TWI676276B - 儲存閘保護 - Google Patents

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馬渆圭司
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Dajiang Yang
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Abstract

一種背側照明影像感測器包含：一半導體材料，其具有安置於該半導體材料中之複數個光電二極體；及一轉移閘，其電耦合至該複數個光電二極體中之一光電二極體以自該光電二極體提取影像電荷。該影像感測器亦包含一儲存閘，其電耦合至該轉移閘以自該轉移閘接收該影像電荷。該儲存閘具有：一閘電極，其經安置為緊接於該半導體材料之一前側；一光學屏蔽件，其安置於該半導體材料中；及一儲存節點，其安置於該閘電極與該光學屏蔽件之間。該光學屏蔽件與該儲存節點光學對準以防止入射於該背側照明影像感測器上之影像光到達該儲存節點。

Description

儲存閘保護
本發明大體上係關於半導體製造，且尤其但非排它地係關於儲存閘構造。
影像感測器已經變得無處不在。其等廣泛地用於數位靜態相機、蜂巢電話、安全攝像機，以及醫學、汽車及其他應用。用於製造影像感測器之技術已經快速地持續發展。舉例而言，對較高解析度及較低電力消耗之需求已經促進此等裝置之進一步小型化及整合。
對於高速影像感測器，一全域快門可用於擷取快速移動之物件。一全域快門通常使影像感測器中之所有像素單元能夠同時擷取影像。對於較慢移動的物件，使用較常見之捲動快門。一捲動快門通常按順序擷取影像。舉例而言，可循序地啟用一二維(「2D」)像素單元陣列內之各列，使得一單一列內之各像素單元同時擷取影像，但按捲動順序啟用各列。因此，在一不同影像擷取窗期間，像素單元之各列擷取影像。對於緩慢移動之物件，各列之間之時間差產生影像失真。對於快速移動之物件，一捲動快門造成沿著物件之移動軸之一可察覺之伸長失真。
為了實施一全域快門，儲存結構可用於在由陣列中之各像素單元擷取之影像電荷等待自像素單元陣列讀出時臨時儲存該影像電荷。影響具有 一全域快門之一影像感測器像素單元中之效能之因素包含快門效率、暗電流、白色像素及影像滯後。此外，儲存結構中之影像電荷之污染可對影像品質產生一有害影響。
100A‧‧‧影像感測器
100B‧‧‧影像感測器
100C‧‧‧像素單元
101‧‧‧半導體材料
103‧‧‧光電二極體
105‧‧‧儲存節點
107‧‧‧光學屏蔽件
111‧‧‧轉移閘
113‧‧‧儲存閘
115‧‧‧輸出閘
121‧‧‧浮動擴散區
123‧‧‧重設電晶體
131‧‧‧放大器電晶體
133‧‧‧列選擇電晶體
143‧‧‧全域快門閘電晶體
151‧‧‧前側
153‧‧‧背側
200‧‧‧成像系統
205‧‧‧像素陣列
211‧‧‧讀出電路
215‧‧‧功能邏輯
221‧‧‧控制電路
300‧‧‧方法
301‧‧‧半導體材料
303‧‧‧光電二極體
305‧‧‧儲存節點
307‧‧‧光學屏蔽件
311‧‧‧轉移閘
313‧‧‧儲存閘
321‧‧‧浮動擴散區
351‧‧‧前側
353‧‧‧背側
400‧‧‧方法
401‧‧‧半導體材料
403‧‧‧光電二極體
405‧‧‧儲存節點
407‧‧‧光學屏蔽件
408‧‧‧第一摻雜物區域
411‧‧‧轉移閘
413‧‧‧儲存閘
415‧‧‧輸出閘
421‧‧‧浮動擴散區
451‧‧‧半導體材料401之前側
453‧‧‧半導體材料401之背側
C1-Cx‧‧‧行
P1-Pn‧‧‧像素
R1-Ry‧‧‧列
VRESET‧‧‧重設電壓
VGS‧‧‧電壓
參考以下各圖來描述本發明之非限制性及非窮盡性實例，其中相同元件符號係指貫穿各種視圖之相同部件，除非另有指定。
圖1A係根據本發明之教示之一實例性背側照明影像感測器之一橫截面圖解。
