專利名稱：圖像傳感器及源跟隨器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種圖像傳感器及源跟隨器。
技術(shù)背景
傳統(tǒng)的圖像傳感器通常可以分為兩類電荷耦合器件(Charge Coupled Device, (XD)圖像傳感器和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q圖像傳感器。其中，CMOS圖像傳感器具有體積小、功耗低、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此，CMOS圖像傳感器易于集成在例如手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等便攜電子設(shè)備中，作為提供數(shù)字成像功能的攝像模組使用。
CMOS圖像傳感器通常采用3T或4T的像素結(jié)構(gòu)。圖1即示出了一種傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器的4T像素結(jié)構(gòu)，包括光電二極管11、轉(zhuǎn)移晶體管12、復(fù)位晶體管13、源跟隨晶體管14以及行選擇晶體管15。其中，光電二極管11用于感應(yīng)光強(qiáng)變化而形成相應(yīng)的圖像電荷信號(hào)。轉(zhuǎn)移晶體管12用于接收轉(zhuǎn)移控制信號(hào)TX，在轉(zhuǎn)移控制信號(hào)TX的控制下，轉(zhuǎn)移晶體管12相應(yīng)導(dǎo)通或關(guān)斷，從而使得光電二極管11所感應(yīng)的圖像電荷信號(hào)被讀出到與該轉(zhuǎn)移晶體管12的漏極耦接的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)(floating diffusion)，進(jìn)而由該浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)存儲(chǔ)圖像電荷信號(hào)。復(fù)位晶體管13用于接收復(fù)位控制信號(hào)RST，在該復(fù)位控制信號(hào)RST的控制下，復(fù)位晶體管13相應(yīng)導(dǎo)通或關(guān)斷，從而向源跟隨晶體管14的柵極提供復(fù)位信號(hào)。源跟隨晶體管14用于將轉(zhuǎn)移晶體管12獲得的圖像電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并且該電壓信號(hào)可以通過行選擇晶體管15輸出到位線BL上。
然而，傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器輸出的電壓信號(hào)中往往具有較大的閃爍噪聲，特別在光線較弱時(shí)，這種閃爍噪聲更為明顯。電壓信號(hào)中的閃爍噪聲會(huì)顯著地降低圖像質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容
因此，需要提供一種具有較低閃爍噪聲的圖像傳感器。
發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的CMOS圖像傳感器往往采用表面溝道晶體管來作為源跟隨晶體管。在這種源跟隨晶體管中，導(dǎo)電溝道位于襯底表面，并靠近襯底上的柵氧化層。然而，襯底靠近柵氧化層的區(qū)域容易形成界面態(tài)，該界面態(tài)會(huì)隨機(jī)地俘獲或釋放載流子，從而引起溝道電流的變化，進(jìn)而在源跟隨晶體管輸出的電壓信號(hào)中引入閃爍噪聲。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖像傳感器，包括光電二極管，用于感應(yīng)光強(qiáng)變化而生成相應(yīng)的圖像電荷信號(hào)；轉(zhuǎn)移晶體管，用于轉(zhuǎn)移圖像電荷信號(hào)；源跟隨晶體管，用于基于所轉(zhuǎn)移的圖像電荷信號(hào)生成電壓信號(hào)，其中，該源跟隨晶體管是埋溝(Buried Channel) PMOS 晶體管。
相比于現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器，由于采用了埋溝PMOS晶體管作為源跟隨晶體管， 這使得源跟隨晶體管的導(dǎo)電溝道能夠遠(yuǎn)離柵氧化層-襯底的界面，該界面位置的界面態(tài)隨機(jī)俘獲或釋放載流子的幾率大大降低，從而有效減少了輸出的電壓信號(hào)中的閃爍噪聲，進(jìn)而提高了圖像傳感器的成像質(zhì)量。
在一個(gè)實(shí)施例中，該源跟隨晶體管包括P型襯底；N型阱，其位于P型襯底中；柵4極，其位于N型阱上；源區(qū)與漏區(qū)，其分別位于柵極兩側(cè)，其中源區(qū)位于N型阱中，而漏區(qū)至少部分地位于N型阱中；P型摻雜層與N型摻雜層，其自上而下依次位于源區(qū)與漏區(qū)之間的柵極下方的N型阱中。
