JP2003532296A - 改良された裏面照射フォトダイオードアレイ - Google Patents
改良された裏面照射フォトダイオードアレイInfo
- Publication number
- JP2003532296A JP2003532296A JP2001579371A JP2001579371A JP2003532296A JP 2003532296 A JP2003532296 A JP 2003532296A JP 2001579371 A JP2001579371 A JP 2001579371A JP 2001579371 A JP2001579371 A JP 2001579371A JP 2003532296 A JP2003532296 A JP 2003532296A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- array
- scintillation
- grid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 65
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005513 bias potential Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1464—Back illuminated imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
基板（１０２）に形成されたフォトダイオードアレイ（１００）に基づいた、改良半導体位置感知放射線検出装置。一実施態様では、基板（１０２）は第一面とその第一面の反射側の第二面を有している。その第一面は、導電性であるので該フォトダイオードに共通バイアス電位を与え、かつ光学的に透明なので検出すべき入力光子を受け取る。この装置は、第一面の上に形成されて第一面と電気接触し、かつフォトダイオードのアレイ（１００）に対応する画素のアレイを画成するよう配置構成された導電ワイヤ（１２２）のグリッドを備えている。シンチレーション素子のシンチレーションアレイを、導電ワイヤ（１２２）のグリッドで画成された画素に整合しかつ基板（１０２）に特有のスペクトル応答範囲から外れた第一波長の入射放射線を基板（１０２）のスペクトル応答範囲内の第二波長の二次光子に変換するように連結することができる。該シンチレーションアレイは、シンチレーション素子間に配置された光反射面を備えて、一つのシンチレーション素子を、他のシンチレーション素子から光学的に隔離する。
Description
【０００１】
本願は、２０００年４月２０日付けで出願された米国仮特許願第６０／１９８
，９１４号の特典を主張するものである。
，９１４号の特典を主張するものである。
【０００２】
＜背景＞
本発明は放射線感知アレイに関し、さらに具体的に述べると、裏面照射フォト
ダイオードアレイに関する。
ダイオードアレイに関する。
【０００３】
典型的なダイオードアレイは第一導電率型の半導体基板を備えており、その基
板は、おもて面に第二の逆の導電率型のドープされた領域のアレイが形成され、
そして反対側の裏面が第一導電率型の大量にドープされたバイアス電極層を有し
ている。半導体の導電率の二つの型はｐ型とｎ型である。簡単にするため、おも
て面のドープされた領域は、アノード又はカソードとしてのその機能に関係なし
に、以後ゲートと呼ぶ。
板は、おもて面に第二の逆の導電率型のドープされた領域のアレイが形成され、
そして反対側の裏面が第一導電率型の大量にドープされたバイアス電極層を有し
ている。半導体の導電率の二つの型はｐ型とｎ型である。簡単にするため、おも
て面のドープされた領域は、アノード又はカソードとしてのその機能に関係なし
に、以後ゲートと呼ぶ。
【０００４】
大部分の実施態様では、該基板の外部の一つ又は複数の導電性層で形成されて
いる外部ゲートコンタクト（外部ゲート接触部、外部ゲート接点）が、各おもて
面ゲートの一部分の上に形成されている。同様に、１又は２以上の外部バックコ
ンタクト層（外部裏面接触層）が、裏面バイアス電極層の全体又は一部の上に形
成されている。シリコン基板において、これらゲートコンタクトは、通常、１又
は２種以上の金属、金属−シリコンの金属間化合物もしくは堆積された大量ドー
プポリシリコン、又はこれら材料の複数の組合せで形成される。シリコンフォト
ダイオードアレイに対するバックコンタクト（裏面接触部、裏面接触層）には、
上記材料と同じ材料、又は以後ＩＴＯと呼称するインジウム−スズ酸化物などの
透明導電体を使用することができる。多くの用途で、読出し回路のアレイを、該
基板のおもて面上につくってもよい。逆バイアスと呼称される電位差を、該ゲー
トと該バイアス電極層との間に印加して、おもて面上のゲートと基板の間のｐ−
ｎ接合部から基板中に延びる空乏領域を基板内につくることができる。したがっ
て、前記ゲート、基板及びバイアス電極層によって、フォトダイオードが実現さ
れる。
いる外部ゲートコンタクト（外部ゲート接触部、外部ゲート接点）が、各おもて
面ゲートの一部分の上に形成されている。同様に、１又は２以上の外部バックコ
ンタクト層（外部裏面接触層）が、裏面バイアス電極層の全体又は一部の上に形
成されている。シリコン基板において、これらゲートコンタクトは、通常、１又
は２種以上の金属、金属−シリコンの金属間化合物もしくは堆積された大量ドー
プポリシリコン、又はこれら材料の複数の組合せで形成される。シリコンフォト
ダイオードアレイに対するバックコンタクト（裏面接触部、裏面接触層）には、
上記材料と同じ材料、又は以後ＩＴＯと呼称するインジウム−スズ酸化物などの
透明導電体を使用することができる。多くの用途で、読出し回路のアレイを、該
基板のおもて面上につくってもよい。逆バイアスと呼称される電位差を、該ゲー
トと該バイアス電極層との間に印加して、おもて面上のゲートと基板の間のｐ−
ｎ接合部から基板中に延びる空乏領域を基板内につくることができる。したがっ
て、前記ゲート、基板及びバイアス電極層によって、フォトダイオードが実現さ
れる。
【０００５】
このようなフォトダイオードアレイは、おもて面から光子を受け取るおもて面
照射モード又は裏面から光子を受け取る裏面照射モードで配置構成することがで
きる。しかし、おもて面照射モードは、回路の導電線（conducting line）がお
もて面のアレイの能動感光面積を減らすので、外部量子効率（集められたフォト
キャリアの入射光子に対する比率）が、裏面照射モードより通常低い。これに対
し、その裏面全体は、適正に配置構成されると、入射放射線を集めるのに使用で
きる。他の要因がすべて等しければ、感光性を高めると、信号／雑音比（signal
-to-noise ratio）が増大する。基板内の直接的な（固有の）検出又は間接的な
検出（例えば以下に考察するシンチレーターを使用する検出）を使用して単一粒
子放射線を検出する用途では、感光性を高めると粒子エネルギーの分解能（part
icle energy resolution）が改善される。その上、導電ライン及び他の物理的特
徴、例えば、誘電体の厚みのステップが、隣接するフォトダイオードの感光領域
中に光を散乱させて画像のコントラストを低下させることがある。コントラスト
が低下すると、該アレイの変調伝達関数を変えるので、そのアレイの有用な空間
分解能（useful spatial resolution）を低下させることがある。それ故、裏面
照射フォトダイオードアレイは、感光度、信号／雑音比、粒子エネルギー分解能
及び空間分解能を改善するため、画像形成の用途に使用することが多い。
照射モード又は裏面から光子を受け取る裏面照射モードで配置構成することがで
きる。しかし、おもて面照射モードは、回路の導電線（conducting line）がお
もて面のアレイの能動感光面積を減らすので、外部量子効率（集められたフォト
キャリアの入射光子に対する比率）が、裏面照射モードより通常低い。これに対
し、その裏面全体は、適正に配置構成されると、入射放射線を集めるのに使用で
きる。他の要因がすべて等しければ、感光性を高めると、信号／雑音比（signal
-to-noise ratio）が増大する。基板内の直接的な（固有の）検出又は間接的な
