知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024112734
(43)【公開日】2024-08-21
(54)【発明の名称】光検出装置および電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20240814BHJP
H04N 25/76 20230101ALI20240814BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
H04N25/76
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023018001
(22)【出願日】2023-02-08
(71)【出願人】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001357
【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中崎 暢也
(72)【発明者】
【氏名】三成 英樹
【テーマコード（参考）】
4M118
5C024
【Ｆターム（参考）】
4M118BA14
4M118CA02
4M118CA20
4M118DD04
4M118DD12
4M118FA06
4M118FA27
4M118FA28
4M118FA33
4M118GA02
4M118GC08
4M118GC14
4M118GD04
4M118GD07
5C024CX41
5C024EX52
5C024GX03
5C024GX07
5C024GX18
5C024GY31
5C024HX23
(57)【要約】
【課題】微細化に有利な光検出装置を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部とを備える。前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる。
【選択図】図４
【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部とを備える。前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を備え、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
光検出装置。
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を備え、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
光検出装置。
【請求項2】
前記分離部は、前記第１半導体層において、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間に設けられ、
前記転送トランジスタは、前記第１半導体層において、前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとの間から前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間まで設けられるゲート電極を有する
請求項１に記載の光検出装置。
前記転送トランジスタは、前記第１半導体層において、前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとの間から前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間まで設けられるゲート電極を有する
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項3】
前記転送トランジスタのゲート電極は、前記第１半導体層内の前記分離部に達するように設けられる
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項4】
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第３光電変換素子及び第３フローティングディフュージョンを含み、前記第２画素の隣に設けられる第３画素と、
前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号を出力可能な読み出し回路と、をさらに備える
請求項１に記載の光検出装置。
前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号を出力可能な読み出し回路と、をさらに備える
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項5】
前記読み出し回路の少なくとも一部は、前記第２画素と前記第３画素との境界に設けられる
請求項４に記載の光検出装置。
請求項４に記載の光検出装置。
【請求項6】
前記読み出し回路の少なくとも一部は、前記第２画素と前記第３画素とを含む複数の画素の境界に設けられる
請求項４に記載の光検出装置。
請求項４に記載の光検出装置。
【請求項7】
前記読み出し回路は、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続され、前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号と、前記第３フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号とを出力可能である
請求項４に記載の光検出装置。
請求項４に記載の光検出装置。
【請求項8】
前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとを接続する配線をさらに備え、
前記読み出し回路は、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
請求項７に記載の光検出装置。
前記読み出し回路は、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
請求項７に記載の光検出装置。
【請求項9】
前記配線は、前記読み出し回路の周囲に設けられる
請求項８に記載の光検出装置。
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項10】
前記読み出し回路は、増幅トランジスタとリセットトランジスタとを含み、
前記増幅トランジスタ及び前記リセットトランジスタは、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
請求項８に記載の光検出装置。
前記増幅トランジスタ及び前記リセットトランジスタは、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項11】
前記第１画素及び前記第２画素は、それぞれ、第１波長の光を透過する第１フィルタを有し、
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換する
請求項７に記載の光検出装置。
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換する
請求項７に記載の光検出装置。
【請求項12】
前記第３画素は、第２波長の光を透過する第２フィルタを有し、
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
請求項１１に記載の光検出装置。
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
請求項１１に記載の光検出装置。
【請求項13】
前記第１画素は、第１波長の光を透過する第１フィルタを有し、
前記第２画素は、第２波長の光を透過する第２フィルタを有し、
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
請求項７に記載の光検出装置。
前記第２画素は、第２波長の光を透過する第２フィルタを有し、
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
請求項７に記載の光検出装置。
【請求項14】
前記第３画素は、前記第２フィルタを有し、
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
請求項１３に記載の光検出装置。
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
請求項１３に記載の光検出装置。
【請求項15】
前記第１画素と前記第２画素と前記第３画素とにそれぞれ設けられたレンズを有する
請求項７に記載の光検出装置。
請求項７に記載の光検出装置。
【請求項16】
前記第２画素及び前記第３画素に対して設けられたレンズを有する
請求項７に記載の光検出装置。
請求項７に記載の光検出装置。
【請求項17】
前記転送トランジスタは、前記第１光電変換素子に対して設けられる第１ゲート電極と、前記第１ゲート電極と電気的に接続され、前記第２光電変換素子に対して設けられる第２ゲート電極とを含む
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項18】
前記第１半導体層に積層される第２半導体層を有し、
前記第２半導体層は、前記読み出し回路の少なくとも一部を有する
請求項４に記載の光検出装置。
前記第２半導体層は、前記読み出し回路の少なくとも一部を有する
請求項４に記載の光検出装置。
【請求項19】
前記分離部は、前記第１半導体層において、前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子をそれぞれ囲むように設けられるトレンチを有する
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項20】
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を有し、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
電子機器。
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を有し、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光検出装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
平面視で互いに隣接する複数のセンサ画素の境界に沿って配置された転送トランジスタを有し、入射した光を光電変換する装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－１５３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
光を検出する装置では、微細化に対応可能であることが望ましい。
【0005】
微細化に有利な光検出装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施形態の光検出装置は、第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、第１画素の隣に設けられる第２画素と、第１光電変換素子で光電変換された電荷を第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、第２光電変換素子で光電変換された電荷を第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、第１光電変換素子及び第２光電変換素子のそれぞれを囲むように第１半導体層に設けられる分離部とを備える。転送トランジスタの少なくとも一部は、第１画素と第２画素との境界に設けられる。
本開示の一実施形態の電子機器は、光学系と、光学系を透過した光を受光する光検出装置とを備える。光検出装置は、第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、第１画素の隣に設けられる第２画素と、第１光電変換素子で光電変換された電荷を第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、第２光電変換素子で光電変換された電荷を第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、第１光電変換素子及び第２光電変換素子のそれぞれを囲むように第１半導体層に設けられる分離部とを有する。転送トランジスタの少なくとも一部は、第１画素と第２画素との境界に設けられる。
本開示の一実施形態の電子機器は、光学系と、光学系を透過した光を受光する光検出装置とを備える。光検出装置は、第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、第１画素の隣に設けられる第２画素と、第１光電変換素子で光電変換された電荷を第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、第２光電変換素子で光電変換された電荷を第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、第１光電変換素子及び第２光電変換素子のそれぞれを囲むように第１半導体層に設けられる分離部とを有する。転送トランジスタの少なくとも一部は、第１画素と第２画素との境界に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
３．適用例
４．応用例
１．実施の形態
２．変形例
３．適用例
４．応用例
【0009】
＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。光検出装置は、入射する光を検出可能な装置である。光検出装置である撮像装置１は、光電変換部（光電変換素子）を有する複数の画素Ｐを有し、入射した光を光電変換して信号を生成するように構成される。撮像装置１（光検出装置）は、光学レンズを含む光学系（不図示）を透過した光を受光して信号を生成し得る。
図１は、本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。光検出装置は、入射する光を検出可能な装置である。光検出装置である撮像装置１は、光電変換部（光電変換素子）を有する複数の画素Ｐを有し、入射した光を光電変換して信号を生成するように構成される。撮像装置１（光検出装置）は、光学レンズを含む光学系（不図示）を透過した光を受光して信号を生成し得る。
