[發(fā)明專利]圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810090245.6
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN108281450A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大石周;黃曉櫓
• 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;H01L21/77
• 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: 徐文欣;吳敏

一種圖像傳感器及其形成方法，其中圖像傳感器包括：基底，所述基底內(nèi)具有阱區(qū)，所述阱區(qū)包括第二區(qū)以及分別位于第二區(qū)兩側(cè)的第一區(qū)和第三區(qū)，且所述第一區(qū)和第三區(qū)分別與第二區(qū)兩側(cè)鄰接；位于第二區(qū)阱區(qū)內(nèi)的若干溝槽；位于溝槽內(nèi)以及溝槽頂部?jī)蓚?cè)基底表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)充滿溝槽；位于所述第一區(qū)的阱區(qū)內(nèi)的摻雜區(qū)；位于所述第三區(qū)的阱區(qū)內(nèi)的浮置擴(kuò)散區(qū)。所述圖像傳感器的成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造和光電成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種圖像傳感器及其形成方法。

背景技術(shù)

圖像傳感器是把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的半導(dǎo)體裝置，圖像傳感器被分為電荷耦合傳感器(CCD)和CMOS圖像傳感器。

電荷耦合傳感器(CCD)雖然成像質(zhì)量好，但是由于制造工藝復(fù)雜，只有少數(shù)的廠商能夠掌握，所以導(dǎo)致制造成本居高不下，特別是大型CCD，價(jià)格非常高昂，而且其復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)模式、高能耗以及多級(jí)光刻工藝，使其制造工藝中存在很大困難，不能滿足產(chǎn)品的需求。

CMOS圖像傳感器的低能耗，以及相對(duì)少的光刻工藝步驟使其制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，而且CMOS圖像傳感器允許控制電路、信號(hào)處理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)化器被集成在芯片上，使其可以適用于各種尺寸的產(chǎn)品中，且廣泛適用于各種領(lǐng)域。

然而，CMOS圖像傳感器并不是完美無(wú)缺的，CMOS圖像傳感器的性能有待進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種圖像傳感器及其形成方法，以降低成像滯后。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種圖像傳感器，包括：基底，所述基底內(nèi)具有阱區(qū)，所述阱區(qū)包括第二區(qū)以及分別位于第二區(qū)兩側(cè)的第一區(qū)和第三區(qū)，且所述第一區(qū)和第三區(qū)分別與第二區(qū)兩側(cè)鄰接；位于所述第二區(qū)阱區(qū)內(nèi)的若干溝槽；位于溝槽內(nèi)以及溝槽頂部?jī)蓚?cè)基底表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)充滿溝槽；位于所述第一區(qū)的阱區(qū)內(nèi)的光電二極管；位于所述第三區(qū)的阱區(qū)內(nèi)的浮置擴(kuò)散區(qū)。

可選的，所述溝槽的深度為：0.05微米～0.5微米。

可選的，所述溝槽的個(gè)數(shù)為2個(gè)或者2個(gè)以上。

可選的，所述第一區(qū)、第二區(qū)和第三區(qū)沿第一方向分布；若干所述溝槽平行于所述第一方向，且沿垂直于所述第一方向的第二方向排列。

可選的，沿垂直于第一方向上，所述溝槽的尺寸為：0.05微米～0.3微米。

可選的，所述阱區(qū)內(nèi)具有第一摻雜離子；所述摻雜區(qū)內(nèi)具有第二摻雜離子，所述第二摻雜離子的導(dǎo)電類型與第一摻雜離子的導(dǎo)電類型相反；所述浮置擴(kuò)散區(qū)內(nèi)具有第三摻雜離子，所述第三摻雜離子的導(dǎo)電類型與第一摻雜離子的導(dǎo)電類型相反。

本發(fā)明還提供一種圖像傳感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底內(nèi)具有阱區(qū)，所述阱區(qū)包括第二區(qū)以及分別位于第二區(qū)兩側(cè)的第一區(qū)和第三區(qū)，且所述第一區(qū)和第三區(qū)分別與第二區(qū)兩側(cè)鄰接；去除部分第二區(qū)阱區(qū)，在所述第二區(qū)阱區(qū)內(nèi)形成若干溝槽；在所述溝槽內(nèi)以及溝槽頂部?jī)蓚?cè)基底表面形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)充滿溝槽；在所述第一區(qū)的阱區(qū)內(nèi)形成光電二極管；在所述第三區(qū)的阱區(qū)內(nèi)形成浮置擴(kuò)散區(qū)。

可選的，所述溝槽的形成方法包括：在所述第一區(qū)和第三區(qū)基底表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層暴露出部分第二區(qū)阱區(qū)的頂部表面；以所述第一掩膜層為掩膜，刻蝕所述阱區(qū)，形成所述溝槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：