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JP2020088291A - 光電変換装置、光電変換システム、移動体 - Google Patents

光電変換装置、光電変換システム、移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】 高い電気抵抗率を有する半導体領域を、信号電荷を蓄積する半導体領域の下部に有する光電変換装置において、光に対する感度を向上させることを目的とする。【解決手段】 第１面からの深さが第１の深さの位置に設けられた第１導電型の第１半導体領域と、第１の深さよりも深い第２の深さの位置に設けられ、第１半導体領域に接するとともに、第２面側から第１電位が与えられる第２導電型の第２半導体領域と、第１の深さから、前記第２の深さよりも浅い第３の深さに渡って延在し、第１半導体領域と第２半導体領域とに接し、第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、第１導電型の半導体領域が主たるキャリアとする電荷に対するポテンシャルが第１電位よりも低い電位である第２電位が与えられる、第２導電型の第３半導体領域とを有し、第２半導体領域の不純物濃度が１×１０１２［ａｔｏｍ／ｃｍ３］以下であることを特徴とする光電変換装置である。【選択図】 図４

Description

本発明は、光電変換装置、光電変換装置を備える光電変換システム、光電変換装置を備える移動体に関する。
赤色の波長に対応する可視光、近赤外光、赤外光など、長波長の光を光電変換する光電変換装置が検討されている。光電変換部が設けられた領域を半導体基板の深い領域に形成することによって、長波長の光に対する光電変換効率を向上させた光電変換装置が知られている。
特許文献１に記載の光電変換装置では、各画素の空乏層を深く伸びるようにすることによって、可視光での画素間のクロストークを低減し、赤外光での感度を高めることができる、とされる。
特開２０１０−５６３４５号公報
特許文献１の構成では、長波長の光によって半導体基板の深い領域で生成した信号電荷が、信号電荷を収集する領域へ移動しない場合が生じ、光に対する感度が低下している。
本発明は、高い電気抵抗率を有する半導体領域を、信号電荷を蓄積する半導体領域の下部に有する光電変換装置において、光に対する感度を向上させることを目的とする。
本発明は、上記の課題を鑑みて為されたものであり、その一の態様は、第１面、第２面を有する半導体基板を備え、前記第１面からの深さが第１の深さの位置に設けられた第１導電型の第１半導体領域と、前記第１面からの深さが、前記第１の深さよりも深い第２の深さの位置に設けられ、前記第１半導体領域に接するとともに、前記第２面側から第１電位が与えられる第２導電型の第２半導体領域と、前記第１の深さから、前記第２の深さよりも浅い第３の深さに渡って延在し、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域とに接し、前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、前記第１導電型の半導体領域が主たるキャリアとする電荷に対するポテンシャルが前記第１電位よりも低い電位である第２電位が与えられる、前記第２導電型の第３半導体領域とを有し、前記第２半導体領域の不純物濃度が１×１０１２［ａｔｏｍ／ｃｍ３］以下であることを特徴とする光電変換装置である。
本発明により、高い電気抵抗率を有する第２半導体領域を有する光電変換装置において、光に対する感度を向上させた光電変換装置を提供することができる。
光電変換装置の構成を示した図 画素の構成を示した図 画素の上面図 画素の断面図 画素の断面図 画素の上面図 画素の断面図 画素の断面図 画素の断面図 画素の上面図、画素の断面図 画素の上面図、画素の断面図 画素の上面図、画素の断面図 画素の上面図、画素の断面図 画素の上面図、画素の断面図 画素の上面図 画素の断面図 画素の断面図 画素の断面図 光電変換システムの構成を示す図 移動体の説明図
以下、図面を参照しながら各実施例の光電変換装置を説明する。なお、以下に述べる実施例中に記載されるトランジスタの導電型は一例のものであって、実施例中に記載された導電型のみに限定されるものでは無い。実施例中に記載された導電型に対し、導電型は適宜変更できるし、この変更に伴って、トランジスタのゲート、ソース、ドレインの電位は適宜変更される。例えば、スイッチとして動作させるトランジスタであれば、ゲートに供給する電位のローレベルとハイレベルとを、導電型の変更に伴って、実施例中の説明に対し逆転させるようにすればよい。また、以下に述べる実施例中に記載される半導体領域の導電型についても一例のものであって、実施例中に記載された導電型のみに限定されるものでは無い。実施例中に記載された導電型に対し、導電型は適宜変更できるし、この変更に伴って、半導体領域の電位は適宜変更される。
（第１実施形態）
図１は、光電変換装置の一例である、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である。図２は、本実施形態による固体撮像装置の画素の等価回路図である。図３は、本実施形態による固体撮像装置の画素の平面レイアウトを示す図である。図４は、本実施形態による固体撮像装置の画素の概略断面図である。図５は、本実施形態の比較例による固体撮像装置の画素の平面図である。
本実施形態による固体撮像装置１００は、図１に示すように、画素領域１０と、垂直走査回路２０と、列読み出し回路３０と、水平走査回路４０と、制御回路５０と、出力回路６０とを有している。
画素領域１０には、複数行及び複数列に渡ってマトリクス状に配された複数の画素１２が設けられている。画素領域１０の画素アレイの各行には、行方向（図１において横方向）に延在して、制御信号線１４が配されている。制御信号線１４は、行方向に並ぶ画素１２にそれぞれ接続され、これら画素１２に共通の信号線をなしている。また、画素領域１０の画素アレイの各列には、列方向（図１において縦方向）に延在して、垂直出力線１６が配されている。垂直出力線１６は、列方向に並ぶ画素１２にそれぞれ接続され、これら画素１２に共通の信号線をなしている。
各行の制御信号線１４は、垂直走査回路２０に接続されている。垂直走査回路２０は、画素１２から画素信号を読み出す際に画素１２内の読み出し回路を駆動するための制御信号を、制御信号線１４を介して画素１２に供給する回路部である。各列の垂直出力線１６の一端は、列読み出し回路３０に接続されている。画素１２から読み出された画素信号は、垂直出力線１６を介して列読み出し回路３０に入力される。列読み出し回路３０は、画素１２から読み出された画素信号に対して所定の信号処理、例えば増幅処理やＡＤ変換処理等の信号処理を実施する回路部である。列読み出し回路３０は、差動増幅回路、サンプル・ホールド回路、ＡＤ変換回路等を含み得る。
水平走査回路４０は、列読み出し回路３０において処理された画素信号を列毎に順次、出力回路６０に転送するための制御信号を、列読み出し回路３０に供給する回路部である。制御回路５０は、垂直走査回路２０、列読み出し回路３０及び水平走査回路４０の動作やそのタイミングを制御する制御信号を供給するための回路部である。出力回路６０は、バッファアンプ、差動増幅器などから構成され、列読み出し回路３０から読み出された画素信号を固体撮像装置１００の外部の信号処理部に出力するための回路部である。
それぞれの画素１２は、図２に示すように、光電変換部ＰＤと、転送トランジスタＭ１と、リセットトランジスタＭ２と、増幅トランジスタＭ３と、選択トランジスタＭ４とを含む。光電変換部ＰＤは、例えばフォトダイオードであり、アノードが接地電圧線に接続され、カソードが転送トランジスタＭ１のソースに接続されている。転送トランジスタＭ１のドレインは、リセットトランジスタＭ２のソース及び増幅トランジスタＭ３のゲートに接続されている。転送トランジスタＭ１のドレイン、リセットトランジスタＭ２のソース及び増幅トランジスタＭ３のゲートの接続ノードは、いわゆるフローティングディフュージョン（ＦＤ）であり、このノードが含む容量成分からなる電荷電圧変換部を構成する。リセットトランジスタＭ２のドレイン及び増幅トランジスタＭ３のドレインは、電源電圧線（Ｖｄｄ）に接続されている。増幅トランジスタＭ３のソースは、選択トランジスタＭ４のドレインに接続されている。選択トランジスタＭ４のソースは、垂直出力線１６に接続されている。垂直出力線１６の他端には、電流源１８が接続されている。
制御信号線１４は、図２に示す回路構成の場合、転送ゲート信号線ＴＸ、リセット信号線ＲＥＳ、選択信号線ＳＥＬを含む。転送ゲート信号線ＴＸは、転送トランジスタＭ１のゲートに接続される。リセット信号線ＲＥＳは、リセットトランジスタＭ２のゲートに接続される。選択信号線ＳＥＬは、選択トランジスタＭ４のゲートに接続される。
光電変換部ＰＤは、入射光をその光量に応じた量の電荷に変換（光電変換）するとともに、生じた電荷を蓄積する。転送トランジスタＭ１は、オンすることにより光電変換部ＰＤの電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。フローティングディフュージョンＦＤは、その容量による電荷電圧変換によって、光電変換部ＰＤから転送された電荷の量に応じた電圧となる。増幅トランジスタＭ３は、ドレインに電源電圧Ｖｄｄが供給され、ソースに選択トランジスタＭ４を介して電流源１８からバイアス電流が供給される構成となっており、ゲートを入力ノードとする増幅部（ソースフォロワ回路）を構成する。これにより増幅トランジスタＭ３は、フローティングディフュージョンＦＤの電圧に基づく信号を、選択トランジスタＭ４を介して垂直出力線１６に出力する。リセットトランジスタＭ２は、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を電源電圧Ｖｄｄに応じた電圧にリセットする。
図３は本実施形態の画素１２を上面（入射面側）から見た場合の、平面レイアウトを示す模式図である。図３では、図１、図２で示した要素と同じ要素には、図１、図２で付した符号と同じ符号を付している。表面電極３１はＰ型分離領域３５に電位を与える電極である。Ｐ型分離領域３５は光電変換部ＰＤの外周に配置されている。
また、光電変換部ＰＤの電荷を転送する転送トランジスタＭ１の一部として、転送ゲート２１が設けられている。転送ゲート２１は、フローティングディフュージョン（ＦＤ）の一部である浮遊拡散領域２３と、光電変換部ＰＤとの間に設けられている。また、転送ゲート２１には、転送ゲート信号線ＴＸが接続される。
浮遊拡散領域２３は、ＦＤ接続配線を介して、増幅トランジスタＭ３のゲートである、増幅ゲート２５に接続される。また、選択トランジスタＭ４のゲートである選択ゲート２７には選択信号線ＳＥＬが接続される。選択トランジスタＭ４のソース、ドレインの一方には、垂直出力線１６である信号線ｖｏｕｔが接続される。選択トランジスタＭ４のソース、ドレインの他方は、増幅トランジスタＭ３のソースでもある。増幅トランジスタＭ３のドレインには、電源電圧Ｖｄｄが与えられる。
また、リセットトランジスタＭ２のゲートであるリセットゲート２９には、リセット信号線ＲＥＳが接続される。リセットトランジスタＭ２のドレインは、増幅トランジスタＭ３のドレインでもある。リセットトランジスタＭ２のソースは、ＦＤ接続配線を介して、浮遊拡散領域２３、増幅ゲート２５に接続される。
図４（ａ）は、図３に示した線Ａ−Ａ´の部分の断面を２画素分、示した図である。図４（ａ）では、図１〜図３に示した要素と同じ要素については、図１〜図３で付した符号と同じ符号を付している。半導体基板の第１面の上には、ゲート絶縁膜１１が設けられている。ゲート絶縁膜１１は、典型的にはシリコン酸化膜によって形成される。
光電変換部ＰＤは、Ｐ型半導体領域４２、Ｎ型半導体領域４４を有する。Ｎ型半導体領域４４は、光電変換によって生じた電荷（本実施形態では電子）を蓄積する電荷蓄積領域である。また、Ｎ型半導体領域４４の下部に、Ｐ型半導体領域４８が設けられている。
Ｐ型半導体領域４２は、第１面に接して形成されている。Ｐ型半導体領域４２は、半導体基板の表面に生じる暗電流によって生じる電荷がＮ型半導体領域４４に流入するのを抑制する。
Ｎ型半導体領域４６は、図３に示した浮遊拡散領域２３である。
図３において、光電変換部ＰＤの外周に配されたＰ型分離領域３５は、図４（ａ）ではＰ型分離領域４１として示している。Ｐ型分離領域４１は、表面電極３１と接続される。
また、半導体基板の第２面の下部には、裏面電極５２が設けられている。裏面電極５２は、Ｐ型半導体領域４８と接するように形成されている。また、裏面電極５２は、複数の画素に渡って設けられている。典型的には、図１に示した画素領域１０に渡って、裏面電極５２が設けられている。ただし、この例に限られるものでは無く、裏面電極５２は、画素の行ごとに区切られていてもよい。また、裏面電極５２は、画素の列ごとに区切られていてもよい。また、裏面電極５２は、複数行および複数列の画素１２を有するブロックごとに区切られていてもよい。
