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(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】P2024177992
(43)【公開日】2024-12-24
(54)【発明の名称】光検出装置及び電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20241217BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20241217BHJP
H01L 31/10 20060101ALI20241217BHJP
H01L 21/3205 20060101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
H04N25/70
H01L31/10 A
H01L21/88 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023096454
(22)【出願日】2023-06-12
(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】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100114177
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】田中 佐和子
(72)【発明者】
【氏名】蛯子 芳樹
【テーマコード（参考）】
4M118
5C024
5F033
5F149
【Ｆターム（参考）】
4M118AA05
4M118AB01
4M118BA14
4M118CA03
4M118EA14
4M118FA06
4M118FA27
4M118FA28
4M118GA02
4M118GA09
4M118GB03
4M118GB07
4M118GB09
4M118GB11
4M118GB12
4M118GC07
4M118GC14
4M118GD03
4M118GD04
5C024GX02
5C024GY31
5F033HH04
5F033HH08
5F033HH11
5F033HH19
5F033HH38
5F033JJ04
5F033JJ19
5F033JJ38
5F033KK04
5F033KK08
5F033KK11
5F033KK19
5F033KK38
5F033QQ73
5F033QQ76
5F033RR04
5F033SS11
5F033SS27
5F033VV03
5F033XX32
5F149BA05
5F149BB03
5F149BB07
5F149BB08
5F149CB05
5F149EA04
5F149HA10
5F149JA12
5F149KA20
5F149XB03
5F149XB36
(57)【要約】
【課題】暗電流の発生を抑制しつつ、所望の画素特性を実現可能な光検出装置を提供する。
【解決手段】半導体基板と、半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部と、半導体基板の光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造と、を備えるようにした。画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有する。第１画素間分離構造内には、第１導電体を配置し、第２画素間分離構造内には、第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体を配置した。さらに、第１導電体と第２導電体とを、互いに異なる導電材料を用いて形成した。
【選択図】図３
【解決手段】半導体基板と、半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部と、半導体基板の光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造と、を備えるようにした。画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有する。第１画素間分離構造内には、第１導電体を配置し、第２画素間分離構造内には、第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体を配置した。さらに、第１導電体と第２導電体とを、互いに異なる導電材料を用いて形成した。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体基板と、
前記半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部と、
前記半導体基板の前記光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造と、を備え、
前記画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、前記有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、
前記第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、
前記第２画素間分離構造内には、前記第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、
前記第１導電体と前記第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている
光検出装置。
前記半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部と、
前記半導体基板の前記光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造と、を備え、
前記画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、前記有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、
前記第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、
前記第２画素間分離構造内には、前記第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、
前記第１導電体と前記第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている
光検出装置。
【請求項2】
前記半導体基板の受光面である第１面側に配置され、前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面を覆う遮光メタルを備え、
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記遮光メタルを介して互いに電気的に接続されている
請求項１に記載の光検出装置。
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記遮光メタルを介して互いに電気的に接続されている
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項3】
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている
請求項２に記載の光検出装置。
請求項２に記載の光検出装置。
【請求項4】
前記第１導電体の材料は、ＩＴＯであり、
前記第２導電体の材料は、ドープドポリシリコンである
請求項３に記載の光検出装置。
前記第２導電体の材料は、ドープドポリシリコンである
請求項３に記載の光検出装置。
【請求項5】
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
請求項３に記載の光検出装置。
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
請求項３に記載の光検出装置。
【請求項6】
前記第１導電体は、前記第１画素間分離構造内、並びに前記有効画素領域内の前記半導体基板の前記第１面上の前記光電変換部間に沿った領域に連続的に配置され、前記第１面上に位置している部分の前記遮光画素領域側の端部が、前記遮光メタルの前記有効画素領域側の端部と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
請求項５に記載の光検出装置。
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
請求項５に記載の光検出装置。
【請求項7】
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が高い導電材料で形成されている
請求項２に記載の光検出装置。
請求項２に記載の光検出装置。
【請求項8】
前記第１導電体の材料は、ドープドポリシリコンであり、
前記第２導電体の材料は、タングステンである
請求項７に記載の光検出装置。
前記第２導電体の材料は、タングステンである
請求項７に記載の光検出装置。
【請求項9】
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
請求項７に記載の光検出装置。
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
請求項７に記載の光検出装置。
【請求項10】
前記遮光メタルは、前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面全体、及び前記有効画素領域内の前記半導体基板の前記第１面のうちの前記光電変換部間に沿った領域を覆い、
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
請求項９に記載の光検出装置。
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
請求項９に記載の光検出装置。
【請求項11】
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記半導体基板の受光面である第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されており、
前記第１導電体は、前記第１画素間分離構造内、前記有効画素領域内の前記半導体基板の受光面である第１面上の前記光電変換部間に沿った領域、並び前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面上全体に連続的に配置され、
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記第１導電体の対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
請求項１に記載の光検出装置。
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されており、
前記第１導電体は、前記第１画素間分離構造内、前記有効画素領域内の前記半導体基板の受光面である第１面上の前記光電変換部間に沿った領域、並び前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面上全体に連続的に配置され、
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記第１導電体の対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項12】
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている
請求項１１に記載の光検出装置。
請求項１１に記載の光検出装置。
【請求項13】
前記第１導電体の材料は、ＩＴＯであり、
前記第２導電体の材料は、タングステンである
請求項１２に記載の光検出装置。
前記第２導電体の材料は、タングステンである
請求項１２に記載の光検出装置。
【請求項14】
半導体基板、前記半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部、及び前記半導体基板の前記光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造を有し、前記画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、前記有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、前記第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、前記第２画素間分離構造内には、前記第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、前記第１導電体と前記第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている光検出装置を備える
電子機器。
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術（本開示に係る技術）は、光検出装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば、複数の光電変換部を有する半導体基板と、半導体基板の光電変換部間の領域に形成されたトレンチ部、及びトレンチ部内に配置された導電体を有する画素間分離構造と、を備える光検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の光検出装置では、導電体に負のバイアス電圧を印加することで、画素間分離構造の周辺部を高ホール濃度状態とし、暗電流の発生を抑制するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－１４８８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような光検出装置では、暗電流の発生を抑制することに加え、所望の画素特性を実現可能とすることが求められている。
