[实用新型]相位对焦像素结构、图像传感器及电子设备

说明书

本实用新型提供一种相位对焦像素结构、图像传感器及电子设备，像素结构包括像素阵列，像素阵列包括若干个像素区，每一像素区包括至少两个子像素区，基于各子像素区实现相位对焦；还包括像素电路，像素电路包括传输晶体管、浮动扩散点及源极跟随晶体管，传输晶体管设置于感光元件的角部，四个传输晶体管对向设置形成开口，源极跟随晶体管位于开口中。本实用新型通过对实现相位对焦的像素单元进行布局设计，提高感光效果及对称性，提高相位对焦效果。还可通过引入离子掺杂隔离区，有利于提高相位对焦速度及效果；并基于离子掺杂隔离区和背面深沟槽隔离区通过的不同组合设计，可以根据实际需要选择不同性能侧重点的配置，提升像素结构整体性能。

技术领域

本实用新型属于图像传感器制造技术领域，特别是涉及一种相位对焦像素结构、图像传感器及电子设备。

背景技术

图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。根据元件的不同，可以分为CCD(电荷耦合元件)和CMOS(金属氧化物半导体元件)两大类。随着CMOS图像传感器(CIS)设计及制造工艺的不断发展，CMOS图像传感器逐渐取代CCD图像传感器已经成为主流。其中，CMOS图像传感器可以分为FSI(FrontSide Illumination，前照式)和BSI(Back Side Illumination，背照式)两类。

目前，相机系统在许多应用中需要自动对焦(AF)来确保离相机的变化距离的场景的相关部分被获取为焦点对准的图像平面。通常通过双像素自动聚焦来获取关于图像的聚焦程度的信息的图像传感器。双像素AF的某些实施方式采用相位检测，其中图像传感器阵列中标准像素尺寸区被划分成两部分子像素。通过将所划分的子像素的输出进行比较，相位差自动聚焦(PDAF，Phase Detection Auto Focus)允许估计图像是否焦点对准，并且向反馈系统提供信息以实现对聚焦图像的快速会聚。在某些工作状态下，相机系统又不需要自动对焦，而仅仅采用普通模式(非对焦模式)工作，相机系统在自动对焦和普通模式下切换工作。

然而，现有的相位对焦像素结构的布局并不理想，存在感光效果不理想以及对称性差等问题。另外，现有自动对焦像素设计中，限于工艺水平以及像素微缩的影响，双核对焦像素的隔离设计对像素性能有较大的的影响，难以实现有效隔离。并且，现有隔离方式难以根据实际需要选择不同性能侧重点进行灵活设计，导致对焦像素单元性能难以得到有效地提升。

因此，如何提供一种相位对焦像素结构、图像传感器、电子设备及制备方法，以解决现有技术中的上述问题实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种相位对焦像素结构、图像传感器及电子设备，用于解决现有技术中相位对焦像素结构的布局及感光效果不理想，对焦像素性能受到隔离影响较大，难以实现有效隔离以及难以根据实际需要选择不同性能侧重点进行灵活设计等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种相位对焦像素结构，包括：

像素阵列，包括若干个呈阵列排布的像素区，每一所述像素区包括至少两个子像素区，且所述子像素区中设置有感光元件；以及

像素电路，至少包括传输晶体管、浮动扩散点及源极跟随晶体管，所述传输晶体管与所述感光元件对应，且两端分别与所述感光元件及所述浮动扩散点电连接，所述源极跟随晶体管连接至所述浮动扩散点，其中，所述传输晶体管设置于对应的所述感光元件的角部，且四个所述传输晶体管对向设置形成开口，所述源极跟随晶体管位于所述开口中；

其中，所述像素单元包括第一对焦像素组及第二对焦像素组，所述第一对焦像素组被配置为感测第一光，以得到第一对焦图像；所述第二对焦像素组被配置为感测第二光，以得到第二对焦图像，且所述第一对焦像素组包括所述像素区的至少一个所述子像素区，所述第二对焦像素组包括该所述像素区中另外的至少一个所述子像素区。