DE112017006908T5 - Lichtempfangselement, verfahren zum produzieren eines lichtempfangselements, bildgebungselement und elektronische vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Ein Lichtempfangselement, das mit Folgendem versehen ist: mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten, die in einer Draufsicht in unterschiedlichen Gebieten angeordnet sind und die jeweils eine erste fotoelektrische Umwandlungsschicht und eine zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht umfassen; einem Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschicht voneinander isoliert; ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist und in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Lichtempfangsvorrichtung, die zum Beispiel für einen Infrarotsensor usw. zu verwenden ist, und ein Verfahren zum Herstellen derselben und eine Bildgebungsvorrichtung und eine elektronische Einrichtung.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren wurde ein Bildsensor (ein Infrarotsensor) mit einer Empfindlichkeit in einem Infrarotgebiet kommerzialisiert. Zum Beispiel wird, wie in PTL 1 beschrieben, in einer Lichtempfangsvorrichtung, die für diesen Infrarotsensor verwendet wird, eine fotoelektrische Umwandlungsschicht, die zum Beispiel einen Gruppe-HI-V-Halbleiter, wie etwa InGaAs (Indiumgalliumarsenid), beinhaltet, verwendet und in dieser fotoelektrischen Umwandlungsschicht werden elektrische Ladungen durch Absorption eines Infrarotstrahls erzeugt (eine fotoelektrische Umwandlung wird durchgeführt).
  • Entgegenhaltungsli ste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2014-127499
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Hinsichtlich einer Vorrichtungsstruktur einer solchen Lichtempfangsvorrichtung oder einer Bildgebungsvorrichtung wurden verschiedene Vorschläge gemacht, aber es wird erwartet, dass ein fotoelektrisch umwandelbares Wellenlängenband weiter verbreitert wird.
  • Es ist daher wünschenswert, eine Lichtempfangsvorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung, eine Bildgebungsvorrichtung und eine elektronische Einrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, eine fotoelektrische Umwandlung in einem breiten Wellenlängenband durchzuführen.
  • Eine Lichtempfangsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet Folgendes: mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten einschließlich einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind; einen Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten voneinander separiert; ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist und von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
  • Ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtempfangsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet Folgendes: aus mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind, und durch einen Isolationsfilm voneinander separiert sind, Bilden einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die ein erstes anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet; und Bilden einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die ein zweites anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet, das von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
  • Gemäß der Lichtempfangsvorrichtung und dem Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung der jeweiligen Ausführungsformen beinhalten die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht und die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht die anorganischen Halbleitermaterialien, die voneinander verschieden sind (das erste anorganische Halbleitermaterial und das zweite anorganische Halbleitermaterial); daher ist eine fotoelektrisch umwandelbare Wellenlänge sowohl in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht als auch der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht festgelegt.
  • Eine Bildgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die oben beschriebene Lichtempfangsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Eine elektronische Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die oben beschriebene Bildgebungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Gemäß der Lichtempfangsvorrichtung, dem Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung, der Bildgebungsvorrichtung und der elektronischen Einrichtung der jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhalten die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht und die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht die anorganischen Halbleitermaterialien, die voneinander verschieden sind, was es ermöglicht, fotoelektrisch umwandelbare Wellenlängen der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht zu verschieben. Dies ermöglicht es, eine fotoelektrische Umwandlung in einem breiten Wellenlängenband durchzuführen.
  • Es wird angemerkt, dass oben beschriebene Inhalte veranschaulichend sind. Durch die vorliegende Offenbarung zu erzielende Effekte sind nicht auf oben beschriebene Effekte beschränkt und können Effekte außer jenen oben beschriebenen sein oder können ferner andere Effekte zusätzlich zu jenen oben beschriebenen beinhalten.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist eine Querschnittsansicht einer Konfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • [2A] 2A ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung eines Prozesses eines Verfahrens zum Herstellen der in 1 veranschaulichten Lichtempfangsvorrichtung.
    • [2B] 2B ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 2A folgt.
    • [2C] 2C ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 2B folgt.
    • [2D] 2D ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 2C folgt.
    • [2E] 2E ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 2D folgt.
    • [3A] 3A ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 2E folgt.
    • [3B] 3B ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 3A folgt.
    • [3C] 3C ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 3B folgt.
    • [4] 4 ist eine Querschnittsansicht einer Konfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
    • [5A] 5A ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung eines Prozesses eines Verfahrens zum Herstellen der in 4 veranschaulichten Lichtempfangsvorrichtung.
    • [5B] 5B ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 5A folgt.
    • [5C] 5C ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 5B folgt.
    • [6] 6 ist eine Querschnittsansicht einer Konfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel 1.
    • [7] 7 ist eine Querschnittsansicht einer Konfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel 2.
    • [8] 8 ist eine Querschnittsansicht eines anderen Beispiels für die in 7 veranschaulichte Lichtempfangsvorrichtung.
    • [9A] 9A ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung eines Prozesses eines Verfahrens zum Herstellen der in 7 veranschaulichten Lichtempfangsvorrichtung.
    • [9B] 9B ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 9A folgt.
    • [9C] 9C ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 9B folgt.
    • [10A] 10A ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 9C folgt.
    • [10B] 10B ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 10A folgt.
    • [10C] 10C ist eine Querschnittsansicht eines Prozesses, der 10B folgt.
    • [11] 11 ist eine Querschnittsansicht einer Konfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem Modifikationsbeispiel 3.
    • [12] 12 ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung eines Prozesses eines Verfahrens zum Herstellen der in 11 veranschaulichten Lichtempfangsvorrichtung.
    • [13] 13 ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung eines Betriebs der in 11 veranschaulichten Lichtempfangsvorrichtung.
    • [14] 14 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Bildgebungsvorrichtung veranschaulicht.
    • [15] 15 ist ein schematisches Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Bildgebungsvorrichtung eines gestapelten Typs veranschaulicht.
    • [16] 16 ist ein funktionales Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine elektronische Einrichtung (eine Kamera) veranschaulicht, die die in 14 veranschaulichte Bildgebungsvorrichtung verwendet.
    • [17] 17 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines endoskopischen Chirurgiesystems darstellt.
    • [18] 18 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration eines Kamerakopfes und einer Kamerasteuereinheit (CCU) darstellt.
    • [19] 19 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems veranschaulicht.
    • [20] 20 ist ein Hilfsdiagramm zum Erklären eines Beispiels von Installationspositionen eines Außenfahrzeuginformationserfassungsabschnitts und eines Bildgebungsabschnitts.
  • Ausführungsweisen der Erfindung
  • Manche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist anzumerken, dass die Beschreibung in der folgenden Reihenfolge gegeben ist.
    1. 1. Ausführungsform (Ein Beispiel für eine Lichtempfangsvorrichtung, die eine fotoelektrische Umwandlungsschicht beinhaltet, die voneinander verschiedene anorganische Halbleitermaterialien beinhaltet)
    2. 2. Modifikationsbeispiel 1 (Ein Beispiel, das fotoelektrische Umwandlungsschichten beinhaltet, die sich in einer Draufsicht hinsichtlich der Größe unterscheiden)
    3. 3. Modifikationsbeispiel 2 (Ein Beispiel, bei dem eine Lichteinfallsoberfläche flach ist)
    4. 4. Modifikationsbeispiel 3 (Ein Beispiel für eine Lichtdispersion in einer Longitudinalrichtung)
    5. 5. Anwendungsbeispiel 1 (Ein Beispiel für eine Bildgebungsvorrichtung)
    6. 6. Anwendungsbeispiel 2 (Ein Beispiel für eine elektronische Einrichtung)
    7. 7. Weiteres Anwendungsbeispiel 1 (Ein weiteres Anwendungsbeispiel für ein endoskopisches Chirurgiesystem)
    8. 8. Weiteres Anwendungsbeispiel 2 (Ein weiteres Anwendungsbeispiel für einen mobilen Körper)
  • <Ausführungsform>
  • [Konfiguration]
  • 1 veranschaulicht eine Querschnittskonfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung (einer Lichtempfangsvorrichtung 1) einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Lichtempfangsvorrichtung 1 wird zum Beispiel auf einen Infrarotsensor usw. angewandt der ein anorganisches Halbleitermaterial, wie etwa einen Gruppe-III-V-Halbleiter, verwendet, und beinhaltet mehrere Lichtempfangseinheitsgebiete P (Pixel P1, P2, P3, P4, P5, ..., Pn), die zum Beispiel zweidimensional angeordnet sind. Es ist anzumerken, dass 1 eine Querschnittskonfiguration eines Teils veranschaulicht, der fünf Pixeln P (den Pixeln P1 bis P5) entspricht.
  • Die Lichtempfangsvorrichtung 1 beinhaltet ein ROIC(Readout Integrated Circuit - integrierter Ausleseschaltkreis)-Substrat 11. In der Lichtempfangsvorrichtung 1 sind eine erste Elektrode 21, eine erste Kontaktschicht 22, eine fotoelektrische Umwandlungsschicht 23, eine zweite Kontaktschicht 24 und eine zweite Elektrode 25 in dieser Reihenfolge auf diesem ROIC-Substrat 11 bereitgestellt. Die erste Elektrode 21, die erste Kontaktschicht 22, die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 und die zweite Kontaktschicht 24 sind für jedes der Pixel P separat bereitgestellt und die zweite Elektrode 25 ist gemeinsam für die mehreren Pixel P bereitgestellt. In der Lichtempfangsvorrichtung 1 fällt Licht (z. B. Licht mit Wellenlängen in einem sichtbaren Gebiet und einem Infrarotgebiet) auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 von der Seite der zweiten Elektrode 25 ein. Zum Beispiel wird Licht einer Wellenlänge in dem sichtbaren Gebiet in jedem der Pixel P1 bis P3 fotoelektrisch umgewandelt und Licht einer Wellenlänge in dem Infrarotgebiet wird in jedem der Pixel P4 und P5 fotoelektrisch umgewandelt.
  • Die Lichtempfangsvorrichtung 1 beinhaltet einen Schutzfilm 12 zwischen der ersten Elektrode 21 und dem ROIC-Substrat 11 und der Schutzfilm 12 ist mit einer Durchgangselektrode 12E versehen, die mit der ersten Elektrode 21 gekoppelt ist. Die Lichtempfangsvorrichtung 1 beinhaltet einen Isolationsfilm 13 zwischen angrenzenden der Pixel P. Die Lichtempfangsvorrichtung 1 beinhaltet einen Passivierungsfilm 14 und eine Farbfilterschicht 15 in dieser Reihenfolge auf der zweiten Elektrode 25 und in der Lichtempfangsvorrichtung 1 fällt Licht, das durch die Farbfilterschicht 15 und den Passivierungsfilm 14 hindurchgegangen ist, auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 ein. Eine Konfiguration jedes Teils ist unten beschrieben. Es wird angemerkt, dass die Pixel P1 bis P5 ähnliche Konfigurationen aufweisen, mit der Ausnahme der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23, und die Beschreibung jedes Teils, mit Ausnahme der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23, ist dementsprechend gemeinsam für die jeweiligen Pixel P.
  • Das ROIC-Substrat 11 beinhaltet zum Beispiel ein Silicium(Si)-Substrat und eine mehrschichtige Verdrahtungsschicht, die auf dem Siliciumsubstrat angeordnet ist, und diese mehrschichtige Verdrahtungsschicht ist mit einem ROIC versehen. In der mehrschichtigen Verdrahtungsschicht ist eine Elektrode, die zum Beispiel Kupfer (Cu) beinhaltet, für jedes der Pixel P bei einer Position nahe dem Schutzfilm 12 bereitgestellt und diese Elektrode befindet sich in Kontakt mit der Durchgangselektrode 12E.
  • Die erste Elektrode 21 dient als eine Elektrode (Anode), die mit einer Spannung zum Auslesen von Signalladungen (Löcher oder Elektronen; nachfolgend der Einfachheit halber als Löcher beschrieben), die in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 erzeugt werden, versorgt wird, und ist für jedes der Pixel P bereitgestellt. Die erste Elektrode 21 ist in einer Draufsicht kleiner als die erste Kontaktschicht 22 und befindet sich in Kontakt mit einem im Wesentlichen zentralen Teil der ersten Kontaktschicht 22. Eine erste Elektrode 21 ist für ein entsprechendes der Pixel P angeordnet und die ersten Elektroden 21 in angrenzenden der Pixel P sind durch den Schutzfilm 12 elektrisch voneinander separiert.
  • Die erste Elektrode 21 beinhaltet zum Beispiel eine einfache Substanz aus einem beliebigen von Titan (Ti), Wolfram (W), Titannitrid (TiN), Platin (Pt), Gold (Au), Germanium (Ge), Palladium (Pd), Zink (Zn), Nickel (Ni) und Aluminium (A1) oder eine Legierung, die wenigstens eines dieser Materialien beinhaltet. Die erste Elektrode 21 kann einen Einzelschichtfilm aus einem beliebigen der oben beschriebenen Bestandsmaterialien beinhalten oder kann einen gestapelten Film einschließlich einer Kombination aus zwei oder mehr der oben beschriebenen Bestandsmaterialien beinhalten.
  • Die erste Kontaktschicht 22 ist zwischen der ersten Elektrode 21 und der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 bereitgestellt und befindet sich in Kontakt mit der ersten Elektrode 21 und der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23. Eine erste Kontaktschicht 22 ist für ein entsprechendes der Pixel P angeordnet und die ersten Kontaktschichten 22 in angrenzenden der Pixel P sind durch den Isolationsfilm 13 elektrisch voneinander separiert. Die erste Kontaktschicht 22 dient als ein Gebiet, in dem sich die Signalladungen, die in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 erzeugt werden, bewegen, und beinhaltet zum Beispiel ein anorganisches Halbleitermaterial, das einen p-Typ-Fremdstoffbeinhaltet. Zum Beispiel ist es möglich, InP (Indiumphosphid), das einen p-Typ-Fremdstoff, wie etwa Zn (Zink), beinhaltet, für die erste Kontaktschicht 22 zu verwenden. Zum Beispiel weisen die ersten Kontaktschichten 22 jeweils eine Oberfläche in Kontakt mit der ersten Elektrode 21 auf und die Oberflächen der ersten Kontaktschichten 22 in den Pixeln P sind miteinander bündig. Mit anderen Worten sind von den mehreren ersten Kontaktschichten 22 die Oberflächen, die sich in Kontakt mit den ersten Elektroden 21 befinden, miteinander bündig.
  • Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 zwischen der ersten Elektrode 21 und der zweiten Elektrode 25 absorbiert Licht einer vorbestimmten Wellenlänge, um Signalladungen zu erzeugen und beinhaltet ein anorganisches Halbleitermaterial, wie etwa einen Gruppe-III-V-Halbleiter. Beispiele für das anorganische Halbleitermaterial, das in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 enthalten ist, beinhalten Ge (Germanium), InGaAs (Indiumgalliumarsenid), Ex-InGaAs, InAsSb (Indiumarsenidantimonid), InAs (Indiumarsenid), InSb (Indiumantimonid) und HgCdTe (Quecksilbercadmiumtellurid). Eine fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 ist für ein entsprechendes der Pixel P angeordnet und die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23 in angrenzenden der Pixel P sind durch den Isolationsfilm 13 elektrisch voneinander separiert. Insbesondere ist das Pixel P1 mit einer fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23A versehen, ist das Pixel P2 mit einer fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23B versehen, ist das Pixel P3 mit einer fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23C versehen, ist das Pixel P4 mit einer fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23D versehen und ist das Pixel P5 mit einer fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E versehen. Mit anderen Worten sind die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23E bei jeweiligen Positionen angeordnet, die in einer Draufsicht verschieden sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das anorganische Halbleitermaterial, das in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23A (oder den fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23B bis 23D) enthalten ist, verschieden von dem anorganischen Halbleitermaterial, das in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E enthalten ist. Dies ermöglicht es, eine fotoelektrische Umwandlung in einem breiten Wellenlängenband durchzuführen, wie später beschrieben ist. Hier entspricht die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E einem speziellen Beispiel für eine erste fotoelektrische Umwandlungsschicht der vorliegenden Technologie und die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23A (oder die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23B bis 23D) entspricht einem speziellen Beispiel für eine zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht der vorliegenden Technologie.
  • Die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A, 23B und 23C führen hauptsächlich eine fotoelektrische Umwandlung von Licht mit Wellenlängen in dem sichtbaren Gebiet durch. Licht in einem blauen Wellenlängengebiet (z. B. eine Wellenlänge in einem Bereich von 500 nm oder weniger) wird in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23A absorbiert, Licht in einem grünen Wellenlängengebiet (z. B. eine Wellenlänge in einem Bereich von 500 nm bis 600 nm) wird in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23B absorbiert und Licht in einem roten Wellenlängengebiet (z. B. eine Wellenlänge in einem Bereich von 600 nm bis 800 nm) wird in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23C absorbiert und Signalladungen werden dadurch erzeugt. Diese fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23Abis 23C beinhalten zum Beispiel einen Gruppe-HI-V-Halbleiter eines i-Typs. Beispiele für den Gruppe-III-V-Halbleiter, der für die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23C verwendet wird, beinhalten InGaAs (Indiumgalliumarsenid). Zum Beispiel weisen die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A, 23B und 23C jeweilige Dicken auf, die voneinander verschieden sind. Zum Beispiel ist die Dicke der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23A die kleinste und sind die Dicken der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23B und der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23C in dieser Reihenfolge größer. Zum Beispiel beträgt die Dicke der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23A 500 nm oder weniger, beträgt die Dicke der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23B 700 nm oder weniger und beträgt die Dicke der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23C 800 nm oder weniger.
  • Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23D führt hauptsächlich eine fotoelektrische Umwandlung von Licht mit einer Wellenlänge in einem Nahinfrarotgebiet (z. B. einer Wellenlänge in einem Bereich von 1 µm bis 10 µm) durch. Diese fotoelektrische Umwandlungsschicht 23D beinhaltet zum Beispiel einen Gruppe III-V-Halbleiter des i-Typs und beinhaltet zum Beispiel InGaAs (Indiumgalliumarsenid). Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23D ist zum Beispiel dicker als die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23C und die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23D weist eine Dicke von zum Beispiel 1 µm bis 10 µm auf.
  • Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E führt hauptsächlich eine fotoelektrische Umwandlung von Licht mit einer Wellenlänge in einem Mittelinfrarotgebiet (z. B. einer Wellenlänge in einem Bereich von 3 µm bis 10 µm) durch. Diese fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E beinhaltet einen Gruppe-HI-V-Halbleiter des i-Typs, der von jenen der fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23D verschieden ist. Insbesondere ist es möglich, InAsSb (Indiumarsenidantimonid), InSb (Indiumantimonid) oder dergleichen für die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E zu verwenden. Auf diese Weise wird in dem Pixel P (dem Pixel P5) das anorganische Halbleitermaterial verwendet, das von jenen der fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23 in den anderen Pixeln P verschieden ist, was es ermöglicht, Licht in einem längeren Wellenlängengebiet fotoelektrisch umzuwandeln. Es ist daher möglich, eine hohe fotoelektrische Umwandlungseffizienz in einem breiten Wellenlängenband zu erreichen. Zum Beispiel ist die Dicke der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E verschieden von den Dicken der fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23C und beträgt zum Beispiel 3 µm bis 10 µm.
  • Die zweite Kontaktschicht 24 ist zwischen der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 und der zweiten Elektrode 25 bereitgestellt und befindet sich in Kontakt mit der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 und der zweiten Elektrode. Eine zweite Kontaktschicht 24 ist für ein entsprechendes der Pixel P angeordnet und die zweiten Kontaktschichten 24 in angrenzenden der Pixel P sind durch den Isolationsfilm 13 elektrisch voneinander separiert. Die zweite Kontaktschicht 24 dient als ein Gebiet, in dem sich elektrische Ladungen, die von der zweiten Elektrode 25 entladen werden, bewegen, und beinhaltet zum Beispiel einen Verbindungshalbleiter, der einen n-Typ-Fremdstoff beinhaltet. Zum Beispiel ist es möglich, InP (Indiumphosphid), das einen n-Typ-Fremdstoff, wie etwa Si (Silicium), beinhaltet, für die zweite Kontaktschicht 24 zu verwenden.
  • Die zweite Elektrode 25 ist als zum Beispiel eine Elektrode bereitgestellt, die für die jeweiligen Pixel P auf der zweiten Kontaktschicht 24 (Lichteinfallsseite), die sich in Kontakt mit der zweiten Kontaktschicht 24 befinden sollen, gemeinsam ist. Die zweite Elektrode 25 entlädt elektrische Ladungen, die nicht als Signalladungen verwendet werden, der elektrischen Ladungen, die in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 erzeugt werden (Kathode). Falls zum Beispiel Löcher aus der ersten Elektrode 21 als Signalladungen gelesen werden, ist es möglich, zum Beispiel Elektronen durch diese zweite Elektrode 25 zu entladen. Die zweite Elektrode 25 beinhaltet zum Beispiel einen leitfähigen Film, der ermöglicht, dass einfallendes Licht, wie etwa ein Infrarotstrahl, durch diesen hindurchgeht. Es ist möglich, zum Beispiel ITO (Indiumzinnoxid), ITiO (In2O3-TiO2) oder dergleichen für die zweite Elektrode 25 zu verwenden.
  • Der Schutzfilm 12 ist bereitgestellt, um eine Oberfläche (eine Oberfläche auf der Lichteinfallsseite) des ROIC-Substrats 11 zu bedecken. Der Schutzfilm 12 beinhaltet zum Beispiel ein anorganisches Isolationsmaterial. Beispiele für dieses anorganische Isolationsmaterial beinhalten Siliciumnitrid (SiN), Aluminiumoxid (Al2O3), Siliciumoxid (SiO2), Hafniumoxid (HfO2) usw. Der Schutzfilm 12 kann eine gestapelte Struktur einschließlich mehrerer Filme aufweisen. Die in dem Schutzfilm 12 bereitgestellte Durchgangselektrode 12E koppelt eine Verdrahtungsleitung des ROIC-Substrats 11 mit der ersten Elektrode 21 und ist für jedes der Pixel P bereitgestellt. Die Durchgangselektrode 12E beinhaltet zum Beispiel Kupfer.
  • Zum Beispiel bedeckt der Isolationsfilm 13 eine Seitenoberfläche der ersten Kontaktschicht 22, eine Seitenoberfläche der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 und eine Seitenoberfläche der zweiten Kontaktschicht 24 in jedem der Pixel P. Dieser Isolationsfilm 13 separiert die aneinander angrenzenden fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23 für jedes Pixel P voneinander und ein Gebiet zwischen den aneinander angrenzenden fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23 ist mit dem Isolationsfilm 13 gefüllt. Der Isolationsfilm 13 beinhaltet zum Beispiel ein Oxid, wie etwa Siliciumoxid (SiOx) oder Aluminiumoxid (Al2O3). Der Isolationsfilm 13 kann eine gestapelte Struktur einschließlich mehrerer Filme beinhalten. Der Isolationsfilm 13 kann zum Beispiel ein Silicium(Si)-basiertes Isolationsmaterial, wie etwa Siliciumoxinitrid (SiON), Kohlenstoffhaltiges Siliciumoxid (SiOC), Siliciumnitrid (SiN) und Siliciumcarbid (SiC) beinhalten.
  • Der Passivierungsfilm 14 bedeckt die zweite Elektrode 25 und ist zwischen der zweiten Elektrode 25 und der Farbfilterschicht 15 bereitgestellt. Der Passivierungsfilm 14 kann eine Antireflexionsfunktion aufweisen. Es ist möglich, zum Beispiel Siliciumnitrid (SiN), Aluminiumoxid (Al2O3), Siliciumoxid (SiO2), Tantaloxid (Ta2O3) usw. für den Passivierungsfilm 14 zu verwenden.
  • Die Farbfilterschicht 15 ist auf dem Passivierungsfilm 14 (auf der Lichteinfallsoberflächenseite des Passivierungsfilms 14) bereitgestellt. Die Farbfilterschicht 15 beinhaltet zum Beispiel ein blaues Filter in dem Pixel P1, ein grünes Filter in dem Pixel P2 und ein rotes Filters in dem Pixel P3. Zum Beispiel wird Licht mit Wellenlängen in dem Infrarotgebiet fotoelektrisch in den Pixeln P4 und P5 umgewandelt und dementsprechend kann die Farbfilterschicht 15 ein Grenzfilter für sichtbares Licht in den Pixeln P4 und P5 beinhalten.
  • Die Lichtempfangsvorrichtung 1 kann auf der Farbfilterschicht 15 eine On-Chip-Linse (zum Beispiel eine später beschriebene On-Chip-Linse 17 in 8) beinhalten, um einfallendes Licht zu der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 hin zu konzentrieren.
  • [Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung 1]
  • Es ist möglich, die Lichtempfangsvorrichtung 1 zum Beispiel wie folgt herzustellen. 2A bis 3C veranschaulichen Herstellungsprozesse der Lichtempfangsvorrichtung 1 in der Prozessreihenfolge. 2A bis 3C stellen jeweils ein Gebiet dar, das den Pixeln P3 bis P5 entspricht.
  • Zuerst wird ein Substrat 31, das zum Beispiel Silicium (Si) beinhaltet, vorbereitet und wird der Isolationsfilm 13, der zum Beispiel Siliciumoxid (SiO2) oder Siliciumnitrid (SiN) beinhaltet, auf diesem Substrat 31 gebildet.
  • Als Nächstes wird, wie in 2A veranschaulicht, eine Öffnung (Öffnungen 13C bis 13E, die den Pixeln P3 bis P5 entsprechen) in einem Gebiet, das jedem der Pixel P entspricht, des gebildeten Isolationsfilms 13 gebildet und wird die zweite Kontaktschicht 24 in dieser Öffnung gebildet. Insbesondere wird Folgendes durchgeführt. Zuerst wird der Isolationsfilm 13 durch Verwenden von zum Beispiel Fotolithografie und Trockenätzen strukturiert, um die Öffnungen 13C bis 13E zu bilden. Die Öffnungen 13C bis 13E werden für die jeweiligen Pixel P gebildet und beinhalten jeweils Teile a1 und a2 mit jeweiligen Öffnungsbreiten, die sich voneinander unterscheiden. Der Teil a2 ist ein Öffnungsteil, in dem die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 in einem späteren Prozess gebildet wird, und weist eine Tiefe auf, die für jedes der Pixel P gemäß der Dicke der gebildeten fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 angepasst wird. Die Dicke der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 wird dementsprechend durch die Tiefe des Teils a2 angepasst, was es ermöglicht, die Lichtempfangsvorrichtung 1 einfach herzustellen. Der Teil a1 weist ein höheres Aspektverhältnis als der Teil a2 auf und wird als ein Graben oder eine Apertur innerhalb des Teils a2 gebildet. Das Aspektverhältnis des Teils a1 beträgt zum Beispiel 1,5 oder mehr. Der Teil a1 dringt in den Isolationsfilm 13 von dem Teil a2 ein und ist auch in einem Teil (einem Teil auf einer Seite des Isolationsfilm 13) des Substrats 31 bereitgestellt.
  • Von dem Teil a1 wird eine freigelegte Oberfläche eines Substrats 51 zum Beispiel alkalischem anisotropen Ätzen unterzogen. Bei diesem Ätzen ist zum Beispiel eine Kristallebenenorientierungsabhängigkeit des Siliciumsubstrats (des Substrats 31) stark und ist eine Ätzrate in einer (111)-Ebene-Richtung extrem gering. Aus diesem Grund stoppt, wie für eine Ätzverarbeitungsoberfläche, das Ätzen bei einer (111)-Ebene und werden mehrere (111)-Ebenen gebildet
  • Nachdem der Ätzprozess durchgeführt wurde, wird eine Pufferschicht 32, die InP beinhaltet, aus den mehreren (111)-Ebenen des Substrats 31 unter Verwendung eines MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition - metallorganische chemische Gasphasenabscheidung)-Verfahrens oder eines MBE(Molecular Beam Epitaxy - Molekularstrahlepitaxie)-Verfahrens zu dem Teil a1 des Isolationsfilms 13 gebildet. Auf diese Weise wird die Pufferschicht 32 epitaktisch von den mehreren (111)-Ebenen aus, die mit Bezug auf die Oberfläche des Substrats 31 geneigt sind, epitaktisch aufgewachsen, was es ermöglicht, die Defektdichte der Pufferschicht 32 zu reduzieren. Ein Grund hierfür ist, dass ein Wachstum eines Stapelfehlers von einer Grenzfläche zwischen der geneigten (111)-Ebene und der Pufferschicht 32 in einer Filmbildungsrichtung startet, aber zu diesem Zeitpunkt trifft dieser Stapelfehler eine Wand des Isolationsfilms 13 und dadurch stoppt das Wachstum. Nachdem die Pufferschicht 32 in dem Teil a1 gebildet wurde, wird zum Beispiel InP epitaktisch in dem Teil a2 aufgewachsen, um die zweite Kontaktschicht 24 zu bilden (2A).
  • Anschließend wird die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 in jeder der Öffnungen (den Öffnungen 13C bis 13E) gebildet (2B und 2C). Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 wird unter Verwendung von zum Beispiel einer Hartmaske 33 gebildet. Insbesondere werden die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23C bis 23E in den Öffnungen 13C bis 13E wie folgt gebildet. Zuerst werden in einem Zustand, in dem die Öffnung 13E mit der Hartmaske 33 bedeckt ist, die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23C und 23D, die zum Beispiel InGaAs (Indiumgalliumarsenid) beinhalten, in den Öffnungen 13C und 13D durch epitaktisches Wachstum gebildet. Danach wird in einem Zustand, in dem die Öffnungen 13C und 13D mit der Hartmaske 33 bedeckt sind, die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E, die zum Beispiel InAsSb (Indiumarsenidantimonid) oder InSb (Indiumantimonid) beinhaltet, in der Öffnung 13E durch epitaktisches Wachstum gebildet.
  • Nachdem die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 gebildet wurde, wird zum Beispiel InP epitaktisch auf der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 aufgewachsen, um die erste Kontaktschicht 22 zu bilden, wie in 2D veranschaulicht ist. Anschließend wird eine Oberfläche der ersten Kontaktschicht 22 durch zum Beispiel CMP (chemisch mechanisches Polieren) geebnet.
  • Als Nächstes wird auf der geebneten Oberfläche der ersten Kontaktschicht 22 ein Film, der das Bestandsmaterial der ersten Elektrode 21 beinhaltet, gebildet und wird dieser Film unter Verwendung von Fotolithografie und Ätzen strukturiert. Die erste Elektrode 21 wird dadurch gebildet (2E).
  • Anschließend werden der Schutzfilm 12 und die Durchgangselektrode 12E gebildet. Insbesondere wird, nachdem der Schutzfilm 12 auf der ersten Elektrode 21 und auf dem Isolationsfilm 13 gebildet wurde, ein Durchgangsloch in einem Gebiet, das einem zentralen Teil der ersten Elektrode 21 entspricht, dieses Films 12 unter Verwendung von zum Beispiel Fotolithografie und Trockenätzen gebildet. Danach wird die Durchgangselektrode 12E, die zum Beispiel Kupfer beinhaltet, in diesem Durchgangsloch gebildet.
  • Als Nächstes wird, wie in 3A veranschaulicht, diese Durchgangselektrode 12E an eine Elektrode des ROIC-Substrats 11 gebondet. Zum Beispiel wird ein solches Bonden durch Cu-Cu-Bonden durchgeführt. Anschließend wird das Substrat 31 durch zum Beispiel ein Schleifgerät gedünnt und werden das gedünnte Substrat 31 und die Pufferschicht 32 durch zum Beispiel Ätzen entfernt, um eine Oberfläche der zweiten Kontaktschicht 24 freizulegen (3B).
  • Schließlich werden, wie in 3C veranschaulicht, die zweite Elektrode 25, der Passivierungsfilm 14 und die Farbfilterschicht 15 in dieser Reihenfolge gebildet, wodurch die in 1 veranschaulichte Lichtempfangsvorrichtung 1 abgeschlossen wird.
  • [Betrieb der Lichtempfangsvorrichtung 1]
  • Bei der Lichtempfangsvorrichtung 1 wird, falls Licht (z. B. Licht mit Wellenlängen in dem sichtbaren Gebiet und dem Infrarotgebiet) durch die Farbfilterschicht 15, die Passivierungsschicht 14, die zweite Elektrode 25 und die zweite Kontaktschicht 24 hindurch auf die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 einfällt, dieses Licht in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 absorbiert. Ein Paar aus einem Loch (einem positiven Loch) und einem Elektron wird dadurch in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 erzeugt (eine fotoelektrische Umwandlung wird durchgeführt). Zu diesem Zeitpunkt tritt, falls zum Beispiel eine vorbestimmte Spannung an die erste Elektrode 21 angelegt wird, ein Potentialgradient in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 auf und bewegt sich eine der erzeugten elektrischen Ladungen (z. B. das Loch) zu der ersten Kontaktschicht 22 als eine Signalladung und wird von der ersten Kontaktschicht 22 zu der ersten Elektrode 21 gesammelt. Diese Signalladung wird durch das ROIC-Substrat 11 gelesen.
  • [Funktionsweisen und Effekte der Lichtempfangsvorrichtung 1]
  • In der Lichtempfangsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform beinhalten die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23Abis 23D der Pixel P1 bis P4 und die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E des Pixels P5 die anorganischen Halbleitermaterialien, die voneinander verschieden sind. Außerdem ist es möglich, die Dicke der jeweiligen fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23D so anzupassen, dass sie voneinander verschieden sind. Dies macht es einfach, ein fotoelektrisch umwandelbares Wellenlängenband in jeder der fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23E (den Pixeln P1 bis P5) festzulegen. Zum Beispiel ist es möglich, eine solche Konfiguration bereitzustellen, bei der eine fotoelektrische Umwandlung für das Licht in dem blauen Wellenlängengebiet in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23A (dem Pixel PI), das Licht in dem grünen Wellenlängengebiet in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23B (dem Pixel P2), das Licht in dem roten Wellenlängengebiet in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23C (dem Pixel P3), das Licht mit der Wellenlänge des Nahinfrarotgebiets in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23D (dem Pixel P4) und das Licht der Wellenlänge des Mittelinfrarotgebiets in der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E (dem Pixel P5) durchgeführt wird. Dies ist unten beschrieben.
  • 4 veranschaulicht eine Querschnittskonfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung (einer Lichtempfangsvorrichtung 100) gemäß einem Vergleichsbeispiel. Bei dieser Lichtempfangsvorrichtung 100 sind angrenzende Pixel P nicht durch einen Isolationsfilm voneinander isoliert und sind eine erste Kontaktschicht 122, eine fotoelektrische Umwandlungsschicht 123, eine zweite Kontaktschicht 124 und eine zweite Elektrode 125 gemeinsam für sämtliche Pixel P bereitgestellt. Eine erste Elektrode 121 ist für jedes der Pixel P separiert.
  • 5A bis 5C veranschaulichen Herstellungsprozesse dieser Lichtempfangsvorrichtung 100. Für die Lichtempfangsvorrichtung 100 werden zuerst die fotoelektrische Umwandlungsschicht 123 und die erste Kontaktschicht 122 auf einem Substrat 124A durch zum Beispiel epitaktisches Wachstum (5A) gebildet und dann werden der Schutzfilm 12 und eine (nicht veranschaulichte) Durchgangselektrode gebildet. Als Nächstes werden diese Durchgangselektrode und die Elektrode des ROIC-Substrats 11 durch zum Beispiel Cu-Cu-Bonden aneinander gebondet (5B). Danach wird zum Beispiel das Substrat 124A gedünnt, um die zweite Kontaktschicht 124 zu bilden (5C). Schließlich werden zum Beispiel die zweite Elektrode 125, ein Passivierungsfilm und eine Farbfilterschicht gebildet, wodurch die Lichtempfangsvorrichtung 100 gebildet wird.
  • Bei der dementsprechend gebildeten Lichtempfangsvorrichtung 100 ist es schwierig, von einem Pixel P zu einem anderen ein Bestandsmaterial der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 123 zu variieren oder eine Dicke der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 123 zu variieren. Aus diesem Grund wird bei der Lichtempfangsvorrichtung 100 Licht in dem gleichen Wellenlängengebiet fotoelektrisch in sämtlichen Pixeln P umgewandelt und ist es nicht möglich, eine fotoelektrische Umwandlung selektiv an Licht in einem Wellenlängengebiet durchzuführen, das für jedes der Pixel P unterschiedlich ist.
  • Im Gegensatz dazu sind bei der Lichtempfangsvorrichtung 1 die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23E der Bestandsmaterialien, die sich voneinander unterscheiden, oder der unterschiedlichen Dicken bereitgestellt und ist es dementsprechend möglich, eine fotoelektrische Umwandlung selektiv an Licht in einem Wellenlängengebiet durchzuführen, das für jedes der Pixel P unterschiedlich ist. Zum Beispiel wird eine fotoelektrische Umwandlung selektiv an dem Licht der Wellenlänge in dem sichtbaren Gebiet in jedem der Pixel P1 bis P3, dem Licht der Wellenlänge in dem Nahinfrarotgebiet in den Pixeln P4 und dem Licht der Wellenlänge in dem Mittelinfrarotgebiet in dem Pixel P5 durchgeführt. Es ist möglich, eine solche Lichtempfangsvorrichtung 1 einfach durch Bilden der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 in der Öffnung (z. B. den Öffnungen 13C bis 13E in 2A), die in dem Isolationsfilm 13 bereitgestellt ist, für jedes der Pixel P zu bilden.
  • Wie oben beschrieben, beinhalten bei der Lichtempfangsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23D und die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E die anorganischen Halbleitermaterialien, die voneinander verschieden sind, was es ermöglicht, die fotoelektrisch umwandelbaren Wellenlängen der fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23D und der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E zu verschieben. Außerdem sind die Dicken unter den fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23D unterschiedlich und ist es dementsprechend möglich, die fotoelektrisch umwandelbaren Wellenlängen zu verschieben. Es ist daher möglich, eine fotoelektrische Umwandlung in einem breiten Wellenlängenband durchzuführen.
  • Modifikationsbeispiele und Anwendungsbeispiele der vorhergehenden Ausführungsform sind unten beschrieben und die gleichen Komponenten wie jene der vorhergehenden Ausführungsform sind durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und die Beschreibungen von diesen sind, falls angemessen, ausgelassen.
  • <Modifikationsbeispiel 1>
  • 6 veranschaulicht eine Querschnittskonfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung (einer Lichtempfangsvorrichtung 1A) gemäß einem Modifikationsbeispiel 1 der vorhergehenden Ausführungsform. Wie bei der Lichtempfangsvorrichtung 1A können die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23 mit unterschiedlichen Breiten (Breiten W3 und W4) bereitgestellt werden. Mit Ausnahme dieses Punktes weist die Lichtempfangsvorrichtung 1A eine Konfiguration und Effekte auf, die jenen der Lichtempfangsvorrichtung 1 ähnlich sind.
  • Zum Beispiel ist bei der Lichtempfangsvorrichtung 1A die Breite W4 der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23D größer als die Breite W3 der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23C. Zum Beispiel ist die Breite jeder der fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A und 23B im Wesentlichen gleich der Breite W3 und die Breite der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E ist größer als die Breite W4. Zum Beispiel weisen die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23C und die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23D in einer Draufsicht unterschiedliche Größen auf und weisen auch unterschiedliche Längen (Größen in einer Richtung orthogonal zu den Breiten W3 und W4) auf. Möglicherweise sind nur die Breiten W3 und W4 oder nur die Längen zwischen der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23C und der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23D unterschiedlich.
  • <Modifikationsbeispiel 2>
  • 7 veranschaulicht eine Querschnittskonfiguration einer Lichtempfangsvorrichtung (einer Lichtempfangsvorrichtung 1B) gemäß einem Modifikationsbeispiel 2. Bei der vorhergehenden Ausführungsform ist der Fall, bei dem die Oberfläche auf der Seite des ROIC-Substrats 11 (insbesondere die Oberfläche, die sich in Kontakt mit der ersten Elektrode 21 befindet, der ersten Kontaktschicht 22) flach ist, als ein Beispiel beschrieben, aber es kann auch die Oberfläche der Lichteinfallsseite flach sein. Insbesondere können, wie bei der Lichtempfangsvorrichtung 1B, die zweiten Kontaktschichten 24 jeweils eine Oberfläche in Kontakt mit der zweiten Elektrode 25 aufweisen und die Oberflächen der zweiten Kontaktschichten 24 in den Pixeln P können bündig miteinander sein. Mit anderen Worten sind in der Lichtempfangsvorrichtung 1B von den mehreren zweiten Kontaktschichten 24 die Oberflächen, die sich in Kontakt mit der zweiten Elektrode 25 befinden, miteinander bündig. Mit Ausnahme dieses Punktes weist die Lichtempfangsvorrichtung 1B eine Konfiguration und Effekte auf, die jenen der Lichtempfangsvorrichtung 1 ähnlich sind.
  • Wie in 8 veranschaulicht, kann die Lichtempfangsvorrichtung 1B eine On-Chip-Linse (die On-Chip-Linse 17) beinhalten. Die On-Chip-Linse 17 ist zum Beispiel auf der Farbfilterschicht 15 mit einem Passivierungsfilm 16 dazwischenliegend bereitgestellt. Auf diese Weise ist bei der Lichtempfangsvorrichtung 1B, bei der die Lichteinfallsoberfläche flach ist, eine Fokusgestaltung der On-Chip-Linse 17 einfach und ist es möglich, die On-Chip-Linse 17 einfach zu bilden.
  • Es ist möglich, die Lichtempfangsvorrichtung 1B zum Beispiel wie folgt herzustellen. 9A bis 10C veranschaulichen Herstellungsprozesse der Lichtempfangsvorrichtung 1B in der Prozessreihenfolge. 9A bis 10C stellen jeweils ein Gebiet dar, das den Pixeln P1 bis P3 entspricht.
  • Zuerst wird, auf eine Weise, die der in der vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Weise ähnlich ist, eine Öffnung (Öffnungen 13A bis 13C, die den Pixeln P1 bis P3 entsprechen) in dem Gebiet, das jedem der Pixel P entspricht, des Isolationsfilms 13 gebildet und wird die zweite Kontaktschicht 24 in dieser Öffnung gebildet (9A). Zu diesem Zeitpunkt ist die Tiefe des Teils a2 in den Pixeln P gleich und dadurch sind von den zweiten Kontaktschichten 24 die Oberflächen, die sich in Kontakt mit der zweiten Elektrode 25 befinden, in den Pixeln P miteinander bündig.
  • Als Nächstes wird die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 in jeder der Öffnungen (den Öffnungen 13Abis 13C) gebildet (9B). Zum Beispiel werden die fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23A bis 23C durch epitaktisches Aufwachsen von InGaAs (Indiumgalliumarsenid) und danach Anpassen der Dicken von InGaAs für die jeweiligen Pixel P durch Ätzen gebildet.
  • Nachdem die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23 gebildet wurde, werden die erste Kontaktschicht 22 und die erste Elektrode 21 in dieser Reihenfolge auf der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23 gebildet, wie in 9C veranschaulicht ist. Anschließend werden der Schutzfilm 12 und die Durchgangselektrode 12E gebildet und dann wird diese Durchgangselektrode 12E an die Elektrode des ROIC-Substrats 11 gebildet, wie in 10A veranschaulicht ist.
  • Danach wird das Substrat 31 gedünnt und werden das Substrat 31 und die Pufferschicht 32 durch zum Beispiel Ätzen entfernt, um die Oberfläche der zweiten Kontaktschicht 24 freizulegen (10B).
  • Schließlich werden, wie in 10C veranschaulicht, die zweite Elektrode 25, der Passivierungsfilm 14 und die Farbfilterschicht 15 in dieser Reihenfolge gebildet, wodurch die in 7 veranschaulichte Lichtempfangsvorrichtung 1B abgeschlossen wird.
  • Wie bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel kann die Oberfläche der Lichteinfallsoberflächenseite zwischen den Pixeln P flach sein und selbst in diesem Fall ist es möglich, Effekte zu erhalten, die den Effekten der vorhergehenden Ausführungsform ähnlich sind. Außerdem ist die Fokusgestaltung der On-Chip-Linse 17 einfach.
  • <Modifikationsbeispiel 3>
  • 11 veranschaulicht eine Querschnittskonfiguration des Pixels P5 in einer Lichtempfangsvorrichtung (einer Lichtempfangsvorrichtung 1C) gemäß einem Modifikationsbeispiel 3. Wie bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel kann eine andere fotoelektrische Umwandlungsschicht (eine fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA) in einer Dickenrichtung der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E gestapelt werden. Bei einer solchen Lichtempfangsvorrichtung 1C ist eine Lichtdispersion in einer Longitudinalrichtung möglich. Mit Ausnahme dieses Punktes weist die Lichtempfangsvorrichtung 1C eine Konfiguration und Effekte auf, die jenen der Lichtempfangsvorrichtung 1 ähnlich sind.
  • Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA (eine dritte fotoelektrische Umwandlungsschicht) ist in der Dickenrichtung der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E gestapelt und ist bei einer Position bereitgestellt, bei der ein Teil der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23EA in einer Draufsicht die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E überlappt. Die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA beinhaltet ein anorganisches Halbleitermaterial, das von dem Material der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23E verschieden ist. Zum Beispiel führt die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA hauptsächlich eine fotoelektrische Umwandlung von Licht einer Wellenlänge in dem Nahinfrarotgebiet durch und beinhaltet InGaAs (Indiumgalliumarsenid). Das Pixel P5 ist zum Beispiel mit zwei fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23EA versehen und diese fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23EA sind bei der gleichen Position in der Dickenrichtung angeordnet. Das Pixel P5 kann mit einer fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23EA versehen sein oder kann mit drei oder mehr fotoelektrischen Umwandlungsschichten 23EA versehen sein.
  • Eine Oberfläche, die dem ROIC-Substrat 11 gegenüberliegt, der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23EA ist mit einer ersten Elektrode 21A versehen und die erste Elektrode 21A ist mit dem ROIC-Substrat 11 durch eine Durchgangselektrode 12EA in dem Isolationsfilm 13 gekoppelt. Eine erste Kontaktschicht 22A ist zwischen der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23EA und der ersten Elektrode 21A bereitgestellt. Eine zweite Kontaktschicht 24A und die zweite Elektrode 25 sind in dieser Reihenfolge auf einer Lichteinfallsoberfläche der fotoelektrischen Umwandlungsschicht 23EA gestapelt.
  • 12 veranschaulicht einen Prozess beim Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung 1C. Es ist möglich, die Lichtempfangsvorrichtung 1C auf eine Weise zu bilden, die der bei der vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Weise ähnlich ist.
  • Bei der Lichtempfangsvorrichtung 1C, wie in 13 veranschaulicht, wird zum Beispiel in dem einen Pixel P5 Licht L1 einer Wellenlänge in dem Mittelinfrarotgebiet durch die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E fotoelektrisch umgewandelt und zum Beispiel wird Licht L2 einer Wellenlänge in dem Nahinfrarotgebiet durch die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA fotoelektrisch umgewandelt.
  • Wie bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel können mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten (z. B. die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23E und die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA) in einer Stapelungsrichtung in einem Pixel P bereitgestellt sein. Selbst in diesem Fall ist es möglich, Effekte zu erhalten, die jenen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ähnlich sind. Außerdem, weil die Lichtdispersion in der Longitudinalrichtung innerhalb des einen Pixels P möglich ist, was es einfach macht, das Pixel P feiner zu machen.
  • 11 veranschaulicht den Fall, bei dem die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA in dem Pixel P5 bereitgestellt ist, aber die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA kann sowohl in dem Pixel P5 als auch in einem beliebigen anderen Pixel P (z. B. den Pixeln P1 bis P4) bereitgestellt sein. Alternativ dazu kann die fotoelektrische Umwandlungsschicht 23EA in anderen Pixeln P bereitgestellt sein, ohne in dem Pixel P5 bereitgestellt zu sein.
  • <Anwendungsbeispiel 1>
  • 14 veranschaulicht eine funktionale Konfiguration einer Bildgebungsvorrichtung 2, die eine Vorrichtungsstruktur der Lichtempfangsvorrichtung 1 (oder der Lichtempfangsvorrichtungen 1A bis 1C, die nachfolgend gemeinsam als die Lichtempfangsvorrichtung 1 bezeichnet werden) verwendet, die in der vorhergehenden Ausführungsform usw. beschrieben ist. Beispiele für die Bildgebungsvorrichtung 2 beinhalten einen Infrarotbildsensor und die Bildgebungsvorrichtung 2 beinhaltet zum Beispiel einen Pixelabschnitt 10P einschließlich der Lichtempfangsvorrichtung 1 und einen Schaltkreisabschnitt 20, der diesen Pixelabschnitt 10P ansteuert. Der Schaltkreisabschnitt 20 beinhaltet zum Beispiel einen Zeilenscanner 131, einen Horizontalselektor 133, einen Spaltenscanner 134 und eine Systemsteuerung 132.
  • Der Pixelabschnitt 10P beinhaltet zum Beispiel die mehreren Pixel P (die Lichtempfangsvorrichtungen 1), die zweidimensional in einer Matrix angeordnet sind. Zum Beispiel sind die Pixel P mit Pixelansteuerungsleitungen Liesen (insbesondere Zeilenauswahlleitungen und Rücksetzsteuerleitungen) für jeweilige Pixelzeilen verdrahtet und mit vertikalen Signalleitungen Lsig für jeweilige Pixelspalten verdrahtet. Die Pixelansteuerungsleitungen Liesen übertragen Ansteuerungssignale zum Signallesen aus den Pixeln P. Die Pixelansteuerungsleitungen weisen jeweils ein Ende auf, das mit einem entsprechenden von Ausgangsanschlüssen, die den jeweiligen Zeilen entsprechen, des Zeilenscanners 131 gekoppelt ist.
  • Der Zeilenscanner 131 dient als eine Pixelansteuerung, die ein Schieberegister, einen Adressendecoder usw. beinhaltet und zum Beispiel jedes der Pixel P des Pixelabschnitts 10 auf einer Zeile-für-Zeile-Basis ansteuert. Ein von jedem der Pixel P einer Pixelzeile, die ausgewählt und durch den Zeilenscanner 131 gescannt wird, ausgegebenes Signal wird durch jede der vertikalen Signalleitungen Lsig an den Horizontalselektor 133 geliefert. Der Horizontalselektor 133 beinhaltet einen Verstärker, einen Horizontalauswahlschalter usw., die für jede der vertikalen Signalleitungen Lsig bereitgestellt sind.
  • Der Spaltenscanner 134 beinhaltet ein Schieberegister, einen Adressendecodierer usw. und steuert jeweilige Horizontalauswahlschalter des Horizontalselektors 133 sequenziell an, während er die Horizontalauswahlschalter scannt. Ein solches selektives Scannen durch den Spaltenscanner 134 bewirkt, dass Signale der jeweiligen Pixel, die durch die jeweiligen vertikalen Signalleitungen Lsig übertragen werden, der Reihe nach an eine horizontale Signalleitung 135 ausgegeben werden und danach durch die horizontale Signalleitung 135 in einen nichtveranschaulichten Signalprozessor eingegeben werden usw.
  • Bei dieser Bildgebungsvorrichtung 2, wie zum Beispiel in 15 veranschaulicht, sind ein Substrat 2A einschließlich des Pixelabschnitts 10P und ein Substrat 2B (z. B. das ROIC-Substrat 11 in 1) einschließlich des Schaltkreisabschnitts 20 gestapelt. Jedoch ist eine solche Konfiguration nicht beschränkend und der Schaltkreisabschnitt 20 kann auf demselben Substrat wie das Substrat des Pixelabschnitts 10P gebildet sein oder kann in einem externen Steuer-IC angeordnet sein. Ferner kann der Schaltkreisabschnitt 20 in einem anderen Substrat gebildet sein, das durch ein Kabel etc. gekoppelt ist.
  • Die Systemsteuerung 132 empfängt einen Taxt, der von außerhalb bereitgestellt wird, Daten, um einen Betriebsmodus anzuweisen, usw. und gibt auch Daten, wie etwa interne Informationen der Bildgebungsvorrichtung 2, aus. Die Systemsteuerung 132 beinhaltet ferner einen Timing-Generator, der verschiedene Timing-Signale erzeugt und führt eine Ansteuerungssteuerung des Zeilenscanners 131, des Horizontalselektors 133, des Spaltenscanners 134 usw. basierend auf den verschiedenen Timing-Signalen durch, die durch diesen Timing-Generator erzeugt werden.
  • <Anwendungsbeispiel 2>
  • Die oben beschriebene Bildgebungsvorrichtung 2 ist auf verschiedene Typen elektronischer Einrichtungen, wie etwa eine Kamera, anwendbar, die eine Bildgebung von zum Beispiel einem Infrarotgebiet ermöglichen. 16 veranschaulicht eine schematische Konfiguration einer elektronischen Einrichtung 3 (einer Kamera) als ein Beispiel. Beispiele für die elektronische Einrichtung 3 beinhalten eine Kamera, die das Aufnehmen eines Standbildes oder eines Bewegtbildes ermöglicht, und die elektronische Einrichtung 3 beinhaltet die Bildgebungsvorrichtung 2, ein optisches System (eine optische Linse) 310, eine Verschlusseinrichtung 311, eine Ansteuerung 313, die die Bildgebungsvorrichtung 2 und die Verschlusseinrichtung 311 ansteuert, und einen Signalprozessor.
  • Das optische System 310 führt Bildlicht (Einfallslicht) von einem Motiv zu der Bildgebungsvorrichtung 2. Das optische System 310 kann mehrere optische Linsen beinhalten. Die Verschlusseinrichtung 311 steuert eine Periode, in der die Bildgebungsvorrichtung 2 mit dem Licht bestrahlt wird, und eine Periode, in der das Licht blockiert wird. Der Treiber 313 steuert einen Transfervorgang der Bildgebungsvorrichtung 2 und einen Verschlussvorgang der Verschlusseinrichtung 311. Der Signalprozessor 312 führt verschiedene Arten einer Signalverarbeitung an einem Signal durch, das von der Bildgebungsvorrichtung 2 ausgegeben wird. Ein Bildsignal Dout, das der Signalverarbeitung unterzogen wurde, wird in einem Speicherungsmedium, wie etwa einem Speicher, gespeichert oder an einen Monitor usw. ausgegeben.
  • Ferner ist die in dieser Ausführungsform beschriebene Lichtempfangsvorrichtung 1 usw. auch auf die folgenden elektronischen Einrichtungen (ein Kapselendoskop und einen mobilen Körper, wie etwa ein Fahrzeug) anwendbar.
  • <Weiteres Anwendungsbeispiel 1 (Endoskopisches Chirurgiesystem)>
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) ist auf verschiedene Produkte anwendbar. Zum Beispiel kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein endoskopisches Chirurgiesystem angewandt werden.
  • 17 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines endoskopischen Chirurgiesystems darstellt, auf das die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung (vorliegende Technologie) angewandt werden kann.
  • In 17 ist ein Zustand veranschaulicht, in dem ein Chirurg (Arzt) 11131 ein endoskopisches Chirurgiesystem 11000 verwendet, um eine Operation für einen Patienten 11132 auf einem Patientenbett 11133 durchzuführen. Wie dargestellt, beinhaltet das endoskopische Chirurgiesystem 11000 ein Endoskop 11100 und andere chirurgische Werkzeuge 11110, wie etwa einen Pneumoperitoneumschlauch 11111 und eine Energievorrichtung 11112, eine Stützarmvorrichtung 11120, die das Endoskop 11100 daran stützt, und einen Wagen 11200, auf dem verschiedene Einrichtungen für eine endoskopische Operation montiert sind.
  • Das Endoskop 11100 beinhaltet einen Linsentubus 11101, der ein Gebiet einer vorbestimmten Länge von einem distalen Ende von diesem aufweist, das in einen Körperhohlraum des Patienten 11132 einzuführen ist, und einen Kamerakopf 11102, der mit einem proximalen Ende des Linsentubus 11101 verbunden ist. Bei dem dargestellten Beispiel ist das Endoskop 11100 dargestellt, das ein starres Endoskop mit einem Linsentubus 11101 des harten Typs beinhaltet. Jedoch kann das Endoskop 11100 ansonsten als ein flexibles Endoskop mit dem Linsentubus 11101 des flexiblen Typs enthalten sein.
  • Der Linsentubus 11101 weist an einem distalen Ende von diesem eine Öffnung auf, in die eine Objektivlinse eingepasst ist. Eine Lichtquelleneinrichtung 11203 ist so mit dem Endoskop 11100 verbunden, dass Licht, das durch die Lichtquelleneinrichtung 11203 erzeugt wird, einem distalen Ende des Linsentubus 11101 durch einen Lichtleiter zugeführt wird, der sich im Inneren des Linsentubus 11101 erstreckt, und zu einem Beobachtungsziel in einem Körperhohlraum des Patienten 11132 hin durch die Objektivlinse abgestrahlt wird. Es wird angemerkt, dass das Endoskop 11100 ein Vorwärtssichtendoskop sein kann oder ein Schrägsichtendoskop oder ein Seitensichtendoskop sein kann.
  • Ein optisches System und ein Bildaufnahmeelement sind im Inneren des Kamerakopfes 11102 bereitgestellt, so dass von dem Beobachtungsziel reflektiertes Licht (Beobachtungslicht) durch das optische System auf das Bildaufnahmeelement konzentriert abgebildet wird. Das Beobachtungslicht wird durch das Bildaufnahmeelement fotoelektrisch umgewandelt, um ein elektrisches Signal, das dem Beobachtungslicht entspricht, das heißt ein Bildsignal, das dem Beobachtungsbild entspricht, zu erzeugen. Das Bildsignal wird als RAW-Daten an eine CCU 11201 übertragen.
  • Die CCU 11201 beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder dergleichen und steuert einen Betrieb des Endoskops 11100 und eine Anzeigeeinrichtung 11202 integral. Ferner empfängt die CCU 11201 ein Bildsignal von dem Kamerakopf 11102 und führt für das Bildsignal verschiedene Bildprozesse zum Anzeigen eines Bildes basierend auf dem Bildsignal, wie etwa zum Beispiel einen Entwicklungsprozess (Demosaic-Prozess), durch.
  • Die Anzeigeeinrichtung 11202 zeigt unter Steuerung der CCU 11201 auf dieser ein Bild basierend auf einem Bildsignal an, für das die Bildprozesse durch die CCU 11201 durchgeführt wurden.
  • Die Lichtquelleneinrichtung 11203 beinhaltet eine Lichtquelle, wie etwa zum Beispiel eine Leuchtdiode (LED), und liefert Bestrahlungslicht bei einer Bildgebung eines chirurgischen Gebiets an das Endoskop 11100.
  • Eine Eingabeeinrichtung 11204 ist eine Eingabeschnittstelle für das endoskopische Chirurgiesystem 11000. Ein Benutzer kann das Eingeben verschiedener Arten von Informationen oder Eingeben eines Befehls in das endoskopische Chirurgiesystem 11000 durch die Eingabeeinrichtung 11204 durchführen. Zum Beispiel würde der Benutzer einen Befehl oder dergleichen zum Ändern einer Bildaufnahmebedingung (Typ des Bestrahlungslichts, Vergrößerung, Brennlänge oder dergleichen) durch das Endoskop 11100 eingeben.
  • Eine Behandlungswerkzeugsteuereinrichtung 11205 steuert eine Ansteuerung der Energievorrichtung 11112 zur Kauterisation oder Inzision von Gewebe, Versiegelung eines Blutgefäßes oder dergleichen. Eine Pneumoperitoneumeinrichtung 11206 führt Gas durch den Pneumoperitoneumschlauch 11111 in einen Körperhohlraum des Patienten 11132 ein, um den Körperhohlraum aufzublasen, um das Sichtfeld des Endoskops 11100 sicherzustellen und den Arbeitsraum für den Chirurgen sicherzustellen. Ein Rekorder 11207 ist eine Einrichtung, die zum Aufzeichnen verschiedener Arten von Informationen bezüglich einer Operation in der Lage ist. Ein Drucker 11208 ist eine Einrichtung, die zum Drucken verschiedener Arten von Informationen bezüglich einer Operation in verschiedenen Formen, wie etwa ein Text, ein Bild oder ein Graph, in der Lage ist.
  • Es wird angemerkt, dass die Lichtquelleneinrichtung 11203, die Bestrahlungslicht bereitstellt, wenn ein Chirurgiegebiet zu dem Endoskop 11100 bildlich zu erfassen ist, eine Weißlichtquelle beinhalten kann, die zum Beispiel eine LED, eine Laserlichtquelle oder eine Kombination von ihnen beinhalten kann. Wenn eine Weißlichtquelle eine Kombination aus roten, grünen und blauen (RGB) Laserlichtquellen beinhaltet, können, weil die Ausgabeintensität und das Ausgabe-Timing mit einem hohen Genauigkeitsgrad für jede Farbe (jede Wellenlänge) gesteuert werden können, Anpassungen des Weißabgleichs eines aufgenommenen Bildes durch die Lichtquelleneinrichtung 11203 durchgeführt werden. Ferner in diesem Fall, falls Laserstrahlen von den jeweiligen RGB-Laserlichtquellen zeitunterteilt auf ein Beobachtungsziel abgestrahlt werden und Ansteuerungen der Bildaufnahmeelemente des Kamerakopfes 11102 in Synchronisation mit den Bestrahlungszeiten gesteuert werden. Dann können die Bilder, die einzeln den R-, G- und B-Farben entsprechen, auch zeitunterteilt aufgenommen werden. Gemäß diesem Verfahren kann ein Farbbild erhalten werden, selbst wenn keine Farbfilter für das Bildaufnahmeelement bereitgestellt sind.
  • Ferner kann die Lichtquelleneinrichtung 11203 so gesteuert werden, dass die Intensität von auszugebendem Licht für jede vorbestimmten Zeit geändert wird. Durch Steuern der Ansteuerung der Bildaufnahmeelemente des Kamerakopfes 11102 in Synchronisation mit dem Timing der Änderung der Intensität von Licht zum zeitunterteilten Erfassen von Bildern und Zusammensetzen der Bilder kann ein Bild mit einem hohen Dynamikumfang frei von unterbelichteten blockierten Schatten und überbelichteten Glanzlichtern erzeugt werden.
  • Ferner kann die Lichtquelleneinrichtung 11203 so konfiguriert sein, dass sie Licht eines vorbestimmten Wellenlängenbandes bereitstellt, das für eine Speziallichtbeobachtung bereit ist. Bei einer Speziallichtbeobachtung wird zum Beispiel durch Nutzen der Wellenlängenabhängigkeit einer Absorption von Licht in einem Körpergewebe, um Licht eines schmalen Bandes abzustrahlen, im Vergleich zu einer Bestrahlung von Licht bei einer gewöhnlichen Beobachtung (das heißt Weißlicht) eine Schmalbandbeobachtung (Schmalbandbildgebung) einer Bildgebung eines vorbestimmten Gewebes, wie etwa eines Blutgefäßes oder eines oberflächlichen Teils der Schleimhaut oder dergleichen, mit einem hohen Kontrast durchgeführt. Alternativ dazu kann bei einer Speziallichtbeobachtung eine Fluoreszenzbeobachtung zum Erhalten eines Bildes aus Fluoreszenzlicht, das durch Abstrahlung eines Anregungslichts erzeugt wird, durchgeführt werden. Bei einer Fluoreszenzbeobachtung ist es möglich, eine Beobachtung von Fluoreszenzlicht von einem Körpergewebe durch Abstrahlen von Anregungslicht auf das Körpergewebe durchzuführen (Autofluoreszenzbeobachtung) oder ein Fluoreszenzlichtbild zu erhalten, indem ein Reagens, wie etwa Indocyaningrün (ICG), lokal in ein Körpergewebe injiziert wird und Anregungslicht, das einer Fluoreszenzlichtwellenlänge des Reagens entspricht, auf das Körpergewebe abgestrahlt wird. Die Lichtquelleneinrichtung 11203 kann dazu konfiguriert sein, solches schmalbandiges Licht und/oder Anregungslicht bereitzustellen, das für eine Speziallichtbeobachtung, wie oben beschrieben, geeignet ist.
  • 18 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration des Kamerakopfes 11102 und der CCU 11201, die in 17 dargestellt sind, darstellt.
  • Der Kamerakopf 11102 beinhaltet eine Linseneinheit 11401, eine Bildaufnahmeeinheit 11402, eine Ansteuerungseinheit 11403, eine Kommunikationseinheit 11404 und eine Kamerakopfsteuereinheit 11405. Die CCU 11201 beinhaltet eine Kommunikationseinheit 11411, eine Bildverarbeitungseinheit 11412 und eine Steuereinheit 11413. Der Kamerakopf 11102 und die CCU 11201 sind zur Kommunikation durch ein Übertragungskabel 11400 miteinander verbunden.
  • Die Linseneinheit 11401 ist ein optisches System, das bei einer Verbindungsstelle zu dem Linsentubus 11101 bereitgestellt ist. Beobachtungslicht, das von einem distalen Ende des Linsentubus 11101 entnommen wird, wird zu dem Kamerakopf 11102 geleitet und in die Linseneinheit 11401 eingeführt. Die Linseneinheit 11401 beinhaltet eine Kombination mehrerer Linsen einschließlich einer Zoomlinse und einer Fokussierungslinse.
  • Die Anzahl an Bildaufnahmeelementen, die in der Bildaufnahmeeinheit 11402 enthalten sind, kann eins (Einzelplattentyp) oder eine Mehrzahl (Mehrfachplattentyp) sein. Wenn die Bildaufnahmeeinheit 11402 zum Beispiel als jene des Mehrfachplattentyps konfiguriert ist, werden Bildsignale, die R, G bzw. B entsprechen, durch die Bildaufnahmeelemente erzeugt und die Bildsignale können zusammengesetzt werden, um ein Farbbild zu erhalten. Die Bildaufnahmeeinheit 11402 kann auch so konfiguriert sein, dass sie ein Paar von Bildaufnahmeelementen zum Erfassen jeweiliger Bildsignale für das rechte Auge und das linke Auge aufweist, die für eine dreidimensionale (3D) Anzeige bereit sind. Falls eine 3D-Anzeige durchgeführt wird, kann dann die Tiefe eines lebenden Gewebes in einem chirurgischen Gebiet genauer von dem Chirurgen 11131 verstanden werden. Es versteht sich, dass, wenn die Bildaufnahmeeinheit 11402 als jene eines stereoskopischen Typs konfiguriert ist, mehrere Systeme aus Linseneinheiten 11401 bereitgestellt sind, die den einzelnen Bildaufnahmeelementen entsprechen.
  • Ferner ist die Bildaufnahmeeinheit 11402 möglicherweise nicht notwendigerweise in dem Kamerakopf 11102 bereitgestellt. Zum Beispiel kann die Bildaufnahmeeinheit 11402 unmittelbar hinter der Objektivlinse im Inneren des Linsentubus 11101 bereitgestellt sein.
  • Die Ansteuerungseinheit 11403 beinhaltet einen Aktor und bewegt die Zoomlinse und die Fokussierungslinse der Linseneinheit 11401 um einen vorbestimmten Abstand entlang einer optischen Achse unter Steuerung der Kamerakopfsteuereinheit 11405. Folglich können die Vergrößerung und der Fokuspunkt eines aufgenommenen Bildes durch die Bildaufnahmeeinheit 11402 geeignet angepasst werden.
  • Die Kommunikationseinheit 11404 beinhaltet eine Kommunikationseinrichtung zum Übertragen und Empfangen verschiedener Arten von Informationen an die und von der CCU 11201. Die Kommunikationseinheit 11404 überträgt ein Bildsignal, das von der Bildaufnahmeeinheit 11402 erfasst wurde, als RAW-Daten an die CCU 11201 durch das Übertragungskabel 11400.
  • Außerdem empfängt die Kommunikationseinheit 11404 ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Kamerakopfes 11102 von der CCU 11201 und liefert das Steuersignal an die Kamerakopfsteuereinheit 11405. Das Steuersignal beinhaltet Informationen hinsichtlich Bildaufnahmebedingungen, wie etwa zum Beispiel Informationen, dass eine Bildwiederholrate eines aufgenommenen Bildes designiert ist, Informationen, dass ein Belichtungswert bei einer Bildaufnahme designiert ist, und/oder Informationen, dass eine Vergrößerung und ein Fokuspunkt eines aufgenommenen Bildes designiert sind.
  • Es wird angemerkt, dass die Bildaufnahmebedingungen, wie etwa die Bildwiederholrate, der Belichtungswert, die Vergrößerung und der Fokuspunkt durch den Benutzer designiert werden können oder automatisch durch die Steuereinheit 11413 der CCU 11201 basierend auf einem erfassten Bildsignal festgelegt werden können. In dem letzteren Fall sind eine Autobelichtung(AE: Auto Exposure)-Funktion, eine Autofokus(AF)-Funktion und eine Autoweißabgleich(AWB: Auto White Balance)-Funktion in dem Endoskop 11100 eingebunden.
  • Die Kamerakopfsteuereinheit 11405 steuert die Ansteuerung des Kamerakopfes 11102 basierend auf einem Steuersignal von der CCU 11201, das durch die Kommunikationseinheit 11404 empfangen wird.
  • Die Kommunikationseinheit 11411 beinhaltet eine Kommunikationseinrichtung zum Übertragen und Empfangen verschiedener Arten von Informationen an den und von dem Kamerakopf 11102. Die Kommunikationseinheit 11411 empfängt ein Bildsignal, das von dem Kamerakopf 11102 an diese übertragen wird, durch das Übertragungskabel 11400.
  • Ferner überträgt die Kommunikationseinheit 11411 ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Kamerakopfes 11102 an den Kamerakopf 11102. Das Bildsignal und das Steuersignal können durch elektrische Kommunikation, optische Kommunikation oder dergleichen übertragen werden.
  • Die Bildverarbeitungseinheit 11412 führt verschiedene Bildverarbeitungsprozesse für ein Bildsignal in der Form von RAW-Daten durch, die von dem Kamerakopf 11102 an diese übertragen werden.
  • Die Steuereinheit 11413 führt verschiedene Arten einer Steuerung in Bezug auf die Bildaufnahme eines chirurgischen Gebiets oder dergleichen durch das Endoskop 11100 und eine Anzeige eines aufgenommenen Bildes durch, das durch die Bildaufnahme des chirurgischen Gebiets oder desgleichen erhalten wird. Zum Beispiel erzeugt die Steuereinheit 11413 ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Kamerakopfes 11102.
  • Ferner steuert die Steuereinheit 11413 die Anzeigeeinrichtung 11202 basierend auf einem Bildsignal, für das Bildprozesse durch die Bildverarbeitungseinheit 11412 durchgeführt wurden, dazu, ein aufgenommenes Bild anzuzeigen, in dem das chirurgische Gebiet oder dergleichen bildlich erfasst ist. Daraufhin kann die Steuereinheit 11413 verschiedene Objekte in dem aufgenommenen Bild unter Verwendung verschiedener Bilderkennungstechnologien erkennen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 11413 ein chirurgisches Werkzeug, wie etwa eine Pinzette, ein spezielles lebendes Körpergebiet, Bluten, Nebel, wenn die Energievorrichtung 11112 verwendet wird, und so weiter erkennen, indem die Form, die Farbe und so weiter von Rändern von Objekten detektiert werden, die in einem aufgenommenen Bild enthalten sind. Die Steuereinheit 11413 kann, wenn sie die Anzeigeeinrichtung 11202 zum Anzeigen eines aufgenommenen Bildes steuert, bewirken, dass verschiedene Arten von chirurgischen Hilfsinformationen auf eine überlappende Weise mit einem Bild des chirurgischen Gebiets unter Verwendung eines Ergebnisses der Erkennung angezeigt werden. Wenn chirurgische Hilfsinformationen auf eine überlappende Weise angezeigt und dem Chirurgen 11131 präsentiert werden, kann die Belastung des Chirurgen 11131 reduziert werden und kann der Chirurg 11131 die Operation mit Gewissheit fortsetzen.
  • Das Übertragungskabel 11400, das den Kamerakopf 11102 und die CCU 11201 miteinander verbindet, ist ein elektrisches Signalkabel, das zur Kommunikation eines elektrischen Signals bereit ist, eine optische Faser, die zum optischen Kommunizieren bereit ist, oder ein Kompositkabel, das sowohl zur elektrischen als auch optischen Kommunikation bereit ist.
  • Während bei dem dargestellten Beispiel eine Kommunikation durch eine drahtgebundene Kommunikation unter Verwendung des Übertragungskabels 11400 durchgeführt wird, kann hier die Kommunikation zwischen dem Kamerakopf 11102 und der CCU 11201 durch drahtlose Kommunikation durchgeführt werden.
  • Zuvor wurde die Beschreibung eines Beispiels für das endoskopische Chirurgiesystem gegeben, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf die Bildaufnahmeeinheit 11402 unter den Komponenten der oben beschriebenen Konfiguration angewandt werden. Das Anwenden der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf die Bildaufnahmeeinheit 11402 ermöglicht es, ein klareres Bild des chirurgischen Gebiets zu erhalten. Daher ist es dem Chirurgen möglich, das chirurgische Gebiet mit Gewissheit zu bestätigen.
  • Es wird angemerkt, dass die Beschreibung des endoskopischen Chirurgiesystems oben als ein Beispiel gegeben wurde. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf ein beliebiges medizinisches System außer dem endoskopischen Chirurgiesystem angewandt werden, wie etwa auf ein mikrografisches Chirurgiesystem.
  • <Weiteres Anwendungsbeispiel 2 (Mobiler Körper)>
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung ist auf verschiedene Produkte anwendbar. Zum Beispiel kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung in der Form einer Einrichtung erreicht werden, die an einem mobilen Körper einer beliebigen Art zu montieren ist, wie etwa einem Automobil, einem Elektrofahrzeug, einem Hybrid-Elektrofahrzeug, einem Motorrad, einem Fahrrad, einem Personentransportmittel, einem Flugzeug, einer Drohne, einem Schiff und einem Roboter.
  • 19 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems als ein Beispiel für ein Mobilkörpersteuersystem darstellt, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewandt werden kann.
  • Das Fahrzeugsteuersystems 12000 beinhaltet mehrere elektronische Steuereinheiten, die über ein Kommunikationsnetz 12001 miteinander verbunden sind. Bei dem in 19 dargestellten Beispiel beinhaltet das Fahrzeugsteuersystem 12000 eine Fahrsystemsteuereinheit 12010, eine Karosseriesystemsteuereinheit 12020 eine Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030, eine Fahrzeuginnenbereichsinformationsdetektionseinheit 12040 und eine integrierte Steuereinheit 12050. Außerdem sind ein Mikrocomputer 12051, ein Ton/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 und eine fahrzeugmontierte Netzschnittstelle (I/F) 12053 als eine funktionale Konfiguration der integrierten Steuereinheit 12050 veranschaulicht.
  • Die Fahrsystemsteuereinheit 12010 steuert den Betrieb von Vorrichtungen mit Bezug auf das Antriebssystem des Fahrzeugs gemäß verschiedenen Arten von Programmen. Zum Beispiel fungiert die Fahrsystemsteuereinheit 12010 als eine Steuervorrichtung für eine Antriebskrafterzeugungsvorrichtung zum Erzeugen der Antriebskraft des Fahrzeugs, wie etwa eines Verbrennungsmotors, eines Antriebsmotors oder dergleichen, eines Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen der Antriebskraft an Räder, eines Lenkmechanismus zum Anpassen des Lenkwinkels des Fahrzeugs, einer Bremsvorrichtung zum Erzeugen der Bremskraft des Fahrzeugs und dergleichen.
  • Die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 steuert den Betrieb verschiedener Arten von Vorrichtungen, die an einer Fahrzeugkarosserie bereitgestellt sind, gemäß verschiedenen Arten von Programmen. Zum Beispiel fungiert die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 als eine Steuervorrichtung eines schlüssellosen Zugangssystems, eines Smart-Schlüssel-Systems, einer elektrischen Fensterhebervorrichtung oder verschiedener Arten von Lampen, wie etwa eines Scheinwerfers, einer Rückleuchte, eines Bremslichts, eines Fahrtrichtungssignals, eines Nebellichts oder dergleichen. In diesem Fall können Funkwellen, die von einer mobilen Vorrichtung übertragen werden, als eine Alternative zu einem Schlüssel oder Signale verschiedener Arten von Schaltern in die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 eingegeben werden. Die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 empfängt diese eingegebenen Funkwellen oder Signale und steuert eine Türverriegelungsvorrichtung, die elektrische Fensterhebervorrichtung, die Lampen oder dergleichen des Fahrzeugs.
