CN105679783B - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像传感器及形成方法，所述图像传感器包括：绝缘体上硅(SOI)衬底，所述SOI衬底包括：晶圆背面吸收层；底层衬底；位于底层衬底上方的埋氧层；位于埋氧层上方的顶层衬底。所述顶层衬底包括像素区和位于所述像素区外围的吸收区；所述像素区包括光电二极管PD和晶体管单元。所述吸收区中有吸收结构，所述吸收结构包括多晶层和位于多晶层表面的覆盖层，所述吸收层为多晶层和覆盖层交替排列的叠层结构。所述覆盖层用于抑制多晶层的再结晶，所述吸收结构能有效吸收顶层衬底中的金属杂质，降低暗电流，提高图像质量。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种图像传感器及其形成方法。
背景技术
图像传感器是将光信号转换为电信号的装置，在数字电视、可视通信市场中有着广泛的应用。
CMOS图像传感器(CMOS Image Sensors，CIS)是一种利用光电技术原理所制造的图像传感元件。其感光像素的构成是阵列式结构，主要由MOS电容或是p-n结感光二极管组成。CIS是将光敏感光单元阵列(光电二极管)、传输晶体管、复位晶体管、源跟随晶体管以及选择晶体管等部分采用传统的芯片工艺集成在一块硅片板上形成的。
采用绝缘体上硅(Silicon-On-Insulator，SOI)衬底制造CMOS图像传感器，能够有效减少半导体器件的漏电流，在半导体技术领域具有重要应用。SOI衬底包括：晶圆背面吸收层，作为支撑层的底层衬底、位于底层衬底表面的埋氧层；位于埋氧层表面的顶层衬底。在SOI衬底制备过程中，顶层衬底中不可避免地会引入金属杂质，顶层衬底中的金属杂质对图像传感器性能有巨大的负面影响。
由于绝缘体上硅衬底包括埋氧层，埋氧层容易阻挡顶层衬底中金属杂质向晶圆背面吸收层扩散，晶圆背面吸收层很难对顶层衬底中的金属杂质起到吸收作用。顶层衬底中的金属杂质在热处理过程中很容易扩散到像素区的半导体器件中，并被捕获形成金属杂质能级，产生暗电流，影响图像质量。
由此可见，现有技术中利用绝缘体上硅衬底形成的CIS具有暗电流较大、图像传感器性能差的缺点。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种图像传感器及其形成方法，能够减小图像传感器的暗电流，增加图像传感器的性能。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供一种图像传感器的形成方法，包括：
叠层衬底，所述叠层衬底包括：底层衬底；位于底层衬底表面的埋氧层；位于埋氧层表面的顶层衬底，所述叠层衬底包括像素区和位于所述像素区外围的吸收区；
位于所述像素区的半导体器件单元；
位于吸收区叠层衬底中的吸收结构，所述吸收结构包括吸收层，所述吸收层包括多晶层。
可选的，所述吸收层还包括：位于多晶层表面的覆盖层。
可选的，所述吸收结构包括一层吸收层或多层重叠吸收层。
可选的，所述多晶层的材料为多晶硅；所述覆盖层的材料为氧化硅。
可选的，所述吸收层平行于衬底表面的截面为环绕所述像素区的环形。
可选的，所述覆盖层的厚度为10埃～100埃；所述多晶层的厚度为100埃～1000埃。
可选的，所述吸收结构与所述埋氧层接触。
可选的，所述叠层衬底为绝缘体上硅衬底；所述顶层衬底和底层衬底的材料为硅；所述埋氧层的材料为氧化硅；
或者所述叠层衬底为绝缘体上锗衬底；所述顶层衬底和底层衬底的材料为锗；所述埋氧层的材料为氧化锗；
相应的，本发明还提供一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供叠层衬底，所述叠层衬底包括：底层衬底；位于底层衬底表面的埋氧层；位于埋氧层表面的顶层衬底，所述叠层衬底包括：像素区和位于所述像素区外围的吸收区；
