CN103928486A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents

Abstract

一种图像传感器及其形成方法。其中，所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括阵列排布的多个像素单元，每个所述像素单元包括：半导体衬底；光电二极管，位于所述半导体衬底中；浮置扩散区，位于所述半导体衬底中；转移晶体管，包括位于所述半导体衬底中的源极和漏极，所述源极和所述漏极分别与所述光电转换元件和所述浮置扩散区电连接；源跟随晶体管，包括位于所述半导体衬底上的栅极，所述栅极与所述浮置扩散区电连接；所述源跟随晶体管的沟道区区域呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面。所述图像传感器性能提高，成本降低。

Description

图像传感器及其形成方法

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是将光信号转化为电信号的半导体器件，图像传感器具有光电转换元件。

图像传感器按又可分为互补金属氧化物(CMOS)图像传感器和电荷耦合器件(CCD)图像传感器。CCD图像传感器的优点是对图像敏感度较高且噪声小，但是CCD图像传感器与其他器件的集成比较困难，而且CCD图像传感器的功耗较高。相比之下，CMOS图像传感器具有工艺简单、易与其他器件集成、体积小、重量轻、功耗小、成本低等优点。因此，随着技术发展，CMOS图像传感器越来越多地取代CCD图像传感器应用于各类电子产品中。目前CMOS图像传感器已经广泛应用于静态数码相机、照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置(例如胃镜)、车用摄像装置等。

图像传感器的核心元件是像素单元(Pixel)，像素单元直接影响图像传感器的尺寸大小、暗电流水平、噪声水平、成像通透性、图像色彩饱和度和图像缺陷等等因素。

一直以来，一对矛盾的因素一起推动图像传感器向前发展：

1.经济因素：一个晶圆可产出的图像传感器芯片越多，则图像传感器芯片的成本越低，而像素单元占据整个图像传感器芯片的大部分面积，因此，为了节省成本，要求像素单元的尺寸制作得较小，也就是说，出于经济因素考虑，要求图像传感器中像素单元的尺寸缩小。

2.图像质量因素：为了保证图像质量，特别是为了保证光线敏感度、色彩饱和度和成像通透性等指标，需要有足够的光线入射到像素单元的光电转换元件(通常采用光电二极管)中，而较大的像素单元能够有较大的感光面积接受光线，因此，较大的像素单元原则上可以提供较好的图像质量；此外，像素单元中除了光电转换元件外，还有相当部分的开关器件，例如重置晶体管、传输晶体管和放大器件(如源跟随晶体管)，这些器件同样决定着暗电流、噪声和图像缺陷等，从图像质量角度考虑，原则上大器件的电学性能更好，有助于形成质量更好的图像；为此可知，出于图像质量因素考虑，要求图像传感器中像素单元的尺寸增大。

可以明显得看到，如何协调上述矛盾以取得最优化的选择，是图像传感器业界一直面临的问题。

现有图像传感器中，通常具有由一个一个像素单元组成的像素阵列(array)，从版图层面看，多个像素单元可以拼在一起组合成一个完整的像素阵列，并且根据需要像素单元的形状可以是矩形，正方形，多边形(三角形，五边形，六边形)等等。

现有图像传感器中，像素单元的结构可以分为光电转换元件加3晶体管结构，光电转换元件加4晶体管结构或者光电转换元件加5晶体管结构。光电转换元件加3晶体管结构具体是光电转换元件直接电连接浮置扩散区，光电转换元件中产生的光生电子储存于浮置扩散区中，在复位晶体管(RST)和行选通晶体管(SEL)的时序控制下，将光生电子通过源跟随器(SF)转换输出。

请参考图1，示出了光电转换元件加4晶体管结构的剖面示意图。光电转换元件115通常为光电二极管(Photo diode，PD)，光电转换元件115通过转移晶体管114电连接浮置扩散区113(FD)，引线L3(引线通常包括插塞和互连线等)电连接转移晶体管114的栅极。源跟随晶体管112电连接浮置扩散区113，源跟随晶体管112用于将浮置扩散区113中形成的电位信号放大，引线L2电连接源跟随(放大)晶体管112的栅极。复位晶体管111一端电连接电源VDD，另一端电连接浮置扩散区113，以对浮置扩散区113的电位进行复位，引线L1电连接复位晶体管111的栅极。从中可知，光电转换元件加4晶体管结构是光电转换元件加在3晶体管结构基础上，在光电转换元件115和浮置扩散区113之间增加传输晶体管114。传输晶体管114可以有效地抑止杂讯，光电转换元件加4晶体管结构可以得到更好的图像质量，逐渐成为业界的主导结构。此外，可以多个光电转换元件共享一套4晶体管器件，以便节省芯片面积，这种结构也被认为是4晶体管结构。

然而，现有图像传感器中，像素单元有其先天难以克服的缺陷：

1.现有像素单元中，4个晶体管器件全部都是平面结构，换而言之，如果要进一步缩小芯片面积，必须要减小这些器件(如传输晶体管、复位晶体管和源跟随晶体管等)的尺寸。但是如果缩小这些器件的尺寸，会同时导致这些器件的性能下降，具体表现为器件的驱动电流下降、电学参数波动增加和放大效率下降等问题。这些问题对于图像质量的影响十分重大。因此，虽然像素阵列周边的电路可以按照摩尔定律进一步缩小线宽，减小尺寸，但是像素单元中的晶体管器件却只能非常缓慢地缩小。而整个图像传感器芯片的面积主要由像素阵列决定，因此，现有像素单元的结构限制了芯片面积进一步缩小，使图像传感器的成本高居不下。

2.现有像素单元中，4个晶体管器件全部都是平面结构，对于一定大小的像素单元，其容纳4个晶体管器件后，大小很能进一步缩小，导致感光部分的光电转换元件占像素单元的比例被限制。而对于像素单元性能来讲，光电转换元件占比例越小，单位面积内收集的光线越少，图像越不通透，图像层次感越差，色彩越干涩，总之，晶体管器件的平面结构限制了图像质量的进一步提高。

