KR102651326B1 - 고체 촬상 소자 및 전자 기기 - Google Patents

고체 촬상 소자 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 기술은, 각 화소가 축적할 수 있는 신호 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있도록 하는 고체 촬상 소자, 및 전자 기기에 관한 것이다. 본 기술의 제1의 측면인 고체 촬상 소자는, 화소마다 형성되어 있는 광전변환부와, 각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 화소사이 분리부를 구비하고, 상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부측으로 돌출한 형상의 돌기부를 갖는다. 본 기술은, 예를 들면, 이면 조사형 CMOS 이미지 센서에 적용할 수 있다.

Description

고체 촬상 소자 및 전자 기기{SOLID-STATE IMAGE-CAPTURE ELEMENT AND ELECTRONIC DEVICE}
본 기술은, 고체 촬상 소자, 및 전자 기기에 관한 것으로, 특히, 화소 사이의 혼색을 억제하고, 각 화소에서의 수광 감도를 향상시키고, 또한, 각 화소가 축적할 수 있는 신호 전하량(Qs)을 증가시키도록 한 고체 촬상 소자, 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래, 고체 촬상 소자 화소 사이에 절연성이나 반사성을 갖는 벽을 형성하여 화소 사이의 혼색을 억제하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 고체 촬상 소자의 각 화소의 광 입사측의 Si계면에 모스아이 구조의 반사 방지막을 형성하여, 화소 내에 입사광을 가두어서 광로 길이를 벌어들임에 의해 PD(포토 다이오드)에 의한 수광 감도를 올리는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본 특개2015-29054호 공보
상술한 종래의 기술에 의하면, 화소 사이의 혼색을 억제하거나, 각 화소의 수광 감도를 올리거나 할 수 있다. 그렇지만, 그들과 함께, 각 화소가 축적할 수 있는 신호 전하량(Qs)을 용이하게 증가시킬 수는 없다.
본 기술은 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 상술한 종래의 기술에 의해 얻어지는 효과에 더하여, 각 화소의 신호 전하량(Qs)을 증가할 수 있도록 한 것이다.
본 기술의 제1의 측면인 고체 촬상 소자는, 화소마다 형성되어 있는 광전변환부와, 각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 화소사이 분리부를 구비하고, 상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부측으로 돌출한 형상의 돌기부를 갖는다.
본 기술의 제1의 측면인 고체 촬상 소자는, 상기 화소사이 분리부와 상기 광전변환부의 사이에 상기 광전변환부와는 도전형이 다른 영역을 또한 구비할 수 있다.
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부보다도 굴절률이 낮은 재료 또는 광을 반사하는 재료 중의 적어도 일방부터 형성할 수 있다.
상기 화소사이 분리부는, 기판에 대해 광의 입사면측부터 형성된 DTI로 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부는, 기판에 대해 광의 입사면에 대향하는 면측부터 형성된 DTI로 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부를 화소마다 분리하도록 격자형상으로 형성할 수 있다.
상기 화소사이 분리부의 깊이 방향의 길이는, 상기 돌기부와 상기 격자형상의 변에서 다르도록 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 길이를 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 폭을 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 수를 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 길이를 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 폭을 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 수를 변경할 수 있다.
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 광학 중심부터 화소까지의 거리에 응하여 변경할 수 있다.
상기 돌기부를 포함하는 상기 화소사이 분리부는, 횡방향 부분과 종방향 부분과의 직교 부분을 갖지 않도록 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 직선형상으로 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 지그재그형상으로 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 삼각파 형상인 것으로 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 반원을 연속시킨 형상으로 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 반구형(半矩形)을 연속시킨 형상으로 할 수 있다.
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부와는 도전형이 다른 웰 영역으로 형성할 수 있다.
본 기술의 제2의 측면인 고체 촬상 소자는, 화소마다 형성되어 있는 광전변환부와, 각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 격자형상의 화소사이 분리부와, 상기 광전변환부 내에 형성된 주상(柱狀)의 돌기부를 구비한다.
본 기술의 제2의 측면인 고체 촬상 소자는, 상기 화소사이 분리부 및 상기 돌기부와 상기 광전변환부의 사이에 상기 광전변환부와는 도전형이 다른 웰 영역을 또한 구비할 수 있다.
상기 돌기부는, 상기 광전변환부보다도 굴절률이 낮은 재료 또는 광을 반사하는 재료 중의 적어도 일방부터 형성할 수 있다.
상기 돌기부는, 기판에 대해 광의 입사면측부터 형성된 DTI로 할 수 있고, 상기 화소사이 분리부는, 기판에 대해 광의 입사면에 대향하는 면측부터 형성된 DTI로 할 수 있다.
상기 돌기부는, 원주상(圓柱狀)으로 할 수 있다.
상기 돌기부는, 다각형 주상으로 할 수 있다.
상기 고체 촬상 소자는, 이면 조사형으로 할 수 있다.
본 기술의 제3의 측면인 전자 기기는, 고체 촬상 소자가 탑재된 전자 기기에 있어서, 상기 고체 촬상 소자가, 화소마다 형성되어 있는 광전변환부와, 각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 화소사이 분리부를 구비하고, 상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부측으로 돌출한 형상의 돌기부를 갖는다.
본 기술의 제4의 측면인 전자 기기는, 고체 촬상 소자가 탑재된 전자 기기에 있어서, 상기 고체 촬상 소자가, 화소마다 형성되어 있는 광전변환부와, 각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 격자형상의 화소사이 분리부와, 상기 광전변환부 내에 형성된 주상의 돌기부를 구비한다.
본 기술의 제1 내지 제4의 측면에 의하면, 각 화소의 수광 감도를 올림과 함께 신호 전하량(Qs)을 증가시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 제1의 구성례를 도시하는 수평 단면도.
도 2는 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 제1의 구성례를 도시하는 수직 단면도.
도 3은 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 제2의 구성례를 도시하는 수평 단면도.
도 4는 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 제2의 구성례를 도시하는 수직 단면도.
도 5는 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 제3의 구성례를 도시하는 단면도.
도 6은 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 제4의 구성례를 도시하는 단면도.
도 7은 도 6의 F-DTI의 구성례를 도시하는 단면도.
도 8은 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 제5의 구성례를 도시하는 단면도.
도 9는 도 8의 R-DTI의 구성례를 도시하는 단면도.
도 10은 화소 분리부의 제1의 변형례를 도시하는 도면.
도 11은 화소 분리부의 제2의 변형례를 도시하는 도면.
도 12는 화소 분리부의 제3의 변형례를 도시하는 도면.
도 13은 화소 분리부의 제4의 변형례를 도시하는 도면.
도 14는 화소 분리부의 제5의 변형례를 도시하는 도면.
도 15는 화소 분리부의 제6의 변형례를 도시하는 도면.
