JP2024166814A - Photoelectric conversion device and photoelectric conversion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光電変換装置および光電変換システムに関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device and a photoelectric conversion system.
アバランシェフォトダイオードを利用した光検出器が知られている。特許文献1には、アバランシェフォトダイオードを有するセンサチップと、該アバランシェフォトダイオードとから出力される信号を処理する回路を有するロジックチップとが積層された光検出器が示されている。該アバランシェフォトダイオードは、n型半導体領域と、該n型半導体領域の下に配置されたp型半導体領域とを有する。該p型半導体領域は、被検出光の入射によって生じたキャリアをアバランシェ増倍する増倍領域を有する。
Photodetectors that use avalanche photodiodes are known.
特許文献1に記載された光検出器では、赤外域、例えば、短波赤外域の感度を向上させることが難しい。
With the photodetector described in
本発明は、アバランシェフォトダイオードを有する光電変換装置における赤外域の感度を向上させるために有利な技術を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an advantageous technology for improving infrared sensitivity in a photoelectric conversion device having an avalanche photodiode.
本発明の1つの側面は、光電変換装置に係り、前記光電変換装置は、第1面および第2面を有する第1半導体層と、前記第1半導体層に配置されたアバランシェフォトダイオードと、前記第1半導体層との接触部分にショットキーバリアダイオードを形成するように前記第1面に接して配置された電極層と、前記第2面に接するように配置された第1配線構造と、を備え、前記アバランシェフォトダイオードは、前記第2面と前記ショットキーバリアダイオードとの間に配置され、外部からの光は、前記第1配線構造を通して前記第1半導体層に入射する。 One aspect of the present invention relates to a photoelectric conversion device, the photoelectric conversion device comprising a first semiconductor layer having a first surface and a second surface, an avalanche photodiode disposed in the first semiconductor layer, an electrode layer disposed in contact with the first surface to form a Schottky barrier diode at the contact portion with the first semiconductor layer, and a first wiring structure disposed in contact with the second surface, the avalanche photodiode being disposed between the second surface and the Schottky barrier diode, and external light being incident on the first semiconductor layer through the first wiring structure.
本発明によれば、アバランシェフォトダイオードを有する光電変換装置における赤外域の感度を向上させるために有利な技術が提供される。 The present invention provides an advantageous technique for improving infrared sensitivity in a photoelectric conversion device having an avalanche photodiode.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate explanations are omitted.
図1には、本開示の一実施形態の光電変換装置100の構成例が模式的に示されている。光電変換装置100は、第1基板11と第2基板21とを積層した構造を有しうる。第1基板11は、画素アレイ12を含みうる。第2基板21は、画素アレイ12から出力される信号を処理する処理回路22を含みうる。
FIG. 1 shows a schematic configuration example of a
図2には、第1基板11の構成例が模式的に示されている。第1基板11の画素アレイ12は、複数の行および複数の列を構成するように配置された複数の画素101を含みうる。各画素101は、光電変換部102を有しうる。各光電変換部102は、直列接続されたアバランシェフォトダイオード(以下、APDとも記載する)およびショットキーバリアダイオード(SBDとも記載する)を含む。直列接続されたAPDおよびSBDを含む構成は、赤外域、例えば、短波赤外域の感度の向上に有利である。以下の説明において、光電変換装置100は、撮像装置として例示的に説明される。しかし、光電変換装置100は、他の装置として構成されてもよい。例えば、光電変換装置100は、測距装置(例えば、焦点検出装置、TOF(Time Of Flight)を用いた距離測定装置)、又は、測光装置(例えば、入射光量を測定する装置)等として構成されうる。なお、複数の画素101は、ライン状に配置されてもよく、この場合は、光電変換装置100は、ラインセンサを構成しうる。以下、画素101は光電変換部102を有するものと定義する。なお、画素101は単位セル、画素アレイ12は単位セルアレイとも称することができる。
2 shows a schematic configuration example of the
図3には、第2基板21の処理回路22の構成が模式的に示されている。処理回路22は、例えば、複数の信号処理部103、読出回路112、制御部115、水平走査回路111、複数の信号線113、垂直走査回路110、出力部114等を含みうる。各信号処理部103は、画素101から出力される信号を処理する。1つの画素101に対して1つの信号処理部103が設けられてもよいし、2以上の画素101に対して1つの信号処理部103が設けられてもよい。一例において、1つの画素101と1つの信号処理部103とが接続部によって電気的に接続されうる。信号処理部103は、例えば、カウンタおよびメモリを含みうる。該メモリには、該カウンタによってカウントされたカウント値が保持されうる。接続部の具体的な構成は、例えば、銅などの導体パターン同士を接合した構造、マイクロバンプを用いた構造、貫通電極を設けた構造である。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the
垂直走査回路110は、例えば、制御部115から供給される制御信号に従って画素アレイ12の複数の行を順に選択しうる。垂直走査回路110は、複数の制御信号線116を介して画素アレイ12に制御信号を供給しうる。垂直走査回路110は、例えば、シフトレジスタおよびアドレスデコーダの少なくとも1つを含みうる。読出回路112は、垂直走査回路110によって選択された行の画素101に対応する信号処理部103から複数の信号線113を介して出力される信号を読み出す。水平走査回路111は、例えば、読出回路112によって読み出された1行分の信号を所定の順に出力部114に供給する。
The
図4には、光電変換部102および信号処理部103の構成例が示されている。図4に示された例では1つの信号処理部103が1つの光電変換部102に割り当てられている。光電変換部102は、APD201およびSBD221の直列接続を含む。上述したように、光電変換部102は第1基板11に配され、信号処理部103は第2基板21に配されている。しかしながら、信号処理部103の複数の構成要素のうちの少なくとも1つは、第1基板11に配置されてもよい。あるいは、信号処理部103の複数の構成要素の全てが第1基板に配置されてもよい。実線は第1基板11と第2基板21の境界部であり、接合部の位置を示す。本実施形態では、1つの光電変換部102と1つの信号処理部103とが対となっている。
