图像传感器制造技术

提供了一种图像传感器。所述图像传感器可以包括：衬底，包括第一、第二、第三和第四区域；第一区域中的第一光电转换元件；第二区域中的第二光电转换元件；第三区域中的第三光电转换元件；第四区域中的第四光电转换元件；第一微透镜，至少部分地与第一光电转换元件和第二光电转换元件两者重叠；以及第二微透镜，至少部分地与第三光电转换元件和第四光电转换元件两者重叠。所述图像传感器也可以包括浮置扩散区域和被配置为执行彼此不同的功能的第一、第二和第三像素晶体管。所述第一、第二和第三像素晶体管中的每一个可以设置在第一、第二、第三和第四像素区域的至少一个中。所述第一像素晶体管可以包括多个第一像素晶体管。

image sensor

【技术实现步骤摘要】
图像传感器本申请是申请日为2018年3月29日、申请号为201810275410.5、专利技术名称为“图像传感器”的中国专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月7日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2017-0045155的优先权，其全部内容通过引用合并于本文。
本专利技术构思总体上涉及电子领域，并且更具体地涉及图像传感器。
技术介绍
图像传感器是将光学图像转换为电信号的传感器。近来，随着计算机产业和通信产业的发展，在数字相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏设备、安全相机和医用微型摄像头等各种领域中，对性能提高的图像传感器的需求日益增加。图像传感器可以分类为例如电荷耦合器件(CCD)图像传感器和CMOS图像传感器。在CMOS图像传感器中，可以使用简单的驱动机制，并且可以将信号处理电路集成到单个芯片中，从而实现产品的小型化。而且，CMOS图像传感器可以具有非常低的功耗，因此可以容易地应用于具有有限电池容量的产品。另外，通过使用兼容的CMOS工艺技术可以降低制造成本。因此，随着技术的发展，可以实现高分辨率的CMOS图像传感器在使用中正在迅速增加。随着半导体器件变得高度集成，图像传感器也变得高度集成。因此，可以包括构成一个单位像素的多个像素和共享像素晶体管的一个单位像素的共享结构可能是有益的。
技术实现思路
本专利技术构思的各方面可以提供能够通过提供各种像素共享结构来提高集成密度的图像传感器。本专利技术构思的各方面还可以提供能够通过为至少一个像素晶体管提供多个晶体管来改善图像传感器的性能的图像传感器。然而，本专利技术构思的各方面不限于本文中所阐述的。通过参考以下给出的详细描述，本专利技术构思的上述和其它方面对于本专利技术构思所属领域的普通技术人员将变得更加清楚。根据本专利技术构思的一些实施例，提供了图像传感器。该图像传感器可以包括：衬底，包括第一区域、在第一方向上与所述第一区域相邻设置的第二区域、在与所述第一方向交叉的第二方向上与所述第一区域相邻设置的第三区域、以及在所述第二方向上与所述第二区域相邻设置并且在所述第一方向上与所述第三区域相邻设置的第四区域；第一微透镜，设置为在平面视图中与所述第一区域和所述第二区域重叠；第一光电转换元件，设置在所述第一区域的第一像素区域中；第二光电转换元件，设置在所述第二区域的第二像素区域中。所述第一微透镜可以在所述平面视图中至少部分地与所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件两者重叠。所述图像传感器还可以包括：第二微透镜，设置为在所述平面视图中与所述第三区域和所述第四区域重叠；第三光电转换元件，设置在所述第三区域的第三像素区域中；第四光电转换元件，设置在所述第四区域的第四像素区域中。所述第二微透镜可以在所述平面视图中至少部分地与所述第三光电转换元件和所述第四光电转换元件两者重叠。所述图像传感器还可以包括：第一转移栅极、第二转移栅极、第三转移栅极和第四转移栅极，分别被配置为控制由所述第一光电转换元件、所述第二光电转换元件、所述第三光电转换元件和所述第四光电转换元件提供的第一信号、第二信号、第三信号和第四信号的转移；浮置扩散区域，被配置为接收所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号中的任一个；以及第一像素晶体管、第二像素晶体管和第三像素晶体管，被配置为执行彼此不同的功能。所述第一像素晶体管、所述第二像素晶体管和所述第三像素晶体管中的每一个可以设置在第一像素区域、第二像素区域、第三像素区域和第四像素区域中的至少一个中，所述第一像素区域、所述第二像素区域、所述第三像素区域和所述第四像素区域可以分别设置在所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域中，并且所述第一像素区域、所述第二像素区域、所述第三像素区域和所述第四像素区域可以彼此不同。