TW202410428A - 光檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本揭示之目的在於提供一種可提高信號電荷之傳輸效率之光檢測裝置。 本揭示之光檢測裝置具有光電轉換區域、浮動擴散區域、接地區域、縱型閘極及絕緣層。光電轉換區域設置於半導體層，將入射光轉換為信號電荷。浮動擴散區域設置於半導體層，保持自光電轉換區域傳輸之信號電荷。接地區域設置於半導體層並接地。縱型閘極設置於浮動擴散區域與接地區域間，自半導體層之主面向光電轉換區域朝半導體層之深度方向延伸。絕緣層埋設於縱型閘極中之至少面向接地區域之側。

Description

光檢測裝置

本揭示係關於一種光檢測裝置。

有一種藉由將入射光光電轉換為信號電荷而檢測光之光檢測裝置。光檢測裝置例如作為攝像裝置使用。作為攝像裝置使用之光檢測裝置具備：光電轉換區域與浮動擴散(以下，記作「FD」)區域，其等設置於半導體層；及傳輸閘極，其藉由施加特定之電壓而自光電轉換區域向FD區域傳輸信號電荷。

先前之光檢測裝置於半導體層之一主面側之表層內平置配置有光電轉換區域與FD區域，於半導體層之一主面上之光電轉換區域與FD區域間設有傳輸閘極。

近年，有一種光檢測裝置，其具備：FD區域，其設置於半導體層之表層；光電轉換區域，其設置於較FD區域更靠半導體層之較深位置；及縱型閘極，其自一主面朝半導體層之深度方向，向光電轉換區域延伸(例如，參照專利文獻1)。

由於具備縱型閘極之光檢測裝置之光電轉換區域與FD區域配置於半導體層之深度方向，故易兼顧飽和信號電荷量與傳輸特性，裝置可細微化。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2005-223084號公報

[發明所欲解決之問題]

具備縱型閘極之光檢測裝置除自縱型閘極中之面向FD區域之面側傳輸至FD區域之信號電荷外，亦存在例如自與面向FD區域之面為相反側之面向接地區域之面側，傳輸至FD區域之信號電荷。因此，光檢測裝置有自縱型閘極中之與面向FD區域之面為相反側之面側傳輸至FD區域之信號電荷之傳輸路徑變長，信號電荷之傳輸效率降低之虞。

因此，本揭示中，提案一種可提高信號電荷之傳輸效率之光檢測裝置。 [解決問題之技術手段]

本揭示之光檢測裝置具有光電轉換區域、浮動擴散區域、接地區域、縱型閘極及絕緣層。光電轉換區域設置於半導體層，將入射光轉換為信號電荷。浮動擴散區域設置於上述半導體層，保持自上述光電轉換區域傳輸之上述信號電荷。接地區域設置於上述半導體層並接地。縱型閘極設置於上述浮動擴散區域與上述接地區域間，自上述半導體層之主面向上述光電轉換區域朝上述半導體層之深度方向延伸。絕緣層埋設於面向上述縱型閘極之至少上述接地區域之側。

以下，基於圖式，針對本揭示之實施形態詳細說明。另，以下之各實施形態中，藉由對同一部位標註同一符號而省略重複說明。以下，列舉實施形態之光檢測裝置為攝像裝置之情形為例進行說明，但實施形態之光檢測裝置可作為藉由將入射光光電轉換為信號電荷而檢測入射光之任意檢測裝置使用。

[1.共通構成] 首先，參照圖式，針對以下之實施形態中共通之光檢測裝置及電子機器之構成詳細說明。

[1.1.光檢測裝置之概略構成例] 圖1係顯示適用於本揭示之各實施形態之攝像裝置之概略構成例之方塊圖。如圖1所示，光檢測裝置1構成為具有：像素陣列部(所謂攝像區域)13，其於半導體基板ST(例如矽基板)規則地2維排列有包含複數個光電轉換元件之像素12；及周邊電路部。像素12具有成為光電轉換元件之例如光電二極體、與複數個像素電晶體(所謂MOS(Metal Oxide Semiconductor：金屬氧化物半導體)電晶體)而構成。複數個像素電晶體例如可以傳輸電晶體、重設電晶體及放大電晶體之3個電晶體構成。此外，亦可追加選擇電晶體，以4個電晶體構成。由於單位像素之等效電路與通常同樣，故省略詳細說明。像素12亦可設為共用像素構造。該像素共用構造由複數個光電二極體、複數個傳輸電晶體、共用之1個浮動擴散區及共用之逐個之其他像素電晶體構成。

周邊電路部具有垂直驅動電路14、行信號處理電路15、水平驅動電路16、輸出電路17及控制電路18等而構成。

控制電路18接收指示輸入時脈與動作模式等之資料，又，輸出光檢測裝置之內部資訊等資料。即，控制電路18中，基於垂直同步信號、水平同步信號及主時脈，產生成為垂直驅動電路14、行信號處理電路15及水平驅動電路16等之動作基準之時脈信號或控制信號。且，將該等信號輸入至垂直驅動電路14、行信號處理電路15及水平驅動電路16等。

垂直驅動電路14例如以位移暫存器構成，選擇像素驅動配線，對選擇之像素驅動配線供給用於驅動像素之脈衝，以列單位驅動像素。即，垂直驅動電路14以列單位依序於垂直方向選擇掃描像素陣列部13之各像素12，通過垂直信號線24將基於成為各像素12之光電轉換元件之例如光電二極體中根據受光量產生之信號電荷之像素信號供給至行信號處理電路15。

行信號處理電路15按像素12之例如各行配置，將自1列量之像素12輸出之信號按各像素行進行雜訊去除等信號處理。即，行信號處理電路15進行用以去除像素12固有之固定圖案雜訊之相關雙重取樣(Correlated Double Sampling：CDS)、或信號放大、AD(Analog-Digital：類比-數位)轉換等信號處理。於行信號處理電路15之輸出段，水平選擇開關(未圖示)連接於與水平信號線HL之間而設置。

水平驅動電路16例如由位移暫存器構成，依序輸出水平掃描脈衝，藉此依序選擇行信號處理電路15之各者，將像素信號自行信號處理電路15之各者輸出至水平信號線HL。

輸出電路17對自行信號處理電路15之各者通過水平信號線HL依序供給之信號進行信號處理並輸出。例如，有僅進行緩衝之情形，亦有進行黑位準調整、行不均修正、各種數位信號處理等之情形。輸入輸出端子I/O與外部進行信號之交換。

[1.2.光檢測裝置之積層構造例] 接著，針對適用於本揭示之各實施形態之光檢測裝置1之積層構造例進行說明。圖2係用以說明適用於本揭示之各實施形態之光檢測裝置1之積層構造例之圖。如圖2所示，光檢測裝置1可設為貼合3個基板(第1基板10、第2基板20、第3基板30)而構成之3維構造。第1基板10、第2基板20、第3基板30依序積層。

