(57)【要約】  対向する第１面および第２面を有するとともに、画素領域毎に設けられた光電変換部を有する半導体基板と、前記画素領域毎に、前記半導体基板の前記第１面近傍に設けられた不純物拡散領域と、前記第１面から前記半導体基板に埋設され、隣り合う前記画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接するコンタクト電極とを備えた固体撮像素子。
2019220810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１面および第２面を有するとともに、画素領域毎に設けられた光電変換部を有する半導体基板と、
前記画素領域毎に、前記半導体基板の前記第１面近傍に設けられた不純物拡散領域と、
前記第１面から前記半導体基板に埋設され、隣り合う前記画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接するコンタクト電極と
を備えた固体撮像素子。
【請求項２】
更に、隣り合う前記画素領域の間に設けられ、前記半導体基板の前記第１面から前記第２面までを貫通する画素分離溝を有する
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記画素分離溝に重なる位置に、前記コンタクト電極が配置されている
請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記コンタクト電極の側面の少なくとも一部と、底面とが前記不純物拡散領域に接している
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記コンタクト電極は、前記半導体基板に埋設された埋設部分と、前記半導体基板の外側に設けられた露出部分とを含む
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記露出部分の幅は、前記埋設部分の幅と同じである
請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記露出部分は、前記埋設部分よりも拡幅して設けられている
請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
前記コンタクト電極は、２つの画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接している
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記コンタクト電極は、４つの画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接している
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記不純物拡散領域は、前記光電変換部で生成された信号電荷が蓄積される電荷蓄積部を構成する
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
更に、隣り合う前記画素領域各々に設けられたトランジスタを有し、
前記不純物拡散領域は、前記トランジスタのソース・ドレイン領域を構成する
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記コンタクト電極はＶＤＤ電位に接続されている
請求項１１に記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
前記不純物拡散領域は、前記コンタクト電極が接する第１不純物拡散領域と、前記第１不純物拡散領域よりも前記コンタクト電極から離れた位置に配置されるとともに、前記第１不純物拡散領域の不純物濃度よりも低い不純物濃度を有する第２不純物拡散領域とを含む
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１４】
前記不純物拡散領域は、ｎ型の不純物拡散領域である
請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１５】
対向する第１面および第２面を有するとともに、画素領域毎に設けられた光電変換部を有する半導体基板と、
前記画素領域毎に、前記半導体基板の前記第１面近傍に設けられた不純物拡散領域と、
前記第１面から前記半導体基板に埋設され、隣り合う前記画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接するコンタクト電極とを含む
固体撮像素子を備えた固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体基板を有する固体撮像素子および、これを備えた固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、裏面照射型の固体撮像素子の開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。固体撮像素子は、半導体基板の表面に多層配線層を有している。裏面照射型では、この半導体基板の裏面側から光が入射するようになっている。【０００３】
半導体基板には、例えば画素領域毎に、光電変換部と、光電変換部で生成された信号電荷が蓄積される電荷蓄積部とが設けられている。電荷蓄積部は、例えば、ｎ型の不純物が拡散された不純物拡散領域により構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３９３１５号公報
【発明の概要】
【０００５】
このような固体撮像素子では、複数の画素で不純物拡散領域を共有することが望まれている。
【０００６】
したがって、複数の画素領域で不純物拡散領域を共有することが可能な固体撮像素子および固体撮像装置を提供することが望ましい。
【０００７】
本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子は、対向する第１面および第２面を有するとともに、画素領域毎に設けられた光電変換部を有する半導体基板と、画素領域毎に、半導体基板の第１面近傍に設けられた不純物拡散領域と、第１面から半導体基板に埋設され、隣り合う画素領域各々に設けられた不純物拡散領域に跨って接するコンタクト電極とを備えたものである。
【０００８】
本開示の一実施の形態に係る固体撮像装置は、上記本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子を備えたものである。
【０００９】
本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子および固体撮像装置では、コンタクト電極が設けられているので、このコンタクト電極を介して、隣り合う画素領域各々に設けられた不純物拡散領域が電気的に接続される。
【００１０】
本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子および固体撮像装置によれば、コンタクト電極を設けるようにしたので、隣り合う画素領域の間で不純物拡散領域を共有することができる。よって、複数の画素領域で不純物拡散領域を共有することが可能となる。
【００１１】
尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の一実施の形態に係る撮像素子の全体構成を表す平面模式図である。
【図２】図１に示した受光領域の要部の構成を表す平面模式図である。
