[发明专利]图像传感器的制造方法

说明书

本申请要求申请日为2008年10月06日的韩国专利申请No.10-2008-0097673的优先权，其全部内容通过参考并入于此。

技术领域

本发明涉及一种CMOS图像传感器，尤其涉及一种CMOS图像传感器的制造方法，该方法使通过光产生的电子的消失减到最少，而不将电子传输到转移栅极。

背景技术

通常，图像传感器是将光学图像转变成电信号的半导体器件。图像传感器可被划分为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补型金属氧化物硅(complementary metal oxide silicon，CMOS)图像传感器。CCD具有各个MOS电容器彼此相邻设置的结构，并且在CCD中，电荷载体(charge carrier)存储于MOS电容器中，然后被传输到位于MOS电容器后部的另一个MOS电容器中。上述CCD具有诸如驱动方法复杂、功耗高以及由于光刻工艺(photo process)的多个步骤使得制造工艺复杂之类的缺点。此外，由于难以将控制电路、信号处理电路和A/D转换器电路集成在CCD芯片中，因此该CCD使产品小型化变得困难。

近来，为了克服CCD的缺点，CMOS图像传感器成为了众所瞩目的中心。CMOS图像传感器使用切换方式，其中与单位像素的数量相对应的MOS晶体管通过CMOS技术形成于半导体衬底上，其中控制电路和信号处理电路用作外围电路，并且通过MOS晶体管顺序地检测各个单位像素的输出。即，CMOS图像传感器在每个单位像素中形成光电二极管和MOS晶体管，这样以切换方式顺序地检测各个单位像素的电信号，从而实现图像。CMOS图像传感器使用CMOS技术，因此具有诸如低功耗、以及由于光刻工艺的步骤少使得制造工艺简单之类的优点。此外，由于控制电路、信号处理电路和A/D转换器电路可以被集成在CMOS图像传感器芯片中，所以该CMOS图像传感器使产品小型化更容易。因此，CMOS图像传感器广泛地应用于诸如数字照相机和数字摄像机等各个领域中。

然而，在普通的CMOS图像传感器中，通过光产生的电子由于寿命缩短而容易消失，并且难以将从光电二极管内部深处产生的电子传输到转移栅极。

发明内容

因此，本发明致力于一种CMOS图像传感器的制造方法。

本发明的一个目的是提供一种CMOS图像传感器的制造方法，该方法使通过光产生的电子的消失减到最少，而不将这些电子传输到转移栅极。

本发明的额外优点将在下述说明书中部分地阐述，通过说明书本发明的额外的优点对于本领域技术人员而言是明显的，或者通过实践本发明可以得到本发明的额外优点。

如此处体现和广泛描述的，为了达到这一目的和其它优点并且根据本发明的目的，提供一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：在半导体衬底的隔离区中形成沟槽，以限定包括光电二极管区和晶体管区的有源区；在所述光电二极管区的沟槽侧壁处以及在与所述晶体管区相邻的区域中形成第一导电型离子注入区；在所述第一导电型离子注入区与所述沟槽之间以及在所述晶体管区的下部与所述第一导电型离子注入区之间，形成第二导电型离子注入区；用绝缘膜填充所述沟槽来形成隔离层；在所述晶体管区中形成栅电极和间隔件；以及在所述光电二极管区中形成光电二极管。

应当理解，本发明的前述概括描述和下述具体描述都是示例性的和说明性的，用来对所要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

本发明包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图合并到本申请中并且构成本申请的一部分，附图示出本发明的一个或多个实施例并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1a至图1d是示出根据本发明的CMOS图像传感器的制造方法的纵向剖面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述根据本发明的CMOS图像传感器的制造方法。

图1a至图1d是示出根据本发明的CMOS图像传感器的制造方法的纵向剖面图。

首先，如图1a所示，制备半导体衬底100。这里，可以将高浓度的第一导电型衬底(例如P⁺-型单晶硅衬底)用作半导体衬底100。此外，通过外延工艺，在该半导体衬底100的一个表面上(例如形成有器件的半导体衬底100的表面上)生长低浓度第一导电型外延层(也就是P^--型外延层(未示出))。外延层用于允许光电二极管的耗尽区具有大的尺寸和大的深度，从而增加了低压光电二极管收集光产生电荷(photo-generated charge)的能力并且提高了光灵敏度。