CN109937485B - 光检测装置 - Google Patents

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Abstract

光检测装置包括：具有彼此相对的第一主面和第二主面的半导体基板；和在厚度方向上贯通半导体基板的多个贯通电极。半导体基板具有以盖革模式工作的多个雪崩光电二极管。多个贯通电极与对应的雪崩光电二极管电连接。半导体基板包括：至少在第一方向上排列有多个雪崩光电二极管的第一区域；和二维排列有多个贯通电极的第二区域。第一区域和第二区域，从与第一主面正交的方向看在与第一方向正交的第二方向上排列。

Description

光检测装置
技术领域
本发明涉及光检测装置。
背景技术
已知一种光检测装置，其包括：具有彼此相对的第一主面和第二主面的半导体基板；和在厚度方向上贯通半导体基板的多个贯通电极(例如参照专利文献1)。半导体基板具有以盖革模式工作的多个雪崩光电二极管。多个贯通电极与对应的雪崩光电二极管电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-89919号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的一个方式的目的在于提供一种在确保光检测精度的同时提高光检测的分辨率的光检测装置。
解决课题的技术手段
本发明人调查研究的结果，新发现了如下所述的事实。
在具有多个像素的光检测装置中，为了提高光检测的分辨率，考虑缩小各像素的大小并且使像素间的节距变窄。像素的大小越小，各像素的光灵敏度越低。因此，当像素间的节距变窄时，光检测精度有可能降低。难以兼顾光检测精度的确保和光检测分辨率的提高。
为了确保光灵敏度，各像素包括以盖革模式工作的雪崩光电二极管。以盖革模式工作的雪崩光电二极管，由于施加了击穿电压以上的反向电压，所以具有比像素大小相同的一般光电二极管高得多的光灵敏度。
在为了从雪崩光电二极管读取信号而使用贯通电极的情况下，在半导体基板上需要按每个像素设置的贯通电极的配置区域，所以像素间的节距受到限制。因此，光检测的分辨率难以提高。在为了从雪崩光电二极管读取信号而使用接合线的情况下，当像素间的节距较小时，有可能发生以下问题。因线配置的物理制约和线间的寄生电容的产生等，有可能导致时间响应性降低并且产生噪音。时间响应性的降低和噪音的产生，导致光检测精度的下降。
本发明人对于在确保光检测精度的同时提高光检测的分辨率的结构进行了锐意研究。
本发明人研究出以下结构。半导体基板包括：多个雪崩光电二极管至少在第一方向上排列的第一区域；和多个贯通电极二维排列的第二区域。第一区域和第二区域，从与第一主面正交的方向看在与第一方向正交的第二方向上排列。
在上述结构中，由于第一区域和第二区域分别设置，所以不考虑贯通电极的配置区域就能够使由雪崩光电二极管构成的像素间的节距变窄。通过像素间的节距变窄，光检测的分辨率提高。由于各像素包括雪崩光电二极管并且来自各雪崩光电二极管的信号读取使用贯通电极，所以在确保光灵敏度的同时，能够实现时间响应性的确保和噪音的产生的抑制。因此，在上述结构中，能够确保光检测精度，同时提高光检测的分辨率。
本发明的一个方式是一种光检测装置，其包括：半导体基板；和在厚度方向上贯通半导体基板的多个贯通电极。半导体基板具有彼此相对的第一主面和第二主面，并且具有以盖革模式工作的多个雪崩光电二极管。多个贯通电极与多个雪崩光电二极管中的对应的雪崩光电二极管电连接。半导体基板包括：至少在第一方向上排列有多个雪崩光电二极管的第一区域；和二维排列有多个贯通电极的第二区域。第一区域和第二区域，从与第一主面正交的方向看在与第一方向正交的第二方向上排列。
本发明的一个方式的光检测装置中，半导体基板具有第一区域和第二区域，第一区域和第二区域在与第一方向正交的第二方向上排列。因此，在本发明的一个方式中，能够确保光检测精度，同时提高光检测的分辨率。
在本发明的一个方式的光检测装置中，第一方向上的位置彼此不同的、多个雪崩光电二极管中的各雪崩光电二极管，可以与不同的贯通电极电连接。在这种情况下，按在第一方向上排列的每个雪崩光电二极管设置有贯通电极。因此，第一方向上的雪崩光电二极管的节距变窄，由此能够进一步提高第一方向上的光检测的分辨率。
在本发明的一个方式的光检测装置中，第一区域可以呈以第一方向为长边方向的矩形形状。多个雪崩光电二极管可以在第一区域二维排列。在这种情况下，各像素在第二方向上扩展，所以各像素的光灵敏度提高。因此，在本方式中，第一方向上的光检测的分辨率进一步提高。
在本发明的一个方式的光检测装置中，多个雪崩光电二极管可以构成在第一方向上排列成一列的多个像素。同一像素中包含的多个雪崩光电二极管，与同一贯通电极电连接。
在本发明的一个方式的光检测装置中，多个雪崩光电二极管可以在第一方向上排列成一列。在这种情况下，在与第一方向正交的方向上没有配置多个雪崩光电二极管，所以能够抑制背景光的受光。因此，在本方式中，背景光的受光导致的暗计数率(dark countrate)减少，所以容易确保光检测精度。
在本发明的一个方式的光检测装置中，可以在半导体基板上形成有配置有多个贯通电极的多个贯通孔。雪崩光电二极管的节距，可以比第一主面上的贯通孔的开口的直径小。在这种情况下，由于雪崩光电二极管的节距比贯通孔的开口的直径小，所以在本方式中，光检测的分辨率提高。
在本发明的一个方式的光检测装置中，第二区域可以包括在第二方向上分开的第三区域和第四区域。第一区域位于第三区域与第四区域之间。多个贯通电极可以包括：位于第三区域的多个第一贯通电极和位于第四区域的多个第二贯通电极。在这种情况下，第二区域被分为位于第一区域的第二方向上的两侧的第三区域和第四区域，所以与第二区域没有被分为第三区域和第四区域的结构相比，将贯通电极和雪崩光电二极管连接的配线的配置密度较小。因此，即使在像素间的节距进一步变窄的情况下，也能够抑制配线间的寄生电容的产生。因此，在本方式中，能够确保光检测精度，同时进一步提高光检测的分辨率。
在本发明一个方式的光检测装置中，多个第一贯通电极，从与第一主面正交的方向看，可以排列成第一方向为行方向且第二方向为列方向的行列状。多个第二贯通电极，从与第一主面正交的方向看，可以排列成第一方向为行方向且第二方向为列方向的行列状。多个第一贯通电极的列与多个第二贯通电极的列，可以位于同一直线上。在这种情况下，由于第三区域中的第一贯通电极的列与第四区域中的第二贯通电极的列没有偏移，所以容易形成配置有贯通电极的贯通孔。因此，在本方式中，容易实现在确保光检测精度的同时提高光检测的分辨率的光检测装置。
在本发明的一个方式的光检测装置中，第一区域可以包括在第一方向上相邻的第五区域和第六区域。多个雪崩光电二极管可以包括：位于第五区域的多个第一雪崩光电二极管和位于第六区域的多个第二雪崩光电二极管。排列在同一直线上的多个第一贯通电极和多个第二贯通电极，可以分别与多个第一雪崩光电二极管和多个第二雪崩光电二极管电连接。在第一方向上越靠近第一区域的一端的第一雪崩光电二极管，可以越是与远离第一区域的第一贯通电极电连接，在第一方向上越靠近一端的第二雪崩光电二极管，可以越是与靠近第一区域的第二贯通电极电连接。在相邻的两个雪崩光电二极管之间，雪崩光电二极管与贯通电极之间的配线长度之差小的情况下，与上述配线长度之差大的情况相比，相邻的雪崩光电二极管之间的信号读取时间的偏差较小。在本方式中，上述配线长度之差较小，因此，即使在例如从位于最靠第一区域的一端的雪崩光电二极管起依次读取信号的情况下，在第一方向上相邻的两个雪崩光电二极管之间的信号读取的时间偏差也小。在第一方向上从雪崩光电二极管依次读取信号的情况下，容易进行光检测装置的后段的信号的处理。
在本发明的一个方式的光检测装置中，与第一贯通电极电连接的雪崩光电二极管和与第二贯通电极电连接的雪崩光电二极管，可以在第一方向上交替排列。在这种情况下，由于将雪崩光电二极管和贯通电极连接的配线的第一方向上的间隔变宽，所以配线的配置密度变小。因此，即使在像素间的节距进一步变小的情况下，也能够抑制配线间的寄生电容的产生。其结果，根据本方式，能够提供在确保光检测精度的同时进一步提高光检测的分辨率的光检测装置。
在本发明一个方式的光检测装置中，多个第一贯通电极，从与第一主面正交的方向看，可以排列成第一方向为行方向且第二方向为列方向的行列状。多个第二贯通电极，从与第一主面正交的方向看，可以排列成第一方向为行方向且第二方向为列方向的行列状。第一区域可以包括在第一方向上相邻的第五区域和第六区域。多个雪崩光电二极管可以包括：位于第五区域的多个第一雪崩光电二极管和位于第六区域的多个第二雪崩光电二极管。多个第一雪崩光电二极管可以分别与在列方向上排列的多个第一贯通电极电连接，并且在第一方向上越靠近第一区域的一端的第一雪崩光电二极管，可以越是与远离第一区域的第一贯通电极电连接。多个第二雪崩光电二极管可以分别与在列方向上排列的多个第二贯通电极电连接，并且在第一方向上越靠近一端的第二雪崩光电二极管，可以越是与远离第一区域的第二贯通电极电连接。在这种情况下，第一雪崩光电二极管与第一贯通电极之间的配线长度的、与第一雪崩光电二极管的第一方向上的位置对应的变化，跟第二雪崩光电二极管与第二贯通电极之间的配线长度的、与第二雪崩光电二极管的第一方向上的位置对应的变化相同。
本发明的一个方式的光检测装置，可以还包括直线状的多个第一配线和直线状的多个第二配线。多个第一配线将多个第一贯通电极与对应的雪崩光电二极管电连接。多个第二配线将多个第二贯通电极与对应的雪崩光电二极管电连接。在多个第一贯通电极的第一方向上的节距和多个第二贯通电极的第一方向上的节距为规定值的情况下，多个雪崩光电二极管的第一方向上的节距可以为规定值的1/2以下。与第一贯通电极电连接的雪崩光电二极管和与第二贯通电极电连接的雪崩光电二极管，可以交替排列。在这种情况下，由于第一配线的第一方向上的间隔变宽并且第二配线的第一方向上的间隔变宽，所以第一配线和第二配线的各配置密度变小。因此，即使在像素间的节距进一步变小的情况下，也能够抑制相邻配线间的寄生电容的产生。其结果，根据本方式，能够提供在确保光检测精度的同时进一步提高光检测的分辨率的光检测装置。
本发明的一个方式的光检测装置，还可以包括将多个贯通电极与多个雪崩光电二极管连接的多个配线。多个配线的长度可以是同等的。在这种情况下，多个雪崩光电二极管间的信号读取时间的偏差极小。因此，在本方式中，容易进行光检测装置的后段的信号的处理。
本发明的一个方式的光检测装置，可以还包括与半导体基板的第二主面相对的搭载基板和多个凸点电极。搭载基板可以通过对应的凸点电极与多个贯通电极电连接。在本方式中，与例如利用接合线将搭载基板和多个贯通电极电连接的结构相比，时间响应性提高，并且减少噪声的产生。因此，在本方式中，容易确保光检测精度。
本发明的一个方式的光检测装置，可以还包括与半导体基板的第二主面相对的搭载基板。搭载基板可以具有多个灭弧电路。多个雪崩光电二极管可以与对应的灭弧电路电连接。在本方式中，由于灭弧电路配置于搭载基板，所以与灭弧电路配置于半导体基板的结构相比，配置有配线的区域较大，配线的配置密度较小。因此，即使在像素间的节距进一步变小的情况下，也能够抑制相邻配线间的寄生电容的产生。其结果，根据本方式，能够提供在确保光检测精度的同时进一步提高光检测的分辨率的光检测装置。
发明的效果
本发明的一个方式能够提供一种在确保光检测精度的同时提高光检测的分辨率的光检测装置。
附图说明
图1是表示一个实施方式的光检测装置的概略立体图。
图2是半导体光检测元件的概略平面图。
图3是用于说明半导体光检测元件的截面结构的图。
图4是搭载基板的概略平面图。
图5是光检测装置的电路图。
图6是表示半导体光检测元件的变形例的概略平面图。
图7是表示半导体光检测元件的变形例的概略平面图。
图8是表示半导体光检测元件的变形例的概略平面图。
图9是表示半导体光检测元件的变形例的概略平面图。
图10是表示半导体光检测元件的变形例的概略平面图。
图11是本实施方式的变形例的光检测装置的电路图。
图12是本实施方式的变形例的光检测装置的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。还有，在说明中，在相同要素或者具有相同功能的要素上使用相同符号，省略重复的说明。
首先，参照图1～图4，对本实施方式的光检测装置1的结构进行说明。图1是表示本实施方式的光检测装置的概略立体图。图2是半导体光检测元件的概略平面图。图3是用于说明半导体光检测元件的截面结构的图。图4是搭载基板的概略平面图。
光检测装置1如图1所示，包括：半导体光检测元件10、搭载基板20、和玻璃基板30。搭载基板20与半导体光检测元件10相对。玻璃基板30与半导体光检测元件10相对。半导体光检测元件10配置在搭载基板20与玻璃基板30之间。与半导体光检测元件10、搭载基板20、和玻璃基板30的各主面平行的面为XY轴平面，并且与各主面正交的方向为Z轴方向。
半导体光检测元件10具有俯视时呈矩形形状的半导体基板50。半导体基板50由Si构成，是N型半导体基板。半导体基板50具有彼此相对的主面1Na和主面1Nb。
玻璃基板30具有彼此相对的主面30a和主面30b。玻璃基板30俯视时呈矩形形状。主面30b与半导体基板50的主面1Na相对。主面30a和主面30b是平坦的。玻璃基板30和半导体光检测元件10利用光学粘接剂OA光学连接。玻璃基板30也可以直接形成在半导体光检测元件10上。
也可以在玻璃基板30的主面30a上光学地连接有闪烁器(省略图示)。在这种情况下，闪烁器利用光学粘接剂连接到主面30a上。来自闪烁器的闪烁光，通过玻璃基板30，入射到半导体光检测元件10。
搭载基板20具有彼此相对的主面20a和主面20b。搭载基板20俯视时呈矩形形状。主面20a与半导体基板50的主面1Nb相对。搭载基板20包括配置于主面20a的多个电极。
半导体基板50的侧面1Nc、玻璃基板30的侧面30c和搭载基板20的侧面20c被设为同一面。即，俯视时，半导体基板50的外缘、玻璃基板30的外缘、搭载基板20的外缘是一致的。半导体基板50的外缘、玻璃基板30的外缘、搭载基板20的外缘也可以不一致。例如，俯视时，搭载基板20的面积可以比半导体基板50和玻璃基板30的各面积大。在这种情况下，搭载基板20的侧面20c位于比半导体基板50的侧面1Nc和玻璃基板30的侧面30c更靠XY轴平面方向的外侧。
接着，参照图2，对半导体光检测元件10的结构进行说明。图2是从与半导体基板50的主面1Na正交的方向(Z轴方向)看半导体光检测元件10的图。
半导体光检测元件10如图2所示，包括多个雪崩光电二极管APD、多个贯通电极TE和多个配线F。各雪崩光电二极管APD以盖革模式工作。多个贯通电极TE与对应的雪崩光电二极管APD电连接。多个配线F将彼此对应的雪崩光电二极管APD和贯通电极TE电连接。各配线F配置于主面1Na。各配线F经由绝缘层L1形成在主面1Na上。
各雪崩光电二极管APD具有一个受光区域S。本实施方式中，各雪崩光电二极管APD的受光区域S构成半导体光检测元件10的一个像素U。各雪崩光电二极管APD的受光区域S，以一对一的关系与贯通电极TE电连接。按每个雪崩光电二极管APD配置有贯通电极TE。本实施方式中，受光区域S从Z轴方向看呈大致正方形形状。出于确保受光面积的观点，受光区域S可以为以X轴方向为长边方向的矩形形状或椭圆形状。受光区域S1是与入射光相应地产生电荷的电荷产生区域(光感应区域)。即，受光区域S1是光检测区域。
半导体基板50具有第一区域α和第二区域β。第一区域α和第二区域β从Z轴方向看在与Y轴方向正交的X轴方向上排列。在第一区域α中，多个雪崩光电二极管APD至少排列在Y轴方向上。在本实施方式中，多个雪崩光电二极管APD仅排列在Y轴方向上。在第二区域β中，多个贯通电极TE二维地排列。
第二区域β包括区域β1和区域β2。区域β1和区域β2在X轴方向分开。第一区域α位于区域β1与区域β2之间。在X轴方向上，以区域β1、第一区域α、区域β2的顺序排列。第一区域α、区域β1和区域β都是以Y轴方向为长边方向的矩形形状。在区域β1和区域β2不配置雪崩光电二极管APD。
在半导体基板50的第二区域β形成有在Z轴方向上贯通半导体基板50的多个贯通孔TH。在本实施方式中，在区域β1形成有多个贯通孔TH，并且在区域β2形成有多个贯通孔TH。Z轴方向是半导体基板50的厚度方向。多个贯通电极TE配置于对应的贯通孔TH。多个贯通电极TE包括：位于区域β1的多个贯通电极TE1和位于区域β2的多个贯通电极TE2。贯通孔TH的开口从Z轴方向看是圆形形状。贯通孔TH的与XY轴平面平行的截面上的开口，也是圆形形状。主面1Na上的贯通孔TH的开口的直径D例如为30μm。贯通孔TH的开口的形状也可以不是圆形形状，而是多边形形状。
