(57)【要約】【課題】ホットキャリア発光による悪影響の更なる抑制をして、画質の更なる向上が実現され得る固体撮像装置を提供すること。【解決手段】複数の素子が形成される素子形成部と、素子形成部に積層され、素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、素子形成部に、光電変換を行う受光素子と、受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、受光素子及び該能動素子の間に、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、が配され、少なくとも２つの構造物群が、少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、構造物を構成する材料、構造物の幅、構造物の厚み、及び隣り合う２つの構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成されて、能動素子において発生するホットキャリア発光の該受光素子への進入を阻止する、固体撮像装置を提供する。【選択図】図３
2020120071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素子が形成される素子形成部と、
該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、
該素子形成部に、
光電変換を行う受光素子と、
該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、が配され、
該受光素子と該能動素子との間には、構造物群形成領域が形成され、
該構造物群形成領域は、少なくとも、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、を有し、
少なくとも１つの隣り合う該第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う該第２構造物同士の距離とは異なっている、固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１構造物群の波長選択性と前記第２構造物群の波長選択性とが互いに異なる、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なる、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記第１構造物群が、前記第１構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記第２構造物群が、前記第２構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なり、
少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なる、請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、
該画素領域と該周辺回路部との間には、少なくとも、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、を有する構造物群形成領域とが形成され、
該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、
第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とは、該第１の半導体チップ部を貫通する接続導体により電気的に接続され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置。
【請求項６】
前記第１構造物群の波長選択性と前記第２構造物群の波長選択性とが互いに異なる、請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士の距離とが異なる、請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なる、請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第１構造物群が、前記第１構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記第２構造物群が、前記第２構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なり、
少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なる、請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の固体撮像装置が搭載された、電子機器。
【請求項１１】
請求項５に記載の固体撮像装置が搭載された、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子式カメラはますます普及が進んでおり、その中心部品である固体撮像装置（イメージセンサ）の需要はますます高まっている。また、固体撮像装置の性能面では高画質化および高機能化を実現するための技術開発が続けられている。一方、ビデオカメラや携帯型カメラはもとより、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノート型パーソナルコンピュータなどへの普及が進むにつれて、固体撮像装置およびその部品についても、持ち運びを容易にするための小型化・軽量化・薄型化、普及拡大のための低コスト化が必須のものとなってきている。この場合、光電変換素子と周辺回路とをなるべく近い距離で形成することが好ましいため、様々な工夫がなされている。例えば、光電変換素子は微少なキャリア（電子）を信号として扱うため、周辺にある回路からの熱や電磁場の影響が雑音として混入しやすい場合がある。また、トランジスタやダイオードから出る微少なホットキャリア発光もイメージセンサ特性に大きな影響を与えることになる場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ホットキャリア発光による悪影響を抑制する技術が提案されている。また、特許文献２では、動作時のトランジスタやダイオード等の能動素子からの発光の光電変換部への進入を抑制し、画質の向上を図る技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０６８５８９号
【特許文献２】特開２０１５−１２８１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜２で提案された技術では、ホットキャリア発光による悪影響の更なる抑制をして、画質の更なる向上が図れないおそれがある。
【０００６】
そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ホットキャリア発光による悪影響の更なる抑制をして、画質の更なる向上が実現され得る固体撮像装置、及びその固体撮像装置を搭載した電子機器を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、ホットキャリア発光による悪影響の更なる抑制の実現に成功し、本技術を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本技術では、第１の側面として、
複数の素子が形成される素子形成部と、
該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、
該素子形成部に、
光電変換を行う受光素子と、
該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、
該受光素子及び該能動素子の間に、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、が配され、
該少なくとも２つの構造物群が、該少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、該構造物を構成する材料、該構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該受光素子への進入を阻止する、固体撮像装置を提供する。
【０００９】
本技術に係る第１の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群の波長選択性と前記他方の少なくとも１つの構造物群の波長選択性とが互いに異なってよい。
【００１０】
本技術に係る第１の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離と、前記他方の少なくとも１つの構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離とが異なってよい。
【００１１】
本技術に係る第１の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅と、前記他方の少なくとも１つの構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅とが異なってよい。
【００１２】
本技術に係る第１の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群が、第１構造物と該第１構造物に積層された第２構造物とが繰り返し単位として構成された積層体でよく、
前記他方の少なくとも１つの構造物群が、第３構造物と該第３構造物に積層された第４構造物とが繰り返し単位として構成された積層体でよく、
前記一方の構造物群と前記他方の少なくとも１つの構造物群とが、該１構造物から該第４構造物のそれぞれを構成する材料及び該１構造物から該第４構造物のそれぞれの厚みのうち少なくともいずれか一方において異なるように形成されてよい。
【００１３】
本技術に係る第２の側面の固体撮像装置として、
複数の素子が形成される素子形成部と、
該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、
該素子形成部に、
光電変換を行う受光素子と、
該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、
該受光素子及び該能動素子の間に、複数の構造物から構成される構造物群と、が配され、
該構造物群において、該複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されて、
該構造物群が、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該受光素子への進入を阻止する、固体撮像装置を提供する。
【００１４】
本技術に係る第２の側面の固体撮像装置において、
前記パターンが、ランダムパターン、交互パターン、周期パターン、ブロックパターン及び漸次パターンのうち少なくともいずれか１つでよい。
本技術に係る第２の側面の固体撮像装置において、
該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物の間の距離が漸次パターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されてよい。
【００１５】
本技術に係る第３の側面の固体撮像装置として、
基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、
該画素領域と該周辺回路部との間に配されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該光電変換部への進入を阻止する、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、を有し、
該少なくとも２つの構造物群が、該少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、該構造物を構成する材料、該構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成されて、
該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、
第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とは、該第１の半導体チップ部を貫通する接続導体により電気的に接続され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置を提供する。
【００１６】
本技術に係る第３の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群の波長選択性と前記他方の少なくとも１つの構造物群の波長選択性とが互いに異なってよい。
本技術に係る第３の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離と、前記他方の少なくとも１つの構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離とが異なってよい。
【００１７】
本技術に係る第３の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅と、前記他方の少なくとも１つの構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅とが異なってよい。
【００１８】
本技術に係る第３の側面の固体撮像装置において、
前記一方の構造物群が、第１構造物と該第１構造物に積層された第２構造物とが繰り返し単位として構成された積層体でよく、
前記他方の少なくとも１つの構造物群が、第３構造物と該第３構造物に積層された第４構造物とが繰り返し単位として構成された積層体でよく、
前記一方の構造物群と前記他方の少なくとも１つの構造物群とが、該１構造物から該第４構造物のそれぞれを構成する材料及び該１構造物から該第４構造物のそれぞれの厚みのうち少なくともいずれか一方において異なるように形成されてよい。
【００１９】
本技術に係る第４の側面の固体撮像装置として、
基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、
該画素領域と該周辺回路部との間に配されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該光電変換部への進入を阻止する、複数の構造物から構成される構造物群と、を有し、
該構造物群において、該複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されて、
該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、
第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とは、該第１の半導体チップ部を貫通する接続導体により電気的に接続され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置を提供する。
【００２０】
本技術に係る第４の側面の固体撮像装置において、
前記パターンが、ランダムパターン、交互パターン、周期パターン、ブロックパターン及び漸次パターンのうち少なくともいずれか１つでよい。
【００２１】
