CN112951857A - 包括spad光电二极管的图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种图像传感器，所述图像传感器包括多个雪崩光电二极管，所述多个雪崩光电二极管具有形成在具有正面和背面的、第一导电类型的半导体基板(101)的内部和顶部，其中：‑在基板(101)中从其正面垂直延伸到其背面的沟槽(107)，所述沟槽(107)在顶视图中具有横向界定多个基板岛(109)的连续网格的形状，每个岛(109)限定像素(PIX)，所述像素(PIX)包括单个可单独控制的雪崩光电二极管，并且包括像素光电二极管的雪崩信号的收集的掺杂区域(119)。

Description

包括SPAD光电二极管的图像传感器
技术领域
本公开总体上涉及用于检测单个的光子的雪崩光电二极管(也被称为SPAD“单光子雪崩二极管”光电二极管)的领域。本公开更具体地旨在包括多个SPAD光电二极管的图像传感器。
背景技术
SPAD光电二极管本质上由在大于其雪崩阈值的电压下被反向偏置的PN结形成。当在PN结的耗尽区域或空间电荷区域中不存在电荷时，光电二极管处于非导电假稳态。当光生电荷被注入到耗尽区域中时，如果该电荷在耗尽区域中的位移速度足够高，也就是说，如果耗尽区域中的电场足够强，则光电二极管能够雪崩。单个光子因此能够产生可测量的电信号，并且这具有非常短的响应时间。SPAD光电二极管能够检测非常低的强度的辐射，特别是被用于单光子检测和光子计数。
申请人先前提交的专利申请WO2018050996描述了具有能够高效地收集在基板中深处光生的电荷的垂直PN结的SPAD光电二极管的实施例。
这里考虑包括多个具有垂直PN结的SPAD光电二极管的图像传感器的形成。
发明内容
实施例提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括多个雪崩光电二极管，所述多个雪崩光电二极管具有形成在具有正面和背面的、第一导电类型的半导体基板的内部和顶部的垂直PN结，其中：
-在基板中从其正面垂直延伸到其背面的沟槽，所述沟槽在顶视图中具有连续网格的形状，并且横向界定多个基板岛(或块)，每个岛(或块)限定像素，所述像素包括单个可单独控制的具有垂直PN结的雪崩光电二极管，并且包括所述像素光电二极管的雪崩信号的收集的掺杂区域；
-沟槽的侧壁被涂布第一半导体层，所述第一半导体层具有与收集区域的导电类型相反的导电类型；并且
-导电区域在沟槽中延伸，所述导电区域与第一半导体层的与基板相对的表面接触。
根据实施例，不同像素的收集区域彼此电绝缘。
根据实施例，导电区域对于将被检测的辐射是不透明的。
根据实施例，导电区域由金属制成。
根据实施例，导电区域包括铜或钨。
根据实施例，第一半导体层由掺杂多晶硅制成。
根据实施例，第一半导体层具有第二导电类型，每个基板岛的侧表面和第一半导体层之间的结限定传感器的雪崩光电二级的雪崩区域。
根据实施例，所述传感器在每个基板岛的上部部分中进一步包括第二导电类型的外围环形区域，所述外围环形区域具有比第一半导体层的掺杂水平低的掺杂水平，从沟槽的侧壁横向延伸。
根据实施例，在每个岛中，收集区域是与基板的导电类型相同的导电类型，但是具有更高的掺杂水平，位于所述岛的中心部分中。
根据实施例，传感器在每个基板岛的中心部分中进一步包括第二导电类型的中心区域，所述中心区域形成所述岛的收集区域，在基板中从其正面垂直延伸到其背面，第二导电类型的中心区域的侧表面和基板之间的结限定传感器的雪崩光电二极管的雪崩区域。
根据实施例，第一半导体层具有第一导电类型。
根据实施例，所述传感器在每个基板岛的上部部分中进一步包括第二导电类型的环形区域，所述环形区域具有比第二导电类型的中心区域的掺杂水平低的掺杂水平，从第二导电类型的中心区域的侧壁横向延伸。
根据实施例，基板在其正面被覆盖具有比基板的掺杂水平低的掺杂水平的、第一导电类型的第二半导体层，沟槽穿过第二层。
