[发明专利]一种改善CIS产品负信号的方法有效

专利信息
申请号: 202110449080.9 申请日: 2021-04-25
公开(公告)号: CN113224097B 公开(公告)日: 2023-03-24
发明(设计)人: 袁明;王柯;程刘锁;钱江勇;张继亮 申请(专利权)人: 华虹半导体(无锡)有限公司
主分类号: H01L27/146 分类号: H01L27/146;H01L21/265
代理公司: 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 代理人: 戴广志
地址: 214028 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 改善 cis 产品 信号 方法
【说明书】:

发明提供一种改善CIS产品负信号的方法,提供硅基底;在硅基底上形成厚栅氧区域、P型阱以及N型阱;在厚栅氧区域、P型阱以及N型阱上形成栅氧层;在栅氧层上形成多晶硅层;对多晶硅层进行F离子注入。本发明中进行F离子注入,可以使栅氧层有效电性厚度增加,随转移管的逐步打开,输出信号呈上升趋势,负信号有明显改善,并且CIS器件的窗口进行了优化。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,特别是涉及一种改善CIS产品负信号的方法。

背景技术

如图1所示,图1显示为现有技术中的像素电路结构示意图。针对CIS(图像传感器)常用的4T-PPD APS(4晶体管的钳位光电二极管有源像素传感器)像素结构,积分完成后,RST管(复位管)对寄生电容形成的FD(浮置扩散区)浮置节点进行复位,紧接着开关S1打开,把复位电压存储在电容C1中。然后,电荷转移管TX打开,使PPD中的信号电子完全转移到FD中。最后S2开关打开,将电子信号读出并存储于C2中。C1与C2的电压差即为实际光强信号。

电容C2为Varactor(变容二极管)器件,当栅氧层GOX存在漏电Leakge时,PPD转移出的信号电子存储异常,引起电压差“负信号”,导致彩色出图异常。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种改善CIS产品负信号的方法,用于解决现有技术中CIS产品由于变容二极管的栅氧层出现漏电时,PPD输出信号出现存储异常,引起负信号,从而导致色彩出图异常的问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种改善CIS产品负信号的方法,至少包括:

步骤一、提供硅基底;

步骤二、在所述硅基底上形成厚栅氧区域、P型阱以及N型阱;

步骤三、在所述厚栅氧区域、P型阱以及N型阱上形成栅氧层;

步骤四、在所述栅氧层上形成多晶硅层;

步骤五、对所述多晶硅层进行F离子注入。

优选地,步骤二中的所述P型阱位于所述厚栅氧区域和所述N型阱之间,并且所述厚栅氧区域、P型阱以及所述N型阱之间由STI区相互隔离。

优选地,步骤三中的所述栅氧层为二氧化硅。

优选地,步骤五中所述F离子的注入能量为3E15keV。

优选地,步骤五中对所述多晶硅层进行F离子注入的方法为:在所述多晶硅层上方注入F离子。

优选地,步骤五中注入的F离子穿过所述多晶硅层进入所述栅氧层,所述F离子取代所述栅氧层中的氧离子,形成硅-氟键,游离的氧离子进入所述硅基底,与硅结合形成二氧化硅步骤五中进入硅基底中的氧离子与硅集合形成的二氧化硅增大栅氧层的有效电性厚度。

优选地,步骤五中进行F离子的注入释放了所述硅基底和所述栅氧层界面处畸变硅-氧应力。

如上所述,本发明的改善CIS产品负信号的方法,具有以下有益效果:本发明中进行F离子注入,可以使栅氧层有效电性厚度增加,随转移管的逐步打开,输出信号呈上升趋势,负信号有明显改善,并且CIS器件的窗口进行了优化。

附图说明

图1显示为现有技术中的像素电路结构示意图;

图2显示为本发明中形成的变容二极管结构示意图;

图3显示为本发明的改善CIS产品负信号的方法流程图;

图4显示为本发明中PPD输出信号随转移管宽度的曲线示意图;

图5显示为本发明中CIS器件负信号的曲线示意图。

具体实施方式

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