CN103779366A - 用以减少图像记忆效应的带负电荷层 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用以减少图像记忆效应的带负电荷层。一种图像传感器像素包含安置于半导体层中的具有第一极性掺杂类型的光电二极管区。具有第二极性掺杂类型的钉扎表面层安置于所述半导体层中的所述光电二极管区上方。所述第二极性与所述第一极性相反。第一极性电荷层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。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。钝化层也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。
Description
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。
图4B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另一实例的横截面图。
图4C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又一实例的横截面图。
图4D根据本发明的教示图解说明包含于在已用光照射之后处于低光条件中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。
图5A展示由成像系统获取的原始图像的实例。
图5B展示由不具有带负电荷层的成像系统获取的图像的实例，其展示记忆效应的症状。
图5C根据本发明的教示展示由包含带负电荷层的成像系统获取的图像的实例。
在图式的所有数个视图中，对应参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的，且未必按照比例绘制。举例来说，为了有助于改进对本发明的各种实施例的理解，图中的元件中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大。此外，通常未描绘在商业上可行的实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这各种实施例的较不受阻挡的观察。
具体实施方式
在以下描述中，陈述了众多特定细节以提供对实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明了，无需采用所述特定细节来实践本发明。在其它实例中，为避免使本发明模糊，未详细描述众所周知的材料或方法。
在本说明书通篇中对“一个实施例”、“一实施例”、“一个实例”或“一实例”的提及意指结合所述实施例或实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中各个地方短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“一个实例”或“一实例”的出现未必全部指代同一实施例或实例。此外，所述特定特征、结构或特性可以任何适合组合及/或子组合而组合于一个或一个以上实施例或实例中。特定特征、结构或特性可包含于集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所要功能性的其它适合组件中。另外，应了解，随本文提供的图是出于向所属领域的技术人员解释的目的且图式未必按比例绘制。
根据本发明教示的实例解决互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器中的记忆效应的根本原因当中的促成因素且提供减少或消除包含触点蚀刻停止层的CMOS图像传感器中的记忆效应的解决方案。根据本发明教示的实例CMOS图像传感器包含触点蚀刻停止层，其使得具有减少的或不具有记忆效应的CMOS图像传感器中的无边界触点元件成为可能。如下文将更详细地论述，根据本发明的教示，在CMOS图像传感器的触点蚀刻停止层与光电二极管的钉扎层之间形成额外带电荷层。例如，根据本发明的教示，在一个实例中，所添加电荷层的负电荷将掩蔽在图像传感器的下伏光电二极管上的触点蚀刻停止层中感应的正电荷的不期望的效应，此减少图像传感器中的重影假象或记忆效应。
图1是根据本发明的教示图解说明包含实例像素阵列102的成像系统100的一个实例的图示，像素阵列102包含接近触点蚀刻停止层形成的额外电荷层，所述额外电荷层掩蔽在所述触点蚀刻停止层中感应的正电荷的不期望的效应。如所描绘的实例中所展示，成像系统100包含耦合到控制电路108的像素阵列102及耦合到功能逻辑106的读出电路104。
在一个实例中，像素阵列102为成像传感器或像素(例如，像素P1、P2...、Pn)的二维(2D)阵列。在一个实例中，每一像素为CMOS成像像素。如所图解说明，每一像素被布置到一行(例如，行R1到Ry)及一列(例如，列C1到Cx)中以获取人、地点、对象等的图像数据，接着可使用所述图像数据再现所述人、地点、对象等的图像。