刻蚀所述吸收区叠层衬底，形成凹槽；
在所述凹槽中形成吸收结构，所述吸收结构包括吸收层，所述吸收层包括：多晶层。
可选的，所述吸收层还包括：位于所述多晶层表面的覆盖层；
形成所述吸收层的步骤包括：在所述凹槽底部和侧壁表面形成多晶层；在所述多晶层表面形成覆盖层；
刻蚀所述吸收区叠层衬底，形成凹槽的步骤中刻蚀至暴露出所述埋氧层。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明的图像传感器中，在所述顶层衬底吸收区中具有吸收层，所述吸收层包括多晶层，多晶层的晶粒尺寸小，对顶层衬底中的金属杂质具有较强的吸收作用，从而能够减少顶层衬底中的金属杂质向像素区的半导体器件单元扩散的几率，进而降低暗电流，提高图像传感器的质量。
进一步，所述吸收层还包括位于多晶层表面的覆盖层，所述覆盖层能够抑制多晶层的再结晶。所述图像传感器在制备过程中会经历很多高温热处理过程，多晶层在热处理过程中晶粒容易再结晶，导致晶粒尺寸变大，吸收能力下降。在多晶层表面形成覆盖层能抑制多晶层晶粒变大，防止多晶层的吸收能力降低。因此，顶层衬底中的金属杂质能够更有效地被吸收层吸收，从而减少顶层衬底中的金属杂质向像素区的半导体器件单元扩散的几率，进而降低暗电流，提高图像传感器的质量。
本发明的图像传感器的形成方法中，在所述吸收区形成吸收结构，所述吸收结构包括多晶层。所述多晶层能够吸收顶层衬底中的金属杂质，所述覆盖层能够抑制多晶层的再结晶，能有效降低图像传感器的暗电流，提高图像传感器的质量。
附图说明
图1是一种CMOS图像传感器的结构示意图；
图2至图4是本发明的图像传感器一实施例的结构示意图；
图5是本发明图像传感器的形成方法一实施例的流程图；
图6至图9是本发明图像传感器的形成方法一实施例的结构示意图。
具体实施方式
现有的绝缘体上硅(SOI)CMOS图像传感器存在暗电流大，性能差的问题。
现结合一种CMOS图像传感器，分析所述绝缘体上硅(SOI)CMOS图像传感器暗电流大，性能差的原因：
图1是一种绝缘体上硅(SOI)CMOS图像传感器的结构示意图。所述CMOS图像传感器包括：
SOI衬底100，所述SOI衬底100包括：晶圆背面吸收层101；位于背面吸收层101表面的底层衬底102；位于底层衬底102表面的埋氧层103；位于埋氧层103表面的顶层衬底104。
位于所述顶层衬底104中的像素区，所述像素区包括半导体器件单元，所述半导体器件单元包括光电二极管PD，传输管M1和复位管M2。
在制备所述SOI衬底100的过程中，所述顶层衬底104中不可避免地会引入金属杂质110。且所述SOI衬底100中具有埋氧层103，所述埋氧层103容易阻止顶层衬底104中的金属杂质110向晶圆背面吸收层101扩散，从而导致顶层衬底104中的金属杂质110无法被晶圆背面吸收层101吸收。因此，所述顶层衬底104中的金属杂质110容易向像素区的半导体器件单元扩散并被捕获，形成金属杂质能级，从而产生暗电流，影响图像传感器的性能。
为解决所述技术问题，本发明提供了一种图像传感器，包括：
叠层衬底，所述叠层衬底包括：底层衬底；位于底层衬底表面的埋氧层；位于埋氧层表面的顶层衬底，所述叠层衬底包括像素区和位于所述像素区外围的吸收区；位于所述像素区的半导体器件单元；位于吸收区叠层衬底中的吸收结构，所述吸收结构包括吸收层，所述吸收层包括多晶层。
其中，本发明的图像传感器中，在所述顶层衬底吸收区中具有吸收层，所述吸收层包括多晶层，多晶层的晶粒尺寸小，对收顶层衬底中的金属杂质具有较强的吸收作用，从而减少顶层衬底中的金属杂质向像素区的半导体器件单元扩散的几率，进而降低暗电流，提高图像传感器的质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2至图4是本发明图像传感器一实施例的结构示意图。
需要说明的是，本实施例中，以解决有源像素主动式传感器(APS)暗电流较大的问题为例对本发明的图像传感器进行详细说明。在其他实施例中，本发明的图像传感器还可以解决无源像素被动式传感器(PPS)的暗电流较大的问题。
请参考图2至图4，图3是图2沿1-1’线的侧面剖视图。图4是图3中线框2部分的局部放大图。所述图像传感器包括：
叠层衬底200，所述叠层衬底200包括：底层衬底201；位于底层衬底201上方的埋氧层202，位于埋氧层202上方的顶层衬底203；所述叠层衬底200包括像素区I和位于所述像素区I外围的吸收区II。
位于所述像素区I的半导体器件单元；
位于吸收区II叠层衬底200中的吸收结构300，所述吸收结构300包括吸收层330，所述吸收层330包括多晶层320。
以下将结合附图进行详细说明。
本实施例中，所述叠层衬底200为绝缘体上硅衬底。具体的，所述底层衬底201和顶层衬底203的材料为硅；所述埋氧层202的材料为氧化硅。在其他实施例中，所述叠层衬底为绝缘体上锗衬底。具体的，所述底层衬底和顶层衬底的材料为锗；所述埋氧层的材料为氧化锗。
需要说明的是，在形成所述叠层衬底200的过程中，不可避免的引入金属杂质，所述金属杂质容易向所述半导体器件单元扩散，从而容易增加图像传感器的暗电流，影响成像质量。
还需要说明的是，本实施例中，所述叠层衬底200还包括位于所述底层衬底201与所述埋氧层202相对的表面的背面吸收层204。所述背面吸收层204能够吸收底层衬底201中的金属杂质。但是由于所述埋氧层202的阻挡作用，顶层衬底203中的金属杂质很难被背面吸收层204吸收，形成金属杂质能级，从而产生暗电流，影响图像传感器的质量。
结合参考图2和图3，位于所述像素区I的半导体器件单元。
本实施例中，所述半导体器件单元包括：光电二极管210，所述光电二极管210用于采集入射光线的原始信息；与所述光电二极管210相邻的传输管220，用于传输光电二极管210中积累的电子；与所述传输管220相邻的复位管230，用于对所述像素进行复位。
本实施例中，所述光电二极管210作为传输管220的漏极。所述传输管220包括传输管栅极221及位于传输管栅极221远离光电二极管210一侧的公共源极222。
所述复位管230包括：与所述传输管220公用的公共源极222；位于所述公共源极222远离传输管栅极221一侧的复位管栅极231；位于复位管栅极231远离所述公共源极222一侧的复位管漏极232。
本实施例中，所述图像传感器还包括：与所述复位管230相邻的源跟随晶体管SF，用于放大输出的信号；与所述源跟随晶体管SF相邻的选择晶体管SEL，用于选择输出信号的像素。所述源跟随晶体管SF的源极与所述复位管漏极232相连，所述源跟随晶体管SF、所述选择晶体管SEL与所述半导体器件单元构成图像传感器的像素单元。
结合参考图3和图4，图4是图3虚线框2部分的局部放大图。
位于吸收区II叠层衬底200中的吸收结构300，所述吸收结构300包括吸收层330，所述吸收层330包括多晶层320。
所述多晶层320用于吸附顶层衬底203中的金属杂质，减少所述金属杂质向像素单元扩散的几率。
需要说明的是，本实施例中，所述吸收层330还可以包括位于所述多晶层320表面的覆盖层310。
所述覆盖层310用于抑制多晶层320的再结晶，能够抑制多晶层320中晶粒的长大，抑制吸收结构300吸收能力的下降，从而减少金属杂质向像素单元的扩散几率，进而减少图像传感器的暗电流，提高图像质量。
继续参考图3和图4，本实施例中，所述多晶层320的材料为多晶硅。在其他实施例中，所述多晶层不仅限于多晶硅，还可以为多晶态的锗
