用于补偿像素之间的信号差异的图像传感器制造技术

一种图像传感器包括：彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开的多个一般像素、第一外围像素和第二外围像素、以及第一至第三遮光部。第一外围像素和第二外围像素与相位差检测像素相邻，并在相位差检测像素与一般像素之间。第一遮光部设置在一般像素中的一个中并具有第一宽度。第二遮光部从相位差检测像素与第一外围像素之间的第一区域延伸到第一外围像素中，并具有不同于第一宽度的第二宽度。第三遮光部从相位差检测像素与第二外围像素之间的第二区域延伸到第二外围像素中，并具有不同于第一宽度的第三宽度。

【技术实现步骤摘要】
用于补偿像素之间的信号差异的图像传感器
本公开的示例性实施方式涉及用于补偿像素之间的信号差异的图像传感器。
技术介绍
图像传感器可以具有分析所获取图像的对比度并自动调节图像传感器的焦点的相位差检测自动对焦(PDAF)功能。用相位差检测像素替代一些像素的方法可以用在图像传感器中。相位差检测像素包括相位差检测传感器，结果，入射在相位差检测像素上的光的透射量可以不同于入射在成像像素上的光的透射量。因此，入射在外围像素上的光的透射量受入射在相位差检测像素上的光的透射量影响。图像的质量会由入射在与相位差检测像素相邻的成像像素及其它成像像素上的光的不同透射量所致的信号差异而劣化。
技术实现思路
本公开的示例性实施方式旨在提供包括单位像素阵列的图像传感器，该单位像素阵列补偿与相位差检测像素相邻设置的外围像素的信号变化。根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开的多个一般像素、第一外围像素和第二外围像素、以及第一至第三遮光部。第一外围像素和第二外围像素分别与相位差检测像素相邻，并且在相位差检测像素与一般像素之间。第一遮光部设置在一般像素中的一个中并具有第一宽度。第二遮光部从相位差检测像素与第一外围像素之间的第一区域延伸到第一外围像素中，并具有不同于第一宽度的第二宽度。第三遮光部从相位差检测像素与第二外围像素之间的第二区域延伸到第二外围像素中，并具有不同于第一宽度的第三宽度。根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开的多个一般像素、第一外围像素和第二外围像素、第一遮光部、多个第二遮光部、以及多个第三遮光部。第一外围像素和第二外围像素分别与相位差检测像素相邻，并且在相位差检测像素与一般像素之间。第一遮光部设置在一般像素中的一个中并具有第一宽度。所述多个第二遮光部从第一外围像素与邻近于第一外围像素的第一额外像素之间的第一区域延伸到第一外围像素中，并具有不同于第一宽度的第二宽度。所述多个第三遮光部从第二外围像素与邻近于第二外围像素的第二额外像素之间的第二区域延伸到第二外围像素中，并具有不同于第一宽度的第三宽度。根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括具有多个像素的单位像素阵列。该图像传感器包括彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素、与相位差检测像素间隔开并包括具有第一宽度的第一遮光部的多个一般像素、以及与相位差检测像素相邻的两个或更多个外围像素。所述两个或更多个外围像素在所述两个或更多个外围像素与邻近于所述两个或更多个外围像素的相位差检测像素、一般像素及额外的外围像素之间的边界当中的一个或更多个边界处包括具有不同于第一宽度的第二宽度的第二遮光部。根据本公开的一示例性实施方式，一种图像传感器包括：包括具有第一宽度的第一遮光部的第一相位差检测像素、与第一相位差检测像素相邻设置并包括具有第一宽度的第二遮光部的第二相位差检测像素、与第一相位差检测像素相邻设置并包括具有不同于第一宽度的第二宽度的第三遮光部的第一外围像素、以及与第二相位差检测像素相邻设置并包括具有第二宽度的第四遮光部的第二外围像素。第一相位差检测像素和第二相位差检测像素包括相位差检测传感器。附图说明通过参照附图详细描述本公开的示例性实施方式，本公开的以上及另外的特征将对本领域普通技术人员变得明显，附图中：图1、图3、图4、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17、图19、图20、图24至图33、图37和图42是示出根据本公开的示例性实施方式的单位像素阵列的视图。图2、图6、图8、图10、图12、图14、图16、图18、图21至图23、图34至图36、图38至图41及图43至图48是示出根据本公开的示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构。图49至图54是示出根据本公开的一示例性实施方式的制造单位像素阵列的方法的剖视图。图55是根据本公开的一示例性实施方式的单位像素的等效电路图。具体实施方式为了描述的容易，可以在这里使用诸如“在……之下”、“在……下面”、“下部”、“在……下方”、“在……之上”、“上部”等的空间关系术语来描述如图中所示的一个元件或特征的与另外的元件(们)或特征(们)的关系。将理解，除图中所绘的取向之外，空间关系术语旨在还涵盖装置在使用或在操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”另外的元件或特征“下面”或“之下”或“下方”的元件将取向为“在”所述另外的元件或特征“之上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下方”能涵盖上下两取向。将理解，术语“第一”、“第二”、“第三”等在这里用于将一个元件与另一元件区分开，并且元件不受这些术语限制。因此，在一示例性实施方式中的“第一”元件可以被描述为在另一示例性实施方式中的“第二”元件。此外，当一个值(例如厚度)被描述为大约等于另一个值或者大约与另一个值相同时，将理解，这些值在测量误差内彼此相等，或者如果可测量地不相等，则如本领域普通技术人员将理解地在值上足够接近以在功能上彼此相等。互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可以包括单位像素阵列和逻辑电路。单位像素阵列对入射光执行光电转换以生成电压信号，逻辑电路处理并输出电压信号。单位像素阵列可以通过将四方单位像素布置成格子形式而形成。CMOS图像传感器的单位像素阵列可以包括设置在包括光电二极管的光电转换层上的滤色器层和微透镜层。通过微透镜层收集的入射光经滤色器层被过滤，并且仅具有预定范围内的频率的光信号穿过光电转换层。光电转换层可以是包括诸如例如光电二极管的光电检测器件的基板。光检测器件确定每个频带中的光强度，并从该强度获得颜色图像数据(例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)数据)。CMOS图像传感器可以具有相位差检测自动对焦(PDAF)功能。CMOS图像传感器中的一些单位像素可以是用于自动对焦的相位差检测像素。与相位差检测像素相邻的成像像素被称为外围像素。不与相位差检测像素相邻的成像像素被称为一般像素。相位差检测像素可以以像素总数的1/16、1/32、1/64等的比例分布。与外围像素和一般像素不同，相位差检测像素是包括相位差检测传感器的像素。通过分析从相位差检测像素的光电二极管获得的图像数据的相位差，可以计算成像装置的透镜的移动方向和距离。在下文中，将参照附图描述根据本公开的示例性实施方式的图像传感器的单位像素阵列。图1是示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的视图。图2是沿图1的线I-I'截取并示出根据本公开的一示例性实施方式的单位像素阵列的剖面结构的视图。将参照包括具有5×5像素的单位像素阵列的附图描述根据本公开的示例性实施方式的单位像素阵列。然而，本公开的示例性实施方式不限于此。例如，示例性实施方式可以包括具有不同数量的像素的单位像素阵列。参照图1，单位像素阵列中的一些像素可以是相位差检测像素AF。两个相邻的像素可以是一对相位差检测像素AF1和AF2。属于一对的两个相位差检测像素彼此相邻，具有共同的一侧，并且可以设置为在格子像素阵列中彼此垂直地或横向地相邻。两个相邻像素中的一个像素称为第一相位差检测像素AF1或111，其另一个像素称为第二相位差检测像素AF2或112。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素；与所述相位差检测像素间隔开的多个一般像素；分别与所述相位差检测像素相邻并且在所述相位差检测像素与所述一般像素之间的第一外围像素和第二外围像素；第一遮光部，其设置在所述一般像素中的一个中并且具有第一宽度；第二遮光部，其从所述相位差检测像素与所述第一外围像素之间的第一区域延伸到所述第一外围像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第二宽度；以及第三遮光部，其从所述相位差检测像素与所述第二外围像素之间的第二区域延伸到所述第二外围像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第三宽度。

