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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024057568
(43)【公開日】2024-04-24
(54)【発明の名称】イメージセンサ
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20240417BHJP
G02B 5/20 20060101ALI20240417BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20240417BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
H01L27/146 E
G02B5/20 101
G02B5/30
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023082195
(22)【出願日】2023-05-18
(31)【優先権主張番号】17/964,240
(32)【優先日】2022-10-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】507296388
【氏名又は名称】采▲ぎょく▼科技股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＶｉｓＥｒａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１２，Ｄｕｓｉｎｇ Ｒｄ．１， Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎ－Ｃｈｕ Ｃｉｔｙ，Ｔａｉｗａｎ
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】王俊元
(72)【発明者】
【氏名】張育淇
(72)【発明者】
【氏名】王柏翔
【テーマコード（参考）】
2H148
2H149
4M118
【Ｆターム（参考）】
2H148BD22
2H148BG11
2H148BH01
2H149BA23
2H149BB28
2H149FC08
2H149FC10
2H149FD03
2H149FD46
4M118AA10
4M118AB01
4M118BA06
4M118CA02
4M118CA14
4M118CB20
4M118FA27
4M118FA28
4M118GB02
4M118GB11
4M118GC07
4M118GC20
4M118GD04
(57)【要約】
【課題】 イメージセンサの偏光スプリッタを提供する。
【解決手段】 センサユニットのグループ、前記センサユニットのグループ内に配置されたカラーフィルタ層、および誘電体構造、および前記カラーフィルタ層に対応して配置された複数の偏光スプリッタを含み、前記複数の偏光スプリッタのそれぞれは、上から見て第１の方向に延在する第１のメタ要素、および上から見て前記第１の方向に垂直な第２の方向に延在する第２のメタ要素を有するイメージセンサ。
【選択図】 図１Ａ
【解決手段】 センサユニットのグループ、前記センサユニットのグループ内に配置されたカラーフィルタ層、および誘電体構造、および前記カラーフィルタ層に対応して配置された複数の偏光スプリッタを含み、前記複数の偏光スプリッタのそれぞれは、上から見て第１の方向に延在する第１のメタ要素、および上から見て前記第１の方向に垂直な第２の方向に延在する第２のメタ要素を有するイメージセンサ。
【選択図】 図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサユニットのグループ、
前記センサユニットのグループ内に配置されたカラーフィルタ層、および
誘電体構造、および前記カラーフィルタ層に対応して配置された複数の偏光スプリッタを含み、
前記複数の偏光スプリッタのそれぞれは、上から見て第１の方向に延在する第１のメタ要素、および上から見て前記第１の方向に垂直な第２の方向に延在する第２のメタ要素を有するイメージセンサ。
前記センサユニットのグループ内に配置されたカラーフィルタ層、および
誘電体構造、および前記カラーフィルタ層に対応して配置された複数の偏光スプリッタを含み、
前記複数の偏光スプリッタのそれぞれは、上から見て第１の方向に延在する第１のメタ要素、および上から見て前記第１の方向に垂直な第２の方向に延在する第２のメタ要素を有するイメージセンサ。
【請求項2】
前記複数の偏光スプリッタの少なくとも３つは構造グループを構成し、前記構造グループは周期的に繰り返し配置される請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項3】
前記複数の偏光スプリッタの少なくとも３つは、構造グループを構成し、前記構造グループ内の前記複数の偏光スプリッタ間のスプリッタピッチは、１５０ｎｍ～６００ｎｍの間であり、前記サイクル間のグループピッチは、１５０ｎｍ～６００ｎｍである請求項２に記載のイメージセンサ。
【請求項4】
前記複数の偏光スプリッタのそれぞれは、上から見て十字形、長方形、または楕円形を有し、前記複数の偏光スプリッタは、シフトされた構成の複数の層を含む請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項5】
前記複数の偏光スプリッタのそれぞれの第１のメタ要素または第２のメタ要素の臨界寸法（ＣＤ）は、上から見て５０ｎｍ～３００ｎｍの間であり、前記複数の偏光スプリッタのそれぞれの第１のメタ要素または第２のメタ要素の長さは、上から見て５０ｎｍ～４００ｎｍの間である請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項6】
前記複数の偏光スプリッタのそれぞれの回転の大きさは、上から見て０°～９０°の間であり、前記複数の偏光スプリッタのそれぞれの高さは、０．１μｍ～１．５μｍの間である請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項7】
前記複数の偏光スプリッタの屈折率は、１．７～３．５の間であり、前記誘電体構造の屈折率は１～１．８の間であり、前記複数の偏光スプリッタは、前記誘電体構造の上面上または前記誘電体構造内に配置される請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項8】
前記センサユニットのグループは、上から見て長方形または六角形である請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項9】
基板内に埋め込まれた複数の感知部、
前記複数の感知部のそれぞれを分離するディープトレンチアイソレーション（ＤＴＩ）構造、
前記センサユニットのグループの前記カラーフィルタ層を横方向に囲むパーティショングリッド構造、
前記パーティショングリッド構造内に埋め込まれた遮光構造、および
前記誘電体構造の上方または下方に配置されたマイクロレンズをさらに含む請求項１に記載のイメージセンサ。
前記複数の感知部のそれぞれを分離するディープトレンチアイソレーション（ＤＴＩ）構造、
前記センサユニットのグループの前記カラーフィルタ層を横方向に囲むパーティショングリッド構造、
前記パーティショングリッド構造内に埋め込まれた遮光構造、および
前記誘電体構造の上方または下方に配置されたマイクロレンズをさらに含む請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項10】
前記イメージセンサは、有機フォトダイオード（ＯＰＤ）であり、
前記カラーフィルタ層の下方に配置された有機光導電膜（ＯＰＦ）、
基板と有機光導電膜の間に垂直に配置された電子輸送層（ＥＴＬ）、および
前記カラーフィルタ層と前記有機光導電膜の間に垂直に配置された正孔輸送層（ＨＴＬ）を含む請求項１に記載のイメージセンサ。
前記カラーフィルタ層の下方に配置された有機光導電膜（ＯＰＦ）、
基板と有機光導電膜の間に垂直に配置された電子輸送層（ＥＴＬ）、および
前記カラーフィルタ層と前記有機光導電膜の間に垂直に配置された正孔輸送層（ＨＴＬ）を含む請求項１に記載のイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、イメージセンサに関するものであり、特に、イメージセンサの偏光スプリッタに関するものである。
【背景技術】
【0002】
相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサ（ＣＩＳとしても知られている）などのイメージセンサは、デジタル静止画カメラ、デジタルビデオカメラなどの様々な撮像装置で広く用いられている。イメージセンサの光感知部は、周囲の色の変化を検出することができ、信号電荷は、光感知部で受光される光量に応じて生成されることができる。また、光感知部で生成された信号電荷が伝送されて増幅されることにより、画像信号が得られる。
【0003】
従来、複数の偏光スプリッタは、特定の偏光の入射光波が透過され、他の偏光の入射光波は、偏光スプリッタによって反射または吸収されるように設計されることができる。イメージセンサが複数の偏光スプリッタを組み込んでいるとき、イメージセンサは光エネルギーの一部のみ受け取ることができる（他の部分は偏光スプリッタによってブロックされるため）。これにより、光エネルギーの損失が発生し、イメージセンサの性能が損なわれる。従って、これらおよび関連する問題は、イメージセンサの設計と製造を通じて対処する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
イメージセンサの偏光スプリッタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一実施形態では、イメージセンサは、センサユニットのグループ、およびセンサユニットのグループ内に配置されたカラーフィルタ層を含む。イメージセンサは、誘電体構造、およびカラーフィルタ層に対応して配置された複数の偏光スプリッタをさらに含む。複数の偏光スプリッタのそれぞれは、上から見て第１の方向に延在する第１のメタ要素、および上から見て第２の方向に延在する第２のメタ要素を有する。第２の方向は、第１の方向に垂直である。
【図面の簡単な説明】
【0006】
本発明は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明から、より完全に理解することができる。業界の標準的な慣行に従って、さまざまな特徴が縮尺どおりに描かれていない。実際、さまざまな特徴の寸法は、説明を明確にするために、任意に拡大または縮小されている。
【発明を実施するための形態】
【0007】
次の開示では、異なる特徴を実施するために、多くの異なる実施の形態または実施例を提供する。本開示を簡潔に説明するために、複数の要素および複数の配列の特定の実施形態が以下に述べられる。これらはもちろん単に例示するためであり、それに限定するという意図はない。例えば、下記の開示において、第１の特徴が第２の特徴の上に形成されるということは、第１と第２の特徴が直接接触して形成される複数の実施形態を含むことができ、且つ第１と第２の特徴が直接接触しないように、付加的な特徴が第１と第２の特徴間に形成される複数の実施形態を含むこともできる。
【0008】
追加のステップが、例示された方法の前、間、または後に実施されてもよく、例示された方法のその他の実施形態では、いくつかのステップが置き換えられるか、または省略されてもよい。
【0009】
さらに、(以下の詳細な説明において)、「下の方」、「下方」、「下部」、「上」、「上方」、「上部」およびこれらに類する語のような、空間的に相対的な用語は、図において１つの要素または特徴と、別の要素と特徴との関係を記述するための説明を簡潔にするために用いられる。空間的に相対的な用語は、図に記載された方向に加えて、使用または操作する装置の異なる方向を包含することを意図している。装置は、他に方向づけされてもよく（９０度回転、または他の方向に）、ここで用いられる空間的に相対的な記述は、同様にそれに応じて解釈され得る。
【0010】
本開示では、「約」、「およそ」、および「実質的に」という用語は、一般的に、所定値の＋／－２０％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－１０％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－５％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－３％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－２％を意味し、より一般的に、所定値の＋／－１％を意味し、さらにより一般的に、所定値の＋／－０．５％を意味する。本開示の所定値は、近似値である。即ち、「約」、「およそ」、および「実質的に」という用語の具体的な説明がないとき、所定値は、「約」、「およそ」、および「実質的に」の意味を含む。
【0011】
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈における意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想化されたまたは過度に形式的な意味で解釈されない。
【0012】
本開示は、以下の実施形態において同じ構成要素の符号または文字を繰り返し用いる可能性がある。繰り返し用いる目的は、簡易化した、明確な説明を提供するためのもので、説明される様々な実施形態および／または構成の関係を限定するものではない。
【0013】
画素サイズの継続的な縮小化に応じて、各画素の受光量、および画素間の受光量の均一性が重要な関心事となっている。イメージセンサのうち、より小さい画素の受光量を均一に向上させる１つの方法が、センサユニットの１つのグループを統合する方法である。本開示のいくつかの実施形態によれば、光がこのグループ内の各センサユニットによって均一に受光されたとき、イメージセンサは統一色の画像を表示することができる。しかしながら、各センサユニットが受光した光が不均一な場合、イメージセンサに色のばらつきが生じる。センサユニットのグループは、装置全体の画像フォーカスを検出し、追跡することができる間に、受信した信号によって色を決定することもできる。従来、全てのグループのセンサユニット（位相差オートフォーカス画素のグループなど）の上方には、単一のマイクロレンズが配置される。言い換えると、グループ内の全てのセンサユニットは、単一のマイクロレンズを共有し、残りのセンサユニットのそれぞれはその上部に配置された１つのマイクロレンズを有する。センサユニットのグループの上の単一のマイクロレンズは、光を一緒に集光させて追跡と検出を可能にすることができる。例えば、光が傾斜した角度で入射したとき、グループ内のセンサユニットのうちの１つは、もう１つのセンサユニットよりもより高い強度の光を受光することができ、それによりセンサユニット間の信号読み取りに基づき、入射光の方向が正確に決定されることができる。
【0014】
本開示は、イメージセンサが異なる偏光の入射光波を識別する能力を有するように、複数の偏光スプリッタをセンサユニットのグループに組み込む。自然界では、光は同等の強さの水平電場と垂直電場を有することができる。偏光により、電場の特定の所望の方向（例えば、水平または垂直）を有する光波が抽出されて、処理または分析することができる。従来の偏光スプリッタ（または偏光子）は、所定の偏光の光波を透過させることができ、不要な偏光の光波を反射または吸収することができる。例えば、遠くにある入射光波がブリュースター角よりも大きい反射角を有するとき、光波は水平偏光のみを有することができる。必要な偏光子を通過すると、光波の反射が全く見えなくなる可能性がある。従来の偏光スプリッタが、所望の偏光された光波をフィルタリングすることができても、ブロックされている他の偏光された光波は依然として光エネルギーの損失の一部を表している。例えば、従来の偏光スプリッタは、光エネルギーを熱に変換し、放熱することができる。センサユニットのグループ内に埋め込まれた感知部が十分な光エネルギーを得ることができない場合、イメージセンサの量子効率（ＱＥ）が大きく損なわれる可能性がある。量子効率が十分でないときはいつでも、装置は低輝度の環境（ナイトビジョン装置など）または移動車両内のカメラ（リアルタイムビデオなど）に用いることが困難になる可能性がある。
【0015】
発明者らは、偏光スプリッタのそれぞれが革新的なメタ特徴（ｍｅｔａ ｆｅａｔｕｒｅ）を有するように構成することによって、全ての偏光の入射光波が受信用に送信されることができることを発見した。さらに、メタ特徴は、異なる偏光された光波の透過方向を制御し、異なる偏光の光波がセンサユニットのグループ内の異なる感知部に向けられるようにさせることができる。メタ機能は、異なる位置に対応して波面の位相を変化させる（または波面を曲げる）ことを目的としており、後続して、元の入射光波に対して新しい伝播方向に対応する新しい波面を構築する（光波の伝搬方向は、対応する波面に垂直であると定義される）。これらの新しい光波は、所望のターゲットに向かって伝播するように設計されている。例えば、メタ特徴は、光波を光波のそれぞれの偏光に対応する異なる伝播方向に分割する異なる位相遅延（または異なる位相速度）を提供することができる。偏光スプリッタに沿った異なる位相速度においては、傾いた曲がった波面が生成され、光波が非法線方向で入射点（ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｅｎｔｒｙ）まで伝播し、自己集束できるようにすることができる。このような特性は、適切な操作により、例えば、水平偏光した光波と垂直偏光した光波が、水平偏光（平面図からのｘ軸方向）の感知部と垂直偏光（平面図からのｙ軸方向）の感知部に向かってそれぞれ伝播するようにさせることができる。その結果、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が最適化されることができる。十分な量子効率により、表示された画像は後処理によってより高い解像度を有する元の輝度に復元され、偏光データ分析もより包括的に行なわれることができる。
【0016】
図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、イメージセンサ１０の断面図である。いくつかの実施形態では、イメージセンサは、実際には数百万個のセンサユニットを含むことができる。簡潔にするために、図１Ａは実際のイメージセンサの一部のみを示している。図１Ａに示されたイメージセンサ１０は、互いに隣接して配置された２つのグループのセンサユニット１００Ａおよびセンサユニット１００Ｂを含む。センサユニット１００Ａおよびセンサユニット１００Ｂのグループのうちの１つの上面図（図１Ｂに示された）から、センサユニット１００Ａおよびセンサユニット１００Ｂのグループのそれぞれは、２×２に配置された４つのセンサユニットまたは１×２に配置された２つのセンサユニットを含むことができるが、本開示はこれに限定されない。例えば、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループは、ｍ×ｎ個の光電変換素子に対応することができ、ｍおよびｎは同一または異なってもよい正の整数であるが、本開示はこれに限定されない。例示の目的で、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループは両方とも、１つの左センサユニットおよび１つの右センサユニットを含む。特に、センサユニット１００Ａのグループは、左センサユニット１００Ａ－Ｌおよび右センサユニット１００Ａ－Ｒを含み、センサユニット１００Ｂのグループは、左センサユニット１００Ｂ－Ｌおよび右センサユニット１００Ｂ－Ｒを含む。
【0017】
図１Ａに示されるように、１つのマイクロレンズ１２２がセンサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループのそれぞれに対応して配置されることができる。誘電体構造１３０および複数の偏光スプリッタ１４０は、複数のマイクロレンズ１２２上に順次に配置されることができる。複数の偏光スプリッタ１４０のメタ特徴は、図１Ｂを参照してより詳細に説明される。ディープトレンチアイソレーション（ＤＴＩ）構造１０６が左センサユニット１００Ａ－Ｌ、右センサユニット１００Ａ－Ｒ、左センサユニット１００Ｂ－Ｌ、および右センサユニット１００Ｂ－Ｒのそれぞれを囲むように配置されることができる。換言すれば、ディープトレンチアイソレーション構造１０６は、左センサユニット１００Ａ－Ｌ、右センサユニット１００Ａ－Ｒ、左センサユニット１００Ｂ－Ｌ、および右センサユニット１００Ｂ－Ｒのそれぞれのサイズを定義する境界として機能することができる。
【0018】
図１Ａに示すように、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループのそれぞれは、複数の感知部１０４、カラーフィルタ層１１０、およびマイクロレンズ１２２を含む。複数の感知部１０４およびディープトレンチアイソレーション構造１０６は、基板１０２に埋め込まれることができる。いくつかの実施形態では、基板１０２は、イメージセンサ１０の全てのセンサユニットによって共有される単一の構造であることができる。さらに、反射防止層１０８が基板１０２上に配置されることができる。
【0019】
いくつかの実施形態では、基板１０２は、例えば、ウェハまたはチップであり得るが、本開示は、それに限定されない。いくつかの実施形態では、基板１０２は、半導体基板、例えばシリコン基板であってもよい。さらに、いくつかの実施形態では、半導体基板は、ゲルマニウムを含む元素半導体、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ素化インジウム（ＩｎＡｓ）、および／またはアンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）を含む化合物半導体、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金、リン化ガリウム砒素（ＧａＡｓＰ）合金、リン化アルミニウムインジウム（ＡｌＩｎＡｓ）合金、リン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）合金、リン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＡｓ）合金、リン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＰ）合金、および／またはリン化ガリウムインジウム砒素（ＧａＩｎＡｓＰ）合金、或いはそれらの組み合わせを含む合金半導体であってもよい。いくつかの実施形態では、基板１０２は、シリコン基板または有機光電変換層などの光電変換基板であってもよい（図７を参照してより詳細に説明される）。
【0020】
もう１つの実施形態では、基板１０２は、半導体オンインシュレータ（ＳＯＩ）基板であってもよい。半導体オンインシュレータ基板は、ベースプレート、ベースプレート上に配置された埋め込み酸化物層、および埋め込み酸化物層上に配置された半導体層を含み得る。さらに、基板１０２は、Ｎ型またはＰ型の導電型であってもよい。
【0021】
いくつかの実施形態では、基板１０２は、例えば、イオン注入および／または拡散プロセスによって形成された様々なＰ型ドープ領域および／またはＮ型ドープ領域（図示せず）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、トランジスタ、フォトダイオードなどが、ディープトレンチアイソレーション構造１０６によって画定された活性領域に形成されてもよい。
【0022】
いくつかの実施形態では、ディープトレンチアイソレーション構造１０６は、活性領域を画定し、基板１０２内または基板１０２上の活性領域要素を電気的に分離することができるが、本開示はそれに限定されない。もう１つの実施形態では、追加の分離構造が代替として適用されてもよい。シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）構造とシリコン局所酸化（ＬＯＣＯＳ）構造は、他の分離構造の例である。いくつかの実施形態では、ディープトレンチアイソレーション構造１０６の形成は、例えば、絶縁層を基板１０２上に形成することを含むことができる。フォトリソグラフィのパターニングおよびエッチングにより、トレンチが基板１０２内に延在して形成されることができる。フォトリソグラフィプロセスは、レジストコーティング、ソフトベーキング、露光、露光後ベーキング、現像など、またはそれらの組み合わせを含むことができる。エッチングプロセスは、ドライエッチング、ウェットエッチングなど、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
【0023】
次に、豊富な窒素含有材料（シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）など）のライナーがトレンチに沿ってコンフォーマルに成長されることができる。その後、絶縁材料（二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、または酸窒化ケイ素など）が、任意の適切な堆積プロセス、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）、高密度プラズマ化学蒸着（ＨＤＰ－ＣＶＤ）、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）、流動性化学蒸着（ＦＣＶＤ）、準大気圧化学蒸着（ｓｕｂ－ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ； ＳＡＣＶＤ）など、またはそれらの組み合わせでトレンチ内に充填されることができる。次いでアニーリングプロセスがトレンチ内の絶縁材料に実行され、次いで基板１０２上に化学機械研磨（ＣＭＰ）などの平坦化プロセスが実行されて余剰の絶縁材料を除去し、トレンチ内の絶縁材料が基板１０２の上面と同じ高さになるようにする。
【0024】
引き続き図１Ａに示すように、反射防止層１０８が基板１０２上に配置されている。いくつかの実施形態では、反射防止層１０８は、複数の感知部１０４に伝送される光の反射を減少させるように構成される。いくつかの実施形態では、反射防止層１０８は、感知部１０４のアレイに対応して（または平行に）水平に配置される。いくつかの実施形態では、反射防止層１０８の材料は、ＳｉＯｘＮｙ（ここでは、ｘおよびｙは、０～１の範囲にある）を含むことができる。反射防止層１０８は、任意の適切な堆積プロセスによって形成されることができる。
【0025】
上述のように、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループは、反射防止層１０８上に配置されたカラーフィルタ層１１０をそれぞれ含むことができる。いくつかの実施形態では、カラーフィルタ層１１０の高さは、約０．３μｍ～２．０μｍの間であることができる。特定の実施形態では、カラーフィルタ層１１０の高さは、約０．７μｍであることができる。いくつかの実施形態では、カラーフィルタ層１１０は、赤色、緑色、青色、シアン色、マゼンタ色、黄色、白色、透明（無色）、または赤外線であり得る複数のユニットを含んでもよい。カラーフィルタ層１１０の各ユニットは、イメージセンサ１０のそれぞれの感知部１０４に対応することができ、ユニットの色は、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループのそれぞれの要求によって決まる。フォトダイオードなどの個々の感知部１０４は、受信した光信号を、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループの電気信号にそれぞれ変換することができる。いくつかの実施形態では、同じグループ内のセンサユニットは、同じ色のユニットを有してもよい。いくつかの実施形態では、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループは、パーティショングリッド（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ ｇｒｉｄ）構造１１２によって互いに分離されており、これについては後で詳細に説明する。本開示のいくつかの実施形態によれば、カラーフィルタ層１１０は、反射防止層１０８上およびパーティショングリッド構造１１２によって画定された空間内に堆積される。カラーフィルタ層１１０は、異なるステップでコーティング、露光、および現像プロセスによって順次に形成されることができる。あるいは、カラーフィルタ層１１０は、インクジェット印刷によって形成されてもよい。
【0026】
