[发明专利]图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

第一光电探测器，设置在半导体衬底内；

第二光电探测器，设置在所述半导体衬底内；

隔离结构，从所述半导体衬底的前侧表面延伸到所述半导体衬底的后侧表面，其中所述前侧表面与所述后侧表面相对，且其中所述隔离结构在侧向上位于所述第一光电探测器与所述第二光电探测器之间；以及

读出晶体管，设置在所述半导体衬底的所述前侧表面上，其中所述读出晶体管的第一侧上覆在所述第一光电探测器上且所述读出晶体管的第二侧上覆在所述第二光电探测器上，其中所述第一侧与所述第二侧相对，且其中所述读出晶体管在所述隔离结构之上连续地延伸。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述读出晶体管包括：

读出栅极电极，其中所述读出栅极电极从所述第一光电探测器之上连续地延伸到所述第二光电探测器之上；

第一源极/漏极区，沿所述读出栅极电极的第一侧壁设置；以及

第二源极/漏极区，沿所述读出栅极电极的所述第一侧壁设置，其中所述第一侧壁上覆在所述第一光电探测器上。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：

浮动扩散节点，设置在所述半导体衬底内且设置在所述第一光电探测器上方；以及

第一转移晶体管，在侧向上邻近所述浮动扩散节点，其中所述第一转移晶体管的顶表面与所述读出晶体管的顶表面齐平，其中所述第一转移晶体管包括第一转移栅极电极，且其中所述第一转移栅极电极的两个或更多个平面侧壁分别面对朝向所述浮动扩散节点的方向。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：

第三光电探测器，与所述第一光电探测器相邻且与所述第二光电探测器沿对角线相对；以及

复位晶体管，设置在所述半导体衬底上且上覆在所述第三光电探测器上，其中所述复位晶体管的第一侧壁在侧向上与位于所述读出晶体管的所述第一侧上的所述读出晶体管的第一侧壁对齐。

5.一种图像传感器，包括：

第一像素传感器及第二像素传感器，各自包括多个光电探测器、多个转移晶体管、及浮动扩散节点，其中所述多个光电探测器设置在半导体衬底内，且其中所述多个转移晶体管设置在所述半导体衬底的前侧表面上且将所述多个光电探测器选择性地电耦合到所述浮动扩散节点；

隔离结构，设置在所述半导体衬底内，其中所述隔离结构连续地环绕所述第一像素传感器中的每一光电探测器及所述第二像素传感器中的每一光电探测器，且其中所述隔离结构完全延伸穿过所述半导体衬底；

源极输出器晶体管，上覆在所述第一像素传感器上且由所述第一像素传感器的所述浮动扩散节点进行门控；以及

行选择晶体管，上覆在所述第二像素传感器上且具有电耦合到所述源极输出器晶体管的源极/漏极区的源极/漏极区。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述源极输出器晶体管从所述第一像素传感器中的第一光电探测器连续地延伸到所述第二像素传感器中的第二光电探测器，且其中所述源极输出器晶体管在设置在所述第一光电探测器与所述第二光电探测器之间的所述隔离结构的段之上连续地延伸。

7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述隔离结构包括浅沟槽隔离结构及深沟槽隔离结构，其中所述浅沟槽隔离结构从所述半导体衬底的前侧表面延伸到位于所述前侧表面下方的点，其中所述深沟槽隔离结构从所述半导体衬底的后侧表面延伸到所述点，且其中所述前侧表面与所述后侧表面相对。

8.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述第一像素传感器包括第一像素阱及第二像素阱，且其中所述图像传感器还包括：

第三像素传感器，与所述第一像素传感器相邻且包括第三像素阱及第四像素阱，其中所述第三像素阱与所述第二像素阱沿对角线相对且所述第四像素阱与所述第一像素阱沿对角线相对；以及

H形配线，具有四个端部，所述四个端部分别上覆在所述第一像素阱、所述第二像素阱、所述第三像素阱及所述第四像素阱上且分别电耦合到所述第一像素阱、所述第二像素阱、所述第三像素阱及所述第四像素阱。