[发明专利]CMOS图像传感器及其形成方法

说明书

一种CMOS图像传感器及其形成方法，其中方法包括：形成衬底和若干感光掺杂层，所述衬底包括若干相互分立的像素区，所述感光掺杂层分别位于各所述像素区上；在各所述感光掺杂层上形成开关器件，所述开关器件以堆叠的方式形成在感光掺杂层上，减少了像素区占据的面积，提高了像素密度，不需要平衡感光区和读取电路的尺寸，有利于获得更好的感光特性和开关性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种CMOS图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是将光信号转换为电信号的装置，在数字电视、可视通信市场中有着广泛的应用。目前应用广泛的主要是CCD(Charge-Coupled Device，电荷耦合器件)与CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物场效应管)这两种。其中，CMOS是目前最引人注目，且被认为是最有发展潜力的。

随着CMOS图像传感器(CMOS image sensor，CIS)产品技术的发展，对图像传感器的像素要求越来越高。通常CMOS图像传感器的单个像素是由感光区(PN结作为感光)和读取电路(一个晶体管器件作为选择开关)组成。因为，感光区越大，感光性能越好，晶体管尺寸越大，开关引入的噪声越小性能越稳定。所以，相同像素密度的情况下，需要平衡感光区和读取电路的尺寸。

因此，现有的CMOS图像传感器结构有待进一步改善。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种CMOS图像传感器及其形成方法，以提高形成的CMOS图像传感器的性能。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种CMOS图像传感器，包括：衬底，所述衬底包括若干相互分立的像素区；分别位于各所述像素区上的感光掺杂层；位于各所述感光掺杂层上的开关器件。

可选的，各所述开关器件包括位于部分所述感光掺杂层上的有源区、位于所述有源区和所述感光掺杂层上的栅极，所述有源区顶部具有源漏层，所述栅极内具有开口，所述开口暴露出部分所述源漏层表面。

可选的，所述源漏层顶部还具有轻掺杂区，所述开口暴露出部分所述轻掺杂区。

可选的，还包括：位于所述源漏层表面的若干导电插塞，各所述感光掺杂层上的所述若干导电插塞沿所述感光掺杂层的延伸方向排布。

可选的，还包括：相邻感光掺杂层之间具有隔离结构，所隔离结构还位于相邻开关器件之间。

可选的，所述衬底包括第一区和第二区，所述若干相互分立的像素区位于所述第一区；所述第二区上具有外围器件。

相应的，本发明的技术方案还提供一种CMOS图像传感器的形成方法，包括：形成衬底和若干感光掺杂层，所述衬底包括若干相互分立的像素区，所述感光掺杂层分别位于各所述像素区上；在各所述感光掺杂层上形成开关器件。

可选的，各所述开关器件包括位于部分所述感光掺杂层上的有源区、位于所述有源区和所述感光掺杂层上的栅极，所述有源区顶部具有源漏层，所述栅极内具有开口，所述开口暴露出部分所述源漏层表面。

可选的，形成所述衬底和若干感光掺杂层的方法包括：形成衬底结构，所述衬底结构包括所述衬底和位于所述衬底上的初始感光掺杂层；在所述衬底结构内形成隔离结构，所述隔离结构贯穿所述初始感光掺杂层，且所述隔离结构还位于相邻像素区之间，使所述初始感光层形成若干相互分立的感光掺杂层。

可选的，所述衬底结构还包括：位于所述初始感光掺杂层上的初始阱掺杂层；所述隔离结构还贯穿所述初始阱掺杂层，使初始阱掺杂层形成若干相互分立的阱掺杂层。