[发明专利]一种背照式图像传感器像素及其制作方法

摘要

本发明公开了一种背照式图像传感器像素及其制作方法，图像传感器像素中，复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管制作在半导体基体的正面，电荷传输晶体管制作在半导体基体的内部，光电二极管制作在晶体管器件下方的半导体基体中；电荷传输晶体管的沟道包括漂浮有源区、N型离子区、光电二极管N型区三部分，三部分相互接触，并且N型离子区位于漂浮有源区下方，光电二极管N型区位于N型离子区下方；相邻像素的光电二极管之间设置有P型离子隔离区。光电二极管最大程度地占据了整个像素面积，扩大了光电二极管有源区的填充率，有效提高了背照式图像传感器像素的感光灵敏度。

主权项

一种背照式图像传感器像素，包括光电二极管、电荷传输晶体管、复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管、漂浮有源区，其特征在于，所述复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管制作在半导体基体的正面，所述电荷传输晶体管制作在半导体基体的内部，所述光电二极管制作在晶体管器件下方的半导体基体中；所述电荷传输晶体管的沟道包括漂浮有源区、N型离子区、光电二极管N型区三部分，三部分相互接触，并且N型离子区位于漂浮有源区下方，光电二极管N型区位于N型离子区下方；相邻像素的光电二极管之间设置有P型离子隔离区；所述光电二极管N型区距离半导体基体表面大于等于0.6um，所述电荷传输晶体管的栅极多晶硅在半导体基体中的深度为0.4um～1um，所述电荷传输晶体管的栅极多晶硅在半导体基体中的宽度大于等于漂浮有源区的宽度，所述电荷传输晶体管的栅极多晶硅在半导体基体中的厚度为0.1um～0.2um；所述光电二极管为N型光电二极管，所述电荷传输晶体管、复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管为N型晶体管；所述光电二极管N型区与电荷传输晶体管的沟道的交叠区小于等于0.2um，并且与相邻像素的电荷传输晶体管的栅极的距离至少0.1um；所述P型离子隔离区位于电荷传输晶体管栅极多晶硅下方，所述P型离子隔离区深度大于等于1.5um，宽度为0.1um～0.3um；所述光电二极管N型区与P型离子隔离区的距离大于等于0.05um；所述N型离子区的N型离子浓度为5E+15Atom/cm3～5E+17Atom/cm3，所述光电二极管N型区的N型离子浓度为5E+15Atom/cm3～1E+18Atom/cm3，所述P型离子隔离区的P型离子浓度为1E+17Atom/cm3～1E+18Atom/cm3。