图像传感器和包括在图像传感器中的像素制造技术

提供了一种图像传感器和包括在图像传感器中的像素。该图像传感器包括多个像素，其中，多个像素中的每个像素包括：第一子像素，其包括第一光电转换区域、第一浮置扩散区域以及被配置为将第一光电转换区域中累积的电荷转移至第一浮置扩散区域的第一转移晶体管；以及第二子像素，其与第一子像素相邻设置并且包括第二光电转换区域、第二浮置扩散区域以及被配置为将第二光电转换区域中累积的电荷转移至第二浮置扩散区域的第二转移晶体管，其中，第一转移晶体管包括第一转移栅极，其中，第二转移晶体管包括第二转移栅极，并且其中，第二转移栅极包括竖直多栅极。栅极包括竖直多栅极。栅极包括竖直多栅极。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器和包括在图像传感器中的像素
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2022年6月7日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10
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2022
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0068937的优先权，其公开内容整体以引用并入本文中。


[0003]本公开涉及一种图像传感器。

技术介绍

[0004]图像感测装置可使用光学传感器来感测图像。图像感测装置可包括图像传感器，例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
[0005]CMOS图像传感器可包括二维布置的多个像素PX。每个像素PX可包括光电二极管(PD)。光电二极管可将其入射光转换为电信号。
[0006]随着计算机行业和通信行业的发展，在诸如数字相机、摄像机、智能电话、游戏装置、安全相机、医用微型相机、机器人和车辆等的各种领域中对具有改进性能的图像传感器的需求不断增加。

