(57)【要約】【課題】半導体装置において発生するノイズを低減させる。【解決手段】半導体装置は、半導体チップと、導電体とを備える半導体装置である。ここで、半導体装置が備える半導体チップは、画像信号を生成するための受光面を備え、受光面において生成された画像信号を出力する半導体チップである。また、半導体装置が備える導電体は、半導体装置において、画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップの受光面以外の部分に配置される導電体である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップの前記受光面以外の部分に導電体を配置する半導体装置。
【請求項２】
前記導電体は、前記半導体チップの外側面を覆うように配置される請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように配置される請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体チップは、上面視において略矩形状であり、
前記導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように、上面視においてロの字形状に配置される
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導電体は、前記半導体チップを搭載する基板と前記半導体チップとの間に配置される請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記半導体チップは、前記導電体の上側に搭載される請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記導電体は、前記半導体チップを搭載するために用いる接着剤である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体チップは、上面視において略矩形状であり、
前記導電体は、前記半導体チップを搭載する基板と前記半導体チップとの間に配置される第１導電体と、前記半導体チップの外側面を覆うように配置される第２導電体とにより構成され、
前記第１導電体は、上面視において略矩形状であり、
前記第２導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように、上面視においてロの字形状に配置され、
前記半導体チップは、前記第１導電体の上側に搭載される
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
上面視において前記第１導電体のサイズは、前記ロの字形状の第２導電体のサイズよりも大きく、
前記第２導電体は、前記第１導電体の上側に配置される
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体チップは、前記半導体チップを搭載する基板にフリップチップ接続され、
前記導電体は、前記半導体チップの外側面を覆うように配置される
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記導電体は、前記基板と前記半導体チップとの間に配置される請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記導電体は、前記基板と前記半導体チップとを電気的に接続する半田を避けて配置される請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記導電体は、前記半導体チップの接地電位に接続されない請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップの前記受光面以外の部分に導電体を配置する半導体装置と、
前記半導体装置により生成された画像信号を処理する処理回路と
を具備する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置および撮像装置に関する。詳しくは、画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップが搭載される半導体装置およびこれを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体を撮像して画像データを生成するデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ（例えば、カメラ一体型レコーダ）、監視カメラ、スマートフォンおよびカメラ付き携帯電話等の撮像装置が普及している。また、これらの撮像装置に備えられる半導体装置として、例えば、画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップが搭載される半導体装置が存在する。また、そのような半導体装置の近傍には、レンズ駆動機構等の駆動部材が配置されることが多い。
【０００３】
このように、半導体装置の近傍にレンズ駆動機構等の駆動部材が配置されると、その駆動部材の動作により、半導体チップにより生成される画像信号にノイズが発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、例えば、手振れ補正用コイルへ供給される電流に起因する電磁波がフレキシブルプリント基板よりも下方へ放射されることを遮蔽する電磁波シールド部材を含むレンズホルダ駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−３４９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来技術では、手振れ補正用コイルへ供給される電流に起因するノイズを低減することができる。しかし、近年では、撮像装置の小型化が進み、半導体チップ（画像信号を生成するための受光面を備える）の近傍にレンズ駆動機構等の駆動部材が配置されることがある。この半導体チップの駆動部材からの磁束により、半導体チップにより生成される画像信号にノイズが発生するおそれがある。また、半導体チップを実装する際のボンディングワイヤにより伝達される信号に基づく磁束に起因するノイズが問題となることもある。
【０００７】
本開示は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、半導体装置において発生するノイズを低減させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１の態様は、画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップの前記受光面以外の部分に導電体を配置する半導体装置である。
【０００９】
また、この第１の態様において、前記導電体は、前記半導体チップの外側面を覆うように配置されてもよい。
【００１０】
また、この第１の態様において、前記導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように配置されてもよい。
【００１１】
また、この第１の態様において、前記半導体チップは、上面視において略矩形状であり、前記導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように、上面視においてロの字形状に配置されてもよい。
【００１２】
また、この第１の態様において、前記導電体は、前記半導体チップを搭載する基板と前記半導体チップとの間に配置されてもよい。
【００１３】
また、この第１の態様において、前記半導体チップは、前記導電体の上側に搭載されてもよい。
【００１４】
また、この第１の態様において、前記導電体は、前記半導体チップを搭載するために用いる接着剤としてもよい。
【００１５】
また、この第１の態様において、前記半導体チップは、上面視において略矩形状であり、前記導電体は、前記半導体チップを搭載する基板と前記半導体チップとの間に配置される第１導電体と、前記半導体チップの外側面を覆うように配置される第２導電体とにより構成され、前記第１導電体は、上面視において略矩形状であり、前記第２導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように、上面視においてロの字形状に配置され、前記半導体チップは、前記第１導電体の上側に搭載されてもよい。
【００１６】
また、この第１の態様において、上面視において前記第１導電体のサイズは、前記ロの字形状の第２導電体のサイズよりも大きく、前記第２導電体は、前記第１導電体の上側に配置されてもよい。
【００１７】
また、この第１の態様において、前記半導体チップは、前記半導体チップを搭載する基板にフリップチップ接続され、前記導電体は、前記半導体チップの外側面を覆うように配置されてもよい。
【００１８】
また、この第１の態様において、前記導電体は、前記基板と前記半導体チップとの間に配置されてもよい。
【００１９】
また、この第１の態様において、前記導電体は、前記基板と前記半導体チップとを電気的に接続する半田を避けて配置されてもよい。
【００２０】
また、この第１の態様において、前記導電体は、前記半導体チップの接地電位に接続されないようにしてもよい。
【００２１】
また、本開示の第２の態様は、画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップの前記受光面以外の部分に導電体を配置する半導体装置と、前記半導体装置により生成された画像信号を処理する処理回路とを具備する撮像装置である。
【００２２】
このような態様を採ることにより、半導体チップの受光面以外の部分に配置される導電体により、半導体チップにより生成される画像信号に発生するノイズを低減させるという作用をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。
