JP2023182874A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素構造を微細化しても、ダイナミックレンジを広げることができる。【解決手段】固体撮像装置は、第１導電型の第１化合物半導体材料を有する第１半導体層と、前記第１半導体層の上に配置される光電変換層と、前記光電変換層の上に部分的に配置され、前記光電変換層に接触するように配置される第２導電型の第２半導体層と、前記第１半導体層、前記光電変換層、及び前記第２半導体層を画素単位で分離する素子分離層と、を備え、前記画素は、感度及びサイズの異なる複数のサブピクセルを有する。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、固体撮像装置に関する。

近赤外の長波長領域まで受光でき、かつ画素ピッチを密にしても受光感度を確保できる受光素子アレイが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、近赤外波長領域に対応するバンドギャップエネルギを有する受光部を複数配列した受光素子アレイが開示されている。この受光素子アレイの受光部は、選択拡散によって形成されたｐ型領域の先端部にｐｎ接合を有し、受光部の間にｎ型領域を設けて、受光部の画素ごとの区分けを行っている。

特開２０１２－２４４１２４号公報

特許文献１に開示された受光素子アレイは、画素ごとの受光感度が同一であるため、画素構造を微細化すると、全体的に受光感度が低下してダイナミックレンジを広げることができない。

そこで、本開示では、画素構造を微細化しても、ダイナミックレンジを広げることができる固体撮像装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本開示によれば、第１導電型の第１化合物半導体材料を有する第１半導体層と、
前記第１半導体層の上に配置される光電変換層と、
前記光電変換層の上に部分的に配置され、前記光電変換層に接触するように配置される第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層、前記光電変換層、及び前記第２半導体層を画素単位で分離する素子分離層と、を備え、
前記画素は、感度及びサイズの異なる複数のサブピクセルを有する、固体撮像装置が提供される。

前記第２半導体層は、前記複数のサブピクセルのそれぞれに対応して、それぞれが分離された複数のウェル領域を有し、
前記複数のウェル領域はそれぞれサイズが異なっていてもよい。

前記複数のウェル領域は、前記第２半導体層の積層方向に沿って平面視した場合の面積がそれぞれ異なってもよい。

前記複数のウェル領域の平面サイズはそれぞれ異なっていてもよい。

前記複数のウェル領域は、対応する前記画素内において、向きを揃えて配置されてもよい。

前記複数のウェル領域は、対応する前記画素内において、それぞれ異なる向きに配置されてもよい。

前記素子分離層の少なくとも一部に配置される遮光層を備えてもよい。

前記遮光層は、前記画素の境界位置に配置されてもよい。

前記遮光層は、前記画素内の前記複数のサブピクセルのそれぞれの境界位置に配置されてもよい。

前記遮光層は、前記第２半導体層の積層方向に沿って平面視したときに、前記複数のサブピクセルのそれぞれを取り囲むように配置されてもよい。

前記画素内の前記遮光層で取り囲まれる前記複数のサブピクセルを積層方向に沿って平面視した面積はそれぞれ異なってもよい。

前記画素内の前記複数のサブピクセルのそれぞれの境界位置に配置される遮光層を備え、
前記複数のウェル領域は、前記遮光層で分離された領域であってもよい。

前記画素内の前記遮光層で区分けされる前記複数のサブピクセルを積層方向に沿って平面視した面積はそれぞれ異なっており、
前記画素内の前記複数のウェル領域を積層方向に沿って平面視した面積はいずれも等しくてもよい。

前記画素内の前記複数のサブピクセルの前記光電変換層は、サブピクセルごとにそれぞれ異なる材料を含んでもよい。

前記材料は、ＩｎＧａＡｓ又はＣｕＩｎＧａＳｅ_２を含んでもよい。

前記光電変換層の上に配置され、前記第１導電型の第２化合物半導体材料を有する第３半導体層を備え、
前記第２半導体層は、前記第３半導体層の上に配置されてもよい。

第１の実施形態による固体撮像装置の平面レイアウト図。 図１Ａの対角線方向の断面図。 本実施形態による固体撮像装置の概略構成を示すブロック図。 第１サブピクセルと第２サブピクセルの向きを互いに相違させて各画素Ｐ内に配置する平面レイアウト図。 第２の実施形態による固体撮像装置の平面レイアウト図。 図４Ａの対角線方向の断面図。 第３の実施形態による固体撮像装置の平面レイアウト図。 読み出し回路の一例を示す回路図。 図６の読み出し回路の動作タイミング図及びポテンシャル図。 図７Ａに続く時刻のポテンシャル図。 図７Ｂに続く時刻のポテンシャル図。 図７Ｃに続く時刻のポテンシャル図。 図７Ｄに続く時刻のポテンシャル図。 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。 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。

以下、図面を参照して、固体撮像装置の実施形態について説明する。以下では、固体撮像装置の主要な構成部分を中心に説明するが、固体撮像装置には、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。

（第１の実施形態）
シリコンのバンドギャップエネルギは１．１ｅＶであるため、シリコンをベース基板とする固体撮像装置では、１．１μｍよりも長波長の赤外光を検出することはできない。一方、ＩＩＩ－Ｖ族の化合物半導体は、バンドギャップエネルギが近赤外波長領域に対応する。そこで、本実施形態による固体撮像装置は、ＩＩＩ－Ｖ族の化合物半導体をベース基板として用いて、近赤外光を撮像できるようにしている。

図１Ａは第１の実施形態による固体撮像装置１の平面レイアウト図、図１Ｂは図１Ａの対角線方向の断面図である。なお、図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態による固体撮像装置１の特徴部分を模式的に示したものであり、一部の部材は省略または簡略化して図示している。また、図１Ａ及び図１Ｂにおける水平方向及び垂直方向のサイズの比率は、実際の固体撮像装置１とは異なっている可能性がありうる。

本実施形態による固体撮像装置１のベース基板２は、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓなどのＩＩＩ－Ｖ族の半導体を材料とする基板である。

図１Ｂに示すように、基板２の上には、第１導電型（例えばｎ型）の第１化合物半導体材料を有する第１半導体層（以下、第１化合物半導体層とも呼ぶ）３が配置されている。第１半導体層３は、例えばＩｎＰ（具体的には、ｎ－ＩｎＰ）を材料とする。

第１半導体層３の上には、光電変換層４が配置されている。光電変換層４は、例えばＩｎＧａＡｓ（具体的には、ｎ－ＩｎＧａＡｓ）を材料とする。

光電変換層４の上には、第２化合物材料を有する第３半導体層５が配置されている。第３半導体層５は、例えばＩｎＰ（具体的には、ｎ－ＩｎＰ）を材料とする。なお、第３半導体層５は省略してもよい。

本明細書では、積層された第１半導体層３、光電変換層４及び第３半導体層５を光電変換部６と呼ぶ。基板２の面方向に、複数の光電変換部６が配置されており、隣接する２つの光電変換部６の間には素子分離層７が配置されている。また、第３半導体層５の上にも、素子分離層７と同じ材料の半導体層が配置されている。

素子分離層７は、例えばＩｎＰ（具体的にはｎ－ＩｎＰ）を材料とする。例えば、素子分離層７の不純物濃度を光電変換層４の不純物濃度よりも高くすることで、素子分離層７のエネルギギャップを光電変換層４よりも広くすることができる。

また、各光電変換部６の上には、第２導電型（例えばｐ型）の第２半導体層８が配置されている。第２半導体層８は、対応する光電変換部６の上に部分的に配置されている。第２半導体層８は、例えば、素子分離層７と同じ材料の半導体層に、ｐ型不純物イオン（例えばＺｎイオン）を選択拡散させた領域である。本明細書では、部分的に配置される第２半導体層８をウェル領域と呼ぶこともある。図１Ａに示すように、光電変換層４の上に、サイズが異なる複数のウェル領域が配置されている。画素Ｐ内の複数のウェル領域は、第２半導体層８の積層方向に沿って平面視した場合の面積がそれぞれ異なっている。画素Ｐ内の複数のウェル領域の平面サイズはそれぞれ異なっている。

第２半導体層８の上には第１電極層９が配置されている。また、素子分離層７の上には、部分的に第２電極層１０が配置されている。第１電極層９と第２電極層１０の周囲は、絶縁材料からなる被覆層１１で覆われている。

第１電極層９及び第２電極層１０は、バンプ、Ｃｕ－Ｃｕ接合、又はビア等の接合部材１２により、駆動用基板１３に接続されている。駆動用基板１３には、読み出し回路や信号処理回路などが配置される。

ベース基板２の光電変換部６が形成される面と反対側の面には、平坦化層１４が配置され、その上には、マイクロレンズ１５が配置されている。本実施形態による固体撮像装置１は、マイクロレンズ１５を介して入射された光を光電変換部６で光電変換する。マイクロレンズ１５は裏面側に配置されており、本実施形態による固体撮像装置１は、裏面照射型である。

図１Ｂに示す破線枠は、画素Ｐの境界を示している。画素Ｐの境界には、素子分離層７が設けられている。本実施形態による固体撮像装置１は、画素Ｐごとに、感度及びサイズの異なる複数のサブピクセルを有する。図１Ａ及び図１Ｂは、一つの画素Ｐ内に２つのサブピクセル（以下、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２と呼ぶ）を有する例を示している。なお、一つの画素Ｐ内に設けられるサブピクセルの数は２個に限定されるものではなく、３個以上でもよいが、本明細書では、一つの画素Ｐ内に２個のサブピクセル（第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２）を有する例を主に説明する。

図１Ａ及び図１Ｂでは、第１サブピクセルＳＰ１のサイズが第２サブピクセルＳＰ２のサイズよりも大きい例を示している。ここで、サイズとは、第１サブピクセルＳＰ１及び第２サブピクセルＳＰ２内の光電変換部６の体積を指している。すなわち、図１Ａ及び図１Ｂでは、第１サブピクセルＳＰ１内の光電変換部６の体積を第２サブピクセルＳＰ２内の光電変換部６の体積よりも大きくしている。光電変換部６の体積をより大きくすると、感度がより向上する。このため、第１サブピクセルＳＰ１は、第２サブピクセルＳＰ２よりも感度が高くなる。

図１Ａに示すように、各画素Ｐのサイズは同一であるが、各画素Ｐは第２サブピクセルＳＰ２の他に、第２サブピクセルＳＰ２よりも感度が高い第１サブピクセルＳＰ１を有する。感度が異なる第１サブピクセルＳＰ１及び第２サブピクセルＳＰ２を設けることで、各画素Ｐのダイナミックレンジを広げることができる。

画素Ｐ内の第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２は、それぞれ異なる材料を含んでいてもよい。各サブピクセルを構成する材料は、例えば、ＩｎＧａＡｓ又はＣｕＩｎＧａＳｅ_２を含んでいてもよい。

図２は本実施形態による固体撮像装置１の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態による固体撮像装置１は、画素アレイ部２１と、垂直駆動回路２２と、カラム信号処理回路２３と、水平駆動回路２４と、出力回路２５と、駆動制御回路２６とを備えている。

画素アレイ部２１は、水平方向及び垂直方向に配列された複数の画素Ｐを有する。水平方向に並ぶ複数の画素Ｐからなる画素行ごとに行選択線Ｌ１が配置されている。水平方向に延びる複数の行選択線Ｌ１は、垂直駆動回路２２により駆動される。垂直方向に並ぶ複数の画素Ｐからなる画素列ごとに信号線Ｌ２が配置されている。垂直方向に延びる複数の信号線Ｌ２は、カラム信号処理回路２３に接続されている。カラム信号処理回路２３は、各画素Ｐから信号線Ｌ２を介して読み出した信号電圧に含まれるノイズ成分の除去や信号振幅の調整等の信号処理を行う。カラム信号処理回路２３の出力信号は出力回路２５を介して出力される。なお、カラム信号処理回路２３は、各信号線Ｌ２の信号電圧をデジタル信号に変換する処理を行ってもよい。

駆動制御回路２６は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタークロックに基づいて、垂直駆動回路２２、カラム信号処理回路２３及び水平駆動回路２４の動作の基準となるクロック信号と制御信号を生成する。生成されたクロック信号と制御信号は、垂直駆動回路２２、カラム信号処理回路２３及び水平駆動回路２４に入力される。

