CN115394794A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种图像传感器及其形成方法，其中图像传感器包括：衬底，衬底包括像素区和逻辑区；位于像素区内的第一光电掺杂区，衬底表面暴露出第一光电掺杂区表面；位于像素区上的屏蔽栅极结构；与第一光电掺杂区连接的电容结构，不同色彩种类的彩色像素单元中的电容结构的容值不同。像素区上具有屏蔽栅极结构，从而能够通过对屏蔽栅极结构加载工作电压减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。根据不同色彩种类的彩色像素单元的需求调节对应的电容结构的容值，使得不同色彩种类的彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。
背景技术
图像传感器是一种将光信号转化为电信号的半导体器件。
图像传感器分为CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal OxideSemiconductor，简称CMOS)图像传感器和CCD(电荷耦合器件，charge coupled device，简称CCD)图像传感器。CMOS图像传感器具有工艺简单、易与其它器件集成、体积小、重量轻、功耗小和成本低等优点。因此，随着图像传感技术的发展，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、数码摄像机、医疗用摄像装置和车用摄像装置等。
然而，现有技术的图像传感器的性能还有待提高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以提升图像传感器的性能。
为解决上述问题，本发明提供一种图像传感器，包括：若干色彩种类的彩色像素单元，其中每个所述彩色像素单元包括：衬底，所述衬底包括像素区和逻辑区，所述像素区和所述逻辑区相邻；位于所述像素区内的第一光电掺杂区，所述衬底表面暴露出所述第一光电掺杂区表面，所述第一光电掺杂区内具有第一离子；位于所述像素区上的屏蔽栅极结构；位于所述衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述屏蔽栅极结构；位于所述介质层内的电容结构，所述电容结构与所述第一光电掺杂区电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构的容值不同。
可选的，若干色彩种类的彩色像素单元包括：红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
可选的，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值。
可选的，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值为3飞法～10000飞法；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值为2飞法～8000飞法；所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值为1飞法～6000飞法。
可选的，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述第一光电掺杂区表面的屏蔽层，所述屏蔽层内的掺杂离子导电类型与第一离子的导电类型相反；所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层上。
可选的，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底的第一面暴露出所述第一光电掺杂区表面；所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区上。
可选的，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述逻辑区上的传输栅极结构和复位栅极结构。
可选的，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构。
可选的，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述第一光电掺杂区内的第二光电掺杂区，所述第二光电掺杂区具有第二离子，所述第二离子导电类型与第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度。
可选的，所述传输栅极结构与第二光电掺杂区相邻。
可选的，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区内的浮置掺杂区和漏区，所述浮置掺杂区位于传输栅极结构和所述复位栅极结构之间。
可选的，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述逻辑区内和部分所述像素区内的第一隔离掺杂区，所述第一隔离掺杂区的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述浮置掺杂区、漏区以及部分第二光电掺杂区位于所述第一隔离掺杂区内。
可选的，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区。
可选的，所述衬底还包括：位于相邻所述像素区之间的第二隔离掺杂区，所述第二隔离掺杂区内的掺杂离子导电类型与第一离子的导电类型相反，所述第二隔离掺杂区与所述第一光电掺杂区相邻；位于所述第二隔离掺杂区内的隔离结构。
可选的，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层和位于栅介质层上的屏蔽栅极层。
可选的，所述栅介质层的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层的材料包括硅。
可选的，所述衬底内具有第三离子，所述第三离子的导电类型与第一离子的导电类型相反。
可选的，所述衬底内具有阱区，所述阱区内具有所述第三离子；所述像素区和所述逻辑区位于所述阱区内。
可选的，所述第一离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子；所述第三离子包括P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
可选的，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述像素区上的滤光结构，以及位于所述滤光结构上的透镜。
相应的，本发明技术方案中还提供一种图像传感器的形成方法，包括：形成若干色彩种类的彩色像素单元，其中每个所述彩色像素单元的形成方法包括：提供衬底，所述衬底包括像素区和逻辑区，所述像素区和所述逻辑区相邻；在所述像素区内形成第一光电掺杂区，所述衬底表面暴露出所述第一光电掺杂区表面，所述第一光电掺杂区内具有第一离子；在所述像素区上形成屏蔽栅极结构；在所述衬底上形成介质层，所述介质层覆盖所述屏蔽栅极结构；在所述介质层内形成电容结构，所述电容结构与所述第一光电掺杂区电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构的容值不同。
可选的，若干色彩种类的彩色像素单元包括：红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
