CN209845132U - 固态高动态范围图像传感器的像素电路和所述图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于固态高动态范围图像传感器的像素电路和固态高动态范围图像传感器。根据示例性实施方案，该图像传感器包括具有像素电路阵列的背照式混合接合的堆叠芯片图像传感器。沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的两个相邻侧壁在每个像素电路上形成电容器。该电容器还可以沿外延衬底层的上表面延伸。本实用新型实现的技术效果是提供通过处理电子和空穴两者而改进效率的高动态范围图像传感器。

Description

固态高动态范围图像传感器的像素电路和所述图像传感器
技术领域
本实用新型涉及用于固态高动态范围图像传感器的像素电路和固态高动态范围图像传感器。
背景技术
电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常使用图像传感器通过感测光来捕获图像。典型的图像传感器包括像素的焦平面阵列，并且每个像素包括用于在衬底的一部分中聚积光生电荷的光电传感器，诸如光电门、光电导体或光电二极管。当光子投射在光电传感器上时，生成电子空穴对。常规图像传感器将在像素内积聚(收集)的电子转换成电压，而空穴通常被丢弃到衬底中。
典型的CMOS图像传感器具有40-60dB范围内的场景捕获范围。该范围小于人眼场内捕获范围。该问题的解决方案是具有约60-120dB的捕获范围的高动态范围(HDR)场景亮度。
目前提供HDR场景亮度的努力包括帧内多次曝光和隔行曝光，并且已经获得了不同程度的成功。例如，用于提供HDR的若干方法承受由于需要存储附加曝光而导致的高存储器要求、高功率要求、分辨率损失和运动伪影。
实用新型内容
本实用新型涉及像素电路和固态高动态范围图像传感器。
通过本实用新型解决的技术问题是常规高动态范围图像传感器承受高功耗、分辨率损失和运动伪影。
根据示例性实施方案，图像传感器包括具有像素电路阵列的背照式混合接合的堆叠芯片图像传感器。沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的两个相邻侧壁在每个像素电路上形成电容器。电容器还可以沿外延衬底层的上表面延伸。
根据一个方面，用于固态高动态范围图像传感器的像素电路，包括：微透镜；滤色器，该滤色器紧邻微透镜设置；外延衬底层，该外延衬底层与微透镜相对地设置为邻近滤色器；第一氧化物层，该第一氧化物层沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一侧壁设置；第二氧化物层，该第二氧化物层沿外延衬底层的上表面设置；硅层，该硅层设置在第二氧化物层与滤色器之间；以及电容器，包括：第一电容器表面，该第一电容器表面沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一氧化物层延伸；以及第二电容器表面，该第二电容器表面沿以下中的至少一个延伸：沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第二侧壁设置的第一氧化物层；以及硅层下方的第二氧化物层的上表面。
在一个实施方案中，第二电容器表面沿外延衬底层的第二侧壁和第二氧化物层的上表面延伸。
在一个实施方案中，像素电路还包括：前侧氧化物层，该前侧氧化物层沿第一侧壁的下部设置在第一氧化物层下方；以及第三电容器表面，该第三电容器表面沿前侧氧化物层设置。
在一个实施方案中，第一氧化物层和第二氧化物层各自包含高k材料；并且电容器包括透明电极。
在一个实施方案中，高k材料包括氧化铪；并且透明电极包含氧化铟锡。
在一个实施方案中，沿第二氧化物层延伸的第二电容器表面包括透明电极。
