[發明專利]CMOS圖像傳感器、其像素單元及像素單元制備方法

在審

• 申請號: 201310228850.2
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103311260A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 顧學強;周偉;陳力山
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

1.一種CMOS圖像傳感器的像素單元，包括：

P型半導體襯底；

N型摻雜的光電二極管，形成于所述襯底上，用于將光子轉換為電子；

N型摻雜的懸浮漏極，形成于所述襯底上，用于將所述電子轉換為電壓信號輸出；

位于所述襯底上的傳輸管，用于自所述光電二極管向所述懸浮漏極傳輸所述電子；

其特征在于，所述光電二極管至少包括第一區域和第二區域，所述懸浮漏極、所述第一區域和所述第二區域的N型離子摻雜濃度遞減，其中，所述第一區域為臨近所述傳輸管的光電二極管區域，所述第二區域為遠離所述傳輸管的光電二極管區域。

2.如權利要求1所述的像素單元，其特征在于，所述光電二極管還包括第三區域，所述第三區域位于所述第一、第二區域之間，其N型摻雜濃度高于所述第二區域的N型摻雜濃度、低于所述第一區域的N型摻雜濃度。

3.如權利要求1或2所述的像素單元，其特征在于，所述傳輸管至少包括一溝道、一柵極和一柵氧區，所述柵極用于連接一外部電壓源以導通所述傳輸管并自所述光電二極管向所述懸浮漏極傳輸所述電子，所述柵氧區用于隔離所述柵極和溝道。

4.如權利要求3所述的像素單元，其特征在于，其還包括一復位管、一源極跟隨管和一行選管，所述源極跟隨管的柵極與所述懸浮漏極相連，用于放大所述電壓信號，所述行選管用于選通所述像素單元，所述復位管用于對所述光電二極管進行復位。

5.一種CMOS圖像傳感器，其包括多個如權利要求1或2所述像素單元，所述像素單元將光信號轉變為電信號。

6.一種制備如權利要求1所述的像素單元的方法，包括如下步驟：

a)、提供一P型襯底；

b)、在所述P型襯底上形成傳輸管與懸浮漏極，并對所述懸浮漏極以N型離子進行摻雜；

c）、向光電二極管第一區域注入第一濃度的N型離子進行摻雜；

d)、向所述光電二極管第二區域注入第二濃度的N型離子進行摻雜；

其中，所述第一濃度大于所述第二濃度、小于所述懸浮漏極的摻雜濃度，所述第一區域為臨近所述傳輸管的光電二極管區域，所述第二區域為遠離所述傳輸管的光電二極管區域。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟c)和步驟d)之間還包括步驟：

e)、向所述光電二極管第三區域注入第三濃度的N型離子進行摻雜；其中，所述第三區域位于所述第一、第二區域之間，所述第三濃度低于所述第一濃度、高于所述第二濃度。