可选的，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值。
可选的，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值为3飞法～10000飞法；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值为2飞法～8000飞法；所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值为1飞法～6000飞法。
可选的，在所述像素区上形成屏蔽栅极结构之前，还包括：在所述第一光电掺杂区表面形成屏蔽层，所述屏蔽层内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层上。
可选的，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底第一面暴露出所述第一光电掺杂区表面；所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区上。
可选的，还包括：在所述逻辑区上形成传输栅极结构和复位栅极结构。
可选的，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构。
可选的，所述传输栅极结构和所述复位栅极结构同时形成。
可选的，在所述像素区上形成所述屏蔽栅极结构之前，还包括：在所述第一光电掺杂区内形成第二光电掺杂区，所述第二光电掺杂区具有第二离子，所述第二离子导电类型与所述第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度。
可选的，所述传输栅极结构与所述第二光电掺杂区相邻。
可选的，在形成所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之后，还包括：在所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区内形成浮置掺杂区和漏区，所述浮置掺杂区位于所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之间。
可选的，所述衬底还包括：位于所述逻辑区内和部分所述像素区内的第一隔离掺杂区，所述第一隔离掺杂区的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述浮置掺杂区、漏区以及部分第二光电掺杂区位于所述第一隔离掺杂区内。
可选的，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层和位于栅介质层上的屏蔽栅极层。
可选的，所述栅介质层的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层的材料包括硅。
可选的，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区。
可选的，所述衬底还包括：位于相邻所述像素区之间的第二隔离掺杂区，所述第二隔离掺杂区内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述第二隔离掺杂区与所述第一光电掺杂区相邻；位于第二隔离掺杂区内的隔离结构。
可选的，所述衬底内具有第三离子，所述第三离子的导电类型与所述第一离子的导电类型相反。
可选的，所述衬底内具有阱区，所述阱区内具有所述第三离子；所述像素区和所述逻辑区位于所述阱区内。
可选的，所述第一离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子；所述第三离子包括P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
可选的，还包括：在所述像素区第二面上形成滤光结构；在所述滤光结构上形成透镜。
可选的，所述第一光电掺杂区的形成工艺包括离子注入工艺。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明技术方案中的图像传感器中，所述像素区上具有屏蔽栅极结构，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载工作电压，诱导正电荷在衬底表面聚集形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。另外，由于所述屏蔽栅极结构对不同波长的光吸收系数不一样，入射到二极管区域的光强不一样，进而会导致颜色失真。因此，通过在不同色彩种类的所述彩色像素单元中外接不同的容值的所述电容结构，通过所述电容结构能够调节因为所述屏蔽栅极结构吸收引起的入射光子数不同，根据不同色彩种类的所述彩色像素单元的需求调节对应的所述电容结构的容值，使得不同色彩种类的所述彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
进一步，所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区表面，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载负电压，诱导所述屏蔽栅极结构和所述衬底的界面处聚集大量的正电荷形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入所述像素区内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
进一步，所述第一光电掺杂区表面具有屏蔽层，所述屏蔽层内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层上。从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载零电压或正电压，诱导电子向所述屏蔽层和所述屏蔽栅极结构的界面聚集，从而所述第一光电掺杂区内产生大量的空穴，大量的空穴能够俘获电子以阻挡电子进入所述像素区内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
进一步，所述第一光电掺杂区内具有第二光电掺杂区，所述第二光电掺杂区的第二离子导电类型与第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度，从而使得第二光电掺杂区与第一光电掺杂区具有较大的电势，有利于像素区电子的读出。
进一步，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区，所述结构能够增加图像传感器的抗辐射能力和防漏电的产生。
进一步，相邻所述像素区之间具有第二隔离掺杂区，所述第二隔离掺杂区内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述第二隔离掺杂区内具有隔离结构，所述第二隔离掺杂区能够对所述隔离结构和所述像素区之间进行隔离，以减小所述隔离结构与所述像素区产生界面缺陷的情况。
进一步，所述逻辑区内和部分所述像素区内具有第一隔离掺杂区，所述第一隔离掺杂区的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述浮置掺杂区、漏区以及部分第二光电掺杂区位于所述第一隔离掺杂区内，从而所述第一隔离掺杂区能够对所述像素区与所述浮置掺杂区和所述漏区之间进行隔离，以减小所述像素区与所述浮置掺杂区和所述漏区发生漏电的情况。
