CMOS图像传感器及其制造方法技术

公开了一种ＣＭＯＳ图像传感器和用于制造该器件的方法，所述传感器和方法通过降低暗信号来改善信号效能，其包括：第一导电型基片，包括图像区和电路区；在所述基片中用于所述电路区内的电隔离的ＳＴＩ隔离层；和在所述基片中用于所述图像区内的电隔离的场氧化物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种CMOS图像传感器和用于制造所述CMOS图像传感器的方法。
技术介绍
图1说明根据相关技术的CMOS图像传感器的横截面图。图2说明根据相关技术的CMOS图像传感器中的有源区的横截面图。如图1和图2所示，P型阱在P型基片1中形成。并且，在该P型阱2中形成用于像素电隔离的浅沟槽隔离STI区3。然后，在每个单元区4中的所述P型阱2以内形成N型光电二极管5。并且，在邻接所述N型光电二极管5的P型阱2的表面内形成杂质区6，其中该杂质区6发挥源和漏区的功能。随后，在该杂质区6相应的所述P型阱2的表面上形成多晶硅栅电极7。在附图中，未解释的符号‘Vc’是用于向所述杂质区6施用电压的电压源，且未解释的参考号‘8’是栅绝缘层。如以上所述，当根据相关技术形成用于CMOS晶体管的多晶硅栅电极时，因为设计规则变得更小，浅沟槽隔离STI技术更经常的被使用以相互隔离像素。为了执行STI技术，在所述P型阱2的表面中形成沟槽，并然后在该沟槽中长出或沉积氧化物层。此后，对该氧化物层执行回蚀刻制程，从而在所述沟槽内形成用于像素隔离的隔离层。然而，当蚀刻所述平的硅基片1的表面时，可能产生摺皱部分。在此情况下，在所述沟槽以内的氧化物层和所述硅基片1之间的倾斜或摺皱的表面中可能产生机械和电应力，从而引起缺陷密度的增加。相应的，在CMOS图像传感器中发生泄漏电流，并在图像中出现暗缺陷。
技术实现思路
相应的，本专利技术针对CMOS图像传感器和用于制造该CMOS图像传感器的方法。其充分避免了相关技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。本专利技术的一个目的是提供通过减少暗信号在低光环境中具有改善的信号效能的CMOS图像传感器，以及用于制造该CMOS图像传感器的方法。本专利技术此外的优点和特征将在以下说明中阐明，并且，对于本领域普通技术人员，其一部分可在仔细阅读本说明后明显得出，或可通过实践本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点将通过在本书面说明及相应权利要求以及附图中具体指出的结构实现和获得。为实现这些及其他优点并且根据本专利技术的用途，如所体现的和广泛描述的，提供一种CMOS图像传感器，包括第一导电型基片，其包括图像区和电路区；STI隔离层，其在所述基片中用于所述电路区内的电隔离；和场氧化物，其在所述基片中用于所述图像区内的电隔离。优选的，在所述基片的电路区上形成包括栅氧化物和多晶硅栅的栅电极。更理想的，所述栅氧化物的两侧的部分均形成在所述场氧化物上。在本专利技术的另一方面中，提供用于制造一种CMOS图像传感器的方法，包括以下步骤在第一导电型基片中形成STI隔离层，其中该基片包括图像区和电路区，其中所述STI隔离层用于所述电路区内的电隔离；和在所述基片中形成场氧化物，用于所述图像区内的电隔离。优选的，所述场氧化物的形成包括在所述基片上形成垫氧化物的步骤；在该垫氧化物上形成氮化物；选择性地顺序蚀刻该氮化物和垫氧化物，使得暴露将在该处形成所述场氧化物的所述基片的部分；以及通过在所述整个基片上进行热氧化制程在所述基片的暴露部分上形成热氧化物。优选的，所述方法还包括在所述基片的电路区上形成栅电极的步骤。更理想的，所述栅电极的形成包括如下步骤通过执行CVD制程在包括所述热氧化物的所述基片的整个表面上形成CVD氧化物层；在该CVD氧化物层上形成多晶硅层；以及以使至少一部分保留的CVD氧化物层与所述热氧化物层重叠的方式选择性地顺序蚀刻所述多晶硅层和CVD氧化物层。还应理解，以上总体说明和以下详细说明均为示范性和解释性内容，意在提供如权利要求的本专利技术的进一步的解释。附图说明所包括的为进一步理解本专利技术而提供的附图与本说明相结合并构成其一部分，附图结合本说明服务于解释本专利技术的实施例以及本专利技术的原理。在附图中图1是根据相关技术的CMOS图像传感器的横截面图；图2是说明根据相关技术的CMOS图像传感器中的有源区的横截面图；图3是根据本专利技术的CMOS图像传感器的横截面图；以及图4A到图4F是说明根据本专利技术用于在CMOS图像传感器中制作有源区的制程的横截面图。具体实施例方式现将对本专利技术优选实施例进行详细介绍，其实例在附图中说明。可能时，同一参考号将贯穿附图使用以指代同一或相似部分。以下，根据本专利技术参照附图说明CMOS图像传感器。图3说明根据本专利技术的CMOS图像传感器的横截面图。如图3所示，在P型基片10内形成P型阱(未示出)。并且，在所述P型阱11中形成沟道停止区CS12，其中该沟道停止区CS用作用于将像素相互电隔离的隔离区。