WO2021100338A1 - 固体撮像素子 - Google Patents

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WO2021100338A1
WO2021100338A1 PCT/JP2020/037797 JP2020037797W WO2021100338A1 WO 2021100338 A1 WO2021100338 A1 WO 2021100338A1 JP 2020037797 W JP2020037797 W JP 2020037797W WO 2021100338 A1 WO2021100338 A1 WO 2021100338A1
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solid
image sensor
state image
layer
photoelectric conversion
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PCT/JP2020/037797
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信宏 河合
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/17—Colour separation based on photon absorption depth, e.g. full colour resolution obtained simultaneously at each pixel location
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/30—Devices controlled by radiation
    • H10K39/32—Organic image sensors

Definitions

  • the present disclosure relates to a solid-state image sensor.
  • each image pickup pixel of an image sensor three layers of photoelectric conversion films that photoelectrically convert red light, green light, and blue light are laminated in the vertical direction, and one unit pixel can detect light of three colors.
  • a solid-state image sensor capable of see, for example, Patent Document 1).
  • the solid-state image sensor includes a plurality of pixel transistors that process the signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion film.
  • the solid-state image sensor includes pixel transistors such as a reset transistor that resets the signal charge, an amplification transistor that amplifies the signal charge, and a selection transistor that selects an imaging pixel from which the signal charge is read.
  • Pixel transistors such as reset transistors, amplification transistors, and selection transistors are generally provided in the same layer.
  • the solid-state image sensor has a photoelectric conversion layer, a first insulating layer, and a second insulating layer.
  • the photoelectric conversion layer includes an insulating film laminated between the first electrode and the second electrode, a charge storage layer, and a photoelectric conversion film.
  • the first insulating layer is provided with a gate of some pixel transistors in which the charge storage layer serves as a source, a drain, and a channel among a plurality of pixel transistors that process signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion film. Be done.
  • the second insulating layer is provided with pixel transistors other than some of the pixel transistors among the plurality of pixel transistors.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the schematic structure of the endoscopic surgery system. It is a block diagram which shows an example of the functional structure of a camera head and a CCU. It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of the vehicle exterior information detection unit and the image pickup unit.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a plan configuration example of the solid-state image sensor according to the present disclosure.
  • the solid-state image pickup device 1 includes a pixel array unit 10 in which a plurality of pixels (solid-state image pickup elements) 100 are arranged in a matric manner on a semiconductor substrate 300 made of silicon, for example. It has a peripheral circuit unit 80 provided so as to surround the pixel array unit 10.
  • the peripheral circuit unit 80 includes a vertical drive circuit unit 32, a column signal processing circuit unit 34, a horizontal drive circuit unit 36, an output circuit unit 38, a control circuit unit 40, and the like.
  • a vertical drive circuit unit 32 includes a vertical drive circuit unit 32, a column signal processing circuit unit 34, a horizontal drive circuit unit 36, an output circuit unit 38, a control circuit unit 40, and the like.
  • the pixel array unit 10 has a plurality of solid-state image pickup devices 100 arranged two-dimensionally in a matrix on the semiconductor substrate 300.
  • Each solid-state image sensor 100 has a plurality of photoelectric conversion elements and a plurality of pixel transistors (for example, MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistors).
  • the plurality of pixel transistors include, for example, a selection transistor, a reset transistor, an amplification transistor, and the like.
  • the vertical drive circuit unit 32 is formed by, for example, a shift register, selects the pixel drive wiring 42, supplies a pulse for driving the solid-state image sensor 100 to the selected pixel drive wiring 42, and supplies the solid-state image sensor 100 in units of rows. Drive 100. That is, the vertical drive circuit unit 32 selectively scans each solid-state image sensor 100 of the pixel array unit 10 in the vertical direction (vertical direction in FIG. 1) in a row-by-row manner, and receives light from the photoelectric conversion element of each solid-state image sensor 100. A pixel signal based on the electric charge generated according to the amount is supplied to the column signal processing circuit unit 34 described later through the vertical signal line VSL.
  • the column signal processing circuit unit 34 is arranged for each column of the solid-state image sensor 100, and performs signal processing such as noise removal for each pixel signal of the pixel signal output from the solid-state image sensor 100 for one row. ..
  • the column signal processing circuit unit 34 performs signal processing such as CDS (Correlated Double Sampling) and AD (Analog to Digital) conversion in order to remove fixed pattern noise peculiar to pixels.
  • the horizontal drive circuit unit 36 is formed by, for example, a shift register, and by sequentially outputting horizontal scanning pulses, each of the column signal processing circuit units 34 described above is sequentially selected, and pixels from each of the column signal processing circuit units 34.
  • the signal can be output to the horizontal signal line VHL.
  • the output circuit unit 38 can perform signal processing on and output the pixel signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuit units 34 described above through the horizontal signal line VHL.
  • the output circuit unit 38 may function as, for example, a functional unit that performs buffering, or may perform processing such as black level adjustment, column variation correction, and various digital signal processing. Note that buffering refers to temporarily storing pixel signals in order to compensate for differences in processing speed and transfer speed when exchanging pixel signals.
  • the input / output terminal 48 is a terminal for exchanging signals with an external device.
  • the control circuit unit 40 can receive the input clock and data for instructing the operation mode and the like, and can output data such as internal information of the solid-state image sensor 100. That is, the control circuit unit 40 is based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the master clock, and is a clock signal that serves as a reference for the operation of the vertical drive circuit unit 32, the column signal processing circuit unit 34, the horizontal drive circuit unit 36, and the like. Generate a control signal. Then, the control circuit unit 40 outputs the generated clock signal and control signal to the vertical drive circuit unit 32, the column signal processing circuit unit 34, the horizontal drive circuit unit 36, and the like.
  • planar configuration example of the solid-state image sensor 1 according to the present embodiment is not limited to the example shown in FIG. 1, and may include, for example, other circuit units and the like, and is not particularly limited. ..
  • FIG. 2 is an explanatory view showing an example of a cross-sectional structure of the solid-state image sensor according to the present disclosure.
  • FIG. 2 it is assumed that light is incident from the uppermost layer side of the laminated structure shown in FIG.
  • the microlens provided on the uppermost layer of the solid-state image sensor 100 and the sealing layer provided on the lower layer of the microlens are not shown.
  • the solid-state image sensor 100 includes a light receiving unit B that detects blue light on the upper layer side where light is incident. Further, the solid-state image sensor 100 includes a light receiving unit G that detects green light in the lower layer of the light receiving unit B that detects blue light. Note that FIG. 2 shows a part of the light receiving unit G that detects green light.
  • the solid-state image sensor 100 includes a light receiving unit (not shown) that detects red light in the lower layer of the light receiving unit G that receives green light. As a result, the solid-state image sensor 100 can detect light of three colors by one image pickup pixel.
  • the structure of the light receiving unit B that detects blue light will be described assuming that the light receiving unit B that detects blue light, the light receiving unit G that detects green light, and the light receiving unit that detects red light have the same structure. To do.
  • the illustrated portion of the component of the light receiving unit G that detects green light has the same reference numerals as the light receiving unit B that detects blue light, and the overlapping description of the light receiving unit that detects red light is omitted. ..
  • the light receiving unit B includes a photoelectric conversion layer that photoelectrically converts the incident light into a signal charge on the side where the light is incident.
  • the photoelectric conversion layer includes a gate insulating film GFa, a charge storage layer 203, and a photoelectric conversion film PD that are laminated between the first electrode 201 that serves as a lower electrode and the second electrode 202 that serves as an upper electrode.
  • the first electrode 201 and the second electrode 202 are formed of, for example, a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • the gate insulating film GFa is formed of, for example, silicon oxide (SiO) or the like.
  • the charge storage layer 203 is formed of, for example, a transparent oxide semiconductor.
  • the photoelectric conversion film PD is formed of an organic film having wavelength selectivity of light.
  • the photoelectric conversion film PD photoelectrically converts incident light of a predetermined wavelength (here, blue light) into a signal charge.
  • the first electrode 201 is connected to the charge storage wiring 204.
  • the solid-state image sensor 100 applies a predetermined voltage between the first electrode 201 and the second electrode 202 to apply a signal charge to a region between the first electrode 201 and the second electrode 202 in the charge storage layer 203. Accumulate in.
  • the solid-state image sensor 100 includes a first insulating layer 101 under the photoelectric conversion layer.
  • the first insulating layer 101 is formed of, for example, TEOS (tetraethoxysilane) or the like.
  • the first electrode 201 is provided on the uppermost layer of the first insulating layer 101.
  • reset gate RST a reset transistor gate
  • the reset gate RST is connected to the reset line RSTL.
  • a transfer electrode FD serving as a source electrode of the reset transistor and a discharge electrode VFD serving as a drain electrode of the reset transistor are provided on the uppermost layer of the first insulating layer 101.
  • a shield SLD that electrically separates each solid-state image sensor 100 is provided.
  • the reset gate RST, the transfer electrode FD, the discharge electrode VD, and the shield SLD are formed of a transparent conductive film.
  • the transfer electrode FD is connected to the gate of the amplification transistor (described as the amplification gate AMP) described later via the through electrode VIA.
  • the discharge electrode VD is connected to the power supply line VDD.
  • Each of these electrodes and signal lines is formed of a transparent conductive film.
  • the signal lines such as the power supply line VDD and the vertical signal line VSL, which are desired to have a particularly low resistance, may be formed of metal wiring instead of the transparent conductive film.
  • the region facing the reset gate RST via the gate insulating film GFa in the charge storage layer 203 serves as a channel
  • the region on the transfer electrode FD in the charge storage layer 203 serves as a source
  • the discharge electrode VD in the charge storage layer 203 serves as a source.
  • the upper area is the drain.
  • the reset transistor transfers the signal charge stored in the charge storage layer 203 on the first electrode 201 when a predetermined voltage is applied to the reset gate RST before transferring the signal charge to the charge storage layer 203 on the transfer electrode FD. Unnecessary charges existing in the charge storage layer 203 on the electrode FD are discharged to the power supply line VDD to reset the charge storage layer 203.
  • the first insulating layer 101 is a reset transistor in which the charge storage layer 203 serves as a source, drain, and channel among the plurality of pixel transistors that process the signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion film PD.
  • a reset gate RST is provided.
  • the solid-state imaging device 100 includes a second insulating layer 102 under the first insulating layer 101 via an insulating film 103.
  • the insulating film 103 is formed of, for example, SiO or the like.
  • the second insulating layer 102 is formed by, for example, TEOS or the like.
  • An insulating film 105 is provided between the second insulating layer 102 and the light receiving portion G that detects green light.
  • the insulating film 105 is formed of, for example, SiO or the like.
  • the second insulating layer 102 is provided with an amplification transistor, which is a pixel transistor other than the reset transistor, and a selection transistor among the plurality of pixel transistors.
