图像传感器及图像传感器像素结构的形成方法与流程

技术特征：
1.一种图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，至少包括如下步骤：步骤s1，提供一半导体衬底，所述半导体衬底中形成有器件隔离结构以及通过所述器件隔离结构定义出的至少一个光电二极管区；步骤s2，对所述光电二极管区的半导体衬底进行刻蚀，以形成每个所述光电二极管区所需的至少一个栅极沟槽；步骤s3，通过控制并利用沉积工艺，形成每个所述光电二极管区所需的掺杂后的图形化栅极结构，且在每个所述光电二极管区中，所述图形化栅极结构至少填满各个所述栅极沟槽。2.如权利要求1所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，所述步骤s3形成所述掺杂后的图形化栅极结构的步骤包括：将所述步骤s2中形成有栅极沟槽的半导体衬底放置在低压炉管中，并通入浓度可控的硅烷气体和掺杂气体，以至少在所述栅极沟槽中填满掺杂后的图形化栅极结构。3.如权利要求1或2所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，步骤s3中形成的所述掺杂后的图形图形化栅极结构中所包含的掺杂离子为磷离子和碳离子。4.如权利要求3所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，所述磷离子的浓度范围为：1e19-7e21/cm3。5.如权利要求3所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，所述碳离子的浓度范围为：1e19-7e21/cm3。6.如权利要求1所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，所述器件隔离结构为p型隔离阱。7.如权利要求6所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，提供具有器件隔离结构和光电二极管区的半导体衬底的步骤，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成图形化的硬掩膜层；以所述图形化的硬掩膜层为掩膜，对所述半导体衬底进行p型离子注入，以形成p型隔离阱结构，并在形成p型隔离阱结构之前或者之后，采用第一导电类型离子对所述半导体衬底进行阱离子注入，以形成光电二极管区；采用第二导电类型离子对所述光电二极管区的表层进行离子注入，以在所述光电二极管区中形成光电二极管。8.如权利要求1所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，在步骤s3中通过控制并利用沉积工艺，形成每个所述光电二极管区所需的掺杂后的图形化栅极结构的步骤之前，还包括通过热氧化工艺或者沉积工艺形成栅氧化层。9.如权利要求1所述的图像传感器像素结构的形成方法，其特征在于，步骤s3中形成的所述掺杂后的图形化栅极结构还延伸覆盖在所述栅极沟槽两侧所对应的半导体衬底的表面上。10.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括多个像素结构，其中每个所述像素结构采用权利要求1至9中任一项所述的图像传感器像素结构的形成方法形成。

技术总结
本发明提供了一种图像传感器及图像传感器像素结构的形成方法，应用于半导体技术领域。在本发明提供的图像传感器像素结构的形成方法中，通过在传统的55nm图像传感器在低压炉管中使用硅烷生长多晶硅栅极结构的过程中，同时通入浓度可控且可以起到吸附作用的掺杂离子，以在降低形成的小尺寸图像传感器的栅极结构的金属离子污染情况的基础上，改善小尺寸图像传感器的白色像素。像传感器的白色像素。像传感器的白色像素。


技术研发人员：刘琦 王明 李晓玉
受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/7/5