TW202205686A - 光檢出器及電子機器 - Google Patents

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Abstract

本技術係提高對近紅外光之感度及抑制時序顫動特性劣化。本技術之光檢出器具備將複數個具有光電轉換部之像素以矩陣狀配置的像素區域，光電轉換部具備：第1半導體部，其以分離部劃分；第2半導體部，其設置於第1半導體部之互相位於相反側之第1面及第2面中之第1面側，且包含鍺；光吸收部，其設置於第2半導體部，且吸收入射至第2半導體部之光，產生載子；及倍增部，其設置於第1半導體部，且將由光吸收部產生之載子進行雪崩倍增。

Description

光檢出器及電子機器
本技術(本揭示之技術)係關於一種光檢出器及電子機器，尤其係關於一種有效應用於具有雪崩光電二極體(APD：Avalanche Photo Diode)之光檢出器及電子機器之技術。
作為光檢出器，近年來，利用ToF(Time of Flight：飛行時間)法進行距離測量之距離圖像感測器備受矚目。該距離像素感測器具備矩陣狀配置有複數個像素之像素陣列部。且，由像素之尺寸或像素構造決定器件全體之效率。
專利文獻1中，揭示有具有構成有APD元件作為光電轉換元件之光電轉換部之像素。光電轉換部具有：光吸收部，其吸收入射至半導體層之光，產生載子；及倍增部，其將由該光吸收部產生之載子進行雪崩倍增。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2018-088488號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，為了提高光電轉換部(APD元件)對近紅外光之感度，加厚形成有雪崩區域之半導體層之厚度較為有效。然而，若加厚半導體層之厚度，則導致作為ToF較為重要之時序顫動(Timing Jitter)特性劣化。
本技術之目的在於提供一種可提高對近紅外光之感度及抑制時序顫動特性劣化的光檢出器及具備其之電子機器。 [解決問題之技術手段]
本技術之一態樣之光檢出器具備將複數個具有光電轉換部之像素以矩陣狀配置的像素區域，上述光電轉換部具備：第1半導體部，其以分離部劃分；第2半導體部，其設置於上述第1半導體部之互相位於相反側之第1面及第2面中之上述第1面側，且包含鍺；光吸收部，其設置於上述第2半導體部，且吸收入射至上述第2半導體部之光，產生載子；及倍增部，其設置於上述第1半導體部，且將由上述光吸收部產生之載子進行雪崩倍增。
本技術之另一態樣之電子機器具備：光檢出器；及光學系統，其使來自被攝體之像光成像於上述第1半導體部之上述第1面；且上述光檢出器具備將複數個具有光電轉換部之像素以矩陣狀配置的像素區域，上述光電轉換部具備：第1半導體部，其以分離部劃分；第2半導體部，其設置於上述第1半導體部之互相位於相反側之第1面及第2面中之上述第1面側，且包含鍺；光吸收部，其設置於上述第2半導體部，且吸收入射至上述第2半導體部之光，產生載子；及倍增部，其設置於上述第1半導體部，且將上述光吸收部所產生之載子進行雪崩倍增。
以下，參照圖式詳細說明本技術之實施形態。 另，用以說明本技術之實施形態之全部圖式中，對具有相同功能者標註相同符號，省略其重複說明。
又，各圖式係模式性者，存在與實際者不同之情形。又，以下之實施形態係例示用以將本發明之技術性思想具體化之裝置或方法者，並非將構成特定於下述者。即，本發明之技術性思想可於申請專利範圍所記載之技術性範圍內，施加各種變更。
又，以下之實施形態中，將於空間內互相正交之三個方向中，於同一平面內互相正交之第1方向及第2方向分別設為X方向、Y方向，將與第1方向及第2方向各者正交之第3方向設為Z方向。且，以下之實施形態中，將半導體層之厚度方向設為Z方向進行說明。
[第1實施形態] 該實施形態1中，針對將本技術應用於作為光檢出器之背面照射型CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金屬氧化物半導體)影像感測器即距離圖像感測器之一例進行說明。
《距離圖像感測器之全體構成》 如圖1所示，本技術之第1實施形態之距離圖像感測器1以俯視時之二維平面形狀為矩形之感測器晶片2為主體而構成。即，距離圖像感測器1搭載於感測器晶片2。感測器晶片2於二維平面中，具備配置於中央部之矩形狀之像素區域2A、及以包圍像素區域2A之方式配置於該像素區域2A之外側之周邊區域2B。
像素區域2A係接受由未圖示之光學系統聚光之光的受光面。且，於像素區域2A，於包含X方向及Y方向之二維平面中，矩陣狀配置有複數個像素3。 於周邊區域2B配置有複數個電極墊4。複數個電極墊4各者例如沿感測器晶片2之二維平面之4條邊排列。複數個電極墊4各者係將感測器晶片2與未圖示之外部裝置電性連接時使用之輸入輸出端子。
如圖2所示，感測器晶片2具備像素區域2A及偏壓電壓施加部5。偏壓電壓施加部5對配置於像素區域2A之複數個像素3各者施加偏壓電壓。 如圖3所示，複數個像素3之各個像素3具備：作為光電轉換元件之例如APD(雪崩光電二極體)元件6、例如包含p型MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導體場效電晶體)之淬滅電阻元件、例如包含互補型MOSFET(Complementary MOS)之反相器8。
APD元件6之陽極與偏壓電壓施加部5(參照圖2)連接，陰極與淬滅電阻元件7之源極端子連接。自偏壓電壓施加部5對APD元件6之陽極施加偏壓電壓VB 。APD元件6係藉由對陰極施加較大負電壓形成雪崩倍增區域(耗盡層)，而可使單光子入射所產生之電子雪崩倍增之光電轉換元件。
淬滅電阻元件7與APD元件6串聯連接，源極端子與APD元件6之陰極連接，汲極端子與未圖示之電源連接。自電源對淬滅電阻元件7之汲極端子施加激勵電壓VE 。當經APD元件6雪崩倍增之電子之電壓達到負電壓VBD 時，淬滅電阻元件7釋放經APD元件6倍增之電子，進行將該電壓恢復至初始電壓之淬滅(quenting)。
如圖3所示，反相器8之輸入端子與APD元件6之陰極及淬滅電阻元件7之源極端子連接，輸出端子與未圖示之後段之運算處理部連接。反相器8基於經APD元件6倍增之電子輸出受光信號。更具體而言，反相器8將藉由經APD元件6倍增之電子而產生之電壓進行整形。且，反相器8以單光子之到來時刻為起點，將例如圖3所示之產生脈衝波形之受光信號(APD OUT)輸出至運算處理部。例如，運算處理部基於各個受光信號中顯示單光子之到來時刻之脈衝產生之時序，進行求得與被攝體相隔之距離之運算處理，按照每一像素3求得距離。且，基於該等距離，產生將根據複數個像素3檢測出之與被攝體相隔之距離平面排列之距離圖像。
＜感測器晶片之構成＞ 如圖5所示，感測器晶片2具備互相對向而積層之第1半導體基體(感測器側半導體基體)10及第2半導體基體(邏輯側半導體基體)40。於第1半導體基體10構成有上述像素區域2A。於第2半導體基體40構成有上述偏壓電壓施加部5及電極墊4、或輸出基於自像素區域2A之像素3輸出之電荷之像素信號的讀出電路；或包含垂直驅動電路、行信號處理電路、水平驅動電路及輸出電路等之邏輯電路。
如圖5所示，第1半導體基體10具備：半導體層11；及多層配線層(感測器側多層配線層)31，其配置於該半導體層11之厚度方向(Z方向)上互相位於相反側之第1面S1及第2面S2中之第1面S1側。又，第1半導體基體10於半導體層11之第2面S2側，進而具備自該第2面S2側依序積層之遮光膜61、平坦化膜62及微透鏡層63。
第2半導體基體40具備：半導體基板41；及多層配線層(邏輯側多層配線層)51，其配置於該半導體基板41之第1及第2面中之第1面側。且，第1半導體基體10及第2半導體基體40以各個多層配線層31、51互相對向之狀態積層，且各個多層配線層31、51電性及機械性連接。
＜第1半導體基體之構成＞ 如圖4至圖6所示，第1半導體基體10之半導體層11具有分離部13、及由該分離部13劃分之第1半導體部14。且，於第1半導體部14之互相位於相反側之第1面及第2面中之第1面側，與第1半導體部14重疊設有第2半導體部24。此處，由於第1半導體部14之第1面與半導體層11之第1面S1為同一面，又，第1半導體部14之第2面與半導體層11之第2面S2為同一面，故有時亦將第1半導體部14之第1面及第2面稱為第1面S1及第2面S2。又，有時亦將第1面S1稱為主面，將第2面S2稱為光入射面或背面。
半導體層11以介隔分離部13於X方向及Y方向各個方向重複配置第1半導體部14之點狀圖案構成。該半導體層11可定義為於包含X方向及Y方向之二維平面中，複數個第1半導體部14介隔分離部13散佈之點狀圖案之半導體散佈層。又，該半導體層11亦可定義為以分離部13劃分之第1半導體部14於X方向及Y方向之各個方向散佈之點狀圖案之半導體散佈層。又，該半導體層11亦可定義為相鄰之第1半導體部14介隔分離部13連結之半導體連結層。半導體層11不限定於此，例如可藉由以下而形成：於半導體基板，形成自該半導體基板之互相位於相反側之第1及第2面中之第1面側朝向第2面側延伸之分離部，且對半導體基板之第2面側實施切削加工減薄半導體基板之厚度直至分離部露出為止。第1半導體部14對應於每一像素3配置。分離部13自第1半導體部14之第1面S1側遍及第2面S2側延伸。
