[发明专利]图像传感器的互连方法

说明书

背景技术

本发明涉及集成电路以及用于制造半导体器件的方法。更具体地，本发明提供制造用于高级应用的具有降低的暗电流特征的CMOS图像传感器器件的方法和结构。但是应认识到本发明具有宽广的应用范围。

集成电路或″IC″已经从在硅单片上制造的少量互连器件发展到几百万个器件。目前的IC提供远远超过原来设想的性能和复杂性。为了实现在复杂性和电路密度(即，能封装到给定芯片面积上的器件数目)方面的改进，最小器件特征的尺寸(亦称器件几何尺寸)已经随每代IC变得越来越小。现在制造的半导体器件具有宽度小于1/4微米的特征。

增加电路密度不仅提高IC的复杂性和性能，而且为消费者提供更低成本的部件。IC制造厂可花费数亿甚至数十亿美元。每个制造厂具有一定的晶片生产能力，而每个晶片在其上具有一定数目的IC。因此，通过使IC的单个器件越小，在每个晶片上可以制造的器件就越多，从而增加制造厂的产量。使器件更小非常具有挑战性，这是因为IC制造中使用的每项工艺都具有限制。亦即，给定工艺通常仅能处理小至一定的特征尺寸，然后需要改变工艺或器件布图。

这些限制的例子是在图像传感器中。随着消费应用中对象素灵敏度和象素密度要求的增加，象素布局和涉及的集成电路设计变得更关键。在本发明的整个说明书中会进一步详细地说明这些及其它的限制，特别是下文中。

从上可知，需要用于处理半导体图象传感器器件的改进技术。

发明内容

根据本发明的实施方案，提供形成CMOS图像传感器器件的方法。更具体地，本发明提供制造没有不透光接触区并具有降低的暗电流的CMOS图像传感器器件的方法和结构。但是应认识到本发明具有宽得多的应用范围。例如，所述方法可以应用于制造其它的集成电路，比如逻辑器件、存储器件等。

在一个具体的实施方案中，本发明提供制造具有降低的暗电流和改善的象素填充率的CMOS图像传感器的方法。所述方法包括提供具有P型杂质特征的半导体衬底。例如，可以使用硼作为掺杂剂提供所述P型杂质。所述方法包括形成覆盖所述半导体衬底的具有第一厚度的第一栅极介电层。通常使用高质量二氧化硅比如热生长氧化物形成第一栅极介电层。根据应用也可使用其它的介电材料比如氮化硅或组合。所述方法包括在半导体衬底的一部分中提供N型杂质。在第一介电层下面提供所述N型杂质。所述N型杂质和P型杂质导致所述半导体衬底中光电二极管器件区域的形成。在一个具体的实施方案中，所述方法在所述半导体衬底的第一部分的一部分内形成第二介电层。第二介电层具有第二厚度。在一个具体的实施方案中，所述方法包括形成连接到第二区域并覆盖至少第二区域的栅极层。在一个具体的实施方案中，所述栅极层包括多晶硅材料。

通过本发明可以实现相对于常规技术的许多优点。例如，本发明的技术提供依赖常规技术的易用方法。在一些实施方式中，所述方法提供更高的器件可靠性和性能。根据该实施方案，可以实现一个或多个这些优点。在本发明的整个说明书中会更详细地说明这些及其它优点，特别是下文中。

参考详细说明和之后的附图可以更完全地理解本发明的各种另外的目的，特征和优点。

附图说明

图1是说明根据形成CMOS图像传感器的常规方法的CMOS图像 传感器的简图。

图2是显示根据本发明的一个实施方案形成CMOS图像传感器的方法的简化流程图。

图3-10是说明根据本发明的一个实施方案形成CMOS图像传感器的方法的简图。

具体实施方式

根据本发明的实施方案，提供形成CMOS图像传感器器件的方法。更具体地，本发明提供制造没有接触区并具有降低的暗电流特征的CMOS图像传感器器件的方法和结构。但是应认识到本发明具有更宽的应用范围。例如，所述方法可以应用于制造其它的集成电路，比如逻辑器件、储存器件等。

CMOS图像传感器器件作为用于数字消费应用的优选器件技术出现。为了能够改善象素感测性能，CMOS图像传感器技术尤其需要改善的象素布局设计和集成电路处理等。暗电流是影响传感器性能的主要因素，特别是在低光条件下。可有助于暗电流的因素包括光电二极管区域和周围区域中的硅表面和硅-栅极氧化层界面上的缺陷。另外，连接光电二极管区域和外围电路的某些电极结构可降低象素填充率(感光象素的百分比)，进一步限制了成像器件的灵敏度。这些限制等将在整个说明书中更详细地记载，特别是下文中。