[發明專利]圖像傳感器

在審

• 申請號: 201810325115.6
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108695353A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 石井勝;李貴德;李泰淵
• 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: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉培培;黃隸凡

一種圖像傳感器包含光電轉換元件和耦合到光電轉換元件的電荷存儲節點。電荷存儲節點可存儲光電轉換元件中產生的光電荷。電荷存儲節點可包含半導體襯底中的浮動擴散區、半導體襯底中的浮動擴散區上的勢壘摻雜區以及半導體襯底中的勢壘摻雜區上的電荷漏區，其中半導體襯底與第一導電類型相關，浮動擴散區與第二導電類型相關，勢壘摻雜區與第一導電類型相關，以及電荷漏區與第二導電類型相關。

相關申請案的交叉引用

本申請主張2017年4月12日在韓國知識產權局申請的第10-2017-0047540號韓國專利申請的優先權，所述韓國專利申請的公開內容在此以全文引用的方式并入。

技術領域

本發明概念的實例實施例涉及圖像傳感器，且更具體地說，涉及具有改進光學特性的圖像傳感器。

背景技術

圖像傳感器被配置成將光學圖像(例如從外部環境入射到圖像傳感器的一或多個部分上的入射光)轉換成電信號。隨著計算機和通信行業得以發展，在各領域中越來越需要高性能圖像傳感器，例如數碼相機、攝錄像機、個人通信系統(personal communicationsystems；PCS)、游戲控制臺、安保攝像機和醫用微型攝像機。

圖像傳感器可分類為電荷耦合裝置(charge coupled device；CCD)圖像傳感器和互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide-semiconductor；CMOS)圖像傳感器中的任一種。可簡單地驅動CMOS圖像傳感器。可將CMOS圖像傳感器實現(“實施”)為信號處理電路和圖像傳感部分集成在其上的單個、個別芯片。因此，可減小CMOS圖像傳感器的大小。此外，CMOS圖像傳感器可具有極低的功耗以便被配置成易于應用到具有有限電池容量的產品。此外，基于CMOS技術的發展，CMOS圖像傳感器可具有高圖像傳感分辨率。因此，CMOS圖像傳感器廣泛用于各種領域。

發明內容

本發明概念的實例實施例可提供一種與改進光學特性相關的圖像傳感器。

根據一些實例實施例，圖像傳感器可包含：配置成產生光電荷的光電轉換元件；以及配置成耦合到所述光電轉換元件的電荷存儲節點。電荷存儲節點可被配置成存儲光電轉換元件中產生的光電荷。電荷存儲節點可包含半導體襯底中的浮動擴散區、半導體襯底中的浮動擴散區上的勢壘摻雜區，以及半導體襯底中的勢壘摻雜區上的電荷漏區。半導體襯底可與第一導電類型相關，浮動擴散區可與第二導電類型相關，勢壘摻雜區可與第一導電類型相關，以及電荷漏區可與第二導電類型相關。

在一些實例實施例中，圖像傳感器可包含半導體襯底中的浮動擴散區、半導體襯底中的電荷漏區、半導體襯底中處于浮動擴散區與電荷漏區之間的勢壘摻雜區、半導體襯底上的緩沖絕緣層、緩沖絕緣層上的有機光電轉換元件，以及配置成將浮動擴散區耦合到有機光電轉換元件的底部電極的第一互連結構。半導體襯底可與第一導電類型相關。浮動擴散區可與第二導電類型相關。電荷漏區可被隔離而不與浮動擴散區直接接觸。電荷漏區可與第二導電類型相關。勢壘摻雜區可與第一導電類型相關。有機光電轉換元件可包含底部電極、頂部電極和有機光電轉換層。有機光電轉換層可在底部電極與頂部電極之間。

在一些實例實施例中，圖像傳感器可包含與第一導電類型相關的半導體襯底、半導體襯底上的有機光電轉換元件，以及半導體襯底中的第一電荷存儲節點。第一電荷存儲節點可包含與第二導電類型相關的第一摻雜區、與第二導電類型相關的第二摻雜區，以及與第一導電類型相關的第三摻雜區，第三摻雜區在第一摻雜區與第二摻雜區之間。所述圖像傳感器可進一步包含：第一互連結構，其配置成將有機光電轉換元件耦合到第一電荷存儲節點的第一摻雜區；半導體襯底中的光電轉換區，所述光電轉換區與第二導電類型相關；半導體襯底中的第二電荷存儲節點，所述第二電荷存儲節點被隔離而不與第一電荷存儲節點直接接觸，所述第二電荷存儲節點包含與第二導電類型相關的摻雜劑；以及半導體襯底上的轉移晶體管，所述轉移晶體管被配置成將光電轉換區中產生的電荷轉移到第二電荷存儲節點。