[发明专利]低噪声装置

说明书

技术领域

本发明实施例是有关于一种低噪声装置及其形成方法。

背景技术

晶体管被用于形成各种各样的电子装置。一种常用的晶体管是互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)晶体管，原因是其功耗相对低、速度快且易于制造。CMOS晶体管被用于例如CMOS图像传感器(CMOS image sensor，CIS)等装置中。CMOS图像传感器容易受随机电报信号(random telegraph signal，RTS)噪声及闪烁噪声(flicker noise)影响，此会降低CMOS图像传感器的敏感度。

CMOS图像传感器中的随机电报信号噪声及闪烁噪声的一个源头是在沟道与隔离特征之间的界面处陷获的电荷载流子。电荷载流子会在晶体管的导电性周期期间在沟道与隔离特征之间的界面处被陷获。在某些情形中，被陷获的电荷载流子嵌入晶体管的隔离特征的表面中或栅极介电层的表面中。由于这些被陷获的电荷载流子摆脱了隔离特征或栅极介电层，因此流经沟道的电流会经历不可预知的增大，此会致使在晶体管的输出产生噪声。

发明内容

一种低噪声装置包括隔离特征，所述隔离特征位于衬底中。所述低噪声装置进一步包括栅极堆叠，所述栅极堆叠位于所述衬底中的沟道的上方。所述栅极堆叠包括栅极介电层以及栅极电极，所述栅极介电层延伸于所述隔离特征的一部分的上方，所述栅极电极位于所述栅极介电层的上方。所述低噪声装置进一步包括电荷陷获减少结构，所述电荷陷获减少结构相邻于所述隔离特征。所述电荷陷获减少结构被配置用以减少所述隔离特征与所述沟道之间的界面相邻的电荷载流子的数目。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开内容的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1A是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图1B是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图2A是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图2B是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图3A是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图3B是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图3C是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图3D是根据一些实施例的低噪声装置的剖视图。

图4是根据一些实施例的制作低噪声装置的方法的流程图。

图5A至图5E是根据一些实施例的在加工的各个阶段期间的低噪声装置的剖视图。

图6A至图6D是根据一些实施例的在加工的各个阶段期间的低噪声装置的剖视图。

[符号的说明]

100、100’、200、200’、300、300’、300”、300*、500、500’、500”、500*、500^、600、600’、600”、600*：低噪声装置

102：衬底

104：沟道

106、106’、106”：栅极介电层

108、108’、108”：栅极电极/栅极电极

110、330：隔离特征

112、112’：植入区

220：接触区域/触点/接触区

335：隔离悬伸部

400：方法

402、404、406、408、410、412、414、416：操作

550、550’、680：掩模

560：沟槽

570：衬垫

690：介电材料

695：间隔元件

Nd、Ns：距离

Vc：电压

具体实施方式

以下公开内容提供用于实作所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本公开内容。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。例如，以下说明中将第一特征形成在第二特征“的上方”或第二特征“上”可包括其中第一特征及第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、进而使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本公开内容可能在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。