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TW202329439A - 光檢測裝置及電子機器 - Google Patents

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TW202329439A
TW202329439A TW111142327A TW111142327A TW202329439A TW 202329439 A TW202329439 A TW 202329439A TW 111142327 A TW111142327 A TW 111142327A TW 111142327 A TW111142327 A TW 111142327A TW 202329439 A TW202329439 A TW 202329439A
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wiring layer
photodetection device
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TW111142327A
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島田翔平
関根遼太郎
村瀨拓郎
大竹悠介
若野壽史
Original Assignee
日商索尼半導體解決方案公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種抑制電荷蓄積區域之電容變大之光檢測裝置。 本發明之光檢測裝置具有第1半導體層、第1配線層、第2配線層、及第2半導體層，第1半導體層具有構成光電轉換元件之單元區域、電荷蓄積區域、及傳送電晶體，第1配線層具有第1配線群、及介隔著絕緣膜積層於第1配線群之第2配線群，第1配線群係位於最偏靠第1半導體層處之配線群，且包含沿水平方向空開間隔地設置之第1墊、基準電位線、及閘極控制線，第2配線群包含電性連接於第1墊之第2墊，第1配線層具有：第1通孔，其一端連接於電荷蓄積區域，另一端連接於第1墊；第2通孔，其一端連接於單元區域，另一端連接於基準電位線；及第3通孔，其一端連接於傳送電晶體之閘極電極，另一端連接於閘極控制線。

Description

光檢測裝置及電子機器
本技術(本揭示之技術)係關於一種光檢測裝置及電子機器，尤其係關於一種積層有複數個半導體層之光檢測裝置及電子機器。
作為積層有複數個半導體層之光檢測裝置，例如存在專利文獻1所揭示之光檢測裝置。於該光檢測裝置中，將設置於第1基板之感測器像素、與設置於第2基板之讀出電路藉由接合電極彼此之接合而相互電性連接。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-88380號公報
[發明所欲解決之問題]
本技術之目的在於提供一種可抑制電荷蓄積區域(浮動擴散部)之電容變大之光檢測裝置及電子機器。 [解決問題之技術手段]
本技術之一態樣之光檢測裝置具有依序積層有第1半導體層、第1配線層、第2配線層、及第2半導體層之積層構造，上述第1半導體層具有：單元區域，其構成光電轉換元件；電荷蓄積區域；及傳送電晶體，其就每一上述光電轉換元件設置，且可將由上述光電轉換元件產生之信號電荷傳送至上述電荷蓄積區域；上述第1配線層具有第1配線群、及對於上述第1配線群隔著絕緣膜積層之第2配線群；上述第1配線群係位於最偏靠上述第1半導體層處之配線群，包含沿著水平方向空開間隔地設置之第1墊、基準電位線、及閘極控制線；上述第2配線群包含第2墊，該第2墊面向上述第1配線層之上述第2配線層側之面且電性連接於上述第1墊；上述第1配線層具有：第1通孔，其一端連接於上述電荷蓄積區域，另一端連接於上述第1墊；第2通孔，其一端連接於上述單元區域，另一端連接於上述基準電位線；及第3通孔，其一端連接於上述傳送電晶體之閘極電極，另一端連接於上述閘極控制線。
本技術之一態樣之電子機器具備：上述光檢測裝置、及使來自被攝體之像光成像於上述光檢測裝置之光學系統。
以下，針對用於實施本發明之較佳之形態，一面參照圖式，一面進行說明。此外，以下所說明之實施形態係顯示本技術之代表性實施形態之一例者，並非藉此狹義地解釋本發明之範圍。
於以下之圖式之記載中，對同一或類似之部分賦予同一或類似之符號。惟，應當注意圖式係示意性圖式，厚度與平面尺寸之關係、各層之厚度之比率等與現實之情形不同。因此，具體的厚度及尺寸係應該參考以下之說明而進行判斷者。又，毋庸置疑，圖式相互之間亦包含彼此之尺寸之關係或比率不同之部分。
又，以下所示之實施形態係例示用於使該技術之技術性思想具體化之裝置或方法者，本技術之技術性思想並非係將構成零件之材質、形狀、構造、配置等特定於下述內容者。本技術之技術性思想可於申請專利範圍所記載之技術方案規定之技術性範圍內施加各種變更。
說明係按照以下述順序進行。 1. 第1實施形態 2. 第2實施形態 3. 第3實施形態 4. 第4實施形態 5. 第5實施形態 6. 第6實施形態 7. 第7實施形態 對於電子機器之應用例 對於移動體之應用例 對於內視鏡手術系統之應用例
[第1實施形態] 於該實施形態1中，針對將本技術應用於作為背面照射型CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補式金屬氧化物半導體)影像感測器之光檢測裝置之一例進行說明。
≪光檢測裝置之整體構成≫ 首先，針對光檢測裝置1之整體構成進行說明。如圖1所示，本技術之第1實施形態之光檢測裝置1於主體上構成俯視時之二維平面形狀為方形狀之半導體晶片2。亦即，光檢測裝置1被搭載於半導體晶片2。該光檢測裝置1如圖38所示般經由光學系統(光學透鏡)102擷取入來自被攝體之像光(入射光106)，將成像於攝像面上之入射光106之光量以像素單位轉換為電信號並作為像素信號輸出。
如圖1所示，搭載有光檢測裝置1之半導體晶片2於包含相互交叉之X方向及Y方向之二維平面中，具備：方形狀之像素區域2A，其設置於中央部；及周邊區域2B，其設置為於該像素區域2A之外側包圍像素區域2A。
像素區域2A係接收由例如圖38所示之光學系統102集光之光之受光面。而且，於像素區域2A中，在包含X方向及Y方向之二維平面中，複數個像素3矩陣狀配置。換言之，像素3於在二維平面內相互交叉之X方向及Y方向之各個方向重複配置。此外，於本實施形態中，作為一例，X方向與Y方向正交。又，和X方向與Y方向之兩者正交之方向為Z方向(厚度方向)。垂直於Z方向之方向為水平方向。於本實施形態中，假設X方向為列方向、Y方向惟行方向而進行說明，但可行的是，X方向為行方向，Y方向為列方向。
又，配置於像素區域2A之複數個像素3以複數個構成一個像素組9。於像素區域2A中，於包含X方向及Y方向之二維平面中，複數個像素組9矩陣狀配置。於圖1中例示覆數個像素組9中之一個像素組9。一個像素組9不限定於此，例如具有排列成2列2行之4個像素3。此外，構成一個像素組9之像素之數量不限定於4。而且，為了將一個像素組9具備之4個像素3相互區別，而稱為像素3-1、3-2、3-3、3-4。於不區別像素3-1、3-2、3-3、3-4時，簡稱為像素3。
如圖1所示，於周邊區域2B配置有複數個接合墊14。複數個接合墊14各者例如沿著半導體晶片2之二維平面中之4個邊之各個邊排列。複數個接合墊14各者係於將半導體晶片2與外部裝置電性連接時使用之輸入輸出端子。
＜邏輯電路＞ 如圖2所示，半導體晶片2具備邏輯電路13，該邏輯電路13包含垂直驅動電路4、行信號處理電路5、水平驅動電路6、輸出電路7及控制電路8等。邏輯電路13例如由具有n通道導電型MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效電晶體)及p通道導電型MOSFET之CMOS(Complenentary MOS，互補MOS)電路構成，作為場效電晶體。
垂直驅動電路4係由例如移位暫存器構成。垂直驅動電路4依次選擇所期望之像素驅動線10，對選擇之像素驅動線10供給用於驅動像素3之脈衝，以列單位驅動各像素3。亦即，垂直驅動電路4以列單位依次於垂直方向選擇掃描像素區域2A之各像素3，將基於各像素3之光電轉換元件相應於受光量而產生之信號電荷之來自像素3之像素信號經由垂直信號線11供給至行信號處理電路5。
行信號處理電路5例如就像素3之每一行配置，對於自1列份額之像素3輸出之信號就每一像素行進行雜訊去除等信號處理。例如行信號處理電路5進行用於去除像素固有之固定模式雜訊之CDS(Correlated Double Sampling：相關雙取樣)及AD(Analog Digital，類比/數位)轉換等信號處理。行於行信號處理電路5之輸出段，水平選擇開關(未圖示)連接於與水平信號線12之間而設置。
水平驅動電路6係由例如移位暫存器構成。水平驅動電路6藉由將水平掃描脈衝依次輸出至行信號處理電路5，而依次選擇行信號處理電路5各者，自行信號處理電路5各者使進行完信號處理之像素信號輸出至水平信號線12。
輸出電路7對自行信號處理電路5各者經由水平信號線12依次供給之像素信號進行信號處理並輸出。作為信號處理，例如，可利用緩衝、黑階調整、行偏差修正、各種數位信號處理等。
控制電路8基於垂直同步信號、水平同步信號、及主時脈信號，產生成為垂直驅動電路4、行信號處理電路5及水平驅動電路6等之動作之基準之時脈信號及控制信號。而且，控制電路8將產生之時脈信號及控制信號輸出至垂直驅動電路4、行信號處理電路5、及水平驅動電路6等。
＜像素＞ 圖3係顯示具備像素3-1、3-2、3-3、3-4之像素組9之一構成例之等效電路圖。像素組9具備：構成於各像素3之光電轉換元件PD、蓄積(保存)由光電轉換元件PD光電轉換而成之信號電荷之電荷蓄積區域(浮動擴散部：Floating Diffusion)FD、及將由光電轉換元件PD光電轉換而成之信號電荷傳送至電荷蓄積區域FD之傳送電晶體TR。又，像素組9具備電性連接於電荷蓄積區域FD之一個讀出電路15。而且，像素組9具備之4個像素3共有一個讀出電路15。亦即，屬相同組之複數個像素3之輸出被輸入一個讀出電路15。控制不限定於此，例如，若依序控制像素3-1、3-2、3-3、3-4之傳送電晶體TR，則屬相同組之複數個像素3之輸出依序被輸入一個讀出電路15。
光電轉換元件PD產生與受光量相應之信號電荷。光電轉換元件PD又暫時蓄積(保存)產生之信號電荷。光電轉換元件PD之陰極側與傳送電晶體TR之源極區域電性連接，陽極側與後述之基準電位線電性連接。作為光電轉換元件PD，使用例如光電二極體。設計為對基準電位線施加基準電位(例如接地)VSS。
傳送電晶體TR之汲極區域與電荷蓄積區域FD電性連接。傳送電晶體TR之閘極電極與像素驅動線10(參照圖2)中之傳送電晶體驅動線電性連接。
電荷蓄積區域FD暫時蓄積並保存自光電轉換元件PD經由傳送電晶體TR傳送之信號電荷。電荷蓄積區域FD經由後述之第1通孔34a、第2墊33F、第3墊43F、通孔44等連接於讀出電路15之輸入端。又，於電荷蓄積區域FD中，在與基準電位VSS之間產生電容Cfd。若電容Cfd變化，則自電荷蓄積區域FD供給至讀出電路15之電壓值V變化。更具體而言，電壓值V與電容Cfd、及藉由光電轉換元件PD而產生之信號電荷Q之關係可以Q=Cfd×V表示。而且，對於某個值之信號電荷Q，若電容Cfd變大，則電壓值V變小。
又，後述之基準電位線之基準電位VSS、與讀出電路15側之基準電位VSS經由後述之第2通孔34b、第4墊33G、第5墊43G、通孔44等電性導通。
讀出電路15讀出蓄積於電荷蓄積區域FD之信號電荷，並輸出基於信號電荷之像素信號。讀出電路15不限定於此，例如具備放大電晶體AMP、選擇電晶體SEL、及重置電晶體RST，作為像素電晶體。該等電晶體(AMP、SEL、RST)例如由MOSFET構成，該MOSFET具有：包含氧化矽膜(SiO 2膜)之閘極絕緣膜、閘極電極、及作為源極區域及汲極區域發揮功能之一對主電極區域。又，作為該等電晶體，閘極絕緣膜可為包含氮化矽膜(Si 3N 4膜)、或氮化矽膜及氧化矽膜等之積層膜之MISFET(Metal Insulator Semiconductor FET，金屬絕緣體半導體FET)。
放大電晶體AMP之源極區域與選擇電晶體SEL之汲極區域電性連接，汲極區域與電源線Vdd及重置電晶體之汲極區域電性連接。而且，放大電晶體AMP之閘極電極與電荷蓄積區域FD及重置電晶體RST之源極區域電性連接。
選擇電晶體SEL之源極區域與垂直信號線11(VSL)電性連接，汲極與放大電晶體AMP之源極區域電性連接。而且，選擇電晶體SEL之閘極電極與像素驅動線10(參照圖2)中之選擇電晶體驅動線電性連接。
重置電晶體RST之源極區域與電荷蓄積區域FD及放大電晶體AMP之閘極電極電性連接，汲極區域與電源線Vdd及放大電晶體AMP之汲極區域電性連接。重置電晶體RST之閘極電極與像素驅動線10(參照圖2)中之重置電晶體驅動線電性連接。
≪光檢測裝置之具體的構成≫ 其次，針對光檢測裝置1之具體的構成，使用圖4A至圖4F進行說明。圖4A所示之像素組9係沿A-A切斷線剖視圖4C至圖4E所示之像素組9時之剖面構造。圖4B係將圖4A之主要部分放大而顯示之部分放大圖。又，於圖4C至圖4E中，一點鏈線表示像素組9彼此之邊界。
＜光檢測裝置之積層構造＞ 如圖4A所示，光檢測裝置1(半導體晶片2)具有依序積層有第1半導體層20、第1配線層30、第2配線層40、第2半導體層50、第3配線層60、第4配線層70、及第3半導體層80之積層構造。