【0005】
本開示は、暗電流の発生を抑制しつつ、所望の画素特性を実現可能な光検出装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の光検出装置は、（ａ）半導体基板と、（ｂ）半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部と、（ｃ）半導体基板の光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造と、を備え、（ｄ）画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、（ｅ）第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、（ｆ）第２画素間分離構造内には、第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、（ｇ）第１導電体と第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されていることを要旨とする。
【0007】
本開示の電子機器は、（ａ）半導体基板、（ｂ）半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部、（ｃ）及び半導体基板の光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造を有し、（ｄ）画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、（ｅ）第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、（ｆ）第２画素間分離構造内には、第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、（ｇ）第１導電体と第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている光検出装置を備えることを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１の実施形態に係る固体撮像装置の全体構成を示す図である。
【図2】画素領域の四隅のうちの１つの平面構成を示す図である。
【図5】固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図6】固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図7】固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図8】固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図9】固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図10】第２の実施形態の固体撮像装置の画素領域２の四隅のうちの１つの平面構成を示す図である。
【図15】第４の実施形態に係る電子機器の概略構成示す図である。
【図16】内視鏡システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図18】顕微鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本開示の実施形態に係る光検出装置及び電子機器の一例を、図１～図１８を参照しながら説明する。本開示の実施形態は以下の順序で説明する。なお、本開示は以下の例に限定されるものではない。また、本明細書に記載された効果は例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【0010】
１．第１の実施形態：固体撮像装置
１－１ 固体撮像装置の全体の構成
１－２ 要部の構成
１－３ 固体撮像装置の製造方法
２．第２の実施形態：固体撮像装置
２－１ 要部の構成
３．第３の実施形態：固体撮像装置
３－１ 要部の構成
３－２ 変形例
４．第４の実施形態：電子機器への応用例
５．第５の実施形態：移動体への応用例
１－１ 固体撮像装置の全体の構成
１－２ 要部の構成
１－３ 固体撮像装置の製造方法
２．第２の実施形態：固体撮像装置
２－１ 要部の構成
３．第３の実施形態：固体撮像装置
３－１ 要部の構成
３－２ 変形例
４．第４の実施形態：電子機器への応用例
５．第５の実施形態：移動体への応用例
【0011】
〈１．第１の実施形態〉
［１－１ 固体撮像装置の全体の構成］
本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１（広義には「光検出装置」）について説明する。図１は、第１の実施形態に係る固体撮像装置１の全体構成を示す図である。
図１の固体撮像装置１は、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。図１５に示すように、固体撮像装置１（１００２）はレンズ群１００１を介して、被写体からの像光（入射光）を取り込み、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出力する。
図１に示すように、固体撮像装置１は、画素領域２と、垂直駆動回路３と、カラム信号処理回路４と、水平駆動回路５と、出力回路６と、制御回路７とを備えている。
［１－１ 固体撮像装置の全体の構成］
本開示の第１の実施形態に係る固体撮像装置１（広義には「光検出装置」）について説明する。図１は、第１の実施形態に係る固体撮像装置１の全体構成を示す図である。
図１の固体撮像装置１は、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。図１５に示すように、固体撮像装置１（１００２）はレンズ群１００１を介して、被写体からの像光（入射光）を取り込み、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出力する。
図１に示すように、固体撮像装置１は、画素領域２と、垂直駆動回路３と、カラム信号処理回路４と、水平駆動回路５と、出力回路６と、制御回路７とを備えている。
【0012】
画素領域２は、二次元アレイ状に配置された複数の画素８を有している。画素８は、光電変換部ＰＤ（図３参照）と、複数の画素トランジスタ（例えば、転送トランジスタ、リセットトランジスタ、増幅トランジスタ、選択トランジスタ）とを有している。また画素領域２は、図２に示すように、有効画素領域１２と、有効画素領域１２の周囲に位置する遮光画素領域１３とを含んでいる。遮光画素領域１３は、遮光画素として、光学的黒レベルの基準信号を得るためのＯＰＢ(Optical Black)画素やダミー画素を有している。
垂直駆動回路３は、例えば、シフトレジスタによって構成され、選択パルスを画素駆動配線９に順次出力する等して画素領域２の各画素８を行単位で順次選択し、選択した画素８の画素信号を、垂直信号線１０を通してカラム信号処理回路４に出力する。画素信号としては、光電変換部ＰＤで生成した電荷（例えば電子）から得られる信号が挙げられる。
垂直駆動回路３は、例えば、シフトレジスタによって構成され、選択パルスを画素駆動配線９に順次出力する等して画素領域２の各画素８を行単位で順次選択し、選択した画素８の画素信号を、垂直信号線１０を通してカラム信号処理回路４に出力する。画素信号としては、光電変換部ＰＤで生成した電荷（例えば電子）から得られる信号が挙げられる。
【0013】
カラム信号処理回路４は、例えば、画素８の列毎に配置されており、１行分の画素８から出力される信号に対して画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。信号処理としては、例えば画素固有の固定パターンノイズを除去するための相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）、ＡＤ（Analog Digital）変換を採用できる。
水平駆動回路５は、例えば、シフトレジスタによって構成され、水平走査パルスをカラム信号処理回路４に順次出力して、カラム信号処理回路４を順番に選択し、選択したカラム信号処理回路４に、信号処理が行われた画素信号を水平信号線１１に出力させる。
水平駆動回路５は、例えば、シフトレジスタによって構成され、水平走査パルスをカラム信号処理回路４に順次出力して、カラム信号処理回路４を順番に選択し、選択したカラム信号処理回路４に、信号処理が行われた画素信号を水平信号線１１に出力させる。
【0014】
出力回路６は、カラム信号処理回路４の各々から水平信号線１１を通して順次に出力される画素信号に対して信号処理を行って出力する。信号処理としては、例えば、バファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正等の各種デジタル信号処理を用いることができる。黒レベル調整としては、例えば、有効画素領域１２の画素８（有効画素）から得られた画素信号から、遮光画素領域１３の画素８（ＯＰＢ画素）から得られた光学的黒レベルの基準信号を減算することで、画素信号の黒レベルを「０」に補正する処理を採用できる。
制御回路７は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号（不図示）に基づいて、垂直駆動回路３、カラム信号処理回路４及び水平駆動回路５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７は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路３、カラム信号処理回路４及び水平駆動回路５等に出力する。
制御回路７は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号（不図示）に基づいて、垂直駆動回路３、カラム信号処理回路４及び水平駆動回路５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７は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路３、カラム信号処理回路４及び水平駆動回路５等に出力する。
【0015】
［１－２ 要部の構成］
次に、固体撮像装置１の詳細構造について説明する。図２は、画素領域２の四隅のうちの１つの平面構成を示す図である。図２では、遮光メタル１８、１９が明確となるように、遮光メタル１８、１９よりも上部の構造を省略して示している。また、図３は、図２のＡ－Ａ線で破断した場合の、固体撮像装置１の断面構成を示す図である。なお、図３では、遮光メタル１８の位置を画素領域２の中央側（図３では下側）にずらす瞳補正が行われて、遮光メタル１８の下方に光電変換部ＰＤが位置している場合を例示している。また、図４は、図２のＢ－Ｂ線で破断した場合の、固体撮像装置１の断面構成を示す図である。
図２に示すように、画素領域２は、画素領域２の中央に位置する有効画素領域１２と、有効画素領域１２の周囲を囲む遮光画素領域１３とを有している。
有効画素領域１２は、被写体が撮像される領域である。図３に示すように、有効画素領域１２において、固体撮像装置１は、半導体基板１４を有し、半導体基板１４の受光面（以下、「裏面Ｓ１」とも呼ぶ。広義には「第１面」とも呼ぶ）に、絶縁体１５及び第１導電体１６、絶縁膜１７及び遮光メタル１８がこの順に積層されている。なお、図３では、遮光メタル１８ａの受光面（以下、「裏面Ｓ２」とも呼ぶ）側には、何も記載されていないが、カラーフィルタ及びオンチップレンズ等を形成してもよい。また、半導体基板１４の裏面Ｓ１と反対側の面（以下「表面Ｓ３」とも呼ぶ。広義には「第２面」とも呼ぶ）には、配線層２０が配置されている。また、遮光画素領域１３は、有効画素領域１２の周囲を囲む領域である。遮光画素領域１３において、固体撮像装置１は、有効画素領域１２と共有の半導体基板１４を有し、半導体基板１４の裏面Ｓ１に、遮光メタル１９が配置されている。また、半導体基板１４の表面Ｓ３には、配線層２０が配置されている。
次に、固体撮像装置１の詳細構造について説明する。図２は、画素領域２の四隅のうちの１つの平面構成を示す図である。図２では、遮光メタル１８、１９が明確となるように、遮光メタル１８、１９よりも上部の構造を省略して示している。また、図３は、図２のＡ－Ａ線で破断した場合の、固体撮像装置１の断面構成を示す図である。なお、図３では、遮光メタル１８の位置を画素領域２の中央側（図３では下側）にずらす瞳補正が行われて、遮光メタル１８の下方に光電変換部ＰＤが位置している場合を例示している。また、図４は、図２のＢ－Ｂ線で破断した場合の、固体撮像装置１の断面構成を示す図である。
図２に示すように、画素領域２は、画素領域２の中央に位置する有効画素領域１２と、有効画素領域１２の周囲を囲む遮光画素領域１３とを有している。
有効画素領域１２は、被写体が撮像される領域である。図３に示すように、有効画素領域１２において、固体撮像装置１は、半導体基板１４を有し、半導体基板１４の受光面（以下、「裏面Ｓ１」とも呼ぶ。広義には「第１面」とも呼ぶ）に、絶縁体１５及び第１導電体１６、絶縁膜１７及び遮光メタル１８がこの順に積層されている。なお、図３では、遮光メタル１８ａの受光面（以下、「裏面Ｓ２」とも呼ぶ）側には、何も記載されていないが、カラーフィルタ及びオンチップレンズ等を形成してもよい。また、半導体基板１４の裏面Ｓ１と反対側の面（以下「表面Ｓ３」とも呼ぶ。広義には「第２面」とも呼ぶ）には、配線層２０が配置されている。また、遮光画素領域１３は、有効画素領域１２の周囲を囲む領域である。遮光画素領域１３において、固体撮像装置１は、有効画素領域１２と共有の半導体基板１４を有し、半導体基板１４の裏面Ｓ１に、遮光メタル１９が配置されている。また、半導体基板１４の表面Ｓ３には、配線層２０が配置されている。
