一种图像传感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种图像传感器及其制造方法，属于半导体制造技术领域，且所述图像传感器的制造方法包括：提供一衬底；在所述衬底上形成多个浅沟槽隔离结构，且所述浅沟槽隔离结构将衬底区分为多个感光区域；向所述感光区域中多次注入离子，形成光电二极管的预掺杂区；对所述感光区域进行退火，形成所述光电二极管的掺杂区，所述光电二极管的掺杂区的深度大于所述浅沟槽隔离结构的深度；以及在所述衬底上沉积多晶硅层，并蚀刻所述多晶硅层，形成控制结构。通过本发明专利技术提供的一种图像传感器及其制造方法，可降低相邻光电二极管之间的串扰。可降低相邻光电二极管之间的串扰。可降低相邻光电二极管之间的串扰。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器及其制造方法


[0001]本专利技术属于半导体制造
，特别涉及一种图像传感器及其制造方法。

技术介绍

[0002]图像传感器是指将光信号转换为电信号的装置，且被广泛应用于摄影摄像、安防系统、智能便携电话、传真机、扫描仪以及医疗电子等领域。
[0003]随着集成电路的不断发展，图像传感器中的光电二极管(Photo Diode，PD)的尺寸越来越小，每个光电二极管之间的间隔也越来越小。当光电极二极管的光强过大时，像素点产生的光电子饱和溢出到相邻像素单元，使得图片亮度过亮，溢出模糊，形成串扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种图像传感器及其制造方法，通过本专利技术提供的图像传感器及其制造方法，可降低相邻光电二极管之间的串扰。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供一种图像传感器的制造方法，包括：
[0007]提供一衬底；
[0008]在所述衬底上形成多个浅沟槽隔离结构，且所述浅沟槽隔离结构将所述衬底区分为多个感光区域；
[0009]向所述感光区域中多次注入离子，形成光电二极管的预掺杂区；
[0010]对所述感光区域进行退火，形成所述光电二极管的掺杂区，所述光电二极管的掺杂区的深度大于所述浅沟槽隔离结构的深度；以及
[0011]在所述衬底上沉积多晶硅层，并蚀刻所述多晶硅层，形成控制结构。
[0012]在本专利技术一实施例中，在对所述感光区域注入离子时，所述注入离子的注入角度范围为15
°
～165
°
。
[0013]在本专利技术一实施例中，在对所述感光区域进行退火时，退火的温度范围为800℃～1200℃。
[0014]本专利技术还提供一种图像传感器，且所述图像传感器包括：
[0015]衬底；
[0016]多个浅沟槽隔离结构，设置在所述衬底上，且所述浅沟槽隔离结构将所述衬底区分为多个感光区域；
[0017]光电二极管的掺杂区，设置在所述感光区域内，且所述光电二极管的掺杂区的深度大于所述浅沟槽隔离结构的深度；以及
[0018]控制结构，设置在所述衬底上。
[0019]在本专利技术一实施例中，所述衬底上还包括第一区域，所述第一区域位于所述感光区域的一侧，且所述第一区域的一端与所述感光区域连通。
[0020]在本专利技术一实施例中，所述第一区域呈“L”型。
[0021]在本专利技术一实施例中，所述衬底上还包括第二区域，所述第二区域位于所述感光区域的另一侧，且所述第二区域与所述第一区域的另一端垂直设置。
[0022]在本专利技术一实施例中，所述光电二极管的掺杂区填满所述感光区域，且所述掺杂区与所述衬底的底部具有预设距离。
[0023]在本专利技术一实施例中，所述控制结构包括电荷积分开关，所述电荷节分开关设置在所述光电二极管的掺杂区上，且位于所述感光区域与所述第一区域的连接处。
[0024]在本专利技术一实施例中，所述控制结构包括信号放大开关，且所述信号放大开关设置在所述第一区域上。
[0025]如上所述本专利技术提供的一种图像传感器及其制造方法，在衬底上形成多个浅沟槽隔离结构，且浅沟槽隔离结构将衬底区分为多个感光区域，且所述感光区域中设置有光电二极管的掺杂区。且本专利技术提供的光电二极管的掺杂区可避免光电二极管在工作时，产生串扰。且在衬底上还设置有多个复位管和信号放大器，可改善图像传感器的输出。本专利技术提供的一种图像传感器及其制造方法，可在将衬底利用率最大化的基础上，避免相邻的光电二极管发生串扰。
