(57)【要約】【課題】対象物に光を照射してから反射光を受光するまでの飛行時間を精度よく検出することができる距離画像センサを提供する。【解決手段】距離画像センサ８は、半導体基板１１及び第１半導体領域１３の間に印加される第１逆バイアス電圧がＨバイアスのとき、隣接する第１半導体領域１３のｐｎ接合から拡がる第１空乏層Ａ１，Ａ１は拡がると共に、第２半導体領域１４のｐｎ接合から拡がる第２空乏層Ｂ１を覆うように互いに繋がる。これにより、半導体基板１１において裏面１１ａ近傍で発生したキャリアＣを第１空乏層Ａ１にて確実に捕捉する。また、半導体基板１１及び第２半導体領域１４の間に印加される第２逆バイアス電圧がＨバイアスのとき、隣接する第２空乏層は、拡がると共に第１空乏層を覆うように互いに繋がる。これにより、半導体基板において裏面近傍で発生したキャリアを第２空乏層にて確実に捕捉する。【選択図】図６
2008122342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面から光が入射される第１導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の表面側に１次元又は２次元に配列され、前記半導体基板との間でｐｎ接合を形成する複数の第２導電型の第１半導体領域と、
前記半導体基板の前記表面側に１次元又は２次元に配列されると共に前記第１半導体領域に隣接し、前記半導体基板との間でｐｎ接合を形成する複数の第２導電型の第２半導体領域と、を備え、
前記半導体基板及び前記第１半導体領域には、これらの間に第１逆バイアス電圧を印加するための第１電極及び第２電極が電気的にそれぞれ接続し、
前記前記第２半導体領域には、前記半導体基板に電気的に接続された前記第１電極との間に前記第１逆バイアス電圧に対して所定の位相差を有する第２逆バイアス電圧を印加するための第３電極が電気的に接続し、
印加される前記第１逆バイアス電圧が所定のバイアス電圧値に達したとき、前記第２半導体領域を介して隣接する前記第１半導体領域のｐｎ接合から拡がる第１空乏層は、互いに繋がるように設定されており、
印加される第２逆バイアス電圧が前記所定のバイアス電圧値に達したとき、前記第１半導体領域を介して隣接する前記第２半導体領域のｐｎ接合から拡がる第２空乏層は、互いに繋がるように設定されていることを特徴とする距離画像センサ。
【請求項２】
前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域は、前記半導体基板の前記表面から見て、互いに同じ形状及び同じ面積であることを特徴とする請求項１記載の距離画像センサ。
【請求項３】
前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域は、隣接する前記第１半導体領域若しくは前記第２半導体領域の間に前記第２半導体領域若しくは前記第１半導体領域が配置される所定の繰り返しパターンで、前記半導体基板の前記表面側に配列されていることを特徴とする請求項１又は２記載の距離画像センサ。
【請求項４】
前記半導体基板の前記表面側に配列された前記第１半導体領域及び前記第２半導体領域のうち外周に配置されたものを含む外縁部は、前記半導体基板の前記裏面において遮光されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の距離画像センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる裏面入射型の距離画像センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物までの距離情報が含まれる画像を撮像する距離画像センサが知られている。この距離画像センサにおいては、対象物に光を照射してから反射光を受光するまでの飛行時間（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ：ＴＯＦ）を検出することにより、距離情報を取得するという手法が多く用いられている。この手法には２種類の代表的な方法があり、一つは飛行時間そのものを測定して取得するものであり、もう一つは周期的に変調された光を用いて照射した光と反射光との位相差を測定することにより飛行時間を取得するものである。
【０００３】
