[發(fā)明專利]圖像傳感器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810065942.6
• 申請(qǐng)日: 2018-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN108281440B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何延強(qiáng);林宗德;楊龍康;黃仁德
• 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: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 歐陽(yáng)帆

本公開涉及圖像傳感器及其制造方法。其中一個(gè)實(shí)施例提供了一種圖像傳感器，其包括：半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底中形成有第一N型區(qū)、第二N型區(qū)以及夾在第一N型區(qū)和第二N型區(qū)之間的P型主體區(qū)，其中第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和P型主體區(qū)分別從半導(dǎo)體襯底的上表面向半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部延伸；以及在半導(dǎo)體襯底的所述上表面上外延形成的外延半導(dǎo)體層，在外延半導(dǎo)體層中形成有第三N型區(qū)，其中第三N型區(qū)與第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和P型主體區(qū)接觸。第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和第三N型區(qū)一起構(gòu)成光電二極管的N型區(qū)，P型主體區(qū)為光電二極管的P型區(qū)的至少一部分。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及圖像傳感器領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前背照式(BSI)CMOS圖像傳感器(CIS)得到了越來(lái)越廣泛的使用。為了不斷提高該圖像傳感器的性能，本領(lǐng)域技術(shù)人員一直追求更高的滿阱容量(full well capacity)、更高的量子效率(quantum efficiency)、更低的暗電流等等。

因此存在對(duì)于新的技術(shù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個(gè)目的是提供一種新型的圖像傳感器結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的制造方法。

根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種圖像傳感器，其包括：半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底中形成有第一N型區(qū)、第二N型區(qū)以及夾在第一N型區(qū)和第二N型區(qū)之間的P型主體區(qū)，其中第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和P型主體區(qū)分別從半導(dǎo)體襯底的上表面向半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部延伸；以及在半導(dǎo)體襯底的所述上表面上外延形成的外延半導(dǎo)體層，在外延半導(dǎo)體層中形成有第三N型區(qū)，其中第三N型區(qū)與第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和P型主體區(qū)接觸；其中第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和第三N型區(qū)一起構(gòu)成光電二極管的N型區(qū)，P型主體區(qū)為光電二極管的P型區(qū)的至少一部分。

根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種制造圖像傳感器的方法，其包括：通過(guò)從半導(dǎo)體襯底的上表面進(jìn)行的第一離子注入處理，在半導(dǎo)體襯底中形成第一N型區(qū)、第二N型區(qū)以及夾在第一N型區(qū)和第二N型區(qū)之間的P型主體區(qū)，其中第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和P型主體區(qū)分別從半導(dǎo)體襯底的上表面向半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部延伸；在半導(dǎo)體襯底的所述上表面上，進(jìn)行外延生長(zhǎng)，從而形成外延半導(dǎo)體層；通過(guò)從外延半導(dǎo)體層的上表面進(jìn)行的第二離子注入處理，在外延半導(dǎo)體層中形成第三N型區(qū)，其中第三N型區(qū)與第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和P型主體區(qū)接觸；其中第一N型區(qū)、第二N型區(qū)和第三N型區(qū)一起構(gòu)成光電二極管的N型區(qū)，P型主體區(qū)為光電二極管的P型區(qū)的至少一部分。

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更為清楚。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖描述了本公開的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書一起用于解釋本公開的原理。

參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本公開，其中：

圖1示出了根據(jù)本公開示例性實(shí)施例的圖像傳感器的截面圖。

圖2示出了根據(jù)本公開示例性實(shí)施例的圖像傳感器的替代實(shí)施例的截面圖。

圖3示出了根據(jù)本公開示例性實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的流程圖。

圖4A-4F分別示出了在根據(jù)本公開一個(gè)示例性實(shí)施例來(lái)制造圖像傳感器的一個(gè)方法示例的各個(gè)步驟處的裝置截面示意圖。

圖5A-5B分別示出了作為圖4A和圖4B的替代實(shí)施方式的裝置截面示意圖。

注意，在以下說(shuō)明的實(shí)施方式中，有時(shí)在不同的附圖之間共同使用同一附圖標(biāo)記來(lái)表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重復(fù)說(shuō)明。在本說(shuō)明書中，使用相似的標(biāo)號(hào)和字母表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。