[发明专利]传感器芯片和电子设备

说明书

本公开涉及各使得借助光电转换生成的载流子能够被高效使用的传感器芯片和电子设备。在半导体基板中，在多个像素区域中的每一个中设置使借助光电转换生成的载流子倍增的至少一个或更多个雪崩倍增区域，并且由片上透镜凝聚在半导体基板上入射的光。然后，多个片上透镜设置在一个像素区域中。本技术例如可以应用于背面照射型CMOS图像传感器。

技术领域

本公开涉及传感器芯片和电子设备，更具体地涉及各使得借助光电转换生成的载流子能够被高效使用的传感器芯片和电子设备。

背景技术

近年来，在CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器、通过使用ToF(飞行时间)方法执行距离测量的距离图像传感器等中，已经使用可以通过使用被称为雪崩倍增的现象来提高光接收灵敏度(检测效率)的SPAD(单光子雪崩二极管)、APD(雪崩光电二极管)等。另外，为了进一步促进光接收灵敏度的提高，已经提出对于各SPAD或APD形成片上透镜。

例如，PTL1公开了一种量子点传感器，该量子点传感器能够由雪崩倍增来提高光接收灵敏度，并且具有对于一个像素设置一个片上透镜的构造。

引用列表

专利文献

PTL 1

日本专利特开No.2015-177392

发明内容

技术问题

然而，在上述PTL1所公开的构造中，例如，随同像素尺寸的增大，变得难以形成具有大曲率的片上透镜，由此，难以集中光。为此，在某些情况下，不可以在SPAD、APD等的倍增区域中有效地收集借助光电转换生成的载流子，这导致光接收灵敏度降低。特别地，关于在硅中具有低吸收效率的红外光，需要半导体基板对于光电转换区域具有特定的厚度。由此，因为在位于远离SPAD、APD等的倍增区域的部分处执行光电转换，所以难以高效地使用借助光电转换生成的载流子。

本公开已经鉴于这种情况而做出，并且使得借助光电转换生成的载流子能够被高效地使用。

技术方案

根据本公开的一个方面的一种传感器芯片包括：半导体基板，在该半导体基板中，在多个像素区域中的每一个中设置使借助光电转换生成的载流子倍增的至少一个或更多个雪崩倍增区域；和片上透镜，该片上透镜凝聚在半导体基板上入射的光。多个片上透镜设置在像素区域中的一个中。

根据本公开的一个方面的一种电子设备包括：传感器芯片，该传感器芯片包括：半导体基板，在该半导体基板中，在多个像素区域中的每一个中设置使借助光电转换生成的载流子倍增的至少一个或更多个雪崩倍增区域；和片上透镜，该片上透镜凝聚在半导体基板上入射的光。多个片上透镜设置在像素区域中的一个中。

在本公开的一个方面中，在半导体基板中，在多个像素区域中的每一个中设置使借助光电转换生成的载流子倍增的至少一个或更多个雪崩倍增区域，并且由片上透镜凝聚在半导体基板上入射的光。多个片上透镜设置在像素区域中的一个中。

本发明的有益效果

根据本公开的一个方面，可以高效地使用借助光电转换生成的载流子。

附图说明

图1是描绘根据应用本技术的第一实施例的APD传感器的构造示例的视图。

图2是描绘根据第二实施例的APD传感器的构造示例的视图。

图3是描绘根据第三实施例的APD传感器的构造示例的视图。

图4是描绘根据第四实施例的APD传感器的构造示例的视图。

图5是描绘根据第五实施例的APD传感器的构造示例的视图。