專利名稱：Cmos圖像傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器的方法，更具體地，涉及一種防止產(chǎn)生暗電流的CMOS圖像傳感器及其制造方法，由此改善了該圖像傳感器的性能。
背景技術(shù)：
一般而言，圖像傳感器是一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。圖像傳感器可分成電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。
CCD包括布置成矩陣的多個(gè)光電二極管，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；在多個(gè)光電二極管之間形成的多個(gè)垂直電荷耦合器件(VCCD)，用于轉(zhuǎn)移垂直方向上的各個(gè)光電二極管所產(chǎn)生的電荷；多個(gè)水平電荷耦合器件(HCCD)，用于轉(zhuǎn)移水平方向的VCCD所產(chǎn)生的電荷；以及讀出放大器，用于讀出沿水平方向轉(zhuǎn)移的電荷，以輸出電信號(hào)。
然而，上述的CCD由于復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)模式、高功耗、以及多階段光刻過程，使得其制造工藝具有缺陷。另外，難以將信號(hào)處理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器集成到CCD芯片上。此外，難以實(shí)現(xiàn)小尺寸產(chǎn)品。
CMOS圖像傳感器旨在克服CCD的這些缺陷。CMOS圖像傳感器采用切換模式，該模式通過在半導(dǎo)體襯底上形成與單位像素的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的MOS晶體管，使用MOS晶體管順序地檢測(cè)單位像素的輸出。CMOS技術(shù)使用控制電路和信號(hào)處理電路作為外圍電路。CMOS圖像傳感器通過在單位像素中形成光電二極管和MOS晶體管，使用切換模式順序地檢測(cè)每個(gè)單位像素的電信號(hào)以顯示圖像。
CMOS圖像傳感器由于相對(duì)較少的光刻工序，所以可具有較低的功耗和簡(jiǎn)單的制造工藝。此外，由于CMOS圖像傳感器允許將控制電路、信號(hào)處理電路、和模數(shù)轉(zhuǎn)換器集成到一個(gè)芯片上，所以可實(shí)現(xiàn)小尺寸產(chǎn)品。因此，CMOS圖像傳感器廣泛地應(yīng)用到各種應(yīng)用中，例如數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)。
下面將參照?qǐng)D1到圖2來詳細(xì)地描述常規(guī)的CMOS圖像傳感器。
圖1是示出了包括三個(gè)晶體管的3T型CMOS圖像傳感器的單位像素的布局圖。如圖1所示，3T型CMOS圖像傳感器的單位像素包括光電二極管20和晶體管區(qū)10。晶體管區(qū)10包括三個(gè)晶體管，即，復(fù)位晶體管Rx 120，用于復(fù)位光電二極管中收集的光電荷；激勵(lì)晶體管Dx 130，用作源跟隨緩沖放大器；以及選擇晶體管Sx 140，用于切換尋址。
圖2是沿圖1中線II-II的剖視圖。如圖2所示，在P++型半導(dǎo)體襯底100上形成P-型外延層101，并在形成于P-型外延層101上的器件隔離區(qū)中形成器件隔離膜103。通過在外延層與柵極之間置入柵極絕緣膜121，在一部分的外延層101之上形成柵極123。在柵極123的兩側(cè)形成絕緣隔離物125。在由器件隔離膜103限定的外延層101的有源區(qū)上形成N-型擴(kuò)散區(qū)131，以及在N-型擴(kuò)散區(qū)131上形成P°型擴(kuò)散區(qū)132。形成重?fù)絅型擴(kuò)散區(qū)(N+)和輕摻N型擴(kuò)散區(qū)(N-)。重?fù)絅型擴(kuò)散區(qū)(N+)和輕摻N型擴(kuò)散區(qū)(N-)用作源極和漏極區(qū)S/D。
然而，常規(guī)CMOS圖像傳感器具有缺陷，即由于暗電流導(dǎo)致傳感器及其電荷儲(chǔ)存能力性能變差。
暗電流是指由電子從光電二極管移動(dòng)到另外的區(qū)域而產(chǎn)生的電流，使得光沒有進(jìn)入光電二極管。暗電流通常由各種缺陷或鄰近半導(dǎo)體襯底表面的部分中、器件隔離膜與P°型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分中、器件隔離膜與N-型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分中、P°型擴(kuò)散區(qū)與N-型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分中、P°型擴(kuò)散區(qū)中、以及N-型擴(kuò)散區(qū)中所產(chǎn)生的自由鍵所導(dǎo)致的。
因此，在常規(guī)CMOS圖像傳感器中，P°型擴(kuò)散區(qū)在光電二極管的表面上形成，以減少暗電流，尤其是減少靠近硅襯底表面的部分中所產(chǎn)生的暗電流。然而，常規(guī)CMOS圖像傳感器嚴(yán)重地受到器件隔離膜與P°型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分中、以及器件隔離膜與N-型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分中所產(chǎn)生的暗電流的影響。