도 16은 화소 분리부의 제7의 변형례를 도시하는 도면.
도 17은 체내 정보 취득 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 18은 차량 제어 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도.
도 19는 차외 정보 검출부 및 촬상부의 설치 위치의 한 예를 도시하는 설명도.
이하, 본 기술을 실시하기 위한 최선의 형태(이하, 실시의 형태라고 칭한다)에 관해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
<제1의 실시의 형태>
본 기술의 제1의 실시의 형태인 고체 촬상 소자의 구성례(제1의 구성례)에 관해 설명한다. 도 1은, 그 제1의 구성례에서의 Si 기판의 중앙 부근에서의 수평방향 단면을 도시하고 있다. 도 2의 A는, 도 1의 선분 X-X'에서의 수직방향의 단면도, 도 2의 B는, 도 1의 선분 Y-Y'에서의 수직방향의 단면도를 도시하고 있다.
그 제1의 구성례에는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 각 화소를 사각형으로 둘러싸도록 격자형상의 화소사이 분리부(11)가 P형 웰 영역에 의해 형성되어 있다. 격자형상의 화소사이 분리부(11)에 의해 둘러싸여지는 영역에는, 화소사이 분리부(11)(P형 웰 영역)와 도전성이 다른 N형 영역으로 이루어지는 PD(12)가 형성되어 있다.
PD(12)를 둘러싸는 격자형상의 화소사이 분리부(11)에는, 사각형의 각 변의 중앙부터 PD(12)에 대해 돌출하고 있는 돌기부(11a)가 형성되어 있다. 또한, 화소사이 분리부(11)의 깊이 방향의 길이는, 격자형상의 변과 돌기부(11a)로 다른 것으로 하고, 격자형상의 변의 쪽이 길게(깊게) 되도록 형성된다. 단, 돌기부(11a)의 쪽이 길게(깊게) 되도록 형성하거나, 양자의 길이(깊이)를 정돈하거나 하여도 좋다.
또한, 그 제1의 구성례는, 도 2에 도시되는 바와 같이 이면 조사형이고, 입사면측의 Si 기판(10)상에는 OCL(온 칩 렌즈)(14), 및 CF(컬러 필터)(15)가 형성되고, Si 기판(10)의 입사면의 대면에는 화소 Tr(트랜지스터)(18), 및 배선층(19)이 형성되어 있다. 각 화소의 CF(15)의 사이에는 CF사이 차광부(16)가 형성되어 있다. Si 기판(10)의 입사면측의 대면의 화소 사이에는, STI(Shallow Trench Isolation)(18)가 형성되어 있다.
그 제1의 구성례인 경우, 화소사이 분리부(11)에 돌기부(11a)가 형성되어 있기 때문에, 돌기부(11a)가 없고 화소사이 분리부(11)가 단순한 사각형인 경우에 비교하여, P형 웰 영역으로 이루어지는 화소사이 분리부(11)와 N형 영역으로 이루어지는 PD(12)가 접하는 PN 접합부분(13)의 표면적이 증가한다. PN 접합부분(13)은 신호 전하를 축적하는 역할을 담당하기 때문에, PN 접합부분(13)의 표면적이 증가함에 의해, 그 제1의 구성례는, 각 화소의 신호 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있다.
또한, 그 제1의 구성례는, 후술하는 DTI(Deep Trench. Isolation)를 형성하지 않기 때문에, 종래의 고체 촬상 소자와 같은 공정에 의해 제조할 수 있다.
<제2의 실시의 형태>
다음에, 본 기술의 제2의 실시의 형태인 고체 촬상 소자의 구성례(제2의 구성례)에 관해 설명한다. 도 3은, 그 제2의 구성례의 Si 기판의 중앙 부근에서의 수평방향 단면을 도시하고 있다. 도 4는, 도 2의 선분 X-X'에서의 수직방향의 단면도를 도시하고 있다. 또한, 제1의 구성례와 공통되는 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 있어서, 그 설명은 적절히 생략한다.
그 제2의 구성례에는, 제1의 구성례의 화소사이 분리부(11)와 같은 형상, 즉, 돌기부를 갖는 격자형상의 화소사이 분리부(21)가 DTI로서 형성된다. 또한, 제2의 구성례에서의 DTI로서의 화소사이 분리부(21)의 형성 방법에 관해서는 특히 언급하지 않고, 임의의 방법을 이용할 수 있는 것으로 한다.
즉, 그 제2의 구성례는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 돌기부(21a)를 갖는 격자형상의 화소사이 분리부(21)가 DTI로서 형성되어 있다. 화소사이 분리부(21)는, 예를 들면, AlO, HfO, SiO2, W, poly-Si 등의 단막층 또는 적층막으로 형성된다.
또한, 화소사이 분리부(21)에 의해 둘러싸여지는 영역에는 PD(12)가 형성되어 있다. 화소사이 분리부(21)와 PD(12)의 사이에는, P형 웰 영역(22)이 형성되어 있다.
그 제2의 구성례에 있어서, OCL(14)에 의한 집광은, 도 4에 도시되는 바와 같이, Si 기판(10)의 계면(31)에서 조여져서, 집광 스폿이 기판 내부로 들어가도록 한다. 이에 의해, 입사광은, Si 기판(10)의 심부(深部, deep portion)에서 측벽에 닿기 때문에, 상대적으로 굴절률이 높은 Si 기판(10)의 내부를 투과하고 나서 굴절률이 낮은 화소사이 분리부(21)의 측벽(32)에 닿게 된다. 따라서, Si 기판(10)의 천부(淺部, shallow portion)에서 측벽에 닿는 경우에 비교하여, 입사광의 인접 화소로의 누출을 억제할 수 있고, 혼색을 억제할 수 있다.
그 제2의 구성례인 경우, 돌기부(21a)를 포함하는 화소사이 분리부(21)와 PD(12)와의 사이에 P형 웰 영역(22)이 형성되어 있기 때문에, 제1의 구성례와 마찬가지로, PN 접합부분의 표면적이 증가한다. 따라서, 그 제2의 구성례도, 각 화소의 신호 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있다.
또한, 그 제2의 구성례인 경우, 돌기부(21a)를 포함하는 화소사이 분리부(21)는, 돌기부(21a)가 없는 경우에 비교하여 입사광이 닿는 화소 내의 측벽의 면적을 증가시킬 수 있고, 또한, 입사광을 수평방향으로도 반사시킬 수 있기 때문에, PD(12)에서의 광로 길이를 늘릴 수 있다. 따라서 PD(12)의 수광 감도를 증가시킬 수 있다.
<제3의 실시의 형태>
다음에, 본 기술의 제3의 실시의 형태인 고체 촬상 소자의 구성례(제3의 구성례)에 관해 도 5를 참조하여 설명한다. 그 제3의 구성례는, 제2의 구성례에서의 DTI를 Reverse-DTI(이하, R-DTI라고 칭한다)로 한정한 것이다.
