JPWO2020137282A1 - 撮像素子および電子機器 - Google Patents

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Abstract

本開示の一実施形態の撮像素子は、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を含む第１電極と、第１電極と対向配置された第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられると共に、化合物半導体材料を含む光電変換部とを備える。

Description

本開示は、例えば、赤外線センサ等に用いられる撮像素子およびこれを備えた電子機器に関する。
可視領域の波長を光電変換する撮像素子では、光入射側に位置する電極は、一般にＩＴＯ等の透明導電材料を用いて形成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１７−１５７８１６号公報
ところが、赤外線センサにおいて電極材料としてＩＴＯを用いた場合、ＩＴＯは、例えば近赤外領域以上の波長に吸収を示すため、感度が低下するという問題がある。
感度を向上させることが可能な撮像素子および電子機器を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の撮像素子は、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を含む第１電極と、第１電極と対向配置された第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられると共に、化合物半導体材料を含む光電変換部とを備えたものである。
本開示の一実施形態の電子機器は、上記本開示の一実施形態の撮像素子を備えたものである。
本開示の一実施形態の撮像素子および一実施形態の電子機器では、化合物半導体材料を含む光電変換部を間に対向配置される第１電極および第２電極のうち、第１電極を、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を用いて形成するようにした。これにより、第１電極による近赤外領域以下の波長の吸収が低減する。
本開示の実施の形態に係る撮像素子の概略構成の一例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の第１電極の構成の他の例を表す断面模式図である。 図１に示した撮像素子の製造方法の一工程を説明するための断面模式図である。 図３Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図３Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図４Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図４Ｂに続く工程を表す断面模式図である。 図５Ａに続く工程を表す断面模式図である。 図５Ｂに続く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７Ａに続く工程を表す断面模式図である。 ＩＴＯ膜の膜厚による波長の吸収特性を表す図である。 本開示の変形例に係る撮像素子の概略構成の一例を表す断面模式図である。 撮像素子の構成を表すブロック図である。 積層型の撮像素子の構成例を表す模式図である。 図１０に示した固体撮像装置を用いた電子機器（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。 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の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（光入射側にアモルファス状態の電極を有する撮像素子の例）
１−１．撮像素子の構成
１−２．撮像素子の製造方法
１−３．撮像素子の動作
１−４．作用・効果
２．変形例（カラーフィルタおよびオンチップレンズを有する例）
３．適用例
＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像素子（撮像素子１）の断面構成を模式的に表したものである。撮像素子１は、例えばＩＩＩ−Ｖ族半導体等の化合物半導体材料を用いた赤外線センサ等に適用されるものであり、例えば、可視領域（例えば３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満）〜短赤外領域（例えば７８０ｎｍ以上２４００ｎｍ未満）の波長の光に、光電変換機能を有するものである。この撮像素子１には、例えば２次元配置された複数の受光単位領域（画素Ｐ）が設けられている。図１には、３つの画素Ｐに相当する部分の断面構成について示している。
（１−１．撮像素子の構成）
撮像素子１は、素子基板１０および回路基板２０の積層構造を有している。素子基板１０の一方の面は光入射面（光入射面Ｓ１）であり、光入射面Ｓ１と反対の面（他方の面）が、回路基板２０との接合面（接合面Ｓ２）である。素子基板１０は、回路基板２０側から、層間絶縁膜１８（１８Ｂ，１８Ａ）、第２コンタクト層１２、光電変換層１３、第１コンタクト層１４および第１電極１５がこの順に積層されており、例えば、第２コンタクト層１２、光電変換層１３および第１コンタクト層１４が、複数の画素Ｐに対して共通の光電変換部１０Ｓを構成している。本実施の形態では、光電変換部１０Ｓの光入射面Ｓ１側に設けられた第１電極１５が、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を用いて形成された構成を有する。
素子基板１０は、上記のように、回路基板２０に近い位置から、層間絶縁膜１８Ｂ，１８Ａ、第２コンタクト層１２、光電変換層１３、第１コンタクト層１４および第１電極１５をこの順に有している。層間絶縁膜１８には、第２電極１１を含む配線層１０Ｗが設けられている。光電変換部１０Ｓの配線層１０Ｗとの対向面および端面（側面）は、絶縁膜１６により覆われている。回路基板２０は、素子基板１０の接合面Ｓ２に接する配線層２０Ｗと、この配線層２０Ｗを間にして素子基板１０に対向する支持基板２１とを有している。
素子基板１０には、例えば中央部に受光領域である画素領域１００Ａが設けられており、この画素領域１００Ａに光電変換部１０Ｓが配置されている。換言すると、光電変換部１０Ｓが設けられた領域が画素領域１００Ａである。画素領域１００Ａの外側には、画素領域１００Ａを囲む周辺領域１００Ｂが設けられている。素子基板１０の周辺領域１００Ｂには、絶縁膜１６と共に、埋込層１７が設けられている。光電変換部１０Ｓは、例えばＩＩＩ−Ｖ族半導体等の化合物半導体材料を含む、第２コンタクト層１２、光電変換層１３および第１コンタクト層１４がこの順に積層された構成を有する。第２コンタクト層１２、光電変換層１３および第１コンタクト層１４は、例えば、略同一の平面形状を有する。光電変換部１０Ｓの光入射面Ｓ１側には、上記のように、第１電極１５が設けられており、光入射面Ｓ１とは反対側に第２電極１１が設けられている。光電変換部１０Ｓで光電変換された信号電荷は、第２電極１１を含む配線層１０Ｗを介して移動し、回路基板２０で読み出される。以下、各部の構成について説明する。
配線層１０Ｗは、例えば層間絶縁膜１８（１８Ａ，１８Ｂ）中に、第２電極１１およびコンタクト電極１８ＥＡ，１８ＥＢを有している。
第２電極１１は、光電変換層１３で発生した信号電荷（正孔または電子、以下便宜上、信号電荷が正孔であるとして説明する。）を読み出すための電圧が供給される電極（アノード）であり、画素領域１００Ａに画素Ｐ毎に設けられている。第２電極１１は、層間絶縁膜１８Ａおよび絶縁膜１６の接続孔内に設けられ、光電変換部１０Ｓの第２コンタクト層１２に接している。隣り合う第２電極１１は、層間絶縁膜１８Ａおよび絶縁膜１６により電気的に分離している。
第２電極１１は、例えば、チタン（Ｔｉ），タングステン（Ｗ），窒化チタン（ＴｉＮ），白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），ゲルマニウム（Ｇｅ），パラジウム（Ｐｄ），亜鉛（Ｚｎ），ニッケル（Ｎｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）のうちのいずれかの単体、またはそれらのうちの少なくとも１種を含む合金により構成されている。第２電極１１は、このような構成材料の単膜であってもよく、あるいは、２種以上を組み合わせた積層膜であってもよい。例えば、第２電極１１は、チタンおよびタングステンの積層膜（Ｔｉ／Ｗ）により構成されている。
層間絶縁膜１８（１８Ａ，１８Ｂ）は、画素領域１００Ａおよび周辺領域１００Ｂにわたって設けられ、回路基板２０との接合面Ｓ２を有している。画素領域１００Ａにおける接合面Ｓ２と、周辺領域１００Ｂにおける接合面とは、同一平面を形成している。層間絶縁膜１８Ａ，１８Ｂは、積層構造を有し、例えば、層間絶縁膜１８Ａは第２コンタクト層１２側に配置され、層間絶縁膜１８Ｂは回路基板２０側に配置されている。層間絶縁膜１８Ａ，１８Ｂは、例えば、無機絶縁材料により構成されている。無機絶縁材料としては、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化ケイ素（ＳｉＯ2）および酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）等が挙げられる。層間絶縁膜１８Ａ，１８Ｂは、互いに異なる無機絶縁材料を用いて形成してもよいし、同一の無機絶縁材料を用いて形成するようにしてもよい。
コンタクト電極１８ＥＡは、第２電極１１と回路基板２０とを電気的に接続するためのものであり、画素領域１００Ａに画素Ｐ毎に設けられている。隣り合うコンタクト電極１８ＥＡは、層間絶縁膜１８により電気的に分離されている。
コンタクト電極１８ＥＢは、周辺領域１００Ｂに配置されており、第１電極１５と回路基板２０の配線（後述の配線２２ＣＢ）とを電気的に接続するためのものである。周辺領域１００Ｂには、図示していないが、例えば埋込層１７および層間絶縁膜１８を貫通する貫通電極が設けられており、コンタクト電極１８ＥＢは、この貫通電極を介して、例えば第１電極１５と電気的に接続されている。コンタクト電極１８ＥＢは、例えば、コンタクト電極１８ＥＡと同一工程で形成されている。コンタクト電極１８ＥＡ，１８ＥＢは、例えば銅（Ｃｕ）パッドにより構成されており、接合面Ｓ２に露出している。
第２コンタクト層１２は、例えば、全ての画素Ｐに共通して設けられ、絶縁膜１６と光電変換層１３との間に配置されている。第２コンタクト層１２は、隣り合う画素Ｐを電気的に分離するためのものであり、第２コンタクト層１２には、例えば複数の拡散領域１２Ａが設けられている。第２コンタクト層１２に、光電変換層１３を構成する化合物半導体材料のバンドギャップよりも大きなバンドギャップの化合物半導体材料を用いることにより、暗電流を抑えることも可能となる。第２コンタクト層１２には、例えばｎ型のＩｎＰ（インジウムリン）を用いることができる。
第２コンタクト層１２に設けられた拡散領域１２Ａは、互いに離間して配置されている。拡散領域１２Ａは、画素Ｐ毎に配置され、それぞれの拡散領域１２Ａには第２電極１１が接続されている。拡散領域１２Ａは、光電変換層１３で発生した信号電荷を画素Ｐ毎に読み出すためのものであり、例えば、ｐ型不純物を含んでいる。ｐ型不純物としては、例えばＺｎ（亜鉛）等が挙げられる。このように、拡散領域１２Ａと、拡散領域１２Ａ以外の第２コンタクト層１２との間にｐｎ接合界面が形成され、隣り合う画素Ｐが電気的に分離されるようになっている。拡散領域１２Ａは、例えば第２コンタクト層１２の厚み方向に設けられ、光電変換層１３の厚み方向の一部にも設けられている。
第２電極１１と第１電極１５との間、より具体的には、第２コンタクト層１２と第１コンタクト層１４との間の光電変換層１３は、例えば、全ての画素Ｐに共通して設けられている。光電変換層１３は、所定の波長の光を吸収して、信号電荷を発生させるものであり、例えば、ｉ型のＩＩＩ−Ｖ族半導体等の化合物半導体材料により構成されている。光電変換層１３を構成する化合物半導体材料としては、例えば、ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウム砒素），ＩｎＡｓＳｂ（インジウム砒素アンチモン），ＩｎＡｓ（インジウム砒素），ＩｎＳｂ（インジムアンチモン）およびＨｇＣｄＴｅ（水銀カドミウムテルル）等が挙げられる。Ｇｅ（ゲルマニウム）により光電変換層１３を構成するようにしてもよい。光電変換層１３では、例えば、可視領域から短赤外領域の波長の光の光電変換がなされるようになっている。
