本發(fā)明涉及圖像傳感器領(lǐng)域,尤其涉及一種圖像傳感器及其形成方法。
背景技術(shù):圖像傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的半導(dǎo)體器件,圖像傳感器具有光電轉(zhuǎn)換元件。圖像傳感器按又可分為互補(bǔ)金屬氧化物(CMOS)圖像傳感器和電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。CCD圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)圖像敏感度較高且噪聲小,但是CCD圖像傳感器與其他器件的集成比較困難,而且CCD圖像傳感器的功耗較高。相比之下,CMOS圖像傳感器具有工藝簡(jiǎn)單、易與其他器件集成、體積小、重量輕、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此,隨著技術(shù)發(fā)展,CMOS圖像傳感器越來(lái)越多地取代CCD圖像傳感器應(yīng)用于各類(lèi)電子產(chǎn)品中。目前CMOS圖像傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于靜態(tài)數(shù)碼相機(jī)、照相手機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、醫(yī)療用攝像裝置(例如胃鏡)、車(chē)用攝像裝置等。圖像傳感器的核心元件是像素單元(Pixel),像素單元直接影響圖像傳感器的尺寸大小、暗電流水平、噪聲水平、成像通透性、圖像色彩飽和度和圖像缺陷等等因素。一直以來(lái),一對(duì)矛盾的因素一起推動(dòng)圖像傳感器向前發(fā)展:1.經(jīng)濟(jì)因素:一個(gè)晶圓可產(chǎn)出的圖像傳感器芯片越多,則圖像傳感器芯片的成本越低,而像素單元占據(jù)整個(gè)圖像傳感器芯片的大部分面積,因此,為了節(jié)省成本,要求像素單元的尺寸制作得較小,也就是說(shuō),出于經(jīng)濟(jì)因素考慮,要求圖像傳感器中像素單元的尺寸縮小。2.圖像質(zhì)量因素:為了保證圖像質(zhì)量,特別是為了保證光線(xiàn)敏感度、色彩飽和度和成像通透性等指標(biāo),需要有足夠的光線(xiàn)入射到像素單元的光電轉(zhuǎn)換元件(通常采用光電二極管)中,而較大的像素單元能夠有較大的感光面積接受光線(xiàn),因此,較大的像素單元原則上可以提供較好的圖像質(zhì)量;此外,像素單元中除了光電轉(zhuǎn)換元件外,還有相當(dāng)部分的開(kāi)關(guān)器件,例如重置晶體管、傳輸晶體管和放大器件(如源跟隨晶體管),這些器件同樣決定著暗電流、噪聲和圖像缺陷等,從圖像質(zhì)量角度考慮,原則上大器件的電學(xué)性能更好,有助于形成質(zhì)量更好的圖像;為此可知,出于圖像質(zhì)量因素考慮,要求圖像傳感器中像素單元的尺寸增大??梢悦黠@得看到,如何協(xié)調(diào)上述矛盾以取得最優(yōu)化的選擇,是圖像傳感器業(yè)界一直面臨的問(wèn)題?,F(xiàn)有圖像傳感器中,通常具有由一個(gè)一個(gè)像素單元組成的像素陣列(array),從版圖層面看,多個(gè)像素單元可以拼在一起組合成一個(gè)完整的像素陣列,并且根據(jù)需要像素單元的形狀可以是矩形,正方形,多邊形(三角形,五邊形,六邊形)等等?,F(xiàn)有圖像傳感器中,像素單元的結(jié)構(gòu)可以分為光電轉(zhuǎn)換元件加3晶體管結(jié)構(gòu),光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)或者光電轉(zhuǎn)換元件加5晶體管結(jié)構(gòu)。光電轉(zhuǎn)換元件加3晶體管結(jié)構(gòu)具體是光電轉(zhuǎn)換元件直接電連接浮置擴(kuò)散區(qū),光電轉(zhuǎn)換元件中產(chǎn)生的光生電子儲(chǔ)存于浮置擴(kuò)散區(qū)中,在復(fù)位晶體管(RST)和行選通晶體管(SEL)的時(shí)序控制下,將光生電子通過(guò)源跟隨器(SF)轉(zhuǎn)換輸出。請(qǐng)參考圖1,示出了光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。光電轉(zhuǎn)換元件115通常為光電二極管(Photodiode,PD),光電轉(zhuǎn)換元件115通過(guò)轉(zhuǎn)移晶體管114電連接浮置擴(kuò)散區(qū)113(FD),引線(xiàn)L3(引線(xiàn)通常包括插塞和互連線(xiàn)等)電連接轉(zhuǎn)移晶體管114的柵極。源跟隨晶體管112電連接浮置擴(kuò)散區(qū)113,源跟隨晶體管112用于將浮置擴(kuò)散區(qū)113中形成的電位信號(hào)放大,引線(xiàn)L2電連接源跟隨(放大)晶體管112的柵極。復(fù)位晶體管111一端電連接電源VDD,另一端電連接浮置擴(kuò)散區(qū)113,以對(duì)浮置擴(kuò)散區(qū)113的電位進(jìn)行復(fù)位,引線(xiàn)L1電連接復(fù)位晶體管111的柵極。從中可知,光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)是光電轉(zhuǎn)換元件加在3晶體管結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在光電轉(zhuǎn)換元件115和浮置擴(kuò)散區(qū)113之間增加傳輸晶體管114。傳輸晶體管114可以有效地抑止雜訊,光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)可以得到更好的圖像質(zhì)量,逐漸成為業(yè)界的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。此外,可以多個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件共享一套4晶體管器件,以便節(jié)省芯片面積,這種結(jié)構(gòu)也被認(rèn)為是4晶體管結(jié)構(gòu)。然而,現(xiàn)有圖像傳感器中,像素單元有其先天難以克服的缺陷:1.現(xiàn)有像素單元中,4個(gè)晶體管器件全部都是平面結(jié)構(gòu),換而言之,如果要進(jìn)一步縮小芯片面積,必須要減小這些器件(如傳輸晶體管、復(fù)位晶體管和源跟隨晶體管等)的尺寸。但是如果縮小這些器件的尺寸,會(huì)同時(shí)導(dǎo)致這些器件的性能下降,具體表現(xiàn)為器件的驅(qū)動(dòng)電流下降、電學(xué)參數(shù)波動(dòng)增加和放大效率下降等問(wèn)題。這些問(wèn)題對(duì)于圖像質(zhì)量的影響十分重大。因此,雖然像素陣列周邊的電路可以按照摩爾定律進(jìn)一步縮小線(xiàn)寬,減小尺寸,但是像素單元中的晶體管器件卻只能非常緩慢地縮小。而整個(gè)圖像傳感器芯片的面積主要由像素陣列決定,因此,現(xiàn)有像素單元的結(jié)構(gòu)限制了芯片面積進(jìn)一步縮小,使圖像傳感器的成本高居不下。2.現(xiàn)有像素單元中,4個(gè)晶體管器件全部都是平面結(jié)構(gòu),對(duì)于一定大小的像素單元,其容納4個(gè)晶體管器件后,大小很能進(jìn)一步縮小,導(dǎo)致感光部分的光電轉(zhuǎn)換元件占像素單元的比例被限制。而對(duì)于像素單元性能來(lái)講,光電轉(zhuǎn)換元件占比例越小,單位面積內(nèi)收集的光線(xiàn)越少,圖像越不通透,圖像層次感越差,色彩越干澀,總之,晶體管器件的平面結(jié)構(gòu)限制了圖像質(zhì)量的進(jìn)一步提高。3.現(xiàn)有像素單元中,在暗場(chǎng)下的圖像質(zhì)量十分關(guān)鍵,其關(guān)鍵指標(biāo)是暗電流、噪聲、白點(diǎn)和暗點(diǎn)等。這些暗電流、噪聲、白點(diǎn)和暗點(diǎn)來(lái)源于晶體管器件頻率噪聲和熱噪聲,以及光電轉(zhuǎn)換元件的表面復(fù)合電流。在傳統(tǒng)的現(xiàn)有工藝中,即使花費(fèi)很大的努力在這些方面,但是由于已經(jīng)到達(dá)工藝極限,仍然無(wú)法取得理想的效果,因此,急需新的圖像傳感器和相應(yīng)的工藝來(lái)進(jìn)一步降低暗電流、噪聲、白點(diǎn)和暗點(diǎn)等指標(biāo)的水平。