  • an intermediate insulating film 104 is provided between the insulating film 105 provided in the lowermost layer and the insulating film 103 provided in the uppermost layer, and an amplification transistor is provided on the intermediate insulating film 104.
  • a selection transistor is provided.
  • the transparent semiconductor layer 110 is provided on the intermediate insulating film 104, and the amplification gate AMP is selected on one main surface (here, the upper surface) of the transparent semiconductor layer 110 via the gate insulating film GFb.
  • a transistor gate hereinafter referred to as a selection gate SEL
  • the amplification gate AMP and the selection gate SEL are formed by, for example, a transparent conductive film.
  • the intermediate insulating film 104 and the gate insulating film GFb are formed of, for example, SiO.
  • a source electrode S and a drain electrode D are provided on both sides of the amplification gate AMP and the selection gate SEL on one main surface (here, the upper surface) of the transparent semiconductor layer 110.
  • the amplification gate AMP is connected to the transfer electrode FD via the through electrode VIA.
  • the selection gate SEL is connected to the selection signal line SELL.
  • the source electrode S is connected to the vertical signal line VSL.
  • the drain electrode D is connected to the power supply line VDD.
  • the source electrode S and the drain electrode D are formed of, for example, a transparent conductive film.
  • the source electrode S and the drain electrode D are shared by the amplification transistor and the selection transistor.
  • the gate insulating film GFb is shared by the amplification transistor and the selection transistor. Further, the transparent semiconductor layer 110 serves as a channel, a source, and a drain shared by the amplification transistor and the selection transistor.
  • the solid-state image sensor 100 when the solid-state image sensor 100 is selected as a pixel for reading the signal charge, a predetermined voltage is applied to the selection gate SEL and the selection transistor is turned on. At this time, in the solid-state imaging device 100, when the charge storage layer 203 is not reset, a voltage corresponding to the signal charge stored in the charge storage layer 203 is applied to the amplification gate AMP to turn on the amplification transistor.
  • the solid-state image sensor 100 outputs a pixel signal having a voltage corresponding to the amount of signal charge obtained by photoelectric conversion from the power supply line VDD to the vertical signal line VSL via the drain electrode D, the transparent semiconductor layer 110, and the source electrode S. To do.
  • the reset gate RST of the reset transistor is provided on the first insulating layer 101 among the plurality of pixel transistors. Then, in the solid-state image sensor 100, among the plurality of pixel transistors, an amplification transistor other than the reset transistor and a selection transistor are provided on the second insulating layer 102.
  • the solid-state image sensor 100 can increase the area of the first electrode 201 as compared with the case where all the gates of the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are provided in the first insulating layer 101, for example. it can. Therefore, the solid-state image sensor 100 can improve the light receiving sensitivity by increasing the number of saturated electrons in the charge storage layer 203.
  • the solid-state image sensor 100 can expand the area of the amplification gate AMP as compared with the case where all of the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are provided in the second insulating layer 102. Therefore, the solid-state image sensor 100 can reduce the noise superimposed on the pixel signal and increase the operating speed of the amplification transistor by expanding the channel of the amplification transistor.
  • the solid-state image sensor 100 is provided so that the amplification gate AMP partially overlaps with the first electrode 201 in a plan view.
  • the area of the amplification gate AMP and the first electrode 201 can be expanded without being restricted by the width in both surface directions.
  • the solid-state image sensor 100 improves the light receiving sensitivity by expanding the area of the first electrode 201 and increasing the number of saturated electrons in the charge storage layer 203, and expands the area of the amplification gate AMP to further increase the amplification transistor. It enables low noise and high speed operation.
  • FIG. 2 The cross-sectional structure of the solid-state image sensor shown in FIG. 2 is an example, and various modifications are possible. Next, a modified example of the cross-sectional structure of the solid-state image sensor according to the present disclosure will be described with reference to FIGS. 3 to 9. 3 to 9 are explanatory views showing a modified example of the cross-sectional structure of the solid-state image sensor according to the present disclosure.
  • FIGS. 3 to 9 selectively show the light receiving portion B portion that detects blue light among the solid-state image sensors according to each modification.
  • the components having the same functions as the components shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. By doing so, the duplicate description will be omitted.
  • the solid-state image sensor 100a according to the first modification has an internal structure of the second insulating layer 102 different from that of the solid-state image sensor 100 shown in FIG.
  • the structure is the same as that of the solid-state image sensor 100 shown in FIG.
  • the solid-state image sensor 100a has an amplification gate AMP on one main surface (here, the upper surface) of the transparent semiconductor layer 110 provided in the second insulating layer 102 via a gate insulating film GFb.
  • a selection gate SEL is provided.
  • the solid-state image sensor 100a includes a source electrode S connected to the other main surface (here, the lower surface) of the transparent semiconductor layer 110, and a drain electrode.
  • the reset gate RST is provided on the first insulating layer 101, and the amplification transistor and the selection transistor are provided on the second insulating layer 102, similarly to the solid-state image sensor 100 shown in FIG. It is provided in.
  • the solid-state image sensor 100a receives light by increasing the area of the first electrode 201 as compared with the case where all the gates of the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are provided in the first insulating layer 101.
  • the sensitivity can be improved.
  • the solid-state image sensor 100a reduces noise and speeds up by expanding the area of the amplification gate AMP as compared with the case where the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are all provided in the second insulating layer. Can be planned.
  • the amplification gate AMP and the through electrode VIA are connected on one main surface side of the transparent semiconductor layer 110, that is, on the layer above the transparent semiconductor layer 110, and the selection gate SEL and the selection signal line SELL are connected. And are connected.
  • the source electrode S and the vertical signal line VSL are connected to each other on the other main surface side of the transparent semiconductor layer 110, that is, in a layer below the transparent semiconductor layer 110, and the drain electrode D and the power supply line VDD. And are connected.
  • the degree of freedom in routing the selection signal line SELL, the vertical signal line VSL, and the power supply line VDD in the second insulating layer 102 is improved, so that the wiring is appropriate in consideration of translucency. Can be handled.
  • the solid-state image sensor 100b according to the second modification has an internal structure of the second insulating layer 102 different from that of the solid-state image sensor 100 shown in FIG.
  • the structure is the same as that of the solid-state image sensor 100 shown in FIG.
  • the internal structure of the second insulating layer 102 in the solid-state imaging device 100b is substantially the same as the structure in which the internal structure of the second insulating layer 102 shown in FIG. 3 is inverted. ing.
  • an amplification gate AMP is provided on one main surface (here, the lower surface) of the transparent semiconductor layer 110a via a gate insulating film GFb, and the other main surface of the transparent semiconductor layer 110a is provided. (Here, the upper surface) faces the first insulating layer 101.
  • the source electrode AMPS and the drain electrode AMPD of the amplification transistor are connected to the other main surface (here, the upper surface) of the transparent semiconductor layer 110a.
  • a selection gate SEL is provided on one main surface (here, the lower surface) of the transparent semiconductor layer 110b via a gate insulating film GFb, and the other main surface (here, here) of the transparent semiconductor layer 110b is provided.
  • Upper surface faces the first insulating layer 101. Then, the source electrode SELS and the drain electrode SELD of the selection transistor are connected to the other main surface (here, the upper surface) of the transparent semiconductor layer 110b.
  • the source electrode AMPS of the amplification transistor and the drain electrode SELD of the selection transistor are connected by the connection wiring SELAMP. Further, the through electrode VIA and the amplification gate AMP are connected by the connection wiring FDL.
  • the connection wiring SELAMP and FDL are formed of a transparent conductive film.
  • the reset gate RST is provided on the first insulating layer 101, and the amplification transistor and the selection transistor are provided on the second insulating layer 102, similarly to the solid-state image sensor 100 shown in FIG. It is provided in.
  • the solid-state image sensor 100b receives light by increasing the area of the first electrode 201 as compared with the case where all the gates of the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are provided in the first insulating layer 101.
  • the sensitivity can be improved.
  • the solid-state image sensor 100b reduces noise and speeds up by expanding the area of the amplification gate AMP as compared with the case where the reset transistor, the amplification transistor, and the selection transistor are all provided in the second insulating layer. Can be planned.
  • the amplification gate AMP and the through silicon via VIA are connected to each other on one main surface side of the transparent semiconductor layers 110a and 110b, that is, in a layer below the transparent semiconductor layers 110a and 110b.
  • the selection signal line SELL is connected.
  • the source electrode SELS of the selection transistor and the vertical signal line VSL are connected to each other on the other main surface side of the transparent semiconductor layers 110a and 110b, that is, above the transparent semiconductor layers 110a and 110b.
  • the drain electrode AMPD of the amplification transistor and the power supply line VDD are connected.
  • the degree of freedom in routing the selection signal line SELL, the vertical signal line VSL, and the power supply line VDD in the second insulating layer 102 is improved, so that the wiring is appropriate in consideration of translucency. Can be handled.
  • the connection wiring SELAMP and FDL it is possible to appropriately route the wiring in consideration of translucency.
  • the solid-state image sensor 100c according to the third modification has an internal structure of the second insulating layer 102 different from that of the solid-state image sensor 100 shown in FIG.
  • the structure is the same as that of the solid-state image sensor 100 shown in FIG.
  • the internal structure of the second insulating layer 102 in the solid-state imaging device 100c is substantially the same as the structure in which the internal structure of the second insulating layer 102 shown in FIG. 2 is inverted. ing. However, in the solid-state image sensor 100c, the amplification transistor and the selection transistor are separated to the left and right by the through electrode VIA.
  • the amplification gate AMP is provided on one main surface (here, the lower surface) of the transparent semiconductor layer 110a via the gate insulating film GFc. Further, the selection gate SEL is provided on one main surface (here, the lower surface) of the transparent semiconductor layer 110b via the gate insulating film GFd.
  • the source electrode AMPS of the amplification transistor and the drain electrode SELD of the selection transistor SELL are connected by the connection wiring SELLAMP. Further, the through electrode VIA and the amplification gate AMP are connected by the connection wiring FDL.
  • the reset gate RST is provided on the first insulating layer 101, and the amplification transistor and the selection transistor are provided on the second insulating layer 102, similarly to the solid-state image sensor 100 shown in FIG. It is provided in.
  • the solid-state image sensor 100c can improve the light receiving sensitivity, reduce the noise of the amplification transistor, and increase the speed, similarly to the solid-state image sensor 100 shown in FIG.
  • the solid-state image sensor 100d according to the fourth modification is substantially the same as the structure in which the top and bottom of the laminated structure shown in FIG. 5 are inverted. Therefore, the solid-state image sensor 100d can improve the light receiving sensitivity, reduce the noise of the amplification transistor, and increase the speed, similarly to the solid-state image sensor 100c shown in FIG.
  • the second electrode 202 of the lowermost layer is the second electrode 202 of the light receiving portion G (see FIG. 2) for detecting green light provided in the lower layer via the insulating film, that is, the light receiving portion G. It is laminated on the photoelectric conversion layer of.
