JP6366573B2 - デカップリングにより毎ピクセル・アナログチャネルウェル絶縁された画像化検出器及び方法 - Google Patents
デカップリングにより毎ピクセル・アナログチャネルウェル絶縁された画像化検出器及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6366573B2 JP6366573B2 JP2015509521A JP2015509521A JP6366573B2 JP 6366573 B2 JP6366573 B2 JP 6366573B2 JP 2015509521 A JP2015509521 A JP 2015509521A JP 2015509521 A JP2015509521 A JP 2015509521A JP 6366573 B2 JP6366573 B2 JP 6366573B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analog
- detector
- readout
- detector pixel
- readout electronics
- 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.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 46
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 102000001671 Acid Sensing Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- 108010068806 Acid Sensing Ion Channels Proteins 0.000 description 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
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
- H01L27/14634—Assemblies, i.e. Hybrid 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
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1463—Pixel isolation 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
- H01L27/14601—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
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
- H01L27/14661—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers of the hybrid type
-
- 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
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
- H01L27/14663—Indirect radiation imagers, e.g. using luminescent members
Landscapes
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
他の一態様では、画像化検出器アレイは、非光感知エリア内にある光感知検出器ピクセルの2次元アレイを有するフォトセンサアレイを含む。画像化検出器アレイはさらに、前記フォトセンサアレイに結合した読み出しエレクトロニクスであって、前記読み出しエレクトロニクスは、 個々のアナログ読み出しチャネルウェルであって、各ウェルはアナログ読み出しチャネルエレクトロニクスを含み1つの個々の検出器ピクセルに対応し、前記個々のアナログ読み出しチャネルウェルのうちのアナログ読み出しチャネルエレクトロニクスは互いから電気的に絶縁されている、個々のアナログ読み出しチャネルウェルを含む。画像化検出器アレイはさらに、前記個々のアナログ読み出しチャネルの金属レイヤのデカップリング回路とを含む。
Claims (10)
- 少なくとも2つの検出器タイルを有する検出器アレイを有する画像化装置であって、
前記検出器タイルは、
非光感知エリア内にある個々の光感知検出器ピクセルの2次元アレイを有するフォトセンサアレイと、
前記フォトセンサアレイに結合した読み出しエレクトロニクスであって、
前記個々の光感知検出器ピクセルに対応する個々のアナログ読み出しチャネルウェルであって、アナログ読み出しチャネルウェルがその中のアナログ電気的コンポーネントを他のアナログ読み出しチャネルウェル中のアナログ電気的コンポーネントから電気的に絶縁する、個々のアナログ読み出しチャネルウェルと、
複数の金属レイヤと、
少なくとも1つの検出器ピクセルのアナログ及びデジタル回路のデカップリングキャパシタであって、前記検出器ピクセルと、前記検出器ピクセルに対応するアナログ読み出しチャネルウェルとの間の前記複数の金属レイヤ中にあるデカップリングキャパシタとを有する、読み出しエレクトロニクスとを有する、
画像化装置。 - 検出器ピクセルの少なくとも1つのアナログトランジスタと、
同じ検出器ピクセルの少なくとも1つのデジタルトランジスタと、をさらに有し、
前記同じ検出器ピクセルの少なくとも1つのアナログトランジスタと少なくとも1つのデジタルトランジスタとは、前記同じ検出器ピクセルの同じアナログ読み出しチャネルにある、
請求項1に記載の画像化装置。 - 前記個々の光感知検出器ピクセルに共通な読み出しエレクトロニクスを含む共通デジタル読み出しチャネルウェルと、
検出器ピクセルの少なくとも1つのアナログトランジスタと、
同じ検出器ピクセルの少なくとも1つのデジタルトランジスタと、をさらに有し、
前記少なくとも1つのアナログトランジスタは前記検出器ピクセルのアナログ読み出しチャネルにあり、前記少なくとも1つのデジタルトランジスタは前記共通デジタル読み出しチャネルウェルにある、
請求項1に記載の画像化装置。 - 前記フォトセンサアレイはシリコンフォトセンサアレイであり、前記読み出しエレクトロニクスはシリコン集積回路の一部であり、前記シリコン集積回路とフォトセンサアレイはシリコン間ボンディングによりボンディングされている、請求項1ないし3いずれか一項に記載の画像化装置。
- 前記読み出しエレクトロニクスのジオメトリは前記フォトセンサアレイのジオメトリと等しいまたは小さい、
請求項1ないし4いずれか一項に記載の画像化装置。 - 前記フォトセンサアレイは、背面照明フォトダイオードと前面照明フォトダイオードとを含む、
請求項1ないし5いずれか一項に記載の画像化装置。 - 前記読み出しエレクトロニクスとフォトセンサアレイは、シリコン間ボンディングにより共にボンディングされたシリコンサブストレートを含む、請求項1ないし6いずれか一項に記載の画像化装置。
