[發明專利]圖像傳感器的像素結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202010660129.0
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN113921542A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 趙立新;付文;黃琨
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/762
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種圖像傳感器的像素結構，其特征在于，

包括多個像素子陣列，每個像素子陣列中包括多個像素單元；

其中，像素子陣列之間設置有背面深槽隔離結構；

同一像素子陣列內部的多個像素單元之間沒有背面深槽隔離結構。

2.如權利要求1所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，所述像素子陣列之間既有背面深槽隔離結構，又有離子注入隔離區域以鈍化背面深槽隔離結構表面，減少刻蝕所帶來的暗電流；所述同一像素子陣列內部的多個像素單元之間僅有離子注入隔離區域，用以分隔相鄰像素單元的感光二極管，減少像素單元之間的串擾。

3.如權利要求2所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，所述像素子陣列內部的多個像素單元之間的離子注入隔離區域的深度小于像素單元的感光二極管的深度，以使所述像素子陣列內部的多個像素單元的感光二極管底部相互連接，增加感光二極管體積，提高滿阱容量。

4.如權利要求3所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，對某一像素子陣列內部的各像素單元進行讀取時，基于讀取時間的先后順序，設置相應的轉移晶體管和浮置擴散區的電壓，在讀出對應感光二極管電荷的同時，減少讀出同一像素子陣列中其他感光二極管的電荷。

5.如權利要求4所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，同一像素子陣列在不同幀中，所述同一像素子陣列中的各像素單元的讀出順序可改變，將多幀圖像數據運用圖像算法進行修正，以提高圖像傳感器的分辨率。

6.如權利要求3-5中任意一項所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，使用圖像算法的方法來修正像素單元積分過程中相鄰像素單元之間的串擾所帶來的圖像干擾。

7.如權利要求1所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，所述像素子陣列內部的多個像素單元分別具有相同的微透鏡，或者分別具有不同的微透鏡，或者共用一個微透鏡。

8.如權利要求1所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，所述像素子陣列內部的多個像素單元呈M×N陣列排布，M和N為大于等于2的自然數。

9.如權利要求1所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，所述像素子陣列內部的多個像素單元具有相同或不同的濾光層。

10.如權利要求2所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，所述像素子陣列之間的背面深槽隔離結構處于離子注入隔離區域之中。

11.如權利要求2所述的圖像傳感器的像素結構，其特征在于，所述離子注入隔離區域為P型摻雜區域。

12.一種圖像傳感器的像素結構的形成方法，其特征在于，包括：

形成多個像素子陣列，每個像素子陣列中包括多個像素單元；

在所述像素子陣列之間形成背面深槽隔離結構；

同一像素子陣列內部的多個像素單元之間沒有背面深槽隔離結構。

13.如權利要求12所述的圖像傳感器的像素結構的形成方法，其特征在于，所述像素子陣列之間既有背面深槽隔離結構，又有離子注入隔離區域以鈍化背面深槽隔離結構表面，減少刻蝕所帶來的暗電流；所述同一像素子陣列內部的多個像素單元之間僅有離子注入隔離區域，用以分隔相鄰像素單元的感光二極管，減少像素單元之間的串擾。

14.如權利要求12所述的圖像傳感器的像素結構的形成方法，其特征在于，所述像素子陣列內部的多個像素單元之間的離子注入隔離區域的深度小于像素單元的感光二極管的深度，以使所述像素子陣列內部的多個像素單元的感光二極管底部相互連接，增加感光二極管體積，提高滿阱容量。