摄像装置的制作方法

摄像装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年10月15日提交的日本优先权专利申请jp2019-188723的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及摄像装置。


背景技术：

4.近年来，摄像装置的灵敏度越来越高。因此，由摄像装置内部的光反射引起的相邻像素之间的串扰的影响也一直在增加。
5.因此，已经提出了在摄像装置内部设置遮光膜，以抑制摄像装置内部的杂散光(例如，专利文献1)。
6.引用文献列表
7.专利文献
8.专利文献1：jp 2011-216970a


技术实现要素：

9.技术问题
10.因此，期望更有效地遮挡摄像装置内部反射的光，使得除了由来自物体的光产生的电荷以外，不会由内部的反射光产生电荷。
11.因此，期望提供一种能够进一步抑制像素信号中的噪声的摄像装置。
12.解决问题的技术方案
13.根据本公开实施例的摄像装置包括：半导体基板，所述半导体基板包括被构造为对入射光进行光电转换的光电转换部、或被构造为保持由所述光电转换部光电转换的电荷的电荷保持部；场效应晶体管，所述场效应晶体管设置在所述光电转换部上或在所述电荷保持部附近设置在所述半导体基板上；触点插塞，所述触点插塞从所述场效应晶体管的栅电极沿垂直于所述半导体基板的一个主表面的方向延伸；和突出部，所述突出部从所述触点插塞沿所述半导体基板的所述一个主表面的面内方向延伸。
14.根据本公开实施例的摄像装置包括：半导体基板，所述半导体基板包括被构造为对入射光进行光电转换的光电转换部、被构造为累积由所述光电转换部光电转换的电荷的电荷保持部、和被构造为读取所述电荷的读取电路；遮光层，所述遮光层设置在所述半导体基板的一个主表面上；触点，所述触点贯穿所述遮光层并且沿垂直于所述半导体基板的所述一个主表面的方向延伸；和触点配线层，所述触点配线层电连接所述触点和设置于所述半导体基板上的场效应晶体管的源极或漏极。所述半导体基板的所述一个主表面包括电荷累积区域和非电荷累积区域，所述电荷累积区域至少包括所述光电转换部和所述电荷保持部，所述非电荷累积区域包括所述读取电路。所述触点配线层延伸到所述非电荷累积区域，
并且电连接到所述非电荷累积区域中的所述触点。
15.根据本公开实施例的摄像装置能够更有效地阻挡反射光进入光电转换部或电荷保持部等。以这种方式，根据本公开实施例的摄像装置能够抑制例如由内部反射光引起的新电荷的产生。
附图说明
16.[图1]图1是说明应用了根据本公开的技术的摄像装置的整体构造的示意性说明图。
[0017]
[图2]图2是示出了根据本公开的第一实施例的摄像装置中的像素构造的纵向横截面图。
[0018]
[图3]图3是示出了根据同一实施例的突出部的第一构造示例的纵向横截面图。
[0019]
[图4a]图4a是说明根据第一构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0020]
[图4b]图4b是说明根据第一构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0021]
[图4c]图4c是说明根据第一构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0022]
[图4d]图4d是说明根据第一构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0023]
[图5]图5是示出了根据同一实施例的突出部的第二构造示例的纵向横截面图。
[0024]
[图6a]图6a是说明根据第二构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0025]
[图6b]图6b是说明根据第二构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0026]
[图6c]图6c是说明根据第二构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0027]
[图6d]图6d是说明根据第二构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0028]
[图6e]图6e是说明根据第二构造示例的突出部的形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0029]
[图7]图7是示出了根据同一实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0030]
[图8]图8是示出了根据同一实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0031]
[图9]图9是示出了根据同一实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0032]
[图10]图10是示出了根据同一实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0033]
[图11]图11是示出了根据本公开的第二实施例的摄像装置的像素的示例的平面
图。
[0034]
[图12]图12是示出了沿着图11中的切割线c-cc截取的截面结构的纵向横截面图。
[0035]
[图13]图13是示出了图12所示的截面结构的变形例的纵向横截面图。
[0036]
[图14a]图14a是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0037]
[图14b]图14b是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0038]
[图14c]图14c是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0039]
[图14d]图14d是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0040]
[图14e]图14e是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0041]
[图14f]图14f是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0042]
[图14g]图14g是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0043]
[图14h]图14h是说明触点配线层的第一形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0044]
[图15a]图15a是说明触点配线层的第二形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0045]
[图15b]图15b是说明触点配线层的第二形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0046]
[图15c]图15c是说明触点配线层的第二形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0047]
[图15d]图15d是说明触点配线层的第二形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0048]
[图15e]图15e是说明触点配线层的第二形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0049]
[图15f]图15f是说明触点配线层的第二形成方法的步骤的纵向横截面图。
[0050]
[图16]图16是示出了根据同一实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0051]
[图17]图17是示出了根据同一实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0052]
[图18]图18是示出了根据同一实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0053]
[图19]图19是示出了包括根据本公开的第一或第二实施例的摄像装置的摄像系统的示意性构造的示例的框图。
[0054]
[图20]图20示出了由图19所示的摄像系统执行的摄像操作的流程图的示例。
[0055]
[图21]图21是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。
[0056]
[图22]图22是示出了车外信息检测单元和摄像单元的安装位置的示例的说明图。
[0057]
[图23]图23是示出了内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。
[0058]
[图24]图24是示出了摄像头和ccu的功能构造的示例的框图。
具体实施方式
[0059]
下面将参考附图详细说明根据本公开的实施例。下面描述的实施例是本公开的具体示例。根据本公开的技术不限于以下方式。另外，本公开的各个图中所示的各组成元件的布置、尺寸和尺寸比例等不限于各个图中所示的那些。
[0060]
注意，将按以下顺序进行说明。
[0061]
1.摄像装置的整体构造
[0062]
2.第一实施例
[0063]
2.1.像素构造
[0064]
2.2.突出部的构造示例
[0065]
2.3.变形例
[0066]
3.第二实施例
[0067]
3.1.像素构造
[0068]
3.2.触点配线层的构造示例
[0069]
3.3.触点配线层的形成方法
[0070]
3.4.变形例
[0071]
4.应用例
[0072]
《1.摄像装置的整体构造》
[0073]
首先将参考图1说明应用了根据本公开的技术的摄像装置的整体构造。图1是说明应用了根据本公开的技术的摄像装置的整体构造的示意性说明图。
[0074]
如图1所示，例如，应用了根据本公开的技术的摄像装置1包括：像素阵列单元3(其中，像素2以矩阵方式二维排列)、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8。
[0075]
例如，像素阵列单元3、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8设置在硅(si)等半导体基板上。像素阵列单元3、垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8可以设置在一个半导体基板上，或者可以分成两个或更多个组并设置在两个或更多个半导体基板上，每个半导体基板上设置一个组。
[0076]
