[發明專利]圖像傳感器及其形成方法

有效

• 申請號: 201410494217.2
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104269419B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 李杰;李文強
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/822
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 應戰,駱蘇華

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

半導體襯底；

位于半導體襯底內的光電二極管陣列，所述光電二極管陣列包括若干行平行排列的光電二極管，所述光電二極管包括N型摻雜層；

所述光電二極管陣列包括暗區和感光區，所述暗區和感光區相鄰，所述暗區內包括若干行光電二極管，且所述暗區表面覆蓋有金屬層；

位于感光區內的N型摻雜區，所述N型摻雜區至少位于最接近暗區邊緣處的一行光電二極管下方、且包圍該行的光電二極管的N型摻雜層，所述N型摻雜區與N型摻雜層連接。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述圖像傳感器包括像

素單元陣列，每一像素單元分別包含有光電二極管。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括：位于暗區內、感光區邊緣處的至少一行的光電二極管下方的N型重摻雜層，所述N型摻雜區包圍光電二極管的N型摻雜層。

4.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，暗區內包括N行平行排列的光電二極管，從感光區指向暗區方向的所述暗區內的N/2行內的若干相鄰或間隔行的光電二極管下方具有N型摻雜區，所述N型摻雜區包圍光電二極管的N型摻雜層。

5.根據權利要求1或3所述的圖像傳感器，其特征在于，所述光電二極管的N型摻雜層的摻雜濃度為2E15atom/cm³～1E18atom/cm³,所述N型摻雜區的摻雜濃度為5E15atom/cm³～5E18atom/cm³。

6.根據權利要求1或3所述的圖像傳感器，其特征在于，所述N型摻雜區的摻雜深度為0.5μm～3μm。

7.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括：位于光電二極管的N型摻雜層表面的P型釘扎層。

8.根據權利要求1或3所述的圖像傳感器，其特征在于，位于同一行的光電二極管下方的N型摻雜區為連續的摻雜區。

9.根據權利要求1或3所述的圖像傳感器，其特征在于，位于同一行的光電二極管下方的N型摻雜區為若干分立的摻雜區。

10.根據權利要求1或3所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括：所述N型摻雜區表面具有金屬互連結構。

11.根據權利要求1或3所述的圖像傳感器，其特征在于，所述N型摻雜區的長度大于二極管陣列行的長度，部分N型摻雜區位于二極管陣列外部。

12.根據權利要求11所述的圖像傳感器，其特征在于，位于二極管陣列外部的部分N型摻雜區表面具有金屬互連結構。

13.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述N型摻雜區連接正電位。

14.根據權利要求13所述的圖像傳感器，其特征在于，所述正電位的范圍為0.5V～3V。

15.一種圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底內形成光電二極管陣列，所述光電二極管陣列包括若干行平行排列的光電二極管，所述光電二極管包括N型摻雜層，所述光電二極管陣列包括暗區和感光區，所述暗區和感光區相鄰；

在感光區內形成N型摻雜區，所述N型摻雜區至少位于最接近暗區邊緣處的一行光電二極管下方、且包圍該行的光電二極管的N型摻雜層，所述N型摻雜區與N型摻雜層連接；

在所述暗區表面形成金屬層。

16.根據權利要求15所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，采用離子注入工藝形成所述N型摻雜區。

17.根據權利要求15所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，形成所述N型摻雜區之后，再形成所述光電二極管陣列中的光電二極管的N型摻雜層。

18.根據權利要求15所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，還包括：在暗區內、感光區邊緣處的至少一行的光電二極管下方形成N型重摻雜層，所述N型摻雜區包圍光電二極管的N型摻雜層。