[发明专利]图像传感器、形成方法及其工作方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

基底，所述基底内具有阱区，部分所述阱区内具有光电掺杂区，所述阱区包括第二区以及位于第二区两侧的第一区和第三区，所述第一区和第三区分别与第二区两侧邻接；

位于所述第二区阱区表面的第一栅极结构；

位于所述第一区阱区表面的第二栅极结构；

位于所述第三区阱区内的浮置扩散区，且浮置扩散区与第一栅极结构相邻。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述阱区内具有第一掺杂离子；所述光电掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反；所述浮置扩散区内具有第三掺杂离子，所述第三掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述基底包括相对的照射面和非照射面，所述第一栅极结构和第二栅极结构位于基底的非照射面表面。

4.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底内具有阱区，部分所述阱区内具有光电掺杂区，所述阱区包括第二区以及位于第二区两侧且的第一区和第三区，所述第一区和第三区分别与第二区两侧邻接；

在所述第二区阱区表面形成第一栅极结构；

在所述第一区阱区表面形成第二栅极结构；

在所述第三区阱区内形成浮置扩散区，且所述浮置扩散区与第一栅极结构相邻。

5.如权利要求4所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一栅极结构和第二栅极结构同时形成；所述第一栅极结构和第二栅极结构的形成方法包括：在所述基底表面形成栅介质膜和位于栅介质膜表面的栅极膜，所述栅极膜的顶部表面具有第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖部分第一区和第二区的栅极膜；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述栅极膜和栅介质膜，直至暴露出基底表面，在所述第二区阱区表面形成第一栅极结构，在所述第一区阱区表面形成第二栅极结构。

6.如权利要求4所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述阱区内具有第一掺杂离子；所述光电掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反；所述浮置扩散区内具有第三掺杂离子，所述第三掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反。

7.一种如权利要求1至权利要求3任一项所述的图像传感器的工作方法，其特征在于，包括：

提供入射光；

关闭所述第一栅极结构和第二栅极结构底部的沟道，所述入射光照所述照射面，使所述光电掺杂区与阱区形成的光电二极管吸收入射光产生电子，所述电子积累在光电二极管内；

开启所述第一栅极结构和第二栅极结构底部的沟道，进行读取操作，使所述电子由第一栅极结构传输至浮置扩散区内。

8.如权利要求7所述的图像传感器的工作方法，所述阱区的掺杂类型为P型，所述光电掺杂区和浮置扩散区的掺杂类型为N型。

9.如权利要求8所述的图像传感器的工作方法，其特征在于，关闭所述第一栅极结构和第二栅极结构底部的沟道的步骤包括：在第二栅极结构施加0伏电压。

10.如权利要求8所述的图像传感器的工作方法，其特征在于，开启所述第一栅极结构和第二栅极结构底部的沟道的步骤包括：在所述第二栅极结构上施加负偏压。