專利名稱：Cmos圖像傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為一種半導(dǎo)體器件的圖像傳感器將光學(xué)圖像變換成電信號(hào)，其一般可分類成電荷耦合器件(CCD)和CMOS圖像傳感器。
傳統(tǒng)地，CCD包括設(shè)置成矩陣形式的多個(gè)光電二極管，用于將光學(xué)信號(hào)變換成電信號(hào)；形成在光電二極管之間的多個(gè)豎直的電荷耦合器件(VCCD)，用于在豎直方向上發(fā)射在每個(gè)光電二極管中產(chǎn)生的電荷；多個(gè)水平電荷耦合器件(HCCD)，用于在水平方向上發(fā)射從每個(gè)VCCD發(fā)射的電荷；以及感測(cè)放大器，用于感測(cè)在水平方向上發(fā)射的電荷以輸出電信號(hào)。
CCD具有復(fù)雜的操作機(jī)制和高功率消耗是公知的。另外，其制造方法是很復(fù)雜的，因?yàn)樵谄渲圃熘幸蠖鄠€(gè)步驟的光刻法(photolithography)過程。尤其是難以將CCD與其他器件如控制電路、信號(hào)處理電路、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器等集成到單個(gè)芯片中。CCD的這些缺點(diǎn)可能阻礙包含CCD的產(chǎn)品的小型化。
為了克服CCD的上述缺點(diǎn)，最近在新生代圖像傳感器中開發(fā)了CMOS圖像傳感器。
同時(shí)，根據(jù)單位像素中晶體管的數(shù)目，CMOS圖像傳感器可以分類成3T、4T、5T型等。3T型CMOS圖像傳感器包括一個(gè)光電二極管和三個(gè)晶體管，且4T型包括一個(gè)光電二極管和四個(gè)晶體管。這里，3T型CMOS圖像傳感器的單位像素布局配置如下。
圖1示出一布局，圖示了傳統(tǒng)3T型CMOS圖像傳感器中的單位像素。
如圖1中所示，一個(gè)光電二極管20形成在被限定的有源區(qū)10的一大部分中，并且三個(gè)晶體管120、130和140分別形成為重疊在有源區(qū)10的其他部分中。
晶體管120構(gòu)成重置晶體管，并且晶體管130構(gòu)成驅(qū)動(dòng)器晶體管，并且晶體管140構(gòu)成選擇晶體管。
這里，摻雜劑離子被植入除了有源區(qū)10的在晶體管120、130和140的每個(gè)柵電極之下的部分之外的、形成每個(gè)晶體管的有源區(qū)10中，以形成每個(gè)晶體管的源和漏區(qū)。
供給電壓(VDD)施加到重置晶體管和驅(qū)動(dòng)器晶體管之間的源/漏區(qū)，并且形成在選擇晶體管的一側(cè)的源/漏區(qū)連接到檢測(cè)電路(未示出)。
晶體管120、130和140分別連接到信號(hào)線，盡管它們?cè)趫D1中沒有圖示。另外，信號(hào)線通過分別形成在其一端的附加墊而分別連接到外部驅(qū)動(dòng)電路。
圖2示出橫截面視圖，圖示了從圖1中的A-A′線觀察的傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器的光電二極管和重置晶體管。
參見圖2，P-型外延層101形成在P++型半導(dǎo)體基片100上。另外，包括外延層101的半導(dǎo)體基片100由有源區(qū)10所限定，有源區(qū)10包括如圖1所示的光電二極管區(qū)PD和形成隔離層102的隔離區(qū)。
如圖2中所示，用于重置晶體管120的柵電極104形成在外延層101上，其間插入柵絕緣層103。一對(duì)氮化物側(cè)壁110a形成在柵電極104的兩側(cè)上。
另外，N-型擴(kuò)散區(qū)106形成在外延層101的光電二極管區(qū)PD中。用于輕摻雜的漏(LDD)結(jié)構(gòu)的N-擴(kuò)散區(qū)108和用于源/漏擴(kuò)散區(qū)的N+擴(kuò)散區(qū)112形成在外延層101的晶體管區(qū)中。
