[發明專利]一種圖像傳感器結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201710515230.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107302009B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 康曉旭
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陳慧弘

本發明提供了一種圖像傳感器結構及其制備方法，通過設計探測結構層和盲元結構層上下堆疊，進一步探測結構層和盲元結構層均采用離子注入得到，從而將二者有效結合起來，不僅縮小了單個像元的空間占比，提高了芯片集成度和器件靈敏度，還使得盲元陣列和像元陣列所處環境相同，從而進一步提高探測靈敏度，減小探測誤差。

技術領域

本發明涉及圖像傳感器技術領域，具體涉及一種圖像傳感器結構及其制備方法。

背景技術

傳統的紅外圖像傳感器芯片設計中，盲元陣列和有效像元陣列完全不在一個區域，通常在有效像元陣列之外再設置一行(或幾行)或一列(或幾列)結構設計成盲元陣列，并在同一列中通過控制信號實現共享盲元結構，通過盲元陣列和像元陣列對紅外熱敏感的不同來消除熱噪聲對靈敏度的影響。

然而，傳統的紅外圖像傳感器結構中，由于盲元陣列和像元陣列不是處于同一個區域，因此，盲元陣列和像元陣列所處的環境不相同，會導致盲元陣列和像元陣列的熱噪聲的不同，最終影響到紅外圖像傳感器的探測靈敏度。

發明內容

為了克服以上問題，本發明旨在提供一種圖像傳感器結構及其制備方法，從而將像元結構層整合于有效像元中，使得盲元陣列和像元陣列的環境相同，提高圖像探測靈敏度。

為了達到上述目的，本發明提供了一種圖像傳感器結構，具有有效像元陣列，在有效像元陣列中的每個有效像元中包括：探測結構層和盲元結構層；所述探測結構層和所述盲元結構層呈上下堆疊設置。

優選地，探測結構層采用第一導電類型的敏感材料層，盲元結構層采用第二導電類型的非敏感材料層。

優選地，第一導電類型和第二導電類型不相同。

優選地，探測結構層的一端和盲元結構層的一端共同連接一第一共享引出極，探測結構層的另一端和盲元結構層的另一端分別連接第二引出極和第三引出極。

優選地，每個所述有效像元的俯視圖呈三角形，在三角外側設置有第一導電梁、第二導電梁和第三導電梁；探測結構層的一端和盲元結構層的一端位于三角形的一個角，并通過第一導電梁與第一共享引出極相電連，探測結構層的另一端位于三角形的剩余兩個角之一，并通過第二導電梁與第二引出極相連，盲元結構層的另一端位于三角形的剩余兩個角之一，并通過第三導電梁與第三引出極相連。

優選地，第一導電梁、第二導電梁和第三導電梁分別與三角形的三邊平行。

優選地，有效像元陣列中，呈三角形的有效像元之間的相鄰的邊平行。

優選地，所述盲元結構層位于所述探測結構層上方。

優選地，所述盲元結構層將所述探測結構層包覆住。

優選地，所述探測結構層和所述盲元結構層呈蛇形，且蛇形分布俯視圖形呈三角形。

本發明的圖像傳感器結構，通過設計探測結構層和盲元結構層，將二者有效結合起來，不僅縮小了單個像元的空間占比，提高了芯片集成度和器件靈敏度，還使得盲元陣列和像元陣列所處環境相同，從而進一步提高探測靈敏度，減小探測誤差。

附圖說明

圖1為本發明的第一實施例的圖像傳感器的一個有效像元的俯視結構示意圖

圖2為本發明的第一實施例的圖像傳感器的一個有效像元的截面結構示意圖

圖3為本發明的第一實施例的圖像傳感器的一個有效像元以及導電梁的結構示意圖

圖4為本發明的第一實施例的有效像元陣列的俯視示意圖

圖5為本發明的第一實施例的有效像元的制備方法的流程示意圖

圖6～12為本發明的第一實施例的有效像元的制備方法的各個步驟示意圖