多个贯通电极TE(多个贯通孔TH的开口的中心)，在区域β1和区域β2的各个上从Z轴方向看行列状地排列。即，多个贯通电极TE1从Z轴方向看行列状地排列，并且多个贯通电极TE2从Z轴方向看行列状地排列。本实施方式中，贯通电极TE的行方向上的节距WE1与贯通电极TE的列方向上的节距WE2相同。各节距WE1、节距WE2例如为100μm。行方向是Y轴方向，列方向是X轴方向。
排列有多个贯通电极TE1(贯通孔TH)的列与排列有多个贯通电极TE2(贯通孔TH)的列，位于同一直线上。多个贯通电极TE2(贯通孔TH)位于多个贯通电极TE1(贯通孔TH)形成的列的延长上。
雪崩光电二极管APD的Y轴方向上的节距WA，比贯通孔TH的开口的直径D小。在贯通孔TH的开口的形状为多边形形状的情况下，节距WA比该多边形形状的内切圆的直径小。节距WA例如为12.5μm。多个雪崩光电二极管APD在第一区域α中从Z轴方向看在Y轴方向上排列成一列。即，多个雪崩光电二极管APD在Y轴方向上一维排列。
Y轴方向上的位置彼此不同的各雪崩光电二极管APD，与不同的贯通电极TE(TE1或TE2)电连接。多个雪崩光电二极管APD分别与Y轴方向上的位置相应地，与不同的贯通电极TE(TE1或TE2)电连接。
多个雪崩光电二极管APD包括：多个雪崩光电二极管APD1和多个雪崩光电二极管APD2。第一区域α包括Y轴方向上相邻的区域α1和区域α2。多个雪崩光电二极管APD1位于区域α1。多个雪崩光电二极管APD2位于区域α2。本实施方式中，第一区域α包括多个区域α1和多个区域α2。多个区域α1和多个区域α2在Y轴方向上交替存在。位于一个区域α1的多个雪崩光电二极管APD1，构成一个雪崩光电二极管组A1。位于一个区域α2的多个雪崩光电二极管APD2，构成一个雪崩光电二极管组A2。雪崩光电二极管组A1和雪崩光电二极管组A2在Y轴方向相邻。本实施方式中，多个雪崩光电二极管组A1和多个雪崩光电二极管组A2，在Y轴方向上交替存在。多个雪崩光电二极管APD1与对应的贯通电极TE1电连接。多个雪崩光电二极管APD2与对应的贯通电极TE2电连接。排列在同一直线上的多个贯通电极TE1和多个贯通电极TE2，分别与位于一个区域α1的多个雪崩光电二极管APD1和位于一个区域α2的多个雪崩光电二极管APD2电连接。本实施方式中，位于一个区域α1的雪崩光电二极管APD1的个数为“4”，位于一个区域α2的雪崩光电二极管APD2的个数为“4”。位于一个区域α1的雪崩光电二极管APD1的个数与位于一个区域α2的雪崩光电二极管APD2的个数相同。
在着眼于一个雪崩光电二极管组A1(一个区域α1)的情况下，越靠近Y轴方向上的第一区域α的一端的雪崩光电二极管APD1，越是与远离第一区域α(区域α1)的贯通电极TE(TE1)电连接。即，在着眼于一个雪崩光电二极管组A1的情况下，雪崩光电二极管APD1越是靠近第一区域α(区域α1)的一端，电连接有该雪崩光电二极管APD1的贯通电极TE(TE1)与第一区域α(区域α1)的距离越远。
在着眼于一个雪崩光电二极管组A2(一个区域α2)的情况下，越靠近Y轴方向上的第一区域α的一端的雪崩光电二极管APD2，越是与靠近第一区域α(区域α2)的贯通电极TE(TE2)电连接。即，在着眼于一个雪崩光电二极管组A2的情况下，雪崩光电二极管APD2越是靠近第一区域α(区域α2)的一端，电连接有该雪崩光电二极管APD2的贯通电极TE(TE2)与第一区域α(区域α2)的距离越近。
接着，参照图3，对本实施方式的半导体光检测元件10的结构进行说明。
如图3所示，半导体光检测元件10包括绝缘层L2和绝缘层L3。绝缘层L2形成在贯通孔TH的内周面上。贯通电极TE形成在绝缘层L2上。贯通电极TE经由绝缘层L2配置在贯通孔TH内。绝缘层L3形成在贯通电极TE上。绝缘层L3设置在由贯通电极TE划出的空间中。绝缘层L3配置在贯通电极TE的内侧。在贯通孔TH的内侧，从贯通孔TH的外周至中心，绝缘层L2、贯通电极TE和绝缘层L3以绝缘层L2、贯通电极TE、绝缘层L3的顺序配置。图3中，玻璃基板30不介有光学粘接剂OA地直接形成在半导体光检测元件10上。
多个雪崩光电二极管APD各自具有P型的第一半导体区域PA、N型的第二半导体区域NA和P型的第三半导体区域PB。第一半导体区域PA位于半导体基板50的主面1Na侧。第二半导体区域NA位于半导体基板50的主面1Nb侧。第三半导体区域PB形成于第一半导体区域PA内。第三半导体区域PB的杂质浓度比第一半导体区域PA的杂质浓度高。第三半导体区域PB是受光区域S。多个雪崩光电二极管APD各自从主面1Na侧起以作为第三半导体区域PB的P+层、作为第一半导体区域PA的P层、作为第二半导体区域NA的N+层的顺序构成。半导体基板50具有多个雪崩光电二极管APD。
贯通孔TH的边缘，由第四半导体区域NB和第二半导体区域NA构成。第四半导体区域NB和第三半导体区域PB分开。第四半导体区域NB位于第一半导体区域PA与绝缘层L2之间，第一半导体区域PA和绝缘层L2分开。在半导体基板50中，由于第四半导体区域NB的存在，形成于第一半导体区域PA与第二半导体区域NA之间的PN结不露出于贯通孔TH。
多个雪崩光电二极管APD各自具有电极E1。电极E1配置于半导体基板50的主面1Na侧。电极E1沿受光区域S的轮廓设置。电极E1呈沿受光区域S的外周的形状。本实施方式中，电极E1呈矩形的环形状。电极E1具有在Z轴方向上延伸的连接部C。连接部C与受光区域S电连接。电极E1与配线F连接，将受光区域S和配线F电连接。电极E1经由绝缘层L1配置在主面1Na上。电极E1在连接部C以外的部分与半导体基板50不接触。
半导体光检测元件10包括电极垫12和电极E2。电极垫12位于半导体基板50的主面1Na侧。电极E2位于半导体基板50的主面1Nb侧。电极垫12和电极E2形成于各贯通电极TE。电极垫12与配线F连接，将配线F和贯通电极TE电连接。电极E2经由绝缘层L4形成在主面1Nb上。电极E2的一端与贯通电极TE连接，电极E2的另一端与凸点电极BE连接。电极E2除了与凸点电极BE连接的部分以外由绝缘层L5覆盖。光检测装置1包括多个凸点电极BE。
电极E1、E2、配线F、电极垫12和贯通电极TE，由金属构成。电极E1、E2、配线F、电极垫12和贯通电极TE，例如由铝(Al)构成。在半导体基板由Si构成的情况下，作为电极材料，除了铝以外，还可使用铜(Cu)。电极E1、E2、配线F、电极垫12和贯通电极TE也可以形成为一体。电极E1、E2、配线F、电极垫12和贯通电极TE，例如通过溅射法形成。
在半导体基板50的材料使用Si的情况下，P型杂质使用III族元素(例如B)，N型杂质使用V族元素(例如P或As)。作为半导体的导电型的N型和P型彼此调换的元件也与半导体光检测元件10同样，作为半导体光检测元件起作用。这些杂质的添加方法例如使用扩散法或离子注入法。
绝缘层L1、L2、L3、L4、L5例如由SiO2、SiN或树脂构成。绝缘层L1、L2、L3、L4、L5的形成方法例如使用热氧化法、溅射法、CVD法或树脂涂层法。
通过配线F将电极E1和电极垫12电连接，由此，雪崩光电二极管APD与贯通电极TE电连接。搭载基板20由凸点电极BE与贯通电极TE电连接。从受光区域S输出的信号，通过电极E1、配线F和电极垫12，被引导至贯通电极TE。引导到贯通电极TE的信号，通过电极E2和凸点电极BE被引导至搭载基板20。
凸点电极BE经由未图示的UBM(Under Bump Metal(凸点下金属))形成于电极E2。UBM由与凸点电极BE电连接且物理连接优异的材料构成。UBM例如通过非电解镀敷法形成。凸点电极BE例如通过搭载焊料球的方法或印刷法形成。凸点电极BE例如由焊料构成。
接着，参照图4说明搭载基板20的结构。
搭载基板20如图4所示，具有：多个电极E3、多个灭弧电阻21和多个信号处理部SP。搭载基板20构成ASIC(Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路))。灭弧电阻21也可以不配置于搭载基板20而配置于半导体光检测元件10。在这种情况下，灭弧电阻21的一端与受光区域S电连接，灭弧电阻21的另一端与贯通电极TE电连接。灭弧电阻21例如由多晶硅、NiCr或SiCr构成。
各电极E3配置于搭载基板20的主面20a侧。多个电极E3与对应的凸点电极BE电连接。电极E3与电极E1、E2同样由金属构成。电极E3例如由铝构成。构成电极E3的材料，除了铝以外，也可以为Cu。
