JP2023154356A - 光検出装置および測距装置ならびに撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エッジブレイクダウンの発生を低減することが可能な光検出装置および測距装置ならびに撮像装置を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、画素毎に半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、画素毎に半導体基板の第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、受光部において生成されたキャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、画素毎に半導体基板の第１の面側の、画素の中央から斜め方向に配置され、画素毎に独立して受光部と電気的に接続された第１の電極と、画素毎に半導体基板の第１の面側の画素の略中央に配置され、画素毎に独立して増倍部と電気的に接続された第２の電極とを備える。【選択図】図１
Description
本開示は、例えば、アバランシェフォトダイオードを用いた光検出装置および測距装置ならびに撮像装置に関する。
例えば、特許文献１では、矩形状の画素の中央にアノード電極を、矩形状の画素の四隅にカソード電極を配置した光電変換装置が開示されている。
ところで、測距装置を構成する光検出装置では、エッジブレイクダウンの発生が課題となっている。
エッジブレイクダウンの発生を低減することが可能な光検出装置および測距装置ならびに撮像装置を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の光検出装置は、対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、画素毎に半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、画素毎に半導体基板の第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、受光部において生成されたキャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、画素毎に半導体基板の第１の面側の、画素の中央から斜め方向に配置され、画素毎に独立して受光部と電気的に接続された第１の電極と、画素毎に半導体基板の第１の面側の画素の略中央に配置され、画素毎に独立して増倍部と電気的に接続された第２の電極とを備えたものである。
本開示の一実施形態の測距装置は、光学系と、光検出装置と、光検出装置の出力信号から測定対象物までの距離を算出する信号処理回路とを備えたものであり、光検出装置として、上記本開示の一実施形態の光検出装置を有する。
本開示の一実施形態の撮像装置は、上記本開示の一実施形態の光検出装置を備えたものである。
本開示の一実施形態の光検出装置および一実施形態の測距装置ならびに一実施形態の撮像装置では、行列方向にアレイ状に配置された複数の画素それぞれにおいて、受光部と電気的に接続される第１の電極を、半導体基板の第１の面側の画素の中央から斜め方向に配置し、増倍部と電気的に接続される第２の電極を、半導体基板の第１の面側の画素の略中央に配置するようにした。これにより、第１の電極と第２の電極との距離を確保し、横方向の電界を小さくする。
以下、本開示における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（カソード電極を画素の略中央に、アノード電極を画素中央から斜め方向に配置した光検出装置）
１－１．光検出装置の構成
１－２．作用・効果
２．変形例
２－１．変形例１（アノード電極とカソード電極との間に電極分離部を設けた例）
２－２．変形例２（画素分離部および電極分離部に光反射膜を埋め込んだ例）
２－３．変形例３（導電材料を用いて光反射膜を形成した例）
２－４．変形例４（導電材料を用いて光反射膜を形成した例）
２－５．変形例５（光入射面側の平面視においてアノード電極と重複する位置に遮光膜を設けた例）
２－６．変形例６（増倍部に対応する画素分離部および電極分離部の側面にｐ型およびｎ型の半導体領域を設けた例）
２－７．変形例７（アノード電極として金属膜を半導体基板に埋め込んだ例）
３．適用例
４．応用例
１．実施の形態（カソード電極を画素の略中央に、アノード電極を画素中央から斜め方向に配置した光検出装置）
１－１．光検出装置の構成
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２－７．変形例７（アノード電極として金属膜を半導体基板に埋め込んだ例）
３．適用例
４．応用例
＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態に係る光検出装置（光検出装置１）の平面構成を模式的に表したものである。図２は、図１に示した光検出装置１の概略構成を表したブロック図であり、図３は、図１に示した光検出装置１の単位画素Ｐの等価回路の一例を表したものである。光検出装置１は、例えば、ＴｏＦ（Time-of-Flight）法により距離計測を行う距離画像センサ（後述の距離画像装置１０００、図１９参照）やイメージセンサ等に適用されるものである。
図１は、本開示の一実施の形態に係る光検出装置（光検出装置１）の平面構成を模式的に表したものである。図２は、図１に示した光検出装置１の概略構成を表したブロック図であり、図３は、図１に示した光検出装置１の単位画素Ｐの等価回路の一例を表したものである。光検出装置１は、例えば、ＴｏＦ（Time-of-Flight）法により距離計測を行う距離画像センサ（後述の距離画像装置１０００、図１９参照）やイメージセンサ等に適用されるものである。
（１－１．光検出装置の構成）
光検出装置１は、例えば、多角形状または円形状を有する複数の単位画素Ｐが行方向および列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部１００Ａを有している。光検出装置１は、図２に示したように、画素アレイ部１００Ａと共にバイアス電圧印加部１１０を有している。バイアス電圧印加部１１０は、画素アレイ部１００Ａの単位画素Ｐ毎にバイアス電圧を印加するものである。本実施の形態では、電子を信号電荷として読み出す場合について説明する。
光検出装置１は、例えば、多角形状または円形状を有する複数の単位画素Ｐが行方向および列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部１００Ａを有している。光検出装置１は、図２に示したように、画素アレイ部１００Ａと共にバイアス電圧印加部１１０を有している。バイアス電圧印加部１１０は、画素アレイ部１００Ａの単位画素Ｐ毎にバイアス電圧を印加するものである。本実施の形態では、電子を信号電荷として読み出す場合について説明する。
単位画素Ｐは、図３に示したように、受光素子１２と、ｐ型ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）からなるクエンチング抵抗素子１２０と、例えば相補型のＭＯＳＦＥＴからなるインバータ１３０とを備えている。
受光素子１２は、入射した光を光電変換により電気信号に変換して出力する。付帯的には、受光素子１２は、入射した光（フォトン）を光電変換により電気信号に変換し、フォトンの入射に応じたパルスを出力する。受光素子１２は、例えばＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）素子である。ＳＰＡＤ素子は、例えば、カソードに大きな負電圧が印加されることによってアバランシェ増倍領域１２Ｘ（空乏層）を形成し、１フォトンの入射に応じて発生した電子がアバランシェ増倍を生じて大電流が流れる特性を有している。受光素子１２は、例えば、アノードがバイアス電圧印加部１１０と接続され、カソードがクエンチング抵抗素子１２０のソース端子と接続されている。受光素子１２のアノードには、バイアス電圧印加部１１０からデバイス電圧ＶＢが印加される。