3.现有像素单元中，在暗场下的图像质量十分关键，其关键指标是暗电流、噪声、白点和暗点等。这些暗电流、噪声、白点和暗点来源于晶体管器件频率噪声和热噪声，以及光电转换元件的表面复合电流。在传统的现有工艺中，即使花费很大的努力在这些方面，但是由于已经到达工艺极限，仍然无法取得理想的效果，因此，急需新的图像传感器和相应的工艺来进一步降低暗电流、噪声、白点和暗点等指标的水平。

4.现有像素单元中，由于各晶体管均为平面结构，因此，转移晶体管、复位晶体管和源跟随晶体管之间的寄生电容不能随着尺寸缩小进一步降低，寄生电容基本上起到负面的作用，例如降低信号传输速度，增大低频1/f噪声，减小动态范围等等，这些都是图像传感器所不能接受的。所以，必须要进一步减小寄生电容，降低低频1/f噪声，以便提高信号传输速度，增大动态范围，而这对于传统图像传感器及其形成工艺而言，是一个非常艰巨而且昂贵任务。更多现有图像传感器及其形成方法的内容可参考2014年1月8号公开的公开号为CN103500750A的中国专利申请文件。

综上所述，亟需一种新的图像传感器及其形成方法，以克服现有图像传感器的缺陷。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以提高图像传感器的性能，提高图像传感器的图像质量，同时降低图像传感器的成本。

为解决上述问题，本发明提供一种图像传感器，包括像素阵列，所述像素阵列包括阵列排布的多个像素单元，每个所述像素单元包括：

半导体衬底；

光电二极管，位于所述半导体衬底中，用于接收光线以产生信号电荷；

浮置扩散区，位于所述半导体衬底中，用于收集所述信号电荷以产生信号电位；

转移晶体管，包括位于所述半导体衬底中的源极和漏极，所述源极与所述光电转换元件电连接，所述漏极与所述浮置扩散区电连接，所述转移晶体管用于控制所述信号电荷转移到所述浮置扩散区；

复位晶体管，包括位于所述半导体衬底中的漏极，所述漏极与所述浮置扩散区电连接，所述复位晶体管用于复位所述浮置扩散区的电位；

源跟随晶体管，包括位于所述半导体衬底上的栅极，所述栅极与所述浮置扩散区电连接，所述源跟随晶体管用于放大所述信号电位；

所述源跟随晶体管的沟道区区域呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面。

可选的，所述的源跟随晶体管的栅极的材料为多晶硅或者金属材料，或者为多晶硅和金属材料的组合。

可选的，所述源跟随晶体管的沟道区具有沟道掺杂区和非沟道掺杂区，所述非沟道掺杂区位于所述沟道掺杂区与所述源跟随晶体管的栅极之间。

可选的，所述的复位晶体管的沟道区区域呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述复位晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面。

为解决上述问题，本发明还提供了一种图像传感器的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有至少一个横梁结构；

在所述半导体衬底中形成光电转换元件；

在所述半导体衬底形成复位晶体管、转移晶体管和源跟随晶体管，所述转移晶体管的源极电连接所述光电转换元件，所述源跟随晶体管的沟道区区域形成在一个所述横梁结构中，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面；

在所述半导体衬底中形成浮置扩散区，所述浮置扩散区电连接所述复位晶体管的漏极、所述转移晶体管的漏极和所述源跟随晶体管的栅极。

可选的，所述复位晶体管的沟道区区域形成在另一个所述横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述复位晶体管的栅极覆盖所述的顶面和两个侧面的至少其中一面。

可选的，形成所述横梁结构的过程包括：

在所述半导体衬底表面形成多个分立的浅沟槽，相邻所述浅沟槽之间剩余的所述半导体衬底为凸起结构，所述横梁结构位于所述凸起结构上部。

可选的，在所述半导体衬底中形成源跟随晶体管、复位晶体管和转移晶体管包括：

对所述半导体衬底进行掺杂，直至形成位于所述半导体衬底中的阱区，所述阱区包括所述横梁结构；

在所述阱区上形成源跟随晶体管、复位晶体管和转移晶体管的栅介质层；

在所述栅介质层上形成所述源跟随晶体管、复位晶体管和转移晶体管的栅极；

对部分所述阱区进行掺杂，直至形成所述源跟随晶体管和复位晶体管的源极和漏极。

可选的，形成所述源跟随晶体管的沟道区区域包括：

对所述横梁结构进行沟道掺杂形成沟道掺杂区，所述横梁结构未进行所述沟道掺杂的区域为非沟道区域。

可选的，形成所述源跟随晶体管的栅极包括：

形成介质层覆盖所述半导体衬底；

去除部分所述介质层，直至形成窗口，所述窗口暴露所述源跟随晶体管的沟道区区域；

采用高介电材料覆盖所述源跟随晶体管的沟道区区域；

采用金属、多晶硅或者它们的组合填充所述窗口，直至形成所述源跟随晶体管的栅极。

可选的，形成所述复位晶体管的栅极包括：

形成介质层覆盖所述半导体衬底；

去除部分所述介质层，直至形成窗口，所述窗口暴露所述复位晶体管的沟道区区域；

采用高介电材料覆盖所述复位晶体管的沟道区区域；

采用金属、多晶硅或者它们的组合填充所述窗口，直至形成所述复位晶体管的栅极。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方案中，图像传感器具有阵列排布的多个像素单元，所述像素单元中，所述源跟随晶体管的沟道区区域呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面。由于所述源跟随晶体管的沟道区区域呈横梁结构，并且所述源跟随晶体管具有包围沟道区区域三个面(包括顶面和两个侧面)至少其中一面的栅极，因此，源跟随晶体管的沟道宽度能够大幅增大，相比于现有平面型源跟随晶体管而言，源跟随晶体管的沟道宽度能够显著延长，通过沟道的电流能够显著升高。反过来说，当要达到相同的通过电流时，采用此随晶体管只需要很小的器件尺寸即可。源跟随晶体管能够在保持晶体管有效沟道长度和宽度的情况下，缩小晶体管的横向尺寸，提高像素单元中光电转换元件(即光电二极管)的填充率，从而达到减小芯片面积的目的。