本実施形態による画素アレイ部２１内の各画素Ｐは、上述したように複数のサブピクセル（第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２）を有する。同一画素Ｐ内の第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２のそれぞれが光電変換した電気信号は、同タイミングで同一の信号線Ｌ２を介してカラム信号処理回路２３に入力される。あるいは、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２が光電変換した電気信号を、時間をずらして同一の信号線Ｌ２を介してカラム信号処理回路２３に入力してもよい。第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２は、互いに感度が異なっているため、第１サブピクセルＳＰ１が光電変換した電気信号と第２サブピクセルＳＰ２が光電変換した電気信号を合成することで、光電変換のダイナミックレンジをより広げることができる。

図１Ｂのレイアウトは、各画素Ｐ内の第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２がともに矩形状であり、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２の向きを揃えて各画素Ｐ内に配置する例を示している。これに対して、図３は、各画素Ｐ内の第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２がともに矩形状であり、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２の向きを互いに相違させて各画素Ｐ内に配置する例を示している。図３に示すように、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２の向きを互いに相違させて各画素Ｐ内に配置することにより、画素Ｐ内に配置される各サブピクセルのサイズができるだけ大きくなるように、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２の向きを調整して配置することができる。これにより、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２のサイズ比率をより大きくすることができ、ダイナミックレンジをより広げることができる。図３では、第１サブピクセルＳＰ１の向きと第２サブピクセルＳＰ２の向きを互いに４５度ずらしているが、どの程度向きをずらすかは任意である。

より詳細には、本実施形態では、図１Ａに示すように、第１サブピクセルＳＰ１内の第２半導体層８を積層方向から平面視した面積を、第２サブピクセルＳＰ２内の第２半導体層８を積層方向から平面視した面積よりも大きくしている。第１サブピクセルＳＰ１は、第２サブピクセルＳＰ２よりも光電変換部６の体積が大きいため、第１サブピクセルＳＰ１内の第２半導体層８の面積をより大きくすることで、飽和電荷量をより大きくすることができる。

なお、図１Ａと図３では、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２が矩形状の例を示しているが、第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２の形状は任意である。また、第１サブピクセルＳＰ１の形状は、第２サブピクセルＳＰ２の形状とは異なっていてもよい。

上述した例では、画素アレイ部２１内の全画素Ｐがサイズの異なる複数のサブピクセルを有する例を示したが、画素アレイ部２１内の一部の画素群だけが、サイズの異なる複数のサブピクセルを有していてもよい。

このように、第１の実施形態では、一つの画素Ｐ内にサイズの異なる複数のサブピクセルを設けるため、一つの画素Ｐ内の各サブピクセルの感度を相違させることができ、固体撮像装置１のダイナミックレンジを広げることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、画素Ｐの境界とサブピクセルの境界に素子分離層７を配置しているが、素子分離層７にトレンチを形成して、トレンチ内に遮光材料を充填して遮光層を形成し、画素Ｐの境界やサブピクセルの境界に沿って遮光層を配置してもよい。

第２の実施形態による固体撮像装置１は、図１Ａと同様の平面レイアウト構成を備えており、一つの画素Ｐ内に複数のサブピクセルを有する。

図４Ａは第２の実施形態による固体撮像装置１の平面レイアウト図、図４Ｂは図４Ａの対角線方向の断面図である。図４Ａ及び図４Ｂを図１Ａ及び図１Ｂと比べればわかるように、第２の実施形態による固体撮像装置１は、素子分離層７の少なくとも一部に遮光層１６が配置されている。遮光層１６は、画素Ｐの境界に沿って設けられている。遮光層１６は、素子分離層７に形成されたトレンチ内に設けられている。遮光層１６の材料は、チタンＴｉ、タングステンＷ、モリブデンＭｏ、マンガンＭｎ、銅Ｃｕなどであり、二種類以上の金属の合金でもよい。遮光層１６の材料は、必ずしも金属でなくてもよいが、固体撮像装置１が光電変換を行う光を吸収又は反射することができる材料である。遮光層１６は、画素Ｐ内の複数のサブピクセルのそれぞれの境界位置にも配置されている。遮光層１６は、第２半導体層８の積層方向に沿って平面視したときに、複数のサブピクセルのそれぞれを取り囲むように配置されている。画素Ｐ内の遮光層１６で取り囲まれる複数のサブピクセルを積層方向に沿って平面視した面積は、それぞれ異なっている。

図４Ａ及び図４Ｂに示す遮光層１６は、隣接する画素Ｐ又はサブピクセルからの光の入射を抑制することができる。これにより、クロストークを低減できる。

第２の実施形態による固体撮像装置１では、遮光層１６が画素Ｐの境界になるとともに、画素Ｐ内のサブピクセルの境界になっている。一つの画素Ｐ内には、遮光層１６で囲まれる複数の領域が設けられており、各領域がそれぞれ異なるサブピクセルを構成している。図４Ａの例では、一つの画素Ｐ内に、遮光層１６で囲まれる２つの領域が存在し、一つの領域は第１サブピクセルＳＰ１であり、もう一つの領域は第２サブピクセルＳＰ２である。本実施形態においても、画素Ｐ内に設けられるサブピクセルの数に特に制限はない。

図４Ａに示すように、第１サブピクセルＳＰ１内の第２半導体層８を積層方向から平面視した面積と、第２サブピクセルＳＰ２内の第２半導体層８を積層方向から平面視した面積とは、互いに相違している。具体的には、第２サブピクセルＳＰ２よりもサイズの大きい第１サブピクセルＳＰ１では、第２半導体層８の面積をより大きくしている。これにより、第１サブピクセルＳＰ１の飽和電荷量をより大きくすることができ、感度もより向上できるため、固体撮像装置１のダイナミックレンジを広げることができる。

このように、第２の実施形態では、画素Ｐ及びサブピクセルの境界に沿って遮光層１６を配置し、画素Ｐ内の遮光層１６で囲まれる複数の領域のサイズを相違させる。遮光層１６によりクロストークを低減できるだけでなく、遮光層１６にて画素Ｐ内に感度の異なる複数のサブピクセルを設けることができ、固体撮像装置１のダイナミックレンジを広げることができる。

（第３の実施形態）
第２の実施形態は、画素Ｐ内の複数のサブピクセルのサイズが異なっており、かつ画素Ｐ内の各サブピクセル内の第２半導体層８のサイズも異なっている例を示したが、画素Ｐ内の各サブピクセル内の第２半導体層８のサイズは同一でもよい。

図５は第３の実施形態による固体撮像装置１の平面レイアウト図である。図５の固体撮像装置１は、図４Ａ及び図４Ｂと同様に、画素Ｐの境界とサブピクセルの境界に沿って遮光層１６が配置されている。また、一つの画素Ｐ内の複数のサブピクセルのサイズは異なっている。図５では、一つの画素Ｐ内に、サイズの異なる２つのサブピクセル（第１サブピクセルＳＰ１と第２サブピクセルＳＰ２）を設ける例を示している。

図４Ａに示すように、第１サブピクセルＳＰ１のサイズは、第２サブピクセルＳＰ２のサイズよりも大きい。また、図４Ａでは、第１サブピクセルＳＰ１内の第２半導体層８の積層方向から平面視した面積を、第２サブピクセルＳＰ２内の第２半導体層８の積層方向から平面視した面積と略同一にしている。これが、図３Ａとの大きな違いである。

第１サブピクセルＳＰ１内の第２半導体層８と第２サブピクセルＳＰ２内の第２半導体層８とを同サイズにしても、第１サブピクセルＳＰ１内の光電変換部６の体積は第２サブピクセルＳＰ２内の光電変換部６の体積よりも大きいため、第１サブピクセルＳＰ１の感度を第２サブピクセルＳＰ２よりも高くすることができる。よって、第３の実施形態による固体撮像装置１のダイナミックレンジを広げることができる。

このように、第２の実施形態では、画素Ｐ内のサブピクセルのサイズに応じて、第２半導体層８のサイズを変えるのに対して、第３の実施形態では、画素Ｐ内のサブピクセルのサイズによらず、各サブピクセル内の第２半導体層８のサイズを略同一にしている。これにより、第２の実施形態による固体撮像装置１よりも、製造工程を簡略化できる。

（第４の実施形態）
上述した第１～第３の実施形態による固体撮像装置１内の各画素Ｐで撮像された信号は、読み出し回路を介して信号線Ｌ２に送られる。読み出し回路の少なくとも一部は、例えば図１Ｂの駆動用基板１３に形成される。

