[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，方法包括：提供包括像素区的衬底，像素区包括相邻感光区域和浮置扩散区域；在感光区域衬底内形成深掺杂区；在浮置扩散区域衬底内形成浮置扩散区；在感光区域和浮置扩散区域交界处衬底上形成栅极结构；形成保形覆盖栅极结构和衬底的侧墙膜；去除浮置扩散区域的栅极结构顶部和衬底上的侧墙膜，剩余侧墙膜作为侧墙；以侧墙为掩膜在栅极结构一侧的浮置扩散区内形成第一源漏掺杂区；在第一源漏掺杂区上形成金属连接层；在衬底上形成层间介质层；在层间介质层内形成与金属连接层电连接的源漏接触孔插塞。本发明避免对感光区域造成等离子体损伤以及衬底电荷残留问题，还避免由第一源漏掺杂区过刻蚀所引起的漏电流问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

图像传感器分为互补金属氧化物图像传感器(CMOS Image Sensor，CIS)和电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)图像传感器，通常用于将光学信号转化为相应的电信号。CCD图像传感器具有对图像敏感度较高、噪声小等优点，但是CCD图像传感器难以实现与其他器件的集成，且CCD图像传感器的功耗较大。相比之下，CIS具有工艺简单、易于其他器件集成、体积小、重量轻、功耗小、成本低等优点。目前，CIS已经广泛应用于静态数码相机、照相手机、数码摄像机、医疗用摄像装置(例如胃镜)、车用摄像装置等。

CIS的基本感光单元称之为像素(Pixel)，所述像素包括一个光电二极管、以及3个或4个晶体管，称之为3T或4T。常用的CIS为4T型，所述4个晶体管分别为复位晶体管、放大晶体管、选择晶体管和传输晶体管。其中，每个像素包括感光区域与读取区域。对于常用的像素(例如4T像素)，传输晶体管将感光区域输出的信号传输到浮置扩散(FloatingDiffusion)区，然后信号保持在所述浮置扩散区，直至被像素的读取部分读出。

但是，现有技术所形成CIS的像素结构的性能较差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高CIS的像素结构的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括用于形成像素结构的像素区，所述像素区包括相邻的感光区域和浮置扩散区域，其中所述衬底内具有第一掺杂离子；在所述感光区域的衬底内形成深掺杂区，所述深掺杂区内具有第二掺杂离子，且所述第二掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同；在所述浮置扩散区域的衬底内 形成浮置扩散区，所述浮置扩散区内具有第三掺杂离子，且所述第三掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同；在所述感光区域和浮置扩散区域交界处的衬底上形成栅极结构；形成保形覆盖所述栅极结构和衬底的侧墙膜；去除位于所述浮置扩散区域的栅极结构顶部、以及所述浮置扩散区域衬底上的所述侧墙膜，保留位于所述感光区域的衬底上、所述栅极结构的侧壁上、以及所述感光区域的栅极结构顶部上的所述侧墙膜，且剩余所述侧墙膜作为侧墙；以所述侧墙为掩膜，在所述栅极结构一侧的浮置扩散区内形成第一源漏掺杂区，所述第一源漏掺杂区内具有第四掺杂离子，且所述第四掺杂离子类型与所述第一掺杂离子类型不同；在所述第一源漏掺杂区上形成金属连接层；形成所述金属连接层后，在所述栅极结构露出的衬底上形成层间介质层，所述层间介质层覆盖所述栅极结构；在所述层间介质层内形成与所述金属连接层电连接的源漏接触孔插塞。