光检测元件的制作方法

专利2026-02-19  5


根据本公开内容的实施方式涉及光检测元件。


背景技术:

1、另外,也可以在光检测元件的信号读取侧设置模拟数字转换器(adc)(见专利文献1)。

2、引用列表

3、专利文献

4、专利文献1:wo 2016/009832 a


技术实现思路

1、本发明要解决的问题

2、然而,由于用于adc的电流源晶体管中的热载流子而存在发光的担忧。期望这种发光在每个像素的发光量方面变化,并且在黑暗中被认为是噪声。

3、因此,本公开提供一种能够抑制热载流子发光的影响的光检测元件。

4、问题的解决方案

5、为了解决上述问题,根据本公开,

6、该光检测元件具有:

7、光电转换单元,其根据通过光电转换接收的光量产生电荷;

8、电荷累积单元,累积由光电转换单元生成的电荷;

9、放大单元,放大基于所述电荷累积单元中累积的电荷的信号;

10、电流源,将电流供应至所述放大单元;以及

11、多个堆叠的半导体芯片,

12、其中,光电转换单元和电流源布置在彼此不同的半导体芯片中。

13、可以进一步包括设置在光电转换单元和电流源之间并且使得难以传播光的第一构件。

14、第一构件可被布置为当从与半导体芯片大致垂直的方向观看时至少与光电转换单元或电流源重叠。

15、第一构件可以设置在半导体芯片的边界面的大致整个表面上。

16、第一构件可以是层间绝缘膜。

17、第一构件可包括sin。

18、第一构件可包括嵌入在半导体芯片中的膜。

19、第一构件可包括金属。

20、可进一步包括第二构件,第二构件相对于电流源设置在与光电转换单元相对的侧上,并且使得难以传播光。

21、可进一步包括保持电容,该保持电容设置在与设置光电转换单元和电流源的半导体芯片不同的半导体芯片中,并且保持由放大单元放大的信号,并且

22、第二构件可设置在电流源与保持电容之间。

23、电荷累积单元可以由多个光电转换单元共享。

24、放大单元和电流源可构成比较基于电荷累积单元中累积的电荷的信号与参考信号的比较单元的一部分。

25、放大单元和电流源可构成源极跟随器。

26、电流源可包括电流源晶体管。

27、包括光电转换单元的像素可被布置在二维阵列中,

28、所述光电转换单元可以设置在第一半导体芯片中,

29、所述放大单元和所述电流源设置在堆叠在所述第一半导体芯片上的第二半导体芯片中,

30、第一半导体芯片和第二半导体芯片可通过用于每个像素的通孔电连接,并且

31、第二半导体芯片和相对于第二半导体芯片堆叠在第一半导体芯片的相对侧上的第三半导体芯片可通过每个像素的cu-cu结电连接。



技术特征:

1.一种光检测元件,包括:

2.根据权利要求1所述的光检测元件,进一步包括第一构件,所述第一构件设置在所述光电转换单元和所述电流源之间并且使得难以传播光。

3.根据权利要求2所述的光检测元件,其中,所述第一构件被布置为当从基本垂直于所述半导体芯片的方向观察时至少与所述光电转换单元或所述电流源重叠。

4.根据权利要求2所述的光检测元件,其中:所述第一构件设置在所述半导体芯片的边界面的大致整个表面上。

5.根据权利要求2所述的光检测元件,其中:所述第一构件是层间绝缘膜。

6.根据权利要求2所述的光检测元件,其中:所述第一构件包括sin。

7.根据权利要求2所述的光检测元件,其中:所述第一构件包括嵌入在所述半导体芯片中的膜。

8.根据权利要求2所述的光检测元件,其中:所述第一构件包括金属。

9.根据权利要求1所述的光检测元件,其中,进一步包括第二构件,所述第二构件相对于所述电流源设置在与所述光电转换单元相对的侧上,并且使得难以传播光。

10.根据权利要求9所述的光检测元件,其中,进一步包括:

11.根据权利要求1所述的光检测元件,其中,所述电荷累积单元被多个所述光电转换单元共享。

12.根据权利要求1所述的光检测元件,其中,所述放大单元和所述电流源构成比较单元的一部分,所述比较单元比较基于所述电荷累积单元中所累积的电荷的信号与参考信号。

13.根据权利要求1所述的光检测元件,其中,所述放大单元和所述电流源构成源极跟随器。

14.根据权利要求1所述的光检测元件,其中,所述电流源包括电流源晶体管。

15.根据权利要求1所述的光检测元件,其中,


技术总结
[问题]抑制热载流子发射的影响。[解决方案]一种光检测器元件,包括:光电转换单元,通过光电转换生成与接收的光量对应的电荷;电荷存储单元,存储由所述光电转换单元产生的电荷;放大单元,放大基于存储在所述电荷存储单元中的电荷的信号;电流源,将电流供应至所述放大单元;以及多个分层的半导体芯片,其中,光电转换单元和电流源设置在不同的半导体芯片上。

技术研发人员:栃木靖久,吉本奈绪
受保护的技术使用者:索尼半导体解决方案公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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