CN118693112A - 图像传感器 - Google Patents

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CN118693112A
CN118693112A CN202311567024.0A CN202311567024A CN118693112A CN 118693112 A CN118693112 A CN 118693112A CN 202311567024 A CN202311567024 A CN 202311567024A CN 118693112 A CN118693112 A CN 118693112A
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金廷玹
朴钟勳
李允基
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

公开了一种图像传感器。该图像传感器可以包括:四个单位像素,以2×2结构构成共享像素;以及深沟槽隔离(DTI)结构,将四个单位像素彼此隔离。DTI结构可以包括在共享像素内部的内部DTI结构和围绕共享像素的外部DTI结构。内部DTI结构可以包括穿过共享像素的中心并且在第一方向或第二方向上延伸的第一DTI结构,以及在与第一DTI结构延伸所沿的方向垂直的方向上朝向共享像素的中心延伸的第二DTI结构。共享像素可以包括在第二DTI结构延伸所沿的方向上在第一DTI结构与第二DTI结构之间的DTI中心切割(DCC)区域。

Description

图像传感器
本申请基于并要求2023年3月22日在韩国知识产权局提交的第10-2023-0037536号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
发明构思涉及一种图像传感器,并且更具体地,涉及一种在共享像素中包括深沟槽隔离(DTI)结构的图像传感器。
背景技术
图像传感器可以通过将多个单位像素布置成二维阵列结构来构造。通常,单位像素可以包括一个光电二极管和多个像素晶体管。像素晶体管可以包括例如传输晶体管、复位晶体管、源极跟随器晶体管和选择晶体管。随着近年来像素尺寸已经小型化,可以在图像传感器中采用其中像素晶体管由多个像素共享的所谓的共享像素结构,以增大光电二极管的面积。在这种共享像素结构中,各个像素可以通过DTI结构彼此隔离。
发明内容
发明构思提供了一种其中溢出路径被减少同时限制和/或最小化光损失的图像传感器。
另外,发明构思的方面不限于上述方面,并且本领域技术人员可以从以下描述清楚地理解其他方面。
根据发明构思的实施例,一种图像传感器可以包括:四个单位像素,以2×2结构构成共享像素;以及深沟槽隔离(DTI)结构,将四个单位像素彼此隔离。DTI结构可以包括在共享像素内部的内部DTI结构和围绕共享像素的外部DTI结构。内部DTI结构可以包括第一DTI结构和第二DTI结构。第一DTI结构可以穿过共享像素的中心并且可以在第一方向或第二方向上延伸。第二方向可以垂直于第一方向。第二DTI结构可以在与第一DTI结构延伸所沿的方向垂直的方向上朝向共享像素的中心延伸。共享像素可以包括在第二DTI结构延伸所沿的方向上在第一DTI结构与第二DTI结构之间的DTI中心切割(DCC)区域。
根据发明构思的实施例,一种图像传感器可以包括多个单位像素和将多个单位像素彼此分离的深沟槽隔离(DTI)结构。多个单位像素各自可以包括光电二极管(PD)。多个单位像素可以布置为以2×2结构构成共享像素的四个单位像素的组。共享像素可以包括共享像素内的至少两个浮置扩散(FD)区域、在共享像素的四个单位像素中的每个上并且与至少两个FD区域中的一个相邻的传输栅极(TG)、在共享像素的四个单位像素中的至少一个上的复位栅极(RG)、在与RG相邻的单位像素中的至少一个上并且设置在共享像素的外部上的源极跟随器栅极(SF)、以及DTI中心切割(DCC)区域。DTI结构可以包括第一DTI结构和第二DTI结构。第一DTI结构可以穿过共享像素的中心并且可以在第一方向或第二方向上延伸。第二方向可以垂直于第一方向。第二DTI结构可以在与第一DTI结构延伸所沿的方向垂直的方向上朝向共享像素的中心延伸。DTI中心切割(DCC)区域可以在第二DTI结构延伸所沿的方向上在第一DTI结构与第二DTI结构之间。
根据发明构思的实施例,一种图像传感器可以包括以2×2结构构成共享像素的四个单位像素以及将四个单位像素彼此分离的深沟槽隔离(DTI)结构。共享像素可以包括设置在共享像素内的至少两个浮置扩散(FD)区域、在四个单位像素中的每个上并且设置为与至少两个FD区域中的一个相邻的传输栅极(TG)、以及DTI中心切割(DCC)区域。DTI结构可以包括第一DTI结构和第二DTI结构。第一DTI结构可以穿过共享像素的中心并且在第一方向或第二方向上延伸。第二方向可以垂直于第一方向。第一DTI结构可以将共享像素划分为两个像素对。第二DTI结构可以在与第一DTI结构延伸所沿的方向垂直的方向上朝向共享像素的中心延伸,并且可以将像素对划分为共享像素的四个单位像素之中的两个单位像素。DTI中心切割(DCC)区域可以在第二DTI结构延伸所沿的方向上在第一DTI结构与第二DTI结构之间。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述,将更清楚地理解实施例,在附图中:
图1A是与根据实施例的图像传感器的共享像素对应的等效电路图,图1B和图1C是图1A的图像传感器的共享像素的平面图;
图2A是更详细地示出图1B的图像传感器的共享像素的平面图,图2B和图2C分别是示出图2A的部分I-I’的剖视图,图2D是图2A的部分II-II’的剖视图;
图3是根据实施例的图像传感器的共享像素的平面图;
图4A和图4B是分别示出图1B和图3的图像传感器的共享像素中的浮置扩散区域和像素晶体管之间的布线连接的概念图;
图5A至图5C是示出其中图1B或图1C的图像传感器的共享像素以二维阵列结构布置的结构的平面图;
图6A和图6B是示出设置在图1B的图像传感器的共享像素中的微透镜的结构的概念图;
图7A至图7D是示出设置在图1B或图1C的图像传感器的共享像素中的滤色器的结构的概念图;
图8是根据实施例的整个图像传感器的块结构图;以及
图9是根据实施例的包括图像传感器的电子装置的框图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述实施例。在附图中相同的附图标记用于相同的组件,并且省略其重复描述。
图1A是根据实施例的与图像传感器的共享像素对应的等效电路图,图1B和图1C是图1A的图像传感器的共享像素的平面图。
参照图1A和图1B,本实施例的图像传感器100可以包括以二维阵列结构设置在基底上的多个共享像素SPX。共享像素SPX可以包括以2×2结构布置的4个单位像素。例如,四个单位像素可以包括第一单位像素PX1至第四单位像素PX4。
