【手続補正書】
【提出日】平成31年4月25日(2019.4.25)
【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】
一主面に複数の凹部が配された半導体基板と、
前記複数の凹部に配された絶縁体と、を有し、
前記半導体基板は、第１導電型の第１半導体領域と、前記第１導電型と反対導電型であり信号電荷と同極性である第２導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、少なくともその一部が前記第２半導体領域よりも前記一主面側に配された、前記第２導電型の第３半導体領域と、を有する光電変換素子を有し、
前記第２半導体領域は、前記第１半導体領域及び前記第３半導体領域と接し、
前記第１半導体領域と前記第２半導体領域はＰＮ接合部を形成しており、
前記一主面に垂直な断面において、前記複数の凹部の間に配された複数の信号電荷経路を有し、
前記複数の信号電荷経路は、前記一主面に対する平面視において、
第１方向の長さが前記第１方向とは異なる第２方向の長さよりも長い第１信号電荷経路と、
前記第１方向とは異なる第３方向の長さが、前記第３方向と異なる第４方向の長さよりも長い第２信号電荷経路と、を含み、
前記第２及び前記第３半導体領域の少なくとも一方が、前記第１信号電荷経路の前記第１方向に沿った延長上に位置し、且つ前記第２信号電荷経路の前記第３方向に沿った延長上に位置することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記一主面に垂直な断面において、前記半導体基板の、前記第１半導体領域より前記一主面側の領域に配され、前記一主面に対する前記平面視において、前記第２半導体領域及び前記第３半導体領域を囲む、前記第１導電型の第４半導体領域を有し、
前記第４半導体領域の不純物濃度は、前記第１半導体領域よりも高く、
前記一主面に対する平面視において、前記複数の凹部は、それぞれ前記第４半導体領域に囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記一主面に対する前記平面視において、前記第１半導体領域は、前記第２半導体領域及び前記複数の凹部と重なり、
前記複数の凹部内の前記絶縁体は、前記半導体基板の前記一主面からの、前記絶縁体の底部の深さが、前記第４半導体領域の深さより深い位置となっている請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記複数の凹部は、前記第２の方向で前記第１の信号電荷経路を挟んで隣り合う第１の対の凹部と、前記第２の方向で前記第１の信号電荷経路を挟んで隣り合う第２の対の凹部と、を有することを特徴とする請求項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】
一主面に複数の凹部が配された半導体基板と、
前記複数の凹部に配された絶縁体と、を有し、
前記半導体基板は、第１導電型の第１半導体領域と、前記第１導電型と反対導電型であり信号電荷と同極性である第２導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、少なくともその一部が前記第２半導体領域よりも前記一主面側に配された、前記第２導電型の第３半導体領域と、
前記一主面に垂直な断面において、前記複数の凹部の間に配された、前記第１半導体領域よりも不純物濃度の高い第１導電型の第４半導体領域と、
前記一主面に垂直な前記断面において、前記第４半導体領域の、深さ方向に配され、前記第４半導体領域よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第５半導体領域と、を有する光電変換素子を有し、
前記第２半導体領域は、前記第１半導体領域及び前記第３半導体領域と接し、
前記第１半導体領域と前記第２半導体領域はＰＮ接合部を形成しており、
前記第５半導体領域は、前記一主面に垂直な前記断面において、前記複数の凹部の間に位置し、
前記第５半導体領域は、前記一主面に対する平面視において、
第１方向の長さが前記第１方向とは異なる第２方向の長さよりも長い第１の部分と、
前記第１方向とは異なる第３方向の長さが、前記第３方向と異なる第４方向の長さよりも長い第２の部分と、を含み、
前記第２及び前記第３半導体領域の少なくとも一方が、前記第５半導体領域の前記第１の部分の前記第１方向に沿った延長上に位置し、且つ前記第５半導体領域の前記第２の部分の前記第３方向に沿った延長上に位置する領域に、配されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項６】
前記一主面に対する前記平面視において、前記第１半導体領域は、前記第２半導体領域及び前記複数の凹部と重なり、
前記第５半導体領域は、前記第１半導体領域の一部であることを特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記第５半導体領域は、前記第２導電型であり、前記第３半導体領域より不純物濃度が低いことを特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記第５半導体領域は、前記第２半導体領域の一部であり、前記第２半導体領域は、前記一主面に対する平面視において、前記複数の凹部のうち少なくとも一部の凹部と重なることを特徴とする請求項５に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記複数の凹部は、
前記第２の方向で前記第５半導体領域の前記第１の部分を挟んで隣り合う第１の対の凹部と、
前記第２の方向で前記第５半導体領域の前記第２の部分を挟んで隣り合う第２の対の凹部と、を有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記一主面に対する前記平面視において、前記第４半導体領域を囲んで配された素子分離部を有し、
前記複数の凹部は、前記素子分離部に囲まれていることを特徴とする請求項２、３、及び５乃至９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記一主面に垂直な方向において、
前記第２半導体領域の一部は、前記第１半導体領域と前記第４半導体領域の間にあることを特徴とする請求項２、３、及び５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４半導体領域の不純物濃度は、前記第２半導体領域の不純物濃度より高いことを特徴とする請求項２、３、及び５乃至１１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１３】
前記一主面に対する前記平面視において、前記第２半導体領域が前記複数の凹部と重なることを特徴とする請求項６の光電変換装置。
【請求項１４】
前記一主面に垂直な第１断面において、前記第２半導体領域及び前記第３半導体領域を間に挟んで隣り合うように前記複数のうち第１の凹部及び第２の凹部が配され、
前記第１断面において、前記第２半導体領域は前記第１半導体領域と接しており、
前記第１断面において、前記第１及び第２半導体領域により構成される前記ＰＮ接合部が、前記第１及び第２の凹部の間に配されていることを特徴とする請求項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】
前記一主面に垂直な、前記第１断面と交差する第２断面において、前記第３半導体領域を間に挟んで隣り合うように前記複数の凹部のうちの第３の凹部及び第４の凹部が配され、
前記第２断面において、前記第３及び第４の凹部の間に前記第２半導体領域が配され、前記第２断面において、前記第１及び第２半導体領域により構成される前記ＰＮ接合部が、前記第３の凹部及び第４の凹部の間に配されていることを特徴とする請求項１４に記載の光電変換装置。
【請求項１６】
前記一主面に対する平面視において、前記複数の凹部は、前記第１半導体領域と重なることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１７】
前記一主面に対する平面視において、前記第３半導体領域は、前記第２半導体領域に囲まれていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１８】
前記一主面に垂直な方向において、
前記第２半導体領域の一部は、前記第１半導体領域と前記第３半導体領域の間にあることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１９】
前記絶縁体は、酸化シリコンからなる請求項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】
前記絶縁体は、ＬＯＣＯＳ領域であることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２１】
前記絶縁体は、前記半導体基板上に形成された層間絶縁膜であることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２２】
前記第２半導体領域の不純物濃度は、前記第１半導体領域の不純物濃度より高い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】
前記半導体基板上の絶縁膜に設けられた開口を介して、前記第３半導体領域と接する導電層を有する請求項１乃至２２のいずれか１項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を有し、原稿を読み取って画像データを生成する読み取り部と、
前記画像データに基づくデータを処理する処理部と、を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の一様態は、一主面に複数の凹部が配された半導体基板と、
前記複数の凹部に配された絶縁体と、を有し、