【0016】
半導体基板１４は、例えば、シリコン（Si）によって構成された基板である。半導体基板１４は、有効画素領域１２及び遮光画素領域１３で共有され、各画素８に対応する領域それぞれに光電変換部ＰＤが形成されている。即ち、半導体基板１４には、複数の光電変換部ＰＤが二次元アレイ状に形成されている。光電変換部ＰＤは、ｐ型の半導体領域とｎ型の半導体領域とよるｐｎ接合によってフォトダイオードを構成し、入射した光を光電変換して電荷を生成する。また、生成した電荷をｐｎ接合で生じた静電容量に蓄積する。
また、半導体基板１４には、光電変換部ＰＤ間の領域に画素間分離構造２１が形成されている。即ち、画素間分離構造２１は、各光電変換部ＰＤを取り囲むように、格子状に形成されている。また、画素間分離構造２１は、有効画素領域１２内の部分である第１画素間分離構造２２と、遮光画素領域１３内の部分である第２画素間分離構造２３と、を有している。第１画素間分離構造２２は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から、裏面Ｓ１と表面Ｓ３との間の途中まで形成されている。また、第１画素間分離構造２２内には、裏面Ｓ１から、裏面Ｓ１と表面Ｓ３との間の途中まで第１導電体１６が配置されている。具体的には、第１画素間分離構造２２は、トレンチ部２４、並びにトレンチ部２４内に配置された絶縁体１５及び第１導電体１６を有している。トレンチ部２４は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から、裏面Ｓ１と表面Ｓ３との間の途中まで形成され、側壁面及び底面が第１画素間分離構造２２の外形を形成している。また、絶縁体１５は、トレンチ部２４の側壁面、並びに有効画素領域１２内の半導体基板１４の裏面Ｓ１を連続的に覆っている。半導体基板１４の裏面Ｓ１側の絶縁体１５の形成範囲は、絶縁体１５が遮光画素領域１３の裏面Ｓ１を覆わないように、有効画素領域１２と遮光画素領域１３との境界までとなっている。絶縁体１５の材料（絶縁材料）としては、例えば酸化シリコン(SiO)を用いることができる。
また、半導体基板１４には、光電変換部ＰＤ間の領域に画素間分離構造２１が形成されている。即ち、画素間分離構造２１は、各光電変換部ＰＤを取り囲むように、格子状に形成されている。また、画素間分離構造２１は、有効画素領域１２内の部分である第１画素間分離構造２２と、遮光画素領域１３内の部分である第２画素間分離構造２３と、を有している。第１画素間分離構造２２は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から、裏面Ｓ１と表面Ｓ３との間の途中まで形成されている。また、第１画素間分離構造２２内には、裏面Ｓ１から、裏面Ｓ１と表面Ｓ３との間の途中まで第１導電体１６が配置されている。具体的には、第１画素間分離構造２２は、トレンチ部２４、並びにトレンチ部２４内に配置された絶縁体１５及び第１導電体１６を有している。トレンチ部２４は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から、裏面Ｓ１と表面Ｓ３との間の途中まで形成され、側壁面及び底面が第１画素間分離構造２２の外形を形成している。また、絶縁体１５は、トレンチ部２４の側壁面、並びに有効画素領域１２内の半導体基板１４の裏面Ｓ１を連続的に覆っている。半導体基板１４の裏面Ｓ１側の絶縁体１５の形成範囲は、絶縁体１５が遮光画素領域１３の裏面Ｓ１を覆わないように、有効画素領域１２と遮光画素領域１３との境界までとなっている。絶縁体１５の材料（絶縁材料）としては、例えば酸化シリコン(SiO)を用いることができる。
【0017】
また、第１導電体１６は、トレンチ部２４内の空間、つまり、絶縁体１５で覆われた側壁面間の空間に埋め込まれている。これにより、トレンチ部２４内の第１導電体１６の各部は、電気的に一体となっている。また、第１導電体１６は、半導体基板１４の裏面Ｓ１からトレンチ部２４の底面まで配置されている。また、第１導電体１６は、トレンチ部２４内の空間の他にも、半導体基板１４の裏面Ｓ１に位置する絶縁体１５の受光面（以下、「裏面Ｓ６」とも呼ぶ）の光電変換部ＰＤ間に沿った領域（格子状領域）も覆っている。即ち、第１画素間分離構造２２内、並びに有効画素領域１２内の半導体基板１４の裏面Ｓ１上の光電変換部ＰＤ間に沿った領域に連続的に配置されている。絶縁体１５の裏面Ｓ６側の第１導電体１６の形成範囲は、遮光画素領域１３に到達しないように、有効画素領域１２と遮光画素領域１３との境界までとなっている。第１導電体１６の材料としては、導電材料を採用することができる。例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)が挙げられる。また、第１画素間分離構造２２の表面Ｓ３側端部と半導体基板１４の表面Ｓ３との間には、第１画素間分離構造２２に沿うように、ＳＴＩ５０が格子状に形成されている。
【0018】
また、第２画素間分離構造２３は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで、半導体基板１４を貫通するように形成されている。また、第２画素間分離構造内には、裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで導電体（以下、「第２導電体２５」とも呼ぶ）が配置されている。具体的には、第２画素間分離構造２３は、トレンチ部２６、並びにトレンチ部２６内に配置された絶縁体２７及び第２導電体２５を有している。トレンチ部２６は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで半導体基板１４を貫通し、側壁面が第２画素間分離構造２３の外形を形成している。また、絶縁体２７は、トレンチ部２６の側壁面を連続的に覆っている。絶縁体２７の材料としては、例えば酸化シリコン(SiO)を採用することができる。
また、第２導電体２５は、トレンチ部２６内の空間、つまり、絶縁体２７で覆われた側壁面間の空間に埋め込まれている。これにより、トレンチ部２６内の第２導電体２５の各部は、電気的に一体となっている。また、絶縁体２７で覆われた側壁面間の空間（つまり、第２画素間分離構造２３内の空間）と、第１画素間分離構造２２内の絶縁体１５間の空間とは互いに繋がっており、第２導電体２５と第１導電体１６とは互いに端部が接触して電気的に接続されている。また、第２導電体２５は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで、半導体基板１４を貫通するように配置されている。半導体基板１４を貫通することにより、第２導電体２５は、半導体基板１４の表面Ｓ３及び裏面Ｓ１のそれぞれに露出している。また、第２導電体２５の材料としては、導電材料を採用できる。例えば、ボロン(B)等がドープされたドープドポリシリコンが挙げられる。即ち、第１の実施形態では、第１導電体１６と第２導電体２５とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている。より具体的には、第１導電体１６は、第２導電体２５よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている。ＩＴＯの光吸収率とドープドポリシリコンの光吸収率との光吸収率は、ＩＴＯの光吸収率＜ドープドポリシリコンの光吸収率、という関係となっている。
また、第２導電体２５は、トレンチ部２６内の空間、つまり、絶縁体２７で覆われた側壁面間の空間に埋め込まれている。これにより、トレンチ部２６内の第２導電体２５の各部は、電気的に一体となっている。また、絶縁体２７で覆われた側壁面間の空間（つまり、第２画素間分離構造２３内の空間）と、第１画素間分離構造２２内の絶縁体１５間の空間とは互いに繋がっており、第２導電体２５と第１導電体１６とは互いに端部が接触して電気的に接続されている。また、第２導電体２５は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで、半導体基板１４を貫通するように配置されている。半導体基板１４を貫通することにより、第２導電体２５は、半導体基板１４の表面Ｓ３及び裏面Ｓ１のそれぞれに露出している。また、第２導電体２５の材料としては、導電材料を採用できる。例えば、ボロン(B)等がドープされたドープドポリシリコンが挙げられる。即ち、第１の実施形態では、第１導電体１６と第２導電体２５とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている。より具体的には、第１導電体１６は、第２導電体２５よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている。ＩＴＯの光吸収率とドープドポリシリコンの光吸収率との光吸収率は、ＩＴＯの光吸収率＜ドープドポリシリコンの光吸収率、という関係となっている。
【0019】
また、第２導電体２５は、表面Ｓ３側が負のバイアス電圧の供給源と電気的に接続され、表面Ｓ３側から負のバイアス電圧が印加される。負のバイアス電圧の印加により、遮光画素領域１３では、第２画素間分離構造２３の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制できる。図３では、第２導電体２５に対して、第２導電体２５の表面Ｓ３側の部分に形成されたコンタクト２８が接続され、第２導電体２５が、コンタクト２８を介して負のバイアス電圧の供給源に接続されている場合を例示している。
絶縁膜１７は、第１導電体１６の受光面（以下「裏面Ｓ４」とも呼ぶ）と、絶縁体１５の裏面Ｓ６のうち第１導電体１６が無い部分とを連続的に覆うように形成されている。
絶縁膜１７は、第１導電体１６の受光面（以下「裏面Ｓ４」とも呼ぶ）と、絶縁体１５の裏面Ｓ６のうち第１導電体１６が無い部分とを連続的に覆うように形成されている。
【0020】
遮光メタル１８は、有効画素領域１２内の絶縁膜１７の受光面（以下、「裏面Ｓ５」とも呼ぶ）側に配置され、有効画素領域１２内の絶縁膜１７の裏面Ｓ５の光電変換部ＰＤ間に沿った領域を覆うように形成されている。また、遮光メタル１９は、遮光画素領域１３内の半導体基板１４の裏面Ｓ１側に配置され、遮光画素領域１３内の半導体基板１４の裏面Ｓ１全体を覆うように形成されている。また、半導体基板１４の裏面Ｓ１と対向する遮光メタル１９の対向面（以下「表面Ｓ７」とも呼ぶ）は、半導体基板１４の裏面Ｓ１に露出している第２導電体２５（つまり、第２導電体２５の裏面Ｓ１側の端部）と接触して電気的に接続されている。また、遮光メタル１９の有効画素領域１２側の端部は、第１導電体１６の裏面Ｓ１上に位置している部分の遮光画素領域１３側の端部と接触して電気的に接続されている。これにより、第１導電体１６及び第２導電体２５は、遮光メタル１９を介して互いに電気的に接続されている。それゆえ、表面Ｓ３側から第２導電体２５に印加された負のバイアス電圧は、第２導電体２５及び遮光メタル１９を介して、第１導電体１６に印加される。即ち、遮光画素領域１３の光電変換部ＰＤの遮光に用いられる遮光メタル１９を用いて、負のバイアス電圧の伝送経路が形成される。そのため、有効画素領域１２では、第１画素間分離構造２２の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制できる。遮光メタル１８、１９の材料としては、例えば、タングステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)を採用できる。遮光メタル１８及び遮光メタル１９は、有効画素領域１２と遮光画素領域１３との境界で離間されて電気的に接続されていない。
配線層２０は、層間絶縁膜と、層間絶縁膜を介して複数層に積層された配線（不図示）とを有し、複数層の配線を介して、各画素８の画素トランジスタ（不図示）を駆動する。
配線層２０は、層間絶縁膜と、層間絶縁膜を介して複数層に積層された配線（不図示）とを有し、複数層の配線を介して、各画素８の画素トランジスタ（不図示）を駆動する。
【0021】
以上の構成を有する固体撮像装置１では、半導体基板１４の裏面Ｓ１側から光が入射し、入射した光がオンチップレンズ及びカラーフィルタ（不図示）を透過し、透過した光が光電変換部ＰＤで光電変換されて電荷が生成される。そして、生成した電荷が、配線層２０の配線で形成された垂直信号線１０（図１参照）から画素信号として出力される。
また、第１の実施形態に係る固体撮像装置１は、遮光画素領域１３内の第２画素間分離構造２３内の第２導電体２５の表面Ｓ３側の端部を負のバイアス電圧の供給源と電気的に接続する。これにより、第２導電体２５及び遮光メタル１９を介して、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６に負のバイアス電圧を印加し、第１画素間分離構造２２の周辺部を高ホール濃度状態として、暗電流の発生を抑制する。
また、第１の実施形態に係る固体撮像装置１は、遮光画素領域１３内の第２画素間分離構造２３内の第２導電体２５の表面Ｓ３側の端部を負のバイアス電圧の供給源と電気的に接続する。これにより、第２導電体２５及び遮光メタル１９を介して、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６に負のバイアス電圧を印加し、第１画素間分離構造２２の周辺部を高ホール濃度状態として、暗電流の発生を抑制する。
【0022】
ここで、例えば、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６に、遮光画素領域１３内の第２画素間分離構造２３内の第２導電体２５と同じ導電材料を埋め込んだ場合を考える。即ち、第１導電体１６の材料にもドープドポリシリコンを採用したとする。この場合、ポリシリコンは光を吸収する性質を有するため、有効画素領域１２では、第１画素間分離構造２２で入射光が吸収される。そのため、有効画素領域１２内において光電変換部ＰＤで光電変換される光の量が低下し、感度が低下する可能性がある。
これに対し、第１の実施形態に係る固体撮像装置１では、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６と、遮光画素領域１３内の第２画素間分離構造２３内の第２導電体２５とを互いに異なる導電材料を用いて形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６の導電材料として、所望の画素特性に応じた導電材料を選択することで、画素８の特性を向上できる。より具体的には、第１の実施形態では、第１導電体１６を、第２導電体２５よりも光吸収率が低い導電材料（ＩＴＯ）で形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内において、第１画素間分離構造２２による入射光の吸収を抑制でき、画素８の感度低下を抑制できる。
また、第２導電体２５をドープドポリシリコンで形成する構成とした。ここで、ドープドポリシリコンは、ＩＴＯよりも埋込性に優れている。それゆえ、固体撮像装置１の製造時に、第２画素間分離構造２３のトレンチ部２６内の空間、つまり、半導体基板１４を貫通する幅狭の空間へ第２導電体２５を埋め込む工程を比較的容易に行うことができる。
これに対し、第１の実施形態に係る固体撮像装置１では、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６と、遮光画素領域１３内の第２画素間分離構造２３内の第２導電体２５とを互いに異なる導電材料を用いて形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６の導電材料として、所望の画素特性に応じた導電材料を選択することで、画素８の特性を向上できる。より具体的には、第１の実施形態では、第１導電体１６を、第２導電体２５よりも光吸収率が低い導電材料（ＩＴＯ）で形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内において、第１画素間分離構造２２による入射光の吸収を抑制でき、画素８の感度低下を抑制できる。
また、第２導電体２５をドープドポリシリコンで形成する構成とした。ここで、ドープドポリシリコンは、ＩＴＯよりも埋込性に優れている。それゆえ、固体撮像装置１の製造時に、第２画素間分離構造２３のトレンチ部２６内の空間、つまり、半導体基板１４を貫通する幅狭の空間へ第２導電体２５を埋め込む工程を比較的容易に行うことができる。
【0023】
［１－３ 固体撮像装置の製造方法］
次に、第１の実施形態に係る固体撮像装置１の製造方法について説明する。
まず、図５に示すように、第２画素間分離構造２３及び配線層２０が形成された半導体基板１４を用意する。第２画素間分離構造２３には、第２導電体２５として、ドープドポリシリコンを埋め込む。続いて、リソグラフィー法及びドライエッチング法を用いて、用意した半導体基板１４の裏面Ｓ１に対して、第１画素間分離構造２２のトレンチ部２４を形成する。続いて、形成したトレンチ部２４の側壁面及び半導体基板１４の裏面Ｓ１を連続的に覆うように絶縁体２７を形成する。絶縁体２７の形成方法としては、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）、熱酸化を採用できる。
次に、第１の実施形態に係る固体撮像装置１の製造方法について説明する。
まず、図５に示すように、第２画素間分離構造２３及び配線層２０が形成された半導体基板１４を用意する。第２画素間分離構造２３には、第２導電体２５として、ドープドポリシリコンを埋め込む。続いて、リソグラフィー法及びドライエッチング法を用いて、用意した半導体基板１４の裏面Ｓ１に対して、第１画素間分離構造２２のトレンチ部２４を形成する。続いて、形成したトレンチ部２４の側壁面及び半導体基板１４の裏面Ｓ１を連続的に覆うように絶縁体２７を形成する。絶縁体２７の形成方法としては、例えば、化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）、熱酸化を採用できる。
【0024】
続いて、図６に示すように、絶縁体１５で覆われた側壁面間の空間、及び絶縁体２７の裏面Ｓ６を連続的に覆うように第１導電体１６を形成する。第１導電体１６の材料としては、ドープドポリシリコンよりも光吸収率が低いＩＴＯを用いる。続いて、図７に示すように、第１導電体１６の裏面Ｓ４に、絶縁膜１７を形成した後、遮光メタル１９（図３参照）を形成する位置に開口を有するレジストマスク２９を形成する。続いて、図８に示すように、レジストマスク２９を介してエッチングを行って、第１導電体１６及び絶縁体１５の一部を除去して半導体基板１４の裏面Ｓ１を露出させる。これにより、第２導電体２５を裏面Ｓ１に露出させる。続いて、レジストマスク２９を除去し、図９に示すように、半導体基板１４の裏面Ｓ１側全体に遮光メタル１９の材料（例えば、タングステン(W)）を用いて厚さ一定の成膜を行う。これにより、遮光メタル１９の表面Ｓ７が第２導電体２５と電気的に接続され、遮光メタル１９の有効画素領域１２側の端部が第１導電体１６と電気的に接続される。そして、負のバイアス電圧の供給源に接続されるコンタクト２８が、第２導電体２５及び遮光メタル１９を介して、第１導電体１６に接続される。続いて、有効画素領域１２の絶縁膜１７の裏面Ｓ５上から、成膜した遮光メタル１９の材料を除去し、遮光メタル１９を形成する。その後、有効画素領域１２の絶縁膜１７の裏面Ｓ５上に、遮光メタル１８（図３参照）、カラーフィルタ及びオンチップレンズ等を形成する。
このような手順により、図３に示した固体撮像装置１を製造する。
このような手順により、図３に示した固体撮像装置１を製造する。
【0025】
〈２．第２の実施形態〉
［２－１ 要部の構成］
次に、本開示の第２の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。第２の実施形態の固体撮像装置１の全体構成は、図１と同様であるから図示を省略する。図１０は、第１の実施形態の図２に対応する図であり、第２の実施形態の固体撮像装置１の画素領域２の四隅のうちの１つの平面構成を示す図である。また、図１１は、第１の実施形態の図３に対応する図であり、図１０のＣ－Ｃ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。また、図１２は、第１の実施形態の図４に対応する図であり、図１０のＤ－Ｄ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。図１０、図１１、図１２では、図２、図３、図４に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
第２の実施形態に係る固体撮像装置１は、第１導電体１６及び第２導電体２５の構成及び材料、遮光メタル１８の構成が、第１の実施形態に係る固体撮像装置１と異なっている。また、第３の実施形態に係る固体撮像装置１では、絶縁膜１７が省略されている。
［２－１ 要部の構成］
次に、本開示の第２の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。第２の実施形態の固体撮像装置１の全体構成は、図１と同様であるから図示を省略する。図１０は、第１の実施形態の図２に対応する図であり、第２の実施形態の固体撮像装置１の画素領域２の四隅のうちの１つの平面構成を示す図である。また、図１１は、第１の実施形態の図３に対応する図であり、図１０のＣ－Ｃ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。また、図１２は、第１の実施形態の図４に対応する図であり、図１０のＤ－Ｄ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。図１０、図１１、図１２では、図２、図３、図４に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
第２の実施形態に係る固体撮像装置１は、第１導電体１６及び第２導電体２５の構成及び材料、遮光メタル１８の構成が、第１の実施形態に係る固体撮像装置１と異なっている。また、第３の実施形態に係る固体撮像装置１では、絶縁膜１７が省略されている。
【0026】
第１導電体１６は、図１１、図１２に示すように、トレンチ部２４内の空間、つまり絶縁体１５で覆われた側壁面間の空間に、裏面Ｓ１からトレンチ部２４の底面まで配置されている。これにより、トレンチ部２４内の各部の第１導電体１６は電気的に一体となっており、また第１導電体１６の裏面Ｓ１側は半導体基板１４の裏面Ｓ１に露出している。第１導電体１６の材料（導電材料）としては、例えばドープドポリシリコンを採用できる。
また、第２導電体２５は、トレンチ部２６内の空間、つまり、絶縁体２７で覆われた側壁面間の空間に埋め込まれている。これにより、トレンチ部２６内の第２導電体２５の各部は、電気的に一体となっている。また、第２導電体２５は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで、半導体基板１４を貫通するように配置されている。半導体基板１４を貫通することにより、第２導電体２５は、半導体基板１４の表面Ｓ３及び裏面Ｓ１のそれぞれに露出している。また、第２導電体２５の材料（導電材料）としては、遮光メタル１９と同じ材料を用いることができ、例えば、タングステン(W)を採用できる。即ち、第２の実施形態では、第１導電体１６は、第２導電体２５よりも光吸収率が高い導電材料で形成されている。ドープドポリシリコンの光吸収率とタングステン(W)の光吸収率との光吸収率とは、ドープドポリシリコンの光吸収率＞タングステン(W)の光吸収率、という関係となっている。また、第２導電体２５は、コンタクト２８を介して、表面Ｓ３側が負のバイアス電圧の供給源と電気的に接続され、表面Ｓ３側から負のバイアス電圧が印加される。負のバイアス電圧の印加により、遮光画素領域１３では、第２画素間分離構造２３の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制することができる。
また、第２導電体２５は、トレンチ部２６内の空間、つまり、絶縁体２７で覆われた側壁面間の空間に埋め込まれている。これにより、トレンチ部２６内の第２導電体２５の各部は、電気的に一体となっている。また、第２導電体２５は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで、半導体基板１４を貫通するように配置されている。半導体基板１４を貫通することにより、第２導電体２５は、半導体基板１４の表面Ｓ３及び裏面Ｓ１のそれぞれに露出している。また、第２導電体２５の材料（導電材料）としては、遮光メタル１９と同じ材料を用いることができ、例えば、タングステン(W)を採用できる。即ち、第２の実施形態では、第１導電体１６は、第２導電体２５よりも光吸収率が高い導電材料で形成されている。ドープドポリシリコンの光吸収率とタングステン(W)の光吸収率との光吸収率とは、ドープドポリシリコンの光吸収率＞タングステン(W)の光吸収率、という関係となっている。また、第２導電体２５は、コンタクト２８を介して、表面Ｓ３側が負のバイアス電圧の供給源と電気的に接続され、表面Ｓ３側から負のバイアス電圧が印加される。負のバイアス電圧の印加により、遮光画素領域１３では、第２画素間分離構造２３の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制することができる。
【0027】
遮光メタル１８は、有効画素領域１２内の絶縁体１５の裏面Ｓ６側に配置され、有効画素領域１２内の絶縁体１５の裏面Ｓ６の光電変換部ＰＤ間に沿った領域を覆うように形成されている。また、遮光メタル１８の絶縁体１５と対向する面（以下、「表面Ｓ８」とも呼ぶ）は、第１導電体１６と対向する部分に絶縁体１５を貫通する凸部３０を有しており、半導体基板１４の裏面Ｓ１に露出している第１導電体１６（つまり、第１導電体１６の裏面Ｓ１側の端部）と接触して電気的に接続されている。また、遮光メタル１９は、遮光画素領域１３内の半導体基板１４の裏面Ｓ１側に配置され、遮光画素領域１３内の半導体基板１４の裏面Ｓ１全体を覆うように形成されている。また、遮光メタル１９の表面Ｓ７は、半導体基板１４の裏面Ｓ１に露出している第２導電体２５（つまり、第２導電体２５の裏面Ｓ１側の端部）と接触して電気的に接続されている。これにより、第１導電体１６及び第２導電体２５は、遮光メタル１８、１９を介して互いに電気的に接続されている。
それゆえ、表面Ｓ３側から第２導電体２５に印加された負のバイアス電圧は、第２導電体２５及び遮光メタル１８、１９を介して、第１導電体１６に印加される。即ち、遮光画素領域１３の光電変換部ＰＤの遮光に用いられる遮光メタル１９や遮光メタル１８を用いて負のバイアス電圧の伝送経路が形成される。そのため、有効画素領域１２では、第１画素間分離構造２２の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制できる。遮光メタル１８、１９の材料としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)を採用できる。図１１では、遮光メタル１８、１９と第２導電体２５とを同じ材料を用いて一体に形成した場合を例示している。遮光メタル１８及び遮光メタル１９は、有効画素領域１２と遮光画素領域１３との境界で接続されて一体に形成されている。
それゆえ、表面Ｓ３側から第２導電体２５に印加された負のバイアス電圧は、第２導電体２５及び遮光メタル１８、１９を介して、第１導電体１６に印加される。即ち、遮光画素領域１３の光電変換部ＰＤの遮光に用いられる遮光メタル１９や遮光メタル１８を用いて負のバイアス電圧の伝送経路が形成される。そのため、有効画素領域１２では、第１画素間分離構造２２の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制できる。遮光メタル１８、１９の材料としては、例えばタングステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)を採用できる。図１１では、遮光メタル１８、１９と第２導電体２５とを同じ材料を用いて一体に形成した場合を例示している。遮光メタル１８及び遮光メタル１９は、有効画素領域１２と遮光画素領域１３との境界で接続されて一体に形成されている。
