[发明专利]一种CMOS图像传感器的制造方法

说明书

一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：提供基底，基底上包括第一区域；提供第一掩模版；以第一掩模版为掩模在基底上形成第一图形化掩膜层，暴露出第一区域，第一区域具有与转移晶体管相邻的第一端；以第一图形化掩膜层为掩模，在第一区域形成第一导电类型的第一注入区；在第一注入区内形成第二导电类型的第二注入区，将第一注入区分隔为第三注入区和第四注入区；提供第二掩模版；以第二掩模版为掩模在基底上形成第二图形化掩膜层，暴露出第一区域的第一端；以第二图形化掩膜层为掩模，在第一区域的第一端形成第一导电类型的第五注入区，将第三注入区和第四注入区电学连接。提高像素单元的满阱容量及电荷传输效率、减小图像延迟。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种CMOS图像传感器的制造方法。

背景技术

图像传感器，或称感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，它被广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。根据元件的不同，图像传感器可分为电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)和CMOS图像传感器(Complementary Metal-OxideSemiconductor，CMOS)两大类。CMOS图像传感器与CCD图像传感器相比，因其具有更低的制造成本、更低的功耗以及高整合度等优点，近年来在宽动态、低照度方面取得了飞速发展。

CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，通常由像素单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。其中，像素单元属于核心部件，它作为CMOS图像传感器的基本感光单元，决定着整个图像传感器的成像质量。

像素单元按照像素单元结构的不同，可以分为无源像素单元(passive pixelschematic，PPS)和有源像素单元(active pixel schematic，APS)；按照集成度，像素单元可以分为三管有源像素(3T-APS)、钳位二极管四管有源像素(4T-APS)、钳位二极管五管有源像素(5T-APS)。其中，钳位二极管四管有源像素(4T-APS)成为市场上的主要应用；按照入射光射入感光区域方向，分为正面照射式(Front-side-illumination，FSI)图像传感器和背面照射式(Back-side-illumination，BSI)图像传感器结构。

目前在高速CMOS图像传感器像素单元的设计中，主要存在以下问题：首先，由于曝光时间很短，需要大面积的光电二极管(Photodiode,PD)来增强敏感度。而大面积的光电二极管将导致光电二极管区的横向电场很弱，信号电荷只能通过载流子的扩散来传输，致使电荷传输效率降低。其次，图像延迟(Image lag)现象会严重影响到CMOS图像传感器的成像效果，如何避免图像延迟(Image lag)也是高速CMOS图像传感器设计中的面临的一个重要挑战。第三，像素单元的满阱容量一直是影响CMOS图像传感器性能的重要参数，如何提高满阱容量，以提高像素单元的动态范围和信噪比也是提高图像传感器成像效果的有利途径。为此，近年来，对CMOS图像传感器中像素单元的结构与工艺的设计在不断的更新与改进。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种CMOS图像传感器的制造方法，以提高像素单元的满阱容量及电荷传输效率、减小图像延迟，进而提高所形成的像素单元的性能。