JP7209170B2 - 光検出装置、及び撮像装置 - Google Patents
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Description
ここでは、まず、参考例の光検出装置について説明する。
以下、実施の形態に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。この撮像装置は、実施の形態に係る光検出装置からなる複数の画素がアレイ状に配置される画素アレイを備える。
ここではまず、実施の形態に係る光検出装置について説明する。
以下、光検出装置10について考察する。
ここでは、実施の形態に係る撮像装置1から、その構成の一部が変更された変形例1に係る撮像装置について説明する。
以下、変形例1に係る撮像装置について、実施の形態に係る撮像装置1との相違点を中心に、図面を参照しながら説明する。
以下、光検出装置10aについて考察する。
ここでは、実施の形態に係る撮像装置1から、その構成の一部が変更された変形例2に係る撮像装置について説明する。
以下、変形例2に係る撮像装置について、実施の形態に係る撮像装置1との相違点を中心に、図面を参照しながら説明する。
以下、光検出装置10bについて考察する。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態、変形例1、変形例2について説明した。しかしながら、本開示による技術は、これらに限定されず、本開示の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。
10、10a、10b 光検出装置
11 第1ゲート電極
12、12a、12b、12c、12d、12e 第2ゲート電極
13 光電変換部
14、14a 電荷掃引部
15、15a 注入領域(拡散領域)
21 第1電荷蓄積部
22 第2電荷蓄積部
23 第3電荷蓄積部
24 第4電荷蓄積部
25 第5電荷蓄積部
41、41a 第1電荷転送経路
42 第2電荷転送経路
43 第3電荷転送経路
44 第4電荷転送経路
45 第5電荷転送経路
46 第6電荷転送経路
50 画素アレイ
51 垂直走査回路
52 読み出し回路
53 信号処理部
Claims (15)
- 電荷を生成する光電変換部と、
第1端と第2端とを有し、前記第1端が前記光電変換部と接続され、前記光電変換部からの電荷を前記第1端から前記第2端に向かう第1方向に転送する第1電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の第1位置から分岐する第2電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の、前記第1方向において前記第1位置よりも前記光電変換部から遠い第2位置から分岐する第3電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路から前記第2電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第1電荷蓄積部と、
前記第1電荷転送経路から前記第3電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第2電荷蓄積部と、
前記第2電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えと、前記第3電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えとを行う、少なくとも1つの第1ゲート電極と、
を備え、
平面視において、前記第1位置における前記第1電荷転送経路の幅は、前記第2位置における前記第1電荷転送経路の幅よりも広い、
光検出装置。 - 前記第1電荷転送経路の幅は、前記第1端から前記第2端に向けて単調減少する、請求項1に記載の光検出装置。
- 電荷を生成する光電変換部と、
第1端と第2端とを有し、前記第1端が前記光電変換部と接続され、前記光電変換部からの電荷を前記第1端から前記第2端に向かう第1方向に転送する第1電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の第1位置から分岐する第2電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の、前記第1方向において前記第1位置よりも前記光電変換部から遠い第2位置から分岐する第3電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路から前記第2電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第1電荷蓄積部と、
前記第1電荷転送経路から前記第3電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第2電荷蓄積部と、
前記第2電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えと、前記第3電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えとを行う、少なくとも1つの第1ゲート電極と、
を備え、
平面視において、前記第1端における前記第1電荷転送経路の幅は、前記第2端における前記第1電荷転送経路の幅よりも広く、
前記第1電荷転送経路を覆い、前記第1電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えを行う第2ゲート電極をさらに備え、
前記第2ゲート電極は、前記第1端側の第3端と、前記第2端側の第4端とを有し、
前記第3端における前記第2ゲート電極の幅は、前記第4端における前記第2ゲート電極の幅よりも広い、
光検出装置。 - 前記第2ゲート電極の幅は、前記第3端から前記第4端に向けて単調減少する、請求項3に記載の光検出装置。
- 拡散領域を含む半導体基板を備え、
前記第1電荷転送経路は前記拡散領域に形成される、請求項3に記載の光検出装置。 - 前記第3端における前記第2ゲート電極の幅と、前記第3端の真下における前記拡散領域の幅との差は、前記第4端における前記第2ゲート電極の幅と、前記第4端の真下における前記拡散領域の幅との差よりも小さい、請求項5に記載の光検出装置。
- 前記第3端の真下における前記拡散領域の幅は、前記第4端の真下における前記拡散領域の幅と等しい、請求項6に記載の光検出装置。
- 前記第3端の真下における前記拡散領域の幅は、前記第4端の真下における前記拡散領域の幅よりも広い、請求項5に記載の光検出装置。
- 拡散領域を含む半導体基板を備え、
前記第1電荷転送経路は前記拡散領域に形成され、
前記第1端に沿った前記拡散領域の第1の幅は、前記第2端に沿った前記拡散領域の第2の幅よりも広い、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の光検出装置。 - 前記第1電荷転送経路を覆い、前記第1電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えを行う第2ゲート電極をさらに備え、
前記第2ゲート電極は、前記第1端側の第3端と、前記第2端側の第4端とを有する、請求項9に記載の光検出装置。 - 電荷を生成する光電変換部と、
第1端と第2端とを有し、前記第1端が前記光電変換部と接続され、前記光電変換部からの電荷を前記第1端から前記第2端に向かう第1方向に転送する第1電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の第1位置から分岐する第2電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の、前記第1方向において前記第1位置よりも前記光電変換部から遠い第2位置から分岐する第3電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路から前記第2電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第1電荷蓄積部と、
前記第1電荷転送経路から前記第3電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第2電荷蓄積部と、
前記第2電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えと、前記第3電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えとを行う、少なくとも1つの第1ゲート電極と、
を備え、
平面視において、前記第1端における前記第1電荷転送経路の幅は、前記第2端における前記第1電荷転送経路の幅よりも広く、
拡散領域を含む半導体基板を備え、
前記第1電荷転送経路は前記拡散領域に形成され、
前記第1端に沿った前記拡散領域の第1の幅は、前記第2端に沿った前記拡散領域の第2の幅よりも広く、
前記第1電荷転送経路を覆い、前記第1電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えを行う第2ゲート電極をさらに備え、
前記第2ゲート電極は、前記第1端側の第3端と、前記第2端側の第4端とを有し、
前記第3端における前記第2ゲート電極の幅は、前記拡散領域の前記第1の幅よりも広い、
光検出装置。 - 電荷を生成する光電変換部と、
第1端と第2端とを有し、前記第1端が前記光電変換部と接続され、前記光電変換部からの電荷を前記第1端から前記第2端に向かう第1方向に転送する第1電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の第1位置から分岐する第2電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路の、前記第1方向において前記第1位置よりも前記光電変換部から遠い第2位置から分岐する第3電荷転送経路と、
前記第1電荷転送経路から前記第2電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第1電荷蓄積部と、
前記第1電荷転送経路から前記第3電荷転送経路を経由して転送された電荷を蓄積する第2電荷蓄積部と、
前記第2電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えと、前記第3電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えとを行う、少なくとも1つの第1ゲート電極と、
を備え、
平面視において、前記第1端における前記第1電荷転送経路の幅は、前記第2端における前記第1電荷転送経路の幅よりも広く、
拡散領域を含む半導体基板を備え、
前記第1電荷転送経路は前記拡散領域に形成され、
前記第1端に沿った前記拡散領域の第1の幅は、前記第2端に沿った前記拡散領域の第2の幅よりも広く、
前記第1電荷転送経路を覆い、前記第1電荷転送経路における電荷の転送及び遮断の切り替えを行う第2ゲート電極をさらに備え、
前記第2ゲート電極は、前記第1端側の第3端と、前記第2端側の第4端とを有し、
前記第3端における前記第2ゲート電極の幅と、前記拡散領域の前記第1の幅との差は、前記第4端における前記第2ゲート電極の幅と、前記拡散領域の前記第2の幅との差よりも小さい、
光検出装置。 - 前記第3端における前記第2ゲート電極の幅は、前記第4端における前記第2ゲート電極の幅と等しい、請求項10に記載の光検出装置。
- 前記第1電荷転送経路の前記第2端に接続する電荷掃引部をさらに備える、請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の光検出装置。
- 請求項1から請求項14のいずれか一項に記載された光検出装置からなる複数の画素がアレイ状に配置される画素アレイを備える、撮像装置。
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