WO2025225686A1 - 光検出装置 - Google Patents

光検出装置

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WO2025225686A1
WO2025225686A1 PCT/JP2025/015853 JP2025015853W WO2025225686A1 WO 2025225686 A1 WO2025225686 A1 WO 2025225686A1 JP 2025015853 W JP2025015853 W JP 2025015853W WO 2025225686 A1 WO2025225686 A1 WO 2025225686A1
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WO
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film
transparent electrode
imaging device
trench
light
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/015853
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English (en)
French (fr)
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優太 昆野
廣志 齊藤
拓斗 浅尾
駿佑 中村
尚之 佐藤
弘康 松谷
利彦 林
友則 奥
徹也 水口
健 佐藤
勇気 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors

Definitions

  • This disclosure relates to a light detection device.
  • An imaging device that includes a pixel separation electrode and an intra-pixel separation electrode made of transparent materials (see, for example, Patent Document 1).
  • the pixel separation electrode is disposed in the pixel separation section, and the intra-pixel separation electrode is disposed in the intra-pixel separation section.
  • a negative first bias voltage is applied to the pixel separation electrode, and a negative second bias voltage is applied to the intra-pixel separation electrode, thereby forming a charge accumulation region in which holes are accumulated near the interface of the semiconductor substrate that contacts the pixel separation section and the intra-pixel separation section, thereby reducing dark current.
  • This disclosure has been made in light of these circumstances, and aims to provide a photodetector that can further reduce dark current.
  • a photodetector comprises a semiconductor layer having a light-receiving surface, a plurality of pixels provided in the semiconductor layer that photoelectrically convert light incident on the light-receiving surface, a first trench disposed between adjacent pixels among the plurality of pixels and opening at least toward the light-receiving surface, and a transparent electrode made of a transparent oxide semiconductor that transmits the light and covers the light-receiving surface and the sidewall of the first trench.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of an imaging device according to a first embodiment to which the present technology is applied.
  • 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a pixel region of a part of an imaging device according to a first embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view showing an enlarged configuration example of an inter-pixel separator of a part of the imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an enlarged example of the configuration of a part of the imaging device according to the first embodiment, including a region where the transparent electrode and the first OPB layer are in contact with each other and the vicinity thereof.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a second embodiment.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing an inter-pixel isolation portion having a gap in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • 1A to 1C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a pixel region of an imaging device in the order of steps.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a fifth embodiment.
  • 13A to 13C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the fifth embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a sixth embodiment.
  • 13A to 13C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to the sixth embodiment;
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a seventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the seventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the seventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the seventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the seventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to an eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing a configuration example of an inter-pixel isolation unit according to an eighth embodiment.
  • 13A to 13C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to the eighth embodiment.
  • 13A to 13C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to the eighth embodiment.
  • 13A to 13C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eighth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the ninth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the tenth embodiment.
  • 23A to 23C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to a tenth embodiment;
  • 23A to 23C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to a tenth embodiment;
  • FIG. 23 is a plan view showing a configuration example of an inter-pixel isolation unit according to an eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to an eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing another configuration example of the inter-pixel isolation portion according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing a configuration example of a conductive material film according to an eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing a configuration example of a conductive material film according to an eleventh embodiment.
  • 23A to 23C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to a tenth embodiment;
  • 23A to 23C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion according to a tenth embodiment;
  • 10A and 10B are diagrams for explaining bias application to an inter-pixel separator;
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 23 is a plan view showing a configuration example of a conductive material film according to an eleventh embodiment.
  • 23A to 23C are diagrams for explaining the manufacture of an inter-pixel isolation portion
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a configuration example of an inter-pixel isolation section according to a twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the inter-pixel isolation portion according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining voltage application to an inter-pixel isolation portion according to a twelfth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a camera head and a CCU.
  • 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the installation positions of an outside-vehicle information detection unit and an imaging unit.
  • First Embodiment (Overall structure) 1 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device 100 (an example of a "photodetector" of the present disclosure) according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the imaging device 100 illustrated in FIG. 1 includes a substrate 111 made of silicon, a pixel region 113 having a plurality of pixels 112 arranged on the substrate 111, and a peripheral circuit unit.
  • the peripheral circuit unit includes a vertical drive circuit 114, a column signal processing circuit 115, a horizontal drive circuit 116, an output circuit 117, and a control circuit 118.
  • the pixel region 113 has a plurality of pixels 112 arranged regularly in a two-dimensional array.
  • the pixel region 113 has a pixel section that receives incident light, amplifies the signal charge generated by photoelectric conversion, and reads it out to the column signal processing circuit 115, and a peripheral section that includes an optical black (hereinafter, OPB) for outputting optical black, which serves as the reference for the black level.
  • OPB optical black
  • the peripheral section that includes the OPB is provided adjacent to the pixel section, such as on the periphery of the pixel section.
  • a pixel 112 is composed of a photoelectric conversion element (not shown), such as a photodiode, and multiple pixel transistors (so-called MOS transistors). Multiple pixels 112 are arranged regularly in a two-dimensional array on the substrate 111.
  • the multiple pixel transistors can be composed of three transistors: a transfer transistor, a reset transistor, and an amplification transistor.
  • the multiple pixel transistors can also be composed of four transistors by adding a selection transistor to the above three transistors.
  • the pixel 112 can also have a shared pixel structure.
  • a shared pixel structure is composed of multiple photodiodes, multiple transfer transistors, one shared floating diffusion, and one other shared pixel transistor each.
  • the control circuit 118 generates clock signals and control signals that serve as the basis for the operation of the vertical drive circuit 114, column signal processing circuit 115, and horizontal drive circuit 116 based on the vertical synchronization signal, horizontal synchronization signal, and master clock.
  • the control circuit 118 uses the clock signals and control signals to control the vertical drive circuit 114, column signal processing circuit 115, and horizontal drive circuit 116.
  • the vertical drive circuit 114 is composed of, for example, a shift register, and sequentially selects and scans the pixels 112 in the vertical direction row by row.
  • the vertical drive circuit 114 supplies pixel signals based on signal charges generated in accordance with the amount of light received by the photoelectric conversion elements of the pixels 112 to the column signal processing circuit 115 via vertical signal lines 119.
  • the column signal processing circuit 115 is arranged, for example, for each column of pixels 112.
  • the column signal processing circuit 115 performs signal processing such as noise removal and signal amplification on the signals output from one row of pixels 112 for each pixel column using signals from the OPB unit.
  • a horizontal selection switch (not shown) is provided between the output stage of the column signal processing circuit 115 and the horizontal signal line 120.
  • the horizontal drive circuit 116 is composed of, for example, a shift register. By sequentially outputting horizontal scanning pulses, the horizontal drive circuit 116 selects each of the column signal processing circuits 115 in turn and causes each column signal processing circuit 115 to output a pixel signal to the horizontal signal line 120.
  • the output circuit 117 processes the pixel signals sequentially supplied from each column signal processing circuit 115 via the horizontal signal line 120 and outputs the processed signals to an external device (not shown).
  • the output circuit 117 processes and outputs signals sequentially supplied from each column signal processing circuit 115 via the horizontal signal line 120.
  • the output circuit 117 may perform only buffering, or it may perform black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, etc.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a pixel region 113, which is a part of the imaging device 100 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an enlarged configuration example of an inter-pixel isolation section 13, which is a part of the imaging device 100 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG 4 is a cross-sectional view showing an enlarged configuration example of a region where the transparent electrode 24 and the first OPB layer 161 (an example of a "conductor” in the present disclosure) contact each other and the vicinity thereof, which is a part of the imaging device 100 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the imaging device 100 is, for example, a back-illuminated solid-state imaging device, and as shown in FIG. 2, includes a substrate 111 (an example of a "semiconductor layer" in the present disclosure), an interlayer insulating film 130, and a wiring layer 140 provided on the front surface 111a (the bottom surface in FIG. 2) of the substrate 111.
  • the imaging device 100 also includes a fixed charge film 20, insulating films 22 and 32, a transparent electrode 24, an insulating cap film 26, a sidewall layer 30, a color filter CF and an on-chip lens OCL, a barrier metal layer 150, a first OPB layer 161, and a second OPB layer 162 provided on the back surface 111b (the top surface in FIG. 2; an example of a "light-receiving surface” in the present disclosure) of the substrate 111.
  • the substrate 111 is made of, for example, silicon.
  • the substrate 111 has a pixel section 1 and a peripheral section 2 arranged around the pixel section 1.
  • the pixel section 1 and peripheral section 2 are arranged adjacent to each other.
  • the peripheral section 2 is light-shielded by the first OPB layer 161 and second OPB layer 162, so the peripheral section 2 may also be referred to as an OPB section or a light-shielding section.
  • the pixel section 1 has a plurality of pixels 112 arranged in a two-dimensional matrix (see Figure 1).
  • Each of the plurality of pixels 112 is composed of a photoelectric conversion region (i.e., a photodiode) 11 and a plurality of pixel transistors (not shown).
  • the photoelectric conversion region 11 is, for example, a photodiode, which generates and accumulates signal charge according to the amount of incident light received.
  • the pixel transistor has, for example, a source/drain region provided on the surface 111a side of the substrate 111, and a gate electrode provided on the surface 111a of the substrate 111 via a gate insulating film.
  • the pixel section 1 also includes inter-pixel isolation sections 13 that electrically isolate adjacent pixels 112, and intra-pixel isolation sections 15 that separate the photoelectric conversion region 11 into multiple regions within each pixel 112.
  • the intra-pixel isolation sections 15 separate the photoelectric conversion region 11 into a first photoelectric conversion region 11A and a second photoelectric conversion region 11B.
  • the inter-pixel isolation portion 13 is composed of a first trench H1 provided in the pixel portion 1, and a fixed charge film 20, an insulating film 22, and a transparent electrode 24 provided within the first trench H1.
  • the first trench H1 of the inter-pixel isolation portion 13 penetrates, for example, between the front surface 111a and the back surface 111b of the substrate 111.
  • the configuration of the inter-pixel isolation portion 13 is not limited to this.
  • the first trench H1 of the inter-pixel isolation portion 13 only needs to open to the back surface 111b of the substrate 111.
  • the first trench H1 may be provided from the back surface 111b of the substrate 111 to a position midway between the back surface 111b and the front surface 111a (i.e., a midway position in the depth direction of the substrate 111).
  • the intra-pixel isolation portion 15 is composed of a second trench H2 provided in the pixel portion 1, and a fixed charge film 20, an insulating film 22, and a transparent electrode 24 provided in the second trench H2.
  • the second trench H2 of the intra-pixel isolation portion 15 penetrates between the front surface 111a and the back surface 111b of the substrate 111.
  • the intra-pixel isolation portion 15 has the same structure as the inter-pixel isolation portion 13 shown in FIG. 3, for example. Replacing the reference numeral 13 with the reference numeral 15 and the reference numeral H1 with the reference numeral H2 in FIG. 3 results in a diagram showing an example configuration of the intra-pixel isolation portion 15.
  • the configuration of the intra-pixel isolation portion 15 is not limited to the form shown in Figures 2 and 3.
  • the second trench H2 of the intra-pixel isolation portion 15 only needs to open to the rear surface 111b side of the substrate 111.
  • the second trench H2 may be provided from the rear surface 111b of the substrate 111 to a position midway between the rear surface 111b and the front surface 111a (i.e., a midway position in the depth direction of the substrate 111).
  • the intra-pixel isolation portion 15 may be provided with a gap (overflow path) for allowing charges to flow from one of the first photoelectric conversion region 11A and the second photoelectric conversion region 11B to the other.
  • the imaging device 100 equipped with the inter-pixel separation unit 13 shown in Figure 3 will be referred to as the imaging device 100a in the first embodiment.
  • the interlayer insulating film 130 is provided continuously over the entire pixel region 113, including the pixel section 1 and the peripheral section 2, on the surface 111a side of the substrate 111.
  • the interlayer insulating film 130 is composed of, for example, a silicon oxide film or a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride film.
  • the interlayer insulating film 130 includes, for example, a first insulating film 131, a second insulating film 132, a third insulating film 133, and a fourth insulating film 134.
  • the first insulating film 131 is a silicon nitride film (SiN) formed by CVD using a Si source gas and ammonia gas.
  • the second insulating film 132 is a silicon oxide film (SiO) formed by CVD using a Si source gas such as SiH4 .
  • the third insulating film 133 is a silicon oxide film (SiO) formed by CVD using TEOS (Tetra Eth Oxy Silane).
  • the fourth insulating film 134 is a silicon oxide film (SiO) formed by CVD using a Si source gas such as SiH4 .
  • first insulating films 131, second insulating films 132, and third insulating films 133 are alternately stacked to form the interlayer insulating film 130.
  • the first insulating films 131, second insulating films 132, and third insulating films 133 may be stacked in any order.
  • the fourth insulating film 134 is located between the substrate 111 and the wiring 142.
  • a via V1 is formed in the fourth insulating film 134, with the wiring 142 of the wiring layer 140 serving as its bottom surface.
  • the compositions and manufacturing methods of the first insulating film 131, second insulating film 132, third insulating film 133, and fourth insulating film 134 described above are merely examples and are not limited to these.
  • the types of insulating films constituting the interlayer insulating film 130 are not limited to those described above, and in addition to the first insulating film 131, second insulating film 132, third insulating film 133, and fourth insulating film 134, a fifth insulating film (not shown) may also be included.
  • the interlayer insulating film 130 may include the first insulating film 131 and second insulating film 132, and not necessarily the third insulating film 133.
  • the configuration of the interlayer insulating film 130 is arbitrary.
  • the wiring layer 140 has multiple wirings 141 stacked with the interlayer insulating film 130 interposed therebetween. While Figure 2 shows the wiring layer 140 arranged in the peripheral portion 2, the wiring layer 140 is provided not only in the peripheral portion 2 but also in the pixel portion 1. In the pixel portion 1, the pixel transistors of each pixel 112 are driven via the wirings 141 of the wiring layer 140. Furthermore, signal charges generated in the photoelectric conversion region 11 of each pixel 112 are output via the wirings 141 of the wiring layer 140.
  • the wirings 141 are made of, for example, aluminum (Al), an Al alloy containing Al as its main component, copper (Cu), or a Cu alloy containing Cu as its main component.
  • the fixed charge film 20 is provided continuously on the sidewalls (side surfaces) of the first trench H1, the sidewalls (side surfaces) of the second trench H2, and the back surface 111b (top surface in Figure 2) of the substrate 111.
  • the back surface 111b of the substrate 111 may also be referred to as the field portion.
  • the fixed charge film 20 continuously covers the sidewalls and field portions of the first trench H1 and the second trench H2.
  • the fixed charge film 20 can pin charges (holes) in the P-type layer (not shown) facing the sidewall of the first trench H1, further strengthening the electric field at the PN junction between the P-type layer and the N-type layer. This makes it easier to retain charges generated in the photoelectric conversion region 11, contributing to an increase in the saturation charge quantity (Qe) of the photoelectric conversion region 11 (i.e., the photodiode).
  • the fixed charge film 20 is, for example, an aluminum oxide film (AlO).
  • AlO aluminum oxide film
  • the fixed charge film 20 is not limited to AlO, and may also be a silicon oxide film (SiO), a silicon nitride film (SiN), or a hafnium oxide film (HfO).
  • the insulating film 22 is provided continuously on the sidewalls of the first trench H1 and the second trench H2 and on the field portion via the fixed charge film 20.
  • the transparent electrode 24 is provided continuously on the side walls of the first trench H1 and the second trench H2 and on the field portion via the fixed charge film 20 and the insulating film 22.
  • the transparent electrode 24 is provided continuously from the back surface 111b side of the substrate 111 into the first trench H1 and the second trench H2, covering the light-receiving surface of the pixel 112 and the side walls of the first trench H1 and the second trench H2.
  • the transparent electrode 24 is made of a transparent oxide semiconductor that transmits light (e.g., visible light) detected by the imaging device 100.
  • the transparent oxide semiconductor is, for example, a single-layer film or a multilayer film containing one or more of InO, IGZO, ITO, IZO, ZnO, SnO, or CdO.
  • the insulating cap film 26 is provided on the rear surface 111b side of the substrate 111 and covers the transparent electrode 24.
  • the cap film 26 is composed of, for example, one or more of a silicon oxide film (SiO) and a silicon nitride film (SiN).
  • the sidewall layer 30 is provided in the pixel section 1, but not in the peripheral section 2. In the pixel section 1, the sidewall layer 30 is disposed above the inter-pixel separation section 13. The sidewall layer 30 is disposed between each filter component of the color filter CF (for example, the green filter component (G), red filter component (R), and blue filter component (B) described below).
  • the sidewall layer 30 is made of, for example, polysilicon.
  • the insulating film 32 is provided continuously between the pixel section 1 and the peripheral section 2, covering the sidewall layer 30 in the pixel section 1 and the first OPB layer 161 in the peripheral section 2.
  • the insulating film 32 prevents contact between the sidewall layer 30 and the color filter CF.
  • the insulating film 32 is, for example, a silicon oxide film.
  • the color filter CF is provided in the pixel section 1 of the substrate 111.
  • the color filter CF is arranged above each pixel 112 via a fixed charge film 20, an insulating film 22, a transparent electrode 24, an insulating cap film 26, etc.
  • the color filter CF has multiple filter components, for example, a first filter component, a second filter component, and a third filter component for each pixel 112.
  • the first filter component, the second filter component, and the third filter component are a green filter component (G), a red filter component (R), and a blue filter component (B), respectively.
  • the first filter component, the second filter component, and the third filter component are not limited to these, and may be any color filter component.
  • At least one of the first filter component, the second filter component, and the third filter component may be a component other than a color filter component, and may be, for example, a filter component that attenuates visible light, such as a transparent resin that transmits visible light, or an ND filter formed by adding carbon black pigment to a transparent resin.
  • An on-chip lens OCL is provided on the color filter CF.
  • the on-chip lens OCL is formed of an organic material such as resin. Light incident from the back surface 111b side of the substrate 111 is collected by the on-chip lens OCL and enters the color filter CF. Light of the desired wavelength is transmitted through the color filter CF, and the transmitted light enters the photoelectric conversion region 11 in the substrate 111.
  • a through-via TV is provided in the peripheral portion 2 of the substrate 111, penetrating between the back surface 111b and the front surface 111a of the substrate 111. Furthermore, a via V1 is provided in the interlayer insulating film 130 of the peripheral portion 2, communicating with the through-via TV.
  • the first OPB layer 161 is embedded in the through via TV and via V1 from the back surface 111b side of the substrate 111 via the barrier metal layer 150. Furthermore, the wiring 142 of the wiring layer 140 is disposed at the bottom (lower part in FIG. 2) of the via V1.
  • the wiring 142 is made of, for example, polysilicon doped with conductive impurities.
  • the wiring 142 is fixed to, for example, a reference potential (for example, ground potential; 0 V).
  • the surface (top surface in FIG. 2) of the wiring 142 is covered with the barrier metal layer 150.
  • the first OPB layer 161 is connected to the wiring 142 covered with the barrier metal layer 150 through the through via TV and via V1.
  • a contact hole H3 is provided in the cap film 26, with the transparent electrode 24 at its bottom.
  • the transparent electrode 24 is covered with a barrier metal layer 150 at the bottom of the contact hole H3.
  • the first OPB layer 161 is embedded in the contact hole H3 from the back surface 111b side of the substrate 111, via the barrier metal layer 150, and is connected to the wiring 142 covered with the barrier metal layer 150.
  • the transparent electrode 24 may have a first region 171 and a second region 172 having a higher impurity concentration than the first region 171.
  • the first OPB layer 161 may be connected to the second region 172 having a higher impurity concentration via a barrier metal layer 150. This makes it possible to further reduce the contact resistance between the transparent electrode 24 and the first OPB layer 161.
  • a contact hole H4 is provided in the cap film 26, transparent electrode 24, insulating film 22, and fixed charge film 20, with the substrate 111 at its bottom.
  • the substrate 111 is covered with a barrier metal layer 150.
  • the second OPB layer 162 is embedded in the contact hole H4 from the back surface 111b side of the substrate 111 via the barrier metal layer 150, and is connected to the substrate 111 covered with the barrier metal layer 150. This makes it possible to fix the substrate 111 to an arbitrary potential via the second OPB layer 162.
  • An example of an arbitrary potential is a reference potential (for example, ground potential; 0 V).
  • the imaging device 100 is manufactured using various types of equipment, such as a film formation apparatus (including, for example, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, a MOCVD (Metal Organic CVD) apparatus, an ALD (Atomic Layer Deposition) apparatus, a PVD (Physical Vapor Deposition) apparatus, and a thermal oxidation apparatus), an exposure apparatus, an etching apparatus, an ion implantation apparatus, and a CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus.
  • a film formation apparatus including, for example, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, a MOCVD (Metal Organic CVD) apparatus, an ALD (Atomic Layer Deposition) apparatus, a PVD (Physical Vapor Deposition) apparatus, and a thermal oxidation apparatus
  • an exposure apparatus an etching apparatus
  • an ion implantation apparatus an ion implantation apparatus
  • CMP Chemical Mechanical Polishing
  • FIGS. 5 to 15 are cross-sectional views showing the manufacturing method of the pixel region 113 of the image pickup device 100a according to the first embodiment in the order of steps. Note that the manufacturing method described with reference to FIG. 5 to FIG. 15 is not limited to the manufacturing method of the image pickup device 100a according to the first embodiment, but can also be applied as appropriate to the image pickup device 100 according to the second embodiment described below. Here, the description will continue as a method for manufacturing an image pickup device.
  • the manufacturing equipment deposits a fixed charge film 20, an insulating film 22, and a transparent electrode 24 in this order on the back surface 111b of the substrate 111 in which the first trench H1 and the second trench H2 are formed, filling the first trench H1 and the second trench H2.
  • a fixed charge film 20 an insulating film 22, and a transparent electrode 24 in this order
  • an AlO film is deposited as the fixed charge film 20
  • an SiO film is deposited as the insulating film 22
  • an InO film is deposited as the transparent electrode 24.
  • inter-pixel isolation portions 13 and intra-pixel isolation portions 15 are formed in the substrate 111.
  • the manufacturing equipment forms a resist pattern RP1 on the back surface 111b of the substrate 111 on which the transparent electrode 24 has been formed.
  • the resist pattern RP1 has a shape that opens above the area where the through via TV (see FIG. 2) will be formed and covers the other areas.
  • the manufacturing equipment sequentially dry-etches the transparent electrode 24, insulating film 22, and fixed charge film 20 to expose the back surface 111b of the substrate 111. During this dry etching, the back surface 111b of the substrate 111 is over-etched.
  • the manufacturing equipment wet-etches the substrate 111 using the resist pattern RP1 as a mask to form a through-via TV that penetrates the substrate 111 in the thickness direction.
  • the fourth insulating film 134 functions as an etching stopper.
  • the manufacturing equipment removes the resist pattern RP1 from the back surface 111b of the substrate 111.
  • the manufacturing equipment deposits an insulating cap film 26 on the back surface 111b of the substrate 111.
  • the sidewalls (side surfaces) of the through-via TV are also covered with the cap film 26.
  • the manufacturing equipment forms a resist pattern RP2 on the back surface 111b of the substrate 111 on which the cap film 26 has been formed.
  • the resist pattern RP2 has a shape that opens above the through-via TV and covers the other areas.
  • the upper part of the cap film 26 that covers the sidewall of the through-via TV is also covered with the resist pattern RP2.
  • the manufacturing equipment uses the resist pattern RP2 as a mask to sequentially etch the cap film 26, the first insulating film 131, and the fourth insulating film 134. During this etching, the wiring 142 of the wiring layer 140 functions as an etching stopper. This forms a via V1 that communicates with the through-via TV. After the via V1 is formed, the manufacturing equipment removes the resist pattern RP2.
  • the manufacturing equipment forms a resist pattern RP3 on the back surface 111b of the substrate 111.
  • the resist pattern RP3 has an opening above the area where the contact hole H3 (see FIGS. 2 and 4) will be formed, and has a shape that covers the other areas.
  • the manufacturing equipment uses the resist pattern RP3 as a mask to ion-implant boron or hydrogen into the transparent electrode 24 through the cap film 26. This forms a second region 172 in the transparent electrode 24 that has a higher impurity concentration than other regions (i.e., the first region 171).
  • the manufacturing equipment uses the resist pattern RP3 as a mask to etch the cap film 26, forming a contact hole H3 whose bottom is the second region 172 of the transparent electrode 24. Thereafter, as shown in FIG. 12, the manufacturing equipment removes the resist pattern RP3.
  • the manufacturing equipment After removing the resist pattern RP3, the manufacturing equipment forms a resist pattern (not shown) on the back surface 111b of the substrate 111, opening above the area that will contact the second OPB layer 162 (see FIG. 2) and covering the other areas. Then, using this resist pattern (not shown) as a mask, the manufacturing equipment sequentially etches the cap film 26, transparent electrode 24, insulating film 22, and fixed charge film 20 to expose the back surface 111b of the substrate 111. During this etching process, the back surface 111b of the substrate 111 may be over-etched. As a result, a contact hole H4 is formed with the substrate 111 as its bottom, as shown in FIG. 12. After the contact hole H4 is formed, the resist pattern (not shown) is removed.
  • the manufacturing equipment sequentially deposits a barrier metal layer 150 and an OPB layer 160 on the back surface 111b of the substrate 111, filling the via V1, the through-via TV, and the contact holes H3 and H4.
  • the barrier metal layer 150 is, for example, titanium nitride (TiN), and is deposited by a PVD method such as sputtering, or an MOCVD method.
  • the barrier metal layer 150 may also be TiN deposited by combining the PVD and MOCVD methods.
  • the OPB layer 160 is made of, for example, tungsten (W) and is deposited using a PVD method such as sputtering, or a CVD method.
  • the OPB layer 160 may also be W deposited using a combination of PVD and CVD methods.
  • the manufacturing equipment forms a resist pattern (not shown) on the back surface 111b of the substrate 111, covering the areas where the first OPB layer 161 and second OPB layer 162 (see FIG. 2) will be formed and leaving open the areas above.
  • the manufacturing equipment uses this resist pattern (not shown) as a mask to sequentially dry etch the OPB layer 160 and the barrier metal layer 150.
  • the first OPB layer 161 and the second OPB layer 162 which are electrically isolated from the first OPB layer 161, are formed from the OPB layer 160.
  • the resist pattern (not shown) is removed.
  • the manufacturing equipment applies heat treatment to the entire substrate on which the first OPB layer 161 and the second OPB layer 162 are formed, to reduce the resistance of the transparent electrode 24.
  • This heat treatment is performed in, for example, a hydrogen (H 2 ) gas atmosphere.
  • the manufacturing equipment forms a sidewall layer 30 on the back surface 111b of the substrate 111.
  • the manufacturing equipment deposits an insulating film 32 to cover the sidewall layer 30 and the surfaces of the first OPB layer 161 and second OPB layer 162.
  • the manufacturing equipment then forms a color filter CF (see FIG. 2) and an on-chip lens OCL (see FIG. 2).
  • the pixel region 113 shown in FIG. 2 is completed.
  • the imaging device 100a includes the substrate 111 having a back surface 111b serving as a light-receiving surface, a plurality of pixels 112 provided on the substrate 111 and performing photoelectric conversion on light incident on the light-receiving surface, a first trench H1 disposed between adjacent pixels 112 among the plurality of pixels 112 and opening at least toward the light-receiving surface, and a transparent electrode 24 made of a light-transmitting transparent oxide semiconductor (e.g., InO) that covers the light-receiving surface and the sidewall of the first trench H1.
  • a negative voltage is applied to the transparent electrode 24.
  • the imaging device 100a also includes a second trench H2 that is disposed between adjacent first and second photoelectric conversion regions 11A and 11B within the pixel 112 and opens at least toward the light-receiving surface of the substrate 111.
  • the transparent electrode 24 covers the sidewalls of the second trench H2 in addition to the first trench H1 and field portion.
  • the sidewalls of the second trench H2 are also covered with the transparent electrode 24, making it possible to apply a negative voltage (negative bias) to the sidewalls of the second trench H2 as well.
  • a negative voltage negative bias
  • the imaging device 100a further includes an insulating cap film 26 provided on the light-receiving surface side of the substrate 111 and covering the transparent electrode 24.
  • an insulating cap film 26 provided on the light-receiving surface side of the substrate 111 and covering the transparent electrode 24.
  • the transparent electrode 24 is preferably made of a material with a higher refractive index than the cap film 26.
  • the transparent electrode 24 is made of InO and the cap film 26 is made of SiO, with the transparent electrode 24 having a higher refractive index than the cap film 26.
  • This difference in refractive index allows the transparent electrode 24 to function as an anti-reflection film. This prevents the amount of light incident on the pixel 112 through the cap film 26 and transparent electrode 24 from being reduced due to reflection, thereby preventing a reduction in the saturation charge (Qe) of the pixel 121. This makes it possible to achieve both the effect of reducing dark current and the effect of preventing a reduction in Qe.
  • the transparent electrode 24 has a first region 171 and a second region 172 that has a higher impurity concentration than the first region 171. As a result, the second region 172 of the transparent electrode 24 has a lower resistance than the first region 171. This allows local resistance control of the transparent electrode 24.
  • the first OPB layer 161 comes into contact with this low-resistance second region 172, thereby reducing the contact resistance between the transparent electrode 24 and the first OPB layer 161.
  • the imaging device 100a further includes a fixed charge film 20 disposed between the transparent electrode 24 and the substrate 111.
  • the fixed charge film 20 covers not only the side walls of the first trench H1 and the second trench H2 but also the field portion.
  • the fixed charge film 20 can pin holes, further strengthening the electric field at the PN junction portion (not shown) of the photoelectric conversion region 11. This makes it easier to retain the charges generated in the photoelectric conversion region 11, contributing to an increase in Qe.
  • Second Embodiment Fig. 16 is a diagram showing an example cross-sectional configuration of an imaging device 100b according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the imaging device 100b is configured to have an inter-pixel isolation portion 13 as shown in Fig. 16.
  • the inside of the first trench H1 is not completely filled with the transparent electrode 24, and a void AG may be present.
  • the transparent electrode 24 transmits light but absorbs a small amount of light.
  • the presence of the gap AG in the inter-pixel separation section 13 reduces the amount of light absorbed by the transparent electrode 24 in the inter-pixel separation section 13. This increases the amount of photoelectric conversion in the photoelectric conversion region 11 adjacent to the inter-pixel separation section 13, making it possible to improve the saturation charge quantity (Qe).
  • the inside of the second trench H2 is not completely filled with the transparent electrode 24, and a gap AG may exist. This increases the amount of photoelectric conversion in the first photoelectric conversion region 11A and the second photoelectric conversion region 11B adjacent to the intra-pixel isolation portion 15, making it possible to improve Qe.
  • Replacing the reference numeral 13 with the reference numeral 15 and the reference numeral H1 with the reference numeral H2 in Figure 16 results in a diagram showing a modified example of the intra-pixel isolation portion 15.
  • Figure 17 is a cross-sectional view showing, in order of steps, a method for manufacturing an image pickup device 100b having an inter-pixel separator 13 with a gap AG.
  • the manufacturing equipment deposits a thin film of transparent electrode 24A around the first trench H1 by, for example, ALD.
  • the transparent electrode 24A is part of the transparent electrode 24 shown in Figure 16 and is made of, for example, InO.
  • the manufacturing equipment forms an insulating cap film 26 to fill the first trench H1.
  • the manufacturing equipment applies a heat treatment to the entire substrate including the transparent electrode 24A to reduce the resistance of the transparent electrode 24A. This heat treatment is performed, for example, in a hydrogen ( H2 ) gas atmosphere.
  • step ST3 of FIG. 17 the manufacturing equipment removes the cap film 26.
  • step ST4 of FIG. 17 the manufacturing equipment deposits a transparent electrode 24B in the field portion of the substrate 111, for example by PVD, to cover the top of the first trench H1.
  • the transparent electrode 24B is deposited thickly so that a gap AG remains within the first trench H1.
  • the transparent electrode 24B is another part of the transparent electrode 24 shown in FIG. 16 and is made of, for example, InO.
  • the first trench H1 and the second trench H2 are not completely filled with the transparent electrode 24, and a gap AG exists.
  • This reduces light absorption in the first trench H1 and the second trench H2, and therefore reduces the decrease in the saturation charge (Qe) of the pixel 121.
  • This makes it possible to achieve both the effect of reducing dark current and the effect of suppressing the decrease in Qe.
  • the transparent electrode 24 and the wiring 142 of the wiring layer 140 are connected via the first OPB layer 161 made of, for example, W.
  • the connection between the transparent electrode 24 and the wiring 142 is not limited to this.
  • the transparent electrode 24 may be extended into the through via TV and the via V1 and connected to the wiring 142 without going through the first OPB layer 161.
  • FIG. 18 to 23 are cross-sectional views showing the manufacturing method of the pixel region 113 of the imaging device 100 in the order of steps.
  • a resist pattern (not shown) is provided on the back surface 111b of the substrate 111, and a first trench H1, a second trench H2, and a through-via TV are formed in the substrate 111 by etching using this resist pattern.
  • the manufacturing equipment sequentially deposits a thin fixed charge film 20 and an insulating film 22, for example by ALD, on the back surface 111b of the substrate 111 on which the first trench H1, the second trench H2, and the through-via TV are formed.