【技术特征摘要】
2017.08.10 KR 10-2017-01016391.一种图像传感器，包括：彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素；与所述相位差检测像素间隔开的多个一般像素；分别与所述相位差检测像素相邻并且在所述相位差检测像素与所述一般像素之间的第一外围像素和第二外围像素；第一遮光部，其设置在所述一般像素中的一个中并且具有第一宽度；第二遮光部，其从所述相位差检测像素与所述第一外围像素之间的第一区域延伸到所述第一外围像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第二宽度；以及第三遮光部，其从所述相位差检测像素与所述第二外围像素之间的第二区域延伸到所述第二外围像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第三宽度。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二宽度基本上等于所述第三宽度。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个大于所述第一宽度。4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个小于所述第一宽度。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二宽度不同于所述第三宽度。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个大于所述第一宽度。7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度的每个小于所述第一宽度。8.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第二宽度大于所述第一宽度，并且所述第三宽度小于所述第一宽度。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一外围像素和所述第二外围像素的每个与所述相位差检测像素的左侧、右侧、上侧和下侧当中的一侧相邻设置。10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二宽度和所述第三宽度中的一个或更多个在一个方向上连续地增大或减小。11.一种图像传感器，包括：彼此相邻设置的两个或更多个相位差检测像素；与所述相位差检测像素间隔开的多个一般像素；分别与所述相位差检测像素相邻并且在所述相位差检测像素与所述一般像素之间的第一外围像素和第二外围像素；第一遮光部，其设置在所述一般像素中的一个中并且具有第一宽度；多个第二遮光部，所述多个第二遮光部从所述第一外围像素与邻近于所述第一外围像素的第一额外像素之间的第一区域延伸到所述第一外围像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第二宽度；以及多个第三遮光部，所述多个第三遮光部从所述第二外围像素与邻近于所述第二外围像素的第二额外像素之间的第二区域延伸到所述第二外围像素中，并且具有不同于所述第一宽度的第三宽度。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述第二宽度基本上等于所述第三宽度。13.根据权利要求12所述的图...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑泰燮，琴东旻，金范锡，金正生，朴钟勋，章敏，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR