IToF图像传感器的像素结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种IToF图像传感器的像素结构及其制备方法。IToF图像传感器的像素结构包括：衬底；外延层，形成于衬底表面；掩埋层，形成于外延层内靠近衬底的一侧；光电二极管，形成于外延层内、并位于掩埋层远离衬底的一侧，靠近掩埋层一侧的外延层作为光电二极管的外延层器件区、还包括第一阱区、钳位层；第一、第二浮空扩散节点，分别形成于外延层器件区内远离掩埋层的两侧；第一、第二传输晶体管，分别形成于光电二极管远离衬底的两侧；掩埋层与外延层的导电类型相同，且掩埋层的掺杂浓度大于外延层，以在垂直于衬底方向上为光电二极管中所产生的光生电子转移提供电势梯度，加速光生电子转移，提高解调对比度进而提高测距精度。提高解调对比度进而提高测距精度。提高解调对比度进而提高测距精度。

【技术实现步骤摘要】
IToF图像传感器的像素结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及图像传感器领域，尤其涉及一种IToF图像传感器的像素结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]间接飞行时间(Indirect Time
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of
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Flight Sensor，简称IToF)图像传感器通过其像素接收发射光经由物体后的反射光，并通过计算发射光和反射光之间的相位差测量物体深度。随着IToF图像传感器的发展和消费者的需求，高精度(Precision)和高分辨率(Resolution)的IToF图像传感器已成为众多厂商和消费者追求的目标。高分辨率就意味像素尺寸的缩小，这会造成像素之间串扰(Crosstalk，简称CTK)的增大，产生对象边缘模糊(Flying Pixels)。
[0003]请参阅图1，其为现有技术中IToF图像传感器像素结构的结构示意图。如图1所示，所述IToF图像传感器像素结构为对称结构，包括钳位光电二极管(Pinning Photodiode，简称PPD)12，传输晶体管(Transmission Gate，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IToF图像传感器的像素结构，其特征在于，包括：衬底；外延层，形成于所述衬底表面；掩埋层，形成于所述外延层内靠近所述衬底的一侧；光电二极管，形成于所述外延层内、并位于所述掩埋层远离所述衬底的一侧，所述光电二极管用于感光，其中，靠近所述掩埋层一侧的外延层作为所述光电二极管的外延层器件区、所述光电二极管还包括形成于所述外延层器件区的第一阱区、形成于所述第一阱区内远离所述掩埋层的一侧的钳位层；第一浮空扩散节点及第二浮空扩散节点，分别形成于所述外延层器件区内远离所述掩埋层的两侧，用于进行电荷
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电压转换；第一传输晶体管及第二传输晶体管，分别形成于所述光电二极管远离所述衬底的两侧，用于进行电荷转移；其中，所述掩埋层与所述外延层的导电类型相同并与所述第一阱区的导电类型不同，且所述掩埋层的掺杂浓度大于所述外延层的掺杂浓度，以在垂直于所述衬底方向上为所述光电二极管中所产生的光生电子转移提供电势梯度，加速光生电子转移，提高解调对比度进而提高测距精度。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一传输晶体管及所述第二传输晶体管对称设置，所述第一浮空扩散节点及所述第二浮空扩散节点对称设置；且所述第一浮空扩散节点与所述第一传输晶体管对应设置，所述第二浮空扩散节点与所述第二传输晶体管对应设置。3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述第一传输晶体管及所述第二传输晶体管交替开启，当所述第一传输晶体管开启时，所述第一阱区及所述外延层器件区所产生的光生电子转移至所述第一浮空扩散节点；当所述第二传输晶体管开启时，所述第一阱区及所述外延层器件区所产生的光生电子转移至所述第二浮空扩散节点。4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述第一阱区内的光生电子通过电场作用进入所述第一浮空扩散节点或所述第二浮空扩散节点；所述外延层器件区内的光生电子在所述掩埋层的驱动下加速进入所述第一阱区再通过所述电场作用进入所述第一浮空扩散节点或所述第二浮空扩散节点。5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪豪，胡涛，李弘实，朱颖佳，李效白，
申请(专利权)人：福建杰木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：