【0010】
撮像装置１の各画素Ｐの光電変換部は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）であり、光を光電変換可能に構成される。撮像装置１は、複数の画素Ｐが行列状に２次元配置された領域（画素部１００）を、撮像エリアとして有する。画素部１００は、複数の画素Ｐが配置される画素アレイともいえる。
【0011】
撮像装置１は、光学レンズを含む光学系を介して、被写体からの入射光（像光）を取り込む。撮像装置１は、光学レンズにより形成される被写体の像を撮像する。撮像装置１は、受光した光を光電変換して画素信号を生成し得る。撮像装置１は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。撮像装置１は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等の電子機器に利用可能である。
【0012】
撮像装置１は、図１に示す例のように、画素部１００（画素アレイ）の周辺領域に、例えば、画素駆動部１１１、信号処理部１１２、制御部１１３、処理部１１４等を有する。また、撮像装置１には、複数の制御線Ｌｒｅａｄと、複数の信号線ＶＳＬが設けられる。
【0013】
制御線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐを制御する信号を伝えることが可能な信号線であり、画素駆動部１１１と画素部１００の画素Ｐとに接続される。図１に示す例では、画素部１００では、水平方向（行方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素行ごとに、複数の制御線Ｌｒｅａｄが配線される。制御線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐからの信号読み出しのための制御信号を伝送するように構成される。
【0014】
撮像装置１の画素行ごとの複数の制御線Ｌｒｅａｄには、一例として、転送トランジスタを制御する信号を伝送する配線、選択トランジスタを制御する信号を伝送する配線、リセットトランジスタを制御する信号を伝送する配線等が含まれる。制御線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐを駆動する信号を伝送する駆動線（画素駆動線）ともいえる。
【0015】
信号線ＶＳＬは、画素Ｐからの信号を伝えることが可能な信号線であり、画素部１００の画素Ｐと信号処理部１１２とに接続される。画素部１００には、例えば、垂直方向（列方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素列ごとに、信号線ＶＳＬが配線される。信号線ＶＳＬは、垂直信号線であり、画素Ｐから出力される信号を伝送するように構成される。
【0016】
画素駆動部１１１は、画素部１００の各画素Ｐを駆動可能に構成される。画素駆動部１１１は、駆動回路であり、例えば、バッファ、シフトレジスタ、アドレスデコーダ等を含む複数の回路によって構成される。画素駆動部１１１は、画素Ｐを駆動するための信号を生成し、制御線Ｌｒｅａｄを介して画素部１００の各画素Ｐへ出力する。画素駆動部１１１は、制御部１１３により制御され、画素部１００の画素Ｐの制御を行う。
【0017】
画素駆動部１１１は、例えば、画素Ｐの転送トランジスタを制御する信号、選択トランジスタを制御する信号、及びリセットトランジスタを制御する信号等の画素Ｐを制御するための信号を生成し、制御線Ｌｒｅａｄによって各画素Ｐに供給する。画素駆動部１１１は、各画素Ｐから画素信号を読み出す制御を行い得る。画素駆動部１１１は、各画素Ｐを制御可能に構成された画素制御部ともいえる。なお、画素駆動部１１１と制御部１１３とを併せて、画素制御部ということもできる。
【0018】
信号処理部１１２は、入力される画素の信号の信号処理を実行可能に構成される。信号処理部１１２は、信号処理回路であり、例えば、負荷回路部、ＡＤ(Analog Digital)変換部、水平選択スイッチ等を有する。なお、信号処理部１１２は、信号線ＶＳＬを介して画素Ｐから読み出される信号を増幅するように構成された増幅回路部を有していてもよい。
【0019】
画素駆動部１１１によって選択走査された各画素Ｐから出力される信号は、信号線ＶＳＬを介して信号処理部１１２に入力される。信号処理部１１２は、例えば、画素Ｐの信号のＡＤ変換、ＣＤＳ(Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング)等の信号処理を行い得る。信号線ＶＳＬの各々を通して伝送される各画素Ｐの信号は、信号処理部１１２により信号処理が施され、処理部１１４に出力される。
【0020】
処理部１１４は、入力される信号に対して信号処理を実行可能に構成される。処理部１１４は、信号処理回路であり、例えば、画素信号に対して各種の信号処理を施す回路により構成される。処理部１１４は、プロセッサ及びメモリを含んでいてもよい。処理部１１４は、信号処理部１１２から入力される画素の信号に対して信号処理を行い、処理後の画素の信号を出力する。処理部１１４は、例えば、ノイズ低減処理、階調補正処理等の各種の信号処理を行い得る。
【0021】
制御部１１３は、撮像装置１の各部を制御可能に構成される。制御部１１３は、外部から与えられるクロック、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像装置１の内部情報等のデータを出力し得る。制御部１１３は、制御回路であり、例えば、各種のタイミング信号を生成可能に構成されたタイミングジェネレータを有する。
【0022】
制御部１１３は、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号（パルス信号、クロック信号等）に基づき、画素駆動部１１１及び信号処理部１１２等の駆動制御を行う。なお、制御部１１３及び処理部１１４は、一体的に構成されていてもよい。
【0023】
画素駆動部１１１、信号処理部１１２、制御部１１３、処理部１１４等は、１つの半導体基板に設けられていてもよいし、複数の半導体基板に分けて設けられていてもよい。撮像装置１は、複数の基板を積層して構成された構造（積層構造）を有していてもよい。
【0024】
図２は、実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を説明するための図である。また、図３は、撮像装置の画素の回路構成の一例を説明するための図である。図２においては、左上隅の画素Ｐを第１行第１列の画素Ｐ１１、右下隅の画素Ｐを第４行第４列の画素Ｐ４４として、４×４画素を図示している。
【0025】
図２に示す例では、画素部１００の一部の領域の４×４画素のみを図示しており、例えば画素Ｐ１１の左側および画素Ｐ１１の上側等にも画素Ｐが存在し得る。撮像装置１における他の複数の画素Ｐも、図２及び図３に示す構成と同様の構成を有する。
【0026】
また、図２に示すように、被写体からの光の入射方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交する紙面左右方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する紙面上下方向をＹ軸方向とする。以降の図において、図２の矢印の方向を基準として方向を表記する場合もある。
【0027】
撮像装置１の画素Ｐは、光電変換部１２（光電変換素子）と、転送トランジスタＴＧと、フローティングディフュージョンＦＤと、読み出し回路２０とを有する。光電変換部１２は、光を受光して信号を生成するように構成される。光電変換部１２は、受光部（受光素子）であり、光電変換により電荷を生成可能に構成される。
【0028】
図２及び図３に示す例では、光電変換部１２は、フォトダイオード（ＰＤ）であり、入射する光を電荷に変換する。光電変換部１２（図２では、画素Ｐ１１のフォトダイオードＰＤ１１～画素Ｐ４４のフォトダイオードＰＤ４４）は、光電変換を行って受光量に応じた電荷を生成する。
【0029】
転送トランジスタＴＧ（図２では転送トランジスタＴＧ１１～転送トランジスタＴＧ２２）は、光電変換部１２で光電変換された電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送可能に構成される。転送トランジスタＴＧは、信号ＳＴＧにより制御され、光電変換部１２とフローティングディフュージョンＦＤとを電気的に接続または切断する。
【0030】
例えば、転送トランジスタＴＧ１１は、図３に示すように、そのゲートに入力される信号ＳＴＧ１１によりオンオフ制御される。転送トランジスタＴＧは、光電変換部１２で光電変換されて蓄積された電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送し得る。
【0031】
フローティングディフュージョンＦＤは、蓄積部であり、転送された電荷を蓄積可能に構成される。フローティングディフュージョンＦＤは、光電変換部１２で光電変換された電荷を蓄積し得る。フローティングディフュージョンＦＤは、転送された電荷を保持可能な保持部ともいえる。フローティングディフュージョンＦＤは、転送された電荷を蓄積し、フローティングディフュージョンＦＤの容量に応じた電圧に変換する。
【0032】
撮像装置１では、転送トランジスタＴＧは、複数の光電変換部１２に対して設けられる。撮像装置１は、複数の画素Ｐが転送トランジスタＴＧを共有する構成を有する。このため、１つの光電変換部１２あたりのトランジスタ数を低減することが可能となる。撮像装置１は、画素の微細化に有利な構造を有することができる。
【0033】
図２に示す例では、隣り合う４つの光電変換部１２（即ち、隣り合う４つのフォトダイオードＰＤ）毎に、転送トランジスタＴＧが配置される。隣り合う４つの画素Ｐにより構成される２×２画素が、転送トランジスタＴＧを共有する。また、撮像装置１では、後述するが、転送トランジスタＴＧを共有する複数の光電変換部１２は異なる読み出し回路２０に電気的に接続され、撮像装置１は、画素信号の読み出しを行い得る。
【0034】
図２に示す例では、転送トランジスタＴＧ１１は、画素Ｐ１１のフォトダイオードＰＤ１１、画素Ｐ１２のフォトダイオードＰＤ１２、画素Ｐ２１のフォトダイオードＰＤ２１、及び画素Ｐ２２のフォトダイオードＰＤ２２に対して設けられる。転送トランジスタＴＧ１１の少なくとも一部は、画素Ｐ１１と画素Ｐ１２と画素Ｐ２１と画素Ｐ２２との境界に設けられる。図２に示す例では、転送トランジスタＴＧ１１は、十字状の形状を有する。
【0035】
転送トランジスタＴＧ１２は、画素Ｐ１３のフォトダイオードＰＤ１３、画素Ｐ１４のフォトダイオードＰＤ１４、画素Ｐ２３のフォトダイオードＰＤ２３、及び画素Ｐ２４のフォトダイオードＰＤ２４に対して設けられる。転送トランジスタＴＧ１２の少なくとも一部は、画素Ｐ１３と画素Ｐ１４と画素Ｐ２３と画素Ｐ２４との境界に設けられる。転送トランジスタＴＧ１２は、十字状の形状を有する。
【0036】
転送トランジスタＴＧ２１は、画素Ｐ３１のフォトダイオードＰＤ３１、画素Ｐ３２のフォトダイオードＰＤ３２、画素Ｐ４１のフォトダイオードＰＤ４１、及び画素Ｐ４２のフォトダイオードＰＤ４２に対して設けられる。転送トランジスタＴＧ２１の少なくとも一部は、画素Ｐ３１と画素Ｐ３２と画素Ｐ４１と画素Ｐ４２との境界に設けられる。転送トランジスタＴＧ２１は、十字状の形状を有する。
【0037】
転送トランジスタＴＧ２２は、画素Ｐ３３のフォトダイオードＰＤ３３、画素Ｐ３４のフォトダイオードＰＤ３４、画素Ｐ４３のフォトダイオードＰＤ４３、及び画素Ｐ４４のフォトダイオードＰＤ４４に対して設けられる。転送トランジスタＴＧ２２の少なくとも一部は、画素Ｐ３３と画素Ｐ３４と画素Ｐ４３と画素Ｐ４４との境界に設けられる。転送トランジスタＴＧ２２は、十字状の形状を有する。
【0038】
転送トランジスタＴＧは、光電変換部１２で光電変換された電荷を、その光電変換部１２に対して設けられたフローティングディフュージョンＦＤに転送可能に構成される。例えば、転送トランジスタＴＧ１１は、フォトダイオードＰＤ１１で光電変換された電荷を画素Ｐ１１のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ１２で光電変換された電荷を画素Ｐ１２のフローティングディフュージョンＦＤに転送するように構成される。
【0039】
また、転送トランジスタＴＧ１１は、フォトダイオードＰＤ２１で光電変換された電荷を画素Ｐ２１のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ２２で光電変換された電荷を画素Ｐ２２のフローティングディフュージョンＦＤに転送し得る。
【0040】
転送トランジスタＴＧ１２は、フォトダイオードＰＤ１３で変換された電荷を画素Ｐ１３のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ１４で変換された電荷を画素Ｐ１４のフローティングディフュージョンＦＤに転送するように構成される。また、転送トランジスタＴＧ１２は、フォトダイオードＰＤ２３で変換された電荷を画素Ｐ２３のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ２４で変換された電荷を画素Ｐ２４のフローティングディフュージョンＦＤに転送し得る。
【0041】
転送トランジスタＴＧ２１は、フォトダイオードＰＤ３１で変換された電荷を画素Ｐ３１のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ３２で変換された電荷を画素Ｐ３２のフローティングディフュージョンＦＤに転送するように構成される。また、転送トランジスタＴＧ２１は、フォトダイオードＰＤ４１で変換された電荷を画素Ｐ４１のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ４２で変換された電荷を画素Ｐ４２のフローティングディフュージョンＦＤに転送し得る。
【0042】
また、転送トランジスタＴＧ２２は、フォトダイオードＰＤ３３で変換された電荷を画素Ｐ３３のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ３４で変換された電荷を画素Ｐ３４のフローティングディフュージョンＦＤに転送するように構成される。また、転送トランジスタＴＧ２２は、フォトダイオードＰＤ４３で変換された電荷を画素Ｐ４３のフローティングディフュージョンＦＤに転送し、フォトダイオードＰＤ４４で変換された電荷を画素Ｐ４４のフローティングディフュージョンＦＤに転送し得る。
【0043】
なお、図３に示す回路構成例では、一部の転送トランジスタＴＧを、複数のトランジスタの記号を用いて表している。例えば、フォトダイオードＰＤ１１，ＰＤ１２，ＰＤ２１，ＰＤ２２に対して設けられたトランジスタＴＧ１１ａ，ＴＧ１１ｂ，ＴＧ１１ｃ，ＴＧ１１ｄは、図２に示す転送トランジスタＴＧ１１を構成する。
【0044】
読み出し回路２０は、光電変換された電荷に基づく信号を出力可能に構成される。撮像装置１では、読み出し回路２０は、複数の画素Ｐに対して設けられる。撮像装置１は、複数の画素Ｐが１つの読み出し回路２０を共有する構成を有する。これにより、撮像装置１は、微細化に有利な構造を有することができる。
【0045】
図２及び図３に示す例では、隣り合う４つの画素Ｐ毎に、読み出し回路２０が配置される。隣り合う４つの画素Ｐにより構成される２×２画素が、１つの読み出し回路２０を共有する。また、撮像装置１では、読み出し回路２０を共有する複数の画素Ｐ毎に、配線Ｌ１が設けられる。
【0046】
読み出し回路２０を共有する複数の画素Ｐの各々のフローティングディフュージョンＦＤは、配線Ｌ１を介して、読み出し回路２０に電気的に接続される。転送トランジスタＴＧを共有する複数の光電変換部１２は、それぞれ別々の配線Ｌ１を介して、異なる読み出し回路２０に電気的に接続される。これにより、撮像装置１は、各画素の信号を個別に取得することが可能となる。
【0047】
図２及び図３に示す例では、配線Ｌ１は、隣り合う４つの画素Ｐ毎に配置され、４つの画素Ｐの各々のフローティングディフュージョンＦＤ間を電気的に接続する。配線Ｌ１は、読み出し回路２０の周囲に設けられる。配線Ｌ１は、４つの画素Ｐで共有される配線となる。配線Ｌ１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料を用いて形成される。なお、配線Ｌ１は、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）、他の導電材料を用いて構成されてもよい。
【0048】
読み出し回路２０は、一例として、図２及び図３に示すように、増幅トランジスタＡＧと、選択トランジスタＳＧと、トランジスタＦＧと、リセットトランジスタＲＧとを有する。上述した転送トランジスタＴＧと、増幅トランジスタＡＧと、選択トランジスタＳＧと、トランジスタＦＧと、リセットトランジスタＲＧは、それぞれ、ゲート、ソース、ドレインの端子を有するＭＯＳトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。
【0049】
図３に示す例では、転送トランジスタＴＧ、増幅トランジスタＡＧ、選択トランジスタＳＧ、トランジスタＦＧ、及びリセットトランジスタＲＧは、それぞれＮＭＯＳトランジスタにより構成される。なお、画素Ｐのトランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタにより構成されてもよい。
【0050】
増幅トランジスタＡＧは、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷に基づく信号を生成して出力するように構成される。図２及び図３に示すように、増幅トランジスタＡＧのゲートは、配線Ｌ１を介してフローティングディフュージョンＦＤと電気的に接続され、フローティングディフュージョンＦＤで変換された電圧が入力される。
【0051】
増幅トランジスタＡＧのドレインは、電源電圧ＶＤＤが供給される電源線に接続され、増幅トランジスタＡＧのソースは、選択トランジスタＳＧを介して信号線ＶＳＬに接続される。増幅トランジスタＡＧは、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷に基づく信号、即ちフローティングディフュージョンＦＤの電圧に基づく信号を生成し、信号線ＶＳＬへ出力し得る。
【0052】
選択トランジスタＳＧは、画素の信号の出力を制御可能に構成される。選択トランジスタＳＧは、信号ＳＳＧにより制御され、増幅トランジスタＡＧからの信号を信号線ＶＳＬに出力可能に構成される。選択トランジスタＳＧは、画素の信号の出力タイミングを制御し得る。なお、選択トランジスタＳＧは、電源電圧ＶＤＤが与えられる電源線と増幅トランジスタＡＧとの間に設けられてもよい。また、必要に応じて、選択トランジスタＳＧを省略してもよい。
【0053】
トランジスタＦＧは、フローティングディフュージョンＦＤと、リセットトランジスタＲＧとを電気的に接続可能に構成される。トランジスタＦＧは、信号ＳＦＧにより制御され、フローティングディフュージョンＦＤとリセットトランジスタＲＧとを電気的に接続または切断する。
【0054】
トランジスタＦＧがオン状態となることで、画素ＰのフローティングディフュージョンＦＤに付加される容量が大きくなり、電荷を電圧に変換する際の変換効率（ゲイン）を変更することが可能となる。トランジスタＦＧは、増幅トランジスタＡＧのゲートに接続される容量を切り替え、変換効率を変更する切り替えトランジスタである。
【0055】
リセットトランジスタＲＧは、フローティングディフュージョンＦＤの電圧をリセット可能に構成される。図２及び図３に示す例では、リセットトランジスタＲＧは、電源電圧ＶＤＤが与えられる電源線と電気的に接続され、画素Ｐの電荷のリセットを行うように構成される。
【0056】
リセットトランジスタＲＧは、信号ＳＲＧにより制御され、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷をリセットし、フローティングディフュージョンＦＤの電圧をリセットし得る。なお、リセットトランジスタＲＧは、トランジスタＦＧ及び転送トランジスタＴＧを介して、光電変換部１２に蓄積された電荷を排出し得る。なお、画素Ｐは、トランジスタＦＧを有していなくてもよい。
【0057】
画素駆動部１１１（図１参照）は、上述した制御線Ｌｒｅａｄを介して、各画素Ｐの転送トランジスタＴＧ、選択トランジスタＳＧ、トランジスタＦＧ、リセットトランジスタＲＧ等のゲートに制御信号を供給し、トランジスタをオン状態（導通状態）又はオフ状態（非導通状態）とする。
【0058】
撮像装置１の複数の制御線Ｌｒｅａｄには、転送トランジスタＴＧを制御する信号ＳＴＧを伝送する配線、選択トランジスタＳＧを制御する信号ＳＳＧを伝送する配線、トランジスタＦＧを制御する信号ＳＦＧを伝送する配線、リセットトランジスタＲＧを制御する信号ＳＲＧを伝送する配線等が含まれる。
【0059】
転送トランジスタＴＧ、選択トランジスタＳＧ、トランジスタＦＧ、リセットトランジスタＲＧ等は、画素駆動部１１１によってオンオフ制御される。画素駆動部１１１は、各画素Ｐの読み出し回路２０を制御することによって、各画素Ｐから画素信号を信号線ＶＳＬに出力させる。画素駆動部１１１は、各画素Ｐの画素信号を信号線ＶＳＬへ読み出す制御を行い得る。
【0060】
また、画素Ｐは、図２に模式的に示すように、フィルタ２５を有する。フィルタ２５は、入射する光のうちの特定の波長域の光を選択的に透過させるように構成される。フィルタ２５は、例えば、ＲＧＢのカラーフィルタ、赤外光を透過するフィルタ等である。
【0061】
撮像装置１の画素部１００に設けられた複数の画素Ｐには、赤（Ｒ）の光を透過するフィルタ２５ｒが設けられた複数の画素（Ｒ画素）と、緑（Ｇ）の光を透過するフィルタ２５ｇが設けられた複数の画素（Ｇ画素）と、青（Ｂ）の光を透過するフィルタ２５ｂが設けられた複数の画素（Ｂ画素）が含まれる。
【0062】
フィルタ２５ｂは、青色の波長域の光を透過する。Ｂ画素は、青色の波長光を受光して光電変換を行い得る。図２に示す例では、画素Ｐ１１、画素Ｐ１２、画素Ｐ２１、及び画素Ｐ２２は、それぞれＢ画素である。図２では、Ｂ画素には「Ｂ」を付している。
【0063】
フィルタ２５ｇは、緑色の波長域の光を透過する。Ｇ画素は、緑色の波長光を受光して光電変換を行い得る。図２に示す例では、画素Ｐ１３、画素Ｐ１４、画素Ｐ２３、画素Ｐ２４、画素Ｐ３１、画素Ｐ３２、画素Ｐ４１、及び画素Ｐ４２は、それぞれＧ画素である。図２では、Ｇ画素には「Ｇ」を付している。
【0064】
フィルタ２５ｒは、赤色の波長域の光を透過する。Ｒ画素は、赤色の波長光を受光して光電変換を行い得る。図２に示す例では、画素Ｐ３３、画素Ｐ３４、画素Ｐ４３、及び画素Ｐ４４は、それぞれＲ画素である。図２では、Ｒ画素には「Ｒ」を付している。なお、以降の図において、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を、それぞれ、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」と表記する場合もある。
【0065】
画素部１００では、複数のＲ画素、複数のＧ画素、及び複数のＢ画素が繰り返し配置される。図２に示す例では、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素は、それぞれ、２×２画素単位で配置される。Ｒ画素とＧ画素とＢ画素は、それぞれ２行×２列で周期的に配置されるともいえる。
【0066】
一例として、画素部１００では、隣り合う４つのＲ画素と、隣り合う４つのＧ画素と、隣り合う４つのＢ画素とが繰り返し配置される。４つのＲ画素と、４つのＧ画素と、４つのＢ画素とは、ベイヤー配列に従って配置されるともいえる。Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素は、それぞれ、Ｒ成分の画素信号、Ｇ成分の画素信号、及びＢ成分の画素信号を生成する。撮像装置１は、ＲＧＢの画素信号を得ることができる。
【0067】
撮像装置１では、複数の同色の画素毎に、上述した転送トランジスタＴＧが設けられる。例えば、２×２画素単位で配置される同色の画素Ｐ毎に、転送トランジスタＴＧが設けられる。図２に示す例では、隣り合う４つのＲ画素に対して、転送トランジスタＴＧが配置される。また、転送トランジスタＴＧは、隣り合う４つのＧ画素と、隣り合う４つのＢ画素に対して、それぞれ配置される。撮像装置１では、隣り合う４つの同色の画素Ｐが、転送トランジスタＴＧを共有する。
【0068】
なお、画素部１００の画素Ｐに設けられるフィルタ２５は、原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタに限定されず、例えばＣｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｙｅ（イエロー）等の補色系のカラーフィルタであってもよい。Ｗ（ホワイト）に対応したフィルタ、即ち入射光の全波長域の光を透過させるフィルタを配置するようにしてもよい。
【0069】
また、撮像装置１では、必要に応じて、フィルタ２５を省略してもよい。例えば、白（Ｗ）の光を受光して光電変換を行う画素Ｐでは、フィルタ２５を設けなくてよい。また、撮像装置１の一部又は全部の画素Ｐにフィルタ２５を設けなくてもよい。
【0070】
また、撮像装置１には、図２に示すように分離部６０が設けられる。分離部６０は、隣り合う光電変換部１２の間に設けられ、光電変換部１２間を分離する。分離部６０は、半導体層において光電変換部１２を囲むように設けられる。分離部６０は、例えば、隣り合う画素Ｐ（又は光電変換部１２）の境界に設けられるトレンチ（溝部）を用いて構成される。
【0071】
分離部６０は、複数の光電変換部１２の各々を囲むように格子状に設けられる。分離部６０は、例えば、各光電変換部１２の四方を取り囲むように連続的に形成される。分離部６０は、画素間分離壁または画素間分離部ともいえる。
【0072】
図４は、実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。撮像装置１は、例えば、図４に示すように、導光部４０と、絶縁層５０と、第１半導体層１０と、多層配線層９０とがＺ軸方向に積層された構成を有する。
【0073】
第１半導体層１０は、図４に示すように、対向する第１面１１Ｓ１及び第２面１１Ｓ２を有する。第２面１１Ｓ２は、第１面１１Ｓ１とは反対側の面である。第１半導体層１０は、半導体基板、例えばＳｉ（シリコン）基板により構成される。第１半導体層１０の第１面１１Ｓ１は、受光面（光入射面）である。第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２は、トランジスタ等の素子が形成される素子形成面である。第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２には、ゲート電極、ゲート酸化膜等が設けられ得る。
【0074】
第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２には、例えば、図４に示すように、読み出し回路２０のトランジスタ（増幅トランジスタＡＧ、トランジスタＦＧ等）のゲート絶縁膜として用いられる絶縁膜７０と、転送トランジスタＴＧのゲート絶縁膜７５等が設けられる。また、第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２側には、転送トランジスタＴＧのゲート電極７６が形成される。
【0075】
絶縁膜７０とゲート絶縁膜７５は、一例として、酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ）等のうちの１種よりなる単層膜、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により形成される。絶縁膜７０及びゲート絶縁膜７５は、それぞれ、ハフニウム系絶縁膜など、酸化シリコンの誘電率よりも高い誘電率を有する高誘電率材料により構成され得る。
【0076】
ゲート電極７６は、一例として、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）を用いて構成される。ゲート電極７６は、金属材料または金属化合物を用いて構成されてもよい、ゲート電極７６は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、タングステン等により構成されてもよい。
【0077】
図４に示す例では、第１半導体層１０の第１面１１Ｓ１側に、絶縁層５０及び導光部４０等が設けられる。第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２側には、多層配線層９０が設けられる。光学系からの光が入射する側に導光部４０等が設けられ、光が入射する側とは反対側に多層配線層９０が設けられる。撮像装置１は、いわゆる裏面照射型の撮像装置である。
