TW202119608A - 光接收元件及距離測量器件 - Google Patents

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鷲尾大輔
辻田順彥
前田英訓
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日商索尼半導體解決方案公司
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Abstract

本發明係為了防止入射光自一光接收元件之一像素區周圍之像素洩漏。一種光接收元件包含一像素區及一相鄰像素。在該像素區中，配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層。該相鄰像素經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體、具有不同於該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡及該佈線區。

Description

光接收元件及距離測量器件
本發明係關於一種光接收元件及一種距離測量器件。更具體而言，本發明係關於一種包含一突崩光二極體之光接收元件及一種使用該光接收元件測量至一目標物件之一距離之距離測量器件。
已使用各藉由配置具有用於光電轉換形成於一半導體基板上之入射光之一光二極體之複數個像素來組態之一成像元件及一光接收元件。藉由使用此一成像元件，可針對各像素偵測入射光以產生一影像信號，且可對一目標物件進行成像。此外，此一成像元件可應用於測量至一目標物件之一距離之一距離測量器件。在此距離測量器件中，可藉由用光照射目標物件，由一光接收元件偵測被目標物件反射之反射光，且測量自光之照射至反射光之偵測之時間來測量距離。藉由針對各像素測量至目標物件之距離，可獲得目標物件之一三維形狀。
例如，使用一固態成像器件作為此一成像元件，該固態成像器件由藉由在形成於像素之間的一半導體基板之一區中之一凹槽中嵌入一絕緣膜來組態之一元件分離區而分離像素(例如，參見PTL 1)。此固態成像器件經組態為一背照式成像元件，其中入射光經施加至一半導體基板之一後表面，且一晶片上透鏡經配置成靠近該半導體基板。藉由在像素之間配置分離區，可阻擋穿過配置成靠近之相鄰像素之晶片上透鏡且傾斜地進入之光，由此防止發生串擾及混色。固態成像器件之複數個像素經配置成一二維陣列以形成一像素區，且經配置於半導體基板之一中心部分處。 [引文清單] [專利文獻]
[PTL 1] JP 2017-191950A。
[技術問題]
在上述相關技術中，存在來自像素區之一端部分之入射光混合之一問題。在一成像元件中，不涉及產生一影像信號之像素經配置於像素區與半導體基板之一端部分之間以便確保像素區中之各像素之均勻性。此一像素稱為虛設像素，具有相同於像素區中之一像素之組態，且經配置成相鄰於像素區。當已穿過虛設像素之入射光被配置於半導體基板之前表面側上之一佈線區或類似者反射且與像素區中之像素混合時，出現諸如眩光之雜訊。為此，存在使影像品質劣化之一問題。此外，在一距離測量器件中使用之光接收元件中，一突崩光二極體(APD)或單光子突崩二極體(SPAD)代替該光二極體經配置於該像素中以改良靈敏度。此等係其等靈敏度藉由倍增由光電轉換產生之電荷而增加之光二極體，且歸因於入射光自虛設像素洩漏而發生故障。
已鑑於上述問題製作本發明，且期望防止入射光自一像素區周圍之像素洩漏。 [問題之解決方案]
根據本發明之一第一實施例，提供一種光接收元件，其包含：一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；以及一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體、具有不同於該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡及該佈線區。
此外，在此第一實施例中，具有小於該像素之該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡可經配置於該相鄰像素中。
藉由採用本發明之第一實施例，存在入射光經聚焦於一相鄰像素中不同於一像素之一半導體基板之一位置上之一效應。假定調整光聚焦位置。
此外，根據本發明之一第二實施例，提供一種光接收元件，其包含：一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；以及一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及一半導體區光阻擋壁，該半導體區光阻擋壁形成在該半導體基板上位於該佈線區與相鄰於該佈線區之該等像素之間的一邊界處且阻擋該入射光。
此外，在此第二實施例中，在該相鄰像素中，該半導體區光阻擋壁可未經形成於不同於與該像素之該邊界之一邊界上。
此外，在此第二實施例中，可藉由在形成於該半導體基板上之一凹槽中配置用於阻擋該入射光之一材料來形成該半導體區光阻擋壁。
藉由採用本發明之第二實施例，存在自該半導體基板上之該相鄰像素至該像素之入射光被該半導體區光阻擋壁阻擋之一效應。
此外，根據本發明之一第三實施例，提供一種光接收元件，其包含：一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；以及一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及不具有該佈線層之該佈線區。
藉由採用本發明之第三實施例，存在移除該入射光被該相鄰像素之該佈線層反射之一效應。
此外，根據本發明之一第四實施例，提供一種光接收元件，其包含：一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；以及一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含具有該光二極體及配置於相同於該佈線層之一層中且經形成為具有一不同大小之一佈線層之該佈線區。
