[發(fā)明專利]一種圖像傳感器及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211672451.0
• 申請日: 2022-12-26
• 公開（公告）號: CN115763515A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 李巖;范春暉;趙慶賀;夏小峰;劉正
• 申請（專利權）人: 合肥海圖微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海漢之律師事務所 31378
• 代理人: 馮華

本發(fā)明提供了一種圖像傳感器，包括：襯底，襯底中設置有淺槽隔離結構，且襯底被淺槽隔離結構分隔出多個有源區(qū)；柵極結構，設置在襯底上；多個金屬層，堆疊在柵極結構上；像素陣列結構，設置在襯底上；多個導電栓塞，一端連接于柵極結構或淺槽隔離結構或有源區(qū)，另一端連接于金屬層；以及多個導熱栓塞，連接于金屬層，導熱栓塞朝靠近襯底的方向延伸，且導熱栓塞在襯底上的正投影位于有源區(qū)內(nèi)。本發(fā)明提供了一種圖像傳感器及其制造方法，能夠改善圖像傳感器暗電流的一致性，提升圖像傳感器的性能。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像傳感技術領域，特別涉及一種圖像傳感器及其制造方法。

背景技術

圖像傳感器采集圖像時，即使像素沒有曝光，模數(shù)轉換器(Analogtodigitalconverter，ADC)的輸出也并不為零，因此圖像上不會呈現(xiàn)絕對的黑色。圖像傳感器在全黑環(huán)境下的輸出電平，被稱為暗電流。暗電流會影響圖像的顏色還原，動態(tài)范圍和清晰度。暗電流的大小和曝光時間成線性關系，和溫度成指數(shù)關系。溫度每上升6℃左右，暗電流翻一倍。因為芯片不同模塊電路發(fā)熱不均勻，會導致像素陣列不同區(qū)域暗電流有一定差異，影響圖像傳感器的性能。

若是通過算法校正暗電流，會增加芯片電路的面積，導致芯片成本升高、圖像傳感器的幀率下降。并且通過算法校正還會出現(xiàn)補償不足和補償過度的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種圖像傳感器及其制造方法，能夠改善圖像傳感器暗電流的一致性，提升圖像傳感器的性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種圖像傳感器，包括：

襯底，所述襯底中設置有淺槽隔離結構，且所述襯底被所述淺槽隔離結構分隔出多個有源區(qū)；

柵極結構，設置在所述襯底上；

多個金屬層，堆疊在所述柵極結構上；

像素陣列結構，設置在所述襯底上；

多個導電栓塞，一端連接于所述柵極結構或所述淺槽隔離結構或所述有源區(qū)，另一端連接于所述金屬層；以及

多個導熱栓塞，連接于所述金屬層，所述導熱栓塞朝靠近所述襯底的方向延伸，且所述導熱栓塞在所述襯底上的正投影位于所述有源區(qū)內(nèi)。

在本發(fā)明一實施例中，所述淺槽隔離結構包括導熱部，所述導熱部設置在所述襯底中，且所述導熱部連接于部分所述導電栓塞。

在本發(fā)明一實施例中，所述淺槽隔離結構包括隔離層，所述隔離層設置于所述襯底中，且所述隔離層包覆所述導熱部。

在本發(fā)明一實施例中，所述金屬層和所述柵極結構之間設置有多個介質(zhì)層，且相鄰的所述介質(zhì)層之間設置有散熱層。

在本發(fā)明一實施例中，所述導熱栓塞設置在靠近所述柵極結構的所述金屬層上。

在本發(fā)明一實施例中，所述導熱栓塞的一端穿過所述介質(zhì)層和所述散熱層連接。

在本發(fā)明一實施例中，所述散熱層為金剛石、碳化硅、石墨烯或金屬材料中的至少一種。

在本發(fā)明一實施例中，所述導熱栓塞連接于所述散熱層。

在本發(fā)明一實施例中，與所述柵極結構相鄰的所述金屬層連接于所述像素陣列結構的多個像素單元。

本發(fā)明提供了一種圖像傳感器的制造方法，包括以下步驟：

提供一像素陣列結構和襯底，并在所述襯底中形成淺槽隔離結構，其中所述襯底被所述淺槽隔離結構分隔出多個有源區(qū)；

在所述襯底上形成柵極結構；