DE112019005222T5 - Festkörperbildgebungsvorrichtung, Verfahren zum Produzieren einer Festkörperbildgebungsvorrichtung und elektronische Vorrichtung - Google Patents

Festkörperbildgebungsvorrichtung, Verfahren zum Produzieren einer Festkörperbildgebungsvorrichtung und elektronische Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Festkörperbildgebungsvorrichtung bereit, die zum Erzielen einer weiter verbesserten Zuverlässigkeit in der Lage ist, während die Herstellungskosten weiter reduziert werden.Die vorliegende Erfindung stellt eine Festkörperbildgebungsvorrichtung bereit, bei der ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einem fotoelektrischen Umwandlungsteil und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht sequentiell in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus angeordnet sind. Diese Festkörperbildgebungsvorrichtung ist derart konfiguriert, dass: das erste Halbleitersubstrat mit einem rillenartigen Teil versehen ist; der rillenartige Teil eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist, und sich ein Teil der ersten Seitenwand und/oder der zweiten Seitenwand in einer Richtung erstreckt, die schräg zu der Lichteinfallsseitenoberfläche des ersten Halbleitersubstrats ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Technologie betrifft eine Festkörperbildgebungsvorrichtung, ein Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren und eine elektronische Vorrichtung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Im Allgemeinen werden Festkörperbildgebungsvorrichtungen, wie etwa Komplementärer-Metall-Oxid-Halbleiter(CMOS)-Bildsensoren und Charge-Coupled-Devices (CCD), weithin in Digitalfotokameras, Digitalvideokameras und dergleichen verwendet.
  • Beim Herstellen einer Festkörperbildgebungsvorrichtung gibt es eine Technologie zum Verwenden von Silicium-auf-Isolator (SOI), um Variationen der Filmdicke eines Halbleitersubstrats zu verhindern. Falls jedoch ein Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrat verwendet wird, gibt es eine Möglichkeit, dass die Herstellungskosten der Festkörperbildgebungsvorrichtung zunehmen.
  • Zum Beispiel wurde eine Technologie vorgeschlagen, bei der eine Festkörperbildgebungsvorrichtung mit geringen Kosten hergestellt werden kann, ohne ein Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrat zu verwenden (siehe Patentdokumente 1 und 2).
  • ZITATLISTE
  • PATENTDOKUMENT
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-Nr. 2005-353996
    • Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-Nr. 2008-182142
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Jedoch sind die in den Patentdokumenten 1 und 2 vorgeschlagenen Technologien möglicherweise nicht dazu in der Lage, die Zuverlässigkeit der Festkörperbildgebungsvorrichtung in der vorliegenden Technologie weiter zu verbessern. Falls ein Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrat in der vorliegenden Technologie verwendet wird, gibt es des Weiteren eine Möglichkeit, dass die Herstellungskosten der Festkörperbildgebungsvorrichtung zunehmen.
  • Daher erfolgte die vorliegende Technologie in Anbetracht einer solchen Situation und weist einen Hauptzweck des Bereitstellens einer Festkörperbildgebungsvorrichtung, die zum weiteren Verbessern einer Zuverlässigkeit der Festkörperbildgebungsvorrichtung und weiteren Reduzieren der Herstellungskosten in der Lage ist, eines Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens und einer elektronischen Vorrichtung, die mit der Festkörperbildgebungsvorrichtung ausgestattet ist, auf.
  • LÖSUNGEN DER PROBLEME
  • Als Ergebnis sorgfältiger Forschung zum Lösen der oben genannten Aufgabe ist es den vorliegenden Erfindern gelungen, die Zuverlässigkeit der Festkörperbildgebungsvorrichtung weiter zu verbessern und die Herstellungskosten weiter zu reduzieren, und haben die vorliegende Technologie fertiggestellt.
  • Das heißt, bei der vorliegenden Technologie ist eine Festkörperbildgebungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und
    einschließlich einer Rille, die in dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist,
    wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann die Rille mit einem Isolationsmaterial eingebettet werden.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann die Rille eine zweite Breite und eine erste Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in der Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aufweisen, und kann die zweite Breite größer als die erste Breite sein.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann die Rille in einem Gebiet gebildet sein, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann die Rille in einem Elementseparationsgebiet gebildet sein.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann die Rille in einem Peripheriegebiet außerhalb eines Pixelgebiets gebildet sein.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann die Rille in einem Ritzgebiet gebildet sein.
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann ferner einen Bondhilfsfilm aufweisen und der Bondhilfsfilm kann zwischen der zweiten Isolationsschicht und der Rille angeordnet sein.
  • Des Weiteren gilt bei der vorliegenden Technologie: es ist eine Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet:
    • Bilden einer Rille auf einer Oberfläche eines ersten Halbleitersubstrats;
    • Stapeln eines zweiten Halbleitersubstrats, einer zweiten Isolationsschicht, des ersten Halbleitersubstrats und einer ersten Isolationsschicht in dieser Reihenfolge, so dass die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats und die zweite Isolationsfläche einander zugewandt sind; und
    • Entfernen des ersten Halbleitersubstrats, bis die Rille von einer anderen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats freigelegt wird,
    • wobei das Bilden der Rille so durchgeführt wird, dass die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats erstreckt.
  • Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Technologie kann ferner Einbetten eines Isolationsmaterials in der Rille vor dem Stapeln beinhalten.
  • Des Weiteren gilt bei der vorliegenden Technologie:
    • es ist eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die mit einer Festkörperbildgebungsvorrichtung ausgestattet ist,
    • wobei die Festkörperbildgebungsvorrichtung Folgendes beinhaltet:
      • ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und
    • einschließlich einer Rille, die auf einer Seite einer Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite gebildet ist,
    • wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • Gemäß der vorliegenden Technologie ist es möglich, eine Zuverlässigkeit einer Festkörperbildgebungsvorrichtung weiter zu verbessern und Herstellungskosten weiter zu reduzieren. Es wird angemerkt, dass die hier beschriebenen Effekte nicht notwendigerweise beschränkt sind und dass beliebige der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Effekte angewandt werden können.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären eines Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens, auf das die vorliegende Technologie angewandt wird.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens, auf das die vorliegende Technologie angewandt wird, und eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegenden Technologie angewandt wird.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegenden Technologie angewandt wird.
    • 5 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegenden Technologie angewandt wird.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären eines Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens, auf das die vorliegende Technologie angewandt wird.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären eines Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens und eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt.
    • 9 ist ein Diagramm, das ein Verwendungsbeispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten bis vierten Ausführungsform zeigt, auf welche die vorliegende Technologie angewandt wird.
    • 10 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Beispiels für eine elektronische Vorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform, auf welche die vorliegende Technologie angewandt wird.
    • 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines endoskopischen Chirurgiesystems zeigt.
    • 12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration eines Kamerakopfes und einer CCU zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Technologie beschrieben. Die unten beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele für typische Ausführungsformen der vorliegenden Technologie und der Schutzumfang der vorliegenden Technologie sollte nicht einengend interpretiert werden. Es wird angemerkt, dass, sofern nichts anderes angegeben ist, in den Zeichnungen „obere/-r/-s“ eine Aufwärtsrichtung oder ein obere Seite in der Zeichnung bedeutet, „untere/-r/- s“ eine Abwärtsrichtung oder eine untere Seite in der Zeichnung bedeutet, „links“ eine Links-Richtung oder eine linke Seite in der Zeichnung bedeutet und „rechts“ eine Rechts-Richtung oder eine rechte Seite in der Zeichnung bedeutet. Des Weiteren werden in den Zeichnungen die gleichen oder äquivalente Elemente oder Elemente durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und wird eine doppelte Beschreibung weggelassen.
  • Die Beschreibung wird in der folgenden Reihenfolge gegeben.
    1. 1. Überblick der vorliegenden Technologie
    2. 2. Erste Ausführungsform (erstes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)
    3. 3. Zweite Ausführungsform (zweites Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)
    4. 4. Dritte Ausführungsform (drittes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)
    5. 5. Vierte Ausführungsform (viertes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)
    6. 6. Fünfte Ausführungsform (erstes Beispiel des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens)
    7. 7. Sechste Ausführungsform (Beispiel der elektronischen Vorrichtung)
    8. 8. Verwendungsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird
    9. 9. Anwendungsbeispiel eines endoskopischen Chirurgiesystems
  • <1. Überblick der vorliegenden Technologie>
  • Zuerst wird eine Übersicht über die vorliegende Technologie beschrieben.
  • Beim Herstellen einer Festkörperbildgebungsvorrichtung mit einer gestapelten Transistor(Tr)-Struktur ist es notwendig, eine Filmdicke eines Halbleitersubstrats zu steuern, weil Vorrichtungscharakteristiken aufgrund von Variationen der Filmdicke des gebondeten Halbleitersubstrats (Si-Substrats) variieren. Daher wird eine Festkörperbildgebungsvorrichtung mit einer gestapelten Transistor(Tr)-Struktur durch Verwenden eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats mit einer kleinen Variation der Filmdicke des Halbleitersubstrats hergestellt.
  • Jedoch sind bei dem Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren unter Verwendung eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats die Herstellungsknoten in manchen Fällen hoch, weil das Substrat teuer ist.
  • Nachfolgend wird ein Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren unter Verwendung eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. 7(a) bis 7(c) und 8(a) bis 8(c) sind Querschnittsansichten zum Erklären eines Herstellungsverfahrens einer Festkörperbildgebungsvorrichtung unter Verwendung eines SOI-Substrats.
  • Wie in 7(a) gezeigt, ist ein zweites Element 5 (zum Beispiel ein Transistor) auf einem zweiten Halbleitersubstrat 4 gebildet und ist eine zweite Isolationsschicht 3 (Vormetalldielektrikum(PMD: Pre-Metal Dielectric)-Film) auf dem zweiten Halbleitersubstrat 4 gebildet. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist eine Fotodiode (PD, fotoelektrische Umwandlungseinheit) auf dem zweiten Halbleitersubstrat 4 gebildet.
  • In 7(b) wird ein SOI-Substrat 9, in dem eine Siliciumschicht 9-1 über eine Isolationsschicht (BOX-Schicht) 9-2 auf einem Siliciumsubstrat 9-3 gebildet wird, verwendet, um das SOI-Substrat 9 und das zweite Halbleitersubstrat 4 über die zweite Isolationsschicht 3 aneinander zu bonden, so dass das Siliciumsubstrat 9-1 und die zweite Isolationsschicht 3 einander zugewandt sind.
