[發(fā)明專利]帶有隔離層的CMOS圖像傳感器及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210214532.6
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN102723349A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苗田樂;方娜;田犁;汪輝;陳杰
• 申請（專利權(quán)）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: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于，所述制作方法至少包括：

1）提供一半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底中定義出預(yù)制作的像素單元的區(qū)域；

2）自所述半導(dǎo)體襯底上表面的預(yù)設(shè)深度以下的半導(dǎo)體襯底中，摻雜形成與所述預(yù)制作的像素單元相對應(yīng)的隔離層，且所述隔離層的摻雜濃度高于所述半導(dǎo)體襯底的摻雜濃度；

3）在所述預(yù)制作的像素單元的區(qū)域中形成至少包括感光器件和用以將所述感光器件產(chǎn)生的電信號讀出的像素讀出電路的像素單元，并使所述像素單元與其對應(yīng)的隔離層相隔離，以提高所述圖像傳感器的抗高能粒子及抗輻射的能力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于：所述像素單元至少包括用于吸收藍光的藍光像素單元、用于吸收綠光的綠光像素單元、及用于吸收紅光的紅光像素單元；

所述步驟1）為提供一半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底中定義出預(yù)制作的藍光像素單元的區(qū)域、預(yù)制作的綠光像素單元的區(qū)域、及預(yù)制作的紅光像素單元的區(qū)域；

所述步驟2）為自所述半導(dǎo)體襯底上表面的第一預(yù)設(shè)深度以下的半導(dǎo)體襯底中，形成與所述預(yù)制作的藍光像素單元相對應(yīng)的藍光隔離層；自所述半導(dǎo)體襯底上表面的第二預(yù)設(shè)深度以下的半導(dǎo)體襯底中，形成與所述預(yù)制作的綠光像素單元相對應(yīng)的綠光隔離層；自所述半導(dǎo)體襯底上表面的第三預(yù)設(shè)深度以下的半導(dǎo)體襯底中，形成與所述預(yù)制作的紅光像素單元相對應(yīng)的紅光隔離層；且各該隔離層的摻雜濃度均高于所述半導(dǎo)體襯底的摻雜濃度；

所述步驟3）為在所述預(yù)制作的各該像素單元的區(qū)域中形成至少包括感光器件和用以將所述感光器件產(chǎn)生的電信號讀出的像素讀出電路的各該像素單元，并使各該像素單元與其對應(yīng)的隔離層相隔離，以提高所述預(yù)制作的圖像傳感器的抗高能粒子及抗輻射的能力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于：所述的第一預(yù)設(shè)深度范圍、第二預(yù)設(shè)深度范圍、及第三預(yù)設(shè)深度范圍均是0.2~2μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于：所述第一預(yù)設(shè)深度為0.6~0.7μm，所述第二預(yù)設(shè)深度為0.7~0.9μm，所述第三預(yù)設(shè)深度為1.3~1.5μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于：在所述半導(dǎo)體襯底中，所述的藍光像素單元感光器件的耗盡層深度小于綠光像素單元感光器件的耗盡層深度，且所述的綠光像素單元感光器件的耗盡層深度小于紅光像素單元感光器件的耗盡層深度，以使各該像素單元吸收不同波段的光。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于：所述制作方法還包括步驟4），自所述半導(dǎo)體襯底的上表面制作連接所述隔離層的通孔，并通過所述通孔使所述隔離層連接至外部正電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于：所述半導(dǎo)體襯底為第一導(dǎo)電類型，所述隔離層為第一導(dǎo)電類型的重摻雜阱區(qū)、或PN結(jié)、或多個縱向串聯(lián)的PN結(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有隔離層的CMOS圖像傳感器的制作方法，其特征在于：所述PN結(jié)中包括第一導(dǎo)電類型區(qū)域和第二導(dǎo)電類型區(qū)域，且所述的第一導(dǎo)電類型區(qū)域位于第二導(dǎo)電類型區(qū)域的上方。

9.一種帶有隔離層的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器至少包括：

半導(dǎo)體襯底；?

像素單元，位于所述半導(dǎo)體襯底中，至少包括：

感光器件，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號；

像素讀出電路，與所述感光器件相對應(yīng)，以將所述感光器件產(chǎn)生的電信號讀出；

隔離層，位于自所述半導(dǎo)體襯底上表面的預(yù)設(shè)深度以下的半導(dǎo)體襯底中，且與其對應(yīng)的所述像素單元相隔離，其中，所述隔離層為一摻雜區(qū)，且其摻雜濃度高于所述半導(dǎo)體襯底的摻雜濃度，以提高所述圖像傳感器的抗高能粒子及抗輻射的能力。