【0078】
第１半導体層１０では、第１半導体層１０の第１面１１Ｓ１及び第２面１１Ｓ２に沿って、複数の光電変換部１２（光電変換素子）が設けられる。第１半導体層１０には、例えば、複数の光電変換部１２が埋め込み形成される。また、第１半導体層１０には、複数のフローティングディフュージョンＦＤが設けられる。
【0079】
なお、第１半導体層１０は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）基板、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）基板等であってもよく、ＩＩＩ－Ｖ族の化合物半導体材料等により構成されてもよい。
【0080】
多層配線層９０は、例えば、導体膜および絶縁膜を含み、複数の配線およびビア（ＶＩＡ）等を有する。多層配線層９０は、例えば２層以上の配線を含む。多層配線層９０は、複数の配線が絶縁膜を間に積層された構成を有する。多層配線層９０の絶縁膜は、層間絶縁膜（層間絶縁層）ともいえる。
【0081】
多層配線層９０の配線は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料を用いて形成される。多層配線層９０の配線は、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）、その他の導電材料を用いて構成されてもよい。層間絶縁膜は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を用いて形成される。
【0082】
第１半導体層１０及び多層配線層９０には、例えば、上述した読み出し回路２０、配線Ｌ１等が設けられる。なお、上述した画素駆動部１１１、信号処理部１１２、制御部１１３、及び処理部１１４等は、第１半導体層１０とは別の基板、又は、第１半導体層１０及び多層配線層９０に設けられ得る。
【0083】
導光部４０は、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と直交する厚さ方向において、第１半導体層１０に積層される。導光部４０は、レンズ２１とフィルタ２５（図４では、フィルタ２５ｒ、フィルタ２５ｂ）を有し、入射する光を第１半導体層１０側へ導く。レンズ２１は、オンチップレンズとも呼ばれる光学部材である。
【0084】
レンズ２１は、例えば、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に、フィルタ２５上に設けられる。レンズ２１には、撮像レンズ等の光学系を介して被写体からの光が入射する。光電変換部１２は、レンズ２１及びフィルタ２５を介して入射する光を光電変換する。
【0085】
絶縁層５０は、導光部４０と第１半導体層１０との間に設けられる。絶縁層５０は、例えば、酸化膜、窒化膜、酸窒化膜等の絶縁膜を用いて形成される。絶縁層５０は、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）及び酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等により構成されてもよいし、他の絶縁材料を用いて構成されてよい。絶縁層５０は、平坦化層（平坦化膜）ともいえる。
【0086】
なお、撮像装置１は、反射防止膜および固定電荷膜を有していてもよい。固定電荷膜は、例えば、第１半導体層１０と絶縁層５０との間に設けられる。固定電荷膜は、一例として、金属化合物（金属酸化物、金属窒化物等）により構成される。固定電荷膜は、例えば負の固定電荷を有する膜であり、第１半導体層１０の界面における暗電流の発生を抑制する。
【0087】
反射防止膜は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）等の絶縁材料を用いて構成される。反射防止膜は、例えば、第１半導体層１０と絶縁層５０との間に設けられ、反射を低減（抑制）する。
【0088】
また、撮像装置１には、上述したように、分離部６０が設けられる。分離部６０は、第１半導体層１０において、隣り合う複数の光電変換部１２の間に形成され、光電変換部１２間を分離する。分離部６０は、隣り合う画素Ｐの境界に設けられるトレンチ（溝部）を有する。
【0089】
分離部６０は、例えば、第１半導体層１０において、各光電変換部１２をそれぞれ囲むように設けられる。分離部６０のトレンチ内には、一例として、絶縁膜、例えばシリコン酸化膜が設けられる。なお、分離部６０のトレンチには、ポリシリコン、金属材料等が埋め込まれていてもよい。
【0090】
分離部６０は、低屈折率を有する他の誘電体材料を用いて形成されてもよい。例えば、分離部６０のトレンチ内には、空隙（空洞）が設けられていてもよい。分離部６０が設けられることで、画素Ｐの光電変換部１２で光電変換された電荷が周囲の画素Ｐへ漏れることが抑制される。また、周囲の画素Ｐに光が漏れることを抑制することができる。
【0091】
なお、分離部６０として、隣り合う光電変換部１２間にポテンシャル障壁を形成する分離部を配置し、隣り合う光電変換部１２間を電気的に分離するようにしてもよい。この場合、光電変換によって生じた電荷が周囲の画素Ｐへ漏れることを抑制することができる。分離部６０は、例えば、イオン注入により形成されるｐ型の半導体領域である。なお、分離部６０は、ｎ型の半導体領域により構成されてもよい。
【0092】
また、分離部６０には、所定の電位（電圧）を与えるようにしてもよい。分離部６０は、例えば、多層配線層９０の配線等を介して、負のバイアス電圧が与えられ、負のバイアス電極となる。
【0093】
撮像装置１では、転送トランジスタＴＧは、第１半導体層１０において、隣り合う複数のフローティングディフュージョンＦＤの間に設けられる。転送トランジスタＴＧのゲート電極７６とゲート絶縁膜７５の各々の少なくとも一部は、例えば、図４に示す例のように、第１半導体層１０を掘り込んで設けられる。転送トランジスタＴＧは、縦型ゲート構造を有する。
【0094】
ゲート電極７６の一部、及びゲート絶縁膜７５の一部は、それぞれ、例えば図４に示すように、第１半導体層１０内に設けられる。ゲート電極７６とゲート絶縁膜７５の各々の一部は、例えば第１半導体層１０に埋め込まれるように配置される。図４に示す例では、転送トランジスタＴＧのゲート電極７６及びゲート絶縁膜７５は、第１半導体層１０において、隣り合う複数のフローティングディフュージョンＦＤの間に形成される。
【0095】
転送トランジスタＴＧのゲート電極７６は、図４に示す例のように、隣り合うフローティングディフュージョンＦＤの間から、隣り合う光電変換部１２の間まで設けられる。また、ゲート絶縁膜７５は、第１半導体層１０内において、ゲート電極７６に沿って形成される。
【0096】
転送トランジスタＴＧがオン状態となることで、光電変換部１２で光電変換された電荷が、転送トランジスタＴＧのゲート絶縁膜７５の側面（側部）を介して、フローティングディフュージョンＦＤに転送される。こうして、転送トランジスタＴＧは、光電変換部１２で光電変換された電荷を、その光電変換部１２に対して設けられたフローティングディフュージョンＦＤに転送し得る。
【0097】
図５は、実施の形態に係る撮像装置の動作例を説明するための図である。図５では、左上隅の画素Ｐを第１行第１列の画素Ｐ１１、右下隅の画素Ｐを第８行第８列の画素Ｐ８８として、８×８画素を図示している。本実施の形態に係る撮像装置１は、複数の動作モードを有する。撮像装置１は、例えば、動作モードとして、第１モードと、第２モードと、第３モードとを有する。
【0098】
（第１モードについて）
第１モードの場合、撮像装置１の画素駆動部１１１は、行毎に画素を走査して画素の信号を読み出す処理を実行し得る。画素駆動部１１１は、例えば、２行毎に画素を順次選択して、画素の信号を読み出す処理を実行するように構成される。画素駆動部１１１は、第１モードとして、ローリングシャッタ方式の動作、例えば２行ローリングシャッタ駆動を行い得る。以下では、図５を参照して、第１モードの場合の撮像装置１の動作例について説明する。
第１モードの場合、撮像装置１の画素駆動部１１１は、行毎に画素を走査して画素の信号を読み出す処理を実行し得る。画素駆動部１１１は、例えば、２行毎に画素を順次選択して、画素の信号を読み出す処理を実行するように構成される。画素駆動部１１１は、第１モードとして、ローリングシャッタ方式の動作、例えば２行ローリングシャッタ駆動を行い得る。以下では、図５を参照して、第１モードの場合の撮像装置１の動作例について説明する。
【0099】
第１モードに設定された場合、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ１４及び転送トランジスタＴＧ２２をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ１４がオン状態となることで、画素Ｐ１７のフォトダイオードＰＤ１７、画素Ｐ１８のフォトダイオードＰＤ１８、画素Ｐ２７のフォトダイオードＰＤ２７、画素Ｐ２８のフォトダイオードＰＤ２８から電荷転送が行われる。そして、別々の読み出し回路２０によって、画素Ｐ１７、画素Ｐ１８、画素Ｐ２７、画素Ｐ２８の各々の画素信号が読み出される。
【0100】
転送トランジスタＴＧ２２がオン状態となることで、画素Ｐ３３のフォトダイオードＰＤ３３、画素Ｐ３４のフォトダイオードＰＤ３４、画素Ｐ４３のフォトダイオードＰＤ４３、画素Ｐ４４のフォトダイオードＰＤ４４から電荷転送が行われる。そして、別々の読み出し回路２０によって、画素Ｐ３３、画素Ｐ３４、画素Ｐ４３、画素Ｐ４４の各々の画素信号が読み出される。
【0101】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ２３及び転送トランジスタＴＧ３１をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ２３がオン状態となることで、フォトダイオードＰＤ３５、フォトダイオードＰＤ３６、フォトダイオードＰＤ４５、フォトダイオードＰＤ４６から電荷転送が行われる。そして、別々の読み出し回路２０によって、画素Ｐ３５、画素Ｐ３６、画素Ｐ４５、画素Ｐ４６の各々の画素信号が読み出される。
【0102】
転送トランジスタＴＧ３１がオン状態となることで、フォトダイオードＰＤ５１、フォトダイオードＰＤ５２、フォトダイオードＰＤ６１、フォトダイオードＰＤ６２から電荷転送が行われる。そして、別々の読み出し回路２０によって、画素Ｐ５１、画素Ｐ５２、画素Ｐ６１、画素Ｐ６２の各々の画素信号が読み出される。
【0103】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ２４及び転送トランジスタＴＧ３２をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ２４がオン状態となることで、フォトダイオードＰＤ３７、フォトダイオードＰＤ３８、フォトダイオードＰＤ４７、フォトダイオードＰＤ４８から電荷転送が行われる。そして、画素Ｐ３７、画素Ｐ３８、画素Ｐ４７、画素Ｐ４８の各々の画素信号が読み出される。
【0104】
転送トランジスタＴＧ３２がオン状態となることで、フォトダイオードＰＤ５３、フォトダイオードＰＤ５４、フォトダイオードＰＤ６３、フォトダイオードＰＤ６４から電荷転送が行われる。そして、画素Ｐ５３、画素Ｐ５４、画素Ｐ６３、画素Ｐ６４の各々の画素信号が読み出される。
【0105】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ３３及び転送トランジスタＴＧ４１をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ３３がオン状態となることで、フォトダイオードＰＤ５５、フォトダイオードＰＤ５６、フォトダイオードＰＤ６５、フォトダイオードＰＤ６６から電荷転送が行われる。そして、画素Ｐ５５、画素Ｐ５６、画素Ｐ６５、画素Ｐ６６の各々の画素信号が読み出される。
【0106】
転送トランジスタＴＧ４１がオン状態となることで、フォトダイオードＰＤ７１、フォトダイオードＰＤ７２、フォトダイオードＰＤ８１、フォトダイオードＰＤ８２から電荷転送が行われる。そして、画素Ｐ７１、画素Ｐ７２、画素Ｐ８１、画素Ｐ８２の各々の画素信号が読み出される。
【0107】
このように、第１モードの場合、撮像装置１は、２行ローリングシャッタ駆動を行うことができる。なお、撮像装置１は、１行毎に画素を順次選択して、画素の信号を読み出す処理を行うことも可能である。撮像装置１は、画素部１００の１行毎または複数行毎に、画素信号の読み出しを行い得る。
【0108】
本実施の形態に係る撮像装置１では、隣り合う複数の同色画素が転送トランジスタＴＧを共有する。このため、上述したように、隣り合う複数の同色画素の各々の画素信号が、同時に（並列に）読み出される。このため、比較的容易に画素信号の補正（例えば白点・黒点の補正処理）を行うことが可能となる。また、別々の読み出し回路２０によって同色の各画素の信号の読み出しを行うことで、読み出し回路２０のトランジスタの欠陥等に起因して複数の同色画素が白点または黒点となってしまうことを防ぐことが可能となる。
【0109】
（第２モードについて）
第２モードの場合、撮像装置１の画素駆動部１１１は、異なる画素行の同色画素を選択して、画素の信号を読み出す処理を実行し得る。画素駆動部１１１は、第２モードとして、例えば、同色グローバルシャッタ駆動を行い得る。以下では、図５を参照して、第２モードの場合の撮像装置１の動作例について説明する。
第２モードの場合、撮像装置１の画素駆動部１１１は、異なる画素行の同色画素を選択して、画素の信号を読み出す処理を実行し得る。画素駆動部１１１は、第２モードとして、例えば、同色グローバルシャッタ駆動を行い得る。以下では、図５を参照して、第２モードの場合の撮像装置１の動作例について説明する。
【0110】
第２モードに設定された場合、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ１１，ＴＧ１３，ＴＧ３１，ＴＧ３３をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ１１がオン状態となり、画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ１３がオン状態となり、画素Ｐ１５，Ｐ１６，Ｐ２５，Ｐ２６の各々の画素信号が読み出される。
【0111】
転送トランジスタＴＧ３１がオン状態となることで、画素Ｐ５１，Ｐ５２，Ｐ６１，Ｐ６２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ３３がオン状態となり、画素Ｐ５５，Ｐ５６，Ｐ６５，Ｐ６６の各々の画素信号が読み出される。
【0112】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ１２，ＴＧ１４，ＴＧ３２，ＴＧ３４をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ１２がオン状態となり、画素Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ２３，Ｐ２４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ１４がオン状態となり、画素Ｐ１７，Ｐ１８，Ｐ２７，Ｐ２８の各々の画素信号が読み出される。
【0113】
転送トランジスタＴＧ３２がオン状態となることで、画素Ｐ５３，Ｐ５４，Ｐ６３，Ｐ６４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ３４がオン状態となり、画素Ｐ５７，Ｐ５８，Ｐ６７，Ｐ６８の各々の画素信号が読み出される。
【0114】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ２１，ＴＧ２３，ＴＧ４１，ＴＧ４３をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ２１がオン状態となり、画素Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ４１，Ｐ４２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ２３がオン状態となり、画素Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ４５，Ｐ４６の各々の画素信号が読み出される。
【0115】
転送トランジスタＴＧ４１がオン状態となることで、画素Ｐ７１，Ｐ７２，Ｐ８１，Ｐ８２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ４３がオン状態となり、画素Ｐ７５，Ｐ７６，Ｐ８５，Ｐ８５の各々の画素信号が読み出される。
【0116】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ２２，ＴＧ２４，ＴＧ４２，ＴＧ４４をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ２２がオン状態となり、画素Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ４３，Ｐ４４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ２４がオン状態となり、画素Ｐ３７，Ｐ３８，Ｐ４７，Ｐ４８の各々の画素信号が読み出される。
【0117】
転送トランジスタＴＧ４２がオン状態となることで、画素Ｐ７３，Ｐ７４，Ｐ８３，Ｐ８４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ４４がオン状態となり、画素Ｐ７７，Ｐ７８，Ｐ８７，Ｐ８８の各々の画素信号が読み出される。
【0118】
このように、第２モードの場合、撮像装置１は、同色の各画素において撮像タイミングをそろえるグローバルシャッタ駆動を行うことができる。このため、撮像装置１は、例えば、高速で移動する被写体の像の歪みを抑制することができる。
【0119】
（第３モードについて）
第３モードの場合、撮像装置１の画素駆動部１１１は、読み出し回路２０を共有する各画素Ｐを順に選択して、画素の信号を読み出す処理を実行し得る。画素駆動部１１１は、例えば、図６において実線矢印で模式的に示すように、読み出し回路２０を共有する各画素Ｐから、時計回りまたは反時計回りの順番で画素信号を読み出し得る。以下では、図５及び図６を参照して、第３モードの場合の撮像装置１の動作例について説明する。
第３モードの場合、撮像装置１の画素駆動部１１１は、読み出し回路２０を共有する各画素Ｐを順に選択して、画素の信号を読み出す処理を実行し得る。画素駆動部１１１は、例えば、図６において実線矢印で模式的に示すように、読み出し回路２０を共有する各画素Ｐから、時計回りまたは反時計回りの順番で画素信号を読み出し得る。以下では、図５及び図６を参照して、第３モードの場合の撮像装置１の動作例について説明する。
【0120】
第３モードに設定された場合、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ１１，ＴＧ１３，ＴＧ３１，ＴＧ３３をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ１１がオン状態となり、画素Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ１３がオン状態となり、画素Ｐ１５，Ｐ１６，Ｐ２５，Ｐ２６の各々の画素信号が読み出される。
【0121】
転送トランジスタＴＧ３１がオン状態となることで、画素Ｐ５１，Ｐ５２，Ｐ６１，Ｐ６２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ３３がオン状態となり、画素Ｐ５５，Ｐ５６，Ｐ６５，Ｐ６６の各々の画素信号が読み出される。
【0122】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ１２，ＴＧ１４，ＴＧ３２，ＴＧ３４をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ１２がオン状態となり、画素Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ２３，Ｐ２４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ１４がオン状態となり、画素Ｐ１７，Ｐ１８，Ｐ２７，Ｐ２８の各々の画素信号が読み出される。
【0123】
転送トランジスタＴＧ３２がオン状態となることで、画素Ｐ５３，Ｐ５４，Ｐ６３，Ｐ６４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ３４がオン状態となり、画素Ｐ５７，Ｐ５８，Ｐ６７，Ｐ６８の各々の画素信号が読み出される。
【0124】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ２２，ＴＧ２４，ＴＧ４２，ＴＧ４４をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ２２がオン状態となり、画素Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ４３，Ｐ４４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ２４がオン状態となり、画素Ｐ３７，Ｐ３８，Ｐ４７，Ｐ４８の各々の画素信号が読み出される。
【0125】
転送トランジスタＴＧ４２がオン状態となることで、画素Ｐ７３，Ｐ７４，Ｐ８３，Ｐ８４の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ４４がオン状態となり、画素Ｐ７７，Ｐ７８，Ｐ８７，Ｐ８８の各々の画素信号が読み出される。
【0126】
次に、画素駆動部１１１は、転送トランジスタＴＧ２１，ＴＧ２３，ＴＧ４１，ＴＧ４３をそれぞれオン状態とする。転送トランジスタＴＧ２１がオン状態となり、画素Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ４１，Ｐ４２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ２３がオン状態となり、画素Ｐ３５，Ｐ３６，Ｐ４５，Ｐ４６の各々の画素信号が読み出される。
【0127】
転送トランジスタＴＧ４１がオン状態となることで、画素Ｐ７１，Ｐ７２，Ｐ８１，Ｐ８２の各々の画素信号が読み出される。また、転送トランジスタＴＧ４３がオン状態となり、画素Ｐ７５，Ｐ７６，Ｐ８５，Ｐ８６の各々の画素信号が読み出される。
【0128】
このように、第３モードの場合、読み出し回路２０を共有する各画素Ｐから、時計回りまたは反時計回りの順番で画素信号を読み出すことができる。このため、撮像装置１の処理部１１４は、各画素Ｐの信号を用いて距離計測、被写体検出等を効率よく行うことが可能となる。
【0129】
［作用・効果］
本実施の形態に係る光検出装置は、第１半導体層（第１半導体層１０）にそれぞれ設けられる第１光電変換素子（光電変換部１２）及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素（例えば画素Ｐ２１）と、第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、第１画素の隣に設けられる第２画素（例えば画素Ｐ２２）と、第１光電変換素子で光電変換された電荷を第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、第２光電変換素子で光電変換された電荷を第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタ（例えば転送トランジスタＴＧ１１）と、第１光電変換素子及び第２光電変換素子のそれぞれを囲むように第１半導体層に設けられる分離部（分離部６０）とを備える。転送トランジスタの少なくとも一部は、第１画素と第２画素との境界に設けられる。
本実施の形態に係る光検出装置は、第１半導体層（第１半導体層１０）にそれぞれ設けられる第１光電変換素子（光電変換部１２）及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素（例えば画素Ｐ２１）と、第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、第１画素の隣に設けられる第２画素（例えば画素Ｐ２２）と、第１光電変換素子で光電変換された電荷を第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、第２光電変換素子で光電変換された電荷を第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタ（例えば転送トランジスタＴＧ１１）と、第１光電変換素子及び第２光電変換素子のそれぞれを囲むように第１半導体層に設けられる分離部（分離部６０）とを備える。転送トランジスタの少なくとも一部は、第１画素と第２画素との境界に設けられる。
【0130】
本実施の形態に係る光検出装置（撮像装置１）では、転送トランジスタＴＧ（例えば転送トランジスタＴＧ１１）の少なくとも一部は、隣り合う複数の画素（例えば、画素Ｐ２１，画素Ｐ２２）の境界に設けられる。分離部６０は、第１半導体層１０において、複数の光電変換部１２をそれぞれ囲むように設けられる。このため、撮像装置１は、画素の微細化に有利な構造を有することができる。微細化に有利な光検出装置を実現することが可能となる。
【0131】
次に、本開示の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【0132】
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
図７は、本開示の変形例１に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。上述した実施の形態では、複数の同色の画素Ｐ毎に、転送トランジスタＴＧが設けられる例について説明した。しかし、図７に示す例のように、複数の異なる色の画素Ｐ毎に、転送トランジスタＴＧを設けるようにしてもよい。撮像装置１は、複数の異なる色の画素Ｐが転送トランジスタＴＧを共有する構成を有する。
（２－１．変形例１）
図７は、本開示の変形例１に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。上述した実施の形態では、複数の同色の画素Ｐ毎に、転送トランジスタＴＧが設けられる例について説明した。しかし、図７に示す例のように、複数の異なる色の画素Ｐ毎に、転送トランジスタＴＧを設けるようにしてもよい。撮像装置１は、複数の異なる色の画素Ｐが転送トランジスタＴＧを共有する構成を有する。
【0133】
また、撮像装置１は、複数の同色の画素Ｐが、読み出し回路２０を共有する構成を有していてもよい。例えば、図７に示す例のように、撮像装置１は、４つの同色画素（図７では、４つのＢ画素である画素Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ３２，Ｐ３３）が、読み出し回路２０を共有する構成を有していてもよい。同色画素の画素信号を同一の読み出し回路２０によって読み出すことができ、同色画素の画素信号に含まれるノイズレベルに差が生じることを抑制することができる。信号品質の低下を抑制することができ、画像の画質が低下することを防ぐことが可能となる。
【0134】
（２－２．変形例２）
上述した実施の形態では、読み出し回路２０の構成例について説明したが、あくまでも一例であって、読み出し回路２０の構成は上述した例に限られない。図８は、変形例２に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図８に示す例では、読み出し回路２０は、増幅トランジスタＡＧ１及び選択トランジスタＳＧ１と、増幅トランジスタＡＧ２及び選択トランジスタＳＧ２とを有する。
上述した実施の形態では、読み出し回路２０の構成例について説明したが、あくまでも一例であって、読み出し回路２０の構成は上述した例に限られない。図８は、変形例２に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図８に示す例では、読み出し回路２０は、増幅トランジスタＡＧ１及び選択トランジスタＳＧ１と、増幅トランジスタＡＧ２及び選択トランジスタＳＧ２とを有する。
【0135】
増幅トランジスタＡＧ１及び増幅トランジスタＡＧ２は、それぞれ、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷に基づく画素信号を生成して出力し得る。選択トランジスタＳＧ１は、増幅トランジスタＡＧ１と電気的に接続され、増幅トランジスタＡＧ１からの信号を信号線ＶＳＬに出力可能に構成される。また、選択トランジスタＳＧ２は、増幅トランジスタＡＧ２と電気的に接続され、増幅トランジスタＡＧ２からの信号を信号線ＶＳＬに出力可能に構成される。
