[发明专利]图像传感器和图像传感器系统

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

半导体基板，包括沟槽，所述半导体基板具有第一导电类型；

光电转换层，在所述沟槽下面的所述半导体基板中，所述光电转换层具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型；

第一和第二转移栅电极，所述第一和第二转移栅电极的每个至少部分地在所述沟槽中；

栅极绝缘层，至少部分地在所述沟槽中并且插置在所述第一和第二转移栅电极与所述光电转换层之间；

第一电荷检测层，在邻近所述第一转移栅电极的所述半导体基板中；以及

第二电荷检测层，在邻近所述第二转移栅电极的所述半导体基板中。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述沟槽在所述半导体基板的顶表面中，其中所述第一和第二转移栅电极的底表面比所述第一和第二电荷检测层的底表面更靠近所述半导体基板的底表面。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述沟槽竖直地延伸到所述半导体基板中，其中所述第一和第二转移栅电极在竖直方向上比所述第一和第二电荷检测层进一步延伸到所述半导体基板中。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中在平面图中，所述第一和第二转移栅电极重叠所述光电转换层。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一和第二转移栅电极之间的间隔小于所述第一转移栅电极的宽度。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述沟槽在所述半导体基板的顶表面中，所述图像传感器还包括：

在所述半导体基板的所述顶表面上的互连层，所述互连层包括多条线；以及

光学过滤层，设置在所述半导体基板的底表面上。

7.一种图像传感器，包括：

半导体基板，具有第一导电类型，所述半导体基板包括颜色像素区域和深度像素区域；

第一光电转换层，在所述半导体基板的所述颜色像素区域中，所述第一光电转换层具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型；

颜色像素转移栅电极，在所述第一光电转换层上；

第二光电转换层，在所述半导体基板的所述深度像素区域中，所述第二光电转换层具有所述第二导电类型；

第一和第二深度像素转移栅电极，在所述第二光电转换层上；

第一电荷检测层，在所述第一深度像素转移栅电极的与所述第二深度像素转移栅电极相反的一侧的所述半导体基板中；以及

第二电荷检测层，在所述第二深度像素转移栅电极的与所述第一深度像素转移栅电极相反的一侧的所述半导体基板中，

其中所述颜色像素转移栅电极至少部分地在所述半导体基板的顶表面中的第一沟槽中，所述第一和第二深度像素转移栅电极中的至少一个至少部分地在所述半导体基板的所述顶表面中的第二沟槽中。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一和第二电荷检测层的底表面比所述第一和第二深度像素转移栅电极的底表面更靠近所述半导体基板的所述顶表面。

9.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述颜色像素转移栅电极具有与所述第一和第二深度像素转移栅电极的顶表面共面的顶表面。

10.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述颜色像素转移栅电极设置在所述第一光电转换层的中心区域上方并且覆盖所述中心区域。

11.根据权利要求10所述的图像传感器，还包括在所述颜色像素转移栅电极的一侧的所述半导体基板中的电荷检测层，所述电荷检测层具有所述第二导电类型。

12.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一和第二深度像素转移栅电极设置在所述第二光电转换层上方并且至少部分地覆盖所述第二光电转换层。

13.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一和第二深度像素转移栅电极之间的距离小于所述第一深度像素转移栅电极的宽度。

14.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述颜色像素转移栅电极的宽度小于所述第一和第二深度像素转移栅电极中每个的宽度。

15.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述第一光电转换层的第一竖直深度不同于所述第二光电转换层的第二竖直深度。