JP6576025B2 - 光電変換装置、及び撮像システム - Google Patents
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Description
本発明は、光電変換装置、及び撮像システムに関する。
半導体基板上に、下部電極と、下部電極の上に設けられた光電変換膜と、光電変換膜の上に設けられた透明な上部電極（透明電極）を有する光電変換装置が知られている。特許文献１では、透明電極が高抵抗であることに起因するシェーディング、及び画素間の混色を抑制する手段として、透明電極上に、透明電極よりも抵抗の低い、遮光性を有する配線を配置することが開示されている。
特許文献１の透明電極においても、入射光の減衰が生じるため、感度が低下する可能性がある。また、透明電極を薄膜化して、入射光の減衰を低減することも可能であるが、薄膜化による膜厚ばらつき、及び抵抗のばらつきが問題となる可能性がある。また、透明電極の上に遮光性を有する配線を設けると、光電変換膜と配線との距離が大きいため、光学的な混色が生じ得る。
本発明の光電変換装置は、基板の上に設けられた光電変換部と、前記光電変換部からの信号を読み出すための読み出し回路とを備えた光電変換装置において、前記光電変換部は、前記基板の上に設けられた第１電極と、前記第１電極の上に設けられた第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた光電変換膜と、を有し、前記第２電極は、前記光電変換膜に接して設けられ、開口を有し、隣接する光電変換部との境界に配置されており、前記第２電極に接して絶縁膜が設けられている。
本発明によれば、光電変換膜を積層した光電変換装置において、感度の低下を低減しつつ、光学的な混色を低減することが可能となる。
（第１の実施形態）
本実施形態を図１〜図６を用いて説明する。図１は、光電変換装置１０００の概略図である。光電変換装置１０００は、画素部１００と、垂直走査部１０１と、読み出し信号処理部１０２と、ＡＤ変換部１０３と、デジタル信号処理部（ＤＦＥ）１０４と、信号出力部１０５とを含む。画素部１００は、行列状に配置された画素が設けられている。垂直走査部１０１は、例えばシフトレジスタやデコーダーを含み、画素部１００の各画素に制御信号を供給する。読み出し信号処理部１０２は、例えば増幅回路や相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路を含み、画素部１００から得られた信号を増幅したり、画素部１００から得られた信号からノイズを除去したりすることができる。ＡＤ変換部１０３は、読み出し信号処理部１０２からの信号をデジタル信号に変換する。ＤＦＥ部１０４は、ＡＤ変換部１０３から出力されたデジタル信号に、増幅やノイズ除去などの任意の信号処理を施す。信号出力部１０５は、ＤＦＥ部１０４からの信号を出力するための回路を含む。本実施形態においては、読み出し信号処理部１０２とＡＤ変換部１０３は、画素部１００の列に対応して設けられており、列読み出し信号処理部、及び列ＡＤ変換部とも言える。また、本実施形態においては、読み出し回路部１０２と、ＡＤ変換部１０３とを画素部１００を挟んで上下に配置しており、また、２つの信号出力部１０５を有することで読み出し速度を向上させている。なお、本実施形態では、画素部１００と、垂直走査部１０１と、読み出し信号処理部１０２と、ＡＤ変換部１０３と、ＤＦＥ部１０４と、信号出力部１０５とが１つのチップに設けられているが、任意の部分を別のチップとしてもよい。
本実施形態を図１〜図６を用いて説明する。図１は、光電変換装置１０００の概略図である。光電変換装置１０００は、画素部１００と、垂直走査部１０１と、読み出し信号処理部１０２と、ＡＤ変換部１０３と、デジタル信号処理部（ＤＦＥ）１０４と、信号出力部１０５とを含む。画素部１００は、行列状に配置された画素が設けられている。垂直走査部１０１は、例えばシフトレジスタやデコーダーを含み、画素部１００の各画素に制御信号を供給する。読み出し信号処理部１０２は、例えば増幅回路や相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路を含み、画素部１００から得られた信号を増幅したり、画素部１００から得られた信号からノイズを除去したりすることができる。ＡＤ変換部１０３は、読み出し信号処理部１０２からの信号をデジタル信号に変換する。ＤＦＥ部１０４は、ＡＤ変換部１０３から出力されたデジタル信号に、増幅やノイズ除去などの任意の信号処理を施す。信号出力部１０５は、ＤＦＥ部１０４からの信号を出力するための回路を含む。本実施形態においては、読み出し信号処理部１０２とＡＤ変換部１０３は、画素部１００の列に対応して設けられており、列読み出し信号処理部、及び列ＡＤ変換部とも言える。また、本実施形態においては、読み出し回路部１０２と、ＡＤ変換部１０３とを画素部１００を挟んで上下に配置しており、また、２つの信号出力部１０５を有することで読み出し速度を向上させている。なお、本実施形態では、画素部１００と、垂直走査部１０１と、読み出し信号処理部１０２と、ＡＤ変換部１０３と、ＤＦＥ部１０４と、信号出力部１０５とが１つのチップに設けられているが、任意の部分を別のチップとしてもよい。
