TW201318154A - 光檢測裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之光檢測裝置1包括：半導體光檢測元件10A，其包含半導體基板1N；及搭載基板20，其與半導體光檢測元件10對向配置。半導體光檢測元件10A包含：複數個雪崩光電二極體APD，其以蓋革模式動作並且形成於半導體基板1N內；及電極E7，其相對於各雪崩光電二極體APD電性連接並且配置於半導體基板1N之主面1Nb側。搭載基板20包含：複數個電極E9，其對應於每個電極E7而配置於主面20a側；及滅弧電阻R1，其相對於各電極E9電性連接並且配置於主面20a側。電極E7與電極E9經由凸塊電極BE而連接。
Description
本發明係關於一種光檢測裝置。
已知有一種表面入射型光電二極體陣列(半導體光檢測元件)，其包括以蓋革模式(Geiger mode)動作之複數個雪崩光電二極體(avalanche photodiode)、及相對於各雪崩光電二極體串列連接之滅弧電阻(quenching resistance)(例如，參照專利文獻1)。於該光電二極體陣列中，於形成有構成各像素之雪崩光電二極體之半導體基板設置有滅弧電阻。
專利文獻1：日本專利特開2011-003739號公報
於專利文獻1中記載之表面入射型半導體光檢測元件中，滅弧電阻配置於半導體基板之光入射面(表面)側。因此，對應於配置減弧電阻之空間，開口率不得不降低，開口率之提高存在極限。
此外，於背面入射型半導體光檢測元件中，滅弧電阻配置於半導體基板之與光入射面對向之面(背面)側。於背面入射型半導體光檢測元件中，亦有因像素數之增加等因素，而各像素之尺寸較小之情況。於該情形時，就製程設
計上之制約而言，有時必需於各像素之區域(主動區域)外配置滅弧電阻。各雪崩光電二極體以蓋革模式動作時所形成之倍增區域位於主動區域內。結果，對應於將滅弧電阻配置於主動區域外，開口率不得不降低。
本發明之目的在於提供一種可顯著提高開口率之光檢測裝置。
本發明係一種光檢測裝置，其包括：半導體光檢測元件，其具有包含相互對向之第一及第二主面之半導體基板；及搭載基板，其與半導體光檢測元件對向配置並且具有與半導體基板之第二主面對向之第三主面；且半導體光檢測元件包含：複數個雪崩光電二極體，其以蓋革模式動作並且形成於半導體基板內；及第一電極，其相對於各雪崩光電二極體電性連接並且配置於半導體基板之第二主面側；且搭載基板包含：複數個第二電極，其對應於每個第一電極而配置於第三主面側；及滅弧電路，其相對於各第二電極電性連接並且配置於第三主面側；且第一電極與對應於該第一電極之第二電極經由凸塊電極而連接。
於本發明中，滅弧電路配置於搭載基板而非半導體光檢測元件之半導體基板。因此，於半導體基板中，不考慮配置滅弧電路之空間而形成各雪崩光電二極體。結果，可顯著提高光檢測裝置(半導體光檢測元件)之開口率。
於本發明中，各雪崩光電二極體亦可包含：第一導電體之半導體基板；第二導電型之第一半導體區域，其形成於
半導體基板之第一主面側；第二導電型之第二半導體區域，其形成於第一半導體區域內且雜質濃度高於第一半導體區域；及第三電極，其配置於半導體基板之第一主面側且電性連接於第二半導體區域；且於半導體基板中，針對雪崩光電二極體而形成有自第一主面側貫通至第二主面側為止且將對應之第三電極與第一電極電性連接之貫通電極。於該情形時，於使用表面入射型半導體光檢測元件之情形時，亦能夠顯著提高開口率。又，因第三電極與第一電極經由貫通電極而電性連接，故經由第三電極、貫通電極、第一電極、凸塊電極、及第二電極之自第二半導體區域至滅弧電路為止之配線距離相對較短。因此，配線所具有之電阻及電容之影響得到抑制，時間解析力提高。