本实施例中，所述覆盖层310的材料为氧化硅，氧化硅能够使多晶层320与覆盖层310接触的界面上形成硅氧键，所述硅-氧键的键能是硅-硅键的键能的3倍，硅-氧键的形成能够抑制多晶硅在高温条件下的再结晶，抑制多晶硅晶粒的长大，从而抑制吸收结构300吸收能力的下降。在其他实施例中，所述覆盖层不仅限于氧化硅，还可以是其他氧化物，如氧化锗。
本实施例中，所述吸收结构300为由多层不同的吸收层330形成的叠层结构。所述吸收结构300中，由多晶层320和位于多晶层320表面的覆盖层310形成的吸收层330为第一吸收层，仅由多晶层320形成的吸收层330为第二吸收层。
本实施例中，所述吸收结构300由相接触的两层第一吸收层和位于第一吸收层表面的第二吸收层形成。
具体的，本实施例中，如图4所示，所述吸收结构300为由三层多晶层320和两层覆盖层310组成的叠层结构。在其他实施例中，所述吸收层330还可以为由2层或大于3层多晶层及1层或大于2层覆盖层形成的叠层结构。
需要说明的是，本实施例中，所述吸收区II顶层衬底203中具有凹槽，所述吸收结构300填充于所述凹槽中。
需要说明的是，如果多晶层320的厚度过小，很难起到吸收金属杂质的作用；如果多晶层320的厚度过大，覆盖层310难以抑制多晶层320再结晶，导致多晶层320吸收能力降低。具体的，所述多晶层320的厚度为100埃～1000埃。
还需要说明的是，如果所述覆盖层310的厚度过小，很难起到抑制多晶层320再结晶的作用；如果覆盖层310的厚度过大，容易导致金属杂质难以穿过覆盖层310，进而很难被覆盖层310另一侧的多晶层320吸收。具体的，所述覆盖层310的厚度为10埃～100埃。
增加凹槽的深度和宽度可以提高吸收结构300体积，进而提高吸收能力。增加凹槽宽度也可以提高吸收结构300体积，但是降低了芯片的集成度，在设计时需进行权衡。本实施例中，使所述凹槽与所述埋氧层202接触。
本实施例中，所述吸收结构300平行于叠层衬底200表面的截面为环绕所述像素区I半导体器件单元的环形。具体的，所述吸收结构300平行于叠层衬底200表面的截面为环绕所述像素区I半导体器件单元的方环形。所述吸收结构300内可以具有一个或多个所述半导体器件单元。在其他实施例中，所述吸收结构还可以环绕所述像素区的跑道型或邻近所述像素区的条形或其他形状。
本实施例中，所述第一吸收层保型覆盖在所述凹槽底部和侧壁上，所述第一吸收层围成一开口，位于所述第一吸收层表面的第二吸收层填充满所述开口。在其他实施例中，所述多晶层和覆盖层还可以为平行于凹槽侧壁依次重叠排列的平面结构；或者平行于凹槽底部依次重叠排列的平面结构。
综上，本发明的图像传感器中，在所述顶层衬底吸收区中具有吸收层，所述吸收层包括多晶层，多晶层的晶粒尺寸小，对顶层衬底中的金属杂质具有较强的吸收作用，从而减少顶层衬底中的金属杂质向像素区的半导体器件单元扩散的几率，进而降低暗电流，提高图像传感器的质量。
进一步，所述吸收层还包括位于多晶层表面的覆盖层，所述覆盖层能够抑制多晶层的再结晶。所述图像传感器在制备过程中会经历很多高温热处理过程，多晶层在热处理过程中晶粒容易再结晶，导致晶粒尺寸变大，吸收能力下降。在多晶层表面形成覆盖层能抑制多晶层晶粒变大，防止多晶层的吸收能力降低。因此，顶层衬底中的金属杂质能够更有效地被吸收层吸收，从而减少顶层衬底中的金属杂质向像素区的半导体器件单元扩散的几率，进而降低暗电流，提高图像传感器的质量。
相应的，本发明还提供一种图像传感器的形成方法，包括：
提供叠层衬底，所述叠层衬底包括：底层衬底；位于底层衬底表面的埋氧层；位于埋氧层表面的顶层衬底，所述叠层衬底包括：像素区和位于所述像素区外围的吸收区；
刻蚀所述吸收区叠层衬底，形成凹槽；
在所述凹槽中形成吸收结构，所述吸收结构包括吸收层，所述吸收层包括：多晶层。
图5是本发明图像传感器的形成方法一实施例各步骤的流程图。