クエンチング抵抗素子１２０は、受光素子１２と直列に接続され、ソース端子が受光素子１２のカソードと接続され、ドレイン端子が図示しない電源と接続されている。クエンチング抵抗素子１２０のドレイン端子には、電源から励起電圧ＶＥが印加される。クエンチング抵抗素子１２０は、受光素子１２でアバランシェ増倍された電子による電圧が負電圧ＶＢＤに達すると、受光素子１２で増倍された電子を放出して、当該電圧を初期電圧に戻すクエンチングを行う。
インバータ１３０は、入力端子が受光素子１２のカソードおよびクエンチング抵抗素子１２０のソース端子と接続され、出力端子が図示しない後段の演算処理部と接続されている。インバータ１３０は、受光素子１２で増倍されたキャリア（信号電荷）に基づいて受光信号を出力する。より具体的には、インバータ１３０は、受光素子１２で増倍された電子により発生する電圧を整形する。そして、インバータ１３０は、１フォントの到来時刻を始点として、例えば図３に示したパルス波形が発生する受光信号（ＡＰＤ ＯＵＴ）を演算処理部に出力する。例えば、演算処理部は、それぞれの受光信号において１フォントの到来時刻を示すパルスが発生したタイミングに基づいて、被写体までの距離を求める演算処理を行って、単位画素Ｐ毎に距離を求める。そして、それらの距離に基づいて、複数の単位画素Ｐにより検出された被写体までの距離を平面的に並べた距離画像が生成される。
図４は、図１に示した光検出装置１に他の構成要素を追加して表した平面模式図である。図５は、図１に示した光検出装置１のＩ－Ｉ線に対応する単位画素Ｐの断面構成を表したものである。図６は、図１に示した光検出装置１のＩＩ－ＩＩ線およびＩＩＩ－ＩＩＩ線に対応する単位画素Ｐの断面構成の一例を表したものである。図７は、図１に示した光検出装置１のＩＩ－ＩＩ線およびＩＩＩ－ＩＩＩ線に対応する単位画素Ｐの断面構成の他の例を表したものである。光検出装置１は、例えば、センサ基板１０の表面側（例えば、センサ基板１０を構成する半導体基板１１の表面（第１面１１Ｓ１）側）にロジック基板２０が積層され、センサ基板１０の裏面側（例えば、センサ基板１０を構成する半導体基板１１の裏面（第２面１１Ｓ２））から光を受光する、所謂裏面照射型の光検出装置である。
光検出装置１は、単位画素Ｐ毎に受光素子１２を有している。受光素子１２は、受光部１３および増倍部１４を有する。受光部１３および増倍部１４は、例えば半導体基板１１内に埋め込み形成されている。半導体基板１１には、さらに第１面１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を延伸するように単位画素Ｐの周囲に設けられ、隣り合う単位画素Ｐの間を電気的に分離する画素分離部１７が設けられている。光検出装置１は、上記のように多角形状または円形状を有する複数の単位画素Ｐが行方向および列方向にアレイ状に配置されている。本実施の形態では、単位画素Ｐが八角形の形状を有する場合を例に本技術を説明する。
複数の単位画素Ｐそれぞれには、単位画素Ｐ毎に独立して受光部１３と電気的に接続されたアノード電極１５および増倍部１４と電気的に接続されたカソード電極１６が、それぞれ半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側に設けられている。アノード電極１５は、単位画素Ｐの中央から斜め方向に配置され、カソード電極１６は、単位画素Ｐの略中央に配置されている。具体的には、アノード電極１５は、八角形の形状を有する単位画素Ｐが行列状に配置されることによって生じる斜め方向（例えば、４５°方向）に隣り合う単位画素Ｐの隙間に配置され、カソード電極１６は、八角形の形状を有する単位画素Ｐの略中央に配置されている。
なお、図中の「ｐ」および「ｎ」の記号は、それぞれｐ型半導体領域およびｎ型半導体領域を表している。さらに、「ｐ」の末尾の「＋」または「－」は、いずれもｐ型半導体領域の不純物濃度を表している。同様に、「ｎ」の末尾の「＋」または「－」は、いずれもｎ型半導体領域の不純物濃度を表している。ここで、「＋」の数が多いほど不純物濃度が高いことを示し、「－」の数が多いほど不純物濃度が低いことを示す。これは、以降の図面についても同様である。
センサ基板１０は、例えば、シリコン基板で構成された半導体基板１１と、多層配線層１９とを有している。半導体基板１１は、対向する第１面１１Ｓ１および第２面１１Ｓ２を有する。半導体基板１１には、単位画素Ｐ毎に、受光部１３を構成する、例えばｎ型に不純物濃度が制御されたｎ型半導体領域（ｎ－）１１１が設けられている。半導体基板１１にはさらに、第１面１１Ｓ１側において増倍部１４を構成するｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘおよびｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙが設けられている。これにより、単位画素Ｐ毎に受光素子１２が形成される。
単位画素Ｐの周囲には、それぞれ、隣り合う単位画素Ｐの間を電気的に分離する画素分離部１７が設けられている。受光部１３に対応する画素分離部１７の側面には、例えばｐ型に不純物濃度が制御されたｐ型半導体領域（ｐ）１１２が設けられている。このｐ型半導体領域（ｐ）１１２の一部はアノード電極１５の周囲まで延在している。半導体基板１１の内部には、受光部１３に対応する画素分離部１７の側面に選択的に設けられたｐ型半導体領域（ｐ）１１２と増倍部１４を構成するｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘとの間を接続するようにｐ型半導体領域（ｐ）１１３が、例えば、ｐ型半導体領域（ｐ）１１２の第１面１１Ｓ１側の側面からｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘの第２面１１Ｓ２側の面の一部と接するように延在している。
受光素子１２は、高電界領域によりキャリアをアバランシェ増倍させる増倍領域（アバランシェ増倍領域１２Ｘ）を有するものであり、上記のように、カソード電極１６に大きな負電圧を印加することによってアバランシェ増倍領域１２Ｘを形成し、１フォトンの入射で発生する電子をアバランシェ増倍させることが可能なＳＰＡＤ素子である。
受光素子１２は、受光部１３と増倍部１４とから構成されている。
受光部１３は、本開示の「受光部」の一具体例に相当し、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側から入射した光を吸収し、その受光量に応じたキャリアを生成する光電変換機能を有するものである。受光部１３は、上記のように、ｎ型に不純物濃度が制御されたｎ型半導体領域（ｎ）１１１を含んで構成されており、受光部１３において生成されたキャリア（電子）は、ポテンシャル勾配によって増倍部１４へ転送される。
増倍部１４は、本開示の「増倍部」の一具体例に相当し、受光部１３において生成されたキャリア（ここでは、電子）をアバランシェ増倍するものである。増倍部１４は、例えば、ｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘと、ｎ型半導体領域（ｎ）１１１よりも不純物濃度の高いｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙとから構成されている。ｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘおよびｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙは、第１面１１Ｓ１側に設けられており、第１面１１Ｓ１側からｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙ、ｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘの順に積層されている。
受光素子１２では、ｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘとｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙとの接合部にアバランシェ増倍領域１２Ｘが形成される。アバランシェ増倍領域１２Ｘは、カソードに印加される大きな負電圧によってｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘとｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙとの境界面に形成される高電界領域（空乏層）である。アバランシェ増倍領域１２Ｘでは、受光素子１２に入射する１フォトンで発生する電子（ｅ－）が増倍される。
半導体基板１１の第１面１１Ｓ１には、さらに、受光部１３を構成するｎ型半導体領域（ｎ）１１１とｐ型半導体領域（ｐ）１１２を介して電気的に接続されたｐ型半導体領域（ｐ＋＋）からなるアノード電極１５と、増倍部１４を構成するｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙと電気的に接続されたｎ型半導体領域（ｎ＋＋）からなるカソード電極１６が埋め込み形成されている。アノード電極１５は、本開示の「第１の電極」の一具体例に相当するものである。カソード電極１６は、本開示の「第２の電極」の一具体例に相当するものである。
本実施の形態では、アノード電極１５は、例えば図１に示したように、行列状に配置された複数の単位画素Ｐにおいて、例えば、斜め方向に隣り合う単位画素Ｐそれぞれに設けられたカソード電極１６の間に配置されている。また、例えば図１に示したように、行列状に配置された複数の単位画素Ｐにおいて、例えば、斜め方向に隣り合う単位画素Ｐそれぞれに設けられたアノード電極１５間の距離Ｄ１と、カソード電極１６間の距離Ｄ２とは等しくなるように配置されている。更に、例えば図１に示したように、行方向（Ｘ軸方向）および列方向（Ｙ軸方向）に隣り合う単位画素Ｐそれぞれに設けられたアノード電極１５間の距離Ｄ３と、カソード電極１６間の距離Ｄ４とは等しくなるように配置されている。
画素分離部１７は、隣り合う単位画素Ｐの間を電気的に分離するものであり、例えば平面視において、複数の単位画素Ｐそれぞれを囲むように設けられている。具体的には、八角形の形状を有する単位画素Ｐ（受光部１３）の周囲および斜め方向（例えば、４５°方向）に隣り合う単位画素Ｐの隙間に配置されたアノード電極１５を囲むように設けられている。画素分離部１７は、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間を延伸し、例えば半導体基板１１を貫通している。画素分離部１７は、例えばシリコン酸化（ＳｉＯｘ）膜等の絶縁膜を用いて形成されている。
半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側には多層配線層１９が設けられている。多層配線層１９では、１または複数の配線からなる配線層１９１，１９２が層間絶縁層１９３内に形成されている。配線層１９１，１９２は、例えば、半導体基板１１や受光素子１２に印加する電圧を供給したり、受光素子１２において発生したキャリアを取り出すためのものである。配線層１９１の一部の配線はアノード電極１５やカソード電極１６と電気的に接続されている。層間絶縁層１９３の、半導体基板１１側とは反対側の表面（多層配線層１９の表面１９Ｓ１）には、複数のパッド電極１９４が埋め込まれている。複数のパッド電極１９４は、配線層１９１，１９２の一部の配線とビアＶ１やビアＶ２を介して電気的に接続されている。
多層配線層１９内には、さらに、複数の単位画素Ｐのそれぞれに設けられたアノード電極１５を互いに電気的に接続する配線層１９５を設けるようにしてもよい。配線層１９５は、例えば図４に示したように、画素アレイ部１００Ａの面内において格子状に設けられている。
配線層１９１，１９２，１９５は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）またはタングステン（Ｗ）等を用いて形成されている。
層間絶縁層１９３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、ＴＥＯＳ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）等のうちの１種よりなる単層膜、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。
パッド電極１９４は、ロジック基板２０との接合面（多層配線層１９の表面１９Ｓ１）に露出しており、例えば、ロジック基板２０との接続に用いられるものである。パッド電極１９４は、例えば、銅（Ｃｕ）を用いて形成されている。
なお、図６では、多層配線層１９内に３つの配線層１９１，１９２，１９５が形成されている例を示したが、多層配線層１９内の配線層の総数は限定されない。
ロジック基板２０は、例えば、シリコン基板で構成された半導体基板２１と、多層配線層２２とを有している。ロジック基板２０には、バイアス電圧印加部１１０や、画素アレイ部１００Ａの単位画素Ｐから出力された電荷に基づく画素信号を出力する読み出し回路、垂直駆動回路、カラム信号処理回路、水平駆動回路および出力回路等を含むロジック回路が設けられている。
多層配線層２２は、例えば、読み出し回路を構成するトランジスタのゲート配線２２１と、１または複数の配線を含む配線層２２２，２２３，２２４，２２５とが層間絶縁層２２６を間に、半導体基板２１側から順に積層されている。層間絶縁層２２６の、半導体基板２１側とは反対側の表面（多層配線層２２の表面２２Ｓ１）には、複数のパッド電極２２７が埋め込まれている。複数のパッド電極２２７は、配線層２２５の一部の配線とビアＶ３を介してと電気的に接続されている。
また、図６では、複数の単位画素Ｐのそれぞれに設けられたアノード電極１５を互いに電気的に接続する配線層（配線層１９５）をセンサ基板１０側に設けた例を示したがこれに限定されるものではない。例えば、図７に示したように、多層配線層２２内に配線層２２８を設け、多層配線層１９内よりも配線の自由度の高いロジック基板２０側において、パッド電極１９４，２２７を介して複数の単位画素Ｐのそれぞれに設けられたアノード電極１５を互いに電気的に接続するようにしてもよい。これにより、配線抵抗を低減することができる。また、受光素子１２に入射する光の強度が高いときに、画素アレイ部１００Ａ内においてアノード電位にむらが生じることによるシェーディングの発生が低減される。
層間絶縁層１１７は、層間絶縁層１９３と同様に、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、ＴＥＯＳ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）等のうちの１種よりなる単層膜、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。
ゲート配線２２１および配線層２２２，２２３，２２４，２２５，２２８は、配線層１９１、１９２，１９５と同様に、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）またはタングステン（Ｗ）等を用いて形成されている。
パッド電極２２７は、センサ基板１０との接合面（多層配線層２２の表面２２Ｓ１）に露出しており、例えば、センサ基板１０との接続に用いられるものである。パッド電極２２７は、パッド電極１９４と同様に、例えば、銅（Ｃｕ）を用いて形成されている。
光検出装置１では、パッド電極１９４とパッド電極２２７との間で、例えばＣｕＣｕ接合がなされている。これにより、受光素子１２のカソードは、ロジック基板２０側に設けられたクエンチング抵抗素子１２０と電気的に接続され、受光素子１２のアノードは、バイアス電圧印加部１１０と電気的に接続される。
半導体基板１１の受光面（第２面１１Ｓ２）側には、例えば、保護層３１およびカラーフィルタ３２を介してオンチップレンズ３３が、例えば単位画素Ｐ毎に設けられている。
