JP2020198374A - 撮像装置 - Google Patents

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啓介 畑野
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Abstract

【課題】画質の低下を抑えることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】光入射面を有するとともに、光電変換部が設けられた第１半導体基板と、前記第１半導体基板の光入射面と反対側に設けられた第２半導体基板と、前記第１半導体基板の光入射面側に設けられた絶縁膜と、少なくとも前記絶縁膜の厚み方向にわたる、切欠部および孔部の少なくとも一方と、前記切欠部および前記孔部の少なくとも一方の深さ方向の少なくとも一部に埋設された埋込膜と、前記絶縁膜を間にして前記第１半導体基板に対向する保護部材と、前記埋込膜の構成材料と異なる材料を含み、かつ、前記保護部材と前記絶縁膜との間に設けられた接合部材とを備えた撮像装置。【選択図】図２

Description

本開示は、半導体基板を有する撮像装置に関する。
近年、ＣＳＰ（Chip Size Package）等の撮像装置の開発が進められている（例えば、特許文献１，２参照）。この撮像装置は、例えば、フォトダイオード（Photo Diode）等の光電変換部が設けられた半導体基板と、この半導体基板に対向する保護部材とを有している。保護部材は、例えば、樹脂材料からなる接合部材により半導体基板に貼り合わされている。
特開２０１５−１５９２７５号公報 特開２００８−２７０６５０号公報
このような撮像装置では、例えば、フレア等に起因した画質の低下を抑えることが望まれている。
したがって、画質の低下を抑えることが可能な撮像装置を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置は、光入射面を有するとともに、光電変換部が設けられた第１半導体基板と、第１半導体基板の光入射面と反対側に設けられた第２半導体基板と、第１半導体基板の光入射面側に設けられた絶縁膜と、少なくとも絶縁膜の厚み方向にわたる、切欠部および孔部の少なくとも一方と、切欠部および孔部の少なくとも一方の深さ方向の少なくとも一部に埋設された埋込膜と、絶縁膜を間にして第１半導体基板に対向する保護部材と、埋込膜の構成材料と異なる材料を含み、かつ、保護部材と絶縁膜との間に設けられた接合部材とを備えたものである。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置では、接合部材の構成材料とは異なる構成材料を含む埋込膜が、切欠部および孔部の少なくとも一方の深さ方向の少なくとも一部に埋設されている。これにより、接合部材を用いて切欠部または孔部を埋める場合に比べて、保護部材と絶縁膜との間の接合部材が薄く形成される。
本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置の機能構成の一例を表すブロック図である。 図１に示した撮像装置の要部の断面構成を表す模式図である。 図２に示した撮像装置の断面構成の他の例（１）を表す模式図である。 図２に示した撮像装置の断面構成の他の例（２）を表す模式図である。 図２等に示した切欠部の平面構成を表す模式図である。 図２に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図６Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｃに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｄに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｅに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｆに続く工程を表す断面模式図である。 図６Ｇに続く工程を表す断面模式図である。 図３に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図４に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 比較例に係る撮像装置の要部の断面構成を表す模式図である。 図９に示した撮像装置で生じる反射光について説明するための模式図である。 図２に示した撮像装置で生じる反射光について説明するための模式図である。 変形例１に係る撮像装置の要部の断面構成を表す模式図である。 図１１に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図１２Ａに続く工程を表す断面模式図である。 変形例２に係る撮像装置の要部の断面構成を表す模式図である。 図１３に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図１４Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図１４Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図１４Ｃに続く工程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撮像装置の要部の断面構成を表す模式図である。 図１５に示した孔部の平面構成を表す模式図である。 図１５に示した撮像装置の断面構成の他の例を表す模式図である。 図１５に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図１８Ａに続く工程を表す断面模式図である。 変形例３に係る撮像装置の要部の断面構成を表す模式図である。 図１９に示した撮像装置の製造方法の一工程を表す断面模式図である。 図１等に示した撮像装置を含む電子機器の一例を表すブロック図である。 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。 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。 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の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。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（切欠部に絶縁材料を含む埋込膜を有する撮像装置）
２．変形例１（埋込膜が切欠部の深さ方向の一部に埋設された例）
３．変形例２（平坦化膜が切欠部に埋設された例）
４．第２の実施の形態（孔部に導電材料を含む埋込膜を有する撮像装置）
５．変形例３（切欠部および孔部を有する例）
６．適用例（電子機器）
７．応用例
＜１．第１の実施の形態＞
（撮像装置１の機能構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の機能構成の一例を表したものである。この撮像装置１は、画素部２００Ｐと、画素部２００Ｐを駆動するための回路部２００Ｃとを有している。画素部２００Ｐは、例えば、２次元配置された複数の受光単位領域（画素Ｐ）を有している。回路部２００Ｃは、例えば行走査部２０１、水平選択部２０３、列走査部２０４およびシステム制御部２０２を含んでいる。
画素部２００Ｐには、例えば画素行ごとに画素駆動線Ｌread（例えば、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、画素部２００Ｐ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２０１の各行に対応した出力端に接続されている。画素部２００Ｐは、例えば、画素Ｐ毎に設けられた画素回路を有している。
行走査部２０１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２００Ｐの各画素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２０１によって選択走査された画素行の各画素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２０３に供給される。水平選択部２０３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２０４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２０３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２０４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Ｐの信号が順番に水平信号線２０５に出力され、当該水平信号線２０５を通して図示しない信号処理部等へ入力される。
システム制御部２０２は、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などを受け取り、また、撮像装置１の内部情報などのデータを出力するものである。システム制御部２０２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２０１、水平選択部２０３および列走査部２０４などの駆動制御を行う。
（撮像装置１の要部構成）
図２は、撮像装置１の要部の構成を表す断面模式図である。図２を用いて、撮像装置１の具体的な構成を説明する。
撮像装置１は、ＣＳＰであり、例えば、ロジックチップ１０、センサチップ２０および保護部材４０をこの順に有している。ロジックチップ１０とセンサチップ２０との間には接合面Ｓが形成されている。センサチップ２０と保護部材４０との間には、センサチップ２０側から、絶縁膜３１、マイクロレンズ３２、平坦化膜３３および接合部材３４がこの順に設けられている。撮像装置１は、例えば、ロジックチップ１０側がマザーボード等のプリント基板へ実装されるように構成されており、ロジックチップ１０側に、再配線５１、半田バンプ５２および保護樹脂層５３を有している。ロジックチップ１０およびセンサチップ２０は、例えば、貫通電極（図示せず）により電気的に接続されている。貫通電極に代えて、ＣｕＣu接合等の金属直接接合により、ロジックチップ１０およびセンサチップ１０を電気的に接続するようにしてもよい。ここでは、マイクロレンズ３２が、本開示の「レンズ」の一具体例に対応し、半田バンプ５２が、本開示の「外部接続端子」の一具体例に対応する。
ロジックチップ１０は、例えば、半導体基板１１および多層配線層１２を含み、これらの積層構造を有している。ロジックチップ１０は、例えば、ロジック回路および制御回路を含んでいる。回路部２００Ｃ（図１）全てがロジックチップ１０に設けられていてもよい。あるいは、回路部２００Ｃの一部をセンサチップ２０に設け、残りの回路部２００Ｃをロジックチップ１０に設けるようにしてもよい。ここでは、半導体基板１１が、本開示の「第２半導体基板」の一具体例に対応し、多層配線層１２が、本開示の「多層配線層」の一具体例に対応する。
半導体基板１１は、多層配線層１２およびセンサチップ２０を間にして保護部材４０に対向している。半導体基板１１の一方の主面（ＸＹ平面）に多層配線層１２が設けられ、他方の主面に再配線５１等が設けられている。この半導体基板１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板により構成されている。半導体基板１１の厚み（Ｚ軸方向の大きさ）は、例えば５０μｍ〜１５０μｍである。
多層配線層１２は、半導体基板１１とセンサチップ２０との間に設けられている。多層配線層１２は、複数のパッド電極１２Ｍと、この複数のパッド電極１２Ｍを分離する層間絶縁膜１２２とを含んでいる。パッド電極１２Ｍは、例えば、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）等により構成されている。層間絶縁膜１２２は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）またはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により構成されている。多層配線層１２は、層間絶縁膜１２２により互いに分離された複数の配線（図示せず）を含んでいる。例えば、多層配線層１２センサチップ１０との間に、接合面Ｓが設けられている。
半導体基板１１の所定の位置には、孔Ｈが設けられている。この孔Ｈは、パッド電極１２Ｍと再配線５１とを電気的に接続するためのものである。孔Ｈは、半導体基板１１の他方の主面から一方の主面まで貫通し、多層配線層１２のパッド電極１２Ｍに達している。
再配線５１は、孔Ｈ近傍に設けられており、孔Ｈの側壁および底面を覆っている。孔Ｈの底面では、再配線５１が多層配線層１２のパッド電極１２Ｍに接している。再配線５１は、孔Ｈから半導体基板１１の他方の主面に延設され、半田バンプ５２の形成領域まで引き出されている。半導体基板１１の他方の主面の選択的な領域に、再配線５１が配置されている。再配線５１は、例えば、銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ），チタンタングステン合金（ＴｉＷ）またはポリシリコン等により構成されている。再配線５１の厚みは、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度である。
再配線５１と半導体基板１１との間には、絶縁膜（図示せず）が設けられている。この絶縁膜は、半導体基板１１の他方の主面から孔Ｈの側壁を覆っている。絶縁膜は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）またはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等により構成されている。
半田バンプ５２は、半導体基板１１の他方の主面に引きだされた再配線５１に接続されている。この半田バンプ５２は、プリント基板へ実装するための外部接続端子として機能するものであり、例えば錫（Ｓｎ）−銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）等の無鉛高融点はんだ等よりなる。例えば、複数の半田バンプ５２が、半導体基板１１の他方の主面に、所定のピッチで規則的に配列して設けられている。この半田バンプ５２の配列は、実装されるプリント基板（図示せず）側の接合パッドの位置に応じて適宜設定されている。この半田バンプ５２は、再配線５１を介して多層配線層１２のパッド電極１２Ｍと電気的に接続されている。半田バンプ５２に代えて、他の外部接続端子を用いるようにしてもよい。例えば、めっき法を用いて形成した銅（Ｃｕ）またはニッケル（Ｎｉ）等の金属膜により、外部接続端子を構成するようにしてもよい。
半導体基板１１の他方の主面に設けられた保護樹脂層５３は、再配線５１を保護するためのものである。保護樹脂層５３は、再配線５１の一部を露出させる開口部を有しており、この保護樹脂層５３の開口部に半田バンプ５２が配置されている。即ち、半田バンプ５２は、保護樹脂層５３から露出された部分の再配線５１に接続されている。保護樹脂層５３は、例えばソルダーレジストであり、エポキシ系、ポリイミド系、シリコン系またはアクリル系の樹脂等を含んでいる。
