JP7210288B2 - 固体撮像素子、および電子機器 - Google Patents

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Description

本技術は、固体撮像素子、および電子機器に関し、特に、画素間の混色を抑止し、各画素における受光感度を向上させ、さらに、各画素が蓄積できる信号電荷量Ｑｓを増加させるようにした固体撮像素子、および電子機器に関する。
従来、固体撮像素子画素間に絶縁性や反射性を有する壁を形成して画素間の混色を抑止する方法が提案されている。また、固体撮像素子の各画素の光入射側のＳｉ界面にモスアイ構造の反射防止膜を形成して、画素内に入射光を閉じ込めて光路長を稼ぐことによりＰＤ（フォトダイオード）による受光感度を上げる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５－２９０５４号公報
上述した従来の技術によれば、画素間の混色を抑止したり、各画素の受光感度を上げたりすることができる。しかしながら、それらと同時に、各画素が蓄積できる信号電荷量Ｑｓを容易に増加させことはできない。
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上述した従来の技術によって得られる効果に加えて、各画素の信号電荷量Ｑｓを増加できるようにするものである。
本技術の第１の側面である固体撮像素子は、画素毎に形成されている光電変換部と、各画素の前記光電変換部を分離する画素間分離部とを備え、前記画素間分離部は、平面視において前記光電変換部側に突出した形状の突起部を有し、前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて位置が異なる。
本技術の第１の側面である固体撮像素子は、前記画素間分離部と前記光電変換部の間に前記光電変換部とは導電型が異なり、前記突起部に沿って形成されている領域をさらに備えることができる。
前記画素間分離部は、前記光電変換部よりも屈折率が低い材料または光を反射する材料のうちの少なくとも一方から形成することができる。
前記画素間分離部は、基板を貫通するDTIとすることができる。
前記画素間分離部は、基板に対して光の入射面に対向する面側から形成されたDTIとすることができる。
前記画素間分離部は、前記光電変換部を画素毎に分離するように格子状に形成することができる。
前記画素間分離部の深さ方向の長さは、前記突起部と前記格子状の辺とで異なるようにすることができる。
前記画素間分離部が有する前記突起部は、画素の色毎に応じて変更することができる。
前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて長さを異ならせることができる。
前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて幅を異ならせることができる。
前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて数を異ならせることができる。
前記画素間分離部が有する前記突起部は、共有画素のパターンに応じて変更することができる。
前記平面視において、前記突起部は、共有画素のパターンに応じて長さを異ならせることができる。
前記平面視において、前記突起部は、共有画素のパターンに応じて幅を異ならせることができる。
前記平面視において、前記突起部は、共有画素のパターンに応じて数を異ならせることができる。
前記画素間分離部が有する前記突起部は、光学中心から画素までの距離に応じて変更することができる。
前記突起部を含む前記画素間分離部は、横方向部分と縦方向部分との直交箇所を有さないようにすることができる。
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、直線状とすることができる。
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、ジグザク状とすることができる。
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、三角波形状であるとすることができる。
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、半円を連続させた形状とすることができる。
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、半矩形を連続させた形状とすることができる。
前記画素間分離部は、前記光電変換部とは導電型が異なるウェル領域から形成することができる。
本技術の第２の側面である固体撮像素子は、画素毎に形成されている光電変換部と、各画素の前記光電変換部を分離する格子状の画素間分離部と、前記光電変換部内に形成された柱状の突起部と備える。
本技術の第２の側面である固体撮像素子は、前記画素間分離部および前記突起部と前記光電変換部の間に前記光電変換部とは導電型が異なるウェル領域をさらに備えることができる。
前記突起部は、前記光電変換部よりも屈折率が低い材料または光を反射する材料のうちの少なくとも一方から形成することができる。
前記突起部は、基板に対して光の入射面側から形成されたDTIとすることができ、前記画素間分離部は、基板に対して光の入射面に対向する面側から形成されたDTIとすることができる。
前記突起部は、円柱状とすることができる。
前記突起部は、多角形柱状とすることができる。
前記固体撮像素子は、裏面照射型とすることができる。