同时，源跟随晶体管的沟道区区域可以根据实际需要便捷地调节，更重要的是，源跟随晶体管的栅极的形状和位置也可以根据实际需要便捷地调节，可以有多种方法电连接源跟随晶体管的栅极，因而可以对源跟随晶体管进行灵活多样的控制，与传统源跟随晶体管的控制方法相比，源跟随晶体管对于的沟道控制力更强，因此可以改善源跟随晶体管的性能，从而提高图像的质量。

进一步，设置源跟随晶体管为埋沟晶体管。源跟随晶体管的低频1/f噪声是像素单元性能的关键影响因素之一，低频1/f噪声越低，像素单元的性能越好，图像质量越高。当源跟随晶体管为埋沟器件时，电流主要在远离沟道区区域(硅)表面的沟道内流动，使电子在流动时，在沟道区(即埋沟)内部集中流动，避免电子在接近沟道区区域表面的区域流动，从而减少电流在沟道区区域表面流动时在界面发生散射，从而使得低频1/f噪声降低，提高图像传感器的性能。

附图说明

图1是现有图像传感器中像素单元的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的图像传感器中像素单元的俯视示意图；

图3是图2所示图像传感器中像素单元的剖面结构示意图；

图4是图3所示像素单元中源跟随晶体管的立体结构示意图；

图5是本发明又一实施例所提供的图像传感器中像素单元的剖面结构示意图；

图6至图11是本发明又一实施例所提供的图像传感器的形成方法中各步骤对应的结构示意图；

图12是图11中所示源跟随晶体管的立体结构示意图。

具体实施方式

现有图像传感器中，各晶体管(例如源跟随晶体管、转移晶体管和复位晶体管等)通常均为平面结构，因此，对应的像素单元具有诸多缺陷，例如：图像传感器的芯片面积难以进一步缩小，图像传感器的成本高居不下，图像传感器所形成的图像质量难以进一步提高，图像传感器的噪声水平难以降低，以及像素单元中光电转换元件的面积占有率难以提高等。

为此，本发明提出了一种图像传感器，本发明所提供的图像传感器中，像素单元具有三维结构的源跟随晶体管，因此像素单元的性能提高，从而可以提高图像传感器产生的图像质量，也可以同时提高图像传感器芯片性能，并且可以降低图像传感器芯片成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供一种图像传感器，所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列包括阵列排布的多个像素单元。

请参考图2，图2是本发明实施例所提供的图像传感器中像素单元的俯视示意图。图2中显示出其中的四个像素单元为代表，并且图2显示的是具有光电转换元件加4晶体管结构的像素单元的版图(俯视)示意图。

图2中，每个像素单元的版图形状为正方形，4个像素单元呈2×2的阵列排布电连接在一起。每个像素单元的俯视平面中可以看到复位晶体管230t、源跟随晶体管270t、光电二极管区域260(即光电转换元件)、传输晶体管250t和浮置扩散区240。4个像素单元的浮置扩散区240聚集在同一个顶点，从浮置扩散区240向外依次是传输晶体管250t和光电二极管区域260，而源跟随晶体管270t形成在远离浮置扩散区240的对角位置，复位晶体管230t形成在与源跟随晶体管270t同一侧的不同顶点上。这样的版图结构紧凑，可以使像素单元的面积合理利用，降低图像传感器芯片的总面积。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，每个像素单元的版图形状也可以为其它形状，例如三角形、矩形或者正六边形等，本发明对此不作限定。同样的，在本发明的其它实施例中，各个晶体管器件在各像素单元内，还可以采用其它多种形式进行排布，本发明对此不作限定。同样的，在本发明的其它实施例中，每个像素单元的晶体管个数还可以是3个或者5个等，本发明对此不作限定。

图2中，A-A’折线先沿其中一个像素单元的源跟随晶体管270t切割至光电二极管区域260，再沿光电二极管区域260切割至传输晶体管250t，再沿传输晶体管250t切割至浮置扩散区240，然后穿过此像素单元继续切割至第二个像素单元的浮置扩散区240，再沿此第二个像素单元的浮置扩散区240切割至此像素单元的传输晶体管250t，再沿此第二个像素单元的传输晶体管250t切割至此第二个像素单元的光电二极管区域260，最后切割至此第二个像素单元的复位晶体管230t。

图3示出了图2所示像素单元的剖面示意图，并且图3为图2所示像素单元阵列沿A-A’折线切割得到的剖面结构示意图。本实施例中，A-A’折线将第二个像素单元中重复切割的部分(即浮置扩散区240、传输晶体管250t和光电二极管区域260)用虚线线段表示，而图2中的A-A’折线的虚线线段所剖切的部分在图3中未示出。

请参考参考图3，本实施例提供的图像传感器所包含的像素单元包括：

半导体衬底200，半导体衬底200具有多个凸起结构(未标注)，图3中示出了两个凸起结构。两个所述凸起结构分别位于半导体衬底200的左侧和右侧，其中一个所述凸起结构具有沟道区区域2302和区域2301，沟道区区域2302和区域2301之间以虚线(未标注)隔开以示区别，沟道区区域2302呈横梁结构，并且沟道区区域2302位于区域2301上，即沟道区区域2302位于所述凸起结构上部。另一个所述凸起结构具有沟道区区域2702和区域2701，沟道区区域2702和区域2701之间以虚线(未标注)隔开以示区别，沟道区区域2702呈横梁结构，并且沟道区区域2702位于区域2701上，即沟道区区域2702位于所述凸起结构上部。

阱区210，位于半导体衬底200中。阱区210所在区域包括上述凸起结构所在区域。阱区210可以为P型掺杂。需要说明的是，在本发明的其它实施例中，位于半导体衬底不同位置的阱区，其掺杂类型可以不同，即阱区既可以为P型阱也可以为N型阱，对应的，各晶体管的沟道区区域为P型掺杂区或者N型掺杂区。

光电二极管区域260，光电二极管区域260位于半导体衬底200上中，且位于阱区210中，光电二极管区域260即光电二极管所在区域，亦即光电二极管形成在半导体衬底200中，光电二极管用于进行光电转换以产生信号电荷。