如圖4至圖6所示，複數個第1半導體部14之各個第1半導體部14於像素區域2A中，與複數個像素3之各個像素3對應配置。且，複數個第1半導體部14之各個第1半導體部14之朝半導體層11之第1面S1俯視時之平面形狀為方形狀之平面圖案。
如圖4至圖6所示，第2半導體部24設置於複數個第1半導體部14各者。第2半導體部24之朝第1面S1俯視時之平面形狀為方形狀之平面圖案(參照圖4)。且，第2半導體部24構成為朝第1面S1俯視下之外形尺寸小於第1半導體部14之外形尺寸。即，第2半導體部24俯視時之輪廓24a位於較第1半導體部14之輪廓14a內側(分離部13之外側)。
如圖4所示，與1個像素3對應之分離部13俯視時之平面圖案為方形之環狀平面圖案。且，與像素區域2A對應之分離部13雖未於圖4中詳細圖示，但俯視時之平面圖案為於方形之環狀平面圖案中具有點陣狀平面圖案之複合平面圖案。分離部13將互為相鄰之第1半導體部14與第1半導體部14電性及光學性分離。
如圖6所示，分離部13具有於第1半導體部14之厚度方向(Z方向)延伸之分離用導電體13a、及覆蓋該分離用導電體13a兩側之側面之分離用絕緣體13b。即，分離部13於與第1半導體部14之厚度方向正交之方向上，為以分離用絕緣體13b夾著分離用導電體13a之兩側之3層構造。且，分離部13遍及第1半導體部14之第1面S1及第2面S2延伸。分離用導電體13a以光反射性及導電性優異之金屬膜，例如鎢(W)膜形成。分離用絕緣體13b以絕緣性優異之絕緣膜，例如氧化矽(SiO2 )膜形成。
如圖7所示，遮光膜61於俯視時配置於像素區域2A。遮光膜61雖未詳細圖示，但為了不使特定像素3之光洩漏於相鄰像素3，俯視之平面圖案為將後述之光電轉換部29之受光面側開口之點陣狀平面圖案。遮光膜61不限定於此，例如以自半導體層11側依序積層鈦(Ti)膜及鎢(W)膜之複合膜構成。Ti膜及W膜兼備遮光性及導電性。該遮光膜61於下文進行說明，但亦兼備作為中繼電極之功能。
(光電轉換部之構成) 如圖6所示，複數個像素3之各個像素3具備構成有上述APD元件6之光電轉換部29。光電轉換部29具備設置於第1半導體部14之倍增部15、及設置於第2半導體部24之光吸收部25。
第1半導體部14例如以單晶矽(Si)構成。第2半導體部24以包含鍺(Ge)，且能帶隙窄於第1半導體部14之材料構成。例如，該第1實施形態中，第2半導體部24以複合層構成，該複合層自第1半導體部14側，依序配置有包含矽(Si)及鍺(Ge)之化合物之本徵半導體(i-SiGe)層26、及包含Si及Ge之化合物，與第1半導體部14之p型第1半導體區域16為同一導電型之p型非本徵半導體(p-SiGe)層27。
光吸收部25主要由第2半導體部24構成，具有吸收自第1半導體部14之第2面S2即光入射面側入射之光，產生電荷(電子)之光電轉換功能。且，光吸收部25中藉由光電轉換產生之電荷因電位梯度而流入倍增部15。
倍增部15將自光吸收部25流入之電荷進行雪崩倍增。倍增部15具有：p型第1半導體區域16，其設置於第1半導體部14之第1面S1側；及n型第2半導體區域17，其於自第1半導體部14之第1面S1側起較p型第1半導體區域16深之位置，與p型第1半導體區域16之底部形成pn接合部18而設置。且，於該pn接合部18形成雪崩倍增區域。雪崩倍增區域係藉由施加於n型第2半導體區域17之較大負電壓，而形成於pn接合部18之高電場區域(耗盡層)，將由入射至光電轉換部29(APD元件6)之單光子產生之電子(e-)進行倍增。
第2半導體部24之本徵半導體層26與第1半導體部14之p型第1半導體區域16共價鍵合。本徵半導體層26上之非本徵半導體層27較佳以與本徵半導體層26所共價鍵合之第1半導體區域16同一導電型構成。
第2半導體部24之本徵半導體層26以於第1半導體部14之第1面S1上，例如藉由磊晶成長法選擇性形成之磊晶層構成。p型非本徵半導體層27例如以於本徵半導體層26之上部，注入硼(B)離子或二氟化硼(BF2 )離子等作為呈p型之雜質而形成的p型半導體區域構成。作為p型非本徵半導體層27，亦可以於本徵半導體層26上進而藉由磊晶成長法一面添加雜質一面形成的p型磊晶層構成。
此處，Ge單元素半導體或包含Ge之化合物半導體之能帶隙窄於Si單元素半導體，對近紅外光之感度較高。因此，於包含SiGe化合物之第2半導體部24構成光吸收部25，於包含Si之第1半導體部14構成倍增部15之光電轉換部29中，可將近紅外光效率良好地進行光電轉換。 又，由於Ge單元素半導體或包含Ge之化合物半導體與Si單元素半導體之親和性較高，故可容易將包含SiGe化合物之第2半導體部24與包含Si之第1半導體部14共價鍵合。
如圖6所示，於第1半導體部14之第1面S1側，設有用以選擇性形成第2半導體部24之選擇用絕緣膜21。該第1實施形態中，選擇用絕緣膜21係覆蓋分離部13及第1半導體部14之表面之表面型絕緣膜。作為選擇用絕緣膜21，可使用能於第1半導體部14之第1面S1側藉由例如CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沈積)法等堆積之氧化矽(SiO2 )膜、氮化矽(SiN)膜、氧化鋁(Al2 O3 )膜等絕緣膜。
選擇用絕緣膜21除第2半導體部24正下方之第1半導體部14外，選擇性設置於第2半導體部24之外側。選擇用絕緣膜21具有露出第1半導體部14之一部分之開口部，通過該開口部，藉由例如磊晶成長法選擇性形成第2半導體部24。即，第2半導體部24係通過設置於第1半導體部14上之選擇用絕緣膜21之開口部，藉由磊晶成長法選擇性形成之磊晶層。因此，第2半導體部24相對於選擇用絕緣膜21自對準，於第1半導體部14之第1面S1側與第1半導體部14呈共價鍵合而形成。
如圖4及圖6所示，第1半導體部14之p型第1半導體區域16及n型第2半導體區域17各者遍及第1半導體部14之外周與分離部13之分離用絕緣體13b接觸。且，n型第2半導體區域17經由設置於第1半導體部14之第2面S2側之遮光膜61與分離用導電體13a電性連接。
如圖6所示，遮光膜61於Z方向上與分離部13重疊。遮光膜61之寬度較分離部13之寬度寬，亦與介隔分離部13互為相鄰之2個第1半導體部14各者之周邊區域重疊。遮光膜61之朝第2面S2俯視時之平面圖案為方形之環狀平面圖案，遍及環狀平面圖案之全周與分離部13之分離用導電體13a電性及機械性連接，且與介隔分離部13互為相鄰之2個第1半導體部14各者之n型第2半導體區域17接觸，並電性及機械性連接。
遮光膜61中繼第1半導體部14之n型第2半導體區域17與分離部13之分離用導電體13a之電性連接。且，遮光膜61如上所述，抑制入射至特定像素3之光洩漏於相鄰像素3。因此，遮光膜61兼備作為中繼電極之功能與遮光功能。
另，雖未圖示，但n型第2半導體區域17基於降低與遮光膜61之歐姆接觸電阻之目的，於連接中繼電極61之部分，設有包含雜質濃度高於n型第2半導體區域17之半導體區域之接觸區域。
(多層配線層之構成) 如圖6所示，第1半導體基體10之多層配線層31為介隔層間絕緣膜32積層有例如2層配線層之雙層配線構造。於自半導體層11側數起之第1層配線層，設有第1金屬配線35a及第2金屬配線35b。於自半導體層11側數起之第2層配線層，設有金屬墊37a及37b。且，於第1層配線層與半導體層11間之層間絕緣膜32，嵌入有接觸電極34a及34b。又，於第1層配線層與第2層配線層間之層間絕緣膜32，嵌入有接觸電極36a及36b。
接觸電極34a將第2半導體部24之p型非本徵半導體層27與第1金屬配線35a電性連接。接觸電極34b將分離部13之分離用導電體13a與第2金屬配線35b電性連接。接觸電極36a將第1金屬配線35a與金屬墊37a電性連接。接觸電極36b將第2金屬配線35b與金屬墊37b電性連接。金屬墊37a及37b藉由各個金屬間接合，與設置於後述之第2半導體基體40之多層配線層51之金屬墊57a及57b電性及機械性連接。
＜第2半導體基體之構成＞ 如圖6所示，於第2半導體基體40之半導體基板41構成有例如複數個MOSFET，作為構成偏壓電壓施加部5、讀出電路及邏輯電路等電路之場效電晶體。圖5及圖6中，顯示複數個MOSFET之閘極電極42。作為半導體基板41，使用例如包含單晶矽之半導體基板。
(多層配線層之構成) 如圖6所示，第2半導體基體40之多層配線層51為介隔層間絕緣膜52積層有例如7層配線層之7層配線構造。於自半導體基板41側數起之第1層～第5層配線各者，設有配線53。該第1層～第5層配線之各配線層之配線53經由嵌入至層間絕緣膜52之接觸電極，與不同配線層之配線53電性連接。且，第1層配線層之配線53經由嵌入至層間絕緣膜52之接觸電極，與半導體基板之MOSFET電性連接。圖6中，作為一例，顯示第1層配線層之配線53經由接觸電極與MOSFET之閘極電極42電性連接之構成。
於自半導體基板41側數起之第6層配線層，設有電極墊55a及55b。於自半導體基板41側數起之第7層配線層，設有金屬墊57a及57b。且，於第6層配線層與第7層配線層間之層間絕緣膜52，設有接觸電極56a及56b。接觸電極56a將電極墊55a與金屬墊57a電性連接。接觸電極56b將電極墊55b與金屬墊57b電性連接。電極墊55a及55b與下層配線層之配線53電性連接。金屬墊57a與第1半導體基體10側之金屬墊37a接合，金屬墊57b與第1半導體基體10側之金屬墊37b接合。