在一個(gè)實(shí)施例中，該源跟隨晶體管的漏區(qū)至少部分地位于N型阱外。這使得圖像傳感器的每個(gè)像素單元的接地可以通過P型襯底直接連接，在不增加芯片面積的情況下提高了接地的效果，避免不同像素單元接地電位不一致。
在一個(gè)實(shí)施例中，源跟隨晶體管還包括N型重?fù)诫s區(qū)，其位于N型阱中以將N型阱從P型襯底中電引出。優(yōu)選地，N型重?fù)诫s區(qū)與源區(qū)電連接。相互電連接的源跟隨晶體管的源區(qū)與體區(qū)具有相等的電位，這可以避免襯偏調(diào)制效應(yīng)，使得源跟隨晶體管具有較高的輸入輸出增益，電壓跟隨特性也更好。
在一個(gè)實(shí)施例中，N型重?fù)诫s區(qū)與源區(qū)相鄰。優(yōu)選地，源跟隨晶體管還包括金屬硅化物層，其位于N型重?fù)诫s區(qū)與源區(qū)上以電連接N型重?fù)诫s區(qū)與源區(qū)。該金屬硅化物層適于電連接相鄰的源區(qū)與體區(qū)，而不需要通過金屬互連結(jié)構(gòu)來連接，從而簡(jiǎn)化了圖像傳感器的結(jié)構(gòu)，降低了制作成本。
在一個(gè)實(shí)施例中，源跟隨晶體管的柵極耦接至轉(zhuǎn)移晶體管的漏極，即浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)， 源跟隨晶體管的漏區(qū)耦接至參考電位線，而源跟隨晶體管的源區(qū)用于輸出電壓信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種源跟隨器，包括源跟隨晶體管以及偏置電流源，其中，該源跟隨晶體管是埋溝PMOS晶體管，其柵極用于接收輸入信號(hào)；其漏區(qū)耦接至參考電位線；其源區(qū)耦接至偏置電流源以獲取偏置電流，并用于輸出電壓信號(hào)。
相比于現(xiàn)有技術(shù)的源跟隨器，由于采用了埋溝PMOS晶體管作為源跟隨晶體管，這使得源跟隨晶體管的導(dǎo)電溝道能夠遠(yuǎn)離柵氧化層-襯底的界面，該界面位置的界面態(tài)隨機(jī)俘獲或釋放載流子的幾率大大降低，從而有效減少了輸出的電壓信號(hào)中的閃爍噪聲。
本發(fā)明的以上特性及其他特性將在下文中的實(shí)施例部分進(jìn)行明確地闡述。


通過參照附圖閱讀以下所作的對(duì)非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述，能夠更容易地理解本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)。其中，相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的裝置。
圖1示出了一種傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器的4T像素結(jié)構(gòu)；
圖加示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器200 ；
圖2b示出了圖加的圖像傳感器200及其信號(hào)處理電路210 ；
圖2c示出了用于圖2b的圖像傳感器200及其信號(hào)處理電路210的控制信號(hào)的時(shí)序圖3示出了圖加中圖像傳感器200的源跟隨晶體管的一個(gè)例子；
圖4示出了圖加中圖像傳感器200的源跟隨晶體管的另一例子；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的源跟隨器500。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)討論實(shí)施例的實(shí)施和使用。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所討論的具體實(shí)施例僅僅示范性地說明實(shí)施和使用本發(fā)明的特定方式，而非限制本發(fā)明的范圍。
參考圖2a，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器200，包括
光電二極管201，用于感應(yīng)光強(qiáng)變化而生成相應(yīng)的圖像電荷信號(hào)；
轉(zhuǎn)移晶體管202，用于轉(zhuǎn)移圖像電荷信號(hào)；
源跟隨晶體管204，用于基于所轉(zhuǎn)移的圖像電荷信號(hào)生成電壓信號(hào)，其中，該源跟隨晶體管204是埋溝PMOS晶體管。