更具體地，如圖2所示，光刻膠圖樣(未示出)在半導(dǎo)體襯底100上形成為離子注入掩模層，以形成N-型擴(kuò)散區(qū)131和P°型擴(kuò)散區(qū)132。此時(shí)，用于光電二極管的整個(gè)有源區(qū)從光刻膠圖樣的開口中露出。這樣，如果將用于N-型擴(kuò)散區(qū)131和P°型擴(kuò)散區(qū)132的雜質(zhì)離子注入到光電二極管的有源區(qū)中，則雜質(zhì)離子也注入到有源區(qū)與器件隔離膜103之間的邊界部分中。
因此，器件隔離膜103與N-型擴(kuò)散區(qū)131之間的邊界部分、以及器件隔離膜103與P°型擴(kuò)散區(qū)132之間的邊界部分受到雜質(zhì)離子的離子注入的損害，從而產(chǎn)生缺陷。這些缺陷導(dǎo)致電子空穴載流子以及電子的復(fù)合。由此，增大了光電二極管的泄漏電流，并使得CMOS圖像傳感器的暗電流增大。
如上所述，常規(guī)CMOS圖像傳感器具有一種結(jié)構(gòu)，其中雜質(zhì)離子在用于光電二極管的擴(kuò)散區(qū)的形成的雜質(zhì)離子的離子注入的過程中，被注入到光電二極管的器件隔離膜與有源區(qū)之間的邊界部分中。由此，在常規(guī)CMOS圖像傳感器中，難以防止在光電二極管的器件隔離膜與有源區(qū)之間的邊界部分中所產(chǎn)生的暗電流的增加。這限制了CMOS圖像傳感器的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種CMOS圖像傳感器及其制造方法，它能很好地解決由于相關(guān)技術(shù)的局限性和缺陷導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明提供了一種CMOS圖像傳感器及其制造方法，其中當(dāng)形成器件隔離膜時(shí)在器件隔離膜的側(cè)壁形成自對(duì)準(zhǔn)離子注入阻止層，從而當(dāng)形成光電二極管區(qū)時(shí)，阻止離子被注入到器件隔離膜的邊界中，由此消除了暗電流，改善了傳感器的性能。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將在隨后的說明中闡述，并且部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)和方法來實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)，如已概括和充分說明的，根據(jù)本發(fā)明的一種CMOS圖像傳感器包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底，包括有源區(qū)和器件隔離區(qū)；器件隔離膜，其形成于所述半導(dǎo)體襯底的器件隔離區(qū)中；第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)，其形成于所述半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中；以及離子注入阻止層，其形成于所述器件隔離膜的附近區(qū)域中，所述附近區(qū)域包括所述器件隔離膜與所述第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分。
所述器件隔離膜可以是淺溝道隔離(STI)膜。
所述離子注入阻止層可通過將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入到所述器件隔離區(qū)中而形成。所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子可以是B離子或BF2離子。
所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子可以被垂直地注入到所述器件隔離區(qū)中，使得形成在器件隔離膜的附近區(qū)域中的離子注入阻止層的底部比側(cè)面厚。
所述CMOS圖像傳感器還可包括第一導(dǎo)電類型外延層，其生長(zhǎng)于所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底上。
在本發(fā)明的又一方面中，一種用于制造CMOS圖像傳感器的方法，包括以下步驟在包括有源區(qū)和器件隔離區(qū)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底上順序地形成氧化膜和氮化膜；利用掩模層選擇性地蝕刻所述氮化膜和所述氧化膜，以暴露所述半導(dǎo)體襯底的所述器件隔離區(qū)，并在所蝕刻的氮化膜和氧化膜的側(cè)邊形成聚合物；利用所述掩模層和所述聚合物作為掩模，在所暴露的半導(dǎo)體襯底的表面上形成溝道；去除所述掩模層和所述聚合物；在所述半導(dǎo)體襯底的表面中形成離子注入阻止層，其中利用所述氮化膜和所述氧化膜作為掩模，通過將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入到所述半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面中來形成溝道；在所述溝道中形成器件隔離膜；去除所述氮化膜和所述氧化膜；以及在所述半導(dǎo)體襯底的所述有源區(qū)中形成第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)，以通過所述離子注入阻止層與所述器件隔離膜分開。
所述聚合物可通過使用CF4氣體蝕刻所述氮化膜而形成。所述聚合物厚度可為約200至約500。
被注入以形成所述離子注入阻止層的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子可以是B離子或BF2離子。所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子可以被垂直地注入到所述器件隔離區(qū)中，以使形成在器件隔離膜附近區(qū)域中的離子注入阻止層底部比側(cè)面厚。
所述方法還包括以下步驟在所述溝道的表面中形成氧化膜；以及在所述第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)上形成第一導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)。
在本發(fā)明的另一方面中，一種用于制造CMOS圖像傳感器的方法，包括以下步驟在包括有源區(qū)和器件隔離區(qū)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底上順序地形成氧化膜和氮化膜；選擇性地蝕刻所述氮化膜和所述氧化膜，以暴露所述半導(dǎo)體襯底的所述器件隔離區(qū)；在所述氮化膜和氧化膜的側(cè)邊形成隔離物；使用所述氮化膜和所述隔離物作為掩模，在所暴露的半導(dǎo)體襯底的表面上形成溝道；去除所述隔離物；在所述半導(dǎo)體襯底的表面中形成離子注入阻止層，其中使用所述氮化膜和所述氧化膜作為掩模，通過將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入到所述半導(dǎo)體襯底的所述整個(gè)表面中來形成溝道；在所述溝道中形成器件隔離膜；去除所述氮化膜和所述氧化膜；以及在所述半導(dǎo)體襯底的所述有源區(qū)中形成第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)，以通過所述離子注入阻止層與所述器件隔離膜分開固定的間隔。
形成隔離物的步驟包括在包括所述氮化膜的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上形成氧化絕緣膜；以及深蝕刻所述氧化絕緣膜，以形成所述隔離物。
被注入以形成所述離子注入阻止層的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子可以是B離子或BF2離子。所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子可以被垂直地注入到所述器件隔離區(qū)中，使得形成在器件隔離膜的附近區(qū)域中的離子注入阻止層的底部比側(cè)面厚。
所述方法還包括以下步驟在所述溝道的表面中形成氧化膜；以及在所述第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)上形成第一導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)。
應(yīng)該理解，以上對(duì)本發(fā)明的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性的和說明性質(zhì)的，目的在于對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。


附圖構(gòu)成本說明書的一部分，有助于進(jìn)一步理解本發(fā)明，這些附圖示出了本發(fā)明的一些實(shí)施例，并可與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。附圖中圖1是示出了3T型CMOS圖像傳感器的單位像素的布局圖；圖2是沿圖1中線II-II的剖視圖，示出了常規(guī)CMOS圖像傳感器的單位像素；圖3是對(duì)應(yīng)于圖2的剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的單位像素；圖4A到圖4H是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于制造CMOS圖像傳感器的方法的剖視圖；以及圖5A到圖5G是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于制造CMOS圖像傳感器的方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出。盡可能地，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。