TEOS(原硅酸四乙酯)氧化物109形成在覆蓋柵電極104的半導(dǎo)體基片100的整個(gè)表面之上，并且金屬硅化物層115形成在源/漏擴(kuò)散區(qū)112的表面上。
此外，用作擴(kuò)散和蝕刻阻擋物的氮化物層116和層間(interlevel)電介質(zhì)層117以連續(xù)順序形成在半導(dǎo)體基片100的整個(gè)表面之上。
圖3a到3i是橫截面視圖，圖示了用于制造CMOS圖像傳感器的傳統(tǒng)方法。
參見圖3a，P-型外延層101形成在如具有高濃度和第一電導(dǎo)率型(即P++型)的單晶硅的半導(dǎo)體基片100上。
這里，外延層101用于在光電二極管區(qū)中形成深且寬的耗盡區(qū)。從而可以改善低壓光電二極管的用于收集光電子的能力，并且也可以改善光敏感度。
另外，半導(dǎo)體基片100由有源區(qū)和隔離區(qū)所限定，并且通過淺溝槽隔離(STI)過程或局部硅氧化(LOCOS)過程形成隔離層102。
接著，柵絕緣層103和導(dǎo)電層以連續(xù)順序沉積在包括隔離層102的外延層101的整個(gè)表面上，并且使用光刻法和蝕刻過程將它們選擇性地圖案化，從而形成柵電極104。
第一光致抗蝕劑層被施加在包括柵電極104的基片100的整個(gè)表面之上，并且然后使用曝光和顯影過程將其圖案化，從而形成暴露光電二極管區(qū)的第一光致抗蝕劑圖案105。
然后，使用第一光致抗蝕劑圖案105作為掩模，通過低濃度的N型摻雜劑離子的離子植入，N-擴(kuò)散區(qū)106形成在被暴露的光電二極管區(qū)中。
如圖3b中所示，在移除第一光致抗蝕劑圖案105之后，第二光致抗蝕劑層施加在基片100的整個(gè)表面之上，并且然后使用曝光和顯影過程將其圖案化，從而形成暴露晶體管區(qū)的第二光致抗蝕劑圖案107。
然后，使用第二光致抗蝕劑圖案107作為掩模，低濃度的N型摻雜劑離子的離子被植入被暴露的晶體管區(qū)中以形成N-型擴(kuò)散區(qū)108。這里，使用較高的植入能量，光電二極管區(qū)的N-型擴(kuò)散區(qū)106優(yōu)選地以大于晶體管區(qū)的N-型擴(kuò)散區(qū)108的擴(kuò)散深度的擴(kuò)散深度來形成。
如圖3c中所示，在移除第二光致抗蝕劑圖案107之后，TEOS氧化物層109以大約200的厚度形成在基片100的整個(gè)表面之上，并且然后氮化物層110形成在TEOS氧化物層109上。
連續(xù)地，在氮化物層110上執(zhí)行回蝕刻過程以在柵電極104的兩側(cè)上形成氮化物側(cè)壁110a，如圖3d中所示。
如圖3e中所示，第三光致抗蝕劑層形成在基片100的整個(gè)表面之上，并且然后通過曝光和顯影過程將其圖案化，從而形成覆蓋光電二極管區(qū)和隔離層102的第三光致抗蝕劑圖案111。
連續(xù)地，使用第三光致抗蝕劑圖案111作為掩模，高濃度的N型摻雜劑離子植入源/漏區(qū)以形成N+型擴(kuò)散區(qū)112。
如圖3f中所示，在移除第三光致抗蝕劑圖案111之后，執(zhí)行熱處理過程(例如800℃之上的溫度下的快速熱過程)以激活N-型擴(kuò)散區(qū)106、N-型擴(kuò)散區(qū)108和N+型擴(kuò)散區(qū)112中的摻雜劑離子。
接著，硅化物阻擋層113形成在半導(dǎo)體基片100的整個(gè)表面之上。
如圖3g中所示，第四光致抗蝕劑層被施加在硅化物阻擋層113上，并且通過曝光和顯影過程將其圖案化，從而形成第四光致抗蝕劑圖案114，其暴露將形成硅化物的區(qū)。
使用第四光致抗蝕劑圖案114作為掩模，被暴露的硅化物阻擋層113和TEOS氧化物層109被選擇性地移除，以暴露形成N+擴(kuò)散區(qū)112的基片的一部分。
