JP2020013928A - 撮像素子および電子機器 - Google Patents

撮像素子および電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2020013928A
JP2020013928A JP2018136049A JP2018136049A JP2020013928A JP 2020013928 A JP2020013928 A JP 2020013928A JP 2018136049 A JP2018136049 A JP 2018136049A JP 2018136049 A JP2018136049 A JP 2018136049A JP 2020013928 A JP2020013928 A JP 2020013928A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
resin layer
image
imaging
sensor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018136049A
Other languages
English (en)
Inventor
佳明 桝田
Yoshiaki Masuda
佳明 桝田
大岡　豊
Yutaka Ooka
豊 大岡
聡哲 斎藤
Sotetsu Saito
聡哲 斎藤
貴弘 亀井
Takahiro Kamei
貴弘 亀井
石井　渉
Wataru Ishii
渉 石井
佐藤　直喜
Naoki Sato
直喜 佐藤
伸一 松岡
Shinichi Matsuoka
伸一 松岡
広和 吉田
Hirokazu Yoshida
広和 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority to JP2018136049A priority Critical patent/JP2020013928A/ja
Priority to PCT/JP2019/023618 priority patent/WO2020017205A1/ja
Priority to US17/250,355 priority patent/US20210272995A1/en
Publication of JP2020013928A publication Critical patent/JP2020013928A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

【課題】信頼性を向上させることが可能な撮像素子および電子機器を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態の撮像素子は、複数の受光素子が配列された受光領域および受光領域の周囲に設けられた周辺領域を有するセンサ基板と、センサ基板の一の面と対向配置された封止部材と、センサ基板と封止部材とを貼り合わせる樹脂層と、センサ基板の一の面の周辺領域に設けられると共に、樹脂層が埋設された掘り込み部とを備え、樹脂層は、平面視において、掘り込み部の内側に１または複数の空隙を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、例えば、光学センサがチップスケールのパッケージとして構成された撮像素子およびこれを備えた電子機器に関する。
光学センサの簡易なパッケージ方法として、ウェハチップスケールパッケージ（Wafer Chip Scale Package；ＷＣＳＰ）構造が提案されている。このＷＣＳＰ構造では、シリコン基板とガラス基板とを接着する処理が行われるが、その接着構造を適切に行う必要がある。例えば、特許文献１では、センサ基板、シール樹脂および封止ガラスが順に積層された構造において、センサ基板の有効画素領域よりも外側となる外周領域の四隅の近傍に掘り込み部を設けた撮像素子が開示されている。掘り込み部にはシール樹脂が埋め込まれており、これにより、接合部分のシェア強度を向上させることで信頼性の向上が図られている。
特開２０１３−４１８７８号公報
このように、撮像素子では、信頼性を向上させることが求められている。
信頼性を向上させることが可能な撮像素子および電子機器を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の撮像素子は、複数の受光素子が配列された受光領域および受光領域の周囲に設けられた周辺領域を有するセンサ基板と、センサ基板の一の面と対向配置された封止部材と、センサ基板と封止部材とを貼り合わせる樹脂層と、センサ基板の一の面の周辺領域に設けられると共に、樹脂層が埋設された掘り込み部とを備えたものであり、樹脂層は、平面視において、掘り込み部の内側に１または複数の空隙を有する。
本開示の一実施形態の電子機器は、撮像素子として、上記本開示の一実施形態の撮像素子を有するものである。
本開示の一実施形態の撮像素子および一実施形態の電子機器では、複数の受光素子が配列された受光領域を有するセンサ基板の周辺領域に掘り込み部を設け、この掘り込み部に、センサ基板と封止部材とを貼り合わせる樹脂層を埋設すると共に、掘り込み部に埋設された樹脂層に、平面視において、１または複数の空隙を設けるようにした。これにより、掘り込み部への局所的な応力の印加を低減することが可能となる。