圖3是對(duì)應(yīng)于圖2的剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器的單位像素。參照?qǐng)D3，在P++型半導(dǎo)體襯底200上形成P-型外延層(P-EPI)201，以及在半導(dǎo)體襯底200的器件隔離區(qū)中形成器件隔離膜220，即淺溝道隔離(STI)膜。通過在外延層和柵極之間置入柵極絕緣膜221，在一部分的外延層201之上形成柵極223。在柵極223的兩側(cè)形成絕緣隔離物225。在外延層201上的光電二極管區(qū)PD中形成N-型擴(kuò)散區(qū)231。
另外，在半導(dǎo)體襯底200處于柵極223的一側(cè)的表面上形成源極和漏極區(qū)S/D。源極和漏極區(qū)S/D成為重?fù)絅型擴(kuò)散區(qū)(N+)226和輕摻N型擴(kuò)散區(qū)(N-)224。
然后在器件隔離膜220的一側(cè)形成自對(duì)準(zhǔn)離子注入阻止層210，以防止在器件隔離膜220與N-型擴(kuò)散區(qū)231之間的邊界部分產(chǎn)生暗電流。換句話說，在器件隔離膜220的該側(cè)形成離子注入阻止層210，從而防止當(dāng)形成光電二極管區(qū)時(shí)N-型離子注入到器件隔離膜220與N-型擴(kuò)散區(qū)231之間的邊界部分中。
由于通過N-型雜質(zhì)離子注入形成P++型半導(dǎo)體襯底200和形成光電二極管區(qū)，所以離子注入阻止層210可通過將P型雜質(zhì)離子注入到器件隔離膜220附近區(qū)域中而形成。B離子或BF2離子可用作雜質(zhì)離子，以形成離子注入阻止層210。
圖4A到圖4H是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于制造CMOS圖像傳感器的方法的剖視圖。
下面將根據(jù)用于在半導(dǎo)體襯底中形成器件隔離膜和光電二極管區(qū)的方法來描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的CMOS圖像傳感器的制造方法。
如圖4A所示，通過外延處理在第一導(dǎo)電類型(P++型)重?fù)絾尉Ч璧陌雽?dǎo)體襯底200上形成第一導(dǎo)電類型(P-型)輕摻外延層201。
可形成外延層201，以通過在光電二極管中形成耗盡區(qū)來提高低壓光電二極管收集光電荷的能力。
接下來，在包括外延層201的半導(dǎo)體襯底200上形成氧化膜202，然后在氧化膜202上形成氮化膜203。然后，在氮化膜203上涂覆光刻膠204，并通過曝光和顯影處理來形成圖樣，以限定器件隔離區(qū)。
如圖4B所示，使用形成圖樣的光刻膠204作為掩模來選擇性地蝕刻氮化膜203和氧化膜202，以暴露半導(dǎo)體襯底200的表面。此時(shí)，使用CF4氣體蝕刻氮化膜203，以在氮化膜203和氧化膜202的側(cè)邊產(chǎn)生聚合物205。聚合物205可以具有200至500的厚度。
如圖4C所示，使用形成圖樣的光刻膠204和聚合物205作為掩模，選擇性地蝕刻暴露的半導(dǎo)體襯底200，以形成從半導(dǎo)體襯底200的表面往下具有預(yù)定深度的溝道206。溝道206形成在聚合物205之間。
如圖4D所示，去除光刻膠204和聚合物205。然后，如圖4E所示，使用氮化膜203和氧化膜202作為掩模，將B離子或BF2離子垂直地注入到半導(dǎo)體襯底200的整個(gè)表面中，以在半導(dǎo)體襯底200表面中形成溝道206的地方形成離子注入阻止層210。
因?yàn)锽離子或BF2離子是垂直地注入的，所以在器件隔離膜附近區(qū)域中形成的離子注入阻止層210的底部比側(cè)面厚。
在半導(dǎo)體器件200的表面中形成的離子注入阻止層210取決于溝道206的形狀而在溝道206附近區(qū)域中自對(duì)準(zhǔn)。
在該實(shí)施例中，在將B離子或BF2離子垂直地注入到半導(dǎo)體襯底的表面中之前，可在溝道206的表面上形成氧化膜(未示出)，以在雜質(zhì)離子注入過程中用作緩沖層。這樣，用作緩沖層的氧化膜防止半導(dǎo)體襯底200被損壞。此外，可將器件隔離膜的角部變圓，以減少泄漏電流。
如圖4F所示，可在包括溝道206的半導(dǎo)體襯底200的整個(gè)表面上沉積旋涂玻璃(SOG)型或不摻雜硅玻璃(USG)型的絕緣膜。接下來，通過在半導(dǎo)體器件的整個(gè)表面上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)處理或深蝕刻(etch-back)處理，在溝道206中形成器件隔離膜219。
如圖4G所示，去除氮化膜203和氧化膜202，然后執(zhí)行清潔和平坦化處理，以形成設(shè)置于溝道206中的器件隔離膜220。
接下來，如圖4H所示，在半導(dǎo)體襯底200上涂覆光刻膠(未示出)，然后通過曝光和顯影處理形成圖樣，以暴露光電二極管區(qū)。使用形成圖樣的光刻膠作為掩模，將N-型雜質(zhì)離子注入到半導(dǎo)體襯底200中，以在光電二極管區(qū)中形成N-型擴(kuò)散區(qū)231。
當(dāng)通過上述的程序形成N-型擴(kuò)散區(qū)231時(shí)，在N-型擴(kuò)散區(qū)231與器件隔離膜220之間形成離子注入阻止層210。由此，可減少N-型擴(kuò)散區(qū)231與器件隔離膜220之間的邊界部分中所產(chǎn)生的暗電流。
盡管圖中未示出，但每個(gè)柵極可通過在形成N-型擴(kuò)散區(qū)231之前置入柵極絕緣膜，而形成于半導(dǎo)體襯底200的有源區(qū)中。
