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背照式圖像傳感器及其形成方法與流程

文檔序號:11773232閱讀:227來源:國知局
背照式圖像傳感器及其形成方法與流程
本發(fā)明涉及圖像傳感器領(lǐng)域,尤其涉及一種背照式圖像傳感器及其形成方法。

背景技術(shù):
圖像傳感器是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的半導(dǎo)體器件,圖像傳感器具有光電轉(zhuǎn)換元件,通常光電轉(zhuǎn)換元件形成在襯底表面之下,邏輯電路形成在光電轉(zhuǎn)換元件之上,光在穿過邏輯電路之后才到達光電轉(zhuǎn)換元件,期間光經(jīng)過了多層結(jié)構(gòu),導(dǎo)致光損失或光線通過串?dāng)_(crosstalk)至相鄰的圖像傳感器單元芯片,影響每一圖像傳感器單元芯片的光電轉(zhuǎn)換元件的光響應(yīng)特性。為了克服上述限制,業(yè)已提出背照式(backsideillumination,BSI)圖像傳感器。背照式圖像傳感器中,光不經(jīng)過邏輯電路,而是從襯底背面直接照射到光電轉(zhuǎn)換元件,因此,背照式圖像傳感器中,光電轉(zhuǎn)換元件的光響應(yīng)特性提高。圖像傳感器按又可分為互補金屬氧化物(CMOS)圖像傳感器和電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。CCD圖像傳感器的優(yōu)點是對圖像敏感度較高且噪聲小,但是CCD圖像傳感器與其他器件的集成比較困難,而且CCD圖像傳感器的功耗較高。相比之下,CMOS圖像傳感器具有工藝簡單、易與其他器件集成、體積小、重量輕、功耗小、成本低等優(yōu)點。因此,隨著技術(shù)發(fā)展,CMOS圖像傳感器越來越多地取代CCD圖像傳感器應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中。目前CMOS圖像傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于靜態(tài)數(shù)碼相機、照相手機、數(shù)碼攝像機、醫(yī)療用攝像裝置(例如胃鏡)、車用攝像裝置等。圖像傳感器的核心元件是像素單元(Pixel),像素單元直接影響圖像傳感器的尺寸大小、暗電流水平、噪聲水平、成像通透性、圖像色彩飽和度和圖像缺陷等等因素。一直以來,一對矛盾的因素一起推動圖像傳感器向前發(fā)展:1.經(jīng)濟因素:一個晶圓可產(chǎn)出的圖像傳感器芯片越多,則圖像傳感器芯片的成本越低,而像素單元占據(jù)整個圖像傳感器芯片的大部分面積,因此,為了節(jié)省成本,要求像素單元的尺寸制作得較小,也就是說,出于經(jīng)濟因素考慮,要求圖像傳感器中像素單元的特征尺寸縮小。2.圖像質(zhì)量因素:為了保證圖像質(zhì)量,特別是為了保證光線敏感度、色彩飽和度和成像通透性等指標,需要有足夠的光線入射到像素單元的光電轉(zhuǎn)換元件(通常采用光電二極管)中,而較大的像素單元能夠有較大的感光面積接受光線,因此,較大的像素單元原則上可以提供較好的圖像質(zhì)量;此外,像素單元中除了光電轉(zhuǎn)換元件外,還有相當(dāng)部分的開關(guān)器件,例如重置晶體管、轉(zhuǎn)移晶體管和放大器件(如源跟隨晶體管),這些器件同樣決定著暗電流、噪聲和圖像缺陷等,從圖像質(zhì)量角度考慮,原則上大器件的電學(xué)性能更好,有助于形成質(zhì)量更好的圖像;為此可知,出于圖像質(zhì)量因素考慮,要求圖像傳感器中像素單元的尺寸增大。可以明顯得看到,如何協(xié)調(diào)上述矛盾以取得最優(yōu)化的選擇,是圖像傳感器業(yè)界一直面臨的問題?,F(xiàn)有圖像傳感器中,通常具有由一個一個像素單元組成的像素陣列(array),從版圖層面看,多個像素單元可以拼在一起組合成一個完整的像素陣列,并且根據(jù)需要像素單元的形狀可以是矩形,正方形,多邊形(三角形,五邊形,六邊形)等等。現(xiàn)有圖像傳感器中,像素單元的結(jié)構(gòu)可以分為光電轉(zhuǎn)換元件加3晶體管結(jié)構(gòu),光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)或者光電轉(zhuǎn)換元件加5晶體管結(jié)構(gòu)。光電轉(zhuǎn)換元件加3晶體管結(jié)構(gòu)具體是光電轉(zhuǎn)換元件直接連接浮置擴散區(qū),光電轉(zhuǎn)換元件中產(chǎn)生的光生電子儲存于浮置擴散區(qū)中,在復(fù)位晶體管(RST)和行選擇晶體管(SEL)的時序控制下,將光生電子通過源跟隨器(SF)轉(zhuǎn)換輸出。請參考圖1,示出了光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。光電轉(zhuǎn)換元件115通常為光電二極管(Photodiode,PD),光電轉(zhuǎn)換元件115通過轉(zhuǎn)移晶體管114連接浮置擴散區(qū)113(FD),引線L3(引線通常包括插塞和互連線等)連接轉(zhuǎn)移晶體管114的柵極。源跟隨晶體管112連接浮置擴散區(qū)113, 源跟隨晶體管112用于將浮置擴散區(qū)113中形成的電位信號放大,引線L2連接源跟隨(放大)晶體管112的柵極。復(fù)位晶體管111一端連接電源VDD,另一端連接浮置擴散區(qū)113,以對浮置擴散區(qū)113的電位進行復(fù)位,引線L1連接復(fù)位晶體管111的柵極。從中可知,光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)是光電轉(zhuǎn)換元件加在3晶體管結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在光電轉(zhuǎn)換元件115和浮置擴散區(qū)113之間增加轉(zhuǎn)移晶體管114。轉(zhuǎn)移晶體管114可以有效地抑止雜訊,光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)可以得到更好的圖像質(zhì)量,逐漸成為業(yè)界的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。此外,可以多個光電轉(zhuǎn)換元件共享一套4晶體管器件,以便節(jié)省芯片面積,這種結(jié)構(gòu)也被認為是4晶體管結(jié)構(gòu)。然而,現(xiàn)有圖像傳感器中,像素單元有其先天難以克服的缺陷:1.現(xiàn)有像素單元中,4個晶體管器件全部都是平面結(jié)構(gòu),換而言之,如果要進一步縮小芯片面積,必須要減小這些器件(如轉(zhuǎn)移晶體管、復(fù)位晶體管和源跟隨晶體管等)的尺寸。但是如果縮小這些器件的尺寸,會同時導(dǎo)致這些器件的性能下降,具體表現(xiàn)為器件的驅(qū)動電流下降、電學(xué)參數(shù)波動增加和放大效率下降等問題。這些問題對于圖像質(zhì)量的影響十分重大。因此,雖然像素陣列周邊的電路可以按照摩爾定律進一步縮小線寬,減小尺寸,但是像素單元中的晶體管器件卻只能非常緩慢地縮小。而整個圖像傳感器芯片的面積主要由像素陣列決定,因此,現(xiàn)有像素單元的結(jié)構(gòu)限制了芯片面積進一步縮小,使圖像傳感器的成本高居不下。2.現(xiàn)有像素單元中,4個晶體管器件全部都是平面結(jié)構(gòu),對于一定大小的像素單元,其容納4個晶體管器件后,大小很能進一步縮小,導(dǎo)致感光部分的光電轉(zhuǎn)換元件占像素單元的比例被限制。而對于像素單元性能來講,光電轉(zhuǎn)換元件占比例越小,單位面積內(nèi)收集的光線越少,圖像越不通透,圖像層次感越差,色彩越干澀,總之,晶體管器件的平面結(jié)構(gòu)限制了圖像質(zhì)量的進一步提高。3.現(xiàn)有像素單元中,在暗場下的圖像質(zhì)量十分關(guān)鍵,其關(guān)鍵指標是暗電流、噪聲、白點和暗點等。這些暗電流、噪聲、白點和暗點來源于晶體管器件頻率噪聲和熱噪聲,以及光電轉(zhuǎn)換元件的表面復(fù)合電流。在傳統(tǒng)的現(xiàn)有工藝中,即使花費很大的努力在這些方面,但是由于已經(jīng)到達工藝極限,仍然 無法取得理想的效果,因此,急需新的圖像傳感器和相應(yīng)的工藝來進一步降低暗電流、噪聲、白點和暗點等指標的水平。4.現(xiàn)有像素單元中,由于各晶體管均為平面結(jié)構(gòu),因此,轉(zhuǎn)移晶體管、復(fù)位晶體管和源跟隨晶體管之間的寄生電容不能隨著特征尺寸縮小進一步降低,寄生電容基本上起到負面的作用,例如降低信號傳輸速度,增大低頻1/f噪聲,減小動態(tài)范圍等等,這些都是圖像傳感器所不能接受的。所以,必須要進一步減小寄生電容,降低低頻1/f噪聲,以便提高信號傳輸速度,增大動態(tài)范圍,而這對于傳統(tǒng)圖像傳感器及其形成工藝而言,是一個非常艱巨而且昂貴任務(wù)。5.現(xiàn)有像素單元中,由于光電轉(zhuǎn)換元件做在晶圓表面,即使是采用背照式光照條件,也面臨著光線通過較厚的半導(dǎo)體層而衰減的問題,這樣降低了光進入光電轉(zhuǎn)換元件的光通量,相應(yīng)的光生電子就減少了,圖像傳感器的圖像質(zhì)量下降,層次感差,色彩不鮮艷。更多現(xiàn)有圖像傳感器及其形成方法的內(nèi)容可參考2014年1月8號公開的公開號為CN103500750A的中國專利申請文件。綜上所述,亟需一種背照式圖像傳感器及其形成方法,以克服現(xiàn)有圖像傳感器的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問題是提供一種背照式圖像傳感器及其形成方法,以提高背照式圖像傳感器的性能,提高背照式圖像傳感器的圖像質(zhì)量,同時降低背照式圖像傳感器的成本。為解決上述問題,本發(fā)明提供一種背照式圖像傳感器,包括像素陣列,所述像素陣列包括陣列排布的多個像素單元,所述像素單元包括:半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和至少一個第二區(qū)域;光電轉(zhuǎn)換元件,位于所述第一區(qū)域中,用于接收光線以產(chǎn)生信號電荷;浮置擴散區(qū),部分位于一個所述第二區(qū)域中,且部分位于所述第一區(qū)域中,所述第二區(qū)域的上表面高于所述第一區(qū)域的上表面,所述浮置擴散區(qū)用 于收集所述信號電荷以產(chǎn)生信號電位;轉(zhuǎn)移晶體管,包括位于所述半導(dǎo)體襯底中的源極和漏極,所述源極和所述漏極分別與所述光電轉(zhuǎn)換元件和所述浮置擴散區(qū)電連接,所述轉(zhuǎn)移晶體管用于控制所述信號電荷轉(zhuǎn)移到所述浮置擴散區(qū);源跟隨晶體管,包括位于所述半導(dǎo)體襯底上的柵極,所述柵極與所述浮置擴散區(qū)電連接,所述源跟隨晶體管用于放大所述信號電位;復(fù)位晶體管,包括位于所述半導(dǎo)體襯底中的漏極,所述漏極與所述浮置擴散區(qū)電連接,所述復(fù)位晶體管用于復(fù)位所述浮置擴散區(qū)的電位??蛇x的,所述浮置擴散區(qū)上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上。可選的,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上??蛇x的,所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu),包括第一部分和位于所述第一部分上的第二部分,所述第一部分具有兩個側(cè)面,所述第二部分具有頂面和兩個側(cè)面??蛇x的,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)位于另一個所述第二區(qū)域的所述第二部分,所述源跟隨晶體管的柵極覆蓋所述第二部分的頂面和兩個側(cè)面的至少其中一面??蛇x的,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)具有溝道摻雜區(qū)和非溝道摻雜區(qū),所述非溝道摻雜區(qū)位于所述溝道摻雜區(qū)與所述源跟隨晶體管的柵極之間??蛇x的,所述復(fù)位晶體管的溝道區(qū)位于另一個所述第二區(qū)域的所述第二部分,所述復(fù)位晶體管的柵極覆蓋所述第二部分的頂面和兩個側(cè)面的至少其中一面。可選的,所述半導(dǎo)體襯底具有多個所述第二區(qū)域,所述半導(dǎo)體襯底還具有位于相鄰所述第二區(qū)域之間的隔離結(jié)構(gòu),所述光電轉(zhuǎn)換元件位于所述隔離結(jié)構(gòu)中??蛇x的,所述轉(zhuǎn)移晶體管的柵極同時位于所述光電轉(zhuǎn)換元件和所述隔離 結(jié)構(gòu)上表面??蛇x的,所述像素單元還包括:側(cè)墻,所述側(cè)墻覆蓋所述第一部分的兩個側(cè)面。可選的,所述光電轉(zhuǎn)換元件為光電二極管。為解決上述問題,本發(fā)明還提供了一種背照式圖像傳感器的形成方法,包括:提供半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和至少一個第二區(qū)域;在所述第一區(qū)域中形成光電轉(zhuǎn)換元件;在所述半導(dǎo)體襯底形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管,所述轉(zhuǎn)移晶體管的源極電連接所述光電轉(zhuǎn)換元件;在所述半導(dǎo)體襯底中形成浮置擴散區(qū),所述浮置擴散區(qū)部分位于一個所述第二區(qū)域中,部分位于所述第一區(qū)域中,所述第二區(qū)域上表面高于所述第一區(qū)域上表面;并且所述浮置擴散區(qū)電連接所述復(fù)位晶體管的漏極、所述轉(zhuǎn)移晶體管的漏極和所述源跟隨晶體管的柵極??蛇x的,所述浮置擴散區(qū)上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上??蛇x的,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上??蛇x的,所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu),包括第一部分和位于所述第一部分上的第二部分,所述第一部分具有兩個側(cè)面,所述第二部分具有頂面和兩個側(cè)面??蛇x的,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)形成在另一個所述第二區(qū)域的所述第二部分,所述源跟隨晶體管的柵極覆蓋所述第二部分的頂面和兩個側(cè)面的至少其中一面??蛇x的,所述復(fù)位晶體管的溝道區(qū)形成在另一個所述第二區(qū)域的所述第二部分,所述復(fù)位晶體管的柵極覆蓋所述第二部分的頂面和兩個側(cè)面的至少其中一面??蛇x的,形成所述第二區(qū)域的過程包括:在所述半導(dǎo)體襯底表面形成多個分立的淺溝槽,相鄰所述淺溝槽之間剩余的所述半導(dǎo)體襯底為所述第二區(qū)域??蛇x的,在所述半導(dǎo)體襯底中形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管包括:對所述半導(dǎo)體襯底進行摻雜,直至形成位于所述半導(dǎo)體襯底中的阱區(qū),所述阱區(qū)包括所述第二區(qū)域和部分所述第一區(qū)域;在所述阱區(qū)上形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的柵介質(zhì)層;在所述柵介質(zhì)層上形成所述源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的柵極;對部分所述阱區(qū)進行摻雜,直至形成所述源跟隨晶體管和復(fù)位晶體管的源極和漏極??蛇x的,在形成所述淺溝槽之后,且在形成所述柵介質(zhì)層之前,所述形成方法還包括:采用第一介質(zhì)層填充所述淺溝槽;回蝕刻所述第一介質(zhì)層,直至剩余所述第一介質(zhì)層形成覆蓋所述第一部分側(cè)面的側(cè)墻??蛇x的,形成所述柵極包括:在所述柵介質(zhì)層表面形成柵極層;采用光刻膠覆蓋所述柵極層;圖案化所述光刻膠層形成開口,所述開口暴露位于非柵極區(qū)域的所述柵極層;以所述光刻膠層為掩模,蝕刻去除被所述開口暴露的所述柵極層,剩余所述柵極層為所述柵極。可選的,在形成所述光電轉(zhuǎn)換元件之前,所述方法還包括:在所述第一區(qū)域中在形成隔離結(jié)構(gòu);在形成所述光電轉(zhuǎn)換元件時,將所述光電轉(zhuǎn)換元件形成在所述隔離結(jié)構(gòu)中??蛇x的,在形成所述轉(zhuǎn)移晶體管的柵極時,將所述轉(zhuǎn)移晶體管的柵極同時覆蓋所述光電轉(zhuǎn)換元件和所述隔離結(jié)構(gòu)上表面??蛇x的,形成所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)包括:對所述第二部分進行溝道摻雜形成溝道摻雜區(qū),所述第二部分未進行所述溝道摻雜的區(qū)域為非溝道摻雜區(qū),所述非溝道摻雜區(qū)位于所述溝道摻雜區(qū)與所述柵極之間。可選的,所述第二區(qū)域為外延生長的單晶半導(dǎo)體層,形成所述第二區(qū)域的過程包括:在所述半導(dǎo)體襯底表面形成第二介質(zhì)層;圖案化所述第二介質(zhì)層形成暴露所述半導(dǎo)體襯底的凹槽;在被所述凹槽暴露的所述半導(dǎo)體襯底表面外延生長所述單晶半導(dǎo)體層??蛇x的,所述形成方法還包括:回蝕刻所述第二介質(zhì)層,直到剩余所述第二介質(zhì)層形成覆蓋所述第一部分側(cè)面的側(cè)墻??蛇x的,形成所述柵介質(zhì)層和所述柵極的過程包括:在所述阱區(qū)表面形成偽柵介質(zhì)層;在所述偽柵介質(zhì)層表面形成第三介質(zhì)層;圖案化所述第三介質(zhì)層形成窗口,所述窗口暴露位于柵極區(qū)域的所述偽柵介質(zhì)層;去除被所述窗口暴露的所述偽柵介質(zhì)層;在去除被所述窗口暴露的所述偽柵介質(zhì)層之后,在所述窗口底部形成所述柵介質(zhì)層;在所述柵介質(zhì)層上形成所述柵極。可選的,所述柵介質(zhì)層的材料為高介電材料,所述柵極的材料包括多晶硅、金屬或者兩者的組合??蛇x的,所述高介電材料是指介電常數(shù)大于4的材料??蛇x的,所述光電轉(zhuǎn)換元件為光電二極管。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:本發(fā)明的技術(shù)方案中,提供具有第一區(qū)域和至少一個第二區(qū)域的半導(dǎo)體襯底,光電轉(zhuǎn)換元件位于第一區(qū)域中,浮置擴散區(qū)部分位于其中一個第二區(qū)域中,并且浮置擴散區(qū)部分位于第一區(qū)域中,所述第二區(qū)域的上表面高于所述第一區(qū)域的上表面,因此,所述浮置擴散區(qū)上表面高于所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面。而轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面與所述光電轉(zhuǎn)換元件上表面位于同一表面中,因此,所述浮置擴散區(qū)上表面高于所述轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面,即此時浮置擴散區(qū)上表面與轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面不在同一平面。而一旦浮置擴散區(qū)上表面與轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面不在同一平面,就能夠使浮置擴散區(qū)與轉(zhuǎn)移晶體管之間的散電容減少,從而使光電荷的轉(zhuǎn)移和傳輸速度加快,轉(zhuǎn)換效率提高。進一步,設(shè)置所述浮置擴散區(qū)上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上。轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面與所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面齊平,當(dāng)浮置擴散區(qū)上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件上表面30nm以上時,浮置擴散區(qū)上表面與轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面的高度差距也為30nm以上,此時,浮置擴散區(qū)與轉(zhuǎn)移晶體管之間的散電容大幅減小,光電荷的轉(zhuǎn)換效率顯著提高。進一步,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面與所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面不在同一平面上。此時源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域與所述光電轉(zhuǎn)換元件之間不存在水平隔離的問題。因此,源跟隨晶體管與所述光電轉(zhuǎn)換元件之間不需要設(shè)置隔離結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)相比,可以減少源跟隨晶體管與所述光電轉(zhuǎn)換元件之間的隔離結(jié)構(gòu),從而在同樣的像素單元尺寸條件下,可以減小非光電轉(zhuǎn)換元件所占用的像素單元的面積,增加光電轉(zhuǎn)換元件的填充率,提高像素單元面積的利用率。進一步,設(shè)置源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上,當(dāng)源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面高出所述光電轉(zhuǎn)換元件對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上時,源跟隨晶體管與所述光電轉(zhuǎn)換元件之間的隔絕作用更加理想。進一步,設(shè)置源跟隨晶體管為埋溝器件,即所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)具有溝道摻雜區(qū)和非溝道摻雜區(qū),所述非溝道摻雜區(qū)位于所述溝道摻雜區(qū)與所述源跟隨晶體管的柵極之間。源跟隨晶體管的低頻1/f噪聲是像素單元性能的關(guān)鍵影響因素之一,低頻1/f噪聲越低,像素單元的性能越好,圖像質(zhì)量越高。當(dāng)源跟隨晶體管為埋溝器件時,電流主要在遠離溝道區(qū)區(qū)域表面的溝道區(qū)內(nèi)流動,使電子在流動時,在溝道區(qū)(即埋溝)內(nèi)部集中流動,避免電子在接近溝道區(qū)區(qū)域表面的區(qū)域流動,從而減少電流在溝道區(qū)區(qū)域表面流動時在界面發(fā)生散射,從而使得低頻1/f噪聲降低,提高背照式圖像傳感器的性能。進一步,源跟隨晶體管具有包圍溝道區(qū)區(qū)域三個面(包括頂面和兩個側(cè)面)的柵極,因此,源跟隨晶體管的溝道區(qū)物理寬度能夠大幅增大。相比于現(xiàn)有平面型源跟隨晶體管而言,源跟隨晶體管的溝道區(qū)物理寬度顯著增大,因此,通過溝道區(qū)的電流能夠顯著升高。反過來說,當(dāng)要達到相同的通過電流時,采用本發(fā)明所提供的隨晶體管只需要很小的器件尺寸即可,即源跟隨晶體管能夠在保持晶體管有效溝道區(qū)物理長度和物理寬度的情況下,縮小晶體管的橫向尺寸,提高像素單元中光電轉(zhuǎn)換元件的填充率,從而達到減小芯片面積的目的。附圖說明圖1是現(xiàn)有圖像傳感器中像素單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明實施例所提供的背照式圖像傳感器中像素單元的俯視示意圖;圖3是本發(fā)明實施例所提供的背照式圖像傳感器中像素單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是圖3所示像素單元中源跟隨晶體管的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本發(fā)明又一實施例所提供的背照式圖像傳感器中像素單元的剖面 結(jié)構(gòu)示意圖;圖6至圖15是本發(fā)明實施例所提供的背照式圖像傳感器的形成方法中各步驟對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖16至圖19是本發(fā)明實施例所提供的背照式圖像傳感器的形成方法中各步驟對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式現(xiàn)有圖像傳感器中,各晶體管(例如源跟隨晶體管、轉(zhuǎn)移晶體管和復(fù)位晶體管等)通常均為平面結(jié)構(gòu),因此,對應(yīng)的像素單元具有諸多缺陷,例如:圖像傳感器的芯片面積難以進一步縮小,圖像傳感器的成本高居不下,圖像傳感器所形成的圖像質(zhì)量難以進一步提高,圖像傳感器的噪聲水平難以降低,以及像素單元中光電轉(zhuǎn)換元件的面積占有率難以提高等。為此,本發(fā)明提出了一種新的三維的背照式圖像傳感器,所述圖像傳感器中具有新的像素單元結(jié)構(gòu),所述像素單元中包括:半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底包括第一區(qū)域和至少一個第二區(qū)域;光電轉(zhuǎn)換元件,位于所述第一區(qū)域中,用于接收光線以產(chǎn)生信號電荷;浮置擴散區(qū),部分位于一個所述第二區(qū)域中,且部分位于所述第一區(qū)域中,所述第二區(qū)域的上表面高于所述第一區(qū)域的上表面,即使得浮置擴散區(qū)上表面高于所述光電轉(zhuǎn)換元件上表面。