CN101545771A - 测距传感器及三维彩色图像传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了测距传感器及三维彩色图像传感器。测距传感器可以包括：光电转换区；第一电荷存储区和第二电荷存储区；第一沟槽和第二沟槽；和/或第一垂直光栅极和第二垂直光栅极。光电转换区可以在衬底中和/或可以用第一杂质掺杂以便响应接收的光而产生电荷。第一电荷存储区和第二电荷存储区可以在衬底中和/或可以用第二杂质掺杂以便收集电荷。第一沟槽和第二沟槽可以形成为在衬底中分别具有与第一电荷存储区和第二电荷存储区对应的深度。第一垂直光栅极和第二垂直光栅极可以分别在第一沟槽和第二沟槽中。三维彩色图像传感器可以包括多个单元像素。每个单元像素可以包括多个彩色像素和测距传感器。

Description

测距传感器及三维彩色图像传感器
技术领域
本发明涉及包括垂直光栅极(photogate)的测距传感器(distancemeasuring sensor)。本发明还涉及包括测距传感器的三维彩色图像传感器。此外，本发明涉及包括在衬底中形成到一深度的垂直光栅极的测距传感器和包括该测距传感器的三维彩色图像传感器。
背景技术
通过将光照射在目标物上并计算从目标物反射的光的延迟时间，光栅极深度传感器可以测量到目标物的距离。
彩色图像传感器是一种可将探测到的光转换成电信号的光电转换装置。传统的彩色图像传感器可以包括以阵列布置在半导体衬底上的多个单位像素。每个单元像素可以包括光电二极管和/或多个晶体管。光电二极管可以探测外部光和/或可以产生并存储电荷，晶体管可以根据存储的电荷输出电信号。
互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器可以包括能够接收和/或存储光信号的光电二极管，并可以利用信号处理装置控制和/或处理光信号来实现图像。光电二极管可以使用简单的CMOS制造技术与信号处理装置一起制造在单个芯片中。
通过测量目标物的颜色和/或到目标物的距离，三维图像传感器可以获得目标物的三维色彩。
测距传感器已经在美国专利No.6396570中公开。然而，该测距传感器可以包括光入射表面上的双光栅极。因此，光的数量会在穿过光栅极时减少和/或光敏感区域会由于双光栅极而减小，从而降低了距离测量的灵敏度。
发明内容
本发明可以提供具有扩大的光接收区的测距传感器，该测距传感器包括垂直形成在衬底中的光栅极。
本发明还可以提供包括测距传感器和/或彩色图像传感器的三维彩色图像传感器。
根据示例性实施例，测距传感器可以包括：光电转换区；第一电荷存储区；第二电荷存储区；第一沟槽；第二沟槽；第一垂直光栅极；和/或第二垂直光栅极。光电转换区可以在衬底中。光电转换区可以用第一杂质掺杂以响应接收的光而产生电荷。第一电荷存储区和第二电荷存储区可以在衬底中。第一电荷存储区和第二电荷存储区可以用第二杂质掺杂以收集电荷。第一电荷存储区和第二电荷存储区可以彼此分隔开。第一沟槽可以形成为在衬底中具有与第一电荷存储区对应的深度。第二沟槽形可以成为在衬底中具有与第二电荷存储区对应的深度。第一垂直光栅极可以在第一沟槽中。第二垂直光栅极可以在第二沟槽中。
根据示例性实施例，三维彩色图像传感器可以包括多个单元像素。每个单元像素可以包括：多个彩色像素和/或测距传感器。测距传感器可以包括：光电转换区；第一电荷存储区；第二电荷存储区；第一沟槽；第二沟槽；第一垂直光栅极；和/或第二垂直光栅极。光电转换区可以在衬底中。光电转换区可以用第一杂质掺杂以响应接收的光而产生电荷。第一电荷存储区和第二电荷存储区可以在衬底中。第一电荷存储区和第二电荷存储区可以用第二杂质掺杂以收集电荷。第一电荷存储区和第二电荷存储区可以彼此分隔开。第一沟槽可以形成为在衬底中具有与第一电荷存储区对应的深度。第二沟槽可以形成为在衬底中具有与第二电荷存储区对应的深度。第一垂直光栅极可以在第一沟槽中。第二垂直光栅极可以在第二沟槽中。
附图说明
通过下面结合附图对示例性实施例的详细描述，上述和/或其他的方面以及优点将变得明显且更容易理解，附图中：
图1是根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器的示意性截面图；
