[發(fā)明專利]圖像傳感器、成像系統(tǒng)及電連接系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611137410.6
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN107017272B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 梁加圻;戴信能;翁鴻銘
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

本申請案涉及一種圖像傳感器、成像系統(tǒng)及電連接系統(tǒng)。圖像傳感器包含安置于半導體材料中的多個光電二極管及在所述半導體材料中安置成鄰近所述多個光電二極管中的光電二極管的浮動擴散區(qū)。轉移柵極經(jīng)安置以將所述光電二極管中所產(chǎn)生的圖像電荷轉移到所述浮動擴散區(qū)中。具有第一橫截面面積的第一電接觸件耦合到所述轉移柵極。具有第二橫截面面積的第二電接觸件耦合到所述浮動擴散區(qū)，且所述第二橫截面面積大于所述第一橫截面面積。所述圖像傳感器還包含安置于所述半導體材料中的像素晶體管區(qū)域，所述像素晶體管區(qū)域包含與所述半導體材料的第一電連接。具有第三橫截面面積的第三電接觸件耦合到與所述半導體材料的所述第一電連接，且所述第三橫截面面積大于所述第一橫截面面積。

技術領域

本發(fā)明大體上涉及圖像傳感器，且特定來說(但非排他地)涉及接觸電阻減小。

背景技術

圖像傳感器已經(jīng)變得無處不在。它們廣泛使用于數(shù)碼相機、蜂窩式電話、監(jiān)控攝像機中，還廣泛使用于醫(yī)學、汽車及其它應用中。用以制造圖像傳感器的技術持續(xù)快速進步。舉例來說，對更高分辨率及更低電力消耗的需求促使這些裝置的進一步微型化及集成。

半導體裝置性能(其包含圖像傳感器裝置性能)與裝置內(nèi)采用的金屬半導體結的類型直接相關。取決于電接觸的電路的不同零件，可能出現(xiàn)與許多不同材料的兼容性有關的問題。例如，裝置架構的一個零件可能需要相對較高的電荷載流子密度以在裝置操作期間移動通過所述零件。在此情形中，可能有利的是調整材料或裝置尺寸的選擇以最佳匹配特定性能要求。

接觸電阻是指歸因于接觸電引線之間的界面的電阻(如與系統(tǒng)中的任一部件的本征電阻相反，所述本征電阻是固有性質)。類似于調整裝置架構的特定零件來滿足特定性能規(guī)格，電接觸件可能必須經(jīng)調整以具有特定性質。在一些情形中，優(yōu)化電接觸件失敗可導致裝置性能減弱且可能導致嚴重故障。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明提供一種圖像傳感器，其包括：多個光電二極管，其安置于半導體材料中；浮動擴散區(qū)，其在所述半導體材料中安置成接近所述多個光電二極管中的光電二極管；轉移柵極，其經(jīng)安置以將所述光電二極管中所產(chǎn)生的圖像電荷轉移到所述浮動擴散區(qū)中；第一電接觸件，其具有第一橫截面面積，其中所述第一電接觸件耦合到所述轉移柵極；第二電接觸件，其具有第二橫截面面積，其中所述第二電接觸件耦合到所述浮動擴散區(qū)，且其中所述第二橫截面面積大于所述第一橫截面面積；像素晶體管區(qū)域，其安置于所述半導體材料中，所述像素晶體管區(qū)域包含與所述半導體材料的第一電連接；及第三電接觸件，其具有第三橫截面面積，其中所述第三電接觸件耦合到與所述半導體材料的所述第一電連接，且其中所述第三橫截面面積大于所述第一橫截面面積。

另一方面，本發(fā)明提供一種成像系統(tǒng)，其包括：多個光電二極管，其安置于半導體材料中；浮動擴散區(qū)，其在所述半導體材料中安置成接近所述多個光電二極管；多個轉移柵極，其安置于所述多個光電二極管與所述浮動擴散區(qū)之間，其中所述多個轉移柵極經(jīng)定位以將圖像電荷從所述多個光電二極管轉移到所述浮動擴散區(qū)中；多個第一電接觸件，其耦合到所述多個轉移柵極；第二電接觸件，其耦合到所述浮動擴散區(qū)，其中所述第二電接觸件的第二橫截面面積大于所述多個第一電接觸件中的個別第一電接觸件的第一橫截面面積。

另一方面，本發(fā)明提供一種電連接系統(tǒng)，其包括：浮動擴散區(qū)，其安置于半導體材料中；轉移柵極，其安置于所述半導體材料上，其中所述轉移柵極安置成接近所述浮動擴散區(qū)以將電荷轉移到所述浮動擴散區(qū)中；像素晶體管區(qū)域，其安置于所述半導體材料中，其中所述像素晶體管區(qū)域包含與所述半導體材料的第一電連接；第一電接觸件，其耦合到所述轉移柵極，其中所述第一電接觸件具有第一橫截面面積；第二電接觸件，其耦合到所述浮動擴散區(qū)，其中所述第二電接觸件的第二橫截面面積大于所述第一電接觸件的所述第一橫截面面積；第三電接觸件，其耦合到所述像素晶體管區(qū)域中的所述第一電連接，其中所述第三電接觸件具有第三橫截面面積，且其中所述第三橫截面面積大于所述第一電接觸件的所述第一橫截面面積。

附圖說明