本開示の一実施形態の撮像素子および一実施形態の電子機器によれば、樹脂層を介して封止部材が貼り合わされるセンサ基板の周辺領域に掘り込み部を設け、平面視において、掘り込み部に埋設される樹脂層に１または複数の空隙を設けるようにした。これにより、掘り込み部への局所的な応力の印加が低減され、樹脂層の破断を防ぐことが可能となる。よって、信頼性を向上させることが可能となる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の一実施の形態に係る撮像素子の要部の構成の一例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の全体の構成を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の全体の構成を表す平面模式図である。 図１に示した撮像素子における空隙の位置の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子における空隙の位置の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子における空隙の位置の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の要部の構成の他の例を表す断面模式図である。 図５に示した撮像素子における空隙の位置の他の例を表す断面模式図である。 図５に示した撮像素子における空隙の位置の他の例を表す断面模式図である。 図５に示した撮像素子における空隙の位置の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の製造方法を説明するための断面模式図である。 図７Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図７Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の掘り込み部の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の掘り込み部の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の掘り込み部の形状の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の掘り込み部の形状の他の例を表す断面模式図である。 比較例としての撮像素子の要部の構成を表す断面模式図である。 比較例１，２および実施例の破壊強度特性を表す図である。 比較例１，２および実施例の白濁強度特性を表す図である。 図１に示した撮像素子の構成を表すブロック図である。 図１２に示した撮像素子を用いた電子機器（カメラ）の一例を表す機能ブロック図である。 体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 本技術が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 図１５に示したカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。 撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
以下、本開示における一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（有機光電変換層上に設けられた遮光層上に黒色層を設けた例）
１−１．撮像素子の構成
１−２．掘り込み部およびその近傍の構成
１−３．作用・効果
２．適用例
＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像素子（撮像素子１）の要部の断面構成を模式的に表したものである。図２は、図１に示した撮像素子１の全体の断面構成を模式的に表したものである。図３は、図１に示した撮像素子１の全体の平面構成を模式的に表したものである。図１は、図３に示したＩ−Ｉ線における断面構成の一部を表しており、図２は、図３に示したＩＩ−ＩＩ線における断面構成を表している。撮像素子１は、例えば、裏面照射型（裏面受光型）のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等である。本実施の形態の撮像素子１は、複数の受光素子１１が配列されたセンサ基板１０上に樹脂層３０を介して封止部材２０を貼り合わせることでパッケージ化された、所謂ＷＣＳＰ構造を有する撮像素子である。撮像素子１には、センサ基板１０の裏面（面Ｓ１；一の面）に掘り込み部１０１が設けられている。この掘り込み部１０１には、樹脂層３０が埋設されており、平面視において、掘り込み部１０１の内側に複数の空隙Ｇが形成された構成を有する。
（１−１．撮像素子の構成）
撮像素子１は、センサ基板１０と、樹脂層３０と、封止部材２０とがこの順に積層された構成を有する。センサ基板１０は、裏面（面Ｓ１）側に複数の受光素子１１がアレイ状に配列された受光領域１００Ａと、その周辺に設けられた周辺領域１００Ｂとを有し、周辺領域１００Ｂには、上記のように、例えば四隅の近傍に掘り込み部１０１が設けられている。掘り込み部１０１には樹脂層３０が埋設されており、その掘り込み部１０１に埋設された樹脂層３０には複数の空隙Ｇが形成されている。センサ基板１０の表面（面Ｓ２；他の面）には、例えば、支持基板４０が貼り合わされている。
センサ基板１０は、受光領域１００Ａと、その周辺に周辺領域１００Ｂとを有する。受光領域１００Ａには、単位画素Ｐ（例えば、図１２参照）毎に、それぞれ異なる波長域の光を選択的に検出して光電変換を行う受光素子１１が裏面（面Ｓ１）側に設けられている。受光素子１１は、例えばフォトダイオード等からなり、例えばセンサ基板１０の裏面（面Ｓ１）内に埋め込み形成され、受光面を構成している。周辺領域１００Ｂには、例えば、後述する行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４およびシステム制御部１３２からなる周辺回路（周辺回路部１３０）が設けられている（例えば、図１２参照）。