동 도 A는 그 제3의 구성례의 Si 기판의 중앙 부근에서의 확산층 분리 구조를 도시하는 수평방향 단면도, 동 도 B는 그 제3의 구성례의 Si 기판의 Tr면에서의 수평방향 단면도, 동 도 C는 동 도 A의 선분 X-X'에서의 수직방향의 단면도, 동 도 D는 동 도 A의 선분 Y-Y'에서의 수직방향의 단면도를 각각 도시하고 있다. 또한, 제1 및 제2의 구성례와 공통되는 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 있어서, 그 설명은 적절히 생략한다.
그 제3의 구성례에는, 제1의 구성례의 화소사이 분리부(11)와 같은 형상을 갖는 화소사이 분리부(41)가, Tr면에 대향하는 입사면측에서 절연 재료가 충전된 Reverse-DTI로서 형성되어 있다.
R-DTI로서의 화소사이 분리부(41)는, 예를 들면, AlO, HfO, SiO2, W, poly-Si 등의 단막층 또는 적층막으로 형성된다. 격자형상의 화소사이 분리부(41)에는, 사각형의 각 변의 중앙부터 PD(12)에 대해 돌출하고 있는 돌기부(41a)가 화소사이 분리부(41)와 같은 재료에 의해 형성되어 있다.
또한, 화소사이 분리부(41)에 의해 둘러싸여지는 영역에는 PD(12)가 형성되어 있다. 화소사이 분리부(41)와 PD(12)의 사이에는, P형 웰 영역(42)가 형성되어 있다.
그 제3의 구성례인 경우, 돌기부(41a)를 포함하는 화소사이 분리부(41)와 PD(12)의 사이에 P형 웰 영역(42)가 형성되어 있기 때문에, PN 접합부분의 표면적이 증가한다. 따라서, 그 제3의 구성례도, 각 화소의 신호 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있다.
또한, 그 제3의 구성례인 경우, 제2의 구성례와 마찬가지로, 입사광이 닿는 화소 내의 측벽의 면적을 증가시킬 수 있고, 또한, 입사광을 수평방향으로도 반사시킬 수 있기 때문에, PD(12)에서의 광로 길이를 늘릴 수 있다. 따라서 PD(12)의 수광 감도를 증가시킬 수 있다.
또한, 그 제3의 구성례에 있어서, R-DTI로서의 화소사이 분리부(41)를 AlO3나 HfO2 등의 분극(分極)을 일으키는 막과 조합시켜서 형성하고, R-DTI와 PD(12)의 계면을 홀 축적 상태로 하면, 백점(白点, white spot) 암전류를 억제하는 것이 가능해진다.
<제4의 실시의 형태>
다음에, 본 기술의 제4의 실시의 형태인 고체 촬상 소자의 구성례(제4의 구성례)에 관해 도 6을 참조하여 설명한다.
동 도 A는 그 제4의 구성례의 Si 기판의 Tr면에서의 수평방향 단면도, 동 도 B는 동 도 A의 선분 X-X'에서의 수직방향의 단면도, 동 도 C는 동 도 A의 선분 Y-Y'에서의 수직방향의 단면도를 각각 도시하고 있다. 또한, 제1 내지 제3의 구성례와 공통되는 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 있어서, 그 설명은 적절히 생략한다.
그 제4의 구성례는, 제1의 구성례의 화소사이 분리부(11)와 같은 형상을 갖는 화소사이 분리부(51)가, Tr면측부터 FEOL 공정에 의해 절연 재료가 충전된 Front-DTI(이하, F-DTI라고 칭한다)로서 형성되어 있다.
도 7은, F-DTI로서의 화소사이 분리부(51)의 측벽 단면을 도시하고 있다. F-DTI로서의 화소사이 분리부(51)의 측벽에는, 플라즈마 도핑, 고상(固相) 확산(solid-phase diffusion), 기상(氣相) 확산(vapor-phase diffusion) 등을 이용하여 P형 불순물을 등방적으로 확산시켜서 P형 영역(52)를 형성하도록 한다. 이와 같이 한 경우, PD(12)의 N형 영역을 감소시키는 일 없이 효과적으로 신호 전하량(Qs)을 증대시킬 수 있다.
F-DTI로서의 화소사이 분리부(51)는, 예를 들면, AlO, HfO, SiO2, W, poly-Si 등의 단막층 또는 적층막으로 형성된다. 격자형상의 화소사이 분리부(51)에는, 사각형의 각 변의 중앙부터 PD(12)에 대해 돌출하고 있는 돌기부(51a)가 화소사이 분리부(51)와 같은 재료에 의해 형성되어 있다.
또한, 화소사이 분리부(51)에 의해 둘러싸여지는 영역의 심부에까지 PD(12)가 형성되어 있고, PD(12)와 화소 Tr(18)가 종적(縱積, vertically stacked) 구조로 되어 있다. PD(12)와의 화소 Tr 게이트를 나누는 영역에는 P형 영역(53)이 형성되어 있다.
그 제4의 구성례인 경우, 돌기부(51a)를 포함하는 화소사이 분리부(51)와 PD(12)의 사이에 P형 영역(52)이 형성되어 있기 때문에, PN 접합부분의 표면적이 증가한다. 따라서, 그 제4의 구성례도, 각 화소의 신호 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있다.
또한, 그 제4의 구성례인 경우, 제2의 구성례와 마찬가지로, 입사광이 닿는 화소 내의 측벽의 면적을 증가시킬 수 있고, 또한, 입사광을 수평방향으로도 반사시킬 수 있기 때문에, PD(12)에서의 광로 길이를 늘릴 수 있다. 따라서 PD(12)의 수광 감도를 증가시킬 수 있다.
단, 그 제4의 구성례인 경우, F-DTI(화소사이 분리부(51))에 의해 각 화소를 완전히 분리하고 있기 때문에, 각 화소에는 P형 웰 영역용의 콘택트가 필요해진다.
<제5의 실시의 형태>
다음에, 본 기술의 제5의 실시의 형태인 고체 촬상 소자의 구성례(제5의 구성례)에 관해 도 8을 참조하여 설명한다.
동 도 A는 그 제5의 구성례의 Si 기판의 Tr면에서의 수평방향 단면도, 동 도 B는 동 도 A의 선분 X-X'에서의 수직방향의 단면도, 동 도 C는 동 도 A의 선분 Y-Y'에서의 수직방향의 단면도, 동 도 D는 입사면측의 수평방향 단면도를 각각 도시하고 있다. 또한, 제1 내지 제4의 구성례와 공통되는 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 있어서, 그 설명은 적절히 생략한다.
