图像传感器制造技术

图像传感器。一种图像传感器包括：光电转换元件，所述光电转换元件被构造为接收入射光并且将接收到的光转换为电荷；多个传输晶体管，所述多个传输晶体管电联接到所述光电转换元件，以响应于传输信号而选择性地将所述电荷传输到所述光电转换元件外部；以及滞后防止结构，所述滞后防止结构被形成在所述光电转换元件的中心处，并且被构造为接收所述传输信号以与所述多个传输晶体管一起操作，以便于将所述电荷传输到所述光电转换元件外部。

image sensor

Image sensor. An image sensor includes: a photoelectric conversion element, which is constructed to receive incident light and convert the received light into electricity; a plurality of transmission transistors, which are electrically connected to the photoelectric conversion element to selectively transmit the charge to the outside of the photoelectric conversion element in response to the transmission signal; and a delay prevention. The delay prevention structure is formed at the center of the photoelectric conversion element and is configured to receive the transmission signal to operate with the plurality of transmission transistors so as to facilitate the transmission of the charge to the outside of the photoelectric conversion element.

【技术实现步骤摘要】
图像传感器
各种实施方式总体上涉及半导体器件制造技术，并且更具体地，涉及一种图像传感器。
技术介绍
图像传感器是接收来自光学图像或一个或更多个对象的光并且将接收到的光转换为形成图像的电信号的装置。近来，随着使用或基于来自包括计算机产业和通信产业的图像传感器的成像的应用的发展，对具有改进的性能的图像传感器的需求在各种领域或应用中不断增加，所述各种领域或应用例如包括数码相机、摄录机、诸如包括智能电话的个人通信系统的便携式装置、可穿戴装置、游戏机、安全摄像机、医疗微型摄像机和机器人。
技术实现思路
各种实施方式针对一种具有改进的性能的图像传感器。在一个实施方式中，一种图像传感器可包括：光电转换元件，所述光电转换元件被构造为接收入射光并且将接收到的光转换为电荷；多个传输晶体管，所述多个传输晶体管电联接到所述光电转换元件，以响应于传输信号而选择性地将所述电荷传输到所述光电转换元件外部；以及滞后防止结构，所述滞后防止结构被形成在所述光电转换元件的中心处并且被构造为接收所述传输信号以与所述多个传输晶体管一起操作，以便于将所述电荷传输到所述光电转换元件外部。该图像传感器还可包括：单色的颜色分离元件，所述单色的颜色分离元件与所述光电转换元件交叠；以及多个光聚焦元件，所述多个光聚焦元件被形成在所述颜色分离元件上方。所述多个光聚焦元件的数目可以与所述多个传输晶体管的数目相同。所述传输信号可包括施加到所述多个传输晶体管的第一传输信号和施加到所述滞后防止结构的第二传输信号，并且所述第一传输信号和所述第二传输信号具有彼此不同的极性。所述滞后防止结构的平面形状可关于所述光电转换元件的中心对称。所述滞后防止结构可包括形成在所述光电转换元件中并且具有柱形状的杂质区域。所述杂质区域可包括P型杂质区域。所述滞后防止结构还可包括形成在所述P型杂质区域上方的欧姆接触层。所述杂质区域可包括N型杂质区域。所述滞后防止结构还可包括形成在所述N型杂质区域上方的栅极。所述多个传输晶体管可位于所述光电转换元件的角部处。在一个实施方式中，一种图像传感器可包括：多个像素块，所述多个像素块由隔离结构隔离。所述多个像素块中的每一个可包括：基板，所述基板具有位于所述基板的两侧的第一表面和第二表面，并且所述基板包括形成在所述基板中的光电转换元件；多个传输晶体管，所述多个传输晶体管被形成在所述基板的所述第一表面上方，并且联接到所述光电转换元件；以及滞后防止结构，所述滞后防止结构被形成在所述光电转换元件中，并且包括位于所述光电转换元件的中心处的杂质区域。所述多个像素块中的每一个还可包括：单色的颜色分离元件，所述单色的颜色分离元件被形成在所述基板的所述第二表面上方并且与所述光电转换元件交叠；以及多个光聚焦元件，所述多个光聚焦元件被形成在所述颜色分离元件上方。