此外，在此第四實施例中，該相鄰像素可包含具有具小於該像素之該佈線層之一寬度之一寬度之該佈線層之該佈線區。
此外，在此第四實施例中，該相鄰像素可包含具有一光阻擋佈線之該佈線區，該光阻擋佈線係形成為具有覆蓋該半導體基板之一形狀之該佈線層。
此外，在此第四實施例中，該相鄰像素可進一步包含一壁狀壁部分，該壁狀壁部分配置在與該等像素之一相鄰像素之一邊界處該光阻擋佈線與該半導體基板之間。
此外，在此第四實施例中，該相鄰像素可包含具有具大於該像素之該佈線層之一寬度之一寬度之該佈線層之該佈線區。
藉由採用本發明之第四實施例，存在調整該入射光被該相鄰像素之該佈線層之反射之一效應。
此外，根據本發明之一第五實施例，提供一種光接收元件，其包含：一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；以及一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及一佈線區光阻擋壁，該佈線區光阻擋壁配置在該佈線區中該佈線區與相鄰於該佈線區之該等像素之間的一邊界處且阻擋該入射光。
此外，在此第五實施例中，該佈線區光阻擋壁可包含配置於與該等像素之一相鄰像素之一邊界處之該佈線層及相鄰地配置於該佈線層與該半導體基板之間的一壁狀壁部分。
此外，在此第五實施例中，該佈線區光阻擋壁可包含：複數個佈線層，其等以多個層配置在與該等像素之一相鄰像素之一邊界處；及一壁狀層間壁部分，其經配置於該複數個佈線層之層之間。
藉由採用本發明之第五實施例，存在減少該入射光被該相鄰像素之該佈線層之反射之一效應。
此外，根據本發明之一第六實施例，提供一種距離測量器件，其包含：一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增，該入射光係自一光源器件發射且自一目標物件反射之光；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體、具有不同於該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡及該佈線區；以及一處理電路，其測量從自該光源器件發射光直至基於由該像素之該佈線層傳輸、流動通過該光二極體之一電流偵測一信號以偵測至該目標物件之一距離之時間。
藉由採用本發明之第六實施例，存在入射光經聚焦於一相鄰像素中不同於一像素之一半導體基板之一位置上之一效應。假定調整光聚焦位置。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2019年11月6日申請之日本優先權專利申請案JP 2019-201655之權益，該案之全部內容以引用方式併入本文中。
接著，將參考圖式描述用於實施本發明之一實施例(下文中稱為實施例)。在圖式中，相同或類似部件由相同或類似元件符號表示。此外，將按以下順序描述實施例。 1. 第一實施例 2. 第二實施例 3. 第三實施例 4. 第四實施例 5. 第五實施例 6. 第六實施例 7. 第七實施例 8. 第八實施例 9. 第九實施例
＜1. 第一實施例＞ [光接收元件之組態] 圖1係繪示根據本發明之一實施例之一光接收元件之一組態實例之一圖。在該圖式中，一光接收元件2包含一像素陣列單元10、一偏壓電力供應單元20及一光接收信號處理單元30。
像素陣列單元10藉由將各具有對入射光執行光電轉換之一光電轉換單元之複數個像素100配置成一二維晶格來組態。像素100偵測入射光且輸出一光接收信號作為一偵測結果。例如，一突崩光二極體、SPAD或類似者可用於光電轉換單元。在下文中，假定一SPAD經配置於像素100中作為一光電轉換單元。信號線21及31經連接至各像素100。信號線21係供應像素100之一偏壓電壓之一信號線。信號線31係傳輸來自像素100之一光接收信號之一信號線。應注意，儘管在該圖式中在像素陣列單元10中描述其中將像素100配置成四列及五行之一實例，但配置於像素陣列單元10中之像素100之數目不受限。
偏壓電力供應單元20係將一偏壓電壓供應至像素100之一電源供應器。偏壓電力供應單元20經由信號線21供應一偏壓電壓。
光接收信號處理單元30處理自配置於像素陣列單元10中之複數個像素100輸出之光接收信號。此光接收信號處理單元30之處理例如對應於基於由像素100偵測之入射光偵測至一目標物件之一距離之一程序。具體而言，光接收信號處理單元30可執行測量至諸如一車載攝像機之一成像器件中之一遠距離目標物件之一距離中使用之一飛行時間(ToF)方法之一距離偵測程序。此距離偵測程序係藉由以下步驟偵測一距離之處理：用來自配置於一成像器件中之一光源之光照射一目標物件；偵測被目標物件反射之光；及測量來自光源之光在光源與目標物件之間往復運動之時間。能夠進行高速光偵測之一SPAD用於執行此一距離偵測程序之一器件。應注意，光接收信號處理單元30係發明申請專利範圍中所描述之一處理電路之一實例。
[像素陣列單元之組態] 圖2係繪示根據本發明之一實施例之一像素陣列單元之一組態實例之一圖。該圖式係繪示像素陣列單元10之一組態實例之一圖。該圖式之像素陣列單元10包含一像素區11及一相鄰像素400。應注意，在該圖式中，一白色矩形表示像素100，且一陰影矩形表示相鄰像素400。
像素區11係其中配置複數個像素100之一區。複數個像素100經配置於其上配置像素陣列單元10之半導體基板之中心部分處。
相鄰像素400係配置成相鄰於像素區11之一像素。此相鄰像素400經配置於像素區11與半導體基板之一端部分之間。像素區11中之像素100偵測入射光。另一方面，即使相鄰像素400具有類似於像素100之組態之組態，相鄰像素400亦不一定偵測入射光。相鄰像素400係配置成相鄰於像素區11以便使配置於像素區11中之像素100之形狀及類似者均勻之一像素。
