图像传感器制造技术

技术编号:36939907 阅读:11 留言:0更新日期:2023-03-22 19:01
一种图像传感器包括:具有彼此相反的第一表面和第二表面的基板,该基板包括彼此相邻的第一和第二像素;在基板中将第一和第二像素彼此隔离的器件隔离部分;在第一和第二像素的第一表面上的传输栅极;在第一和第二像素之一中的接地区域;以及堆叠在第二表面上的第一滤色器和微透镜阵列层。深器件隔离部分包括垂直重叠并间隔开的第一和第二隔离部分。第一隔离部分包括从第一表面朝向第二表面延伸的第一导电图案、在第一导电图案上的高浓度掺杂图案以及在第一导电图案和高浓度掺杂图案之间的绝缘图案。接地区域和高浓度掺杂图案包括具有相同导电类型的掺杂剂。同导电类型的掺杂剂。同导电类型的掺杂剂。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器


[0001]本公开涉及具有选择性接地区域的图像传感器。

技术介绍

[0002]图像传感器是用于将光学图像转换为电信号的半导体器件。随着计算机和通信产业发展,在诸如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏控制台、安全摄像机和医用微型摄像机的各种领域中,高性能图像传感器被越来越多地需求。图像传感器可以被分类为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器中的任何一种。CIS是CMOS图像传感器的缩写。CIS可以包括二维排列的多个像素。每个像素可以包括光电二极管(PD)。光电二极管可以将入射光转换成电信号。多个像素可以由设置在其间的深器件隔离图案限定。

技术实现思路

[0003]专利技术构思的示例实施方式可以提供能够增加栅电极的尺寸并最小化像素之间的串扰的图像传感器及其制造方法。
[0004]专利技术构思的示例实施方式还可以提供能够容易地提高集成度的图像传感器及其制造方法。
[0005]在一些示例实施方式的一个方面中,一种图像传感器可以包括:具有彼此相反的第一表面和第二表面的基板,基板包括第一像素和与第一像素相邻的第二像素;深器件隔离部分,在基板中并且将第一像素和第二像素彼此隔离;传输栅极,在第一像素和第二像素中的每个中的第一表面上;接地区域,选择性地位于第一像素和第二像素之一中;以及依次堆叠在第二表面上的第一滤色器和微透镜阵列层。深器件隔离部分可以包括垂直地彼此重叠并且彼此间隔开的第一隔离部分和第二隔离部分。第一隔离部分可以包括:从第一表面朝向第二表面延伸的第一导电图案;在基板中在第一导电图案上的高浓度掺杂图案;以及在第一导电图案和高浓度掺杂图案之间的绝缘图案。接地区域和高浓度掺杂图案可以掺有具有相同导电类型的掺杂剂。
[0006]在一些示例实施方式的一个方面中,一种图像传感器可以包括:具有彼此相反的第一表面和第二表面的基板,基板包括在第一方向和第二方向上二维排列的第一像素组、第二像素组和一对第三像素组,第一方向平行于第一表面,第二方向平行于第一表面并与第一方向交叉;在第一像素组上的第一滤色器;在第二像素组上的第二滤色器;以及在该对第三像素组中的每个上的第三滤色器。第一、第二和第三像素组中的每个可以包括沿着第一方向和第二方向以N
×
N矩阵形式排列的N2个像素,其中

N

是2或更大的自然数。深器件隔离部分可以在基板中在N2个像素之间和第一至第三像素组之间。深器件隔离部分可以包括从第一表面朝向第二表面延伸的第一隔离部分和从第二表面朝向第一表面延伸的第二隔离部分。第一隔离部分可以包括在N2个像素之间的第一隔离图案和在第一至第三像素组之间的第二隔离图案。第二隔离部分可以包括在N2个像素之间的第三隔离图案和在第一至
第三像素组之间的第四隔离图案。第一隔离图案和第三隔离图案可以彼此垂直对准并且可以彼此间隔开。第二隔离图案和第四隔离图案可以彼此垂直对准。N2个像素之一可以选择性地包括接地区域。第一隔离部分可以包括:从第一表面朝向第二表面延伸的第一导电图案;在第一导电图案上的高浓度掺杂图案;以及在第一导电图案和高浓度掺杂图案之间的绝缘图案。
[0007]在一些示例实施方式的一个方面中,一种图像传感器可以包括:具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的基板,基板包括第一像素和与第一像素相邻的第二像素;深器件隔离部分,在基板中并且将第一像素和第二像素彼此隔离;传输栅极,在第一像素和第二像素的每个中的第一表面上;接地区域,选择性地位于第一像素和第二像素之一中;以及依次堆叠在第二表面上的滤色器和微透镜阵列层。深器件隔离部分可以包括彼此垂直重叠并且彼此间隔开的第一隔离部分和第二隔离部分。第一隔离部分可以包括:从第一表面朝向第二表面延伸的第一导电图案;在第一导电图案上的高浓度掺杂图案;以及在第一导电图案和高浓度掺杂图案之间的绝缘图案。高浓度掺杂图案在第一像素和第二像素之间可以是连续的。
附图说明
[0008]通过以下结合附图进行的简要描述,示例实施方式将被更清楚地理解。附图描绘了如在这里描述的非限制性的示例实施方式。
[0009]图1是根据专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的框图。
[0010]图2是根据专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的有源像素传感器阵列的电路图。
[0011]图3是根据专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的平面图。
[0012]图4是对应于图3的图像传感器的平面图。
[0013]图5A是根据专利技术构思的一些示例实施方式的沿图4的线A

A'截取的截面图。
[0014]图5B是根据专利技术构思的一些示例实施方式的沿图4的线B

B'截取的截面图。
[0015]图5C是根据专利技术构思的一些示例实施方式的沿图4的线C

C'截取的截面图。
[0016]图6是图5A的部分U'的放大图。
[0017]图7是示出根据专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的平面图。
[0018]图8A是根据专利技术构思的一些示例实施方式的沿图7的线A

A'截取的截面图。
[0019]图8B是根据专利技术构思的一些示例实施方式的沿图7的线B

B'截取的截面图。
[0020]图9是根据专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的平面图。
[0021]图10A至图19A是制造图5A的图像传感器的方法的截面图。
[0022]图10B至图19B是制造图5B的图像传感器的方法的截面图。
[0023]图20是示出根据专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的平面图。
[0024]图21是沿图20中的线I

I'截取的截面图。
具体实施方式
[0025]现在将参照附图更全面地描述专利技术构思的示例实施方式。
[0026]图1是根据专利技术构思的一些示例实施方式的图像传感器的框图。
[0027]参照图1,图像传感器可以包括有源像素传感器阵列1001、行解码器1002、行驱动器1003、列解码器1004、定时发生器1005、相关双采样器(CDS)1006、模数转换器(ADC)1007和输入/输出(I/O)缓冲器1008。
[0028]有源像素传感器阵列1001可以包括多个二维排列的单位像素,并且可以将光信号转换为电信号。有源像素传感器阵列1001可以由从行驱动器1003提供的多个驱动信号(例如像素选择信号、复位信号和电荷转移信号)驱动。此外,转换后的电信号可以被提供给相关双采样器1006。
[0029]响应于在行解码器1002中解码的信号,行驱动器1003可以向有源像素传感器阵列1001提供用于驱动多个单位像素的多个驱动信号。当单位像素以矩阵形式排列时,可以以矩阵形式的行为单位提供驱动信号。
[0030]定时发生器1005可以向行解码器1002和列解码器1004提供本文档来自技高网
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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:具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的基板,所述基板包括第一像素和与所述第一像素相邻的第二像素;深器件隔离部分,在所述基板中并且将所述第一像素和所述第二像素彼此隔离;传输栅极,在所述第一像素和所述第二像素中的每个中在所述第一表面上;接地区域,选择性地位于所述第一像素和所述第二像素之一中;以及第一滤色器和微透镜阵列层,依次堆叠在所述第二表面上,所述深器件隔离部分包括垂直地彼此重叠并且彼此间隔开的第一隔离部分和第二隔离部分,所述第一隔离部分包括从所述第一表面朝向所述第二表面延伸的第一导电图案;在所述基板中在所述第一导电图案上的高浓度掺杂图案;以及在所述第一导电图案和所述高浓度掺杂图案之间的绝缘图案,所述接地区域和所述高浓度掺杂图案掺有具有相同导电类型的掺杂剂。2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,所述第一像素和所述第二像素共享具有相同颜色的所述第一滤色器。3.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述第二隔离部分从所述第二表面朝向所述第一表面延伸,以及所述第二隔离部分和所述第一隔离部分之间的距离在从100nm到300nm的范围内。4.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述接地区域在所述第一像素中,以及所述接地区域不提供在所述第二像素中。5.根据权利要求1所述的图像传感器,进一步包括:在所述基板中的第三像素,所述第三像素在第一方向上与所述第一像素间隔开且所述第二像素在其间;以及在所述第三像素上的第二滤色器,其中所述深器件隔离部分进一步包括第三隔离部分和第四隔离部分,所述第三隔离部分和所述第四隔离部分在所述基板中、将所述第二像素和所述第三像素彼此隔离、并且彼此垂直重叠,以及所述第一滤色器和所述第二滤色器具有不同的颜色。6.根据权利要求5所述的图像传感器,其中,所述第三隔离部分和所述第四隔离部分彼此间隔开。7.根据权利要求5所述的图像传感器,其中,所述第三隔离部分和所述第四隔离部分彼此接触。8.根据权利要求1所述的图像传感器,其中当在平面图中观察时,所述传输栅极的面积是所述第一像素和所述第二像素中的每个的面积的10%或更多。9.根据权利要求1所述的图像传感器,其中所述高浓度掺杂图案的所述掺杂剂的浓度在从1
×
10
17
/cm3到1
×
10
19
/cm3的范围内。
10.一种图像传感器,包括:具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的基板,所述基板包括在第一方向和第二方向上二维排列的第一像素组、第二像素组和一对第三像素组,所述第一方向平行于所述第一表面,所述第二方向平行于所述第一表面并与所述第一方向交叉;在所述第一像素组上的第一滤色器;在所述第二像素组上的第二滤色器;以及在所述一对第三像素组中的每个上的第三滤色器,所述第一像素组、所述第二像素组和所述第三像素组中的每个包括沿着所述第一方向和所述第二方向以N
×
N矩阵形式排列的N2个像素,其中

N

是2或更大的自然数,在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴海龙崔性洙朴钟银
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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