单位像素可以通过深沟槽隔离(DTI)结构120彼此分离。DTI结构120可以在单位像素PX1至PX4之间延伸。另外,光电二极管(PD)可以设置在每个单位像素内部。例如,第一PDPD1设置在第一单位像素PX1上,第二PD PD2设置在第二单位像素PX2上,第三PD PD3可以设置在第三单位像素PX3上,并且第四PD PD4可以设置在第四单位像素PX4上。如图1B中所示,在平面图中,每个单位像素可以具有大致矩形形状。因此,在平面图中,PD均可以具有大致矩形形状。然而,单位像素和PD的平面形状不限于矩形。
另外,严格区分单位像素与PD,单位像素可以是包括PD、浮置扩散(FD)区域160中的全部或部分以及至少一个像素晶体管的概念。此外,在竖直结构中,像素晶体管可以设置在基底101(见图2B)的表面部分上,并且PD可以设置在基底101内部。例如,PD可以放置在像素晶体管下方。这里,像素晶体管可以包括例如传输晶体管、复位晶体管、源极跟随器晶体管和选择晶体管。在传输晶体管的情况下,PD和FD区域160可以通过具有竖直栅极结构的传输栅极(参照图2A中的TG)彼此连接。就平面形状和DTI分离结构而言,单位像素和PD可以基本上相同。因此,在下文中,单位像素和PD可以意味着相同。另外,设置在一些单位像素中的晶体管中的至少一个是虚设晶体管并且可以不电操作。在图2A至图2D的描述中更详细地描述像素晶体管。
DTI结构120可以包括内部DTI结构120in和外部DTI结构120out。内部DTI结构120in设置在共享像素SPX内部,并且可以使单位像素彼此分离。内部DTI结构120in可以包括第一DTI结构120-1和第二DTI结构120-2。
第一DTI结构120-1可以在x方向上延伸并且将共享像素SPX划分为两个像素对。例如,两个像素对可以包括设置在沿y方向的上侧上的第一像素对PXp1和设置在沿y方向的下侧上的第二像素对PXp2。如图1B中所示,第一像素对PXp1可以通过第一DTI结构120-1与第二像素对PXp2完全分离。
第二DTI结构120-2可以在y方向上延伸并且将每个像素对部分地分成两个单位像素。例如,第二DTI结构120-2可以将第一像素对PXp1部分地划分为第一单位像素PX1和第二单位像素PX2。此外,第二DTI结构120-2可以将第二像素对PXp2部分地分离成第三单位像素PX3和第四单位像素PX4。
因此,如图1B中所示,DTI中心切割(DCC)区域DCCA可以从共享像素SPX的中心部分沿y方向设置在第一DTI结构120-1与第二DTI结构120-2之间。DCC区域DCCA可以包括设置在共享像素SPX的中心部分的第一像素对PXp1中的第一DCC区域DCCA1和设置在共享像素SPX的中心部分处的第二像素对PXp2中的第二DCC区域DCCA2。第一像素对PXp1的第一单位像素PX1和第二单位像素PX2可以通过第一DCC区域DCCA1彼此连接。此外,第二像素对PXp2的第三单位像素PX3和第四单位像素PX4可以通过第二DCC区域DCCA2彼此连接。
DCC区域DCCA在y方向上的宽度可以在单位像素的尺寸的约10%至约90%的范围内。例如,DCC区域DCCA在y方向上可以具有第一宽度W1。单位像素的尺寸可以被定义为在x方向或y方向上的宽度。例如,单位像素可以具有第二宽度W2。第一宽度W1可以具有第二宽度W2的约10%至约90%的范围。
在本实施例的图像传感器100中,DCC区域DCCA可以在两个相邻单位像素之间提供溢出路径,同时限制和/或最小化共享像素SPX中的光损失。作为参考,在一般2×2结构的共享像素结构的情况下,DTI结构形成为没有DDC区域的“┼”形状,并且光会聚焦在共享像素的中心部分上。因此,由于“┼”型DTI结构,在共享像素的中心部分中会发生大的光损耗。相反,在本实施例的图像传感器100中,由于DCC区域DCCA设置在共享像素SPX的中心部分中,因此可以通过DCC区域DCCA改善光损失。
另外,可以考虑DCC区域设置在共享像素的中心部分中的结构,使得所有四个单位像素连接。然而,在这样的结构的情况下,由于四个PD彼此连接并且在四个PD之间出现溢出路径,因此会难以准确地感测每个PD中产生的电荷量。相反,在本实施例的图像传感器100中,两个像素对可以通过第一DTI结构120-1彼此完全分离。此外,两个单位像素通过第二DTI结构120-2部分地分离,并且DCC区域DCCA可以设置在两个相邻的单位像素之间。因此,本实施例的图像传感器100可以缩短两个PD之间的溢出路径,同时限制和/或最小化光损耗。因此,能够改善每个PD中的电荷量的感测精度。
外部DTI结构120out可以通过围绕共享像素SPX的外围来设置在共享像素SPX外部。外部DTI结构120out可以将在x方向和y方向上彼此相邻的共享像素SPX分离。在图2A至图2D的描述中更详细地描述DTI的内部结构。
在平面图中,共享像素SPX可以具有大致矩形形状。然而,共享像素SPX的平面形状不限于矩形。微透镜可以设置在共享像素SPX的每个单位像素上,或者微透镜可以设置在整个共享像素SPX上。在图6A和图6B的描述中更详细地描述共享像素SPX和微透镜的布置结构。
一个滤色器可以设置在共享像素SPX中。然而,根据实施例,多个滤色器可以设置在共享像素SPX中。此外,一些相同的滤色器可以设置在共享像素SPX中。在图7A至图7D的描述中更详细地描述共享像素SPX和滤色器的布置结构。
FD区域160可以在共享像素SPX的中心中设置在每对像素的DCC区域DCCA中。例如,第一FD区域160-1设置在第一像素对PXp1的第一DCC区域DCCA1中,并且第二FD区域160-2可以设置在第二像素对PXp2的第二DCC区域DCCA2中。第一FD区域160-1可以由第一单位像素PX1的第一PD PD1和第二单位像素PX2的第二PD PD2共享,并且第二FD区域160-2可以由第三单位像素PX3的第三PD PD3和第四单位像素PX4的第四PD PD4共享。换句话说,由第一PDPD1和第二PD PD2产生的电荷可以通过对应的传输晶体管积聚在第一FD区域160-1中,并且由第三PD PD3和第四PD PD4产生的电荷可以通过对应的传输晶体管积聚在第二FD区域160-2中。因此,在每个单位像素中,可以在PD与FD区域160之间设置传输栅极(参照图2A中的TG)。在图2A至图2D的描述中更详细地描述PD、传输栅极TG和FD区域160的布置结构。
尽管在图1A和图1B中仅示出了一个共享像素SPX,但是本实施例的图像传感器100可以包括以2D阵列结构布置的多个共享像素SPX。也就是说,在本实施例的图像传感器100中,多个共享像素SPX可以分别在x方向和y方向上设置。在图5A至图5C的描述中更详细地描述共享像素SPX的2D阵列结构。
