【手続補正書】
【提出日】令和2年10月2日(2020.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層の中に配された電荷生成領域を各々が有する複数のユニットを備える光電変換装置であって、
複数のユニットは第１ユニットおよび第２ユニットを含み、
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットのそれぞれは、
前記電荷生成領域から転送された電荷を保持する電荷保持領域と、
前記電荷生成領域の上に位置し、絶縁体層に囲まれ、前記絶縁体層とは異なる材料で形成された誘電体領域と、
前記絶縁体層と前記半導体層との間にて前記電荷保持領域を覆い、前記電荷生成領域の上に第１開口部を有する第１遮光層と、
電荷検出領域と、
前記電荷保持領域と前記電荷検出領域との間に配されたゲート電極と、
第２開口部と、
前記第２開口部に配された、前記電荷検出領域の上に設けられた第１コンタクトプラグと、
前記第２開口部に配された、前記ゲート電極の上に設けられた第２コンタクトプラグとを有し、
前記第１ユニットの前記電荷生成領域は前記第１開口部を介して受光し、
前記第２ユニットの前記電荷生成領域は第２遮光層で覆われていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記開口が前記電荷生成領域と前記第２遮光層との間に位置する、請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記誘電体領域は前記絶縁体層と共に導光路を構成する、請求項１または２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記第２ユニットにおいて、前記誘電体領域は前記第２遮光層と前記電荷生成領域との間に位置する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットにおいて、前記電荷保持領域と前記第１遮光層との距離は、前記誘電体領域と前記電荷生成領域との距離よりも小さい、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットにおいて、前記誘電体領域と前記電荷保持領域との間には誘電体膜が配されており、前記誘電体膜は前記絶縁層と前記第１遮光層との間に延在している、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記第１ユニットにおいて、前記誘電体領域は無機材料層と前記半導体層との間に位置し、
前記第２ユニットにおいて、前記無機材料層が前記第２遮光層と前記誘電体領域との間に位置する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットにおいて、前記誘電体領域の幅は、前記開口の幅よりも大きい、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記第１遮光層は、前記第１開口部とは形状が異なる別の開口を有し、前記別の開口には複数のコンタクトプラグが配されている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットは、前記電荷保持領域から転送された電荷を検出する電荷検出領域と、前記電荷生成領域から前記電荷保持領域に電荷を転送する第１転送ゲートと、前記電荷保持領域から前記電荷検出領域に電荷を転送する第２転送ゲートと、前記電荷検出領域に接続された増幅トランジスタと、を有し、
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットにおいて、前記第１遮光層は前記第１転送ゲートと前記第２転送ゲートを覆う、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記第１ユニットと前記第２ユニットの間に配された第３ユニットを含み、
前記第３ユニットは第３遮光層と第４遮光層を有し、
前記第３遮光層は開口を備え、
前記第４遮光層は、前記第３遮光層の開口を覆っており、
前記絶縁体層は、前記第３遮光層と前記第４遮光層との間に設けられており、
前記絶縁体層は、前記第３遮光層の開口の全体を覆う、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１２】
前記第１ユニットと前記第２ユニットの間には第４ユニットが設けられており、
前記第４ユニットは第５遮光層を有し、
前記第５遮光層と前記半導体層との距離は、前記第２ユニットにおける前記第１遮光層と前記半導体層との距離よりも大きく、前記第２ユニットにおける前記第２遮光層と前記半導体層との距離よりも小さい、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１３】
