[發明專利]圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請號: 201711461265.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108183115A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 穆鈺平;柯天琪;黃曉櫓
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

基底，所述基底包括二極管區和與二極管區鄰接的電容區，所述二極管區具有相對的第一側邊緣和第二側邊緣、以及相對的第三側邊緣和第四側邊緣，所述電容區與二極管區的僅第一側邊緣和第三側邊緣鄰接；

所述二極管區包括二極管體區和第一電荷存儲區，第一電荷存儲區位于二極管區中由第一側邊緣和第三側邊緣相交而成的拐角處，部分第一側邊緣為二極管體區的邊緣，部分第三側邊緣為二極管體區的邊緣；

所述電容區包括與二極管體區鄰接的電容體區和與第一電荷存儲區鄰接的第二電荷存儲區，且第二電荷存儲區和電容體區鄰接；

位于二極管體區中的光電二極管；

位于電容體區中的電容介質層和電容柵極，且所述電容介質層位于電容柵極和光電二極管之間；

位于第一電荷存儲區和第二電荷存儲區中的電荷存儲層，所述電荷存儲層與電容柵極連接。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述電荷存儲層中具有存儲離子，所述存儲離子的導電類型為N型；所述光電二極管包括二極管N型摻雜層，所述二極管N型摻雜層中具有N型離子；且所述存儲離子在電荷存儲層中的濃度大于N型離子在二極管N型摻雜層中的濃度。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述光電二極管包括二極管N型摻雜層，所述二極管N型摻雜層包括第一N型摻雜區和第二N型摻雜區，自第一N型摻雜區至第二N型摻雜區的方向平行于基底表面，第二N型摻雜區位于第一N型摻雜區相鄰的兩側，第二N型摻雜區中N型離子的濃度大于第一N型摻雜區中N型離子的濃度；所述第二N型摻雜區位于所述電容介質層和第一N型摻雜區之間。

4.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第二N型摻雜區中N型離子的濃度為第一N型摻雜區中N型離子濃度的10倍～50倍。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述第二電荷存儲區與所述二極管區的僅第一側邊緣鄰接；或者，所述第二電荷存儲區與所述二極管區的僅第三側邊緣鄰接；或者，部分第二電荷存儲區與所述二極管區的第一側邊緣鄰接，部分第二電荷存儲區與所述二極管區的第三側邊緣鄰接。

6.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述電容介質層的材料包括氧化硅；所述電容柵極的材料包括多晶硅。

7.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，還包括：位于基底上的讀出柵極結構，所述電荷存儲層位于讀出柵極結構的一側；位于讀出柵極結構另一側的浮空擴散區。

8.一種形成權利要求1至7任意一項圖像傳感器的方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括二極管區和與二極管區鄰接的電容區，所述二極管區具有相對的第一側邊緣和第二側邊緣、以及相對的第三側邊緣和第四側邊緣，所述電容區與二極管區的僅第一側邊緣和第三側邊緣鄰接，所述二極管區包括二極管體區和第一電荷存儲區，第一電荷存儲區位于二極管區中由第一側邊緣和第三側邊緣相交而成的拐角處，部分第一側邊緣為二極管體區的邊緣，部分第三側邊緣為二極管體區的邊緣，所述電容區包括與二極管體區鄰接的電容體區和與第一電荷存儲區鄰接的第二電荷存儲區，且第二電荷存儲區和電容體區鄰接；

在基底的二極管體區中形成光電二極管；

在基底的電容體區中形成電容介質層和電容柵極，且所述電容介質層位于電容柵極和光電二極管之間；

在第一電荷存儲區和第二電荷存儲區中形成電荷存儲層，所述電荷存儲層與電容柵極連接。

9.根據權利要求8所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，形成所述電容介質層和電容柵極后，形成所述光電二極管；形成所述光電二極管后，形成所述電荷存儲層。

10.根據權利要求8所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，還包括：在形成所述光電二極管、電容介質層和電容柵極后，且在形成所述電荷存儲層之前，在基底上形成讀出柵極結構；所述電荷存儲層位于讀出柵極結構一側的第一電荷存儲區和第二電荷存儲區中；在讀出柵極結構的另一側形成浮空擴散區。