图像传感器和图像捕捉设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及图像传感器和图像捕捉设备。图像传感器包括具有第一导电类型的基板。基板中的第一阱具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第一阱中的第二阱具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第二阱中的第一区域具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第一区域中的第二区域具有第一导电类型并且利用第一导电类型的掺杂剂掺杂。第二阱中与第一区域相邻的第三区域具有相反的导电类型并且利用相反导电类型的掺杂剂掺杂。温度传感器位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域当中每一个。
【专利说明】图像传感器和图像捕捉设备
【技术领域】
[0001]本实用新型包括图像传感器，该图像传感器包括温度传感器并可操作成与电子快门脉冲相容地使用该温度传感器。本实用新型还包括相容地使用温度传感器和电子快门脉冲的方法。本实用新型还包括制作图像传感器的方法。
【背景技术】
[0002]诸如图像传感器的集成电路的性能会依赖于集成电路的温度。作为一个例子，图像传感器内部的暗电流是高度依赖于温度的。暗电流随着集成电路温度的增加而增加，并且较高的暗电流降级图像传感器的性能。较高的暗电流影响图像传感器的动态范围和暗参考电平，并且会造成所捕捉到的图像中的各种缺陷。如果温度变得太高，则图像传感器还易受到永久性的损坏。
[0003]图像传感器可以包括用于测量图像传感器的温度的温度传感器，诸如温度二极管。来自温度二极管的测量可以被读取部件诸如模数转换器读取，并且连接到该读取部件的处理器可以基于该温度测量值控制耦合到图像传感器的热电冷却器。
[0004]当跨温度二极管施加电压以正向偏置二极管时，电流流经该二极管。跨二极管的电压和通过二极管的电流之间的关系是依赖于温度的。换句话说，在相同的电压下，电流随温度增加。同样，在相同的电流下，电压的绝对值随温度减小。当对图像传感器校准跨二极管的电压和通过二极管的电流之间的关系时，图像传感器的温度可以通过在将这些参数当中的一个设置成常量的同时读取另一个参数来确定。
[0005]有些类型的图像传感器例如隔行传输图像传感器的一个优点是在图像捕捉之前通过对图像传感器的基板施加高压脉冲以排尽图像感测区域的光电二极管中的全部电荷来对图像传感器的图像感测区域应用全局复位的能力。高压脉冲被称为电子快门脉冲。但是，当与电子快门脉冲相关联的电压足够高时，例如，高于17V,基板穿通(punch-through)发生，这增加了跨温度二极管的电压。由于来自温度二极管的温度测量值依赖于跨二极管的电压和通过二极管的电流之间的关系，因此，由于来自电子快门脉冲的基板穿通造成的跨温度二极管的电压增加不利地改变来自温度二极管的温度测量值。
[0006]换句话说，电子快门脉冲在二极管造成基板穿通并且破坏来自温度二极管的读数，由此造成温度二极管和电子快门脉冲不相容的特征。由于电子快门脉冲造成的跨温度二极管的电压增加还会对读取部件造成损坏。仍然存在设计可以在没有由于电子快门脉冲施加所造成的破坏的情况下确定图像传感器温度的图像传感器的机会。
实用新型内容
[0007]本实用新型的一种实施例包括图像传感器，该图像传感器包括具有第一导电类型的基板、在基板中并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一阱、在第一阱中并具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第二阱、在第二阱中并具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一区域、在第一区域中并具有第一导电类型并且在第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂的第二区域、在第二阱中与第一区域相邻并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第三区域；以及用于测量图像传感器的温度测量值并位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域中每一个的温度传感器。
[0008]在上述图像传感器的一个实施例中，其中温度传感器是二极管。
[0009]在上述图像传感器的一个实施例中，其中，当电子快门脉冲施加到基板时，第一区域防止基板穿通。
[0010]在上述图像传感器的一个实施例中，还包括:第三阱，其在第一阱中并具有第一导电类型、与第二阱相邻并且以第一注入能量以第一剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。
[0011]在上述图像传感器的一个实施例中，还包括:第四区域，且第四区域在基板中并具有第一导电类型、与第一阱相邻并且以第一注入能量以第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。
[0012]在上述图像传感器的一个实施例中，其中所述二极管的阴极连接到用于读取部件的第一接合垫，并且所述二极管的阳极连接到地。
[0013]在上述图像传感器的一个实施例中，其中阴极通过第二区域连接到第一接合垫，并且阳极通过第三区域连接到地。
[0014]在上述图像传感器的一个实施例中，其中第二接合垫连接到第四区域。
[0015]在上述图像传感器的一个实施例中，其中第一导电类型是η型，并且相反的导电类型是P型。
[0016]在本实用新型的另一种实施例中，图像捕捉设备包括图像传感器，该图像传感器包括具有第一导电类型的基板、在基板中并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一阱、在第一阱中并具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第二阱、在第二阱中并具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一区域、在第一区域中并具有第一导电类型并且在第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂的第二区域、在第二阱中与第一区域相邻并具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第三区域；用于测量图像传感器的温度并位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域中每一个的温度传感器；耦合到图像传感器的、用于对图像传感器施加电子快门脉冲的定时发生器；耦合到温度传感器并且只在没有电子快门脉冲的情况下从温度传感器读取温度的读取部件；以及耦合到读取部件和定时发生器并且配置为指示定时发生器向图像传感器施加电子快门脉冲并在电子快门脉冲施加期间禁止由读取部件对温度的读取的处理器。