第1半導體層20具有後述之單元區域，且一面為第1面S1，另一面為作為光入射面之第2面S2。第1配線層30重合於第1半導體層20之第1面S1。第2配線層40重合於第1配線層30之與第1半導體層20側之面為相反側之面。第2半導體層50具有複數個電晶體，一面為第3面S3，另一面為第4面S4，第3面S3重合於第2配線層40之與第1配線層30側之面為相反側之面。第3配線層60重合於第2半導體層50為第4面S4。第4配線層70重合於第3配線層60之與第2半導體層50側之面為相反側之面。第3半導體層80之第5面S5重合於第4配線層70之與第3配線層60側之面為相反側之面。
光檢測裝置1(半導體晶片2)於第2面S2側不限定於此，例如，進一步具備自該第2面S2側依次積層之平坦化膜FL、彩色濾光器CF、及微透鏡ML等。平坦化膜FL將第2面S2側平坦化。微透鏡ML將往向第1半導體層20之入射光集光。彩色濾光器CF將往向第1半導體層20之入射光色分離。彩色濾光器CF及微透鏡ML分別就每一像素3設置。彩色濾光器CF於一個像素組9內不限定於此，例如設置有紅、綠、藍之3色。彩色濾光器CF及微透鏡ML係由例如樹脂性材料構成。
此處，有時將第1半導體層20之第1面S1稱為元件形成面或主面，將第1半導體層20之第2面S2稱為光入射面或背面。又，有時將第2半導體層50之第3面S3稱為元件形成面或主面，將第2半導體層50之第4面S4稱為背面。進而，有時將第3半導體層80之第5面S5稱為元件形成面或主面，將與第5面S5為相反側之面稱為背面。
＜第1半導體層＞ 第1半導體層20係由半導體基板構成。第1半導體層20不限定於此，例如由單晶矽基板構成。於第1半導體層20中之於俯視下與像素區域2A重疊之區域就每一像素3設置有單元區域20a。例如，如圖4A及圖4F所示，由分離區域20b區劃出之島狀之單元區域20a係就每一像素3設置。此外，像素3之數量不限定於圖4A。又，第1半導體層20、更具體而言單元區域20a電性連接於後述之基準電位線32G。單元區域20a具有第1導電型(例如p型)之半導體區域、及第2導電型(例如n型)之半導體區域，圖3所示之光電轉換元件PD構成於單元區域20a內。更具體而言，就每一單元區域20a構成一個光電轉換元件PD。
分離區域20b不限定於此，例如具有在第1半導體層20形成分離槽，在該分離槽內埋入分離材料之槽渠構造。於圖4A所示之例中，分離區域20b係全槽渠分離區域，分離槽內及分離材料於厚度方向貫通第1半導體層20(位於第1面S1與第2面S2之間)。又，作為分離材料，不限定於此，例如可埋入絕緣膜，或可埋入絕緣膜及金屬等兩者。於本實施形態中，假設埋入氧化矽(SiO2)作為分離材料而進行說明。
又，如圖4F所示，分離區域20b包含：分離區域20b1，其係將像素組9彼此分離，且於俯視下包圍一個像素組9之部分；分離區域20b2，其在像素組9內將排列於列方向(X方向)之單元區域20a彼此分離；及分離區域20b3，其在像素組9內將排列於行方向(Y方向)之單元區域20a彼此分離。於不區別分離區域20b1、分離區域20b2、及分離區域20b3時，簡稱為分離區域20b。自分離區域20b1至分離區域20b3全部為全槽渠分離區域。
如圖4C所示，第1半導體層20包含複數組像素組9。像素組9排列於列方向及行方向。一個像素組9係由複數個像素3構成。又，由於單元區域20a就每一像素3設置，故一個像素組9相應於像素3之數量而包含複數個單元區域20a。該一個像素組9中所含之複數個單元區域20a構成一個組21。
於本實施形態中，假設一個像素組9包含排列成2列2行之4個像素3，一個組21包含排列成2列2行之4個單元區域20a而進行說明。又，為了將一個組21中所含之4個單元區域20a相互區別，而有時稱為單元區域20al、20a2、20a3、20a4。於將不其等相互區別時，簡稱為單元區域20a。而且，單元區域20a1對應於像素3-1，單元區域20a2對應於像素3-2，單元區域20a3對應於像素3-3，單元區域20a4對應於像素3-4。此外，一個組21中所含之單元區域20a之數量不限定於4個，有時根據一個像素組9中所含之像素3之數量而增減。又，表示像素組9彼此之邊界之一點鏈線亦表示組21彼此之邊界。一個像素組9(組21)於俯視下為方形。更具體而言，一個像素組9(組21)於俯視下為正方形。
於第1半導體層20，就每一像素組9(組21)設置有至少一個電荷蓄積區域FD。於本實施形態中，在第1半導體層20，就每一像素組9(組21)設置有4個電荷蓄積區域FD。更具體而言，就與像素組9之各像素3對應之單元區域20a之每一者設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD係第2導電型(例如n型)之半導體區域，設置於第1導電型(例如p型)之半導體區域即未圖示之井區域內。又，就每一像素組9設置之4個電荷蓄積區域FD於厚度方向設置於偏靠第1面S1之位置，設置於在俯視下偏靠像素組9之中央之位置。
於第1半導體層20設置有電晶體。於第1半導體層20，就每一光電轉換元件PD設置有電晶體T1。更具體而言，就每一光電轉換元件PD設置有一個電晶體T1。電晶體T1係圖3所示之傳送電晶體TR。電晶體T1可於第1導電型(例如p型)之井區域內形成第2導電型(例如n型)之通道，可將藉由光電轉換元件PD而產生之信號電荷傳送至電荷蓄積區域FD。電晶體T1之閘極電極G如圖4B所示般設置於第1配線層30。
＜第1配線層＞ 如圖4B所示，第1配線層30包含：絕緣膜31；第1配線群32，其係將一個金屬膜分斷而獲得；第2配線群33，其對於第1配線群32介隔著絕緣膜31積層，且係將另一金屬膜分斷而獲得；及通孔(接點)34。絕緣膜31不限定於此，例如為氧化矽(SiO 2)。更具體而言，第1配線層30僅包含第1配線群32及第2配線群33作為配線群。
(第1配線群及第2配線群) 如圖4B所示，第1配線群32係設置於第1配線層30之配線群中位於最偏靠第1半導體層20處之配線群。於本實施形態中，由於僅設置第1配線層30及第2配線群33作為配線(配線群)，故第1配線群32係位於較第2配線群33更偏靠第1半導體層20處之配線群。第1配線群32包含沿水平方向隔開間隔地設置之複數個配線。更具體而言，第1配線群32包含第1墊32F、基準電位線32G、及閘極控制線32T。由於將第1配線層30具有之配線中之第1墊32F、基準電位線32G、及閘極控制線32T設置於最偏靠第1半導體層20處，故可減少第1配線層30具有之配線群之數量。更具體而言，由於在第1配線群32與第1配線層30之間不設置其他配線群，故可減少第1配線層30具有之配線群之數量。藉此，可抑制第1配線層30變厚。如圖4C所示，基準電位線32G及閘極控制線32T沿相同方向(列方向)延伸。更具體而言，基準電位線32G及閘極控制線32T遍及排列於列方向之複數個像素組9延伸。相對地，第1墊32F就每一像素組9(組21)設置有1個，於俯視下設置於2個閘極控制線32T之間之間隙。
如圖4B所示，第2配線群33係設置於第1配線層30之配線群中位於最偏靠第2配線層40處之配線群，且面向第1配線層30之第2配線層40側之面。第2配線群33包含沿水平方向隔開間隔地設置之複數個配線。更具體而言，如圖4B所示，第2配線群33包含第2墊33F及第4墊33G。第2墊33F及第4墊33G面向第1配線層30之第2配線層40側之面。將第2墊33F及第4墊33G之面向第1配線層30之第2配線層40側之面之面稱為接合面。
第1配線群32、第2配線群33等之配線為金屬等導體製。作為構成該等配線之材料，不限定於此，例如可舉出銅及鋁等。
(通孔) 通孔34將設置於第1配線層30之配線彼此、或設置於第1配線層30之配線與第1半導體層20連接。有時將通孔34中一端連接於電荷蓄積區域FD、另一端連接於第1墊32F之通孔，為了與其他通孔區別，而稱為第1通孔34a。又，有時將通孔34中一端連接於第1半導體層20(更具體而言單元區域20a)、另一端連接於基準電位線32G之通孔，為了與其他通孔區別，而稱為第2通孔34b。進而，有時將通孔34中一端連接於電晶體T1之閘極電極G、另一端連接於閘極控制線32T之通孔，為了與其他通孔區別，而稱為第3通孔34c。於不區別第1通孔34a、第2通孔34b、及第3通孔34c時，簡稱為通孔34。作為構成通孔34之材料，不限定於此，例如可舉出鎢(W)、釕(Ru)、銅(Cu)等。以下，針對第1墊32F、基準電位線32G、閘極控制線32T、第2墊33F、及第4墊33G，進一步詳細地說明。
(第1墊) 圖4C係顯示像素組9、第1墊32F、基準電位線32G、及閘極控制線32T之俯視之位置關係之圖。如圖4C及圖4F所示，第1墊32F為方形，更具體而言為正方形。又，第1墊32F就每一像素組9設置有1個。亦即，第1墊32F就每一組21設置有1個。第1墊32F設置於在俯視下重疊於像素組9(組21)之中央之位置。更具體而言，第1墊32F在X方向及Y方向之兩方向設置於在俯視下重疊於像素組9(組21)之中央之位置。將第1墊32F設置於此位置，係為了將第1墊32F經由第1通孔34a與一個像素組9(組21)內之所有電荷蓄積區域FD連接。更具體而言，係為了將第1墊32F經由第1通孔34a與在俯視下設置於偏靠像素組9之中央之位置之4個電荷蓄積區域FD連接。因此，將第1墊32F設置於在俯視下重疊於電荷蓄積區域FD(4個電荷蓄積區域FD)之位置。此處，「重疊」意指第1墊32F與4個電荷蓄積區域FD各者於至少一部分重疊。藉此，可藉由第1通孔34a將第1墊32F與電荷蓄積區域FD連接。
於圖4F中，省略電荷蓄積區域FD之圖式，但顯示將第1墊32F與電荷蓄積區域FD連接於4個第1通孔34a。由於將第1墊32F設置於與4個第1通孔34a重疊之位置，故可知將第1墊32F設置於在俯視下重疊於4個電荷蓄積區域FD之位置。其於與圖4F同樣之圖式中亦為同樣。
由於將第1墊32F設置於此位置，故可將第1墊32F於厚度方向與在俯視下設置於偏靠像素組9之中央之位置之4個電荷蓄積區域FD重疊。又，由於第1墊32F於俯視下設置於2個閘極控制線32T之間之間隙，故可將第1墊32F在不與基準電位線32G及閘極控制線32T之延伸方向(X方向)交叉下設置於在俯視下重疊於電荷蓄積區域FD之位置。因此，可將第1墊32F、基準電位線32G、及閘極控制線32T設置為將一個金屬膜分斷而獲得之第1配線群32。藉此，於第1配線層30之厚度方向，可抑制配線群之數量增加，可抑制第1配線層30變厚。又，藉由將第1墊32F以於俯視下重疊於像素組9(組21)之中央之方式設置一個，而可抑制電荷蓄積區域FD與第1墊32F之間之水平方向之配線之引繞距離變大。
第1墊32F經由第1通孔34a連接於電荷蓄積區域FD。於就每一像素組9(組21)具有複數個(於本實施形態中為4個)電荷蓄積區域FD之情形下，第1墊32F與各電荷蓄積區域FD之間分別經由個別之一個第1通孔34a連接。此外，對於圖4C之第1墊32F，為了易於理解地顯示與電荷蓄積區域FD電性連接，而附加「F」之文字。於其以後之圖式中，有時對於與電荷蓄積區域FD電性連接之墊附加「F」之文字。
(基準電位線) 基準電位線32G係就像素組9之每一列設置。更具體而言，基準電位線32G係就像素組9之每一列設置有2個。為了將該等2個基準電位線32G相互區別，而稱為基準電位線32G1、32G2。於不將基準電位線32G1、32G2相互區別時，簡稱為基準電位線32G。設計為對基準電位線32G施加基準電位VSS。而且，對與基準電位線32G電性連接之半導體區域、通孔、及配線亦施加基準電位VSS。基準電位線32G經由第2通孔34b連接於第1半導體層20。更具體而言，經由第2通孔34b連接於像素組9之未圖示之井區域。
(閘極控制線) 閘極控制線32T係像素驅動線10之一，垂直驅動電路4經由閘極控制線32T控制電晶體T1。閘極控制線32T於配線群中僅屬第1配線群32，而非遍及複數個配線群地設置。藉此，可抑制第1配線層30具有之配線群增加，可抑制第1配線層30變厚。如圖4C所示，閘極控制線32T係就像素組9之每一列設置。更具體而言，閘極控制線32T就像素組9之每一列設置有4個。為了將該等4個閘極控制線32T相互區別，而稱為閘極控制線32T1、32T2、32T3、32T4。於不將閘極控制線32T1、32T2、32T3、32T4相互區別時，簡稱為閘極控制線32T。閘極控制線32T1、32T2位於在俯視下重疊於單元區域20a1、20a2之位置。單元區域20a1、20a2具有之閘極電極G於俯視下與閘極控制線32T1、32T2之兩者重疊。閘極控制線32T1、32T2中之一者及另一者控制與單元區域20a1、20a2之一者及另一者對應之電晶體T1。又，閘極控制線32T3、32T4位於在俯視下重疊於單元區域20a3、20a4之位置。單元區域20a3、20a4具有之閘極電極G於俯視下與閘極控制線32T3、32T4之兩者重疊。閘極控制線32T3、32T4中之一者及另一者控制與單元區域20a3、20a4之一者及另一者對應之電晶體T1。如圖4B所示，於本實施形態中，假設閘極控制線32T2控制與單元區域20a1對應之電晶體T1，閘極控制線32T3控制與單元區域20a4對應之電晶體T1，而進行說明。閘極控制線32T設置於與控制對象之電晶體T1之閘極電極於俯視下重疊之位置。而且，閘極控制線32T經由第3通孔34c與控制對象之電晶體T1之閘極電極連接。更具體而言，閘極控制線32T僅經由第3通孔34c而不經由其他配線與控制對象之電晶體T1之閘極電極連接。
(第2墊及第4墊) 圖4D係顯示像素組9與第2墊33F及第4墊33G之俯視之位置關係之圖。如圖4D所示，第2墊33F就每一像素組9設置有1個。亦即，第2墊33F就每一組21設置有1個。第2墊33F設置於在俯視下重疊於像素組9(組21)之中央之位置。又，第2墊33F設置於在俯視下重疊於第1墊32F之位置，且經由通孔34電性連接於第1墊32F。藉由將第2墊33F以於俯視下重疊於像素組9(組21)之中央及第1墊32F之方式設置一個，而可抑制自電荷蓄積區域FD至第2墊33F之配線之引繞距離變大。第2墊33F為方形。更具體而言，第2墊33F為正方形。又，即便於就每一像素組9(組21)具有複數個(於本實施形態中為4個)電荷蓄積區域FD之情形下，來自複數個電荷蓄積區域FD各者之信號亦全部流向一個第1墊32F。因此，無須就每一電荷蓄積區域FD設置第2墊33F，只要就每一像素組9(組21)設置一個第2墊33F即可。因此，較就每一像素組9(組21)設置有複數個第2墊33F之情形，更省空間。藉此，可抑制像素3之細微化變困難。
