[发明专利]一种深耗尽的图像传感器像素单元结构及制作方法

权利要求书

1.一种深耗尽的图像传感器像素单元结构，其特征在于，包括：埋设于P^-硅衬底中的介质绝缘层，设于所述P^-硅衬底中并位于所述介质绝缘层上方的P阱，设于所述P^-硅衬底中并位于所述P阱一侧的光电二极管，设于所述介质绝缘层下方的所述P^-硅衬底背面上的P⁺⁺注入衬底层；其中，通过所述介质绝缘层对所述P阱和所述P⁺⁺注入衬底层进行完全的物理隔离，以阻断漏电通路。

2.根据权利要求1所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述介质绝缘层为二氧化硅层。

3.根据权利要求1所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述介质绝缘层为氧离子注入并经高温退火后形成的埋氧层。

4.根据权利要求1所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述介质绝缘层设有与所述光电二极管位置对应的空隙，所述光电二极管将所述空隙封闭。

5.根据权利要求4所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述光电二极管的下端穿过所述空隙进入所述介质绝缘层下方的所述P^-硅衬底中，所述光电二极管通过其侧部将所述空隙封闭。

6.根据权利要求1所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述光电二极管为N型箝位式光电二极管。

7.根据权利要求1所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构，其特征在于，还包括：形成于所述P^-硅衬底上的传输管、N型悬浮漏极和浅槽隔离。

8.一种深耗尽的图像传感器像素单元结构制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一P^-硅衬底，在所述P^-硅衬底上形成注入掩膜层；

通过所述注入掩膜层对所述P^-硅衬底进行选择性氧离子注入，在所述P^-硅衬底中形成具有空隙的氧离子注入层；

去除所述注入掩膜层，通过高温退火，使注入层中的氧离子与所述P^-硅衬底中的硅原子反应，生成具有空隙的二氧化硅埋氧层；

在所述P^-硅衬底中形成P阱和浅槽隔离，并使所述P阱和浅槽隔离位于空隙以外的所述埋氧层上方；

进行光电二极管的注入，使所述光电二极管位于所述空隙位置上方的所述P^-硅衬底中，并使所述光电二极管将所述空隙封闭；

在所述埋氧层上方的所述P^-硅衬底正面使用常规CMOS工艺，形成传输管和N型悬浮漏极；

对所述埋氧层下方的所述P^-硅衬底背面进行减薄；

在减薄后的所述P^-硅衬底背面上进行P⁺⁺注入和退火，形成P⁺⁺注入衬底层。

9.根据权利要求8所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构制作方法，其特征在于，所述光电二极管为N型箝位式光电二极管。

10.根据权利要求8所述的深耗尽的图像传感器像素单元结构制作方法，其特征在于，通过对硅衬底进行注入，使其成为所述P^-硅衬底。