本技術の第３の側面である電子機器は、固体撮像素子が搭載された電子機器において、前記固体撮像素子が、画素毎に形成されている光電変換部と、各画素の前記光電変換部を分離する画素間分離部とを備え、前記画素間分離部は、平面視において前記光電変換部側に突出した形状の突起部を有し、前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて位置が異なる。
本技術の第４の側面である電子機器は、固体撮像素子が搭載された電子機器において、前記固体撮像素子が、画素毎に形成されている光電変換部と、各画素の前記光電変換部を分離する格子状の画素間分離部と、前記光電変換部内に形成された柱状の突起部とを備える。
本技術の第１乃至第４の側面によれば、各画素の受光感度を上げるとともに信号電荷量Ｑｓを増加させることが可能となる。
本技術を適用した固体撮像素子の第１の構成例を示す水平断面図である。 本技術を適用した固体撮像素子の第１の構成例を示す垂直断面図である。 本技術を適用した固体撮像素子の第２の構成例を示す水平断面図である。 本技術を適用した固体撮像素子の第２の構成例を示す垂直断面図である。 本技術を適用した固体撮像素子の第３の構成例を示す断面図である。 本技術を適用した固体撮像素子の第４の構成例を示す断面図である。 図６のF-DTIの構成例を示す断面図である。 本技術を適用した固体撮像素子の第５の構成例を示す断面図である。 図８のR-DTIの構成例を示す断面図である。 画素分離部の第１の変形例を示す図である。 画素分離部の第２の変形例を示す図である。 画素分離部の第３の変形例を示す図である。 画素分離部の第４の変形例を示す図である。 画素分離部の第５の変形例を示す図である。 画素分離部の第６の変形例を示す図である。 画素分離部の第７の変形例を示す図である。 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。 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、本技術を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
本技術の第１の実施の形態である固体撮像素子の構成例（第１の構成例）について説明する。図１は、該第１の構成例におけるＳｉ基板の中央付近における水平方向断面を示している。図２のＡは、図１の線分Ｘ－Ｘ’における垂直方向の断面図、図２のＢは、図１の線分Ｙ－Ｙ’における垂直方向の断面図を示している。
該第１の構成例には、図１に示されるように、各画素を矩形で取り囲むように格子状の画素間分離部１１がＰ型ウェル領域によって形成されている。格子状の画素間分離部１１によって囲まれる領域には、画素間分離部１１（Ｐ型ウェル領域）と導電性が異なるＮ型領域から成るＰＤ１２が形成されている。
ＰＤ１２を囲む格子状の画素間分離部１１には、矩形の各辺の中央からＰＤ１２に対して突出している突起部１１ａが形成されている。なお、画素間分離部１１の深さ方向の長さは、格子状の辺と突起部１１ａとで異なるものとし、格子状の辺の方が長く（深く）なるように形成される。ただし、突起部１１ａの方が長く（深く）なるように形成したり、両者の長さ（深さ）を揃えたりしてもよい。
また、該第１の構成例は、図２に示されるように裏面照射型であり、入射面側のＳｉ基板１０上にはOCL（オンチップレンズ）１４、およびＣＦ（カラーフィルタ）１５が形成され、Ｓｉ基板１０の入射面の対面には画素Ｔｒ（トランジスタ）１８、および配線層１９が形成されている。各画素のＣＦ１５の間にはＣＦ間遮光部１６が形成されている。Ｓｉ基板１０の入射面側の対面の画素間には、STI(Shallow Trench Isolation)１８が形成されている。
該第１の構成例の場合、画素間分離部１１に突起部１１ａが形成されているので、突起部１１ａが無く画素間分離部１１が単純な矩形である場合に比較して、Ｐ型ウェル領域から成る画素間分離部１１とＮ型領域から成るＰＤ１２とが接するＰＮ接合部分１３の表面積が増加する。ＰＮ接合部分１３は信号電荷を蓄積する役割を担うので、ＰＮ接合部分１３の表面積が増加したことにより、該第１の構成例は、各画素の信号電荷量Ｑｓを増加させることができる。
なお、該第１の構成例は、後述するDTI(Deep Trench. Isolation）を形成しないので、従来の固体撮像素子と同様の工程により製造することができる。
＜第２の実施の形態＞
次に、本技術の第２の実施の形態である固体撮像素子の構成例（第２の構成例）について説明する。図３は、該第２の構成例のＳｉ基板の中央付近における水平方向断面を示している。図４は、図２の線分Ｘ－Ｘ’における垂直方向の断面図を示している。なお、第１の構成例と共通する構成要素については同一の符号を付しているので、その説明は適宜省略する。
該第２の構成例には、第１の構成例の画素間分離部１１と同様の形状、すなわち、突起部を有する格子状の画素間分離部２１がDTIとして形成される。なお、第２の構成例におけるDTIとしての画素間分離部２１の形成方法については特に言及せず、任意の方法を用いることができるものとする。
すなわち、該第２の構成例は、図３に示されるように、突起部２１ａを有する格子状の画素間分離部２１がDTIとして形成されている。画素間分離部２１は、例えば、ＡｌＯ，ＨｆＯ，ＳｉＯ２，Ｗ，poly-Ｓｉ等の単膜層または積層膜から形成される。
また、画素間分離部２１によって囲まれる領域にはＰＤ１２が形成されている。画素間分離部２１とＰＤ１２の間には、Ｐ型ウェル領域２２が形成されている。