每个像素2包括光电转换部和将光电转换部产生的电荷转换为像素信号的像素电路。例如，光电转换部包括光电二极管。例如，像素电路包括四个mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)，例如传输晶体管、放大晶体管、选择晶体管和复位晶体管。
[0077]
此外，每个像素2还可以包括用于实现全局快门操作的电荷保持部。全局快门操作是对摄像有效的所有像素2同时开始曝光并且同时结束曝光的快门操作。电荷保持部能够在从相应的像素2提取像素信号之前临时保持通过所有像素同时执行的曝光而光电转换的电荷。
[0078]
注意，像素2可以具有像素共享结构。像素共享结构是其中像素电路的一部分或全部由相邻的多个像素2共用的结构。例如，相邻的多个像素2可以共用放大晶体管、选择晶体管和复位晶体管。在这种情况下，相邻的多个像素2分别包括光电二极管、传输晶体管、由相邻的多个像素2共用的一个浮动扩散部、一个以类似方式被共用的放大晶体管、一个以类似方式被共用的选择晶体管和一个以类似方式被共用的复位晶体管。
[0079]
控制电路8控制摄像装置1的各个单元的操作。具体地，控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟产生时钟信号和控制信号，时钟信号和控制信号是垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等的操作参考。此外，控制电路8将所产生的时钟信号和控制信号输出到垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等。
[0080]
例如，垂直驱动电路4包括移位寄存器等。垂直驱动电路4选择像素驱动配线10，并且以行为单位将脉冲信号提供给所选择的像素驱动配线10以驱动像素2。具体地，垂直驱动电路4以行为单位在垂直方向上依次选择性地扫描像素阵列单元3中所包括的每个像素2。
以这种方式，垂直驱动电路4能够从每个像素2提取与光电转换的电荷量相对应的像素信号，并且将该像素信号提供给列信号处理电路5。
[0081]
列信号处理电路5是针对像素阵列单元3的每列像素2设置的，并且列信号处理电路5针对每列像素2对从像素2输出的像素信号执行噪声去除处理等。例如，每个列信号处理电路5可以对像素信号执行用于去除像素2特有的固定模式噪声的相关双采样(cds)处理以及模数(ad)转换处理等。
[0082]
例如，水平驱动电路6包括移位寄存器等。水平驱动电路6依次输出水平扫描脉冲以依次选择每个列信号处理电路5，并且使每个所选择的列信号处理电路5将像素信号输出到水平信号线11。
[0083]
输出电路7将从每个列信号处理电路5经由水平信号线11依次提供的像素信号输出到摄像装置1的外部。例如，输出电路7可以对从每个列信号处理电路5提供的像素信号执行各种数字信号处理等，例如缓冲、黑电平调整和列差异校正，然后将经过信号处理的像素信号输出到摄像装置1的外部。
[0084]
具有上述构造的摄像装置1是所谓的列ad型互补mos(cmos)图像传感器，其中针对每列像素2设置用于执行cds处理和ad转换处理的列信号处理电路5。
[0085]
例如，根据本公开的技术适用于具有上述构造的摄像装置1。根据本公开的技术，摄像装置1能够通过有效地遮挡在摄像装置1内部产生的杂散光来抑制该杂散光进入光电转换部或电荷保持部。根据该构造，在应用了根据本公开的技术的摄像装置1中，能够进一步抑制相邻像素2之间的串扰等。
[0086]
《2.第一实施例》
[0087]
(2.1.像素构造)
[0088]
接下来，将参考图2说明根据本公开的第一实施例的摄像装置1中的像素2的构造。图2是示出了根据本实施例的摄像装置1中的像素2的构造的纵向横截面图。
[0089]
如图2所示，摄像装置1例如包括半导体基板30和多层配线层20。
[0090]
半导体基板30是包括硅等半导体的基板。例如，半导体基板30包括每个像素2的光电转换部(pd)和电荷保持部(mem)32。例如，光电转换部31和电荷保持部32可以包括设置在半导体基板30的第一导电类型(例如，p型)区域内的第二导电类型(例如，n型)区域。
[0091]
光电转换部31例如是光电二极管，并且通过对入射到像素2的光进行光电转换而产生电荷。另外，电荷保持部32是能够保持光电转换部31产生的电荷的区域。电荷保持部32能够在从依次驱动像素2到读出像素信号的时间段内临时保持光电转换部31产生的电荷。因此，摄像装置1能够通过使用针对每个像素2设置的电荷保持部32，来实现所有像素同时进行曝光的全局快门操作。
[0092]
多层配线层20设置在半导体基板30的与光接收面侧相反的那侧的一个主表面上。例如，多层配线层20包括多个配线层21、用于在层叠方向上使多个配线层21绝缘的多个层间绝缘层22、以及以贯穿层间绝缘层22并电连接多个配线层21的方式设置的多个触点插塞23。例如，多层配线层20包括诸如像素电路中所包括的传输晶体管、放大晶体管、选择晶体管和复位晶体管等的晶体管tr以及用于电连接各个晶体管tr的配线。
[0093]
此外，在半导体基板30中设置有电荷保持部32的区域的下方，在多层配线层20中设置有用于控制向电荷保持部32传输电荷或从电荷保持部32提取电荷的传输晶体管的栅
电极25。传输晶体管的栅电极25经由触点插塞26电连接到配线层21，并且能够通过使用从配线层21施加的电压来控制向电荷保持部32传输电荷或从电荷保持部32提取电荷。
[0094]
在杂散光等进入其中临时保持有电荷的电荷保持部32的情况下，电荷保持部32中保持的电荷量可能由于电荷保持部32中新电荷的产生而增加。因此，根据摄像装置1，通过在半导体基板30中设置遮光结构33以及在多层配线层20中设置配线遮光膜24来抑制光进入电荷保持部32。
[0095]
例如，遮光结构33包括第一遮光膜33a、第二遮光膜33b和第三遮光膜33c，并且遮光结构33被设置成通过钨(w)等遮光金属来覆盖设置有电荷保持部32的区域。
[0096]
第一遮光膜33a设置在电荷保持部32与光电转换部31之间，并且在半导体基板30的厚度方向上延伸。第一遮光膜33a被设置用于防止尚未被光电转换部31吸收就已经透过半导体基板30的光进入电荷保持部32。
[0097]
第二遮光膜33b被设置成在半导体基板30的与设置有电荷保持部32的区域相对应的一个主表面上沿面内方向(in-plane direction)延伸。第二遮光膜33b能够防止已经从半导体基板30的光接收面侧进入的光直接或间接地进入电荷保持部32。
[0098]
第三遮光膜33c设置在相邻像素2的光电转换部31与电荷保持部32之间。第三遮光膜33c能够在光进入相邻像素2并穿过半导体基板30之后防止光进入电荷保持部32。
[0099]
配线遮光膜24被设置用于从多层配线层20侧覆盖传输晶体管的栅电极25。配线遮光膜24能够防止尚未被光电转换部31吸收就透过半导体基板30并在配线层21上被反射的光从多层配线层20侧进入电荷保持部32。
[0100]
配线遮光膜24还包括开口24a，该开口24a用于将触点插塞26连接到传输晶体管的栅电极25。在这种情况下，在配线层21上反射的光有可能经由触点插塞26穿过的开口24a进入电荷保持部32。
[0101]
因此，根据本实施例，在电连接到传输晶体管的栅电极25的触点插塞26上设置突出部27，该突出部27在半导体基板30的面内方向上突出并覆盖开口24a。具体地，突出部27设置在比形成有开口24a的区域大的区域中，并且被设置成在半导体基板30的一个主表面的平面图中与设置有配线遮光膜24的区域部分重叠。根据该构造，电荷保持部32能够使用配线遮光膜24和突出部27两者来双重遮挡来自多层配线层20侧的反射光。因此，根据本实施例，通过抑制杂散光进入电荷保持部32，抑制了相邻像素2之间的串扰或抑制了分辨率或色彩再现特性的降低等。
[0102]
注意，在半导体基板30的光接收面侧的一个主表面上设置有包括具有高透光率的绝缘材料的层间绝缘层41。例如，层间绝缘层41可以包括可见光带中的光的透射率为大约70％以上的绝缘材料。可替代地，层间绝缘层41可以包括折射率小于半导体基板30的折射率的绝缘材料，以抑制入射光的反射。
[0103]
例如，层间绝缘层41可以包括如下的绝缘材料，例如氧化硅(sio2)、氮化硅(sin)、氮氧化硅(sion)、氧化铪(hfo2)、氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)、氧化钽(ta2o5)、氧化钛(tio2)、氧化镧(la2o3)、氧化镨(pr2o3)、氧化铈(ceo2)、氧化钕(nd2o3)、氧化钷(pm2o3)、氧化钐(sm2o3)、氧化铕(eu2o3)、氧化钆(gd2o3)、氧化铽(tb2o3)、氧化镝(dy2o3)、氧化钬(ho2o3)、氧化铥(tm2o3)、氧化镱(yb2o3)、氧化镥(lu2o3)和氧化钇(y2o3)。
[0104]
在层间绝缘层41的光接收面侧还设置有子芯片上透镜(sub on-chip lens)42。子
芯片上透镜42被设置为凸透镜，其使进入像素2的光集中以实现光有效地进入光电转换部31。例如，子芯片上透镜42可以包括透明有机树脂，例如苯乙烯基树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物基树脂和硅氧烷基树脂，以实现可见光带中的70％以上的光透射率。另外，子芯片上透镜42可以被嵌入包含有机树脂等的平坦化膜43中。
[0105]
像素2之间的形成在层间绝缘层41、子芯片上透镜42和平坦化膜43中的像素分离结构46被设置成贯穿层间绝缘层41、子芯片上透镜42和平坦化膜43。例如，像素分离结构46包括诸如钨(w)等具有遮光性的金属。像素分离结构46能够通过在像素2之间遮挡斜向进入的光来抑制相邻像素2之间的串扰。
[0106]
在平坦化膜43的光接收面侧还设置有主芯片上透镜(main on-chip lens)45，其中在主芯片上透镜45与平坦化膜43之间插有滤色器层44。主芯片上透镜45能够与子芯片上透镜42协作，增强像素2中进入光电转换部31的入射光的光集中。
[0107]
例如，滤色器层44可以通过将包括红色、绿色或蓝色颜料或染料的树脂施加到平坦化膜43的光接收面侧来形成。例如，滤色器层44可以设置成使得红色、绿色和蓝色中的相应颜色具有拜耳阵列，或者可以设置成使得红色、绿色和蓝色中的相应颜色具有其他排列。
[0108]
与子芯片上透镜42类似，主芯片上透镜45被设置为凸透镜，其使进入像素2的入射光集中以实现光有效地进入光电转换部31。例如，主芯片上透镜45可以包括透明有机树脂，例如苯乙烯基树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物基树脂和硅氧烷基树脂，以实现可见光带中的70％以上的光透射率。
[0109]
根据本实施例的摄像装置1，在电连接至传输晶体管的栅电极25的触点插塞26上设置有在半导体基板30的面内方向上突出的突出部27，该传输晶体管控制电荷保持部32所保持的电荷的进出。根据这种构造，突出部27能够覆盖设置在配线遮光膜24中的用于使触点插塞26通过的开口24a。因此，能够进一步抑制进入电荷保持部32的杂散光。
