，讀出節(jié)點(diǎn)114為安置于像素單元100的半導(dǎo)體材料中的浮動(dòng)擴(kuò)散部。在一個(gè)實(shí)例中，用耦合源極隨耦器的晶體管實(shí)施放大器晶體管116。如圖1的實(shí)例中所展示，全局快門柵極晶體管102耦合于Vss電壓與光電二極管104之間。
[0017]在操作中，全局快門柵極晶體管經(jīng)耦合以通過(guò)響應(yīng)于全局快門信號(hào)GS而將光電二極管104選擇性地耦合到電壓Vss來(lái)選擇性地耗盡已積累于光電二極管104中的圖像電荷。光電二極管104安置于半導(dǎo)體材料像素單元100中以響應(yīng)于經(jīng)引導(dǎo)到光電二極管104的入射光122而積累圖像電荷。在一個(gè)實(shí)例中，入射光122可經(jīng)引導(dǎo)穿過(guò)像素單元100的半導(dǎo)體材料的前側(cè)。在另一實(shí)例中，應(yīng)了解，入射光122可經(jīng)引導(dǎo)穿過(guò)像素單元100的半導(dǎo)體材料的背側(cè)。已積累于光電二極管104中的圖像電荷經(jīng)耦合以通過(guò)轉(zhuǎn)移晶體管106轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)晶體管108的輸入。
[0018]在所描繪的實(shí)例中，存儲(chǔ)晶體管108經(jīng)圖解說(shuō)明為在像素單元100的半導(dǎo)體材料中被第一光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)120A及第二光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)120B隔離。如下文將進(jìn)一步詳細(xì)地論述，在一個(gè)實(shí)例中，根據(jù)本發(fā)明的教不，第一光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)120A及第二光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)120B為阻擋寄生雜散光及/或雜散電荷從存儲(chǔ)晶體管108的周圍區(qū)域進(jìn)入存儲(chǔ)晶體管108以改進(jìn)全局快門效率的光學(xué)不透明光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)。
[0019]圖1中的實(shí)例還圖解說(shuō)明輸出晶體管110耦合到存儲(chǔ)晶體管108的輸出以將圖像電荷從存儲(chǔ)晶體管108選擇性地轉(zhuǎn)移到在所圖解說(shuō)明的實(shí)例中為浮動(dòng)擴(kuò)散部FD的讀出節(jié)點(diǎn)114。復(fù)位晶體管112耦合于復(fù)位電壓Vreset與讀出節(jié)點(diǎn)114之間以響應(yīng)于復(fù)位信號(hào)RST而將讀出節(jié)點(diǎn)114中的電荷選擇性地復(fù)位。在實(shí)例中，放大器晶體管116包含耦合到讀出節(jié)點(diǎn)114的放大器柵極以放大讀出節(jié)點(diǎn)114上的信號(hào)以將圖像數(shù)據(jù)從像素單元100輸出。行選擇晶體管118耦合于位線178與放大器晶體管116之間以將圖像數(shù)據(jù)輸出到位線178。
[0020]圖2是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的教示的包含隔離的全局像素存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的像素單元200的一個(gè)實(shí)例的一部分的橫截面圖。在實(shí)例中，像素單元200可為像素陣列中的多個(gè)像素單元中的一者。注意，在一個(gè)實(shí)例中，圖2的像素單元200是圖1的像素單元100的一部分的橫截面圖，且下文所提及的類似命名及編號(hào)的元件類似于如上文所描述而耦合及發(fā)揮作用。應(yīng)了解，圖2的橫截面圖解說(shuō)明不與圖1中所展示的每一及每個(gè)元件交叉，且因此圖1中所圖解說(shuō)明的一些元件(盡管存在于像素單元200中)不可在圖2的橫截面圖解說(shuō)明中看見。
[0021]圖2中所圖解說(shuō)明的實(shí)例展示像素單元200包含安置于半導(dǎo)體材料228中的存儲(chǔ)晶體管208。在實(shí)例中，存儲(chǔ)晶體管208包含存儲(chǔ)區(qū)278以存儲(chǔ)由安置于半導(dǎo)體材料228中的光電二極管(例如，光電二極管104)響應(yīng)于經(jīng)引導(dǎo)到光電二極管的入射光而積累的圖像電荷。在一個(gè)實(shí)例中，半導(dǎo)體材料228可包含硅，且存儲(chǔ)區(qū)278可為存儲(chǔ)晶體管208的在存儲(chǔ)柵極242下方形成有半導(dǎo)體材料228中的經(jīng)摻雜硅的存儲(chǔ)二極管，其中柵極氧化物240安置于存儲(chǔ)柵極242與存儲(chǔ)區(qū)278之間。
[0022]圖2中所展示的實(shí)例展示像素單元200還包含安置于在存儲(chǔ)晶體管208外側(cè)的半導(dǎo)體材料228中的其它周圍元件。舉例來(lái)說(shuō)，全局快門柵極晶體管202經(jīng)圖解說(shuō)明為安置于半導(dǎo)體材料228中。在實(shí)例中，可使用全局快門柵極晶體管202以通過(guò)將電壓Vss224耦合到光電二極管而選擇性地耗盡來(lái)自還安置于半導(dǎo)體材料228中的光電二極管的圖像電荷。