通過設(shè)置所述浮置擴散區(qū)上表面高于所述光電轉(zhuǎn)換元件上表面,本發(fā)明中的像素單元中,浮置擴散區(qū)與光電轉(zhuǎn)換元件之間的不良影響減小,因此像素單元的性能提高,從而可以提高圖像傳感器產(chǎn)生的圖像質(zhì)量,也可以同時提高圖像傳感器芯片性能,并且可以降低圖像傳感器芯片成本。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。本發(fā)明實施例提供一種背照式圖像傳感器,所述背照式圖像傳感器包括像素陣列,所述像素陣列包括陣列排布的多個像素單元。請參考圖2,圖2是本發(fā)明實施例所提供的背照式圖像傳感器中像素單元的俯視示意圖。圖2中顯示出其中的四個像素單元為代表,并且圖2顯示的是具有光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)的像素單元的版圖(俯視)示意圖。其中,每個像素單元的版圖形狀為正方形,4個像素單元呈2×2的陣列排布連接在一起。請繼續(xù)參考圖2,每個像素單元的俯視平面中可以看到復(fù)位晶體管230t、源跟隨晶體管270t、光電二極管區(qū)域260(光電轉(zhuǎn)換元件)、轉(zhuǎn)移晶體管250t和浮置擴散區(qū)240。4個像素單元的浮置擴散區(qū)240聚集在同一個頂點,從浮置擴散區(qū)240向外依次是轉(zhuǎn)移晶體管250t和光電二極管區(qū)域260,而源跟隨晶體管270t形成在遠離浮置擴散區(qū)240的對角位置,復(fù)位晶體管230t形成在與源跟隨晶體管270t同一側(cè)的不同頂點上。這樣的版圖結(jié)構(gòu)緊湊,可以使像素單元的面積合理利用,降低圖像傳感器芯片的總面積。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,像素單元的版圖形狀也可以為其它形狀,例如三角形、矩形或者正六邊形等,本發(fā)明對此不作限定。同樣的,在本發(fā)明的其它實施例中,每個像素單元的晶體管個數(shù)還可以是3個或者5個等,本發(fā)明對此不作限定。同樣的,在本發(fā)明的其它實施例中,各個晶體管器件在各像素單元內(nèi),還可以采用其它多種形式進行排布,本發(fā)明對此不作限定。請結(jié)合參考圖2和圖3,圖3示出了圖2所示像素單元的剖面示意圖,即圖3為圖2所示像素單元陣列沿A-A’折線切割得到的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體的,圖3由圖2中,A-A’折線先沿其中一個像素單元的源跟隨晶體管270t切割至光電二極管區(qū)域260,再沿光電二極管區(qū)域260切割至轉(zhuǎn)移晶體管250t,再沿轉(zhuǎn)移晶體管250t切割至浮置擴散區(qū)240,然后穿過此像素單元繼續(xù)切割至第二個像素單元的浮置擴散區(qū)240,再沿此第二個像素單元的浮置擴散區(qū)240切割至此像素單元的轉(zhuǎn)移晶體管250t,再沿此第二個像素單元的轉(zhuǎn)移晶體管250t切割至此第二個像素單元的光電二極管區(qū)域260,最后切割至此第二個像素單元的復(fù)位晶體管230t。并且本實施例中,將第二個像素單元中重復(fù)切割的部分(即浮置擴散區(qū)240、轉(zhuǎn)移晶體管250t和光電二極管區(qū)域260)用虛線線段表示,如圖2中的A-A’折線所示,并且在圖3對應(yīng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖中,虛線線段所切割的部分不顯示。請結(jié)合參考圖2和參考圖3,本實施例提供的背照式圖像傳感器所包含的 的像素單元。所述像素單元包括:半導(dǎo)體襯底200,半導(dǎo)體襯底200包括第一區(qū)域(未標注)和三個第二區(qū)域(未標注),并且所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu)。圖3中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間以點劃線隔開以示區(qū)別。半導(dǎo)體襯底200上具有阱區(qū)210。阱區(qū)210所在區(qū)域包含全部三個呈凸起結(jié)構(gòu)的所述第二區(qū)域,并且還包括部分所述第一區(qū)域。光電轉(zhuǎn)換元件,位于所述第一區(qū)域中。本實施例中,所述光電轉(zhuǎn)換元件為光電二極管,圖3中顯示了光電二極管區(qū)域260,即光電二極管區(qū)域260代表光電二極管所在區(qū)域。光電二極管用于進行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號電荷。浮置擴散區(qū)240,位于阱區(qū)210上,并且浮置擴散區(qū)240部分位于其中一個所述第二區(qū)域中,同時部分位于所述第一區(qū)域中,如圖3所示。浮置擴散區(qū)240用于收集所述信號電荷以產(chǎn)生信號電位。轉(zhuǎn)移晶體管250t,轉(zhuǎn)移晶體管250t位于浮置擴散區(qū)240與光電二極管區(qū)域260之間。轉(zhuǎn)移晶體管250t包括位于半導(dǎo)體襯底200中的源極(未示出)和漏極(未示出)。所述源極與光電二極管區(qū)域260電連接,所述漏極與浮置擴散區(qū)240電連接。轉(zhuǎn)移晶體管250t用于控制所述信號電荷從光電二極管區(qū)域260轉(zhuǎn)移到浮置擴散區(qū)240。換言之,可以說光電二極管區(qū)域260為轉(zhuǎn)移晶體管250t的源極,浮置擴散區(qū)240為轉(zhuǎn)移晶體管250t的漏極。復(fù)位晶體管230t,復(fù)位晶體管230t位于阱區(qū)210上,并且復(fù)位晶體管230t的溝道區(qū)區(qū)域位于另一個所述第二區(qū)域中(圖3中,復(fù)位晶體管230t的溝道區(qū)區(qū)域位于浮置擴散區(qū)240左邊的所述第二區(qū)域中)。復(fù)位晶體管230t包括位于半導(dǎo)體襯底200中的漏極,所述漏極與浮置擴散區(qū)240電連接,復(fù)位晶體管230t的源極通常連接至復(fù)位電壓,復(fù)位晶體管230t用于復(fù)位浮置擴散區(qū)240的電位。源跟隨晶體管270t,源跟隨晶體管270t位于阱區(qū)210上,并且源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域位于另一個所述第二區(qū)域中(圖3中,源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域位于浮置擴散區(qū)240右邊的所述第二區(qū)域中)。源跟隨晶體 管270t包括位于半導(dǎo)體襯底200上的柵極271,柵極271與浮置擴散區(qū)240電連接,源跟隨晶體管270t用于放大所述信號電位,即源跟隨晶體管270t的漏極輸出一個和浮置擴散區(qū)240電位相關(guān)的電信號。介質(zhì)層220,介質(zhì)層220填充并包圍于上述各晶體管的柵極區(qū)域的表面,介質(zhì)層220可以為單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu),并且介質(zhì)層220被插塞233、插塞242、插塞252和插塞273貫穿。插塞233連接復(fù)位晶體管的柵極231,插塞242連接浮置擴散區(qū)240,插塞252連接轉(zhuǎn)移晶體管的柵極251,插塞273連接源跟隨晶體管的柵極271。本實施例中,半導(dǎo)體襯底200可以為單晶硅或者鍺硅(晶圓摻雜襯底),也可以是絕緣體上硅(Silicononinsulator,SOI)。在本發(fā)明的其他實施例中,還可在半導(dǎo)體襯底200上形成P型外延層或N型外延層,以半導(dǎo)體襯底200和P型外延層或N型外延層共同作為形成像素單元的半導(dǎo)體基底。本實施例中,阱區(qū)210可以為P型阱,可以采用硼或是硼化合物摻雜形成。對應(yīng)的,各晶體管的溝道區(qū)區(qū)域為P型摻雜區(qū),而晶體管的源區(qū)和漏區(qū)對應(yīng)為N型重摻雜區(qū)。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,阱區(qū)也可以是N型阱,并且阱區(qū)不同位置可以進行不同類型的摻雜,具體摻雜類型可以根據(jù)所需形成的晶體管類型而定。以下按圖3中從左至右的順序,對像素單元中的復(fù)位晶體管230t、浮置擴散區(qū)240、轉(zhuǎn)移晶體管250t和源跟隨晶體管270t作進一步說明。請繼續(xù)參考圖3,復(fù)位晶體管230t位于浮置擴散區(qū)240左邊的所述第二區(qū)域中。所述第二區(qū)域具體可以分為第一部分2301和第二部分2302。復(fù)位晶體管230t的溝道區(qū)區(qū)域位于所述第二部分2302所在區(qū)域。第二部分2302具有頂面和兩個側(cè)面(各面未標注)。第二部分2302的頂面和兩個側(cè)面被柵介質(zhì)層(未示出)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層被復(fù)位晶體管230t的柵極231覆蓋,即柵極231包圍溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面。由于復(fù)位晶體管230t的柵極231覆蓋第二部分2302的頂面和兩個側(cè)面,即復(fù)位晶體管230t的柵極231覆蓋復(fù)位晶體管230t溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面,因此,此時復(fù)位晶體管230t具有三面圍柵結(jié)構(gòu)。這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使 復(fù)位晶體管230t的溝道區(qū)物理寬度增大,因此可以提高復(fù)位晶體管230t的性能,例如提高柵極231的關(guān)斷能力等,并且可以使復(fù)位晶體管230t的特征尺寸縮小。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,復(fù)位晶體管230t的柵極231也可以僅覆蓋第二部分2302的其中一個側(cè)面,或者僅覆蓋第二部分2302的兩個側(cè)面,或者僅覆蓋第二部分2302的頂面和其中一個側(cè)面。請繼續(xù)參考圖3,復(fù)位晶體管230t還具有側(cè)墻232,側(cè)墻232位于阱區(qū)210與柵極231之間,并且側(cè)墻232覆蓋第一部分2301的兩個側(cè)面。因此側(cè)墻232能夠隔絕柵極231與阱區(qū)210,使復(fù)位晶體管230t的性能提高。請繼續(xù)參考圖3,柵極231還通過插塞233連接至外電路L21,外電路L21連接至相應(yīng)的控制電路以對柵極231進行控制。本實施例中,復(fù)位晶體管230t的溝道區(qū)區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面與光電二極管區(qū)域260的上表面不在同一平面上,即如圖3中所示,第二部分2302上表面與光電二極管區(qū)域260的上表面之間存在高度差H1。此時復(fù)位晶體管230t的溝道區(qū)區(qū)域與光電二極管區(qū)域260之間不存在水平隔離的問題。因此,復(fù)位晶體管230t與光電二極管區(qū)域260之間不需要設(shè)置隔離結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)相比,本實施例所提供的背照式圖像傳感器可以減少原來傳統(tǒng)圖像傳感器中設(shè)置在復(fù)位晶體管230t與光電二極管區(qū)域之間隔離結(jié)構(gòu),從而在同樣的像素單元尺寸條件下,本實施例所提供的背照式圖像傳感器可以減小非光電轉(zhuǎn)換元件所占用的像素單元的面積,增加光電轉(zhuǎn)換元件(光電二極管)的填充率,提高像素單元面積的利用率。進一步的,復(fù)位晶體管230t的溝道區(qū)區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面高出光電二極管區(qū)域260對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上,即圖3中,高度差H1的大小范圍在30nm以上。此時復(fù)位晶體管230t與光電二極管區(qū)域260之間的隔絕作用更加理想。