図１Ａに示すように、パーティショングリッド構造１１２は、カラーフィルタ層１１０の１つまたは複数のユニットの間に配置されている。例えば、パーティショングリッド構造１１２の中心線（図示せず）は、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループの境界を画定することができる。本開示のいくつかの実施形態によれば、パーティショングリッド構造１１２は、カラーフィルタ層１１０の各ユニットよりも低い屈折率を有することができる。屈折率は、光の速度を変化させる物質の特性であり、真空中の光の速度を物質内の光の速度で割って得られた値である。光が２つの異なる材料間をある角度で進むとき、その屈折率が光の透過（屈折）の角度を決める。本開示のいくつかの実施形態によれば、パーティショングリッド構造１１２の屈折率は、約１．００～１．９９の間である。入射光波がカラーフィルタ層１１０に入射したとき、パーティショングリッド構造１１２は、特定のユニット内の光を分離して、光トラッピング機能として機能することができる。
【0027】
パーティショングリッド構造１１２の材料は、透明な誘電体材料を含んでもよい。まず、パーティション材料層が反射防止層１０８上にコーティングされる。次に、ハードマスク層（図示せず）がパーティション材料層上にコーティングされる。いくつかの実施形態では、ハードマスク層の材料はフォトレジストである。フォトリソグラフィプロセスがハードマスク層に実行されてパターン化する。次に、エッチングプロセスがパターン化されたハードマスク層を用いて、パーティション材料層に実行される。エッチングプロセスは、ドライエッチングであってもよい。エッチングプロセスの後、パーティション材料層の一部が反射防止層１０８上で除去され、複数の開口部がその中に形成される。上述のように、開口部は、その後、カラーフィルタ層１１０で充填される。
【0028】
図１Ａに引き続き示すように、遮光構造１１４は、センサユニット１００Ａのグループとセンサユニット１００Ｂのグループとの間の反射防止層１０８上に配置されている。いくつかの実施形態では、遮光構造１１４は、パーティショングリッド構造１１２内に埋め込まれている。いくつかの実施形態では、パーティショングリッド構造１１２は、イメージセンサ１０の設計要件に応じて、遮光構造１１４よりも高くてもよい。いくつかの実施形態では、遮光構造１１４は、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループの境界にまたがっている。即ち、遮光構造１１４は、任意の２つの隣接するセンサユニットによって共有されるように配置されている（例えば、右センサユニット１００Ａ－Ｒおよび左センサユニット１００Ｂ－Ｌ）。遮光構造１１４の配置は、カラーフィルタ層１１０に対応したユニットの下にある感知部１０４のうちの１つが、受信信号の精度に影響を及ぼす可能性がある異なる色の隣接するユニットからさらなる光を受光するのを防ぐことができる。本開示のいくつかの実施形態では、遮光構造１１４の高さは、約０．００５μｍ～０．４μｍの間であることができる。いくつかの実施形態では、遮光構造１１４の材料は、不透明な金属（タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）など）、不透明な金属窒化物（窒化チタン（ＴｉＮ）など）、不透明な金属酸化物（酸化チタン（ＴｉＯ）など）、他の適切な材料、またはそれらの組み合わせを含むことができるが、本開示はそれらに限定されない。遮光構造１１４は、反射防止層１０８上に金属層を堆積し、次いでフォトリソグラフィおよびエッチングプロセスを用いて金属層をパターン化することができるが、本開示はそれに限定されない。
【0029】
図１Ａに示すように、マイクロレンズ材料層１２０は、カラーフィルタ層１１０およびパーティショングリッド構造１１２上に配置されることができる。マイクロレンズ材料層１２０の屈折率は、約１．２～２．２の間である。いくつかの実施形態では、マイクロレンズ材料層１２０の材料は、透明な材料であり得る。例えば、材料は、ガラス、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、他の任意の適用可能な材料、またはそれらの組み合わせを含み得るが、本開示はそれらに限定されない。本開示のいくつかの実施形態によれば、複数のマイクロレンズ１２２は、マイクロレンズ材料層１２０上に配置されることができる。いくつかの実施形態では、複数のマイクロレンズ１２２は、センサユニット１００Ａのグループおよびセンサユニット１００Ｂのグループのそれぞれに対応するようにマイクロレンズ材料層１２０の上部をパターン化することによって形成され得る。複数のマイクロレンズ１２２は、マイクロレンズ材料層１２０から形成されるため、複数のマイクロレンズ１２２およびマイクロレンズ材料層１２０は、同じ材料を共有する。
【0030】
図１Ａに引き続き示すように、誘電体構造１３０は、複数のマイクロレンズ１２２上に配置されることができる。いくつかの実施形態では、誘電体構造１３０は、マイクロレンズ材料層１２０および複数のマイクロレンズ１２２を覆うことができる。本開示のいくつかの実施形態によれば、誘電体構造１３０は、異なる偏光の光波がそのそれぞれのターゲット、例えば光波Ｌ１およびＬ２（後に詳細に説明される）に到達するのに必要な伝播経路を提供することができる。誘電体構造１３０の屈折率は、約１．０～１．８の間である。誘電体構造１３０の屈折率は、マイクロレンズ１２２（およびマイクロレンズ材料層１２０）の屈折率より低くてもよい。さらに、誘電体構造１３０の屈折率は、後続して形成される偏光スプリッタ１４０の屈折率より著しく低い。光波をより効果的に異なる位相遅延に分離するためには、偏光スプリッタ１４０の屈折率と周囲の環境の屈折率との間に最大差を作り出すことが必要とされ、より大きな位相差が生じる可能性があることを理解されたい。
【0031】
いくつかの実施形態では、誘電体構造１３０は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ）、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭窒化ケイ素（ＳｉＣＮ）、酸窒化ケイ素、酸窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙＣ１－ｘ－ｙ、ここでのｘおよびｙは０～１の範囲である）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、ドープされていないケイ酸塩ガラス、またはドープされた酸化ケイ素 （例えば、ホウ素ドープリンケイ酸塩ガラス（ＢＰＳＧ）、溶融シリカ（ＦＳＧ）、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）、ホウ素ドープケイ酸ガラス（ＢＳＧ）など）、低誘電率材料、有機透明材料など、またはそれらの組み合わせを含む透明材料であり得るが、本開示はそれらに限定されない。誘電体構造１３０の形成は、例えば、スピンオンコーティングプロセス、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、他の適切な方法、またはそれらの組み合わせを含むことができる堆積プロセスを含んでもよい。その後、化学機械研磨などの平坦化プロセスが実行され、平坦化された上面を形成してもよい。
【0032】
図１Ａに示すように、複数の偏光スプリッタ１４０は、誘電体構造１３０の平坦化された上面に位置し得る。前述のように、従来の偏光スプリッタ（または偏光子）は、特定の偏光の入射光波のみを透過させ、他の偏光の入射光波を反射または吸収することができる。複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過するようにさせるメタ特徴に組み込まれることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が最適化されることができる。いくつかの実施形態では、量子効率は光電変換効率であり、入射光波がいかに効率よく電気信号に変換されることができるかを測定する。
【0033】
複数の偏光スプリッタ１４０の屈折率は、約１．７～３．５の間である。複数の偏光スプリッタ１４０は、１の屈折率を有する周囲空気によって囲まれ得ることに留意されたい。屈折率間の最大の差が実現されて、著しく大きな位相差を生成することができるため、光波が異なる屈折波面を有する異なる位相遅延に分離されることができる。複数の偏光スプリッタ１４０の高さは、約０．１μｍ～１．５μｍの間である。偏光スプリッタ１４０の材料は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリチオフェン（ＰＴ）樹脂、フェノールノボラック（ＰＮ）など、またはそれらの組み合わせの透明樹脂を含むことができる。複数の偏光スプリッタ１４０は、上述の任意の適切な堆積プロセスおよびパターニングプロセスによって形成されることができる。
【0034】
本開示の特定の実施形態では、左センサユニット１００Ａ－Ｌおよび左センサユニット１００Ｂ－Ｌは、垂直偏光用に設計されることができ、右センサユニット１００Ａ－Ｒおよび右センサユニット１００Ｂ－Ｒは水平偏光用に設計されることができる。図１Ａに示されるように（図１Ｂを参照してより詳細に説明されることもある）、左センサユニット１００Ａ－Ｌおよび左センサユニット１００Ｂ－Ｌの真上の複数の偏光スプリッタ１４０の部分は、主に垂直偏光スプリッタで占められており、右センサユニット１００Ａ－Ｒおよび右センサユニット１００Ｂ－Ｒの真上の複数の偏光スプリッタ１４０の部分は、主に水平偏光スプリッタで占められている。複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれのメタ特徴は、１つのタイプの偏光のみを有して、もう１つのタイプを完全に排除しているというのではなく、垂直偏光と水平偏光の両方を含むことができることに留意されたい。
【0035】
