WO2024101203A1 - 光検出装置及び積層基板 - Google Patents

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wiring
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喜一 石川
肇 山岸
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    • H—ELECTRICITY
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    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations

Definitions

  • This disclosure relates to a light detection device and a laminated substrate.
  • vias are connected not only to the electrode pad under the pixel circuit, but also to the dummy pad under the pixel circuit. This allows hydrogen to be uniformly supplied to the pixel circuit on the electrode pad and the pixel circuit on the dummy pad through the vias.
  • This disclosure has been made in light of these circumstances, and aims to provide a photodetector and a laminated substrate that can suppress deterioration of characteristics.
  • a photodetector includes a first substrate portion, a second substrate portion provided on one side of the first substrate portion, and a third substrate portion provided on one side of the first substrate portion via the second substrate portion; a plurality of through electrode units provided in the stacking portion and electrically connecting a first circuit provided in the second substrate portion and a second circuit provided in the third substrate portion; and a plurality of dummy electrode units provided in the stacking portion, insulated from both the first circuit and the second circuit, and electrically floating or fixed to a reference potential.
  • the stacking portion has a pixel region and a peripheral region located around the pixel region in a plan view from the thickness direction of the stacking portion.
  • the first substrate portion has a first surface and a second surface located opposite to the first surface, and has a first semiconductor layer on which a photoelectric conversion element is provided, and a first wiring layer provided on the first surface side of the first semiconductor layer.
  • the second substrate portion includes a second semiconductor layer having a third surface facing the first semiconductor layer and a fourth surface located on the opposite side of the third surface, a second wiring layer provided on the third surface side of the second semiconductor layer, and a third wiring layer provided on the fourth surface side of the second semiconductor layer.
  • the through electrode unit has a through electrode that penetrates between the third surface and the fourth surface of the second semiconductor layer.
  • the dummy electrode unit has a dummy electrode at least partially embedded in the second semiconductor layer. The dummy electrodes are respectively arranged in the pixel region and the peripheral region.
  • atoms e.g., hydrogen (H) atoms
  • H hydrogen
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be made uniform between the second and third substrate parts, which can contribute to eliminating uneven distribution of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds.
  • Vth threshold voltage
  • H atoms e.g., H atoms
  • a laminated substrate includes a laminated section having a first substrate section, a second substrate section provided on one side of the first substrate section, and a third substrate section provided on one side of the first substrate section via the second substrate section, a plurality of through electrode units provided within the laminated section and electrically connecting a first circuit provided on the second substrate section and a second circuit provided on the third substrate section, and a plurality of dummy electrode units provided within the laminated section, insulated from both the first circuit and the second circuit, and electrically floating or fixed to a reference potential.
  • the laminated section has a pixel region, a peripheral region located around the pixel region in a plan view from the thickness direction of the laminated section, and a scribe region located outside the pixel region via the peripheral region.
  • the first substrate section has a first surface and a second surface located opposite to the first surface, and has a first semiconductor layer on which a photoelectric conversion element is provided, and a first wiring layer provided on the first surface side of the first semiconductor layer.
  • the second substrate portion includes a second semiconductor layer having a third surface facing the first semiconductor layer and a fourth surface located on the opposite side of the third surface, a second wiring layer provided on the third surface side of the second semiconductor layer, and a third wiring layer provided on the fourth surface side of the second semiconductor layer.
  • the through electrode unit has a through electrode that penetrates between the third surface and the fourth surface of the second semiconductor layer.
  • the dummy electrode unit has a dummy electrode at least partially embedded in the second semiconductor layer.
  • the dummy electrodes are respectively arranged in the pixel region and the peripheral region.
  • atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be moved between the second and third substrate parts via the through electrode units and dummy electrode units not only in the pixel region but also in the peripheral region.
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be made uniform between the second and third substrate parts, which can contribute to eliminating uneven distribution of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds.
  • Vth threshold voltage
  • H atoms e.g., H atoms
  • FIG. 1 is a chip layout diagram showing a configuration example of a photodetector according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the photodetection device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a configuration example of a pixel of the photodetection device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the light detection device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a configuration example of the laminated substrate according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the laminated substrate according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of the arrangement of the through electrodes and the dummy through electrodes in the laminated substrate according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the structure after dicing of the laminated substrate shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration of a laminated substrate according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a plan view showing an example of the arrangement of the through electrodes and the dummy non-through electrodes in a laminated substrate according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the structure after dicing of the laminated substrate shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a laminated substrate according to a modified example of the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a laminated substrate according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a plan view showing an example of the arrangement of the through electrodes and the dummy through electrodes in a laminated substrate according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of a laminated substrate according to a modified example of the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a plan view showing an example of the arrangement of through electrodes and dummy through electrodes in a laminated substrate according to a modified example of the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a laminated substrate according to embodiment 4 of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a plan view showing an example of the arrangement of through electrodes and dummy bonding pads in a laminated substrate according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a configuration of a laminated substrate according to a modified example of the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a laminated substrate according to embodiment 4 of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a plan view showing an example of the arrangement of through electrodes and dummy bonding pads in a laminated substrate according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a
  • FIG. 20 is a plan view showing an example of the arrangement of through electrodes, dummy through electrodes, and dummy bonding pads in a laminated substrate according to a modified example of the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a laminated substrate according to a fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is an enlarged cross-sectional view showing a barrier metal layer of a through electrode unit included in a laminated substrate according to an embodiment 5 of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure (the present technology) can be applied.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head and the CCU shown in FIG. 23.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit.
  • directions may be described using the terms X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the Z-axis direction is the thickness direction of the laminated section 201, which will be described later.
  • the X-axis and Y-axis directions are directions that are perpendicular to the Z-axis direction.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions are perpendicular to each other.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • (Overall configuration of the photodetector) 1 is a chip layout diagram showing a configuration example of a photodetector 1 according to a first embodiment of the present disclosure. First, the overall configuration of the photodetector 1 will be described. As shown in FIG. 1, the photodetector 1 according to the first embodiment of the present disclosure is mainly composed of a semiconductor chip 2 having a rectangular two-dimensional planar shape when viewed in a plane. That is, the photodetector 1 is mounted on the semiconductor chip 2.
  • the photodetector 1 captures image light (incident light) from a subject through an optical lens, converts the amount of incident light imaged on an imaging surface into an electrical signal on a pixel-by-pixel basis, and outputs the electrical signal as a pixel signal.
  • the semiconductor chip 2 on which the photodetector 1 is mounted has a square pixel region 2A (an example of an "element region” in this disclosure) located in the center of a two-dimensional plane including an X-axis direction and a Y-axis direction that intersect with each other, and a peripheral region 2B located outside the pixel region 2A so as to surround the pixel region 2A.
  • a square pixel region 2A an example of an "element region” in this disclosure
  • a peripheral region 2B located outside the pixel region 2A so as to surround the pixel region 2A.
  • the pixel region 2A is a light receiving surface that receives light collected by the optical system.
  • a plurality of pixels 3 are arranged in a matrix on a two-dimensional plane including the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the pixels 3 are repeatedly arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction that intersect with each other on the two-dimensional plane.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are orthogonal.
  • the direction orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction is the Z-axis direction (thickness direction).
  • a plurality of bonding pads 14 are arranged in the peripheral region 2B.
  • Each of the plurality of bonding pads 14 is arranged, for example, along each of the four sides of the semiconductor chip 2 in a two-dimensional plane.
  • Each of the plurality of bonding pads 14 is an input/output terminal used when electrically connecting the semiconductor chip 2 to an external device.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the photodetector 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the semiconductor chip 2 includes a logic circuit 13 including a vertical drive circuit 4, a column signal processing circuit 5, a horizontal drive circuit 6, an output circuit 7, and a control circuit 8.
  • the logic circuit 13 is configured with a CMOS (Complementary MOS) circuit having, for example, an n-channel conductivity type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) and a p-channel conductivity type MOSFET as field effect transistors.
  • CMOS Complementary MOS
  • the vertical drive circuit 4 is composed of, for example, a shift register.
  • the vertical drive circuit 4 sequentially selects the desired pixel drive lines 10, supplies pulses to the selected pixel drive lines 10 for driving the pixels 3, and drives each pixel 3 row by row. That is, the vertical drive circuit 4 sequentially selects and scans each pixel 3 in the pixel area 2A vertically row by row, and supplies pixel signals from the pixels 3 based on signal charges generated by the photoelectric conversion elements of each pixel 3 according to the amount of light received to the column signal processing circuit 5 via the vertical signal lines 11.
  • the column signal processing circuit 5 is arranged, for example, for each column of pixels 3, and performs signal processing such as noise removal for each pixel column on the signals output from one row of pixels 3.
  • the column signal processing circuit 5 performs signal processing such as CDS (Correlated Double Sampling) and AD (Analog Digital) conversion to remove pixel-specific fixed pattern noise.
  • a horizontal selection switch (not shown) is provided at the output stage of the column signal processing circuit 5 and connected between it and the horizontal signal line 12.
  • the horizontal drive circuit 6 is composed of, for example, a shift register.
  • the horizontal drive circuit 6 sequentially outputs horizontal scanning pulses to the column signal processing circuits 5, thereby selecting each of the column signal processing circuits 5 in turn, and causing each of the column signal processing circuits 5 to output a pixel signal that has been subjected to signal processing to the horizontal signal line 12.
  • the output circuit 7 processes and outputs pixel signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 5 through the horizontal signal line 12.
  • the signal processing may include buffering, black level adjustment, column variation correction, various types of digital signal processing, etc.
  • the control circuit 8 generates clock signals and control signals that serve as the basis for the operation of the vertical drive circuit 4, column signal processing circuit 5, horizontal drive circuit 6, etc., based on the vertical synchronization signal, horizontal synchronization signal, and master clock signal. The control circuit 8 then outputs the generated clock signals and control signals to the vertical drive circuit 4, column signal processing circuit 5, horizontal drive circuit 6, etc.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing an example configuration of a pixel 3 of the photodetector 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the pixel 3 includes a photoelectric conversion element PD, a charge accumulation region (floating diffusion) FD that accumulates (holds) the signal charge photoelectrically converted by the photoelectric conversion element PD, and a transfer transistor TR that transfers the signal charge photoelectrically converted by the photoelectric conversion element PD to the charge accumulation region FD.
  • the pixel 3 also includes a readout circuit 15 electrically connected to the charge accumulation region FD.
  • the photoelectric conversion element PD generates a signal charge according to the amount of light received.
  • the photoelectric conversion element PD also temporarily accumulates (holds) the generated signal charge.
  • the cathode side of the photoelectric conversion element PD is electrically connected to the source region of the transfer transistor TR, and the anode side is electrically connected to a reference potential line (e.g., ground).
  • a photodiode is used as the photoelectric conversion element PD.
  • the drain region of the transfer transistor TR is electrically connected to the charge storage region FD.
  • the gate electrode of the transfer transistor TR is electrically connected to the transfer transistor drive line of the pixel drive line 10 (see FIG. 2).
  • the charge storage region FD temporarily stores and holds the signal charge transferred from the photoelectric conversion element PD via the transfer transistor TR.
  • the readout circuit 15 reads out the signal charge stored in the charge storage region FD and outputs a pixel signal based on the signal charge.
  • the readout circuit 15 includes, but is not limited to, pixel transistors, for example, an amplification transistor AMP, a selection transistor SEL, and a reset transistor RST. These transistors (AMP, SEL, RST) are configured, for example, as MOSFETs having a gate insulating film made of a silicon oxide film (SiO2 film), a gate electrode, and a pair of main electrode regions that function as a source region and a drain region.
  • These transistors may also be MISFETs (Metal Insulator Semiconductor FETs) whose gate insulating film is made of a silicon nitride film (Si3N4 film) or a laminated film such as a silicon nitride film and a silicon oxide film.
  • MISFETs Metal Insulator Semiconductor FETs
  • the source region of the amplification transistor AMP is electrically connected to the drain region of the selection transistor SEL, and the drain region is electrically connected to the power supply line Vdd and the drain region of the reset transistor.
  • the gate electrode of the amplification transistor AMP is electrically connected to the charge storage region FD and the source region of the reset transistor RST.
  • the source region of the selection transistor SEL is electrically connected to the vertical signal line 11 (VSL), and the drain is electrically connected to the source region of the amplification transistor AMP.
  • the gate electrode of the selection transistor SEL is electrically connected to the selection transistor drive line of the pixel drive line 10 (see FIG. 2).
  • the source region of the reset transistor RST is electrically connected to the charge storage region FD and the gate electrode of the amplification transistor AMP, and the drain region is electrically connected to the power supply line Vdd and the drain region of the amplification transistor AMP.
  • the gate electrode of the reset transistor RST is electrically connected to the reset transistor drive line of the pixel drive line 10 (see FIG. 2).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of the photodetector 1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the photodetector 1 semiconductor chip 2 includes a light collecting layer 90, a first substrate unit 110, a second substrate unit 120, and a third substrate unit 130.
  • the first substrate unit 110, the second substrate unit 120, and the third substrate unit 130 have a stacked structure in this order from the side of the light collecting layer 90.
  • This stacked structure is also referred to as a stacked unit 201.
  • the first substrate unit 110 has a first semiconductor layer 20 and a first wiring layer 30, which are stacked in order from the light-collecting layer 90 side.
  • the second substrate unit 120 includes a second wiring layer 40, a second semiconductor layer 50, and a third wiring layer 60, which are stacked in order from the light-collecting layer 90 side.
  • the third substrate unit 130 includes a fourth wiring layer 70 and a third semiconductor layer 80, which are stacked in order from the light-collecting layer 90 side.
  • the light-collecting layer 90 has a layered structure in which, for example, but not limited to, a color filter 91 and an on-chip lens 92 (an example of an "optical lens" in this disclosure) are layered in that order from the rear surface S2 side of the first semiconductor layer 20.
  • the on-chip lens 92 collects incident light that is incident on the first substrate portion 110 onto the photoelectric conversion element PD.
  • the on-chip lens 92 is disposed, for example, in the pixel region 2A, and is not disposed in the peripheral region 2B.
  • the first semiconductor layer 20 has a photoelectric conversion region, which will be described later.
  • One surface of the first semiconductor layer 20 is the main surface S1 (an example of the "first surface” in this disclosure), and the other surface is the back surface S2 (an example of the "second surface” in this disclosure), which is the light incidence surface.
  • the first wiring layer 30 is superimposed on the main surface S1 of the first semiconductor layer 20.
  • the second wiring layer 40 is superimposed on the surface of the first wiring layer 30 opposite to the surface facing the first semiconductor layer 20.
  • the second semiconductor layer 50 has a plurality of transistors, one surface being the main surface S3 (an example of the "third surface” in this disclosure) and the other surface being the back surface S4 (an example of the "fourth surface” in this disclosure).
  • the main surface S3 is superimposed on the surface of the second wiring layer 40 opposite to the surface facing the first wiring layer 30.
  • the third wiring layer 60 is superimposed on the back surface S4 of the second semiconductor layer 50.
  • the fourth wiring layer 70 is superimposed on the surface of the third wiring layer 60 opposite the surface facing the second semiconductor layer 50.
  • the main surface S5 of the third semiconductor layer 80 (an example of the "fifth surface” in this disclosure) is superimposed on the surface of the fourth wiring layer 70 opposite the surface facing the third wiring layer 60.
  • the main surface S1 of the first semiconductor layer 20, the main surface S3 of the second semiconductor layer 50, and the main surface S5 of the third semiconductor layer 80 may each be referred to as an element formation surface.
  • the first semiconductor layer 20 and the second semiconductor layer 50 are bonded together by the F2F (Face to Face) method via the first wiring layer 30 and the second wiring layer 40, i.e., so that the element formation surfaces face each other.
  • the second semiconductor layer 50 and the third semiconductor layer 80 are bonded together by the B2F (Back to Face) method via the third wiring layer 60 and the fourth wiring layer 70, i.e., so that the back surface and the element formation surface face each other.
  • the first semiconductor layer 20 is made of a semiconductor substrate.
  • the first semiconductor layer 20 is made of a single crystal silicon substrate of a first conductivity type, for example, p-type.
  • a bonding pad 14 is provided in a region of the first semiconductor layer 20 that overlaps with the peripheral region 2B in a planar view.
  • a photoelectric conversion region 20a is provided for each pixel 3 in a region of the first semiconductor layer 20 that overlaps with the pixel region 2A in a planar view.
  • an island-shaped photoelectric conversion region 20a partitioned by an isolation region 20b is provided for each pixel 3.
  • the number of pixels 3 is not limited to that shown in FIG. 4.
  • the photoelectric conversion region 20a has a well region of a first conductivity type, for example, p-type, and a semiconductor region (photoelectric conversion section) of a second conductivity type, for example, n-type, embedded inside the well region.
  • the photoelectric conversion element PD shown in FIG. 3 is configured in the photoelectric conversion region 20a including the well region and photoelectric conversion section of the first semiconductor layer 20.
  • the photoelectric conversion region 20a may be provided with a charge accumulation region (not shown) that is a semiconductor region of the second conductivity type, for example, n-type, and a transistor T1, although this is not limited thereto.
  • the transistor T1 is, for example, the transfer transistor TR shown in FIG. 3.
  • the isolation region 20b has, for example and without limitation, a trench structure in which an isolation groove is formed in the first semiconductor layer 20 and an insulating film is embedded in the isolation groove.
