[发明专利]CMOS器件及该器件的制造方法

说明书

本申请要求享有2006年12月29日提出的申请号为No.10-2006-0137322的韩国专利申请的优先权，在此结合其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种CMOS器件及该器件的制造方法，更具体地说，本发明涉及一种能够防止由于CMOS器件温度上升而引起暗电流产生的CMOS器件及该器件的制造方法。

背景技术

图像传感器是用于将图像传感器检测到的光图像转化为电信号的半导体器件。图像传感器可分为电荷耦合器件(CCD)和互补性氧化金属半导体(CMOS)。

CCD图像传感器使用多个彼此相邻排列的金属氧化物硅(MOS)电容器，以及在其中存储电荷载体并转移到电容器。

CMOS图像传感器具有多个MOS晶体管，该多个MOS晶体管对应于具有控制电路和信号处理电路作为外围电路的半导体器件的像素。控制电路和信号处理单元可以集成在一起使用转换方法检测通过MOS晶体管的输出。

CCD和MOS图像传感器受到由于工作期间增加的热扩散而产生的暗电流的困扰。

发明内容

本发明的实施方式涉及一种CMOS器件及其制造方法，其中该CMOS器件防止在工作期间产生暗电流。

本发明的实施方式涉及一种含有形成于下层衬底之上和/或上方的冷却元件的CMOS器件。

根据本发明的实施方式，下层衬底可以由散热片或多晶硅薄膜形成。冷却元件可以包括形成于下层衬底之上的第一层间绝缘薄膜；在第一层间绝缘薄膜之上的第一硅绝缘薄膜中以预定间隔在空间上彼此分离的下层导体；在第一硅绝缘薄膜上的第二硅绝缘薄膜中的多个N型半导体薄膜和P型半导体薄膜，可选地，它们按照预定间隔在空间上彼此分离，从而与下层导体接触；多个上层导体电，连接到顺序形成于第二硅绝缘薄膜上的N型半导体薄膜和P型半导体薄膜；以及形成于具有上层导体的下层衬底的整个表面上的上层衬底。每一个下层导体可以包括N型半导体薄膜或铝薄膜。

根据本发明的实施方式，上层导体可以由P型半导体薄膜和N型半导体薄膜形成。上层衬底可以由硅氧化物薄膜形成。图像传感器可以包括形成于上层衬底之上的多晶硅薄膜中的器件隔离薄膜和光电二极管；形成于多晶硅薄膜之上的含有绝缘墙的栅电极；形成于具有栅电极的下层衬底的整个表面之上的第二绝缘薄膜；与光电二极管对应，形成于该第二绝缘薄膜之上的滤色片阵列(CFA)；形成于具有CFA的下层衬底的整个表面之上的平坦化层；与CFA对应，形成于平坦化层之上的微透镜。

本发明的实施方式涉及一种制造CMOS器件的方法，至少包含以下步骤之一：在下层衬底之上或上方顺序形成第一硅氧化物薄膜和第一多晶硅薄膜；相对于第一多晶硅薄膜执行离子注入工艺来形成多个按照预定空间孔隙在空间上相互分离的下层导体；形成多个N型半导体薄膜和P型半导体薄膜，多个N型半导体薄膜和P型半导体薄膜按照预定空间孔隙在空间上相互分离并且与下层导体接触；形成多个上层导体，电连接到N型半导体薄膜和P型半导体薄膜；在该上层导体之上和/或上方形成上层衬底；在该上层衬底之上和/或上方形成第二多晶硅薄膜；在第二多晶硅薄膜中形成器件隔离薄膜和光电二极管；在第二多晶硅薄膜之上和/或上方形成含有绝缘侧壁的栅电极；在具有栅电极的外延层之上和/或上方形成绝缘薄膜；在该绝缘薄膜之上和/或上方形成滤色片阵列；在该滤色片阵列之上和/或上方形成平坦化层；以及在该平坦化层之上和/或上方形成微透镜。

根据本发明的实施方式，下层衬底可以由散热片和多晶硅薄膜形成。下层导体可以包含N型半导体薄膜或铝薄膜。上层导体可以由P型半导体薄膜或N型半导体薄膜组成。

根据本发明的实施方式，形成上层衬底之后，相对于具有硅绝缘体(SOI)的CMOS器件的背表面执行背研磨工艺，使得硅氧化物薄膜暴露在CMOS器件中；以及按照约350到1350℃范围的预定温度将CMOS器件的硅氧化物薄膜耦合到上层衬底。上层衬底可以由硅氧化物薄膜形成。

附图说明

图1A到图1F示出了根据本发明实施方式制造CMOS器件的方法。

具体实施方式

如图1A的实施例示出，第一绝缘薄膜102和第一多晶硅薄膜可以顺序地以预定的厚度沉积在下层衬底100之上或上方。下层衬底100可以由散热片或多晶硅薄膜形成。第一绝缘薄膜102可以由硅氧化物薄膜(SiO₂)或铝氧化物薄膜组成。第一绝缘薄膜102可以具有10到300μm范围的厚度。