オンチップレンズ３３は、その上方から入射した光を受光素子１２へ集光させるものであり、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等を用いて形成されている。行列状に配置された複数の単位画素Ｐそれぞれに設けられたアノード電極１５は平面視において、例えば図４に示したように、例えば２行×２列に配置された４つの単位画素Ｐそれぞれに設けられたオンチップレンズ３３の境界近傍に配置されている。
（１－２．作用・効果）
本実施の形態の光検出装置１は、行列方向にアレイ状に配置された複数の単位画素Ｐそれぞれにおいて独立して、受光部１３と電気的に接続されるアノード電極１５を、単位画素Ｐの中央から斜め（例えば、４５°方向）方向に配置し、増倍部１４と電気的に接続されるカソード電極１６を、単位画素Ｐの略中央に配置するようにした。以下、これについて説明する。
本実施の形態の光検出装置１は、行列方向にアレイ状に配置された複数の単位画素Ｐそれぞれにおいて独立して、受光部１３と電気的に接続されるアノード電極１５を、単位画素Ｐの中央から斜め（例えば、４５°方向）方向に配置し、増倍部１４と電気的に接続されるカソード電極１６を、単位画素Ｐの略中央に配置するようにした。以下、これについて説明する。
アバランシェフォトダイオードは半導体に高電界をかけて、１電子を数万電子に増幅するＳＰＡＤ素子である。アバランシェフォトダイオードには、例えばシリコン（Ｓｉ）では０．４～０．６ＭＶ／ｃｍの電界が印加される。
矩形状の複数の画素が行方向および列方向にアレイ状に配置された一般的な光検出装置では、画素毎に配置されたアバランシェフォトダイオードは画素と同様に矩形形状を有し、例えば略中央にカソード（ｎ＋＋）が、例えば行方向および列方向に隣り合う画素間および矩形状の四隅にアノード（ｐ＋＋）が配置されている。
アバランシェフォトダイオードのアノード（ｐ＋＋）およびカソード（ｎ＋＋）には逆バイアスで２０Ｖ～３０Ｖの電圧差が掛かっている。アバランシェ増倍を起こす前はほとんど電流が流れないため、ｐ型およびｎ型のアバランシェ増倍領域以外の領域（中性領域）でこの電圧差が掛かっている。アバランシェ増倍領域を構成する高濃度ｎ型およびｐ型の半導体領域（ｐ＋／ｎ＋）の短い空乏層にこの電圧差がかかり０．４ＭＶ／ｃｍ～０．６ＭＶ／ｃｍの高電界がかかる。アバランシェフォトダイオードの小型化を考えた場合、例えば、一辺１０μｍ程度から例えば１／４サイズ（一辺２．５μｍ程度）にするためには各構造を１／４にすることになる。
ところが、０．４ＭＶ／ｃｍ～０．６ＭＶ／ｃｍのアバランシェ電界は下げることができなく、２０Ｖ～３０Ｖの電圧差を下げることはできない。上記のような矩形状のアバランシェフォトダイオードを１／４サイズに小型化した場合、横方向の電界は４倍になる。例えば、一辺１０μｍのアバランシェフォトダイオードの横方向の電界が０．１ＭＶ／ｃｍ～０．２ＭＶ／ｃｍである場合、一辺２．５μｍのアバランシェフォトダイオードの横方向の電界は０．４ＭＶ／ｃｍ～０．８ＭＶ／ｃｍとなり、アバランシェ電界相当またはそれ以上になるためエッジブレイクダウンの発生が懸念される。
これに対して、本実施の形態では、上記のように、行列方向にアレイ状に配置された複数の単位画素Ｐそれぞれにおいて独立して、受光部１３と電気的に接続されるアノード電極１５を、単位画素Ｐの中央から斜め（例えば、４５°方向）方向に配置し、増倍部１４と電気的に接続されるカソード電極１６を、単位画素Ｐの略中央に配置するようにした。これにより、上述したような行方向および列方向に隣り合う画素間にアノード（ｐ＋＋）が配置される、矩形状のアバランシェフォトダイオードと比較して、アノード電極１５とカソード電極１６との距離が、画素ピッチの√２倍確保できるようになる。よって、横方向の電界を、例えばアバランシェ電界よりも小さくすることができる。
以上により、本実施の形態の光検出装置１では、エッジブレイクダウンの発生を低減することが可能となる。
次に、本開示の変形例１～７ならびに適用例および応用例について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
図８は、本開示の変形例１に係る光検出装置（光検出装置１Ａ）の平面構成を模式的に表したものである。図９は、図８に示した光検出装置１ＡのＩＶ－ＩＶ線に対応する断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ａは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ａは、アノード電極１５とカソード電極との間に電極分離部１８をさらに設けたものである。
（２－１．変形例１）
図８は、本開示の変形例１に係る光検出装置（光検出装置１Ａ）の平面構成を模式的に表したものである。図９は、図８に示した光検出装置１ＡのＩＶ－ＩＶ線に対応する断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ａは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ａは、アノード電極１５とカソード電極との間に電極分離部１８をさらに設けたものである。
電極分離部１８は、アノード電極１５とカソード電極との間を電気的に分離するものであり、平面視において受光部１３を囲むように八角形状に設けられた画素分離部１７をアノード電極１５とカソード電極との間で閉じるように、画素分離部１７と例えば連続して設けられている。電極分離部１８は、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１から、例えば受光部１３に対応する画素分離部１７の側面に設けられたｐ型半導体領域（ｐ）１１２と接する深さまで延伸している。電極分離部１８は、画素分離部１７と同様に、例えばシリコン酸化（ＳｉＯｘ）膜等の絶縁膜を用いて形成されている。
このように、本変形例の光検出装置１Ａでは、アノード電極１５とカソード電極１６との間に電極分離部１８を設けるようにしたので、半導体基板１１の面内方向（ＸＹ平面方向）だけでなく、縦方向（Ｚ軸方向）の距離を確保できるようになる。よって、横方向の電界をさらに小さくすることができ、エッジブレイクダウンの発生をより低減することが可能となる。
（２－２．変形例２）
図１０は、本開示の変形例２に係る光検出装置（光検出装置１Ｂ）の平面構成を模式的に表したものである。図１１は、図１０に示した光検出装置１Ｂの断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｂは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ｂは、画素分離部１７および電極分離部１８に光学反射膜１８１を埋め込んだものである。
図１０は、本開示の変形例２に係る光検出装置（光検出装置１Ｂ）の平面構成を模式的に表したものである。図１１は、図１０に示した光検出装置１Ｂの断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｂは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ｂは、画素分離部１７および電極分離部１８に光学反射膜１８１を埋め込んだものである。
光学反射膜１８１は、例えば、導電材料を用いて形成することができる。その中でも光学反射膜１８１は、遮光性を有する導電材料を用いて形成することが好ましい。このような材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）またはＡｌと銅（Ｃｕ）との合金等が挙げられる。
このように、本変形例の光検出装置１Ｂでは、画素分離部１７および電極分離部１８に光学反射膜１８１を埋め込むようにしたので、上記実施の形態の効果に加えて、行方向および列方向ならびに斜め方向に隣り合う単位画素Ｐ間における斜入射光のクロストークを抑制することが可能となるという効果を奏する。
（２－３．変形例３）
図１２は、本開示の変形例３に係る光検出装置（光検出装置１Ｃ）の平面構成を模式的に表したものである。図１３は、図１２に示した光検出装置１Ｃの断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｃは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ｃは、アノード電極１５に接続された配線層１９１を拡大し、上記変形例２において設けた光学反射膜１８１をアノード配線として用いたものである。
