[发明专利]光电转换设备、成像系统、放射线成像系统和可移动物体

说明书

公开了光电转换设备、成像系统、放射线成像系统和可移动物体。一种光电转换设备包括：光电转换单元，生成第一极性的信号电荷；以及电荷转换电路，将信号电荷转换成信号电压。光电转换单元包括设置在半导体基板的表面侧的第一导电类型的第一半导体区域和第二导电类型的第二半导体区域、设置在第一深度处的第一导电类型的第三半导体区域、设置在第二深度处并且在平面图中与第二半导体区域重叠的第二导电类型的第四半导体区域以及设置在第三深度处的第一导电类型的第五半导体区域，并且在平面图中第三半导体区域和第五半导体区域与第一半导体区域、第二半导体区域和第四半导体区域重叠。

技术领域

本发明涉及光电转换设备、成像系统、放射线成像系统和可移动物体。

背景技术

在用于相机的自动聚焦检测、相机的自动曝光调整、放射线检测等的光电转换设备中，一些光电转换设备可以具有直径约为几十至数百微米的大面积的光电二极管。期望这种具有大面积的光电二极管具有大饱和电荷量并且能够快速读出。日本专利申请公开No.2016-076647公开了一种通过改善光电二极管中的电势分布来实现高灵敏度和快速读出的技术。

为了进一步改善光电转换设备的灵敏度，期望在抑制叠加在输出信号上的噪声的同时进一步增大光电二极管的饱和电荷量。

发明内容

本发明旨在提供包括具有大饱和电荷量的光电转换单元的高灵敏度光电转换设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种光电转换设备，包括：光电转换单元，响应于入射光生成第一极性的信号电荷；以及电荷转换电路，将信号电荷转换成信号电压，其中，光电转换单元包括：第一导电类型的第一半导体区域，该第一半导体区域设置在半导体基板的表面侧，并且在该第一半导体区域中第一极性的载流子为主要载流子；第二导电类型的第二半导体区域，该第二半导体区域设置在半导体基板的表面侧以便与第一半导体区域间隔开，并且在该第二半导体区域中与第一极性不同的第二极性的载流子为主要载流子；第一导电类型的第三半导体区域，该第三半导体区域设置在比设置第二半导体区域的深度深的第一深度处；第二导电类型的第四半导体区域，该第四半导体区域设置在比设置第三半导体区域的深度深的第二深度处并且在平面图中与第二半导体区域重叠；以及第一导电类型的第五半导体区域，该第五半导体区域设置在比设置第四半导体区域的深度深的第三深度处，并且其中，在平面图中第三半导体区域和第五半导体区域与第一半导体区域、第二半导体区域和第四半导体区域重叠。

通过以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的更多特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的光电转换设备的一般配置的电路图。

图2是示出根据本发明的第一实施例的光电转换设备的光电转换单元的平面图。

图3是示出根据本发明的第一实施例的光电转换设备的光电转换单元的示意性截面图。

图4是根据本发明的第一实施例的光电转换设备的光电转换单元的电势图。

图5是示出根据本发明的第一实施例的变形例的光电转换设备的光电转换单元的示意性截面图。

图6是示出根据本发明的第二实施例的光电转换设备的光电转换单元的平面图。

图7是示出根据本发明的第二实施例的光电转换设备的光电转换单元的示意性截面图。

图8是示出根据本发明的第三实施例的成像系统的配置示例的框图。

图9A是示出根据本发明的第四实施例的成像系统的配置示例的图。

图9B是示出根据本发明的第四实施例的可移动物体的配置示例的图。

图10是示出根据本发明的第五实施例的放射线成像系统的图。

具体实施方式