(導電路徑之構成) 如圖6所示，第2半導體基體40中，電極墊55a經由各配線層之配線53及各層間絕緣膜52之接觸電極，與半導體基板41之MOSFET電性連接，且與接觸電極56a及金屬墊57a電性連接。且，第1半導體基體10中，金屬墊37a經由接觸電極36a、第1金屬配線35a及接觸電極34a，與第2半導體部24之p型非本徵半導體層27電性連接。且，第2半導體基體40之金屬墊57a與第1半導體基體10之金屬墊37a電性及機械性接合。
因此，像素3可自構成於第2半導體基體40之偏壓電壓施加部5，將偏壓電壓VB 供給至構成於第1半導體基體10之第2半導體部24(光吸收部25)。
又，如圖6所示，第2半導體基體40中，電極墊55b經由各配線層之配線53及各層間絕緣膜52之接觸電極，與半導體基板41之MOSFET電性連接，且與接觸電極56b及金屬墊57b電性連接。且，第1半導體基體10中，金屬墊37a經由接觸電極36b、第2金屬配線35b、接觸電極34b、分離部13之分離用導電體13a及中繼電極61，與第1半導體部14之n型第2半導體區域17電性連接。 因此，像素3可將構成於第2半導體基體40之淬滅電阻元件7之源極端子及反相器8之輸入端子，電性連接至構成於第1半導體基體10之第1半導體部14之n型第2半導體區域17，故可調整對n型第2半導體區域17(APD元件6之陰極)之偏壓。
再者，分離部13之分離用導電體13a作為導電通路使用，該導電通路將淬滅元件7之源極端子及反相器8之輸入端子、與第1半導體部14之n型第2半導體區域17電性連接。因此，像素3中，可將分離部13之分離用導電體13a以偏壓電壓固定電位。
此處，以磊晶成長法選擇性形成之第2半導體部24中，周邊區域之組成較中央區域易產生不均。因此，較佳為將接觸電極34a連接於第2半導體部24中易均一形成組成之中央區域。
(周邊區域之構成) 如圖7所示，半導體層11具備分離部13及第1半導體部14，且進而具備配置於周邊區域2B之周邊半導體部19。
周邊半導體部19以與第1半導體部14相同之層構成，以與第1半導體部14相同之單晶矽構成。該周邊半導體部19雖未詳細圖示，但以俯視時之平面圖案為包圍像素區域2A之環狀平面圖案構成。
周邊半導體部19具備：第1周邊區域19a，其與像素區域2A相鄰，且共用供給至像素區域2A之電位；及第2周邊區域19b，其於該第1周邊區域19a之外側與第1周邊區域19a電性分離。又，周邊半導體部19進而具備將第1周邊區域19a與第2周邊區域19b電性分離之分離部20。該第1實施形態中，不限定於此，而具備2個分離部20A及20B。
2個分離部20A及20B各者雖未詳細圖示，但俯視時之平面圖案為以包圍像素區域2A之方式延伸之環狀平面圖案。且，於包含X方向及Y方向之二維平面中，2個分離部20A及20B各者係如圖7所示，與配置於像素區域2A之最外周之分離部13分開配置。且，2個分離部20A及20B亦互相分開配置。
第1周邊區域19a以包圍像素區域2A之方式配置於像素區域2A之外側。又，第2周邊區域19b以包圍第1周邊區域19a之方式配置於第1周邊區域19a之外側。即，第1周邊區域19a及第2周邊區域19b俯視時之平面形狀為包圍像素區域2A之環狀圖案。此處，周邊半導體部19中，亦將半導體層11之厚度方向上互相位於相反側之第1面及第2面中之第1面稱為第1面S1，將第2面稱為第2面S2。
第1周邊區域19a例如以n型第2半導體區域構成。第2周邊區域19b例如以p型半導體區域構成。2個分離部20A與20B間之周邊半導體部19例如與第2周邊區域19b同樣，以p型半導體區域構成。
如圖7所示，2個分離部20A及20B各者自周邊半導體部19之第1面S1側遍及第2面S2側延伸。且，2個分離部20A及20B各者與分離部13同樣，具有於周邊半導體部19之厚度方向(Z方向)延伸之分離用導電體13a、及覆蓋該分離用導電體13a兩側之側面之分離用絕緣體13b。即，2個分離部20A及20B各者於與周邊半導體部19之厚度方向(Z方向)正交之方向上，為以分離用絕緣體13b夾著分離用導電體13a之兩側之3層構造。2個分離部20A及20B各者之分離用導電體13a及分離用絕緣體13b分別以與上述分離部13之分離用導電體13a及分離用絕緣體13b相同之步驟形成。
於2個分離部20A及20B各者，分別個別地電性及機械性連接有設置於周邊半導體部19之第2面S2側之遮光膜61a。該遮光膜61a以與上述遮光膜61相同之步驟形成。遮光膜61a於俯視時與2個分離部20A及20B各者個別地重疊而配置。
如圖7所示，位於像素區域2A之最外周之遮光膜61於分離部13之像素區域2A側，與第1半導體部14之n型第2半導體區域17接觸而電性及機械性連接，且於分離部13之周邊區域2B側，與周邊半導體部19之第1周邊區域19a電性及機械性連接。即，對介隔分離部13與像素區域2A之最外周之像素3相鄰之周邊半導體部19之第1周邊區域19a，施加作為共通電位供給至像素區域2A之各像素3之偏壓電壓。該第1實施形態中，由於構成為將與第2半導體部24之p型非本徵半導體層27電性連接之接觸電極34a設為APD元件6之陽極側，將與第1半導體部14之n型第2半導體區域17電性連接之接觸電極34b設為APD元件6之陰極側，故周邊半導體部19之第1周邊區域19a共用作為共通電位供給至各像素3之光電轉換部29之陰極電位。
遮光膜61a與上述遮光膜61不同，寬度較分離部20A及20B之寬度窄。且，與分離部20A重疊之遮光膜61a與周邊半導體部19之第1周邊區域19a電性分離，與分離部20B重疊之遮光膜61a與周邊半導體部19之第2周邊區域19b電性分離。且，與分離部20A重疊之遮光膜61a及與分離部20B重疊之遮光膜61a亦與分離部20A與20B間之周邊半導體部19電性分離。
因此，周邊半導體部19之第2周邊區域19b可作為被施加與供給至周邊半導體部19之第1周邊區域19a之電位不同之電位的施加區域共用。該第1實施形態中，由於以p型半導體區域構成第2周邊區域19b，故可將第2周邊區域19b共用於作為第1基準電位之例如接地電位。以n型半導體區域構成第2周邊區域19b之情形時，可將第2周邊區域19b共用於作為高於第1基準電位之第2基準電位之例如Vdd。
另，該第1實施形態中，已針對以2個分離部20A及20B將周邊半導體部19之第1周邊區域19a與第2周邊區域19b電性分離之情形進行了說明，但分離部20可為1個，又亦可設置3個以上。使分離部20作為護圈發揮功能之情形時，基於可靠性之觀點，較佳設置2個以上。
(其他構成) 如圖5至圖7所示，平坦化膜62於俯視時遍及像素區域2A及周邊區域2B設置，為了使半導體層10之光入射面(第2面S2)側成為無凹凸之平坦面，包含遮光膜61及61a在內覆蓋半導體層10之第2面S2側全體。作為平坦化膜62，例如使用氧化矽膜。
如圖5至圖7所示，微透鏡層63具有配置於像素區域2A之複數個微透鏡部63a、及配置於周邊區域2B之平坦部63b。複數個微透鏡部63a之各個微透鏡部63a於像素區域2A中，與複數個像素3之各個像素3，即複數個光電轉換部29之各個光電轉換部29對應地矩陣狀配置。微透鏡部63a將照射光聚光，使經聚光之光效率良好地入射至像素3之光電轉換部29。複數個微透鏡部63a於半導體層11之第2面S2側，構成微透鏡陣列。微透鏡層63例如以STSR或CSiL等樹脂系材料形成。
如圖7所示，選擇用絕緣膜21遍及像素區域2A及周邊區域2B設置，覆蓋周邊半導體部19之第1面S1側全體。因此，第2半導體部24選擇性設置於像素區域2A之第1半導體部14，但未設置於周邊區域2B。
《第1實施形態之效果》 接著，針對該第1實施形態之主要效果進行說明。 先前之光電轉換部中，可藉由加厚半導體部(半導體層)之厚度，而提高對近紅外光之感度。然而，由於將光吸收部及倍增部構成於一個半導體部，故當加厚半導體部之厚度時，導致作為ToF較為重要之時序顫動(Timing Jitter)特性劣化。即，先前之距離圖像感測器中，對近紅外光之感度與時序顫動特性存在折衷之關係。
相對於此，該第1實施形態之光電轉換部29中，如圖6所示，於包含Si之第1半導體部14構成倍增部15，於能帶隙窄於第1半導體部14，且包含對近紅外光之感度較高(較佳)之鍺系材料(SiGe)之第2半導體部24構成光吸收部25。因此，可不加厚包含第1半導體部14及第2半導體部24之半導體部全體之厚度，而謀求提高對近紅外光之感度。又，由於可不加厚半導體部全體之厚度，而謀求提高對近紅外光之感度，故可抑制隨著半導體部之厚度增加之時序顫動特性劣化。因此，根據該第1實施形態之距離圖像感測器1，可謀求提高對近紅外光之感度及抑制時序顫動劣化。
又，該第1實施形態之距離圖像感測器1之周邊半導體部19之第1面S1由於第1半導體部14之第1面S1選擇性形成第2半導體部24之選擇用絕緣膜21覆蓋。因此，根據該第1實施形態之距離圖像感測器1，可不於周邊半導體部19形成第2半導體部24，而於第1半導體部14之第1面S1側選擇性形成第2半導體部24。
又，該第1實施形態之距離圖像感測器1使用分離部13及遮光膜61作為導電路徑，該導電路徑將設置於第1半導體部14之第1面S1側之接觸電極34b、與設置於第1半導體部14之第2面S2側之n型第2半導體區域17電性連接。因此，根據該第1實施形態之距離圖像感測器1，可不縮小1個像素3中之光電轉換部29之佔有面積而構建導電路徑，該導電路徑將設置於第1半導體部14之第1面S1側之接觸電極34b、與設置於第1半導體部14之與第1面S1側為相反側之第2面S2側的n型第2半導體區域17電性連接。
