[发明专利]图像传感器及其制作方法

说明书

本发明提供的图像传感器及其制作方法，包括：提供一衬底，在所述衬底中位于转移区的两侧分别设置有感光区和读取区；刻蚀去除部分厚度的所述转移区，使剩余的所述转移区在所述厚度方向上低于浅沟道隔离区；去除所述介质层；形成多晶硅层，所述多晶硅层填充于相邻的所述浅沟道隔离区之间。在传统的闪存工艺的基础上，刻蚀去除部分厚度的所述转移区，打通所述感光区到读取区的通道，不再被传统的闪存工艺浅沟道隔离断开，通过多晶硅层实现图像传感器中感光区的电荷向读取区的转移，从而正确识别光信号强度。本发明提供的图像传感器，通过多晶硅层实现图像传感器中感光区的电荷向读取区的转移，提高了图像传感器的性能。

技术领域

本发明属于图像传感器领域，具体涉及一种图像传感器及其制作方法。

背景技术

垂直电荷转移图像传感器(VPS，Vertically charge transferring PixelSensors)是一种基于标准闪存工艺的三维图像传感器，还是基于浮栅结构阵列的半导体图像传感器，具有像元密度高、像元尺寸小等特点，其工作原理是利用感光区的光生载流子产生的电荷耦合到读取区，改变读取区的读取电流大小实现光强识别的一种垂直电荷转移成像技术。传统闪存与垂直电荷转移图像传感器具有部分相似的结构，垂直电荷转移图像传感器的同一个工作单元内的感光区和读取区上方需通过多晶硅层连通，而传统的闪存工艺对应感光区和读取区位置上方的浮栅(通常采用多晶硅制作)被浅沟道隔离断开，如此一来，采用传统闪存工艺无法实现图像传感器中感光区的电荷向读取区的转移。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器及其制作方法，实现图像传感器中感光区的电荷向读取区的转移，以及提高图像传感器的性能。

本发明提供一种图像传感器的制作方法，包括：

提供一衬底，所述衬底上设置有介质层，所述衬底和介质层中周期分布有间隔设置的浅沟道隔离区和转移区，所述浅沟道隔离区和转移区均沿厚度方向从所述衬底中延伸至所述介质层，在所述衬底中位于所述转移区的两侧分别设置有感光区和读取区；

刻蚀去除部分厚度的所述转移区，使剩余的所述转移区在所述厚度方向上低于所述浅沟道隔离区；

去除所述介质层；

形成多晶硅层，所述多晶硅层填充于相邻的所述浅沟道隔离区之间。

进一步的，所述多晶硅层包括传输门区域，所述传输门区域覆盖所述转移区、部分感光区和部分读取区，所述传输门区域控制所述感光区中产生的电荷转移到所述读取区。

进一步的，刻蚀去除部分厚度的所述转移区，具体包括：

形成图形化的光阻层，所述图形化的光阻层覆盖所述介质层和所述浅沟道隔离区，且具有位于所述转移区上方的光阻窗口；以所述图形化的光阻层为掩膜，刻蚀去除部分厚度的所述转移区；在垂直于所述衬底的截面上，所述光阻窗口的截面宽度大于或等于所述转移区的截面宽度。

进一步的，所述浅沟道隔离区和所述转移区的材质为氧化硅。

本发明还提供一种图像传感器，包括：

衬底；

多晶硅层，所述多晶硅层覆盖所述衬底；

浅沟道隔离区，所述浅沟道隔离区间隔设置，每一所述浅沟道隔离区沿厚度方向贯穿所述多晶硅层和部分深度的所述衬底；

其中，在所述衬底中，相邻的所述浅沟道隔离区之间依次分布有感光区、转移区和读取区，所述转移区在所述厚度方向上低于所述浅沟道隔离区，所述多晶硅层覆盖所述感光区、转移区和读取区。

进一步的，所述多晶硅层包括传输门区域，所述传输门区域覆盖所述转移区、部分感光区和部分读取区，所述传输门区域控制所述感光区中产生的电荷转移到所述读取区。