JPWO2020026856A5 - - Google Patents

Description

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
転送部における一の縦型トランジスタが互いに深さの異なる２つのトレンチゲートを有する固体撮像装置の例。
２．第１の実施の形態の変形例
３．第２の実施の形態
電荷の転送先としての電源と、排出トランジスタとをさらに有する固体撮像装置の例。
４．第３の実施の形態
電荷保持部をさらに有する固体撮像装置の例。
５．第４の実施の形態
転送部が互いに独立駆動可能な２つの縦型トランジスタを有する固体撮像装置の例。
６．第４の実施の形態の変形例
７．電子機器への適用例
８．移動体への応用例
９．内視鏡手術システムへの応用例
１０．その他の変形例

具体的には、カラム信号処理部１１３は、例えばシフトレジスタやアドレスデコーダなどからなり、ノイズ除去処理、相関二重サンプリング処理、アナログ画素信号のＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換処理等を行い、ディジタル画素信号を生成する。カラム信号処理部１１３は、生成した画素信号を信号処理部１１８に供給する。

本実施の形態のセンサ画素３１０では、ＭＥＭ５９をさらに設けることにより、ＰＤ５１からの電荷がＭＥＭ５９に転送され、メモリ保持型のグローバルシャッタを実現できる。具体的には、センサ画素３１０では、ＴＧ５２Ａのゲート電極に印加される駆動信号Ｓ５２Ａがオンし、ＴＧ５２Ａがオンすると、ＰＤ５１に蓄積されている電荷が、ＴＧ５２Ａを介してＭＥＭ５９に転送されるようになっている。ＭＥＭ５９は、グローバルシャッタ機能を実現するために、ＰＤ５１に蓄積された電荷を一時的に保持する領域である。ＴＧ５２Ｂは、ＴＧ５２Ｂのゲート電極に印加される駆動信号Ｓ５２Ｂに応じて、ＭＥＭ５９に保持されている電荷をＦＤ５３に転送するようになっている。例えば、駆動信号Ｓ５２Ａがオフし、ＴＧ５２Ａがオフし、駆動信号Ｓ５２Ｂがオンし、ＴＧ５２Ｂがオンすると、ＭＥＭ５９に保持されている電荷がＴＧ５２Ｂを介して、ＦＤ５３へ転送される。

車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１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１５に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。

なお、図１６には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４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１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
前記半導体層に埋設され、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部と、
前記半導体層の前記表面から前記裏面へ向けて前記光電変換部へ至るまでそれぞれ延在する第１のトレンチゲートおよび第２のトレンチゲートを含み、前記電荷を前記光電変換部から前記第１のトレンチゲートおよび前記第２のトレンチゲートをそれぞれ介して同一の転送先へ転送する転送部と
を備え、
前記第１のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで第１の長さを有し、
前記第２のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで前記第１の長さよりも短い第２の長さを有する
撮像装置。
（２）
前記転送先は、電荷電圧変換部である
上記（１）に記載の撮像装置。
（３）
前記転送先は、電荷保持部である
上記（１）に記載の撮像装置。
（４）
前記転送先は、電源である
上記（１）に記載の撮像装置。
（５）
前記転送先は、前記第１のトレンチゲートと前記第２のトレンチゲートとの間に位置する
上記（１）に記載の撮像装置。
（６）
前記表面と平行な面内において、
前記第２のトレンチゲートと前記転送先との距離は、前記第１のトレンチゲートと前記転送先との距離よりも短い
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（７）
前記転送部は、互いに独立駆動可能に構成された第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有する
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（８）
前記第１のトランジスタが前記第１のトレンチゲートを含み、
前記第２のトランジスタが前記第２のトレンチゲートを含む
上記（７）記載の撮像装置。
（９）
前記第１のトランジスタが前記第１のトレンチゲートおよび前記第２のトレンチゲートを含み、
前記第２のトランジスタが、前記第１のトランジスタと前記転送先との間に位置する
上記（７）記載の撮像装置。
（１０）
オン状態の前記第１のトランジスタをオフ状態としたのち、オン状態の前記第２のトランジスタをオフ状態とする制御部をさらに有する
上記（７）記載の撮像装置。
（１１）
前記転送部は、一のトランジスタを有し、
前記一のトランジスタは、前記第１のトレンチゲートと、前記第２のトレンチゲートと、第３のトレンチゲートとを含み、
前記表面と平行な面内において、前記第２のトレンチゲートと前記転送先との第２の距離は、前記第１のトレンチゲートと前記転送先との第１の距離よりも短く、前記第３のトレンチゲートと前記転送先との第３の距離は、前記第１の距離よりも短い
上記（１）記載の撮像装置。
（１２）
前記転送部は、一のトランジスタを有し、
前記一のトランジスタは、前記第１のトレンチゲートと、前記第２のトレンチゲートと、第３のトレンチゲートとを含み、
前記表面と平行な面内において、前記第２のトレンチゲートと前記転送先との第２の距離は、前記第１のトレンチゲートと前記転送先との第１の距離よりも短く、前記第３のトレンチゲートと前記転送先との第３の距離は、前記第２の距離よりも長い
上記（１）記載の撮像装置。
（１３）
前記第１のトレンチゲートの最大径は、前記第２のトレンチゲートの最大径よりも大きい
上記（１）から（１２）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（１４）
前記第１のトレンチゲートの径および前記第２のトレンチゲートの径は、それぞれ、前記表面から前記裏面へ向かうほど細くなっている部分を有する
上記（１）から（１２）のいずれか１つに記載の撮像装置。
（１５）
撮像装置を備えた電子機器であって、
前記撮像装置は、
表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
前記半導体層に埋設され、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部と、
前記半導体層の前記表面から前記裏面へ向けて前記光電変換部へ至るまでそれぞれ延在する第１のトレンチゲートおよび第２のトレンチゲートを含み、前記電荷を前記光電変換部から前記第１のトレンチゲートおよび前記第２のトレンチゲートをそれぞれ介して同一の転送先へ転送する転送部と
を備え、
前記第１のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで第１の長さを有し、
前記第２のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで前記第１の長さよりも短い第２の長さを有する
電子機器。