所述多个光聚焦元件的数目可与所述多个传输晶体管的数目相同。所述滞后防止结构可具有竖直延伸的柱的形状，并且与所述基板的所述第一表面或所述基板的所述第二表面接触。所述杂质区域可包括P型杂质区域。所述滞后防止结构还可包括形成在所述P型杂质区域上方的欧姆接触层。所述杂质区域可包括N型杂质区域。所述滞后防止结构还可包括形成在所述N型杂质区域上方的栅极。所述多个传输晶体管可关于所述滞后防止结构彼此位置对称。所述多个像素块中的每一个还可包括：多个浮置扩散区，所述多个浮置扩散区分别与所述多个传输晶体管电连接；以及驱动部，所述驱动部电联接到所述多个浮置扩散区中的至少一个并且被构造为输出与在所述光电转换元件中产生的光电荷对应的输出信号。对应像素块的驱动部可以与所述对应像素块中的所述多个浮置扩散区当中的第一浮置扩散区电联接。所述对应像素块中的除了所述第一浮置扩散区之外的剩余浮置扩散区可电联接到与所述对应像素块相邻的其它像素块的驱动部。在一个实施方式中，一种图像传感器可包括：多个像素块，所述多个像素块由隔离结构隔离并且包括所述多个像素块当中的位置彼此相邻并共享第一浮置扩散区的第一像素块至第四像素块。所述第一像素块至所述第四像素块中的每一个可包括：光电转换元件；滞后防止结构，所述滞后防止结构被形成在所述光电转换元件的中心处；以及多个传输晶体管，所述多个传输晶体管共享所述光电转换元件。所述第一浮置扩散区与所述第一像素块至所述第四像素块中的每一个中的所述多个传输晶体管中的任何一个电联接。该图像传感器还可包括：滤色器阵列，所述滤色器阵列被形成为与所述多个像素块对应，所述滤色器阵列包括拜耳图案。所述第一像素块至所述第四像素块的所述滞后防止结构可关于所述第一浮置扩散区彼此位置对称。所述第一像素块至所述第四像素块可围绕所述第一浮置扩散区，并且所述第一像素块至所述第四像素块中的任何两个相邻的像素块还可共享额外的浮置扩散区。在本技术中，由于多个传输晶体管共享光电转换元件，因此可容易地增加光电转换元件的填充因子，并且可提高灵敏度。另外，由于可包括形成在光电转换元件的中心处的滞后防止结构，因此即使光电转换元件的尺寸可增加，也可容易地控制光电转换元件中累积的光电荷的移动。此外，因为多个传输晶体管和滞后防止结构与传输信号同步操作，所以可提高操作速度并且可容易实现图像传感器的高度集成。附图说明图1是示意性地例示基于所公开技术的实现方式的图像传感器的示例的表示的框图。图2是例示基于所公开技术的实现方式的图像传感器的像素块的示例的表示的俯视图。图3是例示基于所公开技术的实现方式的图像传感器的像素块的示例的表示的等效电路图。图4A是沿着图2中的线I-I'截取的截面图，例示了基于所公开技术的实现方式的图像传感器的像素块的示例的表示。图4B是沿着图2中的线I-I'截取的截面图，例示了基于所公开技术的实现方式的图像传感器的像素块的修改示例的表示。图5是沿着图2的线I-I'截取的截面图，例示了基于所公开技术的实现方式的图像传感器的像素块的示例的表示。图6是例示基于所公开技术的实现方式的图像传感器的像素阵列的一部分的示例的表示的俯视图。图7是示意性地例示包括基于所公开技术的一个实施方式的图像传感器的电子装置的示例的表示的图。具体实施方式以下实施方式旨在提供一种具有改进的性能的图像传感器。以下实施方式提供了一种能够防止随着图像传感器的集成度增加，由于像素尺寸(具体地说，光电转换元件的尺寸)的减小而导致成像灵敏度降低的图像传感器。值得注意的是，共享像素结构可被用在成像传感器中，以防止由于图像传感器的集成度增加而导致的这种不期望的灵敏度降低。在共享像素结构的一些实现方式中，单位像素被设计为在不同单位像素的对应像素块中具有其各自的光电转换元件。因此，在用于共享像素结构的这种实现方式中，单位像素的不同光电转换元件需要通过隔离结构隔离且可被设计为共享一个浮置扩散区(floatingdiffusion)。由于每个像素块内的光电转换元件之间的隔离结构占据的区域将不可用于扩大光电转换元件的区域，因此用于将一个像素块内的不同光电转换元件隔离的这种隔离结构的存在限制了期望的填充因子的增加，其中所述填充因子由光感元件占据的面积相对于由用于读出光感元件的输出的外围电路(例如，用于复位和输出感测信号的电路)占据的面积的比率来表示。在这种考虑中，以下实施方式提供了一种被设计为增加填充因子的图像传感器。图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，该图像传感器包括：光电转换元件，所述光电转换元件被构造为接收入射光并且将接收到的光转换为电荷；多个传输晶体管，所述多个传输晶体管电联接到所述光电转换元件以响应于传输信号而选择性地将所述电荷传输到所述光电转换元件外部；以及滞后防止结构，所述滞后防止结构被形成在所述光电转换元件的中心处并且被构造为接收所述传输信号以与所述多个传输晶体管一起操作，以便于将所述电荷传输到所述光电转换元件外部。

