专利名称：Cmos图像传感器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及CMOS图像传感器和用于制造所述CMOS图像传感器的方法，其改善光电二极管的光接收效率。
背景技术：
图像传感器是半导体器件，其将光学图像转换成电信号。图像传感器可大体分为电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
在CCD中，将各个的金属氧化物硅MOS电容邻近放置，其中，电荷载流子储存在并传输到所述电容中。然而，CMOS图像传感器采用CMOS技术，其使用控制电路和信号处理电路作为外围电路。CMOS图像传感器通过形成预定数目的MOS晶体管以对应像素的数目来使用顺序探测输出信号的切换方式。
CMOS图像传感器具有低功耗，低生产成本和高度集成的优势。由于近来技术的发展，作为对CCD的替代品，CMOS图像传感器已深受关注。
根据其中晶体管的数目，CMOS图像传感器可分类为3T型，4T型，或5T型。3T型CMOS图像传感器包括一个光电二极管和三个晶体管，而4T型CMOS图像传感器包括一个光电二极管和四个晶体管。
以下将介绍根据相关技术的用于3T型CMOS图像传感器的等效电路和布局。
图1是根据相关技术的3T型CMOS图像传感器的等效电路图。图2是根据相关技术的3T型CMOS图像传感器中的一个像素的布局。图3是沿图2的I-I′的截面图。
如图1所示，根据相关技术的3T型CMOS图像传感器的单元像素包括光电二极管PD和三个nMOS晶体管T1，T2和T3。光电二极管PD的阴极连接到第一nMOS晶体管T1的漏极和第二nMOS晶体管T2的栅极。
并且，所述第一和第二nMOS晶体管T1和T2的源极连接到电源线以接收基准电压RDD。所述第一nMOS晶体管T1的栅极连接到复位线以接收复位信号RST。
第三nMOS晶体管T3的源极连接到所述第二nMOS晶体管的漏极，且第三nMOS晶体管T3的漏极通过信号线连接到读电路。此外，所述第三nMOS晶体管T3的栅连接到字线以接收选择信号SLCT。
所述第一nMOS晶体管T1用作复位晶体管Rx。且所述第二nMOS晶体管T2是驱动晶体管Dx，以及所述第三nMOS晶体管T3是选择晶体管Sx。
如图2和图3所示，在所述3T型CMOS图像传感器的单元像素中，在P型半导体基板1中限定有源区10和场区。然后，在有源区10的大尺寸的部分形成一个光电二极管20。并且三个晶体管各自的栅电极120，130和140与所述有源区10剩余的部分重叠。
可将N型杂质离子比所述有源区的剩余部分更深地注入光电二极管20。
所述复位晶体管Rx通过所述栅电极120形成，所述驱动晶体管Dx通过所述栅电极130形成，以及所述选择晶体管Sx通过所述栅电极140形成。可将杂质离子注入到除了所述栅电极120，130，和140以下的部分的各个晶体管的有源区10中，从而形成各个晶体管的源和漏区。
相应的，将功率电压Vdd施于复位晶体管Rx和驱动晶体管Dx之间的源和漏区。并且，将提供于选择晶体管Sx一侧的源和漏区连接到读电路。
虽未示出，将各栅电极120，130，和140与信号线连接。所述信号线的每一个末端具有与外部驱动电路连接的垫。
三个光电二极管构成一个像素。即通过在分别的三个光电二极管上形成红，绿和蓝滤色器层形成一个像素。
图4是根据相关技术的CMOS图像传感器的截面图。如图4所示，以感测单元和外围驱动单元限定相关技术的CMOS图像传感器。在半导体基板11上，形成场氧化物层(未示出)以限定有源区，然后在该有源区的半导体基板11中形成多个光电二极管PD12和晶体管13。然后，第一绝缘间层14形成在包括光电二极管12和晶体管13的半导体基板11的表面上。该第一绝缘层14可具有约7450的厚度。
然后，用于一个单元像素的多个金属线M1，M2和M3形成在第一绝缘间层14上，其中所述多个金属线M1，M2和M3被布置以不屏蔽入射光。形成用于各金属线M1，M2和M3的绝缘的第二到第四绝缘间层15，16和17，以及平坦化层18。第一金属线M1可以以约5070的厚度形成在第一绝缘间层14上。然后，第二绝缘层15形成在包括所述第一金属线M1的半导体基板11的表面上。该第二绝缘间层15可以以约7300的厚度形成。
然后，第二金属线M2可以以约5070的厚度形成在所述第二绝缘间层15上，并且，第三绝缘间层16可以以约7300的厚度形成在包括所述第二金属线M2的半导体基板11的表面上。并且，第三金属线M3可以以约9630的厚度形成在所述第三绝缘间层16上，并且，第四绝缘间层17可以以约4000的厚度形成在包括所述第三金属线M3的半导体基板11的表面上。然后，平坦化层18，其可具有约3000的厚度，形成在所述第四绝缘间层17上。
为实现彩色图像，在所述感测单元的平坦化层18上形成RGB滤色器层19，并在该RGB滤色器层19上形成微透镜21。为形成微透镜21，在涂覆光刻胶(PR)后，将光刻胶图案化以留在光电二极管12上，并通过烘烤回熔(reflow)以获得所需曲率。微透镜21集中入射光到光电二极管12中。
图5A和5B是通过根据相关技术的方法制造的CMOS图像传感器的截面图。
如图5A所示，通过注入P型杂质离子到半导体基板1形成P井。在所述半导体基板1中限定有源区和场区后，在该场区中形成STI(浅沟槽隔离)2。
然后，在半导体基板1的表面上形成栅氧化物层3和导电层，并然后被选择性地去除以形成晶体管栅电极120，130和140。随后，将N型杂质离子注入到所述有源区的光电二极管区中，从而形成光电二极管20。然后，将N型杂质离子注入除了该光电二极管区的有源区以形成用于每个所述晶体管的源和漏区4。
为形成所述源和漏区4，将栅电极120，130，和140用作掩模以低密度注入N型杂质离子，从而，形成LDD(轻掺杂漏)区。在各栅电极120，130，和140的侧面形成绝缘侧壁5之后，可将N型杂质离子以高密度注入，从而形成用于所述晶体管的源和漏区4。
如图5B所示，由例如，TEOS氧化物构成的PMD(前金属电介质)，可通过LPCVD形成在包括所述栅电极120，130，和140的半导体基板1上，从而可形成厚度约1000的第一绝缘间层14。
然后，通过选择性地蚀刻所述第一绝缘间层14形成用于暴露所述源和漏区4的接触孔6。然后，沉积金属层并将其选择性地蚀刻以形成第一金属线M1。所述接触孔6可通过等离子蚀刻制程形成。
以如图4所述相同的方法，分别形成绝缘间层15，16和17，以及金属线M2和M3，并且在所述第四绝缘间层17上形成平坦化层18。此后，在平坦化层18上形成用于实现彩色图像的RGB滤色器层19，并且在所述滤色器层19上形成微透镜21。
然而，根据相关技术的CMOS图像传感器及其制造方法具有如下劣势。
首先，光电二极管区位于半导体基板的较低侧，并且绝缘层和金属线形成在光电二极管区以上。结果，用于光电二极管的光接收区域的尺寸被限制。并且，其不可能在光电二极管上形成金属线。相应的，金属线的设计被限制。
由于金属线和绝缘间层的厚度，光接收效率降低了。因而，需要形成额外的微透镜。
发明内容
相应的，本发明针对CMOS图像传感器及其制造方法，其充分避免了相关技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。
本性明的一个优点是提供CMOS图像传感器及其制造方法，其改善光接收效能。
本发明的另一个优点是提供CMOS图像传感器及其制造方法，其保持金属线设计中的裕度。
本发明此外的优点和特征将在以下说明中部分阐明，并且可在仔细阅读本说明后明显得出，或可通过实践本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在本书面说明及相应权利要求以及附图中具体指出的结构和方法来实现和获得。
为实现这些及其他优点并且根据本发明的用途，如所体现的和广泛描述的，一种CMOS图像传感器，包括透明基板，包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，该透明基板还包括用于该有源区隔离的场区；在所述透明基板上的P型半导体层；光电二极管，在对应所述光电二极管区的P型半导体层中；和多个晶体管，在对应所述晶体管区的P型半导体层中。
在本发明的另一方面中，一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括准备透明基板，其包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区隔离的场区；在除所述光电二极管区的透明基板上的黑矩阵(black matrix)层；在对应所述光电二极管区的透明基板上形成滤色器层；在包括所述滤色器层和黑矩阵层的有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；形成光电二极管，所述光电二极管包括在所述光电二极管区的P型半导体层中的N型杂质区和P型杂质区；和通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
在本发明的另一方面中，一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括准备透明基板，其包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区的隔离的场区；在所述有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；在所述光电二极管区的P型半导体层中形成光电二极管，所述光电二极管包括N型杂质区和P型杂质区；和通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
在本发明的另一方面中，一种用于制造CMOS图像传感器的方法包括准备透明基板，其包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区隔离的场区；在除了所述光电二极管区的透明基板上形成黑矩阵层；在包括所述黑矩阵层的有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；在所述光电二极管区的P型半导体层中形成光电二极管，所述光电二极管包括N型杂质区和P型杂质区；和通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
在本发明的另一方面中，一种用于制造CMOS图像传感器的方法包括准备透明基板，其包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区隔离的场区；在对应所述光电二极管区的透明基板的后表面上形成滤色器层；在包括所述滤色器层的有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；在所述光电二极管区的P型半导体层中形成光电二极管，所述光电二极管包括N型杂质区和P型杂质区；通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
还应理解，以上总体说明和以下详细说明均为示范性和解释性内容，意在提供如所要求的本发明的进一步的解释。
所包括的为进一步理解本发明而提供的附图与本说明相结合并构成其一部分，附图结合本说明服务于解释本发明的实施例以及本发明的原理。在附图中图1是根据相关技术的3T型CMOS图像传感器的等效电路图；图2是根据相关技术的3T型CMOS图像传感器中的单元像素的布局图；图3是沿图2的I-I′截取的截面图；图4是根据相关技术的CMOS图像传感器的截面图；图5A和5B是通过根据相关技术的方法制造的CMOS图像传感器的截面图；图6是根据本发明示范实施例的CMOS图像传感器的截面图；图7A至图7D是通过根据本发明的方法制造的CMOS图像传感器的截面图；图8是根据本发明另一个示范实施例的CMOS图像传感器的截面图；图9是根据本发明另一个示范实施例的CMOS图像传感器的截面图；和图10是根据本发明另一个示范实施例的CMOS图像传感器的截面图。
具体实施例方式
现将详细参照本说明示范实施例，其实例在附图中示出。可能时，同一参考号将贯穿附图使用以指代同一或相似部分。
现将参照
根据本发明的CMOS图像传感器及用于其制造的方法。
图6是根据本发明示范实施例的CMOS图像传感器的截面图。该CMOS图像传感器包括有源区和场区，其中所述有源区包括光电二极管区和晶体管区。
如图6所示，黑矩阵层32形成在对应除了光电二极管区的场区和有源区的透明基板31上，所述透明基板如玻璃基板或石英基板。该黑矩阵层可以由金属材料如铬Cr，或黑树脂形成以屏蔽光。
为实现彩色图像，RGB滤色器层33形成在对应所述光电二极管区的透明基板31上。然后，绝缘层47，其可为硅氧化物或硅氮化物，形成在包括所述RGB滤色器层33和黑矩阵层32的透明基板31的表面上。或者，可不形成绝缘层47。
然后，P型半导体层34形成在所述有源区的绝缘层47上。该P型半导体层34不是形成在所述场区，而是在有源区中，从而，不需要形成额外的器件隔离层。所述P型半导体层34以掺杂有P型杂质离子的多晶硅层或掺杂有P型杂质离子的无定形硅(amorphous silicon)层形成。
然后，将N型杂质离子注入到所述光电二极管区的P型半导体层34中，从而形成N型杂质区35。将P型杂质离子注入到该N型杂质区35中，从而在所述N型杂质区35的表面中形成P型杂质区39。因而，通过N型杂质区35和P型杂质区39形成光电二极管。
并且，栅绝缘层36和栅电极37a，37b，和37c被堆叠在所述晶体管区的P型半导体层34上。将N型杂质离子注入到每个所述栅电极37a，37b，和37c之间的P型半导体层34中，从而形成用于每个晶体管的源和漏区38。此后，在包括所述栅电极37a，37b，和37c和光电二极管35和39的透明基板的表面上形成第一绝缘间层40。然后，将该第一绝缘间层40选择性地去除以暴露所述光电二极管的P型杂质区39以及源和漏区38，从而形成接触孔。
