图像传感器和图像捕捉设备制造技术

本实用新型专利技术涉及图像传感器和图像捕捉设备。图像传感器包括具有第一导电类型的基板。基板中的第一阱具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第一阱中的第二阱具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第二阱中的第一区域具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第一区域中的第二区域具有第一导电类型并且利用第一导电类型的掺杂剂掺杂。第二阱中与第一区域相邻的第三区域具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。温度传感器位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域当中每一个。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及图像传感器和图像捕捉设备。图像传感器包括具有第一导电类型的基板。基板中的第一阱具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第一阱中的第二阱具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第二阱中的第一区域具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第一区域中的第二区域具有第一导电类型并且利用第一导电类型的掺杂剂掺杂。第二阱中与第一区域相邻的第三区域具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。温度传感器位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域当中每一个。【专利说明】图像传感器和图像捕捉设备
本技术包括图像传感器，该图像传感器包括温度传感器并可操作成与电子快门脉冲相容地使用该温度传感器。本技术还包括相容地使用温度传感器和电子快门脉冲的方法。本技术还包括制作图像传感器的方法。
技术介绍
诸如图像传感器的集成电路的性能会依赖于集成电路的温度。作为一个例子，图像传感器内部的暗电流是高度依赖于温度的。暗电流随着集成电路温度的增加而增加，并且较高的暗电流降级图像传感器的性能。较高的暗电流影响图像传感器的动态范围和暗参考电平，并且会造成所捕捉到的图像中的各种缺陷。如果温度变得太高，则图像传感器还易受到永久性的损坏。 图像传感器可以包括用于测量图像传感器的温度的温度传感器，诸如温度二极管。来自温度二极管的测量可以被读取部件诸如模数转换器读取，并且连接到该读取部件的处理器可以基于该温度测量值控制耦合到图像传感器的热电冷却器。 当跨温度二极管施加电压以正向偏置二极管时，电流流经该二极管。跨二极管的电压和通过二极管的电流之间的关系是依赖于温度的。换句话说，在相同的电压下，电流随温度增加。同样，在相同的电流下，电压的绝对值随温度减小。当对图像传感器校准跨二极管的电压和通过二极管的电流之间的关系时，图像传感器的温度可以通过在将这些参数当中的一个设置成常量的同时读取另一个参数来确定。 有些类型的图像传感器例如隔行传输图像传感器的一个优点是在图像捕捉之前通过对图像传感器的基板施加高压脉冲以排尽图像感测区域的光电二极管中的全部电荷来对图像传感器的图像感测区域应用全局复位的能力。高压脉冲被称为电子快门脉冲。但是，当与电子快门脉冲相关联的电压足够高时，例如，高于17V,基板穿通(punch-through)发生，这增加了跨温度二极管的电压。由于来自温度二极管的温度测量值依赖于跨二极管的电压和通过二极管的电流之间的关系，因此，由于来自电子快门脉冲的基板穿通造成的跨温度二极管的电压增加不利地改变来自温度二极管的温度测量值。 换句话说，电子快门脉冲在二极管造成基板穿通并且破坏来自温度二极管的读数，由此造成温度二极管和电子快门脉冲不相容的特征。由于电子快门脉冲造成的跨温度二极管的电压增加还会对读取部件造成损坏。仍然存在设计可以在没有由于电子快门脉冲施加所造成的破坏的情况下确定图像传感器温度的图像传感器的机会。
技术实现思路
本技术的一种实施例包括图像传感器，该图像传感器包括具有第一导电类型的基板、在基板中并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一阱、在第一阱中并具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第二阱、在第二阱中并具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一区域、在第一区域中并具有第一导电类型并且在第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂的第二区域、在第二阱中与第一区域相邻并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第三区域；以及用于测量图像传感器的温度测量值并位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域中每一个的温度传感器。 在上述图像传感器的一个实施例中，其中温度传感器是二极管。 在上述图像传感器的一个实施例中，其中，当电子快门脉冲施加到基板时，第一区域防止基板穿通。 在上述图像传感器的一个实施例中，还包括:第三阱，其在第一阱中并具有第一导电类型、与第二阱相邻并且以第一注入能量以第一剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。 在上述图像传感器的一个实施例中，还包括:第四区域，且第四区域在基板中并具有第一导电类型、与第一阱相邻并且以第一注入能量以第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。 在上述图像传感器的一个实施例中，其中所述二极管的阴极连接到用于读取部件的第一接合垫，并且所述二极管的阳极连接到地。 在上述图像传感器的一个实施例中，其中阴极通过第二区域连接到第一接合垫，并且阳极通过第三区域连接到地。 在上述图像传感器的一个实施例中，其中第二接合垫连接到第四区域。 在上述图像传感器的一个实施例中，其中第一导电类型是η型，并且相反的导电类型是P型。 在本技术的另一种实施例中，图像捕捉设备包括图像传感器，该图像传感器包括具有第一导电类型的基板、在基板中并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一阱、在第一阱中并具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第二阱、在第二阱中并具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一区域、在第一区域中并具有第一导电类型并且在第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂的第二区域、在第二阱中与第一区域相邻并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第三区域；用于测量图像传感器的温度并位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域中每一个的温度传感器；耦合到图像传感器的、用于对图像传感器施加电子快门脉冲的定时发生器；耦合到温度传感器并且只在没有电子快门脉冲的情况下从温度传感器读取温度的读取部件；以及耦合到读取部件和定时发生器并且配置为指示定时发生器向图像传感器施加电子快门脉冲并在电子快门脉冲施加期间禁止由读取部件对温度的读取的处理器。 在上述图像捕捉设备的一个实施例中，还包括:冷却器，用于基于所述温度传感器的温度测量值来冷却所述图像传感器。 在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中温度传感器是二极管。 在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中所述二极管的阴极连接到所述读取部件，并且所述二极管的阳极连接到地。 在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中所述二极管的阴极通过第二区域连接到所述读取部件，并且所述二极管的阳极通过第三区域连接到地。 在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中所述读取部件是模数转换器。 在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中第一导电类型是η型，并且相反的导电类型是P型。 本技术的另一种实施例包括制作图像传感器的方法。该方法包括提供具有第一导电类型的基板、在第一注入能量以第一剂量掺杂相反导电类型的掺杂剂以便在基板中形成具有相反导电类型的第一阱、以比第一剂量高的第二剂量掺杂相反导电类型的掺杂剂以便在第一阱中形成具有相反导电类型的第二阱、以比第一注入能量高的第二注入能量掺杂相反导电类型的掺杂剂以便在第二阱中形成具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，其特征在于，包括：基板，具有第一导电类型；第一阱，在基板中并具有相反的导电类型并且以第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂；第二阱，在第一阱中并具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂；第一区域，在第二阱中并具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂；第二区域，在第一区域中并具有第一导电类型并且以第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂；第三区域，在第二阱中与第一区域相邻并具有相反的导电类型并且以第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂；以及温度传感器，用于测量图像传感器的温度测量值并位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域中每一个。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·王，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US