FIG. 4 shows an example of the configuration of the
APD201のアノードには、第1電位VLが与えられ、APD201のカソードには、第2電位VHが与えられうる。第2電位VHは、第1電位VLより高い電位である。即ち、APD201(のアノードとカソードとの間)には、第1電位VLと第2電位VHとの電位差が与えられる。この電位差は、APD201がアバランシェ増倍動作をするような逆バイアス電圧である。APD201に入射する光子によって発生する電荷は、アバランシェ増倍を引き起こし、これによってアバランシェ電流が発生する。SBD221のアノードには、第3電位VSBが与えられ、SBD221のカソードには、第1電位VLが与えられうる。APD201のアノードとカソードとの間に、APD201の降伏電圧より大きいな電圧が与えられるモードは、ガイガーモードと呼ばれる。APD201のアノードとカソードとの間に該降伏電圧近傍、もしくはそれ以下の電圧が与えられるモードは、リニアモードと呼ばれる。ガイガーモードで動作するAPDは、SPAD(Single Photon Avalanche Diode)と呼ばれうる。一例において、第1電位VLは-30V、第2電位VHは1V、第3電位VSBは-31Vである。
A first potential VL may be applied to the anode of APD201, and a second potential VH may be applied to the cathode of APD201. The second potential VH is a potential higher than the first potential VL. That is, a potential difference between the first potential VL and the second potential VH is applied to APD201 (between the anode and cathode of APD201). This potential difference is a reverse bias voltage that causes APD201 to perform avalanche multiplication. The charge generated by the photons incident on APD201 causes avalanche multiplication, which generates an avalanche current. A third potential VSB may be applied to the anode of SBD221, and a first potential VL may be applied to the cathode of SBD221. A mode in which a voltage higher than the breakdown voltage of APD201 is applied between the anode and cathode of APD201 is called Geiger mode. A mode in which a voltage close to or less than the breakdown voltage is applied between the anode and cathode of the
信号処理部103は、第2電位VHが供給される端子とAPD201のカソードとの間は接続されるクエンチ素子202を含みうる。クエンチ素子202は、APD201で発生したアバランシェ電流の変化を電圧信号に変換する機能を有する。クエンチ素子202は、アバランシェ増倍による信号増倍時に負荷回路(クエンチ回路)として機能し、APD201に印加される電圧を抑制することによってアバランシェ増倍を抑制する働きを持つ。このような働きは、クエンチ動作として知られる。
The
信号処理部103は、その他、例えば、波形整形部210、カウンタ回路211および選択回路212の少なくとも1つを含みうる。波形整形部210は、光子検出時においてAPD201のカソードの電位変化を整形することによってパルス信号を出力しうる。波形整形部210は、例えば、インバータ回路を含みうる。図4の例では、波形整形部210が1つのインバータで構成されているが、波形整形部210は、複数のインバータを直列接続して構成されてもよいし、波形整形効果を有する他の回路で構成されてもよい。
The
カウンタ回路211は、波形整形部210から出力されたパルス信号をカウントし、これによって得られるカウント値を保持するように構成されうる。垂直走査回路110から駆動線213を介してアクティブレベルの制御パルスpRESが供給されると、カウンタ回路211に保持された信号がリセットされうる。選択回路212は、垂直走査回路110から駆動線214を介してアクティブレベルの制御パルスpSELが供給されると、カウンタ回路211と信号線113とを電気的に接続しうる。選択回路212は、例えば、バッファ回路を含みうる。
The
この例では、カウンタ回路211が設けられている。しかし、カウンタ回路211の代わりに時間・デジタル変換回路(Time to Digital Converter:以下、TDC)を設けて、パルス検出タイミングを取得するように光電変換装置100が構成されてもよい。この場合、波形整形部210から出力されるパルス信号の発生タイミングがTDCによってデジタル信号に変換されうる。TDCには、パルス信号のタイミングの測定のために、垂直走査回路110から駆動線を介して制御パルスpREF(参照信号)が供給されうる。TDCは、制御パルスpREFを基準として、波形整形部210から出力されるパルス信号の発生タイミングに応じたデジタル信号を生成しうる。
In this example, a
図5は、光電変換装置100における光子の検出動作を説明する図である。図5(a)は、図4からAPD201、SBD221、クエンチ素子202および波形整形部210を抜粋した図である。ここで、波形整形部210の入力側をnodeA、出力側をnodeBとする。図5(b)は、図5(a)のnodeAの波形を示し、図5(c)は、図5(a)のnodeBの波形を示す。時刻t0からt1までの間において、APD201とSBD221からなる光電変換部102には、VH-VSBの電位差が印加されている。このうち、APD201にはVH-VLの電位差が印加され、SBD221にはVL-VSBの電位差が印加されている。時刻t1において光子が入射すると、SBD221は、光電変換により電荷対を生成し、その電荷対に応答してAPD201においてアバランシェ増倍が発生する。これにより、クエンチ素子202にアバランシェ増倍電流が流れ、nodeAの電圧(電位)が降下する。電圧降下量が増加して、APD201に印加される電位差が小さくなると、APD201におけるアバランシェ増倍が停止する。その後、nodeAには電圧VLから電圧降下分を補う電流が流れ、時刻t3においてnodeAは元の電位レベルに静定する。このとき、nodeAにおいて出力波形がある閾値を越えた部分は、波形整形部210で波形整形され、nodeBにはパルス信号が現れる。
Figure 5 is a diagram explaining the photon detection operation in the
図6および図7には、第1実施形態の光電変換装置100の2画素分の構成が模式的に示されている。ここで、図6は、平面図である。なお、平面図は、以下で説明する第1面303または第2面304に対する正射影と同義であり、これを平面視ともいう。図7は、図6のA-A’の断面図である。図6および図7において、点線で囲まれた領域は、1つの画素101である。図7において、点線で囲まれた領域は1つの画素101と、それに対応した信号処理部103を含む。
Figures 6 and 7 show schematic diagrams of two pixels of the
光電変換装置100は、第1基板300を含みうる。第1基板300は、第1面303および第2面304を有する第1半導体層(例えば、シリコン層)301と、第2面304および第4面306を有する第1配線構造302とを含みうる。第1配線構造302は、導電パターンを各々含む少なくとも1つの配線層と、該導電パターンに電気的に接続されたプラグとを含みうる。第2面304は、第1半導体層301と第1配線構造302とによって共有されうる。あるいは、第2面304は、第1半導体層301と第1配線構造302との界面でありうる。
The
第1基板300は、第1半導体層301の第1面303の側に配置された封止構造350を含みうる。封止構造350は、第3面305を有する。第1基板300は、封止構造350に直接又は他の部材を介して結合された支持部材331を含んでもよい。支持部材331は、第5面307を有する。支持部材331は、封止構造350の第3面305に結合されてもよい。封止構造350は、封止層327、メタル層328、封止層329を含みうる。メタル層328は、封止層327と封止層329との間に配置されうる。
The
光電変換装置100あるいは第1基板300は、第1面303に接するように配置された電極膜324を備えうる。第1半導体層301は、第1面303の少なくとも一部を構成する半導体領域309を含みうる。電極膜324は、第1半導体層301の半導体領域309との接触部分にショットキーバリアダイオード221を形成するように第1面303に接して配置される。電極膜324は、メタル層328と、プラグ325を介して電気的に接続されうる。電極膜324には、メタル層328およびプラグ325を介して第3電位VSBが供給されうる。
The
光電変換装置100は、第1基板300の第4面306の側に配置された第2基板320を更に備えてもよい。第2基板320および第1基板300は、第4面306を共有しうる。あるいは、第4面306は、第2基板320と第1基板300との界面でありうる。また、第4面306は接合面でありうる。第2基板320は、第4面306の反対側に第6面308を有する。第2基板320は、第2半導体層(例えば、シリコン層)321と、第2配線構造322とを含みうる。第2配線構造322は、第1配線構造302に直接又は他の部材を介して結合されうる。他の観点において、第1半導体層301と第2半導体層321との間に第1配線構造302および第2配線構造322が配置されうる。また、第1半導体層301と第2半導体層321との間には、第1配線構造302あるいは第2配線構造322の一方のみが配置されてもよい。第2配線構造322は、導電パターンを各々含む少なくとも1つの配線層と、該導電パターンに電気的に接続されたプラグとを含みうる。第2基板320は、第2半導体層321と第6面308との間に配置された表面保護層332および封止層333を含んでもよい。第2基板320(第2半導体層321)には、アバランシェフォトダイオード201(光電変換部102)から出力される信号を処理する信号処理部103の少なくとも一部が配置されうる。
The
光電変換装置100の外部からの光は、第1配線構造302を介して第1半導体層301に入射する。他の観点において、光電変換装置100の外部からの光は、第2基板320および第1配線構造302を介して第1半導体層301に入射する。光電変換装置100は、マイクロレンズ340を備えてもよい。マイクロレンズ340は、マイクロレンズ340と第1半導体層301との間に第1配線構造302が位置するように配置されうる。他の観点において、マイクロレンズ340は、マイクロレンズ340と第1半導体層301との間に第2基板320および第1配線構造302が位置するように配置されうる。封止層333は、例えば、カラーフィルタ、平坦化膜、無機材料からなる保護膜などを含みうる。
Light from outside the
アバランシェフォトダイオード(APD)201は、第2面304とショットキーバリアダイオード(SBD)221との間に配置されうる。第2面304に対する正射影において、アバランシェフォトダイオード201とショットキーバリアダイオード221とが重なりうる。電極膜324には、第1半導体層301の半導体領域309に空乏領域326が形成される電位が与えられうる。アバランシェフォトダイオード201とショットキーバリアダイオード221とは、空乏領域326を介して直列に接続されうる。
The avalanche photodiode (APD) 201 may be disposed between the
アバランシェフォトダイオード201は、第1導電型の第1半導体領域311と、第2導電型の第2半導体領域312と、を含みうる。更に、アバランシェフォトダイオード201は、第2面304と第2半導体領域312との間に配置された第1導電型の第3半導体領域313とを含みうる。一例において、第1導電型はn型であり、第2導電型はp型であるが、その逆であってもよい。第3半導体領域313は、第1半導体領域311と第2半導体領域312との間に配置された部分を含みうる。第3半導体領域313はまた、第1半導体領域311の側面を囲むように第2面304と第2半導体領域312との間に配置された部分を含みうる。第1半導体層301の一部である半導体領域309は、第1導電型の半導領域であってもよいし、第2導電型の半導領域であってもよい。半導体領域309は、第2半導体領域312および第4半導体領域314よりも第2導電型の不純物濃度(Net濃度)が低いことが好ましい。
The
光電変換装置100は、第2導電型の第4半導体領域314を更に含みうる。第4半導体領域314は、第2半導体領域312に電気的に接続され、第1面393と第2面394との間を第1面303に直交する方向に延びている。第4半導体領域314を通して第2半導体領域312に電位が与えられうる。第4半導体領域314は、第1半導体領域311、第2半導体領域312および第3半導体領域313を取り囲むように配置されうる。第2面304と第4半導体領域314との間には、第2導電型の第5半導体領域315が配置されうる。第5半導体領域315における第2導電型の不純物濃度は、第4半導体領域314における第2導電型の不純物濃度より高くてよい。1つの画素の第4半導体領域314とその隣の画素の第4半導体領域314との間には、分離トレンチ316が配置されてもよい。分離トレンチ316は、隣接する画素間におけるクロストークを低減するために有利である。分離トレンチ316は、半導体層301に設けられた溝あるいは貫通孔でありうる。分離トレンチ316の内部には、ピニング層、空隙、誘電体を含む絶縁層、遮光のための不透明材料からなる層などが配置されうる。第1導電型の第3半導体領域313は、第1導電型の第1半導体領域311の角部を覆うように配置され、第1導電型の第1半導体領域311と第2導電型の第5半導体領域315との間で局所的な高電界領域が形成されることを抑制しうる。
The
光電変換装置100は、第1面303を覆うピニング膜323を更に含みうる。ピニング膜323は、例えば、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化チタンおよび酸化タンタルの少なくとも1つで構成される絶縁膜でありうる。ピニング膜323は開口を有し、電極膜324は、ピニング膜323の該開口に配置されうる。ピニング膜323は、電極膜324と第1面303との間に配置された部分を含んでもよい。第1半導体層301の第1面303は、ピニング膜323で封止されうる。
The
電極膜324は、第1半導体層301の半導体領域309と電極膜324とによってショットキー接合部が形成される材料で構成される。電極膜324は、例えば、金属、金属珪化物または金属酸化物で構成されうる。ショットキー接合部には、半導体領域309と電極膜324との仕事関数の差に起因したショットキー障壁が形成される。ショットキー障壁の高さは、第1半導体層301を構成する半導体領域309のバンドギャップの1/2以下であることが好ましい。ショットキー障壁の高さを超えるエネルギーを有する赤外波長帯の光(波長0.8~30um)がショットキーバリアダイオード221のショットキー接合部に照射されると、電子あるいは正孔がショットキー障壁を乗り越えて空乏領域326に到達する。
The
電極膜324は、上面図(第1面303に対する正射影)において、四角形の形状を有し、第1半導体層301の第1面303上に配置されうる。電極膜324の適所、例えば中央部にプラグ325が配置されうる。電極膜324は、封止層327によって覆われ、封止層327を覆うようにメタル層328が配置され、メタル層328を覆うように封止層329が配置されうる。メタル層328は、遮光層として機能しうる。メタル層328はまた、電極膜324に第3電位VSBを供給する供給経路として機能しうる。封止層329には、支持部材331が結合されうる。支持部材331は、例えば、シリコン、ガラス、金属などの無機材料、または、樹脂などの有機材料で構成されうる。第1面303に沿った方向における電極膜324の寸法は、第1面303に沿った方向における第3半導体領域313の寸法より大きくてよい。第1面303に沿った方向における電極膜324の面積は、第1面303に沿った方向における第3半導体領域313の面積より大きくてよい。本明細書において、電極膜324の寸法、面積は、電極膜324が第1面303に接触している部分の寸法、面積である。