- 検出器ピクセルの出力信号を、前記検出器ピクセルのみに対応する読み出しエレクトロニクスに送るステップであって、前記検出器ピクセルは画像化検出器の複数の検出器ピクセルの1つであり、前記検出器ピクセルの読み出しエレクトロニクスのアナログ読み出しエレクトロニクスは、対応するアナログチャネルウェルにより、他の検出器ピクセルの読み出しエレクトロニクスのアナログ読み出しエレクトロニクスから電気的に絶縁されている、ステップと、
デカップリングキャパシタを用いて、アナログ及びデジタル読み出しエレクトロニクスを、対応する電源からデカップリングするステップと、
前記読み出しエレクトロニクスで前記出力信号を処理するステップと
を有し、前記読み出しエレクトロニクスは、
複数の金属レイヤと、
少なくとも1つの検出器ピクセルのアナログ及びデジタル回路のデカップリングキャパシタであって、前記検出器ピクセルと、前記検出器ピクセルに対応するアナログ読み出しチャネルウェルとの間の前記複数の金属レイヤ中にあるデカップリングキャパシタとを有する、
方法。 - 前記検出器ピクセルの読み出しエレクトロニクスのデジタル読み出しエレクトロニクスは前記対応するアナログチャネルウェルの中にある、請求項8に記載の方法。
- 前記検出器ピクセルの読み出しエレクトロニクスのデジタル読み出しエレクトロニクスは共通デジタルチャネルウェルの中にある、請求項8に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261640032P | 2012-04-30 | 2012-04-30 | |
US61/640,032 | 2012-04-30 | ||
PCT/IB2013/052883 WO2013164717A1 (en) | 2012-04-30 | 2013-04-11 | Imaging detector with per pixel analog channel well isolation with decoupling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015526878A JP2015526878A (ja) | 2015-09-10 |
JP6366573B2 true JP6366573B2 (ja) | 2018-08-01 |
Family
ID=48570416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015509521A Active JP6366573B2 (ja) | 2012-04-30 | 2013-04-11 | デカップリングにより毎ピクセル・アナログチャネルウェル絶縁された画像化検出器及び方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9318524B2 (ja) |
EP (1) | EP2845230A1 (ja) |
JP (1) | JP6366573B2 (ja) |
CN (1) | CN104272460B (ja) |
RU (1) | RU2014148187A (ja) |
WO (1) | WO2013164717A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6194126B2 (ja) * | 2014-06-10 | 2017-09-06 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | モジュライメージング検出器asic |
US9568620B2 (en) * | 2014-09-22 | 2017-02-14 | General Electric Company | Solid state photomultiplier |
US11156727B2 (en) * | 2015-10-02 | 2021-10-26 | Varian Medical Systems, Inc. | High DQE imaging device |
US9887235B2 (en) * | 2015-12-11 | 2018-02-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Pixel isolation device and fabrication method |
CN107677380A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-09 | 湖北京邦科技有限公司 | 一种彩色数字硅光电倍增器件 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6246743B1 (en) | 1998-08-25 | 2001-06-12 | General Electric Company | Methods and apparatus for troubleshooting scaleable multislice imaging system |
CN1214466C (zh) * | 1999-07-26 | 2005-08-10 | 埃德茨医疗设备有限公司 | 用于x-射线成像的数字检测器 |
US6510195B1 (en) | 2001-07-18 | 2003-01-21 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Solid state x-radiation detector modules and mosaics thereof, and an imaging method and apparatus employing the same |
US6762473B1 (en) | 2003-06-25 | 2004-07-13 | Semicoa Semiconductors | Ultra thin back-illuminated photodiode array structures and fabrication methods |
KR100755662B1 (ko) * | 2005-06-23 | 2007-09-05 | 삼성전자주식회사 | 반도체 집적 회로 소자 및 그 제조 방법 |
US7800146B2 (en) | 2005-08-26 | 2010-09-21 | Aptina Imaging Corporation | Implanted isolation region for imager pixels |
JP4797558B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2011-10-19 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子とその駆動方法、及びカメラモジュール |
EP2005475A2 (en) | 2006-03-30 | 2008-12-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Radiation detector array |