圖1B係根據本發明之教示之一實例性背側照明影像感測器之一橫截面圖解。
圖1C係根據本發明之教示之圖1A至圖1B中之影像感測器之一電路圖。
圖2係繪示根據本發明之教示之一成像系統之一個實例之一方塊圖，該成像系統可包含圖1A至圖1C之影像感測器。
圖3A至圖3C繪示根據本發明之教示之用於形成圖1A之影像感測器之一實例性方法。
圖4A至圖4C繪示根據本發明之教示之用於形成圖1B之影像感測器之一實例性方法。
對應參考字元指示貫穿諸圖中若干視圖之對應組件。熟習此項技術者應瞭解，為了簡單且清楚起見繪示圖中之元件，且並不一定按比例繪製元件。舉例而言，圖中一些元件之尺寸可相對於其他元件而被誇大以幫助改善對本發明之各種實施例之理解。並且，為了更態樣地瞭解本發明之此 等各種實施例，通常不描繪在商業可行之實施例中有用或必要之常見但好理解之元件。
本文中描述影像感測器中之儲存閘保護之一設備及方法之實例。在以下描述中，闡述眾多特定細節以便提供對本發明之一詳盡理解。然而，相關技術之技術者應認識到，無需運用該等特定細節之一或多者或運用其他方法、組件、材料等等而實踐本文中所描述之技術。在其他例項中，未展示或詳細描述熟知之結構、材料或操作以避免使某些態樣模糊不清。
貫穿本說明書對「一個實例」、或「一個實施例」之參考意謂與實例相結合而描述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一個實例中。因此，貫穿本說明書在多個地方出現片語「在一個實例中」或「在一個實施例」並不一定皆指相同之實例。此外，在一或多個實例中特定之特徵、結構或特性可依任何方式組合。
貫穿本說明書，使用此項技術之若干術語。此等術語具有其所來自之技術中之其等之普通含義，除非本文中具體定義或其等使用之背景內容將另外明確暗示。應注意，貫穿此檔案可互換地使用元件名稱及符號(例如，Si對矽)；然而，兩者皆具有相同含義。
圖1A係一實例性背側照明影像感測器100A之一橫截面圖解。影像感測器100A包含半導體材料101、光電二極體103、轉移閘111、儲存閘113(包含儲存節點105及光學屏蔽件107)、輸出閘115及浮動擴散區121。半導體材料101包含複數個光電二極體(參見圖2)，其等安置於半導體材料101中以透過半導體材料101之背側153接收影像光。轉移閘111電耦合至 複數個光電二極體中之光電二極體103以自光電二極體103提取影像電荷。儲存閘113電耦合至轉移閘111以自轉移閘111接收影像電荷。如所繪示，儲存閘113包含經安置為緊接於半導體材料101之前側151之一閘電極(凸起在半導體材料101上方之部分)、安置於半導體材料101中之一光學屏蔽件107，及安置於閘電極與光學屏蔽件107之間之一儲存節點105。光學屏蔽件107與儲存節點105光學對準以防止入射於背側照明影像感測器100A上之影像光到達儲存節點105。在所描繪之實例中，儲存節點105及光學屏蔽件107彼此以及儲存閘113之閘電極至少部分地橫向共同延伸。
在所描繪之實例中，光學屏蔽件107在半導體材料101中係獨立式的，且可包含氧化矽或鍺之至少一者。如稍後將更詳細地描述，此獨立式光學屏蔽件107可在無需任何蝕刻步驟之情況下藉由植入雜質原子且隨後使雜質原子退火而形成。此提供一種方式來完全反射或吸收朝向儲存節點105行進之光；此係一背側照明影像感測器中之一原本困難之任務。熟習此項技術者應瞭解，氧化矽之低折射率可用於反射某些波長及折射率之光，而鍺(或在一矽半導體材料101之情況下係GeSi)可吸收朝向儲存節點105行進之光。
