DE202018006735U1 - Festkörperbildaufnahmeelement und elektronische Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Festkörper-Bildgebungselement, das Folgendes umfasst:
einen Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung, der in jedem Pixel gebildet ist;
einen gerasterten Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41), der den Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung jedes Pixels abtrennt, wobei
der Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) einen vorstehenden Abschnitt (21a; 41a) enthält, der eine Form aufweist, die in Richtung des Abschnitts (12) für photoelektrische Umsetzung vorsteht, und
einen Wannenbereich (22; 42), der zwischen dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41), der den vorstehenden Abschnitt (21a; 41a) enthält, und dem Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung gebildet ist, wobei der Wannenbereich (22; 42) einen anderen Leitfähigkeitstyp aufweist als der Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Technologie bezieht sich auf ein Festkörperbildgebungselement und ein elektronisches Gerät und bezieht sich insbesondere auf ein Festkörperbildgebungselement und ein elektronisches Gerät, die eine Farbmischung zwischen Pixeln unterdrücken, die Lichtaufnahmeempfindlichkeit in jedem Pixel verbessern und außerdem die Signalladungsmenge Qs, die jedes Pixel ansammeln kann, erhöhen.
  • [Technischer Hintergrund]
  • Ein Verfahren, das herkömmlich vorgeschlagen wurde, bildet eine isolierende und/oder reflektierende Wand zwischen Pixeln eines Festkörperbildgebungselements, um eine Farbmischung zwischen den Pixeln zu unterdrücken. Ferner bildet ein weiteres Verfahren, das vorgeschlagen wurde, eine dünne Antireflexschicht mit einer Mottenaugenstruktur an einer Si-Schnittstelle auf einer Lichteinfallsseite jedes Pixels eines Festkörperbildgebungselements, um einfallendes Licht in den Pixeln einzuschließen und die optische Pfadlänge zu erhöhen. Dies erhöht als Ergebnis die Lichtaufnahmeempfindlichkeit von PDs (Fotodioden) (siehe z. B. PTL 1).
  • [Entgegenhaltungsliste]
  • [Patentliteratur]
  • [PTL 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-29054
  • [Zusammenfassung]
  • [Technisches Problem]
  • Gemäß der oben beschriebenen herkömmlichen Technologie ist es möglich, eine Farbmischung zwischen Pixeln zu unterdrücken und die Lichtaufnahmeempfindlichkeit jedes Pixels zu erhöhen. Allerdings ist es nicht möglich, gleichzeitig die Signalladungsmenge Qs, die jedes Pixel ansammeln kann, einfach zu erhöhen.
  • Die vorliegende Technologie wurde im Hinblick auf derartige Umstände geschaffen und ermöglicht eine Zunahme der Signalladungsmenge Qs jedes Pixels zusätzlich zu einem Bereitstellen der Wirkungen, die durch die oben beschriebene herkömmliche Technologie erhalten werden.
  • [Lösung des Problems]
  • Die vorliegende Erfindung ist in den Schutzansprüchen definiert. Weitere Aspekte stellen die Zeichnungen und die folgende Beschreibung bereit.
  • Ein Festkörperbildgebungselement gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Technologie enthält Folgendes: einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist; und einen Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt, wobei der Zwischenpixeltrennabschnitt einen Vorsprungsabschnitt (vorstehender Abschnitt) enthält, der eine Form besitzt, die zum fotoelektrischen Umsetzabschnitt vorsteht.
  • Das Festkörperbildgebungselement gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Technologie kann ferner einen Bereich zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt und dem fotoelektrischen Umsetzabschnitt enthalten, wobei der Bereich einen vom fotoelektrischen Umsetzabschnitt verschiedenen Leitfähigkeitstyp besitzt.
  • Der Zwischenpixeltrennabschnitt kann ein Material, das einen geringeren Brechungsindex als der fotoelektrische Umsetzabschnitt besitzt, und/oder ein Lichtreflexionsmaterial enthalten.
  • Der Zwischenpixeltrennabschnitt kann eine DTI, die an einem Substrat von einer Lichteinfallsflächenseite gebildet ist, enthalten.
  • Der Zwischenpixeltrennabschnitt kann eine DTI, die an dem Substrat von einer Oberflächenseite gegenüber einer Lichteinfallsoberfläche gebildet ist, enthalten.
  • Der Zwischenpixeltrennabschnitt kann in einem Rastermuster derart gebildet sein, dass der fotoelektrische Umsetzabschnitt für jedes Pixel abgetrennt ist.
  • Eine Länge des Zwischenpixeltrennabschnitts in einer Tiefenrichtung kann zwischen dem Vorsprungsabschnitt und einer Seite des Rastermusters verschieden sein.
  • Der Vorsprungsabschnitt, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, kann gemäß jeder Pixelfarbe variieren.
  • Die Länge des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, kann gemäß jeder Pixelfarbe variieren.
  • Die Breite des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, kann gemäß jeder Pixelfarbe variieren.
  • Die Anzahl von Vorsprungsabschnitten, die im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten sind, kann gemäß jeder Pixelfarbe variieren.
  • Der Vorsprungsabschnitt, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, kann gemäß einem Muster eines gemeinsamen Pixels variieren.
  • Die Länge des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, kann gemäß dem Muster des gemeinsamen Pixels variieren.
  • Die Breite des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, kann gemäß dem Muster des gemeinsamen Pixels variieren.
  • Die Anzahl der Vorsprungsabschnitte, die im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten sind, kann gemäß dem Muster des gemeinsamen Pixels variieren.
  • Der Vorsprungsabschnitt, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, kann gemäß einer Entfernung von einem optischen Zentrum zu einem entsprechenden Pixel variieren.
  • Der Zwischenpixeltrennabschnitt, der den Vorsprungsabschnitt enthält, kann keinen Teil enthalten, in dem ein Abschnitt in einer Querrichtung und ein Abschnitt in einer Längsrichtung senkrecht zueinander sind.
  • Eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts kann eine geradlinige Form besitzen.
  • Eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts kann eine Zickzackform besitzen.
  • Eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts kann eine Dreiecksschwingungsform besitzen.
  • Eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts kann eine Form kontinuierlicher Halbkreise besitzen.
  • Eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts kann eine Form kontinuierlicher Halbrechtecke besitzen.
  • Der Zwischenpixeltrennabschnitt kann einen Wannenbereich mit einem vom fotoelektrischen Umsetzabschnitt verschiedenen Leitfähigkeitstyp enthalten.
  • Ein Festkörperbildgebungselement gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Technologie enthält einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist; einen mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt; und einen säulenförmigen Vorsprungsabschnitt, der im fotoelektrischen Umsetzabschnitt gebildet ist.
  • Das Festkörperbildgebungselement gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Technologie kann ferner einen Wannenbereich zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt und dem Vorsprungsabschnitt und den fotoelektrischen Umsetzabschnitt enthalten, wobei der Wannenbereich einen vom fotoelektrischen Umsetzabschnitt verschiedenen Leitfähigkeitstyp aufweist.
  • Der Vorsprungsabschnitt kann ein Material, das einen geringeren Brechungsindex als der fotoelektrische Umsetzabschnitt besitzt, und/oder ein Lichtreflexionsmaterial enthalten.
  • Der Vorsprungsabschnitt kann eine DTI, die an einem Substrat von einer Lichteinfallsflächenseite gebildet ist, enthalten und der Zwischenpixeltrennabschnitt kann eine DTI, die an dem Substrat von einer Oberflächenseite gegenüber einer Lichteinfallsoberfläche gebildet ist, enthalten.
  • Der Vorsprungsabschnitt kann eine zylindrische Form besitzen.
  • Der Vorsprungsabschnitt kann eine polygonale Säulenform besitzen.
  • Das Festkörperbildgebungselement kann einen rückseitig belichteten Typ enthalten.
  • Ein elektronisches Gerät gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Technologie enthält ein Festkörperbildgebungselement, wobei das Festkörperbildgebungselement einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist, und einen Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt, enthält und der Zwischenpixeltrennabschnitt einen Vorsprungsabschnitt enthält, der eine Form besitzt, die zum fotoelektrischen Umsetzabschnitt vorsteht.
  • Ein elektronisches Gerät gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Technologie enthält ein Festkörperbildgebungselement, wobei das Festkörperbildgebungselement einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist, einen mit einem Rastermuster versehener Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt, und einen säulenförmigen Vorsprungsabschnitt, der im fotoelektrischen Umsetzabschnitt gebildet ist, enthält.
  • [Vorteilhafte Wirkung der Erfindung]
  • Gemäß dem ersten bis der vierten Aspekt der vorliegenden Technologie ist es möglich, die Signalladungsmenge Qs jedes Pixels zu erhöhen, während seine Lichtaufnahmeempfindlichkeit erhöht wird.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist ein horizontales Querschnittdiagramm, das ein erstes Konfigurationsbeispiel eines Festkörperbildgebungselements, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, darstellt.
    • [2] 2 ist ein vertikales Querschnittdiagramm, das das erste Konfigurationsbeispiel des Festkörperbildgebungselements, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, darstellt.
    • [3] 3 ist ein horizontales Querschnittdiagramm, das ein zweites Konfigurationsbeispiel des Festkörperbildgebungselements, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, darstellt.
    • [4] 4 ist ein vertikales Querschnittdiagramm, das das zweite Konfigurationsbeispiel des Festkörperbildgebungselements, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, darstellt.
    • [5] 5 ist ein Querschnittdiagramm, das ein drittes Konfigurationsbeispiel des Festkörperbildgebungselements, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, darstellt.