【図２】本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の外観構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の導電体１３１および１３２の効果を説明するための図である。
【図４】本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の導電体１３１および１３２の効果を説明するための図である。
【図５】本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の製造方法の一例を示す図である。
【図６】本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の製造方法の一例を示す図である。
【図７】本開示の第２の実施の形態に係る撮像素子２００の構成例を示す斜視図および断面図である。
【図８】本開示の第２の実施の形態に係る撮像素子２００の製造方法の一例を示す図である。
【図９】本開示の第２の実施の形態に係る撮像素子２００の製造方法の一例を示す図である。
【図１０】本開示の第３の実施の形態に係る撮像素子３００の製造方法の一例を示す図である。
【図１１】本開示の第３の実施の形態に係る撮像素子３００の製造方法の一例を示す図である。
【図１２】本開示の第４の実施の形態に係る撮像素子５００の裏面に設置される半田５５１ならびに導電体５６１および５６２の構成の一例を示す図である。
【図１３】本開示の第４の実施の形態に係る撮像素子５００のうち、基板５１０上に設置される半田５５１、アンダーフィル５５２ならびに導電体５６１および５６２の構成の一例を示す断面図である。
【図１４】本開示の第４の実施の形態の変形例に係る撮像素子６００の構成例を示す断面図である。
【図１５】本開示に係る技術を適用し得る撮像素子の構成例を示す断面図である。
【図１６】本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
【図１７】積層型の固体撮像装置23020の第１の構成例を示す断面図である。
【図１８】積層型の固体撮像装置23020の第２の構成例を示す断面図である。
【図１９】積層型の固体撮像装置23020の第３の構成例を示す断面図である。
【図２０】本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
【図２１】本開示が適用され得る撮像装置の一例であるカメラの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図２２】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図２３】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２４】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２５】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】
【００２４】
次に、図面を参照して、本開示を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）を説明する。以下の図面において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。また、以下の順序で実施の形態の説明を行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．変形例
６．撮像素子の構成
７．カメラへの応用例
８．内視鏡手術システムへの応用例
９．移動体への応用例
【００２５】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像素子の機能構成］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示す図である。同図の撮像素子１は、画素アレイ部１０と、垂直駆動部２０と、カラム信号処理部３０と、制御部４０とを備える。
【００２６】
画素アレイ部１０は、画素１００が２次元格子状に配置されて構成されたものである。ここで、画素１００は、照射された光に応じた画像信号を生成するものである。この画素１００は、照射された光に応じた電荷を生成する光電変換部を有する。また画素１００は、画素回路をさらに有する。この画素回路は、光電変換部により生成された電荷に基づく画像信号を生成する。画像信号の生成は、後述する垂直駆動部２０により生成された制御信号により制御される。画素アレイ部１０には、信号線１１および１２がＸＹマトリクス状に配置される。信号線１１は、画素１００における画素回路の制御信号を伝達する信号線であり、画素アレイ部１０の行毎に配置され、各行に配置される画素１００に対して共通に配線される。信号線１２は、画素１００の画素回路により生成された画像信号を伝達する信号線であり、画素アレイ部１０の列毎に配置され、各列に配置される画素１００に対して共通に配線される。これら光電変換部および画素回路は、半導体基板に形成される。
【００２７】
垂直駆動部２０は、画素１００の画素回路の制御信号を生成するものである。この垂直駆動部２０は、生成した制御信号を同図の信号線１１を介して画素１００に伝達する。カラム信号処理部３０は、画素１００により生成された画像信号を処理するものである。このカラム信号処理部３０は、同図の信号線１２を介して画素１００から伝達された画像信号の処理を行う。カラム信号処理部３０における処理には、例えば、画素１００において生成されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するアナログデジタル変換が該当する。カラム信号処理部３０により処理された画像信号は、撮像素子１の画像信号として出力される。制御部４０は、撮像素子１の全体を制御するものである。この制御部４０は、垂直駆動部２０およびカラム信号処理部３０を制御する制御信号を生成して出力することにより、撮像素子１の制御を行う。制御部４０により生成された制御信号は、信号線４１および４２により垂直駆動部２０およびカラム信号処理部３０に対してそれぞれ伝達される。
【００２８】
なお、上述の画素回路や垂直駆動部２０等を構成する電子回路は、接地電位（ＧＮＤ）を基準として動作する。
【００２９】
［撮像素子の外観構成］
図２は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の外観構成の一例を示す斜視図である。なお、以下の各図において、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は相互に直交する３方向である。
【００３０】
撮像素子１は、基板１１０と、撮像素子チップ１２０と、導電体１３１および１３２と、ボンディングワイヤ１４０とを有する。なお、第１の実施の形態では、平らな基板１１０に撮像素子チップ１２０を実装する例を示す。また、撮像素子１は、特許請求の範囲に記載の半導体装置の一例である。
【００３１】
基板１１０は、上側（Ｚ方向の上側）の表面（上面）に撮像素子チップ１２０を実装するパッケージ基板である。また、基板１１０の内部には、基板１１０に設けられている外部端子（図示を省略）と、撮像素子チップ１２０とを電気的に接続される複数の配線（図示を省略）が設けられている。これらの各配線は、基板１１０の上面に形成されるパッド（図示を省略）を介して、複数のボンディングワイヤ１４０により撮像素子チップ１２０と電気的に接続されている。なお、これらの各配線は、基板１１０を構成する各層の間に設けることができる。また、これらの各配線の材料として、例えば、タングステンおよび銅等を用いることができる。
【００３２】
なお、基板１１０の材料として、絶縁性を有する材料を用いることができる。例えば、合成樹脂やセラミック等の材料からなるものを基板１１０の材料とすることができる。
【００３３】
撮像素子チップ１２０は、光学系（図示を省略）を介して受光面（画素領域（図１に示す画素１００が配置される面））に照射される光を受光して、各画素が光を受光した光量に応じた画像信号を出力する半導体チップである。また、撮像素子チップ１２０は、基板１１０の上面に配置される導電体１３１の上側（Ｚ方向の上側）に搭載される。なお、撮像素子として、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等を用いることができる。なお、撮像素子チップ１２０は、特許請求の範囲に記載の半導体チップの一例である。
【００３４】
導電体１３１は、基板１１０と撮像素子チップ１２０との間に配置される導電体（導体）である。導電体１３１は、例えば、図５Ｂに示すように、基板１１０の上側（Ｚ方向の上側）の表面（上面）において、撮像素子チップ１２０のサイズよりも大きくなるように、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を塗布することにより形成される。すなわち、上面視（Ｚ方向の上側から見た場合）において、導電体１３１の矩形の面積を、撮像素子チップ１２０の矩形の面積よりも大きくなるようにする。隙間の発生を防ぎ、磁束の遮蔽効果を向上させるためである。なお、導電体１３１のサイズは、上面視において、撮像素子チップ１２０のサイズと同一（または、略同一）となるようにしてもよく、撮像素子チップ１２０の受光面のサイズと同一（または、略同一）となるようにしてもよい。また、導電性ペーストとして、例えば、銀ペーストや銅ペーストのように金属粒子を接着剤等の樹脂に分散させたものを使用することができる。また、導電体１３１は、例えば、撮像素子チップ１２０を基板１１０に接着して搭載するためのダイボンド樹脂として使用することもできる。