図１Ａに引き続き示すように、光波Ｌ１および光波Ｌ２は、それぞれ垂直偏光および水平偏光である。光波Ｌ１および光波Ｌ２はそれぞれ、垂直偏光および水平偏光の両方を含むセンサユニット（センサユニット１００Ａのグループまたはセンサユニット１００Ｂのグループ内）に対応する同じ領域から送信され得る。光波Ｌ１および光波Ｌ２が複数の偏光スプリッタ１４０を透過して伝送されるため、光波Ｌ１および光波Ｌ２は異なる位相遅延を得ることができる。異なる位相遅延により、傾いた曲がった波面が生成されることができ、光波Ｌ１が非法線方向で入射点まで伝播することができ、光波Ｌ２の伝播経路は、光波Ｌ１の非法線方向に対して別の方向に徐々にシフトされることができる。
【0036】
図１Ａに示されるように、光波Ｌ１は、左センサユニット１００Ａ－Ｌおよび左センサユニット１００Ｂ－Ｌの感知部１０４に向かって伝播することができ、光波Ｌ２は、光波Ｌ１の経路に対してミラー経路を通過して、右センサユニット１００Ａ－Ｒおよび右センサユニット１００Ｂ－Ｒの感知部１０４に向かって伝播することができる。複数の偏光スプリッタ１４０のメタ特徴を実施した結果、垂直偏光の光波Ｌ１および水平偏光の光波Ｌ２は両方とも、垂直偏光の感知部１０４および水平偏光の感知部１０４によってそれぞれ適切に受光され得る。従って、メタ特徴は、より感度が高くなり、透過率が約７０％～８０％に達することができる。いくつかの実施形態では、透過率は、センサユニット１００Ａのグループに入射する総入射エネルギー（垂直偏光の入射光波）に対する左センサユニット１００Ａ－Ｌが受光した光エネルギーの比率、またはセンサユニット１００Ａのグループに入射する総入射エネルギー（水平偏光の入射光波）に対する右センサユニット１００Ａ－Ｒが受光した光エネルギーの比率であることができる。
【0037】
図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、イメージセンサ１０の断面図である。図１Ａは、図１Ｂの線Ａ－Ａ’から得られた断面図であることに留意されたい。前述のように、センサユニット１００Ａのグループまたはセンサユニット１００Ｂのグループのそれぞれは、クワッドフォトダイオード（ＱＰＤ）など、２×２に配置された４つのセンサユニットを含み得る。もう１つの実施形態では、センサユニット１００Ａのグループまたはセンサユニット１００Ｂのグループのそれぞれは、デュアルフォトダイオード（ＤＰＤ）など、１×２に配置された２つのセンサユニットを含み得る。説明のために、基板１０２、感知部１０４、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、反射防止層１０８、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、および複数のマイクロレンズ１２２は省略される。誘電体構造１３０および複数の偏光スプリッタ１４０の特徴は、図１Ａに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。簡潔にするために、図１Ｂは、センサユニット１００Ａのグループ（またはセンサユニット１００Ｂのグループ）の上面図のみを示している。前述のように、複数の偏光スプリッタ１４０は、センサユニット１００Ａのグループ（またはセンサユニット１００Ｂのグループ）にわたって誘電体構造１３０上に位置し得る。
【0038】
図１Ｂに示すように、複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれは、上面図から第１の方向に延在する第１のメタ要素と、上面図から第１の方向に垂直な第２の方向に延在する第２のメタ要素とを有するユニットであってもよい。以下、第１の方向および第２の方向をそれぞれｙ軸方向およびｘ軸方向と呼ぶ。明確にするために、複数の偏光スプリッタ１４０は、行１～８（ｙ軸方向）および列ａ～ｈ（ｘ軸方向）で示されることができる。各行の列ａから列ｈまでの偏光スプリッタ１４０は構造グループを構成し、構造グループは行１から行８まで周期的に繰り返し配置され得ることに留意されたい。換言すれば、各構造グループは、ｘ軸方向に伸びてもよく、ｙ軸方向に周期的に繰り返し配置されてもよい。構造グループは単一のセンサユニットに対応するのではなく、構造グループはグループ内の全てのセンサユニットにわたって対応することを理解されたい。他の実施形態では、各構造グループはｙ軸方向にも延在し、センサユニットのグループの構成がそれに応じて調整されれば、ｘ軸方向に周期的に繰り返し配置されてもよい。本開示のいくつかの実施形態によれば、各構造グループは、少なくとも３つの偏光スプリッタ１４０によって構成されるべきである。
【0039】
図１Ｂに示されるように、各構造グループ内の複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれは、十字形または長方形であり得る。偏光スプリッタ１４０が十字形に見えても長方形に見えても、それらは全て十字形と見なすことができることを理解されたい。例えば、列ａの偏光スプリッタ１４０は、ｙ軸方向（第１の方向）にのみ延在する第１のメタ要素のみを有するように見えることがある。これは単純に、ｘ軸方向（第２の方向）に延在する第２のメタ要素が、第１のメタ要素の臨界寸法（ＣＤ）を超えて延在しないためである。同様に、列ｈの偏光スプリッタ１４０は、ｘ軸方向（第２の方向）にのみ延在する第２のメタ要素のみを有するように見えることがある。これも、ｙ軸方向（第１の方向）に延在する第１のメタ要素が、第２のメタ要素の臨界寸法を超えて延在しないためである。従って、本実施形態の複数の偏光スプリッタ１４０は全て、新規のメタ特徴を有する十字形と見なすことができる。
【0040】
図１Ｂに引き続き示すように、列ａ～列ｄの偏光スプリッタ１４０は、垂直偏光のセンサユニット（左センサユニット１００Ａ－Ｌおよび左センサユニット１００Ｂ－Ｌなど）に対応して配置されることができ、列ｅ～列ｈの偏光スプリッタ１４０は、水平偏光のセンサユニット（右センサユニット１００Ａ－Ｒおよび右センサユニット１００Ｂ－Ｒなど）に対応して配置されることができる。しかしながら、列ａ～列ｈの偏光スプリッタ１４０は、垂直偏光と水平偏光を同時にサポートすることができる。複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれの第１のメタ要素または第２のメタ要素の臨界寸法は、上から見て約５０ｎｍ～３００ｎｍの間である。複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれの第１のメタ要素または第２のメタ要素の長さ（または延在寸法）は、上から見て約５０ｎｍ～４００ｎｍの間である。各構造グループ内の偏光スプリッタ１４０はｘ軸方向に異なる延在寸法を有するため、各構造グループ内のスプリッタピッチ（またはｘ軸ピッチ）は異なり得る。各構造グループ内の複数の偏光スプリッタ１４０間のスプリッタピッチは、約２００ｎｍ～６００ｎｍの間である。同様に、各構造グループの偏光スプリッタ１４０はｙ軸方向に異なる延在寸法を有するため、構造グループのサイクル間のグループピッチ（またはｙ軸ピッチ）も異なる位置で変化し得る。構造グループのサイクル間のグループピッチは、約２００ｎｍ～６００ｎｍである。いくつかの実施形態では、スプリッタピッチとグループピッチは同じであっても異なっていてもよい。スプリッタピッチとグループピッチは、可視光範囲用に設計されることができる。
【0041】
図２Ａ～図２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、様々な設計を有するイメージセンサ２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃの断面図である。前述のように、非常に大きな位相差を生成するには、屈折率間に大きな差を作ることが不可欠であるため、光波は、異なる曲がった波面を有する異なる位相遅延に分離されることがある。複数のマイクロレンズ１２２、誘電体構造１３０、および複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、用途または設計要件に応じて変化し得る。説明のために、光波Ｌ１および光波Ｌ２は省略されている。基板１０２、感知部１０４、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、反射防止層１０８、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、複数のマイクロレンズ１２２、誘電体構造１３０、および複数の偏光スプリッタ１４０の特徴は、図１Ａに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0042】
図２Ａに示すように、イメージセンサ２０Ａの断面図が示されている。図１Ａと比較して、イメージセンサ２０Ａの複数の偏光スプリッタ１４０は、誘電体構造１３０内に埋め込まれることができる。周囲空気によって囲まれる代わりに、複数の偏光スプリッタ１４０は、誘電体構造１３０によって囲まれてもよい。誘電体構造１３０と偏光スプリッタ１４０の屈折率の間には依然として大きな差があり、十分な大きな位相差を生成する。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0043】
図２Ｂに示すように、イメージセンサ２０Ｂの断面図が示されている。図２Ａと比較して、イメージセンサ２０Ｂの複数の偏光スプリッタ１４０は、３層以上の層のシフトされた構成を含むことができる。シフトされた構成では、スプリッタピッチ （またはｘ軸ピッチ）および／またはグループピッチ（またはｙ軸ピッチ）は、図１Ａのものと同じままであってもよく、設計要件に応じて変更されてもよい。誘電体構造１３０と偏光スプリッタ１４０の屈折率の間には依然として大きな差があり、十分な大きな位相差を生成する。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0044】
