该光接收元件包括传感器基板(102)和电路板(101)。传感器基板(102)设置有光接收区域(103)、一对电压施加电极以及入射面电极(104)。光接收区域(103)将入射光光电转换为信号电荷。该对电压施加电极交替地施加电压以在光接收区域(103)中生成对信号电荷进行时间划分并且将信号电荷分配至一对电荷累积电极的电场。入射面电极(104)设置在光接收区域的光入射面上并且被施加接地电位或接地电位以下的电压。电路板(101)设置在传感器基板(102)的与光入射面相对的表面上。电路板(101)设置有由电荷累积电极累积的信号电荷的像素晶体管。由电荷累积电极累积的信号电荷的像素晶体管。由电荷累积电极累积的信号电荷的像素晶体管。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光接收元件、成像元件和成像装置
[0001]本公开涉及光接收元件、成像元件和成像装置。
技术介绍
[0002]在使用间接飞行时间(ToF)方法的距离测量系统中使用的光接收元件包括多个光接收像素以矩阵排列的像素阵列。每个光接收像素包括：光接收区域，将入射光光电转换为信号电荷；以及一对电极，电压被交替地施加至该对电极以在光接收区域中生成对信号电荷进行时间划分并且将该信号电荷分配至一对电荷累积电极的电场。(例如，参照专利文献1)。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利申请公开第2011
‑
86904号。
技术实现思路
[0006]本专利技术要解决的问题
[0007]然而，随着光接收像素变得更细，电荷收集效率降低。
[0008]因此，本公开提出了能够提高电荷收集效率的光接收元件、成像元件和成像装置。
[0009]问题的解决方案
[0010]根据本公开，提供了一种光接收元件。该光接收元件包括传感器基板和电路板。传感器基板设置有光接收区域、一对电压施加电极以及入射面电极。光接收区域将入射光光电转换为信号电荷。该对电压施加电极交替地施加电压以在光接收区域中生成对信号电荷进行时间划分并且将信号电荷分配至一对电荷累积电极的电场。入射面电极设置在光接收区域中的光的入射面上并且被施加等于或小于接地电位的电压。电路板设置在传感器基板的与光的入射面相对的表面上。电路板设置有处理在电荷累积电极中累积的信号电荷的像素晶体管。
附图说明
[0011]图1是示出根据本公开的作为光接收元件的示例的固态成像元件的配置示例的示图。
[0012]图2是示出根据本公开的像素的配置示例的示图。
[0013]图3是示出根据本公开的像素的信号提取部分的一部分的配置示例的示图。
[0014]图4是示出根据本公开的像素的电路配置示例的示图。
[0015]图5是示出根据本公开的电路板与传感器基板之间的连接模式的示图。
[0016]图6是根据本公开的入射面电极和像素分离区域的说明图。
[0017]图7A是示出根据本公开的像素分离区域的配置示例的示图。
[0018]图7B是示出根据本公开的像素分离区域的配置示例的示图。
[0019]图7C是示出根据本公开的像素分离区域的配置示例的示图。
[0020]图8是根据本公开的第一修改的像素分离区域的说明图。
[0021]图9是根据本公开的第二修改的像素分离区域的说明图。
[0022]图10是示出根据本公开的像素分离区域的布置示例的示图。
具体实施方式
[0023]在下文中，将基于附图详细地描述本公开的实施方式。注意，在以下实施方式中的每一个中，相同部分标注相同参考标号，并省略重复说明。
[0024][1.固态成像元件的配置示例][0025]例如，本技术可应用于构成使用间接飞行时间(ToF)方法执行距离测量的距离测量系统的固态成像元件、包括这种固态成像元件的成像装置等。
[0026]例如，距离测量系统可应用于安装在车辆上并且测量距车辆外部的对象的距离的车载系统、测量距诸如用户的手的对象的距离并且基于测量结果识别用户的手势的手势识别系统等。
[0027]在这种情况下，手势识别的结果可以用于例如汽车导航系统的操作等。
[0028]图1是示出根据本公开的作为光接收元件的示例的固态成像元件的配置示例的示图。图1所示的固态成像元件11是背照式电流辅助光子解调器(CAPD)传感器，并且设置在具有距离测量功能的成像装置中。
[0029]固态成像元件11包括电路板101和堆叠在电路板101上的传感器基板102。传感器基板102设置有像素阵列单元21，在该像素阵列单元中，以矩阵排列多个光接收像素(在下文中，简称为“像素”)。
[0030]电路板101设置有外围电路。外围电路单元例如设置有垂直驱动单元22、列处理单元23、水平驱动单元24、系统控制单元25等。例如，垂直驱动单元22包括处理在每个像素处光电转换的信号电荷的像素晶体管等。注意，这里，为了便于理解电路板101的部件与传感器基板102的部件之间的连接关系，在同一平面上示出这些部件。