第1基板10於半導體基板11具有進行光電轉換之複數個像素12。複數個像素12於第1基板10中之像素陣列部13內矩陣狀設置。第2基板20於半導體基板21按4個像素12之各者逐個具有輸出以自像素12輸出之電荷為基礎之像素信號之讀出電路22。第2基板20具有於列方向延伸之複數個像素驅動線23、及於行方向延伸之複數個垂直信號線24。第3基板30於半導體基板31具有處理像素信號之邏輯電路32。邏輯電路32例如具有垂直驅動電路14、行信號處理電路15、水平驅動電路16及控制電路18。邏輯電路32(具體而言，水平驅動電路16)將各像素12之輸出電壓Vout輸出至外部。邏輯電路32中，例如亦可於與源極電極及汲極電極相接之雜質擴散區域之表面，形成包含CoSi ₂或NiSi等使用自對準矽化物(Self-Aligned Silicide)製程形成之矽化物之低電阻區域。

垂直驅動電路14例如以列單位依序選擇複數個像素12。行信號處理電路15例如對自藉由垂直驅動電路14選擇之列之各像素12輸出之像素信號實施CDS處理。行信號處理電路15例如藉由實施CDS處理，而擷取像素信號之信號位準，保持對應於各像素12之受光量之像素資料。水平驅動電路16例如將保持於行信號處理電路15之像素資料依序輸出至外部。控制電路18例如控制邏輯電路32內之各區塊(垂直驅動電路14、行信號處理電路15及水平驅動電路16)之驅動。

圖3係顯示像素12及讀出電路22之一例之圖。以下，如圖3所示，針對4個像素12共用1個讀出電路22之情形進行說明。此處，「共用」意指將4個像素12之輸出輸入至共通之讀出電路22。

各像素12具有互相共通之構成要件。圖3中，為了互相區分各像素12之構成要件，而於各像素12之構成要件之符號末尾標註識別編號(1、2、3、4)。以下，需要互相區分各像素12之構成要件之情形時，於各像素12之構成要件之符號末尾標註識別編號，但無須互相區分各像素12之構成要件之情形時，省略各像素12之構成要件之符號末尾之識別編號。

各像素12例如具有：光電二極體PD；傳輸電晶體TR，其與光電二極體PD電性連接；及浮動擴散區域FD，其暫時保持經由傳輸電晶體TR自光電二極體PD輸出之電荷。光電二極體PD相當於本揭示之「光電轉換部」之一具體例。光電二極體PD進行光電轉換，產生對應於受光量之電荷。光電二極體PD之陰極電性連接於傳輸電晶體TR之源極，光電二極體PD之陽極電性連接於基準電位線(例如接地)。傳輸電晶體TR之汲極電性連接於浮動擴散區域FD，傳輸電晶體TR之閘極電性連接於像素驅動線23。傳輸電晶體TR例如為CMOS電晶體。

共用1個讀出電路22之各像素12之浮動擴散區域FD互相電性連接，且電性連接於共通之讀出電路22之輸入端。讀出電路22例如具有重設電晶體RST、選擇電晶體SEL及放大電晶體AMP。另，選擇電晶體SEL亦可視需要予以省略。重設電晶體RST之源極(讀出電路22之輸入端)電性連接於浮動擴散區域FD，重設電晶體RST之汲極電性連接於電源線VDD及放大電晶體AMP之汲極。重設電晶體RST之閘極電性連接於像素驅動線23(參照圖2)。放大電晶體AMP之源極電性連接於選擇電晶體SEL之汲極，放大電晶體AMP之閘極電性連接於重設電晶體RST之源極。選擇電晶體SEL之源極(讀出電路22之輸出端)電性連接於垂直信號線24，選擇電晶體SEL之閘極電性連接於像素驅動線23(參照圖2)。

若傳輸電晶體TR成為接通狀態，則傳輸電晶體TR將光電二極體PD之電荷傳輸至浮動擴散區FD。重設電晶體RST將浮動擴散區FD之電位重設為特定之電位。若重設電晶體RST成為接通狀態，則將浮動擴散區FD之電位重設為電源線VDD之電位。選擇電晶體SEL控制像素信號自讀出電路22之輸出時序。放大電晶體AMP產生與保持於浮動擴散區FD之電荷的位準對應之電壓之信號，作為像素信號。放大電晶體AMP構成源極隨耦型放大器，輸出與光電二極體PD所產生之電荷的位準對應之電壓之像素信號。若選擇電晶體SEL成為接通狀態，則放大電晶體AMP將浮動擴散區FD之電位放大，將對應於其電位之電壓經由垂直信號線24輸出至行信號處理電路15。重設電晶體RST、放大電晶體AMP及選擇電晶體SEL例如為CMOS電晶體。

[1.3.電子機器之概略構成例] 又，如上述之光檢測裝置1例如可適用於數位靜態相機或數位視訊相機等攝像系統、具備攝像功能之行動電話、或具備攝像功能之其他機器等各種電子機器。

圖4係顯示電子機器之構成例之方塊圖。

如圖4所示，電子機器101具備光學系統102、光檢測裝置103、DSP(Digital Signal Processor：數位信號處理器)104，經由匯流排107，連接DSP104、顯示裝置105、操作系統106、記憶體108、記錄裝置109及電源系統110而構成，可拍攝靜止圖像及動態圖像。

光學系統102具有1塊或複數塊透鏡而構成，將來自被攝體之像光(入射光)引導至光檢測裝置103，成像於光檢測裝置103之受光面(感測器部)。

作為光檢測裝置103，適用上述任一構成例之光檢測裝置1。於光檢測裝置103，根據經由光學系統102成像於受光面之像，於一定期間累積電子。且，將與累積於光檢測裝置103之電子對應之信號供給至DSP104。

DSP104對來自光檢測裝置103之信號實施各種信號處理，取得圖像，將該圖像之資料暫時記憶於記憶體108。將記憶於記憶體108之圖像之資料記錄於記錄裝置109，或供給至顯示裝置105而顯示圖像。又，操作系統106受理使用者之各種操作，對電子機器101之各區塊供給操作信號，電源系統110供給電子機器101之各區塊之驅動所需要之電力。

[2.第1實施形態之光檢測裝置] 圖5A係第1實施形態之光檢測裝置1之俯視模式圖。圖5B係第1實施形態之光檢測裝置1之圖5A所示之A-A’線之側剖視模式圖。

圖5A及圖5B係顯示與作為攝像裝置使用之光檢測裝置1具備之複數個攝像像素中之1個像素對應之部分。攝像像素例如為採用VG(Vertical Gate：垂直閘極)構造之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器。

如圖5A及圖5B所示，光檢測裝置1具備設置於半導體層2之光電轉換區域3、浮動擴散區域(以下，記作「FD區域4」)、接地區域5及縱型閘極6。半導體層2例如為添加有硼或銦等P型雜質之矽基板。

如圖5B所示，FD區域4及接地區域5設置於半導體層2之表層。光電轉換區域3設置於較半導體層2之FD區域4及接地區域5更深之位置。

具體而言，如圖5A所示，FD區域4及接地區域5配置於藉由元件分離區域7按各光電轉換區域3區劃之半導體層2之各區劃區域中成為對角之2個角之位置。元件分離區域7例如為由氧化矽等絕緣體形成之DTI(Deep Trench Isolation：深渠溝隔離)。

光電轉換區域3為於半導體層2摻雜有磷等N型雜質之區域。光電轉換區域3為藉由與半導體層2之PN接合而形成之光電二極體。光電轉換區域3將入射至半導體層2之光光電轉換為對應於光量之信號電荷。

FD區域4為於半導體層2較光電轉換區域3更高濃度地摻雜有磷等N型雜質之區域。FD區域4為暫時保持自光電轉換區域3傳輸之信號電荷之區域。

接地區域5為於半導體層2較半導體層2更高濃度地摻雜有P型雜質之區域。接地區域5接地。因此，接地區域5及與接地區域5相同之P型雜質擴散區域即半導體層2之電壓維持於0 V。另，對FD區域4施加特定之正電壓(例如電源電壓)。

縱型閘極6設置於FD區域4與接地區域5之間，以自半導體層2之主面向光電轉換區域3朝半導體層之深度方向延伸之方式配置。縱型閘極6例如由導電性多晶矽形成。於縱型閘極6上，配置由多晶矽形成之傳輸閘極電極8。另，此處雖省略圖示，但於縱型閘極6與半導體層2間設置閘極絕緣膜。

若光檢測裝置1於未對縱型閘極6施加特定之正電壓之狀態下，對半導體層2入射光，則藉由光電轉換區域3將入射光光電轉換為信號電荷(電子)並累積。其後，若光檢測裝置1經由傳輸閘極電極8對縱型閘極6施加特定之正電壓，則藉由圖5B中虛線箭頭所示之傳輸路徑，自光電轉換區域3對FD區域4傳輸信號電荷。攝像裝置讀出保持於複數個各FD區域4之信號電荷，作為顯示入射至攝像像素之光量之資訊。

此處，具備縱型閘極之光檢測裝置除自縱型閘極中之面向FD區域之面側傳輸至FD區域之信號電荷外，亦存在例如自與面向FD區域之面為相反側之面向接地區域之面側傳輸至FD區域之信號電荷。

因此，光檢測裝置有自縱型閘極中之與面向FD區域之面為相反側之面側傳輸至FD區域之信號電荷之傳輸路徑變長，信號電荷之傳輸效率降低之虞。

因此，第1實施形態之光檢測裝置1具備：絕緣層9，其埋設於縱型閘極6中之至少面向接地區域5之部分。絕緣層9例如包含氧化矽及氮化矽之至少任一者。

根據該光檢測裝置1，進行自光電轉換區域3讀出信號電荷之情形時，即使對縱型閘極6施加特定之正電壓，亦因接地區域5與縱型閘極6間介置絕緣層9，故可減少接地區域5、與縱型閘極6及傳輸閘極電極8間之電場強度。

藉此，光檢測裝置1於縱型閘極6中之面向接地區域5之面側不易存在信號電荷，可自光電轉換區域3讀出信號電荷之較早階段，自縱型閘極6中之面向FD區域4之面側對FD區域4傳輸信號電荷。因此，光檢測裝置1可提高信號電荷之傳輸效率。

又，絕緣層9將縱型閘極中之面向接地區域5之側面中，自半導體層2之主面(此處為上表面)至半導體層2之深度方向之中途部被覆。藉此，光檢測裝置1可不縮小縱型閘極6中成為信號電荷之讀出部之底面之面積，藉由絕緣層9減少接地區域5及縱型閘極6間之電場強度，故可提高信號電荷之讀出強度及傳輸效率。

縱型閘極6配置於較FD區域4與接地區域5間之中央位置更靠近接地區域5之位置。藉此，光檢測裝置1例如將光電轉換區域3擴張至半導體層2中之縱型閘極6與FD區域4間之區域，藉此易兼顧飽和信號電荷量與傳輸特性。

又，如圖5A所示，FD區域4與接地區域5配置於藉由元件分離區域7按各光電轉換區域3區劃之半導體層2之各區劃區域中成為對角之2個角之位置。

藉此，光檢測裝置1可使各區劃區域內之FD區域4與接地區域5之距離最大，可抑制因產生於縱型閘極6及FD區域4間之強電場、與產生於縱型閘極6及接地區域5間之強電場所致之電子之產生。因此，光檢測裝置1可抑制因半導體層2中產生之強電場所致之白點之產生。

又，傳輸閘極電極8積層於縱型閘極6中之半導體層2之主面上之端面，與主面平行之剖面之面積大於縱型閘極6之端面。即，傳輸閘極電極8構成為俯視時之面積大於縱型閘極6之俯視時之面積。藉此，光檢測裝置1於設置連接於傳輸閘極電極8之配線之情形時，使傳輸閘極電極8與配線之對位變得容易。

[3.第2實施形態之光檢測裝置] 接著，參照圖6A及圖6B，針對第2實施形態之光檢測裝置1A進行說明。圖6A係第2實施形態之光檢測裝置之俯視模式圖。圖6B係第2實施形態之光檢測裝置之圖6A所示之B-B’線之側剖視模式圖。

如圖6A及圖6B所示，第2實施形態之光檢測裝置1A與第1實施形態之光檢測裝置1之不同在於縱型閘極6A、絕緣層9A及光電轉換區域3A之形狀，除此以外之構成與第1實施形態之光檢測裝置1同樣。

具體而言，如圖6A所示，第2實施形態之縱型閘極6A以與半導體層2之主面平行之剖面形狀成為橢圓形狀之方式構成，且以成為對向之長邊面之一對側面中之一側面面向FD區域4，另一成為長邊面之側面面向接地區域5之方式配置。

藉此，光檢測裝置1A係成為信號電荷之傳輸路徑之縱型閘極6A之底面之面積變大，於對縱型閘極6A施加電壓之情形時，可更強地調變，故信號電荷自光電轉換區域3A向縱型閘極之讀出強度提高。

另，若以成為長邊面之側面面向FD區域4與接地區域5之方式配置，則縱型閘極6A中之與半導體層2之主面平行之剖面之形狀並非限定於橢圓形狀，亦可為多邊形狀。又，縱型閘極6A中之與半導體層2之主面平行之剖面之形狀亦可為圓形狀。

又，如圖6B所示，縱型閘極6A於面向接地區域5之部分埋設有絕緣層9A。且，絕緣層9A被覆縱型閘極6A中之面向接地區域5之側面之整體。

藉此，光檢測裝置1A較第1實施形態之光檢測裝置1進而減少接地區域5、與縱型閘極6A及傳輸閘極電極8間之電場強度。因此，根據光檢測裝置1A，可進而提高自光電轉換區域3A經由縱型閘極6A之底面及縱型閘極6A之面向FD區域4之側之面，向FD區域4傳輸之信號電荷之傳輸效率。

又，光檢測裝置1A之光電轉換區域3之一部分面向縱型閘極6A中之面向FD區域4之側面。藉此，光檢測裝置1A即使因設置絕緣層9A而使縱型閘極6A之底面之面積縮小，亦可自縱型閘極6A中之面向光電轉換區域3A之側面讀出信號電荷。且，由於光檢測裝置1A較第1實施形態之光檢測裝置1，自半導體層2之更淺之位置讀出信號電荷，故可縮短信號電荷之傳輸路徑，進而提高信號電荷之傳輸效率。

[4.第3實施形態之光檢測裝置] 接著，參照圖7，針對第3實施形態之光檢測裝置1B進行說明。圖7係第3實施形態之光檢測裝置1B之俯視模式圖。此處，藉由對圖7所示之構成要件中與圖5A所示之構成要件相同之構成要件標註與圖5A所示之符號相同之符號而省略重複說明。

如圖7所示，光檢測裝置1B與第1實施形態之光檢測裝置1之不同在於，光電轉換區域3B、FD區域4A、接地區域5A、縱型閘極6B及傳輸閘極8A之配置。

第2實施形態之FD區域4A與接地區域5A配置於藉由元件分離區域7按各光電轉換區域3A區劃之半導體層2之各區劃區域中對向之2邊之各中央位置。另，FD區域4A及接地區域5A與第1實施形態同樣，配置於半導體層2之表層。

光電轉換區域3B於俯視時配置於半導體層2中之FD區域4A與接地區域5A之間。另，光電轉換區域3B與第1實施形態同樣，配置於較配置FD區域4A及接地區域5A之位置更靠半導體層2中之較深位置。

縱型閘極6B與第1實施形態同樣，與半導體層2之主面平行之剖面形成橢圓形狀，以成為長面之側面面向FD區域4A與接地區域5A之方式配置。即，縱型閘極6A以橢圓形之剖面之短軸與連結FD區域4A及接地區域5A之直線一致之方式配置。又，於縱型閘極6B中之至少面向接地區域5A之部分埋設絕緣層9B。藉此，光檢測裝置1B與第1實施形態之光檢測裝置1同樣，可提高信號電荷之傳輸效率。

另，若以成為長邊面之側面面向FD區域4A與接地區域5A之方式配置，則縱型閘極6B中之與半導體層2之主面平行之剖面之形狀並非限定於橢圓形狀，亦可為多邊形狀。又，縱型閘極6B中之與半導體層2之主面平行之剖面之形狀亦可為圓形狀。

光檢測裝置1B之FD區域4A配置於各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置，與於各區劃區域中之配置FD區域4A之一邊之端部配置接地區域5A之情形相比，FD區域4A與接地區域5A之距離變長。因此，光檢測裝置1B藉由抑制因產生於FD區域4A及接地區域5A間之強電場所致之電子之產生，而可抑制因產生與光電轉換無關之電子所致之白點之產生。

[5.第4實施形態之光檢測裝置] 接著，參照圖8，針對第4實施形態之光檢測裝置1C進行說明。圖8係第4實施形態之光檢測裝置1C之俯視模式圖。此處，藉由對圖8所示之構成要件中與圖7所示之構成要件相同之構成要件標註與圖7所示之符號相同之符號而省略重複說明。

如圖8所示，光檢測裝置1C與第3實施形態之光檢測裝置1B之不同在於接地區域5B之配置，其他構成與第3實施形態之光檢測裝置1B同樣。具體而言，第4實施形態之FD區域4A與第3實施形態同樣，配置於藉由元件分離區域7按各光電轉換區域3B區劃之半導體層2之各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置。

且，第4實施形態之接地區域5B配置於各區劃區域中對向之2邊中之另一邊之端部。即，接地區域5B配置於各區劃區域中與設置FD區域4A之邊對向之平行之邊之端部。

藉此，光檢測裝置1C係FD區域4A配置於各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置，與接地區域5B配置於各區劃區域中之與配置FD區域4A之邊相同之一邊之端部之情形相比，FD區域4A與接地區域5B之距離變長。因此，光檢測裝置1B藉由抑制因FD區域4A及接地區域5B間產生之強電場所致之電子之產生，可抑制白點之產生。

[6.第5實施形態之光檢測裝置] 接著，參照圖9，針對第4實施形態之光檢測裝置1D進行說明。圖9係第5實施形態之光檢測裝置1D之側剖視模式圖。此處，藉由對圖9所示之構成要件中與圖6B所示之構成要件相同之構成要件標註與圖6B所示之符號相同之符號而省略重複說明。

如圖9所示，光檢測裝置1D係縱型閘極6C之形狀與第2實施形態之縱型閘極6A不同，其他構成與第2實施形態之光檢測裝置1A同樣。具體而言，第5實施形態之縱型閘極6C以半導體層2之深度位置愈深，愈成為前端細之錐形狀之方式構成。

又，光電轉換區域3A與圖6B所示之光電轉換區域3A同樣，擴張至設置FD區域4之側之元件分離區域7與縱型閘極6C間之半導體層2之區域。光檢測裝置1D中，如圖9中虛線箭頭所示，自擴張至縱型閘極6C之面向側面之區域之光電轉換區域3A之突出部分經由縱型閘極6C之側面對FD區域4傳輸信號電荷。

如此，光檢測裝置1D於不使用縱型閘極6C之底面作為信號電荷之傳輸路徑而構成之情形時，藉由縮小縱型閘極6C之前端細之前端部分佔半導體層2之區域，可相應擴張光電轉換區域3A，因而可兼顧飽和信號電荷量之增大及傳輸特性之提高。

又，於縱型閘極6C中之至少面向接地區域5之部分埋設絕緣層9C。藉此，光檢測裝置1D與第1實施形態之光檢測裝置1同樣，可提高信號電荷之傳輸效率。

[6.1.第5實施形態之絕緣層之底面形狀] 接著，參照圖10及圖11，針對第5實施形態之絕緣層9C、9D之底面形狀進行說明。

圖10係顯示第5實施形態之光檢測裝置1D之絕緣層9C之底面形狀之側剖視模式圖。圖11係顯示第5實施形態之變化例之光檢測裝置1E之絕緣層9D之底面形狀之側剖視模式圖。另，圖10及圖11中，以絕緣層9C、9D之底面形狀明確之方式，將絕緣層9C、9D之寬度較圖9所示之絕緣層9C之寬度更寬地圖示。又，圖10及圖11係於縱型閘極6C、6D與半導體層2間，藉由與絕緣層9C、9D相同之影線圖示閘極絕緣膜。

如圖10所示，光檢測裝置1D之絕緣層9C之底面係與半導體層2之主面平行之平坦面。藉此，光檢測裝置1D可儘可能使接地區域5(參照圖9)與縱型閘極6C之距離變長，故可減少縱型閘極6C及傳輸閘極電極8與接地區域5(參照圖9)間之電場強度。

又，如圖11所示，光檢測裝置1E之絕緣層9D之底面為凸狀面。因此，縱型閘極6D成為底面中之接地區域5(參照圖9)側之端部向半導體層2中之較淺位置朝上方突出之形狀。

藉此，若光檢測裝置1E之光電轉換區域3A例如擴張至自縱型閘極6D之底面中之接地區域5(參照圖9)側之端部朝上方突出之部分之深度位置，則可兼顧飽和信號電荷量之增大及傳輸特性之提高。

又，絕緣層9C與半導體層2之較淺位置中之主面平行之方向之寬度W2，較與底面中之主面平行之方向之寬度W1更大。同樣，絕緣層9D與半導體層2之較淺位置中之主面平行之方向之寬度W4，較與底面中之主面平行之方向之寬度W3更大。

