[發明專利]CMOS圖像傳感器及其形成方法

有效

• 申請號: 201310178004.4
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103456752A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 高敏峰;楊敦年;劉人誠;莊俊杰;曾曉暉;許慈軒
• 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;H01L21/8238
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種器件，包括：

半導體襯底；

二極管，包括：

位于所述半導體襯底中且具有第一導電類型的第一摻雜區域，其中，所述第一摻雜區域具有第一雜質濃度；

位于所述半導體襯底中且具有所述第一導電類型的第二摻雜區域，其中，所述第二摻雜區域具有比所述第一雜質濃度低的第二雜質濃度，并且所述第二摻雜區域環繞所述第一摻雜區域；以及

位于所述半導體襯底中且具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型的第三摻雜區域，其中，所述第三摻雜區域與所述第一摻雜區域的一部分和所述第二摻雜區域的一部分重疊。

2.根據權利要求1所述的器件，還包括包含所述二極管的圖像傳感器芯片，所述二極管在所述圖像傳感器芯片中是光電二極管。

3.根據權利要求1所述的器件，還包括位于所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域上方并且與所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域接觸的第四摻雜區域，其中，所述第三摻雜區域進一步位于所述第四摻雜區域上方并與所述第四摻雜區域接觸，以及所述第四摻雜區域具有所述第一導電類型并具有高于所述第一雜質濃度和所述第二雜質濃度的雜質濃度。

4.一種器件，包括：

半導體襯底；

柵極電介質，位于所述半導體襯底上方；

柵電極，位于所述柵極電介質上方；以及

光電二極管，位于所述半導體襯底中，其中，所述光電二極管包括：

第一摻雜區域，具有第一導電類型，所述第一摻雜區域具有第一雜質濃度；

第二摻雜區域，具有所述第一導電類型并圍繞所述第一摻雜區域，所述第二摻雜區域具有比所述第一雜質濃度低的第二雜質濃度，并且所述柵電極與所述第一摻雜區域的部分和所述第二摻雜區域的部分重疊；以及

第三摻雜區域，具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型，所述第三摻雜區域與所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域重疊。

5.一種方法，包括：

形成包括第一開口的第一注入掩模；

通過所述第一開口注入半導體襯底的第一部分以形成第一摻雜區域；

形成包括第二開口的第二注入掩模；

注入所述半導體襯底的第二部分以形成第二摻雜區域，其中，所述半導體襯底的第一部分被所述半導體襯底的第二部分圍繞；以及

注入所述半導體襯底的表面層以形成導電類型與所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域的導電類型相反的第三摻雜區域，所述第三摻雜區域與所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域形成二極管。

6.根據權利要求5所述的方法，還包括：

在所述半導體襯底上方形成柵極介電層；

在所述柵極介電層上方形成柵電極層；以及

圖案化所述柵極介電層和所述柵電極層以分別形成柵極電介質和柵電極，其中，所述柵電極與所述第一摻雜區域的一部分和所述第二摻雜區域的一部分重疊。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，在形成所述柵極介電層和所述柵電極層之后以及在圖案化的步驟之前，形成所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，在形成所述柵極介電層和所述柵電極層之前，形成所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域。

9.根據權利要求5所述的方法，還包括：

采用傾斜注入來注入所述半導體襯底以形成導電類型與所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域的導電類型相同的第四摻雜區域，所述第四摻雜區域與所述第三摻雜區域重疊并接觸所述第三摻雜區域，并且所述第四摻雜區域與所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域重疊并接觸所述第一摻雜區域和所述第二摻雜區域。

10.根據權利要求5所述的方法，還包括：

注入所述半導體襯底以形成圍繞所述第二摻雜區域的半導體隔離區域。