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公開番号2025112728
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024007148
出願日2024-01-22
発明の名称撮像装置およびカメラシステム
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H10F 39/18 20250101AFI20250725BHJP()
要約【課題】暗電流を抑制することができる撮像装置等を提供する。
【解決手段】撮像装置100は、光を電荷に変換する光電変換部12と、第1表面S1を有する半導体基板60と、を備える。半導体基板60は、第1導電型のn型半導体層62nと、n型半導体層62nより第1表面S1に近接して位置する第1導電型とは異なる第2導電型のp型半導体層65pと、第1導電型の不純物領域68bnと、電荷を蓄積する第1導電型の電荷蓄積領域67nと、平面視において不純物領域68bnおよび電荷蓄積領域67nの間に位置する遮断構造69と、を含む。n型半導体層62nは、平面視において、遮断構造69と重なる第1部分62aと、遮断構造69と重ならない部分を含む第2部分62bと、を含む。第1部分62aと第1表面S1との間の最短距離L1は、第2部分62bと第1表面S1との間の最短距離L2よりも短い。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光を電荷に変換する光電変換部と、
第１表面を有する半導体基板と、
を備え、
前記半導体基板は、
第１導電型の第１層と、
前記第１層より前記第１表面に近接して位置する前記第１導電型とは異なる第２導電型の第２層と、
前記第２層内に位置し、前記第１導電型の第１不純物領域と、
前記第２層内に位置し、前記電荷を蓄積する前記第１導電型の第２不純物領域と、
前記第２層内に位置し、平面視において前記第１不純物領域および前記第２不純物領域の間に位置する遮断構造と、
を含み、
前記第１層は、
前記平面視において、前記遮断構造と重なる第１部分と、
前記平面視において、前記第１部分と異なる位置の第２部分であって、前記遮断構造と重ならない部分を含む第２部分と、
を含み、
前記第１部分と前記第１表面との間の最短距離は、前記第２部分と前記第１表面との間の最短距離よりも短い、
撮像装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記第１部分は、前記第１層における凸形状箇所である、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２不純物領域は、前記平面視において、前記第２部分と重なる、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記遮断構造は、注入分離である、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１層に定電圧を供給する電圧供給回路をさらに備える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光電変換部に接続されるゲートを有するトランジスタをさらに備え、
前記トランジスタは、ソースおよびドレインの一方として前記第１不純物領域を含む、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光電変換部は、前記半導体基板の上方に位置する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１部分は、前記平面視において、前記第１不純物領域内の一点および前記第２不純物領域内の一点を結ぶいずれの直線とも重なる、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像装置を備える、カメラシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は撮像装置およびカメラシステムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどには、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサおよびＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサが広く用いられている。これらのイメージセンサは、半導体基板に形成されたフォトダイオードを有する。
【０００３】
また、例えば、特許文献１および２に開示されているように、フォトダイオードに代えて、半導体基板の上方に光電変換層を配置した構造も提案されている。このような構造を有する撮像装置は、積層型の撮像装置と呼ばれることがある。積層型の撮像装置では、光電変換によって生成された電荷が、半導体基板に形成された不純物拡散領域などに信号電荷として一時的に蓄積される。蓄積された信号電荷量に応じた信号が、半導体基板に形成されたＣＣＤ回路またはＣＭＯＳ回路を介して読み出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１４／００２３３０号
国際公開第２０１２／１４７３０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像を表現する信号電荷とは異なる電荷は、信号電荷を一時的に保持する不純物拡散領域へ流入した場合に、得られる画像に劣化を生じさせるノイズの原因となり得る。このような意図しない電荷の移動を抑制できると有益である。以下では、このような、意図しない電荷の移動を、暗電流またはリーク電流と表現することがある。また、以下では、不純物拡散領域を単に不純物領域と表現することがある。
【０００６】
本開示は、暗電流を抑制することができる撮像装置等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る撮像装置は、光を電荷に変換する光電変換部と、第１表面を有する半導体基板と、を備え、前記半導体基板は、第１導電型の第１層と、前記第１層より前記第１表面に近接して位置する前記第１導電型とは異なる第２導電型の第２層と、前記第２層内に位置し、前記第１導電型の第１不純物領域と、前記第２層内に位置し、前記電荷を蓄積する前記第１導電型の第２不純物領域と、前記第２層内に位置し、平面視において前記第１不純物領域および前記第２不純物領域の間に位置する遮断構造と、を含み、前記第１層は、前記平面視において、前記遮断構造と重なる第１部分と、前記平面視において、前記第１部分と異なる位置の第２部分であって、前記遮断構造と重ならない部分を含む第２部分と、を含み、前記第１部分と前記第１表面との間の最短距離は、前記第２部分と前記第１表面との間の最短距離よりも短い。
【０００８】
本開示の一態様に係るカメラシステムは、上記撮像装置を備える。
【０００９】
また、包括的または具体的な態様は、素子、デバイス、モジュール、システムまたは方法で実現されてもよい。また、包括的または具体的な態様は、素子、デバイス、装置、モジュール、システムおよび方法の任意の組み合わせによって実現されてもよい。
【００１０】
また、開示された実施の形態の追加的な効果および利点は、明細書および図面から明らかになる。効果および／または利点は、明細書および図面に開示の様々な実施の形態または特徴によって個々に提供され、これらの１つ以上を得るために全てを必要とはしない。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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