  • Anschließend werden, wie in 7(c) gezeigt, das Siliciumsubstrat 9-3 und die Isolationsschicht (BOX-Schicht) 9-2 entfernt.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung unter Bezugnahme auf 8 gegeben.
  • Wie in 8(a) gezeigt, wird in der Links-Richtung (linke Seite in 2(a)) und der Rechts-Richtung (rechte Seite in 2(a)) der Siliciumschicht 9-1 Silicium (Si) entfernt, um ein Elementseparationsgebiet 11a einschließlich eines Isolationsmaterials zu bilden, und wird ferner Silicium (Si) entfernt, um ein Gebiet 12a einschließlich eines Isolationsmaterials in einem Gebiet in Kontakt mit dem zweiten Halbleitersubstrat 4 (zweites Element 5) auf der Siliciumschicht 9-1 zu bilden.
  • Anschließend, wie in 8(b) gezeigt, wird ein erstes Element 7 (zum Beispiel ein Transistor) zwischen dem Elementseparationsgebiet 11a und dem Gebiet 12a in der Links-Richtung der Siliciumschicht 9-1 gebildet, um eine erste Isolationsschicht 6 (Vormetalldielektrikum(PMD)-Film) auf der Siliciumschicht 9-1 zu bilden.
  • Schließlich zeigt 8(c), dass eine Festkörperbildgebungsvorrichtung 8000 hergestellt wurde. Die Festkörperbildgebungsvorrichtung 8000 ist derart konfiguriert, dass das zweite Halbleitersubstrat 4, das mit einer (nicht veranschaulichten) Fotodiode (PD) (fotoelektrische Umwandlungseinheit) und dem zweiten Element 5 versehen ist, die zweite Isolationsschicht 3, die Siliciumschicht 9-1, die mit dem ersten Element 7 versehen ist, und die erste Isolationsschicht 6 in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite (untere Seite in 8(c)) aus gestapelt sind. Ein Durchgangs-Via 8 geht durch das Gebiet 12a hindurch und das erste Element 7 und das zweite Element 5 sind durch den Durchgangs-Via 8 verbunden.
  • Die vorliegende Technologie wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände vorgenommen. Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird, beinhaltet ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und beinhaltet eine Rille, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt. Des Weiteren beinhaltet ein Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren, auf das die vorliegende Technologie angewandt wird, Folgendes: Bilden einer Rille auf einer Oberfläche eines ersten Halbleitersubstrats; Stapeln eines zweiten Halbleitersubstrats, einer zweiten Isolationsschicht, des ersten Halbleitersubstrats und einer ersten Isolationsschicht in dieser Reihenfolge, so dass die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats und die zweite Isolationsfläche einander zugewandt sind; und Entfernen des ersten Halbleitersubstrats, bis die Rille von einer anderen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats freigelegt wird, wobei das Bilden der Rille so durchgeführt wird, dass die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats erstreckt.
  • Gemäß der vorliegenden Technologie ist es möglich, eine Zuverlässigkeit einer Festkörperbildgebungsvorrichtung weiter zu verbessern und Herstellungskosten zu reduzieren. Da ein normales Halbleitersubstrat (Volumensubstrat) anstelle des Verwendens eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats verwendet wird, können insbesondere gemäß der vorliegenden Technologie die Herstellungskosten reduziert werden und ist es ferner möglich, eine Rille zu verwenden, die als eine Endpunktdetektionsfunktion zur Zeit des Dünnens wirkt, um die Filmdicke des Halbleitersubstrats mit hoher Genauigkeit zu steuern, um die Vorrichtungscharakteristiken zu verbessern.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen in Bezug auf die vorliegenden Technologie ausführlich beschrieben.
  • <2. Erste Ausführungsform (Erstes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)>
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform (erstes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie wird beschrieben.
  • Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform (erstes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie beinhaltet ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit (zum Beispiel einer Fotodiode (PD)) und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und beinhaltet eine Rille, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • Außerdem weist die Rille der
  • Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie eine zweite Breite und eine erste Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus auf, ist die zweite Breite größer als die erste Breite und ist die Rille in einem Gebiet gebildet, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet.
  • Die Rille der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie kann mit einem beliebigen Material, zum Beispiel einem anorganischen Material, einem organischen Material oder einem Polymermaterial, eingebettet werden, aber es wird bevorzugt, dass die Rille mit einem Isolationsmaterial eingebettet wird.
  • Beispiele für das Isolationsmaterial schließen siliciumoxidbasierte Materialien (SiO2 und dergleichen) und siliciumnitridbasierte Materialien (Si3N4 und dergleichen) ein.
  • Gemäß der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie können, da ein normales Halbleitersubstrat (Volumensubstrat) anstelle des Verwendens eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats verwendet wird, die Herstellungskosten reduziert werden und ist es ferner möglich, die oben beschriebene Rille zu verwenden, die als eine Endpunktdetektionsfunktion zur Zeit des Dünnens wirkt, um die Filmdicke des Halbleitersubstrats mit hoher Genauigkeit zu steuern, um die Vorrichtungscharakteristiken zu verbessern.
  • Nachfolgend wird die Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ausführlicher unter Bezugnahme auf 1, 2, 3(a) und 5 beschrieben. 1 und 2 sind Querschnittsansichten zum Erklären des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens, auf das die vorliegende Technologie angewandt wird, und zeigen ein Konfigurationsbeispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird. Insbesondere sind 1(a) bis 1(c) und 2(a) bis 2(c) Querschnittsansichten zum Erklären eines Herstellungsverfahrens der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform unter Verwendung der vorliegenden Technologie, und 2(c) ist eine Querschnittsansicht der Festkörperbildgebungsvorrichtung 2000, die die Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie ist.
  • 3(a) ist eine Querschnittsansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegenden Technologie angewandt wird, und insbesondere ist 3(a) eine Querschnittsansicht einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a, die eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie ist.
  • 5 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegenden Technologie angewandt wird. Insbesondere ist 5(a) eine Draufsicht des zweiten Halbleitersubstrats 4 bei Betrachtung aus einer Richtung entgegengesetzt zu der Lichteinfallsseite (Layoutdraufsicht des zweiten Halbleitersubstrats 4), 5(b) ist eine Draufsicht des ersten Halbleitersubstrats 2 bei Betrachtung aus der Richtung entgegengesetzt zu der Lichteinfallsseite (Layoutdraufsicht des ersten Halbleitersubstrats 2), und 5(c) ist eine Draufsicht der Festkörperbildgebungsvorrichtung 6000, bei der das erste Halbleitersubstrat 2 und das zweite Halbleitersubstrat 4 gestapelt sind, bei Betrachtung von der Richtung entgegengesetzt zu der Lichteinfallsseite (Layoutdraufsicht der Festkörperbildgebungsvorrichtung 6000).
  • Zuerst wird die Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie beschrieben, während das Herstellungsverfahren der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Es wird angemerkt, dass das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren, auf das die vorliegende Technologie angewandt wird, später ausführlich in dem Abschnitt von <6. Fünfte Ausführungsform (erstes Beispiel des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens) unten beschrieben.
  • Wie zum Beispiel in 1(a-1) gezeigt, wird eine Rille 1-1 (die manchmal als ein Graben bezeichnet wird), in der ein Isolationsmaterial eingebettet wird, auf der oberen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 gebildet (obere Seite aus 1(a-1)). Die Rille 1-1 weist eine rechte Seitenwand S-2 (die sich auf der linken Seite in 1(a-1) befindet und die linke Seitenwand ist und so weiter) und eine linke Seitenwand S-1 (die sich auf der rechten Seite in 1(a-2) befindet und die rechte Seitenwand ist und so weiter) auf und weist ferner eine obere Seite H-2 (obere Seite aus 1(a-1)) und eine untere Seite H-1 (untere Seite aus 1(a-1)) auf. Die Rille 1-1 weist eine sich verjüngende Form auf, bei der die Länge der oberen Seite H-2 länger als die Länge der unteren Seite H-1 ist. Die Länge H-2 ist eine Länge in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 und ist eine Links-Rechts-Länge (Breite) in 1(a-1). Ähnlich hierzu ist die Länge H-1 auch eine Länge in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 und ist eine Links-Rechts-Länge (Breite) in 1(a-1). Außerdem erstrecken sich die rechte Seitenwand S-2 und die linke Seitenwand S-1 in einer Abwärtsrichtung (untere Seite aus 1(a-1)) und in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die obere Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2.
  • Wie in 1(a-2) gezeigt, ist ein zweites Element 5 (zum Beispiel ein Transistor) auf einem zweiten Halbleitersubstrat 4 gebildet und ist eine zweite Isolationsschicht 3 (Vormetalldielektrikum(PMD)-Film) auf dem zweiten Halbleitersubstrat 4 gebildet. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist eine Fotodiode (PD, fotoelektrische Umwandlungseinheit) auf dem zweiten Halbleitersubstrat 4 gebildet.
  • Wie in 1(b) gezeigt, wird das in 1(a-1) gezeigte erste Halbleitersubstrat 2 um 180 Grad gedreht (umgedreht), um das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) und das zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat) über die zweite Isolationsschicht 3 aneinander zu bonden, so dass die Oberflächen des ersten Halbleitersubstrats 2 und der zweiten Isolationsschicht 3, auf der die Rille 1-1 gebildet wurde, einander zugewandt sind. Wie in 1(b) gezeigt, weist die Rille 1-1 eine umgekehrte sich verjüngende Form auf, da das erste Halbleitersubstrat 2 um 180 Grad gedreht (umgedreht) ist, wie oben beschrieben ist. Das heißt, die Rille 1-1 weist die linke Seitenwand S-1 (linke Seite aus 1(b)), die rechte Seitenwand S-2 (rechte Seite aus 1(b)), die obere Seite H-1 (obere Seite aus 1(b)) und die untere Seite H-2 (untere Seite aus 1(b)) auf und die Länge der unteren Seite H-2 ist länger als die Länge der oberen Seite H-1.
  • Wie in 1(c) gezeigt, wird das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) entfernt, bis die Rille 1-1 von der oberen Oberfläche (obere Seite in 1(b)) des in 1 (b) gezeigten ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) freigelegt wird, und das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) wird dünn verarbeitet. Die Rille 1-1 weist eine Endpunktdetektionsfunktion zum Stoppen der Verarbeitung beim Dünnen auf. Durch das Bilden der Rille 1-1 auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) kann die Filmdicke des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Dies wird unter Bezugnahme auf 2 erklärt.
