專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像傳感器制造方法以及圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種圖像傳感器制造方法以及圖像傳感器。
背景技術(shù)：
圖像傳感器是組成數(shù)字?jǐn)z像頭的重要組成部分。根據(jù)元件的不同，可分為CCD (Charge Coupled Device,電荷稱(chēng)合兀件)和 CMOS (Compl ementary Metal-OxideSemiconductor,金屬氧化物半導(dǎo)體元件)兩大類(lèi)。在圖像傳感器中,采用傳輸管(transfer transistor, TX)來(lái)傳輸光電二極管中的 光生電子。圖I示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于圖像傳感器的傳輸晶體管結(jié)構(gòu)。如圖I所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于圖像傳感器的傳輸晶體管結(jié)構(gòu)包括襯底I、感光二極管區(qū)2、感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5 (用于降低暗電流)、浮置擴(kuò)散區(qū)7 (包括阱區(qū)摻雜7a與源極摻雜7b)、柵極多晶硅3、柵極氧化層4、柵極側(cè)壁6。其中，襯底I上布置了感光二極管區(qū)2、感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5以及浮置擴(kuò)散區(qū)7 ;感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5以及浮置擴(kuò)散區(qū)7位于硅片的表面區(qū)域；感光二極管區(qū)2位于感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5下方。柵極多晶硅3、柵極氧化層4、柵極側(cè)壁6構(gòu)成位于硅片上方的柵極結(jié)構(gòu)。圖I示出的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于圖像傳感器的傳輸晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法由于形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層的離子注入步驟而增加了一個(gè)掩模板，希望提供一種能省略由于形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層的離子注入步驟而增加的掩模板及其制造方法，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠省略由于形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層所需的離子注入步驟而增加的掩模板的圖像傳感器制造方法。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種圖像傳感器制造方法，其包括浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟，用于在襯底的表面區(qū)域形成浮置擴(kuò)散區(qū)，并且隨后在襯底上依次形成柵極氧化層和柵極多晶硅；第一注入步驟，用于利用圖案化的光刻膠以及柵極的組合來(lái)執(zhí)行第一次離子注入，從而在所述襯底內(nèi)部形成感光二極管區(qū)，其中所述圖案化的光刻膠部分地覆蓋所述柵極，并且其中離子注入的方向垂直于所述襯底的表面；以及第二注入步驟，用于利用所述圖案化的光刻膠來(lái)執(zhí)行第二次離子注入，從而在所述襯底的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層，其中離子注入的方向不垂直于所述襯底的表面，而是朝向柵極方向傾斜。優(yōu)選地，在所述第二注入步驟中，根據(jù)所述感光二極管區(qū)表面P型摻雜層在所述襯底的表面區(qū)域的期望位置、以及所述圖案化的光刻膠相對(duì)于所述期望位置的定位來(lái)調(diào)節(jié)所述第二注入步驟中注入離子朝向柵極方向的傾斜角度，從而利用光刻膠阻擋，使注入?yún)^(qū)域離柵極一定距離，避免在電子傳輸過(guò)程中產(chǎn)生勢(shì)壘。優(yōu)選地，所述圖像傳感器制造方法還包括光刻膠去除，用于去除所述圖案化的光刻膠；柵極側(cè)壁形成步驟，用于形成在柵極氧化層和柵極多晶硅的側(cè)部形成柵極側(cè)壁；以及阱區(qū)摻雜形成步驟，用于在浮置擴(kuò)散區(qū)中形成阱區(qū)摻雜，從而將浮置擴(kuò)散區(qū)分為阱區(qū)摻雜與源極摻雜。