The
第1導電型の第1半導体領域311は、APD201のカソードとして機能し、第2電位VHが与えられる。第2導電型の第5半導体領域315は、APD201のアノードとして機能し、第1電位VLが与えられる。第1電位VLは、第2導電型の第4半導体領域314を通して第2導電型の第2半導体領域312に与えられる。これにより、第1導電型の第1半導体領域311と第2導電型の第2半導体領域312とが近接する領域にアバランシェ増倍領域が形成される。入射光によって生ずる電荷(これには、SBD221で発生する電荷が含まれうる)がアバランシェ領域においてアバランシェ増倍を引き起こし、アバランシェ電流が発生する。第2導電型の第4半導体領域314は、隣接画素間の分離領域としても機能しうる。第2導電型の第5半導体領域315は、第1半導体層301と第1配線構造302に配置された導電部材(例えば、プラグ)との接触抵抗を低減するように機能しうる。第2導電型の不純物濃度は、第5半導体領域315の方が第4半導体領域314よりも高い。分離トレンチ316は、隣接する画素間におけるクロストークを低減するために有利である。第1導電型の第3半導体領域313は、第1導電型の第1半導体領域311の角部を覆うように配置され、第1導電型の第1半導体領域311と第2導電型の第5半導体領域315との間で局所的な高電界領域が形成されることを抑制しうる。
The
第1配線構造302は、アバランシェフォトダイオード201のカソードとしての第1半導体領域311に電気的に接続された導電経路CPを含む。導電経路CPは、前述のnodeAを含みうる。ここで、導電経路CPは、第1配線構造302の配線層に配置された導電パターンWLPと、導電パターンWLPと第1半導体領域311とを電気的に接続するプラグPPとを含みうる。第1配線構造302は、マイクロレンズ340と第2面304との間に配置され、導電経路CPは、マイクロレンズ340と第2面304との間に配置された部分を含みうる。マイクロレンズ340を通して第1配線構造302に入射する光の一部は、導電経路CPの一部に入射しうる。導電経路CPの一部は、第2配線構造322に配置されてもよい。
The
マイクロレンズ340に入射した光は、マイクロレンズ340によって集光されつつ、第2半導体層321の導光領域343を通過し、第2配線構造322の導光領域342を通過し、第1配線構造302の導光領域341を通過する。導光領域341を通過した光は、第1半導体層301に入射し、空乏領域326に到達しうる。空乏領域326に到達した光は、光電変換されて光キャリアを生成しうる。電極膜324に与えられる第3電位VSBによって第1半導体層301に形成される電界によって、光キャリアは、第1半導体層301を拡散し、第2導電型の第2半導体領域312に到達しうる。
The light incident on the
以下、本開示の第2実施形態を説明する。第2実施形態として言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。図8には、第2実施形態の光電変換装置100の2画素分の構成が模式的に示されている。図8は、図6(a)のA-A’断面に相当する。第2実施形態では、アバランシェフォトダイオード201(光電変換部102)から出力される信号を処理する信号処理部103の少なくとも一部が第1基板300(第1半導体層301)に配置される。信号処理部103の他の部分は、第2基板320(第2半導体層321)に配置されうる。第2実施形態によれば、第1基板300と第2基板320とに信号処理部103の構成要素を分配して配置することによって、設計の自由度が向上しうる。
The second embodiment of the present disclosure will be described below. Matters not mentioned as the second embodiment may follow the first embodiment. FIG. 8 shows a schematic configuration of two pixels of the
以下、本開示の第3実施形態を説明する。第3実施形態として言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。図9には、第3実施形態の光電変換装置100の2画素分の構成が模式的に示されている。図9は、図6(a)のA-A’断面に相当する。第3実施形態では、光電変換装置100は、1枚の基板300で構成される。アバランシェフォトダイオード201(光電変換部102)から出力される信号を処理する信号処理部103は、第1基板300(第1半導体層301)に配置される。このような構成は、コストの低減に有利である。
The third embodiment of the present disclosure will be described below. Matters not mentioned as the third embodiment may follow the first embodiment. Figure 9 shows a schematic configuration for two pixels of the
以下、本開示の第4実施形態を説明する。第4実施形態として言及しない事項は、第1乃至第3実施形態に従いうる。図10には、第4実施形態の光電変換装置100の2画素分の構成が模式的に示されている。図10は、図6(a)のA-A’断面に相当する。第4実施形態では、第1面303に沿った方向における電極膜324の寸法は、第1面303に沿った方向における第3半導体領域313の寸法より小さい。また、第1面303に沿った方向における電極膜324の面積は、第1面303に沿った方向における第3半導体領域313の面積より小さい。このような構成は、ショットキー接合の面積の縮小による暗電流ノイズの低減に有利である。
The fourth embodiment of the present disclosure will be described below. Matters not mentioned as the fourth embodiment may follow the first to third embodiments. FIG. 10 shows a schematic configuration of two pixels of the
以下、本開示の第5実施形態を説明する。第5実施形態として言及しない事項は、第1乃至第4実施形態に従いうる。図11には、第5実施形態の光電変換装置100の2画素分の構成が模式的に示されている。図11は、図6(a)のA-A’断面に相当する。第5実施形態では、ショットキーバリアダイオード221を構成する電極膜324は、第1面303に接する接触面を有し、該接触面が凹凸を有する。第1半導体層301の第1面303に凹凸構造が配されている。このような構成は、ショットキー接合の面積の増大による光電変換効率の向上に有利である。また、入射光が電極膜324と第1半導体層301との界面において反射・回折し、第2面304にて反射しうる。これによって、光電変換効率が向上しうる。
The fifth embodiment of the present disclosure will be described below. Matters not mentioned as the fifth embodiment may follow the first to fourth embodiments. FIG. 11 shows a schematic configuration of two pixels of the
以下、上記の各実施形態を通して例示的に説明された光電変換装置が組み込まれた光電変換システムについて例示的に説明する。図12には、光電変換システムの一例が示されている。上記の各実施形態で述べた光電変換装置は、種々の光電変換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。 The following provides an exemplary explanation of a photoelectric conversion system incorporating the photoelectric conversion device described in each of the above embodiments. FIG. 12 shows an example of a photoelectric conversion system. The photoelectric conversion device described in each of the above embodiments is applicable to various photoelectric conversion systems. Examples of applicable photoelectric conversion systems include digital still cameras, digital camcorders, surveillance cameras, copiers, fax machines, mobile phones, vehicle-mounted cameras, and observation satellites. Additionally, camera modules equipped with an optical system such as a lens and an imaging device are also included in photoelectric conversion systems.
光電変換システムは、例えば、撮像システムSYSとして構成される。撮像システムSYSは、カメラや撮影機能を有する情報端末である。撮像装置ISは、撮像デバイスICとして構成された光電変換装置100を収容するパッケージPKGをさらに備えることもできる。パッケージPKGは、撮像デバイスICが固定された基体と、撮像デバイスICに対向する蓋体と、基体に設けられた端子と撮像デバイスICに設けられた端子とを接続する接続部材と、を含みうる。撮像装置ISは共通のパッケージPKGに複数の撮像デバイスICを並べて搭載することもできる。また、撮像装置ISは共通のパッケージPKGに撮像デバイスICと他の半導体デバイスICとを重ねて搭載することもできる。
The photoelectric conversion system is configured as, for example, an imaging system SYS. The imaging system SYS is an information terminal having a camera or imaging function. The imaging apparatus IS may further include a package PKG that houses the
撮像システムSYSは、撮像装置ISに結像する光学系OUを備え得る。また、撮像システムSYSは、撮像装置ISを制御する制御装置CU、撮像装置ISから得られた信号を処理する処理装置PU、撮像装置ISから得られた画像を表示する表示装置DUの少なくともいずれかを備え得る。また、撮像システムSYSは、撮像装置ISから得られた画像を記憶する記憶装置MUを備えてもよい。 The imaging system SYS may include an optical system OU that forms an image on the imaging device IS. The imaging system SYS may also include at least one of a control device CU that controls the imaging device IS, a processing device PU that processes signals obtained from the imaging device IS, and a display device DU that displays images obtained from the imaging device IS. The imaging system SYS may also include a memory device MU that stores images obtained from the imaging device IS.
図13(a)には、車載カメラに適用された光電変換システムの構成が例示されている。光電変換システム2300は、撮像装置2310として構成された光電変換装置100を有しうる。光電変換システム2300は、撮像装置2310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2312と、光電変換システム2300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)を算出する視差取得部2314を有する。また、光電変換システム2300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取得部2316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2318と、を有する。ここで、視差取得部2314や距離取得部2316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2318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。
FIG. 13(a) illustrates an example of the configuration of a photoelectric conversion system applied to an in-vehicle camera. The
光電変換システム2300は車両情報取得装置2320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、光電変換システム2300は、衝突判定部2318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部である制御ECU2330が接続されている。また、光電変換システム2300は、衝突判定部2318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2340とも接続されている。例えば、衝突判定部2318の判定結果として衝突可能性が高い場合、制御ECU2330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2340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ーに警告を行う。本実施形態では、車両の周囲、例えば前方又は後方を光電変換システム2300で撮像する。
The
図13(b)には、車両前方(撮像範囲2350)を撮像するように構成された光電変換システムが示されている。車両情報取得装置2320は、光電変換システム2300ないしは撮像装置2310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。
Figure 13 (b) shows a photoelectric conversion system configured to capture an image of the area in front of the vehicle (imaging range 2350). The vehicle
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。更に、光電変換システムは、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。 Although the above describes an example of control to prevent collisions with other vehicles, the system can also be applied to control of automatic driving to follow other vehicles, and control of automatic driving to avoid straying from lanes. Furthermore, the photoelectric conversion system is not limited to vehicles such as the vehicle itself, but can be applied to moving bodies (moving devices) such as ships, aircraft, and industrial robots. In addition, the system can be applied not only to moving bodies, but also to a wide range of equipment that uses object recognition, such as intelligent transport systems (ITS).
図14には、距離画像センサとして構成された光電変換システムの構成が例示されている。距離画像センサ400は、光学系407、光電変換装置408、画像処理回路404、モニタ405、およびメモリ406を備えて構成される。そして、距離画像センサ400は、光源装置409から被写体に向かって投光され、被写体の表面で反射された光(変調光やパルス光)を受光することにより、被写体までの距離に応じた距離画像を取得することができる。
Figure 14 illustrates an example of the configuration of a photoelectric conversion system configured as a distance image sensor. The
光学系407は、1枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの像光(入射光)を光電変換装置408に導き、光電変換装置408の受光面(センサ部)に結像させる。光電変換装置408としては、上述した各実施形態の光電変換装置が適用され、光電変換装置408から出力される受光信号から求められる距離を示す距離信号が画像処理回路404に供給される。
The optical system 407 is configured with one or more lenses, guides image light (incident light) from the subject to the photoelectric conversion device 408, and forms an image on the light receiving surface (sensor unit) of the photoelectric conversion device 408. The photoelectric conversion device of each of the above-mentioned embodiments is applied as the photoelectric conversion device 408, and a distance signal indicating the distance determined from the light receiving signal output from the photoelectric conversion device 408 is supplied to the
画像処理回路404は、光電変換装置408から供給された距離信号に基づいて距離画像を構築する画像処理を行う。そして、その画像処理により得られた距離画像(画像データ)は、モニタ405に供給されて表示されたり、メモリ406に供給されて記憶(記録)されたりする。このように構成されている距離画像センサ400では、上述した光電変換装置を適用することで、画素の特性向上に伴って、例えば、より正確な距離画像を取得することができる。
The
本明細書および図面は、以下の開示を含む。
(書類名) 特許請求の範囲
(項目1)
第1面および第2面を有する第1半導体層と、
前記第1半導体層に配置されたアバランシェフォトダイオードと、
前記第1半導体層との接触部分にショットキーバリアダイオードを形成するように前記第1面に接して配置された電極膜と、
前記第2面に接するように配置された第1配線構造と、を備え、
前記アバランシェフォトダイオードは、前記第2面と前記ショットキーバリアダイオードとの間に配置され、
外部からの光は、前記第1配線構造を通して前記第1半導体層に入射する、
ことを特徴とする光電変換装置。
(項目2)
前記アバランシェフォトダイオードは、第1導電型の第1半導体領域と、第2導電型の第2半導体領域とを含み、
前記第1配線構造は、前記第1半導体領域に電気的に接続された導電経路を含む、
をことを特徴とする項目1に記載の光電変換装置。
(項目3)
前記アバランシェフォトダイオードは、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間に配置された部分を含む前記第1導電型の第3半導体領域を更に含む、
ことを特徴とする項目2に記載の光電変換装置。
(項目4)
前記第3半導体領域は、前記第1半導体領域の側面を囲むように前記第2面と前記第2半導体領域との間に配置された部分を更に含む、
ことを特徴とする項目3に記載の光電変換装置。
(項目5)
前記導電経路は、前記第1配線構造の配線層に配置された導電パターンと、前記導電パターンと前記第1半導体領域とを電気的に接続するプラグとを含む、
ことを特徴とする項目4に記載の光電変換装置。
(項目6)
マイクロレンズを更に含み、
前記第1配線構造は、前記マイクロレンズと前記第2面との間に配置され、
前記導電経路は、前記マイクロレンズと前記第2面との間に配置された部分を含む、
ことを特徴とする項目5に記載の光電変換装置。
(項目7)
前記マイクロレンズを通して前記第1配線構造に入射する光の一部が前記導電経路の一部に入射する、
ことを特徴とする項目6に記載の光電変換装置。
(項目8)
前記第2半導体領域に電気的に接続され、前記第1面と前記第2面との間を前記第1面に直交する方向に延びた前記第2導電型の第4半導体領域を更に含み、
前記第4半導体領域を通して前記第2半導体領域に電位が与えられる、
ことを特徴とする項目3乃至7のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(項目9)
前記第4半導体領域は、前記第1半導体領域、前記第2半導体領域および前記第3半導体領域を取り囲むように配置されている、
ことを特徴とする項目8に記載の光電変換装置。
(項目10)
前記第2面と前記第4半導体領域との間に配置された前記第2導電型の第5半導体領域を更に含む、
ことを特徴とする項目9に記載の光電変換装置。
(項目11)
前記電極膜を取り囲むように前記第1面を覆うピニング膜を更に含む、
ことを特徴とする項目10に記載の光電変換装置。
(項目12)
支持部材と、
前記第1面と前記支持部材との間に配置された封止構造と、
を更に備えることを特徴とする項目1乃至11のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(項目13)
前記封止構造は、前記電極膜と前記支持部材との間に配置されたメタル層を含む、
ことを特徴とする項目12に記載の光電変換装置。
(項目14)
第2半導体層を更に備え、
前記第2半導体層と前記第2面との間に前記第1配線構造が配置されている、
ことを特徴とする項目1乃至13のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(項目15)
前記第1配線構造と前記第2半導体層との間に配置された第2配線構造を更に備える、
ことを特徴とする項目14に記載の光電変換装置。
(項目16)
前記アバランシェフォトダイオードから出力される信号を処理する信号処理部の少なくとも一部が前記第2半導体層に配置されている、
ことを特徴とする項目15に記載の光電変換装置。
(項目17)
前記アバランシェフォトダイオードから出力される信号を処理する信号処理部の少なくとも一部が前記第1半導体層に配置されている、
ことを特徴とする項目1乃至16のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(項目18)
前記アバランシェフォトダイオードから出力される信号を処理する信号処理部が前記第1半導体層および第2半導体層に分配して配置されている、
ことを特徴とする項目1乃至15のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(項目19)
前記第1面に沿った方向における前記電極膜の寸法は、前記第1面に沿った方向における前記第3半導体領域より大きい、
ことを特徴とする項目3に記載の光電変換装置。
(項目20)
前記第1面に沿った方向における前記電極膜の寸法は、前記第1面に沿った方向における前記第3半導体領域より小さい、
ことを特徴とする項目3に記載の光電変換装置。
(項目21)
前記電極膜は、前記第1面に接する接触面を有し、前記接触面は、凹凸を有する、
ことを特徴とする項目1乃至20のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(項目22)
項目1乃至21のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置が出力する信号を処理する信号処理部と、
を備えることを特徴とする光電変換システム。
The present specification and drawings include the following disclosure.
