图像传感器及其像素组和像素阵列制造技术

技术编号:33880688 阅读:30 留言:0更新日期:2022-06-22 17:10
公开了一种图像传感器及其像素组和像素阵列。该像素组包括:第一至第四单位像素,呈两个像素行和两个像素列的矩阵形式;以及公共浮置扩散区,在半导体衬底中在像素组的中心并由第一至第四单位像素共用。第一至第四单位像素中的每个包括在半导体衬底中的光电转换元件以及在半导体衬底中并在垂直于半导体衬底的表面的垂直方向上延伸的一对垂直转移栅极。该对垂直转移栅极将光电转换元件收集的光电荷转移到公共浮置扩散区。通过经由公共浮置扩散区的共用结构和垂直转移栅极的对称结构来增大单位像素的感测灵敏度,图像质量得到提高。图像质量得到提高。图像质量得到提高。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其像素组和像素阵列


[0001]示例实施方式总体上涉及半导体集成电路,更具体地,涉及图像传感器的像素组和包括像素组的像素阵列。

技术介绍

[0002]互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器是使用互补金属氧化物半导体的固态感测器件。与电荷耦合器件(CCD)图像传感器相比,CMOS图像传感器具有更低的制造成本和/或更低的功耗。因此,CMOS图像传感器用于包括便携式装置(诸如例如智能电话和数码相机)的各种电子产品。
[0003]CMOS图像传感器中包括的像素阵列可以在每个像素中包括光电转换元件,诸如光电二极管。光电转换元件产生基于入射光的量而变化的电信号。CMOS图像传感器处理电信号以合成图像。随着高分辨率图像的近来的激增,CMOS图像传感器中包括的像素变得小得多。当像素变得更小时,入射光可能无法被正确地感测,或者噪声可能由于高度集成的元件之间的干扰而出现。此外,需要CMOS图像传感器具有提高的图像质量并执行除了捕获图像之外的附加功能。

技术实现思路

[0004]一些示例实施方式可以提供具有提高的感测灵敏度的图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的像素组,所述像素组包括:第一至第四单位像素,呈两个像素行和两个像素列的矩阵形式;以及公共浮置扩散区,在半导体衬底中在所述像素组的中心并由所述第一至第四单位像素共用,所述第一至第四单位像素中的每个包括:在所述半导体衬底中的光电转换元件;以及一对垂直转移栅极,在所述半导体衬底中并在垂直于所述半导体衬底的表面的垂直方向上延伸,所述一对垂直转移栅极配置为将所述光电转换元件收集的光电荷转移到所述公共浮置扩散区。2.根据权利要求1所述的像素组,其中每个单位像素中包括的所述一对垂直转移栅极彼此电绝缘。3.根据权利要求1所述的像素组,其中每个单位像素中包括的所述一对垂直转移栅极彼此独立地由一对转移控制信号控制。4.根据权利要求3所述的像素组,其中所述一对垂直转移栅极被同时激活以执行低照度感测,并且所述一对垂直转移栅极中的仅一个被激活以执行高照度感测。5.根据权利要求1所述的像素组,其中垂直于所述垂直方向的水平面和所述一对垂直转移栅极的彼此面对的两个垂直表面的两条相交线是平行的。6.根据权利要求1所述的像素组,还包括:沟槽结构,设置在所述半导体衬底中并且在所述垂直方向上从所述半导体衬底的上表面延伸到所述半导体衬底的下表面以将所述第一至第四单位像素电分离和光学分离。7.根据权利要求6所述的像素组,其中所述沟槽结构包括:组间沟槽结构,将所述像素组与其他像素组分离;以及像素间沟槽结构,将所述像素组中包括的所述第一至第四单位像素彼此分离。8.根据权利要求7所述的像素组,其中所述像素间沟槽结构包括:第一像素间沟槽结构,在第一水平方向上延伸以连接到设置在所述像素组的在所述第一水平方向上的两侧的所述组间沟槽结构,并在所述垂直方向上从所述半导体衬底的所述上表面延伸到所述半导体衬底的所述下表面;以及第二像素间沟槽结构,在垂直于所述第一水平方向的第二水平方向上延伸以连接到设置在所述像素组的在所述第二水平方向上的两侧的所述组间沟槽结构,并在所述垂直方向上从所述半导体衬底的所述上表面延伸到所述半导体衬底的所述下表面。9.根据权利要求8所述的像素组,其中所述第一像素间沟槽结构的至少一部分和所述第二像素间沟槽结构的至少一部分在所述第一像素间沟槽结构和所述第二像素间沟槽结构的交叉区域中被去除,并且所述公共浮置扩散区设置在所述交叉区域处。10.根据权利要求9所述的像素组,其中所述第一像素间沟槽结构的对应于所述交叉区域的部分和所述第二像素间沟槽结构的对应于所述交叉区域的部分从所述半导体衬底的所述上表面到所述半导体衬底的所述下表面被完全去除。11.根据权利要求9所述的像素组,其中所述第一像素间沟槽结构的对应于所述交叉区域的部分和所述第二像素间沟槽结构的对应于所述交叉区域的部分在所述半导体衬底的所述上表面附近被部分地去除。
12.根据权利要求1所述的像素组,还包...

【专利技术属性】
技术研发人员:李承俊李景镐尹浈斌金智勋
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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