[发明专利]CMOS图像传感器及其制作方法

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中包括：N型注入区和P型注入区；

所述N型注入区形成于P型半导体衬底表面且由所述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型注入区形成于所述N型注入区的表面并从所述N型注入区的顶部将所述N型注入区覆盖，使所述感光二极管感呈针扎型结构；

所述P型注入区和所述N型注入区的区域大小具有由相同的光刻版定义的自对准结构，所述P型注入区的区域大小是在所述N型注入区形成之后通过对所述N型注入区的掩膜进行各项同性的刻蚀后扩大形成的；所述N型注入区的掩膜由所述N型注入区对应的光刻版定义。

2.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述N型注入区的俯视面结构为圆形或多边形。

3.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述N型注入区的掩膜为光刻胶掩膜。

4.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述N型注入区的掩膜为介质层掩膜。

5.如权利要求1所述的CMOS图像传感器，其特征在于：所述P型注入区为一P+区。

6.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。

7.如权利要求1或6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。

8.如权利要求1或6所述的CMOS图像传感器，其特征在于：在所述N型注入区的周侧隔离有由P型阱组成的隔离层。

9.一种CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于，形成CMOS图像传感器的各像素单元的步骤包括：

步骤一、提供一P型半导体衬底，采用N型注入区的光刻版在所述P型半导体衬底表面形成打开了所述N型注入区的掩膜；

步骤二、在所述掩膜的定义下进行N型离子注入形成所述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；

步骤三、采用全面刻蚀工艺对所述掩膜进行刻蚀使所述掩膜的打开区域扩大，由所述掩膜的打开区域的扩大区域自对准定义出P型注入区的形成区域；

步骤四、在打开区域扩大后的所述掩膜的定义下进行P型离子注入形成所述P型注入区，所述P型注入区形成于所述N型注入区的表面并从所述N型注入区的顶部将所述N型注入区覆盖，使所述感光二极管感呈针扎型结构。

10.如权利要求9所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：所述N型注入区的俯视面结构为圆形或多边形。

11.如权利要求9所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述N型注入区的掩膜为光刻胶掩膜，先在所述P型半导体衬底表面涂布光刻胶，之后采用所述N型注入区的光刻版对所述光刻胶进行曝光和显影形成所述N型注入区的掩膜。

12.如权利要求9所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述N型注入区的掩膜为介质层掩膜，先在所述P型半导体衬底表面形成介质层；之后涂布光刻胶，之后采用所述N型注入区的光刻版对所述光刻胶进行曝光和显影；之后对所述介质层进行刻蚀形成打开所述N型注入区的掩膜；之后去除所述光刻胶。

13.如权利要求9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。

14.如权利要求9或13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。

15.如权利要求9或13所述的CMOS图像传感器的制造方法，其特征在于：步骤一中提供的所述P型半导体衬底中形成有由P型阱组成的隔离层，在所述N型注入区形成后所述隔离层围绕在所述N型注入区的周侧。