[实用新型]背照式图像传感器

说明书

本实用新型提出一种背照式图像传感器，包括：半导体材料层；位于半导体材料层的光电二极管；转移晶体管、浮置扩散区、源跟随晶体管、复位晶体管；其中，所述光电二极管为P型掺杂区域；所述源跟随晶体管为鳍式场效应晶体管，所述源跟随晶体管的沟道区区域为横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面；所述源跟随晶体管为NMOS晶体管，由于通过N型掺杂区域隔离源跟随晶体管底部的P型掺杂区域与光电二极管的P型掺杂区域，降低了工艺难度，并且由于源跟随晶体管底部的P型掺杂区域与光电二极管的P型掺杂区域间距相对较大，可以有效避免两者连通，从而保证图像传感器性能。

技术领域

本实用新型涉及一种背照式图像传感器。

背景技术

图像传感器是将光信号转化为电信号的半导体器件。与CCD的制造工艺相比，CMOS图像传感器的制造工艺与标准的CMOS工艺兼容，具备低功耗、易集成、低成本等特点，因此CMOS图像传感器被越来越广泛的应用在各种电子设备中。典型的CMOS图像传感器的结构，通常包括用于感光的光电二极管，以及转移晶体管、浮置扩散区、源跟随晶体管、复位晶体管等。

传统的CMOS图像传感器采用正面照射，但是采用这种机制在光电二极管的上方存在着各种金属层或氧化层等等，会导致很大的光损失。因此，背照式CMOS图像传感器，也就是采用从衬底的远离电路层的一侧进行照射的机制的图像传感器为业界广泛使用，以增加光线的光通量，并防止相邻图像传感器像素单元件的光线串扰。

图1示出一种现有的背照式图像传感器的部分结构，该背照式图像传感器包括：半导体材料层10；位于半导体材料层10的光电二极管20，所述光电二极管20为N型掺杂区域；以及源跟随晶体管50，所述源跟随晶体管50为NMOS晶体管，包括栅极53，沟道区区域52为平面结构，栅极53于沟道区区域52上方。其中，所述源跟随晶体管50的N型掺杂区域（N阱）51与所述光电二极管的N型掺杂区域20之间由P型掺杂区域进行隔离。然而，由于P型掺杂区域的面积及深度较大，对离子注入工艺要求较高，工艺上常常难以实现，并且由于源跟随晶体管50底部的N型掺杂区域（N阱）51与光电二极管的N型掺杂区域20的间距较小，非常容易造成连通，从而对图像传感器性能造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种背照式图像传感器，降低工艺难度，提高图像传感器性能。

基于以上考虑，本实用新型提供一种背照式图像传感器，包括：半导体材料层；位于半导体材料层的光电二极管；转移晶体管、浮置扩散区、源跟随晶体管、复位晶体管；其中，所述光电二极管为P型掺杂区域；所述源跟随晶体管为鳍式场效应晶体管，所述源跟随晶体管的沟道区区域为横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面；所述源跟随晶体管为NMOS晶体管。

优选的，所述源跟随晶体管的横梁结构底部对应的半导体材料层具有P型掺杂区域，所述P型掺杂区域与光电二极管的P型掺杂区域之间由N型掺杂区域隔离。

优选的，相邻光电二极管之间由N型掺杂区域隔离。

优选的，所述光电二极管的上部具有N型钉扎层。

优选的，所述浮置扩散区为横梁结构，所述浮置扩散区耦接于源跟随晶体管的栅极。

本实用新型的背照式图像传感器，光电二极管设置为P型掺杂区域，源跟随晶体管设置为NMOS鳍式场效应晶体管，通过N型掺杂区域隔离源跟随晶体管底部的P型掺杂区域（P阱）与光电二极管的P型掺杂区域，从而降低工艺难度，并且由于源跟随晶体管底部的P型掺杂区域（P阱）与光电二极管的P型掺杂区域间距相对较大，可以有效避免两者连通短路，从而保证图像传感器性能。

附图说明