根据另一个方面，固态高动态范围图像传感器，包括：像素电路的阵列，像素电路通过深沟槽隔离区彼此隔离，其中该阵列中的每个像素电路包括：微透镜；滤色器，该滤色器紧邻微透镜设置；外延衬底层，该外延衬底层与微透镜相对地设置为邻近滤色器；第一氧化物层，该第一氧化物层沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一侧壁和第二侧壁设置；高k电介质层，该高k电介质层沿外延衬底层的上表面设置；硅层，该硅层设置在高k电介质层与滤色器之间；以及电容器，包括：第一电容器表面，该第一电容器表面沿第一氧化物层在第一侧壁上延伸；以及第二电容器表面，该第二电容器表面沿第一氧化物层在第二侧壁上延伸。
在一个实施方案中，电容器还包括沿外延衬底层的上表面在高k电介质层与硅层之间延伸的第三电容器表面。
在一个实施方案中，第三电容器表面包括透明电极，并且透明电极包含氧化铟锡。
在一个实施方案中，第一氧化物层包含高k材料；电容器包括透明电极；高k材料和高k电介质层各自包括氧化铪；并且透明电极包含氧化铟锡。
本实用新型实现的技术效果是提供通过处理电子和空穴两者而改进效率的高动态范围图像传感器。
附图说明
当结合以下示例性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中，通篇以相同附图标记指代各附图当中的类似元件和步骤。
图1代表性地示出了根据本技术的光电二极管的剖视图，该光电二极管具有在光电二极管的两个侧壁上延伸的电容器；
图2代表性地示出了根据本技术的一对相邻光电二极管的剖视图，该对相邻光电二极管各自具有在光电二极管的两个侧壁上延伸的电容器；
图3代表性地示出了根据本技术的具有双侧电容器的光电二极管的阵列的简化透视图；
图4代表性地示出了根据本技术的一对光电二极管的剖视图，该对光电二极管各自具有在光电二极管的两个侧壁和上表面上延伸的电容器；
图5代表性地示出了根据本技术的光电二极管的阵列的简化透视图，该光电二极管具有在光电二极管的两个侧壁和上表面上延伸的电容器；
图6代表性地示出了根据本技术的一对相邻光电二极管的剖视图，该对相邻光电二极管各自具有在光电二极管的一个壁和上表面上延伸的电容器；
图7代表性地示出了根据本技术的一对替代性光电二极管的剖视图，该对替代性光电二极管各自具有在光电二极管的两个侧壁和上表面上延伸的电容器；
图8代表性地示出了根据本技术的一对替代性光电二极管的剖视图，该对替代性光电二极管各自具有在光电二极管的两个侧壁和上表面上延伸的电容器；以及
图9A-9G示出了根据本技术的图像传感器的像素电路的简化形成过程。
具体实施方式
本技术可在功能块部件和各种信号加工步骤方面进行描述。此类功能块可通过被配置成执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如，本技术可采用可执行多种功能的各种半导体器件、晶体管、电容器等。另外，本技术可结合任何数量的系统(诸如便携式设备、消费电子器件、汽车系统、监控系统等)实施，并且所述的系统仅为该技术的一个示例性应用。此外，本技术可采用任何合适的像素架构、读出方案和/或设备布局。
根据本技术的各个方面的用于增加图像传感器的动态范围的方法和装置可以提供改进的像素电容，以允许更大亮度范围感测。根据本技术的各个方面的用于增加图像传感器的高动态范围的方法和装置可结合任何合适的图像捕获系统一起操作，诸如数字相机、移动电话、平板计算机、网络相机、视频相机、视频监视系统、汽车成像系统、具有成像功能的视频游戏系统，或任何其他所需的成像系统。此外，所公开的用于图像传感器的技术可与任何合适的成像系统一起使用，诸如相机系统、视频系统、机器视觉、车辆导航、监视系统、运动检测系统等。
示例性成像系统可以包括被配置成捕获图像数据的电子设备，诸如数字相机或数字视频相机。例如，成像系统可以包括通过总线与各种设备通信的中央处理单元(CPU)。连接到总线的一些设备可以提供进出系统的通信，例如输入/输出(I/O)设备。
成像系统可以被配置成使用来自单次曝光的低光度信号和高光度信号两者来构建数字高动态范围(HDR)图像。成像系统还可以包括或耦接到显示屏以用于观看HDR图像。显示屏可以耦接到总线并被配置成从该总线发送和/或接收信息，诸如图像数据。