半導体基板の第１面を基準とすると、Ｎ型半導体領域４４（底部）は、深さｄ１の位置に設けられている。また、Ｐ型半導体領域４８（底部）は、深さｄ１よりも深い深さｄ３の位置に設けられている。Ｐ型分離領域４１は、少なくとも深さｄ１から、深さｄ３よりも浅い深さｄ２に渡って、第１面からの深さ方向に延在するように設けられている。
表面電極３１には、裏面電極５２よりも、Ｎ型半導体領域４４のキャリアである電子に対するポテンシャルが低い電位が与えられる。本実施例では、表面電極３１の電位を０Ｖとし、裏面電極５２の電位を−１０Ｖとしている。
また、本実施形態ではＰ型半導体領域４８の不純物濃度は、Ｐ型半導体領域４２の不純物濃度よりも低い。本実施形態では、Ｐ型半導体領域４８の不純物濃度は、１×１０１１［ａｔｏｍ／ｃｍ３］としている。なお、この例に限定されるものでは無く、１×１０１２［ａｔｏｍ／ｃｍ３］以下の濃度であれば好適に適用することができる。また、Ｐ型半導体領域４８の不純物濃度は、Ｐ型半導体として機能するために、１×１０９［ａｔｏｍ／ｃｍ３］以上の濃度を有することが望ましい。また、本実施形態では、Ｐ型半導体領域４８の電気抵抗率を３０００［Ω・ｃｍ］以上の、高い電気抵抗率としている。これにより、Ｐ型半導体領域４８に流れるホール電流を抑制でき、Ｐ型半導体領域４８における基板深さ方向に沿った電位勾配を好適に形成することができる。また、Ｐ型半導体領域４８の電気抵抗率は、Ｐ型半導体領域４８がＰ型半導体領域として機能する下限の不純物濃度に対応して、電気抵抗率は３０００００［Ω・ｃｍ］以下であることが望ましい。
また、Ｐ型半導体領域４２の不純物濃度は、２×１０１９［ａｔｏｍ／ｃｍ３］としている。なお、本明細書では、不純物濃度は半導体領域内に存在する不純物の濃度として示している。
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した構成における電位分布を示すため、等電位線を示した模式図である。
表面電極３１から裏面電極５２は、Ｐ型分離領域４１と、Ｐ型半導体領域４８を介して導通しているためホール電流１７が流れる。しかし、Ｐ型半導体領域４８は、上述したように、不純物濃度は、１×１０１１［ａｔｏｍ／ｃｍ３］としている。このため、表面電極３１と裏面電極５２との間の電気抵抗が高いため、Ｐ型半導体領域４８には電位勾配が生じる。この電位勾配によって、光が入射して行われる光電変換によって、Ｐ型半導体領域４８において生じた電子が、Ｎ型半導体領域４４に移動しやすくなる。したがって、Ｎ型半導体領域４４に収集される電子が増加することから、光電変換装置の感度が向上する。
また、Ｎ型半導体領域４４とＰ型半導体領域４８、Ｐ型半導体領域４２によって空乏層が形成される。
Ｐ型分離領域４１は、Ｎ型半導体領域４４よりも深い位置まで伸展して配置する事が好ましい。より好ましくは、Ｎ型半導体領域４４とＰ型半導体領域４８、Ｐ型半導体領域４２によって形成される空乏層よりも深い位置まで延在させる。
その理由を、図５を参照しながら説明する。
図５（ａ）は、Ｐ型分離領域５８を、Ｎ型半導体領域５６の底部と同じ深さｄ１まで延在させた構成を示している。Ｐ型分離領域５８には、図４（ａ）と同じく、表面電極３１から０Ｖが与えられている。Ｎ型半導体領域５６は電荷蓄積層であり、Ｐ型半導体領域５４の下部に設けられている。Ｎ型半導体領域６２は浮遊拡散領域２３である。裏面電極５２には、−１０Ｖが与えられている。
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した構成における電位分布を示すため、等電位線を示した模式図である。図５（ａ）の構成では、図５（ｂ）に示したように、Ｐ型分離領域５３が深さｄ１までしか延在しないため、隣接する画素の空乏層５５同士が繋がる。
この場合における電位分布を図５（ｃ）に示す。Ｐ型分離領域５３と裏面電極５２との間のホール電流１７にとって、空乏層は電流が流れにくい高抵抗領域である。このため、図４（ｂ）ではＰ型半導体領域４８において深さｄ２から深さｄ３まで電位勾配が生じていたが、図５（ｃ）では深さｄ１の近傍に電位勾配が集中する。このため深さｄ２から深さｄ３の間の電位勾配が小さなものとなる。よって、Ｐ型半導体領域４８において生じた電子をＮ型半導体領域５６に移動させる駆動力が小さくなる。このため、ある画素のＰ型半導体領域４８で生じた電子が、別の画素のＮ型半導体領域５６に収集される、いわゆるクロストークが増加するというデメリットがある。
一方、本実施形態の光電変換装置は、図４（ａ）に示したように、Ｐ型分離領域４１を、Ｎ型半導体領域４４よりも深い位置まで延在させる。これにより、上述したように、Ｐ型半導体領域４８において生じた電子が、Ｎ型半導体領域４４に移動しやすくなる。したがって、Ｎ型半導体領域４４に収集される電子が増加することから、光電変換装置の感度が向上する。
なお、Ｐ型分離領域４１の不純物濃度は、少なくともＰ型半導体領域４８よりは高いことが好ましい。Ｐ型分離領域４１の不純物濃度を高めることによって、ホール電流の電気抵抗を小さくできる。またＮ型半導体領域４４との電位差によるＰ型分離領域４１の空乏化を抑制することができる。
また、Ｐ型分離領域４１の内部における電位差は、Ｐ型半導体領域４８における電位差よりも小さいことが好ましい。これにより、表面電極３１と裏面電極５２との間の電位差の多くをＰ型半導体領域４８の電位勾配形成に利用することができるため、クロストークをより少なくすることができる。
（第２実施形態）
本実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態は、光電変換部ＰＤにおいて信号電荷を蓄積する領域であるＮ型半導体領域の下部に、Ｐ型半導体領域４８よりも不純物濃度が高いＰ型半導体領域ＰＤＳを設ける。これにより、Ｎ型半導体領域４４と、その下部に設けられるＰ型半導体領域との間に生じる空乏層の容量を第１実施形態よりも大きくする。これにより、光電変換部ＰＤの飽和電荷量を、第１実施形態よりも多くしたものである。
本実施形態では、図６に示すように、光電変換部ＰＤと平面視で重なる位置に、Ｐ型半導体領域ＰＤＳを設ける。Ｐ型半導体領域ＰＤＳは、Ｐ型半導体領域４８よりも高い不純物濃度を有する。
図７（ａ）は、図６に示した線Ａ−Ａ´を通る領域の断面図である。Ｐ型半導体領域ＰＤＳは、Ｎ型半導体領域４４の底部に接するように、Ｎ型半導体領域４４の下部に設けられている。このため、Ｎ型半導体領域４４とＰ型半導体領域ＰＤＳとによってＰＮ接合が形成される。