基于图1A的等效电路图,查看PD、FD区域160和像素晶体管之间的连接关系,四个PD PD1至PD4可以分别连接到对应的四个传输晶体管TX1、TX2、TX3和TX4的源区。传输晶体管TX1至TX4中的每个的漏区可以连接到复位晶体管RX的源区。复位晶体管RX的源区可以与FD区域160对应。结果,传输晶体管的公共漏区可以与FD区域160对应。FD区域160可以连接到源极跟随器晶体管SFX的源极跟随器栅极(见图2A中的SF)。如图1A中所示,复位晶体管RX的漏区和源极跟随器晶体管SFX的漏区可以连接到电源电压Vpix。此外,源极跟随器晶体管SFX的源区和选择晶体管SX的漏区可以彼此连接。输出线连接到选择晶体管SX的源区,使得选择晶体管SX的源区的电压可以作为输出电压Vout输出。
参照图1C,本实施例的图像传感器100a可以在共享像素SPX'的DTI结构120'和像素对的形状方面与图1B的图像传感器100不同。具体地,在本实施例的图像传感器100a中,共享像素SPX'可以包括DTI结构120'。此外,DTI结构120'可以包括内部DTI结构120in'和外部DTI结构120out。外部DTI结构120out可以与图1B的图像传感器100的DTI结构120的外部DTI结构120out基本上相同。
内部DTI结构120in'可以包括第一DTI结构120-1'和第二DTI结构120-2'。第一DTI结构120-1'可以在y方向上延伸并且将共享像素SPX'完全分离成两个像素对。例如,通过第一DTI结构120-1',共享像素SPX'可以被完全分离成第一像素对PXp1'和第二像素对PXp2'。如图1C中所示,第一像素对PXp1'包括第二单位像素PX2和第三单位像素PX3,并且第一DCC区域DCCA1'可以设置在第二单位像素PX2与第三单位像素PX3之间。另外,第二像素对PXp2'包括第四单位像素PX4和第一单位像素PX1,并且第二DCC区域DCCA2'可以设置在第四单位像素PX4与第一单位像素PX1之间。
第二DTI结构120-2'可以在x方向上延伸,并且将每个像素对部分地分离成两个单位像素。例如,第一像素对PXp1'的第二单位像素PX2和第三单位像素PX3可以通过第二DTI结构120-2'部分地分离,并且第二像素对PXp2'的第四单位像素PX4和第一单位像素PX1可以通过第二DTI结构120-2'部分地分离。DCC区域DCCA'可以在x方向上设置在第一DTI结构120-1'与第二DTI结构120-2'之间。另外,FD区域160'可以设置在DCC区域DCCA'中。例如,第一FD区域160-1'可以设置在第一DCC区域DCCA1'中,并且第二FD区域160-2'可以设置在第二DCC区域DCCA2'中。
本实施例的图像传感器100a的共享像素SPX'可以与图1B的图像传感器100的共享像素SPX旋转90°的形状对应。因此,DTI结构120'的形状也可以与图1B的图像传感器100的共享像素SPX的DTI结构120旋转90°的形状对应。具体地,DTI结构120'的内部DTI结构120in'的形状可以与DTI结构120的内部DTI结构120in旋转90°的形状对应。DCC区域DCCA'的其他宽度和功能如针对图1B的图像传感器100的DCC区域DCCA所述。
在本实施例的图像传感器100和100a中,具有2×2结构的共享像素SPX可以通过在x方向或y方向上延伸的第一DTI结构120-1和120-1'完全分离成两个像素对。此外,每个像素对可以通过在与第一DTI结构120-1和120-1'的延伸方向垂直的方向上延伸的第二DTI结构120-2和120-2'部分地划分为两个单位像素。基于这些第二DTI结构120-2和120-2',在每个像素对中,相邻单位像素可以具有通过DCC区域DCCA和DCCA'彼此连接的结构。因此,基于第一DTI结构120-1和120-1'、第二DTI结构120-2和120-2'以及DCC区域DCCA和DCCA',根据本实施例的图像传感器100可以通过缩短两个PD之间的溢出路径来改善每个PD中的电荷量的感测精度,同时限制和/或最小化光损耗。
图2A是更详细地示出图1B的图像传感器的共享像素的平面图,图2B和图2C是均示出图2A的部分I-I’的剖视图,图2D是示出图2A的部分II-II’的剖视图。
参照图2A至图2D,本实施例的图像传感器100和100b可以包括基底101、PD 110、DTI结构120或120a、像素晶体管130、140和150、FD区域160、多布线层170、滤色器180和微透镜190。
基底101可以包括例如半导体材料(诸如硅(Si)、锗(Ge)或Si-Ge)或者III-V族化合物(诸如GaP、GaAs或GaSb)。在一些实施例中,基底101的至少一部分可以是绝缘体上硅(SOI)基底或绝缘体上锗(GOI)基底。在本实施例的图像传感器100和100b中,基底101可以是例如Si基底。
PD 110可以设置在基底101中。另外,多布线层170可以设置在基底101的下表面上,并且滤色器180和微透镜190可以设置在基底101的上表面上。在本实施例的图像传感器100和100b中,基底101的下表面可以与前侧(FS)对应,并且基底101的上表面可以与后侧(BS)对应。因此,本实施例的图像传感器100和100b可以具有光入射到BS的背侧照明(BSI)结构。
PD 110可以设置在基底101内并且通过DTI结构120或120a分离。DTI结构120或120a的平面形状已经在图1B和图1C的描述中描述。关于DTI结构120或120a的竖直结构,DTI结构120或120a可以具有FSDTI结构或BSDTI结构。FSDTI结构120指通过在基底101的FS中形成沟槽然后用DTI材料填充沟槽而形成的结构,并且可以被称为FDTI结构。相反,BSDTI结构120指通过在基底101的BS中形成沟槽然后用DTI材料填充沟槽而形成的结构,并且可以被称为BDTI结构。
如图2B的图像传感器100中所示,FSDTI结构120可以具有完全穿透基底101的结构。例如,在FSDTI结构120的情况下,在形成初始DTI结构之后,通过在基底101的BS研磨工艺中使DTI结构的下表面暴露,FSDTI结构120可以完全穿透基底101。相反,如图2C的图像传感器100b中所示,BSDTI结构120a可以具有仅穿透基底101的一部分的结构。例如,在基底101的BS研磨工艺之后,形成BSDTI结构120a,考虑到对基底101的FS上的多布线层170的损坏,在形成沟槽的工艺中,通过将基底101的FS侧上的Si保持在预设厚度,BSDTI结构120a可以部分地穿透基底101。然而,在一些实施例中,BSDTI结构120a可以完全穿透基底101。