成像系统包括用于捕获和传送图像数据的图像传感器。例如，图像传感器可以包括像素电路阵列，以检测光并通过以下方式传送构成图像的信息：将光子流的可变衰减(在它们穿过物体或经物体反射时)转换成电信号。图像传感器可以结合任何合适的技术来实现，诸如CMOS技术中的有源像素传感器。
在各种实施方案中，成像系统可以包括主透镜以将图像或场景聚焦到图像传感器上。例如，光可以通过主透镜进入成像系统并击中图像传感器。图像传感器可以捕获并生成与像素电路阵列中的一行或多行相对应的图像数据。图像数据可以包括与像素电路阵列中的一个或多个像素电路相对应的图像像素数据。例如，图像数据可以包括表示由每个像素电路吸收的光而测量到的电压、电流或其他量的信息，使得每个图像像素包括单独的像素强度值。
图像传感器根据任何合适的功能处理接收的图像数据，诸如去马赛克、白平衡、降噪、颜色校正等。图像传感器还可包括用于将像素电荷转换成数字图像的各种信号处理电路和/或系统，诸如采样保持电路、模数转换器、放大器等。
现在参考图1，像素电路阵列内的每个像素电路100被配置成捕获图像或场景的一部分。像素电路100可以由垂直堆叠的第一芯片和第二芯片形成。像素电路100包括光电检测器和电容器，该光电检测器和电容器被配置成将光(光子)转换成包括电子和空穴(电子空穴对)的电荷，其可单独地被称为电子电荷和空穴电荷。光电检测器可以包括响应于光的任何适当设备，诸如：光电二极管；光电栅；等。
对应于像素电路100的一部分的固态像素结构包括外延衬底层116，该外延衬底层116的上表面被覆盖有由任何合适材料(诸如二氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4))形成的硅层112(例如，钝化层)，以隔离和/或保护外延衬底层116。像素电路100还可以包括滤色器108和微透镜110。在示例性实施方案中，滤色器108的第一侧与外延衬底层116相对地设置在硅层112上。微透镜110邻近滤色器108的与硅层112相对的第二侧设置。该布置通常被称为背照式图像传感器像素(BSI)。微透镜110将照射光子集中到光电检测器并生成电子和空穴，其同时生成并积聚(收集)在外延衬底层116的掺杂区中。
外延衬底层116的附加表面可以通过衬垫进一步隔离，该衬垫包括沿至少一个侧壁设置的第一氧化物层106、以及沿上表面设置在外延衬底层116与硅层112之间的第二氧化物层118。更具体地，并且现在参考图2和图3，在像素电路300的阵列内，第一像素电路100a的第一外延衬底层116a可以通过深沟槽隔离区102与第二像素电路100b的第二外延衬底层116b隔离，该深沟槽隔离区102被填充有导电材料104，诸如：掺杂多晶硅；铜；钨；或透明电极，诸如氧化铟锡(ITO)。
第一像素电路100a和第二像素电路100b的第一氧化物层106a、106b沿外延衬底层116的面向深沟槽隔离区102的相邻侧壁设置，以便将导电材料104a、104b与第一外延衬底层116a和第二外延衬底层116b隔离。导电材料104a、104b形成电容器表面，该电容器表面由此用于形成相邻光电检测器的电容器并且经由通孔114连接到接地偏置电位。
电容器的垂直取向允许大的电荷存储容量和高动态范围，而不牺牲曝光的像素面积。这导致更小尺寸像素和更高量子效率，从而提供改进的传感器性能和更低的成本。
通过使导电材料104沿外延衬底层116的附加侧壁延伸，可以增加给定像素电路100的总电容。例如，具体参考图3，第一导电材料104a可以形成第一和第二电容器表面，其沿第一外延衬底层116a的面向深沟槽隔离区102的两个相邻侧壁连续延伸。使用两个相邻侧壁增加了可用于形成电容器的总表面区域，从而允许比通过在深沟槽隔离区102中使用单个侧壁可实现的电容更高的电容。更具体地，在第一像素电路100a上形成的电容器可以包括：第一电容器表面，其在第一外延衬底层116a的第一侧壁上沿第一氧化物层106a延伸；以及第二电容器表面，其在第一外延衬底层116a的第二侧壁上沿第一氧化物层106a延伸。类似地，在第二像素电路100b上形成的电容器可以沿第二外延衬底层116b的第一侧壁和第二侧壁形成，与在第一像素电路100a上形成的电容器基本相同。
