[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件及其制造方法，所述半导体器件的制造方法包括：提供具有导电类型为N型或P型的掺杂区的衬底；形成至少一个浅沟槽隔离结构，以在所述掺杂区中定义出相互隔离的感光区和读取区；以及，对所述读取区进行反型离子掺杂，所述反型离子掺杂的深度大于或等于所述浅沟槽隔离结构的深度，以使得所述读取区的导电类型与所述掺杂区的读取区之外的区域的导电类型相反，当所述掺杂区的读取区之外的区域的导电类型为N型时，所述读取区的导电类型为P型；当所述掺杂区的读取区之外的区域的导电类型为P型时，所述读取区的导电类型为N型。本发明的技术方案使得相邻感光区之间以及感光区和读取区之间的相互串扰问题得到改善。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

垂直电荷传输像素传感器(VPS，Vertically charge transferring PixelSensors)是一种利用感光区的光生载流子产生的电压耦合到浮栅上，以改变读取区的晶体管阈值电压，进而实现对图像识别的器件。在垂直电荷传输像素传感器中，衬底中包含感光区和读取区，当光线照射到感光区的上方时，感光区中会产生光生载流子，而光生载流子产生的电压耦合到读取区后，会改变读取区的读取电流大小，从而影响读取区对光强的识别，进而影响垂直电荷传输像素传感器的图像识别对比度。

为了提升量子效率，一般需要把感光区的耗尽层的厚度增大，但是，在垂直电荷传输像素传感器中，浅沟槽隔离结构(STI)的深度较浅(例如为0.15um)，而当耗尽层的厚度大于浅沟槽隔离结构的深度时，会导致不同的感光区之间以及感光区和读取区之间的电流和电压的相互串扰。为了改善串扰的问题，一般会在感光区四周的浅沟槽隔离结构的底部以及读取区的有源区和浅沟槽隔离结构的底部增加一道硼(B)离子的注入，以隔绝相互之间的串扰。但是，将硼离子注入到感光区四周的浅沟槽隔离结构的底部以及读取区的有源区和浅沟槽隔离结构的底部需要较高的离子注入的能量(例如硼离子注入的能量需要达到110KeV)，同时，也需要光刻胶的厚度很大(例如大于)，否则光刻胶会被高能量的离子击穿。而当光刻胶的厚度很大时，由于读取区的关键尺寸(CD，critical dimension)很小(例如只有0.2um)，就会导致曝光的解析度大大降低。因此，虽然串扰问题得到了改善，但是，同时也导致了光刻工艺的困难度提高，甚至使得光刻工艺出现异常。

因此，如何对现有的垂直电荷传输像素传感器的生产工艺进行改进，以改善串扰问题的同时也不会增加其他工艺的困难度是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制造方法，使得相邻感光区之间以及感光区和读取区之间的相互串扰问题得到改善。

为实现上述目的，本发明提供了一种半导体器件，包括：

衬底，具有一掺杂区，所述掺杂区包含至少一个感光区和至少一个与所述感光区相邻的读取区，且当所述掺杂区的读取区之外的区域的导电类型为N型时，所述读取区的导电类型为P型；当所述掺杂区的读取区之外的区域的导电类型为P型时，所述读取区的导电类型为N型；以及，

浅沟槽隔离结构，至少形成于所述掺杂区中且设置在相邻的所述读取区和感光区之间，且所述读取区的深度大于或等于所述浅沟槽隔离结构的深度。

可选的，所述衬底的导电类型为P型或N型；所述衬底中形成有位于所述掺杂区底部的深阱以及位于所述掺杂区侧壁的高压阱，且所述深阱和所述高压阱将所述掺杂区包围在内，以使得所述掺杂区与包含逻辑区在内的其他区域隔离。

可选的，所述深阱、所述高压阱的导电类型均与所述感光区的导电类型相同。

可选的，所述半导体器件还包括与所述高压阱的导电类型相同的重掺杂区，所述重掺杂区形成于所述高压阱中，且所述重掺杂区离子掺杂浓度大于所述高压阱。