具有相位差检测像素的图像传感器的制作方法

本专利文件要求2017年7月28日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2017-0096347的韩国申请的优先权和权益，其公开内容通过引用整体合并于此。

此专利文件中公开的技术和实施方式涉及半导体图像传感器。

背景技术：

图像传感器是从光学图像或者一个或更多个物体接收光并将接收到的光转换成形成图像的电信号的器件。近来，随着计算机产业和通信产业的发展，在各种领域或应用(包括例如数字相机、摄录相机、诸如个人通信系统的便携式设备、游戏机、安全相机、医疗微型相机和机器人)中对具有改进性能的图像传感器的需求正在增加。

技术实现要素：

各种实施例针对提供一种具有改进性能的图像传感器。

在一个实施例中，一种图像传感器可以包括：多个成像像素，其位于不同的位置处以接收入射光并且产生分别表示所接收的部分入射光的像素信号以形成图像，每个成像像素包括接收部分入射光的光接收区域和将所接收的部分入射光转换成与图像的一部分相关联的像素信号的光电转换元件；以及相位差检测像素，其位于多个成像像素之中，且被构建成包括接收部分入射光的开口部分和光电转换元件，该光电转换元件用于将所接收的光转换成相位差检测像素信号以用于光学感测由来自多个成像像素的像素信号形成的图像的相位，其中，开口部分在第一方向上偏心地位于相位差检测像素中，其中，多个成像像素包括在第一方向上与相位差检测像素相邻并且感测第一颜色的第一成像像素、用于感测第一颜色的第一成像像素组以及用于感测与第一颜色不同的颜色的第二成像像素组，其中，第一成像像素和第一成像像素组中的每个具有比第二成像像素组中的每个的光接收区域小的光接收区域。

图像传感器还可以包括光阻挡层，其形成在相位差检测像素的光电转换元件与第一成像像素的光电转换元件之间，以降低光学串扰。光阻挡层形成在第一成像像素的光电转换元件的至少一个侧壁上。光阻挡层形成在相位检测像素的光电转换元件的至少一个侧壁上。

在多个成像像素之中，第一成像像素组包括在与第一方向相反的第二方向上与相位差检测像素相邻的第二成像像素。第一成像像素的光接收区域实质上等于第二成像像素的光接收区域。第一成像像素的光接收区域比第二成像像素的光接收区域小。

第一成像像素组包括在与第一方向相反的第二方向上与相位差检测像素相邻的第二成像像素、在与第一方向交叉的第三方向上与相位差检测像素相邻的第三成像像素以及在与第三方向相反的第四方向上与相位差检测像素相邻的第四成像像素，以及第一成像像素至第四成像像素的光接收区域实质上彼此相等。

第一成像像素组包括在与第一方向相反的第二方向上与相位差检测像素相邻的第二成像像素、在与第一方向交叉的第三方向上与相位差检测像素相邻的第三成像像素以及在与第三方向相反的第四方向上与相位差检测像素相邻的第四成像像素，以及第一成像像素的光接收区域最小，而第二成像像素至第四成像像素的光接收区域实质上彼此相等。

第一成像像素组包括在与第一方向相反的第二方向上与相位差检测像素相邻的第二成像像素、在与第一方向交叉的第三方向上与相位差检测像素相邻的第三成像像素以及在与第三方向相反的第四方向上与相位差检测像素相邻的第四成像像素，以及其中，第一成像像素的光接收区域最小，第二成像像素的光接收区域最大，而第三成像像素和第四成像像素的光接收区域实质上彼此相等。

在一个实施例中，一种图像传感器可以包括：衬底；以及多个像素，其形成在衬底上，每个像素具有一个将光转换成电信号的光电转换元件，其中，像素被构建成包括将入射光转换成成像像素信号以形成图像的成像像素以及相位差检测像素，每个相位差检测像素包括允许接收光的开口部分和光电转换元件，该光电转换元件用于将所接收的光转换成用于光学感测图像的相位的相位差检测像素信号，该开口部分在每个相位差检测像素之内在第一方向上偏心放置，并且每个相位差检测像素被布置成与不同的成像像素相邻，以及其中，与相位差检测像素相邻的至少一个成像像素包括形成在衬底之上以便与成像像素的光电转换元件重叠来形成开口部分的遮光图案，开口部分用于在比成像像素之中的其他成像像素的光接收区域小的光接收区域中接收光。

与对应相位差检测像素相邻的具有比成像像素之中的其他成像像素的光接收区域小的接收区域的成像像素为沿着第一方向从对应相位差检测像素移位的成像像素。存在如下的多个成像像素，该多个成像像素与对应的相位差检测像素相邻，并且多个成像像素中的每个成像像素具有比成像像素之中的一些其他成像像素的光接收区域小的光接收区域。与对应的相位差检测像素相邻且每个成像像素具有比成像像素之中的一些其他成像像素的光接收区域小的光接收区域的多个成像像素被构建成感测指定颜色的光。指定颜色为蓝色。成像像素之中的其他成像像素中的每个成像像素被构建成感测与指定颜色不同的颜色的光，该其他成像像素具有比与对应的相位差检测像素相邻且被构建成感测指定颜色的光的多个成像像素的光接收区域大的光接收区域。

图像传感器还可以包括光阻挡层，其形成在每个相位差检测像素的光电转换元件和与每个相位差检测像素相邻的成像像素的光电转换元件之间，以降低光学串扰。光阻挡层填充形成于衬底中的沟槽。光阻挡层至少部分地覆盖相邻成像像素的光电转换元件。光阻挡层至少部分地覆盖相位差检测像素的光电转换元件。

图像传感器还可以包括网格图案，其沿着相位差检测像素和成像像素的边界形成在衬底之上，其中，遮光图案被构建成邻接网格图案。

在一个实施例中，一种图像传感器可以包括：衬底，其包括分别与多个像素相对应的多个光电转换元件，其中，像素包括具有在第一方向上偏心地位于相位差检测像素中的开口部分的相位差检测像素以及环绕相位差检测像素的多个成像像素，其中，多个成像像素包括在第一方向上与相位差检测像素相邻的第一成像像素；网格图案，其沿着像素的边界形成在衬底之上；第一遮光图案，其形成在第一成像像素的光电转换元件之上，第一遮光图案邻接网格图案且具有第一开口部分，其中，第一开口部分的区域比其余成像像素的光接收区域小；光阻挡层，其形成在相位差检测像素的光电转换元件与第一成像像素的光电转换元件之间。

第一遮光图案具有包括阻挡光的外周区域和允许光传输的中心开口部分的环形形状。外周区域包括靠近相位差检测像素的第一区域和与第一区域不同的第二区域，第一区域比第二区域具有更宽的线宽。

图像传感器还可以包括：第二遮光图案，其形成在成像像素之中在与第一方向相反的第二方向上与相位差检测像素相邻的第二成像像素的光电转换元件之上，第二遮光图案邻接网格图案且具有第二开口部分；第三遮光图案，其形成在成像像素之中在与第一方向垂直的第三方向上与相位差检测像素相邻的第三成像像素的光电转换元件之上，第三遮光图案邻接网格图案且具有第三开口部分；以及第四遮光图案，其形成在成像像素中在与第三方向相反的第四方向上与相位差检测像素相邻的第四成像像素的光电转换元件之上，第四遮光图案邻接网格图案且具有第四开口部分，其中，第二开口部分至第四开口部分中的每个开口部分具有比其余成像像素的光接收区域小的区域。第二遮光图案至第四遮光图案中的每个遮光图案具有包括阻挡光的外周区域和允许光传输的中心开口部分的环形形状。外周区域包括靠近相位差检测像素的第一区域和与第一区域不同的第二区域，第一区域比第二区域具有更宽的线宽。第一开口部分至第四开口部分的区域实质上彼此相等。第一开口部分的区域最小，而第二开口部分至第四开口部分的区域实质上彼此相等。第一开口部分的区域最小，第二开口部分的区域最大，而第三开口部分和第四开口部分的区域实质上彼此相等。第一成像像素至第四成像像素感测相同的颜色。

光阻挡层形成在形成于衬底中的沟槽中。光阻挡层形成在第一成像像素的光电转换元件的至少一个侧壁上。光阻挡层形成在相位差检测像素的光电转换元件的至少一个侧壁上。

附图说明

图1和图2是图示根据本公开的第一实施例的示例性图像传感器的视图。

图3a和图3b是图示根据实施例的图像传感器中的遮光图案的修改示例的视图。

图4a至图4e是图示根据实施例的图像传感器中的光阻挡层的修改示例的平面图。

图5和图6是图示根据本公开的第二实施例的示例性图像传感器的视图。

图7是示意性地图示基于本公开的实施例的图像传感器的示例的代表的框图。

图8是示意性地图示包括基于本公开的实施例的图像传感器的电子设备的示例的代表的示图。

具体实施方式

所公开的图像感测技术能够被实施为提供用来提升成像操作性能的图像传感器件。在一些实施方式中，图像传感器阵列被设置为包括成像像素和相位差检测像素，其中成像像素被设计和操作用于捕获入射光以将对象或场景捕获或呈现为彩色图像，而相位差检测像素被设计和操作用于捕获在不同相位差检测像素处的入射光以检测用于实现自动聚焦和呈现所捕获图像或场景的三维表示的所捕获图像或场景的相位。在相位差检测像素的一些实施方式中，可以将两个不同的相位检测像素组成对以获得信号，该信号能够被处理以测量用于光学成像中的自动聚焦或3d图像演示的所检测图像的距离差或相位。在此设计下，成像像素和相位差检测像素空间上分布在相同的像素阵列中，以及相应地，由于在成像像素中的相位差检测像素的放置，在整个像素阵列的成像构造中，执行内插处理来处理或内插来自与相位差检测像素相邻的成像像素的像素信号以产生用于相位检测像素的内插成像像素信号值。结果，来自成像像素的像素信号和用于相位差检测像素的内插成像像素信号值被组合以构建由图像传感器阵列捕获的图像。

所公开的图像传感器阵列可以基于各种半导体传感器结构，包括例如：互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器或cis传感器。cis传感器可以包括成像像素的阵列，每个成像像素包括将接收到的光转换成电荷的光电传感器，光电传感器可以为能够产生光生电荷的光电门(photogate)、光电二极管、光电晶体管、光电导体或光敏结构。每个成像像素也可以包括用于储存光生电荷的电荷储存区，该电荷储存区在一些实施方式中可以被构建成浮置扩散区。在每个成像像素中可以包括额外电路(例如，用于将光生电荷从光传感器传送到储存区的传输晶体管以及用于在读出之后将电荷储存区中的电荷复位的复位电路)。

在特定实施方式中，基于在相同的传感器阵列中具有成像像素和相位差检测像素二者的公开技术可以用来降低或防止在相位差检测像素中的一个相位差检测像素处接收的光中的一些光不期望的泄漏到成像像素中的与像素差检测像素相邻的一个成像像素。在相邻的成像像素与相位差检测像素之间的这种不期望的光泄漏是光学串扰的一种形式。所公开技术可以被实现为提供在传感器阵列中具有成像像素和相位差检测像素两者的图像传感器，该传感器阵列具有用于减轻或防止在所公开的图像传感器中的成像像素与相位差检测像素之间出现的不期望的光学串扰的像素配置和技术。

在成像像素与相位差检测像素之间出现的光学串扰可以导致诸如降低图像传感器的特性的问题或不期望的效果。例如，光学串扰可以导致图像传感器中的成像像素的亮度在传感器阵列之上不均匀。例如，当光学串扰出现时，与相位差检测像素相邻的成像像素可以表现得比其他成像像素更明亮，因为入射到相位差检测像素的光可以进入到相邻的成像像素中。为了解决这个问题以及防止图像传感器的特性的劣化，可以提供光隔离特征以基于例如形成跨越像素阵列的整个区域的沟槽隔离结构(例如，浅沟槽隔离(sti)或深沟槽隔离(dti))来减少在位置与相位差检测像素相邻的特定成像像素处接收的这种额外光。然而，使用沟槽隔离结构可能的劣势在于：形成沟槽的过程不可避免地在沟槽的表面上引起缺陷，并且沟槽的表面上的缺陷可以充当泄漏电流(诸如暗电流)的源，这降低了图像传感器的特性。

所公开的技术提供了一种布置和配置包括多个成像像素和多个相位差检测像素的图像传感器的方法，以降低或防止相邻的成像像素与相位差检测像素之间的光学串扰，从而降低或防止图像传感器的特性的劣化。本公开的一个实施例提供一种可以减轻或防止成像像素与相位差检测像素之间出现的光学串扰的方法。为此，根据所公开技术的一个实施例的图像传感器可以包括相位差检测像素，每个相位差检测像素包括具有离开每个相位差检测像素的几何中心的偏心放置的开口部分的相位差图案。示例性图像传感器还包括环绕相位差检测像素的成像像素，并且在开口部分相对于相位差检测像素的几何中心偏心放置的方向上与相位差检测像素的开口部分相邻的环绕成像像素可以具有光接收区域，该光接收区域小于或不大于环绕相位差检测像素的其余的成像像素的光接收区域。具体地，在开口部分偏心放置的方向上与相位差检测像素相邻的成像像素包括与其光电转换元件重叠的遮光图案，以减小其光接收区域，并且遮光图案可以用来控制入射光的量。遮光图案可以为与相位差检测像素相邻的特定成像像素提供不同的光接收区域。

