸着法、スパッタ法等により第１透明誘電体層３００、半導体層４００及び第２透明誘電体層５００をこの順にトレンチＴＲが形成された第１半導体基板１００ａの全面に成膜する。
　次のステップＳ３５では、画素間遮光膜５５０を形成する（図３２参照）。具体的には、先ず、画素間遮光膜５５０の材料を第２透明誘電体層５００の全面に成膜して金属膜を生成する。次いで、フォトリソグラフィーにより、該金属膜上に、画素間遮光膜５５０が形成されることとなる箇所を覆うレジストパターンを形成する。最後に、該レジストパターンをマスクとして該金属膜をエッチングすることにより不要な材料を除去する。この結果、画素間遮光膜５５０が形成される。
　次のステップＳ３６では、カラーフィルタ層６００を形成する（図３３参照）。具体的には、先ず、カラーフィルタ層６００の材料となるカラーレジストを全面に成膜する。次いで、フォトマスクを介してカラーレジストを露光した後、現像してレジストパターンを形成する。次いで、該レジストパターンをマスクとして例えばドライエッチングにより複数のカラーフィルタ６００ａをパターニングする。このとき、カラーフィルタ層６００下の第２透明誘電体層５００としての高屈折誘電体膜がエッチングストップ層として機能するので、エッチング制御性に優れる。
　次のステップＳ３７では、マイクロレンズ層７００を形成する（図３４参照）。具体的には、溶融法又はエッチバック法により、カラーフィルタ層６００上に複数のマイクロレンズ７００ａを含むマイクロレンズ層７００を形成する。
　最後のステップＳ３８では、保護膜８００を形成する（図３５参照）。具体的には、例えば蒸着法、スパッタ法等により、マイクロレンズ層７００上に保護膜８００を成膜する。
＜５．本技術の一実施形態の実施例５に係る固体撮像装置＞
　図３６は、本技術の一実施形態の実施例５に係る固体撮像装置５０の断面図である。
　固体撮像装置５０では、第２透明誘電体層５００は、複数のカラーフィルタ６００ａ（例えばカラーフィルタ６００ａ１、６００ａ２、６００ａ３）に対応する複数の領域（例えば領域５００ａ１、５００ａ２、５００ａ３）の厚さが異なる。
　一例として、カラーフィルタ６００ａ１は赤色光を透過させるカラーフィルタであり、カラーフィルタ６００ａ２は緑色光を透過させるカラーフィルタであり、カラーフィルタ６００ａ３は青色光を透過させるカラーフィルタである。
　ところで、第２透明誘電体層５００の膜厚と第１半導体基板１００ａの表面での光の反射率との関係は、該光の波長（色）によって異なる。
　そこで、第２透明誘電体層５００の各カラーフィルタ６００ａに対応する領域の膜厚を、該カラーフィルタ６００ａを透過する光の第１半導体基板１００ａの表面での反射率を極力低減できるように調整して適正化することが望ましい。
　一例として、第２透明誘電体層５００の複数の領域５００ａ１、５００ａ２、５００ａ３は、対応するカラーフィルタ６００ａの透過波長が長いものほど厚いことが好ましい。
　具体的には、Ｒ（赤）を透過波長とするカラーフィルタ６００ａ１に対応する領域５００ａ１の厚さが約５０ｎｍ、Ｇ（緑）を透過波長とするカラーフィルタ６００ａ２に対応する領域５００ａ２の厚さが約３８ｎｍ、Ｂ（青）を透過波長とするカラーフィルタ６００ａ３に対応する領域５００ａ３の厚さが約２５ｎｍとすることができる。
　なお、例えばＩＲ（赤外）等のＲＧＢ以外の色（波長）についても同様に第２透明誘電体層５００の膜厚の適正化を図ることができる。
＜６．本技術の一実施形態の実施例１の変形例に係る固体撮像装置＞
　図３７は、本技術の一実施形態の実施例１の変形例に係る固体撮像装置１０－１の断面図である。
　固体撮像装置１０－１では、第２透明誘電体層５００が低屈折透明誘電体からなることを除いて、実施例１に係る固体撮像装置１０と同様の構成を有する。
　第２透明誘電体層５００としての低屈折透明誘電体は、一例として、ＳｉＯ２又はＳｉＯ２よりも屈折率が低い透明誘電体である。
　固体撮像装置１０－１では、第１及び第２透明誘電体層３００、５００の間に半導体層４００を有しているため、第２透明誘電体層５００としての低屈折透明誘電体の膜厚を例えば比較例に係る固体撮像装置１（図３８参照）より薄くしても、第１半導体基板１００ａの表面での反射を抑制することができる。よって、固体撮像装置１０－１でも、第１半導体基板１００ａの表面での反射及び混色を抑制できる。
＜７．本技術のその他の変形例＞
　以上説明した各実施例及び変形例の固体撮像装置の構成は、適宜変更可能である。
　反射抑制膜は、半導体層４００、第１及び第２透明誘電体層３００、５００とは別の薄膜を有していてもよい。
　第１透明誘電体層３００及び半導体層４００は、膜厚の合計が所定範囲内（例えば７ｎｍ～３０ｎｍ）あれば、交互に積層されていてもよい。
　上記各実施例及び変形例の固体撮像装置は、裏面照射型であるが、第１半導体基板１００ａの光入射面側に第１配線層１００ｂが設けられる表面照射型であってもよい。表面照射型の構造の場合、第１半導体基板１００ａに対して、第１半導体基板１００ａの一側に設けられる第１配線層１００ｂを介して、第１配線層１００ｂと同じ側に、カラーフィルタ層６００及びマイクロレンズ層７００が設けられる。