本发明技术方案中的图像传感器的形成方法，通过在所述像素区上形成屏蔽栅极结构，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载电压，诱导正电荷在衬底表面聚集形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。另外，由于所述屏蔽栅极结构对不同波长的光吸收系数不一样，入射到二极管区域的光强不一样，进而会导致颜色失真。因此，通过在不同色彩种类的所述彩色像素单元中外接不同的容值的所述电容结构，通过所述电容结构能够调节因为所述屏蔽栅极结构吸收引起的入射光子数不同，根据不同色彩种类的所述彩色像素单元的需求调节对应的所述电容结构的容值，使得不同色彩种类的所述彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
进一步，所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区表面，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载负电压，诱导所述屏蔽栅极结构和所述衬底的界面处聚集大量的正电荷形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入所述像素区内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
进一步，所述第一光电掺杂区表面具有所述屏蔽层，所述屏蔽层内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述屏蔽栅极结构位于屏蔽层上。从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载零电压或正电压，诱导电子向所述屏蔽层和所述屏蔽栅极结构的界面聚集，从而所述第一光电掺杂区内产生大量的空穴，大量的空穴能够俘获电子以阻挡电子进入像素区内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
附图说明
图1是一种图像传感器像素单元的剖面结构示意图；
图2至图7是本发明一实施例中图像传感器像的形成方法过程中各步骤结构示意图；
图8至图10是本发明另一实施例中图像传感器像的形成方法过程中各步骤结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术的图像传感器的性能还有待提高，以下将结合具体附图进行说明。
图1是一种图像传感器像素单元的剖面结构示意图。
请参考图1，包括：衬底100，所述衬底100包括相对的第一面和第二面，所述衬底100包括像素区I和逻辑区II，所述像素区I和所述逻辑区II相邻；位于所述像素区I内的第一光电掺杂区101，所述第一光电掺杂区101内具有第一离子；位于第一光电掺杂区101内的第二光电掺杂区102，所述第二光电掺杂区102内的掺杂离子导电类型与所述第一离子导电类型相同，所述第二光电掺杂区102内的掺杂离子浓度大于所述第一离子的浓度；位于第一光电掺杂区101表面和部分所述第二光电掺杂区102表面的屏蔽层103，所述衬底的第一面暴露出所述屏蔽层103，所述屏蔽层103内具有第二离子，所述第二离子的导电类型与所述第一离子的导电类型相反；位于所述逻辑区II上的传输栅极结构和复位栅极结构，所述传输栅极结构与所述第二光电掺杂区102相邻，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构，所述传输栅极结构包括栅介质层104和位于所述栅介质层104上的传输栅极层106，所述复位栅极结构包括所述栅介质层104和位于所述栅介质层104上的复位栅极层105，所述栅介质层104还位于所述像素区I表面；位于所述逻辑区II内和部分所述像素区I内的第一隔离掺杂区109，部分所述第二光电掺杂区102位于所述第一隔离掺杂区109内；位于所述复位栅极结构两侧所述第一隔离掺杂区109内的漏区107和浮置掺杂区108，所述浮置掺杂区108位于所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之间；位于相邻所述像素区I之间的第二隔离掺杂区110，所述第二隔离掺杂区110与所述第一光电掺杂区101相邻；位于所述第二隔离掺杂区110内的隔离结构111，所述隔离结构111与所述屏蔽层103相邻。
在所述图像传感器像素单元中，为了减小暗电流，在所述栅介质层104与所述第一光电掺杂区101之间形成所述屏蔽层103，所述屏蔽层103内的第二离子导电类型与第一离子的导电类型相反，所述第二离子为P型离子，从而所述屏蔽层103能够捕获所述第一光电掺杂区101与所述栅介质层104之间缺陷电子，使得所述第一光电掺杂区101与所述栅介质层104的缺陷态被占据，从而阻挡了电子进入所述像素区I，进而减小了暗电流。
然而，CMOS图像传感器在电离辐射过程中，由于高速带电粒子与图像传感器材料的原子核发生弹性碰撞，使得图像传感器材料的晶格移位引起缺陷，从而导致少数载流子寿命减少，纯掺杂浓度降低，迁移率降低，晶体管电流增益下降，漏电流增加。具体体现在，图像传感器像素单元中的氧化物(SiO2)栅介质层104产生电子空穴对，电子逸出至所述传输栅极层106和所述复位栅极层105，空穴向所述栅介质层104和硅衬底界面传输，一部分被所述栅介质层104和硅衬底界面处的缺陷俘获，导致阈值变化；另一部分进入所述像素区I产生严重的暗电流，影响CMOS图像传感器的成像质量。
在此基础上，本发明提供一种图像传感器及其形成方法，像素区上具有屏蔽栅极结构，从而能够通过对屏蔽栅极结构加载工作电压，诱导正电荷在衬底表面聚集形成空穴钝化层，空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。另外，通过在不同色彩种类的彩色像素单元中外接不同的容值的电容结构，通过电容结构能够调节因为屏蔽栅极结构吸收引起的入射光子数不同，根据不同色彩种类的彩色像素单元的需求调节对应的电容结构的容值，使得不同色彩种类的彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2至图7是本发明一实施例中图像传感器像的形成方法过程中各步骤结构示意图。
形成若干色彩种类的彩色像素单元，其中每个所述彩色像素单元的具体形成过程请参考图2至图7。
请参考图2，提供衬底200，所述衬底200包括像素区I和逻辑区II，所述像素区I和所述逻辑区II相邻，所述衬底200包括相对的第一面201和第二面202。
在本实施例中，所述衬底200内具有第三离子，所述第三离子包括P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
在其他实施例中，所述衬底内具有阱区，所述阱区内具有第三离子；所述像素区和所述逻辑区位于所述阱区内。
在本实施例中，所述衬底200还包括：位于相邻所述像素区I之间的第二隔离掺杂区203，位于所述第二隔离掺杂区203内的隔离结构204，所述第二隔离掺杂区203内掺杂离子导电类型与所述第三离子导电类型相同；位于所述逻辑区II内和部分所述像素区I内的第一隔离掺杂区205，所述第一隔离掺杂区205的掺杂离子导电类型与所述第三离子的导电类型相同。
所述隔离结构204用于隔离相邻所述像素区I之间的光串扰；所述第二隔离掺杂区203能够对所述隔离结构204和所述像素区I之间进行隔离，以减小所述隔离结构204与所述像素区I产生界面缺陷的情况。
