[发明专利]图像感测装置

权利要求书

1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：

半导体基板，该半导体基板包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，并且被配置为响应于入射在所述第一表面上的光而产生信号载流子；

多个信号检测器，该多个信号检测器形成于所述半导体基板上，并且该多个信号检测器的位置相比于靠近所述半导体基板的所述第一表面而言更靠近所述第二表面，并且该多个信号检测器被配置为利用电位差来检测所述信号载流子；

绝缘层，该绝缘层设置在所述半导体基板的所述第二表面上，并且被配置为将所述信号检测器彼此隔离；以及

至少一个栅极，该至少一个栅极设置于被插置在所述信号检测器之间的所述绝缘层处，并被配置为将到达所述半导体基板的所述第二表面的光反射回所述半导体基板。

2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述绝缘层包括掩埋在沟槽中的绝缘材料。

3.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述至少一个栅极包括：

栅极绝缘层；

多晶硅膜，该多晶硅膜形成于所述栅极绝缘层上；以及

金属膜，该金属膜形成于所述多晶硅膜上。

4.根据权利要求3所述的图像感测装置，其中，所述金属膜包括硅化物膜。

5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，每个所述信号检测器包括：

控制区，该控制区包括第一类型杂质，并被配置为根据控制信号而在所述半导体基板中产生空穴电流；以及

检测区，该检测区包括第二类型杂质，所述第二类型杂质的导电类型与所述第一类型杂质的导电类型相反，并且所述检测区被配置为捕获由于所述空穴电流而移动的所述信号载流子。

6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述控制区和所述检测区通过所述绝缘层而彼此隔离。

7.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述检测区被布置为围绕所述控制区。

8.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述至少一个栅极的尺寸小于所述信号检测器的尺寸。

9.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述至少一个栅极被形成为围绕位于所述至少一个栅极两侧的所述信号检测器的侧表面。

10.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：

像素阵列，该像素阵列包括在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上布置的多个单位像素，所述单位像素被配置为响应于入射到半导体基板上的光的接收而产生信号载流子，

其中，所述像素阵列包括：

子像素阵列，每个所述子像素阵列包括在所述第一方向上布置的单位像素，以及设置在所述单位像素之间的一个或更多个栅极，该一个或更多个栅极被配置为将光反射到所述半导体基板中；以及

像素晶体管阵列，该像素晶体管阵列在所述第二方向上设置在所述子像素阵列之间，并且包括布置在所述第一方向上的像素晶体管，并且所述像素晶体管被配置为读出从所述单位像素获取的光电转换信号，该光电转换信号对应于所述信号载流子。

11.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，每个所述单位像素包括：

多个信号检测器，该多个信号检测器被配置为响应于控制信号而在所述半导体基板中产生电位差，并使用所述电位差来检测所述信号载流子。

12.根据权利要求11所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：

绝缘层，该绝缘层包括绝缘材料，并且被配置为将所述信号检测器彼此隔离。

13.根据权利要求12所述的图像感测装置，其中，所述一个或更多个栅极设置于被插置在所述信号检测器之间的所述绝缘层上。