图1和图2是图示根据本公开的第一实施例的图像传感器的示例的视图。具体地，图1是图示所示图像传感器示例的像素阵列的一部分的平面图，以及图2是图示沿图1中所示的虚线i-i’截取的剖面的剖视图。

如图1和图2中所示，根据第一实施例的图像传感器可以包括其中多个像素110以矩阵形式来布置的像素阵列100，例如，以列和行布置的像素阵列。像素110可以包括多个成像像素和多个相位差检测像素。这些成像像素和相位差检测像素可以在像素阵列100中交错。在一些实施方式中，相位差检测像素可以规则地或不规则地分布在像素阵列100中。

在像素阵列100中，成像像素可以以合适的颜色成像像素图案来布置成期望的颜色(例如，红色、绿色和蓝色)，使得重复布置不同的有色成像像素(例如，重复布置基于红色像素r-px、绿色像素g-px和蓝色像素b-px的有色像素)。这样的颜色成像像素图案在一些实施方式中可以为例如拜尔图案。在像素阵列100中，相位差检测像素的数量可以与成像像素的数量不同。在各种实施方式中，相位差检测像素的数量可以小于多个成像像素的数量，并且这些相位差检测像素被放置在像素阵列100之内的特定位置处以执行用于自动聚焦或3d成像的期望相位检测。在成像像素比相位差检测像素多的一些实施方式中，成像像素可以在像素阵列100中布置并与相位差检测像素交错，使得一个相位差检测像素可以被不同的成像像素环绕或者紧挨着不同的成像像素。从概念上讲，在像素阵列100中相位差检测像素与成像像素的布置可以这样来看：首先使得像素阵列100具有成像像素占据的全部像素，然后用相位差检测像素选择性地替换成像像素中的一些，以形成具有成像像素和相位差检测像素两者的像素阵列100的最终布置。

在为特定应用设计图像传感器中，在像素阵列100中成像像素和相位差检测像素的布置可以基于各种考虑。例如，在像素阵列100中相位差检测像素的位置可以考虑到成像颜色质量(例如，图像传感器的颜色再现中的不期望的颜色遮蔽)和/或用于形成成像像素和相位差检测像素的半导体层的制造来选择。图像颜色质量的一个示例为图像传感器中的颜色再现中因各种因素(例如，用于将入射光引导至成像像素上的成像透镜的存在，像素阵列100之上的颜色滤色器的不均匀光谱响应，通过成像像素对不同波长的光的不均匀光谱响应，或者通过成像像素的不均匀像素响应)而导致的不期望的颜色遮蔽。例如，在具有用于分别感测拜尔图案中的红色、蓝色和绿色的成像像素的成像像素布置中，相位差检测像素可以放置在拜尔图案中的特定蓝色像素b-px的位置处。具体地，每个相位差检测像素可以放置在特定蓝色像素位置处，并且可以包括在这些相位差检测像素处的蓝色滤色器b。在像素阵列100中使用特定蓝色像素b-px作为相位差检测像素的特定设计的考虑在于：可以减小或阻止由颜色遮蔽导致的特性劣化，并且这种特定设计可以有助于为相位差检测像素产生内插成像像素信号值的内插处理。就此而言，红色像素r-px作为用于放置相位差检测像素的位置可能是不利的，因为这样的红色像素r-px在颜色遮蔽特性方面劣于蓝色像素b-px或绿色像素g-px。此外，在拜尔图案中，与单个绿色像素g-px相邻的绿色像素g-px通常在像素阵列100中位于相对于单个绿色像素g-px的对角线方向。相应地，使用绿色像素g-px作为相位差检测像素可能在作为用于放置相位差检测像素的像素位置方面是不利的，因为可能难以执行用于为相位差检测像素产生内插成像像素信号值的内插处理。

第一实施例描述了成像像素以拜尔图案来布置的示例，但是本公开不局限于拜尔图案中的成像像素，并且可以应用于其他成像像素图案布置。尽管在图中未示出，但是在不同的实施方式示例中，图像传感器阵列可以包括白色感测像素，每个白色感测像素能够感测不同波长的光(例如，至少可见光谱中的波长)，并且相位差检测像素可以被配置为放置在特定白色像素位置(未示出)处，而不是先前实施方式示例中的使用特定蓝色像素b-px的位置来放置相位差检测像素。在此使用特定白色像素位置来放置相位差检测像素的示例中，相位差检测像素可以不具有颜色滤色器。更具体地，在此示例中，这样的相位差检测像素(在其中颜色滤色器应当存在于成像像素中，但是不存在)之上的区域填充有由与光接收元件206的材料相同的材料制成的层。

在又另一实施方式示例中，成像像素可以被形成为包括跨越成像像素重复布置的红色像素r-px、绿色像素g-px、蓝色像素b-px和白色像素。在这种情况下，相位差检测像素可以放置在用于白色像素的特定位置处。

在根据第一实施例的图像传感器中，像素110中的每个像素可以包括光电转换元件pd(例如，光电二极管或光电门)。彼此相邻的光电转换元件pd可以由器件隔离结构来隔离。在所示示例中，光电转换元件pd和器件隔离结构可以形成在衬底200中。

衬底200可以包括半导体衬底。半导体衬底可以为合适的材料状态，例如，处于单晶态，并且在一些实施方式中可以包括含硅的材料。此外，衬底200可以为通过减薄工艺而减薄的衬底。例如，衬底200可以为或包括薄硅单晶衬底。

形成在衬底200中以便对应于像素110中的每个像素的光电转换元件pd可以包括光电二极管、光电晶体管、光电门或其组合。例如，光电转换元件pd可以包括光电二极管。在一些实施方式中，光电转换元件pd可以包括有机光电二极管或无机光电二极管中的任意一种，或者可以被配置为使得有机光电二极管和无机光电二极管被层叠。

用于隔离彼此相邻的光电转换元件pd的器件隔离结构可以包括杂质区202。具体地，器件隔离结构可以包括形成在衬底200中以便对应于像素阵列100的阱。阱的导电类型可以为p型，而光电转换元件pd可以形成在阱的内部。相应地，光电转换元件可以由杂质区202来电隔离。在一些实施方式中，沟槽隔离结构(诸如浅沟槽隔离(sti)或深沟槽隔离(dti))可以用作器件隔离结构。在衬底200中形成沟槽的过程中，沟槽隔离结构可以在沟槽的表面上引起缺陷，并且形成在沟槽的表面上的缺陷可以充当暗电流的源，这使得图像传感器的特性劣化。可以通过使用杂质区202作为第一实施例中的器件隔离结构来根本上防止或降低因沟槽隔离结构而引起的劣化，如图2的示例中所示，在图2中杂质区202被形成为跨越整个衬底200。