[0110]
(2.2.突出部的构造示例)
[0111]
接下来，将参考图3和图4a至图4d说明设置在触点插塞26上的突出部27的具体构造示例。
[0112]
(第一构造示例)
[0113]
首先，将参考图3说明突出部27的第一构造示例。图3是示出了突出部27的第一构造示例的纵向横截面图。在图3中，从与图相对侧观看时的向下的方向对应于朝向半导体基板30侧(即，光接收面侧)的方向，而从与图相对侧观看时的向上的方向对应于朝向多层配线层20侧的方向。
[0114]
如图3所示，控制电荷保持部32所保持的电荷的进出的传输晶体管可以设置为嵌入型场晶体管，该嵌入型场晶体管例如包括嵌入半导体基板30中的栅电极250。
[0115]
栅电极250例如包括多晶硅等，并且包括设置在半导体基板30的一个主表面上的平坦部250a以及挖进半导体基板30中的挖入部250b。设置有栅电极绝缘膜251以覆盖栅电极250，该栅电极绝缘膜251设置在栅电极250与半导体基板30之间的界面上并包含氧化硅等。此外，将导电杂质引入半导体基板30的预定区域中，以在半导体基板30中形成沟道作为来自电荷保持部32的电荷传输路径。
[0116]
在栅电极250的平坦部250a的侧面上设置有侧壁绝缘膜252。该侧壁绝缘膜252包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料，并且用于高度精确地控制半导体基板30的
引入了导电杂质的区域。例如，通过以覆盖栅电极250的平坦部250a的上表面的方式形成包括绝缘材料的绝缘层，然后各向异性地垂直蚀刻该绝缘层，从而制造出侧壁绝缘膜252。
[0117]
在栅电极250的平坦部250a的上表面上依次设置第一绝缘层223和第二绝缘层224。具体地，第一绝缘层223和第二绝缘层224均匀地设置在半导体基板30上，并且形成为覆盖栅电极250的平坦部250a和侧壁绝缘膜252。第一绝缘层223和第二绝缘层224可以包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料。
[0118]
在第二绝缘层224上设置有配线遮光膜240。具体地，配线遮光膜240包括钨等遮光金属材料，并且设置在第二绝缘层224上。另外，在栅电极250的平坦部250a上方的配线遮光膜240中设置有开口240a，该开口240a使电连接到栅电极250的触点插塞能够通过。注意，在配线遮光膜240的上表面上可以设置阻挡层241，以抑制形成配线遮光膜240的金属材料扩散。例如，阻挡层241可以包括钛、钽、氮化钛或氮化钽等。
[0119]
在配线遮光膜240上设置有第三绝缘层221。第三绝缘层221均匀地设置在半导体基板30的一个主表面上，并且被形成为沿着配线遮光膜240的形状覆盖配线遮光膜240的上表面和配线遮光膜240的开口240a的内侧。第三绝缘层221可以包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料。
[0120]
第一触点插塞270被设置成通过形成于配线遮光膜240中的开口并贯穿第一绝缘层223、第二绝缘层224和第三绝缘层221以电连接到栅电极250。具体地，第一触点插塞270包括从栅电极250的平坦部250a的上表面沿半导体基板30的厚度方向延伸到第三绝缘层221的上面的延伸部270b以及沿着第三绝缘层221的形状在半导体基板30的面内方向上突出的突出部270a。
[0121]
突出部270a被设置成覆盖形成于配线遮光膜240中的开口240a，并在半导体基板30的面内方向上与设置有配线遮光膜240的区域重叠。例如，突出部270a可以被设置成从半导体基板30的厚度方向看时在半导体基板30的一个主表面的平面图中覆盖比形成于配线遮光膜240中的开口240a略大的区域。突出部270a可以对称地或不对称地设置在半导体基板30的平面内。包括突出部270a的第一触点插塞270可以包括诸如钨等遮光金属材料。
[0122]
此外，以在半导体基板30的整个表面上延伸的方式设置有第四绝缘层222，使得第一触点插塞270嵌入第四绝缘层222中。第四绝缘层222可以包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料。
[0123]
在第一触点插塞270的突出部270a上设置有第二触点插塞260，第二触点插塞260贯穿第四绝缘层222。例如，第二触点插塞260可以与第一触点插塞270的延伸部270b同轴地设置在突出部270a上。第二触点插塞260电连接第一触点插塞270和配线层21。以这种方式，从配线层21经由第一触点插塞270和第二触点插塞260向栅电极250施加电位。注意，第二触点插塞260的表面上可以设置有阻挡层261，以抑制形成第二触点插塞260的金属材料的扩散。例如，阻挡层261可以包括钛、钽、氮化钛或氮化钽等。
[0124]
接下来，将参考图4a至图4d说明根据图3所示的第一构造示例的突出部270a的形成方法。图4a至图4d是说明根据第一构造示例的突出部270a的形成方法的各个步骤的纵向横截面图。
[0125]
首先，通过使用已知的方法，如图4a所示，形成栅电极绝缘膜251和栅电极250，然后在半导体基板30上形成侧壁绝缘膜252、第一绝缘层223和第二绝缘层224。随后，在第二
绝缘层224上形成配线遮光膜240，然后在包括在稍后步骤中要形成第一触点插塞270的区域的区域中，形成开口240a。此外，在配线遮光膜240和第二绝缘层224上均匀地形成第三绝缘层221。
[0126]
随后，如图4b所示，使用干蚀刻，在配线遮光膜240的开口240a内部形成贯穿第三绝缘层221、第二绝缘层224和第一绝缘层223以露出栅电极250的触点开口271。
[0127]
此后，如图4c所示，在第三绝缘层221上形成钨等遮光材料，以用遮光材料填充触点开口271。随后，通过蚀刻除去一部分遮光材料，从而形成第一触点插塞270。例如，从第三绝缘层221的上侧除去遮光材料，使得形成有第一触点插塞270的突出部270a的区域的一部分和形成有配线遮光膜240的区域的一部分在半导体基板30的厚度方向上彼此重叠。以这种方式，制造出包括作为延伸部270b而形成在触点开口271内部的遮光材料以及作为突出部270a而形成在第三绝缘层221上的遮光材料的第一触点插塞270。
[0128]
此后，如图4d所示，使用化学气相沉积(cvd)等均匀地形成第一触点插塞270和第三绝缘层221上的第四绝缘层222，然后通过化学机械抛光(cmp)使第四绝缘层222平坦化。此后，通过蚀刻等形成贯穿第四绝缘层222以露出第一触点插塞270的开口，然后用钨等填充开口并形成第二触点插塞260。随后，形成电连接到第二触点插塞260的配线层21。
[0129]
根据第一构造示例的突出部270a能够通过上述步骤制造。根据第一构造示例的突出部270a，第一触点插塞270的突出部270a设置在相对于配线遮光膜240而言与设置半导体基板30的一侧相反的那侧(即，图3中的上侧)。根据第一构造示例，在从半导体基板30的厚度方向观察的平面图中，配线遮光膜240的形成在栅电极250上方的开口240a被第一触点插塞270的突出部270a无间隙地遮挡。因此，突出部270a能够在半导体基板30的厚度方向上遮挡形成于配线遮光膜240中的开口240a，并提供电连接到栅电极250的第一触点插塞270。因此，突出部270a能够抑制杂散光从多层配线层20传播到半导体基板30。
[0130]
(第二构造示例)
[0131]
接下来，将参考图5说明突出部27的第二构造示例。图5是示出了突出部27的第二构造示例的纵向横截面图。在图5中，从与图相对的一侧看时向下的方向对应于朝向半导体基板30侧(即，光接收面侧)的方向，而从与图相对的一侧看时向上的方向对应于朝向多层配线层20侧的方向。
[0132]
如图5所示，第二构造示例与第一构造示例的不同之处在于，第一触点插塞270的突出部270a设置在相对于配线遮光膜240而言的设置有半导体基板30的那侧(即，图5中的下侧)。注意，如参考图3所述地那样构造栅电极250、栅电极绝缘膜251、侧壁绝缘膜252、第一绝缘层223、第二绝缘层224和第四绝缘层222。因此，在此省略相同的说明。
[0133]
在第二绝缘层224上，与栅电极250的平坦部250a相对应地设置有第一触点插塞270，并且第一触点插塞270电连接到栅电极250。第一触点插塞270包括以贯穿第一绝缘层223和第二绝缘层224的方式设置的延伸部270b以及设置于第二绝缘层224上的且被形成为在半导体基板30的面内方向上突出的突出部270a。
[0134]
突出部270a设置在比开口240a更大的区域中，开口240a设置在配线遮光膜240中并使第二触点插塞260能够通过开口240a。例如，突出部270a可以设置在与栅电极250的平坦部250a的上表面相对应的平坦区域中。突出部270a可以对称地或不对称地设置在半导体基板30的平面内。包括突出部270a的第一触点插塞270可以包括钨等遮光金属材料。
[0135]
此外，在第二绝缘层224和第一触点插塞270的突出部270a上设置有第三绝缘层221。第三绝缘层221均匀地设置在半导体基板30的一个主表面上，并且被形成为覆盖包括第一触点插塞270的突出部270a的栅电极250。第三绝缘层221可以包括诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料。
[0136]
在第三绝缘层221上设置有配线遮光膜240。具体地，在第三绝缘层221上设置有包括钨等遮光金属材料的配线遮光膜240。另外，在栅电极250的平坦部250a上方，在配线遮光膜240中设置有用于使电连接到栅电极250的触点插塞能够通过的开口240a。设置于配线遮光膜240中的开口240a可以形成在比设置有第一触点插塞270的突出部270a的区域略小的区域中。注意，阻挡层241可以设置在配线遮光膜240的上表面上，以抑制形成配线遮光膜240的金属材料扩散。例如，阻挡层241可以包括钛、钽、氮化钛或氮化钽等。
[0137]
在第一触点插塞270的突出部270a上设置有第二触点插塞260，该第二触点插塞260通过配线遮光膜240的开口240a并且贯穿第三绝缘层221和第四绝缘层222。例如，第二触点插塞260可以与第一触点插塞270的延伸部270b同轴地设置在突出部270a上。第二触点插塞260电连接第一触点插塞270和配线层21。以这种方式，从配线层21经由第一触点插塞270和第二触点插塞260向栅电极250施加电位。注意，可以在第二触点插塞260的表面上设置阻挡层261，以抑制形成第二触点插塞260的金属材料扩散。例如，阻挡层261可以包括钛、钽、氮化钛或氮化钽等。
[0138]
接下来，将参考图6a至图6e说明根据图5所示的第二构造示例的突出部270a的形成方法。图6a至图6e是说明根据第二构造示例的突出部270a的形成方法的各个步骤的纵向横截面图。
[0139]
首先，通过使用已知的方法，如图6a所示，形成栅电极绝缘膜251和栅电极250，然后在半导体基板30上形成侧壁绝缘膜252、第一绝缘层223和第二绝缘层224。
