[发明专利]具有穿硅鳍片转移门的图像传感器

说明书

本申请案涉及一种具有穿硅鳍片转移门的图像传感器。一种装置包含光电二极管、浮动扩散区、转移门及沟道区。所述光电二极管经安置在半导体材料中。所述光电二极管经耦合以响应于入射光而生成电荷。所述浮动扩散区经安置在所述半导体材料中。所述转移门经安置在所述光电二极管与所述浮动扩散区之间。与所述转移门相关联的所述沟道区靠近所述转移门位于所述半导体材料中。所述转移门经耦合以响应于经耦合以由所述转移门接收的转移信号而通过所述沟道区将所述电荷从所述光电二极管转移到所述浮动扩散区。所述转移门包含延伸到所述半导体材料及所述光电二极管中的多个鳍片结构。

技术领域

本公开大体上涉及图像传感器，特定来说，涉及具有包含转移门的像素的图像传感器。

背景技术

图像传感器可用于各种装置中，包含相机、传感器及消费电子产品。典型的图像传感器如下操作。来自外部场景的图像光入射在图像传感器上。图像传感器包含多个光敏元件使得每一光敏元件吸收入射图像光的一部分。图像传感器中包含的光敏元件，例如光电二极管，各自在吸收图像光之后生成图像电荷。经生成图像电荷的量与图像光的强度成比例。经生成图像电荷可用于产生表示外部场景的图像。图像传感器可包含具有控制何时将光电二极管中的光生电荷传输到浮动扩散区的转移门的像素。

随着图像传感器及作为感测阵列的部分的个别成像像素的大小不断减小，更高效地捕获照射感测阵列的入射光是很重要的。因此，更高效地捕获入射光有助于维持或改善由大小不断减小的感测阵列捕获的电子图像的质量。例如，可通过减少图像滞后来改善电子图像的质量。图像滞后可能由像素的光电二极管区中尚未从暴露于先前捕获的图像移除的(若干)电荷所引起，从而使图像质量降级。因此，需要减少光电二极管中的图像滞后以改善感测阵列的图像质量。

发明内容

本公开的一方面提供一种装置，其包括：光电二极管，其经安置在半导体材料中，其中所述光电二极管经耦合以响应于入射光而生成电荷；浮动扩散区，其经安置在所述半导体材料中；转移门，其经安置在所述光电二极管与所述浮动扩散区之间，其中所述转移门包含延伸到所述半导体材料及所述光电二极管中的多个鳍片结构；及沟道区，其与所述转移门相关联，所述沟道区靠近所述转移门安置在所述半导体材料中，其中所述转移门经耦合以响应于经耦合以由所述转移门接收的转移信号而通过所述沟道区将所述电荷从所述光电二极管转移到所述浮动扩散区。

本发明的另一方面提供一种成像系统，其包括：像素阵列，其包含布置成多个行及多个列的多个像素，其中所述像素中的每一者包含：光电二极管，其经安置在半导体材料中，其中所述光电二极管经耦合以响应于入射光而生成电荷；浮动扩散区，其经安置在所述半导体材料中；转移门，其经安置在所述光电二极管与所述浮动扩散区之间，其中所述转移门包含延伸到所述半导体材料及所述光电二极管中的多个鳍片结构；及沟道区，其靠近所述转移门位于所述半导体材料中，其中所述转移门经耦合以响应于经耦合以由所述转移门接收的转移信号而通过所述沟道区将所述电荷从所述光电二极管转移到所述浮动扩散区；控制电路系统，其经耦合到所述像素阵列以控制所述像素阵列的操作；及读出电路系统，其经耦合到所述像素阵列以从所述多个像素读出图像数据。

附图说明

参考以下附图描述本发明的非限制性及非详尽性实施例，其中除非另有指定，否则贯穿各个视图类似参考数字是指类似部件。

图1说明根据本发明的教示的实例装置的俯视图。

图2说明根据本发明的教示的装置的实例横截面图。

图3说明根据本发明的教示的装置的另一实例横截面图。

图4说明根据本发明的教示的装置的又一实例横截面图。

图5说明根据本发明的教示的装置的再一实例横截面图。

图6是说明根据本发明的教示的具有像素阵列的成像系统的一个实例的图。