ロジックチップ１０と保護部材４０との間に設けられたセンサチップ２０は、例えば、ロジックチップ１０側から、多層配線層（図示せず）および半導体基板２１をこの順に有している。ここでは、半導体基板２１が、本開示の「第１半導体基板」の一具体例に対応する。
センサチップ２０の多層配線層は、ロジックチップ１０の多層配線層１２と接しており、例えば、これらの間にセンサチップ２０とロジックチップ１０との接合面Ｓが設けられている。このロジックチップ１０の多層配線層は、複数の配線と、この複数の配線を分離する層間絶縁膜とを含んでいる。センサチップ２０の多層配線層には、例えば、画素部２００Ｐ（図１）の画素回路が設けられている。
半導体基板２１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板により構成されている。半導体基板２１には、光入射面２１Ｓが設けられている。例えば、半導体基板２１の一方の主面が、光入射面２１Ｓを構成し、他方の主面に多層配線層が設けられている。このセンサチップ２０の半導体基板２１には、画素Ｐ毎にフォトダイオード（ＰＤ）２１１が設けられている。ＰＤ２１１は、半導体基板２１の光入射面２１Ｓ近傍に設けられている。ここでは、ＰＤ２１１が、本開示の「光電変換部」の一具体例に対応する。
半導体基板２１とマイクロレンズ３２との間に設けられた絶縁膜３１は、半導体基板２１の光入射面２１Ｓを平坦化する役割を担っている。絶縁膜３１は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）等により構成されている。ここでは、この絶縁膜３１が、本開示の「絶縁膜」の一具体例に対応する。
絶縁膜３１上のマイクロレンズ３２は、画素Ｐ毎に、センサチップ２０のＰＤ２１１に対向する位置に設けられている。このマイクロレンズ３２に入射した光は、画素Ｐ毎にＰＤ２１１に集光されるようになっている。このマイクロレンズ３２のレンズ系は、画素Ｐのサイズに応じた値に設定されている。マイクロレンズ３２のレンズ材料としては、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ）およびシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等が挙げられる。マイクロレンズ３２は、有機材料を用いて構成されていてもよい。マイクロレンズ３２を構成する材料は、例えば、画素部２００Ｐの外側に膜状に設けられている。マイクロレンズ３２と絶縁膜３１との間にカラーフィルタを設けるようにしてもよい。
平坦化膜３３は、マイクロレンズ３２と接合部材３４との間に設けられている。この平坦化膜３３は、マイクロレンズ３２を覆うように、半導体基板２１の光入射面２１Ｓの略全面にわたって設けられている。これにより、マイクロレンズ３２が設けられた半導体基板２１の光入射面２１Ｓが平坦化される。平坦化膜３３は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）または樹脂材料により構成されている。樹脂材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコン系樹脂およびアクリル系樹脂が挙げられる。例えば、この平坦化膜３３には、厚み方向に沿って切欠部Ｃが設けられている。
切欠部Ｃは、例えば、平坦化膜３３から撮像装置１の積層方向（Ｚ軸方向）に延在して設けられている。切欠部Ｃは、例えば、平坦化膜３３、絶縁膜３１、センサチップ２０およびロジックチップ１０に設けられている。即ち、切欠部Ｃは、平坦化膜３３、絶縁膜３１、半導体基板２１および多層配線層１２を貫通している。切欠部Ｃは、例えば、平坦化膜３３から半導体基板１１の厚み方向の途中までを掘りこむことにより形成されたものであり（後述の図６Ｂの溝Ｖ）、切欠部Ｃの底面は、例えば、ロジックチップ１０の半導体基板１１内に設けられている。切欠部Ｃは、少なくとも絶縁膜３１の厚み方向にわたって設けられていればよく、例えば、絶縁膜３１から撮像装置１の積層方向に延在して設けられていてもよい。切欠部Ｃは、例えば矩形の断面形状を有している。
図３および図４は、撮像装置１の断面構成の他の例を表している。このように、撮像装置１の切欠部Ｃは、矩形以外の断面形状を有していてもよい。例えば、図３に示したように、切欠部Ｃはテーパ形状を有していてもよい。具体的には、この切欠部Ｃでは、平坦化膜３３から半導体基板１１に向かうに連れて切欠部Ｃの幅が徐々に小さくなっている。また、図４に示したように、切欠部Ｃは段差を有していてもよい。具体的には、この切欠部Ｃでは、平坦化膜３３から半導体基板１１に向かうに連れて切欠部Ｃの幅が段階的に小さくなっている。
図５は、切欠部Ｃの平面形状の一例を表している。図５に示したＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面構成が、図２に対応する。切欠部Ｃは、例えば、撮像装置１（絶縁膜３１）の周縁に設けられており、平面視で画素部２００Ｐを囲んでいる。切欠部Ｃの平面形状は、例えば、四角形である。
本実施の形態では、この切欠部Ｃに埋込膜３５が埋設されている。埋込膜３５は、接合部材３４と異なるものであり、接合部材３４の構成材料とは異なる材料を含んでいる。詳細は後述するが、これにより、接合部材３４を用いて切欠部Ｃを埋める場合に比べて、接合部材３４を薄く形成することができる。
埋込膜３５は、例えば、切欠部Ｃの底面から切欠部Ｃの深さ方向全部にわたって埋設されており、平坦化膜３３の表面（接合部材３４側の面）と、埋込膜３５の表面とは、略同一平面に設けられている。埋込膜３５は、例えば透水性の低い絶縁材料により構成されている。埋込膜３５は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等の無機絶縁材料により構成されている。埋込膜３５は、シロキサン等の有機絶縁材料により構成されていてもよい。このように、撮像装置１の周縁に切欠部Ｃを設け、この切欠部Ｃに透水性の低い埋込膜３５を埋設することにより、端部を介した撮像装置１への水分の浸入が抑えられる。
保護部材４０は、絶縁膜３１、マイクロレンズ３２および平坦化膜３３を間にしてセンサチップ２０に対向している。この保護部材４０は、半導体基板２１の光入射面２１Ｓを覆っている。保護部材４０は、例えば、ガラス基板等の透光性基板により構成されている。保護部材４０の表面（センサチップ２０側の面と反対の面）または裏面（センサチップ２０側の面）に、例えば、ＩＲ（赤外線）カットフィルタなどが設けられていてもよい。保護部材４０は、センサチップ２０を間にして、ロジックチップ１０に対向している。
保護部材４０とマイクロレンズ３２との間に設けられた接合部材３４は、例えば、保護部材４０の屈折率と略同じ屈折率を有している。例えば、保護部材４０がガラス基板であるとき、接合部材３４は、屈折率１．５１程度の材料により構成されていることが好ましい。この接合部材３４は、保護部材４０とセンサチップ２０との間の空間を埋めるように設けられている。即ち、撮像装置１は、いわゆるキャビティレス構造を有している。接合部材３４は、例えば、光透過性の樹脂材料により構成されている。接合部材３４の厚みは、例えば１０μｍ〜５０μｍである。
（撮像装置１の製造方法）
次に、図６Ａ〜図６Ｊを用いて撮像装置１の製造方法について説明する。
まず、図６Ａに示したように、半導体基板１１および多層配線層１２を含むロジックウエハ１０Ｗと、半導体基板２１および多層配線層（図示せず）を含むセンサウエハ２０Ｗとを接合して接合面Ｓを形成する。半導体基板２１には、ＰＤ２１１を形成しておく。また、半導体基板２１の光入射面２１Ｓには、絶縁膜３１、マイクロレンズ３２および平坦化膜３３を形成しておく。ロジックウエハ１０Ｗおよびセンサウエハ２０Ｗ各々には、複数のチップ領域Ａが設けられている。後の工程で、ロジックウエハ１０Ｗをチップ領域Ａ毎に個片化することによりロジックチップ１０が形成され、センサウエハ２０Ｗをチップ領域Ａ毎に個片化することによりセンサチップ２０が形成される。