  • an insulating film and a metal are embedded in the isolation groove.
  • the first wiring layer 30 includes an insulating film 31, wiring 32, a connection pad 33, and a via (contact) 34.
  • the wiring 32 and the connection pad 33 are stacked via the insulating film 31 as shown in the figure.
  • the connection pad 33 faces the surface of the first wiring layer 30 opposite the first semiconductor layer 20 side.
  • the via 34 connects the first semiconductor layer 20 and the wiring 32, the wiring 32 with each other, and the wiring 32 and the connection pad 33, etc.
  • the wiring 32 and the connection pad 33 may be made of, but are not limited to, copper (Cu), for example, and may be formed by the damascene method.
  • the second wiring layer 40 includes an insulating film 41, wiring 42, a connection pad 43, and a via (contact) 44.
  • the wiring 42 and the connection pad 43 are stacked via the insulating film 41 as shown in the figure.
  • the connection pad 43 faces the surface of the second wiring layer 40 opposite the second semiconductor layer 50 side, and is joined to the connection pad 33.
  • the via 44 connects the second semiconductor layer 50 and the wiring 42, the wirings 42 with each other, and the wiring 42 and the connection pad 43, etc.
  • the wiring 42 and the connection pad 43 may be made of copper, for example, and formed by the damascene method, although this is not limited thereto.
  • the wiring 42 and the via 44 are an example of the "first wiring" of this disclosure.
  • the second semiconductor layer 50 is composed of a semiconductor substrate.
  • the second semiconductor layer 50 is composed of a single crystal silicon substrate, although not limited thereto.
  • the second semiconductor layer 50 exhibits a first conductivity type, for example, p-type.
  • a plurality of transistors T2 are provided in the second semiconductor layer 50. More specifically, the transistors T2 are provided in a region of the second semiconductor layer 50 that overlaps with the pixel region 2A in a planar view.
  • the transistors T2 are, for example, transistors that constitute the readout circuit 15 shown in FIG. 3.
  • the "first circuit” of the present disclosure may be a logic circuit, an analog circuit, or a circuit that combines a logic circuit and an analog circuit.
  • the region that overlaps with the peripheral region 2B is called the first region 50a
  • the region that overlaps with the pixel region 2A is called the second region 50b.
  • the second semiconductor layer 50 is provided with a first conductor 51 and a second conductor 52. More specifically, the first region 50a is provided with a first conductor 51 having a first width, made of a first material, and penetrating the second semiconductor layer 50 along the thickness direction. The second region 50b is provided with a second conductor 52 having a second width smaller than the first width, made of a second material different from the first material, and penetrating the second semiconductor layer 50 along the thickness direction.
  • the first conductor 51 and the second conductor 52 are conductors (electrodes) penetrating the semiconductor layer.
  • the semiconductor layer is made of, for example, silicon, so the first conductor 51 and the second conductor 52 are silicon through electrodes (TSV, Through-Silicon Via).
  • the first conductor 51 is used, for example, as a power line, but is not limited to this. For this reason, it is preferable that the first conductor 51 has low electrical resistance. Therefore, it is preferable to use a conductive material with low electrical resistivity as the first material constituting the first conductor 51. Here, copper, which is an example of such a conductive material, is used as the first material. Furthermore, by increasing the first width, the resistance of the first conductor 51 can be reduced.
  • the first region 50a in which the first conductor 51 is provided has a low density of elements and wiring, so the first width can be increased.
  • the second conductor 52 is provided in the second region 50b where a plurality of transistors T2 are provided, so the second conductor 52 may have to be provided in a narrow region between the transistors T2. For this reason, it is necessary to reduce the second width.
  • the aspect ratio of the second conductor 52 may be, for example, 5 or more, but is not limited to this. With such an aspect ratio, it may be difficult to fill the hole with the same material as the first material (here, for example, copper). Therefore, a conductive material that has good embedding properties in holes with a high aspect ratio may be used as the second material constituting the second conductor 52.
  • Such a conductive material may be a high-melting point metal. Examples of high-melting point metals include tungsten (W), cobalt (Co), ruthenium (Ru), or a metal material containing at least one of them. For example, tungsten may be used as the second material.
  • the third wiring layer 60 includes an insulating film 61, a wiring 62 (an example of a "second wiring” in the present disclosure), a connection pad 63 (an example of a "first connection pad” in the present disclosure), and a silicon cover film 65.
  • the wiring 62 and the connection pad 63 are stacked via the insulating film 61 as shown.
  • the connection pad 63 faces the side of the third wiring layer 60 opposite the second semiconductor layer 50 side.
  • the wiring 62 and the connection pad 63 are made of, but are not limited to, copper, for example, and may be formed by a damascene process.
  • the silicon cover film 65 is provided to prevent the light emitted by the element from being reflected, and is made of a high melting point oxide.
  • the fourth wiring layer 70 includes an insulating film 71, a wiring 72, a connection pad 73 (an example of a "second connection pad” in the present disclosure), and a via (contact) 74.
  • the wiring 72 and the connection pad 73 are laminated via the insulating film 71 as shown.
  • the connection pad 73 faces the surface of the fourth wiring layer 70 opposite the third semiconductor layer 80 side, and is joined to the connection pad 63.
  • the via 74 connects the third semiconductor layer 80 and the wiring 72, the wirings 72 with each other, and the wiring 72 and the connection pad 73, etc.
  • the wiring 72 and the connection pad 73 may be made of copper, for example, and may be formed by a damascene method, although this is not limited thereto.
  • the wiring 72 and the connection pad 73 are an example of a "third wiring" in the present disclosure.
  • the third semiconductor layer 80 is composed of a semiconductor substrate.
  • the third semiconductor layer 80 is composed of a single crystal silicon substrate of a first conductivity type, for example, p-type.
  • a plurality of transistors T3 are provided in the third semiconductor layer 80. More specifically, the transistors T3 are provided in a region of the third semiconductor layer 80 that overlaps with the pixel region 2A and the peripheral region 2B in a planar view.
  • the transistors T3 are, for example, a transistor that constitutes the logic circuit 13 shown in FIG. 2.
  • the "second circuit" of the present disclosure may be a logic circuit, an analog circuit, or a circuit that combines a logic circuit and an analog circuit.
  • the photodetector 1 shown in FIG. 4 is manufactured by dicing a laminated substrate having a laminated section 201 in which a first substrate section 110, a second substrate section 120, and a third substrate section 130 are laminated.
  • FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of the laminated substrate 200 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the laminated substrate 200 shown in Fig. 5 is a wafer having a laminated portion 201 in which the first substrate portion 110, the second substrate portion 120, and the third substrate portion 130 shown in Fig. 4 are laminated, for example.
  • the laminated substrate 200 has a plurality of chip regions R1.
  • Each of the plurality of chip regions R1 includes a pixel region 2A and a peripheral region 2B located around the pixel region 2A.
  • the plurality of chip regions R1 are arranged side by side in the X-axis direction and the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction when viewed from a plane in the thickness direction of the laminated substrate 200 (i.e., the thickness direction of the laminated portion 201 having the first substrate portion 110, the second substrate portion 120, and the third substrate portion 130; for example, the Z-axis direction).
  • a scribe region R2 is provided between adjacent chip regions R1 among the multiple chip regions R1.
  • the scribe region R2 is provided to extend in both the X-axis direction and the Y-axis direction. By cutting the scribe region R2, each of the multiple chip regions R1 is separated into individual semiconductor chips 2.
  • Fig. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of the laminated substrate 200 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 7 is a plan view showing an arrangement example of the through electrodes 152 and the dummy through electrodes 152d in the laminated substrate 200 according to the first embodiment of the present disclosure. Note that the cross section of the plan view of Fig. 7 taken along line X1-X1' corresponds to the cross-sectional view of Fig. 6.
  • the laminated substrate 200 includes a plurality of through electrode units 150 provided in the laminated portion 201 and electrically connecting a first circuit provided in the second substrate portion 120 and a second circuit provided in the third substrate portion 130, and a plurality of dummy through electrode units 150d (an example of a "dummy electrode unit” in the present disclosure) provided in the laminated portion 201, insulated from both the first circuit and the second circuit, and electrically floating or fixed to a reference potential (e.g., ground potential (0 V)).
  • a reference potential e.g., ground potential (0 V)
  • the first circuit is, for example, at least a part of the logic circuit 13 shown in FIG. 2 and the readout circuit 15 shown in FIG. 3 that is provided in the second semiconductor layer 50.
  • the second circuit is, for example, at least a part of the logic circuit 13 shown in FIG. 2 and the readout circuit 15 shown in FIG. 3 that is provided in the third semiconductor layer 80.
  • the through electrode unit 150 has a through electrode 152 that penetrates between the main surface S3 and the back surface S4 of the second semiconductor layer 50, a wire 42 provided in the second wiring layer 40 and connected to one end of the through electrode 152, a wire 62 provided in the third wiring layer 60 and connected to the other end of the through electrode 152, a wire 72 provided in the fourth wiring layer 70, and a connection pad provided at the boundary BR between the third wiring layer 60 and the fourth wiring layer 70.
  • the through electrode 152 is a conductor (electrode) that penetrates the second semiconductor layer 50. Since the second semiconductor layer 50 is made of silicon, for example, the through electrode 152 is a through-silicon via (TSV). The through electrode 152 is formed so as to be embedded in a through hole that penetrates the second semiconductor layer 50 via an insulating film (not shown).
  • the through electrode 152 has, for example, the same shape and structure as the second conductor 52 (see FIG. 4).
  • the through electrode 152 is made of the same material as the second conductor 52, for example, copper (Cu) or a Cu alloy, or aluminum (Al) or an Al alloy.
  • the material constituting the through electrode 152 may be a conductive material that has good embedding properties in holes with a high aspect ratio.
  • a conductive material is a high-melting point metal.
  • high-melting point metals include tungsten (W), cobalt (Co), ruthenium (Ru), or a metal material containing at least one of these.
  • the material constituting the through electrode 152 may be tungsten.
  • the through electrode 152 may have the same shape and structure as, for example, the first conductor 51 (see FIG. 4).
  • the through electrode 152 may be made of the same material (e.g., Cu) as the first conductor 51.
  • the wiring 42, 62, 72 is made of, for example, copper (Cu) or a Cu alloy.
  • the wiring 42, 62, 72 may be made of aluminum (Al) or an Al alloy.
  • the connection pads 63, 73 are made of, for example, Cu or a Cu alloy.
  • the wiring 62 is composed of vias (contacts) only, but this is merely an example.
  • the wiring 62 may be a multi-layer wiring that is stacked in multiple layers via vias (contacts), like the wirings 42 and 72.
  • the wirings 42 and 72 are multi-layer wiring, but this is merely an example.
  • the wirings 42 and 72 may be composed of vias (contacts) only.
  • connection pad connects the wiring 62 and the wiring 72, and also joins the second substrate part 120 and the third substrate part 130.
  • This connection pad has, for example, a connection pad 63 provided on the third wiring layer 60 side of the boundary part BR, and a connection pad 73 provided on the fourth wiring layer 70 side of the boundary part BR.
  • the dummy through electrode unit 150d has a dummy through electrode 152d (an example of a “dummy electrode” or “dummy through electrode” in this disclosure) that penetrates between the main surface S3 and the back surface S4 of the second semiconductor layer 50, a dummy wiring 42d (an example of a "first dummy wiring” in this disclosure) that is provided in the second wiring layer 40 and connects to one end of the dummy through electrode 152d, a dummy wiring 62d (an example of a "second dummy wiring” in this disclosure) that is provided in the third wiring layer 60 and connects to the other end of the dummy through electrode 152d, a dummy wiring 72d (an example of a "third dummy wiring” in this disclosure) that is provided in the fourth wiring layer 70, and a dummy connection pad provided at the boundary BR between the third wiring layer 60 and the fourth wiring layer 70.
  • a dummy through electrode 152d an example of a "dummy electrode” or “
  • the dummy through electrode 152d is a conductor (electrode) that penetrates the second semiconductor layer 50. Since the second semiconductor layer 50 is made of silicon, for example, the dummy through electrode 152d is a through-silicon via (TSV). The dummy through electrode 152d is formed so as to be embedded in a through hole that penetrates the second semiconductor layer 50 via an insulating film (not shown).
  • the dummy through electrode 152d is made of, for example, the same material as the through electrode 152 of the through electrode unit 150, and has the same structure as the through electrode 152.
  • the material constituting the dummy through electrode 152d is, for example, copper (Cu) or a Cu alloy, or aluminum (Al) or an Al alloy.
  • the dummy through electrode 152d may be made of a conductive material that has good embedding properties in holes with a high aspect ratio.
  • a conductive material is a high-melting point metal.
  • high-melting point metals include tungsten (W), cobalt (Co), ruthenium (Ru), or a metal material containing at least one of these.
  • the material constituting the dummy through electrode 152d may be tungsten.
  • the dummy wirings 42d, 62d, and 72d are made of, for example, copper (Cu) or a Cu alloy. Alternatively, the dummy wirings 42d, 62d, and 72d may be made of aluminum (Al) or an Al alloy.
  • the dummy connection pads 63d and 73d are made of, for example, Cu or a Cu alloy.
  • the dummy wiring 62d is composed of vias (contacts) only, but this is merely an example.
  • the dummy wiring 62d may be a multi-layer dummy wiring stacked in multiple layers via vias (contacts), or a single-layer dummy wiring.
  • the dummy wirings 42d and 72d are a multi-layer dummy wiring or a single-layer dummy wiring, but this is merely an example.
  • the dummy wirings 42d and 72d may be composed of vias (contacts) only.
  • the dummy connection pad connects dummy wiring 62d and dummy wiring 72d, and also joins second substrate portion 120 and third substrate portion 130.
  • This dummy connection pad has, for example, dummy connection pad 63d (an example of a "first dummy connection pad” in this disclosure) provided on the third wiring layer 60 side of boundary portion BR, and dummy connection pad 73d (an example of a "second dummy connection pad” in this disclosure) provided on the fourth wiring layer 70 side of boundary portion BR.
  • Dummy connection pads 63d, 73d are directly bonded to each other via their constituent Cu (i.e., Cu-Cu bonded).
  • the through electrode unit 150 and the dummy through electrode unit 150d are arranged in the pixel region 2A and the peripheral region 2B, respectively.
  • the dummy through electrode unit 150d is also arranged in the scribe region R2 located outside the pixel region 2A via the peripheral region 2B (i.e., located outside the chip region R1).
  • the dummy through electrode unit 150d is arranged in a blank region where the through electrode unit 150 is not arranged (or the arrangement of the through electrode units 150 is sparse).
  • the area density of the dummy through electrodes 152d is preferably 0.1% or more, and more preferably 1% or more, within a rectangular region SQ of 100 ⁇ m in length and 100 ⁇ m in width at any position within the chip region R1 (i.e., within a region including at least one of the pixel region 2A and the peripheral region 2B).
  • the distance L between one dummy through electrode 152d and the other dummy through electrode 152d adjacent to the one dummy through electrode 152d at the shortest distance is preferably 100 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or less.
  • atoms e.g., H atoms
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the laminated substrate 200 shown in FIG. 6 after dicing.
  • the laminated substrate 200 shown in FIG. 6 is diced (i.e., the scribe region R2 is cut) to separate the laminated substrate 200 into a plurality of chip regions R1. This makes it possible to obtain a semiconductor chip 2 equipped with a light detection device 1, as shown in FIG. 8.
  • the photodetector according to the first embodiment of the present disclosure comprises a stacked portion 201 having a first substrate portion 110, a second substrate portion 120 provided on one side of the first substrate portion 110, and a third substrate portion 130 provided on one side of the first substrate portion 110 via the second substrate portion 120, a plurality of through electrode units 150 provided within the stacked portion 201 and electrically connecting a first circuit provided in the second substrate portion 120 and a second circuit provided in the third substrate portion 130, and a plurality of dummy through electrode units 150d provided within the stacked portion 201, insulated from both the first circuit and the second circuit, and electrically floating or fixed to a reference potential.
  • the laminated portion 201 has a pixel region 2A and a peripheral region 2B located around the pixel region 2A in a plan view from the thickness direction of the laminated portion 201.
  • the first substrate portion 110 has a main surface S1 and a back surface S2 located on the opposite side of the main surface S1, and has a first semiconductor layer 20 on which a photoelectric conversion element PD is provided, and a first wiring layer 30 provided on the main surface S1 side of the first semiconductor layer 20.
  • the second substrate portion 120 has a second semiconductor layer 50 having a main surface S3 facing the first semiconductor layer 20 and a back surface S4 located on the opposite side of the main surface S3, a second wiring layer 40 provided on the main surface S3 side of the second semiconductor layer 50, and a third wiring layer 60 provided on the back surface S4 side of the second semiconductor layer 50.
  • the through electrode unit 150 has a through electrode 152 that penetrates between the main surface S3 and the back surface S4 of the second semiconductor layer 50.
  • the dummy through electrode unit 150d has a dummy through electrode 152d that is at least partially embedded in the second semiconductor layer 50.
  • the dummy through electrode 152d is disposed in the pixel region 2A and the peripheral region 2B, respectively.
  • atoms e.g., hydrogen (H) atoms
  • H hydrogen
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be made uniform between the second substrate portion 120 and the third substrate portion 130, which can contribute to eliminating uneven distribution of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds.