在一个实例中，在每一像素已获取其图像数据或图像电荷之后，所述图像数据由读出电路104读出且接着传送到功能逻辑106。在各种实例中，读出电路104可包含放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它。功能逻辑106可仅存储所述图像数据或甚至通过应用后图像效果(例如，剪裁、旋转、移除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)来操纵所述图像数据。在一个实例中，读出电路104可沿着读出列线一次读出一行图像数据(所图解说明)或可使用多种其它技术(未图解说明)读出图像数据，例如串行读出或同时全并行地读出所有像素。
在一个实例中，控制电路108耦合到像素阵列102以控制像素阵列102的操作特性。举例来说，控制电路108可产生用于控制图像获取的快门信号。在一个实例中，所述快门信号为用于同时启用像素阵列102内的所有像素以在单个获取窗期间同时捕获其相应图像数据的全局快门信号。在另一实例中，快门信号为滚动快门信号，使得在连续获取窗期间依序启用每一像素行、每一像素列或每一像素群组。
图2根据本发明的教示图解说明实例像素阵列202的半导体衬底210的一个实例的俯视图。应了解，在一个实例中，像素阵列202为提供图1的实例像素阵列102的增加的细节的图解。如图2中所描绘的实例中所展示，像素阵列202包含其中布置有像素(例如，P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、…)阵列的半导体层210。如所述实例中所展示，每一像素(例如图2中所图解说明的实例像素P5)包含布置于像素阵列202中半导体层210中的光电二极管212以及耦合到光电二极管212的相关联像素电路214。在一个实例中，像素电路214可包含像素电路元件，例如但不限于传送晶体管及浮动扩散部。在一个实例中，一个或一个以上像素还可包含或共享电荷-电压转换浮动二极管及放大器晶体管。
如下文将进一步详细地论述，在一个实例中，还在像素阵列202上方形成带电荷层以及触点蚀刻停止层。在一个实例中，所述带电荷层为形成于每一像素的光电二极管的钉扎表面层上方的带负电荷层。触点蚀刻停止层的沉积为可在提供无边界触点时利用的制作技术，所述无边界触点可用于增加像素阵列202中的金属互连件密度。在一个实例中，根据本发明的教示，包含于带负电荷层中的负电荷抵消由于强光照射而可在触点蚀刻停止层中感应的正电荷的效应，此减少像素阵列202中的重影假象或记忆效应。
为了图解说明，图3A根据本发明的教示展示包含于不具有带电荷层的CMOS图像传感器的实例像素阵列302中的实例半导体层310的横截面图。注意，在一个实例中，像素阵列302对应于图2的像素阵列202的沿着线A-A′的横截面图。如所描绘的实例中所展示，像素阵列302包含其中布置有多个光电二极管区312的半导体层310，在一个实例中，半导体层310包含P型硅。在所述实例中，多个光电二极管区312中的每一者包含于像素阵列302的单独像素中。在一个实例中，每一光电二极管区312包含形成于半导体层310的P型硅中的N掺杂区。如所描绘的实例中所展示，存在分离半导体层310中的相邻光电二极管区312的浅沟槽隔离(STI)318区且因此其界定像素阵列302的像素之间的边界。
图3A中所图解说明的实例还展示存在安置于光电二极管区312的表面处的钉扎表面层313。在一个实例中，钉扎表面层313包含覆盖像素光敏区域的P掺杂钉扎区，其延伸到STI318绝缘边界且上覆于N掺杂光电二极管区312上，如图所示。图3A还根据本发明的教示展示钝化层320沉积于布置于实例像素阵列302的半导体层310中的每一像素的钉扎表面层313上方。在一个实例中，钝化层320可包含绝缘材料，例如基于氧化硅的电介质层等。
图3A中所图解说明的实例还根据本发明的教示图解说明触点蚀刻停止层322沉积于钝化层320上方，钝化层320沉积于包含于实例像素阵列302中的钉扎表面层313上方，如图所示。在一个实例中，触点蚀刻停止层322为将用于帮助提供待在像素阵列302中制作的无边界触点的触点蚀刻停止层。如此，触点蚀刻停止层322将用于在稍后将用于形成触点开口的干蚀刻过程期间保护下伏结构不受损坏。因此，触点蚀刻停止层322具有比(举例来说)基于氧化硅的电介质层慢的蚀刻速率。
在一个实例中，触点蚀刻停止层322可包含基于氮化硅的电介质，举例来说，包含氮氧化硅、碳化硅等。在一个实例中，可使用等离子增强化学气相沉积(PECVD)来沉积触点蚀刻停止层322，此沉积采用电驱动的等离子来分解例如硅烷(SiH4)、氨气(NH4)及氧气(O2)等源气体以提供硅、氮及氧源来形成触点蚀刻停止层322的氮化硅及/或氮氧化硅。
在一个实例中，因此，所得触点蚀刻停止层322的特征可在于包含显著量的移动电荷，这是因为原子之间的残余氢或不良形成的结晶键结，例如Si-Si键或Si-H键。在一个实例中，所得触点蚀刻停止层322的特征还在于具有与所选沉积工艺参数或反应气体的所选相对数量相关联的残余机械应力。
