[发明专利]时间延迟积分的CMOS图像传感器及其形成方法

说明书

一种时间延迟积分的CMOS图像传感器及其形成方法，所述图像传感器包括：基底，所述基底包括若干光电区，每个所述光电区包括沿所述第一方向排布的第一光电区、第一隔离区以及第二光电区，所述第一隔离区内具有若干相互分立的源漏区；位于每个所述光电区的基底表面的若干栅极组单元，每个所述栅极组单元包括第一栅极结构、第二栅极结构和第三栅极结构，所述第一栅极结构位于所述第一光电区的基底表面，所述第二栅极结构位于所述第二光电区的基底表面，所述第三栅极结构位于所述第一隔离区的基底表面，每个第三栅极结构在所述基底表面的投影包围一个所述源漏区在所述基底表面的投影。从而提高了时间延迟积分的CMOS图像传感器的性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种时间延迟积分的CMOS图像传感器及其形成方法。

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。图像传感器技术的快速发展，使人们对图像传感器的性能有了更高的要求。

时间延迟积分(Time Delay Integration，TDI)图像传感器是线性图像传感器的一种演变。时间延迟积分图像传感器的成像机理为对拍摄物体所经过的像素逐行进行曝光，将曝光结果累加，从而解决高速运动物体曝光时间不足所引起的成像信号弱问题。时间延迟积分图像传感器能够增加有效曝光时间，提高图像信噪比。

时间延迟积分图像传感器分为CCD和CMOS两种。一种为在CCD工艺上制作TDI图像传感器，由于CCD工艺的特殊性，无法在图像传感器上集成其他处理电路，通用性和灵活性较差。另外一种TDI图像传感器为CMOS类型，该TDI图像传感器是基于通用CMOS制造工艺，嵌入类似CCD功能的器件，即eCCD(embedded CCD)，从而形成TDI-CMOS图像传感器。

然而，现有的时间延迟积分的CMOS图像传感器仍然需要提高性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种时间延迟积分的CMOS图像传感器及其形成方法，提高时间延迟积分的CMOS图像传感器的性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种时间延迟积分的CMOS图像传感器，包括：基底，所述基底包括相互分立并沿第一方向排布的若干光电区，每个所述光电区包括沿所述第一方向排布的第一光电区、第二光电区以及位于所述第一光电区和所述第二光电区之间的第一隔离区，所述第一隔离区内具有若干相互分立的源漏区，所述源漏区沿所述第二方向排布，所述第一方向和所述第二方向互相垂直；位于每个所述光电区的基底表面的若干栅极组单元，所述若干栅极组单元沿所述第二方向排布，每个所述栅极组单元包括第一栅极结构、第二栅极结构和第三栅极结构，所述第一栅极结构位于所述第一光电区的基底表面，所述第二栅极结构位于所述第二光电区的基底表面，所述第三栅极结构位于所述第一隔离区的基底表面，每个第三栅极结构在所述基底表面的投影包围一个所述源漏区在所述基底表面的投影。

可选的，每个所述栅极组单元还包括第四栅极结构，所述第四栅极结构位于所述第一光电区的基底表面，且每个所述第四栅极结构位于相邻两个第一栅极结构之间。

可选的，每个所述栅极组单元还包括第五栅极结构，所述第五栅极结构位于所述第二光电区的基底表面，且每个所述第五栅极结构位于相邻两个第二栅极结构之间。

可选的，所述第一光电区内具有第一离子，所述第二光电区内具有第一离子，并且所述源漏区内也具有第一离子。

可选的，至少1个以上所述第一栅极结构还延伸至所述第一隔离区的基底表面。

可选的，至少1个以上所述第二栅极结构还延伸至所述第一隔离区的基底表面。

可选的，所述第一隔离区还包括若干相互分立的第二掺杂区，所述第二掺杂区内具有第二离子，所述第二离子的导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述若干第二掺杂区沿所述第二方向排布，并且至少1个所述第一栅极结构延伸至所述第二掺杂区上。