[發(fā)明專利]像素單元及其制造方法以及成像裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810065946.4
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108281441A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳世杰;吳罰;黃曉櫓
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 邊海梅

1.一種像素單元，其特征在于，包括：

襯底，包括用于光電器件的第一部分和用于與所述光電器件耦合的晶體管的第二部分，其中

所述第一部分包括第一摻雜區(qū)；

所述第二部分包括：

與所述第一摻雜區(qū)相鄰的溝道形成區(qū)，其中所述溝道形成區(qū)的導電類型與所述第一摻雜區(qū)的導電類型相反，以及

與所述溝道形成區(qū)相鄰的第二摻雜區(qū)；

在所述襯底之上的第一絕緣層，其中所述第一絕緣層至少覆蓋所述第一部分的一部分并且至少覆蓋所述第二部分的溝道形成區(qū)；

在所述溝道形成區(qū)之上的柵極結構；以及

在所述第一絕緣層在所述第一部分的所述一部分上形成的偏置電極結構。

2.根據(jù)權利要求1所述的像素單元，其特征在于，所述偏置電極結構包括調(diào)節(jié)絕緣層和在所述調(diào)節(jié)絕緣層上的導電材料層，其中所述調(diào)節(jié)絕緣層包括高k電介質(zhì)材料，并且其中所述導電材料層包括金屬材料。

3.根據(jù)權利要求2所述的像素單元，其特征在于，所述偏置電極結構還包括在所述導電材料層上的保護性絕緣層。

4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的像素單元，其特征在于，所述第一部分還包括：

在所述第一摻雜區(qū)之下的第三摻雜區(qū)，

其中所述第一摻雜區(qū)的導電類型與所述第三摻雜區(qū)的導電類型相同。

5.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的像素單元，其特征在于，所述柵極結構包括：

在所述第一絕緣層在所述溝道形成區(qū)上方的部分之上的柵極；以及

覆蓋所述柵極的側(cè)壁的至少一部分的隔離物，

其中所述柵極的材料包括摻雜的多晶硅。

6.一種成像裝置，其特征在于，其包括根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的像素單元。

7.一種制造像素單元的方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底包括用于在其中形成晶體管的溝道的溝道形成區(qū)以及用于在其中形成光電器件的第一部分；

在所述襯底上形成第一絕緣層，其中所述第一絕緣層至少覆蓋所述第一部分的一部分并且至少覆蓋所述溝道形成區(qū)；

在所述第一絕緣層之上形成柵極結構和犧牲柵極結構，其中所述柵極結構包括在所述溝道形成區(qū)上方的柵極，并且其中所述犧牲柵極結構包括在所述第一部分的所述一部分上方的犧牲柵極；

在所述襯底上形成第三絕緣層，其中所述第三絕緣層至少使得所述犧牲柵極的上表面露出；

去除所述犧牲柵極，以在所述第三絕緣層中形成使得所述犧牲柵極之下的第一絕緣層露出的開口；

在所述第三絕緣層上形成調(diào)節(jié)絕緣層，其中所述調(diào)節(jié)絕緣層至少覆蓋所述開口的底部；以及

在所述調(diào)節(jié)絕緣層上形成導電材料層，其中所述導電材料層至少覆蓋在所述開口的底部的調(diào)節(jié)絕緣層。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)絕緣層包括高k電介質(zhì)材料，并且所述導電材料層包括金屬材料。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于，還包括：

在形成導電材料層之后，在所述導電材料層上形成第四絕緣層，以填充所述開口；以及

進行平坦化處理，使得處于所述開口中的所述調(diào)節(jié)絕緣層、所述導電材料層和第四絕緣層被保留。

10.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于，還包括：

在所述襯底上形成第三絕緣層之前，在所述第一部分中形成與所述溝道形成區(qū)相鄰的第一摻雜區(qū)，其中所述第一摻雜區(qū)的導電類型與所述溝道形成區(qū)的導電類型相反；以及

在所述襯底上形成第三絕緣層之前，在所述襯底中形成與所述溝道形成區(qū)相鄰并且與所述第一摻雜區(qū)相對的第二摻雜區(qū)，其中所述第二摻雜區(qū)的導電類型與所述溝道形成區(qū)的導電類型相反。