[发明专利]图像传感器制造方法以及图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，更具体地说，本发明涉及一种图像传感器制造方法以及图像传感器。

背景技术

图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分。根据元件的不同，可分为CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）和CMOS（Compl ementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件）两大类。

在图像传感器中，采用传输管（transfer transistor,TX）来传输光电二极管中的光生电子。

图1示出了根据现有技术的用于图像传感器的传输晶体管结构。

如图1所示，根据现有技术的用于图像传感器的传输晶体管结构包括：衬底1、感光二极管区2、感光二极管区表面P型掺杂层5(用于降低暗电流)、浮置扩散区7（包括阱区掺杂7a与源极掺杂7b）、栅极多晶硅3、栅极氧化层4、栅极侧壁6。其中，衬底1上布置了感光二极管区2、感光二极管区表面P型掺杂层5以及浮置扩散区7；感光二极管区表面P型掺杂层5以及浮置扩散区7位于硅片的表面区域；感光二极管区2位于感光二极管区表面P型掺杂层5下方。栅极多晶硅3、栅极氧化层4、栅极侧壁6构成位于硅片上方的栅极结构。

图1示出的根据现有技术的用于图像传感器的传输晶体管结构的制造方法由于形成感光二极管区表面P型掺杂层的离子注入步骤而增加了一个掩模板，希望提供一种能省略由于形成感光二极管区表面P型掺杂层的离子注入步骤而增加的掩模板及其制造方法，达到降低生产成本的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够省略由于形成感光二极管区表面P型掺杂层所需的离子注入步骤而增加的掩模板的图像传感器制造方法。

为了实现上述技术目的，本发明的第一方面提供了一种图像传感器制造方法，其包括：浮置扩散区及栅极形成步骤，用于在衬底的表面区域形成浮置扩散区，并且随后在衬底上依次形成栅极氧化层和栅极多晶硅；第一注入步骤，用于利用图案化的光刻胶以及栅极的组合来执行第一次离子注入，从而在所述衬底内部形成感光二极管区，其中所述图案化的光刻胶部分地覆盖所述栅极，并且其中离子注入的方向垂直于所述衬底的表面；以及第二注入步骤，用于利用所述图案化的光刻胶来执行第二次离子注入，从而在所述衬底的表面区域形成感光二极管区表面P型掺杂层，其中离子注入的方向不垂直于所述衬底的表面，而是朝向栅极方向倾斜。

优选地，在所述第二注入步骤中，根据所述感光二极管区表面P型掺杂层在所述衬底的表面区域的期望位置、以及所述图案化的光刻胶相对于所述期望位置的定位来调节所述第二注入步骤中注入离子朝向栅极方向的倾斜角度，从而利用光刻胶阻挡，使注入区域离栅极一定距离，避免在电子传输过程中产生势垒。

优选地，所述图像传感器制造方法还包括：光刻胶去除，用于去除所述图案化的光刻胶；栅极侧壁形成步骤，用于形成在栅极氧化层和栅极多晶硅的侧部形成栅极侧壁；以及阱区掺杂形成步骤，用于在浮置扩散区中形成阱区掺杂，从而将浮置扩散区分为阱区掺杂与源极掺杂。

本发明的第二方面提供了一种图像传感器制造方法，其包括：浮置扩散区及栅极形成步骤，用于在衬底的表面区域形成浮置扩散区，并且随后在衬底上依次形成栅极氧化层和栅极多晶硅；第一注入步骤，用于利用图案化的光刻胶以及栅极的组合来执行第一次离子注入，从而在所述衬底内部形成感光二极管区，其中所述图案化的光刻胶部分地覆盖所述栅极，并且其中离子注入的方向垂直于所述衬底的表面；以及第二注入步骤，用于利用所述图案化的光刻胶和所述栅极的组合来执行第二次离子注入，从而在所述衬底的表面区域形成感光二极管区表面P型掺杂层，其中离子注入的方向不垂直于所述衬底的表面，而是朝向栅极方向倾斜。

优选地，在所述第二注入步骤中，根据感光二极管区表面P型掺杂层在所述衬底的表面区域的期望位置、所述图案化的光刻胶相对于所述期望位置的定位、以及栅极的上表面相对于所述期望位置的定位来调节所述第二注入步骤中注入离子朝向栅极方向的倾斜角度，从而利用光刻胶和栅极的阻挡，使注入区域离栅极一定距离，避免在电子传输过程中不会产生势垒。

优选地，所述图像传感器制造方法还包括：光刻胶去除，用于去除所述图案化的光刻胶；栅极侧壁形成步骤，用于形成在栅极氧化层和栅极多晶硅的侧部形成栅极侧壁；以及阱区掺杂形成步骤，用于在浮置扩散区中形成阱区掺杂，从而将浮置扩散区分为阱区掺杂与源极掺杂。