次に、図６Ｂに示したように、隣り合うチップ領域Ａの間のスクライブラインに、溝Ｖを形成する。後の工程で、この溝Ｖにより、撮像装置１の切欠部Ｃが形成される。溝Ｖは、例えば、平坦化膜３３の表面から絶縁膜３１、センサウエハ２０Ｗおよび多層配線層１２を貫通させた後、半導体基板１１の厚み方向の途中まで掘りこんで形成する。例えば、矩形の断面形状を有する溝Ｖを形成する。
図７，図８は、溝Ｖの形成工程の他の例を表している。図７に示したように、溝Ｖは、平坦化膜３３から半導体基板１１に向かうに連れて徐々に幅の小さくなる形状、即ち、テーパ状に形成するようにしてもよい。図７に示した溝Ｖを形成することにより、後の工程で図３に示した切欠部Ｃが形成される。あるいは、図８に示したように、溝Ｖは、平坦化膜３３から半導体基板１１に向かうに連れて段階的に幅の小さくなる形状に形成するようにしてもよい。図８に示した溝Ｖを形成することにより、後の工程で図４に示した切欠部Ｃが形成される。
溝Ｖを形成した後、図６Ｃに示したように、平坦化膜３３上から、溝Ｖを埋め込むように埋込膜３５を形成する。埋込膜３５は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて窒化シリコン（ＳｉＮ）を成膜することにより形成する。このとき、平坦化膜３３から半導体基板１１に向かうに連れて幅の小さくなる溝Ｖ（図７，図８）には、一定の幅の溝Ｖよりも容易に底部に埋込膜３５を形成することができる。即ち、平坦化膜３３から半導体基板１１に向かうに連れて幅の小さくなる溝Ｖを形成しておくことにより、埋込膜３５の埋込性を向上させることが可能となる。
埋込膜３５を成膜した後、図６Ｄに示したように、平坦化膜３３および埋込膜３５の平坦化を行う。具体的には、埋込膜３５側の面からＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）またはエッチバックを行うことにより、平坦化膜３３の表面と略同一平面になるように、埋込膜３５の表面を形成する。
続いて、図６Ｅに示したように、平坦化膜３３を間にしてセンサウエハ２０Ｗに、保護部材４０を貼り合わせる。保護部材４０は、接合部材３４を用いてセンサウエハ２０Ｗに貼り合わせる。詳細は後述するが、ここでは、溝Ｖが埋込膜３５で埋められているので、溝Ｖに接合部材３４を埋め込む場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。
保護部材４０をセンサウエハ２０Ｗに貼り合わせた後、図６Ｆに示したように、ロジックウエハ１０Ｗに孔Ｈを形成する。孔Ｈは、例えば、半導体基板１１を貫通して多層配線層１２のパッド電極１２Ｍに達している。
孔Ｈを形成した後、図６Ｇに示したように、パッド電極１２Ｍに電気的に接続された再配線５１を形成する。再配線５１は、例えば、以下のように形成する。まず、半導体基板１１の他方の主面にレジスト材料を成膜した後、このレジスト膜の選択的な領域に開口部を形成する。開口部は、孔Ｈ近傍に形成する。次いで、この開口部を形成したレジスト膜をマスクとして用い、電解めっき法により銅（Ｃｕ）膜を形成する。このようにして、孔Ｈ近傍の選択的な領域に再配線５１を形成することができる。
再配線５１を形成した後、図６Ｈに示したように、再配線５１を覆うように保護樹脂層５３を形成する。保護樹脂層５３には、再配線５１に半田バンプ５２を接続するための開口部を形成しておく。保護樹脂層５３を形成した後、半田バンプ５２を形成する（図２参照）。例えば、保護樹脂層５３の開口部にボール状の半田材料を設けた後、熱処理を加えることにより、この半田材料をバンプ形状に成形することにより半田バンプ５２を形成することができる。この後、スクライブラインに沿ってダイシングを行う。これにより、チップ領域Ａ毎に個片化がなされ、撮像装置１が形成される。
この撮像装置１の製造方法では、スクライブラインに溝Ｖを形成しているので、個片化の際に撮像装置１の各膜の界面にかかる応力が緩和される。これにより、膜剥がれおよびクラックの発生を抑えることが可能となる。更に、膜剥がれおよびクラックに起因した撮像装置１への水分の浸入を抑えることが可能となる。加えて、ここでは、溝Ｖに、透水性の低い埋込膜３５が埋設されているので、撮像装置１への水分の浸入を、より効果的に抑えることができる。
（撮像装置１の作用および効果）
本実施の形態の撮像装置１では、埋込膜３５が、切欠部Ｃに埋設されている。これにより、接合部材３４を切欠部Ｃに埋設する場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。以下、この作用効果について、比較例を用いて説明する。
図９は、比較例に係る撮像装置（撮像装置１００）の要部の模式的な断面構成を表している。この撮像装置１００は、ロジックチップ１０、センサチップ２０および保護部材４０を有している。保護部材４０とセンサチップ２０との間には、センサチップ２０側から、絶縁膜３１、マイクロレンズ３２、平坦化膜３３および接合部材３４がこの順に設けられている。撮像装置１００の周縁には、平坦化膜３３から半導体基板１１にかけて切欠部Ｃが設けられている。撮像装置１００では、この切欠部Ｃに接合部材３４が埋設されている。この点において、撮像装置１００は撮像装置１と異なっている。
このような撮像装置１００では、製造する際に、溝Ｖ（図６Ｂ参照）を接合部材３４で埋め込むようにするので、接合部材３４の厚みを小さくすることが困難となる。撮像装置１００では、例えば、接合部材３４の厚みが５０μｍよりも大きくなっている。撮像装置１００の接合部材３４の厚みは、例えば、５０μｍよりも大きく、かつ、２００μｍ以下である。接合部材３４の厚みが大きいと、センサチップ２０と保護部材４０との間で反射された光の広がりが大きくなり、リング状のフレアが認識されやすくなる。
図１０Ａ，図１０Ｂを用いて接合部材３４の厚みと、フレアの発生との関係について説明する。図１０Ａ，図１０Ｂに示した反射光ＬRは、光源からセンサチップ２０に向かう光Ｌがセンサチップ２０と保護部材４０との間で反射されたものである。図１０Ａは、撮像装置１００の反射光ＬRを表し、図１０Ｂは撮像装置１の反射光ＬRを表す。撮像装置１００は、厚みｔ１の接合部材３４を有し、撮像装置１は、厚みｔ２の接合部材３４を有している。厚みｔ１は、厚みｔ２よりも大きくなっている（ｔ１＞ｔ２）。
キャビティレス構造の撮像装置１，１００では、保護部材４０とセンサチップ２０との間が、保護部材４０の屈折率と同程度の屈折率を有する接合部材３４で埋められている。このため、光Ｌがセンサチップ２０表面で反射され、臨界角以上の角度で保護部材４０に入射すると、全反射が生じる。この反射光ＬRが、画素部２００Ｐ（図１）に入射する。光Ｌが直接画素部２００Ｐに入射する位置と、反射光ＬRが画素部２００Ｐに入射する位置との間の距離（後述の距離ｄ１，ｄ２）を小さくすることにより、フレアが認識されにくくなる。なお、キャビティ構造の撮像装置では、このような画素部への反射光の入射は生じにくい。
撮像装置１００では、保護部材４０の厚みを抑えることにより、光Ｌが直接画素部２００Ｐに入射する位置と、反射光ＬRが画素部２００Ｐに入射する位置との間の距離ｄ１をある程度小さくすることが可能である。しかし、接合部材３４の厚みｔ１が大きいので、十分に距離ｄ１を小さくすることが困難となる（図１０Ａ）。これに対し、撮像装置１では、保護部材４０の厚みに加えて、接合部材３４の厚みｔ２も容易に小さくすることができる（図１０Ｂ）。したがって、光Ｌが直接画素部２００Ｐに入射する位置と、反射光ＬRが画素部２００Ｐに入射する位置との間の距離ｄ２（ｄ１＞ｄ２）を十分に小さくし、フレアの視認性を抑えることが可能となる。