本發(fā)明的第二方面提供了一種圖像傳感器制造方法，其包括浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟，用于在襯底的表面區(qū)域形成浮置擴(kuò)散區(qū)，并且隨后在襯底上依次形成柵極氧化層和柵極多晶硅；第一注入步驟，用于利用圖案化的光刻膠以及柵極的組合來(lái)執(zhí)行第一次離子注入，從而在所述襯底內(nèi)部形成感光二極管區(qū)，其中所述圖案化的光刻膠部分地覆蓋所述柵極，并且其中離子注入的方向垂直于所述襯底的表面；以 及第二注入步驟，用于利用所述圖案化的光刻膠和所述柵極的組合來(lái)執(zhí)行第二次離子注入，從而在所述襯底的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層，其中離子注入的方向不垂直于所述襯底的表面，而是朝向柵極方向傾斜。優(yōu)選地，在所述第二注入步驟中，根據(jù)感光二極管區(qū)表面P型摻雜層在所述襯底的表面區(qū)域的期望位置、所述圖案化的光刻膠相對(duì)于所述期望位置的定位、以及柵極的上表面相對(duì)于所述期望位置的定位來(lái)調(diào)節(jié)所述第二注入步驟中注入離子朝向柵極方向的傾斜角度，從而利用光刻膠和柵極的阻擋，使注入?yún)^(qū)域離柵極一定距離，避免在電子傳輸過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生勢(shì)壘。優(yōu)選地，所述圖像傳感器制造方法還包括光刻膠去除，用于去除所述圖案化的光刻膠；柵極側(cè)壁形成步驟，用于形成在柵極氧化層和柵極多晶硅的側(cè)部形成柵極側(cè)壁；以及阱區(qū)摻雜形成步驟，用于在浮置擴(kuò)散區(qū)中形成阱區(qū)摻雜，從而將浮置擴(kuò)散區(qū)分為阱區(qū)摻雜與源極摻雜。本發(fā)明的第一方面提供了一種通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的圖像傳感器制造方法制成的或本發(fā)明的第二方面所述的圖像傳感器制造方法制成的圖像傳感器。根據(jù)本發(fā)明，由于形成感光二極管區(qū)的第一注入步驟以及形成域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層的第二注入步驟采用了同一個(gè)圖案化的光刻膠，從而省略由于形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層所需的離子注入步驟而增加的掩模板。


結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖I示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器的傳輸晶體管結(jié)構(gòu)。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟之后的結(jié)構(gòu)。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的第一注入步驟之后的結(jié)構(gòu)。圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的第二注入步驟之后的結(jié)構(gòu)。圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的光刻膠去除步驟之后的結(jié)構(gòu)。圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法制成的圖像傳感器傳輸晶體管結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖2至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法包括浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟，用于在襯底I的表面區(qū)域形成浮置擴(kuò)散區(qū)7，并且隨后在襯底I上依次形成柵極氧化層4和柵極多晶硅3 ;圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟之后的結(jié)構(gòu)。第一注入步驟，用于利用圖案化的光刻膠10以及柵極3的組合來(lái)執(zhí)行第一次離子注入，從而在所述襯底I內(nèi)部形成感光二極管區(qū)2，其中所述圖案化的光刻膠10部分地覆蓋(換言之，遮擋)所述柵極3，并且其中離子注入的方向垂直于所述襯底I的表面；圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的第一注入步驟之后的結(jié)構(gòu)。更具體地說(shuō)，在第一注入步驟中，圖案化的光刻膠10以及柵極3兩者結(jié)合起來(lái)作為注入步驟的掩膜。