本实用新型专利技术提供一种相位对焦像素结构、图像传感器、电子设备，像素结构包括：位于基底中的若干个像素区，位于基底中的第一隔离区和第二隔离区，二者将像素区划分为至少两个子像素区，以基于子像素区实现相位对焦，且第二隔离区包括离子掺杂隔离区。本实用新型专利技术通过在实现相位对焦的子像素区之间引入离子掺杂隔离区，有利于提高相位对焦速度及对焦效果；本实用新型专利技术还可以基于离子掺杂隔离区和背面深沟槽隔离区实现相位对焦像素的分离，可以根据实际需要选择不同性能侧重点的设计，从而提升像素单元的整体性能。本实用新型专利技术的设计易于实现，与现有的半导体制作流程兼容，无需额外的工艺开发。发。发。
【技术实现步骤摘要】
相位对焦像素结构、图像传感器及电子设备
[0001]本技术属于图像传感器制造
，特别是涉及一种相位对焦像素结构、图像传感器及电子设备。
技术介绍
[0002]图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。根据元件的不同，可以分为CCD(电荷耦合元件)和CMOS(金属氧化物半导体元件)两大类。随着CMOS图像传感器(CIS)设计及制造工艺的不断发展，CMOS图像传感器逐渐取代CCD图像传感器已经成为主流。其中，CMOS图像传感器可以分为FSI(Front Side Illumination，前照式)和BSI(Back Side Illumination，背照式)两类。
[0003]目前，相机系统在许多应用中需要自动对焦(AF)来确保离相机的变化距离的场景的相关部分被获取为焦点对准的图像平面。通常通过双像素自动聚焦来获取关于图像的聚焦程度的信息的图像传感器。双像素AF的某些实施方式采用相位检测，其中图像传感器阵列中标准像素尺寸区被划分成两部分子像素。通过将所划分的子像素的输出进行比较，相位差自动聚焦(PDAF，Phase Detection Auto Focus)允许估计图像是否焦点对准，并且向反馈系统提供信息以实现对聚焦图像的快速会聚。在某些工作状态下，相机系统又不需要自动对焦，而仅仅采用普通模式(非对焦模式)工作，相机系统在自动对焦和普通模式下切换工作。
[0004]然而，现有自动对焦像素设计中，限于工艺水平以及像素微缩的影响，双核对焦像素的隔离设计对像素性能有较大的的影响，难以实现有效隔离。并且，现有隔离方式难以根据实际需要选择不同性能侧重点进行灵活设计，导致对焦像素单元性能难以得到有效地提升。
[0005]因此，如何提供一种相位对焦像素结构、图像传感器、电子设备及制备方法，以解决现有技术中的上述问题实属必要。
技术实现思路
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种相位对焦像素结构、图像传感器、电子设备，用于解决现有技术中对焦像素性能受到隔离影响较大，难以实现有效隔离以及难以根据实际需要选择不同性能侧重点进行灵活设计等问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种相位对焦像素结构，包括：
[0008]基底，包括若干个像素区；
[0009]第一隔离区，位于所述像素区的外围以隔离相邻所述像素区；
[0010]第二隔离区，位于所述像素区内并延伸至所述基底中；
[0011]其中，所述第二隔离区包括离子掺杂隔离区，所述第一隔离区及所述第二隔离区将所述像素区划分为至少两个子像素区，以基于所述子像素区实现相位对焦。
[0012]可选地，所述第二隔离区还包括背面深沟槽隔离区，其中，所述背面深沟槽隔离
区、所述离子掺杂隔离区及所述第一隔离区共同将所述像素区划分为至少两个所述子像素区。
[0013]可选地，所述背面深沟槽隔离区与所述离子掺杂隔离区具有交叠区域以形成交叠隔离区，所述交叠隔离区具有至少两个交叠隔离区端部，所述交叠隔离区端部均与所述第一隔离区相接触，以划分所述子像素区。
[0014]可选地，所述背面深沟槽隔离区与所述离子掺杂隔离区重叠布置，其中，所述离子掺杂隔离区具有至少两个掺杂隔离区端部，所述背面深沟槽隔离区具有至少两个与所述掺杂隔离区端部对应的深沟槽隔离区端部，且所述掺杂隔离区端部及所述深沟槽隔离区端部均与所述第一隔离区相接触。
[0015]可选地，所述第二隔离区包括中心部，所述背面深沟槽隔离结构与所述离子掺杂隔离区部分重叠布置，其中，所述中心部的构成方式包括所述离子掺杂隔离区或所述离子掺杂隔离区与所述背面深沟槽隔离区的重叠区域。
[0016]可选地，所述离子掺杂隔离区具有至少两个掺杂隔离区端部，所述掺杂隔离区端部均与所述第一隔离区相接触，所述背面深沟槽隔离区具有至少两个深沟槽隔离区端部，其中，所述深沟槽隔离区端部中的至少一者与所述第一隔离区之间具有间距，以得到由所述重叠区域构成的所述中心部。