此外，還可在N-型擴(kuò)散區(qū)231上形成P°型擴(kuò)散區(qū)(未示出)，以減少半導(dǎo)體襯底200的表面與光電二極管區(qū)之間所產(chǎn)生的暗電流。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，盡管是使用CF4氣體蝕刻氮化膜203以形成聚合物205，但如參照?qǐng)D5A到圖5G所更詳細(xì)描述的那樣，可通過在已蝕刻的氮化膜和已蝕刻的氧化膜中形成氧化絕緣膜之后進(jìn)行的深蝕刻處理，來在已蝕刻的氮化膜和已蝕刻的氧化膜的側(cè)邊形成隔離物，這些附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于制造CMOS圖像傳感器的方法。
如圖5A所示，通過外延處理在第一導(dǎo)電類型(P++型)重?fù)絾尉Ч璧陌雽?dǎo)體襯底200上形成第一導(dǎo)電類型(P-型)輕摻外延層201。
較深地形成外延層201，以通過在光電二極管中較深地形成耗盡區(qū)來提高低壓光電二極管收集光電荷的能力。
接下來，在包括外延層201的半導(dǎo)體襯底200上形成氧化膜202，以及在氧化膜202上形成氮化膜203。然后，在氮化膜203上涂覆光刻膠204，并通過曝光和顯影過程來形成圖樣，以限定器件隔離區(qū)。使用形成圖樣的光刻膠204作為掩模選擇性地蝕刻氮化膜203和氧化膜202，以暴露半導(dǎo)體襯底200的表面。
如圖5B所示，去除光刻膠204，以及在半導(dǎo)體襯底200的整個(gè)表面上形成氧化絕緣膜。然后，通過深蝕刻處理在選擇性地去除氮化膜和氧化膜的側(cè)邊處形成隔離物208。
如圖5C所示，使用氮化膜203和隔離物208作為掩模，選擇性地蝕刻暴露的半導(dǎo)體襯底200，以形成從半導(dǎo)體襯底200的表面往下具有預(yù)定深度的溝道206。
如圖5D所示，在去除隔離物208之后，使用氮化膜203和氧化膜202作為掩模，將B離子或BF2離子垂直地注入到半導(dǎo)體襯底200的整個(gè)表面中，以在半導(dǎo)體襯底200表面中溝道206處形成離子注入阻止層210。
在第二實(shí)施例中，在形成離子注入阻止層210之后的步驟與第一實(shí)施例相同。
在器件隔離膜的附近區(qū)域中形成離子注入阻止層，以阻止用于光電二極管的雜質(zhì)離子注入到光電二極管區(qū)與器件隔離膜之間的邊界部分中。因此，可使光電二極管區(qū)與器件隔離膜之間的邊界部分中所產(chǎn)生的暗電流最小化，由此改善CMOS圖像傳感器的操作可靠性。
另外，由于用于離子注入阻止層的雜質(zhì)離子是垂直地注入到半導(dǎo)體襯底中，所以它們較深地注入到溝道之下。從而，可避免干擾。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種CMOS圖像傳感器，包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底，包括有源區(qū)和器件隔離區(qū)；器件隔離膜，形成于所述半導(dǎo)體襯底的所述器件隔離區(qū)中；第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)，形成于所述半導(dǎo)體襯底的所述有源區(qū)中；以及離子注入阻止層，形成于所述器件隔離膜的區(qū)域中，所述區(qū)域包括所述器件隔離膜與所述第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中所述器件隔離膜是淺溝道隔離膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中所述離子注入阻止層是通過將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入到所述器件隔離區(qū)中形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CMOS圖像傳感器，其中所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子是B離子和BF2離子中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CMOS圖像傳感器，其中所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子被垂直地注入到所述器件隔離區(qū)中，以使所述離子注入阻止層的底部比側(cè)面厚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，還包括第一導(dǎo)電類型外延層，其生長(zhǎng)于所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底上。
7.一種用于制造CMOS圖像傳感器的方法，包括以下步驟在包括有源區(qū)和器件隔離區(qū)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底上順序地形成氧化膜和氮化膜；使用掩模層選擇性地蝕刻所述氮化膜和所述氧化膜，以暴露所述半導(dǎo)體襯底的所述器件隔離區(qū)，并在所蝕刻的氮化膜和氧化膜的側(cè)邊形成聚合物；使用所述掩模層和所述聚合物作為掩模，在所述暴露的半導(dǎo)體襯底的表面上形成溝道；去除所述掩模層和所述聚合物；在所述半導(dǎo)體襯底的表面中形成離子注入阻止層，其中使用所述氮化膜和所述氧化膜作為掩模，通過將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入到所述半導(dǎo)體襯底的所述表面中來形成所述溝道；在所述溝道中形成器件隔離膜；去除所述氮化膜和所述氧化膜；以及在所述半導(dǎo)體襯底的所述有源區(qū)中形成第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)，以通過所述離子注入阻止層與所述器件隔離膜隔開。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述聚合物是通過使用CF4氣體蝕刻所述氮化膜而形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述聚合物具有約200至約500的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中被注入以形成所述離子注入阻止層的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子是B離子或BF2離子中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子被垂直地注入到所述器件隔離區(qū)中，以使形成的所述離子注入阻止層的底部比側(cè)面厚。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在所述溝道的表面中形成氧化膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在所述第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)上形成第一導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)。
14.一種用于制造CMOS圖像傳感器的方法，包括以下步驟在包括有源區(qū)和器件隔離區(qū)的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底上順序地形成氧化膜和氮化膜；選擇性地蝕刻所述氮化膜和所述氧化膜，以暴露所述半導(dǎo)體襯底的所述器件隔離區(qū)；在所述氮化膜和氧化膜的側(cè)邊形成隔離物；使用所述氮化膜和所述隔離物作為掩模，在所述暴露的半導(dǎo)體襯底的表面上形成溝道；去除所述隔離物；在所述半導(dǎo)體襯底的表面中形成離子注入阻止層，其中使用所述氮化膜和所述氧化膜作為掩模，通過將第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子注入到所述半導(dǎo)體襯底的所述表面中來形成所述溝道；在所述溝道中形成器件隔離膜；去除所述氮化膜和所述氧化膜；以及在所述半導(dǎo)體襯底的所述有源區(qū)中形成第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)，以通過所述離子注入阻止層與所述器件隔離膜隔開。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述形成隔離物的步驟包括在包括所述氮化膜的所述半導(dǎo)體襯底的表面上形成氧化絕緣膜；以及深蝕刻所述氧化絕緣膜，以形成所述隔離物。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中被注入以形成所述離子注入阻止層的所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子是B離子和BF2離子中的至少一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子被垂直地注入到所述器件隔離區(qū)中，以使形成的所述離子注入阻止層的底部比側(cè)面厚。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述溝道的表面中形成氧化膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)上形成第一導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CMOS圖像傳感器，其包括第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底，包括有源區(qū)和器件隔離區(qū)；器件隔離膜，形成于半導(dǎo)體襯底的所述器件隔離區(qū)中；第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)，形成于半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中；以及離子注入阻止層，形成于器件隔離膜的附近區(qū)域中，該附近區(qū)域包括器件隔離膜與第二導(dǎo)電類型擴(kuò)散區(qū)之間的邊界部分。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1819232SQ200510135140
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者韓昌勛 申請(qǐng)人:東部亞南半導(dǎo)體株式會(huì)社