【0028】
以上の構成により、第２の実施形態に係る固体撮像装置１では、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６と、遮光画素領域１３内の第２画素間分離構造２３内の第２導電体２５とを互いに異なる導電材料を用いて形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６の導電材料として、所望の画素特性に応じた導電材料を選択することで、画素８の特性を向上できる。より具体的には、第２の実施形態では、第１導電体１６を、第２導電体２５よりも光吸収率が高い導電材料（ドープドポリシリコン）で形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内において、第１画素間分離構造２２による入射光の吸収を向上でき、光学混色をより適切に抑制できる。そのため、例えば、入射された光子に応じてアバランシェ増倍が発生して電流が流れるＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）を光電変換部ＰＤとして用いる場合のように、感度よりも混色が問題となる構成である場合に好ましい。
【0029】
〈３．第３の実施形態〉
［３－１ 要部の構成］
次に、本開示の第３の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。第３の実施形態の固体撮像装置１の全体構成は、図１と同様であるから図示を省略する。図１３は、第１の実施形態の図３に対応する図であり、図２のＡ－Ａ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。また、図１４は、第１の実施形態の図４に対応する図であり、図２のＢ－Ｂ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。図１３、図１４では図３、図４に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
第３の実施形態に係る固体撮像装置１は、絶縁体１５の構成、第１導電体１６及び第２導電体２５の材料及び構成が、第１の実施形態に係る固体撮像装置１と異なっている。
［３－１ 要部の構成］
次に、本開示の第３の実施形態に係る固体撮像装置１について説明する。第３の実施形態の固体撮像装置１の全体構成は、図１と同様であるから図示を省略する。図１３は、第１の実施形態の図３に対応する図であり、図２のＡ－Ａ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。また、図１４は、第１の実施形態の図４に対応する図であり、図２のＢ－Ｂ線で破断した場合の固体撮像装置１の断面構成を示す図である。図１３、図１４では図３、図４に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
第３の実施形態に係る固体撮像装置１は、絶縁体１５の構成、第１導電体１６及び第２導電体２５の材料及び構成が、第１の実施形態に係る固体撮像装置１と異なっている。
【0030】
絶縁体１５は、有効画素領域１２内のトレンチ部２４の側壁面、並びに半導体基板１４の裏面Ｓ１全体（有効画素領域１２、遮光画素領域１３の両方）を連続的に覆っている。
第１導電体１６は、図１３、図１４に示すように、トレンチ部２４内の空間、つまり、絶縁体１５で覆われた側壁面間の空間に、裏面Ｓ１からトレンチ部２４の底面まで配置されている。これにより、トレンチ部２４内の第１導電体１６の各部は電気的に一体となっている。また、第１導電体１６は、トレンチ部２４内の空間の他にも、有効画素領域１２内の絶縁体１５の裏面Ｓ６の光電変換部ＰＤ間に沿った領域（格子状領域）、及び遮光画素領域１３内の絶縁体１５の裏面Ｓ６全体を連続的に覆っている。即ち、第１画素間分離構造２２内、有効画素領域１２内の半導体基板１４の裏面Ｓ１上の光電変換部ＰＤ間に沿った領域、並び遮光画素領域１３内の半導体基板１４の裏面Ｓ１上全体に連続的に配置されている。また、遮光画素領域１３内において、第１導電体１６の絶縁体１５と対向する面（以下、「表面Ｓ９」とも呼ぶ）は、第２導電体２５と対向する部分に絶縁体１５を貫通する凸部３１を有しており、半導体基板１４の裏面Ｓ１と接触している。また、第１導電体１６の材料（導電材料）としては、例えば、ＩＴＯを採用することができる。
第１導電体１６は、図１３、図１４に示すように、トレンチ部２４内の空間、つまり、絶縁体１５で覆われた側壁面間の空間に、裏面Ｓ１からトレンチ部２４の底面まで配置されている。これにより、トレンチ部２４内の第１導電体１６の各部は電気的に一体となっている。また、第１導電体１６は、トレンチ部２４内の空間の他にも、有効画素領域１２内の絶縁体１５の裏面Ｓ６の光電変換部ＰＤ間に沿った領域（格子状領域）、及び遮光画素領域１３内の絶縁体１５の裏面Ｓ６全体を連続的に覆っている。即ち、第１画素間分離構造２２内、有効画素領域１２内の半導体基板１４の裏面Ｓ１上の光電変換部ＰＤ間に沿った領域、並び遮光画素領域１３内の半導体基板１４の裏面Ｓ１上全体に連続的に配置されている。また、遮光画素領域１３内において、第１導電体１６の絶縁体１５と対向する面（以下、「表面Ｓ９」とも呼ぶ）は、第２導電体２５と対向する部分に絶縁体１５を貫通する凸部３１を有しており、半導体基板１４の裏面Ｓ１と接触している。また、第１導電体１６の材料（導電材料）としては、例えば、ＩＴＯを採用することができる。
【0031】
また、第２導電体２５は、トレンチ部２６内の空間、つまり、絶縁体２７で覆われた側壁面間の空間に埋め込まれている。これにより、トレンチ部２６内の第２導電体２５の各部は電気的に一体となっている。また、第２導電体２５は、半導体基板１４の裏面Ｓ１から表面Ｓ３まで、半導体基板１４を貫通するように配置されている。半導体基板１４を貫通することにより、第２導電体２５は、半導体基板１４の表面Ｓ３及び裏面Ｓ１のそれぞれに露出している。表面Ｓ３側から露出した第２導電体２５の端部は、コンタクト２８を介して、負のバイアス電圧の供給源と電気的に接続され、表面Ｓ３側から負のバイアス電圧が印加される。負のバイアス電圧の印加により、遮光画素領域１３では、第２画素間分離構造２３の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制できる。
【0032】
また、裏面Ｓ１側から露出した第２導電体２５の端部は、遮光画素領域１３において、半導体基板１４の裏面Ｓ１側に位置する第１導電体１６と接触して電気的に接続されている。これにより、第１導電体１６及び第２導電体２５は、遮光メタル１８、１９を介さずに、互いに電気的に接続されている。それゆえ、表面Ｓ３側から第２導電体２５に印加された負のバイアス電圧は、第２導電体２５及び裏面Ｓ１側に位置する第１導電体１６を介して、第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６に印加される。即ち、裏面Ｓ１側に位置する第１導電体１６を用いて、第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６への負のバイアス電圧の伝送経路が形成される。そのため、有効画素領域１２では、第１画素間分離構造２２の周辺部を高ホール濃度状態とすることができ、暗電流の発生を抑制できる。また、第２導電体２５の材料（導電材料）としては、例えば、タングステン(W)を採用できる。即ち、第３の実施形態では、第１導電体１６は、第２導電体２５よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている。ＩＴＯの光吸収率とタングステン(W)の光吸収率との光吸収率は、ＩＴＯの光吸収率＜タングステンの光吸収率、という関係となっている。
【0033】
以上の構成により、第３の実施形態に係る固体撮像装置１では、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６と、遮光画素領域１３内の第２画素間分離構造２３内の第２導電体２５とを互いに異なる導電材料を用いて形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内の第１画素間分離構造２２内の第１導電体１６の導電材料として、所望の画素特性に応じた導電材料を選択することで、画素８の特性を向上できる。より具体的には、第３の実施形態では、第１導電体１６を、第２導電体２５よりも光吸収率が低い導電材料（IＴＯ）で形成する構成とした。それゆえ、有効画素領域１２内において、第１画素間分離構造２２による入射光の吸収を抑制でき、感度を向上できる。
また、遮光画素領域１３の半導体基板１４の裏面Ｓ１側に位置する第１導電体１６を負のバイアス電圧の伝送経路として用いる構成とした。それゆえ、例えば、伝送経路として遮光メタル１９を用いる場合に比べ、伝送経路を形成するための材料を第１導電体１６の材料とは別に用意せずに済み、伝送経路の形成にともなう工程数の増加を抑制できる。
また、遮光画素領域１３の半導体基板１４の裏面Ｓ１側に位置する第１導電体１６を負のバイアス電圧の伝送経路として用いる構成とした。それゆえ、例えば、伝送経路として遮光メタル１９を用いる場合に比べ、伝送経路を形成するための材料を第１導電体１６の材料とは別に用意せずに済み、伝送経路の形成にともなう工程数の増加を抑制できる。
【0034】
［３－２ 変形例］
（１）なお、第１、第２及び第３の実施形態では、半導体基板１４の裏面Ｓ１側に負のバイアス電圧の伝送経路を形成する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、第１画素間分離構造２２のトレンチ部２４及び第２画素間分離構造２３のトレンチ部２６の境界において、トレンチ部２４、２６内の第１導電体１６及び第２導電体２５が直接接触している箇所を負のバイアス電圧の伝送経路として用いる構成としてもよい。
（２）また、第１、第２及び第３の実施形態では、第２導電体２５の表面Ｓ３側から負のバイアス電圧を印加する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、第２導電体２５の裏面Ｓ１側から負のバイアス電圧を印加する構成としてもよい。
（１）なお、第１、第２及び第３の実施形態では、半導体基板１４の裏面Ｓ１側に負のバイアス電圧の伝送経路を形成する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、第１画素間分離構造２２のトレンチ部２４及び第２画素間分離構造２３のトレンチ部２６の境界において、トレンチ部２４、２６内の第１導電体１６及び第２導電体２５が直接接触している箇所を負のバイアス電圧の伝送経路として用いる構成としてもよい。
（２）また、第１、第２及び第３の実施形態では、第２導電体２５の表面Ｓ３側から負のバイアス電圧を印加する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、第２導電体２５の裏面Ｓ１側から負のバイアス電圧を印加する構成としてもよい。
【0035】
（３）また、本技術は、上述したイメージセンサとしての固体撮像装置１の他、ＴｏＦ（Time of Flight）センサとも呼ばれる距離を測定する測距センサ等も含む光検出装置全般に適用することができる。測距センサは、物体に向かって照射光を発光し、その照射光が物体の表面で反射され返ってくる反射光を検出し、照射光が発光されてから反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて物体までの距離を算出するセンサである。この測距センサの受光画素構造として、上述した画素８の構造を採用することができる。
【0036】
〈４．第４の実施形態〉
本開示に係る技術（本技術）は、各種の電子機器に適用することができる。
図１５は、本技術を適用した電子機器としての撮像装置（ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等）の概略的な構成の一例を示す図である。
図１５に示すように、撮像装置１０００は、レンズ群１００１と、固体撮像装置１００２（第１の実施形態に係る固体撮像装置１）と、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)回路１００３と、フレームメモリ１００４と、モニタ１００５と、メモリ１００６とを備えている。ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、モニタ１００５及びメモリ１００６は、バスライン１００７を介して相互に接続されている。
本開示に係る技術（本技術）は、各種の電子機器に適用することができる。
図１５は、本技術を適用した電子機器としての撮像装置（ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等）の概略的な構成の一例を示す図である。
図１５に示すように、撮像装置１０００は、レンズ群１００１と、固体撮像装置１００２（第１の実施形態に係る固体撮像装置１）と、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)回路１００３と、フレームメモリ１００４と、モニタ１００５と、メモリ１００６とを備えている。ＤＳＰ回路１００３、フレームメモリ１００４、モニタ１００５及びメモリ１００６は、バスライン１００７を介して相互に接続されている。
【0037】
レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を固体撮像装置１００２に導き、固体撮像装置１００２の受光面（画素領域）に結像させる。
固体撮像装置１００２は、上述した第１の実施の形態のＣＭＯＳイメージセンサからなる。固体撮像装置１００２は、レンズ群１００１によって受光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、固体撮像装置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う。そして、ＤＳＰ回路１００３は、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、フレームメモリ１００４に一時的に記憶させる。