該第２の構成例において、OCL１４による集光は、図４に示されるように、Ｓｉ基板１０の界面３１で絞られて、集光スポットが基板内部に入るようにする。これにより、入射光は、Ｓｉ基板１０の深部で側壁に当たるので、相対的に屈折率が高いＳｉ基板１０の内部を透過してから屈折率が低い画素間分離部２１の側壁３２に当たることになる。よって、Ｓｉ基板１０の浅部で側壁に当たる場合に比較して、入射光の隣接画素への漏れ出しを抑制することができ、混色を抑止することができる。
該第２の構成例の場合、突起部２１ａを含む画素間分離部２１とＰＤ１２との間にＰ型ウェル領域２２が形成されているので、第１の構成例と同様に、ＰＮ接合部分の表面積が増加する。よって、該第２の構成例も、各画素の信号電荷量Ｑｓを増加させることができる。
また、該第２の構成例の場合、突起部２１ａを含む画素間分離部２１は、突起部２１ａが無い場合に比較して入射光が当たる画素内の側壁の面積を増加させることができ、さらに、入射光を水平方向にも反射させることができるので、ＰＤ１２における光路長を増やすことができる。したがって、ＰＤ１２の受光感度を増加させることができる。
＜第３の実施の形態＞
次に、本技術の第３の実施の形態である固体撮像素子の構成例（第３の構成例）について図５を参照して説明する。該第３の構成例は、第２の構成例におけるDTIをReverse-DTI（以下、R-DTIと称する）に限定したものである。
同図Ａは該第３の構成例のＳｉ基板の中央付近における拡散層分離構造を示す水平方向断面図、同図Ｂは該第３の構成例のＳｉ基板のＴｒ面における水平方向断面図、同図Ｃは同図Ａの線分Ｘ－Ｘ’における垂直方向の断面図、同図Ｄは同図Ａの線分Ｙ－Ｙ’における垂直方向の断面図をそれぞれ示している。なお、第１および第２の構成例と共通する構成要素については同一の符号を付しているので、その説明は適宜省略する。
該第３の構成例には、第１の構成例の画素間分離部１１と同様の形状を有する画素間分離部４１が、Ｔｒ面に対向する入射面側から絶縁材料が充填されたReverse-DTIとして形成されている。
R-DTIとしての画素間分離部４１は、例えば、ＡｌＯ，ＨｆＯ，ＳｉＯ２，Ｗ，poly-Ｓｉ等の単膜層または積層膜から形成される。格子状の画素間分離部４１には、矩形の各辺の中央からＰＤ１２に対して突出している突起部４１ａが画素間分離部４１と同じ材料によって形成されている。
また、画素間分離部４１によって囲まれる領域にはＰＤ１２が形成されている。画素間分離部４１とＰＤ１２の間には、Ｐ型ウェル領域４２が形成されている。
該第３の構成例の場合、突起部４１ａを含む画素間分離部４１とＰＤ１２の間にＰ型ウェル領域４２が形成されているので、ＰＮ接合部分の表面積が増加する。よって、該第３の構成例も、各画素の信号電荷量Ｑｓを増加させることができる。
また、該第３の構成例の場合、第２の構成例と同様に、入射光が当たる画素内の側壁の面積を増加させることができ、さらに、入射光を水平方向にも反射させることができるので、ＰＤ１２における光路長を増やすことができる。したがって、ＰＤ１２の受光感度を増加させることができる。
さらに、該第３の構成例において、R-DTIとしての画素間分離部４１をＡｌＯ３やＨｆＯ２等の分極を起こす膜と組み合わせて形成し、R-DTIとＰＤ１２の界面をホール蓄積状態にすれば、白点暗電流を抑制することが可能となる。
＜第４の実施の形態＞
次に、本技術の第４の実施の形態である固体撮像素子の構成例（第４の構成例）について図６を参照して説明する。
同図Ａは該第４の構成例のＳｉ基板のＴｒ面における水平方向断面図、同図Ｂは同図Ａの線分Ｘ－Ｘ’における垂直方向の断面図、同図Ｃは同図Ａの線分Ｙ－Ｙ’における垂直方向の断面図をそれぞれ示している。なお、第１乃至第３の構成例と共通する構成要素については同一の符号を付しているので、その説明は適宜省略する。
該第４の構成例は、第１の構成例の画素間分離部１１と同様の形状を有する画素間分離部５１が、Ｔｒ面側からFEOL工程によって絶縁材料が充填されたFront-DTI（以下、F-DTIと称する）として形成されている。
図７は、F-DTIとしての画素間分離部５１の側壁断面を示している。F-DTIとしての画素間分離部５１の側壁には、プラズマドーピング、固相拡散、気相拡散等を用いてＰ型不純物を等方的に拡散させてＰ型領域５２を形成するようにする。このようにした場合、ＰＤ１２のＮ型領域を減少させることなく効果的に信号電荷量Ｑｓを増大させることができる。
F-DTIとしての画素間分離部５１は、例えば、ＡｌＯ，ＨｆＯ，ＳｉＯ２，Ｗ，poly-Ｓｉ等の単膜層または積層膜から形成される。格子状の画素間分離部５１には、矩形の各辺の中央からＰＤ１２に対して突出している突起部５１ａが画素間分離部５１と同じ材料によって形成されている。
また、画素間分離部５１によって囲まれる領域の深部にまでＰＤ１２が形成されており、ＰＤ１２と画素Ｔｒ１８が縦積み構造とされている。ＰＤ１２との画素Ｔｒゲートを分ける領域にはＰ型領域５３が形成されている。
該第４の構成例の場合、突起部５１ａを含む画素間分離部５１とＰＤ１２の間にＰ型領域５２が形成されているので、ＰＮ接合部分の表面積が増加する。よって、該第４の構成例も、各画素の信号電荷量Ｑｓを増加させることができる。
また、該第４の構成例の場合、第２の構成例と同様に、入射光が当たる画素内の側壁の面積を増加させることができ、さらに、入射光を水平方向にも反射させることができるので、ＰＤ１２における光路長を増やすことができる。したがって、ＰＤ１２の受光感度を増加させることができる。
ただし、該第４の構成例の場合、F-DTI（画素間分離部５１）によって各画素を完全に分離しているので、各画素にはＰ型ウェル領域用のコンタクトが必要となる。
＜第５の実施の形態＞
次に、本技術の第５の実施の形態である固体撮像素子の構成例（第５の構成例）について図８を参照して説明する。