  • the solid-state image sensor 100d the distance between the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit B and the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit G is shorter than that of the solid-state image sensor 100 shown in FIG. As a result, the solid-state image sensor 100d can easily align the focusing points of the incident light.
  • the solid-state image sensor 100e according to the fifth modification is substantially the same as the structure in which the top and bottom of the laminated structure shown in FIG. 4 are inverted. Therefore, the solid-state image sensor 100e can improve the light receiving sensitivity, reduce the noise of the amplification transistor, and increase the speed, similarly to the solid-state image sensor 100c shown in FIG. Further, the solid-state image sensor 100e enables appropriate wiring of the selection signal line SELL, the vertical signal line VSL, the power supply line VDD, and the connection wiring SELAMP, FDL in consideration of translucency.
  • the distance between the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit B and the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit G is shortened, so that the incident light is collected.
  • the alignment of the light spot can be easily performed.
  • the solid-state image sensor 100f according to the sixth modification is substantially the same as the structure in which the top and bottom of the laminated structure shown in FIG. 3 are inverted. Therefore, the solid-state image sensor 100f can improve the light receiving sensitivity, reduce the noise of the amplification transistor, and increase the speed, similarly to the solid-state image sensor 100c shown in FIG.
  • the solid-state image sensor 100f enables appropriate wiring of the selection signal line SELL, the vertical signal line VSL, the power supply line VDD, and the connection wiring SELAMP, FDL in consideration of translucency.
  • the distance between the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit B and the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit G is shortened, so that the incident light is collected.
  • the alignment of the light spot can be easily performed.
  • the solid-state image sensor 100 g according to the seventh modification has substantially the same structure as the structure in which the top and bottom of the light receiving portion B shown in FIG. 2 is inverted. Therefore, the solid-state image sensor 100g can improve the light receiving sensitivity, reduce the noise of the amplification transistor, and increase the speed, similarly to the solid-state image sensor 100c shown in FIG.
  • the distance between the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit B and the photoelectric conversion film PD of the light receiving unit G is shortened, so that the light is collected.
  • the alignment of the light spot can be easily performed.
  • the transparent semiconductor layer 110a is provided on the intermediate insulating film 104 provided on the second insulating layer 102, and the gate insulating film is provided on the transparent semiconductor layer 110a.
  • An amplification gate AMP is provided via GFa.
  • the amplification gate AMP is connected to the transfer electrode FD via the through electrode VIA.
  • the source AMPS of the amplification transistor is connected to the vertical signal line VSL.
  • the drain AMPD of the amplification transistor is connected to the power supply line VDD.
  • a back gate BG is provided under the amplification gate AMP via a gate insulating film GFa, a transparent semiconductor layer 110a, and an intermediate insulating film 104.
  • the back gate BG is provided so that at least a part thereof overlaps with the amplification gate AMP in a plan view.
  • the back gate G is connected to the back gate line BGL on the lower surface.
  • the amplification transistor according to the modification 8 can perform threshold control and switching control between ON and OFF by controlling the voltage applied to the back gate BG via the back gate line BGL.
  • the solid-state image sensor 100h outputs the photoelectrically converted signal charge to the vertical signal line VSL by turning on the amplification transistor, and outputs the signal charge to the vertical signal line VSL by turning off the amplification transistor. Output can be stopped.
  • the solid-state image sensor 100h can switch the output and output stop of the signal charge to the vertical signal line VSL by controlling the voltage applied to the back gate BG of the amplification transistor, so that the selection transistor is unnecessary. It becomes.
  • the solid-state image sensor 100h can be provided with a reset transistor in the second insulating layer 102, for example, in place of the selection transistor shown in FIG.
  • the transparent semiconductor layer 110c is provided on the intermediate insulating film 104 provided on the second insulating layer 102, and the reset gate RST is provided on the transparent semiconductor layer 110c via the gate insulating film GFe. Is provided.
  • the reset gate RST is connected to the reset line RSTL.
  • the discharge electrode VD which is the drain electrode of the reset transistor, is connected to the power supply line VDD.
  • the source electrode VS of the reset transistor is connected to the amplification gate AMP via the connection wiring FDL.
  • the reset transistor is provided in the second insulating layer 102, for example, the reset gate RST and the discharge electrode VD shown in FIG. 2 are provided on the first insulating layer 101. It is possible to further provide the first electrode 201 on the upper layer.
  • the two first electrodes 201 provided on the uppermost layer of the first insulating layer 101 share one transfer electrode FD.
  • the solid-state image sensor 100h can be configured with one pixel and two cells, so that a higher-definition image can be imaged.
  • the multilayer wiring of the solid-state image sensor 100 will be described.
  • 11A and 11B are explanatory views of the multilayer wiring according to the present disclosure.
  • the wiring that crosses the light receiving region PA of the photoelectric conversion film PD in a plan view such as the charge storage wiring 204 and the reset line RST, is made of a transparent conductive film. It is composed of transparent wiring formed.
  • the solid-state image sensor 100 can improve the light receiving sensitivity by preventing the incident light from being blocked by the wiring that crosses the light receiving region PA of the photoelectric conversion film PD.
  • the solid-state image sensor 100 has a light receiving region PA of the photoelectric conversion film PD in a plan view for wiring in which low resistance is desired, such as a power supply line VDD and a vertical signal line VSL. It is provided around the and is composed of metal wiring. As a result, the solid-state image sensor 100 can minimize the power loss due to the power supply line VDD and increase the transmission speed of the pixel signal by the vertical signal line VSL without lowering the light receiving sensitivity.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of an imaging device as an electronic device to which the present disclosure is applied.
  • the image pickup device 1000 in FIG. 12 is a video camera, a digital still camera, or the like.
  • the image pickup device 1000 includes a lens group 1001, a solid-state image pickup element 1002, a DSP circuit 1003, a frame memory 1004, a display unit 1005, a recording unit 1006, an operation unit 1007, and a power supply unit 1008.
  • the DSP circuit 1003, the frame memory 1004, the display unit 1005, the recording unit 1006, the operation unit 1007, and the power supply unit 1008 are connected to each other via the bus line 1009.
  • the lens group 1001 captures incident light (image light) from the subject and forms an image on the image pickup surface of the solid-state image pickup device 1002.
  • the solid-state image sensor 100 As the solid-state image sensor 1002, the solid-state image sensor 100 to 100h described with reference to FIGS. 2 to 10 is applied.
  • the solid-state image sensor 1002 converts the amount of incident light imaged on the imaging surface by the lens group 1001 into an electric signal in pixel units and supplies it to the DSP circuit 1003 as a pixel signal.
  • the DSP circuit 1003 performs predetermined image processing on the pixel signal supplied from the solid-state image sensor 1002, supplies the image signal after the image processing to the frame memory 1004 in frame units, and temporarily stores the image signal.
  • the display unit 1005 is composed of a panel-type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel, and displays an image based on a frame-based pixel signal temporarily stored in the frame memory 1004.
  • a panel-type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel, and displays an image based on a frame-based pixel signal temporarily stored in the frame memory 1004.
  • the recording unit 1006 is composed of a DVD (Digital Versatile Disk), a flash memory, etc., and reads and records a frame-by-frame pixel signal temporarily stored in the frame memory 1004.
  • the operation unit 1007 issues operation commands for various functions of the image pickup apparatus 1000 under the operation of the user.
  • the power supply unit 1008 supplies power to the DSP circuit 1003, the frame memory 1004, the display unit 1005, the recording unit 1006, and the operation unit 1007 as appropriate.
  • the electronic device to which this technology is applied may be any device that uses an image sensor for the image capture unit (photoelectric conversion unit), and in addition to the image pickup device 1000, a portable terminal device having an image pickup function and an image sensor for the image reading unit. There is a copying machine to be used.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technique according to the present disclosure (the present technique) can be applied.
  • FIG. 13 illustrates how the surgeon (doctor) 11131 is performing surgery on patient 11132 on patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an abdominal tube 11111 and an energy treatment tool 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100.
  • a cart 11200 equipped with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the tip is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the base end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 configured as a so-called rigid mirror having a rigid barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible mirror having a flexible barrel. Good.
  • An opening in which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101 to be an objective. It is irradiated toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing).
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on the image signal processed by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of, for example, a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing an operating part or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • the treatment tool control device 11205 controls the drive of the energy treatment tool 11112 for cauterizing, incising, sealing blood vessels, and the like of tissues.
  • the pneumoperitoneum device 11206 uses a gas in the pneumoperitoneum tube 11111 to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the field of view by the endoscope 11100 and securing the work space of the operator.
  • Recorder 11207 is a device capable of recording various information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various information related to surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be composed of, for example, an LED, a laser light source, or a white light source composed of a combination thereof.
  • a white light source is configured by combining RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated to the observation target in a time-division manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing to correspond to each of RGB. It is also possible to capture the image in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter on the image sensor.
  • the drive of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of changing the light intensity to acquire an image in a time-divided manner and synthesizing the image, so-called high dynamic without blackout and overexposure. Range images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue to irradiate light in a narrow band as compared with the irradiation light (that is, white light) in normal observation, the surface layer of the mucous membrane.
  • a so-called narrow band imaging is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is photographed with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating with excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe the fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is injected. It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be capable of supplying narrow band light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 14 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a driving unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • CCU11201 includes a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and CCU11201 are communicatively connected to each other by a transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 11101.
  • the observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and incident on the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the image pickup unit 11402 is composed of an image pickup element.
  • the image sensor constituting the image pickup unit 11402 may be one (so-called single plate type) or a plurality (so-called multi-plate type).
  • each image pickup element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by synthesizing them.
  • the image pickup unit 11402 may be configured to have a pair of image pickup elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D (Dimensional) display, respectively.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each image pickup element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided on the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is composed of an actuator, and the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 are moved by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. As a result, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the image pickup unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and / or information to specify the magnification and focus of the captured image, and the like. Contains information about the condition.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. Good. In the latter case, the so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • AE Auto Exposure
  • AF Automatic Focus
  • AWB Auto White Balance
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • Image signals and control signals can be transmitted by telecommunications, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal which is the RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by the imaging of the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display an image captured by the surgical unit or the like based on the image signal processed by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image by using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape and color of the edge of an object included in the captured image to remove surgical tools such as forceps, a specific biological part, bleeding, and mist when using the energy treatment tool 11112. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may superimpose and display various surgical support information on the image of the surgical unit by using the recognition result. By superimposing and displaying the surgical support information and presenting it to the surgeon 11131, it is possible to reduce the burden on the surgeon 11131 and to allow the surgeon 11131 to proceed with the surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 that connects the camera head 11102 and CCU11201 is an electric signal cable that supports electric signal communication, an optical fiber that supports optical communication, or a composite cable thereof.
  • the communication was performed by wire using the transmission cable 11400, but the communication between the camera head 11102 and the CCU11201 may be performed wirelessly.
  • the above is an example of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to, for example, the endoscope 11100, the imaging unit 11402 of the camera head 11102, and the like among the configurations described above.
  • the solid-state image sensor 1 of FIG. 1 can be applied to the image pickup unit 10402.
  • a clearer operation part image can be obtained by further improving the sensitivity and reducing noise of each solid-state image pickup element 100, so that the operator can obtain a clearer operation part image. Can be confirmed reliably.
  • the technique according to the present disclosure may be applied to other, for example, a microscopic surgery system.
  • the technology according to the present disclosure (the present technology) is mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. It may be realized as a device to be used.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are shown as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of a vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as headlamps, back lamps, brake lamps, blinkers or fog lamps.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the image pickup unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or characters on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the image pickup unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, so that the driver can control the driver. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving, etc., which runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the external information detection unit 12030, and performs coordinated control for the purpose of anti-glare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits the output signal of at least one of the audio and the image to the output device capable of visually or audibly notifying the passenger or the outside of the vehicle of the information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a heads-up display.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has image pickup units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 as the image pickup unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100, for example.
  • the imaging unit 12101 provided on the front nose and the imaging unit 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the images in front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 16 shows an example of the photographing range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging units 12102 and 12103.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 as viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of image pickup elements, or may be an image pickup element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative velocity with respect to the vehicle 12100).
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more.
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in front of the preceding vehicle in advance, and can perform automatic braking control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, electric poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that can be seen by the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition includes, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing for a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 outputs a square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a vehicle control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the solid-state image sensor 1 of FIG. 1 can be applied to the image pickup unit 12031.
  • the solid-state image sensor 100 has a photoelectric conversion layer, a first insulating layer 101, and a second insulating layer 102.
  • the photoelectric conversion layer includes an insulating film Gfa laminated between the first electrode 201 and the second electrode 202, a charge storage layer 203, and a photoelectric conversion film PD.
  • the first insulating layer 101 is provided with a gate of some pixel transistors in which the charge storage layer serves as a source, a drain, and a channel among a plurality of pixel transistors that process signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion film PD. Be done.
  • the second insulating layer 102 is provided with pixel transistors other than some of the pixel transistors among the plurality of pixel transistors. As a result, the solid-state image sensor 100 can improve the light receiving sensitivity by expanding the area of the first electrode 201.
  • the first insulating layer 101 is provided with a reset gate RST of a reset transistor that resets the signal charge.
  • the second insulating layer 102 is provided with an amplification transistor that amplifies the signal charge.
  • the second insulating layer 102 is provided with a selection transistor for selecting an imaging pixel from which the signal charge is read.
  • the solid-state image sensor 100 can effectively utilize the first insulating layer 101 to expand the area of the first electrode 201.
  • the pixel transistor provided in the second insulating layer 102 is one of the transparent semiconductor layer 110, the gate electrode provided on one main surface of the transparent semiconductor layer 110 via the gate insulating film GFb, and the transparent semiconductor layer 110. It has a source electrode and a drain electrode connected to the main surface of the. Even with such a configuration, the solid-state image sensor 100 can improve the light receiving sensitivity, reduce noise, and increase the operating speed.
  • the pixel transistor provided in the second insulating layer 102 includes a transparent semiconductor layer 110, a gate electrode provided on one main surface of the transparent semiconductor layer 110 via a gate insulating film GFb, and the other of the transparent semiconductor layer 110. It has a source electrode and a drain electrode connected to the main surface of the. As a result, the solid-state image sensor 100 has an improved degree of freedom in wiring wiring connected to the source electrode and the drain electrode.
  • the solid-state image sensor 100 can improve the light receiving sensitivity, reduce noise, and increase the operating speed.
  • the solid-state image sensor 100 can improve the light receiving sensitivity, reduce noise, and increase the operating speed.
  • the second insulating layer 102 is laminated on another photoelectric conversion layer that photoelectrically converts light having a color different from the light photoelectrically converted by the photoelectric conversion layer.
  • the solid-state image sensor 100 can detect light of a plurality of types of colors with one pixel.
  • the photoelectric conversion layer is laminated on another photoelectric conversion layer that photoelectrically converts light having a color different from the light photoelectrically converted by the photoelectric conversion layer.
  • the solid-state image sensor 100 can easily align the focusing points of the incident light.
  • the wiring that crosses the light receiving region PA of the photoelectric conversion layer PD in a plan view is composed of transparent wiring.
  • the solid-state image sensor 100 can improve the light receiving sensitivity by preventing the incident light from being blocked by the wiring that crosses the light receiving region PA of the photoelectric conversion film PD.
  • the power supply line VDD and the vertical signal line VSL from which the signal charge is read are provided around the light receiving region of the photoelectric conversion layer in a plan view, and are composed of metal wiring.
  • the solid-state image sensor can minimize the power loss due to the power supply line VDD and increase the transmission speed of the pixel signal by the vertical signal line VSL without lowering the light receiving sensitivity.
  • the amplification gate AMP of the amplification transistor partially overlaps with the first electrode 201 in a plan view.
  • the solid-state image sensor 100 can further improve the light receiving sensitivity, further reduce the noise of the amplification transistor, and speed up the operation.
  • the second insulating layer 102 is provided with an amplification transistor that amplifies the signal charge.
  • the amplification transistor includes a back gate BG that at least partially overlaps the amplification gate AMP in a plan view via the gate insulating film GFa and the transparent semiconductor layer 110a.
  • the solid-state image sensor 100h can switch between ON and OFF of the amplification transistor by controlling the voltage applied to the back gate BG, so that the selection transistor becomes unnecessary.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • a photoelectric conversion layer including an insulating film, a charge storage layer, and a photoelectric conversion film laminated between the first electrode and the second electrode, and Among a plurality of pixel transistors that process signal charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion film, a first insulating layer provided with a gate of some pixel transistors whose charge storage layer serves as a source, a drain, and a channel.
  • a solid-state image sensor having a second insulating layer provided with pixel transistors other than some of the pixel transistors among the plurality of pixel transistors.
  • the first insulating layer is A gate of a reset transistor for resetting the signal charge is provided.
  • the second insulating layer is The solid-state image sensor according to (1) above, wherein an amplification transistor for amplifying the signal charge is provided.
  • the second insulating layer is The solid-state image sensor according to (2) above, wherein a selection transistor for selecting an image pickup pixel from which the signal charge is read is provided.
  • the pixel transistor provided in the second insulating layer is Transparent semiconductor layer and A gate electrode provided on one main surface of the transparent semiconductor layer via a gate insulating film, A source electrode and a drain electrode connected to the one main surface of the transparent semiconductor layer, The solid-state image sensor according to any one of (1) to (3) above.
  • the pixel transistor provided in the second insulating layer is Transparent semiconductor layer and A gate electrode provided on one main surface of the transparent semiconductor layer via a gate insulating film, A source electrode and a drain electrode connected to the other main surface of the transparent semiconductor layer,
  • the one main surface of the transparent semiconductor layer is The solid-state image sensor according to (4) or (5), which faces the first insulating layer.
  • the other main surface of the transparent semiconductor layer is The solid-state image sensor according to (5), which faces the first insulating layer.
  • the second insulating layer is The solid-state image sensor according to any one of (1) to (7) above, which is laminated on another photoelectric conversion layer that photoelectrically converts light having a color different from the light photoelectrically converted by the photoelectric conversion layer.
  • the photoelectric conversion layer is The solid-state image sensor according to any one of (1) to (7) above, which is laminated on another photoelectric conversion layer that photoelectrically converts light having a color different from the light photoelectrically converted by the photoelectric conversion layer.
  • the wiring that crosses the light receiving region of the photoelectric conversion layer in a plan view is The solid-state image sensor according to any one of (1) to (9) above, which is composed of transparent wiring.
  • the power line and the vertical signal line from which the signal charge is read are The solid-state image sensor according to any one of (1) to (10), which is provided around a light receiving region of the photoelectric conversion layer in a plan view and is composed of metal wiring.
  • the gate of the amplification transistor is The solid-state imaging device according to (2) above, wherein a part of the first electrode overlaps with the first electrode in a plan view.
  • the second insulating layer is An amplification transistor for amplifying the signal charge is provided.
  • the amplification transistor is The solid-state imaging device according to (1) above, further comprising a back gate at least partially overlapping the gate in a plan view via a gate insulating film and a transparent semiconductor layer.
  • Solid-state image sensor 100 Solid-state image sensor 101 First insulating layer 110 Transparent semiconductor layer 102 Second insulating layer 201 First electrode 202 Second electrode 203 Charge storage layer GFa, GFb Gate insulating film PD photoelectric conversion film AMP amplification gate RST Reset gate SEL selection gate

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Abstract

本開示に係る固体撮像素子は、光電変換層と、第１の絶縁層（１０１）と、第２の絶縁層（１０２）とを有する。光電変換層（光電変換膜ＰＤ）は、第１電極（２０１）と第２電極（２０２）との間に積層される絶縁膜（ＧＦａ）と電荷蓄積層（２０３）と光電変換膜（ＰＤ）とを含む。第１の絶縁層（１０１）は、光電変換膜（ＰＤ）によって光電変換された信号電荷を処理する複数の画素トランジスタのうち、電荷蓄積層がソース、ドレイン、およびチャネルとなる一部の画素トランジスタのゲートが設けられる。第２の絶縁層（１０２）は、複数の画素トランジスタのうち、一部の画素トランジスタ以外の画素トランジスタが設けられる。

Description

固体撮像素子
　本開示は、固体撮像素子に関する。
　近年、イメージセンサの各撮像画素として、それぞれ赤色光、緑色光、および青色光を光電変換する光電変換膜が縦方向に３層積層され、１つの単位画素で３色の光を検出することができる固体撮像素子がある（例えば、特許文献１参照）。
　固体撮像素子は、光電変換膜によって光電変換された信号電荷を処理する複数の画素トランジスタを備える。例えば、固体撮像素子は、信号電荷をリセットするリセットトランジスタ、信号電荷を増幅する増幅トランジスタ、および信号電荷が読み出される撮像画素を選択する選択トランジスタ等の画素トランジスタを備える。
　リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタ等の画素トランジスタは、同一層内に設けられることが一般的である。
特開２００５－５１１１５号公報
　しかしながら、全ての画素トランジスタが同一層内に設けられる固体撮像素子は、性能向上の観点において改善の余地がある。
　そこで、本開示では、画素トランジスタの配置によって性能を向上させることができる固体撮像素子を提案する。
　本開示に係る固体撮像素子は、光電変換層と、第１の絶縁層と、第２の絶縁層とを有する。光電変換層は、第１電極と第２電極との間に積層される絶縁膜と電荷蓄積層と光電変換膜とを含む。第１の絶縁層は、前記光電変換膜によって光電変換された信号電荷を処理する複数の画素トランジスタのうち、前記電荷蓄積層がソース、ドレイン、およびチャネルとなる一部の画素トランジスタのゲートが設けられる。第２の絶縁層は、前記複数の画素トランジスタのうち、前記一部の画素トランジスタ以外の画素トランジスタが設けられる。
本開示に係る固体撮像装置の平面構成例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。 本開示に係る多層配線の説明図である。 本開示に係る多層配線の説明図である。 本開示を適用した電子機器としての撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
［１．固体撮像装置の概略構成］
　まず、図１を参照して、本開示に係る固体撮像装置の平面構成例について説明する。図１は、本開示に係る固体撮像装置の平面構成例を示す説明図である。図１に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置１は、例えばシリコンからなる半導体基板３００上に、複数の画素（固体撮像素子）１００がマトリック状に配置されている画素アレイ部１０と、当該画素アレイ部１０を取り囲むように設けられた周辺回路部８０とを有する。
　周辺回路部８０には、垂直駆動回路部３２、カラム信号処理回路部３４、水平駆動回路部３６、出力回路部３８、制御回路部４０等が含まれる。以下に、本実施形態に係る固体撮像装置１の各ブロックついて説明する。
　（画素アレイ部１０）
　画素アレイ部１０は、半導体基板３００上にマトリックス状に２次元配置された複数の固体撮像素子１００を有する。各固体撮像素子１００は、複数の光電変換素子と、複数の画素トランジスタ（例えば、ＭＯＳ（Metal　Oxide　Semiconductor）トランジスタ）とを有している。複数の画素トランジスタは、例えば、選択トランジスタ、リセットトランジスタ、および増幅トランジスタ等を含む。
　（垂直駆動回路部３２）
　垂直駆動回路部３２は、例えばシフトレジスタによって形成され、画素駆動配線４２を選択し、選択された画素駆動配線４２に固体撮像素子１００を駆動するためのパルスを供給し、行単位で固体撮像素子１００を駆動する。すなわち、垂直駆動回路部３２は、画素アレイ部１０の各固体撮像素子１００を行単位で順次垂直方向（図１中の上下方向）に選択走査し、各固体撮像素子１００の光電変換素子の受光量に応じて生成された電荷に基づく画素信号を、垂直信号線ＶＳＬを通して後述するカラム信号処理回路部３４に供給する。
　（カラム信号処理回路部３４）
　カラム信号処理回路部３４は、固体撮像素子１００の列ごとに配置されており、１行分の固体撮像素子１００から出力される画素信号に対して画素列ごとにノイズ除去等の信号処理を行う。例えば、カラム信号処理回路部３４は、画素固有の固定パターンノイズを除去するためにＣＤＳ（Correlated　Double　Sampling：相関２重サンプリング)及びＡＤ（Analog　to　Digital）変換等の信号処理を行う。
　（水平駆動回路部３６）
　水平駆動回路部３６は、例えばシフトレジスタによって形成され、水平走査パルスを順次出力することによって、上述したカラム信号処理回路部３４の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路部３４の各々から画素信号を水平信号線ＶＨＬに出力させることができる。
　（出力回路部３８）
　出力回路部３８は、上述したカラム信号処理回路部３４の各々から水平信号線ＶＨＬを通して順次に供給される画素信号に対し、信号処理を行い出力することができる。出力回路部３８は、例えば、バッファリングを行う機能部として機能してもよく、もしくは、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等の処理を行ってもよい。なお、バッファリングとは、画素信号のやり取りの際に、処理速度や転送速度の差を補うために、一時的に画素信号を保存することをいう。また、入出力端子４８は、外部装置との間で信号のやり取りを行うための端子である。
　（制御回路部４０）
　制御回路部４０は、入力クロックと、動作モードなどを指令するデータを受け取り、また固体撮像素子１００の内部情報等のデータを出力することができる。すなわち、制御回路部４０は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路部３２、カラム信号処理回路部３４及び水平駆動回路部３６等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路部４０は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路部３２、カラム信号処理回路部３４及び水平駆動回路部３６等に出力する。
　なお、本実施形態に係る固体撮像装置１の平面構成例は、図１に示される例に限定されるものではなく、例えば、他の回路部等を含んでもよく、特に限定されるものではない。
［２．固体撮像素子の断面構造］
　次に、図２を参照して、本開示に係る固体撮像素子の断面構造例について説明する。図２は、本開示に係る固体撮像素子の断面構造例を示す説明図である。ここでは、図２に示す積層構造の最上層側から光が入射するものとして説明する。なお、図２では、固体撮像素子１００の最上層に設けられるマイクロレンズ、マイクロレンズの下層に設けられる封止層の図示を省略している。
　図２に示すように、固体撮像素子１００は、光が入射する上層側に、青色光を検出する受光部Ｂを備える。また、固体撮像素子１００は、青色光を検出する受光部Ｂの下層に、緑色光を検出する受光部Ｇを備える。なお、図２には、緑色光を検出する受光部Ｇの一部を記載している。
　さらに、固体撮像素子１００は、緑色光を受光する受光部Ｇの下層に赤色光を検知する受光部（図示略）を備える。これにより、固体撮像素子１００は、１つの撮像画素によって３色の光を検出することができる。
　ここでは、青色光を検出する受光部Ｂ、緑色光を検出する受光部Ｇ、および赤色光を検知する受光部が同一の構造であるものとして、青色光を検出する受光部Ｂの構造について説明する。そして、緑色光を検出する受光部Ｇの構成要素の図示する部分については、青色光を検出する受光部Ｂと同一の符号をし、赤色光を検知する受光部については重複する説明を省略する。
　受光部Ｂは、光が入射する側に入射光を信号電荷に光電変換する光電変換層を備える。光電変換層は、下部電極となる第１電極２０１と上部電極となる第２電極２０２との間に、積層されるゲート絶縁膜ＧＦａ、電荷蓄積層２０３、および光電変換膜ＰＤを含む。
　第１電極２０１および第２電極２０２は、例えば、ＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）等の透明導電膜によって形成される。ゲート絶縁膜ＧＦａは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）等によって形成される。電荷蓄積層２０３は、例えば、透明酸化物半導体によって形成される。光電変換膜ＰＤは、光の波長選択性を備える有機膜によって形成される。
　光電変換膜ＰＤは、入射する所定波長の光（ここでは、青色光）を信号電荷に光電変換する。第１電極２０１は、電荷蓄積用配線２０４に接続される。固体撮像素子１００は、第１電極２０１と第２電極２０２との間に所定の電圧を印加することによって、信号電荷を電荷蓄積層２０３における第１電極２０１と第２電極２０２との間の領域に蓄積する。
　また、固体撮像素子１００は、光電変換層の下層に第１の絶縁層１０１を備える。第１の絶縁層１０１は、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）等によって形成される。第１電極２０１は、第１の絶縁層１０１の最上層に設けられる。
　また、第１の絶縁層１０１における第１電極２０１が設けられる層と同一層（最上層）には、リセットトランジスタのゲート（以下、リセットゲートＲＳＴと記載する）が設けられる。リセットゲートＲＳＴは、リセット線ＲＳＴＬに接続される。また、第１の絶縁層１０１における最上層には、リセットトランジスタのソース電極となる転送電極ＦＤと、リセットトランジスタのドレイン電極となる放電電極ＶＤとが設けられる。
　また、第１の絶縁層１０１における最上層には、各固体撮像素子１００間を電気的に分離するシールドＳＬＤが設けられる。リセットゲートＲＳＴ、転送電極ＦＤ、放電電極ＶＤ、およびシールドＳＬＤは、透明導電膜によって形成される。
　転送電極ＦＤは、貫通電極ＶＩＡを介して後述する増幅トランジスタのゲート（増幅ゲートＡＭＰと記載する）に接続される。放電電極ＶＤは、電源線ＶＤＤに接続される。これらの各電極および信号線は、透明導電膜によって形成される。なお、電源線ＶＤＤおよび垂直信号線ＶＳＬ等の特に低抵抗であることが望まれる信号線ついては、透明導電膜ではなく金属配線によって形成されてもよい。
　リセットトランジスタでは、電荷蓄積層２０３におけるゲート絶縁膜ＧＦａを介してリセットゲートＲＳＴと対向する領域がチャネルとなり、電荷蓄積層２０３における転送電極ＦＤ上の領域がソースとなり、電荷蓄積層２０３における放電電極ＶＤ上の領域がドレインとなる。
　リセットトランジスタは、第１電極２０１上の電荷蓄積層２０３に蓄積された信号電荷を転送電極ＦＤ上の電荷蓄積層２０３へ転送する前に、リセットゲートＲＳＴに所定の電圧が印加されると、転送電極ＦＤ上の電荷蓄積層２０３に存在する不要な電荷を電源線ＶＤＤへ排出して電荷蓄積層２０３をリセットする。
