270具有較大厚度(第一 P型摻雜區(qū)域270具有較大厚度有利于保護(hù)正常光電荷)，Ν型摻雜區(qū)域260的厚度控制在較小的范圍內(nèi)，因此，N型摻雜區(qū)域260的厚度通常設(shè)置為小于0.50 μ mo但是，另一方面，N型摻雜區(qū)域260也需要具有一定的厚度，以保證相應(yīng)的PN結(jié)具有較高的電流導(dǎo)通能力，因此，設(shè)置N型摻雜區(qū)域260的厚度在0.05 ym以上。
[0088]本實(shí)施例中，N型慘雜區(qū)域260的慘雜濃度范圍是lE16atom/cm3?lE18atom/cm3。此摻雜濃度范圍與第一 P型摻雜區(qū)域270的摻雜濃度范圍相等。因此，N型摻雜區(qū)域260與第一 P型摻雜區(qū)域270的摻雜濃度基本相等，從而保證它們之間形成的PN結(jié)性能較為穩(wěn)定。
[0089]本實(shí)施例中，N型摻雜區(qū)域260的寬度比凸起結(jié)構(gòu)250的寬度大0.05μπι?0.3 μπι。N型摻雜區(qū)域260比凸起結(jié)構(gòu)250寬，有助于增大上述PN結(jié)的大小，從而提高溢出電荷抽取能力。但是，為了防止N型摻雜區(qū)域260太大而直接與光電二極管感光區(qū)相鄰，需要將N型摻雜區(qū)域260的寬度控制在一定范圍內(nèi)，因此，設(shè)置N型摻雜區(qū)域260的寬度比凸起結(jié)構(gòu)250的寬度大0.05 μ m?0.3 μ m。
[0090]本實(shí)施例中，可以于凸起結(jié)構(gòu)250加可調(diào)的正壓。所述正壓的大小可以為0.5V?3.0V。所述正壓的大小同樣是考慮到既保證能夠通過凸起結(jié)構(gòu)250抽取溢出電荷，又不影響光電二極管感光區(qū)內(nèi)的正常電荷。
[0091]請(qǐng)繼續(xù)參考圖4，所述背照式圖像傳感器還包括第二 P型摻雜區(qū)域280，第二 P型摻雜區(qū)域280位于N型摻雜區(qū)260與所述光電二極管感光區(qū)之間，并且第二 P型摻雜區(qū)域280靠近半導(dǎo)體襯底上表面。
[0092]本實(shí)施例中，第二P型摻雜區(qū)域280的摻雜濃度范圍為lE16atom/cm3?lE18atom/cm3。第二 P型摻雜區(qū)域280的摻雜濃度范圍與第一 P型摻雜區(qū)域270的摻雜濃度范圍相等，因此，第二 P型摻雜區(qū)域280的具體摻雜濃度與第一 P型摻雜區(qū)域270的具體摻雜濃度大致相等，這是因?yàn)?，兩者的作用都是為了抽取溢出電荷，而在lE16atom/cm3?lE18atom/cm3的摻雜濃度范圍內(nèi)，能夠較好地滿足相應(yīng)的要求。
[0093]本實(shí)施例中，第二 P型摻雜區(qū)域280的厚度范圍為O μπι?0.5 μπι。并且，前面已經(jīng)知道，第二 P型摻雜區(qū)域280的厚度從半導(dǎo)體襯底的上表面開始往下延伸，可見，第二 P型摻雜區(qū)域280集中在靠近半導(dǎo)體襯底上表面的位置。第二 P型摻雜區(qū)域280也與N型摻雜區(qū)260相連，從而構(gòu)成另一個(gè)PN結(jié)，用于抽取溢出電荷。
[0094]本實(shí)施例中，由于第二 P型摻雜區(qū)域280和第一 P型摻雜區(qū)域270位于半導(dǎo)體襯底的上下位置，它們之間還會(huì)形成一個(gè)通道(未標(biāo)注)。此通道的電勢高于第一 P型摻雜區(qū)域270和第二 P型摻雜區(qū)域280和電勢，因此，如果產(chǎn)生溢出電荷，這此溢出電荷會(huì)優(yōu)先從此通道到達(dá)N型摻雜區(qū)域260，并進(jìn)一步被凸起結(jié)構(gòu)250所加正電壓抽走。
[0095]需要說明的是，本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，也可以包括一個(gè)或多個(gè)P型摻雜區(qū)域，所述P型摻雜區(qū)域位于所述電荷收集區(qū)域與所述N型摻雜區(qū)域之間。
[0096]本實(shí)施例所提供的背照式圖像傳感器中，通過設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)250，以及與凸起結(jié)構(gòu)250下方半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的第一 P型摻雜區(qū)域270、第二 P型摻雜區(qū)域280和N型摻雜區(qū)域260，使得所述背照式圖像傳感器具有能夠抽取溢出電荷的能力，從而使所述背照式圖像傳感器性能提尚。