同図Ａは該第５の構成例のＳｉ基板のＴｒ面における水平方向断面図、同図Ｂは同図Ａの線分Ｘ－Ｘ’における垂直方向の断面図、同図Ｃは同図Ａの線分Ｙ－Ｙ’における垂直方向の断面図、同図Ｄは入射面側の水平方向断面図をそれぞれ示している。なお、第１乃至第４の構成例と共通する構成要素については同一の符号を付しているので、その説明は適宜省略する。
該第５の構成例には、同図Ａに示されるように、Ｔｒ面側からFEOL工程によって絶縁材料を充填したF-DTIとして、各画素を矩形で取り囲むように格子状の画素間分離部６１が形成されている。格子状の画素間分離部６１によって囲まれる領域には、Ｎ型領域のＰＤ１２が形成されている。画素間分離部６１とＰＤ１２の間にはＰ型ウェル領域６２が形成されている。
ＰＤ１２が形成されている領域には、入射面側から形成するR-DTIとして柱状突起部６３が設けられている。
図９は、R-DTIとして柱状突起部６３の断面図を示している。柱状突起部６３は、ＰＤ１２を成すＮ型領域よりも屈折率が低いＳｉＯ２とＡｌ３Ｏ２の膜を積層して形成する。
柱状突起部６３とＰＤ１２の間にはＰ型ウェル領域６２が形成されている。
柱状突起部６３をR-DTIとして形成することにより、柱状突起部６３と画素Ｔｒ１８を縦方向に重ねて配置することができる。
同図Ｄの場合、柱状突起部６３の断面形状は円形であるが、柱状突起部６３の断面形状は楕円形や三角形以上の多角形であってもよい。また、同図Ｄの場合、柱状突起部６３は、１画素当たり８本が形成されているが、柱状突起部６３の１画素当たりの数は、１または２以上であってもよい。
なお、柱状突起部６３を１画素に複数本形成する場合、それらを接触させずにＰＤ１２を挟むように形成するようにする。これにより、柱状突起部６３の間で入射光が反射するので、ＰＤ１２の受光感度を上げることができる。
また、柱状突起部６３を１画素に複数本形成する場合、柱状突起部６３とＰＤ１２の間のＰ型ウェル領域６２どうしを接触させずにＰＤ１２を挟むように形成するようにする。これにより、ＰＮ接合部分の表面積を稼ぐことができるので、各画素の信号電荷量Ｑｓを増加させることができる。
該第５の構成例の場合、格子状の画素間分離部６１を設けたことにより、入射光の隣接画素への漏れ出しを抑制することができ、混色を抑止することができる。
また、該第５の構成例の場合、柱状突起部６３を設けたことにより、画素内における入射光を増加させてＰＤ１２における光路長を増やすことができる。したがって、ＰＤ１２の受光感度を増加させることができる。さらに、柱状突起部６３を設けたことにより、ＰＮ接合部分の表面積を稼ぐことができるので、各画素の信号電荷量Ｑｓを増加させることができる。
＜変形例＞
次に、画素分離部の変形例について説明する。
図１０は、突起部を有する画素分離部の第１の変形例を示している。該第１の変形例は、画素（のカラーフィルタ）の色に応じて、突起部の数を変更するようにしたものである。
同図の場合、Ｂの画素には突起部が無く、Ｇの画素には４本の突起部が形成されており、Ｒの画素には８本の突起部が形成されている。一般にＳｉにおけるＲ，Ｇ，Ｂの各波長の吸収係数はＲが最も悪く、Ｂが最も良いので、Ｒの画素に突起部を増加させることにより、ＰＤ１２におけるＲの受光感度を上げることができる。
なお、画素の色に応じて、突起部の数を変更する他、長さ、太さ、位置等を変更するようにしてもよい。
図１１は、突起部を有する画素分離部の第２の変形例を示している。該第２の変形例は、格子状の画素間分離部の縦辺と横辺で突起部の数を変更するようにしたものである。同図の場合、各画素の縦辺には突起部が２本、横辺には突起部が１本形成されている。なお、各画素の縦辺と横辺の突起部の数の組み合わせ方は同図の例に限るものでない。
図１２は、突起部を有する画素分離部の第３の変形例を示している。該第３の変形例は、光学中心からの各画素の距離に応じ、例えば、光学中心と反対側の辺の突出部を長くしたり、突起部の中心位置をずらしたりしたものである。これにより、斜め方向から入射する光の反射効率を上げることでき、周辺減光を低減する瞳補正が可能となる。
図１３は、突起部を有する画素分離部の第４の変形例を示している。該第４の変形例は、格子状の画素間分離部の辺によって突起部の数を変更するようにしたものである。
これにより、例えば、ＦＤ（フローティングディフュージョン）を複数の画素で共有する場合等に起こり得る画素毎にＴｒや配線のレイアウトが生じる画素間の感度差を調整することができる。なお、辺によって突起部の数を変更する他、長さ、太さ、位置等を変更するようにしてもよい。
図１４は、突起部を有する画素分離部の第５の変形例を示している。該第５の変形例は、画素間分離部および突起部の横方向部分と縦方向部分を直交させないように形成したものである。
通常、DITに交差部分があると、交差部分の線幅が太くなり、エッチングレートが上がってしまうが、交差部分を生じさせないことにより、これらの問題を抑止することができる。
図１５は、画素分離部の第６の変形例を示している。該第６の変形例は、画素間分離部の辺を直線ではなく、三角波形状でのジグザクに形成したものである。
同図の場合、画素間分離部の辺が波形状に形成されている。なお、画素間分離部の辺の形状は、三角波形状の他、半円や半矩形を連続させた形状に形成してもよい。
図１６は、突起部を有する画素分離部の第７の変形例を示している。該第７の変形例は、突起部の形状を３角形としたものである。なお、突起部の形状は、３角形の他、半円や多角形としてもよい。
＜体内情報取得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１７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１７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、撮像部１０１１２に適用され得る。
＜移動体への応用例＞
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、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、ロボット等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１８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１８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１８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１９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図１９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１９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。
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
画素毎に形成されている光電変換部と、
各画素の前記光電変換部を分離する画素間分離部と
を備え、
前記画素間分離部は、前記光電変換部側に突出した形状の突起部を有する
固体撮像素子。
（２）
前記画素間分離部と前記光電変換部の間に前記光電変換部とは導電型が異なる領域をさらに備える
前記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記画素間分離部は、前記光電変換部よりも屈折率が低い材料または光を反射する材料のうちの少なくとも一方から形成されている
前記（１）または（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記画素間分離部は、基板に対して光の入射面側から形成されたDTIである
前記（１）から（３）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（５）
前記画素間分離部は、基板に対して光の入射面に対向する面側から形成されたDTIである
前記（１）から（３）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（６）
前記画素間分離部は、前記光電変換部を画素毎に分離するように格子状に形成されている
前記（１）から（５）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（７）
前記画素間分離部の深さ方向の長さは、前記突起部と前記格子状の辺とで異なる
前記（６）に記載の固体撮像素子。
（８）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、画素の色毎に応じて変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（９）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、画素の色毎に応じて長さが変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１０）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、画素の色毎に応じて幅が変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１１）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、画素の色毎に応じて数が変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１２）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、共有画素のパターンに応じて変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１３）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、共有画素のパターンに応じて長さが変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１４）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、共有画素のパターンに応じて幅が変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１５）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、共有画素のパターンに応じて数が変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１６）
前記画素間分離部が有する前記突起部は、光学中心から画素までの距離に応じて変更されている
前記（１）から（７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（１７）
前記突起部を含む前記画素間分離部は、横方向部分と縦方向部分との直交箇所を有さない
前記（６）に記載の固体撮像素子。
（１８）
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、直線状である
前記（６）または（７）に記載の固体撮像素子。
（１９）
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、ジグザク状である
前記（６）または（７）に記載の固体撮像素子。
（２０）
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、三角波形状である
前記（６）または（７）に記載の固体撮像素子。
（２１）
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、半円を連続させた形状である
前記（６）または（７）に記載の固体撮像素子。
（２２）
前記画素間分離部の前記格子状の辺は、半矩形を連続させた形状である
前記（６）または（７）に記載の固体撮像素子。
（２３）
前記画素間分離部は、前記光電変換部とは導電型が異なるウェル領域から形成されている
前記（１）に記載の固体撮像素子。
（２４）
画素毎に形成されている光電変換部と、
各画素の前記光電変換部を分離する格子状の画素間分離部と、
前記光電変換部内に形成された柱状の突起部と
を備える固体撮像素子。
（２５）
前記画素間分離部および前記突起部と前記光電変換部の間に前記光電変換部とは導電型が異なるウェル領域をさらに備える
前記（２４）に記載の固体撮像素子。
（２６）
前記突起部は、前記光電変換部よりも屈折率が低い材料または光を反射する材料のうちの少なくとも一方から形成されている
前記（２４）または（２５）に記載の固体撮像素子。
（２７）
前記突起部は、基板に対して光の入射面側から形成されたDTIであり、
前記画素間分離部は、基板に対して光の入射面に対向する面側から形成されたDTIである
前記（２４）から（２６）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（２８）
前記突起部は、円柱状である
前記（２４）から（２７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（２９）
前記突起部は、多角形柱状である
前記（２４）から（２７）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（３０）
前記固体撮像素子は、裏面照射型である
前記（１）から（２９）のいずれかに記載の固体撮像素子。
（３１）
固体撮像素子が搭載された電子機器において、
前記固体撮像素子は、
画素毎に形成されている光電変換部と、
各画素の前記光電変換部を分離する画素間分離部と
を備え、
前記画素間分離部は、前記光電変換部側に突出した形状の突起部を有する
電子機器。
（３２）
固体撮像素子が搭載された電子機器において、
前記固体撮像素子は、
画素毎に形成されている光電変換部と、
各画素の前記光電変換部を分離する格子状の画素間分離部と、
前記光電変換部内に形成された柱状の突起部と
を備える
電子機器。
１０ Ｓｉ基板， １１ 画素間分離部， １１ａ 突起部， １２ ＰＤ， １３ ＰＮ接合部分， １４ OCL， １５ ＣＦ， １６ ＣＦ間遮光部， １７ STI， １８ Ｔｒゲート， １９ 配線層， ２１ 画素間分離部， ２１ａ 突起部， ４１ 画素間分離部， ４１ａ 突起部， ４２ Ｐ型ウェル領域， ５１ 画素間分離部， ５１ａ 突起部， ５２ Ｐ型領域， ６１ 画素間分離部， ６１ａ 突起部， ６２ Ｐ型ウェル領域， ６３ 柱状突起部

Claims (24)

  1. 画素毎に形成されている光電変換部と、
    各画素の前記光電変換部を分離する画素間分離部と
    を備え、
    前記画素間分離部は、平面視において前記光電変換部側に突出した形状の突起部を有し、
    前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて位置が異なる
    固体撮像素子。
  2. 前記画素間分離部と前記光電変換部の間に前記光電変換部とは導電型が異なり、前記突起部に沿って形成されている領域をさらに備える
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 前記画素間分離部は、前記光電変換部よりも屈折率が低い材料または光を反射する材料のうちの少なくとも一方から形成されている
    請求項２に記載の固体撮像素子。
  4. 前記画素間分離部は、基板を貫通するDTIである
    請求項２に記載の固体撮像素子。
  5. 前記画素間分離部は、基板に対して光の入射面に対向する面側から形成されたDTIである
    請求項２に記載の固体撮像素子。
  6. 前記画素間分離部は、前記光電変換部を画素毎に分離するように格子状に形成されている
    請求項２に記載の固体撮像素子。
  7. 前記画素間分離部の深さ方向の長さは、前記突起部と前記格子状の辺とで異なる
    請求項６に記載の固体撮像素子。
  8. 前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて長さが異なる
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  9. 前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて幅が異なる
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  10. 前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて数が異なる