图2是解释根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器的操作的时序图；
图3是根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器的示意性截面图；
图4是根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器的示意性截面图；
图5是对比根据示例性实施例的测距传感器与传统的测距传感器的测距灵敏度的示意图，传统的测距传感器在衬底上具有平面的(planar)双光栅极。
图6是根据示例性实施例的三维彩色图像传感器的平面图；
图7是根据示例性实施例的三维彩色图像传感器的单元像素的单个子像素的截面图；以及
图8是根据示例性实施例的三维彩色图像传感器的子像素的等效电路图。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述示例性实施例。然而，实施例可以以多种不同的形式实施，而不应被解释为仅限于此处所述的实施例。并且，提供这些示例性实施例是为了使本公开透彻和完整，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为了清晰起见，层和区域的厚度可以被夸大。
应当理解，当称一个元件在另一元件“上”、“连接到”、“电连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以直接在另一元件上、直接连接到、电连接到或耦接到另一元件，或者还可以存在插入的元件。相反，当称一个元件“直接在”另一元件上、“直接连接到”、“直接电连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在插入的元件。如此处所用的，措辞“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任意一个及所有组合。
应当理解，虽然这里可使用措辞第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些措辞。这些措辞仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分区别于另一个元件、部件、区域、层和/或部分。例如，第一元件、部件、区域、层和/或部分可以称为第二元件、部件、区域、层和/或部分，而不背离示例性实施例的教导。
为便于描述如附图所示的一个部件和/或特征与另一个部件和/或特征或者与其它部件和/或特征之间的关系，此处可以使用诸如“在...之下”、“在...下面”、“下(lower)”、“在...之上”、“上(upper)”等空间相对性措辞。应当理解，空间相对性术语旨在概括除附图所示取向之外的使用或操作中的器件的不同取向。
这里所用的措辞仅仅是为了描述具体的示例性实施例，并非要限制本发明。如此处所用的，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该”均同时旨在包括复数形式。还应当理解，措辞“包括”、“包含”、“含有”和/或“包括着”，当在本说明书中使用时，指定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在或添加。
除非另行定义，此处使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的同样的含义。进一步应当理解的是，诸如通用词典中所定义的术语，除非此处加以明确定义，否则应当被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义相一致的含义，而不应被解释为理想化的或过度形式化的意义。
下面将描述示于附图中的示例性实施例，其中相同的附图标记始终指代相同的部件。
图1是根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器100的示意性截面图。