浮置扩散区240，位于阱区210上。浮置扩散区240形成在半导体衬底200内部，浮置扩散区240用于收集信号电荷以产生信号电位(亦即信号电压)。

传输晶体管250t，位于阱区210上。传输晶体管250t转移晶体管250t位于浮置扩散区240与光电二极管区域260之间。传输晶体管250t具有栅极251和沟道区区域250，栅极251和沟道区区域250之间还具有栅介质层(未示出)。转移晶体管250t还包括位于半导体衬底200中的源极(未示出)和漏极(未示出)。所述源极与光电二极管区域260电连接(具体连接方式未示出)，所述漏极与浮置扩散区240电连接(具体连接方式未示出)。转移晶体管250t用于控制光电二极管区域260中产生的信号电荷传到浮置扩散区240，即浮置扩散区240相当于传输晶体管250t的漏极。

复位晶体管230t，位于阱区210上。复位晶体管230t包括位于半导体衬底200中的漏极，所述漏极与浮置扩散区240电连接(具体连接方式未示出)，复位晶体管230t用于复位浮置扩散区240的电位。

源跟随晶体管270t，位于阱区210上。源跟随晶体管270t具有沟道区区域和栅极271，栅极271通过插塞272与浮置扩散区240电连接(具体电连接方式未示出)，源跟随晶体管270t用于放大所述信号电位，即源跟随晶体管270t的漏极输出一个和浮置扩散区240电位相关的电信号。

介质层220，填充并包围于上述各晶体管的栅极的表面。介质层220可以由单层结构组成，也可以为多层结构组成。介质层220被插塞232、插塞241、插塞252和插塞272贯穿。插塞232电连接复位晶体管230t的栅极231和引线L21，引线L21电连接至相应的控制电路以对栅极231进行控制。插塞241电电连接浮置扩散区240和引线L22，引线L22电连接至相应的控制电路以对浮置扩散区240进行电位获取和复位等操作。插塞252电连接传输晶体管250t的栅极251和外电中L23，引线L23电连接至控制电路以对栅极251进行控制。插塞272电连接源跟随晶体管270t的栅极271和引线L24，引线L24电连接至相应的控制电路以对栅极271进行控制。

本实施例中，半导体衬底200可以为单晶硅或者锗硅(晶圆掺杂衬底)，也可以是绝缘体上硅(Silicon on insulator，SOI)。在本发明的其他实施例中，还可在半导体衬底200上形成外延层，以半导体衬底200和外延层共同作为形成像素单元的半导体基底。

下面按从左至右的顺序对图3所示像素单元的各部分结构作进一步说明。需要说明的是，图3中，阱区与各所述凸起结构之间没有明显界面，但为区分显示，在图3中以点划线(未标注)分隔两者。本说明书后续各图仍沿用此操作的，在此一并说明。

请继续参考图3，复位晶体管230t具有呈横梁结构的沟道区区域2302，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，沟道区区域2302的顶面和两个侧面被栅介质层(未显示)覆盖，而所述栅介质层被复位晶体管230t的栅极231覆盖，即栅极231包围沟道区区域2302的顶面和两个侧面。这种三面围栅结构能够使复位晶体管230t的沟道宽度增大，从而提高复位晶体管230t的性能。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，复位晶体管230t的栅极231也可以仅覆盖沟道区区域2302的其中一个侧面，或者仅覆盖沟道区区域2302的两个侧面，或者仅覆盖沟道区区域2302的顶面和其中一个侧面。

请继续参考图3，传输晶体管250t的沟道区区域250位于光电二极管区域260与浮置扩散区240之间的半导体衬底200内，而传输晶体管250t的栅极251位于其沟道区区域250表面上，栅极251与沟道区区域250之间还具有栅介质层(未显示)。

请继续参考图3，本实施例中，光电二极管区域260形成有光电二极管，光电二极管的结构通常包括一个PN结(如图3所示叠层，未分别标注)或者PIN结。光电二极管的PN结(或者PIN结)面积相对较大，以便接收较多入射光线。光电二极管在反向电压作用下工作，没有光照时，反向电流(即暗电流)极其微弱，有光照时，反向电流迅速增大，此反向电流称为光电流。具有PIN结的光电二极管是在PN结中间掺入一层浓度很低的N型半导体层，以增大耗尽区的宽度，达到减小扩散运动的影响，并提高响应速度。由于掺入层的N型半导体层掺杂浓度低，近乎是本征(Intrinsic)半导体，故称I层，因此这种结构成为PIN光电二极管。光电二极管区域260上方带箭头的双折线代表光线，本说明书其它附图采用相同的表达，在此一并说明。

请继续参考图3，源跟随晶体管270t具有呈横梁结构的沟道区区域2702，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，沟道区区域2702的顶面和两个侧面被栅介质层(未显示)覆盖，而所述栅介质层被源跟随晶体管270t的栅极271覆盖，即栅极271包围沟道区区域2702的顶面和两个侧面，亦即源跟随晶体管270t具有竖直形成于半导体衬底侧面的三面围栅结构。这种围栅结构能够使源跟随晶体管270t的沟道宽度增大，从而提高源跟随晶体管270t的性能(例如减少漏电流和缩短沟道长度等)。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，源跟随晶体管270t也可以仅在第二部分2702的其中一个侧面形成栅极，或者在第二部分2702两个侧面形成栅极，或者在第二部分2702的顶面和其中一个侧面形成栅极。

除了上述结构之外，在本发明的其它实施例中，也可以增加一个选通晶体管，并且所述选通晶体管的结构可以与源跟随晶体管270t相同。

请参考图4，示出了图3所示源跟随晶体管270t的立体结构示意图。

对比图1中现有的平面式源跟随晶体管可知，本实施例对源跟随晶体管的结构进行了重新的设计和改造，形成一种立体式的源跟随晶体管结构。

具体的，源跟随晶体管270t具有位于区域2701上的沟道区区域2702，即源跟随晶体管270t具有立体的沟道区区域。源跟随晶体管270t还具有包围所述沟道区区域顶面和两个侧面的栅极271，以及位于栅极271与沟道区区域之间的栅介质层(未示出)。