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図４】図２に示したＩＶ−ＩＶ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図５】図２に示したＶ−Ｖ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図６】図２に示したＶＩ−ＶＩ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図７】図２に示したＶＩＩ−ＶＩＩ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図８】図２に示した画素領域の構成の一例を表す等価回路図である。
【図９】図４に示したコンタクト電極の構成の他の例（１）を表す断面模式図である。
【図１０Ａ】比較例に係る撮像素子の要部の構成を表す平面模式図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１１Ａ】変形例１に係る撮像素子の要部の構成を表す平面模式図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１２】変形例２に係る撮像素子の要部の構成を表す断面模式図である。
【図１３Ａ】変形例３に係る撮像素子の要部の構成を表す平面模式図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表す模式図である。
【図１４】図１３Ａに示した撮像素子の他の例を表す平面模式図である。
【図１５】図１等に示した撮像素子を含む電子機器の一例を表す機能ブロック図である。
【図１６】体内情報取得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１７】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１８】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１９】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２０】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。
【図２１】図４に示したコンタクト電極の構成の他の例（２）を表す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（２×２の画素領域毎にコンタクト電極が配置された固体撮像素子）
２．変形例１（２×１の画素領域毎にコンタクト電極を有する例）
３．変形例２（不純物拡散領域が複数の異なる濃度領域を有する例）
４．変形例３（トランジスタのソース・ドレイン領域が共有される例）
５．適用例（撮像装置）
６．応用例
【００１４】
＜実施の形態＞
（撮像素子１の構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る固体撮像素子（撮像素子１）の機能構成の一例を模式的に表したものである。撮像素子１は、例えば可視領域の波長の光に対して感度を有している。この撮像素子１には、例えば四角形状の受光領域１０Ｐと、受光領域１０Ｐの外側の周辺領域１０Ｂとが設けられている。周辺領域１０Ｂには、受光領域１０Ｐを駆動するための周辺回路が設けられている。
【００１５】
撮像素子１の受光領域１０Ｐには、例えば２次元配置された複数の読出単位領域（画素領域Ｐ）が設けられている。周辺領域１０Ｂに設けられた周辺回路は、例えば行走査部２０１、水平選択部２０３、列走査部２０４およびシステム制御部２０２を含んでいる。
【００１６】
画素領域Ｐには、例えば画素行ごとに画素駆動線Ｌread（例えば、行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列ごとに垂直信号線Ｌsigが配線されている。画素駆動線Ｌreadは、画素領域Ｐからの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌreadの一端は、行走査部２０１の各行に対応した出力端に接続されている。
【００１７】
行走査部２０１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、受光領域１０Ｐの各画素領域Ｐを、例えば行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部２０１によって選択走査された画素行の各画素領域Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌsigの各々を通して水平選択部２０３に供給される。水平選択部２０３は、垂直信号線Ｌsigごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
【００１８】
列走査部２０４は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部２０３の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部２０４による選択走査により、垂直信号線Ｌsigの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線２０５に出力され、当該水平信号線２０５を通して図示しない信号処理部等へ入力される。
【００１９】
システム制御部２０２は、外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータなどを受け取り、また、撮像素子１の内部情報などのデータを出力するものである。システム制御部２０２はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部２０１、水平選択部２０３および列走査部２０４などの駆動制御を行う。
【００２０】
図２は、図１に示した受光領域１０Ｐの模式的な平面構成を表している。図３は、図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面構成、図４は、図２に示したＩＶ−ＩＶ’線に沿った断面構成、図５は、図２に示したＶ−Ｖ’線に沿った断面構成、図６は、図２に示したＶＩ−ＶＩ’線に沿った断面構成、図７は、図２に示したＶＩＩ−ＶＩＩ’線に沿った断面構成を各々表している。図２には２行×２列、即ち４つの画素領域Ｐを表す。以下、図２〜図７を用いて撮像素子１の構成を具体的に説明する。
【００２１】
撮像素子１は、対向する第１面Ｓ１（表面）および第２面Ｓ２（裏面）を有する半導体基板１１と、半導体基板１１の第１面Ｓ１に設けられた多層配線層２０とを有している（図３〜図７）。この撮像素子１は、裏面照射型の撮像素子であり、半導体基板１１の第２面Ｓ２が受光面となっている。半導体基板１１に対向する多層配線層２０は、複数の配線２０Ｗおよび層間絶縁膜２０Ｉを含んでいる。撮像素子１は、半導体基板１１の第２面Ｓ２に、絶縁膜１３を介して、カラーフィルタ１４およびマイクロレンズ１５を有している。
【００２２】
半導体基板１１は、隣り合う画素領域Ｐの間に、画素分離溝１１Ａを有している（図２）。半導体基板１１内には、画素領域Ｐ毎にＰＤ（Photo Diode）１２（光電変換部）が設けられている（図４〜図７）。
【００２３】