参照图1，测距传感器100可以包括：第一沟槽111和第二沟槽112，在p型衬底110中彼此分隔开；第一垂直光栅极121，在第一沟槽111中；和/或第二垂直光栅极122，在第二沟槽112中。绝缘层114可以形成在p型衬底110与第一垂直光栅极121之间和/或在p型衬底110与第二垂直光栅极122之间。第一沟槽111与第二沟槽112之间的区域可以是光电转换区130，光电转换区130可以响应接收的光而产生电荷。此外，红外线滤光器(infraredray filter)和/或微透镜可以设置在p型衬底110上。然而，红外线滤光器和微透镜在图1中未示出。至少部分由于第一垂直光栅极121和/或第二垂直光栅极122，测距传感器100可以包括扩大的光接收区。
电荷存储区141(其可以是n+掺杂区)形成在p型衬底110中，以接触第一沟槽111。类似地，电荷存储区142(其也可以是n+掺杂区)形成在p型衬底110中，以接触第二沟槽112。来自形成于光电转换区130中的电子-空穴对的电子可以积累在电荷存储区141和142之一或两者中。当例如2V(伏)到3V的正电压施加到第一垂直光栅极121时，n型区151可以围绕施加有正电压的第一垂直光栅极121形成，电子可以沿着n型区151移动和/或可以存储在电荷存储区141中。类似地，当例如2V到3V的正电压施加到第二垂直光栅极122时，n型区152可以围绕施加有正电压的第二垂直光栅极122形成，电子可以沿着n型区152移动和/或可以存储在电荷存储区142中。第一信号电路161可以连接到电荷存储区141，并可以读取来自积累的电荷的第一信号。类似地，第二信号电路162可以连接到电荷存储区142，并可以读取来自积累的电荷的第二信号。第一信号电路161和/或第二信号电路162可以连接到电路处理单元170。电路处理单元170可以利用第一信号与第二信号之间的信号差来测量到达目标物的距离。本领域技术人员应当知道，存在基于电路处理单元170中第一信号与第二信号之间的差来计算距离的许多公式，将省略对这些公式的详细描述。
p型衬底110可以是例如硅衬底。绝缘层114可以是例如氧化硅。第一垂直光栅极121和/或第二垂直光栅极122可以由例如多晶硅或金属形成。
图2是解释根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器100的操作的时序图。现在将参照图1和图2描述根据示例性实施例的测距传感器100的操作。
首先，目标物可以用来自发光器件(light emitting device，LED)(未示出)的红外线照射，该发光器件包括在测距传感器100中。例如，发光器件可以响应脉冲电压而发射脉冲光信号。此时，与脉冲光信号同步的脉冲电压可以施加到第一垂直光栅极121，相对于该脉冲光信号具有相位差的第二脉冲电压可以施加到第二垂直光栅极122。第一脉冲电压与第二脉冲电压之间的相位差可以是预定的或者非预定的。第一脉冲电压与第二脉冲电压之间的相位差可以是例如约180度。
当用红外线照射距离测距传感器100一定距离的目标物时，红外线会从目标物反射回测距传感器100。在红外线被目标物反射之后，直到红外线到达测距传感器100所用去的时间可以根据目标物的位置而变化。在图2中，进入第一垂直光栅极121和第二垂直光栅极122的反射光可以被探测为相对于来自发光器件的脉冲光信号具有延迟时间Td的脉冲信号。假设T1是反射光的脉冲信号与施加到第一垂直光栅极121的脉冲电压的交叠时间，T2是反射光的脉冲信号与施加到第二垂直光栅极122的脉冲电压的交叠时间，则T1与T2之间的差越大，到目标物的距离越短。
当例如2V到3V的正电压施加到第一垂直光栅极121时，第一垂直光栅极121的周围可以反型成可用作电荷通路的n型区151，从而从光电转换区130(其可以用例如第一杂质掺杂)中产生的电荷可以沿着反型n型区151移动到电荷存储区141(其可以用例如第二杂质掺杂)。积累在电荷存储区141中的电荷量可以作为第一信号通过第一信号电路161输入到电路处理单元170。