[0017]可选地，各所述深沟槽隔离区端部均与所述第一隔离区之间具有间距，各所述深沟槽隔离区端部与所述第一隔离区之间的间距相同或不同；和/或，所述背面深沟槽隔离区尺寸介于所述离子掺杂隔离区尺寸的1/3
‑
2/3之间。
[0018]可选地，所述离子掺杂隔离区具有至少两个掺杂隔离区端部，所述掺杂隔离区端部中的至少一者与所述第一隔离区之间具有间距，所述背面深沟槽隔离区对应包括至少两个背面深沟槽隔离部，其中，所述背面深沟槽隔离部的一端与所述第一隔离区相接触，另一端与对应的所述掺杂隔离区端部相接触或相交叠，以得到由所述离子掺杂隔离区构成的所述中心部。
[0019]可选地，各所述掺杂隔离区端部中均与所述第一隔离区之间具有间距，且各所述离子掺杂隔离区端部与所述第一隔离区之间的间距相同或不同；和/或，沿排布方向上，所述背面深沟槽隔离部的尺寸介于所述离子掺杂隔离区的尺寸的1/3
‑
2/3之间；和/或，所述背面深沟槽隔离部与对应的所述离子掺杂端部相交叠的区域的尺寸介于0.3
‑
0.5μm之间。
[0020]可选地，所述第一隔离区包括外围离子掺杂区及外围深沟槽区，且所述外围深沟槽区位于所述外围离子掺杂区中。
[0021]本技术还提供一种图像传感器，所述图像传感器包括包括如上述方案中任意一项所述相位对焦像素结构。
[0022]本技术还提供一种电子设备，包括如上述方案中任意一项所述的图像传感器。
[0023]本技术还提供一种相位对焦像素结构的制备方法，其中，本技术提供的所述相位对焦像素结构优选采用本技术的制备方法制备得到，当然，还可以采用其他方法。
[0024]其中，所述制备方法包括如下步骤：
[0025]提供基底；
[0026]在所述基底中制备第一隔离区及第二隔离区，所述第一隔离区位于所述基底中像素区的外围以隔离相邻所述像素区，所述第二隔离区位于所述像素区内并延伸至所述基底中；
[0027]其中，所述第二隔离区包括离子掺杂隔离区，所述第一隔离区及所述第二隔离区将所述像素区划分为至少两个子像素区，以基于所述子像素区实现相位对焦。
[0028]可选地，制备所述第二隔离区还包括在所述基底中制备背面深沟槽隔离区的步骤，其中，所述背面深沟槽隔离区与所述离子掺杂隔离区相对应，所述背面深沟槽隔离区、所述离子掺杂隔离区及所述第一隔离区共同将所述像素区划分为至少两个所述子像素区。
[0029]可选地，所述背面深沟槽隔离区与所述离子掺杂隔离区的制备步骤包括：
[0030]在所述基底中制备所述离子掺杂隔离区，具有至少两个掺杂隔离区端部；
[0031]对应所述离子掺杂隔离区制备所述背面深沟槽隔离区，所述背面深沟槽隔离区具有至少两个与所述掺杂隔离区端部对应的深沟槽隔离区端部；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相位对焦像素结构，其特征在于，所述像素结构包括：基底，包括若干个像素区；第一隔离区，位于所述像素区的外围以隔离相邻所述像素区；第二隔离区，位于所述像素区内并延伸至所述基底中；其中，所述第二隔离区包括离子掺杂隔离区，所述第一隔离区及所述第二隔离区将所述像素区划分为至少两个子像素区，以基于所述子像素区实现相位对焦。2.根据权利要求1所述的相位对焦像素结构，其特征在于，所述第二隔离区还包括背面深沟槽隔离区，其中，所述背面深沟槽隔离区、所述离子掺杂隔离区及所述第一隔离区共同将所述像素区划分为至少两个所述子像素区。3.根据权利要求2所述的相位对焦像素结构，其特征在于，所述背面深沟槽隔离区与所述离子掺杂隔离区具有交叠区域以形成交叠隔离区，所述交叠隔离区具有至少两个交叠隔离区端部，所述交叠隔离区端部均与所述第一隔离区相接触，以划分所述子像素区。4.根据权利要求3所述的相位对焦像素结构，其特征在于，所述背面深沟槽隔离区形成于所述离子掺杂隔离区中，所述离子掺杂隔离区具有至少两个掺杂隔离区端部，所述背面深沟槽隔离区具有至少两个与所述掺杂隔离区端部对应的深沟槽隔离区端部，且所述掺杂隔离区端部及所述深沟槽隔离区端部均与所述第一隔离区相接触。5.根据权利要求2所述的相位对焦像素结构，其特征在于，所述第二隔离区包括中心部，且所述背面深沟槽隔离区与所述离子掺杂隔离区部分重叠布置，其中，所述中心部的构成包括所述离子掺杂隔离区或所述离子掺杂隔离区与所述背面深沟槽隔离区的重叠区域。6.根据权利要求5所述的相位对焦像素结构，其特征在于，所述离子掺杂隔离区具有至少两个掺杂隔离区端部，所述掺杂隔离区端部均与所述第一隔离区相接触，所述背面深沟槽隔离区具有至少两个深沟槽隔离区端部，其中，所述深沟槽隔离区端部中的至少一者与所述第一隔离区之间...
【专利技术属性】
技术研发人员：张盛鑫，
申请(专利权)人：思特威上海电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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