[发明专利]一种图像传感器结构及其制备方法在审

申请号：	201710517117.0	申请日：	2017-06-29
公开（公告）号：	CN107393935A	公开（公告）日：	2017-11-24
发明（设计）人：	康晓旭	申请（专利权）人：	上海集成电路研发中心有限公司
主分类号：	H01L27/146	分类号：	H01L27/146
代理公司：	上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31275	代理人：	吴世华,陈慧弘
地址：	201210 上***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	一种图像传感器结构及其制备方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及一种图像传感器结构及其制备方法。

背景技术

传统的红外图像传感器芯片设计中，盲元阵列和有效像元阵列完全不在一个区域，通常在有效像元阵列之外再设置一行(或几行)或一列(或几列)结构设计成盲元阵列，并在同一列中通过控制信号实现共享盲元结构，通过盲元阵列和像元阵列对红外热敏感的不同来消除热噪声对灵敏度的影响。

然而，传统的红外图像传感器结构中，由于盲元阵列和像元阵列不是处于同一个区域，因此，盲元阵列和像元阵列所处的环境不相同，会导致盲元阵列和像元阵列的热噪声的不同，最终影响到红外图像传感器的探测灵敏度。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种图像传感器结构及其制备方法，从而将像元结构层整合于有效像元中，使得盲元阵列和像元阵列的环境相同，提高图像探测灵敏度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种图像传感器结构，具有有效像元阵列，其中，在有效像元阵列中的每个有效像元中包括：探测结构层和盲元结构层。

优选地，探测结构层采用第一导电类型的敏感材料层，盲元结构层采用第二导电类型的非敏感材料层；第一导电类型和第二导电类型不相同。

优选地，探测结构层的一端和盲元结构层的一端共同连接一第一共享引出极，探测结构层的另一端和盲元结构层的另一端分别连接第二引出极和第三引出极。

优选地，每个所述有效像元的俯视图呈三角形，在三角外侧设置有第一导电梁、第二导电梁和第三导电梁，第一导电梁、第二导电梁和第三导电梁分别与三角形的三边平行；探测结构层的一端和盲元结构层的一端位于三角形的一个角，并通过第一导电梁与第一共享引出极相电连，探测结构层的另一端位于三角形的剩余两个角之一，并通过第二导电梁与第二引出极相连，盲元结构层的另一端位于三角形的剩余一个角，并通过第三导电梁与第三引出极相连。

优选地，呈三角形的有效像元之间的相邻的边平行。

优选地，所述探测结构层的表面内部或外部设置有所述盲元结构层。

优选地，所述探测结构层的顶部、底部和侧壁被所述盲元结构层覆盖。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种图像传感器结构的制备方法，包括制备有效像元阵列的过程，其中，每个有效像元的制备过程包括：形成第一导电类型的敏感材料层作为探测结构层，以及形成第二导电类型的非敏感材料层作为盲元结构层。

优选地，形成探测结构层包括：

步骤01：沉积第一层材料层；

步骤02：采用第一离子注入工艺，在第一层材料层中注入第一导电类型的杂质，并且图形化第一材料层，形成探测结构层；

形成像元结构层包括：

步骤03：采用第二离子注入工艺，向探测结构层表面注入第二导电类型的杂质，从而在探测结构层的表层中形成像元结构层。

优选地，所述步骤03中，第二离子注入工艺包括：首先向探测结构层表面垂直注入，然后向探测结构层的侧壁进行倾斜注入，从而使得形成的盲元结构层被包含于探测结构层的侧壁、底部和顶部的表层中。

优选地，所述步骤03中，第二离子注入工艺包括：仅向探测结构层的顶部表面和底部表面垂直注入，从而在探测结构层的顶部和底部的表层中形成盲元结构层。

本发明的图像传感器结构，通过设计探测结构层和盲元结构层，将二者有效结合起来，不仅缩小了单个像元的空间占比，提高了芯片集成度和器件灵敏度，还使得盲元阵列和像元阵列所处环境相同，从而进一步提高探测灵敏度，减小探测误差。