具有相位差检测像素的图像传感器制造技术

一种图像传感器可以包括：包括多个像素的衬底，所述多个像素包括在第一方向上彼此相邻设置的第一像素和第二像素，第一像素包括第一光电转换元件和在第一方向上偏心地设置于第一像素中的开口部，并且第二像素包括第二光电转换元件；形成在第一像素的第一光电转换元件的一部分之上的遮光图案；以及形成在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的光阻挡层。

Image Sensor with Phase Difference Detection Pixels

An image sensor may include: a substrate comprising a plurality of pixels, the plurality of pixels comprising a first pixel and a second pixel adjacent to each other in the first direction, a first pixel comprising a first photoelectric conversion element and an opening eccentrically arranged in the first pixel in the first direction, and a second pixel comprising a second photoelectric conversion element; and a second pixel formed in the first pixel. A shading pattern on a part of an optoelectronic conversion element; and a light barrier layer formed between the first and second optoelectronic conversion elements.

【技术实现步骤摘要】
具有相位差检测像素的图像传感器相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月28日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2017-0096366的韩国专利申请的优先权和权益，其公开内容通过引用整体合并于此。
在本专利文件中公开的技术和实施方式涉及半导体图像传感器。
技术介绍
图像传感器是从光学图像或者一个或更多个物体接收光并将接收到的光转换成形成图像的电信号的器件。近年来，随着计算机行业和通信行业的发展，在各个领域或应用中对具有改进性能的图像传感器的需求正在增加，各个领域或应用包括，例如，数码相机、摄像机、诸如个人通信系统的便携式设备、游戏机、安全摄像机、医学微型摄像机和机器人。
技术实现思路
各种实施例涉及提供一种具有改进性能的图像传感器。在一个实施例中，图像传感器可以包括：衬底，其包括多个像素，多个像素包括在第一方向上彼此相邻设置的第一像素和第二像素，第一像素包括第一光电转换元件和在第一方向上偏心地设置于第一像素中的开口部，并且第二像素包括第二光电转换元件；遮光图案，其形成在第一像素的第一光电转换元件的一部分之上；以及光阻挡层，其形成在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间。图像传感器还可以包括：网格图案，其沿着像素的边界形成在衬底之上，其中，遮光图案可以与网格图案形成在同一层(level，水平)中并且与网格图案邻接。光阻挡层与其上形成有网格图案的衬底的表面邻接。光阻挡层可以形成在形成于衬底中的沟槽中。光阻挡层沿着与第一方向交叉并彼此相反的第三方向和第四方向延伸，并且具有设置在与第一像素和第二像素相邻的像素之间的端部。第一光电转换元件和第二光电转换元件通过形成于衬底中的杂质区而彼此电隔离。光阻挡层可以具有条形状，所述条形状具有长轴(majoraxis)以及短轴(minoraxis)，所述条形状的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸。开口部可以具有包括长轴和短轴的条形状，其中，开口部的长轴在第三方向上延伸，以及其中，光阻挡层的长轴的长度比开口部的长轴的长度大。光阻挡层可以包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域中的每一个具有包括长轴和短轴的条形状，其中，第一区域的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸，以及其中，第二区域的长轴在与第一方向相反的第二方向上延伸。开口部可以具有包括长轴和短轴的条形状，并且开口部的长轴在第三方向上延伸，以及其中，第一区域的长轴的长度比开口部的长轴的长度大，并且第二区域的长轴的长度比开口部的短轴的长度大。在一个实施例中，图像传感器可以包括：衬底，其包括多个像素，多个像素包括第一像素、在第一方向上与第一像素相邻设置的第二像素、以及在第一方向上与第二像素相邻设置的第三像素，第一像素具有在第一方向上偏心地设置于第一像素中的开口部，第一像素至第三像素分别包括第一光电转换元件至第三光电转换元件；遮光图案，其形成在第一像素的第一光电转换元件的一部分之上；第一光阻挡层，其形成在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间；以及第二光阻挡层，其形成在第二光电转换元件与第三光电转换元件之间。图像传感器还可以包括：网格图案，其沿着像素的边界形成在衬底之上，其中，遮光图案可以与网格图案形成在同一层中并且与网格图案邻接。第一光阻挡层和第二光阻挡层与其上形成有网格图案的衬底的表面邻接。第一光阻挡层和第二光阻挡层中的每一个可以形成在形成于衬底中的沟槽中。第一光阻挡层沿着与第一方向交叉并彼此相反的第三方向和第四方向延伸，并且具有设置在与第一像素和第二像素相邻的像素之间的端部，以及其中，第二光阻挡层沿着第三方向和第四方向延伸，并且具有设置在与第二像素和第三像素相邻的像素之间的端部。第一光电转换元件至第三光电转换元件可以通过形成于衬底中的杂质区而彼此电隔离。第一光阻挡层和第二光阻挡层中的每一个可以具有条形状，所述条形状具有长轴以及短轴，所述条形状的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸。开口部可以具有包括长轴和短轴的条形状，其中，开口部的长轴在第三方向上延伸，以及其中，第一光阻挡层的长轴的长度和第二光阻挡层的长轴的长度比开口部的长轴的长度大。第一光阻挡层可以包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域中的每一个具有包括长轴和短轴的条形状，第一区域的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸，并且第二区域的长轴在与第一方向相反的第二方向上延伸，以及其中，第二光阻挡层可以具有包括长轴以及短轴的条形状，所述条形状的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸。开口部可以具有包括长轴和短轴的条形状，并且开口部的长轴在第三方向上延伸，以及其中，第一区域的长轴的长度和第二光阻挡层的长轴的长度比开口部的长轴的长度大，并且第二区域的长轴的长度比开口部的短轴的长度大。在一个实施例中，图像传感器可以包括：衬底，其包括多个像素，多个像素包括第一像素，在第一方向上与第一像素相邻设置的第二像素、以及在与第一方向相反的第二方向上与第一像素相邻设置的第三像素，第一像素具有在第一方向上偏心地设置于第一像素中的开口部，第一像素至第三像素分别包括第一光电转换元件至第三光电转换元件；以及遮光图案，其形成在第一像素的第一光电转换元件的一部分之上，以及其中，衬底包括形成在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间的凹陷区域，和形成在第一光电转换元件与第三光电转换元件之间的非凹陷区域。多个像素还可以包括在第一方向上与第二像素相邻设置的第四像素，并且第四像素包括第四光电转换元件，以及其中，图像传感器还可以包括形成在第二光电转换元件与第四光电转换元件之间的附加凹陷区域。图像传感器还可以包括设置在凹陷区域中的光阻挡层。光阻挡层可以具有条形状，所述条形状具有长轴以及短轴，所述条形状的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸。光阻挡层沿着与第一方向和第二方向交叉并彼此相反的第三方向和第四方向延伸，并且具有设置在与第一像素和第二像素相邻的像素之间的端部。附图说明图1和图2是示出根据本公开的第一实施例的示例性图像传感器的视图。图3和图4是示出根据本公开的第二实施例的示例性图像传感器的视图。图5和图6是示出根据本公开的第三实施例的示例性图像传感器的视图。图7和图8是示出根据本公开的第四实施例的示例性图像传感器的视图。图9是示意性地示出基于本公开的实施例的图像传感器的示例代表的框图。图10是示意性地示出包括基于本公开的实施例的图像传感器的电子设备的示例代表的图。具体实施方式所公开的图像传感技术可以实现为提供改进成像操作性能的图像传感器设备。在一些实施方式中，图像传感器阵列被设置为包括成像像素和相位差检测像素，其中成像像素被设计和操作用于捕获入射光以捕获或呈现主题或场景为颜色图像，相位差检测像素被设计和操作用于捕获在不同的相位差检测像素处的入射光以检测捕获到的图像或场景的相位用于实现自动聚焦和呈现捕获到的图像或场景的三维表示。在相位差检测像素的一些实施方式中，可以将两个不同的相位差检测像素配对以获得信号，该信号能被处理以测量被检测图像的距离差或相位用于在光学成像中自动聚焦或三维图像呈现。在本设计中，成像像素和相位差检测像素在空间上分布在同一像素阵列中，以及因此，由于相位差检测像素在成像像素之中的布置，在整个像素阵列的成像构造中，进行内插处理(interpolationprocess)以处理或内插本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：衬底，其包括多个像素，所述多个像素包括在第一方向上彼此相邻设置的第一像素和第二像素，第一像素包括第一光电转换元件和在第一方向上偏心地设置于第一像素中的开口部，并且第二像素包括第二光电转换元件；遮光图案，其形成在第一像素的第一光电转换元件的一部分之上；以及光阻挡层，其形成在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间。

【技术特征摘要】
2017.07.28 KR 10-2017-00963661.一种图像传感器，包括：衬底，其包括多个像素，所述多个像素包括在第一方向上彼此相邻设置的第一像素和第二像素，第一像素包括第一光电转换元件和在第一方向上偏心地设置于第一像素中的开口部，并且第二像素包括第二光电转换元件；遮光图案，其形成在第一像素的第一光电转换元件的一部分之上；以及光阻挡层，其形成在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间。2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：网格图案，其沿着像素的边界形成在衬底之上，其中，遮光图案与网格图案形成于同一层中并且与网格图案邻接。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，光阻挡层与其上形成有网格图案的衬底的表面邻接。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，光阻挡层形成在形成于衬底中的沟槽中。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，光阻挡层沿着与第一方向交叉并彼此相反的第三方向和第四方向延伸，并且具有设置在与第一像素和第二像素相邻的像素之间的端部。6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，第一光电转换元件和第二光电转换元件通过形成于衬底中的杂质区而彼此电隔离。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，光阻挡层具有条形状，所述条形状具有长轴以及短轴，所述条形状的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，开口部具有包括长轴和短轴的条形状，其中，开口部的长轴在第三方向上延伸，以及其中，光阻挡层的长轴的长度比开口部的长轴的长度大。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，光阻挡层包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域中的每一个具有包括长轴和短轴的条形状，其中，第一区域的长轴在与第一方向交叉的第三方向上延伸，以及其中，第二区域的长轴在与第一方向相反的第二方向上延伸。10.根据权利要求9所述的的图像传感器，其中，开口部具有包括长轴和短轴的条形状，并且开口部的长轴在第三方向上延伸，以及其中，第一区域的长轴的长度比开口部的长轴的长度大，并且第二区域的长轴的长度比开口部的短轴的长度大。11.一种图像传感器，包括：衬底，其包括多个像素，所述多个像素包括第一像素、在第一方向上与第一像素相邻设置的第二像素、以及在第一方向上与第二像素相邻设置的第三像素，第一像素具有在第一方向上偏心地设置于第一像素中的开口部，第一像素至第三像素分别包括第一光电转换元件至第三光电转换元件；遮光图案，其形成在第一像素的第一光电转换元件的一部分之上；第一光阻挡层，其形成在第一光电转换元件与第二光电转换元件之间；以及第二光阻挡层，其形成在第二光电转换元件与第三光电转换元件之间。12.根据权利要求11所述的图像传感器，还包括：网格图案，其沿着像素的边界形成在衬底之上，其中，遮光图案与网格图案形成于同一层中并且与网格图案邻接。13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，第一光阻挡层和第二光阻挡层与其上形成有网格图案的衬底的表面邻接。14.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞庆洙，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR