[发明专利]图像传感器的制作方法

说明书

本发明提供一种图像传感器的制作方法，对现有PD区和隔离区工艺流程和过货管控方案进行了改善，隔离区分三次离子注入工艺完成，隔离区每一次离子注入工艺所需的厚光阻的目标尺寸根据前层厚光阻显影后的尺寸值进行选择性设定，以实现厚光阻显影后尺寸可控，提高CIS FWC的稳定性，提高小像素CIS产品的良率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种图像传感器的制作方法。

背景技术

图像传感器是一种用于将聚焦在图像传感器上的光学图像转换成电信号的电子设备。图像传感器可以用于诸如数码相机、摄影机、手机等成像设备，使得成像设备能够根据接收到的光转换得到数字图像。其中，CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)因其具有更低的功耗、更低的成本、更高的集成度以及可以在像素级别与CMOS模拟及数字电路更好的集成，因而得到了迅猛发展。

满肼电容(FullWell Capacity，FWC)是衡量CIS(图像传感器)像素的重要性能指标，它与CIS的灵敏度、动态范围、噪声和光响应都相关。随着对超高分辨率图像传感器需求不断提高，图像传感器的像素尺寸变得越来越小。像素尺寸的减小会降低图像传感器的FWC，低的FWC会降低图像传感器的动态范围、信噪比以及灵敏度，这会严重的降低图像的质量，同时会降低可探测的光的范围。因此，提高小像素CIS的FWC成为当前研究热点之一。

高能量、深层次离子注入成为提高小像素CIS FWC的常用方法。然而，高能量、深层次的离子注入需要厚度更厚的光阻，这对于厚光阻显影带来重大挑战。厚光阻显影后尺寸变化对小像素CIS FWC的影响更大。因此，实现厚光阻显影后尺寸可控成为决定CIS FWC稳定性的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器的制作方法，以得到FWC更为稳定的图像传感器，提升了小像素CIS产品良率。

为达到上述目的，本发明提供一种图像传感器的制作方法，包括：

一种图像传感器的制作方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上设置有隔离区以及由所述隔离区限定出的光电二极管单元区，其中，所述隔离区的形成包括：

在所述半导体衬底上形成图案化的第一光阻，以所述第一光阻为掩模对所述半导体衬底进行第一次离子注入工艺，形成交错设置的多个第一条状隔离区；

在所述半导体衬底上形成图案化的第二光阻，以所述第二光阻为掩模对所述半导体衬底进行第二次离子注入工艺，形成交错设置的多个第二条状隔离区，所述第二条状隔离区和所述第一条状隔离区间隔排列；

在所述半导体衬底上形成图案化的第三光阻，以所述第三光阻为掩模对所述半导体衬底进行第三次离子注入工艺，形成交错设置的多个第三条状隔离区，所述第三条状隔离区的位置覆盖所述第一条状隔离区和所述第二条状隔离区；

其中，根据所述光电二极管单元区的关键尺寸确定所述第一光阻的目标尺寸，根据所述第一条状隔离区的尺寸确定所述第二光阻的目标尺寸，根据所述第二条状隔离区域的尺寸确定所述第三光阻的目标尺寸。

可选的，所述光电二极管单元区的关键尺寸相对第一目标值增加，则所述第一光阻的目标尺寸不作调整；

所述光电二极管单元区的关键尺寸相对第一目标值减少，则所述第一光阻的目标尺寸相应减小。

可选的，所述光电二极管单元区的关键尺寸相对所述第一目标值每减小2nm，所述第一光阻的目标尺寸相应减小4nm。

可选的，所述第一条状隔离区的尺寸相对第二目标值增加，则减少所述第二光阻的目标尺寸；

所述第一条状隔离区的尺寸相对第二目标值减少，则所述第二光阻的目标尺寸不作调整。