[发明专利]图像传感器、成像系统及电连接系统

说明书

本申请案涉及一种图像传感器、成像系统及电连接系统。图像传感器包含安置于半导体材料中的多个光电二极管及在所述半导体材料中安置成邻近所述多个光电二极管中的光电二极管的浮动扩散区。转移栅极经安置以将所述光电二极管中所产生的图像电荷转移到所述浮动扩散区中。具有第一横截面面积的第一电接触件耦合到所述转移栅极。具有第二横截面面积的第二电接触件耦合到所述浮动扩散区，且所述第二横截面面积大于所述第一横截面面积。所述图像传感器还包含安置于所述半导体材料中的像素晶体管区域，所述像素晶体管区域包含与所述半导体材料的第一电连接。具有第三横截面面积的第三电接触件耦合到与所述半导体材料的所述第一电连接，且所述第三横截面面积大于所述第一横截面面积。

技术领域

本发明大体上涉及图像传感器，且特定来说(但非排他地)涉及接触电阻减小。

背景技术

图像传感器已经变得无处不在。它们广泛使用于数码相机、蜂窝式电话、监控摄像机中，还广泛使用于医学、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器的技术持续快速进步。举例来说，对更高分辨率及更低电力消耗的需求促使这些装置的进一步微型化及集成。

半导体装置性能(其包含图像传感器装置性能)与装置内采用的金属半导体结的类型直接相关。取决于电接触的电路的不同零件，可能出现与许多不同材料的兼容性有关的问题。例如，装置架构的一个零件可能需要相对较高的电荷载流子密度以在装置操作期间移动通过所述零件。在此情形中，可能有利的是调整材料或装置尺寸的选择以最佳匹配特定性能要求。

接触电阻是指归因于接触电引线之间的界面的电阻(如与系统中的任一部件的本征电阻相反，所述本征电阻是固有性质)。类似于调整装置架构的特定零件来满足特定性能规格，电接触件可能必须经调整以具有特定性质。在一些情形中，优化电接触件失败可导致装置性能减弱且可能导致严重故障。

发明内容

一方面，本发明提供一种图像传感器，其包括：多个光电二极管，其安置于半导体材料中；浮动扩散区，其在所述半导体材料中安置成接近所述多个光电二极管中的光电二极管；转移栅极，其经安置以将所述光电二极管中所产生的图像电荷转移到所述浮动扩散区中；第一电接触件，其具有第一横截面面积，其中所述第一电接触件耦合到所述转移栅极；第二电接触件，其具有第二横截面面积，其中所述第二电接触件耦合到所述浮动扩散区，且其中所述第二横截面面积大于所述第一横截面面积；像素晶体管区域，其安置于所述半导体材料中，所述像素晶体管区域包含与所述半导体材料的第一电连接；及第三电接触件，其具有第三横截面面积，其中所述第三电接触件耦合到与所述半导体材料的所述第一电连接，且其中所述第三横截面面积大于所述第一横截面面积。

另一方面，本发明提供一种成像系统，其包括：多个光电二极管，其安置于半导体材料中；浮动扩散区，其在所述半导体材料中安置成接近所述多个光电二极管；多个转移栅极，其安置于所述多个光电二极管与所述浮动扩散区之间，其中所述多个转移栅极经定位以将图像电荷从所述多个光电二极管转移到所述浮动扩散区中；多个第一电接触件，其耦合到所述多个转移栅极；第二电接触件，其耦合到所述浮动扩散区，其中所述第二电接触件的第二横截面面积大于所述多个第一电接触件中的个别第一电接触件的第一横截面面积。

另一方面，本发明提供一种电连接系统，其包括：浮动扩散区，其安置于半导体材料中；转移栅极，其安置于所述半导体材料上，其中所述转移栅极安置成接近所述浮动扩散区以将电荷转移到所述浮动扩散区中；像素晶体管区域，其安置于所述半导体材料中，其中所述像素晶体管区域包含与所述半导体材料的第一电连接；第一电接触件，其耦合到所述转移栅极，其中所述第一电接触件具有第一横截面面积；第二电接触件，其耦合到所述浮动扩散区，其中所述第二电接触件的第二横截面面积大于所述第一电接触件的所述第一横截面面积；第三电接触件，其耦合到所述像素晶体管区域中的所述第一电连接，其中所述第三电接触件具有第三横截面面积，且其中所述第三横截面面积大于所述第一电接触件的所述第一横截面面积。

附图说明