受光素子１１上には、例えばカラーフィルタ１２が設けられている。カラーフィルタ１２は、色の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタが、受光領域１００Ａにおいて、例えばベイヤ状に配列されている。
受光素子１１上には、カラーフィルタ１２を介して、さらにオンチップレンズ１３が設けられている。オンチップレンズ１３は、受光素子１１に入射光を集光させるためのものであり、光透過性を有する材料により構成されている。光透過性を有する材料としては、例えば、アクリル等の透明樹脂材、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等が挙げられる。オンチップレンズ１３は、これらのうちのいずれかよりなる単層膜、あるいはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜によって構成されている。
なお、受光素子１１とオンチップレンズ１３との間には、他の層が設けられていてもよく、例えば、カラーフィルタ１２上に反射防止層や赤外カットフィルタ等の光学フィルタが設けられていてもよい。
センサ基板１０の表面（受光面とは反対側の面Ｓ２）側には、例えば画素トランジスタが形成されると共に、多層配線層が設けられている。
封止部材２０は、センサ基板１０の受光領域１００Ａを封止するためのものであり、光透過性を有する部材である。封止部材２０としては、例えばガラス基板が用いられるがこれに限らない。例えば、アクリル樹脂基板やサファイア基板等を用いるようにしてもよい。
樹脂層３０は、少なくとも受光領域１００Ａを含む領域においてセンサ基板１０と封止部材２０とを貼り合わせるためのものである。樹脂層３０には、例えば、撮像素子１に入射する光を受光素子１１において良好に受光することができるように、光学特性（屈折率や消衰係数等）を優先した樹脂材料が選択される。樹脂層３０の材料としては、例えば、シロキサン系樹脂材料、アクリル系樹脂材料、スチレン系樹脂材料およびエポキシ系樹脂材料等が挙げられる。または、樹脂層３０として、有機材料の樹脂に置き換えて、ＳｉＯ（酸化ケイ素）やＳｉＮ（窒化ケイ素）等の無機膜を使用して、センサ基板１０と封止部材２０とを接合する構成としてもよい。
支持基板４０は、センサ基板１０を支持するためのものである。支持基板４０には、例えば、センサ基板１０から出力される画素信号にたいして信号処理を施す信号処理回路等が形成されていてもよい。
（１−２．掘り込み部およびその近傍の構成）
本実施の形態の撮像素子１では、上記のように、封止部材２０と貼り合わされるセンサ基板１０の裏面（面Ｓ１；一の面）には、その周辺領域１００Ｂに掘り込み部１０１が設けられている。
掘り込み部１０１は、図３に示したように、例えば周辺領域１００Ｂの四隅の近傍に、例えば４つ設けられており、それぞれ同様の断面形状に形成されている。具体的には、図１に示したように、深さ方向に狭まるようなテーパ面を有する台形状の断面形状を有する凹部として形成されている。掘り込み部１０１の大きさとしては、例えば１００μｍ×１００μｍ、深さ５μｍを一例として挙げることができるが、これに限定されるものではない。掘り込み部１０１には、樹脂層３０が埋設されている。
本実施の形態では、平面視において、掘り込み部１０１の内側に埋設された樹脂層３０に複数の空隙Ｇが形成されており、この掘り込み部１０１およびその近傍の樹脂層３０は、周囲よりも剛性が低くなっている。
樹脂層３０に形成される空隙Ｇは、例えば平均孔径が３０ｎｍ〜３００ｎｍの複数の気泡からなるナノバブル構造を有する。ナノバブル構造として形成された複数の空隙Ｇは、図１に示したように、側面視において、掘り込み部１０１の内部およびその上方に設けられていることが好ましいがこの限りではない。例えば、図４Ａに示したように、複数の空隙Ｇは掘り込み部１０１として形成される凹部内にのみ形成されていてもよい。または、図４Ｂに示したように、複数の空隙Ｇは掘り込み部１０１の上方にのみ形成されていてもよい。あるいは、図４Ｃに示したように、複数の空隙Ｇは掘り込み部１０１として形成される凹部内と、その上方の２つの領域３１Ａ，３１Ｂに別れて形成されていてもよい。
また、樹脂層３０に形成される空隙Ｇは、図５に示したように、例えば平均孔径が１０μｍ〜３０μｍのマイクロバブル構造を有し、例えば１つの気泡として形成されていてもよい。マイクロバブル構造として形成された空隙Ｇは、図４に示したように、側面視において、掘り込み部１０１の内部および上方に懸かる位置に設けられていることが好ましいがこの限りではない。例えば、図６Ａに示したように、空隙Ｇは掘り込み部１０１として形成される凹部内に収まるように形成されていてもよい。または、図６Ｂに示したように、空隙Ｇは掘り込み部１０１の上方に形成されていてもよい。あるいは、図６Ｃに示したように、空隙Ｇは掘り込み部１０１として形成される凹部内およびその上方にそれぞれ１つずつ形成されていてもよい。
即ち、１または複数の空隙Ｇは、掘り込み部１０１の内部およびその近傍の樹脂層３０に形成されていればよく、その大きさ、形状および数は特に問わない。
更に、空隙Ｇには通常空気が内包されているが、これに限らない。例えば、空隙Ｇには、ゴムや強度の低い樹脂材料等の樹脂層３０よりも柔らかいものが充填されていてもよい。
上記のような空隙Ｇは、例えば以下のようにして形成することができる。
まず、掘り込み部１０１の形成箇所が開口するように、センサ基板１０上の掘り込み部１０１の形成箇所以外の領域をフォトレジストでパターニングする。続いて、例えばドライエッチングにより、フォトレジストが開口している位置に掘り込み部１０１を形成したのち、図７Ａに示したように、エッチング後の側面（面Ｓ１０１）を、例えばアッシングにより除去する。
次に、図７Ｂに示したように、掘り込み部１０１を構成する側面および底面に水分等のガス成分を吸着させたのち、センサ基板１０の全面に樹脂層３０となる樹脂材料を塗布する。このとき、掘り込み部１０１にも充填されるように樹脂材料が塗布される。
続いて、図７Ｃに示したように、センサ基板１０を加熱処理することにより、掘り込み部１０１の側面および底面に吸着させた水分等が気化し、掘り込み部１０１内およびその近傍に、１または複数の空隙Ｇが形成される。
なお、掘り込み部１０１の形状は限定されない。図１では、深さ方向に狭まるようなテーパ面を有する台形状の断面形状を有する掘り込み部１０１の例を示したがこれに限らず、例えば、図８Ａ〜図８Ｄに示したような形状としてもよい。
例えば、掘り込み部１０１は、図８Ａに示した掘り込み部１０１Ａのように、その断面形状が深さ方向に広がるようなテーパ面を有する台形状の凹部としてもよい。また、掘り込み部１０１は、図８Ｂに示した掘り込み部１０１Ｂのように、その断面形状が凹曲面状の凹部としてもよい。更に、掘り込み部１０１は、図８Ｃに示した掘り込み部１０１Ｃのように、その断面形状が頂点を有するテーパ面からなる三角形状の凹部としてもよい。更にまた、掘り込み部１０１は、図８Ｄに示した掘り込み部１０１Ｄのように、その断面形状が矩形状となるように、センサ基板１０の面Ｓ１に対して側面が略直交するような凹部としてもよい。
（１−３．作用・効果）
前述したように、ＷＣＳＰ構造では、シリコン基板とガラス基板とを接着する処理が行われるが、その接着構造を適切に行う必要がある。このため、センサ基板の有効画素領域よりも外側となる外周領域の四隅の近傍に掘り込み部を設け、この掘り込み部にシリコン基板とガラス基板とを貼り合わせるシール樹脂を充填することで接合部のシェア強度を向上させる方法が報告されている。
図９は、上記構造を有する撮像素子（撮像素子１０００）の掘り込み部Ｘおよびその周辺の断面構成を模式的に表したものである。撮像素子１０００のように、センサ基板１０１０に設けられた掘り込み部Ｘにシール樹脂を充填させた構造では、センサ基板１０１０と封止部材１０２０との間に設けられた樹脂層１０３０は、矢印で示したように、掘り込み部Ｘ内とその他の領域とにおいて、収縮あるいは膨張による平面方向（例えば、Ｘ軸方向）の変化量に差が生じる。その差によって、樹脂層１０３０には、例えば掘り込み部Ｘの角部に局所的な応力が印加されて破断する虞がある。
この問題を解決する方法としては、樹脂層１０３０に段差を設けないように、掘り込み部Ｘ内を空孔としたり、掘り込み部Ｘ内や掘り込み部Ｘおよびその上方を、その他の領域とは異なる材料を用いて埋設する方法が考えられる。しかしながら、上記方法では、センサ基板１０１０と樹脂層１０３０との接着強度が低下したり、製造工程が複雑化したりする虞がる。
これに対して、本実施の形態の撮像素子１では、センサ基板１０の周辺領域１００Ｂに設けられた掘り込み部１０１またはその近傍の樹脂層３００に１また複数の空隙Ｇを形成することで、樹脂層３０の収縮または膨張によって掘り込み部１０１の角部等に印加される応力を緩和するようにした。
図１０は、センサ基板の周辺領域に掘り込み部を持たない撮像素子（比較例１）、上記構造を有する撮像素子１０００（比較例２）および本実施の形態の撮像素子１（実施例）における樹脂層（例えば樹脂層３０）の破壊強度特性を表したものである。掘り込み部を持たない比較例１と比較して、掘り込み部を有する比較例２および実施例では、掘り込み部の内部構造に関わらず、同等の破壊強度が得られている。
図１１は、上記構造を有する撮像素子１０００（比較例２）および本実施の形態の撮像素子１（実施例）における樹脂層（例えば樹脂層３０）の白濁強度特性を表したものである。この白濁強度とは、応力を印加した際に樹脂が白く濁り始める強度であり、強度が高いほど、例えば撮影画像への影響が出にくいことを表している。掘り込み部Ｘが樹脂層１０３０によって完全に充填された比較例２と比較して、掘り込み部１０１内に空隙Ｇを設けた実施例では、白濁強度の向上が確認できる。
以上のように本実施の形態の撮像素子１では、センサ基板１０の周辺領域１００Ｂに設けられた掘り込み部１０１内に埋設された樹脂層３０に、１または複数の空隙Ｇを設けるようにした。これにより、掘り込み部１０１の角部等への局所的な応力の印加が低減され、樹脂層３０の破断を防ぐことが可能となる。よって、信頼性を向上させることが可能となる。
また、本実施の形態では、樹脂層３０の破断等による白濁の発生が低減されるため、製造歩留まりおよびデザイン性も向上させることが可能となる。
＜２．適用例＞
（適用例１）
図１２は、上記実施の形態において説明した撮像素子１の全体構成を表したブロック図である。この撮像素子１は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、センサ基板１０上に、撮像エリアとしての画素部１ａを有すると共に、この画素部１ａの周辺領域に、例えば、行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４およびシステム制御部１３２からなる周辺回路部１３０を有している。
画素部１ａは、例えば、行列状に２次元配置された複数の単位画素Ｐ（撮像素子１に相当）を有している。この単位画素Ｐには、例えば、画素行ごとに画素駆動線Ｌread（具体的には行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列ごとに垂直信号線Ｌsigが配線されている。画素駆動線Ｌreadは、画素からの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌreadの一端は、行走査部１３１の各行に対応した出力端に接続されている。