  • ALD insulating film 22
  • the manufacturing equipment forms a resist pattern RP11 on the back surface 111b of the substrate 111 on which the insulating film 22 has been formed.
  • the resist pattern RP11 has a shape that opens above the area where the via V1 will be formed and covers the other areas.
  • the manufacturing equipment then uses the resist pattern RP11 as a mask to etch the fourth insulating film 134, forming the via V1 with the wiring 142 as its bottom surface. After the via V1 is formed, the manufacturing equipment removes the resist pattern RP11.
  • the manufacturing equipment deposits a transparent electrode 24 on the back surface 111b of the substrate 111 on which the via V1 has been formed, filling the first trench H1, the second trench H2, the through via TV, and the via V1.
  • the transparent electrode 24 is connected to the wiring 142 of the wiring layer 140 through the through via TV and the via V1.
  • the manufacturing equipment deposits an insulating cap film 26A on the transparent electrode 24.
  • the cap film 26A is part of the insulating cap film 26.
  • a cap film 26B is deposited as another part of the cap film 26 in the step shown in Figure 22, which will be described later.
  • the manufacturing equipment forms a resist pattern (not shown) on the back surface 111b of the substrate 111, opening above the area that will contact the second OPB layer 162 (see Figure 2) and covering the other areas. Then, using this resist pattern (not shown) as a mask, the manufacturing equipment sequentially etches the cap film 26A, transparent electrode 24, insulating film 22, and fixed charge film 20 to expose the back surface 111b of the substrate 111. During this etching process, the back surface 111b of the substrate 111 may be over-etched. As a result, a contact hole H4 is formed with the substrate 111 as its bottom, as shown in Figure 21. After the contact hole H4 is formed, the resist pattern (not shown) is removed.
  • the manufacturing equipment deposits an insulating cap film 26B as another part of the cap film 26.
  • the sidewall (side surface) of the contact hole H4 is covered with the cap film 26B, and the entire cap film 26 is thickened.
  • the manufacturing equipment forms an opening above the area on the back surface 111b of the substrate 111 that will be in contact with the second OPB layer 162 (see Figure 2), and forms a resist pattern (not shown) that covers the other areas.
  • the resist pattern also covers the upper part of the portion of the cap film 26B that covers the sidewall of the contact hole H4.
  • the manufacturing equipment uses this resist pattern (not shown) as a mask to etch the portion of the cap film 26B that covers the bottom surface of the contact hole H4, exposing the substrate 111 at the bottom surface of the contact hole H4.
  • the substrate 111 functions as an etching stopper.
  • the resist pattern (not shown) is removed.
  • the manufacturing equipment sequentially deposits a barrier metal layer 150 and an OPB layer 160 (see Figure 13) on the back surface 111b of the substrate 111, filling the contact hole H4.
  • the OPB layer 160 is made of, for example, tungsten (W) and is deposited by a PVD method such as sputtering, or a CVD method.
  • the barrier metal layer 150 is made of, for example, titanium nitride (TiN) and is deposited by a PVD method such as sputtering, or a MOCVD method.
  • the manufacturing equipment forms a resist pattern (not shown) on the back surface 111b of the substrate 111, which covers the area where the second OPB layer 162 (see Figure 23) will be formed and leaves open the areas above other areas.
  • the manufacturing equipment uses this resist pattern (not shown) as a mask to sequentially dry etch the OPB layer 160 and the barrier metal layer 150.
  • the second OPB layer 162 is formed from the OPB layer 160, as shown in Figure 23.
  • the resist pattern (not shown) is removed.
  • the manufacturing equipment forms a sidewall layer 30 on the back surface 111b of the substrate 111.
  • the manufacturing equipment deposits an insulating film 32 to cover the surfaces of the sidewall layer 30 and the second OPB layer 162.
  • the manufacturing equipment forms a color filter CF (see Figure 2) and an on-chip lens OCL (see Figure 2).
  • the pixel region 113 of the imaging device 100 is completed.
  • the transparent electrode 24 extends from the pixel section 1 to the peripheral section 2 and is connected to the wiring 142 through the through via TV and via V1 in the peripheral section 2. Even with this configuration, it is possible to accumulate holes near the interface with the substrate 111 over a wider range, including the field section, rather than just on the sidewalls of the first trench H1 and the second trench H2. The holes accumulated over this wider range make it possible to block the movement of charges (electrons) from the interface state over a wider range. This makes it possible to further reduce dark current, as in the first embodiment.
  • the second embodiment shown in Figures 16 and 17 may also be applied. That is, the first trench H1 and the second trench H2 may not be completely filled with the transparent electrode 24, and a gap AG may exist. This allows the imaging device 100 to reduce light absorption in the first trench H1 and the second trench H2, thereby suppressing a decrease in the saturation charge (Qe) of the pixel 121. It is possible to achieve both the effect of reducing dark current and the effect of suppressing a decrease in Qe.
  • manufacturing method described with reference to Figures 18 to 23 is not limited to the manufacturing method for the imaging device 100 according to the first and second embodiments, but can also be applied as appropriate to the imaging device 100 according to the third embodiment described below.
  • Third Embodiment 24 to 30 are diagrams showing examples of the cross-sectional configuration of the inter-pixel isolation unit 13 of an image pickup device 100c according to the third embodiment.
  • the same parts as those in the image pickup device 100a according to the first embodiment shown in Fig. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100c according to the third embodiment shown in FIG. 24 is configured by further providing a diffusion prevention film 201 in addition to the imaging device 100a according to the first embodiment shown in FIG. 3.
  • the imaging device 100c shown in Figure 24 has a diffusion prevention film 201 provided between the insulating film 22 and the transparent electrode 24.
  • the diffusion prevention film 201 is provided to prevent metal impurities from diffusing from the transparent electrode 24 toward the photoelectric conversion region 11 during, for example, heat treatment during manufacturing.
  • the diffusion prevention film 201 can be a film with high activation energy or a high density film made from materials such as SiN, SiCN, TiN, TaN, or WN.
  • the diffusion prevention film 201 can also be configured as a film with a refractive index different from that of the silicon substrate (substrate 111).
  • the diffusion prevention film 201 between the transparent electrode 24 and the insulating film 22 for example, metal impurities from the transparent electrode 24 made from ITO are prevented from diffusing by the diffusion prevention film 201, thereby preventing the diffusion of metal impurities into the photoelectric conversion region 11.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example configuration of an imaging device 100c according to embodiment 3-2.
  • the imaging device 100c shown in FIG. 25 has a diffusion prevention film 201 provided between the fixed charge film 20 and the insulating film 22.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example configuration of an imaging device 100c according to embodiment 3-3.
  • the imaging device 100c shown in FIG. 26 has a diffusion prevention film 201 provided between the substrate 111 (photoelectric conversion region 11) and the fixed charge film 20.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example configuration of an imaging device 100c according to embodiment 3-4.
  • the imaging devices 100c according to embodiments 3-1 to 3-3 shown in FIGS. 24, 25, and 26 have been described with examples in which the diffusion prevention film 201 is provided on the side surfaces inside the trench and on the light-receiving surface.
  • the diffusion prevention film 201 can also be provided on the side surfaces inside the trench, but not on the light-receiving surface.
  • the imaging device 100c of embodiment 3-4 shown in Figure 27 exemplifies a case in which the diffusion prevention film 201 is provided between the photoelectric conversion region 11 and the fixed charge film 20, just like the imaging device 100c of embodiment 3-3 shown in Figure 26.
  • the diffusion prevention film 201 in a configuration in which the diffusion prevention film 201 is provided between the insulating film 22 and the transparent electrode 24, can also be configured not to be provided on the light-receiving surface side.
  • the diffusion prevention film 201 may not be provided on the light-receiving surface side.
  • the imaging device 100c according to the third to fourth embodiments shown in Figures 24 to 27 may also be configured without the fixed charge film 20.
  • FIG. 28 is a diagram showing an example configuration of an imaging device 100c according to embodiment 3-5.
  • the imaging device 100c shown in FIG. 28 has the same structure as the imaging device 100a shown in FIG. 3, but differs in that the insulating film 22 is an insulating film 22' doped with predetermined ions.
  • the insulating film 22' of the imaging device 100c shown in Figure 28 is a film made of, for example, SiO, and is doped with carbon, fluorine, boron, etc.
  • the insulating film 22' is a film that has the function of capturing metal impurities from the transparent electrode 24, which is made of, for example, ITO.
  • metal impurities from the transparent electrode 24 can be prevented from being captured by the insulating film 22' and diffusing into the photoelectric conversion region 11.
  • FIG. 29 is a diagram showing an example configuration of an imaging device 100c according to embodiment 3-6.
  • the imaging device 100c shown in FIG. 29 has a fixed charge film 20' in which a gettering material is introduced into the fixed charge film 20.
  • the imaging device 100c shown in FIG. 29 has a fixed charge film 20' in which a specific ion is doped into the fixed charge film 20 made of, for example, AlO.
  • metal impurities from the transparent electrode 24 can be prevented from being captured by the fixed charge film 20' and diffusing into the photoelectric conversion region 11.
  • Figure 30 is a diagram showing an example configuration of an imaging device 100c according to embodiment 3-7.
  • imaging devices 100c according to embodiments 3-5 and 3-6 shown in Figures 28 and 29 examples have been described in which C (carbon) or F (fluorine) is doped into the insulating film 22' or fixed charge film 20' provided on the side surfaces inside the trench and on the light-receiving surface.
  • C carbon
  • F fluorine
  • the imaging device 100c according to embodiment 3-5 shown in Figure 28 in a configuration in which a gettering material is introduced into the insulating film 22', the insulating film 22 provided on the light-receiving surface can also be configured so that no gettering material is introduced into it.
  • the imaging devices 100c in the third and seventh embodiments shown in Figures 28 and 30 may also be configured without the fixed charge film 20.
  • the imaging device 100c of the third embodiment can prevent metal impurities contained in the transparent electrode 24 from diffusing into the silicon substrate (photoelectric conversion region 11) due to, for example, thermal load, thereby suppressing the occurrence of white spots and reducing dark current.
  • a material with a higher refractive index than silicon for the diffusion prevention film 201 By using a material with a higher refractive index than silicon for the diffusion prevention film 201, a structure can be created that makes it easier to totally reflect incident light toward the photoelectric conversion region 11, thereby improving quantum efficiency.
  • Fig. 31 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of the inter-pixel isolation unit 13 of an image pickup device 100d according to the fourth embodiment.
  • the same parts as those in the image pickup device 100a according to the first embodiment shown in Fig. 3 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100d of the fourth embodiment shown in Figure 31 differs from the imaging device 100a of the first embodiment shown in Figure 3 in that it has a leak prevention film 221 instead of the fixed charge film 20, but is otherwise similar.
  • the imaging device 100d in the fourth embodiment is configured to suppress the occurrence of leakage current by including a leakage prevention film 221.
  • a transparent electrode 24 is filled in the center of the inter-pixel separation portion 13, and an insulating film 22 is laminated on the transparent electrode 24.
  • a leakage prevention film 221 is laminated on the insulating film 22. The leakage prevention film 221 is provided between the insulating film 22 and the photoelectric conversion region 11.
  • the leak prevention film 221 is a film formed from a material that has high leak resistance and can reduce the EOT (Equivalent Oxide Thickness).
  • materials that form the gate insulating film used in high-k metal gates can be used.
  • the leak prevention film 221 can be formed from materials such as Al2O3, HfO2, ZrO, TaO, TiO2, NbO, and La2O3.
  • the leak prevention film 221 can be made of materials used as capacitor materials for memory, etc., or the structure of a capacitor can be adapted.
  • a layered structure of zirconia, alumina, zirconia (ZAZ) or a layered structure of hafnium oxide, alumina, hafnium oxide (HAH) can be used as the leak prevention film 221.
  • a layered structure of films made of materials such as ZrO, HfO, AlO, and NbO can also be used as the leak prevention film 221.
  • the leak prevention film 221 can also be configured as a layered structure of two or more types of metal oxide films.
  • the imaging device 100d according to the fourth embodiment can suppress leakage current generated in the inter-pixel isolation section 13.
  • Fifth Embodiment Fig. 32 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of the inter-pixel isolation unit 13 of the image pickup device 100e according to the embodiment 5-1.
  • the same parts as those in the image pickup device 100b according to the second embodiment shown in Fig. 16 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100e of the fifth embodiment shown in FIG. 32 differs from the imaging device 100b of the second embodiment shown in FIG. 16 in that it has an ion-implanted film, but is otherwise essentially the same.
  • the following explanation will be given using an example in which there is an air gap AG and the fixed charge film 20 is a thin film, as in the imaging device 100b shown in FIG. 16. The explanation will also be given using simplified diagrams.
  • the imaging device 100b shown in Figure 16 has an air gap AG in the inter-pixel separation section 13, and the transparent electrode 24 formed on the side wall of the inter-pixel separation section 13 is provided in a thin film state. Forming the transparent electrode 24 as a thin film may result in a high resistance value. If the transparent electrode 24 is formed using an oxide semiconductor material, hydrogen will easily pass through, making it impossible to maintain the hydrogen concentration inside the inter-pixel separation section 13 (trench), and dark current may occur.
  • the basic configuration of the imaging device 100e shown in Figure 32 is similar to that of the imaging device 100b shown in Figure 16, but the imaging device 100e shown in Figure 32 differs in that it is equipped with a transparent electrode 241 that has been formed in an oxygen-deficient state by ion implantation into the transparent electrode 24.
  • the transparent electrode 241 is an ion-implanted transparent electrode
  • ions are represented by black circles and arrows indicate that the ions are being implanted.
  • the transparent electrode 241 is formed using an oxide semiconductor material such as InO, IGZO, ITO, IZO, ZnO, SnO, or CdO
  • the oxygen in this oxide can be repelled by the implanted ions, creating an oxygen deficiency. This changes the film quality of the transparent electrode 241, making it less permeable to hydrogen.
  • the hydrogen concentration inside the trench of the pixel separation section 13 can be maintained.
  • step S41 a trench is formed in the silicon substrate 111.
  • step S42 a fixed charge film 20 is formed on the sidewalls and bottom surface of the trench formed in the silicon substrate 111, and on the surface of the silicon substrate 111 that will become the light-receiving surface.
  • step S43 an insulating film 22 is formed on the fixed charge film 20.
  • step S44 the transparent electrode 24 is deposited on the insulating film 22.
  • the transparent electrode 24 deposited in step S44 is formed using an oxide semiconductor material such as InO, IGZO, ITO, IZO, ZnO, SnO, or CdO, as in the imaging device 100a (FIG. 3) described as the first embodiment.
  • ions are implanted into the transparent electrode 24.
  • Plasma doping or tilted ion implantation can be used for the ion implantation.
  • Gases that can be used during ion implantation include, for example, BF3, B2H6, PH3, AsH3, Ar, and Ne.
  • the inter-pixel isolation portion 13 of the imaging device 100e shown in Figure 32 can be formed.
  • FIG. 34 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100e according to embodiment 5-2.
  • the imaging device 100e shown in FIG. 34 includes an insulating film 243 in which ions have been implanted into the insulating film 22, resulting in an oxygen deficiency.
  • the transparent electrode 24 is formed using an oxide semiconductor material, for example, as in the imaging device 100a (FIG. 3) described as the first embodiment, and is a film that has not been implanted with ions.
  • the imaging device 100e shown in Figure 34 can be manufactured by depositing the insulating film 22 in step S43 of Figure 33, and then implanting ions into the deposited insulating film 22.
  • Figure 35 shows the configuration of an imaging device 100e according to embodiment 5-3.
  • the imaging device 100e shown in Figure 35 has a transparent electrode 241 and an insulating film 243 that have been subjected to ion implantation into the transparent electrode 24 and insulating film 22, resulting in an oxygen deficiency.
  • the device can include a transparent electrode 241 and insulating film 243 that have undergone ion implantation.
  • the imaging device 100e shown in Figure 34 can be manufactured by depositing the insulating film 22 in step S43 of Figure 33, then implanting ions into the deposited insulating film 22, and depositing the transparent electrode 24 in step S44, then implanting ions into the deposited transparent electrode 24 (step S45).
  • FIG. 36 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100e according to embodiment 5-4.
  • the imaging device 100e shown in FIG. 36 has a configuration in which the insulating film 22 has been removed from the configuration of the imaging device 100e according to embodiment 5-1 shown in FIG. 32.
  • an ion-implanted transparent electrode 241 and a fixed charge film 20 are formed in the inter-pixel separation section 13.
  • the imaging device 100e shown in Figure 35 can be manufactured by omitting the step of forming the insulating film 22 in step S43 of Figure 33.
  • FIG. 37 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100e according to embodiment 5-5.
  • the imaging device 100e shown in FIG. 37 has a configuration in which an anti-reflection film 251 is formed on the transparent electrode 241 of the imaging device 100e according to embodiment 5-1 shown in FIG. 32.
  • the imaging device 100e shown in Figure 37A has a configuration in which an anti-reflection film 251 is laminated on a transparent electrode 241 formed on the light-receiving surface side (the upper surface of the silicon substrate 111 in the figure).
  • the imaging device 100e shown in Figure 37A has a configuration in which the trench of the inter-pixel separation section 13 is not blocked by the anti-reflection film 251.
  • the imaging device 100e shown in Figure 37B has a configuration in which an anti-reflection film 251 is laminated on the transparent electrode 241 formed on the light-receiving surface side and on the area that will become the void AG.
  • the imaging device 100e shown in Figure 37B has a configuration in which the trench of the inter-pixel separation section 13 is blocked with the anti-reflection film 251, and a configuration in which the void AG is provided.
  • the anti-reflection film 251 can be formed using, for example, TaO.
  • the imaging device 100e provided with the anti-reflection film 251 can be manufactured by forming the anti-reflection film 251 in a step subsequent to step S45 in Figure 33.
  • Figure 38 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100e according to embodiment 5-6.
  • the imaging device 100e shown in Figure 38A has an anti-reflection film 251 formed on the transparent electrode 24 of the imaging device 100e according to embodiment 5-2 shown in Figure 34, and the anti-reflection film 251 is configured so as not to block the trenches of the inter-pixel separation section 13.
  • the imaging device 100e shown in Figure 38B has an anti-reflection film 251 formed on the transparent electrode 24 of the imaging device 100e in embodiment 5-2 shown in Figure 34, and the anti-reflection film 251 is configured to block the trench of the inter-pixel separation section 13, with an air gap AG provided.
  • Figure 39 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100e according to embodiment 5-7.
  • the imaging device 100e shown in Figure 39A has an anti-reflection film 251 formed on the transparent electrode 241 of the imaging device 100e according to embodiment 5-3 shown in Figure 35, and the anti-reflection film 251 is configured so as not to block the trenches of the inter-pixel separation section 13.
  • the imaging device 100e shown in Figure 39B has an anti-reflection film 251 formed on the transparent electrode 241 of the imaging device 100e of embodiment 5-3 shown in Figure 35, and the anti-reflection film 251 is configured to block the trench of the inter-pixel separation section 13, with an air gap AG provided.
  • Figure 40 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100e according to embodiment 5-8.
  • the imaging device 100e shown in Figure 40A has an anti-reflection film 251 formed on the transparent electrode 241 of the imaging device 100e according to embodiment 5-4 shown in Figure 36, and the anti-reflection film 251 is configured so as not to block the trenches of the inter-pixel separation section 13.
  • the imaging device 100e shown in Figure 40B has an anti-reflection film 251 formed on the transparent electrode 241 of the imaging device 100e of embodiment 5-4 shown in Figure 36, and the anti-reflection film 251 is configured to block the trench of the inter-pixel separation section 13, with an air gap AG provided.
  • the imaging device 100e of the fifth embodiment allows the transparent electrodes 24, 241 to have low resistance, and allows for interface termination, improving the interface state.
  • Sixth Embodiment Fig. 41 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of an inter-pixel isolation unit 13 of an image pickup device 100f according to the sixth embodiment.
  • the same components as those in the image pickup device 100b according to the second embodiment shown in Fig. 16 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100f of the sixth embodiment shown in Figure 41 differs from the imaging device 100b of the second embodiment shown in Figure 16 in that it is provided with a film for replenishing hydrogen, but is otherwise similar.
  • the fixed charge film 20 is a thin film, as in the imaging device 100b shown in Figure 16.
  • the sidewalls inside the trench of the inter-pixel isolation region 13 tend to have poor interface states.
  • an insulating film 22 such as a SiO film
  • the sidewalls are terminated to some extent by the supply of hydrogen, reducing dark current.
  • the transparent electrode 24 it becomes difficult for the supply of hydrogen from the fixed charge film 20 and insulating film 22 between the transparent electrode 24 and the photoelectric conversion region 11 to reach the sidewalls, which may increase dark current.
  • the basic configuration of the imaging device 100f shown in Figure 41 is the same as that of the imaging device 100b shown in Figure 16, except that the imaging device 100f shown in Figure 41 has a hydrogen supply film 301 provided between the transparent electrode 24 and the insulating film 22, and is otherwise similar.
  • the trench may also be filled with a material such as SiO, or may have no void AG.
  • the supply of hydrogen from the hydrogen supply film 301 to the fixed charge film 20 and insulating film 22 is indicated by an arrow and an H.
  • the hydrogen supply film 301 is provided between the insulating film 22 and the transparent electrode 24 formed on the side surface of the trench in the inter-pixel separation section 13. If the transparent electrode 24 and insulating film 22 are also provided on the bottom surface of the trench, the hydrogen supply film 301 can also be provided between the transparent electrode 24 and insulating film 22 on the bottom surface of the trench.
  • the hydrogen supply film 301 may be configured so that it is not provided on the light-receiving surface side of the photoelectric conversion region 11 (the upper surface in the figure).
  • the hydrogen supply film 301 may be, for example, a film containing a metal such as TiN (titanium nitride). If the hydrogen supply film 301 is a film containing a metal, it may reduce the incidence of light on the photoelectric conversion region 11, so the hydrogen supply film 301 is not provided on the light-receiving surface side. If a transparent material is used for the hydrogen supply film 301, the hydrogen supply film 301 may also be provided on the light-receiving surface side.
  • step S61 a trench is formed in the silicon substrate 111.
  • a fixed charge film 20 is formed on the sidewalls and bottom surface of the trench formed in the silicon substrate 111, and on the light-receiving surface side of the silicon substrate 111, and an insulating film 22 is formed on the formed fixed charge film 20.
  • the fixed charge film 20 and insulating film 22 can be formed by ALD film formation at a temperature of 400 degrees or less.
  • an annealing process may be added after film formation to prevent the formed film from peeling off.
  • a hydrogen supply film 301 is formed on the insulating film 22.
  • the hydrogen supply film 301 can be formed, for example, by applying the MoCVD method using TiN as the material and an organometallic compound as the source gas.
  • An organometallic compound is a compound formed by bonding a metal with a hydrocarbon group.
  • step S63 film formation and treatment are performed alternately.
  • the hydrogen supply film 301 is formed by alternately performing a predetermined number of TDMAT organic film formation and H2/N2 plasma treatment.
  • step S64 the transparent electrode 24 is deposited. After this, SiO is filled into the trench, or a specified film is deposited on the trench to form the void AG.
  • the inter-pixel isolation portion 13 of the imaging device 100f shown in Figure 41 can be formed.
  • dark current is reduced, color mixing between pixels is reduced, and pixel characteristics are improved.
  • Seventh Embodiment Fig. 43 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of the inter-pixel isolation unit 13 of an image pickup device 100g according to the embodiment 7-1.
  • the same parts as those in the image pickup device 100a according to the first embodiment shown in Fig. 3 are designated by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100g of the seventh embodiment shown in Figure 43 differs from the imaging device 100a of the first embodiment shown in Figure 3 in that it is provided with a film that seals in hydrogen, but is otherwise similar.
  • the following explanation will be given using an example in which the fixed charge film 20 fills the trench, as in the imaging device 100a shown in Figure 3. The explanation will also be given using simplified diagrams.
  • the transparent electrode 24 is formed using an oxide semiconductor material, hydrogen will permeate the transparent electrode 24 and flow into the cap film 26, making it impossible to maintain the hydrogen concentration inside the inter-pixel separation portion 13 (trench), which could result in the generation of dark current.
  • the basic configuration of the imaging device 100g shown in Figure 43 is the same as that of the imaging device 100a shown in Figure 3, but the imaging device 100g shown in Figure 41 differs in that a hydrogen sealing film 321 is provided on the transparent electrode 24 provided on the light-receiving surface side, and the other points are the same. It is also possible to apply embodiment 7-1 to the imaging device 100b in the second embodiment shown in Figure 16, and to structure the inter-pixel separation section 13 with a gap AG.
  • the imaging device 100g shown in Figure 43 has a configuration in which a hydrogen sealing film 321 is laminated on a transparent electrode 24 formed over the entire light-receiving surface. Therefore, the hydrogen sealing film 321 is also formed over the entire light-receiving surface.
  • the hydrogen sealing film 321 is a film that serves to seal hydrogen on the trench side so that hydrogen does not permeate from the transparent electrode 24 and through the transparent electrode 24 to the cap film 26 side.
  • the hydrogen sealing film 321 can be a film made of a material with high hydrogen sealing performance, such as Al2O3.
  • the hydrogen sealing film 321 can also be a film made of a material with high amorphous properties, such as IZO or IGZO. Because the hydrogen sealing film 321 is provided on the light-receiving surface side, a transparent oxide semiconductor material is used.
  • Al2O3 can be used as the fixed charge film 20, and Al2O3 can also be used as the hydrogen sealing film 321.
  • the fixed charge film 20 and the hydrogen sealing film 321 may be made of the same material, or may be made of different materials.
  • the hydrogen sealing film 321 can be configured to be provided on the light-receiving surface side in the same area as the transparent electrode 24, or can be configured to be provided in an area that covers at least the inter-pixel separation section 13 in a plan view.
  • FIG. 44 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100g according to embodiment 7-2.
  • the imaging device 100g shown in FIG. 44 differs from the imaging device 100g according to embodiment 7-1 shown in FIG. 43 in that an anti-reflection film 323 made of, for example, Ta2O5 is provided between the transparent electrode 24 provided on the light-receiving surface side and the silicon substrate 111, but is otherwise similar.
  • an anti-reflection film 323 made of, for example, Ta2O5 is provided between the transparent electrode 24 provided on the light-receiving surface side and the silicon substrate 111, but is otherwise similar.
  • Figure 45 shows the configuration of an imaging device 100g according to embodiment 7-3.
  • the imaging device 100g shown in Figure 45 differs from the imaging device 100a according to the first embodiment shown in Figure 3 in that the transparent electrode 24 provided on the light-receiving surface side is formed of a transparent electrode 325 made of an amorphous material, but is otherwise basically the same.
  • the transparent electrode 24 arranged vertically within the trench is formed using an oxide semiconductor material such as InO, IGZO, ITO, IZO, ZnO, SnO, or CdO.
  • the transparent electrode 325 arranged horizontally on the light detection surface is formed using an amorphous transparent electrode material such as IZO or IGZO. Because the amorphous transparent electrode 325 plays a role corresponding to the hydrogen sealing film 321 of the imaging device 100g in embodiment 7-1, for example, the hydrogen sealing film 321 itself may not be provided.
  • FIG. 46 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100g according to embodiment 7-4.
  • the imaging device 100g shown in FIG. 46 differs from the imaging device 100g according to embodiment 7-3 shown in FIG. 45 in that an anti-reflection film 323 is provided between the light-receiving surface and the silicon substrate 111, but other aspects are the same.
  • a layer with high hydrogen sealing properties is provided to prevent hydrogen desorption from inside the trench where the transparent electrode 24 is provided, thereby maintaining the amount of hydrogen inside the trench and reducing dark current.
  • the imaging device 100h of the 8-1 embodiment shown in Figure 47 differs from the imaging device 100a of the first embodiment shown in Figure 3 in that it has a high-quality oxide film formed at high temperature, but is otherwise similar.
  • the following explanation will be given using as an example a case in which the fixed charge film 20 fills the trench, as in the imaging device 100a shown in Figure 3. The explanation will also be given using simplified diagrams.
  • the voltage resistance of the fixed charge film 20 and insulating film 22 may be insufficient, which may result in leakage current or fluctuations in characteristics.
  • the basic configuration of the imaging device 100h shown in FIG. 47 is the same as that of the imaging device 100a shown in FIG. 3, except that the imaging device 100h shown in FIG. 47 has a high-temperature formed oxide film 341 provided on the side of the trench in the inter-pixel isolation portion 13, and the other points are the same. It is also possible to apply embodiment 8-1 to the imaging device 100b in the second embodiment shown in FIG. 16, and to form a structure in which a gap AH is formed in the inter-pixel isolation portion 13.
  • the imaging device 100h shown in Figure 47 has a configuration in which a high-temperature formed oxide film 341 is provided on the sidewall of the trench in the inter-pixel isolation portion 13, between the silicon substrate 111 and the fixed charge film 20.
  • the high-temperature formed oxide film 341 is an oxide film formed at a high temperature, for example, a temperature of 1000 degrees or higher, during formation, and is a film with few impurities, high density, and good film quality. By providing such a film on the sidewall, a configuration can be achieved that achieves both interface characteristics and insulating properties (leak resistance).
  • the high-temperature-formed oxide film 341 is a film formed at high temperature using, for example, SiO2.
  • a SiO2 film 343 is laminated on the fixed charge film 20 at the bottom of the trench in the inter-pixel isolation section 13.
  • the high-temperature formed oxide film 341 has a cross-sectional configuration as shown in Figure 48.
  • the high-temperature formed oxide film 341 is provided so as to surround the photoelectric conversion region 11. Its thickness is not constant, and the width of the high-temperature formed oxide film 341 located on the sides (edge portions) of the photoelectric conversion region 11 is made wider than the width of the high-temperature formed oxide film 341 located on the corners (corner portions) of the photoelectric conversion region 11. In other words, the high-temperature formed oxide film 341 at the corners is made thinner than the high-temperature formed oxide film 341 at the sides.
  • step S81 trenches are formed in the silicon substrate 111. When viewed in the final manufactured imaging device 100g, these trenches are formed through the silicon substrate 111. A SiN film 345 is formed on the silicon substrate 111 between the trenches.
  • a high-temperature formed oxide film 341 is formed on the sidewalls and bottom surface of the trench formed in the silicon substrate 111. If the high-temperature formed oxide film 341 is formed by, for example, ISSG (in-situ steam generation) or plasma oxidation, the thickness of the high-temperature formed oxide film 341 is constant because it is not dependent on the plane orientation. If the high-temperature formed oxide film 341 is formed by, for example, dry oxidation, the thickness of the high-temperature formed oxide film 341 is not constant because it is dependent on the plane orientation, and is formed in a shape that is thinner at the corners, as shown in Figure 48.
  • ISSG in-situ steam generation
  • plasma oxidation the thickness of the high-temperature formed oxide film 341 is constant because it is not dependent on the plane orientation. If the high-temperature formed oxide film 341 is formed by, for example, dry oxidation, the thickness of the high-temperature formed oxide film 341 is not constant because it is dependent on the plane orientation, and is formed in
  • the high-temperature-formed oxide film 341 is formed in step S82 at a temperature of 1000°C or higher. As described above, the high-temperature-formed oxide film 341 has few impurities and is a high-density film of good quality. By providing such a high-temperature-formed oxide film 341 on the sidewalls of the trench, it is possible to improve the interface characteristics and the insulating properties (leak resistance).
  • a dummy film 347 is formed in the trench where the high-temperature oxide film 341 has been formed.
  • the dummy film 347 is formed using a material that has a selectivity to both Si (silicon) and SiO (silicon oxide), which make up the silicon substrate 111.
  • step S84 an etch-back process is performed to remove a portion of the dummy film 347. By etching back the dummy film 347, a portion of the high-temperature formed oxide film 341 is exposed.
  • step S85 Figure 50
  • a SiO film 343 is formed on the etched-back dummy film 347 and the SiN film 345.
  • step S86 the silicon substrate 111 is turned upside down.
  • step S87 the silicon substrate 111 at the top of the drawing is polished and thinned by, for example, CMP.
  • the dummy film 347 is etched and removed. By removing the dummy film 347, the high-temperature formed oxide film 341 formed on the sidewall of the trench is exposed.
  • step S89 ( Figure 51) a fixed charge film 20 is formed.
  • step S90 an insulating film 22 is formed on the formed fixed charge film 20.
  • step S91 a transparent electrode 241 is formed on the formed insulating film 22.
  • the transparent electrode 24 is formed inside the trench and on the light-receiving surface side.
  • the film formation processes from step S89 to step S90 are performed at a temperature of, for example, 400 degrees or less.
  • step S92 a cap film 26 is formed on the formed transparent electrode 241.
  • the inter-pixel separator 13 of the imaging device 100h shown in Figure 48 can be formed.
  • FIG. 52 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100h according to embodiment 8-2.
  • the imaging device 100h shown in FIG. 52 has a configuration in which the fixed charge film 20 is omitted from the configuration of the imaging device 100h according to embodiment 8-1 shown in FIG. 47.
  • the imaging device 100h can also be configured without the fixed charge film 20.
  • FIG. 53 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100h according to embodiment 8-3.
  • the imaging device 100h shown in FIG. 53 has a configuration in which a high K film 349 is further formed on the imaging device 100h according to embodiment 8-1 shown in FIG. 47.
  • the high K film 349 is provided between the insulating film 22 and the transparent electrode 24. By providing the high K film 349, it is possible to boost the amount of holes that flow out when a bias voltage is applied to the transparent electrode 24, thereby further suppressing the generation of dark current.
  • FIG. 54 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100h according to embodiment 8-4.
  • the imaging device 100h shown in FIG. 54 has a configuration in which a diffusion prevention film 351 is further formed on the imaging device 100h according to embodiment 8-1 shown in FIG. 47.
  • the diffusion prevention film 351 is provided between the insulating film 22 and the transparent electrode 24. By providing the diffusion prevention film 351, it is possible to prevent the metal contained in the transparent electrode 24 from diffusing toward the silicon substrate 111, thereby suppressing dark current resulting from metal impurities.
  • FIG. 55 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100h according to embodiment 8-5.
  • the imaging device 100h shown in FIG. 55 has a configuration in which the transparent electrode 24 of the imaging device 100h according to embodiment 8-1 shown in FIG. 47 has been thinned.
  • the transparent electrode 24 of the imaging device 100h shown in Figure 55 is thinned, and the inside of the trench is filled with the same material as the cap film 26, for example, SiO. Thinning the transparent electrode 24 can result in insufficient reflectivity on the light-receiving surface, potentially reducing quantum efficiency (Qe). To compensate for this reduction in quantum efficiency, the imaging device 100h shown in Figure 55 is provided with an anti-reflection film 353.
  • the anti-reflection film 353 is provided between the fixed charge film 20, which is also present on the light-receiving surface side, and the insulating film 22.
  • the anti-reflection film 353 can be formed, for example, from TaO.
  • Ninth Embodiment 56 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of the inter-pixel isolation unit 13 of the image pickup device 100i according to the 9th embodiment.
  • the same parts as those in the image pickup device 100a according to the first embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100i of the 9-1 embodiment shown in Figure 56 differs from the imaging device 100a of the first embodiment shown in Figure 3 in that a metal film 401 is provided within the transparent electrode 24 filling the inter-pixel separation section 13, but is otherwise similar.
  • a metal film 401 is provided within the transparent electrode 24 filling the inter-pixel separation section 13, but is otherwise similar.
  • the following explanation will be given using an example in which the fixed charge film 20 fills the trench, as in the imaging device 100a shown in Figure 3. A simplified diagram will also be used for the explanation.
  • the transparent electrode 24 is filled into the trench of the pixel separation section 13, there is a possibility that light will leak into adjacent pixels, causing color mixing. Furthermore, since voltage must be continuously applied to the transparent electrode 24, power consumption tends to increase.
  • the basic configuration of the imaging device 100i shown in Figure 56 is the same as that of the imaging device 100a shown in Figure 3, except that the imaging device 100i shown in Figure 56 has a metal film 401 provided in the trench of the inter-pixel isolation portion 13, and is otherwise similar.
  • the ninth embodiment can also be applied to the imaging device 100b of the second embodiment shown in Figure 16, and a configuration in which a metal film 401 is provided in the gap AG can also be achieved.
  • Metals used for the metal film 401 include W, Al, Cu, AlCu, etc., and alloys containing Ag, Al, Cu, etc.
  • the metal film 401 shown in Figure 56 has a structure with an internal gap AG.
  • the metal film 401 may have a structure with an internal gap AG, or may not have a structure with an internal gap AG.
  • the imaging device 100i shown in Figure 56 is provided with a light-shielding film 402 on the light-receiving surface side of the inter-pixel separation section 13 to prevent color mixing.
  • Color filters (not shown) are formed on both sides of the light-shielding film 402.
  • the light-shielding film 402 can be made of the same metal as the metal film 401.
  • Figure 57 is a diagram showing the configuration of an image pickup device 100i according to embodiment 9-2.
  • the image pickup device 100i shown in Figure 57 has a refractive layer 411 with a high refractive index provided on the light-shielding film 402 of the image pickup device 100i according to embodiment 9-1 shown in Figure 56, and the light-shielding film 402 and the refractive layer 411 form a light-shielding wall.
  • the refractive layer 411 is made of a material with a refractive index of approximately n to 1.2, for example.
  • FIG. 58 is a diagram showing the configuration of an image capture device 100i according to embodiment 9-3.
  • the image capture device 100i shown in FIG. 58 has an air layer 413 provided on the light-shielding film 402 of the image capture device 100i according to embodiment 9-1 shown in FIG. 56, with the light-shielding film 402 and air layer 413 forming a light-shielding wall.
  • Figure 59 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i according to embodiment 9-4.
  • the imaging device 100i shown in Figure 59 has a configuration in which a high-refractive index material layer 415 is provided on the transparent electrode 24 provided on the entire light-receiving surface of the imaging device 100i according to embodiment 9-1 shown in Figure 56.
  • the high-refractive index material layer 415 is made of a material whose refractive index is the same as that of the transparent electrode 24, or is approximately 2 to 2.2, for example.
  • Figure 60 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i according to embodiment 9-5.
  • the imaging device 100i shown in Figure 60 has a similar configuration to the imaging device 100i according to embodiment 9-1 shown in Figure 56, but differs in that a liner film 417 is provided at the position where the metal film 401 and the transparent electrode 24 contact each other.
  • the liner film 417 is provided between the upper edge of the metal film 401 and the transparent electrode 24 laminated on that upper edge.
  • the adhesion between the transparent electrode 24 and the metal film 401 can be improved. If the transparent electrode 24 is an n-type oxide semiconductor, ohmic contact can be achieved by using a metal with a smaller work function than the transparent electrode 241 for the liner film 417.
  • FIG. 61 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i according to embodiment 9-6.
  • the imaging device 100i shown in FIG. 61 is configured such that the light-shielding film 402 of the imaging device 100i according to embodiment 9-1 shown in FIG. 56 is connected to the metal film 401 and is provided as a single metal layer in the vertical direction.
  • FIG. 62 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i according to embodiment 9-7.
  • the imaging device 100i shown in FIG. 62 is configured such that the light-shielding film 402 of the imaging device 100i according to embodiment 9-2 shown in FIG. 57 is connected to a metal film 401 and provided as a single metal layer in the vertical direction, with a refractive layer 411 provided on the light-shielding film 102 of that metal layer.
  • Figure 63 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i according to embodiment 9-8.
  • the imaging device 100i shown in Figure 63 is configured such that the refractive layer 411 of the imaging device 100i according to embodiment 9-2 shown in Figure 57 penetrates the cap film 26 and transparent electrode 24, extends to the metal film 401, and is connected to the metal film 401.
  • Figure 64 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i in embodiment 9-9.
  • the imaging device 100i shown in Figure 64 is configured by combining embodiment 9-4 shown in Figure 59 and embodiment 9-6 shown in Figure 61.
  • the imaging device 100i shown in Figure 64 is configured such that the light-shielding film 402 and metal film 401 are connected, and a high-flexibility material layer 415 is laminated on the transparent electrode 24.
  • FIG. 65 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i according to the 9-10th embodiment.
  • the imaging device 100i shown in FIG. 65 includes a light-shielding film 402, just like the imaging device 100i according to the 9-1st embodiment shown in FIG. 57, but differs in that the light-shielding film 402 penetrates the cap film 26 and is formed to a position that reaches into the transparent electrode 24.
  • the imaging device 100i shown in Figure 65 is configured such that the light-shielding film 402 and the metal film 401 are connected via the transparent electrode 24.
  • a liner film 417 is formed between the light-shielding film 402 and the transparent electrode 24, and between the metal film 401 and the transparent electrode 24, respectively, to improve adhesion to the transparent electrode 24.
  • Figure 66 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100i according to embodiments 9-11.
  • the imaging device 100i shown in Figure 66 has the same structure as the imaging device 100i according to embodiments 9-10 shown in Figure 65, but differs in that the light-shielding film 402 is formed up to a position where it contacts the upper surface of the transparent electrode 24.
  • the light-shielding film 402 of the imaging device 100i shown in Figure 66 penetrates the cap film 26, is formed up to the upper surface of the transparent electrode 24, and is connected to a metal film via the transparent electrode 24.
  • a liner film 417 is formed between the light-shielding film 402 and the transparent electrode 24, and between the metal film 401 and the transparent electrode 24, respectively, to improve adhesion to the transparent electrode 24.
  • the imaging device 100i including the metal film 401 can be manufactured by applying the manufacturing method for the imaging device 100a according to the first embodiment described with reference to Figures 5 to 15, and adding the step of forming the metal film 401. For example, after forming the transparent electrode 24, when forming the through via TV in the step described with reference to Figures 6 and 7, a trench for providing the metal film 401 is formed in the transparent electrode 24 formed in the trench of the inter-pixel separation section 13.
  • the resist pattern RP1 is removed as described with reference to Figure 8. By removing the resist pattern RP1, the transparent electrode 24 is exposed, and a trench is opened in the transparent electrode 24 that fills the inter-pixel separation portion 13. By filling the trenches with a material that will become the metal film 401, the metal film 401 can be formed in the trenches.
  • a structure can be created in which a bias voltage is applied by combining the metal film 401 and the transparent electrode 24, reducing white dot dark current and lowering power consumption. It can also reduce color mixing.
  • Tenth Embodiment 67 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of the inter-pixel isolation unit 13 of the image pickup device 100j according to the embodiment 10-1.
  • the same components as those in the image pickup device 100b according to the second embodiment shown in FIG. 16 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100i according to the 10-1 embodiment shown in FIG. 67 differs from the imaging device 100b according to the second embodiment shown in FIG. 16 in that a conductive material film 501 is provided in the inter-pixel separation section 13, but is otherwise essentially the same.
  • a conductive material film 501 is provided in the inter-pixel separation section 13, but is otherwise essentially the same.
  • the following explanation will be given using an example in which the transparent electrode 24 is thinned, as in the imaging device 100b shown in FIG. 16. Also, the explanation will be given using simplified diagrams.
  • the pixel isolation section 13 of the imaging device 100j according to the embodiment 10-1 shown in FIG. 67 has a configuration in which a fixed charge film 20, an insulating film 22, and a transparent electrode 24 are stacked on the side of the trench in this order from the photoelectric conversion region 11 side.
  • the pixel isolation section 13 of the imaging device 100j according to the embodiment 10-1 has a configuration in which a conductive material film 501 is filled in the region that corresponds to the void AG in the imaging device 100b shown in FIG. 16.
  • the imaging device 100j shown in Figure 67 has a conductive material film 501 in which a conductive material is filled in the trench of the inter-pixel isolation portion 13 up to the light-receiving surface side.
  • the cross-sectional area of the transparent electrode 24 decreases, the resistance value of the transparent electrode 24 increases, and the voltage drop increases.
  • the conductive material film 501 By providing the conductive material film 501, the cross-sectional area through which current flows becomes the combined cross-sectional area of the transparent electrode 24 and the conductive material film 501, thereby reducing the resistance value and voltage drop.
  • the amount of voltage drop in the vertical and planar directions (horizontal directions) of the trench in the inter-pixel separation section 13 can be reduced, improving dark current characteristics.
  • Figure 68 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100j in embodiment 10-2.
  • the imaging device 100j shown in Figure 68 differs from the imaging device 100j in embodiment 10-1 shown in Figure 67 in that a conductive material film 501 is provided in part of the trench, but is otherwise similar.
  • a conductive material film 501 is provided with a predetermined thickness on the upper part (light-receiving surface side) of the trench. In the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided, an air gap AG is formed.
  • a conductive material film 501 is provided at the bottom of the trench (the side opposite the light-receiving surface) with a predetermined thickness. In the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided, a gap AG is formed.
  • a conductive material film 501 is provided with a predetermined thickness in the central region of the trench.
  • a gap AG is formed, and in the example shown in Figure 68C, a gap AG is provided above and below the conductive material film 501.
  • conductive material films 501 are provided at a predetermined thickness on both the upper and lower parts of the trench (the light-receiving surface side and the side opposite the light-receiving surface side).
  • the region inside the trench between the conductive material film 501-1 provided at the upper part and the conductive material film 501-2 provided at the lower part is an air gap AG.
  • Figure 69 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100j in embodiment 10-3.
  • the imaging device 100j shown in Figure 69 differs from the imaging device 100j in embodiment 10-1 shown in Figure 67 in that a conductive material film 501 is provided in part of the trench, but is otherwise similar.
  • a triangular conductive material film 501 is provided on the sidewall of a trench, with its base positioned at the bottom of the trench.
  • Triangular conductive material film 501-1 is provided on one sidewall inside the trench, and triangular conductive material film 501-2 is provided on the other sidewall, with the area where conductive material film 501-1 and conductive material film 501-2 are not provided forming a gap AG.
  • the gap AG is trapezoidal in cross section.
  • the imaging device 100j according to embodiment 10-3 shown in Figure 69B has a conductive material film 501 formed in a shape whose cross-sectional area increases from top to bottom (the same triangular shape as shown in Figure 69A), with the bottom being closed (square).
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided.
  • the imaging device 100j according to the embodiment 10-3 shown in Figure 69C is similar to the imaging device 100j according to the embodiment 10-3 shown in Figure 69A in that it includes the triangular conductive material film 501, but differs in that its orientation is upside down.
  • the imaging device 100j according to the embodiment 10-3 shown in Figure 69C has a triangular conductive material film 501 provided on the sidewall of the trench with its base positioned at the top of the trench.
  • the region between the triangular conductive material film 501-1 provided on one sidewall inside the trench and the triangular conductive material film 501-2 provided on the other sidewall is an air gap AG.
  • the air gap AG is trapezoidal in cross section.
  • the imaging device 100j according to the embodiment 10-3 shown in Figure 69D is similar to the conductive material film 501 shown in Figure 69B in that it has a conductive material film 501 of the same shape, but differs in that its orientation is upside down.
  • the imaging device 100j according to the embodiment 10-3 shown in Figure 69D has a conductive material film 501 formed in a shape whose cross-sectional area increases from bottom to top (the same triangular shape as the shape shown in Figure 69C), and whose upper part is closed (square).
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided.
  • Figure 70 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100j in embodiment 10-4.
  • the imaging device 100j shown in Figure 70 differs from the imaging device 100j in embodiment 10-1 shown in Figure 67 in that a conductive material film 501 is provided in part of the trench, but is otherwise similar.
  • the imaging device 100j according to embodiment 10-4 shown in A of Figure 70 includes a conductive material film 501 formed in a shape whose cross-sectional area decreases from top to bottom (the same triangular shape as shown in C of Figure 69), with the lower part formed in a closed shape (rectangular).
  • Triangular conductive material films 501-1 and 501-2 are provided at the top of the trench, and rectangular conductive material film 501-3 is provided at the bottom of the trench.
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where conductive material film 501 is not provided.
  • the imaging device 100j according to embodiment 10-4 shown in Figure 70B has a conductive material film 501 that is closed at the top and bottom, and whose upper side has a shape whose cross-sectional area decreases from top to bottom (the same triangular shape as shown in Figure 70A).
  • the imaging device 100j shown in Figure 70B has large triangular conductive material films 501-1 and 501-2 formed on the top of the imaging device 100j shown in Figure 70A. As a result of being large, the conductive material films 501-1 and 501-2 on the upper side of the trench partially overlap.
  • a rectangular conductive material film 501-3 is provided at the bottom of the trench.
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided, and this gap AG is triangular in shape.
  • the imaging device 100j according to the 10-4th embodiment shown in Figure 70C has a conductive material film 501 formed in a shape whose cross-sectional area decreases from top to bottom (the same triangular shape as shown in Figure 70A) and which is closed near the center of the trench (square shape).
  • the imaging device 100j shown in Figure 70C has the same shape as the conductive material film 501 of the imaging device 100j shown in Figure 70A, but the upper triangular conductive material films 501-1 and 501-2 are small, and the lower rectangular conductive material film 501-3 is formed near the center of the trench.
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided.
  • the gap AG above the rectangular conductive material film 501-3 is triangular, and the gap AG below the conductive material film 501-3 is square.
  • the imaging device 100j of embodiment 10-4 shown in Figure 70D has a conductive material film 501 formed in a shape (rectangular) that is closed near the center of the trench, with the top of the trench closed and the cross-sectional area decreasing from the top toward the center (the same triangular shape as shown in Figure 70A).
  • the imaging device 100j shown in Figure 70D has the same shape as the conductive material film 501 of the imaging device 100j shown in Figure 70B, but the conductive material films 501-1 and 501-2 are small and have a shape that overlaps the upper triangular shape, and the lower rectangular conductive material film 501-3 is formed near the center of the trench.
  • a gap AG is formed, and the gap AG above the rectangular conductive material film 501-3 is triangular, while the gap AG below the conductive material film 501-3 is rectangular.
  • Figure 71 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100j according to embodiment 10-3.
  • the imaging device 100j shown in Figure 71 has a conductive material film 501 provided in part of the trench, and a SiO film 511 provided in the other part.
  • the SiO film 511 is a film containing SiO as a material. Note that although the explanation will continue using SiO as an example, films made of other materials may also be used.
  • a conductive material film 501 is provided with a predetermined thickness on the upper part (light-receiving surface side) of the trench.
  • a SiO film 511 is provided in the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided.
  • a conductive material film 501 is provided at a predetermined thickness in the lower part of the trench (the side opposite the light-receiving surface).
  • a SiO film 511 is provided in the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided.
  • a conductive material film 501 is provided with a predetermined thickness near the center of the trench.
  • a SiO film 511 is provided in the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided, and in the example shown in FIG. 71C, SiO films 511 are provided above and below the conductive material film 501.
  • conductive material films 501-1 and 501-2 are provided at a predetermined thickness on the upper and lower parts of the trench (the light-receiving surface side and the side opposite the light-receiving surface side).
  • a SiO film 511 is provided in the region inside the trench between the conductive material film 501-1 provided at the upper part and the conductive material film 501-2 provided at the lower part.
  • Figure 72 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100j according to embodiment 10-4.
  • the imaging device 100j shown in Figure 72 has a conductive material film 501 provided in part of the trench, a SiO film 511 provided in another part, and an air gap AG provided in yet another part.
  • a conductive material film 501 is provided with a predetermined thickness near the center of the trench.
  • An SiO film 511 is provided above the conductive material film 501 inside the trench, and an air gap AG is provided below it.
  • a conductive material film 501 is provided with a predetermined thickness near the center of the trench.
  • An air gap AG is provided above the conductive material film 501 inside the trench, and a SiO film 511 is provided below it.
  • the imaging device 100j according to the embodiment 10-4 shown in FIG. 72C includes a conductive material film 501 having the same shape as the conductive material film 501 according to the embodiment 10-3 shown in FIG. 70C.
  • a triangular void AG is provided above the conductive material film 501-3 inside the trench, and a rectangular SiO film 511 is provided below it.
  • the imaging device 100j according to the embodiment 10-4 shown in FIG. 72D has a conductive material film 501 having the same shape as the conductive material film 501 according to the embodiment 10-3 shown in FIG. 70D.
  • a triangular void AG is provided above the conductive material film 501-3 inside the trench, and a rectangular SiO film 511 is provided below it.
  • Figure 73 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100j according to embodiment 10-5.
  • the imaging device 100j shown in Figure 75 has a conductive material film 501 provided in part of the trench, and a SiO film 511 and/or an air gap AG provided in the other part.
  • the conductive material film 501 shown in Figure 73 has the same shape as the conductive material film 501 in Figure 69B, but differs in that it is formed in a smaller size.
  • the imaging device 100j according to embodiment 10-5 shown in A of Figure 73 has a conductive material film 501 formed in a shape whose cross-sectional area increases from the top toward the center (the same triangular shape as shown in A of Figure 69), with the central portion being closed (square).
  • a roughly triangular void AG is provided above the conductive material film 501, and a square-shaped SiO film 511 is provided below.
  • the imaging device 100j according to embodiment 10-5 shown in Figure 73B includes a conductive material film 501 identical to the conductive material film 501 of the imaging device 100j shown in Figure 73A.
  • a substantially triangular void AG is provided above the conductive material film 501, and a rectangular void AG is provided below.
  • the imaging device 100j according to embodiment 10-5 shown in Figure 73C includes a conductive material film 501 identical to the conductive material film 501 of the imaging device 100j shown in Figure 73A.
  • a triangular void AG is provided above the conductive material film 501, and a rectangular SiO film 511 is provided below.
  • the imaging device 100j according to embodiment 10-5 shown in Figure 73D has a conductive material film 501 that is identical to the conductive material film 501 of the imaging device 100j shown in Figure 73A.
  • a triangular SiO film 511 is provided above the conductive material film 501, and a rectangular void AG is provided below.
  • Figure 74 is a diagram showing the configuration of an imaging device 100j according to embodiment 10-6.
  • the imaging device 100j shown in Figure 76 has a conductive material film 501 provided in part of the trench, and a SiO film 511 and/or an air gap AG provided in the other part.
  • rectangular conductive material films 501-1 and 501-2 are provided on each sidewall of the trench.
  • the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided is a rectangular area in the center of the trench, and an air gap AG is provided in this area.
  • rectangular conductive material films 501-1 and 501-2 are provided on each sidewall of the trench.
  • the area inside the trench where the conductive material film 501 is not provided is a rectangular area in the center of the trench, and this area is provided with a SiO2 film 511 filled with SiO2.
  • rectangular SiO films 511-1 and 511-2 are provided on each sidewall of the trench.
  • the area inside the trench where the SiO film 511 is not provided is a rectangular area in the center of the trench, and a conductive material film 501 is provided in this area.
  • step S101 a trench is formed in the silicon substrate 111, and a fixed charge film 20, an insulating film 22, and a transparent electrode 24 are formed on the sidewalls and bottom surface of the trench and on the light-receiving surface side of the silicon substrate 111.
  • step S102 the trenches of the inter-pixel separators 13 are filled with a conductive material that will become the conductive material film 501, and the conductive material film 501 (which will be partially removed in a later step) is deposited on the transparent electrode 24 formed on the light-receiving surface side.
  • step S103 a mask 531 is formed on the conductive material film 501 formed on the light-receiving surface side.
  • step S104 the mask 531 is processed by lithography to form a mask 531 with an opening in the area of the inter-pixel isolation portion 13.
  • step S105 etching is performed to form trenches in the areas opened in the mask 531.
  • the etching is stopped midway, leaving rectangular conductive material film 501 at the bottom of the trenches.
  • step S106 Figure 76
  • the mask 531 is removed.
  • step S107 SiO that will become the SiO film 511 is filled in the trench of the inter-pixel isolation portion 13 and on the conductive material film 501 formed at the bottom, and the SiO film 511 is also formed on the conductive material film 501 remaining on the light-receiving surface side.
  • step S108 the SiO film 511 and conductive material film 501 formed on the light-receiving surface side are removed, for example, by CMP.
  • the imaging device 100j shown in Figure 71B is manufactured.
  • step S109 the SiO film 511 in the trench of the inter-pixel isolation portion 13 is removed.
  • step S109 the imaging device j shown in Figure 68C is manufactured.
  • imaging devices j other than the one illustrated here can also be manufactured by adding other necessary steps to the above-described process.
  • the cross-sectional area of the current path can be increased, reducing the amount of voltage drop in both the vertical and horizontal directions of the trench in the pixel separation section 13, thereby improving characteristics in the dark.
  • FIG. 77 is a diagram showing an example of the planar configuration of an image pickup device 100k according to the 11th embodiment
  • Fig. 78 is a diagram showing an example of the cross-sectional configuration.
  • the same parts as those of the image pickup devices 100a and 100b according to the first or second embodiment shown in Fig. 3 or 16 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted as appropriate.
  • the imaging device 100k of the 11-1 embodiment shown in Figure 77 differs from the imaging devices 100a and 100b of the first or second embodiment shown in Figure 3 or Figure 16 in that the configuration of the inter-pixel separator 13 differs between the corners (hereinafter referred to as corners) and the sides (hereinafter referred to as sides) of the pixels 112, but is otherwise similar.
  • the following explanation will be given using as an example a case in which the transparent electrode 24 is thinned, as in the imaging device 100b shown in Figure 16. Also, the explanation will be given using simplified diagrams.
  • Figure 77 is a diagram showing an example of the planar configuration of the pixel region 113 of the imaging device 100k in embodiment 11-1.
  • pixels 112 photoelectric conversion regions 11
  • Each photoelectric conversion region 11 is surrounded by an inter-pixel isolation portion 13.
  • the inter-pixel isolation portions 13 located at the corners of the photoelectric conversion region 11 and the inter-pixel isolation portions 13 located at the sides of the photoelectric conversion region 11 have different configurations, as shown in Figure 78.
  • a in Figure 78 is a cross-sectional view of the inter-pixel isolation section 13 taken along line A-A in Figure 77
  • B in Figure 78 is a cross-sectional view of the inter-pixel isolation section 13 taken along line B-B in Figure 77.
  • the inter-pixel isolation portion 13 along line A-A shown in A of Figure 78 has the same basic configuration as the inter-pixel isolation portion 13 of the imaging device 100b in the second embodiment shown in Figure 16, and is configured by laminating a fixed charge film 20, an insulating film 22, and a transparent electrode 24 in this order from the photoelectric conversion region 11 side.
  • SiO is filled in the trench, and an SiO film 611 is formed.
  • the inter-pixel isolation portion 13 along line B-B shown in Figure 78B has a similar configuration to the inter-pixel isolation portion 13 arranged on the side of the photoelectric conversion region 11 shown in Figure 78A, in that it is configured such that the fixed charge film 20, insulating film 22, and transparent electrode 24 are stacked on the side of the trench in this order from the photoelectric conversion region 11 side.
  • the inter-pixel isolation portion 13 arranged on the corner of the photoelectric conversion region 11 further has a conductive material film 601 formed in the trench.
  • a conductive material film 601 is provided in which a conductive material is filled in the trench of the inter-pixel isolation portion 13 up to the light-receiving surface side.
  • the cross-sectional area of the transparent electrode 24 decreases, the resistance value of the transparent electrode 24 increases, and the voltage drop increases.
  • the cross-sectional area through which current flows becomes the combined cross-sectional area of the transparent electrode 24 and the conductive material film 601, thereby reducing the resistance value and voltage drop.
  • the conductive material film 601 in part of the inter-pixel separation section 13 the amount of voltage drop in the vertical and planar directions (horizontal directions) of the trench in the inter-pixel separation section 13 can be reduced, improving dark current characteristics.
  • Conductive material films 601 are arranged at the corners of the photoelectric conversion region 11, but by configuring the conductive material films 601 so that they are not arranged at the sides of the photoelectric conversion region 11, it is possible to minimize light absorption within the pixel and prevent a decrease in Qe (conversion efficiency).
  • Figure 79 is a diagram showing the configuration of an image pickup device 100k according to embodiment 11-2.
  • a conductive material film 601 is provided in part of the trench of the inter-pixel isolation portion 13 located at the corner of the photoelectric conversion region 11, and a SiO film 611 is provided in the other part.
  • the SiO film 611 is a film containing SiO as a material. Note that although the explanation will continue using SiO as an example, films made of other materials may also be used.
  • a conductive material film 601 is provided with a predetermined thickness on the upper part (light-receiving surface side) of the trench.
  • a SiO film 611 is provided in the area inside the trench where the conductive material film 601 is not provided.
  • a conductive material film 601 is provided at the bottom of the trench (the opposite side of the light-receiving surface) with a predetermined thickness.
  • a SiO film 611 is provided in the area inside the trench where the conductive material film 601 is not provided.
  • a conductive material film 601 is provided with a predetermined thickness near the center of the trench.
  • a SiO film 611 is provided in the area inside the trench where the conductive material film 601 is not provided, and in the example shown in Figure 79C, a SiO film 611 is provided above and below the conductive material film 601.
  • conductive material films 601-1 and 601-2 are provided at predetermined thicknesses on the upper and lower parts of the trench (the light-receiving surface side and the side opposite the light-receiving surface side).
  • a SiO film 611 is provided in the region inside the trench between the conductive material film 601-1 provided at the upper part and the conductive material film 601-2 provided at the lower part.
  • FIG. 80 is a diagram showing an example of the planar configuration of the pixel region 113 of the imaging device 100k in the embodiment 11-3.
  • the example of the planar configuration of the imaging device 100k of the embodiment 11-3 shown in FIG. 80 is basically the same as the example of the planar configuration of the imaging device 100k of the embodiment 11-1 shown in FIG. 77, except that the inter-pixel separators 13 arranged on the sides of the photoelectric conversion region 11 have gaps AG.
  • a in Figure 81 is a cross-sectional view of the inter-pixel isolation section 13 taken along line A-A in Figure 80
  • B in Figure 81 is a cross-sectional view of the inter-pixel isolation section 13 taken along line B-B in Figure 80.
  • the inter-pixel isolation portion 13 along line A-A shown in Figure 81A is similar to the inter-pixel isolation portion 13 of the image pickup device 100k shown in Figure 78 in that it has a configuration in which the fixed charge film 20, insulating film 22, and transparent electrode 24 are stacked in this order from the photoelectric conversion region 11 side, but differs in that a gap AG is provided within the trench.
  • the inter-pixel isolation portion 13 along line A-A shown in Figure 81A has a configuration similar to the inter-pixel isolation portion 13 provided in the image pickup device 100b of the second embodiment shown in Figure 16.
  • the inter-pixel separation section 13 along the line segment B-B shown in B of Figure 81 has the same configuration as the inter-pixel separation section 13 shown in B of Figure 78.
  • the inter-pixel isolation sections 13 located on the sides of the photoelectric conversion region 11 are configured to have gaps AG, and the inter-pixel isolation sections 13 located at the corners are configured to have conductive material films 601, so that the inter-pixel isolation sections 13 surrounding the photoelectric conversion region 11 can be configured to have regions with different configurations.
  • Figure 82 is a diagram showing the configuration of an image pickup device 100k according to embodiment 11-4.
  • the image pickup device 100k shown in Figure 82 differs from the image pickup device 100j according to embodiment 11-2 shown in Figure 79 in that a conductive material film 501 is provided in part of the trench of the inter-pixel isolation portion 13 located at the corner of the photoelectric conversion region 11, and an air gap AG is provided in the other part, but is otherwise similar.
  • a conductive material film 601 is provided with a predetermined thickness on the upper part (light-receiving surface side) of the trench.
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where the conductive material film 601 is not provided.
  • a conductive material film 601 is provided at the bottom of the trench (on the opposite side of the light-receiving surface) with a predetermined thickness.
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where the conductive material film 601 is not provided.
  • a conductive material film 601 is provided with a predetermined thickness near the center of the trench.
  • a gap AG is formed in the area inside the trench where the conductive material film 601 is not provided; in the example shown in FIG. 82C, a gap AG is provided above and below the conductive material film 601.
  • conductive material films 601-1 and 601-2 are provided at the top and bottom of the trench (on the light-receiving surface side and the side opposite the light-receiving surface), respectively, with a predetermined thickness.
  • the region inside the trench between the conductive material film 601-1 provided at the top and the conductive material film 601-2 provided at the bottom is an air gap AG.
  • Figure 83 is a diagram showing the configuration of an image pickup device 100k according to embodiment 11-5.
  • the image pickup device 100k shown in Figure 83 has a conductive material film provided within the trenches of the inter-pixel isolation sections 13 located at the corners of the photoelectric conversion region 11.
  • the inter-pixel isolation portion 13 shown in Figure 83 shows a configuration of the inter-pixel isolation portion 13 arranged at the corner of the photoelectric conversion region 11, but the inter-pixel isolation portion 13 at the side of the photoelectric conversion region 11 can also be configured in combination with the inter-pixel isolation portion 13 provided with the SiO film 611 shown in Figure 78A, or in combination with the inter-pixel isolation portion 13 provided with the void AG shown in Figure 81A.
  • the imaging device 100k according to embodiment 11-5 shown in Figure 83A has a conductive material film 621 made of a transparent material inside the trench.
  • Transparent materials that can be used for the conductive material film 621 include, for example, oxide semiconductor materials such as InO, IGZO, ITO, IZO, ZnO, SnO, and CdO.
  • the transparent electrode 24 is also made of a transparent and conductive material, so the transparent electrode 24 and the conductive material film 621 can be made of the same material.
  • the imaging device 100k according to embodiment 11-5 shown in Figure 83B has a conductive material film 623 formed inside the trench, which is opaque and has high reflectivity.
  • Highly reflective materials that can be used for the conductive material film 623 include, for example, metals such as Ag and Al, and alloys containing these metals.
  • Figure 84 is a diagram showing an example of the planar configuration of inter-pixel isolation portions 13 arranged at the corners of the photoelectric conversion region 11.
  • Figure 84 also shows an example of the shape of the conductive material film 601.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84A is formed in a circular shape.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84B is formed in a quadrilateral (approximately square) shape.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84C is formed in an octagonal shape.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84D is formed in an octagonal shape with straight or curved sides, and the curves are formed in a shape that follows the photoelectric conversion region 11.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84D is formed in an oval shape.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84F is formed in a diamond shape.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84G is formed in an octagon with sides of different lengths.
  • the conductive material film 601 shown in Figure 84H is formed in an octagon with straight or curved sides, and the straight parts are shaped so that the corners contact the photoelectric conversion region 11.
  • Figure 85 is a diagram showing another example of the planar configuration of the inter-pixel isolation portion 13 arranged at the corner of the photoelectric conversion region 11.