以上説明したように、本実施の形態に係る撮像装置１では、切欠部Ｃに埋込膜３５を埋設するようにしたので、接合部材３４を用いて切欠部Ｃを埋める場合に比べて、接合部材３４の厚み（厚みｔ２）を小さくすることができる。したがって、半導体基板２１（センサチップ２０）と保護部材４０との間で反射された光（反射光ＬR）の広がりを小さくすることができる。よって、フレア等に起因した画質の低下を抑えることが可能となる。
また、撮像装置１では、埋込膜３５が切欠部Ｃの深さ方向全部にわたって埋設されているので、埋込膜３５を切欠部Ｃの深さ方向の一部に埋設する場合（例えば、後述の図１１の撮像装置１Ａ）に比べて、より効果的に接合部材３４の厚みｔ２を小さくすることが可能となる。
また、撮像装置１では、チップ端面が透水性の低い埋込膜３５で覆われているので、端面を介した水分の浸入を抑えることができる。
以下、上記第１の実施の形態の変形例および他の実施の形態について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
＜変形例１＞
図１１は、上記第１の実施の形態の変形例１に係る撮像装置（撮像装置１Ａ）の要部の模式的な断面構成を表したものである。ここでは、埋込膜３５が切欠部Ｃの深さ方向の一部に埋設されている。この点を除き、変形例１に係る撮像装置１Ａは、上記第１の実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
切欠部Ｃは、例えば、平坦化膜３３、絶縁膜３１、センサチップ２０およびロジックチップ１０に設けられている。切欠部Ｃの底面は、例えば、半導体基板１１の厚み方向の途中に設けられている。切欠部Ｃの断面形状は、例えば矩形である（図１１）。切欠部Ｃは、矩形以外の断面形状を有していてもよい（図３，図４参照）。埋込膜３５の高さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、切欠部Ｃの深さよりも小さくなっており、埋込膜３５の表面は、例えば、半導体基板２１内に設けられている。即ち、Ｚ軸方向において、埋込膜３５の表面は、平坦化膜３３の表面よりも切欠部Ｃの底面に近い位置に配置されている。切欠部Ｃには、底面側から埋込膜３５および接合部材３４がこの順に埋設されている。
このような撮像装置１Ａは、例えば、以下のようにして製造することができる（図１２Ａ，図１２Ｂ）。
まず、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、平坦化膜３３から半導体基板１１まで掘りこむことにより、溝Ｖを形成する（図６Ｂ）。例えば、矩形の断面形状を有する溝Ｖを形成する。上記第１の実施の形態で説明したのと同様に、絶縁膜３１から半導体基板１１に向かうに連れて、徐々に、あるいは段階的に幅の小さくなる形状を有する溝Ｖを形成するようにしてもよい（図７，図８）。
次いで、図１２Ａに示したように、溝Ｖの深さ方向の一部を埋めるようにして埋込膜３５を形成する。埋込膜３５は、例えば、塗布法を用いて、樹脂等の有機絶縁材料を成膜することにより形成する。有機絶縁材料としては、例えばシロキサンおよびエポキシ樹脂等が挙げられる。
埋込膜３５を形成した後、図１２Ｂに示したように、保護部材４０をセンサウエハ２０Ｗに貼り合わせる。保護部材４０は、接合部材３４を用いて貼り合わせる。ここでは、溝Ｖの深さ方向の一部が埋込膜３５で埋められているので、溝Ｖの深さ方向の全部に接合部材３４を埋め込む場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。
センサウエハ２０Ｗに保護部材４０を貼り合わせた後は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、撮像装置１Ａを製造することができる。
本変形例に係る撮像装置１Ａは、切欠部Ｃの深さ方向の一部に埋込膜３５が埋設されているので、切欠部Ｃの深さ方向の全部に接合部材３４を埋設する場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。よって、フレア等に起因した画質の低下を抑えることが可能となる。また、撮像装置１Ａでは、溝Ｖの深さ方向の一部に埋込膜３５を成膜すればよいので（図１２Ａ）、埋込膜３５および平坦化膜３３の平坦化工程（例えば、撮像装置１の図６Ｄの工程）が不要となる。したがって、平坦化工程に起因した製造コストを抑えることができる。加えて、平坦化工程に起因した画素部２００Ｐの劣化が抑えられるので、ノイズの発生等を抑え、画質をより向上させることが可能となる。
＜変形例２＞
図１３は、上記第１の実施の形態の変形例２に係る撮像装置（撮像装置１Ｂ）の要部の断面構成を模式的に表したものである。ここでは、平坦化膜３３が、切欠部Ｃに埋設されている。この点を除き、変形例２に係る撮像装置１Ｂは、上記第１の実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
平坦化膜３３は、マイクロレンズ３２を覆うとともに、例えば、切欠部Ｃの深さ方向の全部にわたって埋設されている。切欠部Ｃの断面形状は、例えば矩形である（図１３）。切欠部Ｃは、矩形以外の断面形状を有していてもよい（図３，図４参照）。平坦化膜３３は、例えば、マイクロレンズ３２上から切欠部Ｃの内部まで連続して設けられている。即ち、この平坦化膜３３は、半導体基板２１の光入射面２１Ｓを平坦化する機能とともに、切欠部Ｃの埋込膜としての機能を担っている。換言すれば、平坦化膜３３の構成材料が、埋込膜の構成材料と同じになっている。ここでは、平坦化膜３３が、本開示の埋込膜の一具体例に対応する。
平坦化膜３３の構成材料の屈折率は、マイクロレンズ３２の構成材料の屈折率よりも低くなっていることが好ましい。これにより、マイクロレンズ３２に入射した光が、効率的にＰＤ２１１に集光される。例えば、マイクロレンズ３２の構成材料が、シリコン窒化膜（屈折率１．８）であるとき、平坦化膜３３の構成材料には、シロキサン（屈折率１．４）を用いることができる。
このような撮像装置１Ｂは、例えば、以下のようにして製造することができる（図１４Ａ〜図１４Ｄ）。
まず、図１４Ａに示したように、半導体基板１１および多層配線層１２を含むロジックウエハ１０Ｗと、半導体基板２１および多層配線層（図示せず）を含むセンサウエハ２０Ｗとを接合して接合面Ｓを形成する。半導体基板２１には、ＰＤ２１１を形成しておく。また、半導体基板２１の光入射面２１Ｓには、絶縁膜３１およびマイクロレンズ３２を形成しておく。
次に、図１４Ｂに示したように、隣り合うチップ領域Ａの間のスクライブラインに、溝Ｖを形成する。溝Ｖは、例えば、絶縁膜３１の表面からセンサウエハ２０Ｗおよび多層配線層１２を貫通させた後、半導体基板１１の厚み方向の途中まで掘りこんで形成する。例えば、矩形の断面形状を有する溝Ｖを形成する。上記第１の実施の形態で説明したのと同様に、絶縁膜３１から半導体基板１１に向かうに連れて、徐々に、あるいは段階的に幅の小さくなる形状を有する溝Ｖを形成するようにしてもよい（図７，図８参照）。
溝Ｖを形成した後、図１４Ｃに示したように、マイクロレンズ３２上から、溝Ｖを埋め込むように平坦化膜３３を形成する。平坦化膜３３は、例えば、ＣＶＤ法または塗布法を用いてシロキサンを成膜することにより形成する。
平坦化膜３３を成膜した後、図１４Ｄに示したように、平坦化膜３３を間にしてセンサウエハ２０Ｗに、保護部材４０を貼り合わせる。保護部材４０は、接合部材３４を用いてセンサウエハ２０Ｗに貼り合わせる。ここでは、溝Ｖが平坦化膜３３で埋められているので、溝Ｖに接合部材３４を埋め込む場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。センサウエハ２０Ｗに保護部材４０を貼り合わせる前に、平坦化膜３３にＣＭＰまたはエッチバックを施し、平坦化膜３３の厚みを調整する工程を設けるようにしてもよい。