各灭弧电阻21配置于主面20a侧。灭弧电阻21构成无源灭弧电路(passivequenching circuit)。灭弧电阻21的一端与电极E3电连接。多个灭弧电阻21与对应的雪崩光电二极管APD电串联连接。多个灭弧电阻21的另一端与共用电极CE连接。多个灭弧电阻21与共用电极CE电并联连接。共用电极CE例如与接地电位连接。搭载基板20也可以替代无源灭弧电路而具有有源灭弧电路。各有源灭弧电路例如具有晶体管。
各信号处理部SP配置于主面20a侧。信号处理部SP的输入端与电极E3电连接，信号处理部SP的输出端与信号线TL连接。通过电极E1、贯通电极TE、凸点电极BE和电极E3，来自对应的雪崩光电二极管APD(半导体光检测元件10)的输出信号被输入到各信号处理部SP。各信号处理部SP对来自对应的雪崩光电二极管APD的输出信号进行处理。各信号处理部SP包括图5所示的变换器22。
变换器22的电源端子22a，与电压源连接。变换器22的输入端子，与凸点电极BE电连接。各变换器22与灭弧电阻21电并联连接，并且与雪崩光电二极管APD电串联连接。
接着，参照图5说明光检测装置1的动作。图5是光检测装置的电路图。
半导体光检测元件10中，各雪崩光电二极管APD(APD1和APD2)以盖革模式工作。在盖革模式中，比雪崩光电二极管APD的击穿电压大的反向电压(反向偏置电压)被施加到雪崩光电二极管APD的阳极与阴极之间。本实施方式中，阳极是第一半导体区域PA，阴极是第二半导体区域NA。第二半导体区域NA与配置于半导体基板50的背面侧的电极(省略图示)电连接。第一半导体区域PA通过第三半导体区域PB与电极E1电连接。例如，在第一半导体区域PA施加负电位，在第二半导体区域NA施加正电位。这些电位的极性是相对的。
当对雪崩光电二极管APD入射光(光子)时，在半导体基板内部进行光电转换而产生光电子。在第一半导体区域PA的PN结界面的附近区域，进行雪崩倍增而被放大后的电子群，通过电极E1、电极垫12、贯通电极TE、和凸点电极BE流到搭载基板20。当对半导体光检测元件10的任意的像素U(受光区域S)入射光(光子)时，产生的光电子被倍增，倍增后的光电子的信号从凸点电极BE被取出，而输入到对应的变换器22。变换器22将输入的信号从输出端子作为数字脉冲信号输出。
在各雪崩光电二极管APD中，在作为半导体的导体型的N型和P型彼此调换的情况下，光检测装置1也可以具有图11所示的电路。在这种情况下，雪崩光电二极管APD的极性相对于贯通电极TE反转。灭弧电阻21的一端通过电极E3与贯通电极TE(凸点电极BE)电连接。灭弧电阻21的另一端与电压源电连接。变换器22的电源端子22a，与电压源电连接。变换器22的输入端子，与凸点电极BE电连接。变换器22根据输入到输入端子的信号从输出端子输出数字脉冲信号。
如以上说明的那样，光检测装置1中，半导体基板50从与主面1Na正交的方向看，具有第一区域α和第二区域β。第一区域α和第二区域β在X轴方向上排列。因此，在光检测装置1中，能够确保光检测精度，同时提高光检测的分辨率。
由于第二区域β和第一区域α分别设置，所以例如能够不受雪崩光电二极管APD的配置等的制约地设定配置有贯通电极TE的区域。因此，即使在雪崩光电二极管APD(像素U)的节距WA小的情况下，也能够充分确保配置有贯通电极TE的区域。因此，光检测装置1能够缓和对贯通电极TE的形成的微细化要求，在贯通电极TE上发生连接不良或绝缘不良的可能性低。
Y轴方向上的位置彼此不同的各雪崩光电二极管APD，与不同的贯通电极TE(TE1或TE2)电连接。按在Y轴方向上排列成一列的每个雪崩光电二极管APD配置有贯通电极TE。因此，Y轴方向上的雪崩光电二极管APD的节距WA变窄，由此能够进一步提高Y轴方向上的光检测的分辨率。
多个雪崩光电二极管APD(APD1和APD2)，在Y轴方向上排列成一列。在光检测装置1中，在与Y轴方向正交的方向上没有配置多个雪崩光电二极管APD，所以能够抑制背景光的受光。因此，在光检测装置1中，背景光的受光导致的暗计数率(dark count rate)减少，所以容易确保光检测精度。
雪崩光电二极管APD的节距WA，比主面1Na上的贯通孔TH的开口的直径D小。因此，在光检测装置1中，光检测的分辨率提高。
第一区域α位于区域β1与区域β2之间。在光检测装置1中，由于第二区域β被分为区域β1和区域β2，所以与第二区域β没有分为区域β1和区域β2的光检测装置相比，配线F的配置密度较小。因此，即使在雪崩光电二极管APD(像素U)的节距WA进一步变窄的情况下，也能够抑制配线F间的寄生电容的产生。因此，在光检测装置1中，能够确保光检测精度，同时进一步提高光检测的分辨率。
在区域β1中，多个贯通电极TE1从Z轴方向看，行列状地排列。在区域β2中，多个贯通电极TE2从Z轴方向看，行列状地排列。多个贯通电极TE1的列与多个贯通电极TE2的列，位于同一直线上。由于区域β1中的贯通电极TE1的列与区域β2中的贯通电极TE2的列没有偏移，所以容易形成配置有贯通电极TE(TE1和TE2)的贯通孔。因此，容易实现在确保光检测精度的同时提高光检测的分辨率的光检测装置1。
第一区域α包括区域α1和区域α2。多个雪崩光电二极管APD包括：位于区域α1的多个雪崩光电二极管APD1和位于区域α2的多个雪崩光电二极管APD2。排列在同一直线上的多个贯通电极TE1和多个贯通电极TE2，分别与位于一个区域α1的多个雪崩光电二极管APD1和位于一个区域α2的多个雪崩光电二极管APD2电连接。
在着眼于一个区域α1的情况下，越靠近Y轴方向上的第一区域α的一端的雪崩光电二极管APD1，越是与远离第一区域α的贯通电极TE1电连接。即，在着眼于一个区域α1的情况下，雪崩光电二极管APD1越是靠近Y轴方向上的第一区域α的一端，电连接有该雪崩光电二极管APD1的贯通电极TE1与第一区域α的距离越远。在着眼于一个区域α2的情况下，越靠近Y轴方向上的第一区域α的一端的雪崩光电二极管APD2，越是与靠近第一区域α的贯通电极TE2电连接。即，在着眼于一个区域α2的情况下，雪崩光电二极管APD2越是靠近Y轴方向上的第一区域α的一端，电连接有该雪崩光电二极管APD2的贯通电极TE2与第一区域α的距离越近。
在相邻的两个雪崩光电二极管APD之间，与这些雪崩光电二极管APD电连接的配线F的长度之差小的情况下，与配线F的长度之差大的情况相比，相邻的雪崩光电二极管APD之间的信号读取时间的偏差较小。因此，在光检测装置1中，配线F的长度之差较小，因此，即使在例如从位于最靠第一区域α的一端的雪崩光电二极管APD起依次读取信号的情况下，在Y轴方向上相邻的两个雪崩光电二极管APD之间的信号读取的时间偏差也小。在Y轴方向上从雪崩光电二极管APD依次读取信号的情况下，容易进行光检测装置1的后段的信号的处理。
搭载基板20通过对应的凸点电极BE与多个贯通电极TE电连接。在光检测装置1中，与例如利用接合线将搭载基板20和多个贯通电极TE电连接的光检测装置相比，时间响应性提高，并且减少噪声的产生。因此，在光检测装置1中，容易确保光检测精度。
灭弧电阻21配置于搭载基板20。因此，光检测装置1与灭弧电阻21配置于半导体基板50的光检测装置相比，配置有配线F的区域较大，配线F的配置密度较小。因此，即使在雪崩光电二极管APD(像素U)的节距WA更小的情况下，也能够抑制相邻配线F间的寄生电容的产生。其结果，根据本实施方式，能够提供在确保光检测精度的同时更提高光检测的分辨率的光检测装置1。
接着，参照图6～图10，对半导体光检测元件10的变形例的结构进行说明。图6～图10是表示半导体光检测元件的变形例的概略平面图。图6～图10是从Z轴方向看半导体光检测元件10的图。光检测装置1包括图6～图10所示的半导体光检测元件10的任一个。
在图6所示的半导体光检测元件10中，多个配线F的长度是同等的。这种情况下，所谓长度是同等的，不一定仅是指值一致。即使是在预先设定的范围内的微差或者制造误差等被包含于值的情况下，也可以作为长度是同等的。多个配线F的各长度例如为0.42mm。
多个雪崩光电二极管APD间的信号读取时间的偏差极小。因此，本变形例中，容易进行光检测装置1的后段的信号的处理。
在图7所示的半导体光检测元件10中，与贯通电极TE1电连接的雪崩光电二极管APD和与贯通电极TE2电连接的雪崩光电二极管APD，在Y轴方向上交替排列。
在图7所示的半导体光检测元件10中，配线F的Y轴方向上的间隔较宽，所以配线F的配置密度变小。因此，即使在雪崩光电二极管APD(像素U)的节距更小的情况下，也能够抑制配线F间的寄生电容的产生。其结果，根据本变形例，能够提供在确保光检测精度的同时进一步提高光检测的分辨率的光检测装置1。
图8所示的半导体光检测元件10与图2所示的半导体光检测元件10同样，多个贯通电极TE在区域β1和区域β2的各个中从Z轴方向看行列状地排列。贯通电极TE的行方向上的节距WE1与贯通电极TE的列方向上的节距WE2相同。各节距WE1、WE2例如为100μm。在本变形例中，排列有多个贯通电极TE1的列与排列有多个贯通电极TE2的列，在Y轴方向上偏移。排列有多个贯通电极TE1的列与排列有多个贯通电极TE2的列在Y轴方向上的偏移，例如为节距WE1的一半。
在图8所示的半导体光检测元件10中，多个雪崩光电二极管APD包括：多个雪崩光电二极管APD1和多个雪崩光电二极管APD2，并且第一区域α包括区域α1和区域α2。位于一个区域α1的多个雪崩光电二极管APD1，构成一个雪崩光电二极管组A3。位于一个区域α2的多个雪崩光电二极管APD2，构成一个雪崩光电二极管组A4。多个雪崩光电二极管APD1与对应的贯通电极TE1电连接。多个雪崩光电二极管APD2与对应的贯通电极TE2电连接。
在着眼于一个雪崩光电二极管组A3(一个区域α1)的情况下，越靠近Y轴方向上的第一区域α的一端的雪崩光电二极管APD1，越是与远离第一区域α(区域α1)的贯通电极TE1电连接。即，在着眼于一个雪崩光电二极管组A3的情况下，雪崩光电二极管APD1越是靠近Y轴方向上的第一区域α的一端，电连接有该雪崩光电二极管APD1的贯通电极TE1与第一区域α(区域α1)的距离越远。在着眼于一个雪崩光电二极管组A4(一个区域α2)的情况下，越靠近Y轴方向上的第一区域α的一端的雪崩光电二极管APD2，越是与远离第一区域α(区域α2)的贯通电极TE2电连接。即，在着眼于一个雪崩光电二极管组A4的情况下，雪崩光电二极管APD2越是靠近Y轴方向上的第一区域α的一端，电连接有该雪崩光电二极管APD2的贯通电极TE2与第一区域α(区域α2)的距离越远。
雪崩光电二极管APD1与贯通电极TE1之间的配线F的长度的、与雪崩光电二极管APD1的Y轴方向上的位置对应的变化，跟雪崩光电二极管APD2与贯通电极TE2之间的配线F的长度的、与雪崩光电二极管APD2的Y轴方向上的位置对应的变化相同。因此，在本变形例中，在Y轴方向上从雪崩光电二极管APD依次读取信号的情况下，容易进行光检测装置1的后段的信号的处理。
在图9所示的半导体光检测元件10中，配线F形成为直线状。多个配线F包括直线状的多个配线F1和直线状的多个配线F2。多个配线F1将彼此对应的贯通电极TE1和雪崩光电二极管APD1电连接。多个配线F2将彼此对应的贯通电极TE2和雪崩光电二极管APD2电连接。节距WE1例如为100μm。
在图9所示的半导体光检测元件10中，与配线F1电连接的雪崩光电二极管APD1和与配线F2电连接的雪崩光电二极管APD2，在Y轴方向上交替排列。节距WA为节距WE1的1/2以下。这些结构能够确保配置有贯通电极TE(TE1和TE2)的区域。节距WA例如为50μm。
由于配线F1的Y轴方向上的间隔变宽，并且配线F2的Y轴方向上的间隔变宽，所以配线F1和配线F2的各配置密度变小。因此，即使在雪崩光电二极管APD(像素U)的节距更小的情况下，也能够抑制相邻的配线F间的寄生电容的产生。其结果，根据本变形例，能够提供在确保光检测精度的同时进一步提高光检测的分辨率的光检测装置1。
在图10所示的半导体光检测元件10中，第一区域α呈以Y轴方向为长边方向的矩形形状。多个雪崩光电二极管APD在第一区域α二维排列。图2所示的半导体光检测元件10的雪崩光电二极管APD排列成一列，与之相对地，图10所示的半导体光检测元件10的雪崩光电二极管APD在X轴方向上排列成5列。
图10所示的半导体光检测元件10中也是，多个雪崩光电二极管APD分别与Y轴方向上的位置相应地，与不同的贯通电极TE(TE1或TE2)电连接。在图10所示的半导体光检测元件10中，在X轴方向上排列成一列的多个雪崩光电二极管APD(APD1或APD2)，构成一个像素U。本变形例中，五个雪崩光电二极管APD构成一个像素U。构成一个像素U的多个雪崩光电二极管APD，与一个贯通电极TE(TE1或TE2)电连接。来自一个像素U的信号，通过一个配线F，被引导至一个贯通电极TE(TE1或TE2)。光检测装置1可以具有图12所示的电路。图12仅图示与一个像素U对应的电路。光检测装置1包括与像素U的个数对应的个数的电路。
在图12所示的电路中，多个灭弧电阻21配置于半导体光检测元件10。多个灭弧电阻21与对应的雪崩光电二极管APD电串联连接。与构成一个像素U的多个雪崩光电二极管APD电连接的多个灭弧电阻21，与一个凸点电极BE(一个贯通电极)电并联连接。图12中仅图示多个雪崩光电二极管APD中的三个雪崩光电二极管APD，其余的雪崩光电二极管APD的图示省略。
凸点电极BE与信号处理部SP电连接。信号处理部SP包括：栅极接地电路31、电流镜电路34和比较器35。栅极接地电路31包括FET(Field Effect Transistor(场效应晶体管))。凸点电极BE(贯通电极TE)与FET的漏极电连接。在FET的漏极，也电连接有恒定电流源32。凸点电极BE和恒定电流源32，与漏极电并联连接。在FET的栅极，电连接有电压源33。在FET的源极，电连接有电流镜电路34的输入端子。
比较器35的一个输入端子与电流镜电路34的输出端子电连接。可变电压源36与比较器35的另一个输入端子电连接。电压源与比较器35的电源端子35a电连接。在图12所示的电路中，与构成一个像素U的多个雪崩光电二极管APD的输出信号对应的数字信号，从比较器35的输出端子输出。
在图10所示的半导体光检测元件10中也是，光检测装置1所具有的电路如图5和图11所示，可以包括灭弧电阻21和变换器22。灭弧电阻21和变换器22与凸点电极BE(贯通电极TE)电并联连接。
在图10所示的半导体光检测元件10中，由在X轴方向上排列成一列的多个雪崩光电二极管APD构成一个像素U。由多个雪崩光电二极管APD构成的各像素U，在X轴方向上扩展，所以各像素U的光灵敏度提高。因此，在本变形例中，Y轴方向上的光检测的分辨率进一步提高。
以上，对本发明的优选的实施方式和变形例进行了说明，但是本发明并不一定限定于上述实施方式和变形例，只要是在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更。
光检测装置1包括半导体光检测元件10、搭载基板20和玻璃基板30，但是光检测装置1在某些例子中，也可以不包括搭载基板20和玻璃基板30。
贯通电极TE的行方向上的节距WE1与贯通电极TE的列方向上的节距WE2相同，但节距WE1和节距WE2在某些例子中也可以不同。
多个贯通电极TE设置于区域β1和区域β2两者，但多个贯通电极TE在某些例子中也可以仅设置于区域β1和区域β2的任一者。
在上述的实施方式和变形例中，一个雪崩光电二极管APD构成一个像素U。如果多个像素U在Y轴方向上排列成一列，则例如在Y轴方向上相邻的多个雪崩光电二极管APD也可以构成一个像素U。在图10所示的半导体光检测元件10中，在Y轴方向上相邻的多列中包含的多个雪崩光电二极管APD，也可以构成一个像素U。例如，在Y轴方向上相邻的两列中包含的“10”的雪崩光电二极管APD，也可以构成一个像素U。在这种情况下也是，同一像素U中包含的所有雪崩光电二极管APD，与同一贯通电极TE电连接。
光检测装置1所具有的电路，并不限定于图5、图11或图12所示的电路。例如，图5和图11所示的电路，也可以替代变换器22而包括比较器或逻辑电路(例如AND电路、NAND电路或OR电路)。
产业上的利用可能性
本发明能够用于检测微弱光的光检测装置。
符号的说明
1…光检测装置、10…半导体光检测元件、20…搭载基板、21…灭弧电阻(quenching resistance)、50…半导体基板、1Na、1Nb…主面、α…第一区域、α1、α2…第一区域所包含的区域、β…第二区域、β1、β2…第二区域所包含的区域、APD、APD1、APD2…雪崩光电二极管、A1、A2、A3、A4…雪崩光电二极管组、BE…凸点电极、D…贯通孔的开口的直径、F、F1、F2…配线、WE1、WE2…贯通电极的节距、TE…贯通电极、TH…贯通孔。