그 제5의 구성례에는, 동 도 A에 도시되는 바와 같이, Tr면측부터 FEOL 공정에 의해 절연 재료를 충전한 F-DTI로서, 각 화소를 사각형으로 둘러싸도록 격자형상의 화소사이 분리부(61)가 형성되어 있다. 격자형상의 화소사이 분리부(61)에 의해 둘러싸여지는 영역에는, N형 영역의 PD(12)가 형성되어 있다. 화소사이 분리부(61)와 PD(12)의 사이에는 P형 웰 영역(62)이 형성되어 있다.
PD(12)가 형성되어 있는 영역에는, 입사면측부터 형성하는 R-DTI로서 주상 돌기부(63)가 마련되어 있다.
도 9는, R-DTI로서 주상 돌기부(63)의 단면도를 도시하고 있다. 주상 돌기부(63)는, PD(12)를 이루는 N형 영역보다도 굴절률이 낮은 SiO2와 Al3O2의 막을 적층하고 형성한다.
주상 돌기부(63)와 PD(12)의 사이에는 P형 웰 영역(62)가 형성되어 있다.
주상 돌기부(63)를 R-DTI로서 형성함에 의해, 주상 돌기부(63)와 화소 Tr(18)를 종방향으로 겹쳐서 배치할 수 있다.
동 도 D인 경우, 주상 돌기부(63)의 단면 형상은 원형이지만, 주상 돌기부(63)의 단면 형상은 타원형이나 삼각형 이상의 다각형이라도 좋다. 또한, 동 도 D인 경우, 주상 돌기부(63)는, 1화소당 8개가 형성되어 있지만, 주상 돌기부(63)의 1화소당의 수는, 1 또는 2 이상이라도 좋다.
또한, 주상 돌기부(63)를 1화소에 복수개 형성하는 경우, 그들을 접촉시키지 않고서 PD(12)를 끼우도록 형성하도록 한다. 이에 의해, 주상 돌기부(63)의 사이에서 입사광이 반사하기 때문에, PD(12)의 수광 감도를 올릴 수 있다.
또한, 주상 돌기부(63)를 1화소에 복수개 형성하는 경우, 주상 돌기부(63)와 PD(12) 사이의 P형 웰 영역(62)끼리를 접촉시키지 않고서 PD(12)를 끼우도록 형성하도록 한다. 이에 의해, PN 접합부분의 표면적을 벌어들일 수 있기 때문에, 각 화소의 신호 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있다.
그 제5의 구성례인 경우, 격자형상의 화소사이 분리부(61)를 마련함에 의해, 입사광의 인접 화소로의 누출을 억제할 수가 있어서, 혼색을 억제할 수 있다.
또한, 그 제5의 구성례인 경우, 주상 돌기부(63)를 마련함에 의해, 화소 내에서의 입사광을 증가시켜서 PD(12)에서의 광로 길이를 늘릴 수 있다. 따라서 PD(12)의 수광 감도를 증가시킬 수 있다. 또한, 주상 돌기부(63)를 마련함에 의해, PN 접합부분의 표면적을 벌어들일 수 있기 때문에, 각 화소의 신호 전하량(Qs)을 증가시킬 수 있다.
<변형례>
다음에, 화소 분리부의 변형례에 관해 설명한다.
도 10은, 돌기부를 갖는 화소 분리부의 제1의 변형례를 도시하고 있다. 그 제1의 변형례는, 화소(의 컬러 필터)의 색에 응하여, 돌기부의 수를 변경하도록 한 것이다.
동 도면인 경우, B의 화소에는 돌기부가 없고, G의 화소에는 4개의 돌기부가 형성되어 있고, R의 화소에는 8개의 돌기부가 형성되어 있다. 일반적으로 Si에서의 R, G, B의 각 파장의 흡수 계수는 R이 가장 나쁘고, B가 가장 좋기 때문에, R의 화소에 돌기부를 증가시킴에 의해, PD(12)에서의 R의 수광 감도를 올릴 수 있다.
또한, 화소의 색에 응하고, 돌기부의 수를 변경하는 외에, 길이, 두께, 위치 등을 변경하도록 하여도 좋다.
도 11은, 돌기부를 갖는 화소 분리부의 제2의 변형례를 도시하고 있다. 그 제2의 변형례는, 격자형상의 화소사이 분리부의 종변과 횡변에서 돌기부의 수를 변경하도록 한 것이다. 동 도면인 경우, 각 화소의 종변에는 돌기부가 2개, 횡변에는 돌기부가 1개 형성되어 있다. 또한, 각 화소의 종변과 횡변의 돌기부의 수의 조합 방식은 동 도면의 예로 한하는 것이 아니다.
도 12는, 돌기부를 갖는 화소 분리부의 제3의 변형례를 도시하고 있다. 그 제3의 변형례는, 광학 중심부터의 각 화소의 거리에 응하여, 예를 들면, 광학 중심과 반대측의 변의 돌출부를 길게 하거나, 돌기부의 중심 위치를 비켜 놓거나 한 것이다. 이에 의해, 경사 방향에서 입사하는 광의 반사 효율을 올릴 수 있고, 주변 감광(減光)을 저감하는 동보정(瞳補正)이 가능해진다.
도 13은, 돌기부를 갖는 화소 분리부의 제4의 변형례를 도시하고 있다. 그 제4의 변형례는, 격자형상의 화소사이 분리부의 변에 의해 돌기부의 수를 변경하도록 한 것이다.
이에 의해, 예를 들면, FD(플로팅 디퓨전)를 복수의 화소에서 공유하는 경우 등에 일어날 수 있는 화소마다 Tr나 배선의 레이아웃이 생기는 화소 사이의 감도차를 조정할 수 있다. 또한, 변에 의해 돌기부의 수를 변경하는 외에, 길이, 두께, 위치 등을 변경하도록 하여도 좋다.
도 14는, 돌기부를 갖는 화소 분리부의 제5의 변형례를 도시하고 있다. 그 제5의 변형례는, 화소사이 분리부 및 돌기부의 횡방향 부분과 종방향 부분을 직교시키지 않도록 형성한 것이다.
통상, DIT에 교차 부분이 있으면, 교차 부분의 선폭이 굵어지고, 에칭 레이트가 올라가 버리지만, 교차 부분을 생기지 않게 함에 의해, 이들의 문제를 억제할 수 있다.
도 15는, 화소 분리부의 제6의 변형례를 도시하고 있다. 그 제6의 변형례는, 화소사이 분리부의 변을 직선이 아니라, 삼각파 형상으로의 지그재그로 형성한 것이다.
동 도면인 경우, 화소사이 분리부의 변이 파형상(波形狀)으로 형성되어 있다. 또한, 화소사이 분리부의 변의 형상은, 삼각파 형상 외에, 반원이나 반구형(半矩形, semirectangle)을 연속시킨 형상으로 형성하여도 좋다.