次に、図２（Ａ）を用いて、本実施形態の光電変換装置の画素を説明する。図２（Ａ）は、図１に示した画素部１００に配列された画素ＰＩＸのうち、隣接する２つの画素ＰＩＸを示す断面模式図である。２つの画素ＰＩＸは、互いに同等な構成を有している。画素ＰＩＸは、基板２００と、基板２００の上に設けられた配線構造部２０１と、配線構造部２０１の上に設けられた光電変換部２２０と、光電変換部２２０の上に設けられた光学部２２１を含む。基板２００は、例えばシリコン基板であり、トランジスタ等の素子が形成されている。本実施形態において、素子は、保持容量２０５と、増幅トランジスタ２０８と、リセットトランジスタ２０７を含み、これらが画素ＰＩＸの読み出し回路を構成している。配線構造部２０１は、トランジスタのゲート電極と、トランジスタの電気的接続を取るためのコンタクトプラグ、ビアプラグ、及び配線と、それらを互いに絶縁するための層間絶縁膜と、を含む。コンタクトプラグ、ビアプラグ、及び配線は、一般の半導体装置に用いられるアルミニウム、銅、タングステン等の導電体を用いることができる。層間絶縁膜は、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンからなる絶縁膜を用いることができる。光学部２２１は、平坦化層２０９と、カラーフィルタ層２１０と、マイクロレンズ層２１１と、を含む。平坦化層２０９は、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの無機絶縁膜や、樹脂などの有機絶縁膜を用いることができる。
光電変換部２２０は、第１電極２０３と、第１電極２０３の上に設けられた光電変換膜２０２と、光電変換膜２０２の上に設けられた第２電極２０４と、を含む。ここで、第１電極２０３と第２電極２０４は、例えば、アルミニウムからなる。特に、第２電極２０４は、入射してくる光に対して遮光性能を有することが望ましい。第２電極２０４は、画素ＰＩＸの境界に位置し、画素ＰＩＸの中央部に対応する開口を有し、平面視した時に、光電変換膜２０２は、開口によって一部が露出し、平坦化層２０９等の絶縁膜と接する。画素ＰＩＸの境界とは、例えば、カラーフィルタ層２１０の異なるカラーフィルタの境界である。
光電変換膜２０２は、無機材料あるいは有機材料からなる光電変換可能な材料からなる。光電変換膜２０２として、例えば、無機材料の場合には、アモルファスシリコン層、アモルファスセレン層、量子ドット層、化合物半導体層等を適宜選択できる。光電変換膜２０２として、例えば、有機材料の場合には、金属錯体色素、シアニン系色素等の色素等を適宜選択できる。その他には、アクリジン、クマリン、トリフェニルメタン、フラーレン、アルミニウムキノリン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾール、ポリチオール、ポリピロール、ポリチオフェンなどの誘導体を用いることができる。また、その他の光電変換膜２０２の例として、量子ドット層を用いることができる。例えば、量子ドット層は、ＡＬＧＡＡＳあるいはＧＡＡＳのバッファ材と、ＩＮＡＳあるいはＩＮＧＡＡＳの量子ドットからなる。また、量子ドット層は、有機材料からなるバッファ材に、光電変換材料が分散された層であってもよい。
図２（Ｂ）は、本実施形態の光電変換装置を説明するための平面模式図であり、４つの画素ＰＩＸの光電変換部２２０を平面視したものである。なお、図２（Ａ）は、図２（Ｂ）のＡ−Ａ’線に対応した断面模式図である。１つの画素ＰＩＸは長さＬ１を有しており、図１の画素部１００には長さＬ１のピッチで画素が配列されているとも言える。第２電極２０４は、幅Ｌ２を有し、格子状の平面形状を有する。格子の部分は、隣接する画素ＰＩＸの間における光学混色を低減するためにカラーフィルタ層２１０の境界の部分、つまり画素ＰＩＸの境界部に設けられている。第２電極２０４の開口からは光電変換膜２０２が露出している。この露出した部分には、平坦化層２０９が接して設けられている。このような構成によって、光電変換膜２０２への光路に透明電極を設けていないため、光電変換膜２０２の感度が向上する。また、光電変換膜２０２の上に接する第２電極２０４を設けているため、第２電極２０４と光電変換膜２０２との距離が、透明電極が存在する場合よりも短くなり、光学混色をより低減することが可能となる。
ここで、光電変換膜２０２と、画素ピッチでもある画素ＰＩＸの幅Ｌ１と、第２電極２０４の幅Ｌ２との関係について、図３を用いて説明する。図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）は、光電変換部２２０を模式的に示した図である。図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）において、画素ＰＩＸの幅Ｌ１において、第２電極２０４は、画素ＰＩＸの両端に幅Ｌ２／２ずつ設けられている。そして、第２電極２０４の開口Ｌ３は、Ｌ１−Ｌ２ともいえる。ここで光電変換膜の膜厚をＬ４とする。本実施形態においては、Ｌ１〜Ｌ４は、単位μＭであるものとする。本実施形態においては、例えば、画素ＰＩＸの幅Ｌ１は、１．５μＭ≦Ｌ１≦３．０μＭである。
図３（Ａ）の点線は、第２電極２０４から第１電極２０３への電界３０１である。この電界３０１によって、光電変換によって生じた信号電荷（ここでは正孔とする）３０２は、第１電極２０３へと集められる。この時、Ｌ３＜４×（Ｌ４）とすることで、光電変換膜２０２の中心部で発生した信号電荷３０２を第１電極２０３へ収集することが可能となる。このような条件によって、透明電極を設けなくても、信号電荷３０２を収集することが可能とである。更に、図３（Ｂ）に示すように、開口の幅Ｌ３は、Ｌ３＝Ｌ４×ｔａｎ（θ１）×２で示され、電界３０１が開口の中心に印加されることを鑑みて、θ１＝４５°であることが望ましい。よって、Ｌ３＝Ｌ４×２が望ましい。このような条件によって、信号電荷の収集効率を向上させることができる。
次に、図４を用いて本実施形態の光電変換装置の１つの画素ＰＩＸの等価回路を説明する。画素ＰＩＸは、光電変換部２２０と、リセットトランジスタ２０７と、増幅トランジスタ２０８と、行選択トランジスタ４０１と、保持容量２０５とを含む。行選択トランジスタ４０１と、保持容量２０５は設けなくてもよい。また、光電変換部２２０と増幅トランジスタ２０８との間に転送トランジスタを設けるなど、任意の構成を追加することが出来る。行選択トランジスタ４０１は信号線４０２に接続され、信号線４０２は図１の読み出し信号処理部１０２に接続される。増幅トランジスタ２０８は、信号線４０２に設けられた電流源（本実施形態では定電流源）とソースフォロワ回路を構成する。ここで、ΦＰＳＥＬ（Ｎ）は、行選択トランジスタ４０１のゲート電極に供給される制御信号である。ΦＰＲＥＳ（Ｎ）は、リセットトランジスタ２０７のゲート電極に供給される制御信号である。ΦＶｐは、光電変換部２２０の第２電極２０４に供給される制御信号である。
図５を用いて、画素ＰＩＸの駆動タイミングについて説明する。図５は、ＫフレームとＫ＋１フレームの、行列に配置された画素のうちＮ行目の画素の動作を示している（Ｎ、Ｋは自然数）。ΦＰＳＥＬ（Ｎ）がハイレベルの時に行選択トランジスタ４０１がオンし、ΦＰＳＥＬ（Ｎ）がローレベルの時に行選択トランジスタ４０１がオフする。ΦＰＲＥＳ（Ｎ）がハイレベルの時にリセットトランジスタ２０７がオンし、ΦＰＲＥＳ（Ｎ）がローレベルの時にリセットトランジスタ２０７がオフする。ΦＶｐは、本実施形態では常にハイレベルである。ΦＰＴＮ（Ｎ）とΦＰＴＳ（Ｎ）は、図４に不図示の信号保持回路である。例えば、この信号保持回路は、図１における読み出し信号処理部１０２に設けられている。ΦＰＴＮ（Ｎ）がハイレベルからローレベルに切り替わることで１つの信号が保持され、ΦＰＴＳ（Ｎ）がハイレベルからローレベルに切り替わることで別の信号が保持される。