通过经由LOCOS(局部硅氧化)制程在所述基片10的场区域中形成场氧化物层(未示出)，然后注入沟道停止离子到在该场氧化物层下的所述基片10的部分而形成所述沟道停止区CS12。在每个像素区域的所述P型阱中，分别形成N型光电二极管19和源/漏区20。多晶硅栅16a形成在源/漏区20上。未解释的符号‘Vd’是用于向所述源/漏区20施用电压的电压源，以及未解释的参考号‘15a’是栅氧化物。图4A到图4F是说明根据本专利技术用于在CMOS图像传感器中制作有源区的制程的横截面图。如图4A所示，通过向其注入P型离子在P型基片10中形成P型阱。在该P型阱上顺序形成垫氧化物层11和氮化物层12。然后，在该氮化物层12上形成暴露对应场区域的所述氮化物层12一部分的光刻胶图案13。参照图4B，将该光刻胶(PR)图案13用作掩模，通过选择性地蚀刻所述垫氧化物层11和氮化物层12，然后剥离所述光刻胶图案13，形成垫氧化物图案11a和氮化物图案12a。参照图4C，通过进行热氧化制程在基片10暴露的部分上形成场氧化物14。参照图4D，在包括所述场氧化物14的所述基片10的整个表面上执行CVD制程以在其上形成栅氧化物层15。然后，在所述栅氧化物层15上沉积多晶硅层16。如图4E所示，以暴露与所述场氧化物14相应的所述多晶硅层16的一部分的方式在该多晶硅层16上形成光刻胶图案17，之后，将该光刻胶图案17用作掩模注入高密度沟道停止离子。优选的，该沟道停止离子与所述基片10有相同的导电型，即P型。相应的，注入的沟道停止离子在所述场氧化物14下构成P型离子区域18，其与该场氧化物14一同构成沟道停止区。参照图4F，将所述光刻胶图案17用作掩模，选择性地蚀刻所述多晶硅层16和栅氧化物层15。结果，在所述基片10的电路区上形成栅氧化物15a和多晶硅栅16a。根据本专利技术的优选实施例，以该栅氧化物15a的两侧均与所述场氧化物14重叠的方式形成所述栅氧化物15a。随后，使用传统制程顺序形成N型光电二极管(图3的19)和源/漏区(图3的20)。根据本专利技术，对用于CMOS图像传感器的隔离区的形成，通过栅氧化物和CVD氧化物沉积而不是根据相关技术的浅沟槽隔离STI制程在像素中形成氧化物层。相应的，至少在与每个像素相应的基片的内区域中，可避免执行STI制程中所要求的此种硅基片蚀刻制程。因而，其可能最小化氧化物层和硅基片之间的应力。由于使用栅氧化物和CVD氧化物，与用于形成晶体管的有源区相反，场区中的门限电压上升，因而其对电路操作没有影响。即，虽然仍然在电路区中使用相关技术的STI制程，在成像区域中STI制程被LOCOS制程代替。如上所述，根据本专利技术的CMOS图像传感器具有以下优点。在根据本专利技术的CMOS图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＣＭＯＳ图像传感器，包括：第一导电型基片，包括图像区和电路区；在所述基片中用于所述电路区内的电隔离的ＳＴＩ隔离层；和在所述基片中用于所述图像区内的电隔离的场氧化物。

【技术特征摘要】
KR 2004-12-30 10-2004-01164181.一种CMOS图像传感器，包括第一导电型基片，包括图像区和电路区；在所述基片中用于所述电路区内的电隔离的STI隔离层；和在所述基片中用于所述图像区内的电隔离的场氧化物。2.如权利要求1所述CMOS图像传感器，其中，所述场氧化物包括热氧化物且所述CMOS图像传感器还包括在该场氧化物边缘部分上形成的CVD氧化物。3.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括在所述基片的电路区上的栅电极。4.如权利要求3所述CMOS图像传感器，其中，所述栅电极包括所述电路区上的栅氧化物和该栅氧化物上的多晶硅栅。5.如权利要求4所述CMOS图像传感器，其中，所述栅氧化物包括CVD氧化物且所述栅氧化物两侧的部分均形成在所述场氧化物上。6.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括所述基片中的第一导电型阱。7.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括在所述基片的图像区中的第二导电型光电二极管。8.如权利要求7所述CMOS图像传感器，其中第一导电型是P型，且第二导电型是N型。9.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括所述场氧化物下的沟道停止离子区域。10.如权利要求9所述CMOS图像传感器，其中所述沟道停止离子是所述第一导电型。11.用于制造CMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：金凡植，
申请(专利权)人：东部亚南半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]