  • Wie in 2(a) gezeigt, wird das Elementseparationsgebiet in der Links-Richtung (linke Seite in 2(a)) und der Rechts-Richtung (rechte Seite in 2(a)) des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet.
  • Außerdem wird, wie in 2(b) gezeigt, das erste Element 7 (zum Beispiel ein Transistor) zwischen dem Elementseparationsgebiet 11 in der Links-Richtung des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) und der Rille 1-1 gebildet und wird die erste Isolationsschicht 6 (Vormetalldielektrikum(PMD)-Film) auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet.
  • Schließlich zeigt 2(c), dass der Durchgangs-Via 8 durch das Gebiet der Rille 1-1 hindurchgeht und das erste Element 7 und das zweite Element 5 durch den Durchgangs-Via 8 verbunden sind, und die Festkörperbildgebungsvorrichtung 2000 wurde hergestellt. Das heißt, die Rille 1-1 ist in einem Durchgangsgebiet gebildet, in dem der Durchgangs-Via 8 durch das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) hindurchgeht, und die Festkörperbildgebungsvorrichtung 2000 wurde hergestellt. Die Festkörperbildgebungsvorrichtung 2000 ist derart konfiguriert, dass das zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat), das mit einer (nicht veranschaulichten) Fotodiode (fotoelektrische Umwandlungseinheit) und dem zweiten Element 5 versehen ist, die zweite Isolationsschicht 3, das erste Halbleitersubstrat 2, das mit dem ersten Element 7 versehen ist, und die erste Isolationsschicht 6 in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite (untere Seite in 2(c)) aus gestapelt sind. Wie oben beschrieben, weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 2000 eine Rille 1-1 auf, die auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet ist, und weist auch zwei Elementseparationsgebiete 11 auf. In der Rille 1-1 ist zum Beispiel ein Isolationsmaterial eingebettet und die zwei Elementseparationsgebiete 11 beinhalten einen Isolationsfilm und sind in der Links-Richtung und der Rechts-Richtung des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet.
  • Wie in 2(c) gezeigt, weist die Rille 1-1 die linke Seitenwand S-1 (linke Seite aus 2(c)), die rechte Seitenwand S-2 (rechte Seite aus 2(c)), die obere Seite H-1 (obere Seite aus 1(b)) und die untere Seite H-2 (untere Seite aus 1(b)) auf. Da die Länge der unteren Seite H-2 länger als die Länge der oberen Seite H-1 ist, weist außerdem die Rille 1-1 eine umgekehrte sich verjüngende Form auf. Es wird angemerkt, dass, wie oben beschrieben, die Rille 1-1 eine umgekehrte sich verjüngende Form in 2(c) aufweist, aber der obere Teil der Rille möglicherweise nicht im Wesentlichen mit der oberen Seite H-1 zusammenfällt, und zum Beispiel eine nach oben konvexe Form (obere Seite in 2(c)) sein kann, und der untere Teil der Rille möglicherweise nicht im Wesentlichen mit der unteren Seite H-2 zusammenfällt, und zum Beispiel eine nach unten konvexe Form (untere Seite in 2(c)) sein kann. Ähnlich dazu weist in 2(c) die Form des Isolationsmaterials, das in der Rille 1-1 eingebettet ist, eine umgekehrte sich verjüngende Form auf, ähnlich jener der Rille 1-1, aber der Teil, der der oberen Seite H-1 der Form des Isolationsmaterials entspricht, kann in einer nach oben konvexen Form (obere Seite in 2(c)) erhöht sein, und der Teil, der der unteren Seite H-2 in der Form des Isolationsmaterials entspricht, kann in einer nach unten konvexen Form (untere Seite in 2(c)) erhöht sein.
  • Die linke Seitenwand S-1 und die rechte Seitenwand S-2 erstrecken sich in einer Aufwärtsrichtung (obere Seite in 2(c)) und in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 auf der Lichteinfallsseite. Das erste Element 7 wird zwischen der Rille 1-1 und dem Elementseparationsgebiet 11 einschließlich des Isolationsfilms in der Links-Richtung gebildet, und, wenn die Rille 1-1 in einem Isolationsmaterial eingebettet ist, kann die Rille 1-1 in dem Elementseparationsgebiet gebildet sein und als die Elementseparationsfunktion dienen.
  • Es wird angemerkt, dass, obwohl dies nicht gezeigt ist, bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 2000 zum Beispiel eine On-Chip-Linse zum Bündeln von Licht, ein Farbfilter (Farbfilter für blaues Licht, Farbfilter für grünes Licht, Farbfilter für rotes Licht und dergleichen) und dergleichen in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite in dem unteren Teil (untere Seite in 2(c)) des zweiten Halbleitersubstrats 4 (Unterschichtstruktur) bereitgestellt werden können.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung unter Bezugnahme auf 3(a) gegeben.
  • Da die in 3(a) gezeigte Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene Festkörperbildgebungsvorrichtung 2000 aufweist, wird eine ausführliche Beschreibung der Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a weggelassen. Um die Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a kurz zu beschrieben, ist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a derart konfiguriert, dass das zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat), das mit der (nicht veranschaulichten) Fotodiode (PD) (fotoelektrische Umwandlungseinheit) und dem zweiten Element 5 versehen ist, die zweite Isolationsschicht 3, das erste Halbleitersubstrat 2, das mit dem ersten Element 7 versehen ist, und die erste Isolationsschicht 6 in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite (untere Seite in 3(a)) aus gestapelt sind. Des Weiteren weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a eine Rille 1-1, die auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet ist, und zwei Elementseparationsgebiete 11 auf. In der Rille 1-1 ist zum Beispiel ein Isolationsmaterial eingebettet und die zwei Elementseparationsgebiete 11 beinhalten einen Isolationsfilm und sind in der Links-Richtung und der Rechts-Richtung des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet. Die Rille 1-1, die in der Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a enthalten ist, weist auch eine Endpunktdetektionsfunktion zum Stoppen der Verarbeitung auf, wenn das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gedünnt wird. Außerdem kann bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-a durch das Bilden der Rille 1-1 auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) die Filmdicke des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Dies wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
  • Wie in 5(a) gezeigt, sind in dem zweiten Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat) ein Transfer-Gate (TG) 4-1 zum Lesen von Ladungen von einer (nicht gezeigten) Fotodiode, eine Floating-Diffusion (FD) 4-2, ein Wannengebiet 4-3, ein Durchgangs-Via 10 zum Kontaktieren des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) und dergleichen gebildet.
  • Wie in 5(b) gezeigt, sind in dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) ein AMP-Transistor 2-1, ein RST-Transistor 2-2, ein SEL-Transistor 2-3, der Durchgangs-Via 10 zum Kontaktieren des zweiten Halbleitersubstrats 4 (Unterschichtsubstrat) und dergleichen gebildet. Ein P-Gebiet des ersten Halbleitersubstrats (Oberschichtsubstrat), das in 5(b) gezeigt ist, ist ein Gebiet, in dem ein Kontakt zu dem zweiten Halbleitersubstrat (Unterschichtsubstrat) über den Durchgangs-Via 10 gebildet ist, und kann eine Rille mit einer Endpunktdetektionsfunktion des Dünnens, wenn das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gedünnt wird, aufweisen. Des Weiteren ist ein Q-Gebiet des ersten Halbleitersubstrats (Oberschichtsubstrat), das in 5(b) gezeigt ist, ist ein Gebiet, ein Elementseparationsgebiet, das in dem ersten Halbleitersubstrat (Oberschichtsubstrat) gebildet ist, und kann eine Rille mit einer Endpunktdetektionsfunktion des Dünnens, wenn das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gedünnt wird, aufweisen.
  • 5(c) zeigt eine Festkörperbildgebungsvorrichtung 5000. Wie in 5(c) gezeigt, ist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 5000 eine Festkörperbildgebungsvorrichtung mit einer gestapelten Transistor(Tr)-Struktur, in der das in 5(a) gezeigte zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat) und das in 5(b) gezeigte erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gestapelt sind.
  • <3. Zweite Ausführungsform (zweites Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)>
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform (zweites Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie wird beschrieben.
  • Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform (zweites Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie beinhaltet ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und beinhaltet eine Rille, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • Außerdem weist die Rille der
  • Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie eine zweite Breite und eine erste Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus auf, ist die zweite Breite größer als die erste Breite und ist die Rille in einem Elementseparationsgebiet gebildet.
  • Die Rille der Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie kann mit einem beliebigen Material, zum Beispiel einem anorganischen Material, einem organischen Material oder einem Polymermaterial, eingebettet werden, aber es wird bevorzugt, dass die Rille mit einem Isolationsmaterial eingebettet wird.
  • Beispiele für das Isolationsmaterial schließen siliciumoxidbasierte Materialien (SiO2 und dergleichen), siliciumnitridbasierte Materialien (Si3N4 und dergleichen) und dergleichen ein.
  • Gemäß der Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie können, da ein normales Halbleitersubstrat (Volumensubstrat) anstelle des Verwendens eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats verwendet wird, die Herstellungskosten reduziert werden und ist es ferner möglich, die oben beschriebene Rille zu verwenden, die als eine Endpunktdetektionsfunktion zur Zeit des Dünnens wirkt, um die Filmdicke des Halbleitersubstrats mit hoher Genauigkeit zu steuern, um die Vorrichtungscharakteristiken zu verbessern.
  • Nachfolgend wird die
  • Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ausführlicher unter Bezugnahme auf 3(b) beschrieben. 3(b) ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird, und insbesondere ist 3(b) eine Querschnittsansicht einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-b, die eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist.
  • Wie in 3(b) gezeigt, ist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-b derart konfiguriert, dass das zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat), das mit einer (nicht veranschaulichten) Fotodiode (PD) (fotoelektrische Umwandlungseinheit) und dem zweiten Element 5 versehen ist, die zweite Isolationsschicht 3, das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat), das mit dem ersten Element 7 versehen ist, und die erste Isolationsschicht 6 in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite (untere Seite in 3(b)) aus gestapelt sind. Des Weiteren weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-b zwei Rillen 1-2 und 1-3, die auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet sind, auf. Wie in 3(b) gezeigt, ist die Rille 1-2 in einem Elementseparationsgebiet in der Links-Richtung (Links-Richtung in 3(b)) des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet und ist die Rille 1-3 in einem Elementseparationsgebiet in der Rechts-Richtung (Rechts-Richtung in 3(b)) des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet. Isolationsmaterialien sind zum Beispiel in den Rillen 1-2 und 1-3 eingebettet.
