本公開(kai)涉及一種光檢測裝置。

背景技術：

1、光(guang)(guang)(guang)檢測(ce)裝置(zhi)被提供以通(tong)過將入射光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉換為信(xin)號電(dian)荷來檢測(ce)光(guang)(guang)(guang)。光(guang)(guang)(guang)檢測(ce)裝置(zhi)用作例(li)如成像(xiang)(xiang)裝置(zhi)。用作成像(xiang)(xiang)裝置(zhi)的光(guang)(guang)(guang)檢測(ce)裝置(zhi)包括(kuo)設置(zhi)在半導體層中的光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉換區域和浮動擴散(san)(以下記載為“fd”)區域以及當施加預定電(dian)壓時(shi)將信(xin)號電(dian)荷從光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉換區域傳輸(shu)到fd區域的傳輸(shu)柵電(dian)極(ji)。

2、在傳統的光檢測裝置中，光電轉(zhuan)換區(qu)域(yu)和fd區(qu)域(yu)平坦地(di)設置在半(ban)導體層的一(yi)個(ge)主面(mian)側的表層內。在半(ban)導體層中的一(yi)個(ge)主面(mian)上，在光電轉(zhuan)換區(qu)域(yu)和fd區(qu)域(yu)之間設置傳輸柵(zha)電極。

3、近年來，提(ti)供(gong)了一種光檢測裝置，包(bao)括：設置在半(ban)導(dao)體層的(de)(de)表層中的(de)(de)fd區(qu)(qu)域；設置在半(ban)導(dao)體層中的(de)(de)比(bi)fd區(qu)(qu)域更深的(de)(de)位置處的(de)(de)光電轉換(huan)區(qu)(qu)域；和(he)在半(ban)導(dao)體層的(de)(de)深度方向(xiang)上從一個主(zhu)面朝(chao)向(xiang)光電轉換(huan)區(qu)(qu)域延伸的(de)(de)縱型柵極(例如，參見專(zhuan)利文獻1)。

4、在包括縱(zong)型柵極的(de)光檢測裝(zhuang)置(zhi)中，光電(dian)轉換區域和fd區域在半(ban)導體層的(de)深度方向上配置(zhi)，這有助于(yu)實現飽和信號電(dian)荷量和傳(chuan)輸特性這兩者，并且可(ke)以使裝(zhuang)置(zhi)小(xiao)型化。

5、引用文獻列表

6、專利文獻

7、專(zhuan)利(li)文獻(xian)1：jp??a

技術實現思路

1、技術問題

2、在(zai)包(bao)括縱(zong)型(xing)柵(zha)極(ji)的(de)光(guang)(guang)檢測(ce)裝置中，通過擴大縱(zong)型(xing)柵(zha)極(ji)的(de)直徑(jing)來提高(gao)來自光(guang)(guang)電(dian)(dian)轉換區(qu)域(yu)(yu)的(de)信號電(dian)(dian)荷的(de)傳輸效率。當縱(zong)型(xing)柵(zha)極(ji)與(yu)諸如(ru)fd區(qu)域(yu)(yu)和接地區(qu)域(yu)(yu)等雜質擴散(san)區(qu)域(yu)(yu)之間的(de)距離由(you)于直徑(jing)的(de)擴大而縮短時，產(chan)生(sheng)強電(dian)(dian)場而引起與(yu)入射(she)光(guang)(guang)無關的(de)暗(an)電(dian)(dian)流，這導致在(zai)檢測(ce)結果(guo)中出現白(bai)點。

3、因(yin)此，本公開提出(chu)了一種在(zai)提高(gao)信號電荷(he)的傳(chuan)輸(shu)效率的同時(shi)能夠抑制白點的發生的光檢測(ce)裝置。

4、問題的解決方案

5、根據本公(gong)開的光(guang)(guang)檢(jian)測(ce)裝置(zhi)(zhi)包括光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)換區(qu)(qu)域(yu)(yu)、浮(fu)動(dong)擴散(san)區(qu)(qu)域(yu)(yu)、接(jie)地(di)區(qu)(qu)域(yu)(yu)和(he)縱型柵極。所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)換區(qu)(qu)域(yu)(yu)設(she)置(zhi)(zhi)在(zai)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)層(ceng)中(zhong)，并(bing)且將入射光(guang)(guang)轉(zhuan)換為(wei)信號(hao)電(dian)荷。所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)浮(fu)動(dong)擴散(san)區(qu)(qu)域(yu)(yu)設(she)置(zhi)(zhi)在(zai)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)層(ceng)中(zhong)，并(bing)且保持從所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)換區(qu)(qu)域(yu)(yu)傳輸的信號(hao)電(dian)荷。所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)接(jie)地(di)區(qu)(qu)域(yu)(yu)設(she)置(zhi)(zhi)在(zai)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)層(ceng)中(zhong)，并(bing)且連接(jie)到接(jie)地(di)。所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)縱型柵極配(pei)置(zhi)(zhi)在(zai)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)浮(fu)動(dong)擴散(san)區(qu)(qu)域(yu)(yu)和(he)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)接(jie)地(di)區(qu)(qu)域(yu)(yu)之間，在(zai)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)層(ceng)的深度方(fang)向(xiang)上(shang)從所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)層(ceng)的主(zhu)面(mian)(mian)朝向(xiang)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)電(dian)轉(zhuan)換區(qu)(qu)域(yu)(yu)延伸，并(bing)且被(bei)配(pei)置(zhi)(zhi)為(wei)使得長面(mian)(mian)面(mian)(mian)對所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)浮(fu)動(dong)擴散(san)區(qu)(qu)域(yu)(yu)。

技術特征：

1.一(yi)種光(guang)檢測裝置(zhi)，包括(kuo)：

2.根據權利(li)要求1所述的光檢測裝(zhuang)置，

3.根(gen)據權利要求1所(suo)述的(de)光檢(jian)測裝置，

4.根據權利要(yao)求(qiu)1所述的光檢測裝置，

5.根據(ju)權(quan)利要求1所述的光檢測裝置，

6.根據權利要求1所述的光檢測裝置，

7.根據(ju)權(quan)利要求1所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)(de)光檢測裝置，還(huan)包括傳輸(shu)(shu)柵(zha)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)，所(suo)(suo)述(shu)傳輸(shu)(shu)柵(zha)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)層疊在(zai)所(suo)(suo)述(shu)縱(zong)型(xing)柵(zha)極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)在(zai)所(suo)(suo)述(shu)主(zhu)面上(shang)的(de)(de)(de)端(duan)面上(shang)，并且(qie)平行于所(suo)(suo)述(shu)主(zhu)面的(de)(de)(de)截面的(de)(de)(de)面積(ji)(ji)大(da)于所(suo)(suo)述(shu)縱(zong)型(xing)柵(zha)極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)平行于所(suo)(suo)述(shu)主(zhu)面的(de)(de)(de)截面的(de)(de)(de)面積(ji)(ji)。

8.根據(ju)權利(li)要求1所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)的(de)(de)光(guang)檢測裝置，還(huan)包括傳(chuan)(chuan)輸柵(zha)電極(ji)(ji)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)傳(chuan)(chuan)輸柵(zha)電極(ji)(ji)層疊在所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)縱(zong)型(xing)柵(zha)極(ji)(ji)的(de)(de)在所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)主(zhu)面(mian)(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)端面(mian)(mian)(mian)上(shang)，并且平行于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)主(zhu)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)截(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)面(mian)(mian)(mian)積(ji)等于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)縱(zong)型(xing)柵(zha)極(ji)(ji)的(de)(de)平行于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)主(zhu)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)截(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)面(mian)(mian)(mian)積(ji)。

技術總結
根據本公開的光檢測裝置(1)包括光電轉換區域(3)、浮動擴散區域(4)、接地區域(5)和縱型柵極(6)。所述光電轉換區域(3)設置在半導體層(2)中，并且將入射光轉換為信號電荷。所述浮動擴散區域(4)設置在所述半導體層(2)中，并且保持從所述光電轉換區域(3)傳輸的信號電荷。所述接地區域(5)設置在所述半導體層(2)中，并且連接到接地。所述縱型柵極(6)設置在所述浮動擴散區域(4)和所述接地區域(5)之間，在所述半導體層(2)的深度方向上從所述半導體層(2)的主面朝向所述光電轉換區域(3)延伸，并且被配置為使得長面面對所述浮動擴散區域(4)。

技術研發人員：福井僚
受保護的技術使用者：索尼半導體解決方案公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19