背照式图像传感器及提高背照式图像传感器灵敏度的方法与流程

文档序号:11101670阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种提高背照式图像传感器灵敏度的方法,其特征在于,所述背照式图像传感器包括:半导体衬底;位于所述半导体衬底背面的空穴层;位于所述半导体衬底中,且靠近所述空穴层的耗尽区;位于所述耗尽区背离所述空穴层一侧的N型的光生载流子收集区;包围所述光生载流子收集区的P型的隔离区;

所述空穴层、所述隔离区和所述光生载流子收集区的电势分别为第一电势、第二电势及第三电势,使所述耗尽区中的电子和空穴沿竖直方向迁移,电子聚集于所述光生载流子收集区,空穴通过所述空穴层导出,提高图像传感器的灵敏度。

2.根据权利要求1所述的提高背照式图像传感器灵敏度的方法,其特征在于,所述第一电势、所述第二电势及所述第三电势依次升高,使得空穴向所述空穴层迁移,电子向所述光生载流子收集区迁移。

3.根据权利要求1所述的提高背照式图像传感器灵敏度的方法,其特征在于,所述空穴层上的第一电势为-5V~0V,所述隔离区上的第二电势为-1.0V~0V,所述光生载流子收集区上的第三电势为1.0V~2.5V。

4.根据权利要求1所述的提高背照式图像传感器灵敏度的方法,其特征在于,所述耗尽区为N型低浓度掺杂结构或本征结构。

5.根据权利要求1所述的提高背照式图像传感器灵敏度的方法,其特征在于,所述空穴层的形成方法包括:在所述半导体衬底背面形成硼离子注入区,并对所述硼离子注入区进行激光退火工艺,所述硼离子注入区形成所述空穴层。

6.根据权利要求1所述的提高背照式图像传感器灵敏度的方法,其特征在于,所述空穴层的形成方法包括:依次在所述半导体衬底背面沉积一介质层和一负电荷层,以在所述半导体衬底上形成所述空穴层。

7.根据权利要求1所述的提高背照式图像传感器灵敏度的方法,其特征在于,所述背照式图像传感器还包括:位于所述光生载流子收集区和所述浮置扩散区之间的沟道;位于所述隔离区背离所述光生载流子收集区一侧的浮置扩散区;以及位于所述光生载流子收集区和所述浮置扩散区之间的转移晶体管的栅极, 光生载流子收集区作为转移晶体管的源极, 浮置扩散区作为转移晶体管的漏极;所述浮置扩散区与所述载流子收集区之间的最低电势高于所述隔离区的第二电势。

8.一种背照式图像传感器,其特征在于,包括:半导体衬底;位于所述半导体衬底背面的空穴层;位于所述半导体衬底中,且靠近所述空穴层的耗尽区;位于所述耗尽区背离所述空穴层一侧的N型的光生载流子收集区;包围所述光生载流子收集区的P型的隔离区。

9.根据权利要求8所述的背照式图像传感器,其特征在于,所述耗尽区为N型低浓度掺杂结构或本征结构。

10.根据权利要求8所述的背照式图像传感器,其特征在于,所述空穴层的形成方法包括:在所述半导体衬底背面形成硼离子注入区,并对所述硼离子注入区进行激光退火工艺,所述硼离子注入区形成所述空穴层。

11.根据权利要求8所述的背照式图像传感器,其特征在于,所述空穴层的形成方法包括:依次在所述半导体衬底背面沉积一介质层和一负电荷层,以在所述半导体衬底上形成所述空穴层。

12.根据权利要求8所述的背照式图像传感器,其特征在于,还包括:位于所述光生载流子收集区和所述浮置扩散区之间的沟道;位于所述隔离区背离所述光生载流子收集区一侧的浮置扩散区;及位于所述光生载流子收集区和所述浮置扩散区之间的转移晶体管的栅极, 光生载流子收集区作为转移晶体管的源极, 浮置扩散区作为转移晶体管的漏极。

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