  • Die Rillen 1-2 und 1-3 weisen eine Endpunktdetektionsfunktion zum Stoppen der Verarbeitung beim Dünnen des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) auf. Außerdem kann bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-b durch das Bilden der Rillen 1-2 und 1-3 auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) die Filmdicke des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden. Des Weiteren sind die Rillen 1-2 und 1-3 in dem Elementseparationsgebiet gebildet und weisen auch eine Elementseparationsfunktion auf. Es wird angemerkt, dass bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-b eine der Rillen 1-2 und 1-3 gebildet werden kann.
  • Jede der Rillen 1-2 und 1-3 weist die linke Seitenwand S-1 (linke Seite aus 3(b)), die rechte Seitenwand S-2 (rechte Seite aus 3(b)), die obere Seite H-1 (obere Seite aus 3(b)) und die untere Seite H-2 (untere Seite aus 3(b)) auf. Da die Länge der unteren Seite H-2 länger als die Länge der oberen Seite H-1 ist, weist außerdem jede der Rillen 1-2 und 1-3 eine umgekehrte sich verjüngende Form auf. Die linke Seitenwand S-1 und die rechte Seitenwand S-2 erstrecken sich in einer Abwärtsrichtung (obere Seite in 3(b)) und in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 auf der Lichteinfallsseite. In 3(b) ist das erste Element 7 zwischen der Rille 1-2 und einem Durchgangsteil 12 gebildet.
  • Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-b ist der Durchgangsteil 12, durch den der Durchgangs-Via 8 hindurchgeht, einschließlich eines Isolationsmaterials gebildet. Der Durchgangs-Via 8 kann in dem Elementseparationsgebiet gebildet werden und auch als eine Elementseparationsfunktion dienen. Des Weiteren kann der Durchgangsteil 12 eine Rille als eine Endpunktdetektionsfunktion sein. Obwohl der in 3(b) gezeigte Durchgangsteil 12 zum Beispiel eine sich verjüngende Form aufweist, wird es von dem Blickpunkt der Herstellungseignung zum Einbetten eines Isolationsmaterials in der Rille aus bevorzugt, dass der Durchgangsteil 12 eine umgekehrte sich verjüngende Form aufweist.
  • Mit Ausnahme des obigen können für die Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie die bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie beschriebenen Inhalte so wie sie sind angewandt werden, außer es gibt einen technischen Widerspruch.
  • <4. Dritte Ausführungsform (drittes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)>
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform (drittes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie wird beschrieben.
  • Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform (drittes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie beinhaltet ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und beinhaltet eine Rille, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • Außerdem weist die Rille der Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie eine zweite Breite und eine erste Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus auf, ist die zweite Breite größer als die erste Breite und ist die Rille in einem Peripheriegebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet. Die Rille, die in der Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie bereitgestellt ist, kann in einem Peripherieschaltkreisgebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet sein oder kann in einem Ritzgebiet (zum Beispiel einem Schutzringgebiet) gebildet sein.
  • Die Rille der Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie kann mit einem beliebigen Material, zum Beispiel einem anorganischen Material, einem organischen Material oder einem Polymermaterial, eingebettet werden, aber es wird bevorzugt, dass die Rille mit einem Isolationsmaterial eingebettet wird.
  • Beispiele für das Isolationsmaterial schließen siliciumoxidbasierte Materialien (SiO2 und dergleichen) und siliciumnitridbasierte Materialien (Si3N4 und dergleichen) ein.
  • Gemäß der Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie können, da ein normales Halbleitersubstrat (Volumensubstrat) anstelle des Verwendens eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats verwendet wird, die Herstellungskosten reduziert werden und ist es ferner möglich, die oben beschriebene Rille zu verwenden, die als eine Endpunktdetektionsfunktion zur Zeit des Dünnens wirkt, um die Filmdicke des Halbleitersubstrats mit hoher Genauigkeit zu steuern, um die Vorrichtungscharakteristiken zu verbessern.
  • Nachfolgend wird die Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ausführlicher unter Bezugnahme auf 4(a) beschrieben. 4(a) ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird, und insbesondere ist 4(a) eine Querschnittsansicht einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-a, die eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist.
  • Wie in 4(a) gezeigt, ist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-a derart konfiguriert, dass das zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat), das mit einer (nicht veranschaulichten) Fotodiode (PD) (fotoelektrische Umwandlungseinheit) und dem zweiten Element 5 versehen ist, die zweite Isolationsschicht 3, das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat), das mit dem ersten Element 7 versehen ist, und die erste Isolationsschicht 6 in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite (untere Seite in 4(a)) aus gestapelt sind. Des Weiteren weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 3000-b eine Rille 1-4, die auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet sind, auf. Wie in 4(a) gezeigt, ist die Rille 1-4 in einem Peripheriegebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet. Die Rille 1-4 kann in einem Peripherieschaltkreisgebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet werden oder kann in einem Ritzgebiet (zum Beispiel einem Schutzringgebiet) als ein Dummy gebildet werden. Ein Isolationsmaterial ist zum Beispiel in der Rille 1-4 eingebettet.
  • Die Rille 1-4 weist eine Endpunktdetektionsfunktion zum Stoppen der Verarbeitung beim Dünnen des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) auf. Außerdem kann bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-a durch das Bilden der Rille 1-4 auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) die Filmdicke des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Die Rille 1-4 weist die linke Seitenwand S-1 (linke Seite aus 4(a)), die rechte Seitenwand S-2 (rechte Seite aus 4(a)), die obere Seite H-1 (obere Seite aus 4(a)) und die untere Seite H-2 (untere Seite aus 4(a)) auf. Da die Länge der unteren Seite H-2 länger als die Länge der oberen Seite H-1 ist, weist außerdem die Rille 1-4 eine umgekehrte sich verjüngende Form auf. Die linke Seitenwand S-1 und die rechte Seitenwand S-2 erstrecken sich in einer Abwärtsrichtung (obere Seite in 4(a)) und in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 auf der Lichteinfallsseite.
  • Außerdem weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-a zwei Elementseparationsgebiete 11 auf. Die zwei Elementseparationsgebiete 11 beinhalten einen Isolationsfilm und sind in der Links-Richtung und der Rechts-Richtung des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet. Des Weiteren weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-b den Durchgangsteil 12, durch den der Durchgangs-Via 8 hindurchgeht, auf und ist der Durchgangsteil 12 einschließlich eines Isolationsmaterials gebildet. In 4(a) ist das erste Element 7 zwischen dem Elementseparationsgebiet 11 in der Links-Richtung des ersten Halbleitersubstrats 2 und dem Durchgangsteil 12 gebildet. Der Durchgangs-Via 8 kann in dem Elementseparationsgebiet gebildet werden und auch als eine Elementseparationsfunktion dienen. Des Weiteren kann der Durchgangsteil 12 eine Rille als eine Endpunktdetektionsfunktion sein. Obwohl der in 4(b) gezeigte Durchgangsteil 12 zum Beispiel eine sich verjüngende Form aufweist, wird es von dem Blickpunkt der Herstellungseignung zum Einbetten eines Isolationsmaterials in der Rille aus bevorzugt, dass der Durchgangsteil 12 eine umgekehrte sich verjüngende Form aufweist.
  • Mit Ausnahme des obigen können für die Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie die bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie beschriebenen Inhalte so wie sie sind angewandt werden, außer es gibt einen technischen Widerspruch.
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten bis dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie wurde oben beschrieben. Bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie kann eine beliebige der Rille 1-1, die in der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie enthalten ist, der Rillen 1-2 und 1-3 des Festkörperbildgebungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie und der Rille 1-4 der Festkörperbildgebungsvorrichtung der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie alleine verwendet werden oder können mehrere Rillen beliebig aus den Rillen 1-1, 1-2, 1-3 und 1-4 ausgewählt werden und können in einer beliebigen Kombination, wie angemessen, verwendet werden.
  • <5. Vierte Ausführungsform (viertes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung)>
  • Die Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform (viertes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie wird beschrieben.
  • Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform (viertes Beispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Technologie beinhaltet ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und eine Rille, die auf dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • Außerdem weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ferner einen Bondhilfsfilm auf und der Bondhilfsfilm ist zwischen der zweiten Isolationsschicht und der Rille angeordnet. Des Weiteren weist die Rille der Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie eine zweite Breite und eine erste Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus auf, ist die zweite Breite größer als die erste Breite. Zudem kann die Rille, die in der Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie bereitgestellt ist, in einem Gebiet gebildet werden, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet, kann in einem Elementseparationsgebiet gebildet werden oder kann in einem Peripheriegebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet werden. Falls die Rille, die in der Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie bereitgestellt ist, in einem Peripheriegebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet ist, kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung in einem Peripherieschaltkreisgebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet sein oder kann in einem Ritzgebiet (zum Beispiel einem Schutzringgebiet) gebildet sein.
  • Die Rille der Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie kann mit einem beliebigen Material, zum Beispiel einem anorganischen Material, einem organischen Material oder einem Polymermaterial, eingebettet werden, aber es wird bevorzugt, dass die Rille mit einem Isolationsmaterial eingebettet wird.
  • Beispiele für das Isolationsmaterial schließen siliciumoxidbasierte Materialien (SiO2 und dergleichen) und siliciumnitridbasierte Materialien (Si3N4 und dergleichen) ein.
  • Gemäß der Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie können, da ein normales Halbleitersubstrat (Volumensubstrat) anstelle des Verwendens eines Silicium-auf-Isolator(SOI)-Substrats verwendet wird, die Herstellungskosten reduziert werden und ist es ferner möglich, die oben beschriebene Rille zu verwenden, die als eine Endpunktdetektionsfunktion zur Zeit des Dünnens wirkt, um die Filmdicke des Halbleitersubstrats mit hoher Genauigkeit zu steuern, um die Vorrichtungscharakteristiken zu verbessern.
  • Nachfolgend wird die Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ausführlicher unter Bezugnahme auf 4(b) beschrieben. 4(b) ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung zeigt, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird, und insbesondere ist 4(b) eine Querschnittsansicht einer Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-b, die eine Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist.