    • [6] 6 ist ein Querschnittdiagramm, das ein viertes Konfigurationsbeispiel des Festkörperbildgebungselements, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, darstellt.
    • [7] 7 ist ein Querschnittdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer F-DTI in 6 darstellt.
    • [8] 8 ist ein Querschnittdiagramm, das ein fünftes Konfigurationsbeispiel des Festkörperbildgebungselements, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, darstellt.
    • [9] 9 ist ein Querschnittdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer R-DTI in 8 darstellt.
    • [10] 10 ist ein Diagramm, das eine erste Änderung eines Pixeltrennabschnitts darstellt.
    • [11] 11 ist ein Diagramm, das eine zweite Änderung des Pixeltrennabschnitts darstellt.
    • [12] 12 ist ein Diagramm, das eine dritte Änderung des Pixeltrennabschnitts darstellt.
    • [13] 13 ist ein Diagramm, das eine vierte Änderung des Pixeltrennabschnitts darstellt.
    • [14] 14 ist ein Diagramm, das eine fünfte Änderung des Pixeltrennabschnitts darstellt.
    • [15] 15 ist ein Diagramm, das eine sechste Änderung des Pixeltrennabschnitts darstellt.
    • [16] 16 ist ein Diagramm, das eine siebte Änderung des Pixeltrennabschnitts darstellt.
    • [17] 17 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines In-vivo-Informationserfassungssystems darstellt.
    • [18] 18 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems darstellt.
    • [19] 19 ist ein Hilfsdiagramm zum Erläutern eines Beispiels von Installationspositionen eines Erfassungsabschnitts für fahrzeugexterne Informationen und eines Bildgebungsabschnitts.
  • [Beschreibung der Ausführungsformen]
  • Im Folgenden werden die besten Modi zum Ausführen der vorliegenden Technologie (die im Folgenden als Ausführungsformen bezeichnet werden) unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genau beschrieben.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Es wird ein Konfigurationsbeispiel (ein erstes Konfigurationsbeispiel) eines Festkörperbildgebungselements gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben. 1 stellt einen Querschnitt in der horizontalen Richtung in der Nähe des Zentrums eines Si-Substrats im ersten Konfigurationsbeispiel dar. A von 2 stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie X-X' von 1 genommen wurde. B von 2 stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie Y-Y' von 1 genommen wurde.
  • Im ersten Konfigurationsbeispiel enthält, wie in 1 dargestellt ist, ein Zwischenpixeltrennabschnitt 11 einen Wannenbereich des P-Typs und ist in einem Rastermuster gebildet, um jedes Pixel rechteckig zu umgeben. Ein PD 12 ist in jedem Bereich, der durch den mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt 11 umgeben ist, gebildet. Der PD 12 enthält einen Bereich des N-Typs, der eine vom Zwischenpixeltrennabschnitt 11 (Wannenbereich des P-Typs) verschiedene Leitfähigkeit aufweist.
  • Vorsprungsabschnitte 11a sind in dem mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt 11, der die PDs 12 umgibt, gebildet. Die Vorsprungsabschnitte 11a stehen vom Zentrum jeweiliger Seiten jedes Rechtecks zu den PDs 12 vor. Es ist festzuhalten, dass die Länge des Zwischenpixeltrennabschnitts 11 in der Tiefenrichtung zwischen den Seiten des Rastermusters verschieden ist und die Vorsprungsabschnitte 11a und die Seiten des Rastermusters derart gebildet sind, dass sie in der Länge (der Tiefe) größer als die Vorsprungsabschnitte 11a sind. Allerdings können die Vorsprungsabschnitte 11a derart gebildet sein, dass sie in der Länge (der Tiefe) größer als die Seiten des Rastermusters sind, oder beide davon können in Länge (der Tiefe) gleich sein.
  • Ferner ist das erste Konfigurationsbeispiel von einem rückseitig belichteten Typ, wie in 2 dargestellt ist. OCLs (chipinterne Linsen) 14 und CFs (Farbfilter) 15 sind an einem Si-Substrat 10 auf der Einfallsflächenseite gebildet. Pixel-Trs (Pixel-Transistoren) 18 und eine Verdrahtungsschicht 19 sind an einer Oberfläche gegenüber der Einfallsoberfläche des Si-Substrats 10 gebildet. Jeder lichtundurchlässige Abschnitt 16 zwischen CFs ist zwischen den CFs 15 jeweiliger Pixel gebildet. Jede STI (Isolation mit flachem Graben) 17 ist zwischen Pixeln an der Oberfläche gegenüber der Einfallsflächenseite des Si-Substrats 10 gebildet.
  • Im Falle des ersten Konfigurationsbeispiels sind die Vorsprungsabschnitte 11a im Zwischenpixeltrennabschnitt 11 gebildet. Diese Konfiguration erhöht deshalb den Oberflächenbereich von PN-Verbindungsabschnitten 13 verglichen zu dem Fall, in dem der Zwischenpixeltrennabschnitt 11 eine einfache Rechteckform ohne die Vorsprungsabschnitte 11a besitzt. Jeder PN-Verbindungsabschnitt 13 ist ein Abschnitt, in dem der Zwischenpixeltrennabschnitt 11, der den Wannenbereich des P-Typs und den entsprechenden PD 12, der den Bereich des N-Typs enthält, enthält, miteinander in Kontakt sind. Da die PN-Verbindungsabschnitte 13 eine Rolle des Speicherns von Signalladungen besitzen, kann das erste Konfigurationsbeispiel mit dem erhöhten Oberflächenbereich der PN-Verbindungsabschnitte 13 die Signalladungsmenge Qs jedes Pixels erhöhen.
  • Es ist festzuhalten, dass, da im ersten Konfigurationsbeispiel keine DTI (Isolation mit flachem Graben), die später beschrieben wird, gebildet ist, das erste Konfigurationsbeispiel durch einen zu einem herkömmlichen Festkörperbildgebungselement ähnlichen Prozess hergestellt werden kann.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Als nächstes wird ein Konfigurationsbeispiel (ein zweites Konfigurationsbeispiel) des Festkörperbildgebungselements gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben. 3 stellt einen Querschnitt in der horizontalen Richtung in der Nähe des Zentrums des Si-Substrats im zweiten Konfigurationsbeispiel dar. 4 stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie X-X' von 3 genommen wurde. Es ist festzuhalten, dass mit dem ersten Konfigurationsbeispiel gemeinsame Komponenten mit denselben Zeichen bezeichnet werden und ihre Beschreibung ausgelassen wird, wie jeweils anwendbar ist.
  • Im zweiten Konfigurationsbeispiel ist ein mit einem Rastermuster versehener Zwischenpixeltrennabschnitt 21 gebildet, der eine zum Zwischenpixeltrennabschnitt 11 im ersten Konfigurationsbeispiel ähnliche Form besitzt. Das heißt, der Zwischenpixeltrennabschnitt 21, der Vorsprungsabschnitte enthält, ist als eine DTI gebildet. Es ist festzuhalten, dass ein Verfahren zum Bilden des Zwischenpixeltrennabschnitts 21 als die DTI im zweiten Konfigurationsbeispiel nicht besonders beschrieben ist und ein beliebiges Verfahren eingesetzt werden kann.
  • Das heißt, im zweiten Konfigurationsbeispiel ist, wie in 3 dargestellt ist, der mit einem Rastermuster versehene Zwischenpixeltrennabschnitt 21, der Vorsprungsabschnitte 21a enthält, als die DTI gebildet. Zum Beispiel enthält der Zwischenpixeltrennabschnitt 21 eine einzelne Folienschicht oder eine laminierte dünne Schicht wie z. B. AlO, HfO, SiO2, W und/oder Poly-Si.
  • Ferner ist jeder PD 12 in einem entsprechenden der Bereiche, die durch den Zwischenpixeltrennabschnitt 21 umgeben sind, gebildet. Jeder Wannenbereich 22 des P-Typs ist zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt 21 und dem entsprechenden PD 12 gebildet.
  • Im zweiten Konfigurationsbeispiel wird Licht, das durch die OCL 14 gesammelt wird, bei einer Schnittstelle 31 des Si-Substrats 10 verengt, derart, dass ein Lichtsammlungsort in das Substrat eintritt, wie in 4 dargestellt ist. Als Ergebnis trifft das einfallende Licht bei einem tiefen Abschnitt des Si-Substrats 10 auf eine Seitenwand. Somit durchläuft das einfallende Licht den Innenraum des Si-Substrats 10, das einen relativ hohen Brechungsindex besitzt, und trifft dann auf eine Seitenwand 32 des Zwischenpixeltrennabschnitts 21, der einen niedrigen Brechungsindex besitzt. Diese Konfiguration kann deshalb einen Austritt des einfallenden Lichts in benachbarte Pixel verglichen zu dem Fall, in dem das einfallende Licht bei einem flachen Abschnitt des Si-Substrats 10 auf die Seitenwand trifft, unterdrücken. Dies ermöglicht als Ergebnis ein Unterdrücken einer Farbmischung.
  • Im Falle des zweiten Konfigurationsbeispiels sind die Wannenbereiche 22 des P-Typs zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt 21, der die Vorsprungsabschnitte 21a enthält, und den jeweiligen PDs 12 gebildet. Wie im ersten Konfigurationsbeispiel vergrößert deshalb diese Konfiguration den Oberflächenbereich der PN-Verbindungsabschnitte. Somit kann das zweite Konfigurationsbeispiel auch die Signalladungsmenge Qs jedes Pixels erhöhen.