如图2B和图2C中所示,DTI结构120和120a可以包括内导电层122和122a以及外绝缘层124和124a。内导电层122和122a设置在DTI结构120和120a的中心部分中,并且可以包括诸如多晶Si或金属的导电材料。外绝缘层124和124a具有围绕内导电层122和122a的结构,并且可以使内导电层122和122a与基底101的Si绝缘。例如,外绝缘层124和124a可以包括诸如氧化物膜(诸如SiO2)、氮化物膜(诸如SiNx)、氮氧化物膜或高介电膜(诸如HfOx)的绝缘材料。然而,外绝缘层124和124a的材料不限于以上材料。
在本实施例的图像传感器100和100b中,DTI结构120和120a可以具有包括两个材料层的双层结构。然而,在本实施例的图像传感器中,DTI结构120和120a的结构不限于双层结构。例如,在本实施例的图像传感器100和100b中,DTI结构120和120a可以具有一个绝缘材料层的单层结构或包括三个或更多个材料层的多层结构。
FD区域160可以设置在沿x方向的两个相邻单位像素之间,例如,在DCC区域DCCA中。可以通过用杂质以高浓度掺杂基底101的FS的Si部分来形成FD区域160。在晶体管的概念中,FD区域160可以构成传输晶体管130的源/漏区。也就是说,PD 110和FD区域160构成传输晶体管130的源极/漏区,并且通过传输栅极TG的切换动作在PD 110中产生的电荷可以被传输到FD区域160并存储在FD区域160中。FD区域160可以通过布线172连接到复位晶体管140的源/漏区和源极跟随器晶体管150的源极跟随器栅极SF。在图4A和图4B的描述中更详细地描述FD区域160、复位晶体管140和源极跟随器晶体管150之间的布线连接关系。
多布线层170可以设置在基底101的FS上,并且可以包括布线172、竖直过孔174和层间绝缘层176。如所示出的,布线172具有多层结构,并且在z方向上相邻的布线172可以通过竖直过孔174彼此连接。另外,布线172可以通过竖直过孔174连接到晶体管的栅极和源/漏区。在图2B和图2C中,示出了其中布线172通过竖直过孔174连接到传输晶体管130的栅极的结构。传输晶体管130的栅极(即,传输栅极TG)可以具有其中其一部分插入到基底101中的竖直栅极结构。另外,层间绝缘层176可以包括氮化物膜、氧化物膜或氮氧化物膜。
滤色器180可以设置在基底101的BS上。如图7A和图7B中所示,可以在一个单位像素中设置一个滤色器180。然而,滤色器180的布置结构不限于此。在图7A至图7D的描述中更详细地描述滤色器180的布置结构。
微透镜190可以在基底101的BS上设置在滤色器180上。如图6A中所示,可以在一个单位像素中设置一个微透镜190。然而,微透镜190的布置结构不限于此。在图6A和图6B的描述中更详细地描述微透镜190的布置结构。
共享像素SPX可以包括像素晶体管。像素晶体管可以包括例如传输晶体管130、复位晶体管140、源极跟随器晶体管150和选择晶体管。在图2A中,示出了传输晶体管130的传输栅极TG、复位晶体管140的复位栅极RG和源极跟随器晶体管150的源极跟随器栅极SF。复位栅极RG和设置在其两侧上的重掺杂区域可以构成复位晶体管140,并且源极跟随器栅极SF和设置在其两侧上的重掺杂区域可以构成源极跟随器晶体管150。
如图2A中所示,除了复位栅极RG或源极跟随器栅极SF之外,至少一个虚设栅极145可以设置在每个单位像素中。这样的虚设栅极145可以用于各种目的。例如,在本实施例的图像传感器100中,第三单位像素PX3右下方处的虚设栅极145可以构成选择晶体管145T。另外,虚设栅极145不仅可以用作选择晶体管145T的选择栅极,而且还可以用于实现图像传感器100中的其他操作特性。例如,虚设栅极145可以用于共享像素的双转换增益(CG)或三重CG实现。这里,CG可以指在PD中产生的电荷转移到FD区域并积聚并且电荷被转换为电压的速率。另外,当构造多个源极跟随器栅极SF时,虚设栅极145可以用作附加的源极跟随器栅极SF。
在本实施例的图像传感器100中,四个单位像素可以构成一个共享像素SPX。因此,共享像素SPX可以具有四个PD 110共享一个FD区域160的结构。然而,在本实施例的图像传感器100和100b中,由于第一DTI结构120-1,物理地设置了两个FD区域160,并且这两个FD区域160通过布线172连接,从而可以电构造出一个FD区域160。如从图1A的等效电路图可以看出的,在共享像素SPX中,可以通过与每个PD 110对应的传输晶体管130实现由四个PD 110共享一个FD区域160。
此外,共享像素SPX中共享的概念包括四个PD 110共享一个FD区域的含义,并且还包括四个PD 110共享复位晶体管140、源极跟随器晶体管150和选择晶体管的含义。如上所述,选择晶体管可以由设置为与源极跟随器晶体管150相邻的虚设栅极145T来实现。
图3是根据实施例的图像传感器的共享像素的平面图。以上给出的图1A至图2D的描述被简要地给出或省略。
参照图3,本实施例的图像传感器100c可以在FD区域160a的结构方面与图1B的图像传感器100不同。具体地,在本实施例的图像传感器100c中,FD区域160a可以设置在单位像素PX1至PX4中的每个中。例如,第一FD区域160a-1可以与DCC区域DCCA相邻并且设置在第一单位像素PX1上,第二FD区域160a-2可以与DCC区域DCCA相邻并且设置在第二单位像素PX2上,第三FD区域160a-3可以设置为与DCC区域DCCA相邻并且设置在第三单位像素PX3中,并且第四FD区域160a-4可以相邻于DCC区域DCCA设置在第四单位像素PX4上。此后,在第一单位像素PX1的第一PD PD1中产生的电荷通过对应的传输晶体管积聚在第一FD区域160a-1中,在第二单位像素PX2的第二PD PD2中产生的电荷通过对应的传输晶体管积聚在第二FD区域160a-2中,在第三单位像素PX3的第三PD PD3中产生的电荷通过对应的传输晶体管积聚在第三FD区域160a-3中,并且在第四单位像素PX4的第四PD PD4中产生的电荷可以通过对应的传输晶体管积聚在第四FD区域160a-4中。
即使在本实施例的图像传感器100c中,基于共享像素SPX的概念,四个FD区域160a-1至160a-4也可以通过布线172彼此连接,并且连接到复位晶体管140和源极跟随器晶体管150。在图4A和图4B的描述中更详细地描述FD区域160a、复位晶体管140和源极跟随器晶体管150之间的布线连接关系。
图4A和图4B是分别示出图1B和图3的图像传感器的共享像素中的FD区域和像素晶体管之间的布线连接的概念图。
参照图4A,在本实施例的图像传感器100中,在共享像素SPX的中心处的两个FD区域160可以通过布线172彼此连接。另外,两个FD区域160可以通过布线172连接到复位晶体管140的源区140s和源极跟随器晶体管150的源极跟随器栅极SF。这种连接关系可以通过图1A的电路图来理解。作为参考,在图4A中,包括源区140s中的X的正方形可以指示接触。