  • Wie in 4(b) gezeigt, ist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-b derart konfiguriert, dass das zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat), das mit einer (nicht veranschaulichten) Fotodiode (PD) (fotoelektrische Umwandlungseinheit) und dem zweiten Element 5 versehen ist, die zweite Isolationsschicht 3, das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat), das mit dem ersten Element 7 versehen ist, und die erste Isolationsschicht 6 in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite (untere Seite in 4(b)) aus gestapelt sind. Des Weiteren weist die Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-b eine Rille 1-1, die auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet sind, auf. Außerdem ist ein Bondhilfsfilm 50 zwischen der zweiten Isolationsschicht 3 und der Rille 1-1 (erstes Halbleitersubstrat 2) angeordnet. Der Bondhilfsfilm 50 fungiert als ein Film, der das Bonden zwischen dem ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) und dem zweiten Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat) unterstützt. Wie in 4(b) gezeigt, ist die Rille 1-1 in einem Durchgangsgebiet gebildet, wo der Durchgangs-Via 8 durch das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) hindurchgeht und zum Beispiel ist ein Isolationsmaterial in der Rille 1-1 eingebettet. Die Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-b weist zwei Elementseparationsgebiete 11 auf. Die zwei Elementseparationsgebiete 11 beinhalten einen Isolationsfilm und sind in der Links-Richtung und der Rechts-Richtung des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet.
  • Die Rille 1-1 weist eine Endpunktdetektionsfunktion zum Stoppen der Verarbeitung beim Dünnen des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) auf. Außerdem kann bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung 4000-b durch das Bilden der Rille 1-1 auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) die Filmdicke des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Die Rille 1-1 weist die linke Seitenwand S-1 (linke Seite aus 4(b)), die rechte Seitenwand S-2 (rechte Seite aus 4(b)), die obere Seite H-1 (obere Seite aus 4(b)) und die untere Seite H-2 (untere Seite aus 4(b)) auf. Da die Länge der unteren Seite H-2 länger als die Länge der oberen Seite H-1 ist, weist außerdem die Rille 1-1 eine umgekehrte sich verjüngende Form auf. Die linke Seitenwand S-1 und die rechte Seitenwand S-2 erstrecken sich in einer Abwärtsrichtung (obere Seite in 4(b)) und in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 auf der Lichteinfallsseite.
  • Mit Ausnahme des obigen können für die Festkörperbildgebungsvorrichtung der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie die bei der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten bis dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie beschriebenen Inhalte so wie sie sind angewandt werden, außer es gibt einen technischen Widerspruch.
  • <6. Fünfte Ausführungsform (erstes Beispiel des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens)>
  • Als Nächstes wird ein
  • Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren eine fünften Ausführungsform (erstes Beispiel des Festkörperbildgebungsvorrichtungsverfahrens) gemäß der vorliegenden Technologie wird beschrieben.
  • Ein Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform (erstes Beispiel des Festkörperbildgebungsvorrichtungsverfahrens) gemäß der vorliegenden Technologie beinhaltet Folgendes: Bilden einer Rille auf einer Oberfläche eines ersten Halbleitersubstrats; Stapeln eines zweiten Halbleitersubstrats, einer zweiten Isolationsschicht, des ersten Halbleitersubstrats und einer ersten Isolationsschicht in dieser Reihenfolge, so dass die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats und die zweite Isolationsfläche einander zugewandt sind; und Entfernen des ersten Halbleitersubstrats, bis die Rille von einer anderen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats freigelegt wird, wobei das Bilden der Rille so durchgeführt wird, dass die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats erstreckt. Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform (erstes Beispiel des Festkörperbildgebungsvorrichtungsverfahrens) gemäß der vorliegenden Technologie kann ferner Einbetten eines Isolationsmaterials in der Rille vor dem Stapeln des zweiten Halbleitersubstrats, der zweiten Isolationsschicht, des ersten Halbleitersubstrats und der ersten Isolationsschicht in dieser Reihenfolge beinhalten, so dass die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats und die zweite Isolationsfläche einander zugewandt sind. Beispiele für das Isolationsmaterial schließen siliciumoxidbasierte Materialien (SiO2 und dergleichen) und siliciumnitridbasierte Materialien (Si3N4 und dergleichen) ein.
  • Außerdem kann bei dem Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie das Bilden der zweiten Rille Bilden einer zweiten Breite und einer ersten Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus, Bilden der zweiten Breite so, dass sie größer als die erste Breite ist, und Bilden der Rille in einem Gebiet, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet, sein.
  • Des Weiteren kann bei dem Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie das Bilden der zweiten Rille Bilden einer zweiten Breite und einer ersten Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus, Bilden der zweiten Breite so, dass sie größer als die erste Breite ist, und Bilden der Rille in einem Elementseparationsgebiet sein.
  • Zudem kann bei dem Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie das Bilden der zweiten Rille Bilden einer zweiten Breite und einer ersten Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus, Bilden der zweiten Breite so, dass sie größer als die erste Breite ist, und Bilden der Rille in einem Peripheriegebiet außerhalb eines Pixelgebiets sein. Falls die Rille in dem Peripheriegebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet wird, kann die Rille in einem Peripherieschaltkreisgebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet werden oder kann in einem Ritzgebiet (zum Beispiel einem Schutzringgebiet) gebildet werden.
  • Zudem kann bei dem Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie ein Bondhilfsfilm zwischen der zweiten Isolationsschicht und der Rille gebildet werden und kann das Bilden der zweiten Rille Bilden einer zweiten Breite und einer ersten Breite, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in dieser Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aus, Bilden der zweiten Breite so, dass sie größer als die erste Breite ist, und Bilden der Rille in einem Gebiet, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet, sein und kann Bilden der Rille in einem Peripheriegebiet außerhalb eines Pixelgebiets sein. Falls die Rille in dem Peripheriegebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet wird, kann die Rille in einem Peripherieschaltkreisgebiet außerhalb des Pixelgebiets gebildet werden oder kann in einem Ritzgebiet (zum Beispiel einem Schutzringgebiet) gebildet werden.
  • Gemäß der Festkörperbildgebungsvorrichtung, die durch das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie hergestellt wird, können, da ein normales Halbleitersubstrat (Volumensubstrat) anstelle des Verwendens eines SOI-Substrats verwendet wird, die Herstellungskosten reduziert werden und ist es ferner möglich, die oben beschriebene Rille zu verwenden, die als eine Endpunktdetektionsfunktion zur Zeit des Dünnens wirkt, um die Filmdicke des Halbleitersubstrats mit hoher Genauigkeit zu steuern, um die Vorrichtungscharakteristiken zu verbessern.
  • Nachfolgend wird das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren der fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie ausführlicher unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist ein Diagramm zum Erklären eines Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie und insbesondere sind 6(a) bis (d) Querschnittsansichten zum Erklären des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens der fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
  • 6(a) ist ein Diagramm, das zeigt, dass eine Rille 1-1a (vor dem Einbetten) auf der oberen Oberfläche (obere Seite aus 6(a)) des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) gebildet ist. Die Rille 1-1a wird durch Verwenden von Lithografie und Trockenätzen hergestellt.
  • Wie zum Beispiel in 6(b) gezeigt, wird ein Isolationsmaterial in der Rille 1-1a eingebettet, wird die obere Oberfläche (obere Seite aus 6(b)) des ersten Halbleitersubstrats 2 durch CMP planarisiert und wird die eingebettete Rille 1-1 auf der oberen Oberfläche (oberen Seite aus 6(b)) des ersten Halbleitersubstrats 2 gebildet. Die Rille 1-1 weist die linke Seitenwand S-2 (linke Seite aus 6(b)), die rechte Seitenwand S-1 (rechte Seite aus 6(a-2)) auf und weist ferner die obere Seite H-2 (obere Seite aus 6(b)) und die untere Seite H-1 (untere Seite aus 6(b)) auf. Die Rille 1-1 weist eine sich verjüngende Form auf, bei der die Länge der oberen Seite H-2 länger als die Länge der unteren Seite H-1 ist. Die Länge H-2 ist eine Länge in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 und ist eine Links-Rechts-Länge (Breite) in 6(b). Ähnlich hierzu ist die Länge H-1 auch eine Länge in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2 und ist eine Links-Rechts-Länge (Breite) in 6(b). Außerdem erstrecken sich die linke Seitenwand S-2 und die rechte Seitenwand S-1 in einer Abwärtsrichtung (untere Seite aus 6(b)) und in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die obere Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats 2.
  • Wie in 6(c) gezeigt, wird das in 6(b) gezeigte erste Halbleitersubstrat 2 um 180 Grad gedreht (umgedreht), um das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) und das zweite Halbleitersubstrat 4 (Unterschichtsubstrat) über die zweite Isolationsschicht 3 aneinander zu bonden, so dass die Oberflächen des ersten Halbleitersubstrats 2 und der zweiten Isolationsschicht 3, auf der die Rille 1-1 gebildet wurde, einander zugewandt sind. Wie in 6(c) gezeigt, weist die Rille 1-1 eine umgekehrte sich verjüngende Form auf, da das erste Halbleitersubstrat 2 um 180 Grad gedreht (umgedreht) ist, wie oben beschrieben ist. Das heißt, die Rille 1-1 weist die linke Seitenwand S-1 (linke Seite aus 6(c)), die rechte Seitenwand S-2 (rechte Seite aus 6(c)), die obere Seite H-1 (obere Seite aus 6(c)) und die untere Seite H-2 (untere Seite aus 6(c)) auf und die Länge der unteren Seite H-2 ist länger als die Länge der oberen Seite H-1.
  • Wie in 6(d) gezeigt, wird das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) durch Verwenden einer Schleifmaschine, von Trockenätzen, CMP oder dergleichen entfernt, bis die Rille 1-1 von der oberen Oberfläche (obere Seite in 6(d)) des in 6 (c) gezeigten ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) freigelegt wird, und das erste Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) wird dünn verarbeitet. Die Rille 1-1 weist eine Endpunktdetektionsfunktion zum Stoppen der Verarbeitung beim Dünnen auf. Durch das Bilden der Rille 1-1 auf dem ersten Halbleitersubstrat 2 (Oberschichtsubstrat) kann die Filmdicke des ersten Halbleitersubstrats 2 (Oberschichtsubstrat) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Zum Beispiel können die in 2 beschriebenen Inhalte so wie sie sind auf den Post-Prozess aus 6(d) angewandt werden, und wird eine Festkörperbildgebungsvorrichtung hergestellt. Außerdem werden die Inhalte des Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahrens der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie, welches unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ist, zum Herstellen der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten bis vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie verwendet.