於本發明中，各雪崩光電二極體亦可包含：第一導電體之半導體基板；第二導電型之第一半導體區域，其形成於半導體基板之第二主面側；第一導電型之第二半導體區域，其與第一半導體區域構成PN接面且雜質濃度高於半導體基板；且第一半導體區域與第一電極電性連接。於該情形時，於使用背面入射型半導體光檢測元件之情形時，亦能夠顯著提高開口率。又，因第一電極與第二電極經由凸塊電極而電性連接，故自第一半導體區域至滅弧電路為止之配線距離極其短。因此，配線所具有之電阻及電容之影響明顯得到抑制，時間解析力更進一步地提高。
於本發明中，搭載基板亦可更包含並列連接有滅弧電路之共用電極。於該情形時，無需使配線距離變長便可並列
地連接各雪崩光電二極體(滅弧電路)。
於本發明中，滅弧電路亦可為被動滅弧電路或主動滅弧電路。
根據本發明，可提供一種可顯著提高開口率之光檢測裝置。
以下，參照隨附圖式，對於本發明之較佳之實施形態進行詳細說明。再者，於說明中，對於相同要素或具有相同功能之要素使用相同符號，並省略重複之說明。
參照圖1~圖6，對本實施形態之光檢測裝置1之構成進行說明。圖1係表示本實施形態之光檢測裝置之概略立體圖。圖2係用以說明本實施形態之光檢測裝置之剖面構成之圖。圖3及圖4係半導體光檢測元件之概略平面圖。圖5係搭載基板之概略平面圖。圖6係光檢測裝置之電路圖。
如圖1及圖2所示，光檢測裝置1包括半導體光檢測元件10A、搭載基板20、及玻璃基板30。搭載基板20與半導體光檢測元件10A對向配置。玻璃基板30與半導體光檢測元件10A對向配置。半導體光檢測元件10A配置於搭載基板20與玻璃基板30之間。
半導體光檢測元件10A包含表面入射型光電二極體陣列PDA(photodiode array)1。光電二極體陣列PDA1係具有於俯視時呈矩形形狀之半導體基板1N。半導體基板1N包含相互對向之主面1Na與主面1Nb。半導體基板1N為包含Si
之N型(第一導電型)半導體基板。
光電二極體陣列PDA1包含形成於半導體基板1N之複數個雪崩光電二極體APD(avalanche photodiode)。一個雪崩光電二極體APD構成光電二極體陣列PDA1中之一個像素。各雪崩光電二極體APD係於分別與滅弧電阻R1串列連接之狀態下全部並列地連接，且自電源施加逆向偏壓。來自雪崩光電二極體APD之輸出電流係藉由下述信號處理部SP而檢測。
各雪崩光電二極體APD包含P型(第二導電型)第一半導體區域1PA、及P型(第二導電型)第二半導體區域1PB。第一半導體區域1PA形成於半導體基板1N之主面1Na側。第二半導體區域1PB形成於第一半導體區域1PA內且雜質濃度高於第一半導體區域1PA。第二半導體區域1PB之平面形狀為例如多邊形(於本實施形態中為八邊形)。第一半導體區域1PA之深度較第二半導體區域1PB深。
半導體基板1N具有N型(第一導電型)半導體區域1PC。半導體區域1PC形成於半導體基板1N之主面1Na側。半導體區域1PC係防止形成於N型半導體基板1N與P型第一半導體區域1PA之間之PN接面於下述配置有貫通電極TE之貫通孔TH露出。半導體區域1PC形成於與貫通孔TH(貫通電極TE)對應之位置。
雪崩光電二極體APD亦如圖3所示具有配置於半導體基板1N之主面1Na側之電極E1。電極E1連接於第二半導體區域1PB。電極E1自主面1Na側觀察係隔著絕緣層L1而配置
於第二半導體區域1PB之外側之半導體基板1N上。於圖3中，為使結構明確化，而省略圖2所示之絕緣層L1之記載。第一半導體區域1PA係經由第二半導體區域1PB而電性連接於電極E1。