[0017]在上述图像捕捉设备的一个实施例中，还包括:冷却器，用于基于所述温度传感器的温度测量值来冷却所述图像传感器。
[0018]在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中温度传感器是二极管。
[0019]在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中所述二极管的阴极连接到所述读取部件，并且所述二极管的阳极连接到地。
[0020]在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中所述二极管的阴极通过第二区域连接到所述读取部件，并且所述二极管的阳极通过第三区域连接到地。
[0021]在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中所述读取部件是模数转换器。
[0022]在上述图像捕捉设备的一个实施例中，其中第一导电类型是η型，并且相反的导电类型是P型。
[0023]本实用新型的另一种实施例包括制作图像传感器的方法。该方法包括提供具有第一导电类型的基板、在第一注入能量以第一剂量掺杂相反导电类型的掺杂剂以便在基板中形成具有相反导电类型的第一阱、以比第一剂量高的第二剂量掺杂相反导电类型的掺杂剂以便在第一阱中形成具有相反导电类型的第二阱、以比第一注入能量高的第二注入能量掺杂相反导电类型的掺杂剂以便在第二阱中形成具有相反导电类型的第一区域、在第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量掺杂第一导电类型的掺杂剂以便在第一区域中形成具有第一导电类型的第二区域、在第一注入能量以第三剂量掺杂相反导电类型的掺杂剂以便在第二阱中并且与第一区域相邻地形成具有相反导电类型的第三区域、在第二区域和第三区域之间部署用于测量图像传感器的温度测量值的温度传感器，并且将温度传感器连接到第二区域和第三区域当中每一个。
[0024]通过在图像传感器的基板中包括第一区域，基板穿通可以减少或者完全防止。第一区域中掺杂剂的密度高于第二阱中掺杂剂的密度。这有利地确保温度传感器电压最小程度地被电子快门脉冲干扰，或者不被干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本实用新型的其它优点将很容易理解，因为，当结合附图考虑时，通过参考以下具体描述，这些优点将变得更好理解，其中:
[0026]图1是包括图形传感器的图像捕捉设备的框图；
[0027]部分附图标记说明:
[0028]14 -成像级
[0029]12 -成像传感器
[0030]18、118_ 处理器
[0031]22 -显示器
[0032]16 -定时发生器
[0033]20 -存储器
[0034]24 -其它 I/O
[0035]图2是包括温度二极管的图像传感器的一种实施例的示意性横截面图；
[0036]图3是示出，在图像传感器的三个不同温度，跨温度二极管的电压和通过温度二极管的电流之间相互关系的图(温度传感器Id-Vd曲线)；
[0037]图4是示出与由于电子快门脉冲对图像传感器的施加而导致的基板穿通相关联的对通过二极管的电压的影响的图(温度传感器，Vd - VSUB, T = 27°C, I = 10 μ A)；
[0038]图5A和5B是在缺少电子快门脉冲的情况下，如图5B中所示，比较跨温度二极管的电压的图，图5A中所示；
[0039]图6A和6B是在电子快门脉冲施加到图像传感器期间，如图6B中所示，比较跨温度二极管的电压的图，图6A中所示；
[0040]图7是图像捕捉设备的电路的第一种实施例的框图；
[0041]部分附图标记说明:
[0042]16 -定时发生器
[0043]17-电子脉冲
[0044]18 -处理器
[0045]68 - TE 冷却器
[0046]38 -读取部件
[0047]58-使能/禁用采样
[0048]图8是图像捕捉设备的电路的第二种实施例的框图；
[0049]部分附图标记说明:
[0050]16 -定时发生器
[0051]17-电子脉冲
[0052]118-处理器
[0053]68 - TE 冷却器
[0054]38 -读取部件
[0055]58-使能/禁用采样
[0056]图9A是当Vsub设置成OV并且在没有基板穿通的情况下图2图像传感器的示意性横截面图；
[0057]图9B是说明当Vsiffi设置成30V时的基板穿通类型的图2图像传感器的示意性横截面图；
[0058]图1OA和1B是当Vsiffi设置成OV和30V时包括温度传感器的图像传感器的实施例的示意性横截面图；
[0059]图11是在图10的图像传感器中电子快门脉冲施加期间跨温度传感器的电压的图(温度传感器，二极管电压-VSUB);及
[0060]图12A至12N是示出图1OA和1B的图像传感器的制造步骤的示意性横截面图。
【具体实施方式】
[0061]参考附图，其中相同的标号贯穿几个附图都指示相同的部分，在图1中示出了包括集成电路例如图像传感器12的图像捕捉设备10的简化框图。图像捕捉设备10在图1中实现为数码相机11。本领域技术人员将认识到，数码相机11仅仅是图像捕捉设备10的一个例子。作为选择，图像捕捉设备10可以是，例如，手机相机、扫描仪、复印机、数码摄像机7等等。
[0062]在数码相机11中，来自主题场景的光输入到成像级14。成像级14可以包括诸如透镜、中性密度滤光片、光圈(iris)和快门之类的常规元件(未示出)。光被成像级14聚焦，以便在图像传感器12上形成图像。图像传感器12通过将入射光转换成电信号来捕捉一个或多个图像。仅仅作为例子，图像传感器12可以是电荷耦合设备(CCD)图像传感器或者互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
