[发明专利]光电转换装置和成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换装置。更特别地，本发明涉及光电转换元件之间的隔离结构。

背景技术

常规上，存在如下技术，该技术处理由光电转换装置的多个光电转换元件产生的信号作为一个像素的信号。例如，存在如下技术，该技术通过提供与一个微透镜对应的多个光电转换元件基于相位差方法来检测聚焦。根据在日本专利申请公开No.2001-250931中讨论的技术，单独地读出与一个微透镜对应的多个光电转换元件的每个信号，并检测聚焦。通过将与一个微透镜对应的多个光电转换元件的信号相加而获得的信号被视为一个像素的信号。

当多个光电转换元件的信号被视为一个像素的信号时，当多个光电转换元件的感光度或者入射到多个光电转换元件上的光量存在差异时，不能获得适当的信号。此外，由于光电转换元件被布置为与各元件相邻，因此不能依赖于相邻元件之间的隔离结构而获得适当的信号。

发明内容

本发明针对通过使用光电转换元件之间的适当的隔离结构在多个光电转换元件的信号被用作一个信号时获得希望的信号。

根据本发明的一个方面，光电转换装置包括多个光电转换单元，光电转换单元包含多个光电转换元件，并且光电转换装置将包含在光电转换单元中的多个光电转换元件的信号相加。在光电转换装置中，多个光电转换元件中的每一个包含用于收集信号电荷的第一导电类型的第一半导体区域，第二导电类型的第二半导体区域被布置在彼此相邻布置并包含于同一光电转换单元中的光电转换元件的第一半导体区域之间，第二导电类型的第三半导体区域被布置在包含于彼此相邻布置的不同光电转换单元中的多个光电转换元件之中彼此相邻布置的光电转换元件的第一半导体区域之间，以及第二半导体区域的至少一部分的第二导电类型的杂质浓度比第三半导体区域的第二导电类型的杂质浓度低。

根据以下参照附图对示例性实施例进行的详细描述，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包含在说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明的示例性实施例的成像装置的总体配置的示意图。

图2是根据示例性实施例的光电转换装置的俯视图。

图3A至3C是根据示例性实施例的光电转换装置的断面图和电势图。

图4示意性地示出根据示例性实施例的光电转换装置的输出。

图5A至5D示出在根据示例性实施例的光电转换装置中累积的电荷。

图6A至6C是根据示例性实施例的光电转换装置的断面图和电势图。

图7A至7C是根据示例性实施例的光电转换装置的俯视图和电势图。

图8A至8C是根据示例性实施例的光电转换装置的断面图和电势图。

图9示意性地示出被照体与形成的该被照体的图像之间的关系。

图10A和图10B示意性示出基于相位差方法的聚焦检测。

图11是成像系统的示意图。

图12A和图12B是作为比较例的光电转换装置的断面图和电势图。

图13示意性地示出作为比较例的光电转换装置的输出。

图14A和图14B是可应用到本发明的光电转换单元的等效电路图。

图15A至15C是根据示例性实施例的光电转换装置的断面图和电势图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例、特征和方面。

为了便于理解示例性实施例，将描述比较例。

图12A是作为比较例的光电转换装置的光电转换元件的断面图。图12B是信号电荷的电势图并与图12A中的断面图对应。在以下的描述中，电子被用作信号电荷。此外，关于半导体类型，n型半导体被称为第一导电类型，p型半导体被称为第二导电类型。如果空穴被用作信号电荷，那么第一导电类型被设为p型半导体以及第二导电类型被设为n型半导体。在附图中，不同的光电转换单元用数值后面的不同字母表示。例如，微透镜1201a和1201b与不同的光电转换单元对应。如果不需要在描述中区分光电转换单元，那么可以不使用字母。这同样适于以下描述的示例性实施例。

当光被微透镜1201收集时，它穿过滤色器1202。然后，光入射到多个光电转换元件上。主要出于从光电转换元件获得信号的目的，设置多个布线层1203。