[發明專利]圖像傳感器及其制造方法

有效

• 申請號: 201110455382.3
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102522416A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 方娜;汪輝;陳杰
• 申請（專利權）人: 上海中科高等研究院
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 成春榮;竺云

1.一種圖像傳感器，包括半導體襯底、光學傳感器件、像素讀出電路，其特征在于，

所述半導體襯底包括支撐襯底、以及依次覆蓋在所述支撐襯底表面的第一絕緣埋層、第一半導體層、第二絕緣埋層和第二半導體層；

其中，第一半導體層和第二半導體層厚度不同，

所述光學傳感器件位于較厚的半導體層，所述的像素讀出電路位于較薄的半導體層。

2.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一半導體層的厚度大于所述第二半導體層的厚度，所述第一半導體層為光學傳感層，所述第二半導體層為像素讀出電路層。

3.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第二半導體層的厚度大于所述第一半導體層的厚度，所述第二半導體層為光學傳感層，所述第一半導體層為像素讀出電路層。

4.如權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述像素讀出電路為4T型CMOS像素讀出電路，包括轉移晶體管、復位晶體管、放大晶體管、行選擇晶體管，所述轉移晶體管位于所述光學傳感層，所述復位晶體管、放大晶體管、行選擇晶體管位于所述像素讀出電路層。

5.如權利要求1-4中任一項所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第一、第二半導體層的材料為硅、應變硅、鍺、硅鍺中任意一種。

6.如權利要求5所述的圖像傳感器，其特征在于，所述光學傳感層厚度為300nm～10μm，所述像素讀出電路層的厚度為100nm～300nm。

7.一種圖像傳感器的制備方法，包括以下步驟：

A、提供一帶有第一絕緣埋層的半導體襯底，其中，所述第一絕緣埋層將半導體襯底分為支撐襯底和頂層半導體；

B、在頂層半導體層內形成第二絕緣埋層，將所述頂層半導體層電學隔離為第一半導體層和第二半導體層，所述第一半導體層和第二半導體層具有不同厚度；

C、在所述第二半導體層表面定義兩個區域，即第一區域和第二區域，其中第一區域刻蝕開窗口至暴露出第一半導體層表面；

D、所述第一半導體層和第二半導體層厚度不同，在較厚的半導體層中制備形成光學傳感器件，在較薄的半導體層中制備形成像素讀出電路。

8.如權利要求7所述的圖像傳感器的制備方法，其特征在于，在頂層半導體層內形成第二絕緣層的方法是離子注入方法。

9.如權利要求7所述的圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述半導體襯底中，所述頂層半導體厚度為0.5μm～10μm，所述第一半導體層厚度大于所述第二半導體層厚度，且所述第二半導體層厚度為100nm～300nm。

10.如權利要求7所述的圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述半導體襯底中，所述頂層半導體厚度為0.2μm～0.5μm，所述第二半導體層厚度大于所述第一半導體層厚度，且所述第一半導體層厚度為100nm～300nm。

11.如權利要求10所述的圖像傳感器的制備方法，其特征在于，步驟B之后步驟C之前還包括以下步驟：

在所述第二半導體層表面外延，使其厚度為0.3μm～10μm。