[发明专利]CMOS图像传感器及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器制造技术领域，特别涉及一种CMOS图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是构成数字摄像头的重要组成部分，是一种将光学图像转换成信号的设备，它被广泛地应用在数码相机、移动终端、便携式电子装置和其他电子光学设备中。图像传感器可分为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal Semiconductor，互补型金属氧化物半导体元件)图像传感器两大类。

由于CMOS图像传感器是采用传统的CMOS电路工艺制作，因此可将图像传感器以及其所需要的外围电路加以整合，从而使得CMOS图像传感器具有更广的应用前景。

CMOS图像传感器中一直存在着亮点(white pixel)的问题，现有技术中主要通过高K(高介电常数)介质层来企图改善这一问题。具体的，CMOS图像传感器包括：半导体衬底、形成于所述半导体衬底上的氧化层及形成于所述氧化层上的高K介质层。但是，包括高K介质层的CMOS图像传感器中仍旧存在比较严重的亮点的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CMOS图像传感器及其形成方法，以解决现有技术中的CMOS图像传感器中仍旧存在比较严重的亮点的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器包括：半导体衬底、形成于所述半导体衬底上的第一氧化层及形成于所述第一氧化层上的第一高K介质层，其中，所述第一高K介质层包括多层第一高K介质子层，相邻两层第一高K介质子层之间界面不连续。

可选的，在所述的CMOS图像传感器中，每层第一高K介质子层的材料的组成元素的种类相同。

可选的，在所述的CMOS图像传感器中，每层第一高K介质子层的材料的组成元素的配比相同或者不同。

可选的，在所述的CMOS图像传感器中，每层第一高K介质子层的表面经过半导体工艺处理。

可选的，在所述的CMOS图像传感器中，所述CMOS图像传感器还包括形成于所述第一高K介质层上或所述第一高K介质层和所述第一氧化层之间的第二高K介质层，所述第二高K介质层的材料与所述第一高K介质层的材料不同。

可选的，在所述的CMOS图像传感器中，所述第二高K介质层包括多层第二高K介质子层，相邻两层第二高K介质子层之间界面不连续。

可选的，在所述的CMOS图像传感器中，所述第一高K介质层和所述第二高K介质层的材料包括：钽氧化物、铪氧化物、钛氧化物、锆氧化物或者镧氧化物。

可选的，在所述的CMOS图像传感器中，所述CMOS图像传感器还包括形成于所述第二高K介质层或所述第一高K介质层上的第二氧化层。

本发明还提供一种CMOS图像传感器的形成方法，所述CMOS图像传感器的形成方法包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成第一氧化层；

在所述第一氧化层上依次形成多层第一高K介质子层，其中，每形成一层第一高K介质子层的同时对所述第一高K介质子层的表面进行半导体工艺处理。

可选的，在所述的CMOS图像传感器的形成方法中，所述半导体工艺处理包括：退火工艺、氧化工艺或者等离子体处理工艺。

在本发明提供的CMOS图像传感器及其形成方法中，通过第一高K介质层包括多层第一高K介质子层，相邻两层第一高K介质子层之间界面不连续，由此能够提高耦合效应及抑制晶粒成长，很好的将半导体衬底中的游离负电荷固定于第一氧化层和第一高K介质层之间的界面，将半导体衬底中的游离正电荷固定于半导体衬底和第一氧化层之间的界面，从而很好的降低漏电流，进一步改善/避免亮点问题。

附图说明

图1是本发明实施例一的CMOS图像传感器的结构示意图；

图2是本发明实施例一的CMOS图像传感器的作用原理图；

图3是本发明实施例一的CMOS图像传感器与现有的CMOS图像传感器的效果比较图；

图4是本发明实施例二的CMOS图像传感器的结构示意图；

图5是本发明实施例三的CMOS图像传感器的结构示意图；

图6是本发明实施例四的CMOS图像传感器的结构示意图。

具体实施方式