一种cmos图像传感器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种CMOS图像传感器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]图像传感器是构成数字摄像头的重要组成部分，是一种将光学图像转换成信号的设备，它被广泛地应用在数码相机、移动终端、便携式电子装置和其他电子光学设备中。图像传感器可分为 CCD (Charge Coupled Device，电荷親合元件)和 CMOS (ComplementaryMetal Semiconductor，互补型金属氧化物半导体元件)图像传感器两大类。
[0003]CCD图像传感器除了大规模应用于数码相机外，还广泛应用于摄像机、扫描仪、以及工业领域等。而CMOS图像传感器由于其高度集成化、低功率损耗和局部像素可编程随即读取等优点，可适用于数码相机、PC摄像机、移动通信产品等领域。
[0004](XD图像传感器和CMOS图像传感器都是采用光电二极管(Photod1de orPhotodetector)收集入射光，并将其转换为能够进行图像处理的电荷。但是采用光电二极管的图像传感器，在没有入射光时可能仍会产生不期望的输出电流，该不期望的输出电流被公知为“暗电流”，暗电流是在无外界光照的条件下，光电二极管PN结由载流子的热激发产生的电流，其主要由光电二极管中收集的电荷的扩散产生或者器件表面和内部的缺陷以及有害的杂质引起。来自光电二极管的暗电流可能作为被处理图像中的噪声出现，从而减低画面质量，而过量的暗电流可能导致图像劣化。此外，当有金属杂质进入光电二极管时，还会产生白点(white pixel) ο这两者对于图像质量都有极大的危害性。
[0005]请参考图1，其为现有的CMOS图像传感器的结构示意图。如图1所示，在现有的CMOS图像传感器1中，包括:光电二极管10，所述光电二极管10表面形成有隔绝箝位层11 ;相邻的两个光电二极管10之间形成有浮置扩散区12，所述浮置扩散区12表面形成有源漏注入区(SDN/SDP) 13。现有的CMOS图像传感器1存在着较大的暗电流问题以及白点(whitepixel)问题，从而导致CMOS图像传感器的图像质量不高。
[0006]为此，本领域技术人员一直在致力于解决较大暗电流的问题及白点问题，以提高CMOS图像传感器的图像质量。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种CMOS图像传感器及其制造方法，以解决现有技术中CMOS图像传感器的较大暗电流问题或者白点问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供一种CMOS图像传感器的制造方法，所述CMOS图像传感器的制造方法包括:
[0009]提供形成有光电二极管及浮置扩散区的衬底结构；
[0010]形成含负电荷薄膜，所述含负电荷薄膜覆盖所述光电二极管。
[0011]可选的，在所述的CMOS图像传感器的制造方法中，所述含负电荷薄膜为氧化铪薄膜或者氧化铝薄膜。
[0012]可选的，在所述的CMOS图像传感器的制造方法中，通过原子层沉积技术形成所述含负电荷薄膜。
[0013]可选的，在所述的CMOS图像传感器的制造方法中，所述含负电荷薄膜的介电常数大于3.6。
[0014]可选的，在所述的CMOS图像传感器的制造方法中，在形成含负电荷薄膜，所述含负电荷薄膜覆盖所述光电二极管之前，还包括:
[0015]执行源漏注入工艺，在所述浮置扩散区中形成源漏注入区；
[0016]对所述衬底结构执行湿法刻蚀工艺。
[0017]可选的，在所述的CMOS图像传感器的制造方法中，采用氢氟酸对所述衬底结构执行湿法刻蚀工艺。
[0018]可选的，在所述的CMOS图像传感器的制造方法中，在对所述衬底结构执行湿法刻蚀工艺之后，还包括:
[0019]对所述衬底结构执行湿法清洗工艺。
[0020]可选的，在所述的CMOS图像传感器的制造方法中，采用SCI溶液和/或SC2溶液对所述衬底结构执行湿法清洗工艺。
[0021]本发明还提供一种CMOS图像传感器，所述CMOS图像传感器包括:
[0022]衬底结构，所述衬底结构中形成有光电二极管及浮置扩散区；及
[0023]含负电荷薄膜，所述含负电荷薄膜覆盖所述光电二极管。
[0024]可选的，在所述的CMOS图像传感器中，所述含负电荷薄膜为氧化铪薄膜或者氧化铝薄膜。
[0025]发明人研究发现，造成现有技术中的CMOS图像传感器存在较大暗电流的问题及白点问题的原因主要在于:现有技术中在光电二极管表面形成有隔绝箝位层(ppro)，但是该隔绝箝位层并不能很好的修复光电二极管表面的缺陷，从而造成现有的CMOS图像传感器中存在着较大的暗电流问题；同时，现有技术中通过执行高剂量的源漏注入工艺形成源漏注入区，在这一过程中，会在光电二极管表面形成含金属杂质污染的氧化层，在后续的热过程中往往便会激活这些金属杂质进入光电二极管中，从而造成白点。
[0026]为此，在本发明的CMOS图像传感器的制造方法中，在光电二极管上覆盖含负电荷薄膜，含负电荷薄膜能够吸引光电二极管中的空穴，从而在光电二极管表面形成空穴累积层，由此光电二极管表面的缺陷便可由所述空穴累积层完全填满，进而便可降低整个光电二极管的暗电流问题。同时，在本发明的CMOS图像传感器的制造方法中还可节省一层隔绝箝位层的注入工艺，从而降低制造成本。
[0027]进一步的，在本发明的CMOS图像传感器的制造方法中，在形成含负电荷薄膜，所述含负电荷薄膜覆盖所述光电二极管之前，还包括:执行源漏注入工艺，在所述浮置扩散区中形成源漏注入区之后，对所述衬底结构执行湿法刻蚀工艺，通过所述湿法刻蚀工艺便可去除光电二极管表面的含金属杂质污染的氧化层，从而便可避免CMOS图像传感器中白点的产生。
【附图说明】
[0028]图1是现有的CMOS图像传感器的结构示意图；
[0029]图2是本发明实施例的CMOS图像传感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的CMOS图像传感器及其制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0031]首先，本申请实施例提供了一种CMOS图像