本技術に係る第４の側面の固体撮像装置において、
該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物の間の距離が漸次パターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されてよい。
【００２２】
本技術に係る第５の側面の固体撮像装置として、
複数の素子が形成される素子形成部と、
該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、
該素子形成部に、
光電変換を行う受光素子と、
該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、が配され、
該受光素子と該能動素子との間には、構造物群形成領域が形成され、
該構造物群形成領域は、少なくとも、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、を有し、
少なくとも１つの隣り合う該第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う該第２構造物同士の距離とは異なっている、固体撮像装置を提供する。
【００２３】
本技術に係る第５の側面の固体撮像装置において、
前記第１構造物群の波長選択性と前記第２構造物群の波長選択性とが互いに異なっていてよい。
【００２４】
本技術に係る第５の側面の固体撮像装置において、
前記複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なっていてよい。
【００２５】
本技術に係る第５の側面の固体撮像装置において、
前記第１構造物群が、前記第１構造物を繰り返し単位として構成された積層体でよく、
前記第２構造物群が、前記第２構造物を繰り返し単位として構成された積層体でよく、
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよく、
少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよい。
【００２６】
本技術に係る第６の側面の固体撮像装置として、
基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、
該画素領域と該周辺回路部との間には、少なくとも、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、を有する構造物群形成領域とが形成され、
該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、
第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とは、該第１の半導体チップを貫通する接続導体により電気的に接続され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置を提供する。
【００２７】
本技術に係る第６の側面の固体撮像装置において、
前記第１構造物群の波長選択性と前記第２構造物群の波長選択性とが互いに異なっていてよい。
【００２８】
本技術に係る第６の側面の固体撮像装置において、
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士の距離とが異なっていてよい。
【００２９】
本技術に係る第６の側面の固体撮像装置において、
前記複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なっていてよい。
【００３０】
本技術に係る第６の側面の固体撮像装置において、
前記第１構造物群が、前記第１構造物を繰り返し単位として構成された積層体でよく、
前記第２構造物群が、前記第２構造物を繰り返し単位として構成された積層体でよく、
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよく、
少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよい。
【００３１】
さらに、本技術では、本技術に係る第１の側面の固体撮像装置、本技術に係る第２の側面の固体撮像装置、本技術に係る第３の側面の固体撮像装置、本技術に係る第４の側面の固体撮像装置、本技術に係る第５の側面の固体撮像装置又は本技術に係る第６の側面の固体撮像装置が搭載された、電子機器を提供する。
【００３２】
本技術によれば、ホットキャリア発光による悪影響の更なる抑制をして、画質の更なる向上が実現され得る。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す断面図である。
【図３】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す断面図である。
【図４】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図５】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図６】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図７】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図８】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図９】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図１０】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図１１】構造物群の構成例を示す断面図とその構造物群の透過率の結果を示すグラフとである。
【図１２】構造物群の配置例を示す平面図である。
【図１３】構造物群の配置例を示す平面図である。
【図１４】構造物群の配置例を示す平面図である。
【図１５】構造物群の配置例を示す平面図である。
【図１６】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す断面図である。
【図１７】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す模式的な断面図である。
【図１８】第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体を構成する構造物の厚み（膜厚）と周期との関係から、第１構造物群及び第２構造物群の積層体の構成例を説明するための断面図である。
【図１９】図１８で示された第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体の透過率の結果を示すグラフである。
【図２０】第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体を構成する構造物の厚み（膜厚）と周期との関係から、第１構造物群及び第２構造物群の積層体の構成例を説明するための断面図である。
【図２１】図２０で示された第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体の透過率の結果を示すグラフである。
【図２２】第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体を構成する構造物の厚み（膜厚）と周期との関係から、第１構造物群及び第２構造物群の積層体の構成例を説明するための断面図である。
【図２３】図２２で示された第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体の透過率の結果を示すグラフである。
【図２４】第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体を構成する構造物の厚み（膜厚）と周期との関係から、第１構造物群及び第２構造物群の積層体の構成例を説明するための断面図である。
【図２５】図２４で示された第１構造物群の積層体及び第２構造物群の積層体の透過率の結果をグラフである。
【図２６】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す断面図である。
【図２７】本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示す断面図である。
【図２８】本技術を適用した第１〜第５の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。
【図２９】本技術を適用した第６の実施形態に係る電子機器の一例の機能ブロック図である。
【図３０】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３１】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３２】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。
【図３３】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。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向又は上側を意味し、「下」とは、図中の下方向又は下側を意味し、「左」とは図中の左方向又は左側を意味し、「右」とは図中の右方向又は右側を意味する。また、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３５】
説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（固体撮像装置の例１）
３．第２の実施形態（固体撮像装置の例２）
４．第３の実施形態（電子機器の例）
５．本技術を適用した固体撮像装置の使用例
６．内視鏡手術システムへの応用例
７．移動体への応用例
【００３６】
＜１．本技術の概要＞
まず、本技術の概要について説明をする。
【００３７】
固体撮像装置は、シリコン基板上の第１の主面（受光面）側に光電変換素子や増幅回路、画像処理のための周辺回路、素子・回路間を接続するための多層配線層が形成される。さらに、固体撮像装置は、マイクロレンズやカラーフィルタなどの集光構造を形成したチップの第１の主面の上方にカバーガラスを配置し、前記第１の主面の外周側、あるいはチップの第２の主面側に端子を形成した構造を有する。
【００３８】
また、固体撮像装置の高機能化および高速化を実現するために、周辺回路の規模が増大するとともに、周辺回路の処理速度も高速化されている。また、高画質化の一つとして階調表現（分解能）を向上させようとすると、高電圧化が必要になる。一方で、低コスト化を実現するためには、画素部および周辺回路を近距離に配置して、チップサイズを出来るだけ小さくすることが求められている。また、複数のチップ同士を貼り合わせて接合することで、信号を高速伝送できるようにする取り組みも始まっている。
【００３９】
しかしながら、この場合、光電変換素子および周辺回路が至近距離に形成されるため、イメージセンサ特有の検討事項が生じる場合がある。光電変換素子は微少なキャリア（電子）を信号として扱うため、周辺にある回路からの熱や電磁場の影響が雑音として混入しやすいことがある。さらに、トランジスタやダイオードから出る微少なホットキャリア発光もイメージセンサ特性に大きな影響を与えることになることがある。
【００４０】
ホットキャリア発光はソース・ドレイン間で加速されたキャリアがドレイン端で衝突電離するときに出る電子とホールの生成再結合、あるいはそのどちらかの状態遷移によって起きる発光である。この発光は、特性上何の問題もないトランジスタでも微少であるが、定常的に発生している。その発光量は、トランジスタにかかる電圧が高くなると指数関数的に増大する。
【００４１】
また、トランジスタを高速動作させても発光量は増加する。発光は四方に拡散するため、トランジスタから離れると影響は非常に小さくなるが、光電変換素子と回路を非常に近くに配置した場合、発光はそれほど拡散せずに光電変換素子に光子が相当数注入される。拡散が不十分であることから、回路のトランジスタ配置密度やアクティブ率の違いから生じるホットキャリア発光の発生分布が２次元情報として画像に写り込んでしまう。そのため、光電変換素子への注入量を検出限界以下に抑えるための、遮光用に設計された構造が必要である。
【００４２】
なお、光電変換素子だけでなく、高感度のアナログ素子に対しても同様な影響を与える可能性がある。例えばフラッシュメモリのようなデバイスは高密度化・多値化が進んでいるため、外部からのノイズ混入が起きると保持している値が変化する懸念がある。
【００４３】
本技術は、上記に鑑みてなされたものである。本技術によれば、ホットキャリア発光による悪影響の更なる抑制をして、画質の更なる向上が実現され得る。
【００４４】
そして、本技術に係る固体撮像装置には、ホットキャリア発光による悪影響の更なる抑制をするために、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群又は複数の構造物から構成される構造物群が備えられる。少なくとも２つの構造物群は、少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、構造物を構成する材料、該構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成される。複数の構造物から構成される構造物群においては、複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、複数の構造物が配列されている。
【００４５】
以下に、本技術に係る実施の形態について詳細に説明をする。
【００４６】
＜２．第１の実施形態（固体撮像装置の例１）＞
本技術に係る第１の実施形態（固体撮像装置の例１）の固体撮像装置は、第１の態様として、複数の素子が形成される素子形成部と、素子形成部に積層され、素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、素子形成部に、光電変換を行う受光素子と、受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、受光素子及び該能動素子の間に、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、が配される、固体撮像装置である。
【００４７】
第１の態様では、少なくとも２つの構造物群は、少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、構造物を構成する材料、構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成される。そして、少なくとも２つの構造物群は、能動素子において発生するホットキャリア発光の受光素子への進入を阻止する。構造物を構成する材料は、例えば、光の消衰係数が小さい材料、シリコン（Ｓｉ）とは屈折率が異なる材料が挙げられ、具体的には、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５等が挙げられる。
【００４８】
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の第１の態様として、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群としては、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群とから構成される例が挙げられる。構造物群形成領域に、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、が形成されて、少なくとも１つの隣り合う該第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う該第２構造物同士の距離とが異なっていてよい。また、複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なっていてもよい。
【００４９】
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の第１の態様では、第１構造物群の波長選択性と第２構造物群の波長選択性とが互いに異なっていてよい。そして、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の第１の態様では、第１構造物群及び第２構造物群のそれぞれはトレンチ構造でもよいし、積層体（多層膜）でもよい。第１構造物群及び第２構造物群のそれぞれが積層体（多層膜）の場合、少なくとも１つの隣り合う第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよく、少なくとも１つの隣り合う第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよい。
【００５０】
本技術に係る第１の実施形態（固体撮像装置の例１）の固体撮像装置は、第２の態様として、複数の素子が形成される素子形成部と、素子形成部に積層され、素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、素子形成部に、光電変換を行う受光素子と、受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、受光素子及び該能動素子の間に、複数の構造物から構成される構造物群と、が配される、固体撮像装置である。
【００５１】
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の第２の態様では、構造物群において、複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つは、所定のパターンを有するように変化して、複数の構造物は配列される。そして、構造物群は、能動素子において発生するホットキャリア発光の受光素子への進入を阻止する。複数の構造物のそれぞれの材料は、例えば、光の消衰係数が小さい材料、シリコン（Ｓｉ）とは屈折率が異なる材料が挙げられ、具体的には、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５等が挙げられる。
【００５２】
所定のパターンとしては、例えば、ランダムパターン、交互パターン、周期パターン、ブロックパターン、漸次パターン等が挙げられる。
【００５３】
以下、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置について、図１〜図１５を用いて更に詳細に説明をする。
【００５４】
図１は、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置１１を示すブロック図である。
【００５５】
図１において、固体撮像装置１１は、画素領域１２と、周辺回路として、垂直駆動回路１３、カラム信号処理回路１４、水平駆動回路１５、出力回路１６、及び制御回路１７とを備えて構成される。
【００５６】
画素領域１２には、複数の画素１８が行列状に配置されており、それぞれの画素１８は、水平信号線を介して垂直駆動回路１３に接続されるとともに、垂直信号線を介してカラム信号処理回路１４に接続される。複数の画素１８は、図示しない光学系を介して照射される光の光量に応じた画素信号をそれぞれ出力し、それらの画素信号から、画素領域１２に結像する被写体の画像が構築される。
【００５７】
垂直駆動回路１３は、画素領域１２に配置される複数の画素１８の行ごとに順次、それぞれの画素１８を駆動（転送や、選択、リセットなど）するための駆動信号を、水平信号線を介して画素１８に供給する。カラム信号処理回路１４は、複数の画素１８から垂直信号線を介して出力される画素信号に対してＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関２重サンプリング)処理を施すことにより、画像信号のアナログディジタル変換を行うとともにリセットノイズを除去する。
【００５８】
水平駆動回路１５は、画素領域１２に配置される複数の画素１８の行ごとに順次、カラム信号処理回路１４から画素信号を出力させるための駆動信号を、カラム信号処理回路１４に供給する。出力回路１６は、水平駆動回路１５の駆動信号に従ったタイミングでカラム信号処理回路１４から供給される画素信号を増幅し、後段の画像処理回路に出力する。
【００５９】
制御回路１７は、固体撮像装置１１の内部の各ブロックの駆動を制御する。例えば、制御回路１７は、各ブロックの駆動周期に従ったクロック信号を生成して、それぞれのブロックに供給する。
【００６０】
次に、図２を用いて説明をする。図２は、固体撮像装置１１Ｍの断面図である。なお、固体撮像装置１１Ｍは、裏面照射型の固体撮像装置である。そして、図２６には、表面照射型の固体撮像装置１１ｃＮを示す。
【００６１】
図２には、固体撮像装置１１Ｍを構成する画素領域１２Ｍと周辺回路１９Ｍとの境界部分における断面的な構成例が示されている。なお、周辺回路１９Ｍは、垂直駆動回路１３、カラム信号処理回路１４、水平駆動回路１５、出力回路１６、または制御回路１７のうち、画素領域１２の周辺に配置されるものを総称したものである。
【００６２】
図２に示されるように、固体撮像装置１１Ｍは、画素領域１２Ｍおよび周辺回路１９Ｍを構成する素子が配置される基板である第１の基板２１Ｍと、第１の基板２１Ｍを支持する基板である第２の基板２２Ｍとが、接合層２３Ｍを介して接合されることによって構成される。
【００６３】
また、第１の基板２１Ｍは、素子形成部２４Ｍ、配線部２５Ｍ、および集光部２６Ｍが積層されて構成される。素子形成部２４Ｍは、例えば、高純度シリコンの単結晶が薄くスライスされたシリコンウェハであり、素子形成部２４Ｍの一方の面（図２において下側を向く面）に対して配線部２５Ｍが積層され、その反対側を向く面（図２において上側を向く面）に対して集光部２６Ｍが積層される。なお、以下、必要に応じて、素子形成部２４Ｍに対して配線部２５Ｍが積層される面を表面と称し、素子形成部２４Ｍに対して集光部２６Ｍが積層される面を裏面と称する。すなわち、固体撮像装置１１Ｍは、第１の基板２１Ｍの裏面側から光が照射される裏面照射型の固体撮像装置である。
【００６４】
配線部２５Ｍには、素子形成部２４Ｍに形成される素子間を接続する複数の配線２７Ｍが層間絶縁膜を介して配置されている。そして、それらの配線２７Ｍを介して、例えば、周辺回路１９Ｍの駆動を制御するための駆動信号が供給されたり、画素領域１２Ｍに配置されている複数の画素１８Ｍ（１８−１Ｍ及び１８−２Ｍ）から読み出される画素信号が出力される。
【００６５】
固体撮像装置１１Ｍの画素領域１２Ｍに配置される複数の画素１８Ｍ（例えば、画素１８−１Ｍ、画素１８−２Ｍ）ごとに、素子形成部２４Ｍには受光素子３１Ｍ（例えば、受光素子３１−１Ｍ、受光素子３１−２Ｍ）が形成され、集光部２６Ｍにはカラーフィルタ３２Ｍ（例えば、カラーフィルタ３２−１Ｍ、３２−２Ｍ）およびオンチップレンズ３３Ｍ（オンチップレンズ３３−１Ｍ、３３−２Ｍ）が形成される。
【００６６】
図２の例では、２つの画素１８−１Ｍおよび１８−２Ｍが図示されている。すなわち、画素１８−１Ｍは、受光素子３１−１Ｍ、カラーフィルタ３２−１Ｍ、およびオンチップレンズ３３−１Ｍを有して構成され、画素１８−２Ｍは、受光素子３１−２Ｍ、カラーフィルタ３２−２Ｍ、およびオンチップレンズ３３−２Ｍを有して構成される。なお、画素１８−１Ｍおよび１８−２Ｍは、同様に構成されており、それらを区別する必要がない場合、以下適宜、画素１８と称し、画素１８−１および１８−２を構成する各部についても同様とする。
【００６７】
受光素子３１Ｍは、カラーフィルタ３２Ｍおよびオンチップレンズ３３Ｍを透過して照射される光を受光して光電変換を行い、その光の光量に応じた電荷を発生する。カラーフィルタ３２Ｍは、画素１８Ｍごとに、所定の色（例えば、赤色、緑色、および青色）の光を透過し、オンチップレンズ３３Ｍは、画素１８Ｍごとに、受光素子３１Ｍに照射される光を集光する。
【００６８】
また、固体撮像装置１１Ｍの周辺回路１９Ｍは、複数の能動素子３４Ｍ（例えば、能動素子３４−１Ｍ、能動素子３４−２Ｍ）により構成されており、図２の例では、２つの能動素子３４−１Ｍおよび３４−２Ｍが示されている。能動素子３４−１Ｍおよび３４−２Ｍは、例えば、トランジスタなどの半導体素子であり、その構成については図３を参照して説明する。また、能動素子３４−１Ｍおよび３４−２Ｍについて、それらを区別する必要がない場合、以下適宜、能動素子３４Ｍと称する。
【００６９】
このように、固体撮像装置１１Ｍでは、素子形成部２４Ｍにおいて、画素領域１２Ｍに受光素子３１Ｍが配置され、周辺回路１９Ｍに能動素子３４Ｍが配置される。そして、固体撮像装置１１Ｍでは、素子形成部２４Ｍにおいて、画素領域１２Ｍと周辺回路１９Ｍとの間には、光の伝搬を妨げる材料により構成される、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群又は複数の構造物から構成される構造物群が、構造物群形成領域３５Ｍに形成される。
【００７０】
上記で述べたように、図２６には表面照射型の固体撮像装置１１ｃＮが示されている。素子形成部２４Ｎと集光部２６Ｎとの間に配線部２５Ｎが配されていることを除いては、裏面照射型の固体撮像装置と同様な構成であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７１】
図３を用いて説明をする。図３（ａ−１）は、本技術に係る第１の実施形態の裏面照射型固体撮像装置１１ａを示す断面図であり、図３（ｂ−１）は、本技術に係る第１の実施形態の裏面照射型固体撮像装置１１ｂを示す断面図である。図３（ａ−２）は、図３（ａ―１）に示されるＰ−ａ部分の第１構造物群１−３ａを構成する構造物１−３ａ−１０の拡大断面図である。図３（ｂ−２）は、図３（ｂ―１）に示される第１構造物群１−３ｂを構成する構造物１−３ｂ−１０の拡大断面図である。そして、図２７には、表面照射型の固体撮像装置１１ｃを示す。
【００７２】
図３（ａ―１）に示される固体撮像装置１１ａには、互いに異なる波長選択性を有する第１構造物群１−３ａと第２構造物群２−３ａとが素子形成部２４に形成されている。図３（ａ−１）では、第１構造物群１−３ａは、５つの構造物１−３ａ−１０から構成され、第２構造物群２−３ａは、５つの構造物２−３ａ−１０から構成されている。例えば、第１構造物群１−３ａは、テーパー型形状の各トレンチに、例えばシリコン酸化膜である反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチで形成される。一方、第２構造物群２−３ａは、第１構造物群１−３ａと同様に、テーパー型形状の各トレンチにシリコン酸化膜のような反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチで形成されるが、第２構造物群２−３ａのピッチ幅（２つの構造物間の距離ともいう。以下、同じ。）は、第１構造物群１−３ａのピッチ幅（２つの構造物間の距離。）とは異なる。図３（ａ―１）に示されるトレンチ（第１構造物群１−３ａ及び第２構造物群２−３ａ）は、ＦＥＯＬ（ｆｒｏｎｔ-ｅｎｄ-ｏｆ-ｌｉｎｅ）で形成される。すなわち、トレンチ（第１構造物群１−３ａ及び第２構造物群２−３ａ）は、素子形成部（半導体基板）２４の表面側（光入射側とは反対側）を掘り込んで形成される。
【００７３】
テーパー型形状のトレンチ構造について、図３（ａ−２）を用いて更に詳細に説明をする。構造物１−３ａ−１０は、上述したように、トレンチに、例えばシリコン酸化膜である反射・屈折部材１−３ａ−１を埋め込んで形成されるが、詳細例の一つとしては、図３（ａ−２）に示されるように、シリコン酸化膜等である反射・屈折部材１−３ａ−１の外側には、例えば五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）１−３ａ−２がトレンチに埋め込まれて形成され、さらに、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）１−３ａ−２の外側には、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）１−３ａ−３がトレンチに埋め込まれて形成される。
【００７４】
第１構造物群１−３ａ又は第２構造物群２−３ａは、トレンチにシリコン酸化膜のような反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチ幅で形成されるため、光の干渉作用により波長選択性を有する一種のバンドパスフィルターにように作用する。したがって、光の干渉作用により一部波長の光の伝搬を完全に抑制することが困難である場合がある。その一方で、第１構造物群１−３ａと第２構造物群２−３ａとを組み合わせることにより光（例えば、ＭＯＳトランジスタＴｒ１０１で発生するホットキャリア発光の光Ｌ）の伝搬を抑制することは可能である。例えば、第１構造物群1−３ａを透過した波長の光を第２構造物群２−３ａで抑制することが可能である。
【００７５】
図３（ｂ―１）に示される固体撮像装置１１ｂにも、互いに異なる波長選択性を有する第１構造物群１−３ｂと第２構造物群２−３ｂとが素子形成部２４に形成されている。図３（ｂ−１）では、第１構造物群１−３ｂは、５つの構造物１−３ｂ−１０から構成され、第２構造物群２−３ｂは、５つの構造物２−３ｂ−１０から構成されている。例えば、第１構造物群１−３ｂは、逆テーパー型形状の各トレンチに、例えばシリコン酸化膜である反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチで形成される。一方、第２構造物群２−３ｂは、第１構造物群１−３ｂと同様に、逆テーパー型形状の各トレンチにシリコン酸化膜のような反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチで形成されるが、第２構造物群２−３ｂのピッチ幅（２つの構造物間の距離。）は、第１構造物群１−３ｂのピッチ幅（２つの構造物間の距離。）とは異なる。図３（ｂ―１）に示されるトレンチ（第１構造物群１−３ｂ及び第２構造物群２−３b）は、素子形成部（半導体基板）２４の裏面側（光入射側）を掘り込んで形成される。
【００７６】
逆テーパー型形状のトレンチ構造について、図３（ｂ−２）を用いて更に詳細に説明をする。構造物１−３ｂ−１０は、上述したように、トレンチに、例えばシリコン酸化膜である反射・屈折部材１−３ｂ−１を埋め込んで形成されるが、詳細例の一つとしては、図３（ｂ−２）に示されるように、シリコン酸化膜等である反射・屈折部材１−３ｂ−１の外側には、例えば五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）１−３ｂ−２がトレンチに埋め込まれて形成され、さらに、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）１−３ｂ−２の外側には、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）１−３ｂ−３がトレンチに埋め込まれて形成される。