在其中未配置相鄰像素400之一情況下，配置於像素區11之最外周邊處之像素100可能具有與配置於像素區11內部之像素100不均勻之一形狀。此係因為，僅三側或兩側相鄰於像素100，且與在四側處相鄰於其他像素100之內部像素100相比，經配置像素之形狀之周期性受損，使得該形狀在製造期間變化。因此，藉由使得相鄰像素400經配置成相鄰於像素區11且配置於像素區11之最外周邊處之像素100之四側相鄰於其他像素之一組態，可使該形狀及類似者均勻。
在該圖式中，像素陣列單元10表示其中兩行相鄰像素400經配置於像素區11周圍之一實例。
[像素組態] 圖3係繪示根據本發明之一實施例之一像素之一組態實例之一圖。該圖式係表示像素100之一組態實例之一截面圖。像素100包含半導體基板110及130、佈線區120及140、一半導體區光阻擋壁152、絕緣膜151及153、及一晶片上透鏡160。
半導體基板110係其上配置諸如光接收元件2之一SPAD之一元件之一擴散區之一半導體基板。半導體基板110可包含例如矽(Si)。可藉由在形成於半導體基板110上之一井區111中配置一半導體區來形成該元件之擴散區。在該圖式中，一SPAD 101經配置於像素100中。SPAD 101包含半導體基板110之一井區111、一n型半導體區113、一p型半導體區112及配置於井區111中之一n型半導體區114。n型半導體區113對應於一陰極，且連同p型半導體區112一起形成一pn接面。一反向偏壓電壓經由井區111施加至pn接面以形成一空乏層。
在SPAD 101中，在井區111中執行光電轉換。當由光電效應產生之電荷之電子歸因於漂移而到達pn接面之空乏層時，由基於反向偏壓電壓之電場使電子加速。在一突崩光二極體中，施加接近崩潰電壓之一反向偏壓電壓。由歸因於反向偏壓電壓之強電場產生一電子突崩，且電荷數目增加。在SPAD 101中，施加超過崩潰電壓之一反向偏壓電壓。電子突崩連續地發生且電荷數目迅速增加。因此，SPAD 101可偵測單個光子之入射。藉由配置SPAD 101，可組態一高度靈敏像素100。n型半導體區114係配置成相鄰於井區111且構成一陽極之一半導體區。n型半導體區114經形成為具有包圍n型半導體區113附近之井區111之一形狀。
佈線區120係配置於半導體基板110之前表面側上之一佈線區。在此佈線區120中，配置一佈線層122及一絕緣層121。佈線層122傳輸SPAD 101及類似者之一信號。此佈線層122可包含諸如銅(Cu)之一金屬。絕緣層121使佈線層122絕緣。此絕緣層121可包含例如二氧化矽(SiO2 )。此外，在佈線區120中，進一步配置用於連接半導體基板110之半導體區及佈線層122之一接觸插塞123。形成SPAD 101之陽極之半導體區114及形成SPAD 101之陰極之半導體區113藉由接觸插塞123連接至佈線層122。接觸插塞123可包含例如鎢(W)。
在佈線區120中，進一步配置一襯墊125及一通孔插塞124。襯墊125係配置於佈線區120之表面上之一電極。襯墊125可包含例如Cu。通孔插塞124連接佈線層122及襯墊125。此通孔插塞124可包含例如Cu。
半導體基板130係接合至半導體基板110之一半導體基板。在半導體基板130上，例如，可形成諸如圖1中所描述之光接收信號處理單元30之一元件之一擴散區。
佈線區140係形成於半導體基板130之表面側上之一佈線區，且包含一佈線層142及一絕緣層141。此外，一襯墊145經配置於佈線區140中且經由一通孔插塞143連接至佈線層142。當將半導體基板130接合至半導體基板110時，將襯墊145及襯墊125結合。可經由襯墊145及襯墊125在配置於半導體基板110及130上之元件之間交換信號。
半導體區光阻擋壁152配置於半導體基板110上與像素100之邊界處且阻擋入射光。半導體區光阻擋壁152經形成為包圍像素100之一壁形狀，且阻擋自相鄰像素100傾斜地入射之入射光。因此，可減少串擾之發生。在圖2中所描述之像素區11中，半導體區光阻擋壁152經配置成一晶格。可藉由在經形成穿過半導體基板110之一凹槽150中嵌入諸如一金屬之一光阻擋材料來組態半導體區光阻擋壁152。
此外，半導體區光阻擋壁152經形成為具有朝向半導體基板110之後表面側突出之一形狀，且具有配置於其中之一開口159。在平面圖中，開口159可經形成為一圓形形狀。稍後描述之一晶片上透鏡160經配置於開口159中。
絕緣膜151係使半導體基板110之後表面絕緣之一膜。在該圖式中，絕緣膜151亦在凹槽150之側表面上配置成相鄰於半導體基板110，且使半導體基板110及半導體區光阻擋壁152絕緣。此絕緣膜151可包含例如SiO2 或氮化矽(SiN)。應注意，可在絕緣膜151與半導體基板110之間配置用於釘紮之一固定電荷膜。此固定電荷膜可包含氧化鋁(Al2 O3 )或氧化鉿(HfO2 )。
絕緣膜153係配置於半導體區光阻擋壁152之表面上且使半導體區光阻擋壁152絕緣之一膜。此絕緣膜153可包含例如SiO2 。
晶片上透鏡160係聚焦入射光之一透鏡。晶片上透鏡160經形成為一半球形狀，經配置於半導體基板110之後表面上，且將入射光聚焦於形成SPAD 101之井區111上。晶片上透鏡160可包含諸如SiN之一無機材料或諸如丙烯酸樹脂之一有機材料。
一抗反射膜169可經配置於晶片上透鏡160之表面上。此抗反射膜169係防止入射光自晶片上透鏡160之表面反射之一膜。抗反射膜膜169可包含例如SiO2 或氮氧化矽(SiON)。在該圖式中，抗反射膜169經形成為具有覆蓋晶片上透鏡160及絕緣膜153之一形狀。
[相鄰像素之組態] 圖4係繪示根據本發明之一第一實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。該圖式係繪示相鄰像素400之一組態實例之一截面圖。此外，該圖式亦展示配置於像素區11之一端部分處之像素100。應注意，該圖式係示意性地繪示像素100及相鄰像素400之組態之一圖。儘管省略半導體基板110之一半導體區及類似者之圖解，但一SPAD及類似者亦經配置於相鄰像素400中。此外，省略抗反射膜169、半導體基板130及佈線區140之圖解。
