图像传感器和电子器件制造技术

一种图像传感器可以包括：光电转换元件；传输门，其形成在光电转换元件之上；多个有源柱体，其通过穿过传输门与光电转换元件电耦接；复位晶体管，其与多个有源柱体耦接；以及源极跟随器晶体管，其具有与多个有源柱体之中的一个或更多个有源柱体电耦接的栅极。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求名称为“IMAGE SENSOR HAVING VERTICAL TRANSFER GATE AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME(具有垂直传输门的图像传感器和具有所述图像传感器的电子器件)”，并且于2014年11月21日提交的申请号为10-2014-0163321的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术的示例性实施例涉及一种半导体器件制造技术，且更具体而言，涉及一种具有垂直传输门的图像传感器和具有所述图像传感器的电子器件。
技术介绍
图像传感器是一种将光学图像转换成电信号的器件。近来，随着计算机产业和通信产业的发展，在各种领域对具有改善性能的图像传感器的需求已经增加，各种领域诸如数码照相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、监控摄像机、医疗微型摄像机以及机器人。
技术实现思路
各种实施例针对一种具有改善性能的图像传感器以及一种具有所述图像传感器的电子器件。在一个实施例中，一种图像传感器可以包括：光电转换元件；传输门，其形成在光电转换元件之上；多个有源柱体，其通过穿过传输门与光电转换元件电耦接；复位晶体管，其与多个有源柱体耦接；以及源极跟随器晶体管，其具有与多个有源柱体之中的一个或更多个有源柱体电耦接的栅极。图像传感器还可以包括：滤色器层，其形成在入射光被引入到光电转换元件中的入射表面之上；以及微透镜，其形成在滤色器之上。传输门可以包括：栅电极，其形成在光电转换元件之上；以及电荷阻挡层，其被插设在栅电极与光电转换元件之间，以及在栅电极与多个有源柱体之间。栅电极可以包围多个有源柱体的所有侧壁。此外，栅电极可以包括：第一栅电极，其包围多个有源柱体的第一组的所有侧壁，其中，第一组包括与源极跟随器晶体管的栅极耦接的一个或更多个有源柱体；以及第二栅电极，其包围多个有源柱体的第二组的所有侧壁，所述第二组与第一组不同。传输门可以形成在与入射光被引入到光电转换元件中的入射表面相对的表面之上。复位晶体管可以包括：第一复位晶体管，其与多个有源柱体的第一组电耦接，其中，第一组包括与源极跟随器晶体管的栅极耦接的一个或更多个有源柱体；以及第二复位晶体管，其与多个有源柱体的第二组电耦接，第二组与第一组不同。有源柱体中的每个可以具有有源柱体在平衡状态下被完全耗尽的临界尺寸。有源柱体中的每个可以包括：沟道区，其与光电转换元件耦接，并且被传输门包围；以及浮置扩散区，其与沟道区耦接，并且突出于传输门之上。此外，沟道区可以具有未掺杂状态，在未掺杂状态下沟道区未被掺杂有杂质。此外，沟道区可以具有掺杂状态，在掺杂状态下沟道区掺杂有杂质，沟道区具有与浮置扩散区相同的导电类型，以及具有比浮置扩散区低的杂质掺杂浓度。光电转换元件可以包括彼此垂直重叠并且具有不同的导电类型的第一杂质区和第二杂质区，以及第一杂质区可以与多个有源柱体电耦接。在一个实施例中，一种图像传感器可以包括：光电转换元件；多个有源柱体，其形成在光电转换元件之上，并且与光电转换元件电耦接；传输门，其形成在光电转换元件之上以包围多个有源柱体；第一复位晶体管，其与多个有源柱体的第一组电耦接；以及第二复位晶体管，其与多个有源柱体的第二组电耦接，第二组与第一组不同。所述图像传感器还可以包括：源极跟随器晶体管，其具有与有源柱体的第一组电耦接的栅极。传输门可以包括：栅电极，其形成在光电转换元件之上；以及电荷阻挡层，其被插设在栅电极与光电转换元件之间，以及在栅电极与多个有源柱体之间。栅电极可以包围多个有源柱体的所有侧壁。此外，栅电极可以包括：第一栅电极，其包围多个有源柱体的第一组的所有侧壁；以及第二栅电极，其包围多个有源柱体的第二组的所有侧壁。传输门可以形成在与入射光被引入到光电转换元件中的入射表面相对的表面之上。多个有源柱体中的每个可以具有有源柱体在平衡状态下完全耗尽的临界尺寸。多个有源柱体中的每个可以包括：沟道区，其与光电转换元件耦接，并且被传输门包围；以及浮置扩散区，其与沟道区耦接，以及突出于传输门之上。沟道区可以具有未掺杂状态，在未掺杂状态下沟道区未被掺杂有杂质。沟道区可以具有掺杂状态，在掺杂状态下沟道区掺杂有杂质，沟道区具有与浮置扩散区相同的导电性，以及具有比浮置扩散区低的杂质掺杂浓度。光电转换元件可以包括彼此垂直重叠并且具有不同的导电类型的第一杂质区和第二杂质区，以及第一杂质区可以与多个有源柱体电耦接。在一个实施例中，一种图像传感器可以包括：光电转换元件；第一传输单元和第二