因此，光檢測裝置1D、1E係於縱型閘極6C、6D與接地區域5之距離較近之半導體層2中之較淺之區域中，於縱型閘極6C、6D與接地區域5之間，存在寬幅之絕緣層9C、9D。藉此，光檢測裝置1D、1E可減少縱型閘極6C、6D及傳輸閘極電極8與接地區域5間之電場強度。

[7.第6實施形態之光檢測裝置] 接著，參照圖12，針對第6實施形態之光檢測裝置1F進行說明。圖12係第6實施形態之光檢測裝置1F之側剖視模式圖。此處，藉由對圖12所示之構成要件中與圖11所示之構成要件相同之構成要件標註與圖11所示之符號相同之符號而省略重複說明。

如圖12所示，光檢測裝置1F之傳輸閘極電極8B之形狀與第5實施形態之傳輸閘極電極8不同，其他構成與第5實施形態之光檢測裝置E同樣。具體而言，第6實施形態之傳輸閘極電極8B積層於縱型閘極6中之半導體層2之主面上之端面，與半導體層2之主面平行之剖面之面積與縱型閘極6C中之與半導體層2之主面平行之剖面之面積相等。藉此，光檢測裝置1F可抑制信號電荷滯留之產生。

例如，若傳輸閘極電極8B自縱型閘極6C上向FD區域4簷狀突出，則電場集中於簷部分，產生信號電荷之滯留，但第6實施形態中，傳輸閘極電極8B及縱型閘極6C之側面成為一面。因此，光檢測裝置1F不產生電場集中，故可抑制信號電荷滯留之產生。

[8.第7實施形態之光檢測裝置] 接著，參照圖13及圖14，針對第7實施形態之光檢測裝置10G、10H進行說明。上述各實施形態中，已針對絕緣層埋設於縱型閘極中之面向接地區域之部分之情形進行說明，但若為縱型閘極中之面向FD區域之部分以外，則絕緣層亦可進而設置於縱型閘極之其他側面部分。

第7實施形態之光檢測裝置10G、10H除縱型閘極中之面向接地區域之部分外，亦於縱型閘極中之面向FD區域之部分以外之其他側面部分設置絕緣層。圖13係第7實施形態之光檢測裝置10G之俯視模式圖。圖14係第7實施形態之變化例之光檢測裝置10G之俯視模式圖。

如圖13所示，光檢測裝置1G以被覆縱型閘極6E中之面向接地區域5之側面、及縱型閘極6E中之俯視時與連結接地區域5及FD區域4之C-C’線平行之2側面之方式設置絕緣層9E。另，傳輸閘極電極8C構成為俯視時一部分與縱型閘極6E重疊，一部分較縱型閘極6E中之側面中未由絕緣層9E被覆之側面更向縱型閘極6E之外側簷狀突出。

又，如圖14所示，光檢測裝置1H以被覆縱型閘極6F中之面向接地區域5之側面、及縱型閘極6F中之俯視時與連結接地區域5及FD區域4之D-D’線平行之1側面之方式設置絕緣層9F。另，傳輸閘極電極8D構成為俯視時一部分與縱型閘極6F重疊，一部分較縱型閘極6F中之側面中未由絕緣層9E被覆之側面更向縱型閘極6F之外側簷狀突出。

又，光檢測裝置1G之圖13所示之C-C’線之剖面形狀、及光檢測裝置1H之圖14所示之D-D’線之剖面形狀與圖5B所示之剖面形狀同樣。即，絕緣層9E、9F構成為被覆縱型閘極6E、6F之側面中，自半導體層2之主面(此處為圖5所示之上表面)至半導體層2之深度方向之中途部。

根據光檢測裝置1G、1H，由於不縮小縱型閘極6E、6F之底面積，於縱型閘極6E、6F中之面向FD區域4之側面以外之側面側更不易存在信號電荷，故可進而提高信號電荷之傳輸效率。

[9.效果] 光檢測裝置1具有光電轉換區域3、FD區域4、接地區域5、縱型閘極6及絕緣層9。光電轉換區域3設置於半導體層2，將入射光轉換為信號電荷。FD區域4設置於半導體層2，保持自光電轉換區域3傳輸之信號電荷。接地區域5設置於半導體層2並接地。縱型閘極6設置於FD區域4與接地區域5之間，自半導體層2之主面向光電轉換區域3朝半導體層2之深度方向延伸。絕緣層9埋設於縱型閘極6中之至少面向接地區域5之部分。藉此，光檢測裝置1進行自光電轉換區域3讀出信號電荷之情形時，即使對縱型閘極6施加特定之正電壓，亦於接地區域5與縱型閘極6間介置絕緣層9，因而可減少接地區域5及縱型閘極6間之電場強度。其結果，光檢測裝置1不易於縱型閘極6中之面向接地區域5之面側存在信號電荷，可自光電轉換區域3讀出信號電荷之較早階段，自縱型閘極6中之面向FD區域4之面側對FD區域4傳輸信號電荷。因此，光檢測裝置1可提高信號電荷之傳輸效率。

又，光檢測裝置1之縱型閘極6具有成為對向之長邊面之一對側面、與成為對向之短邊面之一對側面，以成為對向之長邊面之一對側面中之一側面面向FD區域之方式配置。藉此，光檢測裝置1之縱型閘極6之底面之面積擴張，故可提高信號電荷之讀出強度。

又，絕緣層9被覆縱型閘極6中之面向接地區域5之側面整體。藉此，光檢測裝置1A可進而減少接地區域5及縱型閘極6間之電場強度，故可進而提高信號電荷之傳輸效率。

又，光檢測裝置1A之光電轉換區域3A係一部分面向縱型閘極6A中之面向FD區域4之側面。藉此，光電轉換區域3A自半導體層2之較淺位置讀出信號電荷，故可縮短信號電荷之傳輸路徑，進而提高信號電荷之傳輸效率。

又，光檢測裝置1A之絕緣層9A被覆縱型閘極6A中之面向接地區域5之側面中，自半導體層2之主面至半導體層2之深度方向之中途部。藉此，光檢測裝置1A可不縮小縱型閘極6A中成為信號電荷之讀出部之底面之面積，藉由絕緣層9A減少接地區域5及縱型閘極6A間之電場強度，因而可提高信號電荷之讀出強度及傳輸效率。

又，光檢測裝置1D之絕緣層9C之底面係與主面平行之平坦面。藉此，光檢測裝置1D可儘可能增長接地區域5與縱型閘極6C之距離，故可減少縱型閘極6C及接地區域5(參照圖9)間之電場強度。

又，光檢測裝置1E之絕緣層9D之底面為凸狀面。藉此，若光檢測裝置1E之光電轉換區域3A例如擴張至自縱型閘極6D之底面之接地區域5(參照圖9)側之端部朝上方突出之部分之深度位置，則可兼顧飽和信號電荷量之增大及傳輸特性之提高。

光檢測裝置1D、1E之絕緣層9C、9D與半導體層2之較淺位置之主面平行方向之寬度，較底面中之與主面平行方向之寬度更大。因此，光檢測裝置1D、1E於縱型閘極6C、6D與接地區域5之距離比較近之半導體層2中之比較淺之區域中，於縱型閘極6C、6D與接地區域5之間，存在寬幅之絕緣層9C、9D。藉此，光檢測裝置1D、1E可減少縱型閘極6C、6D及接地區域5間之電場強度。