由于后续形成的浮置掺杂区和漏区位于所述第一隔离掺杂区205内，从而所述第一隔离掺杂区205能够对所述像素区I与所述浮置掺杂区和所述漏区之间进行隔离，以减小所述像素区I与所述浮置掺杂区和所述漏区发生漏电的情况。
所述隔离结构204的材料包括介电材料，所述介电材料包括氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮碳化硅和氮碳氧化硅中的一种或多种的组合。在本实施例中，所述隔离结构204的材料包括氧化硅。
在本实施例中，所述衬底200的材料为硅。
在其他实施例中，所述衬底的材料包括碳化硅、硅锗、Ⅲ-Ⅴ族元素构成的多元半导体材料、绝缘体上硅(SOI)或者绝缘体上锗(GOI)。其中，Ⅲ-Ⅴ族元素构成的多元半导体材料包括InP、GaAs、GaP、InAs、InSb、InGaAs或者InGaAsP。
请参考图3，在所述像素区I内形成第一光电掺杂区206，所述衬底200的第一面201暴露出所述第一光电掺杂区206表面，所述第一光电掺杂区206内具有第一离子，所述第一离子的导电类型与所述第三离子的导电类型相反。
在本实施例中，所述第一光电掺杂区206的形成工艺采用离子注入工艺。
在本实施例中，所述第一离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子。
在本实施例中，所述第二隔离掺杂区203与所述第一光电掺杂区206相邻。
所述第一离子的导电类型与所述第三离子的导电类型相反，即所述第一光电掺杂区206与所述衬底200能够互为反型，形成二极管区域。
请继续参考图3，在所述第一光电掺杂区206内形成第二光电掺杂区207，所述第二光电掺杂区207具有第二离子，所述第二离子导电类型与所述第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度。
在本实施例中，部分所述第二光电掺杂区207位于所述第一隔离掺杂区205内。
在本实施例中，所述第二离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子。
在本实施例中，所述第二光电掺杂区207的形成工艺采用离子注入工艺。
在本实施例中，所述第二离子导电类型与所述第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度，从而使得所述第二光电掺杂区207与所述第一光电掺杂区206具有较大的电势差，有利于所述像素区I电子的读出。
在其他实施例中，还可以不形成所述第二光电掺杂区。
请参考图4，在所述像素区I上形成屏蔽栅极结构，所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区206上。
在本实施例中，通过在所述像素区I上形成屏蔽栅极结构，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载电压，诱导正电荷在衬底200第一面表面聚集形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构位于第一光电掺杂区206表面，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载负电压，诱导所述屏蔽栅极结构和所述衬底200的界面处聚集大量的正电荷形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入所述像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层208和位于所述栅介质层208上的屏蔽栅极层209，
在本实施例中，所述栅介质层208的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层209的材料包括硅。
在本实施例中，在形成屏蔽栅极结构的同时，还包括：在所述逻辑区II上形成传输栅极结构和复位栅极结构，所述传输栅极结构与所述第二光电掺杂区207相邻。
所述传输栅极结构包括：所述栅介质层208和位于所述栅介质层208上的传输栅极层210；所述复位栅极结构包括：所述栅介质层208和位于所述栅介质层208上的复位栅极层211。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构、传输栅极结构和复位栅极结构的形成方法包括：在衬底200的第一面201上形成栅介质层208；在栅介质层208上形成栅极材料层(未图示)；在栅极材料层上形成图形化层(未图示)；以所述图形化层为掩膜刻蚀所述栅极材料层，直至暴露出所述栅介质层208表面，形成所述屏蔽栅极结构、传输栅极结构和复位栅极结构。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区II；所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构。所述结构能够增加图像传感器的抗辐射能力和防漏电的产生。
请参考图5和图6，图5为图6沿剖面线AA1方向的剖面结构示意图，图6为图5的俯视图，在形成所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之后，在所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区II内形成浮置掺杂区212和漏区213，所述浮置掺杂区212位于所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之间，所述浮置掺杂区212和所述漏区213位于所述第一隔离掺杂区205内。
在本实施例中，所述浮置掺杂区212和所述漏区213位于所述第一隔离掺杂区205内，从而所述第一隔离掺杂区205能够对所述像素区I与所述浮置掺杂区212和所述漏区213之间进行隔离，以减小所述像素区I与所述浮置掺杂区212和所述漏区213发生漏电的情况。
在本实施例中，所述浮置掺杂区212和所述漏区213的形成方法包括：去除所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区II上的栅介质层208；对所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区II进行离子注入，形成所述浮置掺杂区212和所述漏区213。
在本实施例中，所述浮置掺杂区212和所述漏区213内的掺杂离子导电类型与第一离子导电类型相同，所述浮置掺杂区212和所述漏区213内的掺杂离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子。
在本实施例中，在形成所述浮置掺杂区212和所述漏区213之后，还包括：在所述像素区I的第一面201上形成滤光结构(未图示)；在滤光结构上形成透镜(未图示)。
在本实施例中，所述透镜用于使光线通过透镜进入到所述像素区I内，所述滤光结构用于使特定波长的光线进入到所述像素区I内。
请参考图7，图7的视图方向与图5的视图方向一致，在所述衬底200上形成介质层214，所述介质层214覆盖所述屏蔽栅极结构；在所述介质层214内形成电容结构215，所述电容结构215与所述第一光电掺杂区206电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构215的容值不同。