【００３５】
導電体１３２は、基板１１０の上側（Ｚ方向の上側）の表面（上面）において、撮像素子チップ１２０の周りを囲むように配置される導電体である。導電体１３２は、例えば、後述する図６Ａおよび図６Ｂに示すように、撮像素子チップ１２０の周りを囲むように、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を積み上げて塗布することにより形成することができる。また、導電体１３２は、上面視において、撮像素子チップ１２０の周りを囲むように、ロの字形状に配置される。また、導電体１３２の高さ（Ｚ方向の長さ）は、撮像素子チップ１２０の高さ（Ｚ方向の長さ）と同一（または略同一）、または、撮像素子チップ１２０の高さ（Ｚ方向の長さ）よりも高くすることができる。後述する磁束の遮蔽効果を向上させるためである。
【００３６】
また、撮像素子チップ１２０と導電体１３２との間には隙間を設けずに、撮像素子チップ１２０と導電体１３２とが隣接するように、導電体１３２が形成される。例えば、撮像素子チップ１２０の外側面に導電体１３２を貼り付けるようにして導電体１３２を設置する。なお、撮像素子チップ１２０と導電体１３２とを隣接させずに、撮像素子チップ１２０と導電体１３２との間に隙間をあけ、撮像素子チップ１２０と導電体１３２との間に空間を形成するようにしてもよい。
【００３７】
なお、導電体１３１および１３２は、撮像素子チップ１２０の接地電位に接続しない構成にすることが好ましい。後述する磁束により導電体１３１および１３２には渦電流が誘起される。この渦電流により、導電体１３１および１３２の内部において電位差を生じることとなる。この導電体１３１および１３２を撮像素子チップ１２０の接地電位に接続すると、導電体１３１および１３２内部に生じた電位差により、接地電位が変動してノイズを生じることとなる。導電体１３１および１３２を撮像素子チップ１２０の接地電位から分離することにより、ノイズの混入を防止することができる。
【００３８】
［導電体の効果］
図２に示す導電体１３１および１３２の効果について、比較例を用いて説明する。
図３および図４は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の導電体１３１および１３２の効果を説明するための図である。なお、図３Ｂの撮像素子４００および図４Ｂの撮像素子９００においては、ボンディングワイヤの記載を省略している。
【００３９】
図３Ａには、撮像素子１におけるループ配線１２１を模式的に示す。なお、図３Ａに示すループ配線１２１は、説明を容易にするため、基板１１０における配線と撮像素子チップ１２０における配線とにより形成される回路（例えば、画素系の回路）を模式的に示すものであり、実際の配線を示すものではない。
【００４０】
図４Ａには、比較例に係る撮像素子８００におけるループ配線８２１を模式的に示す。なお、撮像素子８００は、基板８１０と、撮像素子チップ８２０と、ボンディングワイヤ８４０とを有する。また、図４Ａに示すループ配線８２１についても、説明を容易にするため、基板８１０における配線と撮像素子チップ８２０における配線とで形成される回路を模式的に示すものであり、実際の配線を示すものではない。
【００４１】
図４Ａに示すように、ボンディングワイヤ８４０に電流（矢印８４１で示す）が流れると、ボンディングワイヤ８４０の周りには、ボンディングワイヤ８４０を軸とする磁束（矢印８４２で示す）が発生する。ここで、図４Ａに示す比較例では、撮像素子チップ８２０とボンディングワイヤ８４０との間に、ボンディングワイヤ８４０を流れる電流（矢印８４１で示す）により発生する磁束（矢印８４２で示す）を遮るものがない。このため、ボンディングワイヤ８４０を流れる電流（矢印８４１で示す）により発生する磁束（矢印８４２で示す）がループ配線８２１と鎖交することになる。このように、磁束（矢印８４２で示す）がループ配線８２１と鎖交すると、ループ配線８２１において磁束（矢印８４２で示す）に基づく起電力が発生し、ノイズ（例えば、画像ノイズ）が発生するおそれがある。例えば、画像ノイズとして、撮像素子チップ８２０により生成される画像信号に基づく画像において横筋（横筋ノイズ）が発生する。
【００４２】
これに対して、本開示では、図３Ａに示すように、撮像素子チップ１２０の下側（Ｚ方向の下側）の表面（底面）には、導電体１３１が配置される。また、撮像素子チップ１２０の周りには、撮像素子チップ１２０の側面（Ｘ方向およびＹ方向の表面）を覆うように、導電体１３２がロの字形状に配置される。すなわち、撮像素子チップ１２０は、受光面以外の面が導電体１３１および１３２により覆われる。
【００４３】
また、図３Ａに示すように、ボンディングワイヤ１４０に電流（矢印１４１で示す）が流れると、図４Ａに示す比較例と同様に、ボンディングワイヤ１４０の周りには、ボンディングワイヤ１４０を軸とする磁束（矢印１４２で示す）が発生する。しかし、本開示では、撮像素子チップ１２０とボンディングワイヤ８４０との間に、導電体１３２が配置される。このため、ボンディングワイヤ１４０を流れる電流（矢印１４１で示す）により発生する磁束（矢印１４２で示す）を導電体１３２により遮ることができる。具体的には、磁束（矢印１４２で示す）に基づく渦電流が導電体１３２に流れるため、ループ配線１２１と鎖交する磁束を減衰させることができる。これにより、ループ配線１２１において磁束（矢印１４２で示す）に基づく起電力の発生を防止することができ、ノイズの発生（例えば、横筋ノイズの発生）を低減することができる。
【００４４】
図３Ｂには、撮像素子４００におけるループ配線４２１を模式的に示す。なお、撮像素子４００は、基板４１０と、撮像素子チップ４２０と、導電体４３１および４３２とを備える。また、撮像素子チップ４２０の近傍には、アクチュエータ４５０が設けられているものとする。ここでアクチュエータ４５０は、撮像素子４００が配置される撮像装置における撮影レンズを駆動するものである。アクチュエータ４５０により撮影レンズの位置を調整することにより、被写体にピントを合わせることができる。
【００４５】
なお、図３Ｂに示すループ配線４２１は、説明を容易にするため、基板４１０における配線と撮像素子チップ４２０における配線とで形成される回路（例えば、画素系の回路）を模式的に示すものであり、実際の配線を示すものではない。
【００４６】
図４Ｂには、比較例に係る撮像素子９００におけるループ配線９２１を模式的に示す。なお、撮像素子９００は、基板９１０と、撮像素子チップ９２０とを有する。また、図４Ｂに示すループ配線９２１についても、説明を容易にするため、基板９１０における配線と撮像素子チップ９２０における配線とで形成される回路を模式的に示すものであり、実際の配線を示すものではない。また、撮像素子チップ９２０の近傍には、アクチュエータ９５０が設けられているものとする。
【００４７】
図４Ｂに示すように、アクチュエータ９５０が起動してアクチュエータ９５０に電流が流れると（例えば、モータの電磁コイルに電流が流れると）、磁束（矢印９５１で示す）が発生する。ここで、図４Ｂに示す比較例では、撮像素子チップ９２０とアクチュエータ９５０との間に、アクチュエータ９５０から発生する磁束（矢印９５１で示す）を遮るものがない。このため、アクチュエータ９５０から発生する磁束（矢印９５１で示す）がループ配線９２１と鎖交することになる。このように、磁束（矢印９５１で示す）がループ配線９２１と鎖交すると、ループ配線９２１において磁束（矢印９５１で示す）に基づく起電力が発生し、ノイズ（例えば、画像ノイズ）が発生するおそれがある。例えば、撮像素子により生成される画像信号に基づく画像において横筋ノイズが発生する。
【００４８】
これに対して、本開示では、図３Ｂに示すように、撮像素子チップ４２０の下側（Ｚ方向の下側）の表面（底面）には、導電体４３１が配置される。また、撮像素子チップ４２０の周りには、撮像素子チップ４２０の側面（Ｘ方向およびＹ方向の表面）を覆うように、導電体４３２がロの字形状に配置される。
【００４９】
また、図３Ｂに示すように、アクチュエータ４５０が起動してアクチュエータ４５０に電流が流れると（例えば、モータの電磁コイルに電流が流れると）、図４Ｂに示す比較例と同様に、磁束（矢印４５１で示す）が発生する。しかし、本開示では、撮像素子チップ４２０とアクチュエータ４５０との間に、導電体４３２が配置される。このため、アクチュエータ４５０から発生する磁束（矢印４５１で示す）を導電体４３２により遮ることができる。これにより、ループ配線４２１において磁束（矢印４５１で示す）に基づく起電力の発生を防止することができ、ノイズの発生（例えば、横筋ノイズの発生）を低減させることができる。
【００５０】
［撮像素子の製造例］
図５および図６は、本開示の第１の実施の形態に係る撮像素子１の製造方法の一例を示す図である。
【００５１】
最初に、図５Ａに示すように、撮像素子チップ１２０が配置される基板１１０を準備する。
【００５２】
次に、図５Ｂに示すように、ディスペンサー５０を用いて、基板１１０の上面に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を塗布して導電体１３１を形成する。この場合に、基板１１０の上面において、撮像素子チップ１２０のサイズよりも導電体１３１のサイズが大きくなるように導電体１３１を形成する。
【００５３】
次に、図５Ｃに示すように、基板１１０に形成された導電体１３１に撮像素子チップ１２０を載置する。なお、接着剤（例えば、ダイボンド樹脂）の代わりに、導電体１３１を硬化することにより撮像素子チップ１２０を固定することができる。すなわち、撮像素子１において、導電体１３１が接着剤を兼ね構成にすることができる。ただし、接着剤（例えば、ダイボンド樹脂）を用いて導電体１３１に撮像素子チップ１２０を固定するようにしてもよい。
【００５４】
次に、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ディスペンサー５０を用いて、基板１１０の上面に形成された導電体１３１に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）をさらに塗布して導電体１３２を形成する。この場合に、導電体１３１に配置された撮像素子チップ１２０の周りを囲むように、ペースト状の導電体を積み上げて塗布することにより導電体１３２を形成することができる。また、導電体１３２は、上面視において、撮像素子チップ１２０の周りを囲むように、ロの字形状に配置される。また、撮像素子チップ１２０と導電体１３２との間には隙間を設けずに、撮像素子チップ１２０と導電体１３２とが隣接するように導電体１３２を形成することができる。この導電体１３２の塗布後に、ペースト状の導電体を硬化させる。
【００５５】
次に、図６Ｃに示すように、ワイヤボンディングを行い、基板１１０の内部の配線と撮像素子チップ１２０とを複数のボンディングワイヤ１４０によって電気的に接続する。
【００５６】
また、第１の実施の形態では、ペースト状の導電体を塗布して導電体１３１および１３２を形成する例を示すが、ペースト状の導電体以外の導電体を用いるようにしてもよい。例えば、導電性のシールや金属膜による電磁シールド（磁気シールドまたは静電シールド）を導電体１３１および１３２として用いることができる。このようにシート状の導電体を用いる場合には、撮像素子チップ１２０の外側面に導電体１３２を貼り付けて設置することができる。なお、金属膜の材料として、例えば、磁性体膜、銅（例えば、銅箔）およびアルミニウム等の導電体を用いることができる。
【００５７】
また、例えば、めっきや蒸着により導電体１３１および１３２を形成するようにしてもよい。この場合には、ダイボンド樹脂により撮像素子チップ１２０を基板１１０に接着する。このように、各種の導電体を用いることができる。なお、導電体１３１および１３２として使用する導電体の導電率と磁束の遮蔽効果とは比例関係にある。そこで、導電率が高い導電体を使用することが好ましい。導電率が高い導電体として、例えば、銅を採用することができる。例えば、銅箔のテープを撮像素子チップ１２０の各面（受光面以外の面）に貼り付けて使用することができる。
【００５８】
また、第１の実施の形態では、撮像素子チップ１２０の各面（受光面以外の面）に導電体１３１および１３２を配置する例を示すが、撮像素子チップ１２０の各面（受光面以外の面）のうちの一部の面に導電体を配置するようにしてもよい。例えば、撮像素子チップ１２０の各面（受光面以外の面）のうち、ボンディングワイヤ１４０に近接する側面のみに導電体を配置するようにしてもよい。または、撮像素子チップ１２０の各面（受光面以外の面）のうち、ボンディングワイヤ１４０に近接する側面と、これに隣接する側面のみに導電体を配置するようにしてもよい。また、撮像素子チップ１２０の各面（受光面以外の面）のうち、ボンディングワイヤ１４０に近接する側面（または、これとこれに隣接する側面）と、底面とに導電体を配置するようにしてもよい。
【００５９】
＜２．第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、平らな基板に撮像素子チップを実装する例を示した。しかし、本開示は、これに限定されない。そこで、第２の実施の形態では、キャビティ構造の撮像素子に撮像素子チップを実装する例を示す。なお、第２の実施の形態は、撮像素子の構造以外については、第１の実施の形態と略同様である。このため、以下では、第１の実施の形態と異なる点を中心にして説明し、他の説明を省略する。
【００６０】
［撮像素子の構成］
図７は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像素子２００の構成例を示す斜視図および断面図である。図７Ａには、撮像素子２００の斜視図を示す。また、図７Ｂには、撮像素子２００の断面図を示す。
【００６１】
撮像素子２００は、基板２１０と、撮像素子チップ２２０と、導電体２３１および２３２と、ボンディングワイヤ２４０とを有する。
【００６２】
基板２１０は、撮像素子チップ２２０を設置するための凹部２１１（図８Ａに示す）を備えるキャビティ構造のパッケージ基板である。すなわち、基板２１０における凹部２１１の底面に撮像素子チップ２２０が実装される。また、基板２１０の内部には、基板２１０に設けられている外部端子（図示を省略）と撮像素子チップ２２０とを電気的に接続する複数の配線（図示を省略）が設けられている。これらの各配線は、基板２１０の上面に形成されるパッド（図示を省略）を介して、複数のボンディングワイヤ２４０により撮像素子チップ２２０と電気的に接続されている。なお、これらの各配線は、基板２１０を構成する各層の間に設けることができる。
【００６３】
導電体２３１は、基板２１０と撮像素子チップ２２０との間に配置される導電体（導体）である。導電体２３１は、例えば、図８Ｂに示すように、基板２１０における凹部２１１の底面の全面に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を塗布することにより形成することができる。また、導電体２３１は、例えば、撮像素子チップ２２０を基板２１０に接着して搭載するためのダイボンド樹脂として使用することもできる。
【００６４】
導電体２３２は、基板２１０における凹部２１１の側面と、撮像素子チップ２２０の外側面との間に配置される導電体である。すなわち、導電体２３２は、撮像素子チップ２２０の周りを囲むように配置される。導電体２３２は、例えば、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、基板２１０における凹部２１１の側面と、撮像素子チップ２２０の外側面との間に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を塗布して充填することにより形成することができる。このように、撮像素子チップ２２０と導電体２３２との間には隙間を設けずに、撮像素子チップ２２０と導電体２３２とが隣接するように形成される。また、導電体２３２は、上面視において、撮像素子チップ２２０の周りを囲むように、ロの字形状に配置される。また、導電体２３２の高さ（Ｚ方向の長さ）は、撮像素子チップ２２０の高さ（Ｚ方向の長さ）と同一（または略同一）、または、撮像素子チップ２２０の高さ（Ｚ方向の長さ）よりも高くすることができる。
【００６５】
なお、導電体２３１および２３２は、撮像素子チップ２２０の接地電位に接続しない構成とすることが好ましい。ノイズの混入を防止するためである。
【００６６】
［撮像素子の製造例］
図８および図９は、本開示の第２の実施の形態に係る撮像素子２００の製造方法の一例を示す図である。
【００６７】
最初に、図８Ａに示すように、撮像素子チップ２２０が配置されるキャビティ構造の基板２１０を準備する。なお、キャビティ構造の基板２１０は、撮像素子チップ２２０を設置するための凹部２１１を備える基板である。
【００６８】
次に、図８Ｂに示すように、ディスペンサー５０を用いて、基板２１０の凹部２１１の底面に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を塗布して導電体２３１を形成する。この場合に、上面視において、撮像素子チップ２２０のサイズよりも導電体２３１のサイズが大きくなるように導電体２３１を形成する。
【００６９】
次に、図８Ｃに示すように、基板２１０の凹部２１１の底面に形成された導電体２３１に撮像素子チップ２２０を載置する。なお、接着剤（例えば、ダイボンド樹脂）の代わりに、導電体２３１を硬化することにより撮像素子チップ１２０を固定することができる。
【００７０】
次に、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ディスペンサー５０を用いて、基板２１０の凹部２１１の底面に形成された導電体２３１に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）をさらに塗布して導電体２３２を形成する。この場合に、第１の実施の形態と同様に、導電体２３１に配置された撮像素子チップ２２０の周りを囲むように、ペースト状の導電体を塗布して充填することにより導電体２３２を形成する。この導電体２３２の塗布後に、ペースト状の導電体を硬化させる。このように、図６において説明したペースト状の導電体を積み上げて塗布する方式と比較して、製造工程を簡略化することができる。
【００７１】
次に、図９Ｃに示すように、ワイヤボンディングを行い、基板２１０の内部の配線と撮像素子チップ２２０とを複数のボンディングワイヤ２４０によって電気的に接続する。
【００７２】
＜３．第３の実施の形態＞
第３の実施の形態では、ダイシングの際に導電体を塗布する撮像素子（平らな基板に撮像素子チップを実装する撮像素子）の例を示す。なお、第３の実施の形態は、撮像素子の構造および製造方法以外については、第１の実施の形態と略同様である。このため、以下では、撮像素子の製造方法について、第１の実施の形態と異なる点を中心にして説明し、他の説明を省略する。
【００７３】
［撮像素子の製造例］
図１０および図１１は、本開示の第３の実施の形態に係る撮像素子３００の製造方法の一例を示す図である。
【００７４】
最初に、図１０Ａに示すように、ブレード６０を用いて、シリコンウェハ３５０上のチップ（撮像素子チップ）を切り離すダイシングを行う。なお、シリコンウェハ３５０の裏面にはフィルムが貼り付けられている。また、シリコンウェハ３５０の切断により各チップ（撮像素子チップ）は切断されるが、シリコンウェハ３５０の裏面に張り付けられたフィルムは切断されない。このため、各チップ（撮像素子チップ）は分離されず、各チップ（撮像素子チップ）間の切断部分とフィルムとにより、各チップ（撮像素子チップ）間には溝が形成される。
