[发明专利]图像感测装置

说明书

一种图像感测装置包括像素阵列，该像素阵列被配置为包括按矩阵结构布置的多个像素组。各个像素组包括：滤光器，其被配置为选择性地透射入射光；多个光电转换区域，其设置在滤光器下方并且按矩阵结构布置；第一隔离结构，其设置在光电转换区域和其它像素组之间；多个第二隔离结构，其设置在多个光电转换区域当中的两个相邻光电转换区域之间；以及第三隔离结构，其设置在多个第二隔离结构之间，并且被配置为将多个第二隔离结构互连。第三隔离结构包括相邻形成以接触任一个光电转换区域的空腔区域。

技术领域

本专利文献中公开的技术和实现方式总体上涉及一种图像感测装置。

背景技术

图像感测装置是通过使用对光做出反应的感光半导体材料将光转换为电信号来捕获光学图像的装置。随着汽车、医疗、计算机和通信行业的发展，在诸如智能电话、数字相机、游戏机、IoT(物联网)、机器人、安全相机和医疗微型相机的各种领域中对高性能图像感测装置的需求不断增加。

图像感测装置可大致分为CCD(电荷耦合器件)图像感测装置和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像感测装置。与CMOS图像感测装置相比，CCD图像感测装置提供更好的图像质量，但是它们往往消耗更多的功率并且更大。与CCD图像感测装置相比，CMOS图像感测装置的尺寸更小并且消耗更少的功率。此外，使用CMOS制造技术来制造CMOS传感器，因此感光元件和其它信号处理电路可被集成到单个芯片中，从而允许以更低的成本生产小型化图像感测装置。出于这些原因，正在为包括移动装置的许多应用开发CMOS图像感测装置。

发明内容

所公开的技术的各种实施方式涉及一种能够改进像素信号之间的不平衡的图像感测装置。

根据所公开的技术的实施方式，一种图像感测装置可包括像素阵列，该像素阵列被配置为包括以行和列布置的多个像素组并且检测入射光，其中，各个像素组包括：滤光器，其被配置为选择性地透射入射光；多个光电转换区域，其分别设置在滤光器下方以将入射光转换为电信号；第一隔离结构，其沿着各个对应像素组的边缘设置；多个第二隔离结构，其设置在各个对应像素组的两个相邻光电转换区域之间；以及第三隔离结构，其设置在多个第二隔离结构之间并且被配置为将多个第二隔离结构互连，其中，第三隔离结构包括与各个对应像素组的光电转换区域之一相邻形成的空腔区域。

在一些实现方式中，各个像素组还包括会聚入射光的微透镜，并且空腔区域与位于入射光入射在微透镜上的方向上的光电转换区域相邻设置。

在一些实现方式中，各个像素组还包括会聚入射光的微透镜，并且空腔区域与位于从微透镜发射入射光的方向上的光电转换区域相邻设置。

在一些实现方式中，第一像素组的滤光器包括下列中的至少一个：被配置为使红光通过的第一滤光器；被配置为使绿光通过的第二滤光器；以及被配置为使蓝光通过的第三滤光器。

在一些实现方式中，基于穿过滤光器的光的波长来确定空腔区域的尺寸。

在一些实现方式中，设置在第一滤光器下方的空腔区域具有比设置在第三滤光器下方的另一空腔区域的尺寸更大的尺寸。

在一些实现方式中，空腔区域具有根据设置在像素阵列上方的像素组的位置的尺寸。

在一些实现方式中，随着对应像素组更靠近像素阵列的中心点定位，空腔区域的尺寸变小。

在一些实现方式中，各个第二隔离结构设置在对应像素组的两个相邻光电转换区域的中心处。

在一些实现方式中，第三隔离结构设置在像素组的中心处。

在一些实现方式中，与穿过像素组的中心和像素组的一个顶点这二者的第一对角线交叠的第三隔离结构的长度所对应的第一长度不同于与穿过像素组的中心和像素组的另一顶点这二者的第二对角线交叠的第三隔离结构的长度所对应的第二长度。