モニタ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る。モニタ１００５は、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、被写体の画像（動画）を表示する。
メモリ１００６は、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等からなる。メモリ１００６は、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て記録する。
固体撮像装置１００２は、上述した第１の実施の形態のＣＭＯＳイメージセンサからなる。固体撮像装置１００２は、レンズ群１００１によって受光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、固体撮像装置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う。そして、ＤＳＰ回路１００３は、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、フレームメモリ１００４に一時的に記憶させる。
モニタ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る。モニタ１００５は、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、被写体の画像（動画）を表示する。
メモリ１００６は、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等からなる。メモリ１００６は、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て記録する。
【0038】
なお、固体撮像装置１を適用できる電子機器としては、撮像装置１０００に限られるものではなく、他の電子機器にも適用できる。また、固体撮像装置１００２として、第１の実施形態に係る固体撮像装置１を用いる構成としたが、他の構成を採用することもできる。例えば、第２の実施形態や第３の実施形態に係る固体撮像装置１、変形例に係る固体撮像装置１等、本技術を適用した他の光検出装置を用いる構成としてもよい。
【0039】
〈５．第５の実施形態〉
本開示に係る技術（本技術）は、医療イメージングシステムに適用することができる。医療イメージングシステムは、イメージング技術を用いた医療システムであり、例えば、内視鏡システムや顕微鏡システムである。
本開示に係る技術（本技術）は、医療イメージングシステムに適用することができる。医療イメージングシステムは、イメージング技術を用いた医療システムであり、例えば、内視鏡システムや顕微鏡システムである。
【0040】
［内視鏡システム］
内視鏡システムの例を図１６、図１７を用いて説明する。図１６は、本開示に係る技術が適用可能な内視鏡システム５０００の概略的な構成の一例を示す図である。図１７は、内視鏡５００１およびＣＣＵ（Camera Control Unit）５０３９の構成の一例を示す図である。図１６では、手術参加者である術者（例えば、医師）５０６７が、内視鏡システム５０００を用いて、患者ベッド５０６９上の患者５０７１に手術を行っている様子が図示されている。図１６に示すように、内視鏡システム５０００は、医療イメージング装置である内視鏡５００１と、ＣＣＵ５０３９と、光源装置５０４３と、記録装置５０５３と、出力装置５０５５と、内視鏡５００１を支持する支持装置５０２７と、から構成される。
内視鏡システムの例を図１６、図１７を用いて説明する。図１６は、本開示に係る技術が適用可能な内視鏡システム５０００の概略的な構成の一例を示す図である。図１７は、内視鏡５００１およびＣＣＵ（Camera Control Unit）５０３９の構成の一例を示す図である。図１６では、手術参加者である術者（例えば、医師）５０６７が、内視鏡システム５０００を用いて、患者ベッド５０６９上の患者５０７１に手術を行っている様子が図示されている。図１６に示すように、内視鏡システム５０００は、医療イメージング装置である内視鏡５００１と、ＣＣＵ５０３９と、光源装置５０４３と、記録装置５０５３と、出力装置５０５５と、内視鏡５００１を支持する支持装置５０２７と、から構成される。
【0041】
内視鏡手術では、トロッカ５０２５と呼ばれる挿入補助具が患者５０７１に穿刺される。そして、トロッカ５０２５を介して、内視鏡５００１に接続されたスコープ５００３や術具５０２１が患者５０７１の体内に挿入される。術具５０２１は例えば、電気メス等のエネルギーデバイスや、鉗子などである。
【0042】
内視鏡５００１によって撮影された患者５０７１の体内を映した医療画像である手術画像が、表示装置５０４１に表示される。術者５０６７は、表示装置５０４１に表示された手術画像を見ながら術具５０２１を用いて手術対象に処置を行う。なお、医療画像は手術画像に限らず、診断中に撮像された診断画像であってもよい。
【0043】
［内視鏡］
内視鏡５００１は、患者５０７１の体内を撮像する撮像部であり、例えば、図１７に示すように、入射した光を集光する集光光学系５００５１と、撮像部の焦点距離を変更して光学ズームを可能とするズーム光学系５００５２と、撮像部の焦点距離を変更してフォーカス調整を可能とするフォーカス光学系５００５３と、受光素子５００５４と、を含むカメラ５００５である。内視鏡５００１は、接続されたスコープ５００３を介して光を受光素子５００５４に集光することで画素信号を生成し、ＣＣＵ５０３９に伝送系を通じて画素信号を出力する。なお、スコープ５００３は、対物レンズを先端に有し、接続された光源装置５０４３からの光を患者５０７１の体内に導光する挿入部である。スコープ５００３は、例えば硬性鏡では硬性スコープ、軟性鏡では軟性スコープである。スコープ５００３は直視鏡や斜視鏡であってもよい。また、画素信号は画素から出力された信号に基づいた信号であればよく、例えば、ＲＡＷ信号や画像信号である。また、内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９とを接続する伝送系にメモリを搭載し、メモリに内視鏡５００１やＣＣＵ５０３９に関するパラメータを記憶する構成にしてもよい。メモリは、例えば、伝送系の接続部分やケーブル上に配置されてもよい。例えば、内視鏡５００１の出荷時のパラメータや通電時に変化したパラメータを伝送系のメモリに記憶し、メモリから読みだしたパラメータに基づいて内視鏡の動作を変更してもよい。また、内視鏡と伝送系をセットにして内視鏡と称してもよい。受光素子５００５４は、受光した光を画素信号に変換するセンサであり、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプの撮像素子である。受光素子５００５４は、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能な撮像素子であることが好ましい。また、受光素子５００５４は、例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）、８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）または正方形４Ｋ（水平画素数３８４０以上×垂直画素数３８４０以上）の解像度に対応した画素数を有する撮像素子であることが好ましい。受光素子５００５４は、１枚のセンサチップであってもよいし、複数のセンサチップでもよい。例えば、入射光を所定の波長帯域ごとに分離するプリズムを設けて、各波長帯域を異なる受光素子で撮像する構成であってもよい。また、立体視のために受光素子を複数設けてもよい。また、受光素子５００５４は、チップ構造の中に画像処理用の演算処理回路を含んでいるセンサであってもよいし、ＴｏＦ（Time of Flight）用センサであってもよい。なお、伝送系は例えば光ファイバケーブルや無線伝送である。無線伝送は、内視鏡５００１で生成された画素信号が伝送可能であればよく、例えば、内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９が無線接続されてもよいし、手術室内の基地局を経由して内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９が接続されてもよい。このとき、内視鏡５００１は画素信号だけでなく、画素信号に関連する情報（例えば、画素信号の処理優先度や同期信号等）を同時に送信してもよい。なお、内視鏡はスコープとカメラを一体化してもよく、スコープの先端部に受光素子を設ける構成としてもよい。
内視鏡５００１は、患者５０７１の体内を撮像する撮像部であり、例えば、図１７に示すように、入射した光を集光する集光光学系５００５１と、撮像部の焦点距離を変更して光学ズームを可能とするズーム光学系５００５２と、撮像部の焦点距離を変更してフォーカス調整を可能とするフォーカス光学系５００５３と、受光素子５００５４と、を含むカメラ５００５である。内視鏡５００１は、接続されたスコープ５００３を介して光を受光素子５００５４に集光することで画素信号を生成し、ＣＣＵ５０３９に伝送系を通じて画素信号を出力する。なお、スコープ５００３は、対物レンズを先端に有し、接続された光源装置５０４３からの光を患者５０７１の体内に導光する挿入部である。スコープ５００３は、例えば硬性鏡では硬性スコープ、軟性鏡では軟性スコープである。スコープ５００３は直視鏡や斜視鏡であってもよい。また、画素信号は画素から出力された信号に基づいた信号であればよく、例えば、ＲＡＷ信号や画像信号である。また、内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９とを接続する伝送系にメモリを搭載し、メモリに内視鏡５００１やＣＣＵ５０３９に関するパラメータを記憶する構成にしてもよい。メモリは、例えば、伝送系の接続部分やケーブル上に配置されてもよい。例えば、内視鏡５００１の出荷時のパラメータや通電時に変化したパラメータを伝送系のメモリに記憶し、メモリから読みだしたパラメータに基づいて内視鏡の動作を変更してもよい。また、内視鏡と伝送系をセットにして内視鏡と称してもよい。受光素子５００５４は、受光した光を画素信号に変換するセンサであり、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプの撮像素子である。受光素子５００５４は、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能な撮像素子であることが好ましい。また、受光素子５００５４は、例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）、８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）または正方形４Ｋ（水平画素数３８４０以上×垂直画素数３８４０以上）の解像度に対応した画素数を有する撮像素子であることが好ましい。受光素子５００５４は、１枚のセンサチップであってもよいし、複数のセンサチップでもよい。例えば、入射光を所定の波長帯域ごとに分離するプリズムを設けて、各波長帯域を異なる受光素子で撮像する構成であってもよい。また、立体視のために受光素子を複数設けてもよい。また、受光素子５００５４は、チップ構造の中に画像処理用の演算処理回路を含んでいるセンサであってもよいし、ＴｏＦ（Time of Flight）用センサであってもよい。なお、伝送系は例えば光ファイバケーブルや無線伝送である。無線伝送は、内視鏡５００１で生成された画素信号が伝送可能であればよく、例えば、内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９が無線接続されてもよいし、手術室内の基地局を経由して内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９が接続されてもよい。このとき、内視鏡５００１は画素信号だけでなく、画素信号に関連する情報（例えば、画素信号の処理優先度や同期信号等）を同時に送信してもよい。なお、内視鏡はスコープとカメラを一体化してもよく、スコープの先端部に受光素子を設ける構成としてもよい。
【0044】
［ＣＣＵ（Camera Control Unit）］
ＣＣＵ５０３９は、接続された内視鏡５００１や光源装置５０４３を統括的に制御する制御装置であり、例えば、図１７に示すように、ＦＰＧＡ５０３９１、ＣＰＵ５０３９２、ＲＡＭ５０３９３、ＲＯＭ５０３９４、ＧＰＵ５０３９５、Ｉ／Ｆ５０３９６を有する情報処理装置である。また、ＣＣＵ５０３９は、接続された表示装置５０４１や記録装置５０５３、出力装置５０５５を統括的に制御してもよい。例えば、ＣＣＵ５０３９は、光源装置５０４３の照射タイミングや照射強度、照射光源の種類を制御する。また、ＣＣＵ５０３９は、内視鏡５００１から出力された画素信号に対して現像処理（例えばデモザイク処理）や補正処理といった画像処理を行い、表示装置５０４１等の外部装置に処理後の画素信号（例えば画像）を出力する。また、ＣＣＵ５０３９は、内視鏡５００１に対して制御信号を送信し、内視鏡５００１の駆動を制御する。制御信号は、例えば、撮像部の倍率や焦点距離などの撮像条件に関する情報である。なお、ＣＣＵ５０３９は画像のダウンコンバート機能を有し、表示装置５０４１に高解像度（例えば４Ｋ）の画像を、記録装置５０５３に低解像度（例えばＨＤ）の画像を同時に出力可能な構成としてもよい。