この後者の方法による距離画像センサとして、第１導電型の半導体基板と、半導体基板との間でｐｎ接合を形成する第２導電型の第１半導体領域と、当該第１半導体領域に隣接すると共に半導体基板との間でｐｎ接合を形成する第２導電型の第２半導体領域と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような距離画像センサでは、隣接する第１及び第２半導体領域と半導体基板との間に異なる逆バイアス電圧をそれぞれ印加することで、第１及び第２半導体領域のｐｎ接合から拡がる各空乏層の大きさを制御する。そして、光源から対象物に向けて光を照射し、反射光を受光することにより、図８に示すように、当該反射光の出力信号を第１及び第２半導体領域からの出力信号５３，５４として時分割で検出する。このとき、第２半導体領域からの出力信号５４は、光源の輝度５５と反射光の輝度５６との位相差Ｄ０に相当し、飛行時間に相当する。従って、第２半導体領域からの出力信号５４を検出することで、飛行時間が検出され、対象物の距離情報が取得されることになる。
【特許文献１】特表２００４−５２５３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような距離画像センサは、半導体基板において光が入射される表面側に第１及び第２半導体領域が配列されるいわゆる表面入射型であることにより、以下の問題がある。すなわち、反射光の入射によるキャリアの発生密度は、半導体基板において表面に近づくに従って高い。そのため、図９に示すように、第１半導体領域５１の空乏層Ａ０を拡げて当該第１半導体領域５１のみから出力信号を検出する場合であっても、出力信号の検出を意図しない第２半導体領域５２の空乏層Ｂ０に多くのキャリアＣが捕捉され、当該キャリアＣが半導体領域５２から検出される。その結果、半導体領域５２からの出力信号に多くのノイズが含まれてしまう。また、この場合、半導体基板５７において反射光Ｒが入射する表面５７ａ側に半導体領域５２及び空乏層Ｂ０が形成されるため、実質的な開口率が小さくなってしまう。従って、飛行時間を精度よく検出することができないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、対象物に光を照射してから反射光を受光するまでの飛行時間を精度よく検出することができる距離画像センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る距離画像センサは、裏面から光が入射される第１導電型の半導体基板と、半導体基板の表面側に１次元又は２次元に配列され、半導体基板との間でｐｎ接合を形成する複数の第２導電型の第１半導体領域と、半導体基板の表面側に１次元又は２次元に配列されると共に第１半導体領域に隣接し、半導体基板との間でｐｎ接合を形成する複数の第２導電型の第２半導体領域と、を備え、半導体基板及び第１半導体領域には、これらの間に第１逆バイアス電圧を印加するための第１電極及び第２電極が電気的にそれぞれ接続し、第２半導体領域には、半導体基板に電気的に接続された第１電極との間に第１逆バイアス電圧に対して所定の位相差を有する第２逆バイアス電圧を印加するための第３電極が電気的に接続し、印加される第１逆バイアス電圧が所定のバイアス電圧値に達したとき、第２半導体領域を介して隣接する第１半導体領域のｐｎ接合から拡がる第１空乏層は、互いに繋がるように設定されており、印加される第２逆バイアス電圧が所定のバイアス電圧値に達したとき、第１半導体領域を介して隣接する第２半導体領域のｐｎ接合から拡がる第２空乏層は、互いに繋がるように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
この距離画像センサでは、半導体基板及び第１半導体領域の間に印加される第１逆バイアス電圧が所定の逆バイアス電圧値に達したとき、隣接する第１空乏層は、拡がると共に第２空乏層を覆うように互いに繋がる。これにより、半導体基板において裏面近傍で発生したキャリアを第１空乏層にて確実に捕捉することができると共に、第２半導体領域からの出力信号にノイズが含まれるのを抑制することが可能となる。一方、半導体基板及び第２半導体領域の間に印加される第２逆バイアス電圧が所定の逆バイアス電圧値に達したとき、隣接する第２空乏層は、拡大すると共に第２空乏層を覆うように互いに繋がる。これにより、半導体基板において裏面近傍で発生したキャリアは、第２空乏層にて確実に捕捉することができると共に、第１半導体領域からの出力信号にノイズが含まれるのを抑制することが可能となる。
【０００９】
加えて、半導体基板において表面側に第１半導体領域及び第２半導体領域が配列される裏面入射型であることにより、第１半導体領域又は第２半導体領域と半導体基板との間に所定の逆バイアス電圧値が印加されたとき、半導体基板の裏面側の略全域は、互いに繋がる第１又は第２空乏層で占められる。よって、実質的な開口率を大きくすることが可能となる。従って、本発明に係る距離画像センサによれば、対象物に光を照射してから反射光を受光するまでの飛行時間を精度よく検出することができる。
