用以减少图像记忆效应的带负电荷层制造技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术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。【专利说明】用以减少图像记忆效应的带负电荷层
本专利技术一般来说涉及成像。更具体来说，本专利技术的实例涉及基于互补金属氧化物半导体的图像传感器。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。【专利附图】【附图说明】参考以下各图描述本专利技术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是根据本专利技术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根据本专利技术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根据本专利技术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根据本专利技术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根据本专利技术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根据本专利技术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根据本专利技术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专利技术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专利技术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专利技术。在其它实例中，为避免使本专利技术模糊，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专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术教示的实例CMOS图像传感器包含触点蚀刻停止层本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：霍华德·E·罗兹，杨大江，陈刚，毛杜立，文森特·韦内齐亚，
申请(专利权)人：全视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US