図６は読み出し回路の一例を示す回路図、図７Ａ～図７Ｅは図６の読み出し回路の動作タイミング図及びポテンシャル図である。

図６の読み出し回路は、光電変換部６の光電変換動作を等価的に表した電流源ＣＳ１及びキャパシタＣ１と、トランジスタＱ１～Ｑ５と、キャパシタＣ２、Ｃ３と、電流源ＣＳ２とを有する。キャパシタＣ１とＣ２は、基準電圧Ｖtopと接地電位との間に直列に接続されている。トランジスタＱ１は、ゲートに入力されるＯＦＧ信号がハイレベルのときにオンして、キャパシタＣ１とＣ２の接続ノードの電位をリセット電圧ＶＤＲに設定する。トランジスタＱ２は、ゲートに入力されるＴＲＧ信号がハイレベルのときにオンして、光電変換部６で光電変換された電荷を、キャパシタＣ３に転送する。キャパシタＣ３の一端はフローティングディフュージョンＦＤである。より詳細には、トランジスタＱ２がオンすると、キャパシタＣ１とＣ２の接続ノードとキャパシタＣ３の一端であるフローティングディフュージョンＦＤとの電位が等しくなる。トランジスタＱ３は、ゲートに入力されるＲＳＴ信号がハイレベルときにオンして、フローティングディフュージョンＦＤをリセット電圧ＶＤＲに設定する。トランジスタＱ４のゲートには、フローティングディフュージョンＦＤが接続されている。トランジスタＱ４とＱ５は、電源電圧ＶＤＤと電流源ＣＳ２の一端との間にカスコード接続されている。トランジスタＱ５のゲートにはＳＥＬ信号が入力されている。

グローバル動作期間中は、ＴＲＧ信号をローレベルにしてトランジスタＱ２をオフにした状態で、ＯＦＧ信号をハイレベルにしてトランジスタＱ１をオンして、キャパシタＣ２の電荷を初期化するとともに、ＲＳＴ信号をハイレベルにしてトランジスタＱ３をオンすることにより、フローティングディフュージョンＦＤを初期化する。その後、ＴＲＧ信号を一時的にハイレベルにして、光電変換による電荷信号をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。

ローリング動作期間中は、選択した画素Ｐの光電変換による電荷信号をトランジスタＱ４、Ｑ５を介して読み出した後、ＲＳＴ信号を一時的にハイレベルにしてトランジスタＱ３を一時的にオンし、リセットレベルの信号をトランジスタＱ４、Ｑ５を介して読み出す。

より詳細には、図６の読み出し回路は、図７Ａ～図７Ｅの動作タイミング図に示すように、グローバル動作動作を行った後に、ローリング動作を行う。グローバル動作期間内は、画素アレイ部２１内の全画素Ｐが同時に動作を行う。図７Ａに示すように時刻ｔ１では、ＯＦＧ信号がハイレベルであるため、トランジスタＱ１はオンし、キャパシタＣ１とＣ２の接続ノードはリセット電圧ＶＤＧに設定される。このとき、ゲートにＯＦＧ信号が入力されるトランジスタＱ１のドレイン側及びソース側のポテンシャルの井戸と、フローティングディフュージョンＦＤのポテンシャルの井戸の底は高くなる。

次に、図７Ｂに示すように、時刻ｔ２では、ＯＦＧ信号がローレベルになるため、トランジスタＱ１がオフし、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２との接続ノードのポテンシャルの井戸の底は低くなる。

次に、図７Ｃに示すように、時刻ｔ３では、ＲＳＴ信号がローレベルになるため、トランジスタＱ３がオフし、フローティングディフュージョンＦＤのポテンシャルの井戸の底が低くなる。また、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２との接続ノードのポテンシャルの井戸に蓄積される電子量は、光電変換された電荷量に応じて減少する。この電子量の減少分が撮像信号に該当する。

次に、図７Ｄに示すように、時刻ｔ４～ｔ５では、ＴＲＧ信号がいったんハイレベルになってからローレベルに変化し、トランジスタＱ２がいったんオンになった後、オフする。これにより、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２との接続ノードのポテンシャルの井戸と、フローティングディフュージョンＦＤのポテンシャルの井戸との間で、電子が平均化される。このため、ゲインロスが生じる。

