[发明专利]图像感测装置

说明书

公开了图像感测装置。图像感测装置包括：半导体基板，其被配置为响应于入射的光而产生电荷载流子；多个控制区，其由半导体基板支撑并且被配置为在半导体基板中引起多数载流子电流，以控制少数载流子的移动；以及多个检测区，其形成为与控制区相邻并且被配置为捕获在半导体基板中移动的少数载流子。每个控制区包括上部、下部和设置在上部和下部之间的中间部。中间部比上部和下部中的每个具有更小的水平截面轮廓。

技术领域

本专利文档中公开的技术和实现总体上涉及图像感测装置。

背景技术

图像传感器是用于将光学图像转换成电信号的装置。随着汽车、医疗、计算机和通信行业的最新发展，在诸如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、监控摄像头、微型医疗相机、机器人等的各种装置中对高性能图像传感器的需求日益增长。

一种非常常见类型的图像感测装置是基于CCD(电荷耦合器件)的图像传感器，该图像传感器已经长期占据图像传感器领域，另一种常见类型的图像感测装置是基于CMOS(互补金属氧化物半导体)的图像传感器，它现在占据图像传感器领域。由于比CCD图像传感器的一些优势(包括功耗更低、生产成本更低和尺寸更小)，CMOS图像传感器现在被广泛使用。CMOS图像传感器的这些特性使这些传感器更好地适于诸如智能电话、数码相机等的移动装置中的实现。

发明内容

所公开的技术的各种实施方式涉及用于通过增大基板中空穴的迁移率来提高感测速度的图像感测装置。

在所公开的技术的实施方式中，图像感测装置可以包括：半导体基板，其被配置为响应于入射的光而产生电荷载流子；多个控制区，其由半导体基板支撑并且被配置为在半导体基板中引起多数载流子电流，以控制少数载流子的移动；以及多个检测区，其形成为与控制区相邻并且被配置为捕获在半导体基板中移动的少数载流子。每个控制区可以包括上部、下部和设置在上部和下部之间的中间部。中间部可以比上部和下部中的每个具有更小的水平截面轮廓。

在所公开的技术的另一实施方式中，图像感测装置可以包括：半导体基板；像素阵列，其由半导体基板支撑，并且被构造为包括以行和列连续布置的多个单位像素，单位像素被构造为通过入射光的光电转换而产生载流子并检测所产生的载流子中的少数载流子。单位像素可以包括：第一控制区和第二控制区，其被配置为在半导体基板中产生一定方向的多数载流子的电流，以使少数载流子在半导体基板中在与多数载流子电流相反的方向上移动；以及第一检测区和第二检测区，其被配置为捕获通过多数载流子电流在半导体基板中移动的少数载流子。第一控制区和第二控制区中的每个包括具有相同的水平截面轮廓的上部和下部，以及设置在上部和下部之间的中间部，该中间部具有尺寸与上部和下部中的每个不同的水平截面轮廓。

应当理解，所公开的技术的前述概括描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。

附图说明

图1是例示基于所公开的技术的一些实现的图像感测装置的示例的框图。

图2例示了基于所公开的技术的一些实现的图1所示的像素阵列中所包含的单位像素的平面图和截面图。

图3A至图3D是例示基于所公开的技术的一些实现的用于形成图2中所示的控制区和检测区的方法的截面图。

图4是例示基于所公开的技术的其它实现的控制区和检测区的示例的截面图。

具体实施方式

为了使用图像传感器获取三维(3D)图像，需要3D图像的颜色信息以及目标对象与图像传感器之间的距离(或深度)。

在获取与目标对象和图像传感器之间的距离相关联的信息中，图像传感器可以使用被动方法或主动方法。

被动方法可以仅使用目标对象的图像信息来计算目标对象与图像传感器之间的距离，而不向目标对象提供光信号。被动方法可以应用于立体相机。