第一氧化物层106可以包含用于将光电检测器与电容器隔离的任何合适材料(诸如SiO2)，然而可以通过使用更先进的高k电介质(HiK)材料来实现对场景捕获范围的显著改进，该材料诸如：氧化铪(HfOx)；氧化锆(ZrOx)、铝酸锆(ZrAlOx)、五氧化二钽(Ta2O5)；和氧化铝(Al2O3)。类似地，第一氧化物层106的厚度可能对动态范围的改进水平产生影响。HiK材料的使用通常可以改进动态范围，但改进水平可至少部分地取决于HiK层的厚度。在本示例中，HiK层的厚度和动态范围的dB改进水平可以成反比，使得随着HiK层的厚度增加，动态范围的dB改进可能减少。例如，在一个实施方案中，第一氧化物层106可以如上所述的那样沿两个相邻侧壁延伸，并且包括约50纳米的厚度，并且与使用非HiK氧化物材料的类似结构相比，可提供约14dB的对动态范围的整体改进。随着HiK层的厚度减小，dB改进可能以非线性方式增加。相反，随着HiK层的厚度增加，基线图上的dB改进可能减少。
在替代性实施方案中，并且现在参考图4和图5，给定像素电路100的总体电容可以通过使导电材料104不仅沿外延衬底层116的第二侧壁延伸，而且还沿外延衬底层116本身的上表面延伸来进一步增加。这产生了其上形成电容器以允许增加电容的附加表面区域。例如，第一导电材料104a可以沿第一外延衬底层116a的面向深沟槽隔离区102的两个相邻侧壁延伸，并且还可以沿第一外延衬底层116a的上表面在第二氧化物层118a与硅层112之间延伸。类似地，第二导电材料104b可以沿第二外延衬底层116b的面向深沟槽隔离区102的两个相邻侧壁延伸，并且还可以沿第二外延衬底层116b的上表面在第二氧化物层118b与硅层112之间延伸。可以对阵列300中的每个像素电路100重复该结构。
使导电材料104延伸到上表面要求使用透明电极，以防止穿过微透镜110和滤色器108的光子被阻挡进入像素电路100的光电检测器部分。例如，在一个实施方案中，第一导电材料104a和第二导电材料104b可以由单层ITO形成，其被蚀刻以将单独像素电路100彼此隔离。
如上所述，使用HiK材料可以提供与整体动态范围改进相关的增加的优点。例如，除了将电容器延伸到像素电路100的上表面之外，与使用其他氧化物材料的相同结构形成相比，针对第一氧化物层106和第二氧化物层118使用HiK材料可以提供10dB与18dB之间的dB改进。
在替代性实施方案中，并且现在参考图6，还可以通过使用两种不同的导电材料602、604来形成电容器，从而增加给定像素电路100的电容。例如，可以通过用第一导电材料602填充深沟槽隔离区102并且由第二导电材料604形成上表面来形成电容器。因为第二导电材料604位于外延衬底层116的上表面上，所以需要使用诸如ITO的透明电极。由于第一导电材料602未以与第二导电层604相同的方式经受光子，因此可以使用诸如铜或钨的其他材料。如上所述，使用HiK材料来形成第一氧化物层106和第二氧化物层118还可以提高像素电路100a、100b的整体动态范围能力。
在又一替代性实施方案中，设置在深沟槽隔离区102内的导电材料可以包括多于一种材料。例如，并且现在参考图7，深沟槽隔离区102可以被形成为从前侧形成的部分深沟槽和从后侧形成的后续部分深沟槽，该后续部分深沟槽将连接到从前侧形成的部分深沟槽。深沟槽隔离区102的从后侧形成的部分可以包括沿侧壁的第一部分延伸的第一导电材料104a、104b，并且深沟槽隔离区102的从前侧形成的部分可以包括沿前侧氧化物层706a、706b延伸的第二导电材料704a、704b，该前侧氧化物层沿侧壁的第二部分设置在第一氧化物层106a、106b下方。第一导电材料104a、104b可以包括诸如ITO或钨的金属，并且第二导电材料704a，704b可以包括与第一导电材料104a、104b的导体不同的金属基导体，诸如多晶硅、钨或铜。如以上针对第一导电材料104所述，第二导电材料704可以形成电容器的第三电容器表面。前侧氧化物层706a，706b可以包含任何合适的材料，诸如SiO2。
