[發明專利]一種減小暗電流和電學串擾的圖像傳感器像素結構

在審

• 申請號: 202011413537.2
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112530986A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳多金;曠章曲;王菁;張帥;孫偉;劉志碧;陳杰
• 申請（專利權）人: 上海韋爾半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

本發明公開了一種減小暗電流和電學串擾的圖像傳感器像素結構，包括置于半導體基體中的感光元件、淺槽隔離、淺槽隔離區的復合注入層、介質層、接觸孔以及置于正面絕緣介質中的金屬互連線。在相鄰的感光器件之間的淺槽隔離區形成一層復合注入層，復合注入層包含高濃度低能量N型摻雜、低濃度高能量N型多步摻雜以及低濃度中能量P型多步摻雜，復合注入層形成有效的濃度梯度并通過接觸孔連接到外部偏壓或電源上，復合注入層通過外部偏壓形成的電場并在此電場的驅動下，不僅消除了來自襯底串擾的電子，而且也吸收了在淺槽隔離與硅基界面所產生的暗電流。

技術領域

本發明涉及一種圖像傳感器像素結構，尤其涉及一種減小暗電流和電學串擾的圖像傳感器像素結構。

背景技術

圖像傳感器像素是目前常用的半導體器件,能將感光面上的光像轉換為與光像成相應比例關系的電信號，在各個行業都有廣泛應用。

現有技術中，圖像傳感器像素結構如圖1所示，包括硅基底101、淺槽隔離102、淺槽注入103和光電二極管104。

上述現有技術至少存在以下缺點：

單一的淺槽注入難以完全消除淺槽隔離與硅基界面所產生的暗電流，也無法消除來自襯底串擾的電子。

發明內容

本發明的目的是提供一種減小暗電流和電學串擾的圖像傳感器像素結構。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的減小暗電流和電學串擾的圖像傳感器像素結構，包括置于半導體基體中的多個感光元件，相鄰的感光元件之間設有淺槽隔離202，所述淺槽隔離202區域設有復合注入層；

所述半導體基體的正面設有介質層206，所述介質層206中設有金屬互連線，并在對應所述復合注入層的部位設有接觸孔207。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的減小暗電流和電學串擾的圖像傳感器像素結構，在相鄰的感光器件之間的淺槽隔離區形成一層復合注入層，復合注入層形成有效的濃度梯度并通過接觸孔連接到外部偏壓或電源上，復合注入層通過外部偏壓形成的電場并在此電場的驅動下，不僅消除了來自襯底串擾的電子，而且也吸收了在淺槽隔離與硅基界面所產生的暗電流。

附圖說明

圖1為現有技術中的圖像傳感器像素結構示意圖。

圖2為本發明實施例提供的減小暗電流和電學串擾的圖像傳感器像素結構示意圖。

圖中：

101:硅基底Silicon

102:淺槽隔離STI(shallow trench isolation).

103:淺槽注入FLD(Field imp)：B/10～30K/5E12～1E14.

104:光電二極管PD(photodiode).

201:硅基底Silicon

202:淺槽隔離STI(shallow trench isolation).

203:高濃度低能量N型摻雜：As(或P)/10～50KeV/1E15～5E15.

204:低濃度高能量N型多步摻雜:As(或P)/100～2000KeV/3E11～5E12.

205:低濃度中能量P型多步摻雜：B/100～1000KeV/3E11～5E12.

206:介質層

207:接觸孔(連接正向偏壓或電源)

208:光電二極管PD(photodiode)