　固体撮像装置は、例えば、カラーフィルタ層６００、マイクロレンズ層７００及び保護膜８００の少なくとも１つを有していなくてもよい。固体撮像装置が例えば白黒画像の生成に用いられる場合は、カラーフィルタ層６００が設けられていなくてもよい。固体撮像装置例えば測距等のセンシングに用いられる場合は、カラーフィルタ層６００及びマイクロレンズ層７００の少なくとも一方が設けられていなくてもよい。
　上記各実施例及び変形例では、画素基板１００の第１配線層１００ｂと処理基板２００の第２配線層２００ｂとが例えば金属接合で電気的に接続されているが、これに加えて又は代えて、例えばＴＳＶ（貫通電極）で電気的に接続されてもよい。
　上記各実施例及び変形例では、画素基板１００と処理基板２００とが積層された２層構造の固体撮像装置について説明したが、画素基板１００と複数の処理基板２００とが積層された３層以上の積層型の固体撮像装置にも本技術は適用可能である。
　上記各実施例及び変形例では、画素基板１００と処理基板２００とが積層される積層型の固体撮像装置について説明したが、画素基板に相当する画素部と処理基板に相当する処理部とが同一基板上に並置された非積層型の固体撮像装置にも本技術は適用可能である。
　例えば、上記各実施例及び変形例の固体撮像装置の構成を技術的に矛盾しない範囲内で相互に組み合わせてもよい。
　上記各実施例及び変形例の説明で用いた数値、材料、形状、寸法等は、一例であって、これらに限定されるものではない。
＜８．本技術を適用した固体撮像装置の使用例＞
　図３９は、本技術に係る固体撮像装置（例えば各実施例及び変形例に係る固体撮像装置）が固体撮像装置（イメージセンサ）を構成する場合の使用例を示す図である。
　上述した各実施例及び変形例は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングするさまざまなケースに使用することができる。すなわち、図３９に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置に使用することができる。
　具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、本技術に係る固体撮像装置を使用することができる。
　次に、本技術に係る固体撮像装置（例えば各実施例及び変形例に係る固体撮像装置）の使用例を具体的に説明する。例えば、上述で説明をした各実施例及び変形例に係る固体撮像装置は、固体撮像装置５０１として、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など、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４０に、その一例として、電子機器５１０（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器５１０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５０１と、光学系（光学レンズ）５０２と、シャッタ装置５０３と、固体撮像装置５０１およびシャッタ装置５０３を駆動する駆動部５０４と、信号処理部５０５とを有する。
　光学系５０２は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置５０１の画素領域へ導くものである。この光学系５０２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５０３は、固体撮像装置５０１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５０４は、固体撮像装置５０１の転送動作およびシャッタ装置５０３のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部５０５は、固体撮像装置５０１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、メモリなど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。
＜９．本技術を適用した固体撮像装置の他の使用例＞
　本技術に係る固体撮像装置（例えば各実施例に係る固体撮像装置）は、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサなど、光を検出する他の電子機器へ適用することもできる。ＴＯＦセンサへ適用する場合は、例えば、直接ＴＯＦ計測法による距離画像センサ、間接ＴＯＦ計測法による距離画像センサへ適用することが可能である。直接ＴＯＦ計測法による距離画像センサでは、フォトンの到来タイミングを各画素において直接時間領域で求めるため、短いパルス幅の光パルスを送信し、高速に応答する受信機で電気的パルスを生成する。その際の受信機に本開示を適用することができる。また、間接ＴＯＦ法では、光で発生したキャリアーの検出と蓄積量が、光の到来タイミングに依存して変化する半導体素子構造を利用して光の飛行時間を計測する。本開示は、そのような半導体構造としても適用することが可能である。ＴＯＦセンサへ適用する場合は、図１等に示したようなカラーフィルタ層及びマイクロレンズ層を設けることは任意であり、これらを設けなくても良い。
＜１０．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４１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４１に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図４１の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図４２は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図４２では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図４２には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、歩留まりを向上させ、製造に係るコストを低減させることが可能となる。
＜１１．内視鏡手術システムへの応用例＞
　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（本技術）は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図４３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図４３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図４４は、図４３に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１０４０２に適用することができる。内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に本開示に係る技術を適用することにより、歩留まりを向上させ、製造に係るコストを低減させることが可能となる。
　ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
　また、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
（１）　光電変換素子が形成された半導体基板と、
　第１透明誘電体層、半導体層及び第２透明誘電体層を前記半導体基板側からこの順に含む複数の層と、
　を備える、固体撮像装置。
（２）前記半導体層の厚さは、前記第１及び第２透明誘電体層の厚さの合計の１／２以下である、（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記半導体層の厚さは、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、（１）又は（２）に記載の固体撮像装置。
（４）前記第１透明誘電体層の厚さは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である、（１）～（３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（５）前記第２透明誘電体層の厚さは、１５ｎｍ以上６０ｎｍ以下である、（１）～（４）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（６）前記第１透明誘電体層、半導体層及び第２透明誘電体層の厚さの合計は、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である、（１）～（５）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（７）前記半導体層は、ｐ－Ｓｉ又はａ－Ｓｉからなる、（１）～（６）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（８）前記第２透明誘電体層は、ＳｉＯ２又はＳｉＯ２よりも屈折率が高い透明誘電体からなる、（１）～（７）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（９）前記第２透明誘電体層は、屈折率が１．７以上の透明誘電体からなる、（１）～（８）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１０）前記第２透明誘電体層は、Ｎｂ２Ｏ５又はＴａ２Ｏ５又はＴｉＯ２又はＨｆＯ２又はＺｒＯ２からなる、（１）～（９）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１１）前記第１透明誘電体層は、複数の膜が積層された多層膜からなる、（１）～（１０）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１２）前記複数の膜は、Ａｌ２Ｏ３膜及びＴａ２Ｏ５膜を前記半導体基板側からこの順に含む、（１１）に記載の固体撮像装置。