【００７７】
第１構造物群１−３ｂ又は第２構造物群２−３ｂは、トレンチにシリコン酸化膜のような反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチ幅で形成されるため、光の干渉作用により波長選択性を有する一種のバンドパスフィルターにように作用する。したがって、光の干渉作用により一部波長の光の伝搬を完全に抑制することが困難である場合がある。その一方で、第１構造物群１−３ｂと第２構造物群２−３ｂとを組み合わせることにより光（例えば、ＭＯＳトランジスタＴｒ１０２で発生するホットキャリア発光の光Ｌ）の伝搬を抑制することは可能である。例えば、第１構造物群1−３ｂを透過した波長の光を第２構造物群２−３ｂで抑制することが可能である。
【００７８】
上記で述べたように、図２７には表面照射型の固体撮像装置１１ｃが示されている。互いに異なる波長選択性を有する第１構造物群１−２７と第２構造物群２−２７とが素子形成部２４に形成されている。図２７では、第１構造物群１−２７は、５つの構造物１−２７−１０から構成され、第２構造物群２−２７は、５つの構造物２−２７−１０から構成されている。例えば、第１構造物群１−２７はトレンチに、例えばシリコン酸化膜である反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチで形成される。一方、第２構造物群２−２７は、第１構造物群１−２７と同様に、トレンチにシリコン酸化膜のような反射・屈折部材を埋め込み、かつ一定のピッチで形成されるが、第２構造物群２−２７のピッチ幅（２つの構造物間の距離。）は、第１構造物群１−２７のピッチ幅（２つの構造物間の距離。）とは異なる。
【００７９】
次に、シリコン中にトレンチを形成し、シリコン酸化膜を埋め込むこととして、ピッチ幅（２つの構造物間の距離）、トレンチ幅（構造物の幅）、トレンチ数（構造物数）をパラメーターとして透過率（％）の実験（シミュレーション）をした結果を、図４〜図１１に示す。
【００８０】
まず、図４〜図６を用いて説明をする。
【００８１】
図４（ａ）に示される構造物群を説明する。図４（ａ）に示されるように、シリコン１−４ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、１０本の構造物１−４ａ−１０から構成される構造物群１−４ａを作製した。なお、図４（ａ）中では、構造物１−４ａ−１０の断面形状は矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図４（ａ）に示される構造物群１−４ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【００８２】
（構造物群１−４ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−４ａ―１０間の距離）：Ｑ１μｍ、
・トレンチ幅（構造物１−４ａ−１０の幅）：Ｒ１μｍ、
・トレンチ数（構造物１−４ａ−１０の数）：１０本
【００８３】
ところで、構造物群１−４ａのピッチ幅（２本の構造物１−４ａ―１０間の距離）は、左右方向（図４（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−４ａ―１０において、左側の構造物１−４ａ−１０の右辺と右側の構造物１−４ａ−１０の左辺との間の距離である。
【００８４】
図５（ａ）に示される構造物群を説明する。図５（ａ）に示されるように、シリコン１−５ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、１０本の構造物１−５ａ−１０から構成される構造物群１−５ａを作製した。なお、図５（ａ）中では、構造物１−５ａ−１０の断面形状は矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図５（ａ）に示される構造物群１−５ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【００８５】
（構造物群１−５ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−５ａ―１０間の距離）：Ｑ２μｍ、
・トレンチ幅（構造物１−５ａ−１０の幅）：Ｒ１μｍ、
・トレンチ数（構造物１−５ａ−１０の数）：１０本
【００８６】
ところで、構造物群１−５ａのピッチ幅（２本の構造物１−５ａ―１０間の距離）は、左右（図５（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−５ａ―１０において、左側の構造物１−５ａ−１０の右辺と右側の構造物１−５ａ−１０の左辺との間の距離である。
【００８７】
図６（ａ）に示される構造物群を説明する。図６（ａ）に示されるように、シリコン１−６ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、５本の構造物１−６ａ−１０から構成される第１構造物群１−６ａを作製し、さらに、シリコン２−６ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、５本の構造物２−６ａ−１０から構成される第２構造物群２−６ａを作製した。そして、第１構造物群１−６ａと、第２構造物群２−６ａとを、この順で直列状に配置した。なお、図６（ａ）中では、構造物１−６ａ−１０及び構造物２−６ａ−１０の断面形状は、矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図６（ａ）に示される第１構造物群１−６ａ及び第２構造物群２−６ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【００８８】
（第１構造物群１−６ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−６ａ―１０間の距離）：Ｑ１μｍ、
・トレンチ幅（構造物１−６ａ−１０の幅）：Ｒ１μｍ、
・トレンチ数（構造物１−６ａ−１０の数）：５本
【００８９】
（第２構造物群２−６ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物２−６ａ―１０間の距離）：Ｑ２μｍ、
・トレンチ幅（構造物２−６ａ−１０の幅）：Ｒ１μｍ、
・トレンチ数（構造物２−６ａ−１０の数）：５本
【００９０】
ところで、第１構造物群１−６ａのピッチ幅（２本の構造物１−６ａ―１０間の距離）は、左右（図６（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−６ａ―１０において、左側の構造物１−６ａ−１０の右辺と右側の構造物１−６ａ−１０の左辺との間の距離である。同様に、第２構造物群２−６ａのピッチ幅（２本の構造物２−６ａ―１０間の距離）は、左右（図６（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物２−６ａ―１０において、左側の構造物２−６ａ−１０の右辺と右側の構造物２−６ａ−１０の左辺との間の距離である。
【００９１】
図４（ｂ）、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示される透過率の結果を検討する。
図４（ｂ）に示されるように、構造物群１−４ａでは、波長９７０±１０ｎｍ、１０１０±10nmの透過率が高い。また、図５（ｂ）に示されるように、構造物群１−５ａでは、９９０±１０nm、１０３０±１０ｎｍの透過率が高い。シリコン酸化膜のような反射・屈折部材を利用し、かつ、一定のピッチ幅（２本の構造物間の距離）で構造物群が形成されるとき、光の干渉作用により波長選択性を有するため、一種のバンドパスフィルターにように作用し、一部の波長の光の伝搬を完全に抑制することは困難である場合がある。
【００９２】
一方、図６（ｂ）に示されるように、第１構造物群１−６ａと第２構造物群２−６ａとを組み合わせて、波長選択性の異なる少なくとも２種の構造物群をうまく組み合わせることができれば、一種のバンドパスフィルターを組み合わせたように作用し、光の伝搬を抑制することができる。
【００９３】
次に、図７〜図８を用いて説明をする。
【００９４】
図７（ａ）に示される構造物群を説明する。図７（ａ）に示されるように、シリコン１−７ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、１０本の構造物１−７ａ−１０から構成される構造物群１−７ａを作製した。なお、図７（ａ）中では、構造物１−７ａ−１０の断面形状は、矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図７（ａ）に示される構造物群１−７ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【００９５】
（構造物群１−７ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−７ａ―１０間の距離）：Ｑ１μｍ、
・トレンチ幅（構造物１−７ａ−１０の幅）：Ｒ１μｍ、
・トレンチ数（構造物１−７ａ−１０の数）：１０本
【００９６】
ところで、構造物群１−７ａのピッチ幅（２本の構造物１−７ａ―１０間の距離）は、左右方向（図７（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−７ａ―１０において、左側の構造物１−７ａ−１０の右辺と右側の構造物１−７ａ−１０の左辺との間の距離である。
【００９７】
図８（ａ）に示される構造物群を説明する。図８（ａ）に示されるように、シリコン１−８ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、１０本の構造物１−８ａ−１０から構成される構造物群１−８ａを作製した。なお、図８（ａ）中では、構造物１−８ａ−１０の断面形状は、矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図８（ａ）に示される構造物群１−８ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【００９８】
（構造物群１−８ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−８ａ―１０間の距離）：Ｑ１〜Ｑ２μｍ、
漸次的（例えば、Ｘμｍステップ）に、２本の構造物間の距離を短くして、Ｑ１μｍ（図８（ａ）中の左側から一番目の構造物１−８ａ−１０と左側から２番目の構造物１−８ａ−１０との間の距離）から、Ｑ２μｍ（図８（ａ）中の左側から九番目の構造物１−８ａ−１０と左側から１０番目の構造物１−８ａ−１０との間の距離）まで変化をさせて、２本の構造物間の距離を短くした。
・トレンチ幅（構造物１−８ａ−１０の幅）：Ｒ１μｍ、
・トレンチ数（構造物１−８ａ−１０の数）：１０本
【００９９】
ところで、構造物群１−８ａのピッチ幅（２本の構造物１−８ａ―１０間の距離）は、左右方向（図８（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−８ａ―１０において、左側の構造物１−８ａ−１０の右辺と右側の構造物１−８ａ−１０の左辺との間の距離である。
【０１００】
図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示される透過率の結果を検討する。
図７（ｂ）に示さるように、構造物群１−７ａでは、波長９７０±１０ｎｍ、１０１０±１０ｎｍの透過率が高い。シリコン酸化膜のような反射・屈折部材を利用し、かつ一定のピッチ幅で構造物群が形成されるとき、光の干渉作用により波長選択性を有するため、一種のバンドパスフィルターにように作用し、一部の波長の光の伝搬を完全に抑制することは困難である場合がある。
【０１０１】
一方、図８（ｂ）に示されるように、構造物群１−８ａでは、ピッチ幅（２本の構造物間の距離）を漸次的に少しずつ変化させることにより、一種のバンドパスフィルターを複数組み合わせたように作用し、光の伝搬を抑制することができる。
【０１０２】
さらに、図９〜図１１を用いて説明をする。
【０１０３】
図９（ａ）に示される構造物群を説明する。図９（ａ）に示されるように、シリコン１−９ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、１０本の構造物１−９ａ−１０から構成される構造物群１−９ａを作製した。なお、図９（ａ）中では、構造物１−９ａ−１０の断面形状は、矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図９（ａ）に示される構造物群１−９ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【０１０４】
（構造物群１−９ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−９ａ―１０間の距離）：Ｑ１μｍ、
・トレンチ幅（構造物１−９ａ−１０の幅）：Ｒ２μｍ、
・トレンチ数（構造物１−９ａ−１０の数）：１０本
【０１０５】
ところで、構造物群１−９ａのピッチ幅（２本の構造物１−９ａ―１０間の距離）は、左右方向（図９（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−９ａ―１０において、左側の構造物１−９ａ−１０の右辺と右側の構造物１−９ａ−１０の左辺との間の距離である。
【０１０６】
図１０（ａ）に示される構造物群を説明する。図１０（ａ）に示されるように、シリコン１−１０ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、１０本の構造物１−１０ａ−１０から構成される構造物群１−１０ａを作製した。なお、図１０（ａ）中では、構造物１−１０ａ−１０の断面形状は、矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図１０（ａ）に示される構造物群１−１０ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【０１０７】
（構造物群１−１０ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−１０ａ―１０間の距離）：Ｑ１μｍ、
・トレンチ幅（構造物１−１０ａ−１０の幅）：Ｒ３μｍ、
・トレンチ数（構造物１−１０ａ−１０の数）：１０本
【０１０８】
ところで、構造物群１−１０ａのピッチ幅（２本の構造物１−１０ａ―１０間の距離）は、左右方向（図１０（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−１０ａ―１０において、左側の構造物１−１０ａ−１０の右辺と右側の構造物１−１０ａ−１０の左辺との間の距離である。
【０１０９】
図１１（ａ）に示される構造物群を説明する。図１１（ａ）に示されるように、シリコン１−１１ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、５本の構造物１−１１ａ−１０から構成される第１構造物群１−１１ａを作製し、さらに、シリコン２−１１ａ−１１にトレンチを形成して、シリコン酸化膜を埋め込んで、５本の構造物２−１１ａ−１０から構成される第２構造物群２−１１ａを作製した。そして、第１構造物群１−１１ａと、第２構造物群２−１１ａと、をこの順で直列状に配置した。なお、図１１（ａ）中では、構造物１−１１ａ−１０及び構造物２−１１ａ−１０の断面形状は、矩形形状であるが、テーパー型形状でもよいし、逆テーパー型形状でもよい。図１１（ａ）に示される第１構造物群１−１１ａ及び第２構造物群２−１１ａについてのシミュレーション条件（実験条件）は、以下のとおりである。なお、波長帯域は、代表的に９６０ｎｍ〜１０４０ｎｍを用いた。
【０１１０】
（第１構造物群１−１１ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物１−６ａ―１０間の距離）：Ｑ１μｍ、
・トレンチ幅（構造物１−６ａ−１０の幅）：Ｒ２μｍ、
・トレンチ数（構造物１−６ａ−１０の数）：５本
【０１１１】
（第２構造物群２−１１ａ）
・ピッチ幅（２本の構造物２−６ａ―１０間の距離）：Ｑ１μｍ、
・トレンチ幅（構造物２−６ａ−１０の幅）：Ｒ３μｍ、
・トレンチ数（構造物２−６ａ−１０の数）：５本
【０１１２】
ところで、第１構造物群１−１１ａのピッチ幅（２本の構造物１−１１ａ―１０間の距離）は、左右（図１１（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物１−１１ａ―１０において、左側の構造物１−１１ａ−１０の右辺と右側の構造物１−１１ａ−１０の左辺との間の距離である。同様に、第２構造物群２−１１ａのピッチ幅（２本の構造物２−１１ａ―１０間の距離）は、左右（図１１（ａ）中の左右方向）に隣り合う２本の構造物２−１１ａ―１０において、左側の構造物２−１１ａ−１０の右辺と右側の構造物２−１１ａ−１０の左辺との間の距離である。
【０１１３】
図９（ｂ）、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示される透過率の結果を検討する。
図９（ｂ）に示されるように、構造物群１−９ａでは、波長９６５±１０ｎｍ、１０１０±１０ｎｍの透過率が高い。また、図１０（ｂ）に示されるように、構造物群１−１０ａでは９９０±１０ｎｍ、１０３０±１０ｎｍの透過率が高い。シリコン酸化膜のような反射・屈折部材を利用し、かつ、一定のピッチ幅（２本の構造物間の距離）で構造物が形成されるとき、光の干渉作用により波長選択性を有するため、一種のバンドパスフィルターにように作用し、一部の波長の光の伝搬を完全に抑制することは困難である場合がある。
【０１１４】
一方、図１１（ｂ）に示されるように、第１構造物群１−１１ａと第２構造物群２−１１ａとを組み合わせて、第１構造物群１−１１ａから第２構造物群２−１１ａまで、一定のピッチ幅（２本の構造物間の距離）であっても、トレンチ幅（構造物の幅）を変化させることができる。第１構造物群１−１１ａと第２構造物群２−１１ａとのように、波長選択性の異なる少なくとも２種の構造物群をうまく組み合わせることができれば、一種のバンドパスフィルターを組み合わせたように作用し、光の伝搬を抑制することができる。
【０１１５】
次に、図１２〜図１５を用いて、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群又は複数の構造物から構成される構造物群の固体撮像装置における配置例を示す。
【０１１６】
図１２には、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群又は複数の構造物から構成される構造物群が形成される構造物群形成領域３５Ｅの平面的な第１の配置例が示されている。
【０１１７】
図１２に示されるように、固体撮像装置１１Ｅにおいては、画素領域１２と周辺回路１９との間を通り、平面的に見て画素領域１２を囲うように構造物群形成領域３５Ｅが配置されている。このように構造物群形成領域３５Ｅを配置することにより、周辺回路１９の能動素子３４で発生した光が、どの方向からも画素領域１２に入り込むことを防止することができる。したがって、ホットキャリアにより発生した光等による悪影響を、より確実に抑制することができる。
【０１１８】
次に、図１３は、構造物群形成領域３５Ｆの平面的な第２の配置例が示されている。
【０１１９】
図１３に示されるように、固体撮像装置１１Ｆにおいては、画素領域１２と周辺回路１９との間を通り、平面的に見て周辺回路１９を囲うように構造物群形成領域３５Ｆが配置されている。このように構造物群形成領域３５Ｆを配置することにより、周辺回路１９の能動素子３４で発生した光が、どの方向にも漏れ出ることを防止し、その光が画素領域１２に入り込むことを防止することができる。したがって、固体撮像装置１１Ｆでは、ホットキャリアにより発生した光等による悪影響を確実に抑制することができる。なお、構造物群形成領域３５Ｆの断面的な構成は、図２に示される構造を採用することができる。
【０１２０】
図１４は、構造物群形成領域３５Ｇの平面的な第３の配置例が示されている。
【０１２１】
図１４に示されるように、固体撮像装置１１Ｇにおいては、画素領域１２と周辺回路１９との間を少なくとも通るように、周辺回路１９から画素領域１２に直線的に向かう光を少なくとも遮るように構造物群形成領域３５Ｇが配置されている。このように構造物群形成領域３５Ｇを配置することにより、周辺回路１９の能動素子３４で発生した光が、画素領域１２に直線的に入り込むことを防止することができる。したがって、固体撮像装置１１Ｇでは、ホットキャリアにより発生した光等による悪影響を抑制することができる。なお、構造物群形成領域３５Ｇの断面的な構成は、図２に示される構造を採用することができる。
【０１２２】
図１５は、構造物群形成領域３５Ｈの平面的な第４の配置例が示されている。
【０１２３】
図１５に示されるように、固体撮像装置１１Ｈにおいては、画素領域１２と周辺回路１９との間を通り、平面的に見て画素領域１２を囲うように、複数の構造物が組み合わされて構成される構造物群形成領域３５Ｈが配置されている。ここで、構造物群形成領域３５Ｈは、構造物群形成領域３５Ｈの外側から画素領域１２に向かう直線上に、いずれかの構造物が必ず配置されるように、即ち、構造物群形成領域３５Ｈの外側から画素領域１２に向かって直線的に光がすり抜けないように構造物が配置されている。
【０１２４】
このような構成の構造物群形成領域３５Ｈにより、固体撮像装置１１Ｈでは、周辺回路１９の能動素子３４で発生した光が、画素領域１２に直線的に入り込むことを防止することができる。従って、ホットキャリアにより発生した光による悪影響を抑制することができる。特に、固体撮像装置１１Ｈは、例えば、構造物群形成領域３５Ｈを形成する際に局所的に応力集中が発生し、比較的に大型の形状を形成することができない構成において有効である。なお、構造物群形成領域３５Ｈの断面的な構成は、図２に示される構造を採用することができる。
【０１２５】
本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、後述する本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の欄で述べる内容がそのまま適用され得る。
【０１２６】
＜３．第２の実施形態（固体撮像装置の例２）＞
本技術に係る第２の実施形態（固体撮像装置の例２）の固体撮像装置は、第１の態様として、基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、画素領域と該周辺回路部との間に配されて、能動素子において発生するホットキャリア発光の光電変換部への進入を阻止する、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、を有し、基板は、第１多層配線層及び画素領域を含む第１の半導体チップ部と、第２多層配線層及び周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、第１の半導体チップ部と第２の半導体チップ部とは、第１の半導体チップ部を貫通する接続導体により電気的に接続され、第１の半導体チップ部と第２の半導体チップ部とが、第１多層配線層と第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置である。ところで、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群としては、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群とから構成される例が挙げられる。
【０１２７】
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の第１の態様では、少なくとも２つの構造物群は、少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、構造物を構成する材料、構造物の幅、構造物の厚み、及び隣り合う２つの構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように、形成される。構造物を構成する材料は、例えば、光の消衰係数が小さい材料、シリコン（Ｓｉ）とは屈折率が異なる材料が挙げられ、具体的には、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５等が挙げられる。
【０１２８】
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の第１の態様として、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群としては、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群とから構成される例が挙げられる。構造物群形成領域に、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、が形成されて、少なくとも１つの隣り合う該第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う該第２構造物同士の距離とが異なっていてよい。また、複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なっていてもよい。
【０１２９】
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の第１の態様では、第１構造物群の波長選択性と第２構造物群の波長選択性とが互いに異なっていてよい。そして、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の第１の態様では、第１構造物群及び第２構造物群のそれぞれはトレンチ構造でもよいし、積層体（多層膜）でもよい。第１構造物群及び第２構造物群のそれぞれが積層体（多層膜）の場合、少なくとも１つの隣り合う第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよく、少なくとも１つの隣り合う第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なっていてよい。
【０１３０】
本技術に係る第２の実施形態（固体撮像装置の例２）の固体撮像装置は、第２の態様として、基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、画素領域の基板深さ方向の下部に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、画素領域と該周辺回路部との間に配されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該光電変換部への進入を阻止する、複数の構造物から構成される構造物群と、を有し、基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、第２多層配線層及び周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、第１の半導体チップ部と第２の半導体チップ部は、第１の半導体チップを貫通する接続導体により電気的に接続され、第１の半導体チップ部と前記第２の半導体チップ部とが、第１多層配線層と第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置である。
【０１３１】
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置の第２の態様では、構造物群において、複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、複数の構造物が配列される。複数の構造物のそれぞれの材料は、例えば、光の消衰係数が小さい材料、シリコン（Ｓｉ）とは屈折率が異なる材料が挙げられ、具体的には、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５等が挙げられる。
【０１３２】
所定のパターンとしては、例えば、ランダムパターン、交互パターン、周期パターン、ブロックパターン、漸次パターン等が挙げられる。
【０１３３】
以下、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置について、図１６〜図２５を用いて更に詳細に説明をする。
【０１３４】
図１６は、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置８６の断面図である。なお、固体撮像装置８６は、裏面照射型の固体撮像装置である。
【０１３５】
図１６に示される固体撮像装置８６のように、複数のチップ同士を貼り合わせて接合することで、信号を高速伝送できるようにする取り組みが検討されている。固体撮像装置８６においては、光電変換部と周辺回路部が至近距離に形成されるため、画素領域と周辺回路部が基板内の上下に立体的に配置される。この立体的に配置された画素領域と周辺回路部間に、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群又は複数の構造物から構成される構造物群が配置されるので、画素領域と周辺回路が至近距離で配置されていても、周辺回路部における能動素子の動作時に能動素子から放射される光は阻止されて、光電変換部への光の侵入が抑制される。
【０１３６】
固体撮像装置８６は、第１の半導体チップ部３１０と、第２の半導体チップ部４５とが貼り合わされて構成される。第１の半導体チップ部３１０には、光電変換部となるフォトダイオードＰＤと、複数の画素トランジスタとからなる画素が２次元的に複数配列された画素アレイ（以下、画素領域という）２３と、制御回路２４とが形成される。
【０１３７】
フォトダイオードＰＤは、半導体ウェル領域３２０内にｎ型半導体領域３４と基板表面側のｐ型半導体領域３５０を有して形成される。画素を構成する基板表面上にはゲート絶縁膜を介してゲート電極３６を形成し、ゲート電極３６と対のソース／ドレイン領域３３により画素トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２が形成される。図１６では、複数の画素トランジスタを、２つの画素トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２で代表して示す。フォトダイオードＰＤに隣接する画素トランジスタＴｒ１が転送トランジスタに相当し、そのソース／ドレイン領域がフローティングディフージョンＦＤに相当する。各単位画素が素子分離領域３８で分離される。
【０１３８】