因通过布线172连接,复位晶体管140的源区140s可以实现与FD区域160的等电位。另外,源极跟随器晶体管150的源极跟随器栅极SF也可以与FD区域160具有等电位。因此,FD区域160、复位晶体管140的源区140s和源极跟随器栅极SF都可以形成等电位。
参照图4B,在本实施例的图像传感器100c中,共享像素SPX的中心处的四个FD区域160a可以通过布线172彼此连接。另外,四个FD区域160a可以通过布线172连接到复位晶体管140的源区140s和源极跟随器晶体管150的源极跟随器栅极SF。
到目前为止,已经描述了共享四个单位像素的共享像素SPX的结构。然而,本实施例的图像传感器的共享像素不限于其中共享四个单位像素的结构。例如,在本实施例的图像传感器中,共享像素可以共享2个单位像素或8个单位像素。另一方面,当共享像素包括两个单位像素并且具有图1B或图2B的结构时,每对像素构成一个共享像素,并且复位晶体管、源极跟随器晶体管和选择晶体管可以设置在每个像素对的两个单位像素中。
图5A至图5C是示出图1B或图1C的图像传感器的共享像素以二维阵列结构布置的结构的平面图。将一起描述图1B和图1C,并且简要地给出或省略以上给出的图1A至图4B的描述。
参照图5A,本实施例的图像传感器100可以包括以二维阵列结构布置的多个第一共享像素SPX1。例如,多个第一共享像素SPX1可以在x方向和y方向上设置。另外,在x方向上相邻的两个第一共享像素SPX1可以具有相同的结构。此外,在y方向上相邻的两个第一共享像素SPX1也可以具有相同的结构。
在本实施例的图像传感器100中,第一共享像素SPX1可以具有与图1B的共享像素SPX或图1C的共享像素SPX'的形状基本上相同的形状。图5A示出了具有图1B的共享像素SPX的形状的第一共享像素SPX1。因此,所有第一共享像素SPX1的第一DTI结构120-1可以具有在x方向上延伸的结构,且在x方向上彼此相邻的两个第一共享像素SPX1的第一DTI结构120-1可以彼此连接。此外,在y方向上相邻的第一共享像素SPX1的第二DTI结构120-2可以彼此面对且彼此连接。
如果第一共享像素SPX1具有图1C的共享像素SPX'的形状,则所有的第一共享像素SPX1的第一DTI结构120-1'可以具有在y方向上延伸的结构。此外,在x方向上相邻的第一共享像素SPX1的第二DTI结构120-2'可以彼此面对。
参照图5B,本实施例的图像传感器100d可以包括以2D阵列结构布置的多个第二共享像素SPX2。例如,多个第二共享像素SPX2可以在x方向和y方向上设置。此外,在x方向上相邻的两个第二共享像素SPX2可以具有不同的结构。此外,在y方向上相邻的两个第二共享像素SPX2也可以具有不同的结构。例如,第二共享像素SPX2可以包括图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'两者。此外,在多个第二共享像素SPX2中,图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'可以设置为在x方向上彼此相邻,并且图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'可以设置为在y方向上彼此相邻。因此,图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'在x方向上交替地设置,并且图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'可以在y方向上交替地设置。
由于图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'设置为在x方向上彼此相邻,因此图1B的共享像素SPX的第一DTI结构120-1可以面对图1C的共享像素SPX'的第二DTI结构120-2'。此外,在y方向上,图1C的共享像素SPX'的第一DTI结构120-1'可以面对图1B的共享像素SPX的第二DTI结构120-2。
参照图5C,在本实施例的图像传感器100e中,四个共享像素SPX和SPX'可以形成2×2重复结构RPX。重复结构RPX可以包括第一重复结构RPX1和第二重复结构RPX2。在x方向上,第一重复结构RPX1和第二重复结构RPX2交替地设置,此外,在y方向上,第一重复结构RPX1和第二重复结构RPX2可以交替地布置。
第一重复结构RPX1和第二重复结构RPX2可以包括不同的共享像素。例如,第一重复结构RPX1可以包括图1B的四个共享像素SPX,并且第二重复结构RPX2可以包括图1C的四个共享像素SPX'。
根据实施例,第一重复结构RPX1和第二重复结构RPX2均包括图1B的两个共享像素SPX和图1C的两个共享像素SPX',并且可以具有不同的结构。例如,在第一重复结构RPX1中,图1B中的共享像素SPX、图1C中的共享像素SPX'、图1B中的共享像素SPX和图1C中的共享像素SPX'从左上方顺时针布置,并且在第二重复结构RPX2中,图1C的共享像素SPX'、图1B的共享像素SPX、图1C的共享像素SPX'和图1B的共享像素SPX可以从左上方顺时针布置。
在本实施例的图像传感器中,共享像素的2D阵列结构不限于以上2D阵列结构。例如,在本实施例的图像传感器中,可以通过图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'的各种组合来实现共享像素的各种二维阵列结构。另外,发明构思不限于图1B的共享像素SPX和图1C的共享像素SPX'的FD区域160的布置结构,而是也可以应用图3的共享像素SPX的FD区域160a的布置结构。
图6A和图6B是示出设置在图1B的图像传感器的共享像素中的微透镜的结构的概念图。将参照图1B进行描述,并且简要地给出或省略以上给出的图1A至图5C的描述。
参照图6A,在本实施例的图像传感器100中,可以每单位像素设置一个微透镜190。例如,一个微透镜190可以设置在第一单位像素PX1至第四单位像素PX4中的每个上。因此,如图6A中所示,在本实施例的图像传感器100中,可以在共享像素SPX中设置四个微透镜190。
参照图6B,在本实施例的图像传感器100f中,可以为每个共享像素设置一个微透镜190a。例如,一个微透镜190a可以设置为覆盖第一单位像素PX1至第四单位像素PX4中的全部。因此,如图6B中所示,在本实施例的图像传感器100中,可以在共享像素SPX内设置一个微透镜190a。
图7A至图7D是示出设置在图1B或图1C的图像传感器的共享像素中的滤色器的结构的概念图,并且为了便于描述,省略了PD、DTI结构和FD区域,并且仅示出了滤色器。
参照图7A,在本实施例的图像传感器100中,可以在共享像素SPX内每单位像素设置一个滤色器180。例如,滤色器180可以以基于RGGB的拜耳图案布置。这里,R可以是指红色滤色器,G可以是指绿色滤色器,并且B可以是指蓝色滤色器。因此,在基于RGGB的拜耳图案中,如图7A中所示,R和B可以对角地布置,并且两个G可以对角地布置。例如,R可以设置在第一单位像素PX1中,G可以设置在第二单位像素PX2中,B可以设置在第三单位像素PX3中,并且G可以设置在第四单位像素PX4中。
