JP2009014460A - 裏面入射型測距センサ及び測距装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 裏面入射型測距センサ1は、二次元状に配列した複数の画素P(m,n)からなる撮像領域1Bを有する半導体基板1Aを備えている。各画素P(m,n)からは、上述の距離情報を有する信号d’(m,n)として2つの電荷量(Q1,Q2)が出力される。各画素P(m,n)は微小測距センサとして対象物Hまでの距離に応じた信号d’(m,n)を出力するので、対象物Hからの反射光を、撮像領域1Bに結像すれば、対象物H上の各点までの距離情報の集合体としての対象物の距離画像を得ることができる。可視光励起キャリア再結合領域1Cにおいて不要キャリアが消滅し、フォトゲート電極PGの直下領域にまで至らないため好ましく、また、近赤外光は10μm以上100μm以下の深さの領域で吸収される。
【選択図】 図5
Description
・−(1/α)×ln(0.5)μm≦t2、
・10μm≦t1≦100μm
・パルス駆動信号SP:
・V(t)=1(但し、0<t<(T/2)の場合)
・V(t)=0(但し、(T/2)<t<Tの場合)
・V(t+T)=V(t)
・検出用ゲート信号SL:
・V(t)=1(但し、0<t<(T/2)の場合)
・V(t)=0(但し、(T/2)<t<Tの場合)
・V(t+T)=V(t)
・検出用ゲート信号SR(=SLの反転):
・V(t)=0(但し、0<t<(T/2)の場合)
・V(t)=1(但し、(T/2)<t<Tの場合)
・V(t+T)=V(t)
・−(1/α)×ln(0.5)μm≦t2、
・10μm≦t1≦100μm
・半導体基板1A:厚さ10〜100μm/不純物濃度1×1012〜1015cm−3
・ウェル領域W1,W2:厚さ0.5〜3μm/不純物濃度1×1016〜1018cm−3
・半導体領域FD1,FD2:厚さ0.1〜0.4μm/不純物濃度1×1018〜1020cm−3
・ウェル領域W3:厚さ0.5〜3μm/不純物濃度1×1016〜1018cm−3
・電界集中領域1G(図5):厚さ0.2〜3μm/不純物濃度1×1013〜1016cm−3
Claims (5)
- 光入射面及び前記光入射面とは逆側の表面を有する半導体基板と、
前記表面上に設けられたフォトゲート電極と、
前記表面上において前記フォトゲート電極に隣接して設けられた第1及び第2ゲート電極と、
前記フォトゲート電極直下の領域から前記第1及び第2ゲート電極直下の領域に流れ込むキャリアをそれぞれ読み出すための第1及び第2半導体領域と、
を備え、
前記半導体基板の前記光入射面側には、P型半導体層又は欠陥層からなる可視光励起キャリア再結合領域を備えている、
ことを特徴とする裏面入射型測距センサ。 - 複数の画素からなる撮像領域を有する半導体基板を備えた裏面入射型測距センサにおいて、
前記画素のそれぞれは、
前記半導体基板の光入射面とは逆側の表面上に設けられたフォトゲート電極と、
前記表面上において前記フォトゲート電極に隣接して設けられた第1及び第2ゲート電極と、
前記フォトゲート電極直下の領域から前記第1及び第2ゲート電極直下の領域に流れ込むキャリアをそれぞれ読み出すための第1及び第2半導体領域と、
を備え、
前記半導体基板の前記光入射面側には、P型半導体層又は欠陥層からなる可視光励起キャリア再結合領域を備えている、
ことを特徴とする裏面入射型測距センサ。 - 半導体基板における可視光の吸収係数をα、前記半導体基板の厚みをt1、前記可視光励起キャリア再結合領域の厚みをt2とした場合、以下の関係:
−(1/α)×ln(0.5)μm≦t2、
10μm≦t1≦100μm
を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の裏面入射型測距センサ。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の裏面入射型測距センサと、
近赤外光を出射する光源と、
前記光源にパルス駆動信号を与える駆動回路と、
前記第1及び第2ゲート電極に、前記パルス駆動信号に同期した検出用ゲート信号を与える制御回路と、
前記第1及び第2半導体領域から読み出された信号から、対象物までの距離を演算する演算回路と、
を備えることを特徴とする測距装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の裏面入射型測距センサの前記表面を、配線基板のマウント面上に固定し、前記フォトゲート電極、前記第1ゲート電極、及び第2ゲート電極を、前記配線基板上の配線にバンプを介して接続したことを特徴とする測距装置。
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