TW201330241A - 製造互補型金氧半（ｃｍｏｓ）影像感測器的方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於製造一CMOS影像感測器之方法，該感測器係構成為在一圖素陣列中具有一雙重閘極絕緣物且在一邏輯電路中具有一單一閘極絕緣物，以加強其光學特性及電氣特性。該方法之步驟包括：製備其中包含有一P型磊晶層之一半導體基板，其中該半導體基板係區分為兩部份，其一部份係定義為一圖素陣列，及另一部份係定義為一邏輯電路；在該P型磊晶層之一頂面上形成一第一閘極絕緣物；在該圖素陣列中之第一閘極絕緣物的一頂面上形成一遮罩；藉由使用該遮罩來移除該邏輯電路中之第一閘極絕緣物；移除該圖素陣列中之遮罩；在該圖素陣列中第一閘極絕緣物之頂面、及在該邏輯電路中P型磊晶層之頂面上形成一第二閘極絕緣物；在該圖素陣列中形成一光二極體及複數個電晶體，且在該邏輯電路中形成至少一電晶體以處理來自該圖素陣列之一信號。

Description

製造互補型金氧半(CMOS)影像感測器的方法
本發明係有關於一種用於製造一半導體裝置之方法，且更明確地係一種用於製造在圖素陣列中具有雙重閘極絕緣物而得加強光學特性及電氣特性之一互補型金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器的方法。
眾所周知，一光二極體影像感測器裝置係最普遍使用之一偵測影像用裝置。一典型之光二極體影像感測器裝置包括一重置電晶體、及由一光二極體形成之一光線偵測器區。譬如，一光二極體形成有一N型摻雜區及一P型基板。當該二極體影像感測器動作時，將施加該重置電晶體閘極一電壓，以導通該重置電晶體，且對N/P二極體接面電容器充電。當充電N/P二極體接面電容器已到達某一特定高電壓時，該重置電晶體即斷開。N/P二極體可產生一反向偏壓而形成一空乏區(depletion region)。當一光線投射至N/P二極體光線偵測器時，將產生電子與電洞。該空乏區之電場將使該等電子與電洞分離，使電子朝向該N型摻雜區之方向運行，以降低該N型摻雜區之電壓，而電洞則朝向該P型基板之方向運行。
一電荷耦合裝置(CCD)影像感測器具有高的動態範圍、及低的暗電流(dark current)。CCD影像感測器目前之尖端技術，容許CCD影像感測器成為最大眾化的影像感測器裝置。然而，CCD影像感測器之製造非常特殊。因此，CCD影像感測器之價格極高。此外，其驅動器需要一高電壓操作，而達成高功率消耗、及無法使用隨機存取記憶體的問題。
同時，一互補型金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器具有量子效率高、讀取雜訊低、動態範圍高、及可隨機存取等特徵。CMOS影像感測器可在一單一晶圓結合其他控制電路、A/D轉換器、及眾多信號處理電路，以達成所謂的系統晶片(SOC)。因此，CMOS影像感測器技術之進展，將可大幅降低一影像感測器裝置之成本、圖像大小尺寸、及功率消耗。是以，近來CMOS影像感測器已可取代CCD影像感測器。
請參考第1圖，其提供一習知CMOS影像感測器100之剖面圖，該CMOS影像感測器包括一半導體基板110、一P型磊晶層112、一圖素陣列101、一邏輯電路102、及複數個場氧化層(FOX)區。在此，P型磊晶層112係由P型半導體基板110之一上方部向上磊晶式成長而形成。圖素陣列101與邏輯電路102係藉由在該兩者之間形成該FOX區，而得互相隔離。
在圖素陣列101中，一P型井114係形成於圖素陣列101中P型磊晶層112之一既定位置處，其中一驅動電晶體(Dx)及一選擇電晶體(Sx)係在一後製程中形成。在圖素陣列101中P型磊晶層112之其他既定位置中則形成一埋層光二極 體(BPD)，其中一轉移電晶體(Tx)及一重置電晶體(Rx)係由一後製程形成。在此，BPD具有一深N型擴散層(DEEP N-)與一淺P型擴散層(P0)之一PN接面，其中P型擴散層(P0)係利用譬如一離子植入技術或相似者等一方法，而形成於深N型擴散層(DEEP N-)上。
轉移電晶體(Tx)之一閘極116A的一側係連接至BPD，且其另一側係連接至浮動擴散區(FD)，其中轉移電晶體(Tx)之閘極116A係形成於一閘極絕緣物134上。
除此以外，重置電晶體(Rx)之一閘極116B的一側係連接至浮動擴散區(FD)，且其另一側係連接至一電源供應電壓(VDD)，其中重置電晶體(Rx)之閘極116B係形成於閘極絕緣物134上。
驅動電晶體(Dx)及選擇電晶體(Sx)係藉由將P型原子以離子植入至P型井114中，以在每一源/汲極區120中皆具有N型輕摻雜汲極(N-LDD)118，而重置電晶體(Rx)與轉移電晶體(Tx)之間則未具有任何N-LDD。選擇電晶體(Sx)之源/汲極區120其中之一，係扮演一輸出端之角色。驅動電晶體(Dx)之閘極116C係連接至浮動擴散區(FD)。在此，每一閘極絕緣物134皆運用習知CMOS影像感測器中之一單一層。以上未加以闡述之一參考代碼138係側壁間隔層。
在邏輯電路102中，其具有用於形成一N型金屬氧化物矽場效電晶體(N型MOSFET)150之一P型井122，及用於形成一P型MOSFET152之一N型井124，其中P型井122與N型井124係以側邊對側邊地設置於P型磊晶層112中。N 型MOSFET150包括有源/汲極區126，該源/汲極區具有藉由將P型原子以離子植入至P型井122中而形成的N-LDD128，且P型MOSFET152包括有源/汲極區130，該等源/汲極區則具有藉由將N型原子以離子植入至N型井124中而形成的P-LDD132。
在圖素陣列101中具有單一閘極絕緣物134的習知CMOS影像感測器100，可應用至超出0.35微米之裝置尺寸等級，而不致降低光敏度及電氣特性。在圖素陣列101中具有單一閘極絕緣物134的習知CMOS影像感測器100，可應用至超出0.35微米之裝置尺寸等級，而不致降低光敏度及電氣特性。
然而，由於習知CMOS影像感測器100在圖素陣列101與邏輯電路102兩者中，皆具有一閘極絕緣物134，因此難以同時確保譬如光敏度等光學特性、及電氣特性，使得習知CMOS影像感測器100幾乎無法應用至利用深次微米技術之小於0.25微米的裝置尺寸等級者。
是以，本發明之一目的係提供一種互補型金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器，其可藉由在一圖素陣列中運用一雙重閘極絕緣物且在一邏輯電路中運用一單一閘極絕緣物，而得加強光學特性及電氣特性。
本發明之另一目的係提供一種用於製造一CMOS影像感測器之方法，其中該CMOS影像感測器係藉由在一圖素陣列中運用一雙重閘極絕緣物且在一邏輯電路中運用一單一閘 極絕緣物，而得加強光學特性及電氣特性。
依據本發明之一觀點，其提供一種互補型金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器，包括：一半導體基板，其中包含有藉由在該半導體基板之一上方部向上磊晶式成長而形成的一P型磊晶層；一圖素陣列，形成於該半導體基板之一既定位置中，其具有複數個電晶體及主動區域；及一邏輯電路，形成於該半導體基板之另一既定位置中，其具有複數個主動區域及至少一電晶體，用於處理來自該圖素陣列之一信號，其中該圖素陣列中每一電晶體之一閘極絕緣物係較該邏輯電路中電晶體之一閘極絕緣物者厚。
依據本發明之另一觀點，其提供一種用於製造一CMOS影像感測器之方法，該方法之步驟包括：a)製備其中包含有一P型磊晶層之一半導體基板，其中該半導體基板係區分為兩部份，其一部份係定義為一圖素陣列，及另一部份係定義為一邏輯電路，該圖素陣列與該邏輯電路係藉由該兩者之間的一場氧化層區而互相隔離；b)在該P型磊晶層之一頂面上形成一第一閘極絕緣物；c)在該圖素陣列中之第一閘極絕緣物的一頂面上形成一遮罩；d)藉由使用該遮罩來移除該邏輯電路中之第一閘極絕緣物；e)移除該圖素陣列中之遮罩；f)在該圖素陣列中第一閘極絕緣物之頂面、及在該邏輯電路中P型磊晶層之頂面上形成一第二閘極絕緣物；g)在該圖素陣列中形成一光二極體及複數個電晶體，且在該邏輯電路中形成至少一電晶體以處理來自該圖素陣列之一信號。