  • Figure 85 shows an example of the shape of the conductive material film 601'.
  • the conductive material film 601' shown in Figure 85A has the same shape as that shown in Figure 84A, but differs in that it is formed hollow.
  • the conductive material film 601' shown in Figure 85B has the same shape as that shown in Figure 84B, but differs in that it is formed hollow.
  • the conductive material film 601' shown in Figure 85C has the same shape as that shown in Figure 84C, except that it is hollow.
  • the conductive material film 601' shown in Figure 85D has the same shape as that shown in Figure 84D, except that it is hollow.
  • the conductive material film 601' shown in Figure 85D has the same shape as that shown in Figure 84D, except that it is hollow.
  • the conductive material film 601' shown in F of Figure 85 has the same shape as that shown in F of Figure 84, except that it is formed hollow.
  • the conductive material film 601' shown in G of Figure 85 has the same shape as that shown in G of Figure 84, except that it is formed hollow.
  • the conductive material film 601' shown in H of Figure 85 has the same shape as that shown in H of Figure 84, except that it is formed hollow.
  • inter-pixel isolation portions 13 having conductive material films 601 at the corners of the photoelectric conversion region 11 shown in Figures 77 and 78 will be described with reference to Figures 86 and 87.
  • Figures 86 and 87 show inter-pixel isolation portions 13 at the sides and corners of the photoelectric conversion region 11.
  • step S131 trenches are formed in the silicon substrate 111 at both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11, and a fixed charge film 20, an insulating film 22, and a transparent electrode 24 are deposited on the sidewalls and bottom surface of the trenches and on the light-receiving surface side of the silicon substrate 111.
  • step S132 SiO to become the SiO film 611 is filled into the trenches of the inter-pixel separation section 13 at both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11, and the SiO film 611 (part of which is removed in a later step) is deposited on the transparent electrode 24 deposited on the light-receiving surface side.
  • step S133 a mask 631 is formed on the SiO film 611 formed on the light-receiving surface side at both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11.
  • step S134 the mask 631 is processed by lithography at both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11.
  • step S134 the mask 631 is processed so that only the areas of the inter-pixel isolation portions 13 located at the corners of the photoelectric conversion region 11 are opened.
  • step S135 ( Figure 87) etching is performed on both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11, thereby forming trenches in the areas opened in the mask 631.
  • trenches are formed in the inter-pixel isolation portions 13 located at the corners of the photoelectric conversion region 11, but not in the inter-pixel isolation portions 13 located at the sides of the photoelectric conversion region 11.
  • step S136 the mask 631 is removed from both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11.
  • step S137 a conductive material film 601 is formed on the SiO film 611 remaining on the light-receiving surface side at both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11.
  • step S137 the trenches of the inter-pixel isolation portions 13 located at the corners of the photoelectric conversion region 11 are filled with a conductive material that will become the conductive material film 601.
  • step S138 the conductive material film 601 formed on the light-receiving surface side of both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11 is removed, for example, by CMP.
  • step S139 the SiO film 611 formed on the light-receiving surface side is removed from both the sides and corners of the photoelectric conversion region 11.
  • the inter-pixel isolation portions 13 formed on the sides of the photoelectric conversion region 11 are configured to include the SiO film 611
  • the inter-pixel isolation portions 13 formed on the corners of the photoelectric conversion region 11 are configured to include the conductive material film 601.
  • inter-pixel separation portion 13 having the conductive material film 601 at the corner portion of the photoelectric conversion region 11 shown in Figures 77 and 78.
  • imaging devices k other than the imaging device k exemplified here can also be manufactured by applying the above-described steps and inserting necessary steps as appropriate. It is also possible to combine the eleventh embodiment and the tenth embodiment and implement the same. The tenth embodiment can be applied to the inter-pixel isolation portions 13 located on the sides of the photoelectric conversion region 11, and the eleventh embodiment can be applied to the inter-pixel isolation portions 13 located on the corners of the photoelectric conversion region 11.
  • the cross-sectional area of the current path can be increased, reducing the amount of voltage drop in both the vertical and horizontal directions of the trench in the pixel separation section 13, thereby improving dark characteristics.
  • Figure 88 is an enlarged view of the sidewall portion of the inter-pixel isolation portion 13 of the imaging device 100 in the first to eleventh embodiments.
  • the inter-pixel isolation portion 13 of the imaging device 100 shown in Figure 88 is configured such that a fixed charge film 20 is laminated on the photoelectric conversion region 11, an insulating film 22 is laminated on the fixed charge film 20, and a transparent electrode 24 is laminated on the insulating film 22.
  • a negative bias is constantly applied to the transparent electrode 24 to induce holes on the sidewall of the inter-pixel isolation portion 13 in order to reduce dark current.
  • the imaging device 100m in the 12th embodiment is not configured to constantly apply a negative bias, but rather is configured to, for example, apply a voltage during manufacturing to induce holes in the sidewalls of the inter-pixel isolation section 13.
  • the configuration of the inter-pixel isolation section 13 in the 12th embodiment and the method of applying a negative bias to the inter-pixel isolation section 13 will be described with reference to Figure 89.
  • the inter-pixel isolation section 13 of the imaging device 100m in the 12th embodiment has a configuration in which a ferroelectric film 701 is laminated on the photoelectric conversion region 11, and a transparent electrode 24 is laminated on the ferroelectric film 701. As shown in the left diagram of Figure 89, at time T1, a voltage is applied between the photoelectric conversion region 11 (silicon substrate 111) and the transparent electrode 24. Time T1 is, for example, the timing when the imaging device 100m is manufactured.
  • the ferroelectric film 701 is a layer containing a ferroelectric material, and becomes polarized when a voltage is applied. At time T1, a voltage is applied to the ferroelectric film 701, causing the photoelectric conversion region 11 side to become negative and the transparent electrode 24 side to become positive, as shown in Figure 89. By polarizing the photoelectric conversion region 11 side to negative, holes are induced on the ferroelectric film 701 side of the photoelectric conversion region 11.
  • Figure 90 shows an example cross-sectional configuration of an imaging device 100m in embodiment 12-1, and an example cross-sectional configuration enlarging the inter-pixel isolation section 13.
  • the inter-pixel isolation section 13 shown in Figure 90 is configured in the same way as the inter-pixel isolation section 13 shown in Figure 89, with a ferroelectric film 701 laminated on the photoelectric conversion region 11 and a transparent electrode 24 laminated on the ferroelectric film 701.
  • the inter-pixel isolation section 13 of the imaging device 100m in the embodiment 12-1 shown in Figure 90 has a configuration in which a ferroelectric film 701 is formed in the region where the fixed charge film 20 and insulating film 22 were formed in the inter-pixel isolation section 13 of the imaging device 100a in the first embodiment shown in Figure 3, for example.
  • the ferroelectric film 701 is also provided on the light-receiving surface side.
  • the ferroelectric film 701 is also formed between the transparent electrode 24 provided on the light-receiving surface side and the photoelectric conversion region 11.
  • the ferroelectric film 701 and the layers (films) stacked on the ferroelectric film 701 are also provided on the light-receiving surface side.
  • a voltage is applied to the ferroelectric film 701 during manufacturing, for example, to align the direction of spontaneous polarization. Therefore, although the imaging device 100m shown in Figure 90 is provided with a transparent electrode 24, there is no need to apply a voltage to the transparent electrode 24.
  • the imaging device 100m in the 12th embodiment can also be configured without a transparent electrode 24, provided that a voltage has been applied to the ferroelectric film 701.
  • the transparent electrode 24 can be removed and a material other than the transparent electrode 24, such as a metal, can be filled into the inter-pixel separation portion 13, resulting in a configuration in which a metal film is provided, or in which SiO or the like is filled and a SiO film is provided.
  • a mechanism may be provided in which a voltage is applied to the transparent electrode 24 to reset the polarization of the ferroelectric film 701, for example, when the imaging device 100m is turned on or after a predetermined time has elapsed.
  • the transparent electrode 24 it is also possible to configure the transparent electrode 24 so that a voltage is constantly applied. In this case, the voltage value can be small, which reduces power consumption.
  • ferroelectric film 701 Materials that can be used for the ferroelectric film 701 include HfZrO4, HfSiO4, HfAlO, BaTiO3, PbZrO3, PbTiO3, and ZnO.
  • the trenches of the inter-pixel isolation portion 13 are provided so as to penetrate the silicon substrate 111, but this technology can also be applied to cases in which the trenches do not penetrate the silicon substrate 111.
  • FIG. 91 shows an example cross-sectional configuration of an image pickup device 100m according to embodiment 12-2, and an example cross-sectional configuration enlarging the inter-pixel isolation portion 13.
  • the image pickup device 100m according to embodiment 12-2 shown in FIG. 91 differs from the image pickup device 100m according to embodiment 12-1 shown in FIG. 90 in that a seed layer 711 is formed between the photoelectric conversion region 11 and the ferroelectric film 701, but is otherwise similar.
  • the seed layer 711 can be made of materials such as TiO, WO, and MoO. By providing the seed layer 711, the amount of polarization can be improved and the negative bias strength can be increased.
  • FIG. 92 shows an example cross-sectional configuration of an image pickup device 100m according to embodiment 12-3, and an example cross-sectional configuration enlarging the inter-pixel separation section 13.
  • the image pickup device 100m according to embodiment 12-3 shown in FIG. 92 differs from the image pickup device 100m according to embodiment 12-1 shown in FIG. 90 in that a pressure layer 721 is formed between the ferroelectric film 701 and the transparent electrode 24, but is otherwise similar.
  • Materials that can be used for the pressure layer 721 include NbO, WO, and TaO. By providing the pressure layer 721, pressure can be applied to the ferroelectric film 701, improving the amount of polarization and increasing the negative bias strength.
  • Figure 93 shows an example cross-sectional configuration of an image pickup device 100m according to embodiment 12-4, and an example cross-sectional configuration enlarging the inter-pixel separation portion 13.
  • the image pickup device 100m according to embodiment 12-4 shown in Figure 93 has a fixed charge film 20 laminated on the photoelectric conversion region 11, an insulating film 22 laminated on the fixed charge film 20, a ferroelectric film 701 laminated on the insulating film 22, and a transparent electrode 24 laminated on the ferroelectric film 701.
  • the imaging device 100m according to the 12-4th embodiment shown in Figure 93 has a configuration in which a ferroelectric film 701 is added to the inter-pixel isolation section 13 of the imaging device 100a according to the first embodiment shown in Figure 3, and the ferroelectric film 701 is arranged between the insulating film 22 and the transparent electrode 24.
  • the imaging device 100m in embodiment 12-4 can reduce dark current by incorporating a pinning layer, further reducing the generation of dark current.
  • Figure 94 shows an example cross-sectional configuration of an image pickup device 100m according to embodiment 12-5, and an example cross-sectional configuration enlarging the inter-pixel separation portion 13.
  • the image pickup device 100m according to embodiment 12-5 shown in Figure 94 has a fixed charge film 20 laminated on the photoelectric conversion region 11, a ferroelectric film 701 laminated on the fixed charge film 20, and a transparent electrode 24 laminated on the ferroelectric film 701.
  • the imaging device 100m according to the embodiment 12-5 shown in FIG. 94 has a configuration in which the insulating film 22 is omitted from the inter-pixel isolation section 13 of the imaging device 100m according to the embodiment 12-4 shown in FIG. 93.
  • the imaging device 100m in embodiment 12-5 can reduce dark current by incorporating a pinning layer, further reducing the generation of dark current.
  • FIG. 95 shows an example cross-sectional configuration of an image pickup device 100m according to embodiment 12-6, and an example cross-sectional configuration enlarging the inter-pixel separator 13.
  • the image pickup device 100m according to embodiment 12-6 shown in FIG. 95 has an inter-pixel separator 13 configured similarly to the inter-pixel separator 13 of the image pickup device 100m according to embodiment 12-1 shown in FIG. 90, but differs in that it does not have the transparent electrode 24 provided on the light-receiving surface side.
  • an imaging device 100m according to embodiment 12-6 is configured such that no transparent electrode 24 is provided on the light-receiving surface side.
  • an oxide film 741 containing materials such as TaO, TiO, and HfO is formed on the light-receiving surface side. Note that it is also possible to form a configuration in which only the cap film 26 is formed without the oxide film 741 being formed.
  • a ferroelectric film 701 is formed on the photoelectric conversion region 11, an oxide film 741 is formed on the ferroelectric film 701, and a cap film 26 is formed on the oxide film 741. Because no transparent electrode 24 is disposed on the light-receiving surface side, for example, during manufacturing, no voltage is applied to the ferroelectric film 701 provided on the light-receiving surface side.
  • the ferroelectric film 701 on the light-receiving surface side may not have the same direction of spontaneous polarization, but the ferroelectric film 701 on the trench side has the same direction of spontaneous polarization, so holes are induced inside the trench, suppressing the generation of dark current.
  • Figure 96 shows an example cross-sectional configuration of an imaging device 100m according to embodiment 12-7, and an example cross-sectional configuration enlarging the inter-pixel separation portion 13.
  • the imaging device 100m according to embodiment 12-7 shown in Figure 96 has a fixed charge film 20 laminated on the photoelectric conversion region 11, an insulating film 22 laminated on the fixed charge film 20, a transparent electrode 24-2 laminated on the insulating film 22, a ferroelectric film 701 laminated on the transparent electrode 24-2, and the transparent electrode 24-2 laminated on the ferroelectric film 701.
  • the imaging device 100m according to the 12-7th embodiment shown in Figure 96 has a configuration in which a ferroelectric film 701 is added near the center of the transparent electrode 24 filling the inter-pixel separation section 13 of the imaging device 100a according to the first embodiment shown in Figure 3.
  • Figure 97 is an enlarged view of the inter-pixel separator 13 and the configuration of the light-receiving surface side of the imaging device 100m in embodiment 12-7.
  • the transparent electrode 24-1 is formed on the light-receiving surface side and is provided continuously on the light-receiving surface side (in the horizontal direction).
  • the transparent electrode 24-1 is also provided near the center of the inter-pixel separator 13, and the transparent electrode 24-1 provided in the vertical direction is connected to the transparent electrode 24-1 provided in the horizontal direction.
  • the transparent electrode 24-1 is connected to a supply source 721-1 that applies a predetermined voltage, for example, in the peripheral portion 2 ( Figure 2). Therefore, the transparent electrode 24-1 arranged on one side of the ferroelectric film 701 is configured to receive the voltage supplied from the supply source 721-1.
  • the transparent electrode 24-2 is formed on the light-receiving surface side, and the transparent electrode 24-2 formed on the light-receiving surface side is formed continuously with the transparent electrode 24-2 formed on one side of the inter-pixel separation section 13.
  • the transparent electrode 24-2 formed on one side of the inter-pixel separation section 13 is also formed continuously with the transparent electrode 24-2 formed on the other side, via the transparent electrode 24-2 formed on the bottom surface.
  • This continuous film formation of the transparent electrode 24-2 continues, for example, to the peripheral portion 2 ( Figure 2) and is connected to wiring (terminals) connected to a supply source 721-2 that applies a predetermined voltage provided in the peripheral portion 2. Therefore, the voltage supplied from the supply source 721-2 is applied to the transparent electrode 24-2 located on the other side of the ferroelectric film 701.
  • a voltage from supply source 721-1 is applied to one side of the ferroelectric film 701, and a voltage from supply source 721-2 is applied to the other side of the ferroelectric film 701.
  • a differential voltage between the voltage supplied by supply source 721-1 and the voltage supplied by supply source 721-2 is applied to the ferroelectric film 701. Because a predetermined voltage is applied to the ferroelectric film 701, spontaneous polarization can be generated in the ferroelectric film 701 and the direction of the spontaneous polarization can be aligned, just like in the above-described embodiment.
  • Supply sources 721-1 and 721-2 are supply sources that supply different voltages, and either one may be used as a supply source that supplies ground potential.
  • the imaging device 100m in the 12-7th embodiment can reduce the voltage required to maintain a negative bias.
  • the ferroelectric film 701 by providing the ferroelectric film 701, holes can be induced in the photoelectric conversion region 11, thereby reducing dark current. Once a voltage is applied to the ferroelectric film 701 at least once to align the polarization direction, there is no need to apply voltage thereafter. This eliminates the need to continuously apply a negative bias, and reduces the power consumption required to apply a negative bias.
  • Embodiments 1 to 12 may also be implemented in combination of two or more.
  • 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.
  • Figure 98 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.
  • Figure 98 shows an operator (doctor) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using an endoscopic surgery system 11000.
  • 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, a predetermined length of which is inserted from the tip into the body cavity of the patient 11132, 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.
  • An opening into which an objective lens is fitted is provided at the tip of the tube 11101.
  • 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 then irradiated via the objective lens towards the 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.
  • the camera head 11102 contains an optical system and an image sensor, and the optical system focuses reflected light (observation light) from the object being observed onto the image sensor.
  • the image sensor converts the observation light photoelectrically, generating an electrical signal corresponding to the observation light, i.e., an image signal corresponding to the observed image. This image signal is sent to the camera control unit (CCU) 11201 as RAW data.
  • CCU camera control unit
  • the CCU 11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), etc., and controls the overall operation of the endoscope 11100 and the display device 11202. Furthermore, the CCU 11201 receives image signals from the camera head 11102 and performs various image processing on the image signals, such as development processing (demosaic processing), to display an image based on the image signals.
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 Under the control of the CCU 11201, the display device 11202 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 illumination light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site, etc.
  • a light source such as an LED (light emitting diode)
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user can input instructions to change the imaging conditions (type of illumination light, magnification, focal length, etc.) used by 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 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 which supplies illumination light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site, can be configured from a white light source, such as an LED, a laser light source, or a combination of these.
  • a white light source such as an LED, a laser light source, or a combination of these.
  • the white light source is configured from a combination of RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high precision, making it possible to adjust the white balance of the captured image 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 operation of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of the change in light intensity to acquire images in a time-division manner and combining these images, it is possible to generate an image with a high dynamic range that is free of so-called blocked-up shadows and blown-out highlights.
  • the light source device 11203 may also be configured to supply light in 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, so-called narrow band imaging is performed, in which specific tissue, such as blood vessels on the surface of the mucosa, is photographed with high contrast by irradiating light with a narrower band than the light irradiated during normal observation (i.e., white light).
  • special light observation may be performed using fluorescence observation, in which images are obtained from fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • excitation light is irradiated onto 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 onto 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.
  • Figure 99 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in Figure 98.
  • 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.
  • Lens unit 11401 is an optical system provided at the connection point 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. Lens unit 11401 is composed of a combination of multiple lenses, including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 may comprise one imaging element (a so-called single-chip type) or multiple elements (a so-called multi-chip type). If the imaging unit 11402 is configured as a multi-chip type, then, for example, each imaging element may generate an image signal corresponding to each of the RGB colors, and these may then be combined to produce a color image. Alternatively, the imaging unit 11402 may be configured to have a pair of imaging elements for acquiring image signals for the right and left eyes, respectively, corresponding to a 3D (dimensional) display. 3D display allows the surgeon 11131 to more accurately grasp the depth of the biological tissue at the surgical site. Note that if the imaging unit 11402 is configured as a multi-chip type, multiple lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • 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 drive unit 11403 is composed of an actuator, and under the control of the camera head control unit 11405, moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 a predetermined distance along the optical axis. This allows the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 to be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for sending 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 from the CCU 11201 for controlling the operation of the camera head 11102, and supplies these to the camera head control unit 11405.
  • These control signals include information relating to 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 imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be specified by the user as appropriate, or may be set automatically by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal.
  • the endoscope 11100 will be equipped with the 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 control signals received from the CCU 11201 via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for sending and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives image signals transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits control signals to the camera head 11102 to control the operation of the camera head 11102.
  • Image signals and control signals can be transmitted via electrical communication, optical communication, etc.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing operations on the image signal, which is 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.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display the captured image showing the surgical area, etc., based on the image signal that has been image processed by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition technologies.
  • the control unit 11413 can recognize surgical tools such as forceps, specific biological parts, bleeding, mist generated when using the energy treatment tool 11112, etc., by detecting the shape and color of the edges of objects included in the captured image.
  • the control unit 11413 may use the recognition results to superimpose various surgical support information on the image of the surgical area. 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.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable for electrical signal communication, an optical fiber for 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 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, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, or a robot.
  • Figure 100 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 multiple 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.
  • the functional configuration of the integrated control unit 12050 also includes a microcomputer 12051, an audio/video output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (Interface) 12053.
  • the drivetrain control unit 12010 controls the operation of devices related to the vehicle's drivetrain in accordance with various programs.
  • the drivetrain control unit 12010 functions as a control device for a driveforce generating device such as an internal combustion engine or drive motor that generates vehicle driveforce, a driveforce transmission mechanism that transmits driveforce to the wheels, a steering mechanism that adjusts the vehicle's steering angle, and a braking device that generates vehicle braking force.
  • 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, backup lamps, brake lamps, turn signals, and fog lamps.
  • radio waves transmitted from a portable device that serves as a key or signals from various switches can be input to the body system control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 accepts these radio waves or signal inputs 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 outside vehicle information detection unit 12030 is connected to an imaging unit 12031.
  • the outside vehicle information detection unit 12030 causes the imaging 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, characters on the road surface, etc. 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. Connected to the in-vehicle information detection unit 12040 is, for example, a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state.
  • 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 level 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 control target values for the driving force generating device, steering mechanism, or braking device based on 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 control commands 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 vehicle collision avoidance or impact mitigation, following driving 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 controls the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the vehicle's surroundings acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040, thereby enabling cooperative control aimed at autonomous driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on driver operation.
  • the microcomputer 12051 can output control commands to the body system control unit 12020 based on information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 can control the headlamps according to the position of a preceding vehicle or an oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and perform cooperative control aimed at preventing glare, such as switching from high beams to low beams.
  • the audio/video output unit 12052 transmits at least one audio and/or video output signal to an output device capable of visually or audibly notifying vehicle occupants 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.
  • Figure 101 shows an example of the installation location of the imaging unit 12031.
  • the imaging unit 12031 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as 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 on the front nose and the imaging unit 12105 provided on the top of the windshield inside the vehicle cabin mainly capture images of the front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors mainly capture images of the sides of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door mainly captures images of the rear of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12105 provided on the top of the windshield inside the vehicle cabin is mainly used to detect leading vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, etc.
  • Imaging range 12111 indicates the imaging range of imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • imaging range 12114 indicates the imaging range of imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door.
  • At least one of the image capturing units 12101 to 12104 may have a function for acquiring distance information.
  • at least one of the image capturing units 12101 to 12104 may be a stereo camera consisting of multiple image capturing elements, or an image capturing element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 can calculate the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the change in this distance over time (relative speed with respect to the vehicle 12100), thereby extracting as a preceding vehicle the three-dimensional object that is the closest three-dimensional object on the path of the vehicle 12100 and traveling in approximately the same direction as the vehicle 12100 at a predetermined speed (e.g., 0 km/h or higher). 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 autonomous driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on driver operation.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 can classify and extract three-dimensional object data regarding three-dimensional objects into categories such as motorcycles, standard vehicles, large vehicles, pedestrians, utility poles, and other three-dimensional objects, and use this data for automatic obstacle avoidance. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into those that are visible to the driver of the vehicle 12100 and those 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 a collision is possible, it can provide driving assistance to avoid a collision by outputting an alarm to the driver via the audio speaker 12061 or the display unit 12062, or by performing forced deceleration or evasive steering via the drivetrain control unit 12010.
  • At least one of the image capturing units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize pedestrians by determining whether or not a pedestrian is present in the images captured by the image capturing units 12101 to 12104. Such pedestrian recognition is performed, for example, by extracting feature points in the images captured by the image capturing units 12101 to 12104 as infrared cameras, and performing pattern matching processing on a series of feature points that indicate the outline of an object to determine whether or not the object is a pedestrian.
  • the audio/video output unit 12052 controls the display unit 12062 to superimpose a rectangular outline on the recognized pedestrian for emphasis.
  • the audio/video output unit 12052 may also control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating the pedestrian in a desired position.
  • the present disclosure can also be configured as follows: a semiconductor layer having a light receiving surface; a pixel provided in the semiconductor layer and having a photoelectric conversion region that photoelectrically converts light incident on the light receiving surface; a first trench disposed between adjacent pixels among the plurality of pixels and opening at least toward the light receiving surface; a transparent electrode made of the transparent oxide semiconductor that transmits the light, the transparent electrode covering the light receiving surface and the sidewall of the first trench.
  • a semiconductor layer having a light receiving surface
  • a pixel provided in the semiconductor layer and having a photoelectric conversion region that photoelectrically converts light incident on the light receiving surface
  • a first trench disposed between adjacent pixels among the plurality of pixels and opening at least toward the light receiving surface
  • a transparent electrode made of the transparent oxide semiconductor that transmits the light, the transparent electrode covering the light receiving surface and the sidewall of the first trench.
  • the conductor is an optical black portion that is arranged outside a pixel portion in which the plurality of pixels are arranged.
  • the diffusion prevention film is made of a film containing at least one of SiN, SiCN, TiN, TaN, and WN.
  • the diffusion prevention film is made of a film doped with any one of carbon, fluorine, and boron.
  • the leak prevention film is made of a film containing any one of Al2O3, HfO2, ZrO, TaO, TiO2, NbO, and La2O3.
  • the leak prevention film is a film in which two or more types of films are stacked.
  • a hydrogen supply film that supplies hydrogen is laminated on the transparent electrode that covers the sidewall of the first trench.
  • the hydrogen supply film is a film containing TiN.
  • the ferroelectric film has a uniform polarization direction.

