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圖像傳感器裝置與光電元件的制作方法

文檔序號(hào):7967686閱讀:225來(lái)源:國(guó)知局

專利名稱::圖像傳感器裝置與光電元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明關(guān)于一種圖像傳感器裝置,特別是關(guān)于一種互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)場(chǎng)效晶體管圖像傳感器及光電子裝置。
背景技術(shù)
:互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管圖像傳感器(CMOSimagesensor)已廣泛使用于許多應(yīng)用領(lǐng)域,例如包括靜態(tài)數(shù)字相機(jī)(digitalstillcamera,DSC)及照相手機(jī)。上述應(yīng)用領(lǐng)域主要利用包括光電二極管元件的主動(dòng)像素陣列或圖像感測(cè)單元(imagesensorcell)陣列,將入射的圖像光能轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息。就靜態(tài)數(shù)字相機(jī)領(lǐng)域而言,對(duì)圖像感測(cè)的性能要件主要包括高圖像畫(huà)質(zhì)且低串音及噪聲,并且能在低環(huán)境光源情況下提供高畫(huà)質(zhì)圖像。傳統(tǒng)的圖像感測(cè)單元包括有源感測(cè)元件,例如光電二極管(photodiode),以及鄰近的晶體管結(jié)構(gòu),例如轉(zhuǎn)換晶體管(transfertransistor)與重置晶體管(resettransistor)。上述晶體管結(jié)構(gòu)連帶周邊區(qū)域的其它額外的元件包括控制與信號(hào)處理電路以及周邊的邏輯電路構(gòu)成互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管圖像傳感器裝置。因此,為降低制造成本與工藝的復(fù)雜度,互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管圖像傳感器裝置周邊的電路與主要區(qū)域內(nèi)圖像感測(cè)單元的晶體管在相同的工藝步驟中形成。然而,上述方法往往造成主要區(qū)域內(nèi)圖像感測(cè)單元的晶體管電性不良的影響。更明確地說(shuō),當(dāng)形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物(silicide)于周邊電路(例如CMOS邏輯電路)的柵極結(jié)構(gòu)與漏極/源極區(qū)域時(shí),同時(shí)也形成于光電二極管元件的表面,如此將導(dǎo)致該圖像感測(cè)單元生成不必要的暗電流(darkcurrent),進(jìn)而降低信號(hào)-噪聲(S/N)的比值,影響傳感器裝置的質(zhì)量。美國(guó)專利第5,863,820號(hào)揭示一種形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物于邏輯電路區(qū)域上的存儲(chǔ)器元件制造方法,其主要外圍電路區(qū)域形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物改善電性,并于此同時(shí)在存儲(chǔ)單元陣列的區(qū)域上形成保護(hù)的遮蔽區(qū)域。然而,公知技術(shù)采用較厚且復(fù)雜的光阻做為于整個(gè)存儲(chǔ)器元件的屏蔽。因此,將較厚且復(fù)雜的光阻用于影響感測(cè)裝置有實(shí)際制造的困難。美國(guó)專利第6,194,258號(hào)揭示一種形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物于CMOS邏輯電路區(qū)域的方法,同時(shí)形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物于感測(cè)像素中柵極結(jié)構(gòu)上。圖1顯示傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器裝置的剖面示意圖。于圖1中,公知技術(shù)將自對(duì)準(zhǔn)硅化物形成于CMOS圖像傳感器裝置的晶體管的柵極結(jié)構(gòu)上,并且在光電二極管的表面上完全不形成硅化物。就結(jié)構(gòu)而言,傳統(tǒng)的CMOS圖像傳感器裝置包括圖像感測(cè)單元70以及CMOS邏輯電路區(qū)域80位于半導(dǎo)體襯底1的P型阱區(qū)2。通過(guò)形成額外的薄氧化硅層11于光電二極管的表面9上,因此在形成金屬硅化物14的步驟時(shí),可選擇性地于CMOS邏輯電路區(qū)域80上形成,而防止金屬硅化物形成于光電二極管的表面。由此,有效地降低暗電流,進(jìn)而獲得高信號(hào)-噪聲比的圖像傳感器裝置。上述傳統(tǒng)的圖像傳感器的制造方法,分別于柵極結(jié)構(gòu)上形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物,且于源極/漏極區(qū)域上完全不形成金屬硅化物。