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公開番号2024115525
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2024013167
出願日2024-01-31
発明の名称半導体装置及び機器
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人近島国際特許事務所
主分類H04N 25/79 20230101AFI20240819BHJP(電気通信技術)
要約【課題】開発コストを低減しながら機能を追加する。
【解決手段】第1半導体部品と、前記第1半導体部品と積層された第2半導体部品と、を備えた半導体装置であって、前記第2半導体部品は、対象の情報を信号に変換するセンサ部を有し、前記第1半導体部品は、前記センサ部が取得した信号を処理する機能処理部と、前記機能処理部の動作状態を切替える動作状態切替手段と、を有し、前記動作状態切替手段は、前記第2半導体部品から供給される制御信号に基づいて前記機能処理部の動作状態を切替えるように構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１半導体部品と、前記第１半導体部品と積層された第２半導体部品と、を備えた半導体装置であって、
前記第２半導体部品は、対象の情報を信号に変換するセンサ部を有し、
前記第１半導体部品は、
前記センサ部が取得した信号を処理する機能処理部と、
前記機能処理部の動作状態を切替える動作状態切替手段と、
を有し、
前記動作状態切替手段は、前記第２半導体部品から供給される制御信号に基づいて前記機能処理部の動作状態を切替えるように構成されている、
ことを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第２半導体部品は、前記第２半導体部品の種類を識別するための情報に基づいて前記制御信号を生成する制御信号生成手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記制御信号生成手段は、前記第２半導体部品の属性を表す属性情報であって前記第２半導体部品の種類に応じて予め設定されている属性情報を、前記制御信号とする、
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１半導体部品は、前記センサ部からのデータの読み出し方法が異なる複数の機能処理部を有し、
前記属性情報は、前記センサ部からのデータの読み出し方法を指定する情報を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記機能処理部は、前記センサ部から取得したデータに対して所定の演算を施すことが可能であり、
前記属性情報は、前記機能処理部に前記所定の演算を実行させるか否かを指定する情報を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記動作状態切替手段は、前記機能処理部の動作状態を指示する指令信号を生成する指令信号生成手段を有し、
前記指令信号生成手段は、前記第２半導体部品から供給された前記制御信号に基づいて、前記第２半導体部品の種類に応じて予め設定されている値の前記指令信号を生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第２半導体部品は、前記センサ部が取得した情報に基づいて前記制御信号を生成する制御信号生成手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記センサ部は、光を信号に変換する複数の画素が配列された画素領域を含み、
前記制御信号生成手段は、前記複数の画素から出力される信号に基づいて前記機能処理部の動作状態を切替えるための前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記複数の画素は、単一のフォトンを検出可能であり、
前記制御信号生成手段は、所定期間毎に前記複数の画素によって検出されるフォトン数の総和の変化量が予め設定された閾値を超えた場合に、前記機能処理部の動作状態を切替えるための前記制御信号を生成する、
ことを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記動作状態切替手段は、前記機能処理部の動作状態を指示する指令信号を生成する指令信号生成手段を有し、
前記指令信号生成手段は、
前記第２半導体部品から前記制御信号が供給される場合は、前記制御信号を前記指令信号とし、
前記制御信号を生成する手段を有しない半導体部品が前記第１半導体部品と積層される場合は、予め設定された情報に基づいて前記指令信号を生成する、
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び機器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、複数の半導体部品を積層した半導体装置が提案されている。特許文献１には、画素回路を有する撮像チップと、撮像チップからの信号を処理する処理チップと、が積層された積層型イメージセンサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－７６７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
積層型の半導体装置において、短ＴＡＴ（ＴｕｒｎＡｒｏｕｎｄＴｉｍｅ）での開発を実現するため、複数の半導体部品の並行開発や、過去の半導体部品を流用して新たな機能の追加を図る差分開発が行われる。しかし、例えば上記文献の積層型イメージセンサに機能を追加するために、撮像チップと処理チップのそれぞれを設計変更する必要がある場合、開発コストが大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、開発コストを低減しながら機能を追加すること可能な半導体装置及び機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、第１半導体部品と、前記第１半導体部品と積層された第２半導体部品と、を備えた半導体装置であって、前記第２半導体部品は、対象の情報を信号に変換するセンサ部を有し、前記第１半導体部品は、前記センサ部が取得した信号を処理する機能処理部と、前記機能処理部の動作状態を切替える動作状態切替手段と、を有し、前記動作状態切替手段は、前記第２半導体部品から供給される制御信号に基づいて前記機能処理部の動作状態を切替えるように構成されている、ことを特徴とする半導体装置である。
【０００７】
本発明の一態様は、第１半導体部品と、前記第１半導体部品と積層された第２半導体部品と、を備えた半導体装置であって、前記第２半導体部品は、対象の情報を信号に変換するセンサ部を有し、前記第１半導体部品は、前記センサ部が取得した信号を処理する機能処理部と、前記機能処理部の動作状態を切替える動作状態切替手段と、前記動作状態切替手段の入力側と接続され、且つ、前記第２半導体部品の回路と接続可能に構成された接続部と、を有することを特徴とする半導体装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、開発コストを低減しながら機能を追加すること可能な半導体装置及び機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る積層型撮像装置（第一世代）の概略図。
第１実施形態に係る積層型撮像装置（第二世代）の概略図。
第１実施形態に係る積層型撮像装置（第二世代）の制御信号生成方法を説明するための図。
第１実施形態に係る第１制御信号生成部を示す図。
第１実施形態に係る第１制御信号について説明するためのテーブル。
第１実施形態に係る積層型撮像装置（第一世代）の制御に関するフローチャート。
第１実施形態に係る積層型撮像装置（第一世代）の制御に関するタイミングチャート。
第１実施形態に係る積層型撮像装置（第二世代）の制御に関するフローチャート。
第１実施形態に係る積層型撮像装置（第二世代）の制御に関するタイミングチャート。
変形例に係る第１制御信号生成部を示す図。
第３実施形態に係る機器を示す図（ａ～ｃ）。
第２実施形態に係る積層型撮像装置を示す概略図（ａ）～（ｅ）。
第２実施形態に係るセンサチップの属性情報の例を示す図。
第２実施形態に係るロジックチップの制御レジスタビットの例を示す図。
第２実施形態に係る第１センサチップとロジックチップの動作を示す図。
第２実施形態に係る第２センサチップとロジックチップの動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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