又，該第1實施形態之距離圖像感測器1將第1半導體基體10之多層配線層31與第2半導體基體40之多層配線層51以各自之金屬墊(金屬墊37a與57a，金屬墊37b與57b)電性連接。因此，該第1實施形態之距離圖像感測器1可於與設有光電轉換部29之第1半導體基體10不同之第2半導體基體40構成讀出電路，而無須於第1半導體基體10構成讀出電路，故可擴大1個像素3中之光電轉換部29之佔有面積，可謀求感度提高。
另，上述第1實施形態中，已針對以自第1半導體部14側依序配置有包含Si及Ge之化合物之本徵半導體層26、包含Si及Ge之化合物之p型非本徵半導體層27之雙層構造，構成第2半導體部24之情形進行說明。然而，本技術並非限定於該SiGe化合物者。例如，第2半導體部24亦可以自第1半導體部14側依序配置有包含Ge之本徵半導體層、包含Ge且與第1半導體部14之p型第1半導體區域16為同一導電型之p型非本徵半導體層之雙層構造構成。該情形時，亦可獲得與上述第1實施形態相同之效果。包含Ge之本徵半導體層可與上述本徵半導體層26同樣，以磊晶成長法選擇性形成。又，包含Ge之非本徵半導體層可與上述非本徵半導體層27同樣，以磊晶成長法或離子注入法形成。
又，上述第1實施形態中，已針對方形之平面圖案之第2半導體部24進行說明，但第2半導體部24亦可以圓形之平面圖案構成。該情形時，亦可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果。
[第2實施形態] 本技術之第2實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之構成，而光電轉換部之構成不同。 即，如圖8所示，該第2實施形態之光電轉換部29A具備第2半導體部24A而取代圖6所示之光電轉換部29之第2半導體部24。其他構成與上述第1實施形態相同。
如圖8所示，該第2實施形態之第2半導體部24A以包含SiGe化合物，且與第1半導體部14之p型第1半導體區域16為同一導電型即p型之單層非本徵半導體層27構成。第2半導體部24A與上述第1實施形態之第2半導體部24同樣，俯視時之輪廓24A1 位於較第1半導體部14之輪廓14a內側。
又，第2半導體部24A相對於選擇用絕緣膜21自對準，形成於第1半導體部14之第1面S1側，且與第1半導體部14之p型第1半導體區域16共價鍵合。且，光吸收部25設置於第2半導體部24A。
如此構成之第2半導體部24A之能帶隙窄於包含Si之第1半導體部14，對近紅外光之感度較高。因此，該第2實施形態之光電轉換部29A中，亦可不加厚包含第1半導體部14及第2半導體部24之半導體部全體之厚度，而謀求提高對近紅外光之感度。又，由於可不加厚半導體部全體之厚度，而謀求提高對近紅外光之感度，故可抑制隨著半導體部之厚度增加之時序顫動特性劣化。因此，該第2實施形態之距離圖像感測器中，亦可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果。
另，第2半導體部24A亦可以包含Ge之單層p型非本徵半導體層構成。該情形時，亦可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果。
[第3實施形態] 本技術之第3實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同構成，且像素之構成不同。 即，如圖9所示，該第3實施形態之像素3具備第1金屬配線35B而取代圖6所示之第1金屬配線35a。其他構成與上述第1實施形態相同。
如圖9所示，該第3實施形態之第1金屬配線35B俯視時與第2半導體部24重疊地設置於第2半導體部24之與第1半導體部14側之相反側(第1半導體部14之第1面S1側)，且俯視時之輪廓35B1 位於較第2半導體部24之輪廓24a外側。且，第1金屬配線35B經由接觸電極34a與第2半導體部24之p型非本徵半導體層27電性連接，且經由接觸電極36a與金屬墊37a電性連接。
該第2實施形態之像素3中，自第1半導體部14之第2面S2側即光入射面側入射並通過光電轉換部29之光由第1金屬配線35B反射而返回至光電轉換部29，故可藉由該第1金屬配線35B之反射效果，謀求提高光電轉換部29(APD元件6)之量子效率。因此，根據該第2實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果，且可進而謀求提高光電轉換部29之量子效率。
另，為確保第1金屬配線35B與第2金屬配線35b之絕緣耐性，較佳為第1金屬配線35B以俯視時之輪廓35B1 位於較第1半導體部14之輪廓14a內側之平面圖案構成。
[第4實施形態] 本技術之第4實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同構成，且光電轉換部之構成不同。
即，如圖10所示，該第4實施形態之光電轉換部29C進而具備設置於第1半導體部14之第2面S2側之凹凸形狀之光反射部28。其他構成與上述第1實施形態相同。
由於該光反射部28可使自第1半導體部14之第2面S2側入射之光漫反射至第1半導體部14之第1面S1側，故可使入射至第2半導體部24之光量於二維平面中均一化，可謀求提高感度。因此，根據該第4實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述距離圖像感測器1相同之效果，且可謀求提高感度。
[第5實施形態] 本技術之第5實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同構成，且光電轉換部之構成不同。 即，如圖11所示，該第5實施形態之光電轉換部29D具備第2半導體部24D而取代圖6所示之光電轉換部29之第2半導體部24。其他構成與上述第1實施形態相同。
如圖11所示，該第5實施形態之第2半導體部24D之側面24D2 朝上表面24D1 與側面24D2 所成之內角θ為鈍角之方向傾斜。換言之，第2半導體部24D之側面24D2 朝第2半導體部24D之上表面24D1 之面積小於下表面24D3 之面積之方向傾斜。
該第5實施形態之光電轉換部29D中，自第1半導體部14之光入射面側(第2面S2側)入射之光通過第1半導體部14入射至第2半導體部24D。且，入射至第2半導體部24D之光由第2半導體部24D之側面24D2 反射至內側，故可謀求提高光吸收部25(第2半導體部24)之光吸收率。因此，根據該第5實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果，且可謀求提高光吸收部25之光吸收率。
另，藉由以磊晶成長法使第2半導體部24D於第1半導體部14上選擇性成長，而可容易使第2半導體部24D之側面24D2 傾斜。
[第6實施形態] 本技術之第6實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之構成，而光電轉換部之構成不同。 即，如圖12所示，該6實施形態之光電轉換部29E於第1半導體部14，設有自第1半導體部14之第1面S1側朝第2面S2側延伸之槽部14E。且，p型第1半導體區域16及n型第2半導體區域17於較槽部14E靠第1半導體部14之第2面S2側，與槽部14E重疊設置。且，第2半導體部24配置於槽部14E之中，於槽部14E之底部，本徵半導體層26與第1半導體部14之p型第1半導體區域16共價鍵合。且，除槽部14E外，包含第1半導體部14及周邊半導體部19之半導體層11之第1面S1側由選擇用絕緣膜21覆蓋。且，第1半導體部14及周邊半導體部19之厚度與上述第1實施形態相比較厚。且，伴隨於此，分離部13及分離部20亦於半導體層11之厚度方向延伸得較長。其他構成與上述第1實施形態相同。
根據該第6實施形態之距離圖像感測器，與如第1實施形態般減薄半導體層11全體之情形相比，可提高第1半導體部14及周邊半導體部19之機械強度，換言之，半導體層11之機械強度。 又，可於確保第1半導體部14及周邊半導體部19之機械強度之狀態下，減薄光電轉換部29E中包含第1半導體部14及第2半導體部24之半導體部全體之厚度。
又，根據該第6實施形態之距離圖像感測器，可不於周邊半導體部19形成第2半導體部24，而於槽部14E之中，於第1半導體部14之第1面S1側選擇性形成第2半導體部24。
另，作為第6實施形態之第1變化例，亦可如圖13A所示，於槽部14E之側壁形成選擇用絕緣膜21。 又，作為第6實施形態之第2變化例，亦可如圖13B所示，以自槽部14E露出之方式將第2半導體部24嵌入至槽部14E之中。 又，作為第6實施形態之第3變化例，亦可如圖14所示，於槽部14E之中設置第5實施形態之第2半導體部24D而取代第2半導體部24。
[第7實施形態] 本技術之第7實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之構成，而光電轉換部之構成不同。 即，如圖15所示，該第7實施形態之光電轉換部29F具備p型第1半導體區域16F而取代圖6所示之p型第1半導體區域16。其他構成與上述第1實施形態相同。
如圖15所示，該第7實施形態之p型第1半導體區域16F與分離部13分開。且，藉由使p型第1半導體區域16F與分離部13分開，形成有雪崩倍增區域之pn接合部18亦與分離部13分開。且，於分離部13之分離用導電體13a連接有接觸電極34b。