図２Ｃに示すように、イメージセンサ２０Ｃの断面図が示されている。図２Ａと比較して、イメージセンサ２０Ｃのマイクロレンズ材料層１２０および複数のマイクロレンズ１２２は、誘電体構造１３０の平坦化された上面上に配置されることができる。複数のマイクロレンズ１２２および誘電体構造１３０の構成を変更することで、設計要件に応じて感知性能に影響を与える可能性がある。他の実施形態では、マイクロレンズ材料層１２０および複数のマイクロレンズ１２２を省略されてもよい。誘電体構造１３０と偏光スプリッタ１４０の屈折率の間には依然として大きな差があり、十分な大きな位相差を生成する。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0045】
図３は、本開示の他の実施形態による、イメージセンサ３０の上面図である。センサユニットの異なるグループ内のカラーフィルタ層１１０が異なるカラーユニットを有するように設計されるとき、複数の偏光スプリッタ１４０の構成も変化し得る。説明のために、基板１０２、感知部１０４、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、反射防止層１０８、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、複数のマイクロレンズ１２２は省略されている。誘電体構造１３０および複数の偏光スプリッタ１４０の特徴は、図１Ｂに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0046】
図３に示すように、センサユニット１００Ｃのグループ、センサユニット１００Ｄのグループ、センサユニット１００Ｅのグループ、およびセンサユニット１００Ｆのグループが示されている。本開示のいくつかの実施形態によれば、センサユニット１００Ｃのグループ、センサユニット１００Ｄのグループ、センサユニット１００Ｅのグループ、およびセンサユニット１００ＦのグループＦは、緑色カラーユニット、赤色カラーユニット、青色カラーユニット、および緑色カラーユニットをそれぞれ含むことができる。センサユニット１００Ｃのグループとセンサユニット１００Ｆのグループは同じ色であるため、複数の偏光スプリッタ１４０の構成は実質的に同一である。他の実施形態では、いくつかの重要な要素（複数のマイクロレンズ１２２および／または誘電体構造１３０など）の寸法および特性が微調整され、複数の偏光スプリッタ１４０が異なる色のセンサユニット１００Ｃ～１００Ｆのグループ間で同じ構成を有することができるようにさせることができる。例えば、光の速度は、それぞれの波長を有するカラーユニットの屈折率で割った真空中の光の速度と等しいことができるため、位相差の調整も、偏光した光波の伝播経路が異なるカラーユニットに応じて変化を生じ得る。
【0047】
図４Ａおよび図４Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、様々な設計を有するイメージセンサ４０の上面図である。ｙ軸方向（第１の方向）とｘ軸方向（第２の方向）の他に、複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれも、対角方向に回転されることができ、偏光は、適切なアルゴリズムによって分析されることができる。例えば、０°（ｙ軸）または９０°（ｘ軸）の向きの代わりに、複数の偏光スプリッタ１４０は±４５°の向きを有することができる。説明のために、基板１０２、感知部１０４、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、反射防止層１０８、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、複数のマイクロレンズ１２２は省略されている。誘電体構造１３０および複数の偏光スプリッタ１４０の特徴は、図１Ｂに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0048】
図４Ａに示すように、イメージセンサ４０の上面図が示されている。図１Ｂと比較して、イメージセンサ４０の複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれは、＋４５°方向に向けることができる。上述のように、ｙ軸方向（第１の方向）およびｘ軸方向（第２の方向）は、０°方向および９０°方向でそれぞれ示されることができる。イメージセンサ４０の複数の偏光スプリッタ１４０が対角方向に向けられても、第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は依然として互いに垂直である。構造グループの特徴とそのサイクルは不変であるべきである。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0049】
図４Ｂに示すように、イメージセンサ４０の上面図が示されている。図１Ｂと比較して、イメージセンサ４０の複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれは、－４５°方向に向けることができる。本開示のいくつかの実施形態によれば、複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれの回転の大きさ（ｒｏｔａｔｉｏｎ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）（正または負の方向に関係なく）は、上から見て約０°～９０°の間である。イメージセンサ４０の複数の偏光スプリッタ１４０が対角方向に向けられても、第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は依然として互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0050】
図５Ａ～図５Ｇは、本開示のいくつかの実施形態による、様々な設計を有するイメージセンサ５０の上面図である。複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれの方向、例えば、ｙ軸方向（０°方向）、ｘ軸方向（９０°方向）、および対角方向（±４５°方向）は 、センサユニットの複数のグループの間で様々な組み合わせに統合されることができる。この配置は、特定の機能を実現するように、または適切なアルゴリズムによって偏光の入射角を分析するように設計されることができる。説明のために、基板１０２、感知部１０４、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、反射防止層１０８、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、複数のマイクロレンズ１２２は省略されている。誘電体構造１３０および複数の偏光スプリッタ１４０の特徴は、図１Ｂに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0051】
図５Ａに示すように、イメージセンサ５０の上面図が示されている。図１Ｂと比較して、複数の偏光スプリッタ１４０は、４つのグループのセンサユニットの間に繰り返し配置される。各センサユニットのグループ（実線で定義されている）では、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、ｙ軸方向（０°方向）の偏光とｘ軸方向（９０°方向）の偏光を同時にサポートすることができる。第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0052】
図５Ｂに示すように、イメージセンサ５０の上面図が示されている。図５Ａと比較して、右上のセンサユニットのグループと右下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットと右センサユニットの複数の偏光スプリッタ１４０の構成は交換される。その結果、ｘ軸方向（９０°方向）の偏光の光波が分離され、センサユニットの４つのグループの中心に向けられることができ、クロストークが改善されることができる。いくつかの実施形態では、クロストークは、光波の所望の偏光に干渉する異なる偏光の信号の読み取り、または偏光比の減少をもたらす異なる偏光の光波の混合である。第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光線を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0053】
図５Ｃに示すように、イメージセンサ５０の上面図が示されている。図５Ａと比較して、右上のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、－４５°方向の偏光および＋４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。さらに、左下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニットの複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、＋４５°方向の偏光および－４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0054】