前記半導体基板は、第１導電型の第１半導体領域と、前記第１導電型と反対導電型であり信号電荷と同極性である第２導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、少なくともその一部が前記第２半導体領域よりも前記一主面側に配された、前記第２導電型の第３半導体領域と、を有する光電変換素子を有し、
前記第２半導体領域は、前記第１半導体領域及び前記第３半導体領域と接し、
前記一主面に垂直な断面において、前記複数の凹部の間に配された複数の信号電荷経路を有し、
前記複数の信号電荷経路は、前記一主面に対する平面視において、
第１方向の長さが前記第１方向とは異なる第２方向の長さよりも長い第１信号電荷経路と、
前記第１方向とは異なる第３方向の長さが、前記第３方向と異なる第４方向の長さよりも長い第２信号電荷経路と、を含み、
前記第２及び前記第３半導体領域の少なくとも一方が、前記第１信号電荷経路の前記第１方向に沿った延長上に位置し、且つ前記第２信号電荷経路の前記第３方向に沿った延長上に位置する領域に、配されている光電変換装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、本発明の一様態は、一主面に複数の凹部が配された半導体基板と、
前記複数の凹部に配された絶縁体と、を有し、
前記半導体基板は、第１導電型の第１半導体領域と、前記第１導電型と反対導電型であり信号電荷と同極性である第２導電型の第２半導体領域と、前記第２半導体領域よりも不純物濃度が高く、少なくともその一部が前記第２半導体領域よりも前記一主面側に配された、前記第２導電型の第３半導体領域と、
前記複数の凹部の間に配された、前記第１半導体領域よりも不純物濃度の高い第１導電型の第４半導体領域と、
前記第４半導体領域の、前記一主面とは反対側に配され、前記第４半導体領域よりも第１導電型の不純物濃度が低い、第５半導体領域と、を有する光電変換素子を有し、
前記第２半導体領域は、前記第１半導体領域及び前記第３半導体領域と接し、
前記第５半導体領域は、前記一主面に垂直な断面において前記複数の凹部の間に位置し、
前記第５半導体領域は、前記一主面に対する平面視において、
第１方向の長さが前記第１方向とは異なる第２方向の長さよりも長い第１の部分と、
前記第１方向とは異なる第３方向の長さが、前記第３方向と異なる第４方向の長さよりも長い第２の部分と、を含み、
前記第２及び前記第３半導体領域の少なくとも一方が、前記第５半導体領域の前記第１の部分の前記第１方向に沿った延長上に位置し、且つ前記第５半導体領域の前記第２の部分の前記第３方向に沿った延長上に位置する領域に、配されていることを特徴とする光電変換装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
ここで、該一主面に対する平面視において、複数の凹部１０６のうち一対の凹部の間に位置する、第１信号電荷経路の延在方向を第１方向（Ｙ方向）とし、第１方向と交差し、複数の凹部１０６の他の一対の凹部の間の第２信号電荷経路の延在方向を第３方向（Ｘ方向）とする。この時、第１信号電荷経路から第１方向への延長上の領域で、かつ、第２信号電荷経路から第２方向への延長上の領域に、第２半導体領域１０２または第３半導体領域１０３が配される構成とする。このように光電変換装置を構成することで、少なくとも第１信号電荷経路及び第２信号電荷経路の信号電荷の第２半導体領域１０２または第３半導体領域１０３への移動が凹部１０６によって妨げられるのを抑制することができる。よって、上記構成とすることで、複数の凹部１０６の間の複数の信号電荷経路の延在方向のうち一方向のみの延長上に第２半導体領域１０２や第３半導体領域１０３が配される場合に比べ、信号電荷の収集効率を向上することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
例えば、図１（Ａ）の領域Ｅにおいて、凹部１０６の間の第１信号電荷経路は、第１方向（Ｙ方向）の長さが第１方向と異なる第２方向（Ｘ方向）よりも長い。また、領域Ｇにおいて、凹部１０６の間の第２信号経路は、第３方向（ここではＸ方向）の長さが第４方向（Ｙ方向）の長さよりも長い。ここでは、第１方向と第３方向垂直な例を示すが、第１方向と第３方向は、互いに異なる（交差する）方向であればよい。このような光電変換装置において、第１信号電荷経路の第１方向に沿った延長上に位置し、且つ第２信号電荷経路の第２方向に沿った延長上に位置する領域に、第２半導体領域１０２及び第３半導体領域１０３の少なくとも一方が配されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図７（Ａ）において、第２半導体領域１０２が、平面視において長方形である例を示す。セグメント１０８において、凹部１０６の間の信号電荷経路の延在方向は第１方向（Ｙ方向）であり、セグメント１０７において、凹部１０６の間の信号電荷経路の延在方向は第３方向（Ｘ方向）である。本明細書において、部分Ａの延在方向とは、延在方向における部分Ａの長さが、延在方向と異なる（交差する）方向における部分Ａの長さより長くなる方向を意味し、例えば、部分Ａの長さが最も長くなる方向を意味する。