[发明专利]带有微光模式的图像传感器像素结构及其制作方法

摘要

本发明涉及模拟集成电路领域，为提出一种兼容正常光照和微光光照两种工作模式的像素结构。在正常光照工作模式下，该像素结构具有较宽的动态范围；在微光光照工作模式下，该像素结构具有较高的灵敏度。本发明采取的技术方案是，带有微光模式的图像传感器像素结构，包括钳位光电二极管PPD、浮空扩散节点FD、传输管TG、复位管RST、源跟随器SF、行选通管SEL、HDR管、电容器型STI结构，像素结构基于p型硅衬底；p型硅衬底接地GND；p型硅衬底上覆盖一层氧化层；氧化层位于多晶硅与硅两种材料之间。本发明主要应用于模拟集成电路器件的设计制造场合。

主权项

1.一种带有微光模式的图像传感器像素结构，其特征是，包括钳位光电二极管PPD、浮空扩散节点FD、传输管TG、复位管RST、源跟随器SF、行选通管SEL、HDR管、电容器型STI结构，像素结构基于p型硅衬底；p型硅衬底接地GND；p型硅衬底上覆盖一层氧化层；氧化层位于多晶硅与硅两种材料之间；浅沟槽隔离结构SIT位于像素右侧边缘，对相邻两个像素进行电学隔离；普通型浅沟槽隔离结构(即普通型STI结构)位于p阱之中；p阱下方为深层p型隔离层；高掺杂p+型层和较低掺杂n型区共同组成PPD区；多晶硅传输栅TG与PPD区右侧相连；n型FD节点区与多晶硅传输栅TG右侧相连；多晶硅复位栅RST与n型FD节点区右侧相连；电源VDD区与多晶硅复位栅RST右侧相连；第二个p型隔离层位于多晶硅传输栅TG下方，在PPD区和n型FD节点区之间；n型FD节点区和电源VDD区位于第二个p阱之中；所述第二个p阱右侧以一定间隔与前述p阱相连；n型FD节点区通过金属线与源跟随器SF栅端相连；源跟随器SF源端连接行选通管SEL漏端；源跟随器SF漏端连接电源VDD；行选通管SEL栅端由金属线引出像素结构外；行选通管SEL源端连接列总线；n型FD节点区同时通过金属线与HDR管漏端相连；HDR管栅端由金属线引出像素结构外；HDR管源端连接电容器型STI结构外电极；电容器型STI结构内电极接地GND；电容器型STI结构位于较高掺杂p阱之中；较高掺杂p阱下方为深层p型隔离层。