[發(fā)明專利]一種CMOS圖像傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410436932.0
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104269418B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 宋松
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274
• 代理人: 申健

1.一種CMOS圖像傳感器，其特征在于，包括陣列排布的多個像素單元；所述CMOS圖像傳感器的每個像素單元包括：

P型半導體襯底；

位于所述P型半導體襯底上方的第一N型離子層，以及圍繞所述第一N型離子層的P阱；

位于所述第一N型離子層上方的第二N型離子層和第三N型離子層，以及第一P型離子層和第二P型離子層；所述第一P型離子層和所述第二P型離子層被所述第二N型離子層間隔，所述第二N型離子層和所述第三N型離子層被所述第二P型離子層間隔；

其中，所述第一N型離子層與所述第一P型離子層、所述第二N型離子層、所述第二P型離子層、所述第三N型離子層均接觸，且所述第一P型離子層、所述第二N型離子層、所述第二P型離子層、所述第三N型離子層之間均不接觸；

所述第二N型離子層的摻雜濃度和所述第三N型離子層的摻雜濃度均大于所述第一N型離子層的摻雜濃度；

所述P阱的摻雜濃度大于所述第一P型離子層的摻雜濃度和所述第二P型離子層的摻雜濃度，且所述第一P型離子層的摻雜濃度和所述第二P型離子層的摻雜濃度均大于所述P型半導體襯底的摻雜濃度。

2.根據(jù)權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第一P型離子層的摻雜濃度大于所述第二P型離子層的摻雜濃度；

其中，所述第二P型離子層的摻雜濃度為10¹⁸～10¹⁹個/cm³。

3.根據(jù)權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第二N型離子層的摻雜濃度小于所述第三N型離子層的摻雜濃度；

其中，所述第二N型離子層的摻雜濃度在10¹⁷～10¹⁸個/cm³。

4.根據(jù)權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述P型半導體襯底包括P型硅襯底、P型鍺襯底、P型硅鍺襯底中的一種；

或者，所述P型半導體襯底由支撐襯底、所述支撐襯底上的絕緣埋層、以及所述絕緣埋層上的P型半導體層組成；其中，所述P型半導體層包括P型硅半導體層、P型鍺半導體層、P型硅鍺半導體層中的一種。

5.根據(jù)權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述P阱在所述P型半導體襯底中的深度大于所述第一N型離子層在所述P型半導體襯底中的深度；

所述P阱遠離所述P型半導體襯底一側的表面與所述第一P型離子層、所述第二N型離子層、所述第二P型離子層、所述第三N型離子層遠離所述P型半導體襯底一側的表面平齊。

6.根據(jù)權利要求5所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述P阱與所述第一P型離子層和所述第一N型離子層直接接觸；

或者，所述P阱與所述第一P型離子層和所述第三N型離子層直接接觸。

7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器的每個像素單元還包括像素讀出電路；

所述像素讀出電路包括與所述第二N型離子層相連的浮點擴散節(jié)點、復位管、源跟隨管和選通管；

其中，所述復位管與復位線、電源、以及所述浮點擴散節(jié)點相連；

所述源跟隨管與所述浮點擴散節(jié)點、電源、以及所述選通管相連；

所述選通管與選擇信號線、所述源跟隨管、以及輸出端相連。

8.根據(jù)權利要求7所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第三N型離子層與接地端相連。

9.根據(jù)權利要求8所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第二P型離子層與控制電路相連。

10.根據(jù)權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第一P型離子層、所述第二N型離子層、所述第二P型離子層、所述第三N型離子層、以及所述P阱的上方還設置有保護層；

其中，所述保護層至少將所述第二N型離子層和所述第三N型離子層露出。