又，光檢測裝置1之FD區域4與接地區域5配置於按各光電轉換區域3區劃之半導體層2之各區劃區域中成為對角之2個角之位置。藉此，光檢測裝置1可使各區劃區域內之FD區域4與接地區域5間之距離最大，可抑制因產生於縱型閘極6及FD區域4間之強電場、與產生於縱型閘極6及接地區域5間之強電場所致之電子之產生。因此，光檢測裝置1可抑制因半導體層2中產生之強電場所致之白點之產生。

又，光檢測裝置1B之FD區域4A與接地區域5A配置於按各光電轉換區域3B區劃之半導體層2之各區劃區域中對向之2邊之各中央位置。藉此，光檢測裝置1B之FD區域4A配置於各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置，與各區劃區域中之配置FD區域4A之一邊之端部配置接地區域5A之情形相比，FD區域4A與接地區域5A之距離變長。因此，光檢測裝置1C藉由抑制因FD區域4A及接地區域5A間產生之強電場所致之電子之產生，可抑制白點之產生。

又，光檢測裝置1C之FD區域4A配置於按各光電轉換區域3B區劃之半導體層2之各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置。接地區域5B配置於2邊中之另一邊之端部。藉此，光檢測裝置1C之FD區域4A配置於各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置，與各區劃區域中之配置FD區域4A之一邊之端部配置接地區域5B之情形相比，FD區域4A與接地區域5B之距離變長。因此，光檢測裝置1C藉由抑制因FD區域4A及接地區域5B間產生之強電場所致之電子之產生，可抑制白點之產生。

縱型閘極6配置於較FD區域4與接地區域5間之中央位置靠近接地區域5之位置。藉此，光檢測裝置1例如藉由將光電轉換區域3擴張至半導體層2之縱型閘極6與FD區域4間之區域，而可兼顧飽和信號電荷量之增大及傳輸特性之提高。

光檢測裝置1D之縱型閘極6C以半導體層2之深度位置愈深，愈成為前端細之錐形狀之方式構成。藉此，光檢測裝置1D於不使用縱型閘極6C之底面作為信號電荷之傳輸路徑而構成之情形時，藉由縮小縱型閘極6C之前端部分佔半導體層2之區域，可相應擴張光電轉換區域3A，故可兼顧飽和信號電荷量之增大及傳輸特性之提高。

又，光檢測裝置1具備：傳輸閘極電極8，其積層於縱型閘極6之主面上之端面，與主面平行之剖面之面積大於端面。藉此，光檢測裝置1係傳輸閘極電極8與連接於傳輸閘極8之配線之對位變得容易。

又，光檢測裝置1E具備：傳輸閘極電極8B，其積層於縱型閘極6C中之主面上之端面，與主面平行之剖面之面積與端面相等。藉此，光檢測裝置1E之傳輸閘極8B不向FD區域4側簷狀突出，因而可藉由抑制電場集中之產生而抑制信號電荷之滯留。

[10.對移動體之應用例] 本揭示之技術(本技術)可應用於各種製品。例如，本揭示之技術亦可作為搭載於汽車、電動汽車、油電混合汽車、機車、自行車、個人行動載具、飛機、無人機、船舶、機器人等任一種類之移動體之裝置而實現。

圖15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之方塊圖。

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15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、及統合控制單元12050。又，作為統合控制單元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之用以產生車輛之驅動力之驅動力產生裝置、用以將驅動力傳遞至車輪之驅動力傳遞機構、調節車輛舵角之轉向機構、及產生車輛之制動力之制動裝置等之控制裝置發揮功能。

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作為無鑰匙啟動系統、智慧鑰匙系統、電動窗裝置、或頭燈、尾燈、剎車燈、方向燈或霧燈等各種燈具之控制裝置發揮功能。該情形時，可對車體系統控制單元12020輸入自代替鑰匙之可攜帶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、電動窗裝置、燈具等。

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，且接收拍攝到之圖像。車外資訊檢測單元12030亦可基於接收到之圖像，進行人、車、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係接收光且輸出對應於該光之受光量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接收之光可為可見光，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。對車內資訊檢測單元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，算出駕駛者之疲勞程度或精神集中程度，亦可判斷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藉由基於車外資訊檢測單元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，可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可根據車外資訊檢測單元12030檢測到之先行車或對向車之位置而控制頭燈，進行將遠光燈切換成近光燈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通知資訊之輸出裝置發送聲音及圖像中之至少一種輸出信號。於圖15之例中，作為輸出裝置，例示擴音器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16係顯示攝像部12031之設置位置之例之圖。

於圖16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例如設置於車輛12100之前保險桿、照後鏡、後保險桿、尾門及車廂內之擋風玻璃之上部等位置。裝備於前保險桿之攝像部12101及裝備於車廂內之擋風玻璃之上部之攝像部12105主要取得車輛12100前方之圖像。裝備於照後鏡之攝像部12102、12103主要取得車輛12100側方之圖像。裝備於後保險桿或尾門之攝像部12104主要取得車輛12100後方之圖像。由攝像部12101及12105取得之前方圖像主要使用於檢測先行車輛或行人、障礙物、號誌機、交通標識或車道線等。

另，圖16中顯示攝像部12101至12104之攝像範圍之一例。攝像範圍12111表示設於前保險桿之攝像部12101之攝像範圍，攝像範圍12112、12113分別表示設於照後鏡之攝像部12102、12103之攝像範圍，攝像範圍12114表示設於後保險桿或尾門之攝像部12104之攝像範圍。例如，藉由將攝像部12101至12104拍攝之圖像資料重合，而可獲得自上方觀察車輛12100之俯瞰圖像。

攝像部12101至12104之至少一者亦可具有取得距離資訊之功能。例如，攝像部12101至12104之至少一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，求得攝像範圍12111至12114內與各立體物之距離、及該距離之時間變化(相對於車輛12100之相對速度)，藉此可尤其擷取在車輛12100之行進路上某最接近之立體物、且於與車輛12100大致相同之方向以特定速度(例如為0 km/h以上)行駛之立體物作為先行車。再者，微電腦12051可設定於近前應與先行車預先確保之車間距離，進行自動剎車控制(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。可如此地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。

例如，微電腦12051可基於自攝像部12101至12104取得之距離資訊，將立體物相關之立體物資料分類成2輪車、普通車輛、大型車輛、行人、電線桿等其他立體物而擷取，且使用於自動迴避障礙物。例如，微電腦12051可將車輛12100周邊之障礙物辨識為車輛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有可能發生碰撞之狀況時，經由擴音器12061或顯示部12062對駕駛者輸出警報，或經由驅動系統控制單元12010進行強制減速或迴避轉向，藉此可進行用以避免碰撞之駕駛支援。

攝像部12101至12104之至少一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。該行人之辨識係根據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，且辨識為行人，則聲音圖像輸出部12052以對該經辨識之行人重疊顯示用以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，已針對可適用本揭示技術之車輛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。藉由將本揭示之技術適用於攝像部12031，可取得畫質良好之圖像，故可提高各種檢測處理之精度等，可發揮各種效果。