(Document title) Claims
(Item 1)
a first semiconductor layer having a first surface and a second surface;
an avalanche photodiode disposed on the first semiconductor layer;
an electrode film disposed in contact with the first surface so as to form a Schottky barrier diode at a contact portion with the first semiconductor layer;
a first wiring structure disposed in contact with the second surface,
the avalanche photodiode is disposed between the second surface and the Schottky barrier diode;
external light is incident on the first semiconductor layer through the first wiring structure;
A photoelectric conversion device comprising:
(Item 2)
the avalanche photodiode includes a first semiconductor region of a first conductivity type and a second semiconductor region of a second conductivity type;
the first wiring structure includes a conductive path electrically connected to the first semiconductor region;
2. The photoelectric conversion device according to
(Item 3)
the avalanche photodiode further includes a third semiconductor region of the first conductivity type including a portion disposed between the first semiconductor region and the second semiconductor region;
3. The photoelectric conversion device according to item 2.
(Item 4)
the third semiconductor region further includes a portion disposed between the second surface and the second semiconductor region so as to surround a side surface of the first semiconductor region;
4. The photoelectric conversion device according to item 3,
(Item 5)
the conductive path includes a conductive pattern disposed in a wiring layer of the first wiring structure, and a plug electrically connecting the conductive pattern and the first semiconductor region;
5. The photoelectric conversion device according to item 4,
(Item 6)
Further comprising a microlens,
the first wiring structure is disposed between the microlens and the second surface,
the conductive path includes a portion disposed between the microlens and the second surface.
6. The photoelectric conversion device according to item 5,
(Item 7)
A part of the light incident on the first wiring structure through the microlens is incident on a part of the conductive path.
7. The photoelectric conversion device according to item 6,
(Item 8)
a fourth semiconductor region of the second conductivity type electrically connected to the second semiconductor region and extending between the first surface and the second surface in a direction perpendicular to the first surface,
A potential is applied to the second semiconductor region through the fourth semiconductor region.
8. The photoelectric conversion device according to any one of items 3 to 7.
(Item 9)
the fourth semiconductor region is disposed so as to surround the first semiconductor region, the second semiconductor region, and the third semiconductor region;
9. The photoelectric conversion device according to item 8,
(Item 10)
a fifth semiconductor region of the second conductivity type disposed between the second surface and the fourth semiconductor region,
10. The photoelectric conversion device according to item 9,
(Item 11)
a pinning film covering the first surface so as to surround the electrode film;
11. The photoelectric conversion device according to item 10,
(Item 12)
A support member;
a sealing structure disposed between the first surface and the support member;
12. The photoelectric conversion device according to any one of
(Item 13)
the sealing structure includes a metal layer disposed between the electrode film and the support member;
13. The photoelectric conversion device according to
(Item 14)
Further comprising a second semiconductor layer,
the first wiring structure is disposed between the second semiconductor layer and the second surface;
14. The photoelectric conversion device according to any one of
(Item 15)
further comprising a second wiring structure disposed between the first wiring structure and the second semiconductor layer;
15. The photoelectric conversion device according to item 14,
(Item 16)
At least a part of a signal processing unit that processes a signal output from the avalanche photodiode is disposed in the second semiconductor layer.
16. The photoelectric conversion device according to item 15,
(Item 17)
At least a part of a signal processing unit that processes a signal output from the avalanche photodiode is disposed in the first semiconductor layer.
17. The photoelectric conversion device according to any one of
(Item 18)
a signal processing unit for processing a signal output from the avalanche photodiode is disposed in the first semiconductor layer and the second semiconductor layer in a distributed manner;
16. The photoelectric conversion device according to any one of
(Item 19)
a dimension of the electrode film in a direction along the first surface is larger than a dimension of the third semiconductor region in the direction along the first surface;
4. The photoelectric conversion device according to item 3,
(Item 20)
a dimension of the electrode film in a direction along the first surface is smaller than a dimension of the third semiconductor region in the direction along the first surface;
4. The photoelectric conversion device according to item 3,
(Item 21)
The electrode film has a contact surface in contact with the first surface, and the contact surface has projections and recesses.
21. The photoelectric conversion device according to any one of
(Item 22)
22. The photoelectric conversion device according to any one of
a signal processing unit that processes a signal output from the photoelectric conversion device;
A photoelectric conversion system comprising:
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to disclose the scope of the invention.
201:アバランシェフォトダイオード、221:ショットキーバリアダイオード
301:第1半導体層、302:第1配線構造、324:電極膜、303:第1面、304:第2面、305:第3面、306:第4面、307:第5面、308:第6面、311:第1導電型の第1半導体領域、312:第2導電型の第2半導体領域、313:第1導電型の第3半導体領域、314:第2導電型の第4半導体領域、315:第2導電型の第5半導体領域、
201: avalanche photodiode, 221: Schottky barrier diode, 301: first semiconductor layer, 302: first wiring structure, 324: electrode film, 303: first surface, 304: second surface, 305: third surface, 306: fourth surface, 307: fifth surface, 308: sixth surface, 311: first semiconductor region of first conductivity type, 312: second semiconductor region of second conductivity type, 313: third semiconductor region of first conductivity type, 314: fourth semiconductor region of second conductivity type, 315: fifth semiconductor region of second conductivity type,
Claims (22)
前記第1半導体層に配置されたアバランシェフォトダイオードと、
前記第1半導体層との接触部分にショットキーバリアダイオードを形成するように前記第1面に接して配置された電極膜と、
前記第2面に接するように配置された第1配線構造と、を備え、
前記アバランシェフォトダイオードは、前記第2面と前記ショットキーバリアダイオードとの間に配置され、
外部からの光は、前記第1配線構造を通して前記第1半導体層に入射する、
ことを特徴とする光電変換装置。 a first semiconductor layer having a first surface and a second surface;
an avalanche photodiode disposed on the first semiconductor layer;
an electrode film disposed in contact with the first surface so as to form a Schottky barrier diode at a contact portion with the first semiconductor layer;
a first wiring structure disposed in contact with the second surface,
the avalanche photodiode is disposed between the second surface and the Schottky barrier diode;
external light is incident on the first semiconductor layer through the first wiring structure;
A photoelectric conversion device comprising:
前記第1配線構造は、前記第1半導体領域に電気的に接続された導電経路を含む、
をことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 the avalanche photodiode includes a first semiconductor region of a first conductivity type and a second semiconductor region of a second conductivity type;
the first wiring structure includes a conductive path electrically connected to the first semiconductor region;
2. The photoelectric conversion device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。 the avalanche photodiode further includes a third semiconductor region of the first conductivity type including a portion disposed between the first semiconductor region and the second semiconductor region;
3. The photoelectric conversion device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の光電変換装置。 the third semiconductor region further includes a portion disposed between the second surface and the second semiconductor region so as to surround a side surface of the first semiconductor region;
4. The photoelectric conversion device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換装置。 the conductive path includes a conductive pattern disposed in a wiring layer of the first wiring structure, and a plug electrically connecting the conductive pattern and the first semiconductor region;
5. The photoelectric conversion device according to claim 4.
前記第1配線構造は、前記マイクロレンズと前記第2面との間に配置され、
前記導電経路は、前記マイクロレンズと前記第2面との間に配置された部分を含む、
ことを特徴とする請求項5に記載の光電変換装置。 Further comprising a microlens,
the first wiring structure is disposed between the microlens and the second surface,
the conductive path includes a portion disposed between the microlens and the second surface.
6. The photoelectric conversion device according to claim 5.
ことを特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 A part of the light incident on the first wiring structure through the microlens is incident on a part of the conductive path.
7. The photoelectric conversion device according to claim 6.
前記第4半導体領域を通して前記第2半導体領域に電位が与えられる、
ことを特徴とする請求項3に記載の光電変換装置。 a fourth semiconductor region of the second conductivity type electrically connected to the second semiconductor region and extending between the first surface and the second surface in a direction perpendicular to the first surface,
A potential is applied to the second semiconductor region through the fourth semiconductor region.
4. The photoelectric conversion device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項8に記載の光電変換装置。 the fourth semiconductor region is disposed so as to surround the first semiconductor region, the second semiconductor region, and the third semiconductor region;
9. The photoelectric conversion device according to claim 8.
ことを特徴とする請求項9に記載の光電変換装置。 a fifth semiconductor region of the second conductivity type disposed between the second surface and the fourth semiconductor region,
10. The photoelectric conversion device according to claim 9.
ことを特徴とする請求項10に記載の光電変換装置。 a pinning film covering the first surface so as to surround the electrode film;
The photoelectric conversion device according to claim 10 .
前記第1面と前記支持部材との間に配置された封止構造と、
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 A support member;
a sealing structure disposed between the first surface and the support member;
The photoelectric conversion device according to claim 1 , further comprising:
ことを特徴とする請求項12に記載の光電変換装置。 the sealing structure includes a metal layer disposed between the electrode film and the support member;
13. The photoelectric conversion device according to claim 12.
前記第2半導体層と前記第2面との間に前記第1配線構造が配置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 Further comprising a second semiconductor layer,
the first wiring structure is disposed between the second semiconductor layer and the second surface;
2. The photoelectric conversion device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項14に記載の光電変換装置。 further comprising a second wiring structure disposed between the first wiring structure and the second semiconductor layer;
15. The photoelectric conversion device according to claim 14.
ことを特徴とする請求項15に記載の光電変換装置。 At least a part of a signal processing unit that processes a signal output from the avalanche photodiode is disposed in the second semiconductor layer.
16. The photoelectric conversion device according to claim 15.
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 At least a part of a signal processing unit that processes a signal output from the avalanche photodiode is disposed in the first semiconductor layer.
2. The photoelectric conversion device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 a signal processing unit for processing a signal output from the avalanche photodiode is disposed in the first semiconductor layer and the second semiconductor layer in a distributed manner;
2. The photoelectric conversion device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項3に記載の光電変換装置。 a dimension of the electrode film in a direction along the first surface is larger than a dimension of the third semiconductor region in the direction along the first surface;
4. The photoelectric conversion device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項3に記載の光電変換装置。 a dimension of the electrode film in a direction along the first surface is smaller than a dimension of the third semiconductor region in the direction along the first surface;
4. The photoelectric conversion device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 The electrode film has a contact surface in contact with the first surface, and the contact surface has projections and recesses.
2. The photoelectric conversion device according to claim 1.
前記光電変換装置が出力する信号を処理する信号処理部と、
を備えることを特徴とする光電変換システム。 The photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 21,
a signal processing unit that processes a signal output from the photoelectric conversion device;
A photoelectric conversion system comprising:
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