本实施例中，所述吸收结构的形成方法是以在凹槽中交替沉积多晶层和覆盖层为例进行说明的，在其他实施例中，所述吸收结构的形成方法还可以为仅在所述凹槽中沉积一层多晶层，或在所述凹槽中沉积一层多晶层并在所述多晶层上沉积一层覆盖层。
请参考图5，本实施例中，所述图像传感器的形成方法，包括：
步骤S1，提供叠层衬底；
步骤S2，图形化并蚀刻顶层衬底，形成浅槽结构，定义像素区和外围吸收区；
步骤S3，在所述浅槽中沉积氧化物，并进行平坦化，去除叠层衬底表面的氧化物，形成浅槽隔离(STI)结构；
步骤S4，图形化并蚀刻顶层衬底，在像素区外围形成凹槽；
步骤S5，在凹槽中交替沉积多晶层和覆盖层，形成多晶层和覆盖层交替排列的叠层结构；
步骤S6，平坦化所述多晶层和覆盖层，去除凹槽外的多晶层和覆盖层。
图6至图9是本发明的图像传感器的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。以下将结合附图对所述图像传感器的形成方法进行说明。
结合参考图5和图6，执行步骤S1，提供叠层衬底400。所述叠层衬底400包括：像素区A和与所述像素区A相邻的吸收区B。
所述像素区A用于形成半导体器件单元；所述吸收区B用于后续形成吸收层，吸收顶层衬底403中的金属杂质。
所述叠层衬底400包括：底层衬底401；位于底层衬底401表面的埋氧层402，位于埋氧层402表面的顶层衬底403。
需要说明的是，在形成所述叠层衬底400的过程中，所述顶层衬底403中不可避免地会引入金属杂质。且所述叠层衬底400中具有埋氧层402，所述埋氧层402阻止了顶层衬底403中的金属杂质向背面吸收层404扩散，从而导致顶层衬底403中的金属杂质无法被背面吸收层404吸收。因此，所述顶层衬底403中的金属杂质容易向像素区A的半导体器件单元扩散并被捕获，形成金属杂质能级，从而产生暗电流，影响图像传感器的质量。
还需要说明的是，本实施例中，所述叠层衬底400还包括位于所述底层衬底401与所述埋氧层402相对的表面的背面吸收层404。所述背面吸收层404能够吸收底层衬底401中的金属杂质。但是由于所述埋氧层402的阻挡作用，顶层衬底403中的金属杂质很难被背面吸收层404吸收，因此，所述背面吸收层404很难减小图像传感器的暗电流。
本实施例中，提供叠层衬底400之后，执行步骤S2，图形化并蚀刻顶层衬底403，形成浅槽，定义像素区A和位于像素区A外围的吸收区B。
执行步骤S3，在所述浅槽中沉积氧化物，并进行平坦化，去除叠层衬底400表面的氧化物，形成浅槽隔离(STI)结构413。
本实施例中，通过化学机械研磨(CMP)平坦化所述顶层衬底403表面的氧化物。
继续参考图5和图6，刻蚀所述吸收区A叠层衬底400，形成凹槽501。
本实施例中，所述凹槽501位于所述顶层衬底403中，执行步骤S4，图形化并蚀刻所述顶层衬底403，在像素区A外围形成凹槽501。
本实施例中，图形化并蚀刻所述顶层衬底403的过程中，刻蚀至暴露出所述埋氧层402表面。在其他实施例中，所述凹槽还可以穿过所述埋氧层。
本实施例中，所述吸收结构500平行于叠层衬底400表面的截面为环绕所述像素区A的环形。具体的，所述凹槽501与叠层衬底400平行的截面为环绕所述像素区A的方环形。在其他实施例中，所述凹槽还可以为长条形或环绕所述像素区的跑道型。
参考图5，图7和图8，图8是图7虚线框3部分的放大图。在所述凹槽501(如图6所示)中形成吸收结构500，所述吸收结构500包括吸收层530；所述吸收层530包括多晶层520。
所述多晶层520用于吸收顶层衬底403中的金属杂质。
所述吸收层530包括多晶层520，所述多晶层520能够吸收顶层衬底403中的金属杂质，从而减少顶层衬底403中的金属杂质向像素区A的半导体器件单元扩散的几率，进而降低暗电流，提高图像传感器的质量。
本实施例中，所述吸收层530还可以包括位于所述多晶层520表面的覆盖层510。
所述覆盖层510用于抑制多晶层520的再结晶，能够抑制多晶层520中晶粒的长大，防止吸收结构500吸收能力的下降，从而减少金属杂质向像素区的半导体器件单元的扩散几率，进而减少图像传感器的暗电流，提高图像质量。本实施例中，所述吸收结构500为环绕所述像素区A的方环形。在其他实施例中，所述吸收层还可以为环绕像素区的跑道型或邻近像素区的条形。
本实施例中，形成所述吸收结构500的步骤包括：
执行步骤S5，在所述凹槽501中交替沉积多晶层520和覆盖层510，形成多晶层520和覆盖层510交替排列的叠层结构。
本实施例中，通过化学气相沉积工艺在所述凹槽501中交替沉积多晶层520和覆盖层510。
在其他实施例中，形成所述吸收结构的步骤还可以包括：在所述凹槽中形成一层多晶层。或者，形成所述吸收结构的步骤还可以包括：在所述凹槽中形成一层多晶层；在所述多晶层上形成一层覆盖层。
需要说明的是，本实施例中，所述吸收结构500为由不同的吸收层530重复排列形成的叠层结构。所述吸收结构中，由多晶层520和位于多晶层520表面的覆盖层510形成的吸收层530为第一吸收层；仅由多晶层520形成的吸收层530为第二吸收层。
本实施例中，所述吸收结构500包括相接触的两层第一吸收层和位于第一吸收层表面的第二吸收层。即所述吸收结构由三层多晶层520和两层覆盖层510形成，所述多晶层520和覆盖层510相互交替排列。
在其他实施例中，所述吸收结构还可以由多层相同的吸收层构成，或者由单层吸收层构成。
本实施例中，在所述凹槽501中形成吸收结构500的步骤包括：在所述凹槽501底部和侧壁重复形成两层第一吸收层；在所述第一吸收层表面形成第二吸收层。
具体的，本实施例中，形成第一吸收层的步骤包括：在所述凹槽501中形成多晶层520；在所述多晶层520表面形成覆盖层510。
本实施例中，形成所述第二吸收层的步骤包括：在所述第一吸收层中的覆盖层510表面形成多晶层520。所述多晶层520和覆盖层510将凹槽501完全填充。
本实施例中，所述第一吸收层保型覆盖在所述凹槽501底部和侧壁上，所述第一吸收层围成一开口，位于所述第一吸收层530表面的第二吸收层填充满所述开口。
执行步骤S6，平坦化所述多晶层520和覆盖层510，去除凹槽501外的多晶层520和覆盖层510。
本实施例中，通过化学机械研磨(CMP)工艺平坦化所述多晶层520和覆盖层510。
需要说明的是，如果多晶层520的厚度过小，很难起到吸收金属杂质的作用；如果多晶层520的厚度过大，覆盖层510难以抑制多晶层520再结晶，导致多晶层520吸收能力降低。具体的，所述多晶层520的厚度为100埃～1000埃。
还需要说明的是，如果所述覆盖层510的厚度过小，很难起到抑制多晶层520再结晶的作用；如果覆盖层510的厚度过大，容易导致金属杂质难以穿过覆盖层510，进而很难被覆盖层510另一侧的多晶层520吸收。具体的，所述覆盖层510的厚度为10埃～100埃。
请参考图9，形成所述吸收结构500之后，所述形成方法还包括：在所述像素区A形成半导体器件单元。
本实施例中，所述半导体器件单元包括：光电二极管410，所述光电二极管410用于采集入射光线的原始信息；与所述光电二极管410相邻的传输管，用于传输光电二极管410中积累的电子；与所述传输管相邻的复位管，用于对像素进行复位。
本实施例中，所述光电二极管410作为传输管的漏极。所述传输管还包括传输管栅极421及位于传输管栅极421远离光电二极管410一侧的公共源极422。
所述复位管包括：与所述传输管公用的公共源极422；位于所述公共源极422远离传输管栅极421一侧的复位管栅极431；位于复位管栅极431远离所述公共源极422一侧的复位管漏极432。
本实施例中，所述图像传感器的形成方法还包括：在所述吸收区B的外围形成源跟随晶体管(图中未示出)，用于放大输出的信号；与所述源跟随晶体管相邻的选择晶体管(图中未示出)，用于选择输出信号的像素。
本实施例中，所述源跟随晶体管的源极与所述复位管漏极432相连接，所述源跟随晶体管、所述选择晶体管与所述半导体器件单元构成图像传感器的像素单元。
需要说明的是，在所述像素区A外围形成吸收结构500后，顶层衬底403的金属杂质能够被吸收结构500吸收(如虚线所示)，从而能够减少金属杂质向像素区A的半导体器件单元扩散的几率。
综上，本发明的图像传感器的形成方法中，在所述吸收区形成吸收结构，所述吸收结构包括多晶层。所述多晶层能够吸收顶层衬底中的金属杂质，所述覆盖层能够抑制多晶层的再结晶，从而有效降低图像传感器的暗电流，提高图像传感器的质量。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (7)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
叠层衬底，所述叠层衬底包括：底层衬底；位于底层衬底表面的埋氧层；位于埋氧层表面的顶层衬底，所述叠层衬底包括像素区和位于所述像素区外围的吸收区；
位于所述像素区的半导体器件单元；
位于吸收区叠层衬底中的吸收结构，所述吸收结构包括吸收层，所述吸收层包括多晶层;
所述吸收层还包括：位于多晶层表面的覆盖层；所述吸收结构为由多层不同的吸收层形成的叠层结构；所述吸收结构中，由多晶层和位于多晶层表面的覆盖层形成的吸收层为第一吸收层，仅由多晶层形成的吸收层为第二吸收层；
所述覆盖层的厚度为10埃～100埃；所述多晶层的厚度为100埃～1000埃。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述多晶层的材料为多晶硅；所述覆盖层的材料为氧化硅。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述吸收层平行于衬底表面的截面为环绕所述像素区的环形。
4.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述吸收结构与所述埋氧层接触。
5.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述叠层衬底为绝缘体上硅衬底；所述顶层衬底和底层衬底的材料为硅；所述埋氧层的材料为氧化硅；
或者所述叠层衬底为绝缘体上锗衬底；所述顶层衬底和底层衬底的材料为锗；所述埋氧层的材料为氧化锗。
6.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供叠层衬底，所述叠层衬底包括：底层衬底；位于底层衬底表面的埋氧层；位于埋氧层表面的顶层衬底，所述叠层衬底包括：像素区和位于所述像素区外围的吸收区；
刻蚀所述吸收区叠层衬底，形成凹槽；
在所述凹槽中形成吸收结构，所述吸收结构包括吸收层，所述吸收层包括：多晶层；
所述吸收层还包括：位于多晶层表面的覆盖层；所述吸收结构为由多层不同的吸收层形成的叠层结构；所述吸收结构中，由多晶层和位于多晶层表面的覆盖层形成的吸收层为第一吸收层，仅由多晶层形成的吸收层为第二吸收层；
所述覆盖层的厚度为10埃～100埃；所述多晶层的厚度为100埃～1000埃。
7.如权利要求6所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，
形成所述吸收层的步骤包括：在所述凹槽底部和侧壁表面形成多晶层；在所述多晶层表面形成覆盖层；
刻蚀所述吸收区叠层衬底，形成凹槽的步骤中刻蚀至暴露出所述埋氧层。
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