当相对于第一垂直光栅极121的脉冲电压具有例如大约180度的相位差的脉冲电压施加到第二垂直光栅极122时，第二垂直光栅极122的周围可以反型成可用作电荷通路的n型区152，从而从光电转换区130中产生的电荷可以沿着反型n型区152移动到电荷存储区142(其可以用例如第二杂质掺杂)。积累在电荷存储区142中的电荷量可以作为第二信号通过第二信号电路162输入到电路处理单元170。从而，电路处理单元170可以通过第一信号与第二信号之间的信号差来确定从测距传感器100到目标物的距离。
在根据示例性实施例的测距传感器100中，第一垂直光栅极121和第二垂直光栅极122可以垂直地形成在p型衬底110中。因此，扩展的光电转换区130可以形成在限定的区域中，从而增大了测距传感器100的灵敏度。
图3是根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器200的示意性截面图。相同的附图标记用于指示与图1的测距传感器100的元件基本相同的元件，因此将不再重复对基本相同的元件的详细描述。
参照图3，测距传感器200还可以包括n型区211和/或n型区212(其可以用例如第二杂质或第三杂质掺杂)，n型区211和/或n型区212形成在p型衬底110中第一沟槽111和/或第二沟槽112下方。此外，n型或n+型区214(其可以用例如第二杂质、第三杂质或者第四杂质掺杂)还可以形成在第一光栅极121与第二光栅极122之间的光电转换区230中的p型衬底110的表面上。
n型区211和/或212可以允许由光电转换区230产生的电荷沿着反型n型区151和/或152容易地移动到第一沟槽111和/或第二沟槽112的下部的角落，反型n型区151和/或152可以在电压施加到第一垂直光栅极121和/或第二垂直光栅极122时形成。
n型或者n+型区214可以通过与p型衬底110形成pn结二极管而使光转换区扩展，因此，可以增大测距传感器200的光接收能力，从而增大了测距传感器200的灵敏度。
图3的测距传感器200的操作可以基本类似于图1的测距传感器100的操作，因此将不再重复对操作的详细描述。
图4是根据示例性实施例的包括垂直光栅极的测距传感器300的示意性截面图。相同的附图标记用于指代与图1的测距传感器100的元件基本相同的元件，因此将不再重复对基本相同的元件的详细描述。
参照图4，测距传感器300可以包括形成在第一沟槽111与第二沟槽112之间的p型衬底110中的第一电荷存储区341和/或第二电荷存储区342，其中第一电荷存储区341和第二电荷存储区342可以彼此分隔开并分别接触第一沟槽111和/或第二沟槽112。第一电荷存储区341和/或第二电荷存储区342可以是n+掺杂区。来自形成于光电转换区130中的电子空穴对的电子可以存储在第一电荷存储区341和/或第二电荷存储区342中。
第一电荷存储区341和/或第二电荷存储区342可以紧凑地形成在测距传感器300的光电转换区130中。当脉冲电压施加到第一垂直光栅极121或第二垂直光栅极122时，第一电荷存储区341或第二电荷存储区342可以分别扩展到施加有栅电压的n型区151或者152，电荷可以沿着扩展的n型区151或152移动到第一电荷存储区341或第二电荷存储区342。测距传感器300的其它操作可以基本类似于测距传感器100的操作，因此将不再重复对操作的详细描述。
图5是对比根据示例性实施例的测距传感器100与具有衬底上的平面双光栅极的传统测距传感器的测距灵敏度的曲线图。图5示出了在用红外线照射测距传感器之后电荷存储区中的光电流(安培)随时间(秒)变化的模拟结果。根据示例性实施例的测距传感器100和/或传统测距传感器的每个光栅极可以具有大约0.4μm(微米)的宽度。测距传感器100的垂直长度可以是大约1.0μm。
参照图5，可以看出根据示例性实施例的第一电荷存储区与第二电荷存储区之间的电流差可以比传统测距传感器中的电流差大大约50％或者更多。
图6是根据示例性实施例的三维彩色图像传感器400的平面图。
三维彩色图像传感器400可以包括以阵列形状布置的多个单元像素。参照图6，单元像素可以包括红外(IR)线像素IR和/或用于显示彩色图像的彩色像素(例如，红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B)。红外线像素IR可以对应于上述的测距传感器100。
图7是根据示例性实施例的三维彩色图像传感器的单元像素的单个子像素的截面图。子像素可以是红色像素R、绿色像素G和蓝色像素B之一和/或红外线像素IR。例如，每个子象素可以包括对应于各子象素的滤光器(未示出)和/或形成在滤光器之上或附近的微透镜(未示出)。
参照图7，子像素可以包括第一沟槽411和/或第二沟槽412以及第一垂直光栅极421和/或第二垂直光栅极422，第一垂直光栅极421和/或第二垂直光栅极422分别设置在p型衬底410中的第一沟槽411和/或第二沟槽412中。绝缘层414可以形成在p型衬底410与第一沟槽411和/或第二沟槽412之间以使它们彼此绝缘。第一沟槽411与第二沟槽412之间的区域可以是光电转换区430，光电转换区430可以通过接收光来产生光电荷。
电荷存储区441和/或电荷存储区442(其可以是n+掺杂区)可以形成在p型衬底410中以接触第一沟槽411和/或第二沟槽412。来自形成于光电转换区430中的电子空穴对的电子可以积累在电荷存储区441和/或电荷存储区442中。当例如2V到3V的正电压施加到第一垂直光栅极421和/或第二垂直光栅极422时，n型区451和/或n型区452可以围绕施加有正电压的第一垂直光栅极421和/或第二垂直光栅极422形成，电子可以沿着n型区451和/或n型区452移动，和/或可以存储在电荷存储区441和/或电荷存储区442中。多个n+区可以沿着远离电荷存储区441和/或电荷存储区442的方向形成在p型衬底410中。n+区可以是浮置扩散区(floating diffusion region)461和/或462和/或复位扩散区(reset diffusion region)463和/或464。相关的驱动晶体管和/或选择晶体管在图7中未示出。
转移栅极471和/或472可以形成在电荷存储区441和/或442与浮置扩散区461和/或462之间。复位栅极481和/或482可以形成在浮置扩散区461和/或462与复位扩散区463和/或464之间。电荷存储区441和/或442、浮置扩散区461和/或462以及转移栅极471和/或472可以形成转移晶体管Tx1和/或Tx2，浮置扩散区461和/或462、复位扩散区463和/或464以及复位栅极481和/或482可以形成复位晶体管Rx1和/或Rx2。
子像素可以包括例如由金属或黑色材料形成的一个或多个遮光板490以防止光照射到光电转换区430之外的区域，从而避免当光照射到光电转换区430之外的区域时产生噪声。
图8是根据示例性实施例的三维彩色图像传感器的子像素的等效电路图。
参照图7和图8，光电转换区430可以包括第一垂直光栅极421和/或第二垂直光栅极422、转移晶体管Tx1和/或Tx2、复位晶体管Rx1和/或Rx2、驱动晶体管Dx1和/或Dx2、和/或选择晶体管Sx1和/或Sx2。转移晶体管Tx1、复位晶体管Rx1、驱动晶体管Dx1和/或选择晶体管Sx1可以直接或间接地连接到第一垂直光栅极421。类似地，转移晶体管Tx2、复位晶体管Rx2、驱动晶体管Dx2和/或选择晶体管Sx2可以直接或间接地连接到第二垂直光栅极422。来自选择晶体管Sx1的输出OUT1和/或来自选择晶体管Sx2的输出OUT2可以输入到电路处理单元499。
在转移晶体管Tx1和/或Tx2处，电压可以施加到转移栅极471和/或472以将电荷存储区441和/或442中的电子分别移动到浮置扩散区461和/或462。在复位晶体管Rx1和/或Rx2处，电压可以施加到复位栅极481和/或482以将浮置扩散区461和/或462的电压复位到输入电压Vdd。驱动晶体管Dx1和/或Dx2可以用作源跟踪放大器(source follower amplifier)。选择晶体管Sx1和/或Sx2可以响应选择栅极SG1和/或SG2而选择单元像素。输入电压Vdd可以分别通过驱动晶体管Dx1和选择晶体管Sx1输出到输出OUT1或者通过驱动晶体管Dx2和选择晶体管Sx2输出到OUT2。
p型衬底410可以是硅衬底。绝缘层414可以是氧化硅。第一垂直光栅极421和第二垂直光栅极422可以由例如多晶硅或金属形成。
