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[实用新型]一种具有横向PIN光电二极管的硅基锗图像传感器-CN202221183078.8有效
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有横向PIN光电二极管的硅基锗图像传感器，其包括：PIN光电二极管层，包括锗衬底、形成于锗衬底中的隔离结构以及PIN光电二极管，其中，所述隔离结构用于限定横向PIN光电二极管的阵列区域，横向PIN光电二极管形成于所述阵列区域中；与横向PIN光电二极管相连的第一互连层；硅电路晶圆，包括用于控制和读取横向PIN光电二极管的电路以及至少一个第二互连层，其中，横向PIN光电二极管层借由第一互连层与第二互连层的键合与硅电路晶圆相连。本实用新型的具有横向PIN光电二极管的硅基锗图像传感器能够增强光的传播并且减少表面反射，并能减少光串扰以及噪声并由此改善图像传感器的填充因子，提高光的吸收，另外可捕获来自可见光和更远波长的图像。
一种具有横向 pin 光电二极管硅基锗图像传感器

[实用新型]一种硅基锗图像传感器-CN202221183077.3有效
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种硅基锗图像传感器，其包括：PIN光电二极管层，包括锗衬底、形成于锗衬底中的隔离结构以及PIN光电二极管，隔离结构用于限定PIN光电二极管的阵列区域，PIN光电二极管形成于阵列区域中；与PIN光电二极管相连的第一互连层；硅电路晶圆，包括用于控制和读取PIN光电二极管的电路以及至少一个第二互连层，其中，PIN光电二极管层借由第一互连层与第二互连层的键合与硅电路晶圆相连。本实用新型的硅基锗图像传感器能够增强光的传播并且减少表面反射，并能减少光串扰以及噪声并由此改善图像传感器的填充因子，提高光的吸收，另外可捕获来自可见光和更远波长的图像。
一种硅基锗图像传感器

[实用新型]一种有源像素电路-CN202222246720.9有效
发明人：林子瑛;陈维 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： H04N25/76 文献下载
摘要：本实用新型提供一种有源像素电路，其属于电子电路技术领域，其增加栅极偏压晶体管和差分放大器，通过给栅极偏压晶体管施加栅极偏压，在电荷累积过程中将有源像素电路中的光电二极管和像素电极电荷存储隔离，通过栅极偏压及差分放大，对来自于CMOS图像传感器的数据进行了双采样双处理。本实用新型通过增加栅极偏压晶体管Mgbt和差分放大器以降低传统CMOS图像传感器像素电路暗电流，解决信号串扰的问题，并且大大降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。
一种有源像素电路

[实用新型]一种具有垂直掺锗P-I-N光电二极管的有源像素电路-CN202222246719.6有效
发明人：林子瑛;陈维 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： H04N25/46 文献下载
摘要：本实用新型提供一种具有垂直掺锗P‑I‑N光电二极管的有源像素电路，其包括垂直掺锗P‑I‑N光电二极、栅极晶体管Mgbt和传输门晶体管Mtx；所述垂直掺锗P‑I‑N光电二极与栅极晶体管Mgbt串联，栅极晶体管Mgbt外接一个电压Vgbt，形成一个栅极偏压装置；所述栅极晶体管Mgbt漏极连接一个传输门晶体管Mtx，构成一个带有存储功能的三极管结构。本实用新型中，给栅极偏压晶体管施加偏压Vgbt，在电荷累积过程中，有效地将光电二极管和像素电极电荷存储隔离，通过栅极偏压及差分放大，对数据进行了双采样处理，这大大降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。
一种具有垂直光电二极管有源像素电路

[发明专利]一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路-CN202211026990.7在审
发明人：林子瑛;陈维 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： H04N5/374 文献下载
摘要：本发明提供一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其属于电子电路技术领域，其增加栅极偏压晶体管和差分放大器，通过给栅极偏压晶体管施加栅极偏压，在电荷累积过程中将有源像素电路中的光电二极管和像素电极电荷存储隔离，通过栅极偏压及差分放大，对来自于CMOS图像传感器的数据进行了双采样双处理。本发明通过增加栅极偏压晶体管Mgbt和差分放大器以降低传统CMOS图像传感器像素电路暗电流，解决信号串扰的问题，并且大大降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。
一种应用于 cmos 图像传感器有源像素电路