然而,位于柵極結(jié)構(gòu)上的金屬硅化物屬于亞穩(wěn)態(tài)(metastable)的物質(zhì),所含的金屬成分在后續(xù)的工藝中,仍會(huì)擴(kuò)散至光電二極管區(qū)域,造成光電二極管的漏點(diǎn)(leakagespot)及獲得低信號(hào)-噪聲比,進(jìn)而影響該圖像感測(cè)裝置的電性及感測(cè)結(jié)果。更有甚者,分別于柵極結(jié)構(gòu)上形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物,且于源極/漏極區(qū)域上完全不形成金屬硅化物需較繁復(fù)的工藝步驟與時(shí)間,進(jìn)而導(dǎo)致高制造成本與低制造工藝的裕度。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種CMOS圖像顯示裝置,在CMOS邏輯電路區(qū)域上形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物,并且于轉(zhuǎn)換晶體管與釘扎光電二極管(pinnedphotodiode)的表面上完全不形成金屬硅化物。為達(dá)上述目的,本發(fā)明提供一種圖像傳感器裝置,包括圖像感測(cè)像素陣列設(shè)置于襯底的第一區(qū)域,每個(gè)圖像感測(cè)像素包括完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物的晶體管及釘扎光電二極管,以及邏輯電路包括互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管設(shè)置于該襯底的第二區(qū)域,其中該第二區(qū)域的該CMOS晶體管上具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物,且該第一區(qū)域的該晶體管完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物。根據(jù)所述的圖像傳感器裝置,其中每個(gè)圖像感測(cè)像素包括四個(gè)晶體管,與該釘扎光電二極管電性連接且對(duì)應(yīng)工作。為達(dá)上述目的,本發(fā)明另提供一種圖像傳感器裝置,包括圖像感測(cè)像素陣列和邏輯電路,圖像感測(cè)像素陣列設(shè)置于襯底的主要區(qū)域,每個(gè)圖像感測(cè)像素包括完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物的晶體管及釘扎光電二極管,其中該完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物的晶體管包括第一柵極結(jié)構(gòu),其寬度大于0.7微米。邏輯電路包括互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管,且設(shè)置于襯底的周邊區(qū)域,其中該CMOS晶體管上具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物,且其中該CMOS晶體管包括第二柵極結(jié)構(gòu),其寬度小于0.5微米。根據(jù)所述的圖像傳感器裝置,其中該自對(duì)準(zhǔn)硅化物形成于該第二區(qū)域的該第二柵極結(jié)構(gòu)上,以及該互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的源極/漏極區(qū)域上。根據(jù)所述的圖像傳感器裝置,其中該釘扎光電二極管包括在PN型光電二極管元件上的濃摻雜區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例,提供一種光電元件包括圖像傳感器裝置,并將外部圖像產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào),以表示該外部圖像;列(row)譯碼器與行(column)譯碼器,耦接至該圖像傳感器裝置,該列譯碼器與該行譯碼器分別依據(jù)選定的一個(gè)或多個(gè)像素尋址(adress),并對(duì)其采集數(shù)據(jù);模擬數(shù)字(ADC)轉(zhuǎn)換器耦接至該行譯碼器,以將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像;以及輸出緩沖區(qū),以儲(chǔ)存由該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換的該數(shù)字圖像。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉優(yōu)選實(shí)施例,并結(jié)合所附圖式,作詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)在于,通過(guò)在CMOS圖像傳感器裝置的圖像感測(cè)像素區(qū)域的表面上完全不形成金屬硅化物,由此可有效地降低暗電流,進(jìn)而獲得高信號(hào)-噪聲比的圖像傳感器裝置。另一方面,僅僅將金屬硅化物形成于CMOS邏輯電路區(qū)域的柵極結(jié)構(gòu)頂部與漏極/源極區(qū)域表面,而顯著增加CMOS邏輯電路的運(yùn)算速率。