[發明專利]測距圖像傳感器

在審

• 申請號: 202080089255.3
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN114846606A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 間瀬光人;平光純;島田明洋;石井博明;伊藤聰典;田中祐馬
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L31/107;G01S7/481;G01S17/894
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;何中文

1.一種測距圖像傳感器，其特征在于：包括：

半導體層，其具有第一側的第一表面和所述第一側的相反側即第二側的第二表面，用于構成沿所述第一表面配置的多個像素；和

設置于所述第一表面的、用于構成所述多個像素的電極層，

所述多個像素中的各個像素具有：

雪崩倍增區域，其包括形成于所述半導體層的第一導電型的第一倍增區域、和在所述半導體層中形成于所述第一倍增區域的所述第一側的第二導電型的第二倍增區域；

在所述半導體層中形成于所述第二倍增區域的所述第一側的、與所述第二倍增區域連接的第二導電型的電荷分配區域；

在所述半導體層中形成于所述第二倍增區域的所述第一側的、與所述電荷分配區域連接的第二導電型的第一電荷傳送區域；

在所述半導體層中形成于所述第二倍增區域的所述第一側的、與所述電荷分配區域連接的第二導電型的第二電荷傳送區域；

在所述半導體層中形成于所述第二倍增區域的所述第一側的第一導電型的阱區域；

在所述電極層中形成于所述電荷分配區域的所述第一側的光電柵電極；

以相比于所述光電柵電極位于所述第一電荷傳送區域側的方式，在所述電極層中形成于所述電荷分配區域的所述第一側的第一傳送柵電極；和

以相比于所述光電柵電極位于所述第二電荷傳送區域側的方式，在所述電極層中形成于所述電荷分配區域的所述第一側的第二傳送柵電極，

所述第一倍增區域形成為在所述半導體層的厚度方向上與所述電荷分配區域重疊且與所述阱區域不重疊，

所述第二倍增區域形成為在所述半導體層的厚度方向上與所述電荷分配區域及所述阱區域重疊。

2.根據權利要求1所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

所述多個像素中的各個像素還具有：在所述半導體層中形成于所述第二倍增區域與所述阱區域之間的第二導電型的勢壘區域。

3.根據權利要求2所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

在所述半導體層的厚度方向觀察時，所述勢壘區域包含所述阱區域。

4.根據權利要求2或3所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

所述多個像素中的各個像素還具有：在所述半導體層中形成于所述勢壘區域的所述第一側的、與所述勢壘區域連接的第二導電型的宿區域。

5.根據權利要求4所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

所述宿區域與所述第二電荷傳送區域連接。

6.根據權利要求1所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

所述第二倍增區域包括：在所述半導體層的厚度方向上與所述電荷分配區域重疊的第一區域、和在所述半導體層的厚度方向上與所述阱區域重疊的第二區域，

所述第二區域的雜質的濃度比所述第一區域的雜質的濃度高。

7.根據權利要求6所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

在所述半導體層的厚度方向觀察時，所述第二區域包含所述阱區域。

8.根據權利要求6或7所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

所述多個像素中的各個像素還具有：在所述半導體層中形成于所述第二區域的所述第一側的、與所述第二區域連接的第二導電型的宿區域。

9.根據權利要求8所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

所述宿區域與所述第二電荷傳送區域連接。

10.根據權利要求1～9中任一項所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

在所述半導體層的所述第一表面形成有將所述多個像素中的各個像素彼此分開的溝槽。

11.根據權利要求1～10中任一項所述的測距圖像傳感器，其特征在于：

所述第一倍增區域按照所述多個像素中的每一個被分開。

12.根據權利要求1～11中任一項所述的測距圖像傳感器，其特征在于，還包括：

以覆蓋所述電極層的方式設置于所述第一表面的、與所述多個像素中的各個像素電連接的配線層。