触点蚀刻停止层322的PECVD氮化硅及/或氮氧化硅中的移动电荷可由电力(例如，跨越触点蚀刻停止层322放置的电场)移动，此可导致附近半导体区(例如光电二极管区312及/或包含于像素阵列302的像素中的像素电路)中的不期望的效应。举例来说，触点蚀刻停止层322的上覆PECVD氮化硅中的移动电荷可通过更改下伏轻掺杂源极或漏极区的耗尽特性而影响包含于像素阵列302的像素中的像素电路中所包含的晶体管的源极到漏极电阻。另外，注意，触点蚀刻停止层322的PECVD氮化硅及/或氮氧化硅与例如二氧化硅膜等其它膜之间的界面能够通常以所述界面处的各种原子之间的断键来保持电荷。
此外，注意，可因暴露于可通过触点蚀刻停止层322的可见光、尤其是在成像时用亮光照射像素阵列302的光电二极管区312时在触点蚀刻停止层322的PECVD氮化硅及/或氮氧化硅中直接感应出净正电荷。特定来说，与Si-Si及Si-H晶体结构的声子模式相关联的能量可参与电载流子的光学激发。因此，在强光照射下在(举例来说)上覆于光电二极管区312上的触点蚀刻停止层322的SiON膜中产生正电荷导致记忆效应。
为了图解说明，图3A展示照射光电二极管区312的光315，因此其照射并通过触点蚀刻停止层322，如图所示。此可在光电二极管区正捕获图像时发生。由于用光315进行的此照射，在触点蚀刻停止层322中感应正电荷317，其在光电二极管区312的表面处感应电子319，如图所示。
图3B展示在不再存在光315且光电二极管区312在已用亮光315照射之后且在已捕获图像之后使较暗景物成像或处于低光条件中之后，光电二极管区312的表面处的所感应电子319被注入到光电二极管区312中，从而导致不期望的记忆效应。换句话说，当包含光电二极管区312的像素使较暗景物成像时，光电二极管区312的表面处的作为先前捕获的图像的结果的所感应电子319被注入到光电二极管区312中，此产生局部化暗电流，从而致使先前捕获的图像的不期望的“重影图像”作为记忆效应显现在像素阵列302中。
为了解决与记忆效应有关的问题，图4A根据本发明的教示展示包含于CMOS图像传感器的实例像素阵列402中的实例半导体层410的横截面图。注意，在一个实例中，像素阵列402对应于图2的像素阵列202的沿着线A-A′的横截面图。在所图解说明的实例中，出于解释目的而将像素阵列402展示为前侧照射式像素阵列。在另一实例中，应了解，根据本发明的教示，像素阵列402可配置为背侧照射式像素阵列。注意，图4A的像素阵列402与图3A及3B的像素阵列302共享一些相似性。例如，如图4A中所描绘的实例中所展示，像素阵列402包含其中布置有多个光电二极管区412的半导体层410，在一个实例包含，半导体层410包含P型硅。在所述实例中，多个光电二极管区412中的每一者包含于像素阵列402的单独像素中。在一个实例中，每一光电二极管区412包含形成于半导体层410的P型硅中的N掺杂区。如所描绘的实例中所展示，存在分离半导体层410中的相邻光电二极管区412的STI418区且因此其界定像素阵列402的像素之间的边界。钉扎表面层413安置于光电二极管区412的表面处。在一个实例中，钉扎表面层413包含覆盖像素光敏区域的P掺杂钉扎区，其延伸到STI418绝缘边界且上覆于N掺杂光电二极管区412上，如图所示。
根据本发明的教示，图4A的像素阵列402与图3A及3B的像素阵列302之间的一个差异为，图4A的像素阵列402包含接近钉扎表面层413安置的带电荷层421，如图所示。在一个实例中，带电荷层421为带负电荷层且因此包含固定负电荷423，如图所示。在各种实例中，带电荷层421可由氧化铪(HfOx)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化钽(Ta2O5)及/或氧化钛(TiO2)构成。在各种实例中，可通过化学气相沉积(CVD)、溅镀及/或原子层沉积(ALD)来形成带电荷层421。注意，ALD提供良好的膜质量且减少界面状态。
图4A中所描绘的实例根据本发明的教示展示触点蚀刻停止层422接近带电荷层421而安置于光电二极管区412上方，如图所示。另外，图4A展示钝化层420也在光电二极管区412上方钉扎表面层413与触点蚀刻停止层422之间，如图所示。在一个实例中，触点蚀刻停止层422可包含基于氮化硅的电介质，举例来说，包含氮氧化硅、碳化硅等。在一个实例中，钝化层420可包含绝缘材料，例如基于氧化硅的电介质层等。在图4A中所图解说明的特定实例中，钝化层420安置于光电二极管区412上方带电荷层421与触点蚀刻停止层420之间，如图所示。
在所图解说明的实例中，图4A根据本发明的教示展示金属互连层424接着安置于触点蚀刻停止层422上方。在一个实例中，金属互连层424为包含多个金属互连件426的金属堆叠层，金属互连件426提供到像素阵列402中的像素电路的电连接。在一个实例中，根据本发明的教示，金属互连件426包含一个或一个以上无边界触点。在另一实例中，根据本发明的教示，金属互连件426中的任一者均不为无边界触点。