【００１０】
また、第１半導体領域及び第２半導体領域は、半導体基板の表面から見て、互いに同じ形状及び同じ面積であることが好ましい。この場合、例えば、第１逆バイアス電圧が所定のバイアス電圧値に達したときの第１半導体領域の光感度と、第２逆バイアス電圧が所定のバイアス電圧値に達したときの第２半導体領域の光感度とを、確実に一致させることができる。
【００１１】
また、第１半導体領域及び第２半導体領域は、隣接する第１半導体領域若しくは第２半導体領域の間に第２半導体領域若しくは第１半導体領域が配置される所定の繰り返しパターンで、半導体基板の表面側に配列されていることが好ましい。この場合、第１逆バイアス電圧又は第２逆バイアス電圧が所定の逆バイアス電圧値に達したとき、隣接する第１空乏層又は第２空乏層を好適に互いに繋げることができる。
【００１２】
また、半導体基板の表面に配列された第１半導体領域及び第２半導体領域のうち外周に配置されたものを含む外縁部は、半導体基板の裏面において遮光されていることが好ましい。ここで、配列された第１半導体領域及び第２半導体領域のうち外周に配置されたものよりも外側には、半導体基板以外の他の半導体領域が存在しない。そのため、これらの半導体領域における空乏層のうちの拡がりが小さい空乏層であっても、半導体基板の外縁部で生じたキャリアを捕捉してしまうことがある。そこで、上記のように、半導体基板の表面に配列された第１半導体領域及び第２半導体領域のうち外周に配置されたものを含む外縁部を半導体基板の裏面において遮光することで、半導体基板の外縁部でキャリアが生じること自体を抑制することができ、かかるキャリアの捕捉を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、対象物に光を照射してから反射光を受光するまでの飛行時間を精度よく検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当する要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は本発明の第１実施形態に係る距離画像センサを含む距離画像計測装置を示す構成図である。図１に示すように、距離画像計測装置１は、対象物や対象領域までの距離情報が含まれる画像を撮像するものであり、例えば車載用カメラに用いられる。距離画像計測装置１は、対象物Ｔに光を照射する光源２と、画像を撮像する撮像部３と、光源２及び撮像部３を制御する制御部４と、画像データに基づいて距離画像データを生成する演算部５と、を備えている。
【００１６】
光源２は、例えばレーザダイオード等のパルス光を発光する発光素子６と、発光素子６で発光された光を拡散する拡散レンズ７と、を含んで構成されている。発光素子６は、制御部４からの指令値に基づいて、発光する光の輝度を所定周波数で変調する。
【００１７】
撮像部３は、距離画像センサ８と、入射された光を集光する集光レンズ９と、を含んで構成されている。距離画像センサ８は、バンプボンディングによりセラミックベース３０上にチップ１０が接合されて構成されている。距離画像センサ８は、制御部４からの指令値に基づいて、印加する電圧が変調される。
【００１８】
図２は図１の距離画像センサのチップを裏面から見た図であり、図３は図２のIII−III線に沿う端面図であり、図４は図２のIV−IV線に沿う端面図である。図２〜図４に示すように、チップ１０は、半導体基板１１を備えている。
【００１９】
図３及び図４に示すように、半導体基板１１は、ｐ型（第２導電型）のＳｉにより形成されており、所定の不純物濃度となっている。具体的には、半導体基板１１は、ｐ型の第１半導体層２１、ｐ−型の第２半導体層２２、及びｐ＋型の第３半導体層２３を有し、裏面方向（図３及び図４の上方）に向かう方向にこの順に積層されるように構成されている。この半導体基板１１は、その裏面（裏面方向側の主面）１１ａから光が入射される。この半導体基板１１の裏面１１ａにおいて外側の部分には、中央部を囲むように突出する外枠部１２が形成されている。外枠部１２の内側の側面１２ａは、中央部の厚さを薄くしつつ外枠部１２の厚さを厚くして機械的強度を保つため、テーパ状になっている。
【００２０】
半導体基板１１の表面１１ｂ側には、複数の第１半導体領域１３及び第２半導体領域１４が配列されている。具体的には、半導体領域１３，１４は、半導体基板１１において外枠部１２よりも内側の表面１１ｂ側に、当該表面１１ｂに接するように間隔Ｌ（図２参照）でそれぞれ配列されている。これらの半導体領域１３，１４は、ｎ型（第２導電型）のＳｉにより形成されており、所定の不純物濃度となっている。ここでは、半導体領域１３，１４をｎ＋型としている。そして、半導体領域１３，１４と半導体基板１１との間の界面でｐｎ接合を形成している。