Claims (95)

1.一种光检测装置，其特征在于，
包括：
半导体基板，其具有彼此相对的第一主面和第二主面，并且具有以盖革模式工作的多个雪崩光电二极管；和
与所述多个雪崩光电二极管中的对应的雪崩光电二极管电连接，并且在厚度方向上贯通所述半导体基板的多个贯通电极，
所述半导体基板具有：
至少在第一方向上排列有所述多个雪崩光电二极管的第一区域；和
二维排列有所述多个贯通电极的第二区域，
所述第一区域和所述第二区域，从与所述第一主面正交的方向看在与所述第一方向正交的第二方向上排列，
在所述第二区域未排列有所述多个雪崩光电二极管。
2.如权利要求1所述的光检测装置，其特征在于：
在所述第一方向上的位置彼此不同的、所述多个雪崩光电二极管中的各雪崩光电二极管，与不同的贯通电极电连接。
3.如权利要求2所述的光检测装置，其特征在于：
所述第一区域呈以所述第一方向为长边方向的矩形形状，
所述多个雪崩光电二极管在所述第一区域二维排列。
4.如权利要求3所述的光检测装置，其特征在于：
所述多个雪崩光电二极管构成在所述第一方向上排列成一列的多个像素，
同一所述像素中包含的多个所述雪崩光电二极管，与同一所述贯通电极电连接。
5.如权利要求1所述的光检测装置，其特征在于：
所述多个雪崩光电二极管在所述第一方向上排列成一列。
6.如权利要求2所述的光检测装置，其特征在于：
所述多个雪崩光电二极管在所述第一方向上排列成一列。
7.如权利要求1～6中任一项所述的光检测装置，其特征在于：
在所述半导体基板上形成有配置有所述多个贯通电极的多个贯通孔，
所述雪崩光电二极管的节距，比所述第一主面上的所述贯通孔的开口的直径小。
8.如权利要求1～6中任一项所述的光检测装置，其特征在于：
所述第二区域包括在所述第二方向上分开的第三区域和第四区域，
所述第一区域位于所述第三区域与所述第四区域之间，
所述多个贯通电极包括：位于所述第三区域的多个第一贯通电极和位于所述第四区域的多个第二贯通电极。
9.如权利要求7所述的光检测装置，其特征在于：
所述第二区域包括在所述第二方向上分开的第三区域和第四区域，
所述第一区域位于所述第三区域与所述第四区域之间，
所述多个贯通电极包括：位于所述第三区域的多个第一贯通电极和位于所述第四区域的多个第二贯通电极。
10.如权利要求8所述的光检测装置，其特征在于：
所述多个第一贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述多个第二贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述多个第一贯通电极的列与所述多个第二贯通电极的列，位于同一直线上。
11.如权利要求9所述的光检测装置，其特征在于：
所述多个第一贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述多个第二贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述多个第一贯通电极的列与所述多个第二贯通电极的列，位于同一直线上。
12.如权利要求10所述的光检测装置，其特征在于：
所述第一区域包括在所述第一方向上相邻的第五区域和第六区域，
所述多个雪崩光电二极管包括：位于所述第五区域的多个第一雪崩光电二极管和位于所述第六区域的多个第二雪崩光电二极管，
排列在所述同一直线上的所述多个第一贯通电极和所述多个第二贯通电极，分别与所述多个第一雪崩光电二极管和所述多个第二雪崩光电二极管电连接，
在所述第一方向上越靠近所述第一区域的一端的所述第一雪崩光电二极管，越是与远离所述第一区域的所述第一贯通电极电连接，
在所述第一方向上越靠近所述一端的所述第二雪崩光电二极管，越是与靠近所述第一区域的所述第二贯通电极电连接。
13.如权利要求11所述的光检测装置，其特征在于：
所述第一区域包括在所述第一方向上相邻的第五区域和第六区域，
所述多个雪崩光电二极管包括：位于所述第五区域的多个第一雪崩光电二极管和位于所述第六区域的多个第二雪崩光电二极管，
排列在所述同一直线上的所述多个第一贯通电极和所述多个第二贯通电极，分别与所述多个第一雪崩光电二极管和所述多个第二雪崩光电二极管电连接，
在所述第一方向上越靠近所述第一区域的一端的所述第一雪崩光电二极管，越是与远离所述第一区域的所述第一贯通电极电连接，
在所述第一方向上越靠近所述一端的所述第二雪崩光电二极管，越是与靠近所述第一区域的所述第二贯通电极电连接。
14.如权利要求8所述的光检测装置，其特征在于：
与所述第一贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管和与所述第二贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管，在所述第一方向上交替排列。
15.如权利要求9所述的光检测装置，其特征在于：
与所述第一贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管和与所述第二贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管，在所述第一方向上交替排列。
16.如权利要求10所述的光检测装置，其特征在于：
与所述第一贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管和与所述第二贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管，在所述第一方向上交替排列。
17.如权利要求11所述的光检测装置，其特征在于：
与所述第一贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管和与所述第二贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管，在所述第一方向上交替排列。
18.如权利要求8所述的光检测装置，其特征在于：
所述多个第一贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述多个第二贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述第一区域包括在所述第一方向上相邻的第五区域和第六区域，
所述多个雪崩光电二极管包括：位于所述第五区域的多个第一雪崩光电二极管和位于所述第六区域的多个第二雪崩光电二极管，
所述多个第一雪崩光电二极管分别与在所述列方向上排列的多个所述第一贯通电极电连接，并且在所述第一方向上越靠近所述第一区域的一端的所述第一雪崩光电二极管，越是与远离所述第一区域的所述第一贯通电极电连接，
所述多个第二雪崩光电二极管分别与在所述列方向上排列的多个所述第二贯通电极电连接，并且在所述第一方向上越靠近所述一端的所述第二雪崩光电二极管，越是与远离所述第一区域的所述第二贯通电极电连接。
19.如权利要求9所述的光检测装置，其特征在于：
所述多个第一贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述多个第二贯通电极，从与所述第一主面正交的方向看，排列成所述第一方向为行方向且所述第二方向为列方向的行列状，
所述第一区域包括在所述第一方向上相邻的第五区域和第六区域，
所述多个雪崩光电二极管包括：位于所述第五区域的多个第一雪崩光电二极管和位于所述第六区域的多个第二雪崩光电二极管，
所述多个第一雪崩光电二极管分别与在所述列方向上排列的多个所述第一贯通电极电连接，并且在所述第一方向上越靠近所述第一区域的一端的所述第一雪崩光电二极管，越是与远离所述第一区域的所述第一贯通电极电连接，
所述多个第二雪崩光电二极管分别与在所述列方向上排列的多个所述第二贯通电极电连接，并且在所述第一方向上越靠近所述一端的所述第二雪崩光电二极管，越是与远离所述第一区域的所述第二贯通电极电连接。
20.如权利要求8所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
将所述多个第一贯通电极与对应的所述雪崩光电二极管电连接的直线状的多个第一配线；和
