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TWI869512B - 固態攝像裝置及電子機器 - Google Patents

固態攝像裝置及電子機器 Download PDF

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TWI869512B
TWI869512B TW109144055A TW109144055A TWI869512B TW I869512 B TWI869512 B TW I869512B TW 109144055 A TW109144055 A TW 109144055A TW 109144055 A TW109144055 A TW 109144055A TW I869512 B TWI869512 B TW I869512B
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scatterer
solid
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Inventor
西田慶次
Original Assignee
日商索尼半導體解決方案公司
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Abstract

本揭示提供一種可減少同色間感度差且抑制異色間混色之固態攝像裝置。本揭示具備：複數個光電轉換部，其等形成於基板，產生與入射光之光量對應之信號電荷；微型透鏡陣列，其包含微型透鏡，該微型透鏡相對於包含相鄰之至少2個以上之光電轉換部21的光電轉換部群而形成，將入射光導光至光電轉換部群；散射體，其配置於由微型透鏡聚光之入射光之光路上；及像素間遮光部，其包含形成於光電轉換部群之光電轉換部與相鄰於光電轉換部群之光電轉換部之間的溝槽部、及填充於溝槽部之絕緣物。且，溝槽部之散射體側之內側面之開口部側係以溝槽寛度隨著朝向溝槽部之底部而變窄之方式傾斜之平面。

Description

固態攝像裝置及電子機器
本技術係關於一種固態攝像裝置及電子機器。
先前，提案有一種作為對相鄰之4個光電轉換部共用1個微型透鏡之構造，可基於4個光電轉換部產生之信號電荷間之差量算出到達被攝體之間之距離的固態攝像裝置(例如參照專利文獻1)。專利文獻1所記載之固態攝像裝置藉由於微型透鏡之聚光點設置散射體，由散射體使經聚集之光散射而將之分配於相鄰之4個光電轉換部。且，抑制起因於光瞳修正等之光電轉換部間之受光感度差(同色間感度差)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2013-211413號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，於專利文獻1記載之固態攝像裝置，因由散射體使光散射，故散射光侵入至周圍之光電轉換部，而有產生異色間混色之可能性。因此，有由固態攝像裝置獲得之圖像之畫質下降之可能性。 本揭示之目的在於提供一種可減少同色間感度差且可抑制異色間混色之固態攝像裝置及電子機器。 [解決問題之技術手段]
本揭示之固態攝像裝置具備：(a)複數個光電轉換部，其等形成於基板，產生與入射光之光量對應之信號電荷；(b)微型透鏡陣列，其包含微型透鏡，該微型透鏡相對於包含相鄰之至少2個以上之光電轉換部的光電轉換部群而形成，將入射光導光至光電轉換部群；(c)散射體，其配置於由微型透鏡聚光之入射光之光路上；及(d)像素間遮光部，其包含形成於光電轉換部群之光電轉換部與相鄰於光電轉換部群之光電轉換部之間的溝槽部、及填充於溝槽部之絕緣物；(e)溝槽部之散射體側之內側面之開口部側係以溝槽寛度隨著朝向溝槽部之底部而變窄之方式傾斜之平面或彎曲之曲面。
又，本揭示之電子機器具備：(a)固態攝像裝置，其具備：複數個光電轉換部，其等形成於基板，產生對應於入射光之光量之信號電荷；微型透鏡陣列，其包含微型透鏡，該微型透鏡相對於包含相鄰之至少2個以上之光電轉換部的光電轉換部群而形成，將入射光導光至光電轉換部群；散射體，其配置於由微型透鏡聚光之入射光之光路上；及像素間遮光部，其包含形成於光電轉換部群之光電轉換部與相鄰於光電轉換部群之光電轉換部之間的溝槽部、及填充於溝槽部之絕緣物；溝槽部之散射體側之內側面之開口部側係以溝槽寛度隨著朝向溝槽部之底部而變窄之方式傾斜之平面或彎曲之曲面；(b)光學透鏡，其使來自被攝體之像光成像於固態攝像裝置之攝像面上；及(c)信號處理電路，其對自固態攝像裝置輸出之信號進行信號處理。
以下，一面參照圖1～圖24一面說明本揭示之實施形態之固態攝像裝置1及電子機器之一例。按以下之順序說明本揭示之實施形態。另，本揭示並非限定於以下之例者。又，本說明書記載之效果僅為例示並非限定者，又亦可有其他效果。
1.第1實施形態：固態攝像裝置 1-1 固態攝像裝置之整體構成 1-2 主要部分之構成 1-3 散射體及像素間遮光部之形成方法 2.第2實施形態：固態攝像裝置 2-1 主要部分之構成 2-2 散射體及像素間遮光部之形成方法 2-3 變化例 3.對電子機器之應用例 4.對移動體之應用例 5.對內視鏡手術系統之應用例
〈1.第1實施形態：固態攝像裝置〉 [1-1 固態攝像裝置之整體構成] 對本揭示之第1實施形態之固態攝像裝置1進行說明。圖1係顯示本揭示之第1實施形態之固態攝像裝置1之整體之概略構成圖。 圖1之固態攝像裝置1係背面照射型之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補型金屬氧化半導體)影像感測器。如圖20所示，固態攝像裝置1(101)經由光學透鏡102提取來自被攝體之像光(入射光106)，以像素單位將成像於攝像面上之入射光106之光量轉換為電性信號並作為像素信號輸出。 如圖1所示，第1實施形態之固態攝像裝置1具備基板2、像素區域3、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。
像素區域3於基板2上具有2維陣列狀規則排列之複數個像素9。像素9具有圖2A及圖2B所示之光電轉換部21、與複數個像素電晶體(無圖示)。作為複數個像素電晶體，可採用例如傳送電晶體、重設電晶體、選擇電晶體、放大電晶體之4個電晶體。又，例如，亦可採用除選擇電晶體外之3個電晶體。
垂直驅動電路4例如由移位暫存器構成，選擇期望之像素驅動配線10，對選擇之像素驅動配線10供給用於驅動像素9之脈衝，並以列單位驅動各像素9。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3之各像素9，將基於在各像素9之光電轉換部21中根據受光量產生之信號電荷之像素信號通過垂直信號線11供給至行信號處理電路5。
行信號處理電路5例如配置於像素9之每一行，按照每一像素行對自1列量之像素9輸出之信號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圖案雜訊之CDS(Correlated Double Sampling：相關雙重取樣)及AD(Analog Digital：類比數位)轉換等信號處理。 水平驅動電路6例如由移位暫存器構成，將水平掃描脈衝依次輸出至行信號處理電路5，依序選擇行信號處理電路5之各者，使由行信號處理電路5之各者進行信號處理後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之各者通過水平信號線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，例如可使用緩衝、黑位準調整、行不均修正、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等之動作基準之時脈信號或控制信號。且，控制電路8將產生之時脈信號或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。