4.現(xiàn)有像素單元中,由于各晶體管均為平面結(jié)構(gòu),因此,轉(zhuǎn)移晶體管、復(fù)位晶體管和源跟隨晶體管之間的寄生電容不能隨著尺寸縮小進(jìn)一步降低,寄生電容基本上起到負(fù)面的作用,例如降低信號(hào)傳輸速度,增大低頻1/f噪聲,減小動(dòng)態(tài)范圍等等,這些都是圖像傳感器所不能接受的。所以,必須要進(jìn)一步減小寄生電容,降低低頻1/f噪聲,以便提高信號(hào)傳輸速度,增大動(dòng)態(tài)范圍,而這對(duì)于傳統(tǒng)圖像傳感器及其形成工藝而言,是一個(gè)非常艱巨而且昂貴任務(wù)。更多現(xiàn)有圖像傳感器及其形成方法的內(nèi)容可參考2014年1月8號(hào)公開(kāi)的公開(kāi)號(hào)為CN103500750A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)文件。綜上所述,亟需一種新的圖像傳感器及其形成方法,以克服現(xiàn)有圖像傳感器的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種圖像傳感器及其形成方法,以提高圖像傳感器的性能,提高圖像傳感器的圖像質(zhì)量,同時(shí)降低圖像傳感器的成本。為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種圖像傳感器,包括像素陣列,所述像素陣列包括陣列排布的多個(gè)像素單元,每個(gè)所述像素單元包括:半導(dǎo)體襯底;光電二極管,位于所述半導(dǎo)體襯底中,用于接收光線(xiàn)以產(chǎn)生信號(hào)電荷;浮置擴(kuò)散區(qū),位于所述半導(dǎo)體襯底中,用于收集所述信號(hào)電荷以產(chǎn)生信號(hào)電位;轉(zhuǎn)移晶體管,包括位于所述半導(dǎo)體襯底中的源極和漏極,所述源極與所述光電轉(zhuǎn)換元件電連接,所述漏極與所述浮置擴(kuò)散區(qū)電連接,所述轉(zhuǎn)移晶體管用于控制所述信號(hào)電荷轉(zhuǎn)移到所述浮置擴(kuò)散區(qū);復(fù)位晶體管,包括位于所述半導(dǎo)體襯底中的漏極,所述漏極與所述浮置擴(kuò)散區(qū)電連接,所述復(fù)位晶體管用于復(fù)位所述浮置擴(kuò)散區(qū)的電位;源跟隨晶體管,包括位于所述半導(dǎo)體襯底上的柵極,所述柵極與所述浮置擴(kuò)散區(qū)電連接,所述源跟隨晶體管用于放大所述信號(hào)電位;所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域呈橫梁結(jié)構(gòu),所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,所述源跟隨晶體管的柵極覆蓋所述頂面和兩個(gè)側(cè)面的至少其中一面??蛇x的,所述的源跟隨晶體管的柵極的材料為多晶硅或者金屬材料,或者為多晶硅和金屬材料的組合??蛇x的,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)具有溝道摻雜區(qū)和非溝道摻雜區(qū),所述非溝道摻雜區(qū)位于所述溝道摻雜區(qū)與所述源跟隨晶體管的柵極之間??蛇x的,所述的復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域呈橫梁結(jié)構(gòu),所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,所述復(fù)位晶體管的柵極覆蓋所述頂面和兩個(gè)側(cè)面的至少其中一面。為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明還提供了一種圖像傳感器的形成方法,包括:提供半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底具有至少一個(gè)橫梁結(jié)構(gòu);在所述半導(dǎo)體襯底中形成光電轉(zhuǎn)換元件;在所述半導(dǎo)體襯底形成復(fù)位晶體管、轉(zhuǎn)移晶體管和源跟隨晶體管,所述轉(zhuǎn)移晶體管的源極電連接所述光電轉(zhuǎn)換元件,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域形成在一個(gè)所述橫梁結(jié)構(gòu)中,所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,所述源跟隨晶體管的柵極覆蓋所述頂面和兩個(gè)側(cè)面的至少其中一面;在所述半導(dǎo)體襯底中形成浮置擴(kuò)散區(qū),所述浮置擴(kuò)散區(qū)電連接所述復(fù)位晶體管的漏極、所述轉(zhuǎn)移晶體管的漏極和所述源跟隨晶體管的柵極。可選的,所述復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域形成在另一個(gè)所述橫梁結(jié)構(gòu),所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,所述復(fù)位晶體管的柵極覆蓋所述的頂面和兩個(gè)側(cè)面的至少其中一面??蛇x的,形成所述橫梁結(jié)構(gòu)的過(guò)程包括:在所述半導(dǎo)體襯底表面形成多個(gè)分立的淺溝槽,相鄰所述淺溝槽之間剩余的所述半導(dǎo)體襯底為凸起結(jié)構(gòu),所述橫梁結(jié)構(gòu)位于所述凸起結(jié)構(gòu)上部??蛇x的,在所述半導(dǎo)體襯底中形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管包括:對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行摻雜,直至形成位于所述半導(dǎo)體襯底中的阱區(qū),所述阱區(qū)包括所述橫梁結(jié)構(gòu);在所述阱區(qū)上形成源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的柵介質(zhì)層;在所述柵介質(zhì)層上形成所述源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管的柵極;對(duì)部分所述阱區(qū)進(jìn)行摻雜,直至形成所述源跟隨晶體管和復(fù)位晶體管的源極和漏極??蛇x的,形成所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域包括:對(duì)所述橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行溝道摻雜形成溝道摻雜區(qū),所述橫梁結(jié)構(gòu)未進(jìn)行所述溝道摻雜的區(qū)域?yàn)榉菧系绤^(qū)域??蛇x的,形成所述源跟隨晶體管的柵極包括:形成介質(zhì)層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底;去除部分所述介質(zhì)層,直至形成窗口,所述窗口暴露所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域;采用高介電材料覆蓋所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域;采用金屬、多晶硅或者它們的組合填充所述窗口,直至形成所述源跟隨晶體管的柵極。可選的,形成所述復(fù)位晶體管的柵極包括:形成介質(zhì)層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底;去除部分所述介質(zhì)層,直至形成窗口,所述窗口暴露所述復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域;采用高介電材料覆蓋所述復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域;采用金屬、多晶硅或者它們的組合填充所述窗口,直至形成所述復(fù)位晶體管的柵極。