第二注入步驟，用于利用所述圖案化的光刻膠10或者利用所述圖案化的光刻膠10和柵極3的組合來(lái)執(zhí)行第二次離子注入，從而在所述襯底I的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5，其中離子注入的方向不垂直于所述襯底I的表面，即離子注入的方向相對(duì)于所述襯底I的表面傾斜；圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的第二注入步驟之后的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，在一種實(shí)施方案中，在所述第二注入步驟中，可以?xún)H僅利用所述圖案化的光刻膠10來(lái)通過(guò)傾斜的離子注入在所述襯底I的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5 (與柵極保持預(yù)定距離)，在這種情況下，僅僅通過(guò)所述圖案化的光刻膠10來(lái)阻擋一部分傾斜離子，從而在所述襯底I的表面區(qū)域的期望位置形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5。此時(shí)，優(yōu)選地，在所述第二注入步驟中，根據(jù)感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5在所述襯底I的表面區(qū)域的期望位置、以及所述圖案化的光刻膠10相對(duì)于所述期望位置的定位來(lái)調(diào)節(jié)所述第二注入步驟中注入離子朝向柵極方向的傾斜角度，從而利用光刻膠阻擋，使注入?yún)^(qū)域離柵極一定距離，避免在電子傳輸過(guò)程中產(chǎn)生勢(shì)壘。在替換方案中，在所述第二注入步驟中，可以利用所述圖案化的光刻膠10和柵極3的組合來(lái)通過(guò)傾斜的離子注入在所述襯底I的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5，在這種情況下，通過(guò)所述圖案化的光刻膠10和柵極3的組合來(lái)阻擋一部分傾斜離子，從而在所述襯底I的表面區(qū)域的期望位置形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5。此時(shí)，優(yōu)選地，在所述第二注入步驟中，根據(jù)感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5在所述襯底I的表面區(qū)域的期望位置、所述圖案化的光刻膠10相對(duì)于所述期望位置的定位、以及柵極3的上表面相對(duì)于所述期望位置的定位來(lái)調(diào)節(jié)所述第二注入步驟中注入離子朝向柵極方向的傾斜角度，從而利用光刻膠和柵極的阻擋，使注入?yún)^(qū)域離柵極一定距離，避免在電子傳輸過(guò)程中產(chǎn)生勢(shì)壘。可以看出，根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，由于形成感光二極管區(qū)2的第一注入步驟以及形成域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5的第二注入步驟采用了同一個(gè)圖案化的光刻膠10，從而省略由于感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5所需的離子注入步驟而增加的掩模板。此后，可如現(xiàn)有技術(shù)一樣地執(zhí)行后續(xù)步驟。具體地說(shuō)，可執(zhí)行下述步驟光刻膠去除，用于去除所述圖案化的光刻膠10 ;圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法的光刻膠去除步驟之后的結(jié)構(gòu)。柵極側(cè)壁形成步驟，用于形成在柵極氧化層4和柵極多晶硅3的側(cè)部形成柵極側(cè)壁6。阱區(qū)摻雜形成步驟，用于在浮置擴(kuò)散區(qū)7中形成阱區(qū)摻雜7a，從而將浮置擴(kuò)散區(qū)7分為阱區(qū)摻雜7a與源極摻雜7b。圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法制成的圖像傳感器傳輸晶體管結(jié)構(gòu)。如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像傳感器制造方法制成的圖像傳感器包括襯底I、感光二極管區(qū)2、感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5、浮置擴(kuò)散區(qū)7 (包括阱區(qū)摻雜7a與源極摻雜7b)、柵極多晶硅3、柵極氧化層4、柵極側(cè)壁6。其中，襯底I的表面區(qū)域上布置了感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5以及浮置擴(kuò)散區(qū)7 ;襯底I的內(nèi)部布置了感光二極管區(qū)2 ;感光二極管區(qū)2部分地位于感光二極管區(qū)表面P型摻雜層5下方。