[发明专利]摄像装置和信号处理装置

说明书

[目的]为了实现像素的小型化、噪声的减小和高量子效率，以及在抑制像素间干扰和各像素差异的同时提高短波灵敏度。[方案]根据本发明，提出一种摄像装置，其包括：第一半导体层，其形成在半导体基板上；第二半导体层，其形成在第一半导体层上且具有与第一半导体层的导电类型相反的导电类型；像素分隔部，其限定包括第一半导体层和第二半导体层的像素区域；第一电极，其从半导体基板的一个表面侧连接至第一半导体层；和第二电极，其从作为半导体基板的另一表面的光照射面侧连接至第二半导体层，并且被形成为与像素分隔单元的位置对应。

技术领域

本发明涉及摄像装置和信号处理装置。

背景技术

常规地，例如，下面的专利文献1公开了单光子雪崩二极管(SPAD)的构造，其包括：具有第一导电类型的作为第一埋入层的第一半导体层；位于第一半导体层下方的具有与第一导电类型相反的第二导电类型的第二半导体层，其中，第二半导体层被埋入在外延层中，且第二半导体层因被施加偏置电压而完全转换成耗尽层。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2015-41746号公报

发明内容

技术问题

在SPAD技术中，通过施加高的偏置电压，可以根据电子倍增将光入射提取为大信号。然而，在专利文献1所述的构造中，因为被施加高电压的一对电极并排设置在基板的正面，所以需要使这一对电极可靠地绝缘，以减小噪声且提高光电转换效率。特别地，随着小型化的进展，变得难以将这一对电极绝缘，并且难以在小型化的情况下，实现噪声的减小、光电转换效率的提高等。

此外，在这一对电极设置在基板的前面侧和背面侧的情况下，在光照射面上形成有透明电极或由杂质层形成的电极。然而，在设置有透明电极的情况下，噪声可能发生在与基板的接触部。此外，在由杂质层形成电极的情况下，需要注入高浓度杂质，且耗尽层不能形成在杂质层的区域中，但是需要确保杂质层的厚度以减小电极的电阻。在这种情况下，存在这样的问题：尤其短波光的灵敏度降低。

因此，需要实现像素的小型化、噪声的减小和高量子效率，以及需要在抑制像素间干扰和各像素的差异的同时，提高短波灵敏度。

技术问题的解决方案

根据本发明，提出一种摄像装置，其包括：第一半导体层，其形成在半导体基板中；第二半导体层，其形成在第一半导体层上且具有与第一半导体层的导电类型相反的导电类型；像素分隔单元，其限定包括第一半导体层和第二半导体层的像素区域；第一电极，其从半导体基板的一个表面侧连接至第一半导体层；和第二电极，其从作为半导体基板的另一表面的光照射面侧连接至第二半导体层，并且形成为对应于像素分隔单元的位置。

此外，根据本发明，提出一种信号处理装置，其接收来自摄像装置的与各像素区域对应的图像信号，并且进行用于将所述图像信号显示在显示装置上的信号处理，该摄像装置包括：第一半导体层，其形成在半导体基板中；第二半导体层，其形成在第一半导体层上且具有与第一半导体层的导电类型相反的导电类型；像素分隔单元，其限定包括第一半导体层和第二半导体层的像素区域；第一电极，其从半导体基板的一个表面侧连接至第一半导体层；和第二电极，其从作为半导体基板的另一表面的光照射面侧连接至第二半导体层，并且形成为对应于像素分隔单元的位置。

本发明的有益效果

根据如上所述的本发明，可以实现噪声的减小、像素的小型化和高量子效率，以及在抑制像素间干扰和各像素的变化的同时，提高短波灵敏度。

注意，上述的效果不一定是限制性的。伴随或替代上述的效果，可以实现本说明书所述的效果中的任一效果或可从本说明书理解的其他效果。

附图说明