請繼續(xù)參考圖3,正如前面所述,浮置擴散區(qū)240位于其中一個所述第二區(qū)域中,所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu),所述凸起結(jié)構(gòu)同樣具有頂面和兩個側(cè)面。所述凸起結(jié)構(gòu)的兩個側(cè)面的底部還具有側(cè)墻241,側(cè)墻241有助于將轉(zhuǎn)移晶體 管250t的柵極251與浮置擴散區(qū)240隔離。本實施例中,浮置擴散區(qū)240對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面高于光電二極管區(qū)域260的對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面,即如圖3所示,浮置擴散區(qū)240對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面與光電二極管區(qū)域260的對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面之間存在高度差H2。由于轉(zhuǎn)移晶體管250t位于浮置擴散區(qū)240與光電二極管區(qū)域260之間,并且轉(zhuǎn)移晶體管250t具有溝道區(qū)區(qū)域250,溝道區(qū)區(qū)域250上表面(即溝道區(qū)區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面)與光電二極管區(qū)域260的上表面(即光電二極管對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面)在同一平面,因此,此時浮置擴散區(qū)240對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面與轉(zhuǎn)移晶體管250t的溝道區(qū)區(qū)域250上表面不在同一平面,并且兩者之間存在高度差H2,如圖3所示。與傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)相比,本實施例所提供的背照式圖像傳感器中,浮置擴散區(qū)240與轉(zhuǎn)移晶體管250t之間的散電容(millercapacitance)將減少,從而使光電荷(光生載流子)的轉(zhuǎn)移和傳輸速度加快,轉(zhuǎn)換效率提高。進一步的,浮置擴散區(qū)240上表面高出光電二極管區(qū)域260的上表面30nm以上,即圖3中,高度差H2的大小在30nm以上。由于轉(zhuǎn)移晶體管250t的溝道區(qū)區(qū)域250上表面與光電二極管區(qū)域260的上表面齊平,因而當(dāng)浮置擴散區(qū)240上表面高出光電二極管區(qū)域260的上表面30nm以上時,浮置擴散區(qū)240上表面與轉(zhuǎn)移晶體管250t的溝道區(qū)區(qū)域250上表面的高度差H2也在30nm以上,此時,浮置擴散區(qū)240與轉(zhuǎn)移晶體管250t之間的散電容大幅減小,光電荷的轉(zhuǎn)換效率顯著提高。本實施例中,浮置擴散區(qū)240與插塞242通過歐姆接觸區(qū)(未示出)電連接連接,歐姆接觸區(qū)可以減小插塞242與浮置擴散區(qū)240之間有接觸電阻,使像素單元的性能提高。本實施例中,浮置擴散區(qū)240還通過插塞242連接至外電路L22,外電路L22連接至相應(yīng)的控制電路以對浮置擴散區(qū)240進行復(fù)位等操作。請繼續(xù)參考圖3,本實施例中,轉(zhuǎn)移晶體管250t的溝道區(qū)區(qū)域250位于光電二極管區(qū)域260與浮置擴散區(qū)240之間的半導(dǎo)體襯底200內(nèi),并且轉(zhuǎn)移晶體管250t的柵極251位于其溝道區(qū)區(qū)域250表面上,柵極251與溝道區(qū)區(qū) 域250之間還具有柵介質(zhì)層(未示出)。請繼續(xù)參考圖3,轉(zhuǎn)移晶體管250t的柵極251還通過插塞252連接至外電路L23,外電路L23連接至控制電路以對柵極251進行控制。請繼續(xù)參考圖3,光電二極管區(qū)域260形成有光電二極管,光電二極管的結(jié)構(gòu)通常包括一個PN結(jié)或者PIN結(jié)。光電二極管的PN結(jié)(或者PIN結(jié))面積相對較大,以便接收較多入射光線。光電二極管在反向電壓作用下工作,沒有光照時,反向電流(暗電流)極其微弱,有光照時,反向電流迅速增大,此反向電流稱為光電流。具有PIN結(jié)的光電二極管是在PN結(jié)中間摻入一層濃度很低的N型半導(dǎo)體層,以增大耗盡區(qū)的寬度,達到減小擴散運動的影響,并提高響應(yīng)速度。由于摻入層的N型半導(dǎo)體層摻雜濃度低,近乎是本征(Intrinsic)半導(dǎo)體,故稱I層,因此這種結(jié)構(gòu)成為PIN光電二極管。需要說明的是,圖3中光電二極管區(qū)域260對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底200底部下方具有帶箭頭的雙折線,此帶箭頭的雙折線代表光線(未標注),其表明本實施例所提供的圖像傳感器為背照式傳感器,本說明書其它部分沿用此操作。請繼續(xù)參考圖3,源跟隨晶體管270t位于浮置擴散區(qū)240右邊的所述第二區(qū)域中。所述第二區(qū)域具體可以分為第一部分2701和第二部分2702。源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域位于所述第二部分2702所在區(qū)域,即源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域位于呈橫梁結(jié)構(gòu)的第二部分2702中。第二部分2702具有頂面和兩個側(cè)面(各面未標注)。第二部分2702的頂面和兩個側(cè)面被柵介質(zhì)層(未示出)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層被源跟隨晶體管270t的柵極271覆蓋,即柵極271包圍溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面。由于源跟隨晶體管270t的柵極271覆蓋第二部分2702的頂面和兩個側(cè)面,即源跟隨晶體管270t的柵極271覆蓋源跟隨晶體管270t溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面,因此,此時源跟隨晶體管270t具有三面圍柵結(jié)構(gòu)。這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)物理寬度增大,因此可以提高源跟隨晶體管270t的性能,例如減少漏電流和縮短溝道區(qū)物理長度等,并且可以使源跟隨晶體管270t的特征尺寸縮小。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,源跟隨晶體管270t也可以僅 在第二部分2702的其中一個側(cè)面形成柵極,或者在第二部分2702兩個側(cè)面形成柵極,或者在第二部分2702的頂面和其中一個側(cè)面形成柵極。請繼續(xù)參考圖3,源跟隨晶體管270t還具有側(cè)墻272,側(cè)墻272位于阱區(qū)210與柵極271之間,從而隔絕柵極271與阱區(qū)210,使源跟隨晶體管270t的性能提高。請繼續(xù)參考圖3,源跟隨晶體管270t的柵極271還通過插塞273連接至外電路L24,外電路L24連接至相應(yīng)的控制電路以對柵極271進行控制。本實施例中,源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面與光電二極管區(qū)域260對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面不在同一平面上,即如圖3中所示,第二部分2702上表面與光電二極管區(qū)域260的上表面之間存在高度差H3。此時源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域與光電二極管區(qū)域260之間不存在水平隔離的問題。因此,源跟隨晶體管270t與光電二極管區(qū)域260之間不需要設(shè)置隔離結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)相比,本實施例所提供的背照式圖像傳感器可以減少原來傳統(tǒng)圖像傳感器中設(shè)置在源跟隨晶體管270t與光電二極管區(qū)域之間隔離結(jié)構(gòu),從而在同樣的像素單元尺寸條件下,本實施例所提供的背照式圖像傳感器可以減小非光電轉(zhuǎn)換元件所占用的像素單元的面積,增加光電轉(zhuǎn)換元件的填充率,提高像素單元面積的利用率。進一步的,源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面高出光電二極管區(qū)域260對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上,即圖3中高度差H3的大小范圍在30nm以上。此時源跟隨晶體管270t與光電二極管區(qū)域260之間的隔絕作用更加理想。請參考圖4,示出了圖3所示源跟隨晶體管270t的立體結(jié)構(gòu)示意圖。對比圖1中現(xiàn)有的平面式源跟隨晶體管可知,本實施例對源跟隨晶體管的結(jié)構(gòu)進行了重新的設(shè)計和改造,形成一種立體式的源跟隨晶體管結(jié)構(gòu)。具體的,源跟隨晶體管270t具有位于第二部分2702所在區(qū)域的溝道區(qū)區(qū)域,而第二部分2702位于第一部分2701上方,第二部分2702和第一部分2701構(gòu)成呈凸起結(jié)構(gòu)的所述第二區(qū)域,因此源跟隨晶體管270t具有立體獨立的溝道區(qū)區(qū)域。源跟隨晶體管270t還具有包圍所述溝道區(qū)區(qū)域頂面和兩個側(cè)面的柵 極271,以及位于柵極271與溝道區(qū)區(qū)域之間的柵介質(zhì)層(未示出)。從圖4中同樣可以看到,阱區(qū)210與柵極271之間還具有側(cè)墻272,側(cè)墻272可以增強阱區(qū)210與柵極271之間的絕緣隔離作用。從圖4中還可以看到,源跟隨晶體管270t的源極274形成在第二部分2702的其中一個端面(圖4中,源極274事實上被介質(zhì)層覆蓋,因此用虛線顯示),而所述源跟隨晶體管270t的漏極(未示出)形成在第二部分2702的另一個端面。請繼續(xù)參考圖4,本實施例中,源跟隨晶體管270t為掩溝晶體管,即在源跟隨晶體管270t工作時,源跟隨晶體管270t的溝道形成在溝道區(qū)區(qū)域的內(nèi)部。所述溝道具體形成位置如圖4中區(qū)域TA(trencharea)所示,此時,作為溝道區(qū)區(qū)域的第二部分2072可以分為溝道摻雜區(qū)和非溝道摻雜區(qū)兩部分,區(qū)域TA表示的是溝道摻雜區(qū)所在部分,而非溝道摻雜區(qū)位于區(qū)域TA與柵極271之間。源跟隨晶體管270t的低頻1/f噪聲(低頻部分的電流噪聲的功率譜密度和頻率f成反比,噪聲稱作“1/f噪聲”)是像素單元性能的關(guān)鍵影響因素之一,低頻1/f噪聲越低,像素單元的性能越好,圖像質(zhì)量越高。當(dāng)源跟隨晶體管270t為埋溝器件,可以降低低頻1/f噪聲。因為埋溝器件在工作時,電流主要在遠離溝道區(qū)區(qū)域表面的溝道內(nèi)流動,避免電子在接近溝道區(qū)區(qū)域表面的區(qū)域流動,從而減少電流在接近溝道區(qū)區(qū)域表面的區(qū)域流動時,在界面發(fā)生散射,從而使得低頻1/f噪聲降低,最終提高背照式圖像傳感器的性能。除此之外,源跟隨晶體管270t采用埋溝器件還能夠節(jié)省制造成本。本實施例中,源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域位于第二部分2702內(nèi)部,因此,源跟隨晶體管270t很容易形成埋溝器件,并且形成埋溝器件之后,柵極271可以從垂直溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面的三個方向施加同樣的電壓,從而使電子在流動時,集中在溝道區(qū)區(qū)域內(nèi)部流動。經(jīng)測試,本實施例的源跟隨晶體管270t處于工作狀態(tài)時,遠離其溝道區(qū)區(qū)域表面的區(qū)域電流密度較大(即溝道區(qū)區(qū)域內(nèi)部電流較大),接近其溝道區(qū)區(qū)域表面的區(qū)域電流密度較小,并且前者的電流密度比后者的電流密度大 10%以上,此時低頻1/f噪聲大幅降低。請繼續(xù)參考圖4,源跟隨晶體管270t具有包圍溝道區(qū)區(qū)域三個面(包括頂面和兩個側(cè)面)的柵極271。