P型摻雜區(qū)域170被抽到N型摻雜區(qū)域160，再進一步到達凸起結構150而被抽走。并且由于僅形成一個第一 P型摻雜區(qū)域170，制作工藝簡單，工藝成本低。
[0064]本實施例所提供的背照式圖像傳感器中，通過設置凸起結構150，以及與凸起結構150下方半導體襯底100內(nèi)的第一 P型摻雜區(qū)域170和N型摻雜區(qū)域160，使得所述背照式圖像傳感器具有能夠抽取溢出電荷的能力，從而使所述背照式圖像傳感器性能提高。
[0065]本實施例所提供的背照式圖像傳感器中，在呈兩行兩列的四個像素組成的像素組合中，所述像素組合的兩側各有一個凸起結構150，如圖1所示。由以上分析可知，一個凸起結構150意味著一個溢出電荷抽取位置。而平均下來，本實施例中，每兩個像素對應一個凸起結構150，并且各凸起結構150位置分布均勻，因此，所述背照式圖像傳感器能夠較好地克服浮散現(xiàn)象，性能得到大幅提高。
[0066]需要說明的是，在本實用新型的其它實施例中，在呈兩行兩列的四個像素組成的像素組合中，也可以在所述像素組合的四側各設置有一個凸起結構，并在所述凸起結構下方設置第一 P型摻雜區(qū)域和N型摻雜區(qū)域等結構以形成溢出電荷抽取系統(tǒng)。此時，每像素對應一個凸起結構，并且各凸起結構位置分布均勻且密集，因此，所述背照式圖像傳感器能夠更好地克服浮散現(xiàn)象。在本實用新型另外一些實施例中，像素的組合方式也可以不同，例如兩個像素共用一個浮置擴散區(qū)，形成一個像素組合，或者每個像素單獨具有一個浮置擴散區(qū)。此時，也可以相應地在每個所述像素組合或每個像素之間制作一個或多個由凸起結構、第一 P型摻雜區(qū)域和N型摻雜區(qū)域等結構形成的電荷抽取系統(tǒng)。本實用新型對此不作限定。
[0067]本實用新型另一實施例提供另一種背照式圖像傳感器，請參考圖4。圖4中僅示出了所述背照式圖像傳感器的局部剖面結構，并且參考圖3可知，圖4為所述背照式圖像傳感器在凸起結構及其周邊位置的剖面示意圖。更多有關本實施例背照式圖像傳感器的結構內(nèi)容可參考前述實施例相應內(nèi)容。
[0068]請參考圖4，所述背照式圖像傳感器包括半導體襯底200。半導體襯底200具有光電二極管感光區(qū)(未標注)。光電二極管感光區(qū)上方具有柵極220。
[0069]本實施例中，半導體襯底200為硅襯底。在本實用新型的其它實施例中，半導體襯底200也可以為鍺襯底、鍺硅襯底、II1- V族元素化合物襯底、碳化硅襯底或其疊層結構襯底，或絕緣體上硅襯底，還可以是本領域技術人員公知的其他合適的半導體材料襯底。
[0070]所述背照式圖像傳感器還包括像素陣列(未示出)，所述像素陣列包括陣列排布的多個像素(圖4顯示了一個像素的部分結構)，所述像素包括上述光電二極管感光區(qū)。所述像素還包括浮置擴散區(qū)(未示出)和轉移晶體管(柵極220為所述轉移晶體管的一部分)。此外，所述像素還包括其它晶體管(未示出)。
[0071]本實施例中，多個所述像素可以共用一個所述浮置擴散區(qū)，也可以是一個所述像素具有一個所述浮置擴散區(qū)。并且，可以如前述實施例所述，每四個呈兩行兩列排布的所述像素共用一個所述浮置擴散區(qū)，而所述浮置擴散區(qū)呈柱狀結構(未示出)。
[0072]本實施例中，所述柱狀結構可以為單晶硅材質或者多晶硅材質。
[0073]請參考圖4，所述背照式圖像傳感器還包括凸起結構250。凸起結構250高出于電荷收集區(qū)域對應的半導體表面，亦即半導體襯底200表面。凸起結構250適于抽取所述電荷收集區(qū)域中的溢出電荷，即適于抽取光電二極管感光區(qū)中的溢出電荷。由于凸起結構250適于抽取光電二極管感光區(qū)中的溢出電荷，因而能夠防止所述背照式圖像傳感器的像素發(fā)生浮散現(xiàn)象，從而能夠提高所述背照式圖像傳感器的性能。
[0074]本實施例中，凸起結構250也可以為單晶硅材質或者多晶硅材質。并且，可以在形成所述柱狀結構時，同時形成凸起結構250。但是，所述柱狀結構和凸起結構250也可以分別形成。
[0075]本實施例中，凸起結構250具有從頂部至底部濃度呈階梯遞減的N型摻雜。也就是說，凸起結構250的最頂部具有相對最濃的N型摻雜，凸起結構250的最底部具有相對最輕的N型摻雜，而它們之間的N型摻雜濃度呈逐漸變化。這種摻雜情形有助于凸起結構250抽取光電二極管感光區(qū)中的溢出電荷。
[0076]需要說明的是，在本實用新型的其它實施例中，當所述凸起結構全部為N型摻雜區(qū)域時，所述N型摻雜區(qū)域還同時延伸至凸起結構下方的部分區(qū)域。
[0077]請繼續(xù)參考圖4，所述背照式圖像傳感器還包括第一 P型摻雜區(qū)域270，第一 P型摻雜區(qū)域270位于凸起結構250下方的半導體襯底200內(nèi)。
[0078]本實施例中，第一 P型摻雜區(qū)域270的摻雜濃度范圍可以為lE16atom/cm3?lE18atom/cm3。第一 P型摻雜區(qū)域270的摻雜考慮的是保證將所述光電二極管感光區(qū)進行隔離，防止在未進行溢出電荷抽取操作時，正常的光電荷進入到凸起結構250中。同時，需要保證第一 P型摻雜區(qū)域270的形成不影響到其它結構。因此，本實施例將第一 P型摻雜區(qū)域270的慘雜濃度范圍設置在lE16atom/cm3?lE18atom/cm 3。
[0079]本實施例中，凸起結構250的寬度(未標注)范圍為0.1ym?0.5 μπι。凸起結構250的寬度影響到凸起結構250的面積大小。凸起結構250的寬度在0.1 ym以上，以保證凸起結構250的面積能夠較大，從而保證凸起結構250能夠與導電結構形成良好的接觸，以有利于后續(xù)對溢出電荷的抽取。同時，各像素之間的半導體襯底200空白區(qū)域(空白區(qū)域指未制作器件的區(qū)域)較小，而凸起結構250需要設置在相應的空白區(qū)域中，因此，設置凸起結構250的寬度在0.5 μπι以下，以保證凸起結構250的制作不影響到其它結構，例如不影響光電二極管感光區(qū)的感光面積，并且防止凸起結構250產(chǎn)生較大寄生電容。
[0080]本實施例中，凸起結構250的高度范圍可以為0.1 μπι?1.0 μπι。凸起結構250的高度是影響其對溢出電荷抽取能力的重要因素。如果凸起結構250的高度太大，后續(xù)所加正壓無法較好地作用在由第一 P型摻雜區(qū)域270和凸起結構250構成的PN結中，因此，抽取效果不佳。并且，如果凸起結構250的高度太大，凸起結構250的制作難度增大，對凸起結構250的摻雜工藝也難以進行。因此，需要控制凸起結構250的高度在1.0 ym以下。但是，如果凸起結構250的高度太小，電壓形成的電場會直接作用在光電二極管感光區(qū)，從而導致在沒有出現(xiàn)溢出電荷的情況下，光電二極管感光區(qū)內(nèi)的正常光電子仍然被“吸入”第一P型摻雜區(qū)域270的情況，導致暗電流上升。因此，設置凸起結構250的高度在0.1 ym以上。
[0081]請繼續(xù)參考圖4，所述背照式圖像傳感器還包括N型摻雜區(qū)域260，N型摻雜區(qū)域260位于半導體襯底200內(nèi)且連接凸起結構250。在凸起結構250加正壓時，將使得光電二極管感光區(qū)產(chǎn)生的溢出電荷躍過第一 P型摻雜區(qū)域270，而到達N型摻雜區(qū)域260，進而被凸起結構250所加正電壓抽走。
[0082]本實施例中，N型摻雜區(qū)域260位于凸起結構250底部下方。而第一 P型摻雜區(qū)域270位于N型摻雜區(qū)域260底部。
[0083]需要說明的是，在本實用新型的其它實施例中，N型摻雜區(qū)域也可以部分延伸至凸起結構底部的部分區(qū)域，例如凸起結構底部占整體高度四分之一或五分之一的部分也作為N型摻雜區(qū)域的一部分。
[0084]本實施例中，第一 P型摻雜區(qū)域270的厚度范圍為0.5 μπι?3.0 μπι。由于本實施例所提供的背照式圖像傳感器，因此，整個半導體襯底200的厚度通常也較小，例如為3.5 μ m?4.0 μ m，此時，設置第一 P型摻雜區(qū)域270的厚度范圍為0.5μπι?3.0ym可以保證第一 P型摻雜區(qū)域270能夠在足夠范圍內(nèi)保證所述光電二極管感光區(qū)中的正常光電荷不進入N型摻雜區(qū)域260。
[0085]本實施例中，第一 P型摻雜區(qū)域270到凸起結構250底部的距離范圍恰好為N型摻雜區(qū)域260的厚度范圍。即第一 P型摻雜區(qū)域270從N型摻雜區(qū)域260底部開始，延伸到凸起結構250下方一定深度(具體深度為第一 P型摻雜區(qū)域270的厚度)。
[0086]需要說明的是，在本實用新型的其它實施例中，第一 P型摻雜區(qū)域270也可以離凸起結構250底部具有一定距離，此距離可以為O μπι?0.5 μm，只需保證第一 P型摻雜區(qū)域270能夠與N型摻雜區(qū)域260和凸起結構250形成PN結。也就是說，此時只需要保證N型摻雜區(qū)域260和第一 P型摻雜區(qū)域270相鄰。
[0087]本實施例中，N型摻雜區(qū)域260的厚度范圍為0.05 μπι?0.50 μπι。N型摻雜區(qū)域260是與第一 P型摻雜區(qū)域270構成PN結的N型半導體區(qū)域，一方面它與凸起結構250的底部直接連接，另一方面，至少它的底部與第一 P型摻雜區(qū)域270連接。因此，為了保證第一 P型摻雜區(qū)域