CN102214610B - 具有渐变式光电检测器注入的高全阱容量像素 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有渐变式光电检测器注入的高全阱容量像素，本发明提供一种用于通过掺杂剂注入而形成CMOS像素中的光电检测器区的工序实施例，该工序包含：掩模衬底表面的光电检测器区域以用于形成该光电检测器区；以多个扭转角定位该衬底；且在该多个扭转角中的每一角度下，以选定倾斜角将掺杂剂导向该光电检测器区。CMOS像素的实施例包含：光电检测器区，其形成在衬底中，该光电检测器区包含重迭的第一掺杂剂注入区及第二掺杂剂注入区，其中该重迭区具有不同于该第一注入区及该第二注入区的非重迭部分的掺杂剂浓度；浮动扩散体，其形成在该衬底中；以及传输栅，其形成在该衬底上在该光电检测器与该传输栅之间。揭示并要求保护其它实施例。
Description
技术领域
本发明涉及半导体像素，且具体而言(但非排他性)，本发明涉及具有渐变式光电检测器注入的高全阱容量像素。
背景技术
随着互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的像素大小变得较小以达成较高像素密度及较低成本，光电检测器的有源区域也变得较小。对于通常用于CMOS图像传感器中的钉扎式光电检测器而言，较小的光电检测器区域导致减小的全阱容量，这意味着可保持在光电检测器中的电荷的最大数目减小。减小的全阱容量又导致具有较低动态范围及较低信噪比的像素。因此，非常需要用于增加钉扎式光电检测器的全阱容量的方法。
在最常用于CMOS图像传感器的p-n-p钉扎式光电检测器中，用于增加像素的全阱容量的最直接方式为例如通过增加注入剂量来增大n型层中的掺杂水平(即，掺杂剂的浓度)。然而，对于小像素大小而言，增加的n型掺杂可导致暗电流及通常被称为白像素的有缺陷像素的显著增加。出现该情况的一种原因在于，归因于高n型掺杂以及n型注入区与浅沟槽隔离(STI)边缘之间的收缩距离而沿着STI侧壁电场增大。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种用于通过掺杂剂注入来形成CMOS像素中的光电检测器区的工序，所述工序包含：掩模衬底表面的光电检测器区域以用于形成所述光电检测器区；以多个扭转角定位所述衬底，其中所述扭转角是绕正交于衬底表面的轴的旋转角；以及所述衬底在所述多个扭转角中的每一角度之间旋转期间，以选定倾斜角将注入掺杂剂导向所述光电检测器区域。
在本发明的另一个实施例中，一种CMOS像素，其包含：光电检测器区，其通过掺杂剂注入形成在衬底中，所述光电检测器区包含重迭的第一掺杂剂注入区及第二掺杂剂注入区，其中所述重迭的区域具有不同于所述第一掺杂剂注入区及所述第二掺杂剂注入区的非重迭部分的掺杂剂浓度；浮动扩散体，其形成在所述衬底中；以及传输栅，其形成在所述衬底上在所述光电检测器与所述浮动扩散体之间。
在本发明的又一个实施例中，一种用于通过掺杂剂注入来形成CMOS像素中的光电检测器区的系统，其包含：CMOS图像传感器，其形成在衬底中，其中所述CMOS图像传感器具有包括CMOS像素的像素阵列，所述CMOS像素包含：光电检测器区，其通过掺杂剂注入而形成在衬底中，所述光电检测器区包含重迭的第一掺杂剂注入区及第二掺杂剂区注入区，其中所述重迭区具有不同于所述第一掺杂剂注入区及所述第二掺杂剂注入区的非重迭部分的掺杂剂浓度，浮动扩散体，其形成在所述衬底中，以及传输栅，其形成在所述衬底上在所述光电检测器与所述浮动扩散体之间；以及处理电路，其耦合至所述像素阵列以处理从所述像素阵列接收的信号。
附图说明
参照以下诸附图来描述本发明的非限制及非穷尽的实施例，其中除非另有规定，否则相似附图标记贯穿各种视图指示相似部分。除非特定地指定为按比例绘制，否则诸附图并不按比例绘制。
图1A为像素的一实施例的平面图。
图1B为图1A中所示的像素的实施例的组合示意图及截面图，该截面基本上沿着图1A中的剖面线B-B截取。