図１２は、本開示の変形例３に係る光検出装置（光検出装置１Ｃ）の平面構成を模式的に表したものである。図１３は、図１２に示した光検出装置１Ｃの断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｃは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ｃは、アノード電極１５に接続された配線層１９１を拡大し、上記変形例２において設けた光学反射膜１８１をアノード配線として用いたものである。
このように、本変形例の光検出装置１Ｃでは、画素分離部１７および電極分離部１８に埋め込んだ光学反射膜１８１をアノード配線として用いるようにしたので、上記実施の形態と比較して、配線抵抗を低減することが可能となるという効果を奏する。
（２－４．変形例４）
図１４は、本開示の変形例４に係る光検出装置（光検出装置１Ｄ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｄは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。
図１４は、本開示の変形例４に係る光検出装置（光検出装置１Ｄ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｄは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。
上記変形例３では、光学反射膜１８１をアノード配線として用いた例を示したが、これに限定されるものではない。光学反射膜１８１には、例えば、アノード電極１５およびカソード電極１６にそれぞれ印加される電位の間の電位（中間電位）を印加するようにしてもよい。
このように、本変形例の光検出装置１Ｄでは、光学反射膜１８１にアノード電極１５およびカソード電極１６にそれぞれ印加される電位の間の電位（中間電位）を印加するようにしたので、上記実施の形態と比較して横方向の電界を緩和できるようになる。よって、エッジブレイクダウンの発生をより低減することが可能となる。
（２－５．変形例５）
図１５は、本開示の変形例５に係る光検出装置（光検出装置１Ｅ）の平面構成を模式的に表したものである。図１６は、図１５に示した光検出装置１Ｅの断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｅは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ｅは、平面視において、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に埋め込み形成されたアノード電極１５を覆うように、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側に遮光膜１８２が埋め込み形成されたものである。
図１５は、本開示の変形例５に係る光検出装置（光検出装置１Ｅ）の平面構成を模式的に表したものである。図１６は、図１５に示した光検出装置１Ｅの断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｅは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。本変形例の光検出装置１Ｅは、平面視において、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に埋め込み形成されたアノード電極１５を覆うように、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側に遮光膜１８２が埋め込み形成されたものである。
このように、本変形例の光検出装置１Ｅでは、平面視において、アノード電極１５と重畳するように、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２に遮光膜１８２を設けるようにした。これにより、上記実施の形態の効果に加えて、例えば図１や図４に示したように、行方向および列方向ならびに斜め方向に隣り合う単位画素Ｐにアノード電極１５が突出することによるクロストークを抑制することが可能となるという効果を奏する。
（２－６．変形例６）
図１７は、本開示の変形例６に係る光検出装置（光検出装置１Ｆ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｆは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。
図１７は、本開示の変形例６に係る光検出装置（光検出装置１Ｆ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｆは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。
上記実施の形態では、増倍部１４に対応する画素分離部１７の側面にはｐ型半導体領域（ｐ）を設けずに、受光部１３に対応する画素分離部１７の側面に選択的にｐ型半導体領域（ｐ）１１２を設けた例を示したがこれに限定されるものではない。増倍部１４に対応する画素分離部１７および電極分離部１８の側面には、増倍部１４を構成するｎ型半導体領域（ｎ＋）１４Ｙよりも不純物濃度の低いｎ型半導体領域（ｎ－）１１４および増倍部１４を構成するｐ型半導体領域（ｐ＋）１４Ｘよりも不純物濃度の低いｐ型半導体領域（ｐ－）１１５を、画素分離部１７および電極分離部１８側からこの順に設けるようにしてもよい。なお、ｎ型半導体領域（ｎ－）１１４は、さらに半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に延在し、カソード電極１６と電気的に接続されている。
このように、本変形例の光検出装置１Ｆでは、増倍部１４に対応する画素分離部１７および電極分離部１８の側面に、ｎ型半導体領域（ｎ－）１１４およびｐ型半導体領域（ｐ－）１１５を、画素分離部１７および電極分離部１８側からこの順に設けようにした。これ位より、画素分離部１７および電極分離部１８のそれぞれの側面のピニングが可能となり、暗電流の発生を低減することが可能となる。
また、本変形例の光検出装置１Ｆでは、ｎ型半導体領域（ｎ－）１１４を半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に延在させ、カソード電極１６と電気的に接続するようにしたので、画素分離部１７および電極分離部１８のそれぞれの側面において発生した暗電流を、増倍部１４を通過させることなくカソード電極１６から排出させることが可能となる。
（２－７．変形例７）
図１８は、本開示の変形例７に係る光検出装置（光検出装置１Ｇ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。
図１８は、本開示の変形例７に係る光検出装置（光検出装置１Ｇ）の断面構成の一例を模式的に表したものである。光検出装置１Ｇは、例えば上記実施の形態と同様に、ＴｏＦ法により距離計測を行う距離画像センサ（距離画像装置１０００）やイメージセンサ等に適用されるものである。
上記実施の形態等では、ｐ型半導体領域（ｐ＋＋）からなるアノード電極１５を設けた例を示したが、アノード電極１５は、例えば図１８に示したように金属等の導電膜（例えば、配線層１９１）を半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に埋め込み、これをアノード電極として用いるようにしてもよい。これにより、上記実施の形態のようにｐ型半導体領域（ｐ＋＋）からなるアノード電極１５と比較して、抵抗を低減することが可能となる。
＜３．適用例＞
（適用例１）
図１９は、上記実施の形態および変形例１～７に係る光検出装置（例えば、光検出装置１）を備えた電子機器としての距離画像装置１０００の概略構成の一例を表したものである。この距離画像装置１０００が、本開示の「測距装置」の一具体例に相当する。
