[发明专利]CMOS图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器，其特征在于，CMOS图像传感器的各像素单元对应的有源区由浅沟槽场氧隔离，在浅沟槽场氧的浅沟槽的侧面和底部表面形成有一P型离子注入层，所述P型离子注入层是在所述浅沟槽场氧的浅沟槽形成之后、氧化层填充前通过P型离子注入形成；所述浅沟槽场氧的氧化层采用HDP工艺填充，以减少所述P型离子注入层的热过程并进而减少所述P型离子注入层的结深；

各所述像素单元对应的感光二极管由形成于所述有源区的P型半导体衬底表面的N型注入区和所述N型注入区底部的所述P型半导体衬底之间形成的PN结二极管组成；所述N型注入区在所述感光二极管感光后存储光生电子；

所述P型离子注入层在所述浅沟槽场氧的周侧防止所述N型注入区直接和所述浅沟槽场氧接触并通过所述P型离子注入层和所述N型注入区之间形成的PN结减少所述感光二极管的暗电流。

2.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：在所述P型半导体衬底的表面还形成有P型外延层，所述N型注入区形成于所述P型外延层中。

3.如权利要求1或2所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述P型半导体衬底为P型硅衬底。

4.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述P型离子注入层的注入杂质为氟化硼。

5.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述浅沟槽的刻蚀区域采用硬掩模层定义，所述硬掩模层由第一氧化层和第二氮化层的叠加而成，所述硬掩模层将所述浅沟槽的形成区域打开以及将所述浅沟槽的形成区域外覆盖，所述P型离子注入层的P型离子注入时所述硬掩模层保留；所述硬掩模层作为所述浅沟槽区域外的所述P型离子注入层的P型离子注入的阻挡层，以防止所述P型离子注入层的P型离子注入到所述浅沟槽外的表面。

6.一种CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供一P型半导体衬底，采用光刻刻蚀工艺在所述P型半导体衬底表面形成浅沟槽，所述浅沟槽所围区域为有源区；

步骤二、进行P型离子注入在所述浅沟槽的侧面和底部表面形成一P型离子注入层；

步骤三、采用HDP工艺淀积氧化层填充所述浅沟槽并形成浅沟槽场氧，通过所述HDP工艺来减少所述P型离子注入层的热过程并进而减少所述P型离子注入层的结深；

步骤四、在选定区域中进行N型离子注入在所述有源区的P型半导体衬底表面的形成N型注入区，由所述N型注入区和所述P型半导体衬底之间形成的PN结二极管作为对应的像素单元的感光二极管；所述N型注入区在所述感光二极管感光后存储光生电子；

所述P型离子注入层在所述浅沟槽场氧的周侧防止所述N型注入区直接和所述浅沟槽场氧接触并通过所述P型离子注入层和所述N型注入区之间形成的PN结减少所述感光二极管的暗电流。

7.如权利要求6所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：在所述P型半导体衬底的表面还形成有P型外延层，所述N型注入区形成于所述P型外延层中。

8.如权利要求6或7所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：所述P型半导体衬底为P型硅衬底。

9.如权利要求6所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：步骤二中所述P型离子注入层的注入杂质为氟化硼。

10.如权利要求6所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：步骤一中形成所述浅沟槽的步骤包括如下分步骤：

在所述P型半导体衬底表面依次形成第一氧化层和第二氮化层，由第一氧化层和第二氮化层的叠加形成所述硬掩模层；

光刻打开所述浅沟槽的形成区域，将所述浅沟槽形成区域的所述第二氮化层和所述第一氧化层去除；

以所述硬掩模层为掩模对所述半导体衬底进行刻蚀形成所述浅沟槽；

之后，步骤二中进行所述P型离子注入层的P型离子注入时所述硬掩模层保留；所述硬掩模层作为所述浅沟槽区域外的所述P型离子注入层的P型离子注入的阻挡层，以防止所述P型离子注入层的P型离子注入到所述浅沟槽外的表面。