参考图2，根据第一实施例的图像传感器可以包括沿像素110的边界形成在衬底200之上的网格图案204、形成在衬底200之上以与像素110相对应的用于红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)的多个颜色滤色器以及形成在颜色滤色器r、g和b之上以分别与像素110相对应的光接收元件206。

网格图案204用于在彼此相邻的像素110之间提供光学隔离并且防止光学串扰。网格图案204可以形成在衬底200的与光电转换元件pd的光接收面或光入射面相对应的表面之上。在此示例中，网格图案204有意地位于靠近光电转换元件pd的位置，以便更有效地降低或防止不期望的光学串扰。因为网格图案204沿着像素110的边界形成，所以其平面形状可以被配置为具有在平面中重复布置的开口204a的网格形状。无论其位置如何，网格图案204都可以具有均匀的厚度和线宽。相应地，由网格图案204分别提供给像素110的开口204a的尺寸或面积可以彼此相等。在此特定设计中，由网格图案204分别提供给像素110的光接收区域的面积可以彼此相等。网格图案204可以包括遮光材料或吸光材料。遮光材料可以包括反射或吸收光以遮蔽来自下面的区域的光的材料，并且在一些实施方式中，可以包括含有金属物质的材料。用于遮光材料的吸光材料可以包括吸收光的材料，并且可以包括碳化硅(sic)、黑色有机材料或者其他。

颜色滤色器r、g和b形成在衬底200之上以便对应于像素110，而颜色滤色器r、g和b中的每个颜色滤色器的边沿可以形成在网格图案204之上。即，网格图案204可以位于衬底200与颜色滤色器r、g和b之间。颜色滤色器r、g和b可以彼此具有相同的尺寸，并且颜色滤色器r、g和b中的每个颜色滤色器可以比由网格图案204提供的开口204a宽。颜色滤色器r、g和b中的每个颜色滤色器可以包括被配置成包括红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器、蓝绿色滤色器、黄色滤色器、品红色滤色器、白色滤色器、黑色滤色器或红外截止滤色器中的任意一种或至少两种的单层滤色器或多层滤色器。例如，颜色滤色器r、g和b可以包括红色滤色器r、绿色滤色器g和蓝色滤色器b。光接收元件206可以包括数字透镜或半球透镜。

根据第一实施例的图像传感器包括用于在不同相位差检测像素处捕获入射光以检测捕获的图像的相位来实现自动聚焦和呈现所捕获图像或场景的三维表示的相位差检测像素。为相位差检测像素选择用于多个像素110的位置中的一些位置。例如，在图1中所示的相邻像素110中，在蓝色像素的位置处的像素px5被制造成相位差检测像素。相位差检测像素px5可以形成在衬底200之上，使得相位差检测像素px5可以包括用于光学感测以实现相位差检测的光电转换元件pd，可以邻接网格图案204，并且可以包括具有开口部分208a的相位差图案208，该开口部分208a允许入射光进入用于光学感测的光电转换元件pd。尤其地，开口部分208a位于远离相位差检测像素px5的几何中心的位置，或者偏心地位于相位差检测像素px5之内。偏心放置的开口部分208a可以偏离相位差检测像素px5内部的光电转换元件pd中的垂直于光电转换元件pd的平面并穿过相位差检测像素px5的几何中心的对称轴(其可以称作光电转换元件pd的光轴)的位置。在一些实施方式中，开口部分208a形成在光电转换元件pd的光轴的一侧上。相位差检测像素px5中的杂质区202以上和光接收器件206以下的空间可以根据器件的特定结构而填充有不同的材料或结构。例如，在相位差检测像素px5放置在用于拜尔图案中的蓝色像素的位置处的设计中，此空间可以包括蓝色滤色器b，并且蓝色滤色器b可以间隙填充开口部分208并且覆盖相位差图案208。对于另一个示例，在相位差检测像素px5放置在通常不具有颜色滤色器的白色像素的位置处的设计中，用在相位差检测像素px5的光接收器件206中的材料可以间隙填充杂质区202以上和光接收器件206以下的空间。相位差图案208可以与网格图案204形成在同一水平处。相位差图案208可以在形成网格图案204的过程中与网格图案204一起形成，并且可以由与网格图案204相同的材料制成或包括与网格图案204相同的材料。

参考图1，第一方向d1表示开口部分208a相对于相位差检测像素px5的几何中心偏心地放置的方向，而第二方向d2表示与方向d1相反的方向。此外，第三方向d3和与第三方向d3相反的第四方向d4垂直于第一方向d1或第二方向d2。在图1中所示的示例中，第一方向d1、第二方向d2、第三方向d3和第四方向d4分别被图示为右方、左方、上方和下方。

图2示出了与相位差检测像素px5相邻并且用作成像的成像像素的像素px1。第一成像像素px1与相对于相位差检测像素px5的几何中心偏心地放置的开口部分208a相邻。具体地，如图1中所示，第一成像像素px1位于与相位差检测像素px5相邻的位置，但是在第一方向d1上位置移位。第一成像像素px1可以为在拜尔图案中的绿色位置处的成像像素，使得其包括绿色滤色器g。这是为了在构建传感器阵列的输出图像时容易地执行用于相位差检测像素的后续内插处理。

当成像像素位于与相位差检测像素相邻的位置时，成像像素的特性可以因从相位差检测像素接收到在相邻成像像素处的非预期入射光而劣化。具体地，由于面向相位差检测像素的光接收区域(即，面向相位差图案208的偏心开口部分208a)的相邻成像像素中的区域与相邻的相位差检测像素px5的光接收区域相比较大，因此成像像素的特性劣化可能因这两个相邻像素之间的光学串扰而更加严重。为了降低或防止这种不期望的光学串扰，根据第一实施例的图像传感器可以将在第一方向d1上与相位差检测像素相邻的第一成像像素px1的光接收区域形成为比环绕相位差检测像素的成像像素的光接收区域小，使得第一成像像素px1的沿着第一方向d1的较小的光接收区域接收更少的光以抵消由于来自相邻相位差检测像素px5的额外光泄漏而导致的增加的光接收量。这种设计可以降低由光学串扰对由在第一方向d1上与相位差检测像素相邻的成像像素px1以及与相位差检测像素px5相邻的其他成像像素所产生的成像信号引起的整体图像劣化。这里，第一成像像素px1的光接收区域被形成为比其余的相邻成像像素的光接收区域小的原因在于：在与同一相位差检测像素px5相邻的成像像素之中，在开口部分208a偏心的第一方向d1上与相位差检测像素px5相邻的第一成像像素px1受到由相位差检测像素px5导致的光学串扰的影响最大。

沿着第一方向d1与相位差检测像素px5相邻的第一成像像素px1可以包括遮光图案210，遮光图案210在第一成像像素px1的中心部分中具有第一开口部分210a，同时遮蔽来自围绕作为第一成像像素px1的光接收区域(其比不包括这种遮光图案210的成像像素的预设光接收区域小)的第一开口部分210a的外周区域的光。不同于第一成像像素px1，围绕相位差检测像素px5的其他相邻成像像素具有比网格图案204的开口204a的区域大的预设光接收区域。第一成像像素px1的遮光图案210可以形成在衬底200之上以便与第一成像像素px1的光电转换元件pd重叠，并且可以邻接网格图案204。第一成像像素px1的遮光图案210可以具有环形的形状，并且可以具有均匀的线宽。具体地，遮光图案210可以具有包括阻挡光的外周区域和允许光传输的中心开口部分的环形形状。在本文中，中心开口部分可以指第一开口部分210a。第一成像像素px1的遮光图案210可以与网格图案204形成在同一水平中。在制造期间，第一成像像素px1的遮光图案210可以在形成网格图案204的过程中与网格图案204一起形成，并且可以包括与网格图案204相同的材料。例如，遮光图案210可以包括可以为光反射材料或吸光材料的遮光材料。此外，在图1的下部中示出的是处于拜尔图案中的蓝色像素的位置处的另一个相位差检测像素以及对应的相邻成像像素，该对应的相邻成像像素由于其开口部分208a和相位差感测图案208与相位差检测像素px5相比的反向取向而导致在第二方向d2上移位。类似于第一成像像素px1，在d2方向上移位的这种相邻成像像素包括用来产生更小的光接收区域以抵消光学串扰的遮光图案210。

在图1和图2的以上示例中，第一成像像素px1的遮光图案210具有均匀的线宽，但是本公开不局限于此。图3a和图3b示出了另一个不同的实施方式，其中遮光图案210可以形成为包括具有彼此不同的线宽的两个不同区域(即，第一区域和第二区域)。遮光图案210可以具有包括阻挡光的外周区域和允许光传输的中心开口部分的环形形状。外周区域包括靠近相位差检测像素px5的第一区域和与第一区域不同的第二区域，第一区域比第二区域具有更宽的线宽。换言之，靠近其中的相位差检测像素px5的第一区域比不靠近相位差检测像素px5的第二区域具有更宽的线宽。例如，参考图3a，与相位差检测像素px5相邻的成像像素px1的遮光图案210被形成为使得更靠近相位差检测像素px5的第一区域比第二区域具有更宽的线宽。在图3a中，遮光图案210的第一区域位于开口部分208a与第一开口部分210a之间，而遮光图案210的第二区域为除第一区域之外的其余区域。第二区域可以具有均匀的线宽，其线宽比第一区域的线宽小。

在图3b中所示的另一个示例中，成像像素px1的遮光图案210的第一区域从第一开口部分210a开始沿着方向d1和方向d2放置，而遮光图案210的第二区域从第一开口部分开始沿着方向d3和方向d4放置。第一区域具有比第二区域的线宽大的线宽。第一区域可以包括最靠近相位差检测像素px5的区域和最远离相位差检测像素px5的区域。

在图1和图2的示例中所示的根据第一实施例的图像传感器可以包括形成在相邻的相位差检测像素px5与第一成像像素px1的光电转换元件pd之间的光阻挡层250，以更有效地降低或防止由相位差检测像素px5导致的光学串扰。此特征可以跟用于将与第一成像像素px1相邻的光接收区域构建成比图1中所示的一些其他成像像素的光接收区域小的技术的实施方式一起来实施。那些特征的组合还能够降低不期望的光学串扰。光阻挡层250可以包括遮光材料，该遮光材料可以包含光反射材料或吸光材料。光阻挡层250可以嵌入至形成于衬底200中的沟槽252中。沟槽252可以形成在相位差检测像素px5与第一成像像素px1的光电转换元件pd之间。在一些实施方式中，沟槽252的底部可以位于比光电转换元件pd的底部高的位置。从其上接收光或光入射并因此用作光接收面或光入射面的衬底200的表面看来，光阻挡层250的高度可以比光电转换元件pd的高度小。当沟槽252用于防止光学串扰时，这种设计可以用于使因沟槽252的表面上的缺陷而导致的特性劣化最小化。沟槽252的入口可以形成在衬底200的与光接收面或光入射面相对应的表面中。因此，光阻挡层250可以邻接衬底200的与光接收面或光入射面相对应的表面。相应地，光阻挡层250可以邻接网格图案204，或者可以位于靠近网格图案204的位置。

在平面图中，光阻挡层250可以具有包含长轴和短轴的条形。光阻挡层250的长轴可以在第三方向d3和第四方向d4上从相邻的成像像素px1与相位差检测像素px5之间的空间开始延伸。光阻挡层250的相反端可以在第三方向d3和第四方向d4上位于与相位差检测像素px5和第一成像像素px1相邻的像素110之间。

在平面图中，相位差图案208的偏心放置的开口部分208a也可以具有包含长轴和短轴的条形，并且偏心放置的开口部分208a的长轴也可以在第三方向d3和第四方向d4上延伸。这里，为了更有效地防止相位差检测像素px5与第一成像像素px1之间的光学串扰，光阻挡层250的长轴的长度可以比开口部分208a的长轴的长度大。如上所述，光阻挡层250的相反端可以位于在第三方向d3和第四方向d4上与相位差检测像素px5和第一成像像素px1相邻的像素110之间。光阻挡层250的相反端可以邻接像素110的光电转换元件pd的侧壁的部分，该像素110在第三方向d3和第四方向d4上与相位差检测像素px5和第一成像像素px1相邻。

第一实施例描述了其中光阻挡层250在相邻的成像像素px1与相位差检测像素px5之间形成为条形，但是本公开不局限于此。例如，图4a至图4e示出了光阻挡层250的各种配置，该光阻挡层250形成在第一成像像素px1的光电转换元件pd的至少一个侧壁上和相位差检测像素px5的光电转换元件pd的至少一个侧壁上。如图4a至图4e中所示，光阻挡层250形成在相邻的成像像素px1与相位差检测像素px5的光电转换元件pd之间。除了第一成像像素px1与相位差检测像素px5的光电转换元件pd之间的区域之外，光阻挡层250还可以形成为延伸到其他区域(例如，部分地覆盖第一成像像素的光电转换元件pd的一个侧壁或多个侧壁、完全环绕第一成像像素px1的光电转换元件的侧壁、部分地覆盖相位差检测像素px5的光电转换元件pd的一个侧壁或多个侧壁或者完全环绕相位差检测像素px5的光电转换元件的侧壁)。