[0023]像素單元200還包含緊挨著存儲(chǔ)晶體管208安置于半導(dǎo)體材料228中的一或多個(gè)光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)，例如(舉例來(lái)說(shuō))光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B。如所描繪的實(shí)例中所展示，根據(jù)本發(fā)明的教示，光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B安置于半導(dǎo)體材料228中接近于存儲(chǔ)晶體管208以隔離存儲(chǔ)晶體管208的側(cè)壁與在存儲(chǔ)晶體管208外側(cè)的半導(dǎo)體材料228中的寄生雜散光及/或雜散電荷。
[0024]在一個(gè)實(shí)例中，與填充有鎢234的深溝槽光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)一起在半導(dǎo)體材料228中形成每一光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B。在一個(gè)實(shí)例中，在于半導(dǎo)體材料208中形成深溝槽隔離開口之后，且在用鎢234填充深溝槽隔離開口之前，在深溝槽隔離開口的內(nèi)部側(cè)壁上形成鈍化層230。在一個(gè)實(shí)例中，鈍化層230為P+鈍化層230。在實(shí)例中，在形成鈍化層230之后，在深溝槽隔離開口的內(nèi)部側(cè)壁上在鈍化層230上方形成薄氧化物231，如所展示。接著在深溝槽隔離開口的內(nèi)部側(cè)壁上在薄氧化物231上方形成氮化鈦涂層232。在一個(gè)實(shí)例中，根據(jù)本發(fā)明的教示，接著用鎢234填充深溝槽隔離開口以形成光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B。
[0025]在一個(gè)實(shí)例中，在用鎢234填充光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B之后，可執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)且接著在光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B上方形成保護(hù)層236。在一個(gè)實(shí)例中，保護(hù)層236包含氧化物或氮化物(例如，舉例來(lái)說(shuō)氮化硅)中的一者。圖2中所展示的實(shí)例還展示可在接近于像素單元200的前側(cè)286的層間電介質(zhì)284中形成包含導(dǎo)通體246、250及254的導(dǎo)通體以及包含金屬導(dǎo)體244、248及252的金屬導(dǎo)體。應(yīng)了解，根據(jù)本發(fā)明的教示，在每一光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B上方的保護(hù)層236保護(hù)柵極氧化物240免于被每一光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B的鎢234污染。
[0026]在操作中，每一光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B為阻擋寄生雜散光及/或雜散電荷進(jìn)入半導(dǎo)體材料228中的存儲(chǔ)晶體管208的區(qū)的光學(xué)不透明隔離結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，在其中像素單元200為前側(cè)照明式像素單元的實(shí)例中，圖2圖解說(shuō)明進(jìn)入在存儲(chǔ)晶體管208外側(cè)的半導(dǎo)體材料228的前側(cè)286的雜散光222k被光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A阻擋。雜散光222B可進(jìn)入在存儲(chǔ)晶體管208外側(cè)的區(qū)域中的半導(dǎo)體材料228，且因此光電產(chǎn)生電子空穴對(duì)，包含如圖2中所展示的電荷226。然而，光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A還阻擋電荷226進(jìn)入存儲(chǔ)晶體管208，如所展示。
[0027]圖2中所描繪的實(shí)例還圖解說(shuō)明像素單元200包含安置于接近于半導(dǎo)體材料228的前側(cè)286的層間電介質(zhì)284中的金屬導(dǎo)體及導(dǎo)通體。舉例來(lái)說(shuō)，如所圖解說(shuō)明的實(shí)例中所展示，金屬導(dǎo)體244、248及252提供通過(guò)導(dǎo)通體246、250及254到像素單元200的存儲(chǔ)晶體管208、Vgs224耦合件及全局快門柵極晶體管202的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的電連接。應(yīng)了解，雜散光還可由這些結(jié)構(gòu)散射或偏斜離開這些結(jié)構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō)，圖2中所描繪的實(shí)例展示雜散光220C偏斜離開金屬導(dǎo)體248朝向存儲(chǔ)晶體管208，且雜散光222D偏斜離開導(dǎo)通體250朝向存儲(chǔ)晶體管208。然而，如所展示，根據(jù)本發(fā)明的教示，光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220B還阻擋雜散光222C及222D進(jìn)入存儲(chǔ)晶體管208。
[0028]因此，根據(jù)本發(fā)明的教示，光學(xué)隔離結(jié)構(gòu)220A及220B阻擋雜散光及