図５の時刻Ｔ１から時刻Ｔ８において、ΦＰＳＥＬ（Ｎ）がハイレベルとなることで、行選択トランジスタ４０１がオンし、保持容量２０５が接続するノードの電位に応じた信号が、図４の信号線４０２に出力される。時刻Ｔ２から時刻Ｔ３において、ΦＰＴＳ（Ｎ）がハイレベルになることで、それまでに蓄積されてきた信号電荷に基づく第１信号が信号保持回路に保持される。時刻Ｔ４から時刻Ｔ５において、ΦＰＲＥＳ（Ｎ）がハイレベルとなることで、リセットトランジスタ２０７がオンし、光電変換膜２０２の第１電極２０３と保持容量２０５と増幅トランジスタ２０８のゲート電極が接続するノードがリセットされる。時刻Ｔ６から時刻Ｔ７において、ΦＰＴＮ（Ｎ）がハイレベルとなることで、リセットされたノードの電位に基づく第２信号が信号保持回路に保持される。他の行の読み出しなどを経て、Ｋ＋１フレームの読み出しが始まる。Ｋ＋１フレームの時刻Ｔ１から時刻Ｔ８では、Ｋフレームの時刻Ｔ１から時刻Ｔ８の動作と同じ動作が行われる。光電変換部２２０における蓄積期間は、Ｋフレームの時刻Ｔ５からＫ＋１フレームの時刻Ｔ２までの期間であり、この期間に蓄積された信号が、Ｋ＋１フレームの第１信号として時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間に信号保持回路に保持される。本実施形態の光電変換装置は、このように動作可能である。
本実施形態では、平面視した時に第２電極２０４の開口は正方形を有しているが、正円、楕円、長方形など任意の形状を有してもよい。
（第２の実施形態）
本実施形態の光電変換装置を、図６、及び図７を用いて説明する。本実施形態の光電変換装置は、第１の実施形態の光電変換装置と比べて、光電変換部２２０’の構成が異なる。以下の説明において、第１の実施形態の光電変換装置と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の光電変換装置を、図６、及び図７を用いて説明する。本実施形態の光電変換装置は、第１の実施形態の光電変換装置と比べて、光電変換部２２０’の構成が異なる。以下の説明において、第１の実施形態の光電変換装置と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図６は、光電変換装置の２つの画素ＰＩＸの断面模式図であり、第１の実施形態の図２（Ａ）に対応している。図６において、光電変換部２２０’は、第１電極２０３と光電変換膜２０２との間に設けられた絶縁膜６０１と、光電変換膜２０２と第２電極２０４との間に設けられたブロッキング層６０２と、を有する。絶縁膜６０１は、電子、正孔などの電荷が第１電極２０３に注入されることを抑制する。絶縁膜６０１は、例えば、酸化シリコン膜や、酸窒化シリコン膜、及び窒化シリコン膜の少なくとも１層からなり、それらの積層膜であってもよい。ブロッキング層６０２は、第２電極２０４から光電変換膜２０２に正孔が注入されることを防止する。ブロッキング層６０２としては、例えば、光電変換膜が蓄積する電荷を正孔とする場合には高濃度のＮ型半導体層を用いることができ、光電変換膜が蓄積する電荷を電子とする場合には、高濃度のＰ型半導体層を用いることができる。半導体層を用いる場合には、半導体層が第２電極の補助電極としても機能するため、第一の実施の形態よりも信号電荷の収集効率が向上する。本実施形態では、光電変換膜が蓄積する電荷を正孔とする。
次に、図７を用いて、本実施形態の光電変換装置の画素ＰＩＸの駆動タイミングについて説明する。まず、画素ＰＩＸの等価回路は、第１の実施形態と同様であり、図４に示すとおりである。図７は、図５と対応した駆動タイミングを示しており、図５と同様に、ＫフレームとＫ＋１フレームの、行列に配置された画素のうちＮ行目の画素の動作を示している（Ｎ、Ｋは自然数）。図５と同様の構成については、説明を省略する。本実施形態の動作は、第１の実施形態の動作に比べて、ΦＶｐのレベルが変化する点が異なる。以下、詳細に説明する。
時刻Ｔ１から時刻Ｔ９において、ΦＰＳＥＬ（Ｎ）がハイレベルとなることで、行選択トランジスタ４０１がオンし、保持容量２０５が接続するノードの電位に応じた信号が、図４の信号線４０２に出力される。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２において、ΦＰＲＥＳ（Ｎ）がハイレベルとなることで、リセットトランジスタ２０７がオンし、光電変換膜２０２の第１電極２０３と保持容量２０５と増幅トランジスタ２０８のゲート電極が接続するノードがリセットされる。ここで、光電変換膜２０２は、第１電極２０３との間に絶縁膜６０１が設けられているため、光電変換膜２０２は信号電荷を保持した状態である。ここで、時刻Ｔ１からΦＶｐはハイレベルに維持されている。そして、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４において、ΦＰＴＮ（Ｎ）がハイレベルになることで、リセットされたノードの電位に基づく第２信号が信号保持回路に保持される。時刻Ｔ５から時刻Ｔ６において、ΦＶｐがローレベルとなることで、光電変換膜２０２の信号電荷が第２電極２０４から排出され、光電変換膜２０２がリセットされる。