도 16은, 돌기부를 갖는 화소 분리부의 제7의 변형례를 도시하고 있다. 그 제7의 변형례는, 돌기부의 형상을 3각형으로 한 것이다. 또한, 돌기부의 형상은, 3각형 외에, 반원이나 다각형으로 하여도 좋다.
<체내 정보 취득 시스템에의 응용례>
본 개시에 관한 기술(본 기술)는, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 관한 기술은, 내시경 수술 시스템에 적용되어도 좋다.
도 17은, 본 개시에 관한 기술(본 기술)이 적용될 수 있는, 캡슐형 내시경을 이용한 환자의 체내 정보 취득 시스템의 개략적인 구성의 한 예를 도시하는 블록도이다.
체내 정보 취득 시스템(10001)은, 캡슐형 내시경(10100)과, 외부 제어 장치(10200)로 구성된다.
캡슐형 내시경(10100)은, 검사시에, 환자에 의해 삼켜진다. 캡슐형 내시경(10100)은, 촬상 기능 및 무선 통신 기능을 가지며, 환자로부터 자연 배출될 때까지의 사이, 위나 장 등의 장기의 내부를 연동 운동 등에 의해 이동하면서, 당해 장기의 내부의 화상(이하, 체내화상이라고도 한다)를 소정의 간격으로 순차적으로 촬상하고, 그 체내화상에 관한 정보를 체외의 외부 제어 장치(10200)에 순차적으로 무선 송신한다.
외부 제어 장치(10200)는, 체내 정보 취득 시스템(10001)의 동작을 통괄적으로 제어한다. 또한, 외부 제어 장치(10200)는, 캡슐형 내시경(10100)으로부터 송신되어 오는 체내화상에 관한 정보를 수신하고, 수신한 체내화상에 관한 정보에 의거하여, 표시 장치(도시 생략)에 당해 체내화상을 표시하기 위한 화상 데이터를 생성한다.
체내 정보 취득 시스템(10001)에서는, 이와 같이 하여, 캡슐형 내시경(10100)이 삼켜지고 나서 배출될 때까지의 사이, 환자의 체내의 양상을 촬상한 체내화상을 수시로 얻을 수 있다.
캡슐형 내시경(10100)과 외부 제어 장치(10200)의 구성 및 기능에 관해 보다 상세히 설명한다.
캡슐형 내시경(10100)은, 캡슐형의 몸체(10101)를 가지며, 그 몸체(10101) 내에는, 광원부(10111), 촬상부(10112), 화상 처리부(10113), 무선 통신부(10114), 급전부(10115), 전원부(10116), 및 제어부(10117)가 수납되어 있다.
광원부(10111)는, 예를 들면 LED(light emitting diode) 등의 광원으로 구성되고, 촬상부(10112)의 촬상 시야에 대해 광을 조사한다.
촬상부(10112)는, 촬상 소자, 및 당해 촬상 소자의 전단에 마련된 복수의 렌즈로 이루어지는 광학계로 구성된다. 관찰 대상인 체조직에 조사된 광의 반사광(이하, 관찰광이라고 한다)는, 당해 광학계에 의해 집광되고, 당해 촬상 소자에 입사한다. 촬상부(10112)에서는, 촬상 소자에서, 그곳에 입사한 관찰광이 광전변환되고, 그 관찰광에 대응하는 화상 신호가 생성된다. 촬상부(10112)에 의해 생성된 화상 신호는, 화상 처리부(10113)에 제공된다.
화상 처리부(10113)는, CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등의 프로세서에 의해 구성되고, 촬상부(10112)에 의해 생성된 화상 신호에 대해 각종의 신호 처리를 행한다. 화상 처리부(10113)는, 신호 처리를 가한 화상 신호를, RAW 데이터로서 무선 통신부(10114)에 제공한다.
무선 통신부(10114)는, 화상 처리부(10113)에 의해 신호 처리가 시행된 화상 신호에 대해 변조 처리 등의 소정의 처리를 행하고, 그 화상 신호를, 안테나(10114A)를 통하여 외부 제어 장치(10200)에 송신한다. 또한, 무선 통신부(10114)는, 외부 제어 장치(10200)로부터, 캡슐형 내시경(10100)의 구동 제어에 관한 제어 신호를, 안테나(10114A)를 통하여 수신한다. 무선 통신부(10114)는, 외부 제어 장치(10200)로부터 수신한 제어 신호를 제어부(10117)에 제공한다.
급전부(10115)는, 수전용의 안테나 코일, 당해 안테나 코일에 발생한 전류로부터 전력을 재생하는 전력 재생 회로, 및 승압 회로 등으로 구성된다. 급전부(10115)에서는, 이른바 비접촉 충전의 원리를 이용하여 전력이 생성된다.
전원부(10116)는, 2차 전지에 의해 구성되고, 급전부(10115)에 의해 생성된 전력을 축전한다. 도 17에서는, 도면이 복잡해지는 것을 피하기 위해, 전원부(10116)로부터의 전력의 공급처를 나타내는 화살표 등의 도시를 생략하고 있지만, 전원부(10116)에 축전된 전력은, 광원부(10111), 촬상부(10112), 화상 처리부(10113), 무선 통신부(10114), 및 제어부(10117)에 공급되어, 이들의 구동에 이용될 수 있다.
제어부(10117)는, CPU 등의 프로세서에 의해 구성되고, 광원부(10111), 촬상부(10112), 화상 처리부(10113), 무선 통신부(10114), 및, 급전부(10115)의 구동을, 외부 제어 장치(10200)로부터 송신된 제어 신호에 따라 적절히 제어한다.
외부 제어 장치(10200)는, CPU, GPU 등의 프로세서, 또는 프로세서와 메모리 등의 기억 소자가 혼재된 마이크로 컴퓨터 또는 제어 기판 등으로 구성된다. 외부 제어 장치(10200)는, 캡슐형 내시경(10100)의 제어부(10117)에 대해 제어 신호를, 안테나(10200A)를 통하여 송신함에 의해, 캡슐형 내시경(10100)의 동작을 제어한다. 캡슐형 내시경(10100)에서는, 예를 들면, 외부 제어 장치(10200)로부터의 제어 신호에 의해, 광원부(10111)에서의 관찰 대상에 대한 광의 조사 조건이 변경될 수 있다. 또한, 외부 제어 장치(10200)로부터의 제어 신호에 의해, 촬상 조건(예를 들면, 촬상부(10112)에서 프레임 레이트, 노출치 등)이 변경될 수 있다. 또한, 외부 제어 장치(10200)로부터의 제어 신호에 의해, 화상 처리부(10113)에서의 처리의 내용이나, 무선 통신부(10114)가 화상 신호를 송신하는 조건(예를 들면, 송신 간격, 송신 화상수 등)이 변경되어도 좋다.