图4B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另一实例的横截面图。应了解，图4B中所展示的实例横截面图与图4A中所展示的实例图像传感器像素的实例横截面图共享许多相似性。例如，在图4B中的图像传感器像素的实例横截面图中，带电荷层421及钝化层420两者安置于光电二极管区412上方在钉扎表面层413与触点蚀刻停止层422之间。然而，一个差异为，在图4B中所图解说明的特定实例中，钝化层420安置于光电二极管区412上方在钉扎表面层413与带电荷层421之间，如图所示。
图4C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又一实例的横截面图。应了解，图4C中所展示的实例横截面图与图4A中所展示的实例图像传感器像素的实例横截面图以及图4B中所展示的实例也共享许多相似性。例如，在图4C中的图像传感器像素的实例横截面图中，带电荷层421安置于光电二极管区412上方在钉扎表面层413与触点蚀刻停止层422之间。然而，一个差异为，在图4C中所图解说明的实例中，存在安置于光电二极管区412上方在钉扎表面层413与触点蚀刻停止层422之间的至少两个钝化层。例如，在图4C中所图解说明的特定实例中，一个钝化层420B安置于光电二极管区412上方在钉扎表面层413与带电荷层421之间，如图所示。另外，另一钝化物420A安置于光电二极管区412上方在带电荷层421与触点蚀刻停止层422之间，如图所示。
在图4A、图4B及/或图4C所图解说明的所有实例中，光415穿过触点蚀刻停止层422照射光电二极管区412，此在像素阵列402捕获图像时发生。然而，在如图4A、图4B及/或图4C中所展示触点蚀刻停止层422与钉扎表面层413之间存在带电荷层421的情况下，带电荷层421中的固定负电荷423抵消响应于光415而在触点蚀刻停止层422中感应的正电荷417。换句话说，根据本发明的教示，带电荷层421中的固定负电荷423防止触点蚀刻停止层422中的所感应正电荷417在光电二极管区412中感应负电荷。此外，根据本发明的教示，带电荷层421中的固定负电荷423有助于维持正电荷425的存在或甚至可在钉扎表面层413的空穴积累层中感应额外空穴。
为了图解说明，图4D根据本发明的教示展示在不再存在光415且光电二极管区412在已用亮光415照射之后且在已捕获图像之后使较暗景物成像或处于低光条件中之后的图4A中所展示的实例横截面图，先前在触点蚀刻停止层422中感应的正电荷417由于带电荷层421中存在固定负电荷423而不在光电二极管区412中感应负电荷。此外，如图4B中所描绘的实例中所展示，根据本发明的教示，维持了钉扎表面层413的空穴积累层中的正电荷425。因此，根据本发明的教示，在存在形成于图像传感器402中的触点蚀刻停止层422与钉扎层420之间的带电荷层421的情况下，大致消除了记忆效应。
图5A到5C是根据本发明的教示帮助图解说明像素阵列中的记忆效应及包含带电荷层的像素阵列中的记忆效应的减少的实例图像。特定来说，图5A展示由成像系统获取的原始图像530的实例。图5B展示来自不具有带电荷层的成像系统的图像535的实例且因此展示记忆效应的症状。图5C根据本发明的教示展示包含带电荷层的成像系统中的图像540的实例。如图5C中所展示，在根据本发明教示的图像540中不存在记忆效应。
包含发明摘要中所描述内容的本发明的所图解说明实例的以上描述并非打算为穷尽性或限制于所揭示的精确形式。尽管出于说明性目的而在本文中描述本发明的特定实施例及实例，但可在不背离本发明的较宽广精神及范围的情况下做出各种等效修改。实际上，应了解，特定实例电压、电流、频率、功率范围值、时间等是针对解释目的而提供的，且还可在根据本发明教示的其它实施例及实例中采用其它值。
Claims (31)
1.一种图像传感器像素，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。
2.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述钝化层安置于所述光电二极管区上方在所述钉扎表面层与所述第一极性电荷层之间。
3.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述钝化层安置于所述光电二极管区上方在所述第一极性电荷层与所述触点蚀刻停止层之间。
4.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述钝化层为安置于所述光电二极管区上方的多个钝化层中的一者，其中所述多个钝化层中的第一者安置于所述钉扎表面层与所述第一极性电荷层之间，且其中所述多个钝化层中的第二者安置于所述第一极性电荷层与所述触点蚀刻停止层之间。
5.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述触点蚀刻停止层包括氮化硅及氮氧化硅中的一者。
6.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述第一极性电荷层包括氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化钽及氧化钛中的一者。
