JP2020027903A - 固体撮像素子および電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】感度を向上させることが可能な固体撮像素子および電子機器を提供する。【解決手段】本開示の第１の一実施形態の固体撮像素子は、一の面および一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、光電変換部上に積層されると共に、半導体基板の一の面に設けられた電荷保持部と、半導体基板の一の面に設けられたｎ型半導体領域と、半導体基板の一の面に設けられた電荷電圧変換部とを備え、光電変換部において生じた電荷がｎ型半導体領域を介して電荷保持部に転送される。【選択図】図１

Description

本開示は、例えば、フォトダイオードとメモリとが積層された固体撮像素子およびこれを備えた電子機器に関する。
グローバルシャッタ型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ（ＣＩＳ）では、浮遊拡散層とは別に、フォトダイオード（ＰＤ）から転送された光電荷を一時的に蓄積するメモリ部（ＭＥＭ）を設けることにより、被写体が動いていても歪みのない撮影が可能となっている。一般的なグローバルシャッタ型のＣＩＳでは、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）は基板の同一平面上に設けられている。このため、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）を設けるための面積が制限されるため、飽和信号量を向上させることが難しく、感度を向上させることが難しい。
これに対して、例えば、特許文献１では、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）を半導体基板内において異なる階層に設け、これらを積層することでそれぞれの面積を拡大して感度の向上を図った固体撮像素子が開示されている。
特開２０１５−９５４６８号公報
ところで、上記のように、フォトダイオード（ＰＤ）とメモリ部（ＭＥＭ）とが積層されたＣＩＳでは、さらなる感度の向上が求められている。
感度を向上させることが可能な固体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第１の固体撮像素子は、一の面および一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、光電変換部上に積層されると共に、半導体基板の一の面に設けられた電荷保持部と、半導体基板の一の面に設けられたｎ型半導体領域と、半導体基板の一の面に設けられた電荷電圧変換部とを備えたものであり、光電変換部において生じた電荷がｎ型半導体領域を介して電荷保持部に転送される。
本開示の一実施形態の第１の電子機器は、上記本開示の一実施形態の第１の固体撮像素子を備えたものである。
本開示の一実施形態の第２の固体撮像素子は、一の面および一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、光電変換部上に積層されると共に、半導体基板の一の面に設けられた電荷保持部と、半導体基板の一の面に設けられたｎ型半導体領域と、半導体基板の一の面に設けられた電荷電圧変換部と、光電変換部と電荷保持部との間に設けられた第１分離膜とを備えたものであり、第１分離膜は、平面視において、光電変換部と電荷保持部との間に設けられた転送トランジスタのゲートの少なくとも一部と重なっている。
本開示の一実施形態の第２の電子機器は、上記本開示の一実施形態の第２の固体撮像素子を備えたものである。
本開示の一実施形態の第１の固体撮像素子および一実施形態の第１の電子機器ならびに一実施形態の第２の固体撮像素子および一実施形態の第２の電子機器では、半導体基板の一の面に、半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と積層される電荷保持部と、ｎ型の半導体領域とを設け、このｎ型の半導体領域を介して、光電変換部で生じた電荷を電荷保持部へ転送するようにした。これにより、光電変換部から電荷保持部への直接の電荷の移動が低減されるようになり、光電変換部および電荷保持部の飽和信号量を向上させることが可能となる。
本開示の一実施形態の第１の固体撮像素子および一実施形態の第１の電子機器ならびに一実施形態の第２の固体撮像素子および一実施形態の第２の電子機器によれば、電荷蓄積部が形成される半導体基板の一の面にｎ型の半導体領域を設け、このｎ型の半導体領域を介して、光電変換部で生じた電荷を電荷保持部へ転送するようにしたので、光電変換部から電荷保持部への直接の電荷の移動が低減され、光電変換部および電荷保持部の飽和信号量を向上させることが可能となる。よって、高い感度を有する固体撮像素子およびこれを備えた電子機器を提供す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。
本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表すＹ軸方向の断面模式図である。 本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表すＸ軸方向の断面模式図である。 図１に示した固体撮像素子の各トランジスタのレイアウト構成を表す平面模式図である。 図１に示した固体撮像素子の他の階層における構成の一例を表す平面模式図である。 図１に示した固体撮像素子の他の階層における構成の他の例を表す平面模式図である。 図１に示した固体撮像素子の一動作例を表すタイミング図である。 