[發明專利]影像傳感器裝置

在審

• 申請號: 201110356117.X
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN102446944A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 莊俊杰;林志旻;傅文鍵;楊敦年
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

本申請是申請日為2008年1月31日、申請號為200810009255.9、發明名稱為“影像傳感器裝置及其制造方法”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及影像傳感器，尤其涉及互補式金屬氧化物半導體(complementary?metal-oxide-semiconductor，CMOS)影像傳感器。

背景技術

在半導體的技術中，影像傳感器一般用來檢測投射到半導體襯底的曝光量的數量。CMOS影像傳感器與電荷耦合器件(charge-coupled?device，CCD)傳感器都已經廣泛使用在許多不同的場合中，譬如說，例如數字相機(digitalstill?camera)的應用。而這些裝置都是利用排成陣列的像素(pixel)或影像檢測元件(image?sensor?element)(包含光電二極管(photodiode)與晶體管)來收集光能量，并將影像轉換成為電子信號。

但是，影像傳感器有暗電流(dark?current)的問題。換言之，就算是沒有被光照射的時候，像素也會產生不想要的電流。而暗電流來源的原因有許多種，例如硅晶圓上的雜質(impurity)、工藝技術對于硅晶格(silicon?crystallattice)的損害以及在像素區中所產生的熱。過高的暗電流會導致較差的影像以及較差的裝置效能。

因此，需要有一種簡單且便宜有效的裝置與方法，來降低影像傳感器中的暗電流。

發明內容

本發明實施例提供了一種制作影像傳感器的方法。該方法包含提供半導體襯底(semiconductor?substrate)，該半導體襯底具有像素區(pixel?region)以及周邊區(periphery?region)；在該像素區中，形成光傳感元件(light?sensingelement)；以及，在該該像素區中形成至少一個晶體管，以及在該周邊區中形成至少一個晶體管。在該像素區與該周邊區中形成該至少一個晶體管的步驟包含：在該像素區與該周邊區中形成柵電極；在該像素區與該周邊區上沉積(depositing)介電層；部分蝕刻該介電層，以在該柵電極上形成多個間隙壁或者說側壁子，并留下一部分該介電層覆蓋住該像素區；以及，以離子注入方式形成多個源/漏極區。

上述制造方法中，形成光傳感元件的步驟可包含以下步驟：將該光傳感元件配置為下列類型的其中之一：光電二極管、釘扎層光電二極管、光電柵、與光電晶體管。

上述制造方法中，在該像素區與該周邊區中形成至少一個晶體管的步驟可包含以下步驟：將該至少一個晶體管配置為下列類型的其中之一：傳送柵晶體管、復位晶體管、源極跟隨晶體管、行選擇晶體管、NMOS晶體管、PMOS晶體管、或以上的組合。

上述制造方法中，沉積介電層的步驟可包含以下步驟：先在該半導體襯底上沉積底氧化層，然后在該底氧化層上沉積氮化硅層。

上述制造方法中，沉積該介電層的步驟還可包含以下步驟：在該氮化硅層上沉積頂氧化層。

上述制造方法中，部分蝕刻該介電層的步驟可包含以下步驟：執行各向異性蝕刻(anisotropic?etch?process)，以除去該頂氧化層以及該氮化硅層；形成保護該底氧化層的第一部分的光致抗蝕劑掩模，該第一部分覆蓋該像素區的區域；以及除去該底氧化層的第二部分，該第二部分沒有被該光致抗蝕劑掩模所保護。

上述制造方法中，該像素區的該區域可包含該光傳感元件、浮動點、源極跟隨器、行選擇器、復位器、或以上的組合。

上述制造方法中，該像素區的該區域可為該像素區的整個區域。

上述制造方法中，形成該至少一個晶體管的步驟可包含：在形成所述多個源/漏極區的步驟后，以濕剝離步驟，除去該光致抗蝕劑掩模。

上述制造方法還可包含以下步驟：在該半導體襯底上形成金屬內連接層以及層間介電層；形成與該光傳感元件對齊的彩色濾光薄膜；以及在該彩色濾光薄膜上形成微透鏡。

上述制造方法還可包含以下步驟：在該光傳感元件上形成隔離金屬硅化護層；以及形成多個金屬接觸，用于該像素區與該周邊區中的該至少一個晶體管的該柵電極與所述多個源/漏極區。

本發明實施例公開了一種影像傳感器裝置，包含：半導體襯底，具有像素區與周邊區；光傳感元件，形成于該像素區中；至少一個晶體管，形成于該像素區與該周邊區中，具有源/漏極區；第一氧化層，在該源/漏極區形成之前形成，且覆蓋于該光傳感元件上；以及，第二氧化層，在該源/漏極區形成之后形成，且覆蓋于該第一氧化層上。