雪崩光電二極體APD亦如圖4所示包含分別配置於半導體基板1N之主面1Nb側之電性連接於半導體基板1N之電極(省略圖示)、電極E5、及連接於該電極E5之電極E7。電極E5自主面1Nb側觀察係隔著絕緣層L2而配置於第二半導體區域1PB之外側之半導體基板1N上。電極E7自主面1Nb側觀察係隔著絕緣層L2而配置於與第二半導體區域1PB重複之半導體基板1N上。即，電極E7係配置於主面1Nb之與第二半導體區域1PB對應之區域上。於圖4中，為使結構明確化，而省略圖2所示之鈍化膜PF之記載。
光電二極體陣列PDA1包含複數個貫通電極TE。貫通電極TE係針對各雪崩光電二極體APD之每一個而設置。貫通電極TE係自主面1Na側至主面1Nb側為止貫通半導體基板1N而形成。即，貫通電極TE配置於貫通半導體基板1N之貫通孔TH內。絕緣層L2亦形成於貫通孔TH內。因此，貫通電極TE隔著絕緣層L2而配置於貫通孔TH內。
貫通電極TE之一端連接於電極E1，其另一端連接於電極E5。第二半導體區域1PB係經由電極E1、貫通電極TE、及電極E5而電性連接於電極E7。
貫通電極TE於俯視時係配置於雪崩光電二極體APD間之區域。於本實施形態中，雪崩光電二極體APD係於第一方
向上二維排列為M列，於與第一方向正交之第二方向上二維排列為N行(M、N為自然數)。貫通電極TE形成於由4個雪崩光電二極體APD包圍之區域。貫通電極TE因針對每個雪崩光電二極體APD而設置，故於第一方向上二維排列為M列，於第二方向上二維排列為N行。
電極E1、E5、E7及貫通電極TE包含鋁等金屬。於半導體基板包含Si之情形時，作為電極材料，除鋁以外，亦較多地使用AuGe/Ni等。雖亦取決於製程設計，但電極E5、電極E7、及貫通電極TE可一體地形成。作為電極E1、E5、E7及貫通電極TE之形成方法，可使用濺鍍法。
作為使用Si之情形時之P型雜質，使用B等3族元素，作為N型雜質，使用N、P、或As等5族元素。即便作為半導體之導電型之N型與P型相互置換而構成元件，亦能夠使該元件發揮功能。作為該等雜質之添加方法，可使用擴散法或離子植入法。
作為絕緣層L1、L2之材料，可使用SiO2或SiN。作為絕緣層L1、L2之形成方法，於絕緣層L1、L2包含SiO2之情形時，可使用熱氧化法或濺鍍法。
搭載基板20包含相互對向之主面20a與主面20b。搭載基板20於俯視時呈矩形狀。主面20a與半導體基板1N之主面1Nb對向。搭載基板20包含配置於主面20a側之複數個電極E9。如圖2及圖6所示，電極E9對應於貫通電極TE而配置。具體而言，電極E9形成於主面20a之與電極E7對向之各區域上。
如圖1及圖2所示，半導體基板1N之側面1Nc與搭載基板20之側面20c為同一平面。即，於俯視時，半導體基板1N之外緣與搭載基板20之外緣一致。
電極E7與電極E9係藉由凸塊電極BE而連接。藉此，貫通電極TE經由電極E5、電極E7、及凸塊電極BE而電性連接於電極E9。而且，第二半導體區域1PB經由電極E1、貫通電極TE、電極E5、電極E7、及凸塊電極BE而電性連接於電極E9。電極E9亦與電極E1、E5、E7及貫通電極TE同樣地包含鋁等金屬。作為電極材料，除鋁以外，亦可使用AuGe/Ni等。凸塊電極BE例如包含焊料。
凸塊電極BE係隔著未圖示之UBM(Under Bump Metal，凸塊底層金屬)而形成於電極E7。UBM包含與凸塊電極BE電性及物理性連接優異之材料。UBM之形成方法可使用非電解鍍敷法。凸塊電極BE之形成方法可使用搭載焊球之方法或印刷法。