参照图7B,在本实施例的图像传感器100g中,可以在共享像素SPXa内每单位像素设置一个滤色器180a。例如,滤色器180a可以以基于RGBW的拜耳图案布置。这里,W可以是指白色滤色器。因此,在基于RGBW的拜耳图案中,如图7B中所示,R和B可以对角地布置,并且G和W可以对角地布置。例如,R可以设置在第一单位像素PX1中,G可以设置在第二单位像素PX2中,B可以设置在第三单位像素PX3中,并且W可以设置在第四单位像素PX4中。
参照图7C,在根据本实施例的图像传感器100h中,可以为每个共享像素SPXb设置一个滤色器180b。也就是说,一个滤色器180b可以设置为覆盖共享像素SPXb中的所有四个单位像素。例如,滤色器180b可以以基于RGGB的四个图案布置。因此,在基于RGGB的四个图案中,如图7C中所示,R和B可以对角地布置,并且两个G可以对角地布置。例如,R可以设置在第一共享像素SPXb1中,G可以设置在第二共享像素SPXb2中,B可以设置在第三共享像素SPXb3中,并且G可以设置在第四共享像素SPXb4中。
在根据图7D中所示的实施例的图像传感器100i中,可以为四个共享像素SPXc中的每个设置一个滤色器180c。也就是说,一个滤色器180c可以设置为覆盖四个共享像素SPXc中的每个内的所有16个单位像素。例如,滤色器180c可以以基于RGGB的四的平方(4×4)个图案布置。因此,在基于RGGB的四的平方个图案中,如图7D中所示,R和B可以对角地布置,并且两个G可以对角地布置。例如,R可以设置在四个第一共享像素SPXc1中,G可以设置在四个第二共享像素SPXc中,B可以设置在四个第三共享像素SPXc3上,并且G可以设置在四个第四共享像素SPXc4上。
另外,在本实施例的图像传感器中,滤色器的布置结构不限于以上布置结构。例如,在本实施例的图像传感器中,滤色器可以以基于RGBW的四个图案或基于RGBW的四的平方个图案布置。
图8是根据实施例的整个图像传感器的块结构图。还参照图1A至图1C,并且简要地给出或省略以上给出的图1A至图7D的描述。
参照图8,根据本实施例的图像传感器1000可以包括像素阵列1100、时序控制器(T/C)1010、行解码器1020和输出电路1030。本实施例的图像传感器1000可以是例如电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
另一方面,本实施例的图像传感器1000可以是图1B、图1C、图2C、图3、图5B、图5C、图6B和图7B至图7D的图像传感器100、100a至100i中的任一者。因此,像素阵列1100可以包括沿着多个行和多个列以二维阵列结构布置的多个单位像素和/或共享像素SPX。行解码器1020可以响应于从时序控制器1010输出的行地址信号从像素阵列1100的多个行之中选择一行。输出电路1030可以从沿着所选择的行布置的多个单位像素和/或共享像素SPX以列为单位输出图像信号。输出电路1030可以包括A/D转换器(ADC)。例如,输出电路1030可以包括针对列解码器与像素阵列1100之间的每列布置的多个ADC,或者包括设置在列解码器的输出端子处的一个ADC。根据实施例,时序控制器1010、行解码器1020和输出电路1030可以实现为单个芯片或者可以实现为单独的芯片。
本实施例的图像传感器1000可以具有这样的结构:共享像素SPX通过第一DTI结构120-1完全分离成像素对,并且像素对还通过第二DTI结构120-2部分地分离成单位像素。基于共享像素SPX的结构,本实施例的图像传感器1000可以在两个相邻单位像素之间提供溢出路径,同时限制和/或最小化光损失。因此,能够改善每个PD中的电荷量的感测精度。
图9是根据实施例的包括图像传感器的电子装置的框图。参照图1A至图1C和图8,简要地给出或省略以上给出的图1A至图8的描述。
参照图9,根据本实施例的包括图像传感器的电子装置2000(下文中,简称为“电子装置”)可以包括成像部2100、图像传感器1000和处理器2200。电子装置2000可以是例如相机。成像部2100可以通过聚焦从物体OBJ反射的光来形成光学图像。成像部2100可以包括物镜2010、透镜驱动器2120、光圈2130和光圈驱动器2140。在图9中,为了方便起见,仅示出了一个透镜,但是实际上,物镜2010可以包括具有不同尺寸和形状的多个透镜。在一些实施例中,电子装置2000可以是移动相机,并且在移动相机中,可以省略光圈2130和光圈驱动器2140。
透镜驱动器2120可以与处理器2200通信有关焦点检测的信息,并且根据从处理器2200提供的控制信号来调整物镜2010的位置。透镜驱动器2120可以移动物镜2010以调整物镜2010与物体OBJ之间的距离,或者调整物镜2010内的每个单独透镜的位置。当透镜驱动器2120驱动物镜2010时,可以调整物体OBJ的焦点。另外,透镜驱动器2120可以接收自动聚焦(AF)信息并调整物镜2010中的各个透镜的位置以聚焦。
光圈驱动器2140可以与处理器2200通信有关光量的信息,并且可以根据从处理器2200提供的控制信号来调整光圈2130。例如,光圈驱动器2140可以根据通过物镜2010进入电子装置2000的光量来增大或减小光圈2130的孔径。此外,光圈驱动器2140可以调整光圈2130的开口时间。
图像传感器1000可以基于入射光的强度产生电图像信号。图像传感器1000可以是例如图1B、图1C、图2C、图3、图5B、图5C、图6B和图7B至图7D的图像传感器100、100a至100i中的一者。此外,图像传感器1000可以是图8的图像传感器1000。因此,图像传感器1000可以包括像素阵列1100、时序控制器1010和输出电路1030。此外,尽管图9中未示出,但是图像传感器1000还可以包括行解码器1020。
处理器2200可以控制电子装置2000的所有操作,并且可以执行图像处理功能。例如,处理器2200可以向透镜驱动器2120、光圈驱动器2140、时序控制器1010等提供用于每个组件的操作的控制信号。
以上公开的元件中的一个或更多个可以包括处理电路或在处理电路中实现,处理电路诸如为:包括逻辑电路的硬件;硬件/软件组合,诸如执行软件的处理器;或其组合。例如,处理电路更具体地可以包括但不限于中央处理单元(CPU)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、芯片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(ASIC)等。
