[发明专利]一种防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构及制作方法

权利要求书

1.一种防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构，其特征在于，包括：并列设于一P^-硅衬底正面上的N阱和光电二极管，设于所述N阱和光电二极管之间的深槽隔离，以及设于所述P^-硅衬底背面上的P⁺⁺注入衬底层；其中，通过使所述深槽隔离在所述P^-硅衬底中的深度大于所述N阱和所述光电二极管的注入深度，以对所述N阱和光电二极管进行电性隔离，并通过将所述N阱的阱电位接电源电压，将所述P⁺⁺注入衬底层接负偏压，以在所述N阱与所述P^-硅衬底及P⁺⁺注入衬底层之间形成反向偏置的PN结。

2.根据权利要求1所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构，其特征在于，沿所述深槽隔离的内壁表面设有固定电荷层。

3.根据权利要求2所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述固定电荷层带有固定负电荷，用于在所述深槽隔离外侧的所述P^-硅衬底中感应出正电荷。

4.根据权利要求2所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述固定电荷层材料为高介电常数材料。

5.根据权利要求2所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述固定电荷层材料为氧化铪或氧化锆。

6.根据权利要求1所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构，其特征在于，所述光电二极管为箝位式光电二极管。

7.根据权利要求1所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构，其特征在于，还包括：设于所述P^-硅衬底正面上的传输管及悬浮漏极。

8.一种防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一P^-硅衬底，在所述P^-硅衬底正面上形成深槽隔离的沟槽结构，并使所述沟槽的深度大于待形成的N阱和光电二极管的最大注入深度；

在所述沟槽的内壁表面进行固定电荷层的淀积，并使其带有固定负电荷；

在所述沟槽内填充介质层，形成深槽隔离结构；

通过光刻和离子注入，在所述深槽隔离两侧的所述P^-硅衬底正面上分别形成N阱和光电二极管，并使所述N阱和光电二极管的深度小于所述深槽隔离的深度；

使用常规工艺，在所述P^-硅衬底正面上形成像素单元的传输管和悬浮漏极；

将所述P^-硅衬底背面减薄到所需厚度；

通过注入和退火工艺，在减薄后的所述P^-硅衬底背面上形成P⁺⁺注入衬底层。

9.根据权利要求8所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构的制作方法，其特征在于，所述光电二极管为箝位式光电二极管。

10.根据权利要求8所述的防漏电的深耗尽图像传感器像素单元结构的制作方法，其特征在于，所述固定电荷层材料为氧化铪或氧化锆，并通过工艺菜单调整使所述氧化铪或氧化锆带有固定负电荷。