センサウエハ２０Ｗに保護部材４０を貼り合わせた後は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、撮像装置１Ｂを製造することができる。
本変形例に係る撮像装置１Ｂは、切欠部Ｃに平坦化膜３３が埋設されているので、切欠部Ｃに接合部材３４を埋設する場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。よって、フレア等に起因した画質の低下を抑えることが可能となる。また、撮像装置１Ｂでは、平坦化膜３３がマイクロレンズ３２を覆うとともに、溝Ｖに埋め込まれているので、平坦化膜３３の形成工程と溝Ｖに埋込膜を形成する工程（図６Ｃ参照）とを別々に行う場合に比べて、工程数を減らすことが可能となる。したがって、製造コストを抑えることができる。
＜第２の実施の形態＞
図１５は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置（撮像装置２）の要部の断面構成を模式的に表したものである。撮像装置２は、平坦化膜３３、絶縁膜３１およびセンサチップ２０を貫通してパッド電極１２Ｍに達する孔部Ｍを有しており、この孔部Ｍに導電性の埋込膜（埋込膜１５）が埋設されている。即ち、上記第１の実施の形態の切欠部Ｃ（図１）に代えて、孔部Ｍを有している。この点を除き、第２の実施の形態に係る撮像装置１は、上記第１の実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
図１６は、平坦化膜３３とともに、孔部Ｍの平面構成の一例を模式的に表している。図１６に示したＸＸＶ−ＸＸＶ’線に沿った断面構成が、図１５に対応する。撮像装置２は、画素部２００Ｐの外側に複数の孔部Ｍを有している。複数の孔部Ｍは、互いに離間して配置されている。複数の孔部Ｍは各々、例えば、四角形の平面形状を有している。例えば、複数の孔部Ｍは、平面視で画素部２００Ｐを囲むように配置されている。複数の孔部Ｍは各々、例えば円等、四角形以外の平面形状を有していてもよい。
詳細は後述するが、孔部Ｍおよび埋込膜１５は、撮像装置２の製造工程中、例えばウエハ状態での針を用いた検査を行うためのものである。孔部Ｍは、例えば、平坦化膜３３、絶縁膜３１、センサチップ２０および多層配線層１２（ロジックチップ１０）に設けられている。孔部Ｍは、例えば、平坦化膜３３から多層配線層１２のパッド電極１２Ｍまでを掘りこむことにより形成されたものであり（後述の図１８Ａの孔部Ｍ）、孔部Ｍの底面ではパッド電極１２Ｍが露出されている。孔部Ｍは、例えば矩形の断面形状を有している。孔部Ｍは、矩形以外の断面形状を有していてもよい。例えば、孔部Ｍの幅が、平坦化膜３３から多層配線層１２に向かうに連れて、徐々に、あるいは段階的に小さくなっていてもよい（図３，図４参照）。孔部Ｍは、例えば、孔Ｈに対向する位置に配置されている。
埋込膜１５は、例えば、孔部Ｍの深さ方向の全部にわたって埋設されており、平坦化膜３３の表面（接合部材３４側の面）と、埋込膜１５の表面とは、略同一平面に設けられている。埋込膜１５は、例えば、導電性の金属材料を含んでいる。導電性の金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）およびニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。埋込膜１５は、パッド電極１２Ｍに電気的に接続されている。例えば、パッド電極１２に接続された配線を設け、この配線に埋込膜１５を接続するようにしてもよい。このとき、孔部Ｍは、孔Ｈに対向する位置からずれた位置に配置されていてもよい。
図１７は、撮像装置２の要部の断面構成の他の例を表している。このように、埋込膜１５は、孔部Ｍの深さ方向の一部に埋設されていてもよい。このとき、埋込膜１５の高さは、孔部Ｍの深さよりも小さくなっており、埋込膜１５の表面は、例えば、半導体基板２１内に設けられている。即ち、Ｚ軸方向において、埋込膜１５の表面は、平坦化膜３３の表面よりも孔部Ｍの底面（パッド電極１２Ｍ）に近い位置に配置されている。孔部Ｍには、底面側から埋込膜１５および接合部材３４がこの順に埋設されている。
このような撮像装置２は、例えば、以下のようにして製造することができる（図１８Ａ，図１８Ｂ）。
まず、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、半導体基板１１および多層配線層１２を含むロジックウエハ１０Ｗと、半導体基板２１および多層配線層（図示せず）を含むセンサウエハ２０Ｗとを接合して接合面Ｓを形成する。半導体基板２１には、ＰＤ２１１を形成しておく。また、半導体基板２１の光入射面２１Ｓには、絶縁膜３１およびマイクロレンズ３２を形成しておく（図６Ａ）。
次いで、図１８Ａに示したように、平坦化膜３３からパッド電極１２Ｍに達する孔部Ｍを複数形成する。続いて、図１８Ｂに示したように、選択的に孔部Ｍに埋設されるように、埋込膜１５を成膜する。埋込膜１５は、例えば、めっき法を用いて金属材料を成膜することにより形成する。これにより、パッド電極１２Ｍに電気的に接続された埋込膜１５が形成される。例えば、埋込膜１５は、孔部Ｍの深さ方向の全部を埋めるようにして形成する。埋込膜１５は、孔部Ｍの深さ方向の一部を埋めるようにして形成するようにしてもよい。
埋込膜１５を形成した後、例えば、埋込膜１５の表面にプローブ針を当てて、ウエハ状態での検査を行う。これにより、動作不良等の発見が可能となる。
埋込膜１５を形成した後、保護部材４０をセンサウエハ２０Ｗに貼り合わせる。保護部材４０は、接合部材３４を用いて貼り合わせる（図６Ｅ参照）。ここでは、孔部Ｍが埋込膜１５で埋められているので、孔部Ｍに接合部材３４を埋め込む場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。
センサウエハ２０Ｗに保護部材４０を貼り合わせた後は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、撮像装置２を製造することができる。
本実施の形態に係る撮像装置２は、孔部Ｍに埋込膜１５が埋設されているので、孔部Ｍに接合部材３４を埋設する場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。よって、フレア等に起因した画質の低下を抑えることが可能となる。また、撮像装置２では、孔部Ｍに金属材料からなる埋込膜１５を埋設することが可能となる。これにより、孔部Ｍに対向する位置に孔Ｈを形成するための強度を維持しやすくなる。更に、ウエハ状態で検査を行う際には、埋込膜１５の表面に針が当てられる。このため、厚い埋込膜１５が、針当てに起因した衝撃を緩和し、針当てに起因した各部の劣化を抑えることが可能となる。
＜変形例３＞
図１９は、上記第２の実施の形態の変形例４に係る撮像装置（撮像装置２Ａ）の要部の断面構成を模式的に表したものである。この撮像装置２Ａは、画素部２００Ｐの外側に、孔部Ｍおよび切欠部Ｃを有している。切欠部Ｃには、埋込膜３５が埋設されている。即ち、この撮像装置２Ａは、埋込膜１５が埋設された孔部Ｍと、埋込膜３５が埋設された切欠部Ｃとを有している。この点を除き、変形例３に係る撮像装置２Ａは、上記第２の実施の形態の撮像装置２と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
切欠部Ｃは、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に、例えば、平坦化膜３３から半導体基板１１の厚み方向の途中までを掘りこむことにより形成されたものである（後述の図２０の溝Ｖ）。切欠部Ｃは、撮像装置２の周縁に設けられている。切欠部Ｃの断面形状は、例えば矩形である（図１９）。切欠部Ｃは、矩形以外の断面形状を有していてもよい（図３，図４参照）。切欠部Ｃに埋設された埋込膜３５は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に、例えば、透水性の低い絶縁材料により構成されている。