[0063]继续参考图1，定时发生器16耦合到图像传感器12并且将各种控制和定时信号发送到图像传感器12。控制和定时信号包括从图像传感器12读出电荷所需的定时模式中的定时信号。图1中所示的定时发生器16可以代表为图像传感器12产生各种控制和定时信号的一个或多个定时发生器16。这一个或多个定时发生器16可以与图像传感器12集成或者与图像传感器12分开实现。
[0064]数码相机11包括处理器18和存储器20，并且通常包括显示器22和一个或多个附加的输入/输出(I/o)元件24。虽然在图1的实施例中示为独立元件，但是成像级14可以与图像传感器12，并且有可能与数码相机11的一个或多个附加元件集成，以形成紧凑的照相机模块。
[0065]处理器18可以实现为，例如，微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)，或者其它处理设备，或者多个这种设备的组合。成像级14和图像传感器12的各种元件可以被从处理器18和/或定时发生器16提供的定时信号或其它信号控制。处理器18耦合到定时发生器16，并且，基于数码相机11的工作模式，处理器18配置为控制定时发生器16。依赖于数码相机11的工作模式，处理器18指示定时发生器16产生各种垂直CXD或水平CXD时钟信号。
[0066]存储器20可以配置为任何类型的存储器，诸如像任意组合的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器、基于盘的存储器，可移存储器，或者其它类型的存储元件。由图像传感器12捕捉到的给定图像可以由处理器18存储在存储器20中并且在显示器22上给出。显示器22通常是有源矩阵彩色液晶显示器(LCD)，但是其它类型的显示器也可以使用。附加的I/O元件24可以包括，例如，各种屏幕上的控制、按钮或其它用户接口、网络接口或存储卡接口。也可以包括电压驱动器(未示出)，尤其是当大电压时钟也包括在内并驱动图像传感器12时。其它组件，诸如电源(未示出)，也可以被包括。
[0067]应当理解的是，图1中所示的数码相机11可以包括本领域技术人员已知类型的附加或备选元件。这里未具体示出或描述的元件可以从本领域已知的那些当中选择。而且，这里所描述的实施例的某些方面可以至少部分地以被数码相机11的一个或多个处理元件执行的软件的形式实现。给定这里所提供的示教，这种软件可以以直接的方式实现，如本领域技术人员将理解的。
[0068]图2示出了包括温度传感器26的图像传感器12的一种实施例的横截面，其中温度传感器26用于测量图像传感器12的温度测量值。具体而言，温度传感器26是实现为PN结二极管的温度二极管27。温度二极管27连接到接合垫(bond pad) 28并连接到参考电压，在图2中参考电压是地30。
[0069]继续参考图2，图像传感器12包括η型基板32。在基板32中是轻掺杂的ρ型层
33。重掺杂的ρ型阱34和η型区域40位于轻掺杂的ρ型层33中。ρ+注入区37和η+注入区36位于重掺杂的ρ型阱34中。ρ+注入区37连接到地30。η型区域40是图像感测区域(在这里也称为图像感测区域40)，它构成并包括有源像素(未示出)和传送寄存器(未示出)。
[0070]温度二极管27位于ρ型层33中。温度二极管27位于η+注入区36和ρ+注入区37之间。温度二极管27的阳极连接到ρ+注入区37。温度二极管27的阴极连接到η+注入区36。温度二极管27的阴极通过η+注入区36连接到接合垫28。温度二极管27的阳极通过P+注入区37连接到地30。η型基板32通过η+注入区44连接到接合垫42。如以下进一步阐述的，读取部件38，例如，模数转换器(ADC)，连接到接合垫28，并且，照此，读取部件38连接到温度二极管27的阴极。图像传感器12还可以包括输出信号的输出放大器(未示出)。温度二极管27可以通过ρ型沟道停止区48与η型区域40隔开，其中ρ型沟道停止区48用来防止温度二极管27和η型区域40中其它组件之间的干扰。其它沟道停止区46可以包括在图像传感器12的其它区域中。沟道停止区46可以是ρ型区域。
[0071]当负电压在接合垫28施加时，温度二极管27正向偏置并且电流经温度二极管27从地30流到接合垫28。跨温度二极管27的电压Vd和通过温度二极管27的电流Id之间的关系是依赖于温度的。换句话说，在相同的电压，电流随温度增加。同样，在相同的电流，电压的绝对值随温度减小。例如，图3示出了，对于三个不同温度，S卩，30°C、60 V和90 V，温度二极管27的电压Vd和电流Id。当为图像传感器12校准Vd和Id之间的关系时，图像传感器12的温度通过在将一个参数设成常量的情况下读取另一个参数来确定。如以下进一步阐述的，来自温度二极管27的温度测量值是利用读取组件38，例如，如图7和8中所示的模数转换器(ADC)读取的。
[0072]可以用来计算温度的一种方法是在恒定的电流比较不同的电压。当电源的电流恒定时，例如在-0.002A，处于不同温度的电压是沿图3中的垂直线获得的。对应于温度的电压值可以包括在保存在图像捕捉设备10的存储器20中的查找表中。图像传感器12的温度可以通过匹配二极管电压Vd与存储在查找表中的其中一个二极管电压来获得。如果电压落在两个电压值之间，则可以执行线性内插来得到温度值。
[0073]可以用来计算温度的另一种方法是比较在恒定电压获得的不同电流值。当电压恒定时，例如，在-0.7V，处于不同温度的电流值是沿垂直线获得的。对应于温度的电流值可以包括在保存在图像捕捉设备10的存储器20中的查找表中。图像传感器12的温度可以通过匹配二极管电流Id与存储在查找表中的其中一个二极管电流来获得。如果电流落在查找表中的两个电流值之间，则可以执行线性内插来得到温度值。
[0074]图像捕捉设备10包括电子快门特征部件。在捕捉图像之前，通过将基板脉动(pulse)到高电压以排出图像感测区域40的光电二极管(未示出)中的全部电荷，全局复位被应用到图像感测区域。该脉冲在业内被称为电子快门脉冲。通常，电子快门脉冲在20V和40V之间。定时发生器16将电子快门脉冲施加到图像传感器12。具体而言，处理器18连接到并控制定时发生器16并指示定时发生器16将电子快门脉冲施加到图像传感器12。图像传感器12可以是，例如，使用电子快门脉冲的隔行传输图像传感器12。
[0075]电子快门脉冲通过连接到η+注入区40的接合垫42施加到基板32。具体地参考图4-6Β,电压Vsiffi在接合垫42施加。电子快门脉冲通过将电压Vsiffi升高到20V和40V之间来施加。参考图4，当Vsub设置成低时，S卩，在非脉冲状态期间，温度二极管27正常工作。例如，图4示出了当Vsiffi低于17V时的一个例子，温度二极管27的电压Vd保持在大约-0.7V (见点Α)。但是，当Vsub增加至高于17V时，由于基板穿通，二极管的电压Vd开始被Vsiffi电压拉高。在点B，S卩，当Vsub是30V时，温度二极管27的电压Vd到达大约8V，这干扰图3中所示温度二极管27的正常V-1特性。换句话说，温度二极管27的V-1关系只在Vsub低于17V时有效。
[0076]图5Α和5Β示出了当Vsiffi维持在1V时Vd和Vsub与时间的关系曲线，而图6Α和6Β示出了当Vsub脉动至30V以便将电子快门脉冲施加到基板32时Vd和Vsub与时间的关系曲线。当Vsub设置在常量1V时，温度二极管27的电压Vd在其正常范围，S卩，大约-0.7V。但是，如图6A和6B中所示，当Vsub在时间tl和t2之间以及时间t3和t4之间脉动到30V时，温度二极管27的电压Vd被拉高至8V。由于温度二极管27的电压Vd由于基板穿通而被破坏，因此在时间tl和t2之间以及时间t3和t4之间来自温度二极管27的读数对关联到图像传感器12的温度来说是无效的。例如，当数码相机11内部的温度控制回路电路监视温度时，出错的温度读数将在电子快门脉冲在图像传感器12内部激活期间发生。
[0077]图像捕捉设备10的电路66的第一种实施例在图7中示出。参考图7，读取部件38耦合到温度传感器26。如以上所阐述的，读取部件38从温度传感器26读取温度测量值。
[0078]在图7所示的实施例中，读取部件38只在没有电子快门脉冲的情况下从温度传感器26读取温度测量值。具体而言，处理器18配置为指示定时发生器16将电子快门脉冲施加到图像传感器12并且在电子快门脉冲施加期间禁止读取部件38读取温度测量值。处理器18同时禁止读取部件38对温度测量值的读取并指示定时发生器16提供电子快门脉冲。在电子快门脉冲完成之后，处理器18随后使得读取部件38可以读取温度测量值。
[0079]如图7中所示，电路66包括用于基于温度传感器26的温度测量值来冷却图像传感器12的冷却器68。例如，冷却器68是热电(TE)冷却器。
[0080]以下是对利用图7所示电路66确定图像传感器12的温度的方法的描述。该方法包括利用温度传感器26，具体而言是利用温度二极管27，测量图像传感器12的温度。具体而言，测量温度的步骤包括将恒定的电流施加到接合垫28，以正向偏置温度二极管27。在图7所示的实施例中，施加到接合垫28的恒定电流是负电流，通常是-10 μ Α。或者，恒定的电压也可以施加到接合垫28，以正向偏置温度二极管27。在图7所示的实施例中，施加到接合垫28的恒定电压是负电压，通常是-0.7V。
[0081]该方法包括从温度传感器26读取温度测量值，并且具体而言，是利用读取部件38，例如，ADC，读取温度测量值。读取步骤包括利用读取部件38读取二极管电压Vd。这个步骤包括比较二极管电压Vd与已知的电压-温度值，S卩，在如上所述的查找表中。或者，读取步骤包括利用读取部件38读取二极管电流Id。这个步骤包括比较二极管电流Id与已知的电流-温度值，即，在如上所述的查找表中。
[0082]该方法包括将电子快门脉冲施加到图像传感器12。具体而言，施加电子快门脉冲包括将增加的电压施加到接合垫，例如，通常在20V和40V之间。如以上所阐述的，处理器18指示定时发生器16将电子快门脉冲施加到接合垫42。
[0083]该方法包括在电子快门脉冲期间禁止温度测量值的读取，以避免读取被电子快门脉冲更改的温度测量值。电子快门脉冲的施加和温度测量值读取的禁止是同时的。通过在电子快门脉冲期间禁止温度测量值的读取，处理器18避免与由于电子快门脉冲造成的基板穿通关联的、通过温度二极管27的错误V-1特性。因此，与这种错误读数关联的错误得以避免。
[0084]在电子快门脉冲施加之后，该方法包括在电子快门脉冲施加之后恢复温度测量值的读取。具体而言，在电子快门脉冲完成之后，处理器18指示读取部件38恢复从温度传感器26读取温度测量值。
[0085]该方法包括指示冷却器68基于温度测量值冷却图像传感器12。该方法包括在电子快门脉冲施加之前读取上一个温度测量值并且在电子快门脉冲施加期间基于这上一个温度测量值指示冷却器68。该方法包括在电子快门脉冲施加之后恢复温度测量值的读取并且在恢复温度测量值的读取之后基于新的温度测量值从处理器18向冷却器68提供指令。换句话说，当电子快门脉冲施加时，冷却器将使用上一个温度测量值，直到电子快门脉冲完成之后处理器18指示读取部件38取得下一个读数。
[0086]图像捕捉设备10的电路146的第二种实施例在图8中示出。共同的标号用于识别图7和8中共同的元件。图8的电路146包括温度传感器26和读取部件38之间的电压调节器50，用于调节由于电子快门脉冲造成的跨温度传感器26的电压。处理器118连接到读取部件38和定时发生器16。应当理解，电压调节器50还可以与图7的电路66 —起使用，即，处理器18配置为指示定时发生器16对图像传感器12施加电子快门脉冲并在电子快门脉冲施加期间禁止读取部件38对温度测量值的读取，如以上所阐述的。
[0087]电压调节器50包括齐纳二极管52。齐纳二极管52连接到地54并且配置为，当与电子快门脉冲关联的电压施加到温度传感器26时，即，当基板穿通发生并且跨温度二极管27的电压增加时，短路到地54。换句话说，齐纳二极管52的操作参数设计成使得，当跨温度二极管27的电压正常时，即，在没有与如图5A所示电子快门脉冲关联的基板穿通时，齐纳二极管52断开，并且设计成当基板穿通并且跨温度二极管27的电压超过预定水平时接通。由于基板穿通造成的较高电压接通齐纳二极管52，使得齐纳二极管52正向偏置并且电流从温度二极管27通过齐纳二极管52流到地54。齐纳二极管52可以是适合响应于由于基板穿通造成的跨温度二极管27的较高电压而接通的任何类型，诸如半导体、陶瓷等。
[0088]这种到地54的短路保护读取部件38免受由于基板穿通导致的跨温度二极管27的高电压。当齐纳二极管52接通时，齐纳二极管52将在读取部件38的电压调节到恒定的值，例如，0.7V。当电子快门脉冲完成时，通过温度二极管27的V-1特性返回正常并且齐纳二极管52断开，使得齐纳二极管52再次读取温度二极管27的温度测量值。
[0089]电压调节器50包括齐纳二极管52和温度传感器26之间的电阻器56。电阻器56将齐纳二极管52与温度传感器26隔离。换句话说，齐纳二极管52和电阻器56 —起构成电阻性隔离的电压箝位。在基板穿通期间，由电阻器56造成的这种隔离使齐纳二极管52能够调节读取部件38处的电压。换句话说，电阻器56允许在节点NI的电压与在节点N2的电压不同并且在齐纳二极管52接通时允许齐纳二极管52在节点NI提供恒定的电压。电阻器56的参数是基于本领域技术人员已知的设计需求来选择的。电阻器56的电阻选择成足够高，从而不明显地给温度二极管27加载，并且来自读取部件38的输入偏置电流不在电阻器56上造成显著的偏移电压。
[0090]以下是利用图8中所示的电路来确定图像传感器12的温度的方法的描述。图8的方法包括利用温度传感器26测量图像传感器12的温度并且利用读取部件38从温度传感器26读取温度测量值，如以上参考图7所阐述的。该方法还包括对图像传感器12施加电子快门脉冲，如以上参考图7所阐述的。
[0091]该方法包括调节由于电子快门脉冲造成的温度传感器26和读取部件38之间的电压，以防止对读取部件38的损坏。具体而言，调节电压包括通过齐纳二极管52将与电子快门脉冲关联的通过温度传感器26的电流短路到地54。
[0092]该方法包括增加齐纳二极管52处的电压，以便在基板穿通期间接通齐纳二极管52，即，响应于由于基板穿通而增加的跨温度二极管27的电压而接通齐纳二极管52，以调节读取部件38处的电压电平。该方法还包括在电子快门脉冲完成之后减小齐纳二极管52处的电压，以断开齐纳二极管52，即，当跨温度二极管27的电压响应于电子快门脉冲的完成而返回正常时断开齐纳二极管52。当齐纳二极管52断开时，该方法包括恢复利用读取部件38从温度二极管27测量温度测量值。因此，该方法保护读取部件38免受与由于电子快门脉冲造成的基板穿通关联的跨温度二极管27的高电压。
[0093]图像传感器112的其它实施例在图1OA和1B中示出。作为例子，图9A示意性地示出了当没有观察到基板穿通时图2图像传感器的横截面，而图9B示意性地示出了经历基板穿通的图2图像传感器的横截面，被图1OA和1B的包括温度传感器的图像传感器的示例性实施例减小或消除的效果。
[0094]具体而言，图9A和9B示出了图像传感器12的横截面并且关于图2的图像传感器说明了一种类型的基板穿通。图9A示出了当Vsiffi设置成OV时的图像传感器12，而图9B示出了当Vsiffi设置成30V时的图像传感器12。ρ型阱34和轻掺杂ρ型层33位于η型基板32和η+注入区36之间。双极晶体管利用位于区域36的发射极、位于基板32的集电极以及基板32和区域36之间的基极形成。之后是一个PN结在发射极和基极之间形成，并且另一个PN结在基极和集电极之间形成。如图9Α中所示，耗尽边界线80指发射极和基极之间的耗尽边界，而耗尽边界线85指基极和集电极之间的耗尽边界。耗尽边界线95指η型区域40的耗尽边界。由箭头90标记的有效基极沟道长度d是通过线80参考的耗尽边界(发射极和基极之间)的顶部和通过线85参考的耗尽边界(基极和集电极之间)的底部之间的距离。当Vsiffi设置成OV时，如图9A中所示，线80和85不短路到一起，即，d大于0，并且双极晶体管工作在正常状态并且没有观察到基板穿通。温度二极管(未示出)充分正确地测量温度，如图4中在点A示出的。
[0095]对于PN结，耗尽深度会受跨结的电压或者跨结的掺杂轮廓影响，如在S.M.Sze ；“Physics of Semiconductor Devices”；2nd Ed, 1981 ；pp.74-79 中所描述的。在基板穿通中，如果跨任一 PN结(发射极和基极之间，或者基极和集电极之间)的电压增加，则耗尽深度增加。由于电子快门脉冲电压，即，处于高电平的Vsub，在双极晶体管的集电极端施加，因此耗尽边界线85被向上推。从而有效基极沟道长度d变窄。图9B示出了当Vsub达到某个值，例如30V，时两个耗尽边界线80和85遇到并短路到一起。没有基极将有效地存在造成在基板穿通期间发射极和集电极短路到一起。在这种类型的基板穿通中，基极沟道长度d等于零(d = 0)。集电极区域中的多数载流子，即，电子，从集电极被扫到发射极，造成基板穿通。当d等于O时，双极晶体管就像欧姆电阻器一样动作，将电压从大约-0.7V拉高到更正的值，从而呈现基板穿通，例如，如图4B中在点B所示出的。应当理解，由于η型区域40中层的量和厚度，耗尽边界线95的位置可以与所示出的线95的位置有所不同。
[0096]如以上所阐述的，较高的掺杂将减小基极的耗尽深度。如果基极(P型)中的掺杂密度增加，则耗尽边界线80向上推并且耗尽边界线85向下推。在这种情况下，有效基极沟道长度d加宽。如果基极中的掺杂密度足够高，那么，即使当Vsub设置在40V的最大值时，有效基极沟道长度d也仍然宽到足以防止基板穿通。在如图1OA和1B所示的实施例中，附加的P型注入区195添加到重掺杂ρ型阱34，以帮助减少或防止基板穿通。照此，温度二极管电压最小程度地被电子快门脉冲电压干扰，或者完全不被干扰。
[0097]如以上所阐述的，图1OA示出了当Vsub设置成OV时图像传感器112的横截面，而图1B示出了当Vsub设置成30V时图像传感器112的横截面。图像传感器112包括具有第一种导电类型的基板。该基板可以是具有η型基板32的晶片。或者，晶片可以是ρ型基板。晶片可以是娃晶片。
[0098]图像传感器12还包括在基板中的第一阱。这第一阱具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第一阱可以是轻掺杂的P型层
33。或者，如果晶片是ρ型基板，则第一阱可以是轻掺杂的η型层。
[0099]图像传感器112还包括在第一阱中的第二阱。第二阱具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第二阱可以是重掺杂的P型阱
34。或者，如果晶片是ρ型基板，则第二阱可以是重掺杂的η型阱。
[0100]图像传感器112可以包括在第一阱中并且与第二阱相邻的第三阱。第三阱具有第一导电类型并且在第一注入能量以第一剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。第三阱可以是η型区域40。或者，如果晶片是ρ型基板，则第三阱可以是ρ型区域。
