[发明专利]图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种用于形成图像传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供衬底，所述衬底包括具有第一掺杂类型的有源区；以及

在所述有源区之上形成至少一个光电二极管，每个光电二极管包括具有第一掺杂类型的第一区域和具有第二掺杂类型的第二区域，所述第二区域包括多个外延掺杂层，并且所述第一区域围绕所述第二区域，

其中，形成每个光电二极管包括：

通过外延生长在所述衬底上依次形成具有第一掺杂类型的多个外延层，每个外延层都包括用于形成光电二极管的第二区域的第二部分和围绕其第二部分的第一部分，其中，在形成每个外延层之后，通过离子注入将该外延层的第二部分调整为具有第二掺杂类型，以形成第二区域的多个外延掺杂层中的一个或多个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过外延生长在所述多个外延层上形成具有第一掺杂类型的附加的外延层；

通过离子注入调整所述多个外延层的第一部分和所述附加的外延层的与所述多个外延层的第一部分相邻的部分以形成第一区域；以及

在所述第一区域中形成沟槽隔离结构，所述沟槽隔离结构从所述附加的外延层的表面起朝着所述衬底延伸。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在通过离子注入将每个外延层的第二部分调整为具有第二掺杂类型之前或者之后，通过离子注入调整该外延层的第一部分以形成第一区域的一部分。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个外延层包括第一外延层和第二外延层，并且所述附加的外延层包括第三外延层，所述方法包括：

在所述衬底上外延生长所述第一外延层；

通过离子注入将所述第一外延层的第二部分调整为具有第二掺杂类型，以形成第二区域的多个外延掺杂层中的一个或多个；

在所述第一外延层上外延生长所述第二外延层；

通过离子注入将所述第二外延层的第二部分调整为具有第二掺杂类型，以形成第二区域的多个外延掺杂层中的一个或多个；以及

在所述第二外延层上外延生长所述第三外延层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过离子注入将所述第三外延层的与所述第二外延层的第二部分相邻的部分的下半部分调整为具有第二掺杂类型，以形成第二区域的多个外延掺杂层中的一个或多个。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一外延层的第二部分包括第一外延掺杂层和位于所述第一外延层上的第二外延掺杂层，所述第二外延层的第二部分包括第三外延掺杂层和位于所述第三外延层上的第四外延掺杂层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过离子注入将所述第一外延层的第二部分调整为具有第二掺杂类型包括：

在所述第一外延层上形成第一牺牲氧化物层；

在所述第一牺牲氧化物层上形成第一光刻胶图案，所述第一光刻胶图案暴露所述第一外延层的第二部分并且遮挡所述第一外延层的第一部分；

通过两次离子注入对所述第一外延层的第二部分进行第二掺杂类型的掺杂，从而在其中形成所述第一外延掺杂层和所述第二外延掺杂层；以及

通过氧化物剥离处理移除所述第一牺牲氧化物层和所述第一光刻胶图案。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过离子注入调整所述多个外延层的第一部分和所述附加的外延层的与所述多个外延层的第一部分相邻的部分以形成第一区域包括：

在所述第三外延层上形成第二牺牲氧化物层；

在所述第二牺牲氧化物层上形成第二光刻胶图案，所述第二光刻胶图案遮挡所述第三外延层的与所述第二外延层的第二部分相邻的部分并且暴露所述第三外延层的与所述第二外延层的第一部分相邻的部分；

通过一次离子注入对所述第一外延层与所述第二外延层的第一部分以及所述第三外延层的与所述第二外延层的第一部分相邻的部分同时进行第一掺杂类型的掺杂；以及

通过氧化物剥离处理移除所述第二牺牲氧化物层和所述第二光刻胶图案。