[發明專利]CMOS圖像傳感器及其形成方法

在審

• 申請號: 202110960594.0
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN115911063A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 徐濤;付文;鄭展
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 武振華;張振軍

1.一種CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底內形成多個N型源漏區；

其中，在所述半導體襯底內形成多個N型源漏區包括：

在所述半導體襯底內形成多個砷摻雜區；

其中，在所述半導體襯底內形成多個砷摻雜區之前，還包括：

在所述半導體襯底內形成多個氮摻雜區，所述氮摻雜區與所述砷摻雜區一一對應，且對應的氮摻雜區與砷摻雜區具有重疊區域。

2.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述半導體襯底內形成多個N型源漏區之前，還包括：

形成N型輕摻雜區；

其中，在形成所述N型輕摻雜區之前或之后，形成所述氮摻雜區。

3.根據權利要求2所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述半導體襯底內形成多個N型輕摻雜區之前，還包括：

在所述半導體襯底的表面形成第一掩膜層；

其中，所述N型輕摻雜區以及所述氮摻雜區均是采用所述第一掩膜層為掩膜形成的。

4.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述半導體襯底內形成多個N型源漏區還包括：

進行一次或多次N型摻雜離子注入，且多次N型離子注入的能量和/或注入離子濃度不同；

其中，在所述半導體襯底內形成所述氮摻雜區的步驟在所述一次N型摻雜離子注入或多次N型摻雜離子注入的步驟之前或之后，或在所述多次N型摻雜離子注入的步驟之間。

5.根據權利要求4所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述半導體襯底內形成所述氮摻雜區包括：注入氮離子以形成所述氮摻雜區；

在所述半導體襯底內形成砷摻雜區包括：注入砷離子以形成所述砷摻雜區；

其中，至少一次的N型摻雜離子注入的注入深度大于等于氮離子注入深度；和/或，

氮離子注入深度大于等于砷離子注入深度。

6.根據權利要求4所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在所述半導體襯底內形成N型源漏區之前，還包括：

在所述半導體襯底的表面形成第二掩膜層；

其中，所述N型源漏區以及氮摻雜區均是采用所述第二掩膜層為掩膜形成的。

7.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述氮摻雜區的形成工藝的參數選自以下一項或多項：

注入離子包括氮離子；

注入離子濃度為1E13原子數/平方厘米至1E16原子數/平方厘米。

8.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在形成所述N型源漏區之后，所述形成方法還包括：

對所述半導體襯底進行退火處理；

其中，所述退火處理的工藝參數選自以下一項或多項：

退火溫度為1000℃至1200℃；

退火時間為1秒至300秒。

9.根據權利要求1所述的CMOS圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述半導體襯底的表面形成有柵極結構，所述柵極結構包括：柵介質層以及位于柵介質層表面的柵極層；

在形成所述N型源漏區之前，所述形成方法還包括：在所述柵極結構的側壁表面形成偏移側墻；

所述N型源漏區位于部分柵極結構兩側的半導體襯底內。

10.一種CMOS圖像傳感器，其特征在于，包括：

半導體襯底；

多個N型源漏區，位于所述半導體襯底內；

多個氮摻雜區，位于所述半導體襯底內；

其中，每個N型源漏區包括砷摻雜區，所述氮摻雜區與所述砷摻雜區一一對應，且對應的氮摻雜區與砷摻雜區具有重疊區域。

11.根據權利要求10所述的CMOS圖像傳感器，其特征在于，所述N型源漏區包含一個或多個N型源漏子區；

其中，形成至少一個N型源漏子區的注入深度大于等于形成所述氮摻雜區的注入深度；

和/或，形成所述氮摻雜區的注入深度大于等于形成所述砷摻雜區的注入深度。