[0097]本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供另一種背照式圖像傳感器，請(qǐng)參考圖5。圖5中僅示出了所述背照式圖像傳感器的局部剖面結(jié)構(gòu)，并且參考圖3可知，圖5為所述背照式圖像傳感器在凸起結(jié)構(gòu)及其周邊位置的剖面示意圖。更多有關(guān)本實(shí)施例背照式圖像傳感器的結(jié)構(gòu)內(nèi)容可參考前述實(shí)施例相應(yīng)內(nèi)容。
[0098]請(qǐng)參考圖5，所述背照式圖像傳感器包括半導(dǎo)體襯底300。半導(dǎo)體襯底300具有光電二極管感光區(qū)(未標(biāo)注)。光電二極管感光區(qū)上方具有柵極320。
[0099]本實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底300為硅襯底。在本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底300也可以為鍺襯底、鍺硅襯底、II1- V族元素化合物襯底、碳化硅襯底或其疊層結(jié)構(gòu)襯底，或絕緣體上硅襯底，還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他合適的半導(dǎo)體材料襯底。
[0100]所述背照式圖像傳感器還包括像素陣列(未示出)，所述像素陣列包括陣列排布的多個(gè)像素(圖5顯示了一個(gè)像素的部分結(jié)構(gòu))，所述像素包括上述光電二極管感光區(qū)。所述像素還包括浮置擴(kuò)散區(qū)(未示出)和轉(zhuǎn)移晶體管(柵極320為所述轉(zhuǎn)移晶體管的一部分)。此外，所述像素還包括其它晶體管(未示出)。
[0101 ] 本實(shí)施例中，多個(gè)所述像素可以共用一個(gè)所述浮置擴(kuò)散區(qū)，也可以是一個(gè)所述像素具有一個(gè)所述浮置擴(kuò)散區(qū)。并且，可以如前述實(shí)施例所述，每四個(gè)呈兩行兩列排布的所述像素共用一個(gè)所述浮置擴(kuò)散區(qū)，而所述浮置擴(kuò)散區(qū)呈柱狀結(jié)構(gòu)(未示出)。
[0102]本實(shí)施例中，所述柱狀結(jié)構(gòu)可以為單晶硅材質(zhì)或者多晶硅材質(zhì)。
[0103]請(qǐng)參考圖5，所述背照式圖像傳感器還包括凸起結(jié)構(gòu)350。凸起結(jié)構(gòu)350高出于電荷收集區(qū)域?qū)?yīng)的半導(dǎo)體表面，亦即半導(dǎo)體襯底300表面。凸起結(jié)構(gòu)350適于抽取所述電荷收集區(qū)域中的溢出電荷，即適于抽取光電二極管感光區(qū)中的溢出電荷。由于凸起結(jié)構(gòu)350適于抽取光電二極管感光區(qū)中的溢出電荷，因而能夠防止所述背照式圖像傳感器的像素發(fā)生浮散現(xiàn)象，從而能夠提高所述背照式圖像傳感器的性能。
[0104]本實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)350也可以為單晶硅材質(zhì)或者多晶硅材質(zhì)。并且，可以在形成所述柱狀結(jié)構(gòu)時(shí)，同時(shí)形成凸起結(jié)構(gòu)350。但是，所述柱狀結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu)350也可以分別形成。
[0105]本實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)350具有從頂部至底部濃度呈階梯遞減的N型摻雜。也就是說，凸起結(jié)構(gòu)350的最頂部具有相對(duì)最濃的N型摻雜，凸起結(jié)構(gòu)350的最底部具有相對(duì)最輕的N型摻雜，而它們之間的N型摻雜濃度呈逐漸變化。這種摻雜情形有助于凸起結(jié)構(gòu)350抽取光電二極管感光區(qū)中的溢出電荷。