ＣＣＵ５０３９は、接続された内視鏡５００１や光源装置５０４３を統括的に制御する制御装置であり、例えば、図１７に示すように、ＦＰＧＡ５０３９１、ＣＰＵ５０３９２、ＲＡＭ５０３９３、ＲＯＭ５０３９４、ＧＰＵ５０３９５、Ｉ／Ｆ５０３９６を有する情報処理装置である。また、ＣＣＵ５０３９は、接続された表示装置５０４１や記録装置５０５３、出力装置５０５５を統括的に制御してもよい。例えば、ＣＣＵ５０３９は、光源装置５０４３の照射タイミングや照射強度、照射光源の種類を制御する。また、ＣＣＵ５０３９は、内視鏡５００１から出力された画素信号に対して現像処理（例えばデモザイク処理）や補正処理といった画像処理を行い、表示装置５０４１等の外部装置に処理後の画素信号（例えば画像）を出力する。また、ＣＣＵ５０３９は、内視鏡５００１に対して制御信号を送信し、内視鏡５００１の駆動を制御する。制御信号は、例えば、撮像部の倍率や焦点距離などの撮像条件に関する情報である。なお、ＣＣＵ５０３９は画像のダウンコンバート機能を有し、表示装置５０４１に高解像度（例えば４Ｋ）の画像を、記録装置５０５３に低解像度（例えばＨＤ）の画像を同時に出力可能な構成としてもよい。
【0045】
また、ＣＣＵ５０３９は、信号を所定の通信プロトコル（例えば、ＩＰ（Internet Protocol））に変換するＩＰコンバータを経由して外部機器（例えば、記録装置や表示装置、出力装置、支持装置）と接続されてもよい。ＩＰコンバータと外部機器との接続は、有線ネットワークで構成されてもよいし、一部または全てのネットワークが無線ネットワークで構築されてもよい。例えば、ＣＣＵ５０３９側のＩＰコンバータは無線通信機能を有し、受信した映像を第５世代移動通信システム（５Ｇ）、第６世代移動通信システム（６Ｇ）等の無線通信ネットワークを介してＩＰスイッチャーや出力側ＩＰコンバータに送信してもよい。
【0046】
［光源装置］
光源装置５０４３は、所定の波長帯域の光を照射可能な装置であり、例えば、複数の光源と、複数の光源の光を導光する光源光学系と、を備える。光源は、例えばキセノンランプ、ＬＥＤ光源やＬＤ光源である。光源装置５０４３は、例えば三原色Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するＬＥＤ光源を有し、各光源の出力強度や出力タイミングを制御することで白色光を出射する。また、光源装置５０４３は、通常光観察に用いられる通常光を照射する光源とは別に、特殊光観察に用いられる特殊光を照射可能な光源を有していてもよい。特殊光は、通常光観察用の光である通常光とは異なる所定の波長帯域の光であり、例えば、近赤外光（波長が７６０ｎｍ以上の光）や赤外光、青色光、紫外光である。通常光は、例えば白色光や緑色光である。特殊光観察の一種である狭帯域光観察では、青色光と緑色光を交互に照射することにより、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、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ことができる。また、特殊光観察の一種である蛍光観察では、体組織に注入された薬剤を励起する励起光を照射し、体組織または標識である薬剤が発する蛍光を受光して蛍光画像を得ることで、通常光では術者が視認しづらい体組織等を、術者が視認しやすくすることができる。例えば、赤外光を用いる蛍光観察では、体組織に注入されたインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の薬剤に励起波長帯域を有する赤外光を照射し、薬剤の蛍光を受光することで、体組織の構造や患部を視認しやすくすることができる。また、蛍光観察では、青色波長帯域の特殊光で励起され、赤色波長帯域の蛍光を発する薬剤（例えば５－ＡＬＡ）を用いてもよい。なお、光源装置５０４３は、ＣＣＵ５０３９の制御により照射光の種類を設定される。ＣＣＵ５０３９は、光源装置５０４３と内視鏡５００１を制御することにより、通常光観察と特殊光観察が交互に行われるモードを有してもよい。このとき、通常光観察で得られた画素信号に特殊光観察で得られた画素信号に基づく情報を重畳されることが好ましい。また、特殊光観察は、赤外光を照射して臓器表面より奥を見る赤外光観察や、ハイパースペクトル分光を活用したマルチスペクトル観察であってもよい。さらに、光線力学療法を組み合わせてもよい。
光源装置５０４３は、所定の波長帯域の光を照射可能な装置であり、例えば、複数の光源と、複数の光源の光を導光する光源光学系と、を備える。光源は、例えばキセノンランプ、ＬＥＤ光源やＬＤ光源である。光源装置５０４３は、例えば三原色Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するＬＥＤ光源を有し、各光源の出力強度や出力タイミングを制御することで白色光を出射する。また、光源装置５０４３は、通常光観察に用いられる通常光を照射する光源とは別に、特殊光観察に用いられる特殊光を照射可能な光源を有していてもよい。特殊光は、通常光観察用の光である通常光とは異なる所定の波長帯域の光であり、例えば、近赤外光（波長が７６０ｎｍ以上の光）や赤外光、青色光、紫外光である。通常光は、例えば白色光や緑色光である。特殊光観察の一種である狭帯域光観察では、青色光と緑色光を交互に照射することにより、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、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ことができる。また、特殊光観察の一種である蛍光観察では、体組織に注入された薬剤を励起する励起光を照射し、体組織または標識である薬剤が発する蛍光を受光して蛍光画像を得ることで、通常光では術者が視認しづらい体組織等を、術者が視認しやすくすることができる。例えば、赤外光を用いる蛍光観察では、体組織に注入されたインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の薬剤に励起波長帯域を有する赤外光を照射し、薬剤の蛍光を受光することで、体組織の構造や患部を視認しやすくすることができる。また、蛍光観察では、青色波長帯域の特殊光で励起され、赤色波長帯域の蛍光を発する薬剤（例えば５－ＡＬＡ）を用いてもよい。なお、光源装置５０４３は、ＣＣＵ５０３９の制御により照射光の種類を設定される。ＣＣＵ５０３９は、光源装置５０４３と内視鏡５００１を制御することにより、通常光観察と特殊光観察が交互に行われるモードを有してもよい。このとき、通常光観察で得られた画素信号に特殊光観察で得られた画素信号に基づく情報を重畳されることが好ましい。また、特殊光観察は、赤外光を照射して臓器表面より奥を見る赤外光観察や、ハイパースペクトル分光を活用したマルチスペクトル観察であってもよい。さらに、光線力学療法を組み合わせてもよい。
【0047】
［記録装置］
記録装置５０５３は、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号（例えば画像）を記録する装置であり、例えばレコーダーである。記録装置５０５３は、ＣＣＵ５０３９から取得した画像をＨＤＤやＳＤＤ、光ディスクに記録する。記録装置５０５３は、病院内のネットワークに接続され、手術室外の機器からアクセス可能にしてもよい。また、記録装置５０５３は画像のダウンコンバート機能またはアップコンバート機能を有していてもよい。
記録装置５０５３は、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号（例えば画像）を記録する装置であり、例えばレコーダーである。記録装置５０５３は、ＣＣＵ５０３９から取得した画像をＨＤＤやＳＤＤ、光ディスクに記録する。記録装置５０５３は、病院内のネットワークに接続され、手術室外の機器からアクセス可能にしてもよい。また、記録装置５０５３は画像のダウンコンバート機能またはアップコンバート機能を有していてもよい。
【0048】
［表示装置］
表示装置５０４１は、画像を表示可能な装置であり、例えば表示モニタである。表示装置５０４１は、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号に基づく表示画像を表示する。なお、表示装置５０４１はカメラやマイクを備えることで、視線認識や音声認識、ジェスチャによる指示入力を可能にする入力デバイスとしても機能してよい。
表示装置５０４１は、画像を表示可能な装置であり、例えば表示モニタである。表示装置５０４１は、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号に基づく表示画像を表示する。なお、表示装置５０４１はカメラやマイクを備えることで、視線認識や音声認識、ジェスチャによる指示入力を可能にする入力デバイスとしても機能してよい。
【0049】
［出力装置］
出力装置５０５５は、ＣＣＵ５０３９から取得した情報を出力する装置であり、例えばプリンタである。出力装置５０５５は、例えば、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号に基づく印刷画像を紙に印刷する。
出力装置５０５５は、ＣＣＵ５０３９から取得した情報を出力する装置であり、例えばプリンタである。出力装置５０５５は、例えば、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号に基づく印刷画像を紙に印刷する。
【0050】
［支持装置］
支持装置５０２７は、アーム制御装置５０４５を有するベース部５０２９と、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１と、アーム部５０３１の先端に取り付けられた保持部５０３２とを備える多関節アームである。アーム制御装置５０４５は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、アーム部５０３１の駆動を制御する。支持装置５０２７は、アーム制御装置５０４５によってアーム部５０３１を構成する各リンク５０３５の長さや各関節５０３３の回転角やトルク等のパラメータを制御することで、例えば保持部５０３２が保持する内視鏡５００１の位置や姿勢を制御する。これにより、内視鏡５００１を所望の位置または姿勢に変更し、スコープ５００３を患者５０７１に挿入でき、また、体内での観察領域を変更できる。支持装置５０２７は、術中に内視鏡５００１を支持する内視鏡支持アームとして機能する。これにより、支持装置５０２７は、内視鏡５００１を持つ助手であるスコピストの代わりを担うことができる。また、支持装置５０２７は、後述する顕微鏡装置５３０１を支持する装置であってもよく、医療用支持アームと呼ぶこともできる。なお、支持装置５０２７の制御は、アーム制御装置５０４５による自律制御方式であってもよいし、ユーザの入力に基づいてアーム制御装置５０４５が制御する制御方式であってもよい。例えば、制御方式は、ユーザの手元の術者コンソールであるマスター装置（プライマリ装置）の動きに基づいて、患者カートであるスレイブ装置（レプリカ装置）としての支持装置５０２７が制御されるマスタ・スレイブ方式でもよい。また、支持装置５０２７の制御は、手術室の外から遠隔制御が可能であってもよい。
支持装置５０２７は、アーム制御装置５０４５を有するベース部５０２９と、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１と、アーム部５０３１の先端に取り付けられた保持部５０３２とを備える多関節アームである。アーム制御装置５０４５は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、アーム部５０３１の駆動を制御する。支持装置５０２７は、アーム制御装置５０４５によってアーム部５０３１を構成する各リンク５０３５の長さや各関節５０３３の回転角やトルク等のパラメータを制御することで、例えば保持部５０３２が保持する内視鏡５００１の位置や姿勢を制御する。これにより、内視鏡５００１を所望の位置または姿勢に変更し、スコープ５００３を患者５０７１に挿入でき、また、体内での観察領域を変更できる。支持装置５０２７は、術中に内視鏡５００１を支持する内視鏡支持アームとして機能する。これにより、支持装置５０２７は、内視鏡５００１を持つ助手であるスコピストの代わりを担うことができる。また、支持装置５０２７は、後述する顕微鏡装置５３０１を支持する装置であってもよく、医療用支持アームと呼ぶこともできる。なお、支持装置５０２７の制御は、アーム制御装置５０４５による自律制御方式であってもよいし、ユーザの入力に基づいてアーム制御装置５０４５が制御する制御方式であってもよい。例えば、制御方式は、ユーザの手元の術者コンソールであるマスター装置（プライマリ装置）の動きに基づいて、患者カートであるスレイブ装置（レプリカ装置）としての支持装置５０２７が制御されるマスタ・スレイブ方式でもよい。また、支持装置５０２７の制御は、手術室の外から遠隔制御が可能であってもよい。
【0051】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡システム５０００の一例について説明した。例えば、本開示に係る技術は、顕微鏡システムに適用されてもよい。
【0052】
［顕微鏡システム］
図１８は、本開示に係る技術が適用され得る顕微鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。なお、以下の説明において、内視鏡システム５０００と同様の構成については、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
図１８は、本開示に係る技術が適用され得る顕微鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。なお、以下の説明において、内視鏡システム５０００と同様の構成については、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【0053】
図１８では、術者５０６７が、顕微鏡手術システム５３００を用いて、患者ベッド５０６９上の患者５０７１に対して手術を行っている様子を概略的に示している。なお、図１８では、簡単のため、顕微鏡手術システム５３００の構成のうちカート５０３７の図示を省略するとともに、内視鏡５００１に代わる顕微鏡装置５３０１を簡略化して図示している。ただし、本説明における顕微鏡装置５３０１は、リンク５０３５の先端に設けられた顕微鏡部５３０３を指していてもよいし、顕微鏡部５３０３及び支持装置５０２７を含む構成全体を指していてもよい。