検出（例えば以下に考察するシンチレーターを使用する検出）を使用して単一粒
子放射線を検出する用途では、感光性を高めると粒子エネルギーの分解能（part
icle energy resolution）が改善される。その上、導電ライン及び他の物理的特
徴、例えば、誘電体の厚みのステップが、隣接するフォトダイオードの感光領域
中に光を散乱させて画像のコントラストを低下させることがある。コントラスト
が低下すると、該アレイの変調伝達関数を変えるので、そのアレイの有用な空間
分解能（useful spatial resolution）を低下させることがある。それ故、裏面
照射フォトダイオードアレイは、感光度、信号／雑音比、粒子エネルギー分解能
及び空間分解能を改善するため、画像形成の用途に使用することが多い。
【０００６】
裏面照射フォトダイオードの場合、光電流が一般に、帯間吸収によって生成す
る。半導体基板のバンドギャップより大きいエネルギーを有する光子が、基板の
裏に入って吸収され、電子空孔の対を生成する。電子空孔の対が空乏領域の外側
に生成されると、その少数キャリア（上記例では空孔）が前記ゲートのうちの一
つの下側の空乏領域のエッジに拡散する。該空乏領域内の電界は、該正孔を該ゲ
ートへ向けて加速することによって、該空孔を「集める」。しかし、光子がゲー
トの空乏領域内に吸収されると、その電界は上記のように該空孔を「集める」が
、その電子を、空乏化されていない基板の方へ加速する。両方の場合、光電流が
、フォトダイオード、及びゲートとバックコンタクト間のバイアスを維持する外
部回路を流れる。読出し回路系が同じ半導体基板上に設置されると、各ゲートと
結合している回路素子は、前記光電流、光吸収によって起こった電荷の量又はこ
れら両者の組合せの関数を表す信号を生成する。
る。半導体基板のバンドギャップより大きいエネルギーを有する光子が、基板の
裏に入って吸収され、電子空孔の対を生成する。電子空孔の対が空乏領域の外側
に生成されると、その少数キャリア（上記例では空孔）が前記ゲートのうちの一
つの下側の空乏領域のエッジに拡散する。該空乏領域内の電界は、該正孔を該ゲ
ートへ向けて加速することによって、該空孔を「集める」。しかし、光子がゲー
トの空乏領域内に吸収されると、その電界は上記のように該空孔を「集める」が
、その電子を、空乏化されていない基板の方へ加速する。両方の場合、光電流が
、フォトダイオード、及びゲートとバックコンタクト間のバイアスを維持する外
部回路を流れる。読出し回路系が同じ半導体基板上に設置されると、各ゲートと
結合している回路素子は、前記光電流、光吸収によって起こった電荷の量又はこ
れら両者の組合せの関数を表す信号を生成する。
【０００７】
典型的な裏面照射フォトダイオードアレイの場合、インジウム−スズ酸化物（
ＩＴＯ）などの透明で導電性の反射防止（ＡＲ）コーティングが、バックコンタ
クトを構成する大量ドープ層の上に形成される（例えば、Hollandの米国特許第
６，０２５，５８５号；Hollandら、「Development of low noise、backside il
luminated silicon photodiode arrays」、IEEE Transactions on Nuclear Scie
nce、４４巻３号１９９７年６月；及びKwaら、「Backside-illuminated silicon
photodiode array for an integrated spectrometer」、IEEE Transactions on
Electron Devices、４４巻５号１９９７年５月参照）。
ＩＴＯ）などの透明で導電性の反射防止（ＡＲ）コーティングが、バックコンタ
クトを構成する大量ドープ層の上に形成される（例えば、Hollandの米国特許第
６，０２５，５８５号；Hollandら、「Development of low noise、backside il
luminated silicon photodiode arrays」、IEEE Transactions on Nuclear Scie
nce、４４巻３号１９９７年６月；及びKwaら、「Backside-illuminated silicon
photodiode array for an integrated spectrometer」、IEEE Transactions on
Electron Devices、４４巻５号１９９７年５月参照）。
【０００８】
＜概要＞
本願の開示内容には、基板に形成され裏面照射フォトダイオードアレイに基づ
いた位置感知放射線検出装置が含まれている。その基板は、互いに反対側の第一
と第二の面を有しかつ第一導電率型を示す適切なドーパントを含有する半導体材
料で製造することができる。第一導電率型の透明導電性層が、この層上に共通の
電位（common potential）を分布させるために、第一面の上に形成されている。
第二導電率型のドープされたゲート領域のアレイが、第二面の上に形成されてフ
ォトダイオードのアレイが実現されている。
いた位置感知放射線検出装置が含まれている。その基板は、互いに反対側の第一
と第二の面を有しかつ第一導電率型を示す適切なドーパントを含有する半導体材
料で製造することができる。第一導電率型の透明導電性層が、この層上に共通の
電位（common potential）を分布させるために、第一面の上に形成されている。
第二導電率型のドープされたゲート領域のアレイが、第二面の上に形成されてフ
ォトダイオードのアレイが実現されている。
【０００９】
前記位置感知放射線検出装置は、この装置の裏に形成されてバイアス電極層又
はバックコンタクト（設置されている場合）と電気接触しかつ第二面上のゲート
アレイに対応する画素のアレイを画成するように配置構成されている高導電性材
料製のパターン（グリッド）を備えている。その高導電性材料は、第一面上の反
射防止コーティングの下側又は上に組みつけることができる。第二面の上に形成
された回路層は、各ドープ領域に対するゲートコンタクトを提供し、そして各フ
ォトダイオードに対する読出し回路を備えることができる。
はバックコンタクト（設置されている場合）と電気接触しかつ第二面上のゲート
アレイに対応する画素のアレイを画成するように配置構成されている高導電性材
料製のパターン（グリッド）を備えている。その高導電性材料は、第一面上の反
射防止コーティングの下側又は上に組みつけることができる。第二面の上に形成
された回路層は、各ドープ領域に対するゲートコンタクトを提供し、そして各フ
ォトダイオードに対する読出し回路を備えることができる。
【００１０】
前記フォトダイオードアレイは、基板の第一面を、導電グリッドの開口を通じ
て照明することによって作動させることができる。この位置感知放射線検出装置
の利点としては、異なるフォトダイオードに印加されるバイアス電圧の均一性が
改善されること、各フォトダイオードの抵抗が下げられること、及び付随して雑
音が減少することである。第一面上にグリッドを使用すると、外乱（干渉）に対
する該装置の免疫性が高まる。
て照明することによって作動させることができる。この位置感知放射線検出装置
の利点としては、異なるフォトダイオードに印加されるバイアス電圧の均一性が
改善されること、各フォトダイオードの抵抗が下げられること、及び付随して雑
音が減少することである。第一面上にグリッドを使用すると、外乱（干渉）に対
する該装置の免疫性が高まる。
【００１１】
反射防止層を、各画素内のバイアス電極層の上の透明導電性層の上につくって
、第一面に入射する光子の反射を減らすことができる。前記グリッドが、画素に
対して共通のバイアス電位を提供し分配するために使用されるので、該ＡＲ層は
、電気絶縁性にして、該装置の電気的事柄とは無関係に配置構成することができ
る。したがって、誘電層を、広範囲の誘電材料から、第一面の屈折率に関連して
選択し、最適の反射防止を達成することができる。また、絶縁性ＡＲコーティン
グを使用すると、必要な時に化学的にパターン化できる広範囲の材料を提供でき
る。
、第一面に入射する光子の反射を減らすことができる。前記グリッドが、画素に
対して共通のバイアス電位を提供し分配するために使用されるので、該ＡＲ層は
、電気絶縁性にして、該装置の電気的事柄とは無関係に配置構成することができ
る。したがって、誘電層を、広範囲の誘電材料から、第一面の屈折率に関連して