또한, 외부 제어 장치(10200)는, 캡슐형 내시경(10100)으로부터 송신된 화상 신호에 대해, 각종의 화상 처리를 시행하여, 촬상된 체내화상을 표시 장치에 표시하기 위한 화상 데이터를 생성한다. 당해 화상 처리로서는, 예를 들면 현상 처리(디모자이크 처리), 고화질화 처리(대역 강조 처리, 초해상 처리, NR(Noise reduction) 처리 및/또는 손떨림 보정 처리 등), 및/또는 확대 처리(전자 줌 처리) 등, 각종의 신호 처리를 행할 수가 있다. 외부 제어 장치(10200)는, 표시 장치의 구동을 제어하여, 생성한 화상 데이터에 의거하여 촬상된 체내화상을 표시시킨다. 또는, 외부 제어 장치(10200)는, 생성한 화상 데이터를 기록 장치(도시 생략)에 기록시키거나, 인쇄 장치(도시 생략)에 인쇄 출력시켜도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 체내 정보 취득 시스템의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 촬상부(10112)에 적용될 수 있다.
<이동체에의 응용례>
본 개시에 관한 기술(본 기술)는, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 관한 기술은, 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 자동 이륜차, 자전거, 퍼스널모빌리티, 비행기, 드론, 선박, 로봇 등의 어느 한 종류의 이동체에 탑재되는 장치로서 실현되어도 좋다.
도 18은, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 이동체 제어 시스템의 한 예인 차량 제어 시스템의 개략적인 구성례를 도시하는 블록도이다.
차량 제어 시스템(12000)은, 통신 네트워크(12001)를 통하여 접속된 복수의 전자 제어 유닛을 구비한다. 도 18에 도시한 예에서는, 차량 제어 시스템(12000)은, 구동계 제어 유닛(12010), 바디계 제어 유닛(12020), 차외 정보 검출 유닛(12030), 차내 정보 검출 유닛(12040), 및 통합 제어 유닛(12050)를 구비한다. 또한, 통합 제어 유닛(12050)의 기능 구성으로서, 마이크로 컴퓨터(12051), 음성 화상 출력부(12052), 및 차량탑재 네트워크 I/F(Interface)(12053)가 도시되어 있다.
구동계 제어 유닛(12010)은, 각종 프로그램에 따라 차량의 구동계에 관련되는 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 구동계 제어 유닛(12010)은, 내연 기관 또는 구동용 모터 등의 차량의 구동력을 발생시키기 위한 구동력 발생 장치, 구동력을 차륜에 전달하기 위한 구동력 전달 기구, 차량의 타각을 조절한 스티어링 기구, 및, 차량의 제동력을 발생시키는 제동 장치 등의 제어 장치로서 기능한다.
바디계 제어 유닛(12020)은, 각종 프로그램에 따라 차체에 장비된 각종 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 바디계 제어 유닛(12020)은, 키레스 엔트리 시스템, 스마트 키 시스템, 파워 윈도우 장치, 또는, 헤드 램프, 백 램프, 브레이크 램프, 윙커 또는 포그램프 등의 각종 램프의 제어 장치로서 기능한다. 이 경우, 바디계 제어 유닛(12020)에는, 키를 대체하는 휴대기로부터 발신되는 전파 또는 각종 스위치의 신호가 입력될 수 있다. 바디계 제어 유닛(12020)은, 이들의 전파 또는 신호의 입력을 접수하여, 차량의 도어 로크 장치, 파워 윈도우 장치, 램프 등을 제어한다.
차외 정보 검출 유닛(12030)은, 차량 제어 시스템(12000)을 탑재한 차량의 외부의 정보를 검출한다. 예를 들면, 차외 정보 검출 유닛(12030)에는, 촬상부(12031)가 접속된다. 차외 정보 검출 유닛(12030)은, 촬상부(12031)에 차외의 화상을 촬상시킴과 함께, 촬상된 화상을 수신한다. 차외 정보 검출 유닛(12030)은, 수신한 화상에 의거하여, 사람, 차, 장애물, 표지 또는 노면상의 문자 등의 물체 검출 처리 또는 거리 검출 처리를 행하여도 좋다.
촬상부(12031)는, 광을 수광하고, 그 광의 수광량에 응한 전기 신호를 출력한 광센서이다. 촬상부(12031)는, 전기 신호를 화상으로서 출력할 수도 있고, 거리측정의 정보로서 출력할 수도 있다. 또한, 촬상부(12031)가 수광한 광은, 가시광이라도 좋고, 적외선 등의 비가시광이라도 좋다.
차내 정보 검출 유닛(12040)은, 차내의 정보를 검출한다. 차내 정보 검출 유닛(12040)에는, 예를 들면, 운전자의 상태를 검출하는 운전자 상태 검출부(12041)가 접속된다. 운전자 상태 검출부(12041)는, 예를 들면 운전자를 촬상하는 카메라를 포함하고, 차내 정보 검출 유닛(12040)은, 운전자 상태 검출부(12041)로부터 입력되는 검출 정보에 의거하여, 운전자의 피로 정도 또는 집중 정도를 산출하여도 좋고, 운전자가 앉아서 졸고 있지 않은지를 판별하여도 좋다.
마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030) 또는 차내 정보 검출 유닛(12040)에서 취득된 차내외의 정보에 의거하여, 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치의 제어 목표치를 연산하고, 구동계 제어 유닛(12010)에 대해 제어 지령을 출력할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차량의 충돌 회피 또는 충격 완화, 차간 거리에 의거한 추종 주행, 차속 유지 주행, 차량의 충돌 경고, 또는 차량의 레인 일탈 경고 등을 포함하는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)의 기능 실현을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030) 또는 차내 정보 검출 유닛(12040)에서 취득된 차량의 주위의 정보에 의거하여 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치 등을 제어함에 의해, 운전자의 조작에 근거하지 않고 자율적으로 주행하는 자동 운전 등을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030)에서 취득된 차외의 정보에 의거하여, 바디계 제어 유닛(12020)에 대해 제어 지령을 출력할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차외 정보 검출 유닛(12030)에서 검지한 선행차 또는 대향차의 위치에 응하여 헤드 램프를 제어하여, 하이 빔을 로우 빔으로 전환하는 등의 눈부심 방지를 도모하는 것을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
음성 화상 출력부(12052)는, 차량의 탑승자 또는 차외에 대해, 시각적 또는 청각적으로 정보를 통지하는 것이 가능한 출력 장치에 음성 및 화상 중의 적어도 일방의 출력 신호를 송신한다. 도 18의 예에서는, 출력 장치로서, 오디오 스피커(12061), 표시부(12062) 및 인스트루먼트 패널(12063)이 예시되어 있다. 표시부(12062)는, 예를 들면, 온 보드 디스플레이 및 헤드 업 디스플레이의 적어도 하나를 포함하고 있어도 좋다.
도 19는, 촬상부(12031)의 설치 위치의 예를 도시하는 도면이다.