7.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中安置于所述钉扎表面层与所述触点蚀刻停止层之间的所述第一极性电荷层防止在所述触点蚀刻停止层中感应的具有所述第二极性的所述电荷在所述光电二极管区中感应具有第一极性的电荷。
8.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述钝化层包括氧化硅。
9.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述第一极性为负的，且所述第二极性为正的。
10.根据权利要求1所述的图像传感器像素，其中所述半导体层包括硅。
11.一种设备，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。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述钝化层安置于所述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第一极性电荷层之间。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述钝化层安置于所述阵列上方在所述第一极性电荷层与所述触点蚀刻停止层之间。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述钝化层为安置于所述光电二极管区上方的多个钝化层中的一者，其中所述多个钝化层中的第一者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第一极性电荷层之间，且其中所述多个钝化层中的第二者安置于所述第一极性电荷层与所述触点蚀刻停止层之间。
15.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括接近所述像素阵列上方的所述触点蚀刻停止层而安置的金属互连层。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述金属层包含安置于其中的无边界触点。
17.根据权利要求11所述的设备，其中所述触点蚀刻停止层包括氮化硅及氮氧化硅中的一者。
18.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一极性电荷层包括氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化钽及氧化钛中的一者。
19.根据权利要求11所述的设备，其中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的所述第一极性电荷层防止在所述触点蚀刻停止层中感应的具有所述第二极性的所述电荷在所述像素阵列中感应具有第一极性的电荷。
20.根据权利要求11所述的设备，其中所述钝化层包括氧化硅。
21.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一极性为负的，且所述第二极性为正的。
22.根据权利要求11所述的设备，其中半导体材料包括硅。
23.根据权利要求11所述的设备，其中所述设备包括于互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器中。
24.一种成像系统，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。
25.根据权利要求24所述的成像系统，其中所述钝化层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第一极性电荷层之间。
26.根据权利要求24所述的成像系统，其中所述钝化层安置于所述像素阵列上方在所述第一极性电荷层与所述触点蚀刻停止层之间。
27.根据权利要求24所述的成像系统，其中所述钝化层为安置于所述像素阵列上方的多个钝化层中的一者，其中所述多个钝化层中的第一者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第一极性电荷层之间，且其中所述多个钝化层中的第二者安置于所述第一极性电荷层与所述触点蚀刻停止层之间。
28.根据权利要求24所述的成像系统，其进一步包括耦合到所述读出电路以存储从所述像素阵列读出的所述图像数据的功能逻辑。
29.根据权利要求24所述的成像系统，其中所述触点蚀刻停止层包括氮化硅及氮氧化硅中的一者。
30.根据权利要求24所述的成像系统，其中所述第一极性电荷层包括氧化铪、氧化铝、氧化锆、氧化钽及氧化钛中的一者。
31.根据权利要求24所述的成像系统，其中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的所述第一极性电荷层防止在所述触点蚀刻停止层中感应的具有所述第二极性的所述电荷在所述像素阵列中感应具有第一极性的电荷。
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