将所述多个第二贯通电极与对应的所述雪崩光电二极管电连接的直线状的多个第二配线，
所述多个第一贯通电极的所述第一方向上的节距和所述多个第二贯通电极的所述第一方向上的节距为规定值，
所述多个雪崩光电二极管的所述第一方向上的节距，为所述规定值的1/2以下，
与所述第一贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管和与所述第二贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管，交替排列。
21.如权利要求9所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
将所述多个第一贯通电极与对应的所述雪崩光电二极管电连接的直线状的多个第一配线；和
将所述多个第二贯通电极与对应的所述雪崩光电二极管电连接的直线状的多个第二配线，
所述多个第一贯通电极的所述第一方向上的节距和所述多个第二贯通电极的所述第一方向上的节距为规定值，
所述多个雪崩光电二极管的所述第一方向上的节距，为所述规定值的1/2以下，
与所述第一贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管和与所述第二贯通电极电连接的所述雪崩光电二极管，交替排列。
22.如权利要求1～6中任一项所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
23.如权利要求7所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
24.如权利要求8所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
25.如权利要求9所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
26.如权利要求10所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
27.如权利要求11所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
28.如权利要求12所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
29.如权利要求13所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
30.如权利要求14所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
31.如权利要求15所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
32.如权利要求16所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
33.如权利要求17所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
34.如权利要求18所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
35.如权利要求19所述的光检测装置，其特征在于：
还包括将所述多个贯通电极与所述多个雪崩光电二极管连接的多个配线，
所述多个配线的长度是同等的。
36.如权利要求1～6中任一项所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
37.如权利要求7所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
38.如权利要求8所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
39.如权利要求9所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
40.如权利要求10所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
41.如权利要求11所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
42.如权利要求12所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
43.如权利要求13所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
44.如权利要求14所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
45.如权利要求15所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
46.如权利要求16所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
47.如权利要求17所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
48.如权利要求18所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
49.如权利要求19所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
50.如权利要求20所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
51.如权利要求21所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
52.如权利要求22所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
53.如权利要求23所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
54.如权利要求24所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
55.如权利要求25所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
56.如权利要求26所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
57.如权利要求27所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
58.如权利要求28所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
59.如权利要求29所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
60.如权利要求30所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
61.如权利要求31所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
62.如权利要求32所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
63.如权利要求33所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
64.如权利要求34所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
65.如权利要求35所述的光检测装置，其特征在于，
还包括：
与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板；和
多个凸点电极，
所述搭载基板通过对应的所述凸点电极与所述多个贯通电极电连接。
66.如权利要求1～6中任一项所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