도 19에서는, 촬상부(12031)로서, 촬상부(12101, 12102, 12103, 12104, 12105)를 갖는다.
촬상부(12101, 12102, 12103, 12104, 12105)는, 예를 들면, 차량(12100)의 프런트 노우즈, 사이드 미러, 리어 범퍼, 백 도어 및 차실내의 프론트유리의 상부 등의 위치에 마련된다. 프런트 노우즈에 구비되는 촬상부(12101) 및 차실내의 프론트유리의 상부에 구비되는 촬상부(12105)는, 주로 차량(12100)의 전방의 화상을 취득한다. 사이드 미러에 구비되는 촬상부(12102, 12103)는, 주로 차량(12100)의 측방의 화상을 취득한다. 리어 범퍼 또는 백 도어에 구비되는 촬상부(12104)는, 주로 차량(12100)의 후방의 화상을 취득한다. 차실내의 프론트유리의 상부에 구비되는 촬상부(12105)는, 주로 선행 차량 또는, 보행자, 장애물, 신호기, 교통 표지 또는 차선 등의 검출에 사용된다.
또한, 도 19에는, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬영 범위의 한 예가 도시되어 있다. 촬상 범위(12111)는, 프런트 노우즈에 마련된 촬상부(12101)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위(12112, 12113)는, 각각 사이드 미러에 마련된 촬상부(12102, 12103)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위(12114)는, 리어 범퍼 또는 백 도어에 마련된 촬상부(12104)의 촬상 범위를 나타낸다. 예를 들면, 촬상부(12101 내지 12104)로 촬상된 화상 데이터가 중합됨에 의해, 차량(12100)를 상방에서 본 부감(俯瞰) 화상을 얻을 수 있다.
촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 거리 정보를 취득하는 기능을 갖고 있어도 좋다. 예를 들면, 촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 복수의 촬상 소자로 이루어지는 스테레오 카메라라도 좋고, 위상차 검출용의 화소를 갖는 촬상 소자라도 좋다.
예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)로부터 얻어진 거리 정보를 기초로, 촬상 범위(12111 내지 12114) 내에서의 각 입체물까지의 거리와, 이 거리의 시간적 변화(차량(12100)에 대한 상대 속도)를 구함에 의해, 특히 차량(12100)의 진행로상에 있는 가장 가까운 입체물로, 차량(12100)과 개략 같은 방향으로 소정의 속도(예를 들면, 0㎞/h 이상)로 주행하는 입체물을 선행차로서 추출할 수 있다. 또한, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 선행차와 내차와의 사이에 미리 확보하여야 할 차간 거리를 설정하고, 자동 브레이크 제어(추종 정지 제어도 포함한다)나 자동 가속 제어(추종 발진 제어도 포함한다) 등을 행할 수가 있다. 이와 같이 운전자의 조작에 근거하지 않고서 자율적으로 주행하는 자동 운전 등을 목적으로 한 협조 제어를 행할 수가 있다.
예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)로부터 얻어진 거리 정보를 기초로, 입체물에 관한 입체물 데이터를, 2륜차, 보통 차량, 대형 차량, 보행자, 전신주 등 그 밖의 입체물로 분류하여 추출하고, 장애물의 자동 회피에 이용할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 차량(12100)의 주변의 장애물을, 차량(12100)의 드라이버가 시인 가능한 장애물과 시인 곤란한 장애물로 식별한다. 그리고, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 각 장애물과의 충돌의 위험도를 나타내는 충돌 리스크를 판단하고, 충돌 리스크가 설정치 이상으로 충돌 가능성이 있는 상황인 때에는, 오디오 스피커(12061)나 표시부(12062)를 통하여 드라이버에게 경보를 출력하는 것이나, 구동계 제어 유닛(12010)를 통하여 강제 감속이나 회피 조타를 행함으로써, 충돌 회피를 위한 운전 지원을 행할 수가 있다.
촬상부(12101 내지 12104)의 적어도 하나는, 적외선을 검출하는 적외선 카메라라도 좋다. 예를 들면, 마이크로 컴퓨터(12051)는, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상 중에 보행자가 존재하는지의 여부를 판정함으로써 보행자를 인식할 수 있다. 이러한 보행자의 인식은, 예를 들면 적외선 카메라로서의 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상에서의 특징점을 추출하는 순서와, 물체의 윤곽을 나타내는 일련의 특징점에 패턴 매칭 처리를 행하여 보행자인지의 여부를 판별하는 순서에 의해 행하여진다. 마이크로 컴퓨터(12051)가, 촬상부(12101 내지 12104)의 촬상 화상 중에 보행자가 존재한다고 판정하고, 보행자를 인식하면, 음성 화상 출력부(12052)는, 당해 인식된 보행자에게 강조를 위한 사각형 윤곽선을 중첩 표시하도록, 표시부(12062)를 제어한다. 또한, 음성 화상 출력부(12052)는, 보행자를 나타내는 아이콘 등을 소망하는 위치에 표시하도록 표시부(12062)를 제어하여도 좋다.
이상, 본 개시에 관한 기술이 적용될 수 있는 차량 제어 시스템의 한 예에 관해 설명하였다. 본 개시에 관한 기술은, 이상 설명한 구성 중, 촬상부(12031)에 적용될 수 있다.
또한, 본 기술의 실시의 형태는, 상술한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능하다.
본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1)
화소마다 형성되어 있는 광전변환부와,
각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 화소사이 분리부를 구비하고,
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부측으로 돌출한 형상의 돌기부를 갖는 고체 촬상 소자.
(2)
상기 화소사이 분리부와 상기 광전변환부의 사이에 상기 광전변환부와는 도전형이 다른 영역을 또한 구비하는 상기 (1)에 기재된 고체 촬상 소자.
(3)
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부보다도 굴절률이 낮은 재료 또는 광을 반사하는 재료 중의 적어도 일방부터 형성되어 있는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 고체 촬상 소자.
(4)
상기 화소사이 분리부는, 기판에 대해 광의 입사면측부터 형성된 DTI인 상기 (1)부터 (3)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(5)
상기 화소사이 분리부는, 기판에 대해 광의 입사면에 대향하는 면측부터 형성된 DTI인 상기 (1)부터 (3)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(6)
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부를 화소마다 분리하도록 격자형상으로 형성되어 있는 상기 (1)부터 (5)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(7)
상기 화소사이 분리부의 깊이 방향의 길이는, 상기 돌기부와 상기 격자형상의 변에서 다른 상기 (6)에 기재된 고체 촬상 소자.
(8)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(9)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 길이가 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(10)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 폭이 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(11)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 화소의 색마다에 응하여 수가 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(12)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(13)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 길이가 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(14)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 폭이 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(15)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 공유 화소의 패턴에 응하여 수가 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(16)
상기 화소사이 분리부가 갖는 상기 돌기부는, 광학 중심부터 화소까지의 거리에 응하여 변경되어 있는 상기 (1)부터 (7)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(17)
상기 돌기부를 포함하는 상기 화소사이 분리부는, 횡방향 부분과 종방향 부분과의 직교 부분을 갖지 않는 상기 (6)에 기재된 고체 촬상 소자.
