[发明专利]像素结构、图像传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种像素结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供衬底，所述衬底具有相对的第一面和第二面；

在所述第一面制备传输晶体管栅极及与所述传输晶体管栅极相邻的旁路晶体管栅极；

至少在所述传输晶体管栅极及所述旁路晶体管栅极之间的衬底中形成辅助离子掺杂区；

在所述传输晶体管栅极和所述旁路晶体管栅极显露的表面及其周围的所述衬底的第一面上形成连续的保护层；

在连续所述保护层上形成具有贯通的互连注入接触孔的介质层，所述互连注入接触孔对应位于所述传输晶体管栅极和所述旁路晶体管栅极之间的区域，并使得所述互连注入接触孔显露所述衬底的第一面；

通过所述互连注入接触孔并基于所述保护层进行离子注入，以在所述互连注入接触孔对应的所述衬底中区域形成浮动扩散区，其中，所述浮动扩散区的掺杂类型与所述辅助离子掺杂区的掺杂类型相同，所述辅助离子掺杂区的外缘超出对应位置的所述浮动扩散区的外缘。

2.如权利要求1所述的像素结构的制备方法，其特征在于，形成连续的所述保护层的方法包括：

通过热氧化或者化学沉积的工艺在所述衬底的第一面形成所述保护层。

3.如权利要求2所述的像素结构的制备方法，其特征在于，所述保护层的厚度介于10nm-20nm之间。

4.如权利要求1所述的像素结构的制备方法，其特征在于，形成所述互连注入接触孔的同时形成多个贯通的电性互连接触孔，其中，所述电性互连接触孔对应所述像素结构的电极引出区域。

5.如权利要求4所述的像素结构的制备方法，其特征在于，在所述保护层上形成具有所述互连注入接触孔及电性互连接触孔的所述介质层的方法包括：

在所述保护层上形成介质材料层，并在所述介质材料层上制备刻蚀掩膜层，以露出接触孔刻蚀区域；

基于所述刻蚀掩膜层对所述接触孔刻蚀区域进行刻蚀至显露所述衬底，以形成贯通的所述互连注入接触孔及所述电性互连接触孔，得到所述介质层。

6.如权利要求1所述的像素结构的制备方法，其特征在于，所述浮动扩散区靠近所述传输晶体管栅极的一侧与所述传输晶体管栅极之间具有第一间距。

7.如权利要求6所述的像素结构的制备方法，其特征在于，所述浮动扩散区靠近所述旁路晶体管栅极的一侧与所述旁路晶体管栅极之间具有第二间距，所述第一间距大于所述第二间距。

8.如权利要求1所述的像素结构的制备方法，其特征在于，所述旁路晶体管包括复位晶体管或双增益控制晶体管。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的像素结构的制备方法，其特征在于，所述辅助离子掺杂区的掺杂浓度低于所述浮动扩散区的掺杂浓度。

10.如权利要求9所述的像素结构的制备方法，其特征在于，所述辅助离子掺杂区的掺杂浓度比所述浮动扩散区的掺杂浓度低两个数量级。

11.如权利要求9所述的像素结构的制备方法，其特征在于，所述辅助离子掺杂区两侧外缘与对应的晶体管栅极外缘对准。

12.一种图像传感器的制备方法，其特征在于，所述图像传感器的制备方法包括如权利要求1-11中任意一项所述的像素结构的制备方法。

13.根据权利要求12所述的图像传感器的制备方法，其特征在于，所述图像传感器包括像素结构区及外围电路区，其中，所述像素结构制备于所述像素结构区，且所述外围电路区还制备有外围电路掺杂区，制备步骤包括：

形成所述保护层之前基于第一注入工艺在所述像素结构区制备所述辅助离子掺杂区；且基于第二注入工艺在所述外围电路区制备所述外围电路掺杂区，所述第一注入工艺与所述第二注入工艺的参数及掩膜板不同。