[发明专利]用于相位检测自动聚焦的双光电二极管

权利要求书

1.一种相位检测自动聚焦图像传感器，其包括：

多个光电二极管中的第一光电二极管，所述多个光电二极管安置在半导体材料中；

所述多个光电二极管中的第二光电二极管；

第一钉扎阱，其安置在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间，其中所述第一钉扎阱包含第一沟槽隔离结构，其从所述半导体材料的第一表面延伸到所述半导体材料中达第一深度，其中所述第一钉扎阱具有掺杂剂密度以当所述第一光电二极管或所述第二光电二极管中的一者包含超过图像电荷的阈值的图像电荷时在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间提供电荷溢出路径；及

第二钉扎阱，其环绕所述第一光电二极管及所述第二光电二极管，其中所述第二钉扎阱包含第二沟槽隔离结构，其中所述第二沟槽隔离结构从所述半导体材料的所述第一表面延伸到所述半导体材料中达第二深度，其中所述第二深度大于所述第一深度。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一沟槽隔离结构安置在所述第一钉扎阱的横向边界内。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中图像电荷的所述阈值低于光电二极管饱和极限以允许所述相位检测自动聚焦。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括第三光电二极管及第四光电二极管，其中所述第一钉扎阱安置在所述第三光电二极管与第四光电二极管之间，且其中所述第二沟槽隔离结构环绕所述第一光电二极管、所述第二光电二极管、所述第三光电二极管及所述第四光电二极管。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述第一光电二极管及所述第二光电二极管具有光吸收区域，当从所述半导体材料的所述第一表面观察时，所述光吸收区域与所述第三光电二极管及第四光电二极管的光吸收区域具有相同的大小。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一沟槽隔离结构及第二沟槽隔离结构包含氧化物材料或金属中的至少一者，且其中所述第一沟槽隔离结构及所述第二沟槽隔离结构包含大体上相同的材料组成。

7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一沟槽隔离结构包含氧化物材料，且所述第二沟槽隔离结构包含氧化物材料或金属中的至少一者。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一钉扎阱从所述半导体材料的所述第一表面延伸到与所述第一表面相对的所述半导体材料的第二表面，且其中所述第二钉扎阱从所述半导体材料的所述第一表面延伸到所述半导体材料的所述第二表面。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一钉扎阱仅在所述第一光电二极管与所述第二光电二极管之间部分延伸。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其进一步包括：

第一浮动扩散部及第一转移门，所述第一转移门耦合在所述第一光电二极管与所述第一浮动扩散部之间以将来自所述第一光电二极管的图像电荷转移到所述第一浮动扩散部；及

第二浮动扩散部及第二转移门，所述第二转移门耦合在所述第二光电二极管与所述第二浮动扩散部之间以将来自所述第二光电二极管的图像电荷转移到所述第二浮动扩散部。

11.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：

第一浮动扩散部及第一转移门，所述第一转移门耦合在所述第一光电二极管与所述第一浮动扩散部之间以将来自所述第一光电二极管的图像电荷转移到所述第一浮动扩散部；及

第二转移门，其耦合在所述第二光电二极管与所述第一浮动扩散部之间以将来自所述第二光电二极管的图像电荷转移到所述第一浮动扩散部，其中当从所述半导体材料的所述第一表面观察时，所述第一转移门、所述第二转移门及所述第一浮动扩散部形成大体上“U”形结构。