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的技術(shù)方案中,圖像傳感器具有陣列排布的多個(gè)像素單元,所述像素單元中,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域呈橫梁結(jié)構(gòu),所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,所述源跟隨晶體管的柵極覆蓋所述頂面和兩個(gè)側(cè)面的至少其中一面。由于所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域呈橫梁結(jié)構(gòu),并且所述源跟隨晶體管具有包圍溝道區(qū)區(qū)域三個(gè)面(包括頂面和兩個(gè)側(cè)面)至少其中一面的柵極,因此,源跟隨晶體管的溝道寬度能夠大幅增大,相比于現(xiàn)有平面型源跟隨晶體管而言,源跟隨晶體管的溝道寬度能夠顯著延長(zhǎng),通過(guò)溝道的電流能夠顯著升高。反過(guò)來(lái)說(shuō),當(dāng)要達(dá)到相同的通過(guò)電流時(shí),采用此隨晶體管只需要很小的器件尺寸即可。源跟隨晶體管能夠在保持晶體管有效溝道長(zhǎng)度和寬度的情況下,縮小晶體管的橫向尺寸,提高像素單元中光電轉(zhuǎn)換元件(即光電二極管)的填充率,從而達(dá)到減小芯片面積的目的。同時(shí),源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際需要便捷地調(diào)節(jié),更重要的是,源跟隨晶體管的柵極的形狀和位置也可以根據(jù)實(shí)際需要便捷地調(diào)節(jié),可以有多種方法電連接源跟隨晶體管的柵極,因而可以對(duì)源跟隨晶體管進(jìn)行靈活多樣的控制,與傳統(tǒng)源跟隨晶體管的控制方法相比,源跟隨晶體管對(duì)于的溝道控制力更強(qiáng),因此可以改善源跟隨晶體管的性能,從而提高圖像的質(zhì)量。進(jìn)一步,設(shè)置源跟隨晶體管為埋溝晶體管。源跟隨晶體管的低頻1/f噪聲是像素單元性能的關(guān)鍵影響因素之一,低頻1/f噪聲越低,像素單元的性能越好,圖像質(zhì)量越高。當(dāng)源跟隨晶體管為埋溝器件時(shí),電流主要在遠(yuǎn)離溝道區(qū)區(qū)域(硅)表面的溝道內(nèi)流動(dòng),使電子在流動(dòng)時(shí),在溝道區(qū)(即埋溝)內(nèi)部集中流動(dòng),避免電子在接近溝道區(qū)區(qū)域表面的區(qū)域流動(dòng),從而減少電流在溝道區(qū)區(qū)域表面流動(dòng)時(shí)在界面發(fā)生散射,從而使得低頻1/f噪聲降低,提高圖像傳感器的性能。附圖說(shuō)明圖1是現(xiàn)有圖像傳感器中像素單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的圖像傳感器中像素單元的俯視示意圖;圖3是圖2所示圖像傳感器中像素單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是圖3所示像素單元中源跟隨晶體管的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本發(fā)明又一實(shí)施例所提供的圖像傳感器中像素單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖6至圖11是本發(fā)明又一實(shí)施例所提供的圖像傳感器的形成方法中各步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖12是圖11中所示源跟隨晶體管的立體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)有圖像傳感器中,各晶體管(例如源跟隨晶體管、轉(zhuǎn)移晶體管和復(fù)位晶體管等)通常均為平面結(jié)構(gòu),因此,對(duì)應(yīng)的像素單元具有諸多缺陷,例如:圖像傳感器的芯片面積難以進(jìn)一步縮小,圖像傳感器的成本高居不下,圖像傳感器所形成的圖像質(zhì)量難以進(jìn)一步提高,圖像傳感器的噪聲水平難以降低,以及像素單元中光電轉(zhuǎn)換元件的面積占有率難以提高等。為此,本發(fā)明提出了一種圖像傳感器,本發(fā)明所提供的圖像傳感器中,像素單元具有三維結(jié)構(gòu)的源跟隨晶體管,因此像素單元的性能提高,從而可以提高圖像傳感器產(chǎn)生的圖像質(zhì)量,也可以同時(shí)提高圖像傳感器芯片性能,并且可以降低圖像傳感器芯片成本。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像傳感器,所述圖像傳感器包括像素陣列,所述像素陣列包括陣列排布的多個(gè)像素單元。請(qǐng)參考圖2,圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的圖像傳感器中像素單元的俯視示意圖。圖2中顯示出其中的四個(gè)像素單元為代表,并且圖2顯示的是具有光電轉(zhuǎn)換元件加4晶體管結(jié)構(gòu)的像素單元的版圖(俯視)示意圖。圖2中,每個(gè)像素單元的版圖形狀為正方形,4個(gè)像素單元呈2×2的陣列排布電連接在一起。每個(gè)像素單元的俯視平面中可以看到復(fù)位晶體管230t、源跟隨晶體管270t、光電二極管區(qū)域260(即光電轉(zhuǎn)換元件)、傳輸晶體管250t和浮置擴(kuò)散區(qū)240。4個(gè)像素單元的浮置擴(kuò)散區(qū)240聚集在同一個(gè)頂點(diǎn),從浮置擴(kuò)散區(qū)240向外依次是傳輸晶體管250t和光電二極管區(qū)域260,而源跟隨晶體管270t形成在遠(yuǎn)離浮置擴(kuò)散區(qū)240的對(duì)角位置,復(fù)位晶體管230t形成在與源跟隨晶體管270t同一側(cè)的不同頂點(diǎn)上。這樣的版圖結(jié)構(gòu)緊湊,可以使像素單元的面積合理利用,降低圖像傳感器芯片的總面積。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,每個(gè)像素單元的版圖形狀也可以為其它形狀,例如三角形、矩形或者正六邊形等,本發(fā)明對(duì)此不作限定。同樣的,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,各個(gè)晶體管器件在各像素單元內(nèi),還可以采用其它多種形式進(jìn)行排布,本發(fā)明對(duì)此不作限定。同樣的,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,每個(gè)像素單元的晶體管個(gè)數(shù)還可以是3個(gè)或者5個(gè)等,本發(fā)明對(duì)此不作限定。圖2中,A-A’折線(xiàn)先沿其中一個(gè)像素單元的源跟隨晶體管270t切割至光電二極管區(qū)域260,再沿光電二極管區(qū)域260切割至傳輸晶體管250t,再沿傳輸晶體管250t切割至浮置擴(kuò)散區(qū)240,然后穿過(guò)此像素單元繼續(xù)切割至第二個(gè)像素單元的浮置擴(kuò)散區(qū)240,再沿此第二個(gè)像素單元的浮置擴(kuò)散區(qū)240切割至此像素單元的傳輸晶體管250t,再沿此第二個(gè)像素單元的傳輸晶體管250t切割至此第二個(gè)像素單元的光電二極管區(qū)域260,最后切割至此第二個(gè)像素單元的復(fù)位晶體管230t。圖3示出了圖2所示像素單元的剖面示意圖,并且圖3為圖2所示像素單元陣列沿A-A’折線(xiàn)切割得到的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中,A-A’折線(xiàn)將第二個(gè)像素單元中重復(fù)切割的部分(即浮置擴(kuò)散區(qū)240、傳輸晶體管250t和光電二極管區(qū)域260)用虛線(xiàn)線(xiàn)段表示,而圖2中的A-A’折線(xiàn)的虛線(xiàn)線(xiàn)段所剖切的部分在圖3中未示出。請(qǐng)參考參考圖3,本實(shí)施例提供的圖像傳感器所包含的像素單元包括:半導(dǎo)體襯底200,半導(dǎo)體襯底200具有多個(gè)凸起結(jié)構(gòu)(未標(biāo)注),圖3中示出了兩個(gè)凸起結(jié)構(gòu)。兩個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)分別位于半導(dǎo)體襯底200的左側(cè)和右側(cè),其中一個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)具有溝道區(qū)區(qū)域2302和區(qū)域2301,溝道區(qū)區(qū)域2302和區(qū)域2301之間以虛線(xiàn)(未標(biāo)注)隔開(kāi)以示區(qū)別,溝道區(qū)區(qū)域2302呈橫梁結(jié)構(gòu),并且溝道區(qū)區(qū)域2302位于區(qū)域2301上,即溝道區(qū)區(qū)域2302位于所述凸起結(jié)構(gòu)上部。另一個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)具有溝道區(qū)區(qū)域2702和區(qū)域2701,溝道區(qū)區(qū)域2702和區(qū)域2701之間以虛線(xiàn)(未標(biāo)注)隔開(kāi)以示區(qū)別,溝道區(qū)區(qū)域2702呈橫梁結(jié)構(gòu),并且溝道區(qū)區(qū)域2702位于區(qū)域2701上,即溝道區(qū)區(qū)域2702位于所述凸起結(jié)構(gòu)上部。阱區(qū)210,位于半導(dǎo)體襯底200中。阱區(qū)210所在區(qū)域包括上述凸起結(jié)構(gòu)所在區(qū)域。阱區(qū)210可以為P型摻雜。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,位于半導(dǎo)體襯底不同位置的阱區(qū),其摻雜類(lèi)型可以不同,即阱區(qū)既可以為P型阱也可以為N型阱,對(duì)應(yīng)的,各晶體管的溝道區(qū)區(qū)域?yàn)镻型摻雜區(qū)或者N型摻雜區(qū)。光電二極管區(qū)域260,光電二極管區(qū)域260位于半導(dǎo)體襯底200上中,且位于阱區(qū)210中,光電二極管區(qū)域260即光電二極管所在區(qū)域,亦即光電二極管形成在半導(dǎo)體襯底200中,光電二極管用于進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷。浮置擴(kuò)散區(qū)240,位于阱區(qū)210上。浮置擴(kuò)散區(qū)240形成在半導(dǎo)體襯底200內(nèi)部,浮置擴(kuò)散區(qū)240用于收集信號(hào)電荷以產(chǎn)生信號(hào)電位(亦即信號(hào)電壓)。傳輸晶體管250t,位于阱區(qū)210上。傳輸晶體管250t轉(zhuǎn)移晶體管250t位于浮置擴(kuò)散區(qū)240與光電二極管區(qū)域260之間。傳輸晶體管250t具有柵極251和溝道區(qū)區(qū)域250,柵極251和溝道區(qū)區(qū)域250之間還具有柵介質(zhì)層(未示出)。轉(zhuǎn)移晶體管250t還包括位于半導(dǎo)體襯底200中的源極(未示出)和漏極(未示出)。所述源極與光電二極管區(qū)域260電連接(具體連接方式未示出),所述漏極與浮置擴(kuò)散區(qū)240電連接(具體連接方式未示出)。轉(zhuǎn)移晶體管250t用于控制光電二極管區(qū)域260中產(chǎn)生的信號(hào)電荷傳到浮置擴(kuò)散區(qū)240,即浮置擴(kuò)散區(qū)240相當(dāng)于傳輸晶體管250t的漏極。復(fù)位晶體管230t,位于阱區(qū)210上。復(fù)位晶體管230t包括位于半導(dǎo)體襯底200中的漏極,所述漏極與浮置擴(kuò)散區(qū)240電連接(具體連接方式未示出),復(fù)位晶體管230t用于復(fù)位浮置擴(kuò)散區(qū)240的電位。源跟隨晶體管270t,位于阱區(qū)210上。源跟隨晶體管270t具有溝道區(qū)區(qū)域和柵極271,柵極271通過(guò)插塞272與浮置擴(kuò)散區(qū)240電連接(具體電連接方式未示出),源跟隨晶體管270t用于放大所述信號(hào)電位,即源跟隨晶體管270t的漏極輸出一個(gè)和浮置擴(kuò)散區(qū)240電位相關(guān)的電信號(hào)。介質(zhì)層220,填充并包圍于上述各晶體管的柵極的表面。介質(zhì)層220可以由單層結(jié)構(gòu)組成,也可以為多層結(jié)構(gòu)組成。介質(zhì)層220被插塞232、插塞241、插塞252和插塞272貫穿。插塞232電連接復(fù)位晶體管230t的柵極231和引線(xiàn)L21,引線(xiàn)L21電連接至相應(yīng)的控制電路以對(duì)柵極231進(jìn)行控制。插塞241電電連接浮置擴(kuò)散區(qū)240和引線(xiàn)L22,引線(xiàn)L22電連接至相應(yīng)的控制電路以對(duì)浮置擴(kuò)散區(qū)240進(jìn)行電位獲取和復(fù)位等操作。插塞252電連接傳輸晶體管250t的柵極251和外電中L23,引線(xiàn)L23電連接至控制電路以對(duì)柵極251進(jìn)行控制。插塞272電連接源跟隨晶體管270t的柵極271和引線(xiàn)L24,引線(xiàn)L24電連接至相應(yīng)的控制電路以對(duì)柵極271進(jìn)行控制。本實(shí)施例中,半導(dǎo)體襯底200可以為單晶硅或者鍺硅(晶圓摻雜襯底),也可以是絕緣體上硅(Silicononinsulator,SOI)。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,還可在半導(dǎo)體襯底200上形成外延層,以半導(dǎo)體襯底200和外延層共同作為形成像素單元的半導(dǎo)體基底。下面按從左至右的順序?qū)D3所示像素單元的各部分結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,圖3中,阱區(qū)與各所述凸起結(jié)構(gòu)之間沒(méi)有明顯界面,但為區(qū)分顯示,在圖3中以點(diǎn)劃線(xiàn)(未標(biāo)注)分隔兩者。本說(shuō)明書(shū)后續(xù)各圖仍沿用此操作的,在此一并說(shuō)明。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3,復(fù)位晶體管230t具有呈橫梁結(jié)構(gòu)的溝道區(qū)區(qū)域2302,所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,溝道區(qū)區(qū)域2302的頂面和兩個(gè)側(cè)面被柵介質(zhì)層(未顯示)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層被復(fù)位晶體管230t的柵極231覆蓋,即柵極231包圍溝道區(qū)區(qū)域2302的頂面和兩個(gè)側(cè)面。這種三面圍柵結(jié)構(gòu)能夠使復(fù)位晶體管230t的溝道寬度增大,從而提高復(fù)位晶體管230t的性能。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,復(fù)位晶體管230t的柵極231也可以?xún)H覆蓋溝道區(qū)區(qū)域2302的其中一個(gè)側(cè)面,或者僅覆蓋溝道區(qū)區(qū)域2302的兩個(gè)側(cè)面,或者僅覆蓋溝道區(qū)區(qū)域2302的頂面和其中一個(gè)側(cè)面。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3,傳輸晶體管250t的溝道區(qū)區(qū)域250位于光電二極管區(qū)域260與浮置擴(kuò)散區(qū)240之間的半導(dǎo)體襯底200內(nèi),而傳輸晶體管250t的柵極251位于其溝道區(qū)區(qū)域250表面上,柵極251與溝道區(qū)區(qū)域250之間還具有柵介質(zhì)層(未顯示)。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3,本實(shí)施例中,光電二極管區(qū)域260形成有光電二極管,光電二極管的結(jié)構(gòu)通常包括一個(gè)PN結(jié)(如圖3所示疊層,未分別標(biāo)注)或者PIN結(jié)。光電二極管的PN結(jié)(或者PIN結(jié))面積相對(duì)較大,以便接收較多入射光線(xiàn)。光電二極管在反向電壓作用下工作,沒(méi)有光照時(shí),反向電流(即暗電流)極其微弱,有光照時(shí),反向電流迅速增大,此反向電流稱(chēng)為光電流。具有PIN結(jié)的光電二極管是在PN結(jié)中間摻入一層濃度很低的N型半導(dǎo)體層,以增大耗盡區(qū)的寬度,達(dá)到減小擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的影響,并提高響應(yīng)速度。由于摻入層的N型半導(dǎo)體層摻雜濃度低,近乎是本征(Intrinsic)半導(dǎo)體,故稱(chēng)I層,因此這種結(jié)構(gòu)成為PIN光電二極管。光電二極管區(qū)域260上方帶箭頭的雙折線(xiàn)代表光線(xiàn),本說(shuō)明書(shū)其它附圖采用相同的表達(dá),在此一并說(shuō)明。請(qǐng)繼續(xù)參考圖3,源跟隨晶體管270t具有呈橫梁結(jié)構(gòu)的溝道區(qū)區(qū)域2702,所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,溝道區(qū)區(qū)域2702的頂面和兩個(gè)側(cè)面被柵介質(zhì)層(未顯示)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層被源跟隨晶體管270t的柵極271覆蓋,即柵極271包圍溝道區(qū)區(qū)域2702的頂面和兩個(gè)側(cè)面,亦即源跟隨晶體管270t具有豎直形成于半導(dǎo)體襯底側(cè)面的三面圍柵結(jié)構(gòu)。這種圍柵結(jié)構(gòu)能夠使源跟隨晶體管270t的溝道寬度增大,從而提高源跟隨晶體管270t的性能(例如減少漏電流和縮短溝道長(zhǎng)度等)。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,源跟隨晶體管270t也可以?xún)H在第二部分2702的其中一個(gè)側(cè)面形成柵極,或者在第二部分2702兩個(gè)側(cè)面形成柵極,或者在第二部分2702的頂面和其中一個(gè)側(cè)面形成柵極。除了上述結(jié)構(gòu)之外,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,也可以增加一個(gè)選通晶體管,并且所述選通晶體管的結(jié)構(gòu)可以與源跟隨晶體管270t相同。請(qǐng)參考圖4,示出了圖3所示源跟隨晶體管270t的立體結(jié)構(gòu)示意圖。對(duì)比圖1中現(xiàn)有的平面式源跟隨晶體管可知,本實(shí)施例對(duì)源跟隨晶體管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新的設(shè)計(jì)和改造,形成一種立體式的源跟隨晶體管結(jié)構(gòu)。具體的,源跟隨晶體管270t具有位于區(qū)域2701上的溝道區(qū)區(qū)域2702,即源跟隨晶體管270t具有立體的溝道區(qū)區(qū)域。源跟隨晶體管270t還具有包圍所述溝道區(qū)區(qū)域頂面和兩個(gè)側(cè)面的柵極271,以及位于柵極271與溝道區(qū)區(qū)域之間的柵介質(zhì)層(未示出)。請(qǐng)繼續(xù)參考圖4,本實(shí)施例所提供的像素單元中具有三維立體式源跟隨晶體管270t結(jié)構(gòu)。所述三維立體式源跟隨晶體管270t形成于半導(dǎo)體襯底200上,其具有位于阱區(qū)210上的呈橫梁結(jié)構(gòu)的溝道區(qū)區(qū)域2702,溝道區(qū)區(qū)域2702位于區(qū)域2701上,溝道區(qū)區(qū)域2702和區(qū)域2701構(gòu)成所述凸起結(jié)構(gòu)。源跟隨晶體管270t還具有包圍溝道區(qū)區(qū)域2702頂面和兩個(gè)側(cè)面的柵極271,以及位于柵極271與溝道區(qū)區(qū)域2702之間的柵介質(zhì)層(未顯示)。溝道區(qū)區(qū)域2702的其中一端電連接源區(qū)274,另一端電連接漏區(qū)(未示出)。請(qǐng)繼續(xù)參考圖4,本實(shí)施例中,源跟隨晶體管270t為掩溝晶體管,即在源跟隨晶體管270t工作時(shí),源跟隨晶體管270t的溝道形成在溝道區(qū)區(qū)域2702的內(nèi)部。所述溝道具體形成位置如圖4中區(qū)域TA(斜陰影部分)所示,此時(shí),溝道區(qū)區(qū)域2072可以分為溝道摻雜區(qū)和非溝道摻雜區(qū)兩部分,區(qū)域TA表示的是溝道摻雜區(qū)所在部分,而非溝道摻雜區(qū)位于區(qū)域TA與柵極271之間。源跟隨晶體管270t的低頻1/f噪聲(低頻部分的電流噪聲的功率譜密度和頻率f成反比,噪聲稱(chēng)作“1/f噪聲”)是像素單元性能的關(guān)鍵影響因素之一,低頻1/f噪聲越低,像素單元的性能越好,圖像質(zhì)量越高。當(dāng)源跟隨晶體管270t為埋溝器件,可以降低低頻1/f噪聲。因?yàn)槁駵掀骷诠ぷ鲿r(shí),電流主要在遠(yuǎn)離溝道區(qū)區(qū)域2702表面的溝道內(nèi)流動(dòng),避免電子在接近溝道區(qū)區(qū)域2702表面的區(qū)域流動(dòng),從而減少電流在接近溝道區(qū)區(qū)域2702表面的區(qū)域流動(dòng)時(shí),在界面發(fā)生散射,從而使得低頻1/f噪聲降低,最終提高背照式圖像傳感器的性能。除此之外,源跟隨晶體管270t采用埋溝器件還能夠節(jié)省制造成本。本實(shí)施例中,源跟隨晶體管270t很容易形成埋溝器件,并且形成埋溝器件之后,柵極271可以從垂直溝道區(qū)區(qū)域2702的頂面和兩個(gè)側(cè)面的三個(gè)方向施加同樣的電壓,從而使電子在流動(dòng)時(shí),集中在溝道區(qū)區(qū)域2702內(nèi)部流動(dòng)。經(jīng)測(cè)試,本實(shí)施例的源跟隨晶體管270t處于工作狀態(tài)時(shí),遠(yuǎn)離其溝道區(qū)區(qū)域2702表面的區(qū)域電流密度較大(即溝道區(qū)區(qū)域2702內(nèi)部電流較大),接近其溝道區(qū)區(qū)域2702表面的區(qū)域電流密度較小,并且前者的電流密度比后者的電流密度大10%以上,此時(shí)低頻1/f噪聲大幅降低。請(qǐng)繼續(xù)參考圖4,源跟隨晶體管270t具有包圍溝道區(qū)區(qū)域2702三個(gè)面(包括頂面和兩個(gè)側(cè)面)的柵極271。由于溝道形成在溝道區(qū)區(qū)域與柵極相對(duì)的區(qū)域,因此,本實(shí)施例中,源跟隨晶體管270t的溝道物理寬度能夠大幅增大,具體的,在理想狀態(tài)時(shí),圖4中區(qū)域TA即代表源跟隨晶體管270t工作時(shí)形成的溝道,此時(shí)溝道區(qū)區(qū)域2702的物理寬度等于(2h+l),而現(xiàn)有平面型源跟隨晶體管中溝道區(qū)區(qū)域通常僅為l。從中可知,相比于現(xiàn)有平面型源跟隨晶體管而言,本實(shí)施例所提供的源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)物理寬度能夠顯著延長(zhǎng)。因此,本實(shí)施例所提供的源跟隨晶體管270t中,通過(guò)溝道區(qū)區(qū)域的電流能夠顯著升高。反過(guò)來(lái)說(shuō),當(dāng)要達(dá)到相同的通過(guò)電流時(shí),采用本實(shí)施例所提供的隨晶體管只需要很小的器件尺寸即可。由以上描述可知,本實(shí)施例所提供的立體式源跟隨晶體管270t能夠在保持晶體管有效溝道區(qū)物理長(zhǎng)度和物理寬度的情況下,縮小晶體管的橫向尺寸,提高像素單元中光電轉(zhuǎn)換元件(即光電二極管)的填充率,從而達(dá)到減小芯片面積的目的。本實(shí)施例中,源跟隨晶體管270t的溝道區(qū)區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際需要便捷地調(diào)節(jié),更重要的是,柵極271的形狀和位置也可以根據(jù)實(shí)際需要便捷地調(diào)節(jié),例如上面所述,柵極271可以?xún)H覆蓋溝道區(qū)區(qū)域2702的其中一個(gè)側(cè)面和頂面,并且,可以有多種方法電連接源跟隨晶體管270t的柵極271,因而可以對(duì)源跟隨晶體管270t進(jìn)行靈活多樣的控制,與傳統(tǒng)源跟隨晶體管270t的控制方法相比,本實(shí)施例的源跟隨晶體管270t對(duì)于的溝道控制力更強(qiáng),因此可以改善源跟隨晶體管270t的性能,從而提高圖像的質(zhì)量。