[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

一种图像传感器及其形成方法，其中图像传感器包括：基底，所述基底内具有阱区，所述阱区包括第二区以及分别位于第二区两侧的第一区和第三区，且所述第一区和第三区分别与第二区两侧邻接；位于第二区阱区内的若干沟槽；位于沟槽内以及沟槽顶部两侧基底表面的栅极结构，所述栅极结构充满沟槽；位于所述第一区的阱区内的掺杂区；位于所述第三区的阱区内的浮置扩散区。所述图像传感器的成本较低。

技术领域

本发明涉及半导体制造和光电成像技术领域，特别涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是把图像信号转化成电信号的半导体装置，图像传感器被分为电荷耦合传感器(CCD)和CMOS图像传感器。

电荷耦合传感器(CCD)虽然成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂，而且其复杂的驱动模式、高能耗以及多级光刻工艺，使其制造工艺中存在很大困难，不能满足产品的需求。

CMOS图像传感器的低能耗，以及相对少的光刻工艺步骤使其制造工艺相对简单，而且CMOS图像传感器允许控制电路、信号处理电路和模数转化器被集成在芯片上，使其可以适用于各种尺寸的产品中，且广泛适用于各种领域。

然而，CMOS图像传感器并不是完美无缺的，CMOS图像传感器的性能有待进一步改进。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以降低成像滞后。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：基底，所述基底内具有阱区，所述阱区包括第二区以及分别位于第二区两侧的第一区和第三区，且所述第一区和第三区分别与第二区两侧邻接；位于所述第二区阱区内的若干沟槽；位于沟槽内以及沟槽顶部两侧基底表面的栅极结构，所述栅极结构充满沟槽；位于所述第一区的阱区内的光电二极管；位于所述第三区的阱区内的浮置扩散区。

可选的，所述沟槽的深度为：0.05微米～0.5微米。

可选的，所述沟槽的个数为2个或者2个以上。

可选的，所述第一区、第二区和第三区沿第一方向分布；若干所述沟槽平行于所述第一方向，且沿垂直于所述第一方向的第二方向排列。

可选的，沿垂直于第一方向上，所述沟槽的尺寸为：0.05微米～0.3微米。

可选的，所述阱区内具有第一掺杂离子；所述掺杂区内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反；所述浮置扩散区内具有第三掺杂离子，所述第三掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反。

本发明还提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底内具有阱区，所述阱区包括第二区以及分别位于第二区两侧的第一区和第三区，且所述第一区和第三区分别与第二区两侧邻接；去除部分第二区阱区，在所述第二区阱区内形成若干沟槽；在所述沟槽内以及沟槽顶部两侧基底表面形成栅极结构，所述栅极结构充满沟槽；在所述第一区的阱区内形成光电二极管；在所述第三区的阱区内形成浮置扩散区。

可选的，所述沟槽的形成方法包括：在所述第一区和第三区基底表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出部分第二区阱区的顶部表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述阱区，形成所述沟槽。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：