  • the threshold voltage (Vth) shift caused by the presence of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be uniformed between the field effect transistors included in the second circuit and the field effect transistors included in the third circuit. Even when the number of layers in the substrate section is increased to three or more layers, deterioration in the characteristics of the photodetector can be suppressed.
  • atoms e.g., H atoms
  • the laminated portion 201 has a pixel region 2A, a peripheral region 2B located around the pixel region 2A in a plan view from the thickness direction of the laminated portion 201, and a scribe region R2 located outside the pixel region 2A via the peripheral region 2B.
  • the dummy through electrodes 152d of the dummy through electrode unit 150d are respectively arranged in the pixel region 2A and the peripheral region 2B.
  • the dummy through electrode 152d may further be arranged in the scribe region R2.
  • atoms e.g., H atoms
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds between the second substrate part 120 and the third substrate part 130 can be made uniform, which can contribute to eliminating uneven distribution of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds.
  • Vth threshold voltage
  • H atoms e.g., H atoms
  • the “dummy electrode” of the present disclosure is exemplified by the dummy penetrating electrode 152d that penetrates the second semiconductor layer 50.
  • the “dummy electrode” of the present disclosure may be a non-penetrating dummy electrode that does not penetrate the second semiconductor layer 50.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the laminated substrate 200A according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a plan view showing an example of the arrangement of the through electrodes 152 and the dummy non-through electrodes 162d in the laminated substrate 200A according to the second embodiment of the present disclosure. Note that the cross-section of the plan view of FIG. 10 taken along line X2-X2' corresponds to the cross-sectional view of FIG. 9.
  • the laminated substrate 200A includes a plurality of through electrode units 150 provided in the laminated portion 201 and electrically connecting a first circuit provided in the second substrate portion 120 and a second circuit provided in the third substrate portion 130, and a plurality of dummy non-through electrode units 160d (an example of a "dummy electrode unit" in the present disclosure) provided in the laminated portion 201, insulated from both the first circuit and the second circuit, and electrically floating or fixed to a reference potential (e.g., ground potential (0V)).
  • a reference potential e.g., ground potential (0V)
  • the dummy non-penetrating electrode unit 160d has a dummy non-penetrating electrode 162d (an example of a "dummy electrode” in this disclosure) embedded in the second semiconductor layer 50 from the rear surface S4 side of the second semiconductor layer 50, a dummy wiring 62d provided in the third wiring layer 60 and connected to the dummy non-penetrating electrode 162d, a dummy wiring 72d provided in the fourth wiring layer 70, and a dummy connection pad provided at the boundary BR between the third wiring layer 60 and the fourth wiring layer 70.
  • a dummy non-penetrating electrode 162d an example of a "dummy electrode” in this disclosure
  • the dummy connection pads also connect the dummy wiring 62d and the dummy wiring 72d, and also join the second substrate portion 120 and the third substrate portion 130.
  • the dummy connection pads include, for example, a dummy connection pad 63d provided on the third wiring layer 60 side of the boundary portion BR, and a dummy connection pad 73d provided on the fourth wiring layer 70 side of the boundary portion BR.
  • the dummy connection pads 63d, 73d are bonded to each other by Cu-Cu bonding.
  • the dummy non-penetrating electrode 162d is a non-penetrating conductor (electrode) embedded in the second semiconductor layer 50.
  • the dummy non-penetrating electrode 162d does not penetrate the second semiconductor layer 50.
  • the dummy non-penetrating electrode 162d is formed so as to be embedded in an opening that opens on the rear surface S4 of the second semiconductor layer 50 via an insulating film (not shown).
  • the dummy non-penetrating electrode 162d is made of, for example, the same material as the penetrating electrode 152 of the penetrating electrode unit 150, and has the same structure as the penetrating electrode 152.
  • the material constituting the dummy non-penetrating electrode 162d is, for example, copper (Cu) or a Cu alloy, or aluminum (Al) or an Al alloy.
  • the dummy non-penetrating electrode 162d may be made of a conductive material that has good embedding properties in holes with a high aspect ratio.
  • a conductive material is a high-melting point metal.
  • high-melting point metals include tungsten (W), cobalt (Co), ruthenium (Ru), or a metal material containing at least one of these.
  • the material constituting the dummy non-penetrating electrode 162d may be tungsten.
  • the through electrode units 150 and the dummy non-through electrode units 160d are arranged in the pixel region 2A and the peripheral region 2B, respectively.
  • the dummy non-through electrode units 160d are also arranged in the scribe region R2 located outside the pixel region 2A via the peripheral region 2B (i.e., located outside the chip region R1).
  • the dummy non-through electrode units 160d are arranged in blank regions where no through electrode units 150 are arranged (or where the through electrode units 150 are sparsely arranged).
  • the area density of the dummy non-penetrating electrodes 162d is preferably 0.1% or more, and more preferably 1% or more, within a rectangular region SQ of 100 ⁇ m in length and 100 ⁇ m in width at any position within the chip region R1.
  • the distance L between one dummy non-penetrating electrode 162d and the other dummy non-penetrating electrode 162d adjacent to the one dummy non-penetrating electrode 162d at the shortest distance is preferably 100 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or less.
  • atoms e.g., H atoms
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the configuration after dicing of the laminated substrate 200A shown in FIG. 9.
  • dicing the laminated substrate 200A shown in FIG. 9 to separate the multiple chip regions R1 from the laminated substrate 200A it is possible to obtain a semiconductor chip 2 equipped with a light detection device 1A, as shown in FIG. 11.
  • the dummy non-penetrating electrodes 162d of the dummy non-penetrating electrode unit 160d are arranged in the pixel region 2A and the peripheral region 2B.
  • the dummy non-penetrating electrodes 162d may further be arranged in the scribe region R2.
  • atoms e.g., H atoms
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds between the second substrate portion 120 and the third substrate portion 130 can be made uniform, which can contribute to eliminating uneven distribution of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds.
  • Vth threshold voltage
  • H atoms e.g., H atoms
  • Modification of the second embodiment 12 is a cross-sectional view showing a configuration of a laminated substrate 200B according to a modified example of the embodiment 2 of the present disclosure.
  • the laminated substrate 200B according to the modified example of the embodiment 2 differs from the laminated substrate 200A according to the embodiment 2 shown in FIG. 9 and the like in the configuration of the dummy non-through electrode unit 160d.
  • the laminate substrate 200B includes a dummy non-penetrating electrode unit 170d (an example of a "dummy electrode unit” in this disclosure).
  • the dummy non-penetrating electrode unit 170d includes a dummy non-penetrating electrode 162d, a dummy connection pad 73d, and a dummy wiring 72d.
  • the dummy non-penetrating electrode unit 170d does not include a dummy wiring 62d or a dummy connection pad 63d (both of which are shown in FIG. 9).
  • atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be moved between the second substrate section 120 and the third substrate section 130 via the through electrode unit 150 and the dummy non-through electrode unit 170d.
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be made uniform between the second substrate section 120 and the third substrate section 130. This makes it possible to suppress deterioration in the characteristics of the photodetector even when the number of layers of the substrate section is increased to three or more.
  • a dummy electrode unit may be arranged in the scribe region.
  • Fig. 13 is a cross-sectional view showing a configuration example of a laminated substrate 200C according to the third embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 14 is a plan view showing an arrangement example of the through electrodes 152 and the dummy through electrodes 152d in the laminated substrate 200C according to the third embodiment of the present disclosure. Note that the cross section of the plan view of Fig. 14 taken along line X3-X3' corresponds to the cross-sectional view of Fig. 13.
  • the laminate substrate 200C according to the third embodiment of the present disclosure includes a dummy through electrode unit 180d (an example of a "dummy electrode unit” according to the present disclosure) disposed in the scribe region R2.
  • the dummy through electrode unit 180d is provided within the laminate portion 201, is insulated from both the first circuit and the second circuit, and is electrically floating or fixed to a reference potential (e.g., ground potential (0 V)).
  • the dummy through electrode unit 180d has a dummy through electrode 152d, dummy wirings 42d, 62d, 72d, and dummy connection pads 63d, 73d that connect the dummy wirings 62d, 72d to each other.
  • the dummy through electrode 152d also has a dummy wiring 32d provided on the first substrate portion 110, and dummy connection pads 33d, 43d that connect the dummy wirings 32d, 42d to each other.
  • the dummy connection pads 33d, 43d are made of, for example, Cu or a Cu alloy.
  • the dummy through electrode unit 180d is provided in the scribe region R2 and is arranged so as to continuously surround the chip region R1.
  • the dummy through electrode 152d of the dummy through electrode unit 180d is arranged so as to surround the chip region R1 doubly.
  • the dummy wirings 32d, 42d, 62d, and 72d and the dummy connection pads 33d, 43d, 63d, and 73d of the dummy through electrode unit 180d are also arranged so as to surround the chip region R1 doubly.
  • the dummy through electrode unit 180d forms at least a part of the guard ring surrounding the chip region R1.
  • atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be moved between the second substrate section 120 and the third substrate section 130 via the through electrode unit 150 and the dummy through electrode unit 180d.
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be made uniform between the second substrate section 120 and the third substrate section 130. This makes it possible to suppress deterioration in the characteristics of the photodetector even when the number of layers of the substrate section is increased to three or more layers.
  • Modification of the third embodiment 13 and 14 show an aspect in which the dummy through electrode unit 180d is disposed so as to continuously surround the chip region R1, but the third embodiment of the present disclosure is not limited to this.
  • the dummy through electrode unit 180d may surround the chip region R1 discontinuously.
  • Figures 13 and 14 show an aspect in which the dummy through electrode 152d of the dummy through electrode unit 180d is arranged to surround the chip region R1 in two layers, the third embodiment of the present disclosure is not limited to this.
  • the dummy through electrode 152d may surround the chip region R1 in one layer, or in three or more layers.
  • the dummy through electrode unit 150d described in embodiment 1, the dummy non-through electrode unit 160d described in embodiment 2, and the dummy non-through electrode unit 170d described in the modified example of embodiment 2 may be arranged within the chip region R1.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of a laminated substrate 200D according to a modified example of embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a plan view showing an example of the arrangement of the through electrodes 152 and the dummy through electrode unit 152d in a laminated substrate 200D according to a modified example of embodiment 3 of the present disclosure. Note that the cross section of the plan view of FIG. 16 taken along line X4-X4' corresponds to the cross-sectional view of FIG. 15.
  • a laminate substrate 200D according to a modified example of embodiment 3 of the present disclosure includes a dummy through electrode unit 150d arranged in the chip region R1 and a dummy through electrode unit 180d arranged in the scribe region R2.
  • atoms e.g., H atoms
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be further homogenized between the second substrate portion 120 and the third substrate portion 130.
  • a dummy electrode unit may be disposed under a bonding pad to which a conductive wire such as a gold wire can be connected.
  • Fig. 17 is a cross-sectional view showing a configuration example of a laminated substrate 200E according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 18 is a plan view showing an arrangement example of a through electrode 152 and a dummy bonding pad 42dp in a laminated substrate 200C according to the fourth embodiment of the present disclosure. Note that the cross section of the plan view of Fig. 18 taken along line X5-X5' corresponds to the cross-sectional view of Fig. 17.
  • the laminate substrate 200E according to the fourth embodiment of the present disclosure includes a dummy through electrode unit 190d (an example of a "dummy electrode unit” according to the present disclosure) disposed in the peripheral region 2B.
  • the dummy through electrode unit 190d is provided in the laminate portion 201, is insulated from both the first circuit and the second circuit, and is electrically floating or fixed to a reference potential (e.g., ground potential (0 V)).
  • the dummy through electrode unit 190d has a dummy through electrode 152d, dummy wirings 42d, 62d, and 72d, and dummy connection pads 63d and 73d that connect the dummy wirings 62d and 72d to each other.
  • One end (the upper end in FIG. 17) of the dummy through electrode 152d is connected to the dummy wiring 42d, and the other end (the lower end in FIG. 17) of the dummy through electrode 152d is connected to the dummy wiring 62d.
  • the portion of the dummy wiring 42d that is located in the uppermost layer is the dummy bonding pad 42dp.
  • a conductive wire (not shown) such as a gold wire may or may not be connected to the dummy bonding pad 42dp.
  • atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be moved between the second substrate section 120 and the third substrate section 130 via the through electrode unit 150 and the dummy through electrode unit 190d.
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be made uniform between the second substrate section 120 and the third substrate section 130. This makes it possible to suppress deterioration in the characteristics of the photodetector even when the number of layers of the substrate section is increased to three or more layers.
  • the dummy through electrode unit 150d described in the first embodiment, the dummy non-through electrode unit 160d described in the second embodiment, and the dummy non-through electrode unit 170d described in the modified example of the second embodiment may be disposed in the chip region R1. Also, the dummy through electrode unit 180d described in the third embodiment may be disposed in the scribe region R2.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing the configuration of a laminated substrate 200F according to a modified example of the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a plan view showing an example of the arrangement of the through electrodes 152, dummy through electrodes 152d, and dummy bonding pads 42dp in a laminated substrate 200F according to a modified example of the fourth embodiment of the present disclosure. Note that the cross-section of the plan view of FIG. 20 taken along line X6-X6' corresponds to the cross-sectional view of FIG. 19.
  • a laminate substrate 200F includes a dummy through electrode unit 150d arranged in chip region R1, a dummy through electrode unit 150d arranged in chip region R1, and a dummy through electrode unit 190d arranged in peripheral region 2B of chip region R1.
  • atoms e.g., H atoms
  • the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate dangling bonds can be further homogenized between the second substrate portion 120 and the third substrate portion 130.
  • the through electrode unit electrically connecting the first circuit and the second circuit may have a barrier metal layer that blocks the supply of hydrogen (H) atoms.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a laminate substrate 200G according to embodiment 5 of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing an enlarged view of barrier metal layers BM1 and BM2 of a through electrode unit 150A of a laminate substrate 200G according to embodiment 5 of the present disclosure.
  • the laminate substrate 200G includes a through electrode unit 150A that electrically connects a first circuit provided in the second substrate portion 120 and a second circuit provided in the third substrate portion 130.
  • the through electrode unit 150A has a barrier metal layer BM1 arranged between the connection pad 63 and the wiring 62, and a barrier metal layer BM2 arranged between the connection pad 73 and the wiring 72.
  • the barrier metal layers BM1 and BM2 are, for example, molybdenum silicide (MoSi) layers.
  • the barrier metal layers BM1 and BM2 suppress the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate the dangling bonds. This makes it possible to suppress a shift in the threshold voltage (Vth) of the field effect transistor caused by the movement of atoms (e.g., H atoms) that terminate the dangling bonds.
  • Vth threshold voltage
  • the technology according to the present disclosure (the present technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of the general configuration of an endoscopic surgery system to which the technology disclosed herein (the present technology) can be applied.
  • an operator (doctor) 11131 is shown using an endoscopic surgery system 11000 to perform surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133.
  • the endoscopic surgery system 11000 is composed of an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an insufflation tube 11111 and an energy treatment tool 11112, a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100, and a cart 11200 on which various devices for endoscopic surgery are mounted.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101, the tip of which is inserted into the body cavity of the patient 11132 at a predetermined length, and a camera head 11102 connected to the base end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 is configured as a so-called rigid scope having a rigid lens barrel 11101, but the endoscope 11100 may also be configured as a so-called flexible scope having a flexible lens barrel.
  • the tip of the tube 11101 has an opening into which an objective lens is fitted.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the tube by a light guide extending inside the tube 11101, and is irradiated via the objective lens towards an object to be observed inside the body cavity of the patient 11132.
  • the endoscope 11100 may be a direct-viewing endoscope, an oblique-viewing endoscope, or a side-viewing endoscope.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the object of observation is focused on the image sensor by the optical system.
  • the image sensor converts the observation light photoelectrically to generate an electrical signal corresponding to the observation light, i.e., an image signal corresponding to the observed image.
  • the image signal is sent to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201 as RAW data.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU 11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), etc., and controls the overall operation of the endoscope 11100 and the display device 11202. Furthermore, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal, such as development processing (demosaic processing), in order to display an image based on the image signal.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 under the control of the CCU 11201, displays an image based on the image signal that has been subjected to image processing by the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode) and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site, etc.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode) and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site, etc.
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • a user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) of the endoscope 11100.
  • the treatment tool control device 11205 controls the operation of the energy treatment tool 11112 for cauterizing tissue, incising, sealing blood vessels, etc.
  • the insufflation device 11206 sends gas into the body cavity of the patient 11132 via the insufflation tube 11111 to inflate the body cavity in order to ensure a clear field of view for the endoscope 11100 and to ensure a working space for the surgeon.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various types of information related to the surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various types of information related to the surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies illumination light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be composed of a white light source composed of, for example, an LED, a laser light source, or a combination of these.
  • a white light source composed of, for example, an LED, a laser light source, or a combination of these.
  • the white light source is composed of a combination of RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high precision, so that the white balance of the captured image can be adjusted in the light source device 11203.
  • the light source device 11203 may be controlled to change the intensity of the light it outputs at predetermined time intervals.
  • the image sensor of the camera head 11102 may be controlled to acquire images in a time-division manner in synchronization with the timing of the change in the light intensity, and the images may be synthesized to generate an image with a high dynamic range that is free of so-called blackout and whiteout.