第4墊33G配置於在俯視下重疊於像素組9(組21)之角部之位置。第4墊33G設置於在俯視下重疊於排列成2列2行之4個像素組9(4個組21)之交點之位置。更具體而言，第4墊33G設置於與排列成2列2行之4個組21之彼此相鄰之角部重疊之位置。又，第4墊33G設置於與第2墊33F傾斜45度之方向。將第4墊33G設置於與第2墊33F傾斜45度之方向之情形、與將第4墊33G與第2墊33F於列方向及行方向排列配置之情形相比，由於在設置於傾斜45度之方向之情形下，第4墊33G與第2墊33F配置於像素3之對角線方向，故可將兩者間之距離擴大至2 0.5倍(路徑2倍)。又，一個第4墊33G與2個基準電位線32G1、32G2之兩者經由第2通孔34b連接。因此，較對於2個基準電位線32G1、32G2各者設置一個第4墊33G之情形，更省空間。藉此，可抑制製造步序之難易度提高。
又，第4墊33G設置於在俯視下重疊於第1墊32F之位置，且經由通孔34電性連接於基準電位線32G。更具體而言，第4墊33G電性連接於相鄰之基準電位線32G1、32G2。又，第4墊33G電性連接於基準電位線32G。因此，對第4墊33G施加基準電位，可抑制於第2墊33F彼此之間產生因耦合所致之干擾。
第4墊33G為方形。更具體而言，第4墊33G為正方形。第4墊33G具有與第2墊33F相同之尺寸(大小)。又，第4墊33G之列方向及行方向之配置間距與第2墊33F之列方向及行方向之配置間距相同。藉此，由於將第2墊33F及第4墊33G以相同之大小且相同之週期配置，故可抑制第2墊33F及第4墊33G之製造步序之難易度提高。此外，對於圖4D之第4墊33G，為了易於理解地顯示與基準電位線32G電性連接，而附加「G」之文字。於其以後之圖式中，對於與基準電位線32G電性連接之墊，有時附加「G」之文字。
＜第2配線層＞ 如圖4B所示，第2配線層40包含：絕緣膜41、配線42、第3墊43F、第5墊43G、及通孔(接點)44。第2配線層40之積層於厚度方向之配線彼此、例如配線42與第3墊43F及第5墊43G經由絕緣膜41積層。第3墊43F及第5墊43G面向第2配線層40之第1配線層30側之面。將第3墊43F及第5墊43G之面向第2配線層40之第1配線層30側之面之面稱為接合面。通孔44將配線42彼此、配線42與第3墊43F、配線42與第5墊43G等連接。
而且，如圖4D所示，第3墊43F設置於在俯視下重疊於第2墊33F之位置，第3墊43F之接合面接合於第2墊33F之接合面。藉此，自電荷蓄積區域FD至第2配線層40之第3墊43F沿厚度方向(積層方向、Z方向)電性連接。更具體而言，自電荷蓄積區域FD至第3墊43F之間之路徑並非於水平方向引繞配線，而是於厚度方向引繞。
又，第5墊43G設置於在俯視下重疊於第4墊33G之位置，第5墊43G之接合面接合於第4墊33G之接合面。藉此，自第1半導體層20至第2配線層40之第5墊43G沿厚度方向(積層方向、Z方向)電性連接。更具體而言，自第1半導體層20至第5墊43G之間之基準電位之路徑並非於水平方向引繞配線，而是於厚度方向引繞。
第3墊43F及第5墊43G為方形。更具體而言，第3墊43F及第5墊43G為正方形。第3墊43F具有與第5墊43G相同之尺寸(大小)。又，第3墊43F之列方向及行方向之配置間距與第5墊43G之列方向及行方向之配置間距相同。藉此，由於將第3墊43F及第5墊43G以相同之大小且相同之週期配置，故可抑制第3墊43F及第5墊43G之製造步序之難易度提高。進而，第3墊43F及第5墊43G之尺寸、及列方向及行方向之配置間距，與第2墊33F及第4墊33G之尺寸、及列方向及行方向之配置間距相同。
又，圖4E係顯示設置於較第3墊43F及第5墊43G進一步偏靠第2半導體層50之配線42。將該配線42為了與其他配線區別而稱為配線42a，但於不進行區別時簡稱為配線42。如圖4E所示，配線42a設置於在俯視下與第3墊43F重疊之位置、及於俯視下與第5墊43G重疊之位置。配線42a與第3墊43F之間、及配線42a與第5墊43G之間經由通孔44連接。
配線42、第3墊43F、第5墊43G等配線為金屬等導體製。作為構成該等配線之材料，不限定於此，例如可舉出銅及鋁等。又，作為構成第2配線群33之金屬，不限定於此，例如可舉出銅、鋁等。又，作為構成通孔44之材料，不限定於此，例如可舉出鎢(W)、釕(Ru)、銅(Cu)等。絕緣膜41不限定於此，例如為氧化矽(SiO 2)。
＜第2半導體層＞ 如圖4B所示，第2半導體層50係由半導體基板構成。第2半導體層50不限定於此，例如由單晶矽基板構成。於第2半導體層50設置有複數個電晶體。電晶體中設置於第2半導體層50中於俯視下與像素區域2A重疊之區域之電晶體T2例如係構成圖3所示之讀出電路15之電晶體。電晶體T2中閘極電極G與電荷蓄積區域FD電性連接之電晶體係圖3所示之放大電晶體AMP。如圖4B所示，將放大電晶體AMP即電晶體T2為了與其他電晶體T2區別，而稱為電晶體T2A。於不將電晶體T2A與其他電晶體T2區別時，簡稱為電晶體T2。又，電晶體T2係與設置於第1半導體層20之電晶體T1為相同種類之電晶體。
電晶體T2A之閘極電極G電性連接於第3墊43F。更具體而言，電晶體T2A之閘極電極G經由通孔44、第3墊43F、第2墊33F、第1墊32F、通孔34等與電荷蓄積區域FD電性連接。藉此，自電荷蓄積區域FD至電晶體T2A之閘極電極G沿厚度方向(積層方向、Z方向)電性連接。更具體而言，自電荷蓄積區域FD至電晶體T2A之閘極電極G之間之路徑並非於水平方向引繞配線，而是於厚度方向引繞。又，電晶體T2A之閘極電極G不限定於此，例如，可位於在俯視下重疊於第1墊32F之位置。電晶體T2A可輸出與往向閘極電極G之輸入電壓相應之電壓。亦即，電晶體T2A構成源極隨耦器電路。
又，於第2半導體層50設置有複數個貫通電極，該等貫通電極於厚度方向貫通第2半導體層50。於圖4A中顯示如此之貫通電極中設置於周邊區域2B之貫通電極TSV。由於在本實施形態中半導體層為矽製，故貫通電極TSV係矽貫通電極(Through-Silicon Via，穿矽導通孔)。此外，貫通電極可設置於第2半導體層50之重疊於像素區域2A之部分。貫通電極TSV不限定於此，例如為銅、鎢等金屬製。
＜第3配線層＞ 如圖4A所示，第3配線層60包含絕緣膜61及第6墊62。第6墊62面向第3配線層60之第4配線層70側之面。將第6墊62之面向第3配線層60之第4配線層70側之面之面稱為接合面。第6墊62為金屬等導體製。作為構成第6墊62之材料，不限定於此，例如可舉出銅及鋁等。絕緣膜61不限定於此，例如為氧化矽(SiO 2)。
＜第4配線層＞ 如圖4A所示，第4配線層70包含：絕緣膜71、配線72、第7墊73、及通孔(接點)74。配線72及第7墊73如圖示般介隔著絕緣膜71而積層。第7墊73面向第4配線層70之第3配線層60側之面。將第7墊73之面向第4配線層70之第3配線層60側之面之面稱為接合面。第7墊73之接合面接合於第6墊62之接合面。通孔74將第3半導體層80與配線72、配線72彼此、及配線72與第7墊73等連接。又，配線72及第7墊73等配線為金屬等導體製。作為構成該等配線之材料，不限定於此，例如可舉出銅及鋁等。又，作為構成通孔74之材料，不限定於此，例如可舉出鎢(W)、釕(Ru)、銅(Cu)等。絕緣膜71不限定於此，例如為氧化矽(SiO 2)。
＜第3半導體層＞ 第3半導體層80係由半導體基板構成。第3半導體層80不限定於此，例如由單晶矽基板構成。於第3半導體層80設置有複數個電晶體T3。電晶體T3不限定於此，例如係構成圖2所示之邏輯電路13之電晶體。
≪光檢測裝置之製造方法≫ 以下，參照圖5，針對光檢測裝置1之製造方法進行說明。首先，於步驟S10中，準備第1半導體層20、第2半導體層50、及第3半導體層80。更具體而言，不限定於此，例如，於該等半導體層，根據需要形成電晶體、光電轉換元件、電荷蓄積區域FD等元件或擴散區域。而後，於第1半導體層20積層第1配線層30，於第2半導體層50積層第2配線層40，於第3半導體層80積層第4配線層70。
而後，於步驟S20中，藉由將第1配線層30與第2配線層40接合，而將第1半導體層20側與第2半導體層50側接合。又，藉由該接合，而將第2墊33F與第3墊43F接合，將第4墊33G與第5墊43G接合。
其次，於步驟S30中，使用背面研磨等周知技術，研削第2半導體層50而將其薄壁化。更具體而言，研削第2半導體層50之與第2配線層40側為相反側之面而將其薄膜化。
之後，於步驟S40中，對於第2半導體層50之研削之面積層第3配線層60，形成在厚度方向貫通之貫通電極。更具體而言，形成包含貫通電極TSV之貫通電極。
其次，於步驟S50中，藉由將第3配線層60與第4配線層70接合，而將第2半導體層50側與第3半導體層80側接合。又，藉由該接合，而將第6墊62與第7墊73接合。
而後，於步驟S60中，使用背面研磨等周知技術，研磨第1半導體層20而將其薄壁化。更具體而言，研削第1半導體層20之與第1配線層30側為相反側之面而將其薄膜化。之後，形成分離區域20b，進行第1半導體層20之背面側(第2面S2側)之步序，形成平坦化膜FL、彩色濾光器CF、及微透鏡ML等。藉此，光檢測裝置1大致完成。光檢測裝置1形成於在半導體基板中以劃線(切割線)區劃出之複數個晶片形成區域各者。而後，藉由將該複數個晶片形成區域沿劃線分割成一個一個，而形成搭載有光檢測裝置1之半導體晶片2。
≪第1實施形態之主要效果≫ 以下，說明第1實施形態之主要效果，但在此之前，針對先前例進行說明。先前，於複數個像素3共有一個讀出電路15之光檢測裝置1具有配線，該配線於第1配線層30之厚度方向設置於第1半導體層20與第1配線群32之間，且於水平方向引繞。此處，將該配線稱為配線L。配線L不限定於此，例如，有時用作將相同之像素組9內之一個電荷蓄積區域FD與另一電荷蓄積區域FD連接之配線。又，於將配線L在與將基準電位線32G及閘極控制線32T引繞之方向交叉之方向引繞之情形下，必須使配線L與基準電位線32G及閘極控制線32T電性絕緣且交叉地引繞。因此，於第1配線層30之厚度方向，無法將配線L與基準電位線32G及閘極控制線32T設置為相同之層之配線。亦即，必須將配線L設置為一個配線群，將基準電位線32G及閘極控制線32T介隔著絕緣膜3I設置為另一配線群。
又，於將光檢測裝置1設為積層有複數個半導體層之積層型之情形下，電荷蓄積區域FD與放大電晶體AMP配置於不同之半導體層。因此，與非為積層型之情形相比，電荷蓄積區域FD與放大電晶體AMP之間之距離變大。而且，若該距離變大，則圖3所示之電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大。若電容Cfd變大，則如已說明般，自電荷蓄積區域FD供給至讀出電路15之電壓值V之振幅變小。更具體而言，放大電晶體AMP以源極隨耦器將電荷蓄積區域FD蓄積信號電荷之情形與不蓄積信號電荷之情形之電位差傳遞至後段。因此，若電壓值V之振幅變小，則因電荷蓄積區域FD之電容引起之轉換效率降低。
進而，若將光檢測裝置1於積層複數個半導體層之積層型中設置上述之配線L，則電荷蓄積區域FD與放大電晶體AMP之間之距離更變大。因此，電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大，電壓值V之振幅有可能更小。藉此，轉換效率有可能更降低。
相對地，於本技術之第1實施形態之光檢測裝置1中，第1配線群32係配置於最偏靠第1半導體層20處之配線群，於第1配線群32與第1半導體層20之間未設置先前之配線L。藉此，可減少設置於第1配線層30之配線群之數量。因此，可抑制第1配線層30之厚度變厚，可抑制電荷蓄積區域FD與放大電晶體AMP之間之距離變大。可抑制電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大，可抑制電壓值V之振幅變小。藉此，可抑制轉換效率降低。
又，於本技術之第1實施形態之光檢測裝置1中，將第1墊32F在不與基準電位線32G及閘極控制線32T之延伸方向(X方向)交叉下設置於在俯視下重疊於電荷蓄積區域FD之位置。由於互不交叉之配線可將一個金屬膜分斷而形成，故可將第1墊32F、基準電位線32G、及閘極控制線32T設置為將一個金屬膜分斷而獲得之配線群即第1配線群32。因此，可抑制第1配線層30之配線群增加，可抑制第1配線層30之厚度變厚，可抑制電荷蓄積區域FD與放大電晶體AMP之間之距離變大。因此，可抑制電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大，可抑制電壓值V之振幅變小。藉此，可抑制轉換效率降低。
又，於本技術之第1實施形態之光檢測裝置1中，第1半導體層20包含複數組包含排列成2列2行之4個單元區域20a之組21，組21於俯視下為方形，就每一組21設置有至少一個電荷蓄積區域FD、一個第1墊32F、及一個第2墊33F，第1墊42F設置於在俯視下重疊於組21之中央之位置。因此，可將第1墊32F經由第1通孔34a與於俯視下設置於偏靠像素組9之中央之位置之4個電荷蓄積區域FD連接，可抑制電荷蓄積區域FD與第1墊32F之間之水平方向之配線之引繞之距離變大。藉此，可抑制電荷蓄積區域FD與放大電晶體AMP之間之距離變大，可抑制電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大，可抑制電壓值V之振幅變小。藉此，可抑制轉換效率降低。
