[發明專利]圖像傳感器及其形成方法

有效

• 申請號: 200710040425.5
• 申請日: 2007-05-08
• 公開（公告）號: CN101304036A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 霍介光
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/822;H01L21/762
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

1.一種圖像傳感器，包括：

具有第一導電類型的半導體襯底，所述半導體襯底包括第一像素單元區域和第二像素單元區域，每個像素單元區域具有光電二極管區域；

位于半導體襯底中的、第一像素單元區域的光電二極管區域和第二像素單元區域的光電二極管區域之間的器件隔離層；

位于光電二極管區域具有第二導電類型的第一摻雜阱，所述第二導電類型與第一導電類型相反；

位于半導體襯底表面下第一摻雜阱上的具有第一導電類型的第二摻雜阱；

其特征在于，在半導體襯底中還形成有深溝槽，所述深溝槽貫穿所述器件隔離層，貫穿位置不超出所述器件隔離層所在區域，所述深溝槽具有底部和側壁、填充于深溝槽的底部和側壁的第一絕緣層，所述深溝槽底部位于第一摻雜阱之下。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述深溝槽環繞第一像素單元區域和第二像素單元區域。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述深溝槽的寬度為0.15至0.5微米，深度為4至7微米。

4.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一絕緣層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中一種或者其組合構成。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，位于半導體襯底中器件隔離層下區域還形成有電荷阻擋層，所述深溝槽貫穿電荷阻擋層，所述電荷阻擋層具有第一導電類型。

6.根據權利要求5所述的圖像傳感器，其特征在于，所述電荷阻擋層位于隔離層底部和第一摻雜阱的底部之間。

7.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，在每個像素單元區域的光電二極管區域還形成有第三摻雜阱，所述第三摻雜阱位于深溝槽之下，所述第三摻雜阱具有第一導電類型。

8.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述器件隔離層為局域氧化(LOCOS)形成的場氧化層或者為淺溝槽隔離(STI)。

9.一種圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供具有第一導電類型的半導體襯底，所述半導體襯底包括第一像素單元區域和第二像素單元區域，每個像素單元區域具有光電二極管區域；

在半導體襯底中、第一像素單元區域的光電二極管區域和第二像素單元區域的光電二極管區域之間形成器件隔離層；

在半導體襯底中形成深溝槽，所述深溝槽貫穿所述器件隔離層，貫穿位置不超出所述器件隔離層所在區域，所述深溝槽具有底部和側壁，所述深溝槽底部位于第一摻雜阱之下；

在深溝槽的底部、側壁形成第一絕緣層以填充深溝槽；

在光電二極管區域形成具有第二導電類型的第一摻雜阱，所述第二導電類型與第一導電類型相反；

在半導體襯底表面下第一摻雜阱上形成具有第一導電類型的第二摻雜阱；

將半導體襯底進行退火使第一摻雜阱和第二摻雜阱內的摻雜離子進行擴散均勻。

10.根據權利要求9所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述深溝槽環繞第一像素單元區域和第二像素單元區域。

11.根據權利要求9所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述深溝槽的寬度為0.15至0.5微米，深度為4至7微米。

12.根據權利要求9所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一絕緣層為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中一種或者其組合構成。

13.根據權利要求9所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，形成器件隔離層步驟之后還包括在半導體襯底中器件隔離層下區域形成電荷阻擋層，所述深溝槽貫穿電荷阻擋層，所述電荷阻擋層具有第一導電類型。

14.根據權利要求13所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述電荷阻擋層位于隔離層底部和第一摻雜阱底部之間。

15.根據權利要求9所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，形成第二摻雜阱之后還包括在每個像素單元區域的光電二極管區域形成第三摻雜阱，所述第三摻雜阱位于深溝槽之下，所述第三摻雜阱具有第一導電類型。

16.根據權利要求9所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述器件隔離層為局域氧化(LOCOS)形成的場氧化層或者為淺溝槽隔離(STI)。