[发明专利]用以减少图像记忆效应的带负电荷层

说明书

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2013年8月7日、申请号为201310340938.3、发明名称为“用以减少图像记忆效应的带负电荷层”的发明专利申请案。

技术领域

本发明一般来说涉及成像。更具体来说，本发明的实例涉及基于互补金属氧化物半导体的图像传感器。

背景技术

落到互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器上的具有高亮度级的图像的电特征可保持嵌入于随后获取的图像的随后读出的电特征中。保持在图像传感器中的先前所感测的图像的电特征已被称为“重影假象”或“记忆效应”。此不期望的效应可因静态图像、尤其是高强度图像或亮图像到图像传感器的重复曝光而加剧。重影图像的保留表示使随后获取的图像模糊且减小信噪比且在存在正成像的移动的情况下可能导致模糊的噪声。

已发现在已使用高级制作技术、特别是采用使金属互连件密度最大化的措施的那些技术制作的CMOS图像传感器中尤其存在记忆效应问题。例如，已发现采用所谓的“无边界触点”的那些制作技术与此问题的根本原因相关联。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种图像传感器像素，其包括：光电二极管区，其具有第一极性掺杂类型，其安置于半导体层中；钉扎表面层，其具有第二极性掺杂类型，其安置于所述半导体层中的所述光电二极管区上方，其中所述第二极性与所述第一极性相反；第一极性电荷层，其接近所述光电二极管区上方的所述钉扎表面层而安置；触点蚀刻停止层，其接近所述第一极性电荷层而安置于所述光电二极管区上方，其中所述第一极性电荷层安置于所述钉扎表面层与所述触点蚀刻停止层之间，使得第一极性电荷层抵消在所述触点蚀刻停止层中感应的具有第二极性的电荷；及钝化层，其安置于所述光电二极管区上方在所述钉扎表面层与所述触点蚀刻停止层之间。

本发明的一个实施例提供一种设备，其包括：像素阵列，其布置于半导体层中，其中所述像素阵列的所述像素中的每一者包含：光电二极管区，其具有第一极性掺杂类型，其安置于所述半导体层中；及钉扎表面层，其具有第二极性掺杂类型，其安置于所述半导体层中的所述光电二极管区上方，其中所述第二极性与所述第一极性相反；第一极性电荷层，其接近所述像素阵列的所述像素中的每一者的所述钉扎表面层而安置于所述像素阵列上方；触点蚀刻停止层，其接近所述第一极性电荷层而安置于所述像素阵列上方，其中所述第一极性电荷层安置于所述像素阵列的所述像素中的每一者的所述钉扎表面层与所述触点蚀刻停止层之间，使得第一极性电荷层抵消在所述触点蚀刻停止层中感应的具有第二极性的电荷；及钝化层，其安置于所述像素阵列上方在所述像素阵列的所述像素中的每一者的所述钉扎表面层与所述触点蚀刻停止层之间。

本发明的一个实施例提供一种成像系统，其包括：像素阵列，其布置于半导体层中，其中所述像素阵列的所述像素中的每一者包含：光电二极管区，其具有第一极性掺杂类型，其安置于所述半导体层中；钉扎表面层，其具有第二极性掺杂类型，其安置于所述半导体层中的所述光电二极管区上方，其中所述第二极性与所述第一极性相反；第一极性电荷层，其接近所述光电二极管区上方的所述钉扎表面层而安置；触点蚀刻停止层，其接近所述第一极性电荷层而安置于所述像素阵列上方，其中所述第一极性电荷层安置于所述钉扎表面层与所述触点蚀刻停止层之间，使得第一极性电荷层抵消在所述触点蚀刻停止层中感应的具有第二极性的电荷；及钝化层，其安置于所述像素阵列上方在所述像素阵列的所述像素中的每一者的所述钉扎表面层与所述触点蚀刻停止层之间；控制电路，其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，其耦合到所述像素阵列以从所述像素阵列读出图像数据。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非详尽实施例，其中在所有各视图中相似参考编号指代相似部件，除非另有规定。

图1是根据本发明的教示图解说明包含实例图像传感器的成像系统的一个实例的图示。

图2根据本发明的教示图解说明实例像素阵列的一个实例的俯视图。

图3A图解说明安置于用光照射的不具有带负电荷层的半导体层中的图像传感器像素的一个实例的横截面图。

图3B图解说明安置于在已用光照射之后处于低光条件中的不具有带负电荷层的半导体层中的图像传感器像素的一个实例的横截面图。

图4A根据本发明的教示图解说明包含于用光照射的图像传感器的一个实例中的具有带负电荷层的图像传感器像素的一个实例的横截面图。