亦描繪自前側151延伸至半導體材料101中達一定深度之光電二極體103。如所展示，在一些實例中，光電二極體103之至少部分經安置為緊接於半導體材料101之背側153，且與轉移閘111橫向共同延伸。換言之，光電二極體103之一部分與轉移閘111在一垂直方向上疊對。此外，光電二極體103緊接於前側151之寬度小於光電二極體103緊接於背側153之寬度。如所展示，光電二極體103之較寬部分可與轉移閘111之作用區域及 轉移閘111之閘電極橫向共同延伸。換言之，光電二極體103之至少部分經安置為緊接於背側153且與轉移閘111之一作用區域光學對準。光電二極體103在影像光到達轉移閘111之作用區域之前吸收影像光之至少一些。在一些實例中，此可係有用的，此係因為光電二極體103可吸收原本可由轉移閘111之作用區域吸收且使影像信號品質降級之一些光。
圖1B係一實例性背側照明影像感測器100B之一橫截面圖解。背側照明影像感測器100B在許多態樣類似於圖1A中之影像感測器100A；然而，背側照明影像感測器100B具有一實質上「T」形光學屏蔽件107，如稍後將闡釋，其係依與圖1A中之光學屏蔽件107不同之一方式製造。如所繪示，光學屏蔽件107自背側153延伸至半導體材料101中，且光學屏蔽件107之最靠近前側151之一部分寬於光學屏蔽件107之最靠近背側153之一部分。換言之，「T」形結構之頂部橫向寬於該「T」之行區段。在所描繪之實例中，光學屏蔽件107可包含氧化物或金屬之至少一者。更具體言之，光學屏蔽件107可由氧化矽加襯層且可由金屬、高K氧化物、半導體或前述各者之任一組合填充。
圖1C係圖1A至圖1B中之影像感測器之一實例性電路圖。像素單元100C具有根據本發明之教示之一全域快門。如所展示，像素單元100包含全域快門閘電晶體143、光電二極體103、轉移閘111、儲存閘113(包含光學屏蔽件107)、輸出閘115、浮動擴散區121、重設電晶體123、放大器電晶體131及列選擇電晶體133。在一個實例中，放大器電晶體116經實施為具有一源極隨耦器耦合電晶體。如所展示，全域快門閘電晶體143耦合於一VGS電壓與光電二極體103之間。
在操作中，全域快門閘電晶體143經耦合以藉由回應於一全域快門信 號將光電二極體103選擇性地耦合至電壓VGS而選擇性地使累積於光電二極體103中之影像電荷空乏。光電二極體103安置於像素單元100之半導體材料101中以回應於被引導至光電二極體103之入射光而累積影像電荷。光電二極體103耦合至轉移閘111以將累積於光電二極體103中之影像電荷轉移至儲存閘113之一輸入。轉移閘111回應於施加至轉移閘111之閘電極之一轉移信號而容許電荷自光電二極體103流動至儲存閘113中。
在所描繪之實例中，將儲存閘113繪示為藉由光學屏蔽件107而與影像光光學隔離。如上文結合圖1A至圖1B所論述，光學屏蔽件107防止入射於影像感測器之背側上之光進入儲存閘113中之儲存節點。此防止不需要之電洞電子對形成於儲存節點中且使影像電荷失真。
圖1C中之實例亦繪示輸出閘115耦合至儲存閘113之一輸出以將影像電荷自儲存閘113選擇性地轉移至浮動擴散區121。重設電晶體123耦合於一重設電壓VRESET與浮動擴散區121之間以回應於一重設信號RST而選擇性地重設浮動擴散區121中之電荷。放大器電晶體131包含一放大器閘，其耦合至浮動擴散區121以放大浮動擴散區121上之信號以自像素單元100C輸出影像資料。列選擇電晶體133耦合於位元線與放大器電晶體131之間以輸出影像資料。
圖2係繪示成像系統200之一個實例之一方塊圖，成像系統200可包含圖1A至圖1C之影像感測器。成像系統200包含像素陣列205、控制電路221、讀出電路211及功能邏輯215。在一個實例中，像素陣列205係光電二極體或影像感測器像素(例如，像素P1、P2...、Pn)之一二維(2D)陣列。如所繪示，將光電二極體配置成列(例如，列R1至Ry)及行(例如，行C1至Cx)以擷取一個人、地點、物件等等之影像資料，接著可使用該影像 資料來呈現該個人、地點、物件等等之一2D影像。然而，光電二極體並非必須被配置成列及行，且可採取其他組態。
在一個實例中，在像素陣列205中之各影像感測器光電二極體/像素已擷取其影像資料或影像電荷之後，由讀出電路211讀出該影像資料且接著將其轉移至功能邏輯215。在各種實例中，讀出電路211可包含放大電路、類比轉數位(ADC)轉換電路或其他。功能邏輯215可僅僅儲存影像資料或甚至藉由應用影像後效果(例如，剪裁、旋轉、消除紅眼、調整亮度、調整對比度或其他)來操縱影像資料。在一個實例中，讀出電路211可沿著讀出行線(已繪示)一次讀出一列影像資料，或可使用諸如所有像素之一串行讀出或一同時完全並行讀出之多種其他技術(未繪示)來讀出影像資料。
在一個實例中，控制電路221耦合至像素陣列205以控制像素陣列205中之複數個光電二極體之控制操作。舉例而言，控制電路221可生成用於控制影像擷取之一快門信號。在所描繪之實例中，該快門信號係一全域快門信號，其用於同時使像素陣列205內之所有像素能夠在一單擷取窗期間同時擷取其等之各自影像資料。在另一實例中，影像擷取與諸如閃光之發光效果同步。
在一個實例中，成像系統200可包含於一數位照相機、手機、膝上型電腦、汽車或類似者中。另外，成像系統200可耦合至其他硬體零件，諸如一處理器(通用或其他)、記憶體元件、輸出(USB埠、無線發射器、HDMI埠等等)、發光/閃光、電氣輸入(鍵盤、觸控顯示器、追蹤墊、滑鼠、麥克風等等)及/或顯示器。其他硬體零件可將指令遞送至成像系統200，自成像系統200提取影像資料，或操縱由成像系統200供應之影像資 料。
圖3A至圖3C繪示用於形成圖1A之影像感測器之一實例性方法300。不應將在方法300中出現一些或所有圖解之次序認為係具限制性。實情是，受益於本發明之熟習此項技術者應理解，可依未繪示之多種次序或甚至並存執行方法300中之一些。此外，方法300可省略某些圖解以便避免使某些態樣模糊不清。替代地，方法300可包含在本發明之一些實施例/實例中可係不必要之額外圖解。
圖3A繪示在半導體材料301中與浮動擴散區321一起提供複數個背側照明光電二極體303。為了形成光學屏蔽件307，將一雜質元素植入於背側353與儲存節點之一位置(被描繪為一空虛線方框，此係因為在所繪示之實例中尚未形成儲存節點)之間。在一個實例中，雜質元素可係氧、鍺或任何其他合適之元素或元素之組合。儘管在所描繪之實例中透過前側351植入雜質，但在其他實例中可透過背側353植入雜質元素。
圖3B描繪使所植入之元素退火以使用半導體材料301形成化合物。在一個實例中，半導體材料301包含矽，且所植入之雜質元素形成SiO2或SiGe。光學屏蔽件307之此等化學成分兩者皆可幫助阻擋光行進至儲存節點305。舉例而言，二氧化矽之低折射率可反射朝向儲存節點305行進之光，相反地，SiGe之窄帶隙可容許吸收一寬波長範圍光，包含紅外光及類似者。
圖3C繪示形成額外影像感測器裝置架構。舉例而言，形成轉移閘311，且其等耦合以自複數個光電二極體中之光電二極體303提取影像電荷。形成儲存閘313之其他組件，使得儲存閘313耦合至轉移閘311以接收影像電荷。舉例而言，閘電極經沉積為緊接於半導體材料301之前側 351，且儲存節點305植入於半導體材料301中(例如，使用離子束植入或類似者)。儲存節點305在半導體材料301中安置於光學屏蔽件307與閘電極之間。
圖4A至圖4C繪示用於形成圖1B之影像感測器之一實例性方法400。不應將在方法400中出現一些或所有圖解之次序認為係具限制性。實情係，受益於本發明之熟習此項技術者應理解，可依未繪示之多種次序或甚至並行執行方法400中之一些。此外，方法400可省略某些圖解以便避免使某些態樣模糊不清。替代地，方法400可包含在本發明之一些實施例/實例中可係不必要之額外圖解。
圖4A繪示透過半導體材料401之前側451植入第一摻雜物以在前側451與儲存節點405之位置之間形成第一摻雜物區域408。在所描繪之實例中，已經形成儲存節點405；然而，在其他實例(比如圖3A所描繪的實例)中，可能尚未形成儲存節點405。
