图像传感器及其制造方法、相机装置、电子装置制造方法及图纸

技术编号:36818345 阅读:19 留言:0更新日期:2023-03-12 00:39
提供了一种图像传感器,包括:光感测元件,其位于衬底中;多个传输栅极(TG),其在基本平行于衬底的表面的水平方向上彼此间隔开,多个TG中的每一个延伸穿过衬底的一部分,并且接触光感测元件;以及浮置扩散(FD)区域,其位于衬底的与多个TG相邻的部分上,其中,FD区域在平面图中位于多个TG之间。面图中位于多个TG之间。面图中位于多个TG之间。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其制造方法、相机装置、电子装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年9月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10

2021

0118262的优先权,该申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。


[0003]本公开的示例实施例涉及一种图像传感器、包括该图像传感器的相机装置、包括该相机装置的电子装置以及制造该图像传感器的方法。

技术介绍

[0004]为了确保高动态范围,图像传感器可以具有分离像素结构,该分离像素结构包括具有相对大的面积的主像素区域和具有相对小的面积的子像素区域。在这种情况下,主像素区域和子像素区域中的光电二极管(PD)分别可以具有不同的面积,并且通过相同的掺杂工艺,PD可能不具有优化的掺杂浓度。因此,从PD到浮置二极管(FD)区域的电荷转移的效率可能劣化。

技术实现思路

[0005]一个或多个示例实施例提供一种具有改善的特性的图像传感器。
[0006]一个或多个示例实施例还提供了一种包括具有改善的特性的图像传感器的相机装置。
[0007]一个或多个示例实施例还提供了一种包括具有改善的特性的相机装置的电子装置。
[0008]根据示例实施例的一方面,提供了一种图像传感器,包括:光感测元件,其位于衬底中;多个传输栅极(TG),其在基本平行于衬底的表面的水平方向上彼此间隔开,多个TG中的每一个延伸穿过衬底的一部分,并且接触光感测元件;以及浮置扩散(FD)区域,其位于衬底的与多个TG相邻的部分上,其中,FD区域在平面图中位于多个TG之间。
[0009]根据示例实施例的另一方面,提供了一种图像传感器,包括:光感测元件,其位于衬底中;传输栅极(TG),其延伸穿过衬底的一部分,并且接触光感测元件,TG在平面图中具有环形;以及浮置扩散(FD)区域,其位于衬底的与TG相邻的部分处,其中,FD区域在平面图中位于TG的内部处。
[0010]根据示例实施例的另一方面,提供了一种图像传感器,包括:多个光感测元件,其位于衬底中,多个光感测元件在基本平行于衬底的表面的水平方向上彼此间隔开;彼此间隔开的一个或多个传输栅极(TG),一个TG或多个TG中的每一个延伸穿过衬底的一部分,并且共同地或分别地接触多个光感测元件;以及浮置扩散(FD)区域,其位于衬底的与一个或多个TG相邻的部分处,其中,FD区域在基本垂直于衬底的表面的竖直方向上的截面位于一个TG的内部处或者多个TG之间。
[0011]根据示例实施例的另一方面,提供了一种图像传感器,包括:第一划分图案,其位
于衬底中,第一划分图案在基本垂直于衬底的表面的竖直方向上延伸,并且在平面图中具有第一闭合形状;多个第二划分图案,其位于衬底中,多个第二划分图案中的每一个在竖直方向上延伸,并且在平面图中朝向第一闭合形状的内部延伸;第三划分图案,其位于衬底中,第三划分图案在竖直方向上延伸,并且朝向第一闭合形状的外部延伸,第三划分图案与第一划分图案的一部分一起在平面图中具有第二闭合形状,并且第二闭合形状的面积小于第一闭合形状的面积;多个光感测元件,其位于衬底中,多个光感测元件分别位于第一区域中,第一区域与第一划分图案和第二划分图案对应;多个第一传输栅极(TG),其在基本平行于衬底的表面的水平方向上彼此间隔开,多个TG中的每一个延伸穿过衬底的一部分,并且接触多个光感测元件;浮置扩散(FD)区域,其位于衬底的与多个TG相邻的部分处,FD区域在平面图中位于多个TG之间;第二光感测元件,其位于与第一划分图案和第三划分图案对应的第二区域中;第二TG,其延伸穿过衬底的一部分,并且接触第二光感测元件;以及第二FD区域,其位于衬底的与第二TG相邻的部分处。
[0012]根据示例实施例的另一方面,提供了一种图像传感器包括:第一衬底;第一绝缘中间层,其位于第一衬底上,第一绝缘中间层包含第一布线;第二绝缘中间层,其位于第一绝缘中间层上,第二绝缘中间层包含第二布线;第二衬底,其位于第二绝缘中间层上;光感测元件,其位于第二衬底中;多个传输栅极(TG),其在基本平行于第二衬底的表面的水平方向上彼此间隔开,多个TG中的每一个延伸穿过第二衬底的下部分,并且接触光感测元件的下表面;浮置扩散(FD)区域,其位于第二衬底的与多个TG相邻的下部分处,FD区域在平面图中位于多个TG之间;下平面化层,其位于第二衬底上;滤色器阵列层,其位于下平面化层上,滤色器阵列层包括多个滤色器、滤色器阵列层上的微透镜、微透镜上的透明保护层、延伸穿过下平面化层及第二衬底的上部分的焊盘、以及延伸穿过下平面化层、第二衬底、第二绝缘中间层及第一绝缘中间层的上部分的贯通穿通件结构,贯通穿通件结构共同地接触第一布线和第二布线。
[0013]根据示例实施例的另一方面,提供了一种相机装置,包括:棱镜,其被配置为通过反射入射光来改变从外部入射的光的路径;光路折叠元件(OPFE),其被配置为改变来自棱镜的反射光的光学变焦比;图像感测装置,其被配置为基于从OPFE入射的光来感测物体的图像;以及存储装置,其被配置为存储从图像感测装置生成的图像数据,其中,图像感测装置包括:光感测元件,其位于衬底中;多个传输栅极(TG),其在基本平行于衬底的表面的水平方向上彼此间隔开,多个TG中的每一个延伸穿过衬底的一部分,并且接触光感测元件;以及浮置扩散(FD)区域,其位于衬底的与多个TG相邻的部分处,其中,FD区域在平面图中位于多个TG之间。
[0014]根据示例实施例的另一方面,提供了一种电子装置,包括:相机装置,其被配置为感测物体以生成图像数据;应用处理器(AP),其被配置为接收并处理从相机装置生成的图像数据;电力管理集成电路(PMIC),其被配置为将电源电压供应到相机装置;以及外部存储器,其被配置为存储由AP处理的图像数据,其中,相机装置包括被配置为基于从物体发射的光来感测物体的图像的图像感测装置,其中,图像感测装置包括:光感测元件,其位于衬底中;多个传输栅极(TG),其在基本平行于衬底的表面的水平方向上彼此间隔开,多个TG中的每一个延伸穿过衬底的一部分,并且接触光感测元件;以及浮置扩散(FD)区域,其位于衬底的与多个TG相邻的部分处,并且其中,FD区域在平面图中位于多个TG之间。
附图说明
[0015]通过结合附图描述示例实施例,以上和/或其它方面将变得显而易见,在附图中:
[0016]图1是示出包括在图像传感器中的像素的平面图;
[0017]图2和图3是沿图1的线A