選択し、最適の反射防止を達成することができる。また、絶縁性ＡＲコーティン
グを使用すると、必要な時に化学的にパターン化できる広範囲の材料を提供でき
る。
【００１２】
バイアス電極層が充分な導電性を有しかつ間接的な裏面コンタクトが設置され
るならば、透明導電性層は完全に排除できる。間接的裏面コンタクトも、絶縁性
ＡＲコーティング材料を使用して代替できる。
るならば、透明導電性層は完全に排除できる。間接的裏面コンタクトも、絶縁性
ＡＲコーティング材料を使用して代替できる。
【００１３】
また、本位置感知放射線検出装置は、基板のスペクトル応答範囲を外れた第一
波長の放射線を、基板のスペクトル応答範囲内の第二波長の二次光子に変換する
シンチレーション素子のアレイを備えていてもよい。一実施態様では、該シンチ
レーション素子をシンチレーション結晶中に形成して該グリッドに連結すること
ができる。したがって、該シンチレーション素子は、グリッドによって画成され
たフォトダイオードと正確に位置合わせすることができ、かつシンチレーション
素子間に配置された光反射面を提供することによって互いに光学的に隔離するこ
とができる。このような構造は、隣接する画素間のクロストークを有意に減らす
か又は除くことができる。
波長の放射線を、基板のスペクトル応答範囲内の第二波長の二次光子に変換する
シンチレーション素子のアレイを備えていてもよい。一実施態様では、該シンチ
レーション素子をシンチレーション結晶中に形成して該グリッドに連結すること
ができる。したがって、該シンチレーション素子は、グリッドによって画成され
たフォトダイオードと正確に位置合わせすることができ、かつシンチレーション
素子間に配置された光反射面を提供することによって互いに光学的に隔離するこ
とができる。このような構造は、隣接する画素間のクロストークを有意に減らす
か又は除くことができる。
【００１４】
本発明の１又は２以上の実施態様の詳細を、添付図面を参照して下記詳細な説
明で述べる。本発明の他の特徴、目的及び利点は、本願の詳細な説明と図面及び
特許請求の範囲から明らかになるであろう。なお各種図面の同じ参照番号と標示
は同じ素子を示す。
明で述べる。本発明の他の特徴、目的及び利点は、本願の詳細な説明と図面及び
特許請求の範囲から明らかになるであろう。なお各種図面の同じ参照番号と標示
は同じ素子を示す。
【００１５】
＜詳細な説明＞
図１は本発明の一実施態様の改良された裏面照射フォトダイオードアレイ１０
０を示す。半導体基板１０２は、ｎ型導電率（又は代わりにｐ型導電率）を示し
かつ高い抵抗率を有するように軽くドープされ得る。例えばシリコンを使用して
約１０ｋΩ〜ｃｍ程度の抵抗率の基板１０２をつくることができる。基板１０２
の一方の面すなわちおもて面は、異なる場所を選択されてドープされ、互いに隔
てられた大量にｐドープされたゲート領域１０４が形成される。ｐ−ｎ接合部が
、各領域１０２毎に基板１０２の取り囲むｎ領域毎に形成されて感光素子（すな
わちフォトダイオード）として機能し、スペクトル範囲内の光子を検出する。次
に回路層１１０が、基板１０２のおもて面の上に形成されて該フォトダイオード
にゲートコンタクト（ゲート接触部、ゲート接点）と読出し回路を提供する。基
板１０２の反対側の面すなわち裏面は、透明の導電性層１０６を形成するように
配置構成される。この層１０６は、基板と同じ型の導電性で、例えばこの例の場
合、ｎ型ドーパントで裏面を大量にドープすることによって基板１０２の内側に
つくって、導電性結晶バイアス電極層を形成することができる。代わりに、この
層１０６は、基板１０２の裏面の外表面に、外部バックコンタクト層、例えば多
結晶質シリコンバックコンタクト層を結合させることによって、基板１０２の外
側につくることができる。簡潔のため、基板の内側の導電性バイアス電極層を示
すのに頭文語ＢＥＬを使用する。
０を示す。半導体基板１０２は、ｎ型導電率（又は代わりにｐ型導電率）を示し
かつ高い抵抗率を有するように軽くドープされ得る。例えばシリコンを使用して
約１０ｋΩ〜ｃｍ程度の抵抗率の基板１０２をつくることができる。基板１０２
の一方の面すなわちおもて面は、異なる場所を選択されてドープされ、互いに隔
てられた大量にｐドープされたゲート領域１０４が形成される。ｐ−ｎ接合部が
、各領域１０２毎に基板１０２の取り囲むｎ領域毎に形成されて感光素子（すな
わちフォトダイオード）として機能し、スペクトル範囲内の光子を検出する。次
に回路層１１０が、基板１０２のおもて面の上に形成されて該フォトダイオード
にゲートコンタクト（ゲート接触部、ゲート接点）と読出し回路を提供する。基
板１０２の反対側の面すなわち裏面は、透明の導電性層１０６を形成するように
配置構成される。この層１０６は、基板と同じ型の導電性で、例えばこの例の場
合、ｎ型ドーパントで裏面を大量にドープすることによって基板１０２の内側に
つくって、導電性結晶バイアス電極層を形成することができる。代わりに、この
層１０６は、基板１０２の裏面の外表面に、外部バックコンタクト層、例えば多
結晶質シリコンバックコンタクト層を結合させることによって、基板１０２の外
側につくることができる。簡潔のため、基板の内側の導電性バイアス電極層を示
すのに頭文語ＢＥＬを使用する。
【００１６】
原則として、基板の外側の透明な導電性バックコンタクト層は、上記導電性バ
イアス電極層の代わりに又はこの電極層とともに使用できる。基板に対し[かつ
ポリシリコンバックコンタクト（利用する場合）に対し]外側のかような透明導
電性層は、注意深く使用しなければならない。該透明導電性層の存在が少数キャ
リア（この実施例では空孔）の発生を増大してはならない。というのは、生成さ
れた空孔はフォトダイオードの漏洩電流を増大して、信号／雑音比（signal-to-
noise ratio）と粒子エネルギーの分解能を低下させるからである。
イアス電極層の代わりに又はこの電極層とともに使用できる。基板に対し[かつ
ポリシリコンバックコンタクト（利用する場合）に対し]外側のかような透明導
電性層は、注意深く使用しなければならない。該透明導電性層の存在が少数キャ
リア（この実施例では空孔）の発生を増大してはならない。というのは、生成さ
れた空孔はフォトダイオードの漏洩電流を増大して、信号／雑音比（signal-to-
noise ratio）と粒子エネルギーの分解能を低下させるからである。
【００１７】
バイアス電極層が充分な導電性を有しかつ間接的な裏面コンタクトが提供され
るならば、透明導電性層は完全に除くことができる。この方法は２０００年６月
２９日付けで出願された、Carlsonの米国特許願第０９／６０７，５４７号に記
載されている。なおこの出願の全体は、本願に援用するものである。上記間接的
な裏面コンタクトは、絶縁性ＡＲコーティング材料を使用することで代替できる
。
るならば、透明導電性層は完全に除くことができる。この方法は２０００年６月
２９日付けで出願された、Carlsonの米国特許願第０９／６０７，５４７号に記
載されている。なおこの出願の全体は、本願に援用するものである。上記間接的
な裏面コンタクトは、絶縁性ＡＲコーティング材料を使用することで代替できる
。
【００１８】
バイアス電極層又は外部バックコンタクト層１０６は、１０４とは異なる電位
に電気的にバイアスされ、その結果、空乏領域が各ｐ−ｎ接合部の近くに形成さ
れる。該空乏領域内の内部電界は光が生成した空孔を集める。次いで、各フォト
ダイオードゲートに連結している読出し回路は（設置されている場合）、光子誘
発電荷を検出し対応する出力信号を発する。
に電気的にバイアスされ、その結果、空乏領域が各ｐ−ｎ接合部の近くに形成さ
れる。該空乏領域内の内部電界は光が生成した空孔を集める。次いで、各フォト
ダイオードゲートに連結している読出し回路は（設置されている場合）、光子誘
発電荷を検出し対応する出力信号を発する。
【００１９】
図１に示すフォトダイオードアレイ１００は、導電性ＢＥＬ１０６を有する裏
面から入射する光子を受け取る裏面照射モードで配置構成されている。アルミニ
ウムなどの適切な導電性材料で製造された導電ワイヤ１２２のグリッドが、ポリ
シリコン層１０６の上に形成されて、基板１０２の裏面を、導電ワイヤ１２２に
よって包囲された複数の画素に分割している。該グリッドの各画素は、基板１０
２のおもて画面上のそれぞれのｐドープ領域１０４に対応するように配列されか
つ該領域１０４に対応するような寸法を有している。従って、導電ワイヤ１２２
のグリッドが、図１に破線で示すような各フォトダイオードの境界を物理的に画
成する。図２は、２Ａ−２Ａ線からみた基板１０２のおもて面の側面図である。
面から入射する光子を受け取る裏面照射モードで配置構成されている。アルミニ
ウムなどの適切な導電性材料で製造された導電ワイヤ１２２のグリッドが、ポリ
シリコン層１０６の上に形成されて、基板１０２の裏面を、導電ワイヤ１２２に
よって包囲された複数の画素に分割している。該グリッドの各画素は、基板１０
２のおもて画面上のそれぞれのｐドープ領域１０４に対応するように配列されか
つ該領域１０４に対応するような寸法を有している。従って、導電ワイヤ１２２
のグリッドが、図１に破線で示すような各フォトダイオードの境界を物理的に画
成する。図２は、２Ａ−２Ａ線からみた基板１０２のおもて面の側面図である。
【００２０】
反射防止層１２０が、各画素内のＢＥＬ１０６上に形成されている。該反射防
止層１２０は、適切な材料、例えばＩＴＯ製の導電性層又は非導電性の誘電性多
層スタック（積層体）でつくることができる。多くの実施態様では、反射防止層
１２０が、好ましくは周知の光学的設計方法にしたがって、ＢＥＬ１０６の屈折
率に最適に適合した誘電性多層スタックで製造できる。したがって、反射防止層
１２０は、裏面の電気的性能に影響する問題点もなく配置構成することができか
つ広範囲の、誘電性材料から選択して最適の光学的性能を達成することができる
。このような誘電性スタックを使用すると、種類数が限定されている導電性反射
防止材料を使用して達成することが通常困難な高い光子収集効率を達成すること
ができる。
止層１２０は、適切な材料、例えばＩＴＯ製の導電性層又は非導電性の誘電性多
層スタック（積層体）でつくることができる。多くの実施態様では、反射防止層
１２０が、好ましくは周知の光学的設計方法にしたがって、ＢＥＬ１０６の屈折
率に最適に適合した誘電性多層スタックで製造できる。したがって、反射防止層
１２０は、裏面の電気的性能に影響する問題点もなく配置構成することができか
つ広範囲の、誘電性材料から選択して最適の光学的性能を達成することができる
。このような誘電性スタックを使用すると、種類数が限定されている導電性反射
防止材料を使用して達成することが通常困難な高い光子収集効率を達成すること
ができる。
【００２１】
導電ワイヤ１２２のグリッドは、フォトダイオードアレイ１００の画素を画成
するのに加えていくつもの機能と利益を提供する。導電ワイヤ１２２は電圧源に
接続されて導電性バイアス電極層又は外部バックコンタクト層１０６上にバイア
ス電位を分配する。導電ワイヤ１２２は、ＢＥＬ又は外部バックコンタクト層１
０６全体の上に分布されて各画素を包囲するので、この配置構成は、個々のフォ
トダイオードに印加されるバイアス電圧の均一性を高めて、他のすべての条件が
等しければ、フォトダイオードの光応答の均一性を改善する。
するのに加えていくつもの機能と利益を提供する。導電ワイヤ１２２は電圧源に
接続されて導電性バイアス電極層又は外部バックコンタクト層１０６上にバイア
ス電位を分配する。導電ワイヤ１２２は、ＢＥＬ又は外部バックコンタクト層１
０６全体の上に分布されて各画素を包囲するので、この配置構成は、個々のフォ
トダイオードに印加されるバイアス電圧の均一性を高めて、他のすべての条件が
等しければ、フォトダイオードの光応答の均一性を改善する。
【００２２】
導電ワイヤ１２２のグリッドは、電源から各フォトダイオードへ抵抗の低い経
路を提供する。各フォトダイオードで発生する内部雑音と各フォトダイオードが
受け取る外乱（干渉）は、各フォトダイオードに付随する抵抗にほぼ比例するの
で、導電ワイヤ１２２のグリッドを使用すると、内部雑音が減少しかつ外部干渉
に対する免疫性が改善される。
路を提供する。各フォトダイオードで発生する内部雑音と各フォトダイオードが
受け取る外乱（干渉）は、各フォトダイオードに付随する抵抗にほぼ比例するの
で、導電ワイヤ１２２のグリッドを使用すると、内部雑音が減少しかつ外部干渉
に対する免疫性が改善される。
【００２３】
反射防止層１２０と導電ワイヤ１２２は、互いに実質的に同一平面にすること
ができる。公知の半導体加工法を利用できる。特に、導電ワイヤ１２２は、金属
化法を利用して製造でき、製造コストを下げかつ装置の信頼性を改善することが
できる。
ができる。公知の半導体加工法を利用できる。特に、導電ワイヤ１２２は、金属
化法を利用して製造でき、製造コストを下げかつ装置の信頼性を改善することが
できる。
【００２４】
多くの画像形成用途は、半導体基板の特徴的なスペクトル応答範囲から外れて
いるスペクトル範囲の放射線を検出することを要求する。従来、シンチレーショ
ン結晶アレイが、放射線源とフォトダイオードアレイとの間に挿置されて、入射
放射線を、そのフォトダイオードアレイによって検出可能なスペクトル範囲内の
二次放射線に変換している。シンチレーション結晶アレイの各素子は、該フォト
ダイオードアレイのフォトダイオードと相互に位置合わせが行われる（co-align
）。たとえ入射粒子が単一のシンチレーター結晶に完全に吸収されても、該シン
チレーターの出力ウィンドウから角度をなして放出される二次光子は隣接するフ
ォトダイオードに収集されるので、隣接するフォトダイオード間のクロストーク
を起こす。このようなクロストークは、先に考察したフォトダイオードアレイの
変調伝達関数と有用な空間分解能を低下させる。
いるスペクトル範囲の放射線を検出することを要求する。従来、シンチレーショ
ン結晶アレイが、放射線源とフォトダイオードアレイとの間に挿置されて、入射
放射線を、そのフォトダイオードアレイによって検出可能なスペクトル範囲内の
二次放射線に変換している。シンチレーション結晶アレイの各素子は、該フォト
ダイオードアレイのフォトダイオードと相互に位置合わせが行われる（co-align
）。たとえ入射粒子が単一のシンチレーター結晶に完全に吸収されても、該シン
チレーターの出力ウィンドウから角度をなして放出される二次光子は隣接するフ
ォトダイオードに収集されるので、隣接するフォトダイオード間のクロストーク
を起こす。このようなクロストークは、先に考察したフォトダイオードアレイの
変調伝達関数と有用な空間分解能を低下させる。
【００２５】
図１に示すフォトダイオードアレイ１００は、シンチレーターのアレイを基板
１０２のおもて面に連結するように使用され、上記クロストーク作用を減らすか
又は除くことができる。図３はシンチレーターの結晶３１０に連結されたフォト
ダイオードアレイの一実施例を示す。該シンチレーター結晶３１０は加工されて
、その結晶３１０を、基板１０２の裏面上の導電ワイヤ１２２のグリッドによっ
て画成された画素に対応するシンチレーション画素に仕切るトレンチ（長溝）３
２０を有している。そのトレンチ３２０は、結晶３１０の一方の面３１２を切り
抜けているが反対側の面３１４を切り抜けていない。面３１２上のトレンチのパ
ターンは導電ワイヤ１２２のグリッドのパターンに整合している。結晶３１０が
基板１０２の裏面の上に配置されるか又は結合される時、結晶３１０のシンチレ
ーション画素のトレンチ３２０は、導電ワイヤ１２２のパターン上に正確に位置
合わせされる。したがって、シンチレーター結晶アレイの画素は、フォトダイオ
ードアレイ１００の画素と正確に位置合わせが行われる。
１０２のおもて面に連結するように使用され、上記クロストーク作用を減らすか
又は除くことができる。図３はシンチレーターの結晶３１０に連結されたフォト
ダイオードアレイの一実施例を示す。該シンチレーター結晶３１０は加工されて
、その結晶３１０を、基板１０２の裏面上の導電ワイヤ１２２のグリッドによっ
て画成された画素に対応するシンチレーション画素に仕切るトレンチ（長溝）３
２０を有している。そのトレンチ３２０は、結晶３１０の一方の面３１２を切り
抜けているが反対側の面３１４を切り抜けていない。面３１２上のトレンチのパ
ターンは導電ワイヤ１２２のグリッドのパターンに整合している。結晶３１０が
基板１０２の裏面の上に配置されるか又は結合される時、結晶３１０のシンチレ
ーション画素のトレンチ３２０は、導電ワイヤ１２２のパターン上に正確に位置
合わせされる。したがって、シンチレーター結晶アレイの画素は、フォトダイオ