Ｎ型半導体領域４４と、Ｐ型半導体領域ＰＤＳとの間に生じる空乏層は、第１実施形態において、Ｎ型半導体領域４４とＰ型半導体領域４８との間に生じる空乏層に比べて、空乏層の広がりが抑制される。この結果、本実施形態で生じる空乏層の容量が、第１実施形態で生じる空乏層の容量に比べて大きくなる。よって、光電変換部ＰＤの飽和電荷量が、第１実施形態に比べて増加することとなる。
また、本実施形態では、Ｐ型半導体領域ＰＤＳは、図６および図７（ａ）に図示しているように、Ｐ型半導体領域ＰＤＳ同士が離間するようにスリットが設けられている。Ｐ型半導体領域４８の内部で生じた信号電荷（電子）は、図７（ｂ）に示すように、Ｐ型半導体領域ＰＤＳ同士の間のスリットを通って、Ｎ型半導体領域４４に移動する。このように、スリットを設けることによって、Ｐ型半導体領域４８で生じた信号電荷（電子）が、Ｎ型半導体領域４４に移動しやすくなる。よって、Ｐ型半導体領域４８で信号電荷が生じるような波長の光（典型的には近赤外光、赤外光）に対する感度を、向上させることができる。
このように、本実施例の光電変換装置は、Ｐ型半導体領域４８よりも高い不純物濃度を有するＰ型半導体領域ＰＤＳと、Ｎ型半導体領域４４とをＰＮ接合させる。これにより、光電変換部ＰＤの飽和電荷量を向上させることができる。また、Ｐ型半導体領域ＰＤＳ同士の間にスリットを設けることにより、光電変換部ＰＤの感度を向上させる効果を有する。
（第３実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図８は、本実施形態の光電変換装置の画素の断面図である。なお、上面から見たレイアウトについては、第１実施形態と同じとすることができる。
本実施形態では、半導体基板の第１面側から光が入射する、いわゆる表面照射型の光電変換装置を示している。
本実施形態の光電変換装置は、半導体基板の第２面の下部に、反射部材６３を設けている。この反射部材６３は、例えば、アルミニウム、銀、銅などの金属を典型的に用いることができる。この反射部材６３を設けることによって、Ｐ型半導体領域４８を透過する光がＰ型半導体領域４８に向かって反射される。これにより、光電変換部ＰＤの感度をさらに向上させることができる。
なお、反射部材６３は、裏面電極５２をアルミニウム、銅などの金属で形成した場合には、裏面電極５２を反射部材として用いることで、反射部材６３を省略することもできる。
（第４実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図９は、本実施形態の光電変換装置の画素の断面図である。なお、上面から見たレイアウトについては、第１実施形態と同じとすることができる。
本実施形態では、半導体基板の第２面側から光が入射する、いわゆる裏面照射型の光電変換装置を示している。
本実施形態では、裏面電極５２は透明電極としている。透明電極の材料は、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、グラフェン、あるいはそれらの混合物など、種々のものとすることができる。
裏面電極５２の下部（光の入射面側）には、反射防止膜６４を設けている。これにより、入射光が裏面電極５２によって反射するのを抑制することができる。よって、光電変換部ＰＤの感度を向上させることができる。
なお、反射防止膜６４は、単層で形成しても良いし、複数の屈折率の異なる膜を積層した膜としても良い。
（第５実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態の光電変換装置は、１つの画素が、１つのマイクロレンズと、当該１つのマイクロレンズを透過した光を受ける複数の光電変換部ＰＤを備える構成を有する。このような構成を備える光電変換装置は、位相差検出方式の焦点検出に用いられる信号を出力することができる。
図１０（ａ）は、本実施形態の画素の上面図である。第１実施形態の図３で説明した部材と同じ機能を有する部材については、図３で付された符号と同じ符号が図１０（ａ）においても付されている。
本実施形態の画素は、複数の光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２を有する。また、画素は、光電変換部ＰＤ１に対応して設けられた転送ゲート２１ａと、光電変換部ＰＤ２に対応して設けられた転送ゲート２１ｂを有する。転送ゲート２１ａ、２１ｂは、浮遊拡散領域２３を共有している。転送ゲート２１ａには転送ゲート信号線ＴＸ１が接続される。転送ゲート２１ｂには転送ゲート信号線ＴＸ２が接続される。
Ｐ型分離領域４１の配置について、説明する。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示したＢ−Ｂ´線を通る位置の断面図である。図１０（ｂ）の構成では、Ｐ型分離領域４１が、複数の画素同士を分離する位置と、１つの画素において、光電変換部ＰＤが設けられた領域とトランジスタ群が配された領域とを分離する位置とに設けられている。トランジスタ群が配された領域とは、増幅トランジスタ、リセットトランジスタ、選択トランジスタが設けられた領域である。一方、光電変換部ＰＤ１と光電変換部ＰＤ２との間には、Ｐ型分離領域４１は配されていない。
この図１０（ａ）、（ｂ）の構成は、第３実施形態で説明した表面入射型の光電変換装置において好適に用いることができる。また、可視光など、近赤外光に比べて短い波長の光の光電変換を利用する光電変換装置において好適に用いることができる。これは、可視光域の波長の光は、光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２の表面付近で光電変換が行われる。よって、信号電荷は入射位置に応じた光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２のＮ型半導体領域４４ａ、４４ｂに蓄積される。
図１１（ａ）、（ｂ）は、Ｐ型分離領域４１の他の配置を示した図である。図１０（ａ）、（ｂ）で説明した部材と同じ機能を有する部材については、図１０で付された符号と同じ符号が図１１（ａ）、（ｂ）においても付されている。
図１１に示した形態では、図１０に示したＰ型分離領域４１に加えて、光電変換部ＰＤ１と光電変換部ＰＤ２との間にもさらにＰ型分離領域４１が設けられている。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示したＢ−Ｂ´線を通る位置の断面図である。Ｎ型半導体領域４４ａと、Ｎ型半導体領域４４ｂの間にＰ型分離領域４１が設けられている。図１１（ｂ）では、Ｐ型半導体領域４２の底面の深さから、Ｎ型半導体領域４４ａ、４４ｂの底面よりも深い深さに渡って延在するように、Ｐ型分離領域４１が設けられている。