[0140]
随后，如图6b所示，使用干蚀刻，形成贯穿第二绝缘层224和第一绝缘层223以露出栅电极250的触点开口271。
[0141]
此后，如图6c所示，在第二绝缘层224上形成钨等遮光材料，以用遮光材料填充触点开口271。随后，通过蚀刻除去除栅电极250的上表面以外的区域中的遮光材料并形成第一触点插塞270。以这种方式，制造出包括作为延伸部270b而形成在触点开口271内部的遮光材料以及作为突出部270a而形成在第二绝缘层224上的遮光材料的第一触点插塞270。
[0142]
此后，如图6d所示，在第一触点插塞270和第二绝缘层224上均匀地形成第三绝缘层221。随后，在第三绝缘层221上形成配线遮光膜240，然后在包括将要形成与栅电极250连接的第二触点插塞260的区域的区域中形成开口240a。
[0143]
此后，如图6e所示，使用化学气相沉积(cvd)等均匀地形成配线遮光膜240和第三绝缘层221上的第四绝缘层222，然后通过化学机械抛光(cmp)使第四绝缘层222平坦化。此后，通过蚀刻等形成贯穿第三绝缘层221和第四绝缘层222以露出第一触点插塞270的开口，然后用钨等填充开口并形成第二触点插塞260。随后，形成电连接到第二触点插塞260的配线层21。
[0144]
根据第二构造示例的突出部270a能够通过上述步骤制造。根据第二构造示例的突出部270a，第一触点插塞270的突出部270a设置在相对于配线遮光膜240而言的设置有半导体基板30的那侧(即，图5中的下侧)。根据第二构造示例，类似于第一构造示例，在从半导体
基板30的厚度方向观察的平面图中，配线遮光膜240的形成在栅电极250上的开口240a被第一触点插塞270的突出部270a无间隙地遮挡。因此，突出部270a能够抑制杂散光从多层配线层20传播到半导体基板30。
[0145]
(2.3.变形例)
[0146]
接下来，将参考图7至图10说明根据本实施例的摄像装置1的变形例。根据本实施例的技术适用于包括图2所示的电荷保持部32并实现全局快门操作的摄像装置1以外的装置。图7至图10分别是示出了根据本实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0147]
例如，如图7所示，根据本实施例的技术也适用于通过使用具有预定容量的浮动扩散区域(fd)34而不是电荷保持部32来实现全局快门操作的摄像装置。
[0148]
根据图7所示的摄像装置，设置浮动扩散区域34来代替电荷保持部32。因此，不设置遮光结构33和配线遮光膜24。另外，像素分离结构46包括像素绝缘膜46a和像素限定膜46b。像素绝缘膜46a包括绝缘材料并且以在半导体基板30的厚度方向上延伸以使像素2彼此电隔离的方式设置。像素限定膜46b包括遮光的钨等，并且限定像素2的范围。
[0149]
根据如上构造的摄像装置，突出部27设置在与场效应晶体管的栅电极25连接的触点插塞26上，所述栅电极25控制电荷进入浮动扩散区域34和电荷离开浮动扩散区域34。根据这种构造，突出部27能够遮挡浮动扩散区域34，使其免受透过半导体基板30并在相邻像素2中的配线层21上反射的光的影响。因此，即使在如上构造的摄像装置中，突出部27也能够抑制相邻像素2之间的串扰。
[0150]
此外，如图8所示，根据本实施例的技术还适用于包括在半导体基板30的厚度方向上层叠在光电转换部31上的电荷保持部32的摄像装置。
[0151]
根据图8所示的摄像装置，遮光结构33设置在电荷保持部32与光电转换部之间以及电荷保持部32的侧面。另外，像素分离结构46包括像素绝缘膜46a和像素限定膜46b。像素绝缘膜46a包括绝缘材料，并且被设置为在半导体基板30的厚度方向上延伸以使像素2彼此电隔离。此外，包括具有遮光性的钨等的像素限定膜46b限定像素2的范围，并且在设置有子芯片上透镜42的区域中防止反射光等进入相邻像素2。
[0152]
根据如上构造的摄像装置，突出部27设置在与场效应晶体管的栅电极25电连接的触点插塞26上，所述栅电极25控制电荷进入浮动扩散区域34和电荷离开浮动扩散区域34。根据这种构造，突出部27能够遮挡电荷保持部32，使其避免通过半导体基板30并在相邻像素2中的配线层21上反射的光。因此，即使在如上构造的摄像装置中，突出部27也能够抑制相邻像素2之间的串扰。
[0153]
此外，如图9所示，根据本实施例的技术还适用于用作车载设备并且包括不同尺寸像素的混合的摄像装置。包括不同尺寸像素的混合的摄像装置能够执行这样的操作：在明亮环境中使用小像素的像素信号，而在黑暗环境中使用大像素的像素信号。因此，包括不同尺寸像素的混合的摄像装置能够扩展光量的可检测动态范围。
[0154]
根据图9所示的摄像装置，不设置电荷保持部32。因此，不设置遮光结构33和配线遮光膜24。另外，像素分离结构46包括像素绝缘膜46a和像素限定膜46b。像素绝缘膜46a包括绝缘材料并且以在半导体基板30的厚度方向上延伸以使像素2彼此电隔离的方式设置。像素限定膜46b包括遮光钨等，并且限定像素2的范围。
[0155]
根据如上构造的摄像装置，突出部27设置在与设置于像素2之间的场效应晶体管
的栅电极25电连接的触点插塞26上。根据包括不同尺寸像素的混合的摄像装置，像素2之间的场效应晶体管的存在或不存在根据像素2的排列而切换。在这种情况下，像素2之间的遮光性可能因像素2之间的场效应晶体管的存在而降低。
[0156]
根据本实施例的技术，突出部27被设置用于遮挡透过半导体基板30并在相邻像素2中的配线层21上反射的光。在这种情况下，能够抑制存在场效应晶体管的像素2之间的遮光性降低。因此，即使在如上构造的摄像装置中，突出部27也能够抑制相邻像素2之间的串扰。
[0157]
此外，如图10所示，根据本实施例的技术还适用于背面照射型摄像装置。
[0158]
根据图10所示的摄像装置，未设置电荷保持部32。因此，不设置遮光结构33和配线遮光膜24。另外，像素分离结构46包括像素绝缘膜46a和像素限定膜46b。像素绝缘膜46a包括绝缘材料，并且以在半导体基板30的厚度方向上延伸以使像素2彼此电隔离的方式设置。此外，包括具有遮光性的钨等的像素限定膜46b限定像素2的范围，并且在设置有子芯片上透镜42的区域中防止反射光等进入相邻像素2。
[0159]
根据如上构造的摄像装置，突出部27设置在与设置于像素2之间的场效应晶体管的栅电极25电连接的触点插塞26上。根据背面照射型摄像装置，多层配线层20设置在相对于光电转换部31而言的与光接收面侧相反的那侧。例如，设置在多层配线层20中的配线层21的布局根据像素2的排列方向而变化。在这种情况下，在多层配线层20的配线层21上反射的光量根据像素2的排列方向等而变化。因此，根据配线层21的布局，每个像素2可能会产生分辨率差异或亮度差异。
[0160]
根据本实施例的技术，突出部27被设置用于遮挡透过半导体基板30并且在相邻像素2中的配线层21上反射的光。在这种情况下，能够减少由杂散光引起的相邻像素2之间的串扰。因此，突出部27能够抑制由配线层21的布局所产生的每个像素2的分辨率差异或亮度差异。
[0161]
《3.第二实施例》
[0162]
(3.1.像素构造)
[0163]
接下来，将参考图11说明根据本公开的第二实施例的摄像装置中的像素2的构造。图11是示出了根据本实施例的摄像装置的像素2的示例的平面图。
[0164]
如图11所示，像素2包括作为光电转换部70的光电二极管，该光电二极管包括在半导体基板51中形成的第一导电类型(例如，p型)区域内的第二导电类型(例如，n型)区域。光电转换部70能够通过光电转换产生与入射光相对应的电荷量并累积电荷量。
[0165]
另外，像素2包括第一传输栅极(栅电极61)、电荷保持部71、第二传输栅极(栅电极62)、浮动扩散区域72、复位晶体管(栅电极63)、放大晶体管(栅电极64)和选择晶体管(栅电极65)。
[0166]
第一传输栅极的栅电极61设置在电荷保持部71上部的光电转换部70与电荷保持部71之间，栅电极绝缘膜介于栅电极61与光电转换部70之间和栅电极61与电荷保持部71之间。在第一传输栅极中，传输脉冲经由触点被施加到栅电极61，以将累积在光电转换部70中的电荷传输到电荷保持部71。
[0167]
电荷保持部71设置在第一传输栅极的栅电极61的下方，并且电荷保持部71通过在半导体基板51的第一导电类型(例如，p类型)区域内形成第二导电类型(例如，n型)区域而
产生。电荷保持部71临时保持由第一传输栅极从光电转换部70传输的电荷。
[0168]
第二传输栅极的栅电极62设置在电荷保持部71与浮动扩散区域72之间，栅电极绝缘膜介于栅电极62与电荷保持部71之间和栅电极62与浮动扩散区域72之间。在第二传输栅极中，传输脉冲经由触点被施加到栅电极62，以将电荷保持部71中保持的电荷传输到浮动扩散区域72。
[0169]
浮动扩散区域72是半导体基板51的第二导电类型(例如，n型)区域，并且累积电荷以将所累积的电荷转换为电压。触点73经由触点配线层83电连接到浮动扩散区域72。
[0170]
复位晶体管的栅电极63与浮动扩散区域72相邻设置。在复位晶体管中，源极电连接到浮动扩散区域72，漏极经由触点74电连接到电源，触点74设置有介于漏极与触点74之间的触点配线层84。在复位晶体管中，复位脉冲经由触点被施加到栅电极63，以将电荷从浮动扩散区域72排出到电源并复位浮动扩散区域72。
[0171]
放大晶体管的栅电极64设置在触点配线层84的与复位晶体管的栅电极63相反的那侧。在放大晶体管中，源极电连接到选择晶体管的漏极，漏极经由触点74电连接到电源，触点74设置有介于漏极与触点74之间的触点配线层84。在放大晶体管中，浮动扩散区域72经由触点电连接到栅电极64。
[0172]
选择晶体管的栅电极65与放大晶体管的栅电极64相邻设置。在选择晶体管中，源极经由触点75电连接到垂直信号线，触点75设置有介于源极与触点75之间的触点配线层85，漏极电连接到放大晶体管的源极。在选择晶体管中，选择脉冲经由触点被施加到栅电极64，以选择像素2作为读取像素信号的目标。响应于选择晶体管的导通，放大晶体管经由选择晶体管、触点配线层85和触点75将与浮动扩散区域72中累积的电荷相对应的像素信号输出到垂直信号线。
[0173]
像素2还包括电荷排出栅极(栅电极66)和电荷排出部76。
[0174]
电荷排出栅极的栅电极66设置在光电转换部70与电荷排出部76之间，栅电极绝缘膜介于栅电极66与光电转换部70之间和栅电极66与电荷排出部76之间。在电荷排出栅极中，控制脉冲经由触点被施加到栅电极66，以将光电转换部70中累积的电荷传输到电荷排出部76。
[0175]
电荷排出部76设置在半导体基板51的第二导电类型(例如，n型)区域中，并经由触点配线层86和触点77电连接到电源。电荷排出栅极和电荷排出部76能够在像素2的曝光完成后的像素信号读出时段内防止光电转换部70的饱和和由饱和引起的电荷溢出。
[0176]
虽然图11中未示出，但是在像素2的上表面上隔着绝缘层设置有包括钨等的遮光膜。例如，遮光膜分别在与光电转换部70的光接收部相对应的区域和形成有各触点的区域中具有开口。遮光膜能够抑制由于光进入光电转换部70以外的电荷保持部71和浮动扩散区域72等而在像素信号中产生的噪声。