需要說(shuō)明的是,圖4中雖未顯示,但本實(shí)施例所提供的圖像傳感器中,所述復(fù)位晶體管230t可以具有與所述源跟隨晶體管270t同樣的立體結(jié)構(gòu)和性質(zhì),從而使得本實(shí)施例所提供的圖像傳感器可以進(jìn)一步減小芯片面積。本發(fā)明又一實(shí)施例還提供了另外一種圖像傳感器,所述圖像傳感器同樣包括像素陣列,所述像素陣列同樣包括陣列排布的多個(gè)像素單元。請(qǐng)參考圖5,示出了本實(shí)施例所提供的圖像傳感器中的像素單元。所述像素單元包括:半導(dǎo)體襯底300,半導(dǎo)體襯底300具有多個(gè)凸起結(jié)構(gòu)(未標(biāo)注),圖3中示出了兩個(gè)凸起結(jié)構(gòu),兩個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)分別位于半導(dǎo)體襯底300的左側(cè)和右側(cè),其中一個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)具有溝道區(qū)區(qū)域3302和區(qū)域3301,即溝道區(qū)區(qū)域3302位于所述凸起結(jié)構(gòu)的上部,溝道區(qū)區(qū)域3302呈橫梁結(jié)構(gòu),溝道區(qū)區(qū)域3302和區(qū)域3301之間以虛線(xiàn)(未標(biāo)注)隔開(kāi)以示區(qū)別。另一個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)具有溝道區(qū)區(qū)域3702和區(qū)域3701,即溝道區(qū)區(qū)域3702位于所述凸起結(jié)構(gòu)的上部,并且溝道區(qū)區(qū)域3702呈橫梁結(jié)構(gòu),溝道區(qū)區(qū)域3702和區(qū)域3701之間以虛線(xiàn)(未標(biāo)注)隔開(kāi)以示區(qū)別。阱區(qū)310,位于半導(dǎo)體襯底300上。阱區(qū)310所在區(qū)域包括上述凸起結(jié)構(gòu)所在區(qū)域。阱區(qū)310可以為P型摻雜。光電二極管區(qū)域360,位于半導(dǎo)體襯底300上。光電二極管區(qū)域360中的光電二極管用于進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生信號(hào)電荷。浮置擴(kuò)散區(qū)340,位于阱區(qū)310上。浮置擴(kuò)散區(qū)340用于收集信號(hào)電荷以產(chǎn)生信號(hào)電位。轉(zhuǎn)移晶體管,位于阱區(qū)310上。轉(zhuǎn)移晶體管具有溝道區(qū)區(qū)域350和柵極351,柵極351覆蓋溝道區(qū)區(qū)域350,并且柵極351與溝道區(qū)區(qū)域350之間還具有柵介質(zhì)層(未示出)。轉(zhuǎn)移晶體管位于浮置擴(kuò)散區(qū)340與光電二極管區(qū)域360之間,轉(zhuǎn)移晶體管的源極(未示出)電連接光電二極管區(qū)域360,轉(zhuǎn)移晶體管的漏極(未示出)電連接浮置擴(kuò)散區(qū)340。柵極351的兩側(cè)還可以形成有側(cè)墻352,側(cè)墻352起到保護(hù)柵極351的作用,并且還可以作為轉(zhuǎn)移晶體管源極和漏極進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)摻雜時(shí)的掩模。轉(zhuǎn)移晶體管用于控制光電二極管區(qū)域360中產(chǎn)生的信號(hào)電荷傳到浮置擴(kuò)散區(qū)340。復(fù)位晶體管,位于阱區(qū)310上。復(fù)位晶體管具有柵極331和(位于區(qū)域3301上的)溝道區(qū)區(qū)域3302,復(fù)位晶體管的漏極電連接浮置擴(kuò)散區(qū)340(具體連接方式未示出),復(fù)位晶體管用于復(fù)位浮置擴(kuò)散區(qū)340的電位。源跟隨晶體管,位于阱區(qū)310上。源跟隨晶體管具有(位于區(qū)域3301上的)溝道區(qū)區(qū)域3702、柵極371a和柵極371b。其中柵極371a和柵極371b與浮置擴(kuò)散區(qū)340相連(具體連接方式未示出),源跟隨晶體管的源端輸出一個(gè)和浮置擴(kuò)散區(qū)340電位相關(guān)的電信號(hào)。介質(zhì)層320,位于阱區(qū)310上方。介質(zhì)層320填充并包圍于上述各晶體管的柵極區(qū)域的表面。介質(zhì)層320被插塞332、插塞341、插塞353、插塞372a和插塞372b貫穿。插塞332電連接復(fù)位晶體管的柵極331,柵極331還通過(guò)插塞332電連接至引線(xiàn)L31,各引線(xiàn)電連接至相應(yīng)的控制電路以對(duì)柵極331進(jìn)行控制。插塞341電連接浮置擴(kuò)散區(qū)340,浮置擴(kuò)散區(qū)340還通過(guò)插塞341電連接至引線(xiàn)L32,引線(xiàn)L32電連接至相應(yīng)的控制電路以對(duì)浮置擴(kuò)散區(qū)340進(jìn)行復(fù)位等操作。插塞353電連接?xùn)艠O351,柵極351通過(guò)插塞353電連接至引線(xiàn)L33,引線(xiàn)L33電連接至控制電路以對(duì)柵極進(jìn)行控制。插塞372a和插塞372b分別電連接源跟隨晶體管的柵極371a和柵極371b,柵極371a還通過(guò)插塞372a電連接至引線(xiàn)L34a,各引線(xiàn)電連接至相應(yīng)的控制電路以對(duì)柵極371a進(jìn)行控制,柵極371b還通過(guò)插塞372b電連接至引線(xiàn)L34b,各引線(xiàn)電連接至相應(yīng)的控制電路以對(duì)柵極371b進(jìn)行控制。以下按從左至右的順序?qū)D5所示像素單元和各部分結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說(shuō)明。請(qǐng)繼續(xù)參考圖5,復(fù)位晶體管具有呈橫梁結(jié)構(gòu)的溝道區(qū)區(qū)域3302,所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面。溝道區(qū)區(qū)域3302的頂面和兩個(gè)側(cè)面被柵介質(zhì)層(未顯示)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層被復(fù)位晶體管的柵極331覆蓋,即柵極331包圍溝道區(qū)區(qū)域3302的頂面和兩個(gè)側(cè)面。這種三面圍柵結(jié)構(gòu)能夠使復(fù)位晶體管的溝道寬度增大,從而提高復(fù)位晶體管的性能。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,復(fù)位晶體管也可以在橫梁結(jié)構(gòu)的其中一個(gè)側(cè)面形成柵極,或者在兩個(gè)側(cè)面形成柵極,或者在頂面和其中一個(gè)側(cè)面形成柵極。請(qǐng)繼續(xù)參考圖5,本實(shí)施例中,光電二極管區(qū)域360同樣可以包括PN結(jié)型光電二極管或者PIN結(jié)型光電二極管。請(qǐng)繼續(xù)參考圖5,本實(shí)施例中,源跟隨晶體管具有呈橫梁結(jié)構(gòu)的溝道區(qū)區(qū)域3702,所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,圖5中示出了所述橫梁結(jié)構(gòu)的橫截面,溝道區(qū)區(qū)域3702的頂面和兩個(gè)側(cè)面被柵介質(zhì)層(未顯示)覆蓋,而所述柵介質(zhì)層位于所述橫梁兩側(cè)面的部分被源跟隨晶體管的柵極371a和柵極371b覆蓋,即由圖5所示可知,柵極371a和柵極371b包圍溝道區(qū)區(qū)域3702的兩個(gè)側(cè)面。這種三面圍柵結(jié)構(gòu)能夠使源跟隨晶體管的溝道寬度增大,從而提高源跟隨晶體管的性能(例如減少漏電流和縮短溝道長(zhǎng)度等)。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,源跟隨晶體管也可以在橫梁結(jié)構(gòu)的其中一個(gè)側(cè)面形成柵極,或者在頂面和其中一個(gè)側(cè)面形成柵極。