このような撮像装置２Ａは、例えば、以下のようにして製造することができる（図２０）。
まず、上記第２の実施の形態で説明したのと同様にして、埋込膜１５までを形成する（図１８Ｂ）。次いで、図２０に示したように、隣り合うチップ領域Ａの間のスクライブラインに、溝Ｖを形成する。溝Ｖは、例えば、平坦化膜３３の表面から絶縁膜３１、センサウエハ２０Ｗおよび多層配線層１２を貫通させた後、半導体基板１１の厚み方向の途中まで掘りこんで形成する。溝Ｖを形成した後、埋込膜３５を形成する（図６Ｃ参照）。
埋込膜３５を形成した後は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様にして、撮像装置２Ａを製造することができる。
本変形例に係る撮像装置２Ａは、孔部Ｍに埋込膜１５が、切欠部Ｃに埋込膜３５が各々埋設されているので、孔部Ｍおよび切欠部Ｃに接合部材３４を埋設する場合に比べて、接合部材３４の厚みが小さくなる。
＜適用例＞
本技術は、撮像装置への適用に限られるものではなく、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、携帯電話機などの撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に撮像装置を用いる複写機など、画像取込部（光電変換部）に撮像装置を用いる電子機器全般に対して適用可能である。なお、電子機器に搭載されるモジュール状の形態、即ちカメラモジュールを撮像装置とする場合もある。
図２１は、本開示の電子機器の一例である電子機器２０００の構成例を示すブロック図である。電子機器２０００は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラおよび携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールである。図２１に示すように、本開示の電子機器２０００は、レンズ群２００１等を含む光学部、撮像装置１，１Ａ，１Ｂ，２，２Ａ（以下、まとめて撮像装置１という）、カメラ信号処理部であるＤＳＰ回路２００３、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６、操作部２００７、及び、電源部２００８等を有している。
そして、ＤＳＰ回路２００３、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６、操作部２００７、及び、電源部２００８がバスライン２００９を介して相互に接続された構成となっている。
レンズ群２００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像装置１の撮像面上に結像する。撮像装置１は、レンズ群２００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
表示部２００５は、液晶表示装置や有機ＥＬ(electro luminescence)表示装置等のパネル型表示装置からなり、撮像装置１で撮像された動画または静止画を表示する。記録部２００６は、固体撮像素子２００２で撮像された動画または静止画を、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)等の記録媒体に記録する。
操作部２００７は、ユーザによる操作の下に、本撮像装置が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部２００８は、ＤＳＰ回路２００３、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６、及び、操作部２００７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
＜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２２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２２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。
＜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２３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２３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２４は、図２３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。
＜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２５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２５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２５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２６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図２６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２６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、本開示に係る技術が適用され得る車両制御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12031に適用され得る。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
以上、実施の形態および変形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。例えば、上記実施の形態等において説明した撮像装置の構成は一例であり、更に他の層を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
また、上記第１の実施の形態では、切欠部Ｃが、平坦化膜３３から半導体基板１１にかけて設けられている場合について説明したが、切欠部Ｃは少なくとも絶縁膜３１の厚み方向にわたって設けられていればよい。例えば、切欠部Ｃが平坦化膜３３および絶縁膜３１の厚み方向にわたって設けられており、切欠部Ｃの底面に半導体基板２１の光入射面２１Ｓが露出されていてもよい。あるいは、切欠部Ｃが平坦化膜３３から半導体基板２１にかけて設けられており、切欠部Ｃの底面が半導体基板２１内に設けられていてもよい。
また、上記第１の実施の形態では、チップ端面からの水分の浸入を抑えるために切欠部Ｃを設ける場合について説明し、上記第２の実施の形態では、ウエハ状態での検査を行うために孔部Ｍを設ける場合について説明した。しかし、本開示の切欠部および孔部の機能はこれに限定されるものではない。本開示の切欠部および孔部の形状および配置等は、上記実施の形態等で説明したものに限定されない。
また、上記実施の形態等では、半導体基板１１の孔Ｈに再配線５１を設ける場合（図２等）について説明したが、孔Ｈを、再配線５１とは別の導電体により埋め込み、この導電体を再配線５１に接続するようにしてもよい。
また、上記実施の形態等では、撮像装置１が、２つの積層されたチップ（ロジックチップ１０およびセンサチップ２０）を有する例（図２等）について説明した。この他、撮像装置１は、３つ以上の積層されたチップを有していてもよい。