半導体基板１１は、例えばｐ型のシリコン（Ｓｉ）によって構成されている。半導体基板１１の厚み方向（図３〜図７のＺ方向）に延びる画素分離溝１１Ａは、例えば、ＦＴＩ（Full Trench Isolation）構造を有しており、例えば、第１面Ｓ１から第２面Ｓ２まで貫通して設けられている。この画素分離溝１１Ａは、例えば、格子状の平面形状を有し、画素領域Ｐを囲むように配置されている。画素分離溝１１Ａには、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）または窒化シリコン（ＳｉＮ）等の絶縁膜が埋め込まれている。例えば、画素分離溝１１Ａに、複数の絶縁膜を含む積層膜が埋め込まれていてもよい。あるいは、画素分離溝１１Ａに、絶縁膜および多結晶シリコン（Poly Si）がこの順に埋め込まれていてもよい。画素分離溝１１Ａに、絶縁膜および空気層がこの順に埋め込まれていてもよい。画素分離溝１１Ａの周囲は、暗電流抑制のため、例えばｐ型拡散層で覆われている。このような画素分離溝１１Ａを設けることにより、画素領域Ｐを小さくしても、隣り合う画素領域Ｐからの信号電荷の流入が抑えられる。
【００２４】
半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍には、転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄ、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＴｒ４およびダミートランジスタＴｒ５が設けられている（図２）。このようなトランジスタは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）により構成されている。
【００２５】
転送トランジスタＴｒ１Ａは、ゲート電極２１Ａと、ゲート絶縁膜２１ＡＩと、ＦＤ（フローティングディフュージョン）Ａとを含んでいる（図２，図７）。転送トランジスタＴｒ１Ｂは、ゲート電極２１Ｂと、ゲート絶縁膜と、ＦＤＢとを含んでいる（図２）。転送トランジスタＴｒ１Ｃは、ゲート電極２１Ｃと、ゲート絶縁膜２１ＣＩと、ＦＤＣとを含んでいる（図２，図６）。転送トランジスタＴｒ１Ｄは、ゲート電極２１Ｄと、ゲート絶縁膜２１ＤＩと、ＦＤＤとを含んでいる（図２，図６）。後述するように、撮像素子１では、２行×２列の４つの画素領域Ｐに、１つのコンタクト電極２６が配置されている。転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄ各々のＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤは、コンタクト電極２６を介して互いに電気的に短絡している。換言すれば、４つの画素領域Ｐで共有されるＦＤ（電荷蓄積部）が、ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣおよびＦＤＤを含んでいる。
【００２６】
リセットトランジスタＴｒ２は、ゲート電極２２と、ゲート絶縁膜２２Ｉと、一対のソース・ドレイン領域３２Ｅ，３２Ｆとを含んでいる（図２，図６）。増幅トランジスタＴｒ３は、ゲート電極２３と、ゲート絶縁膜と、一対のソース・ドレイン領域３３Ｅ，３３Ｆとを含んでいる（図２）。選択トランジスタＴｒ４は、ゲート電極２４と、ゲート絶縁膜と、一対のソース・ドレイン領域３４Ｅ，３４Ｆとを含んでいる（図２）。ダミートランジスタＴｒ５は、ゲート電極２５と、ゲート絶縁膜２５Ｉと、一対のソース・ドレイン領域３５Ｅ，３５Ｆとを含んでいる（図２，図６）。これらリセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＴｒ４およびダミートランジスタＴｒ５も、４つの画素領域Ｐで共有されている。
【００２７】
図８は、撮像素子１の等価回路図の一例を表している。
【００２８】
４つの画素領域Ｐには、転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄのいずれかが設けられている。即ち、１つの画素領域Ｐに、１つの転送トランジスタ（転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄのいずれか）が配置されている。転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄは各々、異なるＰＤ１２に接続されている。この転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄは各々、ＰＤ１２で生成された信号電荷を読み出し、ＦＤ（ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤ）に転送するものである。転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄのゲート電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、例えば柱状の形状を有しており、半導体基板１１の第１面Ｓ１（多層配線層２０）から、半導体基板１１の溝に埋め込まれている（図６，図７）。転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄのゲート絶縁膜（例えば、ゲート絶縁膜２１ＡＩ，２１ＣＩ，２１ＤＩ）は、ゲート電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと半導体基板１１との間に設けられている。
【００２９】
ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤは、４つの画素領域Ｐの中央部に設けられており、互いに隣接した位置に配置されている（図２）。ＦＤＡは、平面（図２のＸＹ平面）視で転送トランジスタＴｒ１Ａのゲート電極２１Ａに重なる位置から、４つの画素領域Ｐの中央部に向かって、例えばＬ字状に設けられている。ＦＤＢは、平面視で転送トランジスタＴｒ１Ｂのゲート電極２１Ｂに重なる位置から、４つの画素領域Ｐの中央部に向かって、例えばＬ字状に設けられている。ＦＤＣは、平面視で転送トランジスタＴｒ１Ｃのゲート電極２１Ｃに重なる位置から、４つの画素領域Ｐの中央部に向かって、例えばＬ字状に設けられている。ＦＤＤは、平面視で転送トランジスタＴｒ１Ｄのゲート電極２１Ｄに重なる位置から、４つの画素領域Ｐの中央部に向かって、例えばＬ字状に設けられている。ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｐ型ウェル領域１１ｙに、ｎ型の不純物を高濃度で拡散させることにより形成されている（図３〜図５）。即ち、ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｎ型の不純物拡散領域である。
【００３０】
本実施の形態では、このＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤに跨って接するコンタクト電極２６が設けられている。これにより、ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣおよびＦＤＤがコンタクト電極２６を介して電気的に接続され、同電位となる。したがって、４つの画素領域ＰでＦＤを共有することができる。コンタクト電極２６は、多層配線層２０の配線２０Ｗを介して、リセットトランジスタＴｒ２の一対のソース・ドレイン領域３２Ｅ，３２Ｆの一方（ｎ型不純物拡散領域）および増幅トランジスタＴｒ３のゲート電極２３に、接続されている（図８）。
【００３１】
コンタクト電極２６は、４つの画素領域Ｐの中央部に配置されている（図２）。このコンタクト電極２６は、平面視で、画素分離溝１１Ａに重なる位置に配置されている。コンタクト電極２６は、半導体基板１１の第１面Ｓ１から、半導体基板１１に埋設され、ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤに接している。このコンタクト電極２６では、底面と側面の一部とがＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤに接している。