如果子象素是红外线像素，具有彼此不同的相位的脉冲电压可以施加到第一垂直光栅极421和第二垂直光栅极422。电路处理单元499可以计算输出OUT1与输出OUT2之间的差。如果子像素是红外线像素，转移晶体管Tx1和/或Tx2、复位晶体管Rx1和/或Rx2、驱动晶体管Dx1和/或Dx2、和/或选择晶体管Sx1和/或Sx2可以对应于图1中的第一信号电路161和/或第二信号电路162。
如果子象素是彩色像素，电压可以同时施加到第一垂直光栅极421和第二垂直光栅极422，电路处理单元499可以计算输出OUT1与输出OUT2的总和。
现在将参照图7和图8描述子像素的操作。
通过施加电压到复位栅极481和/或482，复位晶体管Rx1和/或Rx2的源电压可以复位到输入电压Vdd。当光通过例如相应的微透镜照射到光电转换区430时，只有具有特定波长(或给定波段中的波长)的光可以经由相应的滤光器照射到光电转换区430。特定波长(或给定波段中的波长)可以是预定的或非预定的。然后，电子空穴对可以形成在光电转换区430中，来自电子空穴对的电子可以通过n型区451和/或452移动到电荷存储区441和/或442，n型区451和/或452可以从施加有电压的第一垂直光栅极421和/或第二垂直光栅极422的区域扩展。当电压施加到转移栅极471和/或472时，电荷存储区441和/或442的电荷可以移动到浮置扩散区461和/或462。来自浮置扩散区461和/或462的电荷可以转换成驱动栅极DG1和/或DG2的电压，相应地，选择栅极SG1和/或SG2可以输出电压OUT1和/或OUT2。从而，可以测量目标物的彩色图像或者离目标物的距离。在红外线像素的情形下，彼此具有相位差的脉冲电压可以施加到第一垂直光栅极421和/或第二垂直光栅极422，和/或电路处理单元499可以利用输出OUT1和/或输出OUT2之间的差来测量到目标物的距离。
在彩色像素的情形下，如果电压同时施加到第一垂直光栅极421和第二垂直光栅极422，电路处理单元499可以通过输出OUT1和/或输出OUT2的增加值来测量相应颜色的强度。如果彼此具有相位差的电压施加到任意或者所有的彩色像素的第一垂直光栅极421和第二垂直光栅极422，电路处理单元499也可以通过输出OUT1和/或输出OUT2的增加值来测量相应颜色的强度。
也就是，由于可以获得彩色图像并可以测量到目标物的距离，所以可以实现目标物的三维图像。
在上述实施例中，子像素可以具有与图1的测距传感器100相似的结构。然而，示例性实施例并不限于这样的相似结构。例如，子象素的结构也可以结合测距传感器200和/或测距传感器300使用，但是将不再重复对测距传感器200和测距传感器300的详细描述。
彩色像素可以具有图像传感器(具有三个或四个晶体管)中所熟知的结构，以替代上述的示例性实施例，本领域技术人员应当理解该结构及其在示例性实施例中的应用。
尽管已经具体示出并描述了示例性实施例，但是本领域技术人员应当理解，可以在形式和细节上进行各种变化而不背离由权利要求书限定的本发明的精神和范围。
本申请要求于2008年3月26日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2008-0027822的优先权，将其全部内容引用结合于此。

Claims (20)

1.一种测距传感器，包括：
光电转换区；
第一电荷存储区；
第二电荷存储区；
第一沟槽；
第二沟槽；
第一垂直光栅极；以及
第二垂直光栅极，
其中所述光电转换区在衬底中，
其中所述光电转换区用第一杂质掺杂以响应接收的光而产生电荷，
其中所述第一电荷存储区和所述第二电荷存储区在所述衬底中，
其中所述第一电荷存储区和所述第二电荷存储区用第二杂质掺杂以收集电荷，
其中所述第一电荷存储区和所述第二电荷存储区彼此分隔开，
其中所述第一沟槽形成为在所述衬底中具有与所述第一电荷存储区对应的深度，
其中所述第二沟槽形成为在所述衬底中具有与所述第二电荷存储区对应的深度，
其中所述第一垂直光栅极在所述第一沟槽中，以及
其中所述第二垂直光栅极在所述第二沟槽中。
2.根据权利要求1所述的测距传感器，其中所述第一垂直光栅极形成为接触所述衬底中的所述第一电荷存储区的外侧，以及
其中所述第二垂直光栅极形成为接触所述衬底中的所述第二电荷存储区的外侧。
3.根据权利要求1所述的测距传感器，其中所述第一垂直光栅极形成为接触所述第一电荷存储区，
其中所述第二垂直光栅极形成为接触所述第二电荷存储区，以及
其中所述第一垂直光栅极和所述第二垂直光栅极在所述第一电荷存储区与所述第二电荷存储区之间彼此分隔开。
4.根据权利要求1所述的测距传感器，其中所述光电转换区包括：
第三区，在所述衬底的表面上并用所述第二杂质掺杂。
5.根据权利要求1所述的测距传感器，还包括：
第四区和第五区；
其中所述第四区设置在所述第一沟槽下方，
其中所述第五区设置在所述第二沟槽下方，以及
其中所述第四区和所述第五区用所述第二杂质掺杂。
6.根据权利要求5所述的测距传感器，其中所述光电转换区包括：
第六区；
其中所述第六区在所述衬底的表面上并用所述第二杂质掺杂。
7.根据权利要求1所述的测距传感器，其中所述第一垂直光栅极和所述第二垂直光栅极由多晶硅或金属形成。
8.根据权利要求1所述的测距传感器，还包括红外线滤光器。
9.根据权利要求1所述的测距传感器，还包括微透镜。
10.根据权利要求1所述的测距传感器，还包括：
第一信号电路；和
第二信号电路；
其中所述第一信号电路电连接到所述第一电荷存储区，以及
其中所述第二信号电路电连接到所述第二电荷存储区。
11.根据权利要求10所述的测距传感器，还包括：
电路处理单元；
其中所述电路处理单元电连接到所述第一信号电路和所述第二信号电路。
12.根据权利要求1所述的测距传感器，其中所述电路处理单元接收来自所述第一信号电路的第一信号；
其中所述电路处理单元接收来自所述第二信号电路的第二信号；以及
其中所述电路处理单元利用所述第一信号与所述第二信号之间的差来输出表示到目标物的距离的第三信号。
13.一种三维彩色图像传感器，包括：
多个单元像素；
其中每个单元像素包含：
多个彩色像素；以及
如权利要求1所述的测距传感器。
14.根据权利要求13所述的三维彩色图像传感器，其中所述第一垂直光栅极形成为接触所述衬底中的所述第一电荷存储区的外侧，以及
其中所述第二垂直光栅极形成为接触所述衬底中的所述第二电荷存储区的外侧。
15.根据权利要求13所述的三维彩色图像传感器，其中所述第一垂直光栅极形成为接触所述第一电荷存储区，
其中所述第二垂直光栅极形成为接触所述第二电荷存储区，以及
其中所述第一垂直光栅极和所述第二垂直光栅极在所述第一电荷存储区与所述第二电荷存储区之间彼此分隔开。
16.根据权利要求13所述的三维彩色图像传感器，其中所述光电转换区包括：
第三区，在所述衬底的表面上并用所述第二杂质掺杂。
17.根据权利要求13所述的三维彩色图像传感器，还包括：
第四区和第五区；
其中所述第四区在所述第一沟槽下方，
其中所述第五区在所述第二沟槽下方，以及
其中所述第四区和所述第五区用所述第二杂质掺杂。
18.根据权利要求17所述的三维彩色图像传感器，其中所述光电转换区包括：
第六区；
其中所述第六区在所述衬底的表面上并用所述第二杂质掺杂。
19.根据权利要求13所述的三维彩色图像传感器，其中所述第一垂直光栅极和所述第二垂直光栅极由多晶硅或金属形成。
20.根据权利要求13所述的三维彩色图像传感器，其中所述彩色像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，其中所述彩色像素的每个包括：
光电转换区；
第一电荷存储区；
第二电荷存储区；
第一沟槽；
第二沟槽；
第一垂直光栅极；和
第二垂直光栅极，
其中所述光电转换区设置在衬底中，
其中所述光电转换区用第一杂质掺杂以响应接收的光而产生电荷，
其中所述第一电荷存储区和所述第二电荷存储区设置在所述衬底中，
其中所述第一电荷存储区和所述第二电荷存储区用第二杂质掺杂以收集电荷，
其中所述第一电荷存储区和所述第二电荷存储区彼此分隔开，
其中所述第一沟槽形成为在所述衬底中具有与所述第一电荷存储区对应的深度，
其中所述第二沟槽形成为在所述衬底中具有与所述第二电荷存储区对应的深度，
其中所述第一垂直光栅极在所述第一沟槽中，以及
其中所述第二垂直光栅极在所述第二沟槽中。
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