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  11. 前記突起部は、共有画素のパターンに応じて変更されている
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  12. 前記平面視において、前記突起部は、共有画素のパターンに応じて長さが異なる
    請求項１１に記載の固体撮像素子。
  13. 前記平面視において、前記突起部は、共有画素のパターンに応じて幅が異なる
    請求項１１に記載の固体撮像素子。
  14. 前記平面視において、前記突起部は、共有画素のパターンに応じて数が異なる
    請求項１１に記載の固体撮像素子。
  15. 前記突起部は、光学中心から画素までの距離に応じて変更されている
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  16. 前記突起部を含む前記画素間分離部は、横方向部分と縦方向部分との直交箇所を有さない
    請求項６に記載の固体撮像素子。
  17. 前記画素間分離部の前記格子状の辺は、直線状である
    請求項６に記載の固体撮像素子。
  18. 前記画素間分離部の前記格子状の辺は、ジグザク状である
    請求項６に記載の固体撮像素子。
  19. 前記画素間分離部の前記格子状の辺は、三角波形状である
    請求項６に記載の固体撮像素子。
  20. 前記画素間分離部の前記格子状の辺は、半円を連続させた形状である
    請求項６に記載の固体撮像素子。
  21. 前記画素間分離部の前記格子状の辺は、半矩形を連続させた形状である
    請求項６に記載の固体撮像素子。
  22. 前記画素間分離部は、前記光電変換部とは導電型が異なるウェル領域から形成されている
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  23. 前記固体撮像素子は、裏面照射型である
    請求項１に記載の固体撮像素子。
  24. 固体撮像素子が搭載された電子機器において、
    前記固体撮像素子は、
    画素毎に形成されている光電変換部と、
    各画素の前記光電変換部を分離する画素間分離部と
    を備え、
    前記画素間分離部は、平面視において前記光電変換部側に突出した形状の突起部を有し、
    前記平面視において、前記突起部は、画素の色に応じて位置が異なる
    電子機器。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3576152B1 (en) 2017-01-30 2021-12-29 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state image-capture element and electronic device
TW202038456A (zh) 2018-10-26 2020-10-16 日商索尼半導體解決方案公司 固態攝像元件、固態攝像元件封裝及電子機器
WO2020095689A1 (ja) * 2018-11-06 2020-05-14 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、および電子機器
TW202125795A (zh) * 2019-11-19 2021-07-01 日商索尼半導體解決方案公司 固態攝像裝置及電子機器
JP2021136380A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP2022015065A (ja) * 2020-07-08 2022-01-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 センサ装置
US20240038799A1 (en) * 2020-07-29 2024-02-01 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state imaging device and electronic apparatus
KR20220045482A (ko) 2020-10-05 2022-04-12 삼성전자주식회사 이미지 센서
KR20220050385A (ko) * 2020-10-16 2022-04-25 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP2021101491A (ja) * 2021-03-31 2021-07-08 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出装置及び電子機器
KR20240026131A (ko) * 2021-06-30 2024-02-27 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 소자, 전자 기기

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010267827A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法および電子機器
JP2011222900A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Hamamatsu Photonics Kk 固体撮像装置
