受光元件、测距模块和电子设备制造技术

本技术涉及一种能够减少入射光泄漏到相邻像素中的受光元件、测距模块和电子设备。所述受光元件包括：片上透镜；配线层；和半导体层，所述半导体层配置在所述片上透镜和所述配线层之间并包括光电二极管，其中所述配线层包括反射膜，所述反射膜被配置为当在平面图中观察时其至少一部分与所述光电二极管重叠，和读出由所述光电二极管产生的电荷的传输晶体管，其中所述反射膜由与电气连接到所述传输晶体管的栅极的金属配线不同的材料形成。本技术可以适用于例如测量到被摄体的距离的测距模块等。等。等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】受光元件、测距模块和电子设备


[0001]本技术涉及一种受光元件、测距模块和电子设备，更具体地，涉及能够减少入射光泄漏到相邻像素中的受光元件、测距模块和电子设备。

技术介绍

[0002]在相关技术中，使用间接飞行时间(ToF)方式的测距系统是已知的。在这样的测距系统中，必须包括可以将通过接收活性光的由对象物反射的反射光而获得的信号电荷快速分配到不同区域的传感器，该活性光使用特定相位的发光二极管(LED)或激光器发出。
[0003]因此，例如，已经提出了一种能够通过直接向传感器的基板施加电压以在基板内产生电流而快速调制基板内的宽范围的区域的技术(例如，参见专利文献1)。
[0004][引用文献列表][0005][专利文献1]日本专利申请特开JP 2011
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86904A

技术实现思路

[0006][技术问题][0007]在许多情况下，波长约为940nm的近红外线被用作间接ToF方式中使用的受光元件的光源。由于作为半导体层的硅对近红外线的吸收系数低并且量子效率低，因此可以考虑通过延长光路长度来提高量子效率的结构，但是存在入射光泄漏到相邻像素中的担忧。
[0008]本技术是鉴于这种情况而设计的，并且可以减少入射光泄漏到相邻像素中。
[0009][问题的解决方案][0010]根据本技术第一方面的受光元件包括片上透镜；配线层；和半导体层，所述半导体层配置在所述片上透镜和所述配线层之间并包括光电二极管，其中所述配线层包括反射膜，所述反射膜被配置为当在平面图中观察时其至少一部分与所述光电二极管重叠，和读出由所述光电二极管产生的电荷的传输晶体管，其中所述反射膜由与电气连接到所述传输晶体管的栅极的金属配线不同的材料形成。
[0011]根据本技术第二方面的测距模块包括预定的发光源；和受光元件，其中所述受光元件包括片上透镜；配线层；和半导体层，所述半导体层配置在所述片上透镜和所述配线层之间并包括光电二极管，其中所述配线层包括反射膜，所述反射膜被配置为当在平面图中观察时其至少一部分与所述光电二极管重叠，和读出由所述光电二极管产生的电荷的传输晶体管，其中所述反射膜由与电气连接到所述传输晶体管的栅极的金属配线不同的材料形成。
[0012]根据本技术第三方面的电子设备包括测距模块，所述测距模块包括预定的发光源；和受光元件，其中所述受光元件包括片上透镜；配线层；和半导体层，所述半导体层配置在所述片上透镜和所述配线层之间并包括光电二极管，其中所述配线层包括反射膜，所述反射膜被配置为当在平面图中观察时其至少一部分与所述光电二极管重叠，和读出由所述光电二极管产生的电荷的传输晶体管，其中所述反射膜由与电气连接到所述传输晶体管的
栅极的金属配线不同的材料形成。
[0013]在本技术的第一至第三方面中，受光元件设置有片上透镜；配线层；和半导体层，所述半导体层配置在所述片上透镜和所述配线层之间并包括光电二极管，其中所述配线层包括反射膜，所述反射膜被配置为当在平面图中观察时其至少一部分与所述光电二极管重叠，和读出由所述光电二极管产生的电荷的传输晶体管，其中所述反射膜由与电气连接到所述传输晶体管的栅极的金属配线不同的材料形成。
[0014]受光元件、测距模块和电子设备可以是独立的装置，也可以是组入其他装置的模块。
附图说明
[0015]图1是示出本技术适用的受光元件的示意性构成例的框图。
[0016]图2是示出像素的第一构成例的截面图。
[0017]图3是说明像素间遮光单元的效果的图。
[0018]图4是示出像素的第一构成例的变形例的截面图。
[0019]图5是示出图2中的像素的电路构成例的图。
[0020]图6是示出图4中的像素电路的布置例的平面图。
[0021]图7是示出像素间遮光单元的其他形成示例的平面图。
[0022]图8是示出像素间遮光单元的其他形成示例的平面图。
[0023]图9是示出图2中的像素的其他电路构成例的图。
[0024]图10是示出图9中的像素电路的布置例的平面图。
[0025]图11是示出像素的第二构成例的截面图。
[0026]图12是示出蛾眼结构部的其他形状示例的截面图。
[0027]图13是示出像素的第三构成例的截面图。
[0028]图14是说明图13中的反射膜的效果的图。
[0029]图15是示出像素的第三构成例的第一变形例的截面图。
[0030]图16是说明图15中的反射膜的效果的图。
[0031]图17是示出像素的第三构成例的第二变形例的截面图。
[0032]图18是示出像素的第四构成例的截面图。
[0033]图19是示出像素的第五构成例的截面图。
[0034]图20是示出像素的第六构成例的截面图。
[0035]图21是示出像素的第七构成例的截面图。
[0036]图22是示出像素的第七构成例的变形例的截面图。
[0037]图23是示出像素的第八构成例的截面图。
[0038]图24是示出像素的第八构成例的变形例的截面图。
[0039]图25是示出像素的第九构成例的截面图。
[0040]图26是示出在受光元件被构造为IR成像传感器的情况下的像素的电路构成例的图。
[0041]图27是在受光元件被构造为IR成像传感器的情况下的像素的截面图。
[0042]图28是示出在受光元件被构造为RGBIR成像传感器的情况下的像素布置例的图。
[0043]图29是示出本技术适用的测距模块的构成例的框图。
[0044]图30是示出作为本技术适用的电子设备的智能电话的构成例的框图。
[0045]图31是示出车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
[0046]图32是示出车外信息检测单元和成像单元的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
[0047]下面将说明用于体现本技术的形态(以下称为实施方案)。注意，将按以下顺序进行说明。
[0048]1.受光元件的构成例
[0049]2.根据像素的第一构成例的截面图
[0050]3.第一构成例的变形例
[0051]4.像素的电路构成例
[0052]5.像素的平面图
[0053]6.像素的其他电路构成例
[0054]7.像素的平面图
[0055]8.根据像素的第二构成例的截面图
[0056]9.根据像素的第三构成例的截面图
[0057]10.第三构成例的变形例
[0058]11.根据像素的第四构成例的截面图
[0059]12.根据像素的第五构成例的截面图
[0060]13.根据像素的第六构成例的截面图
[0061]14.根据像素的第七构成例的截面图
[0062]15.根据像素的第八构成例的截面图
[0063]16.根据像素的第九构成例的截面图<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】1.一种受光元件，包括：片上透镜；配线层；和半导体层，所述半导体层配置在所述片上透镜和所述配线层之间并包括光电二极管，其中所述配线层包括反射膜，所述反射膜被配置为当在平面图中观察时其至少一部分与所述光电二极管重叠，和读出由所述光电二极管产生的电荷的传输晶体管，其中所述反射膜由与电气连接到所述传输晶体管的栅极的金属配线不同的材料形成。2.根据权利要求1所述的受光元件，其中所述反射膜由对红外光的反射率比所述金属配线低的材料形成。3.根据权利要求1所述的受光元件，其中所述反射膜形成在与所述金属配线相同的层中。4.根据权利要求1所述的受光元件，其中所述反射膜形成在与所述金属配线不同的层中。5.根据权利要求4所述的受光元件，其中所述反射膜形成在比所述金属配线更靠近所述半导体层的一侧。6.根据权利要求4所述的受光元件，其中所述金属配线由铜形成。7.根据权利要求4所述的受光元件，其中所述反射膜由与所述传输晶体管的栅极相同的材料形成。8.根据权利要求4所述的受光元件，其中所述反射膜由自对准硅化物膜构成。9.根据权利要求1所述的受光元件，其中在所述半导体层和所述配线层之间的界面处形成蛾眼结构。10.根据权利要求1所述的受光元件，其中所述反射膜的所述半导体层侧的表面形状具有蛾眼结构。11.根据权利要求1所述的受光元件，其中在所述半导体层的形成有所述片上透镜的背面侧形成蛾眼结构。12.根据权利要求1所述的受光元件，其中在所述半导体层的形成有所述片上透镜的背面侧形成第一蛾眼结构，和在所述半导体层和所述配线层之间的界面处形成第二蛾眼结构。13.根据权利要求12所述的受光元件，其中第一蛾眼结构和第二蛾眼结构具有相同的周期或形状。14.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：小室雄太郎，蛯子芳树，荻田知治，
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：