ＣＭＯＳ图像传感器制造技术

一种互补金属氧化物半导体（ＣＭＯＳ）图像传感器，包括：光电二极管；与所述光电二极管的一侧接触的转移晶体管的栅图案；驱动晶体管的栅图案，其设置为距转移晶体管的栅图案具有一预定间隔距离；以及浮动扩散节点，其设置在转移晶体管的栅图案和驱动晶体管的栅图案之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，并且更具体地涉及一种CMOS)图像传感器的像素区。
技术介绍
通常，图像传感器是将光图像变换成电信号的半导体器件。代表性的图像传感器包括电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。在CCD中，各个MOS电容器被如此地设置，使得它们彼此非常接近，且电荷载流子存储在电容器并被转移。该CMOS图像传感器利用了将控制电路和信号处理电路用作外围电路的CMOS技术，并且为了连续输出而形成对应于各单位像素数目的多个MOS晶体管。图1图示了典型CMOS图像传感器的电路图，并且更具体地，像素的电路图。典型CMOS图像传感器的像素包括光电二极管PD、转移晶体管Tx、重置晶体管Rx、驱动晶体管Dx、以及选择晶体管Sx。光电二极管PD产生对应于入射光的光电荷并转移这些光电荷。转移晶体管Tx将从光电二极管PD供给的光电荷转移到浮动扩散节点FD。重置晶体管Rx重置浮动扩散节点FD，并且驱动晶体管Dx响应供给到浮动扩散节点FD的电压来驱动源极端子。选择晶体管Sx连接到驱动晶体管Dx的源极端子，并且使用驱动晶体管Dx来选择性地将该源极端子连接到输出端子。具体地，包括浮动扩散节点FD的区域‘A’在CMOS图像传感器的操作中起到很重要的作用，在区域‘A’转移晶体管Tx和驱动晶体管Dx被公共地连接。图2图示了图1中所示的电路图的布局图。为了方便，以与对应晶体管相同的标记来标记配置像素的晶体管的栅图案。形成了光电二极管PD和有源区。顺序地设置转移晶体管的栅图案Tx、重置晶体管的栅图案Rx、驱动晶体管的栅图案Dx、以及选择晶体管的栅图案Sx。如图所示地设置了分别与栅图案Tx、Dx、Rx中每个接触的接触部CT2、CT3和CT6以及与有源区接触的接触CT1、CT4和CT5。在有源区中接触浮动扩散节点的接触部CT1与接触栅图案Dx的接触部CT2通过金属线M1A而彼此连接。金属线M1B连接到接触栅图案Tx的接触部CT6。图3A图示了典型CMOS图像传感器的横截面图并且图3B图示了典型CMOS图像传感器的俯视图。图3A和3B示出典型CMOS图像传感器的典型限制。参见图3A，形成了器件隔离结构STI。然后，顺序地形成包括N型区DN和P型区PO的光电二极管、转移晶体管的栅图案Tx、重置晶体管的栅图案Rx、驱动晶体管的栅图案Dx、以及选择晶体管的栅图案Sx。参见图3B，栅图案Tx与光电二极管相邻地设置。栅图案Rx和栅图案Dx与栅图案Tx相邻地设置。通常需要在浮动扩散节点FD和栅图案Dx中的每个区域形成接触部，以将浮动扩散节点FD和栅图案Dx彼此连接。通常需要金属线来连接接触部。由于器件的大规模集成，当形成接触部时可能在区域B发生未对准(misalignment)的问题。CMOS图像传感器中典型的浮动扩散节点通常用以读取由照射在像素上的光产生的电子所提供的信号。供给到浮动扩散节点的电压确定了驱动晶体管的驱动能力。因此，浮动扩散节点和驱动晶体管的栅图案之间的线在转移精确的信号方面是很重要的。有时使用0.18μm技术在CMOS图像传感器中的浮动扩散节点区域形成包括铝的两个接触部，以转移更精确的信号。但是，由于减小的尺寸和增加的像素数量，如果将CMOS图像传感器应用在便携式产品中，则难以在浮动扩散节点设置两个接触部。在减小CMOS图像传感器的尺寸并增加像素数量的同时，难以在像素的浮动扩散节点处设置超过一个的接触部。另外，因为浮动扩散节点的电路面积减小，所以变得甚至难以稳定地形成一个单个的接触部。这是因为在浮动扩散节点执行的接触部形成期间、覆盖余量(overlaymargin)减小，所以带来了这样的结果。在浮动扩散节点和驱动晶体管的栅图案之间的稳定连接是图像传感器操作的核心功能。通过稳定的连接可以消除信号转移中的不稳定。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，其可以在浮动扩散节点和驱动晶体管之间提供稳定的连接。根据本专利技术的一方面，提供一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，包括光电二极管；与所述光电二极管的一侧接触的转移晶体管的栅图案；驱动晶体管的栅图案，被设置为距所述转移晶体管的栅图案具有一预定间隔距离；以及浮动扩散节点，被设置在所述转移晶体管的栅图案和所述驱动晶体管的栅图案之间。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括在衬底中形成光电二极管；在距所述光电二极管具有一预定间隔距离的区域、形成浮动扩散节点；在光电二极管和浮动扩散节点的一侧之间、形成转移晶体管的栅图案；形成与浮动扩散节点的另一侧接触的驱动晶体管的栅图案；形成绝缘层以覆盖转移晶体管的栅图案和驱动晶体管的栅图案；选择性地蚀刻该绝缘层，以形成暴露驱动晶体管的栅图案的预定部分和浮动扩散节点的预定部分的接触孔；以及在接触孔中填充导电材料来形成接触塞。