图像传感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种具有增加的宽高比的图像传感器和制造图像传感器的方法。本发明专利技术公开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的规模中的限制。图像传感器可包括下述至少之一：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和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。一种制造图像传感器的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；以及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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像传感器。
技术介绍
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^: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 芯片縮减的限制，从而产生涉计和制造中的复杂化因素。
技术实现思路
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/或消除在縮减图像传感 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IOO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。实施方式涉及图像传感器和/或制造图像传感器的方法，其中该图像传感 器通过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 晶体管的触点而具有增加的高宽比。实施方式涉及图像传感器和/或制造图像 传感器的方法，其中该图像传感器具有相对大的工艺余量(例如，甚至在高标 准像素中)，当縮减图像传感器规模时这将减小限制。在实施方式中，触点电 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。根据实 施方式，可形成电路以将传送到第二单位像素的第二驱动晶体管的电信号和/ 或功率信号识别为第一单位像素的电信号和/或功率信号。示例性图2A是根据实施方式沿图1的线AA'提取的图像传感器的横截面 视图。在实施方式中，图像传感器可包括形成于第一单位像素100中的触点 160底部和基板105之间的下绝缘体162b。根据实施方式，下绝缘体162b可 在蚀刻期间(例如，在触点160的形成期间)防止在基板105上的攻击和/或 缺陷。根据实施方式，下绝缘体162b可通过避免漏电流而防止暗电流。示例性图3A至图3C是示出根据实施方式的图像传感器的制造工艺的横 截面视图。触点160可与第一单位像素100和/或第二单位像素200同时形成。 如在示例性图3A中所示，根据实施方式，形成第一光电二极管110和第一转 移晶体管120。例如，在形成隔离层115之后，形成包括PN光电二极管的第 一光电二极管IIO。如在示例性图3A中所示，根据实施方式，P型外延层112 可形成于P+型基板105之上。N-区域114可形成于P型外延层112中。第一 浮置扩散区域125可以为N+型掺杂区域。第一绝缘体162可形成于第一单位像素100区域和第二单位像素200区 域上方。第一绝缘体162可包括氧化物、氮化物和/或其它类似材料。例如，第一绝缘体162可通过氧化基板105形成。第一光刻胶图案310可通过选择性 暴露第一单位像素100的第一浮置扩散区域125上方的第一绝缘体162而形 成。第一接触孔166可通过选择性去除第一单位像素区域100的浮置扩散区域 125上方的第一绝缘体162而形成。第一接触孔166的水平宽度小于第一传输 晶体管120的栅极。在实施方式中，触点160可包括下绝缘体162b，其形成 于触点160的底部与第一单位像素100的基板105之间。在实施方式中，如果 第一接触孔166具有与第一转移晶体管120的栅极相同的水平宽度，则将没有 下绝缘体。如在示例性图3B中所示，根据实施方式，在去除第一光刻胶图案310之 后，多晶硅层164可形成于第一接触孔166和/或第一绝缘体162之上和/或上 方。第二光刻胶图案320可形成于多晶硅层164之上和/或上方以选择性暴露 在第一单位像素区域100和第二单位像素区域200中的晶体管区域和接触区域 中的多晶硅层164。如在示例性图3C中所示，通过使用第二光刻胶图案320作为蚀刻掩模而 选择性蚀刻已暴露的多晶硅层164和第一绝缘体162，可基本上同时形成第一 转移晶体管120的栅极、第二驱动晶体管240的栅极和/或触点160。栅绝缘体 16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，包含：第一单位像素，其包括第一转移晶体管；第二单位像素，其包括第二驱动晶体管；以及触点，用于电连接所述第一单位像素的浮置扩散区域与所述第二单位像素的所述第二区域晶体管。

【技术特征摘要】
KR 2007-3-14 10-2007-00249051、一种图像传感器，包含第一单位像素，其包括第一转移晶体管；第二单位像素，其包括第二驱动晶体管；以及触点，用于电连接所述第一单位像素的浮置扩散区域与所述第二单位像素的所述第二区域晶体管。2、 根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述触点包含多晶硅。3、 根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述第一单位像素 是主像素，而所述第二单位像素是伪像素。4、 根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包含形成于所述 触点底部与所述第一单位像素的基板之间的下绝缘体。5、 根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述触点具有与所 述第一转移晶体管栅极相同的水平宽度。6、 根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述触点与所述第 二驱动晶体管的侧壁接触。7、 根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述触点与所述第 二驱动晶体管的顶侧接触。8、 一种制造图像传感器的方法，包含 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；以及形成电连接所述第一单位像素的浮置扩散区域与所述第二单位像素的所 述第二驱动晶体管的触点。9、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成所述触点的步骤 是与所述形成所述第一单位像素与形成所述第二单位像素的步骤同时处理的。10、 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成所述触点的步骤包含在第一单位像素区域和第二单位像素区域上方形成第一绝缘体； 通过选择性去除所述第一像素区域的浮置区域上方的所述第一绝缘体而 形成第一接触孔；以及通过填充所述第一接触孔而形成电连接第二驱动晶体管的触点。11、 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩昌勋，
申请(专利权)人：东部高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]