[发明专利]CMOS图像传感器的制造方法

说明书

本发明公开了一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：步骤一、在栅极结构的侧面形成侧墙，包括：沉积第一介质层；对第一介质层进行侧墙刻蚀工艺，由保留在各栅极结构的侧面的第一介质层自对准形成侧墙；在侧墙外保留有第一厚度的第一介质层；步骤二、在感光二极管的形成区域中进行第二导电类型重掺杂的离子注入以形成针扎层，针扎层的离子注入会穿过第一介质层，利用第一厚度防止针扎层的离子注入对半导体衬底表面产生损伤；步骤三、进行侧墙刻蚀后清洗工艺，第一介质层会产生损耗并减少为第二厚度；步骤四、进行源漏注入形成对应的源漏区。本发明能减少CMOS图像传感器的白点，同时不影响源漏注入工艺且不会增加工艺成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别涉及一种CMOS图像传感器的制造方法。

背景技术

现有CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)由像素(Pixel)单元电路和CMOS逻辑电路构成，相对于CCD图像传感器，CMOS图像传感器因为采用CMOS标准制作工艺，因此具有更好的可集成度，可以与其他数模运算和控制电路集成在同一块芯片上，更适应未来的发展。

根据现有CMOS图像传感器的像素单元电路所含晶体管数目，其主要分为3T型结构和4T型结构。

如图1所示，是现有3T型CMOS图像传感器的像素单元电路的等效电路示意图；现有3T型CMOS图像传感器的像素单元电路包括感光二极管D1和CMOS像素读出电路。所述CMOS像素读出电路为3T型像素电路，包括复位管M1、放大管M2、选择管M3，三者都为NMOS管。

所述感光二极管D1的N型区和所述复位管M1的源极相连。

所述复位管M1的栅极接复位信号Reset，所述复位信号Reset为一电位脉冲，当所述复位信号Reset为高电平时，所述复位管M1导通并将所述感光二极管D1的电子吸收到读出电路的电源Vdd中实现复位。当光照射的时候所述感光二极管D1产生光生电子，电位升高，经过放大电路将电信号传出。所述选择管M3的栅极接行选择信号Rs，用于选择将放大后的电信号输出即输出信号Vout。

如图2所示，是现有4T型CMOS图像传感器的像素单元电路的等效电路示意图；和图1所示结构的区别之处为，图2所示结构中多了一个转移晶体管或称为传输管M4，所述转移晶体管4的源区为连接所述感光二极管D1的N型区，所述转移晶体管4的漏区为浮空有源区也即悬浮扩散区(Floating Diffusion，FD)，所述转移晶体管4的栅极连接传输控制信号Tx。所述感光二极管D1产生光生电子后，通过所述转移晶体管4转移到浮空有源区中，然后通过浮空有源区连接到放大管M2的栅极实现信号的放大。

通常，感光二极管D1采用N型针扎型光电二极管(Pinned Photo Diode，PPD)即NPPD；NPPD主要由N型注入区和N型注入区底部的P型半导体衬底之间形成的PN结二极管组成，同时在N型注入区的表面还形成有P+层作为针扎层也即钳位层，实现针扎型光电二极管结构；N型注入区在感光二极管感光后存储光生电子。

CMOS图像传感器的白点(white point)即白像素点对感光二极管的半导体衬底表面如硅表面的完整性非常敏感，在感光二极管表面的缺陷容易引起白点。

CMOS图像传感器中针扎层通常通过大电流离子注入形成的，而且，现有针扎层的离子注入在工艺流程上是放置在MOS晶体管如NMOS和PMOS的源漏注入之后，现简单介绍如下：

首先、完成栅极结构之前的工艺，之后形成栅极结构。

之后、在栅极结构的侧面形成侧墙。形成侧墙主要包括侧墙介质层的沉积，光刻定义，进行侧墙介质层的刻蚀(spacer Etch)在栅极结构的侧面自对准形成侧墙。

侧墙的刻蚀工艺完成后，通常在侧墙外的半导体衬底表面还残留有一定后的侧墙介质层如氧化层。