【００３２】
コンタクト電極２６は、例えば、半導体基板１１に埋設された埋設部分２６Ｄと、半導体基板１１の外側の露出部分２６Ｕとを有している（図３）。埋設部分２６ＤがＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤに接し、露出部分２６Ｕは多層配線層２０に設けられている。例えば、露出部分２６Ｕの幅（幅ＷU）が、埋設部分２６Ｄの幅（幅ＷD）よりも大きくなっており、露出部分２６Ｕが埋設部分２６Ｄから拡幅して設けられていてもよい（図３）。詳細は後述するが、コンタクト電極２６が埋設部分２６Ｄを有することにより、コンタクト電極２６と、ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤとの接触面積が増え、コンタクト抵抗が低減される。
【００３３】
図９は、コンタクト電極２６の構成の他の例を表している。この図９は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面構成に対応するものである。コンタクト電極２６は、略直方体の形状を有していてもよい（図９）。このコンタクト電極２６では、露出部分２６Ｕの幅ＷUが埋設部分２６Ｄの幅ＷDと同じになっている。このようなコンタクト電極２６は、容易に形成することができる。
【００３４】
このようなコンタクト電極２６は、例えば、導電性の金属材料等により構成されている。具体的には、コンタクト電極２６の構成材料として、白金（Ｐｔ），チタン（Ｔｉ），ルテニウム（Ｒｕ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ），ニッケル（Ｎｉ），アルミニウム（Ａｌ）およびタンタル（Ｔａ）等の金属単体または合金が挙げられる。コンタクト電極２６は、単層構造または積層構造のどちらであってもよい。
【００３５】
リセットトランジスタＴｒ２は、例えば、転送トランジスタＴｒ１Ｃと同一の画素領域Ｐに配置されている（図２）。このリセットトランジスタＴｒ２は、転送トランジスタＴｒ１Ｃよりも、４つの画素領域Ｐの中央部から離れた位置に設けられている。リセットトランジスタＴｒ２は、ＦＤに保持された信号電荷をリセット（消去）するためのものである。リセットトランジスタＴｒ２のゲート電極２２は、チャネル領域に対向し、半導体基板１１の第１面Ｓ１（多層配線層２０）に設けられている（図６）。リセットトランジスタＴｒ２の一対のソース・ドレイン領域３２Ｅ，３２Ｆの一方はＦＤに接続され、他方は定電圧源ＶＤＤに接続されている（図８）。リセットトランジスタＴｒ２のソース・ドレイン領域３２Ｅ，３２Ｆは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｐ型ウェル領域１１ｙに、ｎ型の不純物を高濃度で拡散させることにより形成されている。即ち、リセットトランジスタＴｒ２のソース・ドレイン領域３２Ｅ，３２Ｆは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｎ型の不純物拡散領域である。
【００３６】
増幅トランジスタＴｒ３は、例えば、転送トランジスタＴｒ１Ｂと同一の画素領域Ｐに配置されている（図２）。この増幅トランジスタＴｒ３は、転送トランジスタＴｒ１Ｂよりも、４つの画素領域Ｐの中央部から離れた位置に設けられている。増幅トランジスタＴｒ３は、ＦＤに蓄積された信号電荷を増幅し、選択トランジスタＴｒ４を介して垂直信号線Ｌsigに出力するものである。増幅トランジスタＴｒ３のゲート電極２３は、チャネル領域に対向し、半導体基板１１の第１面Ｓ１（多層配線層２０）に設けられている。この増幅トランジスタＴｒ３のゲート電極２３は、ＦＤに接続されている（図８）。増幅トランジスタＴｒ３の一対のソース・ドレイン領域３３Ｅ，３３Ｆの一方は定電圧源ＶＤＤに接続され、他方は選択トランジスタＴｒ４に接続されている。増幅トランジスタＴｒ３のソース・ドレイン領域３３Ｅ，３３Ｆは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｐ型ウェル領域１１ｙに、ｎ型の不純物を高濃度で拡散させることにより形成されている。即ち、増幅トランジスタＴｒ３のソース・ドレイン領域３３Ｅ，３３Ｆは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｎ型の不純物拡散領域である。
【００３７】
選択トランジスタＴｒ４は、例えば、転送トランジスタＴｒ１Ａと同一の画素領域Ｐに配置されている（図２）。この選択トランジスタＴｒ４は、転送トランジスタＴｒ１Ａよりも、４つの画素領域Ｐの中央部から離れた位置に設けられている。選択トランジスタＴｒ４は、増幅トランジスタＴｒ３と垂直信号線Ｌsigとの間に設けられている（図８）。この選択トランジスタＴｒ４のゲート電極２４にアドレス信号が入力されると、選択トランジスタＴｒ４はオン状態となり、増幅トランジスタＴｒ３で増幅された信号電荷が垂直信号線Ｌsigに出力されるようになっている。選択トランジスタＴｒ４のゲート電極２４は、チャネル領域に対向し、半導体基板１１の第１面Ｓ１（多層配線層２０）に設けられている。選択トランジスタＴｒ４の一対のソース・ドレイン領域３４Ｅ，３４Ｆの一方は増幅トランジスタＴｒ３のソース・ドレイン領域３３Ｅ，３３Ｆの一方に接続され、他方は垂直信号線Ｌsigに接続されている。選択トランジスタＴｒ４のソース・ドレイン領域３４Ｅ，３４Ｆは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｐ型ウェル領域１１ｙに、ｎ型の不純物を高濃度で拡散させることにより形成されている。即ち、選択トランジスタＴｒ４のソース・ドレイン領域３４Ｅ，３４Ｆは、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｎ型の不純物拡散領域である。
【００３８】
ダミートランジスタＴｒ５は、例えば、転送トランジスタＴｒ１Ｄと同一の画素領域Ｐに配置されている。このダミートランジスタＴｒ５は、転送トランジスタＴｒ１Ｄよりも、４つの画素領域Ｐの中央部から離れた位置に設けられている。ダミートランジスタＴｒ５のゲート電極２５、チャネル領域および一対のソース・ドレイン領域３５Ｅ，３５Ｆは各々、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３および選択トランジスタＴｒ４のゲート電極２２，２３，２４、チャネル領域および一対のソース・ドレイン領域３２Ｅ，３２Ｆ，３３Ｅ，３３Ｆ，３４Ｅ，３４Ｆと同様の構成を有している。
【００３９】
半導体基板１１は、第１面Ｓ１近傍に素子分離膜１６を有している。この素子分離膜１６は、半導体基板１１の第１面Ｓ１に埋め込まれ、転送トランジスタＴｒ１Ａ，Ｔｒ１Ｂ，Ｔｒ１Ｃ，Ｔｒ１Ｄ、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＴｒ４およびダミートランジスタＴｒ５の周囲に設けられている。この素子分離膜１６により隣り合うトランジスタが電気的に分離される。素子分離膜１６は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）およびＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）等の絶縁材料により構成されている。
【００４０】
