[發明專利]一種CMOS圖像傳感器及其制備方法和電子裝置

有效

• 申請號: 201610607603.7
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN107665898B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陳德艷;鄭大燮
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;馮永貞

1.一種CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述CMOS圖像傳感器包括：

半導體襯底，所述半導體襯底具有第一導電類型；

二極管區域，所述二極管區域具有第二導電類型，位于所述半導體襯底中；

MOS晶體管，位于所述半導體襯底上方并且部分地位于所述二極管區域的上方；

第一離子注入區域，所述第一離子注入區域部分地覆蓋所述二極管區域并且部分地位于所述MOS晶體管的下方；

其中所述第一離子注入區域由上至下包括兩個導電類型不同的區域，以提高所述CMOS圖像傳感器的電子遷移率。

2.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述第一離子注入區域由上至下包括第一導電類型區域和第二導電類型區域。

3.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，在所述半導體襯底中還形成有浮置擴散區，部分所述浮置擴散區位于所述MOS晶體管的下方。

4.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，在所述半導體襯底的表面還形成有第二離子注入區域，以將所述二極管區域從所述半導體襯底表面隔離。

5.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述半導體襯底中還形成有第一導電類型阱區，以隔離所述二極管區域。

6.一種CMOS圖像傳感器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底具有第一導電類型；

執行第一離子注入，以在所述半導體襯底表面形成第一離子注入區域，其中，所述第一離子注入包括分別執行第一導電類型離子注入和第二導電類型離子注入，以由上至下形成兩個導電類型不同的區域，以提高所述CMOS圖像傳感器的電子遷移率；

在所述半導體襯底中形成具有第二導電類型摻雜的二極管區域，其中，所述第一離子注入區域部分地覆蓋所述二極管區域；

形成MOS晶體管，其中，所述MOS晶體管部分地覆蓋所述第一離子注入區域，并且所述MOS晶體管位于所述第一離子注入區域與所述二極管區域部分重疊的一側。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一導電類型離子的注入能量為20-40Kev，注入劑量為6.5E12-9E12原子/cm²；

所述第二導電類型離子的注入能量為180-220Kev，注入劑量為4.5E11-5.5E11原子/cm²。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，改變所述第一離子注入步驟中的注入掩膜，以使所述注入掩膜僅露出所述二極管區域的一側，使所述第一離子注入區域部分地覆蓋所述二極管區域。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述方法在形成所述MOS晶體管之前還進一步包括形成第一導電類型阱區的步驟，以隔離所述二極管區域。

10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述方法還進一步包括執行第二離子注入的步驟，以形成浮置擴散區，部分所述浮置擴散區位于所述MOS晶體管的下方。

11.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述方法還進一步包括執行第三離子注入的步驟，以在所述半導體襯底的表面形成第二離子注入區域，以將所述二極管區域從所述半導體襯底表面隔離。

12.一種電子裝置，其特征在于，包括權利要求1至5之一所述的CMOS圖像傳感器。