[0101]图像传感器112还包括在第二阱中的第一区域。第一区域具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂。继续参考图1OA和10Β，与图2相比，该第一区域可以是位于重掺杂ρ型阱34中并且在η+注入区36下面的附加的P型注入区195 (下面描述)。在这种情况下，附加的ρ型注入区195在η+注入区36和η型基板32之间增加ρ型剂量浓度。这将由线180参考的耗尽边界向上推并且将由线185参考的耗尽边界向下推。耗尽边界线196指围绕η型区域40的耗尽边界。因此，有效基极沟道长度d增加。有效基极沟道长度d的增加用来减小或消除参考图9A和9B描述的基板穿通。图1OB示出了，即使当Vsiffi为30V时，有效基极长度d也仍然大于0(零)并且没有观察到基板穿通。图11是在图1OA和1B的图像传感器112中施加电子快门脉冲电压期间跨温度二极管的电压的图。二极管电压在I轴上示出并且电子快门脉冲电压Vsub在X轴上示出。如所示出的，在-10 μ A(恒定电流)，当Vsiffi从OV变到40V时，二极管电压是恒定的。不存在如图4中所示可归因于基板穿通的电压拉升。二极管电压作为Vsub的函数的小上升趋势是由于从基板流到温度二极管的小泄漏电流。该上升趋势小到不会影响温度传感器的性能。因此，当电子快门脉冲施加到图像传感器112时，附加的ρ型注入区195帮助减小或完全消除基板穿通。或者，如果晶片是P型基板，则第一区域可以是位于重掺杂η型阱中的附加η+区域。应当理解，由于η型区域40中层的量和厚度，耗尽边界线196的位置可以与所示出的线196的位置有所不同。
[0102]图像传感器112还包括在第一区域中的第二区域。第二区域具有第一导电类型并且在第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。第二区域可以是η+注入区36。或者，如果晶片是ρ型基板，则第二区域可以是ρ+注入区。
[0103]图像传感器112还包括在第二阱中与第一区域相邻的第三区域。第三区域具有相反的导电类型并且在第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂。第三区域可以是P+注入区37。或者，如果晶片是P型基板，则第三区域可以是η+注入区。
[0104]图像传感器112可以包括在基板中并且与第一阱相邻的第四区域。第四区域具有第一导电类型并且在第一注入能量以第一导电类型的掺杂剂掺杂。第四区域可以是η+注入区44。或者，如果晶片是ρ型基板，则第四区域可以是ρ+注入区。
[0105]图像传感器112还包括用于测量图像传感器的温度测量值的温度传感器。温度传感器位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域当中的每一个。温度传感器可以是实现为PN结二极管的温度二极管。温度二极管通过η+注入区36连接到接合垫28并且通过ρ+注入区37连接到参考电压，参考电压是地30。
[0106]图12Α至12Ν示出了制造图1OA和1B的图像传感器112的过程的实施例。图像传感器具有基板，该基板具有第一导电类型。基板可以是具有η型基板32的晶片。或者，晶片可以是P型基板。晶片可以是硅晶片。为进一步的处理，给具有η型基板32的晶片加载。掩蔽过程步骤在抗蚀层中限定至少一个开口。在图12Α中，对晶片执行毯式(blanket)离子注入过程。在这个过程中，相反导电类型的掺杂剂在第一注入能量以第一剂量掺杂，以便在基板中形成具有相反导电类型的第一阱。例如，P型掺杂剂通过毯式离子注入过程轻掺杂到η型基板32中。如果晶片是ρ型基板，则η型掺杂剂轻掺杂到ρ型基板中。ρ型掺杂剂可以是硼。该毯式离子注入过程通常以大约IEll离子/cm2的剂量和大约10keV的注入能量进行。如图12Β中所示，抗蚀层通过典型的方法被剥离并且进行热阱驱动，以形成第一阱，例如，轻掺杂的P型层33。或者，如果晶片是ρ型基板，则形成轻掺杂的η型层。热驱动通常在炉子中以大约1100°C进行大约10小时。
[0107]如图12C中所示，另一个掩蔽步骤在另一个抗蚀层中限定至少一个开口。对晶片执行另一个毯式注入过程。在这个过程中，第一导电类型的掺杂剂在第一注入能量以第一剂量掺杂，以便在第一阱中并与第二阱相邻地形成具有第一导电类型的第三阱(以下描述)。例如，η型掺杂剂通过这个毯式注入过程掺杂到轻掺杂的P型层33中。η型掺杂剂可以是磷。该毯式离子注入过程通常在大约IEll离子/cm2的剂量和大约10keV的注入能量进行。如图12D中所示，抗蚀层通过典型的方法被剥离并且进行热阱驱动，以形成第三阱，例如，η型区域40。或者，如果晶片是ρ型基板，则形成ρ型区域。热驱动通常在炉子中以大约1100°C进行大约10小时。
[0108]如图12E中所示，另一个掩蔽步骤在另一个抗蚀层中限定至少一个开口。对晶片执行另一个毯式注入过程。在这个过程中，相反导电类型的掺杂剂以比第一剂量高的第二剂量掺杂，以便在第一阱中形成具有相反导电类型的第二阱。此外，这个过程可以在第一注入能量进行。例如，P型掺杂剂通过这种毯式注入过程重掺杂到轻掺杂的P型层33中。如果晶片是P型基板，则η型掺杂剂重掺杂到轻掺杂的η型层中。ρ型掺杂剂可以是硼。该毯式离子注入过程通常以大约1Ε12离子/cm2的剂量和大约10keV的注入能量进行。如图12F中所示，抗蚀层通过典型的方法被剥离并且进行热阱驱动，以形成第二阱，例如，重掺杂的P型阱34。或者，如果晶片是ρ型基板，则形成重掺杂的η型阱。热驱动通常在炉子中以大约1100°C进行大约5小时。
[0109]在阱注入和驱动完成之后，绝缘层(未示出)在基板，即，晶片的顶部生长。绝缘层可以是氮化物层或氧化物/氮化物组合层。然后，对绝缘层执行掩蔽步骤(未示出)，以限定沟道停止区48和另一个沟道停止区46，之后将ρ+杂质注入晶片。ρ+杂质可以是硼。因而，沟道停止区48可以是ρ型区域。然后，在沟道停止区48中生长场氧化物。然后，执行蚀刻步骤，以除去在掩蔽步骤之后还剩余的绝缘层。图12G示出了图像传感器112中的沟道停止区48和其它沟道停止区46。其它沟道停止区46也可以是ρ型区域。或者，如果晶片是P型基板，则沟道停止区48可以是η型区域，而且沟道停止区46也可以是η型区域。
[0110]如图12Η中所示，另一个掩蔽步骤在另一个抗蚀层中限定至少一个开口。对晶片执行另一个毯式注入过程。在这个过程中，相反导电类型的掺杂剂以比第一注入能量高的第二注入能量掺杂，以便在第二阱中形成具有相反导电类型的第一区域。此外，这个过程可以以第二剂量进行。例如，P型掺杂剂通过这个毯式注入过程重掺杂到重掺杂的P型阱34中。如果晶片是P型基板，则η型掺杂剂重掺杂到重掺杂的η型阱中。ρ型掺杂剂可以是硼。该毯式离子注入过程通常以大约1Ε12离子/cm2的剂量和大约300keV的注入能量进行。这个注入步骤还可以在图像传感器112中形成其它区域，诸如像素区域。因此，通过使用图12H的所述掩蔽和注入步骤，像素区域和温度传感器区域都可以形成。这消除了对执行另一个掩蔽步骤和注入步骤来形成温度传感器区域的需求。因而，形成图像传感器112的处理步骤减少了。如图121中所示，抗蚀层通过典型的方法被剥离并且进行热阱驱动，以形成第一区域，例如，重掺杂P型阱34中附加的ρ型注入区195。或者，如果晶片是ρ型基板，则形成附加的η型注入区。附加的ρ型注入区195 (或者附加的η型注入区)有助于减少或消除基板穿通。在一种实施例中，当电子快门脉冲施加到基板时，附加的P型注入区195 (或者附加的η型注入区)减少或防止基板穿通。图121中的划界ρ型注入区195是为了说明的目的来描述P型注入区195的位置。附加的ρ型注入区195和重掺杂的ρ型阱34都是P型区域。在相同类型的两个区域，诸如两个P型区域或两个η型区域，之间将不存在明显的边界。在这种实施例中，剂量分布的梯度沿着从晶片表面向下进入晶片的垂直线形成。
[0111]如图12J中所示，另一个掩蔽步骤在另一个抗蚀层中限定至少两个开口。对晶片执行另一个毯式注入过程。在这个过程中，第一导电类型的掺杂剂以比第二剂量高的第三剂量掺杂，以便在第一区域中形成具有第一导电类型的第二区域并且在衬底中且与第一阱相邻地形成具有第一导电类型的第四区域。此外，这个过程可以在第一注入能量进行。例如,通过这种注入过程，η+类型的掺杂剂掺杂到附加的ρ型注入区196和η型基板32中。如果晶片是P型基板，则P+类型的掺杂剂掺杂到附加的η型注入区中。η型掺杂剂可以是砷或磷。优选地，η型掺杂剂是砷。该毯式离子注入过程通常以大约1Ε15离子/cm2的剂量和大约10keV的注入能量进行。如图12Κ中所示，抗蚀层通过典型的方法被剥离，以形成第二区域，例如η+注入区36，和第四区域，例如η+注入区44。或者，如果晶片是ρ型基板，则形成用于温度二极管的P+注入区和连接基板的P+注入区。
[0112]如图12L中所示，另一个掩蔽步骤在另一个抗蚀层中限定至少一个开口。对晶片执行另一个毯式注入过程。在这个过程中，相反导电类型的掺杂剂以第三剂量掺杂，以便在第二阱中并且与第一区域相邻地形成具有相反导电类型的第三区域。此外，这个过程可以在第一注入能量进行。例如，P+类型的掺杂剂通过这种注入过程掺杂到重掺杂的P型阱34中。如果晶片是P型基板，则η+类型的掺杂剂掺杂到重掺杂的η型阱中。ρ+类型的掺杂剂可以是硼。该毯式离子注入过程通常以大约1Ε15离子/cm2的剂量和大约10keV的注入能量进行。如图12Μ中所示，抗蚀层通过典型的方法被剥离，以形成第三区域，例如，P+注入区37。或者，如果晶片是ρ型基板，则形成ρ+注入区。
[0113]在如所述的一种实施例中，与在图2的制造图像传感器12的过程中执行的注入过程步骤相比，即使包括为了形成附加的P型注入区195 (或者，对于P型基板是附加的η型注入区)而执行的注入过程步骤，在图1OA和1B的制造图像传感器112的过程中执行的注入过程步骤没有增加。在这种实施例中，并且如图12J中所示，η+注入区44和η+注入区36是在同一个注入过程步骤中形成的。
[0114]如图12N中所示，执行公知的金属化过程。例如，用于测量图像传感器的温度的温度传感器位于第二区域和第三区域之间并且温度传感器连接到第二区域和第三区域当中的每一个。具体而言，温度传感器是实现为PN结二极管的温度二极管。温度二极管26、27位于重掺杂的P型阱34中。温度二极管位于ρ+注入区37和η+注入区36之间。金属化过程还在温度二极管的阴极到接合垫28之间通过η+注入区36连接金属总线。接合垫28可以用于读取部件。金属化过程还在温度二极管的阳极和地之间通过P+注入区37连接接地总线。金属化过程还将η+注入区44连接到接合垫42。或者，如果晶片是ρ型基板，那么，除温度二极管的阳极之间的金属总线通过P+注入区连接到接合垫28并且温度二极管26、27的阴极和地之间的接地总线通过对应于区域37的η+注入区连接之外，相同的金属化过程可以被执行。
[0115]制造图像传感器112的方法中与形成温度二极管26、27不相关的其它步骤没有明确描述。执行过程以形成图像传感器112的其它部分，诸如收集光子的光电二极管和将光子生成的信号传输到输出结构以形成图像的传输机制。在一种实施例中，图像传感器112是电荷耦合设备(C⑶图像传感器)。为了制造C⑶图像传感器112，执行过程以形成光电二极管、垂直时钟传送寄存器、水平时钟传送寄存器、浮动扩散区(floating diffus1n)以及输出放大器。在一种实施例中，图像传感器112是CMOS设备。为了制造CMOS设备112，执行过程以形成光电二极管、传输门、浮动扩散区、输出放大器、行解码器、列解码器、采样和保持电路，以及ADC电路。
[0116]温度二极管26、27的阴极连接到接合垫28。如以上关于图3所描述的，读取部件，例如，模数转换器(ADC)，连接到接合垫28，并且，照此，读取部件连接到温度二极管26、27的阴极。图像传感器112包括图像感测区域(未示出)，该区域包括有源像素、传送寄存器和输出放大器，等等(未不出)。
[0117]当负电压在接合垫28施加时，温度二极管26、27被正向偏置并且电流通过温度二极管26、27从地流到接合垫28。跨温度二极管26、27的电压Vd和通过温度二极管26、27的电流Id之间的关系是依赖于温度的。换句话说，在相同的电压，电流随温度增加。同样，在相同的电流，电压的绝对值随温度减小。当对图像传感器112校准1和Id之间的关系时，图像传感器112的温度是通过在将一个参数设置成常量的同时读取另一个参数来确定的。来自温度二极管26、27的温度测量值是利用读取部件，例如，模数转换器(ADC)读取的。
[0118]应当理解，本实用新型还提供了一种制作图像传感器的方法，包括:提供具有第一导电类型的基板；以第一注入能量以第一剂量掺杂相反导电类型的掺杂剂，以便在基板中形成具有相反导电类型的第一阱；以比第一剂量高的第二剂量掺杂相反导电类型的掺杂齐U，以便在第一阱中形成具有相反导电类型的第二阱；以比第一注入能量高的第二注入能量掺杂相反导电类型的掺杂剂，以便在第二阱中形成具有相反导电类型的第一区域；以第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量掺杂第一导电类型的掺杂剂，以便在第一区域中形成具有第一导电类型的第二区域；以第一注入能量以第三剂量掺杂相反导电类型的掺杂齐U，以便在第二阱中并且与第一区域相邻地形成具有相反导电类型的第三区域；在第二区域和第三区域之间部署用于测量图像传感器的温度测量值的温度传感器；以及将温度传感器连接到第二区域和第三区域当中每一个。