図６に示したタイミング（ａ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｂ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｃ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｄ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｅ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｆ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｇ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｈ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｉ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図６に示したタイミング（ｊ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 一般的なＧＳ−ＣＩＳの構成を表す図である。 積層型のＧＳ−ＣＩＳのポテンシャルダイアグラムである。 本開示の変形例に係る固体撮像素子の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の変形例に係る固体撮像素子の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の変形例に係る固体撮像素子の構成の他の例を表す断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表すＹ軸方向の断面模式図である。 本開示の第２の実施の形態に係るＸ固体撮像素子の構成を表す軸方向の断面模式図である。 図１３に示した固体撮像素子の各トランジスタのレイアウト構成を表す平面模式図である。 図１３に示した固体撮像素子の他の階層における構成の一例を表す平面模式図である。 図１３に示した固体撮像素子の一動作例を表すタイミング図である。 図１７に示したタイミング（ａ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図１７に示したタイミング（ｂ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図１７に示したタイミング（ｃ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図１７に示したタイミング（ｄ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 本開示の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表すＹ軸方向の断面模式図である。 本開示の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の構成を表すＸ軸方向の断面模式図である。 図１９に示した固体撮像素子の各トランジスタのレイアウト構成を表す平面模式図である。 図１９に示した固体撮像素子の他の階層における構成の一例を表す平面模式図である。 図１９に示した固体撮像素子の一動作例を表すタイミング図である。 図２３に示したタイミング（ａ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図２３に示したタイミング（ｂ）におけるポテンシャルダイアグラムである。 図１等に示した撮像素子の全体の構成を表すブロック図である。 図１等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２８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．第１の実施の形態
（ＰＤとＭＥＭとの間にバッファ領域を設け、ＰＤで生じた光電荷を、バッファ領域を介してＭＥＭに転送する例）
１−１．固体撮像素子の構成
１−２．固体撮像素子の駆動方法
１−３．作用・効果
２．変形例（ＰＤとＭＥＭとの間の分離膜の一部または全部をバッファ領域で形成した例）
３．第２の実施の形態（ＰＤにＯＦＧを直結した例）
４．第３の実施の形態（バッファ領域およびＰＤにそれぞれＯＦＧを直結した例）
５．適用例
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る固体撮像素子（固体撮像素子１）のＹ軸方向の断面構成を模式的に表したものである。図２は、固体撮像素子１のＸ軸方向の断面構成を模式的に表したものである。図３は、平面視における固体撮像素子１の各トランジスタのレイアウト構成を表したものであり、図４は、他の階層における固体撮像素子１の平面構成を表したものである。図１では、図３に示したＩ−Ｉ線における断面を表しており、図２では、図３に示したＩＩ−ＩＩ線における断面を表している。この固体撮像素子１は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を構成するものであり、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）が積層された、積層型のグローバルシャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像素子である。
本実施の形態の固体撮像素子１は、半導体基板１０に埋め込み形成された光電変換部１１と、光電変換部１１上の半導体基板１０の表面（面Ｓ１；一の面）に設けられたメモリ部１２（電荷保持部）と、メモリ部１２と同様に半導体基板の表面（面Ｓ１）に設けられたバッファ領域１３（ｎ型半導体領域）および電荷電圧変換部（フローティングディフュージョンＦＤ）とを有し、光電変換部１１において生じた電荷（信号電荷）がバッファ領域１３を介してメモリ部１２に転送されるものである。
（１−１．固体撮像素子の構成）
