[發(fā)明專利]CMOS圖像傳感器及其形成方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810036256.6 | 申請(qǐng)日： | 2018-01-15 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108281436A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 湯茂亮;柯天麒;姜鵬 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 德淮半導(dǎo)體有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L27/146 | 分類號(hào)： | H01L27/146 |
| 代理公司： | 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 張振軍;吳敏 |
| 地址： | 223302 江蘇*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 光電二極管區(qū)域 溝道區(qū)域 傳輸柵極 襯底 半導(dǎo)體 摻雜區(qū)域 柵介質(zhì)層 遠(yuǎn)端 延伸 半導(dǎo)體襯底表面 隔離介質(zhì)層 電荷殘留 器件性能 柵極連接 離子 | ||
1.一種CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括光電二極管區(qū)域、摻雜區(qū)域以及位于所述光電二極管區(qū)域和摻雜區(qū)域之間的溝道區(qū)域；
在所述光電二極管區(qū)域周圍的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成溝槽，所述溝槽自所述溝道區(qū)域開(kāi)始并向所述光電二極管區(qū)域的遠(yuǎn)端延伸，所述遠(yuǎn)端為所述光電二極管區(qū)域遠(yuǎn)離所述溝道區(qū)域的一端；
在所述溝槽內(nèi)形成隔離介質(zhì)層以及延伸柵極，所述隔離介質(zhì)層覆蓋所述溝槽的底部和側(cè)壁，所述延伸柵極填充所述溝槽并位于所述隔離介質(zhì)層上；
對(duì)所述光電二極管區(qū)域以及摻雜區(qū)域進(jìn)行離子注入，以在所述光電二極管區(qū)域內(nèi)形成光電二極管，在所述摻雜區(qū)域內(nèi)形成浮置擴(kuò)散區(qū)；
在所述溝道區(qū)域的半導(dǎo)體襯底表面依次形成柵介質(zhì)層和傳輸柵極，所述傳輸柵極位于所述柵介質(zhì)層表面，其中，所述傳輸柵極與所述延伸柵極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述溝槽包括分離的兩段溝槽，分別自所述溝道區(qū)域相對(duì)的兩側(cè)開(kāi)始，且延伸至所述遠(yuǎn)端的兩段溝槽之間具有間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述溝槽延伸至與所述遠(yuǎn)端齊平，或者包圍所述遠(yuǎn)端的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述傳輸柵極向所述溝道區(qū)域以外延伸，以使所述傳輸柵極與所述延伸柵極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述延伸柵極的上表面高度高于所述柵介質(zhì)層，且高出的部分與所述傳輸柵極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，還包括：
形成源區(qū)和漏區(qū)，其中一個(gè)位于所述光電二極管與所述傳輸柵極之間，另一個(gè)位于所述浮置擴(kuò)散區(qū)與所述傳輸柵極之間。
7.一種CMOS圖像傳感器，其特征在于，包括：
半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括光電二極管區(qū)域、摻雜區(qū)域以及位于所述光電二極管區(qū)域和摻雜區(qū)域之間的溝道區(qū)域，所述光電二極管區(qū)域內(nèi)形成有光電二極管，所述摻雜區(qū)域內(nèi)形成有浮置擴(kuò)散區(qū)；
柵介質(zhì)層，位于所述溝道區(qū)域的半導(dǎo)體襯底的表面；
傳輸柵極，位于所述柵介質(zhì)層表面；
溝槽，位于所述光電二極管區(qū)域周圍的半導(dǎo)體襯底內(nèi)，所述溝槽自所述溝道區(qū)域開(kāi)始并向所述光電二極管區(qū)域的遠(yuǎn)端延伸，所述遠(yuǎn)端為所述光電二極管區(qū)域遠(yuǎn)離所述溝道區(qū)域的一端；
隔離介質(zhì)層，覆蓋所述溝槽的底部和側(cè)壁；
延伸柵極，填充所述溝槽并位于所述隔離介質(zhì)層上；
其中，所述傳輸柵極與所述延伸柵極連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，
所述溝槽包括分離的兩段溝槽，分別自所述溝道區(qū)域相對(duì)的兩側(cè)開(kāi)始，且延伸至所述遠(yuǎn)端的兩段溝槽之間具有間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述溝槽延伸至與所述遠(yuǎn)端齊平，或者包圍所述遠(yuǎn)端的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述傳輸柵極向所述溝道區(qū)域以外延伸，以所述與所述延伸柵極連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述延伸柵極的上表面高度高于所述柵介質(zhì)層，且高出的部分與所述傳輸柵極連接。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L27-00 由在一個(gè)共用襯底內(nèi)或其上形成的多個(gè)半導(dǎo)體或其他固態(tài)組件組成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共絕緣襯底上形成的無(wú)源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有專門(mén)適用于整流、振蕩、放大或切換的半導(dǎo)體組件并且至少有一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或者表面勢(shì)壘的；包括至少有一個(gè)躍變勢(shì)壘或者表面勢(shì)壘的無(wú)源集成電路單元的
H01L27-14 . 包括有對(duì)紅外輻射、光、較短波長(zhǎng)的電磁輻射或者微粒子輻射并且專門(mén)適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的，或適用于通過(guò)這樣的輻射控制電能的半導(dǎo)體組件的
H01L27-15 .包括專門(mén)適用于光發(fā)射并且包括至少有一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或者表面勢(shì)壘的半導(dǎo)體組件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料結(jié)點(diǎn)的熱電元件的；包括有熱磁組件的