行走査部１３１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部１ａの各単位画素Ｐを、例えば、行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部１３１によって選択走査された画素行の各単位画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌsigの各々を通して水平選択部１３３に供給される。水平選択部１３３は、垂直信号線Ｌsigごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
列走査部１３４は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部１３３の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部１３４による選択走査により、垂直信号線Ｌsigの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線１３５に出力され、当該水平信号線１３５を通してセンサ基板１０の外部へ伝送される。
行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４および水平信号線１３５からなる回路部分は、センサ基板１０上に直に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ＩＣに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。
システム制御部１３２は、センサ基板１０の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像素子１の内部情報等のデータを出力するものである。システム制御部１３２はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部１３１、水平選択部１３３および列走査部１３４等の周辺回路の駆動制御を行う。
（適用例２）
上記撮像素子１は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図１３に、その一例として、電子機器２（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器２は、例えば、静止画または動画を撮影可能なビデオカメラであり、撮像素子１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像素子１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像素子１の画素部１ａへ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、撮像素子１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、撮像素子１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、撮像素子１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリ等の記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
更に、上記撮像素子１は、下記電子機器（カプセル型内視鏡１０１００および車両等の移動体）にも適用することが可能である。
（適用例３）
＜体内情報取得システムへの応用例＞
更に、本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図１４は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成及び機能についてより詳細に説明する。
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、及び制御部１０１１７が収納されている。
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
撮像部１０１１２は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図１４では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１０１１２に適用され得る。これにより、検出精度が向上する。
（適用例４）
＜４．内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図１５は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
図１５では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
図１６は、図１５に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、検出精度が向上する。
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
（適用例５）
＜移動体への応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
図１７は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１７に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（interface）１２０５３が図示されている。
