CMOS图像传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种CMOS图像传感器的形成方法及CMOS图像传感器，其中，所述CMOS图像传感器包括：转移晶体管、复位晶体管、复合晶体管；所述复合晶体管由源跟随晶体管和行选通晶体管所组成，用于实现源跟随晶体管、行选通晶体管的功能；其中，所述复合晶体管的栅极区域为两栅结构，两栅结构之间直接通过氧化层进行间隔，从而可以在节省面积的同时，提高器件的速度。

【技术实现步骤摘要】
CMOS图像传感器
本技术涉及一种CMOS图像传感器。
技术介绍
图像传感器已变得无所不在。图像传感器在数码静态相机、蜂窝式电话、监控摄像机，以及医疗、汽车及其它应用中广泛使用。用以制造图像传感器的技术持续大幅进步。举例来说，对更高分辨率及更低功耗的需求已经促进这些装置的进一步微型化及集成化。目前图像传感器可分为电荷耦合式（CCD，ChargeCoupledDevice）图像传感器和金属氧化物半导体（CMOS，ComplementaryMetal-OxideSemiconductor）图像传感器。其中，由于CMOS图像传感器集成度高，兼容性好，并且功耗低，并随着CMOS制作工艺的改进，CMOS图像传感器已经成为目前图像传感器的主流技术。现有的CMOS图像传感器像素单元由3T或4T结构组成，其中4T(4-Transistors)由转移晶体管TG、源跟随晶体管SF、复位晶体管RST、行选通晶体管RS组成；3T(3-Transistors)由转移晶体管TG、源跟随晶体管SF、复位晶体管RST组成。请参考图1，图1为现有技术中一种3TCMOS图像传感器像素单元部分区域的电路示意图，其中TG为转移晶体管、SF为源跟随晶体管，RST为复位晶体管；其工作原理简介如下：入射光注入光电二极管PD区域产生光生载流子（电子和空穴）；光生电子和空穴在PN结内建电场的作用下分离而使得光生电子聚集在光电二极管的N型区域；TG管打开将聚集在光电二极管N型区域的光生电子导入FD浮置扩散区，通过SF源跟随晶体管来感知FD浮置扩散区在TG管打开前后的电势变化来读出光电二极管中的信号。然而，3TCMOS图像传感器的缺点:电荷溢出效应大（BigBlooming）。为了解决3TCMOS图像传感器像素单元的问题，现有技术又提出了4TCMOS图像传感器像素单元的结构。请参考图2，图2为现有技术中一种4TCMOS图像传感器像素单元部分区域的电路示意图，与图1相比，图2多了一个实现行选通功能的行选通晶体管RS以及源跟随晶体管SF和行选通晶体管RS之间的源漏掺杂区A。然而，由于源跟随晶体管SF和行选通晶体管RS之间距离相对较短且由于侧墙的使用，使得源漏掺杂区的面积小导致通路电阻大。所以，虽然4TCMOS图像传感器像素单元结构中，电荷溢效应较小，却因为多出了一个行选通晶体管RS，导致结构复杂，器件面积较大、速度较慢。因此，如何避免上述现有技术中3T和4TCMOS图像传感器中所存在的问题，获得良好的CMOS图像传感器性能，为业内一直探讨，亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种CMOS图像传感器，一方面，消除传统3TCMOS图像传感器所存在的电荷溢出效应大（BigBlooming），另一方面，消除传统4TCMOS图像传感器所存在的器件面积大以及器件读出速度慢的问题。基于以上考虑，本技术提供一种CMOS图像传感器,所述CMOS图像传感器包括：转移晶体管、复位晶体管和复合晶体管；所述复合晶体管由源跟随晶体管和行选通晶体管所组成，用于实现源跟随晶体管和行选通晶体管的功能；其中，所述复合晶体管的栅极区域为两栅结构，两栅结构之间直接通过氧化层进行间隔。优选的，所述CMOS图像传感器包括：转移晶体管栅极，浮置扩散区，复位晶体管栅极，复合晶体管栅极：所述复合晶体管栅极包括源跟随晶体管栅极和行选通晶体管栅极，且所述源跟随晶体管栅极和所述行选通晶体管栅极之间直接通过氧化层进行间隔。优选的，所述行选通晶体管栅极的栅极氧化层的厚度为：15埃至50埃。优选的，所述源跟随晶体管栅极和所述行选通晶体管栅极的栅极硅化物的厚度相等且为1000埃至3000埃。本技术的CMOS图像传感器，具有以下有益技术效果：1.通过复合晶体管来实现源跟随晶体管和行选通晶体管的功能；所述复合晶体管的栅极区域为两栅结构，两栅结构之间直接通过氧化层进行间隔，从而可以省去源跟随晶体管、行选通晶体管之间的源漏掺杂区，最终达到节省面积和提高器件速度的目的。2.保留了行选通晶体的功能，从而可以消除传统3TCMOS图像传感器所存在的电荷溢出效应大（BigBlooming）的问题；3.通过复合晶体管的使用，去除源跟随晶体管和行选通晶体管之间的源漏掺杂区，减少了器件面积，从而可以消除传统4TCMOS图像传感器所存在的器件面积大以及器件读出速度慢的问题。附图说明通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本技术某些原理的具体实施方式，本技术所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。图1是传统技术中一种3TCMOS图像传感器像素单元部分区域的电路示意图；图2是现有技术中一种4TCMOS图像传感器像素单元部分区域的电路示意图；图3是本技术所提供的CMOS图像传感器像素单元部分区域的电路示意图；图4是传统工艺中4T的CMOS图像传感器的局部工艺剖面结构图；图5是与图4相对应的本技术所提供的CMOS图像传感器的局部工艺剖面结构图；图6是本技术所提供的CMOS图像传感器形成方法的工艺步骤图；图7至图13是根据本技术所提供的CMOS图像传感器形成方法的工艺步骤对应的结构示意图。具体实施方式在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本技术一部分所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本技术的特定的实施例。示例的实施并不旨在穷尽根据本技术的所有实施例。可以理解，在不偏离本技术的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本技术的范围由所附的权利要求所限定。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。本技术提供了一种CMOS图像传感器，请参考图3至图13。图3是本技术所提供的CMOS图像传感器的局部电路示意图；图4是传统工艺中4T的CMOS图像传感器的局部工艺剖面结构图；图5是与图4相对应的本技术所提供的CMOS图像传感器的局部工艺剖面结构图；图6是本技术所提供的CMOS图像传感器形成方法的工艺步骤图；图7至图13是根据本技术所提供的CMOS图像传感器形成方法的工艺步骤对应的结构示意图。如图3所示，本技术的实施例中所提供的CMOS图像传感器包括：转移晶体管TG、复位晶体管RST和复合晶体管；如图中圆圈F所示意的范围中所示，所述复合晶体管由源跟随晶体管RS和行选通晶体管SF所组成，可实现源跟随晶体管SF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CMOS图像传感器,其特征在于,所述CMOS图像传感器包括：转移晶体管、复位晶体管和复合晶体管；/n所述复合晶体管由源跟随晶体管和行选通晶体管所组成，用于实现源跟随晶体管和行选通晶体管的功能；其中，所述复合晶体管的栅极区域为两栅结构，两栅结构之间直接通过氧化层进行间隔。/n

【技术特征摘要】
1.一种CMOS图像传感器,其特征在于,所述CMOS图像传感器包括：转移晶体管、复位晶体管和复合晶体管；
所述复合晶体管由源跟随晶体管和行选通晶体管所组成，用于实现源跟随晶体管和行选通晶体管的功能；其中，所述复合晶体管的栅极区域为两栅结构，两栅结构之间直接通过氧化层进行间隔。


2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：
所述CMOS图像传感器包括：转移晶体管栅极，浮置扩散区，复位晶体管栅极，复合晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐涛，赵立新，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31