[发明专利]图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内形成有掺杂阱，以及位于所述掺杂阱内的掺杂区，所述掺杂阱与掺杂区的掺杂类型相反；

其特征在于，还包括：

在所述半导体衬底表面形成介质层，所述介质层至少覆盖所述掺杂阱；

形成贯穿所述介质层的沟槽，所述沟槽暴露所述掺杂区；

形成填充满所述沟槽的外延层，所述外延层的掺杂离子与所述掺杂区的掺杂离子相同，具有第一掺杂类型；

对所述外延层的侧壁部分进行反转掺杂，形成环绕所述外延层的反转侧壁，所述反转侧壁具有第二掺杂类型，第一掺杂类型与第二掺杂类型相反；

对所述外延层的表面进行掺杂，形成钉扎表面，所述钉扎表面的掺杂类型与外延层的掺杂类型相反。

2.依据权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述介质层包括形成在半导体衬底表面的刻蚀停止层和形成在刻蚀停止层表面的层间介质层。

3.依据权利要求2所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料是氮化硅，或者氮化硅与二氧化硅的混合物。

4.依据权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，还包括：在所述钉扎表面上形成钝化层，并进行退火处理。

5.依据权利要求4所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述钝化层的材料是氧化硅或氮化硅，或者为氧化硅和氮化硅的混合物，所述钝化层的厚度小于1000埃。

6.依据权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，形成暴露所述掺杂区的沟槽的步骤包括：

在所述介质层表面形成光刻胶层，所述光刻胶层含有开口，所述开口的位置与掺杂区的位置相对应；

沿所述开口刻蚀所述介质层，直至暴露所述刻蚀停止层；

采用刻蚀工艺去除所暴露的刻蚀停止层，直至暴露所述掺杂区。

7.依据权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，还包括：在所述介质层内形成金属互连层。

8.依据权利要求7所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述金属互连层的材料采用的是铜或者钨。

9.依据权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述外延层的形成工艺是化学气相沉积低温外延工艺或者分子束低温外延工艺。

10.依据权利要求1所述的图像传感器形成方法，其特征在于，所述外延层的材料与半导体衬底的材料相同，所述外延层的材料是硅。

11.依据权利要求9所述的图像传感器形成方法，其特征在于，形成所述外延层的温度低于700℃。

12.一种图像传感器，包括：半导体衬底，位于所述半导体衬底内的掺杂阱以及位于所述掺杂阱内的掺杂区，所述掺杂阱与掺杂区的掺杂类型相反；位于所述半导体衬底表面的介质层，所述介质层至少覆盖所述掺杂阱；

其特征在于，还包括：贯穿所述介质层的沟槽；

形成于所述掺杂区表面，且填充满所述沟槽的外延层，所述外延层的掺杂离子与所述掺杂区的掺杂离子相同，所述外延层具有第一掺杂类型；

反转侧壁，所述反转侧壁通过反转所述外延层的侧壁形成，具有第二掺杂类型，第二掺杂类型与第一掺杂类型相反；

位于所述外延层表面的钉扎表面，所述钉扎表面的掺杂类型与所述外延层的掺杂类型相反。

13.依据权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述介质层包括形成在半导体衬底表面的刻蚀停止层，和形成在刻蚀停止层表面的层间介质层。

14.依据权利要求13所述的图像传感器，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料是氮化硅，或者氮化硅与二氧化硅的混合物。

15.依据权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述介质层内还具有金属互连层。

16.依据权利要求15所述的图像传感器，其特征在于，所述金属互连层的材料是金属铜或者钨。

17.依据权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述外延层的材料与半导体衬底的材料相同。

18.依据权利要求12所述的图像传感器，其特征在于，所述外延层的材料是硅。