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1. WO2020209009 - SENSOR CHIP AND ELECTRONIC DEVICE

Publication Number WO/2020/209009
Publication Date 15.10.2020
International Application No. PCT/JP2020/011368
International Filing Date 16.03.2020
IPC
H01L 27/146 2006.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
14including semiconductor components sensitive to infra-red 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
144Devices controlled by radiation
146Imager structures
H01L 31/107 2006.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
08in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
10characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
101Devices sensitive to infra-red, visible or ultra-violet radiation
102characterised by only one potential barrier or surface barrier
107the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiode
H04N 5/369 2011.01
HELECTRICITY
04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
5Details of television systems
30Transforming light or analogous information into electric information
335using solid-state image sensors
369SSIS architecture; Circuitry associated therewith
Applicants
  • ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 SONY SEMICONDUCTOR SOLUTIONS CORPORATION [JP]/[JP]
Inventors
  • 八木 慎一郎 YAGI Shinichiro
  • 大竹 悠介 OTAKE Yusuke
  • 伊東 恭佑 ITO Kyosuke
Agents
  • 田中 秀▲てつ▼ TANAKA Hidetetsu
  • 小林 龍 KOBAYASHI Toru
  • 森 哲也 MORI Tetsuya
Priority Data
2019-07348508.04.2019JP
Publication Language Japanese (JA)
Filing Language Japanese (JA)
Designated States
Title
(EN) SENSOR CHIP AND ELECTRONIC DEVICE
(FR) PUCE DE CAPTEUR ET DISPOSITIF ÉLECTRONIQUE
(JA) センサチップ及び電子機器
Abstract
(EN)
Provided are a sensor chip and an electronic device in which characteristics of SPAD pixels having avalanche photodiode elements are improved. This sensor chip is provided with: a pixel array part having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix shape; avalanche photodiode elements that respectively amplify carriers by high electric-field regions provided to the pixels; an inter-pixel separation part that insulates and separates a pixel from another pixel adjacent thereto in a semiconductor substrate in which the avalanche photodiode elements are formed; wires that are respectively provided to wiring layers stacked with respect to a surface on a side opposite to a light-receiving surface of the semiconductor substrate so as to cover at least the high electric-field regions. The pixel array part has a dummy pixel region located near the outer periphery of the pixel region. A cathode electric potential and an anode electric potential of each of the avalanche photodiode elements arranged in the dummy pixel region is equal to each other, or the cathode electric potential and/or the anode electric potential is floating.
(FR)
L'invention concerne une puce de capteur et un dispositif électronique dans lesquels des caractéristiques de pixels SPAD comportant des éléments photodiode à avalanche sont améliorées. Cette puce de capteur comprend : une partie réseau de pixels comportant une région de pixels dans laquelle une pluralité de pixels sont agencés en matrice ; des éléments photodiode à avalanche, qui amplifient respectivement des porteuses par des régions à champ électrique élevé appliquées aux pixels ; une partie de séparation entre pixels qui isole et sépare un pixel d'un autre pixel adjacent dans un substrat semi-conducteur, dans lequel les éléments photodiodes à avalanche sont formés ; des fils conducteurs équipant respectivement des couches de câblage empilées par rapport à une surface se situant sur la face opposée à une surface de réception de lumière du substrat semi-conducteur, de manière à recouvrir au moins les régions à champ électrique élevé. La partie réseau de pixels comporte une région de pixels factices se situant à proximité de la périphérie externe de la région de pixels. Le potentiel électrique de cathode et le potentiel électrique d'anode de chacun des éléments photodiodes à avalanche agencés dans la région de pixels factices sont égaux, ou le potentiel électrique de cathode et/ou le potentiel électrique d'anode est/sont flottant(s).
(JA)
アバランシェフォトダイオード素子を有するSPAD画素の特性を向上させたセンサチップ及び電子機器を提供する。センサチップは、複数の画素が行列状に配置された画素領域を有する画素アレイ部と、画素ごとに設けられる高電界領域によりキャリアを増幅させるアバランシェフォトダイオード素子と、アバランシェフォトダイオード素子が形成される半導体基板において隣接する他の画素との間を絶縁して分離する画素間分離部と、高電界領域を少なくとも覆うように、半導体基板の受光面の反対側となる面に対して積層される配線層に設けられる配線と、を備え、画素アレイ部は、画素領域の外周近傍に位置するダミー画素領域を有し、ダミー画素領域に配置されたアバランシェフォトダイオード素子のカソード電位及びアノード電位が同電位であるか、又はカソード電位及びアノード電位の少なくとも一方がフローティングである。
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