图1C为图1A-1B中所示的像素的实施例的截面图，该截面图基本上沿着图1A中的剖面线C-C截取。
图1D为像素的一替代实施例的截面正视图。
图2为迭加于笛卡尔坐标系统上的球坐标系统的立体图。
图3A-图3B分别为说明制造图1A-1D中所示的像素实施例的工序的一实施例的截面正视图及平面图。
图4A-图4C分别为进一步说明用于制造图1A-1D所示的像素实施例的工序的一实施例的平面图、基本上沿着图4A的剖面线4B-4B的截面图及基本上沿着图4A的剖面线4C-4C的截面图。
图5A-图5C分别为进一步说明用于制造图1A-1D所示的像素实施例的工序的一实施例的平面图、基本上沿着图5A的剖面线5B-5B的截面图及基本上沿着图5A的剖面线5C-5C的截面图。
图6A-图6B为进一步说明用于制造图1A-1D所示的像素实施例的工序的一实施例的截面图。
图7为可应用图像传感器的一实施例的成像系统的一实施例的框图，该图像传感器使用图1A-1D中所示的像素实施例。
具体实施方式
本文中描述用于具有渐变式注入的高全阱容量像素的装置、系统及方法的实施例。在以下描述中，陈述众多特定细节以提供对本发明实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将认识到，可在没有诸特定细节中的一个或多个的情况下或用其它方法、组件、材料等来实践本发明。在其它实例中，未具体示出或描述熟知结构、材料或操作，但仍然涵盖于本发明的范围内。
贯穿本说明书引用“一个实施例”或“一实施例”意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书中词组“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现未必均指代相同实施例。此外，在一个或多个实施例中可按任何合适的方式组合特定特征、结构或特性。
图1A-图1C一起说明互补金属氧化物半导体(CMOS)像素100(诸如，可见于图像传感器内的像素阵列中的像素)的一实施例。图1A说明像素100的平面视图。图1B说明像素100的一部分的截面图，该图基本上沿着图 1A中的剖面线B-B截取。图1C说明像素100的一部分的截面图，该图基本上沿着图1A中的剖面线C-C截取。所示像素100为有源四晶体管像素，通常称为“4T有源像素（4T active pixel）”，但在其它实施例中，像素100可包括更多或更少晶体管。如图1B中所示，像素100在形成于衬底102上的外延(epi)层104中形成，且包括光电检测器106、浮动节点114及传输栅112，该传输栅112在接通时将光电检测器106中所积聚的电荷传输至浮动节点114。浅沟槽隔离(STI)116、124及126可用于物理上分开并电隔离像素100与像素阵列中的邻近像素。图1A示出具有示为区116、124及126的STI区、浮动节点114及传输栅112的像素100的平面图。
如图1B中所示，光电检测器106在epi层104中形成且包括钉扎区110及毗邻并至少部分地包围钉扎区110的注入区108。在所说明的实施例中，钉扎区110位于epi层104的表面处或附近，但在其它实施例中，钉扎区可位于别处或可完全省略。在所说明的实施例中，钉扎区110为P型区，注入区108形成N型区，且epi层104为P型区，从而使光电检测器106为p-n-p光电检测器。在光电检测器106的其它实施例中，这些元件的电荷类型(例如，正或负电荷载流子)可颠倒-即，在其它实施例中，钉扎区110可为N型，注入区108可为P型，且epi层104可为N型，从而形成n-p-n光电检测器。在另一实施例中，不管钉扎区及注入区的电荷类型如何，epi层104可为未经掺杂的。
如图1A及图1C中所示，在光电检测器106的所说明实施例中，注入区108包括三个不同的组成区：重迭区108c以及一对非重迭区108a和108b。重迭区108c(这样称呼是因为其由两个或两个以上注入区的重迭而产生)相比非重迭区108a及108b具有相对较高的掺杂剂浓度。结果，注入区108可具有较大的侧向范围(即，其占据STI124与STI126之间的更多的空间，或换言之，具有较小距离d1及d3)且为渐变式的(即，其具有空间掺杂剂浓度梯度)。组合较大侧向范围与渐变方式导致注入具有高全阱容量但具有较少的与注入的侧向边缘处的高电场相关联的问题。如下文所解释，因为注入区108通过重迭两个注入区来形成，所以该注入区具有三个不同的组成 区。