  • Ferner kann im Falle des zweiten Konfigurationsbeispiels der Zwischenpixeltrennabschnitt 21, der die Vorsprungsabschnitte 21a enthält, den Bereich der Seitenwand in jedem Pixel, den das einfallende Licht trifft, verglichen mit dem Zwischenpixeltrennabschnitt 21 ohne die Vorsprungsabschnitte 21a erhöhen. Außerdem kann, da das einfallende Licht auch in der horizontalen Richtung reflektiert werden kann, die optische Pfadlänge in jedem PD 12 erhöht werden. Diese Konfiguration kann deshalb die Lichtaufnahmeempfindlichkeit jedes PD 12 erhöhen.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Als nächstes wird ein Konfigurationsbeispiel (ein drittes Konfigurationsbeispiel) des Festkörperbildgebungselements gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Technologie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Das dritte Konfigurationsbeispiel ist ein Beispiel, in dem die DTI im zweiten Konfigurationsbeispiel auf eine Sperr-DTI (die im Folgenden als eine R-DTI bezeichnet wird) beschränkt ist.
  • A der Figur ist ein Querschnittdiagramm in der horizontalen Richtung, das eine Diffusionsschichttrennstruktur in der Nähe des Zentrums des Si-Substrats im dritten Konfigurationsbeispiel darstellt. B der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der horizontalen Richtung an der Tr-Oberfläche des Si-Substrats im dritten Konfigurationsbeispiel dar. C der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie X-X' von A der Figur genommen wurde. D der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie Y-Y' von A der Figur genommen wurde. Es ist festzuhalten, dass mit dem ersten und zweiten Konfigurationsbeispiel gemeinsame Komponenten mit denselben Zeichen bezeichnet werden und ihre Beschreibung ausgelassen wird, wie jeweils anwendbar ist.
  • Im dritten Konfigurationsbeispiel ist ein Zwischenpixeltrennabschnitt 41, der eine ähnliche Form zum Zwischenpixeltrennabschnitt 11 im ersten Konfigurationsbeispiel besitzt, als die Sperr-DTI gebildet, wobei ein Isolationsmaterial von der Einfallsflächenseite gegenüber der Tr-Oberfläche eingefüllt wird.
  • Zum Beispiel enthält der Zwischenpixeltrennabschnitt 41 als die R-DTI eine einzelne Folienschicht oder eine laminierte dünne Schicht wie z. B. AlO, HfO, SiO2, W und/oder Poly-Si. Vorsprungsabschnitte 41a, die vom Zentrum jeweiliger Seiten jedes Rechtecks zu den PDs 12 vorstehen, sind im mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt 41 gebildet und enthalten dasselbe Material wie der Zwischenpixeltrennabschnitt 41.
  • Ferner jeder PD 12 ist in einem entsprechenden der Bereiche, die durch den Zwischenpixeltrennabschnitt 41 umgeben sind, gebildet. Jeder Wannenbereich 42 des P-Typs ist zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt 41 und dem entsprechenden PD 12 gebildet.
  • Im Falle des dritten Konfigurationsbeispiels ist jeder Wannenbereich 42 des P-Typs zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt 41, der die Vorsprungsabschnitte 41a und den entsprechenden PD 12 enthält, gebildet. Diese Konfiguration erhöht deshalb den Oberflächenbereich der PN-Verbindungsabschnitte. Als Ergebnis kann das dritte Konfigurationsbeispiel auch die Signalladungsmenge Qs jedes Pixels erhöhen.
  • Ferner kann im Falle des dritten Konfigurationsbeispiels wie im zweiten Konfigurationsbeispiel die optische Pfadlänge in jedem PD 12 erhöht werden, da der Bereich der Seitenwand in jedem Pixel, den das einfallende Licht trifft, erhöht werden kann und außerdem das einfallende Licht auch in der horizontalen Richtung reflektiert werden kann. Diese Konfiguration kann deshalb die Lichtaufnahmeempfindlichkeit jedes PD 12 erhöhen.
  • Im dritten Konfigurationsbeispiel können außerdem weiße Stellen und ein Dunkelstrom unterdrückt werden, indem der Zwischenpixeltrennabschnitts 41 als die R-DTI in Kombination mit einer dünnen Schicht wie z. B. AlO3 oder HfO2, die eine Polarisierung verursacht, und gestalten der Schnittstelle zwischen der R-DTI und jedem PD 12 in einem Löcheransammlungszustand gebildet wird.
  • <Vierte Ausführungsform>
  • Als nächstes wird ein Konfigurationsbeispiel (ein viertes Konfigurationsbeispiel) des Festkörperbildgebungselements gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Technologie unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • A der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der horizontalen Richtung an der Tr-Oberfläche des Si-Substrats im vierten Konfigurationsbeispiel dar. B der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie X-X' von A der Figur genommen wurde. C der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie Y-Y' von A der Figur genommen wurde. Es ist festzuhalten, dass mit dem ersten bis dritten Konfigurationsbeispiel gemeinsame Komponenten mit denselben Zeichen bezeichnet werden und ihre Beschreibung ausgelassen wird, wie jeweils anwendbar ist.
  • Im vierten Konfigurationsbeispiel ist ein Zwischenpixeltrennabschnitt 51, der eine zum Zwischenpixeltrennabschnitt 11 im ersten Konfigurationsbeispiel ähnliche Form besitzt, als eine Front-DTI (die im Folgenden als eine F-DTI bezeichnet wird) gebildet, wobei ein Isolationsmaterial von der Tr-Oberflächenseite durch den FEOL-Prozess eingefüllt wird.
  • 7 stellt einen Querschnitt einer Seitenwand des Zwischenpixeltrennabschnitts 51 als die F-DTI dar. Jeder Bereich 52 des P-Typs ist an der Seitenwand des Zwischenpixeltrennabschnitts 51 als die F-DTI durch isotropes Diffundieren von Verunreinigungen des P-Typs unter Verwendung einer Plasmadotierung, Festphasendiffusion, Dampfphasendiffusion oder dergleichen gebildet. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Signalladungsmenge Qs wirksam zu erhöhen, ohne die Bereiche des N-Typs der PDs 12 zu verringern.
  • Zum Beispiel enthält der Zwischenpixeltrennabschnitt 51 als die F-DTI eine einzelne Folienschicht oder eine laminierte dünne Schicht wie z. B. AlO, HfO, SiO2, W und/oder Poly-Si. Vorsprungsabschnitte 51a, die vom Zentrum jeweiliger Seiten jedes Rechtecks zu den PDs 12 vorstehen, sind im mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt 51 gebildet und enthalten dasselbe Material wie der Zwischenpixeltrennabschnitt 51.
  • Ferner verläuft die Bildung der PDs 12 sogar zu tiefen Abschnitten jeweiliger Bereiche, die durch den Zwischenpixeltrennabschnitt 51 umgeben sind. Jeder PD 12 und der entsprechende Pixel-Tr 18 sind derart strukturiert, dass sie vertikal gestapelt sind. Ein Bereich 53 des P-Typs ist in jedem Bereich gebildet, der das Pixel-Tr-Gate vom entsprechenden PD 12 trennet.
  • Im Falle des vierten Konfigurationsbeispiels ist jeder Bereich 52 des P-Typs zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt 51, der die Vorsprungsabschnitte 51a enthält, und dem entsprechenden PD 12 gebildet. Diese Konfiguration erhöht deshalb den Oberflächenbereich der PN-Verbindungsabschnitte. Als Ergebnis kann das vierte Konfigurationsbeispiel auch die Signalladungsmenge Qs jedes Pixels erhöhen.
  • Ferner kann im Falle des vierten Konfigurationsbeispiels wie im zweiten Konfigurationsbeispiel die optische Pfadlänge in jedem PD 12 erhöht werden, da der Bereich der Seitenwand in jedem Pixel, den das einfallende Licht trifft, erhöht werden kann und außerdem das einfallende Licht auch in der horizontalen Richtung reflektiert werden kann. Diese Konfiguration kann deshalb die Lichtaufnahmeempfindlichkeit jedes PD 12 erhöhen.
  • Im Falle des vierten Konfigurationsbeispiels benötigt allerdings jedes Pixel einen Kontakt für den entsprechenden Wannenbereich des P-Typs, da jedes Pixel durch die F-DTI (den Zwischenpixeltrennabschnitt 51) vollständig abgetrennt ist.
  • <Fünfte Ausführungsform>
  • Als nächstes wird ein Konfigurationsbeispiel (ein fünftes Konfigurationsbeispiel) des Festkörperbildgebungselements gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Technologie unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
  • A der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der horizontalen Richtung an der Tr-Oberfläche des Si-Substrats im fünften Konfigurationsbeispiel dar. B der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie X-X' von A der Figur genommen wurde. C der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der vertikalen Richtung dar, das entlang der Linie Y-Y' von A der Figur genommen wurde. D der Figur stellt ein Querschnittdiagramm in der horizontalen Richtung auf der Einfallsflächenseite dar. Es ist festzuhalten, dass mit dem ersten bis vierten Konfigurationsbeispiel gemeinsame Komponenten mit denselben Zeichen bezeichnet werden und ihre Beschreibung ausgelassen wird, wie jeweils anwendbar ist.