【0136】
また、増幅トランジスタＡＧ１及び選択トランジスタＳＧ１と、増幅トランジスタＡＧ２及び選択トランジスタＳＧ２とは、互いに並列に接続されている。本変形例では、互いに並列接続された複数の増幅トランジスタによって画素信号が生成され、信号線ＶＳＬへ出力される。このため、画素信号に混入するノイズを低減させることが可能となる。
【0137】
（２－３．変形例３）
図９は、変形例３に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。読み出し回路２０は、その読み出し回路２０を共有する複数の画素Ｐの領域の中央部分以外に配置してもよい。例えば、図９に示す例のように、読み出し回路２０を設けるようにしてもよい。
図９は、変形例３に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。読み出し回路２０は、その読み出し回路２０を共有する複数の画素Ｐの領域の中央部分以外に配置してもよい。例えば、図９に示す例のように、読み出し回路２０を設けるようにしてもよい。
【0138】
本変形例では、読み出し回路２０及び配線Ｌ１等のレイアウトによって、配線Ｌ１の配線長等を変更することができ、フローティングディフュージョンＦＤに付加される容量を調整することができる。また、読み出し回路２０のトランジスタ構成、配線レイアウト等の自由度を向上させることが可能となる。
【0139】
（２－４．変形例４）
図１０は、変形例４に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図１０に示す例のように、撮像装置１は、１×２画素、即ち２つの画素Ｐが、読み出し回路２０を共有する構成を有していてもよい。同色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有してもよく、異色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有してもよい。
図１０は、変形例４に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図１０に示す例のように、撮像装置１は、１×２画素、即ち２つの画素Ｐが、読み出し回路２０を共有する構成を有していてもよい。同色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有してもよく、異色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有してもよい。
【0140】
図１０に示す例では、Ｂ画素である画素Ｐ２２と、Ｇ画素である画素Ｐ２３とが、読み出し回路２０ａを共有する。また、Ｇ画素である画素Ｐ３２と、Ｒ画素である画素Ｐ３３とが、読み出し回路２０ｂを共有する。２つの画素Ｐ毎に読み出し回路２０が設けられることで、撮像装置１の各画素Ｐの信号を高速に読み出すことが可能となる。
【0141】
また、本変形例の場合も、読み出し回路２０ａ，２０ｂ等の配置位置等によって、フローティングディフュージョンＦＤの容量を調整することができる。読み出し回路２０のトランジスタ構成、配線レイアウト等の自由度を向上させることが可能となる。なお、読み出し回路２０の数および配置は、上述した例に限られない。例えば、撮像装置１は、４×２画素が、読み出し回路２０を共有する構成を有していてもよい。
【0142】
（２－５．変形例５）
図１１は、変形例５に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図１１に示す例のように、転送トランジスタＴＧを共有する複数の画素Ｐが、同じ読み出し回路２０に電気的に接続されていてもよい。この場合、読み出し回路２０は、各画素Ｐの各々で光電変換された電荷を加算した電荷に基づく画素信号を、信号線ＶＳＬへ読み出すことができる。読み出し回路２０においてビニング処理を行うことが可能となる。
図１１は、変形例５に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図１１に示す例のように、転送トランジスタＴＧを共有する複数の画素Ｐが、同じ読み出し回路２０に電気的に接続されていてもよい。この場合、読み出し回路２０は、各画素Ｐの各々で光電変換された電荷を加算した電荷に基づく画素信号を、信号線ＶＳＬへ読み出すことができる。読み出し回路２０においてビニング処理を行うことが可能となる。
【0143】
（２－６．変形例６）
図１２は、変形例６に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図１２に示す例のように、撮像装置１は、１×２画素（又は２つの光電変換部１２）が、転送トランジスタＴＧを共有する構成を有していてもよい。また、図１２に示すように、異色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有してもよい。なお、同色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有していてもよい。
図１２は、変形例６に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図１２に示す例のように、撮像装置１は、１×２画素（又は２つの光電変換部１２）が、転送トランジスタＴＧを共有する構成を有していてもよい。また、図１２に示すように、異色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有してもよい。なお、同色の２つの画素Ｐが読み出し回路２０を共有していてもよい。
【0144】
（２－７．変形例７）
図１３は、変形例７に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。本変形例では、２つの光電変換部１２（図１３では、フォトダイオードＰＤａ，ＰＤｂ）に対して、１つのレンズ２１（レンズ部）が設けられる。フォトダイオードＰＤａ及びフォトダイオードＰＤｂによって、撮像レンズ等の光学系の互いに異なる領域を通過した光が受光され、瞳分割が行われる。
図１３は、変形例７に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。本変形例では、２つの光電変換部１２（図１３では、フォトダイオードＰＤａ，ＰＤｂ）に対して、１つのレンズ２１（レンズ部）が設けられる。フォトダイオードＰＤａ及びフォトダイオードＰＤｂによって、撮像レンズ等の光学系の互いに異なる領域を通過した光が受光され、瞳分割が行われる。
【0145】
フォトダイオードＰＤａで光電変換された電荷に基づく第１の画素信号と、フォトダイオードＰＤｂで光電変換された電荷に基づく第２の画素信号とを用いることで、位相差データ（位相差情報）を得ることができる。位相差データを用いることで、位相差ＡＦ（Auto Focus）を行うことができる。
【0146】
図１３に示す例のように、フォトダイオードＰＤａとフォトダイオードＰＤｂに対して、１つの読み出し回路２０を設けるようにしてもよい。本開示に係る技術は、位相差検出に用いる信号を出力可能な位相差画素にも適用可能である。本変形例の場合も、上記した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0147】
（２－８．変形例８）
上述した実施の形態および変形例では、配線Ｌ１の構成例について説明したが、配線Ｌ１の形状および配置位置などは、図示した例に限られない。図１４は、変形例８に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。配線Ｌ１とフローティングディフュージョンＦＤとは、一体的に構成されていてもよい。
上述した実施の形態および変形例では、配線Ｌ１の構成例について説明したが、配線Ｌ１の形状および配置位置などは、図示した例に限られない。図１４は、変形例８に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。配線Ｌ１とフローティングディフュージョンＦＤとは、一体的に構成されていてもよい。
【0148】
図１４に模式的に示すように、配線Ｌ１を、フローティングディフュージョンＦＤと同様に、活性領域（アクティブ領域）、例えばｎ型の半導体領域（導電層）により構成してもよい。配線Ｌ１のレイアウト等によって、配線Ｌ１の配線長および配線Ｌ１に付加される容量を変更することができ、フローティングディフュージョンＦＤの容量を調整することが可能となる。
【0149】
（２－９．変形例９）
上述した実施の形態および変形例では、撮像装置１の画素Ｐの構成例について説明したが、画素Ｐの形状および配置等は、図示した例に限られない。図１５Ａ及び図１５Ｂは、変形例９に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。各画素Ｐ及びフィルタ２５は、平面視において、六角形の形状を有していてもよい。例えば、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す例のように、各画素Ｐ及びフィルタ２５は、ハニカム状に設けられ得る。
上述した実施の形態および変形例では、撮像装置１の画素Ｐの構成例について説明したが、画素Ｐの形状および配置等は、図示した例に限られない。図１５Ａ及び図１５Ｂは、変形例９に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。各画素Ｐ及びフィルタ２５は、平面視において、六角形の形状を有していてもよい。例えば、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す例のように、各画素Ｐ及びフィルタ２５は、ハニカム状に設けられ得る。
【0150】
撮像装置１の画素部１００では、例えば、図１５Ａに示すように、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素が、それぞれ、同数（例えば３つ）ずつ、繰り返し配置されてもよい。また、例えば、人間の目の特性を考慮して、図１５Ｂに示すように、Ｇ画素は、Ｒ画素、Ｂ画素よりも多く設けられてもよい。例えば、Ｇ画素は、Ｒ画素及びＢ画素の周囲をそれぞれ囲むように設けられる。
【0151】
図１５Ｂに示す例では、Ｒ画素の周りに複数のＧ画素が配置され、Ｂ画素の周りにも複数のＧ画素が配置される。なお、画素Ｐ（又はフィルタ２５）の形状は、特に限定されない。画素Ｐ、フィルタ２５等の形状は、正方形、長方形、三角形、六角形、円等、または、それらの組み合わせであってもよい。
【0152】
（２－１０．変形例１０）
図１６は、変形例１０に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。転送トランジスタＴＧは、複数のゲート電極７６を有していてもよい。例えば、各転送トランジスタＴＧは、それぞれ、図１６に示すように、４つのゲート電極７６と、ゲート絶縁膜７５を用いて構成されてもよい。転送トランジスタＴＧの４つのゲート電極７６は、例えば、上述した多層配線層９０の配線により互いに電気的に接続される。
図１６は、変形例１０に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。転送トランジスタＴＧは、複数のゲート電極７６を有していてもよい。例えば、各転送トランジスタＴＧは、それぞれ、図１６に示すように、４つのゲート電極７６と、ゲート絶縁膜７５を用いて構成されてもよい。転送トランジスタＴＧの４つのゲート電極７６は、例えば、上述した多層配線層９０の配線により互いに電気的に接続される。
【0153】
例えば、転送トランジスタＴＧ１１は、画素Ｐ１１のフォトダイオードＰＤ１１に対して設けられたゲート電極７６ａと、画素Ｐ１２のフォトダイオードＰＤ１２に対して設けられたゲート電極７６ｂを有する。また、転送トランジスタＴＧ１１は、画素Ｐ２１のフォトダイオードＰＤ２１に対して設けられたゲート電極７６ｃと、画素Ｐ２２のフォトダイオードＰＤ２２に対して設けられたゲート電極７６ｄを有する。
【0154】
本変形例の場合も、転送トランジスタＴＧは、フォトダイオードＰＤで光電変換された電荷を、そのフォトダイオードＰＤに対して設けられたフローティングディフュージョンＦＤに転送することが可能となる。本変形例の場合も、上記した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0155】
（２－１１．変形例１１）
図１７は、変形例１１に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。図１７に示す例のように、分離部６０は、転送トランジスタＴＧに達するように形成されてもよい。また、第１半導体層１０のうち転送トランジスタＴＧの無い部分では、分離部６０は、図１７に示す例のように設けられてもよいし、第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２まで達していてもよい。転送トランジスタＴＧのゲート電極７６及びゲート絶縁膜７５は、第１半導体層１０内の分離部６０に達するように設けられる。
図１７は、変形例１１に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。図１７に示す例のように、分離部６０は、転送トランジスタＴＧに達するように形成されてもよい。また、第１半導体層１０のうち転送トランジスタＴＧの無い部分では、分離部６０は、図１７に示す例のように設けられてもよいし、第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２まで達していてもよい。転送トランジスタＴＧのゲート電極７６及びゲート絶縁膜７５は、第１半導体層１０内の分離部６０に達するように設けられる。
【0156】
図１８Ａは、変形例１１に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。転送トランジスタＴＧのゲート電極７６は、図１８Ａに示すように、第１半導体層１０の第２面１１Ｓ２上に設けられてもよい。また、撮像装置１は、図１８Ｂに示すように、第１半導体層１０内にゲート絶縁膜７５を有していなくてもよい。図１８Ｂに示す例では、絶縁膜７０は、転送トランジスタＴＧのゲート絶縁膜としても用いられる。転送トランジスタＴＧは、平面ゲート構造を有する。
【0157】
（２－１２．変形例１２）