  • Die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 detektiert Informationen über den Außenbereich des Fahrzeugs einschließlich des Fahrzeugsteuersystems 12000. Zum Beispiel ist die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 mit einem Bildgebungsabschnitt 12031 verbunden. Die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 bewirkt, dass der Bildgebungsabschnitt 12031 ein Bild des Außenbereichs des Fahrzeugs abbildet, und empfängt das bildlich erfasste Bild. Basierend auf dem empfangenen Bild kann die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 eine Verarbeitung zum Detektieren eines Objekts, wie etwa eines Menschen, eines Fahrzeugs, eines Hindernisses, eines Zeichens, eines Symbols auf einer Straßenoberfläche oder dergleichen oder eine Verarbeitung zum Detektieren einer Entfernung zu diesen durchführen.
  • Der Bildgebungsabschnitt 12031 ist ein optischer Sensor, der Licht empfängt und der ein elektrisches Signal ausgibt, das einer empfangenen Lichtmenge des Lichts entspricht. Der Bildgebungsabschnitt 12031 kann das elektrische Signal als ein Bild ausgeben oder kann das elektrische Signal als Informationen über einen gemessenen Abstand ausgeben. Außerdem kann das Licht, das durch den Bildgebungsabschnitt 12031 empfangen wird, sichtbares Licht sein oder kann nichtsichtbares Licht, wie etwa Infrarotstrahlen oder dergleichen, sein.
  • Die Fahrzeuginnenbereichsinformationsdetektionseinheit 12040 detektiert Informationen über den Innenbereich des Fahrzeugs. Die Fahrzeuginnenbereichsinformationsdetektionseinheit 12040 ist mit zum Beispiel mit einem Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 verbunden, der den Zustand eines Fahrers detektiert. Der Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 beinhaltet zum Beispiel eine Kamera, die den Fahrer bildlich erfasst. Basierend auf Detektionsinformationen, die von dem Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 eingegeben werden, kann die Fahrzeuginnenbereichsinformationsdetektionseinheit 12040 einen Ermüdungsgrad des Fahrers oder einen Konzentrationsgrad des Fahrers berechnen oder kann bestimmen, ob der Fahrer döst.
  • Der Mikrocomputer 12051 kann einen Steuersollwert für die Antriebskrafterzeugungsvorrichtung, den Lenkmechanismus oder die Bremsvorrichtung basierend auf den Informationen über den Innenbereich oder den Außenbereich des Fahrzeugs berechnen, wobei die Informationen durch die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 oder die Fahrzeuginnenbereichsinformationsdetektionseinheit 12040 erfasst werden, und einen Steuerbefehl an die Antriebssystemsteuereinheit 12010 ausgeben. Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die zum Implementieren von Funktionen eines Fahrassistenzsystems (FAS) vorgesehen ist, dessen Funktionen eine Kollisionsvermeidung oder Stoßabschwächung für das Fahrzeug, eine Folgefahrt basierend auf einem Folgeabstand, eine Fahrt mit Geschwindigkeitsbeibehaltung, eine Fahrzeugkollisionswarnung, eine Fahrzeugspurverlassenwarnung oder dergleichen beinhalten.
  • Außerdem kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die für automatisches Fahren, das bewirkt, dass das Fahrzeug autonom ohne Abhängigkeit von der Bedienung des Fahrers fährt, oder dergleichen vorgesehen ist, indem die Antriebskrafterzeugungsvorrichtung, der Lenkmechanismus, die Bremsvorrichtung oder dergleichen basierend auf den Informationen über den Außenbereich oder den Innenbereich des Fahrzeugs gesteuert werden, wobei die Informationen durch die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 oder die Fahrzeuginnenbereichsinformationsdetektionseinheit 12040 erhalten werden.
  • Außerdem kann der Mikrocomputer 12051 einen Steuerbefehl an die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 basierend auf den Informationen über den Außenbereich des Fahrzeugs ausgeben, wobei die Informationen durch die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 erhalten werden. Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die auf das Verhindern einer Blendung abzielt, indem der Scheinwerfer so gesteuert wird, dass er zum Beispiel von einem Fernlicht zu einem Abblendlicht gemäß der Position eines vorausfahrenden Fahrzeuges oder eines entgegenkommenden Fahrzeuges wechselt, welches durch die Fahrzeugaußenbereichsinformationsdetektionseinheit 12030 detektiert wird.
  • Der Ton/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 überträgt ein Ausgabesignal eines Tons und/oder eines Bildes an eine Ausgabevorrichtung, die dazu in der Lage ist, visuell oder akustisch Informationen einem Insassen des Fahrzeuges oder dem Außenbereich des Fahrzeugs mitzuteilen. Bei dem Beispiel aus 19 sind ein Audiolautsprecher 12061, ein Anzeigeabschnitt 12062 und ein Instrumentenfeld 12063 als die Ausgabevorrichtung veranschaulicht. Der Anzeigeabschnitt 12062 kann zum Beispiel eine On-Board-Anzeige und/oder eine Head-Up-Anzeige beinhalten.
  • 20 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Installationsposition des Bildgebungsabschnitts 12031 darstellt.
  • In 20 beinhaltet der Bildgebungsabschnitt 12031 Bildgebungsabschnitte 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105.
  • Die Bildgebungsabschnitte 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105 sind zum Beispiel bei Positionen an einem Vorderende, Seitenspiegeln, einem hinteren Stoßfänger und einer Hecktür des Fahrzeugs 12100 sowie einer Position auf einem oberen Teil einer Windschutzscheibe im Inneren des Fahrzeugs angeordnet. Der Bildgebungsabschnitt 12101, der an dem Vorderende bereitgestellt ist, und der Bildgebungsabschnitt 12105, der an dem oberen Teil der Windschutzscheibe im Inneren des Fahrzeugs bereitgestellt ist, erhalten hauptsächlich ein Bild der Vorderseite des Fahrzeugs 12100. Die Bildgebungsabschnitte 12102 und 12103, die an den Seitenspiegeln bereitgestellt sind, erhalten hauptsächlich ein Bild der Seiten des Fahrzeugs 12100. Der Bildgebungsabschnitt 12104, der bei dem hinteren Stoßfänger oder der Hecktür bereitgestellt ist, erhält hauptsächlich ein Bild der Hinterseite des Fahrzeugs 12100. Der Bildgebungsabschnitt 12105, der an dem oberen Teil der Windschutzscheibe im Inneren des Fahrzeugs bereitgestellt ist, wird hauptsächlich dazu verwendet, ein vorausfahrendes Fahrzeug, einen Fußgänger, ein Hindernis, ein Signal, ein Verkehrszeichen, eine Fahrbahn oder dergleichen zu detektieren.
  • Übrigens stellt 20 ein Beispiel für Fotografierbereiche der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 dar. Ein Bildgebungsbereich 12111 repräsentiert den Bildgebungsbereich des an dem Vorderende bereitgestellten Bildgebungsabschnitts 12101. Die Bildgebungsbereiche 12112 und 12113 repräsentieren jeweils die Bildgebungsbereiche der Bildgebungsabschnitte 12102 und 12103, die an den Seitenspiegeln bereitgestellt sind. Ein Bildgebungsbereich 12114 repräsentiert den Bildgebungsbereich des Bildgebungsabschnitts 12104, der an dem hinteren Stoßfänger oder der Hecktür bereitgestellt ist. Ein wie von oben gesehenes Vogelperspektivenbild des Fahrzeugs 12100 wird zum Beispiel durch Überlagern von Bilddaten, die durch die Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 abgebildet werden, erhalten.
  • Wenigstens einer der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 kann eine Funktion des Erhaltens von Abstandsinformationen aufweisen. Zum Beispiel kann wenigstens einer der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 eine Stereokamera, die aus mehreren Bildgebungselementen besteht, sein oder kann ein Bildgebungselement mit Pixeln zur Phasendifferenzdetektion sein.
  • Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 einen Abstand zu jedem dreidimensionalen Objekt innerhalb der Bildgebungsbereiche 12111 bis 12114 und eine zeitliche Änderung des Abstands (relative Geschwindigkeit bezüglich des Fahrzeugs 12100) basierend auf den Abstandsinformationen, die von den Bildgebungsabschnitten 12101 bis 12104 erhalten werden, bestimmen und dadurch ein nächstes dreidimensionales Objekt, das insbesondere auf einem Bewegungspfad des Fahrzeugs 12100 vorhanden ist und das im Wesentlichen in der gleichen Richtung wie das Fahrzeug 12100 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit fährt (zum Beispiel gleich oder größer als 0 km/h) als ein vorausfahrendes Fahrzeug extrahieren. Ferner kann der Mikrocomputer 12051 einen Folgeabstand, der zu dem vorausfahrenden Fahrzeug beizubehalten ist, im Voraus einstellen und kann eine automatische Bremssteuerung (einschließlich einer Folgestoppsteuerung), eine automatische Beschleunigungssteuerung (einschließlich einer Folgestartsteuerung) oder dergleichen durchführen. Es ist dementsprechend möglich, eine kooperative Steuerung durchzuführen, die auf das automatische Fahren abzielt, das bewirkt, dass das Fahrzeug autonom ohne Abhängigkeit von einer Bedienung des Fahrers oder dergleichen fährt.
  • Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 dreidimensionale Objektdaten über dreidimensionale Objekte in dreidimensionale Objektdaten eines zweidrädrigen Fahrzeugs, eines Fahrzeugs mit Standardgröße, eines Fahrzeugs mit großer Größe, eines Fußgängers, eines Strommasts und anderer dreidimensionaler Objekte basierend auf den Entfernungsinformationen, die von den Bildgebungsabschnitten 12101 bis 12104 erhalten werden, klassifizieren, die klassifizierten dreidimensionalen Objektdaten extrahieren und die extrahierten dreidimensionalen Objektdaten für eine automatische Vermeidung eines Hindernisses verwenden. Zum Beispiel identifiziert der Mikrocomputer 12051 Hindernisse um das Fahrzeug 12100 herum als Hindernisse, die der Fahrer des Fahrzeugs 12100 visuell erkennen kann, und Hindernisse, die der Fahrer des Fahrzeugs 12100 schwer visuell erkennen kann. Dann bestimmt der Mikrocomputer 12051 ein Kollisionsrisiko, das ein Risiko einer Kollision mit jedem Hindernis angibt. In einer Situation, in der das Kollisionsrisiko gleich einem oder höher als ein festgelegter Wert ist und es dementsprechend eine Möglichkeit einer Kollision gibt, gibt der Mikrocomputer 12051 eine Warnung an den Fahrer über den Audiolautsprecher 12061 oder den Anzeigeabschnitt 12062 aus und führt eine erzwungene Verlangsamung oder eine Ausweichlenkung über die Antriebssystemsteuereinheit 12010 durch. Der Mikrocomputer 12051 kann dadurch während des Fahrens beim Vermeiden einer Kollision helfen.
  • Wenigstens einer der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 kann eine Infrarotkamera sein, die Infrarotstrahlen detektiert. Der Mikrocomputer 12051 kann zum Beispiel einen Fußgänger erkennen, indem er bestimmt, ob es einen Fußgänger in bildlich erfassten Bildern der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 gibt. Eine solche Erkennung eines Fußgängers wird zum Beispiel durch eine Prozedur zum Extrahieren von charakteristischen Punkten in den bildlich erfassten Bildern der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 als Infrarotkameras und eine Prozedur zum Bestimmen durchgeführt, ob es der Fußgänger ist oder nicht, indem eine Musterabgleichverarbeitung an einer Reihe von charakteristischen Punkten durchgeführt wird, die die Kontur des Objekts repräsentieren. Wenn der Mikrocomputer 12051 bestimmt, dass es einen Fußgänger in den bildlich erfassten Bildern der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 gibt, und dementsprechend den Fußgänger erkennt, steuert der Ton/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 den Anzeigeabschnitt 12062 derart, dass eine quadratische Konturlinie zur Hervorhebung so angezeigt wird, dass sie auf dem erkannten Fußgänger überlagert wird. Der Ton/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 kann auch den Anzeigeabschnitt 12062 so steuern, dass ein Symbol oder dergleichen, das den Fußgänger repräsentiert, bei einer gewünschten Position angezeigt wird.
  • Zuvor wurde die Beschreibung eines Beispiels für das Fahrzeugsteuersystem gegeben, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung anwendbar ist. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel auf den Bildgebungsabschnitt 12031 unter Komponenten der oben beschriebenen Konfiguration angewandt werden. Das Anwenden der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf den Bildgebungsabschnitt 12031 ermöglicht es, ein erfasstes Bild zu erhalten, dass einfacher zu sehen ist. Daher ist es möglich, eine Ermüdung des Fahrers zu reduzieren.
