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公開番号2025169064
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024074043
出願日2024-04-30
発明の名称光電変換装置および機器
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H10F 39/18 20250101AFI20251105BHJP()
要約【課題】マイクロレンズを共有するように複数の光電変換素子が配置された光電変換装置における階調再現性を向上させる。
【解決手段】光電変換装置の各画素は、マイクロレンズ104を共有する第1光電変換素子PEC1及び第2光電変換素子PEC2を有し、第1光電変換素子は、第1面及び第2面を有する基板の所定深さと第2面との間に配された第1導電型の第1領域R1と、所定深さと第1面との間に配され、第1接続部CN1を介して第1領域に対して電気的に接続された第1導電型の第2領域R2とを、含む。第2光電変換素子は、第2面と前記所定深さとの間に配された第1導電型の第3領域R3と、前記所定深さと第1面との間に配され、第2接続部CN2を介して第3領域に対して電気的に接続された第1導電型の第4領域R4と、を含む。画素は、第1光電変換素子と第2光電変換素子とを電気的に接続するように交差部に配された電荷リーク部208を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の画素が配された基板を有する光電変換装置であって、各画素は、マイクロレンズを共有する第１光電変換素子および第２光電変換素子を有し、前記基板は、第１面と、前記第１面と前記マイクロレンズとの間に配された第２面とを有し、
前記第１光電変換素子は、前記基板の所定深さと前記第２面との間に配された第１導電型の第１領域と、前記所定深さと前記第１面との間に配され、第１接続部を介して前記第１領域に対して電気的に接続された前記第１導電型の第２領域とを含み、
前記第２光電変換素子は、前記第２面と前記所定深さとの間に配された前記第１導電型の第３領域と、前記所定深さと前記第１面との間に配され、第２接続部を介して前記第３領域に対して電気的に接続された前記第１導電型の第４領域とを含み、
前記第１領域と前記第２領域との間、および、前記第３領域と前記第４領域との間に、第２導電型の領域が配され、
前記第１領域と前記第３領域との間に延在するように第１分離領域が配され、前記第２領域と前記第４領域との間に延在するように第２分離領域が配され、
前記複数の画素は、前記第１分離領域と前記第２分離領域とが前記第１面への正射影において交差する交差部を有する第１画素を含み、
前記第１画素は、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とを電気的に接続するように前記交差部に配された電荷リーク部を有する、
ことを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記電荷リーク部は、前記第２分離領域を横切るように配されている、
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】
前記電荷リーク部は、前記第２領域と前記第４領域との間に配される、
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４】
前記電荷リーク部は、前記第１導電型の領域を含む、
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】
前記第２分離領域は、前記第２導電型の領域を含む、
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】
前記電荷リーク部における前記第２導電型の不純物の量は、前記第２分離領域における前記第２導電型の不純物の量より少ない、
ことを特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記電荷リーク部は、前記第１面と前記所定深さとの間に位置する、
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８】
前記第１面と前記電荷リーク部との最短距離は、前記第２面と前記電荷リーク部との最短距離より小さい、
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】
前記正射影において、前記マイクロレンズの中心は、前記電荷リーク部の領域内に位置する、
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１０】
前記正射影において、前記第１接続部と前記第２接続部との間に前記電荷リーク部が配される、
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、光電変換装置および機器に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
像面位相差オートフォーカス（ＡＦ）のために各画素に複数の光電変換素子を配した光電変換装置がある。特許文献１には、マイクロレンズを共有する第１光電変換素子および第２光電変換素子を有する画素を備える光電変換装置が記載されている。特許文献１に記載された光電変換装置は、基板中に第１層と第２層とが重ねて配置されている。第１光電変換素子は、第１層に配された第１不純物領域と、第２層に配された第２不純物領域を有し、第２光電変換素子は、第１層に配された第３不純物領域と、第２層に配された第４不純物領域を有する。第１層には、第１不純物領域と第３不純物領域との間に第１分離領域が設けられ、第２層には、第２不純物領域と第４不純物領域との間に第２分離領域が設けられている。複数の画素は、第１面に対する平面視において第１分離領域と第２分離領域とが互いに異なる方向に延在する画素を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－２７６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マイクロレンズを共有するように複数の光電変換素子を配置した構成では、１つのマイクロレンズに１つの光電変素子を配置した構成に比べて、全体の飽和電荷数が小さくなり、階調再現性が低下しうる。
【０００５】
本発明は、マイクロレンズを共有するように複数の光電変換素子が配置された光電変換装置における階調再現性を向上させるために有利な技術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１つに側面は、複数の画素が配された基板を有する光電変換装置に関する。前記光電変換装置において、各画素は、マイクロレンズを共有する第１光電変換素子および第２光電変換素子を有し、前記基板は、第１面と、前記第１面と前記マイクロレンズとの間に配された第２面とを有し、前記第１光電変換素子は、前記基板の所定深さと前記第２面との間に配された第１導電型の第１領域と、前記所定深さと前記第１面との間に配され、第１接続部を介して前記第１領域に対して電気的に接続された前記第１導電型の第２領域とを含み、
前記第２光電変換素子は、前記第２面と前記所定深さとの間に配された前記第１導電型の第３領域と、前記所定深さと前記第１面との間に配され、第２接続部を介して前記第３領域に対して電気的に接続された前記第１導電型の第４領域とを含み、前記第１領域と前記第２領域との間、および、前記第３領域と前記第４領域との間に、第２導電型の領域が配され、前記第１領域と前記第３領域との間に延在するように第１分離領域が配され、前記第２領域と前記第４領域との間に延在するように第２分離領域が配され、前記複数の画素は、前記第１分離領域と前記第２分離領域とが前記第１面への正射影において交差する交差部を有する第１画素を含み、前記第１画素は、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とを電気的に接続するように前記交差部に配された電荷リーク部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、マイクロレンズを共有するように複数の光電変換素子が配置された光電変換装置における階調再現性を向上させるために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態の光電変換装置の構成を示す図。
２種類の画素の構成例を示す平面図。
光電変換装置の画素アレイの３つの構成例を示す図。
第１種類の画素の構成例を示す図。
第２種類の画素の構成例を示す図。
第１分離領域の形成方法および注入濃度プロファイルを例示する図。
第１種類の画素および第２種類の画素の構成例を説明するための図。
第１種類の画素および第２種類の画素の構成例を説明するための図。
第２実施形態の光電変換装置の画素の構成例を示す図。
機器の構成例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
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、撮像用途の装置を中心に説明する。ただし、各実施形態は、撮像用途の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。
（【００１１】以降は省略されています）

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