[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器。

背景技术

图像传感器是将光学图像转换成电信号的半导体器件。图像传感器的示例性类型包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。CIS图像传感器在每个单位像素中可包括光电二极管和金属氧化物半导体(MOS)晶体管。CIS图像传感器可以切换方式顺序检测各个单位像素的电信号，从而实现图像。CIS图像传感器可包括接收光学信号并将该光学信号转换成电信号的光电二极管区域。CIS图像传感器可包括处理电信号的晶体管区域。CIS图像传感器可具有连接单位像素的浮置区域与单位像素的驱动晶体管的金属线。然而，该金属线可越过单位像素的光电二极管区域，其将降低图像传感器的高宽比。高宽比的降低将成为图像传感器芯片缩减的限制，从而产生涉计和制造中的复杂化因素。

发明内容

实施方式涉及一种具有增加的宽高比的图像传感器和图像传感器的制造方法。实施方式涉及一种具有相对大的工艺余量(甚至在高标准像素中)的图像传感器和用于制造图像传感器的方法，这可降低和/或消除在缩减图像传感器规模中的限制。

在实施方式中，图像传感器可包括以下至少之一：包括第一转移晶体管的第一单位像素、包括第二驱动晶体管的第二单位像素，电连接第一单位像素的浮置扩散区域与第二单位像素的第二驱动晶体管的触点。

实施方式涉及一种制造图像传感器的方法，该方法包括以下至少之一：形成包括第一转移晶体管的第一单位像素；形成包括第二驱动晶体管的第二单位像素；形成电连接第一单位像素的浮置扩散区域与第二单位像素的第二驱动晶体管的触点。

附图说明

图1示例性示出了根据实施方式的图像传感器；

图2A示例性示出了根据实施方式的图像传感器的横截面视图；

图2B示例性示出了根据实施方式的图像传感器的横截面视图；

图3A至图3C示例性示出了根据实施方式制造图像传感器的工艺的横截面视图；以及

图4A至图4B示例性示出了根据实施方式制造图像传感器的工艺的横截面视图。

具体实施方式

实施方式涉及图像传感器和制造图像传感器的方法。在实施方式的说明中，应当理解，当层(或膜)称为在另一层或基板“之上”时，其可以直接位于另一层或基板之上，或者在它们之间也可以存在中间层。另外，应当理解，当层称为在另一层“之下”时，其可以直接位于另一层之下，也可以在它们之间存在一个或多个中间层。另外，还应当理解，当层称为在两个层“中间”时，其可以是两个层中间的唯一层，或者在所述两个层中间也可以存在一个或多个中间层。

示例性图1示出了根据实施方式的图像传感器的平面图。尽管已示出的实施方式示出了具有四个晶体管的CIS图像传感器，但是实施方式不限于具有四个晶体管的CIS图像传感器。本领域的普通技术人员可以理解也可以实施为其它数目的晶体管。根据实施方式，图像传感器可包括第一单位像素100，第二单位像素200和触点160。触点160可电性连接第一单位像素100与第二单位像素200。第一单位像素100可以为主像素，而第二单位像素200可以为伪像素(dummy pixel)。

根据实施方式，第一单位像素100可包括一个光电二极管110和四个晶体管120、130、140和150。例如，第一单位像素100可包括第一转移晶体管(transfer transistor)120、第一重置晶体管130、第一驱动晶体管140和第一选择晶体管150。在实施方式中，第一负载晶体管可形成于第一单位像素外面，其可读取输出信号。

第二单位像素200可包括一个光电二极管210和四个晶体管220、230、240和250。例如，第二单位像素200可包括第二转移晶体管220、第二重置晶体管230、第二驱动晶体管240和第二选择晶体管250。

实施方式可包括触点160，其电连接第一单位像素100的浮置扩散区域125与第二单位像素200的第二驱动晶体管240。触点160可与第二驱动晶体管240的侧壁接触。触点160可与第二驱动晶体管240的顶侧接触。根据实施方式，触点160可与第二驱动晶体管240的侧壁和顶侧两者接触。