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公開番号2025006704
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023107671
出願日2023-06-30
発明の名称光電変換装置、製造方法、および機器
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10F 39/18 20250101AFI20250109BHJP()
要約【課題】光電変換装置に入射した光の指向性の検出能力を向上する技術を提供する。
【解決手段】共通のマイクロレンズからの光を受光する複数の光電変換素子を有する画素が少なくとも一つ設けられた半導体基板を有し、前記半導体基板は、前記複数の光電変換素子の受光面からなる第1面と、前記第1面と対向する第2面とを有し、前記第1面が凹形状を有し、かつ、前記第1面の少なくとも一部が、前記第2面に対して傾斜している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
共通のマイクロレンズからの光を受光する複数の光電変換素子を有する画素が少なくとも一つ設けられた半導体基板を有し、
前記半導体基板は、前記複数の光電変換素子の受光面からなる第１面と、前記第１面と対向する第２面とを有し、
前記第１面が凹形状を有し、かつ、前記第１面の少なくとも一部が、前記第２面に対して傾斜していること
を特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記画素は、前記複数の光電変換素子のそれぞれを互いに分離する素子分離部を有し、
前記素子分離部は、前記凹形状の底部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記複数の光電変換素子のそれぞれは、前記第２面の法線方向から見て重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記画素は浮遊拡散領域を有し、
前記複数の光電変換素子のそれぞれに蓄積された電荷が、前記浮遊拡散領域において加算されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記受光面の上部に、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記画素は、前記半導体基板の前記第２面に、前記光電変換素子の信号電荷に基づく信号を読み出す読み出し回路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記複数の光電変換素子のそれぞれは、前記受光面側より、前記読み出し回路が設けられている側のＮ型不純物濃度が大きいことを特徴とする請求項６に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記画素は、前記光電変換素子と、前記マイクロレンズと、の間に前記光電変換素子の信号電荷に基づく信号を読み出す読み出し回路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記複数の光電変換素子のそれぞれは、前記第２面側より、前記読み出し回路が設けられている側のＮ型不純物濃度が大きいことを特徴とする請求項８に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記半導体基板は、複数の前記画素を有することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
（【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】
本開示は、光電変換装置、製造方法、および機器に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、１画素中に２つの光電変換域を設け、入射光の位相差を検出することにより、入射光の指向性を検出できる固体撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－２８１２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が開示する固体撮像装置では、被写体からの光の角度や指向性の検出能力が十分でないため、被写体からの光の位相差の検出能力も十分でないという課題があった。そこで、本願は、被写体からの光の角度や指向性の検出能力を高め、位相差の検出能力が高い光電変換装置とその製造方法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】
【０００５】
本開示の一つの側面は、一つのマイクロレンズと、前記一つのマイクロレンズの直下に複数の光電変換素子とを有する画素が少なくとも一つ設けられた半導体基板と、を有し、前記半導体基板は、前記複数の光電変換素子の受光面からなる第１面が凹形状であり、かつ、前記第１面の少なくとも一部が、前記第１面と対向する第２面に対して傾斜していることを特徴とする光電変換装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の少なくとも一つの実施形態によれば、光電変換装置に入射した光の角度や指向性の検出能力を向上する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。
第１の実施形態に係る撮像装置の画素の模式図である。
第１の実施形態に係る撮像装置の画素の平面図である。
第１の実施形態に係る撮像装置の画素および読み出し回路の回路図である。
第１の実施形態に係る撮像装置の単位画素のタイミングチャートである。
第１の実施形態に係る撮像装置と従来技術の比較図である。
第１の実施形態に係る光入射角Θに対する相対光量および光量比を表すグラフである。
第２の実施形態に係る撮像装置の画素の断面図および平面図である。
第２の実施形態に係る撮像装置の画素の平面図である。
第２の実施形態に係る撮像装置の画素および読み出し回路の回路図である。
第２の実施形態に係る撮像装置の単位画素のタイミングチャートである。
第３の実施形態に係る撮像装置の画素の断面図および平面図である。
第３の実施形態に係る撮像装置の画素の平面図である。
第４の実施形態に係る撮像装置の画素の断面図および平面図である。
第５の実施形態に係る撮像装置の画素の断面図および平面図である。
第６の実施形態に係る撮像装置の画素の断面図および平面図である。
第６の実施形態に係る撮像装置の画素の平面図である。
第６の実施形態に係る撮像装置の画素および読み出し回路の回路図である。
第７の実施形態に係る撮像装置の画素の断面図および平面図である。
第７の実施形態に係る撮像装置の画素の平面図である。
第７の実施形態に係る撮像装置の画素および読み出し回路の回路図である。
第８の実施形態に係る機器の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に述べる各実施形態では、光電変換装置の一例として、撮像装置を中心に説明する。ただし、各実施形態は、撮像装置に限られるものではなく、光電変換装置の他の例にも適用可能である。例えば、測距装置（焦点検出やＴＯＦ（ＴｉｍｅＯｆＦｌｉｇｈｔ）を用いた距離測定等の装置）、測光装置（入射光量の測定等の装置）などがある。
【０００９】
また、本明細書の開示内容は、本明細書に記載した概念の補集合を含んでいる。すなわち、本明細書に例えば「ＡはＢよりも大きい」旨の記載があれば、「ＡはＢよりも大きくない」旨の記載を省略しても、本明細書は「ＡはＢよりも大きくない」旨を開示していると云える。なぜなら、「ＡはＢよりも大きい」旨を記載している場合には、「ＡはＢよりも大きくない」場合を考慮していることが前提だからである。
【００１０】
また、本明細書において、平面視とは、半導体基板の光入射面又は光入射面とは反対側の面に対して垂直な方向から視た平面図のことであり、光電変換装置の各構成要素を半導体基板の面に投影することにより得られる２次元平面図に相当する。
（【００１１】以降は省略されています）

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