WO2023106316A1 - 受光装置 - Google Patents

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WO2023106316A1
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light
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雅希 羽根田
拓海 上林
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Sony Semiconductor Solutions Corp
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Definitions

  • the present disclosure relates to a light receiving device.
  • An imaging device with a three-dimensional structure has been proposed that is configured by bonding together a substrate having sensor pixels, a substrate having a readout circuit, and a substrate having a logic circuit (Patent Document 1).
  • a light receiving device includes a first substrate having a plurality of photoelectric conversion units that photoelectrically convert light and an accumulation unit that accumulates charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion units; a second substrate that has a readout circuit that outputs a first signal based on the accumulated charge and is laminated on the first substrate; and a wiring layer that includes vias that electrically connect the storage section and the readout circuit.
  • the first substrate and the second substrate are laminated such that the first surface on which the elements of the first substrate are formed and the second surface on which the elements of the second substrate are formed face each other.
  • the via penetrates multiple layers in the wiring layer.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a pixel sharing unit of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. It is a figure showing an example of section composition of an imaging device concerning an embodiment of this indication.
  • It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication.
  • It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication.
  • It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication.
  • It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication.
  • FIG. 1 It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication. It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication. It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication. It is a figure showing an example of a manufacturing method of an imaging device concerning an embodiment of this indication. It is a figure showing an example of section composition of an imaging device concerning modification 1 of this indication. It is a figure showing an example of section composition of an imaging device concerning modification 2 of this indication.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to modification 2 of the present disclosure; It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of the imaging device which concerns on the modification 3 of this indication.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • It is a figure which shows an example of the cross-sectional structure of the imaging device which concerns on the modification 4 of this indication.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the present disclosure
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3 of the
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 4 of the present disclosure
  • 1 is a block diagram showing a configuration example of an electronic device having an imaging device
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of installation positions of an outside information detection unit and an imaging unit
  • 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of functional configurations of a camera head and a CCU;
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of an imaging device, which is an example of a light receiving device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the imaging device 1 which is a light receiving device, is a device that receives incident light and photoelectrically converts it.
  • An imaging device (light receiving device) 1 photoelectrically converts received light to generate a signal.
  • the imaging device 1 captures incident light (image light) from a subject via an optical lens system (not shown).
  • the imaging device 1 is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, and captures an image of a subject.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the imaging device 1 has a pixel array section 240 in which pixels P each having a photoelectric conversion section (photoelectric conversion element) are arranged in a matrix.
  • pixels P each having a photoelectric conversion section are arranged in a matrix.
  • the pixel array section 240 is an area in which the pixels P are repeatedly arranged in an array.
  • the imaging device 1 has, for example, an input section 210 , a row driving section 220 , a timing control section 230 , a column signal processing section 250 , an image signal processing section 260 and an output section 270 in a peripheral area of the pixel array section 240 .
  • pixel sharing units 40 each including a plurality of pixels P are arranged in an array.
  • the pixel sharing unit 40 includes four pixels (pixel Pa, pixel Pb, pixel Pc, and pixel Pd).
  • the pixels Pa to Pd are arranged, for example, in 2 rows ⁇ 2 columns.
  • Pixels Pa to Pd each have, for example, a photodiode PD as a photoelectric conversion unit.
  • a readout circuit (see FIG. 2), which will be described later, is provided for each pixel sharing unit 40.
  • the readout circuit includes an amplification transistor, a reset transistor, and the like, and outputs a pixel signal based on charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit.
  • the pixel sharing unit 40 is a unit that shares one readout circuit, and a plurality of pixels (pixels Pa to Pd in FIG. 1) of the pixel sharing unit 40 share one readout circuit.
  • one readout circuit is provided for every four pixels (pixels Pa to Pd). By operating the readout circuit in a time-division manner, the pixel signals of the pixels Pa to Pd are read out.
  • the imaging device 1 is provided with a plurality of row drive signal lines Lread (row selection lines, reset control lines, etc.) and a plurality of vertical signal lines (column readout lines) Lsig.
  • a row drive signal line Lread is wired for each pixel row composed of a plurality of pixels P arranged in the horizontal direction (row direction).
  • a vertical signal line Lsig is wired for each pixel column composed of a plurality of pixels P arranged in the vertical direction (column direction).
  • the row drive signal line Lread transmits, for example, a signal that drives each transistor of the pixel sharing unit 40 . Pixel signals can be read from each of the pixels Pa to Pd included in the pixel sharing unit 40 to the vertical signal line Lsig.
  • the row driving unit 220 is composed of a plurality of circuits including shift registers, address decoders, and the like.
  • the row driving section 220 (driving circuit) generates a signal for driving the pixel P and outputs it to each pixel sharing unit 40 of the pixel array section 240 via the row driving signal line Lread.
  • the row driving section 220 generates, for example, a signal TRG for controlling the transfer transistor, a signal SEL for controlling the select transistor, a signal RST for controlling the reset transistor, etc., and outputs them to each pixel sharing unit 40 through the row driving signal line Lread. do.
  • the row drive signal line Lread transmits drive signals (signal TRG, signal SEL, etc.) for reading signals from the pixels P, as described above.
  • the row driving section 220 is a row address control section, selectively scans each pixel P of the pixel array section 240, and drives, for example, a plurality of pixels P arranged in the pixel array section 240 in units of rows. A pixel signal of each pixel P selectively scanned by the row driving section 220 is output to the column signal processing section 250 via the vertical signal line Lsig connected to the pixel P.
  • the column signal processing unit 250 (signal processing circuit) has, for example, a load circuit unit connected to the vertical signal line Lsig.
  • the load circuit section forms a source follower circuit together with the amplifying transistor of the readout circuit.
  • the column signal processing section 250 may have an amplifier circuit section that amplifies the pixel signal read out from the pixel sharing unit 40 via the vertical signal line Lsig.
  • the column signal processing section 250 may have a noise processing section that removes noise components from pixel signals.
  • the column signal processing unit 250 has an analog-to-digital converter (ADC).
  • ADC has, for example, a comparator section and a counter section.
  • the comparator section compares an analog signal to be converted with a reference signal to be compared.
  • the counter section measures the time until the comparison result in the comparator section is inverted.
  • the ADC of the column signal processing section 250 converts the pixel signal, which is an analog signal output from the pixel sharing unit 40, into a digital signal.
  • the ADC may AD-convert pixel signals before noise processing by the noise processing unit, or may AD-convert pixel signals after noise processing by the noise processing unit.
  • the column signal processing section 250 may include a horizontal scanning circuit section that controls scanning of the readout columns.
  • the timing control unit 230 supplies timing control signals to the row driving unit 220 and the column signal processing unit 250 based on, for example, a reference clock signal and a timing control signal input to the imaging device 1 from the outside.
  • Timing control signals are, for example, vertical synchronization signals and horizontal synchronization signals.
  • the timing control unit 230 (control circuit) has, for example, a timing generator that generates various timing signals, and controls driving of the row driving unit 220 and the column signal processing unit 250 based on the generated various timing signals. .
  • the image signal processing unit 260 is a circuit that performs various signal processing on pixel signals.
  • the image signal processor 260 may include a processor and memory.
  • the image signal processing unit 260 (signal processing circuit) performs, for example, signal processing such as black level adjustment and tone curve correction processing for adjusting gradation on AD-converted pixel signals. Note that tone curve characteristic data indicating the amount of tone correction may be stored in advance in the internal memory of the image signal processing unit 260 .
  • the input unit 210 and the output unit 270 exchange signals with the outside.
  • the above-described reference clock signal, timing control signal, characteristic data, and the like are input to the input unit 210 (input circuit) from outside the imaging device 1 .
  • the output unit 270 (output circuit) can output, for example, pixel signals after signal processing by the image signal processing unit 260 or pixel signals before signal processing by the image signal processing unit 260 to the outside.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a pixel sharing unit of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure. An example in which four pixels P share one readout circuit 45 as shown in FIG. 1 will be described below.
  • Each of the four pixels Pa to Pd has a photodiode PD as a photoelectric conversion unit (photoelectric conversion element), a transfer transistor Tr1, and a floating diffusion FD.
  • the photodiode PD which is a photoelectric conversion unit, converts incident light into electric charges.
  • the photodiode PD performs photoelectric conversion to generate charges according to the amount of light received.
  • Transfer transistor Tr1 is electrically connected to photodiode PD.
  • the transfer transistor Tr1 is controlled by a signal TRG, and transfers charges photoelectrically converted and accumulated by the photodiode PD to the floating diffusion FD.
  • the floating diffusion FD is an accumulator and accumulates the transferred charges.
  • the floating diffusion FD can also be said to be a holding portion that holds charges transferred from the photodiode PD.
  • the floating diffusion FD accumulates the transferred charge and converts it into a voltage corresponding to the capacitance of the floating diffusion FD.
  • the charge converted by the photodiode PD is transferred to the floating diffusion FD by the transfer transistor Tr1 and converted into a voltage corresponding to the capacitance of the floating diffusion FD.
  • the transfer transistors Tr1 of the pixels Pa to Pd are on/off controlled by signals different from each other.
  • the transfer transistor Tr1 of the pixel Pa is controlled by the signal TRG1
  • the transfer transistor Tr1 of the pixel Pb is controlled by the signal TRG2.
  • the transfer transistor Tr1 of the pixel Pc is controlled by the signal TRG3
  • the transfer transistor Tr1 of the pixel Pd is controlled by the signal TRG4.
  • the readout circuit 45 has, for example, an amplification transistor Tr2, a selection transistor Tr3, and a reset transistor Tr4.
  • the gate of the amplification transistor Tr2 is connected to the floating diffusion FD, and receives the voltage converted by the floating diffusion FD.
  • the amplification transistor Tr2 generates a pixel signal based on the voltage of the floating diffusion FD.
  • a pixel signal is an analog signal based on photoelectrically converted charges.
  • the selection transistor Tr3 is controlled by the signal SEL and outputs the pixel signal from the amplification transistor Tr2 to the vertical signal line Lsig. It can be said that the selection transistor Tr3 controls the output timing of the pixel signal.
  • the reset transistor Tr4 can be controlled by the signal RST to reset the charge accumulated in the floating diffusion FD and reset the voltage of the floating diffusion FD. Pixel signals output from the readout circuit 45 are input to the above-described column signal processing section 250 (see FIG. 1) via vertical signal lines Lsig. Note that the selection transistor Tr3 may be provided between the power supply line to which the power supply voltage VDD is applied and the amplification transistor Tr2. Moreover, the selection transistor Tr3 may be omitted as necessary.
  • the readout circuit 45 may have a transistor (gain switching transistor) for changing the gain of charge-voltage conversion in the floating diffusion FD.
  • a gain switching transistor is provided, for example, between the reset transistor Tr4 and the floating diffusion FD. By turning on the gain switching transistor, the capacitance added to the floating diffusion FD is increased, and it becomes possible to change the gain when converting electric charge into voltage.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the cross-sectional configuration of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the imaging device 1 has a configuration in which a first substrate 101, a second substrate 102, and a third substrate 103 are stacked in the Z-axis direction.
  • Each of the first substrate 101, the second substrate 102, and the third substrate 103 is composed of a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate).
  • the incident direction of light from the subject is the Z-axis direction
  • the left-right direction of the paper perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction
  • the Z-axis direction and the direction perpendicular to the X-axis direction are the Y-axis directions. and In the following figures, directions may be indicated with reference to the direction of the arrow in FIG.
  • the first substrate 101, the second substrate 102, and the third substrate 103 each have first surfaces 11S1, 12S1, 13S1 on which transistors are provided, and second surfaces 11S2, 12S2, 13S2. .
  • the first surfaces 11S1, 12S1, and 13S1 are element formation surfaces on which elements such as transistors are formed.
  • a gate electrode, a gate oxide film, and the like are provided on each of the first surfaces 11S1, 12S1, and 13S1.
  • a wiring layer 111 is provided on the first surface 11S1 of the first substrate 101, as shown in FIG.
  • a wiring layer 121 is provided on the first surface 12S1 of the second substrate 102, and a wiring layer 122 is provided on the second surface 12S2 of the second substrate 102.
  • a wiring layer 131 is provided on the first surface 13S1 of the third substrate 103.
  • the wiring layers 111, 121, 122, and 131 include, for example, conductor films and insulating films, and have a plurality of wirings, vias, and the like.
  • Each of the wiring layers 111, 121, 122, 131 includes, for example, two or more layers of wiring.
  • Each of the wiring layers 111, 121, 122, and 131 may include three layers, or four or more layers of wiring.
  • the wiring layers 111, 121, 122, and 131 have, for example, a structure in which a plurality of wirings are stacked with interlayer insulating layers (interlayer insulating films) interposed therebetween.
  • the wiring layer is formed using, for example, aluminum (Al), copper (Cu), tungsten (W), polysilicon (Poly-Si), or the like.