半導体基板１１内には、画素領域Ｐ毎にＰＤ１２が設けられている。このＰＤ１２は、半導体基板１１の厚み方向（Ｚ方向）に形成された、例えばｎ型不純物拡散領域である。このＰＤ１２は、例えば、半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍に設けられたｐ型ウェル領域１１ｙおよび画素分離溝１１Ａの周囲のｐ型拡散層とｐｎ接合を有している。即ち、ＰＤ１２は、所謂ｐｎ接合型のフォトダイオードである。
【００４１】
半導体基板１１の第１面Ｓ１近傍には、画素領域Ｐ毎に、ｐ型不純物拡散領域（拡散領域１１ｘａ，１１ｘｂ，１１ｘｃ，１１ｘｄ）が設けられている（図２，図７）。この拡散領域１１ｘａ，１１ｘｂ，１１ｘｃ，１１ｘｄが、ＧＮＤ（接地）端子として機能し、ＰＤ１２で発生した不要電荷が１１ｘａ，１１ｘｂ，１１ｘｃ，１１ｘｄを介して排出されるようになっている。
【００４２】
半導体基板１１に積層された多層配線層２０は、半導体基板１１の第１面Ｓ１に接している。この多層配線層２０に含まれる複数の配線２０Ｗは、例えば、画素駆動線Ｌreadおよび垂直信号線Ｌsig等を構成している。層間絶縁膜２０Ｉは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）等により構成されている。
【００４３】
半導体基板１１の第２面Ｓ２を覆う絶縁膜１３は、例えば、第２面Ｓ２を平坦化する機能を有している。絶縁膜１３は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）または酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を含んでいる。絶縁膜１３は、単層構造であってもよく、積層構造を有していてもよい。この絶縁膜１３は、反射防止膜または固定電荷膜を含んでいてもよい。固定電荷膜には、例えば、負の固定電荷を有する高誘電材料を用いることができる。固定電荷膜は、例えば、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）膜、酸化タンタル（ＴａＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、もしくはそれらの積層膜等により構成されている。反射防止膜は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化シリコンまたは酸窒化シリコン等により構成されている。
【００４４】
カラーフィルタ１４は、絶縁膜１３を間にして、半導体基板１１の第２面Ｓ２を覆っている。このカラーフィルタ１４は、例えば赤色（Ｒ）フィルタ、緑色（Ｇ）フィルタ、青色（Ｂ）フィルタおよび白色フィルタ（Ｗ）のいずれかであり、例えば画素領域Ｐ毎に設けられている。これらのカラーフィルタ１４は、規則的な色配列（例えばベイヤー配列）で設けられている。このようなカラーフィルタ１４を設けることにより、撮像素子１では、その色配列に対応したカラーの受光データが得られる。
【００４５】
カラーフィルタ１４上のマイクロレンズ１５は、各画素領域ＰのＰＤ１２に対向する位置に設けられている。このマイクロレンズ１５に入射した光は、画素領域Ｐ毎にＰＤ１２に集光されるようになっている。このマイクロレンズ１５のレンズ系は、画素領域Ｐのサイズに応じた値に設定されている。マイクロレンズ１５のレンズ材料としては、例えば有機材料やシリコン酸化膜（ＳｉＯ）等が挙げられる。
【００４６】
（撮像素子１の動作）
このような撮像素子１では、例えば次のようにして信号電荷が取得される。光が、マイクロレンズ１５およびカラーフィルタ１４等を通過して半導体基板１１の第２面Ｓ２に入射すると、光は各画素領域ＰのＰＤ１２で検出（吸収）され、赤，緑または青の色光が光電変換される。ＰＤ１２で発生した電子−正孔対のうち、一方（例えば電子）はＦＤ（ｎ型不純物拡散領域）へ移動して蓄積され、他方（例えば正孔）はｐ型不純物の拡散領域１１ｘａ，１１ｘｂ，１１ｘｃ，１１ｘｄを介して接地電位ＧＮＤに排出される。
【００４７】
（撮像素子１の作用および効果）
本実施の形態の撮像素子１では、２行×２列の隣り合う４つの画素領域Ｐに設けられたＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤに接してコンタクト電極２６が設けられている。これにより、ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣおよびＦＤＤが同電位となり、隣り合う４つの画素領域ＰでＦＤが共有される。これにより、各画素領域Ｐを縮小しやすくなる。したがって、画素領域Ｐの微細化が可能となる。
【００４８】
また、コンタクト電極２６は、半導体基板１１に埋設され（埋設部分２６Ｄを有し）、４つの不純物拡散領域（ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤ）に接している。これにより、各不純物領域を接続するための配線が不要となり、配線の構造を簡素化することができる。以下、この作用効果について、比較例を用いて説明する。
【００４９】
図１０Ａ，図１０Ｂは比較例に係る撮像素子（撮像素子１００）の受光領域の構成を表している。図１０Ａは、撮像素子１００の模式的な平面構成を表し、図１０Ｂは、図１０ＡのＢ−Ｂ’線に沿った模式的な断面構成を表している。この撮像素子１００は、隣り合う画素領域Ｐの間に画素分離溝１１Ａを有している。撮像素子１００では、２行×２列の４つの画素領域Ｐで、ＦＤ、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＴｒ４およびダミートランジスタＴｒ５が共有されている。
【００５０】
この撮像素子１００では、各画素領域Ｐにコンタクト電極（コンタクト電極１２６Ａ，１２６Ｂ，１２６Ｃ，１２６Ｄ）が設けられている。ＦＤＡにはコンタクト電極１２６Ａが、ＦＤＢにはコンタクト電極１２６Ｂが、ＦＤＣにはコンタクト電極１２６Ｃが、ＦＤＤにはコンタクト電極１２６Ｄが各々接している。隣り合う画素領域Ｐの間には、半導体基板１１を貫通する画素分離溝１１Ａが設けられているので、撮像素子１００では、このコンタクト電極１２６Ａ，１２６Ｂ，１２６Ｃ，１２６Ｄが互いに配線（配線１２６Ｗ）により接続されている。これらコンタクト電極１２６Ａ，１２６Ｂ，１２６Ｃ，１２６Ｄおよび配線１２６Ｗにより、ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣおよびＦＤＤが電気的に接続されている。
【００５１】
このような撮像素子１００では、配線１２６Ｗにより、複数の画素領域ＰでＦＤが共有されるので、配線１２６Ｗの構成が複雑になり、画素領域Ｐの微細化が困難となる。
【００５２】
これに対し、本実施の形態では、４つの画素領域Ｐ各々に設けられた不純物拡散領域（ＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤ）に跨って、１つのコンタクト電極２６が設けられている。したがって、配線（撮像素子１００の配線１２６Ｗ）が不要となり、配線の構造を簡素化することができる。よって、画素領域Ｐの微細化が可能となる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態に係る撮像素子１では、コンタクト電極２６を設けるようにしたので、隣り合う画素領域Ｐの間でＦＤを共有することができる。よって、複数の画素領域ＰでＦＤを共有することが可能となる。
【００５４】