  • <7. Sechste Ausführungsform (Beispiel der elektronischen Vorrichtung)>
  • Eine elektronische Vorrichtung einer sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie ist eine elektronische Vorrichtung, die mit einer Festkörperbildgebungsvorrichtung ausgestattet ist, wobei die Festkörperbildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Technologie ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht beinhaltet, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und einschließlich einer Rille, die auf einer Seite einer Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • Zum Beispiel ist die elektronische Vorrichtung der sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie eine elektronische Vorrichtung, die mit der Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Technologie ausgestattet ist.
  • <8. Verwendungsbeispiel einer Festkörperbildgebungsvorrichtung, auf die die vorliegende Technologie angewandt wird>
  • 9 ist ein Diagramm, das ein Verwendungsbeispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten bis vierten Ausführungsform zeigt, auf welche die vorliegende Technologie als ein Bildsensor angewandt wird.
  • Die oben beschriebene Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten bis vierten Ausführungsform kann zum Beispiel in verschiedenen Fällen zum Erfassen von Licht, wie etwa sichtbarem Licht, Infrarotlicht, ultraviolettem Licht oder Röntgenstrahlen, wie unten beschrieben, verwendet werden. Das heißt, die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach einem der ersten bis vierten Ausführungsform kann, wie zum Beispiel in 9 gezeigt, in einer Vorrichtung (zum Beispiel der oben beschriebenen elektronischen Vorrichtung der fünften Ausführungsform) verwendet werden, die in dem Gebiet der Betrachtung zum Erfassen eines zu betrachtenden Bildes, dem Gebiet des Verkehrs, dem Gebiet elektrischer Haushaltsgeräte, dem Gebiet der Kranken- und Gesundheitspflege, dem Gebiet der Sicherheit, dem Gebiet der Schönheitspflege, dem Gebiet des Sports, dem Gebiet der Landwirtschaft oder dergleichen verwendet wird.
  • Insbesondere kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform in dem Gebiet der Betrachtung zum Beispiel in einer Vorrichtung zum Erfassen eines zu betrachtenden Bildes verwendet werden, wie etwa in einer Digitalkamera, einem Smartphone oder einem Mobiltelefon mit einer Kamerafunktion.
  • In dem Gebiet des Verkehrs kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet werden, die für Verkehrszwecke verwendet wird, wie etwa: ein fahrzeuginterner Sensor zum Fotografieren der Vorderseite, Rückseite, Umgebung, des Innenbereichs eines Autos oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs zum sicheren Fahren, wie etwa automatischen Stoppen oder Erkennung eines Zustands des Fahrers oder dergleichen; eine Überwachungskamera zum Beobachten von fahrenden Fahrzeugen und Straßen; und ein Abstandsmesssensor, der den Abstand zwischen Fahrzeugen oder dergleichen misst.
  • In dem Gebiet elektrischer Haushaltsgeräte kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet werden, die als ein elektrisches Haushaltsgerät, wie etwa in einem Fernsehgerät, einem Kühlschrank oder einer Klimaanlage, zur bildlichen Erfassung einer Geste eines Benutzers verwendet wird, so dass die Vorrichtung gemäß der Geste betrieben wird.
  • In dem Gebiet der Kranken-/Gesundheitspflege kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet werden, die zur Kranken- und Gesundheitspflege verwendet werden, wie etwa in einem Endoskop oder einer Vorrichtung, die eine Angiografie durch Empfangen von Infrarotlicht durchführt.
  • In dem Gebiet der Sicherheit kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet werden, die zu Sicherheitszwecken verwendet wird, wie etwa in einer Überwachungskamera zur Kriminalitätsprävention oder einer Kamera zur persönlichen Authentifizierung.
  • In dem Gebiet der Schönheitspflege kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet werden, die zur Schönheitspflege verwendet wird, wie etwa in einer Hautmessvorrichtung zur bildlichen Erfassung der Haut oder einem Mikroskop zur bildlichen Erfassung der Kopfhaut.
  • In dem Gebiet des Sports kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet werden, die für Sport verwendet wird, wie etwa in einer Actionkamera oder einer Wearable-Kamera für Sportanwendungen und dergleichen.
  • In dem Gebiet der Landwirtschaft kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform zum Beispiel in einer Vorrichtung verwendet werden, die für Landwirtschaft verwendet wird, wie etwa in einer Kamera zur Überwachung des Zustands von Feldern und Nutzpflanzen.
  • Als Nächstes wird ein Verwendungsbeispiel der Festkörperbildgebungsvorrichtung der ersten bis vierten Ausführungsform der vorliegende Technologie speziell beschrieben. Zum Beispiel kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung einer der ersten bis vierten Ausführungsform, die oben beschrieben sind, zum Beispiel als eine Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 auf alle Typen elektronischer Vorrichtungen mit einer Bildgebungsfunktion angewandt werden, wie etwa ein Kamerasystem, wie etwa eine Digitalfotokamera oder eine Videokamera, oder Mobiltelefone mit einer Kamerafunktion. 10 zeigt eine schematische Konfiguration einer elektronischen Vorrichtung 102 (einer Kamera) als ein Beispiel. Die elektronische Vorrichtung 102 ist zum Beispiel eine Videokamera, die zum Erfassen eines Standbildes oder eines Bewegtbildes in der Lage ist, und beinhaltet eine Festkörperbildgebungsvorrichtung 101, ein optisches System (eine optische Linse) 310, eine Verschlussvorrichtung 311, eine Ansteuerungseinheit 313, die die Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 und die Verschlussvorrichtung 311 ansteuert, und eine Signalverarbeitungseinheit 312.
  • Das optische System 310 leitet Bildlicht (einfallendes Licht) von einem Motiv zu einer Pixeleinheit 101a der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101. Das optische System 310 kann mehrere optische Linsen beinhalten. Die Verschlussvorrichtung 311 steuert eine Lichtabstrahlungsperiode und eine Lichtabschirmungsperiode für die Festkörperbildgebungsvorrichtung 101. Die Ansteuerungseinheit 313 steuert den Transfervorgang der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 und den Verschlussvorgang der Verschlussvorrichtung 311. Die Signalverarbeitungseinheit 312 führt verschiedene Arten von Signalverarbeitungen an dem Signal durch, das von der Festkörperbildgebungsvorrichtung 101 ausgegeben wird. Ein Videosignal Dout nach der Signalverarbeitung wird in einem Speicherungsmedium, wie etwa einem Speicher, gespeichert oder wird an einen Monitor oder dergleichen ausgegeben.
  • <9. Anwendungsbeispiel eines endoskopischen Chirurgiesystems>
  • Die vorliegende Technologie kann auf verschiedene Produkte angewandt werden. Zum Beispiel kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) auf ein endoskopisches Chirurgiesystem angewandt werden.
  • 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines endoskopischen Chirurgiesystems zeigt, auf das die Technologie (die vorliegende Technologie) gemäß der vorliegenden Offenbarung angewandt werden kann.
  • 11 zeigt eine Situation, in der ein Chirurg (Arzt) 11131 eine Operation an einem Patienten 11132 auf einem Patientenbett 11133 unter Verwendung eines endoskopischen Chirurgiesystems 11000 durchführt. Wie in der Zeichnung gezeigt, beinhaltet das endoskopische Chirurgiesystem 11000 ein Endoskop 11100 und andere chirurgische Werkzeuge 11110, wie etwa einen Pneumoperitoneumschlauch 11111 und ein Energiebehandlungsinstrument 11112, eine Stützarmvorrichtung 11120, die das Endoskop 11100 stützt, und einen Wagen 11200, auf dem verschiedene Vorrichtungen für eine endoskopische Operation montiert sind.
  • Das Endoskop 11100 beinhaltet einen Linsentubus 11101, in dem ein Gebiet einer vorbestimmten Länge von dem distalen Ende in den Körperhohlraum des Patienten 11132 eingeführt wird, und einen Kamerakopf 11102, der mit dem proximalen Ende des Linsentubus 11101 verbunden ist. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist das Endoskop 11100, das als ein sogenanntes starres Endoskop mit einem starren Linsentubus 11101 ausgebildet ist, veranschaulicht. Das Endoskop 11100 kann jedoch als ein sogenannter flexibles Spiegel mit einem flexiblen Linsentubus gebildet sein.
  • An der Spitze des Linsentubus 11101 ist ein Öffnungsteil bereitgestellt, in die eine Objektivlinse eingepasst ist. Die Lichtquellenvorrichtung 11203 ist mit dem Endoskop 11100 verbunden und Licht, das durch die Lichtquellenvorrichtung 11203 erzeugt wird, wird zu dem distalen Ende des Linsentubus durch einen Lichtleiter geleitet, der sich innerhalb des Linsentubus 11101 erstreckt, und wird mittels der Objektivlinse zu dem Beobachtungsziel in dem Körperhohlraum des Patienten 11132 hin emittiert. Es wird angemerkt, dass das Endoskop 11100 ein Vorwärtssichtendoskop sein kann oder ein Schrägsichtendoskop oder ein Seitensichtendoskop sein kann.
  • Ein optisches System und ein Bildgebungselement sind innerhalb des Kamerakopfes 11102 bereitgestellt und von dem Beobachtungsziel reflektiertes Licht (Beobachtungslicht) wird durch das optische System auf das Bildgebungselement gebündelt. Das Beobachtungslicht wird durch das Bildgebungselement fotoelektrisch umgewandelt und ein elektrisches Signal, das dem Beobachtungslicht entspricht, das heißt ein Bildsignal, das dem Beobachtungsbild entspricht, wird erzeugt. Das Bildsignal wird als RAW-Daten an eine Kamerasteuereinheit (CCU: Camera Control Unit) 11201 übertragen.
  • Die CCU 11201 beinhaltet eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) und dergleichen und steuert einen Betrieb des Endoskops 11100 und der Anzeigevorrichtung 11202 zentral. Zudem empfängt die CCU 11201 ein Bildsignal von dem Kamerakopf 11102 und führt verschiedene Bildverarbeitungen zum Anzeigen des Bildes basierend auf dem Bildsignal, wie etwa zum Beispiel eine Entwicklungsverarbeitung (Demosaicing), für das Bildsignal durch.
  • Die Anzeigevorrichtung 11202 zeigt ein Bild basierend auf dem Bildsignal, das einer Bildverarbeitung durch die CCU 11201 unterzogen wird, unter Steuerung der CCU 11201 an.
  • Die Lichtquellenvorrichtung 11203 beinhaltet eine Lichtquelle, wie etwa zum Beispiel eine Leuchtdiode (LED), und liefert Bestrahlungslicht beim Fotografien einer Operationsstelle oder dergleichen an das Endoskop 11100.