另一种替代方案，并且现在参考图8，是深沟槽隔离区102的部分前侧部分仅用作空穴的沟槽隔离并填充有SiO2。SiO2也可以在第二氧化物层118a、118b上完全延伸并用作硅层112。
根据该技术的各种实施方案并且现在参考图9A至图9G，可以通过首先蚀刻深沟槽隔离区102以将单独像素电路100的外延衬底层116彼此分离来形成像素电路100(图9A)。对于BSI晶圆，深沟槽蚀刻将在浅沟槽隔离氧化物(STI)或构成前侧电路的任何绝缘层(例如，诸如SiO2的层间电介质)上停止。然后，可以使外延衬底层116a、116b、116c、116d的面向深沟槽隔离区102的侧壁和每个外延衬底层116的上表面衬有氧化物层106、118，以隔离单独外延衬底层116(图9B)。例如，衬里外延衬底层116的侧壁和上表面的氧化物层可以包含HiK材料(诸如氧化铪)，其厚度在约15纳米与70纳米之间。
然后可以用导电材料104(诸如透明电极)填充深沟槽隔离区102，使得氧化物层118的顶表面也被导电材料104覆盖(图9C)。然后可能以期望的图案702蚀刻导电材料104的顶表面，以将导电材料104的部分与特定外延衬底层116隔离(图9D)。例如，可能以使得第一外延衬底层116a基本上被导电材料104围绕的方式蚀刻导电材料。类似地，第二外延衬底层116b和第三外延衬底层116c可以被导电材料104的其他部分隔离。导电材料104的每个单独部分/区段可以耦接到通孔114a、114b、114c，以在每个单独像素电路100a、100b、100c上产生电容器。
然后可以在导电材料104的顶部上形成钝化层。更具体地，可以在导电材料上形成包含诸如SiO2的材料的硅层112，以在晶圆上完成背照式结构(图9E)。然后可以在硅层112上形成滤色器108(图9F)，之后将微透镜110a、110b、110c定位在每个外延衬底层116a、116b、116c(图9G)上，从而完成图像传感器的形成。
在上文中，深沟槽蚀刻从晶圆的BSI侧形成。然而，深沟槽隔离区102可以从晶圆的FSI侧形成。在这种情况下，多晶硅可以用作深沟槽隔离区102内的导电材料104。沟槽蚀刻可以被定时并在一定深度下停止。另选地，可以使用绝缘体上硅(SOI)晶圆，其将为深沟槽蚀刻提供SiO2蚀刻停止。
在上述描述中，已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。所示和所述特定具体实施方式用于展示所述技术及其最佳模式，而不旨在以任何方式另外限制本技术的范围。实际上，为简洁起见，方法和系统的常规制造、连接、制备和其它功能方面可能未详细描述。此外，多张图中示出的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或步骤。在实际系统中可能存在多个替代的或另外的功能关系或物理连接。
已结合具体示例性实施方案描述了所述技术。然而，可在不脱离本技术的范围的情况下作出各种修改和变化。以示例性而非限制性方式考虑说明和附图，并且所有此类修改旨在包括在本技术的范围内。因此，应通过所述的一般实施方案及其在法律意义上的等同形式，而不是仅通过上述具体示例确定所述技术的范围。例如，除非另外明确说明，否则可以任何顺序执行任何方法或工艺实施方案中列举的步骤，并且不限于具体示例中提供的明确顺序。另外，任何装置实施方案中列举的部件和/或元件可以多种排列组装或者以其他方式进行操作配置，以产生与本技术基本上相同的结果，因此不限于具体示例中阐述的具体配置。
上文已经针对具体实施方案描述了有益效果、其他优点和问题解决方案。然而，任何有益效果、优点、问题解决方案或者可使任何具体有益效果、优点或解决方案出现或变得更明显的任何要素都不应被解释为关键、所需或必要特征或组成部分。