由于溝道形成在溝道區(qū)區(qū)域與柵極相對的區(qū)域,因此,本實施例中,源跟隨晶體管270t的溝道物理寬度能夠大幅增大,具體的,在理想狀態(tài)時,圖4中區(qū)域TA即代表源跟隨晶體管270t工作時形成的溝道,而整個第二部分2072為所述溝道區(qū)區(qū)域。此時溝道區(qū)區(qū)域的物理寬度等于(2h+l),而現(xiàn)有平面型源跟隨晶體管中溝道區(qū)區(qū)域通常僅為l。從中可知,相比于現(xiàn)有平面型源跟隨晶體管而言,本實施例所提供的源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)物理寬度能夠顯著延長。因此,本實施例所提供的源跟隨晶體管270t中,通過溝道區(qū)區(qū)域的電流能夠顯著升高。反過來說,當(dāng)要達到相同的通過電流時,采用本實施例所提供的隨晶體管只需要很小的器件尺寸即可。由以上描述可知,本實施例所提供的立體式源跟隨晶體管270t能夠在保持晶體管有效溝道區(qū)物理長度和物理寬度的情況下,縮小晶體管的橫向尺寸,提高像素單元中光電轉(zhuǎn)換元件(即光電二極管)的填充率,從而達到減小芯片面積的目的。本實施例中,源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域可以根據(jù)實際需要便捷地調(diào)節(jié),更重要的是,柵極271的形狀和位置也可以根據(jù)實際需要便捷地調(diào)節(jié)。例如上面所述,柵極271可以僅覆蓋溝道區(qū)區(qū)域的其中一個側(cè)面和頂面。并且,可以有多種方法連接源跟隨晶體管270t的柵極271。因而可以對源跟隨晶體管270t進行靈活多樣的控制,與傳統(tǒng)源跟隨晶體管270t的控制方法相比,本實施例的源跟隨晶體管270t對于的溝道控制力更強,因此可以改善源跟隨晶體管270t的性能,從而提高圖像的質(zhì)量。需要說明的是,在本實施例所提供的圖像傳感器中,通常包括多個像素單元陣列排布形成的像素陣列,因此,不同像素單元之間的晶體管可以沿同一所述凸起結(jié)構(gòu)依次形成,如圖4中示出了兩個柵極271沿著同一凸起結(jié)構(gòu)的溝道區(qū)區(qū)域依次形成(事實上,可以有多個柵極沿著同一橫梁結(jié)構(gòu)的溝道區(qū)區(qū)域依次形成)。需要說明的是,圖4中雖未示出,但本實施例所提供的圖像傳感器中, 所述復(fù)位晶體管可以具有與所述源跟隨晶體管同樣的立體結(jié)構(gòu)和性質(zhì),從而使得本實施例所提供的圖像傳感器可以進一步減小芯片面積。圖3和圖4中雖然未示出,但是本實施例中,所述背照式圖像傳感器還可以具有隔離結(jié)構(gòu)(未示出),所述隔離結(jié)構(gòu)具體可以為淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。光電二極管區(qū)域可以設(shè)置在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)底部以下,即此時的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于光電二極管區(qū)域上表面以上,從而使光電二極管區(qū)域上表面與其它各器件隔離。并且由于光電二極管區(qū)域位于相鄰溝道區(qū)區(qū)域之間的溝槽底部以下,因此光電二極管區(qū)域可以更加接近光源,相對于傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)而言,本實施例所提供的圖像傳感器可以在背面入射光線的條件下,減少光路中由于穿過半導(dǎo)體襯底而導(dǎo)致的光通量損失,提高了光的轉(zhuǎn)換效率。如上所述,當(dāng)光電二極管區(qū)域可以設(shè)置在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)底部以下時,轉(zhuǎn)移晶體管的柵極可以對應(yīng)設(shè)置在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的上方。需要說明的是,本實施例所述上方和下方與光線的入射方向相反,當(dāng)沿著光線入射方向看時,轉(zhuǎn)移晶體管的柵極則是位于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)底部。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,背照式圖像傳感器的像素單元中還可以具有選通晶體管,并且所述選通晶體管的結(jié)構(gòu)可以與本實施例中的復(fù)位晶體管或者源跟隨晶體管的結(jié)構(gòu)相似或者相同,選通晶體管的功能和可設(shè)置位置為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。本發(fā)明又一實施例還提供了另外一種背照式圖像傳感器,所述背照式圖像傳感器包括像素陣列,所述像素陣列包括陣列排布的多個像素單元。請參考圖5,示出了本實施例所提供的背照式圖像傳感器中的像素單元。所述像素單元包括:半導(dǎo)體襯底300,半導(dǎo)體襯底300包括第一區(qū)域(未標注)和三個第二區(qū)域(未標注),并且所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu)。圖5中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間以點劃線隔開以示區(qū)別。半導(dǎo)體襯底300上具有阱區(qū)310。阱區(qū)310所在區(qū)域包含全部三個呈凸起結(jié)構(gòu)的所述第二區(qū)域,并且還包括部分所述第一區(qū)域。光電轉(zhuǎn)換元件,位于所述第一區(qū)域中。本實施例中,所述光電轉(zhuǎn)換元件 為光電二極管,所述光電二極管位于半導(dǎo)體襯底300上的光電二極管區(qū)域360,光電二極管區(qū)域360中的光電二極管用于進行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號電荷。浮置擴散區(qū)340,位于阱區(qū)310上,并且浮置擴散區(qū)340部分位于其中一個所述第二區(qū)域中,同時部分位于所述第一區(qū)域中,如圖5所示。浮置擴散區(qū)340用于收集信號電荷以產(chǎn)生信號電位。轉(zhuǎn)移晶體管,所述轉(zhuǎn)移晶體管位于阱區(qū)310上,并且位于浮置擴散區(qū)340與光電二極管區(qū)域360之間。轉(zhuǎn)移晶體管包括位于半導(dǎo)體襯底300中的源極(未示出)和漏極(未示出)。所述源極與光電二極管區(qū)域360電連接,所述漏極與浮置擴散區(qū)340電連接。轉(zhuǎn)移晶體管用于控制所述信號電荷從光電二極管區(qū)域360轉(zhuǎn)移到浮置擴散區(qū)340。釘扎層351,位于轉(zhuǎn)移晶體管溝道區(qū)區(qū)域350上。本實施例中釘扎層351同時作為轉(zhuǎn)移晶體管的柵極。復(fù)位晶體管,位于阱區(qū)310上。并且復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域位于另一個所述第二區(qū)域中(圖5中,復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域位于浮置擴散區(qū)340左邊的所述第二區(qū)域中)。復(fù)位晶體管具有柵極331,復(fù)位晶體管還具有位于半導(dǎo)體襯底300中的漏極,所述漏極與浮置擴散區(qū)340電連接,復(fù)位晶體管的源極通常連接至復(fù)位電壓,復(fù)位晶體管用于復(fù)位浮置擴散區(qū)340的電位。源跟隨晶體管,源跟隨晶體管位于阱區(qū)310上,并且源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域位于另一個所述第二區(qū)域中(圖5中,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域位于浮置擴散區(qū)340右邊的所述第二區(qū)域中)。源跟隨晶體管包括位于半導(dǎo)體襯底300上的柵極371,柵極371與浮置擴散區(qū)340電連接,源跟隨晶體管用于放大所述信號電位,即源跟隨晶體管的漏極輸出一個和浮置擴散區(qū)340電位相關(guān)的電信號。介質(zhì)層320,介質(zhì)層320填充并包圍于上述各晶體管的柵極區(qū)域的表面,并且介質(zhì)層320被插塞333、插塞342、插塞352和插塞373貫穿。插塞333連接復(fù)位晶體管的柵極331,插塞342連接浮置擴散區(qū)340,插塞352連接釘扎層351,插塞373連接源跟隨晶體管的柵極371。以下按圖5中從左至右的順序,對像素單元中的復(fù)位晶體管、浮置擴散 區(qū)、轉(zhuǎn)移晶體管和源跟隨晶體管作進一步說明。請繼續(xù)參考圖5,復(fù)位晶體管位于浮置擴散區(qū)340左邊的所述第二區(qū)域中。所述第二區(qū)域具體可以分為第一部分3301和第二部分3302。復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域位于所述第二部分3302所在區(qū)域。第二部分3302具有頂面和兩個側(cè)面(各面未標注)。第二部分3302的頂面和兩個側(cè)面被柵介質(zhì)層(未示出)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層被復(fù)位晶體管的柵極331覆蓋,即柵極331包圍溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面。由于復(fù)位晶體管的柵極331覆蓋第二部分3302的頂面和兩個側(cè)面,即復(fù)位晶體管的柵極331覆蓋復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面,因此,此時復(fù)位晶體管具有三面圍柵結(jié)構(gòu)。這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使復(fù)位晶體管的溝道區(qū)物理寬度增大,從而提高復(fù)位晶體管的性能。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,復(fù)位晶體管的柵極331也可以僅覆蓋第二部分3302的其中一個側(cè)面,或者僅覆蓋第二部分3302的兩個側(cè)面,或者僅覆蓋第二部分3302的頂面和其中一個側(cè)面。請繼續(xù)參考圖5,復(fù)位晶體管還具有側(cè)墻332,側(cè)墻332位于阱區(qū)310與柵極331之間,并且側(cè)墻232覆蓋第一部分2301的兩個側(cè)面。因此側(cè)墻332能夠隔絕柵極331與阱區(qū)310,使復(fù)位晶體管的性能提高。請繼續(xù)參考圖5,柵極331還通過插塞333連接至外電路L31,外電路連接至相應(yīng)的控制電路以對柵極331進行控制。本實施例中,復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面與光電二極管區(qū)域360的上表面不在同一平面上,即如圖5中所示,第二部分3302上表面與光電二極管區(qū)域360的上表面之間存在高度差H4。此時復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域與光電二極管區(qū)域360之間不存在水平隔離的問題。進一步的,復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面高出光電二極管區(qū)域360對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上,即圖5中,高度差H4的大小范圍在30nm以上。此時復(fù)位晶體管與光電二極管區(qū)域360之間的隔絕作用更加理想。請繼續(xù)參考圖5,正如前面所述,浮置擴散區(qū)340位于其中一個所述第二 區(qū)域中,所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu),所述凸起結(jié)構(gòu)同樣具有頂面和兩個側(cè)面。所述凸起結(jié)構(gòu)的兩個側(cè)面的底部還具有側(cè)墻341,側(cè)墻341有助于將轉(zhuǎn)移晶體管的柵極與浮置擴散區(qū)340隔離。本實施例中,浮置擴散區(qū)340上表面高于光電二極管區(qū)域360的上表面,即如圖5所示,浮置擴散區(qū)340上表面與光電二極管區(qū)域360上表面之間存在高度差H5。由于轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域350上表面與光電二極管區(qū)域360上表面在同一平面,因此,此時浮置擴散區(qū)340上表面與轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面不在同一平面,兩者之間存在高度差H5,如圖5所示。與傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)相比,本實施例所提供的背照式圖像傳感器中,浮置擴散區(qū)340與轉(zhuǎn)移晶體管之間的散電容減少,從而使光電荷(光生載流子)的轉(zhuǎn)移和傳輸速度加快,轉(zhuǎn)換效率提高。進一步的,浮置擴散區(qū)340上表面高出光電二極管區(qū)域360的上表面30nm以上,即如圖5中所示,高度差H5的大小在30nm以上。此時,浮置擴散區(qū)340與轉(zhuǎn)移晶體管之間的散電容大幅減小,光電荷的轉(zhuǎn)換效率顯著提高。本實施例中,浮置擴散區(qū)340上表面上還具有高摻雜的歐姆接觸區(qū)(未示出),浮置擴散區(qū)340通過歐姆接觸區(qū)連接插塞342,歐姆接觸區(qū)有助于減小插塞342與浮置擴散區(qū)340之間有接觸電阻,使像素單元的性能提高。本實施例中,浮置擴散區(qū)340還通過插塞342連接至外電路L32,外電路L32連接至相應(yīng)的控制電路以對浮置擴散區(qū)340進行復(fù)位等操作。請繼續(xù)參考圖5,本實施例中,所述背照式圖像傳感器還具有位于光電二極管區(qū)域360上表面的釘扎層351。正如前面所述,釘扎層351同時作為轉(zhuǎn)移晶體管的柵極,即轉(zhuǎn)移晶體管的柵極既位于其溝道區(qū)區(qū)域350表面上,也同時位于光電二極管區(qū)域360上表面。轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域350位于光電二極管區(qū)域360與浮置擴散區(qū)340之間的半導(dǎo)體襯底300內(nèi),釘扎層351與溝道區(qū)區(qū)域350之間還具有柵介質(zhì)層(未示出)。由于釘扎層351的存在,可以降低由于半導(dǎo)體襯底(通常為硅)與介質(zhì)層(通常為氧化硅)的界面缺陷引起的暗電流,從而提高光電二極管區(qū)域360內(nèi)的光電二極管的感光性能。本實施例中,釘扎層351通過插塞352連接至外電路L33,外電路L33連接至控制電路以對柵極進行控制。請繼續(xù)參考圖5,源跟隨晶體管位于浮置擴散區(qū)340右邊的所述第二區(qū)域中。所述第二區(qū)域具體可以分為第一部分3701和第二部分3702。源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域位于所述第二部分3702所在區(qū)域,即源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域位于呈橫梁結(jié)構(gòu)的第二部分3702中。第二部分3702具有頂面和兩個側(cè)面(各面未標注)。第二部分3702的頂面和兩個側(cè)面被柵介質(zhì)層(未示出)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層被源跟隨晶體管的柵極371覆蓋,即柵極371包圍溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面。由于源跟隨晶體管的柵極371覆蓋第二部分3702的頂面和兩個側(cè)面,即源跟隨晶體管的柵極371覆蓋源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面,因此,此時源跟隨晶體管具有三面圍柵結(jié)構(gòu)。這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使源跟隨晶體管的溝道區(qū)物理寬度增大,從而提高源跟隨晶體管的性能(例如減少漏電流和縮短溝道區(qū)物理長度等)。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,源跟隨晶體管也可以在第二部分3702的其中一個側(cè)面形成柵極,或者在第二部分3702兩個側(cè)面形成柵極,或者在第二部分3702頂面和其中一個側(cè)面形成柵極。請繼續(xù)參考圖5,源跟隨晶體管還具有側(cè)墻372,側(cè)墻372位于阱區(qū)310與柵極371之間,從而隔絕柵極371與阱區(qū)310,使源跟隨晶體管的性能提高。請繼續(xù)參考圖5,柵極371還通過插塞373連接至外電路L34,外電路連接至相應(yīng)的控制電路以對柵極371進行控制。本實施例中,源跟隨晶體管的柵極371上表面(對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底硅的上表面)與光電二極管區(qū)域360的上表面不在同一平面上,即如圖5中所示,第二部分3702上表面與光電二極管區(qū)域360的上表面之間存在高度差H3。此時,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面(對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底硅的上表面)也與光電二極管區(qū)域360的上表面不在同一平面上,因此源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域與光電二極管區(qū)域360之間不存在水平隔離的問題。并且,源跟隨晶體管與光電二極管區(qū)域360之間不需要設(shè)置隔離結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu) 相比,本實施例所提供的背照式圖像傳感器可以減少原來傳統(tǒng)圖像傳感器中設(shè)置在源跟隨晶體管與光電二極管區(qū)域之間隔離結(jié)構(gòu),從而在同樣的像素單元尺寸條件下,本實施例所提供的背照式圖像傳感器可以減小非感光元件所占用的像素單元的面積,增加光電轉(zhuǎn)換元件的填充率,提高像素單元面積的利用率。進一步的,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域(對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底)上表面高出光電二極管區(qū)域360(對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底)上表面30nm以上,即如圖5中高度差H6的大小為30nm以上。此時,源跟隨晶體管與光電二極管區(qū)域360之間的隔絕作用更加理想。本實施例中,源跟隨晶體管可以為埋溝器件,以降低低頻1/f噪聲,并節(jié)省制造成本,可參考前述實施例相應(yīng)內(nèi)容。需要說明的是,圖5中雖未示出,但是本實施例所提供的背照式圖像傳感器還可以具有隔離結(jié)構(gòu)(未示出),并且光電二極管區(qū)域360可以設(shè)置在隔離結(jié)構(gòu)內(nèi),即此時的隔離結(jié)構(gòu)位于光電二極管區(qū)域360上表面以上,從而使光電二極管區(qū)域360上表面與其它各器件隔離。并且光電二極管區(qū)域360位于相鄰溝道區(qū)區(qū)域之間的溝槽底部內(nèi),因此,光電二極管區(qū)域360可以更加接近光源,相對于傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)而言,本實施例所提供的圖像傳感器可以在背面入射光線的條件下,減少光路中由于穿過半導(dǎo)體襯底而導(dǎo)致的光通量損失,提高了光的轉(zhuǎn)換效率。更多本實施例所提供的背照式圖像傳感器的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可參考前述實施例相應(yīng)內(nèi)容。本發(fā)明又一實施例還提供了一種背照式圖像傳感器的形成方法,請結(jié)合參考圖6至圖15。請參考圖6,提供半導(dǎo)體襯底400。本實施例中,半導(dǎo)體襯底400可以是硅襯底或者鍺硅襯底等,也可以是絕緣體上硅,本實施例以硅襯底為例,半導(dǎo)體襯底400為形成像素單元提供一個載體。請參考圖7,在半導(dǎo)體襯底400表面形成介質(zhì)層。具體的,介質(zhì)層可以包 括緩沖層401和掩模層402。本實施例中,緩沖層401的材料可以為二氧化硅(SiO2),緩沖層401可以釋放掩模層402和半導(dǎo)體襯底400之間的應(yīng)力,同時也可以增加掩模層402和半導(dǎo)體襯底400之間的粘附性??梢圆捎脻袷窖趸ㄔ诎雽?dǎo)體襯底400上形成緩沖層401。本實施例中,掩模層402的材料可以為氮化硅(SiN),從而通過緩沖層401防止氮化硅的應(yīng)力在半導(dǎo)體襯底400中引起缺陷??梢圆捎玫蛪毫瘜W(xué)氣相沉積法(LowPressureChemicalVaporDeposition,LPCVD)在緩沖層401上形成掩模層402,再對掩模層402進行退火。請繼續(xù)參考圖7,蝕刻所述緩沖層401、掩模層402和半導(dǎo)體襯底400,以在半導(dǎo)體襯底400中形成多個分立的淺溝槽,圖7中顯示出了淺溝槽403a和淺溝槽403b為代表。相鄰淺溝槽之間的半導(dǎo)體襯底400形成第二區(qū)域(未標注),所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu),圖7中顯示了其中三個所述第二區(qū)域,中間的一個所述第二區(qū)域位于淺溝槽403a和淺溝槽403b之間,另外兩個第二區(qū)域分別位于淺溝槽403a左邊和淺溝槽403b右邊。半導(dǎo)體襯底400其余部分為第一區(qū)域(未標注)。本實施例中,所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域之間以點劃線隔開以示區(qū)別。形成淺溝槽的過程可以為:對掩模層402和緩沖層401進行圖案化,再以圖案化的所述掩模層402和緩沖層401為掩模,采用反應(yīng)離子刻蝕工藝蝕刻半導(dǎo)體襯底400,形成淺溝槽403a和淺溝槽403b。請參考圖8,采用第一介質(zhì)層404填充淺溝槽403a和淺溝槽403b。本實施例中,在第一介質(zhì)層404填充淺溝槽403a和淺溝槽403b之后,可以通過化學(xué)機械拋光(CMP)方法去除圖7所示緩沖層401和掩模層402,形成平整的表面,此時第一介質(zhì)層404的上表面與半導(dǎo)體襯底400的上表面齊平。本實施例中,第一介質(zhì)層404的材料可以為氧化硅或者氮化硅,形成第一介質(zhì)層404介質(zhì)層沉積工藝具體可以為物理氣相沉積法(PhysicalVapor Deposition,PVD)或者化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition,CVD)。需要說明的是,圖8至圖10中未對淺溝槽進行標注,因此,淺溝槽403a和淺溝槽403b可參考圖7和圖11。請參考圖9,回蝕刻位于淺溝槽403a和淺溝槽403b內(nèi)的第一介質(zhì)層404,直至第一介質(zhì)層404上表面低于半導(dǎo)體襯底400上表面,形成第一介質(zhì)層406??梢酝ㄟ^濕法腐蝕、干法刻蝕或者它們的組合工藝對第一介質(zhì)層404進行蝕刻。具體的,本實施例中,采用濕法腐蝕工藝對第一介質(zhì)層404進行蝕刻,其過程可以為:先在半導(dǎo)體襯底400和第一介質(zhì)層404表面形成光刻膠層405,再圖案化光刻膠層405形成暴露第一介質(zhì)層404的開口(未標注),再以具有所述開口的光刻膠層405為掩模,采用稀釋的氫氟酸(HF)溶液為刻蝕劑,進行濕法腐蝕。濕法腐蝕具有優(yōu)良的選擇性,不會損壞其他材料層。請參考圖10,在形成第一介質(zhì)層406之后,繼續(xù)蝕刻第一介質(zhì)層406至暴露出淺溝槽403a和淺溝槽403b的底面,此時淺溝槽403a和淺溝槽403b的底角部分還保留有剩余的第一介質(zhì)層407。請參考圖11,去除圖10所示光刻膠層405,并且繼續(xù)通過圖形化工藝對圖10所示第一介質(zhì)層407進行圖形化,直至最終剩余的第一介質(zhì)層407保留在淺溝槽側(cè)面形成各個側(cè)墻。所述圖形化工藝同樣可以為濕法腐蝕工藝。最終剩余的第一介質(zhì)層407后續(xù)分別形成了側(cè)墻412、側(cè)墻422和側(cè)墻432。各個所述側(cè)墻可以加強各柵極與各溝道區(qū)區(qū)域之間的隔絕作用。本實施例中,在進行后續(xù)步驟之前,可以采用一次或者多次熱氧化和腐蝕工藝對各表面進行修復(fù)處理,以消除上述各刻蝕工藝引入的(硅)表面損傷。請參考圖12,在所述第一區(qū)域中形成光電轉(zhuǎn)換元件。本實施例中,所述光電轉(zhuǎn)換元件具體采用的是光電二極管,因此,形成光電轉(zhuǎn)換元件的過程即為形成光電二極管的過程。