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成像像素的制作方法

文檔序號:12806086閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種成像像素,其特征在于包括:

釘扎光電二極管,所述釘扎光電二極管具有第一電勢;

釘扎轉(zhuǎn)移二極管,所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管具有第二電勢;其中所述第二電勢高于所述第一電勢;

浮動擴散區(qū),所述浮動擴散區(qū)具有第三電勢,其中所述第三電勢高于所述第二電勢;

第一轉(zhuǎn)移晶體管,所述第一轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述釘扎光電二極管與所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管之間;以及

第二轉(zhuǎn)移晶體管,所述第二轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管與所述浮動擴散區(qū)之間,其中所述第一轉(zhuǎn)移晶體管、所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管和所述第二轉(zhuǎn)移晶體管在所述釘扎光電二極管與所述浮動擴散區(qū)之間形成完全耗盡電荷轉(zhuǎn)移路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像像素,其特征在于所述釘扎光電二極管和所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管形成于上襯底中,其中所述浮動擴散區(qū)形成于下襯底中,并且所述成像像素還包括將所述上襯底耦接到所述下襯底的互連層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像像素,其特征在于所述互連層形成于不透明介電層中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像像素,其特征在于還包括:

額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管,所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管形成于所述下襯底中,其中所述互連層將位于所述上襯底中的所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管耦接到位于所述下襯底中的所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像像素,其特征在于所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管具有第四電勢,所述第四電勢高于所述第二電勢并低于所述第三電勢。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像像素,其特征在于還包括:

存儲二極管,所述存儲二極管具有第五電勢,其中所述第五電勢是高于所述第四電勢并低于所述第三電勢,其中所述第二轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管與所述存儲二極管之間;以及

第三轉(zhuǎn)移晶體管,所述第三轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述存儲二極管與所述浮動擴散區(qū)之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像像素,其特征在于所述第一轉(zhuǎn)移晶體管被配置成,在其生效時將電荷從所述釘扎光電二極管轉(zhuǎn)移到所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管,其中所述第二轉(zhuǎn)移晶體管被配置成,在其生效時將電荷從所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管轉(zhuǎn)移到所述存儲二極管,并且所述第三轉(zhuǎn)移晶體管被配置成,在其生效時將電荷從所述存儲二極管轉(zhuǎn)移到所述浮動擴散區(qū)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成像像素,其特征在于所述存儲二極管為第一存儲二極管,所述成像像素還包括:

第二存儲二極管;

第四轉(zhuǎn)移晶體管,所述第四轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管與所述第二存儲二極管之間;以及

第五轉(zhuǎn)移晶體管,所述第五轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述第二存儲二極管與所述浮動擴散區(qū)之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像像素,其特征在于還包括:

第三存儲二極管;

第六轉(zhuǎn)移晶體管,所述第六轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管與所述第三存儲二極管之間;以及

第七轉(zhuǎn)移晶體管,所述第七轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述第三存儲二極管與所述浮動擴散區(qū)之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像像素,其特征在于所述第一存儲二極管和所述第二存儲二極管具有不同大小。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像像素,其特征在于還包括:

至少一個額外的釘扎光電二極管,所述至少一個額外的釘扎光電二極管被配置成與所述釘扎光電二極管共享所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管。

12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像像素,其特征在于所述互連層包括金屬層,所述金屬層為所述額外的釘扎轉(zhuǎn)移二極管和所述浮動擴散區(qū)遮擋入射光,并且其中所述金屬層用作入射光的反射器。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像像素,其特征在于所述第一轉(zhuǎn)移晶體管具有橫向地包圍所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管的圓形柵極。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像像素,其特征在于還包括:

多個額外的釘扎光電二極管;以及

多個額外的轉(zhuǎn)移晶體管,其中所述多個額外的轉(zhuǎn)移晶體管中的每個轉(zhuǎn)移晶體管耦接在所述多個額外的釘扎光電二極管中的相應(yīng)釘扎光電二極管與所述釘扎轉(zhuǎn)移二極管之間。

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