图像传感器制造技术

一种图像传感器包括：基板，包括第一表面和面向所述第一表面的第二表面；第一光电二极管，位于所述基板的第一区域中并且从入射在所述第一区域上的光生成光电荷；第二光电二极管，位于所述基板的第二区域中并且从入射在所述第二区域上的光生成光电荷；以及隔离结构，限定所述第一光电二极管所在的所述第一区域和所述第二光电二极管所在的所述第二区域，并且在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间延伸。所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积，所述隔离结构的第一端与所述第二表面共面，并且所述隔离结构在垂直方向上从所述基板的所述第二表面朝向所述基板的所述第一表面延伸。一表面延伸。一表面延伸。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2021年4月9日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0046523的优先权，其公开内容通过引用整体地并入本文。


[0003]本专利技术构思涉及一种图像传感器，并且更具体地，涉及一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

技术介绍

[0004]LED闪烁抑制(LFM)图像传感器可具有宽动态范围(WDR)。为了实现WDR，LFM图像传感器可包括具有不同灵敏度的多个光电二极管。光电二极管接收光并生成光电荷。在高照度下，由一个光电二极管生成的光电荷可能朝向具有不同灵敏度的相邻光电二极管移动。具有不同灵敏度的光电二极管之间的晕染(blooming)现象可能使图像失真。