【0054】
図１８に示すように、手術時には、顕微鏡手術システム５３００を用いて、顕微鏡装置５３０１によって撮影された術部の画像が、手術室に設置される表示装置５０４１に拡大表示される。表示装置５０４１は、術者５０６７と対向する位置に設置されており、術者５０６７は、表示装置５０４１に映し出された映像によって術部の様子を観察しながら、例えば患部の切除等、当該術部に対して各種の処置を行う。顕微鏡手術システムは、例えば眼科手術や脳外科手術に使用される。
【0055】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡システム５０００及び顕微鏡手術システム５３００の例についてそれぞれ説明した。なお、本開示に係る技術が適用され得るシステムはかかる例に限定されない。例えば、支持装置５０２７は、その先端に内視鏡５００１又は顕微鏡部５３０３に代えて他の観察装置や他の術具を支持し得る。当該他の観察装置としては、例えば、鉗子、攝子、気腹のための気腹チューブ、又は焼灼によって組織の切開や血管の封止を行うエネルギー処置具等が適用され得る。これらの観察装置や術具を支持装置によって支持することにより、医療スタッフが人手で支持する場合に比べて、より安定的に位置を固定することが可能となるとともに、医療スタッフの負担を軽減することが可能となる。本開示に係る技術は、このような顕微鏡部以外の構成を支持する支持装置に適用されてもよい。
【0056】
本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、受光素子に好適に適用され得る。受光素子に本開示に係る技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、手術をより安全にかつより確実に行うことが可能になる。
【0057】
なお、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
半導体基板と、
前記半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部と、
前記半導体基板の前記光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造と、を備え、
前記画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、前記有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、
前記第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、
前記第２画素間分離構造内には、前記第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、
前記第１導電体と前記第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている
光検出装置。
（２）
前記半導体基板の受光面である記第１面側に配置され、前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面を覆う遮光メタルを備え、
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記遮光メタルを介して互いに電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている
前記（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第１導電体の材料は、ＩＴＯであり、
前記第２導電体の材料は、ドープドポリシリコンである
前記（３）に記載の光検出装置。
（５）
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
前記（３）又は（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記第１導電体は、前記第１画素間分離構造内、並びに前記有効画素領域内の前記半導体基板の前記第１面上の前記光電変換部間に沿った領域に連続的に配置され、前記第１面上に位置している部分の前記遮光画素領域側の端部が、前記遮光メタルの前記有効画素領域側の端部と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されている
前記（５）に記載の光検出装置。
（７）
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が高い導電材料で形成されている
前記（２）に記載の光検出装置。
（８）
前記第１導電体の材料は、ドープドポリシリコンであり、
前記第２導電体の材料は、タングステンである
前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
前記（７）又は（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記遮光メタルは、前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面全体、及び前記有効画素領域内の前記半導体基板の前記第１面のうちの前記光電変換部間に沿った領域を覆い、
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されている
前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記半導体基板の受光面である第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されており、
前記第１導電体は、前記第１画素間分離構造内、前記有効画素領域内の前記半導体基板の受光面である第１面上の前記光電変換部間に沿った領域、並び前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面上全体に連続的に配置され、
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記第１導電体の対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
前記（１）に記載の光検出装置。
（１２）
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている
前記（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
前記第１導電体の材料は、ＩＴＯであり、
前記第２導電体の材料は、タングステンである
前記（１２）に記載の光検出装置。
（１４）
半導体基板、前記半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部、及び前記半導体基板の前記光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造を有し、前記画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、前記有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、前記第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、前記第２画素間分離構造内には、前記第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、前記第１導電体と前記第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている光検出装置を備える
電子機器。
（１）
半導体基板と、
前記半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部と、
前記半導体基板の前記光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造と、を備え、
前記画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、前記有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、
前記第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、
前記第２画素間分離構造内には、前記第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、
前記第１導電体と前記第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている
光検出装置。
（２）
前記半導体基板の受光面である記第１面側に配置され、前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面を覆う遮光メタルを備え、
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記遮光メタルを介して互いに電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている
前記（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第１導電体の材料は、ＩＴＯであり、
前記第２導電体の材料は、ドープドポリシリコンである
前記（３）に記載の光検出装置。
（５）
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
前記（３）又は（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記第１導電体は、前記第１画素間分離構造内、並びに前記有効画素領域内の前記半導体基板の前記第１面上の前記光電変換部間に沿った領域に連続的に配置され、前記第１面上に位置している部分の前記遮光画素領域側の端部が、前記遮光メタルの前記有効画素領域側の端部と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されている
前記（５）に記載の光検出装置。
（７）
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が高い導電材料で形成されている
前記（２）に記載の光検出装置。
（８）
前記第１導電体の材料は、ドープドポリシリコンであり、
前記第２導電体の材料は、タングステンである
前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されている
前記（７）又は（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記遮光メタルは、前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面全体、及び前記有効画素領域内の前記半導体基板の前記第１面のうちの前記光電変換部間に沿った領域を覆い、
前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記遮光メタルの対向面と接触して電気的に接続されている
前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第１画素間分離構造及び前記第１導電体は、前記半導体基板の受光面である第１面から前記第１面と該第１面の反対側の面である第２面との間の途中まで形成されており、
前記第２画素間分離構造及び前記第２導電体は、前記第１面から前記第２面まで、前記半導体基板を貫通するように形成されており、
前記第１導電体は、前記第１画素間分離構造内、前記有効画素領域内の前記半導体基板の受光面である第１面上の前記光電変換部間に沿った領域、並び前記遮光画素領域内の前記半導体基板の前記第１面上全体に連続的に配置され、
前記第２導電体は、前記第１面側の端部が、前記第１面と対向する前記第１導電体の対向面と接触して電気的に接続されており、
前記第２導電体は、前記第２面側から前記負のバイアス電圧が印加される
前記（１）に記載の光検出装置。
（１２）
前記第１導電体は、前記第２導電体よりも光吸収率が低い導電材料で形成されている
前記（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
前記第１導電体の材料は、ＩＴＯであり、
前記第２導電体の材料は、タングステンである
前記（１２）に記載の光検出装置。
（１４）
半導体基板、前記半導体基板に二次元アレイ状に形成された複数の光電変換部、及び前記半導体基板の前記光電変換部間の領域に形成された画素間分離構造を有し、前記画素間分離構造は、有効画素領域内の部分である第１画素間分離構造と、前記有効画素領域の周囲を囲む遮光画素領内の部分である第２画素間分離構造と、を有し、前記第１画素間分離構造内には、第１導電体が配置されており、前記第２画素間分離構造内には、前記第１導電体と電気的に接続され、且つ負のバイアス電圧が印加される第２導電体が配置されており、前記第１導電体と前記第２導電体とは、互いに異なる導電材料を用いて形成されている光検出装置を備える
電子機器。
【符号の説明】
【0058】
１…固体撮像装置、２…画素領域、３…垂直駆動回路、４…カラム信号処理回路、５…水平駆動回路、６…出力回路、７…制御回路、８…画素、９…画素駆動配線、１０…垂直信号線、１１…水平信号線、１２…有効画素領域、１３…遮光画素領域、１４…半導体基板、１５…絶縁体、１６…第１導電体、１７…絶縁膜、１８、１９…遮光メタル、２０…配線層、２１…画素間分離構造、２２…第１画素間分離構造、２３…第２画素間分離構造、２４…トレンチ部、２５…第２導電体、２６…トレンチ部、２７…絶縁体、２８…コンタクト、２９…レジストマスク、３０、３１…凸部
【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15】
【図16】
【図17】
【図18】