  • Im fünften Konfigurationsbeispiel, wie in A der Figur dargestellt ist, ist ein Zwischenpixeltrennabschnitt 61 als die F-DTI gebildet, die durch den FEOL-Prozess von der Tr-Oberflächenseite mit einem Isolationsmaterial gefüllt wird. Der Zwischenpixeltrennabschnitt 61 ist in einem Rastermuster gebildet, um jedes Pixel rechteckig zu umgeben. Die PDs 12 der Bereiche des N-Typs sind jeweils in einem entsprechenden der Bereiche, die durch den mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt 61 umgeben sind, gebildet. Jeder Wannenbereich 62 des P-Typs ist zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt 61 und dem entsprechenden PD 12 gebildet.
  • In jedem Bereich, in dem der PD 12 gebildet ist, ist ein säulenförmiger Vorsprungsabschnitt 63 als eine R-DTI vorgesehen, die von der Einfallsflächenseite gebildet ist.
  • 9 stellt ein Querschnittdiagramm des säulenförmigen Vorsprungsabschnitts 63 als die R-DTI dar. Jeder säulenförmige Vorsprungsabschnitt 63 ist durch dünne Laminierungsschichten aus SiO2 und Al3O2 gebildet, die einen geringeren Brechungsindex als die Bereiche des N-Typs, die die PDs 12 bilden, besitzen.
  • Jeder Wannenbereich 62 des P-Typs ist zwischen dem entsprechenden säulenförmigen Vorsprungsabschnitt 63 und dem entsprechenden PD 12 gebildet.
  • Ein Bilden der säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 als die R-DTI ermöglicht, das jede säulenförmige Vorsprungsabschnitt 63 und der entsprechende Pixel-Tr 18 in einem Stapel in der Längsrichtung angeordnet sind.
  • Im Falle von D der Figur besitzen die säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 eine Kreisform im Querschnitt. Allerdings können die säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 eine elliptische Form im Querschnitt oder einer Polygonform mit drei oder mehr Seiten im Querschnitt besitzen. Ferner ist im Falle von D der Figur die Anzahl von säulenförmigen Vorsprungsabschnitten 63, die in jedem Pixel gebildet sind, acht. Allerdings kann die Anzahl von säulenförmigen Vorsprungsabschnitten 63 in jedem Pixel eins oder zwei oder mehr sein.
  • Es ist festzuhalten, dass, falls die mehreren säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 in einem Pixel gebildet sind, die mehreren säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 derart gebildet sind, dass sie den entsprechenden PD 12 ohne einen Kontakt zwischen den säulenförmigen Vorsprungsabschnitten 63 einklemmen. Diese Konfiguration kann die Lichtaufnahmeempfindlichkeit jedes PD 12 erhöhen, da einfallendes Licht zwischen den säulenförmigen Vorsprungsabschnitten 63 reflektiert wird.
  • Ferner sind, falls die mehreren säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 in einem Pixel gebildet sind, die mehreren säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 derart gebildet, dass sie den entsprechenden PD 12 ohne einen Kontakt zwischen den Wannenbereichen 62 des P-Typs, die zwischen den säulenförmigen Vorsprungsabschnitten 63 und dem PD 12 vorgesehen sind, einklemmen. Diese Konfiguration kann den Oberflächenbereich der PN-Verbindungsabschnitte erhöhen und dadurch die Signalladungsmenge Qs jedes Pixels erhöhen.
  • Im Falle des fünften Konfigurationsbeispiels ist der mit einem Rastermuster versehene Zwischenpixeltrennabschnitt 61 vorgesehen. Diese Konfiguration kann deshalb einen Austritt des einfallenden Lichts in benachbarte Pixel unterdrücken, was ein Unterdrücken einer Farbmischung ermöglicht.
  • Ferner sind im Falle des fünften Konfigurationsbeispiels die säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 vorgesehen. Diese Konfiguration kann das einfallende Licht in jedem Pixel erhöhen und die optische Pfadlänge in jedem PD 12 erhöhen. Diese Konfiguration kann deshalb die Lichtaufnahmeempfindlichkeit jedes PD 12 erhöhen. Außerdem kann das Schaffen der säulenförmigen Vorsprungsabschnitte 63 den Oberflächenbereich der PN-Verbindungsabschnitte erhöhen und dadurch die Signalladungsmenge Qs jedes Pixels erhöhen.
  • <Änderungen>
  • Als nächstes werden Änderungen des Pixeltrennabschnitts beschrieben.
  • 10 stellt eine erste Änderung des Pixeltrennabschnitts, der die Vorsprungsabschnitte enthält, dar. In der ersten Änderung variiert die Anzahl von Vorsprungsabschnitten gemäß der Farbe (des Farbfilters) des Pixels.
  • Im Falle der Figur ist kein Vorsprungsabschnitt in einem B-Pixel gebildet, während vier Vorsprungsabschnitte in jedem G-Pixel gebildet sind und acht Vorsprungsabschnitte in einem R-Pixel gebildet sind. Im Allgemeinen ist unter Absorptionskoeffizienten für jeweilige Wellenlängen von R, G und B in Si der Absorptionskoeffizient für R am niedrigsten, während der Absorptionskoeffizient für B am höchsten ist. Deshalb kann ein Erhöhen der Anzahl von Vorsprungsabschnitten in jedem R-Pixel die Lichtaufnahmeempfindlichkeit von R im entsprechenden PD 12 erhöhen.
  • Es ist festzuhalten, dass zusätzlich zur Anzahl von Vorsprungsabschnitten die Länge, die Dicke, die Position und/oder dergleichen auch gemäß der Pixelfarbe variieren können.
  • 11 stellt eine zweite Änderung des Pixeltrennabschnitts, der die Vorsprungsabschnitte enthält, dar. In der zweiten Änderung variiert die Anzahl von Vorsprungsabschnitten abhängig von der Längsseite oder der Querseite des mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitts. Im Falle der Figur sind zwei Vorsprungsabschnitte an jeder Längsseite jedes Pixels gebildet, während ein Vorsprungsabschnitt an jeder Querseite jedes Pixels gebildet ist. Es ist festzuhalten, dass die Kombination der Anzahlen von Vorsprungsabschnitten auf den Längsseiten und den Querseiten jedes Pixels nicht auf das Beispiel beschränkt ist, das in der Figur dargestellt ist.
  • 12 stellt eine dritte Änderung des Pixeltrennabschnitts, der die Vorsprungsabschnitte enthält, dar. In der dritten Änderung sind z. B. die vorstehenden Abschnitte auf der Seite gegenüber dem optischen Zentrum langgestreckt oder sind die Mittenpositionen der Vorsprungsabschnitte gemäß der Entfernung jedes Pixels vom optischen Zentrum verschoben. Diese Konfiguration kann deshalb die Reflexionseffizienz eines Lichts, das aus einer schrägen Richtung einfällt, erhöhen, was eine Pupillenkorrektur ermöglicht, die eine periphere Verdunkelung verringert.
  • 13 stellt eine vierte Änderung des Pixeltrennabschnitts, der die Vorsprungsabschnitte enthält, dar. In der vierten Änderung variiert die Anzahl von Vorsprungsabschnitten in Übereinstimmung mit der Seite des mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitts.
  • Diese Konfiguration ermöglicht eine Anpassung der Empfindlichkeitsdifferenz zwischen den Pixeln, wobei das Layout des Tr und der Verdrahtung für jedes Pixel nötig ist. Die Empfindlichkeitsdifferenz kann möglicherweise auftreten, falls z. B. eine FD (schwebende Diffusion) unter den mehreren Pixeln gemeinsam verwendet wird. Es ist festzuhalten, dass zusätzlich zur Anzahl von Vorsprungsabschnitten die Länge, die Dicke, die Position und/oder dergleichen auch in Übereinstimmung mit der Seite variieren können.
  • 14 stellt eine fünfte Änderung des Pixeltrennabschnitts, der die Vorsprungsabschnitte enthält, dar. Die fünfte Änderung ist derart gebildet, dass Abschnitte in der Querrichtung und Abschnitte in der Längsrichtung des Zwischenpixeltrennabschnitts und die Vorsprungsabschnitte nicht senkrecht zueinander sind.
  • Normalerweise erhöht das Vorliegen eines Schnittabschnitts in einer DIT die Linienbreite des Schnittabschnitts, was in einer Zunahme der Ätzrate resultiert. Das Fehlen eines derartigen Schnittabschnitts kann deshalb diese Probleme unterdrücken.
  • 15 stellt eine sechste Änderung des Pixeltrennabschnitts dar. In der sechsten Änderung sind die Seiten des Zwischenpixeltrennabschnitts keine Geraden, sondern sind in einem Zickzack in einer Dreiecksschwingungsform gebildet.
  • Im Falle der Figur sind die Seiten des Zwischenpixeltrennabschnitts in einer Wellenform gebildet. Es ist festzuhalten, dass die Seiten des Zwischenpixeltrennabschnitts zusätzlich zur Dreiecksschwingungsform in Form kontinuierlicher Halbkreise oder Halbrechtecke gebildet sein können.
  • 16 stellt eine siebte Änderung des Pixeltrennabschnitts, der die Vorsprungsabschnitte enthält, dar. In der siebten Änderung besitzen die Vorsprungsabschnitte eine Dreiecksform. Es ist festzuhalten, dass die Vorsprungsabschnitte zusätzlich zur Dreiecksform eine Halbkreisform oder eine Polygonform besitzen können.
  • <Beispiel einer Anwendung auf ein In-Vivo-Informationserfassungssystem>
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) kann auf verschiedene Produkte angewendet werden. Zum Beispiel kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf ein System für endoskopische Chirurgie angewendet werden.