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１７の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図１８は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図１８では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
なお、図１８には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
以上、実施の形態および適用例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
なお、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
複数の受光素子が配列された受光領域および前記受光領域の周囲に設けられた周辺領域を有するセンサ基板と、
前記センサ基板の一の面と対向配置された封止部材と、
前記センサ基板と前記封止部材とを貼り合わせる樹脂層と、
前記センサ基板の前記一の面の前記周辺領域に設けられると共に、前記樹脂層が埋設された掘り込み部とを備え、
前記樹脂層は、平面視において、前記掘り込み部の内側に１または複数の空隙を有する
撮像素子。
（２）
前記樹脂層は、前記空隙としてナノバブル構造を有する、前記（１）に記載の撮像素子。
（３）
前記樹脂層は、前記空隙としてマイクロバブル構造を有する、前記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（４）
前記空隙は、前記掘り込み部の内部および前記掘り込み部の上方の少なくとも一方に設けられている、前記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（５）
前記封止部材は光透過性を有する、前記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（６）
前記樹脂層は、アクリル系樹脂材料、スチレン系樹脂材料およびエポキシ樹脂材料の少なくとも１種を用いて形成されている、前記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（７）
前記センサ基板は、前記一の面と対向する他の面を有し、前記他の面に多層配線層を有する、前記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（８）
撮像素子を備え、
前記撮像素子は、
複数の受光素子が配列された受光領域および前記受光領域の周囲に設けられた周辺領域を有するセンサ基板と、
前記センサ基板の一の面と対向配置された封止部材と、
前記センサ基板と前記封止部材とを貼り合わせる樹脂層と、
前記センサ基板の前記一の面の前記周辺領域に設けられると共に、前記樹脂層が埋設された掘り込み部とを備え、
前記樹脂層は、平面視において、前記掘り込み部の内側に１または複数の空隙を有する
電子機器。
１…撮像素子、２…電子機器、１０…センサ基板１０…受光素子、１２…カラーフィルタ、１３…オンチップレンズ、２０…封止部材、３０…樹脂層、１００Ａ…受光領域、１００Ｂ…周辺領域、１０１…掘り込み部。

Claims (8)

  1. 複数の受光素子が配列された受光領域および前記受光領域の周囲に設けられた周辺領域を有するセンサ基板と、
    前記センサ基板の一の面と対向配置された封止部材と、
    前記センサ基板と前記封止部材とを貼り合わせる樹脂層と、
    前記センサ基板の前記一の面の前記周辺領域に設けられると共に、前記樹脂層が埋設された掘り込み部とを備え、
    前記樹脂層は、平面視において、前記掘り込み部の内側に１または複数の空隙を有する
    撮像素子。
  2. 前記樹脂層は、前記空隙としてナノバブル構造を有する、請求項１に記載の撮像素子。
  3. 前記樹脂層は、前記空隙としてマイクロバブル構造を有する、請求項１に記載の撮像素子。
  4. 前記空隙は、前記掘り込み部の内部および前記掘り込み部の上方の少なくとも一方に設けられている、請求項１に記載の撮像素子。
  5. 前記封止部材は光透過性を有する、請求項１に記載の撮像素子。
  6. 前記樹脂層は、アクリル系樹脂材料、スチレン系樹脂材料およびエポキシ樹脂材料の少なくとも１種を用いて形成されている、請求項１に記載の撮像素子。
  7. 前記センサ基板は、前記一の面と対向する他の面を有し、前記他の面に多層配線層を有する、請求項１に記載の撮像素子。
  8. 撮像素子を備え、
    前記撮像素子は、
    複数の受光素子が配列された受光領域および前記受光領域の周囲に設けられた周辺領域を有するセンサ基板と、
    前記センサ基板の一の面と対向配置された封止部材と、
    前記センサ基板と前記封止部材とを貼り合わせる樹脂層と、
    前記センサ基板の前記一の面の前記周辺領域に設けられると共に、前記樹脂層が埋設された掘り込み部とを備え、
    前記樹脂層は、平面視において、前記掘り込み部の内側に１または複数の空隙を有する
    電子機器。
JP2018136049A 2018-07-19 2018-07-19 撮像素子および電子機器 Pending JP2020013928A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018136049A JP2020013928A (ja) 2018-07-19 2018-07-19 撮像素子および電子機器
PCT/JP2019/023618 WO2020017205A1 (ja) 2018-07-19 2019-06-14 撮像素子および電子機器
