[发明专利]图像传感器及其背光校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种图像传感器及其背光校准方法。

背景技术

图像传感器是将光学信号转化为电信号的半导体器件。现有图像传感器又可以互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器和电荷耦合器件（CCD）图像传感器等不同类型。无论何种类型的图像传感器，其所得到的图像通常需要经过黑色背光信息（黑电平）背光校准（black level calibration），以便能真实地反映出黑色背光信息。准确的黑色背光信息背光校准有助于得到在阴影区域具有全对比(full contrast)和细微细节的数字照片，如果背光矫正不好的话，最终输出的图像可能显示为全黑（背光矫正过多，信息丢失）或者应该是黑的部分变灰（背光矫正过少，牺牲信号范围）。

现有图像传感器的背光校准方法通常是在图像传感器有效像素区边缘制作一些参考像素区。通过计算有效像素区的输出信号与参考像素区输出信号的对比进行黑色背光信息的背光校准。但是，现已发现，采用现有图像传感器及其背光校准方法始终无法对黑色背光信息进行准确背光校准，因此现有图像传感器无法获得高质量的图像。更多有关图像传感器背光校准方法的内容可参考公开号为CN102164250A（公开日2011.08.24）的中国发明专利申请。

为此，需要一种新的图像传感器和图像传感器的背光校准方法，以便能够对图像传感器的黑色背光信息进行准确背光校准，提高图像传感器所获得的图像的质量。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像传感器及其背光校准方法，以便对图像传感器的黑色背光信息进行准确背光校准，提高图像传感器所获得的图像的质量。

为解决上述问题，本发明提供一种图像传感器的背光校准方法，包括：

提供图像传感器，所述图像传感器包括有效像素区、位于有效像素区外的参考像素区及对应位于所述有效像素区与所述参考像素区之间的载流子抽离区；

通过所述载流子抽离区抽离所述有效像素区扩散于周边的载流子，致使参考像素区不受所述载流子的干扰；

分别采集所述有效像素区的图像输出信号与所述参考像素区的参考输出信号实现背光校准。

可选的，所述有效像素区包括多个感光像素单元；每个感光像素单元包括位于第一导电类型区域内的光电二极管；

所述载流子抽离区包括第二导电类型区和暴露于所述第二导电类型区外部的电极。

可选的，所述背光校准方法还包括：提供第一电压于所述电极，并通过所述载流子抽离区抽离所述有效像素区扩散于周边的载流子。

可选的，所述第二导电类型区包括：第二导电类型阱和形成于所述第二导电类型阱内的第二导电类型重掺杂部；所述电极连接形成于所述第二导电类型重掺杂部上。

可选的，所述载流子抽离区还包括位于所述第二导电类型阱下部的第二导电类型深阱，所述第二导电类型深阱具有比所述第二导电类型阱更宽的形状范围。

可选的，所述载流子抽离区位于所述有效像素区的每一侧外部。

可选的，当所述第一导电类型为P型且第二导电类型为N型时，所述载流子为电子，所述第一电压为正电压，所述第一电压的值为2.2V至2.8V。

可选的，对所述图像输出信号与所述参考输出信号进行做差实现背光校准。

为解决上述问题，本发明还提供了一种图像传感器，包括：

有效像素区，具有多个感光像素单元；

参考像素区，位于所述有效像素区的至少一侧外部；

载流子抽离区，对应位于所述有效像素区与所述参考像素区之间。

可选的，所述有效像素区包括多个感光像素单元；每个感光像素单元包括位于第一导电类型区域内的光电二极管；

所述载流子抽离区包括第二导电类型区和暴露于所述第二导电类型区外部的电极。

可选的，所述第二导电类型区包括：第二导电类型阱和形成于所述第二导电类型阱内的第二导电类型重掺杂部；所述电极连接形成于所述第二导电类型重掺杂部外。

可选的，所述载流子抽离区还包括位于所述第二导电类型阱下部的第二导电类型深阱，所述第二导电类型深阱具有比所述第二导电类型阱更宽的形状范围。

可选的，所述载流子抽离区位于所述有效像素区的每一侧外部。

可选的，当所述第一导电类型为P型、第二导电类型为N型时；所述载流子为电子，所述第一电压为正电压；所述第一电压的值为2.2V至2.8V。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：