然后，在该第一绝缘间层40上形成第一金属线41。将所述第一金属线41通过所述接触孔电连接到所述光电二极管的P型杂质区39以及源和漏区38。并且，多个绝缘间层42和43形成在包括所述第一金属线41的第一绝缘间层40上，并且，多个金属线44形成在各个绝缘间层中。
在根据本发明的CMOS图像传感器中，光在所述透明基板中接收。相应的，从光接收部分到光电二极管的距离短，因而可能改善光接收效率。并且，不需要形成额外的微透镜。
将如下说明根据本发明示范实施例的用于制造CMOS图像传感器的方法。
图7A至图7D是通过根据本发明的示范实施例的方法制造的CMOS图像传感器的截面图。如图7A所示，在CMOS图像传感器中，限定有源区和场区，其中，所述有源区包括光电二极管区和晶体管区。
首先，将光屏蔽材料沉积在透明基板31上，其可以是玻璃基板或石英基板，且然后其被选择性地去除以在除了光电二极管区的所述场区和有源区上形成黑矩阵层32。该黑矩阵层32可以由金属材料如铬Cr，或黑树脂形成以屏蔽光。
为实现彩色图像，在光电二极管区的所述透明基板31上形成RGB滤色器层。即，一个单位单元包括三个光电二极管。首先，红滤色器层形成在透明基板31的表面上，并然后通过光刻将所述红滤色器层留在三个光电二极管的一个中。此后，绿滤色器层形成在透明基板31的表面上，并然后通过光刻将所述绿滤色器层留在三个光电二极管的另一个中。之后，蓝滤色器层形成在透明基板31的表面上，并然后通过光刻将所述蓝滤色器层留在三个光电二极管的其余的一个中。
然后，绝缘层47，其可由硅氧化物或硅氮化物制成，形成在包括所述RGB滤色器层33和黑矩阵层32的透明基板31的表面上。并且，P型半导体层34沉积在所述绝缘层47上。虽然未示出，在通过沉积光刻胶在所述P型半导体层34上并对其应用曝光和显影限定有源区后，选择性地去除该P型半导体层34以使其仅留在所述有源区中。
所述P型半导体层34由掺杂有P型杂质离子的多晶硅层或以掺杂有P型杂质离子的无定形硅层形成。将场区的P型半导体层34去除，从而不需要形成额外的器件隔离层或场绝缘层。
如图7B所示，栅绝缘层36和导电层沉积在包括所述P型半导体层34的透明基板31的表面上，且然后被选择性地去除以形成晶体管的栅电极37a，37b和37c。所述晶体管的栅电极对应所述复位晶体管Rx的栅电极37a，所述驱动晶体管Dx的栅电极37b，以及所述选择晶体管Sx的栅电极37c。在制造4T型和5T型CMOS图像传感器时，要求附加的栅电极。
然后，将N型杂质离子注入所述光电二极管区的P型半导体层34中，从而形成光电二极管的N型杂质区35。将P型杂质离子注入该N型杂质区35中，从而在该N型杂质区35的表面中形成P型杂质区39。因而，由该N型杂质区35和P型杂质区39形成光电二极管。
并且，将N型杂质离子注入每个栅电极37a，37b和37c之间的P型半导体层34中，从而形成源和漏区38。
参照图7C，第一绝缘间层40形成在包括所述栅电极37a，37b和37c以及光电二极管的透明基板31的表面上。然后，选择性地去除该第一绝缘间层40以暴露所述光电二极管的P型杂质区39以及源和漏区38，从而形成接触孔46。
此后，金属层沉积在所述透明基板31的表面，且然后被选择性地去除以在所述第一绝缘间层40上形成第一金属线41。将该第一金属线41通过所述接触孔46电连接到所述光电二极管的P型杂质区39以及源和漏区38。
如图7D所示，第二绝缘间层42沉积在包括所述第一金属线41的第一绝缘间层40。然后，另一个接触孔形成在第一金属线41中，并且第二金属线44形成在所述第二绝缘间层42上。该第二金属线44通过所述接触孔电连接到所述第一金属线41。
通过在包括所述第二金属线44的透明基板31的表面上重复地形成第三绝缘间层43，金属层和多个绝缘层，可能形成多个金属线。所述RGB滤色器层33和/或黑矩阵层32可形成在所述透明基板31的后表面上。
图8是根据本发明另一个示范实施例的CMOS图像传感器的截面图。
在该示范实施例的CMOS图像传感器中，所述RGB滤色器层33形成在对应所述光电二极管区的透明基板31的后表面上。否则，根据本发明此实施例的CMOS图像传感器在结构上与根据本发明先前实施例的CMOS图像传感器相同。
当根据本发明此示范实施例制造CMOS图像传感器时，在完成参照图7A至图7D所述的所有处理以后，所述RGB滤色器层33形成在对应所述光电二极管区的透明基板31的后表面上。
图9是根据本发明另一个示范实施例的CMOS图像传感器的截面图。
在该示范实施例的CMOS图像传感器中，所述黑矩阵层32形成在对应除所述光电二极管区的剩余部分的透明基板31的后表面上。否则，根据本发明此实施例的CMOS图像传感器在结构上与根据本发明先前实施例的CMOS图像传感器相同。