  • 17 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines In-vivo-Informationserfassungssystems eines Patienten unter Verwendung eines Endoskops des Kapseltyps darstellt, auf das die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) angewendet werden kann.
  • Das In-vivo-Informationserfassungssystem 10001 enthält ein Endoskop 10100 des Kapseltyps und eine externe Steuervorrichtung 10200.
  • Das Endoskop 10100 des Kapseltyps wird durch einen Patient zum Zeitpunkt einer Untersuchung geschluckt. Das Endoskop 10100 des Kapseltyps besitzt eine Bildaufnahmefunktion und eine Drahtloskommunikationsfunktion und nimmt nacheinander ein Bild des Inneren eines Organs wie z. B. des Magens oder eines Darms (das im Folgenden als ein In-vivo-Bild bezeichnet wird) in vorgegebenen Intervallen auf, während es sich durch peristaltische Bewegung im Organ bewegt für einen Zeitraum, bis es vom Patienten natürlich abgegeben wird. Dann das Endoskop 10100 des Kapseltyps sendet durch drahtlose Übertragung nacheinander Informationen des In-vivo-Bilds zur externen Steuervorrichtung 10200 außerhalb des Körpers.
  • Die externe Steuervorrichtung 10200 steuert einteilig den Betrieb des In-vivo-Informationserfassungssystems 10001. Ferner empfängt die externe Steuervorrichtung 10200 Informationen eines In-vivo-Bilds, das vom Endoskop 10100 des Kapseltyps zu ihr gesendet wird und erzeugt Bilddaten zum Anzeigen des In-vivo-Bilds an einer Anzeigevorrichtung (die nicht dargestellt ist) auf der Grundlage der empfangenen Informationen des In-vivo-Bilds.
  • In dem In-vivo-Informationserfassungssystem 10001 kann ein In-vivo-Bild, das in einem Zustand des Körperinneren eines Patienten aufgenommen wird, zu einer beliebigen Zeit für einen Zeitraum, bis das Endoskop 10100 des Kapseltyps abgegeben wird, nachdem es geschluckt worden ist, auf diese Weise erfasst werden.
  • Eine Konfiguration und Funktionen des Endoskops 10100 des Kapseltyps und der externen Steuervorrichtung 10200 werden unten genauer beschrieben.
  • Das Endoskop 10100 des Kapseltyps enthält ein Gehäuse 10101 des Kapseltyps, in das eine Lichtquelleneinheit 10111, eine Bildaufnahmeeinheit 10112, eine Bildverarbeitungseinheit 10113, eine Drahtloskommunikationseinheit 10114, eine Stromspeiseeinheit 10115, eine Stromversorgungseinheit 10116 und eine Steuereinheit 10117 aufgenommen sind.
  • Die Lichtquelleneinheit 10111 enthält einen Lichtquelle wie z. B. eine Leuchtdiode (LED) und strahlt Licht auf ein Bildaufnahmesichtfeld der Bildaufnahmeeinheit 10112.
  • Die Bildaufnahmeeinheit 10112 enthält ein Bildaufnahmeelement und ein optisches System, das mehrere Linsen enthält, die in einer dem Bildaufnahmeelement vorhergehen Stufe vorgesehen sind. Reflektiertes Licht (das im Folgenden als Beobachtungslicht bezeichnet wird) von Licht, das auf ein Körpergewebe, das ein Beobachtungsziel ist, gestrahlt wird, wird durch das optische System konzentriert und in das Bildaufnahmeelement eingeleitet. In der Bildaufnahmeeinheit 10112 wird das einfallende Beobachtungslicht durch das Bildaufnahmeelement fotoelektrisch umgesetzt, wodurch ein Bildsignal, das dem Beobachtungslicht entspricht, erzeugt wird. Das Bildsignal, das durch die Bildaufnahmeeinheit 10112 erzeugt wird, wird der Bildverarbeitungseinheit 10113 bereitgestellt.
  • Die Bildverarbeitungseinheit 10113 enthält einen Prozessor wie z. B. eine Zentraleinheit (CPU) oder eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) und führt verschiedene Signalprozess für ein Bildsignal, das durch die Bildaufnahmeeinheit 10112 erzeugt wird, durch. Die Bildverarbeitungseinheit 10113 stellt das Bildsignal, für das die Signalprozesse dadurch durchgeführt wurden, der Drahtloskommunikationseinheit 10114 als Rohdaten bereit.
  • Die Drahtloskommunikationseinheit 10114 führt einen vorgegebenen Prozess wie z. B. einen Modulationsprozess für das Bildsignal, für das die Signalprozess durch die Bildverarbeitungseinheit 10113 durchgeführt wurden, durch und sendet das resultierende Bildsignal über eine Antenne 10114A zur externen Steuervorrichtung 10200. Ferner empfängt die Drahtloskommunikationseinheit 10114 ein Steuersignal in Bezug auf die Steuerung zur Ansteuerung des Endoskops 10100 des Kapseltyps von der externen Steuervorrichtung 10200 über die Antenne 10114A. Die Drahtloskommunikationseinheit 10114 stellt das Steuersignal, das von der externen Steuervorrichtung 10200 empfangen wurde, der Steuereinheit 10117 bereit.
  • Die Stromspeiseeinheit 10115 enthält eine Antennenspule zur Leistungsaufnahme, eine Leistungsregenerationsschaltung zum Regenerieren einer elektrischen Leistung aus einem Strom, der in der Antennenspule erzeugt wird, eine Spannungserhöhungsschaltung usw. Die Stromspeiseeinheit 10115 erzeugt elektrische Leistung unter Verwendung des Prinzips von berührungslosem Laden.
  • Die Stromversorgungseinheit 10116 enthält eine Sekundärbatterie und speichert elektrische Leistung, die durch die Stromspeiseeinheit 10115 erzeugt wird. In 17 gibt, um eine komplizierte Veranschaulichung zu vermeiden, eine Pfeilmarkierung an, dass ein Versorgungsziel einer elektrischen Leistung aus der Stromversorgungseinheit 10116 usw. ausgelassen sind. Allerdings wird elektrische Leistung, die in der Stromversorgungseinheit 10116 gespeichert ist, der Lichtquelleneinheit 10111, der Bildaufnahmeeinheit 10112, der Bildverarbeitungseinheit 10113, der Drahtloskommunikationseinheit 10114 und der Steuereinheit 10117 zugeführt und kann verwendet werden, um sie anzusteuern.
  • Die Steuereinheit 10117 enthält einen Prozessor wie z. B. eine CPU und steuert geeignet ein Ansteuern der Lichtquelleneinheit 10111, der Bildaufnahmeeinheit 10112, der Bildverarbeitungseinheit 10113, der Drahtloskommunikationseinheit 10114 und der Stromspeiseeinheit 10115 in Übereinstimmung mit einem Steuersignal, das von der externen Steuervorrichtung 10200 zu ihr gesendet wird.
  • Die externe Steuervorrichtung 10200 enthält einen Prozessor wie z. B. eine CPU oder eine GPU, einen Mikrocomputer, eine Steuerplatine oder dergleichen, in die ein Prozessor und ein Speicherelement wie z. B. ein Arbeitsspeicher gemischt aufgenommen sind. Die externe Steuervorrichtung 10200 sendet ein Steuersignal zur Steuereinheit 10117 des Endoskops 10100 des Kapseltyps über eine Antenne 10200A, um den Betrieb des Endoskops 10100 des Kapseltyps zu steuern. Im Endoskop 10100 des Kapseltyps kann eine Bestrahlungsbedingung eines Lichts auf ein Beobachtungsziel der Lichtquelleneinheit 10111 z. B. in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der externen Steuervorrichtung 10200 geändert werden. Ferner kann ein Bildaufnahmezustand (z. B. eine Bildrate, ein Belichtungswert oder dergleichen der Bildaufnahmeeinheit 10112) in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der externen Steuervorrichtung 10200 geändert werden. Ferner kann das Wesen der Verarbeitung durch die Bildverarbeitungseinheit 10113 oder eine Bedingung zum Senden eines Bildsignals von der Drahtloskommunikationseinheit 10114 (z. B. ein Übertragungsintervall, eine Übertragungsbildanzahl oder dergleichen) in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der externen Steuervorrichtung 10200 geändert werden.
  • Ferner führt die externe Steuervorrichtung 10200 verschiedene Bildprozesse für ein Bildsignal, das vom Endoskop 10100 des Kapseltyps zu ihre gesendet wird, durch, um Bilddaten zum Anzeigen eines aufgenommenen In-vivo-Bilds auf der Anzeigevorrichtung zu erzeugen. Als die Bildprozesse können verschiedene Signalprozesse wie z. B. ein Entwicklungsprozess (ein Demosaikprozess), eine Bildqualitätsverbesserungsprozess (ein Bandbreitenerweiterungsprozess, ein Super-Auflösungsprozess, ein Rauschverminderungsprozess (NR-Prozess) und/oder ein Bildstabilisierungsprozess) und/oder ein Vergrößerungsprozess (ein elektronischer Zoomprozess) durchgeführt werden. Die externe Steuervorrichtung 10200 steuert ein Ansteuern der Anzeigevorrichtung, um zu verursachen, dass die Anzeigevorrichtung ein aufgenommenes In-vivo-Bild auf der Grundlage von erzeugten Bilddaten anzeigt. Alternativ kann die externe Steuervorrichtung 10200 auch eine Aufzeichnungsvorrichtung (die nicht dargestellt ist) steuern, erzeugte Bilddaten aufzuzeichnen, oder eine Druckvorrichtung (die nicht dargestellt ist) steuern, erzeugte Bilddaten durch Drucken auszugeben.