また、１つのコンタクト電極２６がＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤに跨って接しているので、隣り合う画素領域Ｐの間に画素分離溝１１Ａが設けられていても、配線の構造を簡素化することができる。したがって、画素分離溝１１Ａにより、隣り合う画素領域Ｐからの信号電荷の流入を抑えるとともに、画素領域Ｐを微細化することが可能となる。
【００５５】
更に、コンタクト電極２６は、半導体基板１１に埋設されているので、コンタクト電極２６とＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤとの接触面積を増やし、コンタクト抵抗を下げることが可能となる。換言すれば、より小さなコンタクト電極２６により、必要なコンタクト抵抗を得ることができる。したがって、画素領域Ｐをより微細化しやすくなる。
【００５６】
以下、上記実施の形態の変形例について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００５７】
＜変形例１＞
図１１Ａ，図１１Ｂは、上記実施の形態の変形例１に係る撮像素子（撮像素子１Ａ）の要部の構成を模式的に表したものである。図１１Ａは受光領域１０Ｐの平面構成を表し、図１１Ｂは図１１Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表している。この撮像素子１Ａでは、２行×１列の２つの画素領域Ｐの間でＦＤが共有されている。この点を除き、撮像素子１Ａは、上記実施の形態の撮像素子１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００５８】
撮像素子１Ａでは、例えば転送トランジスタＴｒ１Ａが配置された画素領域Ｐと、転送トランジスタＴｒ１Ｄが配置された画素領域Ｐとが列方向に隣り合って配置されている。転送トランジスタＴｒ１ＡのＦＤＡは、転送トランジスタＴｒ１ＤのＦＤＤに隣接する位置に設けられている。撮像素子１Ａでは、このＦＤＡおよびＦＤＤに接してコンタクト電極２６が設けられている。
【００５９】
コンタクト電極２６は、平面視で画素分離溝１１Ａに重なる位置に配置され、半導体基板１１の第１面Ｓ１から半導体基板１１に埋設されている。
【００６０】
撮像素子１Ａでは、２つの画素領域Ｐ各々に設けられた不純物拡散領域（ＦＤＡ，ＦＤＤ）に跨ってコンタクト電極２６が設けられているので、隣り合う２つの画素領域Ｐの間でＦＤを共有することが可能となる。図１２Ａ，図１２Ｂでは、２行×１列の２つの画素領域Ｐの間にコンタクト電極２６を設ける例を示したが、１行×２列の２つの画素領域Ｐの間にコンタクト電極２６を設けるようにしてもよい。
【００６１】
＜変形例２＞
図１２は、上記実施の形態の変形例２に係る撮像素子（撮像素子１Ｂ）の要部の断面構成を模式的に表したものである。この撮像素子１Ｂは、コンタクト電極２６が接するＦＤＡおよびＦＤＤが各々、不純物濃度の異なる領域（ＦＤＡ１，ＦＤＡ２，ＦＤＤ１，ＦＤＤ２）を有している。この点を除き、撮像素子１Ｂは、上記実施の形態の撮像素子１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００６２】
撮像素子１Ｂでは、例えば、上記変形例１と同様に、２行×１列の２つの画素領域Ｐの間で、ＦＤが共有されており、コンタクト電極２６は、ＦＤＡおよびＦＤＤに接している。ここでは、ＦＤＡが、コンタクト電極２６が接するＦＤＡ１（第１不純物拡散領域）と、ＦＤＡ１よりもコンタクト電極２６から離れた位置に設けられたＦＤＡ２（第２不純物拡散領域）とを含み、ＦＤＤが、コンタクト電極２６が接するＦＤＤ１（第１不純物拡散領域）と、ＦＤＤ１よりもコンタクト電極２６から離れた位置に設けられたＦＤＤ２（第２不純物拡散領域）とを含んでいる。即ち、コンタクト電極２６を中心として、ＦＤＡ２，ＦＤＤ２は、ＦＤＡ１，ＦＤＤ１よりも外側に配置されている。ＦＤＡ２の不純物濃度は、ＦＤＡ１の不純物濃度よりも低くなっており、ＦＤＤ２の不純物濃度は、ＦＤＤ１の不純物濃度よりも低くなっている。
【００６３】
撮像素子１Ｂでは、このように、コンタクト電極２６が接するＦＤＡ１，ＦＤＤ１の外側に、ＦＤＡ１，ＦＤＤ１よりも不純物濃度の低いＦＤＡ２，ＦＤＤ２を設けることにより、コンタクト抵抗を下げつつ、不純物拡散領域に起因した寄生容量を抑えることが可能となる。図１２では、２行×１列の２つの画素領域Ｐの間でＦＤを共有する例を示したが、２行×２列の４つの画素領域Ｐの間でＦＤを共有する場合に、このＦＤ（例えば、図２のＦＤＡ，ＦＤＢ，ＦＤＣ，ＦＤＤ）に不純物濃度の異なる領域を設けるようにしてもよい。
【００６４】
＜変形例３＞
図１３Ａ，図１３Ｂは、上記実施の形態の変形例３に係る撮像素子（撮像素子１Ｃ）の要部の構成を模式的に表したものである。図１３Ａは受光領域１０Ｐの平面構成を表し、図１３Ｂは図１３Ａに示したＢ−Ｂ’線に沿った断面構成を表している。この撮像素子１Ｃでは、２行×１列の２つの画素領域Ｐの間でリセットトランジスタＴｒ２の定電圧源ＶＤＤ端子（ソース・ドレイン領域３２Ｆ）と、増幅トランジスタＴｒ３の定電圧源ＶＤＤ端子（ソース・ドレイン領域３３Ｆ）とが共有されている。この点を除き、撮像素子１Ｃは、上記実施の形態の撮像素子１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００６５】
撮像素子１Ｃでは、例えば、列方向に隣り合う２つの画素領域Ｐの間で、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＴｒ４およびダミートランジスタＴｒ５が共有されている。例えば、これら２つの画素領域Ｐのうち、一方の画素領域Ｐ（図１３Ａの紙面上側）には、転送トランジスタＴｒ１Ｄ、リセットトランジスタＴｒ２およびダミートランジスタＴｒ５が設けられ、他方の画素領域Ｐ（図１３Ａの紙面下側）には、転送トランジスタＴｒ１Ａ、増幅トランジスタＴｒ３および選択トランジスタＴｒ４が設けられている。これら２つの画素領域Ｐの間で、リセットトランジスタＴｒ２と増幅トランジスタＴｒ３とが隣接して配置されている。
【００６６】
上記実施の形態で説明したように、リセットトランジスタＴｒ２の一対のソース・ドレイン領域３２Ｅ，３２Ｆおよび増幅トランジスタＴｒ３の一対のソース・ドレイン領域３３Ｅ，３３Ｆは、ｎ型の不純物拡散領域により構成されている。例えば、リセットトランジスタＴｒ２のソース・ドレイン領域３２Ｆと、増幅トランジスタＴｒ３のソース・ドレイン領域３３Ｆとが隣接する位置に設けられている。撮像素子１Ｃでは、このソース・ドレイン領域３２Ｆおよびソース・ドレイン領域３３Ｆに接してコンタクト電極２６が設けられている。
【００６７】
コンタクト電極２６は、平面視で画素分離溝１１Ａに重なる位置に配置され、半導体基板１１の第１面Ｓ１から半導体基板１１に埋設されている。コンタクト電極２６は、例えば多層配線層２０の配線２０Ｗ（図３等）を介して、定電圧源ＶＤＤに接続されている。
【００６８】
撮像素子１Ｃでは、２つの画素領域Ｐ各々に設けられた不純物拡散領域（ソース・ドレイン領域３２Ｆ，３３Ｆ）に跨ってコンタクト電極２６が設けられているので、隣り合う２つの画素領域Ｐの間で定電圧源ＶＤＤ端子を共有することが可能となる。図１３Ａ，図１３Ｂでは、２行×１列の２つの画素領域Ｐの間にコンタクト電極２６を設ける例を示したが、１行×２列の２つの画素領域Ｐの間にコンタクト電極２６を設けるようにしてもよい。
【００６９】
図１４は、撮像素子１Ｃの構成の他の例を表している。この撮像素子１Ｃでは、２行×２列の４つの画素領域Ｐの間で、リセットトランジスタＴｒ２、増幅トランジスタＴｒ３、選択トランジスタＴｒ４およびダミートランジスタＴｒ５を共有している。このリセットトランジスタＴｒ２の定電圧源ＶＤＤ端子（ソース・ドレイン領域３２Ｆ）と、増幅トランジスタＴｒ３の定電圧源ＶＤＤ端子（ソース・ドレイン領域３３Ｆ）とを共有するようにしてもよい。
【００７０】
例えば、この撮像素子１Ｃでは、行方向に隣り合う２つの画素領域Ｐの間で、リセットトランジスタＴｒ２と増幅トランジスタＴｒ３とが隣接して配置されている。例えば、リセットトランジスタＴｒ２のソース・ドレイン領域３２Ｆと、増幅トランジスタＴｒ３のソース・ドレイン領域３３Ｆとが隣接する位置に設けられている。このソース・ドレイン領域３２Ｆおよびソース・ドレイン領域３３Ｆに接してコンタクト電極２６が設けられている。即ち、コンタクト電極２６は、行方向に隣り合う２つの画素領域Ｐに跨って設けられている。
【００７１】
本変形例を、上記実施の形態または変形例１と組み合わせることも可能である。具体的には、４つの画素領域Ｐの間、または、２つの画素領域Ｐの間で、ＦＤとともに定電圧源ＶＤＤ端子を共有するようにしてもよい。また、本変形例を、上記変形例２と組み合わせることも可能である。具体的には、ソース・ドレイン領域３２Ｆ，３３Ｆに不純物濃度の異なる領域を設けるようにしてもよい。
【００７２】
＜適用例＞
上述の撮像素子１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ（以下、略して撮像素子１とする）は、例えば可視領域の波長の光を撮像可能なカメラなど、様々なタイプの撮像装置（電子機器）に適用することができる。図１５に、撮像装置の一例として、電子機器３（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器３は、例えば静止画または動画を撮影可能なカメラであり、撮像素子１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像素子１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。
【００７３】
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像素子１へ導くものである。この光学系３１０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、撮像素子１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、撮像素子１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、撮像素子１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。
【００７４】
＜体内情報取得システムへの応用例＞
更に、本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【００７５】
図１６は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得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。
【００７６】
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
【００７７】
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
【００７８】
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
【００７９】
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
【００８０】
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成及び機能についてより詳細に説明する。
【００８１】
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、及び制御部１０１１７が収納されている。
【００８２】
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
【００８３】
撮像部１０１１２は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
【００８４】
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
【００８５】
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
【００８６】
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
【００８７】
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図１６では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
【００８８】
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
【００８９】
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
【００９０】
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
【００９１】
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得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１０１１２に適用され得る。これにより、検出精度が向上する。
【００９２】
＜内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【００９３】
図１７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。
【００９４】
図１７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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
図１８は、図１７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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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、撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、検出精度が向上する。
【０１２４】
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。
【０１２５】
＜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、建設機械、農業機械（トラクター）など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。
【０１２６】
図１９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。
【０１２７】
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１９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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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２０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。
【０１３７】
図２０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１３８】
図２０では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０１３９】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０１４０】
なお、図２０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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
【０１４６】
以上、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した撮像素子等の構成は一例であり、更に他の層を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
【０１４７】
例えば、上記実施の形態等では、コンタクト電極２６が埋設部分２６Ｄおよび露出部分２６Ｕを有する場合（図３等参照）について説明したが、図２１に示したように、コンタクト電極２６は埋設部分２６Ｄを有していなくてもよい。即ち、露出部分２６Ｕのみによりコンタクト電極２６が構成されていてもよい。このようなコンタクト電極２６は、容易に形成することができる。なお、図２１は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面構成に対応している。
【０１４８】
また、上記実施の形態等では、各トランジスタ（転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタおよび選択トランジスタ）の配置の一例を示したが、各トランジススタの配置は、これと異なっていてもよい。
【０１４９】
また、上記実施の形態等では、読み出し回路の構成の一例を説明したが、読み出し回路の構成は、これと異なっていてもよい。例えば、読み出し回路に、選択トランジスタが含まれていなくてもよい。
【０１５０】
また、上記実施の形態等では、行方向または列方向に隣り合う２つの画素領域Ｐの間または、２行×２列の４つの画素領域Ｐの間で、不純物拡散領域を共有する例を示したが、２行×２列以外（例えば、１行×２列，３行×３列等）の任意の単位で、共有するようにしてもよい。
【０１５１】
また、上記実施の形態等では、不純物拡散領域が、ｎ型の不純物拡散領域である場合について説明したが、不純物拡散領域は、例えば、ｐ型の不純物拡散領域であってもよい。
【０１５２】
上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
【０１５３】
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
対向する第１面および第２面を有するとともに、画素領域毎に設けられた光電変換部を有する半導体基板と、
前記画素領域毎に、前記半導体基板の前記第１面近傍に設けられた不純物拡散領域と、
前記第１面から前記半導体基板に埋設され、隣り合う前記画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接するコンタクト電極と
を備えた固体撮像素子。
（２）
更に、隣り合う前記画素領域の間に設けられ、前記半導体基板の前記第１面から前記第２面までを貫通する画素分離溝を有する
前記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
前記画素分離溝に重なる位置に、前記コンタクト電極が配置されている
前記（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
前記コンタクト電極の側面の少なくとも一部と、底面とが前記不純物拡散領域に接している
前記（１）ないし（３）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（５）
前記コンタクト電極は、前記半導体基板に埋設された埋設部分と、前記半導体基板の外側に設けられた露出部分とを含む
前記（１）ないし（４）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（６）
前記露出部分の幅は、前記埋設部分の幅と同じである
前記（５）に記載の固体撮像素子。
（７）
前記露出部分は、前記埋設部分よりも拡幅して設けられている
前記（５）に記載の固体撮像素子。
（８）
前記コンタクト電極は、２つの画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接している
前記（１）ないし（７）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（９）
前記コンタクト電極は、４つの画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接している
前記（１）ないし（８）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（１０）
前記不純物拡散領域は、前記光電変換部で生成された信号電荷が蓄積される電荷蓄積部を構成する
前記（１）ないし（９）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（１１）
更に、隣り合う前記画素領域各々に設けられたトランジスタを有し、
前記不純物拡散領域は、前記トランジスタのソース・ドレイン領域を構成する
前記（１）ないし（９）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（１２）
前記コンタクト電極はＶＤＤ電位に接続されている
前記（１１）に記載の固体撮像素子。
（１３）
前記不純物拡散領域は、前記コンタクト電極が接する第１不純物拡散領域と、前記第１不純物拡散領域よりも前記コンタクト電極から離れた位置に配置されるとともに、前記第１不純物拡散領域の不純物濃度よりも低い不純物濃度を有する第２不純物拡散領域とを含む
前記（１）ないし（１２）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（１４）
前記不純物拡散領域は、ｎ型の不純物拡散領域である
前記（１）ないし（１３）のうちいずれか１つに記載の固体撮像素子。
（１５）
対向する第１面および第２面を有するとともに、画素領域毎に設けられた光電変換部を有する半導体基板と、
前記画素領域毎に、前記半導体基板の前記第１面近傍に設けられた不純物拡散領域と、
前記第１面から前記半導体基板に埋設され、隣り合う前記画素領域各々に設けられた前記不純物拡散領域に跨って接するコンタクト電極とを含む
固体撮像素子を備えた固体撮像装置。
【０１５４】
本出願は、日本国特許庁において２０１８年５月１６日に出願された日本特許出願番号第２０１８−９４２２６号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【０１５５】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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