[1-2 主要部分之構成] 接著，對圖1之固態攝像裝置1之詳細構造進行說明。圖2A係顯示固態攝像裝置1之像素區域3之剖面構成之圖。圖2B係顯示以圖2A之B-B線斷裂時之基板2之平面構成之圖。於圖2A及圖2B，作為固態攝像裝置1，使用背面照射型之CMOS影像感測器(CMOS型固態攝像裝置)。
如圖2A及圖2B所示，第1實施形態之固態攝像裝置1具備依序積層基板2、絕緣膜13及遮光膜14而成之受光層15。又，於受光層15之絕緣膜13側之面(以下，亦稱為「背面S1」)，形成有將彩色濾光片16及微型透鏡17(晶載透鏡、晶圓透鏡)依序積層而成之聚光層18。再者，於受光層15之基板2側之面(以下，亦稱為「正面S2」)，依序積層有配線層19及支持基板20。另，因受光層15之背面S1與絕緣膜13之背面為同一平面，故於以下之記載，亦將絕緣膜13之背面表示為「背面S1」。又，因受光層15之正面S2與基板2之正面為同一瓶面，故於以下之記載，亦將基板2之正面表示為「正面S2」。
基板2例如由包含矽(Si)之半導體基板構成，形成有圖1所示之像素區域3。於像素區域3，如圖2A及圖2B所示，2維陣列狀配置有包含形成於基板2之複數個光電轉換部21，即埋設於基板2之複數個光電轉換部21而構成之複數個像素9。於光電轉換部21，產生對應於入射光24之光量之信號電荷，蓄積產生之信號電荷。 光電轉換部21由相鄰之至少2個以上之光電轉換部21構成光電轉換部群23。於第1實施形態，光電轉換部群23由2列2行之4個光電轉換部21構成。又，使用所有光電轉換部21構成有複數個光電轉換部群23。藉此，2維陣列狀配置有光電轉換部群23。
於構成光電轉換部群23之光電轉換部21間，即，在藉由微型透鏡17聚光之入射光24之光路上，形成有使入射光24散射之散射體25。藉由以散射體25使入射光24散射，而可將散射之入射光24分配於與散射體25相鄰之4個光電轉換部21。因此，可抑制因光瞳修正等產生之4個光電轉換部21間之受光感度差(同色間感度差)。
散射體25包含自基板2之絕緣膜13側之面(以下，亦稱為「背面S3」)側於深度方向形成之散射體用溝槽部26、及填充於散射體用溝槽部26內之散射體用絕緣物27而構成。散射體用溝槽部26如圖2B所示，以實體分離構成光電轉換部群23之光電轉換部21間之方式點陣狀形成。散射體用溝槽部26之2個內側面係為了使溝槽寛度恆定而以自基板2之背面S3側(受光面側)於深度方向延伸之方式形成之平面。即，散射體用溝槽部26為於基板2之深度方向直線狀延伸之直線型。藉由設為直線型，而可抑制與散射體25相鄰之光電轉換部21之體積之減少，可抑制光電轉換部21之飽和電子數之減少。又，作為散射體用絕緣物27，使用與構成絕緣膜13之絕緣物相同之絕緣物。
散射體25對入射光24之散射於散射體25與光電轉換部21之界面、及與基板2之背面S3之交點進行。因此，入射至圖2A所示之像素間遮光部29之散射光28係入射至越接近基板2之背面S3(受光面)之部位者，散射光28對像素間遮光部29之入射角越大。因此，於距離基板2之背面S3某深度(以下，亦稱為「臨界深度」)處，「散射光28對像素間遮光部29之入射角θ」＝「臨界角(光自光電轉換部21入射至像素間遮光部29時發生全反射之最小入射角)」之情形時，於較臨界深度淺之部位，「散射光28對像素間遮光部29之入射角θ」＜「臨界角」，於與像素間遮光部29之界面全反射散射光28。另一方面，於較臨界深度深之部位，「散射光28對像素間遮光部29之入射角θ」＞「臨界角」，於與像素間遮光部29之界面未全反射散射光28。
又，於光電轉換部群23間(換言之，於一光電轉換部群23內之光電轉換部21及與該一光電轉換部群23相鄰之光電轉換部21之間)，形成有像素間遮光部29。像素間遮光部29包含自基板2之背面S3側(受光面側)於深度方向形成之溝槽部30、及填充於溝槽部30內之絕緣物31而構成。溝槽部30如圖2B所示，以實體分離光電轉換部群23間之方式點陣狀形成。溝槽部30之2個內側面之開口部側(換言之，溝槽部30之散射體25側之內側面之開口部側、及與該內側面為相反側之內側面之開口部側)為以隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之平面。即，溝槽部30之開口部側為隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之錐型。藉由設為錐型，而可增大散射光28對像素間遮光部29之入射角θ，可降低臨界深度，可於像素間遮光部29與光電轉換部21之界面，擴大散射光28之入射角θ大於臨界角之區域。因此，可抑制散射光28進入像素間遮光部29內，可抑制散射光28進入周圍之光電轉換部21，可減少異色間混色。其結果，可提高由固態攝像裝置1獲得之圖像之畫質。
此時，構成溝槽部30之2個內側面之開口部側之平面相對於基板2之厚度方向之傾斜角較佳為臨界角(光自光電轉換部21入射至像素間遮光部29時發生全反射之最小入射角)以上。例如，於光電轉換部21由矽(Si)構成，且像素間遮光部29之絕緣物31由矽氧化物(SiO2 )構成之情形時，因臨界角為20.5°，故傾斜角較佳為20.5°以上。藉由將平面之傾斜角設為20.5°以上，而於溝槽部30之開口部側，可更確實地全反射進入像素間遮光部29之散射光28。 另，當將像素間遮光部29設為錐型，即隨著朝向溝槽部30之開口部，溝槽寛度變窄之形狀時，光電轉換部21之開口面積變窄，光電轉換部21之感度下降。然而，於光電轉換部群23由2列2行之4個光電轉換部21構成之情形時，因散射體25之位置為聚光點，入射至像素間遮光部29附近之光量本來便少，故光電轉換部21之感度之下降量相對較小。 又，當光電轉換部21之開口面積變窄時，於光電轉換部21之開口部附近，可蓄積之電荷量減少。然而，因開口部附近產生之信號電荷相對較少，故因開口部附近可蓄積之電荷量減少所致之影響相對較小。
又，溝槽部30之2個內側面之底部側(換言之，溝槽部30之散射體25側之內側面之底面側、及與該內側面為相反側之內側面之底面側)係為了使溝槽寛度恆定而以自基板2之背面S3側(受光面側)於深度方向延伸之方式形成之平面。即，溝槽部30之底部側為於基板2之深度方向直線狀延伸之直線型。藉此，將溝槽部30設為錐型與直線型之二階段構造。藉由設為直線型，而可抑制與像素間遮光部29相鄰之光電轉換部21之體積之減少，可抑制光電轉換部21之飽和電子數之減少。 另，若將溝槽部30設為直線型，則與錐型之情形相比，散射光28對像素間遮光部29之入射角θ減小。然而，成為直線型之部分，即溝槽部30之底部側係因散射光28之入射角θ較大，故以在錐型與直線型之邊界處入射角θ≧臨界角之方式設計，藉此可抑制散射光28進入像素間遮光部29內，可抑制散射光28進入周圍之光電轉換部21，可減少異色間混色。其結果，可抑制由固態攝像裝置1獲得之圖像之畫質之下降。 又，作為像素間遮光部29之絕緣物31，使用與構成絕緣膜13之絕緣物、及散射體用絕緣物27相同之絕緣物。
絕緣膜13連續被覆基板2之背面S3側之整體(受光面側之整體)。又，遮光膜14以於絕緣膜13之背面S1側之一部分(受光面側之一部分)，將複數個光電轉換部群23各者之受光面開口之方式點陣狀形成。 彩色濾光片16於絕緣膜13之背面S1側(受光面側)，與各光電轉換部群23對應形成。即，對1個光電轉換部群23形成有1個彩色濾光片16。藉此，彩色濾光片16形成2維陣列狀規則排列而成之彩色濾光片陣列32。彩色濾光片16之各者為透過紅色、綠色、藍色等欲使各光電轉換部群23受光之入射光24之特定波長，使透過之入射光24入射至光電轉換部21之構成。
