图像传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器，该图像传感器包括像素阵列和逻辑电路。像素阵列包括在多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层。所述多个像素中的每个包括在至少一个光电二极管下方的像素电路。逻辑电路从所述多个像素获取像素信号。像素阵列包括至少一个自动聚焦像素，其包括第一光电二极管、第二光电二极管、在第一光电二极管和第二光电二极管之间的像素内部隔离层、以及在第一光电二极管和第二光电二极管上的微透镜。像素内部隔离层包括在垂直于基板的上表面的第一方向上彼此分隔的第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层，第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层包括不同的材料。材料。材料。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器


[0001]专利技术构思涉及图像传感器。

技术介绍

[0002]图像传感器是接收光并产生电信号的基于半导体的传感器，并且可以包括具有多个像素的像素阵列、驱动像素阵列并产生图像的逻辑电路等。逻辑电路可以从像素获得像素信号以产生图像数据。图像传感器可以提供用于在对象上聚焦的自动聚焦功能。

技术实现思路

[0003]专利技术构思的一方面在于提供一种图像传感器，其能够减少和/或最小化在形成设置于光电二极管之间的隔离层时可能发生的对准误差，并且限制和/或防止光电二极管的饱和。
[0004]根据一示例实施方式，一种图像传感器可以包括：像素阵列，包括基板、在平行于基板的上表面的方向上排列的多个像素、以及在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，所述多个像素中的每个包括至少一个光电二极管和在所述至少一个光电二极管下方的像素电路；以及逻辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号。像素阵列可以包括至少一个自动聚焦像素。所述至少一个自动聚焦像素可以包括第一光电二极管、第二光电二极管、在第一光电二极管和第二光电二极管之间的像素内部隔离层、以及在第一光电二极管和第二光电二极管上的微透镜。像素内部隔离层可以包括第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层。第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层可以在第一方向上彼此分隔。第一方向可以垂直于基板的上表面。第一像素内部隔离层的材料可以不同于第二像素内部隔离层的材料。
[0005]根据一示例实施方式，一种图像传感器可以包括：基板，具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；像素阵列，包括多个像素和在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，像素隔离层在垂直于第一表面的第一方向上从基板的第一表面延伸到基板的第二表面，所述多个像素中的每个包括在基板内部的至少一个光电二极管和在第一表面上具有多个元件的像素电路；以及逻辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号。像素阵列可以包括至少一个自动聚焦像素，其中所述至少一个自动聚焦像素包括第一光电二极管、第二光电二极管、在第一光电二极管和第二光电二极管之间在第一方向上从第一表面延伸的像素内部隔离层、以及在第二表面上的微透镜。像素内部隔离层可以包括从第一表面延伸的第一像素内部隔离层和从第二表面延伸的第二像素内部隔离层。第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层可以在平行于第一表面的平面中具有不同的形状。
[0006]根据一示例实施方式，一种图像传感器可以包括：基板，具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；像素阵列，包括多个像素和在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，像素隔离层在垂直于第一表面的第一方向上从第一表面延伸，所述多个像素中的每个包括至少一个光电二极管和像素电路，像素电路在第一表面上具有多个元件；以及逻
辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号。像素阵列可以包括至少一个自动聚焦像素。自动聚焦像素可以包括在平行于第一表面的第二方向上彼此分隔的第一光电二极管和第二光电二极管、在第一光电二极管和第二光电二极管之间在第一方向上从第一表面延伸的像素内部隔离层、以及在第二表面上的微透镜。像素内部隔离层可以具有在第一方向上延伸并在与第二方向交叉的第三方向上彼此相反的第一垂直表面和第二垂直表面。第一垂直表面和第二垂直表面中的至少一个可以与像素隔离层分隔。
附图说明
[0007]专利技术构思的以上及其它方面、特征和效果将由以下结合附图进行的详细描述被更清楚地理解，附图中：
[0008]图1是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器的框图。
[0009]图2至图4是示意性地示出根据专利技术构思的实施方式的图像传感器的像素阵列的视图。
[0010]图5是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器的像素电路的视图。
[0011]图6至图11是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
[0012]图12至图15是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
[0013]图16和图17是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
[0014]图18和图19是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
[0015]图20至图22是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
[0016]图23至图26是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
[0017]图27是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器中包括的像素的视图。