术语“包含”、“包括”或其任何变型形式旨在提及非排他性的包括，使得包括一系列要素的过程、方法、制品、组合物或装置不仅仅包括这些列举的要素，而且还可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品、组合物或装置固有的其他要素。除了未具体引用的那些，本技术的实施所用的上述结构、布置、应用、比例、元件、材料或部件的其他组合和/或修改可在不脱离其一般原理的情况下变化或以其他方式特别适于具体环境、制造规范、设计参数或其他操作要求。
上文已经参照示例性实施方案描述了本技术，其中所描述的像素在具有n+型掺杂FD的p型掺杂半导体外延层中形成，其中钉扎光电二极管收集电子并且在连接到外延衬底层的两个侧壁和/或上表面的电容器上感测空穴信号。通过控制用于形成电容器的沿侧壁或上表面的表面区域的量，可以增大或减小像素电路的电容。
然而，可在不脱离本技术的范围的情况下对示例性实施方案作出改变和修改。这些和其他改变或修改旨在包括在本技术的范围内，如以下权利要求书所述。
根据一个方面，用于固态高动态范围图像传感器的像素电路，包括：微透镜；滤色器，该滤色器紧邻微透镜设置；外延衬底层，该外延衬底层与微透镜相对地设置为邻近滤色器；第一氧化物层，该第一氧化物层沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一侧壁设置；第二氧化物层，该第二氧化物层沿外延衬底层的上表面设置；硅层，该硅层设置在第二氧化物层与滤色器之间；以及电容器，包括：第一电容器表面，该第一电容器表面沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一氧化物层延伸；以及第二电容器表面，该第二电容器表面沿以下中的至少一个延伸：沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第二侧壁设置的第一氧化物层；以及硅层下方的第二氧化物层的上表面。
在一个实施方案中，第二电容器表面沿外延衬底层的第二侧壁和第二氧化物层的上表面延伸。
在一个实施方案中，像素电路还包括：前侧氧化物层，该前侧氧化物层沿第一侧壁的下部设置在第一氧化物层下方；以及第三电容器表面，该第三电容器表面沿前侧氧化物层设置。
在一个实施方案中，第一氧化物层和第二氧化物层各自包含高k材料；并且电容器包括透明电极。
在一个实施方案中，高k材料包括氧化铪。
在一个实施方案中，透明电极包含氧化铟锡。
在一个实施方案中，沿第二氧化物层延伸的第二电容器表面包括透明电极。
在一个实施方案中，透明电极包含氧化铟锡。
根据另一个方面，固态高动态范围图像传感器，包括：像素电路的阵列，像素电路通过深沟槽隔离区彼此隔离，其中该阵列中的每个像素电路包括：微透镜；滤色器，该滤色器紧邻微透镜设置；外延衬底层，该外延衬底层与微透镜相对地设置为邻近滤色器；第一氧化物层，该第一氧化物层沿外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一侧壁和第二侧壁设置；高k电介质层，该高k电介质层沿外延衬底层的上表面设置；硅层，该硅层设置在高k电介质层与滤色器之间；以及电容器，包括：第一电容器表面，该第一电容器表面沿第一氧化物层在第一侧壁上延伸；以及第二电容器表面，该第二电容器表面沿第一氧化物层在第二侧壁上延伸。
在一个实施方案中，电容器还包括沿外延衬底层的上表面在高k电介质层与硅层之间延伸的第三电容器表面。
在一个实施方案中，第三电容器表面包括透明电极。
在一个实施方案中，透明电极包含氧化铟锡。
在一个实施方案中，第一氧化物层包含高k材料；并且电容器包括透明电极。
在一个实施方案中，高k材料和高k电介质层各自包括氧化铪。
在一个实施方案中，透明电极包含氧化铟锡。
在又一个方面，一种形成用于固态高动态范围图像传感器的电容器的方法，包括：形成沿第一氧化物层延伸的第一电容器表面，该第一氧化物层沿外延衬底层的面向将第一像素电路与第二像素电路分开的深沟槽隔离区的第一侧壁设置；以及形成第二电容器表面，该第二电容器表面沿以下中的至少一个延伸：沿外延衬底层的面向将第一像素电路与第三像素电路分开的深沟槽隔离区的第二侧壁设置的第一氧化物层；以及沿外延衬底层的上表面设置的高k电介质层的上表面。
在一个实施方案中，第二电容器表面沿外延衬底层的第二侧壁和高k电介质层的上表面延伸。
在一个实施方案中，第一氧化物层和第二氧化物层各自包含高k材料；并且电容器包括透明电极。
在一个实施方案中，透明电极包含氧化铟锡。
在一个实施方案中，形成电容器的方法还包括：形成设置在高k电介质层与滤色器之间的硅层；以及沿滤色器的上表面形成微透镜。

Claims (10)

1.一种用于固态高动态范围图像传感器的像素电路，其特征在于，包括：
微透镜；
滤色器，所述滤色器紧邻所述微透镜设置；
外延衬底层，所述外延衬底层与所述微透镜相对地设置为邻近所述滤色器；
第一氧化物层，所述第一氧化物层沿所述外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一侧壁设置；
第二氧化物层，所述第二氧化物层沿所述外延衬底层的上表面设置；
硅层，所述硅层设置在所述第二氧化物层与所述滤色器之间；和
电容器，包括：
第一电容器表面，所述第一电容器表面沿所述外延衬底层的面向所述深沟槽隔离区的所述第一氧化物层延伸；和
第二电容器表面，所述第二电容器表面沿以下中的至少一个延伸：
沿所述外延衬底层的面向所述深沟槽隔离区的第二侧壁设置的所述第一氧化物层；和
所述硅层下方的所述第二氧化物层的上表面。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述第二电容器表面沿所述外延衬底层的所述第二侧壁和所述第二氧化物层的所述上表面两者延伸。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征还在于包括：
前侧氧化物层，所述前侧氧化物层沿所述第一侧壁的下部设置在所述第一氧化物层下方；和
第三电容器表面，所述第三电容器表面沿所述前侧氧化物层设置。
4.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于：
所述第一氧化物层和所述第二氧化物层各自包含高k材料；并且
所述电容器包括透明电极。
5.根据权利要求4所述的像素电路，其特征在于：
所述高k材料包括氧化铪；并且
所述透明电极包含氧化铟锡。
6.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，沿所述第二氧化物层延伸的所述第二电容器表面包括透明电极。
7.一种固态高动态范围图像传感器，其特征在于，包括：
像素电路的阵列，所述像素电路通过深沟槽隔离区彼此隔离，其中所述阵列中的每个像素电路包括：
微透镜；
滤色器，所述滤色器紧邻所述微透镜设置；
外延衬底层，所述外延衬底层与所述微透镜相对地设置为邻近所述滤色器；
第一氧化物层，所述第一氧化物层沿所述外延衬底层的面向深沟槽隔离区的第一侧壁和第二侧壁设置；
高k电介质层，所述高k电介质层沿所述外延衬底层的所述上表面设置；
硅层，所述硅层设置在所述高k电介质层与所述滤色器之间；和
电容器，包括：
第一电容器表面，所述第一电容器表面沿所述第一氧化物层在所述第一侧壁上延伸；和
第二电容器表面，所述第二电容器表面沿所述第一氧化物层在所述第二侧壁上延伸。
8.根据权利要求7所述的固态高动态范围图像传感器，其特征在于，所述电容器还包括第三电容器表面，所述第三电容器表面沿所述外延衬底层的所述上表面在所述高k电介质层与所述硅层之间延伸。
9.根据权利要求8所述的固态高动态范围图像传感器，其特征在于，所述第三电容器表面包括透明电极，并且所述透明电极包含氧化铟锡。
10.根据权利要求7所述的固态高动态范围图像传感器，其特征在于，
所述第一氧化物层包含高k材料；
所述电容器包括透明电极；
所述高k材料和所述高k电介质层各自包括氧化铪；并且
所述透明电极包含氧化铟锡。
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