可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像傳感器制造方法，其特征在于包括 浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟，用于在襯底的表面區(qū)域形成浮置擴(kuò)散區(qū)，并且隨后在襯底上依次形成柵極氧化層和柵極多晶硅； 第一注入步驟，用于利用圖案化的光刻膠以及柵極的組合來(lái)執(zhí)行第一次離子注入，從而在所述襯底內(nèi)部形成感光二極管區(qū)，其中所述圖案化的光刻膠部分地覆蓋所述柵極，并且其中離子注入的方向垂直于所述襯底的表面；以及 第二注入步驟，用于利用所述圖案化的光刻膠來(lái)執(zhí)行第二次離子注入，從而在所述襯底的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層，其中離子注入的方向不垂直于所述襯底的表面，而是朝向柵極方向傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像傳感器制造方法，其特征在于，在所述第二注入步驟中，根據(jù)所述感光二極管區(qū)表面P型摻雜層在所述襯底的表面區(qū)域的期望位置、以及所述圖案化的光刻膠相對(duì)于所述期望位置的定位來(lái)調(diào)節(jié)所述第二注入步驟中注入離子朝向柵極方向的傾斜角度；利用光刻膠和柵極的阻擋，使注入?yún)^(qū)域離柵極一定距離，避免在電子傳輸過(guò)程中產(chǎn)生勢(shì)壘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像傳感器制造方法，其特征在于還包括 光刻膠去除，用于去除所述圖案化的光刻膠； 柵極側(cè)壁形成步驟，用于形成在柵極氧化層和柵極多晶硅的側(cè)部形成柵極側(cè)壁；以及阱區(qū)摻雜形成步驟，用于在浮置擴(kuò)散區(qū)中形成阱區(qū)摻雜，從而將浮置擴(kuò)散區(qū)分為阱區(qū)摻雜與源極摻雜。
4.一種圖像傳感器制造方法，其特征在于包括 浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟，用于在襯底的表面區(qū)域形成浮置擴(kuò)散區(qū)，并且隨后在襯底上依次形成柵極氧化層和柵極多晶硅； 第一注入步驟，用于利用圖案化的光刻膠以及柵極的組合來(lái)執(zhí)行第一次離子注入，從而在所述襯底內(nèi)部形成感光二極管區(qū)，其中所述圖案化的光刻膠部分地覆蓋所述柵極，并且其中離子注入的方向垂直于所述襯底的表面；以及 第二注入步驟，用于利用所述圖案化的光刻膠和所述柵極的組合來(lái)執(zhí)行第二次離子注入，從而在所述襯底的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層，其中離子注入的方向不垂直于所述襯底的表面，而是朝向柵極方向傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像傳感器制造方法，其特征在于，在所述第二注入步驟中，根據(jù)感光二極管區(qū)表面P型摻雜層在所述襯底的表面區(qū)域的期望位置、所述圖案化的光刻膠相對(duì)于所述期望位置的定位、以及柵極的上表面相對(duì)于所述期望位置的定位來(lái)調(diào)節(jié)所述第二注入步驟中注入離子朝向柵極方向的傾斜角度，從而利用光刻膠和柵極的阻擋，使注入?yún)^(qū)域離柵極一定距離，避免在電子傳輸過(guò)程中產(chǎn)生勢(shì)壘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的圖像傳感器制造方法，其特征在于還包括 光刻膠去除，用于去除所述圖案化的光刻膠； 柵極側(cè)壁形成步驟，用于形成在柵極氧化層和柵極多晶硅的側(cè)部形成柵極側(cè)壁；以及阱區(qū)摻雜形成步驟，用于在浮置擴(kuò)散區(qū)中形成阱區(qū)摻雜，從而將浮置擴(kuò)散區(qū)分為阱區(qū)摻雜與源極摻雜。
7.—種通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的圖像傳感器制造方法制成的圖像傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像傳感器制造方法以及圖像傳感器。根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器制造方法包括浮置擴(kuò)散區(qū)及柵極形成步驟，用于在襯底的表面區(qū)域形成浮置擴(kuò)散區(qū)，并且隨后在襯底上依次形成柵極氧化層和柵極多晶硅；第一注入步驟，用于利用圖案化的光刻膠以及柵極的組合來(lái)執(zhí)行第一次離子注入，從而在所述襯底內(nèi)部形成感光二極管區(qū)，其中所述圖案化的光刻膠部分地覆蓋所述柵極，并且其中離子注入的方向垂直于所述襯底的表面；以及第二注入步驟，用于利用所述圖案化的光刻膠來(lái)執(zhí)行第二次離子注入，從而在所述襯底的表面區(qū)域形成感光二極管區(qū)表面P型摻雜層，其中離子注入的方向不垂直于所述襯底的表面。此方法可以節(jié)約掩模板，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L27/146GK102800687SQ20121031305
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者饒金華, 孫玉紅, 張克云, 茍鴻雁 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司