在本实施例中，由于所述屏蔽栅极结构对不同波长的光吸收系数不一样，入射到二极管区域的光强不一样，进而会导致颜色失真。因此，通过在不同色彩种类的所述彩色像素单元中外接不同的容值的所述电容结构215，通过所述电容结构215能够调节因为所述屏蔽栅极结构吸收引起的入射光子数不同，根据不同色彩种类的所述彩色像素单元的需求调节对应的所述电容结构215的容值，使得不同色彩种类的所述彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
在本实施例中，若干色彩种类的彩色像素单元包括：红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
在本实施例中，所述红色像素单元中的所述电容结构215的容值大于所述绿色像素单元中的所述电容结构215的容值；所述绿色像素单元中的所述电容结构215的容值大于所述蓝色像素单元中的所述电容结构215的容值。
在本实施例中，所述红色像素单元中的所述电容结构215的容值为3飞法～10000飞法；所述绿色像素单元中的所述电容结构215的容值为2飞法～8000飞法；所述蓝色像素单元中的所述电容结构215的容值为1飞法～6000飞法。
在本实施例中，所述电容结构215包括：下电极层、位于所述下电极层上的绝缘层、以及位于所述绝缘层上的上电极层(未标示)。
在本实施例中，所述介质层214的材料采用氧化硅。
相应地，本发明实施例还提供一种图像传感器，请继续参考图7，包括：若干色彩种类的彩色像素单元，其中每个所述彩色像素单元包括：衬底200，所述衬底200包括像素区I和逻辑区II，所述像素区I和逻辑区II相邻；位于像素区I内的第一光电掺杂区206，所述衬底200表面暴露出所述第一光电掺杂区206表面，所述第一光电掺杂区206内具有第一离子；位于像素区I上的屏蔽栅极结构；位于所述衬底200上的介质层214，所述介质层214覆盖所述屏蔽栅极结构；位于所述介质层214内的电容结构215，所述电容结构215与所述第一光电掺杂区206电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构215的容值不同。
在本实施例中，若干色彩种类的彩色像素单元包括：红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
在本实施例中，所述红色像素单元中的所述电容结构215的容值大于所述绿色像素单元中的所述电容结构215的容值；所述绿色像素单元中的所述电容结构215的容值大于所述蓝色像素单元中的所述电容结构215的容值。
在本实施例中，所述红色像素单元中的所述电容结构215的容值为3飞法～10000飞法；所述绿色像素单元中的所述电容结构215的容值为2飞法～8000飞法；所述蓝色像素单元中的所述电容结构215的容值为1飞法～6000飞法。
在本实施例中，所述衬底200包括相对的第一面201和第二面202，所述衬底200的第一面201暴露出所述第一光电掺杂区206表面；所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区206上。
在本实施例中，还包括：位于所述逻辑区II的上的传输栅极结构和复位栅极结构。
在本实施例中，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构。
在本实施例中，还包括：位于所述第一光电掺杂区206内的第二光电掺杂区207，所述第二光电掺杂区207内具有第二离子，所述第二离子导电类型与所述第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度。
在本实施例中，所述传输栅极结构与所述第二光电掺杂区207相邻。
在本实施例中，还包括：位于所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区II内的浮置掺杂区212和漏区213，所述浮置掺杂区212位于所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之间。
在本实施例中，还包括：位于所述逻辑区II内和部分所述像素区I内的第一隔离掺杂区205，所述第一隔离掺杂区205内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述浮置掺杂区212、漏区213以及部分第二光电掺杂区207位于所述第一隔离掺杂区205内。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区II。
在本实施例中，所述衬底200还包括：位于相邻所述像素区I之间的第二隔离掺杂区203，所述第二隔离掺杂区203内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述第二隔离掺杂区203与所述第一光电掺杂区207相邻；位于所述第二隔离掺杂区203内的隔离结构204。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层208和位于所述栅介质层208上的屏蔽栅极层209。
在本实施例中，所述传输栅极结构包括：所述栅介质层208和位于所述栅介质层208上的传输栅极层210；所述复位栅极结构包括：所述栅介质层208和位于所述栅介质层208上的复位栅极层211。
在本实施例中，所述栅介质层208的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层209的材料包括硅。
在本实施例中，所述衬底200内具有第三离子，所述第三离子的导电类型与所述第一离子的导电类型相反。
在其他实施例中，所述衬底内具有阱区，所述阱区内具有第三离子；所述像素区和逻辑区位于阱区内。
在本实施例中，所述第一离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子；所述第三离子包括P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
在本实施例中，还包括：位于所述像素区I的第一面201上的滤光结构(未图示)，以及位于滤光片上的透镜(未图示)。
在本实施例中，所述图像传感器的所述像素区I上具有屏蔽栅极结构，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载工作电压，诱导正电荷在衬底200表面聚集形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。另外，由于所述屏蔽栅极结构对不同波长的光吸收系数不一样，入射到二极管区域的光强不一样，进而会导致颜色失真。因此，通过在不同色彩种类的所述彩色像素单元中外接不同的容值的所述电容结构215，通过所述电容结构215能够调节因为所述屏蔽栅极结构吸收引起的入射光子数不同，根据不同色彩种类的所述彩色像素单元的需求调节对应的所述电容结构215的容值，使得不同色彩种类的所述彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构位于第一光电掺杂区206表面，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载负电压，诱导屏蔽栅极结构和衬底200的界面处聚集大量的正电荷形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
图8至图10是本发明另一实施例中图像传感器像的形成方法过程中各步骤结构示意图。
请参考图8，图8为在图3基础上的结构示意图，在所述第一光电掺杂区206表面形成屏蔽层301，所述屏蔽层301内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反。