[11.對內視鏡手術系統之應用例] 本揭示之技術(本技術)可應用於各種製品。例如，本揭示之技術亦可適用於內視鏡手術系統。

圖17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之圖。

圖17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11112等其他手術器具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由將距離前端特定長度之區域***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。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產生之光藉由於鏡筒11101內部延設之光導而被導光至該鏡筒之前端，並經由物鏡朝患者11132之體腔內之觀察對象照射。另，內視鏡11100可為直視鏡，亦可為斜視鏡或照後鏡。

於相機頭11102之內部設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，即對應於觀察像之圖像信號。該圖像信號作為RAW資料被發送至相機控制器單元(CCU：Camera Control 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，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像處理(解馬賽克處理)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例如由LED(Light Emitting Diode：發光二極體)等光源構成，將拍攝手術部等時之照射光供給至內視鏡11100。

輸入裝置11204為對於內視鏡手術系統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、倍率及焦距等)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對該體腔內送入氣體。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、雷射光源或藉由該等之組合構成之白色光源構成。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調整。又，該情形時，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，藉此亦可分時拍攝與RGB各者對應之圖像。根據該方法，即使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輸出之光之強度之方式控制其之驅動。藉由與其之光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，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亦可構成為能供給對應於特殊光觀察之特定波長頻帶之光。特殊光觀察中，例如進行所謂窄頻帶成像觀察(Narrow Band Imaging)，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，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。螢光觀察中，可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)等試劑局部注入於身體組織，且對該身體組織照射對應於該試劑之螢光波長之激發光，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18係顯示圖17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可藉由傳輸纜線11400而互相可通信地連接。

透鏡單元11401係設置於與鏡筒11101之連接部之光學系統。自鏡筒11101之前端提取之觀察光被導光至相機頭11102，入射於該透鏡單元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)。攝像部11402以多板式構成之情形時，例如可由各攝像元件產生與RGB之各者對應之圖像信號，並合成該等，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之圖像信號之1對攝像元件。藉由進行3D顯示，施術者11131可更正確地掌握手術部之生物體組織之深度。另，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未必設置於相機頭11102。例如，攝像部11402亦可於鏡筒11101之內部設置於物鏡之正後方。

驅動部11403藉由致動器構成，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由用以於與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RAM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之驅動之控制信號，並供給至相機頭控制部11405。該控制信號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之資訊等攝像條件相關之資訊。

另，上述訊框率或曝光值、倍率、焦點等之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。後者之情形時，將所謂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之驅動之控制信號。圖像信號或控制信號可藉由電通信或光通信等發送。

圖像處理部11412對自相機頭11102發送之RAM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對手術部等之攝像、及藉由手術部等之攝像而得之攝像圖像之顯示相關的各種控制。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藉由檢測攝像圖像所含之物體之邊緣形狀或顏色等，而可辨識鉗子等手術器具、特定之生物體部位、出血、使用能量處置器具11112時之霧氣等。控制部11413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，而可減輕施術者11131之負擔，或施術者11131可確實進行手術。

連接相機頭11102及CCU11201之傳輸纜線11400係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、或該等之複合纜線。

此處，圖示之例中，使用傳輸纜線11400以有線進行通信，但相機頭11102與CCU11201之間之通信亦可以無線進行。

以上，已針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，例如內視鏡11100或相機頭11102(之攝像部11402)、CCU11201(之圖像處理部11412)等。藉由對該等構成適用本揭示之技術，可獲得更清晰之手術部圖像，故施術者可確實確認手術部。

另，此處，作為一例，已針對內視鏡手術系統進行說明，但本揭示之技術除此以外，亦可適用於例如顯微鏡手術系統等。

以上，已針對本揭示之實施形態進行說明，但本揭示之技術性範圍並非限定於上述實施形態者，於不脫離本揭示之主旨之範圍內可進行各種變更。又，亦可適當組合遍及不同實施形態及變化例之構成要件。

又，本說明書所記載之各實施形態之效果終究為例示，並非限定者，亦可有其他效果。

另，本說明書所記載之效果終究為例示，並非限定者，又，可有其他效果。

另，本技術亦可採取如下之構成。 (1) 一種光檢測裝置，其具有： 光電轉換區域，其設置於半導體層，將入射光轉換為信號電荷； 浮動擴散區域，其設置於上述半導體層，保持自上述光電轉換區域傳輸之上述信號電荷； 接地區域，其設置於上述半導體層並接地； 縱型閘極，其設置於上述浮動擴散區域與上述接地區域間，自上述半導體層之主面向上述光電轉換區域朝上述半導體層之深度方向延伸；及 絕緣層，其埋設於上述縱型閘極中之至少面向上述接地區域之部分。 (2) 如上述(1)所記載之光檢測裝置，其中 上述縱型閘極具有成為對向之長邊面之一對側面、與成為對向之短邊面之一對側面，以成為上述對向之長邊面之一對側面中之一側面面向上述浮動擴散區域之方式配置。 (3) 如上述(1)或(2)所記載之光檢測裝置，其中 上述絕緣層被覆上述縱型閘極中之面向上述接地區域之側面之整體。 (4) 如上述(3)所記載之光檢測裝置，其中 上述光電轉換區域之一部分面向上述縱型閘極中之面向上述浮動擴散區域之側面。 (5) 如上述(1)或(2)所記載之光檢測裝置，其中 上述絕緣層被覆上述縱型閘極中之面向上述接地區域之側面中，自上述半導體層之主面至上述半導體層之深度方向之中途部。 (6) 如上述(5)所記載之光檢測裝置，其中 上述絕緣層之底面為與上述主面平行之平坦面。 (7) 如上述(5)所記載之光檢測裝置，其中 上述絕緣層之底面為凸狀面。 (8) 如上述(6)或(7)所記載之光檢測裝置，其中 上述絕緣層與上述底面中之與上述主面平行方向之寬度相比，上述半導體層之較淺位置中之與上述主面平行方向之寬度更大。 (9) 如上述(1)至(8)中任一者所記載之光檢測裝置，其中 上述浮動擴散區域與上述接地區域配置於按各上述光電轉換區域區劃之上述半導體層之各區劃區域中成為對角之2個角之位置。 (10) 如上述(1)至(8)中任一者所記載之光檢測裝置，其中 上述浮動擴散區域與上述接地區域配置於按各上述光電轉換區域區劃之上述半導體層之各區劃區域中對向之2邊之各中央位置。 (11) 如上述(1)至(8)中任一者所記載之光檢測裝置，其中 上述浮動擴散區域配置於按各上述光電轉換區域區劃之上述半導體層之各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置； 上述接地區域配置於上述2邊中之另一邊之端部。 (12) 如上述(1)至(11)中任一者所記載之光檢測裝置，其中 上述縱型閘極配置於較上述浮動擴散區域與上述接地區域間之中央位置更靠近上述接地區域之位置。 (13) 如上述(1)至(12)中任一者所記載之光檢測裝置，其中 上述縱型閘極以上述半導體層中之深度位置愈深，愈成為前端細之錐形狀之方式構成。 (14) 如上述(1)至(13)中任一者所記載之光檢測裝置，其具備： 傳輸閘極電極，其積層於上述縱型閘極中之上述主面上之端面，與上述主面平行之剖面之面積大於上述端面。 (15) 如上述(1)至(14)中任一者所記載之光檢測裝置，其具備： 傳輸閘極電極，其積層於上述縱型閘極中之上述主面上之端面，與上述主面平行之剖面之面積與上述端面相等。

