[发明专利]具有低泄漏电流的图像传感器的浮动扩散部

说明书

本发明涉及具有低泄漏电流的图像传感器的浮动扩散部。一种图像传感器包含光电二极管、浮动扩散区域、半导体材料的第一经掺杂区域、第二经掺杂区域及第三经掺杂区域以及第一电容器。所述光电二极管安置于所述半导体材料中以响应于入射光而产生图像电荷。所述浮动扩散区域接近于所述光电二极管而安置于所述半导体材料中。所述浮动扩散区域由所述半导体材料的所述第一经掺杂区域至少部分地环绕。所述半导体材料的所述第二经掺杂区域及所述第三经掺杂区域各自具有与所述浮动扩散区域及所述第一经掺杂区域相反的极性。所述浮动扩散区域以及所述第一经掺杂区域的至少一部分横向安置于所述第二经掺杂区域与所述第三经掺杂区域之间。所述第一电容器接近于所述第一经掺杂区域与所述第二经掺杂区域之间的第一界面或接近于所述第一经掺杂区域与所述第三经掺杂区域之间的第二界面而定位。

技术领域

本发明一般来说涉及半导体装置，且特定来说但非排他地，涉及CMOS图像传感器。

背景技术

图像传感器已变得无所不在。其广泛地用于例如静态相机、蜂窝式电话、摄像机等数字装置中以及医疗、汽车、安全及其它应用中。用于制造图像传感器的技术一直继续快速地进展。举例来说，对较高分辨率及较低电力消耗的需求已促进了这些装置的进一步小型化及集成。

典型图像传感器如下操作。来自外部场景的图像光入射于图像传感器上。图像传感器包含多个光敏元件，使得每一光敏元件吸收入射图像光的一部分。包含于图像传感器中的光敏元件(例如光电二极管)各自在吸收图像光后即刻产生图像电荷。所产生的图像电荷量与图像光的强度成比例。所产生的图像电荷可用于产生表示外部场景的图像。

然而，随着图像传感器的小型化进展，图像传感器架构内的缺陷变得更加显而易见且可降低图像的图像质量。举例来说，图像传感器的特定区域内的过多电流泄漏可导致高暗电流、传感器噪声、白色像素缺陷等等。这些缺陷可使来自图像传感器的图像质量显著劣化，此可导致经降低合格率及较高生产成本。

发明内容

在一个方面中，本申请案针对于一种图像传感器，其包括：光电二极管，其安置于半导体材料中以响应于入射光而产生图像电荷；浮动扩散区域，其接近于所述光电二极管而安置于所述半导体材料中，其中所述浮动扩散区域由所述半导体材料的第一经掺杂区域至少部分地环绕；所述半导体材料的第二经掺杂区域及第三经掺杂区域，其各自具有与所述浮动扩散区域及所述第一经掺杂区域相反的极性，其中所述浮动扩散区域以及所述第一经掺杂区域的至少一部分横向安置于所述第二经掺杂区域与所述第三经掺杂区域之间；及第一电容器，其接近于所述第一经掺杂区域与所述第二经掺杂区域之间的第一界面或接近于所述第一经掺杂区域与所述第三经掺杂区域之间的第二界面而定位。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。

图1A是根据本发明的教示的实例性图像传感器的俯视图解说明。

图1B是根据本发明的教示的如沿着线A-A′切割的图1A中的图像传感器的横截面图解说明。

图1C是根据本发明的教示的如沿着线B-B′切割的图1A中的图像传感器的横截面图解说明。

图2展示根据本发明的教示的可包含图1A到1C的图像传感器的实施例4T单位像素单元的电路图。

图3是图解说明根据本发明的教示的可包含图1A到1C的图像传感器的成像系统的一个实例的框图。

贯穿图式的数个视图，对应参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的，且未必按比例绘制。举例来说，为帮助改进对本发明的各种实施例的理解，各图中的元件中的一些元件的尺寸可相对于其它元件而被放大。而且，通常不描绘商业上可行的实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这些各种实施例的较不受阻碍的观看。