図５Ｄに示すように、イメージセンサ５０の上面図が示されている。図５Ａと比較して、右上のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、－４５°方向の偏光および＋４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。さらに、右下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、＋４５°方向の偏光および－４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0055】
図５Ｅに示すように、イメージセンサ５０の上面図が示されている。図５Ａと比較して、左下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、－４５°方向の偏光および＋４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。さらに、右下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、＋４５°方向の偏光および－４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0056】
図５Ｆに示すように、イメージセンサ５０の上面図が示されている。図５Ａと比較して、右上のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は交換される。左下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、－４５°方向の偏光および＋４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。さらに、右下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、＋４５°方向の偏光および－４５°方向の偏光を同時にサポートすることができる。第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0057】
図５Ｇに示すように、イメージセンサ５０の上面図が示されている。図５Ｆと比較して、左下のセンサユニットのグループおよび右下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は交換される。第１のメタ要素と第２のメタ要素の延在方向は互いに垂直である。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0058】
図６は、本開示のさらに他の実施形態によるイメージセンサ６０の上面図である。長方形であることに加えて、センサユニットのグループは、上から見て六角形であってもよい。説明のために、基板１０２、感知部１０４、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、反射防止層１０８、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、複数のマイクロレンズ１２２は省略されている。誘電体構造１３０および複数の偏光スプリッタ１４０の特徴は、図１Ｂに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0059】
図６に示すように、イメージセンサ６０の上面図が示されている。図１Ｂと比較して、六角形のセンサユニットのグループ内の指向された偏光スプリッタ１４０は、光エネルギーの損失をより効果的に最小化することができる。しかしながら、各センサユニットのグループ内の複数の偏光スプリッタ１４０の配置は不完全である可能性がある（例えば、端部に近いいくつかの偏光スプリッタ１４０は、六角形の性質により除去される必要がある可能性がある）。配光が損なわれる可能性があるが、より大きな寸法のセンサユニットでは、性能が著しく影響を受けない可能性がある。中央の３つのセンサユニットのグループでは、左センサユニットと右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、ｙ軸方向（０°方向）の偏光とｘ軸方向（９０°方向）の偏光を同時にサポートすることができる。左上のセンサユニットのグループおよび左下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、－６０°方向の偏光および＋３０°方向の偏光を同時にサポートすることができる。さらに、右上のセンサユニットのグループおよび右下のセンサユニットのグループでは、左センサユニットおよび右センサユニット（破線で区切られている）の複数の偏光スプリッタ１４０の構成は、－３０°方向の偏光および＋６０°方向の偏光を同時にサポートすることができる。各センサユニットで受信された光波の偏光は、六角形のセンサユニットのグループの構造の方向ではなく、複数の偏光スプリッタ１４０の方向によって決定されることを理解されたい。しかしながら、各センサユニットのグループの六角形構造は、２つの回転された偏光をサポートする。
【0060】
図７は、本開示のさらに他の実施形態による、イメージセンサ７０の断面図である。本実施形態では、イメージセンサ７０は、複数の偏光スプリッタ１４０が組み込まれた有機フォトダイオード（ＯＰＤ）であることができる。有機フォトダイオードは、近赤外線（ＮＩＲ）に対して高い感度を有し、一般に、量子効率が比較的低い傾向がある。偏光スプリッタ１４０の革新的なメタ特徴を導入することにより、量子効率の改善が明確に観察されるであろう。基板１０２、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、複数のマイクロレンズ１２２、誘電体構造１３０、複数の偏光スプリッタ１４０、光波Ｌ１、および光波Ｌ２の特徴は、図１Ａに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0061】
図７に示すように、有機光導電膜（ＯＰＦ）１０７はカラーフィルタ層１１０の下方に配置されることができる。有機光導電膜１０７の機能は、光子を電子に変換することである。いくつかの実施形態では、有機光導電膜１０７は、ディープトレンチアイソレーション構造１０６によって区画化されてもよい。ディープトレンチアイソレーション構造１０６の材料および形成は、図１Ａに示されたものと同様であってよく、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。有機光導電膜１０７の厚さは、約０．０５μｍ～０．７０μｍの間であり得る。有機光導電膜１０７の材料は、小分子（フルオレンジチオフェン（ＦＤＴ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、鉛フタロシアニン（ＰｂＰｃ）、クロロアルミニウムフタロシアニン（ＡｌＣｌＰｃ）など）、フラーレン（Ｃ７０、Ｃ６０など）など、またはそれらの組み合わせを含むことができる。有機光導電膜１０７は、上述の任意の適切な堆積プロセスによって形成されることができる。
【0062】
引き続き図７に示すように、電子輸送層（ＥＴＬ）１０５Ａおよび正孔輸送層（ＨＴＬ）１０５Ｂは、有機光導電膜１０７の下方および上方にそれぞれ形成され得る。いくつかの実施形態では、電子輸送層１０５Ａは、基板１０２と有機光導電膜１０７との間に垂直に配置されてもよく、正孔輸送層１０５Ｂは、カラーフィルタ層１１０と有機光導電膜１０７との間に垂直に配置されてもよい。電子輸送層１０５Ａおよび正孔輸送層１０５Ｂは、それぞれアノード接続およびカソード接続のためのバッファ層とみなすことができる。電子輸送層１０５Ａまたは正孔輸送層１０５Ｂの厚さは、約１０ｎｍ～１００ｎｍの間であり得る。電子輸送層１０５Ａおよび正孔輸送層１０５Ｂの材料は、ポリマー（ポリビス（チエニル）チエノジアチアゾールチオフェン（ＰＤＤＴＴ）、ポリ［２，３－ビス（４－（２－エチルヘキシルオキシ）フェニル）－５，７－ジ（チオフェン－２－イル）チエノ［３，４－ｂ］ピラジン］（ＰＤＴＴＰ）、ポリ｛２，２’－［（２，５－ビス（２－ヘキシルデシル）－３，６－ジオキソ－２，３，５，６－テトラヒドロピロロ［３，４－ｃ］ピロール－１，４－ジイル）ジチオフェン］－５，５’－ジイル－ａｌｔ－チオフェン－２，５－ジイル｝（ＰＤＰＰ３Ｔ）、チエニル－ジケトピロロピロール－チエノ－チオフェン（ＰＤＰＰＴＴＴ）、ポリ｛４，８－ビス［５－（２－エチルヘキシル）チオフェン－２－イル］ベンゾ［１，２－ｂ：４，５－ｂ’］－ジチオフェン－２，６－ジイル－ａｌｔ－３－フルオロ－２－［（２－エチルヘキシル）カルボニル］－チエノ［３，４－ｂ］チオフェン－４，６－ジイル｝（ＰＴＢ７－Ｔｈ）など）、任意の適切な有機材料など、またはそれらの組み合わせを含むことができる。電子輸送層１０５Ａおよび正孔輸送層１０５Ｂは、上述の任意の適切な堆積プロセスによって形成され得る。
【0063】
図７に示すように、下部電極１０３および上部電極１０９は、電子輸送層１０５Ａの下方および正孔輸送層１０５Ｂの上方にそれぞれ配置されることができる。下部電極１０３および上部電極１０９は、カソード接点およびアノード接点としてそれぞれ機能することができる。下部電極１０３の厚さは、基板１０２の設計によって決まる。上部電極１０９の厚さは、約５０ｎｍ～３００ｎｍの間であり得る。下部電極１０３の材料は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、ポリＳｉＧｅ、金属窒化物（例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）など）、金属ケイ化物（例えば、ニッケルケイ化物（ＮｉＳｉ）、コバルトケイ化物（ＣｏＳｉ）、タンタルシリコン窒化物（ＴａＳｉＮ）など）、金属炭化物（例えば、タンタルカーバイド（ＴａＣ）、タンタル炭窒化物（ＴａＣＮ）など）、金属酸化物、または金属を含み得る。金属は、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）など、それらの組み合わせ、またはそれらの多層を含むことができる。上部電極１０９の材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、スズ酸化物（ＳｎＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、インジウムスズ亜鉛酸化物（ＩＴＺＯ）、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）など、またはそれらの組み合わせなど透明導電材料を含むことができる。下部電極１０３および上部電極１０９は、物理蒸着、原子層堆積、めっき、スパッタリングなど、またはそれらの組み合わせによって形成されることができる。