在像素100的p-n-p实施例中，在积分周期(亦被称为曝露周期或积聚周期)期间，光电检测器106接收入射光(如图1B中的箭头所示)且在钉扎区110与注入区108之间的界面处产生电荷。在电荷产生之后，其作为自由电子保持在注入区108中。在积分周期结束时，通过施加电压脉冲以导通传输栅112而将保持在N型注入区108中的电子(即，信号)传输至浮动节点114中。当信号已转移至浮动节点114时，再次使传输栅112截止以便开始光电检测器106的另一积分周期。在信号已自N型注入区108传输至浮动节点114之后，保持在浮动节点114中的信号用于调节放大晶体管124，该放大晶体管124亦被称为源极跟随器晶体管。最后，地址晶体管122用于寻址像素并将信号选择性地读出至信号线。在通过信号线读出之后，重置晶体管120将浮动节点114重置成基准电压，在一个实施例中，该基准电压为Vdd。
图1D说明像素150的一替代实施例的截面。像素150在大多数方面类似于像素100，主要差异为注入区的结构。在像素150中，光电检测器亦包括具有以下三个组成区的渐变式注入区152：具有相对较高掺杂剂浓度的重迭区152c，以及具有相对较低掺杂剂浓度的两个非重迭区152a及152b。不同于注入区108，在注入区152中，非重迭区152a及152b包括在注入区的侧面上的凹口154及156。凹口154及156可由将掺杂剂注入至衬底102上的epi层104中的倾斜角所引起。
图2说明球坐标系统及球坐标系统与笛卡尔坐标系统的迭加。球坐标系统由以下两者定义：(i)含有原点及方位角（azimuth）基准方向的基准平面，及(ii)天顶(zenith)，其为通过原点且正交于基准平面的线。在图2中，原点O在x轴、y轴及z轴的交叉点处形成，笛卡尔x-y平面形成基准平面，x轴形成方位角基准方向，且z轴形成天顶。点P的球坐标由以下各者给出：其半径R；其倾角θ，该角为天顶与线段OP之间的角；及其方位角ψ，该角为自方位角基准方向至线段OP在基准平面(在此情况下为x-y平面)上的正交投影来测量的角。在图2中，角α为OP在x-z平面上的正交投影相对 于天顶(在此情况下为z轴)的角，且角β为OP在y-z平面上的正交投影相对于天顶(在此情况下为z轴)的角。
图3A-图3B一起说明用于形成图1A-1D中所示的像素实施例的工序的一实施例的初始部分；图3B为平面图，而图3A说明基本上沿着图3B中的剖面线3A-3A截取的截面图。在图3A中所示的实施例中，首先在衬底102上的epi层104中形成像素100的除了光电检测器106之外的元件(即，STI116、124及126，浮动扩散体114、传输栅112等)，之后将掩模层302施加到epi层104的正面。掩模层302设计成防止掺杂剂在掺杂剂注入期间紧密接触(impinge)到且渗入epi层104。在一实施例中，掩模层302可由常规光刻胶制成，但在其它实施例中，掩模层可由不同物质制成。可通过各种已知方法来施加掩模层302。
在掩模层302处于适当位置之后，由已知方法(诸如，光刻及湿法或干法化学蚀刻)来图案化并蚀刻该掩模层以在该掩模层中产生一具有宽度W的开口304，并曝露epi层104的将在其中形成光电检测器106的区域的正面。通过掩模层302中的开口304，可将掺杂剂注入在所需区域中而无需亦将掺杂剂注入存在或者将形成其它组件的其它区域中。所说明的实施例仅示出掩模层302的包围开口304的部分并示出像素100的曝露的其它元件。虽然可在一实施例中使用该布置，但在其它实施例中，掩模层可在掺杂剂注入期间覆盖其它所示的像素元件(诸如，浮动节点114、栅极112等)中的全部或一些。
衬底102经定位以使其可绕基本上正交于衬底102正面的轴306扭转。依据图2中所示的球坐标系统，衬底102及形成于衬底上的元件基本上位于基准平面(图2中的x-y平面)中，且轴306对应于天顶(图2中的z轴)。在所说明的实施例中，轴306大致与开口304的中心一致，但在其它实施例中，轴306可偏离开口304。举例而言，在生产环境中，通常存在许多在半导体晶片上形成的图像传感器，图像传感器各自具有含有大量像素的像素阵列。在这种生产环境中，轴306可与半导体晶片的中心一致，其可或可不与晶片上的任何像素或像素阵列的中心一致。
如图3B中所示，衬底102可绕轴306扭转至相对于基准方向的任何任意扭转角ψ。在所说明的实施例中，将扭转角ψ定义为固定基准线310与随衬底旋转且基本上等分开口304及浮动扩散体114的线308之间的角。再次参照图2，基准线310类似于方位角基准方向(图2中的x轴)，且扭转角ψ类似于方位角。在其它实施例中，可按不同方式定义扭转角ψ，只要其可用于特性化衬底102对于轴(诸如，轴306)的旋转即可。
图4A-图4C说明用于形成图1A-1D中所示的像素实施例中的光电检测器注入区的工序的一实施例的另一部分。图4A为平面图，而图4B及图4C说明基本上沿着图4A中的剖面线4B-4B及4C-4C截取的截面图。关于如图3B中所示的ψ，初始扭转位置对应于ψ=a°。
如图4B中所示，在使衬底位于初始扭转位置之后，将掺杂剂410导向epi层104的曝露表面。除了以选定剂量及能量将掺杂剂导向该衬底之外，还以相对于基本上正交于epi层104的正面的线(在此情况下为轴306)的非零倾斜角θ将掺杂剂410导向该衬底。再次参照图2，衬底102及在其上形成的元件基本上位于基准平面(图2中的x-y平面)中的情况下，倾斜角θ对应于图2中所示的倾角θ。因为掩模层302的存在，所以掺杂剂410仅能够在开口304中到达epi层104的曝露正面。如下文进一步所论述，基于各种因素(包括掩模302下方的注入区406所需的侧向范围)来选择倾斜角θ。
随着掺杂剂410轰击(bombard)epi层104的正面的曝露部分，掺杂剂渗入至epi层104的内部中且形成epi层104内的第一注入区406。由于非零倾斜角θ，第一注入区406的一部分408终止于在epi层104的在掩模层302下的部分中形成(亦参见图4C)。归因于扭转角ψ=a°，在epi层104的在传输栅112下的部分中形成第一注入区406的另一部分409。倾斜角θ的使用因此增加注入的侧向范围并减小注入区406与STI124之间的距离(即，图1C中的距离d1)。大体而言，倾斜角θ越大，第一注入区406的侧向延伸将越大，从而使部分409越大且使掩模层302下方的区域408越大，且使注入区406的边缘与STI124之间的距离d1越小。
图4C说明注入区406的部分408如何在掩模层302下方延伸。由于沿 着剖面4C-4C截取的平面相对于沿着剖面4B-4B截取的平面成一角度，因此图4C中所示的角α不为倾斜角θ，而是倾斜角θ在剖面4C-4C平面上的正交投影。
图5A-图5C一起说明用于形成图1A-1D中所示的像素实施例中的光电检测器注入区的工序的一实施例的另一部分。图5A为平面图，而图5B及图5C说明基本上沿着图5B中的剖面线5B-5B及5C-5C截取的截面图。从图4A-4B中所示的状态开始，衬底102绕轴306旋转(如箭头402所示)至不同于初始扭转位置的一额外的扭转位置。关于如图3B中所示定义的ψ，图5B中所示的额外扭转位置对应于ψ=-a°，其可解释为线308绕固定线310的映像(reflection)。虽然仅说明了一个额外扭转位置，但在其它实施例中，视光电检测器注入区108的所需最终结构而定，可在初始扭转位置之后存在一个以上的额外扭转位置。
使衬底102位于额外扭转位置处之后，再次将掺杂剂410导向epi层104的正面。除了以选定剂量及能量将掺杂剂导向该衬底之外，再次以相对于基本上正交于epi层104的正面的线(在此情况下为轴306)的非零倾斜角θ将掺杂剂410导向该衬底。如前所述，基于各种因素(包括注入区的所需侧向范围)来选择倾斜角θ。在一实施例中，额外扭转位置处所使用的倾斜角θ可与初始扭转位置处所使用的倾斜角相同，但在其它实施例中，额外扭转位置处所使用的倾斜角不需要与初始扭转位置处所使用的倾斜角或任何其它额外扭转位置处所使用的倾斜角相同。
因为掩模层302的存在，所以掺杂剂410仅能够在开口304中到达epi层104的曝露正面。随着掺杂剂410轰击epi层104正面的曝露部分，掺杂剂渗入该表面并形成epi层104内的第二注入区502。第二注入区502部分地与第一注入区406重迭以形成具有相对较高掺杂剂浓度的重迭区503。第一注入区406与第二注入区502的组合因此产生图1A至1D的光电检测器注入区108，其中重迭区108c对应于重迭区503，非重迭区108b对应于第一注入406的不与第二注入区502重迭的区，且图1A及图1C的非重迭区108a对应于第二注入区502的不与第一注入区406重迭的区。由于第一注 入区406与第二注入区502的重迭，重迭区108c具有比非重迭区108a及108b相对较高的掺杂剂浓度，从而使注入区108成为一渐变式注入区。
如同第一注入区406，注入掺杂剂的非零倾斜角θ导致第二注入区502的一部分504在epi层104的在掩模层302下的部分中形成。归因于扭转角ψ=-a°，在epi层104的在传输栅112下的部分中形成第二注入区502的另一部分505。倾斜角θ的使用因此增大第二注入区502的侧向范围并减小注入区502与STI126之间的距离(即，图1C中的距离d3)。大体而言，倾斜角θ越大，第二注入区502的侧向延伸将越大，从而使掩模层302下方的区504越大且使注入区502的边缘与STI126之间的距离d3越小。如图5A中所示，第一注入区406的部分409与第二注入区502的部分505的重迭形成传输栅112下方的重迭部分506。
图5C说明沿着图5A中的线5C-5C截取的注入区406的截面，且示出部分408及504如何在掩模层302下方延伸。由于截取剖面5C-5C所沿的平面相对于截取剖面5B-5B所沿的平面成一角度，因此图5C中所示的角α不为倾斜角θ，而是倾斜角θ在剖面5C-5C平面上的正交投影。
图6A-6B一起说明用于形成图1A-1D中所示的像素实施例中的光电检测器注入区的工序的一实施例的另一部分。在图6A中，光电检测器注入区108已在epi层104中形成，且掩模层302仍在适当位置保持在epi层104的正面上。在图6B中，自衬底102的正面移除掩模层302，而留下渐变式注入区108，该注入区108的一个横向侧相距STI124距离d1且相对的横向侧相距STI126距离d3。因为注入区108为渐变式的，所以距离d1及d3可小于其在其它情况下为避免产生与注入区边缘处的高电场相关联的问题(诸如，暗电流及白像素)所需的值。
在其它实施例中，在形成像素100的其它元件(诸如，钉扎层110)时，可在适当位置留着掩模层302；稍后可接着移除掩模层302以留下最终像素100。或者，若任何更多像素元件仍待形成，则可移除掩模层302，且可在使用或不使用额外掩模层的情况下将额外组件添加至像素100。
图7说明成像系统700的一实施例。光学器件701(其可包括折射、衍 射或反射光学器件或这些光学器件的组合)耦合至图像传感器702以将图像聚焦在该图像传感器像素阵列704中的像素上。像素阵列704摄取该图像，且成像系统700的其余部分处理来自该图像的像素数据。
图像传感器702包含像素阵列704以及信号读取及处理电路710。在一实施例中，图像传感器702为背面照射式图像传感器，其包括二维像素阵列704，该像素阵列704包括排列成行706及列708的多个像素。像素阵列704中的像素之一或多个像素可为图1A-1D中所示的像素实施例之一。在像素阵列704摄取图像的操作期间，像素阵列704中的每一像素在某一曝光周期期间俘获入射光(即，光子)且将所采集的光子转换成电荷。由每一像素所产生的电荷可作为模拟信号读出，且该模拟信号的特性(诸如，其电荷、电压或电流)将表示在曝光周期期间入射在像素上的光的强度。