  • Eine Eingabevorrichtung 11204 ist eine Eingabeschnittstelle zu dem endoskopischen Chirurgiesystem 11000. Der Benutzer kann verschiedene Arten von Informationen eingeben und Anweisungen über die Eingabevorrichtung 11204 in das endoskopische Chirurgiesystem 11000 eingeben. Zum Beispiel gibt der Benutzer eine Anweisung oder dergleichen zum Ändern von Bildgebungsbedingungen durch das Endoskop 11100 (Art des Bestrahlungslichts, Vergrößerung, Brennweite oder dergleichen) ein.
  • Die Behandlungsinstrumentensteuervorrichtung 11205 steuert eine Ansteuerung des Energiebehandlungsinstruments 11112 zur Kauterisation von Gewebe, Schnittinzisionen, Versiegelung von Blutgefäßen oder dergleichen. Die Pneumoperitoneumvorrichtung 11206 führt Gas über den Pneumoperitoneumschlauch 11111 in den Körperhohlraum des Patienten 11132 ein, um den Körperhohlraum aufzublasen, um ein Sichtfeld durch das Endoskop 11100 sicherzustellen und einen Arbeitsraum des Chirurgen sicherzustellen. Das Aufzeichnungsgerät 11207 ist eine Vorrichtung, die zum Aufzeichnen verschiedener Arten von Informationen in der Lage ist, die mit der Operation assoziiert sind. Der Drucker 11208 ist eine Vorrichtung, die zum Drucken verschiedener Arten von Informationen, die mit der Operation assoziiert sind, in verschiedenen Formaten, wie etwa Text, Bilder und Grafiken, in der Lage ist.
  • Es wird angemerkt, dass die Lichtquellenvorrichtung 11203, die Bestrahlungslicht beim Fotografieren einer Operationsstelle an das Endoskop 11100 liefert, zum Beispiel eine Weißlichtquelle einschließlich einer LED, eine Laserlichtquelle oder einer Kombination daraus beinhalten kann. Falls die Weißlichtquelle durch die Kombination aus den RGB-Laserlichtquellen konfiguriert ist, kann, da die Ausgabeintensität und das Ausgabetiming jeder Farbe (jeder Wellenlänge) mit hoher Genauigkeit gesteuert werden können, eine Anpassung des Weißabgleichs des erfassten Bildes durch die Lichtquellenvorrichtung 11203 durchgeführt werden. Des Weiteren wird in diesem Fall das Laserlicht von jeder der RGB-Laserlichtquellen zu dem Beobachtungsziel in zeitlicher Einteilung emittiert und wird die Ansteuerung des Bildgebungselements des Kamerakopfes 11102 in Synchronisation mit dem Emissionstiming gesteuert, so dass es möglich ist, Bilder, die jedem von RGB entsprechen, in zeitlicher Einteilung bildlich zu erfassen. Gemäß diesem Verfahren kann ein Farbbild erhalten werden, ohne ein Farbfilter in dem Bildgebungselement bereitzustellen.
  • Des Weiteren kann die Lichtquellenvorrichtung 11203 so gesteuert werden, dass die Intensität von Licht, das auszugeben ist, in vorbestimmten Zeitintervallen geändert wird. Die Ansteuerung des Bildgebungselements des Kamerakopfes 11102 wird in Synchronisation mit dem Timing der Änderung der Intensität des Lichts gesteuert, Bilder werden in zeitlicher Einteilung erhalten und die Bilder werden kombiniert, so dass es möglich ist ein sehr dynamisches Bild zu erhalten, in dem sogenannte Lichthof- und Schwarzfehler nicht vorhanden sind.
  • Des Weiteren kann die Lichtquellenvorrichtung 11203 so konfiguriert sein, dass sie dazu in der Lage ist, Licht eines vorbestimmten Wellenlängenbandes, das einer Speziallichtbeobachtung entspricht, bereitzustellen. Bei der Speziallichtbeobachtung wird zum Beispiel die Wellenlängenabhängigkeit einer Lichtabsorption in dem Körpergewebe genutzt und es wird ein im Vergleich zu dem Bestrahlungslicht zur Zeit einer gewöhnlichen Beobachtung (mit anderen Worten Weißlicht) Schmalbandlicht emittiert, so dass Fotografieren eines vorbestimmten Gewebes, wie etwa eines Blutgefäßes in der Schleimhautoberflächenschicht, mit hohem Kontrast, eine sogenannte Schmalbandbildgebung, durchgeführt wird. Alternativ dazu kann bei der Speziallichtbeobachtung eine Fluoreszenzbeobachtung zum Erhalten eines Bild durch Fluoreszenz durchgeführt werden, die durch Emittieren von Anregungslichts erzeugt wird. Bei der Fluoreszenzbeobachtung ist es zum Beispiel möglich, Körpergewebe mit Anregungslicht zu bestrahlen, um die Fluoreszenz von dem Körpergewebe zu beobachten (Autofluoreszenzbeobachtung), ein Reagenz, wie etwa Indocyaningrün (ICG), in das Körpergewebe zu injizieren und das Körpergewebe mit Anregungslicht zu bestrahlen, das der Fluoreszenzwellenlänge des Reagenzes entspricht, um ein Fluoreszenzbild zu erhalten. Die Lichtquellenvorrichtung 11203 kann so konfiguriert sein, dass sie dazu in der Lage ist, Schmalbandlicht und/oder Anregungslicht, das einer solchen Speziallichtbeobachtung entspricht, bereitzustellen.
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration des Kamerakopfes 11102 und der CCU 11201, die in 11 gezeigt sind, zeigt.
  • Der Kamerakopf 11102 beinhaltet eine Linseneinheit 11401, eine Bildgebungseinheit 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 durch ein Übertragungskabel 11400 mit Kommunikationsmöglichkeit miteinander verbunden.
  • Die Linseneinheit 11401 ist ein optisches System, das bei einem Verbindungsteil mit dem Linsentubus 11101 bereitgestellt ist. Das Beobachtungslicht, das von dem distalen Ende des Linsentubus 11101 aufgenommen wird, wird zu dem Kamerakopf 11102 geleitet und fällt auf die Linseneinheit 11401 ein. Die Linseneinheit 11401 ist durch Kombinieren mehrerer Linsen einschließlich einer Zoomlinse und einer Fokussierungslinse konfiguriert.
  • Die Bildgebungseinheit 11402 beinhaltet ein Bildgebungselement. Das in der Bildgebungseinheit 11402 enthaltene Bildgebungselement kann eines (sogenannter Einzelplattentyp) oder mehrere (sogenannter Mehrfachplattentyp) sein. Falls die Bildgebungseinheit 11402 zum Beispiel in einem Mehrfachplattentyp gebildet ist, können Bildsignale, die jeweils R, G und B entsprechen, durch jeweilige Bildgebungselemente erzeugt werden, und die Signale können kombiniert werden, so dass ein Farbbild erhalten wird. Alternativ dazu kann die Bildgebungseinheit 11402 ein Paar Bildgebungselementen zum Erfassen von Bildsignalen für das rechte Auge und für das linke Auge, die einer 3-dimensionalen (3D) Anzeige entsprechen, aufweisen. Durch die 3D-Anzeige kann der Chirurg 11131 die Tiefe eines lebenden Gewebes an der Operationsstelle genauer ermitteln. Es wird angemerkt, dass, falls die Bildgebungseinheit 11402 in einem Mehrfachplattentyp gebildet ist, mehrere Linseneinheiten 11401 bereitgestellt werden können, die jedem Bildgebungselement entsprechen.
  • Des Weiteren ist die Bildaufnahmeeinheit 11402 nicht notwendigerweise in dem Kamerakopf 11102 bereitgestellt. Zum Beispiel kann die Bildgebungseinheit 11402 innerhalb des Linsentubus 11101 unmittelbar nach der Objektivlinse bereitgestellt sein.
  • Die Ansteuerungseinheit 11403 beinhaltet einen Aktor und bewegt die Zoomlinse und die Fokussierungslinse der Linseneinheit 11401 um eine vorbestimmte Entfernung entlang der optischen Achse unter der Steuerung der Kamerakopfsteuereinheit 11405. Infolgedessen können die Vergrößerung und der Fokus des durch die Bildgebungseinheit 11402 erfassten Bildes angemessen angepasst werden.
  • Die Kommunikationseinheit 11404 beinhaltet eine Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen und Empfangen verschiedener Arten von Informationen an die und von der CCU 11201. Die Kommunikationseinheit 11404 überträgt das Bildsignal, das von der Bildgebungseinheit 11402 erhalten wurde, als RAW-Daten über das Übertragungskabel 11400 an die CCU 11201.
  • Des Weiteren 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 kann zum Beispiel Informationen, die mit Bildgebungsbedingungen assoziiert sind, wie etwa Informationen, die eine Bildwiederholrate des erfassten Bildes angeben, Informationen, die eine einen Belichtungswertes zu der Zeit der Bildgebung angeben, und/oder Informationen, die die Vergrößerung und den Fokus des erfassten Bildes angeben, beinhalten.
  • Es wird angemerkt, dass die Bildgebungsbedingungen, wie etwa die Bildwiederholrate, der Belichtungswert, die Vergrößerung und der Fokus, angemessen durch einen Benutzer spezifiziert werden können oder automatisch durch die Steuereinheit 11413 der CCU 11201 basierend auf einem erfassten Bildsignal eingestellt werden können. In dem letzteren Fall sind die sogenannte Autobelichtung(AE: Auto Exposure)-Funktion, die Autofokus(AF)-Funktion und die Autoweißabgleich(AWB: Auto White Balance)-Funktion in dem Endoskop 11100 installiert.
  • Die Kamerakopfsteuereinheit 11405 steuert das Ansteuern des Kamerakopfes 11102 basierend auf dem Steuersignal von der CCU 11201, das über die Kommunikationseinheit 11404 empfangen wird.
  • Die Kommunikationseinheit 11411 beinhaltet eine Kommunikationsvorrichtung 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 übertragen wird, über das Übertragungskabel 11400.
  • Des Weiteren 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 Bildverarbeitungen an dem Bildsignal durch, das aus RAW-Daten besteht, die von dem Kamerakopf 11102 übertragen werden.
  • Die Steuereinheit 11413 führt verschiedene Steuerungen in Bezug auf eine Bildgebung einer Operationsstelle oder desgleichen durch das Endoskop 11100 und eine Anzeige erfasster Bilder durch, das durch Bildgebung einer Operationsstelle oder dergleichen erhalten werden. Zum Beispiel erzeugt die Steuereinheit 11413 ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Kamerakopfes 11102.
  • Des Weiteren bewirkt die Steuereinheit 11413, dass die Anzeigevorrichtung 11202 das erfasste Bild einschließlich einer Operationsstelle oder dergleichen basierend auf dem Bildsignal anzeigt, das der Bildverarbeitung durch die Bildverarbeitungseinheit 11412 unterzogen wurde. In diesem Fall kann die Steuereinheit 11413 verschiedene Objekte in dem erfassten Bild unter Verwendung verschiedener Bilderkennungstechniken erkennen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 11413 ein Chirurgiewerkzeug, wie etwa eine Zange, einen speziellen Körperteil, eine Blutung, einen Nebel zur Zeit einer Verwendung des Energiebehandlungsinstruments 11112 oder dergleichen erkennen, indem sie die Form, Farbe oder dergleichen der Kante des Objekts, das in dem erfassten Bild enthalten ist, detektiert. Wenn bewirkt wird, dass die Anzeigevorrichtung 11202 das erfasste Bild anzeigt, kann die Steuereinheit 11413 bewirken, dass verschiedene chirurgische Operationshilfsinformationen auf dem Bild der Operationsstelle unter Verwendung des Erkennungsergebnisses überlagert und anzeigt werden. Die chirurgischen Operationshilfsinformationen werden überlagert und angezeigt und dem Chirurgen 11131 präsentiert, so dass eine Last für den Chirurgen 11131 reduziert werden kann und der Chirurg 11131 zuverlässig mit der chirurgischen Operation fortfahren kann.
  • Das Übertragungskabel 11400, das den Kamerakopf 11102 und die CCU 11201 verbindet, ist ein elektrisches Signalkabel, das dem Kommunizieren elektrischer Signale entspricht, eine optische Faser, die dem optischen Kommunizieren entspricht, oder ein Kompositkabel daraus.
  • Bei dem in der Zeichnung gezeigten Beispiel wird hier eine Kommunikation durch einen Draht unter Verwendung des Übertragungskabels 11400 durchgeführt. Eine Kommunikation zwischen dem Kamerakopf 11102 und der CCU 11201 kann jedoch auf drahtlos durchgeführt werden.
  • Ein Beispiel für das endoskopische Chirurgiesystem, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewandt werden kann, wurde oben beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf die das Endoskop 11100, die Bildgebungseinheit 11402 des Kamerakopfes 11102 und dergleichen in der oben beschriebenen Konfiguration angewandt werden. Insbesondere kann die Festkörperbildgebungsvorrichtung 111 der vorliegenden Offenbarung auf die Bildgebungseinheit 10402 angewandt werden. Durch Anwenden der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf das Endoskop 11100, (die Bildgebungseinheit 11402 des) den Kamerakopf 11102 und dergleichen ist es möglich, die Zuverlässigkeit des Endoskops 11100, (der Bildgebungseinheit 11402 des) des Kamerakopfes 11102 und dergleichen weiter zu verbessern und zudem die Ausbeute zu verbessern und die Herstellungskosten zu reduzieren.
  • Obwohl ein endoskopische Chirurgiesystem hier als ein Beispiel beschrieben wurde, kann die Technik gemäß der vorliegenden Offenbarung auch auf zum Beispiel ein mikroskopisches Chirurgiesystem oder dergleichen angewandt werden.
  • Es wird angemerkt, dass die vorliegende Technologie nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, Verwendungsbeispiele und Anwendungsbeispiele beschränkt ist und verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne von dem Wesen der vorliegenden Technologie abzuweichen.
  • Des Weiteren sind die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Effekte lediglich Beispiele und sollen nicht beschränkend sein und andere Effekte können bereitgestellt werden.
  • Des Weiteren kann die vorliegende Technologie die folgende Konfiguration annehmen.
  • [1] Eine Festkörperbildgebungsvorrichtung, die Folgendes beinhaltet:
    • ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und
    • einschließlich einer Rille, die in dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist,
    • wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • [2] Die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach [1], wobei die Rille mit einem Isolationsmaterial eingebettet ist.
  • [3] Die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach [1] oder [2], wobei die Rille eine zweite Breite und eine erste Breite aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in der Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aufweisen, und die zweite Breite größer als die erste Breite ist.
  • [4] Die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach einem von [1] bis [3], wobei die Rille in einem Gebiet gebildet ist, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet.
  • [5] Die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach einem von [1] bis [4], wobei die Rille in einem Elementseparationsgebiet gebildet ist.
  • [6] Die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach einem von [1] bis [5], wobei die Rille in einem Peripheriegebiet außerhalb eines Pixelgebiets gebildet ist.
  • [7] Die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach einem von [1] bis [6], wobei die Rille in einem Ritzgebiet gebildet ist.
  • [8] Die Festkörperbildgebungsvorrichtung nach einem von [1] bis [7], die ferner einen Bondhilfsfilm beinhaltet, wobei der Bondhilfsfilm zwischen der zweiten Isolationsschicht und der Rille angeordnet ist.
  • [9] Ein Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren, das Folgendes beinhaltet:
    • Bilden einer Rille auf einer Oberfläche eines ersten Halbleitersubstrats;
    • Stapeln eines zweiten Halbleitersubstrats, einer zweiten Isolationsschicht, des ersten Halbleitersubstrats und einer ersten Isolationsschicht in dieser Reihenfolge, so dass die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats und die zweite Isolationsfläche einander zugewandt sind; und
    • Entfernen des ersten Halbleitersubstrats, bis die Rille von einer anderen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats freigelegt wird,
    • wobei das Bilden der Rille so durchgeführt wird, dass die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats erstreckt.
  • [10] Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach [9], das ferner Einbetten eines Isolationsmaterials in der Rille beinhaltet, vor dem Stapeln.
  • [11] Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach [9] oder [10], wobei die Rille eine zweite Breite und eine erste Breite aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in der Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aufweisen, und die zweite Breite größer als die erste Breite ist.
  • [12] Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach einem von [9] bis [11], das ferner Bilden der Rille in einem Gebiet beinhaltet, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet.
  • [13] Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach einem von [9] bis [12], das ferner Bilden der Rille in einem Elementseparationsgebiet beinhaltet.
  • [14] Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach einem von [9] bis [13], das ferner Bilden der Rille in einem Peripheriegebiet außerhalb eines Pixelgebiets beinhaltet.
  • [15] Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach einem von [9] bis [14], das ferner Bilden der Rille in einem Ritzgebiet beinhaltet.
  • [16] Das Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach einem von [9] bis [15], das ferner Bilden eines Bondhilfsfilms zwischen der zweiten Isolationsschicht und der Rille beinhaltet.
  • [17] Elektronische Vorrichtung, die mit einer Festkörperbildgebungsvorrichtung ausgestattet ist, wobei die Festkörperbildgebungsvorrichtung Folgendes beinhaltet:
    • ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und
    • einschließlich einer Rille, die auf einer Seite einer Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite gebildet ist,
    • wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  • [18] Eine elektronische Vorrichtung, die mit der Festkörperbildgebungsvorrichtung nach einem von [1] bis [8] ausgestattet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1(1-1, 1-1a, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5)
    Rille
    2
    Erstes Halbleitersubstrat (Oberschichtsubstrat)
    3
    Zweite Isolationsschicht
    4
    Zweites Halbleitersubstrat (Unterschichtsubstrat)
    5
    Erstes Element
    6
    Erste Isolationsschicht
    7
    Zweites Element
    8
    Durchgangs-Via
    50
    Bondhilfsfilm
    2000, 3000-a, 3000-b, 4000-a, 4000-b, 5000, 8000
    Festkörperbildgebungsvorrichtung
    S-1
    Linke Seitenwand
    S-2
    Rechte Seitenwand
    H-1
    Obere Seite
    H-2
    Untere Seite
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005353996 [0004]
    • JP 2008182142 [0004]

Claims (11)

  1. Festkörperbildgebungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und einschließlich einer Rille, die in dem ersten Halbleitersubstrat gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
  2. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rille mit einem Isolationsmaterial eingebettet ist.
  3. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rille eine zweite Breite und eine erste Breite aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite sind, in der Reihenfolge von der Lichteinfallsseite aufweisen, und die zweite Breite größer als die erste Breite ist.
  4. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rille in einem Gebiet gebildet ist, durch das ein Durchgangs-Via hindurchgeht, der das zweite Element und das erste Element verbindet.
  5. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rille in einem Elementseparationsgebiet gebildet ist.
  6. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rille in einem Peripheriegebiet außerhalb eines Pixelgebiets gebildet ist.
  7. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rille in einem Ritzgebiet gebildet ist.
  8. Festkörperbildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Bondhilfsfilm umfasst, wobei der Bondhilfsfilm zwischen der zweiten Isolationsschicht und der Rille angeordnet ist.
  9. Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren, das Folgendes umfasst: Bilden einer Rille auf einer Oberfläche eines ersten Halbleitersubstrats; Stapeln eines zweiten Halbleitersubstrats, einer zweiten Isolationsschicht, des ersten Halbleitersubstrats und einer ersten Isolationsschicht in dieser Reihenfolge, so dass die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats und die zweite Isolationsfläche einander zugewandt sind; und Entfernen des ersten Halbleitersubstrats, bis die Rille von einer anderen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf einer Seite gegenüber der einen Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats freigelegt wird, wobei das Bilden der Rille so durchgeführt wird, dass die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die eine Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats erstreckt.
  10. Festkörperbildgebungsvorrichtungsherstellungsverfahren nach Anspruch 9, das ferner Einbetten eines Isolationsmaterials in der Rille umfasst, vor dem Stapeln.
  11. Elektronische Vorrichtung, die mit einer Festkörperbildgebungsvorrichtung ausgestattet ist, wobei die Festkörperbildgebungsvorrichtung Folgendes beinhaltet: ein zweites Halbleitersubstrat, das mit einer fotoelektrischen Umwandlungseinheit und einem zweiten Element versehen ist, eine zweite Isolationsschicht, ein erstes Halbleitersubstrat, das mit einem ersten Element versehen ist, und eine erste Isolationsschicht, die in dieser Reihenfolge von einer Lichteinfallsseite aus angeordnet sind, und einschließlich einer Rille, die auf einer Seite einer Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite gebildet ist, wobei die Rille eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist und sich ein Teil wenigstens einer Seitenwand der ersten Seitenwand oder der zweiten Seitenwand in einer schrägen Richtung mit Bezug auf die Oberfläche des ersten Halbleitersubstrats auf der Lichteinfallsseite erstreckt.
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