  • the interlayer insulating layer is, for example, a single layer film made of one of silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or the like, or a laminated film made of two or more of these. It is formed.
  • first substrate 101 and the wiring layer 111 can be collectively referred to as the first substrate 101 (or the first circuit layer).
  • the second substrate 102 and the wiring layers 121 and 122 can be collectively referred to as the second substrate 102 (or the second circuit layer).
  • the third substrate 103 and the wiring layer 131 can be collectively referred to as the third substrate 103 (or the third circuit layer).
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are laminated so that the first surface 11S1 and the first surface 12S1 on which elements such as transistors are respectively formed face each other by bonding the electrodes. That is, the first substrate 101 and the second substrate 102 are bonded so that their surfaces face each other.
  • This joining method is called face-to-face joining.
  • the second substrate 102 and the third substrate 103 are laminated such that the second surface 12S2 and the first surface 13S1 on which elements such as transistors are formed face each other by bonding the electrodes. That is, the second substrate 102 and the third substrate 103 are bonded such that the back surface of the second substrate 102 and the front surface of the third substrate 103 face each other.
  • This joining method is called Face to Back joining.
  • the first surface 11S1 of the first substrate 101 and the first surface 12S1 of the second substrate 102 are bonded together by bonding between metal electrodes made of copper (Cu), that is, Cu--Cu bonding.
  • the second surface 12S2 of the second substrate 102 and the first surface 13S1 of the third substrate 103 are also bonded together by, for example, Cu--Cu bonding.
  • the electrodes used for bonding may be made of a metal material other than copper (Cu), such as nickel (Ni), cobalt (Co), tin (Sn), or may be made of other materials. .
  • the plurality of electrodes 15 formed by the fourth layer wiring M4 in the wiring layer 111 and the plurality of electrodes 25 formed by the fourth layer wiring M4 in the wiring layer 121 are joined.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are connected.
  • the plurality of electrodes 26 configured by the uppermost layer wiring in the wiring layer 122 and the plurality of electrodes 35 configured by the uppermost layer wiring in the wiring layer 131 the second substrate 102 and the second substrate 102 are bonded together.
  • 3 substrate 103 is connected.
  • the electrodes 15, 25, 26, 35 are bonding electrodes.
  • the photodiode PD, the transfer transistor Tr1, and the floating diffusion FD are arranged on the first substrate 101, and the readout circuit 45 is arranged on the second substrate 102. Since the photodiode PD and the readout circuit 45 are arranged on separate substrates, the photodiode PD can be made sufficiently large compared to the case where the photodiode PD and the readout circuit 45 are arranged on the same substrate. . This makes it possible to acquire an image with a wide dynamic range.
  • the row driving unit 220, the timing control unit 230, the column signal processing unit 250, the image signal processing unit 260, and the like are arranged on the third substrate 103, for example. Also, the input unit 210 and the output unit 270 may be arranged on the third substrate 103 .
  • the floating diffusion FD of the pixel P on the first substrate 101 is connected to the amplification transistor of the readout circuit 45 of the second substrate 102 via the wiring of the wiring layer 111 and the wiring of the wiring layer 121, as schematically shown in FIG. It is electrically connected to Tr2 and the like.
  • the charge photoelectrically converted by the photodiode PD of the first substrate 101 is output to the floating diffusion FD and the readout circuit 45 of the second substrate 102 via the transfer transistor Tr1.
  • the imaging device 1 is provided with through vias 17 penetrating through a plurality of layers.
  • the through via 17 is a via that penetrates through a part or all of the wiring layers.
  • the through via 17 penetrates, for example, a part of the wiring in the wiring layer and the interlayer insulating film, and connects the wiring in the upper layer and the wiring in the lower layer.
  • the through via 17 is a connecting portion, and can connect, for example, wiring separated by two or more layers.
  • a through via 17 is provided for each pixel P or for each of a plurality of pixels P. As shown in FIG.
  • the through via 17 is made of, for example, tungsten (W), aluminum (Al), cobalt (Co), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), or the like. Note that the through via 17 may be made of another metal material.
  • FIG. 3 exemplifies a first through via 17 a and a second through via 17 b as the through via 17 . In this specification, the first through via 17 a and the second through via 17 b may be collectively referred to as the through via 17 .
  • the wiring layers 111 and 121 have a first through via 17a and a second through via 17b, respectively, as schematically shown in FIG.
  • a plurality of first through vias 17 a are provided in the wiring layer 111
  • a plurality of second through vias 17 b are provided in the wiring layer 121 .
  • the first through via 17a and the second through via 17b are provided for each readout circuit 45, for example.
  • the first through via 17 a is a via that penetrates through multiple layers in the wiring layer 111 .
  • the first through via 17a penetrates the second and third wiring layers among the first to fourth wiring layers of the wiring layer 111.
  • the first through via 17a connected to the wiring M1 of the first layer of the wiring layer 111 extends in the Z-axis direction and is formed to reach the wiring M4 of the fourth layer. That is, in the wiring layer 111, the first through via 17a connects the wiring M1 of the first layer and the wiring M4 of the fourth layer without passing the wiring M2 of the second layer and the wiring M3 of the third layer. to connect.
  • the second through via 17b is a via that penetrates through multiple layers in the wiring layer 121 .
  • the second through via 17b penetrates the second and third wiring layers among the first to fourth wiring layers of the wiring layer 121. provided to do so.
  • the second through via 17b connects the first-layer wiring M1 and the fourth-layer wiring M4 in the wiring layer 121 without passing the second-layer wiring M2 and the third-layer wiring M3. Connecting.
  • the first through via 17a and the second through via 17b may each be provided so as to penetrate three or more wiring layers.
  • the floating diffusion FD provided in the first substrate 101 is connected to the second substrate 102 via the first through via 17a, the bonding electrodes 15 and 25, and the second through via 17b. It is electrically connected to the read circuit 45 .
  • the first through via 17a is connected to the electrode 15 without passing through a plurality of layers in the wiring layer 111 (second and third wiring layers in FIG. 3). For this reason, as indicated by dotted arrows in FIG. It is possible to widen (longen) the distance from the eye wiring M3. Therefore, the wiring capacitance added to the floating diffusion FD electrically connected to the first through via 17a can be reduced.
  • the second through via 17b is connected to the electrode 25 without passing through a plurality of layers in the wiring layer 121 (second and third wiring layers in FIG. 3). For this reason, as indicated by dotted arrows in FIG. It is possible to widen the distance from M3. Therefore, the wiring capacitance added to the floating diffusion FD electrically connected to the second through via 17b can be reduced.
  • a space is secured between the wiring connecting the floating diffusion FD and the readout circuit 45 and the surrounding metal wiring.
  • the capacitance added to the floating diffusion FD can be reduced. Therefore, it is possible to improve the conversion efficiency (conversion gain) when converting charges into voltage in the floating diffusion FD.
  • Variations in the wiring capacitance added to the floating diffusion FD can be suppressed compared to the case where the floating diffusion FD and the readout circuit 45 are connected to each other via a large number of wirings (e.g., eight layers of wiring). As a result, variations in conversion efficiency can be reduced, and deterioration in the quality of pixel signals can be suppressed.
  • the imaging device 1 may have a through via 17 that is electrically connected to other circuit elements of the first substrate 101, such as the gate of the transfer transistor Tr1, and that transmits the signal TRG.
  • the imaging device 1 may also have through vias 17 electrically connected to other circuit elements of the second substrate 102, such as the gate of the select transistor Tr3 or the gate of the reset transistor Tr4.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the imaging device 1 has a lens section 31 that collects light and a color filter 32 .
  • the color filter 32 and the lens portion 31 are sequentially laminated on the first substrate 101 .
  • the color filter 32 and the lens unit 31 are provided for each pixel P, for example.
  • the lens part 31 guides the light incident from above to the photodiode PD side in FIG.
  • the lens portion 31 is an optical member also called an on-chip lens.
  • the color filter 32 selectively transmits light in a specific wavelength range among incident light. Light transmitted through the lens portion 31 and the color filter 32 is incident on the photodiode PD.
  • the photodiode PD photoelectrically converts incident light to generate charges.
  • pads 80 are provided on the second surface 11S2 side of the first substrate 101.
  • An opening is formed on the pad 80 in the first substrate 101 to expose the pad 80 to the outside.
  • the pad 80 is an electrode made of aluminum (Al), for example. Note that the pad 80 may be configured using another metal material.
  • a plurality of pads 80 are arranged in the imaging device 1 .
  • the pad 80 can supply the power supply voltage VDD (or the ground voltage VSS) input from the outside, for example, to each circuit of the first substrate 101 to the third substrate 103 .
  • the through electrode 28 is an electrode penetrating through the second substrate 102 .
  • the through electrode 28 extends in the Z-axis direction and is formed to reach the wiring layer 122 of the second substrate 102 .
  • the through electrode 28 can connect a circuit provided on the first surface 12S1 side of the second substrate 102 and a circuit provided on the second surface 12S2 side of the second substrate 102 .
  • the through electrodes 28 connect circuits provided in different layers.
  • the through electrodes 28 are made of, for example, tungsten (W), aluminum (Al), cobalt (Co), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), or the like. Note that the through electrode 28 may be formed of another metal material.
  • a plurality of through electrodes 28 are arranged in the peripheral region of the pixel array section 240 .
  • the readout circuit 45 provided on the second substrate 102 is electrically connected to the wiring layer 131 and circuits of the third substrate 103 via the wiring layer 121 , the through electrode 28 and the wiring layer 122 .
  • the readout circuit 45 is electrically connected to a circuit that controls the readout circuit 45, a circuit that processes pixel signals output from the readout circuit 45, and the like, by a plurality of through electrodes 28.
  • the readout circuit 45 is connected to the row driving section 220 and the column signal processing section 250 described above via through electrodes 28 different from each other.
  • the plurality of through electrodes 28 provided in the imaging device 1 include, for example, signals for controlling each transistor of the readout circuit 45 (the above-described signal SEL, signal RST, etc.), through electrodes for transmitting pixel signals, and the like. Further, a through electrode 28 connected to a power supply line to supply a power supply voltage VDD, a through electrode 28 connected to a ground line to supply a ground voltage VSS, and the like can be arranged.
  • the floating diffusion FD and the amplification transistor Tr2 and the like of the readout circuit 45 are electrically connected to each other through the first through via 17a and the second through via 17b.
  • Charges photoelectrically converted by the photodiode PD are transferred to the floating diffusion FD, the first through via 17a, and the second through via 17b by the transfer transistor Tr1.
  • the amplification transistor Tr2 generates a pixel signal according to the voltage converted from charge to voltage in the floating diffusion FD. Pixel signals output by the amplification transistor Tr2 and the selection transistor Tr3 of the readout circuit 45 are transmitted to the column signal processing unit 250 of the third substrate 103, for example.
  • a color filter 32 that transmits green (G) light is provided on the photodiode PD of the left pixel P of the left and right pixels P in the pixel sharing unit 40 .
  • the photodiode PD of the pixel P on the left side receives light in the green wavelength range and performs photoelectric conversion.
  • a color filter 32 that transmits red (R) light is provided on the photodiode PD of the right pixel P among the left and right pixels P in the pixel sharing unit 40 .
  • the photodiode PD of the pixel P on the right side receives light in the red wavelength range and performs photoelectric conversion.
  • each pixel P of the imaging device 1 can generate an R component pixel signal, a G component pixel signal, and a B component pixel signal.
  • the imaging device 1 can obtain RGB pixel signals.
  • the color filters 32 are not limited to primary color (RGB) color filters, and may be complementary color filters such as Cy (cyan), Mg (magenta), and Ye (yellow). Also, a color filter corresponding to W (white), that is, a filter that transmits light in the entire wavelength range of incident light may be arranged.
  • RGB primary color
  • W white
  • FIG. 5A to 5G are diagrams showing an example of a method for manufacturing an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • various elements such as a photodiode PD and a transfer transistor Tr1 are formed on the first substrate 101 .
  • a transfer transistor Tr1, a floating diffusion FD, and the like are provided on the first surface 11S1 side of the first substrate 101 .
  • the wiring layer 111 is formed on the first surface 11S1 of the first substrate 101.
  • FIG. 5A various elements such as a photodiode PD and a transfer transistor Tr1 are formed on the first substrate 101 .
  • a transfer transistor Tr1, a floating diffusion FD, and the like are provided on the first surface 11S1 side of the first substrate 101 .
  • the wiring layer 111 is formed on the first surface 11S1 of the first substrate 101.
  • an insulating film such as a silicon oxide film (SiO 2 ), for example, is formed as an interlayer insulating layer (interlayer insulating film) in the lower layer portion 51 and the upper layer portion 53 of the wiring layer 111 .
  • an insulating film having a dielectric constant lower than that of a silicon oxide film is formed as an interlayer insulating layer in order to reduce wiring capacitance.
  • the interlayer insulating layer of the central layer portion 52 may be made of SiOC, SiOCH, etc., which are low dielectric constant materials (Low-k materials).
