成像传感器及其形成方法技术

本发明专利技术公开了一种具有ＦＥＴ像素阵列的成像传感器以及形成该成像传感器的方法。每个像素是半导体岛，例如在绝缘体上硅（ＳＯＩ）晶片上的Ｎ型硅。在一个光电二极管电极例如Ｐ阱阴极中形成ＦＥＴ。可以将滤色器附着到岛的相对表面。将保护层（例如玻璃或石英）或者窗口固定到滤色器处的像素阵列。成像传感器可以从背侧被照射，而单元布线在单元之上。因此，穿过保护层的光信号被滤色器过滤并被相应的光学传感器选择性地感测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及像素传感器，更具体而言，涉及CMOS成像传感器。
技术介绍
数码照相机已经很大程度上取代了基于胶片的模拟照相机，至少对于业余摄影是这样。典型的数码照相机成像传感器是图像单元(像素)的阵列，每个图像单元感测对于整个图像的一小部分光。通常，像素的数目越大，所得图像(照片)越好且在像素化(pixilated)之前可以看到的图像越大。因此，像素的数目是图像分辨率的主要度量标准，且直接影响所得图像的锐度和轮廓鲜明度(crispness)。早期的数码照相机对于像素传感器包括具有电荷耦合装置(CCD)的斗链式结构。对于集成度、功率和帧频的考虑驱动该产业从CCD转变成基于更标准的CMOS逻辑半导体工艺的成像传感器。典型的CMOS成像传感器阵列仅仅是具有连接的CMOS配套和传感器电路的光电二极管阵列。照到每个光电二极管的光产生电子-空穴对。光电二极管俘获并存储电子。CMOS配套电路(CMOS support circuits)感测存储在每个二极管中的电荷。感测红色、绿色或蓝色的彩色像素只是适当过滤的二极管，其具有红色、绿色或蓝色滤色器以阻挡特定波长、即红色、绿色或蓝色之外的所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像传感器单元，包括：半导体层；在所述半导体层的一个表面上的光学传感器；以及在所述半导体层的相对表面处的滤色器，所述滤色器过滤的光被所述光学传感器选择性地感测。

【技术特征摘要】
US 2006-2-17 11/276,2181.一种成像传感器单元，包括半导体层；在所述半导体层的一个表面上的光学传感器；以及在所述半导体层的相对表面处的滤色器，所述滤色器过滤的光被所述光学传感器选择性地感测。2.根据权利要求1所述的成像传感器单元，其中所述半导体层是有源硅层，并且所述滤色器通过介电层与所述有源硅层分开。3.根据权利要求2所述的成像传感器单元，其中所述有源硅层掺杂了N型掺杂剂，并且所述N型有源硅层中的P阱形成了光电二极管，所述成像传感器单元还包括形成在所述P阱中的多个NFET，所述NFET连接从而选择性地使光信号感测到所述光电二极管。4.根据权利要求3所述的成像传感器单元，其中所述多个NFET包括连接在所述光电二极管的阴极与电源电压(Vdd)之间的第一NFET，所述第一NFET被复位信号选通；在漏极处连接到所述电源电压并被所述阴极选通的第二NFET；以及连接在所述第二NFET的源极与数据输出之间的第三NFET，所述第三NFET被像素选择信号选通。5.根据权利要求2所述的成像传感器单元，其中所述有源硅层约为2-6μm厚并且所述介电层约为0.1-1.0μm。6.根据权利要求1所述的成像传感器单元，其中所述滤色器在滤色器层中，所述成像传感器单元还包括在所述滤色器层上的保护层，穿过所述保护层的光被所述滤色器层中的滤色器过滤。7.根据权利要求6所述的成像传感器单元，其中所述保护层是石英层。8.根据权利要求6所述的成像传感器单元，其中所述保护层进一步滤出可见光。9.根据权利要求1所述的成像传感器单元，其中到所述单元的布线从所述一个表面中的光学传感器结构远离所述半导体层延伸。10.一种成像传感器，包括像素阵列，每个像素包括半导体岛；在所述半导体岛的一个表面上的光学传感器；到所述单元的单元布线，其从所述一个表面中的光学传感器结构延伸；以及在所述半导体层的相对表面处的滤色器；以及在像素滤色器处所述像素阵列上的保护层，穿过所述保护层的光信号被所述滤色器过滤并被相应的所述光学传感器选择性地感测。11.根据权利要求10所述的成像传感器，其中所述半导体岛是约2-6μm厚的硅岛，其通过浅沟槽隔离与相邻硅岛分开，所述滤色器约为0.5-1.5μm厚并通过约0.1-1.0μm厚的介电层与所述半导体岛分开。12.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克D贾菲，杰弗里P甘比诺，理查德J拉塞尔，阿兰洛伊休，詹姆斯W阿基森，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]