图像传感器的制作方法

本说明书一般涉及图像采集设备领域。本说明书更具体地涉及适于获取场景的2d图像和深度图像的图像采集设备。

背景技术：

1、能够采集场景的2d图像和深度图像的图像采集设备是已知的。特别地，具有集成在同一图像传感器上的像素阵列中的2d图像子像素和深度子像素的设备是已知的。

技术实现思路

1、存在对改进现有的用于采集场景的2d图像和深度图像的设备的需要。将期望产生在同一像素阵列中集成2d图像子像素和深度子像素的图像传感器，特别是具有比已知传感器更高的深度图像采集效率的传感器。

2、一个实施例的一个目的是克服用于采集场景的2d图像和深度图像的已知设备的一些或全部缺点。

3、为此，一个实施例提供了一种图像传感器，其包括在半导体衬底中和半导体衬底上形成的多个像素，每个像素包括：

4、-至少一个第一光敏区域，其被形成在半导体衬底中并且适于收集第一波长范围内的光；

5、-第二光敏区域，其与所述至少一个第一光敏区域成垂线地被形成在半导体衬底中，并且适于收集不同于第一波长范围的第二波长范围内的光；

6、-至少一个电荷收集区域，其被设置在衬底的与所述至少一个第一光敏区域相对的一侧上；

7、-至少一个转移区，其从所述至少一个第一光敏区域延伸到所述至少一个电荷收集区域；以及

8、-至少一个转移栅极，其在所述至少一个转移区和第二光敏区域之间竖直延伸，并且与所述至少一个转移区横向邻接。

9、根据一个实施例，每个像素还包括外围绝缘沟槽，其从第二光敏区域的所述一侧竖直延伸到半导体衬底内并横向地界定所述至少一个第一光敏区域和第二光敏区域。

10、根据一个实施例，每个转移栅极包括第一绝缘沟槽，其从衬底的与所述至少一个第一光敏区域相对的所述一侧延伸进入半导体衬底中，并且部分地进入所述至少一个第一光敏区域的厚度。

11、根据一个实施例，每个电荷收集区域在外围绝缘沟槽和第一绝缘沟槽或第一绝缘沟槽中的一个之间横向延伸。

12、根据一个实施例，每个转移栅极被第二绝缘沟槽包围，该第二绝缘沟槽从衬底的与所述至少一个第一光敏区域相对的所述一侧竖直延伸到衬底中。

13、根据一个实施例，每个像素还包括至少一个另外的转移栅极和至少一个另外的收集区域，该至少一个另外的转移栅极在衬底的与所述至少一个第一光敏区域相对的所述一侧上横向延伸。

14、根据一个实施例，每个像素包括四个第一光敏区域。

15、根据一个实施例，第一光敏区域通过第三绝缘沟槽彼此隔离。

16、根据一个实施例，第二光敏区域在第一光敏区域上并与第一光敏区域接触。

17、根据一个实施例，传感器还包括控制电路，该控制电路被配置为向所述至少一个转移栅极交替地施加：

18、-第一电势，其适于阻挡电荷从所述至少一个第一光敏区域转移到所述至少一个电荷收集区域；以及

19、-第二电势，其不同于第一电势，适于允许电荷从所述至少一个第一光敏区域转移到所述至少一个电荷收集区域。

20、根据一个实施例，传感器的像素的第一光敏区域旨在捕获2d图像，而传感器的像素的第二光敏区域旨在捕获深度图像。

技术特征：

1.一种图像传感器，所述图像传感器包括形成在半导体衬底(101)中和半导体衬底(101)上的多个像素(100；200)，每个像素包括：

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，每个转移栅极(tg)还包括第一绝缘沟槽(111)，其从所述衬底(101)的与所述至少一个第一光敏区域(103)相对的所述一侧(101t)延伸到所述半导体衬底(101)中，并且部分地进入所述至少一个第一光敏区域(103)的厚度。

3.根据权利要求2所述的传感器，其中，每个电荷收集区域(113)在所述外围绝缘沟槽(107)和所述第一绝缘沟槽(111)或所述第一绝缘沟槽(111)中的一个之间横向延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其中，每个转移栅极(tg)被第二绝缘沟槽(201)包围，所述第二绝缘沟槽(201)从所述衬底(101)的与所述至少一个第一光敏区域(103)相对的所述一侧(101t)竖直延伸到所述衬底(101)中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器，其中，每个像素(100；200)还包括至少一个另外的转移栅极(121)和至少一个另外的电荷收集区域(119)，所述至少一个另外的转移栅极(121)在所述衬底(101)的与所述至少一个第一光敏区域(103)相对的所述一侧(101t)上横向延伸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器，其中，每个像素(100；200)包括四个第一光敏区域(103)。

7.根据权利要求6所述的传感器，其中，所述第一光敏区域通过第三绝缘沟槽(109)彼此隔离。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器，其中，所述第二光敏区域(105)在所述第一光敏区域(103)上并与所述第一光敏区域(103)接触。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的传感器，还包括控制电路，所述控制电路被配置为在所述至少一个转移栅极(tg)上交替地施加：

10.根据权利要求1至9中任一项所述的传感器，其中，所述传感器像素(100；200)的第一光敏区域(103)旨在捕获2d图像，并且所述传感器像素的第二光敏区域(105)旨在捕获深度图像。

技术总结本公开涉及一种图像传感器，其包括形成在半导体衬底(101)中和之上的多个像素(100)，每个像素具有：‑形成在衬底(101)中的至少一个第一光敏区域(103)；‑形成在衬底(101)中的与所述至少一个第一光敏区域(103)成垂线的第二光敏区域(105)；‑至少一个电荷收集区域(113)，其被布置在衬底(101)的与所述至少一个第一光敏区域(103)相对的一侧(101T)上；‑从所述至少一个第一光敏区域(103)延伸到所述至少一个电荷收集区域(113)的至少一个转移区；以及‑与所述至少一个转移区横向邻接的至少一个竖直转移栅极(TG)。技术研发人员：弗朗索瓦·阿耶尔,奥利维尔·萨克斯奥德,塞德里克·吉鲁-加朗波受保护的技术使用者：原子能与替代能源委员会技术研发日：技术公布日：2024/8/5