例如，参考图4a，光阻挡层250可以形成在成像像素px1的光电转换元件pd的相反侧上，使得其部分地环绕第一成像像素px1的光电转换元件pd的侧壁。

在另一示例中，参考图4b，光阻挡层250可以环绕相位差检测像素px5的光电转换元件pd的与偏心放置的开口部分208a相对应的侧壁的部分。

在另一示例中，参考图4c，光阻挡层250可以形成为具有图4a和图4b中所示的光阻挡层250的组合形状。在图4c中，光阻挡层250形成在第一成像像素px1的光电转换元件pd的相反侧上，使得其部分地环绕第一成像像素px1的光电转换元件pd的侧壁，而光阻挡层250也延伸使得相位差检测像素px5的光电转换元件pd的与偏心放置的开口部分208a相对应的侧壁的部分被光阻挡层250环绕。

在另一个示例中，参考图4d，光阻挡层250可以延伸使得其完全环绕相位差检测像素px5的光电转换元件pd的侧壁。

在又另一个示例中，参考图4e，光阻挡层250可以延伸使得其完全环绕相邻的成像像素px1与相位差检测像素px5的光电转换元件pd两者的侧壁。

如上所述，根据第一实施例的图像传感器形成适用于控制与相位差检测像素相邻的成像像素的光接收区域的遮光图案，从而防止由像素之间的光学串扰导致的特性劣化。

根据第一实施例的图像传感器将光阻挡层250形成为嵌入至形成于相位差检测像素与成像像素的光电转换元件pd之间的沟槽中，从而防止由相位差检测像素与成像像素之间的光学串扰导致的特性劣化。此外，因为用于光阻挡层250的沟槽252形成在相位差检测像素与成像像素之间的区域的部分中，所以可以使由沟槽252导致的特性劣化最小化。

图5和图6是图示根据本公开的第二实施例的图像传感器的示例的视图。具体地，图5是图示像素阵列的部分的平面图，而图6是图示沿图5中所示的虚线i-i’截取的剖面的剖视图。在下文中，为了描述方便，描述将集中于与根据第一实施例的图像传感器的差异。此外，相同的附图标记将用于指代与第一实施例中的部件相同的部件，以及将省略对相同部件的详细描述。

如图5和图6中所示，根据第二实施例的图像传感器可以包括具有偏心放置的开口部分208a的相位差检测像素px5和环绕相位差检测像素px5的多个相邻成像像素。在围绕相位差检测像素px5的相邻成像像素之中，第一像素px1在第一方向d1上与相位差检测像素px5相邻，使得第一成像像素px1比相位差图案208的其他部分更靠近相位差图案208的开口部分208a。参考图5，感测与由第一成像像素px感测的颜色相同的颜色的成像像素可以具有比感测与由第一成像像素px1感测的颜色不同的颜色的成像像素的光接收区域小的光接收区域。

在根据第二实施例的图像传感器中，像素阵列100中的多个像素110的任意一个(例如，像素px5)可以被选择为像素阵列100中的相位差检测像素中的一个。相位差检测像素px5可以形成在衬底200之上，使得相位差检测像素px5包括光电转换元件pd，可以邻接网格图案204，并且可以包括具有偏心放置的开口部分208a的相位差图案。偏心放置的开口部分208a可以偏离光电转换元件pd的光轴。相位差检测像素px5可以包括蓝色滤色器b，或者可以不具有颜色滤色器。当相位差检测像素px5包括蓝色滤色器b时，蓝色滤色器b可以间隙填充开口部分208a，并且覆盖相位差图案208。当相位差检测像素px5不具有颜色滤色器时，光接收器件206可以间隙填充用于形成颜色滤色器的区域。相位差图案208可以与网格图案204形成在同一水平中。相位差图案208可以在形成网格图案204的过程中与网格图案204一起来形成，并且可以由同一材料制成或者包括同一材料。作为参考，第一方向d1至第四方向d4可以与关于图1而针对第一实施例所解释的相同。

图5和图6中的针对第二实施例的示例性图像传感器包括相邻的成像像素，该相邻的成像像素包括分别在第一方向d1、第二方向d2、第三方向d3和第四方向d4上与相位检测像素px5相邻的第一成像像素px1、第二成像像素px2、第三成像像素px3和第四成像像素px4。例如，第一成像像素px1至第四成像像素px4可以感测拜尔图案中的同一颜色，相应地，第一成像像素px1至第四成像像素px4可以包括相同的颜色滤色器。例如，第一成像像素px1至第四成像像素px4可以包括绿色滤色器g。这种布置意在容易地执行后续的内插处理以基于来自相邻的成像像素的成像像素信号来为相位差检测像素px5产生内插的成像信号值。

与相位差检测像素px5相邻的第一成像像素px1至第四成像像素px4的特性可能因从相位差检测像素px5流入或引入到第一成像像素px1至第四成像像素px4中的不期望的入射光而劣化。特别地，由于成像像素图案的面向相位差检测像素px5的光接收区域的面积(即，成像像素图案的面向相位差图案208的偏心放置的开口部分208a的面积)更大，因此成像像素的特性劣化可以因光学串扰而更严重。为了防止或降低位置与相位差检测像素相邻的成像像素的特性劣化，根据第二实施例的图像传感器可以将在第一方向d1至第四方向d4上与相位差检测像素px5相邻的第一成像像素px1至第四成像像素px4的光接收区域形成为比包括被布置成在对角线方向上与相位差检测像素px5相邻的成像像素的其余成像像素的光接收区域小。与在相对于相位差检测像素px5的对角线方向上位于与相位差检测像素px5相邻的位置的其余成像像素相比，第一成像像素px1至第四成像像素px4受到相位差检测像素px5导致的光学串扰的影响更大。

第一成像像素px1至第四成像像素px4可以分别包括第一遮光图案210至第遮四光图案240。第一遮光图案210至第四遮光图案240可以分别包括第一开口部分210a至第四开口部分240a，使得第一成像像素px1至第四成像像素px4具有比预设光接收区域小的光接收区域。第一开口部分210a至第四开口部分240a的区域可以分别为第一成像像素px1至第四成像像素px4的光接收区域，而预设光接收区域可以为网格图案204的开口204a的区域。第一遮光图案210至第四遮光图案240可以具有环形形状。第一遮光图案210至第四遮光图案240中的每个遮光图案可以具有包括阻挡光的外周区域和允许光传输的中心开口部分的环形形状。在本文中，中心开口部分可以指第一开口部分210a至第四开口部分240a中的每个。在一些实施方式中，第一遮光图案210至第四遮光图案240中的每个遮光图案具有均匀线宽。在一些实施方式中，第一遮光图案210至第四遮光图案240中的至少一个具有非均匀线宽。第一遮光图案210至第四遮光图案240中的每个遮光图案可以具有包括阻挡光的外周区域和允许光传输的中心开口部分的环形形状。外周区域包括靠近相位差检测像素px5的第一区域和与第一区域不同的第二区域，第一区域具有比第二区域宽的线宽。例如，第一遮光图案210至第四遮光图案240中的至少一个可以包括第一区域和第二区域，第一区域比第二区域更靠近相位差检测像素px5，并且第一区域可以具有比第二区域相对更宽的线宽。第一遮光图案210至第四遮光图案240可以具有相同的形状，或者可以具有不同的形状。例如，第一遮光图案210至第四遮光图案240中的每个遮光图案可以具有图3a和图3b中所示的形状。第一遮光图案210至第四遮光图案240可以与网格图案204形成在同一水平中。第一遮光图案210至第四遮光图案240可以在形成网格图案204的过程中与网格图案204一起来形成，并且可以包括相同的材料。第一遮光图案210至第四遮光图案240可以包括遮光材料或吸光材料。

第一遮光图案210可以形成在衬底200之上以与第一成像像素px1的光电转换元件pd重叠，可以邻接网格图案204，以及可以具有第一开口部分210a。第一开口部分210a的区域可以为第一成像像素px1的光接收区域，并且可以比预设光接收区域小。第二遮光图案220可以形成在衬底200之上以便与第二成像像素px2的光电转换元件pd重叠，可以邻接网格图案204，以及可以具有第二开口部分220a。第二开口部分220a的区域可以为第二成像像素px2的光接收区域，并且可以比预设光接收区域小。第三遮光图案230可以形成在衬底200之上以便与第三成像像素px3的光电转换元件pd重叠，可以邻接网格图案204，以及可以具有第三开口部分230a。第三开口部分230a的区域可以为第三成像像素px3的光接收区域，并且可以比预设光接收区域小。第四遮光图案240可以形成在衬底200之上以便与第四成像像素px4的光电转换元件pd重叠，可以邻接网格图案204，以及可以具有第四开口部分240a。第四开口部分240a的区域可以为第四成像像素px4的光接收区域，并且可以比预设光接收区域小。第四开口部分240a的区域可以等于第三开口部分230a的区域。

第一开口部分210a至第四开口部分240a可以具有相等的区域。可选地，第一开口部分210a至第四开口部分240a可以具有不同的尺寸。例如，第一开口部分210a的区域可以最小，而第二开口部分220a至第四开口部分240a的区域可以彼此相等。可选地，第一开口部分210a的区域可以最小，第二开口部分220a的区域可以最大，而第三开口部分230a和第四开口部分240a的区域可以彼此相等。第一开口部分210a至第四开口部分240a的区域彼此不相等，由于从相位差检测像素px5流入或引入至第一成像像素px1至第四成像像素px4的入射光的量根据相位差检测像素px5的光接收区域的位置(即，相位差图案208的开口部分208a的位置)而不同。通过调节第一开口部分210a至第四开口部分240a的区域，被配置成感测同一颜色的第一成像像素px1至第四成像像素px4的输出信号可以被调节成具有类似的强度。作为参考，当与相位差检测像素px5相邻且被配置成感测同一颜色的第一成像像素px1至第四成像像素px4的输出信号具有类似的强度时，可以改善用于相位差检测像素px5的内插处理的特性。

当第一开口部分210a至第四开口部分240a具有相等的区域时，第一遮光图案210至第四遮光图案240可以具有不同的形状以抵消从相位差检测像素px5流入或引入到第一成像像素px1至第四成像像素px4中的入射光的量上的差异。例如，第二遮光图案220至第四遮光图案240可以具有相同的形状，而第一遮光图案210可以具有与第二遮光图案220至第四遮光图案240不同的形状。例如，第一遮光图案210至第四遮光图案240具有环形形状，并且第二遮光图案220至第四遮光图案240具有均匀的线宽。在这种情况下，第一遮光图案210可以形成为使得靠近相位差检测像素px5的区域比不靠近相位差检测像素px5的其余区域具有相对更宽的线宽。

根据第二实施例的图像传感器可以包括至少形成在相位差检测像素px5的光电转换元件pd与第一成像像素px1的光电转换元件pd之间的光阻挡层250，以更有效地防止由相位差检测像素px5引起的光学串扰。光阻挡层250形成在相位差检测像素px5光电转换元件pd与第一成像像素px1的光电转换元件pd之间的原因在于：与其他像素相比，第一成像像素px1受到由相位差检测像素px5引起的光学串扰的影响最大。

光阻挡层250可以包括遮光材料或吸光材料。光阻挡层250可以嵌入至形成于衬底200中的沟槽252中。沟槽252可以形成在相位差检测像素px5的光电转换元件pd与第一成像像素px1的光电转换元件pd之间。在一些实施方式中，沟槽252的底部可以位于比光电转换元件pd的底部高的位置。从接收光或光入射从而用作光接收面或光入射面的衬底200的表面看来，光阻挡层250的高度可以比光电转换元件pd的高度小。当沟槽252用于防止光学串扰时，这将有助于使因沟槽252的表面上的缺陷而导致的特性劣化最小化。沟槽252的入口可以形成在衬底200的与光接收面或光入射面相对应的表面中。因此，光阻挡层250可以邻接衬底200的与光接收面或光入射面相对应的表面。相应地，光阻挡层250可以邻接网格图案204，或者可以位于靠近网格图案204的位置。

在平面图中，光阻挡层250可以具有包含长轴和短轴的条形。光阻挡层250的长轴可以在第三方向d3和第四方向d4上从第一成像像素px1与相位差检测像素px5之间的空间开始延伸。光阻挡层250的相反端可以定位于在第三方向d3和第四方向d4上与相位差检测像素px5和第一成像像素px1相邻的像素110之间。

在平面图中，相位差图案208的偏心放置的开口部分208a也可以具有包含长轴和短轴的条形，并且偏心放置的开口部分208a的长轴也可以在第三方向d3和第四方向d4上延伸。这里，为了更有效地防止相位差检测像素px5与第一成像像素px1之间的光学串扰，光阻挡层250的长轴的长度可以比开口部分208a的长轴的长度长。如上所述，光阻挡层250的相反端可以位于在第三方向d3和第四方向d4上与相位差检测像素px5和第一成像像素px1相邻的像素110之间。光阻挡层250的相反端可以邻接在第三方向d3和第四方向d4上与相位差检测像素px5和第一成像像素px1相邻的像素110的光电转换元件pd的侧壁的部分。

第二实施例描述了光阻挡层250在第一成像像素px1与相位差检测像素px5之间形成为条形的示例，但是本公开不局限于此。例如，图4a至图4e示出了光阻挡层250的各种配置，光阻挡层250形成在第一成像像素px1的光电转换元件pd的至少一个侧壁上和相位差检测像素的光电转换元件的至少一个侧壁上。如图4a至图4e中所示，光阻挡层250形成在第一成像像素px1的光电转换元件pd和相位差检测像素px5的光电转换元件pd之间。除了第一成像像素px1的光电转换元件pd和相位差检测像素px5的光电转换元件pd之间的区域之外，光阻挡层250还可以形成为延伸到其他区域，例如，部分地覆盖第一成像像素的光电转换元件pd的侧壁、完全环绕第一成像像素px1的光电转换元件pd的侧壁、部分地覆盖相位差检测像素px5的光电转换元件pd的侧壁或者完全环绕相位差检测像素px5的光电转换元件的侧壁。

如上所述，根据第二实施例的图像传感器形成被配置为控制与相位差检测像素相邻的成像像素的光接收区域的遮光图案，由此防止由光学串扰导致的特性劣化。

此外，根据第二实施例的图像传感器将光阻挡层250形成为嵌入至形成于相位差检测像素的光电转换元件pd与相邻的成像像素的光电转换元件pd之间的沟槽252中，由此有效地防止由像素之间的光学串扰导致的特性劣化。此外，因为用于光阻挡层250的沟槽252形成在相位差检测像素与成像像素之间的区域的部分中，所以可以使因沟槽252引起的特性劣化最小化。

此外，光阻挡层可以形成在相位差检测像素px5光电转换元件pd和另一个相邻的成像像素px2、px3或px4的光电转换元件pd之间以进一步降低不期望的光学串扰。提供在相位差检测像素px5的光电转换元件pd和挨着px5的相邻成像像素的光电转换元件pd之间的光阻挡层的这种特征可以与用于将相邻的成像像素的光接收区域构建成比图5中所示的一些其他成像像素的光接收区域小的技术的实施方式一起来实施。那些特征的组合还可以降低不期望的光学串扰。

图7是示意性地图示基于本公开的实施例的图像传感器的示例的代表的框图。

如图7中所示，图像传感器可以包括像素阵列100、相关双采样(cds)120、模数转换器(adc)130、缓冲器140、行驱动器150、时序发生器160、控制寄存器170和斜坡信号发生器180。多个像素110可以以矩阵结构布置。多个像素110可以包括多个成像像素和多个相位差检测像素。

时序发生器160产生用于控制行驱动器150、相关双采样(cds)120、模数转换器(adc)130和斜坡信号发生器180的相应操作的一个或更多个控制信号。控制寄存器170产生用于控制斜坡信号发生器180、时序发生器160和缓冲器140的相应操作的一个或更多个控制信号。

行驱动器150经由行线耦接到像素阵列100。行驱动器150用行线来驱动像素阵列100。例如，行驱动器150可以产生用于选择多个行线之中的特定行线的选择信号。多个行线分别与多个像素110耦接。一个行线耦接到多个像素110中的每个像素。

相关双采样120经由列线耦接到像素阵列150。多个像素110中的每个像素感测入射光，并且经由列线将图像复位信号和图像信号输出到相关双采样120。相关双采样120对从像素阵列100接收的图像复位信号和图像信号中的每个执行采样。多个像素110分别耦接到多个列线。一个列线耦接到多个像素110中的每个像素。模数转换器130与相关双采样120和斜坡信号发生器180耦接。模数转换器130被配置成分别从相关双采样120和斜坡信号发生器180接收采样信号和斜坡信号，将从斜坡信号发生器180输出的斜坡信号与从相关双采样120输出的采样信号进行比较，以及输出比较信号。在一些实施方式中，模数转换器130耦接到提供时钟信号给模数转换器130的时序发生器160。模数转换器130使用从时序发生器160提供的时钟信号来对比较信号的电平转变时间进行计数，并且将计数值输出到缓冲器140。在一些实施方式中，时序发生器还耦接到斜坡信号发生器180，并且斜坡信号发生器180可以在时序发生器160的控制下工作。

缓冲器140耦接到模数转换器130以从模数转换器130接收数字信号。在一些实施方式中，缓冲器140可以包括存储器(未示出)和感测放大器(未示出)。缓冲器140储存从模数转换器130输出的数字信号。在一些实施方式中，缓冲器140的存储器储存由模数转换器130进行计数并从模数转换器130提供的计数值。计数值可以与从多个像素110输出的信号相关联。缓冲器140还被配置成感测和放大所储存的数字信号，并且输出所放大的结果信号。缓冲器140的感测放大器被构建成感测和放大从存储器输出的相应计数值。

根据上述实施例的图像传感器可以用于各种电子设备或电子系统中。在下文中，将参照图8来描述根据实施例的图像传感器应用于相机的情况。

图8是示意性地图示了包括基于所公开技术的实施例的图像传感器的电子设备的示例的代表的示图。

参考图8，包括基于所公开技术的实施例的图像传感器的电子设备可以为能够拍摄静止图像或移动图片的相机。电子设备可以包括光学系统(或光学透镜)910、快门单元911、图像传感器900、用于控制/驱动图像传感器900和快门单元911的驱动单元913以及信号处理单元912。

光学系统910将来自物体的图像光(入射光)引导至图像传感器900的像素阵列(参考图1和图5的附图标记100)。光学系统910可以通过多个光学透镜来构建。快门单元911控制针对图像传感器900的光照射时段和遮光时段。驱动单元913控制图像传感器900的传输操作和快门单元911的快门操作。信号处理单元912对从图像传感器900输出的信号执行各种类型的信号处理。经过信号处理之后的图像信号dout可以被储存在诸如存储器的储存介质中或者可以被输出到监控器等。

根据基于上述方案的本公开，遮光图案被形成为通过调节成像像素的光接收区域来控制入射光的量。遮光图案被形成为与相位差检测像素相邻，从而可以防止由像素之间的光学串扰引起的特性劣化。

在一些实施方式中，光阻挡层被嵌入至形成于相位差检测像素的光电转换元件与成像像素的光电转换元件之间的沟槽中。相应地，可以更有效地防止由光学串扰引起的特性劣化。

虽然此专利文件包含很多细节，但是这些不应当被解释成对本发明的任何范围或所要求保护的内容的限制，而是作为对特定发明的特定实施例的具体特征的描述。此专利文件中的在分开的实施例的语境下描述的特定特征也可以在单个实施例中组合来实施。相反地，在单个实施例的语境中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施，或者以任意子组合来实施。此外，虽然特征可以在上面被描述为以特定组合起作用，甚至初始就要求如此保护，但是来自要求保护的组合的一个或更多个特征可以在一些情况下从组合删除，以及要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定次序描述了操作，但是这不应当被理解成要求以所示特定次序或以顺序的次序来执行这些操作，或者执行全部所示的操作，来取得所描述的结果。此外，此专利文件中描述的实施例中的各种系统组件的分离不应当被理解成在全部实施例中都要求这样的分离。仅描述了若干实施方式和示例。基于此专利文件中所述和所示的内容，可以实现其他实施方式、提高和变化。