[发明专利]一种图像传感器的形成方法

说明书

一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成栅沟槽，在所述栅沟槽的底部和侧面形成溢出栅绝缘层，在所述溢出栅绝缘层上形成溢出栅电极，所述溢出栅绝缘层与所述溢出栅电极组成溢出栅极结构，所述溢出栅极结构具有第一侧表面和相对于第一侧表面的第二侧表面；在所述溢出栅极结构的第一侧表面半导体衬底中形成二极管掺杂区；在所述溢出栅极结构的第二侧表面半导体衬底中形成溢出漏区，所述溢出漏区电连接电源线；所述溢出栅极结构的深度小于所述二极管掺杂区的深度且大于所述溢出漏区的深度。所述图像传感器的性能得到提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管，光敏三极管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功能器件。图像传感器分为光导摄像管和固态图像传感器。与光导摄像管相比，固态图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价格低等特点。因此在各个行业得到了广泛应用。

然而，现有的图像传感器的电学性能仍有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以提高图像传感器的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种图像传感器，包括：半导体衬底；溢出栅极结构，位于半导体衬底中，所述溢出栅极结构具有第一侧表面和相对于第一侧表面的第二侧表面；二极管掺杂区，位于所述溢出栅极结构的第一侧表面半导体衬底中；溢出漏区，位于所述溢出栅极结构的第二侧表面半导体衬底中，所述溢出漏区电连接电源线；所述溢出栅极结构的深度小于所述二极管掺杂区的深度且大于所述溢出漏区的深度。

可选的，还包括附加掺杂区，位于所述溢出栅极结构下方的半导体衬底中，所述附加掺杂区、所述二极管掺杂区以及所述溢出漏区彼此相互分立。

可选的，所述附加掺杂区还包括第一附加掺杂区和第二附加掺杂区，所述第一附加掺杂区位于所述溢出栅极结构的底部中心位置处，所述第二附加掺杂区位于所述第一附加掺杂区的正下方。

可选的，所述第一附加掺杂区与所述第二附加掺杂区之间的间隔为0.1微米。

可选的，所述第一附加掺杂区与所述第二附加掺杂区的导电类型为N型，所述二极管掺杂区的导电类型为N型，所述溢出漏区的导电类型为N型。

可选的，所述溢出栅极结构包括溢出栅绝缘层和位于溢出栅绝缘层上的溢出栅电极，所述溢出栅绝缘层包围溢出栅电极的底部和侧壁。

本发明还提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供半导体衬底；在半导体衬底形成栅沟槽，在所述栅沟槽的底部和侧面形成溢出栅绝缘层，在所述溢出栅绝缘层上形成溢出栅电极，所述溢出栅绝缘层与所述溢出栅电极组成溢出栅极结构，所述溢出栅极结构具有第一侧表面和相对于第一侧表面的第二侧表面；在所述溢出栅极结构的第一侧表面半导体衬底中形成二极管掺杂区；在所述溢出栅极结构的第二侧表面半导体衬底中形成溢出漏区，所述溢出漏区电连接电源线；所述溢出栅极结构的深度小于所述二极管掺杂区的深度且大于所述溢出漏区的深度。

可选的，在形成所述栅沟槽之后和形成溢出栅绝缘层之前，还形成位于所述栅沟槽下方的半导体衬底中的附加掺杂区，所述附加掺杂区、所述二极管掺杂区以及所述溢出漏区彼此相互分立。

可选的，所述形成位于所述栅沟槽下方的半导体衬底中的附加掺杂区还包括，形成所述位于所述栅沟槽的底部中心位置处的第一附加掺杂区，以及位于所述第一附加掺杂区的正下方的第二附加掺杂区。

可选的，所述第一附加掺杂区与所述第二附加掺杂区之间的间隔为0.1微米。