[发明专利]CMOS图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器，包括：

具有第一掺杂类型的基底；

位于所述基底内且与所述基底的表面齐平的第一感光区，所述第一感光区具有第二掺杂类型；

位于所述基底表面的绝缘层；

其特征在于，还包括：

位于所述绝缘层内的开口，所述开口暴露出第一感光区；

位于所述开口内、与所述第一感光区相连的第二感光区，所述第二感光区具有第二掺杂类型。

2.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述第二感光区的宽度比第一感光区的宽度小0.2～0.3μm。

3.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，还包括：位于所述基底内、与所述基底齐平且环绕所述第一感光区的掺杂阱，所述掺杂阱具有第一掺杂类型。

4.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，还包括：位于所述开口内、并覆盖所述第二感光区的顶部的隔离层；位于所述绝缘层表面的介质层。

5.如权利要求4所述的CMOS图像传感器，其特征在于，还包括：位于所述绝缘层内、与所述掺杂阱电连接的至少一个导电插塞；与所述导电插塞电连接的金属层；位于所述介质层内的末端导电插塞，所述末端导电插塞与所述绝缘层内的金属层电连接。

6.如权利要求4所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述隔离层具有第一掺杂类型，所述隔离层的离子浓度为1E13～5E14/cm²，所述隔离层的厚度为10nm～50nm。

7.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述第一感光区和第二感光区的离子浓度为1E13～5E14/cm²。

8.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述基底包括半导体衬底、位于所述半导体衬底表面的外延层。

9.如权利要求8所述的CMOS图像传感器，其特征在于，所述半导体衬底的离子浓度为1E14～1E16/cm²；所述外延层的离子浓度为1E13～5E14/cm²。

10.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于，当所述第一掺杂类型为P型时，第二掺杂类型为N型；当所述第一掺杂类型为N型，第二掺杂类型为P型。

11.一种如权利要求1所述的CMOS图像传感器的形成方法，包括：

提供具有第一掺杂类型的基底；

形成位于所述基底内且与所述基底的表面齐平的第一感光区，所述第一感光区具有第二掺杂类型；

形成位于所述基底表面的绝缘层；

其特征在于，还包括：

形成位于所述绝缘层内的开口，所述开口暴露出第一感光区；

形成位于所述开口内、与所述第一感光区相连的第二感光区，所述第二感光区具有第二掺杂类型。

12.如权利要求11所述的CMOS图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第二感光区的形成工艺为选择性外延生长工艺和原位掺杂。

13.如权利要求12所述的CMOS图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第二感光区的形成步骤为：在温度为300℃到450℃的腔室内，向所述开口内通入比值为3∶1～1∶1的SiH₂Cl₂和HCl的混合气体，所述混合气体中还掺杂有浓度为1E13～5E14/cm²的N型离子，形成硅薄膜作为第二感光区。

14.如权利要求11所述的CMOS图像传感器的形成方法，其特征在于，还包括：形成位于所述基底内、与所述基底齐平且环绕所述第一感光区的掺杂阱，所述掺杂阱具有第一掺杂类型；形成位于所述开口内、并覆盖所述第二感光区的顶部的隔离层；形成位于所述绝缘层表面的介质层。

15.如权利要求14所述的CMOS图像传感器的形成方法，其特征在于，所述隔离层的形成工艺为离子注入。