[0119]根据上述方法的一个实施例，其中温度传感器是二极管。
[0120]根据上述方法的一个实施例，其中，当电子快门脉冲施加到基板时，第一区域防止基板穿通。
[0121]根据上述方法的一个实施例，还包括以第一注入能量以第一剂量掺杂第一导电类型的掺杂剂，以便在第一阱中并且与第二阱相邻地形成具有第一导电类型的第三阱。
[0122]根据上述方法的一个实施例，还包括以第一注入能量以第三剂量掺杂第一导电类型的掺杂剂，以便在基板中并且与第一阱相邻地形成具有第一导电类型的第四区域。
[0123]根据上述方法的一个实施例，还包括将所述二极管的的阴极连接到用于读取部件的第一接合垫并且将所述二极管的阳极连接到地。
[0124]根据上述方法的一个实施例，其中阴极通过第二区域连接到第一接合垫并且阳极通过第三区域连接到地。
[0125]根据上述方法的一个实施例，还包括将第二接合垫连接到第四区域。
[0126]根据上述方法的一个实施例，其中第一导电类型是η型并且相反的导电类型是ρ型。
[0127]本实用新型已经以说明性的方式进行了描述，并且应当理解，所使用的术语应当具有描述性词语的性质而不是作为限制。鉴于以上示教，本实用新型的许多修改和变化都是可能的，并且本实用新型可以以与具体描述的不同的其它形式实践。
【权利要求】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括: 基板，具有第一导电类型； 第一阱，在基板中并具有相反的导电类型并且以第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂； 第二阱，在第一阱中并具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂； 第一区域，在第二阱中并具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂； 第二区域，在第一区域中并具有第一导电类型并且以第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂； 第三区域，在第二阱中与第一区域相邻并具有相反的导电类型并且以第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂；以及 温度传感器，用于测量图像传感器的温度测量值并位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域中每一个。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其中温度传感器是二极管。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其中，当电子快门脉冲施加到基板时，第一区域防止基板穿通。
4.如权利要求1所述的图像传感器，还包括:第三阱，其在第一阱中并具有第一导电类型、与第二阱相邻并且以第一注入能量以第一剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。
5.如权利要求1所述的图像传感器，还包括:第四区域，且第四区域在基板中并具有第一导电类型、与第一阱相邻并且以第一注入能量以第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂。
6.如权利要求2所述的图像传感器，其中所述二极管的阴极连接到用于读取部件的第一接合垫，并且所述二极管的阳极连接到地。
7.如权利要求6所述的图像传感器，其中阴极通过第二区域连接到第一接合垫，并且阳极通过第三区域连接到地。
8.如权利要求5所述的图像传感器，其中第二接合垫连接到第四区域。
9.如权利要求1所述的图像传感器，其中第一导电类型是η型，并且相反的导电类型是P型。
10.一种图像捕捉设备，其特征在于，包括: 图像传感器，该图像传感器包括具有第一导电类型的基板、在基板中并具有相反的导电类型并且以第一注入能量以第一剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一阱、在第一阱中并具有相反的导电类型并且以比第一剂量高的第二剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第二阱、在第二阱中并具有相反的导电类型并且以比第一注入能量高的第二注入能量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第一区域、在第一区域中并具有第一导电类型并且以第一注入能量以比第二剂量高的第三剂量用第一导电类型的掺杂剂掺杂的第二区域、在第二阱中与第一区域相邻并具有相反的导电类型并且以第一注入能量以第三剂量用相反导电类型的掺杂剂掺杂的第三区域； 温度传感器，用于测量图像传感器的温度并位于第二区域和第三区域之间并且连接到第二区域和第三区域中的每一个； 定时发生器，耦合到图像传感器，用于对图像传感器施加电子快门脉冲； 读取部件，耦合到温度传感器并且只在没有电子快门脉冲的情况下从温度传感器读取温度；以及 处理器，耦合到读取部件和定时发生器并且被配置为指示定时发生器向图像传感器施加电子快门脉冲并在电子快门脉冲施加期间禁止由读取部件对温度的读取。
11.如权利要求10所述的图像捕捉设备，还包括:冷却器，用于基于所述温度传感器的温度测量值来冷却所述图像传感器。
12.如权利要求10所述的图像捕捉设备，其中温度传感器是二极管。
13.如权利要求12所述的图像捕捉设备，其中所述二极管的阴极连接到所述读取部件，并且所述二极管的阳极连接到地。
14.如权利要求12所述的图像捕捉设备，其中所述二极管的阴极通过第二区域连接到所述读取部件，并且所述二极管的阳极通过第三区域连接到地。
15.如权利要求10所述的图像捕捉设备，其中所述读取部件是模数转换器。
16.如权利要求10所述的图像捕捉设备，其中第一导电类型是η型，并且相反的导电类型是P型。
【文档编号】H01L27/146GK204067361SQ201420514114
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】S·王 申请人:半导体元件工业有限责任公司