根据实施例，基板在其背面搁置在第二导电类型的第三半导体层上，沟槽出现在第三层中或上、或者穿过第三层。
根据实施例，第三层的掺杂水平低于第一层的掺杂水平。
附图说明
在通过例示说明、而非限制的方式给出的特定的实施例的以下描述中，将参照附图来详细地描述前述特征和优点以及其他特征和优点，在附图中：
图1A是例示说明根据实施例的图像传感器的例子的截面图；
图1B是图1A的传感器的顶视图；
图2是例示说明根据实施例的图像传感器的另一个例子的截面图；
图3是例示说明根据实施例的图像传感器的另一个例子的截面图；
图4A是例示说明根据实施例的图像传感器的另一个例子的截面图；以及
图4B是图4A的传感器的顶视图。
具体实施方式
在各种图中，相似的特征一直用相似的标号指定。具体地说，各种实施例中共同的结构特征和/或功能特征可以具有相同的标号，并且可以设置相同的结构性质、尺寸性质和材料性质。
为了清晰起见，只有对于理解本文中描述的实施例有用的步骤和元件被详细地例示说明和描述。具体地说，用于控制所描述的传感器的SPAD光电二极管的电路，特别是包括用于使SPAD光电二极管的PN结偏置的电路、能够检测SPAD光电二极管的雪崩的读出电路、以及具有一旦SPAD光电二极管的雪崩已经开始、就中断雪崩的功能的猝熄电路，没有被详述，所描述的实施例与这样的电路的惯常的实现是兼容的，或者基于本公开的指示，这样的电路的形成在本领域技术人员的能力内。
除非另有指示，否则当论及连接在一起的两个元件时，这表示没有除了导体之外的任何中间元件的直接连接，当论及耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以被连接，或者它们可以经由一个或多个其他的元件耦合。
在以下描述中，当论及修饰绝对位置的术语(诸如术语“正面”、“背面”、“顶部”、“底部”、“左边”、“右边”等术语)或修饰相对位置的术语(诸如术语“上面”、“下面”、“上部”、“下部”等)、或修饰方向的术语(诸如术语“水平的”、“垂直的”等)时，除非另有指定，否则它是指附图的截面图的方位。
除非另有指定，否则表达“大致”、“基本上”和“大约”表示在10％内，优选地在5％内，或者当它们涉及角度、或绝对或相对角度方位时，在10度内，优选地在5度内。
图1A和1B示意性地且部分地示出根据实施例的图像传感器100的例子。图1B是传感器的顶视图，图1A是沿着图1B的平面A-A的截面图。
传感器100包括例如(在制造分散度内)相同的或类似的多个像素PIX。每个像素PIX包括具有垂直PN结的SPAD光电二极管。传感器的不同的像素PIX例如是可单个地寻址的，也就是说，每个像素PIX的SPAD光电二极管可以被独立于其他像素PIX的SPAD光电二极管控制。
传感器100包括具有基本上水平的上表面和下表面(在图1A的方位中)的半导体基板101。基板101可以由例如单晶硅的硅制成。在该例子中，基板101是P型掺杂(P)。在所示的例子中，基板101搁置在N型掺杂层103(N-)上，N型掺杂层103具有其与基板的下表面接触的上表面。
在该例子中，层13本身搁置在P型掺杂层105上，P型掺杂层105具有其与层103的下表面接触的上表面。作为例子，层105可以是具有层103的支撑基板，然后基板101在其上表面上通过外延形成。作为例子，基板101的厚度在3到25μm的范围内。层103例如具有500nm到3μm的范围内的厚度。
传感器100包括在基板101中从其上表面或正面垂直向下延伸到其下表面或背面的沟槽107。在该例子中，沟槽107出现在层103的上表面上或者层103中。在顶视图中，沟槽107具有横向界定基板101的多个岛109的连续网格的形状。在该例子中，每个岛109完全被沟槽107包围并且与相邻的岛109横向分离。作为例子，在顶视图(图1B)中，沟槽107包括全都在传感器表面上规律分布的水平沟槽和垂直沟槽。岛109于是全都具有基本上相同的正方形或矩形形状(在顶视图中)和相同的尺寸。每个岛109例如具有2到10μm的范围内的宽度。在该例子中，每个像素PIX包括单个岛109。