  • Oben wurde ein Beispiel des In-vivo-Informationserfassungssystems, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann unter den Konfigurationen, die oben beschrieben sind, auf die Bildaufnahmeeinheit 10112 angewendet werden.
  • <Beispiel einer Anwendung auf einen beweglichen Körper>
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) kann auf verschiedene Produkte angewendet werden. Zum Beispiel kann die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung als eine Einrichtung implementiert werden, die an einem beliebigen Typ eines beweglichen Körpers wie z. B. einem Personenkraftwagen, einem Elektrofahrzeug, einem hybriden Elektrofahrzeug, einem Motorrad, einem Fahrrad, einer persönlichen Mobilität, einem Flugzeug, einer Drohne, einem Schiff oder einem Roboter montiert werden soll.
  • 18 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer schematischen Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems als Beispiel eines Steuersystems für mobile Körper, auf das die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, darstellt.
  • Das Fahrzeugsteuersystem 12000 enthält mehrere elektronische Steuereinheiten, die mittels eines Kommunikationsnetzes 12001 miteinander verbunden sind. In dem Beispiel, das in 18 dargestellt ist, enthält das Fahrzeugsteuersystem 12000 eine Antriebssystemsteuereinheit 12010, eine Karosseriesystemsteuereinheit 12020, eine Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen, eine Detektionseinheit 12040 für fahrzeuginterne Informationen und eine integrierte Steuereinheit 12050. Zusätzlich sind ein Mikrocomputer 12051, ein Schall-/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 und eine an einem Fahrzeug angebrachte Netzschnittstelle (eine Schnittstelle) 12053 als eine Funktionskonfiguration der integrierten Steuereinheit 12050 veranschaulicht.
  • Die Antriebssystemsteuereinheit 12010 steuert den Betrieb von Einrichtungen, die mit dem Ansteuersystem des Fahrzeugs in Beziehung stehen in Übereinstimmung mit verschiedenen Arten von Programmen. Zum Beispiel arbeitet die Antriebssystemsteuereinheit 12010 als eine Steuereinrichtung für eine Antriebskrafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen der Antriebskraft des Fahrzeugs wie z. B. eine Brennkraftmaschine, ein Antriebsmotor oder dergleichen, ein Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen der Antriebskraft zu Rädern, ein Lenkmechanismus zum Anpassen des Lenkwinkels des Fahrzeugs, eine Bremseinrichtung zum Erzeugen der Bremskraft des Fahrzeugs und dergleichen.
  • Die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 steuert den Betrieb verschiedener Arten von Einrichtungen, die an einer Fahrzeugkarosserie in Übereinstimmung mit verschiedenen Arten von Programmen vorgesehen sind. Zum Beispiel arbeitet die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 als eine Steuereinrichtung für ein schlüsselloses Zugangssystem, ein intelligentes Schlüsselsystem, eine Fensterhebeeinrichtung oder verschiedene Arten von Lampen wie z. B. einen Frontscheinwerfer, einen Rückfahrscheinwerfer, eine Bremsleuchte, einen Blinker, einen Nebelscheinwerfer oder dergleichen. In diesem Fall können Funkwellen, die von einem mobilen Endgerät als eine Alternative zu einem Schlüssel gesendet werden, oder Signale von verschiedenen Arten von Schaltern in die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 eingegeben werden. Die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 empfängt diese Eingangsfunkwellen oder Eingangssignale und steuert eine Türschlosseinrichtung, die Fensterhebeeinrichtung, die Lampen oder dergleichen des Fahrzeugs.
  • Die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen detektiert Informationen über die Außenseite des Fahrzeugs, das das Fahrzeugsteuersystem 12000 enthält. Zum Beispiel ist die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen mit einem Bildgebungsabschnitt 12031 verbunden. Die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen veranlasst den Bildgebungsabschnitt 12031, ein Bild der Außenseite des Fahrzeugs aufzunehmen und empfängt das aufgenommene Bild. Auf der Grundlage des empfangenen Bilds kann die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen eine Verarbeitung des Detektierens eines Objekts wie z. B. einer Person, eines Fahrzeugs, eines Hindernisses, eines Verkehrszeichens, eines Zeichens auf einer Fahrbahnoberfläche oder dergleichen oder eine Verarbeitung zum Detektieren einer Entfernung zu ihm durchführen.
  • Der Bildgebungsabschnitt 12031 ist ein optischer Sensor, der Licht aufnimmt und der ein elektrisches Signal, das einer empfangenen Lichtmenge des Lichts entspricht, ausgibt. Der Bildgebungsabschnitt 12031 kann das elektrische Signal als ein Bild ausgeben oder kann das elektrische Signal als Informationen über eine gemessene Entfernung ausgeben. Zusätzlich kann das Licht, das durch den Bildgebungsabschnitt 12031 aufgenommen wurde, sichtbares Licht sein oder kann unsichtbares Licht wie z. B. Infrarotstrahlen oder dergleichen sein.
  • Die Detektionseinheit 12040 für fahrzeuginterne Informationen detektiert Informationen über den Innenraum des Fahrzeugs. Die Detektionseinheit 12040 für fahrzeuginterne Informationen ist z. B. mit einem Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041, der den Zustand eines Fahrers detektiert, verbunden. Der Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 enthält z. B. eine Kamera, die den Fahrer abbildet. Auf der Grundlage von Detektionsinformationen, die vom Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 eingeben werden, kann die Detektionseinheit 12040 für fahrzeuginterne Informationen einen Müdigkeitsgrad des Fahrers oder einen Konzentrationsgrad des Fahrers berechnen oder kann bestimmen, ob der Fahrer im Halbschlaf ist.
  • Der Mikrocomputer 12051 kann einen Steuerzielwert für die Antriebskrafterzeugungseinrichtung, den Lenkmechanismus oder die Bremseinrichtung auf der Grundlage der Informationen über den Innenraum oder die Außenseite des Fahrzeugs berechnen, wobei diese Informationen durch die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen oder die Detektionseinheit 12040 für fahrzeuginterne Informationen erhalten werden, und eine Steueranweisung zur Antriebssystemsteuereinheit 12010 ausgeben. Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die dazu vorgesehen ist, Funktionen eines fortschrittlichen Fahrerunterstützungssystems (ADAS) zu implementieren, wobei diese Funktionen eine Kollisionsvermeidung oder eine Stoßabschwächung für das Fahrzeug, ein Folgefahren auf der Grundlage einer Folgeentfernung, ein Fahren mit Fahrzeuggeschwindigkeitsbeibehaltung, eine Fahrzeugkollisionswarnung, eine Warnung einer Abweichung des Fahrzeugs von einer Fahrspur oder dergleichen enthalten.
  • Zusätzlich kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die zum automatische Fahren vorgesehen ist, was das Fahrzeug veranlasst, sich autonom zu bewegen, ohne von der Betätigung des Fahrers abhängig zu sein, oder dergleichen, indem die Antriebskrafterzeugungseinrichtung, der Lenkmechanismus, die Bremseinrichtung oder dergleichen auf der Grundlage der Informationen über die Außenseite oder den Innenraum des Fahrzeugs gesteuert werden, wobei diese Informationen durch die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen oder die Detektionseinheit 12040 für fahrzeuginterne Informationen erhalten werden.
  • Zusätzlich kann der Mikrocomputer 12051 eine Steueranweisung auf der Grundlage der Informationen über die Außenseite des Fahrzeugs zur Karosseriesystemsteuereinheit 12020 ausgeben, wobei diese Informationen durch die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen erhalten werden. Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die z. B. dazu vorgesehen ist, eine Blendung zu verhindern, indem der Frontscheinwerfers gesteuert wird, um in Übereinstimmung mit der Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs, das durch die Detektionseinheit 12030 für fahrzeugexterne Informationen detektiert wird, von einem Fernlicht zu einem Abblendlicht zu wechseln.
  • Der Schall-/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 sendet ein Ausgangssignal eines Schalls und/oder eines Bilds zu einer Ausgabeeinrichtung, die Informationen einem Insassen des Fahrzeugs oder der Außenseite des Fahrzeugs optisch oder akustisch mitteilen kann. Im Beispiel von 18 sind ein Audiolautsprecher 12061, ein Anzeigeabschnitt 12062 und eine Instrumententafel 12063 als die Ausgabeeinrichtung veranschaulicht. Der Anzeigeabschnitt 12062 kann z. B. eine fahrzeuginterne Anzeige und/oder eine Frontscheibenanzeige enthalten.
  • 19 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Installationsposition des Bildgebungsabschnitts 12031 darstellt.
  • In 19 enthält der Bildgebungsabschnitt 12031 die Bildgebungsabschnitte 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105.
  • Die Bildgebungsabschnitte 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105 sind z. B. bei Positionen an einer Stirnnase, einem Seitenspiegel, einem Heckstoßfänger und einer Hintertür des Fahrzeugs 12100 sowie einer Position an einem oberen Abschnitt einer Windschutzscheibe im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet. Der Bildgebungsabschnitt 12101, der an der Stirnnase vorgesehen ist, und der Bildgebungsabschnitt 12105, der an dem oberen Abschnitt der Windschutzscheibe im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehen ist, erhalten hauptsächlich ein Bild der Vorderseite des Fahrzeugs 12100. Die Bildgebungsabschnitte 12102 und 12103, die an den Seitenspiegeln vorgesehen sind, erhalten hauptsächlich ein Bild der Seiten des Fahrzeugs 12100. Der Bildgebungsabschnitt 12104, der an dem Heckstoßfänger oder der Hintertür vorgesehen ist, erhält hauptsächlich ein Bild der Rückseite des Fahrzeugs 12100. Der Bildgebungsabschnitt 12105, der am oberen Abschnitt der Windschutzscheibe im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehen ist, wird hauptsächlich verwendet, um ein vorausfahrendes Fahrzeug, einen Fußgänger, ein Hindernis, ein Signal, ein Verkehrszeichen, eine Fahrspur oder dergleichen zu detektieren.
  • Im Übrigen stellt 19 ein Beispiel des Fotografierens von Bereichen der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 dar. Ein Bildgebungsbereich 12111 repräsentiert den Bildgebungsbereich des Bildgebungsabschnitts 12101, der an der Stirnnase vorgesehen ist. Die Bildgebungsbereiche 12112 und 12113 repräsentieren jeweils die Bildgebungsbereiche der Bildgebungsabschnitte 12102 und 12103, die an den Seitenspiegeln vorgesehen sind. Ein Bildgebungsbereich 12114 repräsentiert den Bildgebungsbereich des Bildgebungsabschnitts 12104, der an dem Heckstoßfänger oder der Hintertür vorgesehen ist. Ein Vogelperspektivenbild des Fahrzeugs 12100 von oben gesehen wird z. B. durch Überlagern von Bilddaten, die durch die Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 abgebildet werden, erhalten.
  • Mindestens einer der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 kann die Funktion des Erhalten von Entfernungsinformationen besitzen. Zum Beispiel kann mindestens einer der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 eine Stereokamera sein, die aus mehreren Bildgebungselementen gebildet ist, oder kann ein Bildgebungselement sein, das Pixel zur Phasendifferenzdetektion besitzt.
  • Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 eine Entfernung zu jedem dreidimensionalen Objekt in den Bildgebungsbereichen 12111 bis 12114 und eine zeitliche Änderung der Entfernung (eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Fahrzeug 12100) auf der Grundlage der Entfernungsinformationen, die von den Bildgebungsabschnitten 12101 bis 12104 erhalten werden, bestimmen und dadurch ein nächstes dreidimensionales Objekt, das insbesondere auf einem Fahrpfad des Fahrzeugs 12100 vorhanden ist und das sich im Wesentlichen in der gleichen Richtung wie das Fahrzeug 12100 bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit (z. B. gleich oder größer als 0 km/h) bewegt, als ein vorausfahrendes Fahrzeug extrahieren. Ferner kann der Mikrocomputer 12051 eine Folgeentfernung, die vorne von einem vorausfahrenden Fahrzeug aufrechterhalten werden soll, im Voraus einstellen und eine automatische Bremssteuerung (einschließlich einer Folgestoppsteuerung), eine automatische Beschleunigungssteuerung (einschließlich einer Folgestartsteuerung) oder dergleichen durchführen. Es ist somit möglich, eine kooperative Steuerung, die zum automatische Fahren vorgesehen ist, durchzuführen, die das Fahrzeug veranlasst, sich autonom zu bewegen, ohne von der Betätigung des Fahrers oder dergleichen abzuhängen.
  • Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 12051 dreidimensionale Objektdaten an dreidimensionalen Objekten auf der Grundlage der Entfernungsinformationen, die von den Bildgebungsabschnitten 12101 bis 12104 erhalten werden, in dreidimensionale Objektdaten eines Zweiradfahrzeugs, eines normalgroßen Fahrzeugs, eines großen Fahrzeugs, eines Fußgängers, eines Strommasten und weiterer dreidimensionaler Objekte klassifizieren, die klassifizierten dreidimensionalen Objektdaten extrahieren und die extrahierten dreidimensionalen Objektdaten zum automatischen Ausweichen vor einem Hindernis verwenden. Zum Beispiel identifiziert der Mikrocomputer 12051 Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs 12100 als Hindernisse, die der Fahrer des Fahrzeugs 12100 optisch erkennen kann, und Hindernisse, die für den Fahrer des Fahrzeugs 12100 schwer optisch zu erkennen sind. Dann bestimmt der Mikrocomputer 12051 ein Kollisionsrisiko, das ein Kollisionsrisiko mit jedem Hindernis angibt. In einer Situation, in der das Kollisionsrisiko gleich oder größer als ein Sollwert ist und somit eine Möglichkeit einer Kollision besteht, gibt der Mikrocomputer 12051 mittels des Audiolautsprechers 12061 oder des Anzeigeabschnitts 12062 eine Warnung zum Fahrer aus und führt eine erzwungene Verzögerung oder ein erzwungenes Ausweichlenken mittels der Antriebssystemsteuereinheit 12010 durch. Der Mikrocomputer 12051 kann dadurch beim Fahren unterstützen, um eine Kollision zu vermeiden.
  • Mindestens einer der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 kann eine Infrarotkamera sein, die Infrarotstrahlen detektiert. Der Mikrocomputer 12051 kann z. B. einen Fußgänger durch Bestimmen davon erkennen, ob ein Fußgänger in abgebildeten Bildern der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 vorliegt oder nicht. Eine derartige Erkennung eines Fußgängers wird z. B. durch eine Prozedur des Extrahierens charakteristischer Punkte in den abgebildeten Bildern der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 als Infrarotkameras und eine Prozedur zum Bestimmens davon, ob es der Fußgänger ist oder nicht, durch Durchführen einer Musterabgleichverarbeitung an einer Reihe charakteristischer Punkte, die die Kontur des Objekts darstellen, durchgeführt. Wenn der Mikrocomputer 12051 bestimmt, dass ein Fußgänger in den abgebildeten Bilder der Bildgebungsabschnitte 12101 bis 12104 vorliegt und somit den Fußgänger erkennt, der steuert Schall-/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 den Anzeigeabschnitt 12062 derart, dass eine quadratische Umrisslinie zur Hervorhebung derart angezeigt wird, dass sie dem erkannten Fußgänger überlagert ist. Der Schall-/Bild-Ausgabeabschnitt 12052 kann auch den Anzeigeabschnitt 12062 derart steuern, dass ein Symbol oder dergleichen, das den Fußgänger darstellt, bei einer gewünschten Position angezeigt wird.
  • Oben wurde ein Beispiel des Fahrzeugsteuersystems, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann unter den Konfigurationen, die oben beschrieben sind, auf den Bildgebungsabschnitt 12031 angewendet werden.
  • Es ist festzuhalten, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Technologie nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sind und verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Technologie abzuweichen.
  • Die vorliegende Technologie kann auch konfiguriert sein, wie folgt.
    1. (1) Ein Festkörperbildgebungselement, das Folgendes enthält:
      • einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist; und
      • einen Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt, wobei
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt einen Vorsprungsabschnitt enthält, der eine Form besitzt, die zum fotoelektrischen Umsetzabschnitt vorsteht.
    2. (2) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (1), das ferner Folgendes enthält:
      • einen Bereich zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt und dem fotoelektrischen Umsetzabschnitt, wobei der Bereich einen vom fotoelektrischen Umsetzabschnitt verschiedenen Leitfähigkeitstyp besitzt.
    3. (3) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (1) oder (2), wobei
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt ein Material, das einen geringeren Brechungsindex als der fotoelektrische Umsetzabschnitt besitzt, und/oder ein Lichtreflexionsmaterial enthält.
    4. (4) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (3), wobei
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt eine DTI enthält, die an einem Substrat von einer Lichteinfallsflächenseite gebildet ist.
    5. (5) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (3), wobei
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt eine DTI enthält, die an dem Substrat von einer Oberflächenseite gegenüber einer Lichteinfallsoberfläche gebildet ist.
    6. (6) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (5), wobei
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt in einem Rastermuster derart gebildet ist, dass der fotoelektrische Umsetzabschnitt für jedes Pixel abgetrennt ist.
    7. (7) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (6), wobei
      • eine Länge des Zwischenpixeltrennabschnitts in einer Tiefenrichtung zwischen dem Vorsprungsabschnitt und einer Seite des Rastermusters verschieden ist.
    8. (8) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • der Vorsprungsabschnitt, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, gemäß jeder Pixelfarbe variiert.
    9. (9) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • die Länge des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, gemäß jeder Pixelfarbe variiert.
    10. (10) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • die Breite des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, gemäß jeder Pixelfarbe variiert.
    11. (11) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • die Anzahl der Vorsprungsabschnitte, die im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten sind, gemäß jeder Pixelfarbe variiert.
    12. (12) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • der Vorsprungsabschnitt, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, gemäß einem Muster eines gemeinsamen Pixels variiert.
    13. (13) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • die Länge des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, gemäß dem Muster des gemeinsamen Pixels variiert.
    14. (14) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • die Breite des Vorsprungsabschnitts, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, gemäß dem Muster des gemeinsamen Pixels variiert.
    15. (15) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei die Anzahl der Vorsprungsabschnitte, die im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten sind, gemäß dem Muster des gemeinsamen Pixels variiert.
    16. (16) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (7), wobei
      • der Vorsprungsabschnitt, der im Zwischenpixeltrennabschnitt enthalten ist, gemäß einer Entfernung von einem optischen Zentrum zu einem entsprechenden Pixel variiert.
    17. (17) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (6), wobei
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt, der den Vorsprungsabschnitt enthält, keinen Teil enthält, in dem ein Abschnitt in einer Querrichtung und ein Abschnitt in einer Längsrichtung senkrecht zueinander sind.
    18. (18) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (6) oder (7), wobei
      • eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts eine geradlinige Form besitzt.