JP2012175050A (ja) 2011-02-24 2012-09-10 Sony Corp 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP2013030803A (ja) 2012-10-22 2013-02-07 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2013128036A (ja) 2011-12-19 2013-06-27 Sony Corp 撮像素子、撮像装置、並びに、製造装置および方法
JP2013175494A (ja) 2011-03-02 2013-09-05 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器
JP2015153772A (ja) 2014-02-10 2015-08-24 株式会社東芝 固体撮像装置
US20160056200A1 (en) 2014-08-19 2016-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Unit Pixels for Image Sensors and Pixel Arrays Comprising the Same
US20160099267A1 (en) 2014-10-02 2016-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Cmos image sensor for reducing dead zone
US20170012066A1 (en) 2015-07-08 2017-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor having conversion device isolation layer disposed in photoelectric conversion device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0897391A (ja) * 1994-09-28 1996-04-12 Mitsubishi Electric Corp 赤外線固体撮像素子
JP5262823B2 (ja) * 2009-02-23 2013-08-14 ソニー株式会社 固体撮像装置および電子機器
JP2012164768A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP6303803B2 (ja) 2013-07-03 2018-04-04 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその製造方法
EP3576152B1 (en) 2017-01-30 2021-12-29 Sony Semiconductor Solutions Corporation Solid-state image-capture element and electronic device

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010267827A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法および電子機器
JP2011222900A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Hamamatsu Photonics Kk 固体撮像装置
JP2012175050A (ja) 2011-02-24 2012-09-10 Sony Corp 固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
JP2013175494A (ja) 2011-03-02 2013-09-05 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法及び電子機器
JP2013128036A (ja) 2011-12-19 2013-06-27 Sony Corp 撮像素子、撮像装置、並びに、製造装置および方法
JP2013030803A (ja) 2012-10-22 2013-02-07 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2015153772A (ja) 2014-02-10 2015-08-24 株式会社東芝 固体撮像装置
US20160056200A1 (en) 2014-08-19 2016-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Unit Pixels for Image Sensors and Pixel Arrays Comprising the Same
US20160099267A1 (en) 2014-10-02 2016-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Cmos image sensor for reducing dead zone
US20170012066A1 (en) 2015-07-08 2017-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor having conversion device isolation layer disposed in photoelectric conversion device

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