一方、制御回路２４は、半導体ウェル領域３２０に形成した複数のＭＯＳトランジスタで構成される。図１６では制御回路２４を構成する複数のＭＯＳトランジスタを、ＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４で代表して示す。各ＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４は、ｎ型のソース／ドレイン領域３３と、ゲート絶縁膜を介して形成したゲート電極３６とにより形成される。
【０１３９】
基板表面側には、層間絶縁膜３９を介して複数層の配線４０を配置してなる多層配線層４１が形成される。配線４０は例えば銅配線で形成される。画素トランジスタ及び制御回路のＭＯＳトランジスタは、第１絶縁膜４３ａ及び第２絶縁膜４３ｂを貫通する接続導体４４を介して所要の配線４０に接続される。第１絶縁膜４３ａは例えばシリコン酸化膜で形成され、第２絶縁膜４３ｂはエッチングストッパとなる例えばシリコン窒化膜で形成される。
【０１４０】
半導体ウェル領域３２０の裏面上には反射防止膜６１が形成される。反射防止膜６１上の各フォトダイオードＰＤに対応する領域には、導波路材料膜（例えばＳｉＮ膜など）６９による導波路７０が形成される。半導体ウェル領域３２０の裏面上の例えばＳｉＯ膜による絶縁膜６２内には、所要領域を遮光する遮光膜６３が形成される。さらに、平坦化膜７１を介して、各フォトダイオードＰＤに対応するように、カラーフィルタ７３及びオンチップマイクロレンズ７４が形成される。
【０１４１】
一方、第２の半導体チップ部４５には、信号処理するための信号処理回路を含むロジック回路２５が形成される。ロジック回路２５は、例えばｐ型の半導体ウェル領域４６に、素子分離領域５０で分離されるように複数のＭＯＳトランジスタを形成して構成される。ここでは、複数のＭＯＳトランジスタを、ＭＯＳトランジスタＴｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８で代表する。各ＭＯＳトランジスタＴｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８は、それぞれ１対のｎ型のソース／ドレイン領域４７と、ゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極４８を有して形成される。
【０１４２】
半導体ウェル領域４６上には、層間絶縁膜４９を介して複数層の配線５３、バリアメタル層５８を有する配線５７を配置してなる多層配線層５５が形成される。各ＭＯＳトランジスタＴｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８は、第１絶縁膜４３ａ及び第２絶縁膜４３ｂを貫通する接続導体５４を介して所要の配線５３に接続される。
【０１４３】
第１の半導体チップ部３１０と第２の半導体チップ部４５は、互いの多層配線層４１及び５５が向かい合うようにして、例えば接着剤層６０を介して貼り合わされる。第２の半導体チップ部４５側の多層配線層５５の貼り合わせの面には、貼り合わせのストレスを軽減するためのストレス補正膜５９が形成されている。貼り合わせは、この他、プラズマ接合で貼り合わせることもできる。
【０１４４】
さらに、第１の半導体チップ部３１０と第２の半導体チップ部４５は、接続導体６８を介して電気的に接続される。すなわち、第１の半導体チップ部３１０の半導体ウェル領域３２０を貫通して多層配線層４１の所要の配線４０に達する接続孔が形成される。また、第１の半導体チップ部３１０の半導体ウェル領域３２０及び層間絶縁膜３９を貫通し、第２の半導体チップ部４５の多層配線層５５の所要の配線５３に達する接続孔が形成される。これらの接続孔に互いに連結する接続導体６８が埋め込まれて第１及び第２の半導体チップ部３１０及び４５間が電気的に接続される。接続導体６８の周りは、半導体ウェル領域３２０と絶縁するために、絶縁膜６７で覆われる。接続導体６８に接続された配線４０及び５７は、垂直信号線に相当する。接続導体６８は、電極パッド（図示せず）に接続され、あるいは電極パッドとすることもできる。
【０１４５】
接続導体６８の形成は、第１の半導体チップ部３１０及び第２の半導体チップ部４５を貼り合わせた後、第１の半導体チップ部３１０の半導体ウェル領域３２０を薄膜化した後に行われる。その後にキャップ膜７２，平坦化膜７１，カラーフィルタ７３及びオンチップマイクロレンズ７４が形成される。半導体ウェル領域３２０には、接続導体６８を囲む領域に絶縁スペーサ層４２が形成される。
【０１４６】
固体撮像装置８６では、基板深さ方向の上下に画素領域２３と周辺回路部のロジック回路２５が配置され、しかもフォトダイオードＰＤとロジック回路２５のＭＯＳトランジスタＴｒ６〜Ｔｒ８とが互いに至近距離に位置している。
【０１４７】
周辺回路部でロジック回路２５内には、保護用のダイオードが設けられる場合がある。
【０１４８】
固体撮像装置８６によれば、画素領域２３と、周辺回路部（例えばロジック回路２５）との間、例えば第１及び第２の半導体チップ部３１０及び４５の接合面近傍に、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群８７又は複数の構造物から構成される構造物群８７が配置される。ロジック回路２５のＭＯＳトランジスタで発生するホットキャリア発光は、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群８７又は複数の構造物から構成される構造物群８７により抑制され、フォトダイオードＰＤに入射しない。少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群８７’又は複数の構造物から構成される構造物群８７’、さらに、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群８７又は複数の構造物から構成される構造物群８７及び少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群８７’又は複数の構造物から構成される構造物群８７’の組み合わせを用いるときも、同様にフォトダイオードＰＤへのホットキャリア発光の入射を抑制することができる。ところで、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群８７若しくは複数の構造物から構成される構造物群８７、又は少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群８７’若しくは複数の構造物から構成される構造物群８７’が形成される領域に、遮光部材が更に形成されてもよい。また、ロジック回路側に配置された保護用のダイオードの動作時に発生する光に対しても、フォトダイオードＰＤへの入射を抑制することができる。したがって、ホットキャリア発光などの能動素子から発生する光が画素領域に写り込むことが回避され、よって画質が向上した固体撮像装置を提供することができる。なお、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群又は複数の構造物から構成される構造物群は、構造物群形成領域３５に形成されてよい。構造物群形成領域３５は、第１及び第２の半導体チップ部３１０及び４５の接合面近傍の領域であり、接合面近傍の多層配線層４１及び多層配線層５５の領域や、接着剤層６０の形成領域や、ストレス補正膜の形成領域が含まれる。さらに、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群又は複数の構造物から構成される構造物群は、多層配線層４１（層間絶縁膜３９）及び／又は多層配線層５５（層間絶縁膜４９）の領域（接合面近傍の領域以外の領域であって、この領域も構造物群形成領域となる場合がある。）に形成されてもよい。
【０１４９】
次に、図１７を用いて、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置について更に詳細に説明をする。図１７（ａ）には、固体撮像装置８６ａが示されている。固体撮像装置８６ａは、第１の半導体チップ部と第２の半導体チップ部とが接合されて（貼り合わされて）、上下方向に立体的である構造を有する。第１の半導体チップ部は、光電変換部となるフォトダイオードＰＤ３４０が形成された半導体ウェル領域３２０と、層間絶縁膜３９を介して複数層の配線を配置してなる多層配線層とから構成され、第２の半導体チップ部は、ＭＯＳトランジスタＴｒ９を含むロジック回路が形成されている半導体ウェル領域４６と、層間絶縁膜４９を介して複数層の配線を配置してなる多層配線層とから構成されている。
【０１５０】
第１の半導体チップ部と第２の半導体チップ部とが接合される接合部及びその接合部の近傍層に対応して、構造物群形成領域３５が形成される。図１７の矢印Ｚ３で示されるように、第１構造物群１−１３は、第２半導体チップを構成する層間絶縁膜４９（多層配線層）側（図７（ａ）中の下側）の構造物群形成領域３５に配置され、図１７の矢印Ｚ２で示されるように、第２構造物群２−１３は、第１半導体チップを構成する層間絶縁膜３９（多層配線層）側（図７（ａ）中の上側）の構造物群形成領域３５に配置される。なお、図１７の矢印Ｚ４で示されるように、第１構造物群１−１３は、第２半導体チップを構成する層間絶縁膜４９（多層配線層）の領域（構造物群形成領域３５外の領域であり、この領域が構造物群形成領域となる。）に配置されてもよいし、図１７の矢印Ｚ１で示されるように、第２構造物群２−１３は、第１半導体チップを構成する層間絶縁膜３９（多層配線層）の領域（構造物群形成領域３５外の領域であり、この領域が構造物群形成領域となる。）に配置されてもよい。また、図１７には示されてないが、第１構造物群１−１３及び第２構造物群２−１３の両方が、第２半導体チップを構成する層間絶縁膜４９（多層配線層）側（図７（ａ）中の下側）の構造物群形成領域３５に配置されてもよいし、第１半導体チップを構成する層間絶縁膜３９（多層配線層）側（図７（ａ）中の上側）の構造物群形成領域３５に配置されてもよいし、第２半導体チップを構成する層間絶縁膜４９（多層配線層）の領域（構造物群形成領域３５外の領域であり、この領域が構造物群形成領域となる。）に配置されてもよいし、第１半導体チップを構成する層間絶縁膜３９（多層配線層）の領域（構造物群形成領域３５外の領域であり、この領域が構造物群形成領域となる。）に配置されてもよい。そして、第１構造物群１−１３及び第２構造物群２−１３は互いに異なる波長選択性を有してよい。第１構造物群１−１３及び第２構造物群２−１３が上記のように配置されることにより、ＭＯＳトランジスタＴｒ９で発生するホットキャリア発光の光Ｌの伝搬が抑制され得る。
【０１５１】
図１７に示されるように、第１構造物群１−１３は、例えば、互いに膜厚が異なる窒化シリコン膜５０３にシリコン酸化膜５０４が積層されている。そして、窒化シリコン膜５０３の膜厚は、シリコン酸化膜５０４の膜厚より大きい。第１構造物群１−１３では、互いに反射・屈折率が異なる材料である窒化シリコン膜とシリコン酸化膜とがこの順で周期的に配置することにより形成されている。
【０１５２】
一方、第１構造物群２−１３は、例えば、互いに膜厚が異なる窒化シリコン膜５０１にシリコン酸化膜５０２が積層されているが、窒化シリコン膜５０１の膜厚は、シリコン酸化膜５０４の膜厚より小さい。第２構造物群２−１３では、互いに反射・屈折率が異なる材料である窒化シリコン膜とシリコン酸化膜とがこの順で周期的に配置することにより形成されている。なお、第１構造物群１−１３と第２構造物２−１３とは、窒化シリコンの膜厚とシリコン酸化膜の膜厚との関係（窒化シリコンの膜厚とシリコン酸化膜の膜厚との膜厚差）において、異なる周期である。
【０１５３】
第１構造物群及び第２構造物群が積層体であるとき、材料、膜厚、ピッチ幅、周期がパラメーターとなる。代表的に膜厚と周期をパラメーターとして実験（シミュレーション）を行った。実験条件（シミュレーション条件）及び実験シミュレーション結果を図１８〜図２５に示す。材料は窒化シリコン膜、シリコン酸化膜を用いた。なお波長帯域は代表的に９６０〜１０４０ｎｍを用いた。
【０１５４】
まず、図１８を用いて説明をする。条件１では、第１構造物群１−１４は、膜厚１０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚９０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１４は、膜厚１０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚９０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１５５】
条件２では、第１構造物群１−１４は、膜厚９０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚１０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１４は、膜厚９０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚１０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１５６】
条件３では、第１構造物群１−１４は、膜厚９０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚１０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１４は、膜厚１０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚９０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１５７】
図１９に示されるように、条件１、２のように、第１構造物群１−１４と第２構造物群２−１４とが単一周期（同じ周期であり、同じ積層構成）であるときは、透過率が高い波長帯域があるが、条件３のように、第１構造物群１−１４と第２構造物群２−１４とが、複数周期（異なる周期であり、異なる積層構成）であるときは、透過率を小さく抑制することが可能になる。
【０１５８】
図２０を用いて説明をする。条件４では、第１構造物群１−１６は、膜厚２０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚８０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１６は、膜厚２０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚８０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１５９】
条件５では、第１構造物群１−１６は、膜厚８０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚２０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１６は、膜厚８０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚２０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６０】
