[发明专利]图像传感器的像素单元及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器的像素单元，其特征在于，包括：

衬底；

位于衬底内的光电二极管、第一浮置扩散区和第二浮置扩散区，所述光电二极管、第一浮置扩散区和第二浮置扩散区相互分立；

位于衬底表面的第一栅极结构，所述第一栅极结构具有第一端和第二端，所述第一栅极结构的第一端位于光电二极管和第一浮置扩散区之间，用于构成传输晶体管，所述第一栅极结构的第二端位于第一浮置扩散区和第二浮置扩散区之间，用于构成控制晶体管，所述传输晶体管的阈值电压低于控制晶体管的阈值电压，所述传输晶体管和控制晶体管共用栅极信号；

位于衬底表面的复位晶体管，用于使第一浮置扩散区和第二浮置扩散区复位。

2.如权利要求1所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，所述传输晶体管和控制晶体管为NMOS晶体管；所述传输晶体管的源极与光电二极管连接，所述传输晶体管的漏极与第一浮置扩散区连接；所述控制晶体管的源极与第一浮置扩散区连接，所述控制晶体管的漏极与第二浮置扩散区连接。

3.如权利要求1所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，所述第一栅极结构包括：位于衬底表面的第一栅介质层、以及位于第一栅介质层表面的第一栅极，所述第一栅极与传输信号连接。

4.如权利要求1所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，所述复位晶体管包括第一复位晶体管和第二复位晶体管，所述第一复位晶体管用于复位第一浮置扩散区，所述第二复位晶体管用于复位第二浮置扩散区。

5.如权利要求4所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，所述衬底表面具有第二栅极结构，所述第二栅极结构具有第一端和第二端，所述第二栅极结构的第一端用于构成第一复位晶体管，所述第二栅极结构的第二端用于构成第二复位晶体管。

6.如权利要求5所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，所述第二栅极结构包括：位于衬底表面的第二栅介质层、以及位于第二栅介质层表面的第二栅极，所述第二栅极与复位信号连接。

7.如权利要求4所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，所述第一复位晶体管和第二复位晶体管为NMOS晶体管；所述第一复位晶体管的源极与第一浮置扩散区连接，所述第一复位晶体管的漏极与高电平连接；所述第二复位晶体管的源极与第二浮置扩散区连接，所述第二复位晶体管的漏极与高电平连接。

8.如权利要求1所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，还包括：源跟随晶体管，用于放大输出信号，所述源跟随晶体管的栅极与第一浮置扩散区连接，所述源跟随晶体管的源极和漏极分别与输出端和高电平连接。

9.如权利要求8所述的图像传感器的像素单元，其特征在于，还包括：位于源跟随晶体管和输出端之间的选择晶体管，用于选择输出信号，所述选择晶体管的栅极与选择信号连接，所述选择晶体管的源极和漏极分别与源跟随晶体管的源极和输出端连接。

10.一种如权利要求1至9任一项所述图像传感器的像素单元的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底内形成光电二极管、第一浮置扩散区和第二浮置扩散区；

在衬底表面形成第一栅极结构，所述第一栅极结构的第一端位于光电二极管和第一浮置扩散区之间，用于构成传输晶体管，所述第一栅极结构的第二端位于第一浮置扩散区和第二浮置扩散区之间，用于构成控制晶体管；

在所述衬底内和表面形成复位晶体管，用于使第一浮置扩散区和第二浮置扩散区复位。