如此，藉由使p型第1半導體區域16F與分離部13分開，形成有雪崩倍增區域之pn接合部18亦與分離部13分開，故可抑制因於第1半導體部14與分離部13之界面產生之暗電流所致之雪崩倍增。 因此，根據該第7實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果，且可抑制因暗電流所致之雪崩倍增。
[第8實施形態] 本技術之第8實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第7實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而光電轉換部之構成不同。 即，如圖16所示，該第8實施形態之光電轉換部29G具備n型第2半導體區域17G而取代圖15所示之第7實施形態之n型第2半導體區域17。其他構成與上述第7實施形態相同。
如圖16所示，該第8實施形態之n型第2半導體區域17G具有第1部分17G1 ，其於自第1半導體部14之第1面S1起較p型第1半導體區域16F深之位置，與p型第1半導體區域16F之底部形成pn接合部18而設置，且俯視時之輪廓17G11 位於較p型第1半導體區域16F之輪廓16F1 內側。又，n型第2半導體區域17G具有第2部分17G2 ，其設置於自第1半導體部14之第1面S1側起較第1部分17G1 深之位置，且俯視時之輪廓17G21 位於較p型第1半導體區域16F之輪廓16F1 外側。第2部分17G2 之最外周(輪廓17G21 )與分離部13相接。且，藉由使第1部分17G1 之輪廓17G11 位於較p型第1半導體區域16F之輪廓16F1 內側，pn接合部18亦位於較p型半導體區域16F之輪廓16F1 內側。
如此，藉由以與p型第1半導體區域16F形成pn接合部18之第1部分17G1 俯視時位於較p型第1半導體區域16F之輪廓16F1 內側之方式，構成n型第2半導體區域17G，pn接合部18位於較p型第1半導體區域16F之輪廓16F1 內側，故可避免p型第1半導體區域16F之邊緣部(輪廓16F1 )之高電場。藉此，可抑制偏向p型第1半導體區域16F之邊緣部之雪崩倍增，可遍及pn接合部18全體使雪崩倍增均一化，故可提高光檢測效率。
因此，根據該第8實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第7實施形態之距離圖像感測器相同之效果，且可提高光檢測效率。
[第9實施形態] 本技術之第9實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之構成，而像素之構成不同。 即，如圖17所示，該第9實施形態之像素3具備選擇用絕緣膜22而取代圖6所示之第1實施形態之選擇用絕緣膜21。其他構成與第1實施形態相同。
如圖17所示，該第9實施形態之選擇用絕緣膜22由以自第1半導體部14之第1面S1露出之方式嵌入至第1半導體部14之嵌入型構成。該選擇用絕緣膜22藉由以下而形成：例如於第1半導體部14形成槽部後，以嵌入該槽部之方式於第1半導體部14上形成絕緣膜，其後，以絕緣膜殘留於槽部內之方式將第1半導體部14上之絕緣膜選擇性去除。將如此選擇性形成於槽部內之絕緣膜稱為STI(Shallow Trench Isolation：淺溝槽隔離)構造。
選擇用絕緣膜22除第2半導體部24正下方之第1半導體部14外，選擇性設置於第2半導體部24外側之第1半導體部14。且，選擇用絕緣膜22雖未圖示，但與第1實施形態之選擇用絕緣膜21同樣，遍及像素區域2A及周邊區域2B設置，覆蓋周邊半導體部19之第1面S1側全體。因此，該第9實施形態之距離圖像感測器中，亦與第1實施形態之距離圖像感測器1同樣，可不於周邊半導體部19形成第2半導體部24，而於第1半導體部14之第1面S1側選擇性形成第2半導體部24。
[第10實施形態] 本技術之第10實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第9實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而光電轉換部之構成不同。
即，如圖18所示，該第10實施形態之光電轉換部29H具備p型第1半導體區域16H，來取代圖17所示之第9實施形態之p型第1半導體區域16。其他構成則與上述第9實施形態相同。
如圖18所示，該第10實施形態之p型第1半導體區域16H係與選擇用絕緣膜22分開。且，p型第1半導體區域16H俯視時之輪廓16H1 位於較第2半導體部24之輪廓24a內側。且，藉由使p型第1半導體區域16H與選擇用絕緣膜22分開，形成有雪崩倍增區域之pn接合部18亦與選擇用絕緣膜22分開。
如此，藉由使p型第1半導體區域16H與選擇用絕緣膜22分開，形成有雪崩倍增區域之pn接合部18亦與選擇用絕緣膜22分開，故可抑制因於第1半導體部14與選擇用絕緣膜22之界面產生之暗電流所致之雪崩倍增。
因此，根據該第10實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果，且可抑制因暗電流所致之雪崩倍增。
[第11實施形態] 本技術之第11實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第10實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而光電轉換部之構成不同。 即，如圖19所示，該第11實施形態之光電轉換部29J具備圖16所示之第8實施形態之n型半導體區域17G，來取代圖18所示之第10實施形態之n型第2半導體區域17。其他構成則與第10實施形態相同。
該光電轉換部29J中，pn接合部18亦位於較p型第1半導體區域16H之輪廓16H1 內側，故可避免p型第1半導體區域16H之邊緣部(輪廓16H1 )之高電場。藉此，可抑制偏向p型第1半導體區域16H之邊緣部之雪崩倍增，可遍及pn接合部18全體使雪崩倍增均一化。藉此，可提高光檢測效率。
因此，該第11實施形態之距離圖像感測器中，亦可獲得與上述第10實施形態之距離圖像感測器相同之效果，且可提高光檢測效率。
[第12實施形態] 本技術之第12實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第9實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而像素之構成不同。
即，如圖20A所示，該第12實施形態之像素3具備分離部13K及遮光膜61K而取代圖17所示之第9實施形態之分離部13及遮光膜61。且，將n型第2半導體區域17與分離部13K電性連接之連接形態不同。
如圖20A所示，分離部13K具有：第1部分13K1 ，其設置於第1半導體層11之第1面S1側；及第2部分13K2 ，其於較該第1部分13K1 深之位置與第1部分13K1 串聯連接而設置，且以較第1部分13K1 之寬度窄之寬度構成。
如圖20B所示，第1部分13K1 與上述分離部13同樣，具有於第1半導體部14之厚度方向(Z方向)延伸之分離用導電體13a1 、及覆蓋該分離用導電體13a1 兩側之側面之分離用絕緣體13b1 。又，第2部分13K2 亦與上述分離部13同樣，具有於第1半導體部14之厚度方向(Z方向)延伸之分離用導電體13a2 、及覆蓋該分離用導電體13a2 兩側之側面之分離用絕緣體13b2 。且，第1部分13K1 之分離用導電體13a1 較第2部分13K2 之分離用導電體13a2 寬。且，具有該第1部分13K1 及第2部分13K2 之分離部13K遍及第1半導體部14之第1面S1及第2面S2延伸。分離用導電體13a1 及13a2 以光反射性及導電性優異之金屬膜，例如鎢(W)膜形成。分離用絕緣體13b1 及13b2 以絕緣性優異之絕緣膜，例如氧化矽(SiO2 )膜形成。
分離部13K具有因第1部分13K1 之分離用導電體13a1 之寬度與第2部分13K2 之分離用導電體13a2 之寬度之差異引起之階差部13c。且，於該階差部13c電性及機械性連接有n型第2半導體區域17之周邊部。即，n型第2半導體區域17於較第1半導體部14之第2面S2靠第1面S1側，與分離部13K之分離用導電體(13a1 、13a2 )電性及機械性連接。換言之，n型第2半導體區域17於分離部13K之一端側與另一端側間之中間，與分離部13K之分離用導電體(13a1 、13a2 )電性及機械性連接。
如圖20A及圖20B所示，遮光膜61K與上述遮光膜61同樣，為了不使特定像素3之光洩漏至相鄰像素3，俯視時之平面圖案為將光電轉換部29之受光面側開口之點陣狀平面圖案。且，遮光膜61K與上述遮光膜61不同，寬度較分離部13K之寬度窄。即，該第12實施形態之遮光膜61K具備遮光功能，但與上述遮光膜61不同，不具備作為中繼電極之功能。遮光膜61K例如由自半導體層10側按照鈦(Ti)膜及鎢(W)膜之順序積層的複合膜構成。
如此構成之第12實施形態之距離圖像感測器中，亦可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果。
