[發明專利]一種圖像傳感器及其制造方法

在審

• 申請號: 202011619502.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112864181A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 王欣洋;馬成;姜濤
• 申請（專利權）人: 長春長光辰芯光電技術有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發明提供了一種圖像傳感器的制造方法，包括：在半導體襯底上依次形成氧化物薄膜層和氮化物薄膜層；在所述半導體襯底、所述氧化物薄膜層和所述氮化物薄膜層中形成溝道；在溝道的側壁上形成N型離子摻雜區；在所述N型離子摻雜區的側壁上形成P型離子摻雜區，且所述P型離子摻雜區的深度比所述N型離子摻雜區的深度深；沉積所述氧化物薄膜層。本發明還提供了一種圖像傳感器。通過本發明的圖像傳感器的制造方法，減少了光產生的電子消失的情況，同時還避免了將電子傳輸到柵極。

技術領域

本發明涉及圖像傳感器，尤其涉及一種互補金屬氧化物半導體 (CMOS)圖像傳感器及其制造方法。

背景技術

圖像傳感器是半導體器件，用來將光學圖像轉換成電信號。圖像 傳感器可分為電荷耦合器件(CCD)和互補型金屬氧化物半導體(CMOS) 電容器中。然而，由于CCD具有相對復雜的驅動方法、高功耗和復雜 的制造過程，會導致產品小型化的困難。

目前，作為一種克服CCD缺點的新一代圖像傳感器，CMOS圖像傳 感器越來越受到關注。CMOS圖像傳感器的每個單元像素是采用CMOS 技術在半導體襯底上形成的光電二極管和MOS晶體管的開關器件。 CMOS圖像傳感器一般包括控制電路，信號處理電路等外圍電路，并通 過MOS晶體管依次檢測每個單元像素的輸出。因此，隨著在每個單元 像素內形成的光電二極管和MOS晶體管，CMOS圖像傳感器在開關模式 下依次檢測每個單元像素的電信號以獲取圖像。

CMOS圖像傳感器具有功耗低，制造工藝簡單，加工步驟少等優點。 此外，CMOS圖像傳感器的優點是通過集成控制電路，信號處理電路， 模擬/數字轉換電路等，使產品緊湊變成一個芯片。因此，CMOS圖像 傳感器目前廣泛應用于各種應用中，如數字靜止攝像機，數字攝像機 等。

由于控制電路、信號處理電路和A/D轉換電路集成到CMOS圖像 傳感器芯片中，促進產品小型化。CMOS圖像傳感器廣泛應用于各種領 城，如數字靜止攝像機和數字攝像機。

然而，在CMOS圖像傳感器中，光產生的電子很容易消失。從光 電二極管的相對較深處產生的電子很難傳輸到傳輸門。因此，需要制 造CMOS圖像傳感器的方法。這最大限度地減少光產生的電子消失的 情況，同時還不需要將電子傳輸到傳輸柵極。

CN100521158C公開了一種具有單多晶結構的閃存器件及其制造 方法，該方法包括：在具有P阱區或N阱區的半導體襯底上形成氧化 物層；在半導體襯底和氧化物層中形成淺溝槽隔離(STI)；通過將摻 雜劑注入到P阱區或N阱區的一部分中形成漂移區；隨后在阱區、漂 移區和STI之上形成柵極氧化物層和多晶硅層；通過對柵極氧化物層 和多晶硅層構圖而形成控制柵極圖形；在控制柵極圖形的對側形成源 極區和漏極區；在控制柵極圖形上沉積氮化硅層并蝕刻該氮化硅層以 在控制柵極圖形的側壁周圍形成間隔子；在控制柵極圖形上形成多個 絕緣層，并形成分別與源極區和漏極區電連接的通孔圖形；配備分別 與通孔圖形電連接的漏極和源極。但這種圖像傳感器采用的是分裂柵 器件的制造方法，無法有效的防止電子由于時鐘饋通效應耦合到柵極 的情況。

CN101211976B公開了一種CMOS圖像傳感器及其制備方法，一種 CMOS圖像傳感器及其制備方法能夠防止饋通現象。CMOS圖像傳感器 包括重置晶體管，該重置晶體管可包括在半導體襯底之上形成的外延 層。該重置晶體管還包括在外延層之上形成的溝道層以形成溝道。陷 阱區可在該重置晶體管的中央部分中形成。柵極可在外延層之上形 成，且在它們之間插入柵絕緣膜。柵間隔墊可在柵極的兩個側壁之上 形成。擴散區可在柵間隔墊兩側形成。但這種圖像傳感器對于像素陣 列產生的電子不能夠有效的收集，會存在一些光產生的電子消失的情 況。

發明內容

因此，本發明涉及CMOS圖像傳感器及其制造方法，可以明顯避 免由于現有技術的局限性和缺點產生的一個或多個問題。