请继续参考图4，本实施例所提供的像素单元中具有三维立体式源跟随晶体管270t结构。所述三维立体式源跟随晶体管270t形成于半导体衬底200上，其具有位于阱区210上的呈横梁结构的沟道区区域2702，沟道区区域2702位于区域2701上，沟道区区域2702和区域2701构成所述凸起结构。源跟随晶体管270t还具有包围沟道区区域2702顶面和两个侧面的栅极271，以及位于栅极271与沟道区区域2702之间的栅介质层(未显示)。沟道区区域2702的其中一端电连接源区274，另一端电连接漏区(未示出)。

请继续参考图4，本实施例中，源跟随晶体管270t为掩沟晶体管，即在源跟随晶体管270t工作时，源跟随晶体管270t的沟道形成在沟道区区域2702的内部。所述沟道具体形成位置如图4中区域TA(斜阴影部分)所示，此时，沟道区区域2072可以分为沟道掺杂区和非沟道掺杂区两部分，区域TA表示的是沟道掺杂区所在部分，而非沟道掺杂区位于区域TA与栅极271之间。

源跟随晶体管270t的低频1/f噪声(低频部分的电流噪声的功率谱密度和频率f成反比，噪声称作“1/f噪声”)是像素单元性能的关键影响因素之一，低频1/f噪声越低，像素单元的性能越好，图像质量越高。当源跟随晶体管270t为埋沟器件，可以降低低频1/f噪声。因为埋沟器件在工作时，电流主要在远离沟道区区域2702表面的沟道内流动，避免电子在接近沟道区区域2702表面的区域流动，从而减少电流在接近沟道区区域2702表面的区域流动时，在界面发生散射，从而使得低频1/f噪声降低，最终提高背照式图像传感器的性能。除此之外，源跟随晶体管270t采用埋沟器件还能够节省制造成本。

本实施例中，源跟随晶体管270t很容易形成埋沟器件，并且形成埋沟器件之后，栅极271可以从垂直沟道区区域2702的顶面和两个侧面的三个方向施加同样的电压，从而使电子在流动时，集中在沟道区区域2702内部流动。经测试，本实施例的源跟随晶体管270t处于工作状态时，远离其沟道区区域2702表面的区域电流密度较大(即沟道区区域2702内部电流较大)，接近其沟道区区域2702表面的区域电流密度较小，并且前者的电流密度比后者的电流密度大10％以上，此时低频1/f噪声大幅降低。

请继续参考图4，源跟随晶体管270t具有包围沟道区区域2702三个面(包括顶面和两个侧面)的栅极271。由于沟道形成在沟道区区域与栅极相对的区域，因此，本实施例中，源跟随晶体管270t的沟道物理宽度能够大幅增大，具体的，在理想状态时，图4中区域TA即代表源跟随晶体管270t工作时形成的沟道，此时沟道区区域2702的物理宽度等于(2h+l)，而现有平面型源跟随晶体管中沟道区区域通常仅为l。从中可知，相比于现有平面型源跟随晶体管而言，本实施例所提供的源跟随晶体管270t的沟道区物理宽度能够显著延长。因此，本实施例所提供的源跟随晶体管270t中，通过沟道区区域的电流能够显著升高。反过来说，当要达到相同的通过电流时，采用本实施例所提供的随晶体管只需要很小的器件尺寸即可。

由以上描述可知，本实施例所提供的立体式源跟随晶体管270t能够在保持晶体管有效沟道区物理长度和物理宽度的情况下，缩小晶体管的横向尺寸，提高像素单元中光电转换元件(即光电二极管)的填充率，从而达到减小芯片面积的目的。

本实施例中，源跟随晶体管270t的沟道区区域可以根据实际需要便捷地调节，更重要的是，栅极271的形状和位置也可以根据实际需要便捷地调节，例如上面所述，栅极271可以仅覆盖沟道区区域2702的其中一个侧面和顶面，并且，可以有多种方法电连接源跟随晶体管270t的栅极271，因而可以对源跟随晶体管270t进行灵活多样的控制，与传统源跟随晶体管270t的控制方法相比，本实施例的源跟随晶体管270t对于的沟道控制力更强，因此可以改善源跟随晶体管270t的性能，从而提高图像的质量。

需要说明的是，图4中虽未显示，但本实施例所提供的图像传感器中，所述复位晶体管230t可以具有与所述源跟随晶体管270t同样的立体结构和性质，从而使得本实施例所提供的图像传感器可以进一步减小芯片面积。

本发明又一实施例还提供了另外一种图像传感器，所述图像传感器同样包括像素阵列，所述像素阵列同样包括阵列排布的多个像素单元。

请参考图5，示出了本实施例所提供的图像传感器中的像素单元。所述像素单元包括：

半导体衬底300，半导体衬底300具有多个凸起结构(未标注)，图3中示出了两个凸起结构，两个所述凸起结构分别位于半导体衬底300的左侧和右侧，其中一个所述凸起结构具有沟道区区域3302和区域3301，即沟道区区域3302位于所述凸起结构的上部，沟道区区域3302呈横梁结构，沟道区区域3302和区域3301之间以虚线(未标注)隔开以示区别。另一个所述凸起结构具有沟道区区域3702和区域3701，即沟道区区域3702位于所述凸起结构的上部，并且沟道区区域3702呈横梁结构，沟道区区域3702和区域3701之间以虚线(未标注)隔开以示区别。

阱区310，位于半导体衬底300上。阱区310所在区域包括上述凸起结构所在区域。阱区310可以为P型掺杂。

光电二极管区域360，位于半导体衬底300上。光电二极管区域360中的光电二极管用于进行光电转换以产生信号电荷。

浮置扩散区340，位于阱区310上。浮置扩散区340用于收集信号电荷以产生信号电位。

转移晶体管，位于阱区310上。转移晶体管具有沟道区区域350和栅极351，栅极351覆盖沟道区区域350，并且栅极351与沟道区区域350之间还具有栅介质层(未示出)。转移晶体管位于浮置扩散区340与光电二极管区域360之间，转移晶体管的源极(未示出)电连接光电二极管区域360，转移晶体管的漏极(未示出)电连接浮置扩散区340。栅极351的两侧还可以形成有侧墙352，侧墙352起到保护栅极351的作用，并且还可以作为转移晶体管源极和漏极进行自对准掺杂时的掩模。转移晶体管用于控制光电二极管区域360中产生的信号电荷传到浮置扩散区340。