又，由於該第12實施形態之距離圖像感測器，係n型第2半導體區域17於較第1半導體部14之第2面S2靠第1面S1側，與分離部13K之分離用導電體(13a1 、13a2 )電性及機械性連接，故可將遮光膜61K設為較上述實施形態之遮光膜61窄。藉此，可擴大光電轉換部29之開口面積，可謀求提高光電轉換部29之量子效率(受光感度)。
[第13實施形態] 本技術之第13實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第10實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而像素之構成不同。
即，如圖21所示，該第13實施形態之像素3具備圖20A及圖20B所示之第12實施形態之分離部13K及遮光膜61K，而取代圖18之第10實施形態之分離部13及遮光膜61。其他構成與上述第10實施形態相同。
根據該第13實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果，且可抑制因暗電流所致之雪崩倍增。又，可擴大光電轉換部29H之開口面積，可謀求提高光電轉換部29H之量子效率(受光感度)。
[第14實施形態] 本技術之第14實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第11實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而像素之構成不同。 即，如圖22所示，該第14實施形態之像素3具備圖20A及圖20B所示之第12實施形態之分離部13K及遮光膜61K，而取代圖19之第11實施形態之分離部13及遮光膜61。其他構成與上述第11實施形態相同。
根據該第14實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第11實施形態之距離圖像感測器相同之效果，且可擴大光電轉換部29J之開口面積，故可謀求提高光電轉換部29J之量子效率(受光感度)。
[第15實施形態] 本技術之第15實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之構成，而像素之構成不同。 即，如圖23所示，該第15實施形態之像素3具備圖20A及圖20B所示之第12實施形態之分離部13K及遮光膜61K，而取代圖6之第1實施形態之分離部13及遮光膜61。其他構成與上述第1實施形態相同。
根據該第15實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器相同之效果，且可擴大光電轉換部29之開口面積，故可謀求提高光電轉換部29之量子效率(受光感度)。
[第16實施形態] 本技術之第16實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第7實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而像素之構成不同。 即，如圖24所示，該第16實施形態之像素3具備圖20A及圖20B所示之第12實施形態之分離部13K及遮光膜61K，而取代圖15之第7實施形態之分離部13及遮光膜61。其他構成與上述第7實施形態相同。
根據該第16實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第7實施形態之距離圖像感測器相同之效果，且可擴大光電轉換部29F之開口面積，故可謀求提高光電轉換部29F之量子效率(受光感度)。
[第17實施形態] 本技術之第17實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第8實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而像素之構成不同。 即，如圖25所示，該第17實施形態之像素3具備圖20A及圖20B所示之第12實施形態之分離部13K及61K，而取代圖16之第8實施形態之分離部13及遮光膜61。其他構成與上述第8實施形態相同。
根據該第17實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第8實施形態之距離圖像感測器相同之效果，且可擴大光電轉換部29G之開口面積，故可謀求提高光電轉換部29G之量子效率(受光感度)。
[第18實施形態] 本技術之第18實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第7實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而像素之構成不同。 即，如圖26所示，該第18實施形態之像素3具備n型第2半導體區域17L及遮光膜61L，而取代圖15之第7實施形態之n型第2半導體區域17及遮光膜61。且，將n型第2半導體區域17L與接觸電極34b電性連接之連接形態不同。其他構成與上述第7實施形態相同。
如圖26所示，該第18實施形態之n型第2半導體區域17L具有：第1部分17L1 ，其於自第1半導體部14之第1面S1側起較p型第1半導體區域16F深之位置，與p型第1半導體區域16F之底部形成pn接合部18而設置，且俯視時之輪廓位於較p型第1半導體區域16F之輪廓外側；及第2部分17L2 ，其自該第1部分17L1 沿分離部13朝第1半導體部14之第1面S1側突出。且，接觸電極34b貫通選擇用絕緣膜21與第2部分17L2 電性及機械性連接。第2部分17L2 配置於分離部13與p型第1半導體區域16F間。且，p型第1半導體區域16F及pn接合部18係與第2部分17L2 分開。即，p型第1半導體區域16F係與n型第2半導體區域17L之第2部分17L2 和接觸電極34b之連接部分分開。 另，雖未圖示，但為了降低與接觸電極之歐姆電阻，於n型第2半導體區域17L之第2部分17L2 ，設有包含雜質濃度較n型第2半導體區域17L高之n型半導體區域之接觸區域。
遮光膜61L與上述遮光膜61a同樣，寬度較分離部13之寬度窄。且，遮光膜61L與n型第2半導體區域17L電性分離。即，遮光膜61L具有遮光功能，但與遮光膜61不同，不具有作為中繼電極之功能。
根據該第18實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第1實施形態之距離圖像感測器1相同之效果。又，由於p型第1半導體區域16F與n型第2半導體區域17L和接觸電極34b之連接部分開，故可抑制p型第1半導體區域16F之邊緣部之雪崩倍增。
[第19實施形態] 本技術之第19實施形態之距離圖像感測器為基本與上述第18實施形態之距離圖像感測器相同之構成，而像素之構成不同。 即，如圖27所示，該第18實施形態之像素3具備n型第2半導體區域17M，而取代圖26之第18實施形態之n型第2半導體區域17L。其他構成與上述第18實施形態相同。
如圖27所示，該第19實施形態之n型第2半導體區域17M具有第1部分17M1 ，其於自第1半導體部14之第1面S1側起較p型第1半導體區域16F深之位置，與p型第1半導體區域16F之底部形成pn接合部18而設置，且俯視時之輪廓位於較p型第1半導體區域16F之輪廓內側。又，n型第2半導體區域17M具有：第2部分17M2 ，其設置於自第1半導體部14之第1面S1側起較第1部分17M1 深之位置，且俯視時之輪廓位於較p型第1半導體區域16F之輪廓外側；及第3部分17M3 ，其自該第2部分17M2 沿分離部13朝第1半導體部14之第1面S1側突出。且，接觸電極34b貫通選擇用絕緣膜21與第3部分17M3 電性及機械性連接。第3部分17M3 配置於分離部13與p型第1半導體區域16F間。且，p型第1半導體區域16F及pn接合部18係與第3部分17M3 分開。即，p型第1半導體區域16F係與n型第2半導體區域17M之第3部分17M3 和接觸電極34b之連接部分開。且，藉由使第1部分17M1 之輪廓位於較p型第1半導體區域16F之輪廓內側，pn接合部18亦位於較p型第1半導體區域16F之輪廓內側。 另，雖未圖示，但為了降低與接觸電極之歐姆電阻，於n型第2半導體區域17M之第3部分17M3 ，設有包含雜質濃度高於n型第2半導體區域17M之半導體區域之接觸區域。
根據該第19實施形態之距離圖像感測器，可獲得與上述第12實施形態之距離圖像感測器相同之效果。又，由於使pn接合部18位於較p型第1半導體區域16F之輪廓內側，故可避免p型第1半導體區域16F之邊緣部(輪廓16F1 )之高電場。藉此，可抑制偏向p型第1半導體區域16F之邊緣部之雪崩倍增，可遍及pn接合部18全體使雪崩倍增均一化，故可提高光檢測效率。
[第20實施形態] 上述第1實施形態至第19實施形態中，已針對以p型半導體構成第1半導體區域(16、16F、16H)及非本徵半導體層27，以n型半導體構成n型第2半導體區域(17、17G、17L、17M)之情形進行說明，但本技術亦可應用於替換p型半導體與n型半導體之構成中。替換之情形時，除成為檢測電洞之構成外，對陽極施加正電壓而動作。 另，上述第1實施形態至第20實施形態所示之APD(雪崩光電二極體)元件存在：蓋革模式，其以高於崩潰電壓之偏壓電壓而動作；及線性模式，其以崩潰電壓左右之略高之偏壓電壓而動作。蓋革模式之APD元件亦稱為單光子雪崩二極體(SPAD)元件。
＜電子機器之構成例＞ 如圖28所示，作為電子機器之距離圖像機器201構成為具備光學系統202、感測器晶片2、圖像處理電路203、監視器204及記憶體205。距離圖像機器201藉由自光源裝置211朝被攝體投光，並接受由被攝體之表面反射之光(調變光或脈衝光)，而可取得對應於與被攝體相隔之距離的距離圖像。
光學系統201具有1塊或複數塊透鏡而構成，將來自被攝體之像光(入射光)導光至感測器晶片2，使之成像於感測器晶片2之受光面(感測器部)。
作為感測器晶片2，應用搭載有上述各實施形態之距離圖像感測器之感測器晶片2(10)，將顯示根據自感測器晶片2輸出之受光信號(APD OUT)求得之距離的距離信號供給至圖像處理電路203。
圖像處理電路203進行基於自感測器晶片2供給之距離信號，構建距離圖像之圖像處理，將藉由該圖像處理所得之距離圖像(圖像資料)供給至監視器204而予以顯示，或供給至記憶體205而予以記憶(記錄)。
如此構成之距離圖像機器200中，藉由應用上述之感測器晶片2，而可僅基於來自穩定性較高之像素3之受光信號運算與被攝體相隔之距離，產生高精度之距離圖像。即，距離圖像機器200可取得更正確之距離圖像。
[影像感測器之使用例] 上述感測器晶片2(影像感測器)例如可如下般於感測可見光、紅外光、紫外光、X射線等光之各種實例中使用。 ·數位相機、或附照相機功能之行動機器等拍攝供鑒賞用之圖像之裝置 ·為了自動停止等安全駕駛、或辨識駕駛者之狀態等，而拍攝汽車之前方或後方、周圍、車內等之車載用感測器、監視行駛車輛或道路之監視相機、進行車輛間等之測距之測距感測器等供交通用之裝置 ·為了拍攝使用者之手勢進行依照該手勢之機器操作，而供電視機、或冰箱、空調等家電之裝置 ·內視鏡、或利用紅外光之受光進行血管攝影之裝置等供醫療或保健用之裝置 ·預防犯罪用途之監視相機、或人物認證用途之相機等供安全用之裝置 ·拍攝皮膚之皮膚測定器、或拍攝頭皮之顯微鏡等供美容用之裝置 ·面向運動用途等之運動相機或穿戴式相機等供運動用之裝置 ·用以監視農田或作物之狀態之相機等供農業用之裝置
另，本技術亦可採取如下之構成。 (1) 一種光檢出器， 其具備將複數個具有光電轉換部之像素以矩陣狀配置的像素區域， 上述光電轉換部具備： 第1半導體部，其以分離部劃分； 第2半導體部，其設置於上述第1半導體部之互相位於相反側之第1面及第2面中之上述第1面側，且包含鍺； 光吸收部，其設置於上述第2半導體部，且吸收入射至上述第2半導體部之光，產生載子；及 倍增部，其設置於上述第1半導體部，且將上述光吸收部所產生之載子進行雪崩倍增。 (2) 如上述(1)之光檢出器，其中上述第2半導體部之能帶隙較上述第1半導體部窄。 (3) 如上述(1)或(2)之光檢出器，其中上述第2半導體部與上述第1半導體部共價鍵合。 (4) 如上述(1)至(3)中任一項之光檢出器，其中上述第1半導體部包含矽。 (5) 如上述(1)至(4)中任一項之光檢出器，其中上述第2半導體部俯視時之輪廓位於較上述第1半導體部之輪廓內側。 (6) 如上述(1)至(5)中任一項之光檢出器，其中上述倍增部具有：第1導電型之第1半導體區域，其設置於上述第1半導體部之上述第1面側；及第2導電型之第2半導體區域，其於自上述第1半導體部之上述第1面側起較上述第1半導體區域深之位置，與上述第1半導體區域形成pn接合部而設置；且於上述pn接合部形成雪崩倍增區域。 (7) 如上述(6)之光檢出器，其中上述第2半導體部由包含鍺，且與上述第1半導體區域為同一導電型之半導體層，或由包含矽及鍺之化合物，且與上述第1半導體區域為同一導電型之非本徵半導體層構成。 (8) 如上述(6)之光檢出器，其中上述第2半導體部由如下之複合層構成，即：自上述第1半導體部側，依序配置有包含矽或鍺之化合物之本徵半導體層、及包含矽及鍺之化合物，且與上述第1半導體區域為同一導電型之非本徵半導體層之複合層；或自上述第1半導體部側，依序配置有包含鍺之本徵半導體層、及包含鍺，且與上述第1半導體層為同一導電型之非本徵半導體層之複合層。 (9) 如上述(1)至(8)中任一項之光檢出器，其進而具備選擇用絕緣膜，其於上述第1半導體部之上述第1面側，選擇性形成上述第2半導體部， 上述第2半導體部相對於上述選擇絕緣膜自對準且選擇性形成。 (10) 如上述(9)之光檢出器，其中上述選擇用絕緣膜係覆蓋上述第1半導體部之上述第1面側之表面型絕緣膜，或以自上述第1面露出之方式，嵌入至上述第1半導體部之嵌入型絕緣膜。 (11) 如上述(1)至(10)中任一項之光檢出器，其中上述分離部具有：分離用導電體，其於上述第1半導體部之厚度方向延伸；及分離用絕緣體，其分別覆蓋上述分離導電體兩側之側面； 上述第2半導體區域與上述分離用導電體電性連接。 (12) 如上述(11)之光檢出器，其中上述第2半導體區域經由設置於上述第1半導體部之上述第2面側之中繼電極，與上述分離用導電體電性連接。 (13) 如上述(11)之光檢出器，其中上述第2半導體區域於較上述第1半導體部之上述第2面靠上述第1面側，與上述分離用導電體連接。 (14) 如上述(1)至(13)中任一項之光檢出器，其進而具備第1金屬配線，其俯視時與上述第2半導體部重疊地設置於上述第2半導體部之與上述第1半導體部側為相反側，且輪廓位於較上述第2半導體部之輪廓外側。 (15) 如上述(1)至(14)中任一項之光檢出器，其中上述第1半導體部於上述第2面側具有凹凸形狀之光反射部。 (16) 如上述(1)至(15)中任一項之光檢出器，其中上述第2半導體部之上述側面朝上表面與側面所成之內角為鈍角之方向傾斜。 (17) 如上述(1)至(16)中任一項之光檢出器，其中上述第1半導體部具有自上述第1面側朝上述第2面側延伸之槽部， 上述第1及第2半導體區域於較上述槽部靠上述第1半導體部之上述第2面側，與上述槽部重疊設置， 上述第2半導體部設置於上述槽部之中。 (18) 如上述(9)之光檢出器，其進而具備：周邊區域，其配置於上述像素區域之外側；及周邊半導體部，其於上述周邊區域形成於與上述第1半導體部同一層，且由上述選擇用絕緣膜覆蓋。 (19) 如上述(6)之光檢出器，其中上述第1半導體區域係與上述分離部分開。 (20) 如技術方案19之光檢出器，其中上述第2半導體區域之與上述第1半導體區域形成上述pn接合部之部分於俯視時位於較上述第1半導體區域之輪廓內側。 (21) 如上述(1)至(20)中任一項之光檢出器，其進而具備微透鏡層，其設置於上述第1半導體部之上述第2面側。 (22) 一種電子機器，其具備： 光檢出器；及光學系統，其使來自被攝體之像光成像於上述第1半導體部之上述第1面；且上述光檢出器具備：半導體層，其具有以分離部劃分之第1半導體部；倍增部，其設置於上述第1半導體部，且具有形成有雪崩倍增區域之pn接合部；及第2半導體部，其設置於上述第1半導體部之互相位於相反側之第1及第2面中之上述第1面側，且包含鍺。
本技術之範圍並非限定於圖示並記載之例示性實施形態者，本技術亦包含發揮與目的者均等之效果之所有實施形態。再者，本技術之範圍並非限定於由請求項劃定之發明特徵之組合者，可由所有揭示之各個特徵中特定特徵之所有期望之組合規劃。
1:距離圖像感測器(光檢出器) 2:感測器晶片 2A:像素區域 2B:周邊區域 3:像素 4:電極墊 5:偏壓電壓施加部 6:APD元件(雪崩光電二極體元件) 7:淬滅電阻元件 8:反相器 10:第1半導體基體(感測器側半導體基體) 11:半導體層 13:分離部 13a:分離用導電體 13a1 :分離用導電體 13a2 :分離用導電體 13b:分離用絕緣體 13b1 :分離用絕緣體 13b2 :分離用絕緣體 13c:階差部 13K:分離部 13K1 :第1部分 13K2 :第2部分 14:第1半導體部 14a:輪廓 14E:槽部 15:倍增部 16:p型第1半導體區域 16F:p型第1半導體區域 16F1 :輪廓 16H:p型第1半導體區域 16H1 :輪廓 17:n型第2半導體區域 17G:n型第2半導體區域 17G1 :第1部分 17G2 :第2部分 17G11 :輪廓 17G21 :輪廓 17L:n型第2半導體區域 17L1 :第1部分 17L2 :第2部分 17M:n型第2半導體區域 17M1 :第1部分 17M2 :第2部分 17M3 :第3部分 18:pn接合部 19:周邊半導體部 19a:第1周邊區域 19b:第2周邊區域 20:分離部 20A:分離部 20B:分離部 21:表面型選擇用絕緣膜 22:嵌入型選擇用絕緣膜 24:第2半導體部 24a:輪廓 24A:第2半導體部 24A1 :輪廓 24D:第2半導體部 24D1 :上表面 24D2 :側面 24D3 :下表面 25:光吸收部 26:本徵半導體層(i-SiGe) 27:p型非本徵半導體層(p-SiGe) 29:光電轉換部 29A:光電轉換部 29C:光電轉換部 29D:光電轉換部 29E:光電轉換部 29F:光電轉換部 29G:光電轉換部 29H:光電轉換部 29J:光電轉換部 31:多層配線層(感測器側多層配線層) 32:層間絕緣膜 34a:接觸電極 34b:接觸電極 35a:第1金屬配線 35B:第1金屬配線 35B1 :輪廓 35b:第2金屬配線 36a:接觸電極 36b:接觸電極 37a:金屬墊 37b:金屬墊 40:第2半導體基體(邏輯側半導體基體) 41:半導體基板 42:閘極電極 51:多層配線層(邏輯側多層配線層) 52:層間絕緣膜 53:配線 55a:電極墊 55b:電極墊 56a:接觸電極 56b:接觸電極 57a:金屬墊 57b:金屬墊 61:遮光膜(中繼電極) 61a:遮光膜 61K:遮光膜(中繼電極) 61L:遮光膜 62:平坦化膜 63:微透鏡層 63a:微透鏡部 63b:平坦部 201:距離圖像機器 202:光學系統 203:圖像處理電路 204:監視器 205:記憶體 211:光源裝置 APD OUT:受光信號 S1:第1面 S2:第2面 VB :偏壓電壓 VE :激勵電壓 θ:內角
圖1係顯示本技術之第1實施形態之距離圖像感測器之一構成例之晶片佈局。 圖2係顯示本技術之第1實施形態之距離圖像感測器之一構成例之方塊圖。 圖3係顯示像素之一構成例之等效電路圖。 圖4係顯示像素之一構成例之主要部分俯視圖。 圖5係顯示沿圖4之II-II切斷線之剖面構造之主要部分剖視圖。 圖6係將圖5之一部分放大之主要部分放大剖視圖。 圖7係顯示像素區域及周邊區域之剖面構造之主要部分剖視圖。 圖8係顯示本技術之第2實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖9係顯示本技術之第3實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖10係顯示本技術之第4實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖11係顯示本技術之第5實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖12係顯示本技術之第6實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖13A係顯示本技術之第6實施形態之距離圖像感測器之第1變化例之主要部分剖視圖。 圖13B係顯示本技術之第6實施形態之距離圖像感測器之第2變化例之主要部分剖視圖。 圖14係顯示本技術之第6實施形態之距離圖像感測器之第3變化例之主要部分剖視圖。 圖15係顯示本技術之第7實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖16係顯示本技術之第8實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖17係顯示本技術之第9實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖18係顯示本技術之第10實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖19係顯示本技術之第11實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖20A係顯示本技術之第12實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖20B係將圖20A之一部分放大之主要部分放大剖視圖。 圖21係顯示本技術之第13實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖22係顯示本技術之第14實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖23係顯示本技術之第15實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖24係顯示本技術之第16實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖25係顯示本技術之第17實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖26係顯示本技術之第18實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖27係顯示本技術之第19實施形態之距離圖像感測器之像素之一構成例之主要部分剖視圖。 圖28係顯示利用本技術之感測器晶片之距離圖像機器之一構成例之方塊圖。
2:感測器晶片
2A:像素區域
3:像素
6:APD元件(雪崩光電二極體元件)
10:第1半導體基體(感測器側半導體基體)
11:半導體層
13:分離部
14:第1半導體部
15:倍增部
16:p型第1半導體區域
17:n型第2半導體區域
18:pn接合部
24:第2半導體部
25:光吸收部
26:本徵半導體層(i-SiGe)
27:p型非本徵半導體層(p-SiGe)
29:光電轉換部
31:多層配線層(感測器側多層配線層)
40:第2半導體基體(邏輯側半導體基體)
41:半導體基板
51:多層配線層(邏輯側多層配線層)
61:遮光膜(中繼電極)
62:平坦化膜
63:微透鏡層
S1:第1面
S2:第2面

Claims (22)

  1. 一種光檢出器，其包含： 像素區域，其矩陣狀配置有複數個包含光電轉換部之像素； 上述光電轉換部包含： 第1半導體部，其以分離部劃分； 第2半導體部，其設置於上述第1半導體部之互相位於相反側之第1面及第2面中之上述第1面側，且包含鍺； 光吸收部，其設置於上述第2半導體部，且吸收入射至上述第2半導體部之光，產生載子；及 倍增部，其設置於上述第1半導體部，且將由上述光吸收部產生之載子進行雪崩倍增。
  2. 如請求項1之光檢出器，其中上述第2半導體部之能帶隙較上述第1半導體部窄。
  3. 如請求項1之光檢出器，其中上述第2半導體部與上述第1半導體部共價鍵合。
  4. 如請求項1之光檢出器，其中上述第1半導體部包含矽。
  5. 如請求項1之光檢出器，其中上述第2半導體部俯視時之輪廓，位於較上述第1半導體部之輪廓內側。
  6. 如請求項1之光檢出器，其中上述倍增部包含：第1導電型之第1半導體區域，其設置於上述第1半導體部之上述第1面側；及第2導電型之第2半導體區域，其於自上述第1半導體部之上述第1面側起較上述第1半導體區域深之位置，與上述第1半導體區域形成pn接合部而設置；且於上述pn接合部形成雪崩倍增區域。
  7. 如請求項6之光檢出器，其中上述第2半導體部係由包含鍺，且與上述第1半導體區域為同一導電型之半導體層，或由包含矽及鍺之化合物，且與上述第1半導體區域為同一導電型之非本徵半導體層構成。
  8. 如請求項6之光檢出器，其中上述第2半導體部由以下複合層構成：自上述第1半導體部側，依序配置有包含矽或鍺之化合物之本徵半導體層、及包含矽及鍺之化合物，且與上述第1半導體區域為同一導電型之非本徵半導體層之複合層；或自上述第1半導體部側，依序配置有包含鍺之本徵半導體層、及包含鍺，且與上述第1半導體層為同一導電型之非本徵半導體層之複合層。
  9. 如請求項1之光檢出器，其進而包含選擇用絕緣膜，其於上述第1半導體部之上述第1面側，選擇性形成上述第2半導體部， 上述第2半導體部相對於上述選擇絕緣膜自對準且選擇性形成。
  10. 如請求項9之光檢出器，其中上述選擇用絕緣膜係覆蓋上述第1半導體部之上述第1面側之表面型絕緣膜，或以自上述第1面露出之方式，嵌入至上述第1半導體部之嵌入型絕緣膜。
  11. 如請求項1之光檢出器，其中上述分離部包含：分離用導電體，其於上述第1半導體部之厚度方向延伸；及分離用絕緣體，其分別覆蓋上述分離導電體兩側之側面； 上述第2半導體區域係與上述分離用導電體電性連接。
  12. 如請求項11之光檢出器，其中上述第2半導體區域係經由設置於上述第1半導體部之上述第2面側之中繼電極，與上述分離用導電體電性連接。
  13. 如請求項11之光檢出器，其中上述第2半導體區域係於較上述第1半導體部之上述第2面靠上述第1面側，與上述分離用導電體連接。
  14. 如請求項1之光檢出器，其進而包含第1金屬配線，其俯視時與上述第2半導體部重疊地設置於上述第2半導體部之與上述第1半導體部側為相反側，且輪廓位於較上述第2半導體部之輪廓外側。
  15. 如請求項1之光檢出器，其中上述第1半導體部係於上述第2面側具有凹凸形狀之光反射部。
  16. 如請求項1之光檢出器，其中上述第2半導體部之上述側面係朝上表面與側面所成之內角為鈍角之方向傾斜。
  17. 如請求項1之光檢出器，其中上述第1半導體部具有自上述第1面側朝上述第2面側延伸之槽部， 上述第1及第2半導體區域係於較上述槽部靠上述第1半導體部之上述第2面側，與上述槽部重疊設置， 上述第2半導體部係設置於上述槽部之中。
  18. 如請求項9之光檢出器，其進而包含：周邊區域，其配置於上述像素區域之外側；及周邊半導體部，其於上述周邊區域形成於與上述第1半導體部同一層，且由上述選擇用絕緣膜覆蓋。
  19. 如請求項6之光檢出器，其中上述第1半導體區域係與上述分離部離開。
  20. 如請求項19之光檢出器，其中上述第2半導體區域之與上述第1半導體區域形成上述pn接合部之部分，於俯視時位於較上述第1半導體區域之輪廓內側。
  21. 如請求項1之光檢出器，其進而包含微透鏡層，其設置於上述第1半導體部之上述第2面側。
  22. 一種電子機器，其包含： 光檢出器，其包含：半導體層，其具有以分離部劃分之第1半導體部；倍增部，其設置於上述第1半導體部，且包含形成有雪崩倍增區域之pn接合部；及第2半導體部，其設置於上述第1半導體部之互相位於相反側之第1及第2面中之上述第1面側，且包含鍺；及 光學系統，其使來自被攝體之像光成像於上述第1半導體部之上述第1面。
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