沟槽107的侧壁和底部被涂布N型半导体层113(N)。层113例如由掺杂多晶硅制成。在该例子中，层113的掺杂水平大于层103的掺杂水平。层113例如全都沿着沟槽107的侧壁的高度并且全都沿着沟槽107的侧壁的长度延伸。层113与每个基板岛109的侧表面接触，基板岛109全都沿着岛109的高度并且全都沿着岛109的周边延伸。在制造期间，所述结构被递交给扩散退火，这导致层113的掺杂物扩散到基板101中，例如，在200nm到1μm的范围内的距离上。
在该例子中，传感器100在每个岛109的上部部分中包括N型环形外围区域111(N-)。区域111的掺杂水平低于层113的掺杂水平。在顶视图中，区域111在岛的整个周边上延伸。垂直地，区域111从基板101的上表面向下延伸到比基板的深度小的深度，例如，100到1,500nm的范围内的深度。横向地，区域111从沟槽107的界定岛109的边缘朝向岛的中心延伸。区域111的宽度小于岛的总宽度，例如，在100nm到1,500nm的范围内。
每个基板岛109限定传感器的像素PIX的SPAD光电二极管。SPAD光电二极管的阳极区域由岛的P型掺杂基板部分101形成。SPAD光电二极管的阴极区域包括N型层113的与岛109的侧表面接触的部分、从层113在岛109的外围区域中扩散的N型区域(未示出)、岛的N型环形区域111、以及N型区域103的与岛109的下表面接触的部分。形成在岛109的侧表面和层113之间的PN结限定SPAD光电二极管的雪崩区域，也就是说，光电二极管的PN结的其中雪崩可以被单个光生电荷启动的部分。
在沟槽107的上部部分中，层113与N型环形区域111的外侧表面接触。在该水平面上，光电二极管的PN结因此对应于区域111和基板101之间的界面。由于区域111的N型掺杂水平低于层113的掺杂水平的事实，在PN结的上部部分的水平面上产生的电场的强度小于在基板101和层113之间的PN结的水平面上产生的电场。因此，区域111使得能够限制由于沟槽107的上端处的边缘效应而导致的、光电二极管的寄生触发的风险。作为变化，区域111可以具有横向掺杂水平梯度，以使得其N型掺杂水平随着到沟槽107的距离增大而递减。
在沟槽107的下部部分中，层113与N型层103接触。光电二极管的PN结的下部部分因此对应于层103和基板101之间的界面。这里再次，由于层103的N型掺杂水平小于层113的N型掺杂水平的事实，在PN结的下部水平部分的水平面处产生的电场的强度小于在基板101和层113之间的垂直PN结的水平面上产生的电场。因此，层103使得能够限制与沟槽107的下端处的边缘效应有关的、光电二极管的寄生触发的风险。
基板101、层113和103以及区域111的掺杂水平、以及二极管偏置电压优选被选择为使得形成在基板101和层113之间的垂直PN结的水平面上的电场足够强以使雪崩被单个光生电荷触发，例如，在沿着与PN结正交的方向的100到500nm的距离上大于400kV/cm，并且优选被选择为使得形成在基板101和区域111之间以及基板101和层103之间的PN结的水平面上的电场足够低以使雪崩不会被单个光生电荷触发，例如，小于400kV/cm。作为例子，光电二极管的反向击穿电压(或雪崩电压)在10到50V的范围内，并且光电二极管的反向偏置电压比其击穿电压大0.5到10V的范围内的值。基板101的掺杂水平例如在5*1016到7*1017原子数/cm3的范围内。层113的掺杂水平例如在5*1018到1*1020原子数/cm3的范围内。区域111的N型掺杂水平和层103的掺杂水平例如在基板101的P型掺杂水平的三分之一和基板101的P型掺杂水平的三倍之间。作为例子，区域111和层103的N型掺杂水平基本上等于基板101的P型掺杂水平。