传输单元，其共享光电转换元件，并且每个包括并联耦接的一个或更多个传输晶体管；第一复位晶体管，其与第一传输单元耦接；源极跟随器晶体管，其具有与第一传输单元和第一复位晶体管之间的浮置扩散节点耦接的栅极；以及第二复位晶体管，其与第二传输单元耦接。第一传输单元和第二传输单元可以响应于相同的传输信号而导通/关断，以及第一复位晶体管和第二复位晶体管可以响应于相同的复位信号而导通/关断。第一传输单元和第二传输单元响应于不同的传输信号而导通/关断，而第一复位晶体管和第二复位晶体管可以响应于相同的复位信号而导通/关断。在一个实施例中，一种电子器件可以包括：光学透镜；图像传感器，其具有多个单元像素；以及信号处理电路，其适于处理来自图像传感器的输出信号。多个单元像素中的每个可以包括：光电转换元件；传输门，其形成在光电转换元件之上；多个有源柱体，其通过穿过传输门与光电转换元件电耦接；复位晶体管，其与多个有源柱体耦接；以及源极跟随器晶体管，其具有与多个有源柱体之中的一个或更多个有源柱体电耦接的栅极。附图说明图1是图示根据本专利技术的一个实施例的包括单元像素的图像传感器的框图。图2是图示根据第一实施例的图像传感器的单元像素的等同电路图。图3A是图示根据本专利技术的第一实施例的图像传感器的单元像素的立体图。图3B是图示根据本专利技术的图像传感器的单元像素的立体图。图4A至图4F是图示对于在根据第一实施例的图像传感器的单元像素中的多个有源柱体的形状的修改的平面图。图5是图示根据第二实施例的图像传感器的单元像素的等同电路图。图6是图示根据第二实施例的图像传感器的单元像素的立体图。图7是图示根据一个实施例的电子器件的框图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述各种实施例。然而，本专利技术可以用不同的方式实施，而不应解释为限制于本文所列的实施例。确切地说，提供这些实施例使得本公开充分与完整，并向本领域技术人员充分传达本专利技术的范围。在本公开中，相同的附图标记在本
专利技术的不同附图和实施例中表示相似的部分。附图不一定按比例绘制，并且在某些情况下，可以夸大比例以清楚地示出实施例的特征。当第一层被称作在第二层“上”或在衬底“上”时，它不仅指的是第一层直接形成在第二层上或在衬底上的情况，还指的是在第一层与第二层之间或在第一层与衬底之间存在第三层的情况。将光学图像转换成电信号的图像传感器可以被分成电荷耦合器件(CCD)和CMOS图像传感器(CIS)。CMOS图像传感器(CIS)由于其简单的驱动方法和与CMOS处理技术的兼容性的原因可以降低制造成本。因而，CIS将被作为一个实例用于描述以下实施例。CIS可以将由光电转换元件产生的光电荷，经由传输晶体管传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，包括：光电转换元件；传输门，其形成在所述光电转换元件之上；多个有源柱体，其通过穿过所述传输门与所述光电转换元件电耦接；复位晶体管，其与所述多个有源柱体耦接；以及源极跟随器晶体管，其具有与所述多个有源柱体之中的一个或更多个有源柱体电耦接的栅极。

【技术特征摘要】
2014.11.21 KR 10-2014-01633211.一种图像传感器，包括：光电转换元件；传输门，其形成在所述光电转换元件之上；多个有源柱体，其通过穿过所述传输门与所述光电转换元件电耦接；复位晶体管，其与所述多个有源柱体耦接；以及源极跟随器晶体管，其具有与所述多个有源柱体之中的一个或更多个有源柱体电耦接的栅极。2.如权利要求1所述的图像传感器，还包括：滤色器层，其形成在入射光被引入到所述光电转换元件中的入射表面之上；以及微透镜，其形成在所述滤色器之上。3.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述传输门包括：栅电极，其形成在所述光电转换元件之上；以及电荷阻挡层，其被插设在所述栅电极与所述光电转换元件之间，以及在所述栅电极与所述多个有源柱体之间。4.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述栅电极包围所述多个有源柱体的所有侧壁。5.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述栅电极包括：第一栅电极，其包围所述多个有源柱体的第一组的所有侧壁，其中，所述第一组包括与所述源极跟随器晶体管的栅极耦接的一个或更多个有源柱体；以及第二栅电极，其包围所述多个有源柱体的第二组的所有侧壁,所述第二组与所述第一组不同。6.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述传输门形成在与入射光被引入到所述光电转换元件中的入射表面相对的表面之上。7.如权利要求1所述的图像传感器，其中，所述复位晶体管包括：第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴东姸，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR