[发明专利]一种减小暗电流和电学串扰的图像传感器像素结构在审

申请号：	202011413537.2	申请日：	2020-12-04
公开（公告）号：	CN112530986A	公开（公告）日：	2021-03-19
发明（设计）人：	陈多金;旷章曲;王菁;张帅;孙伟;刘志碧;陈杰	申请（专利权）人：	上海韦尔半导体股份有限公司
主分类号：	H01L27/146	分类号：	H01L27/146
代理公司：	北京凯特来知识产权代理有限公司 11260	代理人：	郑立明;赵镇勇
地址：	201210 上海***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	一种减小电流电学图像传感器像素结构
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【说明书】：

本发明公开了一种减小暗电流和电学串扰的图像传感器像素结构，包括置于半导体基体中的感光元件、浅槽隔离、浅槽隔离区的复合注入层、介质层、接触孔以及置于正面绝缘介质中的金属互连线。在相邻的感光器件之间的浅槽隔离区形成一层复合注入层，复合注入层包含高浓度低能量N型掺杂、低浓度高能量N型多步掺杂以及低浓度中能量P型多步掺杂，复合注入层形成有效的浓度梯度并通过接触孔连接到外部偏压或电源上，复合注入层通过外部偏压形成的电场并在此电场的驱动下，不仅消除了来自衬底串扰的电子，而且也吸收了在浅槽隔离与硅基界面所产生的暗电流。

技术领域

本发明涉及一种图像传感器像素结构，尤其涉及一种减小暗电流和电学串扰的图像传感器像素结构。

背景技术

图像传感器像素是目前常用的半导体器件,能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号，在各个行业都有广泛应用。

现有技术中，图像传感器像素结构如图1所示，包括硅基底101、浅槽隔离102、浅槽注入103和光电二极管104。

上述现有技术至少存在以下缺点：

单一的浅槽注入难以完全消除浅槽隔离与硅基界面所产生的暗电流，也无法消除来自衬底串扰的电子。

发明内容

本发明的目的是提供一种减小暗电流和电学串扰的图像传感器像素结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的减小暗电流和电学串扰的图像传感器像素结构，包括置于半导体基体中的多个感光元件，相邻的感光元件之间设有浅槽隔离202，所述浅槽隔离202区域设有复合注入层；

所述半导体基体的正面设有介质层206，所述介质层206中设有金属互连线，并在对应所述复合注入层的部位设有接触孔207。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的减小暗电流和电学串扰的图像传感器像素结构，在相邻的感光器件之间的浅槽隔离区形成一层复合注入层，复合注入层形成有效的浓度梯度并通过接触孔连接到外部偏压或电源上，复合注入层通过外部偏压形成的电场并在此电场的驱动下，不仅消除了来自衬底串扰的电子，而且也吸收了在浅槽隔离与硅基界面所产生的暗电流。

附图说明

图1为现有技术中的图像传感器像素结构示意图。

图2为本发明实施例提供的减小暗电流和电学串扰的图像传感器像素结构示意图。

图中：

101:硅基底Silicon

102:浅槽隔离STI(shallow trench isolation).

103:浅槽注入FLD(Field imp)：B/10～30K/5E12～1E14.

104:光电二极管PD(photodiode).

201:硅基底Silicon

202:浅槽隔离STI(shallow trench isolation).

203:高浓度低能量N型掺杂：As(或P)/10～50KeV/1E15～5E15.

204:低浓度高能量N型多步掺杂:As(或P)/100～2000KeV/3E11～5E12.