图像传感器制造技术

提供了一种图像传感器。该图像传感器可以包括：衬底，包括彼此相对的第一表面和第二表面；器件隔离层，延伸到衬底中，并且具有与衬底的第二表面齐平的表面；由器件隔离层限定的有源区域；光电器件，位于衬底中，并且被配置为将光转换为电荷；第一表面上的微透镜；传输栅极，在第二表面上的有源区域中，并且被配置为将电荷传输到浮置扩散节点；以及源极跟随器栅极，在器件隔离层和有源区域上。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器相关申请的交叉引用本申请要求于2019年1月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0001561的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本公开涉及图像传感器。
技术介绍
图像传感器是将光学图像转换为电信号的器件，诸如半导体器件。图像传感器可以分为电荷耦合器件(CCD)类型和互补金属氧化物半导体(CMOS)类型。CMOS类型的图像传感器可以缩写为CMOS图像传感器(CIS)。CIS可以包括二维布置的多个像素。每个像素可以包括诸如光电二极管(PD)的光电器件。光电器件可以将入射光转换成电信号。近来，计算机行业和通信行业的持续发展导致对图像传感器的需求不断增长，这些图像传感器在诸如数码相机、便携式相机、个人通信系统(PCS)、游戏设备、安全相机、医用微型相机、机器人等各个领域中具有改进性能。此外，随着半导体器件集成度更高，图像传感器的集成度也更高。
技术实现思路
本公开的方面提供了图像传感器，包括更高度集成的图像传感器。然而，本公开的方面不限于在此阐述的内容。通过参考下面给出的本公开的详细描述，本公开的上述和其他方面对于本公开所属领域的普通技术人员而言将变得更加清楚。根据本专利技术构思的一些示例实施例，可以提供一种图像传感器。该图像传感器可以包括：衬底，具有彼此相对的第一表面和第二表面；器件隔离层，延伸到衬底中，并且具有与衬底的第二表面齐平的表面；由器件隔离层限定的有源区域；光电器件，位于衬底中，并且被配置为将光转换为电荷；第一表面上的微透镜；传输栅极，在第二表面上的有源区域中，传输栅极被配置为将电荷传输到浮置扩散节点；以及源极跟随器栅极，在器件隔离层和有源区域之上延伸。根据本专利技术构思的一些示例实施例，可以提供一种图像传感器。该图像传感器包括：衬底，包括彼此相对的第一表面和第二表面；器件隔离层，延伸到衬底中，并且具有与衬底的第二表面齐平的表面；由器件隔离层限定的有源区域，有源区域包括在第一方向上顺序布置的第一共享像素区域至第三共享像素区域，其中，第一共享像素区域至第三共享像素区域分别包括第一源极跟随器栅极至第三源极跟随器栅极，其中，第一共享像素区域至第三共享像素区域中的每一个包括以网格布置的至少四个像素区域，其中至少两个像素区域在第一方向上对齐，并且至少两个像素区域在与第一方向相交的第二方向上对齐，其中，第一源极跟随器栅极在第一共享像素区域的至少两个像素区域之上延伸，其中，第二源极跟随器栅极在第二共享像素区域的至少两个像素区域之上延伸，并且其中，第三源极跟随器栅极在第三共享像素区域的至少两个像素区域之上延伸。根据本专利技术构思的一些示例实施例，可以提供一种图像传感器。该图像传感器包括：衬底，包括有源区域和器件隔离层；第一光电器件至第四光电器件，位于有源区域中；第一传输晶体管至第四传输晶体管，分别位于第一光电器件至第四光电器件与衬底上的浮置扩散节点之间；衬底上的源极跟随器晶体管，其中，源极跟随器晶体管具有浮置扩散节点作为栅极节点；以及选择晶体管，与衬底上的源极跟随器晶体管串联连接，其中，源极跟随器晶体管位于有源区域和器件隔离层上。附图说明通过参考附图详细描述本公开的一些示例实施例，本公开的各方面和特征，包括以上讨论的那些，将变得更加显而易见，附图中：图1是示出根据本公开一些实施例的图像传感器的框图；图2是示出根据本公开一些实施例的图像传感器的传感器阵列的概念图；图3是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的等效电路图；图4是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的布局图；图5是沿图4的线A-A’截取的横截面图；图6是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的等效电路图；图7是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的布局图；图8是示出图7的源极跟随器栅极的形状的平面图；图9是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的布局图；图10是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的布局图；图11是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的等效电路图；图12是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的布局图；图13是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的等效电路图；图14是根据本公开一些实施例的图像传感器的共享像素的布局图；以及图15是示出图14的选择栅极的形状的平面图。具体实施方式在下文中，将参照图1至图5描述根据本公开一些实施例的图像传感器。图1是示出根据本公开一些实施例的图像传感器的框图。参照图1，根据本公开一些实施例的图像传感器包括：其中二维布置有包括光电器件的像素的传感器阵列10、定时发生器20、行解码器30、行驱动器40、相关双采样器(CDS)50、模数转换器(ADC)60、锁存器70和列解码器80。在图1的图像传感器中可以存在其他组件，但是为了简洁在此省略其讨论。传感器阵列10包括二维布置的多个单位像素。多个单位像素可以将光学图像转换成电输出信号。通过从行驱动器40接收诸如行选择信号、复位信号和电荷转移信号的多个驱动信号来驱动传感器阵列10。此外，转换后的电输出信号通过竖直信号线被提供给相关双采样器50。定时发生器20向行解码器30和列解码器80提供定时信号和控制信号。行驱动器40根据行解码器30中的解码结果，将配置为驱动多个单位像素的多个驱动信号提供给具有有源像素的传感器阵列10。通常，当单位像素以矩阵形式布置时，为每一行提供驱动信号。相关双采样器50通过竖直信号线接收并保持和采样在有源像素传感器阵列10上形成的输出信号。即，对特定噪声电平和基于输出信号的信号电平进行双采样，以输出与噪声电平和信号电平之间的差相对应的差异电平。模数转换器60将与差异电平相对应的模拟信号转换为数字信号，并输出该数字信号。锁存器70锁存数字信号，并且根据列解码器80中的解码结果将锁存的信号顺序输出到图像信号处理单元(图1中未示出)。图2是示出根据本公开一些实施例的图像传感器的传感器阵列的概念图。参照图2，传感器阵列10可以被布置为使得多个像素P1至P24以多个行和列对齐。尽管图2示出了四行六列的24个像素，但这仅是示例，并且本实施例不限于此。即，传感器阵列10的行、列和像素的数量可以变化。多个像素P1至P24可以在第一方向X和第二方向Y上对齐。第二方向Y可以是与第一方向X相交的方向。例如，第二方向Y可以是与第一方向X垂直的方向。第一方向X可以是多个像素P1至P24对齐的行方向。第二方向Y可以是多个像素P1至P24对齐的列方向。多个像素P1至P24可以构成多个共享像素SP1至SP6。具体地，第一像素P1至第四像素P4可以构成第一共享像素SP1，并且第五像素P5至第八像素P8可以构成第二共享像素SP2。第九像素P9至第十二像素P12可以构成第三共享像素SP3，并且第十三像素P13至第十六像素P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：/n衬底，包括彼此相对的第一表面和第二表面；/n器件隔离层，延伸穿过所述衬底，并且具有与所述衬底的第二表面齐平的表面；/n由所述器件隔离层限定的有源区域；/n光电器件，位于所述衬底中，并且被配置为将光转换为电荷；/n所述第一表面上的微透镜；/n传输栅极，在所述第二表面上的有源区域中，所述传输栅极被配置为将所述电荷传输到浮置扩散节点；以及/n源极跟随器栅极，在所述器件隔离层和所述有源区域之上延伸。/n

【技术特征摘要】
20190107 KR 10-2019-00015611.一种图像传感器，包括：
衬底，包括彼此相对的第一表面和第二表面；
器件隔离层，延伸穿过所述衬底，并且具有与所述衬底的第二表面齐平的表面；
由所述器件隔离层限定的有源区域；
光电器件，位于所述衬底中，并且被配置为将光转换为电荷；
所述第一表面上的微透镜；
传输栅极，在所述第二表面上的有源区域中，所述传输栅极被配置为将所述电荷传输到浮置扩散节点；以及
源极跟随器栅极，在所述器件隔离层和所述有源区域之上延伸。


2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述有源区域包括由所述器件隔离层彼此分离开的第一像素区域至第四像素区域，
其中，所述光电器件是第一光电器件，所述图像传感器还包括第二光电器件、第三光电器件和第四光电器件，所述第一光电器件至所述第四光电器件分别位于所述第一像素区域至所述第四像素区域中，并且
其中，所述浮置扩散节点是第一浮置扩散节点，所述图像传感器还包括第二浮置扩散节点、第三浮置扩散节点和第四浮置扩散节点，所述第一浮置扩散节点至所述第四浮置扩散节点与所述第一光电器件至所述第四光电器件中的每一个相对应，并且所述第一浮置扩散节点至所述第四浮置扩散节点分别位于所述第一像素区域至所述第四像素区域中的每一个中。


3.根据权利要求2所述的图像传感器，还包括：
层间绝缘层，在所述有源区域和所述器件隔离层上；以及
第一配线，在层间绝缘层中，所述第一配线将所述第一浮置扩散节点至所述第四浮置扩散节点彼此连接。


4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述传输栅极是第一传输栅极，所述图像传感器还包括第二传输栅极、第三传输栅极和第四传输栅极，其中，所述第一传输栅极至所述第四传输栅极分别位于所述第一像素区域至所述第四像素区域中，并且分别连接到所述第一浮置扩散节点至所述第四浮置扩散节点。


5.根据权利要求2所述的图像传感器，还包括复位栅极，所述复位栅极位于所述第一像素区域中并且被配置为复位所述第一浮置扩散节点至第四浮置扩散节点。


6.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述源极跟随器栅极连接至所述第一浮置扩散节点至所述第四浮置扩散节点中的每一个，并且
其中，所述源极跟随器栅极在所述像素区域中的至少两个之上延伸。


7.根据权利要求6所述的图像传感器，还包括在所述第二像素区域上形成的虚设栅极。


8.根据权利要求6所述的图像传感器，
其中，所述源极跟随器栅极在所述像素区域中的三个之上延伸。


9.根据权利要求2所述的图像传感器，还包括选择栅极，所述选择栅极连接到所述源极跟随器栅极并且在所述有源区域和所述器件隔离层上。


10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述选择栅极在一对所述像素区域之上延伸。


11.一种图像传感器，包括：
衬底，包括彼此相对的第一表面和第二表面；
器件隔离层，延伸到所述衬底中，并且具有与所述衬底的第二表面齐平的表面；
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【专利技术属性】
技术研发人员：张东宁，
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