根据本专利技术的又一方面，提供一种CMOS图像传感器，包括第一光电二极管和第二光电二极管；浮动扩散节点，设置在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管之间；第一转移晶体管的栅图案，设置在所述第一光电二极管和所述浮动扩散节点之间；第二转移晶体管的栅图案，设置在所述第二光电二极管和所述浮动扩散节点之间；驱动晶体管的栅图案，设置为距所述浮动扩散节点具有一预定的间隔距离；接触所述浮动扩散节点的第一接触部；接触所述驱动晶体管的栅图案的第二接触部；以及连接所述第一接触部和所述第二接触部的线。根据本专利技术的再一方面，提供一种CMOS图像传感器，包括第一光电二极管和第二光电二极管；浮动扩散节点，设置在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管之间；第一转移晶体管的栅图案，设置在所述第一光电二极管和所述浮动扩散节点之间；第二转移晶体管的栅图案，设置在所述第二光电二极管和所述浮动扩散节点之间；驱动晶体管的栅图案，设置为与所述浮动扩散节点部分地重叠；以及接触部，设置为与所述浮动扩散节点和所述驱动晶体管的栅图案都接触。附图说明参照下面结合附图给出的示范实施例的描述可以更好地理解本专利技术的以上和其他的目的及特征。图1图示了典型CMOS图像传感器的电路图；图2图示了图1中所示的典型CMOS图像传感器的布局图；图3A图示了另一典型CMOS图像传感器的横截面视图；图3B图示了图3A中所示的典型CMOS图像传感器的俯视图；图4图示了根据本专利技术的第一种思想的CMOS图像传感器的俯视图；图5A图示了根据本专利技术的第二种思想的CMOS图像传感器的俯视图；图5B图示了图5A中所示的CMOS图像传感器的横截面视图； 图6和7图示了根据本专利技术的第一实施例的CMOS图像传感器的布局图；以及图8图示了根据本专利技术的第二实施例的CMOS图像传感器的布局图。具体实施例方式将参照附图来详细描述根据本专利技术示范实施例的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。另外，贯穿本专利技术的示范实施例，相同或类似的参考标号表示不同图中相同或类似元件。图4图示了根据本专利技术的第一种思想的CMOS图像传感器的俯视图。图4代表本专利技术的第一种思想。CMOS图像传感器的像素包括光电二极管PD，设置在浮动扩散节点FD的一侧上的转移晶体管的栅图案Tx，以及设置在浮动扩散节点FD的另一侧上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互补金属氧化物半导体（ＣＭＯＳ）图像传感器，包括：光电二极管；与所述光电二极管的一侧接触的转移晶体管的栅图案；驱动晶体管的栅图案，设置为距所述转移晶体管的所述栅图案具有一预定的间隔距离；以及浮动扩散节点，设置在所述转移晶体管的所述栅图案和所述驱动晶体管的所述栅图案之间。

【技术特征摘要】
KR 2005-10-25 10-2005-01007411.一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，包括光电二极管；与所述光电二极管的一侧接触的转移晶体管的栅图案；驱动晶体管的栅图案，设置为距所述转移晶体管的所述栅图案具有一预定的间隔距离；以及浮动扩散节点，设置在所述转移晶体管的所述栅图案和所述驱动晶体管的所述栅图案之间。2.如权利要求1的CMOS图像传感器，还包括同时与所述驱动晶体管的所述栅图案和所述浮动扩散节点接触的对接接触部。3.一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括在衬底中形成光电二极管；在距所述光电二极管具有一预定间隔距离的区域、形成浮动扩散节点；在所述光电二极管和所述浮动扩散节点的一侧之间形成转移晶体管的栅图案；形成与所述浮动扩散节点的另一侧接触的驱动晶体管的栅图案；形成绝缘层以覆盖所述转移晶体管的所述栅图案和所述驱动晶体管的所述栅图案；选择性地蚀刻所述绝缘层，以形成一接触孔，所述接触孔暴露所述驱动晶体管的所述栅图案的预定部分和所述浮动扩散节点的预定部分；以及在所述接触孔中填充导电材料以形成接触塞。4.一种CMOS图像传感器，包括第一光电二极管和第二光电二极管；浮动扩散节点，设置在所述第一光电二极管和所述第二光电二极管之间；第一转移晶体管的栅图案，设置在所述第一光电二极管和所述浮动扩散节点之间；第二转移晶体管的栅图案，设置在所述第二光电二极管和所述浮动扩散节点之间；驱动晶体管的栅图案，设置为距所述浮动扩散节点具有一预定间隔距离；第一接触部，接触所述浮动扩散节点；第二接触部，接触所述驱动晶体管的所述栅图案；以及线，连接所述第一接触部和所述第二接触部。5.如权利要求4的CMOS图像传感器，还包括选择晶体管，其共同共享所述驱动晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴东赫，
申请(专利权)人：科洛司科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]