ここで、光電変換膜２０２から排出された信号電荷の量Ｑ１に対応して、絶縁膜６０１を間にはさんで光電変換膜２０２に対向する第１電極２０３にはＱ１だけの電荷の変化が現れる。時刻Ｔ７から時刻Ｔ８において、ΦＰＴＳ（Ｎ）がハイレベルとなることで、リセット状態から信号電荷量Ｑ１だけ電荷が変化した保持容量２０５の電位に応じた信号が信号保持回路に保持される。この保持容量２０５の電位に応じた信号が第１信号である。このようにして、Ｋフレームの第２信号と第１信号を読み出すことが可能となる。他の行の読み出しなどを経て、Ｋ＋１フレームの読み出しが始まる。Ｋ＋１フレームの時刻Ｔ１から時刻Ｔ９では、Ｋフレームの時刻Ｔ１から時刻Ｔ９の動作と同じ動作が行われる。光電変換部２２０における蓄積期間は、Ｋフレームの時刻Ｔ６からＫ＋１フレームの時刻Ｔ５までの期間であり、この期間に蓄積された信号が、Ｋ＋１フレームの第１信号として時刻Ｔ７から時刻Ｔ８の間に信号保持回路に保持される。本実施形態の光電変換装置は、このように動作可能である。
本実施形態では、第１電極２０３と光電変換膜２０２との間に絶縁膜６０１を設けた。この構成によって、図７に示す動作が可能となり、第１の実施形態に比べて、光電変換部２２０’の蓄積期間を定めることが容易となる。また、光電変換膜２０２と第２電極２０４との間にブロッキング層６０２を設けたことで、信号電荷のリークが低減され、ノイズの少ない信号を得ることができる。本実施形態において、ブロッキング層６０２は設けなくてもよく、第１実施形態の構成にブロッキング層６０２を設けてもよい。
（第３実施形態）
本実施形態の光電変換装置を、図８を用いて説明する。本実施形態の光電変換装置は、第１の実施形態の光電変換装置と比べて、第２電極２０４’の構成が異なる。以下の説明において、第１の実施形態の光電変換装置と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態の光電変換装置を、図８を用いて説明する。本実施形態の光電変換装置は、第１の実施形態の光電変換装置と比べて、第２電極２０４’の構成が異なる。以下の説明において、第１の実施形態の光電変換装置と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図８は、第１の実施形態の図２（Ｂ）に対応する平面模式図であり、４つの画素ＰＩＸの光電変換部２２０を平面視したものである。第２電極２０４’は、１つの画素ＰＩＸに対して４つの開口を有し、画素ＰＩＸの中心に十字状の部分を有する。４つの開口のそれぞれは、（Ｌ１−２×Ｌ２）／２の幅を有する。このようなに第１の実施形態の開口の中心に対して十字状の部分を有することで、光電変換膜２０２に電界をしょうじさせることが容易となり、信号電荷の集光効率を向上させることができる。
本実施形態では、平面視した時に第２電極２０４’の開口は正方形を有しているが、正円、楕円、長方形など任意の形状を有してもよい。また、１つの画素ＰＩＸ当たりの開口の数も４つに限定されない。
以下、上記の各実施形態に係る光電変換装置の応用例として、該光電変換装置が組み込まれた撮像システムについて、カメラを用いて説明する。カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末）も含まれる。カメラは、上記の実施形態として例示された本発明に係る光電変換装置と、該光電変換装置から出力される信号を処理する処理部とを含む。該処理部は、画素から読み出した信号に基づいて撮影レンズの瞳における互いに異なる領域を通過した光線間の位相差を検出する機能を有していてもよい。そして、該処理部は、その位相差に基づいて撮像レンズ（典型的には、その中のフォーカスレンズ）の駆動部を制御してオートフォーカスを実行する機能を有していてもよい。
上記の各実施形態は、本発明を実施する上での例示的なものであって、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で変更することができ、また、複数の実施形態の要素を組み合わせることができる。
２００ 基板
２０１ 配線構造
２２０ 光電変換部
２０３ 第１電極
２０２ 光電変換膜
２０４ 第２電極
２２１ 光学部
ＰＩＸ 画素
２０１ 配線構造
２２０ 光電変換部
２０３ 第１電極
２０２ 光電変換膜
２０４ 第２電極
２２１ 光学部
ＰＩＸ 画素
Claims (13)
- 基板と、前記基板の上に設けられた第１電極と、前記基板の上に設けられた第２電極と、前記基板の上に設けられた第３電極と、前記第１電極と前記第２電極との間および前記第２電極と前記第３電極との間に設けられた光電変換膜と、を備える光電変換装置において、