【0064】
引き続き図７に示すように、複数の回路部１０１が下部電極１０３に電気的に接続され得る。いくつかの実施形態では、複数の回路部１０１および下部電極１０３は両方とも、基板１０２内に埋め込まれている。複数の回路部１０１の機能は、回路システムに接続し、電荷蓄積領域を形成することである。複数の回路部１０１は、上述の任意の適切な絶縁材料および導電材料を含むことができる。例えば、複数の回路部１０１は、絶縁層と導電層とが交互に配置された積層構造であってもよい。
【0065】
図７に示すように、パッシベーション層１１１が上部電極１０９上に配置されることができる。パッシベーション層１１１は、有機光導電膜１０７と上方のカラーフィルタ層１１０との間の分離を提供することができる。パッシベーション層１１１の厚さは、約５０ｎｍ～１０００ｎｍの間であり得る。パッシベーション層１１１の材料および形成は、誘電体構造１３０の材料および形成と同様であってもよく、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0066】
図８Ａおよび図８Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、様々な設計を有するイメージセンサ８０Ａおよび８０Ｂの上面図である。複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれは、長方形または楕円形に見えることがある。説明のために、基板１０２、感知部１０４、ディープトレンチアイソレーション構造１０６、反射防止層１０８、カラーフィルタ層１１０、パーティショングリッド構造１１２、遮光構造１１４、マイクロレンズ材料層１２０、複数のマイクロレンズ１２２は省略されている。誘電体構造１３０および複数の偏光スプリッタ１４０の特徴は、図１Ｂに示されたものと同様であり、繰り返しを避けるために、ここでは詳細を再度説明しない。
【0067】
図８Ａに示すように、イメージセンサ８０Ａの上面図が示されている。図１Ｂと比較して、イメージセンサ８０Ａの複数の偏光スプリッタ１４０は全て長方形に見えることがある。前述のように、各行の列ａから列ｈまでの偏光スプリッタ１４０は、構造グループを構成し、構造グループは、行１から行８まで周期的に繰り返し配置され得る。図８Ａに示された複数の偏光スプリッタ１４０が十字形に見えなくても、複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれは、ｙ軸方向およびｘ軸方向にそれぞれ延在する第１のメタ要素および第２のメタ要素を依然として含むことができる。第１のメタ要素と第２のメタ要素の両方がそれぞれｙ軸方向とｘ軸方向に最小の延在を有するとき、正方形の偏光スプリッタ１４０（例えば、列ｄと列ｈの偏光スプリッタ１４０）が表示され得る。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0068】
図８Ｂに示すように、イメージセンサ８０Ｂの上面図が示されている。図８Ａと比較して、イメージセンサ８０Ｂの複数の偏光スプリッタ１４０は全て楕円形に見えることがある。十字形の構成でなくても、複数の偏光スプリッタ１４０のそれぞれは、ｙ軸方向とｘ軸方向にそれぞれ延在する第１のメタ要素と第２のメタ要素を依然として含むことができる。第１のメタ要素と第２のメタ要素の両方が、それぞれｙ軸方向とｘ軸方向に最小の延在を有するとき、円形の偏光スプリッタ１４０（例えば、列ｄと列ｈの偏光スプリッタ１４０）が表示され得る。本開示のいくつかの実施形態によれば、メタ特徴を有する複数の偏光スプリッタ１４０は、異なる偏光の光波を透過させることができるが、異なる偏光の光波は分離され、異なるセンサユニットに向けられることができる。換言すれば、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0069】
革新的なメタ特徴を有する複数の偏光スプリッタを標準のイメージセンサ内に組み込むことにより、異なる偏光の入射光波が透過され、受信されることができる。革新的なメタ特徴は、異なる偏光された光波の透過方向を制御し、異なる偏光の光波がセンサユニットのグループ内の異なる感知部に向けられるようにさせることができる。偏光スプリッタは、不要な偏光の光波を反射または吸収しないため、光エネルギーの損失が最小化されることができ、量子効率が向上されることができる。
【0070】
前述の内容は、当業者が本開示の態様をよりよく理解できるように、いくつかの実施形態の特徴を概説している。当業者は、同じ目的を実行するため、および／または本明細書に導入される実施形態の同じ利点を達成するための他のプロセスおよび構造を設計または修正するための基礎として本開示を容易に使用できることを理解できる。当業者はまた、そのような同等の構造が本開示の精神および範囲から逸脱せず、且つそれらは、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書で様々な変更、置換、および代替を行うことができることを理解するべきである。従って、保護の範囲は特許請求の範囲を通じて決定される必要がある。さらに、本開示のいくつかの実施形態が上記に開示されているが、それらは、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【0071】
本明細書全体にわたる特徴、利点、または同様の用語への言及は、本開示で実現され得る全ての特徴および利点が、本開示の任意の単一の実施形態で実現されるべきまたは実現され得ることを意味するのではない。むしろ、特徴および利点に言及する用語は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、利点、または特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味すると理解される。従って、本明細書全体にわたる特徴および利点、ならびに類似の用語の議論は、必ずしもそうではないが、同じ実施形態を指すことがある。
【0072】
さらに、１つまたは複数の実施形態では、本開示の説明された特徴、利点、および特性は、任意の適切な方法で組み合わせてもよい。当業者は、本明細書の説明に基づいて、特定の実施形態の１つまたは複数の特定の特徴または利点なしに本開示を実施できることを認識するであろう。他の例では、本開示の全ての実施形態に存在しない可能性がある、追加の特徴および利点が特定の実施形態において認識され得る。
【符号の説明】
【0073】
１、２、３、４、５、６、７、８ 行
１０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、３０、４０、５０、６０、７０、８０Ａ、８０Ｂ イメージセンサ
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ センサユニットのグループ
１００Ａ－Ｌ、１００Ｂ－Ｌ 左センサユニット
１００Ａ－Ｒ、１００Ｂ－Ｒ 右センサユニット
１０１ 回路部
１０２ 基板
１０３ 下部電極
１０４ 感知部
１０５Ａ 電子輸送層
１０５Ｂ 正孔輸送層
１０６ ディープトレンチアイソレーション構造
１０７ 有機光導電膜
１０８ 反射防止層
１０９ 上部電極
１１０ カラーフィルタ層
１１１ パッシベーション層
１１２ パーティショングリッド構造
１１４ 遮光構造
１２０ マイクロレンズ材料層
１２２ マイクロレンズ
１３０ 誘電体構造
１４０ 偏光スプリッタ
Ａ－Ａ’ 線
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ 列
Ｌ１ 光波
Ｌ２ 光波
Ｘ軸
Ｙ軸
１０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、３０、４０、５０、６０、７０、８０Ａ、８０Ｂ イメージセンサ
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ センサユニットのグループ
１００Ａ－Ｌ、１００Ｂ－Ｌ 左センサユニット
１００Ａ－Ｒ、１００Ｂ－Ｒ 右センサユニット
１０１ 回路部
１０２ 基板
１０３ 下部電極
１０４ 感知部
１０５Ａ 電子輸送層
１０５Ｂ 正孔輸送層
１０６ ディープトレンチアイソレーション構造
１０７ 有機光導電膜
１０８ 反射防止層
１０９ 上部電極
１１０ カラーフィルタ層
１１１ パッシベーション層
１１２ パーティショングリッド構造
１１４ 遮光構造
１２０ マイクロレンズ材料層
１２２ マイクロレンズ
１３０ 誘電体構造
１４０ 偏光スプリッタ
Ａ－Ａ’ 線
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ 列
Ｌ１ 光波
Ｌ２ 光波
Ｘ軸
Ｙ軸
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