具體地，光電二極管201耦接于參考電位線VSS，例如地或負(fù)電源電位，與轉(zhuǎn)移晶體管202的源極之間，用于感應(yīng)光強(qiáng)變化而形成相應(yīng)的圖像電荷信號(hào)。轉(zhuǎn)移晶體管202的漏極與源跟隨晶體管204的柵極相連，該轉(zhuǎn)移晶體管202的柵極用于接收轉(zhuǎn)移控制信號(hào)TX， 在轉(zhuǎn)移控制信號(hào)TX的控制下，轉(zhuǎn)移晶體管202相應(yīng)導(dǎo)通或關(guān)斷，從而使得光電二極管201 所感應(yīng)的圖像電荷信號(hào)被讀出到耦接在該轉(zhuǎn)移晶體管202的漏極的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)，并由該浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)存儲(chǔ)圖像電荷信號(hào)。
源跟隨晶體管204耦接在參考電位線VSS與偏置電流源205之間，其漏極耦接至參考電位線VSS，其源極耦接至該偏置電流源205并用于輸出電壓信號(hào)，其柵極耦接至轉(zhuǎn)移晶體管202的漏極，即耦接到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)，以獲取轉(zhuǎn)移晶體管202所轉(zhuǎn)移的圖像電荷信號(hào)。 在偏置電流源205的偏置下，源跟隨晶體管204源極的電壓跟隨著其柵極所獲取的圖像電荷信號(hào)變化而變化，其電壓增益接近于1。在一個(gè)實(shí)施例中，源跟隨晶體管204的源極進(jìn)一步通過行選擇晶體管(圖中未示出)耦接到位線(圖中未示出)，并將該電壓信號(hào)提供給圖像傳感器的信號(hào)處理電路。
在一個(gè)實(shí)施例中，該圖像傳感器還包括復(fù)位晶體管203，該復(fù)位晶體管203的漏極用于接收復(fù)位信號(hào)RSG，其源極耦接到轉(zhuǎn)移晶體管202的漏極與源跟隨晶體管204的柵極。 該復(fù)位晶體管203的柵極用于接收復(fù)位控制信號(hào)RST，在該復(fù)位控制信號(hào)RST的控制下，復(fù)位晶體管203相應(yīng)導(dǎo)通或關(guān)斷，從而向源跟隨晶體管204的柵極提供復(fù)位信號(hào)。在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移晶體管202與復(fù)位晶體管203均為NMOS晶體管，可以理解，在其他的實(shí)施例中， 轉(zhuǎn)移晶體管202與復(fù)位晶體管203亦可采用其他類型的晶體管，例如PMOS晶體管或結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。
由于采用了埋溝PMOS晶體管作為源跟隨晶體管204，這使得源跟隨晶體管204的導(dǎo)電溝道能夠遠(yuǎn)離其柵氧化層-襯底的界面，該因而該源跟隨晶體管204中的界面態(tài)隨機(jī)俘獲或釋放載流子的幾率大大降低，從而有效減少了輸出的電壓信號(hào)中的閃爍噪聲，進(jìn)而提高了圖像傳感器200的成像質(zhì)量。
圖2b示出了圖加的圖像傳感器200及其信號(hào)處理電路210。
如圖2b所示，該圖像傳感器200通過行選擇晶體管206耦接到位線BL，其中該行選擇晶體管206的柵極用于接收行選擇信號(hào)RS。該信號(hào)處理電路210包括
圖像電容211，其耦接至位線BL，配置為在第一開關(guān)212的控制下獲取圖像傳感器 200提供的圖像信號(hào)，即由源跟隨晶體管204輸出的圖像電壓信號(hào)；其中，該第一開關(guān)212 的控制端用于接收第一控制信號(hào)SHS ；
復(fù)位電容213，其耦接至位線BL，配置為在第二開關(guān)214的控制下獲取圖像傳感器 200提供的復(fù)位信號(hào)，該復(fù)位信號(hào)亦由源跟隨晶體管204輸出；其中，該第二開關(guān)214的控制端用于接收第二控制信號(hào)SHR ；以及
放大單元215，用于放大圖像信號(hào)與復(fù)位信號(hào)的差。放大單元215的輸出電壓可以6進(jìn)一步通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(圖中未示出)轉(zhuǎn)換后提供給后續(xù)處理電路。
圖2c示出了用于圖2b的圖像傳感器200及其信號(hào)處理電路210的控制信號(hào)的時(shí)序圖。接下來，結(jié)合圖2b與圖2c，對(duì)該圖像傳感器的工作原理進(jìn)行說明。
如圖2c所示，在時(shí)刻Tl到T6之間，該像素單元被選中，行選擇信號(hào)RS處于高電平，行選擇晶體管206導(dǎo)通。源跟隨晶體管204的源極耦接到位線BL。
在時(shí)刻Tl至T2之間，復(fù)位控制信號(hào)RST處于高電平，并且在時(shí)刻Tl至T6之間， 復(fù)位晶體管203的漏極上加載的復(fù)位信號(hào)始終處于高電平，因此復(fù)位晶體管203在時(shí)刻Tl 至T2之間導(dǎo)通，高電平的復(fù)位信號(hào)被提供到源跟隨晶體管204的柵極并暫存在轉(zhuǎn)移晶體管 202的漏極。接著，在時(shí)刻T3，第二控制信號(hào)SHR由低電平轉(zhuǎn)換為高電平，這使得第二開關(guān) 214導(dǎo)通，復(fù)位電容213耦接至位線BL。由于源跟隨晶體管204源極電位高于柵極電位，源跟隨晶體管204導(dǎo)通，這使得復(fù)位信號(hào)被由源跟隨晶體管204提供給復(fù)位電容213以使得復(fù)位電容213被充電，從而在復(fù)位電容213中相應(yīng)地存儲(chǔ)復(fù)位電荷，其中該復(fù)位電荷的電荷值對(duì)應(yīng)于復(fù)位信號(hào)的電壓值。之后，第二控制信號(hào)SHR回復(fù)低電平，復(fù)位電容213與位線BL 斷開。
在時(shí)刻T4，轉(zhuǎn)移控制信號(hào)TX由低電平轉(zhuǎn)換為高電平，轉(zhuǎn)移晶體管202導(dǎo)通。由光電二極管201感應(yīng)的電荷被轉(zhuǎn)移晶體管202轉(zhuǎn)移，并存儲(chǔ)在浮動(dòng)有源區(qū)。接著，在時(shí)刻T5， 第一控制信號(hào)SHS由低電平轉(zhuǎn)換為高電平，這使得第一開關(guān)212導(dǎo)通，圖像電容211耦接至位線BL。由于源跟隨晶體管204源極電位高于柵極電位，這使得圖像電荷信號(hào)被由源跟隨晶體管204提供給圖像電容211以使得圖像電容211被充電，從而在圖像電容211中相應(yīng)地存儲(chǔ)圖像電荷，其中該復(fù)位電荷的電荷值對(duì)應(yīng)于圖像電荷信號(hào)的電壓值。之后，第一控制信號(hào)SHS回復(fù)低電平，圖像電容211與位線BL斷開。
在復(fù)位電容213與圖像電容211分別存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于復(fù)位信號(hào)與圖像電荷信號(hào)的電荷之后，放大單元215對(duì)這兩個(gè)電容上的電壓差進(jìn)行放大，并將經(jīng)過放大的輸出電壓提供給后續(xù)的處理電路。
圖3示出了圖加中圖像傳感器200的源跟隨晶體管的一個(gè)例子。如圖3所示，該源跟隨晶體管是埋溝PMOS晶體管，其包括
P 型襯底 301;
N型阱303，其位于P型襯底301中；
柵極305，其位于N型阱303上；
源區(qū)311與漏區(qū)309，其分別位于柵極305兩側(cè)，其中源區(qū)311位于N型阱303中， 而漏區(qū)309至少部分地位于N型阱303中；
P型摻雜層315與N型摻雜層313，其自上而下依次位于源區(qū)311與漏區(qū)309之間的柵極305下方的N型阱303中。
具體地，P型襯底301可以是P型摻雜的半導(dǎo)體晶片，或者是P型摻雜的絕緣體上硅(SOI)，或者是N型摻雜的半導(dǎo)體晶片中的P型阱，或者其他類似襯底或阱區(qū)。
P型摻雜的源區(qū)311完全地位于N型阱303中，該N型阱303使得該源區(qū)311與P 型襯底301相互隔離。由于源區(qū)311用于輸出電壓信號(hào)，其可能具有較高的電位，而P型襯底301通常耦接到參考電位線，例如地。因此，源區(qū)311與P型襯底301相互隔離可以避免襯底穿通。
根據(jù)具體實(shí)施例的不同，P型摻雜的漏區(qū)309可以完全地位于N型阱303中，或者其一部分位于N型阱303中而另一部分位于P型襯底301中。在圖3所述的例子中，該漏區(qū)309完全位于N型阱303中，這使得該漏區(qū)309與P型襯底301相互隔離。
P型摻雜層315位于N型阱303的表面，其與柵極305下的柵氧化層317接觸。P 型摻雜層315將柵氧化層317與N型摻雜層313隔離。當(dāng)該源跟隨晶體管導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)電溝道形成在N型摻雜層313中，從而遠(yuǎn)離柵氧化層317。這使得該導(dǎo)電溝道遠(yuǎn)離P型摻雜層 315與柵氧化層317之間的界面態(tài)，從而大大降低了界面態(tài)隨機(jī)地俘獲或釋放載流子的幾率，進(jìn)而有效減少了源跟隨晶體管輸出電壓信號(hào)中的閃爍噪聲。
在一個(gè)實(shí)施例中，源跟隨晶體管還包括N型重?fù)诫s區(qū)319，其位于N型阱303中以將N型阱303從所述P型襯底301中電引出。由于N型阱303是源跟隨晶體管的體區(qū)，該N 型重?fù)诫s區(qū)319便于該體區(qū)引出。優(yōu)選地，該N型重?fù)诫s區(qū)319可以通過P型襯底301上的金屬互連結(jié)構(gòu)與源區(qū)311電連接，或者其他適合的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)與源區(qū)311電連接。相互電連接的源跟隨晶體管的源區(qū)與體區(qū)具有相等的電位，這可以避免襯偏調(diào)制效應(yīng)，使得源跟隨晶體管具有較高的輸入輸出增益，電壓跟隨特性也更好。
圖4示出了圖加中圖像傳感器200的源跟隨晶體管的另一例子。
如圖4所示，該源跟隨晶體管具有與圖3中的源跟隨晶體管類似的結(jié)構(gòu)，即亦為埋溝PMOS晶體管。但是該源跟隨晶體管的漏區(qū)409的一部分位于N型阱403外，而另一部分位于P型襯底401中，這使得P型摻雜的漏區(qū)409與P型襯底401電連接。在實(shí)際應(yīng)用中， 該漏區(qū)409與P型襯底401均耦接至參考電位線，例如地，因此其間不具有電壓差，從而不會(huì)在漏區(qū)409與P型襯底401之間形成電流。
特別地，對(duì)于圖像傳感器200而言，其通常具有多個(gè)像素單元，而每個(gè)像素單元均具有源跟隨晶體管。由于每個(gè)像素單元的接地可以通過P型襯底401直接連接，在不增加芯片面積的情況下提高了接地的效果，避免不同像素單元接地電位不一致，從而進(jìn)一步提高了圖像傳感器200的性能。
此外，該源跟隨晶體管的源區(qū)411與N型重?fù)诫s區(qū)419相鄰，即該N型重?fù)诫s區(qū)419 與源區(qū)411位于柵極405同一側(cè)的P型襯底401中。該P(yáng)型襯底401上還形成有金屬硅化物層421，其至少部分地位于N型重?fù)诫s區(qū)419與源區(qū)411上，以電連接N型重?fù)诫s區(qū)419 與源區(qū)411。同時(shí)，該金屬硅化物層421還可以在P型襯底401表面形成金屬接觸，從而降低源區(qū)411的接觸電阻。由于N型重?fù)诫s區(qū)419將N型阱403電引出，因此該源跟隨晶體管的體區(qū)(即N型阱403)與源區(qū)411電連接，相互電連接的源跟隨晶體管的源區(qū)與體區(qū)具有相等的電位，這可以避免襯偏調(diào)制效應(yīng)，使得源跟隨晶體管具有較高的輸入輸出增益，電壓跟隨特性也更好。并且由于不需要通過額外的金屬互連結(jié)構(gòu)來連接，從而簡(jiǎn)化了圖像傳感器的結(jié)構(gòu)，降低了制作成本。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的源跟隨器500。
如圖5所示，該源跟隨器500包括源跟隨晶體管501以及偏置電流源503，其中，該源跟隨晶體管501是埋溝PMOS晶體管，其柵極505用于接收輸入電壓信號(hào)Vin ；其漏區(qū)507 耦接至參考電位線VSS，例如地；其源區(qū)509耦接至偏置電流源503以獲取偏置電流，并用于輸出電壓信號(hào)V。ut。
在實(shí)際應(yīng)用中，該源跟隨晶體管501可以采用圖3或圖4所示的埋溝PMOS晶體管結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
相比于現(xiàn)有技術(shù)的源跟隨器，由于采用了埋溝PMOS晶體管作為源跟隨晶體管，這使得源跟隨晶體管的導(dǎo)電溝道能夠遠(yuǎn)離柵氧化層-襯底的界面，該界面位置的界面態(tài)隨機(jī)俘獲或釋放載流子的幾率大大降低，從而有效減少了輸出的電壓信號(hào)中的閃爍噪聲。
盡管在附圖和前述的描述中詳細(xì)闡明和描述了本發(fā)明，應(yīng)認(rèn)為該闡明和描述是說明性的和示例性的，而不是限制性的；本發(fā)明不限于所上述實(shí)施方式。
那些本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以通過研究說明書、公開的內(nèi)容及附圖和所附的權(quán)利要求書，理解和實(shí)施對(duì)披露的實(shí)施方式的其他改變。在權(quán)利要求中，措詞“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)。在發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)零件可能執(zhí)行權(quán)利要求中所引用的多個(gè)技術(shù)特征的功能。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為對(duì)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器，包括光電二極管，用于感應(yīng)光強(qiáng)變化而生成相應(yīng)的圖像電荷信號(hào)； 轉(zhuǎn)移晶體管，用于轉(zhuǎn)移所述圖像電荷信號(hào)；源跟隨晶體管，用于基于所轉(zhuǎn)移的圖像電荷信號(hào)生成電壓信號(hào)，其中，所述源跟隨晶體管是埋溝PMOS晶體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述源跟隨晶體管包括 P型襯底；N型阱，其位于所述P型襯底中； 柵極，其位于所述N型阱上；源區(qū)與漏區(qū)，其分別位于所述柵極兩側(cè)，其中所述源區(qū)位于所述N型阱中，而所述漏區(qū)至少部分地位于所述N型阱中；P型摻雜層與N型摻雜層，其自上而下依次位于所述源區(qū)與所述漏區(qū)之間的所述柵極下方的所述N型阱中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述源跟隨晶體管的所述漏區(qū)至少部分地位于所述N型阱外。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述源跟隨晶體管還包括N型重?fù)诫s區(qū)，其位于所述N型阱中以將所述N型阱從所述P型襯底中電引出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像傳感器，其特征在于，所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)相鄰。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于，所述源跟隨晶體管還包括金屬硅化物層，其位于所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)上以電連接所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像傳感器，其特征在于，所述源跟隨晶體管的柵極耦接至所述轉(zhuǎn)移晶體管的漏極，所述源跟隨晶體管的漏區(qū)耦接至參考電位線，而所述源跟隨晶體管的源區(qū)用于輸出所述電壓信號(hào)。
9.一種源跟隨器，其特征在于，包括源跟隨晶體管與偏置電流源，其中所述源跟隨晶體管是埋溝PMOS晶體管，其柵極用于接收輸入信號(hào)；其漏區(qū)耦接至參考電位線；其源區(qū)耦接至偏置電流源以獲取偏置電流，并用于輸出電壓信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的源跟隨器，其特征在于，所述源跟隨晶體管包括 P型襯底；N型阱，其位于所述P型襯底中； 柵極，其位于所述N型阱上；源區(qū)與漏區(qū)，其分別位于所述柵極兩側(cè)，其中所述源區(qū)位于所述N型阱中，而所述漏區(qū)至少部分地位于所述N型阱中；P型摻雜層與N型摻雜層，其自上而下依次位于所述源區(qū)與所述漏區(qū)之間的所述柵極下方的所述N型阱中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的源跟隨器，其特征在于，所述源跟隨晶體管的所述漏區(qū)至少部分地位于所述N型阱外。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的源跟隨器，其特征在于，所述源跟隨晶體管還包括N型重?fù)诫s區(qū)，其位于所述N型阱中以將所述N型阱從所述P型襯底中電引出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的源跟隨器，其特征在于，所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的源跟隨器，其特征在于，所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)相鄰。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的源跟隨器，其特征在于，所述源跟隨晶體管還包括金屬硅化物層，其位于所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)上以電連接所述N型重?fù)诫s區(qū)與所述源區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像傳感器與源跟隨器。該圖像傳感器包括光電二極管，用于感應(yīng)光強(qiáng)變化而生成相應(yīng)的圖像電荷信號(hào)；轉(zhuǎn)移晶體管，用于轉(zhuǎn)移圖像電荷信號(hào)；源跟隨晶體管，用于基于所轉(zhuǎn)移的圖像電荷信號(hào)生成電壓信號(hào)，其中，該源跟隨晶體管是埋溝PMOS晶體管。相比于現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器，由于采用了埋溝PMOS晶體管作為源跟隨晶體管，這使得源跟隨晶體管的導(dǎo)電溝道能夠遠(yuǎn)離柵氧化層-襯底的界面，該界面位置的界面態(tài)隨機(jī)俘獲或釋放載流子的幾率大大降低，從而有效減少了輸出的電壓信號(hào)中的閃爍噪聲，進(jìn)而提高了圖像傳感器的成像質(zhì)量。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102522417SQ20121000754
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者李 杰, 趙立新, 霍介光 申請(qǐng)人:格科微電子(上海)有限公司