固体撮像素子１は、半導体基板１０に、光電変換部１１としてフォトダイオード（ＰＤ）が埋め込み形成されており、半導体基板１０の表面（面Ｓ１）にメモリ部１２、バッファ領域１３およびフローティングディフュージョンＦＤが設けられている。半導体基板１０の面Ｓ１上には、転送トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３、Ｔｒ４，Ｔｒ５、リセットトランジスタＲＳＴ、アンプトランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬの各ゲートが設けられている。半導体基板１０の裏面（面Ｓ２）側には、例えば、カラーフィルタ２１、遮光部２２およびオンチップレンズ２３が設けられている。半導体基板１０には、さらに、隣り合う画素Ｐの間に、例えば半導体基板１０の面Ｓ１と面Ｓ２との間を貫通する画素分離溝１４（第２分離膜）および光電変換部１１とメモリ部１２との間に設けられた分離膜１５（第１分離膜）が設けられている。
なお、本実施の形態では、光電変換によって生じる電子および正孔の対（電子−正孔対）のうち、電子を信号電荷として読み出す場合（ｎ型半導体領域を光電変換層とする場合）について説明する。また、図中において、「ｐ」「ｎ」に付した「＋（プラス）」は、ｐ型またはｎ型の不純物濃度が高いことを表している。
半導体基板１０は、例えば、ｎ型のシリコン（Ｓｉ）基板により構成され、所定の領域（例えば画素部１ａ；図２５参照）にｐウェルを有している。
光電変換部１１は、半導体基板１０の所定の領域にｐｎ接合を有する。光電変換部１１は、入射された光に基づいて、光電変換によって入射した光量に応じた電荷を発生させ、発生した電荷を蓄積する。
メモリ部１２は、ｎ型の半導体領域（ｎ＋領域）によって形成されており、ｎ＋領域の表面には、例えば正孔蓄積層（図示せず）が設けられている。メモリ部１２には、光電変換部１１で発生した信号電荷が一時的に蓄積される。
バッファ領域１３は、光電変換部１１からメモリ部１２への電荷の漏れ込み（ブルーミング）を抑制するためのものである。バッファ領域１３はｎ型の半導体領域（ｎ領域）によって形成されている。バッファ領域１３は、光電変換部１１において生じた信号電荷がメモリ部１２に転送される転送経路上、具体的には、例えば転送トランジスタＴｒ１の下部に設けられており、その下端は、後述する分離膜１５に接している。これにより、光電変換部１１において生じた信号電荷は、バッファ領域１３を介してメモリ部１２に転送されるようになる。
転送トランジスタＴｒ１は、例えば縦型トランジスタによって構成され、転送信号線を介して制御部より所定のタイミングで供給される転送信号に基づいて動作し、光電変換部１１に蓄積された信号電荷をバッファ領域１３に転送するためのものである（いずれも図示せず）。
転送トランジスタＴｒ２は、バッファ領域１３とメモリ部１２との間に設けられ、転送信号線を介して制御部より所定のタイミングで供給される転送信号に基づいて動作し、バッファ領域１３とメモリ部１２との間の障壁を変調してバッファ領域１３に蓄積された信号電荷をメモリ部１２に転送するためのものである。
転送トランジスタＴｒ３は、メモリ部１２上に設けられ、転送信号線を介して制御部より所定のタイミングで供給される転送信号に基づいて動作し、メモリ部１２を変調してバッファ領域１３に蓄積された信号電荷をメモリ部１２に転送するためのものである。
転送トランジスタＴｒ４は、メモリ部１２とフローティングディフュージョンＦＤとの間に設けられ、転送信号線を介して制御部より所定のタイミングで供給される転送信号に基づいて動作し、メモリ部１２に蓄積された信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送するためのものである。
転送トランジスタＴｒ５は、バッファ領域１３と電源ＶＤＤとの間に設けられ、転送信号線を介して制御部より所定のタイミングで供給される転送信号に基づいて動作し、転送トランジスタＴｒ１と同時に駆動することで、光電変換部１１に蓄積された信号電荷を排出するためのものである。なお、転送トランジスタＴｒ５は、バッファ領域１３に蓄積された信号電荷を排出することもできる。その際には、転送トランジスタＴｒ５は単独で駆動する。
リセットトランジスタＲＳＴは、リセット信号線を介して制御部より所定のタイミングで供給されるリセット信号に基づいて動作し、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷を排出するものである。
アンプトランジスタＡＭＰは、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷に応じた電圧をゲート信号として、ソースドレイン間の電圧を増幅することにより画素信号（受光信号）として選択トランジスタＳＥＬに供給するものである。
選択トランジスタＳＥＬは、選択信号線を介して制御部より所定のタイミングで供給される選択信号に基づいて動作し、アンプトランジスタＡＭＰより供給される画素信号を垂直信号線に出力するものである。
なお、転送トランジスタＴｒ２および転送トランジスタＴｒ３は、１つの転送トランジスタとしてもよい。また、本実施の形態では、リセットトランジスタＲＳＴ、アンプトランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬのゲートをメモリ部１２と同じ階層に設けることを想定しているがこれに限らない。
画素分離溝１４は、隣り合う画素Ｐの間を光学的且つ電気的に分離するためのものであり、半導体基板１０の面Ｓ１と面Ｓ２との間に設けられている。画素分離溝１４には、例えばタングステン（Ｗ）等の金属膜が埋設されており、その周囲、即ち、画素分離溝１４の側面には酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）および酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等の酸化膜が形成されている。これにより、隣接する画素Ｐから入射する虞のある斜め入射光が金属膜によって遮光されて光学的に分離されると共に、隣接する画素Ｐ間が酸化膜によって電気的に絶縁される。なお、図１では画素分離溝１４が半導体基板１０の面Ｓ１と面Ｓ２との間を貫通している例を示したがこれに限らない。画素分離溝１４の深さは、例えば、隣接する画素Ｐから入射する虞のある斜め入射光を十分に遮光または吸収できる深さであればよい。