1:光檢測裝置 1A:光檢測裝置 1B:光檢測裝置 1C:光檢測裝置 1D:光檢測裝置 1E:光檢測裝置 1F:光檢測裝置 1G:光檢測裝置 2:半導體層 3:光電轉換區域 3A:光電轉換區域 3B:光電轉換區域 4:FD區域 4A:FD區域 5:接地區域 5A:接地區域 5B:接地區域 6:縱型閘極 6A:縱型閘極 6B:縱型閘極 6C:縱型閘極 6D:縱型閘極 6E:縱型閘極 6F:縱型閘極 7:元件分離區域 8:傳輸閘極電極 8A:傳輸閘極電極 8B:傳輸閘極電極 8C:傳輸閘極電極 8D:傳輸閘極電極 9:絕緣層 9A:絕緣層 9B:絕緣層 9C:絕緣層 9D:絕緣層 9E:絕緣層 9F:絕緣層 10:第1基板 11:半導體基板 12:像素 13:像素陣列部 14:垂直驅動電路 15:行信號處理電路 16:水平驅動電路 17:輸出電路 18:控制電路 20:第2基板 21:半導體基板 22:讀出電路 23:像素驅動線 24:垂直信號線 30:第3基板 31:半導體基板 32:邏輯電路 101:電子機器 102:光學系統 103:光檢測裝置 104:DSP 105:顯示裝置 106:操作系統 107:匯流排 108:記憶體 109:記錄裝置 110:電源系統 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:能量處置器具 11120:支持臂裝置 11131:施術者 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:統合控制單元 12051:微電腦 12052:聲音圖像輸出部 12053:車載網路I/F 12061:擴音器 12062:顯示部 12063:儀表板 12100:車輛 12101～12105:攝像部 12111～12114:攝像範圍 AMP:放大電晶體 HL:水平信號線 I/O:輸入輸出端子 RST:重設電晶體 SEL:選擇電晶體 ST:半導體基板 VDD:電源線 Vout:輸出電壓 W1:寬度 W2:寬度 W3:寬度 W4:寬度

圖1係顯示適用於本揭示之各實施形態之攝像裝置之概略構成例之方塊圖。 圖2係用以說明適用於本揭示之各實施形態之攝像裝置之積層構造例之圖。 圖3係顯示圖2所示之像素及讀出電路之一例之電路圖。 圖4係顯示適用於本揭示之各實施形態之電子機器之構成例之方塊圖。 圖5A係第1實施形態之光檢測裝置之俯視模式圖。 圖5B係第1實施形態之光檢測裝置之圖5A所示之A-A’線之側剖視模式圖。 圖6A係第2實施形態之光檢測裝置之俯視模式圖。 圖6B係第2實施形態之光檢測裝置之圖6A所示之B-B’線之側剖視模式圖。 圖7係第3實施形態之光檢測裝置之俯視模式圖。 圖8係第4實施形態之光檢測裝置之俯視模式圖。 圖9係第5實施形態之光檢測裝置之側剖視模式圖。 圖10係顯示第5實施形態之光檢測裝置之絕緣層之底面形狀之側剖視模式圖。 圖11係顯示第5實施形態之變化例之光檢測裝置之絕緣層之底面形狀之側剖視模式圖。 圖12係第6實施形態之光檢測裝置之側剖視模式圖。 圖13係第7實施形態之光檢測裝置之俯視模式圖。 圖14係第7實施形態之變化例之光檢測裝置之俯視模式圖。 圖15係顯示車輛控制系統之概略構成之一例之方塊圖。 圖16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17係顯示內視鏡手術系統之概略構成之一例之圖。 圖18係顯示相機頭及CCU之功能構成之一例之方塊圖。

1:光檢測裝置

2:半導體層

3:光電轉換區域

4:FD區域

5:接地區域

6:縱型閘極

7:元件分離區域

8:傳輸閘極電極

9:絕緣層

Claims (15)

1. 一種光檢測裝置，其具有： 光電轉換區域，其設置於半導體層，將入射光轉換為信號電荷； 浮動擴散區域，其設置於上述半導體層，保持自上述光電轉換區域傳輸之上述信號電荷； 接地區域，其設置於上述半導體層並接地； 縱型閘極，其設置於上述浮動擴散區域與上述接地區域間，自上述半導體層之主面向上述光電轉換區域朝上述半導體層之深度方向延伸；及 絕緣層，其埋設於上述縱型閘極中之至少面向上述接地區域之部分。
2. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述縱型閘極具有成為對向之長邊面之一對側面、與成為對向之短邊面之一對側面，以成為上述對向之長邊面之一對側面中之一側面面向上述浮動擴散區域之方式配置。
3. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述絕緣層被覆上述縱型閘極中之面向上述接地區域之側面之整體。
4. 如請求項3之光檢測裝置，其中 上述光電轉換區域之一部分面向上述縱型閘極中之面向上述浮動擴散區域之側面。
5. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述絕緣層被覆上述縱型閘極中之面向上述接地區域之側面中，自上述半導體層之主面至上述半導體層之深度方向之中途部。
6. 如請求項5之光檢測裝置，其中 上述絕緣層之底面為與上述主面平行之平坦面。
7. 如請求項5之光檢測裝置，其中 上述絕緣層之底面為凸狀面。
8. 如請求項6之光檢測裝置，其中 上述絕緣層係與上述底面中之與上述主面平行方向之寬度相比，上述半導體層之較淺位置中之與上述主面平行方向之寬度更大。
9. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述浮動擴散區域與上述接地區域配置於按各上述光電轉換區域區劃之上述半導體層之各區劃區域中成為對角之2個角之位置。
10. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述浮動擴散區域與上述接地區域配置於按各上述光電轉換區域區劃之上述半導體層之各區劃區域中對向之2邊之各中央位置。
11. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述浮動擴散區域配置於按各上述光電轉換區域區劃之上述半導體層之各區劃區域中對向之2邊中之一邊之中央位置； 上述接地區域配置於上述2邊中之另一邊之端部。
12. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述縱型閘極配置於較上述浮動擴散區域與上述接地區域間之中央位置更靠近上述接地區域之位置。
13. 如請求項1之光檢測裝置，其中 上述縱型閘極以上述半導體層之深度位置愈深，愈成為前端細之錐形狀之方式構成。
14. 如請求項1之光檢測裝置，其具備： 傳輸閘極電極，其積層於上述縱型閘極中之上述主面上之端面，與上述主面平行之剖面之面積大於上述端面。
15. 如請求項1之光檢測裝置，其具備： 傳輸閘極電極，其積層於上述縱型閘極中之上述主面上之端面，與上述主面平行之剖面之面積與上述端面相等。