【００７５】
次に、図１０Ｂに示すように、ディスペンサー５０を用いて、シリコンウェハ３５０の切断により形成される各チップ（撮像素子チップ）間の切断部（溝）３５１に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を塗布して各チップの側面に導電体を形成する。なお、図１０Ｂでは、各チップ（撮像素子チップ）間の切断部３５１に塗布された導電体を太線で示す。
【００７６】
次に、図１０Ｃに示すように、ブレード７０を用いて、各チップ（撮像素子チップ）間の切断部３５１に塗布された導電体を、チップ（撮像素子チップ）毎に切り離して分離する。これにより、側面に導電体が形成された複数のチップ（撮像素子チップ）が生成される。導電体３３２の形成工程を簡略化することができる。このように生成された撮像素子チップ３２０が、図１１Ｂに示すように、基板３１０に載置される。
【００７７】
次に、図１１Ａに示すように、ディスペンサー５０を用いて、基板３１０の上面に、ペースト状の導電体（例えば、導電性ペースト）を塗布して導電体３３１を形成する。この場合に、基板３１０の上面において、撮像素子チップ３２０（導電体３３２が形成された撮像素子チップ３２０）のサイズよりも導電体３３１のサイズが大きくなるように導電体３３１を形成する。
【００７８】
次に、図１１Ｂに示すように、基板３１０に形成された導電体３３１に、導電体３３２が形成された撮像素子チップ３２０を載置する。なお、接着剤（例えば、ダイボンド樹脂）の代わりに、導電体３３１を硬化することにより撮像素子チップ３２０を固定することができる。
【００７９】
次に、図１１Ｃに示すように、ワイヤボンディングを行い、基板３１０の内部の配線と撮像素子チップ３２０とを複数のボンディングワイヤ３４０によって電気的に接続する。
【００８０】
なお、第３の実施の形態では、ダイシング処理を行う際に、撮像素子チップ３２０の側面に導電体を塗布する例を示した。すなわち、ウェハの段階で撮像素子チップ３２０の側面にペースト状の導電体を塗布する例を示した。ただし、ダイシング処理を行う際に、撮像素子チップ３２０の底面にも導電体を塗布するようにしてもよい。また、第３の実施の形態では、ダイシング処理を行う際に、撮像素子チップ３２０に導電体を塗布する例を示した。ただし、ダイシング処理を行う際に、他の方法により導電体を配置するようにしてもよい。例えば、撮像素子チップ３２０に対して蒸着により導電体（導電体膜）を形成したり、撮像素子チップ３２０に導電体のめっきを施したりする等の処理をするようにしてもよい。
【００８１】
＜４．第４の実施の形態＞
第１の実施の形態では、ボンディングワイヤを備える撮像素子の例を示した。しかし、本開示は、これに限定されない。そこで、第４の実施の形態では、ボンディングワイヤを用いずに、基板と撮像素子チップとを電気的に接続するフリップチップ接続の例を示す。このように、ボンディングワイヤを用いずに、基板と撮像素子チップとを電気的に接続するフリップチップ接続をすることにより、撮像素子チップの実装面積を小さくすることができる。
【００８２】
［撮像素子の構成］
図１２は、本開示の第４の実施の形態に係る撮像素子５００の構成例を示す断面図である。図１３は、本開示の第４の実施の形態に係る撮像素子５００の裏面に設置される半田５５１ならびに導電体５６１および５６２の構成の一例を示す図である。なお、図１２および図１３では、説明を容易にするため、半田５５１を黒塗りの丸で示す。
【００８３】
撮像素子５００は、基板５１０と、フレーム５２０と、シールガラス５３０と、撮像素子チップ５４０と、半田５５１と、アンダーフィル５５２と、導電体５６１および５６２とを有する。なお、第４の実施の形態では、フレーム５２０およびシールガラス５３０により、撮像素子チップ５４０を封止する例を示す。なお、基板５１０、撮像素子チップ５４０ならびに導電体５６１および５６２は、第１乃至第３の実施の形態で示した基板、撮像素子チップおよび導電体に対応するものである。このため、基板５１０、撮像素子チップ５４０ならびに導電体５６１および５６２については、第１乃至第３の実施の形態と共通する部分の説明を省略する。
【００８４】
フレーム５２０は、上面視においてロの字形状のフレームであり、基板５１０の上面に設置される。また、基板５１０およびフレーム５２０により、撮像素子チップ５４０を収容する凹部を形成する。
【００８５】
シールガラス５３０は、撮像素子チップ５４０の受光面（画素領域）を覆うように、フレーム５２０に対して固定され、撮像素子チップ５４０が配置される空間５２１を気密封止するものである。例えば、シールガラス５３０は、接着剤等によりフレーム５２０に接合され、基板５１０およびフレーム５２０により形成される凹部を閉塞する。また、シールガラス５３０は、光透過性を有し、撮像素子チップ５４０に傷や埃等が付着するのを防止する機能を有する。
【００８６】
シールガラス５３０の材料として、例えば、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラスおよびパイレックス（登録商標）等を用いることができる。なお、シールガラス５３０の代わりに、赤外光を遮断するＩＲ（infrared）カットフィルタや、水晶ローパスフィルタ等を用いるようにしてもよい。
【００８７】
半田５５１は、基板５１０の内部の配線と撮像素子チップ５４０とを電気的に接続するための半田ボールである。また、半田５５１は、例えば、図１３に示すように、基板５１０と撮像素子チップ５４０との間に２次元格子状に配置することができる。この場合に、半田５５１は、例えば、導電体５６１の周りを囲むようにロの字形状に配置することができる。この半田５５１を溶解させて半田付けを行うことにより、基板５１０の内部の配線と撮像素子チップ５４０の配線とを電気的に接合することができる。
【００８８】
アンダーフィル５５２は、半田５５１を保護するために用いられる液状硬化性樹脂（封止樹脂）であり、撮像素子チップの裏面に配置される。例えば、アンダーフィル５５２は、半田５５１の隙間に流し込まれ、加熱処理により硬化される。
【００８９】
導電体５６１は、撮像素子チップ５４０の底面の少なくとも一部に配置することができる。具体的には、撮像素子チップ５４０の底面において、半田５５１が配置される部分以外の領域に導電体５６１を配置することができる。このように、撮像素子チップ５４０の底面に導電体５６１を配置する場合には、半田５５１を避けて配置することができる。
【００９０】
導電体５６２は、アンダーフィル５５２の上側に配置されるとともに、撮像素子チップ５４０の側面に配置することができる。具体的には、撮像素子チップ５４０の側面を覆うように、上面視においてロの字形状に導電体５６２を配置することができる。
【００９１】
なお、導電体５６１および５６２として、第１乃至第３の実施の形態で示したペースト状の導電体を用いるようにしてもよい。また、蒸着やめっきにより、撮像素子チップ５４０の側面や底面に導電体５６１および５６２を形成するようにしてもよい。
【００９２】
このように、基板５１０と撮像素子チップ５４０とを電気的に接続するフリップチップ接続の場合においても、撮像素子チップ５４０の底面および側面に導電体５６１および５６２を配置することができる。ただし、本開示は、これに限定されない。そこで、以下では、基板と撮像素子チップとを電気的に接続するフリップチップ接続の場合に、撮像素子チップの側面のみに導電体を配置する例を変形例として示す。
【００９３】
＜５．変形例＞
［撮像素子の外観構成］
図１４は、本開示の第４の実施の形態の変形例に係る撮像素子６００の構成例を示す断面図である。なお、図１４では、説明を容易にするため、半田６５１を黒塗りの丸で示す。
【００９４】
撮像素子６００は、基板６１０と、フレーム６２０と、シールガラス６３０と、撮像素子チップ６４０と、半田６５１と、アンダーフィル６５２と、導電体６６１とを有する。なお、撮像素子６００は、図１２および図１３に示す撮像素子５００の変形例であり、撮像素子５００において、撮像素子チップ５４０の底面に配置される導電体５６１を省略した点が異なる。この点以外については、撮像素子６００は、図１２および図１３に示す撮像素子５００と同様であるため、ここでは、撮像素子５００と異なる点を中心にして説明する。
【００９５】
半田６６１は、図１３に示す例と同様に、基板６１０と撮像素子チップ６４０との間に２次元格子状に配置される。また、半田６５１は、例えば、ロの字形状に配置される。
【００９６】
［本開示の効果］
一般に、撮像素子において、画素系ネット（撮像素子の画素により生成される画像信号に関する配線）は、ループ面積が小さくなるように、撮像素子チップの直下に配線されることが多い。また、撮像素子において、ロジック系ネット（撮像素子を制御するための制御信号に関する配線）は、ループを貫く磁束を弱めるため、撮像素子チップの直下の配線を避け、基板の外周に配線されることが多い。そこで、基板の外周に配線されるワイヤ（例えば、ボンディングワイヤ）からの磁束による撮像素子チップへの影響を軽減することが重要となる。
【００９７】
また、近年では、撮像素子の撮像素子チップの近傍に、アクチュエータ等が配置されることが多くなっている。例えば、撮像素子の撮像素子チップの近傍に、各種モータ（例えば、ズームレンズやフォーカスレンズを移動させるためのモータ、手ぶれ補正用のモータ）が配置されることがある。この場合に、モータの電磁コイルに電流が流れると、磁束が発生するため、その磁束による撮像素子チップへの影響を軽減することが重要となる。
【００９８】
