[發明專利]圖像傳感器中的部分埋入式溝道傳送裝置

有效

• 申請號: 201310350125.2
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103730397B
• 公開（公告）日: 2016-08-31
• 發明（設計）人: 陳剛;戴幸志;毛杜立;傅振宏
• 申請（專利權）人: 全視科技有限公司
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;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

1.一種圖像傳感器像素，其包括：

光敏元件，其安置于襯底層中以用于響應于光而積累圖像電荷；

浮動擴散“FD”區域，其安置于所述襯底層中以從所述光敏元件接收所述圖像電荷；及

傳送裝置，其安置于所述光敏元件與所述FD區域之間以將所述圖像電荷從所述光敏元件選擇性地傳送到所述FD區域，所述傳送裝置包含：

柵極，其安置于所述光敏元件與所述浮動擴散區域之間；

埋入式溝道摻雜劑區域，其經安置而鄰近于所述FD區域且在所述柵極下方；及

表面溝道區域，其安置于所述埋入式溝道摻雜劑區域與所述光敏元件之間且安置于所述柵極下方。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中所述埋入式溝道摻雜劑區域的長度與所述表面溝道區域的長度的比率經調諧以在所述光敏元件接近全容量且所述傳送裝置關斷時允許電子從所述光敏元件穿通到所述埋入式溝道摻雜劑區域。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其進一步包括形成于所述襯底層中的經摻雜阱，其中所述FD區域安置于所述經摻雜阱中，所述經摻雜阱在所述FD區域下面延伸且在所述FD區域與所述表面溝道摻雜劑區域之間延伸。

4.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中所述埋入式溝道摻雜劑區域鄰接所述FD區域。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中所述柵極及所述埋入式溝道摻雜劑區域形成埋入式溝道裝置，且其中所述柵極及所述表面區域形成表面溝道裝置，其中所述表面溝道裝置具有比所述埋入式溝道裝置低的閾值電壓。

6.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中所述光敏元件、所述FD區域、所述埋入式溝道摻雜劑區域及所述柵極為N型摻雜的。

7.根據權利要求6所述的圖像傳感器像素，其中所述表面溝道區域為P型摻雜的。

8.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中所述傳送裝置經配置而以負電壓關斷。

9.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中所述表面溝道區域與所述埋入式溝道區域串聯耦合于所述光敏元件與所述FD區域之間。

10.一種成像系統，其包括：

成像像素陣列；及

讀出電路，其耦合到所述成像像素陣列以從圖像傳感器像素中的每一者讀出圖像數據，其中所述成像像素陣列中的每一成像像素包含：

光敏元件，其安置于襯底層中以用于響應于光而積累圖像電荷；

浮動擴散“FD”區域，其安置于所述襯底層中以從所述光敏元件接收所述圖像電荷；及

傳送裝置，其安置于所述光敏元件與所述FD區域之間以將所述圖像電荷從所述光敏元件選擇性地傳送到所述FD區域，所述傳送裝置包含：

柵極，其安置于所述光敏元件與所述浮動擴散區域之間；

埋入式溝道摻雜劑區域，其經安置而鄰近于所述FD區域處且在所述柵極下方；及

表面溝道區域，其安置于所述埋入式溝道摻雜劑區域與所述光敏元件之間且安置于所述柵極下方。

11.根據權利要求10所述的成像系統，其中所述埋入式溝道摻雜劑區域的長度與所述表面溝道區域的長度的比率經調諧以在所述光敏元件接近全容量且所述傳送裝置關斷時允許電子從所述光敏元件穿通到所述埋入式溝道摻雜劑區域。

12.根據權利要求10所述的成像系統，其進一步包括形成于所述襯底層中的經摻雜阱，其中所述FD區域安置于所述經摻雜阱中，所述經摻雜阱在所述FD區域下面延伸且在所述FD區域與所述表面溝道摻雜劑區域之間延伸。

13.根據權利要求10所述的成像系統，其中所述埋入式溝道摻雜劑區域鄰接所述FD區域。

14.根據權利要求10所述的成像系統，其中所述柵極及所述埋入式溝道摻雜劑區域形成埋入式溝道裝置，且其中所述柵極及所述表面區域形成表面溝道裝置，其中所述埋入式溝道裝置具有比所述表面溝道裝置高的閾值電壓。

15.根據權利要求10所述的成像系統，其中所述光敏元件、所述FD區域、所述埋入式溝道摻雜劑區域及所述柵極為N型摻雜的。

16.根據權利要求15所述的成像系統，其中所述表面溝道區域為P型摻雜的。