成像元件和测距装置制造方法及图纸

一种成像元件包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；和多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个。每个所述电荷存储部设置在相应的一个所述传输部中包括的晶体管的第一栅极和设置在与所述第一栅极平行的位置处的第二栅极之间。极平行的位置处的第二栅极之间。极平行的位置处的第二栅极之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像元件和测距装置


[0001]本技术涉及成像元件和测距装置，并且例如，涉及适合用于测距装置的成像元件和测距装置。
[0002]<相关申请的交叉引用>
[0003]本申请要求于2019年8月22日提交的日本在先专利申请JP2019
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151755的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0004]近年来，先进的半导体技术使测量到物体的距离的测距模块越来越小型化。因此，例如，实现了在诸如智能手机等被称为移动终端中安装测距模块，所述移动终端对应于具有通信功能的小型信息处理装置。
[0005]通常，用于测距模块的测距方法包括两种类型：TOF(Time of Flight：飞行时间)方法和结构光方法(Structured Light method)。在ToF方法中，向物体照射光，并且检测被物体的表面反射的光。测量光的飞行时间，并根据测量值计算到物体的距离。在结构光方法中，向物体照射图案光，并且对物体表面上的图案的变形进行成像。基于所得到的图像，计算到物体的距离。
[0006]使用ToF方法测量到目标物体的距离的半导体检测元件是已知的。在基于ToF方法的半导体检测元件中，光从光源照射并被目标物体反射，反射光通过光电二极管进行光电转换。光电转换产生的信号电荷通过交替驱动的一对栅电极分配到两个FD(Floating Diffusion：浮动扩散部)(例如，参见专利文献1)。
[0007][引用文献列表][0008][专利文献][0009][专利文献1][0010]日本专利公开No.2009
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技术实现思路

[0011][技术问题][0012]在半导体检测元件被构造成使得光电转换产生的信号电荷通过交替驱动的一对栅电极分配到两个FD的情况下，可能需要分别读出两个FD的信号量，并且可能需要准确读出信号量之间的差。在两个FD具有不同电容的情况下，可能无法准确读出两个FD之间的信号量的差。
[0013]因此，半导体检测元件期望具有其中两个FD具有相等电容的结构。
[0014]鉴于这种情况，期望提供其中多个FD具有相等电容的结构。
[0015][解决问题的技术方案][0016]根据本技术的实施例的第一成像元件包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；和多个传输部，其被
构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个。每个所述电荷存储部设置在相应的一个所述传输部中包括的晶体管的第一栅极和设置在与所述第一栅极平行的位置处的第二栅极之间。
[0017]根据本技术的实施例的第二成像元件包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个；和沟槽，其被设置成与相应的一个所述传输部中包括的晶体管的栅极平行。每个所述电荷存储部设置在所述栅极和所述沟槽之间。
[0018]根据本技术的实施例的测距装置包括：发光部，其被构造成发射照射光；光接收部，其被构造成接收由于所述照射光在目标物体上的反射而产生的反射光；和计算部，其被构造成基于从所述照射光的发射到所述反射光的接收的时间段来计算到所述目标物体的距离。布置在所述光接收部中的成像元件包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；和多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个。每个所述电荷存储部设置在相应的一个所述传输部中包括的晶体管的第一栅极和设置在与所述第一栅极平行的位置处的第二栅极之间。
[0019]根据本技术的实施例的第一成像元件包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；和多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个。每个所述电荷存储部设置在相应的一个传输部中包括的晶体管的第一栅极和设置在与所述第一栅极平行的位置处的第二栅极之间。
[0020]根据本技术的实施例的第二成像元件包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个；和沟槽，其被设置成与相应的一个所述传输部中包括的晶体管的栅极平行。每个所述电荷存储部设置在所述栅极和所述沟槽之间。
[0021]根据本技术的实施例的测距装置包括：发光部，其被构造成发射照射光；光接收部，其被构造成接收由于所述照射光在目标物体上的反射而产生的反射光；和计算部，其被构造成基于从所述照射光的发射到所述反射光的接收的时间段来计算到所述目标物体的距离。布置在所述光接收部中的成像元件包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；和多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个。每个所述电荷存储部设置在相应的一个所述传输部中包括的晶体管的第一栅极和设置在与所述第一栅极平行的位置处的第二栅极之间。
附图说明
[0022][图1]图1是示出了应用本技术的测距装置的实施例的构造的图。
[0023][图2]图2是示出了光接收部的构造示例的图。
[0024][图3]图3是示出了像素的构造示例的图。
[0025][图4]图4是示出了像素中的电荷分布的图。
[0026][图5]图5是示出了过去的光发射的图。
[0027][图6]图6是示出了另一读出方法的图。
[0028][图7]图7是示出了FD之间的电容差的产生的图。
[0029][图8]图8是示出了根据第一实施例的像素的构造的平面图。
[0030][图9]图9是示出了FD之间的电容无差异的情况的图。
[0031][图10]图10是示出了根据第一实施例的像素的另一构造的平面图。
[0032][图11]图11是示出了根据第二实施例的像素的构造的平面图。
[0033][图12]图12是示出了根据第二实施例的像素的另一构造的平面图。
[0034][图13]图13是示出了根据第三实施例的像素的构造的平面图。
[0035][图14]图14是示出了根据第三实施例的像素的构造的电路图。
[0036][图15]图15是示出了根据第三实施例的像素的另一构造的平面图。
[0037][图16]图16是示出了沿垂直方向布置的像素的构造示例的图。
[0038][图17]图17是示出了根据第四实施例的像素的构造的平面图。
[0039][图18]图18是示出了线对称布置的晶体管的示例的图。
[0040][图19]图19是示出了点对称布置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像元件，其包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；和多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电转换部传输到所述多个电荷存储部中的每一个，其中，每个所述电荷存储部设置在相应的一个所述传输部中包括的晶体管的第一栅极和设置在与所述第一栅极平行的位置处的第二栅极之间。2.根据权利要求1所述的成像元件，其中，所述第二栅极包括复位晶体管的栅极，所述复位晶体管被构造成复位所述电荷存储部。3.根据权利要求1所述的成像元件，其中，所述第二栅极包括虚拟栅极。4.根据权利要求1所述的成像元件，还包括：附加电容部，其被构造成将电容添加到所述电荷存储部；和附加晶体管，其被构造成将所述附加电容部添加到所述电荷存储部，其中，所述电荷存储部设置在所述第一栅极和所述附加晶体管中包括的所述第二栅极之间。5.根据权利要求4所述的成像元件，其中，所述附加电容部设置在所述第二栅极和设置在相邻像素中的第三栅极之间。6.一种成像元件，其包括：光电转换部，其被构造成进行光电转换；多个电荷存储部，其被构造成存储由所述光电转换部获得的电荷；多个传输部，其被构造成将所述电荷从所述光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：大竹悠介，若野寿史，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：