図１１に示した形態は、表面入射型、裏面入射型のどちらの光電変換装置にも適用することができる。どちらの光電変換装置においても、光電変換部ＰＤ１の内部およびその近傍で生じた電荷と、光電変換部ＰＤ２の内部およびその近傍で生じた電荷とのクロストークを低減することができる。
図１２に示した形態では、図１１と同じく、図１０に示したＰ型分離領域４１に、光電変換部ＰＤ１と光電変換部ＰＤ２との間にもさらにＰ型分離領域４１が設けられている。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示したＢ−Ｂ´線を通る位置の断面図である。図１１（ｂ）では、Ｐ型半導体領域４２の底面の深さから、Ｎ型半導体領域４４ａ、４４ｂの底面よりも深い深さに渡って延在するように、Ｐ型分離領域４１が設けられていた。図１２（ｂ）では、Ｐ型半導体領域４２の底面の位置よりも深い位置から、Ｎ型半導体領域４４ａ、４４ｂの底面よりも深い深さに渡って延在するように、Ｐ型分離領域４１が設けられている。
図１２に示した形態は、表面入射型、裏面入射型のどちらの光電変換装置にも適用することができる。どちらの光電変換装置においても、光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２の一方が飽和し、信号電荷が溢れる場合、別の画素の光電変換部にではなく、同じ画素の光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２の他方に信号電荷が溢れる。カラーフィルタを備える画素の場合、隣接する画素は異なる色のカラーフィルタが設けられることが有る。この場合、ある画素の光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２の一方の信号電荷が、別の画素の光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２に溢れると、本来の色比とは異なる色比の画像が生成される、いわゆる混色が生じる。図１２に示した形態では、上述したように同じ画素の光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２の間で信号電荷がクロストークするため、混色を生じにくくすることができる。
また、図１３に示した形態は、図７の形態の応用例である。図１３（ａ）に示したＡ−Ａ´線を通る位置の断面図が図１３（ｂ）である。また、図１３（ａ）に示したＢ−Ｂ´線を通る位置の断面図が、図１３（ｃ）である。また、図１３（ａ）に示したＣ−Ｃ´線を通る位置の断面図が、図１３（ｄ）である。本実施形態の光電変換装置においても、Ｎ型半導体領域４４ａ、４４ｂの底面の下部に、Ｐ型半導体領域ＰＤＳを設けるようにすることができる。これにより、光電変換部ＰＤ１、ＰＤ２の飽和電荷量を増加させることができる。
（第６実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１４は、本実施形態の光電変換装置の画素の上面図である。図３で説明した部材と同じ機能を有する部材については、図３で付された符号と同じ符号が図１４においても付されている。
本実施形態の光電変換装置は、Ｐ型分離領域４１の内部に、絶縁部材７１を設けたものである。絶縁部材７１として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン等を用いることができる。
表面電極３１は、Ｐ型分離領域４１に接続される。
絶縁部材７１は、Ｐ型分離領域４１によって覆われている。これにより、絶縁部材７１を設けることによって生じる暗電流が、Ｎ型半導体領域４４に流れるのを抑制することができる。
絶縁部材７１を設けることにより、画素同士を分離する領域の幅を、第１実施形態よりも小さくすることができる。これにより、画素アレイの多画素化、微細化を行うことができる。
（第７実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態では、表面電極（ウエルコンタクト８１）を、複数の画素で共有する形態である。
図１５は、本実施形態の光電変換装置の上面図である。図３で説明した部材と同じ機能を有する部材については、図３で付された符号と同じ符号が図１５においても付されている。
表面電極とＰ型分離領域４１とを導通させるウエルコンタクト８１は、複数行、複数列の画素に対し１つ設けられている。図１５の例においては、２行２列の４つの画素に対し１つのウエルコンタクト８１が設けられている。
裏面電極５２と表面電極３１との間の電気抵抗を下げるためには、ウエルコンタクト８１は、各画素に設けられていることが好ましい。しかし、ウエルコンタクト８１の数を増加させると、その分、画素ピッチを大きくしなければならないため、画素アレイの多画素化、微細化を妨げる。あるいは、画素ピッチの増加を抑制するためには、光電変換部ＰＤの面積を小さくしなければならないため、感度の低下を生じさせる。
画素アレイの多画素化、微細化を進展させるため、裏面電極５２と表面電極３１との間の電気抵抗の低下を許容できる範囲で、ウエルコンタクト８１を複数の画素で共有することが好ましい。
よって、本実施形態の光電変換装置は、ウエルコンタクト８１を複数の画素で共有することによって、画素アレイの多画素化、微細化を進展しやすくする効果を有する。また、光電変換部ＰＤの面積の低下を抑制することができるため、感度の低下を生じにくくすることができる。
（第８実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態の光電変換装置の上面から見たレイアウトは、図３と同じとすることができる。
図１６は、図３のＡ−Ａ´線を通る位置の断面図である。図４で説明した部材と同じ機能を有する部材については、図４で付された符号と同じ符号が図１６においても付されている。
本実施形態は、裏面電極５２の上部に、Ｐ型半導体領域９１を設けている。Ｐ型半導体領域９１は、Ｐ型半導体領域４８よりも高い不純物濃度を有する。典型的には、Ｐ型分離領域４１と同程度の不純物濃度とすることができる。
図３の形態では、Ｐ型分離領域４１と裏面電極５２との間には、ホール電流が流れることに対応して、裏面電極５２から注入される電子による電子電流もまた流れている。この電子電流による電子が、Ｎ型半導体領域４４に入るとノイズとなる。このノイズは、光電変換部ＰＤへの光の入射が少ない場合（つまり低輝度）、目立ちやすい。
