[发明专利]用于减少暗电流的凸起电极

说明书

本发明涉及一种用于减少暗电流的凸起电极。图像传感器包含安置在半导体材料中的多个光电二极管及浮动扩散区。所述图像传感器还包含耦合在所述多个光电二极管与所述浮动扩散区之间的多个转移栅极，以将在所述多个光电二极管中产生的图像电荷转移到所述浮动扩散区中。外围电路靠近所述多个光电二极管安置并且经耦合以从所述多个光电二极管接收所述图像电荷。浅沟槽隔离结构至少部分地横向安置在所述多个光电二极管与所述外围电路之间，以防止所述多个光电二极管与所述外围电路之间的电串扰。所述外围电路包含一或多个晶体管，其包含在所述半导体材料的表面上方凸起的源极电极及漏极电极。

技术领域

本发明大体上涉及半导体制造，且特定来说(但非排他性地)，涉及CMOS图像传感器。

背景技术

图像传感器已变得无处不在。它们广泛应用于数字静态相机、蜂窝电话、安全摄像机，以及医疗、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术持续以迅猛的速度进步。举例来说，对更高分辨率及更低功耗的需求已促进这些装置的进一步微型化及集成化。

典型的图像传感器如下操作。来自外部场景的图像光入射在图像传感器上。图像传感器包含多个光敏元件，使得每一光敏元件吸收一部分入射图像光。包含在图像传感器中的光敏元件(例如光电二极管)各自在吸收图像光时产生图像电荷。产生的图像电荷量与图像光的强度成比例。产生的图像电荷可用于产生表示外部场景的图像。

低暗电流是重要的像素性能度量。由于在图像传感器中积累的非所要电荷，暗电流可能导致图像失真。图像传感器中存在许多暗电流源，但是在形成隔离沟槽期间对半导体晶格的损坏具有显着影响。

发明内容

本发明的一方面涉及一种图像传感器，其包括：多个光电二极管，其安置在半导体材料中以将图像光转换为图像电荷；浮动扩散区，其安置在所述半导体材料中；多个转移栅极，其耦合在所述多个光电二极管与所述浮动扩散区之间，以将所述多个光电二极管中产生的所述图像电荷转移到所述浮动扩散区中；及外围电路，其靠近所述多个光电二极管安置并且经耦合以从所述多个光电二极管接收所述图像电荷，其中浅沟槽隔离结构至少部分地横向安置在所述多个光电二极管与所述外围电路之间以防止所述多个光电二极管与所述外围电路之间的电串扰，其中所述外围电路包含：一或多个晶体管，其包含在所述半导体材料的表面上方凸起的源极电极及漏极电极，其中所述源极电极及所述漏极电极包含安置在所述半导体材料的所述表面上的硅。

在本发明的另一方面中，一种图像传感器系统包括：多个光电二极管，其安置在半导体材料中以将图像光转换为图像电荷；浮动扩散区，其安置在所述半导体材料中；多个转移栅极，其耦合在所述多个光电二极管与所述浮动扩散区之间，以将所述多个光电二极管中产生的所述图像电荷转移到所述浮动扩散区中；及外围电路，其靠近所述多个光电二极管安置并且经耦合以从所述多个光电二极管接收所述图像电荷，其中浅沟槽隔离结构至少部分地横向安置在所述多个光电二极管与所述外围电路之间以防止所述多个光电二极管与所述外围电路之间的电串扰，其中所述外围电路包含：读出电路的至少部分，其经耦合以读出所述多个光电二极管中的图像电荷；控制电路的至少部分，其经耦合以控制所述多个光电二极管的图像光捕获；及一或多个晶体管，其包含在所述读出电路中，所述一或多个晶体管具有在所述半导体材料的表面上方凸起的源极电极及漏极电极，其中所述源极电极及所述漏极电极包含安置在所述半导体材料的所述表面上的硅。

附图说明

参考以下诸图描述本发明的非限制性及非穷尽实例，其中相似参考数字贯穿各种视图指代相似部分，除非另有规定。

图1A说明根据本发明的教示的包含凸起电极及浅沟槽隔离的图像传感器。

图1B说明根据本发明的教示的可包含在图1A的图像传感器中的外围电路的横截面(例如，沿线A-A')。

图1C说明根据本发明的教示的可包含在图1A的图像传感器中的外围电路的横截面(例如，沿线B-B')。