    19. (19) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (6) oder (7), wobei
      • eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts eine Zickzackform besitzt.
    20. (20) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (6) oder (7), wobei
      • eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts eine Dreiecksschwingungsform besitzt.
    21. (21) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (6) oder (7), wobei
      • eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts eine Form kontinuierlicher Halbkreise besitzt.
    22. (22) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (6) oder (7), wobei
      • eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixeltrennabschnitts eine Form kontinuierlicher Halbrechtecke besitzt.
    23. (23) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (1), wobei
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt einen Wannenbereich mit einem vom fotoelektrischen Umsetzabschnitt verschiedenen Leitfähigkeitstyp enthält.
    24. (24) Ein Festkörperbildgebungselement, das Folgendes enthält:
      • einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist;
      • einen mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt; und
      • einen säulenförmigen Vorsprungsabschnitt, der im fotoelektrischen Umsetzabschnitt gebildet ist.
    25. (25) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (24), das ferner Folgendes enthält:
      • einen Wannenbereich zwischen dem Zwischenpixeltrennabschnitt und dem Vorsprungsabschnitt und dem fotoelektrischen Umsetzabschnitt, wobei der Wannenbereich einen vom fotoelektrischen Umsetzabschnitt verschiedenen Leitfähigkeitstyp aufweist.
    26. (26) Das Festkörperbildgebungselement gemäß (24) oder (25), wobei
      • der Vorsprungsabschnitt ein Material, das einen geringeren Brechungsindex als der fotoelektrische Umsetzabschnitt besitzt, und/oder ein Lichtreflexionsmaterial enthält.
    27. (27) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (24) bis (26), wobei
      • der Vorsprungsabschnitt eine DTI enthält, die an einem Substrat von einer Lichteinfallsflächenseite gebildet ist, und
      • der Zwischenpixeltrennabschnitt eine DTI enthält, die an dem Substrat von einer Oberflächenseite gegenüber einer Lichteinfallsoberfläche gebildet ist.
    28. (28) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (24) bis (27), wobei
      • der Vorsprungsabschnitt eine zylindrische Form besitzt.
    29. (29) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (24) bis (27), wobei
      • der Vorsprungsabschnitt eine polygonale Säulenform besitzt.
    30. (30) Das Festkörperbildgebungselement nach einem von (1) bis (29), wobei
      • das Festkörperbildgebungselement einen rückseitig belichteten Typ enthält.
    31. (31) Ein elektronisches Gerät, das Folgendes enthält:
      • ein Festkörperbildgebungselement, wobei
      • das Festkörperbildgebungselement Folgendes enthält:
        • einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist, und
        • einen Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt, und
        • der Zwischenpixeltrennabschnitt einen Vorsprungsabschnitt enthält, der eine Form besitzt, die zum fotoelektrischen Umsetzabschnitt vorsteht.
    32. (32) Ein elektronisches Gerät, das Folgendes enthält:
      • ein Festkörperbildgebungselement, wobei
      • das Festkörperbildgebungselement Folgendes enthält:
        • einen fotoelektrischen Umsetzabschnitt, der in jedem Pixel gebildet ist,
        • einen mit einem Rastermuster versehenen Zwischenpixeltrennabschnitt, der den fotoelektrischen Umsetzabschnitt jedes Pixels abtrennt, und
        • einen säulenförmigen Vorsprungsabschnitt, der im fotoelektrischen Umsetzabschnitt gebildet ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Si-Substrat,
    11
    Zwischenpixeltrennabschnitt,
    11a
    Vorsprungsabschnitt,
    12
    PD,
    13
    PN-Verbindungsabschnitt,
    14
    OCL,
    15
    CF,
    16
    Lichtundurchlässiger Abschnitt zwischen CFs,
    17
    STI,
    18
    Tr-Gate,
    19
    Verdrahtungsschicht,
    21
    Zwischenpixeltrennabschnitt,
    21a
    Vorsprungsabschnitt,
    41
    Zwischenpixeltrennabschnitt,
    41a
    Vorsprungsabschnitt,
    42
    Wannenbereich des P-Typs,
    51
    Zwischenpixeltrennabschnitt,
    51a
    Vorsprungsabschnitt,
    52
    Bereich des P-Typs,
    61
    Zwischenpixeltrennabschnitt,
    61a
    Vorsprungsabschnitt,
    62
    Wannenbereich des P-Typs,
    63
    Säulenförmiger Vorsprungsabschnitt

Claims (13)

  1. Festkörper-Bildgebungselement, das Folgendes umfasst: einen Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung, der in jedem Pixel gebildet ist; einen gerasterten Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41), der den Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung jedes Pixels abtrennt, wobei der Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) einen vorstehenden Abschnitt (21a; 41a) enthält, der eine Form aufweist, die in Richtung des Abschnitts (12) für photoelektrische Umsetzung vorsteht, und einen Wannenbereich (22; 42), der zwischen dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41), der den vorstehenden Abschnitt (21a; 41a) enthält, und dem Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung gebildet ist, wobei der Wannenbereich (22; 42) einen anderen Leitfähigkeitstyp aufweist als der Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung.
  2. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 1, wobei der Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) ein Material, das einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als jener des Abschnitts (12) für photoelektrische Umsetzung, und/oder ein Lichtreflexionsmaterial enthält, oder wobei der Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) eine DTI enthält, die ausgehend von einer Lichteinfallsoberflächenseite auf einem Substrat gebildet ist, oder wobei der Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) eine DTI enthält, die ausgehend von einer einer Lichteinfallsoberfläche gegenüberliegenden Oberflächenseite auf dem Substrat gebildet ist, oder wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend einer Entfernung von einem optischen Zentrum zu einem entsprechenden Pixel variiert.
  3. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 1, wobei der Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) in einem Rastermuster derart gebildet ist, dass der Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung für jedes Pixel abgetrennt ist.
  4. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 3, wobei eine Länge des Zwischenpixel-Trennabschnitts (21; 41) sich in einer Tiefenrichtung zwischen dem vorstehenden Abschnitt (21a; 41a) und einer Seite des Gittermusters unterscheidet.
  5. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 1, wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend jeder Pixelfarbe variiert.
  6. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 5, wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend jeder Pixelfarbe in der Länge variiert, oder wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend jeder Pixelfarbe in der Breite variiert, oder wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend jeder Pixelfarbe in der Anzahl variiert.
  7. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 1, wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend einem Muster eines gemeinsam benutzten Pixels variiert.
  8. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 7, wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend dem Muster des gemeinsam benutzten Pixels in der Länge variiert oder wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend dem Muster des gemeinsam benutzten Pixels in der Breite variiert oder wobei der vorstehende Abschnitt (21a; 41a), der in dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41) enthalten ist, entsprechend dem Muster des gemeinsam benutzten Pixels in der Anzahl variiert.
  9. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 3, wobei der Zwischenpixel-Trennabschnitt (21; 41), der den vorstehenden Abschnitt (21a; 41a) enthält, keinen Teil enthält, in dem ein Teilstück in einer Seitenrichtung und ein Teilstück in einer Längsrichtung senkrecht zueinander sind, oder wobei eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixel-Trennabschnitts (21; 41) eine geradlinige Form aufweist, oder wobei eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixel-Trennabschnitts (21; 41) eine Zickzack-Form aufweist, oder wobei eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixel-Trennabschnitts (21; 41) eine Dreieckwellen-Form aufweist, oder wobei eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixel-Trennabschnitts (21; 41) die Form von kontinuierlichen Halbkreisen aufweist, oder wobei eine Seite des Rastermusters des Zwischenpixel-Trennabschnitts die Form von kontinuierlichen Halbrechtecken aufweist.
  10. Festkörper-Bildgebungselement, das Folgendes umfasst: einen Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung, der in jedem Pixel gebildet ist; einen gerasterten Zwischenpixel-Trennabschnitt (61), der den Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung jedes Pixels abtrennt; einen säulenförmigen vorstehenden Abschnitt (63), der in dem Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung gebildet ist; und einen Wannenbereich (62), der zwischen dem Zwischenpixel-Trennabschnitt (61) und dem vorstehenden Abschnitt (63) gebildet ist, und dem Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung, wobei der Wannenbereich (62) einen anderen Leitfähigkeitstyp aufweist als der Abschnitt (12) für photoelektrische Umsetzung.
  11. Festkörper-Bildgebungselement nach Anspruch 10, wobei der vorstehende Abschnitt (63) ein Material, das einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als jener des Abschnitts (12) für photoelektrische Umsetzung, und/oder ein Lichtreflexionsmaterial enthält oder wobei der vorstehende Abschnitt (63) eine DTI enthält, die ausgehend von einer Lichteinfallsoberflächenseite auf einem Substrat gebildet ist, und der Zwischenpixel-Trennabschnitt (61) eine DTI enthält, die ausgehend von einer einer Lichteinfallsoberfläche gegenüberliegenden Oberflächenseite auf dem Substrat gebildet ist, oder wobei der vorstehende Abschnitt (63) eine zylindrische Form aufweist oder wobei der vorstehende Abschnitt (63) die Form einer polygonalen Säule aufweist.
  12. Elektronisches Gerät, das Folgendes umfasst: ein Festkörper-Bildgebungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
  13. Elektronisches Gerät, das Folgendes umfasst: ein Festkörper-Bildgebungselement gemäß dem Anspruch 10 oder 11.
DE202018006735.0U 2017-01-30 2018-01-17 Festkörperbildaufnahmeelement und elektronische Vorrichtung Active DE202018006735U1 (de)

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