[发明专利]一种在硅上形成锗器件的方法-CN202210536945.X在审
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明公开了一种在硅上形成锗器件的方法，其包括对锗供体晶圆的正面进行氢离子注入以在锗供体晶圆中形成氢注入层以及锗转移层，使锗转移层面对硅目标晶圆的正面进行初次键合，剥离所述氢注入层以形成锗硅混合晶圆，对锗硅混合晶圆进行退火以完成锗转移层和硅目标晶圆的最终键合，在锗转移层中形成隔离结构和PIN光电二极管。该方法工艺简单且避免了锗外延可能导致产生的晶格失配。
一种形成器件方法

[发明专利]一种包含光电二极管的图像传感器件的制作方法-CN202210536943.0在审
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明公开了一种包含光电二极管的图像传感器件的制作方法，其包括由锗转移层和目标晶圆通过键合形成混合晶圆，在锗转移层的正面形成隔离沟道，采用可流动电介质材料填充所述隔离沟道，继而形成PIN光电二极管；去除残留的可流动电介质材料并抛光锗转移层的正面；提供硅电路晶圆，使PIN光电二极管借由互连层与硅电路晶圆相连，通过抛光和蚀刻以去除所述目标晶圆。通过采用可流动电介质材料来划分光电二极管阵列区域，结合可以精确控制掺杂参数的离子注入能够在光电二极管阵列区域中形成理想的光电二极管，其工艺流程简单且工艺参数都能得到精确控制。
一种包含光电二极管图像传感器制作方法

[发明专利]一种锗器件的制造方法-CN202210536941.1在审
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明公开了一种锗器件的制造方法，其包括提供一锗供体晶圆且在锗供体晶圆的锗转移层上形成第一互连层，提供一硅电路晶圆且在硅电路晶圆形成包括用于控制和读取PIN光电二极管的电路和至少一个第二互连层，进行第一互连层和第二互连层的键合以连接锗硅混合晶圆和硅电路晶圆，通过抛光和刻蚀去除硅目标晶圆、缓冲氧化层和研磨蚀刻阻挡层。本发明方法中，氢离子注入用于将锗转移层转移到硅目标晶圆上，以及在锗层中形成气泡层，使得PIN层的转移变得容易，互连层用于将硅电路晶圆和锗PIN层连接。本发明的工艺步骤简单，不会造成像锗外延可能导致产生的晶格失配。
一种器件制造方法

[发明专利]一种包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法-CN202210536951.5在审
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明公开了一种包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其通过制造锗硅混合晶圆来在锗硅混合晶圆上形成横向光电二极管，以形成的横向光电二极管来制造图像传感器件；锗硅混合晶圆由锗转移层和硅目标晶圆通过键合形成，硅目标晶圆的正面依次形成缓冲氧化层、研磨蚀刻阻挡层以及减反射层。通过采用可流动电介质材料来划分光电二极管阵列区域，结合可以精确控制掺杂参数的离子注入能够在光电二极管阵列区域中形成理想的光电二极管，其工艺流程简单且工艺参数都能得到精确控制。
一种包含横向光电二极管图像传感器制作方法

[发明专利]一种在硅上形成锗器件的方法-CN202210535979.7在审
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明公开了一种在硅上形成锗器件的方法，其包括在锗供体晶圆的正面形成隔离结构和PIN光电二极管；进行氢离子注入以在PIN光电二极管下方的锗供体晶圆中形成氢注入层，在PIN光电二极管层上形成第一互连层；提供一硅电路晶圆，包括用于控制和读取PIN光电二极管的电路和至少一个第二互连层；进行第一互连层和第二互连层的初次键合以连接锗供体晶圆和硅电路晶圆；通过切割和剥离所述氢注入层处使PIN光电二极管层和第一互连层与锗供体晶圆分离；退火以完成第一互连层和第二互连层的最终键合。该方法工艺简单且避免了锗外延可能导致产生的晶格失配。
一种形成器件方法