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

本開示は、暗電流のさらなる低減が可能な光検出装置を提供することができるようにする光検出装置に関する。 受光面を有する半導体層と、半導体層に設けられ、受光面に入射する光を光電変換する光電変換領域を有する画素と、複数の画素のうち、隣り合う一方の画素と他方の画素との間に配置され、少なくとも受光面の側に開口する第１トレンチと、光を透過する透明酸化物半導体で構成され、受光面と第１トレンチの側壁とを覆う透明電極と光検出装置は、受光面を有する半導体層と、半導体層に設けられ、受光面に入射する光を光電変換する複数の画素と、複数の画素のうち、隣り合う一方の画素と他方の画素との間に配置され、少なくとも受光面の側に開口する第１トレンチと、光を透過する透明酸化物半導体で構成され、受光面と第１トレンチの側壁とを覆う透明電極とを備える。本技術は、例えば、光検出装置に適用できる。

Description

光検出装置
　本開示は、光検出装置に関する。
　透明な部材により構成された画素分離電極及び画素内分離電極を備える撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。画素分離電極は画素分離部に配置され、画素内分離電極は画素内分離部に配置される。この撮像装置では、画素分離電極に負の第１のバイアス電圧を印加し、画素内分離電極に負の第２のバイアス電圧を印加することにより、画素分離部及び画素内分離部と接する半導体基板の界面の近傍に、正孔が蓄積された電荷蓄積領域を形成して、暗電流を低減する。
特開２０２２－１４８８４１号公報
　暗電流のさらなる低減が望まれている。
　本開示はこのような事情に鑑みてなされたもので、暗電流のさらなる低減が可能な光検出装置を提供することを目的とする。
　本技術の一側面の光検出装置は、受光面を有する半導体層と、前記半導体層に設けられ、前記受光面に入射する光を光電変換する複数の画素と、前記複数の画素のうち、隣り合う一方の前記画素と他方の前記画素との間に配置され、少なくとも前記受光面の側に開口する第１トレンチと、前記光を透過する透明酸化物半導体で構成され、前記受光面と前記第１トレンチの側壁とを覆う透明電極とを備える光検出装置である。
　これによれば、第１トレンチの側壁だけでなく、画素の受光面（フィールド部）も透明電極で覆われているので、第１トレンチの側壁だけでなく、フィールド部にも負の電圧（負バイアス）を印加することが可能となる。これにより、側壁だけでなく、フィールド部を含むより広範な範囲で、半導体層の界面近傍に正孔を蓄積することが可能となる。この広範な範囲に蓄積した正孔により、界面準位からの電荷（電子）の移動を広範な範囲で阻止することが可能となる。これにより、暗電流のさらなる低減が可能となる。
本技術を適用した第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係る撮像装置の一部であって、画素領域の構成例を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る撮像装置の一部であって、画素間分離部の構成例を拡大して示す断面図である。 第１の実施の形態に係る撮像装置の一部であって、透明電極と第１ＯＰＢ層とが接触する領域及びその近傍の構成例を拡大して示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 第２の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 空隙を有する画素間分離部の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 撮像装置の画素領域の製造方法を工程順に示す断面図である。 第３の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第４の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第５の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第６の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第６の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第７の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第７の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第７の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第７の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す平面図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第８の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第９の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第１１の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す平面図である。 第１１の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第１１の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１１の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す平面図である。 第１１の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１１の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１１の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１１の実施の形態に係る導電性材料膜の構成例を示す平面図である。 第１１の実施の形態に係る導電性材料膜の構成例を示す平面図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 第１０の実施の形態に係る画素間分離部の製造について説明するための図である。 画素間分離部のバイアス印加について説明するための図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の他の構成例を示す断面図である。 第１２の実施の形態に係る画素間分離部の電圧印加について説明するための図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下において、図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。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。
　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。
　＜第１の実施の形態＞
　（全体構成）
　図１は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置１００（本開示の「光検出装置」の一例）の構成例を示す図である。図１に示す撮像装置１００は、シリコンで構成される基板１１１と、基板１１１上に配列された複数の画素１１２を有する画素領域１１３と、周辺回路部とを備える。周辺回路部は、垂直駆動回路１１４と、カラム信号処理回路１１５と、水平駆動回路１１６と、出力回路１１７と、制御回路１１８と、を有する。
　画素領域１１３は、２次元アレイ状に規則的に複数配置された画素１１２を有する。画素領域１１３は、入射した光を受光し光電変換によって生成された信号電荷を増幅してカラム信号処理回路１１５に読み出す画素部と、黒レベルの基準になる光学的黒を出力するためのオプティカルブラック（以下、ＯＰＢ）を含む周辺部、とを有する。ＯＰＢを含む周辺部は、画素部の外周など、画素部に隣接して設けられる。
　画素１１２は、例えばフォトダイオードである光電変換素子（図示せず）と、複数の画素トランジスタ（いわゆる、ＭＯＳトランジスタ）で構成される。画素１１２は、基板１１１上に２次元アレイ状に規則的に複数配置される。複数の画素トランジスタは、転送トランジスタ、リセットトランジスタ及び増幅トランジスタの３つのトランジスタで構成することができる。複数の画素トランジスタは、上記３つのトランジスタに選択トランジスタ追加して、４つのトランジスタで構成することもできる。画素１１２は、共有画素構造とすることもできる。共有画素構造は、複数のフォトダイオードと、複数の転送トランジスタと、共有する１つのフローティングディフージョンと、共有する１つずつの他の画素トランジスタとから構成される。
　制御回路１１８は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路１１４、カラム信号処理回路１１５、及び水平駆動回路１１６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。制御回路１１８は、クロック信号や制御信号を用いて垂直駆動回路１１４、カラム信号処理回路１１５、及び水平駆動回路１１６を制御する。
　垂直駆動回路１１４は、例えばシフトレジスタで構成され、画素１１２を行単位で順次垂直方向に選択走査する。垂直駆動回路１１４は、画素１１２の光電変換素子での受光量に応じて生成された信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線１１９を通してカラム信号処理回路１１５に供給する。
　カラム信号処理回路１１５は、例えば画素１１２の列毎に配置されている。カラム信号処理回路１１５は、１行分の画素１１２から出力される信号を画素列毎に、ＯＰＢ部からの信号によって、ノイズ除去や信号増幅などの信号処理を行う。カラム信号処理回路１１５の出力段には、図示しない水平選択スイッチが水平信号線１２０との間に設けられている。
　水平駆動回路１１６は、例えばシフトレジスタで構成される。水平駆動回路１１６は、水平走査パルスを順次出力することで、カラム信号処理回路１１５の各々を順番に選択し、各カラム信号処理回路１１５から画素信号を水平信号線１２０に出力させる。
　出力回路１１７は、水平信号線１２０を介して、各カラム信号処理回路１１５から順次供給される画素信号に対し信号処理を施して図示しない外部装置に出力する。
　出力回路１１７は、カラム信号処理回路１１５の各々から水平信号線１２０を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。例えば、出力回路１１７は、バファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などを行う場合もある。
　（画素領域の構成例）
　次に、図２から図４を用いて、撮像装置１００の詳細を説明する。図２は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置１００の一部であって、画素領域１１３の構成例を示す断面図である。図３は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置１００の一部であって、画素間分離部１３の構成例を拡大して示す断面図である。図４は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置１００の一部であって、透明電極２４と第１ＯＰＢ層１６１（本開示の「導体」の一例）とが接触する領域及びその近傍の構成例を拡大して示す断面図である。
　撮像装置１００は、例えば裏面照射型の固体撮像装置であり、図２に示すように、基板１１１（本開示の「半導体層」の一例）と、基板１１１の表面１１１ａ（図２では、下面）側に設けられた層間絶縁膜１３０及び配線層１４０を備える。また、撮像装置１００は、基板１１１の裏面１１１ｂ（図２では、上面；本開示の「受光面」の一例）側に設けられた固定電荷膜２０、絶縁膜２２、３２、透明電極２４、絶縁性のキャップ膜２６、サイドウォール層３０、カラーフィルタＣＦ及びオンチップレンズＯＣＬ、バリアメタル層１５０、第１ＯＰＢ層１６１及び第２ＯＰＢ層１６２、を備える。
　基板１１１は、例えばシリコンで構成される。基板１１１は、画素部１と、画素部１の周辺に配置される周辺部２と、を有する。画素部１と周辺部２は、互いに隣接して配置されている。なお、周辺部２には第１ＯＰＢ層１６１及び第２ＯＰＢ層１６２が配置されて遮光されることから、周辺部２はＯＰＢ部、又は、遮光部と言い換えてもよい。
　画素部１には、複数の画素１１２が二次元マトリクス状に複数設けられている（図１参照）。複数の画素１１２の各々は、光電変換領域（すなわち、フォトダイオード）１１と、複数の画素トランジスタ（図示せず）とで構成される。光電変換領域１１は、例えばフォトダイオードであり、入射した光の受光量に応じた信号電荷が生成され、蓄積される。画素トランジスタは、例えば基板１１１の表面１１１ａ側に設けられたソース・ドレイン領域と、基板１１１の表面１１１ａ上にゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極と、を有する。
　また、画素部１には、隣接する画素１１２間を電気的に分離する画素間分離部１３と、各画素１１２内で光電変換領域１１を複数の領域に分離する画素内分離部１５とが設けられている。例えば、画素内分離部１５は、光電変換領域１１を第１光電変換領域１１Ａと第２光電変換領域１１Ｂとに分離する。
　図３に示すように、画素間分離部１３は、画素部１に設けられた第１トレンチＨ１と、第１トレンチＨ１内に設けられた固定電荷膜２０、絶縁膜２２及び透明電極２４とで構成されている。図２に示すように、画素間分離部１３の第１トレンチＨ１は、例えば基板１１１の表面１１１ａと裏面１１１ｂとの間を貫通している。なお、本開示の実施の形態において、画素間分離部１３の構成はこれに限定されるものではない。画素間分離部１３の第１トレンチＨ１は、基板１１１の裏面１１１ｂ側に開口していればよい。第１トレンチＨ１は、基板１１１の裏面１１１ｂから、裏面１１１ｂと表面１１１ａとの中間の位置（すなわち、基板１１１の深さ方向における中間の位置）まで設けられていてもよい。
　図２に示すように、画素内分離部１５は、画素部１に設けられた第２トレンチＨ２と、第２トレンチＨ２内に設けられた固定電荷膜２０、絶縁膜２２及び透明電極２４とで構成されている。図２に示すように、画素内分離部１５の第２トレンチＨ２は、基板１１１の表面１１１ａと裏面１１１ｂとの間を貫通している。画素内分離部１５は、例えば図３に示した画素間分離部１３と同一の構造を有する。図３において、符号１３を符号１５に置き換え、符号Ｈ１を符号Ｈ２に置き換えると、画素内分離部１５の構成例を示す図となる。
　なお、画素間分離部１３と同様に、画素内分離部１５の構成も図２、図３に示す態様に限定されない。画素内分離部１５の第２トレンチＨ２は、基板１１１の裏面１１１ｂ側に開口していればよい。第２トレンチＨ２は、基板１１１の裏面１１１ｂから、裏面１１１ｂと表面１１１ａとの中間の位置（すなわち、基板１１１の深さ方向における中間の位置）まで設けられていてもよい。
　また、画素内分離部１５には、第１光電変換領域１１Ａ及び第２光電変換領域１１Ｂの一方から他方へ電荷を流すための隙間（オーバーフローパス）が設けられていてもよい。
　以下の説明においては、図３に示す画素間分離部１３を備える撮像装置１００を、第１の実施の形態における撮像装置１００ａとする。
　層間絶縁膜１３０は、基板１１１の表面１１１ａ側において、画素部１と周辺部２とを含む画素領域１１３全体に連続して設けられている。層間絶縁膜１３０は、例えば酸化シリコン膜、又は、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜で構成されている。
　層間絶縁膜１３０は、例えば、第１絶縁膜１３１と、第２絶縁膜１３２と、第３絶縁膜１３３と、第４絶縁膜１３４と、を有する。一例を挙げると、第１絶縁膜１３１は、Ｓｉ原料ガスとアンモニアガスを用いてＣＶＤ法で成膜された窒化シリコン膜（ＳｉＮ）である。第２絶縁膜１３２は、ＳｉＨ４等のＳｉ原料ガスを用いてＣＶＤ法で成膜された酸化シリコン膜（ＳｉＯ）である。第３絶縁膜１３３は、ＴＥＯＳ（Tetra Eth Oxy Silane）を用いてＣＶＤ法で成膜された酸化シリコン膜（ＳｉＯ）である。第４絶縁膜１３４は、ＳｉＨ４等のＳｉ原料ガスを用いてＣＶＤ法で成膜された酸化シリコン膜（ＳｉＯ）である。
　図４に示すように、第１絶縁膜１３１、第２絶縁膜１３２及び第３絶縁膜１３３が交互に積層されて、層間絶縁膜１３０を構成している。第１絶縁膜１３１、第２絶縁膜１３２及び第３絶縁膜１３３の積層順は任意である。また、第４絶縁膜１３４は、基板１１１と配線１４２との間に位置する。第４絶縁膜１３４には、配線層１４０の配線１４２を底面とするビアＶ１が形成されている。
　なお、本開示の実施の形態において、上記の第１絶縁膜１３１、第２絶縁膜１３２、第３絶縁膜１３３、第４絶縁膜１３４の各組成と各製法はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。また、層間絶縁膜１３０を構成する絶縁膜の種類も上記に限定されず、第１絶縁膜１３１、第２絶縁膜１３２、第３絶縁膜１３３及び第４絶縁膜１３４に加えて、第５絶縁膜（図示せず）を有してもよい。また、層間絶縁膜１３０は、第１絶縁膜１３１及び第２絶縁膜１３２を有し、第３絶縁膜１３３は無くてもよい。本開示の実施の形態において、層間絶縁膜１３０の構成は任意である。
　配線層１４０は、層間絶縁膜１３０を介して積層された複数の配線１４１を有する。図２では、配線層１４０が周辺部２に配置されている態様を示しているが、配線層１４０は周辺部２だけでなく、画素部１にも設けられている。画素部１では、各画素１１２の画素トランジスタが配線層１４０の配線１４１を介して駆動される。また、各画素１１２の光電変換領域１１で生成された信号電荷は、配線層１４０の配線１４１を介して出力される。配線１４１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、Ａｌを主成分に含むＡｌ合金、銅（Ｃｕ）、又は、Ｃｕを主成分とするＣｕ合金で構成されている。
　固定電荷膜２０は、第１トレンチＨ１の側壁（側面）と、第２トレンチＨ２の側壁（側面）と、基板１１１の裏面１１１ｂ（図２では、上面）とに連続して設けられている。本明細書では、基板１１１の裏面１１１ｂをフィールド部と言い換えてもよい。固定電荷膜２０は、第１トレンチＨ１及び第２トレンチＨ２の各側壁とフィールド部とを連続して覆っている。
　固定電荷膜２０は、第１トレンチＨ１の側壁に面するＰ型層（図示せず）の電荷（正孔）をピニングできるので、Ｐ型層とＮ型層との間のＰＮ接合部分の電界をさらに強くすることが可能である。これにより、光電変換領域１１にて発生した電荷を保持することがさらに容易となり、光電変換領域１１（すなわち、フォトダイオード）の飽和電荷量（Ｑｅ）の増大に寄与する。固定電荷膜２０は、例えば酸化アルミニウム膜（ＡｌＯ）である。また、固定電荷膜２０は、ＡｌＯに限定されず、酸化シリコン膜（ＳｉＯ）、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）、又は、酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ）であってもよい。
　絶縁膜２２は、固定電荷膜２０を介して、第１トレンチＨ１及び第２トレンチＨ２の各側壁と、フィールド部とに連続して設けられている。
　透明電極２４は、固定電荷膜２０及び絶縁膜２２を介して、第１トレンチＨ１及び第２トレンチＨ２の各側壁と、フィールド部とに連続して設けられている。透明電極２４は、基板１１１の裏面１１１ｂ側から第１トレンチＨ１内及び第２トレンチＨ２内へ連続して設けられ、画素１１２の受光面と第１トレンチＨ１の側壁、第２トレンチＨ２の側壁とを覆っている。
　透明電極２４は、撮像装置１００が検出する光（例えば、可視光）を透過する透明酸化物半導体で構成されている。透明酸化半導体は、例えば、ＩｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、又は、ＣｄＯのいずれか１つ以上を含む単層膜又は積層膜である。
　絶縁性のキャップ膜２６は、基板１１１の裏面１１１ｂ側に設けられており、透明電極２４を覆っている。キャップ膜２６は、例えば酸化シリコン膜（ＳｉＯ）、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）のいずれか１つ以上の膜で構成されている。
　サイドウォール層３０は、画素部１に設けられており、周辺部２には設けられていない。画素部１において、サイドウォール層３０は、画素間分離部１３の上方に配置されている。サイドウォール層３０は、カラーフィルタＣＦの各フィルタ成分（例えば、後述のグリーンフィルタ成分（Ｇ）、レッドフィルタ成分（Ｒ）及びブルーフィルタ成分（Ｂ））との間に配置されている。サイドウォール層３０は、例えばポリシリコンで構成されている。
　絶縁膜３２は、画素部１と周辺部２とに連続して設けられており、画素部１のサイドウォール層３０と、周辺部２の第１ＯＰＢ層１６１とを覆っている。絶縁膜３２によって、サイドウォール層３０とカラーフィルタＣＦとの接触が防止されている。絶縁膜３２は、例えば酸化シリコン膜である。
　カラーフィルタＣＦは、基板１１１の画素部１に設けられている。カラーフィルタＣＦは、各画素１１２の上方に固定電荷膜２０、絶縁膜２２、透明電極２４及び絶縁性のキャップ膜２６等を介して配置されている。
　カラーフィルタＣＦは、複数のフィルタ成分を有し、例えば、画素１１２毎に第１フィルタ成分、第２フィルタ成分、第３フィルタ成分を有する。一例を示すと、第１フィルタ成分、第２フィルタ成分及び第３フィルタ成分は、それぞれ、グリーンフィルタ成分（Ｇ）、レッドフィルタ成分（Ｒ）及びブルーフィルタ成分（Ｂ）である。また、第１フィルタ成分、第２フィルタ成分及び第３フィルタ成分は、これに限らず、任意の色フィルタ成分としてもよい。また、第１フィルタ成分、第２フィルタ成分及び第３フィルタ成分の少なくとも１つ以上は、色フィルタ成分以外でもよく、例えば、可視光を透過する透明樹脂や、透明樹脂中にカーボンブラック色素を添加して形成されるＮＤフィルタのように可視光を減衰するフィルタ成分であってもよい。
　カラーフィルタＣＦ上にオンチップレンズＯＣＬが設けられている。オンチップレンズＯＣＬは、例えば、樹脂などの有機材料で形成される。基板１１１の裏面１１１ｂ側から入射する光は、オンチップレンズＯＣＬで集光され、カラーフィルタＣＦに入射する。カラーフィルタＣＦでは、所望の波長の光が透過され、透過した光が基板１１１内の光電変換領域１１に入射する。
　基板１１１の周辺部２には、基板１１１の裏面１１１ｂと表面１１１ａとの間を貫通する貫通ビアＴＶが設けられている。また、周辺部２の層間絶縁膜１３０には、貫通ビアＴＶに連通するビアＶ１が設けられている。
　第１ＯＰＢ層１６１は、バリアメタル層１５０を介して、基板１１１の裏面１１１ｂ側から貫通ビアＴＶとビアＶ１とに埋め込まれている。また、ビアＶ１の底部（図２では、下部）には、配線層１４０の配線１４２が配置されている。配線１４２は、例えば導電性の不純物がドープされたポリシリコンからなる。配線１４２は、例えば基準電位（一例として、接地電位；０Ｖ）に固定されている。配線１４２の表面（図２では、上面）はバリアメタル層１５０で覆われている。第１ＯＰＢ層１６１は、貫通ビアＴＶ及びビアＶ１を通して、バリアメタル層１５０で覆われた配線１４２に接続している。
　周辺部２において、キャップ膜２６には、透明電極２４を底部とするコンタクトホールＨ３が設けられている。図４に示すように、コンタクトホールＨ３の底部において、透明電極２４はバリアメタル層１５０で覆われている。第１ＯＰＢ層１６１は、バリアメタル層１５０を介して、基板１１１の裏面１１１ｂ側からコンタクトホールＨ３に埋め込まれており、バリアメタル層１５０で覆われた配線１４２に接続している。撮像装置１００では、配線１４２及び第１ＯＰＢ層１６１を介して、透明電極２４に負のバイアス電圧を印加することが可能となっている。
　なお、図４に示すように、透明電極２４は、第１領域１７１と、第１領域１７１よりも不純物濃度が高い第２領域１７２とを有してもよい。そして、不純物濃度が高い第２領域１７２にバリアメタル層１５０を介して第１ＯＰＢ層１６１が接続していてもよい。これにより、透明電極２４と第１ＯＰＢ層１６１とのコンタクト抵抗をより低減することが可能である。
　図２に示すように、周辺部２において、キャップ膜２６、透明電極２４、絶縁膜２２及び固定電荷膜２０には、基板１１１を底部とするコンタクトホールＨ４が設けられている。コンタクトホールＨ４の底部において、基板１１１はバリアメタル層１５０で覆われている。
　第２ＯＰＢ層１６２は、バリアメタル層１５０を介して、基板１１１の裏面１１１ｂ側からコンタクトホールＨ４に埋め込まれており、バリアメタル層１５０で覆われた基板１１１に接続している。これにより、基板１１１は、第２ＯＰＢ層１６２を介して、任意の電位に固定することが可能となっている。任意の電位として、例えば基準電位（一例として、接地電位；０Ｖ）が挙げられる。
　＜製造方法＞
　撮像装置１００の製造方法を説明する。撮像装置１００は、成膜装置（例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic CVD）装置、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）装置、ＰＶＤ装置（Physical Vapor Deposition）、熱酸化装置を含む）、露光装置、エッチング装置、イオン注入装置、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置など、各種の装置を用いて製造される。以下、これらの装置を、製造装置と総称する。撮像装置１００の画素領域１１３は、次に説明する製造方法によって製造することができる。
　図５から図１５は、第１の実施の形態に係る撮像装置１００ａの画素領域１１３の製造方法を工程順に示す断面図である。なお、図５から図１５を参照して説明する製造方法は、第１の実施の形態に係る撮像装置１００ａの製造方法に限定されず、以下の説明する第２の実施の形態に係る撮像装置１００に対しても適宜適用可能である。ここでは、撮像装置の製造方法として説明を続ける。
　図５において、製造装置は、第１トレンチＨ１及び第２トレンチＨ２が形成された基板１１１の裏面１１１ｂ側に固定電荷膜２０、絶縁膜２２、透明電極２４をこの順で成膜して、第１トレンチＨ１及び第２トレンチＨ２を埋め込む。例えば、固定電荷膜２０としてＡｌＯ膜を成膜し、絶縁膜２２としてＳｉＯ膜を成膜し、透明電極２４としてＩｎＯを成膜する。固定電荷膜２０、絶縁膜２２及び透明電極２４の各成膜方法は特に限定されないが、一例を挙げるとＡＬＤ法である。これにより、基板１１１に画素間分離部１３と画素内分離部１５とが形成される。
　次に、図６に示すように、製造装置は、透明電極２４が形成された基板１１１の裏面１１１ｂ側にレジストパターンＲＰ１を形成する。レジストパターンＲＰ１は、貫通ビアＴＶ（図２参照）が形成される領域の上方を開口し、それ以外の領域を覆う形状を有する。そして、製造装置は、レジストパターンＲＰ１をマスクに用いて、透明電極２４、絶縁膜２２及び固定電荷膜２０を順次ドライエッチングして、基板１１１の裏面１１１ｂを露出させる。このドライエッチングでは、基板１１１の裏面１１１ｂをオーバーエッチングする。
　次に、図７に示すように、製造装置は、レジストパターンＲＰ１をマスクに用いて、基板１１１をウェットエッチングして、基板１１１を厚さ方向に貫く貫通ビアＴＶを形成する。貫通ビアＴＶの形成工程では、第４絶縁膜１３４がエッチングストッパとして機能する。
　次に、図８に示すように、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ上からレジストパターンＲＰ１を除去する。
　次に、図９に示すように、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側に絶縁性のキャップ膜２６を成膜する。これにより、貫通ビアＴＶの側壁（側面）もキャップ膜２６で覆われる。
　次に、図１０に示すように、製造装置は、キャップ膜２６が形成された基板１１１の裏面１１１ｂ側にレジストパターンＲＰ２を形成する。レジストパターンＲＰ２は、貫通ビアＴＶの上方を開口し、それ以外の領域を覆う形状を有する。キャップ膜２６のうち、貫通ビアＴＶの側壁を覆う部分の上方もレジストパターンＲＰ２で覆われる。
　次に、製造装置は、レジストパターンＲＰ２をマスクに用いて、キャップ膜２６と、第１絶縁膜１３１と、第４絶縁膜１３４とを順次エッチングする。このエッチングでは、配線層１４０の配線１４２がエッチングストッパとして機能する。これにより、貫通ビアＴＶに連通するビアＶ１が形成される。ビアＶ１の形成後、製造装置は、レジストパターンＲＰ２を除去する。
　次に、図１１に示すように、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側にレジストパターンＲＰ３を形成する。レジストパターンＲＰ３は、コンタクトホールＨ３（図２、図４参照）が形成される領域の上方を開口し、それ以外の領域を覆う形状を有する。
　次に、製造装置は、レジストパターンＲＰ３をマスクに用いて、キャップ膜２６を通して透明電極２４にボロン又は水素をイオン注入する。これにより、透明電極２４において、不純物濃度が他の領域（すなわち、第１領域１７１）よりも高い第２領域１７２が形成される。次に、製造装置は、レジストパターンＲＰ３をマスクに用いて、キャップ膜２６エッチングして、透明電極２４の第２領域１７２を底面とするコンタクトホールＨ３を形成する。その後、図１２に示すように、製造装置は、レジストパターンＲＰ３を除去する。
　レジストパターンＲＰ３の除去後、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側において、第２ＯＰＢ層１６２（図２参照）とコンタクトする領域の上方を開口し、それ以外の領域を覆うレジストパターン（図示せず）を形成する。そして、製造装置は、この図示しないレジストパターンをマスクに用いて、キャップ膜２６、透明電極２４、絶縁膜２２及び固定電荷膜２０を順次エッチングして、基板１１１の裏面１１１ｂを露出させる。このエッチング工程では、基板１１１の裏面１１１ｂをオーバーエッチングしてもよい。これにより、図１２に示すように、基板１１１を底面とするコンタクトホールＨ４が形成される。コンタクトホールＨ４の形成後、図示しないレジストパターンを除去する。
　次に、図１３に示すように、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側にバリアメタル層１５０とＯＰＢ層１６０とを順次成膜して、ビアＶ１、貫通ビアＴＶ、コンタクトホールＨ３、Ｈ４を埋め込む。バリアメタル層１５０は、例えば窒化チタン（ＴｉＮ）であり、スパッタ等のＰＶＤ法、又は、ＭＯＣＶＤ法で成膜される。バリアメタル層１５０は、ＰＶＤ法とＭＯＣＶＤ法とを組み合わせて成膜されたＴｉＮであってもよい。
　ＯＰＢ層１６０は、例えばタングステン（Ｗ）であり、スパッタ等のＰＶＤ法、又は、ＣＶＤ法で成膜される。ＯＰＢ層１６０は、ＰＶＤ法とＣＶＤ法とを組み合わせて成膜されたＷであってもよい。
　次に、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側において、第１ＯＰＢ層１６１及び第２ＯＰＢ層１６２（図２参照）が形成される領域を覆い、それ以外の領域の上方を開口するレジストパターン（図示せず）を形成する。そして、製造装置は、この図示しないレジストパターンをマスクに用いて、ＯＰＢ層１６０とバリアメタル層１５０とを順次ドライエッチングする。これにより、図１４に示すように、ＯＰＢ層１６０から第１ＯＰＢ層１６１と、第１ＯＰＢ層１６１とは電気的に分離された第２ＯＰＢ層１６２とを形成する。第１ＯＰＢ層１６１及び第２ＯＰＢ層１６２の形成後、図示しないレジストパターンを除去する。
　次に、製造装置は、第１ＯＰＢ層１６１及び第２ＯＰＢ層１６２が形成された基板全体に熱処理を施して、透明電極２４を低抵抗化する。この熱処理は、例えば水素（Ｈ２）ガス雰囲気下で行う。
　その後、図１５に示すように、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側にサイドウォール層３０を形成する。次に、製造装置は、絶縁膜３２を成膜して、サイドウォール層３０と、第１ＯＰＢ層１６１及び第２ＯＰＢ層１６２の各表面を覆う。その後、製造装置は、カラーフィルタＣＦ（図２参照）と、オンチップレンズＯＣＬ（図２参照）とを形成する。以上の工程を経て、図２に示した画素領域１１３が完成する。
　＜第１の実施の形態の効果＞
　以上説明したように、本開示の第１の実施の形態に係る撮像装置１００ａは、裏面１１１ｂが受光面となる基板１１１と、基板１１１に設けられ、受光面に入射する光を光電変換する複数の画素１１２と、複数の画素１１２のうち、隣り合う一方の画素１１２と他方の画素１１２との間に配置され、少なくとも受光面の側に開口する第１トレンチＨ１と、光を透過する透明酸化物半導体（例えば、ＩｎＯ）で構成され、受光面と第１トレンチＨ１の側壁とを覆う透明電極２４と、を備える。例えば、透明電極２４に負の電圧が印加される。
　これによれば、第１トレンチＨ１の側壁だけでなく、画素１１２の受光面（フィールド部）も透明電極２４で覆われているので、第１トレンチＨ１の側壁だけでなく、フィールド部にも負の電圧（負バイアス）を印加することが可能となる。これにより、側壁だけでなく、フィールド部を含むより広範な範囲で、基板１１１の界面近傍に正孔を蓄積することが可能となる。この広範な範囲に蓄積した正孔により、界面準位からの電荷（電子）の移動を広範な範囲で阻止することが可能となる。これにより、暗電流のさらなる低減が可能となる。
　また、撮像装置１００ａは、画素１１２内において、隣り合う第１光電変換領域１１Ａと第２光電変換領域１１Ｂとの間に配置され、少なくとも基板１１１の受光面の側に開口する第２トレンチＨ２をさらに備える。そして、透明電極２４は、第１トレンチＨ１及びフィールド部に加えて、第２トレンチＨ２の側壁も覆っている。
　これによれば、第２トレンチＨ２の側壁も透明電極２４で覆われており、第２トレンチＨ２の側壁にも負の電圧（負バイアス）を印加することが可能となる。これにより、さらに広範な範囲で、基板１１１の界面近傍に正孔を蓄積することが可能となるので、暗電流のさらなる、よりいっそうの低減が可能となる。
　撮像装置１００ａは、基板１１１の受光面側に設けられ、透明電極２４を覆う絶縁性のキャップ膜２６、をさらに備える。これによれば、透明電極２４をキャップ膜２６で覆った状態で、透明電極２４を低抵抗化するための水素（Ｈ２）雰囲気下での熱処理を行うことができ、透明電極２４がＨ２雰囲気に晒されることを防ぐことができる。これにより、透明電極２４の膜質の劣化を抑制することができる。
　透明電極２４は、キャップ膜２６よりも屈折率が高い材料で構成されていることが好ましい。例えば、透明電極２４はＩｎＯで構成され、キャップ膜２６はＳｉＯで構成されており、透明電極２４はキャップ膜２６よりも屈折率が高い。この屈折率差により、透明電極２４は反射防止膜として機能することができる。キャップ膜２６及び透明電極２４を通して画素１１２に入射する光の光量が、反射により低下することを抑制することができるので、画素１２１の飽和電荷量（Ｑｅ）の低下を抑制することが可能である。暗電流を低減させる効果と、Ｑｅ低下を抑制する効果との両立が可能である。
　透明電極２４は、第１領域１７１と、第１領域１７１よりも不純物濃度が高い第２領域１７２とを有する。これによれば、透明電極２４において、第１領域１７１よりも第２領域１７２の方が低抵抗となる。透明電極２４の局所的な抵抗制御が実現される。この低抵抗な第２領域１７２に第１ＯＰＢ層１６１が接触することで、透明電極２４と第１ＯＰＢ層１６１とのコンタクト抵抗を低減することができる。
　撮像装置１００ａは、透明電極２４と基板１１１との間に設けられた固定電荷膜２０、をさらに備える。透明電極２４と同様に、固定電荷膜２０も第１トレンチＨ１及び第２トレンチＨ２の各側壁だけでなく、フィールド部を覆っている。固定電荷膜２０によって、正孔をピニングできるので、光電変換領域１１のＰＮ接合部分（図示せず）の電界をさらに強くすることが可能である。これにより、光電変換領域１１にて発生した電荷を保持することがさらに容易となり、Ｑｅの増大に寄与する。
　なおここで、第１の実施の形態における撮像装置１００ａに対する効果について説明したが、これらの効果は、以下に説明する第２の実施の形態以降の撮像装置１００に対しても、第１の実施の形態における撮像装置１００ａと同様に得られる効果である。
　＜第２の実施の形態＞
　図１６は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像装置１００ｂの断面構成例を示す図である。撮像装置１００ｂは、図１６に示すような画素間分離部１３を有する構成とされている。図１６に示すように、画素間分離部１３において、第１トレンチＨ１の内部は透明電極２４で完全に埋め込まれておらず、空隙ＡＧが存在してもよい。
　透明電極２４は光を透過するが、僅かに光を吸収する。しかしながら、図１６に示すように、画素間分離部１３に空隙ＡＧが存在することで、画素間分離部１３において透明電極２４に吸収される光量を低減することができる。これにより、画素間分離部１３に隣接する光電変換領域１１での光電変換量を増やすことができ、飽和電荷量（Ｑｅ）の向上が可能となる。
　画素間分離部１３と同様に、画素内分離部１５においても、第２トレンチＨ２の内部は透明電極２４で完全に埋め込まれておらず、空隙ＡＧが存在してもよい。これにより、画素内分離部１５に隣接する第１光電変換領域１１Ａ、第２光電変換領域１１Ｂでの光電変換量を増やすことができ、Ｑｅの向上が可能となる。図１６において、符号１３を符号１５に置き換え、符号Ｈ１を符号Ｈ２に置き換えると、画素内分離部１５の変形例を示す図となる。
　図１７は、空隙ＡＧを有する画素間分離部１３を有する撮像装置１００ｂの製造方法を工程順に示す断面図である。図１７のステップＳＴ１では、製造装置は、例えばＡＬＤ法により、第１トレンチＨ１の周りに透明電極２４Ａを薄く成膜する。透明電極２４Ａは、図１６に示した透明電極２４の一部であり、例えばＩｎＯである。
　次に、製造装置は、絶縁性のキャップ膜２６を成膜して、第１トレンチＨ１内を埋め込む。次に、図１７のステップＳＴ２で、製造装置は、透明電極２４Ａを含む基板全体に熱処理を施して、透明電極２４Ａを低抵抗化する。この熱処理は、例えば水素（Ｈ２）ガス雰囲気下で行う。
　次に、図１７のステップＳＴ３で、製造装置は、キャップ膜２６を除去する。その後、図１７のステップＳＴ４で、製造装置は、例えばＰＶＤ法により、基板１１１のフィールド部に透明電極２４Ｂを成膜して、第１トレンチＨ１の上方を覆う。ここでは、第１トレンチＨ１内に空隙ＡＧが残るように透明電極２４Ｂを厚く成膜する。透明電極２４Ｂは、図１６に示した透明電極２４の他の一部であり、例えばＩｎＯである。以上の工程を経て、空隙ＡＧを有する画素間分離部１３が完成する。
　なお、この製造方法では、画素間分離部１３とともに、画素内分離部１５も空隙ＡＧを有する形に形成される。図１７において、符号１３を符号１５に置き換え、符号Ｈ１を符号Ｈ２に置き換えると、画素内分離部１５の製造方法を工程順に示す図となる。
　以上説明したように、本開示の第２の実施の形態によれば、第１トレンチＨ１内及び第２トレンチＨ２内はそれぞれ、透明電極２４で完全に埋め込まれておらず空隙ＡＧが存在する。これによれば、第１トレンチＨ１内及び第２トレンチＨ２内での光の吸収をそれぞれ低減できるので、画素１２１の飽和電荷量（Ｑｅ）の低下を抑制することができる。暗電流を低減させる効果と、Ｑｅ低下を抑制する効果との両立が可能である。
　＜透明電極と配線の他の接続＞
　上述の第１の実施の形態では、例えばＷ等構成される第１ＯＰＢ層１６１を介して、透明電極２４と配線層１４０の配線１４２とが接続される態様を示した。しかしながら、本開示の実施の形態において、透明電極２４と配線１４２との接続はこれに限定されない。透明電極２４は、第１ＯＰＢ層１６１を介することなく、貫通ビアＴＶ及びビアＶ１内まで延設されて、配線１４２に接続されていてもよい。