次に、図７Ｅに示すように、時刻ｔ６～ｔ７では、ＲＳＴ信号がいったんハイレベルになってからローレベルに変化し、トランジスタＱ３がいったんオンになった後、オフする。これにより、フローティングディフュージョンＦＤのポテンシャルの井戸の底がいったん高くなってリセットされた後、低くなる。

上述した第１～第３の実施形態による固体撮像装置１は、１つの画素Ｐ内にサイズの異なる複数のサブピクセルを備えている。これらサブピクセルの光電変換部６で光電変換された信号電荷は、例えばフローティングディフュージョンＦＤで合成されて、トランジスタＱ４とＱ５を介して、対応する信号線Ｌ２に供給される。

＜＜応用例＞＞
本開示に係る技術は、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、建設機械、農業機械（トラクター）など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８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７０００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７０００は、通信ネットワーク７０１０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８に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。

各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図８では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。

駆動系制御ユニット７１００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７１００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。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）又はＥＳＣ（Electronic Stability Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。

駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。

ボディ系制御ユニット７２００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７２００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７２００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７２００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。

バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。

車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００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７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。

環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。

ここで、図９は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００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のうちの少なくとも一つ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７９１０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７９１８は、主として車両７９００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７９１２，７９１４は、主として車両７９００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７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８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９には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６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７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、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に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０～７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。

図８に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、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。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。

また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。

車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０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。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。

統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。

記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。

汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System of Mobile communications）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）若しくはＬＴＥ－Ａ（LTE－Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）と接続してもよい。

専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless Access in Vehicle Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle to Home）の通信及び歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。

測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。

ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。

車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface、又はＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。

車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。

統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、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７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０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ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、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ってもよい。

マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。

音声画像出力部７６７０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８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０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。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。

なお、図８に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。
なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。

なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）第１導電型の第１化合物半導体材料を有する第１半導体層と、
前記第１半導体層の上に配置される光電変換層と、
前記光電変換層の上に部分的に配置され、前記光電変換層に接触するように配置される第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層、前記光電変換層、及び前記第２半導体層を画素単位で分離する素子分離層と、を備え、
前記画素は、感度及びサイズの異なる複数のサブピクセルを有する、固体撮像装置。
（２）前記第２半導体層は、前記複数のサブピクセルのそれぞれに対応して、それぞれが分離された複数のウェル領域を有し、
前記複数のウェル領域はそれぞれサイズが異なる、（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記複数のウェル領域は、前記第２半導体層の積層方向に沿って平面視した場合の面積がそれぞれ異なる、（２に記載の固体撮像装置。
（４）前記複数のウェル領域の平面サイズはそれぞれ異なっている、（３）に記載の固体撮像装置。
（５）前記複数のウェル領域は、対応する前記画素内において、向きを揃えて配置される、（４に記載の固体撮像装置。
（６）前記複数のウェル領域は、対応する前記画素内において、それぞれ異なる向きに配置される、（４に記載の固体撮像装置。
（７）前記素子分離層の少なくとも一部に配置される遮光層を備える、（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
（８）前記遮光層は、前記画素の境界位置に配置される、（７）に記載の固体撮像装置。
（９）前記遮光層は、前記画素内の前記複数のサブピクセルのそれぞれの境界位置に配置される、（７）に記載の固体撮像装置。
（１０）前記遮光層は、前記第２半導体層の積層方向に沿って平面視したときに、前記複数のサブピクセルのそれぞれを取り囲むように配置される、（７）乃至（９）のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
（１１）前記画素内の前記遮光層で取り囲まれる前記複数のサブピクセルを積層方向に沿って平面視した面積はそれぞれ異なる、（１０）に記載の固体撮像装置。
（１２）前記画素内の前記複数のサブピクセルのそれぞれの境界位置に配置される遮光層を備え、
前記複数のウェル領域は、前記遮光層で分離された領域である、（２）乃至（６）のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
（１３）前記画素内の前記遮光層で区分けされる前記複数のサブピクセルを積層方向に沿って平面視した面積はそれぞれ異なっており、
前記画素内の前記複数のウェル領域を積層方向に沿って平面視した面積はいずれも等しい、（１２）に記載の固体撮像装置。
（１４）前記画素内の前記複数のサブピクセルの前記光電変換層は、サブピクセルごとにそれぞれ異なる材料を含む、（１）乃至（１３）のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
（１５）前記材料は、ＩｎＧａＡｓ又はＣｕＩｎＧａＳｅ_２を含む、（１４）に記載の固体撮像装置。
（１６）前記光電変換層の上に配置され、前記第１導電型の第２化合物半導体材料を有する第３半導体層を備え、
前記第２半導体層は、前記第３半導体層の上に配置される、（１）乃至（１５）のいずれか一項に記載の固体撮像装置。

本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１ 固体撮像装置、２ ベース基板、３ 第１半導体層、４ 光電変換層、５ 第３半導体層、６ 光電変換部、７ 素子分離層、８ 第２半導体層、９ 第１電極層、１０ 第２電極層、１１ 被覆層、１２ 接合部材、１３ 駆動用基板、１４ 平坦化層、１５ マイクロレンズ、１６ 遮光層、２１ 画素アレイ部、２２ 垂直駆動回路、２３ カラム信号処理回路、２４ 水平駆動回路、２５ 出力回路、２６ 駆動制御回路、

Claims (16)

1. 第１導電型の第１化合物半導体材料を有する第１半導体層と、
   前記第１半導体層の上に配置される光電変換層と、
   前記光電変換層の上に部分的に配置され、前記光電変換層に接触するように配置される第２導電型の第２半導体層と、
   前記第１半導体層、前記光電変換層、及び前記第２半導体層を画素単位で分離する素子分離層と、を備え、
   前記画素は、感度及びサイズの異なる複数のサブピクセルを有する、固体撮像装置。
2. 前記第２半導体層は、前記複数のサブピクセルのそれぞれに対応して、それぞれが分離された複数のウェル領域を有し、
   前記複数のウェル領域はそれぞれサイズが異なる、請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記複数のウェル領域は、前記第２半導体層の積層方向に沿って平面視した場合の面積がそれぞれ異なる、請求項２に記載の固体撮像装置。
4. 前記複数のウェル領域の平面サイズはそれぞれ異なっている、請求項３に記載の固体撮像装置。
5. 前記複数のウェル領域は、対応する前記画素内において、向きを揃えて配置される、請求項４に記載の固体撮像装置。
6. 前記複数のウェル領域は、対応する前記画素内において、それぞれ異なる向きに配置される、請求項４に記載の固体撮像装置。
7. 前記素子分離層の少なくとも一部に配置される遮光層を備える、請求項１に記載の固体撮像装置。
8. 前記遮光層は、前記画素の境界位置に配置される、請求項７に記載の固体撮像装置。
9. 前記遮光層は、前記画素内の前記複数のサブピクセルのそれぞれの境界位置に配置される、請求項７に記載の固体撮像装置。
10. 前記遮光層は、前記第２半導体層の積層方向に沿って平面視したときに、前記複数のサブピクセルのそれぞれを取り囲むように配置される、請求項７に記載の固体撮像装置。
11. 前記画素内の前記遮光層で取り囲まれる前記複数のサブピクセルを積層方向に沿って平面視した面積はそれぞれ異なる、請求項１０に記載の固体撮像装置。
12. 前記画素内の前記複数のサブピクセルのそれぞれの境界位置に配置される遮光層を備え、
    前記複数のウェル領域は、前記遮光層で分離された領域である、請求項２に記載の固体撮像装置。
13. 前記画素内の前記遮光層で区分けされる前記複数のサブピクセルを積層方向に沿って平面視した面積はそれぞれ異なっており、
    前記画素内の前記複数のウェル領域を積層方向に沿って平面視した面積はいずれも等しい、請求項１２に記載の固体撮像装置。
14. 前記画素内の前記複数のサブピクセルの前記光電変換層は、サブピクセルごとにそれぞれ異なる材料を含む、請求項１に記載の固体撮像装置。
15. 前記材料は、ＩｎＧａＡｓ又はＣｕＩｎＧａＳｅ_２を含む、請求項１４に記載の固体撮像装置。
16. 前記光電変換層の上に配置され、前記第１導電型の第２化合物半導体材料を有する第３半導体層を備え、
    前記第２半導体層は、前記第３半導体層の上に配置される、請求項１に記載の固体撮像装置。