圖1顯示傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器裝置的剖面示意圖;圖2A-2F顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例CMOS圖像顯示裝置各工藝步驟的剖面示意圖;圖3顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有四個(gè)晶體管(4T)的CMOS圖像感測(cè)裝置的示意圖;圖4顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像感測(cè)裝置的感測(cè)像素的方塊圖;以及圖5顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電子裝置的方塊圖。其中,附圖標(biāo)記說(shuō)明如下公知部分(圖1)1半導(dǎo)體襯底2P型阱區(qū)3隔離區(qū)域4柵極介電層5柵極電極7間隙壁9光電二極管的表面11薄氧化硅層14金屬硅化物15層間介電層16、17與18接觸栓塞(contactplug)19金屬接觸70圖像感測(cè)單元區(qū)域80CMOS邏輯電路區(qū)域本案部分(圖3-5)100半導(dǎo)體襯底110P型阱區(qū)域115隔離區(qū)域120多晶硅柵極結(jié)構(gòu)122柵極介電層124柵極電極126’與128’輕摻雜N型漏極/源極126與128濃摻雜N型漏極/源極127間隙壁140光電二極管元件142N型濃摻雜區(qū)域144P(或P+)摻雜區(qū)域150薄氧化硅層155光阻層160金屬硅化物170圖像感測(cè)元件區(qū)域180CMOS邏輯電路區(qū)域190層間介電層195a、195b與195c~接觸栓塞200圖像感測(cè)裝置220感測(cè)像素226光電二極管228CMOS電路600微電子裝置620列譯碼器640行譯碼器660模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器680輸出緩沖區(qū)具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種CMOS圖像顯示裝置,包括在CMOS邏輯電路區(qū)域上形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物,并且于轉(zhuǎn)換晶體管與釘扎光電二極管的表面上完全不形成金屬硅化物。以下針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例,詳細(xì)描述如下圖2A-2F顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例CMOS圖像顯示裝置各工藝步驟的剖面示意圖。在圖2A-2F中,詳細(xì)揭示在CMOS圖像顯示裝置中,同時(shí)在CMOS邏輯電路區(qū)域上形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物,并且在轉(zhuǎn)換晶體管與釘扎光電二極管的表面上完全不形成金屬硅化物。請(qǐng)參閱圖2A,提供半導(dǎo)體襯底100,例如P型具有<100>晶向的單晶硅襯底。該半導(dǎo)體襯底100包括第一區(qū)域170,用以形成圖像感測(cè)像素或圖像感測(cè)單元,以及第二區(qū)域180,用以形成CMOS邏輯電路。P型阱區(qū)域110,形成于P型半導(dǎo)體襯底100上半部,例如以硼(B)離子注入摻雜,其注入能量介于140-250KeV,且注入劑量介于2.5×1012-3.0×1013atoms/cm2。應(yīng)注意的是,在P型阱區(qū)域110的離子摻雜濃度大于P型半導(dǎo)體襯底100的摻雜濃度。接著,在P型半導(dǎo)體襯底100中形成隔離區(qū)域115,例如氧化硅、二氧化硅、淺溝槽隔離區(qū)(STI)、或場(chǎng)氧化區(qū)(FOX),以電性隔離每個(gè)圖像感測(cè)像素區(qū)域以及每個(gè)光電二極管元件,且用以區(qū)隔有源圖像感測(cè)元件區(qū)域170與CMOS邏輯電路區(qū)域180。請(qǐng)參閱圖2B,在P型阱區(qū)域110上,形成多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120,包括在各圖像感測(cè)像素區(qū)域及CMOS邏輯電路區(qū)域。多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120包括柵極介電層122與柵極電極124。柵極介電層122,例如二氧化硅,是由熱氧化法成長(zhǎng)至40-55埃()之間。接著,以低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)形成多晶硅層于柵極介電層122上,其厚度范圍介于1500-3000埃之間。上述多晶硅層可為摻雜多晶硅層,通過(guò)添加砷(As)或磷(P)氣體于含硅烷氣氛中,原位(insitu)摻雜?;蛘?,先形成本質(zhì)多晶硅層,再通過(guò)離子注入法,將砷或磷離子注入本質(zhì)多晶硅層中。接著,施以光刻及蝕刻步驟,形成多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120。例如,以反應(yīng)性離子蝕刻法(RIE),以Cl2或SF6為蝕刻氣體,分別在圖像感測(cè)像素區(qū)域170與CMOS邏輯電路區(qū)域180定義出多個(gè)多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120。在光刻工藝中,光阻結(jié)構(gòu)(未圖標(biāo))的形狀與多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120相同,之后可通過(guò)氧等離子體灰化(ashing)或適當(dāng)?shù)臐裎g刻溶液移除。請(qǐng)參閱圖2C,施以輕摻雜N型漏極/源極126’與128’于未被多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120遮蔽的P型阱區(qū)域110中,例如以砷或磷離子注入摻雜,其注入能量介于35-50KeV,且注入劑量介于1×1014-6×1015atoms/cm2。接著,順應(yīng)性地形成氮氧化硅(SiON)層于P型半導(dǎo)體襯底100上,例如以低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)成長(zhǎng)至800-2000埃之間。接著,施以等向性蝕刻包括反應(yīng)性離子蝕刻法(RIE),以Cl2或SF6為蝕刻氣體,蝕刻該氮氧化硅層以形成間隙壁127于多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120的側(cè)壁上。接著,施以濃摻雜N型漏極/源極126與128于未被多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120與間隙壁127遮蔽的P型阱區(qū)域110中,例如以砷或磷離子注入摻雜,其注入能量介于35-50KeV,且注入劑量介于1×1014-6×1015atoms/cm2。應(yīng)注意的是,可于漏極/源極126與128摻雜步驟,同時(shí)形成光電二極管元件140于圖像感測(cè)像素區(qū)域170中。構(gòu)成光電二極管元件140的結(jié)構(gòu)包括在P型阱區(qū)域110中的N型濃摻雜區(qū)域142。圖像感測(cè)像素區(qū)域170內(nèi)多晶硅柵極結(jié)構(gòu)120可做為圖像感測(cè)元件的轉(zhuǎn)換晶體管或重置晶體管,可根據(jù)實(shí)際功能需求而定。請(qǐng)參閱圖2D,通過(guò)形成遮蔽層,可完全避免硅化物于光電二極管元件140的表面形成。例如,形成薄氧化硅層150于P型半導(dǎo)體襯底100上。以快速氧化法(RPO)或以低壓化學(xué)氣相沉積法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法成長(zhǎng)至300-400埃之間。接著,形成并定義光阻層155于圖像感測(cè)像素區(qū)域170,做為屏蔽并移除位于CMOS邏輯電路區(qū)域180處裸露的薄氧化硅層150。氧化硅層150可通過(guò)稀釋的氫氟酸(DHF)或緩沖氧化蝕刻液(BOE)移除。接著,通過(guò)氧等離子體灰化或適當(dāng)?shù)臐裎g刻溶液移除光阻層155,露出氧化硅層150位于圖像感測(cè)像素區(qū)域170上的部分。請(qǐng)參閱圖2E,接著形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物于CMOS邏輯電路區(qū)域180。金屬層包括鈦(Ti)、鈷(Co)、與鎳(Ni)形成于P型半導(dǎo)體襯底100上,其中金屬層位于圖像感測(cè)像素區(qū)域170的部分與半導(dǎo)體襯底100間隔以氧化硅層150,而金屬層位于CMOS邏輯電路區(qū)域180的部分與半導(dǎo)體襯底100直接接觸。例如,以射頻濺射法(RFsputtering)或以物理氣相沉積法(PVD)成長(zhǎng)至200-500埃之間。接著,施以退火步驟,例如以爐管退火或快速熱退火步驟于溫度范圍介于650-800℃,使得金屬層與半導(dǎo)體襯底直接接觸的部分形成金屬硅化物160,例如硅化鈦、硅化鈷或硅化鎳。此外,金屬層位于圖像感測(cè)像素區(qū)域170的部分并未形成金屬硅化物。接著,將為反應(yīng)的金屬層移除,例如使用H2SO4-H2O2-NH4OH溶液移除,使得金屬硅化物160僅形成于CMOS邏輯電路區(qū)域180的柵極結(jié)構(gòu)頂部與漏極/源極區(qū)域表面。接著,根據(jù)本發(fā)明,由金屬硅化物160僅形成于CMOS邏輯電路區(qū)域180的柵極結(jié)構(gòu)頂部與漏極/源極區(qū)域表面,因而可增加CMOS邏輯電路的運(yùn)算速率。另一方面,在圖像感測(cè)像素區(qū)域170的表面上完全不形成金屬硅化物,由此可有效地降低暗電流,進(jìn)而獲得高信號(hào)-噪聲(S/N)比的圖像傳感器裝置。請(qǐng)參閱圖2F,接著,沉積層間介電層(ILD)190例如氧化硅或硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)于P型半導(dǎo)體襯底100上。例如,以低壓化學(xué)氣相沉積法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法成長(zhǎng)至8000-13000埃之間。接著,施以平坦化工藝,例如以化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)法,使層間介電層190的表面平坦化。接著,形成接觸窗開(kāi)口195a于層間介電層190中,顯露出位于圖像感測(cè)像素區(qū)域170的N型漏極/源極126與128的表面。例如,以反應(yīng)性離子蝕刻法(RIE)含CHF3為蝕刻氣體蝕刻層間介電層190。在相同步驟中,在CMOS邏輯電路區(qū)域180,形成接觸窗開(kāi)口195b與195c于層間介電層190中,顯露出多晶硅柵極結(jié)構(gòu)頂部與N型漏極/源極126與128表面的金屬硅化物。