作为变体，层103可以具有与层113的掺杂水平基本上相同的掺杂水平。在这种情况下，每个SPAD光电二极管的雪崩区域不仅包括形成在基板101的侧表面和层113之间的垂直PN结，而且还包括形成在基板101和层103之间的水平PN结。这使得能够增大雪崩区域的表面积，因此光电二极管的灵敏度。
在图1A和1B的例子中，层113的厚度小于沟槽107的宽度的一半，以使得层113不完全填充沟槽107。导电区域115(例如，含金属)被布置在沟槽的未被层113占据的中心区域中。区域115通过其侧表面与层113的与基板岛109相对的表面接触，并且通过其下部部分与层113的涂布沟槽107的底部的部分的下表面接触。区域115基本上沿着沟槽107的整个高度并且沿着沟槽107的整个长度延伸。
区域115形成连续的导电网格，将所有的传感器像素的阴极区域彼此电连接。
每个像素PIX可以包括布置在像素的基板101的岛109的上表面上方并且电耦合到基板101的阳极接触金属镀层117。在所示的例子中，具有比基板的掺杂水平高的掺杂水平的局部P型掺杂接触区域119在岛109的上部中心部分中延伸。金属镀层117被布置在接触区域119的顶部并且与接触区域119接触。阳极接触金属镀层117使得能够单个地控制不同的传感器像素的SPAD光电二极管。区域119形成表示像素照射的信号的收集区域。
传感器可以进一步包括布置在共同的导电区域115的上表面的顶部并且与该上表面接触的一个或多个阴极接触金属镀层121。由于导电区域115的电连续性，接触金属镀层121的数量可以少于传感器像素PIX的数量。
为了清晰起见，在图1B中没有示出阳极接触金属镀层117和阴极接触金属镀层121。
在操作中，传感器的SPAD光电二极管的阴极区域被偏置到正电位V+，例如，经由阴极接触金属镀层121，并且传感器的SPAD光电二极管的阳极区域被偏置到负电位V-，例如，经由接触金属镀层117，以使得每个光电二极管的阴极-阳极电压大于其雪崩电压。
传感器例如意图被背面照射。作为例子，传感器可以包括未示出的集成控制电路，该电路在基板101的上表面侧紧靠传感器布置，并且电连接到金属镀层117和121。应注意到，在传感器意图被背面照射的情况下，可能提供下层105的打薄或者甚至整个移除。作为例子，下层105整个被移除，并且层103被部分向下移除到层113，或者甚至向下移除到区域115的下表面。传感器的下表面可以进一步被涂布未示出的一个或多个介电层(例如，氮化硅层)的叠层，使得能够有利于光渗透到SPAD光电二极管中。
除了其阴极接触功能之外，导电区域115形成对于将被检测的辐射不透明的光学屏蔽。这使得能够限制传感器的SPAD光电二极管的寄生触发的风险。实际上，当SPAD光电二极管雪崩时，雪崩区域发射光子。区域115形成光学分离，使得能够避免使光子在传感器的另一个光电二极管中引起雪崩。
作为例子，区域115包括铜层，并且可以进一步包括氮化钛阻挡层，该层在铜层与层113和103之间形成界面以避免铜在层113和103中扩散。作为变体，区域115包括钨。更一般地，能够实现SPAD光电二极管的电阴极接触和光学分离的双重功能的任何金属都可以用于形成区域115。
作为例子，沟槽107具有0.4到2μm的范围内的宽度。层113例如具有0.1到0.8μm的范围内的厚度。导电区域115的厚度例如在0.2到1μm的范围内。
图2是示意性地且部分地例示说明根据实施例的图像传感器200的另一个例子的截面图。
图2的传感器200与图1的传感器100的不同之处在于，它不包括传感器100的N型环形区域111。此外，在传感器200中，基板101被覆盖P型掺杂层202(P-)，该层具有比基板的掺杂水平低的掺杂水平，并且具有其与基板的上表面接触的下表面。作为例子，层202的厚度在50nm到1.5μm的范围内。层202例如在基板101的上表面上通过外延形成。
