JP2020161736A - 光検出器及び光検出器の製造方法 - Google Patents
光検出器及び光検出器の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
[構成]
まず、図1〜図4を参照しながら、実施の形態1に係る光検出器の構成について説明する。
なお、図1及び図2では、断面を示すものではないが、説明のためにハッチングを付して示している。
続いて、図5A〜図5Qを参照しながら、実施の形態1に係る光検出器100の製造方法について説明する。
以上説明したように、実施の形態1に係る光検出器100は、APD110、及び、APD110で発生した電荷を読み出すためのトランジスタ220を含む画素回路120を表面241に有する半導体層240と、半導体層240における表面241とは反対側の面である裏面242に配置され、APD110に第1電圧を印加するための第1電極130と、裏面242に配置され、第1電圧とは異なる第2電圧を印加するための第2電極140と、を備える。半導体層240には、平面視で隣り合うAPD110と画素回路120とを分離する第1分離溝150が形成されている。
続いて、変形例1に係る光検出器について説明する。なお、変形例1に係る光検出器の説明においては、実施の形態1に係る光検出器との差異点を中心に説明し、実質的に同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。
続いて、変形例2に係る光検出器について説明する。なお、変形例2に係る光検出器の説明においては、実施の形態1に係る光検出器との差異点を中心に説明し、実質的に同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。
続いて、変形例3について説明する。変形例3は、実施の形態1と光検出器100の製造方法が異なる。
続いて、図9及び図10を参照しながら、実施の形態2に係る光検出器の構造を説明する。
以上、実施の形態に係る光検出器等について、実施の形態1及び実施の形態2に基づいて説明したが、本開示は、各実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、又は、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
110、111、112、113、114 APD
120、121、122、123、124 画素回路
130、131、132、137、138 第1電極
140、141、142、147、148 第2電極
150、151、152、153、154、155 第1分離溝
160、161、162 第2分離溝
170、171、172、173 反射部材
181 第1パッド電極
182 第2パッド電極
183 第3パッド電極
190 支持基板
200 第1導電型層
201 第2導電型層
202、221、310 側壁部
203、222 不純物層
210 配線層
211 取り出し配線
212、212a、231 絶縁膜
213 コンタクト
220 トランジスタ
230、230a 保護層
230b、241 表面
240 半導体層
242 裏面
250 分離溝部
260 第1溝
270 第2溝
280 画素アレイ
290 金属膜
300 コンタクト溝
320 成長基板
330 ゲート電極
340 ウェル
350、351 構造物
360 金属材料
361 第1金属体
362 第2金属体
Claims (9)
- APD(Avalanche Photo Diode)、及び、前記APDで発生した電荷を読み出すためのトランジスタを含む画素回路を表面に有する半導体層と、
前記半導体層における前記表面とは反対側の面である裏面に配置され、前記APDに第1電圧を印加するための第1電極と、
前記裏面に配置され、前記第1電圧とは異なる第2電圧を印加するための第2電極と、を備え、
前記半導体層には、平面視で隣り合う前記APDと前記画素回路とを分離する第1分離溝が形成されている
光検出器。 - 前記半導体層は、不純物を含み、
前記第1分離溝によって形成されている前記半導体層の側壁部は、前記半導体層の内部よりも前記不純物の不純物濃度が高い
請求項1に記載の光検出器。 - さらに、前記半導体層とは接触せずに前記第1分離溝に配置された金属材料を備える
請求項1又は2に記載の光検出器。 - 前記半導体層は、さらに、前記APDを複数有し、
前記半導体層には、さらに、平面視で隣り合う前記APDを分離する第2分離溝が形成されている
請求項1に記載の光検出器。 - さらに、前記第2電極とは電気的に接続されておらず、且つ、平面視で隣り合う前記APDの間に配置された反射部材を備える
請求項4に記載の光検出器。 - 前記第1電極及び前記第2電極は、金属材料によって形成されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の光検出器。 - 前記第1電極及び前記第2電極は、ITO(Indium Tin Oxide)によって形成されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の光検出器。 - 半導体層に、APD(Avalanche Photo Diode)と、前記APDから電荷を読み出すためのトランジスタを前記半導体層の表面に含む画素回路とを形成する画素形成ステップと、
前記APDと前記画素回路と電気的に分離する分離溝を、平面視で隣り合う前記APDと前記画素回路との間に位置する前記半導体層に形成する分離溝形成ステップと、
前記半導体層の裏面であって、前記APDに、前記APDに電圧を印加するための第1電極を形成する第1電極形成ステップと、
前記半導体層の裏面であって、前記画素回路に、前記画素回路に電圧を印加するための第2電極を形成する第2電極形成ステップと、を含む
光検出器の製造方法。 - さらに、前記APDと前記画素回路とを電気的に接続する取り出し配線を含む配線層を前記半導体層の表面に形成する配線形成ステップを含み、
前記分離溝形成ステップは、
前記配線形成ステップの前に、前記半導体層に、前記半導体層の表面から第1溝を形成する第1溝形成ステップと、
前記配線形成ステップの後に、前記半導体層に、前記半導体層の裏面から第2溝を形成することで、前記第1溝及び前記第2溝によって前記APDと前記画素回路とを分離する前記分離溝を形成する第2溝形成ステップと、を含む
請求項8に記載の光検出器の製造方法。
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