第１コンタクト層１４は、例えば、全ての画素Ｐに共通して設けられている。第１コンタクト層１４は、光電変換層１３と第１電極１５との間に設けられ、これらに接している。第１コンタクト層１４は、第１電極１５から排出される電荷が移動する領域であり、例えば、ｎ型の不純物を含む化合物半導体により構成されている。第１コンタクト層１４には、例えば、ｎ型のＩｎＰ（インジウムリン）を用いることができる。第１コンタクト層１４の厚みは、例えば２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
第１電極１５は、例えば、複数の画素Ｐに対する共通の電極として、第１コンタクト層１４上（光入射側）に、第１コンタクト層１４に接するように設けられている。第１電極１５は、光電変換層１３で発生した電荷のうち、信号電荷として用いられない電荷を排出するためのものである（カソード）。例えば、正孔が信号電荷として第２電極１１から読み出される場合には、第１電極１５を通じて、例えば電子を排出することができる。
第１電極１５は、例えば、波長１７００ｎｍ以下の入射光を透過可能な導電膜により構成されている。本実施の形態では、第１電極１５は、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を用いて形成されている。ここで、アモルファス状態とは、非結晶な状態を含有する物質状態である。なお、第１電極１５は、本実施の形態における効果を妨げない範囲で、例えば結晶状態等のアモルファス状態以外の状態が含まれていてもよい。酸化物半導体材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が挙げられる。第１電極１５は、詳細は後述するが、例えば、窒素（Ｎ2）ガス雰囲気下において、例えば２００℃以上４
５０℃以下の温度でアニール処理することで形成することができる。第１電極１５の厚みは、例えば１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。
また、第１電極１５は、例えば図２に示したように、電極層１５Ａ（第１の電極層）および電極層１５Ｂ（第２の電極層）の積層膜として形成してもよい。このとき、電極層１５Ａは、上述したように、アモルファス状態を有する、例えばＩＴＯを用いて形成することができる。電極層１５Ａの厚みは、例えば１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、好ましくは、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。電極層１５Ｂには、例えば，酸化チタン、ＩＺＯ（酸化インジウム・酸化亜鉛）およびＩＧＺＯ等を用いることができる。なお、電極層１５Ｂは、例えば、赤外領域における吸収率が、例えば１５％未満であればよい。上記範囲内であれば、電極層１５Ｂは、必ずしもアモルファス状態である必要はなく、一般的な電極と同様に、結晶状態であってもよい。
保護膜３１は、第１電極１５を光入射面Ｓ１側から画素領域１００Ａおよび周辺領域１００Ｂを覆っている。保護膜３１には、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯx），窒化ケイ素（ＳｉxＮy），炭化ケイ素（ＳｉＣ）および酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）等を用いることができる。
パッシベーション膜３２は、例えば保護膜３１上に設けられ、画素領域１００Ａおよび周辺領域１００Ｂを覆っている。パッシベーション膜３２は、反射防止機能を有していてもよい。パッシベーション膜３２には、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化ケイ素（ＳｉＯ2）および酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ3）等を用いるこ
とができる。
絶縁膜１６は、第２コンタクト層１２と配線層１０Ｗとの間に設けられるとともに、第２コンタクト層１２の底面および端面、光電変換層１３の端面および第１コンタクト層１４の端面を覆い、第１電極１５に接している。絶縁膜１６は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）または酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の酸化物を含んで構成されている。絶縁膜１６は、複数の膜からなる積層構造として構成するようにしてもよい。絶縁膜１６は、例えば酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、炭素含有酸化シリコン（ＳｉＯＣ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）およびシリコンカーバイド（ＳｉＣ）等のシリコン（Ｓｉ）系絶縁材料により構成するようにしてもよい。
埋込層１７は、撮像素子１の製造工程で、仮基板（後述の図３Ｂの仮基板４３）と光電変換部１０Ｓとの段差を埋めるためのものである。詳細は後述するが、本実施の形態では、この埋込層１７を形成するので、光電変換部１０Ｓと仮基板４３との段差に起因した製造工程の不具合の発生が抑えられる。
埋込層１７は、配線層１０Ｗと保護膜３１との間に設けられ、例えば、光電変換部１０Ｓの厚み以上の厚みを有している。ここでは、この埋込層１７が光電変換部１０Ｓを囲んで設けられているので、光電変換部１０Ｓの周囲の領域（周辺領域１００Ｂ）が形成される。これにより、この周辺領域１００Ｂに回路基板２０との接合面Ｓ２を設けることができるようになっている。周辺領域１００Ｂに接合面Ｓ２が形成されていれば、埋込層１７の厚みを小さくしてもよいが、埋込層１７が光電変換部１０Ｓを厚み方向にわたって覆い、光電変換部１０Ｓの端面全面が埋込層１７に覆われていることが好ましい。埋込層１７が、絶縁膜１６を介して光電変換部１０Ｓの端面全面を覆うことにより、光電変換部１０Ｓへの水分の浸入を効果的に抑えることができる。
接合面Ｓ２側の埋込層１７の面は平坦化されており、周辺領域１００Ｂでは、この平坦化された埋込層１７の面に配線層１０Ｗが設けられている。埋込層１７には、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒化シリコン（ＳｉＮ），酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ），炭素
含有酸化シリコン（ＳｉＯＣ）およびシリコンカーバイド（ＳｉＣ）等の無機絶縁材料を用いることができる。
支持基板２１は、配線層２０Ｗを支持するためのものであり、例えば、シリコン（Ｓｉ）により構成されている。配線層２０Ｗは、例えば、層間絶縁膜２２（２２Ａ，２２Ｂ）中に、コンタクト電極２２ＥＡ，２２ＥＢ、画素回路２２ＣＡおよび配線２２ＣＢを有している。層間絶縁膜２２Ａ，２２Ｂは、例えば、無機絶縁材料により構成されている。無機絶縁材料としては、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化ケイ素（ＳｉＯ2）および酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）等が挙げられる。層間絶縁膜２２Ａ，２２Ｂは、互いに異なる無機絶縁材料を用いて形成してもよいし、同一の無機絶縁材料を用いて形成するようにしてもよい。
コンタクト電極２２ＥＡは、例えば画素領域１００Ａに設けられ、第２電極１１と画素回路２２ＣＡとを電気的に接続するためのものであり、素子基板１０の接合面Ｓ２でコンタクト電極１８ＥＡに接している。隣り合うコンタクト電極２２ＥＡは、層間絶縁膜２２Ａ，２２Ｂにより電気的に分離されている。
コンタクト電極２２ＥＢは、例えば周辺領域１００Ｂに設けられ、第１電極１５と回路基板２０の配線２２ＣＢとを電気的に接続するためのものであり、素子基板１０の接合面Ｓ２でコンタクト電極１８ＥＢに接している。コンタクト電極２２ＥＢは、例えば、コンタクト電極２２ＥＡと同一工程で形成されている。
コンタクト電極２２ＥＡ，２２ＥＢは、例えば銅（Ｃｕ）パッドにより構成されており、回路基板２０の素子基板１０との対向面に露出されている。即ち、コンタクト電極１８ＥＡとコンタクト電極２２ＥＡとの間、および、コンタクト電極１８ＥＢとコンタクト電極２２ＥＢとの間で例えばＣｕＣｕ接合がなされている。
画素回路２２ＣＡは、例えば画素領域１００Ａにおいて画素Ｐ毎に設けられ、コンタクト電極２２ＥＡに接続されている。この画素回路２２ＣＡが、ＲＯＩＣを構成している。配線２２ＣＢは、例えば周辺領域１００Ｂに設けられ、コンタクト電極２２ＥＢに接続されると共に、例えば所定の電位に接続されている。これにより、光電変換層１３で発生した電荷の一方（例えば、正孔）は、第２電極１１から、コンタクト電極１８ＥＡ，２２ＥＡを介して画素回路２２ＣＡに読み出されるようになっている。光電変換層１３で発生した電荷の他方（例えば、電子）は、第１電極１５から、貫通電極（図示せず）およびコンタクト電極１８ＥＢ，２２ＥＢを介して、所定の電位に排出されるようになっている。
（１−２．撮像素子の製造方法）
撮像素子１は、例えば次のようにして製造することができる。図３Ａ〜図７Ｂは、撮像素子１の製造工程を工程順に表したものである。
まず、図３Ａに示したように、成長基板４１上に、例えば、ｎ型のＩｎＰからなるバッファ層４４Ｂ、ｉ型のＩｎＧａＡｓからなるストッパ層４４Ｓ、光電変換部１０Ｓおよびｉ型のＩｎＧａＡｓからなるキャップ層４５Ａをこの順にエピタキシャル成長により形成する。成長基板４１の口径は、例えば、６インチ以下である。光電変換部１０Ｓとしては、例えば、ｎ型のＩｎＰからなる第２コンタクト層１２、ｉ型またはｎ型のＩｎＧａＡｓからなる光電変換層１３およびｎ型のＩｎＰからなる第１コンタクト層１４をこの順に形成する。
キャップ層４５は、光電変換部１０Ｓと、光電変換部１０Ｓを仮基板４３に接合するための接着層Ｂとが直に接することを防ぐためのものである。光電変換部１０Ｓに接着層Ｂが接したまま、工程を進めると、例えば成膜、不純物拡散またはアニール等のエネルギー照射により、光電変換部１０Ｓの特性が低下するおそれがある。特に、光電変換部１０Ｓのうち、接着層Ｂに近い位置に配置される第１コンタクト層１４がリン（Ｐ）を含むとき、エネルギー照射により、リンが抜けてしまうおそれがある。あるいは、エネルギー照射により、接着層Ｂが変性して、仮基板４３から光電変換部１０Ｓが剥がれてしまう虞もある。光電変換部１０Ｓと接着層Ｂ３２との間にキャップ層４５を形成しておくことにより、このような特性低下および膜剥がれ等の発生を抑えることができる。キャップ層４５は、光電変換部１０Ｓ（より具体的には、第１コンタクト層１４）上にエピタキシャル成長可能な半導体材料であればよく、例えばＩｎＧａＡｓまたはＩｎＡｓＳｂ等を用いることができる。
光電変換部１０Ｓ上にキャップ層４５Ａを形成した後、アニール工程を行う。このアニール工程は、後の拡散領域１２Ａを形成する工程での急激なエネルギー照射に備えるためのものである。このアニール工程の加熱時間および加熱温度は、拡散領域１２Ａを形成する工程の加熱時間および加熱温度よりも、より長時間または高温であることが好ましい。あるいは、より長時間且つ高温であってもよい。その後、キャップ層４５Ａ上に、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2）を含む接着層Ｂを成膜し、アニール工程を行う。キャップ層４５Ａ形成後のアニール工程と、接着層Ｂ形成後のアニール工程とは、どちらか一方のみであってもよい。
続いて、図３Ｂに示したように、接着層Ｂを間にして、成長基板４１を大口径の仮基板４３に接合する。このとき、接着層Ｂと第１コンタクト層１４との間にキャップ層４５Ａが介在する。接着層Ｂには、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）および酸化シリコン（ＳｉＯ2）等を用いることができる。仮基板４３には、例えば、成長基板４１よりも
大きな口径のシリコン（Ｓｉ）基板を用いる。仮基板４３の口径は、例えば８インチ〜１２インチである。小口径の成長基板４１を大口径の仮基板４３に接合させることにより、素子基板１０を形成する際に大口径の基板用の種々の装置を用いることが可能となる。これにより、例えば、回路基板２０と素子基板１０との接合をＣｕＣｕ接合にし、画素Ｐを微細化することができる。仮基板４３への成長基板４１の接合は、プラズマ活性化接合、常温接合または接着剤を使用した接合（接着剤接合）等により行うようにしてもよい。このように、例えばウェハ状の光電変換部１０Ｓを仮基板４３に接合する。なお、光電変換部１０Ｓは、ウェハ状に限らず、チップ状に断片化されていてもよい。
光電変換部１０Ｓを形成した成長基板４１を仮基板４３に接合した後、図４Ａに示したように、成長基板４１を除去する。成長基板４１の除去は、機械研削、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）、ウェットエッチングまたはドライエッチング
等により行うことができる。
続いて、図４Ｂに示したように、光電変換部１０Ｓの仮基板４３に対する位置ずれを補正する。具体的には、例えばフォトリソグラフィおよびエッチングを用いて光電変換部１０Ｓの位置ずれを補正する。光電変換部１０Ｓ上に、レジスト（レジストＰＲ）を形成し、適宜光電変換部１０Ｓのエッチングを行う。エッチングは、ドライエッチングまたはウェットエッチング等を用いることができる。これにより、光電変換部１０Ｓの不要部分が除去され、仮基板４３の規定された領域（画素領域１００Ａ）のみに光電変換部１０Ｓを残すことができる。このように、光電変換部１０Ｓの仮基板４３に対する位置ずれを補正することで、後の工程での合わせずれの発生を抑えて、所望の構造の撮像素子１を容易に形成することが可能となる。
光電変換部１０Ｓの仮基板４３に対する位置ずれを補正した後、図５Ａに示したように、仮基板４３の全面に絶縁膜１６を成膜する。続いて、光電変換部１０Ｓに、画素Ｐ毎に拡散領域１２Ａを形成する。これにより、素子分離がなされる。拡散領域１２Ａの形成には、例えば、絶縁膜１６をハードマスクとして用いる。具体的には、第２コンタクト層１２上に所定の形状のマスクを形成した後、エッチングにより絶縁膜１６に開口１６Ｈを形成する。その後、レジスト剥離を行い、絶縁膜１６をハードマスクとしてｐ型不純物の気相拡散を行う。これにより選択的な領域に拡散領域１２Ａが形成される。拡散領域１２Ａは、レジストマスクを用いてイオンインプラテーション等により形成するようにしてもよい。ここでは、大口径の仮基板４３上に設けられた光電変換部１０Ｓに拡散領域１２Ａを形成するので、画素Ｐを微細化することが可能となる。
光電変換部１０Ｓに拡散領域１２Ａを形成したのち、図５Ｂに示したように、仮基板４３の全面に絶縁材料を成膜した後、例えばＣＭＰにより平坦化する。これにより、光電変換部１０Ｓの周囲（周辺領域１００Ｂ）に、光電変換部１０Ｓの上面（仮基板４３から最も離れた面）と同一平面を構成する埋込層１７が形成される。なお、拡散領域１２Ａと埋込層１７とは、逆の順序で形成するようにしてもよく、光電変換部１０Ｓの仮基板４３に対する位置ずれを補正した後に、拡散領域１２Ａおよび埋込層１７をこの順に形成してもよい。
続いて、光電変換部１０Ｓ上に、第２電極１１を含む配線層１０Ｗを形成する。まず、光電変換部１０Ｓおよび埋込層１７の全面に絶縁材料を成膜した後、開口を形成する。この開口に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法または蒸着法等により、例えば、チタン（Ｔｉ）／タングステン（Ｗ）の積層膜を成膜した後、この積層膜をフォトリソグラフィおよびエッチングを用いてパターニングすることにより形成する。これにより、第２電極１１が形成される。この後、第２電極１１を覆うように絶縁材料をさらに成膜した後、例えばＣＭＰにより平坦化して層間絶縁膜１８Ａを形成する。
次に、層間絶縁膜１８Ａ上に絶縁材料を成膜し、例えばＣＭＰにより平坦化して層間絶縁膜１８Ｂを形成した後、図６Ａに示したように、光電変換部１０Ｓ上（画素領域１００Ａ）および光電変換部１０Ｓ上以外の領域（周辺領域１００Ｂ）に、それぞれ、開口１８Ｈ１および開口１８Ｈ２を形成する。なお、光電変換部１０Ｓ上に形成する開口１８Ｈ１は、その底面において第２電極１１の一部が露出される。この層間絶縁膜１８Ｂの開口１８Ｈ１，１８Ｈ２に、蒸着法、ＰＶＤ法またはメッキ法等により銅（Ｃｕ）膜を成膜した後、例えばＣＭＰ法を用いて銅膜の表面を研磨することによりコンタクト電極１８ＥＡ，１８ＥＢを形成する。これにより、第２電極１１、コンタクト電極１８ＥＡ，１８ＥＢを有する配線層１０Ｗが形成される。ここでは、大口径の仮基板４３上に配線層１０Ｗを形成するので、大口径の基板用の種々の装置を用いることが可能となる。また、成長基板４１の除去、拡散領域１２Ａの形成および配線層１０Ｗの形成等の工程で、接着層Ｂと第１コンタクト層１４との間にキャップ層４５Ａが介在しているので、光電変換部１０Ｓの特性低下および膜剥がれ等の発生を抑えることができる。
配線層１０Ｗを形成した後、図６Ｂに示したように、配線層１０Ｗを間にして、仮基板４３に回路基板２０を貼り合わせる。このとき、回路基板２０には、予め配線層２０Ｗを形成しておく。回路基板２０の配線層２０Ｗは、パッド構造のコンタクト電極２２ＥＡ，２２ＥＢを有しており、回路基板２０を仮基板４３に貼り合わせる際には、例えば、配線層２０Ｗのコンタクト電極２２ＥＡ，２２ＥＢと配線層１０Ｗのコンタクト電極１８ＥＡ，１８ＥＢとがＣｕＣｕ接合される。より具体的には、画素領域１００Ａでは、コンタクト電極１８ＥＡとコンタクト電極２２ＥＡとが接合された接合面Ｓ２が形成され、周辺領域１００Ｂではコンタクト電極１８ＥＢとコンタクト電極２２ＥＢとが接合された接合面Ｓ２が形成される。ここでは、素子基板１０の周辺領域１００Ｂも、回路基板２０に接合される。
次に、図７Ａに示したように、仮基板４３、接着層Ｂおよびキャップ層４５をこの順に除去して、第１コンタクト層１４を露出させる。仮基板４３は、例えば、機械研削，ウェットエッチングまたはドライエッチング等を用いることにより除去することができる。接着層Ｂおよびキャップ層４５は、例えばウェットエッチングにより除去することができる。接着層Ｂのウェットエッチングには、例えばＨＦ（Hydrogen Fluoride）またはＢＨＦ（Buffered Hydrogen Fluoride）等を用いることができる。キャップ層４５のウェットエッチングには、例えば、酸および酸化剤の混合液を用いることができる。酸としては、例えば、ＨＦ，塩酸（ＨＣｌ）またはリン酸（Ｈ3ＰＯ4）等を用いることができ、酸化剤としては、例えば、過酸化水素水またはオゾン水等を用いることができる。接着層Ｂおよびキャップ層４５をドライエッチングにより除去することも可能であるが、ウェットエッチングにより除去することが好ましい。
なお、接着層Ｂおよびキャップ層４５を除去する領域は、例えば、平面視で光電変換部１０Ｓの面積よりも小さくする。これにより、光電変換部１０Ｓの光入射面Ｓ１側（回路基板２０との対向面と反対面）の周縁、より具体的には、第１コンタクト層１４の端部上にキャップ層４５および接着層Ｂが残存する。
キャップ層４５を除去した後、図７Ｂに示したように、露出された第１コンタクト層１４上に第１電極１５を形成する。第１電極１５は、例えば、スパッタリングを用いてＩＴＯ膜を形成し、例えば厚さ１０ｎｍで成膜したのち、窒素（Ｎ2）ガス雰囲気下において
、例えば３６０℃でアニール処理する。これにより、ＩＴＯ膜はアモルファス状態を維持することとなり、第１電極１５が形成される。なお、第１電極１５のアニール処理では、窒素（Ｎ2）を含有するガスを用いればよく、窒素（Ｎ2）ガスの他、例えば、アルゴン（Ａｒ）およびヘリウム（Ｈｅ）やそれらを含有する窒素、窒素を含有する酸素など、用いるようにしてもよい。
第１電極１５を形成した後、第１電極１５および埋込層１７上に保護膜３１およびパッシベーション膜３２をこの順に成膜する。これにより、図１に示した撮像素子１が完成する。
（１−３．撮像素子の動作）
撮像素子１では、パッシベーション膜３２、保護膜３１、第１電極１５および第１コンタクト層１４を介して、光電変換層１３へ光（例えば可視領域および赤外領域の波長の光）が入射すると、この光が光電変換層１３において吸収される。これにより、光電変換層１３では正孔および電子の対が発生する（光電変換される）。このとき、例えば第２電極１１に所定の電圧が印加されると、光電変換層１３に電位勾配が生じ、発生した電荷のうち一方の電荷（例えば正孔）が、信号電荷として拡散領域１２Ａに移動し、拡散領域１２Ａから第２電極１１へ収集される。この信号電荷が、コンタクト電極１８ＥＡ，２２ＥＡを通じて画素回路２２ＣＡに移動し、画素Ｐ毎に読み出される。
（１−４．作用・効果）
近年、赤外線センサの受光素子（撮像素子）として、光電変換層に、例えば、ＩｎＧａＡｓ等の化合物半導体を用いた半導体素子が開発されている。赤外線センサでは、赤外領域以下の波長範囲において安定した光学特性が求められるが、その１つとして、赤外領域以下の波長範囲における吸収率が２．５％以下であることが求められている。ところが、赤外線センサの電極としてＩＴＯを用いた場合、約８００ｎｍから吸収率が上昇し、近赤外領域の波長（例えば、１７００ｎｍ）において約４％と高い吸収率を示す。ＩＴＯは、赤外、可視領域でも吸収率が低く、このため、一般的な赤外線センサでは、近赤外領域における吸収率が良好なＩｎＰが使用されているが、可視領域では吸収率が上がってしまう課題があった。
しかしながら、量産化を目的とした場合、電極には、一般的な透明電極材料であるＩＴＯを用いることが望ましい。このため、赤外領域以下の波長範囲におけるＩＴＯ電極の吸収を抑え、赤外領域以下の波長に対して優れた感度を有する赤外センサの開発が求められている。
これに対して、本実施の形態の撮像素子１では、化合物半導体材料を含む光電変換部１０Ｓの光入射面Ｓ１側に配置される第１電極１５を、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を用いて形成するようにした。アモルファス状態を有する酸化物半導体材料からなる第１電極１５は、例えば窒素（Ｎ2）ガス雰囲気下においてアニールすることで形成
することができる。
図８は、ＩＴＯ膜の膜厚による波長の吸収特性の変化を表したものである。窒素（Ｎ2）雰囲気下において２００℃１０分間アニールした膜厚５０ｎｍのＩＴＯ膜では、波長８００ｎｍ以上から吸収率が増加したのに対して、窒素（Ｎ2）雰囲気下において３２０℃５分間アニールした膜厚１０ｎｍのＩＴＯ膜では、波長８００ｎｍ以上の近赤外領域においても吸収率が２％以下と、安定した光学特性を示した。また、ここには示していないが、窒素（Ｎ2）雰囲気下においてアニール処理したＩＴＯ膜は低抵抗状態を維持していた
。
以上により、本実施の形態では、化合物半導体材料を含む光電変換部１０Ｓを間に対向配置される第１電極１５および第２電極１１のうち、光入射面Ｓ１側に配置される第１電極１５を、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を用いて形成するようにした。これにより、第１電極１５による赤外領域を含む光の吸収が低減する。よって、光電変換部１０Ｓへ効率よく光を入射させることが可能となり、安定した光学特性が得られるようになる。よって、優れた感度を有する撮像素子１を提供することが可能となる。
また、本実施の形態では、第１電極１５に一般的な透明電極材料であるＩＴＯを用いることが可能となるため、コストを低減することが可能となり、量産化を実現することが可能となる。
次に、本開示の変形例について説明する。以下では、上記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９は、本開示の変形例に係る撮像素子（撮像素子２）の断面構成を模式的に表したものである。撮像素子２は、上記実施の形態における撮像素子１と同様に、例えばＩＩＩ−Ｖ族半導体等の化合物半導体材料を用いた赤外線センサ等に適用されるものであり、例えば、可視領域（例えば３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満）〜近赤外領域（例えば７８０ｎｍ以上２４００ｎｍ未満）の波長の光に、光電変換機能を有するものである。本変形例の撮像素子２は、光入射面側の画素領域１００Ａに配置された各画素Ｐ上に、例えば、赤色（３３Ｒ），緑色（３３Ｇ），青色（３３Ｂ）のカラーフィルタを有するカラーフィルタ（ＣＦ）層３３およびオンチップレンズ３４がこの順に設けられている点が上記実施の形態とは異なる。
本変形例のように、光入射面Ｓ１側にＣＦ３３およびオンチップレンズ３４を設けた撮像素子２においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜３．適用例＞
（適用例１）
図１０は、上記実施の形態等において説明した撮像素子１（または、撮像素子２）の素子構造および機能構成を表したものである。撮像素子１は、例えば赤外線イメージセンサであり、例えば撮像素子１に設けられた画素領域１００Ａと、この画素領域１００Ａを駆動する回路部１３０とを有している。回路部１３０は、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を有している。
画素領域１００Ａは、例えば行列状に２次元配置された複数の画素Ｐ（撮像素子１）を有している。画素Ｐ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Ｐ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、画素領域１００Ａ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１３１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を通して図示しない信号処理部等へ入力される。
