[发明专利]CMOS图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种器件，包括：

半导体衬底；

二极管，包括：

位于所述半导体衬底中且具有第一导电类型的第一掺杂区域，其中，所述第一掺杂区域具有第一杂质浓度；

位于所述半导体衬底中且具有所述第一导电类型的第二掺杂区域，其中，所述第二掺杂区域具有比所述第一杂质浓度低的第二杂质浓度，并且所述第二掺杂区域环绕所述第一掺杂区域；以及

位于所述半导体衬底中且具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的第三掺杂区域，其中，所述第三掺杂区域与所述第一掺杂区域的一部分和所述第二掺杂区域的一部分重叠。

2.根据权利要求1所述的器件，还包括包含所述二极管的图像传感器芯片，所述二极管在所述图像传感器芯片中是光电二极管。

3.根据权利要求1所述的器件，还包括位于所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域上方并且与所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域接触的第四掺杂区域，其中，所述第三掺杂区域进一步位于所述第四掺杂区域上方并与所述第四掺杂区域接触，以及所述第四掺杂区域具有所述第一导电类型并具有高于所述第一杂质浓度和所述第二杂质浓度的杂质浓度。

4.一种器件，包括：

半导体衬底；

栅极电介质，位于所述半导体衬底上方；

栅电极，位于所述栅极电介质上方；以及

光电二极管，位于所述半导体衬底中，其中，所述光电二极管包括：

第一掺杂区域，具有第一导电类型，所述第一掺杂区域具有第一杂质浓度；

第二掺杂区域，具有所述第一导电类型并围绕所述第一掺杂区域，所述第二掺杂区域具有比所述第一杂质浓度低的第二杂质浓度，并且所述栅电极与所述第一掺杂区域的部分和所述第二掺杂区域的部分重叠；以及

第三掺杂区域，具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型，所述第三掺杂区域与所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域重叠。

5.一种方法，包括：

形成包括第一开口的第一注入掩模；

通过所述第一开口注入半导体衬底的第一部分以形成第一掺杂区域；

形成包括第二开口的第二注入掩模；

注入所述半导体衬底的第二部分以形成第二掺杂区域，其中，所述半导体衬底的第一部分被所述半导体衬底的第二部分围绕；以及

注入所述半导体衬底的表面层以形成导电类型与所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域的导电类型相反的第三掺杂区域，所述第三掺杂区域与所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域形成二极管。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

在所述半导体衬底上方形成栅极介电层；

在所述栅极介电层上方形成栅电极层；以及

图案化所述栅极介电层和所述栅电极层以分别形成栅极电介质和栅电极，其中，所述栅电极与所述第一掺杂区域的一部分和所述第二掺杂区域的一部分重叠。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在形成所述栅极介电层和所述栅电极层之后以及在图案化的步骤之前，形成所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，在形成所述栅极介电层和所述栅电极层之前，形成所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域。

9.根据权利要求5所述的方法，还包括：

采用倾斜注入来注入所述半导体衬底以形成导电类型与所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域的导电类型相同的第四掺杂区域，所述第四掺杂区域与所述第三掺杂区域重叠并接触所述第三掺杂区域，并且所述第四掺杂区域与所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域重叠并接触所述第一掺杂区域和所述第二掺杂区域。

10.根据权利要求5所述的方法，还包括：

注入所述半导体衬底以形成围绕所述第二掺杂区域的半导体隔离区域。