[发明专利]图像传感器

说明书

公开了一种图像传感器包括：半导体衬底，具有第一表面和第二表面，并具有像素区域，该像素区域具有光电转换区域；栅电极，设置在像素区域上并与第一表面相邻；第一隔离结构，从第一表朝向第二表面延伸，第一隔离结构包括：第一像素隔离图案，包围像素区域；以及第一内部隔离图案，与第一像素隔离图案间隔开并且位于光电转换区域之间；以及第二隔离结构，从第二表朝向第一表面延伸，具有与第一隔离结构的底表面的至少一部分竖直地间隔开的顶表面。与半导体衬底的第一表面相比，第一隔离结构的底表面更靠近半导体衬底的第二表面。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年12月13日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2019-0167053的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种图像传感器，具体地，涉及一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

背景技术

图像传感器是被配置为将光学图像转换成电信号的半导体器件。图像传感器可以分类为两种类型：电荷耦合器件(CCD)类型和互补金属氧化物半导体(CMOS)类型。通常，CMOS型图像传感器称为“CIS”。 CIS包括多个二维布置的像素，每个像素包括将入射光转换为电信号的光电二极管(PD)。

发明内容

本发明构思的实施例提供了一种具有改进的电学和光学特性的图像传感器。

根据本发明构思的示例性实施例，图像传感器包括：半导体衬底，具有第一表面和第二表面，半导体衬底包括具有多个光电转换区域的像素区域；栅电极，设置在像素区域上并与第一表面相邻；第一隔离结构，从第一表面对朝向第二表面延伸，第一隔离结构包括：第一像素隔离图案，包围像素区域；以及第一内部隔离图案，与第一像素隔离图案间隔开并且定位在多个光电转换区域之间；以及第二隔离结构，从第二表面对朝向第一表面延伸，第二隔离结构具有与第一隔离结构的底表面的至少一部分竖直地间隔开的顶表面。与半导体衬底的第一表面相比，第一隔离结构的底表面更靠近半导体衬底的第二表面。

根据本发明构思的实施例，一种图像传感器可以包括：第一导电类型的半导体衬底，半导体衬底具有彼此面对的第一表面和第二表面，并且包括多个像素区域；第一像素隔离图案，设置在半导体衬底中，以将作为像素区域之一的第一像素区域与像素区域中的其他像素区域电分开；第一光电转换区域和第二光电转换区域，设置在第一像素区域中并包括与第一导电类型不同的第二导电类型的杂质；第一内部隔离图案，设置在第一光电转换区域和第二光电转换区域之间并与第一像素隔离图案间隔开；连接区域，设置在第一像素隔离图案和第一内部隔离图案之间以连接第一光电转换区域和第二光电转换区域，连接区域包括第二导电类型的杂质；以及第二内部隔离图案，从第二表朝向连接区域延伸并且与第一表面间隔开。

根据本发明构思的实施例，图像传感器可以包括：第一导电类型的半导体衬底，该半导体衬底包括像素区域并且具有在第一方向上彼此面对的第一表面和第二表面；多个光电转换区域，设置在像素区域中，并且包括与第一导电类型不同的第二导电类型的杂质；栅电极，设置在光电转换区域上并与第一表面相邻；第一隔离结构，从第一表朝向第二表面延伸，第一隔离结构包括：第一像素隔离图案，包围像素区域；以及第一内部隔离图案，与第一像素隔离图案间隔开并位于多个光电转换区域之间；第二隔离结构，从第二表朝向第一表面延伸，第二隔离结构包括：第二像素隔离图案，包围像素区域；以及第二内部隔离图案，连接到第二像素隔离图案并与像素区域重叠；势垒区域，设置在半导体衬底中以覆盖第一隔离结构的侧表面并包括第一导电类型的杂质；以及连接区，包括第二导电类型的杂质，该连接区域设置在第一像素隔离图案和第一内部隔离图案之间以连接多个光电转换区域。

附图说明

根据下列结合附图的简要描述，将更清楚地理解示例实施例。附图表示本文所述的非限制性示例实施例。

图1是示意性示出根据本发明构思的实施例的图像传感器的平面图。