US17/250,355 US20210272995A1 (en) 2018-07-19 2019-06-14 Imaging element and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018136049A JP2020013928A (ja) 2018-07-19 2018-07-19 撮像素子および電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020013928A true JP2020013928A (ja) 2020-01-23

Family

ID=69163495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018136049A Pending JP2020013928A (ja) 2018-07-19 2018-07-19 撮像素子および電子機器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210272995A1 (ja)
JP (1) JP2020013928A (ja)
WO (1) WO2020017205A1 (ja)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003037222A (ja) * 2001-07-26 2003-02-07 Sony Corp 半導体装置の実装方法及びその実装構造、並びに半導体装置及びその製造方法
WO2008050635A1 (fr) * 2006-10-19 2008-05-02 Panasonic Corporation Structure de montage d'élément semiconducteur et procédé de montage d'élément semiconducteur
JP2008192769A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Sharp Corp 樹脂封止型半導体受光素子、樹脂封止型半導体受光素子の製造方法、及び樹脂封止型半導体受光素子を用いた電子機器
JP5037450B2 (ja) * 2008-08-08 2012-09-26 シャープ株式会社 表示素子・電子素子モジュールおよび電子情報機器
JP2013041878A (ja) * 2011-08-11 2013-02-28 Sony Corp 撮像装置およびカメラモジュール
EP3028033B1 (en) * 2013-08-04 2020-10-07 Photonicsys Ltd. Optical sensor based on multilayered plasmonic structure comprising a nanoporous metallic layer
JP6300029B2 (ja) * 2014-01-27 2018-03-28 ソニー株式会社 撮像素子、製造装置、製造方法
WO2018030140A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子、製造方法、および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020017205A1 (ja) 2020-01-23
US20210272995A1 (en) 2021-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7449317B2 (ja) 撮像装置
US20210183928A1 (en) Imaging element, method of manufacturing the same, and electronic appliance
US10872998B2 (en) Chip size package, method of manufacturing the same, electronic device, and endoscope
CN110431668B (zh) 固态摄像装置和电子设备
WO2018139278A1 (ja) 撮像素子、製造方法、および電子機器
JP7341141B2 (ja) 撮像装置および電子機器
WO2021241019A1 (ja) 撮像素子および撮像装置
WO2020179290A1 (ja) センサおよび測距装置
CN111133581B (zh) 摄像元件、其制造方法和电子设备
JP6976751B2 (ja) 撮像装置および撮像装置の製造方法、並びに、電子機器
JPWO2018180570A1 (ja) 固体撮像素子、電子機器、および半導体装置
WO2019188131A1 (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2020036054A1 (ja) 固体撮像素子および電子機器
WO2019171879A1 (ja) 撮像装置
WO2023013444A1 (ja) 撮像装置
WO2022009674A1 (ja) 半導体パッケージ及び半導体パッケージの製造方法
WO2021186907A1 (ja) 固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器
WO2021240982A1 (ja) 半導体装置とその製造方法、及び電子機器
WO2020080154A1 (ja) センサモジュールおよび電子機器
WO2020017205A1 (ja) 撮像素子および電子機器
CN112771672A (zh) 固态摄像元件、固态摄像装置和电子设备
TWI840384B (zh) 攝像裝置及電子機器
WO2024029408A1 (ja) 撮像装置
JP7422676B2 (ja) 撮像装置
WO2023058326A1 (ja) 撮像装置