低噪声硅锗图像传感器制造技术

本公开提供低噪声硅锗SiGe图像传感器。在一个实施例中，一种图像传感器包含布置在安置在半导体衬底中的像素阵列的行及列中的多个像素。个别像素的光电二极管经配置以接收穿过所述半导体衬底的被照射表面的入射光。所述半导体衬底包含：半导体材料的第一层，其具有硅Si；及半导体材料的第二层，其具有硅锗Si1‑

【技术实现步骤摘要】
低噪声硅锗图像传感器


[0001]本公开大体上涉及图像传感器的设计，且特定来说，涉及包含硅锗(SiGe)层的图像传感器。

技术介绍

[0002]图像传感器已无处不在。其被广泛用于数码相机、蜂窝电话、监控摄像机以及医疗、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术持续高速发展。例如，对更高图像传感器分辨率及更低功耗的需求促使将图像传感器进一步小型化及集成到数字装置中。
[0003]在一些应用中，图像传感器的光电二极管由硅锗(SiGe)半导体制成，这是因为SiGe光电二极管对近红外线(NIR)的相对高灵敏度。然而，SiGe光电二极管遭受相对高的暗噪声及随机噪声。此外，SiGe光电二极管可能花费相对长时间来充电及/或放电，从而引起图像传感器的图像滞后增加。

技术实现思路

[0004]本申请案的一方面提供一种图像传感器，其中所述图像传感器包括：多个像素，其经布置在安置在半导体衬底中的像素阵列的行及列中，其中个别像素的光电二极管经配置以接收穿过所述半导体衬底的被照射表面的入射光，其中所述半导体衬底包括：半导体材料的第一层，其包括硅(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其包括：多个像素，其经布置在安置在半导体衬底中的像素阵列的行及列中，其中个别像素的光电二极管经配置以接收穿过所述半导体衬底的被照射表面的入射光，其中所述半导体衬底包括：半导体材料的第一层，其包括硅Si；及半导体材料的第二层，其包括硅锗Si1‑
x
Ge
x
，其中Ge的浓度x穿过所述第二层的厚度的至少一部分逐渐变化，其中每一光电二极管包括：第一掺杂区，其延伸穿过半导体材料的所述第一层及半导体材料的所述第二层；及第二掺杂区，其延伸穿过半导体材料的所述第一层及半导体材料的所述第二层。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述半导体衬底进一步包括包含硅的半导体材料的第三层，且其中半导体材料的所述第二层经安置在半导体材料的所述第一层与半导体材料的所述第三层之间。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述图像传感器是前照式传感器，且其中所述半导体的所述被照射表面在半导体材料的所述第一层上。4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中半导体材料的所述第二层具有面对半导体材料的所述第一层的第一侧及面对半导体材料的所述第三层的第二侧，其中半导体材料的所述第二层中的Ge的所述浓度x从所述第一侧处的第一最小值，经过半导体材料的所述第二层内部的最大值，变化到半导体材料的所述第二层的所述第二侧处的第二最小值。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中至少基于半导体材料的所述厚度及对特定光波长的灵敏度来配置半导体材料的所述第二层内部的Ge的所述浓度x的所述最大值。6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中每一像素进一步包括安置在半导体材料的所述第一层附近的透镜及带通滤光片。7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述带通滤光片是近红外线NIR滤光片。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中每一光电二极管进一步包含跨半导体材料的所述第一层及半导体材料的所述第二层安置的电荷生成区，每一光电二极管响应于所述入射光而在所述电荷生成区中有效地生成电荷。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述图像传感器是背照式传感器，且其中所述半导体衬底的所述被照射表面在半导体材料的所述第二层上。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中半导体材料的所述第二层具有面对半导体材料的所述第一层的第一侧及背离所述第一侧的第二侧，其中半导体材料的所述第二层中的Ge的所述浓度x从其第一侧处的最小值变化到半导体材料的所述第二层的所述第二侧处的最大值。11.根据权利要求9所述的图像传感器，其中半导体材料的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：家坂守，崔雲，真锅宗平，
申请(专利权)人：豪威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：