図１９は、変形例１２に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。撮像装置１は、図１９に示すように、第１半導体層１０及び多層配線層９０と、第２半導体層１５及び多層配線層９５を有していてもよい。第２半導体層１５及び多層配線層９５には、例えば、画素Ｐの各トランジスタの少なくとも一部が設けられ得る。第２半導体層１５上には、ゲート絶縁膜として用いられる絶縁膜７７が形成される。
図１９は、変形例１２に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。撮像装置１は、図１９に示すように、第１半導体層１０及び多層配線層９０と、第２半導体層１５及び多層配線層９５を有していてもよい。第２半導体層１５及び多層配線層９５には、例えば、画素Ｐの各トランジスタの少なくとも一部が設けられ得る。第２半導体層１５上には、ゲート絶縁膜として用いられる絶縁膜７７が形成される。
【0158】
例えば、転送トランジスタＴＧ、増幅トランジスタＡＧ、選択トランジスタＳＧ、トランジスタＦＧ、及びリセットトランジスタＲＧが、第１半導体層１０と第２半導体層１５に分けて配置され得る。これにより、チップ面積の増大を抑えることができる。一例として、第１半導体層１０に転送トランジスタＴＧを配置し、第２半導体層１５に読み出し回路２０の各トランジスタを配置するようにしてもよい。
【0159】
なお、撮像装置１の構成は、上述した例に限られない。例えば、第１半導体層１０又は第２半導体層１５は、図４または図１７に示す第１半導体層１０と同様の構成を有していてもよい。また、例えば、撮像装置１は、図４、図１７等に示す第１半導体層１０及び多層配線層９０と、図１９に示す第２半導体層１５及び多層配線層９５を有していてもよい。
【0160】
＜３．適用例＞
上記撮像装置１等は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２０は、電子機器１０００の概略構成を表したものである。
上記撮像装置１等は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２０は、電子機器１０００の概略構成を表したものである。
【0161】
電子機器１０００は、例えば、レンズ群１００１と、撮像装置１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路１００２と、フレームメモリ１００３と、表示部１００４と、記録部１００５と、操作部１００６と、電源部１００７とを有し、バスライン１００８を介して相互に接続されている。
【0162】
レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像装置１の撮像面上に結像するものである。撮像装置１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１００２に供給する。
【0163】
ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１から供給される信号を処理する信号処理回路である。ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１からの信号を処理して得られる画像データを出力する。フレームメモリ１００３は、ＤＳＰ回路１００２により処理された画像データをフレーム単位で一時的に保持するものである。
【0164】
表示部１００４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、撮像装置１で撮像された動画または静止画の画像データを、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体に記録する。
【0165】
操作部１００６は、ユーザによる操作に従い、電子機器１０００が所有する各種の機能についての操作信号を出力する。電源部１００７は、ＤＳＰ回路１００２、フレームメモリ１００３、表示部１００４、記録部１００５および操作部１００６の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給するものである。
【0166】
＜４．応用例＞
（移動体への応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、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。
（移動体への応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、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。
【0167】
図２１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。
【0168】
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２１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。
【0169】
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。
【0170】
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。
【0171】
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。
【0172】
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。
【0173】
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。
【0174】
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。
【0175】
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。
【0176】
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。
【0177】
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２１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。
【0178】
図２２は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0179】
図２２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。
【0180】
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。
【0181】
なお、図２２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。
【0182】
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。
【0183】
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。
【0184】
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。
【0185】
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。
【0186】
以上、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に適用され得る。具体的には、例えば、撮像装置１等は、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、高精細な撮影画像を得ることが可能となる。移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことが可能となる。
【0187】
（内視鏡手術システムへの応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【0188】
図２３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。
【0189】
図２３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。
【0190】
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。
【0191】
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。
【0192】
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。
【0193】
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。
【0194】
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。
【0195】
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。
【0196】
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。
【0197】
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。
【0198】
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。
【0199】
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。
【0200】
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。
【0201】
【0202】
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。
【0203】
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。
【0204】
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。
【0205】
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。
【0206】
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。
【0207】
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。
【0208】
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。
【0209】
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。
【0210】
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。
【0211】
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。
【0212】
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。
【0213】
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。
【0214】
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。
【0215】
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。
【0216】
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。
【0217】
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。
【0218】
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のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、高精細な内視鏡１１１００を提供することが可能となる。
【0219】
以上、実施の形態、変形例および適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した変形例は、上記実施の形態の変形例として説明したが、各変形例の構成を適宜組み合わせることができる。例えば本開示は、裏面照射型イメージセンサに限定されるものではなく、表面照射型イメージセンサにも適用可能である。
【0220】
上記実施の形態等では、撮像装置を例示して説明するようにしたが、本開示の光検出装置は、例えば、入射する光を受光し、光を電荷に変換するものであればよい。出力される信号は、画像情報の信号でもよいし、測距情報の信号でもよい。光検出装置（撮像装置）は、イメージセンサ、測距センサ等に適用され得る。
【0221】
本開示に係る光検出装置は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式の距離計測が可能な測距センサとしても適用され得る。光検出装置（撮像装置）は、イベントを検出可能なセンサ、例えば、イベント駆動型のセンサ（ＥＶＳ（Event Vision Sensor）、ＥＤＳ（Event Driven Sensor）、ＤＶＳ（Dynamic Vision Sensor）等と呼ばれる）としても適用され得る。
【0222】
本開示の一実施形態の光検出装置は、第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、第１画素の隣に設けられる第２画素と、第１光電変換素子で光電変換された電荷を第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、第２光電変換素子で光電変換された電荷を第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、第１光電変換素子及び第２光電変換素子のそれぞれを囲むように第１半導体層に設けられる分離部とを備える。転送トランジスタの少なくとも一部は、第１画素と第２画素との境界に設けられる。このため、光検出装置は、画素の微細化に有利な構造を有することができる。微細化に有利な光検出装置を実現することが可能となる。