Claims (15)

1. 表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
   前記半導体層に埋設され、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部と、
   前記半導体層の前記表面から前記裏面へ向けて前記光電変換部へ至るまでそれぞれ延在する第１のトレンチゲートおよび第２のトレンチゲートを含み、前記電荷を前記光電変換部から前記第１のトレンチゲートおよび前記第２のトレンチゲートをそれぞれ介して同一の転送先へ転送する転送部と
   を備え、
   前記第１のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで第１の長さを有し、
   前記第２のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで前記第１の長さよりも短い第２の長さを有する
   撮像装置。
2. 前記転送先は、電荷電圧変換部である
   請求項１記載の撮像装置。
3. 前記転送先は、電荷保持部である
   請求項１記載の撮像装置。
4. 前記転送先は、電源である
   請求項１記載の撮像装置。
5. 前記転送先は、前記第１のトレンチゲートと前記第２のトレンチゲートとの間に位置する
   請求項１記載の撮像装置。
6. 前記表面と平行な面内において、
   前記第２のトレンチゲートと前記転送先との距離は、前記第１のトレンチゲートと前記転送先との距離よりも短い
   請求項１記載の撮像装置。
7. 前記転送部は、互いに独立駆動可能に構成された第１のトランジスタおよび第２のトランジスタを有する
   請求項１記載の撮像装置。
8. 前記第１のトランジスタが前記第１のトレンチゲートを含み、
   前記第２のトランジスタが前記第２のトレンチゲートを含む
   請求項７記載の撮像装置。
9. 前記第１のトランジスタが前記第１のトレンチゲートおよび前記第２のトレンチゲートを含み、
   前記第２のトランジスタが、前記第１のトランジスタと前記転送先との間に位置する
   請求項７記載の撮像装置。
10. オン状態の前記第１のトランジスタをオフ状態としたのち、オン状態の前記第２のトランジスタをオフ状態とする制御部をさらに有する
    請求項７記載の撮像装置。
11. 前記転送部は、一のトランジスタを有し、
    前記一のトランジスタは、前記第１のトレンチゲートと、前記第２のトレンチゲートと、第３のトレンチゲートとを含み、
    前記表面と平行な面内において、前記第２のトレンチゲートと前記転送先との第２の距離は、前記第１のトレンチゲートと前記転送先との第１の距離よりも短く、前記第３のトレンチゲートと前記転送先との第３の距離は、前記第１の距離よりも短い
    請求項１記載の撮像装置。
12. 前記転送部は、一のトランジスタを有し、
    前記一のトランジスタは、前記第１のトレンチゲートと、前記第２のトレンチゲートと、第３のトレンチゲートとを含み、
    前記表面と平行な面内において、前記第２のトレンチゲートと前記転送先との第２の距離は、前記第１のトレンチゲートと前記転送先との第１の距離よりも短く、前記第３のトレンチゲートと前記転送先との第３の距離は、前記第２の距離よりも長い
    請求項１記載の撮像装置。
13. 前記第１のトレンチゲートの最大径は、前記第２のトレンチゲートの最大径よりも大きい
    請求項１記載の撮像装置。
14. 前記第１のトレンチゲートの径および前記第２のトレンチゲートの径は、それぞれ、前記表面から前記裏面へ向かうほど細くなっている部分を有する
    請求項１記載の撮像装置。
15. 撮像装置を備えた電子機器であって、
    前記撮像装置は、
    表面と、前記表面と反対側の裏面とを含む半導体層と、
    前記半導体層に埋設され、受光量に応じた電荷を光電変換により生成する光電変換部と、
    前記半導体層の前記表面から前記裏面へ向けて前記光電変換部へ至るまでそれぞれ延在する第１のトレンチゲートおよび第２のトレンチゲートを含み、前記電荷を前記光電変換部から前記第１のトレンチゲートおよび前記第２のトレンチゲートをそれぞれ介して同一の転送先へ転送する転送部と
    を備え、
    前記第１のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで第１の長さを有し、
    前記第２のトレンチゲートは、前記表面から前記光電変換部へ至るまで前記第１の長さよりも短い第２の長さを有する
    電子機器。