[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像传感器及其制造方法。

背景技术

图像传感器是用于将光学图像转换为电信号的半导体器件。图像传感器中需要解决的一个问题是提高光敏度，即将入射光信号转换为电信号的比率。

如图1所示，图像传感器的光敏度降低的多个原因之一是由于反射，使得通过微透镜20而聚集并入射至光电二极管10的光线并不会被完全吸收。

因此，部分入射光被反射，或者没有被光电二极管10区域吸收而消失，而这会降低图像传感器的光敏度。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷，实施例提供了一种图像传感器及其制造方法，用于通过将入射光有效地发射至光电二极管区域来提高光敏度。

在一个实施例中，图像传感器包括：形成于半导体衬底上的隔离层、晶体管区域和光电二极管区域；以及多个孔，形成于所述光电二极管区域内。所述多个孔可以密集地形成于所述光电二极管区域内。所述多个孔可以随意地或以不同图案形成在光电二极管区域内。在一个实施例中，至少一个孔是以设计规则中的最小尺寸形成的。

在另一实施例中，图像传感器的制造方法包括：在半导体衬底上定义隔离层区域、晶体管区域、以及光电二极管区域；在所述光电二极管区域上形成多个孔；将第一导电类型离子注入所述光电二极管区域以形成第一导电类型离子注入区域；以及将第二导电类型离子注入所述第一导电类型离子注入区域以形成第二导电类型离子注入区域。在一个实施例中，可以在形成隔离沟槽的同时，在光电二极管区域内形成多个孔。

本发明的图像传感器及其制造方法可以通过将入射光有效地传送至光电二极管区域来提高光敏度。

附图说明

图1示出现有技术中图像传感器的局限性。

图2至图4说明根据实施例的图像传感器的制造方法。

具体实施方式

在实施例的描述中，当各个层、区域、焊盘、或图案被指为“位于…上/之上/以上/上方”或“位于…下/之下/以下/下方”时，它们可以是直接形成于层、层、区域、焊盘、或图案上，或者也可以有介于中间的层、区域或图案存在，其含义应该根据实施例的范围而理解。

以下，将结合附图详细说明实施例。

图2至图4用于根据实施例说明图像传感器的制造方法。

如图2所示，将隔离层210、光电二极管区域220以及晶体管区域230定义在半导体衬底200上，并且在光电二极管区域220内形成多个孔。

形成于光电二极管区域200中的所述多个孔是随意地或以各种图案形成于半导体衬底200中的。在一个实施例中，所述多个孔通过不同尺寸的孔蚀刻至衬底。半导体衬底200内的孔以沟槽形、圆形、或者多边形形成。在实施例中，所述多个孔以相同的形状制成，或者也可以使用多种图案或形状制成。所述多个孔可以形成为具有预定的深度。所述多个孔可以密集地形成于光电二极管区域220中。在实施例中，光电二极管区域220中的至少一个孔以设计规则中的最小尺寸形成。在一个实施例中，所述多个孔用来形成大致图案化的表面。该大致图案化的表面可以是随意蚀刻的构形。它可以通过对全部光电二极管区域进行的蚀刻工艺而实现。该随意蚀刻的构形可以以浅的深度设置在该光电二极管区域内。

在用于将隔离层210形成在半导体衬底220上的蚀刻工艺期间，形成光电二极管区域220中的孔。隔离层210的示例包括浅沟槽隔离(STI)。在更进一步的实施例中，在实施蚀刻工艺后实施等离子体处理以处理衬底的表面。

参见图3，第一导电类型离子被注入光电二极管区域220内以形成第一导电类型离子注入区域221。随后，第二导电类型离子被注入该第一导电类型离子注入区域221内以形成第二导电类型离子注入区域223。

例如，通过注入n型掺杂剂形成第一导电类型离子注入区域221，并且通过注入p型掺杂剂形成第二导电类型离子注入区域223。可选择地，通过注入p型掺杂剂形成第一导电类型离子注入区域221，并且通过注入n型掺杂剂形成第二导电类型离子注入区域223。如上所述而形成的第一导电类型离子注入区域221和第二导电类型离子注入区域223用以形成光电二极管。