微型透鏡17於彩色濾光片16之背面S4側(受光面側)，與各光電轉換部群23對應形成。即，對1個光電轉換部群23形成有1個微型透鏡17。藉此，微型透鏡17形成2維陣列狀規則排列而成之微型透鏡陣列33。微型透鏡17之各者為將來自被攝體之像光(入射光24)聚光，將經聚光之入射光24經由彩色濾光片16導光至散射體25之背面(受光面)附近之構成。 如此，若設為對相鄰之至少2個以上之光電轉換部21(光電轉換部群23)共用1個微型透鏡17之構造，則於由同一光電轉換部群23所包含之光電轉換部21之各者產生之信號電荷間產生差量。因此，於固態攝像裝置1，可基於該信號電荷間之差量算出到達被攝體之間之距離。
配線層19形成於基板2之正面S2側，包含層間絕緣膜34、與介隔層間絕緣膜34積層為複數層之配線35構成。且，配線層19經由複數層配線35，驅動構成各像素9之像素電晶體。 支持基板20形成於配線層19之與面向基板2之側為相反側之面。支持基板20係於固態攝像裝置1之製造階段中，用於確保基板2之強度之基板。作為支持基板20之材料，例如可使用矽(Si)。
於具有以上構成之固態攝像裝置1，自基板2之背面側(受光層15之背面S1側)照射光，照射之光透過微型透鏡17及彩色濾光片16，且透過之光由光電轉換部21進行光電轉換，藉此產生信號電荷。且，產生之信號電荷經由形成於基板2之正面S2側之像素電晶體，藉由由配線35形成之圖1所示之垂直信號線11作為像素信號輸出。 又，基於產生之信號電荷中由同一光電轉換部群23所包含之光電轉換部21各者產生之信號電荷間之差量，算出到達被攝體之間之距離。
[1-3 散射體及像素間遮光部之形成方法] 接著，對第1實施形態之固態攝像裝置1中之散射體25及像素間遮光部29之形成方法進行說明。 首先，如圖3A所示，於具有光電轉換部21之基板2之背面S3，依序成膜硬遮罩層50及光阻層51。接著，如圖3B所示，於光阻層51進行曝光、顯影，於散射體用溝槽部26之形成預定位置形成具有點陣狀之開口部之遮罩51a。接著，如圖3C所示，使用形成之遮罩51a對硬遮罩層50進行蝕刻，形成硬遮罩50a。藉此，硬遮罩50a之圖案形狀與成為遮罩51a之圖案形狀相同。接著，如圖3D所示，自硬遮罩50a去除遮罩51a之後，使用硬遮罩50a進行乾蝕刻，於基板2形成散射體用溝槽部26。
接著，藉由與上述順序同樣之順序，如圖3E所示，於溝槽部30之形成預定位置形成具有點陣狀之開口部的硬遮罩52a。開口部之寛度設為與溝槽部30之底部側之寛度相同。接著，如圖3F所示，使用硬遮罩52a進行乾蝕刻，於基板2形成溝槽部30。藉此，形成直線型之溝槽部30。接著，如圖3G所示，使用硬遮罩52a進行濕蝕刻，將溝槽部30之開口部側之內側面設為錐型。藉此，可獲得錐型與直線型之二階段構造之溝槽部30。接著，如圖3H所示，於自基板2去除硬遮罩52a之後，使用化學氣相沈積(CVD：Chemical Vapor Deposition)法等，於散射體用溝槽部26填充散射體用絕緣物27，於溝槽部30填充絕緣物31。藉此，可獲得形成有散射體25及像素間遮光部29之基板2。
如以上所說明，第1實施形態之固態攝像裝置1中，具備：複數個光電轉換部21，其等形成於基板2，產生對應於入射光24之光量之信號電荷；微型透鏡陣列33，其包含：微型透鏡17，其相對於包含相鄰之至少2個以上之光電轉換部21的光電轉換部群23而形成，將入射光24導光至光電轉換部群23；散射體25，其配置於由微型透鏡17聚光之入射光24之光路上；及像素間遮光部29，其包含形成於光電轉換部群23之光電轉換部21與相鄰於光電轉換部群23之光電轉換部21之間的溝槽部30、及填充於溝槽部30之絕緣物31。且，溝槽部30之散射體25側之內側面之開口部側為以溝槽寛度隨著朝向溝槽部30之底部而變窄之方式傾斜之平面。如此，因於入射光24之光路上設置有散射體25，故入射光24由散射體25散射，可減少由同一光電轉換部群23所包含之光電轉換部21產生之信號電荷之差量(同色間感度差)。又，因溝槽部30之散射體25側之內側面之開口部側傾斜，故於溝槽部30之開口部側，可增大散射光28對像素間遮光部29之入射角，可擴大全反射散射光28之區域，可抑制異色間混色。因此，可提供能減少同色間感度差且抑制異色間混色之固態攝像裝置1。
又，於第1實施形態之固態攝像裝置1，為了使溝槽寛度恆定，將溝槽部30之散射體25側之內側面之底部側設為以自基板2之受光面側於深度方向延伸之方式形成之平面。因此，可抑制與像素間遮光部29相鄰之光電轉換部21之體積下降，可抑制光電轉換部21之飽和電子數減少。 又，於第1實施形態之固態攝像裝置1，散射體25包含形成於光電轉換部群23內之光電轉換部21間之散射體用溝槽部26、及填充於散射體用溝槽部26之散射體用絕緣物27。又，為了使溝槽寛度恆定，將散射體用溝槽部26之2個內側面設為以自基板2之受光面側於深度方向延伸之方式形成之平面。因此，可抑制與散射體25相鄰之光電轉換部21之體積下降，可抑制光電轉換部21之飽和電子數減少。
又，於第1實施形態之固態攝像裝置1，將溝槽部30之散射體25側之內側面之開口部側設為相對於基板2之厚度方向，以自光電轉換部21向像素間遮光部29入射光時發生全反射之最小入射角即臨界角以上傾斜之平面。因此，於溝槽部30之開口部側，可將散射光28對像素間遮光部29之入射角設為臨界角以上，可全反射散射光28，可更確實地抑制異色間混色。 又，於第1實施形態之固態攝像裝置，將絕緣物31設為矽氧化物。又，使用20.5°作為臨界角。此處，將自矽向矽氧化膜入射光時發生全反射之最小入射角設為20.5°。因此，於溝槽部30之開口部側，可更確實地全反射進入像素間遮光部29之散射光28。
〈2.第2實施形態：固態攝像裝置〉 [2-1 主要部分之構成] 接著，對本揭示之第2實施形態之固態攝像裝置1進行說明。因第2實施形態之固態攝像裝置之整體構成與圖1同樣故省略圖示。圖4係第2實施形態之固態攝像裝置1之主要部分之剖面構成圖。於圖4中，對與圖2A及圖2B對應之部分標註相同之符號省略重複說明。
第2實施形態之固態攝像裝置1之散射體25之構成與第1實施形態之固態攝像裝置1不同。於第2實施形態，如圖4所示，散射體25之散射體用溝槽部26之形狀為與像素間遮光部29之溝槽部30相同形狀。即，散射體用溝槽部26之2個內側面之開口部側為以隨著朝向散射體用溝槽部26之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之平面。又，散射體用溝槽部26之2個內側面之底部側係為了使溝槽寛度恆定而以自基板2之背面S3側(受光面側)於深度方向延伸之方式形成之平面。即，散射體用溝槽部26與溝槽部30同樣，散射體用溝槽部26為錐型與直線型之二階段構造。
[2-2 散射體及像素間遮光部之形成方法] 接著，對第2實施形態之固態攝像裝置1中之散射體25及像素間遮光部29之形成方法進行說明。 首先，與第1實施形態之散射體25及像素間遮光部29之形成方法同樣，如圖3A所示，於基板2之背面S3依序成膜硬遮罩層50及光阻層51。接著，如圖5A所示，對光阻層51進行曝光、顯影，於散射體用溝槽部26及溝槽部30之形成預定位置形成具有點陣狀開口部之遮罩51a。將溝槽部30之形成預定位置之開口部之寛度設為與溝槽部30之底部側之寛度相同。接著，如圖5B所示，使用形成之遮罩51a對硬遮罩層50進行蝕刻，形成硬遮罩50a。藉此，硬遮罩50a之圖案形狀與遮罩51a之圖案形狀相同。接著，如圖5C所示，於自形成之硬遮罩50a去除遮罩51a之後，使用硬遮罩50a進行乾蝕刻，於基板2形成散射體用溝槽部26及溝槽部30。藉此，形成直線型之散射體用溝槽部26及溝槽部30。
接著，如圖5D所示，使用硬遮罩52a進行濕蝕刻，將散射體溝槽部26及溝槽部30之開口部側之內側面設為錐型。藉此，可獲得錐型與直線型之二階段構造之散射體用溝槽部26及溝槽部30。接著，如圖5E所示，於自基板2去除硬遮罩52a之後，使用CVD法等，於散射體用溝槽部26填充散射體用絕緣物27，於溝槽部30填充絕緣物31。藉此，可獲得形成有散射體25及像素間遮光部29之基板2。