分離膜１５は、光電変換部１１とメモリ部１２との間に設けられ、光電変換部１１とメモリ部１２との間を電気的且つ光学的に分離するためのものである。分離膜１５は、例えば画素分離溝１４と同様に、例えばタングステン（Ｗ）等の金属膜によって形成され、その周囲には、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の酸化膜が形成されている。分離膜１５のＺ軸方向の膜厚（以下、単位厚みという）は、例えば１００ｎｍ以上１μｍ以下である。
分離膜１５は、例えば光電変換部１１とメモリ部１２との間の画素Ｐ全面に延在して設けられている。分離膜１５の周縁端部は隣り合う画素Ｐ間に設けられた画素分離溝１４と接しており、縦型トランジスタである転送トランジスタＴｒ１の、光電変換部１１と接続されるＶＧが形成される位置に開口１５Ｈが設けられている。この開口１５Ｈは、図４に示したように、平面視においてその周縁がバッファ領域１３と重なるように形成されている。即ち、分離膜１５は、平面視において、転送トランジスタＴｒ１のゲートと重なるように形成されている。なお、図５に示したように、開口１５Ｈの周縁とバッファ領域１３との重なりが一部に限定される場合には、バッファ領域１３と重なる位置まで画素分離溝１４が延在して形成されていることが好ましい。これにより、光電変換部１１において生じた信号電荷は、分離膜１５の開口１５Ｈを通り、バッファ領域１３を介してメモリ部１２に転送されるようになる。
カラーフィルタ２１は、例えば赤色波長域の光を透過させる赤色フィルタ、緑色波長域の光を透過させる緑色フィルタおよび青色波長域の光を透過させる青色フィルタを有し、例えば画素部１ａ内に置いえて、規則的な色配列（例えばベイヤ配列）で設けられている。カラーフィルタ２１の隣接する画素間には、例えば遮光部２２が設けられており、画素間における遮光がなされている。
オンチップレンズ２３は、光透過性を有し、半導体基板１０の裏面（面Ｓ２）側から光電変換部１１に向かって入射する光Ｌを集光させるものである。オンチップレンズ２３は高屈折率材料を用いて形成されており、具体的には、例えば化シリコン（ＳｉＯ2）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等の無機材料により形成されている。この他、エピスルフィド系樹脂、チエタン化合物やその樹脂等の高屈折率の有機材料を用いてもよい。オンチップレンズ２３の形状は、特に限定されるものではなく、半球形状や半円筒状等の各種レンズ形状を用いることができる。オンチップレンズ２３は、図１に示したように、画素Ｐごとに設けられているがこれに限らない。例えば、複数の画素Ｐに１つのオンチップレンズを設けるようにしてもよい。
（１−２．固体撮像素子の駆動方法）
図６は、図１に示した固体撮像素子１の一動作例を表すタイミング図である。固体撮像素子１では、各画素Ｐにおいて信号電荷が蓄積されるグローバル転送期間と、蓄積された信号電荷を読み出す読み出し期間とを併せて１フレームとし、これを繰り返すことで、光電変換部１１において検出された光の信号が取得される。図７Ａ〜図７Ｊは、図６に示したグローバル転送期間および読み出し期間の各タイミング（ａ）〜（ｊ）におけるポテンシャルダイアグラムを表したものである。
まず、図７Ａに示した初期状態（タイミング（ａ））からタイミング（ｂ）からタイミング（ｃ）において光電変換部１１（ＰＤ）のリセット（空乏化）を行う。具体的には、図７Ｂに示したように、転送トランジスタＴｒ１および転送トランジスタＴｒ５をオン状態（タイミング（ｂ））としたのち、図７Ｃに示したように、転送トランジスタＴｒ１をオフ状態とする（タイミング（ｃ））。これにより、光電変換部１１が空乏化され、露光期間が開始され、図７Ｄに示したように、光電変換部１１（ＰＤ）に信号電荷が蓄積される（タイミング（ｄ））。
続いて、図７Ｅに示したように、転送トランジスタＴｒ４および転送トランジスタＴｒ５をオン状態とし、メモリ部１２（ＭＥＭ）およびバッファ領域１３のリセットを行う（（タイミング（ｅ））。このとき、メモリ部１２（ＭＥＭ）はフローティングディフュージョンＦＤ側で、バッファ領域１３は転送トランジスタＴｒ５側でリセットを行う。これにより、図７Ｆに示したように、メモリ部１２（ＭＥＭ）およびバッファ領域１３のリセットが完了する（タイミング（ｆ））。
次に、光電変換部１１（ＰＤ）に蓄積された信号電荷をメモリ部１２（ＭＥＭ）へ転送する。具体的には、図７Ｇに示したように、転送トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３を順にオン状態として光電変換部１１（ＰＤ）に蓄積された信号電荷のメモリ部１２（ＭＥＭ）への転送を開始する（タイミング（ｇ））。続いて、図７Ｈに示したように、転送トランジスタＴｒ１をオフ状態（タイミング（ｈ））としたのち、図７Ｉに示したように、転送トランジスタＴｒ２をオフ状態とする（タイミング（ｉ））。最後に、図７Ｊに示したように、転送トランジスタＴｒ３をオフ状態とする（タイミング（ｊ））。以上により、光電変換部１１（ＰＤ）からメモリ部１２（ＭＥＭ）への信号電荷の転送が完了する。
（１−３．作用・効果）
固体撮像装置としては、例えば、ＭＯＳトランジスタを介して光電変換素子であるフォトダイオード（ＰＤ）のｐｎ接合容量に蓄積された光電荷を読み出すＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＩＳ）がある。ＣＩＳでは、例えば画素毎あるいは行毎にフォトダイオード（ＰＤ）に蓄積された光電荷の読み出し動作を実行する。そのため、光電荷を蓄積する路固期間が全ての画素で一致させることができず、撮影時に被写体が動いている場合に歪みが発生する。
この問題に対して、図８に示したように、画素内に浮遊拡散層（フローティングディフュージョンＦＤ）とは別にメモリ部（ＭＥＭ）が設けられた、グローバルシャッタ（ＧＳ）機能を有するグローバルシャッタ裏面照射型ＣＭＯＳイメージセンサ（ＧＳ−ＣＩＳ（固体撮像素子１０００））が開発されている。この固体撮像素子１０００では、光電変換部であるフォトダイオード（ＰＤ）に蓄積された光電荷をメモリ部（ＭＥＭ）において一時的に保持することで、光電荷を蓄積する露光期間が全ての画素で一致させることが可能となる。これにより、被写体が動いていても歪みのない撮影が可能となる。