  • the light source device 11203 may be configured to supply light of a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependency of light absorption in body tissue, a narrow band of light is irradiated compared to the light irradiated during normal observation (i.e., white light), and a predetermined tissue such as blood vessels on the surface of the mucosa is photographed with high contrast, so-called narrow band imaging is performed.
  • fluorescent observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • excitation light is irradiated to the body tissue and the fluorescence from the body tissue is observed (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and excitation light corresponding to the fluorescent wavelength of the reagent is irradiated to the body tissue to obtain a fluorescent image.
  • the light source device 11203 may be configured to supply narrow band light and/or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG. 23.
  • the camera head 11102 has a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a drive unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • the CCU 11201 has a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are connected to each other via a transmission cable 11400 so that they can communicate with each other.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at the connection with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is composed of a combination of multiple lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 is composed of an imaging element.
  • the imaging element constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single-plate type) or multiple (so-called multi-plate type).
  • each imaging element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by combining these.
  • the imaging unit 11402 may be configured to have a pair of imaging elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D (dimensional) display. By performing 3D display, the surgeon 11131 can more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site.
  • 3D dimensional
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101, immediately after the objective lens.
  • the driving unit 11403 is composed of an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. This allows the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 to be adjusted appropriately.
  • the communication unit 11404 is configured with a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 also receives control signals for controlling the operation of the camera head 11102 from the CCU 11201, and supplies them to the camera head control unit 11405.
  • the control signals include information on the imaging conditions, such as information specifying the frame rate of the captured image, information specifying the exposure value during imaging, and/or information specifying the magnification and focus of the captured image.
  • the above-mentioned frame rate, exposure value, magnification, focus, and other imaging conditions may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls the operation of the camera head 11102 based on a control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured with a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 also transmits to the camera head 11102 a control signal for controlling the operation of the camera head 11102.
  • the image signal and the control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, etc.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing operations on the image signal, which is the RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site, etc. by the endoscope 11100, and the display of the captured images obtained by imaging the surgical site, etc. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the driving of the camera head 11102.
  • the control unit 11413 also causes the display device 11202 to display the captured image showing the surgical site, etc., based on the image signal that has been image-processed by the image processing unit 11412. At this time, the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 can recognize surgical tools such as forceps, specific body parts, bleeding, mist generated when the energy treatment tool 11112 is used, etc., by detecting the shape and color of the edges of objects included in the captured image. When the control unit 11413 causes the display device 11202 to display the captured image, it may use the recognition result to superimpose various types of surgical support information on the image of the surgical site. By superimposing the surgical support information and presenting it to the surgeon 11131, the burden on the surgeon 11131 can be reduced and the surgeon 11131 can proceed with the surgery reliably.
  • various image recognition techniques such as forceps, specific body parts, bleeding, mist generated when the energy treatment tool 11112 is used, etc.
  • the transmission cable 11400 that connects the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable that supports electrical signal communication, an optical fiber that supports optical communication, or a composite cable of these.
  • communication is performed wired using a transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may also be performed wirelessly.
  • the above describes an example of an endoscopic surgery system to which the technology disclosed herein can be applied.
  • the technology disclosed herein can be applied to, for example, the endoscope 11100, the camera head 11102 (the imaging unit 11402), the CCU 11201 (the image processing unit 11412), and the like, among the configurations described above.
  • the optical detection device e.g., optical detection device 1, 1A
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility device, an airplane, a drone, a ship, or a robot.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the technology disclosed herein can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • Also shown as functional components of the integrated control unit 12050 are a microcomputer 12051, an audio/video output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 functions as a control device for a drive force generating device for generating the drive force of the vehicle, such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, a steering mechanism for adjusting the steering angle of the vehicle, and a braking device for generating a braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a control device for a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or various lamps such as headlamps, tail lamps, brake lamps, turn signals, and fog lamps.
  • radio waves or signals from various switches transmitted from a portable device that replaces a key can be input to the body system control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 accepts the input of these radio waves or signals and controls the vehicle's door lock device, power window device, lamps, etc.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the image capturing unit 12031 is connected to the outside-vehicle information detection unit 12030.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 causes the image capturing unit 12031 to capture images outside the vehicle and receives the captured images.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing for people, cars, obstacles, signs, or characters on the road surface based on the received images.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of light received.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image, or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light, or may be invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects information inside the vehicle.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the state of the driver is connected.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 may calculate the driver's degree of fatigue or concentration based on the detection information input from the driver state detection unit 12041, or may determine whether the driver is dozing off.
  • the microcomputer 12051 can calculate the control target values of the driving force generating device, steering mechanism, or braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040, and output a control command to the drive system control unit 12010.
  • the microcomputer 12051 can perform cooperative control aimed at realizing the functions of an ADAS (Advanced Driver Assistance System), including avoiding or mitigating vehicle collisions, following based on the distance between vehicles, maintaining vehicle speed, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 can also perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on the driver's operation, by controlling the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc., based on information about the surroundings of the vehicle acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040.
  • the microcomputer 12051 can also output control commands to the body system control unit 12020 based on information outside the vehicle acquired by the outside-vehicle information detection unit 12030. For example, the microcomputer 12051 can control the headlamps according to the position of a preceding vehicle or an oncoming vehicle detected by the outside-vehicle information detection unit 12030, and perform cooperative control aimed at preventing glare, such as switching high beams to low beams.
  • the audio/image output unit 12052 transmits at least one output signal of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying the occupants of the vehicle or the outside of the vehicle of information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 26 shows an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and the top of the windshield inside the vehicle cabin of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12101 provided at the front nose and the imaging unit 12105 provided at the top of the windshield inside the vehicle cabin mainly acquire images of the front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided at the side mirrors mainly acquire images of the sides of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided at the rear bumper or back door mainly acquires images of the rear of the vehicle 12100.
  • the images of the front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used to detect preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, etc.
  • FIG. 26 shows an example of the imaging ranges of the imaging units 12101 to 12104.
  • Imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door.
  • an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above is obtained by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera consisting of multiple imaging elements, or an imaging element having pixels for detecting phase differences.
  • the microcomputer 12051 can obtain the distance to each solid object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the change in this distance over time (relative speed with respect to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and can extract as a preceding vehicle, in particular, the closest solid object on the path of the vehicle 12100 that is traveling in approximately the same direction as the vehicle 12100 at a predetermined speed (e.g., 0 km/h or faster). Furthermore, the microcomputer 12051 can set the inter-vehicle distance that should be maintained in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic braking control (including follow-up stop control) and automatic acceleration control (including follow-up start control). In this way, cooperative control can be performed for the purpose of automatic driving, which runs autonomously without relying on the driver's operation.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 classifies and extracts three-dimensional object data on three-dimensional objects, such as two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, utility poles, and other three-dimensional objects, based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and can use the data to automatically avoid obstacles.
