[发明专利]具有自对准沟道宽度的晶体管

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及电子器件，且特定来说(但非排他地)涉及涉及晶体管。

背景技术

图像传感器广泛地用于数码静态相机、蜂窝式电话、安防摄像机以及医疗、汽车及其它应用中。使用互补金属氧化物半导体(“CMOS”)技术在硅衬底上制造较低成本的图像传感器。在大量的图像传感器中，图像传感器通常包含数百个、数千个或甚至数百万个光传感器单元或像素。典型的个别像素包含微透镜、滤光片、光敏元件、浮动扩散区及用于从所述光敏元件读出信号的一个或一个以上晶体管。随着图像传感器像素变得越来越小，其内部的晶体管也必须变得更小。然而，随着图像像素中的晶体管的大小缩减，常规晶体管技术遇到隔离挑战及增加的制造费用。

浅沟槽隔离(“STI”)及硅局部氧化(“LOCOS”)为图像像素中使用的隔离技术。LOCOS适合于图像传感器，但借助LOCOS技术难以减小像素的大小。STI通常具有比LOCOS少的到晶体管的作用区中的据用且可被选择来代替LOCOS。然而，两种技术均产生其中隔离区与晶体管的作用部分相交的隔离边缘效应。所述隔离边缘效应可负面地影响晶体管的电特性。举例来说，STI可引起白像素(又称，“热像素”)或暗像素。隔离边缘效应的一个组成部分有时称为窄宽度效应，其越来越多地变为小几何形状MOSFET设计中的因素。

随着晶体管变小，制作工具也变得越来越昂贵。减小晶体管的大小需要具有更小公差的工具，且这些精密工具会增加制造成本。在光学光刻中使用的光罩即为需要较严格公差的晶体管制作工具的一个实例。制造更小晶体管的另一副产物是由于在制作工艺中晶体管结构的不对准所致的更高缺陷率。

发明内容

所主张发明的一方面提供一种装置。所述装置包括晶体管。所述晶体管包括：源极及漏极，其安置于衬底中；及栅极，其安置于所述衬底上面，其中所述栅极包含：第一纵向部件，其安置于所述源极及所述漏极上面且大致平行于所述晶体管的沟道延续，其中所述第一纵向部件安置于第一结隔离区上方；第二纵向部件，其安置于所述源极及所述漏极上面且大致平行于所述晶体管的所述沟道延续，其中所述第二纵向部件安置于所述源极及所述漏极的与所述第一纵向部件相对的侧上，且其中所述第二纵向部件安置于第二结隔离区上方；及横向部件，其大致垂直于所述晶体管的所述沟道延续且将所述第一纵向部件连接到所述第二纵向部件，其中所述横向部件安置于所述源极及所述漏极上面以及其之间。

所主张发明的另一方面提供一种图像传感器。所述图像传感器包括成像像素阵列，每一图像像素包括：光敏元件，其用于响应于光而积累图像电荷；浮动扩散区，其用以从所述光敏元件接收所述图像电荷；及传送栅极，其安置于所述光敏元件与所述浮动扩散区之间以选择性地将所述图像电荷从所述光敏元件传送到所述浮动扩散区，其中所述浮动扩散区耦合到读出晶体管及复位晶体管。所述读出晶体管及复位晶体管各自包括：源极及漏极，其安置于衬底中；及栅极，其安置于所述衬底上面，其中所述栅极包含：第一纵向部件，其安置于所述源极及所述漏极上面且大致平行于所述晶体管的沟道延续，其中所述第一纵向部件安置于第一结隔离区上方；第二纵向部件，其安置于所述源极及所述漏极上面且大致平行于所述晶体管的所述沟道延续，其中所述第二纵向部件安置于所述源极及所述漏极的与所述第一纵向部件相对的侧上，且其中所述第二纵向部件安置于第二结隔离区上方；及横向部件，其大致垂直于所述晶体管的所述沟道延续且将所述第一纵向部件连接到所述第二纵向部件，其中所述横向部件安置于所述源极及所述漏极上面以及其之间，且其中所述第一纵向部件与所述第二纵向部件之间的距离界定所述晶体管的所述沟道的宽度。

所主张发明的另一方面提供一种制作晶体管的方法。所述方法包括：在衬底上面形成多晶硅层；蚀刻所述多晶硅层以形成栅极，其中所述栅极包含由横向部件连接的第一及第二纵向部件；在所述栅极上面形成掩模，所述掩模暴露所述衬底中的漏极区及源极区以用于植入，其中所述掩模还暴露所述栅极的所述两个纵向部件的一部分及所述整个横向部件以进行植入；及在于所述栅极上面形成所述掩模时植入掺杂剂，以形成安置于所述衬底中的源极及漏极，其中所述源极及所述漏极与所述栅极的形状自对准。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。

图1A是常规晶体管的俯视图。

图1B是图1A中的常规晶体管的穿过线1B-1B’的横截面图。

图2A是图解说明根据本发明的实施例的晶体管的平面图。