[0018]图28至图33是示出根据专利技术构思的一实施方式的制造图像传感器的方法的视图。
[0019]图34至图41是示出根据专利技术构思的一实施方式的制造图像传感器的方法的视图。
[0020]图42和图43是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的包括图像传感器的电子装置的视图。
具体实施方式
[0021]在下文中，将参照附图描述专利技术构思的示例实施方式。
[0022]图1是示意性地示出根据专利技术构思的一实施方式的图像传感器的框图。
[0023]参照图1，图像传感器1可以包括像素阵列10、逻辑电路20等。
[0024]像素阵列10可以包括沿着多个行和多个列布置成阵列形状的多个像素PX。多个像
素PX中的每个可以包括响应于光而产生电荷的至少一个光电转换元件、产生与由光电转换元件产生的电荷对应的像素信号的像素电路等。光电转换元件可以包括由半导体材料形成的光电二极管、由有机材料形成的有机光电二极管等。
[0025]例如，像素电路可以包括浮动扩散部、转移晶体管、复位晶体管、驱动晶体管和选择晶体管。像素PX的配置可以根据实施方式而变化。作为示例，每个像素PX可以包括包含有机材料的有机光电二极管或者可以被实现为数字像素。当像素PX被实现为数字像素时，每个像素PX可以包括用于输出数字像素信号的模数转换器。
[0026]逻辑电路20可以包括用于控制像素阵列10的电路。例如，逻辑电路20可以包括行驱动器21、读出电路22、列驱动器23、控制逻辑24等。行驱动器21可以以行线为单位驱动像素阵列10。例如，行驱动器21可以产生用于控制像素电路的转移晶体管的传输控制信号、用于控制复位晶体管的复位控制信号、用于控制选择晶体管的选择控制信号等，以将它们以行线为单位输入到像素阵列10中。
[0027]读出电路22可以包括相关双采样器(CDS)、模数转换器(ADC)等。相关双采样器可以通过列线连接到像素PX。相关双采样器可以通过列线从连接到由行驱动器21的行线选择信号选择的行线的像素PX读取像素信号。模数转换器可以将由相关双采样器检测到的像素信号转换为数字像素信号，并且可以将数字像素信号传输到列驱动器23。
[0028]列驱动器23可以包括放大电路、用于临时存储数字像素信号的锁存电路或缓冲电路等，并且可以处理从读出电路22接收到的数字像素信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：像素阵列，包括基板、在平行于所述基板的上表面的方向上排列的多个像素、以及在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，所述多个像素中的每个包括至少一个光电二极管和在所述至少一个光电二极管下方的像素电路；以及逻辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号，其中所述像素阵列包括至少一个自动聚焦像素，其中所述至少一个自动聚焦像素包括第一光电二极管、第二光电二极管、在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管之间的像素内部隔离层、以及在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管上的微透镜，其中所述像素内部隔离层包括第一像素内部隔离层和第二像素内部隔离层，所述第一像素内部隔离层和所述第二像素内部隔离层在第一方向上彼此分隔，所述第一方向垂直于所述基板的所述上表面，以及所述第一像素内部隔离层的材料不同于所述第二像素内部隔离层的材料。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一像素内部隔离层从所述像素电路延伸并包括多晶硅，以及所述第二像素内部隔离层包括绝缘材料。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述像素电路配置为在所述逻辑电路从所述多个像素获取所述像素信号的同时向所述第一像素内部隔离层施加负电压。4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，在平行于所述基板的所述上表面的一个方向上，所述第一像素内部隔离层的长度不同于所述第二像素内部隔离层的长度。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，在所述一个方向上，所述第一像素内部隔离层与所述像素隔离层分隔。6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述至少一个自动聚焦像素包括在所述第一像素内部隔离层和所述第二像素内部隔离层之间的杂质区，以及所述杂质区掺有P型杂质。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述像素隔离层包括第一像素隔离层和第二像素隔离层，所述第一像素隔离层从所述像素电路延伸并包括第一材料，所述第二像素隔离层从所述第一像素隔离层延伸并包括第二材料，以及所述第二材料不同于所述第一材料。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一像素内部隔离层包括所述第一材料，以及所述第二像素内部隔离层包括所述第二材料。9.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第二材料的反射率高于所述第一材料的反射率。10.一种图像传感器，包括：
基板，具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；像素阵列，包括多个像素和在所述多个像素中的相邻像素之间的像素隔离层，所述像素隔离层在垂直于所述第一表面的第一方向上从所述基板的所述第一表面延伸到所述基板的所述第二表面，所述多个像素中的每个包括在所述基板内部的至少一个光电二极管和在所述第一表面上具有多个元件的像素电路；以及逻辑电路，配置为从所述多个像素获取像素信号，其中所述像素阵列包括至少一个自动聚焦像素，其中所述至少一个自动聚焦像素包括第一光电二极管、第二光电二极管、在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管之间在所述第一方向上从所述第一表面延伸的像素内部隔离层、以及在所述第二表面上的微透镜，其中所述像素内部隔离层包括从所述第一表面延伸的第一像素内部隔离层和从所述第二表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田雅人，薛斗植，李卿德，李景镐，郑泰燮，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：