在本实施例中，所述屏蔽层301用于占据衬底200与后续形成的栅介质层之间界面处的缺陷，从而阻挡电子进入所述像素区I内，进而减小暗电流的产生，提升图像传感器的成像质量。
在本实施例中，所述屏蔽层301还延伸到部分所述第二光电掺杂区207表面。
在本实施例中，所述屏蔽层301的掺杂离子为P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
在本实施例中，形成所述屏蔽层301的工艺采用离子注入工艺。
请参考图9，图9为在图5基础上的结构示意图，形成所述屏蔽层301之后，在所述像素区I上形成屏蔽栅极结构，所述屏蔽栅极结构位于屏蔽层301上。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层208和位于所述栅介质层208上的屏蔽栅极层209。
在本实施例中，所述栅介质层302的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层303的材料包括硅。
在本实施例中，所述图像传感器的所述像素区I上具有屏蔽栅极结构，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载工作电压，诱导正电荷在衬底200表面聚集形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
在本实施例中，所述第一光电掺杂区206表面具有所述屏蔽层301，所述屏蔽层301内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层301表面，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载零电压或正电压，诱导电子向所述屏蔽层301和屏蔽栅极结构的界面聚集，从而使所述第一光电掺杂区206内产生大量的空穴，大量的空穴能够俘获电子以阻挡电子进入像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
在本实施例中，还包括：在所述逻辑区II第一面201上形成传输栅极结构和复位栅极结构，所述传输栅极结构与所述第二光电掺杂区207相邻。
在本实施例中，所述传输栅极结构包括：栅介质层302和位于栅介质层302上的传输栅极层304；所述复位栅极结构包括：栅介质层302和位于栅介质层302上的复位栅极层305。
所述屏蔽栅极结构、传输栅极结构和复位栅极结构形成过程中的工艺、材料和方法请参考图4的相关说明，在此不再赘述。
请继续参考图9，在复位栅极结构两侧的所述逻辑区II内形成浮置掺杂区306和漏区307，所述浮置掺杂区306位于所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之间。
在本实施例中，所述浮置掺杂区306和所述漏区307位于所述第一隔离掺杂区205内。
在本实施例中，所述浮置掺杂区306和漏区307形成过程中的工艺、材料和方法请参考图5和图6的相关说明，在此不再赘述。
请参考图10，在所述衬底200上形成介质层308，所述介质层308覆盖所述屏蔽栅极结构；在所述介质层308内形成电容结构309，所述电容结构309与所述第一光电掺杂区206电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构309的容值不同。
在本实施例中，由于所述屏蔽栅极结构对不同波长的光吸收系数不一样，入射到二极管区域的光强不一样，进而会导致颜色失真。因此，通过在不同色彩种类的所述彩色像素单元中外接不同的容值的所述电容结构309，通过所述电容结构309能够调节因为所述屏蔽栅极结构吸收引起的入射光子数不同，根据不同色彩种类的所述彩色像素单元的需求调节对应的所述电容结构309的容值，使得不同色彩种类的所述彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
在本实施例中，若干色彩种类的彩色像素单元包括：红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
在本实施例中，所述红色像素单元中的所述电容结构309的容值大于所述绿色像素单元中的所述电容结构309的容值；所述绿色像素单元中的所述电容结构309的容值大于所述蓝色像素单元中的所述电容结构309的容值。
在本实施例中，所述红色像素单元中的所述电容结构309的容值为3飞法～10000飞法；所述绿色像素单元中的所述电容结构309的容值为2飞法～8000飞法；所述蓝色像素单元中的所述电容结构309的容值为1飞法～6000飞法。
在本实施例中，所述电容结构309包括：下电极层、位于所述下电极层上的绝缘层、以及位于所述绝缘层上的上电极层(未标示)。
在本实施例中，所述介质层308的材料采用氧化硅。
相应地，本发明实施例还提供一种图像传感器，请继续参考图10，若干色彩种类的彩色像素单元，其中每个所述彩色像素单元包括：衬底200，所述衬底200包括像素区I和逻辑区II，所述像素区I和所述逻辑区II相邻；位于像素区I内的第一光电掺杂区206，所述衬底200表面暴露出所述第一光电掺杂区206表面，所述第一光电掺杂区206内具有第一离子；位于像素区I上的屏蔽栅极结构；位于所述衬底200上的介质层308，所述介质层308覆盖所述屏蔽栅极结构；位于所述介质层308内的电容结构309，所述电容结构309与所述第一光电掺杂区206电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构309的容值不同。
在本实施例中，还包括：位于所述第一光电掺杂区206表面的所述屏蔽层301，所述屏蔽层301内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层301上。
在本实施例中，所述衬底200包括相对的第一面201和第二面202，所述衬底200的第一面201暴露出所述第一光电掺杂区206表面；所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区206上。
在本实施例中，还包括：位于所述逻辑区II的第一面201上的传输栅极结构和复位栅极结构。
在本实施例中，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构。
在本实施例中，还包括：位于所述第一光电掺杂区206内的第二光电掺杂区207，所述第二光电掺杂区207内具有第二离子，所述第二离子导电类型与所述第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度。
在本实施例中，所述传输栅极结构与所述第二光电掺杂区207相邻。
在本实施例中，还包括：位于所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区II内的浮置掺杂区306和漏区307，所述浮置掺杂区306位于所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之间。
在本实施例中，还包括：位于所述逻辑区II内和部分所述像素区I内的第一隔离掺杂区205，所述第一隔离掺杂区205内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述浮置掺杂区306、漏区307以及部分第二光电掺杂区207位于所述第一隔离掺杂区205内。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区II。
在本实施例中，所述衬底200还包括：位于相邻像素区I之间的第二隔离掺杂区203，所述第二隔离掺杂区203内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述第二隔离掺杂区203与第一光电掺杂区207相邻；位于第二隔离掺杂区203内的隔离结构204。
在本实施例中，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层302和位于所述栅介质层302上的屏蔽栅极层303。
在本实施例中，所述传输栅极结构包括：所述栅介质层302和位于所述栅介质层302上的传输栅极层304；所述复位栅极结构包括：所述栅介质层302和位于所述栅介质层302上的复位栅极层305。
在本实施例中，所述栅介质层302的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层303的材料包括硅。
在本实施例中，所述衬底200内具有第三离子，所述第三离子的导电类型与所述第一离子的导电类型相反。
在其他实施例中，所述衬底内具有阱区，所述阱区内具有第三离子；所述像素区和逻辑区位于阱区内。
在本实施例中，所述第一离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子；所述第三离子包括P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
在本实施例中，还包括：位于所述像素区I第一面201上的滤光结构(未图示)，以及位于滤光片上的透镜(未图示)。
在本实施例中，所述图像传感器的所述像素区I上具有屏蔽栅极结构，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载电压，诱导正电荷在衬底200第一面表面聚集形成空穴钝化层，所述空穴钝化层能够俘获电子以阻挡电子进入像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。另外，由于所述屏蔽栅极结构对不同波长的光吸收系数不一样，入射到二极管区域的光强不一样，进而会导致颜色失真。因此，通过在不同色彩种类的所述彩色像素单元中外接不同的容值的所述电容结构309，通过所述电容结构309能够调节因为所述屏蔽栅极结构吸收引起的入射光子数不同，根据不同色彩种类的所述彩色像素单元的需求调节对应的所述电容结构309的容值，使得不同色彩种类的所述彩色像素单元均能够达到满阱状态，从而更好还原真实色彩，实现更好的图像质量。
在本实施例中，所述第一光电掺杂区206表面具有所述屏蔽层301，所述屏蔽层301内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层301表面，从而能够通过对所述屏蔽栅极结构加载零电压或正电压，诱导电子向所述屏蔽层301和屏蔽栅极结构的界面聚集，从而使所述第一光电掺杂区206内产生大量的空穴，大量的空穴能够俘获电子以阻挡电子进入所述像素区I内，从而能够减少暗电流的产生，以提升图像传感器的成像质量。
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 (42)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
若干色彩种类的彩色像素单元，其中每个所述彩色像素单元包括：
衬底，所述衬底包括像素区和逻辑区，所述像素区和所述逻辑区相邻；
位于所述像素区内的第一光电掺杂区，所述衬底表面暴露出所述第一光电掺杂区表面，所述第一光电掺杂区内具有第一离子；
位于所述像素区上的屏蔽栅极结构；
位于所述衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述屏蔽栅极结构；
位于所述介质层内的电容结构，所述电容结构与所述第一光电掺杂区电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构的容值不同。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，若干色彩种类的彩色像素单元包括：红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值为3飞法～10000飞法；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值为2飞法～8000飞法；所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值为1飞法～6000飞法。
5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述第一光电掺杂区表面的屏蔽层，所述屏蔽层内的掺杂离子导电类型与第一离子的导电类型相反；所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层上。
6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底的第一面暴露出所述第一光电掺杂区表面；所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区上。
7.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述逻辑区上的传输栅极结构和复位栅极结构。
8.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构。
9.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述第一光电掺杂区内的第二光电掺杂区，所述第二光电掺杂区具有第二离子，所述第二离子导电类型与第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度。
10.如权利要求9所述的图像传感器，其特征在于，所述传输栅极结构与第二光电掺杂区相邻。
11.如权利要求7所述的图像传感器，其特征在于，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区内的浮置掺杂区和漏区，所述浮置掺杂区位于传输栅极结构和所述复位栅极结构之间。
12.如权利要求11所述的图像传感器，其特征在于，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述逻辑区内和部分所述像素区内的第一隔离掺杂区，所述第一隔离掺杂区的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述浮置掺杂区、漏区以及部分第二光电掺杂区位于所述第一隔离掺杂区内。
13.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区。
14.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底还包括：位于相邻所述像素区之间的第二隔离掺杂区，所述第二隔离掺杂区内的掺杂离子导电类型与第一离子的导电类型相反，所述第二隔离掺杂区与所述第一光电掺杂区相邻；位于所述第二隔离掺杂区内的隔离结构。
15.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层和位于栅介质层上的屏蔽栅极层。
16.如权利要求15所述的图像传感器，其特征在于，所述栅介质层的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层的材料包括硅。
17.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底内具有第三离子，所述第三离子的导电类型与第一离子的导电类型相反。
18.如权利要求17所述的图像传感器，其特征在于，所述衬底内具有阱区，所述阱区内具有所述第三离子；所述像素区和所述逻辑区位于所述阱区内。
19.如权利要求18所述的图像传感器，其特征在于，所述第一离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子；所述第三离子包括P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
20.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，每个所述彩色像素单元还包括：位于所述像素区上的滤光结构，以及位于所述滤光结构上的透镜。
21.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
形成若干色彩种类的彩色像素单元，其中每个所述彩色像素单元的形成方法包括：
提供衬底，所述衬底包括像素区和逻辑区，所述像素区和所述逻辑区相邻；在所述像素区内形成第一光电掺杂区，所述衬底表面暴露出所述第一光电掺杂区表面，所述第一光电掺杂区内具有第一离子；
在所述像素区上形成屏蔽栅极结构；
在所述衬底上形成介质层，所述介质层覆盖所述屏蔽栅极结构；
在所述介质层内形成电容结构，所述电容结构与所述第一光电掺杂区电连接，不同色彩种类的所述彩色像素单元中的所述电容结构的容值不同。
22.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，若干色彩种类的彩色像素单元包括：红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元。
23.如权利要求22所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值大于所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值。
24.如权利要求23所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述红色像素单元中的所述电容结构的容值为3飞法～10000飞法；所述绿色像素单元中的所述电容结构的容值为2飞法～8000飞法；所述蓝色像素单元中的所述电容结构的容值为1飞法～6000飞法。
25.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述像素区上形成屏蔽栅极结构之前，还包括：在所述第一光电掺杂区表面形成屏蔽层，所述屏蔽层内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述屏蔽栅极结构位于所述屏蔽层上。
26.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述衬底包括相对的第一面和第二面，所述衬底第一面暴露出所述第一光电掺杂区表面；所述屏蔽栅极结构位于所述第一光电掺杂区上。
27.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：在所述逻辑区上形成传输栅极结构和复位栅极结构。
28.如权利要求27所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述传输栅极结构环绕所述复位栅极结构。
29.如权利要求27所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述传输栅极结构和所述复位栅极结构同时形成。
30.如权利要求27所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在所述像素区上形成所述屏蔽栅极结构之前，还包括：在所述第一光电掺杂区内形成第二光电掺杂区，所述第二光电掺杂区具有第二离子，所述第二离子导电类型与所述第一离子的导电类型相同，且所述第二离子的浓度大于所述第一离子的浓度。
31.如权利要求30所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述传输栅极结构与所述第二光电掺杂区相邻。
32.如权利要求27所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，在形成所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之后，还包括：在所述复位栅极结构两侧的所述逻辑区内形成浮置掺杂区和漏区，所述浮置掺杂区位于所述传输栅极结构和所述复位栅极结构之间。
33.如权利要求32所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述衬底还包括：位于所述逻辑区内和部分所述像素区内的第一隔离掺杂区，所述第一隔离掺杂区的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反；所述浮置掺杂区、漏区以及部分第二光电掺杂区位于所述第一隔离掺杂区内。
34.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述屏蔽栅极结构包括：栅介质层和位于栅介质层上的屏蔽栅极层。
35.如权利要求34所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料包括氧化硅；所述屏蔽栅极层的材料包括硅。
36.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述屏蔽栅极结构环绕所述逻辑区。
37.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述衬底还包括：位于相邻所述像素区之间的第二隔离掺杂区，所述第二隔离掺杂区内的掺杂离子导电类型与所述第一离子的导电类型相反，所述第二隔离掺杂区与所述第一光电掺杂区相邻；位于第二隔离掺杂区内的隔离结构。
38.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述衬底内具有第三离子，所述第三离子的导电类型与所述第一离子的导电类型相反。
39.如权利要求38所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述衬底内具有阱区，所述阱区内具有所述第三离子；所述像素区和所述逻辑区位于所述阱区内。
40.如权利要求38所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子；所述第三离子包括P型离子，所述P型离子包括硼离子、硼氟离子或铟离子。
41.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：在所述像素区第二面上形成滤光结构；在所述滤光结构上形成透镜。
42.如权利要求21所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一光电掺杂区的形成工艺包括离子注入工艺。
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