[实用新型]图像传感器和成像像素

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括多个像素，每个像素包括:

第一导电类型的掺杂光敏区域，在半导体衬底中竖直地延伸；

第一电荷收集区域，比所述光敏区域更重地掺杂有所述第一导电类型，所述电荷收集区域在所述衬底中从所述衬底的上表面竖直地延伸并且被布置在所述光敏区域上方；以及

竖直堆叠，包括竖直传输栅极和竖直电绝缘壁，所述堆叠穿过所述衬底并且与所述第一电荷收集区域接触，所述竖直传输栅极被布置在所述衬底的所述上表面处并且比所述电荷收集区域更深地穿透到所述衬底中，其中所述竖直传输栅极包括栅极电极和栅极电介质，所述栅极电极和所述栅极电介质被布置在所述竖直电绝缘壁上。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，每个像素还包括竖直电绝缘结构，所述竖直电绝缘结构穿过所述衬底并且横向地界定所述光敏区域和所述像素。

3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，每个堆叠的所述竖直传输栅极对于两个相邻像素是共用的，所述堆叠与所述两个相邻像素的所述电荷收集区域接触。

4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述多个像素中的至少一个像素还包括：

竖直电绝缘结构，穿过所述衬底并且将所述光敏区域划分为第一半部和第二半部；以及

第二电荷收集区域，比所述光敏区域更重地掺杂有所述第一导电类型，在所述衬底中从所述上表面竖直地延伸，所述像素的所述第一电荷收集区域和所述第二电荷收集区域分别被布置在所述光敏区域的所述第一半部和所述第二半部上方。

5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述至少一个像素的所述堆叠与所述竖直电绝缘结构对齐，并且与所述第二电荷收集区域接触。

6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，每个像素还包括竖直电绝缘结构，所述竖直电绝缘结构穿过所述衬底并且横向地界定所述光敏区域和所述像素，其中所述竖直电绝缘壁是所述竖直电绝缘结构的一部分。

7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，每个像素还包括竖直电绝缘结构，所述竖直电绝缘结构穿过所述衬底并且横向地界定所述光敏区域和所述像素，其中所述竖直电绝缘结构沿其整个高度连续地被所述衬底的一部分、所述堆叠、和所述衬底的另一部分中断。

8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述壁由以下项形成：

至少一种绝缘材料；或者

至少一种导电材料和至少一层绝缘层，所述至少一层绝缘层将所述衬底与所述至少一种导电材料电绝缘。

9.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，在每个像素中，所述栅极电介质将所述衬底与所述竖直传输栅极的所述栅极电极电绝缘，并且完全覆盖所述栅极电极的下表面。

10.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，每个像素还包括第二导电类型的掺杂阱，所述掺杂阱在所述衬底中从所述上表面延伸到所述光敏区域。

11.根据权利要求10所述的传感器，其特征在于，在每个像素中，所述竖直传输栅极穿透到所述衬底中，至少向下穿透到所述阱的下表面的层级。

12.一种成像像素，其特征在于，包括：

半导体衬底中的第一导电类型的掺杂光敏区域；

第一电荷收集区域，比所述光敏区域更重地掺杂有所述第一导电类型，所述电荷收集区域在所述衬底中从所述衬底的上表面延伸并且被布置在所述光敏区域上方；以及

竖直堆叠，包括竖直传输栅极和竖直电绝缘壁，所述堆叠穿过所述衬底并且与所述第一电荷收集区域接触，所述竖直传输栅极被布置在所述衬底的所述上表面处并且比所述电荷收集区域更深地穿透到所述衬底中，其中所述竖直传输栅极包括栅极电极和栅极电介质，所述栅极电极和所述栅极电介质被布置在所述竖直电绝缘壁上。