[发明专利]图像传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其包括：

半导体材料，其包含安置在所述半导体材料中的光电二极管；

转移栅极，其接近所述光电二极管的边缘而安置且经定位以从所述光电二极管提取图像电荷；

电介质层，其安置在所述半导体材料与所述转移栅极之间；及

硬掩模，其安置在囊封层中，其中所述硬掩模的横向界限与所述转移栅极的横向界限共延伸，且其中第一触点沟槽延伸穿过所述囊封层并穿过所述电介质层且接触所述半导体材料，且其中第二触点沟槽延伸穿过所述囊封层并穿过所述硬掩模且接触所述转移栅极。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括安置在所述转移栅极的横向边缘上的转移栅极间隔件，其中所述转移栅极间隔件的横截面积在所述半导体材料的方向上较大。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括第一电触点及第二电触点，其中所述第一电触点安置在所述第一触点沟槽中并电耦合到所述半导体材料，且其中所述第二电触点安置在所述第二触点沟槽中并电耦合到所述转移栅极。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括浮动扩散部，所述浮动扩散部在所述半导体材料中接近所述光电二极管且至少部分地在所述转移栅极下方而安置。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括控制电路及读出电路，其中所述控制电路耦合到所述光电二极管以控制所述光电二极管的操作，且读出电路耦合到所述光电二极管以读出在所述光电二极管中产生的图像电荷。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其进一步包括功能逻辑，其中所述功能逻辑耦合到所述读出电路以更改从所述光电二极管中读出的图像电荷。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述硬掩模为电介质材料。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中所述硬掩模是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的一者。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述电介质层为高k金属氧化物。

10.一种图像传感器制作方法，其包括：

形成电介质材料层、栅极材料层及硬掩模材料层，其中所述电介质材料层安置在所述栅极材料层与半导体材料之间，且其中所述栅极材料层安置在所述硬掩模材料层与所述电介质材料层之间；

蚀刻所述硬掩模材料层及所述栅极材料层，其中蚀刻会从所述栅极材料层形成转移栅极，且其中所述转移栅极的横向界限与剩余硬掩模材料层的横向界限共延伸；

沉积囊封材料，其中所述囊封材料接近所述半导体材料的表面而安置；及

在所述囊封材料中蚀刻沟槽，其中第一沟槽延伸穿过所述囊封材料及所述电介质材料层，且其中第二沟槽延伸穿过所述囊封材料及所述硬掩模材料层。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在所述第一沟槽及所述第二沟槽中沉积电触点，其中所述第一沟槽中的所述电触点电耦合到所述半导体材料，且其中所述第二沟槽中的所述电触点电耦合到所述转移栅极。

12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在所述半导体材料中形成光电二极管，其中所述光电二极管的横向边缘邻近所述转移栅极的横向边缘而安置。

13.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括沿着所述转移栅极的横向边缘形成转移栅极间隔件。

14.根据权利要求10所述的方法，其中当在所述囊封材料中蚀刻所述第二沟槽时，所述硬掩模材料层会减慢对所述第二沟槽的蚀刻。

15.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在所述半导体材料中形成浮动扩散部，其中所述浮动扩散部邻近所述转移栅极的横向边缘而安置。

16.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述栅极材料层包含在所述电介质材料层上沉积多晶硅层。

17.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括形成光学架构，其中所述光学架构经安置使得所述半导体材料位于所述光学架构与所述转移栅极之间。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述形成所述光学架构包括形成经定位以将光引导到所述半导体材料中的微透镜层。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述形成所述光学架构包括形成安置在所述微透镜层与所述半导体材料之间的彩色滤光片层。