[发明专利]受光元件和电子设备

说明书

本发明涉及受光元件和电子设备。其中，所述受光元件可包括：第一沟槽部，设置在半导体层中，所述半导体层在截面图中位于片上透镜和多层配线层之间；第二沟槽部，在所述截面图中位于所述半导体层中且邻近所述第一沟槽部；光电二极管，在所述截面图中位于所述半导体层中且在所述第一沟槽部和所述第二沟槽部之间；第一传输晶体管，将所述光电二极管中生成的电荷传输至第一浮动扩散区域；以及第二传输晶体管，将所述光电二极管中生成的电荷传输至第二浮动扩散区域，其中，所述多层配线层包括：第一配线层，其中，所述第一配线层包括：连接到所述第一传输晶体管的第一栅极的第一配线、连接到所述第二传输晶体管的第二栅极的第二配线，以及遮光构件。

本申请是申请日为2019年7月1日、发明名称为“受光元件、测距模块和电子设备”的申请号为201910584523.8的专利申请的分案申请。

技术领域

本技术涉及一种受光元件、测距模块和电子设备，更特别地，涉及一种被设计成能够改善特性的受光元件、测距模块和电子设备。

背景技术

使用间接飞行时间(ToF：time of flight)方法的测距系统是众所周知的。在这样的测距系统中，通过接收从发光二极管(LED：light emitting diode)或激光器以特定相位发射并被物体反射的有源光(active light)的反射光而获得的信号电荷以高速分配到不同区域。因此，需要能够分配的传感器。

鉴于此，例如已经提出了一种技术：通过将电压直接施加到基板并因此在基板中产生电流，能够对传感器的基板中的宽区域进行高速调制(例如，参见专利文献1)。这种传感器也称为电流辅助光子解调器(CAPD：current assisted photonic demodulator)传感器。

引用列表

专利文献

专利文献1JP 2011-86904 A

发明内容

技术问题

然而，通过上述技术难以获得具有足够特性的CAPD传感器。

例如，上述CAPD传感器是表面照射型传感器，其中，在基板的接收来自外部的光的一侧的表面上设置配线等。

为了确保光电转换区域，期望不存在会阻挡光电二极管(PD：photodiode)或光电转换部的受光面侧的入射光的光路的配线等。然而，在表面照射型CAPD传感器中，根据结构，在PD的受光面侧设置用于提取电荷的配线、各种控制线和信号线。结果，光电转换区域受到限制。也就是说，难以确保足够的光电转换区域，并且诸如像素灵敏度等特性可能劣化。

此外，在CAPD传感器用于受外部光照射的场合的情况下，外部光分量成为间接ToF方法中的噪声分量，在间接ToF方法中，利用有源光进行测距。因此，为了确保足够的信噪比(SN(signal-to-noise)比)并获得距离信息，必须确保足够的饱和信号量(Qs)。然而，在表面照射型CAPD传感器中，配线布局存在限制，因此，必须采取措施来使用不涉及配线电容器的技术，例如提供用于确保电容的附加晶体管。

在许多情况下，使用波长约为940nm的近红外光(其对应于太阳光的窗口)作为光源。由于形成半导体层的硅的吸收系数低，因此，近红外光具有低量子效率。因此，需要增加形成光电转换区域的硅的厚度。在硅厚的情况下，经过光电转换的电荷需要很长时间才能到达用于吸引电荷的电极。在切换分配之后，在某些情况下一些电荷到达电极，从而导致错误的信号。结果，测距精度可能会降低。换句话说，传感器的特性可能会劣化。

本技术是鉴于上述情况而作出的，并且本技术使得ToF传感器的特性得到改善。

解决问题的方案

根据本技术的第一方面的受光元件包括：

片上透镜；