ところが、図８に示したように、フォトダイオード（ＰＤ）とメモリ部（ＭＥＭ）とが単位画素内の半導体基板に並列された固体撮像素子１０００では、面積の制約があるため、飽和信号量Ｑｓを向上させることが難しく、感度を向上させることは難しい。
この問題を解決する方法としては、前述したように、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）を半導体基板内において異なる階層に設け、これらを積層することでそれぞれの面積を拡大し、感度の向上を図った積層型のＧＳ−ＣＩＳが報告されている。但し、この積層型のＧＳ−ＣＩＳでは、フォトダイオード（ＰＤ）からメモリ部（ＭＥＭ）への電荷の漏れ込み（ブルーミング）の課題が残る。
図９は、積層型のＧＳ−ＣＩＳのポテンシャルダイアグラムを表したものである。飽和信号量を向上させるためには、ＯＦＧとＴＲＹのポテンシャルバリアを高くすることが有効である。しかしながら、ＯＦＧのポテンシャルバリアは、ブルーミングの悪化を防ぐために、ＴＲＹのポテンシャルバリアよりも低く設計する必要がある。このため、実際には限界までポテンシャルバリアを高くすることは難しい。
これに対して、本実施の形態の固体撮像素子１では、半導体基板１０に埋め込み形成された光電変換部１１に積層されたメモリ部１２が形成された半導体基板１０の表面（面Ｓ１）にバッファ領域１３を設けるようにした。このバッファ領域１３の形成位置は、光電変換部１１に蓄積された信号電荷のメモリ部１２への転送経路上であり、具体的には、メモリ部１２の１つ上流側の転送トランジスタ（例えば、転送トランジスタＴｒ１）のゲートと少なくとも一部が重なる位置に設けられている。これにより、光電変換部１１において蓄積された信号電荷は、バッファ領域１３を介してメモリ部１２への転送されるようになる。
以上のように、本実施の形態では、光電変換部１１に積層されるメモリ部１２が形成された半導体基板１０の表面（面Ｓ１）にバッファ領域１３を設けるようにした。これにより、光電変換部１１において蓄積された信号電荷は、バッファ領域１３を介してメモリ部１２への転送されるようになる。よって、光電変換部１１からメモリ部１２への直接の電荷の移動が低減され、光電変換部１１およびメモリ部１２の飽和信号量を向上させることが可能となり、高い感度を有する固体撮像素子１およびこれを備えた電子機器を提供することが可能となる。
また、本実施の形態では、光電変換部１１とメモリ部１２との間に、周縁端面が画素分離溝１４と接続されると共に、縦型トランジスタによって構成される転送トランジスタＴｒ１の光電変換部１１との接続部であるＶＧに対応する位置に開口１５Ｈを有する分離膜１５を設け、分離膜１５とバッファ領域１３とが接するようにした。これにより、メモリ部１２はバッファ領域１３、画素分離溝１４および分離膜１５によって囲われるようになり、光電変換部１１とは電気的に完全に分離されるようになる。これにより、光電変換部１１からメモリ部１２への直接の電荷の移動をさらに低減することが可能となる。よって、上記のようなブルーミングの悪化を懸念することなく、バッファ領域１３と電源ＶＤＤとの間に設けられる転送トランジスタＴｒ５のポテンシャルバリアを最大限高めることが可能となる。よって、光電変換部１１およびメモリ部１２の飽和信号量をさらに向上させることが可能となる。
更に、本実施の形態では、遮光性を有する材料を用いて分離膜１５を形成するようにしたので、光電変換部１１を透過した光のメモリ部１２への入射を防ぐことが可能となり、メモリ部１２における偽信号の発生を低減することが可能となる。
次に、本開示の第２，第３の実施の形態および変形例について説明する。以下では、上記第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．変形例＞
図１０は、本開示の変形例に係る固体撮像素子（固体撮像素子２）のＹ軸方向の断面構成を模式的に表したものである。この固体撮像素子２は、上記第１の実施の形態と同様に、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等を構成するものであり、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）が積層された、積層型のグローバルシャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像素子である。
上記第１の実施の形態では、光電変換部１１とメモリ部１２との間を、分離膜１５を用いて電気的に分離する例を示したが、図１０に示した固体撮像素子２のように、バッファ領域１３を光電変換部１１とメモリ部１２との間まで延在させ、分離膜１５の一部をバッファ領域１３で形成するようにしてもよい。このような構成としても、メモリ部１２は、バッファ領域１３、画素分離溝１４および分離膜１５によって囲われるため、光電変換部１１とは電気的に完全に分離されるようになる。よって、ブルーミングに関しては、第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。
即ち、ブルーミングの観点では、メモリ部１２が光電変換部１１と電気的に分離されていればよい。よって、例えば、図１１に示した固体撮像素子３のように、バッファ領域１３を光電変換部１１とメモリ部１２との間の画素Ｐ内全面に延在させ、分離膜１５の全てをバッファ領域１３に置き換えるようにしてもよい。あるいは、図１２に示した固体撮像素子４のように、フローティングディフュージョンＦＤ側の画素分離溝１４をバッファ領域１３に置き換えるようにしてもよい。
＜３．第２の実施の形態＞
図１３は、本開示の第２の実施の形態に係る固体撮像素子（固体撮像素子５）のＹ軸方向の断面構成を模式的に表したものである。図１４は、固体撮像素子５のＸ軸方向の断面構成を模式的に表したものである。図１５は、平面視における固体撮像素子５の各トランジスタの構成を表したものであり、図１６は、他の階層における平面構成を表したものである。図１３では、図１５に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面を表しており、図１５では、図１６に示したＩＶ−ＩＶ線における断面を表している。この固体撮像素子５は、上記第１の実施の形態と同様に、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等を構成するものであり、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）が積層された、積層型のグローバルシャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像素子である。
本実施の形態の固体撮像素子５は、上記第１の実施の形態の固体撮像素子１においてバッファ領域１３と電源ＶＤＤとの間に設けられた転送トランジスタＴｒ５を、転送トランジスタＴｒ６として、そのゲートを光電変換部１１に直結させたものである。
なお、固体撮像素子５では、バッファ領域１３に直結された転送トランジスタＴｒ５がないため、バッファ領域１３からメモリ部１２へ信号電荷がオーバーフローしないように、別途オーバーフローパスを設けることが好ましい。例えば、図１５に示したＡ−Ａ方向のポテンシャルバリアを、転送トランジスタＴｒ６のゲートのポテンシャルバリアよりも低くなるように設定しておくことで、転送トランジスタＴｒ６のドレインである電源ＶＤＤをオーバーフロー先とすることが可能となる。
図１７は、図１３に示した固体撮像素子５の一動作例を表すタイミング図である。図１８Ａ〜図１８Ｄは、図１７に示したグローバル転送期間および読み出し期間の各タイミング（ａ）〜（ｄ）におけるポテンシャルダイアグラムを表したものである。
固体撮像素子５では、図１８Ａに示したように、転送トランジスタＴｒ６をオフ状態とすることで光電変換部１１（ＰＤ）のリセットが完了する（タイミング（ｋ））。なお、固体撮像素子５では、上記のように、バッファ領域１３に直結した転送トランジスタがないため、バッファ領域１３のリセットは、メモリ部１２（ＭＥＭ）のリセット時に同時に行うことが望ましい。即ち、上記第１の実施の形態においてタイミング（ｅ）において行ったバッファ領域１３のリセットは以下のように行うことが好ましい。まず、図１８Ｂに示したように、転送トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３をオン状態（タイミング（ｌ））とする。続いて、図１８Ｃに示したように、転送トランジスタＴｒ３をオフ状態（タイミング（ｍ））としたのち、図１８Ｄに示したように、転送トランジスタＴｒ２をオフ状態（タイミング（ｎ））とする。これにより、バッファ領域１３のリセットが完了する。
以上のように、本実施の形態では、転送トランジスタＴｒ６のゲート（オーバーフローゲート；ＯＦＧ）を光電変換部１１に直結させるようにしたので、上記第１の実施の形態の効果に加えて、転送トランジスタＴｒ６単独で光電変換部１１をリセットすることが可能となる。即ち、バッファ領域１３を介さない分、最短の露出時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。
＜４．第３の実施の形態＞
図１９は、本開示の第３の実施の形態に係る固体撮像素子（固体撮像素子６）のＹ軸方向の断面構成を模式的に表したものである。図２０は、固体撮像素子６のＸ軸方向の断面構成を模式的に表したものである。図２１は、平面視における固体撮像素子６の各トランジスタのレイアウト構成を表したものであり、図２２は、他の階層における平面構成を表したものである。図１９では、図２１に示したＶ−Ｖ線における断面を表しており、図２０では、図２１に示したＶＩ−ＶＩ線における断面を表している。この固体撮像素子６は、上記第１の実施の形態と同様に、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に用いられるＣＭＯＳイメージセンサ等を構成するものであり、フォトダイオード（ＰＤ）およびメモリ部（ＭＥＭ）が積層された、グローバルシャッタ機能を有する裏面照射型固体撮像素子である。
本実施の形態の固体撮像素子６は、上記第１の実施の形態の固体撮像素子１と第２の実施の形態の固体撮像素子５とを組み合わせたものであり、バッファ領域１３にゲートが直結された転送トランジスタＴｒ５および光電変換部１１にゲート（オーバーフローゲート）が直結された転送トランジスタＴｒ６が設けられたものである。転送トランジスタＴｒ６は、バッファ領域１３を介さずに光電変換部１１を直接リセットできるため、露光時間を転送トランジスタＴｒ５で制御することが可能となる。
固体撮像素子６では、転送トランジスタＴｒ５および転送トランジスタＴｒ６は、図２２に示したように、画素分離溝１４によってメモリ部１２と分離されている。
図２３は、図１９に示した固体撮像素子６の一動作例を表すタイミング図である。図２４Ａおよび図２４Ｂは、図２３に示したグローバル転送期間および読み出し期間の各タイミング（ａ），（ｂ）におけるポテンシャルダイアグラムを表したものである。
固体撮像素子６では、図２４Ａに示したように、転送トランジスタＴｒ６をオン状態とすることで光電変換部１１（ＰＤ）のリセットが完了する（タイミング（ｏ））。更に、本実施の形態の固体撮像素子は、バッファ領域１３に直結した転送トランジスタＴｒ５を有しているため、図２３Ｂに示したように、転送トランジスタＴｒ５をオン状態とすることで、バッファ領域１３のリセットが可能となる（タイミング（ｐ））。
以上のように、本実施の形態では、バッファ領域１３に直結されたゲートを有する転送トランジスタＴｒ５と、光電変換部１１に直結されたゲート（オーバーフローゲート）を有する転送トランジスタＴｒ６を設けるようにしたので、上記第１の実施の形態の効果に加えて、上記第２の実施の形態と同様に、転送トランジスタＴｒ６単独で光電変換部１１をリセットすることが可能となる。即ち、バッファ領域１３を介さない分、最短の露出時間を短縮することが可能となるという効果を奏する。更に、バッファ領域１３のオーバーフロー先も電気的に制御することが可能となるという効果を奏する。
＜５．適用例＞
（適用例１）
