图像传感器像素结构及其形成方法技术

一种图像传感器像素结构及其形成方法，其中结构包括：半导体衬底；位于半导体衬底内的感光层；位于半导体衬底内且位于感光层上的隔离层；位于半导体衬底内的第一栅极结构，第一栅极结构延伸至感光层内；位于半导体衬底内且位于隔离层上的存储层；位于半导体衬底内的第一隔离结构。感光层、隔离层和存储层位于半导体衬底内的不同深度，因此在减小像素结构尺寸的同时，能够保证感光层的面积占比，以此保证器件结构的性能。通过第一栅极结构能够实现感光层的电子垂直传输，提高电荷传输效率。同时第一栅极结构可直接与感光层接触，使得第一隔离结构能够采用深沟绝缘材料隔离形式形成，有效解决了相邻像素结构之间的感光层之间发生电子串扰问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造，尤其涉及一种图像传感器像素结构及其形成方法。

技术介绍

1、随着电气技术和电子技术的快速发展，越来越多应用图像传感器技术的现代移动电子产品，如智能手机、数码相机、笔记本电脑等得到飞速发展及普及，人们对产品的质量和个人体验要求越来越苛刻。现在电子产品都具备照相和摄像功能，图像传感器作为电子产品成像的主要部件，对其成像品质的要求也越来越高。

2、图像传感器是指将光信号转换为电信号的装置。图像传感器包括电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)和cmos图像传感器(cmos image sensor，cis)。和传统的ccd传感器相比，cmos图像传感器具有低功耗，低成本、以及与cmos工艺兼容等特点，因此得到越来越广泛的应用。目前cmos图像传感器不仅用于消费电子领域，例如数码相机，手机摄像头和摄像机中，而且在汽车电子，监控，生物技术和医学等领域也得到了广泛的应用。

3、cmos图像传感器可以进一步分为前照式(fsi)图像传感器和背照式(bsi)图像传感器。由于具备低成本、小尺寸及高性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种图像传感器像素结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述感光层包括：中心区、以及包围所述中心区的外围区；所述第一栅极结构贯穿所述隔离层且延伸至所述感光层的中心区内。

3.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述感光层内具有第一离子；所述隔离层内具有第二离子，所述第一离子的电学类型与所述第二离子的电学类型不同。

4.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一栅极结构包括：第一栅氧层、以及位于所述第一栅氧层上的第一栅极层；所述第二栅极结构包括：第二栅氧层、以及位于所述第二栅氧层...

【技术特征摘要】

1.一种图像传感器像素结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述感光层包括：中心区、以及包围所述中心区的外围区；所述第一栅极结构贯穿所述隔离层且延伸至所述感光层的中心区内。

3.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述感光层内具有第一离子；所述隔离层内具有第二离子，所述第一离子的电学类型与所述第二离子的电学类型不同。

4.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一栅极结构包括：第一栅氧层、以及位于所述第一栅氧层上的第一栅极层；所述第二栅极结构包括：第二栅氧层、以及位于所述第二栅氧层上的第二栅极层。

5.如权利要求4所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述第一栅氧层和所述第二栅氧层的材料包括：氧化硅；所述第一栅极层和所述第二栅极层的材料包括：多晶硅。

6.如权利要求3所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述存储层内具有第三离子，所述第三离子的电学类型与所述第一离子的电学类型相同。

7.如权利要求1所述的图像传感器像素结构，其特征在于，所述绝缘材料包括：氧化硅。

8.一种图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，所述感光层包括：中心区、以及包围所述中心区的外围区；所述栅极沟槽贯穿所述隔离层且延伸至所述感光层的中心区内。

10.如权利要求8所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底内形成感光层和隔离层的方法包括：沿所述第一面向所述第二面的方向，对所述半导体衬底进行第一离子的注入处理，形成所述感光层；在形成所述感光层之后，沿所述第一面向所述第二面的方向，对所述半导体衬底进行第二离子的注入处理，形成所述隔离层。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼涛，阎大勇，樊静瑶，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：