所说明的像素阵列704具有规则形状，但在其它实施例中，该阵列可具有不同于所示排列的规则或不规则排列且可包括比所示的像素、列及行多或少的像素、列及行。此外，在不同实施例中，像素阵列704可为包括红色像素、绿色像素及蓝色像素的设计成摄取光谱的可见光部分中的图像的彩色图像传感器，或可为黑白图像传感器和/或设计成摄取光谱的不可见光部分(诸如，红外线或紫外线)中的图像的图像传感器。
图像传感器702包括信号读取及处理电路710。电路710可包括有方法地进行以下操作的电路及逻辑：从每一像素读取模拟信号、对这些信号进行滤波、对有缺陷像素进行纠错，等等。在电路710仅执行一些读取及处理功能的实施例中，可由一个或多个其它组件(诸如，信号调节器712或DSP716)来执行这些功能中的其余部分。虽然附图中将读取及处理电路710示为与像素阵列704分开的元件，但在一些实施例中，读取及处理电路710可在同一衬底上与像素阵列704整合或可包含嵌入于该像素阵列内的电路及逻辑。然而，在其它实施例中，如图所示，读取及处理电路710可为在像素阵列704外部的元件。在另一其它实施例中，读取及处理电路710可为不仅在像素阵列704外部、而且在图像传感器702外部的元件。
信号调节器712耦合至图像传感器702以接收并调节来自像素阵列704 以及读取及处理电路710的模拟信号。在不同实施例中，信号调节器712可包括用于调节模拟信号的各种组件。可见于信号调节器中的组件示例包括滤波器、放大器、偏置电路、自动增益控制等。在信号调节器712仅包括这些组件中的一些且仅执行一些调节功能的实施例中，可由一个或多个其它组件(诸如，电路710或DSP716)来执行其余功能。模数转换器(ADC)714耦合至信号调节器712以从信号调节器712接收对应于像素阵列704中的各像素的经调节的模拟信号并将这些模拟信号转换成数字值。
数字信号处理器(DSP)716耦合至模数转换器714以从ADC714接收经数字化的像素数据且处理该数字数据以产生最终数字图像。DSP716可包括处理器及内部存储器，DSP716可在该内存中储存并取回数据。图像经DSP716处理之后，可将该图像输出至储存单元718(诸如，闪存或光学或磁性储存单元)及显示单元720(诸如，LCD屏幕)中之一或两者。
本发明的所说明实施例的以上描述(包括摘要中所描述的内容)并不旨在穷尽或将本发明限于所揭示的精确形式。本领域普通技术人员将认识到，尽管本文中出于说明性目的而描述了本发明的特定实施例及示例，但在本发明的范围内各种修改是可能的。可鉴于上文的详细描述来对本发明进行这些修改。
在以下权利要求中所使用的术语不应被解释为将本发明限于本说明书及权利要求中所揭示的特定实施例。更确切而言，本发明的范围将完全由以下权利要求来确定，权利要求将根据权利要求解释的已建立准则来理解。
Claims (23)
1.一种用于通过掺杂剂注入来形成CMOS像素中的光电检测器区的工序，所述工序包含：
掩模衬底表面的光电检测器区域以用于形成所述光电检测器区；
以多个扭转角定位所述衬底，其中所述扭转角是绕正交于衬底表面的轴的旋转角；以及
当所述衬底在所述多个扭转角中的每一角度之间旋转期间，以选定倾斜角将注入掺杂剂导向所述光电检测器区域。
2.如权利要求1所述的工序，其特征在于，掩模所述光电检测器区域包含：
在所述衬底表面上方沉积掩模层；以及
图案化及蚀刻所述掩模层以曝露所述衬底表面的所述光电检测器区域。
3.如权利要求1所述的工序，其特征在于，所述倾斜角相对于基本上正交于所述衬底表面的线来测量。
4.如权利要求1所述的工序，其特征在于，所述掺杂剂的类型、剂量及能量在每一扭转角下相同。
5.如权利要求1所述的工序，其特征在于，以多个扭转角定位所述衬底包含：
以初始扭转角定位所述衬底；以及
绕基本上正交于所述衬底表面的轴将所述衬底旋转至至少一额外扭转角。
6.如权利要求1所述的工序，其特征在于，对于所述多个扭转角中的每一角度，所述倾斜角相同。
7.如权利要求1所述的工序，其特征在于，对于所述多个扭转角中的每一角度，所述倾斜角可改变。
8.如权利要求1所述的工序，其特征在于，进一步包含形成完整CMOS像素的其余元件。