[实用新型]一种图像传感器-CN202221107592.3有效
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种图像传感器，所述图像传感器为基于锗p‑i‑n光电二极管制造的图像传感器，其从下至上依次包括硅控制和读出电路晶圆、介电钝化层、锗光电二极管层、抗反射层以及透镜层；锗光电二极管层为层叠结构，锗光电二极管层从下至上依次包括剩余硅层、未掺杂锗层和掺杂锗层，其中未掺杂锗层为本征层；在剩余硅层的朝外侧的表面沉积一层介电钝化层。本实用新型经由相对更简单的制造工艺制造，具体为经由高速、小像素尺寸的短波红外图像传感器的生产制造工艺而制造。本实用新型的图像传感器实现了低成本、CMOS兼容的短波红外图像传感器。
一种图像传感器

[实用新型]一种基于锗p-i-n光电二极管制造的图像传感器-CN202221109646.X有效
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H01L31/105 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种基于锗p‑i‑n光电二极管制造的图像传感器，所述基于锗p‑i‑n光电二极管制造的图像传感器从下至上依次包括硅控制和读出电路晶圆、介电钝化层、锗光电二极管层、抗反射层以及透镜层；锗光电二极管层为层叠结构，锗光电二极管层从下至上依次包括剩余硅层、未掺杂锗层和掺杂锗层，其中未掺杂锗层为本征层；剩余硅层为n型区、掺杂锗层为p型区。本实用新型为依据锗p‑i‑n光电二极管制造和集成到图像传感器结构中的方法制造的图像传感器，其为背面照明(BSI)传感器，采用堆叠式CMOS结构，即硅控制和读出电路位于像素层背面，这种结构提升或增加了在像素层捕获的入射光子数量，从而减少了噪声并提高了整体性能。
一种基于光电二极管制造图像传感器

[实用新型]一种基于锗p-i-n光电二极管的图像传感器-CN202221109706.8有效
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H01L31/105 文献下载
摘要：本实用新型提供一种基于锗p‑i‑n光电二极管的图像传感器，所述锗p‑i‑n光电二极管为制造CMOS图像传感器的垂直p‑i‑n光电二极管。本实用新型以相对更简单的制造工艺，实现了高速、小像素尺寸的短波红外图像传感器的生产制造工艺；以及实现了批量、高生产合格率生产制造的低成本、CMOS兼容的短波红外图像传感器(具有焦平面阵列)。采用本实用新型生产工艺制造的图像传感器，其具有从可见光到短波红外波长的更低的暗电流、更高的灵敏度。
一种基于光电二极管图像传感器

[实用新型]一种基于锗p-i-n光电二极管的图像传感器-CN202221109707.2有效
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： H01L31/105 文献下载
摘要：本实用新型提供一种基于锗p‑i‑n光电二极管的图像传感器，其从下至上依次包括硅控制和读出电路晶圆、表面介电层、锗光电二极管层、抗反射层和透镜层，其中所述锗光电二极管层为层叠结构，从下至上依次包括第二掺杂锗层、未掺杂锗层和第一掺杂锗层；其中未掺杂锗层为本征层，第二掺杂锗层为p型区，第一掺杂锗层为n型区。本实用新型以相对更简单的制造工艺，实现了高速、小像素尺寸的短波红外图像传感器的生产制造工艺；以及实现了批量、高生产合格率生产制造的低成本、CMOS兼容的短波红外图像传感器。
一种基于光电二极管图像传感器

[发明专利]一种基于锗p-i-n光电二极管的图像传感器的制造方法-CN202210504195.8有效
发明人：李加;陈维;林子瑛 -专利权人： 浙江兴芯半导体有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明提供一种基于锗p‑i‑n光电二极管的图像传感器的制造方法，其涉及半导体技术领域，具体涉及将锗p‑i‑n光电二极管制造和集成到图像传感器结构中的方法，所述锗p‑i‑n光电二极管为制造CMOS图像传感器的垂直p‑i‑n光电二极管。本发明以相对更简单的制造工艺，实现了高速、小像素尺寸的短波红外图像传感器的生产制造工艺；以及实现了批量、高生产合格率生产制造的低成本、CMOS兼容的短波红外图像传感器。采用本发明生产工艺制造的图像传感器，其具有从可见光到短波红外波长的更低的暗电流、更高的灵敏度。
一种基于光电二极管图像传感器制造方法

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