【0223】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本開示は以下のような構成をとることも可能である。
（１）
第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を備え、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
光検出装置。
（２）
前記分離部は、前記第１半導体層において、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間に設けられ、
前記転送トランジスタは、前記第１半導体層において、前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとの間から前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間まで設けられるゲート電極を有する
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記転送トランジスタのゲート電極は、前記第１半導体層内の前記分離部に達するように設けられる
前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第３光電変換素子及び第３フローティングディフュージョンを含み、前記第２画素の隣に設けられる第３画素と、
前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号を出力可能な読み出し回路と、をさらに備える
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
前記読み出し回路の少なくとも一部は、前記第２画素と前記第３画素との境界に設けられる
前記（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記読み出し回路の少なくとも一部は、前記第２画素と前記第３画素とを含む複数の画素の境界に設けられる
前記（４）または（５）に記載の光検出装置。
（７）
前記読み出し回路は、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続され、前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号と、前記第３フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号とを出力可能である
前記（４）から（６）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（８）
前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとを接続する配線をさらに備え、
前記読み出し回路は、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記配線は、前記読み出し回路の周囲に設けられる
前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記読み出し回路は、増幅トランジスタとリセットトランジスタとを含み、
前記増幅トランジスタ及び前記リセットトランジスタは、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
前記（８）または（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第１画素及び前記第２画素は、それぞれ、第１波長の光を透過する第１フィルタを有し、
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換する
前記（４）から（１０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１２）
前記第３画素は、第２波長の光を透過する第２フィルタを有し、
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
前記（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
前記第１画素は、第１波長の光を透過する第１フィルタを有し、
前記第２画素は、第２波長の光を透過する第２フィルタを有し、
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
前記（４）から（１０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
前記第３画素は、前記第２フィルタを有し、
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
前記（１３）に記載の光検出装置。
（１５）
前記第１画素と前記第２画素と前記第３画素とにそれぞれ設けられたレンズを有する
前記（４）から（１４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１６）
前記第２画素及び前記第３画素に対して設けられたレンズを有する
前記（４）から（１４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１７）
前記転送トランジスタは、前記第１光電変換素子に対して設けられる第１ゲート電極と、前記第１ゲート電極と電気的に接続され、前記第２光電変換素子に対して設けられる第２ゲート電極とを含む
前記（１）から（１６）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
前記第１半導体層に積層される第２半導体層を有し、
前記第２半導体層は、前記読み出し回路の少なくとも一部を有する
前記（４）から（１７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
前記分離部は、前記第１半導体層において、前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子をそれぞれ囲むように設けられるトレンチを有する
前記（１）から（１８）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２０）
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を有し、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
電子機器。
（１）
第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を備え、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
光検出装置。
（２）
前記分離部は、前記第１半導体層において、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間に設けられ、
前記転送トランジスタは、前記第１半導体層において、前記第１フローティングディフュージョンと前記第２フローティングディフュージョンとの間から前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間まで設けられるゲート電極を有する
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記転送トランジスタのゲート電極は、前記第１半導体層内の前記分離部に達するように設けられる
前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第３光電変換素子及び第３フローティングディフュージョンを含み、前記第２画素の隣に設けられる第３画素と、
前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号を出力可能な読み出し回路と、をさらに備える
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
前記読み出し回路の少なくとも一部は、前記第２画素と前記第３画素との境界に設けられる
前記（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記読み出し回路の少なくとも一部は、前記第２画素と前記第３画素とを含む複数の画素の境界に設けられる
前記（４）または（５）に記載の光検出装置。
（７）
前記読み出し回路は、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続され、前記第２フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号と、前記第３フローティングディフュージョンに蓄積された電荷に基づく信号とを出力可能である
前記（４）から（６）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（８）
前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとを接続する配線をさらに備え、
前記読み出し回路は、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記配線は、前記読み出し回路の周囲に設けられる
前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記読み出し回路は、増幅トランジスタとリセットトランジスタとを含み、
前記増幅トランジスタ及び前記リセットトランジスタは、前記配線を介して、前記第２フローティングディフュージョンと前記第３フローティングディフュージョンとのそれぞれに電気的に接続される
前記（８）または（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第１画素及び前記第２画素は、それぞれ、第１波長の光を透過する第１フィルタを有し、
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換する
前記（４）から（１０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１２）
前記第３画素は、第２波長の光を透過する第２フィルタを有し、
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
前記（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
前記第１画素は、第１波長の光を透過する第１フィルタを有し、
前記第２画素は、第２波長の光を透過する第２フィルタを有し、
前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタを透過した光を光電変換し、
前記第２光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
前記（４）から（１０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
前記第３画素は、前記第２フィルタを有し、
前記第３光電変換素子は、前記第２フィルタを透過した光を光電変換する
前記（１３）に記載の光検出装置。
（１５）
前記第１画素と前記第２画素と前記第３画素とにそれぞれ設けられたレンズを有する
前記（４）から（１４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１６）
前記第２画素及び前記第３画素に対して設けられたレンズを有する
前記（４）から（１４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１７）
前記転送トランジスタは、前記第１光電変換素子に対して設けられる第１ゲート電極と、前記第１ゲート電極と電気的に接続され、前記第２光電変換素子に対して設けられる第２ゲート電極とを含む
前記（１）から（１６）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
前記第１半導体層に積層される第２半導体層を有し、
前記第２半導体層は、前記読み出し回路の少なくとも一部を有する
前記（４）から（１７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
前記分離部は、前記第１半導体層において、前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子をそれぞれ囲むように設けられるトレンチを有する
前記（１）から（１８）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２０）
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１半導体層にそれぞれ設けられる第１光電変換素子及び第１フローティングディフュージョンを含む第１画素と、
前記第１半導体層にそれぞれ設けられる第２光電変換素子及び第２フローティングディフュージョンを含み、前記第１画素の隣に設けられる第２画素と、
前記第１光電変換素子で光電変換された電荷を前記第１フローティングディフュージョンに転送可能であると共に、前記第２光電変換素子で光電変換された電荷を前記第２フローティングディフュージョンに転送可能な転送トランジスタと、
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子のそれぞれを囲むように前記第１半導体層に設けられる分離部と
を有し、
前記転送トランジスタの少なくとも一部は、前記第１画素と前記第２画素との境界に設けられる
電子機器。
【符号の説明】
【0224】
１…撮像装置、１０…第１半導体層、１２…光電変換部、１５…第２半導体層、２０…読み出し回路、２１…レンズ、２５…フィルタ、４０…導光部、５０…絶縁層、６０…分離部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