  • Des Weiteren ist die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Lichtempfangsvorrichtung 1 usw. auf elektronische Einrichtungen anwendbar, wie etwa auf eine Überwachungskamera, ein biometrisches Authentifizierungssystem und einen Thermographen. Beispiele für die Überwachungskamera beinhalten eine Kamera eines Nachtsichtsystems (Nachtsicht). Das Anwenden der Lichtempfangsvorrichtung 1 auf die Überwachungskamera ermöglicht es, einen Fußgänger und ein Tier nachts aus einer Entfernung zu erkennen. Ferner werden Einflüsse eines Scheinwerfers und von Wetter durch die Anwendung der Lichtempfangsvorrichtung 1 auf eine fahrzeugmontierte Kamera reduziert. Zum Beispiel ist es möglich, ein Bild durch Aufnehmen ohne Einflüsse von Rauch, Nebel usw. zu erfassen. Ferner ist es auch möglich, eine Form eines Objekts zu erfassen. Zudem ist es in der Thermografie möglich, eine kontaktlose Temperaturmessung durchzuführen. Der Thermograph ermöglicht eine Detektion einer Temperaturverteilung und einer Wärmeerzeugung. Außerdem ist die Lichtempfangsvorrichtung 1 auch auf elektronische Einrichtungen anwendbar, die Feuer, Wasser, Gas usw. detektieren.
  • Die Ausführungsform und die Anwendungsbeispiele sind oben beschrieben, aber die vorliegenden Offenbarungsinhalte sind nicht auf die vorhergehende Ausführungsform usw. beschränkt und können auf verschiedene Arten variiert werden. Zum Beispiel ist die Schichtkonfiguration der in der vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Lichtempfangsvorrichtung lediglich exemplarisch genannt und eine beliebige andere Schicht kann ferner bereitgestellt werden. Außerdem sind das Material und die Dicke jeder Schicht ebenfalls lediglich exemplarisch genannt und sind nicht auf das vorhergehende beschränkt.
  • Zum Beispiel wurde bei der vorhergehenden Ausführungsform usw. eine Beschreibung des Falls gegeben, in dem sich die erste Elektrode 21 und die erste Kontaktschicht 22 in Kontakt miteinander befinden und sich die zweite Kontaktschicht 24 und die zweite Elektrode 25 in Kontakt miteinander befinden, aber eine beliebige andere Schicht kann zwischen der ersten Elektrode 21 und der ersten Kontaktschicht 22 oder zwischen der zweiten Kontaktschicht 24 und der zweiten Elektrode 25 bereitgestellt sein.
  • Ferner ist bei der vorhergehenden Ausführungsform usw. der Fall, in dem die Signalladungen Löcher sind, der Einfachheit halber beschrieben, aber die Signalladungen können auch Elektronen sein. Die erste Kontaktschicht 22 kann einen n-Typ-Fremdstoff beinhalten und die zweite Kontaktschicht 24 kann einen p-Typ-Fremdstoff beinhalten.
  • Zudem sind die in der vorhergehenden Ausführungsform usw. beschriebenen Effekte lediglich exemplarisch genannt und können beliebige andere Effekte sein oder können ferner beliebige andere Effekte beinhalten.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Offenbarung die folgenden Konfigurationen aufweisen kann.
    1. (1) Eine Lichtempfangsvorrichtung, die Folgendes beinhaltet:
      • mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten einschließlich einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind;
      • einen Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungs schichten voneinander separiert;
      • ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und
      • ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist und von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
    2. (2) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß (1), wobei eine Dicke der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht verschieden von einer Dicke der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht ist.
    3. (3) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß (1) oder (2), die ferner eine dritte fotoelektrische Umwandlungsschicht beinhaltet, die in einer Dickenrichtung der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht bereitgestellt ist, und einen Teil der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht in einer Draufsicht überlappt, wobei die dritte fotoelektrische Umwandlungsschicht ein drittes anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet, das von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
    4. (4) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem von (1) bis (3), wobei die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht oder die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht oder beide dazu konfiguriert ist/sind, elektrische Ladungen durch Absorbieren von Licht mit einer Wellenlänge in einem Infrarotgebiet zu erzeugen.
    5. (5) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem von (1) bis (4), wobei die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht oder die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht oder beide dazu konfiguriert ist/sind, elektrische Ladungen durch Absorbieren von Licht mit einer Wellenlänge in einem sichtbaren Gebiet zu erzeugen.
    6. (6) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem von (1) bis (5), wobei das erste anorganische Halbleitermaterial oder das zweite anorganische Halbleitermaterial oder beide eines von Ge, InGaAs, Ex-InGaAs, InAsSb, InAs, InSb und HgCdTe beinhaltet/beinhalten.
    7. (7) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem von (1) bis (6), die ferner Folgendes beinhaltet:
      • eine erste Elektrode, die elektrisch mit sowohl der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht als auch der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht gekoppelt ist; und
      • ein ROIC(integrierter Ausleseschaltkreis)-Substrat, das elektrisch mit jeder der ersten Elektroden gekoppelt ist.
    8. (8) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß (7), die ferner eine erste Kontaktschicht beinhaltet, die zwischen der ersten Elektrode und sowohl der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht als auch der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht bereitgestellt ist.
    9. (9) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß (8), wobei Oberflächen in Kontakt mit den ersten Elektroden mehrerer der ersten Kontaktschichten bündig miteinander sind.
    10. (10) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem von (7) bis (9), die ferner eine der ersten Elektrode gegenüberliegende zweite Elektrode beinhaltet, wobei sowohl die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht als auch die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht dazwischenliegt.
    11. (11) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß (10), die ferner eine zweite Kontaktschicht beinhaltet, die zwischen der zweiten Elektrode und sowohl der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht als auch der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht bereitgestellt ist.
    12. (12) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß (11), wobei Oberflächen in Kontakt mit der zweiten Elektrode mehrerer der zweiten Kontaktschichten bündig miteinander sind.
    13. (13) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem von (10) bis (12), wobei die zweite Elektrode gemeinsam für die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht und die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht bereitgestellt ist.
    14. (14) Die Lichtempfangsvorrichtung gemäß einem von (1) bis (13), wobei eine Größe der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht in einer Draufsicht verschieden von einer Größe der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht ist.
    15. (15) Ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtempfangsvorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet:
      • aus mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind, und durch einen Isolationsfilm voneinander separiert sind,
      • Bilden einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die ein erstes anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet; und
      • Bilden einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die ein zweites anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet, das von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
    16. (16) Das Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung gemäß (15), wobei die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht und die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht durch Folgendes gebildet werden:
      • Bilden des Isolationsfilms mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung auf einem Substrat, und
      • epitaktisches Aufwachsen des ersten anorganischen Halbleitermaterials in der ersten Öffnung und des zweiten anorganischen Halbleitermaterials in der zweiten Öffnung.
    17. (17) Das Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung gemäß (16), wobei eine Hartmaske verwendet wird, um sowohl die zweite Öffnung beim epitaktischen Aufwachsen des ersten anorganischen Halbleitermaterials in der ersten Öffnung als auch die erste Öffnung beim epitaktischen Aufwachsen des zweiten anorganischen Halbleitermaterials in der zweiten Öffnung zu bedecken.
    18. (18) Eine Bildgebungsvorrichtung, die Folgendes beinhaltet:
      • mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten einschließlich einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind;
      • einen Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten voneinander separiert;
      • ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und
      • ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist und von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
    19. (19) Eine elektronische Einrichtung, die mit einer Bildgebungsvorrichtung versehen ist, wobei die Bildgebungsvorrichtung Folgendes beinhaltet:
      • mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten einschließlich einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind;
      • einen Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten voneinander separiert;
      • ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und
      • ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist und von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der japanischen Prioritätspatentanmeldung mit der Nr. JP2017-10187 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 24. Januar 2017, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • Es versteht sich für einen Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Kombinationen, Unterkombinationen und Änderungen in Abhängigkeit von Designanforderungen und anderen Faktoren auftreten können, insofern diese innerhalb des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche oder deren Äquivalente liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2017010187 [0138]

Claims (19)

  1. Lichtempfangsvorrichtung, die Folgendes umfasst: mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten einschließlich einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind; einen Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten voneinander separiert; ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist und von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
  2. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Dicke der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht verschieden von einer Dicke der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht ist.
  3. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine dritte fotoelektrische Umwandlungsschicht umfasst, die in einer Dickenrichtung der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht bereitgestellt ist, und einen Teil der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht in einer Draufsicht überlappt, wobei die dritte fotoelektrische Umwandlungsschicht ein drittes anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet, das von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
  4. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht oder die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht oder beide dazu konfiguriert ist/sind, elektrische Ladungen durch Absorbieren von Licht mit einer Wellenlänge in einem Infrarotgebiet zu erzeugen.
  5. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht oder die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht oder beide dazu konfiguriert ist/sind, elektrische Ladungen durch Absorbieren von Licht mit einer Wellenlänge in einem sichtbaren Gebiet zu erzeugen.
  6. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste anorganische Halbleitermaterial oder das zweite anorganische Halbleitermaterial oder beide eines von Ge, InGaAs, Ex-InGaAs, InAsSb, InAs, InSb und HgCdTe beinhaltet/beinhalten.
  7. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine erste Elektrode, die elektrisch mit sowohl der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht als auch der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht gekoppelt ist; und ein ROIC(integrierter Ausleseschaltkreis)-Substrat, das elektrisch mit jeder der ersten Elektroden gekoppelt ist.
  8. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 7, die ferner eine erste Kontaktschicht umfasst, die zwischen der ersten Elektrode und sowohl der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht als auch der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht bereitgestellt ist.
  9. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei Oberflächen in Kontakt mit den ersten Elektroden mehrerer der ersten Kontaktschichten bündig miteinander sind.
  10. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 7, die ferner eine der ersten Elektrode gegenüberliegende zweite Elektrode umfasst, wobei sowohl die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht als auch die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht dazwischenliegt.
  11. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 10, die ferner eine zweite Kontaktschicht umfasst, die zwischen der zweiten Elektrode und sowohl der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht als auch der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht bereitgestellt ist.
  12. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei Oberflächen in Kontakt mit der zweiten Elektrode mehrerer der zweiten Kontaktschichten bündig miteinander sind.
  13. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweite Elektrode gemeinsam für die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht und die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht bereitgestellt ist.
  14. Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Größe der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht in einer Draufsicht verschieden von einer Größe der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht ist.
  15. Verfahren zum Herstellen einer Lichtempfangsvorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: aus mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind, und durch einen Isolationsfilm voneinander separiert sind, Bilden einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die ein erstes anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet; und Bilden einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die ein zweites anorganisches Halbleitermaterial beinhaltet, das von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
  16. Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die erste fotoelektrische Umwandlungsschicht und die zweite fotoelektrische Umwandlungsschicht durch Folgendes gebildet werden: Bilden des Isolationsfilms mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung auf einem Substrat, und epitaktisches Aufwachsen des ersten anorganischen Halbleitermaterials in der ersten Öffnung und des zweiten anorganischen Halbleitermaterials in der zweiten Öffnung.
  17. Verfahren zum Herstellen der Lichtempfangsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei eine Hartmaske verwendet wird, um sowohl die zweite Öffnung beim epitaktischen Aufwachsen des ersten anorganischen Halbleitermaterials in der ersten Öffnung als auch die erste Öffnung beim epitaktischen Aufwachsen des zweiten anorganischen Halbleitermaterials in der zweiten Öffnung zu bedecken.
  18. Bildgebungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten einschließlich einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind; einen Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten voneinander separiert; ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist und von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
  19. Elektronische Einrichtung, die mit einer Bildgebungsvorrichtung versehen ist, wobei die Bildgebungsvorrichtung Folgendes umfasst: mehrere fotoelektrische Umwandlungsschichten einschließlich einer ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht und einer zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht, die in jeweiligen Gebieten angeordnet sind, die in einer Draufsicht unterschiedlich sind; einen Isolationsfilm, der die mehreren fotoelektrischen Umwandlungsschichten voneinander separiert; ein erstes anorganisches Halbleitermaterial, das in der ersten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist; und ein zweites anorganisches Halbleitermaterial, das in der zweiten fotoelektrischen Umwandlungsschicht enthalten ist und von dem ersten anorganischen Halbleitermaterial verschieden ist.
DE112017006908.4T 2017-01-24 2017-12-19 Lichtempfangselement, verfahren zum produzieren eines lichtempfangselements, bildgebungselement und elektronische vorrichtung Pending DE112017006908T5 (de)

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