（適用例１）
図１９は、上記実施の形態および変形例１～７に係る光検出装置（例えば、光検出装置１）を備えた電子機器としての距離画像装置１０００の概略構成の一例を表したものである。この距離画像装置１０００が、本開示の「測距装置」の一具体例に相当する。
距離画像装置１０００は、例えば、光源装置１１００と、光学系１２００と、光検出装置１と、画像処理回路１３００と、モニタ１４００と、メモリ１５００とを有している。
距離画像装置１０００は、光源装置１１００から照射対象物２０００に向かって投光され、照射対象物２０００の表面で反射された光（変調光やパルス光）を受光することにより、照射対象物２０００までの距離に応じた距離画像を取得することができる。
光学系１２００は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、照射対象物２０００からの像光（入射光）を光検出装置１に導き、光検出装置１の受光面（センサ部）に結像させる。
画像処理回路１３００は、光検出装置１から供給された距離信号に基づいて距離画像を構築する画像処理を行い、その画像処理により得られた距離画像（画像データ）は、モニタ１４００に供給されて表示されたり、メモリ１５００に供給されて記憶（記録）されたりする。
このように構成された距離画像装置１０００では、上述した光検出装置（例えば、光検出装置１）を適用することで、安定性の高い単位画素Ｐからの受光信号のみに基づいて照射対象物２０００までの距離を演算し、精度の高い距離画像を生成することが可能となる。即ち、距離画像装置１０００は、より正確な距離画像を取得することができる。
（適用例２）
また、上述したような光検出装置（例えば、光検出装置１）は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器（例えば、撮像装置３０００）に適用することができる。
また、上述したような光検出装置（例えば、光検出装置１）は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器（例えば、撮像装置３０００）に適用することができる。
図２０は、撮像装置３０００の構成の一例を表したブロック図である。
図２０に示すように、撮像装置３０００は、光学系３００１、光検出装置１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３００２を備えており、バス３００８を介して、ＤＳＰ３００２、メモリ３００３、表示装置３００４、記録装置３００５、操作系３００６および電源系３００７が接続されて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
光学系３００１は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの入射光（像光）を取り込んで光検出装置１の撮像面上に結像するものである。
光検出装置１としては、上述した光検出装置１が適用される。光検出装置１は、光学系３００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号としてＤＳＰ３００２に供給する。
ＤＳＰ３００２は、光検出装置１からの信号に対して各種の信号処理を施して画像を取得し、その画像のデータを、メモリ３００３に一時的に記憶させる。メモリ３００３に記憶された画像のデータは、記録装置３００５に記録されたり、表示装置３００４に供給されて画像が表示されたりする。また、操作系３００６は、ユーザによる各種の操作を受け付けて撮像装置３０００の各ブロックに操作信号を供給し、電源系３００７は、撮像装置３０００の各ブロックの駆動に必要な電力を供給する。
＜４．応用例＞
（移動体への応用例）
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
（移動体への応用例）
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
図２１は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２１に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（interface）１２０５３が図示されている。
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２１の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図２２は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図２２では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
なお、図２２には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
以上、実施の形態および変形例１～７ならびに適用例および応用例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、本開示の光検出装置では、上記実施の形態等で説明した各構成要素の全てを備えている必要はなく、また逆に他の層を備えていてもよい。例えば、光検出装置１が可視光以外の光（例えば、近赤外光（ＩＲ））を検出する場合には、カラーフィルタ３２は省略しても構わない。
また、本開示の光検出装置を構成する半導体領域の極性は反転していてもよい。更に、本開示の光検出装置は、正孔を信号電荷としてもよい。
更にまた、本開示の光検出装置は、アノードとカソードとの間に逆バイアスを印加することでアバランシェ増倍が起きるような状態であれば、それぞれの電位は限定されない。
また、上記実施の形態等では、半導体基板１１としてシリコンを用いた例を示したが、半導体基板１１は、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）またはシリコン（Ｓｉ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との化合物半導体（例えば、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ））も用いることができる。
更に、上記実施の形態等では、八角形状を有する単位画素Ｐを例に示したが、単位画素Ｐの形状はこれに限定されるものではなく、矩形状、五角形状あるいは六角形状としてもよい。また、円形状としてもよい。いずれの形状であっても、アノード電極１５は斜め方向に隣り合う単位画素Ｐの隙間に配置される。
なお、上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
なお、本開示は、以下のような構成であってもよい。以下の構成の本技術によれば、行列方向にアレイ状に配置された複数の画素それぞれにおいて、受光部と電気的に接続される第１の電極を、半導体基板の第１の面側の画素の中央から斜め方向に配置し、増倍部と電気的に接続される第２の電極を、半導体基板の第１の面側の画素の略中央に配置するようにした。これにより、第１の電極と第２の電極との距離を確保した。よって、横方向の電界を小さくなり、エッジブレイクダウンの発生を低減することが可能となる。
（１）
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を備えた光検出装置。
（２）
前記画素は多角形状または円形状を有し、前記第１の電極は斜め方向に隣り合う前記画素の間に配置されている、前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記画素は八角形状を有し、前記第１の電極は斜め方向に隣り合う前記画素の隙間に配置されている、前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
行列方向にアレイ状に配置された前記複数の画素において、斜め方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第２の電極の間に前記第１の電極が配置されている、前記（１）乃至（３）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
行列方向にアレイ状に配置された前記複数の画素において、斜め方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第１の電極の間の距離と、前記第２の電極の間の距離とは互いに等しい、前記（１）乃至（４）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（６）
行方向および列方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第１の電極の間の距離と、前記第２の電極の間の距離とは互いに等しい、前記（１）乃至（５）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
前記半導体基板の前記第１の面と前記第２の面との間を延伸するように前記複数の画素それぞれの周囲に設けられ、隣り合う前記複数の画素の間を電気的に分離する画素分離部をさらに有する、前記（１）乃至（６）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（８）
前記第１の面側に設けられ、前記第１の電極と前記第２の電極との間を電気的に分離する電極分離部をさらに有し、
前記電極分離部は、前記画素分離部と連続している、前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記画素分離部および前記電極分離部は絶縁膜により形成されている、前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記画素分離部および前記電極分離部には光学反射膜が埋め込まれている、前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記光学反射膜は導電材料を用いて形成されている、前記（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
前記光学反射膜は、前記第１の電極の配線を兼ねている、前記（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
前記光学反射膜には、前記第１の電極および前記第２の電極それぞれに印加される電位の中間の電位が印加される、前記（１１）に記載の光検出装置。
（１４）
前記半導体基板の前記第２の面には、平面視において、前記半導体基板の前記第１の面に設けられた前記第１の電極を覆うように遮光膜が形成されている、前記（１）乃至（１３）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
前記画素分離部の前記受光部に対応する側面には、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第１導電型の第３半導体領域が設けられ、
前記画素分離部の前記増倍部に対応する側面には、前記第２の半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第２導電型の第４の半導体領域と、前記第３半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第１導電型の第４の半導体領域が、前記画素分離部側からこの順に設けられている、前記（７）乃至（１４）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１６）
前記第４の半導体領域は、さらに前記半導体基板の前記第１の面に延在し、前記第２の電極と電気的に接続されている、前記（１５）に記載の光検出装置。
（１７）
前記第１の電極は、前記半導体基板の前記第１の面に埋め込み形成された不純物領域または導電膜により構成され、
前記第２の電極は、前記半導体基板の前記第１の面に埋め込み形成された不純物領域により構成されている、前記（１）乃至（１６）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
光学系と、光検出装置と、前記光検出装置の出力信号から測定対象物までの距離を算出する信号処理回路とを備え、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を有する測距装置。
（１９）
光検出装置を備え、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を有する撮像装置。
（１）
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を備えた光検出装置。
（２）
前記画素は多角形状または円形状を有し、前記第１の電極は斜め方向に隣り合う前記画素の間に配置されている、前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記画素は八角形状を有し、前記第１の電極は斜め方向に隣り合う前記画素の隙間に配置されている、前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
行列方向にアレイ状に配置された前記複数の画素において、斜め方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第２の電極の間に前記第１の電極が配置されている、前記（１）乃至（３）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
行列方向にアレイ状に配置された前記複数の画素において、斜め方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第１の電極の間の距離と、前記第２の電極の間の距離とは互いに等しい、前記（１）乃至（４）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（６）
行方向および列方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第１の電極の間の距離と、前記第２の電極の間の距離とは互いに等しい、前記（１）乃至（５）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
前記半導体基板の前記第１の面と前記第２の面との間を延伸するように前記複数の画素それぞれの周囲に設けられ、隣り合う前記複数の画素の間を電気的に分離する画素分離部をさらに有する、前記（１）乃至（６）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（８）
前記第１の面側に設けられ、前記第１の電極と前記第２の電極との間を電気的に分離する電極分離部をさらに有し、
前記電極分離部は、前記画素分離部と連続している、前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
前記画素分離部および前記電極分離部は絶縁膜により形成されている、前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
前記画素分離部および前記電極分離部には光学反射膜が埋め込まれている、前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記光学反射膜は導電材料を用いて形成されている、前記（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
前記光学反射膜は、前記第１の電極の配線を兼ねている、前記（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
前記光学反射膜には、前記第１の電極および前記第２の電極それぞれに印加される電位の中間の電位が印加される、前記（１１）に記載の光検出装置。
（１４）
前記半導体基板の前記第２の面には、平面視において、前記半導体基板の前記第１の面に設けられた前記第１の電極を覆うように遮光膜が形成されている、前記（１）乃至（１３）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
前記画素分離部の前記受光部に対応する側面には、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第１導電型の第３半導体領域が設けられ、
前記画素分離部の前記増倍部に対応する側面には、前記第２の半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第２導電型の第４の半導体領域と、前記第３半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第１導電型の第４の半導体領域が、前記画素分離部側からこの順に設けられている、前記（７）乃至（１４）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１６）
前記第４の半導体領域は、さらに前記半導体基板の前記第１の面に延在し、前記第２の電極と電気的に接続されている、前記（１５）に記載の光検出装置。
（１７）
前記第１の電極は、前記半導体基板の前記第１の面に埋め込み形成された不純物領域または導電膜により構成され、
前記第２の電極は、前記半導体基板の前記第１の面に埋め込み形成された不純物領域により構成されている、前記（１）乃至（１６）のうちのいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
光学系と、光検出装置と、前記光検出装置の出力信号から測定対象物までの距離を算出する信号処理回路とを備え、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を有する測距装置。
（１９）
光検出装置を備え、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を有する撮像装置。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ…光検出装置、１０…センサ基板、１１…半導体基板、１２…受光素子、１２Ｘ…アバランシェ増倍領域、１３…受光部、１４…増倍部、１４Ｘ…ｐ型半導体領域（ｐ＋）、１４Ｙ…ｎ型半導体領域（ｎ＋）、１５…アノード電極、１６…カソード電極、１７…画素分離部、１８…電極分離部、１９，２２…多層配線層、２０…ロジック基板、３１…保護層、３２…カラーフィルタ、３３…オンチップレンズ、１００Ａ…画素アレイ部、１０００…距離画像装置。
Claims (19)
- 対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を備えた光検出装置。 - 前記画素は多角形状または円形状を有し、前記第１の電極は斜め方向に隣り合う前記画素の間に配置されている、請求項１に記載の光検出装置。
- 前記画素は八角形状を有し、前記第１の電極は斜め方向に隣り合う前記画素の隙間に配置されている、請求項１に記載の光検出装置。
- 行列方向にアレイ状に配置された前記複数の画素において、斜め方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第２の電極の間に前記第１の電極が配置されている、請求項１に記載の光検出装置。
- 行列方向にアレイ状に配置された前記複数の画素において、斜め方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第１の電極の間の距離と、前記第２の電極の間の距離とは互いに等しい、請求項１に記載の光検出装置。
- 行方向および列方向に隣り合う前記複数の画素それぞれに設けられた前記第１の電極の間の距離と、前記第２の電極の間の距離とは互いに等しい、請求項１に記載の光検出装置。
- 前記半導体基板の前記第１の面と前記第２の面との間を延伸するように前記複数の画素それぞれの周囲に設けられ、隣り合う前記複数の画素の間を電気的に分離する画素分離部をさらに有する、請求項１に記載の光検出装置。
- 前記第１の面側に設けられ、前記第１の電極と前記第２の電極との間を電気的に分離する電極分離部をさらに有し、
前記電極分離部は、前記画素分離部と連続している、請求項７に記載の光検出装置。 - 前記画素分離部および前記電極分離部は絶縁膜により形成されている、請求項８に記載の光検出装置。
- 前記画素分離部および前記電極分離部には光学反射膜が埋め込まれている、請求項９に記載の光検出装置。
- 前記光学反射膜は導電材料を用いて形成されている、請求項１０に記載の光検出装置。
- 前記光学反射膜は、前記第１の電極の配線を兼ねている、請求項１１に記載の光検出装置。
- 前記光学反射膜には、前記第１の電極および前記第２の電極それぞれに印加される電位の中間の電位が印加される、請求項１１に記載の光検出装置。
- 前記半導体基板の前記第２の面には、平面視において、前記半導体基板の前記第１の面に設けられた前記第１の電極を覆うように遮光膜が形成されている、請求項１に記載の光検出装置。
- 前記画素分離部の前記受光部に対応する側面には、前記第１の半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第１導電型の第３半導体領域が設けられ、
前記画素分離部の前記増倍部に対応する側面には、前記第２の半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第２導電型の第４の半導体領域と、前記第３半導体領域よりも不純物濃度の低い前記第１導電型の第４の半導体領域が、前記画素分離部側からこの順に設けられている、請求項７に記載の光検出装置。 - 前記第４の半導体領域は、さらに前記半導体基板の前記第１の面に延在し、前記第２の電極と電気的に接続されている、請求項１５に記載の光検出装置。
- 前記第１の電極は、前記半導体基板の前記第１の面に埋め込み形成された不純物領域または導電膜により構成され、
前記第２の電極は、前記半導体基板の前記第１の面に埋め込み形成された不純物領域により構成されている、請求項１に記載の光検出装置。 - 光学系と、光検出装置と、前記光検出装置の出力信号から測定対象物までの距離を算出する信号処理回路とを備え、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を有する測距装置。 - 光検出装置を備え、
前記光検出装置は、
対向する第１の面および第２の面を有すると共に、複数の画素が行列方向にアレイ状に配置された画素アレイ部を有する半導体基板と、
前記画素毎に前記半導体基板の内部に設けられ、受光量に応じたキャリアを光電変換により生成する受光部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側において積層された第１導電型を有する第１の半導体領域および前記第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２の半導体領域を有すると共に、前記受光部において生成された前記キャリアをアバランシェ増倍する増倍部と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の、前記画素の中央から斜め方向に配置され、前記画素毎に独立して前記受光部と電気的に接続された第１の電極と、
前記画素毎に前記半導体基板の前記第１の面側の前記画素の略中央に配置され、前記画素毎に独立して前記増倍部と電気的に接続された第２の電極と
を有する撮像装置。
Priority Applications (4)
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| JP2022063649A JP2023154356A (ja) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 光検出装置および測距装置ならびに撮像装置 |
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