接著,形成金屬層,例如鎢(W)、鋁(Al)、或銅(Cu)于層間介電層190上并填入接觸窗開(kāi)口195a、195b與195c。例如,以射頻濺射法或以物理氣相沉積法成長(zhǎng)至3500-5000埃之間。接著,移除層間介電層190上的金屬層,例如以化學(xué)機(jī)械研磨法,或非等向性蝕刻,留下接觸栓塞195a、195b與195c。根據(jù)本發(fā)明,由于圖像感測(cè)像素區(qū)域170的表面上完全不形成金屬硅化物,由此可有效地降低暗電流,進(jìn)而獲得高信號(hào)-噪聲比的圖像傳感器裝置。另一方面,還由于金屬硅化物160僅形成于CMOS邏輯電路區(qū)域180的柵極結(jié)構(gòu)頂部與漏極/源極區(qū)域表面,因而可增加CMOS邏輯電路的運(yùn)算速率。為精簡(jiǎn)工藝復(fù)雜度與降低制造成本,位于圖像感測(cè)像素區(qū)域170與CMOS邏輯電路區(qū)域180的柵極結(jié)構(gòu)具相同的維度尺寸,且在相同的工藝步驟中形成。另一方面,根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例,位于圖像感測(cè)像素區(qū)域170與CMOS邏輯電路區(qū)域180的柵極結(jié)構(gòu)可具有不同的維度尺寸,或可利用不同時(shí)代的工藝步驟中形成。更明確地說(shuō),位于圖像感測(cè)像素區(qū)域170的轉(zhuǎn)換晶體管與重置晶體管可由大于0.7微米時(shí)代的半導(dǎo)體工藝形成,而位于CMOS邏輯電路區(qū)域180的晶體管可由小于0.18微米時(shí)代的半導(dǎo)體工藝形成。由于圖像感測(cè)像素區(qū)域170的晶體管完全不形成金屬硅化物,因此可減少一道掩模工藝的成本。本發(fā)明還提供CMOS圖像感測(cè)裝置包括光電二極管與鄰近的轉(zhuǎn)換晶體管構(gòu)成圖像感測(cè)單元。上述光電二極管優(yōu)先為釘扎光電二極管140包括淺PN光電二極管,如圖2F所示。淺PN光電二極管由P(或P+)摻雜區(qū)域144,深度約0.2微米,覆蓋N型陰極擴(kuò)散區(qū)142,其深度約0.6微米。N型陰極擴(kuò)散區(qū)142可與鄰近的漏極/源極擴(kuò)散區(qū)域128重疊,在相同的離子注入步驟中形成。N型陰極擴(kuò)散區(qū)142一端可延伸至P型摻雜區(qū),另一端可延伸至轉(zhuǎn)換晶體管的漏極區(qū)域。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有四個(gè)晶體管的CMOS圖像感測(cè)裝置的示意圖。第一晶體管T1的源極電性連接至第三晶體管T3,然經(jīng)由第二晶體管T2連接Vdd。第三晶體管T3的柵極連接第一晶體管T1與第二晶體管T2之間的金屬連線。上述的結(jié)構(gòu)可有效地降低光電二極管140中的漏電流。第三晶體管T3經(jīng)過(guò)第四個(gè)晶體管T4連接輸出信號(hào)端。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例,CMOS圖像傳感器裝置可使用在許多應(yīng)用領(lǐng)域,例如靜態(tài)數(shù)字相機(jī)。請(qǐng)參閱圖4,其顯示圖像感測(cè)裝置200的方塊圖。圖像感測(cè)裝置200包括感測(cè)像素220所構(gòu)成的陣列。每個(gè)感測(cè)像素220包括光電二極管226及CMOS電路228,如圖4所示。請(qǐng)參閱圖5,其顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電子裝置600的方塊圖。在圖5中,圖像感測(cè)裝置200也可與其它電子元件整合成微電子裝置600。例如,微電子裝置600包括圖像感測(cè)裝置200與其它控制單元整合,例如列譯碼器620、行譯碼器640、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器660、以及輸出緩沖區(qū)680,形成系統(tǒng)整合于硅芯片上。微電子裝置600包括圖像感測(cè)裝置200配置以接收?qǐng)D像源并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。列譯碼器620及行譯碼器640連接至圖像傳感器裝置200,個(gè)別地尋址一或多重個(gè)像素或自選定的感測(cè)像素220采集模擬信號(hào)。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器660連接至行譯碼器640,以轉(zhuǎn)換該模擬信號(hào)成為對(duì)應(yīng)的數(shù)字圖像。輸出緩沖區(qū)680連接至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器660,配置以儲(chǔ)存由該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)在于,通過(guò)在CMOS圖像傳感器裝置的圖像感測(cè)像素區(qū)域的表面上完全不形成金屬硅化物,由此可有效地降低暗電流,進(jìn)而獲得高信號(hào)-噪聲比的圖像傳感器裝置。另一方面,僅僅將金屬硅化物形成于CMOS邏輯電路區(qū)域的柵極結(jié)構(gòu)頂部與漏極/源極區(qū)域表面,而顯著增加CMOS邏輯電路的運(yùn)算速率。本發(fā)明雖以優(yōu)選實(shí)施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明的范圍,本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視后面所附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種圖像傳感器裝置,包括圖像感測(cè)像素陣列,設(shè)置于襯底的第一區(qū)域,每個(gè)圖像感測(cè)像素包括完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物的晶體管及釘扎光電二極管;以及邏輯電路,包括設(shè)置于該襯底的第二區(qū)域的互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管,其中該第二區(qū)域的該互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管上具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物,且該第一區(qū)域的該晶體管完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物。2.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器裝置,其中每個(gè)圖像感測(cè)像素包括四個(gè)晶體管,與該釘扎光電二極管電性連接且對(duì)應(yīng)工作。3.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器裝置,其中位于該第一區(qū)域的該完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物的晶體管包括第一柵極結(jié)構(gòu),以及位于該第二區(qū)域的該互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管包括第二柵極結(jié)構(gòu),其中該第一柵極結(jié)構(gòu)的寬度大于該第二柵極結(jié)構(gòu)的寬度。4.如權(quán)利要求3所述的圖像傳感器裝置,其中該第一柵極結(jié)構(gòu)的寬度大于0.7微米,以及該第二柵極結(jié)構(gòu)的寬度小于0.5微米。5.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器裝置,其中該自對(duì)準(zhǔn)硅化物形成于該第二區(qū)域的該第二柵極結(jié)構(gòu)上,以及該互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的源極/漏極區(qū)域上。6.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器裝置,其中該釘扎光電二極管包括在PN型光電二極管元件上的濃摻雜區(qū)域P。7.一種光電元件,包括圖像傳感器裝置,如權(quán)利要求1所述,將外部圖像產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào),以表示該外部圖像;列譯碼器與行譯碼器,耦接至該圖像傳感器裝置,該列譯碼器與該行譯碼器分別依據(jù)選定的一個(gè)或多個(gè)像素尋址,并對(duì)其采集數(shù)據(jù);模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,耦接至該行譯碼器,以將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像;以及輸出緩沖區(qū),以儲(chǔ)存由該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換的該數(shù)字圖像。全文摘要本發(fā)明提供一種圖像傳感器裝置與光電元件。上述圖像傳感器裝置,包括圖像感測(cè)像素陣列設(shè)置于襯底的第一區(qū)域,以及邏輯電路設(shè)置于襯底的第二區(qū)域,其中邏輯電路包括互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。每個(gè)圖像感測(cè)像素包括完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物的晶體管及釘扎光電二極管。其中第二區(qū)域的CMOS晶體管上具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物,且第一區(qū)域的晶體管完全不具有自對(duì)準(zhǔn)硅化物。本發(fā)明通過(guò)在圖像感測(cè)像素區(qū)域的表面上完全不形成金屬硅化物,由此可有效地降低暗電流,進(jìn)而獲得高信號(hào)-噪聲比的圖像傳感器裝置。另一方面,僅僅將金屬硅化物形成于CMOS邏輯電路區(qū)域的柵極結(jié)構(gòu)頂部與漏極/源極區(qū)域表面,而顯著增加CMOS邏輯電路的運(yùn)算速率。文檔編號(hào)H04N5/30GK1983609SQ20061012142公開(kāi)日2007年6月20日申請(qǐng)日期2006年8月22日優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日發(fā)明者林志旻申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
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