[发明专利]图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成覆盖部分半导体衬底的栅极结构；

在所述栅极结构一侧的半导体衬底内形成N型掺杂区；

在所述栅极结构侧壁表面形成牺牲层，所述栅极结构一侧的牺牲层覆盖 部分N型掺杂区；

在未被牺牲层覆盖的N型掺杂区内形成P型钉扎层，所述P型钉扎层表 面与半导体衬底表面齐平；

去除牺牲层，暴露出未被P型钉扎层覆盖的部分N型掺杂区。

2.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述牺牲层 的形成方法包括：形成覆盖半导体衬底表面以及栅极结构表面的牺牲材料 层；采用无掩膜刻蚀工艺，刻蚀所述牺牲材料层，去除位于半导体衬底表 面以及栅极结构顶部表面的部分牺牲材料层，形成位于栅极结构侧壁表面 的牺牲层。

3.根据权利要求2所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，采用原子层 沉积工艺形成所述牺牲材料层。

4.根据权利要求3所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述牺牲材 料层的厚度为10nm～100nm。

5.根据权利要求4所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述牺牲层 的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

6.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述N型掺 杂区的厚度为100nm～1000nm。

7.根据权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，对栅极结构 一侧的半导体衬底进行N型离子注入，形成所述N型掺杂区。

8.根据权利要求7所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述N型掺 杂区的掺杂浓度为1E19atom/cm³～1E22atom/cm³。

9.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述P型钉 扎层的厚度为

10.根据权利要求9所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，对所述未被 牺牲层覆盖的N型掺杂区表面进行P型离子注入，形成所述P型钉扎层。

11.根据权利要求10所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述P型钉 扎层的掺杂浓度为1E17atom/cm³～1E21atom/cm³。

12.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，采用湿法刻 蚀工艺去除所述牺牲层。

13.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述栅极结 构包括：位于半导体衬底表面的栅介质层、位于栅介质层表面的栅极以及 位于所述栅介质层和栅极侧壁表面的侧墙。

14.根据权利要求1所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述半导体 衬底包括：P型掺杂的基底、位于基底表面的外延层，所述栅极结构位于 外延层表面，所述N型掺杂区位于所述外延层内。

15.一种图像传感器，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的覆盖部分半导体衬底的栅极结构；

位于所述栅极结构一侧的半导体衬底内的N型掺杂区；

位于N型掺杂区内的P型钉扎层，所述P型钉扎层表面与半导体衬底表 面齐平，所述P型钉扎层与栅极结构之间暴露出部分N型掺杂区表面。

16.根据权利要求15所述的图像传感器，其特征在于，所述P型钉扎层与栅极 结构之间暴露的部分N型掺杂区的表面宽度为10nm～100nm。

17.根据权利要求15所述的图像传感器，其特征在于，所述N型掺杂区的厚 度为100nm～1000nm，所述N型掺杂区的掺杂浓度为1E19atom/cm³～1E22 atom/cm³。