【００２１】
図２に示すように、半導体領域１３，１４は、２次元マトリクス状に、互いに隣接されて配列されている。なお、裏面１１ａから見た場合には、本来、半導体領域１３，１４は視認されないが、図２では説明のために示してある。半導体領域１３，１４は、裏面１１ａから見て、４つの第１半導体領域１３若しくは第２半導体領域１４が矩形をなし、第２半導体領域１４若しくは第１半導体領域１３が当該矩形の中心点の位置に配置されるパターンで配列されている。つまり、隣接する第１半導体領域１３若しくは第２半導体領域１４の間に第２半導体領域１４若しくは第１半導体領域１３が配置されるような繰り返しパターンで配列されている。ちなみに、この繰り返しパターンとして、市松模様やストライプ等とする場合がある。
【００２２】
半導体領域１３，１４は、裏面１１ａから見て（半導体基板１１の表面１１ｂから見て）、互いに同じ円形状であり、且つ、同じ面積を有している。半導体領域１３，１４は、配置される個数が互いに等しくなっている。なお、距離画像センサ８においては、４つの第１半導体領域１３と４つの第２半導体領域１４とが１画素（図中の破線枠内）を構成し、複数の画素がチップ１０を構成している。
【００２３】
図３及び図４に戻り、半導体基板１１の表面１１ｂには、ＳｉＯ２からなる第１絶縁層１５が積層されている。第１絶縁層１５の表面１５ｂには、ＳｉＮからなる第２絶縁層１９が積層されている。
【００２４】
半導体基板１１の表面１１ｂ側には、半導体領域１３，１４を囲むように、環状高濃度層１６が設けられている。そして、環状高濃度層１６には、第１電極２４が接続されて基準電位となるように設定されている。第１半導体領域１３には、第２電極１７が電気的に接続されている。１画素に相当する第１半導体領域１３に接続された第２電極１７は、互いに配線にて結線されて同電位となっている。この第１電極２４及び第２電極１７には、交流電源が接続されており、第１電極２４及び第２電極１７を介して半導体基板１１と第１半導体領域１３との間に第１逆バイアス電圧が印加される。
【００２５】
第２半導体領域１４には、第３電極１８が電気的に接続されている。１画素に相当する第２半導体領域１４に接続された第３電極１８は、互いに配線にて結線されて同電位となっている。この第３電極１８にも、交流電源が接続されており、第１電極２４及び第３電極１８を介して半導体基板１１と第２半導体領域１４との間に第２逆バイアス電圧が印加される。
【００２６】
第１及び第２逆バイアス電圧は、その間に所定の位相差が設けられるように制御部４により変調され、ここでは位相反転の関係になっている。具体的には、第１逆バイアス電圧又は第２逆バイアス電圧の何れか一方が所定の逆バイアス電圧値であるＨバイアスのとき（Ｈバイアスに達したとき）、その他方がＨバイアスより低い電圧値であるＬバイアスになる。
【００２７】
以上のように構成された距離画像計測装置１では、まず、図５に示すように、光源２の輝度３１を所定周波数で変調する。同時に、第１電極２４及び第２電極１７を介して半導体基板１１と第１半導体領域１３との間に第１逆バイアス電圧を印加し、第１半導体領域１３の光感度３２を光源２の輝度３１と同期するように変調する。
【００２８】
同時に、第１電極２４及び第３電極１８を介して半導体基板１１と第２半導体領域１４との間に第２逆バイアス電圧を印加し、第２半導体領域１４の光感度３３を第１半導体領域１３の光感度３２に対して位相差πとなるように変調する。この状態で、光源２から対象物に向けて光を照射し、反射光を受光して、反射光の出力信号（電荷）を第１半導体領域１３の出力信号（電荷）３４及び第２半導体領域１４の出力信号（電荷）３５として時分割で検出する。
【００２９】
このとき、第２半導体領域１４の出力信号は、光源２の輝度３１と反射光の輝度３６との位相差（位相の遅れ）Ｄとして、図に示すように、反射光の輝度３６と第２半導体領域の光感度３３との論理積の形となる。また、第１半導体領域１３の出力信号は、光源２の輝度３１と反射光の輝度３６との位相差として、図に示すように、反射光の輝度３６と第１半導体領域の光感度３２との論理積の形となる。従って、反射光が入射することにより第１半導体領域１３又は第２半導体領域１４に発生する出力信号は、図中の斜線で示したようになり、よって、各半導体領域１３，１４から出力される出力信号をチャージアンプにより積分することで反射光の出力信号が求められる。そして、この２つの半導体領域１３，１４から出力された出力信号の比を求めることにより、距離情報（対象物までの距離に関する情報）が得られることになる。なお、第１半導体領域１３及び第２半導体領域１４からの出力信号を加え合わせ、反射光の輝度３６に相当する信号を得た上で、この信号と第１半導体領域１３又は第２半導体領域１４からの出力信号との比を求めることにより、距離情報を得ても良い。
