[发明专利]固态成像器件及制造其的方法

权利要求书

1.一种固态成像器件，包括：

多个像素，二维地排列在设置在半导体衬底上的阱区中，每个像素包括 光电转换部分，所述光电转换部分具有聚集信号电荷的电荷聚集区和设置于 所述电荷聚集区上的聚集层；

元件隔离层，设置在沿各个电荷聚集区周边的所述阱区表面上，且将各 个像素彼此电隔离；和

扩散层，设置在所述元件隔离层下面，从而围绕各个电荷聚集区，且将 各个像素彼此电隔离，所述扩散层具有比所述元件隔离层小的宽度从而在所 述多个像素的每个中在被所述扩散层围绕的位于所述元件隔离层正下方的 位置产生延伸区，

其中每个电荷聚集区设置以在元件隔离层下延伸并与扩散层形成接触， 或者在所述延伸区中朝向所述扩散层延伸了至少所述延伸区的宽度的一半，

其中所述聚集层的导电类型与所述扩散层相同，且所述聚集层在所述元 件隔离层下延伸从而接触所述扩散层，且

其中所述聚集层是p型聚集层。

2.一种用于制造固态成像器件的方法，所述固态成像器件包括多个二 维地排列在设置在半导体衬底上的阱区内的像素，每个像素包括光电转换部 分，所述光电转换部分具有聚集信号电荷的电荷聚集区和设置于所述电荷聚 集区上的聚集层，所述方法包括如下步骤：

在所述阱区表面上形成元件隔离层，所述元件隔离层将各个像素彼此电 隔离；

形成扩散层，从而围绕各个电荷聚集区，并在所述元件隔离层下将各个 像素彼此电隔离，所述扩散层具有比所述元件隔离层小的宽度从而在所述多 个像素的每个中在被所述扩散层围绕的位于所述元件隔离层正下方的位置 产生延伸区；和

对所述阱区内的每个像素形成光电转换部分，所述光电转换部分被元件 隔离层和扩散层彼此电隔离，

其中所述光电转换部分的形成步骤包括如下子步骤：

在所述阱区中注入杂质离子，用于形成每个电荷聚集区；

注入具有与所述扩散层的导电类型相同的导电类型的离子到所述电荷 聚集区的表面，随后扩散，由此形成所述聚集层，所述聚集层在所述元件隔 离层下延伸从而接触所述扩散层；以及

对通过形成每个电荷聚集区的离子注入子步骤而在阱区中注入的离子 进行热扩散，使得所述电荷聚集区在元件隔离层下延伸并与所述扩散层形成 接触，或者使所述电荷聚集区在所述延伸区中朝向所述扩散层延伸了至少所 述延伸区的宽度的一半，且

其中所述聚集层是p型聚集层。

3.一种用于制造固态成像器件的方法，所述固态成像器件包括多个二 维地排列在设置在半导体衬底上的阱区内的像素，每个像素包括光电转换部 分，所述光电转换部分具有聚集信号电荷的电荷聚集区和设置于所述电荷聚 集区上的聚集层，所述方法包括如下步骤：

在所述阱区表面上形成元件隔离层，所述元件隔离层将各个像素彼此电 隔离；

形成扩散层，从而围绕各个电荷聚集区，并在所述元件隔离层下将各个 像素彼此电隔离；和

对所述阱区内的每个像素形成光电转换部分，所述光电转换部分被元件 隔离层和扩散层彼此电隔离，

其中所述光电转换部分的形成步骤包括如下子步骤：

在所述阱区内注入第一杂质离子，用于形成每个光电转换部分的电荷聚 集区；

注入具有与所述扩散层的导电类型相同的导电类型的离子到所述电荷 聚集区的表面，随后扩散，由此形成所述聚集层，所述聚集层在所述元件隔 离层下延伸从而接触所述扩散层；

在所述第一离子注入子步骤之后，在电荷聚集区上设置掩模；和

在设置掩模子步骤之后，通过元件隔离层在每个电荷聚集区周边注入与 第一离子注入子步骤中使用的杂质不同的第二杂质离子，以形成电荷聚集延 伸区从而与扩散层形成接触或朝向所述扩散层延伸了所述延伸区宽度的至 少一半，

其中所述聚集层是p型聚集层。

4.一种用于制造固态成像器件的方法，所述固态成像器件包括多个二 维地排列在设置在半导体衬底上的阱区内的像素，每个像素包括光电转换部 分，所述光电转换部分具有聚集信号电荷的电荷聚集区和设置于所述电荷聚 集区上的聚集层，所述方法包括如下步骤：

形成扩散层以围绕各个电荷聚集区并将各个像素彼此电隔离；

在所述阱区中形成每个像素的光电转换部分，所述光电转换部分由所述 扩散层彼此电隔离，所述光电转换部分形成步骤包括在阱区中注入用于形成 每个电荷聚集区的杂质的子步骤和注入具有与所述扩散层的导电类型相同 的导电类型的离子到所述电荷聚集区的表面，随后扩散，由此形成所述聚集 层的子步骤；和

在所述离子注入子步骤之后，在所述阱区表面上形成元件隔离层，所述 元件隔离层将各个像素彼此电隔离，所述扩散层位于所述元件隔离层下面且 具有比所述元件隔离层小的宽度，从而在所述多个像素的每个中在被所述扩 散层围绕的位于所述元件隔离层正下方的位置产生延伸区，

其中每个电荷聚集区设置为在元件隔离层下延伸并与扩散层形成接触， 或者在所述延伸区中朝向所述扩散层延伸了至少所述延伸区的宽度的一半， 且所述聚集层设置为在所述元件隔离层下延伸且接触所述扩散层，且

其中所述聚集层是p型聚集层。