[发明专利]CMOS图像传感器的像素结构及其形成方法

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器的像素结构，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于半导体衬底上的传输晶体管，所述传输晶体管包括位于半导体衬底上的栅极结构；

位于栅极结构的一侧的半导体衬底内的光电二极管，所述光电二极管包括位于半导体衬底内的深掺杂区，所述深掺杂区为梳状结构，所述梳状结构包括梳柄和与梳柄相连的若干分立的梳齿，梳柄靠近传输晶体管的栅极结构，梳齿远离传输晶体管的栅极结构；

位于栅极结构的另一侧的半导体衬底内的浮置扩散区。

2.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的像素结构，其特征在于，所述梳齿的宽度随着与栅极结构的远离距离增大而逐渐减小。

3.如权利要求2所述的CMOS图像传感器的像素结构，其特征在于，所述梳齿的宽度呈阶梯状减小。

4.如权利要求3所述的CMOS图像传感器的像素结构，其特征在于，所述梳齿的宽度呈阶梯状减小时，所述阶梯的级数大于等于2。

5.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的像素结构，其特征在于，所述梳柄的宽度大于等于栅极结构的宽度。

6.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的像素结构，其特征在于，所述半导体衬底的掺杂类型为P型，深掺杂区的掺杂类型为N型，浮置扩散区的掺杂类型为N型。

7.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的像素结构，其特征在于，所述半导体衬底的掺杂类型为N型，深掺杂区的掺杂类型为P型，浮置扩散区的掺杂类型为P型。

8.一种CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成传输晶体管，所述传输晶体管包括位于半导体衬底上的栅极结构；

在栅极结构的一侧的半导体衬底内形成光电二极管，所述光电二极管包括位于半导体衬底内的深掺杂区，所述深掺杂区为梳状结构，所述梳状结构包括梳柄和与梳柄相连的若干分立的梳齿，梳柄靠近传输晶体管的栅极结构，梳齿远离传输晶体管的栅极结构；

在栅极结构的另一侧的半导体衬底内形成浮置扩散区。

9.如权利要求8所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，在形成光电二极管之前，还包括在半导体衬底上形成掩膜层，所述掩膜层具有梳状的开口，梳状的开口暴露出栅极结构一侧的半导体衬底。

10.如权利要求9所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述深掺杂区形成的过程为：沿梳状的开口对半导体衬底进行第一离子注入，在半导体衬底中形成梳状的注入区；然后对梳状的注入区进行退火，形成深掺杂区。

11.如权利要求10所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入的能量为100～300Kev，第一离子注入的剂量为1E10～1E13atom/cm²，所述退火的温度为800～1500摄氏度，时间为5～200秒。

12.如权利要求8所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述梳齿的宽度随着与栅极结构的远离距离增大而逐渐减小。

13.如权利要求12所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述梳齿的宽度呈阶梯状减小。

14.如权利要求13所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述梳齿的宽度呈阶梯状减小时，所述阶梯的级数大于等于2。

15.如权利要求8所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述梳柄的宽度大于等于栅极结构的宽度。

16.如权利要求8所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底的掺杂类型为P型，深掺杂区的掺杂类型为N型，浮置扩散区的掺杂类型为N型。

17.如权利要求8所述的CMOS图像传感器的像素结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底的掺杂类型为N型，深掺杂区的掺杂类型为P型，浮置扩散区的掺杂类型为P型。