そこで、本開示では、撮像素子チップの各面（受光面以外の面）に導電体を配置する。これにより、外部（例えば、アクチュエータ）からの磁束や、撮像素子チップや基板のロジック電源からの磁束が撮像素子チップを貫くことを防止することができる。また、それらの磁束による撮像素子チップの誘導起電力の発生を抑制することができ、画像ノイズ（例えば、横筋ノイズ）の発生を軽減することができる。一方、撮像素子チップ６４０の底面の導電体を省略することにより、撮像素子６００の製造工程を簡略化することができる。また、撮像素子チップ６４０の底面の導電体および半田ボール５５１の干渉を防ぐことができ、半田６５１による短絡等の不具合の発生を防止することができる。
【００９９】
＜６．撮像素子の構成＞
本開示に係る技術を適用し得る撮像素子の断面構成例について説明する。
【０１００】
［撮像素子の断面の構成］
図１５は、本開示に係る技術を適用し得る撮像素子の構成例を示す断面図である。撮像素子では、ＰＤ（フォトダイオード）２００１９が、半導体基板２００１８の裏面（図では上面）側から入射する入射光２０００１を受光する。ＰＤ２００１９の上方には、平坦化膜２００１３、ＣＦ（カラーフィルタ）２００１２、マイクロレンズ２００１１が設けられており、各部を順次介して入射した入射光２０００１を、受光面２００１７で受光して光電変換が行われる。
【０１０１】
例えば、ＰＤ２００１９は、ｎ型半導体領域２００２０が、電荷（電子）を蓄積する電荷蓄積領域として形成されている。ＰＤ２００１９においては、ｎ型半導体領域２００２０は、半導体基板２００１８のｐ型半導体領域２００１６、２００４１の内部に設けられている。ｎ型半導体領域２００２０の、半導体基板２００１８の表面（下面）側には、裏面（上面）側よりも不純物濃度が高いｐ型半導体領域２００４１が設けられている。つまり、ＰＤ２００１９は、ＨＡＤ（Hole-Accumulation Diode）構造になっており、ｎ型半導体領域２００２０の上面側と下面側との各界面において、暗電流が発生することを抑制するように、ｐ型半導体領域２００１６、２００４１が形成されている。
【０１０２】
半導体基板２００１８の内部には、複数の画素２００１０の間を電気的に分離する画素分離部２００３０が設けられており、この画素分離部２００３０で区画された領域に、ＰＤ２００１９が設けられている。図中、上面側から、撮像素子を見た場合、画素分離部２００３０は、例えば、複数の画素２００１０の間に介在するように格子状に形成されており、ＰＤ２００１９は、この画素分離部２００３０で区画された領域内に形成されている。
【０１０３】
各ＰＤ２００１９では、アノードが接地されており、撮像素子において、ＰＤ２００１９が蓄積した信号電荷（例えば、電子）は、図示せぬ転送Ｔｒ（ＭＯＳ  ＦＥＴ）等を介して読み出され、電気信号として、図示せぬＶＳＬ（垂直信号線）へ出力される。
【０１０４】
配線層２００５０は、半導体基板２００１８のうち、遮光膜２００１４、ＣＦ２００１２、マイクロレンズ２００１１等の各部が設けられた裏面（上面）とは反対側の表面（下面）に設けられている。
【０１０５】
配線層２００５０は、配線２００５１と絶縁層２００５２とを含み、絶縁層２００５２内において、配線２００５１が各素子に電気的に接続するように形成されている。配線層２００５０は、いわゆる多層配線の層になっており、絶縁層２００５２を構成する層間絶縁膜と配線２００５１とが交互に複数回積層されて形成されている。ここでは、配線２００５１としては、転送Ｔｒ等のＰＤ２００１９から電荷を読み出すためのＴｒへの配線や、ＶＳＬ等の各配線が、絶縁層２００５２を介して積層されている。
【０１０６】
配線層２００５０の、ＰＤ２００１９が設けられている側に対して反対側の面には、支持基板２００６１が設けられている。例えば、厚みが数百μｍのシリコン半導体からなる基板が、支持基板２００６１として設けられている。
【０１０７】
遮光膜２００１４は、半導体基板２００１８の裏面（図では上面）の側に設けられている。
【０１０８】
遮光膜２００１４は、半導体基板２００１８の上方から半導体基板２００１８の裏面へ向かう入射光２０００１の一部を、遮光するように構成されている。
【０１０９】
遮光膜２００１４は、半導体基板２００１８の内部に設けられた画素分離部２００３０の上方に設けられている。ここでは、遮光膜２００１４は、半導体基板２００１８の裏面（上面）上において、シリコン酸化膜等の絶縁膜２００１５を介して、凸形状に突き出るように設けられている。これに対して、半導体基板２００１８の内部に設けられたＰＤ２００１９の上方においては、ＰＤ２００１９に入射光２０００１が入射するように、遮光膜２００１４は、設けられておらず、開口している。
【０１１０】
つまり、図中、上面側から、撮像素子を見た場合、遮光膜２００１４の平面形状は、格子状になっており、入射光２０００１が受光面２００１７へ通過する開口が形成されている。
【０１１１】
遮光膜２００１４は、光を遮光する遮光材料で形成されている。例えば、チタン（Ｔｉ）膜とタングステン（Ｗ）膜とを、順次、積層することで、遮光膜２００１４が形成されている。この他に、遮光膜２００１４は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）膜とタングステン（Ｗ）膜とを、順次、積層することで形成することができる。
【０１１２】
遮光膜２００１４は、平坦化膜２００１３によって被覆されている。平坦化膜２００１３は、光を透過する絶縁材料を用いて形成されている。
画素分離部２００３０は、溝部２００３１、固定電荷膜２００３２、及び、絶縁膜２００３３を有する。
【０１１３】
固定電荷膜２００３２は、半導体基板２００１８の裏面（上面）の側において、複数の画素２００１０の間を区画している溝部２００３１を覆うように形成されている。
【０１１４】
具体的には、固定電荷膜２００３２は、半導体基板２００１８において裏面（上面）側に形成された溝部２００３１の内側の面を一定の厚みで被覆するように設けられている。そして、その固定電荷膜２００３２で被覆された溝部２００３１の内部を埋め込むように、絶縁膜２００３３が設けられている（充填されている）。
【０１１５】
ここでは、固定電荷膜２００３２は、半導体基板２００１８との界面部分において正電荷（ホール）蓄積領域が形成されて暗電流の発生が抑制されるように、負の固定電荷を有する高誘電体を用いて形成されている。固定電荷膜２００３２が負の固定電荷を有するように形成されていることで、その負の固定電荷によって、半導体基板２００１８との界面に電界が加わり、正電荷（ホール）蓄積領域が形成される。
【０１１６】
固定電荷膜２００３２は、例えば、ハフニウム酸化膜（ＨｆＯ２膜）で形成することができる。また、固定電荷膜２００３２は、その他、例えば、ハフニウム、ジルコニウム、アルミニウム、タンタル、チタン、マグネシウム、イットリウム、ランタノイド元素等の酸化物の少なくとも１つを含むように形成することができる。
【０１１７】
［積層型撮像素子の断面の構成］
図１６は、本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
図１６のＡは、非積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置２３０１０は、図１６のＡに示すように、１枚のダイ（半導体基板）２３０１１を有する。このダイ２３０１１には、画素がアレイ状に配置された画素領域２３０１２と、画素の駆動その他の各種の制御を行う制御回路２３０１３と、信号処理するためのロジック回路２３０１４とが搭載されている。
図１６のＢ及びＣは、積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置２３０２０は、図１６のＢ及びＣに示すように、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４との２枚のダイが積層され、電気的に接続されて、１つの半導体チップとして構成されている。
図１６のＢでは、センサダイ２３０２１には、画素領域２３０１２と制御回路２３０１３が搭載され、ロジックダイ２３０２４には、信号処理を行う信号処理回路を含むロジック回路２３０１４が搭載されている。
図１６のＣでは、センサダイ２３０２１には、画素領域２３０１２が搭載され、ロジックダイ２３０２４には、制御回路２３０１３及びロジック回路２３０１４が搭載されている。
【０１１８】
図１７は、積層型の固体撮像装置２３０２０の第１の構成例を示す断面図である。
【０１１９】
センサダイ２３０２１には、画素領域２３０１２となる画素を構成するＰＤ（フォトダイオード）や、ＦＤ（フローティングディフュージョン）、Ｔｒ（ＭＯＳ  ＦＥＴ）、及び、制御回路２３０１３となるＴｒ等が形成される。さらに、センサダイ２３０２１には、複数層、本例では３層の配線２３１１０を有する配線層２３１０１が形成される。なお、制御回路２３０１３（となるＴｒ）は、センサダイ２３０２１ではなく、ロジックダイ２３０２４に構成することができる。
【０１２０】
ロジックダイ２３０２４には、ロジック回路２３０１４を構成するＴｒが形成される。さらに、ロジックダイ２３０２４には、複数層、本例では３層の配線２３１７０を有する配線層２３１６１が形成される。また、ロジックダイ２３０２４には、内壁面に絶縁膜２３１７２が形成された接続孔２３１７１が形成され、接続孔２３１７１内には、配線２３１７０等と接続される接続導体２３１７３が埋め込まれる。
【０１２１】
センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とは、互いの配線層２３１０１及び２３１６１が向き合うように貼り合わされ、これにより、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが積層された積層型の固体撮像装置２３０２０が構成されている。センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが貼り合わされる面には、保護膜等の膜２３１９１が形成されている。
【０１２２】
