[实用新型]背照式图像传感器及成像系统

说明书

本实用新型提出一种背照式图像传感器及成像系统，通过位于光电二极管之间的深沟槽隔离结构隔离光电二极管，深沟槽隔离结构中的导电材料通过焊盘耦合到电压源，导电材料响应于从所述电压源施加于导电材料的电压而在深沟槽隔离结构与半导体材料的界面处的半导体材料内诱发电荷，减少来自深沟槽隔离结构与半导体材料的界面处的缺陷对光电二极管的影响，从而减轻光电二极管的暗电流及热噪点，进而提高成像质量。

技术领域

本实用新型涉及一种背照式图像传感器及成像系统。

背景技术

图像传感器已变得无所不在。图像传感器在数码静态相机、蜂窝式电话、监控摄像机，以及医疗、汽车及其它应用中广泛使用。用以制造图像传感器的技术持续大幅进步。举例来说，对更高分辨率及更低功耗的需求已经促进这些装置的进一步微型化及集成。

像素串扰当前限制了半导体图像传感器装置的性能。理论上，图像传感器中的每一像素作为独立光子检测器操作。换句话说，一个像素中的电子/空穴含量不会溢出到相邻像素(或装置中的任何其它像素)。在真实图像传感器中，情况并非如此。电信号可从一个像素移动到另一像素。此串扰可增加热噪点的数目、降低图像传感器灵敏度，并导致彩色信号混合。不幸的是，串扰的许多解决方案通常扩大了暗电流的影响或促成暗电流。暗电流与串扰的组合可造成明显的图像劣化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种背照式图像传感器及成像系统，减少像素缺陷，减轻暗电流及热噪点，提高成像质量。

基于以上考虑，本实用新型的一个方面提供一种背照式图像传感器，其包括：多个光电二极管，其位于半导体材料中；深沟槽隔离结构，其位于所述光电二极管之间以隔离所述光电二极管；焊盘，其位于所述半导体材料中且耦合至电压源；其中所述深沟槽隔离结构包含：导电材料，其耦合到所述焊盘及所述电压源；及电介质材料，其位于所述深沟槽隔离结构的侧壁上且介于所述半导体材料与所述导电材料之间。

优选的，所述焊盘通过外部金属连线耦合到外部电压源。

优选的，所述背照式图像传感器进一步包括：位于所述半导体材料下方的金属互连层，所述焊盘通过接触孔耦合至金属互连层的内部电压源。

优选的，所述焊盘位于半导体材料的表面上或凹槽中。

优选的，所述导电材料通过金属连线耦合到所述焊盘。

优选的，所述金属连线与所述半导体材料之间由介质层进行电隔离。

优选的，所述光电二极管为N型掺杂区域，所述电压源为负电压源。

优选的，所述光电二极管为P型掺杂区域，所述电压源为正电压源。

优选的，所述导电材料包含钨、铜、铝、钛、多晶硅中的至少一种或其任意组合。

优选的，所述电介质材料包含氧化铪、二氧化硅、氮氧化硅、氧化铝中的至少一种或其任意组合。

本实用新型的另一方面还提供一种包括所述背照式图像传感器的成像系统。

本实用新型的背照式图像传感器及成像系统，通过位于光电二极管之间的深沟槽隔离结构隔离光电二极管，深沟槽隔离结构中的导电材料通过焊盘耦合到电压源，导电材料响应于从所述电压源施加于导电材料的电压而在深沟槽隔离结构与半导体材料的界面处的半导体材料内诱发电荷，减少来自深沟槽隔离结构与半导体材料的界面处的缺陷对光电二极管的影响，从而减轻光电二极管的暗电流及热噪点，进而提高成像质量。

附图说明

通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本实用新型某些原理的具体实施方式，本实用新型所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

图1是本实用新型的背照式图像传感器的剖视图；