  • the interlayer insulating layer of the central layer portion 52 may be composed of a silicon oxide film.
  • the central layer portion 52 is provided with a wiring made of a conductor, for example, a wiring made of copper (Cu) and tantalum (Ta) which is a barrier metal.
  • a wiring made of a conductor for example, a wiring made of copper (Cu) and tantalum (Ta) which is a barrier metal.
  • other wiring layers also include a layer having a silicon oxide film as an interlayer insulating layer (for example, an upper layer portion and a lower layer portion) and a layer having a low dielectric constant.
  • a layer (for example, central layer portion) having the material as an interlayer insulating layer may be laminated.
  • each transistor of the readout circuit 45 is formed on the second substrate 102 shown in FIG. 5B.
  • An amplification transistor Tr2, a selection transistor Tr3, a reset transistor Tr4, and the like are provided on the first surface 12S1 side of the second substrate 102 .
  • the wiring layer 121 is formed on the first surface 12S1 of the second substrate 102. As shown in FIG.
  • the third substrate 103 shown in FIG. 5C various elements constituting the row driving section 220, the column signal processing section 250, the image signal processing section 260, etc. are formed.
  • transistors of the row driving section 220, transistors of the column signal processing section 250, transistors of the image signal processing section 260, and the like are provided.
  • the wiring layer 131 including the electrodes 35 serving as terminals for Cu--Cu connection is formed.
  • the wiring layer 111 is formed with a plurality of first through vias 17a, electrodes 15 serving as terminals for Cu--Cu connection, and the like.
  • the electrodes 15 are arranged on the surface of the wiring layer 111 .
  • the wiring layer 121 is formed with a plurality of second through vias 17b, electrodes 25 serving as terminals for Cu--Cu connection, and the like.
  • the electrodes 25 are arranged on the surface of the wiring layer 121 .
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are formed by a plurality of electrodes 15 and a plurality of electrodes 25, so that the first surface 11S1 and the first surface 12S1 face each other. spliced. That is, the respective surfaces of the first substrate 101 and the second substrate 102 are bonded together. After that, the thickness of the second substrate 102 is reduced. As an example, the thickness of the second substrate 102 is 3 ⁇ m or less, eg, 0.5 ⁇ m.
  • the insulating film and the second substrate 102 are partially etched (for example, reactive ion etching) to penetrate through.
  • Form holes for the electrodes Holes for through electrodes may be formed in advance in the second substrate 102 and the wiring layer 121 before bonding the first substrate 101 and the second substrate 102 together.
  • an insulating film for example, a silicon oxide film
  • etching is performed so that the bottom surface of the hole for the through electrode reaches the wiring layer 121, and the wiring M1 of the first layer of the wiring layer 121 is exposed by the hole for the through electrode.
  • a low-resistance conductive material containing Cu or Al is used to fill the hole for the through electrode to form the through electrode 28 .
  • excess metal film on the through electrode 28 is removed.
  • a wiring layer 122 including wirings connected to the through electrodes 28 and electrodes 26 serving as terminals for Cu—Cu connection is formed, thereby forming the wiring layer 122 shown in FIG. 5F. become a state
  • the second substrate 102 and the third substrate 103 are separated from each other by a plurality of electrodes 26 and a plurality of electrodes 35 so that the second surface 12S2 and the first surface 13S1 face each other. Cu bonded.
  • the thickness of the first substrate 101 is reduced.
  • the thickness of the first substrate 101 is set to 4 ⁇ m.
  • the color filter 32 and the lens portion 31 are sequentially formed on the second surface 11S2 side of the first substrate 101 .
  • an opening is formed by dry etching and the pad 80 is provided.
  • the imaging device 1 shown in FIG. 4 can be manufactured by the manufacturing method as described above. Moreover, the manufacturing method described above is merely an example, and other manufacturing methods may be employed.
  • a light receiving device (imaging device 1) according to the present embodiment includes a plurality of photoelectric conversion units (photodiodes PD) that photoelectrically convert light, and an accumulation unit (floating diffusion FD) that accumulates charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion units. ), a second substrate 102 having a readout circuit 45 for outputting a first signal (pixel signal) based on the charge accumulated in the accumulation portion, and laminated on the first substrate; and wiring layers (wiring layers 111 and 121) including vias (through vias 17) that electrically connect the readout circuit to the readout circuit.
  • the first substrate and the second substrate are defined as the first surface (the first surface 11S1 of the first substrate 101) on which the elements of the first substrate are formed and the second surface (the second substrate 11S1) on which the elements of the second substrate are formed.
  • the first surface 12S1) of 102 is laminated so as to face each other.
  • a via (through via 17) penetrates a plurality of layers in the wiring layer.
  • the floating diffusion FD and the readout circuit 45 are electrically connected to each other by the through vias 17 penetrating through multiple layers in the wiring layers 111 and 121 . Therefore, the capacitance added to the floating diffusion FD can be reduced. It is possible to improve the conversion efficiency (conversion gain) when converting charges into voltage in the floating diffusion FD.
  • through vias 17 may be directly connected to a semiconductor substrate (eg, first substrate 101 or second substrate 102).
  • a first through via 17a that is directly connected to a circuit element (for example, a floating diffusion FD, a transfer transistor Tr1, etc.) of the first substrate 101 may be provided.
  • a second through via 17b may be provided that is directly connected to a circuit element of the second substrate 102 (for example, a transistor of the readout circuit 45).
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 1.
  • a first through via 17a is arranged to connect the bonding electrode 15 and the floating diffusion FD.
  • the first through via 17a is directly connected to the floating diffusion FD, which is the accumulation portion, without passing through the wiring of the first to fourth layers in the wiring layer 111.
  • a second through via 17b connecting the junction electrode 25 and the amplification transistor Tr2 of the readout circuit 45 is arranged.
  • the second through via 17b is directly connected to the amplification transistor Tr2 without passing through the first to fourth layer wirings in the wiring layer 121.
  • the capacitance added to the floating diffusion FD can be reduced, and the conversion efficiency can be improved.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 2. As illustrated in FIG. In the example shown in FIG. 7, a protective film 29 is provided in the wiring layer 111 so as to cover the periphery of the first through via 17a. Also, in the wiring layer 121, a protective film 29 is provided so as to cover the periphery of the second through via 17b.
  • the protective film 29 contains silicon and at least one of oxygen, nitrogen and carbon.
  • the protective film 29 may be composed of a silicon oxide film.
  • a protective film 29 is provided between the insulating film of the wiring layer, for example, an insulating film made of a low dielectric constant material and the through vias 17, so that the metal material used for the through vias 17 is applied to the wiring layer. can be prevented from penetrating inside. As a result, it is possible to prevent an increase in the capacitance added to the circuit portion (for example, the floating diffusion FD) connected to the through via 17 and a short circuit between the through via 17 and other wiring or the like. . 8, the first through via 17a is directly connected to the circuit element of the first substrate 101, and the second through via 17b is connected to the circuit element of the second substrate 102. You may make it connect directly.
  • a plurality of substrates may be connected by using the bonding between the through vias and the bonding electrodes.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are connected by bonding a plurality of through vias and a plurality of bonding electrodes.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 3. As shown in FIG. FIG. 9 schematically shows a cross-sectional configuration example of part of the imaging device 1 . As shown in FIG. 9, the second through via 17b may be connected to the electrode 15, which is a bonding electrode. The first substrate 101 and the second substrate 102 are laminated by bonding the second through vias 17 b and the electrodes 15 . The first substrate 101 and the second substrate 102 of the imaging device 1 have bonding surfaces for the second through vias 17 b and the electrodes 15 .
  • the second through via 17b is connected to the electrode 15 of the wiring layer 111 without passing through the wiring of the second to fourth layers of the wiring layer 121.
  • the width (area) of the second through via 17b is larger than the width of the electrode 15, which is a bonding electrode. is also smaller.
  • the floating diffusion FD provided on the first substrate 101 is connected to the readout circuit 45 of the second substrate 102 via the bonding electrode 15 on the first substrate 101 side and the second through via 17b. electrically connected.
  • the capacitance added to the floating diffusion FD compared to the case where the floating diffusion FD and the readout circuit 45 are connected using two bonding electrodes on the first substrate 101 side and the second substrate 102 side. can be done. Therefore, conversion efficiency can be improved.
  • FIG. 10A to 10F are diagrams for explaining an example of a method for manufacturing an imaging device according to Modification 3.
  • FIG. 10A the wiring layer 111 is formed on the first surface 11S1 of the first substrate 101.
  • FIG. 10B the wiring layer 111 is formed with the first through vias 17a.
  • FIG. 10C an electrode 15 that is a bonding electrode is formed on the wiring layer 111 .
  • a wiring layer 121 is formed on the first surface 12S1 of the second substrate 102, as shown in FIG. 10D. Further, as shown in FIG. 10E, the wiring layer 121 is formed with a second through via 17b. Then, as shown in FIG. 10F, the first substrate 101 and the second substrate 102 are arranged such that the first surface 11S1 and the first surface 12S1 face each other by the plurality of electrodes 15 and the plurality of second through vias 17b. spliced.
  • the imaging device 1 having the structure shown in FIG. 9 can be manufactured by the manufacturing method described above. The manufacturing method described above is merely an example, and other manufacturing methods may be employed.
  • FIG. 11 to 13 are diagrams showing another example of the cross-sectional configuration of the imaging device according to Modification 3.
  • FIG. 11 As schematically shown in FIG. 11, the first through via 17a is directly connected to the circuit element of the first substrate 101, and the second through via 17b is directly connected to the circuit element of the second substrate 102. good too.
  • the second through via 17b is connected to the electrode 15 of the wiring layer 111 without passing through the wirings of the first to fourth layers of the wiring layer 121.
  • FIG. 11 is diagrams showing another example of the cross-sectional configuration of the imaging device according to Modification 3.
  • the first through via 17a may be connected to the electrode 25, which is a bonding electrode.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are laminated by bonding the first through vias 17 a and the electrodes 25 .
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 of the imaging device 1 have bonding surfaces for the first through vias 17 a and the electrodes 25 .
  • the first through via 17a is connected to the electrode 25 of the wiring layer 121 without passing through the wiring of the second to fourth layers of the wiring layer 111.
  • the width (area) of the first through via 17a is larger than the width of the electrode 25, which is a bonding electrode. is also smaller.
  • the first through via 17a may be directly connected to the circuit element of the first substrate 101, and the second through via 17b may be directly connected to the circuit element of the second substrate 102. good.
  • the first through via 17a is connected to the electrode 25 of the wiring layer 121 without passing through the wirings of the first to fourth layers of the wiring layer 111.
  • the example shown in FIG. 13 is connected to the electrode 25 of the wiring layer 121 without passing through the wirings of the first to fourth layers of the wiring layer 111.
  • (2-4. Modification 4) 14 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to Modification 4.
  • FIG. Bonding between through vias may be used to provide connections between multiple substrates.
  • the first through via 17a may be directly connected to the second through via 17b.
  • the plurality of first through vias 17a of the first substrate 101 and the plurality of second through vias 17b of the second substrate 102 are joined to connect the first substrate 101 and the second substrate 102 together.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are laminated by joining the first through vias 17a and the second through vias 17b.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 of the imaging device 1 have bonding surfaces for the first through via 17a and the second through via 17b.
  • the first through via 17a is connected to the second through via 17b of the wiring layer 121 without passing through the wiring of the second to fourth layers of the wiring layer 111.
  • the second through via 17b is connected to the first through via 17a of the wiring layer 111 without passing through the wiring of the second to fourth layers of the wiring layer 121.
  • the floating diffusion FD provided on the first substrate 101 is electrically connected to the readout circuit 45 of the second substrate 102 by the first through via 17a and the second through via 17b. Therefore, the capacitance added to the floating diffusion FD can be reduced.
  • the imaging device 1 it is possible to secure a space between the wirings, compared to the case where the floating diffusion FD and the readout circuit 45 are connected using a plurality of wirings and a plurality of bonding electrodes. . Therefore, the capacitance added to the floating diffusion FD can be effectively reduced, and the conversion efficiency can be improved. In addition, it is possible to suppress the deterioration of the breakdown voltage between the wirings of the imaging device 1 and the deterioration of the characteristics of the imaging device 1 .
  • FIG. 15 is a diagram showing another example of the cross-sectional configuration of the imaging device according to Modification 4.
  • the first through via 17a is directly connected to the circuit element of the first substrate 101
  • the second through via 17b is directly connected to the circuit element of the second substrate 102. good too.
  • the first through via 17a and the second through via 17b are connected to each other without passing through the first to fourth wiring layers in the wiring layers 111 and 121. there is
  • the back surface of the second substrate 102 and the front surface of the third substrate 103 may be bonded.
  • the third substrate 103 having the row driving section 220, the column signal processing section 250, the image signal processing section 260, etc. may be three-dimensionally joined and connected to a substrate other than the second substrate 102. FIG.
  • FIG. 9 shows a schematic configuration of the electronic device 1000. As shown in FIG.
  • the electronic device 1000 includes, for example, a lens group 1001, an imaging device 1, a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002, a frame memory 1003, a display unit 1004, a recording unit 1005, an operation unit 1006, and a power supply unit 1007. and are interconnected via a bus line 1008 .
  • a lens group 1001 an imaging device 1
  • a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002 a frame memory 1003, a display unit 1004, a recording unit 1005, an operation unit 1006, and a power supply unit 1007. and are interconnected via a bus line 1008 .
  • DSP Digital Signal Processor
  • a lens group 1001 captures incident light (image light) from a subject and forms an image on the imaging surface of the imaging device 1 .
  • the imaging apparatus 1 converts the amount of incident light, which is imaged on the imaging surface by the lens group 1001 , into an electric signal for each pixel and supplies the electric signal to the DSP circuit 1002 as a pixel signal.
  • the DSP circuit 1002 is a signal processing circuit that processes signals supplied from the imaging device 1 .
  • a DSP circuit 1002 outputs image data obtained by processing a signal from the imaging device 1 .
  • a frame memory 1003 temporarily holds image data processed by the DSP circuit 1002 in frame units.
  • the display unit 1004 is, for example, a panel type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel. to record.
  • a panel type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel. to record.
  • the operation unit 1006 outputs operation signals for various functions possessed by the electronic device 1000 in accordance with user's operations.
  • the power supply unit 1007 appropriately supplies various power supplies to the DSP circuit 1002, the frame memory 1003, the display unit 1004, the recording unit 1005, and the operation unit 1006 as operating power supplies.
  • the technology (the present technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure can be realized as a device mounted on any type of moving body such as automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, motorcycles, bicycles, personal mobility, airplanes, drones, ships, and robots. may
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • a vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an exterior information detection unit 12030, an interior information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio/image output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the driving system control unit 12010 includes a driving force generator for generating driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism to adjust and a brake device to generate braking force of the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices equipped on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as headlamps, back lamps, brake lamps, winkers or fog lamps.
  • body system control unit 12020 can receive radio waves transmitted from a portable device that substitutes for a key or signals from various switches.
  • the body system control unit 12020 receives the input of these radio waves or signals and controls the door lock device, power window device, lamps, etc. of the vehicle.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 detects information outside the vehicle in which the vehicle control system 12000 is installed.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 is connected with an imaging section 12031 .
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the exterior of the vehicle, and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as people, vehicles, obstacles, signs, or characters on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electric signal as an image, and can also output it as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared rays.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 is connected to, for example, a driver state detection section 12041 that detects the state of the driver.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing off.
  • the microcomputer 12051 calculates control target values for the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and controls the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010 .
  • the microcomputer 12051 realizes the functions of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, or vehicle lane deviation warning. Cooperative control can be performed for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, or vehicle lane deviation warning. Cooperative control can be performed for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including collision avoidance or shock mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, or vehicle
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, etc. based on the information about the vehicle surroundings acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, so that the driver's Cooperative control can be performed for the purpose of autonomous driving, etc., in which vehicles autonomously travel without depending on operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the information detection unit 12030 outside the vehicle.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and performs cooperative control aimed at anti-glare such as switching from high beam to low beam. It can be carried out.
  • the audio/image output unit 12052 transmits at least one of audio and/or image output signals to an output device capable of visually or audibly notifying the passengers of the vehicle or the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include at least one of an on-board display and a head-up display, for example.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided at positions such as the front nose of the vehicle 12100, the side mirrors, the rear bumper, the back door, and the upper part of the windshield in the vehicle interior, for example.
  • An image pickup unit 12101 provided in the front nose and an image pickup unit 12105 provided above the windshield in the passenger compartment mainly acquire images in front of the vehicle 12100 .
  • Imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire side images of the vehicle 12100 .
  • An imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door mainly acquires an image behind the vehicle 12100 .
  • Forward images acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 11 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided in the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 The imaging range of an imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of imaging elements, or may be an imaging element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 determines the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and changes in this distance over time (relative velocity with respect to the vehicle 12100). , it is possible to extract, as the preceding vehicle, the closest three-dimensional object on the course of the vehicle 12100, which runs at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) in substantially the same direction as the vehicle 12100. can. Furthermore, the microcomputer 12051 can set the inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including following stop control) and automatic acceleration control (including following start control). In this way, cooperative control can be performed for the purpose of automatic driving in which the vehicle runs autonomously without relying on the operation of the driver.
  • automatic brake control including following stop control
  • automatic acceleration control including following start control
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to three-dimensional objects to other three-dimensional objects such as motorcycles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, and utility poles. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into those that are visible to the driver of the vehicle 12100 and those that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 judges the collision risk indicating the degree of danger of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, an audio speaker 12061 and a display unit 12062 are displayed. By outputting an alarm to the driver via the drive system control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not the pedestrian exists in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 .
  • recognition of a pedestrian is performed by, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and performing pattern matching processing on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian.
  • the audio image output unit 12052 outputs a rectangular outline for emphasis to the recognized pedestrian. is superimposed on the display unit 12062 . Also, the audio/image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the imaging device 1 can be applied to the imaging unit 12031 .
  • the technology (the present technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied.
  • FIG. 12 illustrates a situation in which an operator (doctor) 11131 is performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using an endoscopic surgery system 11000 .
  • an endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as a pneumoperitoneum tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 for supporting the endoscope 11100. , and a cart 11200 loaded with various devices for endoscopic surgery.
  • An endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 whose distal end is inserted into the body cavity of a patient 11132 and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101 .
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid scope having a rigid lens barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible scope having a flexible lens barrel. good.
  • the tip of the lens barrel 11101 is provided with an opening into which the objective lens is fitted.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel 11101 by a light guide extending inside the lens barrel 11101, where it reaches the objective. Through the lens, the light is irradiated toward the observation object inside the body cavity of the patient 11132 .
  • the endoscope 11100 may be a straight scope, a perspective scope, or a side scope.
  • An optical system and an imaging element are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the imaging element by the optical system.
  • the imaging device photoelectrically converts the observation light to generate an electrical signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image.
  • the image signal is transmitted to a camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201 as RAW data.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU 11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), etc., and controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202 in an integrated manner. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102 and performs various image processing such as development processing (demosaicing) for displaying an image based on the image signal.
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201 .
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light for photographing a surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light for photographing a surgical site or the like.
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204 .
  • the user inputs an instruction or the like to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100 .
  • the treatment instrument control device 11205 controls driving of the energy treatment instrument 11112 for tissue cauterization, incision, blood vessel sealing, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 inflates the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the visual field of the endoscope 11100 and securing the operator's working space, and injects gas into the body cavity through the pneumoperitoneum tube 11111. send in.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various types of information regarding surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various types of information regarding surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the endoscope 11100 with irradiation light for photographing the surgical site can be composed of, for example, a white light source composed of an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source is configured by a combination of RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. It can be carried out.
  • the observation target is irradiated with laser light from each of the RGB laser light sources in a time division manner, and by controlling the drive of the imaging device of the camera head 11102 in synchronization with the irradiation timing, each of RGB can be handled. It is also possible to pick up images by time division. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the imaging device.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light every predetermined time.
  • the drive of the imaging device of the camera head 11102 in synchronism with the timing of the change in the intensity of the light to obtain an image in a time-division manner and synthesizing the images, a high dynamic A range of images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissues, by irradiating light with a narrower band than the irradiation light (i.e., white light) during normal observation, the mucosal surface layer So-called narrow band imaging is performed, in which a predetermined tissue such as a blood vessel is imaged with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained from fluorescence generated by irradiation with excitation light.
  • the body tissue is irradiated with excitation light and the fluorescence from the body tissue is observed (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is A fluorescence image can be obtained by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 can be configured to be able to supply narrowband light and/or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an example of functional configurations of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 has a lens unit 11401, an imaging section 11402, a drive section 11403, a communication section 11404, and a camera head control section 11405.
  • the CCU 11201 has a communication section 11411 , an image processing section 11412 and a control section 11413 .
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are communicably connected to each other via a transmission cable 11400 .
  • a lens unit 11401 is an optical system provided at a connection with the lens barrel 11101 . Observation light captured from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401 .
  • a lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 is composed of an imaging device.
  • the imaging device constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single-plate type) or plural (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB may be generated by each image pickup element, and a color image may be obtained by synthesizing the image signals.
  • the imaging unit 11402 may be configured to have a pair of imaging elements for respectively acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (Dimensional) display.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the living tissue in the surgical site.
  • a plurality of systems of lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102 .
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under control from the camera head control unit 11405 . Thereby, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be appropriately adjusted.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400 .
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling driving of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies it to the camera head control unit 11405 .
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and/or information to specify the magnification and focus of the captured image. Contains information about conditions.
  • the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus may be appropriately designated by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls driving of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102 .
  • the communication unit 11411 receives image signals transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400 .
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 11102 to the camera head 11102 .
  • Image signals and control signals can be transmitted by electrical communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various types of image processing on the image signal, which is RAW data transmitted from the camera head 11102 .
  • the control unit 11413 performs various controls related to imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and display of the captured image obtained by imaging the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates control signals for controlling driving of the camera head 11102 .
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the surgical site and the like based on the image signal that has undergone image processing by the image processing unit 11412 .
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape, color, and the like of the edges of objects included in the captured image, thereby detecting surgical instruments such as forceps, specific body parts, bleeding, mist during use of the energy treatment instrument 11112, and the like. can recognize.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to display various types of surgical assistance information superimposed on the image of the surgical site. By superimposing and presenting the surgery support information to the operator 11131, the burden on the operator 11131 can be reduced and the operator 11131 can proceed with the surgery reliably.
  • a transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable compatible with electrical signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable of these.
  • wired communication is performed using the transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be preferably applied to, for example, the imaging unit 11402 provided in the camera head 11102 of the endoscope 11100 among the configurations described above.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 11402, the sensitivity of the imaging unit 11402 can be increased, and the high-definition endoscope 11100 can be provided.
  • the light receiving device of the present disclosure may be in the form of a module in which the imaging section and the signal processing section or the optical system are packaged together.
  • an imaging apparatus that converts the amount of incident light that forms an image on an imaging surface via an optical lens system into an electric signal on a pixel-by-pixel basis and outputs the electric signal as a pixel signal
  • the light receiving device of the present disclosure is not limited to such an imaging device.
  • any device may be used as long as it receives incident light and converts the light into an electric charge.
  • the signal to be output may be a signal of image information or a signal of distance measurement information.
  • the first substrate having the photoelectric conversion portion and the storage portion and the second substrate having the readout circuit are arranged such that the surface on which the elements of the first substrate are formed and the elements of the second substrate are It is laminated so that the surfaces to be formed face each other.
  • vias are provided that penetrate through a plurality of wiring layers and electrically connect the storage section and the readout circuit. Therefore, the capacity added to the storage section can be reduced, and the conversion efficiency can be improved.
  • the present disclosure can also be configured as follows. (1) a first substrate having a plurality of photoelectric conversion units that photoelectrically convert light; and an accumulation unit that accumulates charges photoelectrically converted by the photoelectric conversion units; a second substrate having a readout circuit for outputting a first signal based on the charge accumulated in the accumulation portion, and laminated on the first substrate; a wiring layer including vias for electrically connecting the storage section and the readout circuit, The first substrate and the second substrate are laminated such that the first surface on which the elements of the first substrate are formed and the second surface on which the elements of the second substrate are formed face each other,
  • the via is a light-receiving device that penetrates a plurality of layers in the wiring layer.
  • the first substrate and the second substrate are laminated by bonding between electrodes, The light receiving device according to (1), wherein the via is directly connected to the joined electrode. (3) The light receiving device according to (1) or (2), wherein the via is directly connected to the first substrate. (4) The light receiving device according to (3), wherein the via is directly connected to the storage section of the first substrate. (5) The light receiving device according to (1) or (2), wherein the via is directly connected to the second substrate. (6) The light receiving device according to (5), wherein the via is directly connected to a gate of a transistor provided on the second substrate. (7) The light receiving device according to (6), wherein the transistor is a transistor of the readout circuit.
  • the readout circuit includes an amplification transistor that generates the first signal; The light receiving device according to (1), wherein the via is electrically connected to the gate of the amplification transistor. (9) The light receiving device according to (8), wherein the via is directly connected to the gate of the amplification transistor. (10) The light receiving device according to any one of (1) to (9), wherein the via contains tungsten, cobalt, ruthenium, copper, molybdenum, or aluminum. (11) the wiring layer includes an insulating film having a dielectric constant lower than that of a silicon oxide film; The light receiving device according to any one of (1) to (10), wherein the via penetrates the insulating film.
  • the protective film contains silicon and at least one of oxygen, nitrogen, and carbon.
  • the width of the via is smaller than the width of the electrode in a direction orthogonal to the lamination direction of the first substrate and the second substrate.