　このように、第１の絶縁層１０１には、光電変換膜ＰＤによって光電変換された信号電荷を処理する複数の画素トランジスタのうち、電荷蓄積層２０３がソース、ドレイン、およびチャネルとなるリセットトランジスタのリセットゲートＲＳＴが設けられる。
　また、固体撮像素子１００は、第１の絶縁層１０１の下層に、絶縁膜１０３を介して第２の絶縁層１０２を備える。絶縁膜１０３は、例えば、ＳｉＯ等によって形成される。第２の絶縁層１０２は、例えば、ＴＥＯＳ等によって形成される。なお、第２の絶縁層１０２と、緑色光を検出する受光部Ｇとの間には、絶縁膜１０５が設けられる。絶縁膜１０５は、例えば、ＳｉＯ等によって形成される。
　そして、第２の絶縁層１０２には、複数の画素トランジスタのうち、リセットトランジスタ以外の画素トランジスタである増幅トランジスタと、選択トランジスタとが設けられる。第２の絶縁層１０２には、最下層に設けられる絶縁膜１０５と、最上層に設けられる絶縁膜１０３との間に、中間絶縁膜１０４が設けられ、中間絶縁膜１０４上に、増幅トランジスタと、選択トランジスタとが設けられる。
　具体的には、中間絶縁膜１０４上に透明半導体層１１０が設けられ、透明半導体層１１０の一方の主面（ここでは、上面）上に、ゲート絶縁膜ＧＦｂを介して増幅ゲートＡＭＰと、選択トランジスタのゲート（以下、選択ゲートＳＥＬと記載する）とが設けられる。増幅ゲートＡＭＰおよび選択ゲートＳＥＬは、例えば、透明導電膜によって形成される。また、中間絶縁膜１０４およびゲート絶縁膜ＧＦｂは、例えば、ＳｉＯによって形成される。
　さらに、透明半導体層１１０の一方の主面（ここでは、上面）上における増幅ゲートＡＭＰおよび選択ゲートＳＥＬを挟んで両側に、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとが設けられる。増幅ゲートＡＭＰは、貫通電極ＶＩＡを介して転送電極ＦＤに接続される。選択ゲートＳＥＬは、選択信号線ＳＥＬＬに接続される。
　ソース電極Ｓは、垂直信号線ＶＳＬに接続される。ドレイン電極Ｄは、電源線ＶＤＤに接続される。ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄは、例えば、透明導電膜によって形成される。ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄは、増幅トランジスタおよび選択トランジスタによって共用される。
　ゲート絶縁膜ＧＦｂは、増幅トランジスタおよび選択トランジスタによって共用される。また、透明半導体層１１０は、増幅トランジスタおよび選択トランジスタによって共用されるチャネル、ソース、およびドレインとなる。
　具体的には、固体撮像素子１００は、信号電荷を読み出す画素として選択される場合、選択ゲートＳＥＬに所定電圧が印加され、選択トランジスタがＯＮになる。このとき、固体撮像素子１００は、電荷蓄積層２０３がリセットされていない状態では、電荷蓄積層２０３に蓄積された信号電荷に応じた電圧が増幅ゲートＡＭＰに印加されて増幅トランジスタがＯＮになる。
　これにより、固体撮像素子１００は、電源線ＶＤＤからドレイン電極Ｄ、透明半導体層１１０、およびソース電極Ｓを介して垂直信号線ＶＳＬへ、光電変換した信号電荷量に応じた電圧の画素信号を出力する。
　このように、固体撮像素子１００は、複数の画素トランジスタのうち、リセットトランジスタのリセットゲートＲＳＴが第１の絶縁層１０１に設けられる。そして、固体撮像素子１００は、複数の画素トランジスタのうち、リセットトランジスタ以外の増幅トランジスタと、選択トランジスタとが第２の絶縁層１０２に設けられる。
　これにより、固体撮像素子１００は、例えば、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタの全てのゲートが第１の絶縁層１０１に設けられる場合に比べて、第１電極２０１の面積を大きくすることができる。したがって、固体撮像素子１００は、電荷蓄積層２０３の飽和電子数を増大させることによって、受光感度を向上させることができる。
　また、固体撮像素子１００は、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタの全てが第２の絶縁層１０２に設けられる場合に比べて、増幅ゲートＡＭＰの面積を拡大することができる。したがって、固体撮像素子１００は、増幅トランジスタのチャネルを拡張することにより、画素信号に重畳されるノイズを低減し、増幅トランジスタの動作速度を上昇させることができる。
　また、図２に示すように、固体撮像素子１００は、増幅ゲートＡＭＰが平面視において、第１電極２０１と一部が上下に重なるように設けられる。これにより、増幅ゲートＡＭＰおよび第１電極２０１は、双方の面方向の広さに制約されることなく、面積を拡張することができる。
　したがって、固体撮像素子１００は、第１電極２０１の面積を拡張させて電荷蓄積層２０３の飽和電子数を増大させることにより受光感度を向上させ、増幅ゲートＡＭＰの面積を拡張させて増幅トランジスタのさらなる低ノイズ化および動作の高速化が可能となる。
［３．固体撮像素子の断面構造の変形例］
　なお、図２に示した固体撮像素子の断面構造は一例であり、種々の変形が可能である。次に、図３～図９を参照して、本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例について説明する。図３～図９は、本開示に係る固体撮像素子の断面構造の変形例を示す説明図である。
　図３～図９には、各変形例に係る固体撮像素子のなかで、青色光を検出する受光部Ｂお部分を選択的に示している。なお、以下の変形例の説明では、図３～図９に示す構成要素のうち、図２に示す構成要素と同様の機能を有する構成要素については、図２に示す符号と同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
（第１変形例）
　図３に示すように、第１変形例に係る固体撮像素子１００ａは、第２の絶縁層１０２の内部構造が図２に示す固体撮像素子１００とは異なり、第２の絶縁層１０２より上層の構造は図２に示す固体撮像素子１００と同一である。
　このため、ここでは、固体撮像素子１００ａにおける第２の絶縁層１０２の内部構造について説明する。図３に示すように、固体撮像素子１００ａは、第２の絶縁層１０２に設けられる透明半導体層１１０の一方の主面（ここでは、上面）に、ゲート絶縁膜ＧＦｂを介して増幅ゲートＡＭＰと、選択ゲートＳＥＬとが設けられる。そして、固体撮像素子１００ａは、透明半導体層１１０の他方の主面（ここでは、下面）に接続されるソース電極Ｓと、ドレイン電極とを備える。
　このように、固体撮像素子１００ａは、図２に示す固体撮像素子１００と同様に、リセットゲートＲＳＴが第１の絶縁層１０１に設けられ、増幅トランジスタと、選択トランジスタとが第２の絶縁層１０２に設けられる。
　これにより、固体撮像素子１００ａは、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタの全てのゲートが第１の絶縁層１０１に設けられる場合に比べて、第１電極２０１の面積を大きくすることによって、受光感度を向上させることができる。
　また、固体撮像素子１００ａは、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタの全てが第２の絶縁層に設けられる場合に比べて、増幅ゲートＡＭＰの面積を拡大することによって、ノイズの低減および高速化を図ることができる。
　さらに、固体撮像素子１００ａは、透明半導体層１１０の一方の主面側、つまり、透明半導体層１１０よりも上層において、増幅ゲートＡＭＰと貫通電極ＶＩＡとが接続され、選択ゲートＳＥＬと選択信号線ＳＥＬＬとが接続される。
　また、固体撮像素子１００ａは、透明半導体層１１０の他方の主面側、つまり、透明半導体層１１０よりも下層において、ソース電極Ｓと垂直信号線ＶＳＬとが接続され、ドレイン電極Ｄと電源線ＶＤＤとが接続される。
　これにより、固体撮像素子１００ａは、第２の絶縁層１０２内における選択信号線ＳＥＬＬ、垂直信号線ＶＳＬ、および電源線ＶＤＤの取り回しの自由度が向上するので、透光性を考慮した適切な配線の取り回しが可能となる。
（第２変形例）
　図４に示すように、第２変形例に係る固体撮像素子１００ｂは、第２の絶縁層１０２の内部構造が図２に示す固体撮像素子１００とは異なり、第２の絶縁層１０２より上層の構造は図２に示す固体撮像素子１００と同一である。
　図４に示すように、固体撮像素子１００ｂにおける第２の絶縁層１０２の内部構造は、図３に示す第２の絶縁層１０２の内部構造の天地を反転させた構造と実質的に同様となっている。具体的には、固体撮像素子１００ｂでは、透明半導体層１１０ａの一方の主面（ここでは、下面）にゲート絶縁膜ＧＦｂを介して増幅ゲートＡＭＰが設けられ、透明半導体層１１０ａの他方の主面（ここでは、上面）が第１の絶縁層１０１に対面している。そして、増幅トランジスタのソース電極ＡＭＰＳおよびドレイン電極ＡＭＰＤは、透明半導体層１１０ａの他方の主面（ここでは、上面）に接続される。
　また、固体撮像素子１００ｂでは、透明半導体層１１０ｂの一方の主面（ここでは、下面）にゲート絶縁膜ＧＦｂを介して選択ゲートＳＥＬが設けられ、透明半導体層１１０ｂの他方の主面（ここでは、上面）が第１の絶縁層１０１に対面している。そして、選択トランジスタのソース電極ＳＥＬＳおよびドレイン電極ＳＥＬＤは、透明半導体層１１０ｂの他方の主面（ここでは、上面）に接続される。
　なお、固体撮像素子１００ｂは、増幅トランジスタのソース電極ＡＭＰＳと、選択トランジスタのドレイン電極ＳＥＬＤとは、接続配線ＳＥＬＡＭＰによって接続される。また、貫通電極ＶＩＡと増幅ゲートＡＭＰとは接続配線ＦＤＬによって接続される。接続配線ＳＥＬＡＭＰ，ＦＤＬは、透明導電膜によって形成される。
　このように、固体撮像素子１００ｂは、図２に示す固体撮像素子１００と同様に、リセットゲートＲＳＴが第１の絶縁層１０１に設けられ、増幅トランジスタと、選択トランジスタとが第２の絶縁層１０２に設けられる。
　これにより、固体撮像素子１００ｂは、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタの全てのゲートが第１の絶縁層１０１に設けられる場合に比べて、第１電極２０１の面積を大きくすることによって、受光感度を向上させることができる。
　また、固体撮像素子１００ｂは、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、および選択トランジスタの全てが第２の絶縁層に設けられる場合に比べて、増幅ゲートＡＭＰの面積を拡大することによって、ノイズの低減および高速化を図ることができる。
　さらに、固体撮像素子１００ｂは、透明半導体層１１０ａ，１１０ｂの一方の主面側、つまり、透明半導体層１１０ａ，１１０ｂよりも下層において、増幅ゲートＡＭＰと貫通電極ＶＩＡとが接続され、選択ゲートＳＥＬと選択信号線ＳＥＬＬとが接続される。
　また、固体撮像素子１００ｂは、透明半導体層１１０ａ，１１０ｂの他方の主面側、つまり、透明半導体層１１０ａ，１１０ｂよりも上層において、選択トランジスタのソース電極ＳＥＬＳと垂直信号線ＶＳＬとが接続され、増幅トランジスタのドレイン電極ＡＭＰＤと電源線ＶＤＤとが接続される。
　これにより、固体撮像素子１００ａは、第２の絶縁層１０２内における選択信号線ＳＥＬＬ、垂直信号線ＶＳＬ、および電源線ＶＤＤの取り回しの自由度が向上するので、透光性を考慮した適切な配線の取り回しが可能となる。また、接続配線ＳＥＬＡＭＰ，ＦＤＬについても同様に、透光性を考慮した適切な配線の取り回しが可能となる。
（第３変形例）
　図５に示すように、第３変形例に係る固体撮像素子１００ｃは、第２の絶縁層１０２の内部構造が図２に示す固体撮像素子１００とは異なり、第２の絶縁層１０２より上層の構造は図２に示す固体撮像素子１００と同一である。
　図５に示すように、固体撮像素子１００ｃにおける第２の絶縁層１０２の内部構造は、図２に示す第２の絶縁層１０２の内部構造の天地を反転させた構造と実質的に同様となっている。ただし、固体撮像素子１００ｃでは、貫通電極ＶＩＡによって、増幅トランジスタと、選択トランジスタとが左右に分離されている。
　このため、増幅ゲートＡＭＰは、透明半導体層１１０ａの一方の主面（ここでは、下面）に、ゲート絶縁膜ＧＦｃを介して設けられる。また、選択ゲートＳＥＬは、透明半導体層１１０ｂの一方の主面（ここでは、下面）に、ゲート絶縁膜ＧＦｄを介して設けられる。
　また、増幅トランジスタのソース電極ＡＭＰＳと、選択トランジスタＳＥＬＬのドレイン電極ＳＥＬＤとは、接続配線ＳＥＬＬＡＭＰによって接続される。また、貫通電極ＶＩＡと増幅ゲートＡＭＰとは接続配線ＦＤＬによって接続される。
　このように、固体撮像素子１００ｃは、図２に示す固体撮像素子１００と同様に、リセットゲートＲＳＴが第１の絶縁層１０１に設けられ、増幅トランジスタと、選択トランジスタとが第２の絶縁層１０２に設けられる。これにより、固体撮像素子１００ｃは、図２に示す固体撮像素子１００と同様に、受光感度を向上させ、増幅トランジスタのノイズの低減および高速化を図ることができる。
（第４変形例）
　図６に示すように、第４変形例に係る固体撮像素子１００ｄは、図５に示す積層構造の天地を反転させた構造と実質的に同様となっている。このため、固体撮像素子１００ｄは、図５に示す固体撮像素子１００ｃと同様に、受光感度を向上させ、増幅トランジスタのノイズの低減および高速化を図ることができる。
　また、固体撮像素子１００ｄは、最下層の第２電極２０２が、絶縁膜を介して下層に設けられる緑色光を検出する受光部Ｇ（図２参照）の第２電極２０２、つまり、受光部Ｇの光電変換層上に積層される。
　これにより、固体撮像素子１００ｄは、受光部Ｂの光電変換膜ＰＤと、受光部Ｇの光電変換膜ＰＤとの距離が、図２に示す固体撮像素子１００よりも短くなる。これにより、固体撮像素子１００ｄは、入射光の集光点の位置合わせを容易に行うことができる。
（第５変形例）
　図７に示すように、第５変形例に係る固体撮像素子１００ｅは、図４に示す積層構造の天地を反転させた構造と実質的に同様となっている。このため、固体撮像素子１００ｅは、図４に示す固体撮像素子１００ｃと同様に、受光感度を向上させ、増幅トランジスタのノイズの低減および高速化を図ることができる。また、固体撮像素子１００ｅは、選択信号線ＳＥＬＬ、垂直信号線ＶＳＬ、電源線ＶＤＤ、および接続配線ＳＥＬＡＭＰ，ＦＤＬについて、透光性を考慮した適切な配線の取り回しが可能となる。
　また、固体撮像素子１００ｅは、図６に示す固体撮像素子１００ｄと同様に、受光部Ｂの光電変換膜ＰＤと、受光部Ｇの光電変換膜ＰＤとの距離が短くなるので、入射光の集光点の位置合わせを容易に行うことができる。
（第６変形例）
　図８に示すように、第６変形例に係る固体撮像素子１００ｆは、図３に示す積層構造の天地を反転させた構造と実質的に同様となっている。このため、固体撮像素子１００ｆは、図３に示す固体撮像素子１００ｃと同様に、受光感度を向上させ、増幅トランジスタのノイズの低減および高速化を図ることができる。
　また、固体撮像素子１００ｆは、選択信号線ＳＥＬＬ、垂直信号線ＶＳＬ、電源線ＶＤＤ、および接続配線ＳＥＬＡＭＰ，ＦＤＬについて、透光性を考慮した適切な配線の取り回しが可能となる。
　また、固体撮像素子１００ｆは、図６に示す固体撮像素子１００ｄと同様に、受光部Ｂの光電変換膜ＰＤと、受光部Ｇの光電変換膜ＰＤとの距離が短くなるので、入射光の集光点の位置合わせを容易に行うことができる。
（第７変形例）
　図９に示すように、第７変形例に係る固体撮像素子１００ｇは、図２に示す受光部Ｂの天地を反転させた構造と実質的に同様になっている。このため、固体撮像素子１００ｇは、図２に示す固体撮像素子１００ｃと同様に、受光感度を向上させ、増幅トランジスタのノイズの低減および高速化を図ることができる。
　また、固体撮像素子１００ｇは、図６に示す固体撮像素子１００ｄと同様に、受光部Ｂの光電変換膜ＰＤと、受光部Ｇの光電変換膜ＰＤとの距離が短くなるので、入射光の集光点の位置合わせを容易に行うことができる。
（変形例８）
　図１０に示すように、変形例８に係る固体撮像素子１００ｈは、第２の絶縁層１０２に設けられる中間絶縁膜１０４上に透明半導体層１１０ａが設けられ、透明半導体層１１０ａ上にゲート絶縁膜ＧＦａを介して増幅ゲートＡＭＰが設けられる。
　増幅ゲートＡＭＰは、貫通電極ＶＩＡを介して転送電極ＦＤに接続される。増幅トランジスタのソースＡＭＰＳは、垂直信号線ＶＳＬに接続される。増幅トランジスタのドレインＡＭＰＤは、電源線ＶＤＤに接続される。
　さらに、増幅トランジスタは、増幅ゲートＡＭＰ下に、ゲート絶縁膜ＧＦａ、透明半導体層１１０ａ、および中間絶縁膜１０４を介してバックゲートＢＧが設けられる。バックゲートＢＧは、平面視において少なくとも一部が増幅ゲートＡＭＰと重なるように設けられる。バックゲートＧは、下面においてバックゲート線ＢＧＬに接続される。
　変形例８に係る増幅トランジスタは、バックゲート線ＢＧＬを介してバックゲートＢＧへ印加する電圧を制御することによって閾値制御およびＯＮとＯＦＦとの切替制御が可能である。これにより、固体撮像素子１００ｈは、増幅トランジスタをＯＮにすることにより、光電変換された信号電荷を垂直信号線ＶＳＬへ出力し、増幅トランジスタをＯＦＦにすることにより、垂直信号線ＶＳＬへの信号電荷の出力を停止することができる。
　このように、固体撮像素子１００ｈは、増幅トランジスタのバックゲートＢＧへ印加する電圧を制御することによって、垂直信号線ＶＳＬへの信号電荷の出力および出力停止を切替えることができるため、選択トランジスタが不要となる。
　これにより、固体撮像素子１００ｈは、第２の絶縁層１０２内に、例えば、図２に示す選択トランジスタに代えて、リセットトランジスタを設けることができる。具体的には、固体撮像素子１００ｈは、第２の絶縁層１０２に設けられる中間絶縁膜１０４上に透明半導体層１１０ｃが設けられ、透明半導体層１１０ｃ上にゲート絶縁膜ＧＦｅを介してリセットゲートＲＳＴが設けられる。
　リセットゲートＲＳＴは、リセット線ＲＳＴＬに接続される。リセットトランジスタのドレイン電極となる放電電極ＶＤは、電源線ＶＤＤに接続される。リセットトランジスタのソース電極ＶＳは、接続配線ＦＤＬを介して増幅ゲートＡＭＰに接続される。
　このように、固体撮像素子１００ｈは、リセットトランジスタが第２の絶縁層１０２に設けられるので、例えば、図２に示すリセットゲートＲＳＴおよび放電電極ＶＤが設けられていた第１の絶縁層１０１の最上層に、さらに第１電極２０１を設けることが可能である。
　第１の絶縁層１０１の最上層に設けられる２つの第１電極２０１は、１つの転送電極ＦＤを共用する。これにより、固体撮像素子１００ｈは、１画素２セルの構成が可能となるので、より高精細な画像を撮像することができる。
［４．多層配線の構成］
　次に、固体撮像素子１００の多層配線について説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、本開示に係る多層配線の説明図である。図１１Ａに示すように、固体撮像素子１００は、例えば、電荷蓄積用配線２０４およびリセット線ＲＳＴ等のように、平面視において光電変換膜ＰＤの受光領域ＰＡを横断する配線は、透明導電膜によって形成される透明配線によって構成される。これにより、固体撮像素子１００は、光電変換膜ＰＤの受光領域ＰＡを横断する配線によって入射光が遮断されることを防止することにより、受光感度を向上させることができる。
　また、図１１Ｂに示すように、固体撮像素子１００は、例えば、電源線ＶＤＤおよび垂直信号線ＶＳＬ等のように、低抵抗が望まれる配線については、平面視において光電変換膜ＰＤの受光領域ＰＡの周囲に設けられ、金属配線によって構成される。これにより、固体撮像素子１００は、受光感度を低下させることなく、電源線ＶＤＤによる電力損失を最小限に抑えると共に、垂直信号線ＶＳＬによる画素信号の伝送速度を上昇させることができる。
［５．電子機器への適用例］
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。本開示に係る技術（本技術）は、例えば、電子機器としての撮像装置に適用されてもよい。図１２は、本開示を適用した電子機器としての撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　図１２の撮像装置１０００は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等である。撮像装置１０００は、レンズ群１００１、固体撮像素子１００２、ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記録部１００６、操作部１００７、および電源部１００８からなる。
　ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記録部１００６、操作部１００７、および電源部１００８は、バスライン１００９を介して相互に接続されている。レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで固体撮像素子１００２の撮像面上に結像する。
　固体撮像素子１００２は、図２～図１０を参照して説明した固体撮像素子１００～１００ｈが適用される。固体撮像素子１００２は、レンズ群１００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号としてＤＳＰ回路１００３に供給する。
　ＤＳＰ回路１００３は、固体撮像素子１００２から供給される画素信号に対して所定の画像処理を行い、画像処理後の画像信号をフレーム単位でフレームメモリ１００４に供給し、一時的に記憶させる。
　表示部１００５は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ(Electro　Luminescence)パネル等のパネル型表示装置からなり、フレームメモリ１００４に一時的に記憶されたフレーム単位の画素信号に基づいて、画像を表示する。
　記録部１００６は、ＤＶＤ(Digital　Versatile　Disk)、フラッシュメモリ等からなり、フレームメモリ１００４に一時的に記憶されたフレーム単位の画素信号を読み出し、記録する。操作部１００７は、ユーザによる操作の下に、撮像装置１０００が持つ様々な機能について操作指令を発する。
　電源部１００８は、電源を、ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記録部１００６、および操作部１００７に対して適宜供給する。本技術を適用する電子機器は、画像取込部（光電変換部）にイメージセンサを用いる装置であればよく、撮像装置１０００のほか、撮像機能を有する携帯端末装置、画像読取部にイメージセンサを用いる複写機などがある。
［６．内視鏡手術システムへの応用例］
　また、本開示に係る技術（本技術）は、例えば、内視鏡手術システムに適用されてもよい。図１３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図１３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図１４は、図１３に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２等に適用され得る。具体的には、図１の固体撮像装置１は、撮像部１０４０２に適用することができる。撮像部１０４０２に本開示に係る技術を適用することにより、各固体撮像素子１００のさらなる感度向上およびノイズ低減を図ることによって、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
［７．移動体への応用例］
　また、本開示に係る技術（本技術）は、例えば、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１５は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１５に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１５の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１６では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１６には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、例えば、図１の固体撮像装置１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、各固体撮像素子１００のさらなる感度向上およびノイズ低減を図ることによって、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
