[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

本公开涉及图像传感器及其制造方法。其中一个实施例提供了一种图像传感器，其包括：半导体衬底，在半导体衬底中形成有第一N型区、第二N型区以及夹在第一N型区和第二N型区之间的P型主体区，其中第一N型区、第二N型区和P型主体区分别从半导体衬底的上表面向半导体衬底的内部延伸；以及在半导体衬底的所述上表面上外延形成的外延半导体层，在外延半导体层中形成有第三N型区，其中第三N型区与第一N型区、第二N型区和P型主体区接触。第一N型区、第二N型区和第三N型区一起构成光电二极管的N型区，P型主体区为光电二极管的P型区的至少一部分。

技术领域

本公开涉及图像传感器领域。

背景技术

目前背照式(BSI)CMOS图像传感器(CIS)得到了越来越广泛的使用。为了不断提高该图像传感器的性能，本领域技术人员一直追求更高的满阱容量(full well capacity)、更高的量子效率(quantum efficiency)、更低的暗电流等等。

因此存在对于新的技术的需求。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种新型的图像传感器结构及相应的制造方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种图像传感器，其包括：半导体衬底，在半导体衬底中形成有第一N型区、第二N型区以及夹在第一N型区和第二N型区之间的P型主体区，其中第一N型区、第二N型区和P型主体区分别从半导体衬底的上表面向半导体衬底的内部延伸；以及在半导体衬底的所述上表面上外延形成的外延半导体层，在外延半导体层中形成有第三N型区，其中第三N型区与第一N型区、第二N型区和P型主体区接触；其中第一N型区、第二N型区和第三N型区一起构成光电二极管的N型区，P型主体区为光电二极管的P型区的至少一部分。

根据本公开的第二方面，提供了一种制造图像传感器的方法，其包括：通过从半导体衬底的上表面进行的第一离子注入处理，在半导体衬底中形成第一N型区、第二N型区以及夹在第一N型区和第二N型区之间的P型主体区，其中第一N型区、第二N型区和P型主体区分别从半导体衬底的上表面向半导体衬底的内部延伸；在半导体衬底的所述上表面上，进行外延生长，从而形成外延半导体层；通过从外延半导体层的上表面进行的第二离子注入处理，在外延半导体层中形成第三N型区，其中第三N型区与第一N型区、第二N型区和P型主体区接触；其中第一N型区、第二N型区和第三N型区一起构成光电二极管的N型区，P型主体区为光电二极管的P型区的至少一部分。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得更为清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的截面图。

图2示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的替代实施例的截面图。

图3示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器制造方法的流程图。

图4A-4F分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来制造图像传感器的一个方法示例的各个步骤处的装置截面示意图。

图5A-5B分别示出了作为图4A和图4B的替代实施方式的装置截面示意图。

注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。