（１３）前記半導体層に負バイアスが印加される、（１）～（１２）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１４）前記半導体層に前記第１透明誘電体層側とは反対側から接する遮光膜を更に備え、前記遮光膜に負バイアスが印加される、（１）～（１３）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１５）前記半導体基板の光入射側の面にトレンチが設けられ、前記第１透明誘電体層の一部、前記半導体層の一部及び前記第２透明誘電体層の一部が前記トレンチ内に配置されている、（１）～（１４）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１６）前記半導体層に負バイアスが印加される、（１５）に記載の固体撮像装置。
（１７）前記複数の層は、前記第２透明誘電体層の前記半導体層側とは反対側に複数のカラーフィルタが面内方向に配置されたカラーフィルタ層を含み、前記第２透明誘電体層は、前記複数のカラーフィルタに対応する複数の領域の厚さが異なる、（１）～（１６）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（１８）前記複数の領域は、対応する前記カラーフィルタの透過波長が長いものほど厚い、（１７）に記載の固体撮像装置。
（１９）前記複数の層は、前記第２透明誘電体層の前記半導体層側とは反対側にマイクロレンズ層を含む、（１）～（１８）のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
（２０）（１）～（１９）のいずれか１つに記載の固体撮像装置を備える、電子機器。
　１０、１０－１、２０、３０、４０、５０：固体撮像装置、１００ａ：第１半導体基板（半導体基板）、１００ａ１：光電変換素子、３００：第１透明誘電体層、４００：半導体層、５００：第２透明誘電体層、５１０：電子機器、５５０：画素間遮光膜（遮光膜）、６００：カラーフィルタ層、７００：マイクロレンズ層、ＴＲ：トレンチ。

Claims (20)

  1. 　光電変換素子が形成された半導体基板と、
    　第１透明誘電体層、半導体層及び第２透明誘電体層を前記半導体基板側からこの順に含む複数の層と、
    　を備える、固体撮像装置。
  2. 　前記半導体層の厚さは、前記第１及び第２透明誘電体層の厚さの合計の１／２以下である、請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 　前記半導体層の厚さは、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、請求項２に記載の固体撮像装置。
  4. 　前記第１透明誘電体層の厚さは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である、請求項２に記載の固体撮像装置。
  5. 　前記第２透明誘電体層の厚さは、１５ｎｍ以上６０ｎｍ以下である、請求項２に記載の固体撮像装置。
  6. 　前記第１透明誘電体層、半導体層及び第２透明誘電体層の厚さの合計は、２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である、請求項２に記載の固体撮像装置。
  7. 　前記半導体層は、ｐ－Ｓｉ又はａ－Ｓｉからなる、請求項１に記載の固体撮像装置。
  8. 　前記第２透明誘電体層は、ＳｉＯ２又はＳｉＯ２よりも屈折率が高い透明誘電体からなる、請求項１に記載の固体撮像装置。
  9. 　前記第２透明誘電体層は、屈折率が１．７以上の透明誘電体からなる、請求項１に記載の固体撮像装置。
  10. 　前記第２透明誘電体層は、Ｎｂ２Ｏ５又はＴａ２Ｏ５又はＴｉＯ２又はＨｆＯ２又はＺｒＯ２からなる、請求項１に記載の固体撮像装置。
  11. 　前記第１透明誘電体層は、複数の膜が積層された多層膜からなる、請求項１に記載の固体撮像装置。
  12. 　前記複数の膜は、Ａｌ２Ｏ３膜及びＴａ２Ｏ５膜を前記半導体基板側からこの順に含む、請求項１１に記載の固体撮像装置。
  13. 　前記半導体層に負バイアスが印加される、請求項１に記載の固体撮像装置。
  14. 　前記半導体層に前記第１透明誘電体層側とは反対側から接する遮光膜を更に備え、
    　前記遮光膜に負バイアスが印加される、請求項１に記載の固体撮像装置。
  15. 　前記半導体基板の光入射側の面にトレンチが設けられ、
    　前記第１透明誘電体層の一部、前記半導体層の一部及び前記第２透明誘電体層の一部が前記トレンチ内に配置されている、請求項１に記載の固体撮像装置。
  16. 　前記半導体層に負バイアスが印加される、請求項１５に記載の固体撮像装置。
  17. 　前記複数の層は、前記第２透明誘電体層の前記半導体層側とは反対側に複数のカラーフィルタが面内方向に配置されたカラーフィルタ層を含み、
    　前記第２透明誘電体層は、前記複数のカラーフィルタに対応する複数の領域の厚さが異なる、請求項１に記載の固体撮像装置。
  18. 　前記複数の領域は、対応する前記カラーフィルタの透過波長が長いものほど厚い、請求項１７に記載の固体撮像装置。
  19. 　前記複数の層は、前記第２透明誘電体層の前記半導体層側とは反対側にマイクロレンズ層を含む、請求項１に記載の固体撮像装置。
  20. 　請求項１に記載の固体撮像装置を備える、電子機器。
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