[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

本申请基于35 U.S.C119要求第10-2007-0123440号(于2007年11月30日递交)韩国专利申请的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器，更具体地涉及一种能够防止暗信号(dark signal)产生的图像传感器及其制造方法，其中该暗信号的产生是由于半导体衬底的损伤引起的。

背景技术

CMOS图像传感器(CIS)可以具有各种各样的故障。例如，在前端(Front End Of the Line)(FEOL)工艺期间可能产生暗信号。暗信号产生的一个原因是由于硅腐蚀(silicon attack)。例如，在图像传感器的制造期间实施的刻蚀工艺和注入工艺可能对硅衬底的表面引起损伤。通过退火工艺可以处理被注入工艺损伤的半导体衬底的表面。然而，由过蚀(over-etching)损伤的半导体衬底的表面可能不容易被处理。图像传感器的像素单元和外围电路单元彼此不同，并且需要在不同的条件下刻蚀。

实例图1示出了图像传感器的栅极和隔离体(spacer)。通过在半导体衬底10和栅极13上和/或上方形成多个绝缘膜14、16和18，可以在栅极13的侧面上和/或上方形成隔离体20。然后可以凹蚀(etch back)(例如，通过反应性离子刻蚀(Reactive Ion Etching)(RIE))该多个绝缘膜14，16和18以形成隔离体20。在凹蚀工艺期间，可能损害半导体衬底10的硅表面。例如，可能以大约150到大约200的深度来损伤半导体衬底10的硅表面22。在反应性离子刻蚀中，可能相对地难于在小于200的分辨率(resolutions)下控制刻蚀。因此，可能损伤半导体衬底10，这可能导致半导体衬底10被降低成为暗信号的来源。

发明内容

本发明实施例涉及一种图像传感器(及制造图像传感器的方法)，该图像传感器基本上防止了和/或最小化了由受损的半导体衬底引起的暗信号(dark signal)的出现。在本发明实施例中，当在栅极的侧面上形成隔离体时，图像传感器对半导体衬底的表面基本上没有损伤和/或具有最低限度的损伤。

在本发明实施例中，制造图像传感器的方法包括下述步骤中的至少之一：在半导体衬底上形成栅极；在半导体衬底和栅极上和/或上方顺序沉积多个绝缘膜；从多个绝缘膜中去除至少部分最上绝缘膜(例如，通过干法刻蚀)；去除其它绝缘膜(例如，通过湿法刻蚀)，而保留多个绝缘膜中的最底部绝缘膜。

在本发明实施例中，制造图像传感器的方法包括下述步骤中的至少之一：在半导体衬底上和/或上方形成栅极；在半导体衬底和栅极上和/或上方沉积第一绝缘膜；在第一绝缘膜上和/或上方沉积第二绝缘膜；通过干法刻蚀第二绝缘膜来在栅极的侧面上形成隔离体并且通过湿法刻蚀来去除第二绝缘膜，而在半导体衬底上和/或上方保留第一绝缘膜。

在本发明实施例中，图像传感器包括下述中的至少一个：在半导体衬底上和/或上方形成的栅极；在栅极的侧面上和/或上方形成的多层隔离体；在半导体衬底上方形成的绝缘膜，该绝缘膜与多层隔离体的最底层接触。

附图说明

图1示出了在图像传感器中的栅极和隔离体。

实例图2A到2D示出了根据本发明实施例的制造图像传感器的方法的横截面图。

实例图3示出了根据本发明实施例的制造图像传感器的方法的流程图。

实例图4A到4D示出了根据本发明实施例的制造图像传感器的方法。

实例图5示出了根据本发明实施例的制造图像传感器的方法的流程图。

具体实施方式

图像传感器可以包括像素单元和外围电路单元。像素单元可以被构造用来感测光并产生信号。外围电路单元可以被构造用来处理来自像素单元的信号。像素单元可以包括感测光的接收器件。外围电路单元可以包括相关双采样单元(correlation double samplingunit)，该相关双采样单元被构造用来从像素单元的输出信号中去除噪声。外围电路单元可以包括被构造用来将模拟信号转换成数字信号的模/数转换器。像素单元的接收器件可以使用光电二极管，并且在有源区形成连接至接收器件的至少一个MOS晶体管。

半导体衬底可以包括有源区和器件隔离区。可以通过浅沟槽隔离(STI)工艺在器件隔离区中形成器件隔离膜。根据本发明实施例，图像传感器可以包括栅极和隔离体。

实例图2A到2D是示出了根据本发明实施例的制造图像传感器的方法的横截面图。实例图3示出了根据本发明实施例的制造图像传感器的方法的流程图。