光检测设备和光检测系统技术方案

提供了光检测设备和光检测系统。半导体基板具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。光电转换部分具有配置有不同导电类型的第一半导体区域和第二半导体区域的PN结。埋入部分被埋入半导体基板中并且包含电极和被定位在电极与半导体基板之间且与第二半导体区域接触的电介质构件。第二半导体区域被定位在比第一半导体区域深的位置中。埋入部分被定位为从第一表面延伸到比第一半导体区域深的位置。以在电极与第二半导体区域之间出现的反型层和第一半导体区域彼此接触的方式，电势被供应到第一半导体区域、第二半导体区域和电极。

Light detection equipment and optical detection system

Light detection equipment and light detection system are provided. The semiconductor substrate has a first surface and a second surface relative to the first surface. The photoelectric conversion section has the PN junction with the first semiconductor region with different conductive types and the second semiconductor region. The embedded part is embedded in the semiconductor substrate and contains electrodes and dielectric components positioned between the electrodes and the semiconductor substrate and contacted with the second semiconductor region. The second semiconductor region is located in a position deeper than the first semiconductor region. The burying part is positioned to extend from the first surface to a deeper position than the first semiconductor region. The electric potential is supplied to the first semiconductor region, the second semiconductor region and the electrode by contacting each other between the reverse electrode layer and the first semiconductor region between the electrode and the second semiconductor region.

【技术实现步骤摘要】
光检测设备和光检测系统
实施例的多个方面一般涉及各自被配置为执行光电转换的光检测设备和光检测系统。
技术介绍
迄今为止，已知存在能够通过使用雪崩(电子雪崩)倍增而以单个光子的水平检测弱光的光检测设备。日本专利申请公开No.2014-225647讨论了具有单个光子雪崩二极管(SPAD)的像素，其中，从单个光子生成的光载流子在构造光电转换部分的半导体区域的PN结区域中触发雪崩放大。此外，在日本专利申请公开No.2014-225647中讨论的SPAD具有其中光电转换部分和淬灭电路(quenchingcircuit)彼此隔离的深沟槽隔离(deeptrenchisolation)(DTI)结构，并因此可以在布置各自被小型化的多个像素的情况下防止像素之间的泄漏电流。在日本专利申请公开No.2014-225647中讨论的SPAD在半导体基板的表面附近具有充当用于检测电荷的区域的PN结区域。在光入射于其上时在半导体基板的深部中生成的电荷由于扩散而移动到PN结区域。因此，与在半导体基板的表面上生成的电荷相比，在半导体基板的深部中生成的电荷从电荷生成到引起向PN结区域移动可能需要更长的时间。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种光检测设备，其特征在于，该光检测设备包括：半导体基板，具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；光电转换部分，具有配置有第一半导体区域和导电类型与第一半导体区域的导电类型不同的第二半导体区域的PN结；埋入部分，埋入半导体基板中并且包含电极和被定位在电极与半导体基板之间且与第二半导体区域接触的电介质构件，其中，第二半导体区域被定位在关于第一表面比第一半导体区域深的位置中，其中，埋入部分被定位为从第一表面延伸到关于第一表面比第一半导体区域深的位置，以及其中，以在电极与第二半导体区域之间出现的反型层和第一半导体区域彼此接触的方式，电势被供应到第一半导体区域、第二半导体区域和电极。

【技术特征摘要】
2016.07.29 JP 2016-150330;2016.07.29 JP 2016-150331.一种光检测设备，其特征在于，该光检测设备包括：半导体基板，具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；光电转换部分，具有配置有第一半导体区域和导电类型与第一半导体区域的导电类型不同的第二半导体区域的PN结；埋入部分，埋入半导体基板中并且包含电极和被定位在电极与半导体基板之间且与第二半导体区域接触的电介质构件，其中，第二半导体区域被定位在关于第一表面比第一半导体区域深的位置中，其中，埋入部分被定位为从第一表面延伸到关于第一表面比第一半导体区域深的位置，以及其中，以在电极与第二半导体区域之间出现的反型层和第一半导体区域彼此接触的方式，电势被供应到第一半导体区域、第二半导体区域和电极。2.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，第一半导体区域和电介质构件的第一部分彼此接触，以及其中，第二半导体区域和电介质构件的第二部分彼此接触。3.根据权利要求2所述的光检测设备，其中，当通过光电转换部分生成的信号电荷是电子时，等于或高于供应到第二半导体区域的电势的电势被供应到电极，并且，当信号电荷是空穴时，等于或低于供应到第二半导体区域的电势的电势被供应到电极。4.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，用于向第一半导体区域供应电势的接触插头与第一半导体区域连接。5.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，供应到第一半导体区域的电势与供应到第二半导体区域的电势之间的电势差是6V或更高。6.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，供应到第一半导体区域的电势与供应到第二半导体区域的电势之间的电势差被配置为变得高于击穿电压。7.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，供应到第一半导体区域的电势与供应到第二半导体区域的电势之间的电势差被配置为变得等于或低于击穿电压。8.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，第一半导体区域与电介质构件之间的距离是0.1μm或更小。9.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，光电转换部分构造雪崩二极管。10.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，埋入部分被定位为延伸到比由PN结形成的耗尽层区域深的位置。11.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，埋入部分具有：底部，被定位在关于第一表面最深的位置处，侧表面，与第二半导体区域接触；和端部，与底部和侧表面连接，以及其中，底部和端部与导电类型与第一半导体区域的导电类型相同的第三半导体区域接触。12.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，埋入部分被定位为从第一表面延伸到第二表面。13.根据权利要求1所述的光检测设备，其中，第二半导体区域包含：第一区域，是具有第一杂质浓度的区域；第二区域，是被定位在关于第一表面比第一区域深的位置处并具有比第一杂质浓度低的第二杂质浓度的区域；以及第三区域，是被定位在关于第一表面比第一区域和第二区域深的位置处并具有比第一杂质浓度和第二杂质...

【专利技术属性】
技术研发人员：森本和浩，池田一，岩田旬史，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP