[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，其中形成方法包括：提供基底；在所述基底表面形成第一外延层；在部分第一外延层内形成第一掺杂区，所述第一掺杂区内具有第一掺杂离子；形成所述第一掺杂区之后，在所述第一外延层的表面形成第二外延层；在部分所述第二外延层内形成第二掺杂区，所述第二掺杂区与第一掺杂区相接触，所述第二掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反。所述方法形成的图像传感器能够降低暗电流。

技术领域

本发明涉及半导体制造和光电成像技术领域，特别涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

近年来，由于集成电路设计技术和工艺水平的提高，CMOS图像传感器(CIS，CMOSImage Sensor)因其固有的诸如像元内放大、列并行结构，集成度高、采用单电源和低电压供电、成本低和技术门槛低等特点得到更广泛地应用。同时，低成本、单芯片、低功耗和设计简单等优点使CMOS图像传感器在保安监视系统、可视电话、可拍照手机、玩具、汽车和医疗电子等低端像素产品领域中广泛应用。

白色像素(WP，White Pixel)是指在无光照条件下CIS器件输出的DN值大于64的像素数量，它是评估CIS器件性能的一个重要指标，直接反应器件成像质量。因此，提高CIS器件WP性能，即：降低白色像素点(WP Count)是CIS器件制造工艺的一个长期目标。

然而，现有的CIS制程工艺中，所述白色像素点中值在565左右，晶圆边缘(WaferEdge)高值易造成良率的失效。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器，以改善白像素现象。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供基底；在所述基底表面形成第一外延层；在部分第一外延层内形成第一掺杂区，所述第一掺杂区内具有第一掺杂离子；形成所述第一掺杂区之后，在所述第一外延层的表面形成第二外延层；在部分所述第二外延层内形成第二掺杂区，所述第二掺杂区与第一掺杂区相接触，所述第二掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反。

可选的，所述第一外延层的材料包括硅；所述第一外延层的形成工艺包括第一外延生长工艺。

可选的，第一掺杂区的形成方法包括：在部分所述第一外延层表面形成第一掩膜层；以所述第一掩膜层为掩膜，在第一外延层内掺入第一掺杂离子；以所述第一掩膜层为掩膜，在第一外延层内掺入第一掺杂离子的工艺包括第一离子注入工艺；所述第一离子注入工艺的参数包括：第一掺杂离子的注入剂量为1E15原子数/平方厘米～2.5E15原子数/平方厘米，注入能量为400千电子伏～1750千电子伏。

可选的，所述第一外延层的厚度为2微米～4微米。

可选的，所述第二外延层的材料包括硅；所述第二外延层的形成工艺包括第二外延生长工艺。

可选的，所述第二掺杂区的形成方法包括：在部分所述第二外延层表面形成第二掩膜层；以所述第二掩膜层为掩膜，在所述第二外延层内掺入第二掺杂离子；以所述第二掩膜层为掩膜，在所述第二外延层内掺入第二掺杂离子的工艺包括第二离子注入工艺；所述第二离子注入工艺的参数包括第三掺杂离子的注入浓度为：1E15原子数/平方厘米～2.5E15原子数/平方厘米。

可选的，所述第二外延层的厚度为1.5微米～2微米。

可选的，所述第一掺杂区底部到第二外延层顶部的距离为：1.8微米～3微米。

可选的，所述第一掺杂区底部到第二外延层底部的距离为：0.3微米～1微米。