[发明专利]图像传感器及其制作方法

说明书

本申请涉及半导体器件的制造领域，具体地涉及一种图像传感器及其制作方法。所述图像传感器包括：半导体衬底；第一掺杂层，所述第一掺杂层位于所述半导体衬底上；第一离子注入区域，位于所述第一掺杂层内，其中，所述第一离子注入区域的注入离子与所述第一掺杂层的掺杂离子的导电类型相反。所述第一掺杂层包围所述第一离子注入区域，可以在所述第一离子注入区域的底部形成PN结，增大了所述第一掺杂层与所述第一离子注入区域形成的PN结的面积，增大了耗尽层的面积，在有入射光进入所述耗尽层时，能产生更多的光生载流子，增强了光电二极管的光电转换能力，增强了图像传感器的光电转换能力。

技术领域

本申请涉及半导体器件的制造领域，具体地涉及一种图像传感器及其制作方法。

背景技术

图像传感器是一种将光学图像转换成电信号的器件。随着计算机和通信产业的发展，对高性能图像传感器的需求不断增长，这些高性能图像传感器广泛用于诸如数字照相机、摄像录像机、个人通信系统(PCS)、游戏机、安防摄像机、医用微型照相机之类的各种领域。

图像传感器中一般包括多个光电二极管，所述光电二极管用于实现所述将光学图像转换成电信号的功能。当前，提高光电二极管的光电转换能力是图像传感器制作领域最重要的研究课题之一。其中，一个重要的研究方向在于增大光电二极管的面积。

发明内容

本申请提供一种图像传感器及其制作方法，可以增强所述图像传感器的光电转换能力。

本申请的一个方面提供一种图像传感器，包括：第一掺杂层；第一离子注入区域，位于所述第一掺杂层内，其中，所述第一离子注入区域的注入离子与所述第一掺杂层的掺杂离子的导电类型相反；外延层，位于所述第一掺杂层表面；第二离子注入区域，所述第二离子注入区域位于所述外延层内，并延伸至所述第一离子注入区域；掺杂隔离结构，所述掺杂隔离结构位于所述第二离子注入区域两侧并贯穿所述第一掺杂层，其中，所述掺杂隔离结构的掺杂离子与所述第二离子注入区域的注入离子的导电类型相反。

在本申请的一些实施例中，所述第一离子注入区域的注入离子和所述第二离子注入区域的注入离子导电类型相同。

在本申请的一些实施例中，所述第一离子注入区域的注入离子为N型，所述第二离子注入区域的注入离子为N型。

在本申请的一些实施例中，所述第一离子注入区域的注入离子为As或P中的一种或者多种组合，所述第二离子注入区域的注入离子为As或P中的一种或者多种组合。

在本申请的一些实施例中，所述第一离子注入区域的注入离子剂量值范围为1e11-1e14/cm²，所述第二离子注入区域的注入离子剂量值范围为5e11-1e14/cm²。

在本申请的一些实施例中，所述第一掺杂层为P型掺杂的外延硅。

在本申请的一些实施例中，所述第一掺杂层的掺杂离子为B，BF₂或In中的一种或者多种组合，掺杂剂量值范围为1e11-1e14/cm²。在本申请的一些实施例中，所述外延层的厚度为0.5微米至1.5微米。

在本申请的一些实施例中，所述第一掺杂层的厚度为1微米至4微米。

在本申请的一些实施例中，所述图像传感器还包括：沟槽隔离结构，所述沟槽隔离结构位于所述第一离子注入区域两侧并贯穿所述第一掺杂层。