条件６では、第１構造物群１−１６は、膜厚８０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚２０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１６は、膜厚２０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚８０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６１】
図２１に示されるように、条件４、５のように、第１構造物群１−１６と第２構造物群２−１６とが単一周期（同じ周期であり、同じ積層構成）であるときは、透過率が高い波長帯域があるが、条件６のように、第１構造物群１−１６と第２構造物群２−１６とが、複数周期（異なる周期であり、異なる積層構成）であるときは、透過率を小さく抑制することが可能になる。
【０１６２】
図２２を用いて説明をする。条件７では、第１構造物群１−１８は、膜厚３０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚７０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１８は、膜厚３０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚７０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６３】
条件８では、第１構造物群１−１８は、膜厚７０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚３０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１８は、膜厚７０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚３０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６４】
条件９では、第１構造物群１−１８は、膜厚７０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚３０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−１８は、膜厚３０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚７０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６５】
図２３に示されるように、条件７、８のように、第１構造物群１−１８と第２構造物群２−１８とが単一周期（同じ周期であり、同じ積層構成）であるときは、透過率が高い波長帯域があるが、条件９のように、第１構造物群１−１８と第２構造物群２−１８とが、複数周期（異なる周期であり、異なる積層構成）であるときは、透過率を小さく抑制することが可能になる。
【０１６６】
図２４を用いて説明をする。条件１０では、第１構造物群１−２０は、膜厚４０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚６０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−２０は、膜厚４０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚６０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６７】
条件１１では、第１構造物群１−２０は、膜厚６０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚４０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−２０は、膜厚６０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚４０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６８】
条件１２では、第１構造物群１−２０は、膜厚６０ｎｍであるＳｉＮ層５０３上に膜厚４０ｎｍであるＳｉＯ２層５０４を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成され、第２構造物群２−２０は、膜厚４０ｎｍであるＳｉＮ層５０１上に膜厚６０ｎｍであるＳｉＯ２層５０２を積層したものを繰り返し単位として、５周期で形成された。
【０１６９】
図２５に示されるように、条件１０、１１のように、第１構造物群１−２０と第２構造物群２−２０とが単一周期（同じ周期であり、同じ積層構成）であるときは、透過率が高い波長帯域があるが、条件１２のように、第１構造物群１−２０と第２構造物群２−２０とが、複数周期（異なる周期であり、異なる積層構成）であるときは、透過率を小さく抑制することが可能になる。
【０１７０】
本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置は、上記で述べた内容の他に、特に技術的な矛盾がない限り、上記で述べた本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置の欄で述べた内容がそのまま適用され得る。
【０１７１】
＜４．第３の実施形態（電子機器の例）＞
本技術に係る第３の実施形態の電子機器は、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置が搭載された電子機器である。本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置は、第１の態様として、複数の素子が形成される素子形成部と、該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、前記素子形成部に、光電変換を行う受光素子と、該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、該受光素子及び該能動素子の間に、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、が配され、該少なくとも２つの構造物群が、該少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、該構造物を構成する材料、該構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該受光素子への進入を阻止する、固体撮像装置である。
【０１７２】
そして、本技術に係る第１の実施形態の固体撮像装置は、第２の態様として、複数の素子が形成される素子形成部と、該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、前記素子形成部に、光電変換を行う受光素子と、該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、該受光素子及び該能動素子の間に、複数の構造物から構成される構造物群と、が配され、該構造物群において、該複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されて、該構造物群が、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該受光素子への進入を阻止する、固体撮像装置である。
【０１７３】
さらに、本技術に係る第３の実施形態の電子機器は、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置が搭載された電子機器である。本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置は、第１の態様として、基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、該画素領域と該周辺回路部との間に配されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該光電変換部への進入を阻止する、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、を有し、該少なくとも２つの構造物群が、該少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、該構造物を構成する材料、該構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように、形成されて、該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、前記第１の半導体チップ部と前記第２の半導体チップ部は、前記第１の半導体チップを貫通する接続導体により電気的に接続され、前記第１の半導体チップ部と前記第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置である。
【０１７４】
そして、本技術に係る第２の実施形態の固体撮像装置は、第２の態様として、基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、該画素領域の基板深さ方向の下部に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、該画素領域と該周辺回路部との間に配されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該光電変換部への進入を阻止する、複数の構造物から構成される構造物群と、を有し、該構造物群において、該複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されて、該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、前記第１の半導体チップ部と前記第２の半導体チップ部は、前記第１の半導体チップを貫通する接続導体により電気的に接続され、前記第１の半導体チップ部と前記第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置である。
【０１７５】
＜５．本技術を適用した固体撮像装置の使用例＞
図２８は、イメージセンサとしての本技術に係る第１〜第２の実施形態の固体撮像装置の使用例を示す図である。
【０１７６】
上述した第１〜第２の実施形態の固体撮像装置は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングするさまざまなケースに使用することができる。すなわち、図２８に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置（例えば、上述した第３の実施形態の電子機器）に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１７７】
具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１７８】
交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１７９】
家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１８０】
医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１８１】
セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１８２】
美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１８３】
スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１８４】
農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置を使用することができる。
【０１８５】
次に、本技術に係る第１〜第２の実施形態の固体撮像装置の使用例を具体的に説明する。例えば、上述で説明をした第１〜第２の実施形態のいずれか１つの実施形態の固体撮像装置は、固体撮像装置１０１として、例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話など、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２９に、その一例として、電子機器１０２（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器１０２は、例えば静止画または動画を撮影可能なビデオカメラであり、固体撮像装置１０１と、光学系（光学レンズ）３１０ａと、シャッタ装置３１１と、固体撮像装置１０１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
【０１８６】
光学系３１０ａは、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置１０１の画素部へ導くものである。この光学系３１０ａは、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、固体撮像装置１０１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、固体撮像装置１０１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、固体撮像装置１０１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄｏｕｔは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
【０１８７】
＜６．内視鏡手術システムへの応用例＞
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（本技術）は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１８８】
図３０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。
【０１８９】
図３０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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
図３１は、図３０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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１０４０２に適用することができる。内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に本開示に係る技術を適用することにより、歩留まりを向上させ、製造に係るコストを低減させることが可能となる。
【０２１９】
ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０２２０】
＜７．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。
【０２２１】
図３２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。