【技术特征摘要】
2017.11.13 KR 10-2017-01505921.一种图像传感器，该图像传感器包括：光电转换元件，所述光电转换元件被构造为接收入射光并且将接收到的光转换为电荷；多个传输晶体管，所述多个传输晶体管电联接到所述光电转换元件以响应于传输信号而选择性地将所述电荷传输到所述光电转换元件外部；以及滞后防止结构，所述滞后防止结构被形成在所述光电转换元件的中心处并且被构造为接收所述传输信号以与所述多个传输晶体管一起操作，以便于将所述电荷传输到所述光电转换元件外部。2.根据权利要求1所述的图像传感器，该图像传感器还包括：单色的颜色分离元件，所述单色的颜色分离元件与所述光电转换元件交叠；以及多个光聚焦元件，所述多个光聚焦元件被形成在所述颜色分离元件上方，其中，所述多个光聚焦元件的数目与所述多个传输晶体管的数目相同。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述传输信号包括施加到所述多个传输晶体管的第一传输信号和施加到所述滞后防止结构的第二传输信号，并且所述第一传输信号和所述第二传输信号具有彼此不同的极性。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述滞后防止结构的平面形状关于所述光电转换元件的中心对称。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述滞后防止结构包括形成在所述光电转换元件中并且具有柱形状的杂质区域。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述杂质区域包括P型杂质区域，并且其中，所述滞后防止结构还包括形成在所述P型杂质区域上方的欧姆接触层。7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述杂质区域包括N型杂质区域，并且其中，所述滞后防止结构还包括形成在所述N型杂质区域上方的栅极。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个传输晶体管位于所述光电转换元件的角部处。9.一种图像传感器，该图像传感器包括：多个像素块，所述多个像素块由隔离结构隔离，所述多个像素块中的每一个包括：基板，所述基板具有位于所述基板的两侧的第一表面和第二表面，并且所述基板包括形成在所述基板中的光电转换元件；多个传输晶体管，所述多个传输晶体管被形成在所述基板的所述第一表面上方，并且联接到所述光电转换元件；以及滞后防止结构，所述滞后防止结构被形成在所述光电转换元件中，并且包括位于所述光电转换元件的中心处的杂质区域。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述多个像素块中的每一个还包括：单色的颜色分离元件，所述单色的颜色分离元件被形成在所述基板的所述第二表面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元俊，
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