圖4B展示自半導體材料401之背側453至第一摻雜物區域408中蝕刻一溝渠。在此實例中，植入摻雜物(例如，氮)破壞了前側451與儲存節點405之位置之間之半導體材料401之晶格。蝕刻溝渠會優先移除由第一摻雜物破壞之晶格。此可產生具有實質上「T」形結構之溝渠。可取決於其他處理考慮及所形成之幾何形狀而藉由濕蝕刻或乾蝕刻來完成半導體材料401之蝕刻。在所描繪之實例中，實質上「T」形結構之水平組件與儲存節點405至少部分地橫向共同延伸以防止影像光到達儲存節點405。在其他實例中，該水平組件可具有比儲存節點405之橫向邊界更大之橫向邊界，或可甚至圍繞儲存節點405之邊緣延伸以部分地環繞儲存節點405。
圖4C展示使用高k材料或氧化物之至少一者回填溝渠以形成光學屏蔽 件407。在所描繪之實例中，一第二摻雜物(例如，硼)植入於半導體材料401中以補償半導體材料401中形成有儲存節點405之區域中之疏忽之氮摻雜。此外，在蝕刻溝渠之後，溝渠之內部可經氧化以形成一襯層(例如，SiO2)。一旦形成了襯層，則可將一高k氧化物、金屬或半導體沉積於溝渠中。如上所述，此等材料之各種光學及電子性質可用於防止光到達儲存節點405。
亦描繪形成裝置架構之額外零件，諸如光電二極體403。在一個實例中，形成複數個光電二極體包含形成與轉移閘411之一作用區域至少部分地橫向共同延伸之光電二極體403之一區域。因此，光電二極體403經定位以在經引導朝向轉移閘411之作用區域之影像光之至少一部分到達該作用區域之前吸收影像光之該部分。此外，圖4C展示形成輸出閘415，其電耦合至儲存閘413以自儲存閘413輸出影像電荷。圖4C亦展示將浮動擴散區421植入於半導體材料401之前側451中，且浮動擴散區421耦合至輸出閘415以接收影像電荷。儘管圖4C中未繪示，但一放大器電晶體亦可經形成為耦合至浮動擴散區421以放大浮動擴散區421中之影像電荷。
本發明所繪示之實例之上文描述，包含發明摘要中所描述之內容，不意欲為詳盡的或將本發明限制為所揭示之精確形式。雖然本文中出於繪示性目的而描述了本發明之具體實例，但相關領域之技術人員應認識到，各種修改可能在本發明之範疇內。
鑒於上文之詳細描述，可對本發明之實例做出此等修改。附隨申請專利範圍中所使用之術語不應被解釋為將本發明限制於本說明書中所揭示之具體實例。實情係，本發明之範疇將完全由附隨申請專利範圍確定，該申請專利範圍應根據所建立之申請專利範圍解釋之公認原則來解釋。

Claims (20)

  1. 一種背側照明影像感測器，其包括：一半導體材料，其包含複數個光電二極體，該複數個光電二極體安置於該半導體材料中以透過該半導體材料之一背側接收影像光；一轉移閘，其電耦合至該複數個光電二極體中之一光電二極體以自該光電二極體提取影像電荷；及一儲存閘，其電耦合至該轉移閘以自該轉移閘接收該影像電荷，其中該儲存閘包含：一閘電極，其經安置為緊接於該半導體材料之一前側；一光學屏蔽件，其安置於該半導體材料中；及一儲存節點，其安置於該閘電極與該光學屏蔽件之間，其中該光學屏蔽件與該儲存節點光學對準以防止入射於該背側照明影像感測器上之該影像光到達該儲存節點，其中所有該儲存節點、該光學屏蔽件及該閘電極彼此至少部分地橫向共同延伸(laterally coextensive)。
  2. 如請求項1之背側照明影像感測器，其中該光學屏蔽件自該背側延伸至該半導體材料中，且其中該光學屏蔽件之最靠近該前側之一部分寬於該光學屏蔽件之最靠近該背側之一部分。
  3. 如請求項2之背側照明影像感測器，其中該光學屏蔽件係實質上「T」形。
  4. 如請求項3之背側照明影像感測器，其中該光學屏蔽件包含氧化物或高k材料之至少一者。
  5. 如請求項1之背側照明影像感測器，其中該光學屏蔽件在該半導體材料中係獨立式的，且其中該光學屏蔽件包含氧化矽或鍺之至少一者。