本実施形態は、裏面電極５２の上部にＰ型半導体領域９１を設けている。この構成により、裏面電極５２から注入される電子がＰ型半導体領域９１のホールによって相殺される。これにより、Ｎ型半導体領域４４への不要な電子の注入が抑制されるため、ノイズを低減することができる。
このように、本実施形態の光電変換装置は、裏面電極５２の上部にＰ型半導体領域９１を設けることによって、裏面電極５２からＮ型半導体領域４４への不要な電荷の注入を抑制することができる。これにより、ノイズを低減することができる。
（第９実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施形態は、裏面電極を用いずに、Ｐ型半導体領域４８に電位勾配を形成する光電変換装置である。
図１７は、図３のＡ−Ａ´線を通る位置の断面図である。図４で説明した部材と同じ機能を有する部材については、図４で付された符号と同じ符号が図１７においても付されている。
本実施形態は、Ｐ型半導体領域４８の底面の下部に、Ｐ型半導体領域９８を設ける。Ｐ型半導体領域９８の不純物濃度は、Ｐ型半導体領域４８よりも高くする。
典型的には、Ｐ型半導体領域９８は、半導体基板の第２面に沿って、第２面と接するように形成される。
そして、Ｐ型分離領域９６が、半導体基板の第１面から、Ｐ型半導体領域９８まで深さ方向に延在して設けられている。Ｐ型分離領域９６とＰ型半導体領域９８は同程度の不純物濃度とすることができる。
Ｐ型分離領域９６は、表面電極９３と接続される。表面電極９３が与える電圧は、第１実施形態の裏面電極が与えていた電圧と同じとすることができる。
なお、この形態ではＰ型分離領域９６とＰ型分離領域４１との間の電圧差によって流れる電流を低減するため、ガードリングとしてＮ型半導体領域９７を設けている。Ｎ型半導体領域９７は表面電極９５から所定の電位が与えられている。典型的には、Ｐ型分離領域９６の電位とＰ型分離領域４１の電位の中間の電位が、Ｎ型半導体領域９７に与えられている。これにより、Ｐ型分離領域９６とＰ型分離領域４１との間に流れる電流を低減することができる。
このように、本実施形態では、裏面電極を設けずに、Ｐ型半導体領域４８に電位勾配を形成することができる。また、ガードリングを設けることによって、Ｐ型分離領域９６とＰ型分離領域４１との間に流れる電流を低減することができる。
（第１０実施形態）
本実施形態の光電変換装置について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態の光電変換装置は、可視光を受光するための画素と、可視光よりも長波長の近赤外光および、または赤外光を受光するための画素とを備える。
図１８は、本実施形態の光電変換装置の断面を示した図である。図４で説明した部材と同じ機能を有する部材については、図４で付された符号と同じ符号が図１８においても付されている。
画素Ｐ２７は可視光を受光するための画素である。画素Ｐ２８は可視光よりも長波長の光を受光するための画素である。
画素Ｐ２７においては、Ｎ型半導体領域４４の底面の下部にＰ型半導体領域１８１が設けられている。Ｐ型半導体領域１８１の不純物濃度は、Ｐ型半導体領域４と同程度とすることができる。
Ｐ型半導体領域１８１とＰ型半導体領域４８を電気的に分離するため、Ｐ型半導体領域１８１を加工用にＰ型分離領域９９が設けられている。Ｐ型分離領域９９には、表面電極１０１から所定の電位が与えられている。
画素Ｐ２８の構成は、第１実施形態と同じとすることができる。
画素Ｐ２７は、Ｐ型分離領域９９が設けられていることにより、Ｐ型半導体領域４８で生じた電子が画素Ｐ２７のＮ型半導体領域４４に流入するのを抑制することができる。
これにより、画素Ｐ２７において、可視光よりも長波長の光に基づく信号電荷が流入するのを抑制することができる。
これにより、可視光を光電変換する画素Ｐ２７の信号の精度を向上させることができ、画像の色比を被写体の色比に近づけることができる。
（第１１実施形態）
本実施形態による光電変換システムについて、図１９を用いて説明する。上述した各実施形態の光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し説明を省略し或いは簡潔にする。図１９は、本実施形態による撮像システムの概略構成を示すブロック図である。
上記の各実施形態で述べた光電変換装置は、図１９の撮像装置２０１として種々の撮像システムに適用可能である。適用可能な光電変換システムの例としては、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダ、監視カメラ、複写機、ファックス、携帯電話、車載カメラ、観測衛星などが挙げられる。また、レンズなどの光学系と撮像装置とを備えるカメラモジュールも、光電変換システムに含まれる。図１９には、これらのうちの一例として、デジタルスチルカメラのブロック図を例示している。
以下、光電変換システムの一例として、撮像システムを説明する。図１９に例示した撮像システム２００は、撮像装置２０１、被写体の光学像を撮像装置２０１に結像させるレンズ２０２、レンズ２０２を通過する光量を可変にするための絞り２０４、レンズ２０２の保護のためのバリア２０６を有する。レンズ２０２及び絞り２０４は、撮像装置２０１に光を集光する光学系である。
撮像システム２００は、また、撮像装置２０１より出力される出力信号の処理を行う信号処理部２０８を有する。信号処理部２０８は、撮像装置２０１が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換を行う。また、信号処理部２０８はその他、必要に応じて各種の補正、圧縮を行って画像データを出力する動作を行う。信号処理部２０８の一部であるＡＤ変換部は、撮像装置２０１が設けられた半導体基板に形成されていてもよいし、撮像装置２０１とは別の半導体基板に形成されていてもよい。また、撮像装置２０１と信号処理部２０８とが同一の半導体基板に形成されていてもよい。
撮像システム２００は、さらに、画像データを一時的に記憶するためのメモリ部２１０、外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース部（外部Ｉ／Ｆ部）２１２を有する。さらに撮像システム２００は、撮像データの記録又は読み出しを行うための半導体メモリ等の記録媒体２１４、記録媒体２１４に記録又は読み出しを行うための記録媒体制御インターフェース部（記録媒体制御Ｉ／Ｆ部）２１６を有する。なお、記録媒体２１４は、撮像システム２００に内蔵されていてもよく、着脱可能であってもよい。
