【技术实现步骤摘要】
像素、相关联的图像传感器和方法
本专利技术涉及图像传感器
，尤其涉及一种像素、相关联的图像传感器及其制造方法。
技术介绍
在诸如独立数码相机、移动设备、汽车部件和医疗设备的商业产品中的相机模块包括图像传感器及其像素阵列。像素阵列包括多个像素。像素阵列的像素密度是图像传感器上每单位面积的像素的数量。在操作中，相机模块的透镜在图像传感器上形成其视场中的对象的图像。对象可以被观察为入射到相机上的多个无限小的照明点源-“脉冲”。透镜将多个脉冲中的每个在像素阵列的平面处成像为多个点扩展函数-“脉冲响应”中的相应一个。由图像传感器捕获的图像的分辨率部分地取决于与脉冲响应的大小相比的像素大小。因此，一种增加相机的最大可达到的分辨率的方法是通过减小像素大小来增加像素密度。减小像素大小的动机已经导致具有垂直转移栅的像素的发展。多个像素中的每个像素包括光电二极管区域、浮动扩散区域和转移栅。转移栅控制从光电二极管区域到浮动扩散区域的电流流动，并且可包括场效应晶体管。光电二极管区域的电势超过浮动扩散区域的电势。到达光电二极管区域的光生...
【技术保护点】
1.一种像素，包括：/n半导体衬底，所述半导体衬底具有形成沟槽的衬底顶表面，所述沟槽延伸到所述半导体衬底中并且具有相对于围绕所述沟槽的所述衬底顶表面的平面区域的沟槽深度；/n光电二极管区域，所述光电二极管区域在所述半导体衬底中并且包括(i)所述沟槽下方的底部光电二极管部分，以及(ii)与所述沟槽相邻的顶部光电二极管部分，所述顶部光电二极管部分开始于小于所述沟槽深度的光电二极管深度处，朝向所述底部光电二极管部分延伸并且邻接所述底部光电二极管部分，所述光电二极管深度是相对于所述平面区域的；以及/n浮动扩散区域，所述浮动扩散区域在所述半导体衬底中，与所述沟槽相邻，以及远离所述平面...
【技术特征摘要】
20191120 US 16/689,9381.一种像素，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底具有形成沟槽的衬底顶表面，所述沟槽延伸到所述半导体衬底中并且具有相对于围绕所述沟槽的所述衬底顶表面的平面区域的沟槽深度；
光电二极管区域，所述光电二极管区域在所述半导体衬底中并且包括(i)所述沟槽下方的底部光电二极管部分，以及(ii)与所述沟槽相邻的顶部光电二极管部分，所述顶部光电二极管部分开始于小于所述沟槽深度的光电二极管深度处，朝向所述底部光电二极管部分延伸并且邻接所述底部光电二极管部分，所述光电二极管深度是相对于所述平面区域的；以及
浮动扩散区域，所述浮动扩散区域在所述半导体衬底中，与所述沟槽相邻，以及远离所述平面区域延伸到小于所述沟槽深度的结深度；以及
介电层，所述介电层为所述沟槽的衬里，所述介电层的在所述平面区域与所述结深度之间的顶部区域具有顶部厚度，所述介电层的在所述光电二极管深度与所述沟槽深度之间的底部区域具有超过所述顶部厚度的底部厚度。
2.如权利要求1所述的像素，所述介电层具有大于或等于二氧化硅的相对介电常数。
3.如权利要求1所述的像素，所述底部区域包括多个材料层。
4.如权利要求3所述的像素，所述底部区域包括第一介电层和第二介电层，其中所述第一介电层和所述第二介电层由相同的介电材料形成。
5.如权利要求3所述的像素，所述底部区域包括第一介电层和第二介电层，其中所述第一介电层和所述第二介电层由不同的相应介电材料形成。
6.如权利要求1所述的像素，所述底部厚度超过所述顶部厚度至少两倍。
7.如权利要求6所述的像素，所述底部厚度超过所述顶部厚度两倍到五倍之间。
8.如权利要求1所述的像素，所述顶部厚度在2纳米与10纳米之间。
9.如权利要求1所述的像素，所述沟槽深度在0.1微米和0.9微米之间。
10.如权利要求1所述的像素，所述沟槽在平行于所述平面区域的平面中具有0.05微米和0.3微米之间的宽度。
11.如权利要求1所述的像素，所述半导体衬底是p掺杂的，所述光电二极管区域是n掺杂的，以及所述浮动扩散区域是n+掺杂的。
12.如权利要求1所述的像素，还包括填充所述沟槽的栅电极材料；所述沟槽、所述介电层和所述栅电极材料形成经由所述底部区域和所述顶部光电二极管部分电连接到所述光电二极管区域的垂直转移栅。
13.如权利要求12所述的像素，所述栅电极材料包括多晶硅和金属中的至少一个。
14.一种图像传感器，包括多个如权利要求1所述的像素，对于多个像素中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧辉，王勤，陈刚，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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