[发明专利]图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

具有第一导电类型的半导体衬底，所述半导体衬底包括第一像素单元区域和第二像素单元区域，每个像素单元区域具有光电二极管区域；

位于半导体衬底中的、第一像素单元区域的光电二极管区域和第二像素单元区域的光电二极管区域之间的器件隔离层；

位于光电二极管区域具有第二导电类型的第一掺杂阱，所述第二导电类型与第一导电类型相反；

位于半导体衬底表面下第一掺杂阱上的具有第一导电类型的第二掺杂阱；

其特征在于，在半导体衬底中还形成有隔离阱，所述隔离阱位于器件隔离层之下，所述隔离阱具有第一导电类型，所述隔离阱的底部位于第一掺杂阱之下；

所述隔离阱环绕第一像素单元区域和第二像素单元区域；

在每个像素单元区域的光电二极管区域还形成有第三掺杂阱，所述第三掺杂阱位于隔离阱之下，所述第三掺杂阱具有第一导电类型。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述隔离阱的宽度为0.2至0.5微米，深度为4至7微米。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，位于半导体衬底中器件隔离层下相邻像素单元之间还形成有电荷阻挡层，所述隔离阱贯穿电荷阻挡层，所述电荷阻挡层具有第一导电类型。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述电荷阻挡层位于隔离层底部和第一掺杂阱底部之间。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述器件隔离层为局域氧化(LOCOS)形成的场氧化层或者为浅沟槽隔离(STI)。

6.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供具有第一导电类型的半导体衬底，所述半导体衬底包括第一像素单元区域和第二像素单元区域，每个像素单元区域具有光电二极管区域；

在半导体衬底中、第一像素单元区域的光电二极管区域和第二像素单元区域的光电二极管区域之间形成器件隔离层；

在半导体衬底中形成隔离阱，所述隔离阱位于器件隔离层之下，所述隔离阱具有第一导电类型；所述隔离阱环绕第一像素单元区域和第二像素单元区域；

在光电二极管区域形成具有第二导电类型的第一掺杂阱，所述第二导电类型与第一导电类型相反，所述隔离阱位于第一掺杂阱之下；

在半导体衬底表面下第一掺杂阱上形成具有第一导电类型的第二掺杂阱；

将半导体衬底进行退火使第一掺杂阱和第二掺杂阱内的掺杂离子进行扩散均匀；

形成第二掺杂阱之后将半导体衬底进行退火步骤之前还包括在每个像素单元区域的光电二极管区域形成第三掺杂阱，所述第三掺杂阱位于隔离阱之下，所述第三掺杂阱具有第一导电类型；将半导体衬底进行退火还包括使第三掺杂阱内的掺杂离子进行扩散均匀。

7.根据权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述隔离阱的宽度为0.2至0.5微米，深度为4至7微米。

8.根据权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，形成器件隔离层步骤之后还包括在半导体衬底中器件隔离层下区域形成电荷阻挡层，所述隔离阱贯穿电荷阻挡层，所述电荷阻挡层具有第一导电类型。

9.根据权利要求8所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述电荷阻挡层位于隔离层底部和第一掺杂阱底部之间。

10.根据权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述器件隔离层为局域氧化(LOCOS)形成的场氧化层或者为浅沟槽隔离(STI)。