[发明专利]高光效CMOS图像传感器

摘要

本发明提供一种高光效CMOS图像传感器。由于光电二极管的高填充率和高效的光隔离，可不需要集成微透镜。每个传感器包括多个成像像素，每个像素包括在半导体基板上的一个光电二极管结构，该光电二极管结构靠近图像传感器的光入射面(上表面)。光隔离栅格围住每个光电二极管结构，并设定像素边界。光隔离栅格延伸的深度最少为光电二极管结构的厚度，避免入射光穿过入射像素而进入到相邻像素。一个正扩散柱塞垂直延伸穿过一部分光电二极管结构。一个负扩散柱塞垂直延伸到半导体基板内，使光电二极管里产生的电荷可转移到半导体基板内的一个电荷收集区域。位于光电二极管下方的像素电路控制到图像读取电路的电荷转移。

主权项

一个高光效CMOS图像传感器，包括：多个成像像素，每个像素包括在半导体基板上的一个光电二极管结构，光电二极管结构被安置在靠近图像传感器的一个光入射面(上表面)以接收入射光，并从接收的入射光产生电荷；一个隔离栅格包围着光电二极管结构，并设定出一个成像像素边界，隔离栅格延伸的深度最少为光电二极管结构厚度，设置该隔离栅格的目的是避免入射到像素上的光线穿过入射像素而进入到相邻像素；一个正扩散柱塞，其垂直延伸穿过至少一部分光电二极管结构；一个负扩散柱塞，其垂直延伸到光电二极管结构下方的半导体基板，并与光电二极管结构电连接，使光电二极管结构内因入射光产生的电荷可转移到位于半导体基板内图像传感器的一个电荷收集区域；像素电路用作控制从光电二极管结构到图像读取电路的电荷转移，像素电路位于光电二极管结构下方，至少一部分像素电路是在半导体基板内形成。