当根据本发明此示范实施例生产CMOS图像传感器时，在完成参照图7A至图7D所述的所有处理以后，所述黑矩阵层32形成在对应除了所述光电二极管区的剩余部分的透明基板31的后表面上。
图10是根据本发明另一个示范实施例的CMOS图像传感器的截面图。
在该示范实施例的CMOS图像传感器中，所述RGB滤色器层33和黑矩阵层32形成在透明基板31的后表面上。即，所述RGB滤色器层33形成在对应所述光电二极管区的透明基板31的后表面上，并且所述黑矩阵层32形成在对应除所述光电二极管区的剩余部分的透明基板31的后表面上。否则，根据本发明此实施例的CMOS图像传感器在结构上与根据本发明先前实施例的CMOS图像传感器相同。
在根据本发明此示范实施例制造CMOS图像传感器时，在完成参照图7A至图7D所述的所有处理以后，所述RGB滤色器层33和黑矩阵层32形成在透明基板31的后表面上。
如上所述，根据本发明的CMOS图像传感器及其制造方法具有以下优势。
首先，光电二极管形成在透明基板上，且光在该透明基板中被接收。相应的，由于从光接收表面到光电二极管的距离更短，因而可能改善光电二极管的光接收效率。
并且，不需要形成额外的微透镜。
此外，光电二极管的形成不依赖于金属线，因而光电二极管的光接收区域增大。
并且，金属线可形成在光电二极管的上方。于此，金属线的设计不受限制。
对于本领域的技术人员，显然可在本发明中作出不同的修改和变化而不离开本发明的精神和范围。因而，本发明旨在覆盖其修改和变化，只要所述修改和变化来自所附权利要求及其等价例的范围内。
权利要求
1.一种CMOS图像传感器，包括透明基板，包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，该透明基板还包括用于该有源区的隔离的场区；在所述透明基板上的P型半导体层；光电二极管，在对应所述光电二极管区的P型半导体层中；和多个晶体管，在对应所述晶体管区的P型半导体层中。
2.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括黑矩阵层，其在对应除了所述光电二极管区的场区和有源区的所述透明基板上。
3.如权利要求2所述CMOS图像传感器，还包括滤色器层，其形成在所述光电二极管区的与黑矩阵层相同的表面上。
4.如权利要求3所述CMOS图像传感器，还包括在P型半导体层和包括所述黑矩阵层和滤色器层的透明基板之间的绝缘层。
5.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括黑矩阵层，其在对应除了所述光电二极管区的场区和有源区的所述透明基板的后表面上。
6.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括滤色器层，其在对应所述光电二极管区的透明基板的后表面上。
7.如权利要求1所述CMOS图像传感器，其中所述透明基板由玻璃基板或石英基板形成。
8.如权利要求1所述CMOS图像传感器，其中所述黑矩阵层由金属材料或黑树脂形成以屏蔽光。
9.如权利要求1所述CMOS图像传感器，其中所述P型半导体层形成在所述有源区中。
10.如权利要求1所述CMOS图像传感器，其中所述P型半导体层由掺杂有P型杂质离子的多晶硅层或掺杂有P型杂质离子的无定形硅层形成。
11.如权利要求1所述CMOS图像传感器，其中所述光电二极管包括N型杂质区，其通过将N型杂质离子注入到所述P型半导体层中形成；和P型杂质区，形成在所述N型杂质区的表面中。
12.如权利要求1所述CMOS图像传感器，其中所述多个晶体管包括多个栅电极，其与栅绝缘层形成在对应所述晶体管区的P型半导体层上；和源区和漏区，其在所述P型半导体层上，在所述多个栅电极的每个之间。
13.如权利要求1所述CMOS图像传感器，还包括绝缘间层，其在包括所述多个晶体管和光电二极管的透明基板的表面上；和所述绝缘间层上的金属线。
14.一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括准备透明基板，其包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区隔离的场区；在除所述光电二极管区的透明基板上形成黑矩阵层；在与所述光电二极管区相应的透明基板上形成滤色器层；在包括所述滤色器层和黑矩阵层的有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；形成光电二极管，所述光电二极管包括在所述光电二极管区的P型半导体层中的N型杂质区和P型杂质区；和通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
15.如权利要求14所述方法，还包括在形成所述P型半导体层以前在包括所述黑矩阵层和滤色器层的透明基板上形成绝缘层。
16.如权利要求14所述方法，其中所述形成黑矩阵层的制程包括在所述透明基板的表面上形成光屏蔽层或黑树脂；和从所述光电二极管区选择性地去除所述光屏蔽层或黑树脂。
17.如权利要求14所述方法，其中形成所述P型半导体层的制程包括在包括所述黑矩阵层和滤色器层的透明基板的表面上沉积掺杂有P型杂质离子的多晶硅层或掺杂有P型杂质离子的无定形硅层；以及从所述场区选择性地去除所述掺杂有P型杂质离子的多晶硅层或掺杂有P型杂质离子的无定形硅层。
18.如权利要求14所述方法，其中所述形成光电二极管的步骤包括通过将N型杂质离子注入到所述P型半导体层中形成N型杂质区；以及通过将P型杂质离子注入到所述N型杂质区的表面形成P型杂质区。
19.如权利要求14所述方法，还包括在包括所述栅电极、光电二极管以及源区和漏区的透明基板的表面上形成绝缘间层；在所述光电二极管的P所述源区和漏区中形成接触孔；和在所述绝缘间层上形成金属线，其中，所述金属线与所述光电二极管以及所述源区和漏区电连接。
20.一种用于生产CMOS图像传感器的方法，包括准备透明基板，所述基板包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区的隔离的场区；在所述有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；形成光电二极管，所述光电二极管包括在所述光电二极管区的P型半导体层中的N型杂质区和P型杂质区；以及通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
21.如权利要求20所述方法，还包括在除了所述光电二极管区的透明基板的后表面上形成黑矩阵层；和在对应所述光电二极管区的透明基板的后表面上形成滤色器层。
22.一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括准备透明基板，其包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区隔离的场区；在除了所述光电二极管区的透明基板上形成黑矩阵层；在包括所述黑矩阵层的有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；形成光电二极管，所述光电二极管包括在所述光电二极管区的P型半导体层中的N型杂质区和P型杂质区；和通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
23.如权利要求22所述方法，还包括在对应所述光电二极管区的透明基板的后表面上形成滤色器层。
24.如权利要求22所述方法，还包括在形成所述P型半导体层以前在包括所述黑矩阵层的透明基板上形成绝缘层。
25.一种用于制造CMOS图像传感器的方法，包括准备透明基板，其包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于所述有源区隔离的场区；在对应所述光电二极管区的透明基板的后表面上形成滤色器层；在包括所述滤色器层的有源区的透明基板上形成P型半导体层；在所述晶体管区的P型半导体层上形成栅绝缘层和多个栅电极；形成光电二极管，所述光电二极管包括在所述光电二极管区的P型半导体层中的N型杂质区和P型杂质区；和通过将N型杂质离子注入到在所述多个栅电极的每个之间的P型半导体层中形成源区和漏区。
26.如权利要求25所述方法，还包括在除了所述光电二极管区的透明基板的后表面上形成黑矩阵层。
27.如权利要求25所述方法，还包括在形成所述P型半导体层以前在包括所述滤色器层的透明基板上形成绝缘层。
全文摘要
一种CMOS图像传感器及用于制造所述CMOS图像传感器的方法，其改善光接收效率并保持金属线设计中的裕度。所述CMOS传感器包括透明基板，包括具有光电二极管区和晶体管区的有源区，和用于隔离该有源区的场区；在所述透明基板上的P型半导体层；在对应所述光电二极管区的P型半导体层中的光电二极管；和在对应所述晶体管区的P型半导体层中的多个晶体管。
文档编号H01L21/84GK1819229SQ20051009753
公开日2006年8月16日 申请日期2005年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者河炫祐 申请人:东部亚南半导体株式会社