上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。以下の構成を有する撮像装置によれば、切欠部および孔部の少なくとも一方の深さ方向の少なくとも一部に、接合部材の構成材料とは異なる構成材料を含む埋込膜を埋設するようにしたので、接合部材を用いて切欠部または孔部を埋める場合に比べて、保護部材と絶縁膜との間の接合部材の厚みを小さくすることができる。したがって、半導体基板と保護部材との間で反射された光の広がりを小さくすることができる。よって、フレア等に起因した画質の低下を抑えることが可能となる。
（１）
光入射面を有するとともに、光電変換部が設けられた第１半導体基板と、
前記第１半導体基板の光入射面と反対側に設けられた第２半導体基板と、
前記第１半導体基板の光入射面側に設けられた絶縁膜と、
少なくとも前記絶縁膜の厚み方向にわたる、切欠部および孔部の少なくとも一方と、
前記切欠部および前記孔部の少なくとも一方の深さ方向の少なくとも一部に埋設された埋込膜と、
前記絶縁膜を間にして前記第１半導体基板に対向する保護部材と、
前記埋込膜の構成材料と異なる材料を含み、かつ、前記保護部材と前記絶縁膜との間に設けられた接合部材と
を備えた撮像装置。
（２）
前記切欠部が、前記絶縁膜の周縁に設けられ、前記絶縁膜および前記第１半導体基板を貫通している
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
前記埋込膜が絶縁材料を含む
前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
更に、前記絶縁膜を間にして前記光電変換部に対向するレンズと、
前記レンズを覆うとともに、前記埋込膜の材料と同じ材料により構成された平坦化膜とを有する
前記（１）ないし（３）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（５）
前記平坦化膜および前記埋込膜の材料の屈折率は、前記レンズの材料の屈折率よりも低い
前記（４）に記載の撮像装置。
（６）
更に、前記第１半導体基板と前記第２半導体基板との間に設けられたパッド電極を有し、
前記孔部が、前記絶縁膜および前記第１半導体基板を貫通して前記パッド電極に達する
前記（１）ないし（５）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（７）
前記埋込膜が導電性材料を含む
前記（６）に記載の撮像装置。
（８）
前記埋込膜が金属材料を含む
前記（６）または（７）に記載の撮像装置。
（９）
更に、前記パッド電極が設けられた多層配線層を有する
前記（６）ないし（８）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１０）
更に、前記パッド電極に電気的に接続されるとともに、前記第２半導体基板の前記多層配線層と反対側の面に設けられた外部接続端子を有する
前記（９）に記載の撮像装置。
（１１）
前記埋込膜が、前記切欠部および前記孔部の少なくとも一方の深さ方向全部にわたって埋設されている
前記（１）ないし（１０）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１２）
前記埋込膜が、前記切欠部および前記孔部の少なくとも一方の深さ方向の一部に埋設されている
前記（１）ないし（１０）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１３）
前記埋込膜が埋設された前記切欠部および前記孔部を有する
前記（１）ないし（１２）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１４）
前記切欠部または前記孔部の少なくとも一方は、前記深さ方向で徐々に幅が小さくなっている
前記（１）ないし（１３）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１５）
前記切欠部または前記孔部の少なくとも一方は、前記深さ方向で段階的に幅が小さくなっている
前記（１）ないし（１４）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
１，１Ａ，１Ｂ，２，２Ａ…撮像装置、１０…ロジックチップ、１１，２１…半導体基板、１２…多層配線層、１２２…層間絶縁膜、２０…センサチップ、２１Ｓ…光入射面、２１１…ＰＤ、３１…絶縁膜、３２…マイクロレンズ、３３…平坦化膜、３４…接合部材、３５，１５…埋込膜、４０…保護部材、５１…再配線、５２…半田バンプ、５３…保護樹脂層、２００Ｐ…画素部、２００Ｃ…回路部、Ｓ…接合面、Ｃ…切欠部、Ｈ…孔、Ｍ…孔部、Ｖ…溝。

Claims (15)

  1. 光入射面を有するとともに、光電変換部が設けられた第１半導体基板と、
    前記第１半導体基板の光入射面と反対側に設けられた第２半導体基板と、
    前記第１半導体基板の光入射面側に設けられた絶縁膜と、
    少なくとも前記絶縁膜の厚み方向にわたる、切欠部および孔部の少なくとも一方と、
    前記切欠部および前記孔部の少なくとも一方の深さ方向の少なくとも一部に埋設された埋込膜と、
    前記絶縁膜を間にして前記第１半導体基板に対向する保護部材と、
    前記埋込膜の構成材料と異なる材料を含み、かつ、前記保護部材と前記絶縁膜との間に設けられた接合部材と
    を備えた撮像装置。
  2. 前記切欠部が、前記絶縁膜の周縁に設けられ、前記絶縁膜および前記第１半導体基板を貫通している
    請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記埋込膜が絶縁材料を含む
    請求項２に記載の撮像装置。
  4. 更に、前記絶縁膜を間にして前記光電変換部に対向するレンズと、
    前記レンズを覆うとともに、前記埋込膜の材料と同じ材料により構成された平坦化膜とを有する
    請求項１に記載の撮像装置。
  5. 前記平坦化膜および前記埋込膜の材料の屈折率は、前記レンズの材料の屈折率よりも低い
    請求項４に記載の撮像装置。
  6. 更に、前記第１半導体基板と前記第２半導体基板との間に設けられたパッド電極を有し、
    前記孔部が、前記絶縁膜および前記第１半導体基板を貫通して前記パッド電極に達する
    請求項１に記載の撮像装置。
  7. 前記埋込膜が導電性材料を含む
    請求項６に記載の撮像装置。
  8. 前記埋込膜が金属材料を含む
    請求項６に記載の撮像装置。
  9. 更に、前記パッド電極が設けられた多層配線層を有する
    請求項６に記載の撮像装置。
  10. 更に、前記パッド電極に電気的に接続されるとともに、前記第２半導体基板の前記多層配線層と反対側の面に設けられた外部接続端子を有する
    請求項９に記載の撮像装置。
  11. 前記埋込膜が、前記切欠部および前記孔部の少なくとも一方の深さ方向全部にわたって埋設されている
    請求項１に記載の撮像装置。
  12. 前記埋込膜が、前記切欠部および前記孔部の少なくとも一方の深さ方向の一部に埋設されている
    請求項１に記載の撮像装置。
  13. 前記埋込膜が埋設された前記切欠部および前記孔部を有する
    請求項１に記載の撮像装置。
  14. 前記切欠部または前記孔部の少なくとも一方は、前記深さ方向で徐々に幅が小さくなっている
    請求項１に記載の撮像装置。
  15. 前記切欠部または前記孔部の少なくとも一方は、前記深さ方向で段階的に幅が小さくなっている
    請求項１に記載の撮像装置。
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