A

截取的截面图;
[0018]图4、图5、图6、图7和图8是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的像素的平面图;
[0019]图9、图10、图11、图12、图13和图14是示出根据示例实施例的包括在图像传感器中的像素的平面图;
[0020]图15是示出根据示例实施例的图像传感器的截面图;
[0021]图16、图17、图18、图19、图20、图21和图22是示出本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器,包括:光感测元件,其位于衬底中;多个传输栅极,其在实质上平行于所述衬底的表面的水平方向上彼此间隔开,所述多个传输栅极中的每一个延伸穿过所述衬底的一部分,并且接触所述光感测元件;以及浮置扩散区域,其位于所述衬底的与所述多个传输栅极相邻的部分处,其中,所述浮置扩散区域在平面图中位于所述多个传输栅极之间。2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所述光感测元件是在所述水平方向上彼此间隔开的多个光感测元件之一,并且其中,所述多个传输栅极分别接触所述多个光感测元件。3.根据权利要求1所述的图像传感器,还包括第一划分图案,所述第一划分图案在实质上垂直于所述衬底的所述表面的竖直方向上至少部分地延伸穿过所述衬底,所述第一划分图案在平面图中具有第一闭合形状,并且分别与其中形成有单元像素的单元像素区域对应,其中,所述光感测元件、所述多个传输栅极和所述浮置扩散区域位于所述单元像素区域中的每一个中。4.根据权利要求3所述的图像传感器,还包括在所述竖直方向上至少部分地延伸穿过所述衬底的第二划分图案,所述第二划分图案在平面图中从所述第一划分图案的所述第一闭合形状朝向所述第一闭合形状的内部延伸。5.根据权利要求4所述的图像传感器,其中,所述第二划分图案是在所述水平方向上彼此间隔开的四个第二划分图案之一,并且其中,所述光感测元件位于与所述第一划分图案以及所述四个第二划分图案中的对应的两个相对应的每个区域中。6.根据权利要求5所述的图像传感器,其中,所述多个传输栅极和所述浮置扩散区域位于所述第一闭合形状的中心区域处。7.根据权利要求3所述的图像传感器,其中,所述第一划分图案在所述竖直方向上延伸穿过所述衬底,所述第一划分图案包括:核,其在所述竖直方向上延伸;以及壳,其覆盖所述核的侧壁。8.根据权利要求7所述的图像传感器,其中,所述核包括多晶硅,并且所述壳包括氧化硅。9.根据权利要求7所述的图像传感器,其中,所述光感测元件是其中掺杂有第一导电类型杂质的第一杂质区域,并且其中,所述图像传感器还包括其中掺杂有第二导电类型杂质的第二杂质区域,所述第二导电类型与所述第一导电类型不同。10.根据权利要求3所述的图像传感器,其中,所述第一划分图案在所述竖直方向上部分地延伸穿过所述衬底。11.根据权利要求10所述的图像传感器,其中,所述第一划分图案包括金属氧化物。12.根据权利要求3所述的图像传感器,还包括在所述竖直方向上至少部分地延伸穿过所述衬底的第二划分图案,所述第二划分图案从所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈暎究
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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