第一像素晶体管可以包括多个第一像素晶体管。根据本专利技术构思的一些实施例，提供了图像传感器。该图像传感器可以包括：衬底，包括第一区域、在第一方向上与所述第一区域相邻设置的第二区域、在所述第一方向上与所述第二区域相邻设置的第三区域、以及在所述第一方向上与所述第三区域相邻设置的第四区域；第一微透镜，设置为在平面视图中与所述第一区域和所述第二区域重叠；第一光电转换元件，设置在所述第一区域的第一像素区域中；第二光电转换元件，设置在所述第二区域的第二像素区域中。所述第一微透镜可以在所述平面视图中至少部分地与所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件两者重叠。所述图像传感器还可以包括：第二微透镜，设置为在所述平面视图中与所述第三区域和所述第四区域重叠；第三光电转换元件，设置在所述第三区域的第三像素区域中；第四光电转换元件，设置在所述第四区域的第四像素区域中。所述第二微透镜可以在所述平面视图中至少部分地与所述第三光电转换元件和所述第四光电转换元件两者重叠。所述图像传感器还可以包括：第一转移栅极、第二转移栅极、第三转移栅极和第四转移栅极，分别被配置为控制由所述第一光电转换元件、所述第二光电转换元件、所述第三光电转换元件和所述第四光电转换元件提供的第一信号、第二信号、第三信号和第四信号的转移；浮置扩散区域，被配置为接收所述第一信号至所述第四信号中的任一个；以及第一像素晶体管、第二像素晶体管和第三像素晶体管，被配置为执行彼此不同的功能。所述第一像素晶体管、所述第二像素晶体管和所述第三像素晶体管中的每一个可以设置在第一像素区域、第二像素区域、第三像素区域和第四像素区域中的至少一个中，所述第一像素区域、所述第二像素区域、所述第三像素区域和所述第四像素区域可以分别设置在所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域和所述第四区域中，并且所述第一像素区域、所述第二像素区域、所述第三像素区域和所述第四像素区域可以彼此不同。第一像素晶体管可以包括多个第一像素晶体管。根据本专利技术构思的一些实施例，提供了图像传感器。该图像传感器可以包括：衬底，包括第一光电转换元件、第二光电转换元件、第三光电转换元件和第四光电转换元件；第一微透镜，在平面视图中至少部分地与所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件两者重叠；第二微透镜，在所述平面视图中至少部分地与所述第三光电转换元件和所述第四光电转换元件两者重叠；以及浮置扩散区域。该图像传感器还可以包括：第一转移栅极，被配置为控制在所述第一光电转换元件中产生的电荷向所述浮置扩散区域的转移；第二转移栅极，被配置为控制在所述第二光电转换元件中产生的电荷向所述浮置扩散区域的转移；第三转移栅极，被配置为控制在所述第三光电转换元件中产生的电荷向所述浮置扩散区域的转移；第四转移栅极，被配置为控制在所述第四光电转换元件中产生的电荷向所述浮置扩散区域的转移；复位晶体管和驱动晶体管，连接到所述浮置扩散区域；以及选择晶体管，连接到所述驱动晶体管。所述复位晶体管、所述驱动晶体管和所述选择晶体管中的一个可以包括多个晶体管。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，本专利技术构思的以上和其他方面和特征将变得更清楚，在附图中：图1是根据本专利技术构思的一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：/n第一光电转换元件组，具有第一光电转换元件、第二光电转换元件、第三光电转换元件和第四光电转换元件；/n第二光电转换元件组，具有第五光电转换元件、第六光电转换元件、第七光电转换元件和第八光电转换元件；/n第一微透镜，设置为与所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件重叠；/n第二微透镜，设置为与所述第三光电转换元件和所述第四光电转换元件重叠；/n第三微透镜，设置为与所述第五光电转换元件和所述第六光电转换元件重叠；/n第四微透镜，设置为与所述第七光电转换元件和所述第八光电转换元件重叠；/n第一浮置扩散区域，被配置为由所述第一光电转换元件组共享；以及/n第二浮置扩散区域，被配置为由所述第二光电转换元件组共享，/n其中，所述第一光电转换元件组紧邻所述第二光电转换元件组设置，以及/n其中，所述第一光电转换元件组和所述第二光电转换元件组被配置为感测从所述第一微透镜至所述第四微透镜接收的光的相同颜色。/n

【技术特征摘要】
20170407 KR 10-2017-00451551.一种图像传感器，包括：
第一光电转换元件组，具有第一光电转换元件、第二光电转换元件、第三光电转换元件和第四光电转换元件；
第二光电转换元件组，具有第五光电转换元件、第六光电转换元件、第七光电转换元件和第八光电转换元件；
第一微透镜，设置为与所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件重叠；
第二微透镜，设置为与所述第三光电转换元件和所述第四光电转换元件重叠；
第三微透镜，设置为与所述第五光电转换元件和所述第六光电转换元件重叠；
第四微透镜，设置为与所述第七光电转换元件和所述第八光电转换元件重叠；
第一浮置扩散区域，被配置为由所述第一光电转换元件组共享；以及
第二浮置扩散区域，被配置为由所述第二光电转换元件组共享，
其中，所述第一光电转换元件组紧邻所述第二光电转换元件组设置，以及
其中，所述第一光电转换元件组和所述第二光电转换元件组被配置为感测从所述第一微透镜至所述第四微透镜接收的光的相同颜色。


2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一浮置扩散区域设置在所述第一微透镜与所述第二微透镜之间，以及
其中，所述第二浮置扩散区域设置在所述第三微透镜与所述第四微透镜之间。


3.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括与所述第一光电转换元件至所述第八光电转换元件相对应的八个转移栅极。


4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述八个转移栅极连接到第一复位晶体管。


5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述八个转移栅极连接到所述第一复位晶体管和第二复位晶体管。


6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述第一复位晶体管和所述第二复位晶体管彼此串联连接。


7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一浮置扩散区域被配置为连接到所述第二浮置扩散区域。


8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述相同颜色是蓝色。


9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述相同颜色是红色。


10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述相同颜色是绿色。


11.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括由所述第一光电转换元件至所述第八光电转换元件共享的滤色器。


12.一种图像传感器，包括：
第一共享像素，包括连接到第一浮置扩散区域的八个光电转换元件，所述第一共享像素被配置为感测第一颜色；
第二共享像素，包括连接到第二浮置扩散区域的八个光电转换元件，所述第二共享像素被配置为感测第二颜色；
第三共享像素，包括连接到第三浮置扩散区域的八个光电转换元件，所述第三共享像素被配置为感测第三颜色；以及
第四共享像素，包括连接到第四浮置扩散区域的八个光电转换元件，所述第四共享像素被配置为感测第四颜色；
十六个微透镜，设置为与所述第一共享像素至所述第四共享像素重叠，
其中，所述第一共享像素至所述第四共享像素沿顺时针方向顺序地设置。


13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，所述十六个微透镜中的每一个微透镜被设置为与两个光电转换元件重叠。


14.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，所述第一颜色是红色。


15.根据权利要求14所述的图像传感器，其中，所述第二颜色与所述第三颜色相同。


16.根据权利要求15所述的图像传感器，其中，所述第二颜色是绿色，并且所述第四颜色是蓝色。


17.一种图像传感器，包括：
第一共享像素，包括连接到第一浮置扩散区域的四个光电转换元件，所述第一共享像素被配置为感测第一颜色；
第二共享像素，包括连接到第二浮置扩散区域的四个光电转换元件，所述第二共享像素被配置为感测所述第一颜色；
第三共享像素，包括连接到第三浮置扩散区域的四个光电转换元件，所述第三共享像素被配置为感测第二颜色；以及
第四共享像素，包括连接到第四浮置扩散区域的四个光电转换元件，所述第四共享像素被配置为感测所述第二颜色；
八个微透镜，设置为与所述第一共享像素至所述第四共享像素重叠，
其中，所述第一共享像素至所述第四共享像素沿同一方向顺序地设置。


18.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，所述第一颜色是红色，并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹浈斌，沈殷燮，李景镐，崔成浩，朴正勋，林政昱，郑闵至，
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