[發明專利]具有自對準溝道寬度的晶體管

有效

• 申請號: 201210399143.5
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103066111A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 柳政澔;真鍋宗平
• 申請（專利權）人: 全視科技有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336;H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

技術領域

本發明大體來說涉及電子器件，且特定來說(但非排他地)涉及涉及晶體管。

背景技術

圖像傳感器廣泛地用于數碼靜態相機、蜂窩式電話、安防攝像機以及醫療、汽車及其它應用中。使用互補金屬氧化物半導體(“CMOS”)技術在硅襯底上制造較低成本的圖像傳感器。在大量的圖像傳感器中，圖像傳感器通常包含數百個、數千個或甚至數百萬個光傳感器單元或像素。典型的個別像素包含微透鏡、濾光片、光敏元件、浮動擴散區及用于從所述光敏元件讀出信號的一個或一個以上晶體管。隨著圖像傳感器像素變得越來越小，其內部的晶體管也必須變得更小。然而，隨著圖像像素中的晶體管的大小縮減，常規晶體管技術遇到隔離挑戰及增加的制造費用。

淺溝槽隔離(“STI”)及硅局部氧化(“LOCOS”)為圖像像素中使用的隔離技術。LOCOS適合于圖像傳感器，但借助LOCOS技術難以減小像素的大小。STI通常具有比LOCOS少的到晶體管的作用區中的據用且可被選擇來代替LOCOS。然而，兩種技術均產生其中隔離區與晶體管的作用部分相交的隔離邊緣效應。所述隔離邊緣效應可負面地影響晶體管的電特性。舉例來說，STI可引起白像素(又稱，“熱像素”)或暗像素。隔離邊緣效應的一個組成部分有時稱為窄寬度效應，其越來越多地變為小幾何形狀MOSFET設計中的因素。

隨著晶體管變小，制作工具也變得越來越昂貴。減小晶體管的大小需要具有更小公差的工具，且這些精密工具會增加制造成本。在光學光刻中使用的光罩即為需要較嚴格公差的晶體管制作工具的一個實例。制造更小晶體管的另一副產物是由于在制作工藝中晶體管結構的不對準所致的更高缺陷率。

發明內容

所主張發明的一方面提供一種裝置。所述裝置包括晶體管。所述晶體管包括：源極及漏極，其安置于襯底中；及柵極，其安置于所述襯底上面，其中所述柵極包含：第一縱向部件，其安置于所述源極及所述漏極上面且大致平行于所述晶體管的溝道延續，其中所述第一縱向部件安置于第一結隔離區上方；第二縱向部件，其安置于所述源極及所述漏極上面且大致平行于所述晶體管的所述溝道延續，其中所述第二縱向部件安置于所述源極及所述漏極的與所述第一縱向部件相對的側上，且其中所述第二縱向部件安置于第二結隔離區上方；及橫向部件，其大致垂直于所述晶體管的所述溝道延續且將所述第一縱向部件連接到所述第二縱向部件，其中所述橫向部件安置于所述源極及所述漏極上面以及其之間。

所主張發明的另一方面提供一種圖像傳感器。所述圖像傳感器包括成像像素陣列，每一圖像像素包括：光敏元件，其用于響應于光而積累圖像電荷；浮動擴散區，其用以從所述光敏元件接收所述圖像電荷；及傳送柵極，其安置于所述光敏元件與所述浮動擴散區之間以選擇性地將所述圖像電荷從所述光敏元件傳送到所述浮動擴散區，其中所述浮動擴散區耦合到讀出晶體管及復位晶體管。所述讀出晶體管及復位晶體管各自包括：源極及漏極，其安置于襯底中；及柵極，其安置于所述襯底上面，其中所述柵極包含：第一縱向部件，其安置于所述源極及所述漏極上面且大致平行于所述晶體管的溝道延續，其中所述第一縱向部件安置于第一結隔離區上方；第二縱向部件，其安置于所述源極及所述漏極上面且大致平行于所述晶體管的所述溝道延續，其中所述第二縱向部件安置于所述源極及所述漏極的與所述第一縱向部件相對的側上，且其中所述第二縱向部件安置于第二結隔離區上方；及橫向部件，其大致垂直于所述晶體管的所述溝道延續且將所述第一縱向部件連接到所述第二縱向部件，其中所述橫向部件安置于所述源極及所述漏極上面以及其之間，且其中所述第一縱向部件與所述第二縱向部件之間的距離界定所述晶體管的所述溝道的寬度。

所主張發明的另一方面提供一種制作晶體管的方法。所述方法包括：在襯底上面形成多晶硅層；蝕刻所述多晶硅層以形成柵極，其中所述柵極包含由橫向部件連接的第一及第二縱向部件；在所述柵極上面形成掩模，所述掩模暴露所述襯底中的漏極區及源極區以用于植入，其中所述掩模還暴露所述柵極的所述兩個縱向部件的一部分及所述整個橫向部件以進行植入；及在于所述柵極上面形成所述掩模時植入摻雜劑，以形成安置于所述襯底中的源極及漏極，其中所述源極及所述漏極與所述柵極的形狀自對準。

附圖說明

參考以下各圖描述本發明的非限制性及非窮盡性實施例，其中除非另有規定，否則在所有各個視圖中相似參考編號指代相似部件。

圖1A是常規晶體管的俯視圖。

圖1B是圖1A中的常規晶體管的穿過線1B-1B’的橫截面圖。

圖2A是圖解說明根據本發明的實施例的晶體管的平面圖。