　図１８から図２３は、撮像装置１００の画素領域１１３の製造方法を工程順に示す断面図である。図１８では、基板１１１の裏面１１１ｂ側に図示しないレジストパターンが設けられ、このレジストパターンを用いたエッチングにより、基板１１１に第１トレンチＨ１、第２トレンチＨ２及び貫通ビアＴＶが形成されている。製造装置は、第１トレンチＨ１、第２トレンチＨ２及び貫通ビアＴＶが形成された基板１１１の裏面１１１ｂ側に、例えばＡＬＤ法で、固定電荷膜２０と絶縁膜２２とを順次薄く成膜する。これにより、第１トレンチＨ１、第２トレンチＨ２及び貫通ビアＴＶの各側壁（側面）と各底面は、固定電荷膜２０と絶縁膜２２とで覆われる。
　次に、図１９に示すように、製造装置は、絶縁膜２２が形成された基板１１１の裏面１１１ｂ側にレジストパターンＲＰ１１を形成する。レジストパターンＲＰ１１は、ビアＶ１が形成される領域の上方を開口し、それ以外の領域を覆う形状を有する。そして、製造装置は、レジストパターンＲＰ１１をマスクに用いて、第４絶縁膜１３４をエッチングして、配線１４２を底面とするビアＶ１を形成する。ビアＶ１の形成後、製造装置は、レジストパターンＲＰ１１を除去する。
　次に、図２０に示すように、製造装置は、ビアＶ１が形成された基板１１１の裏面１１１ｂ側に透明電極２４を成膜して、第１トレンチＨ１、第２トレンチＨ２、貫通ビアＴＶ及びビアＶ１を埋め込む。透明電極２４は、貫通ビアＴＶ及びビアＶ１を通して、配線層１４０の配線１４２に接続される。
　次に、製造装置は、透明電極２４上に絶縁性のキャップ膜２６Ａを成膜する。なお、キャップ膜２６Ａは、絶縁性のキャップ膜２６の一部である。この製造方法では、キャップ膜２６の他の一部として、後述の図２２の工程でキャップ膜２６Ｂを成膜する。
　次に、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側において、第２ＯＰＢ層１６２（図２参照）とコンタクトする領域の上方を開口し、それ以外の領域を覆うレジストパターン（図示せず）を形成する。そして、製造装置は、この図示しないレジストパターンをマスクに用いて、キャップ膜２６Ａ、透明電極２４、絶縁膜２２及び固定電荷膜２０を順次エッチングして、基板１１１の裏面１１１ｂを露出させる。このエッチング工程では、基板１１１の裏面１１１ｂをオーバーエッチングしてもよい。これにより、図２１に示すように、基板１１１を底面とするコンタクトホールＨ４が形成される。コンタクトホールＨ４の形成後、図示しないレジストパターンを除去する。
　次に、図２２に示すように、製造装置は、キャップ膜２６の他の一部として、絶縁性のキャップ膜２６Ｂを成膜する。これにより、コンタクトホールＨ４の側壁（側面）がキャップ膜２６Ｂで覆われるとともに、キャップ膜２６全体が厚膜化される。
　次に、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側において、第２ＯＰＢ層１６２（図２参照）とコンタクトする領域の上方を開口し、それ以外の領域を覆うレジストパターン（図示せず）を形成する。ここでは、キャップ膜２６Ｂのうち、コンタクトホールＨ４の側壁を覆う部分の上方もレジストパターンで覆われる。次に、製造装置は、この図示しないレジストパターンをマスクに用いて、キャップ膜２６Ｂのうち、コンタクトホールＨ４の底面を覆う部分をエッチングして、コンタクトホールＨ４の底面に基板１１１を露出させる。このエッチングでは、基板１１１がエッチングストッパとして機能する。このエッチング後、図示しないレジストパターンを除去する。
　次に、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側にバリアメタル層１５０とＯＰＢ層１６０（図１３参照）とを順次成膜して、コンタクトホールＨ４を埋め込む。上述したように、ＯＰＢ層１６０は、例えばタングステン（Ｗ）であり、スパッタ等のＰＶＤ法、又は、ＣＶＤ法で成膜される。バリアメタル層１５０は、例えば窒化チタン（ＴｉＮ）であり、スパッタ等のＰＶＤ法、又は、ＭＯＣＶＤ法で成膜される。
　次に、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側において、第２ＯＰＢ層１６２（図２３参照）が形成される領域を覆い、それ以外の領域の上方を開口するレジストパターン（図示せず）を形成する。そして、製造装置は、この図示しないレジストパターンをマスクに用いて、ＯＰＢ層１６０とバリアメタル層１５０とを順次ドライエッチングする。これにより、図２３に示すように、ＯＰＢ層１６０から第２ＯＰＢ層１６２が形成される。第２ＯＰＢ層１６２の形成後、図示しないレジストパターンを除去する。
　次に、製造装置は、基板１１１の裏面１１１ｂ側にサイドウォール層３０を形成する。次に、製造装置は、絶縁膜３２を成膜して、サイドウォール層３０と第２ＯＰＢ層１６２の各表面を覆う。その後、製造装置は、カラーフィルタＣＦ（図２参照）と、オンチップレンズＯＣＬ（図２参照）とを形成する。以上の工程を経て、撮像装置１００の画素領域１１３が完成する。
　以上説明したように、撮像装置１００では、透明電極２４は、画素部１から周辺部２まで延設されており、周辺部２の貫通ビアＴＶ及びビアＶ１を通して配線１４２に接続されている。このような態様であっても、第１トレンチＨ１及び第２トレンチＨ２の各側壁だけでなく、フィールド部を含むより広範な範囲で、基板１１１の界面近傍に正孔を蓄積することが可能となる。この広範な範囲に蓄積した正孔により、界面準位からの電荷（電子）の移動を広範な範囲で阻止することが可能となる。これにより、第１の実施の形態と同様に、暗電流のさらなる低減が可能である。
　なお、図１６、図１７に示した第２の実施の形態を適用してよい。すなわち、第１トレンチＨ１内及び第２トレンチＨ２内はそれぞれ、透明電極２４で完全に埋め込まれておらず空隙ＡＧが存在してもよい。これにより、撮像装置１００においても、第１トレンチＨ１内及び第２トレンチＨ２内での光の吸収をそれぞれ低減できるので、画素１２１の飽和電荷量（Ｑｅ）の低下を抑制することができる。暗電流を低減させる効果と、Ｑｅ低下を抑制する効果との両立が可能である。
　なお、図１８から図２３を参照して説明した製造方法は、第１、第２の実施の形態に係る撮像装置１００の製造方法に限定されず、以下の説明する第３の実施の形態に係る撮像装置１００に対しても適宜適用可能である。
　＜第３の実施の形態＞
　図２４から図３０は、第３の実施の形態における撮像装置１００ｃの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。図２４から図３０に示した第３の実施の形態における撮像装置１００ｃにおいて、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図２４に示した第３－１の実施の形態における撮像装置１００ｃは、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａに拡散防止膜２０１がさらに設けられた構成とされている。
　図２４に示した撮像装置１００ｃは、絶縁膜２２と透明電極２４との間に、拡散防止膜２０１が設けられている。拡散防止膜２０１は、透明電極２４から金属の不純物が、例えば製造時の熱処理時に光電変換領域１１側に拡散されてしまうことを防ぐために設けられている。
　拡散防止膜２０１は、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＷＮなどを材料とした活性化エネルギーが高い膜、または高密度膜を用いることができる。また拡散防止膜２０１は、シリコン基板（基板１１１）と屈折率に差があるような膜として構成することもできる。
　拡散防止膜２０１を透明電極２４と絶縁膜２２との間に設けることで、例えば、ＩＴＯを原料とする透明電極２４からの金属不純物は、拡散防止膜２０１により拡散が防止されるため、光電変換領域１１に金属不純物が拡散するようなことを抑制することができる。
　図２５は、第３－２の実施の形態における撮像装置１００ｃの構成例を示す図である。図２５に示した撮像装置１００ｃは、固定電荷膜２０と絶縁膜２２との間に、拡散防止膜２０１が設けられている。
　図２５に示したように、拡散防止膜２０１を固定電荷膜２０と絶縁膜２２との間に設けることで、透明電極２４からの金属不純物は、拡散防止膜２０１により拡散が防止されるため、光電変換領域１１に金属不純物が拡散するようなことを抑制することができる。
　図２６は、第３－３の実施の形態における撮像装置１００ｃの構成例を示す図である。図２６に示した撮像装置１００ｃは、基板１１１(光電変換領域１１)と固定電荷膜２０との間に、拡散防止膜２０１が設けられている。
　図２６に示したように、拡散防止膜２０１を光電変換領域１１と固定電荷膜２０との間に設けることで、透明電極２４からの金属不純物は、拡散防止膜２０１により拡散が防止されるため、光電変換領域１１に金属不純物が拡散するようなことを抑制することができる。
　図２７は、第３－４の実施の形態における撮像装置１００ｃの構成例を示す図である。図２４、図２５、図２６に示した第３－１から３－３の実施の形態における撮像装置１００ｃにおいては、拡散防止膜２０１がトレンチ内部の側面と、受光面に設けられている例を挙げて説明した。図２７に示すように、拡散防止膜２０１は、トレンチの内部の側面に設けられ、受光面には設けられない構成とすることもできる。
　図２７に示した第３－４の実施の形態における撮像装置１００ｃは、図２６に示した第３－３の実施の形態における撮像装置１００ｃと同じく、拡散防止膜２０１が、光電変換領域１１と固定電荷膜２０との間に設けられている場合を例示したが、図２４に示した第３－１の実施の形態における撮像装置１００ｃのように、拡散防止膜２０１が絶縁膜２２と透明電極２４との間に設けられている構成において、受光面側には拡散防止膜２０１が設けられていない構成とすることもできる。
　また、図２５に示した第３－２の実施の形態における撮像装置１００ｃのように、拡散防止膜２０１が固定電荷膜２０と絶縁膜２２との間に設けられている構成において、受光面側には拡散防止膜２０１が設けられていない構成とすることもできる。
　図２４から図２７に示した第３－１から第３－４の実施の形態における撮像装置１００ｃにおいて、固定電荷膜２０が設けられない構成とすることもできる。
　図２８は、第３－５の実施の形態における撮像装置１００ｃの構成例を示す図である。図２８に示した撮像装置１００ｃは、図３に示した撮像装置１００ａと同じ構造を有しているが、絶縁膜２２に所定のイオンがドープされた絶縁膜２２’となっている点が異なる。
　図２８では、イオンがドープされていることを矢印と白丸で示している。図２８に示した撮像装置１００ｃの絶縁膜２２’は、例えばＳｉ０を材料として形成された膜であり、カーボン、フッ素、ボロンなどがドープされた膜とされている。絶縁膜２２’は、例えば、ＩＴＯを原料とする透明電極２４からの金属不純物を捕獲する機能を有する膜となる。
　絶縁膜２２’にゲッタリング材料を導入することで、透明電極２４からの金属不純物が、絶縁膜２２’に捕獲され、光電変換領域１１に拡散されるようなことを防ぐことができる。
　図２９は、第３－６の実施の形態における撮像装置１００ｃの構成例を示す図である。図２９に示した撮像装置１００ｃは、固定電荷膜２０にゲッタリング材料が導入された固定電荷膜２０’とされている。図２９に示した撮像装置１００ｃは、例えば、ＡｌＯを材料として形成されている固定電荷膜２０に所定のイオンがドープされた固定電荷膜２０’となっている。
　固定電荷膜２０’にゲッタリング材料を導入することで、透明電極２４からの金属不純物が、固定電荷膜２０’に捕獲され、光電変換領域１１に拡散されるようなことを防ぐことができる。
　図３０は、第３－７の実施の形態における撮像装置１００ｃの構成例を示す図である。図２８、図２９に示した第３－５、第３－６の実施の形態における撮像装置１００ｃにおいては、Ｃ(カーボン)やＦ(フッ素)がトレンチ内部の側面と受光面に設けられている絶縁膜２２’または固定電荷膜２０’にドープされている例を挙げて説明した。図３０に示すように、所定のイオンのドープは、トレンチの内部の側面に設けられ膜に対して行われ、受光面に設けられている膜に対しては行われない構成とすることもできる。
　図３０に示した第３－７の実施の形態における撮像装置１００ｃは、図２９に示した第３－６の実施の形態における撮像装置１００ｃと同じく、固定電荷膜２０’に対してゲッタリング材料が導入された場合を例示したが、図２８に示した第３－５の実施の形態における撮像装置１００ｃのように、絶縁膜２２’に対してゲッタリング材料が導入された構成において、受光面に設けられている絶縁膜２２はゲッタリング材料が導入されていない構成とすることもできる。
　図２８、図３０に示した第３－５と第３－７の実施の形態における撮像装置１００ｃにおいて、固定電荷膜２０が設けられない構成とすることもできる。
　図２４から図２７に示した第３－１から第３－４の実施の形態のいずれか１つと、図２８から図３０に示した第３－５から第３－７の実施の形態のいずれか１つを組み合わせた構成とすることもできる。すなわち、拡散防止膜２０１と、ゲッタリング材料が導入された膜が積層された構成とすることもできる。
　第３の実施の形態における撮像装置１００ｃによれば、例えば熱負荷で透明電極２４に含まれる金属不純物が、シリコン基板（光電変換領域１１）に拡散されてしまうようなことを防ぎ、白点の発生を抑制し、暗電流を低減させることができる。拡散防止膜２０１として、シリコンよりも屈折率が高い材料を用いることで、光電変換領域１１側に入射光を全反射しやすい構造とすることができ、量子効率を向上させることができる。
　＜第４の実施の形態＞
　図３１は、第４の実施の形態における撮像装置１００ｄの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。図３１に示した第４の実施の形態における撮像装置１００ｄにおいて、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図３１に示した第４の実施の形態における撮像装置１００ｄは、固定電荷膜２０の代わりにリーク防止膜２２１が設けられている点が、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと異なり、他の点は同様である。
　透明電極２４を設け、その透明電極２４に負バイアスを印加した場合、リーク電流が発生し、固定電荷膜２０の正孔と結合し、正孔が減少してしまう可能性がある。第４の実施の形態における撮像装置１００ｄは、リーク防止膜２２１を備えることで、リーク電流の発生を抑制する構成とされている。
　図３１を参照するに、画素間分離部１３の中央には、透明電極２４が充填され、透明電極２４には絶縁膜２２が積層されている。絶縁膜２２には、リーク防止膜２２１が積層されている。リーク防止膜２２１は、絶縁膜２２と光電変換領域１１との間に設けられている。
　リーク防止膜２２１は、リーク耐性が高く、ＥＯＴ（Equivalent Oxide Thickness）を下げられる材料で形成された膜であり、例えば、High-kメタルゲートで使用されるゲート絶縁膜を形成する材料を用いることができる。具体的には、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＺｒＯ、ＴａＯ、ＴｉＯ２、ＮｂＯ、Ｌａ２Ｏ３などを材料とし、リーク防止膜２２１を形成することができる。
　リーク防止膜２２１として、メモリなどのキャパシタの材料として用いられる材料を用いたり、キャパシタの構造を適応したりすることもできる。例えば、ジルコニア、アルミナ、ジルコニアの積層構造（ＺＡＺ）、酸化ハフニウム、アルミナ、酸化ハフニウム（ＨＡＨ）の積層構造を、リーク防止膜２２１として適用することができる。ＺｒＯ、ＨｆＯ、ＡｌＯ、ＮｂＯなどの材料で形成された膜を積層した構造を、リーク防止膜２２１として適用することもできる。リーク防止膜２２１は、２種類以上の金属酸化膜が積層された構成とすることもできる。
　第４の実施の形態における撮像装置１００ｄによれば、画素間分離部１３で発生するリーク電流を抑制することができる。
　＜第５の実施の形態＞
　図３２は、第５－１の実施の形態における撮像装置１００ｅの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。図３２に示した第５－１の実施の形態における撮像装置１００ｅにおいて、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図３２に示した第５－１の実施の形態における撮像装置１００ｅは、イオン注入された膜が設けられている点が、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂと異なり、他の点は基本的に同様である。以下の説明では、図１６に示した撮像装置１００ｂのように、空隙ＡＧがあり、固定電荷膜２０が薄膜である場合を例に挙げて説明を行う。また、簡略化した図を用いて説明する。
　図１６に示した撮像装置１００ｂは、画素間分離部１３に空隙ＡＧを有し、画素間分離部１３の側壁に形成されている透明電極２４は、薄膜化された状態で設けられている。透明電極２４が薄膜で形成されることにより、抵抗値が大きくなってしまう可能性がある。透明電極２４を、酸化物半導体材料を用いて形成すると、水素が透過し易く、画素間分離部１３（トレンチ）内部の水素濃度が維持できず、暗電流が発生する可能性がある。
　図３２に示した撮像装置１００ｅの基本的な構成は、図１６に示した撮像装置１００ｂと同様であるが、図３２に示した撮像装置１００ｅは、透明電極２４にイオン注入が行われることで、酸素が欠損した状態で形成された透明電極２４１が備えられている点が異なる。
　図３２では、透明電極２４１が、イオン注入された透明電極であることを示すために、イオンを黒丸で表し、矢印でイオンが注入される（注入された）ことを表している。透明電極２４１を、例えば、ＩｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＣｄＯなどの酸化物半導体材料を用いて形成した場合、この酸化物の酸素が、注入されたイオンによりはじき飛ばされ、酸素欠損の状態を作り出すことができる。そのため、透明電極２４１の膜質は変化し、水素が透過しづらい構成とすることができる。そのような水素が透過しづらい透明電極２４を備えることで、画素間分離部１３のトレンチ内部の水素濃度が維持できるようになる。
　図３２に示した透明電極２４１を有する撮像装置１００ｅ（画素間分離部１３の部分）の製造について、図３３を参照して説明する。
　工程Ｓ４１において、シリコン基板１１１にトレンチが形成される。工程Ｓ４２において、シリコン基板１１１に形成されたトレンチの側壁、底面、およびシリコン基板１１１の受光面側となる面に、固定電荷膜２０が成膜される。工程Ｓ４３において、絶縁膜２２が固定電荷膜２０上に成膜される。
　工程Ｓ４４において、透明電極２４が絶縁膜２２上に成膜される。工程Ｓ４４において成膜される透明電極２４は、例えば、第１の実施の形態として説明した撮像装置１００ａ（図３）と同じく、例えば、ＩｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＣｄＯなどの酸化物半導体材料が用いられて成膜される。
　工程Ｓ４５において、透明電極２４にイオン注入が行われる。イオン注入は、プラズマドーピングまたは斜めイオン注入（Tilt implantation）を適用することができる。イオン注入時に用いられるガスとしては、例えば、ＢＦ３、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３、ＡｓＨ３、Ａｒ、Ｎｅなどを用いることができる。透明電極２４にイオン注入が行われることで、透明電極２４の膜質が変化し、透明電極２４１が形成される。
　このような工程により、図３２に示した撮像装置１００ｅの画素間分離部１３を形成することができる。
　図３４は、第５－２の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成を示す図である。図３４に示した撮像装置１００ｅは、絶縁膜２２にイオン注入が行われ、酸素欠損の状態とされた絶縁膜２４３を備える。透明電極２４は、例えば、第１の実施の形態として説明した撮像装置１００ａ（図３）と同じく酸化物半導体材料が用いられて成膜され、イオン注入はされていない膜とされている。
　このように、イオン注入が行われた絶縁膜２４３を備える構成とすることもできる。図３４に示した撮像装置１００ｅの製造は、図３３の工程Ｓ４３において、絶縁膜２２が成膜された後に、その成膜された絶縁膜２２に対してイオン注入が行われることで製造することができる。
　図３５は、第５－３の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成を示す図である。図３５に示した撮像装置１００ｅは、透明電極２４と絶縁膜２２にイオン注入が行われ、酸素欠損の状態とされた透明電極２４１と絶縁膜２４３を備える。
　このように、イオン注入が行われた透明電極２４１と絶縁膜２４３を備える構成とすることもできる。図３４に示した撮像装置１００ｅの製造は、図３３の工程Ｓ４３において、絶縁膜２２が成膜された後に、その成膜された絶縁膜２２に対してイオン注入が行われ、工程Ｓ４４において、透明電極２４が成膜された後に、その成膜された透明電極２４に対してイオン注入が行われる（工程Ｓ４５）ことで製造することができる。
　図３６は、第５－４の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成を示す図である。図３６に示した撮像装置１００ｅは、図３２に示した第５－１の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成から絶縁膜２２を取り除いた構成とされている。図３６に示した撮像装置１００ｅは、イオン注入された透明電極２４１と固定電荷膜２０とが、画素間分離部１３に形成されている。
　このように、イオン注入が行われた透明電極２４１を備え、絶縁膜２２は備えない構成とすることもできる。図３５に示した撮像装置１００ｅの製造は、図３３の工程Ｓ４３において、絶縁膜２２を成膜する工程を省略することで製造することができる。
　図３７は、第５－５の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成を示す図である。図３７に示した撮像装置１００ｅは、図３２に示した第５－１の実施の形態における撮像装置１００ｅの透明電極２４１上に反射防止膜２５１が成膜されている構成とされている。
　図３７のＡに示した撮像装置１００ｅは、受光面側（シリコン基板１１１の図中上側の面）に成膜されている透明電極２４１上に反射防止膜２５１が積層された構成とされている。図３７のＡに示した撮像装置１００ｅは、画素間分離部１３のトレンチを反射防止膜２５１で塞がない構成とされている。
　図３７のＢに示した撮像装置１００ｅは、受光面側に成膜されている透明電極２４１上と、空隙ＡＧとなる領域上に反射防止膜２５１が積層された構成とされている。図３７のＢに示した撮像装置１００ｅは、画素間分離部１３のトレンチを反射防止膜２５１で塞ぐ構成とし、空隙ＡＧが設けられる構成とされている。
　反射防止膜２５１は、例えば、ＴａＯを用いて形成することができる。
　このように、反射防止膜２５１を設けた撮像装置１００ｅは、図３３の工程Ｓ４５の後の工程にて反射防止膜２５１を成膜することで製造することができる。
　図３８は、第５－６の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成を示す図である。図３８のＡに示した撮像装置１００ｅは、図３４に示した第５－２の実施の形態における撮像装置１００ｅの透明電極２４上に反射防止膜２５１が成膜され、その反射防止膜２５１は、画素間分離部１３のトレンチを塞がない構成とされている。
　図３８のＢに示した撮像装置１００ｅは、図３４に示した第５－２の実施の形態における撮像装置１００ｅの透明電極２４上に反射防止膜２５１が成膜され、その反射防止膜２５１は、画素間分離部１３のトレンチを塞ぐ構成とされ、空隙ＡＧが設けられている構成とされている。
　図３９は、第５－７の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成を示す図である。図３９のＡに示した撮像装置１００ｅは、図３５に示した第５－３の実施の形態における撮像装置１００ｅの透明電極２４１上に反射防止膜２５１が成膜され、その反射防止膜２５１は、画素間分離部１３のトレンチを塞がない構成とされている。
　図３９のＢに示した撮像装置１００ｅは、図３５に示した第５－３の実施の形態における撮像装置１００ｅの透明電極２４１上に反射防止膜２５１が成膜され、その反射防止膜２５１は、画素間分離部１３のトレンチを塞ぐ構成とされ、空隙ＡＧが設けられている構成とされている。
　図４０は、第５－８の実施の形態における撮像装置１００ｅの構成を示す図である。図４０のＡに示した撮像装置１００ｅは、図３６に示した第５－４の実施の形態における撮像装置１００ｅの透明電極２４１上に反射防止膜２５１が成膜され、その反射防止膜２５１は、画素間分離部１３のトレンチを塞がない構成とされている。
　図４０のＢに示した撮像装置１００ｅは、図３６に示した第５－４の実施の形態における撮像装置１００ｅの透明電極２４１上に反射防止膜２５１が成膜され、その反射防止膜２５１は、画素間分離部１３のトレンチを塞ぐ構成とされ、空隙ＡＧが設けられている構成とされている。
　第５の実施の形態における撮像装置１００ｅによれば、透明電極２４，２４１を低抵抗化することができ、界面終端させることができ界面準位を改善することができる。
　＜第６の実施の形態＞
　図４１は、第６の実施の形態における撮像装置１００ｆの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。図４１に示した第６の実施の形態における撮像装置１００ｆにおいて、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図４１に示した第６の実施の形態における撮像装置１００ｆは、水素を補給する膜が設けられている点が、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂと異なり、他の点は同様である。以下の説明では、図１６に示した撮像装置１００ｂのように、固定電荷膜２０が薄膜である場合を例に挙げて説明を行う。また、簡略化した図を用いて説明する。
　画素間分離部１３のトレンチ内の側壁は、界面準位が悪くなる傾向にある。トレンチ内の側壁に絶縁膜２２として、例えばＳｉＯの膜を成膜することで、水素供給である程度側壁が終端されて、暗電流は低減されたが、透明電極２４を成膜したことで、透明電極２４と光電変換領域１１との間にある固定電荷膜２０や絶縁膜２２からの水素供給が側壁に届きにくくなり、暗電流が増えてしまう可能性がある。
　図４１に示した撮像装置１００ｆの基本的な構成は、図１６に示した撮像装置１００ｂと同様であるが、図４１に示した撮像装置１００ｆは、透明電極２４と絶縁膜２２との間に水素補給膜３０１が設けられている点が異なり、他の点は同様である。なお、トレンチ内部に、ＳｉＯなどの材料が充填された構成とすることもでき、空隙ＡＧがない構成とすることもできる。
　図４１では、水素補給膜３０１から固定電荷膜２０や絶縁膜２２に水素が供給されることを、矢印とＨとの表記で表している。水素補給膜３０１は画素間分離部１３のトレンチ内の側面に形成されている透明電極２４と絶縁膜２２との間に設けられている。トレンチの底面にも、透明電極２４と絶縁膜２２が設けられている構成とした場合、トレンチの底面にも、透明電極２４と絶縁膜２２の間に水素補給膜３０１が設けられる構成とすることができる。
　水素補給膜３０１は、光電変換領域１１の受光面側（図中上側の面）には設けられない構成とすることができる。水素補給膜３０１として、例えば、ＴｉＮ（窒化チタン）など金属を含む膜とすることができる。水素補給膜３０１を、金属を含む膜とした場合、光電変換領域１１への光の入射を低減させてしまう可能性があるため、受光面側には、水素補給膜３０１は設けない構成とする。水素補給膜３０１として透明な材料を用いた場合などには、受光面側にも水素補給膜３０１を設けた構成としても良い。
　水素補給膜３０１をトレンチ内の側面の透明電極２４に設けることで、暗電流を低減し、画素間の混色を低減させることができ、画素特性を向上させることができる。
　図４１に示した透明電極２４１を有する撮像装置１００ｆ（画素間分離部１３の部分）の製造について、図４２を参照して説明する。工程Ｓ６１において、シリコン基板１１１にトレンチが形成される。
　工程Ｓ６２において、シリコン基板１１１に形成されたトレンチの側壁、底面、およびシリコン基板１１１の受光面側となる面に、固定電荷膜２０が成膜され、成膜された固定電荷膜２０上に絶縁膜２２が成膜される。固定電荷膜２０や絶縁膜２２は、４００度以下のＡＬＤ成膜で成膜することができる。また成膜した膜が剥がれるようなことを防止するために、成膜後にアニール処理が追加されるようにしても良い。
　工程Ｓ６３において、水素補給膜３０１が絶縁膜２２上に成膜される。水素補給膜３０１の成膜は、例えば、ＴｉＮを材料とし、原料ガスに有機金属化合物を用いたMoCVD法を適用して行うことができる。有機金属化合物は、金属が炭化水素基と結びついて形成された化合物である。
　工程Ｓ６３においては、成膜とトリートメントが交互に処理される。例えばＴＤＭＡＴ有機物の成膜と、Ｈ２／Ｎ２のプラズマトリートメントが交互に所定回数行われることで水素補給膜３０１が成膜される。
　工程Ｓ６４において、透明電極２４が成膜される。この後、トレンチ内にＳｉＯが充填されたり、または空隙ＡＧを形成するために、トレンチ上に所定の膜が成膜されたりする。
　このような工程により、図４１に示した撮像装置１００ｆの画素間分離部１３を形成することができる。
　第６の実施の形態によれば、暗電流が減少し、画素間の混色が低減し、画素特性を向上させることができる。
　＜第７の実施の形態＞
　図４３は、第７－１の実施の形態における撮像装置１００ｇの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。図４３に示した第７－１の実施の形態における撮像装置１００ｇにおいて、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図４３に示した第７－１の実施の形態における撮像装置１００ｇは、水素を封止する膜が設けられている点が、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと異なり、他の点は同様である。以下の説明では、図３に示した撮像装置１００ａのように、固定電荷膜２０がトレンチ内に充填されている場合を例に挙げて説明を行う。また、簡略化した図を用いて説明する。
　透明電極２４を、酸化物半導体材料を用いて形成すると、水素が透明電極２４を透過しキャップ膜２６に流れ、画素間分離部１３（トレンチ）内部の水素濃度が維持できず、暗電流が発生する可能性がある。
　図４３に示した撮像装置１００ｇの基本的な構成は、図３に示した撮像装置１００ａと同様であるが、図４１に示した撮像装置１００ｇは、受光面側に設けられている透明電極２４上に、水素封止膜３２１が設けられている点が異なり、他の点は同様である。なお、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂに対して第７－１の実施の形態を適用し、画素間分離部１３に空隙ＡＧが構造とすることもできる。
　図４３に示した撮像装置１００ｇは、受光面の全面に形成されている透明電極２４上に水素封止膜３２１が積層された構成とされている。よって水素封止膜３２１も、受光面の全面に形成されている。水素封止膜３２１は、透明電極２４から、また透明電極２４を介して水素が、キャップ膜２６側に透過しないように水素をトレンチ側に封止する役割を有する膜である。
　水素封止膜３２１は、水素を封止する性能が高い材料である、例えばＡｌ２Ｏ３などを材料として用いた膜とすることができる。また水素封止膜３２１は、アモルファス性の高い例えばＩＺＯやＩＧＺＯなどを材料として用いた膜とすることができる。水素封止膜３２１は、受光面側に設けられるため、透明酸化物半導体材料が用いられる。
　固定電荷膜２０として、例えば、Ａｌ２Ｏ３を用いることができ、水素封止膜３２１としても、Ａｌ２Ｏ３を用いることができる。固定電荷膜２０と水素封止膜３２１は、同一の材料で構成されていても良いし、異なる材料で構成されていても良い。
　水素封止膜３２１は、受光面側に、透明電極２４が設けられている領域と同じ領域に設けられているように構成することができるし、平面視において画素間分離部１３を少なくとも覆う領域に設けられているように構成することもできる。
　図４４は、第７－２の実施の形態における撮像装置１００ｇの構成を示す図である。図４４に示した撮像装置１００ｇは、受光面側に設けられている透明電極２４と、シリコン基板１１１との間に、例えば、Ｔａ２Ｏ５を材料として形成された反射防止膜３２３が設けられている点が、図４３に示した第７－１の実施の形態における撮像装置１００ｇと異なり、他の点は同様である。
　図４５は、第７－３の実施の形態における撮像装置１００ｇの構成を示す図である。図４５に示した撮像装置１００ｇは、受光面側に設けられている透明電極２４が、アモルファス性の材料で形成された透明電極３２５で形成されている点が、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと異なり、他の点は基本的に同様である。
　図４５に示した撮像装置１００ｇは、トレンチ内に垂直方向に設けられている透明電極２４は、例えば、ＩｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＣｄＯなどの酸化物半導体材料が用いられて形成されている。この垂直方向に設けられている透明電極２４に対して、光検入射面に水平方向に設けられている透明電極３２５は、例えば、ＩＺＯやＩＧＺＯなどのアモルファスな透明電極材料が用いられて形成されている。アモルファスな透明電極３２５が、例えば第７-１の実施の形態における撮像装置１００ｇの水素封止膜３２１に該当する役割を有するため、水素封止膜３２１自体は設けない構成とすることができる。
　図４６は、第７－４の実施の形態における撮像装置１００ｇの構成を示す図である。図４６に示した撮像装置１００ｇは、受光面側であり、シリコン基板１１１との間に反射防止膜３２３が設けられている点が、図４５に示した第７－３の実施の形態における撮像装置１００ｇと異なり、他の点は同様である。
　第７の実施の形態によれば、透明電極２４を設けたトレンチ内部からの水素脱離を水素封止性の高い層を設けて防ぐようにしたので、トレンチ内部の水素量を維持でき、暗電流を低減させることができる。
　＜第８の実施の形態＞
　図４７は、第８－１の実施の形態における撮像装置１００ｈの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。図４７に示した第８－１の実施の形態における撮像装置１００ｈにおいて、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図４７に示した第８－１の実施の形態における撮像装置１００ｈは、高温で形成された膜質の良い酸化膜が設けられている点が、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと異なり、他の点は同様である。以下の説明では、図３に示した撮像装置１００ａのように、固定電荷膜２０がトレンチ内に充填されている場合を例に挙げて説明を行う。また、簡略化した図を用いて説明する。
　透明電極２４を設け、バイアスを印加するように構成した場合、固定電荷膜２０や絶縁膜２２の耐圧性が不十分となり、リーク電流が発生したり、特性が変動したりする可能性がある。
　図４７に示した撮像装置１００ｈの基本的な構成は、図３に示した撮像装置１００ａと同様であるが、図４７に示した撮像装置１００ｈは、画素間分離部１３のトレンチの側面に高温形成酸化膜３４１が設けられている点が異なり、他の点は同様である。なお、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂに対して第８－１の実施の形態を適用し、画素間分離部１３に空隙ＡＨが構造とすることもできる。
　図４７に示した撮像装置１００ｈは、画素間分離部１３のトレンチの側壁であり、シリコン基板１１１と固定電荷膜２０との間に、高温形成酸化膜３４１が設けられている構成とされている。高温形成酸化膜３４１は、形成時に高温、例えば１０００度以上の温度で形成された酸化膜であり、不純物が少なく、高密度で膜質が良い膜である。このような膜を側壁に設けることで、界面特性と絶縁性（耐リーク性）を両立することができる構成とすることができる。
　高温形成酸化膜３４１は、例えばＳｉＯ２を材料として高温で成膜された膜である。後述する製造工程を経て撮像装置１００ｈが製造される場合、画素間分離部１３のトレンチの底部の固定電荷膜２０には、ＳｉＯ膜３４３が積層された構成とされる。
　後述する製造において、面方位に依存性がある方法を適用して高温形成酸化膜３４１を成膜した場合、高温形成酸化膜３４１は、図４８に示したような断面構成を有する。高温形成酸化膜３４１は、光電変換領域１１を囲むように設けられる。その膜厚は一定ではなく、光電変換領域１１の辺(辺部)に位置する高温形成酸化膜３４１の幅は、光電変換領域１１の角(角部)に位置する高温形成酸化膜３４１の幅よりも太く形成されている。すなわち、角部の高温形成酸化膜３４１は、辺部の高温形成酸化膜３４１よりも薄く形成されている。
　図４８に示した高温形成酸化膜３４１を有する撮像装置１００ｇ（画素間分離部１３の部分）の製造について、図４９を参照して説明する。
　工程Ｓ８１において、シリコン基板１１１にトレンチが形成される。このトレンチは、最終的に製造された撮像装置１００ｇを見た場合、シリコン基板１１１を貫通して形成されたトレンチとされている。トレンチ間のシリコン基板１１１上には、ＳｉＮ膜３４５が形成されている。
　工程Ｓ８２において、シリコン基板１１１に形成されたトレンチの側壁と底面に、高温形成酸化膜３４１が成膜される。高温形成酸化膜３４１を、例えば、ＩＳＳＧ（in-situ steam generation）法やプラズマ酸化法により形成した場合、面方位に依存がないため、高温形成酸化膜３４１の膜厚は一定に形成される。高温形成酸化膜３４１を、例えばドライ酸化法により形成した場合、面方位に依存があるため、高温形成酸化膜３４１の膜厚は一定とはならず、図４８に示したように、角部で薄くなるような形状で形成される。
　工程Ｓ８２における高温形成酸化膜３４１の成膜は、１０００度以上の温度で行われる。高温形成酸化膜３４１は、上記したように、不純物が少なく、高密度な膜質が良い膜となる。このような高温形成酸化膜３４１がトレンチ内の側壁に設けられることで、界面特性を良くし、絶縁性（耐リーク性）を向上させることができる。
　工程Ｓ８３において、高温形成酸化膜３４１が成膜されたトレンチ内に、ダミー膜３４７が成膜される。ダミー膜３４７は、シリコン基板１１１を構成するＳｉ（シリコン）と、ＳｉＯ（酸化シリコン）の両方に選択比がとれる材料が用いられて形成される。
　工程Ｓ８４において、エッチバックが行われることで、ダミー膜３４７の一部が除去される。ダミー膜３４７がエッチバックされることで、高温形成酸化膜３４１の一部が露出した状態とされる。
　工程Ｓ８５（図５０）において、エッチバックされたダミー膜３４７上、ＳｉＮ膜３４５上に、ＳｉＯ膜３４３が成膜される。工程Ｓ８６において、シリコン基板１１１の上下が反転される。
　工程Ｓ８７において、図中上側のシリコン基板１１１が、例えばＣＭＰにより研磨され、薄肉化される。工程Ｓ８８において、ダミー膜３４７がエッチングされ、除去される。ダミー膜３４７が除去されることで、トレンチの側壁に成膜されている高温形成酸化膜３４１が露出した状態となる。
　工程Ｓ８９（図５１）において、固定電荷膜２０が形成される。工程Ｓ９０において、成膜された固定電荷膜２０上に絶縁膜２２が成膜される。工程Ｓ９１において、成膜された絶縁膜２２上に透明電極２４１が成膜される。透明電極２４は、トレンチ内部と、受光面側に成膜される。工程Ｓ８９から工程Ｓ９０における成膜処理は、例えば、４００度以下の温度で行われる。
　工程Ｓ９２において、成膜された透明電極２４１上にキャップ膜２６が成膜される。
　このような工程により、図４８に示した撮像装置１００ｈの画素間分離部１３を形成することができる。
　図５２は、第８－２の実施の形態における撮像装置１００ｈの構成を示す図である。図５２に示した撮像装置１００ｈは、図４７に示した第８－１の実施の形態における撮像装置１００ｈの構成から、固定電荷膜２０を削除した構成とされている。撮像装置１００ｈは、固定電荷膜２０を設けない構成とすることもできる。
　高温形成酸化膜３４１をトレンチ内の側壁に設けることで、界面品質を向上させリーク耐性を向上させることができ、固定電荷膜２０を設けなくてもピニングに対する対応をとることができる。固定電荷膜２０を設けない構成とすることで、トレンチ内での反射率を向上させ、混色を低減させることが期待できる。
　図５３は、第８－３の実施の形態における撮像装置１００ｈの構成を示す図である。図５３に示した撮像装置１００ｈは、図４７に示した第８－１の実施の形態における撮像装置１００ｈに、High K膜３４９がさらに成膜された構成とされている。
　High K膜３４９は、絶縁膜２２と透明電極２４との間に設けられている。High K膜３４９を設けた構成とすることで、透明電極２４にバイアス電圧を印加した場合の正孔の湧き出し量をブーストすることができ、暗電流の発生をより抑制することができる。
　図５４は、第８－４の実施の形態における撮像装置１００ｈの構成を示す図である。図５４に示した撮像装置１００ｈは、図４７に示した第８－１の実施の形態における撮像装置１００ｈに、拡散防止膜３５１がさらに成膜された構成とされている。
　拡散防止膜３５１は、絶縁膜２２と透明電極２４との間に設けられている。拡散防止膜３５１を設けた構成とすることで、シリコン基板１１１側に、透明電極２４に含まれる金属がシリコン基板１１１側に拡散されるようなことを防ぐことができ、金属不純物由来の暗電流を抑制することができる。
　図５５は、第８－５の実施の形態における撮像装置１００ｈの構成を示す図である。図５５に示した撮像装置１００ｈは、図４７に示した第８－１の実施の形態における撮像装置１００ｈの透明電極２４を薄膜化した構成とされている。
　図５５に示した撮像装置１００ｈの透明電極２４は、薄膜化され、トレンチ内部には、キャップ膜２６と同じ材料、例えばＳｉＯが充填された構成とされている。透明電極２４を薄膜化することで、受光面での反射率が不足し、量子効率（Ｑｅ）が低下してしまう可能性がある。そのような量子効率の低下を補うために、図５５に示した撮像装置１００ｈには、反射防止膜３５３が設けられている。
　反射防止膜３５３は、受光面側にも受けられている固定電荷膜２０と絶縁膜２２との間に設けられている。反射防止膜３５３は、例えば、ＴａＯを材料として形成することができる。
　第８の実施の形態によれば、界面特性を向上させ、リーク耐性を向上させることができる。
　＜第９の実施の形態＞
　図５６は、第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。第９の実施の形態における撮像装置１００ｉにおいて、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図５６に示した第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉは、画素間分離部１３に充填されている透明電極２４内に金属膜４０１が設けられている点が、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａと異なり、他の点は同様である。以下の説明では、図３に示した撮像装置１００ａのように、固定電荷膜２０がトレンチ内に充填されている場合を例に挙げて説明を行う。また、簡略化した図を用いて説明する。
　画素間分離部１３のトレンチ内に透明電極２４を充填した場合、隣接する画素に光が漏れ、混色が発生してしまう可能性がある。また、透明電極２４に電圧を印加し続けるため、消費電力が増えてしまう傾向にある。
　図５６に示した撮像装置１００ｉの基本的な構成は、図３に示した撮像装置１００ａと同様であるが、図５６に示した撮像装置１００ｉは、画素間分離部１３のトレンチ内に金属膜４０１が設けられている点が異なり、他の点は同様である。なお、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂに対して第９の実施の形態を適用し、空隙ＡＧ内に金属膜４０１を設けた構成とすることもできる。
　金属膜４０１を透明電極２４内に埋め込むことで、金属膜４０１と透明電極２４に電圧を印加させる構造とすることができ、抵抗値を下げることができ、消費電力を低減させることができる。
　金属膜４０１に用いる金属には、Ｗ、Ａｌ、Ｃｕ、ＡｌＣｕなどを用いたり、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕなどを含む合金を用いたりすることができる。図５６に示した金属膜４０１は、内部に空隙ＡＧを備える構造とされている。金属膜４０１が空隙ＡＧを備える構造としても良いし、空隙ＡＧが備えない構造としても良い。金属膜４０１を画素間分離部１３に設けることで、隣接する画素に光が漏れ込むようなことを防ぐことができ、混色を低減させることができる。
　図５６に示した撮像装置１００ｉは、画素間分離部１３の受光面側に混色を防ぐための遮光膜４０２が設けられている。遮光膜４０２の両側には、図示していないカラーフィルタが形成されている。遮光膜４０２は、金属膜４０１と同じ金属で形成することができる。
　図５７は、第９－２の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図５７に示した撮像装置１００ｉは、図５６に示した第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉの遮光膜４０２上に屈折率が高い屈折層４１１が設けられ、遮光膜４０２と屈折層４１１で遮光壁を形成している構成とされている。屈折層４１１には、例えば屈折率がｎ～１．２程度の材料が用いられる。
　図５８は、第９－３の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図５８に示した撮像装置１００ｉは、図５６に示した第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉの遮光膜４０２上に空気層４１３が設けられ、遮光膜４０２と空気層４１３で遮光壁を形成している構成とされている。
　図５９は、第９－４の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図５９に示した撮像装置１００ｉは、図５６に示した第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉの受光面の全面に設けられている透明電極２４上に屈折率が高い高屈材層４１５が設けられた構成とされている。高屈材層４１５は、例えば屈折率が透明電極２４と同等、または２～２．２程度の材料が用いられる。
　図６０は、第９－５の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図６０に示した撮像装置１００ｉは、図５６に示した第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉと同様の構成を有しているが、金属膜４０１と透明電極２４が接する位置にライナー膜４１７が設けられている点で異なる。ライナー膜４１７は、金属膜４０１の上辺と、その上辺に積層されている透明電極２４との間に設けられている。
　ライナー膜４１７を設けることで、透明電極２４と金属膜４０１との密着性を向上させることができる。透明電極２４が、ｎ型酸化物半導体である場合、ライナー膜４１７としては、仕事関数が透明電極２４１よりも小さい金属を用いることでオーミックコンタクトが可能となる。
　図６１は、第９－６の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図６１に示した撮像装置１００ｉは、図５６に示した第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉの遮光膜４０２が金属膜４０１と接続され、垂直方向に１本の金属層として設けられている構成とされている。
　図６２は、第９－７の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図６２に示した撮像装置１００ｉは、図５７に示した第９－２の実施の形態における撮像装置１００ｉの遮光膜４０２が金属膜４０１と接続され、垂直方向に１本の金属層として設けられ、その金属層の遮光膜１０２上に、屈折層４１１が設けられている構成とされている。
　図６３は、第９－８の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図６３に示した撮像装置１００ｉは、図５７に示した第９－２の実施の形態における撮像装置１００ｉの屈折層４１１がキャップ膜２６と透明電極２４を貫通し、金属膜４０１まで設けられ、金属膜４０１と接続された構成とされている。
　図６４は、第９－９の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図６４に示した撮像装置１００ｉは、図５９に示した第９－４の実施の形態と図６１に示した第９－６の実施の形態を組み合わせて実施した構成とされている。図６４に示した撮像装置１００ｉは、遮光膜４０２と金属膜４０１が接続された構成とされ、透明電極２４上に、高屈材層４１５が積層された構成とされている。
　図６５は、第９－１０の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図６５に示した撮像装置１００ｉは、図５７に示した第９－１の実施の形態における撮像装置１００ｉと同じく遮光膜４０２を備えるが、その遮光膜４０２が、キャップ膜２６を貫通し、透明電極２４の中まで達する位置まで形成されている点が異なる。
　図６５に示した撮像装置１００ｉは、遮光膜４０２と金属膜４０１が、透明電極２４を介して接続されている構成されている。遮光膜４０２と透明電極２４との間と、金属膜４０１と透明電極２４との間には、それぞれライナー膜４１７が形成され、透明電極２４との密着性が向上する構成とされている。
　図６６は、第９－１１の実施の形態における撮像装置１００ｉの構成を示す図である。図６６に示した撮像装置１００ｉは、図６５に示した第９－１０の実施の形態における撮像装置１００ｉと同じ構造であるが、遮光膜４０２が透明電極２４の上面に接する位置まで形成されている点が異なる。図６６に示した撮像装置１００ｉの遮光膜４０２は、キャップ膜２６を貫通し、透明電極２４の上面まで形成され、透明電極２４を介して金属膜接続されている構成されている。
　図６６に示した撮像装置１００ｉにおいても、遮光膜４０２と透明電極２４との間と、金属膜４０１と透明電極２４との間には、それぞれライナー膜４１７が形成され、透明電極２４との密着性が向上する構成とされている。
　金属膜４０１を備える撮像装置１００ｉの製造は、図５から図１５を参照して説明した第１の実施の形態に係る撮像装置１００ａの製造方法を適用し、金属膜４０１を形成する工程を追加することで実現できる。例えば、透明電極２４を成膜した後、図６、図７を参照して説明した工程において貫通ビアＴＶを形成するときに、画素間分離部１３のトレンチ内に形成されている透明電極２４内に、金属膜４０１を設けるトレンチを形成する。
　トレンチ形成後に、図８を参照して説明したようにレジストパターンＲＰ１を除去する。レジストパターンＲＰ１を除去することで、透明電極２４が露出した状態となり、画素間分離部１３内に充填されている透明電極２４にトレンチが開口されている状態となっている。このトレンチ内に金属膜４０１となる材料を充填することで、トレンチ内に金属膜４０１を形成することができる。
　第９の実施の形態によれば、金属膜４０１と透明電極２４との組み合わせによるバイアス電圧が印加される構造とすることができ、白点暗電流を低減し、低消費電力化することができる。また混色を低減させることができる。
　＜第１０の実施の形態＞
　図６７は、第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊの画素間分離部１３の断面構成例を示す図である。第１０の実施の形態における撮像装置１００ｊにおいて、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｉは、画素間分離部１３に導電性材料膜５０１が設けられている点が、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂと異なり、他の点は基本的に同様である。以下の説明では、図１６に示した撮像装置１００ｂのように、透明電極２４が薄膜化されている場合を例に挙げて説明を行う。また、簡略化した図を用いて説明する。
　図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊの画素間分離部１３は、トレンチ内の側面に、光電変換領域１１側から順に、固定電荷膜２０、絶縁膜２２、透明電極２４の順で積層された構成とされている。第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊの画素間分離部１３は、図１６に示した撮像装置１００ｂにおいて空隙ＡＧとされている領域に導電性材料膜５０１が充填された構成を有している。
　図６７に示した撮像装置１００ｊは、画素間分離部１３のトレンチ内に導電性の材料が受光面側まで充填された導電性材料膜５０１を有している。
　透明電極２４が薄膜化されると、透明電極２４の断面積が小さくなり、透明電極２４の抵抗値が大きくなり、電圧降下が大きくなる。導電性材料膜５０１を設けることで、電流が流れる断面積が、透明電極２４と導電性材料膜５０１を合わせた断面積となるため、抵抗値が小さくなり、電圧降下を小さくすることができる。導電性材料膜５０１を設けることで、画素間分離部１３のトレンチの垂直方向と平面方向（水平方向）の電圧降下量を減らし、暗電流特性を改善することができる。
　図６８は、第１０－２の実施の形態における撮像装置１００ｊの構成を示す図である。図６８に示した撮像装置１００ｊは、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、トレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられている点が異なり、他の点は同様である。
　図６８のＡに示した第１０－２の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの上部（受光面側）に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成されている。
　図６８のＢに示した第１０－２の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの下部（受光面側の逆側）に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成されている。
　図６８のＣに示した第１０－２の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの中央の領域に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成され、図６８のＣに示した例では、導電性材料膜５０１の上側と下側にそれぞれ空隙ＡＧが設けられている。
　図６８のＤに示した第１０－２の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの上部と下部（受光面側と受光面側の逆側）にそれぞれ所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の上部に設けられた導電性材料膜５０１－１と下部に設けられた導電性材料膜５０１－２との間の領域は、空隙ＡＧとされている。
　図６８に示したように、空隙ＡＧを設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を減らすことができる。
　図６９は、第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊの構成を示す図である。図６９に示した撮像装置１００ｊは、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、トレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられている点が異なり、他の点は同様である。
　図６９のＡに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの側壁に、三角形状で、その底辺がトレンチの下部に位置するように導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の一方の側壁に三角形状の導電性材料膜５０１－１が設けられ、他方の側壁に三角形状の導電性材料膜５０１－２が設けられ、導電性材料膜５０１－１と導電性材料膜５０１－２が設けられていない領域は、空隙ＡＧとされている。空隙ＡＧは、断面において台形形状で形成されている。
　図６９のＢに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、上部から下部方向に向けて、断面積が増加する形状（図６９のＡに示した形状と同じ三角形状）で形成され、下部は閉塞された形状（四角形状）で形成された導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成されている。
　図６９のＡとＢに示したように導電性材料膜５０１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を連続的に減らすことができる。
　図６９のＣに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、図６９のＡに示した三角形状の導電性材料膜５０１を備えている点で同様であるが、その向きが上下反転されている点が異なる。図６９のＣに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの側壁に、三角形状で、その底辺がトレンチの上部に位置するように導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の一方の側壁に三角形状で設けられた導電性材料膜５０１－１と他方の側壁に三角形状で設けられた導電性材料膜５０１－２との間の領域は、空隙ＡＧとされている。空隙ＡＧは、断面において台形形状で形成されている。
　図６９のＤに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、図６９のＢに示した導電性材料膜５０１と同形状の導電性材料膜５０１を備えている点で同様であるが、その向きが上下反転されている点が異なる。図６９のＤに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、下部から上部方向に向けて、断面積が増加する形状（図６９のＣに示した形状と同じ三角形状）で形成され、上部は閉塞された形状（四角形状）で形成された導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成されている。
　図６９のＣとＤに示したように導電性材料膜５０１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を一部連続的に減らすことができる。
　図７０は、第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊの構成を示す図である。図７０に示した撮像装置１００ｊは、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、トレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられている点が異なり、他の点は同様である。
　図７０のＡに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、上部から下部方向に向けて、断面積が減少する形状（図６９のＣに示した形状と同じ三角形状）で形成され、下部は閉塞された形状（四角形状）で形成された導電性材料膜５０１を備える。トレンチの上部には、三角形状の導電性材料膜５０１－１と導電性材料膜５０１－２が設けられ、トレンチの下部には、四角形状の導電性材料膜５０１－３が設けられた構成とされている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成されている。
　図７０のＢに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、上部と下部が閉塞され、上部側は、上部から下部方向に向けて、断面積が減少する形状（図７０のＡに示した形状と同じ三角形状）で形成された導電性材料膜５０１を備える。図７０のＢに示した撮像装置１００ｊは、図７０のＡに示した撮像装置１００ｊの上部に設けられている三角形状の導電性材料膜５０１－１，５０１－２が大きく形成され、大きく形成された結果、トレンチ上部側の導電性材料膜５０１－１，５０１－２が一部重なるような形状とされている。トレンチの下部には、四角形状の導電性材料膜５０１－３が設けられた構成とされている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成され、その空隙ＡＧは三角形状で形成されている。
　図７０のＣに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、上部から下部方向に向けて、断面積が減少する形状（図７０のＡに示した形状と同じ三角形状）で形成され、トレンチの中央付近で閉塞された形状（四角形状）で形成された導電性材料膜５０１を備える。図７０のＣに示した撮像装置１００ｊは、図７０のＡに示した撮像装置１００ｊの導電性材料膜５０１と形状は同じであるが、上部の三角形状の導電性材料膜５０１－１，５０１－２が小さく形成され、下部の四角形状の導電性材料膜５０１－３が、トレンチの中央付近に形成された形状とされている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成され、四角形状の導電性材料膜５０１－３の上部にある空隙ＡＧは三角形状で形成され、導電性材料膜５０１－３の下部にある空隙ＡＧは四角形状で形成されている。
　図７０のＤに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチ上部が閉塞され、トレンチ上部から中央付近方向に向けて、断面積が減少する形状（図７０のＡに示した形状と同じ三角形状）で形成され、トレンチの中央付近で閉塞された形状（四角形状）で形成された導電性材料膜５０１を備える。図７０のＤに示した撮像装置１００ｊは、図７０のＢに示した撮像装置１００ｊの導電性材料膜５０１と形状は同じであるが、上部の三角形状の一部が重畳するような形状の導電性材料膜５０１－１，５０１－２が小さく形成され、下部の四角形状の導電性材料膜５０１－３が、トレンチの中央付近に形成された形状とされている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、空隙ＡＧが形成され、四角形状の導電性材料膜５０１－３の上部にある空隙ＡＧは三角形状で形成され、導電性材料膜５０１－３の下部にある空隙ＡＧは四角形状で形成されている。
　図７０に示したように導電性材料膜５０１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を一部連続的に減らすことができる。
　図７１は、第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊの構成を示す図である。図７１に示した撮像装置１００ｊは、トレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられ、他の一部にＳｉＯ膜５１１が設けられている。ＳｉＯ膜５１１は、材料としてＳｉＯを含む膜である。なおここでは、ＳｉＯを例に挙げて説明を続けるが、他の材料を用いた膜であっても良い。
　図７１のＡに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの上部（受光面側）に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域には、ＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７１のＢに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの下部（受光面側の逆側）に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域には、ＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７１のＣに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの中央付近に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域には、ＳｉＯ膜５１１が設けられ、図７１のＣに示した例では、導電性材料膜５０１の上側と下側にそれぞれＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７１のＤに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの上部と下部（受光面側と受光面側の逆側）にそれぞれ所定の厚みで導電性材料膜５０１－１，５０１－２が設けられている。トレンチ内部の上部に設けられた導電性材料膜５０１－１と下部に設けられた導電性材料膜５０１－２との間の領域は、ＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７１に示したように、ＳｉＯ膜５１１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を減らすことができる。
　図７２は、第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊの構成を示す図である。図７２に示した撮像装置１００ｊは、トレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられ、他の一部にＳｉＯ膜５１１が設けられ、さらに他の一部に空隙ＡＧが設けられている。
　図７２のＡに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの中央付近に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１の上側には、ＳｉＯ膜５１１が設けられ、下側には空隙ＡＧが設けられている。
　図７２のＢに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの中央付近に所定の厚みで導電性材料膜５０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１の上側には、空隙ＡＧが設けられ、下側にはＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７２のＡとＢに示したように導電性材料膜５０１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を連続的に減らすことができる。
　図７２のＣに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、図７０のＣに示した第１０－３の実施の形態の導電性材料膜５０１と同一形状の導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１－３の上側には、三角形状の空隙ＡＧが設けられ、下側には四角形状のＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７２のＤに示した第１０－４の実施の形態における撮像装置１００ｊは、図７０のＤに示した第１０－３の実施の形態の導電性材料膜５０１と同一形状の導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１－３の上側には、三角形状の空隙ＡＧが設けられ、下側には四角形状のＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７２のＣとＤに示したように導電性材料膜５０１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を一部連続的に減らすことができる。
　図７３は、第１０－５の実施の形態における撮像装置１００ｊの構成を示す図である。図７５に示した撮像装置１００ｊは、トレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられ、他の一部にＳｉＯ膜５１１または／および空隙ＡＧが設けられている。
　図７３に示した導電性材料膜５０１は、図６９のＢの導電性材料膜５０１と同じ形状であるが、その大きさが小さく形成されている点で異なる。
　図７３のＡに示した第１０－５の実施の形態における撮像装置１００ｊは、上部から中央付近方向に向けて、断面積が増加する形状（図６９のＡに示した形状と同じ三角形状）で形成され、中央付近は閉塞された形状（四角形状）で形成された導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域のうち、導電性材料膜５０１の上部には、略三角形状の空隙ＡＧが設けられ、下部には、四角形状のＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７３のＢに示した第１０－５の実施の形態における撮像装置１００ｊは、図７３のＡに示した撮像装置１００ｊの導電性材料膜５０１と同一の導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域のうち、導電性材料膜５０１の上部には、略三角形状の空隙ＡＧが設けられ、下部には、四角形状の空隙ＡＧが設けられている。
　図７３のＣに示した第１０－５の実施の形態における撮像装置１００ｊは、図７３のＡに示した撮像装置１００ｊの導電性材料膜５０１と同一の導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域のうち、導電性材料膜５０１の上部には、三角形状の空隙ＡＧが設けられ、下部には、四角形状のＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７３のＤに示した第１０－５の実施の形態における撮像装置１００ｊは、図７３のＡに示した撮像装置１００ｊの導電性材料膜５０１と同一の導電性材料膜５０１を備える。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域のうち、導電性材料膜５０１の上部には、三角形状のＳｉＯ膜５１１が設けられ、下部には、四角形状の空隙ＡＧが設けられている。
　図７３に示したように導電性材料膜５０１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収、反射を一部連続的に減らすことができる。
　図７４は、第１０－６の実施の形態における撮像装置１００ｊの構成を示す図である。図７６に示した撮像装置１００ｊは、トレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられ、他の一部にＳｉＯ膜５１１または／および空隙ＡＧが設けられている。
　図７４のＡに示した第１０－６の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの側壁のそれぞれに、四角形状で導電性材料膜５０１－１，５０１－２が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、トレンチ内部において中央部分の四角形状の領域となり、その領域には空隙ＡＧが設けられている。
　図７４のＢに示した第１０－６の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの側壁のそれぞれに、四角形状で導電性材料膜５０１－１，５０１－２が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜５０１が設けられていない領域は、トレンチ内部において中央部分の四角形状の領域となり、その領域はＳｉ０が充填されたＳｉＯ膜５１１が設けられている。
　図７４のＣに示した第１０－６の実施の形態における撮像装置１００ｊは、トレンチの側壁のそれぞれに、四角形状でＳｉＯ膜５１１－１，５１１－２が設けられている。トレンチ内部のＳｉＯ膜５１１が設けられていない領域は、トレンチ内部において中央部分の四角形状の領域となり、その領域には導電性材料膜５０１が設けられている。
　図７４に示したように導電性材料膜５０１を設けることで、図６７に示した第１０－１の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、画素内部からの光の吸収を減らすことができる。
　図６８のＣに示した導電性材料膜５０１を有する撮像装置１００ｊ（画素間分離部１３の部分）の製造について、図７５、図７６を参照して説明する。
　工程Ｓ１０１において、シリコン基板１１１にトレンチが形成され、その形成されたトレンチの側壁、底面、およびシリコン基板１１１の受光面側となる面に、固定電荷膜２０、絶縁膜２２、および透明電極２４が成膜される。
　工程Ｓ１０２において、導電性材料膜５０１となる導電性材料が、画素間分離部１３のトレンチ内に充填され、受光面側に成膜されている透明電極２４上に、導電性材料膜５０１（後の工程で一部除去される）の膜が成膜される。
　工程Ｓ１０３において、受光面側に成膜されている導電性材料膜５０１上に、マスク５３１が成膜される。工程Ｓ１０４において、マスク５３１が、リソグラフィにより画素間分離部１３の領域が開口されたマスク５３１に加工される。
　工程Ｓ１０５において、エッチングがされることで、マスク５３１に開口された領域に、トレンチが形成される。エッチングが途中で止められることで、トレンチの下部に、四角形状の導電性材料膜５０１が残った状態で加工される。
　工程Ｓ１０６（図７６）において、マスク５３１が除去される。工程Ｓ１０７において、画素間分離部１３のトレンチ内であり、下部に形成されている導電性材料膜５０１上にＳｉＯ膜５１１となるＳｉＯが充填され、受光面側に残っている導電性材料膜５０１上にもＳｉＯ膜５１１が成膜される。
　工程Ｓ１０８において、受光面側に形成されているＳｉＯ膜５１１と導電性材料膜５０１が、例えばＣＭＰ法により除去される。この工程で終了した場合、図７１のＢに示した撮像装置１００ｊが製造される。
　工程Ｓ１０９において、画素間分離部１３のトレンチ内のＳｉＯ膜５１１が除去される。工程Ｓ１０９を実行した場合、図６８のＣに示した撮像装置ｊが製造される。
　なお、説明は省略するが、ここで例示した撮像装置ｊ以外の撮像装置ｊも、上述した工程にて、適宜必要な工程を挟むことで製造することができる。
　第１０の実施の形態によれば、電流経路の断面積を増やすことができ、画素間分離部１３のトレンチの垂直方向と水平方向の両方で、電圧降下量を減らすことができ、暗時の特性の改善を図ることができる。透明電極２４よりも電気抵抗が低い導電性材料を用いて導電性材料膜５０１を形成することで、電圧降下をより抑制する構成とすることができ、省電力化することが可能である。
　＜第１１の実施の形態＞
　図７７は、第１１－１の実施の形態における撮像装置１００ｋの平面構成例を示す図であり、図７８は断面構成例を示す図である。第１１の実施の形態における撮像装置１００ｊにおいて、図３または図１６に示した第１または第２の実施の形態における撮像装置１００ａ，ｂと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図７７に示した第１１－１の実施の形態における撮像装置１００ｋは、画素１１２の角の部分（以下、角部と記載）と、辺の部分（以下、辺部と記載）とで画素間分離部１３の構成が異なる点が、図３または図１６に示した第１または第２の実施の形態における撮像装置１００ａ，ｂと異なり、他の点は同様である。以下の説明では、図１６に示した撮像装置１００ｂのように、透明電極２４が薄膜化されている場合を例に挙げて説明を行う。また、簡略化した図を用いて説明する。
　図７７は、第１１－１の実施の形態における撮像装置１００ｋの画素領域１１３の平面構成例を示す図である。画素領域１１３には、２次元アレイ状に画素１１２（光電変換領域１１）が配置されている。各光電変換領域１１は、画素間分離部１３により囲まれている。光電変換領域１１が平面視において四角形状に形成されている場合、光電変換領域１１の角部に位置する画素間分離部１３と、光電変換領域１１の辺部に位置する画素間分離部１３とでは、図７８に示すように構成が異なる。
　図７８のＡは、図７７の線分Ａ－Ａにおける画素間分離部１３の断面構成図であり、図７８のＢは、図７７の線分Ｂ－Ｂにおける画素間分離部１３の断面構成図である。
　図７８のＡに示した線分Ａ－Ａにおける画素間分離部１３は、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂの画素間分離部１３と基本的な構成は同様であり、光電変換領域１１側から、固定電荷膜２０、絶縁膜２２、透明電極２４の順で積層された構成とされている。図７８のＡに示した画素間分離部１３は、トレンチ内にＳｉＯが充填され、ＳｉＯ膜６１１が形成されている。
　図７８のＢに示した線分Ｂ－Ｂにおける画素間分離部１３は、トレンチ内の側面に、光電変換領域１１側から順に、固定電荷膜２０、絶縁膜２２、透明電極２４の順で積層された構成とされている点で、図７８のＡに示した光電変換領域１１の辺部に配置されている画素間分離部１３と同様の構成を有する。光電変換領域１１の角部に配置されている画素間分離部１３には、トレンチ内に導電性材料膜６０１がさらに形成されている。図７８のＢに示した撮像装置１００ｋでは、画素間分離部１３のトレンチ内に導電性の材料が受光面側まで充填された導電性材料膜６０１が設けられている。
　透明電極２４が薄膜化されると、透明電極２４の断面積が小さくなり、透明電極２４の抵抗値が大きくなり、電圧降下が大きくなる。光電変換領域１１の角部に配置されている画素間分離部１３に、導電性材料膜６０１を設けることで、電流が流れる断面積が、透明電極２４と導電性材料膜６０１を合わせた断面積となるため、抵抗値が小さくなり、電圧降下を小さくすることができる。導電性材料膜６０１を画素間分離部１３の一部に設けることで、画素間分離部１３のトレンチの垂直方向と平面方向（水平方向）の電圧降下量を減らし、暗電流特性を改善することができる。
　光電変換領域１１の角部には導電性材料膜６０１が配置されるが、光電変換領域１１の辺部には導電性材料膜６０１は配置されない構成とすることで、画素内部の光の吸収を極力抑えることができ、Ｑｅ（変換効率）の低下を防ぐことができる。
　図７９は、第１１－２の実施の形態における撮像装置１００ｋの構成を示す図である。図７９に示した撮像装置１００ｋは、光電変換領域１１の角部に配置されている画素間分離部１３のトレンチ内の一部に導電性材料膜６０１が設けられ、他の一部にＳｉＯ膜６１１が設けられている。ＳｉＯ膜６１１は、材料としてＳｉＯを含む膜である。なおここでは、ＳｉＯを例に挙げて説明を続けるが、他の材料を用いた膜であっても良い。
　図７９のＡに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの上部（受光面側）に所定の厚みで導電性材料膜６０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜６０１が設けられていない領域には、ＳｉＯ膜６１１が設けられている。
　図７９のＢに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの下部（受光面の逆側）に所定の厚みで導電性材料膜６０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜６０１が設けられていない領域には、ＳｉＯ膜６１１が設けられている。
　図７９のＣに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの中央付近に所定の厚みで導電性材料膜６０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜６０１が設けられていない領域には、ＳｉＯ膜６１１が設けられ、図７９のＣに示した例では、導電性材料膜６０１の上側と下側にそれぞれＳｉＯ膜６１１が設けられている。
　図７９のＤに示した第１０－３の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの上部と下部（受光面側と受光面側の逆側）にそれぞれ所定の厚みで導電性材料膜６０１－１，６０１－２が設けられている。トレンチ内部の上部に設けられた導電性材料膜６０１－１と下部に設けられた導電性材料膜６０１－２との間の領域には、ＳｉＯ膜６１１が設けられている。
　図７９に示したように、ＳｉＯ膜６１１を設けることで、図７８に示した第１１－１の実施の形態における撮像装置１００ｋと比べて、画素内部からの光の吸収を減らすことができる。
　図８０は、第１１－３の実施の形態における撮像装置１００ｋの画素領域１１３の平面構成例を示す図である。図８０に示した第１１－３の撮像装置１００ｋの平面構成例は、基本的に、図７７に示した第１１－１の撮像装置１００ｋの平面構成例と同様であるが、光電変換領域１１の辺部に配置されている画素間分離部１３が、空隙ＡＧを有する点が異なる。
　図８１のＡは、図８０の線分Ａ－Ａにおける画素間分離部１３の断面構成図であり、図８１のＢは、図８０の線分Ｂ－Ｂにおける画素間分離部１３の断面構成図である。
　図８１のＡに示した線分Ａ－Ａにおける画素間分離部１３は、図７８に示した撮像装置１００ｋの画素間分離部１３と比較し、光電変換領域１１側から、固定電荷膜２０、絶縁膜２２、透明電極２４の順で積層された構成とされている点が同様であり、トレンチ内に空隙ＡＧが設けられている点で異なる。すなわち、図８１のＡに示した線分Ａ－Ａにおける画素間分離部１３は、図１６に示した第２の実施の形態における撮像装置１００ｂが備える画素間分離部１３と同様の構成を有している。
　図８１のＢに示した線分Ｂ－Ｂにおける画素間分離部１３は、図７８のＢに示した画素間分離部１３と同様の構成を有している。
　このように、光電変換領域１１の辺部に配置されている画素間分離部１３は、空隙ＡＧを有する構成とされ、角部に配置されている画素間分離部１３は、導電性材料膜６０１を有する構成とされ、光電変換領域１１を囲む画素間分離部１３に異なる構成を有する領域が存在するように構成することもできる。
　図８２は、第１１－４の実施の形態における撮像装置１００ｋの構成を示す図である。図８２に示した撮像装置１００ｋは、図７９に示した第１１－２の実施の形態における撮像装置１００ｊと比べて、光電変換領域１１の角部に配置されている画素間分離部１３のトレンチ内の一部に導電性材料膜５０１が設けられ、他の一部に空隙ＡＧが設けられている点が異なり、他の点は同様である。
　図８２のＡに示した第１１－４の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの上部（受光面側）に所定の厚みで導電性材料膜６０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜６０１が設けられていない領域には、空隙ＡＧが形成されている。
　図８２のＢに示した第１１－４の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの下部（受光面の逆側）に所定の厚みで導電性材料膜６０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜６０１が設けられていない領域には、空隙ＡＧが形成されている。
　図８２のＣに示した第１１－４の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの中央付近に所定の厚みで導電性材料膜６０１が設けられている。トレンチ内部の導電性材料膜６０１が設けられていない領域には、空隙ＡＧが形成され、図８２のＣに示した例では、導電性材料膜６０１の上側と下側にそれぞれ空隙ＡＧが設けられている。
　図８２のＤに示した第１１－４の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチの上部と下部（受光面側と受光面側の逆側）にそれぞれ所定の厚みで導電性材料膜６０１－１，６０１－２が設けられている。トレンチ内部の上部に設けられた導電性材料膜６０１－１と下部に設けられた導電性材料膜６０１－２との間の領域は、空隙ＡＧとされている。
　図８２に示したように、空隙ＡＧを設けることで、図７９に示した第１１－２の実施の形態における撮像装置１００ｋと比べて、画素内部からの光を多く光電変換領域１１側に反射させることができる。
　図８３は、第１１－５の実施の形態における撮像装置１００ｋの構成を示す図である。図８３に示した撮像装置１００ｋは、光電変換領域１１の角部に配置されている画素間分離部１３のトレンチ内に導電性材料の膜が設けられている。
　図８３に示した画素間分離部１３は、光電変換領域１１の角部に配置される画素間分離部１３の構成を示しているが、光電変換領域１１の辺部の画素間分離部１３としては、図７８のＡに示したＳｉＯ膜６１１が設けられている画素間分離部１３と組み合わせて構成することもできるし、図８１のＡに示した空隙ＡＧが設けられている画素間分離部１３と組み合わせて構成することもできる。
　図８３のＡに示した第１１－５の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチ内部に透明な材料で構成された導電性材料膜６２１が設けられている。導電性材料膜６２１として用いることができる透明な材料は、例えば、ＩｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＣｄＯなどの酸化物半導体材料を用いることができる。透明電極２４も、透明な材料であり、導通性のある材料で構成されているため、透明電極２４と導電性材料膜６２１を、同一の材料で構成することもできる。
　図８３のＢに示した第１１－５の実施の形態における撮像装置１００ｋは、トレンチ内部に不透明な材料であり、高反射率を有する材料で構成された導電性材料膜６２３が設けられている。導電性材料膜６２３として用いることができる高反射率な材料としては、例えば、ＡｇやＡｌなどの金属や、それらを含む合金などを用いることができる。
　図８３に示したように、透明または不透明な導電性のある膜を設けることで、画素内部からの光を多く光電変換領域１１側に反射させることができる。
　図８４は、光電変換領域１１の角部に配置されている画素間分離部１３の平面構成例を示す図である。図８４では、導電性材料膜６０１の形状例を示している。図８４のＡに示した導電性材料膜６０１は、円形で形成されている。図８４のＢに示した導電性材料膜６０１は、四角形（略正方形）で形成されている。
　図８４のＣに示した導電性材料膜６０１は、八角形で形成されている。図８４のＤに示した導電性材料膜６０１は、辺が直線または曲線で形成された八角形で形成され、曲線が、光電変換領域１１に沿うような形状で形成されている。図８４のＤに示した導電性材料膜６０１は、楕円形で形成されている。
　図８４のＦに示した導電性材料膜６０１は、菱形で形成されている。図８４のＧに示した導電性材料膜６０１は、辺の長さが異なる八角形で形成されている。図８４のＨに示した導電性材料膜６０１は、辺が直線または曲線で形成された八角形で形成され、直線の部分が、光電変換領域１１に角部に接しているような形状とされている。
　図８５は、光電変換領域１１の角部に配置されている画素間分離部１３の他の平面構成例を示す図である。図８５では、導電性材料膜６０１’の形状例を示している。図８５のＡに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＡに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。図８５のＢに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＢに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。
　図８５のＣに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＣに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。図８５のＤに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＤに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。図８５のＤに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＤに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。
　図８５のＦに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＦに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。図８５のＧに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＧに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。図８５のＨに示した導電性材料膜６０１’は、図８４のＨに示した形状と同じであるが、中空に形成されている点が異なる。
　図７７、図７８に示した光電変換領域１１の角部に導電性材料膜６０１を有する画素間分離部１３の製造について、図８６、図８７を参照して説明する。図８６、図８７では、光電変換領域１１の辺部にある画素間分離部１３と角部にある画素間分離部１３を示す。
　工程Ｓ１３１において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、シリコン基板１１１にトレンチが形成され、その形成されたトレンチの側壁、底面、およびシリコン基板１１１の受光面側となる面に、固定電荷膜２０、絶縁膜２２、および透明電極２４が成膜される。
　工程Ｓ１３２において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、ＳｉＯ膜６１１となるＳｉＯが、画素間分離部１３のトレンチ内に充填され、受光面側に成膜されている透明電極２４上に、ＳｉＯ膜６１１（後の工程で一部除去される）の膜が成膜される。
　工程Ｓ１３３において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、受光面側に成膜されているＳｉＯ膜６１１上に、マスク６３１が成膜される。
　工程Ｓ１３４において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、マスク６３１が、リソグラフィにより加工される。工程Ｓ１３４においては、光電変換領域１１の角部に位置する画素間分離部１３の領域だけが開口されたマスク６３１に加工される。
　工程Ｓ１３５（図８７）において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、エッチングがされることで、マスク６３１に開口された領域に、トレンチが形成される。この場合、光電変換領域１１の角部に位置する画素間分離部１３にトレンチが形成され、光電変換領域１１の辺部に位置する画素間分離部１３にはトレンチは形成されない。
　工程Ｓ１３６において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、マスク６３１が除去される。
　工程Ｓ１３７において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、受光面側に残っているＳｉＯ膜６１１上に導電性材料膜６０１が成膜される。工程Ｓ１３７においては、光電変換領域１１の角部に位置する画素間分離部１３のトレンチ内に導電性材料膜６０１となる導電性材料が充填される。
　工程Ｓ１３８において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、受光面側に形成されている導電性材料膜６０１が、例えばＣＭＰ法により除去される。
　工程Ｓ１３９において、光電変換領域１１の辺部と角部の両方において、受光面側に形成されているＳｉＯ膜６１１が除去される。工程Ｓ１３９のところに示したように、光電変換領域１１の辺部に形成される画素間分離部１３は、ＳｉＯ膜６１１を備えた構成となり、光電変換領域１１の角部に形成される画素間分離部１３は、導電性材料膜６０１を備える構成となる。
　このような工程で、図７７、図７８に示した光電変換領域１１の角部に導電性材料膜６０１を有する画素間分離部１３の製造することができる。なお、説明は省略するが、ここで例示した撮像装置ｋ以外の撮像装置ｋも、上述した工程を適用し、適宜必要な工程を挟むことで製造することができる。
　第１１の実施の形態と第１０の実施の形態を組み合わせて実施することも可能である。光電変換領域１１の辺部に位置する画素間分離部１３には、第１０の実施の形態を適用し、光電変換領域１１の角部に位置する画素間分離部１３には、第１１の実施の形態を適用することも可能である。
　第１１の実施の形態によれば、電流経路の断面積を増やすことができ、画素間分離部１３のトレンチの垂直方向と水平方向の両方で、電圧降下量を減らすことができ、暗時特性の改善を図ることができる。透明電極２４よりも電気抵抗が低い導電性材料を用いて導電性材料膜６０１を形成することで、電圧降下をより抑制する構成とすることができ、省電力化することが可能である。
　＜第１２の実施の形態＞
　以下に説明する第１２の実施の形態における撮像装置１００ｍにおいて、図３または図１６に示した第１または第２の実施の形態における撮像装置１００ａ，ｂと同一の部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
　図８８は、第１から第１１の実施の形態における撮像装置１００の画素間分離部１３の側壁部分を拡大した図である。図８８に示した撮像装置１００の画素間分離部１３は、光電変換領域１１上に、固定電荷膜２０が積層され、固定電荷膜２０上に絶縁膜２２が積層され、絶縁膜２２上に透明電極２４が積層された構成とされている。このような構成を有する撮像装置１００において、暗電流低減のために、画素間分離部１３の側壁に正孔を誘起させるために、透明電極２４に負バイアスが常時印加される。
　第１２の実施の形態おける撮像装置１００ｍは、負バイアスを常時印加する構成ではなく、例えば、製造時に電圧を印加されることで、画素間分離部１３の側壁に正孔を誘起させることができる構成とされている。図８９を参照し、第１２の実施の形態における画素間分離部１３の構成と、画素間分離部１３への負バイアスの印加の方法について説明する。
　第１２の実施の形態における撮像装置１００ｍの画素間分離部１３は、光電変換領域１１に強誘電体膜７０１が積層され、強誘電体膜７０１に透明電極２４が積層された構成とされている。図８９の左図に示したように、時刻Ｔ１において、光電変換領域１１（シリコン基板１１１）と透明電極２４間に、電圧が印加される。時刻Ｔ１は、例えば、撮像装置１００ｍの製造時のタイミングである。
　強誘電体膜７０１は、強誘電体材料を含む層であり、電圧が印加されることで、分極した状態となる。時刻Ｔ１のときに、強誘電体膜７０１に電圧を印加したことで、図８９に示すように、光電変換領域１１側が負極となり、透明電極２４側が正極になる。光電変換領域１１側が負極に分極されることで、光電変換領域１１の強誘電体膜７０１側には、正孔が誘起される状態となる。
　一度強誘電体膜７０１に電圧を印加し、自発分極の方向を揃えることで、その後（時刻Ｔ２）、バイアス印加なしでも、光電変換領域１１の側壁に正孔を誘起でき、正孔を誘起した状態を維持することができる。常時バイアスを印加しなくても良くなり、消費電力を小さくすることができる。
　図９０は、第１２－１の実施の形態における撮像装置１００ｍの断面構成例と、画素間分離部１３の部分を拡大した断面構成例を示す図である。図９０に示した画素間分離部１３は、図８９に示した画素間分離部１３の構成と同じく、光電変換領域１１に強誘電体膜７０１が積層され、強誘電体膜７０１に透明電極２４が積層された構成とされている。
　図９０に示した第１２－１の実施の形態における撮像装置１００ｍの画素間分離部１３は、例えば、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａの画素間分離部１３の固定電荷膜２０と絶縁膜２２が成膜されていた領域に強誘電体膜７０１が成膜された構成となっている。
　ここでは画素間分離部１３の拡大図を参照し、画素間分離部１３を例に挙げて説明するが、強誘電体膜７０１は受光面側にも設けられている。図９０に示した例では、受光面側に設けられている透明電極２４と光電変換領域１１との間にも強誘電体膜７０１は成膜されている。以下の説明も同様に、強誘電体膜７０１や、強誘電体膜７０１に積層されている層（膜）は、受光面側にも設けられている。
　図８９を参照して説明したように、強誘電体膜７０１は、例えば、製造時に電圧が印加され、自発分極の方向が揃えられた状態にされている。よって、図９０に示した撮像装置１００ｍにおいては、透明電極２４を備えているが、透明電極２４に電圧を印加する必要は無い。第１２の実施の形態における撮像装置１００ｍにおいては、強誘電体膜７０１に電圧を印加した後であれば、透明電極２４を備えない構成とすることもできる。
　例えば、製造時に、強誘電体膜７０１に電圧を印加した後、透明電極２４を除去し、透明電極２４以外の材料、例えば金属を画素間分離部１３内に充填し、金属膜を設けた構成としたり、ＳｉＯなどを充填しＳｉＯ膜を設けた構成としたりすることもできる。
　図９０に示した撮像装置１００ｍのように、強誘電体膜７０１が分極した後にも透明電極２４が積層されている構成とした場合、例えば、撮像装置１００ｍの電源が入れられたときや、所定の時間が経過した毎に、透明電極２４に電圧が印加され、強誘電体膜７０１の分極がリセットされるような仕組みを設けても良い。
　透明電極２４に常時電圧が印加される構成とすることもできる。この場合、電圧値は小さくても良く、消費電力を低減させることができる。
　強誘電体膜７０１の材料としては、ＨｆＺｒＯ４、ＨｆＳｉＯ４、ＨｆＡｌＯ、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＺｎＯなどを用いることができる。
　上記および以下に説明する実施の形態においては、画素間分離部１３のトレンチが、シリコン基板１１１を貫通して設けられている場合を例に挙げて説明しているが、シリコン基板１１１を非貫通に設けられている場合にも本技術は適用できる。
　図９１は、第１２－２の実施の形態における撮像装置１００ｍの断面構成例と、画素間分離部１３の部分を拡大した断面構成例を示す図である。図９１に示した第１２－２の実施の形態における撮像装置１００ｍは、光電変換領域１１と強誘電体膜７０１との間に、Seed層７１１が成膜されている点が、図９０に示した第１２－１の実施の形態における撮像装置１００ｍと異なり、他の点は同様である。
　Seed層７１１の材料としては、ＴｉＯ、ＷＯ、ＭｏＯなどを用いることができる。Seed層７１１を設けることで、分極量を向上させ、負バイアス強度を増加させることができる。
　図９２は、第１２－３の実施の形態における撮像装置１００ｍの断面構成例と、画素間分離部１３の部分を拡大した断面構成例を示す図である。図９２に示した第１２－３の実施の形態における撮像装置１００ｍは、強誘電体膜７０１と透明電極２４との間に、圧力層７２１が成膜されている点が、図９０に示した第１２－１の実施の形態における撮像装置１００ｍと異なり、他の点は同様である。
　圧力層７２１の材料としては、ＮｂＯ、ＷＯ、ＴａＯなどを用いることができる。圧力層７２１を設けることで、強誘電体膜７０１に圧力をかけ、分極量を向上させ、負バイアス強度を増加させることができる。
　図９３は、第１２－４の実施の形態における撮像装置１００ｍの断面構成例と、画素間分離部１３の部分を拡大した断面構成例を示す図である。図９３に示した第１２－４の実施の形態における撮像装置１００ｍは、光電変換領域１１に固定電荷膜２０が積層され、固定電荷膜２０に絶縁膜２２が積層され、絶縁膜２２に強誘電体膜７０１が積層され、強誘電体膜７０１に透明電極２４が積層された構成とされている。
　図９３に示した第１２－４の実施の形態における撮像装置１００ｍは、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａの画素間分離部１３に、強誘電体膜７０１を追加した構成とされ、その強誘電体膜７０１は、絶縁膜２２と透明電極２４との間に設けられている構成とされている。
　第１２－４の実施の形態における撮像装置１００ｍは、ピニング層との両立による暗電流の低減を実現することができ、より暗電流の発生を低減することができる。
　図９４は、第１２－５の実施の形態における撮像装置１００ｍの断面構成例と、画素間分離部１３の部分を拡大した断面構成例を示す図である。図９４に示した第１２－５の実施の形態における撮像装置１００ｍは、光電変換領域１１に固定電荷膜２０が積層され、固定電荷膜２０に強誘電体膜７０１が積層され、強誘電体膜７０１に透明電極２４が積層された構成とされている。
　図９４に示した第１２－５の実施の形態における撮像装置１００ｍは、図９３に示した第１２－４の実施の形態における撮像装置１００ｍの画素間分離部１３の構成から絶縁膜２２を削除した構成とされている。
　第１２－５の実施の形態における撮像装置１００ｍは、ピニング層との両立による暗電流の低減を実現することができ、より暗電流の発生を低減することができる。
　図９５は、第１２－６の実施の形態における撮像装置１００ｍの断面構成例と、画素間分離部１３の部分を拡大した断面構成例を示す図である。図９５に示した第１２－６の実施の形態における撮像装置１００ｍは、画素間分離部１３の構成は、図９０の第１２－１の実施の形態における撮像装置１００ｍの画素間分離部１３の構成と同様であるが、受光面側に設けられている透明電極２４が設けられていない構成とされている点が異なる。
　図９５は、第１２－６の実施の形態における撮像装置１００ｍは、受光面側に、透明電極２４は設けられていない構成とされている。透明電極２４の代わりに受光面側には、ＴａＯ、ＴｉＯ、ＨｆＯなどの材料を含む酸化膜７４１が成膜されている。なお、酸化膜７４１が成膜されずにキャップ膜２６だけが成膜されている構成とすることもできる。
　受光面側は、光電変換領域１１上に強誘電体膜７０１が成膜され、強誘電体膜７０１上に酸化膜７４１が成膜され、酸化膜７４１上にキャップ膜２６が成膜された構成とされている。受光面側には、透明電極２４が配置されていないため、例えば製造時に、受光面側に設けられている強誘電体膜７０１には、電圧が印加されない構成となっている。
　このような場合、受光面側に設けられている強誘電体膜７０１は自発分極の方向が揃っていない可能性があるが、トレンチ側面の強誘電体膜７０１は自発分極の方向が揃っているため、トレンチ内部においては、正孔を誘起させ、暗電流の発生を抑制する構成とされている。
　図９６は、第１２－７の実施の形態における撮像装置１００ｍの断面構成例と、画素間分離部１３の部分を拡大した断面構成例を示す図である。図９６に示した第１２－７の実施の形態における撮像装置１００ｍは、光電変換領域１１に固定電荷膜２０が積層され、固定電荷膜２０に絶縁膜２２が積層され、絶縁膜２２に透明電極２４－２が積層され、透明電極２４－２上に強誘電体膜７０１が積層され、強誘電体膜７０１上に透明電極２４－２が積層された構成とされている。
　図９６に示した第１２－７の実施の形態における撮像装置１００ｍは、図３に示した第１の実施の形態における撮像装置１００ａの画素間分離部１３に充填されている透明電極２４の中央付近に、強誘電体膜７０１を追加した構成とされている。
　図９７は、第１２－７の実施の形態における撮像装置１００ｍの画素間分離部１３と受光面側の構成を拡大した図である。透明電極２４－１は、受光面側に成膜され、受光面側において（水平方向において）、連続して設けられている。また透明電極２４－１は、画素間分離部１３の中央付近にも設けられ、その垂直方向に設けられている透明電極２４－１と水平方向に設けられている透明電極２４－１は接続されている。
　透明電極２４－１は、例えば、周辺部２（図２）において、所定の電圧を印加する供給源７２１－１に接続されている。よって、強誘電体膜７０１の一方に配置されている透明電極２４－１には、供給源７２１－１から供給される電圧が印加される構成となっている。
　透明電極２４－２は、受光面側に成膜され、受光面側に成膜されている透明電極２４－２は、画素間分離部１３の一方の側面に成膜されている透明電極２４－２と連続的に形成されている。この画素間分離部１３の一方の側面に成膜されている透明電極２４－２は、底面に成膜されている透明電極２４－２を介して、他方の側面に成膜されている透明電極２４－２とも連続的に形成されている。
　このような透明電極２４－２の連続的に成膜されている構成は、例えば、周辺部２（図２）まで続き、周辺部２に設けられている所定の電圧を印加する供給源７２１－２に接続されている配線（端子）と接続されている。よって、強誘電体膜７０１の他方に配置されている透明電極２４－２には、供給源７２１－２から供給される電圧が印加される構成となっている。
　強誘電体膜７０１の一方には、供給源７２１－１からの電圧が印加され、強誘電体膜７０１の他方には、供給源７２１－２からの電圧が印加される構成となっている。強誘電体膜７０１には、供給源７２１－１が供給する電圧と供給源７２１－２が供給する電圧との差分電圧が印加される構成となっている。強誘電体膜７０１には、所定の電圧が印加される構成となっているため、上述した実施の形態と同じく、強誘電体膜７０１に自発分極をおこさせ、自発分極の方向を揃えさせることができる。
　供給源７２１－１と供給源７２１－２は、異なる電圧を供給する供給源であり、どちらか一方を、グランド電位を供給する供給源としても良い。
　第１２－７の実施の形態における撮像装置１００ｍは、負バイアス保持に必要な電圧を低減することが可能である。
　第１２の実施の形態によれば、強誘電体膜７０１を設けることで、光電変換領域１１に正孔を誘起させることができ、暗電流を低減させることができる。強誘電体膜７０１には、少なくとも１回電圧を印加し、分極方向を揃える処理を行えば、その後電圧を印加する必要が無いため、負バイアスをかけ続けるようなことをしなくても良くなり、負バイアスをかけるための消費電力を削減することができる。
　第１から第１２の実施の形態は、２または２以上組み合わせて実施することも可能である。
　＜内視鏡手術システムへの応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図９８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９８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９９は、図９８に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　＜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１００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１００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１００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１０１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１０１では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１０１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。
　＜その他の実施の形態＞
　上記のように、本開示は実施の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の形態等を含むことは勿論である。上述した実施の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。
　なお、本開示は以下のような構成も取ることができる
（１）
　受光面を有する半導体層と、
　前記半導体層に設けられ、前記受光面に入射する光を光電変換する光電変換領域を有する画素と、
　複数の前記画素のうち、隣り合う一方の前記画素と他方の前記画素との間に配置され、少なくとも前記受光面の側に開口する第１トレンチと、
　前記光を透過する透明酸化物半導体で構成され、前記受光面と前記第１トレンチの側壁とを覆う透明電極と
　を備える光検出装置。
（２）
　前記透明電極に負の電圧が印加される
　前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
　前記透明酸化物半導体は、ＩｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＣｄＯのいずれか１つ以上を含む
　前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
　前記第１トレンチ内は、前記透明電極で完全に埋め込まれておらず空隙が存在する
　前記（１）から（３）のいずれかに記載の光検出装置。
（５）
　前記画素内において、隣り合う第１光電変換領域と第２光電変換領域との間に配置され、少なくとも前記半導体層の前記受光面の側に開口する第２トレンチをさらに備え、
　前記透明電極は、前記第２トレンチの側壁を覆う
　前記（１）から（４）のいずれかに記載の光検出装置。
（６）
　前記第２トレンチ内は、前記透明電極で完全に埋め込まれておらず空隙が存在する
　前記（５）に記載の光検出装置。
（７）
　前記半導体層の前記受光面側に設けられ、前記透明電極を覆うキャップ膜をさらに備える
　前記（１）から（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（８）
　前記キャップ膜は、ＳｉＯ、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＩＺＯ、ＩＧＺＯのいずれか１つ以上の膜で構成されている
　前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
　前記透明電極は、第１領域と、前記第１領域よりも不純物濃度が高い第２領域とを有する
　前記（１）から（８）のいずれかに記載の光検出装置。
（１０）
　前記第２領域に接触する導体をさらに備える
　前記（９）に記載の光検出装置。
　（１１）
　前記導体は、前記複数の画素が配置される画素部の外側に配置される、オプティカルブラック部である
　前記（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
　前記透明電極と前記半導体層との間に設けられた固定電荷膜をさらに備える
　前記（１）から（１１）のいずれかに記載の光検出装置。
（１３）
　前記透明電極から前記光電変換領域への金属不純物の拡散を防ぐ拡散防止膜を、前記透明電極と前記光電変換領域の間にさらに備える
　前記（１）から（１２）のいずれかに記載の光検出装置。
（１４）
　前記拡散防止膜は、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＷＮのいずれか１つ以上を含む膜で構成されている
　前記（１３）に記載の光検出装置。
（１５）
　前記拡散防止膜は、カーボン、フッ素、ボロンのいずれか１つがドーピングされた膜で構成されている
　前記（１３）に記載の光検出装置。
（１６）
　前記透明電極と前記光電変換領域との間で発生するリーク電流を防ぐリーク防止膜を、前記透明電極と前記光電変換領域の間にさらに備える
　前記（１）から（１５）のいずれかに記載の光検出装置。
（１７）
　前記リーク防止膜は、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＺｒＯ、ＴａＯ、ＴｉＯ２、ＮｂＯ、Ｌａ２Ｏ３のいずれかを含む膜で構成されている
　前記（１６）に記載の光検出装置。
（１８）
　前記リーク防止膜は、２種類以上が積層された膜である
　前記（１６）またＨ（１７）に記載の光検出装置。
（１９）
　前記透明電極または前記透明電極に積層されている膜は酸素欠損状態の膜である
　前記（１）から（１８）のいずれかに記載の光検出装置。
（２０）
　前記透明電極に積層されている膜は、絶縁膜であり、前記透明電極と前記光電変換領域との間に設けられている
　前記(１９)に記載の光検出装置。
（２１）
　前記第１トレンチの側壁を覆う前記透明電極には、水素を供給する水素供給膜が積層されている
　前記（１）から（２０）のいずれかに記載の光検出装置。
（２２）
　前記水素供給膜は、ＴｉＮを含む膜である
　前記（２１）に記載の光検出装置。
（２３）
　前記受光面側に設けられている前記透明電極には、水素を封止する水素封止膜が積層されている
　前記（１）から（２２）に記載の光検出装置。
（２４）
　前記水素封止膜は、ＡＬ２Ｏ３を含む膜である
　前記(２３)に記載の光検出装置。
（２５）
　前記受光面側に設けられている前記透明電極には、アモルファス性の高い材料で形成されている
　前記（１）から（２４）に記載の光検出装置。
（２６）
　前記第１トレンチ内の前記透明電極には、金属膜が積層されている
　前記（１）から（２５）に記載の光検出装置。
（２７）
　前記金属膜と前記透明電極との間には、ライナー膜が成膜されている
　前記（２６）に記載の光検出装置。
（２８）
　前記受光面側の前記透明電極に積層されているキャップ膜上に遮光膜をさらに備え、
　前記遮光膜と前記金属膜は、接続されている
　前記（２６）または（２７）に記載の光検出装置。
（２９）
　前記第１トレンチ内には、導電性材料で形成された導電性材料膜が設けられている
　前記（１）から（２８）のいずれかに記載の光検出装置。
（３０）
　前記第１トレンチ内には、ＳｉＯを含むＳｉＯ膜および空隙の少なくとも一方がさらに設けられている
　前記（２９）に記載の光検出装置。
（３１）
　前記導電性材料膜は、前記光電変換領域の角部に設けられている
　前記（２８）または（２９）に記載の光検出装置。
（３２）
　受光面を有する半導体層と、
　前記半導体層に設けられ、前記受光面に入射する光を光電変換する光電変換領域を有する画素と、
　複数の前記画素のうち、隣り合う一方の前記画素と他方の前記画素との間に配置され、少なくとも前記受光面の側に開口する第１トレンチと、
　前記光を透過する透明酸化物半導体で構成され、前記受光面と前記トレンチの側壁とを覆う強誘電体を含む強誘電体膜と
　を備える光検出装置。
（３３）
　前記強誘電体膜は、分極の方向が揃えられている
　前記（３２）に記載の光検出装置。
（３４）
　前記強誘電体膜は、ＨｆＺｒＯ４、ＨｆＳｉＯ４、ＨｆＡｌＯ、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＺｎＯのいずれか１つを含む
　前記（３２）または（３３）に記載の光検出装置。
（３５）
　前記強誘電体膜には、透明電極が積層されている
　前記（３２）から（３４）のいずれかに記載の光検出装置。
（３６）
　前記光電変換領域と前記強誘電体膜との間に、ＴｉＯ、ＷＯ、ＭｏＯのいずれか１つを含む層をさらに備える
　前記（３２）から（３５）のいずれかに記載の光検出装置。
（３７）
　前記透明電極と前記強誘電体膜との間にＮｂＯ、ＷＯ、ＴａＯのいずれか１つを含む層をさらに備える
　前記（３２）から（３６）のいずれかに記載の光検出装置。
（３８）
　前記光電変換領域と前記強誘電体膜との間に、固定電荷膜をさらに備える
　前記（３２）から（３７）のいずれかに記載の光検出装置。
（３９）
　前記光電変換領域と前記固定電荷膜との間に絶縁膜をさらに備える
　前記（３８）に記載の光検出装置。
（４０）
　前記強誘電体膜の一方の側面には第１の透明電極が積層され、他方の側面には第２の透明電極が積層されている
　前記（３２）に記載の光検出装置。
（４１）
　前記第１の透明電極と前記第２の透明電極は、異なる電圧を供給する供給源にそれぞれ接続されている
　前記（４０）に記載の光検出装置。
　１　画素部，　２　周辺部，　１１　光電変換領域，　１３　画素間分離部，　１５　画素内分離部，　２０　固定電荷膜，　２２　絶縁膜，　２４　透明電極，　２６　キャップ膜，　３０　サイドウォール層，　３２　絶縁膜，　５１　成膜，　１００　撮像装置，　１０２　遮光膜，　１１１　基板，　１１１ａ　表面，　１１１ｂ　裏面，　１１２　画素，　１１３　画素領域，　１１４　垂直駆動回路，　１１５　カラム信号処理回路，　１１６　水平駆動回路，　１１７　出力回路，　１１８　制御回路，　１１９　垂直信号線，　１２０　水平信号線，　１２１　画素，　１３０　層間絶縁膜，　１３１　第１絶縁膜，　１３２　第２絶縁膜，　１３３　第３絶縁膜，　１３４　第４絶縁膜，　１４０　配線層，　１４１　配線，　１４２　配線，　１５０　バリアメタル層，　１６０　ＯＰＢ層，　１６１　第１ＯＰＢ層，　１６２　第２ＯＰＢ層，　１７１　第１領域，　１７２　第２領域，　２０１　拡散防止膜，　２２１　リーク防止膜，　２４１　透明電極，　２４３　絶縁膜，　２５１　反射防止膜，　３０１　水素補給膜，　３２１　水素封止膜，　３２３　反射防止膜，　３２５　透明電極，　３４１　高温形成酸化膜，　３４３　ＳｉＯ膜，　３４５　ＳｉＮ膜，　３４９　High K膜，　３５１　拡散防止膜，　３５３　反射防止膜，　４０１　金属膜，　４０２　遮光膜，　４１１　屈折層，　４１３　空気層，　４１５　高屈材層，　４１７　ライナー膜，　５０１　導電性材料膜，　５１１　ＳｉＯ膜，　６０１　導電性材料膜，　６１１　ＳｉＯ膜，　６２１　導電性材料膜，　６２３　導電性材料膜，　７０１　強誘電体膜，　７１１　Seed層，　７２１　圧力層，　７２１　供給源，　７４１　酸化膜

Claims (20)

  1. 　受光面を有する半導体層と、
    　前記半導体層に設けられ、前記受光面に入射する光を光電変換する光電変換領域を有する画素と、
    　複数の前記画素のうち、隣り合う一方の前記画素と他方の前記画素との間に配置され、少なくとも前記受光面の側に開口する第１トレンチと、
    　前記光を透過する透明酸化物半導体で構成され、前記受光面と前記第１トレンチの側壁とを覆う透明電極と
    　を備える光検出装置。
  2. 　前記透明電極に負の電圧が印加される
    　請求項１に記載の光検出装置。
  3. 　前記透明酸化物半導体は、ＩｎＯ、ＩＧＺＯ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、ＣｄＯのいずれか１つ以上を含む
    　請求項１に記載の光検出装置。
  4. 　前記第１トレンチ内は、前記透明電極で完全に埋め込まれておらず空隙が存在する
    　請求項１に記載の光検出装置。
  5. 　前記画素内において、隣り合う第１光電変換領域と第２光電変換領域との間に配置され、少なくとも前記半導体層の前記受光面の側に開口する第２トレンチをさらに備え、
    　前記透明電極は、前記第２トレンチの側壁を覆う
    　請求項１に記載の光検出装置。
  6. 　前記第２トレンチ内は、前記透明電極で完全に埋め込まれておらず空隙が存在する
    　請求項５に記載の光検出装置。
  7. 　前記半導体層の前記受光面側に設けられ、前記透明電極を覆うキャップ膜をさらに備える
    　請求項１に記載の光検出装置。
  8. 　前記キャップ膜は、ＳｉＯ、ＳｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＩＺＯ、ＩＧＺＯのいずれか１つ以上の膜で構成されている
    　請求項７に記載の光検出装置。
  9. 　前記透明電極は、第１領域と、前記第１領域よりも不純物濃度が高い第２領域とを有する
    　請求項１に記載の光検出装置。
  10. 　前記第２領域に接触する導体をさらに備える
    　請求項９に記載の光検出装置。
  11. 　前記導体は、前記複数の画素が配置される画素部の外側に配置される、オプティカルブラック部である
    　請求項１０に記載の光検出装置。
  12. 　前記透明電極から前記光電変換領域への金属不純物の拡散を防ぐ拡散防止膜を、前記透明電極と前記光電変換領域の間にさらに備える
    　請求項１に記載の光検出装置。
  13. 　前記透明電極と前記光電変換領域との間で発生するリーク電流を防ぐリーク防止膜を、前記透明電極と前記光電変換領域の間にさらに備える
    　請求項１に記載の光検出装置。
  14. 　前記透明電極または前記透明電極に積層されている膜は酸素欠損状態の膜である
    　請求項１に記載の光検出装置。
  15. 　前記第１トレンチの側壁を覆う前記透明電極には、水素を供給する水素供給膜が積層されている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  16. 　前記受光面側に設けられている前記透明電極には、水素を封止する水素封止膜が積層されている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  17. 　前記第１トレンチの側壁を覆う前記透明電極には、高温で成膜された高温形成酸化膜が積層されている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  18. 　前記第１トレンチ内の前記透明電極には、金属膜が積層されている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  19. 　前記第１トレンチ内には、導電性材料で形成された導電性材料膜がさらに備えられている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  20. 　前記導電性材料膜は、前記光電変換領域の角部に設けられている
    　請求項１９に記載の光検出装置。
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