ードアレイ１００の画素と正確に位置合わせが行われる。
【００２６】
各トレンチ３２０は反射性材料で満たされ、異なる画素を光学的に隔離するこ
とができる。例えば、トレンチ３２０は、一つのシンチレーション画素内の傾斜
光線３３０を、反射光線３４０として反射して、傾斜光線３３０が隣接するフォ
トダイオードに入るのを防止する。
とができる。例えば、トレンチ３２０は、一つのシンチレーション画素内の傾斜
光線３３０を、反射光線３４０として反射して、傾斜光線３３０が隣接するフォ
トダイオードに入るのを防止する。
【００２７】
本発明の好ましい一実施態様だけを説明してきたが、本発明の精神と範囲を逸
脱することなく各種の変形を行うことができる。上記のように、本願のすべての
陳述と特許請求の範囲は、すべての層の導電率型が逆になって電荷キャリア、印
加電圧及び電界の極性に対して対応する変更がなされる場合、等しく当てはまる
。別の実施例として図３に示すトレンチ３２０に充填された反射性材料は、その
側壁の反射性コーティングで代替することができる。したがって、他の実施態様
は本願の特許請求の範囲の範囲内にある。
脱することなく各種の変形を行うことができる。上記のように、本願のすべての
陳述と特許請求の範囲は、すべての層の導電率型が逆になって電荷キャリア、印
加電圧及び電界の極性に対して対応する変更がなされる場合、等しく当てはまる
。別の実施例として図３に示すトレンチ３２０に充填された反射性材料は、その
側壁の反射性コーティングで代替することができる。したがって、他の実施態様
は本願の特許請求の範囲の範囲内にある。
【図１】 本発明の一実施態様による裏面照射フォトダイオードアレイの模式図
である。
である。
【図２】 本発明の一実施態様による裏面照射フォトダイオードアレイの模式図
である。
である。
【図３】 フォトダイオードアレイの裏面に形成された導電ワイヤのグリッドに
連結されたシンチレーション結晶アレイを備えた、図１に示すフォトダイオード
アレイの模式図である。
連結されたシンチレーション結晶アレイを備えた、図１に示すフォトダイオード
アレイの模式図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＪＰ
(72)発明者 コンウェル リチャード エル
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
92126 サンディエゴ トレードプレイス
9350 ディジラッド コーポレーション
Ｆターム(参考） 2G088 GG19 JJ05 JJ09 JJ15
4M118 AB01 BA06 BA18 CA03 CA31
CB11 FA06 GB02
5F088 AA02 AB03 BA03 EA04 FA04
GA04 JA17 LA07
Claims (28)
- 【請求項１】 第一導電率型を示すようにドープされた半導体材料で製造されかつ互いに反対
側に位置する第一面と第二面を有するように配置構成された基板であって、（１
）同第一面の上に形成されかつ同第一面に電気接触している透明の導電性バイア
ス電極層、及び（２）同第二面上の第二導電率型のドープされたゲート領域のア
レイを有する基板、並びに 前記第一面上の導電性バイアス電極層又はバックコンタクト層の上に形成され
てその層と電気接触しかつ前記ドープされた領域のアレイに対応する画素のアレ
イを画成するように配置構成された導電ワイヤのグリッドを備えてなり、 前記導電ワイヤのグリッドが、共通電位を前記透明導電性バイアス電極層上に
分配するように接続され、その結果、前記基板が前記ドープされた領域に対して
バイアスされ、放射線を第一面から受け取るフォトダイオードアレイが実現され
る、半導体位置感知放射線検出装置。 - 【請求項２】 前記透明導電性バイアス電極層が、前記基板の内側にありかつ前記第一面に近
い基板の層を第一導電率型を示すようにドープすることによって形成されている
請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記透明導電性バイアス電極層が、前記基板の外側にありかつ前記第一面の外
側に取り付けられた透明導電体層で形成されている請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記透明のバックコンタクト層が、前記基板を形成する半導体材料の大量にド
ープされた多結晶層を備えている請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記透明導電性バイアス電極層が、前記基板の外側にありかつ前記第一面の外
側に取り付けられた透明導電体層で形成された第一層、及び前記基板の内側にあ
りかつ前記第一導電率型を示すように前記第一面に近い基板の層をドープするこ
とによって形成された第二層を備えている請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 前記第二面の上に形成されて、ドープされた領域各々に対するゲートコンタク
ト及び読出し回路を提供する回路層をさらに備えている請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】 前記基板に特有のスペクトル応答範囲から外れたスペクトル範囲の入射放射線
を、同基板のスペクトル応答範囲内の第二波長の二次光子に変換するように作動
するシンチレーター結晶内に形成されたシンチレーション素子のシンチレーショ
ンアレイをさらに備え、同シンチレーションアレイが同基板の第一面上の前記導
電ワイヤのグリッドに連結され、同シンチレーション素子が、同導電ワイヤのグ
リッドで画成されたフォトダイオードアレイのフォトダイオードの大きさに整合
し、かつそのフォトダイオードに対して位置合わせされ、そして同シンチレーシ
ョンアレイが、同シンチレーション素子間に配置された光反射面を備えて、一つ
のシンチレーション素子を他のシンチレーション素子から光学的に隔離する請求
項１に記載の装置。 - 【請求項８】 前記第一導電率型及び第二導電率形の一方がｎ型ドーパントで生じそして他方
の導電率型がｐ型ドーパントで生じる請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記基板がシリコンを含有している請求項７に記載の装置。
- 【請求項１０】 前記透明導電性バイアス電極層が基板の内側にありかつ大量にドープされた結
晶の層を含んでいる請求項７に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記導電ワイヤのグリッドが金属材料製である請求項７に記載の装置。
- 【請求項１２】 前記金属材料がアルミニウムを含有している請求項１１に記載の装置。
- 【請求項１３】 各画素内の前記透明導電性層上に形成されかつ前記第一面に入射する光子の反
射を減らすように配置構成された反射防止層をさらに備えている請求項７に記載
の装置。 - 【請求項１４】 前記反射防止層が電気絶縁性である請求項１３に記載の装置。
- 【請求項１５】 前記反射防止層が、前記透明導電性層の屈折率と関連がある屈折率を有する誘
電層を含んでいる請求項１３に記載の装置。 - 【請求項１６】 前記第一導電率型及び第二導電率型の一方がｎ型ドーパントで生じそして他方
の導電率型がｐ型ドーパントで生じる請求項１に記載の装置。 - 【請求項１７】 前記基板がシリコンを含有している請求項１に記載の装置。
- 【請求項１８】 各画素内の前記透明導電性層上に形成されかつ前記第一面に入射する光子の反
射を減らすように配置構成された反射防止層をさらに備えている請求項７に記載
の装置。 - 【請求項１９】 第一面及び同第一面の反対側の第二面を有する基板内に形成されたフォトダイ
オードのアレイであって、同第一面が導電性であって同フォトダイオードに共通
のバイアス電位を提供し、かつ光学的に透明であって検出すべき入力光子を受け
取る、フォトダイオードのアレイ、並びに 前記第一面上に形成されて同第一面と電気接触されかつ前記フォトダイオード
のアレイに対応する画素のアレイを画成するように配置構成され、そして同フォ
トダイオードに共通電位を分配するように接続されている導電ワイヤのグリッド
、 を備えてなる半導体位置感知放射線検出装置。 - 【請求項２０】 前記フォトダイオードに特有のスペクトル応答範囲から外れた第一波長の入射