前記第１電極と前記第２電極との間および前記第３電極と前記第２電極との間に電界が形成され、
前記第２電極は前記第１電極に重なる第１開口および前記第３電極に重なる第２開口を有し、
前記第２電極は、前記第１電極と、前記第１電極と前記第３電極との間の領域と、前記第３電極と、に重なるように配置されており、
前記第１電極と前記第２電極との重なり幅と前記第３電極と前記第２電極との重なり幅との合計が、前記第１電極と前記第３電極との間隔よりも大きく、
前記第２電極、前記第１開口および前記第２開口を覆うように絶縁膜が設けられており、
前記絶縁膜が、前記光電変換膜のうちの前記第１開口と前記第１電極との間に位置する第１部分、および、前記光電変換膜のうちの前記第２開口と前記第３電極との間に位置する第２部分に接していることを特徴とする光電変換装置。 - 基板と、前記基板の上に設けられた第１電極と、前記基板の上に設けられた第２電極と、前記基板の上に設けられた第３電極と、前記第１電極と前記第２電極との間および前記第２電極と前記第３電極との間に設けられた光電変換膜と、を備える光電変換装置において、
前記第１電極と前記第２電極との間および前記第３電極と前記第２電極との間に電界が形成され、
前記第２電極は前記第１電極に重なる第１開口および前記第３電極に重なる第２開口を有し、
前記第２電極は、前記第１電極と、前記第１電極と前記第３電極との間の領域と、前記第３電極と、に重なるように配置されており、
前記第１電極と前記第２電極との重なり幅と前記第３電極と前記第２電極との重なり幅との合計が、前記第１電極と前記第３電極との間隔よりも大きく、
前記第２電極、前記第１開口および前記第２開口を覆うように絶縁膜が設けられており、
前記第２電極と前記光電変換膜との間、前記第１開口と前記光電変換膜との間、および、前記第２開口と前記光電変換膜との間に半導体層が設けられており、
前記絶縁膜が、前記半導体層のうちの前記第１開口と前記第１電極との間に位置する第１部分、および、前記半導体層のうちの前記第２開口と前記第３電極との間に位置する第２部分に接していることを特徴とする光電変換装置。 - 前記光電変換膜の膜厚をＬ４とし、前記第１開口の径をＬ３としたとき、Ｌ３＜４×（Ｌ４）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
- 前記第２電極は遮光性を有し、前記絶縁膜の上にはマイクロレンズ層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 前記絶縁膜の上には異なるカラーフィルタを含むカラーフィルタ層が設けられており、前記第２電極は前記カラーフィルタ層におけるカラーフィルタの境界に重なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 前記絶縁膜は前記カラーフィルタ層と前記光電変換膜との間に配された有機絶縁膜であることを特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
- 前記第１電極と前記光電変換膜との間および前記光電変換膜と前記第３電極との間に設けられた絶縁膜を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 前記第２電極は前記半導体層に接することを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
- 前記光電変換膜の電荷が前記第１電極に収集されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 前記第２電極は前記光電変換膜に接することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
- 前記基板は、第１トランジスタおよび第２トランジスタが設けられたシリコン基板であり、前記第１電極は前記第１トランジスタに接続されており、前記第３電極は前記第２トランジスタに接続されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 前記第２電極は前記光電変換膜の電荷を排出するように設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
- 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置からの信号を処理する処理部とを有する撮像システム。
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