[0177]
然而，杂散光可能经由形成于遮光膜中以使各触点能够通过的开口进入半导体基板51的电荷累积区域。电荷累积区域是设置在像素2中并且包括能够累积电荷的光电转换部70、电荷保持部71和浮动扩散区域72的区域。在电荷累积区域中，由于光的进入而可能通过在半导体基板51内引起的光电转换产生新的电荷。因此，在电荷累积区域中，抑制进入半导体基板51的反射光很重要。
[0178]
根据本实施例的摄像装置，触点设置在电荷累积区域以外的区域中，以在遮光膜
中的电荷累积区域以外的区域中形成开口，由此进一步抑制光进入电荷累积区域中的半导体基板51。具体地，电连接到浮动扩散区域72的触点73设置在元件分离层等非电荷累积区域中，并且经由在半导体基板51的面内方向上布线的触点配线层83电连接到浮动扩散区域72。根据这种构造，形成于遮挡膜中的用于设置触点73的开口不位于浮动扩散区域72的上方而位于元件分离层的上方。因此，根据本实施例的摄像装置能够抑制光直接进入浮动扩散区域72。
[0179]
这里的非电荷累积区域是像素2的区域中的除了电荷累积区域以外的区域。具体地，非电荷累积区域是指像素2中包括的且与设置有包含绝缘材料的元件分离层的区域、设置有电极或配线的区域以及设置有在将浮动扩散区域72中的电荷转换为电压之后的阶段中设置的读出电路(即，包括放大晶体管、选择晶体管和复位晶体管的电路)的区域相对应的区域。在这些非电荷累积区域中，不太可能由于光的进入而在像素信号中产生噪声。因此，即使在遮光膜中设有开口的情况下，也降低了光进入的影响。
[0180]
此外，类似于触点73，电连接到半导体基板51的触点74、75和77可以设置在元件分离层等非电荷累积区域中，并且经由触点配线层84、85和86电连接到半导体基板51。这种构造抑制了光经由形成于遮光膜中以使触点74、75和77能够通过的开口直接进入半导体基板51。因此，在光进入半导体基板51并且传播通过半导体基板51之后，能够进一步抑制光进入光电转换部70、电荷保持部71或浮动扩散区域72。
[0181]
(3.2.触点配线层的构造示例)
[0182]
接下来，将参考图12和图13说明触点73和触点配线层83的具体构造示例，同时示出了沿着图11中的切割线c-cc截取的横截面。图12是示出了沿着图11中的切割线c-cc截取的截面结构的纵向横截面图。图13是示出了图12所示的截面结构的变形的纵向横截面图。
[0183]
如图12所示，半导体基板51包括第二导电类型(例如，n型)的浮动扩散区域72。在半导体基板51上设置有包含氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料的第一绝缘层521。在第一绝缘层521上设置有经由插塞580电连接到浮动扩散区域72的触点配线层83。
[0184]
注意，第一绝缘层521用作相邻复位晶体管的栅电极绝缘膜。因此，复位晶体管的栅电极63在cc端侧设置在第一绝缘层521上。
[0185]
例如，触点配线层83延伸至通过在半导体基板51中嵌入氧化硅等形成的元件分离层513的上侧，并且电连接到元件分离层513上的触点73。触点配线层83和插塞580分别包括导电材料。例如，触点配线层83和插塞580可以包括掺杂有高浓度的导电杂质的多晶硅，或者可以包括钨等金属。
[0186]
在触点配线层83和栅电极63上形成有遮光膜530，并且在遮光膜530与触点配线层83和栅电极63之间布置有第二绝缘层522。第二绝缘层522包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料。遮光膜530包括具有遮光性的钨等，并且遮光膜530沿着设置在半导体基板51上的各部件的凹陷和突起设置在像素2的除了光电转换部70的光接收部以外的区域中。
[0187]
遮光膜530包括触点73通过的开口530a。具体地，遮光膜530包括元件分离层513上方的开口530a。触点73通过开口530a并电连接到浮动扩散区域72和触点配线层83。根据这种构造，通过遮光膜530的开口530a的光不直接进入浮动扩散区域72，而是进入触点配线层83和元件分离层513。因此，根据本实施例的技术，能够抑制由杂散光进入浮动扩散区域72所引起的电荷和噪声的产生。
[0188]
注意，在遮光膜530上设置有包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等绝缘材料的第三绝缘层523。
[0189]
此外，如图13所示，可以在触点配线层83的与触点73接触的区域中设置硅化物区域583。
[0190]
硅化物区域583是设置有诸如cosi等金属-硅化合物(所谓的硅化物化合物)的区域。硅化物化合物在可见光带域内的光吸收率高于多晶硅等的吸收率。因此，这样设置的硅化物区域583能够减小经过遮光膜530的开口530a朝向半导体基板51侧的光的透射率。因此，硅化物区域583能够进一步抑制杂散光进入浮动扩散区域72，以及由杂散光产生的电荷和噪声。
[0191]
(3.3.触点配线层的形成方法)
[0192]
(第一形成方法)
[0193]
接下来，将参考图14a至图14h说明图12所示的触点配线层83的第一形成方法。图14a至图14h是说明触点配线层83的第一形成方法的各个步骤的纵向横截面图。第一形成方法是同时形成触点配线层83和栅电极63的方法。
[0194]
首先，如图14a所示，在设置有元件分离层513和浮动扩散区域72的半导体基板51上形成第一绝缘层521。此后，使用图案化的抗蚀剂590，通过蚀刻在第一绝缘层521中形成用于产生插塞580的开口591。
[0195]
随后，如图14b所示，除去抗蚀剂590，然后在第一绝缘层521上形成硅保护层585。结果，在第一绝缘层521中形成的开口591被硅填充，由此产生插塞580。
[0196]
此后，如图14c所示，使用图案化的抗蚀剂592通过蚀刻除去硅保护层585的一部分，以形成在稍后步骤中成为触点配线层83的硅保护层585a以及在稍后步骤中成为栅电极63的硅保护层585b。
[0197]
随后，如图14d所示，使用在与硅保护层585a和585b相对应的区域中具有开口的抗蚀剂594作为掩模，执行导电杂质的注入。以这种方式，导电型杂质被引入硅保护层585a和585b中，使得硅保护层585a和585b导电。结果，硅保护层585b变成了栅电极63。
[0198]
此外，如图14e所示，使用在与形成有硅保护层585a的区域相对应的区域中具有开口的抗蚀剂595作为掩模，执行导电杂质的注入。以这种方式，较高浓度的导电型杂质被引入硅保护层585a中。结果，硅保护层585a变成了触点配线层83。
[0199]
随后，如图14f所示，在触点配线层83和栅电极63上依次形成第二绝缘层522和遮光膜530。
[0200]
此后，如图14g所示，在遮光膜530上形成第三绝缘层523。然后，通过使用图案化的抗蚀剂596，对第三绝缘层523、遮光膜530和第二绝缘层522进行蚀刻以形成开口597，该开口597贯穿第三绝缘层523、遮光膜530和第二绝缘层522并使触点配线层83露出。
[0201]
此外，如图14h所示，用钨等导电材料填充开口597以形成触点73。
[0202]
根据上述第一形成方法，从浮动扩散区域72布线在元件分离层513上的触点配线层83能够通过更少的步骤形成。
[0203]
(第二形成方法)
[0204]
随后，将参考图15a至图15f说明图12所示的触点配线层83的第二形成方法。图15a至图15f是说明触点配线层83的第二形成方法的各步骤的纵向横截面图。第二形成方法是
分别依次形成触点配线层83和栅电极63的方法。
[0205]
首先，如图15a所示，在设置有元件分离层513和浮动扩散区域72的半导体基板51上顺序依次形成第一绝缘层521和硅保护层585。
[0206]
此后，如图15b所示，使用图案化的抗蚀剂601，通过蚀刻除去与栅电极63对应的区域以外的区域中的硅保护层585。
[0207]
随后，如图15c所示，除去抗蚀剂601，然后在半导体基板51和栅电极63上形成绝缘层。结果，在半导体基板51上形成了第一绝缘层521，在栅电极63上形成了第二绝缘层522。
[0208]
随后，如图15d所示，使用图案化的抗蚀剂，通过蚀刻在第一绝缘层521中形成用于生成插塞580的开口603。
[0209]
随后，如图15e所示，在第一绝缘层521和第二绝缘层522上形成硅保护层605。结果，形成于第一绝缘层521中的开口603被硅填充以生成插塞580。
[0210]
此后，如图15f所示，使用图案化的抗蚀剂606，通过蚀刻除去与触点配线层83对应的区域以外的区域中的硅保护层605。以这种方式，与图14c所示的步骤类似，能够在对应于触点配线层83和栅电极63的区域中形成包括多晶硅的层。
[0211]
因此，在除去设置于栅电极63上的第二绝缘层522之后，通过执行与图14d至图14h所示的步骤类似的步骤，能够形成从浮动扩散区域72布线在元件分离层513上的触点配线层83。
[0212]
根据上述第二形成方法，能够在适合于触点配线层83的工艺条件和适合于栅电极63的工艺条件下分别形成触点配线层83和栅电极63。
[0213]
(3.4.变形例)
[0214]
随后，将参考图16至图18说明根据本实施例的摄像装置的变形例。根据本实施例的技术适用于包括图11所示的像素2的摄像装置以外的装置。图16至图18分别是示出了根据本实施例的技术适用的摄像装置的示例的纵向横截面图。
[0215]
例如，如图16和图17所示，根据本实施例的技术还适用于背面照射型摄像装置。图16和图17分别是示意性地示出了背面照射型摄像装置的构造的纵向横截面图。
[0216]
根据背面照射型摄像装置，如图16和图17所示，通过在第一导电类型(例如，p型)硅基板710内设置第二导电类型(例如，n型)区域770a，并且在设置有多层配线层723的那侧的区域中设置第一导电类型(例如，p型)区域770b，来形成作为光电二极管的光电转换部770。
[0217]
在硅基板710的光接收面侧(也称为背面侧)设置有用于限定像素的像素限定膜733、滤色器744和芯片上透镜745，绝缘层741和743介于硅基板710与像素限定膜733、滤色器744和芯片上透镜745之间。
[0218]
此外，在硅基板710的与光接收面侧相反的那侧(也称为前面侧)设置有用于从光电转换部770提取所累积的电荷的传输栅极761。由传输栅极761从光电转换部770提取的电荷累积在设置于硅基板710的前面侧的浮动扩散区域711中。此外，在设置于硅基板710的与光接收面侧相反的那侧的多层配线层723上设置有遮光膜730，以遮挡来自多层配线层723中包括的配线层777等的反射光。
[0219]
在元件分离层713上设置有触点773，该触点773经由触点配线层783电连接到浮动扩散区域711。注意，通过触点配线层783和触点773从浮动扩散区域711提取的电荷经由配
线层777等输出到未示出的读取电路，该读取电路将电荷转换为像素信号。
[0220]
如图16所示，从布局或加工的观点来看，这里有可能在遮光膜730中产生开口。另外，如图17所示，遮光膜730可能具有与硅基板710电连接的触点(例如，阱触点779)通过的开口。根据本实施例的技术，能够在光通过由此在如上构造的遮光膜730中产生的开口之后，抑制光因在配线层777上的反射而从多层配线层723侧进入浮动扩散区域711。
[0221]
此外，如图18所示，根据本实施例的技术也适用于实施全局快门操作的背面照射型摄像装置。图18是示意性地示出了实施全局快门操作的背面照射型摄像装置的构造的纵向横截面图。
[0222]
根据实施全局快门操作的背面照射型摄像装置，如图18所示，设置有包括第一导电类型区域732a和第二导电类型区域732b的电荷保持部732，而不是图16和图17所示的背面照射型摄像装置的浮动扩散区域711。此外，在电荷保持部732的光接收面侧设置有包括钨等的遮光结构734，该遮光结构734形成为覆盖电荷保持部732以避免光直接进入电荷保持部732。
[0223]
即使在如图18所示的实施全局快门操作的背面照射型摄像装置的情况下，已经通过光电转换部770的光有可能进一步通过遮光膜730的开口，并且从多层配线层723侧进入硅基板710。根据本实施例的技术，抑制了光在通过遮光膜730的开口并且进入多层配线层723之后因在配线层777上的反射而进入电荷保持部732。
[0224]
《4.应用例》
[0225]
以下，将参考图19至图24说明根据本公开的第一或第二实施例的摄像装置的应用例。
[0226]
(摄像系统的应用)
[0227]
首先，参考图19和图20说明将根据本公开的第一或第二实施例的摄像装置应用于摄像系统的应用例。图19是示出了包括根据本公开的第一或第二实施例的摄像装置1的摄像系统900的示意性构造的示例的框图。图20示出了由摄像系统900执行的摄像操作的流程图的示例。
[0228]
例如，如图19所示，摄像系统900是诸如数码相机、摄像机和其他摄像装置、以及智能手机、平板终端和其他便携式终端设备等电子设备。
[0229]
例如，摄像系统900包括透镜组941、快门942、根据本公开的第一或第二实施例的摄像装置1、dsp电路943、帧存储器944、显示单元945、存储单元946、操作单元947和电源单元948。在摄像系统900中，摄像装置1、dsp电路943、帧存储器944、显示单元945、存储单元946、操作单元947和电源单元948经由总线949相互连接。
[0230]
摄像装置1输出与已经通过透镜组941和快门942的入射光相对应的图像数据。dsp电路943是信号处理电路，并且对从摄像装置1输出的信号(即，图像数据)进行处理。帧存储器944以帧为单位临时保持由dsp电路943处理的图像数据。显示单元945例如是诸如液晶面板和有机电致发光(el)面板等面板型显示装置，并且显示单元945显示由摄像装置1拍摄的运动图像或静止图像。存储单元946包括诸如半导体存储器和硬盘等记录介质，并且记录表示由摄像装置1拍摄的运动图像或静止图像的图像数据。操作单元947基于用户的操作输出与摄像系统900的各种功能相关的操作命令。电源单元948是用于将操作电源提供给摄像装置1、dsp电路943、帧存储器944、显示单元945、存储单元946和操作单元947的各种类型的电
源。
[0231]
接下来，将说明摄像系统900执行的摄像过程。
[0232]
如图20所示，用户操作操作单元947以命令开始摄像(s101)。响应于该操作，操作单元947将摄像命令发送到摄像装置1(s102)。在接收到摄像命令时，摄像装置1使用预定的摄像方法执行摄像(s103)。
[0233]
此后，摄像装置1将获取的图像数据输出到dsp电路943。dsp电路943对从摄像装置1输出的图像数据执行预定的信号处理(例如，降噪处理)(s104)。dsp电路943使帧存储器944保持经过预定信号处理的图像数据。此后，帧存储器944将图像数据存储在存储单元946中(s105)。摄像系统900以这种方式执行摄像。
[0234]
根据本应用例，本公开的第一或第二实施例的摄像装置1适用于摄像系统900。根据本公开的技术，能够进一步抑制由摄像装置1内的反射光引起的噪声或相邻像素2之间的串扰。因此，根据本公开的技术，摄像系统900能够拍摄更高质量的图像。
[0235]
(移动体控制系统的应用)
[0236]
根据本公开的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以被实现为安装在以下任何类型的移动体上的装置，所述移动体例如是：汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、轮船和机器人。
[0237]
图21是示出作为根据本公开的技术适用的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造示例的框图。
[0238]
车辆控制系统12000包括通过通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图21所示的示例中，车辆控制系统12000包括：驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及集成控制单元12050。此外，作为集成控制单元12050的功能构造，在图中示出了微型计算机12051、声音图像输出单元12052以及车载网络接口(i/f)12053。
[0239]
驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的设备的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作下述各设备的控制装置，这些设备是：用于产生车辆的驱动力的内燃机、驱动电机和其他驱动力产生器；用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构；用于控制车辆的转向角的转向机构；以及用于产生车辆的制动力的制动设备。
[0240]
车身系统控制单元12020根据各种程序来控制安装在车体上的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前灯、尾灯、刹车灯、转向灯和雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下，可以将从代替钥匙的便携式设备发送来的无线电波或各种开关的信号输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置和灯等。
[0241]
车外信息检测单元12030检测带有车辆控制系统12000的车辆外部的外部信息。例如，车外信息检测单元12030与摄像单元12031连接。车外信息检测单元12030使摄像单元12031拍摄车辆外部的图像，并且接收所拍摄的图像。基于所接收到的图像，车外信息检测单元12030可以对诸如行人、车辆、障碍物、标志和路面上的字母等物体执行检测处理或距离检测处理。
[0242]
摄像单元12031是用于接收光并且输出与所接收的光量对应的电信号的光学传感
器。摄像单元12031能够将该电信号作为图像输出，或者能够将该电信号作为测距信息输出。此外，由摄像单元12031接收的光可以是可见光或诸如红外线等非可见光。
[0243]
车内信息检测单元12040检测车辆内部的车内信息。例如，车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员状态的驾驶员状态检测单元12041连接。例如，驾驶员状态检测单元12041包括用于对驾驶员进行摄像的相机。在这种情况下，基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或专注程度，或者可以判断驾驶员是否在打瞌睡。
[0244]
基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的车外或车内的信息，微型计算机12051能够计算驱动力产生设备、转向机构、或制动设备的控制目标值，并且能够向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051能够执行用于实现高级驾驶员辅助系统(adas：advanced driver assistance system)功能的协同控制，所述高级驾驶员辅助系统功能包括：车辆的碰撞避免或撞击减轻、基于车间距离的跟踪、车速保持行驶、车辆碰撞警告和车辆的车道偏离警告等。
[0245]
此外，例如，微型计算机12051能够基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的与车辆周围有关的信息来控制驱动力产生设备、转向机构、或制动设备等，从而执行用于实现无需驾驶员的操作而实现自主行驶的自动驾驶的协同控制。
[0246]
此外，基于由车外信息检测单元12030获取的车辆外部相关的外部信息，微型计算机12051能够向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051能够根据由车外信息检测单元12030检测到的前车或对面来车的位置来控制前灯，从而执行用于实现防眩光的协同控制，例如将远光灯切换到近光灯。
[0247]
声音图像输出单元12052将声音输出信号或图像输出信号中的至少一者发送到输出设备，该输出设备能够向车上的乘客或车辆外部发出视觉或听觉的信息通知。作为输出设备的示例，图15a至图15f示出了音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063。例如，显示单元12062可以包括车载显示器或平视显示器中的至少一者。
[0248]
图22是示出摄像单元12031的安装位置的示例的图。
[0249]
在图22中，作为摄像单元12031，车辆12100包括摄像单元12101、12102、12103、12104和12105。
[0250]
例如，摄像单元12101、12102、12103、12104和12105被设置于诸如车辆12100的前鼻、后视镜、后保险杠、后门和车厢内的挡风玻璃的上部等位置。设置于前鼻的摄像单元12101和设置于车厢内的挡风玻璃的上部的摄像单元12105均主要获取车辆12100前方的图像。设置于后视镜的摄像单元12102和12103均主要获取车辆12100侧面的图像。设置于后保险杠或后门的摄像单元12104主要获取车辆12100后方的图像。由摄像单元12101和12105获取的前方图像主要用于检测前车或行人、障碍物、交通信号灯、交通标志或车道等。
[0251]
注意，图22示出了摄像单元12101～12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置于前鼻的摄像单元12101的摄像范围，摄像范围12112和12113分别表示设置于后视镜的摄像单元12102和12103的摄像范围，摄像范围12114表示设置于后保险杠或后门的摄像单元12104的摄像范围。例如，通过将由摄像单元12101～12104获取的图像数据叠加，获得了从上方观察时的车辆12100的鸟瞰图像。
[0252]
摄像单元12101～12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如，摄像
单元12101～12104中的至少一者可以是包括多个摄像元件的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。
[0253]
例如，微型计算机12051能够基于从摄像单元12101～12104获得的距离信息来获得距摄像范围12111～12114内的各三维物体的距离以及该距离随时间的变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而将尤其在行驶道路上最靠近车辆12100并且在与车辆12100几乎相同的方向上以预定速度(例如，大于或等于0km/h)行驶的三维物体提取为前车。此外，微型计算机12051能够预先设置车辆与前车之间要保持的车间距离，并且能够执行自动制动控制(包括跟随停止控制)和自动加速控制(包括跟随起动控制)等。以这种方式，可以实现以无需驾驶员的操作而执行自主行驶的自动驾驶等为目的的协同控制。
[0254]
例如，基于从摄像单元12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051将关于三维物体的三维物体数据分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人和诸如电线杆等其他三维物体，提取分类后的数据，并使用这些数据来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物分类为车辆12100的驾驶员可以看见的障碍物和驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定用于表示与各个障碍物发生碰撞的危险度的碰撞风险，并且在可能发生碰撞的情形下，当碰撞风险等于或高于设定值时，微型计算机12051通过音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警告，或者使用驱动系统控制单元12010执行强制减速或避让转向，从而实现辅助驾驶以避免碰撞。
[0255]
摄像单元12101～12104中的至少一者可以是用于检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判定摄像单元12101～12104的所拍摄图像中是否存在行人来识别该行人。例如，通过以下过程来进行这种行人识别：提取作为红外相机的摄像单元12101～12104的所拍摄图像中的特征点；以及通过对表示物体的轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来判定该物体是否是行人。当微型计算机12051判定摄像单元12101～12104的所拍摄图像中存在行人并识别出该行人时，声音图像输出单元12052控制显示单元12062，使得在识别出的行人上叠加并显示用于强调的矩形轮廓线。另外，声音图像输出单元12052还可以控制显示单元12062，使得在所期望的位置处显示用于表示行人的图标等。
[0256]
上面已经说明了根据本公开的技术适用的移动体控制系统的示例。根据本公开的技术适用于上述构造中所包括的摄像单元12031。根据本公开的技术，能够拍摄更高质量的图像。因此，通过移动体控制系统可以实现对所拍摄图像的高精度控制。
[0257]
(内窥镜手术系统的应用)
[0258]
图23是示出了根据本公开的技术(本技术)适用的内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。
[0259]
图23示出了外科医生(医生)11131使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜(endoscope)11100、诸如气腹管(pneumoperitoneum tube)11111和能量治疗工具11112等其他手术工具11110、支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120、和安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。
[0260]
内窥镜11100包括：镜筒11101，镜筒11101的从远端起具有预定长度的区域被插入患者11132的体腔中；以及摄像头11102，摄像头11102连接到镜筒11101的近端。尽管图示出了被构造为具有刚性镜筒11101的所谓的刚性内窥镜的内窥镜11100，但是内窥镜11100也可以被构造为具有柔性镜筒的所谓的柔性内窥镜。
[0261]
在镜筒11101的远端设置有开口，物镜安装在该开口中。光源装置11203连接到内窥镜11100。由光源装置11203产生的光通过在镜筒11101内延伸的光导被引导到该镜筒的远端，并且该光经由物镜照射到患者11132体腔中的观察目标上。注意，内窥镜11100可以是前视内窥镜，或斜视内窥镜或侧视内窥镜。
[0262]
在摄像头11102内设置有光学系统和摄像元件。来自观察目标的反射光(观察光)通过该光学系统会聚到该摄像元件上。观察光被摄像元件光电转换，并产生对应于观察光的电信号，即，对应于观察图像的图像信号。该图像信号作为原始数据被发送到相机控制单元(ccu：camera control unit)11201。
[0263]
ccu 11201包括中央处理单元(cpu：central processing unit)和图形处理单元(gpu：graphics processing unit)等，并且ccu 11201整体控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，ccu 11201接收来自摄像头11102的图像信号，并且对该图像信号进行诸如显像处理(去马赛克处理)等用于显示基于该图像信号的图像的各种图像处理。
[0264]
在ccu 11201的控制下，显示装置11202显示基于被ccu 11201进行图像处理的图像信号的图像。
[0265]
例如，光源装置11203包括诸如发光二极管(led：light emitting diode)等光源，并且在对手术部位等进行摄像时将照射光提供给内窥镜11100。
[0266]
输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。用户能够通过输入装置11204将各种信息和指令输入到内窥镜手术系统11000。例如，用户输入用于改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的类型、倍率和焦距等)指令等。
[0267]
治疗工具控制装置11205控制用于组织烧灼、切割、或血管闭合等的能量治疗工具11112的驱动。气腹装置11206通过气腹管11111将气体输送到患者11132的体腔中以使体腔膨胀，从而确保内窥镜11100的视野以及确保外科医生的工作空间。记录仪11207是能够记录与手术有关的各种信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像或图表等各种形式打印与手术有关的各种信息的装置。
[0268]
注意，例如，在对手术部位进行摄像时向内窥镜11100提供照射光的光源装置11203可以包括led、激光光源、或包括led和激光光源的组合的白光源。在使用包括rgb激光光源的组合的白光源的情况下，能够以高精度来控制各颜色(各波长)的输出强度和输出时序。因此，可以通过光源装置11203对所拍摄图像的白平衡进行调整。此外，在这种情况下，通过以时分方式用来自rgb激光光源各者的激光束照射观察对象，并与照射时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动，也能够以时分方式来拍摄分别对应于r、g和b的图像。根据这种方法，无需在摄像元件上设置滤色器，也能够获得彩色图像。
[0269]
此外，可以以预定时间间隔改变输出光的强度的方式控制光源装置11203的驱动。通过在与光强度变化的时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动下以时分方式获取图像，然后合成所获取的图像，能够形成不包括所谓的黑色暗影和过度曝光的高动态范围图像。
[0270]
此外，光源装置11203可以被构造成提供对应于特殊光观察的预定波长带的光。例如，特殊光观察是通过所谓的窄带摄像来实现的，窄带摄像是通过利用人体组织中的光吸收的波长依赖性并照射比普通观察时的照射光(即，白光)的带域更窄的带域的光，来以高对比度对诸如黏膜表层中的血管等预定组织进行摄像。可替代地，特殊光观察可以通过荧
光观察来实现，该荧光观察使用通过照射激发光而产生的荧光来获得图像。例如，可以通过用激发光照射人体组织并观察来自该人体组织的荧光(自发荧光观察)，或者通过将诸如吲哚菁绿(icg：indocyanine green)等试剂局部注射到人体组织中并且利用与该试剂的荧光波长对应的激发光照射人体组织来获得荧光图像，从而执行荧光观察。光源装置11203可以被构造成提供与这种特殊光观察相对应的窄带光和/或激发光。
[0271]
图24是示出图23所示的摄像头11102和ccu 11201的功能构造的示例的框图。
[0272]
摄像头11102包括透镜单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。ccu 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和ccu 11201通过传输线缆11400彼此可通信地连接。
[0273]
透镜单元11401是设置在与镜筒11101的连接部处的光学系统。从镜筒11101的远端获取的观察光被引导到摄像头11102，并入射到透镜单元11401。透镜单元11401包括多个透镜(包括变焦透镜和聚焦透镜)的组合。
[0274]
摄像单元11402包括摄像元件。摄像单元11402可以包括一个摄像元件(所谓的单板型)或多个摄像元件(所谓的多板型)。例如，在摄像单元11402是多板型的情况下，可以通过各个摄像元件产生分别与r、g和b对应的图像信号，并且可以合成这些图像信号来获得彩色图像。可替代地，摄像单元11402还可以包括一对摄像元件，用以分别获取对应于三维(3d)显示的右眼图像信号和左眼图像信号。通过执行3d显示，外科医生11131能够更精确地识别手术部位中的活体组织的深度。注意，在摄像单元11402是多板型的情况下，可以与各个摄像元件对应地设置多个透镜单元11401的系统。
[0275]
此外，摄像单元11402并非必须设置在摄像头11102上。例如，摄像单元11402可以设置在镜筒11101内的物镜正后方。
[0276]
驱动单元11403包括致动器，并且在摄像头控制单元11405的控制下，驱动单元11403将透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿着光轴移动预定距离。以这种方式，可以适当地调节通过摄像单元11402拍摄的图像的倍率和焦点。
[0277]
通信单元11404包括用于向ccu 11201发送各种信息和从ccu11201接收各种信息的通信装置。通信单元11404将从摄像单元11402获得的图像信号作为原始数据通过传输线缆11400发送到ccu 11201。
[0278]
另外，通信单元11404从ccu 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号，并将该控制信号提供给摄像头控制单元11405。例如，控制信号包括与摄像条件相关的信息，即，规定所拍摄图像的帧率的信息、规定摄像时的曝光值的信息、和/或规定所拍摄图像的倍率和焦点的信息。
[0279]
注意，诸如帧率、曝光值、倍率和焦点等上述摄像条件可以由用户适当地指定，或者可以由ccu 11201的控制单元11413基于所获取的图像信号来自动地设置。在后一种情况下，内窥镜11100具有所谓的自动曝光(ae：auto exposure)功能、自动聚焦(af：auto focus)功能和自动白平衡(awb：auto white balance)功能。
[0280]
摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404接收的来自ccu11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。
[0281]
通信单元11411包括用于向摄像头11102发送各种信息和从摄像头11102接收各种信息的通信装置。通信单元11411接收通过传输线缆11400从摄像头11102发送来的图像信
号。
[0282]
此外，通信单元11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号发送到摄像头11102。图像信号和控制信号能够通过电通信或光通信等进行传输。
[0283]
图像处理单元11412对从摄像头11102发送来的作为原始数据的图像信号进行各种图像处理。
[0284]
控制单元11413执行与通过内窥镜11100对手术部位等进行摄像和显示通过对手术部位等进行摄像而获得的图像有关的各种控制。例如，控制单元11413产生用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。
[0285]
此外，基于已经被图像处理单元11412进行图像处理的图像信号，控制单元11413使显示装置11202显示其中示出了手术部位等的拍摄图像。此时，控制单元11413可以利用各种图像识别技术来识别拍摄图像中的各种物体。例如，控制单元11413能够通过检测拍摄图像所包括的物体的边缘的形状或颜色等，来识别出诸如镊子等手术工具、特定活体部位、出血、以及在使用能量治疗工具11112时的薄雾等。在显示装置11202上显示出拍摄图像期间，控制单元11413可以利用识别结果在手术部位的图像上叠加各种手术辅助信息。通过叠加手术辅助信息并且将所叠加的显示呈现给外科医生11131，能够减轻外科医生11131的负担，并且外科医生11131能够确保手术的进行。
[0286]
连接摄像头11102和ccu 11201的传输线缆11400是对应于电信号通信的电信号线缆、对应于光通信的光纤、或者这些线缆的复合线缆。
[0287]
尽管这里图中的示例示出了使用传输线缆11400的有线通信，但是也可以以无线的方式执行摄像头11102与ccu 11201之间的通信。
[0288]
上面，已经说明了根据本公开的技术适用的内窥镜手术系统的示例。根据本公开的技术适用于上述构造中设置在内窥镜11100的摄像头11102上的摄像单元11402。根据本公开的技术，能够进一步改善由摄像单元11402拍摄的图像的图像质量。因此，能够改善使用内窥镜手术系统的用户的可视性和可操作性。
[0289]
在此，以呈现第一和第二实施例及其变形的方式说明了根据本公开的技术。然而，根据本公开的技术不限于上述实施例等，而是包括各种变形。
[0290]
此外，上述第一和第二实施例及其变形可以彼此组合。
[0291]
此外，在各个实施例中描述的所有构造和操作都不是本公开的构造和操作所必需的。例如，应当理解，包括在各个实施例的构成要素中并且未在限定本公开的最高概念的独立权利要求中描述的构成要素是可选的构成要素。
[0292]
贯穿本说明书和所附权利要求书使用的术语应该被解释为“非限制性”术语。例如，术语“包括”或“被包括”应该被解释为“不限于被描述为包括的内容”。术语“包括”应该被解释为“不限于被描述为包括的内容”。
[0293]
本说明书中使用的术语是仅为了说明方便而使用的术语，并且包括不限制构造和操作的术语。例如，诸如“右”、“左”、“上”和“下”等术语仅表示参考附图中的方向。另外，术语“内部”和“外部”分别表示朝向感兴趣元素的中心的方向和远离感兴趣元素的中心的方向。与这些术语类似的术语和用于类似目的的术语同样适用。
[0294]
注意，根据本公开的技术可以具有以下构造。根据具有以下构造的本公开的技术，能够进一步抑制摄像装置内部的反射光进入光电转换部、电荷保持部或浮动扩散部等。因
此，根据本公开的技术适用的摄像装置能够进一步抑制像素信号中噪声的产生。根据本公开的技术所提供的优点不限于本文所描述的优点，但可以是本公开中描述的任何优点。
[0295]
(1)一种摄像装置，其包括：
[0296]
半导体基板，所述半导体基板包括被构造为对入射光进行光电转换的光电转换部、或被构造为保持由所述光电转换部光电转换的电荷的电荷保持部；
[0297]
场效应晶体管，所述场效应晶体管设置在所述光电转换部上或在所述电荷保持部附近设置在所述半导体基板上；
[0298]
触点插塞，所述触点插塞从所述场效应晶体管的栅电极沿垂直于所述半导体基板的一个主表面的方向延伸；和
[0299]
突出部，所述突出部从所述触点插塞沿所述半导体基板的所述一个主表面的面内方向延伸。
[0300]
(2)根据上述(1)所述的摄像装置，还包括：
[0301]
遮光膜，所述遮光膜设置在所述半导体基板的与所述半导体基板的所述入射光进入的表面相反的那侧的一个主表面上，其中，所述遮光膜包括对应于所述触点插塞的开口。
[0302]
(3)根据上述(2)所述的摄像装置，其中，所述突出部被设置为覆盖设置于所述遮光膜中的所述开口。
[0303]
(4)根据上述(3)所述的摄像装置，其中，在所述半导体基板的所述一个主表面的平面图中，形成有所述突出部的区域的一部分与形成有所述遮光膜的区域重叠。
[0304]
(5)根据上述(2)至(4)中任一项所述的摄像装置，其中，所述突出部设置在所述遮光膜的上方或下方。
[0305]
(6)根据上述(1)至(5)中任一项所述的摄像装置，其中，所述场效应晶体管是控制来自所述光电转换部或所述电荷保持部的电荷传输的场效应晶体管。
[0306]
(7)根据上述(1)至(5)中任一项所述的摄像装置，
[0307]
其中，在所述半导体基板上布置有分别包括所述光电转换部的多个像素，并且
[0308]
所述场效应晶体管是设置在彼此隔离的像素之间的场效应晶体管。(8)一种摄像装置，其包括：
[0309]
半导体基板，所述半导体基板包括被构造为对入射光进行光电转换的光电转换部、被构造为累积由所述光电转换部光电转换的电荷的电荷保持部、和被构造为读取所述电荷的读取电路；
[0310]
遮光层，所述遮光层设置在所述半导体基板的一个主表面上；
[0311]
触点，所述触点贯穿所述遮光层并且沿垂直于所述半导体基板的所述一个主表面的方向延伸；和
[0312]
触点配线层，所述触点配线层将所述触点与设置于所述半导体基板上的场效应晶体管的源极或漏极电连接，
[0313]
其中，所述半导体基板的所述一个主表面包括电荷累积区域和非电荷累积区域，所述电荷累积区域至少包括所述光电转换部和所述电荷保持部，所述非电荷累积区域包括所述读取电路，并且
[0314]
所述触点配线层延伸到所述非电荷累积区域，并且电连接到所述非电荷累积区域中的所述触点。
[0315]
(9)根据上述(8)所述的摄像装置，
[0316]
其中，在所述非电荷累积区域中的所述半导体基板上还设置有元件分离层，并且
[0317]
所述触点配线层电连接到所述元件分离层上的所述触点。
[0318]
(10)根据上述(8)或(9)所述的摄像装置，其中，所述遮光层设置在所述半导体基板的所述一个主表面的除对应于所述光电转换部的区域以外的区域中。
[0319]
(11)根据上述(8)至(10)中任一项所述的摄像装置，其中，所述触点配线层包括含有导电杂质的多晶硅。
[0320]
(12)根据上述(11)所述的摄像装置，其中，在所述触点配线层上与所述触点的连接部处还设置有硅化物层。
[0321]
(13)根据上述(8)至(12)中任一项所述的摄像装置，其中，所述入射光从设置有所述遮光层的一侧进入所述光电转换部。
[0322]
(14)根据上述(8)至(12)中任一项所述的摄像装置，其中，所述入射光从设置有所述遮光层的一侧进入所述光电转换部。
[0323]
本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变更，只要这些修改、组合、子组合和变更在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
[0324]
[附图标记列表]
[0325]
1 摄像装置
[0326]
2 像素
[0327]
3 像素阵列单元
[0328]
4 垂直驱动电路
[0329]
5 列信号处理电路
[0330]
6 水平驱动电路
[0331]
7 输出电路
[0332]
8 控制电路
[0333]
10 像素驱动配线
[0334]
11 水平信号线
[0335]
20 多层配线层
[0336]
21 配线层
[0337]
22 层间绝缘层
[0338]
23,26 触点插塞
[0339]
24 配线遮光膜
[0340]
24a 开口
[0341]
25 栅电极
[0342]
27 突出部
[0343]
30 半导体基板
[0344]
31 光电转换部
[0345]
32 电荷保持部
[0346]
33 遮光结构
[0347]
33a 第一遮光膜
[0348]
33b 第二遮光膜
[0349]
33c 第三遮光膜
[0350]
34 浮动扩散区域
[0351]
41 层间绝缘层
[0352]
42 子芯片上透镜
[0353]
43 平坦化膜
[0354]
44 滤色器层
[0355]
45 主芯片上透镜
[0356]
46 像素分离结构
[0357]
46a 像素绝缘膜
[0358]
46b 像素限定膜
[0359]
51 半导体基板
[0360]
61,62,63,64,65,66 栅电极
[0361]
70 光电转换部
[0362]
71 电荷保持部
[0363]
72 浮动扩散区域
[0364]
73,74,75,77 触点
[0365]
76 电荷排出部
[0366]
83,84,85,86 触点配线层