(18)
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 직선형상인 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 고체 촬상 소자.
(19)
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 지그재그형상인 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 고체 촬상 소자.
(20)
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 삼각파 형상인 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 고체 촬상 소자.
(21)
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 반원을 연속시킨 형상인 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 고체 촬상 소자.
(22)
상기 화소사이 분리부의 상기 격자형상의 변은, 반구형(半矩形, semirectangle)을 연속시킨 형상인 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 고체 촬상 소자.
(23)
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부와는 도전형이 다른 웰 영역으로 형성되어 있는 상기 (1)에 기재된 고체 촬상 소자.
(24)
화소마다 형성되어 있는 광전변환부와,
각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 격자형상의 화소사이 분리부와,
상기 광전변환부 내에 형성된 주상의 돌기부를 구비한 고체 촬상 소자.
(25)
상기 화소사이 분리부 및 상기 돌기부와 상기 광전변환부의 사이에 상기 광전변환부와는 도전형이 다른 웰 영역을 또한 구비하는 상기 (24)에 기재된 고체 촬상 소자.
(26)
상기 돌기부는, 상기 광전변환부보다도 굴절률이 낮은 재료 또는 광을 반사하는 재료 중의 적어도 일방부터 형성되어 있는 상기 (24) 또는 (25)에 기재된 고체 촬상 소자.
(27)
상기 돌기부는, 기판에 대해 광의 입사면측부터 형성된 DTI이고,
상기 화소사이 분리부는, 기판에 대해 광의 입사면에 대향하는 면측부터 형성된 DTI인 상기 (24)부터 (26)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(28)
상기 돌기부는, 원주상인 상기 (24)부터 (27)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(29)
상기 돌기부는, 다각형 주상인 상기 (24)부터 (27)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(30)
상기 고체 촬상 소자는, 이면 조사형인 상기 (1)부터 (29)의 어느 하나에 기재된 고체 촬상 소자.
(31)
고체 촬상 소자가 탑재된 전자 기기에 있어서,
상기 고체 촬상 소자는,
화소마다 형성되어 있는 광전변환부와,
각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 화소사이 분리부를 구비하고,
상기 화소사이 분리부는, 상기 광전변환부측으로 돌출한 형상의 돌기부를 갖는 전자 기기.
(32)
고체 촬상 소자가 탑재된 전자 기기에 있어서,
상기 고체 촬상 소자는,
화소마다 형성되어 있는 광전변환부와,
각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 격자형상의 화소사이 분리부와,
상기 광전변환부 내에 형성된 주상의 돌기부를 구비하는 전자 기기.
10 : Si 기판
11 : 화소사이 분리부
11a : 돌기부
12 : PD
13 : PN 접합부분
14 : OCL
15 : CF
16 : CF사이 차광부
17 : STI
18 : Tr 게이트
19 : 배선층
21 : 화소사이 분리부
21a : 돌기부
41 : 화소사이 분리부
41a : 돌기부
42 : P형 웰 영역
51 : 화소사이 분리부
51a : 돌기부
52 : P형 영역
61 : 화소사이 분리부
61a : 돌기부
62 : P형 웰 영역
63 : 주상 돌기부

Claims (18)

  1. 화소마다 마련된 광전변환부와,
    각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 화소사이 분리부를 구비하고,
    상기 화소사이 분리부는 평면에서 볼 때 상기 광전변환부측으로 돌출한 형상의 돌기부를 갖는 고체 촬상 소자에 있어서,
    제1 FD를 갖는 제1 화소와,
    상기 제1 화소와 인접하고, 상기 제1 FD와는 별개인 제2 FD를 갖는 제2 화소를 구비하고,
    상기 평면에서 볼 때, 상기 제1 화소의 돌기부의 위치는 상기 제2 화소의 돌기부의 위치와 다른, 고체 촬상 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평면에서 볼 때, 상기 제1 화소와 인접하고, 상기 제1 FD 및 상기 제2 FD와 다른 제3 FD를 갖는 제3 화소를 구비하고, 상기 제3 화소의 돌기부의 위치는 상기 제1 화소의 돌기부의 위치와 다른, 고체 촬상 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화소사이 분리부는 단면에서 볼 때 반도체 기판을 관통하여 마련된, 고체 촬상 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화소사이 분리부와 상기 광전변환부의 사이에, 제1 도전형 영역을 갖는, 고체 촬상 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 도전형 영역은 상기 돌기부에 따라서 마련되는, 고체 촬상 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 도전형 영역은 상기 광전변환부와는 다른 도전형인, 고체 촬상 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화소의 돌기부의 수는 상기 제2 화소의 돌기부의 수와 다른, 고체 촬상 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화소는 녹색에 대응한 신호를 생성하는 화소인, 고체 촬상 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 화소는 적색에 대응한 신호를 생성하는 화소인, 고체 촬상 소자.
  10. 화소마다 마련된 광전변환부와,
    각 화소의 상기 광전변환부를 분리하는 화소사이 분리부를 구비하고,
    상기 화소사이 분리부는 평면에서 볼 때 상기 광전변환부측으로 돌출한 형상의 돌기부를 갖는 고체 촬상 소자가 탑재된 전자 기기에 있어서,
    제1 FD를 갖는 제1 화소와,
    상기 제1 화소와 인접하고, 상기 제1 FD와는 별개인 제2 FD를 갖는 제2 화소를 구비하고,
    상기 평면에서 볼 때, 상기 제1 화소의 돌기부의 위치는 상기 제2 화소의 돌기부의 위치와 다른, 전자 기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 평면에서 볼 때, 상기 제1 화소와 인접하고, 상기 제1 FD 및 상기 제2 FD와 다른 제3 FD를 갖는 제3 화소를 구비하고, 상기 제3 화소의 돌기부의 위치는 상기 제1 화소의 돌기부의 위치와 다른, 전자 기기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 화소사이 분리부는 단면에서 볼 때 반도체 기판을 관통하여 마련된, 전자 기기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 화소사이 분리부와 상기 광전변환부의 사이에, 제1 도전형 영역을 갖는, 전자 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 도전형 영역은 상기 돌기부에 따라서 마련되는, 전자 기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 도전형 영역은 상기 광전변환부와는 다른 도전형인, 전자 기기.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제1 화소의 돌기부의 수는 상기 제2 화소의 돌기부의 수와 다른, 전자 기기.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1 화소는 녹색에 대응한 신호를 생성하는 화소인, 전자 기기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 화소는 적색에 대응한 신호를 생성하는 화소인, 전자 기기.
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