9.如权利要求8所述的工序，其特征在于，所述CMOS像素的其余元件在掩模所述光电检测器区之前形成。
10.如权利要求1所述的工序，其特征在于，进一步包含形成钉扎层，所述钉扎层具有与所述光电检测器区的电荷类型相反的电荷类型且位于所述光电检测器区与所述衬底表面之间。
11.一种CMOS像素，其包含：
光电检测器区，其通过掺杂剂注入形成在衬底中，所述光电检测器区包含重迭的第一掺杂剂注入区及第二掺杂剂注入区，其中所述重迭的区域具有不同于所述第一掺杂剂注入区及所述第二掺杂剂注入区的非重迭部分的掺杂剂浓度；
浮动扩散体，其形成在所述衬底中；以及
传输栅，其形成在所述衬底上在所述光电检测器与所述浮动扩散体之间。
12.如权利要求11所述的CMOS像素，其特征在于，所述光电检测器区包括其两个相对侧面中的每个中的凹口。
13.如权利要求11所述的CMOS像素，其特征在于，所述第一掺杂剂注入区通过以选定倾斜角且在初始扭转位置处将掺杂剂导向所述衬底而形成，且所述第二掺杂剂注入区通过以所选倾斜角且在不同于所述初始扭转位置的额外扭转位置处将掺杂剂导向所述衬底而形成。
14.如权利要求13所述的CMOS像素，其特征在于，所述倾斜角相对于基本上正交于所述衬底表面的线来测量。
15.如权利要求11所述的CMOS像素，其特征在于，进一步包含钉扎层，所述钉扎层具有与所述光电检测器区的电荷类型相反的电荷类型，其中所述钉扎层形成在所述光电检测器区上方且形成在所述衬底的表面处或表面附近。
16.如权利要求11所述的CMOS像素，其特征在于，所述第一掺杂剂注入区的所述非重迭部分具有不同于所述第二掺杂剂注入区的所述非重迭部分的掺杂剂浓度。
17.一种用于通过掺杂剂注入来形成CMOS像素中的光电检测器区的系统，其包含：
CMOS图像传感器，其形成在衬底中，其中所述CMOS图像传感器具有包括CMOS像素的像素阵列，所述CMOS像素包含：
光电检测器区，其通过掺杂剂注入而形成在衬底中，所述光电检测器区包含重迭的第一掺杂剂注入区及第二掺杂剂区注入区，其中所述重迭的区域具有不同于所述第一掺杂剂注入区及所述第二掺杂剂注入区的非重迭部分的掺杂剂浓度，
浮动扩散体，其形成在所述衬底中，以及
传输栅，其形成在所述衬底上在所述光电检测器与所述浮动扩散体之间；以及
处理电路，其耦合至所述像素阵列以处理从所述像素阵列接收的信号。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述光电检测器区包括其两个相对侧面中的每个中的凹口。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述第一掺杂剂注入区通过以选定倾斜角且在初始扭转位置处将掺杂剂导向所述衬底而形成，且所述第二掺杂剂注入区通过以所选倾斜角且在不同于所述初始扭转位置的额外扭转位置处将掺杂剂导向所述衬底而形成。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述倾斜角相对于基本上正交于所述衬底表面的线来测量。
21.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述CMOS像素进一步包含钉扎层，所述钉扎层具有与所述光电检测器区的电荷类型相反的电荷类型，其中所述钉扎层形成在所述光电检测器区上方且形成在所述衬底表面处或表面附近。
22.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述第一掺杂剂注入区的所述非重迭部分具有不同于所述第二掺杂剂注入区的所述非重迭部分的掺杂剂浓度。
23.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述处理电路包括数字信号处理器，所述数字信号处理器耦合至所述图像传感器以处理从所述图像传感器接收的所述信号。
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