[0026]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为一种图像传感器的制造方法流程图。
[0029]图2为一种图像传感器阵列示意图。
[0030]图3为本实施例中垫氧化层和垫氮化层的结构示意图。
[0031]图4为本实施例中图2中A
‑
A
’
方向上浅沟槽的结构示意图。
[0032]图5为本实施例中图像传感器阵列在形成沟槽隔离结构的俯视图。
[0033]图6为本实施例中图5中A
‑
A
’
方向上沟槽隔离结构的结构示意图。
[0034]图7为本实施例中光电二极管的预掺杂区示意图。
[0035]图8为本实施例中光电二极管的掺杂区示意图。
[0036]图9为本实施例中图像传感器阵列控制结构的俯视图。
[0037]图10为本实施例中图9中A
‑
A
’
方向上控制结构的结构示意图。
[0038]图11为本实施例中图像传感器的电性连接示意图。
[0039]标号说明：
[0040]10图像传感器；11像素单元；100衬底；100a外延结构；101垫氧化层；102垫氮化层；103浅沟槽；104浅沟槽隔离结构；105感光区域；106第一区域；107第二区域；108光电二极管的预掺杂区；109光电二极管的掺杂区；110电荷积分开关；111信号放大开关；112复位开关；B注入角度；M1复位管；M2信号放大器；M3选择器；VDD电源。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]请参阅图2和图9所示，在本专利技术一实施例中，图像传感器10上设置有多个像素单元11，每个像素单元11中设置有一个光电二极管，形成一个像素点。多个像素单元11形成一个二维的像素阵列。景物通过成像透镜聚焦到图像传感器10的像素阵列上，每个光电二极管将表面的光强转换为电信号，并通过与光电二极管电性连接的控制电路选定需要工作的像素，将像素上的电信号读取出来。在将电性号放大后进行去噪等处理，之后输出。在每个像素单元11上，还可以设置有控制结构，例如包括电荷积分开关110、复位开关112和信号放大开关111等。在像素单元11的工作过程中，首先可控制复位开关112，打开复位管，使得光电二极管复位。然后进行取样，复位开关112关闭，电荷积分开关110打开，使得光电二极管工作，产生电荷，形成电性号输出。当信号放大开关111打开时，可将像素上的电信号放大。
[0043]请参阅图1和图3所示，在本专利技术一实施例中，所述图像传感器的制造方法包括步骤S11、提供一衬底。
[0044]请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一衬底；在所述衬底上形成多个浅沟槽隔离结构，且所述浅沟槽隔离结构将所述衬底区分为多个感光区域；向所述感光区域中多次注入离子，形成光电二极管的预掺杂区；对所述感光区域进行退火，形成所述光电二极管的掺杂区，且所述光电二极管的掺杂区的深度大于所述浅沟槽隔离结构的深度；以及在所述衬底上沉积多晶硅层，并蚀刻所述多晶硅层，形成控制结构。2.根据权利要求1所述的图像传感器的制造方法，其特征在于，在对所述感光区域注入离子时，所述注入离子的注入角度范围为15
°
～165
°
。3.根据权利要求1所述的图像传感器的制造方法，其特征在于，在对所述感光区域进行退火时，退火的温度范围为800℃～1200℃。4.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：衬底；多个浅沟槽隔离结构，设置在所述衬底上，且所述浅沟槽隔离结构将所述衬底区分为多个感光区域；光电二极管的掺杂区，设置在所述感光区域内，且所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶续，马忠祥，龚柏铧，谢荣源，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：