技术实现思路

[0007]提供了一种图像质量改进的图像传感器。
[0008]根据本公开的目的不限于上述目的。根据本公开的未提及的其它目的和优点可基于以下描述来理解，并且可基于根据本公开的实施例更清楚地理解。此外，将容易理解，根据本公开的目的和优点可如权利要求及其组合中所示实现。
[0009]附加方面在以下描述中部分地阐述，并且部分地将从该描述显而易见，或者可通过所提出的实施例的实践而学习。
[0010]根据本公开的一方面，一种图像传感器包括：多个像素，其中，多个像素中的每个像素包括：第一子像素，其包括第一光电转换区域、第一浮置扩散区域以及被配置为将第一光电转换区域中累积的电荷转移至第一浮置扩散区域的第一转移晶体管；以及第二子像素，其与第一子像素相邻设置并且包括第二光电转换区域、第二浮置扩散区域以及被配置为将第二光电转换区域中累积的电荷转移至第二浮置扩散区域的第二转移晶体管，其中，第一转移晶体管包括第一转移栅极，其中，第二转移晶体管包括第二转移栅极，并且其中，第二转移栅极包括竖直多栅极。
[0011]根据本公开的一方面，一种图像传感器包括：基板；第一光电转换区域，其设置在基板中并且在水平方向上具有第一宽度；第二光电转换区域，其设置在基板中并且在水平方向上具有第二宽度，其中，第二宽度小于第一宽度；第一浮置扩散区域，其设置在基板中并且与设置在基板中的第二浮置扩散区域间隔开；第一转移晶体管，其至少部分地设置在基板中或基板的面上，该第一转移晶体管被配置为将第一光电转换区域中累积的电荷转移至第一浮置扩散区域；以及第二转移晶体管，其至少部分地设置在基板中或基板的面上，该
第二转移晶体管被配置为将第二光电转换区域中累积的电荷转移至第二浮置扩散区域，其中，第一转移晶体管包括第一转移栅极，其中，第二转移晶体管包括第二转移栅极，并且其中，第二转移栅极包括竖直多栅极。
[0012]根据本公开的一方面，一种包括在图像传感器中的像素包括：第一子像素，其包括：第一光电转换区域、第一浮置扩散区域以及包括第一转移栅极并且被配置为将第一光电转换区域中累积的电荷转移至第一浮置扩散区域的第一转移晶体管；以及第二子像素，其与第一子像素相邻设置并且包括：第二光电转换区域、第二浮置扩散区域以及包括第二转移栅极并且被配置为将第二光电转换区域中累积的电荷转移至第二浮置扩散区域的第二转移晶体管，其中，第二转移栅极包括竖直多栅极晶体管。
附图说明
[0013]本公开的特定实施例的以上和其它方面、特征和优点将从以下结合附图进行的描述更显而易见，在附图中：
[0014]图1是根据实施例的图像感测装置的框图。
[0015]图2是示出根据实施例的图像传感器的堆叠结构的示意性透视图。
[0016]图3是示出根据实施例的图像传感器的堆叠结构的示意性透视图。
[0017]图4是根据实施例的图像传感器的框图。
[0018]图5是根据实施例的图像传感器的像素的电路图。
[0019]图6是根据实施例的像素的示意性布局图。
[0020]图7是根据实施例的沿着图6中的线VII
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VII
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截取的截面图。
[0021]图8是根据实施例的像素的示意性布局图。
[0022]图9是根据实施例的沿着图8的线IX
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IX
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截取的截面图。
[0023]图10是根据实施例的像素的示意性布局图。
[0024]图11是根据实施例的沿着图10的线XI
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XI
’
截取的截面图。
[0025]图12是根据实施例的像素PX的示意性布局图。
[0026]图13是根据实施例的沿着图12的线XIII
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XIII
’
截取的截面图。
[0027]图14和图15示出根据实施例的电路图。
[0028]图16是根据实施例的第四类型的像素的布局的示意图以及示出基于其位置的杂质浓度的曲线图。
[0029]图17至图20是根据实施例的像素的布局图。
[0030]图21至图23是根据实施例的图像传感器的像素布置的示图。
[0031]图24是根据实施例的图像传感器的像素的局部布局图。
[0032]图25是根据实施例的来自图24的一个像素的电路图。
[0033]图26是示出根据实施例的具有图25的电路结构的一个像素的操作的例示性时序图。
[0034]图27是示出根据实施例的在图26的像素操作下基于像素的照度的信噪比的曲线图。
[0035]图28是根据实施例的一个像素的示意性布局图。
[0036]图29是根据实施例的图28的第一子像素和第二子像素的组合的截面图。
[0037]图30是示出根据实施例的第一子像素的第一光电二极管和第二子像素的第二光电二极管中的每一个的电容和电位之间的关系的示意图。
[0038]图31是根据实施例的一个像素的示意性布局图。
[0039]图32是根据实施例的一个像素的示意性布局图。
[0040]图33是包括根据实施例的图像传感器的车辆的图。
具体实施方式
[0041]以下，将参照附图描述实施例。
[0042]作为本领域的传统，可根据执行所描述的一个或多个功能的块来描述和示出实施例。这些块(这些块在本文中可称为单元、模块、电路、块、驱动器、阵列、生成器、缓冲器、处理器等)由诸如逻辑门、集成电路、微处理器、微控制器、存储器电路、无源电子组件、有源电子组件、光学组件、硬连线电路等的模拟或数字电路物理地实现，并且在实施例中可由固件驱动。例如，电路可实现在一个或更多个半导体芯片中或者诸如印刷电路板等的基板支撑件上。块中所包括的电路可由专用硬件或由处理器(例如，一个或更多个编程的微处理器和关联电路)实现，或可由执行块的一些功能的专用硬件和执行块的其它功能的处理器的组合实现。在不脱离本公开的范围的情况下，实施例的每个块可物理地分离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：多个像素，其中，所述多个像素中的每个像素包括：第一子像素，其包括第一光电转换区域、第一浮置扩散区域以及被配置为将所述第一光电转换区域中累积的电荷转移至所述第一浮置扩散区域的第一转移晶体管；以及第二子像素，其与所述第一子像素相邻地设置并且包括第二光电转换区域、第二浮置扩散区域以及被配置为将所述第二光电转换区域中累积的电荷转移至所述第二浮置扩散区域的第二转移晶体管，其中，所述第一转移晶体管包括第一转移栅极，其中，所述第二转移晶体管包括第二转移栅极，并且其中，所述第二转移栅极包括竖直多栅极。2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括其中设置有所述第一光电转换区域和所述第二光电转换区域的基板，其中，在平面图中，所述第一光电转换区域的面积大于所述第二光电转换区域的面积。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一光电转换区域包括在距所述基板的面第一深度处的第一最大杂质浓度区域，其中，所述第二光电转换区域包括在距所述基板的所述面第二深度处的第二最大杂质浓度区域，并且其中，所述第一深度小于所述第二深度。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述第一转移栅极的栅极类型不同于所述第二转移栅极的栅极类型。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述第一转移栅极是水平栅极。6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述第一转移栅极是单栅极。7.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述第二转移栅极包括第一子栅极和第二子栅极，其中，所述第一子栅极面向所述第二子栅极，并且其中，所述第一子栅极与所述第二子栅极间隔开。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，在平面图中，所述第二最大杂质浓度区域位于所述第一子栅极和所述第二子栅极之间。9.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一光电转换区域包括具有第一最大电位的第一最大杂质浓度区域，其中，所述第二光电转换区域包括具有第二最大电位的第二最大杂质浓度区域，并且其中，所述第一最大电位大于所述第二最大电位。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第一光电转换区域在水平方向上的宽度大于所述第二光电转换区域在所述水平方向上的宽度。11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一浮置扩散区域与所述第二浮置扩散区域间隔开。12.根据权利要求11所述的图像传感器，还包括被配置为输出所述第一浮置扩散区域中累积的电荷和所述第二浮置扩散区域中累积的电荷的源极跟随器晶体管。
13.一种图像传感器，包括：基板；...

【专利技术属性】
技术研发人员：林政昱，金序注，朴素恩，赵诚赫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：