67.如权利要求7所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
68.如权利要求8所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
69.如权利要求9所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
70.如权利要求10所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
71.如权利要求11所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
72.如权利要求12所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
73.如权利要求13所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
74.如权利要求14所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
75.如权利要求15所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
76.如权利要求16所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
77.如权利要求17所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
78.如权利要求18所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
79.如权利要求19所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
80.如权利要求20所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
81.如权利要求21所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
82.如权利要求22所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
83.如权利要求23所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
84.如权利要求24所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
85.如权利要求25所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
86.如权利要求26所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
87.如权利要求27所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
88.如权利要求28所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
89.如权利要求29所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
90.如权利要求30所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
91.如权利要求31所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
92.如权利要求32所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
93.如权利要求33所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
94.如权利要求34所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
95.如权利要求35所述的光检测装置，其特征在于：
还包括与所述半导体基板的所述第二主面相对的搭载基板，
所述搭载基板具有多个灭弧电路，
所述多个雪崩光电二极管与对应的所述灭弧电路电连接。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11233076B2 (en) * 2017-06-07 2022-01-25 Argo AI, LLC Geiger-mode focal plane array with monolithically integrated resistors
CN109727970A (zh) * 2019-01-25 2019-05-07 北京师范大学 雪崩光电二极管阵列探测器
JP7313829B2 (ja) 2019-01-29 2023-07-25 キヤノン株式会社 撮像素子および撮像装置
CN113782510B (zh) * 2021-11-12 2022-04-01 深圳市灵明光子科技有限公司 一种3d堆叠芯片的键合键布设结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105609583A (zh) * 2011-10-21 2016-05-25 浜松光子学株式会社 光检测装置
CN105870244A (zh) * 2011-10-21 2016-08-17 浜松光子学株式会社 光检测装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1317199B1 (it) 2000-04-10 2003-05-27 Milano Politecnico Dispositivo fotorivelatore ultrasensibile con diaframma micrometricointegrato per microscopi confocali
JP4364514B2 (ja) * 2003-01-08 2009-11-18 浜松ホトニクス株式会社 配線基板、及びそれを用いた放射線検出器
JP4841834B2 (ja) * 2004-12-24 2011-12-21 浜松ホトニクス株式会社 ホトダイオードアレイ
US9917118B2 (en) * 2011-09-09 2018-03-13 Zecotek Imaging Systems Pte. Ltd. Photodetector array and method of manufacture
US9659980B2 (en) * 2014-12-19 2017-05-23 Sensl Technologies Ltd Semiconductor photomultiplier
JP6663167B2 (ja) * 2015-03-18 2020-03-11 浜松ホトニクス株式会社 光検出装置
JP5911629B2 (ja) * 2015-08-04 2016-04-27 浜松ホトニクス株式会社 光検出装置
JP6186038B2 (ja) 2016-04-25 2017-08-23 浜松ホトニクス株式会社 半導体光検出素子
JP7058479B2 (ja) * 2016-10-18 2022-04-22 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 光検出器
JP6944464B2 (ja) * 2016-11-11 2021-10-06 浜松ホトニクス株式会社 光検出装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105609583A (zh) * 2011-10-21 2016-05-25 浜松光子学株式会社 光检测装置
CN105870244A (zh) * 2011-10-21 2016-08-17 浜松光子学株式会社 光检测装置

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