[发明专利]传导控制晶体管及其制备方法以及CIS芯片结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种传导控制晶体管及其制备方法 以及CIS芯片结构。

背景技术

CIS(CMOSImageSensor)器件在我们的日常生活中扮演着越来越重要的 角色，由于其成本低、功耗低、集成度高等优点，已成为移动电话、笔记本电 脑、数码相机、数码摄像机等多种数码产品中的必备部件。CIS利用光电二极管 将光信号转化成电信号，然后对电信号进行处理和存储，作为图形还原的数据。 而随着CIS技术的不断提高，人们对数码产品中显示画面的质量要求也越来越 高。为了得到高质量的显示画面，CIS器件中的像素数量变得越来越多，与此同 时，每个像素的尺寸变得越来越小。

CIS包括传导控制晶体管、复位晶体管、源输出晶体管，CIS结构参考图1 所示，包括：

半导体衬底10，所述半导体衬底中包括有浅沟槽隔离结构20，所述半导体 衬底10包括一N型深阱区30，所述N型深阱区30靠近所述半导体衬底10表 面处中包括有一P型浅掺杂区31，所述N型深阱区30和所述P型浅掺杂区31 形成PN结结构，形成光电二极管，光电二极管将光信号转换成电信号。

传导控制晶体管50，所述传导控制晶体管50包括传导控制栅极氧化层51 和传导控制栅极52。所述传导控制晶体管50还包括FD(FloatingDiffusion，浮 动二极管)有源区53。所述FD有源区53包括有一P型深阱区40和一N型掺 杂区531，所述P型深阱区40和所述N型掺杂区531形成PN结结构。光电二 极管与FD有源区的PN结反向。

复位晶体管60，所述复位晶体管60包括复位栅极氧化层61以及复位栅极 62。所述复位晶体管60还复位有源区63。

源输出晶体管80，所述源输出晶体管80，与FD有源区53相连接。

FD有源区53为一个PN结构，当要收集光电子的时候，与它连接的复位晶 体管会关闭，有电子传到FD有源区53中的时候，电子就被FD有源区存储起 来，导致FD有源区电压的变化，这个变化的电压会作用到源输出晶体管80的 栅极上，使得源输出晶体管80中流过的电流发生变化。CIS芯片结构工作时就 是通过判断光入射产生的电子注入到FD有源区之后导致源输出晶体管80中的 电流变化量，从而反推出FD有源区上电压变化量，从而获得入射的电子数目， 最终得到入射的光强度。

然而，在现有技术的CIS芯片结构中，由于FD有源区53存在漏电现象使 得形成的像素单元产生亮点，影响成像质量。

FD有源区53的漏电主要是来自与所述N型深阱区和所述P型浅掺杂区的 金属污染等。为了避免漏电，现有技术中通常在保持原有器件结构不变的情形 下，采用砷注入代替磷注入形成所述N型深阱区30，由于砷的化学性质没有磷 的化学性质活泼，因此可以减少一部分漏电的情况。但是，形成的像素单元还 是会有亮点产生，难以根本解决漏电的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种传导控制晶体管及其制备方法以及CIS芯片 结构，能够避免CIS芯片结构内的FD有源区的漏电现象，从而提供高质量的 CIS芯片结构。

为解决上述技术问题，本发明提供一种传导控制晶体管，其特征在于，包 括：

半导体衬底，所述半导体衬底中形成有一N型深阱区和一FD有源区，所 述N型深阱区表面形成有一P型浅掺杂区；

浅槽，形成于所述半导体衬底中，所述浅槽位于所述N型深阱区和所述FD 有源区之间，所述浅槽的深度大于所述P型浅掺杂区的深度，所述浅槽中依次 形成有层叠的传导控制栅极氧化层和传导控制栅极。

可选的，所述半导体衬底为P型半导体衬底。

可选的，所述传导控制栅极两侧还形成有侧壁氧化层。

可选的，所述侧壁氧化层背离所述传导控制栅极的一侧形成有钝化层。

可选的，所述钝化层为氮化硅。

可选的，所述N型深阱区下方的所述半导体衬底中还包括有一N型埋层， 所述N型埋层与所述N型深阱区电绝缘。

本发明还提供一种传导控制晶体管的制备方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底中进行离子注入形成有一N型深阱区， 对所述N型深阱区靠近所述半导体衬底的表面进行离子注入形成有一P型浅掺 杂区；