又，於本技術之第1實施形態之光檢測裝置1中，閘極控制線32T於配線群中僅屬第1配線群32，而非遍及複數個配線群地設置。藉此，可抑制第1配線層30具有之配線群增加，可抑制第1配線層30變厚。
又，於本技術之第1實施形態之光檢測裝置1中，即便於就每一像素組9(組21)具有複數個(於本實施形態中為4個)電荷蓄積區域FD之情形下，來自複數個電荷蓄積區域FD各者之信號亦全部流向一個第1墊32F。因此，無須就每一電荷蓄積區域FD設置第2墊33F，就每一像素組9(組21)設置有一個第2墊33F。因此，較就每一像素組9(組21)設置有複數個第2墊33F之情形，更省空間。藉此，可抑制像素3之細微化變困難。
又，於本技術之第1實施形態之光檢測裝置1中，第4墊33G具有與第2墊33F相同之尺寸(大小)。又，第4墊33G之列方向及行方向之配置間距與第2墊33F之列方向及行方向之配置間距相同。藉此，由於將第2墊33F及第4墊33G以相同之大小且相同之週期配置，故可抑制第2墊33F及第4墊33G之製造步序之難易度提高。同樣，第3墊43F具有與第5墊43G相同之尺寸(大小)。又，第3墊43F之列方向及行方向之配置間距與第5墊43G之列方向及行方向之配置間距相同。藉此，由於將第3墊43F及第5墊43G以相同之大小且相同之週期配置，故可抑制第3墊43F及第5墊43G之製造步序之難易度提高。
此外，於上述之第1實施形態中，第2半導體層50之第3面S3係元件形成面或主面，第2半導體層50之第4面S4係背面，但本技術不限定於此。可行的是，第3面S3係背面，第4面S4係元件形成面或主面。該情形下，電晶體T2等元件及擴散區域設置於第4面S4側。
≪第1實施形態之變化例≫ 以下，針對第1實施形態之變化例進行說明。
＜變化例1＞ 於第1實施形態之光檢測裝置1中，第2墊33F與第4墊33G為相同之大小，第3墊43F與第5墊43G為相同之大小，但本技術不限定於此。於第1實施形態之變化例1中，可如圖6所示般，第2墊33F之尺寸與第4墊33G之尺寸不同，第3墊43F之尺寸與第5墊43G之尺寸不同。更具體而言，第4墊33G及第5墊43G之尺寸大於第2墊33F及第3墊43F之尺寸。
即便為該第1實施形態之變化例1之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
此外，第2墊33F及第3墊43F之尺寸可大於第4墊33G及第5墊43G之尺寸。
＜變化例2＞ 於第1實施形態之光檢測裝置1中，第2墊33F、第3墊43F、第4墊33G、及第5墊43G之俯視之各邊平行於X方向或Y方向，但本技術不限定於此。於第1實施形態之變化例2中，如圖7所示，第2墊33F、第3墊43F、第4墊33G、及第5墊43G之俯視之對角線平行於X方向或Y方向。
藉由如圖7所示般配置第2墊33F至第5墊43G，而墊彼此之最短距離為邊與邊之間之距離，而非圖4D所示之角部與角部之間之距離。藉此，可增大墊彼此之最短距離之尺寸。又，於製造步序中，一般而言以管理墊彼此之最短距離之情形居多。藉由將墊彼此之最短距離設為邊與邊之間之距離，而可抑制測長及管理變複雜。
即便為該第1實施形態之變化例2之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
[第2實施形態] 針對圖8A、圖8B、圖8C、及圖9所示之本技術之第2實施形態，以下進行說明。本第2實施形態之光檢測裝置1與上述之第1實施形態之光檢測裝置1不同的是像素3係相位差檢測像素之點，其以外之光檢測裝置1之構成基本上與上述之第1實施形態之光檢測裝置1為同樣之構成。此外，針對已說明之構成要素，賦予相同之符號，且省略其說明。
《光檢測裝置之構成》 以下，針對本技術之第2實施形態之光檢測裝置1之構成，以與上述之第1實施形態之光檢測裝置1之構成不同之部分為中心進行說明。像素3係相位差檢測像素。光電轉換元件PD就每一像素3(一個單元區域20a)設置有例如2個。而且，傳送電晶體TR即電晶體T2係就每一光電轉換元件PD設置。微透鏡ML及彩色濾光器CF係就每一像素3設置。
相位差檢測像素係為了進行自動對焦而利用。藉由將由像素3具有之2個光電轉換元件PD光電轉換而成之信號電荷分別獨立地輸出作為信號而讀出，而進行相位差檢測。於對焦之情形下，於積存於2個光電轉換元件PD之信號電荷之量上不產生差異。相對地，於不對焦之情形下，於積存於2個光電轉換元件PD之信號電荷之量上產生差異。於不對焦之情形下，以信號電荷量之差變小之方式，操作物鏡。其為自動對焦。又，藉由將獨立地讀出之2個光電轉換元件PD信號電荷加算，而可作為一個像素之信號用於圖像用。
如圖8A所示，一個單元區域20a具有於例如列方向(X方向)排列之2個副單元區域，且就每一副單元區域具有一個光電轉換元件PD。單元區域20a1具有副單元區域20all、20al2，單元區域20a2具有副單元區域20a21、20a22，單元區域20a3具有副單元區域20a31、20a32，單元區域20a4具有副單元區域20a41、20a42。
光電轉換元件PD就每一副單元區域設置有一個。傳送電晶體TR即電晶體T1係就每一光電轉換元件PD設置。圖8A顯示就每一光電轉換元件PD設置之電晶體T1之閘極電極G。又，電荷蓄積區域FD於圖8A所示之例中就每一光電轉換元件PD設置，但電荷蓄積區域FD之數量不限定於此，例如可就每4個光電轉換元件PD設置有一個電荷蓄積區域FD。一個像素組9具有之8個電荷蓄積區域FD於俯視下設置於偏靠像素組9之Y方向中央之位置。而且，亦於俯視下在像素組9之X方向，設置於遠離像素組9之X方向中央之位置。
由於與第1實施形態之情形同樣，故省略圖示，但基準電位線32G及閘極控制線32T沿相同之方向(列方向)延伸。更具體而言，基準電位線32G及閘極控制線32T遍及排列於列方向之複數個像素組9延伸。此外，基準電位線32G及閘極控制線32T之數量可與第1實施形態之情形不同。例如，閘極控制線32T之數量可根據與一個像素3對應之電晶體T1之數量而改變。第1墊32F就每一像素組9(組21)設置有1個。如圖9所示，第1墊32F為方向，更具體而言，為於基準電位線32G及閘極控制線32T延伸之方向(列方向)較長之長方形。
一個像素組9具有之8個電荷蓄積區域FD雖然如上述般於行方向(Y方向)在俯視下設置於偏靠像素組9之中央之位置，但亦於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。因此，第1墊32F為了經由第1通孔與一個像素組9(組21)內之所有電荷蓄積區域FD連接，而以於俯視下重疊於像素組9(組21)之行方向(Y方向)中央、且覆蓋像素組9之列方向(X方向)之諸多部分之方式於列方向延伸。又，第1墊32F延伸之方向與基準電位線32G及閘極控制線32T延伸之方向(列方向)相同。因此，可將第1墊32F在不與基準電位線32G及閘極控制線32T之延伸方向(X方向)下設置於在俯視下重疊於電荷蓄積區域FD之位置。藉此，可將第1墊32F設置為與基準電位線32G及閘極控制線32T相同之第1配線群32。因此，於第1配線層30之厚度方向，可抑制配線群之數量增加，可抑制第1配線層30變厚。
如圖8A及圖9所示，第1墊32F經由第1通孔34a連接於電荷蓄積區域FD。於就每一像素組9(組21)具有複數個(於本實施形態中為8個)電荷蓄積區域FD之情形下，第1墊32F與各電荷蓄積區域FD之間分別經由個別之一個第1通孔34a連接。
如圖8C所示，第2墊33F、第3墊43F、第4墊33G、第5墊43G之構成由於與第1實施形態之情形同樣，故此處省略詳細之說明。
又，如圖9所示，分離區域20b除了分離區域20b1、分離區域20b2、及分離區域20b3以外，亦包含分離區域20b4。分離區域20b4將一個單元區域20a具有之副單元區域彼此之間分離。更具體而言，分離區域20b4係將一個單元區域20a之排列於列方向之2個副單元區域彼此之間分離之分離區域。此外，於不將分離區域20b1、分離區域20b2、分離區域20b2、及分離區域20b4區別時，簡稱為分離區域20b。自分離區域20b1至分離區域20b4全部為全槽渠分離區域。
《第2實施形態之主要效果》 即便為該第2實施形態之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
又，於第2實施形態之光檢測裝置1中，將第1墊32F於基準電位線32G及閘極控制線32T延伸之方向(列方向)伸長。因此，可將第1墊32F在不與基準電位線32G及閘極控制線32T之延伸方向(X方向)交叉下設置於在俯視下與一個像素組內之所有電荷蓄積區域FD重疊之位置，可與一個像素組內之所有電荷蓄積區域FD電性連接。
《第2實施形態之變化例》 以下，針對第2實施形態之變化例進行說明。
＜變化例1＞ 於第2實施形態之光檢測裝置1中，第2墊33F與第4墊33G為相同之大小，第3墊43F與第5墊43G為相同之大小，但本技術不限定於此。於第2實施形態之變化例1中，可如圖10所示般，第2墊33F之尺寸與第4墊33G之尺寸不同，第3墊43F之尺寸與第5墊43G之尺寸不同。更具體而言，第4墊33G及第5墊43G之尺寸大於第2墊33F及第3墊43F之尺寸。
即便為該第2實施形態之變化例1之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第2實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
此外，第2墊33F及第3墊43F之尺寸可大於第4墊33G及第5墊43G之尺寸。
＜變化例2＞ 於第2實施形態之光檢測裝置1中，第2墊33F、第3墊43F、第4墊33G、及第5墊43G之俯視之各邊平行於X方向或Y方向，但本技術不限定於此。於第2實施形態之變化例2中，如圖11所示，第2墊33F、第3墊43F、第4墊33G、及第5墊43G之俯視之對角線平行於X方向或Y方向。
藉由如圖11所示般配置第2墊33F至第5墊43G，而墊彼此之最短距離為邊與邊之間之距離，非為圖4D所示之角部與角部之間之距離。藉此，可增大墊彼此之最短距離之尺寸。又，於製造步序中，一般而言以管理墊彼此之最短距離之情形居多。藉由將墊彼此之最短距離設為邊與邊之間之距離，而可抑制測長及管理變複雜。
即便為該第2實施形態之變化例2之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第2實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
[第3實施形態] 針對圖12A及圖12B所示之本技術之第3實施形態，以下進行說明。本第3實施形態之光檢測裝置1與上述之第1實施形態之光檢測裝置1不同的是分離區域20b，其以外之光檢測裝置1之構成基本上與上述之第1實施形態之光檢測裝置1為同樣之構成。此外，針對已說明之構成要素，賦予相同之符號，且省略其說明。
於圖12A所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。全槽渠分離區域具有如例如圖4A所示之分離區域20b之縱剖面構造。此外，於其以後之與圖12A之同樣之圖式中，分離區域20b中形成全槽渠分離區域之部分以與圖12A之分離區域20b1相同之陰影表示。
分離區域20b2、20b3係使用例如離子注入等周知之方法注入雜質而形成之擴散分離區域。擴散分離區域不限定於此，例如係第1導電型(例如p型)之半導體區域。圖12B顯示擴散分離區域之縱剖視圖之一例，但擴散分離區域之構造不限定於圖12B。此外，於其以後之與圖12A同樣之圖式中，分離區域20b中形成擴散分離區域之部分以與圖12A之分離區域20b2、20b3相同之陰影表示。
又，由於擴散分離區域即分離區域20b2、20b3係半導體區域，故可於分離區域20b2、20b3內設置電荷蓄積區域FD。於本實施形態中，在分離區域20b2與分離區域20b3之交點附近設置有一個電荷蓄積區域FD。而且，於一個像素組9內之4個光電轉換元件及4個電晶體T1共有一個電荷蓄積區域FD。又，一個第1墊32F設置於在俯視下與一個電荷蓄積區域FD(像素組9之中央)重疊之位置，經由一個第1通孔34a相互連接。
≪第3實施形態之主要效果≫ 即便為該第3實施形態之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
≪第3實施形態之變化例≫ 以下，針對第3實施形態之變化例進行說明。
＜變化例1＞ 於圖13A所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b3係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。更具體而言，如圖13B所例示般，於第1半導體層20之厚度方向，偏靠第2面S2側之部分係全槽渠分離區域，偏靠第1面S1側之部分係擴散分離區域。又，分離區域20b2、20b3於第1半導體層20之厚度方向，全槽渠分離區域較擴散分離區域為多。此外，於其以後之與圖13A之同樣之圖式中，分離區域20b中具有全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合之構造之部分以與圖13A之分離區域20b2、20b3相同之陰影表示。又，以下，將如此之構造稱為「全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合」。
又，分離區域20b2、20b3如圖13B所示般偏靠第1面S1之部分係半導體區域(擴散分離區域)。因此，可於分離區域20b2、20b3內設置電荷蓄積區域FD。於本變化例中，在分離區域20b2與分離區域20b3之交點附近設置有一個電荷蓄積區域FD。而且，於一個像素組9內之4個光電轉換元件及4個電晶體T1共有一個電荷蓄積區域FD。又，一個第1墊32F設置於在俯視下與一個電荷蓄積區域FD(像素組9之中央)重疊之位置，經由一個第1通孔34a相互連接。
＜變化例2＞ 於圖14所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3全部係擴散分離區域。
＜變化例3＞ 於圖15所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3全部係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。
＜變化例4＞ 於圖16所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b2、20b3係擴散分離區域。
＜第3實施形態之變化例之主要效果＞ 即便為該第3實施形態之變化例1至變化例4之任一者之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
[第4實施形態] 以下針對圖17所示之本技術之第4實施形態，進行說明。本第4實施形態之光檢測裝置1與上述之第2實施形態之光檢測裝置1不同的是分離區域20b，其以外之光檢測裝置1之構成基本上與上述之第2實施形態之光檢測裝置1為同樣之構成。此外，針對已說明之構成要素，賦予相同之符號，且省略其說明。
於圖17所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3係全槽渠分離區域。分離區域20b4係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。
≪第4實施形態之主要效果≫ 即便為該第4實施形態之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第2實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
≪第4實施形態之變化例≫ 以下，針對第4實施形態之變化例進行說明。
＜變化例1＞ 於圖18所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2係全槽渠分離區域。分離區域20b3、20b4係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b2將紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42、與紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32分離。
＜變化例2＞ 於圖19所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b3、20b4係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。
＜變化例3＞ 於圖20所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3係全槽渠分離區域。分離區域20b4之沿Y方向之中央部係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合，上述之中央部以外之部分係全槽渠分離區域。
＜變化例4＞ 於圖21所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b3係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b4係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b3將紙面上側之4個副單元區域20a11、20a12、20a21、20a22、與紙面下側之4個副單元區域20a31、20a32、20a41、20a42分離。
＜變化例5＞ 於圖22所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2係全槽渠分離區域。分離區域20b3、20b4係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b2將紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42、與紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32分離。
又，圖22所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例6＞ 於圖23所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b3、20b4係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。
又，圖23所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於行方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於每一像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例7＞ 於圖24所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b3係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b4係擴散分離區域。
＜變化例8＞ 於圖25所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3係全槽渠分離區域。分離區域20b4係擴散分離區域。
＜變化例9＞ 於圖26所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b3係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b4係擴散分離區域。分離區域20b3將紙面上側之4個副單元區域20a11、20a12、20a21、20a22、與紙面下側之4個副單元區域20a31、20a32、20a41、20a42分離。
＜變化例10＞ 於圖27所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b3、20b4係擴散分離區域。
＜變化例11＞ 於圖28所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b3係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b4係擴散分離區域。
又，圖28所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較就於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例12＞ 於圖29所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域。分離區域20b2、20b3、20b4係擴散分離區域。
又，圖29所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例13＞ 於圖30所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3、20b4全部係擴散分離區域。
又，圖30所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例14＞ 於圖31所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3、20b4全部係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。
又，圖31所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例15＞ 於圖32所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b2、20b3係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b4係擴散分離區域。
又，圖32所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例16＞ 於圖33所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1、20b3係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b2、20b4係擴散分離區域。分離區域20b3將紙面上側之4個副單元區域20a11、20a12、20a21、20a22、與紙面下側之4個副單元區域20a31、20a32、20a41、20a42分離。
又，圖33所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜變化例17＞ 於圖34所示之光檢測裝置1中，分離區域20b1係全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合。分離區域20b2、20b3、20b4係擴散分離區域。
又，圖34所示之光檢測裝置1於一個像素組9設置有2個電荷蓄積區域FD。更具體而言，於紙面右側之4個副單元區域20a21、20a22、20a41、20a42設置有一個電荷蓄積區域FD，於紙面左側之4個副單元區域20a11、20a12、20a31、20a32設置有一個電荷蓄積區域FD。電荷蓄積區域FD分別設置於分離區域20b3與分離區域20b4之交點附近。換言之，電荷蓄積區域FD於行方向(Y方向)在俯視下設置於像素組9之中央，於列方向(X方向)設置於遠離像素組9之中央之位置。由於在行方向(Y方向)，將電荷蓄積區域FD於俯視下設置於像素組9之中央，故第1墊32F之短邊(沿Y方向之邊)之尺寸設置為較於一個像素組9設置有8個電荷蓄積區域FD之情形為小。
＜第4實施形態之變化例之主要效果＞ 即便為該第4實施形態之變化例1至變化例17之任一者之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第2實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
[第5實施形態] 以下針對圖35A至圖35D所示之本技術之第5實施形態進行說明。本第5實施形態之光檢測裝置1與上述之第1實施形態之光檢測裝置1不同的是電晶體T2，其以外之光檢測裝置1之構成基本上與上述之第1實施形態之光檢測裝置1為同樣之構成。此外，針對已說明之構成要素，賦予相同之符號，且省略其說明。
於上述之第1實施形態中，設置於第2半導體層50之電晶體T2係與設置於第1半導體層20之電晶體T1為相同種類之電晶體，但本實施形態不限定於此。電晶體T2可與電晶體T1為不同之種類電晶體。
電晶體T2只要與電晶體T1為不同種類之電晶體，則可為任何電晶體。例如，電晶體T2可如圖35A所示般為不由淺槽渠分離之平面型電晶體。又，例如，電晶體T2可如圖35B所示般為由淺槽渠分離之平面型電晶體。又，例如，電晶體T2可如圖35C所示般為FD SOI型電晶體。又，例如，電晶體T2可如圖35D所示般為Fin FET型電晶體。
《第5實施形態之主要效果》 即便為該第5實施形態之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
又，由於在本技術中，如第1半導體層20、第2半導體層50、第3半導體層80般具有複數個半導體層，故可就每一第2半導體層應用不同之製造方法。因此，設置於各半導體層之電晶體可根據其作用來選擇更佳之種類。例如，由於設置於第2半導體層50之電晶體T2構成讀出電路15，故可選擇更佳之種類之電晶體及其製造方法作為讀出電路15用。
[第6實施形態] 針對圖36所示之本技術之第6實施形態，以下進行說明。本第6實施形態之光檢測裝置1與上述之第1實施形態之光檢測裝置1不同的是接合部(墊)，其以外之光檢測裝置1之構成基本上與上述之第1實施形態之光檢測裝置1為同樣之構成。此外，針對已說明之構成要素，賦予相同之符號，且省略其說明。
如圖36所示，第2配線群33中所含之第2墊33F及第4墊33G各者與通孔34一起藉由雙鑲嵌法一體地設置。同樣，第3墊43F及第5墊43G各者與通孔34一起藉由雙鑲嵌法一體地設置。
≪第6實施形態之主要效果≫ 即便為該第6實施形態之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
≪第6實施形態之變化例≫ 以下，針對第6實施形態之變化例進行說明。
＜變化例1＞ 於圖37所示之第6實施形態之變化例1之光檢測裝置1之接合部中，未設置第2墊33F、第4墊33G、第3墊43F、及第5墊43G，使通孔34與通孔44直接連接。通孔34及通孔44係藉由單鑲嵌法設置。
即便為該第6實施形態之變化例1之光檢測裝置1，亦獲得與上述之第1實施形態之光檢測裝置1同樣之效果。
又，於該第6實施形態之變化例1之光檢測裝置1中，由於未設置第2墊33F、第4墊33G、第3墊43F、及第5墊43G，故可進一步抑制自電荷蓄積區域FD至放大電晶體AMP之閘極電極之電性路徑變長。
[第7實施形態] ＜1.對於電子機器之應用例＞ 其次，針對圖38所示之本技術之第7實施形態之電子機器100進行說明。電子機器100具備：固體攝像裝置101、光學透鏡102、快門裝置103、驅動電路104、及信號處理電路105。電子機器100不限定於此，例如為相機等電子機器。又，電子機器100具備上述之光檢測裝置1作為固體攝像裝置101。
光學透鏡(光學系統)102使來自被攝體之像光(入射光106)成像於固體攝像裝置101之攝像面上。藉此，於固體攝像裝置101內在一定期間蓄積信號電荷。快門裝置103控制對固體攝像裝置101之光照射期間及遮光期間。驅動電路104供給控制固體攝像裝置101之傳送動作及快門裝置103之快門動作之驅動信號。根據自驅動電路104供給之驅動信號(時序信號)，進行固體攝像裝置101之信號傳送。信號處理電路105對於自固體攝像裝置101輸出之信號(像素信號)進行各種信號處理。進行信號處理後之映像信號記憶於記憶體等記憶媒體、或輸出至監視器。
根據如此之構成，電子機器100由於具備抑制電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大之光檢測裝置1作為固體攝像裝置101，故可抑制供給至放大電晶體AMP之閘極電極之電壓之振幅變小。藉此，可抑制轉換效率降低。
此外，電子機器100不限於相機，可為其他電子機器。例如，可為面向行動電話等行動機器之相機模組等攝像裝置。
又，電子機器100可具備第1實施形態至第6實施形態及其變化例之任一者之光檢測裝置1、或第1實施形態至第6實施形態及其變化例中至少2個組合之光檢測裝置1，作為固體攝像裝置101。
＜2.對於移動體之應用例＞ 本揭示之技術(本技術)可對於各種產品應用。例如，本揭示之技術可實現為搭載於汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、自行車、個人移動性裝置、飛機、無人機、船舶、機器人等任一種移動體之裝置。
圖39係顯示作為可應用本揭示之技術之移動體控制系統之一例之車輛控制系統之概略性構成例之方塊圖。
車輛控制系統12000具備經由通訊網路12001連接之複數個電子控制單元。於圖39所示之例中，車輛控制系統12000具備：驅動系統控制單元12010、車體系統控制單元12020、車外資訊檢測單元12030、車內資訊檢測單元12040、及整合控制單元12050。又，作為整合控制單元12050之功能構成，圖示有微電腦12051、聲音圖像輸出部12052、及車載網路I/F(Interface，介面)12053。
驅動系統控制單元12010依照各種程式控制與車輛之驅動系統相關聯之裝置之動作。例如，驅動系統控制單元12010作為內燃機或驅動用馬達等用於產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用於將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛之舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等的控制裝置而發揮功能。
車體系統控制單元12020依照各種程式，控制裝備於車體之各種裝置之動作。例如，車體系統控制單元12020作為無鑰匙門禁系統、智慧型鑰匙系統、電動窗裝置、或頭燈、尾燈、煞車燈、方向燈或霧燈等各種燈之控制裝置而發揮功能。該情形下，可對車體系統控制單元12020輸入自代替鑰匙之可攜式機發出之電波或各種開關之信號。車體系統控制單元12020受理該等電波或信號之輸入，而控制車輛之門鎖裝置、電動窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載車輛控制系統12000之車輛外部之資訊。例如，於車外資訊檢測單元12030連接攝像部12031。車外資訊檢測單元12030使攝像部12031拍攝車外之圖像，且接收拍攝到之圖像。車外資訊檢測單元12030可基於接收到之圖像，來進行人、車、障礙物、標誌或路面上之文字等之物體檢測處理或距離檢測處理。
攝像部12031係接收光且輸出與該光之受光量相應之電信號之光感測器。攝像部12031可將電信號作為圖像輸出，亦可作為測距之資訊輸出。又，攝像部12031接收到之光可為可見光，亦可為紅外線等非可見光。
車內資訊檢測單元12040檢測車內之資訊。於車內資訊檢測單元12040連接有例如檢測駕駛者之狀態之駕駛者狀態檢測部12041。駕駛者狀態檢測部12041包含例如拍攝駕駛者之相機，車內資訊檢測單元12040基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊，可算出駕駛者之疲勞度或注意力集中度，亦可判別駕駛者是否打瞌睡。
微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車內外之資訊，運算驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置之控制目標值，且對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行以實現包含車輛之避免碰撞或緩和衝擊、基於車距之追隨行駛、車速維持行駛、車輛之碰撞警告、或車輛之車道偏離警告等的ADAS(Advanced Driver Assistance System，先進駕駛輔助系統)之功能為目的之協調控制。
又，微電腦12051藉由基於由車外資訊檢測單元12030或車內資訊檢測單元12040取得之車輛周圍之資訊而控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，而可進行以不依賴駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
又，微電腦12051可基於由車外資訊檢測單元12030取得之車外之資訊，對車體系統控制單元12020輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行根據由車外資訊檢測單元12030檢測到之前方車或對向車之位置而控制頭燈、而將遠光燈切換為近光燈等之以謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052係朝可針對車輛之乘客或車外以視覺性或聽覺性地通知資訊之輸出裝置，發送聲音及圖像中至少一者之輸出信號。於圖39之例中，例示音訊揚聲器12061、顯示部12062及儀表板12063作為輸出裝置。顯示部12062例如可包含車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。
圖40係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。
於圖40中，車輛12100具有攝像部12101、12102、12103、12104、12105作為攝像部12031。
攝像部12101、12102、12103、12104、12105設置於例如車輛12100之前保險桿、側視鏡、後保險桿、後門及車廂內之擋風玻璃之上部等之位置。前保險桿所具備之攝像部12101及車廂內之擋風玻璃之上部所具備之攝像部12105主要取得車輛12100前方之圖像。側視鏡所具備之攝像部12102、12103主要取得車輛12100側方之圖像。後保險桿或後門所具備之攝像部12104主要取得車輛12100後方之圖像。由攝像部12101及12105取得之前方之圖像主要用於前方車輛、行人、障礙物、號志機、交通標誌或車道線等之檢測。
此外，於圖40中顯示攝像部12101至12104之攝影範圍之一例。攝像範圍12111表示設置於前保險桿之攝像部12101之攝像範圍，攝像範圍12112、12113表示分別設置於側視鏡之攝像部12102、12103之攝像範圍，攝像範圍12114表示設置於後保險桿或後門之攝像部12104之攝像範圍。例如，藉由將由攝像部12101至12104拍攝到之圖像資料重合，可獲得自上方觀察車輛12100之俯瞰圖像。
攝像部12101至12104之至少1者可具有取得距離資訊之功能。例如，攝像部12101至12104之至少1者可為含有複數個攝像元件之立體攝影機，亦可為具有相位差檢測用之像素之攝像元件。
例如，微電腦12051藉由基於根據攝像部12101至12104獲得之距離資訊，求得與攝像範圍12111至12114內之各立體物相隔之距離、及該距離之時間性變化(相對於車輛12100之相對速度)，而可尤其將位於車輛12100之行進路上最近之立體物、且為在與車輛12100大致相同之方向以特定之速度(例如0km/h以上)行駛之立體物擷取作為前方車。進而，微電腦12051可設定針對前方車於前方側應預先確保之車距，進行自動煞車控制(亦包含停止追隨控制)、自動加速控制(亦包含起步追隨控制)等。如此般可進行不受限於駕駛者之操作而自律行駛之自動駕駛等為目的之協調控制。
例如，微電腦12051可基於自攝像部12101至12104取得之距離資訊，將與立體物相關之立體物資料分類為機車、普通車輛、大型車輛、行人、電線桿等其他立體物而加以擷取，且用於自動迴避障礙物。例如，微電腦12051可將車輛12100周邊之障礙物識別為車輛12100之駕駛員可視認之障礙物及難以視認之障礙物。且，微電腦12051判斷表示與各障礙物碰撞之危險度之碰撞風險，當遇到碰撞風險為設定值以上而有可能發生碰撞之狀況時，藉由經由音訊揚聲器12061或顯示部12062對駕駛員輸出警報，或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或迴避操舵，而可進行用於避免碰撞之駕駛支援。
攝像部12101至12104之至少1個可為檢測紅外線之紅外線相機。例如，微電腦12051可藉由判定在攝像部12101至12104之攝像圖像中是否存在有行人而辨識行人。如此之行人之辨識藉由例如擷取作為紅外線相機之攝像部12101至12104之攝像圖像之特徵點之程序、及針對表示物體之輪廓之一系列特徵點進行圖案匹配處理而判別是否為行人之程序而進行。當微電腦12051判定為在攝像部12101至12104之攝像圖像中存在行人，且辨識為行人時，聲音圖像輸出部12052控制顯示部12062而針對該被辨識出之行人重疊顯示用於強調之方形輪廓線。又，聲音圖像輸出部12052亦可以將表示行人之圖標等顯示於所期望之位置之方式控制顯示部12062。
以上，針對可應用本揭示之技術之車輛控制系統之一例進行了說明。本揭示之技術可適用於以上所說明之構成中之攝像部12031。具體而言，圖4A等所示之光檢測裝置1可為應用於攝像部12031。藉由將本揭示之技術應用於攝像部12031，而可抑制電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大，可抑制供給至放大電晶體AMP之閘極電極之電壓之振幅變小。藉此，可提高轉換效率，可較大地取得將信號電荷傳遞至垂直信號線之電壓之振幅。
＜3.對於內視鏡手術系統之應用例＞ 本揭示之技術(本技術)可對於各種產品應用。例如，本揭示之技術可應用於內視鏡手術系統。
圖41係顯示可應用本揭示之技術(本技術)之內視鏡手術系統之概略性構成之一例之圖。
於圖41中，圖示施術者(醫生)11131使用內視鏡手術系統11000對病床11133上之患者11132進行手術之狀況。如圖示般，內視鏡手術系統11000包含：內視鏡11100、氣腹管11111或能量處置具11112等其他手術器具11110、支持內視鏡1110之支持臂裝置11120、及搭載有用於內視鏡下手術之各種裝置之手推車11200。
內視鏡11100包含：鏡筒11101，其自前端起特定長度之區域插入患者11132之體腔內；及相機頭11102，其連接於鏡筒11101之基端。於圖示之例中，圖示構成為具有硬性鏡筒11101之所謂硬性鏡之內視鏡11100，但內視鏡11100亦可構成為具有軟性鏡筒之所謂軟性鏡。
於鏡筒11101之前端設置有嵌入有物鏡之開口部。於內視鏡11100連接有光源裝置11203，由該光源裝置11203產生之光由在鏡筒11101之內部延伸設置之光導件導光至該鏡筒之前端，並經由物鏡向患者11132之體腔內之觀察對象照射。此外，內視鏡11100可為直視鏡，亦可為斜視鏡或側視鏡。
於相機頭11102之內部設置有光學系統及攝像元件，來自觀察對象之反射光(觀察光)藉由該光學系統而集光於該攝像元件。藉由該攝像元件將觀察光進行光電轉換，而產生與觀察光對應之電信號、亦即與觀察像對應之圖像信號。該圖像信號作為原始(RAW)資料發送至相機控制單元(CCU: Camera Control Unit)11201。
CCU 11201係由CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)或GPU(Graphics Processing Unit，圖形處理單元)等構成，統括地控制內視鏡11100及顯示裝置11202之動作。進而，CCU 11201自相機頭11102接收圖像信號，對該圖像信號實施例如顯影處理(解馬賽克處理)等用於顯示基於該圖像信號之圖像之各種圖像處理。
顯示裝置11202藉由來自CCU 11201之控制而顯示基於由該CCU 11201實施了圖像處理之圖像信號的圖像。
光源裝置11203係由例如LED(Light Emitting Diode，發光二極體)等光源構成，對內視鏡11100供給拍攝手術部位等時之照射光。
輸入裝置11204係對於內視鏡手術系統1100之輸入介面。使用者可經由輸入裝置11204對於內視鏡手術系統11000進行各種資訊之輸入或指示輸入。例如，使用者輸入變更內視鏡11100之攝像條件(照射光之種類、倍率及焦距等)之意旨之指示等。
處置具控制裝置11205控制用於燒灼組織、切開或封閉血管等之能量處置具11112之驅動。氣腹裝置11206出於確保內視鏡11100之視野及確保施術者之作業空間之目的，為了使患者11132之體腔膨起，而經由氣腹管11111將氣體送入該體腔內。記錄器11207係可記錄與手術相關之各種資訊之裝置。印表機11208係可將與手術相關之各種資訊以文字、圖像或圖表等各種形式予以印刷之裝置。
此外，對內視鏡11100供給拍攝手術部位時之照射光之光源裝置11203可包含例如LED、雷射光源或由其等之組合構成之白色光源。在由RGB雷射光源之組合構成白色光源時，由於可高精度地控制各色(各波長)之輸出強度及輸出時序，故在光源裝置11203中可進行攝像圖像之白平衡之調整。又，該情形下，藉由分時對觀察對象照射來自RGB雷射光源各者之雷射光，與該照射時序同步地控制相機頭11102之攝像元件之驅動，而亦可分時拍攝與RGB各者對應之圖像。根據該方法，即便於該攝像元件未設置彩色濾光器，亦可獲得彩色圖像。
又，光源裝置11203可以每隔特定時間變更所輸出之光之強度之方式控制該驅動。藉由與該光之強度之變更之時序同步地控制相機頭11102之攝像元件之驅動而時分地取得圖像，且將該圖像合成，而可產生無所謂欠曝及過曝之高動態範圍之圖像。
又，光源裝置11203可構成為可供給與特殊光觀察對應之特定波長頻帶之光。於特殊光觀察中，例如，藉由利用生物體組織之光吸收之波長依存性，照射較一般觀察時之照射光(亦即白色光)為窄頻之光，而進行以高對比度拍攝黏膜表層之血管等特定組織之所謂窄頻光觀察(Narrow Band Imaging，窄頻影像)。或，於特殊光觀察中，可進行利用藉由照射激發光產生之螢光而獲得圖像之螢光觀察。於螢光觀察中，可進行對生物體組織照射激發光而觀察來自該生物體組織之螢光(自身螢光觀察)、或對生物體組織局部注射靛氰綠(ICG)等之試劑且對該生物體組織照射與該試劑之螢光波長對應之激發光而獲得螢光像等。光源裝置11203可構成為可供給與如此之特殊光觀察對應之窄頻光及/或激發光。
圖42係顯示圖41所示之相機頭11102及CCU 11201之功能構成之一例之方塊圖。
相機頭11102具有：透鏡單元11401、攝像部11402、驅動部11403、通訊部11404、及相機頭控制部11405。CCU 11201具有：通訊部11411、圖像處理部11412、及控制部11413。相機頭11102與CCU 11201藉由傳送纜線11400可相互通訊地連接。
透鏡單元11401係設置於與鏡筒11101之連接部之光學系統。自鏡筒11101之前端擷取之觀察光被導光至相機頭11102，而入射至該透鏡單元11401。透鏡單元11401係組合有包含變焦透鏡及對焦透鏡之複數個透鏡而構成。
攝像部11402係由攝像元件構成。構成攝像部11402之攝像元件可為1個(所謂之單板式)，亦可為複數個(所謂之多板式)。若攝像部11402由多板式構成，例如由各攝像元件產生與RGB各者對應之圖像信號，藉由將其等合成而可獲得彩色圖像。或，攝像部11402可構成為具有用於分別取得與3D(Dimensional，維度)顯示對應之右眼用及左眼用之圖像信號的1對攝像元件。藉由進行3D顯示，而手術者11113可更正確地掌握手術部位之生物體組織之深度。此外，若攝像部11402由多板式構成，可與各攝像元件對應地，亦將透鏡單元11401設置複數個系統。
又，攝像部11402可未必設置於相機頭11102。例如，攝像部11402可於鏡筒11101之內部設置於物鏡之正後方。
驅動部11403包含致動器，藉由來自相機頭控制部11405之控制，使透鏡單元11401之變焦透鏡及對焦透鏡沿著光軸移動特定距離。藉此，可適宜地調整由攝像部11402拍攝到之攝像圖像之倍率及焦點。
通訊部11404係由用於在與CCU 11201之間收發各種資訊之通訊裝置構成。通訊部11404將自攝像部11402獲得之圖像信號作為RAW(原始)資料經由傳送纜線11140發送至CCU 11201。
又，通訊部11404自CCU 11201接收用於控制相機頭11102之驅動之控制信號，且供給至相機頭控制部11405。該控制信號中例如包含指定攝像圖像之訊框率之意旨之資訊、指定攝像時之曝光值之意旨之資訊、及/或指定攝像圖像之倍率及焦點之意旨之資訊等與攝像條件相關之資訊。
此外，上述之訊框率或曝光值、倍率、焦點等攝像條件可由使用者適宜地指定，亦可由CCU 11201之控制部11413基於所取得之圖像信號自動設定。如為後者，需在內視鏡11100搭載所謂之AE(Auto Exposure，自動曝光)功能、AF(Auto Focus，自動對焦)功能及AWB(Auto White Balance，自動白平衡)功能。
相機頭控制部11405基於經由通訊部11404接收之來自CCU 11201之控制信號，控制相機頭11102之驅動。
通訊部11411係由用於在與相機頭11102之間收發各種資訊之通訊裝置而構成。通訊部11411接收自相機頭11102經由傳送纜線11400發送之圖像信號。
又，通訊部11411對相機頭11102發送用於控制相機頭11102之驅動之控制信號。圖像信號或控制信號可藉由電通訊或光通訊等發送。
圖像處理部11412對自相機頭11102發送之原始(RAW)資料即圖像信號實施各種圖像處理。
控制部11413進行與內視鏡1110對手術部位等之攝像、及藉由手術部位等之攝像而獲得之攝像圖像之顯示相關之各種控制。例如，控制部11413產生用於控制相機頭11102之驅動之控制信號。
又，控制部11413基於由圖像處理部11412實施圖像處理之圖像信號使顯現有手術部位等之攝像圖像顯示於顯示裝置11202。此時，控制部11413可利用各種圖像辨識技術辨識攝像圖像內之各種物體。例如，控制部11413藉由檢測攝像圖像中所含之物體之邊緣之形狀或顏色等，而可辨識鑷子等手術器具、特定之生物體部位、出血、能量處置具11112之使用時之霧氣等。控制部11413可在使顯示裝置11202顯示攝像圖像時，使用該辨識結果，使各種手術支援資訊重疊顯示於該手術部位之圖像內。藉由重疊顯示手術支援資訊，提示給施術者11131，而可減輕施術者11131之負擔，而施術者11131確實地進行手術。
連接相機頭11102及CCU 11201之傳送纜線11400可為與電氣信號之通訊對應之電氣信號纜線、與光通訊對應之光纖、或其等之複合纜線。
此處，於圖示之例中，可使用傳送纜線1140以有線進行通訊，但相機頭11102與CCU 11201之間之通訊亦可以無線進行。
以上，針對可適用本揭示之技術之內視鏡手術系統之一例進行了說明。本揭示之技術可應用於以上所說明之構成之中之相機頭11102之攝像部11402等。具體而言，圖4A等之光檢測裝置1可應用於攝像部11402。藉由將本揭示之技術應用於攝像部11402，而可抑制電荷蓄積區域FD之電容Cfd變大，可抑制供給至放大電晶體AMP之閘極電極之電壓之振幅變小。藉此，可提高轉換效率，可較大地取得將信號電荷傳遞至垂直信號線之電壓之振幅。
此外，此處，作為一例，針對內視鏡手術系統進行了說明，但本揭示之技術此外可應用於例如顯微鏡手術系統等。
[其他實施形態] 如上述般，本技術係由第1實施形態至第7實施形態記載，但不應理解為形成本揭示之一部分之論述及圖式限定本技術。根據本揭示，各種替代實施形態、實施例及運用技對精通此項技術者而言應是不言而喻。
例如，亦可將於第1實施形態至第7實施形態及其變化例中說明之各個技術性思想相互組合。例如，可將上述之第5實施形態之電晶體之構造應用於第2實施形態，可實現將第6實施形態之接合部之構造應用於第2實施形態等遵循各個技術性思想之各種組合。
又，本技術除了作為上述之影像感測器之固體攝像裝置以外，亦可應用於亦包含被稱為ToF(Time of Flight，飛行時間)感測器之測定距離之測距感測器等之所有光檢測裝置。測距感測器係向物體發出照射光，檢測該照射光由物體之表面反射並返回而來之反射光，基於自發出照射光起直至接收到反射光為止之飛行時間而算出與物體相隔之距離的感測器。作為該測距感測器之構造，可採用上述之第1導體及第2導體之構造。又，本技術亦可應用於光檢測裝置1以外之半導體裝置。又，例如，作為構成上述之構成要素而舉出之材料可包含添加物或雜質等。
如此，毋庸置疑本技術包含此處所記載之各種實施形態等。因此，本發明之技術性範圍係僅由根據上述之說明妥當之申請專利範圍所記載之發明特定事項決定者。
又，本說明書所記載之效果終極而言僅為例示而並非被限定者，亦可具有其他效果。
此外，本技術可採用如以下之構成。 (1) 一種光檢測裝置，其具有依序積層有第1半導體層、第1配線層、第2配線層、及第2半導體層之積層構造，且 前述第1半導體層具有：單元區域，其構成光電轉換元件；電荷蓄積區域；及傳送電晶體，其就每一前述光電轉換元件設置，且可將由前述光電轉換元件產生之信號電荷傳送至前述電荷蓄積區域； 前述第1配線層具有：第1配線群；及第2配線群，其對於前述第1配線群介隔著絕緣膜而積層； 前述第1配線群係位於最偏靠前述第1半導體層處之配線群，包含沿水平方向空開間隔地設置之第1墊、基準電位線、及閘極控制線； 前述第2配線群包含第2墊，該第2墊面向前述第1配線層之前述第2配線層側之面，且電性連接於前述第1墊； 前述第1配線層具有：第1通孔，其一端連接於前述電荷蓄積區域，另一端連接於前述第1墊；第2通孔，其一端連接於前述單元區域，另一端連接於前述基準電位線；及第3通孔，其一端連接於前述傳送電晶體之閘極電極，另一端連接於前述閘極控制線。 (2) 如(1)之光檢測裝置，其中前述第1半導體層包含複數組包含排列成2列2行之4個前述單元區域之組；且 前述組於俯視下為方形； 就每一前述組設置有至少一個前述電荷蓄積區域、一個前述第1墊、及一個前述第2墊； 前述第1墊設置於在俯視下重疊於前述組之中央之位置。 (3) 如(2)之光檢測裝置，其前述第2墊設置於在俯視下重疊於前述組之中央之位置。 (4) 如(2)或(3)之光檢測裝置，其中前述第2配線層包含第3墊，該第3墊面向前述第2配線層之前述第1配線層側之面，且接合於前述第2墊；且 前述第2半導體層包含放大電晶體； 前述放大電晶體具有閘極電極，可輸出與往向該閘極電極之輸入電壓相應之電壓； 前述放大電晶體之閘極電極電性連接於前述第3墊。 (5) 如(4)之光檢測裝置，其中前述放大電晶體之閘極電極位於在俯視下重疊於前述第1墊之位置。 (6) 如(2)至(5)中任一項之光檢測裝置，其中前述第2配線群包含第4墊，該第4墊面向前述第1配線層之前述第2配線層側之面，且電性連接於前述基準電位線；且 前述第4墊配置於在俯視下重疊於前述組之角部之位置。 (7) 如(6)之光檢測裝置，其中前述第2配線層包含第5墊，該第5墊面向前述第2配線層之前述第1配線層側之面，且接合於前述第4墊。 (8) 如(2)至(7)中任一項之光檢測裝置，其中就每一前述單元區域構成2個前述光電轉換元件。 (9)如(1)至(8)中任一項之光檢測裝置，其中前述第1配線層僅包含前述第1配線群、及前述第2配線群作為配線群。 (10) 如(1)至(9)中任一項之光檢測裝置，其具有依序積層有前述第1半導體層、前述第1配線層、前述第2配線層、前述第2半導體層、第3配線層、第4配線層、及第3半導體層之積層構造。 (11) 一種電子機器，其具備光檢測裝置、及使來自被攝體之像光成像於前述光檢測裝置之光學系統；且 前述光檢測裝置， 具有依序積層有第1半導體層、第1配線層、第2配線層、及第2半導體層之積層構造； 前述第1半導體層具有：單元區域，其構成光電轉換元件；電荷蓄積區域；及傳送電晶體，其就每一前述光電轉換元件設置，且可將由前述光電轉換元件產生之信號電荷傳送至前述電荷蓄積區域； 前述第1配線層具有：第1配線群；及第2配線群，其對於前述第1配線群介隔著絕緣膜而積層； 前述第1配線群係位於最偏靠前述第1半導體層處之配線群，包含沿水平方向空開間隔地設置之第1墊、基準電位線、及閘極控制線； 前述第2配線群包含第2墊，該第2墊面向前述第1配線層之前述第2配線層側之面，且電性連接於前述第1墊； 前述第1配線層具有：第1通孔，其一端連接於前述電荷蓄積區域，另一端連接於前述第1墊；第2通孔，其一端連接於前述單元區域，另一端連接於前述基準電位線；及第3通孔，其一端連接於前述傳送電晶體之閘極電極，另一端連接於前述閘極控制線。
本技術之範圍並非係限定於圖示所記載之例示性實施形態者，亦包含帶來與本技術視為目的者均等之效果之所有實施形態。進而，本技術之範圍並非係限定於由申請專利範限定之發明特徵之組合者，可能由所有揭示之各個特徵中之特定特徵之所有所期望之組合限定。
1:光檢測裝置 2:半導體晶片 2A:像素區域 2B:周邊區域 3, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4:像素 4:垂直驅動電路 5:行信號處理電路 6:水平驅動電路 7:輸出電路 8:控制電路 9:像素組 10:像素驅動線 11, VSL:垂直信號線 12:水平信號線 13:邏輯電路 14:接合墊 15:讀出電路 20:第1半導體層 20a, 20a1, 20a2, 20a3, 20a4:單元區域 20a11, 20a12, 20a21, 20a22, 20a31, 20a32, 20a41, 20a42:副單元區域 20b:分離區域 20b1, 20b2, 20b3, 20b4:分離區域 21:組 30:第1配線層 31, 41, 61, 71:絕緣膜 32:第1配線群 32F:第1墊 32G, 32G1, 32G2, VSS:基準電位線 32T, 32T1, 32T2, 32T3, 32T4:閘極控制線 33:第2配線群 33F:第2墊 33G:第4墊 34, 74:通孔(接點) 34a:第1通孔 34b:第2通孔 34c:第3通孔 40:第2配線層 42, 42a, 72:配線 42: 通孔 42F:第1墊 43F:第3墊 43G:第5墊 44:通孔 50:第2半導體層 60:第3配線層 62:第6墊 70:第4配線層 73:第7墊 80:第3半導體層 100:電子機器 101:固體攝像裝置 102:光學系統(光學透鏡) 103:快門裝置 104:驅動電路 105:信號處理電路 106:入射光 11000:內視鏡手術系統 11100:內視鏡 11101:鏡筒 11102:相機頭 11110:手術器具 11111:氣腹管 11112:能量處置具 11120:支持臂裝置 11131:施術者(醫生) 11132:患者 11133:病床 11200:手推車 11201:相機控制單元/CCU 11202:顯示裝置 11203:光源裝置 11204:輸入裝置 11205:處置具控制裝置 11206:氣腹裝置 11207:記錄器 11208:印表機 11400:傳送纜線 11401:透鏡單元 11402, 12031, 12101, 12102, 12103, 12104, 12105:攝像部 11403:驅動部 11404:通訊部 11405:相機頭控制部 11411:通訊部 11412:圖像處理部 11413:控制部 12000:車輛控制系統 12001:通訊網路 12010:驅動系統控制單元 12020:車體系統控制單元 12030:車外資訊檢測單元 12040:車內資訊檢測單元 12041:駕駛者狀態檢測部 12050:整合控制單元 12051:微電腦 12052:聲音圖像輸出部 12053:車載網路I/F 12061:音訊揚聲器 12062:顯示部 12063:儀表板 12100:車輛 12111, 12112, 12113, 12114:攝像範圍 A-A, B-B:切斷線 AMP:放大電晶體/電晶體 CF:彩色濾光器 Cfd:電容 FD:電荷蓄積區域 FL:平坦化膜 G:閘極電極 ML:微透鏡 PD:光電轉換元件 RST:重置電晶體/電晶體 S1:第1面 S2:第2面 S3:第3面 S4:第4面 S5:第5面 SEL:選擇電晶體/電晶體 T1,T2, T2A,T3:電晶體 TR:傳送電晶體 TSV:貫通電極 X, Y, Z:方向
圖1係顯示本技術之第1實施形態之光檢測裝置之一構成例之晶片配置圖。 圖2係顯示本技術之第1實施形態之光檢測裝置之一構成例之方塊圖。 圖3係本技術之第1實施形態之光檢測裝置之像素之等效電路圖。 圖4A係本技術之第1實施形態之光檢測裝置之縱剖視圖。 圖4B係將圖4A之主要部分放大而顯示之部分放大圖。 圖4C係顯示在本技術之第1實施形態之光檢測裝置中像素組與第1配線群之俯視之位置關係之說明圖。 圖4D係顯示在本技術之第1實施形態之光檢測裝置中像素組與第2墊至第5墊之俯視之位置關係之說明圖。 圖4E係顯示在本技術之第1實施形態之光檢測裝置中像素組與第2配線層之配線之俯視之位置關係之說明圖。 圖4F係顯示在本技術之第1實施形態之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖5係顯示本技術之第1實施形態之光檢測裝置之製造方法之流程圖。 圖6係顯示在本技術之第1實施形態之變化例1之光檢測裝置中像素組與第2墊至第5墊之俯視之位置關係之說明圖。 圖7係顯示在本技術之第1實施形態之變化例2之光檢測裝置中像素組與第2墊至第5墊之俯視之位置關係之說明圖。 圖8A係本技術之第2實施形態之光檢測裝置之主要部分之俯視圖。 圖8B係顯示沿圖8A之B-B切斷線剖視時之剖面構造之縱剖視圖。 圖8C係顯示在本技術之第2實施形態之光檢測裝置中像素組、與第2墊至第5墊之俯視之位置關係之說明圖。 圖9係顯示在本技術之第2實施形態之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖10係顯示在本技術之第2實施形態之變化例1之光檢測裝置中像素組與第2墊至第5墊之俯視之位置關係之說明圖。 圖11係顯示在本技術之第2實施形態之變化例2之光檢測裝置中像素組與第2墊至第5墊之俯視之位置關係之說明圖。 圖12A係顯示在本技術之第3實施形態之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖12B係顯示擴散分離區域之剖面構造之一例之縱剖視圖。 圖13A係顯示在本技術之第3實施形態之變化例1之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖13B係顯示全槽渠分離區域與擴散分離區域之組合之剖面構造之一例之縱剖視圖。 圖14係顯示在本技術之第3實施形態之變化例2之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖15係顯示在本技術之第3實施形態之變化例3之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖16係顯示在本技術之第3實施形態之變化例4之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖17係顯示在本技術之第4實施形態之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖18係顯示在本技術之第4實施形態之變化例1之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖19係顯示在本技術之第4實施形態之變化例2之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖20係顯示在本技術之第4實施形態之變化例3之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖21係顯示在本技術之第4實施形態之變化例4之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖22係顯示在本技術之第4實施形態之變化例5之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖23係顯示在本技術之第4實施形態之變化例6之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖24係顯示在本技術之第4實施形態之變化例7之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖25係顯示在本技術之第4實施形態之變化例8之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖26係顯示在本技術之第4實施形態之變化例9之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖27係顯示在本技術之第4實施形態之變化例10之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖28係顯示在本技術之第4實施形態之變化例11之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖29係顯示在本技術之第4實施形態之變化例12之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖30係顯示在本技術之第4實施形態之變化例13之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖31係顯示在本技術之第4實施形態之變化例14之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖32係顯示在本技術之第4實施形態之變化例15之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖33係顯示在本技術之第4實施形態之變化例16之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖34係顯示在本技術之第4實施形態之變化例17之光檢測裝置中分離區域與像素組內之第1墊及第1通孔之位置關係之俯視圖。 圖35A係顯示本技術之第5實施形態之光檢測裝置具有之電晶體之構造之圖。 圖35B係顯示本技術之第5實施形態之光檢測裝置具有之電晶體之構造之圖。 圖35C係顯示本技術之第5實施形態之光檢測裝置具有之電晶體之構造之圖。 圖35D係顯示本技術之第5實施形態之光檢測裝置具有之電晶體之構造之圖。 圖36係顯示本技術之第6實施形態之光檢測裝置具有之接合部之構造之圖。 圖37係顯示本技術之第6實施形態之變化例1之光檢測裝置具有之接合部之構造之圖。 圖38係顯示本技術之第7實施形態之電子機器之概略構成之圖。 圖39係顯示車輛控制系統之概略性構成之一例之方塊圖。 圖40係顯示車外資訊檢測部及攝像部之設置位置之一例之說明圖。 圖41係顯示內視鏡手術系統之概略性構成之一例之圖。 圖42係顯示相機頭及CCU之功能構成之一例之方塊圖。
20:第1半導體層
20a,20a1,20a4:單元區域
30:第1配線層
31,41:絕緣膜
32:第1配線群
32F:第1墊
32G:基準電位線
32T1,32T2,32T3,32T4:閘極控制線
33:第2配線群
33F:第2墊
33G:第4墊
34:通孔(接點)
34a:第1通孔
34b:第2通孔
34c:第3通孔
40:第2配線層
42,42a:配線
43F:第3墊
43G:第5墊
44:通孔
50:第2半導體層
FD:電荷蓄積區域
G:閘極電極
S1:第1面
S3:第3面
T1,T2,T2A:電晶體

Claims (11)

  1. 一種光檢測裝置，其具有依序積層有第1半導體層、第1配線層、第2配線層、及第2半導體層之積層構造；且 前述第1半導體層具有：單元區域，其構成光電轉換元件；電荷蓄積區域；及傳送電晶體，其就每一前述光電轉換元件設置，且可將由前述光電轉換元件產生之信號電荷傳送至前述電荷蓄積區域； 前述第1配線層具有：第1配線群；及第2配線群，其對於前述第1配線群介隔著絕緣膜而積層； 前述第1配線群係位於最偏靠前述第1半導體層處之配線群，包含沿水平方向空開間隔地設置之第1墊、基準電位線、及閘極控制線； 前述第2配線群包含第2墊，該第2墊面向前述第1配線層之前述第2配線層側之面，且電性連接於前述第1墊； 前述第1配線層具有：第1通孔，其一端連接於前述電荷蓄積區域，另一端連接於前述第1墊；第2通孔，其一端連接於前述單元區域，另一端連接於前述基準電位線；及第3通孔，其一端連接於前述傳送電晶體之閘極電極，另一端連接於前述閘極控制線。
  2. 如請求項1之光檢測裝置，其中前述第1半導體層包含複數組包含排列成2列2行之4個前述單元區域之組；且 前述組於俯視下為方形； 就每一前述組設置有至少一個前述電荷蓄積區域、一個前述第1墊、及一個前述第2墊； 前述第1墊設置於在俯視下重疊於前述組之中央之位置。
  3. 如請求項2之光檢測裝置，其中前述第2墊設置於在俯視下重疊於前述組之中央之位置。
  4. 如請求項2之光檢測裝置，其中前述第2配線層包含第3墊，該第3墊面向前述第2配線層之前述第1配線層側之面，且接合於前述第2墊；且 前述第2半導體層包含放大電晶體； 前述放大電晶體具有閘極電極，可輸出與往向該閘極電極之輸入電壓相應之電壓； 前述放大電晶體之閘極電極電性連接於前述第3墊。
  5. 如請求項4之光檢測裝置，其中前述放大電晶體之閘極電極位於在俯視下重疊於前述第1墊之位置。
  6. 如請求項2之光檢測裝置，其中前述第2配線群包含第4墊，該第4墊面向前述第1配線層之前述第2配線層側之面，且電性連接於前述基準電位線；且 前述第4墊配置於在俯視下重疊於前述組之角部之位置。
  7. 如請求項6之光檢測裝置，其中前述第2配線層包含第5墊，該第5墊面向前述第2配線層之前述第1配線層側之面，且接合於前述第4墊。
  8. 如請求項2之光檢測裝置，其就每一前述單元區域構成2個前述光電轉換元件。
  9. 如請求項1之光檢測裝置，其中前述第1配線層僅包含前述第1配線群、及前述第2配線群作為配線群。
  10. 如請求項1之光檢測裝置，其具有依序積層有前述第1半導體層、前述第1配線層、前述第2配線層、前述第2半導體層、第3配線層、第4配線層、及第3半導體層之積層構造。
  11. 一種電子機器，其具備光檢測裝置、及使來自被攝體之像光成像於前述光檢測裝置之光學系統；且 前述光檢測裝置， 具有依序積層有第1半導體層、第1配線層、第2配線層、及第2半導體層之積層構造； 前述第1半導體層具有：單元區域，其構成光電轉換元件；電荷蓄積區域；及傳送電晶體，其就每一前述光電轉換元件設置，且可將由前述光電轉換元件產生之信號電荷傳送至前述電荷蓄積區域； 前述第1配線層具有：第1配線群；及第2配線群，其對於前述第1配線群介隔著絕緣膜而積層； 前述第1配線群係位於最偏靠前述第1半導體層處之配線群，包含沿水平方向空開間隔地設置之第1墊、基準電位線、及閘極控制線； 前述第2配線群包含第2墊，該第2墊面向前述第1配線層之前述第2配線層側之面，且電性連接於前述第1墊； 前述第1配線層具有：第1通孔，其一端連接於前述電荷蓄積區域，另一端連接於前述第1墊；第2通孔，其一端連接於前述單元區域，另一端連接於前述基準電位線；及第3通孔，其一端連接於前述傳送電晶體之閘極電極，另一端連接於前述閘極控制線。
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