前記第２遮光層と前記第３遮光層は連続した遮光膜により形成されている、請求項１１に記載の光電変換装置、
または、
前記第２遮光層と前記第５遮光層は連続した遮光膜により形成されている、請求項１２に記載の光電変換装置。
【請求項１４】
前記複数のユニットは第５ユニットを含み、
前記第５ユニットは、
前記第５ユニットの前記電荷生成領域から転送された電荷を保持する電荷保持領域と、
前記第５ユニットの前記電荷生成領域の上に位置し、前記絶縁体層に囲まれた誘電体領域と、
前記絶縁体層と前記半導体層との間にて前記第５ユニットの前記電荷保持領域を覆い、前記誘電体領域と前記半導体層との間にて前記電荷生成領域を覆う第６遮光層と、を有する、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１５】
前記複数のユニットは第６ユニットを含み、
前記第６ユニットは、
前記第６ユニットの前記電荷生成領域から転送された電荷を保持する電荷保持領域と、
前記絶縁体層と前記半導体層との間にて前記第６ユニットの前記電荷保持領域を覆い、前記第６ユニットの前記電荷生成領域の上に開口を有する第７遮光層と、を有し、
前記第６ユニットにおいて前記絶縁体層が前記第７遮光層の前記開口の全体を覆い、前記第６ユニットの前記電荷生成領域は前記開口を介して受光する、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１６】
複数のユニットを備える光電変換装置であって、
複数のユニットは第１ユニットおよび第２ユニットを含み、
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットのそれぞれは、
半導体層の中に配されたｎ型の第１不純物領域と、
前記半導体層の中に配され、前記第１不純物領域から電荷が転送されるｎ型の第２不純物領域と、
前記第１不純物領域の上に位置し、絶縁体層に囲まれ、前記絶縁体層とは異なる材料で形成された誘電体領域と、
前記絶縁体層と前記半導体層との間にて前記第２不純物領域を覆い、前記第１不純物領域の上に第１開口部を有する第１遮光層と、
前記第２不純物領域から電荷が伝送されるｎ型の第３不純物領域と、
前記第２不純物領域と前記第３不純物領域との間に配されたゲート電極と、
第２開口部と、
前記第２開口部に配された、前記第３不純物領域の上に設けられた第１コンタクトプラグと、
前記第２開口部に配された、前記ゲート電極の上に設けられた第２コンタクトプラグと
を有し、
前記第１ユニットの前記第１不純物領域は前記第１開口部を介して受光し、
前記第２ユニットの前記第１不純物領域は第２遮光層で覆われていることを特徴とすることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１７】
複数のユニットを備える光電変換装置であって、
前記複数のユニットは第１ユニットおよび第２ユニットを含み、
前記第１ユニットおよび前記第２ユニットのそれぞれは、
半導体層の中に配された電荷生成領域と、
前記電荷生成領域から転送された電荷を検出する電荷検出領域と、
前記電荷生成領域の上に位置し、絶縁体層に囲まれた誘電体領域と、
前記電荷生成領域と前記電荷検出領域との間に配されたゲート電極とを有し、
前記ゲート電極と前記電荷検出領域は、前記光電変換装置の上面から見た平面視において共通の開口部の内部に形成されており、
前記第１ユニットと前記第２ユニットとの間に位置する中間領域において、前記半導体層は、前記電荷生成領域の面積よりも大きい面積に渡って前記絶縁体層と前記半導体層との間に位置する第１遮光層で覆われており、
前記中間領域および前記第２ユニットの前記電荷生成領域は、前記絶縁体層に対して前記半導体層の側とは反対側に位置する第２遮光層で覆われていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項１８】
前記第２遮光層と前記半導体層との間には前記絶縁体層に囲まれたダミー誘電体領域が設けられており、前記ダミー誘電体領域と前記第１ユニットの前記誘電体領域との間の距離は、前記ダミー誘電体領域と前記第２ユニットの前記誘電体領域との間の距離よりも小さい、請求項１７に記載の光電変換装置。
【請求項１９】
前記絶縁体層は第１配線層と第２配線層との間に位置し、
前記第１遮光層の主成分と前記第１配線層の主成分は互いに異なり、
前記第２遮光層の主成分と前記第２配線層の主成分は互いに異なる、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２０】
前記絶縁体層は第１配線層と第２配線層との間に位置し、
前記第１遮光層の主成分はタングステンであり、