  • the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines the collision risk, which indicates the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or exceeds a set value and there is a possibility of a collision, it can provide driving assistance for collision avoidance by outputting an alarm to the driver via the audio speaker 12061 or the display unit 12062, or by forcibly decelerating or steering the vehicle to avoid a collision via the drive system control unit 12010.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104. The recognition of such a pedestrian is performed, for example, by a procedure of extracting feature points in the captured image of the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and a procedure of performing pattern matching processing on a series of feature points that indicate the contour of an object to determine whether or not it is a pedestrian.
  • the audio/image output unit 12052 controls the display unit 12062 to superimpose a rectangular contour line for emphasis on the recognized pedestrian.
  • the audio/image output unit 12052 may also control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • a light detection device e.g., light detection device 1, 1A
  • a light detection device 1, 1A obtained by dicing the laminated substrates 200, 200A, 200B, 200C, 200D, 200E, 200F, 200G can be applied to the imaging unit 12031.
  • the present disclosure can also be configured as follows. (1) a laminated section including a first substrate section, a second substrate section provided on one surface side of the first substrate section, and a third substrate section provided on one surface side of the first substrate section via the second substrate section; a plurality of through electrode units provided within the laminated portion and electrically connecting a first circuit provided in the second substrate portion and a second circuit provided in a third substrate portion; a plurality of dummy electrode units provided in the laminated portion, insulated from both the first circuit and the second circuit, and electrically floating or fixed to a reference potential;
  • the laminated portion is A pixel area; a peripheral region located around the pixel region in a plan view from a thickness direction of the laminated unit,
  • the first substrate portion is a first semiconductor layer having a first surface and a second surface located opposite to the first surface, the first semiconductor layer including a photoelectric conversion element; a first wiring layer provided on the first surface side of the first semiconductor layer,
  • the second substrate portion is a second semiconductor layer having a
  • the dummy electrode is a dummy through electrode that penetrates between the third surface and the fourth surface of the second semiconductor layer;
  • the third substrate portion is a third semiconductor layer having a fifth surface facing the second semiconductor layer; a fourth wiring layer provided on the fifth surface side of the third semiconductor layer,
  • the dummy electrode is a first dummy wiring provided in the second wiring layer and connected to one end of the dummy through electrode; a second dummy wiring provided in the third wiring layer and connected to the other end of the dummy through electrode; a third dummy wiring provided in the fourth wiring layer; a dummy connection pad provided at a boundary between the third wiring layer and the fourth wiring layer, for connecting the second dummy wiring and the third dummy wiring and for joining the second substrate portion and the third substrate portion;
  • the dummy connection pad is a first dummy connection pad provided on the third wiring layer side of the boundary portion; a second dummy connection pad provided on the fourth wiring layer side of the boundary portion,
  • the first dummy connection pad and the second dummy connection pad are each made of copper (Cu) or a Cu alloy.
  • the third substrate portion is a third semiconductor layer having a fifth surface facing the second semiconductor layer; a fourth wiring layer provided on the fifth surface side of the third semiconductor layer,
  • the through electrode unit includes: a first wiring provided in the second wiring layer and connected to one end of the through electrode; a second wiring provided in the third wiring layer and connected to the other end of the through electrode; a third wiring provided in the fourth wiring layer; a connection pad provided at a boundary between the third wiring layer and the fourth wiring layer, the connection pad connecting the second wiring and the third wiring and joining the second substrate portion and the third substrate portion;
  • the optical detection device according to any one of (1) to (4).
  • connection pad is a first connection pad provided on the third wiring layer side of the boundary portion; a second connection pad provided on the fourth wiring layer side of the boundary portion, The first connection pad and the second connection pad are each made of copper (Cu) or a Cu alloy.
  • the through electrode unit includes: a barrier metal layer is provided at least either between the first connection pad and the second wiring or between the second connection pad and the third wiring; The optical detection device according to (6) above.
  • the barrier metal layer includes molybdenum silicide (MoSi). The optical detection device according to (7) above.
  • an area density of the dummy electrodes is 0.1% or more within a rectangular region of 100 ⁇ m in length ⁇ 100 ⁇ m in width at an arbitrary position within a region including at least one of the pixel region and the peripheral region.
  • the light detection device according to any one of claims 1 to 8. (10) In a plan view in a thickness direction of the laminated portion, a distance between one of the adjacent dummy electrodes and the other of the dummy electrodes adjacent to the one of the dummy electrodes at a shortest distance is 100 ⁇ m or less.
  • the optical detection device according to any one of (1) to (9).
  • the optical lens is disposed in the pixel region and not in the peripheral region; The optical detection device according to (11) above.
  • the laminated portion is A pixel area; a peripheral region located around the pixel region in a plan view from a thickness direction of the laminated portion; a scribe region located outside the pixel region via the peripheral region,
  • the first substrate portion is a first semiconductor layer having a first surface and a second surface located opposite to the first surface, the first semiconductor layer including a photoelectric conversion element; a first wiring layer provided on the first surface side of the first semiconductor layer;
  • the second substrate portion is a second semiconductor layer having a

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Abstract

特性の低下を抑制することが可能な光検出装置及び積層基板を提供する。光検出装置は、第１基板部と、第２基板部及び第３基板部を有する積層部と、積層部内に設けられ、第２基板部に設けられた第１回路と、第３基板部に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニットと、積層部内に設けられ、第１回路及び第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー電極ユニットと、を備える。積層部は、画素領域と周辺領域とを有する。第１基板部は、光電変換素子が設けられた第１半導体層と、第１配線層とを有する。第２基板部は第２半導体層と、第２配線層と第３配線層とを有する。貫通電極ユニットは、第２半導体層を貫通する貫通電極を有する。ダミー電極ユニットは、第２半導体層に少なくとも一部が埋設されたダミー電極を有する。ダミー電極は、画素領域と周辺領域とにそれぞれ配置されている。

Description

光検出装置及び積層基板
　本開示は、光検出装置及び積層基板に関する。
　従来より、半導体基板当たりの回路の規模や面積を削減するために、複数の半導体基板を積層して接合する技術が、固体撮像装置において用いられている。例えば、一対の半導体基板のそれぞれの接合面で銅の電極パッドを露出させ、電極パッド同士を接合して電気的導通も行う固体撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この固体撮像装置では、電気的導通に用いられる電極パッドに加え、電気的導通に用いられないダミーパッド同士も接合することにより、半導体基板同士の接合強度の向上が図られている。
　しかしながら、複数の半導体基板を積層して接合した固体撮像装置では、電極パッド上に位置する画素回路と、ダミーパッド上に位置する画素回路との間で、暗電流に差異が生じ、その差異に起因して画像データにノイズが発生して画質が低下するという課題がある（例えば、特許文献２参照）。暗電流に差異が生じるのは、電極パッド上の画素回路への水素供給量と、ダミーパッド上の画素回路への水素供給量とに差異があることが原因の一つと推測されている。
　特許文献２に開示された技術では、上記の暗電流の差異を低減するために、画素回路下の電極パッドだけでなく、画素回路下のダミーパッドにもビアを接続している。これにより、電極パッド上の画素回路と、ダミーパッド上の画素回路とに、ビアを介して水素が均一に供給されるようにしている。
特開２０１２－１６４８７０号公報 特開２０２０－１４５４２７号公報
　信号処理回路を有する半導体基板（例えば、ロジック基板）の複数積層化に伴い、ロジック基板内に吸蔵されるダングリングボンドを終端させる原子（例えば、水素（Ｈ）原子）が増加する傾向がある。従来の技術では、暗電流の増加に加えて、吸蔵されたＨ原子がロジック基板間を移動し、Ｈ原子の供給先であるロジック基板において、例えば電界効果トランジスタの閾値電圧（Ｖｔｈ）がシフトする等の特性低下が生じる可能性がある。
　本開示はこのような事情に鑑みてなされたもので、特性の低下を抑制することが可能な光検出装置及び積層基板を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る光検出装置は、第１基板部と、前記第１基板部の一方の面側に設けられた第２基板部と、前記第２基板部を介して前記第１基板部の一方の面側に設けられた第３基板部とを有する積層部と、前記積層部内に設けられ、前記第２基板部に設けられた第１回路と、第３基板部に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニットと、前記積層部内に設けられ、前記第１回路及び前記第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー電極ユニットと、を備える。前記積層部は、画素領域と、前記積層部の厚さ方向からの平面視で前記画素領域の周辺に位置する周辺領域とを有する。前記第１基板部は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、光電変換素子が設けられた第１半導体層と、前記第１半導体層の前記第１面側に設けられた第１配線層とを有する。前記第２基板部は、前記第１半導体層と向かい合う第３面及び前記第３面の反対側に位置する第４面とを有する第２半導体層と、前記第２半導体層の前記第３面側に設けられた第２配線層と、前記第２半導体層の前記第４面側に設けられた第３配線層とを有する。前記貫通電極ユニットは、前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通する貫通電極を有する。前記ダミー電極ユニットは、前記第２半導体層に少なくとも一部が埋設されたダミー電極を有する。前記ダミー電極は、前記画素領域と前記周辺領域とにそれぞれ配置されている。
　これによれば、画素領域だけでなく周辺領域においても、第２基板部と第３基板部との間で、貫通電極ユニット及びダミー電極ユニットを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、水素（Ｈ）原子）を移動させることができる。第２基板部と第３基板部との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができ、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の偏在解消に寄与することができる。
　これにより、第２回路に含まれる電界効果トランジスタと第３回路に含まれる電界効果トランジスタとにおいて、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の存在を原因とする閾値電圧（Ｖｔｈ）シフトを均一化することができる。光検出装置を構成する基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置の特性の低下を抑制することができる。
　本開示の一態様に係る積層基板は、第１基板部と、前記第１基板部の一方の面側に設けられた第２基板部と、前記第２基板部を介して前記第１基板部の一方の面側に設けられた第３基板部とを有する積層部と、前記積層部内に設けられ、前記第２基板部に設けられた第１回路と、第３基板部に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニットと、前記積層部内に設けられ、前記第１回路及び前記第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー電極ユニットと、を備える。前記積層部は、画素領域と、前記積層部の厚さ方向からの平面視で前記画素領域の周辺に位置する周辺領域と、前記周辺領域を介して前記画素領域の外側に位置するスクライブ領域とを有する。前記第１基板部は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、光電変換素子が設けられた第１半導体層と、前記第１半導体層の前記第１面側に設けられた第１配線層とを有する。前記第２基板部は、前記第１半導体層と向かい合う第３面及び前記第３面の反対側に位置する第４面とを有する第２半導体層と、前記第２半導体層の前記第３面側に設けられた第２配線層と、前記第２半導体層の前記第４面側に設けられた第３配線層とを有する。前記貫通電極ユニットは、前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通する貫通電極を有する。前記ダミー電極ユニットは、前記第２半導体層に少なくとも一部が埋設されたダミー電極を有する。前記ダミー電極は、前記画素領域と前記周辺領域とにそれぞれ配置されている。
　これによれば、画素領域だけでなく周辺領域においても、第２基板部と第３基板部との間で、貫通電極ユニット及びダミー電極ユニットを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部と第３基板部との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができ、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の偏在解消に寄与することができる。
　これにより、第２回路に含まれる電界効果トランジスタと第３回路に含まれる電界効果トランジスタとにおいて、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の存在を原因とする閾値電圧（Ｖｔｈ）シフトを均一化することができる。光検出装置が多面付けで形成される積層基板において、積層基板を構成する基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置の特性の低下を抑制することができる。
図１は、本開示の実施形態１に係る光検出装置の構成例を示すチップレイアウト図である。 図２は、本開示の実施形態１に係る光検出装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、本開示の実施形態１に係る光検出装置の画素の構成例を示す等価回路図である。 図４は、本開示の実施形態１に係る光検出装置の構成例を示す断面図である。 図５は、本開示の実施形態１に係る積層基板の構成例を示す平面図である。 図６は、本開示の実施形態１に係る積層基板の構成例を示す断面図である。 図７は、本開示の実施形態１に係る積層基板において、貫通電極及びダミー貫通電極の配置例を示す平面図である。 図８は、図６に示した積層基板のダイシング後の構成例を示す断面図である。 図９は、本開示の実施形態２に係る積層基板の構成例を示す断面図である。 図１０は、本開示の実施形態２に係る積層基板において、貫通電極及びダミー非貫通電極の配置例を示す平面図である。 図１１は、図９に示した積層基板のダイシング後の構成例を示す断面図である。 図１２は、本開示の実施形態２の変形例に係る積層基板の構成を示す断面図である。 図１３は、本開示の実施形態３に係る積層基板の構成例を示す断面図である。 図１４は、本開示の実施形態３に係る積層基板において、貫通電極及びダミー貫通電極の配置例を示す平面図である。 図１５は、本開示の実施形態３の変形例に係る積層基板の構成を示す断面図である。 図１６は、本開示の実施形態３の変形例に係る積層基板において、貫通電極及びダミー貫通電極の配置例を示す平面図である。 図１７は、本開示の実施形態４に係る積層基板の構成例を示す断面図である。 図１８は、本開示の実施形態４に係る積層基板において、貫通電極及びダミーボンディングパッドの配置例を示す平面図である。 図１９は、本開示の実施形態４の変形例に係る積層基板の構成を示す断面図である。 図２０は、本開示の実施形態４の変形例に係る積層基板において、貫通電極、ダミー貫通電極及びダミーボンディングパッドの配置例を示す平面図である。 図２１は、本開示の実施形態５に係る積層基板の構成例を示す断面図である。 図２２は、本開示の実施形態５に係る積層基板が有する貫通電極ユニットのバリアメタル層を拡大して示す断面図である。 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２４は、図２３に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 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。 図２６は、撮像部の設置位置の例を示す図である。
　以下において、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　また、以下の説明における上下等の方向の定義は、単に説明の便宜上の定義であって、本開示の技術的思想を限定するものではない。例えば、対象を９０°回転して観察すれば上下は左右に変換して読まれ、１８０°回転して観察すれば上下は反転して読まれることは勿論である。
　また、以下の説明では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の文言を用いて、方向を説明する場合がある。例えば、Ｚ軸方向は、後述する積層部２０１の厚さ方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向である。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに直交する。
＜実施形態１＞
　実施形態１では、裏面照射型のＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサである光検出装置に本技術を適用した一例について説明する。
（光検出装置の全体構成）
　図１は、本開示の実施形態１に係る光検出装置１の構成例を示すチップレイアウト図である。まず、光検出装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、本開示の実施形態１に係る光検出装置１は、平面視したときの二次元平面形状が方形状の半導体チップ２を主体に構成されている。すなわち、光検出装置１は、半導体チップ２に搭載されている。光検出装置１は、光学レンズを介して被写体からの像光（入射光）を取り込み、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。
　図１に示すように、光検出装置１が搭載された半導体チップ２は、互いに交差するＸ軸方向及びＹ軸方向を含む二次元平面において、中央部に設けられた方形状の画素領域２Ａ（本開示の「素子領域」の一例）と、画素領域２Ａの外側に画素領域２Ａを囲むようにして設けられた周辺領域２Ｂとを備えている。
　画素領域２Ａは、光学系により集光される光を受光する受光面である。そして、画素領域２Ａには、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を含む二次元平面において複数の画素３が行列状に配置されている。換言すれば、画素３は、二次元平面内で互いに交差するＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの方向に繰り返し配置されている。なお、本実施形態においては、一例としてＸ軸方向とＹ軸方向とが直交している。また、Ｘ軸方向とＹ軸方向との両方に直交する方向がＺ軸方向（厚み方向）である。
　図１に示すように、周辺領域２Ｂには、複数のボンディングパッド１４が配置されている。複数のボンディングパッド１４の各々は、例えば、半導体チップ２の二次元平面における４つの辺の各々の辺に沿って配列されている。複数のボンディングパッド１４の各々は、半導体チップ２を外部装置と電気的に接続する際に用いられる入出力端子である。
　図２は、本開示の実施形態１に係る光検出装置１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、半導体チップ２は、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、水平駆動回路６、出力回路７及び制御回路８などを含むロジック回路１３を備えている。ロジック回路１３は、電界効果トランジスタとして、例えば、ｎチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及びｐチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴを有するＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｎｅｎｔａｒｙ　ＭＯＳ）回路で構成されている。
　垂直駆動回路４は、例えばシフトレジスタによって構成されている。垂直駆動回路４は、所望の画素駆動線１０を順次選択し、選択した画素駆動線１０に画素３を駆動するためのパルスを供給し、各画素３を行単位で駆動する。即ち、垂直駆動回路４は、画素領域２Ａの各画素３を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素３の光電変換素子が受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素３からの画素信号を、垂直信号線１１を通してカラム信号処理回路５に供給する。
　カラム信号処理回路５は、例えば画素３の列毎に配置されており、１行分の画素３から出力される信号に対して画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。例えばカラム信号処理回路５は、画素固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関２重サンプリング）及びＡＤ（Ａｎａｌｏｇ　Ｄｉｇｉｔａｌ）変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５の出力段には水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１２との間に接続されて設けられる。
　水平駆動回路６は、例えばシフトレジスタによって構成されている。水平駆動回路６は、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出力することによって、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
　出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１２を通して順次に供給される画素信号に対し、信号処理を行って出力する。信号処理としては、例えば、バッファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を用いることができる。
　制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
　図３は、本開示の実施形態１に係る光検出装置１の画素３の構成例を示す等価回路図である。図３に示すように、画素３は、光電変換素子ＰＤと、光電変換素子ＰＤで光電変換された信号電荷を蓄積（保持）する電荷蓄積領域（フローティングディフュージョン：Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）ＦＤと、この光電変換素子ＰＤで光電変換された信号電荷を電荷蓄積領域ＦＤに転送する転送トランジスタＴＲと、を備えている。また、画素３は、電荷蓄積領域ＦＤに電気的に接続された読出し回路１５を備えている。
　光電変換素子ＰＤは、受光量に応じた信号電荷を生成する。光電変換素子ＰＤはまた、生成された信号電荷を一時的に蓄積（保持）する。光電変換素子ＰＤは、カソード側が転送トランジスタＴＲのソース領域と電気的に接続され、アノード側が基準電位線（例えばグランド）と電気的に接続されている。光電変換素子ＰＤとしては、例えばフォトダイオードが用いられている。
　転送トランジスタＴＲのドレイン領域は、電荷蓄積領域ＦＤと電気的に接続されている。転送トランジスタＴＲのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちの転送トランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
　電荷蓄積領域ＦＤは、光電変換素子ＰＤから転送トランジスタＴＲを介して転送された信号電荷を一時的に蓄積して保持する。
　読出し回路１５は、電荷蓄積領域ＦＤに蓄積された信号電荷を読み出し、信号電荷に基づく画素信号を出力する。読出し回路１５は、これに限定されないが、画素トランジスタとして、例えば、増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬと、リセットトランジスタＲＳＴと、を備えている。これらのトランジスタ（ＡＭＰ，ＳＥＬ，ＲＳＴ）は、例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）からなるゲート絶縁膜と、ゲート電極と、ソース領域及びドレイン領域として機能する一対の主電極領域と、を有するＭＯＳＦＥＴで構成されている。また、これらのトランジスタとしては、ゲート絶縁膜が窒化シリコン膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）、或いは窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜などの積層膜からなるＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ＦＥＴ）でも構わない。
　増幅トランジスタＡＭＰは、ソース領域が選択トランジスタＳＥＬのドレイン領域と電気的に接続され、ドレイン領域が電源線Ｖｄｄ及びリセットトランジスタのドレイン領域と電気的に接続されている。そして、増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極は、電荷蓄積領域ＦＤ及びリセットトランジスタＲＳＴのソース領域と電気的に接続されている。
　選択トランジスタＳＥＬは、ソース領域が垂直信号線１１（ＶＳＬ）と電気的に接続され、ドレインが増幅トランジスタＡＭＰのソース領域と電気的に接続されている。そして、選択トランジスタＳＥＬのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちの選択トランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
　リセットトランジスタＲＳＴは、ソース領域が電荷蓄積領域ＦＤ及び増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極と電気的に接続され、ドレイン領域が電源線Ｖｄｄ及び増幅トランジスタＡＭＰのドレイン領域と電気的に接続されている。リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちのリセットトランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
（光検出装置の具体的な構成）
　次に、光検出装置１の具体的な構成について、図４を用いて説明する。
（１）積層構造
　図４は、本開示の実施形態１に係る光検出装置１の構成例を示す断面図である。図４に示すように、光検出装置１（半導体チップ２）は、集光層９０と、第１基板部１１０と、第２基板部１２０と、第３基板部１３０とを備える。第１基板部１１０と、第２基板部１２０と、第３基板部１３０は、集光層９０の側からこの順で積層した積層構造を有する。この積層構造を積層部２０１ともいう。
　第１基板部１１０は、集光層９０の側から順に積層された、第１半導体層２０と、第１配線層３０とを有する。第２基板部１２０は、集光層９０の側から順に積層された、第２配線層４０と、第２半導体層５０と、第３配線層６０と、を含む。第３基板部１３０は、集光層９０の側から順に積層された、第４配線層７０と、第３半導体層８０と、を含む。
　集光層９０は、第１半導体層２０の裏面Ｓ２側から、これに限定されないが、例えば、カラーフィルタ９１と、オンチップレンズ９２（本開示の「光学レンズ」の一例）とがその順で積層された積層構造を有する。オンチップレンズ９２は、第１基板部１１０に入射する入射光を光電変換素子ＰＤに集光する。オンチップレンズ９２は、例えば画素領域２Ａに配置され、周辺領域２Ｂには配置されていない。
　第１基板部１１０において、第１半導体層２０は、後述の光電変換領域を有する。第１半導体層２０の一方の面が主面Ｓ１（本開示の「第１面」の一例）であり、他方の面が光入射面である裏面Ｓ２（本開示の「第２面」の一例）である。第１配線層３０は、第１半導体層２０の主面Ｓ１に重ね合わされている。
　第２基板部１２０において、第２配線層４０は、第１配線層３０の第１半導体層２０側の面と反対側の面に重ね合わされている。第２半導体層５０は、トランジスタを複数有し、一方の面が主面Ｓ３（本開示の「第３面」の一例）であり他方の面が裏面Ｓ４（本開示の「第４面」の一例）である。主面Ｓ３が第２配線層４０の第１配線層３０側の面と反対側の面に重ね合わされている。第３配線層６０は、第２半導体層５０の裏面Ｓ４に重ね合わされている。
　第３基板部１３０において、第４配線層７０は、第３配線層６０の第２半導体層５０側の面と反対側の面に重ね合わされている。第３半導体層８０の主面Ｓ５（本開示の「第５面」の一例）は、第４配線層７０の第３配線層６０側の面と反対側の面に重ね合わされている。
　ここで、第１半導体層２０の主面Ｓ１と、第２半導体層５０の主面Ｓ３と、第３半導体層８０の主面Ｓ５とをそれぞれ、素子形成面と呼ぶことがある。
　また、第１半導体層２０と第２半導体層５０とは、第１配線層３０及び第２配線層４０を介して、Ｆ２Ｆ（Ｆａｃｅ　ｔｏ　Ｆａｃｅ）法で、すなわち素子形成面同士が向かい合うように、接合されている。さらに、第２半導体層５０と第３半導体層８０とは、第３配線層６０及び第４配線層７０を介して、Ｂ２Ｆ（Ｂａｃｋ　ｔｏ　Ｆａｃｅ）法で、すなわち裏面と素子形成面とが向かい合うように、接合されている。
（２）各部の構成
　第１半導体層２０は、半導体基板で構成されている。第１半導体層２０は、第１導電型、例えばｐ型の、単結晶シリコン基板で構成されている。また、第１半導体層２０のうち平面視で周辺領域２Ｂと重なる領域には、例えば、ボンディングパッド１４が設けられている。そして、第１半導体層２０のうち平面視で画素領域２Ａと重なる領域には、光電変換領域２０ａが画素３毎に設けられている。例えば、分離領域２０ｂで区画された島状の光電変換領域２０ａが画素３毎に設けられている。なお、画素３の数は、図４に限定されるものではない。
　光電変換領域２０ａは、図示は省略するが、第１導電型、例えばｐ型のウエル領域と、ウエル領域の内部に埋設された、第２導電型、例えばｎ型の半導体領域（光電変換部）とを有する。図３に示した光電変換素子ＰＤは、第１半導体層２０のウエル領域と光電変換部とを含む光電変換領域２０ａに構成されている。また、光電変換領域２０ａには、これに限定されないが、第２導電型、例えばｎ型の半導体領域である図示しない電荷蓄積領域とトランジスタＴ１とが設けられていても良い。トランジスタＴ１は、例えば、図３に示す転送トランジスタＴＲである。
　分離領域２０ｂは、これに限定されないが、例えば、第１半導体層２０に分離溝を形成し、この分離溝内に絶縁膜を埋め込んだトレンチ構造を有する。図４に示す例では、分離溝内に絶縁膜及び金属が埋め込まれている。
　第１配線層３０は、絶縁膜３１と、配線３２と、接続パッド３３と、ビア（コンタクト）３４とを含む。配線３２及び接続パッド３３は、図示のように絶縁膜３１を介して積層されている。接続パッド３３は、第１配線層３０の第１半導体層２０側とは反対側の面に臨んでいる。ビア３４は、第１半導体層２０と配線３２、配線３２同士、及び配線３２と接続パッド３３等を接続している。また、配線３２及び接続パッド３３は、これに限定されないが、例えば、銅（Ｃｕ）製であり、ダマシン法により形成されていても良い。
　第２配線層４０は、絶縁膜４１と、配線４２と、接続パッド４３と、ビア（コンタクト）４４とを含む。配線４２及び接続パッド４３は、図示のように絶縁膜４１を介して積層されている。接続パッド４３は、第２配線層４０の第２半導体層５０側とは反対側の面に臨んでいて、接続パッド３３と接合されている。ビア４４は、第２半導体層５０と配線４２、配線４２同士、及び配線４２と接続パッド４３等を接続している。また、配線４２及び接続パッド４３は、これに限定されないが、例えば、銅製であり、ダマシン法により形成されていても良い。なお、配線４２及びビア４４が本開示の「第１配線」の一例となる。
　第２半導体層５０は、半導体基板で構成されている。第２半導体層５０は、これには限定されないが、単結晶シリコン基板で構成されている。第２半導体層５０は、第１導電型、例えばｐ型を呈する。第２半導体層５０には、トランジスタＴ２が複数設けられている。より具体的には、トランジスタＴ２は、第２半導体層５０のうち平面視で画素領域２Ａと重なる領域に設けられている。トランジスタＴ２は、例えば、図３に示す読出し回路１５を構成するトランジスタである。
　なお、図２に示したロジック回路１３及び図３に示した読出し回路１５のうち、第２半導体層５０に設けられた回路の少なくとも一部が、本開示の「第１回路」の一例となる。本開示の「第１回路」はロジック回路であってもよいし、アナログ回路であってもよいし、ロジック回路とアナログ回路とを混載した回路であってもよい。
　なお、第２半導体層５０のうち、平面視で画素領域２Ａと重なる領域と、平面視で周辺領域２Ｂと重なる領域と、を区別するために、周辺領域２Ｂと重なる領域を第１領域５０ａと呼び、画素領域２Ａと重なる領域を第２領域５０ｂと呼ぶ。
　第２半導体層５０には、第１導体５１及び第２導体５２が設けられている。より具体的には、第１領域５０ａには、第１の幅を有し、第１の材料により構成されていて、第２半導体層５０を厚み方向に沿って貫通している第１導体５１が設けられている。そして、第２領域５０ｂには、第１の幅より小さい第２の幅を有し、第１の材料とは異なる第２の材料により構成されていて、第２半導体層５０を厚み方向に沿って貫通している第２導体５２が設けられている。第１導体５１及び第２導体５２は、半導体層を貫通する導体（電極）である。本実施形態では半導体層は例えばシリコン製であるので、第１導体５１及び第２導体５２は、シリコン貫通電極（ＴＳＶ、Ｔｈｒｏｕｇｈ－Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｖｉａ）である。
　第１導体５１は、これに限定されないが、例えば、電源線として用いられる。そのため、第１導体５１は、電気的に低抵抗であることが好ましい。そこで、第１導体５１を構成する第１の材料として、電気抵抗率が低い導電材料を用いることが好ましい。ここでは、第１の材料として、そのような導電材料の一例である銅を用いる。また、第１の幅を大きくすることにより、第１導体５１の抵抗を小さくすることができる。第１導体５１が設けられた第１領域５０ａは、素子や配線の配置密度が低いので、第１の幅を大きくすることができる。
　第２導体５２はトランジスタＴ２が複数設けられた第２領域５０ｂに設けられているので、第２導体５２を、トランジスタＴ２同士の間の狭い領域に設けなければならない場合がある。そのため、第２の幅を小さくする必要がある。第２の幅を小さくすると、第２導体５２のアスペクト比は高くなる。第２導体５２のアスペクト比は、これに限定されないが、例えば、５以上になる場合がある。このようなアスペクト比では、第１の材料と同じ材料（ここでは、例えば銅）による埋め込みが難しい場合がある。そこで、第２導体５２を構成する第２の材料として、アスペクト比の高い穴に対する埋込性が良好な導電材料を用いてもよい。そのような導電材料として、高融点金属を挙げることができる。高融点金属としては、例えば、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はそれらの少なくとも一つを含んだ金属材料を挙げることができる。例えば、第２の材料として、タングステンを用いてもよい。
　図４に示すように、第３配線層６０は、絶縁膜６１と、配線６２（本開示の「第２配線」の一例）と、接続パッド６３（本開示の「第１接続パッド」の一例）と、シリコンカバー膜６５とを含む。配線６２及び接続パッド６３は、図示のように絶縁膜６１を介して積層されている。接続パッド６３は、第３配線層６０の第２半導体層５０側とは反対側の面に臨んでいる。配線６２及び接続パッド６３は、これに限定されないが、例えば、銅製であり、ダマシン法により形成されていても良い。
　シリコンカバー膜６５は、素子の発光映り込みを防止するために設けられていて、高融点酸化物により構成されている。
　図４に示すように、第４配線層７０は、絶縁膜７１と、配線７２と、接続パッド７３（本開示の「第２接続パッド」の一例）と、ビア（コンタクト）７４とを含む。配線７２及び接続パッド７３は、図示のように絶縁膜７１を介して積層されている。接続パッド７３は、第４配線層７０の第３半導体層８０側とは反対側の面に臨んでいて、接続パッド６３と接合されている。ビア７４は、第３半導体層８０と配線７２、配線７２同士、及び配線７２と接続パッド７３等を接続している。また、配線７２及び接続パッド７３は、これに限定されないが、例えば、銅製であり、ダマシン法により形成されていても良い。なお、配線７２及びビア７４が本開示の「第３配線」の一例となる。
　第３半導体層８０は、半導体基板で構成されている。第３半導体層８０は、第１導電型、例えばｐ型の、単結晶シリコン基板で構成されている。第３半導体層８０には、トランジスタＴ３が複数設けられている。より具体的には、トランジスタＴ３は、第３半導体層８０のうち平面視で画素領域２Ａ及び周辺領域２Ｂと重なる領域に設けられている。トランジスタＴ３は、例えば、図２に示すロジック回路１３を構成するトランジスタである。
　なお、図２に示したロジック回路１３及び図３に示した読出し回路１５のうち、第３半導体層８０に設けられた回路の少なくとも一部が、本開示の「第２回路」の一例となる。本開示の「第２回路」はロジック回路であってもよいし、アナログ回路であってもよいし、ロジック回路とアナログ回路とを混載した回路であってもよい。
　図４に示した光検出装置１は、第１基板部１１０と、第２基板部１２０と、第３基板部１３０とが積層された積層部２０１を有する積層基板をダイシングにより個片化することで製造される。
（３）チップ領域とスクライブ領域
　図５は、本開示の実施形態１に係る積層基板２００の構成例を示す平面図である。図５に示す積層基板２００は、例えば、図４に示した第１基板部１１０と、第２基板部１２０と、第３基板部１３０とが積層された積層部２０１を有するウェハである。
　積層基板２００には、複数のチップ領域Ｒ１が設けられている。複数のチップ領域Ｒ１の各々は、画素領域２Ａと、画素領域２Ａの周辺に位置する周辺領域２Ｂとを含む。複数のチップ領域Ｒ１は、積層基板２００の厚さ方向（すなわち、第１基板部１１０と、第２基板部１２０と、第３基板部１３０とを有する積層部２０１の厚さ方向；例えば、Ｚ軸方向）からの平面視で、Ｘ軸方向と、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向とにそれぞれ並んで配置されている。
　複数のチップ領域Ｒ１のうち、隣り合う一のチップ領域Ｒ１と他のチップ領域Ｒ１との間にスクライブ領域Ｒ２が設けられている。スクライブ領域Ｒ２は、Ｘ軸方向と、Ｙ軸方向とにそれぞれ延びるように設けられている。スクライブ領域Ｒ２を切削することで、複数のチップ領域Ｒ１はそれぞれ個片化されて、半導体チップ２となる。
（４）貫通電極ユニット及びダミー貫通電極ユニットの構成例
　図６は、本開示の実施形態１に係る積層基板２００の構成例を示す断面図である。図７は、本開示の実施形態１に係る積層基板２００において、貫通電極１５２及びダミー貫通電極１５２ｄの配置例を示す平面図である。なお、図７の平面図をＸ１－Ｘ１´線で切断した断面が、図６の断面図に対応している。
　図６及び図７に示すように、積層基板２００は、積層部２０１内に設けられ、第２基板部１２０に設けられた第１回路と、第３基板部１３０に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニット１５０と、積層部２０１内に設けられ、第１回路及び第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位（例えば、接地電位（０Ｖ））に固定された複数のダミー貫通電極ユニット１５０ｄ（本開示の「ダミー電極ユニット」の一例）と、を備える。
　上述したように、第１回路は、例えば図２に示したロジック回路１３及び図３に示した読出し回路１５のうち、第２半導体層５０に設けられた回路の少なくとも一部である。第２回路は、例えば図２に示したロジック回路１３及び図３に示した読出し回路１５のうち、第３半導体層８０に設けられた回路の少なくとも一部である。
　貫通電極ユニット１５０は、第２半導体層５０の主面Ｓ３と裏面Ｓ４との間を貫通する貫通電極１５２と、第２配線層４０内に設けられ、貫通電極１５２の一端に接続する配線４２と、第３配線層６０内に設けられ、貫通電極１５２の他端に接続する配線６２と、第４配線層７０内に設けられた配線７２と、第３配線層６０と第４配線層７０との境界部ＢＲに設けられた接続パッドとを有する。
　貫通電極１５２は、第２半導体層５０を貫通する導体（電極）である。第２半導体層５０は例えばシリコン製であるので、貫通電極１５２はシリコン貫通電極（ＴＳＶ）である。貫通電極１５２は、第２半導体層５０を貫通する貫通孔内に絶縁膜（図示せず）を介して埋め込むように形成されている。
　貫通電極１５２は、例えば第２導体５２（図４参照）と同じ形状で、同じ構造を有する。貫通電極１５２は、第２導体５２と同じ材料、例えば銅（Ｃｕ）若しくはＣｕ合金、又は、アルミニウム（Ａｌ）若しくはＡｌ合金で構成されている。
　または、貫通電極１５２を構成する材料は、アスペクト比の高い穴に対する埋込性が良好な導電材料であってもよい。そのような導電材料として、高融点金属を挙げることができる。高融点金属としては、例えば、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はそれらの少なくとも一つを含んだ金属材料を挙げることができる。例えば、貫通電極１５２を構成する材料は、タングステンであってもよい。
　あるいは、貫通電極１５２の少なくとも一部は、例えば第１導体５１（図４参照）と同じ形状で、同じ構造を有してもよい。この場合、貫通電極１５２は、第１導体５１と同じ材料（例えば、Ｃｕ）で構成されていてもよい。
　配線４２、６２、７２は、例えば銅（Ｃｕ）又はＣｕ合金で構成されている。または、配線４２、６２、７２は、アルミニウム（Ａｌ）又はＡｌ合金で構成されていてもよい。接続パッド６３、７３は、例えばＣｕ又はＣｕ合金で構成されている。
　なお、図６に示す例では、配線６２がビア（コンタクト）のみで構成されている場合を示しているが、これはあくまで一例である。配線６２は、配線４２、７２と同様に、ビア（コンタクト）を介して多層に積層された多層配線であってもよい。また、図６に示す例では、配線４２、７２が多層配線である場合を示しているが、これはあくまで一例である。配線４２、７２は、ビア（コンタクト）のみで構成されていてもよい。
　接続パッドは、配線６２と配線７２とを接続するともに、第２基板部１２０と第３基板部１３０とを接合する。この接続パッドは、例えば、境界部ＢＲの第３配線層６０側に設けられた接続パッド６３と、境界部ＢＲの第４配線層７０側に設けられた接続パッド７３とを有する。
　ダミー貫通電極ユニット１５０ｄは、第２半導体層５０の主面Ｓ３と裏面Ｓ４との間を貫通するダミー貫通電極１５２ｄ（本開示の「ダミー電極」「ダミー貫通電極」の一例）と、第２配線層４０内に設けられ、ダミー貫通電極１５２ｄの一端に接続するダミー配線４２ｄ（本開示の「第１ダミー配線」の一例）と、第３配線層６０内に設けられ、ダミー貫通電極１５２ｄの他端に接続するダミー配線６２ｄ（本開示の「第２ダミー配線」の一例）と、第４配線層７０内に設けられたダミー配線７２ｄ（本開示の「第３ダミー配線」の一例）と、第３配線層６０と第４配線層７０との境界部ＢＲに設けられたダミー接続パッドとを有する。
　ダミー貫通電極１５２ｄは、第２半導体層５０を貫通する導体（電極）である。第２半導体層５０は例えばシリコン製であるので、ダミー貫通電極１５２ｄはシリコン貫通電極（ＴＳＶ）である。ダミー貫通電極１５２ｄは、第２半導体層５０を貫通する貫通孔内に絶縁膜（図示せず）を介して埋め込むように形成されている。
　ダミー貫通電極１５２ｄは、例えば、貫通電極ユニット１５０の貫通電極１５２と同じ材料で構成されており、貫通電極１５２と同じ構造を有する。ダミー貫通電極１５２ｄを構成する材料は、例えば銅（Ｃｕ）若しくはＣｕ合金、又は、アルミニウム（Ａｌ）若しくはＡｌ合金である。
　または、ダミー貫通電極１５２ｄは、アスペクト比の高い穴に対する埋込性が良好な導電材料で構成されていてもよい。そのような導電材料として、高融点金属を挙げることができる。高融点金属としては、例えば、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はそれらの少なくとも一つを含んだ金属材料を挙げることができる。例えば、ダミー貫通電極１５２ｄを構成する材料は、タングステンであってもよい。
　ダミー配線４２ｄ、６２ｄ、７２ｄは、例えば銅（Ｃｕ）又はＣｕ合金で構成されている。または、ダミー配線４２ｄ、６２ｄ、７２ｄは、アルミニウム（Ａｌ）又はＡｌ合金で構成されていてもよい。ダミー接続パッド６３ｄ、７３ｄは、例えばＣｕ又はＣｕ合金で構成されている。
　なお、図６に示す例では、ダミー配線６２ｄがビア（コンタクト）のみで構成されている場合を示しているが、これはあくまで一例である。ダミー配線６２ｄは、ダミー配線４２ｄ、７２ｄと同様に、ビア（コンタクト）を介して多層に積層された多層ダミー配線や、１層のダミー配線であってもよい。また、図６に示す例では、ダミー配線４２ｄ、７２ｄが多層ダミー配線や１層のダミー配線である場合を示しているが、これはあくまで一例である。ダミー配線４２ｄ、７２ｄは、ビア（コンタクト）のみで構成されていてもよい。
　ダミー接続パッドは、ダミー配線６２ｄとダミー配線７２ｄとを接続するともに、第２基板部１２０と第３基板部１３０とを接合する。このダミー接続パッドは、例えば、境界部ＢＲの第３配線層６０側に設けられたダミー接続パッド６３ｄ（本開示の「第１ダミー接続パッド」の一例）と、境界部ＢＲの第４配線層７０側に設けられたダミー接続パッド７３ｄ（本開示の「第２ダミー接続パッド」の一例）とを有する。ダミー接続パッド６３ｄ、７３ｄは、その構成材料であるＣｕ同士が直接接合している（すなわち、Ｃｕ－Ｃｕ接合している。）。
（５）貫通電極ユニット及びダミー貫通電極ユニットの配置例
　図７に示すように、貫通電極ユニット１５０及びダミー貫通電極ユニット１５０ｄは、画素領域２Ａ内と周辺領域２Ｂ内とにそれぞれ配置されている。また、ダミー貫通電極ユニット１５０ｄは、周辺領域２Ｂを介して画素領域２Ａの外側に位置する（すなわち、チップ領域Ｒ１の外側に位置する）スクライブ領域Ｒ２にも配置されている。ダミー貫通電極ユニット１５０ｄは、貫通電極ユニット１５０が配置されていない（または、貫通電極ユニット１５０の配置が疎となっている）空白領域に配置されている。
　積層部２０１の厚さ方向（例えば、Ｚ軸方向）からの平面視で、ダミー貫通電極１５２ｄの面積密度は、チップ領域Ｒ１内（すなわち、画素領域２Ａ及び周辺領域２Ｂの少なくとも一方を含む領域内）であって任意の位置における縦１００μｍ×横１００μｍの矩形領域ＳＱ内で、０．１％以上であることが好ましく、１％以上であることがより好ましい。
　また、積層部２０１の厚さ方向（例えば、Ｚ軸方向）からの平面視で、一方のダミー貫通電極１５２ｄと、一方のダミー貫通電極１５２ｄと最短距離で隣り合う他方のダミー貫通電極１５２ｄとの間の距離Ｌは、１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。
　これにより、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダミー貫通電極ユニット１５０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることが容易となる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することが容易となる。
　図８は、図６に示した積層基板２００のダイシング後の構成例を示す断面図である。図６に示した積層基板２００をダイシングして（すなわち、スクライブ領域Ｒ２を切削して）、積層基板２００から複数のチップ領域Ｒ１をそれぞれ個片化する。これにより、図８に示すように、光検出装置１を搭載した半導体チップ２を得ることができる。
（実施形態１の効果）
　以上説明したように、本開示の実施形態１に係る光検出装置は、第１基板部１１０と、第１基板部１１０の一方の面側に設けられた第２基板部１２０と、第２基板部１２０を介して第１基板部１１０の一方の面側に設けられた第３基板部１３０とを有する積層部２０１と、積層部２０１内に設けられ、第２基板部１２０に設けられた第１回路と、第３基板部１３０に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニット１５０と、積層部２０１内に設けられ、第１回路及び第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー貫通電極ユニット１５０ｄと、を備える。
　積層部２０１は、画素領域２Ａと、積層部２０１の厚さ方向からの平面視で画素領域２Ａの周辺に位置する周辺領域２Ｂとを有する。第１基板部１１０は、主面Ｓ１及び主面Ｓ１の反対側に位置する裏面Ｓ２とを有し、光電変換素子ＰＤが設けられた第１半導体層２０と、第１半導体層２０の主面Ｓ１側に設けられた第１配線層３０とを有する。第２基板部１２０は、第１半導体層２０と向かい合う主面Ｓ３及び主面Ｓ３の反対側に位置する裏面Ｓ４とを有する第２半導体層５０と、第２半導体層５０の主面Ｓ３側に設けられた第２配線層４０と、第２半導体層５０の裏面Ｓ４側に設けられた第３配線層６０とを有する。
　貫通電極ユニット１５０は、第２半導体層５０の主面Ｓ３と裏面Ｓ４との間を貫通する貫通電極１５２を有する。ダミー貫通電極ユニット１５０ｄは、第２半導体層５０に少なくとも一部が埋設されたダミー貫通電極１５２ｄを有する。ダミー貫通電極１５２ｄは、画素領域２Ａと周辺領域２Ｂとにそれぞれ配置されている。
　これによれば、画素領域２Ａだけでなく周辺領域２Ｂにおいても、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー貫通電極ユニット１５０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、水素（Ｈ）原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができ、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の偏在解消に寄与することができる。
　これにより、第２回路に含まれる電界効果トランジスタと第３回路に含まれる電界効果トランジスタとにおいて、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の存在を原因とする閾値電圧（Ｖｔｈ）シフトを均一化することができる。基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置の特性の低下を抑制することができる。
　本開示の実施形態１に係る積層基板２００において、積層部２０１は、画素領域２Ａと、積層部２０１の厚さ方向からの平面視で画素領域２Ａの周辺に位置する周辺領域２Ｂと、周辺領域２Ｂを介して画素領域２Ａの外側に位置するスクライブ領域Ｒ２とを有する。ダミー貫通電極ユニット１５０ｄが有するダミー貫通電極１５２ｄは、画素領域２Ａと周辺領域２Ｂとにそれぞれ配置されている。ダミー貫通電極１５２ｄは、さらにスクライブ領域Ｒ２に配置されていてもよい。
　これによれば、画素領域２Ａだけでなく周辺領域２Ｂ及びスクライブ領域Ｒ２においても、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー貫通電極ユニット１５０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができ、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の偏在解消に寄与することができる。
　これにより、第２回路に含まれる電界効果トランジスタと第３回路に含まれる電界効果トランジスタとにおいて、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の存在を原因とする閾値電圧（Ｖｔｈ）シフトを均一化することができる。光検出装置１が多面付けで形成される積層基板２００において、基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置１の特性の低下を抑制することができる。
＜実施形態２＞
　上記の実施形態１では、本開示の「ダミー電極」として、第２半導体層５０を貫通するダミー貫通電極１５２ｄを例示した。しかしながら、本開示の「ダミー電極」は、第２半導体層５０を貫通しない非貫通ダミー電極であってもよい。
　図９は、本開示の実施形態２に係る積層基板２００Ａの構成例を示す断面図である。図１０は、本開示の実施形態２に係る積層基板２００Ａにおいて、貫通電極１５２及びダミー非貫通電極１６２ｄの配置例を示す平面図である。なお、図１０の平面図をＸ２－Ｘ２´線で切断した断面が、図９の断面図に対応している。
　図９及び図１０に示すように、積層基板２００Ａは、積層部２０１内に設けられ、第２基板部１２０に設けられた第１回路と、第３基板部１３０に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニット１５０と、積層部２０１内に設けられ、第１回路及び第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位（例えば、接地電位（０Ｖ））に固定された複数のダミー非貫通電極ユニット１６０ｄ（本開示の「ダミー電極ユニット」の一例）と、を備える。
　ダミー非貫通電極ユニット１６０ｄは、第２半導体層５０の裏面Ｓ４の側から第２半導体層５０内に埋め込まれたダミー非貫通電極１６２ｄ（本開示の「ダミー電極」の一例）と、第３配線層６０内に設けられ、ダミー非貫通電極１６２ｄに接続するダミー配線６２ｄと、第４配線層７０内に設けられたダミー配線７２ｄと、第３配線層６０と第４配線層７０との境界部ＢＲに設けられたダミー接続パッドとを有する。
　積層基板２００Ａにおいても、ダミー接続パッドは、ダミー配線６２ｄとダミー配線７２ｄとを接続するともに、第２基板部１２０と第３基板部１３０とを接合する。このダミー接続パッドは、例えば、境界部ＢＲの第３配線層６０側に設けられたダミー接続パッド６３ｄと、境界部ＢＲの第４配線層７０側に設けられたダミー接続パッド７３ｄとを有する。ダミー接続パッド６３ｄ、７３ｄは、互いにＣｕ－Ｃｕ接合している。
　ダミー非貫通電極１６２ｄは、第２半導体層５０に埋め込まれた非貫通の導体（電極）である。ダミー非貫通電極１６２ｄは、第２半導体層５０を貫通していない。ダミー非貫通電極１６２ｄは、第２半導体層５０の裏面Ｓ４に開口する開口部に絶縁膜（図示せず）を介して埋め込むように形成されている。
　ダミー非貫通電極１６２ｄは、例えば、貫通電極ユニット１５０の貫通電極１５２と同じ材料で構成されており、貫通電極１５２と同じ構造を有する。ダミー非貫通電極１６２ｄを構成する材料は、例えば銅（Ｃｕ）若しくはＣｕ合金、又は、アルミニウム（Ａｌ）若しくはＡｌ合金である。
　または、ダミー非貫通電極１６２ｄは、アスペクト比の高い穴に対する埋込性が良好な導電材料で構成されていてもよい。そのような導電材料として、高融点金属を挙げることができる。高融点金属としては、例えば、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はそれらの少なくとも一つを含んだ金属材料を挙げることができる。例えば、ダミー非貫通電極１６２ｄを構成する材料は、タングステンであってもよい。
　図１０に示すように、貫通電極ユニット１５０及びダミー非貫通電極ユニット１６０ｄは、画素領域２Ａ内と周辺領域２Ｂ内とにそれぞれ配置されている。また、ダミー非貫通電極ユニット１６０ｄは、周辺領域２Ｂを介して画素領域２Ａの外側に位置する（すなわち、チップ領域Ｒ１の外側に位置する）スクライブ領域Ｒ２にも配置されている。ダミー非貫通電極ユニット１６０ｄは、貫通電極ユニット１５０が配置されていない（または、貫通電極ユニット１５０の配置が疎となっている）空白領域に配置されている。
　積層部２０１の厚さ方向（例えば、Ｚ軸方向）からの平面視で、ダミー非貫通電極１６２ｄの面積密度は、チップ領域Ｒ１内であって任意の位置における縦１００μｍ×横１００μｍの矩形領域ＳＱ内で、０．１％以上であることが好ましく、１％以上であることがより好ましい。
　また、積層部２０１の厚さ方向（例えば、Ｚ軸方向）からの平面視で、一方のダミー非貫通電極１６２ｄと、一方のダミー非貫通電極１６２ｄと最短距離で隣り合う他方のダミー非貫通電極１６２ｄとの間の距離Ｌは、１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。
　これにより、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダミー非貫通電極ユニット１６０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることが容易となる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することが容易となる。
　図１１は、図９に示した積層基板２００Ａのダイシング後の構成例を示す断面図である。図９に示した積層基板２００Ａをダイシングして、積層基板２００Ａから複数のチップ領域Ｒ１をそれぞれ個片化することで、図１１に示すように、光検出装置１Ａを搭載した半導体チップ２を得ることができる。
　以上説明したように、本開示の実施形態２に係る光検出装置１Ａよれば、ダミー非貫通電極ユニット１６０ｄが有するダミー非貫通電極１６２ｄは、画素領域２Ａと周辺領域２Ｂとにそれぞれ配置されている。光検出装置１Ａが多面付けで形成される積層基板２００Ａにおいては、ダミー非貫通電極１６２ｄは、さらにスクライブ領域Ｒ２に配置されていてもよい。
　これによれば、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー非貫通電極ユニット１６０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができ、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の偏在解消に寄与することができる。
　これにより、第２回路に含まれる電界効果トランジスタと第３回路に含まれる電界効果トランジスタとにおいて、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の存在を原因とする閾値電圧（Ｖｔｈ）シフトを均一化することができる。積層基板２００Ａや、積層基板２００Ａをダイシングすることで得られる光検出装置１Ａにおいて、基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置１Ａの特性の低下を抑制することができる。
（実施形態２の変形例）
　図１２は、本開示の実施形態２の変形例に係る積層基板２００Ｂの構成を示す断面図である。実施形態２の変形例に係る積層基板２００Ｂにおいて、図９等に示した実施形態２に係る積層基板２００Ａとの違いは、ダミー非貫通電極ユニット１６０ｄの構成にある。
　図１２に示すように、積層基板２００Ｂはダミー非貫通電極ユニット１７０ｄ（本開示の「ダミー電極ユニット」の一例）を備える。ダミー非貫通電極ユニット１７０ｄは、ダミー非貫通電極１６２ｄと、ダミー接続パッド７３ｄと、ダミー配線７２ｄとを有する。ダミー非貫通電極ユニット１７０ｄには、ダミー配線６２ｄ及びダミー接続パッド６３ｄ（いずれも、図９参照）は設けられていない。
　このような構成であっても、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー非貫通電極ユニット１７０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができる。これにより、基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置の特性の低下を抑制することができる。
＜実施形態３＞
　本開示の実施形態では、スクライブ領域にダミー電極ユニットを配置してもよい。図１３は、本開示の実施形態３に係る積層基板２００Ｃの構成例を示す断面図である。図１４は、本開示の実施形態３に係る積層基板２００Ｃにおいて、貫通電極１５２及びダミー貫通電極１５２ｄの配置例を示す平面図である。なお、図１４の平面図をＸ３－Ｘ３´線で切断した断面が、図１３の断面図に対応している。
　図１３に示すように、本開示の実施形態３に係る積層基板２００Ｃは、スクライブ領域Ｒ２に配置されたダミー貫通電極ユニット１８０ｄ（本開示の「ダミー電極ユニット」の一例）を備える。ダミー貫通電極ユニット１８０ｄは、積層部２０１内に設けられ、第１回路及び第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位（例えば、接地電位（０Ｖ））に固定されている。
　ダミー貫通電極ユニット１８０ｄは、ダミー貫通電極１５２ｄと、ダミー配線４２ｄ、６２ｄ、７２ｄと、ダミー配線６２ｄ、７２ｄを互いに接続するダミー接続パッド６３ｄ、７３ｄとを有する。また、ダミー貫通電極１５２ｄは、第１基板部１１０に設けられたダミー配線３２ｄと、ダミー配線３２ｄ、４２ｄを互いに接続するダミー接続パッド３３ｄ、４３ｄとを有する。ダミー接続パッド３３ｄ、４３ｄは、例えばＣｕ又はＣｕ合金で構成されている。
　図１４に示すように、ダミー貫通電極ユニット１８０ｄは、スクライブ領域Ｒ２に設けられており、チップ領域Ｒ１を連続して囲むように配置されている。例えば、ダミー貫通電極ユニット１８０ｄのダミー貫通電極１５２ｄは、チップ領域Ｒ１を２重に囲むように配置されている。また、図１４には示さないが、ダミー貫通電極ユニット１８０ｄが有するダミー配線３２ｄ、４２ｄ、６２ｄ、７２ｄと、ダミー接続パッド３３ｄ、４３ｄ、６３ｄ、７３ｄも、チップ領域Ｒ１を２重に囲むように配置されている。これにより、ダミー貫通電極ユニット１８０ｄは、チップ領域Ｒ１を囲むガードリングの少なくとも一部を構成している。
　このような構成であっても、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー貫通電極ユニット１８０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができる。これにより、基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置の特性の低下を抑制することができる。
（実施形態３の変形例）
　図１３及び図１４では、ダミー貫通電極ユニット１８０ｄがチップ領域Ｒ１を連続して囲むように配置されている態様を示したが、本開示の実施形態３はこれに限定されない。ダミー貫通電極ユニット１８０ｄは、チップ領域Ｒ１を断続的に囲んでもよい。
　また、図１３及び図１４では、ダミー貫通電極ユニット１８０ｄのダミー貫通電極１５２ｄがチップ領域Ｒ１を２重に囲むように配置されている態様を示したが、本開示の実施形態３はこれに限定されない。ダミー貫通電極１５２ｄは、チップ領域Ｒ１を１重に囲んでもよいし、３重以上に囲んでもよい。
　さらに、本開示の実施形態３では、実施形態１で説明したダミー貫通電極ユニット１５０ｄ、実施形態２で説明したダミー非貫通電極ユニット１６０ｄ、実施形態２の変形例で説明したダミー非貫通電極ユニット１７０ｄが、チップ領域Ｒ１内に配置されていてもよい。
　図１５は、本開示の実施形態３の変形例に係る積層基板２００Ｄの構成を示す断面図である。図１６は、本開示の実施形態３の変形例に係る積層基板２００Ｄにおいて、貫通電極１５２及びダミー貫通電極ユニット１５２ｄの配置例を示す平面図である。なお、図１６の平面図をＸ４－Ｘ４´線で切断した断面が、図１５の断面図に対応している。
　図１５及び図１６に示すように、本開示の実施形態３の変形例に係る積層基板２００Ｄは、チップ領域Ｒ１に配置されたダミー貫通電極ユニット１５０ｄと、スクライブ領域Ｒ２に配置されたダミー貫通電極ユニット１８０ｄとを備える。
　これによれば、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー貫通電極ユニット１５０ｄ、１８０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動をさらに均質化することができる。
＜実施形態４＞
　本開示の実施形態では、金線等の導電性ワイヤーを接続可能なボンディングパッド下にダミー電極ユニットを配置してもよい。図１７は、本開示の実施形態４に係る積層基板２００Ｅの構成例を示す断面図である。図１８は、本開示の実施形態４に係る積層基板２００Ｃにおいて、貫通電極１５２及びダミーボンディングパッド４２ｄｐの配置例を示す平面図である。なお、図１８の平面図をＸ５－Ｘ５´線で切断した断面が、図１７の断面図に対応している。
