[發明專利]圖像傳感器和圖像傳感器系統

在審

• 申請號: 201410602284.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104681571A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 金成瞮;高亨守;金元住;尹湞斌;李光敏
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波;黃靜

1.一種圖像傳感器，包括：

半導體基板，包括溝槽，所述半導體基板具有第一導電類型；

光電轉換層，在所述溝槽下面的所述半導體基板中，所述光電轉換層具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型；

第一和第二轉移柵電極，所述第一和第二轉移柵電極的每個至少部分地在所述溝槽中；

柵極絕緣層，至少部分地在所述溝槽中并且插置在所述第一和第二轉移柵電極與所述光電轉換層之間；

第一電荷檢測層，在鄰近所述第一轉移柵電極的所述半導體基板中；以及

第二電荷檢測層，在鄰近所述第二轉移柵電極的所述半導體基板中。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述溝槽在所述半導體基板的頂表面中，其中所述第一和第二轉移柵電極的底表面比所述第一和第二電荷檢測層的底表面更靠近所述半導體基板的底表面。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述溝槽豎直地延伸到所述半導體基板中，其中所述第一和第二轉移柵電極在豎直方向上比所述第一和第二電荷檢測層進一步延伸到所述半導體基板中。

4.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中在平面圖中，所述第一和第二轉移柵電極重疊所述光電轉換層。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述第一和第二轉移柵電極之間的間隔小于所述第一轉移柵電極的寬度。

6.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述溝槽在所述半導體基板的頂表面中，所述圖像傳感器還包括：

在所述半導體基板的所述頂表面上的互連層，所述互連層包括多條線；以及

光學過濾層，設置在所述半導體基板的底表面上。

7.一種圖像傳感器，包括：

半導體基板，具有第一導電類型，所述半導體基板包括顏色像素區域和深度像素區域；

第一光電轉換層，在所述半導體基板的所述顏色像素區域中，所述第一光電轉換層具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型；

顏色像素轉移柵電極，在所述第一光電轉換層上；

第二光電轉換層，在所述半導體基板的所述深度像素區域中，所述第二光電轉換層具有所述第二導電類型；

第一和第二深度像素轉移柵電極，在所述第二光電轉換層上；

第一電荷檢測層，在所述第一深度像素轉移柵電極的與所述第二深度像素轉移柵電極相反的一側的所述半導體基板中；以及

第二電荷檢測層，在所述第二深度像素轉移柵電極的與所述第一深度像素轉移柵電極相反的一側的所述半導體基板中，

其中所述顏色像素轉移柵電極至少部分地在所述半導體基板的頂表面中的第一溝槽中，所述第一和第二深度像素轉移柵電極中的至少一個至少部分地在所述半導體基板的所述頂表面中的第二溝槽中。

8.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述第一和第二電荷檢測層的底表面比所述第一和第二深度像素轉移柵電極的底表面更靠近所述半導體基板的所述頂表面。

9.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述顏色像素轉移柵電極具有與所述第一和第二深度像素轉移柵電極的頂表面共面的頂表面。

10.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述顏色像素轉移柵電極設置在所述第一光電轉換層的中心區域上方并且覆蓋所述中心區域。

11.根據權利要求10所述的圖像傳感器，還包括在所述顏色像素轉移柵電極的一側的所述半導體基板中的電荷檢測層，所述電荷檢測層具有所述第二導電類型。

12.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述第一和第二深度像素轉移柵電極設置在所述第二光電轉換層上方并且至少部分地覆蓋所述第二光電轉換層。

13.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述第一和第二深度像素轉移柵電極之間的距離小于所述第一深度像素轉移柵電極的寬度。

14.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述顏色像素轉移柵電極的寬度小于所述第一和第二深度像素轉移柵電極中每個的寬度。

15.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述第一光電轉換層的第一豎直深度不同于所述第二光電轉換層的第二豎直深度。