[發(fā)明專利]互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)器及形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610294777.2
• 申請(qǐng)日: 2016-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN107346775B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳揚(yáng);依那.派翠克;張宇軒;金起弘;郁飛霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恒景科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146;H01L29/06;H01L29/423;H01L21/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)器及形成方法。該互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)器包含第二型的注入?yún)^(qū)，形成于第一型的晶體層內(nèi)。傳輸柵的通道整個(gè)覆蓋注入?yún)^(qū)，該注入?yún)^(qū)的部分結(jié)合光二極管、摻雜阱區(qū)及浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)影像感測(cè)器，特別是涉及一種可防溢流(anti-blooming)或增進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)器。

背景技術(shù)

互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)影像感測(cè)器(以下簡(jiǎn)稱影像感測(cè)器)普遍應(yīng)用于移動(dòng)裝置。影像感測(cè)器也可使用于其他應(yīng)用，例如汽車及安全應(yīng)用。汽車及安全應(yīng)用的要求異于移動(dòng)應(yīng)用。例如，溢流(blooming)對(duì)汽車及監(jiān)測(cè)應(yīng)用是有害的。當(dāng)像素于曝光時(shí)已填滿光載流子而無法再收集更多的電子/空穴對(duì)時(shí)，即會(huì)發(fā)生溢流。亮點(diǎn)像素會(huì)擴(kuò)散至相鄰區(qū)域的其他像素。

道路場(chǎng)景(特別是在夜間)具有高動(dòng)態(tài)范圍。影像感測(cè)器對(duì)于特別亮區(qū)域必須具有好的溢流控制，才能確保相鄰微暗區(qū)域不會(huì)被溢流電荷所影響。否則，會(huì)遺失許多細(xì)節(jié)且很難從場(chǎng)景得出訊息。此外，于高溫操作環(huán)境(例如汽車)，即使在黑暗中，熱像素也會(huì)被暗電流充滿。相鄰正常像素因接收溢流電荷，也會(huì)變?yōu)闊嵯袼亍?/p>

電荷轉(zhuǎn)移為汽車及安全應(yīng)用的另一要求。像素電荷轉(zhuǎn)移速度是影像感測(cè)器的數(shù)據(jù)頻寬的重要因素。如果電荷轉(zhuǎn)移不能完全，則會(huì)造成有害的暗/低亮度雜訊，其會(huì)限制影像感測(cè)器的最低可接受亮度位準(zhǔn)。

鑒于傳統(tǒng)影像感測(cè)器無法有效解決溢流及電荷轉(zhuǎn)移問題，因此亟需提出一種新穎可防溢流及增進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移的影像感測(cè)器。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提出一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)器，用以防止溢流或/且增進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)器包含基底、第一型的晶體層、光二極管、至少一個(gè)第一型的摻雜阱區(qū)、傳輸柵、浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)及第二型的注入?yún)^(qū)。第一型的晶體層形成于基底上。注入?yún)^(qū)、光二極管及摻雜阱區(qū)形成于晶體層內(nèi)，且浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)位于摻雜阱區(qū)內(nèi)。傳輸柵形成于晶體層的頂面，且傳輸柵的通道整個(gè)覆蓋注入?yún)^(qū)。傳輸柵部分覆蓋光二極管的邊緣及摻雜阱區(qū)的邊緣。注入?yún)^(qū)的部分結(jié)合光二極管、摻雜阱區(qū)及浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，形成互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體影像感測(cè)器的方法包含以下步驟。提供基底，且形成第一型的晶體層于基底上。形成第二型的注入?yún)^(qū)于晶體層內(nèi)。形成至少一個(gè)第一型的摻雜阱區(qū)于晶體層內(nèi)，且注入?yún)^(qū)的部分結(jié)合摻雜阱區(qū)。形成傳輸柵于晶體層的頂面，傳輸柵部分覆蓋摻雜阱區(qū)的邊緣，且注入?yún)^(qū)被傳輸柵的通道整個(gè)覆蓋。形成光二極管于晶體層內(nèi)，且注入?yún)^(qū)的部分結(jié)合光二極管。執(zhí)行源極/漏極注入以形成浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)于摻雜阱區(qū)內(nèi)，且注入?yún)^(qū)的部分結(jié)合浮動(dòng)擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)。

附圖說明

圖1A為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)影像感測(cè)器的剖視圖；

圖1B為圖1A的影像感測(cè)器的俯視圖；

圖1C為當(dāng)曝光且傳輸柵關(guān)閉時(shí)沿圖1A切割線101的位能圖；

圖2A為本發(fā)明實(shí)施例的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)影像感測(cè)器的剖視圖；

圖2B為圖2A的影像感測(cè)器的俯視圖；

圖2C為當(dāng)曝光且傳輸柵關(guān)閉時(shí)沿圖2A切割線101的位能圖；

圖3A及圖3B為圖2A的影像感測(cè)器的俯視圖，分別使用不同注入?yún)^(qū)掩模形狀；

圖4A為影像感測(cè)器的剖視圖；

圖4B為當(dāng)電荷轉(zhuǎn)移期間且傳輸柵開啟時(shí)沿圖4A切割線104的位能圖；

圖5A為圖2A的影像感測(cè)器的剖視圖；

圖5B為圖5A的影像感測(cè)器的俯視圖；