さらに撮像システム２００は、各種演算とデジタルスチルカメラ全体を制御する全体制御・演算部２１８、撮像装置２０１と信号処理部２０８に各種タイミング信号を出力するタイミング発生部２２０を有する。ここで、タイミング信号などは外部から入力されてもよく、撮像システム２００は少なくとも撮像装置２０１と、撮像装置２０１から出力された出力信号を処理する信号処理部２０８とを有すればよい。
撮像装置２０１は、撮像信号を信号処理部２０８に出力する。信号処理部２０８は、撮像装置２０１から出力される撮像信号に対して所定の信号処理を実施し、画像データを出力する。信号処理部２０８は、撮像信号を用いて、画像を生成する。
上述した各実施形態による光電変換装置を撮像装置２０１として適用することにより、安定的に高感度で飽和信号量が大きい良質な画像を取得しうる撮像システム、光電変換システムを実現することができる。
（第１２実施形態）
本実施形態による光電変換システム及び移動体について、図２０を用いて説明する。図２０は、本実施形態による撮像システム及び移動体の構成を示す図である。
図２０（ａ）は、車戴カメラに関する撮像システムの一例を示したものである。撮像システム３００は、撮像装置３１０を有する。撮像装置３１０は、上記の実施形態のいずれかに記載の光電変換装置である。撮像システム３００は、撮像装置３１０により取得された複数の画像データに対し、画像処理を行う画像処理部３１２と、撮像システム３００により取得された複数の画像データから視差（視差画像の位相差）の算出を行う視差算出部３１４を有する。また、撮像システム３００は、算出された視差に基づいて対象物までの距離を算出する距離計測部３１６と、算出された距離に基づいて衝突可能性があるか否かを判定する衝突判定部３１８と、を有する。ここで、視差算出部３１４や距離計測部３１６は、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段の一例である。すなわち、距離情報とは、視差、デフォーカス量、対象物までの距離等に関する情報である。衝突判定部３１８はこれらの距離情報のいずれかを用いて、衝突可能性を判定してもよい。距離情報取得手段は、専用に設計されたハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアモジュールによって実現されてもよい。また、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）等によって実現されてもよいし、これらの組合せによって実現されてもよい。
撮像システム３００は車両情報取得装置３２０と接続されており、車速、ヨーレート、舵角などの車両情報を取得することができる。また、撮像システム３００は、衝突判定部３１８での判定結果に基づいて、車両に対して制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置である制御ＥＣＵ３３０が接続されている。また、撮像システム３００は、衝突判定部３１８での判定結果に基づいて、ドライバーへ警報を発する警報装置３４０とも接続されている。例えば、衝突判定部３１８の判定結果として衝突可能性が高い場合、制御ＥＣＵ３３０はブレーキをかける、アクセルを戻す、エンジン出力を抑制するなどして衝突を回避、被害を軽減する車両制御を行う。警報装置３４０は音等の警報を鳴らす、カーナビゲーションシステムなどの画面に警報情報を表示する、シートベルトやステアリングに振動を与えるなどしてユーザに警告を行う。
本実施形態では、車両の周囲、例えば前方又は後方を撮像システム３００で撮像する。図２０（ｂ）に、車両前方（撮像範囲３５０）を撮像する場合の撮像システムを示した。車両情報取得装置３２０が、所定の動作を行うように撮像システム３００ないしは撮像装置３１０に指示を送る。このような構成により、測距の精度をより向上させることができる。
上記では、他の車両と衝突しないように制御する例を説明したが、他の車両に追従して自動運転する制御や、車線からはみ出さないように自動運転する制御などにも適用可能である。さらに、撮像システムは、自車両等の車両に限らず、例えば、船舶、航空機あるいは産業用ロボットなどの移動体（移動装置）に適用することができる。加えて、移動体に限らず、高度道路交通システム（ＩＴＳ）等、広く物体認識を利用する機器に適用することができる。
［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例や、他の実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。
また、上記実施形態では、信号電荷として電子を生成する光電変換部ＰＤを用いた固体撮像装置を例にして説明したが、信号電荷として正孔を生成する光電変換部ＰＤを用いた固体撮像装置についても同様に適用可能である。この場合、画素の各部を構成する半導体領域の導電型は、逆導電型になる。
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
２１ 転送ゲート
２３ 浮遊拡散領域
２５ 増幅ゲート
２７ 選択ゲート
２９ リセットゲート
３１ 表面電極
３５ Ｐ型分離領域
４１ Ｐ型分離領域
４２ Ｐ型半導体領域
４４ Ｎ型半導体領域
４８ Ｐ型半導体領域
５２ 裏面電極

Claims (20)

  1. 第１面、第２面を有する半導体基板を備え、
    前記第１面からの深さが第１の深さの位置に設けられた第１導電型の第１半導体領域と、
    前記第１面からの深さが、前記第１の深さよりも深い第２の深さの位置に設けられ、前記第１半導体領域に接するとともに、前記第２面側から第１電位が与えられる第２導電型の第２半導体領域と、
    前記第１の深さから、前記第２の深さよりも浅い第３の深さに渡って延在し、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域とに接し、前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、前記第１導電型の半導体領域が主たるキャリアとする電荷に対するポテンシャルが前記第１電位よりも低い電位である第２電位が与えられる、前記第２導電型の第３半導体領域とを有し、
    前記第２半導体領域の不純物濃度が１×１０１２［ａｔｏｍ／ｃｍ３］以下であることを特徴とする光電変換装置。