US20070246788A1 (en) | 2006-04-21 | 2007-10-25 | Mauritzson Richard A | N-well barrier pixels for improved protection of dark reference columns and rows from blooming and crosstalk |
WO2009093633A1 (ja) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Nec Corporation | 容量素子を有する半導体装置 |
US20090314947A1 (en) | 2008-05-30 | 2009-12-24 | Array Optronix, Inc. | Radiation Detector with Isolated Pixels Photosensitive Array for CT and Other Imaging Applications |
US20100108893A1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-06 | Array Optronix, Inc. | Devices and Methods for Ultra Thin Photodiode Arrays on Bonded Supports |
JP5097997B2 (ja) * | 2009-10-19 | 2012-12-12 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 配線素子ブロックとそれを含む半導体チップ |
CN102668081B (zh) | 2009-12-26 | 2016-02-03 | 佳能株式会社 | 固态图像拾取装置和图像拾取系统 |
JP5619434B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2014-11-05 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置および撮像装置 |
US8836035B2 (en) * | 2010-03-10 | 2014-09-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and apparatus for reducing gate resistance |
US9117725B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-08-25 | Scint-X Ab | Pixel structures for optimized x-ray noise performance |
JP2012015400A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
JP5697371B2 (ja) | 2010-07-07 | 2015-04-08 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置および撮像システム |
-
2013
- 2013-04-11 US US14/390,809 patent/US9318524B2/en active Active
- 2013-04-11 CN CN201380022623.2A patent/CN104272460B/zh active Active
- 2013-04-11 WO PCT/IB2013/052883 patent/WO2013164717A1/en active Application Filing
- 2013-04-11 JP JP2015509521A patent/JP6366573B2/ja active Active
- 2013-04-11 RU RU2014148187A patent/RU2014148187A/ru not_active Application Discontinuation
- 2013-04-11 EP EP13726595.5A patent/EP2845230A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014148187A (ru) | 2016-06-27 |
WO2013164717A1 (en) | 2013-11-07 |
US9318524B2 (en) | 2016-04-19 |
JP2015526878A (ja) | 2015-09-10 |
EP2845230A1 (en) | 2015-03-11 |
CN104272460B (zh) | 2017-08-08 |
CN104272460A (zh) | 2015-01-07 |
US20150090887A1 (en) | 2015-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2845229B1 (en) | Imaging detector with anti-aliasing filter in the readout electronics and/or photosensor | |
US8710448B2 (en) | Radiation detector array | |
JP6366573B2 (ja) | デカップリングにより毎ピクセル・アナログチャネルウェル絶縁された画像化検出器及び方法 | |
US9337233B1 (en) | Photodiode array for imaging applications | |
US10211249B2 (en) | X-ray detector having a capacitance-optimized light-tight pad structure | |
US11714205B2 (en) | Sensor unit, radiation detector and method of manufacturing a sensor unit | |
US20170186807A1 (en) | Modular imaging detector asic | |
JP7213951B2 (ja) | イメージセンサ、イメージセンサ装置、及び、これらを含むコンピュータ断層撮影装置 | |
JP7500876B2 (ja) | X線放射の検出のためのモジュールアセンブリ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170703 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180410 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180418 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180605 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6366573 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |