[发明专利]图像传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月11日提交的第10-2016-0003084号、题为“图像传感器”的韩国专利申请的优先权，该申请通过引用整体合并于此。

背景技术

本发明的示例性实施例总体而言涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种图像传感器。

图像传感器将光学图像转换为电信号。随着计算机和通信产业的发展，在各种应用(诸如数字照相机、摄像机、智能电话、游戏机、监控摄像机、医用微型摄像机和机器人等)中对具有改善性能的图像传感器的需求有所增加。

发明内容

本发明的实施例针对一种具有改善性能的图像传感器。

根据本发明的实施例，一种图像传感器可以包括：多个单位像素组；以及隔离结构，适用于在多个单位像素组之间进行绝缘。隔离结构包括：第一导电类型导电层，形成在衬底之上；以及第二导电类型拾取区，形成在第一导电类型导电层中并且设置在多个单位像素组中的每个之间。此外，隔离结构还可以包括：元件隔离层，形成在第一导电类型导电层之上并且具有与第二导电类型拾取区接触的底表面；以及插塞，穿过元件隔离层而形成，并且连接第二导电类型拾取区。

正电压可以被施加至第二导电类型拾取区，所述正电压在高于接地电压至等于或低于电源电压的电压范围内变化。多个单位像素组以全局快门模式操作，正电压可以在积分时间(integration time)期间被施加至第二导电类型拾取区。多个单位像素组以卷帘快门模式操作，正电压可以一直被施加至第二导电类型拾取区。第一导电类型导电层可以包括在衬底中形成的第一导电类型阱，或者在衬底之上形成的第一导电类型外延层。每个单位像素组可以包括：光接收部分，包括多个光电转换元件，所述多个光电转换元件适用于响应于入射光而产生光电荷并且共用单个浮置扩散区；以及输出部分，适用于输出与光接收部分中产生的光电荷相对应的图像信号。第二导电类型拾取区可以设置在每个光接收部分之间。第二导电类型拾取区可以具有点的形状。

根据本发明的另一实施例，图像传感器包括：多个单位像素组；隔离结构，适用于在多个单位像素组之间进行隔离绝缘；以及第一导电类型的第一拾取区，形成在隔离结构中并且设置在多个单位像素组中的每个之间。隔离结构可以包括：第一导电类型导电层；以及第二导电类型的第二拾取区，形成在第一导电类型导电层中并且设置在多个单位像素组中的每个之间。此外，隔离结构还可以包括：元件隔离层，形成在第一导电类型导电层之上并且具有与第一拾取区和第二拾取区接触的底表面；第一插塞，穿过元件隔离层而形成，并且连接第一拾取区；以及第二插塞，穿过元件隔离层而形成，并且连接第二拾取区。

正电压可以被施加至第二拾取区，所述正电压在高于接地电压至等于或低于电源电压的电压范围内变化。多个单位像素组以全局快门模式操作，正电压可以在积分时间期间被施加至第二拾取区。多个单位像素组以卷帘快门模式操作，正电压可以一直被施加至第二拾取区。接地电压可以被施加至第一拾取区。第一导电类型导电层可以包括在衬底中形成的第一导电类型阱，或者在衬底之上形成的第一导电类型外延层。每个单位像素组可以包括：光接收部分，包括多个光电转换元件，所述多个光电转换元件适用于响应于入射光而产生光电荷并且共用单个浮置扩散区；以及输出部分，适用于输出与光接收部分中产生的光电荷相对应的图像信号。第一拾取区可以设置在每个输出部分之间。第二拾取区可以设置在每个光接收部分之间。第一拾取区和第二拾取区可以具有点的形状。

附图说明

图1是示意性地图示根据本发明的实施例的图像传感器的框图。

图2是局部地图示根据本发明的第一实施例和第二实施例的像素阵列的俯视图。

图3是根据本发明的第一实施例的沿着图2中所示的像素阵列的A-A'线截取的截面图。

图4是根据本发明的第二实施例的沿着图2中所示的像素阵列的A-A'线截取的截面图。

图5是示意性地图示与图2的A-A'线相对应的势垒的图。

图6是局部地图示根据本发明的第三实施例和第四实施例的像素阵列的俯视图。

图7是根据本发明的第三实施例的沿着图6中所示的像素阵列的A-A'线截取的截面图。

图8是根据本发明的第四实施例的沿着图6中所示的像素阵列的A-A'线截取的截面图。

图9是图示根据本发明的实施例的电子设备的示图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。