  6. 如請求項1之背側照明影像感測器，其進一步包括：一全域快門閘，其經電耦合以自該光電二極體提取電荷；一輸出閘，其電耦合至該儲存閘以將影像電荷自該儲存閘轉移至一浮動擴散區中；一重設電晶體，其電耦合至該浮動擴散區；及一放大器電晶體，其電耦合至該浮動擴散區以放大該浮動擴散區中之該影像電荷。
  7. 如請求項6之背側照明影像感測器，其中該光電二極體自該半導體材料之該前側延伸至該半導體材料中，且其中經安置為緊接於該半導體材料之該背側之該光電二極體之至少部分與該轉移閘橫向共同延伸，且其中該光電二極體緊接於該前側之一寬度小於該光電二極體緊接於該背側之該寬度。
  8. 如請求項7之背側照明影像感測器，其中經安置為緊接於該背側之該光電二極體之該至少部分與該轉移閘之一作用區域光學對準，且在該影像光到達該轉移閘之該作用區域之前吸收該影像光之至少一些。
  9. 如請求項1之背側照明影像感測器，其中該儲存節點及該光學屏蔽件彼此及該儲存閘之該閘電極至少部分地橫向共同延伸。
  10. 一種背側照明影像感測器製造方法，其包括：在一半導體材料中形成複數個光電二極體，其中該複數個光電二極體經安置以透過該背側照明影像感測器之一背側接收影像光；形成一轉移閘，其經耦合以自該複數個光電二極體中之一光電二極體提取影像電荷；及形成一儲存閘，其耦合至該轉移閘以接收該影像電荷，其中形成該儲存閘包含：形成一光學屏蔽件，其安置於該半導體材料中；緊接於該半導體材料之一前側沉積一閘電極，其中該前側與該背側相對；及在該半導體材料中植入一儲存節點，其中該儲存節點在該半導體材料中安置於該光學屏蔽件與該閘電極之間，且其中所有該儲存節點、該光學屏蔽件及該閘電極彼此至少部分地橫向共同延伸。
  11. 如請求項10之方法，其中形成該光學屏蔽件包含：自該半導體材料之該前側植入第一摻雜物以在該背側與該儲存節點之一位置之間形成一第一摻雜物區域；自該半導體材料之該背側至該第一摻雜物區域中蝕刻一溝渠；使用金屬或氧化物之至少一者回填該溝渠。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包括：植入具有與該第一摻雜物相反之多數電荷載子類型之第二摻雜物以補償該第一摻雜物；在蝕刻該溝渠之後，氧化該溝渠之內部以形成一襯層；及將一高k氧化物沉積於該溝渠中。
  13. 如請求項12之方法，其中植入該第一摻雜物包含：植入氮以破壞該背側與該儲存節點之該位置之間之該半導體材料之一晶格，且其中蝕刻該溝渠會優先移除由該第一摻雜物破壞之該晶格以產生具有一實質上「T」形結構之一溝渠。
  14. 如請求項13之方法，其中該實質上「T」形結構之一水平組件與該儲存節點至少部分地橫向共同延伸。
  15. 如請求項10之方法，其中在該半導體材料中形成該光學屏蔽件包含：在該背側與該儲存節點之一位置之間植入一雜質元素；及使該雜質元素退火。
  16. 如請求項15之方法，其中植入該雜質元素係透過該半導體材料之該前側而發生，且其中該雜質元素包含鍺或氧之至少一者。
  17. 如請求項16之方法，其中使該雜質元素退火會使用SiGe或SiO2之至少一者形成該光學屏蔽件，且其中該光學屏蔽件與該儲存節點光學對準，且防止影像光到達該儲存節點。
  18. 如請求項10之方法，其中形成該複數個光電二極體包含：形成與該轉移閘之一作用區域至少部分地橫向共同延伸之該光電二極體之一區域。
  19. 如請求項18之方法，其中該光電二極體之該區域經定位以在經引導朝向該轉移閘之該作用區域之該影像光之至少一部分到達該作用區域之前吸收該影像光之該部分。
  20. 如請求項10之方法，其進一步包括：形成一輸出閘，其電耦合至該儲存閘以自該儲存閘輸出該影像電荷；在該半導體材料之該前側中植入一浮動擴散區，其中該浮動擴散區耦合至該輸出閘以接收該影像電荷；及形成一放大器電晶體，其耦合至該浮動擴散區以放大該浮動擴散區中之該影像電荷。
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