【０２２２】
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３２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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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３２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。
【０２３２】
図３３は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０２３３】
図３３では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０２３４】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０２３５】
なお、図３３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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
以上、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、本開示の固体撮像装置１１１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、歩留まりを向上させ、製造に係るコストを低減させることが可能となる。
【０２４１】
なお、本技術は、上述した実施形態及び応用例に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２４２】
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なく、また他の効果があってもよい。
【０２４３】
また、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
［１］
複数の素子が形成される素子形成部と、
該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、
該素子形成部に、
光電変換を行う受光素子と、
該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、が配され、
該受光素子と該能動素子との間には、構造物群形成領域が形成され、
該構造物群形成領域は、少なくとも、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、を有し、
少なくとも１つの隣り合う該第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う該第２構造物同士の距離とは異なっている、固体撮像装置。
［２］
前記第１構造物群の波長選択性と前記第２構造物群の波長選択性とが互いに異なる、［１］に記載の固体撮像装置。
［３］
前記複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なる、［１］又は［２］に記載の固体撮像装置。
［４］
前記第１構造物群が、前記第１構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記第２構造物群が、前記第２構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なり、
少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なる、［１］から［３］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［５］
基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、
該画素領域と該周辺回路部との間には、少なくとも、複数の第１構造物を有する第１構造物群と、複数の第２構造物を有する第２構造物群と、を有する構造物群形成領域が形成され、
該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、
第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とは、該第１の半導体チップ部を貫通する接続導体により電気的に接続され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置。
［６］
前記第１構造物群の波長選択性と前記第２構造物群の波長選択性とが互いに異なる、［５］に記載の固体撮像装置。
［７］
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士の距離と、少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士の距離とが異なる、［５］又は［６］に記載の固体撮像装置。
［８］
前記複数の第１構造物のうち少なくとも１つの第１構造物の幅と、前記複数の第２構造物のうち少なくとも１つの第２構造物の幅とが異なる、［５］から［７］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［９］
前記第１構造物群が、前記第１構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記第２構造物群が、前記第２構造物を繰り返し単位として構成された積層体であり、
少なくとも１つの隣り合う前記第１構造物同士が、第１構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なり、
少なくとも１つの隣り合う前記第２構造物同士が、第２構造物の厚み及び／又は第１構造物を構成する材料において異なる、［５］から［８］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［１０］
［１］から［９］のいずれか１つに記載の固体撮像装置が搭載された、電子機器。
【０２４４】
さらに、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
［１１］
複数の素子が形成される素子形成部と、
該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、
該素子形成部に、
光電変換を行う受光素子と、
該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、
該受光素子及び該能動素子の間に、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、が配され、
該少なくとも２つの構造物群が、該少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、該構造物を構成する材料、該構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該受光素子への進入を阻止する、固体撮像装置。
［１２］
前記一方の構造物群の波長選択性と前記他方の少なくとも１つの構造物群の波長選択性とが互いに異なる、［１１］に記載の固体撮像装置。
［１３］
前記一方の構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離と、前記他方の少なくとも１つの構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離とが異なる、［１１］又は［１２］に記載の固体撮像装置。
［１４］
前記一方の構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅と、前記他方の少なくとも１つの構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅とが異なる、［１１］から［１３］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［１５］
前記一方の構造物群が、第１構造物と該第１構造物に積層された第２構造物とが繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記他方の少なくとも１つの構造物群が、第３構造物と該第３構造物に積層された第４構造物とが繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記一方の構造物群と前記他方の少なくとも１つの構造物群とが、該１構造物から該第４構造物のそれぞれを構成する材料及び該１構造物から該第４構造物のそれぞれの厚みのうち少なくともいずれか一方において異なるように形成される、［１１］から［１４］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［１６］
複数の素子が形成される素子形成部と、
該素子形成部に積層され、該素子間を接続する配線が形成される配線部と、を備え、
前記素子形成部に、
光電変換を行う受光素子と、
該受光素子の周辺に配置される周辺回路を構成する能動素子と、
該受光素子及び該能動素子の間に、複数の構造物から構成される構造物群と、が配され、
該構造物群において、該複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されて、
該構造物群が、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該受光素子への進入を阻止する、固体撮像装置。
［１７］
前記パターンが、ランダムパターン、交互パターン、周期パターン、ブロックパターン及び漸次パターンのうち少なくともいずれか１つである、［１６］に記載の固体撮像装置。
［１８］
該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物の間の距離が漸次パターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されている、［１６］に記載の固体撮像装置。
［１９］
基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、
該画素領域と該周辺回路部との間に配されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該光電変換部への進入を阻止する、少なくとも２つの構造物から構成される少なくとも２つの構造物群と、を有し、
該少なくとも２つの構造物群が、該少なくとも２つの構造物群のうち一方の構造物群と他方の少なくとも１つの構造物群とが、該構造物を構成する材料、該構造物の幅、該構造物の厚み、及び隣り合う２つの該構造物の間の距離のうち少なくともいずれか１つにおいて異なるように形成されて、
該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、
第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とは、該第１の半導体チップ部を貫通する接続導体により電気的に接続され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置。
［２０］
前記一方の構造物群の波長選択性と前記他方の少なくとも１つの構造物群の波長選択性とが互いに異なる、［１９］に記載の固体撮像装置。
［２１］
前記一方の構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離と、前記他方の少なくとも１つの構造物群の少なくとも１つの隣り合う２つの該構造物の間の距離とが異なる、［１９］又は［２０］に記載の固体撮像装置。
［２２］
前記一方の構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅と、前記他方の少なくとも１つの構造物群を構成する少なくとも２つの構造物のうち少なくとも１つの構造物の幅とが異なる、［１９］から［２１］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［２３］
前記一方の構造物群が、第１構造物と該第１構造物に積層された第２構造物とが繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記他方の少なくとも１つの構造物群が、第３構造物と該第３構造物に積層された第４構造物とが繰り返し単位として構成された積層体であり、
前記一方の構造物群と前記他方の少なくとも１つの構造物群とが、該１構造物から該第４構造物のそれぞれを構成する材料及び該１構造物から該第４構造物のそれぞれの厚みのうち少なくともいずれか一方において異なるように形成される、［１９］から［２２］のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
［２４］
基板の光入射側に形成され、光電変換部を含む画素が複数配列された画素領域と、
該画素領域の周辺に形成され、能動素子を含む周辺回路部と、
該画素領域と該周辺回路部との間に配されて、該能動素子において発生するホットキャリア発光の該光電変換部への進入を阻止する、複数の構造物から構成される構造物群と、を有し、
該構造物群において、該複数の構造物のそれぞれの材料、幅及び厚み並びに該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物間の距離のうち少なくとも１つが、所定のパターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されて、
該基板は、第１多層配線層及び該画素領域を含む第１の半導体チップ部と、
第２多層配線層及び該周辺回路部を含む第２の半導体チップ部と、が貼り合わされて構成され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とは、前記第１の半導体チップ部を貫通する接続導体により電気的に接続され、
該第１の半導体チップ部と該第２の半導体チップ部とが、該第１多層配線層と該第２多層配線層とを向き合わせて貼り合わされている、固体撮像装置。
［２５］
前記パターンが、ランダムパターン、交互パターン、周期パターン、ブロックパターン及び漸次パターンのうち少なくともいずれか１つである、［２４］に記載の固体撮像装置。
［２６］
該複数の構造物における隣り合う２つの該構造物の間の距離が漸次パターンを有するように変化して、該複数の構造物が配列されている、［２４］に記載の固体撮像装置。
［２７］
［１１］から［２６］のいずれか１つに記載の固体撮像装置が搭載された、電子機器。
【符号の説明】
【０２４５】
１−３ａ、１−３ｂ、１−４ａ、１−５ａ、１−６ａ、１−７ａ、１−８ａ、１−９ａ、１−１０ａ、１−１１ａ、２−３ａ、２−３ｂ、２−６ａ、２−１１ａ・・・構造物群、
１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｍ、１１ｃＮ）、８６（８６ａ）・・・固体撮像装置、
３５（３５Ｅ、３５Ｆ，３５Ｇ、３５Ｈ、３５Ｍ、３５Ｎ）・・・構造物群形成領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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