図２５は、上記第１〜第３実施の形態（または、変形例）において説明した固体撮像素子１（または、固体撮像素子２〜６）の全体構成を表したものである。固体撮像素子１は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、半導体基板３０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（固体撮像素子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を通して半導体基板３０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、半導体基板３０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、半導体基板３０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、固体撮像素子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）
上記固体撮像素子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２６に、その一例として、電子機器１００（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器１００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、固体撮像素子１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、固体撮像素子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）を固体撮像素子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、固体撮像素子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、固体撮像素子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、固体撮像素子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、固体撮像素子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２７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２７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２８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２８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２９は、図２８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３０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３０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３０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３１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図３１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３１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、第１〜第３の実施の形態および変形例ならびに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）
一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部とを備え、
前記光電変換部において生じた電荷が前記ｎ型半導体領域を介して前記電荷保持部に転送される
固体撮像素子。
（２）
前記半導体基板は、前記光電変換部と前記電荷保持部との間にさらに電荷の移動を妨げる第１分離膜を有する、前記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記ｎ型半導体領域と前記第１分離膜とが接している、前記（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記第１分離膜は前記半導体基板の前記一の面まで延在し、
前記電荷保持部が前記第１分離膜と前記ｎ型半導体領域とによって囲われている、前記（２）または（３）に記載の固体撮像素子。
（５）
前記ｎ型半導体領域は、前記光電変換部と前記電荷保持部との間まで延在し、
前記電荷保持部が前記ｎ型半導体領域によって囲われている、前記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（６）
前記半導体基板の前記一の面上にオーバーフローゲートを有し、
前記ｎ型半導体領域は、前記オーバーフローゲートと接している、前記（１）乃至（５）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（７）
それぞれに前記光電変換部が設けられている複数の画素を備え、
前記半導体基板は、さらに、前記複数の画素の間に設けられ、前記複数の画素間における電荷の移動を妨げる第２分離膜を有する、前記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（８）
前記前記第２分離膜は、前記半導体基板を前記一の面と前記他の面との間に設けられている、前記（７）に記載の固体撮像素子。
（９）
それぞれに前記光電変換部が設けられている複数の画素を備え、
前記半導体基板は、さらに、前記複数の画素の間に設けられ、前記複数の画素間における電荷の移動を妨げる第２分離膜を有し、