如圖3h中所示，在移除第四光致抗蝕劑圖案114之后，具有高熔點(diǎn)的金屬層被沉積和熱處理以在晶體管區(qū)中的基片的被暴露的表面上形成金屬硅化物層115。
隨后，移除不與硅材料反應(yīng)的剩余金屬材料，并移除硅化物阻擋層113。
如圖3i中所示，在隨后過程中用作擴(kuò)散和蝕刻阻擋物的氮化物層116沉積在基片100的整個(gè)表面之上，并且層間電介質(zhì)層117形成在氮化物層116上。
之后，功率線、濾色器陣列和微透鏡形成在層間電介質(zhì)層117之上以完成CMOS圖像傳感器，盡管沒有在圖中示出。
CMOS圖像傳感器的傳統(tǒng)制造方法通常采用0.35～0.18微米技術(shù)。此外，已經(jīng)為半導(dǎo)體器件的更高集成而集中開發(fā)了亞0.18微米技術(shù)。通常，亞0.25微米技術(shù)具有硅化過程所導(dǎo)致的熱衡算(thermal budget)。更特別地，由于在形成硅化物層之后很少允許大約800℃之上的熱處理，難以移除導(dǎo)致暗電流的雜質(zhì)。
同時(shí)，在上述傳統(tǒng)方法中，用于輕摻雜的漏結(jié)構(gòu)和光電二極管的熱處理和用于源/漏擴(kuò)散區(qū)的熱處理也可以在800℃之上的高溫執(zhí)行，從而使得能夠恢復(fù)晶格被損壞的基片并且激活被植入的摻雜劑離子。但是，層間電介質(zhì)層117需要在700℃之下的溫度熱處理，以防止金屬硅化物層115的變形并形成淺結(jié)。層間電介質(zhì)層117典型地使用BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)材料形成并且具有對(duì)雜質(zhì)的收集效應(yīng)。層間電介質(zhì)層117的收集效應(yīng)在相對(duì)高的溫度處變得強(qiáng)大。但是，由于上面所解釋的原因，存在對(duì)提高BPSG材料的層間電介質(zhì)層的加熱溫度的限制。
另外，在形成層間電介質(zhì)層117之前形成氮化物層的擴(kuò)散阻擋物116。但是，由于光電二極管區(qū)根據(jù)CMOS圖像傳感器的按比例縮小(scale-down)而減小，氮化物層116導(dǎo)致CMOS圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范圍和光敏感度減小。因此，CMOS圖像傳感器的性能、如再現(xiàn)性變得惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種CMOS圖像傳感器及其制造方法，其中收集層在高溫度的熱處理期間有效地吸收雜質(zhì)，從而使得暗電流能夠減小。
為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，根據(jù)本發(fā)明的用于制造CMOS圖像傳感器的方法的一實(shí)施例包括步驟在半導(dǎo)體基片上形成隔離層，限定包括光電二極管區(qū)和晶體管區(qū)的有源區(qū)；在晶體管區(qū)中形成柵，該柵包括柵電極和插入在該柵電極和基片之間柵絕緣層；在光電二極管區(qū)中形成第一低濃度擴(kuò)散區(qū)；在晶體管區(qū)中形成第二低濃度擴(kuò)散區(qū)；在基片的整個(gè)表面之上形成緩沖層，緩沖層被選擇性地移除以覆蓋光電二極管區(qū)；在基片的整個(gè)表面之上形成第一和第二絕緣層，第一和第二絕緣層具有彼此不同的蝕刻選擇性；通過第二絕緣層的選擇性移除在柵電極的兩側(cè)上形成絕緣側(cè)壁；選擇性地移除光電二極管區(qū)之外的其他區(qū)上的第一絕緣層；在被暴露的晶體管區(qū)中形成高濃度擴(kuò)散區(qū)，部分地重疊第二低濃度擴(kuò)散區(qū)；以及在形成高濃度擴(kuò)散區(qū)的基片的表面上形成金屬硅化物層。
另外，根據(jù)本發(fā)明的CMOS圖像傳感器包括半導(dǎo)體基片上的隔離層，限定包括光電二極管區(qū)和晶體管區(qū)的有源區(qū)；晶體管區(qū)上的柵，包括柵電極和柵絕緣層；基片的光電二極管區(qū)中的第一低濃度擴(kuò)散區(qū)；基片的晶體管區(qū)中的彼此部分重疊的第二低濃度擴(kuò)散區(qū)和高濃度擴(kuò)散區(qū)；覆蓋光電二極管區(qū)的緩沖層，柵電極的兩側(cè)上的絕緣側(cè)壁；以及金屬硅化物，選擇性地形成在形成高濃度擴(kuò)散區(qū)的基片的表面上。這里，緩沖層可以形成為從光電二極管區(qū)延伸到柵的頂部分。
通過參考經(jīng)常參照附圖的本發(fā)明的下面的描述，本發(fā)明的這些和其他方面將變得明顯。


圖1是一布局，圖示了傳統(tǒng)3T型CMOS圖像傳感器中的單位像素。
圖2是橫截面視圖，圖示了從圖1中的A-A′線觀察的傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器的光電二極管和重置晶體管。
圖3a到3i是橫截面視圖，圖示了用于制造CMOS圖像傳感器的傳統(tǒng)方法。
圖4a到4j是橫截面視圖，圖示了用于根據(jù)本發(fā)明制造CMOS圖像傳感器的方法的優(yōu)選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式下文中將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明制造CMOS圖像傳感器的方法的優(yōu)選實(shí)施例。
圖4a到4j是橫截面視圖，圖示了用于根據(jù)本發(fā)明制造CMOS圖像傳感器的方法的優(yōu)選實(shí)施例。
參照?qǐng)D4a，具有低濃度和第一電導(dǎo)率型(即P+型)的外延層201形成在如具有高濃度和第一電導(dǎo)率型(即P++型)的單晶硅的半導(dǎo)體基片200上。
這里，外延層201用于在光電二極管中形成深且寬的耗盡區(qū)。從而可以改善低壓光電二極管的用于收集光電子的能力，并且也可以改善光敏感度。
另外，半導(dǎo)體基片200被限定到包括光電二極管區(qū)和晶體管區(qū)的有源區(qū)中和隔離區(qū)中。隔離層202通過淺溝槽隔離(STI)過程或局部硅氧化(LOCOS)過程形成在隔離區(qū)中。
接著，柵絕緣層203和導(dǎo)電層(例如高摻雜的多晶硅層)以連續(xù)順序沉積在包括隔離層202的外延層201的整個(gè)表面上，并且使用光刻法和蝕刻過程將它們選擇性地圖案化，從而形成柵電極204。
這里，柵絕緣層203可以使用熱氧化過程或化學(xué)氣相沉積過程形成，并且硅化物層可以形成在柵電極上。
而且，可以執(zhí)行附加的熱氧化過程以分別在柵電極204和半導(dǎo)體基片200的表面上形成熱氧化物層(未示出)。
尤其是，考慮形成在其外圍表面上的熱氧化物層的厚度，柵電極204的寬度可以寬于傳統(tǒng)柵電極的寬度形成。
第一光致抗蝕劑層被施加在包括柵電極204的基片200的整個(gè)表面之上，并且然后使用曝光和顯影過程將其圖案化，從而形成暴露光電二極管區(qū)的第一光致抗蝕劑圖案205。
然后，使用第一光致抗蝕劑圖案205作為掩模，通過低濃度的第二電導(dǎo)率型摻雜劑離子(即N型摻雜劑離子)的離子植入，在被暴露的光電二極管區(qū)中形成N-擴(kuò)散區(qū)206。
如圖4b中所示，在移除第一光致抗蝕劑圖案205之后，第二光致抗蝕劑層施加在基片200的整個(gè)表面之上，并且然后使用曝光和顯影過程將其圖案化，從而形成暴露晶體管區(qū)的第二光致抗蝕劑圖案207。
然后，使用第二光致抗蝕劑圖案207作為掩模，低濃度的N型摻雜劑離子被植入被暴露的晶體管區(qū)中以形成用于輕摻雜的漏結(jié)構(gòu)的N-型擴(kuò)散區(qū)208。這里，使用較高的植入能量，光電二極管區(qū)的N-型擴(kuò)散區(qū)206優(yōu)選地以大于晶體管區(qū)的N-型擴(kuò)散區(qū)208的擴(kuò)散深度的擴(kuò)散深度來形成。
如圖4c中所示，在移除第二光致抗蝕劑圖案207之后，緩沖層209通過使用O3-TEOS或BPSG材料的低壓化學(xué)氣相沉積過程而形成在基片200的整個(gè)表面上。
考慮用于將在隨后過程中形成的用于擴(kuò)散阻擋氮化物層的過蝕刻裕度，緩沖層209優(yōu)選地以400～3000的厚度形成。
另外，在隨后的第二氮化物側(cè)壁的形成期間，緩沖層209用作對(duì)基片損壞的阻擋物，并且用作雜質(zhì)的收集層。即，緩沖層209可以吸收隨后的熱處理過程期間產(chǎn)生的雜質(zhì)，從而使得能夠顯著地減小雜質(zhì)對(duì)基片的影響。結(jié)果，可以有效地減小或防止CMOS圖像傳感器的暗電流。
如圖4d中所示，第三光致抗蝕劑層被施加在緩沖層209上，并且然后其被選擇性地圖案化以形成僅剩余在光電二極管區(qū)中的第三光致抗蝕劑圖案210。
接著，使用第三光致抗蝕劑圖案210作為掩模，選擇性地移除緩沖層209。
這里，用于緩沖層209的蝕刻氣體可以采用硅烷氣(SiH4)。
如圖4e中所示，在移除第三光致抗蝕劑圖案210之后，使用化學(xué)氣相沉積(CVD)過程(尤其是低壓CVD過程)，第一絕緣層211和第二絕緣層212以連續(xù)順序形成在基片200的整個(gè)表面之上，其中第一和第二絕緣層211和212具有彼此不同的蝕刻選擇性。
這里，第一絕緣層211優(yōu)選地是厚度大約200的氧化物層，并且第二絕緣層212優(yōu)選地是氮化物層。
而且，第一絕緣氧化物層可以包括熱氧化層或基于TEOS的氧化物。
如圖4f中所示，利用第一和第二絕緣層211和212具有彼此不同的蝕刻選擇性而在第二絕緣層212上執(zhí)行回蝕刻過程，從而在柵電極204的兩側(cè)上形成第二絕緣側(cè)壁212a。
在此情形中，第二絕緣層212之下的第一絕緣層211保持未被蝕刻。
如圖4g中所示，第四光致抗蝕劑層形成在基片200的整個(gè)表面之上，并且然后通過曝光和顯影過程將其圖案化，從而形成覆蓋光電二極管區(qū)和隔離層202的第四光致抗蝕劑圖案213。
連續(xù)地，使用第四光致抗蝕劑圖案213作為掩模，選擇性地移除第一絕緣層211的被暴露部分。
接著，高濃度的N型摻雜劑離子被植入基片200的晶體管區(qū)中以形成N+型擴(kuò)散區(qū)214。
如圖4h中所示，在移除第四光致抗蝕劑圖案213之后，在800℃～1200℃的溫度下執(zhí)行熱處理過程(例如快速熱過程)以激活第一N-型擴(kuò)散區(qū)206、第二N-型擴(kuò)散區(qū)208和N+型擴(kuò)散區(qū)214中的摻雜劑離子。在此過程中，緩沖層209可以用作雜質(zhì)的收集層。
尤其是，熱處理可以以下面兩個(gè)步驟執(zhí)行一個(gè)是在形成第一N-型擴(kuò)散區(qū)206和第二N-型擴(kuò)散區(qū)208之后的第一熱處理，且另一個(gè)是在形成N+型擴(kuò)散區(qū)之后的第二熱處理。
這里，在形成第一N-型擴(kuò)散區(qū)206和第二N-型擴(kuò)散區(qū)208之后的第一熱處理中，如圖4d中所示，通過移除緩沖層209，熱氧化層(未示出)優(yōu)選地以20～100的厚度形成在柵電極204的被暴露部分上。
連續(xù)地，具有高熔點(diǎn)的金屬層被沉積和熱處理以在晶體管區(qū)中的基片的被暴露的表面上形成金屬硅化物層215。
如圖4i中所示，在隨后過程中用作擴(kuò)散和蝕刻阻擋物的氮化物層216沉積在基片200的整個(gè)表面之上。然后，第五光致抗蝕劑層被施加在氮化物層216上，并且通過曝光和顯影過程將其圖案化，以形成暴露光電二極管區(qū)的第五光致抗蝕劑圖案217。
隨后，使用第五光致抗蝕劑圖案217作為掩模，光電二極管區(qū)上的氮化物層216被選擇性地移除。
如圖4j中所示，在移除第五光致抗蝕劑圖案217之后，層間電介質(zhì)層218形成在基片200的整個(gè)表面之上。
這里，可以使用基于硅烷的材料形成層間電介質(zhì)層218，其大量的氫離子可恢復(fù)基片200的懸空鍵(dangling bond)，從而導(dǎo)致有效地減小暗電流。
用于根據(jù)本發(fā)明制造CMOS圖像傳感器的上述方法具有如下優(yōu)點(diǎn)。
首先，收集層使得能夠在高溫度的熱處理期間有效地減少雜質(zhì)，從而導(dǎo)致暗電流的減小。
第二，緩沖層可以防止在絕緣側(cè)壁的形成期間可能發(fā)生的對(duì)基片的損壞，從而導(dǎo)致減小暗電流。
第三，在用于形成LDD結(jié)構(gòu)和光電二極管的800℃～1200℃的溫度下的熱處理過程中，可以通過緩沖層的選擇性移除而在柵電極的被暴露的表面上形成附加的熱氧化層。附加的熱氧化層可以恢復(fù)柵電極的損壞，從而使得能夠改善器件的可靠性。因而，本發(fā)明可以減小暗電流并且改善CMOS圖像傳感器的再現(xiàn)性和分辨率。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于制造CMOS圖像傳感器的方法，包括步驟在半導(dǎo)體基片上形成隔離層，限定包括光電二極管區(qū)和晶體管區(qū)的有源區(qū)；在所述晶體管區(qū)中形成柵，所述柵包括柵電極和插入在所述柵電極和所述基片之間的柵絕緣層；在所述光電二極管區(qū)中形成第一低濃度擴(kuò)散區(qū)；在所述晶體管區(qū)中形成第二低濃度擴(kuò)散區(qū)；在所述基片的整個(gè)表面之上形成緩沖層，所述緩沖層被選擇性地移除以覆蓋所述光電二極管區(qū)；在所述基片的整個(gè)表面之上形成第一和第二絕緣層，所述第一和第二絕緣層具有彼此不同的蝕刻選擇性；通過所述第二絕緣層的選擇性移除在所述柵電極的兩側(cè)上形成絕緣側(cè)壁；選擇性地移除所述光電二極管區(qū)之外的其他區(qū)上的所述第一絕緣層；在被暴露的晶體管區(qū)中形成高濃度擴(kuò)散區(qū)，部分地重疊所述第二低濃度擴(kuò)散區(qū)；以及在形成所述高濃度擴(kuò)散區(qū)的基片的表面上形成金屬硅化物層。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所述第一絕緣層由氧化物形成。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中所述第二絕緣層由氮化物形成。
4.如權(quán)利要求2的方法，其中所述第一絕緣層是熱氧化層或基于TEOS的氧化物層。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中所述緩沖層使用O3-TEOS或BPSG形成。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中所述緩沖層以400～3000的厚度形成。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中所述緩沖層的選擇性移除利用硅烷氣。
8.如權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在形成所述第一和第二低濃度擴(kuò)散區(qū)之后第一熱處理所述基片的步驟。
9.如權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在形成所述高濃度擴(kuò)散區(qū)之后第二熱處理所述基片的步驟。
10.如權(quán)利要求8或9的方法，其中所述第一和第二熱處理在800℃～1200℃的溫度下執(zhí)行。
11.如權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括步驟在形成所述金屬硅化物層之后，在所述基片的整個(gè)表面之上形成擴(kuò)散和蝕刻阻擋物；以及選擇性移除所述光電二極管區(qū)之上的所述擴(kuò)散和蝕刻阻擋物。
12.如權(quán)利要求11的方法，進(jìn)一步包括在包括剩余的擴(kuò)散和蝕刻阻擋物的所述基片的整個(gè)表面之上形成層間電介質(zhì)層的步驟。
13.如權(quán)利要求11的方法，其中所述擴(kuò)散和蝕刻阻擋物由氮化物層形成。
14.如權(quán)利要求12的方法，其中所述層間電介質(zhì)層由基于硅烷的絕緣材料形成。
15.一種CMOS圖像傳感器，包括半導(dǎo)體基片上的隔離層，限定包括光電二極管區(qū)和晶體管區(qū)的有源區(qū)；所述晶體管區(qū)上的柵，包括柵電極和柵絕緣層；所述基片的所述光電二極管區(qū)中的第一低濃度擴(kuò)散區(qū)；所述基片的所述晶體管區(qū)中的第二低濃度擴(kuò)散區(qū)和高濃度擴(kuò)散區(qū)，彼此部分重疊；緩沖層，覆蓋所述光電二極管區(qū)，所述柵電極的兩側(cè)上的絕緣側(cè)壁；以及金屬硅化物，選擇性地形成在形成所述高濃度擴(kuò)散區(qū)的所述基片的表面上。
16.如權(quán)利要求15的CMOS圖像傳感器，其中所述緩沖層從所述光電二極管區(qū)延伸到所述柵的頂部分。
17.如權(quán)利要求15的CMOS圖像傳感器，其中所述緩沖層使用O3-TEOS或BPSG材料形成。
18.如權(quán)利要求15的CMOS圖像傳感器，進(jìn)一步包括形成在所述基片的整個(gè)表面之上的擴(kuò)散和蝕刻阻擋物，暴露所述光電二極管區(qū)中的緩沖層的一部分；形成在包括所述擴(kuò)散和蝕刻阻擋物的所述基片的整個(gè)表面上的層間電介質(zhì)層。
19.如權(quán)利要求18的CMOS圖像傳感器，其中所述擴(kuò)散和蝕刻阻擋物由氮化物層形成。
20.如權(quán)利要求18的CMOS圖像傳感器，其中所述層間電介質(zhì)層由基于硅烷的絕緣材料形成。
全文摘要
公開了一種CMOS圖像傳感器及其制造方法。本方法包括步驟在半導(dǎo)體基片上形成隔離層，限定包括光電二極管區(qū)和晶體管區(qū)的有源區(qū)；在所述晶體管區(qū)中形成柵，所述柵包括柵電極和插入在所述柵電極和所述基片之間的柵絕緣層；在所述光電二極管區(qū)中形成第一低濃度擴(kuò)散區(qū)；在所述晶體管區(qū)中形成第二低濃度擴(kuò)散區(qū)；在所述基片的整個(gè)表面之上形成緩沖層，所述緩沖層被選擇性地移除以覆蓋所述光電二極管區(qū)；在所述基片的整個(gè)表面之上形成第一和第二絕緣層，所述第一和第二絕緣層具有彼此不同的蝕刻選擇性；通過所述第二絕緣層的選擇性移除在所述柵電極的兩側(cè)上形成絕緣側(cè)壁；選擇性地移除所述光電二極管區(qū)之外的其他區(qū)上的所述第一絕緣層；在被暴露的晶體管區(qū)中形成高濃度擴(kuò)散區(qū)，部分地重疊所述第二低濃度擴(kuò)散區(qū)；以及在形成所述高濃度擴(kuò)散區(qū)的基片的表面上形成金屬硅化物層。
文檔編號(hào)H04N5/369GK1897254SQ20061009879
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月14日
發(fā)明者韓昌勛 申請(qǐng)人:東部電子株式會(huì)社