光电转换装置、光电转换系统及移动体的制作方法

本发明涉及光电转换装置、光电转换系统及移动体。

背景技术：

1、本领域已知的光电转换装置包括像素阵列，该像素阵列被配置为使得包括多个雪崩二极管(下文简称为apd)的像素在平面图中布置为二维阵列布局。在每个像素中，由于向pn结二极管施加反向偏置电压，由单个光子产生的光电荷引起雪崩倍增。apd操作至少有两种模式。一种是盖革模式，即当供应反向偏置电压时阳极与阴极之间的电位差大于击穿电压的操作模式。另一种是线性模式，即阳极与阴极之间的电位差接近或低于击穿电压的操作模式。被配置为在盖革模式下操作的apd称为spad(单光子雪崩二极管)。

2、专利文献1的图3b公开了一种光电转换装置，其中第一基板、第二基板和第三基板层叠，第一基板包括spad阵列，第二基板包括计数器，并且第三基板包括存储设备。

3、引文列表

4、专利文献

5、专利文献1：美国专利公开no.2015/0115131的说明书

技术实现思路

1、技术问题

2、尽管专利文献1公开了其中第一基板、第二基板和第三基板层叠的光电转换装置，但是其中没有考虑用于第二基板与第三基板之间的电连接的布线结构。鉴于此，本发明旨在提出一种包括包含雪崩二极管的三个或更多个基板的光电转换装置的具体配置。

3、问题的解决方案

4、根据本发明的光电转换装置包括：第一基板，包括第一半导体层和第一布线结构，该第一半导体层包括多个光电转换单元；第二基板，包括第二半导体层和第二布线结构，该第二半导体层包括以与多个光电转换单元对应的方式设置的多个像素电路；第三基板，包括第三半导体层和第三布线结构，该第三半导体层包括被配置为处理从多个像素电路输出的信号的信号处理电路；第一贯通布线，穿过第三半导体层；以及半导体元件，在平面图中与第一贯通布线重叠，其中，多个光电转换单元中的每一个包括雪崩二极管；第一基板和第二基板被堆叠为使得第一布线结构和第二布线结构设置在第一半导体层与第二半导体层之间，第二基板和第三基板被堆叠为使得第三布线结构设置在第二半导体层与第三半导体层之间。

5、发明的有益效果

6、本发明使得可以提出包括包含雪崩二极管的三个或更多个基板的光电转换装置的具体配置。

技术特征：

1.一种光电转换装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光电转换装置，还包括：

3.根据权利要求2所述的光电转换装置，其中

4.根据权利要求2或3所述的光电转换装置，其中

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的光电转换装置，其中

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的光电转换装置，其中

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的光电转换装置，还包括：

8.根据权利要求7所述的光电转换装置，还包括：

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的光电转换装置，具有：

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的光电转换装置，具有：

11.根据权利要求1至8中的任一项所述的光电转换装置，具有：

12.根据权利要求11所述的光电转换装置，其中

13.根据权利要求1至8中的任一项所述的光电转换装置，其中

14.根据权利要求13所述的光电转换装置，具有：

15.根据权利要求1至14中的任一项所述的光电转换装置，还包括：

16.根据权利要求15所述的光电转换装置，其中

17.一种光电转换系统，包括：

18.一种移动体，包括：

技术总结
该光电转换装置包括：设置有多个雪崩二极管的第一基板；设置有多个像素电路的第二基板；以及设置有信号处理电路的第三基板。第二基板和第三基板层叠以使得在第二基板和第三基板的两个半导体层之间设置有第三布线结构。设置有穿过第三基板的半导体层的第一贯通布线。

技术研发人员：岩田旬史,森本和浩,前桥雄,林良之
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15