[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，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底包括堆叠的第一硅衬底层、衬底氧化层以及第二硅衬底层；

传输栅极，位于所述第二硅衬底层的表面；

浮置扩散区，位于所述传输栅极的一侧的半导体衬底内；

光电二极管掺杂区，位于所述第一硅衬底层内；

导通结构，位于所述传输栅极的另一侧的半导体衬底内，穿通所述第二硅衬底层以及衬底氧化层且与所述光电二极管掺杂区电连接。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光电二极管掺杂区的边界延伸至所述浮置扩散区的下方。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述导通结构的材料为N型掺杂多晶硅。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，还包括：

N型掺杂硅区，所述N型掺杂硅区位于所述第一硅衬底层内，所述导通结构经由所述N型掺杂硅区与所述光电二极管掺杂区电连接；

其中，所述N型掺杂硅区内的掺杂浓度大于所述光电二极管掺杂区的掺杂浓度。

5.一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，所述半导体衬底包括堆叠的第一硅衬底层、衬底氧化层以及第二硅衬底层；

形成导通沟槽，所述导通沟槽穿通所述第二硅衬底层以及衬底氧化层；

向所述导通沟槽内填充导电材料以形成导通结构；

在所述半导体衬底内形成浮置扩散区；

在所述第二硅衬底层的表面形成传输栅极；

在所述第一硅衬底层内形成光电二极管掺杂区，所述光电二极管掺杂区与所述导通结构电连接；

其中，所述浮置扩散区位于所述传输栅极的一侧的半导体衬底内，所述导通结构位于所述传输栅极的另一侧的半导体衬底内。

6.根据权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述第一硅衬底层具有正面以及背面，所述第一硅衬底层的正面与所述衬底氧化层接触，在所述第一硅衬底层内形成光电二极管掺杂区包括：

自背面对所述第一硅衬底层进行减薄；

自所述第一硅衬底层的背面，向所述第一硅衬底层内进行离子注入，以形成所述光电二极管掺杂区。

7.根据权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述光电二极管掺杂区的边界延伸至所述浮置扩散区的下方。

8.根据权利要求5所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述导通结构的材料为N型掺杂多晶硅。

9.根据权利要求8所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，向所述导通沟槽内填充导通材料以形成导通结构之前，还包括：

向所述导通沟槽的底部暴露出的所述第一硅衬底层进行离子注入，以在所述第一硅衬底层内形成N型掺杂硅区；

其中，所述N型掺杂硅区的底部与所述光电二极管掺杂区连接，且所述N型掺杂硅区内的掺杂浓度大于所述光电二极管掺杂区的掺杂浓度。

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，所述N型掺杂硅区内的掺杂浓度小于所述浮置扩散区的掺杂浓度。