[发明专利]图像传感器及制造图像传感器的方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

形成在半导体衬底中的光电二极管，所述光电二极管包括：

具有第一导电类型的电荷收集区；以及

具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎表面层，所述钉扎表面层位于所述电荷收集区之上，

其中，所述钉扎表面层的至少部分由所述半导体衬底中的第二导电类型的载流子聚集而形成。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：

位于所述半导体衬底之上的堆叠结构，所述堆叠结构与所述钉扎表面层在与所述图像传感器的主表面平行的平面图中具有重叠区域，

其中，所述半导体衬底与所述堆叠结构形成半导体-氧化物-氮化物-氧化物-半导体的结构。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述堆叠结构从下至上依次包括隧道层、俘获层、阻挡层、以及电极层，

其中，当对所述电极层施加相对于所述半导体衬底的正电压时，所述半导体衬底中的电子穿过所述隧道层并被俘获在所述俘获层中，进而使得所述半导体衬底中的第二导电类型的载流子聚集在所述半导体衬底的位于所述堆叠结构之下的部分的表面，从而形成所述钉扎表面层。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述堆叠结构与所述钉扎表面层在所述平面图中基本重合。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光电二极管为PNP光电二极管。

6.一种制造图像传感器的方法，包括：

在半导体衬底中形成光电二极管，其中形成所述光电二极管包括：

在所述半导体衬底中形成具有第一导电类型的电荷收集区；以及

使得所述半导体衬底中的第二导电类型的载流子，在所述半导体衬底的位于所述电荷收集区之上的部分中聚集，从而形成具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的钉扎表面层的至少部分。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在形成所述电荷收集区之后并且在形成所述钉扎表面层之前，在所述半导体衬底之上的与所述电荷收集区在与所述图像传感器的主表面平行的平面图中具有重叠区域的区域形成堆叠结构，

其中形成所述堆叠结构包括：依次形成隧道层、俘获层、阻挡层、以及电极层，从而使得所述半导体衬底与所述堆叠结构形成半导体-氧化物-氮化物-氧化物-半导体的结构。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使得所述半导体衬底中的第二导电类型的载流子聚集而形成所述钉扎表面层包括：

在形成所述堆叠结构之后，对所述电极层施加相对于所述半导体衬底的正电压，使得所述半导体衬底中的电子穿过所述隧道层并被俘获在所述俘获层中，进而使得所述半导体衬底中的第二导电类型的载流子聚集在所述半导体衬底的位于所述堆叠结构之下的部分的表面，从而形成所述钉扎表面层。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述堆叠结构是形成在与所述电荷收集区在与所述图像传感器的主表面平行的平面图中基本重合的区域。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述光电二极管为PNP光电二极管。