复位晶体管，位于阱区310上。复位晶体管具有栅极331和(位于区域3301上的)沟道区区域3302，复位晶体管的漏极电连接浮置扩散区340(具体连接方式未示出)，复位晶体管用于复位浮置扩散区340的电位。

源跟随晶体管，位于阱区310上。源跟随晶体管具有(位于区域3301上的)沟道区区域3702、栅极371a和栅极371b。其中栅极371a和栅极371b与浮置扩散区340相连(具体连接方式未示出)，源跟随晶体管的源端输出一个和浮置扩散区340电位相关的电信号。

介质层320，位于阱区310上方。介质层320填充并包围于上述各晶体管的栅极区域的表面。介质层320被插塞332、插塞341、插塞353、插塞372a和插塞372b贯穿。插塞332电连接复位晶体管的栅极331，栅极331还通过插塞332电连接至引线L31，各引线电连接至相应的控制电路以对栅极331进行控制。插塞341电连接浮置扩散区340，浮置扩散区340还通过插塞341电连接至引线L32，引线L32电连接至相应的控制电路以对浮置扩散区340进行复位等操作。插塞353电连接栅极351，栅极351通过插塞353电连接至引线L33，引线L33电连接至控制电路以对栅极进行控制。插塞372a和插塞372b分别电连接源跟随晶体管的栅极371a和栅极371b，栅极371a还通过插塞372a电连接至引线L34a，各引线电连接至相应的控制电路以对栅极371a进行控制，栅极371b还通过插塞372b电连接至引线L34b，各引线电连接至相应的控制电路以对栅极371b进行控制。

以下按从左至右的顺序对图5所示像素单元和各部分结构作进一步说明。

请继续参考图5，复位晶体管具有呈横梁结构的沟道区区域3302，所述横梁结构具有顶面和两个侧面。沟道区区域3302的顶面和两个侧面被栅介质层(未显示)覆盖，而所述栅介质层被复位晶体管的栅极331覆盖，即栅极331包围沟道区区域3302的顶面和两个侧面。这种三面围栅结构能够使复位晶体管的沟道宽度增大，从而提高复位晶体管的性能。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，复位晶体管也可以在横梁结构的其中一个侧面形成栅极，或者在两个侧面形成栅极，或者在顶面和其中一个侧面形成栅极。

请继续参考图5，本实施例中，光电二极管区域360同样可以包括PN结型光电二极管或者PIN结型光电二极管。

请继续参考图5，本实施例中，源跟随晶体管具有呈横梁结构的沟道区区域3702，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，图5中示出了所述横梁结构的横截面，沟道区区域3702的顶面和两个侧面被栅介质层(未显示)覆盖，而所述栅介质层位于所述横梁两侧面的部分被源跟随晶体管的栅极371a和栅极371b覆盖，即由图5所示可知，栅极371a和栅极371b包围沟道区区域3702的两个侧面。这种三面围栅结构能够使源跟随晶体管的沟道宽度增大，从而提高源跟随晶体管的性能(例如减少漏电流和缩短沟道长度等)。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，源跟随晶体管也可以在横梁结构的其中一个侧面形成栅极，或者在顶面和其中一个侧面形成栅极。

本实施例中，源跟随晶体管可以为埋沟器件，发降低低频1/f噪声，并节省制造成本。

更多本实施例所提供的图像传感器的结构和性质可参考前述实施例相应内容。

应当知晓的，在图3和图5所示的两个实施例中，光电二极管区域、转移晶体管和浮置扩散区对应的半导体衬底表面与源跟随晶体管和复位晶体管对应的半导体衬底表面不在一平面，提高了光通量的接收效率。但是，在本发明的其它实施例中，光电二极管区域、转移晶体管和浮置扩散区对应的半导体衬底表面与源跟随晶体管和复位晶体管对应的半导体衬底表面也可以在同一平面，只需要保证源跟随晶体管和复位晶体管的至少其中一面仍然具有三维立体结构即可，即源跟随晶体管和复位晶体管的沟道区区域仍然保持呈横梁结构，而对应的栅极覆盖在所述横梁结构的顶面和两个侧面的至少其中一面。

应当知晓的，在本发明的其它实施例中，图像传感器所述图像传感器可以进一步为背照式图像传感器，此时光线从半导体衬底背面照射到光电二极管区域，因而此时可以在光电二极管区域上表面上形成钉扎层，从而使光电二极管性能更加稳定。

本发明又一实施例还提供了一种图像传感器的形成方法，请结合参考图6至图11。

请参考图6，提供半导体衬底400。

本实施例中，半导体衬底400可以是硅衬底或者锗硅衬底等，也可以是绝缘体上硅。本实施例具体的，半导体衬底400以硅衬底为例。半导体衬底400为形成像素单元提供载体。

本实施例中，半导体衬底400中形成有阱区401，并且本实施例中阱区401可以为P型掺杂。

请继续参考图6，在半导体衬底400上形成缓冲层402(pad oxide)和掩模层403。

本实施例中，缓冲层402的材料可以为二氧化硅(SiO2)，缓冲层402可以释放掩模层和半导体衬底400之间的应力，同时也可以增加掩模层403和半导体衬底400之间的粘附性。可以采用湿式氧化法在半导体衬底400上形成缓冲层402。

本实施例中，掩模层403的材料可以为氮化硅(SiN)，从而通过缓冲层402防止氮化硅的应力在半导体衬底400中引起缺陷。可以采用低压力化学气相沉积法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD)在缓冲层402上形成掩模层403，再对掩模层403进行退火。

请参考图7，在半导体衬底400表面形成多个分立的浅沟槽(未未出)，并采用介质层404填充所述浅沟槽。

介质层404的材料可以为氧化硅或者氮化硅，形成第二介质层的介质层沉积工艺具体可以为物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition，PVD)或者化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)。

相邻所述浅沟槽之间形成凸起结构(未标注)，即相邻所述浅沟槽之间剩余的半导体衬底构成所述凸起结构。图7中显示了两个所述凸起结构，所述凸起结构位于阱区401中，事实上，所述凸起结构由相邻浅沟槽之间的半导体衬底构成。为了与阱区401区分开来，两个所述凸起结构与阱区401其它部分以点划线隔开。

形成所述浅沟槽的过程可以为：形成掩膜层402之后，对掩模层402进行图案化，再以图案化的所述掩模层402为掩模，采用反应离子刻蚀工艺蚀刻半导体衬底400，形成所述浅沟槽。

本实施例中，在进行后续步骤之前，可以采用一次或者多次热氧化和腐蚀工艺对各表面进行修复处理，以消除上述各刻蚀工艺引入的(硅)表面损伤。

请参考图8，对介质层404进行平坦化，使介质层404上表面与半导体衬底400上表面齐平，并去除图7所示缓冲层402和掩模层403。

本实施例中，可以通过化学机械抛光(CMP)方法使介质层404的上表面与半导体衬底400的上表面齐平，并且所述化学机械抛光方法可以同时去除缓冲层402和掩模层403。

请继续参考图8，在介质层404上表面形成光刻胶层405，光刻胶层405暴露所述凸起结构上表面及所述凸起结构两侧的至少部分介质层404。并且，光刻胶层405还暴露转移晶体管的沟道区区域(图8中未标注)。

本实施例中，可以通过旋涂工艺形成光刻胶层405，再通过曝光和显影工艺图案化光刻胶层405，使光刻胶层405暴露所述凸起结构上表面及所述凸起结构两侧的至少部分介质层404，并同时暴露转移晶体管的沟道区区域。

请参考图9，去除至少部分被光刻胶层405暴露的介质层404，形成窗口406和窗口407，窗口406暴露所述复位晶体管的沟道区区域4102，窗口407暴露所述源跟随晶体管的沟道区区域4302。

本实施例中，所述复位晶体管的沟道区区域4102即所述凸起结构被窗口406暴露的部分，而此凸起结构未被窗口406暴露的部分为区域4101。沟道区区域4102位于区域4101上方，即沟道区区域4102位于所述凸起结构上部，沟道区区域4102与区域4101之间以虚线(未标注)隔开以示区别，沟道区区域4102呈横梁结构。

本实施例中，所述源跟随晶体管的沟道区区域4302即所述凸起结构被窗口407暴露的部分，而此凸起结构未被窗口407暴露的部分为区域4301。沟道区区域4302位于区域4301上方，即沟道区区域4302位于所述凸起结构上部，沟道区区域4302与区域4301之间以虚线(未标注)隔开以示区别，沟道区区域4302呈横梁结构。

本实施例中，可以通过湿法腐蚀、干法刻蚀或者它们的组合工艺对被暴露的介质层404进行蚀刻，直至介质层404上表面低于半导体衬底400上表面，即形成窗口406和窗口407。具体的，蚀刻介质层404具体可以采用湿法腐蚀工艺。湿法腐蚀具有优良的选择性，不会损坏其他材料层。可以采用稀释的氢氟酸(HF)溶液作为湿法腐蚀工艺的刻蚀剂。

请参考图10，采用金属、多晶硅或者它们的组合填充窗口406和窗口407，直至形成所述复位晶体管的栅极411，所述源跟随晶体管的栅极431和所述转移晶体管的栅极451。

需要说明的是，图10中虽未显示，但是，在形成窗口406和窗口407之后，且在形成各栅极之前，本实施例先采用高介电材料覆盖各晶体管的沟道区区域，从而形成各栅介质层(未示出)。之后才在各栅介质层上形成各栅极，亦即各栅介质层位于各栅极与各沟道区区域之间。所述高介电材质可以为介电常数大于4的材质。

本实施例中，形成各栅极的过程可以为：先采用金属、多晶硅或者它们的组合先形成栅极层(未示出)，此时栅极层作为整层结构，即栅极层除了覆盖各栅极区域之外，还覆盖半导体衬底的表面；然后可以通过图形化工艺图形化所述栅极层，去除栅极层不位于栅极区域的部分，直至形成源跟随晶体管的栅极431，复位晶体管的栅极411，以及转移晶体管的栅极451。

本实施例中，源跟随晶体管的沟道区区域4302为横梁结构的其中之一，横梁结构具有顶面和两个侧面，源跟随晶体管的栅极431覆盖顶面和两个侧面，即具有竖直形成于半导体衬底硅侧面的栅极结构，呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，源跟随晶体管的栅极也可以仅覆盖在源跟随晶体管沟道区区域的其中一个侧面，或者覆盖源跟随晶体管沟道区区域的顶面和其中一个侧面，本发明对此不作限定。

本实施例中，在形成源跟随晶体管栅极431的过程中，同时形成复位晶体管的栅极411。复位晶体管的沟道区区域4102为横梁结构的其中之一，横梁结构具有顶面和两个侧面，复位晶体管的栅极411覆盖顶面和两个侧面。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，复位晶体管的栅极也可以仅覆盖在复位晶体管沟道区区域4102的其中一个侧面，或者覆盖复位晶体管沟道区区域4102的顶面和其中一个侧面，本发明对此不作限定。

需要说明的是，在本发明的其它实施例中，也可以先一同形成覆盖各横梁结构表面的栅介质层和栅极层，再一同图案化栅介质层和栅极层的叠层，形成相应的栅介质层和栅极。

请参考图11，去除图10所示剩余的光刻胶层405，再以各栅极为掩模，对阱区401进行掺杂，形成各晶体管(包括源跟随晶体管和复位晶体管)的源极和漏极，同时，形成光电二管区域440和浮置扩散区420。

光电二极管区域440具有光电二极管，所述光电二极管包括PN结或者PIN结(未标注)。形成光电二极管的过程为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