如圖5所示，搭載基板20分別包含複數個滅弧電阻R1及信號處理部SP。搭載基板20構成ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特殊應用積體電路)。於圖5中，為使結構明確化，而省略圖2所示之鈍化膜PF之記載。
滅弧電阻R1配置於主面20a側。滅弧電阻R1之一端電性連接於電極E9，其另一端連接於共用電極CE。滅弧電阻R1構成被動滅弧電路。於共用電極CE中並列地連接有滅弧電阻R1。
信號處理部SP配置於主面20a側。信號處理部SP之輸入端電性連接於電極E9，其輸出端連接於信號線TL。於信號處理部SP中，經由電極E1、貫通電極TE、電極E5、電極E7、凸塊電極BE、及電極E9而輸入來自各雪崩光電二極體APD(半導體光檢測元件10A)之輸出信號。信號處理部SP處理來自各雪崩光電二極體APD之輸出信號。信號處理部SP包含將來自各雪崩光電二極體APD之輸出信號轉換為數位脈衝之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧半導體)電路。
於半導體基板1N之主面1Nb側及搭載基板20之主面20a側，配置有於與凸塊電極BE對應之位置形成有開口之鈍化膜PF。鈍化膜PF例如包含SiN。作為鈍化膜PF之形成方法，可使用CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)法。
玻璃基板30包含相互對向之主面30a與主面30b。玻璃基板30於俯視時呈矩形形狀。主面30a與半導體基板1N之主面1Nb對向。主面30b為平坦。於本實施形態中，主面30a亦為平坦。玻璃基板30與半導體光檢測元件10A係藉由光學接著劑OA而光學性地連接。玻璃基板30亦可直接形成於半導體光檢測元件10A上。
雖省略圖示，但於玻璃基板30之主面30b藉由光學接著劑而光學性地連接有閃爍器。來自閃爍器之閃爍光通過玻璃基板30入射至半導體光檢測元件10A。
半導體基板1N之側面1Nc與玻璃基板30之側面30c亦如
圖1所示為同一平面。即，於俯視時，半導體基板1N之外緣與玻璃基板30之外緣一致。
於光檢測裝置1(半導體光檢測元件10A)中，藉由在N型半導體基板1N與P型第一半導體區域1PA之間構成PN接面，而形成有雪崩光電二極體APD。半導體基板1N電性連接於形成於基板1N之背面之電極(省略圖示)，第一半導體區域1PA係經由第二半導體區域1PB而連接於電極E1。滅弧電阻R1相對於雪崩光電二極體APD而串列連接(參照圖6)。
於光電二極體陣列PDA1中，使各雪崩光電二極體APD以蓋革模式動作。於蓋革模式中，將大於雪崩光電二極體APD之擊穿電壓(breakdown voltage)之逆向電壓(逆向偏壓)施加於雪崩光電二極體APD之陽極與陰極之間。即，對陽極施加(-)電位V1，對陰極施加(+)電位V2。該等電位之極性相對，且亦能夠將其中一個電位設為接地電位。
陽極為P型第一半導體區域1PA，陰極為N型半導體基板1N。若光(光子)入射至雪崩光電二極體APD，則於基板內部進行光電轉換而產生光電子。於第一半導體區域1PA之PN接面界面之附近區域，進行雪崩倍增，經放大之電子群向形成於半導體基板1N之背面之電極流動。即，若光(光子)入射至半導體光檢測元件10A(光電二極體陣列PDA1)中之任一像素(雪崩光電二極體APD)，則倍增而作為信號自電極E9發出，並輸入至所對應之信號處理部SP。
如以上般，於本實施形態中，滅弧電阻R1配置於搭載基
板20而非半導體光檢測元件10A之半導體基板1N。因此，於半導體基板1N中，不考慮配置滅弧電阻R1之空間而形成各雪崩光電二極體APD。結果，可顯著提高光檢測裝置1(半導體光檢測元件10A)之開口率。
各雪崩光電二極體APD包含半導體基板1N、第一半導體區域1PA、第二半導體區域1PB、及電性連接於第二半導體區域1PB之電極E1，且於半導體基板1N中，針對每個雪崩光電二極體APD而形成有自主面1Na側貫通至主面1Nb側且將對應之電極E1與電極E5電性連接之貫通電極TE。藉此，即便於使用表面入射型半導體光檢測元件10A之情形時，亦能夠顯著提高開口率。又，因電極E1與電極E5經由貫通電極TE而電性連接，故經由電極E1、貫通電極TE、電極E5、E7、凸塊電極BE、及電極E9之自第二半導體區域1PB至滅弧電阻R1為止之配線距離相對較短。因此，於光檢測裝置1中，自第二半導體區域1PB至滅弧電阻R1為止之配線所具有之電阻及電容之影響得到抑制，時間解析力提高。
搭載基板20包含並列地連接有滅弧電阻R1之共用電極CE。藉此，無需使配線距離變長便可並列地連接各雪崩光電二極體APD(滅弧電阻R1)。
於本實施形態中，可藉由與半導體光檢測元件10A對向配置之玻璃基板30而提高半導體基板1N之機械強度。尤其於半導體基板1N已薄化之情形時極其有效。
其次，參照圖7及圖8，對本實施形態之變形例之光檢測
裝置1之構成進行說明。圖7係用以說明本實施形態之變形例之光檢測裝置之剖面構成的圖。圖8係半導體光檢測元件之概略平面圖。
如圖7及圖8所示，光檢測裝置1包括半導體光檢測元件10B、搭載基板20、及玻璃基板30。搭載基板20與半導體光檢測元件10B對向配置。玻璃基板30與半導體光檢測元件10B對向配置。半導體光檢測元件10B配置於搭載基板20與玻璃基板30之間。
半導體光檢測元件10B包含背面入射型光電二極體陣列PDA2。光電二極體陣列PDA2具有於俯視時呈矩形形狀之半導體基板2N。半導體基板2N包含相互對向之主面2Na與主面2Nb。半導體基板2N為包含Si之P型(第一導電型)半導體基板。半導體基板2N電性連接於形成於基板1N之主面2Nb側之電極(省略圖示)。
光電二極體陣列PDA2包含形成於半導體基板2N之複數個雪崩光電二極體APD。一個雪崩光電二極體APD構成光電二極體陣列PDA2中之一個像素。
各雪崩光電二極體APD包含N型(第一導電型)第一半導體區域2PA、及P型(第二導電型)第二半導體區域2PB。第一半導體區域2PA形成於半導體基板2N之主面2Nb側。第二半導體區域2PB與第一半導體區域2PA構成PN接面且雜質濃度高於半導體基板2N。第一半導體區域2PA之平面形狀為例如多邊形(於本實施形態中為八邊形)。第一半導體區域2PA係作為陰極層而發揮功能，第二半導體區域2PB
係作為倍增層而發揮功能。
於半導體基板2N之主面2Na側配置有累積層(accumulation layer)及絕緣層(均未圖示)。累積層係藉由在半導體基板2N內使P型雜質以成為雜質濃度高於半導體基板2N之方式自主面2Na側離子植入或擴散而形成。絕緣層形成於累積層上。作為絕緣層之材料，可使用SiO2或SiN。作為絕緣層之形成方法，於絕緣層包含SiO2之情形時，可使用熱氧化法或濺鍍法。
雪崩光電二極體APD亦如圖8所示具有配置於半導體基板2N之主面2Nb側之電極E11。電極E11連接於第一半導體區域2PA。電極E11自主面2Nb側觀察係隔著絕緣層L4而配置於與第一半導體區域2PA對應之半導體基板2N上。於圖8中，為使結構明確化，而省略圖2所示之絕緣層L4及鈍化膜PF之記載。
電極E11與電極E9係藉由凸塊電極BE而連接。藉此，第一半導體區域2PA經由電極E11及凸塊電極BE而電性連接於電極E9。電極E11亦與電極E9同樣地包含鋁等金屬。作為電極材料，除鋁以外，亦可使用AuGe/Ni等。