在图2的例子中，沟槽107从层202的上表面一直垂直延伸到层103。因此，在沟槽107的上部部分的水平面上，在每个像素PIX中，层113与层202的覆盖像素的岛109的部分的侧表面接触。在该水平面上，光电二极管的PN结因此对应于层202和层113之间的界面。由于层202的P型掺杂水平小于基板101的掺杂水平的事实，在层202和层113之间的PN结的水平面上产生的电场的强度小于在基板101和层113之间的PN结的水平面上产生的电场。因此，层202使得能够限制与沟槽107的上端处的边缘效应有关的、光电二极管的寄生触发的风险。优选地，层202的掺杂水平被选择为使得层202和层113之间的PN结的水平面上的电场足够低以使雪崩能够被单个光生电荷启动，例如，低于400kV/cm。作为例子，层202的掺杂水平低于8*1016原子数/cm3。
在图2的例子中，在传感器的每个像素PIX中，接触区域119位于与像素的岛109的中心区域相对，并且从层202的上表面垂直延伸到基板101。
图3是示意性地且部分地例示说明根据实施例的图像传感器300的另一个例子的截面图。图3的传感器300具有与图2的传感器200共同的元件。共同的元件不被再次详述。以下，只有相对于图2的传感器200的差异将被详述。
在图3的例子中，传感器由绝缘体基板上硅(SOI)形成。层105对应于SOI叠层的支撑基板。例如由氧化硅制成的绝缘层301(“Box”)被布置在层105的上表面的顶部并且与该上表面接触。绝缘层301本身被覆盖层103、101和202的叠层。
在图3的例子中，沟槽107出现在绝缘层301的上表面上。
在传感器意图被背面照射的情况下，可能提供下层105的打薄或者甚至整个移除。
应注意到，图3的变体可以适于图1A和1B的实施例。
图4A和4B示意性地且部分地示出根据另一个实施例的图像传感器400的例子。图4B是传感器的顶视图，图4A是沿着图4B的平面A-A的截面图。
图4A和4B的传感器400包括与图1A和1B的传感器100共同的元件。共同的元件因此将不被再次描述。以下，只有这两个传感器之间的差异将被详述。
图4A和4B的传感器400与图1A和1B的传感器100的不同之处在于，在传感器400中，传感器100的N型层113被替换为具有比基板101的掺杂水平高的掺杂水平的P型掺杂层413(P+)。层413例如由掺杂多晶硅制成。在制造期间，所述结构可以被递交给扩散退火，这导致层413的掺杂物元素在基板101中扩散，例如，在200nm到1μm的范围内的距离上。
此外，在图4A和4B的传感器400中，沟槽107完全穿过层103，并且出现到层105的上表面中或上。
图4A和4B的传感器400与图1A和1B的传感器100的进一步的不同之处在于，它不包括存在于传感器100中的N型环形区域111。
图4A和4B的传感器400在每个基板岛109的中心部分中进一步包括从基板101的上表面垂直延伸到层103的N型掺杂区域419。在顶视图中，区域419的中心例如与岛109的中心一致。然而，所描述的实施例不限于该特定情况。区域419例如由掺杂多晶硅制成。在该例子中，区域419的掺杂水平高于层103的掺杂水平。在制造期间，所述结构可以被递交给扩散退火，这导致掺杂物元素从区域419扩散到基板101中。区域419例如具有带有圆形截面的垂直干或垂直棒的形状。区域419例如在沟槽107之前形成。
传感器400在每个岛109的上部部分中进一步包括在顶视图中完全围绕区域419的N型环形区域421(N-)。区域421的掺杂水平低于区域419的掺杂水平。区域421从区域419的边缘朝向岛109的周边横向延伸，并且在到达沟槽107之前停止。区域421的宽度例如在100nm到1,500nm的范围内。垂直地，区域421从基板101的上表面向下延伸到比基板的深度小的深度，例如，100到1,500nm的范围内的深度。
每个基板岛109限定传感器的像素PIX的SPAD光电二极管。SPAD光电二极管的阳极区域由层413和岛的基板101的P型掺杂部分形成。SPAD光电二极管的阴极区域包括N型中心区域419、中心环形区域421、以及N型层103的与岛109的下表面接触的部分。形成在区域419的侧表面和基板101之间的PN结限定SPAD光电二极管的雪崩区域，也就是说，光电二极管的PN结的其中雪崩可以被单个光生电荷触发的部分。
在区域419的上部部分中，区域419的侧表面与环形区域421接触。在该水平面上，光电二极管的PN结因此对应于区域421和基板101之间的界面。由于区域421的N型掺杂水平低于区域419的N型掺杂水平的事实，在PN结的上部部分的水平面上产生的电场的强度小于在基板101和区域419之间的PN结的水平面上产生的电场。因此，区域421使得能够限制由于区域419的上端处的边缘效应而导致的、光电二极管的寄生触发的风险。
在区域419的下部部分中，区域419与N型层103接触。光电二极管的PN结的下部部分因此对应于层103和基板101之间的界面。这里再次，由于层103的N型掺杂水平低于区域419的掺杂水平的事实，在PN结的下部水平部分的水平面上产生的电场的强度小于在基板101和区域419之间的垂直PN结的水平面上产生的电场。因此，层103使得能够限制与区域419的下端处的边缘效应有关的、光电二极管的寄生触发的风险。
基板101、区域419和421以及层103的掺杂水平、以及光电二极管偏置电压优选地被选择为使得形成在基板101和区域419之间的垂直PN结的水平面上的电场足够强以使雪崩被单个光生电荷触发，例如，在沿着与PN结正交的方向的100到500nm的距离上大于400kV/cm，并且优选被选择为使得形成在基板101和区域421之间以及基板101和层103之间的PN结的水平面上的电场足够低以使雪崩不被单个光生电荷触发，例如，小于400kV/cm。
区域115形成连续的导电网格，将所有的传感器像素的阳极区域彼此电连接。
每个像素PIX可以包括布置在区域419的上表面的顶部并且与该上表面接触的阴极接触金属镀层117。为了有利于接触，区域419可以在其上表面的附近包括与金属镀层117接触的更严重掺杂的区域(在附图中没有被详述)。阴极接触金属镀层117使得能够单个地控制不同的传感器像素的SPAD光电二极管。区域419限定表示像素的照射的信号的收集区域。
传感器可以进一步包括布置在共同的导电区域115的上表面的顶部并且与该上表面接触的一个或多个阳极接触金属镀层121。由于导电区域115的电连续性，阴极接触金属镀层121的数量可以少于传感器像素PIX的数量。
为了清晰起见，在图4B中没有示出阳极接触金属镀层121和阴极接触金属镀层117。
在操作中，传感器的SPAD光电二极管的阴极区域被偏置到正电位V+，例如，经由阴极接触金属镀层117，并且传感器的SPAD光电二极管的阳极区域被偏置到负电位V-，例如，经由接触金属镀层121，以使得每个光电二极管的阴极-阳极电压大于其雪崩电压。
除了其阳极接触功能之外，导电区域115形成对于将被检测的辐射不透明的光学屏蔽。这使得能够限制传感器的SPAD光电二极管的寄生触发的风险。
在传感器意图被背面照射的情况下，可能提供下层105的打薄或者甚至整个移除。作为变体，在打薄之前，沟槽107出现在层103的中间水平面上，但是不完全穿过层103，并且在背面打薄期间，层105完全被移除，并且层103被部分地向下移除到层413，或者甚至被向下移除到区域115的下表面。
应注意到，图4A和4B的实施例可以适于图2的实施例。在这种情况下，环形区域421可以被省略，并且被替换为P型层202。此外，图4A和4B的实施例可以适于图3的实施例。
各种实施例和变体已经被描述。本领域技术人员将理解这些各种实施例和变体的某些特征可以被组合，并且其他变体将被本领域技术人员想到。具体地说，所描述的实施例不限于本公开中提及的尺寸和掺杂水平的数值例子。
此外，上述结构的所有的导电类型可以反过来，阴极区域然后被替换为阳极区域，并且反过来。

Claims (15)

1.一种图像传感器，所述图像传感器包括多个雪崩光电二极管，所述多个雪崩光电二极管具有形成在具有正面和背面的、第一导电类型的半导体基板(101)的内部和顶部的垂直PN结，其中：
-在基板(101)中从其正面垂直延伸到其背面的沟槽(107)，所述沟槽(107)在顶视图中具有横向界定多个基板岛(109)的连续网格的形状，每个岛(109)限定像素(PIX)，所述像素(PIX)包括单个可单独控制的具有垂直PN结的雪崩光电二极管，并且包括所述像素光电二极管的雪崩信号的收集的掺杂区域(119；419)；
-沟槽(107)的侧壁被涂布第一半导体层(113；413)，所述第一半导体层(113；413)具有与收集区域的导电类型相反的导电类型；并且
-导电区域(115)在所述沟槽中延伸，所述导电区域(115)与第一半导体层(113；413)的与所述基板(101)相对的表面接触。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述不同像素(PIX)的收集区域(119；419)彼此电绝缘。
3.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述导电区域(115)对于将被检测的辐射是不透明的。
4.根据权利要求1所述的传感器，其中所述导电区域(115)由金属制成。
5.根据权利要求4所述的传感器，其中所述导电区域(115)包括铜或钨。
6.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一半导体层(113)由掺杂多晶硅制成。
7.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一半导体层(113)具有与所述基板的导电类型相反的导电类型，基板(101)的每个岛(109)的侧表面和第一半导体层(113)之间的结限定所述传感器的雪崩光电二级的雪崩区域。
8.根据权利要求7所述的传感器，在每个基板岛(109)的上部部分中进一步包括外围环形区域(111)，所述外围环形区域(111)具有与所述基板的导电类型相反的导电类型、以及比第一半导体层(113)的掺杂水平低的掺杂水平，从沟槽(107)的侧壁横向延伸。
9.根据权利要求7所述的传感器，其中，在每个岛(109)中，收集区域(119)具有与基板(101)的导电类型相同的导电类型，但是具有更高的掺杂水平，位于所述岛的中心部分中。
10.根据权利要求1所述的传感器，在每个基板岛(109)的中心部分中进一步包括中心区域(419)，所述中心区域(419)具有与所述基板的导电类型相反的导电类型，形成所述岛的收集区域，在基板(101)中从其正面垂直延伸到其背面，具有与所述基板的导电类型相反的导电类型的中心区域(419)的侧表面和基板(101)之间的结限定所述传感器的雪崩光电二极管的雪崩区域。
11.根据权利要求10所述的传感器，其中，所述第一半导体层(413)具有第一导电类型。
12.根据权利要求10所述的传感器，在每个基板岛(109)的上部部分中进一步包括环形区域(421)，所述环形区域(421)具有与所述基板的导电性相反的导电性、以及比与所述基板的导电性相反的导电性的中心区域(419)的掺杂水平低的掺杂水平，从具有与所述基板的导电性相反的导电性的中心区域(419)的侧壁横向延伸。
13.根据权利要求7所述的传感器，其中，所述基板(101)在其正面被覆盖具有比基板(101)的掺杂水平小的掺杂水平的、第一导电类型的第二半导体层(202)，沟槽(107)穿过第二层(202)。
14.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述基板(101)在其背面搁置在具有与所述基板的导电类型相反的导电类型的第三半导体层(103)上，所述沟槽出现在第三层(103)中或上方、或者穿过第三层(103)。
15.根据权利要求14所述的传感器，其中，所述第三层(103)的掺杂水平低于第一层(113)的掺杂水平。
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