在該圖式中，相鄰像素400不同於像素100之處在於提供一晶片上透鏡161而非晶片上透鏡160。晶片上透鏡161係形成為具有不同於晶片上透鏡160之曲率之一曲率之一晶片上透鏡。在該圖式中，晶片上透鏡161具有具小於晶片上透鏡160之一曲率之一曲率之一半球形狀。因此，晶片上透鏡161將入射光聚焦於半導體基板之深部上。在該圖式中，相鄰像素400中所繪示之虛線係基於配置晶片上透鏡160之假定，且虛線箭頭表示由晶片上透鏡160聚焦之入射光。由具有一高曲率之晶片上透鏡160聚焦之入射光以一大入射角入射於半導體基板110上。在其中此入射光未被半導體基板110吸收之一情況下，此入射光被半導體區光阻擋壁152反射兩次且入射於佈線區120上。由於入射光亦以一大入射角入射於佈線區120上，故當此入射光被佈線層122反射時，此入射光經入射於像素100之半導體基板110上。為此，發生串擾、眩光及類似者。
另一方面，由於晶片上透鏡161具有一小曲率，故入射光以一小入射角入射於半導體基板110上。在該圖式中，實線箭頭表示在晶片上透鏡161之情況下之入射光。此入射光一旦被半導體區光阻擋壁152反射，便入射於佈線區120上，且被佈線層122反射。由於佈線層122上之入射角係小的，故反射光入射於相鄰像素400側上。因此，可減少串擾之發生。
將描述一種用於製造此一晶片上透鏡161之方法。作為一種用於製造晶片上透鏡160及161之方法，可採用一所謂的熱熔體流方法。此熱熔體流方法係一種其中將晶片上透鏡160之一原料樹脂熔融且形成為一半球形狀之製造方法。
[製造晶片上透鏡之方法] 圖5係繪示根據本發明之第一實施例之用於製造一晶片上透鏡之一方法之一實例之一圖。該圖式係表示晶片上透鏡160及161之一製造程序之一實例之一圖。首先，在半導體基板110中形成凹槽150。此可例如藉由乾式蝕刻半導體基板110來形成。接著，在包含凹槽150之半導體基板110之後表面上配置一絕緣膜151 (未展示)。此可例如藉由憑藉濺鍍或類似者形成一絕緣材料之一膜來執行。接著，在包含凹槽150之半導體基板110之後表面上配置一金屬膜(其係半導體區光阻擋壁152之一材料)。此可藉由濺鍍來執行。接著，藉由蝕刻在金屬膜中形成一圓形開口159 (圖5A)。
接著，在半導體基板110之後表面上配置一樹脂膜501(其係晶片上透鏡160及161之一材料)。針對此樹脂膜501，可使用具有光敏性之丙烯酸樹脂(圖5B)。
接著，藉由微影術處理樹脂膜501以產生圓柱形樹脂層502及503。在像素100之開口159中配置樹脂層502。樹脂層503具有小於樹脂層502之一體積，且經配置於相鄰像素400之開口159中(圖5C)。
接著，藉由回流或類似者加熱半導體基板110，且將樹脂層502及503加熱至等於或高於軟化點之一溫度。因此，樹脂層502及503熔融且散佈至開口159中。此時，經熔融樹脂層502及503被開口159之端部分阻擋，且歸因於表面張力而形成為一半球形狀。具有一大體積之樹脂層502變為具有一大曲率之一晶片上透鏡160，且具有一小體積之樹脂層503變為具有一小曲率之一晶片上透鏡161 (圖5D)。透過以上步驟，可製造晶片上透鏡161。
應注意，可採用一所謂的乾式蝕刻方法作為一種用於製造晶片上透鏡161之方法。在此乾式蝕刻方法中，在半導體基板110之後表面上配置晶片上透鏡160及161之一材料膜，且在該材料膜上形成一半球形光阻劑。接著，藉由乾式蝕刻光阻劑及光阻劑下方之晶片上透鏡材料膜，將光阻劑之形狀轉印至晶片上透鏡材料膜，且形成一晶片上透鏡。當藉由此乾式蝕刻方法形成一晶片上透鏡時，在像素100中形成晶片上透鏡160，且亦在相鄰像素400中配置具有相同於晶片上透鏡160之形狀之晶片上透鏡。此後，研磨及薄化相鄰像素400之晶片上透鏡，同時用一光阻劑或類似者保護像素100之晶片上透鏡160。因此，可形成具有一小曲率之晶片上透鏡161。
如上文所描述，根據本發明之第一實施例之光接收元件2經組態使得具有一小曲率之晶片上透鏡161經配置於配置成相鄰於像素區11之相鄰像素400中，使得可減少入射光至像素區11之像素100之洩漏。可防止光接收元件2之故障。
＜2. 第二實施例＞ 在上述第一實施例之光接收元件2中，具有一小曲率之晶片上透鏡161經配置於相鄰像素400中。另一方面，根據本發明一第二實施例之光接收元件2不同於上述第一實施例之處在於省略相鄰像素400之晶片上透鏡。
[相鄰像素之組態] 圖6係繪示根據本發明之第二實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。該圖式係表示類似於圖4之相鄰像素400之一組態實例之一圖。圖6中之相鄰像素400不同於圖4之相鄰像素400之處在於晶片上透鏡161未經配置於相鄰像素400中。
在該圖式中，一保護膜163代替晶片上透鏡經配置於相鄰像素400之半導體基板110之後表面上。保護膜163係包含相同於晶片上透鏡之材料之材料之一膜，且保護半導體基板110之後表面。由於未配置晶片上透鏡，故相鄰像素400之入射光未經聚焦且實質上垂直地入射於半導體基板110上。因此，光穿過半導體基板110而未被半導體區光阻擋壁152反射且到達佈線區120。在其中光被佈線層122反射之一情況下，反射光返回至相鄰像素400，且可減少至像素100之入射光。應注意，保護膜163可被視為具有一極小曲率之一晶片上透鏡或具有一零曲率之一晶片上透鏡。應注意，類似於晶片上透鏡160，抗反射膜169亦可經設置於保護膜163之表面上。
光接收元件2之其他組態類似於本發明之第一實施例中所描述之光接收元件2之組態，且因此將不重複其描述。
如上文所描述，根據本發明之第二實施例之光接收元件2可藉由省略相鄰像素400之晶片上透鏡來進一步減少入射光至像素100之洩漏。可防止光接收元件2之故障。
＜3. 第三實施例＞ 在上述第一實施例之光接收元件2中，半導體區光阻擋壁152經配置於相鄰像素400周圍。另一方面，根據本發明之一第三實施例之光接收元件2不同於上述第一實施例之處在於半導體區光阻擋壁配置於相鄰像素400中與像素100之邊界處。
