【手続補正書】
【提出日】令和2年11月20日(2020.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アバランシェダイオードを含む画素が配され、第１面と、前記第１面と対向する第２面とを有する半導体基板を有する光検出装置であって、
前記アバランシェダイオードは、
前記半導体基板の第１の深さにおいて、第１導電型の第１半導体領域と、前記第１の半導体領域と接して配された、前記第１導電型とは極性の異なる第２導電型の第２半導体領域と、を有し、
前記半導体基板の、前記第１面からの深さが前記第１の深さよりも深い第２の深さにおいて、前記第１半導体領域よりも前記第１導電型の不純物濃度が低い第３半導体領域と、前記第３半導体領域と接して配され、前記第２半導体領域よりも前記第２導電型の不純物濃度が低い前記第２導電型の第４半導体領域と、を有し、
前記半導体基板の、前記第１面からの深さが前記第２の深さよりも深い第３の深さにおいて、前記第１導電型の不純物濃度が前記第３半導体領域より低い第５半導体領域と、を有し、
前記第１半導体領域は前記半導体基板の前記第１面の一部を構成し、
平面視において、
前記第１半導体領域は前記第３半導体領域の少なくとも一部と重なり、
前記第２半導体領域は前記第４半導体領域の少なくとも一部と重なり、
前記第３半導体領域及び前記第４半導体領域は前記第５半導体領域と重なることを特徴とする光検出装置。
【請求項２】
前記第１半導体領域と前記第２半導体領域の間に第６半導体領域を有し、
前記第６半導体領域は、前記第１導電型の不純物濃度が前記第１半導体領域よりも低く、前記第２導電型の不純物濃度が前記第２半導体領域よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の光検出装置。
【請求項３】
アバランシェダイオードを含む画素が配され、第１面と、前記第１面と対向する第２面とを有する半導体基板を有する光検出装置であって、
前記アバランシェダイオードは、
前記半導体基板の第１の深さにおいて、信号電荷と同じ第１導電型の第１半導体領域と、前記第１の半導体領域に接して配された、前記第１導電型とは極性の異なる第２導電型の第２半導体領域と、を有し、
前記半導体基板の、前記第１面からの深さが前記第１の深さより深い第２の深さにおいて、第３半導体領域と、前記第３半導体領域と接して配され、前記第２半導体領域よりも前記第２導電型の不純物濃度が低い第４半導体領域と、を有し、
前記半導体基板の、前記第１面からの深さが前記第２の深さよりも深い第３の深さに配された第５半導体領域を有し、
前記第１半導体領域と前記第２半導体領域の間に第６半導体領域を有し、
平面視において、
前記第１半導体領域は前記第３半導体領域の少なくとも一部と重なり、
前記第２半導体領域は前記第４半導体領域の少なくとも一部と重なり、
前記第３半導体領域及び前記第４半導体領域は前記第５半導体領域と重なり、
前記第３半導体領域の信号電荷に対するポテンシャルの高さが、前記第４半導体領域の前記信号電荷に対するポテンシャルの高さよりも低く、
前記第４半導体領域の前記信号電荷に対するポテンシャルの高さが、前記第５半導体領域の前記信号電荷に対するポテンシャルの高さよりも高いことを特徴とする光検出装置。
【請求項４】
前記平面視において、前記第１半導体領域は前記第２半導体領域に内包されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項５】
前記平面視において、前記第３半導体領域は前記第４半導体領域に内包されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項６】
前記第３半導体領域は、前記第１導電型の半導体領域であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項７】
前記第５半導体領域は、前記第１導電型の半導体領域であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項８】
前記第３半導体領域は、前記第４半導体領域よりも前記第２導電型の不純物濃度が低い前記第２導電型の半導体領域であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項９】
前記第５半導体領域は、前記第４半導体領域よりも前記第２の不純物濃度が低い前記第２導電型の半導体領域であることを特徴とする請求項１乃至５及び８のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項１０】
前記半導体基板の深さ方向において、前記第２半導体領域と前記第４半導体領域の間に、前記第２半導体領域より前記第２導電型の不純物濃度が低く、前記第４半導体領域より前記第２導電型の不純物濃度より高い、前記第２導電型の半導体領域を更に有することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項１１】
前記画素を複数有し、
前記複数の画素の各々を分離する分離部を有し、
前記分離部は、前記平面視において前記第２半導体領域を内包して前記第２半導体領域と接し、前記第２半導体領域よりも前記第２導電型の不純物濃度の高い前記第２導電型の第７半導体領域を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項１２】
前記分離部は、前記平面視において前記第４半導体領域を内包して前記第４半導体領域と接し、前記第７半導体領域よりも前記第２導電型の不純物濃度の低い第８半導体領域を有することを特徴とする請求項１１に記載の光検出装置。
【請求項１３】
前記半導体基板は、前記第１面から前記第５半導体領域よりも深い第４の深さにおいて、前記第２導電型の第９半導体領域を有し、前記第９半導体領域と前記分離部に含まれる前記第２導電型の半導体領域とが電気的に接続していることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光検出装置。
【請求項１４】
前記分離部は、前記半導体基板の深さ方向において、前記第７半導体領域と前記第８半導体領域の間に、前記第７半導体領域よりも前記第２導電型の不純物濃度が低く、前記第２半導体領域、及び前記第８半導体領域よりも前記第２導電型の不純物濃度が高い、前記第２導電型の第１０半導体領域を有することを特徴とする請求項１２に記載の光検出装置。
【請求項１５】
前記第３半導体領域と前記第４半導体領域とが、ＰＮ接合を構成し、
前記第３半導体領域の不純物濃度は、前記ＰＮ接合に逆バイアスとなる電位を供給した際に、前記第３半導体領域のすべての領域が空乏化する不純物濃度であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項１６】
前記半導体基板とは異なる半導体基板を有し、
前記異なる半導体基板には、前記第１半導体領域に供給される電位を制御する制御部が配され、
前記半導体基板と、前記異なる半導体基板とが積層され、
前記第１半導体領域と、前記制御部とが、配線を介して電気的に接続していることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光検出装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の光検出装置を複数有する光検出システムであって、
前記光検出装置によって検出される光を発光する発光部と、
前記光検出装置に保持されたデジタル信号を用いて距離算出を行う距離算出手段と、を有することを特徴とする光検出システム。
【請求項１８】
移動体であって、
請求項１から１７のいずれか１項に記載の光検出装置と、
前記光検出装置からの信号に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と、を有することを特徴とする移動体。