センサダイ２３０２１には、センサダイ２３０２１の裏面側（ＰＤに光が入射する側）（上側）からセンサダイ２３０２１を貫通してロジックダイ２３０２４の最上層の配線２３１７０に達する接続孔２３１１１が形成される。さらに、センサダイ２３０２１には、接続孔２３１１１に近接して、センサダイ２３０２１の裏面側から１層目の配線２３１１０に達する接続孔２３１２１が形成される。接続孔２３１１１の内壁面には、絶縁膜２３１１２が形成され、接続孔２３１２１の内壁面には、絶縁膜２３１２２が形成される。そして、接続孔２３１１１及び２３１２１内には、接続導体２３１１３及び２３１２３がそれぞれ埋め込まれる。接続導体２３１１３と接続導体２３１２３とは、センサダイ２３０２１の裏面側で電気的に接続され、これにより、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが、配線層２３１０１、接続孔２３１２１、接続孔２３１１１、及び、配線層２３１６１を介して、電気的に接続される。
【０１２３】
図１８は、積層型の固体撮像装置２３０２０の第２の構成例を示す断面図である。
固体撮像装置２３０２０の第２の構成例では、センサダイ２３０２１に形成する１つの接続孔２３２１１によって、センサダイ２３０２１（の配線層２３１０１（の配線２３１１０））と、ロジックダイ２３０２４（の配線層２３１６１（の配線２３１７０））とが電気的に接続される。
【０１２４】
すなわち、図１８では、接続孔２３２１１が、センサダイ２３０２１の裏面側からセンサダイ２３０２１を貫通してロジックダイ２３０２４の最上層の配線２３１７０に達し、且つ、センサダイ２３０２１の最上層の配線２３１１０に達するように形成される。接続孔２３２１１の内壁面には、絶縁膜２３２１２が形成され、接続孔２３２１１内には、接続導体２３２１３が埋め込まれる。上述の図２０３２では、２つの接続孔２３１１１及び２３１２１によって、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが電気的に接続されるが、図１８では、１つの接続孔２３２１１によって、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが電気的に接続される。
【０１２５】
図１９は、積層型の固体撮像装置２３０２０の第３の構成例を示す断面図である。
図１９の固体撮像装置２３０２０は、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜２３１９１が形成されていない点で、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜２３１９１が形成されている図１７の場合と異なる。
【０１２６】
図１９の固体撮像装置２３０２０は、配線２３１１０及び２３１７０が直接接触するように、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とを重ね合わせ、所要の加重をかけながら加熱し、配線２３１１０及び２３１７０を直接接合することで構成される。
図２０は、本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
【０１２７】
図２０では、固体撮像装置２３４０１は、センサダイ２３４１１と、ロジックダイ２３４１２と、メモリダイ２３４１３との３枚のダイが積層された３層の積層構造になっている。
【０１２８】
メモリダイ２３４１３は、例えば、ロジックダイ２３４１２で行われる信号処理において一時的に必要となるデータの記憶を行うメモリ回路を有する。
図２０では、センサダイ２３４１１の下に、ロジックダイ２３４１２及びメモリダイ２３４１３が、その順番で積層されているが、ロジックダイ２３４１２及びメモリダイ２３４１３は、逆順、すなわち、メモリダイ２３４１３及びロジックダイ２３４１２の順番で、センサダイ２３４１１の下に積層することができる。
【０１２９】
なお、図２０では、センサダイ２３４１１には、画素の光電変換部となるＰＤや、画素Ｔｒのソース／ドレイン領域が形成されている。
【０１３０】
ＰＤの周囲にはゲート絶縁膜を介してゲート電極が形成され、ゲート電極と対のソース／ドレイン領域により画素Ｔｒ２３４２１、画素Ｔｒ２３４２２が形成されている。
【０１３１】
ＰＤに隣接する画素Ｔｒ２３４２１が転送Ｔｒであり、その画素Ｔｒ２３４２１を構成する対のソース／ドレイン領域の一方がＦＤになっている。
【０１３２】
また、センサダイ２３４１１には、層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜には、接続孔が形成される。接続孔には、画素Ｔｒ２３４２１、及び、画素Ｔｒ２３４２２に接続する接続導体２３４３１が形成されている。
【０１３３】
さらに、センサダイ２３４１１には、各接続導体２３４３１に接続する複数層の配線２３４３２を有する配線層２３４３３が形成されている。
【０１３４】
また、センサダイ２３４１１の配線層２３４３３の最下層には、外部接続用の電極となるアルミパッド２３４３４が形成されている。すなわち、センサダイ２３４１１では、配線２３４３２よりもロジックダイ２３４１２との接着面２３４４０に近い位置にアルミパッド２３４３４が形成されている。アルミパッド２３４３４は、外部との信号の入出力に係る配線の一端として用いられる。
【０１３５】
さらに、センサダイ２３４１１には、ロジックダイ２３４１２との電気的接続に用いられるコンタクト２３４４１が形成されている。コンタクト２３４４１は、ロジックダイ２３４１２のコンタクト２３４５１に接続されるとともに、センサダイ２３４１１のアルミパッド２３４４２にも接続されている。
【０１３６】
そして、センサダイ２３４１１には、センサダイ２３４１１の裏面側（上側）からアルミパッド２３４４２に達するようにパッド孔２３４４３が形成されている。
【０１３７】
本開示に係る技術は、以上のような撮像素子に適用することができる。
【０１３８】
＜７．カメラへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品に応用することができる。例えば、本技術は、カメラ等の撮像装置に搭載される撮像素子として実現されてもよい。
【０１３９】
図２１は、本技術が適用され得る撮像装置の一例であるカメラの概略的な構成例を示すブロック図である。同図のカメラ１０００は、レンズ１００１と、撮像素子１００２と、撮像制御部１００３と、レンズ駆動部１００４と、画像処理部１００５と、操作入力部１００６と、フレームメモリ１００７と、表示部１００８と、記録部１００９とを備える。
【０１４０】
レンズ１００１は、カメラ１０００の撮影レンズである。このレンズ１００１は、被写体からの光を集光し、後述する撮像素子１００２に入射させて被写体を結像させる。
【０１４１】
撮像素子１００２は、レンズ１００１により集光された被写体からの光を撮像する半導体素子である。この撮像素子１００２は、照射された光に応じたアナログの画像信号を生成し、デジタルの画像信号に変換して出力する。
【０１４２】
撮像制御部１００３は、撮像素子１００２における撮像を制御するものである。この撮像制御部１００３は、制御信号を生成して撮像素子１００２に対して出力することにより、撮像素子１００２の制御を行う。また、撮像制御部１００３は、撮像素子１００２から出力された画像信号に基づいてカメラ１０００におけるオートフォーカスを行うことができる。ここでオートフォーカスとは、レンズ１００１の焦点位置を検出して、自動的に調整するシステムである。このオートフォーカスとして、撮像素子１００２に配置された位相差画素により像面位相差を検出して焦点位置を検出する方式（像面位相差オートフォーカス）を使用することができる。また、画像のコントラストが最も高くなる位置を焦点位置として検出する方式（コントラストオートフォーカス）を適用することもできる。撮像制御部１００３は、検出した焦点位置に基づいてレンズ駆動部１００４を介してレンズ１００１の位置を調整し、オートフォーカスを行う。なお、撮像制御部１００３は、例えば、ファームウェアを搭載したＤＳＰ（Digital Signal Processor）により構成することができる。
【０１４３】
レンズ駆動部１００４は、撮像制御部１００３の制御に基づいて、レンズ１００１を駆動するものである。このレンズ駆動部１００４は、内蔵するモータを使用してレンズ１００１の位置を変更することによりレンズ１００１を駆動することができる。
【０１４４】
画像処理部１００５は、撮像素子１００２により生成された画像信号を処理するものである。この処理には、例えば、画素毎の赤色、緑色および青色に対応する画像信号のうち不足する色の画像信号を生成するデモザイク、画像信号のノイズを除去するノイズリダクションおよび画像信号の符号化等が該当する。画像処理部１００５は、例えば、ファームウェアを搭載したマイコンにより構成することができる。
【０１４５】
操作入力部１００６は、カメラ１０００の使用者からの操作入力を受け付けるものである。この操作入力部１００６には、例えば、押しボタンやタッチパネルを使用することができる。操作入力部１００６により受け付けられた操作入力は、撮像制御部１００３や画像処理部１００５に伝達される。その後、操作入力に応じた処理、例えば、被写体の撮像等の処理が起動される。
【０１４６】
フレームメモリ１００７は、１画面分の画像信号であるフレームを記憶するメモリである。このフレームメモリ１００７は、画像処理部１００５により制御され、画像処理の過程におけるフレームの保持を行う。
【０１４７】
表示部１００８は、画像処理部１００５により処理された画像を表示するものである。この表示部１００８には、例えば、液晶パネルを使用することができる。
【０１４８】
記録部１００９は、画像処理部１００５により処理された画像を記録するものである。この記録部１００９には、例えば、メモリカードやハードディスクを使用することができる。
【０１４９】