　図１７に示すように、本開示の実施形態４に係る積層基板２００Ｅは、周辺領域２Ｂに配置されたダミー貫通電極ユニット１９０ｄ（本開示の「ダミー電極ユニット」の一例）を備える。ダミー貫通電極ユニット１９０ｄは、積層部２０１内に設けられ、第１回路及び第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位（例えば、接地電位（０Ｖ））に固定されている。
　ダミー貫通電極ユニット１９０ｄは、ダミー貫通電極１５２ｄと、ダミー配線４２ｄ、６２ｄ、７２ｄと、ダミー配線６２ｄ、７２ｄを互いに接続するダミー接続パッド６３ｄ、７３ｄとを有する。ダミー貫通電極１５２ｄの一端（図１７では、上端）はダミー配線４２ｄに接続され、ダミー貫通電極１５２ｄの他端（図１７では、下端）はダミー配線６２ｄに接続している。ダミー配線４２ｄのうち、最上層に位置する部分がダミーボンディングパッド４２ｄｐである。ダミーボンディングパッド４２ｄｐには、金線等の導電性ワイヤー（図示せず）が接続していてもよいし、接続していなくてもよい。
　これによれば、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー貫通電極ユニット１９０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を均一化することができる。これにより、基板部の積層数が３層以上に多層化される場合でも、光検出装置の特性の低下を抑制することができる。
（実施形態４の変形例）
　本開示の実施形態４では、実施形態１で説明したダミー貫通電極ユニット１５０ｄ、実施形態２で説明したダミー非貫通電極ユニット１６０ｄ、実施形態２の変形例で説明したダミー非貫通電極ユニット１７０ｄが、チップ領域Ｒ１内に配置されていてもよい。また、実施形態３で説明したダミー貫通電極ユニット１８０ｄがスクライブ領域Ｒ２内に配置されていてもよい。
　図１９は、本開示の実施形態４の変形例に係る積層基板２００Ｆの構成を示す断面図である。図２０は、本開示の実施形態４の変形例に係る積層基板２００Ｆにおいて、貫通電極１５２、ダミー貫通電極１５２ｄ及びダミーボンディングパッド４２ｄｐの配置例を示す平面図である。なお、図２０の平面図をＸ６－Ｘ６´線で切断した断面が、図１９の断面図に対応している。
　図１９及び図２０に示すように、本開示の実施形態４の変形例に係る積層基板２００Ｆは、チップ領域Ｒ１に配置されたダミー貫通電極ユニット１５０ｄと、チップ領域Ｒ１に配置されたダミー貫通電極ユニット１５０ｄと、チップ領域Ｒ１のうち周辺領域２Ｂに配置されたダミー貫通電極ユニット１９０ｄとを備える。
　これによれば、第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、貫通電極ユニット１５０及びダミー貫通電極ユニット１５０ｄ、１９０ｄを介して、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）を移動させることができる。第２基板部１２０と第３基板部１３０との間で、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動をさらに均質化することができる。
＜実施形態５＞
　本開示の実施形態において、第１回路と第２回路とを電気的に接続する貫通電極ユニットは、水素（Ｈ）原子の供給を阻害するバリアメタル層を有してもよい。
　図２１は、本開示の実施形態５に係る積層基板２００Ｇの構成例を示す断面図である。図２２は、本開示の実施形態５に係る積層基板２００Ｇが有する貫通電極ユニット１５０Ａのバリアメタル層ＢＭ１、ＢＭ２を拡大して示す断面図である。
　図２１に示すように、本開示の実施形態５に係る積層基板２００Ｇは、第２基板部１２０に設けられた第１回路と第３基板部１３０に設けられた第２回路とを電気的に接続する貫通電極ユニット１５０Ａを備える。図２２に示すように、貫通電極ユニット１５０Ａは、接続パッド６３と配線６２との間に配置されたバリアメタル層ＢＭ１と、接続パッド７３と配線７２との間に配置されたバリアメタル層ＢＭ２とを有する。バリアメタル層ＢＭ１、ＢＭ２は、例えばモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）層である。
　これによれば、貫通電極ユニット１５０において、バリアメタル層ＢＭ１、ＢＭ２がダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動を抑制する。これにより、ダングリングボンドを終端させる原子（例えば、Ｈ原子）の移動が原因で電界効果トランジスタの閾値電圧（Ｖｔｈ）がシフトすることを抑制することができる。
＜その他の実施形態＞
　上記のように、本開示は実施形態及び変形例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本開示を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本技術はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。上述した実施形態及び変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
＜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は、撮像素子で構成される。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、例えば、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）、ＣＣＵ１１２０１（の画像処理部１１４１２）等に適用され得る。具体的には、積層基板２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅ、２００Ｆ、２００Ｇをダイシングすることで得られる光検出装置（例えば、光検出装置１、１Ａ）は、撮像部１０４０２に適用することができる。
　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（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、車両１２１００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。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、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等に適用され得る。具体的には、積層基板２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅ、２００Ｆ、２００Ｇをダイシングすることで得られる光検出装置（例えば、光検出装置１、１Ａ）は、撮像部１２０３１に適用することができる。
　なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　第１基板部と、前記第１基板部の一方の面側に設けられた第２基板部と、前記第２基板部を介して前記第１基板部の一方の面側に設けられた第３基板部とを有する積層部と、
　前記積層部内に設けられ、前記第２基板部に設けられた第１回路と、第３基板部に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニットと、
　前記積層部内に設けられ、前記第１回路及び前記第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー電極ユニットと、を備え、
　前記積層部は、
　画素領域と、
　前記積層部の厚さ方向からの平面視で前記画素領域の周辺に位置する周辺領域とを有し、
　前記第１基板部は、
　第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、光電変換素子が設けられた第１半導体層と、
　前記第１半導体層の前記第１面側に設けられた第１配線層とを有し、
　前記第２基板部は、
　前記第１半導体層と向かい合う第３面及び前記第３面の反対側に位置する第４面とを有する第２半導体層と、
　前記第２半導体層の前記第３面側に設けられた第２配線層と、
　前記第２半導体層の前記第４面側に設けられた第３配線層とを有し、
　前記貫通電極ユニットは、
　前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通する貫通電極を有し、
　前記ダミー電極ユニットは、
　前記第２半導体層に少なくとも一部が埋設されたダミー電極を有し、
　前記ダミー電極は、前記画素領域と前記周辺領域とにそれぞれ配置されている、
光検出装置。
（２）
　前記ダミー電極は、前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通するダミー貫通電極である、
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
　前記第３基板部は、
　前記第２半導体層と向かい合う第５面を有する第３半導体層と、
　前記第３半導体層の前記第５面側に設けられた第４配線層とを有し、
　前記ダミー電極は、
　前記第２配線層内に設けられ、前記ダミー貫通電極の一端に接続する第１ダミー配線と、
　前記第３配線層内に設けられ、前記ダミー貫通電極の他端に接続する第２ダミー配線と、
　前記第４配線層内に設けられた第３ダミー配線と、
　前記第３配線層と前記第４配線層との境界部に設けられ、前記第２ダミー配線と前記第３ダミー配線とを接続するともに、前記第２基板部と前記第３基板部とを接合するダミー接続パッドとを有する、
前記（２）に記載の光検出装置。
（４）
　前記ダミー接続パッドは、
　前記境界部の前記第３配線層側に設けられた第１ダミー接続パッドと、
　前記境界部の前記第４配線層側に設けられた第２ダミー接続パッドとを有し、
　前記第１ダミー接続パッドと前記第２ダミー接続パッドはそれぞれ銅（Ｃｕ）又はＣｕ合金で構成されている、
前記（３）に記載の光検出装置。
（５）
　前記第３基板部は、
　前記第２半導体層と向かい合う第５面を有する第３半導体層と、
　前記第３半導体層の前記第５面側に設けられた第４配線層とを有し、
　前記貫通電極ユニットは、
　前記第２配線層内に設けられ、前記貫通電極の一端に接続する第１配線と、
　前記第３配線層内に設けられ、前記貫通電極の他端に接続する第２配線と、
　前記第４配線層内に設けられた第３配線と、
　前記第３配線層と前記第４配線層との境界部に設けられ、前記第２配線と前記第３配線とを接続するともに、前記第２基板部と前記第３基板部とを接合する接続パッドとを有する、
前記（１）から（４）のいずれか１項に記載の光検出装置。
（６）
　前記接続パッドは、
　前記境界部の前記第３配線層側に設けられた第１接続パッドと、
　前記境界部の前記第４配線層側に設けられた第２接続パッドとを有し、
　前記第１接続パッドと前記第２接続パッドはそれぞれ銅（Ｃｕ）又はＣｕ合金で構成されている、
前記（５）に記載の光検出装置。
（７）
　前記貫通電極ユニットは、
　前記第１接続パッドと前記第２配線との間、及び、前記第２接続パッドと前記第３配線との間の少なくとも一方にバリアメタル層を有する、
前記（６）に記載の光検出装置。
（８）
　前記バリアメタル層は、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）を含む、
前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
　前記積層部の厚さ方向からの平面視で、前記ダミー電極の面積密度は、前記画素領域及び前記周辺領域の少なくとも一方を含む領域内であって任意の位置における縦１００μｍ×横１００μｍの矩形領域内で、０．１％以上である、
前記１から８のいずれか１項に記載の光検出装置。
（１０）
　前記積層部の厚さ方向からの平面視で、隣り合う一方の前記ダミー電極と、前記一方の前記ダミー電極と最短距離で隣り合う他方の前記ダミー電極との間の距離は、１００μｍ以下である、
前記（１）から（９）のいずれか１項に記載の光検出装置。
（１１）
　前記第１基板部を挟んで前記第２基板部の反対側に配置され、前記第１基板部に入射する入射光を前記光電変換素子に集光する光学レンズ、をさらに備える
前記（１）から（１０）のいずれか１項に記載の光検出装置。
（１２）
　前記光学レンズは、前記画素領域に配置され、前記周辺領域には配置されていない、
前記（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
　第１基板部と、前記第１基板部の一方の面側に設けられた第２基板部と、前記第２基板部を介して前記第１基板部の一方の面側に設けられた第３基板部とを有する積層部と、
　前記積層部内に設けられ、前記第２基板部に設けられた第１回路と、第３基板部に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニットと、
　前記積層部内に設けられ、前記第１回路及び前記第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー電極ユニットと、を備え、
　前記積層部は、
　画素領域と、
　前記積層部の厚さ方向からの平面視で前記画素領域の周辺に位置する周辺領域と、
　前記周辺領域を介して前記画素領域の外側に位置するスクライブ領域とを有し、
　前記第１基板部は、
　第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、光電変換素子が設けられた第１半導体層と、
　前記第１半導体層の前記第１面側に設けられた第１配線層とを有し、
　前記第２基板部は、
　前記第１半導体層と向かい合う第３面及び前記第３面の反対側に位置する第４面とを有する第２半導体層と、
　前記第２半導体層の前記第３面側に設けられた第２配線層と、
　前記第２半導体層の前記第４面側に設けられた第３配線層とを有し、
　前記貫通電極ユニットは、
　前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通する貫通電極を有し、
　前記ダミー電極ユニットは、
　前記第２半導体層に少なくとも一部が埋設されたダミー電極を有し、
　前記ダミー電極は、前記画素領域と前記周辺領域とにそれぞれ配置されている、
積層基板。
（１４）
　前記ダミー電極は、前記スクライブ領域に配置されている、
前記（１３）に記載の積層基板。
１、１Ａ　光検出装置
２　半導体チップ
２Ａ　画素領域
２Ｂ　周辺領域
３　画素
４　垂直駆動回路
５　カラム信号処理回路
６　水平駆動回路
７　出力回路
８　制御回路
１０　画素駆動線
１１　垂直信号線
１２　水平信号線
１３　ロジック回路
１４　ボンディングパッド
１５　読出し回路
２０　第１半導体層
２０ａ　光電変換領域
２０ｂ　分離領域
３０　第１配線層
３１、４１、６１、７１　絶縁膜
３２、４２、６２、７２　配線
３２ｄ、４２ｄ、６２ｄ、７２ｄ　ダミー配線
３３、４３、６３、７３　接続パッド
３３ｄ、４３ｄ、６３ｄ、７３ｄ　ダミー接続パッド
３４、４４、７４　ビア（コンタクト）
４０　第２配線層
４２ｄｐ　ダミーボンディングパッド
４２ｄＰ　ダミーボンディングパッド
５０　第２半導体層
５０ａ　第１領域
５０ｂ　第２領域
５１　第１導体
５２　第２導体
６０　第３配線層
６５　シリコンカバー膜
７０　第４配線層
８０　第３半導体層
９０　集光層
９１　カラーフィルタ
９２　オンチップレンズ
１１０　第１基板部
１２０　第２基板部
１３０　第３基板部
１５０、１５０Ａ　貫通電極ユニット
１５０ｄ、１８０ｄ、１９０ｄ　ダミー貫通電極ユニット
１５２　貫通電極
１５２ｄ　ダミー貫通電極
１６０ｄ、１７０ｄ　ダミー非貫通電極ユニット
１６２ｄ　ダミー非貫通電極
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｅ、２００Ｆ、２００Ｇ　積層基板
２０１　積層部
１０４０２　撮像部
１１０００　内視鏡手術システム
１１１００　内視鏡
１１１０１　鏡筒
１１１０２　カメラヘッド
１１１１０　術具
１１１１１　気腹チューブ
１１１１２　エネルギー処置具
１１１２０　支持アーム装置
１１１３１　術者（医師）
１１１３２　患者
１１１３３　患者ベッド
１１２００　カート
１１２０１　カメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）
１１２０２　表示装置
１１２０３　光源装置
１１２０４　入力装置
１１２０５　処置具制御装置
１１２０６　気腹装置
１１２０７　レコーダ
１１２０８　プリンタ
１１４００　伝送ケーブル
１１４０１　レンズユニット
１１４０２　撮像部
１１４０３　駆動部
１１４０４　通信部
１１４０５　カメラヘッド制御部
１１４１１　通信部
１１４１２　画像処理部
１１４１３　制御部
１２０００　車両制御システム
１２００１　通信ネットワーク
１２０１０　駆動系制御ユニット
１２０２０　ボディ系制御ユニット
１２０３０　車外情報検出ユニット
１２０３１　撮像部
１２０４０　車内情報検出ユニット
１２０４１　運転者状態検出部
１２０５０　統合制御ユニット
１２０５１　マイクロコンピュータ
１２０５２　音声画像出力部
１２０６１　オーディオスピーカ
１２０６２　表示部
１２０６３　インストルメントパネル
１２１００　車両
１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５　撮像部
１２１１１、１２１１２、１２１１３、１２１１４　撮像範囲
ＡＭＰ　増幅トランジスタ
ＡＭＰ　トランジスタ
ＢＭ１、ＢＭ２　バリアメタル層
ＢＲ　境界部
ＣＣＵ１１２０１　カメラヘッド
ＦＤ　電荷蓄積領域
Ｉ　車載ネットワーク
ＩＣＧ　インドシアニングリーン
ＰＤ　光電変換素子
Ｒ１　チップ領域
Ｒ２　スクライブ領域
ＲＳＴ　リセットトランジスタ
Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５　主面
Ｓ２、Ｓ４　裏面
ＳＥＬ　選択トランジスタ
ＳＱ　矩形領域
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３　トランジスタ
ＴＲ　転送トランジスタ
ＴＳＶ　シリコン貫通電極
Ｖｄｄ　電源線
ＶＳＬ　垂直信号線
Ｖｔｈ　閾値電圧

Claims (14)

  1. 　第１基板部と、前記第１基板部の一方の面側に設けられた第２基板部と、前記第２基板部を介して前記第１基板部の一方の面側に設けられた第３基板部とを有する積層部と、
    　前記積層部内に設けられ、前記第２基板部に設けられた第１回路と、第３基板部に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニットと、
    　前記積層部内に設けられ、前記第１回路及び前記第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー電極ユニットと、を備え、
    　前記積層部は、
    　画素領域と、
    　前記積層部の厚さ方向からの平面視で前記画素領域の周辺に位置する周辺領域とを有し、
    　前記第１基板部は、
    　第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、光電変換素子が設けられた第１半導体層と、
    　前記第１半導体層の前記第１面側に設けられた第１配線層とを有し、
    　前記第２基板部は、
    　前記第１半導体層と向かい合う第３面及び前記第３面の反対側に位置する第４面とを有する第２半導体層と、
    　前記第２半導体層の前記第３面側に設けられた第２配線層と、
    　前記第２半導体層の前記第４面側に設けられた第３配線層とを有し、
    　前記貫通電極ユニットは、
    　前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通する貫通電極を有し、
    　前記ダミー電極ユニットは、
    　前記第２半導体層に少なくとも一部が埋設されたダミー電極を有し、
    　前記ダミー電極は、前記画素領域と前記周辺領域とにそれぞれ配置されている、
    光検出装置。
  2. 　前記ダミー電極は、前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通するダミー貫通電極である、
    請求項１に記載の光検出装置。
  3. 　前記第３基板部は、
    　前記第２半導体層と向かい合う第５面を有する第３半導体層と、
    　前記第３半導体層の前記第５面側に設けられた第４配線層とを有し、
    　前記ダミー電極は、
    　前記第２配線層内に設けられ、前記ダミー貫通電極の一端に接続する第１ダミー配線と、
    　前記第３配線層内に設けられ、前記ダミー貫通電極の他端に接続する第２ダミー配線と、
    　前記第４配線層内に設けられた第３ダミー配線と、
    　前記第３配線層と前記第４配線層との境界部に設けられ、前記第２ダミー配線と前記第３ダミー配線とを接続するともに、前記第２基板部と前記第３基板部とを接合するダミー接続パッドとを有する、
    請求項２に記載の光検出装置。
  4. 　前記ダミー接続パッドは、
    　前記境界部の前記第３配線層側に設けられた第１ダミー接続パッドと、
    　前記境界部の前記第４配線層側に設けられた第２ダミー接続パッドとを有し、
    　前記第１ダミー接続パッドと前記第２ダミー接続パッドはそれぞれ銅（Ｃｕ）又はＣｕ合金で構成されている、
    請求項３に記載の光検出装置。
  5. 　前記第３基板部は、
    　前記第２半導体層と向かい合う第５面を有する第３半導体層と、
    　前記第３半導体層の前記第５面側に設けられた第４配線層とを有し、
    　前記貫通電極ユニットは、
    　前記第２配線層内に設けられ、前記貫通電極の一端に接続する第１配線と、
    　前記第３配線層内に設けられ、前記貫通電極の他端に接続する第２配線と、
    　前記第４配線層内に設けられた第３配線と、
    　前記第３配線層と前記第４配線層との境界部に設けられ、前記第２配線と前記第３配線とを接続するともに、前記第２基板部と前記第３基板部とを接合する接続パッドとを有する、
    請求項１に記載の光検出装置。
  6. 　前記接続パッドは、
    　前記境界部の前記第３配線層側に設けられた第１接続パッドと、
    　前記境界部の前記第４配線層側に設けられた第２接続パッドとを有し、
    　前記第１接続パッドと前記第２接続パッドはそれぞれ銅（Ｃｕ）又はＣｕ合金で構成されている、
    請求項５に記載の光検出装置。
  7. 　前記貫通電極ユニットは、
    　前記第１接続パッドと前記第２配線との間、及び、前記第２接続パッドと前記第３配線との間の少なくとも一方にバリアメタル層を有する、
    請求項６に記載の光検出装置。
  8. 　前記バリアメタル層は、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）を含む、
    請求項７に記載の光検出装置。
  9. 　前記積層部の厚さ方向からの平面視で、前記ダミー電極の面積密度は、前記画素領域及び前記周辺領域の少なくとも一方を含む領域内であって任意の位置における縦１００μｍ×横１００μｍの矩形領域内で、０．１％以上である、
    請求項１に記載の光検出装置。
  10. 　前記積層部の厚さ方向からの平面視で、隣り合う一方の前記ダミー電極と、前記一方の前記ダミー電極と最短距離で隣り合う他方の前記ダミー電極との間の距離は、１００μｍ以下である、
    請求項１に記載の光検出装置。
  11. 　前記第１基板部を挟んで前記第２基板部の反対側に配置され、前記第１基板部に入射する入射光を前記光電変換素子に集光する光学レンズ、をさらに備える
    請求項１に記載の光検出装置。
  12. 　前記光学レンズは、前記画素領域に配置され、前記周辺領域には配置されていない、
    請求項１１に記載の光検出装置。
  13. 　第１基板部と、前記第１基板部の一方の面側に設けられた第２基板部と、前記第２基板部を介して前記第１基板部の一方の面側に設けられた第３基板部とを有する積層部と、
    　前記積層部内に設けられ、前記第２基板部に設けられた第１回路と、第３基板部に設けられた第２回路とを電気的に接続する複数の貫通電極ユニットと、
    　前記積層部内に設けられ、前記第１回路及び前記第２回路の両方から絶縁され、電気的に浮遊又は基準電位に固定された複数のダミー電極ユニットと、を備え、
    　前記積層部は、
    　画素領域と、
    　前記積層部の厚さ方向からの平面視で前記画素領域の周辺に位置する周辺領域と、
    　前記周辺領域を介して前記画素領域の外側に位置するスクライブ領域とを有し、
    　前記第１基板部は、
    　第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、光電変換素子が設けられた第１半導体層と、
    　前記第１半導体層の前記第１面側に設けられた第１配線層とを有し、
    　前記第２基板部は、
    　前記第１半導体層と向かい合う第３面及び前記第３面の反対側に位置する第４面とを有する第２半導体層と、
    　前記第２半導体層の前記第３面側に設けられた第２配線層と、
    　前記第２半導体層の前記第４面側に設けられた第３配線層とを有し、
    　前記貫通電極ユニットは、
    　前記第２半導体層の前記第３面と前記第４面との間を貫通する貫通電極を有し、
    　前記ダミー電極ユニットは、
    　前記第２半導体層に少なくとも一部が埋設されたダミー電極を有し、
    　前記ダミー電極は、前記画素領域と前記周辺領域とにそれぞれ配置されている、
    積層基板。
  14. 　前記ダミー電極は、前記スクライブ領域に配置されている、
    請求項１３に記載の積層基板。
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