技术实现思路

[0005]本专利技术构思提供一种对于更宽的宽动态范围(WDR)和更高的信噪比(SNR)具有减少的晕染的图像传感器。
[0006]根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括：基板，所述基板包括第一表面和面向所述第一表面的第二表面；第一光电二极管，所述第一光电二极管位于所述基板的第一区域中并且从入射在所述第一表面的所述第一区域上的光生成光电荷；第二光电二极管，所述第二光电二极管位于所述基板的第二区域中并且从入射在所述第一表面的第二区域上的光生成光电荷；以及隔离结构，所述隔离结构限定所述第一光电二极管所位于的所述第一区域和所述第二光电二极管所位于的所述第二区域，并且在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间延伸。所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积，所述隔离结构的第一端与所述第二表面共面，并且所述隔离结构在垂直方向上从所述基板的第二表面朝向所述基板的第一表面延伸。
[0007]根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括：基板，所述基板包括第一表面和面向所述第一表面的第二表面；第一灵敏度光电二极管，所述第一灵敏度光电二极管设置在所述基板中并且具有第一灵敏度；第二灵敏度光电二极管，所述第二灵敏度光电二极管设置在所述基板中并且具有比所述第一灵敏度光电二极管的第一灵敏度低的第二灵敏度；以及隔离结构，所述隔离结构被配置为使所述第一灵敏度光电二极管和所述第二灵敏度光电二极管彼此电隔离。所述隔离结构在垂直方向上从所述基板的所述第二表面完全穿透所述基板至所述基板的所述第一表面。
[0008]根据本专利技术构思的一个方面，提供了一种图像传感器，所述图像传感器包括：基板，所述基板包括面向彼此的第一表面和第二表面；第一微透镜，所述第一微透镜位于所述第一表面的第一区域上；第二微透镜，所述第二微透镜位于所述第一表面的第二区域上；第
一光电二极管，所述第一光电二极管位于所述基板的在所述第一微透镜下方的部分中；第二光电二极管，所述第二光电二极管位于所述基板的在所述第二微透镜下方的部分中；隔离结构，所述隔离结构在垂直方向上从所述第二表面朝向所述第一表面延伸并且围绕所述第一光电二极管和所述第二光电二极管中的每一者；第一转移门，所述第一转移门从所述基板的第二表面延伸到所述基板中并且电连接到所述第一光电二极管；以及第二转移门，所述第二转移门从所述基板的所述第二表面延伸到所述基板中并且电连接到所述第二光电二极管。所述第二微透镜的面积小于所述第一微透镜的面积。
附图说明
[0009]根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的实施例，在附图中：
[0010]图1是根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的框图；
[0011]图2是根据本专利技术构思的实施例的包括在图像传感器中的像素的电路图；
[0012]图3是根据本专利技术构思的实施例的包括在图像传感器中的像素的电路图；
[0013]图4是根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的俯视图；
[0014]图5是沿着图4的线A
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A'截取的根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的截面图；
[0015]图6是沿着图4的线B
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B'截取的根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的截面图；
[0016]图7是根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的俯视图；
[0017]图8是根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的俯视图；
[0018]图9是沿着图4的线A
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A'截取的根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的截面图；
[0019]图10是沿着图4的线B
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B'截取的根据本专利技术构思的实施例的图像传感器的截面图；
[0020]图11A至图11C是示出了根据本专利技术构思的实施例的制造图像传感器的方法的截面图；以及
[0021]图12A至图12F是示出了根据本专利技术构思的实施例的制造图像传感器的方法的截面图。
具体实施方式
[0022]图1是根据本专利技术构思的实施例的图像传感器100的框图。
[0023]图像传感器100可安装在电子装置上。例如，图像传感器100可安装在诸如相机、智能电话、可穿戴装置、物联网(IoT)装置、家用电器、平板个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、无人机和高级驾驶员辅助系统(ADAS)的电子装置上。
[0024]参考图1，图像传感器100可包括像素阵列1110、行驱动器1120、读出电路1130、斜坡信号生成器1140、定时控制器1150和信号处理器1190。读出电路1130可包括模数转换(ADC)电路1131和数据总线1132。
[0025]像素阵列1110可包括按行和列布置的多个像素PX。每个像素PX可将光转换成电信号。像素阵列1110可连接到多条行线RoL和多条列线CL。
[0026]行驱动器1120逐行驱动像素阵列1110。行驱动器1120可对从定时控制器1150接收
到的行控制信号(例如，地址信号)进行译码并且响应于译码后的行控制信号而选择行线RoL中的至少一条行线RoL。例如，行驱动器1120可生成用于选择行线RoL中的至少一条行线RoL的选择信号。像素阵列1110从通过从行驱动器1120提供的选择信号选择的一行像素PX输出像素信号，例如像素电压。
[0027]斜坡信号生成器1140可生成以预定斜率增加或减小的斜坡信号RAMP。在一些实施例中，斜坡信号RAMP的电压电平可以预定斜率增加或减小。斜坡信号生成器1140可向读出电路1130的ADC电路1131提供斜坡信号RAMP。
[0028]读出电路1130可从像素PX当中的由行驱动器1120选择的行的像素PX读出像素信号。像素信号可包括重置信号或图像信号(或感测信号)。读出电路1130可基于来自斜坡信号生成器1140的斜坡信号RAMP将通过列线CL从像素阵列1110接收到的重置信号和图像信号转换成数字数据，从而逐行生成并输出与像素PX相对应的像素值。
[0029]ADC电路1131可将从像素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，所述图像传感器包括：基板，所述基板包括第一表面和面向所述第一表面的第二表面；第一光电二极管，所述第一光电二极管位于所述基板的第一区域中并且被配置为从入射在所述第一表面的所述第一区域上的光生成光电荷；第二光电二极管，所述第二光电二极管位于所述基板的第二区域中并且被配置为从入射在所述第一表面的所述第二区域上的光生成光电荷；以及隔离结构，所述隔离结构限定所述第一光电二极管所在的所述第一区域和所述第二光电二极管所在的所述第二区域，并且在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间延伸，其中，所述第二区域的面积小于所述第一区域的面积，其中，所述隔离结构的第一端与所述基板的所述第二表面共面，并且其中，所述隔离结构在垂直方向上从所述基板的所述第二表面朝向所述基板的所述第一表面延伸。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述隔离结构的至少一部分在所述垂直方向上从所述基板的所述第一表面完全穿透所述基板至所述基板的所述第二表面。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，当在俯视图中观察时，所述隔离结构围绕所述第一光电二极管和所述第二光电二极管中的每一者。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，当在俯视图中观察时，所述第一区域具有八边形形状，并且所述第二区域具有四边形形状。5.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：第三光电二极管，所述第三光电二极管位于所述基板的第三区域中并且被配置为从入射在所述第一表面的所述第三区域上的光生成光电荷，其中，所述第三区域的面积与所述第一区域的面积相同，并且其中，所述隔离结构还限定所述基板的所述第三区域，在所述第三光电二极管与所述第一光电二极管之间且在所述第三光电二极管与所述第二光电二极管之间延伸。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述隔离结构在所述第三光电二极管与所述第一光电二极管之间的第一部分在所述垂直方向上从所述基板的所述第二表面完全穿透所述基板至所述基板的所述第一表面，并且其中，所述隔离结构在所述第三光电二极管与所述第二光电二极管之间的第二部分以及所述隔离结构在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间的第三部分在所述垂直方向上从所述基板的所述第二表面朝向所述基板的所述第一表面部分地穿透所述基板。7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，所述隔离结构在所述第三光电二极管与所述第一光电二极管之间的第一部分、所述隔离结构在所述第三光电二极管与所述第二光电二极管之间的第二部分、以及所述隔离结构在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间的第三部分在所述垂直方向上
从所述基板的所述第二表面完全穿透所述基板至所述基板的所述第一表面。8.根据权利要求1所述的图像传感器，所述图像传感器还包括：第一转移门，所述第一转移门从所述基板的所述第二表面延伸到所述基板中并且电连接到所述第一光电二极管；以及第二转移门，所述第二转移门从所述基板的所述第二表面延伸到所述基板中并且电连接到所述第二光电二极管。9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，当在俯视图中观察时，所述第一转移门与所述第一区域的中心交叠，并且所述第二转移门与所述第二区域的中心交叠。10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴正勋，裵炯轸，申胜浩，吴暎宣，林茂燮，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：