浮置扩散区420电连接所述复位晶体管的漏极、所述转移晶体管的漏极和所述源跟随晶体管的栅极431(具体电连接方式未示出)。

本实施例中，在形成源跟随晶体管栅极431的过程中，可以先于突出的横梁结构(即沟道区区域4302)内部掺杂形成埋沟结构，再形成覆盖于横梁结构的栅极，从而使源跟随晶体管为埋沟晶体管，达到减小低频噪声和降低成本的目的。

本实施例中，在形成复位晶体管栅极411的过程中，同样可以先于突出的横梁结构(即沟道区区域4102)内部掺杂形成埋沟结构，再形成覆盖于横梁结构的栅极，从而使复位晶体管为埋沟晶体管，达到减小低频噪声和降低成本的目的。

请继续参考图11，形成介质层408覆盖各栅极的表面，并形成平整的表面。

本实施例中，介质层408覆盖源跟随晶体管、复位晶体管和转移晶体管，并可以采用化学机械抛光形成平整的表面。

请继续参考图11，在介质层408中，形成插塞412电连接复位晶体管的栅极411，形成插塞421电连接浮置扩散区420，形成插塞452电连接转移晶体管的栅极451，形成插塞432电连接源跟随晶体管的栅极431。并且插塞412、插塞421、插塞432和插塞452分别电连接至外电路(未示出)，以通过外电路实现对各晶体管的控制。

请参考图12，本实施例所提供的图像传感器的形成方法所形成的图像传感器中，源跟随晶体管的立体结构如图12所示(图12中省略显示了图11中的介质层404和介质层408)。源跟随晶体管具有位于半导体衬底400上的阱区401，位于阱区401上的沟道区区域4302，沟道区区域4302呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，而栅极431同时覆盖沟道区区域4302的顶面和两个侧面。源跟随晶体管还具有电连接于沟道区区域4302其中一端的源极434，以及有电连接于沟道区区域4302另一端的漏极(未示出)。

由于具有如图12所示的立体结构，本实施例中，源跟随晶体管的体积可以制作得更小，因此，运用此源跟随晶体管的图像传感器的面积可以缩小，并且可以使光电转换元件的占有面积增大，达到使图像质量提高的目的。

需要说明的是，本实施例中，复位晶体管可以具有与源跟随晶体管相同的结构和性质。更多各晶体管的结构和性质可参考本说明书前述实施例相应内容。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括多个像素单元，每个所述像素单元包括：

半导体衬底；

光电二极管，位于所述半导体衬底中，用于接收光线以产生信号电荷；

浮置扩散区，位于所述半导体衬底中，用于收集所述信号电荷以产生信号电位；

转移晶体管，包括位于所述半导体衬底中的源极和漏极，所述源极与所述光电转换元件电连接，所述漏极与所述浮置扩散区电连接，所述转移晶体管用于控制所述信号电荷转移到所述浮置扩散区；

复位晶体管，包括位于所述半导体衬底中的漏极，所述漏极与所述浮置扩散区电连接，所述复位晶体管用于复位所述浮置扩散区的电位；

源跟随晶体管，包括位于所述半导体衬底上的栅极，所述栅极与所述浮置扩散区电连接，所述源跟随晶体管用于放大所述信号电位；

所述源跟随晶体管的沟道区区域呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述源跟随晶体管的栅极材料为多晶硅或者金属材料，或者为多晶硅和金属材料的组合。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述源跟随晶体管的沟道区区域具有沟道掺杂区和非沟道掺杂区。

4.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述的复位晶体管的沟道区区域呈横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述复位晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面。

5.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有至少一个横梁结构；

在所述半导体衬底中形成光电转换元件；

在所述半导体衬底形成复位晶体管、转移晶体管和源跟随晶体管，所述转移晶体管的源极电连接所述光电转换元件，所述源跟随晶体管的沟道区区域形成在一个所述横梁结构中，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述源跟随晶体管的栅极覆盖所述顶面和两个侧面的至少其中一面；

在所述半导体衬底中形成浮置扩散区，所述浮置扩散区电连接所述复位晶体管的漏极、所述转移晶体管的漏极和所述源跟随晶体管的栅极。

6.如权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述复位晶体管的沟道区区域形成在另一个所述横梁结构，所述横梁结构具有顶面和两个侧面，所述复位晶体管的栅极覆盖所述的顶面和两个侧面的至少其中一面。

7.如权利要求5或6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述横梁结构的过程包括：

在所述半导体衬底表面形成多个分立的浅沟槽，相邻所述浅沟槽之间剩余的所述半导体衬底为凸起结构，所述横梁结构位于所述凸起结构上部。

8.如权利要求7所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底中形成源跟随晶体管、复位晶体管和转移晶体管包括：

对所述半导体衬底进行掺杂，直至形成位于所述半导体衬底中的阱区，所述阱区所在区域包括所述凸起结构所在区域；

在所述阱区上形成源跟随晶体管、复位晶体管和转移晶体管的栅介质层；

在所述栅介质层上形成所述源跟随晶体管、复位晶体管和转移晶体管的栅极；

对部分所述阱区进行掺杂，直至形成所述源跟随晶体管和复位晶体管的源极和漏极。

9.如权利要求8所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述源跟随晶体管的沟道区区域包括：

对所述横梁结构进行沟道掺杂形成沟道掺杂区，所述横梁结构未进行所述沟道掺杂的区域为非沟道区域。

10.如权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述源跟随晶体管的栅极包括：

形成介质层覆盖所述半导体衬底；

去除部分所述介质层，直至形成窗口，所述窗口暴露所述源跟随晶体管的沟道区区域；

采用高介电材料覆盖所述源跟随晶体管的沟道区区域；

采用金属、多晶硅或者它们的组合填充所述窗口，直至形成所述源跟随晶体管的栅极。

11.如权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成所述复位晶体管的栅极包括：

形成介质层覆盖所述半导体衬底；

去除部分所述介质层，直至形成窗口，所述窗口暴露所述复位晶体管的沟道区区域；

采用高介电材料覆盖所述复位晶体管的沟道区区域；

采用金属、多晶硅或者它们的组合填充所述窗口，直至形成所述复位晶体管的栅极。