形成光電二極管的過程包括:通過圖形化工藝和摻雜工藝形成阱區(qū)409, 阱區(qū)409包括位于相鄰所述淺溝槽之間的凸起結(jié)構(gòu)(即所述第二區(qū)域)所在區(qū)域,再通過摻雜工藝在淺溝槽403b底部形成光電二極管區(qū)域440。需要說明的是,圖中雖然未顯示,但是本實施例中,淺溝槽403b底部可以形成有隔離結(jié)構(gòu),并且光電二極管區(qū)域440可以位于隔離結(jié)構(gòu)中。當(dāng)光電二極管區(qū)域440位于隔離結(jié)構(gòu)中時,光電二極管與其它器件的電性絕緣作用更好,使最終形成的背照式圖像傳感器的性能提高。阱區(qū)409還為后續(xù)各晶體管的形成提供區(qū)域,后續(xù)浮置擴散區(qū)、源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域以及復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域均可以位于阱區(qū)409中。本實施例中,阱區(qū)409可以為P型摻雜,可以采用硼或者氟化硼進行摻雜。光電二極管區(qū)域440具有光電二極管,所述光電二極管包括PN結(jié)或者PIN結(jié)(未標注)。形成光電二極管的過程為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。請參考圖13,形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的柵介質(zhì)層與柵極。本實施例中,各柵介質(zhì)層均未予顯示。但本實施例可以采用沉積工藝形成整層的柵介質(zhì)層覆蓋各凸起結(jié)構(gòu)表面(包括頂面和兩個側(cè)面),再通過圖案化工藝形成各自分立的柵介質(zhì)層。請繼續(xù)參考圖13,形成各柵極的過程可以為:采用沉積工藝形成柵極層(未示出)覆蓋半導(dǎo)體襯底400上方(包括覆蓋各阱區(qū)和各柵介質(zhì)層上表面),采用光刻膠460覆蓋所述柵極層;然后使用相應(yīng)的光刻版,通過曝光和顯影工藝圖案化光刻膠層460形成開口409,開口409暴露位于非柵極區(qū)域的所述柵極層;以具有開口409的光刻膠層460為掩模,蝕刻去除被開口409暴露的所述柵極層(被去除的部分為圖13所示柵極層421),剩余所述柵極層成為不同晶體管的柵極,所述柵極包括源跟隨晶體管的柵極431,復(fù)位晶體管的柵極411,以及轉(zhuǎn)移晶體管的柵極451,如圖13所示。本實施例中,所述柵極層的材料可以為多晶硅,也可以為金屬,還可以是多晶硅的金屬的組合。當(dāng)柵極層421的材料為多晶硅時,可以采用熱磷酸溶液等濕法刻蝕溶液蝕刻去除浮置擴散區(qū)區(qū)域表面覆蓋的柵極層421。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,也可以先一同形成覆蓋各凸起結(jié)構(gòu)表面的柵介質(zhì)層和柵極層,再一同圖案化柵介質(zhì)層和柵極層的疊層,形成各分立的柵介質(zhì)層和柵極。請繼續(xù)參考圖13,位于圖13中最左邊的凸起結(jié)構(gòu)(亦即最左邊的所述第二區(qū)域)分為第一部分4101和第二部分4102,第一部分4101和第二部分4102之間以虛線隔開以示區(qū)別。其中,第一部分具有兩個側(cè)面,第二部分4102具有頂面和兩個側(cè)面。柵極411覆蓋在第二部分4102的頂面和兩個側(cè)面,事實上,在柵極411與第二部分4102之間還有前述的柵介質(zhì)層未示出。由于柵極411覆蓋在第二部分4102的頂面和兩個側(cè)面,因此第二部分4102為復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域,并且可知,本實施例復(fù)位晶體管具有三面圍柵結(jié)構(gòu),這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使復(fù)位晶體管的溝道區(qū)物理寬度增大,因此可以提高復(fù)位晶體管的性能,例如減少漏電流和縮短溝道區(qū)物理長度等,并且可以使復(fù)位晶體管的特征尺寸縮小。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,復(fù)位晶體管的柵極也可以僅覆蓋在復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域的其中一個側(cè)面,或者僅覆蓋復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域的兩個側(cè)面,或者僅覆蓋復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域的頂面和其中一個側(cè)面,本發(fā)明對此不作限定。請繼續(xù)參考圖13,位于圖13中最右邊的凸起結(jié)構(gòu)(亦即最右邊的所述第二區(qū)域)分為第一部分4301和第二部分4302,第一部分4301和第二部分4302之間以虛線隔開以示區(qū)別。其中,第一部分具有兩個側(cè)面,第二部分4302具有頂面和兩個側(cè)面。柵極431覆蓋在第二部分4302的頂面和兩個側(cè)面,事實上,在柵極431與第二部分4302之間還有前述的柵介質(zhì)層未示出。由于柵極431覆蓋在第二部分4302的頂面和兩個側(cè)面,因此第二部分4302為源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域,并且可知,本實施例源跟隨晶體管具有三面圍柵結(jié)構(gòu),這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使源跟隨晶體管的溝道區(qū)物理寬度增大,因此可以提高源跟隨晶體管的性能,例如減少漏電流和縮短溝道區(qū)物理長度等,并且可以使源跟隨晶體管的特征尺寸縮小。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,源跟隨晶體管的柵極也可以 僅覆蓋在源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的其中一個側(cè)面,或者僅覆蓋源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的兩個側(cè)面,或者僅覆蓋源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的頂面和其中一個側(cè)面,本發(fā)明對此不作限定。請參考圖14,通過摻雜工藝分別形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的源極、漏極與柵極摻雜形成浮置擴散區(qū)420。本實施例中,浮置擴散區(qū)420部分位于所述第一區(qū)域,部分位于其中一個所述第二區(qū)域(圖14所示三個所述第二區(qū)域中,位于中間的一個),如圖14所示。本實施例中,由于浮置擴散區(qū)420部分位于其中一個所述第二區(qū)域,因此,浮置擴散區(qū)420的上表面高出光電二極管區(qū)域440的上表面,從而防止浮置擴散區(qū)420與光電二極管區(qū)域440存在散電容,以提高背照式圖像傳感器的性能。進一步的,浮置擴散區(qū)420上表面高出光電二極管區(qū)域440的上表面30nm以上,此時,浮置擴散區(qū)與轉(zhuǎn)移晶體管之間的散電容大幅減小,光電荷的轉(zhuǎn)換效率顯著提高。本實施例中,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域(即第二部分4302)上表面高于光電二極管區(qū)域440對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面,從而使光電二極管區(qū)域440與源跟隨晶體管之間具有較好的隔絕作用,兩者之間的距離可以縮小,因此可以縮小整個像素單元的尺寸。進一步,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面高出光電二極管區(qū)域440對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上,從而使光電二極管區(qū)域440與源跟隨晶體管之間的隔絕作用更好。本實施例中,在形成復(fù)位晶體管的柵極411過程中,可以先對第二部分4102的內(nèi)部進行溝道摻雜,第二部分4102進行溝道摻雜的部分為溝道摻雜區(qū)(未示出),第二部分4102未進行所述溝道摻雜的區(qū)域為非溝道摻雜區(qū)(未示出)。由于是對第二部分4102的內(nèi)部進行溝道摻雜,因此,非溝道摻雜區(qū)位于溝道摻雜區(qū)與柵極411之間,從而使最終干的復(fù)位晶體管為埋溝器件,達到減小低頻噪聲和降低成本的目的。本實施例中,在形成源跟隨晶體管的柵極431過程中,可以先對第二部分4302的內(nèi)部進行溝道摻雜,第二部分4302進行溝道摻雜的部分為溝道摻雜區(qū)(未示出),第二部分4302未進行所述溝道摻雜的區(qū)域為非溝道摻雜區(qū)(未示出)。由于是對第二部分4302的內(nèi)部進行溝道摻雜,因此,非溝道摻雜區(qū)位于溝道摻雜區(qū)與柵極431之間,從而使最終干的源跟隨晶體管為埋溝器件,達到減小低頻噪聲和降低成本的目的。本實施例中,可以采用重摻雜工藝形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的源極和漏極。當(dāng)所述柵極的材料為多晶硅時,可以采用離子注入工藝對此進行重摻雜,以提高各柵極的導(dǎo)電能力。在所述形成源極和漏極的過程中,還可以同時完成晶體管其它部分的制作,如被動元件(電阻和電容等)的制作。請繼續(xù)參考圖14,本實施例后續(xù)還可以采用介質(zhì)層470覆蓋源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管,并采用化學(xué)機械拋光形成平整的表面。請繼續(xù)參考圖14,本實施例中,后續(xù)在介質(zhì)層470中,形成插塞413連接復(fù)位晶體管的柵極411,形成插塞421連接浮置擴散區(qū)420,形成插塞452連接轉(zhuǎn)移晶體管的柵極451,形成插塞433連接源跟隨晶體管的柵極431,插塞413、插塞421和插塞433即填充于所形成的開孔,并且插塞413、插塞421和插塞433分別連接至外電路(包括各金屬層),以通過外電路實現(xiàn)對各晶體管的控制。請參考圖15,本實施例所提供的背照式圖像傳感器的形成方法所形成的背照式圖像傳感器中,源跟隨晶體管的立體結(jié)構(gòu)如圖15所示(圖15中省略顯示了圖14中的介質(zhì)層470及相應(yīng)的插塞結(jié)構(gòu))。如圖15所示,源跟隨晶體管具有位于半導(dǎo)體襯底400上的阱區(qū)409,位于阱區(qū)409上的溝道區(qū)區(qū)域(即第二部分4302),溝道區(qū)區(qū)域呈橫梁結(jié)構(gòu)位于第一部分4301上方,所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個側(cè)面,而柵極431同時覆蓋溝道區(qū)區(qū)域的頂面和兩個側(cè)面。阱區(qū)409與柵極431之間還具有側(cè)墻432,側(cè)墻432加強柵極431與阱區(qū)之間的隔絕作用。源跟隨晶體管還具有位于溝道區(qū)區(qū)域其中一端的源極434,以及有位于溝道區(qū)區(qū)域另一端的漏極(未示 出)。由于具體如圖15所示的立體結(jié)構(gòu),本實施例中的源跟隨晶體管體積可以制作得更小,因此,運用此源跟隨晶體管的背照式圖像傳感器的面積可以縮小,并且可以使光電轉(zhuǎn)換元件的占有面積增大,達到使圖像質(zhì)量提高的目的。需要說明的是,本實施例中,復(fù)位晶體管可以具有與源跟隨晶體管相同的立體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。更多各晶體管的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可參考本說明書前述實施例相應(yīng)內(nèi)容。本發(fā)明又一實施提供了另外一種背照式圖像傳感器的,請結(jié)合參考圖16至圖19。請參考圖16,提供半導(dǎo)體襯底500。本實施例中,半導(dǎo)體襯底500可以是硅襯底500或者鍺硅襯底500等,也可以是絕緣體上硅,本實施例以硅襯底500為例,半導(dǎo)體襯底500為形成像素單元提供一個載體。請繼續(xù)參考圖16,在半導(dǎo)體襯底500中形成多個分立的淺溝槽,圖16中,以淺溝槽501a和淺溝槽501b作為代表。相鄰淺溝槽之間的半導(dǎo)體襯底500形成第二區(qū)域(未標注),所述第二區(qū)域呈凸起結(jié)構(gòu)。圖16中顯示了其中三個所述第二區(qū)域,中間的一個所述第二區(qū)域位于淺溝槽501a和淺溝槽501b之間,另外兩個第二區(qū)域分別位于淺溝槽501a左邊和淺溝槽501b右邊。