[发明专利]具有拥有栅极之间的窄间隔的全局快门的图像传感器像素单元以及成像系统及其制造方法

摘要

本申请案涉及具有拥有栅极之间的窄间隔的全局快门的图像传感器像素单元以及成像系统及其制造方法。一种像素单元包含安置在半导体衬底中的光电二极管、存储晶体管、转移晶体管和输出晶体管。所述转移晶体管选择性地将累积在所述光电二极管中的图像电荷从所述光电二极管转移到所述存储晶体管。所述输出晶体管选择性地将所述图像电荷从所述存储晶体管转移到读出节点。第一隔离围栏安置在所述半导体衬底上方，将所述转移晶体管的转移栅极与所述存储晶体管的存储栅极分离。第二隔离围栏安置在所述半导体衬底上方，将所述存储栅极与所述输出晶体管的输出栅极分离。所述第一和第二隔离围栏的厚度分别大体等于所述转移栅极与所述存储栅极之间以及所述存储栅极与所述输出栅极之间的间隔距离。

主权项

一种像素单元，其包括：光电二极管，其安置在半导体衬底中以累积图像电荷；存储晶体管，其安置在所述半导体衬底中以存储所述图像电荷，所述存储晶体管包含安置在所述半导体衬底上方的存储栅极；转移晶体管，其安置在所述半导体衬底中且耦合在所述光电二极管与所述存储晶体管的输入之间以选择性地将所述图像电荷从所述光电二极管转移到所述存储晶体管，所述转移晶体管包含安置在所述半导体衬底上方的转移栅极；输出晶体管，其安置在所述半导体衬底中且耦合到所述存储晶体管的输出以选择性地将所述图像电荷从所述存储晶体管转移到读出节点，所述输出晶体管包含安置在所述半导体衬底上方的输出栅极；第一隔离围栏，其安置在所述半导体衬底上方，将所述转移栅极与所述存储栅极分离，其中所述第一隔离围栏的厚度大体等于所述转移栅极与所述存储栅极之间的间隔距离；以及第二隔离围栏，其安置在所述半导体衬底上方，将所述存储栅极与所述输出栅极分离，其中所述第二隔离围栏的厚度大体等于所述存储栅极与所述输出栅极之间的间隔距离。