  • the wiring layer includes a first wiring layer provided on the first surface side of the first substrate and a second wiring layer provided on the second surface side of the second substrate, As the vias, a first via provided in the first wiring layer and electrically connected to the storage portion, and a first via provided in the second wiring layer and electrically connecting the first via and the readout circuit.
  • the first via penetrates a plurality of layers in the first wiring layer
  • the light receiving device according to (16), wherein the second via penetrates a plurality of layers in the second wiring layer.
  • the light receiving device according to (16) or (17), wherein the second via is directly connected to the first via.
  • the light receiving device according to any one of (16) to (18), wherein the first substrate and the second substrate are laminated by joining the first via and the second via.

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Abstract

本開示の一実施形態の受光装置は、光を光電変換する複数の光電変換部と、前記光電変換部で光電変換された電荷を蓄積する蓄積部とを有する第１基板と、前記蓄積部に蓄積された電荷に基づく第１信号を出力する読み出し回路を有し、前記第１基板に積層される第２基板と、前記蓄積部と前記読み出し回路とを電気的に接続するビアを含む配線層と、を備える。前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の素子が形成される第１面と前記第２基板の素子が形成される第２面とが対向するように積層される。前記ビアは、前記配線層における複数の層を貫通する。

Description

受光装置
　本開示は、受光装置に関する。
　センサ画素を有する基板と読み出し回路を有する基板とロジック回路を有する基板とを貼り合わせて構成された３次元構造の撮像装置が提案されている（特許文献１）。
特開２０２０－８８３８０号公報
　撮像装置では、電荷を電圧に変換する際の変換効率を向上させることが望ましい。
　変換効率を向上可能な撮像装置を提供することが望まれる。
　本開示の一実施形態の受光装置は、光を光電変換する複数の光電変換部と、光電変換部で光電変換された電荷を蓄積する蓄積部とを有する第１基板と、蓄積部に蓄積された電荷に基づく第１信号を出力する読み出し回路を有し、第１基板に積層される第２基板と、蓄積部と読み出し回路とを電気的に接続するビアを含む配線層と、を備える。第１基板と第２基板とは、第１基板の素子が形成される第１面と第２基板の素子が形成される第２面とが対向するように積層される。ビアは、配線層における複数の層を貫通する。
本開示の実施の形態に係る撮像装置の全体構成の一例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の画素共有ユニットの構成例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す模式図である。 本開示の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。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。 本開示の変形例１に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。 本開示の変形例２に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。 本開示の変形例２に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の製造方法の一例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の製造方法の一例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の製造方法の一例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の製造方法の一例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の製造方法の一例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の製造方法の一例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。 本開示の変形例４に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。 本開示の変形例４に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。 撮像装置を有する電子機器の構成例を表すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　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＞
　図１は、本開示の実施の形態に係る受光装置の一例である撮像装置の全体構成の一例を示すブロック図である。受光装置である撮像装置１は、入射した光を受光して光電変換する装置である。撮像装置（受光装置）１は、受光した光を光電変換して信号を生成する。撮像装置１は、光学レンズ系（不図示）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、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであり、被写体の像を撮像する。
　撮像装置１は、光電変換部（光電変換素子）を有する画素Ｐが行列状に配置される画素アレイ部２４０を有する。画素アレイ部２４０では、光電変換部を有する画素Ｐが行列状に配置される。画素アレイ部２４０は、画素Ｐがアレイ状に繰り返し配置された領域である。撮像装置１は、画素アレイ部２４０の周辺領域に、例えば、入力部２１０、行駆動部２２０、タイミング制御部２３０、列信号処理部２５０、画像信号処理部２６０、及び出力部２７０を有する。
　本実施の形態では、複数の画素Ｐを含む画素共有ユニット４０が、アレイ状に配置されている。図１に示す例では、画素共有ユニット４０は、４つの画素（画素Ｐａ、画素Ｐｂ、画素Ｐｃ、画素Ｐｄ）を含んでいる。画素Ｐａ～Ｐｄは、例えば２行×２列で配置されている。画素Ｐａ～Ｐｄは、それぞれ、光電変換部として、例えばフォトダイオードＰＤを有する。
　撮像装置１では、画素共有ユニット４０毎に、後述する読み出し回路（図２参照）が設けられる。読み出し回路は、増幅トランジスタ及びリセットトランジスタ等を含み、光電変換部で光電変換された電荷に基づく画素信号を出力する。画素共有ユニット４０は１つの読み出し回路を共有する単位であり、画素共有ユニット４０の複数の画素（図１では画素Ｐａ～Ｐｄ）が１つの読み出し回路を共有する。画素アレイ部２４０では、４つの画素（画素Ｐａ～Ｐｄ）毎に、１つの読み出し回路が設けられる。読み出し回路を時分割で動作させることにより、画素Ｐａ～Ｐｄの各々の画素信号が読み出されるようになっている。
　撮像装置１には、図１に示すように、複数の行駆動信号線Ｌｒｅａｄ（行選択線、リセット制御線等）と、複数の垂直信号線（列読出し線）Ｌｓｉｇが設けられる。例えば、画素アレイ部２４０には、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、行駆動信号線Ｌｒｅａｄが配線される。また、画素アレイ部２４０には、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、垂直信号線Ｌｓｉｇが配線される。行駆動信号線Ｌｒｅａｄは、例えば、画素共有ユニット４０の各トランジスタを駆動する信号を伝送する。垂直信号線Ｌｓｉｇには、画素共有ユニット４０に含まれる画素Ｐａ～Ｐｄの各々から画素信号が読み出され得る。
　行駆動部２２０は、シフトレジスタや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。行駆動部２２０（駆動回路）は、画素Ｐを駆動するための信号を生成し、行駆動信号線Ｌｒｅａｄを介して画素アレイ部２４０の各画素共有ユニット４０に出力する。行駆動部２２０は、例えば、転送トランジスタを制御する信号ＴＲＧ、選択トランジスタを制御する信号ＳＥＬ、及びリセットトランジスタを制御する信号ＲＳＴ等を生成し、行駆動信号線Ｌｒｅａｄによって各画素共有ユニット４０に出力する。
　行駆動信号線Ｌｒｅａｄは、上述したように、画素Ｐからの信号読み出しのための駆動信号（信号ＴＲＧ、信号ＳＥＬ等）を伝送する。行駆動部２２０は、行アドレス制御部であり、画素アレイ部２４０の各画素Ｐを選択走査し、例えば画素アレイ部２４０に配置された複数の画素Ｐを行単位で駆動する。行駆動部２２０によって選択走査された各画素Ｐの画素信号は、その画素Ｐに接続された垂直信号線Ｌｓｉｇを介して、列信号処理部２５０に出力される。
　列信号処理部２５０（信号処理回路）は、例えば、垂直信号線Ｌｓｉｇに接続される負荷回路部を有する。負荷回路部は、読み出し回路の増幅トランジスタと共にソースフォロア回路を構成する。なお、列信号処理部２５０は、垂直信号線Ｌｓｉｇを介して画素共有ユニット４０から読み出される画素信号を増幅する増幅回路部を有していてもよい。また、列信号処理部２５０は、画素信号からノイズ成分を除去するノイズ処理部を有していてもよい。
　また、列信号処理部２５０は、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を有する。ＡＤＣは、例えば、コンパレータ部及びカウンタ部を有する。コンパレータ部は、変換対象となるアナログ信号と、これと比較対象となる参照信号とを比較する。カウンタ部は、コンパレータ部での比較結果が反転するまでの時間を計測する。
　列信号処理部２５０のＡＤＣは、画素共有ユニット４０から出力されるアナログ信号である画素信号を、デジタル信号に変換する。ＡＤＣは、ノイズ処理部によるノイズ処理前の画素信号をＡＤ変換するようにしてもよいし、ノイズ処理部によるノイズ処理後の画素信号をＡＤ変換するようにしてもよい。なお、列信号処理部２５０は、読出し列を走査する制御を行う水平走査回路部を含んでいてもよい。
　タイミング制御部２３０は、例えば外部から撮像装置１に入力される基準クロック信号及びタイミング制御信号を基にして、行駆動部２２０及び列信号処理部２５０にタイミングを制御する信号を供給する。タイミング制御信号は、例えば、垂直同期信号および水平同期信号などである。タイミング制御部２３０（制御回路）は、例えば、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、生成した各種のタイミング信号を基に行駆動部２２０および列信号処理部２５０等の駆動制御を行う。
　画像信号処理部２６０は、画素信号に対して、各種の信号処理を施す回路である。画像信号処理部２６０は、プロセッサ及びメモリを含んでいてもよい。画像信号処理部２６０（信号処理回路）は、例えば、ＡＤ変換された画素信号に、黒レベル調整、階調を調整するトーンカーブ補正処理等の信号処理を行う。なお、階調の補正量を示すトーンカーブの特性データを、予め画像信号処理部２６０の内部のメモリに記憶させておくようにしてもよい。
　入力部２１０および出力部２７０は、外部との信号のやり取りを行うものである。入力部２１０（入力回路）には、例えば、上述した基準クロック信号、タイミング制御信号、及び特性データ等が、撮像装置１の外部から入力される。出力部２７０（出力回路）は、例えば、画像信号処理部２６０による信号処理後の画素信号、または画像信号処理部２６０による信号処理前の画素信号を、外部へと出力し得る。
　図２は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の画素共有ユニットの構成例を示す図である。以下では、図１に示したように、４つの画素Ｐが１つの読み出し回路４５を共有する場合の例について説明する。４つの画素Ｐａ～Ｐｄは、それぞれ、光電変換部（光電変換素子）であるフォトダイオードＰＤと、転送トランジスタＴｒ１と、フローティングディフュージョンＦＤとを有する。
　光電変換部であるフォトダイオードＰＤは、入射する光を電荷に変換する。フォトダイオードＰＤは、光電変換を行って受光量に応じた電荷を生成する。転送トランジスタＴｒ１は、フォトダイオードＰＤに電気的に接続される。転送トランジスタＴｒ１は、信号ＴＲＧにより制御され、フォトダイオードＰＤ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に転送する。
　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する。フローティングディフュージョンＦＤは、フォトダイオードＰＤから転送された電荷を保持する保持部ともいえる。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。フォトダイオードＰＤで変換された電荷は、転送トランジスタＴｒ１によってフローティングディフュージョンＦＤに転送され、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される。
　図２に示す例では、画素Ｐａ～画素Ｐｄの各々の転送トランジスタＴｒ１は、互いに異なる信号によってオンオフ制御される。画素Ｐａの転送トランジスタＴｒ１は信号ＴＲＧ１によって制御され、画素Ｐｂの転送トランジスタＴｒ１は信号ＴＲＧ２によって制御される。また、画素Ｐｃの転送トランジスタＴｒ１は信号ＴＲＧ３によって制御され、画素Ｐｄの転送トランジスタＴｒ１は信号ＴＲＧ４によって制御される。
　読み出し回路４５は、一例として、増幅トランジスタＴｒ２、選択トランジスタＴｒ３、及びリセットトランジスタＴｒ４を有する。増幅トランジスタＴｒ２のゲートは、フローティングディフュージョンＦＤ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。増幅トランジスタＴｒ２は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧に基づく画素信号を生成する。画素信号は、光電変換された電荷に基づくアナログ信号である。