虽然已经参照发明构思的实施例具体示出和描述了发明构思,但是将理解的是,在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种图像传感器,所述图像传感器包括:
四个单位像素,以2×2结构构成共享像素;以及
深沟槽隔离结构,将所述四个单位像素彼此隔离,
其中,
深沟槽隔离结构包括在共享像素内部的内部深沟槽隔离结构和围绕共享像素的外部深沟槽隔离结构,
内部深沟槽隔离结构包括第一深沟槽隔离结构和第二深沟槽隔离结构,
第一深沟槽隔离结构穿过共享像素的中心并且在第一方向或第二方向上延伸,
第二方向垂直于第一方向,并且
第二深沟槽隔离结构在与第一深沟槽隔离结构延伸所沿的方向垂直的方向上朝向共享像素的中心延伸,
共享像素包括在第二深沟槽隔离结构延伸所沿的方向上在第一深沟槽隔离结构与第二深沟槽隔离结构之间的深沟槽隔离中心切割区域。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,
第一深沟槽隔离结构将共享像素划分为两个像素对,
第二深沟槽隔离结构将像素对划分为两个单位像素,
像素对的所述两个单位像素通过共享像素的中心部分中的深沟槽隔离中心切割区域彼此连接。
3.根据权利要求2所述的图像传感器,其中,
深沟槽隔离中心切割区域包括浮置扩散区域。
4.根据权利要求2所述的图像传感器,其中,所述四个单位像素中的每个包括与深沟槽隔离中心切割区域相邻的浮置扩散区域。
5.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,
共享像素是沿第一方向和第二方向以二维阵列结构布置的多个共享像素之中的,
所述多个共享像素包括沿第一方向彼此相邻的通过外部深沟槽隔离结构彼此分离的两个共享像素和沿第二方向彼此相邻的通过外部深沟槽隔离结构彼此分离的两个共享像素,
内部深沟槽隔离结构是深沟槽隔离结构中的内部深沟槽隔离结构之中的一个内部深沟槽隔离结构,并且深沟槽隔离结构包括所述多个共享像素中的每个中的内部深沟槽隔离结构中的一个内部深沟槽隔离结构,
沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构和沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构具有相同的结构或相对于彼此旋转90°的结构。
6.根据权利要求5所述的图像传感器,其中,
沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构和沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构具有相同的结构,
在沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构和沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构中,第一深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,
沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构一起提供沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素的第一深沟槽隔离结构,并且沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素的第一深沟槽隔离结构彼此连接,并且
沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构一起提供沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素的第二深沟槽隔离结构,并且沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素的第二深沟槽隔离结构彼此连接。
7.根据权利要求5所述的图像传感器,其中,
沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构和沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构具有相对于彼此旋转90°的结构,
沿第一方向彼此相邻的所述两个共享像素包括第一共享像素和第二共享像素,
在第一共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,
在第二共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,并且
沿第二方向彼此相邻的所述两个共享像素包括所述第一共享像素和第三共享像素,并且
在第三共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸。
8.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,
共享像素是沿第一方向和第二方向以二维阵列结构布置的多个共享像素之中的,
在所述多个共享像素中,具有2×2结构的四个共享像素以二维阵列结构构成多个重复结构之中的一个重复结构,
所述多个重复结构包括在第一方向上彼此相邻的两个重复结构和在第二方向上彼此相邻的两个重复结构,
在第一方向上彼此相邻的所述两个重复结构包括第一重复结构和第二重复结构,
在第一重复结构的所述四个共享像素中的每个中,第一深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,
在第二重复结构的所述四个共享像素中的每个中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,
在第二方向上彼此相邻的所述两个重复结构包括所述第一重复结构和第三重复结构,并且
在第三重复结构的所述四个共享像素中的每个中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸。
9.根据权利要求1所述的图像传感器,所述图像传感器还包括:
所述四个单位像素之中的每单位像素设置的一个微透镜或每共享像素设置的一个微透镜。
10.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,
深沟槽隔离结构具有正面深沟槽隔离结构或背面深沟槽隔离结构。
11.根据权利要求1所述的图像传感器,所述图像传感器还包括:
滤色器,
其中,
所述四个单位像素是多个单位像素之中的,
滤色器在所述多个单位像素上,
滤色器以拜耳图案、四个图案或四的平方个图案布置,
滤色器是基于一个红色滤色器、两个绿色滤色器和一个蓝色滤色器,或者基于一个红色滤色器、一个绿色滤色器、一个蓝色绿色器和一个白色滤色器。