本實(shí)施例中,源跟隨晶體管可以為埋溝器件,發(fā)降低低頻1/f噪聲,并節(jié)省制造成本。更多本實(shí)施例所提供的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可參考前述實(shí)施例相應(yīng)內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)知曉的,在圖3和圖5所示的兩個(gè)實(shí)施例中,光電二極管區(qū)域、轉(zhuǎn)移晶體管和浮置擴(kuò)散區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底表面與源跟隨晶體管和復(fù)位晶體管對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底表面不在一平面,提高了光通量的接收效率。但是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,光電二極管區(qū)域、轉(zhuǎn)移晶體管和浮置擴(kuò)散區(qū)對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底表面與源跟隨晶體管和復(fù)位晶體管對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體襯底表面也可以在同一平面,只需要保證源跟隨晶體管和復(fù)位晶體管的至少其中一面仍然具有三維立體結(jié)構(gòu)即可,即源跟隨晶體管和復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域仍然保持呈橫梁結(jié)構(gòu),而對(duì)應(yīng)的柵極覆蓋在所述橫梁結(jié)構(gòu)的頂面和兩個(gè)側(cè)面的至少其中一面。應(yīng)當(dāng)知曉的,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,圖像傳感器所述圖像傳感器可以進(jìn)一步為背照式圖像傳感器,此時(shí)光線(xiàn)從半導(dǎo)體襯底背面照射到光電二極管區(qū)域,因而此時(shí)可以在光電二極管區(qū)域上表面上形成釘扎層,從而使光電二極管性能更加穩(wěn)定。本發(fā)明又一實(shí)施例還提供了一種圖像傳感器的形成方法,請(qǐng)結(jié)合參考圖6至圖11。請(qǐng)參考圖6,提供半導(dǎo)體襯底400。本實(shí)施例中,半導(dǎo)體襯底400可以是硅襯底或者鍺硅襯底等,也可以是絕緣體上硅。本實(shí)施例具體的,半導(dǎo)體襯底400以硅襯底為例。半導(dǎo)體襯底400為形成像素單元提供載體。本實(shí)施例中,半導(dǎo)體襯底400中形成有阱區(qū)401,并且本實(shí)施例中阱區(qū)401可以為P型摻雜。請(qǐng)繼續(xù)參考圖6,在半導(dǎo)體襯底400上形成緩沖層402(padoxide)和掩模層403。本實(shí)施例中,緩沖層402的材料可以為二氧化硅(SiO2),緩沖層402可以釋放掩模層和半導(dǎo)體襯底400之間的應(yīng)力,同時(shí)也可以增加掩模層403和半導(dǎo)體襯底400之間的粘附性??梢圆捎脻袷窖趸ㄔ诎雽?dǎo)體襯底400上形成緩沖層402。本實(shí)施例中,掩模層403的材料可以為氮化硅(SiN),從而通過(guò)緩沖層402防止氮化硅的應(yīng)力在半導(dǎo)體襯底400中引起缺陷。可以采用低壓力化學(xué)氣相沉積法(LowPressureChemicalVaporDeposition,LPCVD)在緩沖層402上形成掩模層403,再對(duì)掩模層403進(jìn)行退火。請(qǐng)參考圖7,在半導(dǎo)體襯底400表面形成多個(gè)分立的淺溝槽(未未出),并采用介質(zhì)層404填充所述淺溝槽。介質(zhì)層404的材料可以為氧化硅或者氮化硅,形成第二介質(zhì)層的介質(zhì)層沉積工藝具體可以為物理氣相沉積法(PhysicalVaporDeposition,PVD)或者化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition,CVD)。相鄰所述淺溝槽之間形成凸起結(jié)構(gòu)(未標(biāo)注),即相鄰所述淺溝槽之間剩余的半導(dǎo)體襯底構(gòu)成所述凸起結(jié)構(gòu)。圖7中顯示了兩個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu),所述凸起結(jié)構(gòu)位于阱區(qū)401中,事實(shí)上,所述凸起結(jié)構(gòu)由相鄰淺溝槽之間的半導(dǎo)體襯底構(gòu)成。為了與阱區(qū)401區(qū)分開(kāi)來(lái),兩個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)與阱區(qū)401其它部分以點(diǎn)劃線(xiàn)隔開(kāi)。形成所述淺溝槽的過(guò)程可以為:形成掩膜層402之后,對(duì)掩模層402進(jìn)行圖案化,再以圖案化的所述掩模層402為掩模,采用反應(yīng)離子刻蝕工藝蝕刻半導(dǎo)體襯底400,形成所述淺溝槽。本實(shí)施例中,在進(jìn)行后續(xù)步驟之前,可以采用一次或者多次熱氧化和腐蝕工藝對(duì)各表面進(jìn)行修復(fù)處理,以消除上述各刻蝕工藝引入的(硅)表面損傷。請(qǐng)參考圖8,對(duì)介質(zhì)層404進(jìn)行平坦化,使介質(zhì)層404上表面與半導(dǎo)體襯底400上表面齊平,并去除圖7所示緩沖層402和掩模層403。本實(shí)施例中,可以通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)方法使介質(zhì)層404的上表面與半導(dǎo)體襯底400的上表面齊平,并且所述化學(xué)機(jī)械拋光方法可以同時(shí)去除緩沖層402和掩模層403。請(qǐng)繼續(xù)參考圖8,在介質(zhì)層404上表面形成光刻膠層405,光刻膠層405暴露所述凸起結(jié)構(gòu)上表面及所述凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的至少部分介質(zhì)層404。并且,光刻膠層405還暴露轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域(圖8中未標(biāo)注)。本實(shí)施例中,可以通過(guò)旋涂工藝形成光刻膠層405,再通過(guò)曝光和顯影工藝圖案化光刻膠層405,使光刻膠層405暴露所述凸起結(jié)構(gòu)上表面及所述凸起結(jié)構(gòu)兩側(cè)的至少部分介質(zhì)層404,并同時(shí)暴露轉(zhuǎn)移晶體管的溝道區(qū)區(qū)域。請(qǐng)參考圖9,去除至少部分被光刻膠層405暴露的介質(zhì)層404,形成窗口406和窗口407,窗口406暴露所述復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域4102,窗口407暴露所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域4302。本實(shí)施例中,所述復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域4102即所述凸起結(jié)構(gòu)被窗口406暴露的部分,而此凸起結(jié)構(gòu)未被窗口406暴露的部分為區(qū)域4101。溝道區(qū)區(qū)域4102位于區(qū)域4101上方,即溝道區(qū)區(qū)域4102位于所述凸起結(jié)構(gòu)上部,溝道區(qū)區(qū)域4102與區(qū)域4101之間以虛線(xiàn)(未標(biāo)注)隔開(kāi)以示區(qū)別,溝道區(qū)區(qū)域4102呈橫梁結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中,所述源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域4302即所述凸起結(jié)構(gòu)被窗口407暴露的部分,而此凸起結(jié)構(gòu)未被窗口407暴露的部分為區(qū)域4301。溝道區(qū)區(qū)域4302位于區(qū)域4301上方,即溝道區(qū)區(qū)域4302位于所述凸起結(jié)構(gòu)上部,溝道區(qū)區(qū)域4302與區(qū)域4301之間以虛線(xiàn)(未標(biāo)注)隔開(kāi)以示區(qū)別,溝道區(qū)區(qū)域4302呈橫梁結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中,可以通過(guò)濕法腐蝕、干法刻蝕或者它們的組合工藝對(duì)被暴露的介質(zhì)層404進(jìn)行蝕刻,直至介質(zhì)層404上表面低于半導(dǎo)體襯底400上表面,即形成窗口406和窗口407。具體的,蝕刻介質(zhì)層404具體可以采用濕法腐蝕工藝。濕法腐蝕具有優(yōu)良的選擇性,不會(huì)損壞其他材料層??梢圆捎孟♂尩臍浞?HF)溶液作為濕法腐蝕工藝的刻蝕劑。請(qǐng)參考圖10,采用金屬、多晶硅或者它們的組合填充窗口406和窗口407,直至形成所述復(fù)位晶體管的柵極411,所述源跟隨晶體管的柵極431和所述轉(zhuǎn)移晶體管的柵極451。需要說(shuō)明的是,圖10中雖未顯示,但是,在形成窗口406和窗口407之后,且在形成各柵極之前,本實(shí)施例先采用高介電材料覆蓋各晶體管的溝道區(qū)區(qū)域,從而形成各柵介質(zhì)層(未示出)。之后才在各柵介質(zhì)層上形成各柵極,亦即各柵介質(zhì)層位于各柵極與各溝道區(qū)區(qū)域之間。所述高介電材質(zhì)可以為介電常數(shù)大于4的材質(zhì)。本實(shí)施例中,形成各柵極的過(guò)程可以為:先采用金屬、多晶硅或者它們的組合先形成柵極層(未示出),此時(shí)柵極層作為整層結(jié)構(gòu),即柵極層除了覆蓋各柵極區(qū)域之外,還覆蓋半導(dǎo)體襯底的表面;然后可以通過(guò)圖形化工藝圖形化所述柵極層,去除柵極層不位于柵極區(qū)域的部分,直至形成源跟隨晶體管的柵極431,復(fù)位晶體管的柵極411,以及轉(zhuǎn)移晶體管的柵極451。本實(shí)施例中,源跟隨晶體管的溝道區(qū)區(qū)域4302為橫梁結(jié)構(gòu)的其中之一,橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,源跟隨晶體管的柵極431覆蓋頂面和兩個(gè)側(cè)面,即具有豎直形成于半導(dǎo)體襯底硅側(cè)面的柵極結(jié)構(gòu),呈橫梁結(jié)構(gòu),所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,所述源跟隨晶體管的柵極覆蓋所述頂面和兩個(gè)側(cè)面的至少其中一面。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,源跟隨晶體管的柵極也可以?xún)H覆蓋在源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的其中一個(gè)側(cè)面,或者覆蓋源跟隨晶體管溝道區(qū)區(qū)域的頂面和其中一個(gè)側(cè)面,本發(fā)明對(duì)此不作限定。本實(shí)施例中,在形成源跟隨晶體管柵極431的過(guò)程中,同時(shí)形成復(fù)位晶體管的柵極411。復(fù)位晶體管的溝道區(qū)區(qū)域4102為橫梁結(jié)構(gòu)的其中之一,橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,復(fù)位晶體管的柵極411覆蓋頂面和兩個(gè)側(cè)面。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,復(fù)位晶體管的柵極也可以?xún)H覆蓋在復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域4102的其中一個(gè)側(cè)面,或者覆蓋復(fù)位晶體管溝道區(qū)區(qū)域4102的頂面和其中一個(gè)側(cè)面,本發(fā)明對(duì)此不作限定。需要說(shuō)明的是,在本發(fā)明的其它實(shí)施例中,也可以先一同形成覆蓋各橫梁結(jié)構(gòu)表面的柵介質(zhì)層和柵極層,再一同圖案化柵介質(zhì)層和柵極層的疊層,形成相應(yīng)的柵介質(zhì)層和柵極。請(qǐng)參考圖11,去除圖10所示剩余的光刻膠層405,再以各柵極為掩模,對(duì)阱區(qū)401進(jìn)行摻雜,形成各晶體管(包括源跟隨晶體管和復(fù)位晶體管)的源極和漏極,同時(shí),形成光電二管區(qū)域440和浮置擴(kuò)散區(qū)420。光電二極管區(qū)域440具有光電二極管,所述光電二極管包括PN結(jié)或者PIN結(jié)(未標(biāo)注)。形成光電二極管的過(guò)程為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知,在此不再贅述。浮置擴(kuò)散區(qū)420電連接所述復(fù)位晶體管的漏極、所述轉(zhuǎn)移晶體管的漏極和所述源跟隨晶體管的柵極431(具體電連接方式未示出)。本實(shí)施例中,在形成源跟隨晶體管柵極431的過(guò)程中,可以先于突出的橫梁結(jié)構(gòu)(即溝道區(qū)區(qū)域4302)內(nèi)部摻雜形成埋溝結(jié)構(gòu),再形成覆蓋于橫梁結(jié)構(gòu)的柵極,從而使源跟隨晶體管為埋溝晶體管,達(dá)到減小低頻噪聲和降低成本的目的。本實(shí)施例中,在形成復(fù)位晶體管柵極411的過(guò)程中,同樣可以先于突出的橫梁結(jié)構(gòu)(即溝道區(qū)區(qū)域4102)內(nèi)部摻雜形成埋溝結(jié)構(gòu),再形成覆蓋于橫梁結(jié)構(gòu)的柵極,從而使復(fù)位晶體管為埋溝晶體管,達(dá)到減小低頻噪聲和降低成本的目的。請(qǐng)繼續(xù)參考圖11,形成介質(zhì)層408覆蓋各柵極的表面,并形成平整的表面。本實(shí)施例中,介質(zhì)層408覆蓋源跟隨晶體管、復(fù)位晶體管和轉(zhuǎn)移晶體管,并可以采用化學(xué)機(jī)械拋光形成平整的表面。請(qǐng)繼續(xù)參考圖11,在介質(zhì)層408中,形成插塞412電連接復(fù)位晶體管的柵極411,形成插塞421電連接浮置擴(kuò)散區(qū)420,形成插塞452電連接轉(zhuǎn)移晶體管的柵極451,形成插塞432電連接源跟隨晶體管的柵極431。并且插塞412、插塞421、插塞432和插塞452分別電連接至外電路(未示出),以通過(guò)外電路實(shí)現(xiàn)對(duì)各晶體管的控制。請(qǐng)參考圖12,本實(shí)施例所提供的圖像傳感器的形成方法所形成的圖像傳感器中,源跟隨晶體管的立體結(jié)構(gòu)如圖12所示(圖12中省略顯示了圖11中的介質(zhì)層404和介質(zhì)層408)。源跟隨晶體管具有位于半導(dǎo)體襯底400上的阱區(qū)401,位于阱區(qū)401上的溝道區(qū)區(qū)域4302,溝道區(qū)區(qū)域4302呈橫梁結(jié)構(gòu),所述橫梁結(jié)構(gòu)具有頂面和兩個(gè)側(cè)面,而柵極431同時(shí)覆蓋溝道區(qū)區(qū)域4302的頂面和兩個(gè)側(cè)面。源跟隨晶體管還具有電連接于溝道區(qū)區(qū)域4302其中一端的源極434,以及有電連接于溝道區(qū)區(qū)域4302另一端的漏極(未示出)。由于具有如圖12所示的立體結(jié)構(gòu),本實(shí)施例中,源跟隨晶體管的體積可以制作得更小,因此,運(yùn)用此源跟隨晶體管的圖像傳感器的面積可以縮小,并且可以使光電轉(zhuǎn)換元件的占有面積增大,達(dá)到使圖像質(zhì)量提高的目的。需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,復(fù)位晶體管可以具有與源跟隨晶體管相同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。更多各晶體管的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可參考本說(shuō)明書(shū)前述實(shí)施例相應(yīng)內(nèi)容。雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。