放射線を、前記基板のスペクトル応答範囲内の第二波長の二次光子に変換するよ
うに作動するシンチレーター結晶内に形成されかつ前記基板の第一面上の導電ワ
イヤのグリッドに連結されたシンチレーション素子のシンチレーションアレイを
さらに備え、そして同シンチレーション素子が同導電ワイヤのグリッドが画成す
る画素に整合しかつ同画素に位置合わせされ、同シンチレーションアレイが、同
シンチレーション素子間に配置されて一つのシンチレーション素子を他のシンチ
レーション素子から光学的に隔離する光反射面を備えている請求項１９に記載の
装置。 - 【請求項２１】 各画素内の前記第一面上に形成されかつ同第一面に入射した光子の反射を減ら
すように配置構成された反射防止層をさらに組み入れている請求項２０に記載の
装置。 - 【請求項２２】 前記反射防止層が電気絶縁性である請求項２１に記載の装置。
- 【請求項２３】 前記反射防止層が、前記第一面の屈折率と関連がある屈折率を有する誘電層を
備えている請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２４】 各画素内の前記第一面の上に形成されかつ同第一面に入射する光子の反射を減
らすように配置構成された反射防止層をさらに組みこんでいる請求項１９に記載
の装置。 - 【請求項２５】 前記第二面の上に形成されて各フォトダイオードに対してゲートコンタクト、
及び設置される場合読出し回路を提供する回路層をさらに備えている請求項１９
に記載の装置。 - 【請求項２６】 前記第一面の導電率が、同第一面近くの前記基板の層をドーピングすることに
よって形成されて、同基板と同じ導電率を示す請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２７】 前記第一面の導電率が、同第一面の外側に取り付けられた透明導電体層で形成
される請求項１９に記載の装置。 - 【請求項２８】 前記透明導電体層が、前記基板を形成する半導体材料で大量にドープされた多
結晶層を含んでいる請求項２７に記載の装置。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US19891400P | 2000-04-20 | 2000-04-20 | |
| US60/198,914 | 2000-04-20 | ||
| US09/838,707 | 2001-04-18 | ||
| US09/838,707 US20020020846A1 (en) | 2000-04-20 | 2001-04-18 | Backside illuminated photodiode array |
| PCT/US2001/012945 WO2001082381A1 (en) | 2000-04-20 | 2001-04-19 | Improved backside illuminated photodiode array |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003532296A true JP2003532296A (ja) | 2003-10-28 |
Family
ID=26894270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001579371A Abandoned JP2003532296A (ja) | 2000-04-20 | 2001-04-19 | 改良された裏面照射フォトダイオードアレイ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020020846A1 (ja) |
| EP (1) | EP1284022A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003532296A (ja) |
| WO (1) | WO2001082381A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007324468A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
| WO2010047058A1 (ja) * | 2008-10-22 | 2010-04-29 | パナソニック株式会社 | 光半導体装置 |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1284021A4 (en) * | 2000-04-20 | 2008-08-13 | Digirad Corp | MANUFACTURE OF ILLUMINATED PHOTODIODS ON LOW LEAKAGE CURRENT LEFT |
| JP2004004459A (ja) * | 2002-04-09 | 2004-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光送受信装置 |
| EP1652237B1 (en) * | 2003-01-31 | 2011-06-01 | Intevac, Inc. | Backside thinning of image array devices |
| US20040169248A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-09-02 | Intevac, Inc. | Backside thinning of image array devices |
| US6762473B1 (en) * | 2003-06-25 | 2004-07-13 | Semicoa Semiconductors | Ultra thin back-illuminated photodiode array structures and fabrication methods |
| US7462553B2 (en) * | 2003-06-25 | 2008-12-09 | Semicoa | Ultra thin back-illuminated photodiode array fabrication methods |
| DE102004060365B4 (de) * | 2004-12-15 | 2009-03-19 | Austriamicrosystems Ag | Bauelement mit Halbleiterübergang und Verfahren zur Herstellung |
| US7569827B2 (en) * | 2005-08-16 | 2009-08-04 | Chuanyong Bai | Emission-data-based photon scatter correction in computed nuclear imaging technology |
| JP2009528703A (ja) * | 2006-03-02 | 2009-08-06 | アイスモス・テクノロジー・リミテッド | 非感光領域に対して高い割合の感光領域を有するフォトダイオード |
| US7576371B1 (en) | 2006-03-03 | 2009-08-18 | Array Optronix, Inc. | Structures and methods to improve the crosstalk between adjacent pixels of back-illuminated photodiode arrays |
| JP2010500766A (ja) * | 2006-08-10 | 2010-01-07 | アイスモス・テクノロジー・リミテッド | ウエハ貫通ビアを備えたフォトダイオードアレイの製造方法 |
| US8889455B2 (en) | 2009-12-08 | 2014-11-18 | Zena Technologies, Inc. | Manufacturing nanowire photo-detector grown on a back-side illuminated image sensor |
| US8835831B2 (en) | 2010-06-22 | 2014-09-16 | Zena Technologies, Inc. | Polarized light detecting device and fabrication methods of the same |