12.根据权利要求1所述的图像传感器,其中,深沟槽隔离中心切割区域在第二深沟槽隔离结构延伸所沿的方向上的宽度为所述四个单位像素中的对应的一个的宽度的10%至90%。
13.一种图像传感器,所述图像传感器包括:
多个单位像素,所述多个单位像素各自包括光电二极管,所述多个单位像素布置为以2×2结构构成共享像素的四个单位像素的组,共享像素包括共享像素内的至少两个浮置扩散区域、在共享像素的所述四个单位像素中的每个上并且与所述至少两个浮置扩散区域中的一个相邻的传输栅极、在共享像素的所述四个单位像素中的至少一个上的复位栅极、在与复位栅极相邻的单位像素中的至少一个上并且设置在共享像素的外部上的源极跟随器栅极、以及深沟槽隔离中心切割区域;以及
深沟槽隔离结构,将所述多个单位像素彼此分离,
深沟槽隔离结构包括第一深沟槽隔离结构和第二深沟槽隔离结构,
第一深沟槽隔离结构穿过共享像素的中心并且在第一方向或第二方向上延伸,
第二方向垂直于第一方向,
第二深沟槽隔离结构在与第一深沟槽隔离结构延伸所沿的方向垂直的方向上朝向共享像素的中心延伸,并且
深沟槽隔离中心切割区域在第二深沟槽隔离结构延伸所沿的方向上在第一深沟槽隔离结构与第二深沟槽隔离结构之间。
14.根据权利要求13所述的图像传感器,其中,
第一深沟槽隔离结构将共享像素划分为两个像素对,
第二深沟槽隔离结构将像素对划分为所述多个单位像素之中的两个单位像素,
像素对的所述两个单位像素通过深沟槽隔离中心切割区域在共享像素的中心部分中彼此连接,
所述至少两个浮置扩散区域中的每个浮置扩散区域在所述两个像素对中的每个的深沟槽隔离中心切割区域中,或者所述至少两个浮置扩散区域中的每个浮置扩散区域在共享像素的所述四个单位像素中的对应的一个上并且与深沟槽隔离中心切割区域相邻。
15.根据权利要求13所述的图像传感器,其中,
共享像素是沿第一方向和第二方向以二维阵列结构布置的多个共享像素中之中的,
所述多个共享像素包括在第一方向上彼此相邻的通过深沟槽隔离结构彼此分离的两个共享像素和在第二方向上彼此相邻的通过深沟槽隔离结构彼此分离的两个共享像素,
第一深沟槽隔离结构和第二深沟槽隔离结构是所述多个共享像素中的内部深沟槽隔离结构之中的共享像素中的内部深沟槽隔离结构,并且
在第一方向上彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构和在第二方向上彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构具有相同的结构或相对于彼此旋转90°的结构。
16.根据权利要求13所述的图像传感器,其中,
共享像素是沿第一方向和第二方向以二维阵列结构布置的多个共享像素之中的,
在所述多个共享像素中,具有2×2结构的四个共享像素以二维阵列结构构成多个重复结构之中的一个重复结构,
所述多个重复结构包括在第一方向上彼此相邻的两个重复结构和在第二方向上彼此相邻的两个重复结构,
在第一方向上彼此相邻的所述两个重复结构包括第一重复结构和第二重复结构,
在第一重复结构的所述四个共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,
在第二重复结构的所述四个共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,
在第二方向上彼此相邻的所述两个重复结构包括所述第一重复结构和第三重复结构,并且
在第三重复结构的所述四个共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸。
17.一种图像传感器,所述图像传感器包括:
四个单位像素,以2×2结构构成共享像素,共享像素包括设置在共享像素内的至少两个浮置扩散区域、在所述四个单位像素中的每个上并且设置为与所述至少两个浮置扩散区域中的一个相邻的传输栅极、以及深沟槽隔离中心切割区域;以及
深沟槽隔离结构,将所述四个单位像素彼此分离,
其中,
深沟槽隔离结构包括第一深沟槽隔离结构和第二深沟槽隔离结构,
第一深沟槽隔离结构穿过共享像素的中心并且在第一方向或第二方向上延伸,
第二方向垂直于第一方向,
第一深沟槽隔离结构将共享像素划分为两个像素对,
第二深沟槽隔离结构在与第一深沟槽隔离结构延伸所沿的方向垂直的方向上朝向共享像素的中心延伸,并且将像素对划分为共享像素的所述四个单位像素之中的两个单位像素,并且
深沟槽隔离中心切割区域在第二深沟槽隔离结构延伸所沿的方向上在第一深沟槽隔离结构与第二深沟槽隔离结构之间。
18.根据权利要求17所述的图像传感器,其中,
像素对的所述两个单位像素在共享像素的中心部分中通过深沟槽隔离中心切割区域彼此连接,并且
所述至少两个浮置扩散区域中的每个浮置扩散区域在所述两个像素对中的每个的深沟槽隔离中心切割区域中,或者所述至少两个浮置扩散区域中的每个浮置扩散区域在共享像素的所述四个单位像素中的对应的一个上并且与深沟槽隔离中心切割区域相邻。
19.根据权利要求17所述的图像传感器,其中,
所述共享像素是沿第一方向和第二方向以二维阵列结构布置的多个共享像素之中的,
所述多个共享像素包括在第一方向上彼此相邻的通过深沟槽隔离结构的外部深沟槽隔离结构彼此分离的两个共享像素和在第二方向上彼此相邻的通过深沟槽隔离结构的外部深沟槽隔离结构彼此分离的两个共享像素,
第一深沟槽隔离结构和第二深沟槽隔离结构是所述多个共享像素中的内部深沟槽隔离结构之中的共享像素中的内部深沟槽隔离结构,并且
在第一方向上彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构和在第二方向上彼此相邻的所述两个共享像素的内部深沟槽隔离结构具有相同的结构或相对于彼此旋转90°的结构。
20.根据权利要求19所述的图像传感器,其中,
共享像素是沿第一方向和第二方向以二维阵列结构布置的多个共享像素之中的,
在所述多个共享像素中,具有2×2结构的四个共享像素以二维阵列结构构成多个重复结构之中的一个重复结构,
所述多个重复结构包括在第一方向上彼此相邻的两个重复结构和在第二方向上彼此相邻的两个重复结构,
在第一方向上彼此相邻的所述两个重复结构包括第一重复结构和第二重复结构,
在第一重复结构的所述四个共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,
在第二重复结构的所述四个共享像素中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸,
在第二方向上彼此相邻的所述两个重复结构包括所述第一重复结构和第三重复结构,
在第三重复结构的所述四个共享像素中的每个中,第一深沟槽隔离结构在第二方向上延伸,并且第二深沟槽隔离结构在第一方向上延伸。
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