この撮像素子１では、図１１に示したように、例えば、画素領域１００Ａを有する素子基板１０と、回路部１３０を有する回路基板２０とが積層されている。但し、このような構成に限定されず、回路部１３０は、画素領域１００Ａと同一の基板上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、回路部１３０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、外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像素子１の内部情報等のデータを出力するものである。システム制御部１３２はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部１３１、水平選択部１３３および列走査部１３４等の駆動制御を行う。
（適用例２）
上述の撮像素子１は、例えば赤外領域を撮像可能なカメラ等、様々なタイプの電子機器に適用することができる。図１２に、その一例として、電子機器３（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器３は、例えば静止画または動画を撮影可能なカメラであり、撮像素子１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像素子１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像素子１へ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、撮像素子１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、撮像素子１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、撮像素子１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリ等の記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
（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１３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１３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）
＜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１４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１４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孔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１５は、図１４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１６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１６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）１２０
５３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１６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１７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図１７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１７には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
以上、実施の形態および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。例えば、上記実施の形態において説明した撮像素子１の層構成は一例であり、さら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。例えば、上記実施の形態では、第２コンタクト層１２、光電変換層１３および第１コンタクト層１４により光電変換部１０Ｓを構成する場合について説明したが、光電変換部１０Ｓは光電変換層１３を含んでいればよく、例えば、第２コンタクト層１２および第１コンタクト層１４を設けなくてもよい。あるいは、光電変換部１０Ｓがさらに他の層を含んでいてもよい。
更に、上記実施の形態等では、便宜上、信号電荷が正孔である場合について説明したが、信号電荷は電子であってもよい。例えば、拡散領域がｎ型の不純物を含んでいてもよい。
また、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。
なお、本開示は、以下のような構成であってもよい。以下の構成の本技術によれば、化合物半導体材料を含む光電変換部を間に対向配置される第１電極および第２電極のうち、第１電極を、アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を用いて形成するようにしたので、第１電極による赤外領域以下の波長の吸収が低減する。よって、優れた感度を有する撮像素子を提供することが可能となる。
（１）
アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を含む第１電極と、
前記第１電極と対向配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、化合物半導体材料を含む光電変換部と
を備えた撮像素子。
（２）
前記酸化物半導体材料は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である、前記（１）に記載の撮像素子。
（３）
前記第１電極は、前記光電変換部の光入射面側に配置されている、前記（１）または（２）に記載の撮像素子。