前記第１分離膜と前記第２分離膜とは接続されている、前記（２）乃至（６）のうちのいずれかに記載の固体撮像素子。
（１０）
一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた第１分離膜とを備え、
前記第１分離膜は、平面視において、前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた転送トランジスタのゲートの少なくとも一部と重なっている
固体撮像素子。
（１１）
固体撮像素子を備え、
前記固体撮像素子は、
一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部とを備え、
前記光電変換部において生じた電荷が前記ｎ型半導体領域を介して前記電荷保持部に転送される
電子機器。
（１２）
固体撮像素子を備え、
前記固体撮像素子は、
一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部と、
前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた第１分離膜とを備え、
前記第１分離膜は、平面視において、前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた転送トランジスタのゲートの少なくとも一部と重なっている
電子機器。
１，２，３，４，５，６…固体撮像素子、１００…電子機器、１０…半導体基板、１１…光電変換部、１２…メモリ部、１３…バッファ領域、１４…画素分離溝、１５…分離膜、２１…カラーフィルタ、２２…遮光部、２３…オンチップレンズ。

Claims (12)

  1. 一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
    前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部とを備え、
    前記光電変換部において生じた電荷が前記ｎ型半導体領域を介して前記電荷保持部に転送される
    固体撮像素子。
  2. 前記半導体基板は、前記光電変換部と前記電荷保持部との間にさらに電荷の移動を妨げる第１分離膜を有する、請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 前記ｎ型半導体領域と前記第１分離膜とが接している、請求項２に記載の固体撮像素子。
  4. 前記第１分離膜は前記半導体基板の前記一の面まで延在し、
    前記電荷保持部が前記第１分離膜と前記ｎ型半導体領域とによって囲われている、請求項２に記載の固体撮像素子。
  5. 前記ｎ型半導体領域は、前記光電変換部と前記電荷保持部との間まで延在し、
    前記電荷保持部が前記ｎ型半導体領域によって囲われている、請求項１に記載の固体撮像素子。
  6. 前記半導体基板の前記一の面上にオーバーフローゲートを有し、
    前記ｎ型半導体領域は、前記オーバーフローゲートと接している、請求項１に記載の固体撮像素子。
  7. それぞれに前記光電変換部が設けられている複数の画素を備え、
    前記半導体基板は、さらに、前記複数の画素の間に設けられ、前記複数の画素間における電荷の移動を妨げる第２分離膜を有する、請求項１に記載の固体撮像素子。
  8. 前記前記第２分離膜は、前記半導体基板を前記一の面と前記他の面との間に設けられている、請求項７に記載の固体撮像素子。
  9. それぞれに前記光電変換部が設けられている複数の画素を備え、
    前記半導体基板は、さらに、前記複数の画素の間に設けられ、前記複数の画素間における電荷の移動を妨げる第２分離膜を有し、
    前記第１分離膜と前記第２分離膜とは接続されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
  10. 一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
    前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部と、
    前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた第１分離膜とを備え、
    前記第１分離膜は、平面視において、前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた転送トランジスタのゲートの少なくとも一部と重なっている
    固体撮像素子。
  11. 固体撮像素子を備え、
    前記固体撮像素子は、
    一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
    前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部とを備え、
    前記光電変換部において生じた電荷が前記ｎ型半導体領域を介して前記電荷保持部に転送される
    電子機器。
  12. 固体撮像素子を備え、
    前記固体撮像素子は、
    一の面および前記一の面と対向する他の面を有する半導体基板と、
    前記半導体基板に埋め込み形成された光電変換部と、
    前記光電変換部上に積層されると共に、前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷保持部と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられたｎ型半導体領域と、
    前記半導体基板の前記一の面に設けられた電荷電圧変換部と、
    前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた第１分離膜とを備え、
    前記第１分離膜は、平面視において、前記光電変換部と前記電荷保持部との間に設けられた転送トランジスタのゲートの少なくとも一部と重なっている
    電子機器。
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