如以上所說明，於第2實施形態之固態攝像裝置1，因將散射體25之散射體用溝槽部26設為與像素間遮光部29之溝槽部30相同形狀，故可由相同之步驟形成散射體25與像素間遮光部29，可容易形成散射體25與像素間遮光部29。 另，若將散射體用溝槽部26之開口部側設為錐型，即隨著朝向散射體用溝槽部26之開口部，溝槽寛度變窄之形狀，則光電轉換部21之開口面積變窄，於光電轉換部21之開口部附近可蓄積之電荷量減少。然而，因於開口部附近產生之信號電荷相對較少，故因開口部附近可蓄積之電荷量減少所致之影響相對較小。
[2-3 變化例] (1)另，於第1及第2實施形態之固態攝像裝置1，雖已顯示光電轉換部群23包含2列2行之4個光電轉換部21之例，但亦可採用其他構成。例如亦可如圖6A及圖6B所示，設為包含2列1行之2個光電轉換部21之構成。形成2列1行之2個光電轉換部群23時，可僅使用所有光電轉換部21中之一部分光電轉換部21。於不構成光電轉換部群23之光電轉換部21，對1個光電轉換部21形成1個微型透鏡17。
(2)又，於第1實施形態之固態攝像裝置1，雖已顯示將溝槽部30之2個內側面之開口部側各者設為以隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之一個平面之例，亦可採用其他構成。例如亦可如圖7所示，將溝槽部30之2個內側面之開口部側各者設為以隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之複數段之平面。於圖7，例示將溝槽部30之內側面之開口部側設為二段之平面之情形。又，例如亦可如圖8所示，將溝槽部30之2個內側面之開口部側設為以隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之方式彎曲之曲面。又，例如亦可如圖9所示，將溝槽部30之2個內側面之整體設為以隨著朝向溝槽30之底面，溝槽寛度變窄之方式傾斜之平面。
又，第2實施形態之固態攝像裝置1亦可採用同樣之構成。例如如圖10所示，可將像素間遮光部29之溝槽部30之2個內側面之開口部側各者設為以隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之複數段之平面，將散射體25之散射體用溝槽部26之2個內側面之開口部側各者設為以隨著朝向散射體用溝槽部26之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之複數段之平面。於圖10，例示將溝槽部30及散射體用溝槽部26之內側面之開口部側設為二段之平面之情形。又，例如亦可如圖11所示，將像素間遮光部29之溝槽部30之2個內側面之開口部側設為以隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之方式彎曲之曲面，將散射體25之散射體用溝槽部26之2個內側面之開口部側設為以隨著朝向散射體用溝槽部26之底部，溝槽寛度變窄之方式彎曲之曲面。又，例如亦可如圖12所示，將像素間遮光部29之溝槽部30之2個內側面之整體設為以隨著朝向溝槽部30之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之平面，將散射體25之散射體用溝槽部26之2個內側面之整體設為以隨著朝向散射體溝槽部26之底部，溝槽寛度變窄之方式傾斜之平面。於將溝槽部30等之內側面設為曲面之情形時，藉由將溝槽部30之散射體25側之內側面之開口部側設為隨著朝向溝槽部30之底部，與基板2之厚度方向所成之角度變小之曲面，而可增大基板2之背面S3附近(受光面附近)之散射光28之入射角θ，可擴大全反射散射光28之區域，可抑制異色間混色。
(3)又，於第1及第2實施形態之固態攝像裝置1，雖已顯示將像素間遮光部29之絕緣物31設為與散射體25之散射體用絕緣物27相同之絕緣物之例，但亦可採用其他構成。例如亦可如圖13及圖14所示，將像素間遮光部29之絕緣物31設為折射率較散射體25之散射體用絕緣物27低之絕緣物之構成。作為折射率較低之絕緣物，可採用例如氮化鈦(TiN)、氟化鎂(MgF2 )、氟化鋰(LiF)、氟化鈣(CaF2 )、空氣、及低折射率樹脂。作為低折射率樹脂，例如列舉折射率較矽氧化物(SiO2 )之折射率(n=1.45)小之樹脂。圖13例示適用於第1實施形態之固態攝像裝置1之情形。又，圖14例示適用於第2實施形態之固態攝像裝置1之情形。藉由使用折射率較低之絕緣物，與使用折射率較高之絕緣物之情形相比，可減小自光電轉換部21向像素間遮光部29入射散射光28時發生全反射之臨界角，可擴大全反射散射光28之區域，可更確實地抑制異色間混色。
又，例如亦可如圖15及圖16所示，將散射體25之散射體用絕緣物27設為折射率較高之絕緣物之構成。作為折射率較高之絕緣物，可採用折射率較構成基板2之矽(Si)高之絕緣物。例如列舉氧化鈦(TiO2 )、氮化矽(SiN)、氧化鋯(ZrO2 )、氧化鉿(HfO2 )、氧化鉭(Ta2 O3 )、氧化鋅(ZnO)及高折射率樹脂。作為高折射率樹脂，例如列舉折射率較矽氧化物(SiO2 )之折射率(n=1.45)大之樹脂。藉由使用折射率較高之絕緣物，與使用折射率較低之絕緣物之情形相比，可降低散射光28之強度。圖15例示適用於第1實施形態之固態攝像裝置1之情形。又，圖16例示適用於第2實施形態之固態攝像裝置1之情形。因此，可降低入射至像素間遮光部29之散射光28之強度，可更確實地減少異色間混色。 又，例如亦可如圖17及圖18所示，將像素間遮光部29之絕緣物31設為折射率較散射體25之散射體用絕緣物27低之絕緣物，且將散射體25之散射體用絕緣物27設為折射率較高之絕緣物之構成。圖17例示適用於第1實施形態之固態攝像裝置1之情形。又，圖18例示適用於第2實施形態之固態攝像裝置1之情形。
(4)又，於第1實施形態之固態攝像裝置1，雖已顯示於構成光電轉換部群23之光電轉換部21間，形成散射體25之例，但亦可採用其他構成。例如亦可如圖19所示，設為於彩色濾光片16與基板2之間形成中間層36，於中間層36之由微型透鏡17聚光之入射光24之光路上形成扁球狀之散射體25之構成。於設置扁球狀之散射體25之情形時，在構成光電轉換部群23之光電轉換部21間，形成對基板2注入雜質而成之雜質層37。作為雜質，可採用例如磷、砷、硼等。
〈3.對電子機器之應用例〉 本揭示之技術(本技術)可適用於例如數位靜態相機、攝像機等攝像裝置、具備攝像功能之行動電話機、或具備攝像功能之其他機器等各種電子機器。 圖20係顯示可適用本揭示之技術(本技術)之電子機器(例如相機)之概略構成之一例之圖。 如圖20所示，電子機器100具備固態攝像裝置101、光學透鏡102、快門裝置103、驅動電路104、及信號處理電路105。
光學透鏡102使來自被攝體之像光(入射光106)成像於固態攝像裝置101之攝像面上。藉此，於固態攝像裝置101內跨及特定期間蓄積信號電荷。快門裝置103控制對固態攝像裝置101之光照射期間及遮光期間。驅動電路104供給控制固態攝像裝置101之傳送動作及快門裝置103之快門動作之驅動信號。藉由自驅動電路104供給之驅動信號(時序信號)，進行固態攝像裝置101之信號傳送。信號處理電路105對自固態攝像裝置101輸出之信號(像素信號)進行各種信號處理。將進行信號處理後之影像信號記憶於記憶體等記憶媒體，或輸出至監視器。 另，作為可適用固態攝像裝置1之電子機器100，並非限定於相機者，亦可適用於其他電子機器。例如，亦可適用於行動電話機或平板終端等面向移動機器之相機模組等攝像裝置。
以上，已對可適用本揭示之技術之電子機器之一例進行說明。本揭示之技術可適用於以上說明之構成中之固態攝像裝置101。具體而言，圖1之固態攝像裝置1可適用於固態攝像裝置101。藉由於固態攝像裝置101適用本揭示之技術，而可獲得更佳之拍攝圖像。
＜4.應用例＞ 本揭示之技術(本技術)例如亦可作為搭載於汽車、電動汽車、混合動力汽車、機車、自行車、個人移動載具、飛機、無人機、船舶、機器人等任一種移動體之裝置而實現。
圖21係顯示可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例即車輛控制系統之概略構成例的方塊圖。
車輛控制系統12000具備經由通信網路12001連接之複數個電子控制單元。於圖21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控制裝置發揮功能。
車體系統控制單元12020依照各種程式，控制車體所裝備之各種裝置之動作。例如，車體系統控制單元12020作為免鑰匙啟動系統、智慧鑰匙系統、電動車窗裝置、或頭燈、尾燈、煞車燈、方向燈或霧燈等各種燈之控制裝置發揮功能。該情形時，可對車體系統控制單元12020輸入自替代鑰匙之可攜式機器發送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，控制車輛之門鎖裝置、電動車窗裝置、燈等。
車外資訊檢測單元12030檢測搭載有車輛控制系統12000之車輛之外部之資訊。例如，於車外資訊檢測單元12030連接有攝像部12031。車外資訊檢測單元12030使攝像部12031拍攝車外之圖像，並接收拍攝到之圖像。車外資訊檢測單元12030亦可基於接收到之圖像，進行行人、車輛、障礙物、標識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係接受光且輸出與該光之受光量對應之電性信號之光感測器。攝像部12031可將電性信號作為圖像輸出，亦可作為測距資訊輸出。又，攝像部12031接受之光可為可見光，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可基於自駕駛者狀態檢測部12041輸入之檢測資訊，算出駕駛者之疲勞度或精力集中度，亦可判別駕駛者是否在打瞌睡。
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，對驅動系統控制單元12010輸出控制指令。例如，微電腦12051可進行以實現包含迴避車輛碰撞或緩和衝擊、基於車間距離之追隨行駛、車速維持行駛、車輛之碰撞警告或車輛偏離車道警告等之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可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，控制驅動力產生裝置、轉向機構或制動裝置等，而進行以不依據駕駛者之操作而自主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，進行將遠光切換為近光等以謀求防眩為目的之協調控制。
聲音圖像輸出部12052向可對車輛之搭乘者或車外視覺性或聽覺性地通知資訊之輸出裝置，發送聲音及圖像中之至少一者之輸出信號。於圖21之例中，作為輸出裝置，例示有擴音器12061、顯示部12062及儀表板12063。顯示部12062亦可包含例如車載顯示器及抬頭顯示器之至少一者。
圖22係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。
圖22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、尾門及車廂內之擋風玻璃之上部等位置。前保險桿所裝備之攝像部12101及車廂內之擋風玻璃之上部所裝備之攝像部12105主要取得車輛12100之前方之圖像。側視鏡所裝備之攝像部12102、12103主要取得車輛12100之側方之圖像。後保險桿或尾門所裝備之攝像部12104主要取得車輛12100之後方之圖像。由攝像部12101及12105取得之前方之圖像主要用於檢測前方車輛或行人、障礙物、號誌機、交通標識或車道線等。
另，圖22中顯示攝像部12101至12104之拍攝範圍之一例。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尾門之攝像部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者亦可具有取得距離資訊之功能。例如，攝像部12101至12104之至少1者可為包含複數個攝像元件之立體相機，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基於自攝像部12101至12104取得之距離資訊，求得到達攝像範圍12111至12114內之各立體物之距離、及該距離之時間變化(相對於車輛12100之相對速度)，藉此尤其可將位於車輛12100之行進路上最近之立體物、且在與車輛12100大致相同之方向以特定速度(例如，0 km/h以上)行駛之立體物，作為前方車擷取。再者，微電腦12051可設定近前應與前方車確保之車間距離，進行自動煞車控制(亦包含停止追隨控制)、或自動加速控制(亦包含追隨起步控制)等。如此可進行以不依據駕駛者之操作而自主地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擷取，並使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之駕駛者可視認之障礙物與難以視認之障礙物。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，當碰撞風險為設定值以上而為可能碰撞之狀況時，經由擴音器12061或顯示部12062向駕駛者輸出警報，或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或迴避轉向，藉此可進行用於迴避碰撞之駕駛支援。
攝像部12101至12104之至少1者亦可為檢測紅外線之紅外線相機。例如，微電腦12051可藉由判定攝像部12101至12104之攝像圖像中是否存在行人而辨識行人。該行人之辨識係藉由例如擷取作為紅外線相機的攝像部12101至12104之攝像圖像中之特徵點之順序、及對表示物體輪廓之一連串特徵點進行圖案匹配處理而判別是否為行人之順序而進行。若微電腦12051判定攝像部12101至12104之攝像圖像中存在行人，且辨識出行人，則聲音圖像輸出部12052以對該經辨識出之行人重合顯示用於強調之方形輪廓線之方式控制顯示部12062。又，聲音圖像輸出部12052亦可以將表示行人之圖標等顯示於期望之位置之方式控制顯示部12062。
以上，已對可適用本揭示之技術之移動體控制系統之一例進行說明。本揭示之技術可適用於以上說明之構成中之攝像部12031。具體而言，圖1之固態攝像裝置1可適用於攝像部12031。藉由將本揭示之技術適用於攝像部12031，而可獲得更佳之拍攝圖像，故可減輕駕駛者之疲勞。
〈5.對內視鏡手術系統之應用例〉 本揭示之技術(本技術)亦可適用於例如內視鏡手術系統。
圖23係顯示可適用本揭示之技術(本技術)之內視鏡手術系統之概略構成之一例的圖。
於圖23中，圖示施術者(醫師)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。如圖所示，內視鏡手術系統11000由內視鏡11100、氣腹管11111或能量處置器具11122等之其他手術器械11110、支持內視鏡11100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台車11200構成。
內視鏡11100由將距前端特定長度之區域插入至患者11132之體腔內之鏡筒11101、及連接於鏡筒11101之基端之相機頭11102構成。於圖示之例中，圖示作為具有硬性鏡筒11101之所謂硬性鏡構成之內視鏡11100，但內視鏡11100亦可作為具有軟性鏡筒之所謂軟性鏡構成。
於鏡筒11101之前端，設置嵌入有對物透鏡之開口部。於內視鏡11100連接有光源裝置11203，由該光源裝置11203產生之光藉由於鏡筒11101內部延設之導光件而被導光至該鏡筒之前端，並經由對物透鏡向患者11132體腔內之觀察對象照射。另，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)藉由該光學系統而聚光於該攝像元件。藉由該攝像元件將觀察光進行光電轉換，產生對應於觀察光之電性信號，即對應於觀察圖像之圖像信號。該圖像信號作為RAW資料發送至相機控制單元(CCU：Camera Contral Unit)11201。
CCU11201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，且總括性控制內視鏡11100及顯示裝置11202之動作。再者，CCU11201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(去馬賽克處理)等用以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CCU11201之控制，顯示基於由該CCU11201實施圖像處理後之圖像信號之圖像。
光源裝置11203由例如LED(Light Emitting Diode：發光二極體)等光源構成，並將拍攝手術部等時之照射光供給至內視鏡11100。
輸入裝置11204為針對內視鏡手術系統11000之輸入介面。使用者可經由輸入裝置11204，對內視鏡手術系統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、倍率及焦點距離等)之主旨的指示等。
處置器具控制裝置11205控制用於組織之燒灼、切開或血管之密封等之能量處置器具11112之驅動。氣腹裝置11206基於確保內視鏡11100之視野及確保施術者之作業空間之目的，為了使患者11132之體腔鼓起，而經由氣腹管11111對該體腔內送入空氣。記錄器11207係可記錄手術相關之各種資訊之裝置。印表機11208係可以文字、圖像或圖表等各種形式印刷手術相關之各種資訊之裝置。
另，對內視鏡11100供給拍攝手術部時之照射光之光源裝置11203例如可由LED、雷射光源或由該等之組合構成之白色光源構成。於藉由RGB雷射光源之組合構成白色光源之情形時，由於可高精度地控制各色(各波長)之輸出強度及輸出時序，故光源裝置11203中可進行攝像圖像之白平衡之調整。又，於該情形時，亦可藉由分時對觀察對象照射來自RGB雷射光源各者之雷射光，與該照射時序同步控制相機頭11102之攝像元件之驅動，而分時拍攝對應於RGB各者之圖像。根據該方法，即便不於該攝像元件設置彩色濾光片，亦可獲得彩色圖像。
又，光源裝置11203亦可以每隔特定時間變更要輸出之光的強度之方式控制其驅動。與該光之強度之變更時序同步地，控制相機頭11102之攝像元件之驅動，分時取得圖像，並合成該圖像，藉此可產生不存在所謂欠曝及過曝之高動態範圍之圖像。
又，光源裝置11203亦可構成為能夠供給對應於特殊光觀察之特定波長頻帶之光。於特殊光觀察中，例如進行所謂窄頻帶觀察(Narrow Band Imaging：窄頻帶成像)，即，利用身體組織之光吸收之波長依存性，照射與通常觀察時之照射光(即白色光)相比更窄頻帶之光，藉此以高對比度拍攝黏膜表層之血管等特定組織。或，於特殊光觀察中，亦可進行藉由因照射激發光產生之螢光獲得圖像之螢光觀察。於螢光觀察中，可進行對身體組織照射激發光，觀察來自該身體組織之螢光(自螢光觀察)，或將吲哚青綠(ICG)等試劑局部注射於身體組織，且對該身體組織照射對應於該試劑之螢光波長之激發光，可獲得螢光像等。光源裝置11203可構成為能供給對應於此種特殊光觀察之窄頻帶光及/或激發光。
圖24係顯示圖23所示之相機頭11102及CCU11201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、通信部11404及相機頭控制部11405。CCU11201具有通信部11411、圖像處理部11412及控制部11413。相機頭11102與CCU11201藉由傳輸纜線11400可相互通信地連接。
透鏡單元11401係設置於與鏡筒11101之連接部之光學系統。將自鏡筒11101之前端提取之觀察光導光至相機頭11102，並使之入射至該透鏡單元11401。透鏡單元11401係組合包含變焦透鏡及聚焦透鏡之複數個透鏡而構成。
攝像部11402係以攝像元件構成。構成攝像部11402之攝像元件可為1個(所謂單板式)，亦可為複數個(所謂多板式)。於攝像部11402以多板式構成之情形時，例如亦可由各攝像元件產生對應於RGB各者之圖像信號，並將其等合成，藉此可獲得彩色圖像。或，攝像部11402亦可構成為具有用以分別取得對應於3D(Dimensional：維)顯示之右眼用及左眼用圖像信號之1對攝像元件。藉由進行3D顯示，施術者11131可更準確地掌握手術部之生物體組織之深度。另，於攝像部11402以多板式構成之情形時，亦可對應於各攝像元件，設置複數個系統之透鏡單元11401。
又，攝像部11402亦可不設置於相機頭11102。例如，攝像部11402亦可於鏡筒11101之內部緊接對物透鏡之正後方而設置。
驅動部11403由致動器構成，且根據來自相機頭控制部11405之控制，使透鏡單元11401之變焦透鏡及聚焦透鏡沿光軸移動特定距離。藉此，可適當調整攝像部11402之攝像圖像之倍率及焦點。
通信部11404由用以與CCU11201之間收發各種資訊之通信裝置構成。通信部11404將自攝像部11402獲得之圖像信號作為RAW資料經由傳輸纜線11400發送至CCU11201。
又，通信部11404自CCU11201接收用以控制相機頭11102之驅動的控制信號，並供給至相機頭控制部11405。該控制信號中包含有例如指定攝像圖像之訊框率之主旨之資訊、指定攝像時之曝光值之主旨之資訊、以及/或指定攝像圖像之倍率及焦點之主旨的資訊等攝像條件相關之資訊。
另，上述訊框率或曝光值、倍率、焦點等攝像條件可由使用者適當指定，亦可基於取得之圖像信號由CCU11201之控制部11413自動設定。於後者之情形時，將所謂之AE(Auto Exposure：自動曝光)功能、AF(Auto Focus：自動聚焦)功能及AWB(Auto White Balance：自動白平衡)功能搭載於內視鏡11100。
相機頭控制部11405基於經由通信部11404接收到之來自CCU11201之控制信號，控制相機頭11102之驅動。
通信部11411由用以於與相機頭11102之間收發各種資訊之通信裝置構成。通信部11411接收自相機頭11102經由傳輸纜線11400發送之圖像信號。
又，通信部11411對相機頭11102發送用以控制相機頭11102之驅動的控制信號。圖像信號或控制信號可藉由電性通信或光通信等發送。
圖像處理部11412對自相機頭11102發送之RAW資料即圖像信號實施各種圖像處理。
控制部11413進行利用內視鏡11100拍攝手術部等、及藉由拍攝手術部等獲得之攝像圖像之顯示相關之各種控制。例如，控制部11413產生用以控制相機頭11102之驅動之控制信號。
又，控制部11413基於由圖像處理部11412實施圖像處理後之圖像信號，使顯示裝置11202顯示手術部等映射之攝像圖像。此時，控制部11413亦可使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可藉由檢測攝像圖像所含之物體之邊緣形狀或顏色等，而辨識鉗子等手術器械、特定生物體部位、出血、使用能量處置器具11112時之霧等。控制部11413於使顯示裝置11202顯示攝像圖像時，亦可使用該辨識結果，使各種手術支援資訊與該手術部之圖像重疊顯示。藉由重疊顯示手術支援資訊，並對施術者11131提示，可減輕施術者11131之負擔，或施術者11131可確實地進行手術。
連接相機頭11102及CCU11201之傳輸纜線11400為對應於電性信號通信之電性信號纜線、對應於光通信之光纖或其等之複合纜線。
此處，於圖示之例中，使用傳輸纜線11400以有線進行通信，但亦可以無線進行相機頭11102與CCU11201之間的通信。
以上，已對可適用本揭示之技術之內視鏡手術系統之一例進行說明。本揭示之技術可適用於以上說明之構成中之攝像部11042。具體而言，圖1之固態攝像裝置1可適用於攝像部10402。藉由於攝像部11402適用本揭示之技術，而可獲得更清晰之手術部圖像，施術者可更確實地確認手術部。
另，此處，作為一例，已對內視鏡手術系統進行說明，但本揭示之技術除此以外，例如亦可適用於顯微鏡手術系統等。
另，本技術可採取如下之構成。 (1) 一種固態攝像裝置，其具備： 複數個光電轉換部，其等形成於基板，產生與入射光之光量對應之信號電荷； 微型透鏡陣列，其包含微型透鏡，該微型透鏡相對於包含相鄰之至少2個以上之上述光電轉換部的光電轉換部群而形成，將入射光導光至上述光電轉換部群； 散射體，其配置於由上述微型透鏡聚光之入射光之光路上；及 像素間遮光部，其包含形成於上述光電轉換部群之上述光電轉換部與相鄰於該光電轉換部群之上述光電轉換部之間的溝槽部、及填充於上述溝槽部之絕緣物；且 上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係以溝槽寛度隨著朝向上述溝槽部之底部而變窄之方式傾斜之平面或彎曲之曲面。 (2) 如上述(1)之固態攝像裝置，其中 上述溝槽部之上述散射體側之內側面之底部側係以溝槽寛度為固定之方式形成為自上述基板之受光面側於深度方向延伸之平面。 (3) 如上述(1)或(2)之固態攝像裝置，其中 上述散射體包含形成於上述光電轉換部群內之上述光電轉換部間之散射體用溝槽部、及填充於上述散射體用溝槽部之散射體用絕緣物， 上述散射體用溝槽部之2個內側面係以溝槽寛度為固定之方式形成為自上述基板之受光面側於深度方向延伸之平面。 (4) 如上述(1)或(2)之固態攝像裝置，其中 上述散射體包含形成於上述光電轉換部群內之上述光電轉換部間之散射體用溝槽部、及填充於上述散射體用溝槽部之散射體用絕緣物， 上述散射體用溝槽部為與上述溝槽部相同之形狀。 (5) 如上述(1)或(2)之固態攝像裝置，其中 上述散射體配置於上述微型透鏡與上述基板之間，且上述固態攝像裝置具備： 形成於上述光電轉換部群內之上述光電轉換部間之雜質層。 (6) 如上述(3)或(4)之固態攝像裝置，其中 上述絕緣物之折射率較上述散射體用絕緣物低。 (7) 如上述(3)、(4)及(6)中任一項之固態攝像裝置，其中 上述溝槽部內之上述散射體用絕緣物係氧化鈦、氮化矽、氧化鋯、氧化鉿、氧化鉭、氧化鋅、及折射率較矽氧化物之折射率大之高折射率樹脂之任一者。 (8) 如上述(1)至(7)中任一項之固態攝像裝置，其中 上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係相對於上述基板之厚度方向，以自上述光電轉換部向上述像素間遮光部入射光時發生全反射之最小入射角即臨界角以上傾斜之平面。 (9) 如上述(8)之固態攝像裝置，其中 上述絕緣物係矽氧化物， 上述臨界角為20.5°。 (10) 如上述(1)至(7)中任一項之固態攝像裝置，其中 上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係其與上述基板之厚度方向所成之角度隨著朝向上述溝槽部之底部而變小之曲面。 (11) 一種電子機器，其具備： 固態攝像裝置，其具備：複數個光電轉換部，其等形成於基板，產生對應於入射光之光量之信號電荷；微型透鏡陣列，其包含微型透鏡，該微型透鏡相對於包含相鄰之至少2個以上之上述光電轉換部的光電轉換部群而形成，將入射光導光至上述光電轉換部群；散射體，其配置於由上述微型透鏡聚光之入射光之光路上；及像素間遮光部，其包含形成於上述光電轉換部群之上述光電轉換部與相鄰於該光電轉換部群之上述光電轉換部之間的溝槽部、及填充於上述溝槽部之絕緣物；且上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係以溝槽寛度隨著朝向上述溝槽部之底部而變窄之方式傾斜之平面或彎曲之曲面； 光學透鏡，其使來自被攝體之像光成像於上述固態攝像裝置之攝像面上；及 信號處理電路，其對自上述固態攝像裝置輸出之信號進行信號處理。
1:固態攝像裝置 2:基板 3:像素區域 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 10:像素驅動配線 11:垂直信號線 12:水平信號線 13:絕緣膜 14:遮光膜 15:受光層 16:彩色濾光片 17:微型透鏡 18:聚光層 19:配線層 20:支持基板 21:光電轉換部 23:光電轉換部群 24:入射光 25:散射體 26:散射體用溝槽部 27:散射體用絕緣物 28:散射光 29:像素間遮光部 30:溝槽部 31:絕緣物 32:彩色濾光片陣列 33:微型透鏡陣列 34:層間絕緣膜 35:配線 36:中間層 37:雜質層 50:硬遮罩層 50a:硬遮罩 51:光阻層 51a:遮罩 52a:硬遮罩 100:電子機器 101:固態攝像裝置 102: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:其他手術器械 11111:氣腹管 11112:能量處置器具 11120:支持臂裝置 11131:施術者(醫師) 11132:患者 11133:病床 11200:台車 11201:CCU 11202:顯示裝置 11203:光源裝置 11204:輸入裝置 11205:處置器具控制裝置 11206:氣腹裝置 11207:記錄器 11208:印表機 11400:傳輸纜線 11401:透鏡單元 11402:攝像部 11403:驅動部 11404:通信部 11405:相機頭控制部 11411:通信部 11412:圖像處理部 11413:控制部 12000:車輛控制系統 12001:通信網路 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 12031:攝像部 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:聲頻揚聲器 12062:顯示部 12063:儀表板 12100:車輛 12101:攝像部 12102:攝像部 12103:攝像部 12104:攝像部 12105:攝像部 12111:攝像範圍 12112:攝像範圍 12113:攝像範圍 12114:攝像範圍 S1:背面 S2:正面 S3:背面 S4:背面 θ:入射角
圖1係顯示第1實施形態之固態攝像裝置之整體構成之圖。 圖2A係顯示以圖1之A-A線斷裂時之像素區域之剖面構成之圖。 圖2B係顯示以圖2A之B-B線斷裂時之像素區域之剖面構成之圖。 圖3A係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖3B係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖3C係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖3D係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖3E係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖3F係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖3G係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖3H係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖4係第2實施形態之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖5A係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖5B係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖5C係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖5D係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖5E係顯示散射體及像素間遮光部之形成方法之說明圖。 圖6A係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖6B係顯示以圖6A之C-C線斷裂時之像素區域之剖面構成之圖。 圖7係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖8係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖9係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖10係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖11係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖12係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖13係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖14係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖15係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖16係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖17係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖18係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖19係變化例之固態攝像裝置之像素區域之剖面構成圖。 圖20係顯示電子機器之概略構成之一例之圖。 圖21係顯示車輛控制系統之概略構成之一例之方塊圖。 圖22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23係顯示內視鏡手術系統之概略構成之一例之圖。 圖24係顯示相機頭及CCU之功能構成之一例之方塊圖。
1:固態攝像裝置
2:基板
13:絕緣膜
14:遮光膜
15:受光層
16:彩色濾光片
17:微型透鏡
18:聚光層
19:配線層
20:支持基板
21:光電轉換部
23:光電轉換部群
24:入射光
25:散射體
26:散射體用溝槽部
27:散射體用絕緣物
28:散射光
29:像素間遮光部
30:溝槽部
31:絕緣物
32:彩色濾光片陣列
33:微型透鏡陣列
34:層間絕緣膜
35:配線
S1:背面
S2:正面
S3:背面
S4:背面
θ:入射角

Claims (10)

  1. 一種固態攝像裝置，其具備：複數個光電轉換部，其等形成於基板，產生與入射光之光量對應之信號電荷；微型透鏡陣列，其包含微型透鏡，該微型透鏡相對於包含相鄰之至少2個以上之上述光電轉換部的光電轉換部群而形成，將入射光導光至上述光電轉換部群；散射體，其配置於由上述微型透鏡聚光之入射光之光路上；及像素間遮光部，其包含形成於上述光電轉換部群之上述光電轉換部與相鄰於該光電轉換部群之上述光電轉換部之間的溝槽部、及填充於上述溝槽部之絕緣物；且上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係以溝槽寛度隨著朝向上述溝槽部之底部而變窄之方式傾斜之平面或彎曲之曲面；其中上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係相對於上述基板之厚度方向，以自上述光電轉換部向上述像素間遮光部入射光時發生全反射之最小入射角即臨界角以上傾斜之平面。
  2. 如請求項1之固態攝像裝置，其中上述溝槽部之上述散射體側之內側面之底部側係以溝槽寛度為固定之方式形成為自上述基板之受光面側於深度方向延伸之平面。
  3. 如請求項1之固態攝像裝置，其中 上述散射體包含形成於上述光電轉換部群內之上述光電轉換部間之散射體用溝槽部、及填充於上述散射體用溝槽部之散射體用絕緣物，上述散射體用溝槽部之2個內側面係以溝槽寛度為固定之方式形成為自上述基板之受光面側於深度方向延伸之平面。
  4. 如請求項1之固態攝像裝置，其中上述散射體包含形成於上述光電轉換部群內之上述光電轉換部間之散射體用溝槽部、及填充於上述散射體用溝槽部之散射體用絕緣物，上述散射體用溝槽部為與上述溝槽部相同之形狀。
  5. 如請求項1之固態攝像裝置，其中上述散射體配置於上述微型透鏡與上述基板之間，且上述固態攝像裝置具備：形成於上述光電轉換部群內之上述光電轉換部間之雜質層。
  6. 如請求項3之固態攝像裝置，其中上述溝槽部內之上述絕緣物之折射率較上述散射體用絕緣物低。
  7. 如請求項3之固態攝像裝置，其中上述散射體用絕緣物係氧化鈦、氮化矽、氧化鋯、氧化鉿、氧化鉭、氧化鋅、及折射率較矽氧化物之折射率大之高折射率樹脂之任一者。
  8. 如請求項1之固態攝像裝置，其中 上述絕緣物係矽氧化物，上述臨界角為20.5°。
  9. 如請求項1之固態攝像裝置，其中上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係其與上述基板之厚度方向所成之角度隨著朝向上述溝槽部之底部而變小之曲面。
  10. 一種電子機器，其具備：固態攝像裝置，其具備：複數個光電轉換部，其等形成於基板，產生對應於入射光之光量之信號電荷；微型透鏡陣列，其包含微型透鏡，該微型透鏡相對於包含相鄰之至少2個以上之上述光電轉換部的光電轉換部群而形成，將入射光導光至上述光電轉換部群；散射體，其配置於由上述微型透鏡聚光之入射光之光路上；及像素間遮光部，其包含形成於上述光電轉換部群之上述光電轉換部與相鄰於該光電轉換部群之上述光電轉換部之間的溝槽部、及填充於上述溝槽部之絕緣物；且上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係以溝槽寛度隨著朝向上述溝槽部之底部而變窄之方式傾斜之平面或彎曲之曲面；光學透鏡，其使來自被攝體之像光成像於上述固態攝像裝置之攝像面上；及信號處理電路，其對自上述固態攝像裝置輸出之信號進行信號處理；且於上述固態攝像裝置，上述溝槽部之上述散射體側之內側面之開口部側係相對於上述基板之厚度方向，以自上述光電轉換部向上述像素間遮光部入射光時發生全反射之最小入射角即臨界角以上傾斜之平面。
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