（４）
前記第１電極は、前記酸化物半導体材料からなる第１の電極層を含み、前記第１の電極層の膜厚は１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、前記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（５）
前記第１電極は、前記第１の電極層上に前記第１の電極層とは材料の異なる第２の電極層がさらに積層されている、前記（４）に記載の撮像素子。
（６）
前記第２の電極層は、酸化チタン、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）およびＩＧＺＯのうちの少なくとも１種を含む、前記（５）に記載の撮像素子。
（７）
複数の画素をさらに有し、
前記第１電極は、前記複数の画素に対する共通層として設けられている、前記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（８）
前記光電変換部は、光電変換層と、前記光電変換層と前記第１電極との間に設けられた第１のコンタクト層と、前記光電変換層の前記第１のコンタクト層とは反対側に設けられた第２のコンタクト層とを有する、前記（７）に記載の撮像素子。
（９）
前記第２のコンタクト層は、前記複数の画素にそれぞれ対向する領域に設けられた第１導電型領域と、前記第１導電型領域の周囲に第２導電型領域とを有する、前記（８）に記載の撮像素子。
（１０）
前記光電変換層は、少なくとも赤外領域の波長を吸収して電荷を発生する、前記（８）または（９）に記載の撮像素子。
（１１）
前記光電変換部を行使する前記光電変換層、前記第１のコンタクト層および前記第２のコンタクト層は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料を含んで構成されている、前記（８）乃至（１０）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（１２）
前記光電変換層は、ＩｎＧａＡｓから構成され、
前記第１のコンタクト層および前記第２のコンタクト層は、ＩｎＰまたはＩｎＧａＡｓから構成されている、前記（１１）に記載の撮像素子。
（１３）
前記第１のコンタクト層は、前記光電変換層の光入射面側に設けられると共に一の導電型を有し、
前記第２のコンタクト層は、前記光電変換層の前記光入射面とは反対側に設けられると共に、一の導電型の層内に他の導電型領域を前記画素毎に有する、前記（１１）または（１２）に記載の撮像素子。
（１４）
アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を含む第１電極と、
前記第１電極と対向配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、化合物半導体材料を含む光電変換部とを備えた
撮像素子を有する電子機器。
本出願は、日本国特許庁において２０１８年１２月２８日に出願された日本特許出願番号２０１８−２４７８９２号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (14)

  1. アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を含む第１電極と、
    前記第１電極と対向配置された第２電極と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、化合物半導体材料を含む光電変換部と
    を備えた撮像素子。
  2. 前記酸化物半導体材料は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である、請求項１に記載の撮像素子。
  3. 前記第１電極は、前記光電変換部の光入射面側に配置されている、請求項１に記載の撮像素子。
  4. 前記第１電極は、前記酸化物半導体材料からなる第１の電極層を含み、前記第１の電極層の膜厚は１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、請求項１に記載の撮像素子。
  5. 前記第１電極は、前記第１の電極層上に前記第１の電極層とは材料の異なる第２の電極層がさらに積層されている、請求項４に記載の撮像素子。
  6. 前記第２の電極層は、酸化チタン、酸化インジウム・酸化亜鉛（ＩＺＯ）およびＩＧＺＯのうちの少なくとも１種を含む、請求項５に記載の撮像素子。
  7. 複数の画素をさらに有し、
    前記第１電極は、前記複数の画素に対する共通層として設けられている、請求項１に記載の撮像素子。
  8. 前記光電変換部は、光電変換層と、前記光電変換層と前記第１電極との間に設けられた第１のコンタクト層と、前記光電変換層の前記第１のコンタクト層とは反対側に設けられた第２のコンタクト層とを有する、請求項７に記載の撮像素子。
  9. 前記第２のコンタクト層は、前記複数の画素にそれぞれ対向する領域に設けられた第１導電型領域と、前記第１導電型領域の周囲に第２導電型領域とを有する、請求項８に記載の撮像素子。
  10. 前記光電変換層は、少なくとも赤外領域の波長を吸収して電荷を発生する、請求項８に記載の撮像素子。
  11. 前記光電変換部を行使する前記光電変換層、前記第１のコンタクト層および前記第２のコンタクト層は、ＩＩＩ−Ｖ族半導体材料を含んで構成されている、請求項８に記載の撮像素子。
  12. 前記光電変換層は、ＩｎＧａＡｓから構成され、
    前記第１のコンタクト層および前記第２のコンタクト層は、ＩｎＰまたはＩｎＧａＡｓから構成されている、請求項１１に記載の撮像素子。
  13. 前記第１のコンタクト層は、前記光電変換層の光入射面側に設けられると共に一の導電型を有し、
    前記第２のコンタクト層は、前記光電変換層の前記光入射面とは反対側に設けられると共に、一の導電型の層内に他の導電型領域を前記画素毎に有する、請求項１１に記載の撮像素子。
  14. アモルファス状態を有する酸化物半導体材料を含む第１電極と、
    前記第１電極と対向配置された第２電極と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に設けられると共に、化合物半導体材料を含む光電変換部とを備えた
    撮像素子を有する電子機器。
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