前記第２遮光層の主成分はアルミニウムであり、
前記第１配線層および前記第２配線層の主成分は銅である、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２１】
前記絶縁体層は珪素と酸素と水素とを含有すること、および、前記誘電体領域は珪素と窒素と水素とを含有すること、の少なくとも一方を満たす、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２２】
前記半導体層の上に第１配線層と、第２配線層とが設けられ、
前記絶縁体層が前記第１配線層と前記第２配線層の間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２３】
前記第１配線層、前記第２配線層のそれぞれの主成分が銅であることを特徴とする請求項２２に記載の光電変換装置。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置に結像する光学系、前記光電変換装置を制御する制御装置、前記光電変換装置から出力された信号を処理する処理装置、前記光電変換装置で得られた情報を表示する表示装置、および、前記光電変換装置で得られた情報を記憶する記憶装置の少なくともいずれかと、を備えることを特徴とするシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の手段は、半導体層の中に配された電荷生成領域を各々が有する複数のユニットを備える光電変換装置であって、複数のユニットは第１ユニットおよび第２ユニットを含み、前記第１ユニットおよび前記第２ユニットのそれぞれは、前記電荷生成領域から転送された電荷を保持する電荷保持領域と、前記電荷生成領域の上に位置し、絶縁体層に囲まれ、前記絶縁体層とは異なる材料で形成された誘電体領域と、前記絶縁体層と前記半導体層との間にて前記電荷保持領域を覆い、前記電荷生成領域の上に第１開口部を有する第１遮光層と、電荷検出領域と、前記電荷保持領域と前記電荷検出領域との間に配されたゲート電極と、第２開口部と、前記第２開口部に配された、前記電荷検出領域の上に設けられた第１コンタクトプラグと、前記第２開口部に配された、前記ゲート電極の上に設けられた第２コンタクトプラグとを有し、前記第１ユニットの前記電荷生成領域は前記第１開口部を介して受光し、前記第２ユニットの前記電荷生成領域は第２遮光層で覆われていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するための第２の手段は、複数のユニットを備える光電変換装置であって、複数のユニットは第１ユニットおよび第２ユニットを含み、前記第１ユニットおよび前記第２ユニットのそれぞれは、半導体層の中に配されたｎ型の第１不純物領域と、前記半導体層の中に配され、前記第１不純物領域から電荷が転送されるｎ型の第２不純物領域と、前記第１不純物領域の上に位置し、絶縁体層に囲まれ、前記絶縁体層とは異なる材料で形成された誘電体領域と、前記絶縁体層と前記半導体層との間にて前記第２不純物領域を覆い、前記第１不純物領域の上に第１開口部を有する第１遮光層と、前記第２不純物領域から電荷が伝送されるｎ型の第３不純物領域と、前記第２不純物領域と前記第３不純物領域との間に配されたゲート電極と、第２開口部と、前記第２開口部に配された、前記第３不純物領域の上に設けられた第１コンタクトプラグと、前記第２開口部に配された、前記ゲート電極の上に設けられた第２コンタクトプラグとを有し、前記第１ユニットの前記第１不純物領域は前記第１開口部を介して受光し、前記第２ユニットの前記第１不純物領域は第２遮光層で覆われていることを特徴とすることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するための第３の手段は、複数のユニットを備える光電変換装置であって、前記複数のユニットは第１ユニットおよび第２ユニットを含み、前記第１ユニットおよび前記第２ユニットのそれぞれは、半導体層の中に配された電荷生成領域と、前記電荷生成領域から転送された電荷を検出する電荷検出領域と、前記電荷生成領域の上に位置し、絶縁体層に囲まれた誘電体領域と、前記電荷生成領域と前記電荷検出領域との間に配されたゲート電極とを有し、前記ゲート電極と前記電荷検出領域は、前記光電変換装置の上面から見た平面視において共通の開口部の内部に形成されており、前記第１ユニットと前記第２ユニットとの間に位置する中間領域において、前記半導体層は、前記電荷生成領域の面積よりも大きい面積に渡って前記絶縁体層と前記半導体層との間に位置する第１遮光層で覆われており、前記中間領域および前記第２ユニットの前記電荷生成領域は、前記絶縁体層に対して前記半導体層の側とは反対側に位置する第２遮光層で覆われていることを特徴とする。