[实用新型]一种背照式图像传感器像素结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种图像传感器像素，尤其涉及一种背照式图像传感器像素结构。 

背景技术

图像传感器包括前照式图像传感器和背照式图像传感器两种结构，背照式图像传感器一般会采用小面积的像素，以便节省芯片面积，降低生产成本。随着像素单元面积的减小，像素的感光灵敏度参数越来越受到关注，像素感光灵敏度主要与像素中的光电二极管面积相关，光电二极管面积占据像素面积的比例越高，相比相同面积像素的感光灵敏度就会越高。 

现有技术中的背照式图像传感器所采用的像素结构，如图1所示。图1中，101为光电二极管区域，101'为相邻像素的光电二极管区，102为P型阱区，103为P型离子隔离区，用来隔离相邻的光电二极管，104为电荷传输晶体管，105为复位晶体管，106为源跟随晶体管，107为选择晶体管；其中，P-epi为半导体基体，STI为逻辑工艺中的浅槽隔离区，N+区为晶体管器件源漏有源区。图1所示，晶体管器件制作在半导体正面，光电二极管区域与晶体管器件区域各占据一定面积，入射光线从背面射入光电二极管101中。 

现有技术中的背照式图像传感器像素结构结构中，制作在硅基体正面的晶体管器件占据了像素的一定面积，因此挤占了光电二极管在像素中的面积比例；从背面入射而来的光线有一部分会射入到图1所示的晶体管器件区域，而不会射入到101区，从而引起入射光损失，降低了像素的感光灵敏度。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高感光灵敏度的背照式图像传感器像素结构。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的： 

本实用新型的背照式图像传感器像素结构，包括光电二极管、电荷传输晶体管、复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管、漂浮有源区，所述复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管制作在半导体基体的正面，所述电荷传输晶体管制作在半导体基体的内部，所述光电二极管制作在晶体管器件下方的半导体基体中； 

所述电荷传输晶体管的沟道包括漂浮有源区、N型离子区、光电二极管N型区三部分，三部分相互接触，并且N型离子区位于漂浮有源区下方，光电二极管N型区位于N型离子区下方； 

相邻像素的光电二极管之间设置有P型离子隔离区。 

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的背照式图像传感器像素结构，由于晶体管器件制作在半导体基体正面，没有挤占光电二级，光电二极管最大程度地占据了整个像素面积，填充率最大化。因此，本实用新型扩大了光电二极管有源区的填充率，有效提高了背照式图像传感器像素结构的感光灵敏度。 

附图说明

图1是现有技术中的背照式图像传感器像素结构的切面示意图。 

图2是本实用新型的背照式图像传感器像素结构的切面示意图。 

图3是从背面方向看本实用新型背照式图像传感器像素结构的平面示意图。 

图4是从正面方向看本实用新型背照式图像传感器像素结构的平面示意图。 

图5是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成P型离子隔离区前的切面示意图。 

图6是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成P型离子隔离区步骤中的旋涂光刻胶并显影示意图。 

图7是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成P型离子隔离区步骤中的P型离子注入示意图。 

图8是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成P型离子隔离区步骤中的清洗光刻胶示意图。 

图9是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成光电二极管N型区步骤中的旋涂光刻胶并显影示意图。 

图10是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成光电二极管N型区步骤中的N型离子注入示意图。 

图11是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成光电二极管N型区步骤中的清洗光刻胶示意图。 

图12是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成N型离子区步骤中的旋涂光刻胶并显影示意图。 

图13是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成N型离子区步骤中 的N型离子注入示意图。 

图14是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成N型离子区步骤中的清洗光刻胶示意图。 

图15是本实用新型的背照式图像传感器像素结构制作工艺中的形成电荷传输晶体管栅极前的切面示意图。