[0031]如上所述，在固态成像元件11中，像素阵列单元21的像素设置在传感器基板102上，并且像素晶体管设置在电路板101上，由此可提高电荷收集效率并且可降低功耗。后面将参考图3描述这一点。
[0032]固态成像元件11进一步设置有信号处理单元26和数据存储单元27。注意，信号处理单元26和数据存储单元27可安装在与固态成像元件11相同的基板上，或者可设置在与成像装置中的固态成像元件11不同的基板上。
[0033]像素阵列单元21具有这样的配置，其中，根据所接收的光的量生成电荷并且根据电荷输出信号的像素在行方向和列方向上以二维布置，即，以矩阵布置。换句话说，像素阵列单元21包括光电转换入射光并且输出对应于作为结果获得的电荷的信号的多个像素。
[0034]这里，行方向是指像素行中的像素的排列方向(即，水平方向)，并且列方向是指像素列中的像素的排列方向(即，垂直方向)。换句话说，行方向是图中的水平方向，并且列方向是图中的垂直方向。
[0035]在像素阵列单元21中，相对于矩阵中的像素阵列，像素驱动线28沿着每个像素行的行方向布线，并且两条垂直信号线29沿着每个像素列的列方向布线。例如，像素驱动线28
发送用于当从像素读出信号时执行驱动的驱动信号。注意，在图1中，像素驱动线28被示出为一条布线，但是像素驱动线28不限于一条布线。像素驱动线28的一端连接到对应于垂直驱动单元22的每一行的输出端。
[0036]垂直驱动单元22包括移位寄存器、地址解码器等，并且同时或以行为单位驱动像素阵列单元21的所有像素。换句话说，垂直驱动单元22与控制垂直驱动单元22的系统控制单元25一起构成控制像素阵列单元21的每个像素的操作的驱动单元。
[0037]根据垂直驱动单元22的驱动控制从像素行的每个像素输出的信号通过垂直信号线29输入至列处理单元23。列处理单元23对通过垂直信号线29从每个像素输出的信号执行预定信号处理，并且临时存储信号处理之后的像素信号。
[0038]具体地，列处理单元23执行噪声去除处理、模数(AD)转换处理等作为信号处理。
[0039]水平驱动单元24包括移位寄存器、地址解码器等，并且顺序选择对应于列处理单元23的像素列的单位电路。通过水平驱动单元24的选择性扫描，顺序输出列处理单元23中针对每个单位电路经受信号处理的像素信号。
[0040]系统控制单元25包括生成各种定时信号等的定时发生器，并且基于由定时发生器生成的各种定时信号来执行垂直驱动单元22、列处理单元23、水平驱动单元24等的驱动控制。
[0041]信号处理单元26至少具有运算处理功能并且基于从列处理单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光接收元件，包括：传感器基板，设置有：光接收区域，将入射光光电转换为信号电荷；一对电压施加电极，电压被交替地施加至所述一对电压施加电极以在所述光接收区域中生成对所述信号电荷进行时间划分并且将所述信号电荷分配至一对电荷累积电极的电场；以及入射面电极，设置在所述光接收区域中的光的入射面上并且被施加等于或小于接地电位的电压；以及电路板，设置有：像素晶体管，设置在所述传感器基板的与所述光的所述入射面相对的表面上并且处理在所述电荷累积电极中累积的所述信号电荷。2.根据权利要求1所述的光接收元件，其中，所述入射面电极是通过层压在所述光的所述入射面上的负固定电荷膜形成在所述入射面上的空穴累积层。3.根据权利要求1所述的光接收元件，其中，所述入射面电极是所述光的所述入射面掺杂有P型杂质的P型导电层。4.根据权利要求1所述的光接收元件，其中，所述入射面电极是层压在所述光的所述入射面上的无机电极膜。5.根据权利要求1所述的光接收元件，其中，所述入射面电极是具有透光性的膜厚度并且层压在所述光的所述入射面上的金属膜。6.根据权利要求1所述的光接收元件，进一步包括：像素分离区域，设置在以矩阵排列的多个所述光接收区域之间并且电分离相邻的所述光接收区域。7.根据权利要求6所述的光接收元件，其中，所述像素分离区域从所述光的所述入射面到达朝向所述光接收区域中的与所述入射面相对的表面的中间部分。8.根据权利要求7所述的光接收元件，其中，所述像素分离区域针对所述光接收区域中的每一个对多个所述光接收区域以矩阵排列的像素阵列进行划分，并且使所述像素分离区域电浮置。9.根据权利要求6所述的光接收元件，其中，所述像素分离区域从所述光的所述入射面到达所述传感器基板的与所述入射面相对的表面。10.根据权利要求9所述的光接收元件，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：井本努，
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：
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