［８．効果］
　固体撮像素子１００は、光電変換層と、第１の絶縁層１０１と、第２の絶縁層１０２とを有する。光電変換層は、第１電極２０１と第２電極２０２との間に積層される絶縁膜Ｇｆａと電荷蓄積層２０３と光電変換膜ＰＤとを含む。第１の絶縁層１０１は、光電変換膜ＰＤによって光電変換された信号電荷を処理する複数の画素トランジスタのうち、電荷蓄積層がソース、ドレイン、およびチャネルとなる一部の画素トランジスタのゲートが設けられる。第２の絶縁層１０２は、複数の画素トランジスタのうち、一部の画素トランジスタ以外の画素トランジスタが設けられる。これにより、固体撮像素子１００は、第１電極２０１の面積を拡張することによって、受光感度を向上させることができる。
　また、第１の絶縁層１０１は、信号電荷をリセットするリセットトランジスタのリセットゲートＲＳＴが設けられる。第２の絶縁層１０２は、信号電荷を増幅する増幅トランジスタが設けられる。これにより、固体撮像素子１００は、増幅ゲートＡＭＰの面積を拡張することによって、画素信号に重畳されるノイズを低減し、増幅トランジスタの動作速度を上昇させることができる。
　また、第２の絶縁層１０２は、信号電荷が読み出される撮像画素を選択する選択トランジスタが設けられる。これにより、固体撮像素子１００は、第１の絶縁層１０１を有効活用して、第１電極２０１の面積を拡張することができる。
　また、第２の絶縁層１０２に設けられる画素トランジスタは、透明半導体層１１０と、透明半導体層１１０の一方の主面にゲート絶縁膜ＧＦｂを介して設けられるゲート電極と、透明半導体層１１０の一方の主面に接続されるソース電極およびドレイン電極とを有する。かかる構成によっても、固体撮像素子１００は、受光感度の向上、ノイズの低減、および動作速度の上昇が可能となる。
　また、第２の絶縁層１０２に設けられる画素トランジスタは、透明半導体層１１０と、透明半導体層１１０の一方の主面にゲート絶縁膜ＧＦｂを介して設けられるゲート電極と、透明半導体層１１０の他方の主面に接続されるソース電極およびドレイン電極とを有する。これにより、固体撮像素子１００は、ソース電極およびドレイン電極に接続する配線の取り回しの自由度が向上する。
　また、透明半導体層１１０の一方の主面は、第１の絶縁層１０１に対面する。かかる構成によっても、固体撮像素子１００は、受光感度の向上、ノイズの低減、および動作速度の上昇が可能となる。
　また、透明半導体層１１０の他方の主面は、第１の絶縁層１０１に対面する。かかる構成によっても、固体撮像素子１００は、受光感度の向上、ノイズの低減、および動作速度の上昇が可能となる。
　また、第２の絶縁層１０２は、光電変換層によって光電変換される光とは異なる色の光を光電変換する他の光電変換層に積層される。これにより、固体撮像素子１００は、１画素によって複数種類の色の光を検出することができる。
　また、光電変換層は、光電変換層によって光電変換する光とは異なる色の光を光電変換する他の光電変換層に積層される。これにより、固体撮像素子１００は、入射光の集光点の位置合わせを容易に行うことができる。
　また、平面視において光電変換層ＰＤの受光領域ＰＡを横断する配線は、透明配線によって構成される。これにより、固体撮像素子１００は、光電変換膜ＰＤの受光領域ＰＡを横断する配線によって入射光が遮断されることを防止することにより、受光感度を向上させることができる。
　また、電源線ＶＤＤおよび信号電荷が読み出される垂直信号線ＶＳＬは、平面視において光電変換層の受光領域の周囲に設けられ、金属配線によって構成される。これにより、固体撮像素子は、受光感度を低下させることなく、電源線ＶＤＤによる電力損失を最小限に抑えると共に、垂直信号線ＶＳＬによる画素信号の伝送速度を上昇させることができる。
　また、増幅トランジスタの増幅ゲートＡＭＰは、平面視において第１電極２０１と一部が重なる。これにより、固体撮像素子１００は、受光感度のさらなる向上と、増幅トランジスタのさらなる低ノイズ化および動作の高速化とが可能となる。
　第２の絶縁層１０２は、信号電荷を増幅する増幅トランジスタが設けられる。増幅トランジスタは、ゲート絶縁膜ＧＦａおよび透明半導体層１１０ａを介して増幅ゲートＡＭＰと平面視において少なくとも一部が重なるバックゲートＢＧを備える。これにより、固体撮像素子１００ｈは、バックゲートＢＧに印加する電圧を制御することによって、増幅トランジスタのＯＮとＯＦＦとを切替制御することができるので、選択トランジスタが不要となる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　第１電極と第２電極との間に積層される絶縁膜と電荷蓄積層と光電変換膜とを含む光電変換層と、
　前記光電変換膜によって光電変換された信号電荷を処理する複数の画素トランジスタのうち、前記電荷蓄積層がソース、ドレイン、およびチャネルとなる一部の画素トランジスタのゲートが設けられる第１の絶縁層と、
　前記複数の画素トランジスタのうち、前記一部の画素トランジスタ以外の画素トランジスタが設けられる第２の絶縁層と
　を有する固体撮像素子。
（２）
　前記第１の絶縁層は、
　前記信号電荷をリセットするリセットトランジスタのゲートが設けられ、
　前記第２の絶縁層は、
　前記信号電荷を増幅する増幅トランジスタが設けられる
　前記（１）に記載の固体撮像素子。
（３）
　前記第２の絶縁層は、
　前記信号電荷が読み出される撮像画素を選択する選択トランジスタが設けられる
　前記（２）に記載の固体撮像素子。
（４）
　前記第２の絶縁層に設けられる前記画素トランジスタは、
　透明半導体層と、
　前記透明半導体層の一方の主面にゲート絶縁膜を介して設けられるゲート電極と、
　前記透明半導体層の前記一方の主面に接続されるソース電極およびドレイン電極と、
　を有する
　前記（１）～（３）のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
（５）
　前記第２の絶縁層に設けられる前記画素トランジスタは、
　透明半導体層と、
　前記透明半導体層の一方の主面にゲート絶縁膜を介して設けられるゲート電極と、
　前記透明半導体層の他方の主面に接続されるソース電極およびドレイン電極と、
　を有する
　前記（１）～（３）のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
（６）
　前記透明半導体層の前記一方の主面は、
　前記第１の絶縁層に対面する
　前記（４）または（５）に記載の固体撮像素子。
（７）
　前記透明半導体層の前記他方の主面は、
　前記第１の絶縁層に対面する
　前記（５）に記載の固体撮像素子。
（８）
　前記第２の絶縁層は、
　前記光電変換層によって光電変換される光とは異なる色の光を光電変換する他の光電変換層に積層される
　前記（１）～（７）のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
（９）
　前記光電変換層は、
　当該光電変換層によって光電変換する光とは異なる色の光を光電変換する他の光電変換層に積層される
　前記（１）～（７）のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
（１０）
　平面視において前記光電変換層の受光領域を横断する配線は、
　透明配線によって構成される
　前記（１）～（９）のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
（１１）
　電源線および前記信号電荷が読み出される垂直信号線は、
　平面視において前記光電変換層の受光領域の周囲に設けられ、金属配線によって構成される
　前記（１）～（１０）のいずれか一つに記載の固体撮像素子。
（１２）
　前記増幅トランジスタのゲートは、
　平面視において前記第１電極と一部が重なる
　前記（２）に記載の固体撮像素子。
（１３）
　前記第２の絶縁層は、
　前記信号電荷を増幅する増幅トランジスタが設けられ、
　前記増幅トランジスタは、
　ゲート絶縁膜および透明半導体層を介してゲートと平面視において少なくとも一部が重なるバックゲートを備える
　前記（１）に記載の固体撮像素子。
　１　固体撮像装置
　１００　固体撮像素子
　１０１　第１の絶縁層
　１１０　透明半導体層
　１０２　第２の絶縁層
　２０１　第１電極
　２０２　第２電極
　２０３　電荷蓄積層
　ＧＦａ，ＧＦｂ　ゲート絶縁膜
　ＰＤ　光電変換膜
　ＡＭＰ　増幅ゲート
　ＲＳＴ　リセットゲート
　ＳＥＬ　選択ゲート

Claims (13)

  1. 　第１電極と第２電極との間に積層される絶縁膜と電荷蓄積層と光電変換膜とを含む光電変換層と、
    　前記光電変換膜によって光電変換された信号電荷を処理する複数の画素トランジスタのうち、前記電荷蓄積層がソース、ドレイン、およびチャネルとなる一部の画素トランジスタのゲートが設けられる第１の絶縁層と、
    　前記複数の画素トランジスタのうち、前記一部の画素トランジスタ以外の画素トランジスタが設けられる第２の絶縁層と
    　を有する固体撮像素子。
  2. 　前記第１の絶縁層は、
    　前記信号電荷をリセットするリセットトランジスタのゲートが設けられ、
    　前記第２の絶縁層は、
    　前記信号電荷を増幅する増幅トランジスタが設けられる
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 　前記第２の絶縁層は、
    　前記信号電荷が読み出される撮像画素を選択する選択トランジスタが設けられる
    　請求項２に記載の固体撮像素子。
  4. 　前記第２の絶縁層に設けられる前記画素トランジスタは、
    　透明半導体層と、
    　前記透明半導体層の一方の主面にゲート絶縁膜を介して設けられるゲート電極と、
    　前記透明半導体層の前記一方の主面に接続されるソース電極およびドレイン電極と、
    　を有する
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  5. 　前記第２の絶縁層に設けられる前記画素トランジスタは、
    　透明半導体層と、
    　前記透明半導体層の一方の主面にゲート絶縁膜を介して設けられるゲート電極と、
    　前記透明半導体層の他方の主面に接続されるソース電極およびドレイン電極と、
    　を有する
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  6. 　前記透明半導体層の前記一方の主面は、
    　前記第１の絶縁層に対面する
    　請求項４に記載の固体撮像素子。
  7. 　前記透明半導体層の前記他方の主面は、
    　前記第１の絶縁層に対面する
    　請求項５に記載の固体撮像素子。
  8. 　前記第２の絶縁層は、
    　前記光電変換層によって光電変換される光とは異なる色の光を光電変換する他の光電変換層に積層される
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  9. 　前記光電変換層は、
    　当該光電変換層によって光電変換する光とは異なる色の光を光電変換する他の光電変換層に積層される
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  10. 　平面視において前記光電変換層の受光領域を横断する配線は、
    　透明配線によって構成される
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  11. 　電源線および前記信号電荷が読み出される垂直信号線は、
    　平面視において前記光電変換層の受光領域の周囲に設けられ、金属配線によって構成される
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
  12. 　前記増幅トランジスタのゲートは、
    　平面視において前記第１電極と一部が重なる
    　請求項２に記載の固体撮像素子。
  13. 　前記第２の絶縁層は、
    　前記信号電荷を増幅する増幅トランジスタが設けられ、
    　前記増幅トランジスタは、
    　ゲート絶縁膜および透明半導体層を介してゲートと平面視において少なくとも一部が重なるバックゲートを備える
    　請求項１に記載の固体撮像素子。
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