以上、本開示が適用され得るカメラについて説明した。本技術は以上において説明した構成のうち、撮像素子１００２に適用され得る。具体的には、図１乃至図１４において説明した撮像素子１、２００、３００、４００、５００および６００は、撮像素子１００２に適用することができる。撮像素子１００２に撮像素子１、２００、３００、４００、５００および６００を適用することにより、画像ノイズ（例えば、横筋ノイズ）の発生を軽減することができ、カメラ１０００により生成される画像の画質の低下を防止することができる。なお、画像処理部１００５は、特許請求の範囲に記載の処理回路の一例である。カメラ１０００は、特許請求の範囲に記載の撮像装置の一例である。
【０１５０】
なお、ここでは、一例としてカメラについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば監視装置等に適用されてもよい。また、本開示は、カメラ等の電子機器の他に、半導体モジュールの形式の半導体装置に適用することもできる。具体的には、図２１の撮像素子１００２および撮像制御部１００３を１つのパッケージに封入した半導体モジュールである撮像モジュールに本開示に係る技術を適用することもできる。
【０１５１】
＜８．内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１５２】
図２２は、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概略的な構成の一例を示す図である。
【０１５３】
図２２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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
図２３は、図２２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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、図１乃至図１４において説明した撮像素子１、２００、３００、４００、５００および６００は、撮像部１０４０２に適用することができる。撮像部１０４０２に本開示に係る技術を適用することにより、画像ノイズの発生を軽減することができ、カメラ１０００により生成される画像の画質の低下を防止することができる。
【０１８３】
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０１８４】
＜９．移動体への応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット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。
【０１８５】
図２４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。
【０１８６】
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２４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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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２４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。
【０１９６】
図２５は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１９７】
図２５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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
なお、図２５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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、図１乃至図１４において説明した撮像素子１、２００、３００、４００、５００および６００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、画質の低下を防止することができ、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
【０２０５】
最後に、上述した各実施の形態の説明は本開示の一例であり、本開示は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０２０６】
また、上述の実施の形態における図面は、模式的なものであり、各部の寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致しない。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ることは勿論である。
【０２０７】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップの前記受光面以外の部分に導電体を配置する半導体装置。
（２）前記導電体は、前記半導体チップの外側面を覆うように配置される前記（１）に記載の半導体装置。
（３）前記導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように配置される前記（１）または（２）に記載の半導体装置。
（４）前記半導体チップは、上面視において略矩形状であり、
前記導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように、上面視においてロの字形状に配置される
前記（１）から（３）のいずれかに記載の半導体装置。
（５）前記導電体は、前記半導体チップを搭載する基板と前記半導体チップとの間に配置される前記（１）から（４）のいずれかに記載の半導体装置。
（６）前記半導体チップは、前記導電体の上側に搭載される前記（５）に記載の半導体装置。
（７）前記導電体は、前記半導体チップを搭載するために用いる接着剤である前記（１）から（６）のいずれかに記載の半導体装置。
（８）前記半導体チップは、上面視において略矩形状であり、
前記導電体は、前記半導体チップを搭載する基板と前記半導体チップとの間に配置される第１導電体と、前記半導体チップの外側面を覆うように配置される第２導電体とにより構成され、
前記第１導電体は、上面視において略矩形状であり、
前記第２導電体は、前記半導体チップの外側面の全てを覆うように、上面視においてロの字形状に配置され、
前記半導体チップは、前記第１導電体の上側に搭載される
前記（１）に記載の半導体装置。
（９）上面視において前記第１導電体のサイズは、前記ロの字形状の第２導電体のサイズよりも大きく、
前記第２導電体は、前記第１導電体の上側に配置される
前記（８）に記載の半導体装置。
（１０）前記半導体チップは、前記半導体チップを搭載する基板にフリップチップ接続され、
前記導電体は、前記半導体チップの外側面を覆うように配置される
前記（１）に記載の半導体装置。
（１１）前記導電体は、前記基板と前記半導体チップとの間に配置される前記（１０）に記載の半導体装置。
（１２）前記導電体は、前記基板と前記半導体チップとを電気的に接続する半田を避けて配置される前記（１１）に記載の半導体装置。
（１３）前記導電体は、前記半導体チップの接地電位に接続されない前記（１）から（１２）のいずれかに記載の半導体装置。
（１４）画像信号を生成するための受光面を備える半導体チップの前記受光面以外の部分に導電体を配置する半導体装置と、
前記半導体装置により生成された画像信号を処理する処理回路と
を具備する撮像装置。
【符号の説明】
【０２０８】
１、２００、３００、４００、５００、６００、８００、９００  撮像素子
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、８１０、９１０  基板
１２０、２２０、３２０、４２０、５４０、６４０、８２０、９２０  撮像素子チップ
１３１、１３２、２３１、２３２、３３１、３３２、４３１、４３２、５６１、５６２、６６１  導電体
１４０、２４０、３４０、８３０  ボンディングワイヤ
２１１  凹部
切断部  ３５１
５２０、６２０  フレーム
５３０、６３０  シールガラス
５２１、６２１  空間
５５１、６５１  半田
５５２、６５２  アンダーフィル
１０００  カメラ
１００２  撮像素子
１０４０２、１２０３１、１２１０１〜１２１０５  撮像部
【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】
2020092114.tif 000014
【図１３】
2020092114.tif 000015
【図１４】
2020092114.tif 000016
【図１５】
2020092114.tif 000017
【図１６】
2020092114.tif 000018
【図１７】
2020092114.tif 000019
【図１８】
2020092114.tif 000020
【図１９】
2020092114.tif 000021
【図２０】
2020092114.tif 000022
【図２１】
2020092114.tif 000023
【図２２】
2020092114.tif 000024
【図２３】
2020092114.tif 000025
【図２４】
2020092114.tif 000026
【図２５】
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