【００３０】
例えば、対象物までの距離が零の場合には位相差も零のため、第２半導体領域１４から出力される出力信号は零である。一方、光源２の変調周波数を１０ＭＨｚとすると、変調の一周期は１００ｎｓとなり、光源２の輝度３１及び反射光の輝度３６が明るい部分（光っている部分）のパルス幅は５０ｎｓとなる。光は１ｎｓで３０ｃｍ進むので、１０ＭＨｚのパルスの幅をいっぱいに使った場合、１５ｍまでが計測可能ということになる（これは往復の距離に相当するので、片道の距離は７．５ｍまでということになる）。すなわち、この場合、光が７．５ｍ先で反射されて戻ってくるとき、第１半導体領域１３から出力される出力信号は零である。従って、距離が０ｍから７．５ｍの間にある対象物で反射光が反射されて返ってくる場合には、第１半導体領域１３及び第２半導体領域１４の双方から出力される出力信号は零でない値を示し、これらの比が距離情報すなわち飛行時間を示すことになる。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、図６に示すように、第１逆バイアス電圧がＨバイアスのとき（第２逆バイアス電圧がＬバイアスのとき）、第１半導体領域１３のｐｎ接合から拡がる第１空乏層Ａ１の拡がりは大きい一方、第２半導体領域１４のｐｎ接合から拡がる第２空乏層Ｂ１の拡がりは小さい。そして、このときには、隣接する第１空乏層Ａ１，Ａ１同士は、互いに重なって繋がり、これらの間に位置する第２空乏層Ｂ１が第１空乏層Ａ１，Ａ１で覆われる。よって、半導体基板１１において裏面１１ａ近傍で発生したキャリアＣを第１空乏層Ａ１にて確実に捕捉することができると共に、第２半導体領域１４からの出力信号にノイズが含まれるのを抑制することが可能となる。これとは逆に、図７に示すように、第２逆バイアス電圧がＨバイアスのとき（第１逆バイアス電圧がＬバイアスのとき）、第２空乏層Ｂ２の拡がりは大きい一方、第１空乏層Ａ１の拡がりは小さい。そして、このときには、隣接する第２空乏層Ｂ２，Ｂ２同士は、互いに重なって繋がり、これらの間に位置する第１空乏層Ａ２が第２空乏層Ｂ２，Ｂ２で覆われる。よって、キャリアＣを第２空乏層Ｂ２にて確実に捕捉することができると共に、第１半導体領域１３からの出力信号にノイズが含まれるのを抑制することが可能となる。これらの結果、反射光の出力信号を半導体領域１３，１４の出力信号として時分割で精度良く検出することができる。
【００３２】
加えて、上述したように、半導体基板１１において表面１１ｂ側に半導体領域１３，１４が配列されているため、つまり、距離画像センサ８が裏面入射型であるため、第１又は第２逆バイアス電圧がＨバイアスであるとき、半導体基板１１において裏面１１ａ側の略全域は、互いに繋がる第１空乏層Ａ１又は第２空乏層Ｂ２で占められる。よって、実質的な開口率を大きくすることが可能となる。従って、本実施形態によれば、対象物に光を照射してから反射光を受光するまでの飛行時間を精度よく検出することができる。
【００３３】
また、上述したように、半導体領域１３，１４は、半導体基板１１の表面１１ｂから見て、互いに同じ形状及び同じ面積である。これにより、第１逆バイアス電圧がＨバイアスのときの第１半導体領域１３における光感度と、第２逆バイアス電圧がＨバイアスのときの第２半導体領域１４における光感度とを、確実に一致させることができる。すなわち、半導体領域１３，１４を、互いに同じ光感度特性にすることができる。これにより、反射光の出力信号を半導体領域１３，１４の出力信号として時分割で精度よく検出することが可能となる。さらに、上述したように、半導体領域１３，１４は、配置される個数が互いに等しくなっており、且つ、配列される間隔が互いに間隔Ｌになっている。このことからも、半導体領域１３，１４を、互いに同じ光感度特性とすることができる。
【００３４】
また、上述したように、隣接する第１半導体領域１３，１３若しくは第２半導体領域１４，１４の間に第２半導体領域１４若しくは第１半導体領域１３が配置されるような繰り返しパターンで、半導体領域１３，１４が配列されている。これにより、第１逆バイアス電圧又は第２逆バイアス電圧がＨバイアスのとき、隣接する第１空乏層Ａ１，Ａ１又は第２空乏層Ｂ２，Ｂ２を、確実且つ簡易に互いに繋げることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、半導体基板１１の表面１１ｂ側に配列された半導体領域１３，１４のうち外周に配置されたものを含む外縁部を、半導体基板１１の裏面１１ａにおいて遮光する場合もある。ここで、配列された半導体領域１３，１４のうち外周に配置されたものよりも外側には、半導体基板以外の他の半導体領域が存在しない。そのため、これらの半導体領域１３，１４における空乏層のうちの拡がりが小さい空乏層にあっては、半導体基板１１の外縁部で生じたキャリアを捕捉することがある。そこで、上述のように、外縁部を遮光すると、半導体基板１１の外縁部でキャリアが生じること自体を抑制することが可能となり、かかるキャリア捕捉を防止することが可能となる。
【００３６】
或いは、配列された半導体領域１３，１４のうち外周に配置されたものを、半導体基板１１との間で逆バイアス電圧は印加されるが反射光の出力信号を検出しないいわゆるダミー半導体領域とする場合もある。この場合、ダミー半導体領域における空乏層のうちの拡がりが小さい空乏層がキャリアを捕捉しても、出力信号を検出しないため、当該出力信号にノイズが混入されることを防止することが可能となる。
【００３７】
ちなみに、本実施形態では、上述したように、印加される第１又は第２逆バイアス電圧がＨバイアスのとき、第１空乏層Ａ１，Ａ１又は第２空乏層Ｂ２，Ｂ２同士が互いに繋がるように設定されている。つまり、例えば以下のように設定されている。すなわち、第１空乏層Ａ１，Ａ１又は第２空乏層Ｂ２，Ｂ２同士が互いに繋がる範囲の間隔である間隔Ｌで、第１半導体領域１３若しくは第２半導体領域１４が配列されている。また、第１空乏層Ａ１，Ａ１又は第２空乏層Ｂ２，Ｂ２同士が互いに繋がる範囲の所定の逆バイアス電圧であるＨバイアスが、第１電極１７若しくは第２電極１８に印加されている（Ｌバイアスが第２電極１８若しくは第１電極１７に印加されている）。また、第１空乏層Ａ１，Ａ１又は第２空乏層Ｂ２，Ｂ２同士が互いに繋がる範囲の不純物濃度である所定の不純物濃度で、半導体基板１１及び半導体領域１３，１４が形成されている。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
例えば、上記実施形態では、表面１１ｂから見て、半導体領域１３，１４を円形状としたが、正方形形状、長方形形状、又はひし形形状としてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、４つの第１半導体領域１３と４つの第２半導体領域１４とにより１画素を構成し、複数の画素によりチップ１０を構成したが、少なくとも２つ以上の第１半導体領域と少なくとも２つ以上の第２半導体領域とで、１画素若しくはチップを構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る距離画像センサを含む距離画像計測装置を示す構成図である。
【図２】図１の距離画像センサを裏面から見た図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う端面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿う端面図である。
【図５】図１の距離画像センサの動作を説明するための線図である。
【図６】図１の距離画像センサのチップにおいて第１逆バイアス電圧がＨバイアスのときの空乏層を説明するための図である。
【図７】図１の距離画像センサのチップにおいて第２逆バイアス電圧がＨバイアスのときの空乏層を説明するための図である。
【図８】従来の距離画像センサの動作を説明するための線図である。
【図９】従来の距離画像センサにおいて空乏層を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
８…距離画像センサ、１１…半導体基板、１１ａ…裏面、１１ｂ…表面、１３，５１…第１半導体領域、１４，５２…第２半導体領域、１７…第２電極、１８…第３電極、２４…第１電極、Ａ０，Ａ１，Ａ２…第１空乏層、Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２…第２空乏層。
【図１】
2008122342.tif 000003
【図２】
2008122342.tif 000004
【図３】
2008122342.tif 000005
【図４】
2008122342.tif 000006
【図５】
2008122342.tif 000007
【図６】
2008122342.tif 000008
【図７】
2008122342.tif 000009
【図８】
2008122342.tif 000010
【図９】
2008122342.tif 000011