[相鄰像素之組態] 圖7係繪示根據本發明之第三實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。該圖式係表示類似於圖4之相鄰像素400之一組態實例之一圖。圖7中之相鄰像素400不同於圖2中之相鄰像素400之處在於晶片上透鏡160而非晶片上透鏡161經配置於相鄰像素400中且省略相鄰像素400之間的邊界處之半導體區光阻擋壁152。
在該圖式中，具有相同曲率之一晶片上透鏡160經配置於像素100及相鄰像素400中。此外，半導體區光阻擋壁152經配置於像素100與相鄰像素400之間的邊界處，且該半導體區光阻擋壁未經配置於相鄰像素400之間的邊界處。即，省略相鄰像素400中除與像素100之邊界以外之一邊界處之半導體區光阻擋壁。因此，如由該圖式中之實線箭頭所表示，在與像素100之邊界處被半導體區光阻擋壁152反射之入射光直接行進遠離像素區11。
光接收元件2之其他組態類似於本發明之第一實施例中所描述之光接收元件2之組態，且因此將不重複其描述。
如上文所描述，根據本發明之第三實施例之光接收元件2經組態使得省略相鄰像素400中除與像素100之邊界以外之邊界處之半導體區光阻擋壁，使得可防止朝向像素區11之反射光。可防止光接收元件2之故障。
＜4. 第四實施例＞ 在上述第一實施例之光接收元件2中，佈線層122經配置於佈線區120中。另一方面，根據本發明之一第四實施例之光接收元件2不同於上述第一實施例之處在於其大小減小之一佈線層經配置於相鄰像素400中。
[相鄰像素之組態] 圖8係繪示根據本發明之一第四實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。該圖式係表示類似於圖4之相鄰像素400之一組態實例之一圖。圖8中之相鄰像素400不同於圖2中之相鄰像素400之處在於配置一佈線層126而非佈線層122。
在該圖式中，佈線層126經配置於相鄰像素400中。此佈線層126係具有不同於配置於像素100中之佈線層122之大小之一大小之一佈線層。具體而言，佈線層126之寬度小於佈線層122之寬度。應注意，佈線層126可經形成為具有相同於佈線層122之厚度，且可經配置於相同於佈線層122之層中。藉由減小佈線層126之寬度，減小入射光之入射表面之面積，且減少佈線層126之反射光。因此，亦減少入射光至像素100之洩漏。另一方面，藉由在相鄰像素400之佈線區中配置佈線層126，可均勻地形成像素區11之端部分處之像素100之佈線區，且可防止出現空隙及類似者。
該圖式表示其中僅在相鄰像素400之佈線區120之最下層中配置佈線層126之一實例。佈線層126之配置不限於此實例。例如，具有小於佈線層122之寬度之一寬度之一佈線層126可經配置於佈線區120之所有層中。
應注意，相鄰像素400之組態不限於此實例。例如，與像素100之佈線層122相比，可減少配置於相鄰像素400中之佈線層之數目。此外，可省略相鄰像素400之佈線層。
光接收元件2之其他組態類似於本發明之第一實施例中所描述之光接收元件2之組態，且因此將不重複其描述。
如上文所描述，根據本發明之第四實施例之光接收元件2經組態使得具有小於像素100之佈線層122之一寬度之一寬度之佈線層126經配置於相鄰像素400中，使得可減少入射光至像素100之洩漏。可防止光接收元件2之故障。
＜5. 第五實施例＞ 在上述第一實施例之光接收元件2中，佈線層122經配置於佈線區120中。另一方面，根據本發明之一第五實施例之光接收元件2不同於上述第一實施例之處在於覆蓋半導體基板110之一佈線層經配置於相鄰像素400中。
[相鄰像素之組態] 圖9係繪示根據本發明之第五實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。該圖式係表示類似於圖4之相鄰像素400之一組態實例之一圖。圖9中之相鄰像素400不同於圖2中之相鄰像素400之處在於提供一佈線層127。
在該圖式中，佈線層127經配置於相鄰像素400中。佈線層127係具有不同於像素100之佈線層122之大小之一大小之一佈線層，且係形成為具有覆蓋相鄰像素400中之半導體基板110之一形狀之一佈線層。藉由配置佈線層127，使半導體基板110之表面側屏蔽光，且可減少入射光至像素100之洩漏。藉由將佈線層127配置成靠近半導體基板110，可改良光阻擋效應。儘管該圖式繪示其中佈線層127經配置於相同於像素100之佈線層122之層中之一實例，但佈線層127可經配置於不同於佈線層122之一位置中。例如，佈線層127可經配置於相鄰於半導體基板110之一位置處。應注意，佈線層127係發明申請專利範圍中所描述之光阻擋佈線之一實例。
應注意，相鄰像素400之組態不限於此實例。例如，具有大於佈線層122之一寬度之一寬度之一佈線層可經配置於相鄰像素400中。藉由在半導體基板110之前表面側上配置此大寬度佈線層122，可減少相鄰像素400上之入射光入射至佈線區120。
此外，具有覆蓋半導體基板110之一形狀之一接觸插塞可代替佈線層127配置於相鄰像素400中。具體而言，呈一接觸插塞形式、與接觸插塞123同時形成、使用相同於接觸插塞123之材料之材料之一光阻擋膜可經配置以屏蔽光。
光接收元件2之其他組態類似於本發明之第一實施例中所描述之光接收元件2之組態，且因此將不重複其描述。
如上文所描述，根據本發明之第五實施例之光接收元件2經組態使得佈線層127經配置於相鄰像素400中以使半導體基板110之前側屏蔽光，使得可減少入射光至像素100之洩露。可防止光接收元件2之故障。
＜6. 第六實施例＞ 在上述第五實施例之光接收元件2中，佈線層127經配置於佈線區120中。另一方面，根據本發明之第六實施例之光接收元件2不同於上述第五實施例之處在於進一步提供配置於佈線層127與半導體基板110之間的壁狀壁部分。
[相鄰像素之組態] 圖10係繪示根據本發明之第六實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。該圖式係繪示類似於圖9之相鄰像素400之一組態實例之一圖。圖10中之相鄰像素400不同於圖9中之相鄰像素400之處在於進一步配置壁部分128。
壁部分128經形成為用於阻擋入射光之一壁形狀。壁部分128配置於像素100與相鄰像素400之間的邊界處佈線層127與半導體基板110之表面之間。壁部分128可包含諸如W之一金屬，且可與接觸插塞123同時形成。藉由配置壁部分128，使佈線層127與半導體基板110之表面之間的一空間屏蔽光，且可進一步減少入射光至像素100之洩漏。
光接收元件2之其他組態類似於本發明之第五實施例中所描述之光接收元件2之組態，且因此將不重複其描述。
如上文所描述，根據本發明之第六實施例之光接收元件2經組態使得壁部分128進一步經配置以使佈線層127與半導體基板110之間的空間屏蔽光，使得可進一步減少入射光至像素100之洩露。可防止光接收元件2之故障。
＜7. 第七實施例＞ 在上述第一實施例之光接收元件2中，半導體區光阻擋壁152配置於半導體基板110上像素100與相鄰像素400之間的邊界處。另一方面，根據本發明之一第七實施例之光接收元件2不同於上述第一實施例之處在於光阻擋壁亦配置於佈線區120中像素100與相鄰像素400之間的邊界處。
[相鄰像素之組態] 圖11係繪示根據本發明之第七實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。該圖式係表示類似於圖4之相鄰像素400之一組態實例之一圖。圖11中之相鄰像素不同於圖4中之相鄰像素400之處在於一佈線區光阻擋壁420進一步配置於佈線區120中。
佈線區光阻擋壁420經形成為用於阻擋入射光之一壁形狀。佈線區光阻擋壁420可由配置於像素100與相鄰像素400之間的邊界處之一多層佈線層122及作為配置於佈線層122之層之間的一壁狀壁部分之一層間壁部分129形成。層間壁部分129可包含諸如Cu之一金屬且可與通孔插塞124同時形成。此外，參考圖10所描述之壁部分128可經配置於半導體基板110之表面與佈線層122之間。藉由配置佈線區光阻擋壁420，使像素100與相鄰像素400之間的邊界處之佈線區120屏蔽光，且可減少入射光至像素100之洩漏。
應注意，佈線區光阻擋壁420之組態不限於此實例。例如，佈線區光阻擋壁420可由配置於像素100與相鄰像素400之間的邊界處之佈線層122及壁部分128形成。此外，該圖式繪示相鄰像素400之一概念性組態，且當然佈線區光阻擋壁420可延伸至圖3中所描述之佈線區140。在此情況下，襯墊125及145可經配置於像素100與相鄰像素400之間的邊界處。
光接收元件2之其他組態類似於本發明之第一實施例中所描述之光接收元件2之組態，且因此將不重複其描述。
如上文所描述，根據本發明之第七實施例之光接收元件2經組態使得佈線區光阻擋壁420進一步配置於佈線區120中以使與像素100之邊界屏蔽光，使得可進一步減少入射光至像素100之洩漏。可防止光接收元件2之故障。
＜8. 第八實施例＞ 將描述根據上述實施例之配置於像素陣列單元10中之像素100之電路組態。
[像素組態] 圖12係繪示根據本發明之一實施例之一像素之一組態實例之一電路圖。該圖式係繪示圖1中所描述之像素100之一組態實例之一電路圖。該圖式之像素100包含SPAD 101、一電阻器102及一反相緩衝器103。此外，在該圖式中，信號線21包含施加SPAD 101之一崩潰電壓之一信號線Vbd及供應用於偵測SPAD 101之一崩潰狀態之電力之一信號線Vd。
SPAD 101之陽極經連接至信號線Vbd。SPAD 101之陰極經連接至電阻器102之一端及反相緩衝器103之輸入。電阻器102之另一端經連接至信號線Vd。反相緩衝器103之輸出經連接至信號線31。
在該圖式中，一反向偏壓電壓藉由信號線Vbd及信號線Vd施加至SPAD 101。
電阻器102係用於執行淬滅之一電阻器。此淬滅係使處於崩潰狀態之SPAD 101返回至穩定狀態之一程序。當SPAD 101歸因於由光入射引起之倍增效應而進入崩潰狀態時，一急劇反向電流流動通過SPAD 101。此反向電流引起電阻器102之端子電壓增加。由於電阻器102與SPAD 101串聯連接，故歸因於電阻器102而發生一電壓降，且SPAD 101之端子電壓變得低於能夠維持崩潰狀態之一電壓。因此，SPAD 101可自崩潰狀態返回至穩定狀態。應注意，亦可使用利用一MOS電晶體之一恆流電路而非電阻器102。
反相緩衝器103係基於SPAD 101轉變及返回至崩潰狀態來對一脈衝信號塑形之一緩衝器。反相緩衝器103根據照射光基於流動通過SPAD 101之電流來產生一光接收信號，且將該光接收信號輸出至信號線31。
＜9. 第九實施例＞ 將描述其中配置上述實施例之光接收元件2且測量至目標之距離之距離測量器件1之組態。
[距離測量器件之組態] 圖13係繪示根據本發明之一實施例之一距離測量器件之一組態實例之一圖。該圖式係繪示使用圖1中所描述之光接收元件2之距離測量器件1之一組態實例之一方塊圖。在該圖式中，距離測量器件1包含光接收元件2、一控制單元3、一光源器件4及一透鏡5。應注意，該圖式展示用於距離測量之一目標物件601。
光源器件4將光發射至一目標物件以進行距離測量。例如，可採用發射紅外光之一雷射光源作為光源器件4。
控制單元3控制整個距離測量器件1。具體而言，控制單元3控制光源器件4以將發射光602發射至目標物件601且向光接收元件2通知發射開始。通知發射光602之發射之光接收元件2偵測來自目標物件601之反射光603，測量自發射光602之發射至反射光603之偵測之時間，且測量至目標物件601之距離。經測量距離作為距離資料輸出至距離測量器件1外部。
應注意，第一實施例之組態可與另一實施例之光接收元件2組合。具體而言，圖4中之晶片上透鏡161可應用於圖7至圖11中之光接收元件2。
此外，第二實施例之組態可與另一實施例之光接收元件2組合。具體而言，圖6中之保護膜163可應用於圖7至圖11中之光接收元件2。
此外，第三實施例之組態可與另一實施例之光接收元件2組合。具體而言，在圖4、圖6及圖8至圖11之光接收元件2中，可省略相鄰像素400中除與像素100之邊界以外之邊界處之半導體區光阻擋壁。
此外，第四實施例之組態可與另一實施例之光接收元件2組合。具體而言，圖8中之佈線層126可應用於圖4、圖6、圖7及圖11中之光接收元件2。
此外，第五實施例之組態可與另一實施例之光接收元件2組合。具體而言，圖9中之佈線層127可應用於圖4、圖6、圖7及圖11中之光接收元件2。
此外，第七實施例之組態可與另一實施例之光接收元件2組合。具體而言，圖11中之佈線區光阻擋壁420可應用於圖4及圖6至圖10中之光接收元件2。
最後，上述實施例之各者之描述係本發明之一實例，且本發明不限於上述實施例。為此，當然可根據除上述實施例以外之設計及類似者進行各種修改，只要該等修改不背離根據本發明之技術理念即可。
此外，本說明書中所描述之效應僅僅係實例且並非意欲於限制性。此外，可提供其他效應。
此外，上述實施例中之圖式係示意性的，且各自部件之尺寸比及類似者不一定與實際尺寸比及類似者匹配。此外，當然在圖式之間尺寸關係及比亦不同。
應注意，本技術亦可採用以下組態。 (1)一種光接收元件，其包含： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體、具有不同於該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡及該佈線區。 (2)根據(1)之光接收元件，其中具有小於該像素之該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡經配置於該相鄰像素中。 (3)一種光接收元件，其包含： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及一半導體區光阻擋壁，該半導體區光阻擋壁形成於該半導體基板上位於該佈線區與相鄰於該佈線區之該等像素之間的一邊界處且阻擋該入射光。 (4)根據(3)之光接收元件，其中在該相鄰像素中，該半導體區光阻擋壁未經形成於不同於與該像素之一邊界之一邊界上。 (5)根據(3)或(4)之光接收元件，其中藉由在形成於該半導體基板中之一凹槽中配置阻擋該入射光之一材料來形成該半導體區光阻擋壁。 (6)一種光接收元件，其包含： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及不具有該佈線層之該佈線區。 (7)一種光接收元件，其包含： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含具有該光二極體及配置於相同於該佈線層之一層中且經形成為具有一不同大小之一佈線層之該佈線區。 (8)根據(7)之光接收元件，其中該相鄰像素包含具有具小於該像素之該佈線層之一寬度之一寬度之該佈線層之該佈線區。 (9)根據(7)之光接收元件，其中該相鄰像素包含具有一光阻擋佈線之該佈線區，該光阻擋佈線係形成為具有覆蓋該半導體基板之一形狀之該佈線層。 (10)根據(9)之光接收元件，其中該相鄰像素進一步包含一壁狀壁部分，該壁狀壁部分配置於該等像素之一相鄰像素之一邊界處該光阻擋佈線與該半導體基板之間。 (11)根據(7)之光接收元件，其中該相鄰像素包含具有具大於該像素之該佈線層之一寬度之一寬度之該佈線層之該佈線區。 (12)一種光接收元件，其包含： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及一佈線區光阻擋壁，該佈線區光阻擋壁配置在該佈線區中該佈線區與相鄰於該佈線區之該等像素之間的一邊界處且阻擋該入射光。 (13)根據(12)之光接收元件，其中該佈線區光阻擋壁包含配置於與該等像素之一相鄰像素之一邊界處之該佈線層及相鄰地配置於該佈線層與該半導體基板之間的一壁狀壁部分。 (14)根據(12)或(13)之光接收元件，其中該佈線區光阻擋壁包含：複數個佈線層，其等以多個層配置在該等像素之一相鄰像素之一邊界處；及一壁狀層間壁部分，其經配置於該複數個佈線層之層之間。 (15)一種距離測量器件，其包含： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增，該入射光係自一光源器件發射且自一目標物件反射之光；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層； 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體、具有不同於該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡及該佈線區；及 一處理電路，其測量從自該光源器件發射光直至基於由該像素之該佈線層傳輸、流動通過該光二極體之一電流偵測一信號以偵測至該目標物件之一距離之時間。
熟習此項技術者應理解，可取決於設計要求及其他因素進行各種修改、組合、組合及變更，只要其等在隨附發明申請專利範圍或其等效物之範疇內即可。
1:距離測量器件 2:發光元件/光接收元件 3:控制單元 4:光源器件 5:透鏡 10:像素陣列單元 11:像素區 20:偏壓電力供應單元 21:信號線 30:光接收信號處理單元 31:信號線 100:像素 101:單光子突崩二極體(SPAD) 102:電阻器 103:反相緩衝器 110:半導體基板 111:井區 112:p型半導體區 113:n型半導體區 114:n型半導體區 120:佈線區 121:絕緣層 122:佈線層 123:接觸插塞 124:通孔插塞 125:襯墊 126:佈線層 127:佈線層 128:壁部分 129:層間壁 130:半導體基板 140:佈線區 141:絕緣層 142:佈線層 143:通孔插塞 145:襯墊 150:凹槽 151:絕緣膜 152:半導體區光阻擋壁 153:絕緣膜 159:開口 160:晶片上透鏡 161:晶片上透鏡 163:保護膜 169:抗反射膜 400:相鄰像素 420:佈線區光阻擋壁 501:樹脂膜 502:樹脂層 503:樹脂層 601:目標物件 602:發射光 603:反射光 Vbd:信號線 Vd:信號線
圖1係繪示根據本發明之一實施例之一光接收元件之一組態實例之一圖。 圖2係繪示根據本發明之一實施例之一像素陣列單元之一組態實例之一圖。 圖3係繪示根據本發明之一實施例之一像素之一組態實例之一圖。 圖4係繪示根據本發明之一第一實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。 圖5A至圖5D係繪示根據本發明之第一實施例之用於製造一晶片上透鏡之一方法之一實例之一圖。 圖6係繪示根據本發明之一第二實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。 圖7係繪示根據本發明之一第三實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。 圖8係繪示根據本發明之一第四實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。 圖9係繪示根據本發明之一第五實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。 圖10係繪示根據本發明之一第六實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。 圖11係繪示根據本發明之一第七實施例之一相鄰像素之一組態實例之一圖。 圖12係繪示根據本發明之一實施例之一像素之一組態實例之一電路圖。 圖13係繪示根據本發明之一實施例之一距離測量器件之一組態實例之一圖。
11:像素區
100:像素
110:半導體基板
120:佈線區
121:絕緣層
122:佈線層
123:接觸插塞
124:通孔插塞
152:半導體區光阻擋壁
160:晶片上透鏡
161:晶片上透鏡
400:相鄰像素

Claims (15)

  1. 一種光接收元件，其包括： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體、具有不同於該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡及該佈線區。
  2. 如請求項1之光接收元件，其中具有小於該像素之該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡經配置於該相鄰像素中。
  3. 一種光接收元件，其包括： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及一半導體區光阻擋壁，該半導體區光阻擋壁形成於該半導體基板上位於該佈線區與相鄰於該佈線區之該等像素之間的一邊界處且阻擋該入射光。
  4. 如請求項3之光接收元件，其中在該相鄰像素中，該半導體區光阻擋壁未經形成於不同於與該像素之一邊界之一邊界上。
  5. 如請求項3之光接收元件，其中藉由在形成於該半導體基板中之一凹槽中配置阻擋該入射光之一材料來形成該半導體區光阻擋壁。
  6. 一種光接收元件，其包括： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及不具有該佈線層之該佈線區。
  7. 一種光接收元件，其包括： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含具有該光二極體及經配置於相同於該佈線層之一層中且經形成為具有一不同大小之一佈線層之該佈線區。
  8. 如請求項7之光接收元件，其中該相鄰像素包含具有具小於該像素之該佈線層之一寬度之一寬度之該佈線層之該佈線區。
  9. 如請求項7之光接收元件，其中該相鄰像素包含具有一光阻擋佈線之該佈線區，該光阻擋佈線係形成為具有覆蓋該半導體基板之一形狀之該佈線層。
  10. 如請求項9之光接收元件，其中該相鄰像素進一步包含一壁狀壁部分，該壁狀壁部分配置於與該等像素之一相鄰像素之一邊界處該光阻擋佈線與該半導體基板之間。
  11. 如請求項7之光接收元件，其中該相鄰像素包含具有具大於該像素之該佈線層之一寬度之一寬度之該佈線層之該佈線區。
  12. 一種光接收元件，其包括： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層；及 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體及一佈線區光阻擋壁，該佈線區光阻擋壁配置在該佈線區中該佈線區與相鄰於該佈線區之該等像素之間的一邊界處且阻擋該入射光。
  13. 如請求項12之光接收元件，其中該佈線區光阻擋壁包含配置於與該等像素之一相鄰像素之一邊界處之該佈線層及相鄰地配置於該佈線層與該半導體基板之間的一壁狀壁部分。
  14. 如請求項12之光接收元件，其中該佈線區光阻擋壁包含：複數個佈線層，其等以多個層配置在該等像素之一相鄰像素之一邊界處；及一壁狀層間壁部分，其經配置於該複數個佈線層之層之間。
  15. 一種距離測量器件，其包括： 一像素區，其中配置複數個像素，該複數個像素包含：一光二極體，其經形成於一半導體基板上，其中藉由入射光之光電轉換產生之一電荷係用一高反向偏壓電壓倍增，該入射光係自一光源器件發射且自一目標物件反射之光；一晶片上透鏡，其將該入射光聚焦於該光二極體上；及一佈線區，其具有連接至該光二極體之一佈線層及使該佈線層絕緣之一絕緣層； 一相鄰像素，其經配置成相鄰於該像素區且包含該光二極體、具有不同於該晶片上透鏡之一曲率之一曲率之一晶片上透鏡及該佈線區；及 一處理電路，其測量從自該光源器件發射光直至基於由該像素之該佈線層傳輸、流動通過該光二極體之一電流偵測一信號以偵測至該目標物件之一距離之時間。
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