[0106]需要說明的是，在本實(shí)用新型的其它實(shí)施例中，當(dāng)所述凸起結(jié)構(gòu)全部為N型摻雜區(qū)域時(shí)，所述N型摻雜區(qū)域還同時(shí)延伸至凸起結(jié)構(gòu)下方的部分區(qū)域。
[0107]請(qǐng)繼續(xù)參考圖5，所述背照式圖像傳感器還包括第一 P型摻雜區(qū)域370，第一 P型摻雜區(qū)域370位于凸起結(jié)構(gòu)350下方的半導(dǎo)體襯底300內(nèi)。
[0108]本實(shí)施例中，第一 P型摻雜區(qū)域370的摻雜濃度范圍可以為lE16atom/cm3?lE18atom/cm3。第一 P型摻雜區(qū)域370的摻雜考慮的是保證將所述光電二極管感光區(qū)進(jìn)行隔離，防止在未進(jìn)行溢出電荷抽取操作時(shí)，正常的光電荷進(jìn)入到凸起結(jié)構(gòu)350中。同時(shí)，需要保證第一 P型摻雜區(qū)域370的形成不影響到其它結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)施例將第一 P型摻雜區(qū)域370的慘雜濃度范圍設(shè)置在lE16atom/cm3?lE18atom/cm 3。
[0109]本實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)350的寬度(未標(biāo)注)范圍為0.1ym?0.5 μπι。凸起結(jié)構(gòu)350的寬度影響到凸起結(jié)構(gòu)350的面積大小。凸起結(jié)構(gòu)350的寬度在0.1 ym以上，以保證凸起結(jié)構(gòu)350的面積能夠較大，從而保證凸起結(jié)構(gòu)350能夠與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成良好的接觸，以有利于后續(xù)對(duì)溢出電荷的抽取。同時(shí)，各像素之間的半導(dǎo)體襯底300空白區(qū)域(空白區(qū)域指未制作器件的區(qū)域)較小，而凸起結(jié)構(gòu)350需要設(shè)置在相應(yīng)的空白區(qū)域中，因此，設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)350的寬度在0.5 μπι以下，以保證凸起結(jié)構(gòu)350的制作不影響到其它結(jié)構(gòu)，例如不影響光電二極管感光區(qū)的感光面積，并且防止凸起結(jié)構(gòu)350產(chǎn)生較大寄生電容。
[0110]本實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)350的高度范圍可以為0.1 μπι?1.0 μπι。凸起結(jié)構(gòu)350的高度是影響其對(duì)溢出電荷抽取能力的重要因素。如果凸起結(jié)構(gòu)350的高度太大，后續(xù)所加正壓無法較好地作用在由第一 P型摻雜區(qū)域370和凸起結(jié)構(gòu)350構(gòu)成的PN結(jié)中，因此，抽取效果不佳。并且，如果凸起結(jié)構(gòu)350的高度太大，凸起結(jié)構(gòu)350的制作難度增大，對(duì)凸起結(jié)構(gòu)350的摻雜工藝也難以進(jìn)行。因此，需要控制凸起結(jié)構(gòu)350的高度在1.0 ym以下。但是，如果凸起結(jié)構(gòu)350的高度太小，電壓形成的電場會(huì)直接作用在光電二極管感光區(qū)，從而導(dǎo)致在沒有出現(xiàn)溢出電荷的情況下，光電二極管感光區(qū)內(nèi)的正常光電子仍然被“吸入”第一P型摻雜區(qū)域370的情況，導(dǎo)致暗電流上升。因此，設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)350的高度在0.1 ym以上。
[0111]請(qǐng)繼續(xù)參考圖5，所述背照式圖像傳感器還包括N型摻雜區(qū)域360，N型摻雜區(qū)域360位于半導(dǎo)體襯底300內(nèi)且連接凸起結(jié)構(gòu)350。
[0112]本實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)350內(nèi)的N型摻雜濃度可以高于N型摻雜區(qū)域360的摻雜濃度，從而更加有利用溢出電荷的抽取。
[0113]在凸起結(jié)構(gòu)350