| US9343490B2 (en) | 2013-08-09 | 2016-05-17 | Zena Technologies, Inc. | Nanowire structured color filter arrays and fabrication method of the same |
| US8866065B2 (en) | 2010-12-13 | 2014-10-21 | Zena Technologies, Inc. | Nanowire arrays comprising fluorescent nanowires |
| US9406709B2 (en) | 2010-06-22 | 2016-08-02 | President And Fellows Of Harvard College | Methods for fabricating and using nanowires |
| US8274039B2 (en) | 2008-11-13 | 2012-09-25 | Zena Technologies, Inc. | Vertical waveguides with various functionality on integrated circuits |
| US8735797B2 (en) | 2009-12-08 | 2014-05-27 | Zena Technologies, Inc. | Nanowire photo-detector grown on a back-side illuminated image sensor |
| US8519379B2 (en) | 2009-12-08 | 2013-08-27 | Zena Technologies, Inc. | Nanowire structured photodiode with a surrounding epitaxially grown P or N layer |
| US8229255B2 (en) | 2008-09-04 | 2012-07-24 | Zena Technologies, Inc. | Optical waveguides in image sensors |
| US8890271B2 (en) | 2010-06-30 | 2014-11-18 | Zena Technologies, Inc. | Silicon nitride light pipes for image sensors |
| US8507840B2 (en) | 2010-12-21 | 2013-08-13 | Zena Technologies, Inc. | Vertically structured passive pixel arrays and methods for fabricating the same |
| US9082673B2 (en) | 2009-10-05 | 2015-07-14 | Zena Technologies, Inc. | Passivated upstanding nanostructures and methods of making the same |
| US9000353B2 (en) | 2010-06-22 | 2015-04-07 | President And Fellows Of Harvard College | Light absorption and filtering properties of vertically oriented semiconductor nano wires |
| US8546742B2 (en) | 2009-06-04 | 2013-10-01 | Zena Technologies, Inc. | Array of nanowires in a single cavity with anti-reflective coating on substrate |
| US9299866B2 (en) | 2010-12-30 | 2016-03-29 | Zena Technologies, Inc. | Nanowire array based solar energy harvesting device |
| US9478685B2 (en) | 2014-06-23 | 2016-10-25 | Zena Technologies, Inc. | Vertical pillar structured infrared detector and fabrication method for the same |
| US8299472B2 (en) | 2009-12-08 | 2012-10-30 | Young-June Yu | Active pixel sensor with nanowire structured photodetectors |
| US9515218B2 (en) | 2008-09-04 | 2016-12-06 | Zena Technologies, Inc. | Vertical pillar structured photovoltaic devices with mirrors and optical claddings |
| US8748799B2 (en) | 2010-12-14 | 2014-06-10 | Zena Technologies, Inc. | Full color single pixel including doublet or quadruplet si nanowires for image sensors |
| US8269985B2 (en) | 2009-05-26 | 2012-09-18 | Zena Technologies, Inc. | Determination of optimal diameters for nanowires |
| US8791470B2 (en) | 2009-10-05 | 2014-07-29 | Zena Technologies, Inc. | Nano structured LEDs |
| US20100327390A1 (en) * | 2009-06-26 | 2010-12-30 | Mccarten John P | Back-illuminated image sensor with electrically biased conductive material and backside well |
| WO2011011332A1 (en) * | 2009-07-21 | 2011-01-27 | Ultra Communications, Inc. | Patterned backside optical coating on transparent substrate |
| US8299554B2 (en) | 2009-08-31 | 2012-10-30 | International Business Machines Corporation | Image sensor, method and design structure including non-planar reflector |
| EP2526566B1 (en) | 2010-01-21 | 2018-03-07 | Roper Scientific, Inc. | Solid state back-illuminated photon sensor and its method of fabrication |
| WO2012034178A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | University Of Wollongong | Radiation detector method and apparatus |
| US9411057B2 (en) * | 2011-04-01 | 2016-08-09 | Medtronic Navigation, Inc. | X-ray imaging system and method |
| TW201543061A (zh) * | 2014-05-13 | 2015-11-16 | Architek Material Co Ltd | 閃光體面板、輻射顯像裝置及其製作方法 |