  2. 第１面、第２面を有する半導体基板を備え、
    前記第１面からの深さが第１の深さの位置に設けられた第１導電型の第１半導体領域と、
    前記第１面からの深さが、前記第１の深さよりも深い第２の深さの位置に設けられ、前記第１半導体領域に接するとともに、前記第２面側から第１電位が与えられる第２導電型の第２半導体領域と、
    前記第１の深さから、前記第２の深さよりも浅い第３の深さに渡って延在し、前記第１半導体領域と前記第２半導体領域とに接し、前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、前記第１導電型の半導体領域が主たるキャリアとする電荷に対するポテンシャルが前記第１電位よりも低い電位である第２電位が与えられる、前記第２導電型の第３半導体領域とを有し、
    前記第２半導体領域の電気抵抗率が３０００［Ω・ｃｍ］以上であることを特徴とする光電変換装置。
  3. 前記第１半導体領域よりも前記第１面側に、前記第２導電型の第４半導体領域をさらに有し、
    前記第３半導体領域は、前記第４半導体領域に接していることを特徴とする請求項１または２に記載の光電変換装置。
  4. 前記第１半導体領域の底面の下部に、前記第２導電型の第５半導体領域を有し、
    前記第５半導体領域は前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
  5. 前記第５半導体領域と前記第３半導体領域とが接することを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
  6. 前記第２面に沿って延在するとともに、前記第１面からの深さが、前記第２の深さよりも深い位置に設けられ、前記第２半導体領域よりも高い不純物濃度を有する前記第２導電型の第６半導体領域と、
    前記第１面から、前記第６半導体領域に接するように、深さ方向に延在する、前記第２導電型の第７半導体領域とを有し、
    前記第７半導体領域に電位が与えられることによって、前記第６半導体領域を介して、前記第２半導体領域に前記第１電位が与えられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
  7. 前記第２半導体領域に前記第１電位を与える電極が、前記第２面に沿って延在して設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
  8. 前記電極と、前記第２半導体領域との間に、前記第２半導体領域よりも高い不純物濃度の前記第２導電型の第８半導体領域を有することを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
  9. 前記第１面から前記第１半導体領域に光が入射し、
    前記電極が、前記第１半導体領域、前記第２半導体領域を透過した光を反射する金属で形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の光電変換装置。
  10. 前記第２面から前記第１半導体領域に光が入射し、
    前記電極が、透明電極であることを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
  11. 前記電極と前記第２面との間に、反射防止膜を有することを特徴とする請求項１０に記載の光電変換装置。
  12. １つのマイクロレンズをさらに有し、
    前記第１半導体領域が複数、設けられ、
    前記１つのマイクロレンズに対し、複数の前記第１半導体領域が対応して設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
  13. 前記複数の第１半導体領域の間に、前記第２導電型の第９半導体領域をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の光電変換装置。
  14. 前記第９半導体領域は、前記第１半導体領域が設けられた深さから、前記第３の深さに渡って設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の光電変換装置。
  15. 前記第３半導体領域の内部に絶縁部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
  16. 前記第１半導体領域、前記第３半導体領域を各々が有する複数の画素を有し、
    前記複数の画素の各々の前記第３半導体領域は互いに接しており、
    前記複数の画素の各々の前記第３半導体領域に前記第２電位を与えるためのコンタクトが、前記複数の画素で共有されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
  17. 可視光が入射する第１画素と、可視光よりも長波長の光が入射する第２画素とを有し、
    前記第１画素、前記第２画素のそれぞれは、前記第１半導体領域を有し、
    前記第１画素の前記第１半導体領域よりも、前記第１面から見て深さが増す順に、前記第２導電型の第１０半導体領域、前記第２導電型の第１１半導体領域、前記第３半導体領域が設けられ、
    前記第１１半導体領域の不純物濃度が、前記第１０半導体領域と前記第３半導体領域のそれぞれよりも高いことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
  18. 前記第１０半導体領域が、前記第１１半導体領域に囲まれていることを特徴とする請求項１７に記載の光電変換装置。
  19. 請求項１〜１８のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
    前記光電変換装置の前記画素から出力される信号を処理する信号処理部と
    を有することを特徴とする光電変換システム。
  20. 移動体であって、
    請求項１〜１８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に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
    前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と
    を有することを特徴とする移動体。
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