如以上般，於本變形例中，滅弧電阻R1亦配置於搭載基板20而非半導體光檢測元件10B之半導體基板2N。因此，於半導體基板2N中，不考慮配置滅弧電阻R1之空間而形成各雪崩光電二極體APD。結果，可顯著提高光檢測裝置1(半導體光檢測元件10B)之開口率。
各雪崩光電二極體APD包含半導體基板2N、第一半導體
區域2PA、及第二半導體區域2PB，且第一半導體區域2PA與電極E9電性連接。藉此，即便於使用背面入射型半導體光檢測元件10B之情形時，亦能夠顯著提高開口率。又，因電極E11與電極E9經由凸塊電極BE而電性連接，故自第一半導體區域2PA至滅弧電阻R1為止之配線距離極短。因此，自第一半導體區域2PA至滅弧電阻R1為止之配線所具有之電阻及電容之影響明顯得到抑制，時間解析力更進一步地提高。
於本變形例中，亦能夠藉由與半導體光檢測元件10B對向配置之玻璃基板30而提高半導體基板2N之機械強度。尤其於半導體基板2N已薄化之情形時極其有效。
半導體基板2N係如圖9所示，形成有複數個雪崩光電二極體APD之區域自主面2Na側起薄化，並去除半導體基板2N之形成有複數個雪崩光電二極體APD之區域所對應之部分。於經薄化之區域之周圍，半導體基板2N作為框部而存在。半導體基板2N之去除可藉由蝕刻(例如乾式蝕刻等)或研磨等而進行。
於半導體基板2N之主面2Na側配置有累積層AC及絕緣層L5。累積層AC係藉由在半導體基板2N內使P型雜質以成為雜質濃度高於半導體基板2N之方式自主面2Na側離子植入或擴散而形成。絕緣層L5形成於累積層AC上。作為絕緣層L5之材料，可使用SiO2或SiN。作為絕緣層L5之形成方法，於絕緣層L5包含SiO2之情形時，可使用熱氧化法或濺鍍法。
以上，對本發明之較佳之實施形態進行了說明，但本發明未必限定於上述實施形態，可於不脫離其主旨之範圍內進行各種變更。
搭載基板20亦可如圖10所示包含主動滅弧電路AQ以代替被動滅弧電路(滅弧電阻)。主動滅弧電路AQ亦作為信號處理部SP而發揮功能，且包含CMOS電路。於各主動滅弧電路AQ中連接有共用電極CE及信號線TL。
主動滅弧電路AQ係將來自各雪崩光電二極體APD之輸出信號轉換為數位脈衝，並且利用已轉換之數位脈衝進行MOS(Metal Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體)之導通/斷開(ON/OFF)動作，並進行電壓之強制下降(drop)及重置動作。因搭載基板20包含主動滅弧電路AQ，故可減少半導體光檢測元件10A、10B以蓋革模式動作時之電壓恢復時間。
第一及第二半導體區域1PA、1PB、2PA、2PB之形狀並不限定於上述形狀，亦可為其他形狀(例如圓形狀等)。又，形成於半導體基板1N、2N之雪崩光電二極體APD之數量(列數及行數)或排列並不限定於上述者。
本發明可利用於檢測微弱光之光檢測裝置。
1‧‧‧光檢測裝置
1N‧‧‧半導體基板
1Na‧‧‧主面
1Nb‧‧‧主面
1Nc‧‧‧側面
1PA‧‧‧第一半導體區域
1PB‧‧‧第二半導體區域
1PC‧‧‧N型(第一導電型)半導體區域
2N‧‧‧半導體基板
2Na‧‧‧主面
2Nb‧‧‧主面
2PA‧‧‧第一半導體區域
2PB‧‧‧第二半導體區域
10A‧‧‧半導體光檢測元件
10B‧‧‧半導體光檢測元件
20‧‧‧搭載基板
20a‧‧‧主面
20b‧‧‧主面
20c‧‧‧側面
30‧‧‧玻璃基板
30a‧‧‧主面
30c‧‧‧側面
APD‧‧‧雪崩光電二極體
AQ‧‧‧主動滅弧電路