| US10126433B2 (en) | 2014-11-10 | 2018-11-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Energy detection apparatus, methods, and systems |
| US9419046B2 (en) * | 2015-01-21 | 2016-08-16 | Terapede Systems Inc. | Integrated scintillator grid with photodiodes |
| US9812591B2 (en) | 2015-06-22 | 2017-11-07 | The Research Foundation For The State University Of New York | Self-balancing position sensitive detector |
| US11156727B2 (en) * | 2015-10-02 | 2021-10-26 | Varian Medical Systems, Inc. | High DQE imaging device |
| KR102553314B1 (ko) | 2018-08-29 | 2023-07-10 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594182A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 半導体受光装置 |
| US4914301A (en) * | 1987-04-21 | 1990-04-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray detector |
| US5059787A (en) * | 1990-03-22 | 1991-10-22 | Northrop Corporation | High speed broadband silicon photodetector |
| US5262633A (en) * | 1992-08-21 | 1993-11-16 | Santa Barbara Research Center | Wideband anti-reflection coating for indium antimonide photodetector device and method of forming the same |
| US6259085B1 (en) * | 1996-11-01 | 2001-07-10 | The Regents Of The University Of California | Fully depleted back illuminated CCD |
| US6025585A (en) * | 1996-11-01 | 2000-02-15 | The Regents Of The University Of California | Low-resistivity photon-transparent window attached to photo-sensitive silicon detector |
-
2001
- 2001-04-18 US US09/838,707 patent/US20020020846A1/en not_active Abandoned
- 2001-04-19 EP EP01930629A patent/EP1284022A1/en not_active Withdrawn
- 2001-04-19 WO PCT/US2001/012945 patent/WO2001082381A1/en not_active Application Discontinuation
- 2001-04-19 JP JP2001579371A patent/JP2003532296A/ja not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007324468A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
| WO2010047058A1 (ja) * | 2008-10-22 | 2010-04-29 | パナソニック株式会社 | 光半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020020846A1 (en) | 2002-02-21 |
| WO2001082381A1 (en) | 2001-11-01 |
| EP1284022A1 (en) | 2003-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003532296A (ja) | 改良された裏面照射フォトダイオードアレイ | |
| US7417216B2 (en) | Fabrication of low leakage-current backside illuminated photodiodes | |
| US6025585A (en) | Low-resistivity photon-transparent window attached to photo-sensitive silicon detector | |
| US9035412B2 (en) | Thin active layer fishbone photodiode with a shallow N+ layer and method of manufacturing the same | |
| US8164151B2 (en) | Thin active layer fishbone photodiode and method of manufacturing the same | |
| US20010034105A1 (en) | Technique for suppression of edge current in semiconductor devices | |
| JPS63503266A (ja) | グレーデッドギャップ反転層フオトダイオードアレイ | |
| JPH11505069A (ja) | 同一平面ｘ線フォトダイオードアセンブリ | |
| WO2001061729A1 (en) | Fully depleted back illuminated ccd | |
| JP2002334981A (ja) | 漏洩電流を最小化する撮像アレイ | |
| CN111344601B (zh) | 射线探测器和射线探测面板 | |
| US7148551B2 (en) | Semiconductor energy detector | |
| US5187380A (en) | Low capacitance X-ray radiation detector | |
| JP4571267B2 (ja) | 放射線検出器 | |
| US20240105740A1 (en) | Photodiode device with enhanced characteristics | |
| US6586742B2 (en) | Method and arrangement relating to x-ray imaging | |
| JPS6286756A (ja) | 光電変換装置 | |
| CN105122470B (zh) | 具有非常低的光学串扰以及改进的读出的硅光电倍增器 | |
| RU2240631C1 (ru) | Фотодетектор | |
| RU2185689C2 (ru) | Лавинный фотоприемник (варианты) | |
| JPH05343729A (ja) | 配列型赤外線検知器 | |
| US20030038329A1 (en) | Photodetector and its operating modes | |
| JPH053145B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20060220 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060221 |