半導(dǎo)體襯底500其余部分為第一區(qū)域(未標注)。本實施例中,所述第二區(qū)域與所述第一區(qū)域之間以點劃線隔開以示區(qū)別。本實施例中,所述第二區(qū)域為外延生長的單晶半導(dǎo)體層,具體可以為單晶硅層。形成所述淺溝槽和所述第二區(qū)域的過程可以為:在半導(dǎo)體襯底500表面形成第二介質(zhì)層(未示出);圖案化所述第二介質(zhì)層以形成暴露半導(dǎo)體襯底500的凹槽(未示出);在被所述凹槽暴露的半導(dǎo)體襯底500表面外延生長所述單晶半導(dǎo)體層(即所述第二區(qū)域),回蝕刻所述第二介質(zhì)層,直至形成所述淺溝槽(包括淺溝槽501a和淺溝槽501b),并且剩余所述第二介質(zhì)層形成覆蓋所述凸起結(jié)構(gòu)側(cè)面的側(cè)墻(如圖16中的側(cè)墻512、側(cè)墻522和側(cè)墻532)。請繼續(xù)參考圖16,在所述第一區(qū)域中形成光電轉(zhuǎn)換元件。本實施例中,所述光電轉(zhuǎn)換元件具體采用的是光電二極管,因此,形成光電轉(zhuǎn)換元件的過程即為形成光電二極管的過程。形成光電二極管的過程包括:通過圖形化工藝和摻雜工藝形成阱區(qū)502,阱區(qū)502包括位于相鄰所述淺溝槽之間的凸起結(jié)構(gòu)(即所述第二區(qū)域)所在區(qū)域,再通過摻雜工藝在淺溝槽501b底部形成光電二極管區(qū)域540。需要說明的是,圖中雖然未顯示,但是本實施例中,淺溝槽501b底部可以形成有隔離結(jié)構(gòu),并且光電二極管區(qū)域540可以位于隔離結(jié)構(gòu)中。當(dāng)光電二極管區(qū)域440位于隔離結(jié)構(gòu)中時,光電二極管與其它器件的電性絕緣作用更好,使最終形成的背照式圖像傳感器的性能提高。阱區(qū)502還為后續(xù)各晶體管的形成提供區(qū)域,后續(xù)浮置擴散區(qū)、源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域以及復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域均可以位于阱區(qū)502中。本實施例中,阱區(qū)502可以為P型摻雜,可以采用硼或者氟化硼進行摻雜。光電二極管區(qū)域540具有光電二極管,所述光電二極管包括PN結(jié)(未標注)或者PIN結(jié)。形成光電二極管的過程為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。請參考圖17,形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的柵介質(zhì)層。本實施例中,各柵介質(zhì)層均未予顯示。形成各柵極的過程可以為:采用沉積工藝形成整層的柵介質(zhì)層覆蓋各凸起結(jié)構(gòu)表面(包括頂面和兩個側(cè)面),再通過圖案化工藝形成各自分立的柵介質(zhì)層。請繼續(xù)參考圖17,形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的柵極,具體的,可以采用沉積工藝形成柵極層(未示出)覆蓋半導(dǎo)體襯底500上方(包括覆蓋各阱區(qū)和各柵介質(zhì)層上表面),再去除位于非溝道區(qū)柵極層(請結(jié)合參考圖18和圖19)。所述柵極包括源跟隨晶體管的柵極531,復(fù)位晶體管的柵極511,以及釘扎層550。釘扎層550可以減小光電二極管區(qū)域540的暗電流。請繼續(xù)參考圖17,于淺溝槽表面(亦即光電二極管區(qū)域540上表面)形成釘扎層550,釘扎層位于光電二極管區(qū)域540上。本實施例中,釘扎層550 同時覆蓋在轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域(未標注)表面上,并且釘扎層550與轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域之間具有柵介質(zhì)層(未示出),因此,釘扎層550同時起到轉(zhuǎn)移晶體管的柵極的作用。請繼續(xù)參考圖17,通過摻雜工藝分別形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的源極(未示出)和漏極(未示出),并摻雜形成浮置擴散區(qū)520。本實施例中,浮置擴散區(qū)520部分位于所述第一區(qū)域,部分位于其中一個所述第二區(qū)域(圖17所示三個所述第二區(qū)域中,位于中間的一個),如圖17所示。本實施例中,由于浮置擴散區(qū)520部分位于其中一個所述第二區(qū)域,因此,浮置擴散區(qū)520的上表面高出光電二極管區(qū)域540的上表面,從而防止浮置擴散區(qū)520與光電二極管區(qū)域540存在散電容,以提高背照式圖像傳感器的性能。進一步的,浮置擴散區(qū)520上表面高出光電二極管區(qū)域540的上表面30nm以上,此時,浮置擴散區(qū)與轉(zhuǎn)移晶體管之間的散電容大幅減小,光電荷的轉(zhuǎn)換效率顯著提高。本實施例中,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域(即第二部分4302)上表面高于光電二極管區(qū)域540對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面,從而使光電二極管區(qū)域540與源跟隨晶體管之間具有較好的隔絕作用,兩者之間的距離可以縮小,因此可以縮小整個像素單元的尺寸。進一步,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域上表面高出光電二極管區(qū)域540對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底上表面30nm以上,從而使光電二極管區(qū)域540與源跟隨晶體管之間的隔絕作用更好。請繼續(xù)參考圖17,位于圖17中最左邊的凸起結(jié)構(gòu)(亦即最左邊的所述第二區(qū)域)分為第一部分5101和第二部分5102,第一部分5101和第二部分5102之間以虛線隔開以示區(qū)別。其中,第一部分具有兩個側(cè)面,第二部分5102具有頂面和兩個側(cè)面。柵極511覆蓋在第二部分5102的頂面和兩個側(cè)面,事實上,在柵極511與第二部分5102之間還有前述的柵介質(zhì)層未示出。由于柵極511覆蓋在第二部分5102的頂面和兩個側(cè)面,因此第二部分 5102為復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域,并且可知,本實施例復(fù)位晶體管具有三面圍柵結(jié)構(gòu),這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使復(fù)位晶體管的溝道區(qū)物理寬度增大,因此可以提高復(fù)位晶體管的性能,例如減少漏電流和縮短溝道區(qū)物理長度等,并且可以使復(fù)位晶體管的特征尺寸縮小。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,復(fù)位晶體管的柵極也可以僅覆蓋在復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域的其中一個側(cè)面,或者僅覆蓋復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域的兩個側(cè)面,或者僅覆蓋復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域的頂面和其中一個側(cè)面,本發(fā)明對此不作限定。請繼續(xù)參考圖17,位于圖17中最右邊的凸起結(jié)構(gòu)(亦即最右邊的所述第二區(qū)域)分為第一部分5301和第二部分5302,第一部分5301和第二部分5302之間以虛線隔開以示區(qū)別。其中,第一部分具有兩個側(cè)面,第二部分5302具有頂面和兩個側(cè)面。柵極531覆蓋在第二部分5302的頂面和兩個側(cè)面,事實上,在柵極531與第二部分5302之間還有前述的柵介質(zhì)層未示出。由于柵極531覆蓋在第二部分5302的頂面和兩個側(cè)面,因此第二部分5302為源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域,并且可知,本實施例源跟隨晶體管具有三面圍柵結(jié)構(gòu),這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使源跟隨晶體管的溝道區(qū)物理寬度增大,因此可以提高源跟隨晶體管的性能,例如減少漏電流和縮短溝道區(qū)物理長度等,并且可以使源跟隨晶體管的特征尺寸縮小。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,源跟隨晶體管的柵極也可以僅覆蓋在源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的其中一個側(cè)面,或者僅覆蓋源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的兩個側(cè)面,或者僅覆蓋源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的頂面和其中一個側(cè)面,本發(fā)明對此不作限定。請繼續(xù)參考圖17,采用介質(zhì)層560覆蓋所述柵極層,即介質(zhì)層560覆蓋源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管。本實施例中,介質(zhì)層560可以為氧化硅,可以采用化學(xué)氣相沉積法形成介質(zhì)層560。請參考圖18,采用化學(xué)機械拋光平坦化介質(zhì)層560,形成平整的表面,然后圖案化介質(zhì)層560形成開口503,開口503暴露位于非柵極區(qū)域的所述柵極層(即圖18所示柵極層521);再以具有開口503的介質(zhì)層560為掩模,蝕 刻去除位于非柵極區(qū)域的所述柵極層,即被開口503暴露的柵極層521。本實施例中,可以通過采用光刻膠的圖形化工藝對介質(zhì)層560進行圖形化,以形成開口503,具體過程為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。本實施例中,所述柵極層的材料可以為多晶硅,也可以為金屬,還可以是多晶硅的金屬的組合。當(dāng)柵極層521的材料為多晶硅時,可以采用熱磷酸溶液等濕法刻蝕溶液蝕刻去除浮置擴散區(qū)區(qū)域表面覆蓋的柵極層521。需要說明的是,在本發(fā)明的其它實施例中,也可以采用其它方式形成各柵介質(zhì)層和各柵極,例如形成各柵介質(zhì)層和各柵極的過程也可以為:在阱區(qū)表面形成偽柵介質(zhì)層;在所述偽柵介質(zhì)層表面形成第三介質(zhì)層;圖案化所述第三介質(zhì)層形成窗口,所述窗口暴露位于柵極區(qū)域的所述偽柵介質(zhì)層;去除被所述窗口暴露的所述偽柵介質(zhì)層;在去除被所述窗口暴露的所述偽柵介質(zhì)層之后,在所述窗口底部形成所述柵介質(zhì)層;在所述柵介質(zhì)層上形成所述柵極。其中,在所述窗口中填入的柵介質(zhì)層可以為高介電材質(zhì)的柵介質(zhì)層。所述高介電材質(zhì)可以為介電常數(shù)大于4的介電材質(zhì)。在所述窗口中填入的柵極可以包括:金屬材質(zhì)柵極、多晶硅材質(zhì)柵極或者金屬材質(zhì)和多晶硅材質(zhì)的復(fù)合柵極。請參考圖19,在圖18所示的開口503中填充介質(zhì)層570,并采用化學(xué)機械拋光形成平整的表面進行開孔及金屬層布設(shè)。圖19中,省略顯示了圖18中的介質(zhì)層560,而將介質(zhì)層560與介質(zhì)層570顯示為一體結(jié)構(gòu),統(tǒng)一顯示了介質(zhì)層570。本實施例中,后續(xù)可以在介質(zhì)層570中:形成插塞513連接復(fù)位晶體管的柵極511;形成插塞523連接浮置擴散區(qū)520;形成插塞551連接釘扎層550;形成插塞533連接源跟隨晶體管的柵極531。并且插塞513、插塞523和插塞533分別連接至外電路,以通過外電路實現(xiàn)對各晶體管的控制。本實施例提供的背照式圖像傳感器的形成方法可以靈活采用多種工藝,并且形成的背照式圖像傳感器性能好。更多本實施例的內(nèi)容可參考本說明書前述實施例相應(yīng)內(nèi)容。雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員, 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
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