BE‧‧‧凸塊電極
CE‧‧‧共用電極
E1‧‧‧電極
E5‧‧‧電極
E7‧‧‧電極
E9‧‧‧電極
E11‧‧‧電極
L1‧‧‧絕緣層
L2‧‧‧絕緣層
OA‧‧‧光學接著劑
PDA1‧‧‧光電二極體陣列
PDA2‧‧‧光電二極體陣列
PF‧‧‧鈍化膜
R1‧‧‧滅弧電阻
TE‧‧‧貫通電極
TH‧‧‧貫通孔
圖1係表示本發明之實施形態之光檢測裝置之概略立體圖。
圖2係用以說明本實施形態之光檢測裝置之剖面構成之
圖。
圖3係半導體光檢測元件之概略平面圖。
圖4係半導體光檢測元件之概略平面圖。
圖5係搭載基板之概略平面圖。
圖6係光檢測裝置之電路圖。
圖7係用以說明本實施形態之變形例之光檢測裝置之剖面構成的圖。
圖8係半導體光檢測元件之概略平面圖。
圖9係用以說明本實施形態之變形例之光檢測裝置之剖面構成的圖。
圖10係搭載基板之概略平面圖。
1‧‧‧光檢測裝置
1N‧‧‧半導體基板
1Na‧‧‧主面
1Nb‧‧‧主面
1Nc‧‧‧側面
1PA‧‧‧第一半導體區域
1PB‧‧‧第二半導體區域
1PC‧‧‧N型(第一導電型)半導體區域
10A‧‧‧半導體光檢測元件
20‧‧‧搭載基板
20a‧‧‧主面
20b‧‧‧主面
20c‧‧‧側面
30‧‧‧玻璃基板
30a‧‧‧主面
30c‧‧‧側面
APD‧‧‧雪崩光電二極體
BE‧‧‧凸塊電極
E1‧‧‧電極
E5‧‧‧電極
E7‧‧‧電極
E9‧‧‧電極
L1‧‧‧絕緣層
L2‧‧‧絕緣層
OA‧‧‧光學接著劑
PDA1‧‧‧光電二極體陣列
PF‧‧‧鈍化膜
R1‧‧‧滅弧電阻
TE‧‧‧貫通電極
TH‧‧‧貫通孔
Claims (5)
- 一種光檢測裝置，其包括：半導體光檢測元件，其具有包含相互對向之第一及第二主面之半導體基板；及搭載基板，其與上述半導體光檢測元件對向配置並且具有與上述半導體基板之上述第二主面對向之第三主面；且上述半導體光檢測元件包含：複數個雪崩光電二極體，其以蓋革模式動作並且形成於半導體基板內；及第一電極，其相對於各上述雪崩光電二極體電性連接並且配置於上述半導體基板之上述第二主面側；且上述搭載基板包含：複數個第二電極，其對應於各上述第一電極而配置於上述第三主面側；及滅弧電路，其相對於各上述第二電極而電性連接並且配置於上述第三主面側；且上述第一電極與對應於該第一電極之上述第二電極經由凸塊電極而連接。
- 如請求項1之光檢測裝置，其中各上述雪崩光電二極體包含：第一導電體之上述半導體基板；第二導電型之第一半導體區域，其形成於上述半導體基板之上述第一主面側；第二導電型之第二半導體區域，其形成於上述第一半導體區域內且雜質濃度高於上述第一半導體區域；及 第三電極，其配置於上述半導體基板之上述第一主面側且電性連接於上述第二半導體區域；且於上述半導體基板中，針對各上述雪崩光電二極體而形成有自上述第一主面側貫通至上述第二主面側為止且將對應之上述第三電極與上述第一電極電性連接之貫通電極。
- 如請求項1之光檢測裝置，其中各上述雪崩光電二極體包含：第一導電體之上述半導體基板；第二導電型之第一半導體區域，其形成於上述半導體基板之上述第二主面側；及第一導電型之第二半導體區域，其與上述第一半導體區域構成PN接面且雜質濃度高於上述半導體基板；且上述第一半導體區域與上述第一電極電性連接。
- 如請求項1至3中任一項之光檢測裝置，其中上述搭載基板更包含並列地連接有上述滅弧電路之共用電極。
- 如請求項1至4中任一項之光檢測裝置，其中上述滅弧電路為被動滅弧電路或主動滅弧電路。
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