　選択トランジスタＴｒ３は、信号ＳＥＬにより制御され、増幅トランジスタＴｒ２からの画素信号を垂直信号線Ｌｓｉｇに出力する。選択トランジスタＴｒ３は、画素信号の出力タイミングを制御するともいえる。リセットトランジスタＴｒ４は、信号ＲＳＴ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。読み出し回路４５から出力される画素信号は、垂直信号線Ｌｓｉｇを介して、上述した列信号処理部２５０（図１参照）に入力される。なお、選択トランジスタＴｒ３は、電源電圧ＶＤＤが与えられる電源線と増幅トランジスタＴｒ２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Ｔｒ３を省略してもよい。
　読み出し回路４５は、フローティングディフュージョンＦＤでの電荷―電圧変換のゲインを変更するためのトランジスタ（ゲイン切替トランジスタ）を有していてもよい。ゲイン切替トランジスタは、例えば、リセットトランジスタＴｒ４とフローティングディフュージョンＦＤとの間に設けられる。ゲイン切替トランジスタがオン状態となることで、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ゲインを変更することが可能となる。
　図３は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す模式図である。撮像装置１は、第１基板１０１と、第２基板１０２と、第３基板１０３とがＺ軸方向に積層された構成を有している。第１基板１０１、第２基板１０２、及び第３基板１０３は、それぞれ、半導体基板（例えばシリコン基板）により構成される。なお、図３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軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。以降の図において、図３の矢印の方向を基準として方向を表記する場合もある。
　第１基板１０１、第２基板１０２、及び第３基板１０３は、図３に示すように、それぞれトランジスタが設けられる第１面１１Ｓ１，１２Ｓ１，１３Ｓ１と、第２面１１Ｓ２，１２Ｓ２，１３Ｓ２とを有する。第１面１１Ｓ１，１２Ｓ１，１３Ｓ１は、それぞれ、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面１１Ｓ１，１２Ｓ１，１３Ｓ１の各々には、ゲート電極やゲート酸化膜等が設けられる。
　第１基板１０１の第１面１１Ｓ１には、図３に示すように、配線層１１１が設けられる。第２基板１０２の第１面１２Ｓ１には配線層１２１が設けられ、第２基板１０２の第２面１２Ｓ２には配線層１２２が設けられる。また、第３基板１０３の第１面１３Ｓ１には、配線層１３１が設けられる。配線層１１１，１２１，１２２，１３１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等を有する。配線層１１１，１２１，１２２，１３１の各々は、例えば２層以上の配線を含む。配線層１１１，１２１，１２２，１３１は、それぞれ、３層、又は４層以上の配線を含んでいてもよい。
　配線層１１１，１２１，１２２，１３１は、例えば、複数の配線が層間絶縁層（層間絶縁膜）を間に積層された構成を有している。配線層は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）等を用いて形成される。層間絶縁層は、例えば、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。
　なお、第１基板１０１と配線層１１１とを併せて、第１基板１０１（又は第１の回路層）ということもできる。また、第２基板１０２と配線層１２１，１２２とを併せて、第２基板１０２（又は第２の回路層）ということもできる。さらに、第３基板１０３と配線層１３１とを併せて、第３基板１０３（又は第３の回路層）ということもできる。
　第１基板１０１と第２基板１０２とは、電極間の接合により、トランジスタ等の素子がそれぞれ形成される第１面１１Ｓ１と第１面１２Ｓ１が互いに対向するように積層される。即ち、第１基板１０１と第２基板１０２とは、各々の表面同士が互いに対向するように接合される。この接合方式は、Ｆａｃｅ ｔｏ Ｆａｃｅ接合と呼ばれる。
　第２基板１０２及び第３基板１０３は、電極間の接合により、第２面１２Ｓ２とトランジスタ等の素子が形成される第１面１３Ｓ１とが互いに対向するように積層される。即ち、第２基板１０２と第３基板１０３とは、第２基板１０２の裏面と第３基板１０３の表面が互いに対向するように接合される。この接合方式は、Ｆａｃｅ ｔｏ Ｂａｃｋ接合と呼ばれる。
　一例として、銅（Ｃｕ）からなる金属電極間の接合、即ちＣｕ－Ｃｕ接合によって、第１基板１０１の第１面１１Ｓ１と第２基板１０２の第１面１２Ｓ１とが貼り合わされる。また、第２基板１０２の第２面１２Ｓ２と第３基板１０３の第１面１３Ｓ１も、例えばＣｕ－Ｃｕ接合によって貼り合わされる。なお、接合に用いる電極は、銅（Ｃｕ）以外の金属材料、例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、スズ（Ｓｎ）等により構成されてもよいし、他の材料により構成されてもよい。
　図３に示す例では、配線層１１１における第４層目の配線Ｍ４により構成される複数の電極１５と、配線層１２１における第４層目の配線Ｍ４により構成される複数の電極２５とが接合されることで、第１基板１０１と第２基板１０２とが接続される。また、配線層１２２における最上層の配線により構成される複数の電極２６と、配線層１３１における最上層の配線により構成される複数の電極３５とが接合されることで、第２基板１０２と第３基板１０３とが接続される。電極１５，２５，２６，３５は、接合用電極である。
　本実施の形態に係る撮像装置１では、上述したフォトダイオードＰＤ及び転送トランジスタＴｒ１及びフローティングディフュージョンＦＤは第１基板１０１に配置され、読み出し回路４５は第２基板１０２に配置される。フォトダイオードＰＤと読み出し回路４５とが別々の基板に配置されるため、フォトダイオードＰＤと読み出し回路４５とを同一基板に配置する場合と比較して、フォトダイオードＰＤを十分な大きさとすることができる。これにより、ダイナミックレンジの広い画像を取得することが可能となる。なお、第３基板１０３には、例えば、上述した行駆動部２２０、タイミング制御部２３０、列信号処理部２５０、及び画像信号処理部２６０等が配置される。また、第３基板１０３には、上述した入力部２１０及び出力部２７０が配置され得る。
　第１基板１０１の画素ＰのフローティングディフュージョンＦＤは、図３に模式的に示すように、配線層１１１の配線と配線層１２１の配線とを介して、第２基板１０２の読み出し回路４５の増幅トランジスタＴｒ２等に電気的に接続される。第１基板１０１のフォトダイオードＰＤで光電変換された電荷は、転送トランジスタＴｒ１を介して、フローティングディフュージョンＦＤと第２基板１０２の読み出し回路４５とに出力される。
　本実施の形態に係る撮像装置１では、複数の層を貫通する貫通ビア１７が設けられる。貫通ビア１７は、配線層内における一部又は全部の層を貫通するビアである。貫通ビア１７は、例えば、配線層中の一部の配線及び層間絶縁膜を貫通し、上層の配線と下層の配線とを接続する。貫通ビア１７は、接続部であり、例えば２層以上離れた配線間を接続し得る。撮像装置１では、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に、貫通ビア１７が設けられる。
　貫通ビア１７は、例えば、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）等により構成される。なお、貫通ビア１７は、他の金属材料によって形成されてもよい。図３では、貫通ビア１７として第１の貫通ビア１７ａおよび第２の貫通ビア１７ｂを例示している。本明細書では、第１の貫通ビア１７ａおよび第２の貫通ビア１７ｂを総括して貫通ビア１７と記載する場合がある。
　配線層１１１，１２１は、図３に模式的に示すように、それぞれ、第１の貫通ビア１７ａ，第２の貫通ビア１７ｂを有する。配線層１１１において複数の第１の貫通ビア１７ａが設けられ、配線層１２１において複数の第２の貫通ビア１７ｂが設けられる。第１の貫通ビア１７ａ及び第２の貫通ビア１７ｂは、例えば、読み出し回路４５毎に設けられる。
　第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１における複数の層を貫通するビアである。図３に示す例では、第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１の第１～第４層目の配線の層のうち、第２層目の配線および第３層目の配線の層を貫通するように設けられる。配線層１１１の第１層目の配線Ｍ１に接続された第１の貫通ビア１７ａは、Ｚ軸方向に延び、第４層目の配線Ｍ４に達するように形成される。即ち、第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１において、第２層目の配線Ｍ２及び第３層目の配線Ｍ３を介さずに、第１層目の配線Ｍ１と第４層目の配線Ｍ４とを接続する。
　第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１における複数の層を貫通するビアである。図３に示す例では、第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１の第１～第４層目の配線の層のうち、第２層目の配線および第３層目の配線の層を貫通するように設けられる。第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１において、第２層目の配線Ｍ２及び第３層目の配線Ｍ３を介さずに、第１層目の配線Ｍ１と第４層目の配線Ｍ４とを接続する。なお、第１の貫通ビア１７ａ及び第２の貫通ビア１７ｂは、それぞれ、３層以上の配線の層を貫通するように設けられてもよい。
　本実施の形態では、第１基板１０１に設けられたフローティングディフュージョンＦＤは、第１の貫通ビア１７ａと接合用の電極１５，２５と第２の貫通ビア１７ｂとを介して、第２基板１０２の読み出し回路４５に電気的に接続される。第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１内の一部の複数の層（図３では第２及び第３層目の配線の層）を介さずに、電極１５に接続される。このため、図３において点線矢印で示すように、配線層１１１において、第１の貫通ビア１７ａと第２層目の配線Ｍ２との間隔（距離）と、第１の貫通ビア１７ａと第３層目の配線Ｍ３との間隔とを、それぞれ広く（長く）することが可能となる。このため、第１の貫通ビア１７ａに電気的に接続されたフローティングディフュージョンＦＤに付加される配線容量を低減することができる。
　また、第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１内の一部の複数の層（図３では第２及び第３層目の配線の層）を介さずに、電極２５に接続される。このため、図３において点線矢印で示すように、配線層１２１において、第２の貫通ビア１７ｂと第２層目の配線Ｍ２との間隔と、第２の貫通ビア１７ｂと第３層目の配線Ｍ３との間隔とを、それぞれ広くすることが可能となる。このため、第２の貫通ビア１７ｂに電気的に接続されたフローティングディフュージョンＦＤに付加される配線容量を低減することができる。
　このように、本実施の形態では、フローティングディフュージョンＦＤ及び読み出し回路４５間を結ぶ配線と、周囲のメタル配線との間隔が確保される。これにより、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低減することができる。このため、フローティングディフュージョンＦＤにおいて電荷を電圧に変換する際の変換効率（変換ゲイン）を向上させることができる。
　フローティングディフュージョンＦＤと読み出し回路４５とが多数の配線（例えば８層の配線）を介して互いに接続される場合と比較して、フローティングディフュージョンＦＤに付加される配線容量のばらつきを抑えることができる。これにより、変換効率のばらつきを低減することができ、画素信号の品質が低下することを抑制することができる。
　なお、撮像装置１は、第１基板１０１の他の回路素子、例えば転送トランジスタＴｒ１のゲートに電気的に接続され、信号ＴＲＧを伝送する貫通ビア１７を有していてもよい。また、撮像装置１は、第２基板１０２の他の回路素子、例えば選択トランジスタＴｒ３のゲート又はリセットトランジスタＴｒ４のゲートに電気的に接続される貫通ビア１７を有していてもよい。
　図４は、本開示の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、光を集光するレンズ部３１と、カラーフィルタ３２とを有する。カラーフィルタ３２及びレンズ部３１は、第１基板１０１に順次積層されている。カラーフィルタ３２及びレンズ部３１は、例えば、画素Ｐ毎に設けられる。
　レンズ部３１は、図４において上方から入射する光をフォトダイオードＰＤ側へ導く。レンズ部３１は、オンチップレンズとも呼ばれる光学部材である。カラーフィルタ３２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。フォトダイオードＰＤには、レンズ部３１及びカラーフィルタ３２を透過した光が入射する。フォトダイオードＰＤは、入射光を光電変換して電荷を生成する。
　図４に示す例では、第１基板１０１の第２面１１Ｓ２側に、パッド８０が設けられる。第１基板１０１ではパッド８０上の開口が形成され、パッド８０が外部に露出する。パッド８０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）を用いて形成される電極である。なお、パッド８０は、他の金属材料を用いて構成されてもよい。撮像装置１には、複数のパッド８０が配置される。パッド８０は、例えば外部から入力される電源電圧ＶＤＤ（又は接地電圧ＶＳＳ）を、第１基板１０１～第３基板１０３の各回路に供給し得る。
　また、撮像装置１では、図４に示すように、貫通電極２８が設けられる。貫通電極２８は、第２基板１０２を貫通する電極である。貫通電極２８は、Ｚ軸方向に延び、第２基板１０２の配線層１２２に達するように形成される。貫通電極２８は、第２基板１０２の第１面１２Ｓ１側に設けられた回路と、第２基板１０２の第２面１２Ｓ２側に設けられた回路とを接続可能である。貫通電極２８は、異なる層に設けられた回路間を接続する。貫通電極２８は、例えば、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）等により構成される。なお、貫通電極２８は、他の金属材料によって形成されてもよい。
　例えば、画素アレイ部２４０の周辺領域に、複数の貫通電極２８が配置される。第２基板１０２に設けられた読み出し回路４５は、配線層１２１と貫通電極２８と配線層１２２を介して、配線層１３１及び第３基板１０３の回路に電気的に接続される。読み出し回路４５は、複数の貫通電極２８によって、読み出し回路４５を制御する回路や読み出し回路４５から出力される画素信号を処理する回路等に電気的に接続される。例えば、読み出し回路４５は、互いに異なる貫通電極２８を介して、上述した行駆動部２２０及び列信号処理部２５０に接続される。
　撮像装置１に設けられる複数の貫通電極２８は、例えば、読み出し回路４５の各トランジスタを制御する信号（上述した信号SＥＬ、信号ＲＳＴ等）、画素信号を伝送する貫通電極等を含む。また、電源線に接続されて電源電圧ＶＤＤを供給する貫通電極２８、接地線に接続されて接地電圧ＶＳＳを供給する貫通電極２８等も配置され得る。
　図４に示すように、フローティングディフュージョンＦＤと読み出し回路４５の増幅トランジスタＴｒ２等とは、第１の貫通ビア１７ａ及び第２の貫通ビア１７ｂを介して、互いに電気的に接続される。フォトダイオードＰＤで光電変換された電荷は、転送トランジスタＴｒ１によって、フローティングディフュージョンＦＤ、第１の貫通ビア１７ａ、第２の貫通ビア１７ｂに転送される。増幅トランジスタＴｒ２は、フローティングディフュージョンＦＤにおいて電荷―電圧変換された電圧に応じた画素信号を生成する。読み出し回路４５の増幅トランジスタＴｒ２及び選択トランジスタＴｒ３によって出力される画素信号は、例えば第３基板１０３の列信号処理部２５０に伝送される。
　図４に示す例では、画素共有ユニット４０内の左右の画素Ｐのうち、左側の画素ＰのフォトダイオードＰＤ上に、緑（Ｇ）の光を透過するカラーフィルタ３２が設けられる。左側の画素ＰのフォトダイオードＰＤは、緑の波長域の光を受光して光電変換を行う。画素共有ユニット４０内の左右の画素Ｐのうち、右側の画素ＰのフォトダイオードＰＤ上には、赤（Ｒ）の光を透過するカラーフィルタ３２が設けられる。右側の画素ＰのフォトダイオードＰＤは、赤の波長域の光を受光して光電変換を行う。なお、青（Ｂ）の光を透過するカラーフィルタ３２の下に配置されるフォトダイオードＰＤは、青の波長域の光を受光して光電変換を行う。このため、撮像装置１の各画素Ｐは、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ことができる。撮像装置１は、ＲＧＢの画素信号を得ることが可能となる。
　なお、カラーフィルタ３２は、原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタに限定されず、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。また、Ｗ（ホワイト）に対応したカラーフィルタ、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。
　図５Ａ～図５Ｇは、本開示の実施の形態に係る撮像装置の製造方法の一例を示す図である。まず、図５Ａに示すように、第１基板１０１に、フォトダイオードＰＤ、転送トランジスタＴｒ１等の各種素子を形成する。第１基板１０１の第１面１１Ｓ１側には、転送トランジスタＴｒ１、フローティングディフュージョンＦＤ等が設けられる。また、第１基板１０１の第１面１１Ｓ１上に配線層１１１を形成する。
　この場合、配線層１１１の下層部分５１及び上層部分５３には、それぞれ、層間絶縁層（層間絶縁膜）として、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）等の絶縁膜が形成される。配線層１１１の中央層部分５２には、例えば、配線容量の低減のためにシリコン酸化膜よりも低い誘電率を有する絶縁膜が、層間絶縁層として形成される。中央層部分５２の層間絶縁層は、低誘電率材料（Ｌｏｗ－ｋ材料）であるＳｉＯＣ、ＳｉＯＣＨ等により構成されてもよい。中央層部分５２の層間絶縁層は、シリコン酸化膜により構成されてもよい。中央層部分５２には、導電体により構成される配線、例えば銅（Ｃｕ）とバリアメタルであるタンタル（Ｔａ）とで構成される配線が設けられる。なお、他の配線層（配線層１２１，１２２，１３１等）も、配線層１１１の場合と同様に、シリコン酸化膜を層間絶縁層として有する層（例えば上層部分および下層部分）と、低誘電率材料を層間絶縁層として有する層（例えば中央層部分）とが積層して形成され得る。
　図５Ｂに示す第２基板１０２には、読み出し回路４５の各トランジスタを含む各種素子を形成する。第２基板１０２の第１面１２Ｓ１側には、増幅トランジスタＴｒ２、選択トランジスタＴｒ３、リセットトランジスタＴｒ４等が設けられる。また、第２基板１０２の第１面１２Ｓ１上に配線層１２１を形成する。
　図５Ｃに示す第３基板１０３には、上述した行駆動部２２０、列信号処理部２５０、画像信号処理部２６０等を構成する各種素子を形成する。第３基板１０３の第１面１３Ｓ１側には、例えば、行駆動部２２０のトランジスタ、列信号処理部２５０のトランジスタ、画像信号処理部２６０のトランジスタ等が設けられる。また、第３基板１０３の第１面１３Ｓ１上に、Ｃｕ―Ｃｕ接続用の端子となる電極３５を含む配線層１３１を形成する。
　図５Ｄに示すように、配線層１１１に、複数の第１の貫通ビア１７ａ、及びＣｕ―Ｃｕ接続用の端子となる電極１５等を形成する。電極１５は、配線層１１１の表面に配置される。また、図５Ｅに示すように、配線層１２１に、複数の第２の貫通ビア１７ｂ、及びＣｕ―Ｃｕ接続用の端子となる電極２５等を形成する。電極２５は、配線層１２１の表面に配置される。
　次に、図５Ｆに示すように、第１基板１０１及び第２基板１０２は、複数の電極１５及び複数の電極２５によって、第１面１１Ｓ１と第１面１２Ｓ１とが対向するようにＣｕ－Ｃｕ接合される。即ち、第１基板１０１及び第２基板１０２の各々の表面同士が接合される。その後、第２基板１０２の厚みが薄くされる。一例として、第２基板１０２の厚みは、３μｍ以下、例えば、０．５μｍとされる。
　次に、第２基板１０２の第２面１２Ｓ２上に絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）を形成した後、その絶縁膜と第２基板１０２を部分的にエッチング（例えばリアクティブイオンエッチング）して貫通電極用の孔を形成する。なお、第１基板１０１と第２基板１０２とを接合する前に、第２基板１０２及び配線層１２１に予め貫通電極用の孔を形成しておいてもよい。そして、貫通電極用の孔の内壁に、絶縁膜（例えばシリコン酸化膜）を成膜する。さらに、貫通電極用の孔の底面が配線層１２１に達するようにエッチングを行い、貫通電極用の孔によって配線層１２１の第１層目の配線Ｍ１が露出する。
　その後、ＣｕまたはＡｌを含む低抵抗の導電材料を用いて、貫通電極用の孔が充填され、貫通電極２８が形成される。そして、ＣＭＰまたはエッチングによって、貫通電極２８上部の余分な金属膜が除去される。さらに、第２基板１０２の第２面１２Ｓ２側に、貫通電極２８と接続される配線、及びＣｕ―Ｃｕ接続用の端子となる電極２６を含む配線層１２２を形成することで、図５Ｆに示す状態となる
　次に、図５Ｇに示すように、第２基板１０２と第３基板１０３とは、複数の電極２６及び複数の電極３５によって、第２面１２Ｓ２と第１面１３Ｓ１とが対向するようにＣｕ－Ｃｕ接合される。その後、第１基板１０１の厚みが薄くされる。一例として、第１基板１０１の厚みは、４μｍとされる。その後、第１基板１０１の第２面１１Ｓ２側に、カラーフィルタ３２及びレンズ部３１を順次形成する。さらに、第１基板１０１の第２面１１Ｓ２側の領域のうちの画素アレイ部２４０の周辺領域に、ドライエッチングによって開口が形成され、パッド８０が設けられる。以上のような製造方法によって、図４に示す撮像装置１を製造することができる。なお、また、上述した製造方法は、あくまでも一例であって、他の製造方法を採用してもよい。
［作用・効果］
　本実施の形態に係る受光装置（撮像装置１）は、光を光電変換する複数の光電変換部（フォトダイオードＰＤ）と、光電変換部で光電変換された電荷を蓄積する蓄積部（フローティングディフュージョンＦＤ）とを有する第１基板１０１と、蓄積部に蓄積された電荷に基づく第１信号（画素信号）を出力する読み出し回路４５を有し、第１基板に積層される第２基板１０２と、蓄積部と読み出し回路とを電気的に接続するビア（貫通ビア１７）を含む配線層（配線層１１１，１２１）と、を備える。第１基板と第２基板とは、第１基板の素子が形成される第１面（第１基板１０１の第１面１１Ｓ１）と第２基板の素子が形成される第２面（第２基板１０２の第１面１２Ｓ１）とが対向するように積層される。ビア（貫通ビア１７）は、配線層における複数の層を貫通する。
　本実施の形態に係る撮像装置１では、フローティングディフュージョンＦＤと読み出し回路４５は、配線層１１１，１２１内の複数の層を貫通する貫通ビア１７によって、互いに電気的に接続される。このため、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低減することができる。フローティングディフュージョンＦＤにおいて電荷を電圧に変換する際の変換効率（変換ゲイン）を向上させることが可能となる。
　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。
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
　上述した実施の形態では、配線層内の異なる層の配線間を接続する貫通ビア１７を設ける例について説明した。しかし、貫通ビア１７は、半導体基板（例えば第１基板１０１又は第２基板１０２）に直接接続されてもよい。第１基板１０１の回路素子（例えばフローティングディフュージョンＦＤ、転送トランジスタＴｒ１等）に直接接続される第１の貫通ビア１７ａを設けるようにしてもよい。また、第２基板１０２の回路素子（例えば読み出し回路４５のトランジスタ）に直接接続される第２の貫通ビア１７ｂを設けるようにしてもよい。
　図６は、変形例１に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。接合用の電極１５とフローティングディフュージョンＦＤとを接続する第１の貫通ビア１７ａが配置される。図６に示す例では、第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１における第１層目～第４層目の配線を介さずに、蓄積部であるフローティングディフュージョンＦＤに直接接続されている。また、接合用の電極２５と読み出し回路４５の増幅トランジスタＴｒ２とを接続する第２の貫通ビア１７ｂが配置される。図６に示す例では、第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１における第１層目～第４層目の配線を介さずに、増幅トランジスタＴｒ２に直接接続されている。本変形例の場合も、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低減することができ、変換効率を向上させることが可能となる。
（２－２．変形例２）
　撮像装置１は、貫通ビア１７の周囲に保護膜を有していてもよい。配線層内において貫通ビア１７を被覆するように保護膜を形成してもよい。図７は、変形例２に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。図７に示す例では、配線層１１１において、第１の貫通ビア１７ａの周囲を覆うように保護膜２９が設けられる。また、配線層１２１において、第２の貫通ビア１７ｂの周囲を覆うように保護膜２９が設けられる。保護膜２９は、シリコンと、酸素、窒素及び炭素の少なくとも一つを含んで構成される。例えば、保護膜２９は、シリコン酸化膜により構成されてもよい。
　本変形例では、配線層の絶縁膜、例えば低誘電率材料により構成される絶縁膜と貫通ビア１７との間に保護膜２９が設けられることで、貫通ビア１７に用いられる金属材料が配線層内に浸入することを抑制することができる。これにより、貫通ビア１７に接続される回路部分（例えば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増加することや、貫通ビア１７が他の配線等とショート（短絡）することを防ぐすることができる。なお、本変形例の場合も、図８に示すように、第１の貫通ビア１７ａを第１基板１０１の回路素子に直接接続し、第２の貫通ビア１７ｂを第２基板１０２の回路素子に直接接続するようにしてもよい。
（２－３．変形例３）
　上述した実施の形態では、撮像装置１の構成例について説明したが、あくまでも一例であって、撮像装置１の構成は、上述した例に限られない。貫通ビアと接合用電極との接合を利用して、複数の基板間の接続を行うようにしてもよい。例えば、複数の貫通ビアと複数の接合用電極とが接合されることで、第１基板１０１と第２基板１０２とが接続される。
　図９は、変形例３に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。図９は、撮像装置１の一部の断面構成例を模式的に示している。図９に示すように、第２の貫通ビア１７ｂは、接合用電極である電極１５に接続されていてもよい。第１基板１０１と第２基板１０２とは、第２の貫通ビア１７ｂと電極１５との接合によって積層されている。撮像装置１の第１基板１０１及び第２基板１０２は、第２の貫通ビア１７ｂと電極１５の接合面を有する。
　図９に示す例では、第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１における第２層目～第４層目の配線を介さずに、配線層１１１の電極１５に接続されている。第１基板１０１と第２基板１０２との積層方向（図９ではＺ軸方向）と直交する方向において、第２の貫通ビア１７ｂの幅（面積）は、接合用電極である電極１５の幅よりも小さくなっている。
　撮像装置１では、第１基板１０１に設けられたフローティングディフュージョンＦＤは、第１基板１０１側の接合用の電極１５と第２の貫通ビア１７ｂとを介して、第２基板１０２の読み出し回路４５に電気的に接続される。第１基板１０１側及び第２基板１０２側の２つの接合用電極を用いてフローティングディフュージョンＦＤと読み出し回路４５とが接続される場合と比較して、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低減することができる。このため、変換効率を向上させることが可能となる。また、撮像装置１の配線間の耐圧低下および撮像装置１の特性劣化が生じることを抑制することが可能となる。
　図１０Ａ～図１０Ｆは、変形例３に係る撮像装置の製造方法の一例を説明するための図である。図１０Ａに示すように、第１基板１０１の第１面１１Ｓ１に対して、配線層１１１を形成する。また、図１０Ｂに示すように、配線層１１１に、第１の貫通ビア１７ａを形成する。そして、図１０Ｃに示すように、配線層１１１に、接合用電極である電極１５を形成する。
　図１０Ｄに示すように、第２基板１０２の第１面１２Ｓ１に対して、配線層１２１を形成する。また、図１０Ｅに示すように、配線層１２１に、第２の貫通ビア１７ｂを形成する。そして、図１０Ｆに示すように、第１基板１０１及び第２基板１０２は、複数の電極１５及び複数の第２の貫通ビア１７ｂによって、第１面１１Ｓ１と第１面１２Ｓ１とが対向するように接合される。以上のような製造方法によって、図９に示す構造を有する撮像装置１を製造することができる。なお、上述した製造方法は、あくまでも一例であって、他の製造方法を採用してもよい。
　図１１～図１３は、変形例３に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。図１１に模式的に示すように、第１の貫通ビア１７ａを第１基板１０１の回路素子に直接接続し、第２の貫通ビア１７ｂを第２基板１０２の回路素子に直接接続するようにしてもよい。図１１に示す例では、第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１における第１層目～第４層目の配線を介さずに、配線層１１１の電極１５に接続されている。
　図１２に示す例のように、第１の貫通ビア１７ａが、接合用電極である電極２５に接続されていてもよい。第１基板１０１と第２基板１０２とは、第１の貫通ビア１７ａと電極２５との接合によって積層されている。撮像装置１の第１基板１０１及び第２基板１０２は、第１の貫通ビア１７ａと電極２５の接合面を有する。
　図１２に示す例では、第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１における第２層目～第４層目の配線を介さずに、配線層１２１の電極２５に接続されている。第１基板１０１と第２基板１０２との積層方向（図９ではＺ軸方向）と直交する方向において、第１の貫通ビア１７ａの幅（面積）は、接合用電極である電極２５の幅よりも小さくなっている。
　なお、図１３に示すように、第１の貫通ビア１７ａを第１基板１０１の回路素子に直接接続し、第２の貫通ビア１７ｂを第２基板１０２の回路素子に直接接続するようにしてもよい。図１３に示す例では、第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１における第１層目～第４層目の配線を介さずに、配線層１２１の電極２５に接続される。
（２－４．変形例４）
　図１４は、変形例４に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。貫通ビア間の接合を利用して、複数の基板間の接続を行うようにしてもよい。例えば、第１の貫通ビア１７ａは、第２の貫通ビア１７ｂと直接接続されていてもよい。第１基板１０１の複数の第１の貫通ビア１７ａと第２基板１０２の複数の第２の貫通ビア１７ｂとが接合されることで、第１基板１０１と第２基板１０２とが接続される。
　図１４に示すように、第１基板１０１と第２基板１０２とは、第１の貫通ビア１７ａと第２の貫通ビア１７ｂとの接合によって積層されている。撮像装置１の第１基板１０１及び第２基板１０２は、第１の貫通ビア１７ａと第２の貫通ビア１７ｂとの接合面を有する。
　図１４に示す例では、第１の貫通ビア１７ａは、配線層１１１における第２層目～第４層目の配線を介さずに、配線層１２１の第２の貫通ビア１７ｂに接続されている。第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１２１における第２層目～第４層目の配線を介さずに、配線層１１１の第１の貫通ビア１７ａに接続されている。
　撮像装置１では、第１基板１０１に設けられたフローティングディフュージョンＦＤは、第１の貫通ビア１７ａと第２の貫通ビア１７ｂによって、第２基板１０２の読み出し回路４５に電気的に接続される。このため、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低減することができる。
　本変形例に係る撮像装置１では、複数の配線及び複数の接合用電極を用いてフローティングディフュージョンＦＤと読み出し回路４５とが接続される場合と比較して、配線間のスペースを確保することができる。このため、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効果的に低減することができ、変換効率を向上させることが可能となる。また、撮像装置１の配線間の耐圧低下および撮像装置１の特性劣化が生じることを抑制することが可能となる。
　図１５は、変形例４に係る撮像装置の断面構成の別の例を示す図である。図１５に模式的に示すように、第１の貫通ビア１７ａを第１基板１０１の回路素子に直接接続し、第２の貫通ビア１７ｂを第２基板１０２の回路素子に直接接続するようにしてもよい。図１５に示す例では、第１の貫通ビア１７ａと第２の貫通ビア１７ｂは、配線層１１１及び配線層１２１における第１層目～第４層目の配線を介さずに、互いに接続されている。
（２－５．変形例５）
　上述した実施の形態では、電極間の接合（例えばＣｕ－Ｃｕ接合）によって、３次元接続を実現する例について説明した。しかし、基板間の接続の形態としては、Wafer on Wafer（ウェハオンウェハ）、Die to wafer(ダイトゥーウェハ)、Die to die（ダイトゥーダイ）のいずれかであってもよい。
　上記では、第２基板１０２の裏面と第３基板１０３の表面とを接合する例について説明したが、第２基板１０２の裏面と第３基板１０３の裏面とを接合するようにしてもよい。なお、行駆動部２２０、列信号処理部２５０、画像信号処理部２６０等を有する第３基板１０３は、第２基板１０２とは別の基板と３次元接合・接続されていてもよい。
＜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９は、電子機器１０００の概略構成を表したものである。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
＜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。
　図１０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１０に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１１では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１１には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る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でき、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できる。
（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。
　図１２は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図１２では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図１３は、図１２に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡１１１００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、撮像部１１４０２を高感度化することができ、高精細な内視鏡１１１００を提供することができる。
　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。
　また、本開示の受光装置は、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされたモジュールの形態をなしていてもよい。
　さらに、上記実施の形態等では、光学レンズ系を介し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出力する撮像装置を例示して説明するようにしたが、本開示の受光装置は、そのような撮像装置に限定されるものではない。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。
　本開示の一実施形態の受光装置では、光電変換部及び蓄積部を有する第１基板と読み出し回路を有する第２基板とは、第１基板の素子が形成される面と第２基板の素子が形成される面とが対向するように積層される。受光装置では、配線層における複数の層を貫通し、蓄積部と読み出し回路とを電気的に接続するビアが設けられる。このため、蓄積部に付加される容量を低減することができ、変換効率を向上させることが可能となる。
　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）
　光を光電変換する複数の光電変換部と、前記光電変換部で光電変換された電荷を蓄積する蓄積部とを有する第１基板と、
　前記蓄積部に蓄積された電荷に基づく第１信号を出力する読み出し回路を有し、前記第１基板に積層される第２基板と、
　前記蓄積部と前記読み出し回路とを電気的に接続するビアを含む配線層と
　を備え、
　前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の素子が形成される第１面と前記第２基板の素子が形成される第２面とが対向するように積層され、
　前記ビアは、前記配線層における複数の層を貫通する
　受光装置。
（２）
　前記第１基板と前記第２基板とは、電極間の接合によって積層され、
　前記ビアは、接合された電極に直接接続されている
　前記（１）に記載の受光装置。
（３）
　前記ビアは、前記第１基板に直接接続されている
　前記（１）または（２）に記載の受光装置。
（４）
　前記ビアは、前記第１基板の前記蓄積部に直接接続されている
　前記（３）に記載の受光装置。
（５）
　前記ビアは、前記第２基板に直接接続されている
　前記（１）または（２）に記載の受光装置。
（６）
　前記ビアは、前記第２基板に設けられたトランジスタのゲートに直接接続されている
　前記（５）に記載の受光装置。
（７）
　前記トランジスタは、前記読み出し回路のトランジスタである
　前記（６）に記載の受光装置。
（８）
　前記読み出し回路は、前記第１信号を生成する増幅トランジスタを含み、
　前記ビアは、前記増幅トランジスタのゲートに電気的に接続されている
　前記（１）に記載の受光装置。
（９）
　前記ビアは、前記増幅トランジスタのゲートに直接接続されている
　前記（８）に記載の受光装置。
（１０）
　前記ビアは、タングステン、コバルト、ルテニウム、銅、モリブデン、またはアルミニウムを含んで構成されている
　前記（１）から（９）のいずれか１つに記載の受光装置。
（１１）
　前記配線層は、シリコン酸化膜の誘電率よりも低い誘電率を有する絶縁膜を含み、
　前記ビアは、前記絶縁膜を貫通する
　前記（１）から（１０）のいずれか１つに記載の受光装置。
（１２）
　前記ビアと前記絶縁膜との間に設けられる保護膜を有する
　前記（１１）に記載の受光装置。
（１３）
　前記保護膜は、シリコンと、酸素、窒素及び炭素の少なくとも一つを含んで構成されている
　前記（１２）に記載の受光装置。
（１４）
　前記第１基板と前記第２基板とは、前記ビアと電極との接合によって積層されている
　前記（１）から（１３）のいずれか１つに記載の受光装置。
（１５）
　前記第１基板と前記第２基板との積層方向と直交する方向において、前記ビアの幅は、前記電極の幅よりも小さい
　前記（１４）に記載の受光装置。
（１６）
　前記配線層として、前記第１基板の第１面側に設けられる第１配線層と、前記第２基板の第２面側に設けられる第２配線層とを有し、
　前記ビアとして、前記第１配線層に設けられ、前記蓄積部に電気的に接続される第１ビアと、前記第２配線層に設けられ、前記第１ビアと前記読み出し回路とを電気的に接続する第２ビアとを有する
　前記（１）から（１５）のいずれか１つに記載の受光装置。
（１７）
　前記第１ビアは、前記第１配線層における複数の層を貫通し、
　前記第２ビアは、前記第２配線層における複数の層を貫通する
　前記（１６）に記載の受光装置。
（１８）
　前記第２ビアは、前記第１ビアに直接接続されている
　前記（１６）または（１７）に記載の受光装置。
（１９）
　前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１ビアと前記第２ビアとの接合によって積層されている
　前記（１６）から（１８）のいずれか１つに記載の受光装置。
　本出願は、日本国特許庁において２０２１年１２月１０日に出願された日本特許出願番号２０２１－２０１２７１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (19)

  1. 　光を光電変換する複数の光電変換部と、前記光電変換部で光電変換された電荷を蓄積する蓄積部とを有する第１基板と、
    　前記蓄積部に蓄積された電荷に基づく第１信号を出力する読み出し回路を有し、前記第１基板に積層される第２基板と、
    　前記蓄積部と前記読み出し回路とを電気的に接続するビアを含む配線層と
    　を備え、
    　前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１基板の素子が形成される第１面と前記第２基板の素子が形成される第２面とが対向するように積層され、
    　前記ビアは、前記配線層における複数の層を貫通する
    　受光装置。
  2. 　前記第１基板と前記第２基板とは、電極間の接合によって積層され、
    　前記ビアは、接合された電極に直接接続されている
    　請求項１に記載の受光装置。
  3. 　前記ビアは、前記第１基板に直接接続されている
    　請求項１に記載の受光装置。
  4. 　前記ビアは、前記第１基板の前記蓄積部に直接接続されている
    　請求項３に記載の受光装置。
  5. 　前記ビアは、前記第２基板に直接接続されている
    　請求項１に記載の受光装置。
  6. 　前記ビアは、前記第２基板に設けられたトランジスタのゲートに直接接続されている
    　請求項１に記載の受光装置。
  7. 　前記トランジスタは、前記読み出し回路のトランジスタである
    　請求項６に記載の受光装置。
  8. 　前記読み出し回路は、前記第１信号を生成する増幅トランジスタを含み、
    　前記ビアは、前記増幅トランジスタのゲートに電気的に接続されている
    　請求項１に記載の受光装置。
  9. 　前記ビアは、前記増幅トランジスタのゲートに直接接続されている
    　請求項８に記載の受光装置。
  10. 　前記ビアは、タングステン、コバルト、ルテニウム、銅、モリブデン、またはアルミニウムを含んで構成されている
    　請求項１に記載の受光装置。
  11. 　前記配線層は、シリコン酸化膜の誘電率よりも低い誘電率を有する絶縁膜を含み、
    　前記ビアは、前記絶縁膜を貫通する
    　請求項１に記載の受光装置。
  12. 　前記ビアと前記絶縁膜との間に設けられる保護膜を有する
    　請求項１１に記載の受光装置。
  13. 　前記保護膜は、シリコンと、酸素、窒素及び炭素の少なくとも一つを含んで構成されている
    　請求項１２に記載の受光装置。
  14. 　前記第１基板と前記第２基板とは、前記ビアと電極との接合によって積層されている
    　請求項１に記載の受光装置。
  15. 　前記第１基板と前記第２基板との積層方向と直交する方向において、前記ビアの幅は、前記電極の幅よりも小さい
    　請求項１４に記載の受光装置。
  16. 　前記配線層として、前記第１基板の第１面側に設けられる第１配線層と、前記第２基板の第２面側に設けられる第２配線層とを有し、
    　前記ビアとして、前記第１配線層に設けられ、前記蓄積部に電気的に接続される第１ビアと、前記第２配線層に設けられ、前記第１ビアと前記読み出し回路とを電気的に接続する第２ビアとを有する
    　請求項１に記載の受光装置。
  17. 　前記第１ビアは、前記第１配線層における複数の層を貫通し、
    　前記第２ビアは、前記第２配線層における複数の層を貫通する
    　請求項１６に記載の受光装置。
  18. 　前記第２ビアは、前記第１ビアに直接接続されている
    　請求項１６に記載の受光装置。
  19. 　前記第１基板と前記第２基板とは、前記第１ビアと前記第２ビアとの接合によって積層されている
    　請求項１６に記載の受光装置。
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