[实用新型]一种防止图像弥散的图像传感器像素结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种防止图像弥散的图像传感器像素结构。 

背景技术

图像传感器已经被广泛地应用于数码相机、移动手机、医疗器械、汽车和其他应用场合。特别是制造CMOS（互补型金属氧化物半导体）图像传感器技术的快速发展，使人们对图像传感器的输出图像品质有了更高的要求。 

现有技术中的图像传感器芯片，所采集到图像中的亮点或亮线区域会大于实际物象尺寸。例如，所拍照的相片中含有发光强烈的太阳、汽车头灯、白炽灯或反光强烈的亮光物象时，这些物象会大于实际尺寸，太阳和灯光等亮光区域变得比实际尺寸大的多，这种现象在图像领域被称为图像弥散。 

现有技术中的图像传感器，以CMOS图像传感器四晶体管像素结构为例，如图1所示。图1中，101～105为相互临近的光电二极管，TX1和TX2为电荷传输晶体管，RX1和RX2为复位晶体管，SF1和SF2为源跟随晶体管，SX1和SX2为行选择晶体管；CT11、CT12和CT21、CT22为晶体管有源区接触孔，其中CT11和CT21与电源正极相互连接。图1所示虚线切线位置的切面图如图2所示，在P型硅基体中的器件中，201～203为相邻的光电二极管，204为晶体管漏端有源区并且与电源相连，205为P（阳性）型阱区，206为P+层。 

上述技术方案存在的缺陷是： 

当光电二极管201受到强光照射，光电二极管201阱内因电荷太满而溢出到P型硅基体中，溢出的过多电荷会绕过P型阱区205漂移到临近的光电二极管202和203阱内，即光电二极管202和203受到了201的电荷串扰；当光电二极管202或203因为光电二极管201的电荷串扰而饱和后，光电二极管202左侧的光电二极管或光电二极管203右侧的光电二极管也会受到光电二极管202或203的电荷串扰，进而弥散开来。这将使受到串扰的像素信号不能反映真实光照，引起饱和像素数量比实际增多，并且会造成图像颜色失真，发 生图像弥散现象。因此，存在图像弥散现象的图像传感器，不能正确采集到强光物体临近的物体信息，从而降低了图像的质量。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种防止图像弥散的图像传感器像素结构，防止采集的图像产生弥散现象，同时消除强光图像的周围像素颜色失真的问题。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的： 

一种防止图像弥散的图像传感器像素结构，至少包括置于半导体基体中的光电二极管、设置于该光电二极管一侧的一浅槽隔离区、设置于该光电二极管另一侧的两个浅槽隔离区及设置于所述两个浅槽隔离区之间且与电源相连的晶体管漏端有源区，其中，所述光电二极管一侧的一浅槽隔离区、另一侧的两个浅槽隔离区中的一个浅槽隔离区及晶体管漏端部分有源区上均设有深P型阱区，其中，所述晶体管漏端部分有源区上的深P型阱区，其覆盖距所述光电二极管较远的浅槽隔离区，且不与距所述光电二极管较近的浅槽隔离区接触；使得所述光电二极管与晶体管漏端有源区之间构成溢出电荷导流通道。 

进一步的，所述深P型阱区的深度不小于2.5μm。 

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，通过采用深P阱离子注入，使得光电二极管与晶体管漏端有源区之间构成电荷外溢通道。因此，图像传感器光电二极管饱和时的外溢电荷，可通过此电荷外溢通道导流至晶体管漏端有源区，进而被电源吸收，而不会串扰到临近像素的光电二极管中；从而可以防止图像弥散现象的发生，同时消除强光图像的周围像素颜色失真的问题。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。 

图1为本实用新型背景技术提供的现有的CMOS图像传感器的四晶体管像素结构平面示意图； 

图2为本实用新型背景技术提供的现有的CMOS图像传感器的光电二极管及其周围的切面示意图； 

图3为本实用新型实施例一提供的一种防止图像弥散的图像传感器像素结构中光电二极管及其周围的切面示意图； 

图4为本实用新型实施例一提供的一种防止图像弥散的图像传感器像素结构制造方法中生成氧化层保护层步骤的示意图； 

图5为本实用新型实施例一提供的一种防止图像弥散的图像传感器像素结构制造方法中第一次旋涂光刻胶并显影步骤的示意图；