100‧‧‧習知CMOS影像感測器
101‧‧‧圖素陣列
102‧‧‧邏輯電路
110‧‧‧(P型)半導體基板
112‧‧‧P型磊晶層
114‧‧‧P型井
116A‧‧‧閘極
116B‧‧‧閘極
116C‧‧‧閘極
116D‧‧‧閘極
118‧‧‧N型輕摻雜汲極
120‧‧‧源/汲極區
122‧‧‧P型井
124‧‧‧N型井
126‧‧‧源/汲極區
128‧‧‧N型輕摻雜汲極
130‧‧‧源/汲極區
132‧‧‧P型輕摻雜汲極
134‧‧‧閘極絕緣物
138‧‧‧側壁間隔層
150‧‧‧N型金屬氧化物矽場效 電晶體
152‧‧‧P型金屬氧化物矽場效電晶體
200‧‧‧本發明之CMOS影像感測器
201‧‧‧圖素陣列
202‧‧‧邏輯電路
210‧‧‧(P型)半導體基板
212‧‧‧P型磊晶層
214‧‧‧第一P型井
216A‧‧‧閘極
216B‧‧‧閘極
216C‧‧‧閘極
216D‧‧‧閘極
218‧‧‧N型輕摻雜汲極
220‧‧‧源/汲極區
222‧‧‧P型井
224‧‧‧N型井
226‧‧‧源/汲極區
228‧‧‧N型輕摻雜汲極
230‧‧‧源/汲極區
232‧‧‧P型輕摻雜汲極
234‧‧‧雙重閘極絕緣物
234A‧‧‧第一閘極絕緣物
234B‧‧‧第二閘極絕緣物
235‧‧‧遮罩
238‧‧‧側壁間隔層
250‧‧‧N型金屬氧化物矽場效電晶體
252‧‧‧P型金屬氧化物矽場效電晶體
BPD‧‧‧埋層光二極體
DEEP‧‧‧N-深N型擴散層
Dx‧‧‧驅動電晶體
FD‧‧‧浮動擴散區
FOX‧‧‧場氧化物
OUTPUT‧‧‧輸出端
Rx‧‧‧重置電晶體
STI‧‧‧淺溝槽隔離層
Sx‧‧‧選擇電晶體
Tx‧‧‧轉移電晶體
P0‧‧‧P型擴散層
P-epi‧‧‧P-磊晶層
P+SUB‧‧‧P+基板
VDD‧‧‧電源供應電壓
可由以下結合隨附圖式所作之較佳具體實施例說明，而明白本發明之上述及其他目的與特徵，其中：第1圖係提出在一圖素陣列中具有一單一閘極絕緣物的一習知互補型金屬氧化物半導體(CMOS)之剖面圖；第2圖係提出依據本發明一較佳具體實施例之在一圖素陣列中具有一雙重閘極絕緣物的一CMOS影像感測器之剖面圖；及第3A圖至第3D圖係提出依據本發明一較佳具體實施例，用於製造在一圖素陣列中具有一雙重閘極絕緣物之一CMOS影像感測器的方法之剖面圖。
第2圖、與第3A圖至第3D圖係提供依據本發明一較佳具體實施例之一互補型金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器之剖面圖、與提出該感測器一製造方法之剖面圖。應注意到，第2圖、與第3A圖至第3D圖中出現之相同部件，係以相同參考代碼表示。
請參考第2圖，其提供一本發明CMOS影像感測器200之剖面圖，該CMOS影像感測器包括一半導體基板210、一P型磊晶層212、一圖素陣列201、一邏輯電路202、及複數個場氧化層(FOX)區。在此，P型磊晶層212係由P型半導體基板210之一上方部向上磊晶式成長而形成。圖素陣列201與邏輯電路202係藉由在該兩者之間形成一淺溝槽隔離層(STI)之一FOX區，而得互相隔離 。另，形成於該邏輯電路中之該STI的另一FOX區，係使該邏輯電路中之複數個元件互相隔離。
在圖素陣列201中，一P型井214係形成於圖素陣列201中P型磊晶層212之一既定位置處，其中一驅動電晶體(Dx)及一選擇電晶體(Sx)係在一後製程中形成。在圖素陣列201中P型磊晶層212之其他既定位置中則形成一埋層光二極體(BPD)，其中一轉移電晶體(Tx)及一重置電晶體(Rx)係由一後製程形成。在此，BPD具有一深N型擴散層(DEEP N-)與一淺P型擴散層(P0)之一PN接面，其中P型擴散層(P0)係利用譬如一離子植入技術或相似者等一方法，而形成於深N型擴散層(DEEP N-)上。
轉移電晶體(Tx)之一閘極216A的一側係連接至BPD，且其另一側係連接至浮動擴散區(FD)，其中轉移電晶體(Tx)之閘極216A係形成於具有一第一及一第二閘極絕緣物234A、234B之一雙重閘極絕緣物上。
除此以外，重置電晶體(Rx)之一閘極216B的一側係連接至浮動擴散區(FD)，且其另一側係連接至一電源供應電壓(VDD)，其中重置電晶體(Rx)之閘極216B亦形成於雙重閘極絕緣物234上。
驅動電晶體(Dx)及選擇電晶體(Sx)係藉由將P型原子以離子植入至P型井214中，以在源/汲極區220中皆具有N型輕摻雜汲極(N-LDD)218，而重置電晶體(Rx)與轉移電晶體(Tx)中則未具有任何N-LDD。選擇電晶體(Sx)之源/汲極區220其中之一，係扮演一輸出端之角 色。驅動電晶體(Dx)之閘極216C係連接至浮動擴散區(FD)。
在本發明之CMOS影像感測器200中，圖素201中之每一電晶體皆具有一雙重閘極絕緣物234之一閘極結構。更詳細地，第一閘極絕緣物234A係形成於P型磊晶層212上，且第二閘極絕緣物234B係形成於第一閘極絕緣物234A上。在此，第一閘極絕緣物234A之一厚度較佳地係在大約10埃(Å)至大約40埃之範圍內，且第二閘極絕緣物234B之一厚度較佳地係在大約50埃至大約60埃之範圍內。
在邏輯電路202中，其具有用於形成一N型金屬氧化物矽場效電晶體(N型MOSFET)250之一P型井222，及用於形成一P型MOSFET252之一N型井224，其中P型井222與N型井224係以側邊對側邊地設置於P型磊晶層212中。N型MOSFET250包括有源/汲極區226，該等源/汲極區具有藉由將P型原子以離子植入至P型井222中而形成的N-LDD228，且P型MOSFET252包括有源/汲極區230，該等源/汲極區則具有藉由將N型原子以離子植入至N型井224中而形成的P-LDD232。
不同於圖素陣列201中每一電晶體之閘極結構，邏輯電路202中之每一電晶體皆具有一單一閘極絕緣物、即第二閘極絕緣物234B。該單一閘極絕緣物之厚度係介於大約50埃至大約60埃之範圍內。
請參考第3A圖至第3D圖，其中顯示出依據 本發明一較佳具體實施例之用於製造一CMOS影像感測器200的方法之剖面圖。
在第3A圖中，本發明用於製造CMOS影像感測器200之方法係起始於製備一P型半導體基板210，其中包含有由半導體基板210之一上方部向上磊晶式成長而形成的一P型磊晶層212，其中半導體基板210係區分為兩部份，其一部份係一圖素陣列201，且另一部份係一邏輯電路202。
此後，一場氧化層(FOX)區將藉由使用譬如一淺溝槽隔離層(STI)製程或相似者等一方法，而形成於設在圖素陣列201與邏輯電路202之間的P型磊晶層212之一既定位置中，以使該圖素陣列與該邏輯電路隔離。接著，一第一P型井214係藉由使用譬如一離子植入製程或相似者等一方法，而形成於圖素陣列201之P型磊晶層212中。在邏輯電路202中則藉由相似於形成第一P型井214者之一方法，來形成一第二P型井222及一N型井224。
隨後，一第一閘極絕緣物234A將形成於P型磊晶層212之一頂面上，其中第一閘極絕緣物234A可藉由熱氧化P型磊晶層212而運用氧化矽(SiO2)。在此，最好形成厚度介於大約10埃至大約40埃範圍的第一閘極絕緣物234A。
請參考第3B圖，在一後續步驟中，譬如一感光薄模等一遮罩層，係形成於第一閘極絕緣物234A之一頂面上，且經由一曝光及一顯影程序而圖案化成一既定型 態，以僅在圖素陣列201之P型磊晶層212中的第一閘極絕緣物234A頂面上形成一遮罩235。其次，邏輯電路202中之第一閘極絕緣物234A係藉由使用遮罩235作為一蝕刻遮罩來濕蝕刻，藉此可使第一閘極絕緣物234A僅餘留在圖素陣列201之P型磊晶層212頂面上。在此係藉由使用氫氟酸(HF)、緩衝氧化蝕刻劑(BOE)或相似者，來實施一濕蝕刻程序。
請參考第3C圖，在次一步驟中，可藉由譬如利用一氧氣(O2)電漿之一乾蝕刻程序、利用一硫酸(H2SO4)之一濕蝕刻程序、利用一稀釋劑之一蝕刻程序、或相似者等一既定蝕刻程序，來移除遮罩235。此後，一第二閘極絕緣物234B將形成於第一閘極絕緣物234A、及邏輯電路202之P型磊晶層212上。在此，最好形成厚度介於大約50埃至大約60埃之範圍內的第二閘極絕緣物234B。結果，圖素陣列201中之每一電晶體皆具有一厚的雙重閘極絕緣物234，而邏輯電路202中之每一電晶體則皆具有一單一層之第二閘極絕緣物234B。
最後，請參考第3D圖，一埋層光二極體(BPD)、一轉移電晶體(Tx)、一重置電晶體(Rx)、一驅動電晶體(Dx)、及一選擇電晶體(Sx)將形成於圖素陣列201中。此外，一N型MOSFET250及一P型MOSFET252係形成於邏輯電路202中。因此，可達成一本發明之CMOS影像感測器200。在此，熟知此項技藝之人士應已熟知上述電 晶體及MOSFET之製造程序，因此本發明中將省略不再贅述。
如以上已提及者，相較於其中運用一單一閘極絕緣物之習知CMOS影像感測器100，本發明之CMOS影像感測器200係在圖素陣列201中運用雙重閘極絕緣物234。因此，本發明之CMOS影像感測器200具有一優點，即可能因圖素陣列201中之厚的雙重閘極絕緣物234，而施加介於大約2.5伏特至3.3伏特範圍內之高操作電壓，以確保充份飽和之電荷。此外，亦可能因充份飽和之電荷而確保一適當之動態範圍。
更，可能藉由減小連接至浮動擴散區(FD)之驅動電晶體(Dx)閘極絕緣物234的電容，以減小浮動擴散區(FD)之電容，此外，增加電子-電壓轉換增益，將可改善CMOS影像感測器200之光敏度。
同時，在邏輯電路202中係運用一單一閘極絕緣物、即第二閘極絕緣物234B，而可能施加低於1.8伏特之低操作電壓，以減少功率消耗。緣是，本發明之CMOS影像感測器200可應用至需要高速度及高效率特性之一可攜式產品中，譬如行動電話、數位相機、或相似者。
儘管已相關於特殊具體實施例來說明本發明，然而熟知此項技藝之人士將可明白，可實施各種變更及修飾，而不致脫離以下申請專利範圍所定義之本發明範圍。
200‧‧‧本發明之CMOS影像感測器
201‧‧‧圖素陣列
202‧‧‧邏輯電路
210‧‧‧(P型)半導體基板
212‧‧‧P型磊晶層
214‧‧‧第一P型井
216A‧‧‧閘極
216B‧‧‧閘極
216C‧‧‧閘極
216D‧‧‧閘極
218‧‧‧N型輕摻雜汲極
220‧‧‧源/汲極區
222‧‧‧P型井
224‧‧‧N型井
226‧‧‧源/汲極區
228‧‧‧N型輕摻雜汲極
230‧‧‧源/汲極區
232‧‧‧P型輕摻雜汲極
234‧‧‧雙重閘極絕緣物
234A‧‧‧第一閘極絕緣物
234B‧‧‧第二閘極絕緣物
238‧‧‧側壁間隔層
250‧‧‧N型金屬氧化物矽場效電晶體
252‧‧‧P型金屬氧化物矽場效電晶體
BPD‧‧‧埋層光二極體
DEEP‧‧‧N-深N型擴散層
Dx‧‧‧驅動電晶體
FD‧‧‧浮動擴散區
FOX‧‧‧場氧化物
OUTPUT‧‧‧輸出端
Rx‧‧‧重置電晶體
STI‧‧‧淺溝槽隔離層
Sx‧‧‧選擇電晶體
Tx‧‧‧轉移電晶體
P0‧‧‧P型擴散層
P-epi‧‧‧P-磊晶層
P+SUB‧‧‧P+基板
VDD‧‧‧電源供應電壓

Claims (20)

  1. 一種製造互補型金氧半影像感測器的方法，該方法包含：於一基板中摻雜多數區域，以於該基板的一第一區域及一第二區域中形成多數的MOSFET電晶體，其中於該第一區域之該等MOSFET電晶體是用以形成一圖素陣列的多數個圖素感測器，且其中於該第二區域之該等MOSFET電晶體是用以形成一邏輯電路；於一圍繞該第一區域之區域形成一場氧化物，去隔離該第一區域中的該等MOSFET電晶體，及該第二區域中的該等MOSFET電晶體；於該基板之該第一區域及該第二區域上方皆同時地沉積一第一絕緣層；自該第二區域移除該第一絕緣層，而留下該第一區域上方的第一絕緣層；於該基板之該第一區域及該第二區域上方皆同時地沉積一第二絕綠層；自該第二區域的選定區域移除該第二絕緣層，以形成於該邏輯電路中之該等MOSFET電晶體的閘極；及自該第一區域的選定區域移除該第一絕緣層及該第二絕緣層，以形成該等圖素感測器之該等MOSFET電晶體的閘極，其中該第一區域中之每一MOSFET電晶體的閘極具有一與該第一絕緣層及該第二絕緣層之組合厚度一致的厚度，且其中該第二區域中之每一MOSFET電 晶體的閘極具有一小於該第一絕緣層及該第二絕緣層之組合厚度的厚度。
  2. 如請求項1所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中所述之自該第二區域移除該第一絕緣層，並留下該第一區域上方的第一絕緣層包括：於該第一絕緣層上方形成一遮罩，其中該遮罩具有一供該第二區域中之該第一絕緣層裸露的開口；及使用一移除程序，以移除該第二區域中之該裸露的第一絕緣層。
  3. 如請求項2所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中該移除程序是透過一濕蝕刻程序實施。
  4. 如請求項2所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中該移除程序是透過氫氟酸程序實施。
  5. 如請求項2所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中該移除程序是透過緩衝氧化蝕刻劑程序實施。
  6. 如請求項2所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中該移除程序是透過氧氣電漿程序實施。
  7. 一種製造互補型金氧半影像感測器的方法，該方法包含：於一基板的一表面成長一層磊晶層；摻雜該基板的一第一區域，用以形成於一圖素陣列中的多數個圖素感測器的多數個MOSFET電晶體；摻雜該基板的一第二區域，用以形成一邏輯電路的多數個MOSFET電晶體； 於圍繞該第一區域之一區域的該磊晶層中沉積一場氧化物，以隔離該圖素陣列及該邏輯電路；在一第一沉積程序期間，於該第一區域及該第二區域上方沉積一第一絕緣層；自該基板之該第二區域移除該第一絕緣層；在一第二沉積程序期間，於該第一區域及該第二區域上方沉積一第二絕緣層；圖案化該第一區域中之該第一絕緣層及該第二絕緣層，以形成於該圖素陣列中之該等MOSFET電晶體的閘極；及圖案化該第二區域中之該等第二絕緣層，以形成該邏輯陣列之該等MOSFET電晶體的閘極。
  8. 如請求項7所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中所述之自該第二區域移除該第一絕緣層包括：於該第一絕緣層上方形成一遮罩，其中該遮罩具有一供該第二區域中之該第一絕緣層裸露的開口；及使用一移除程序，以移除該第二區域中之該裸露的第一絕緣層。
  9. 如請求項8所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中該移除程序是透過一濕蝕刻程序實施。
  10. 如請求項8所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中該移除程序是透過氫氟酸程序實施。
  11. 如請求項8所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中該移除程序是透過緩衝氧化蝕刻劑程序實施。
  12. 一種製造互補型金氧半影像感測器的方法，該方法包含：準備一具有一輕摻雜磊晶層之一半導體基板，其中該半導體基板包括一圖素陣列區域，及一邏輯電路區域；於該圖素陣列區域之該輕摻雜磊晶層中形成多數個摻雜區域，以製造多數個於該圖素陣列區域中之彼此成組的圖素感測器，其中該等圖素感測器的每一圖素感測器包括一感光二極體，及一個以上選自一具有一轉換電晶體、一重置電晶體、一驅動電晶體及一選擇電晶體之組合的MOSFET電晶體；於該邏輯電路區域之該輕摻雜磊晶層中形成多數摻雜區域，以於該邏輯電路區域中製造多數個MOSFET電晶體；於圍繞該圖素陣列區域之一區域中形成一場氧化物，以完全地分離及隔離該圖素陣列區域中的多數個圖素感測器與該邏輯電路區域中之多數個MOSFET電晶體；於該圖素陣列區域及該邏輯電路區域上方同時地皆沉積一第一閘極絕緣層；於該圖素陣列區域中之該第一閘極絕緣層上方形成一遮罩，其中該遮罩留下於該邏輯電路區域中之該裸露的第一閘極絕緣層；自該邏輯電路區域移除該第一閘極絕緣層，而於該圖素陣列區域中留下該第一閘極絕緣層； 自該圖素陣列區域移除該遮罩；於該圖素陣列區域及該邏輯電路區域上方皆沉積一第二閘極絕緣層；自該邏輯電路區域之多數選定區域移除該第二閘極絕緣層，以留下可用以完成該邏輯電路區域中之多數個MOSFET電晶體之製造的閘極區域，其中於該邏輯電路區域中之每一該等MOSFET電晶體的該閘極區域具有一與該第一閘極絕緣層大致相同的厚度；及自該圖素陣列之該等選定區域移除該第一閘極絕緣層及該第二閘極絕緣層，以留下藉由該第一閘極絕緣層及該第二閘極絕緣層所形成並用以完成該圖素陣列之該等MOSFET電晶體之製造的閘極區域，其中於該圖素陣列中之每一該等MOSFET電晶體的該閘極絕緣層具有一與該第一閘極絕緣層及該第二閘極絕緣層之組合厚度大致相同的厚度。
  13. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，該第一閘極絕緣層及該第二閘極絕緣層之組合厚度的範圍自50Å至60Å。
  14. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，該第一閘極絕緣層的厚度範圍自10Å至40Å。
  15. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，所述之自該邏輯電路區域移除該第一閘極絕緣層是透過一濕蝕刻程序實施。
  16. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，所述之自該邏輯電路區域移除該第一閘極絕緣層是透過一氫氟酸程序實施。
  17. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，所述之自該邏輯電路區域移除該第一閘極絕緣層是透過一緩衝氧化蝕刻劑程序實施。
  18. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，所述之自該邏輯電路區域移除該第一閘極絕緣層是透過一氧氣電漿程序實施。
  19. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，所述之自該邏輯電路區域移除該第一閘極絕緣層是透過一硫酸程序實施。
  20. 如請求項12所述之製造互補型金氧半影像感測器的方法，其中，該第一閘極絕緣層具有一透過熱氧化該輕摻雜磊晶層所形成的氧化矽。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005109512A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof
US7115925B2 (en) * 2005-01-14 2006-10-03 Omnivision Technologies, Inc. Image sensor and pixel having an optimized floating diffusion
JP4312162B2 (ja) * 2005-01-25 2009-08-12 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
JP2006253316A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Sony Corp 固体撮像装置
JP4739324B2 (ja) * 2005-03-11 2011-08-03 富士通セミコンダクター株式会社 フォトダイオード領域を埋め込んだイメージセンサ及びその製造方法
KR100653716B1 (ko) * 2005-07-19 2006-12-05 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
US20070045668A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Micron Technology, Inc. Vertical anti-blooming control and cross-talk reduction for imagers
KR100714605B1 (ko) * 2005-08-31 2007-05-07 매그나칩 반도체 유한회사 Ｃｍｏｓ 이미지센서 제조 방법
KR100722691B1 (ko) * 2005-11-07 2007-05-29 플래닛팔이 주식회사 컬러 씨모스 이미지 센서의 단위 픽셀
WO2007077286A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-12 Artto Aurola Semiconductor radiation detector detecting visible light
JP2007317741A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体撮像装置およびその製造方法
KR100801447B1 (ko) * 2006-06-19 2008-02-11 (주)실리콘화일 배면 광 포토다이오드를 이용한 이미지센서 및 그 제조방법
KR100784873B1 (ko) * 2006-08-14 2007-12-14 삼성전자주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 형성 방법
US7423306B2 (en) * 2006-09-27 2008-09-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. CMOS image sensor devices
KR100810423B1 (ko) * 2006-12-27 2008-03-04 동부일렉트로닉스 주식회사 이미지 센서 및 이미지 센서의 제조 방법
JP2009283552A (ja) * 2008-05-20 2009-12-03 Panasonic Corp 固体撮像素子
US7521280B1 (en) 2008-07-31 2009-04-21 International Business Machines Corporation Method for forming an optical image sensor with an integrated metal-gate reflector
KR20100036033A (ko) * 2008-09-29 2010-04-07 크로스텍 캐피탈, 엘엘씨 트랜지스터, 이를 구비한 이미지 센서 및 그의 제조방법
US8253200B2 (en) * 2008-11-19 2012-08-28 Omnivision Technologies, Inc. Lightly-doped drains (LDD) of image sensor transistors using selective epitaxy
US8487351B2 (en) * 2008-11-28 2013-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor and image sensing system including the same
JP5282543B2 (ja) * 2008-11-28 2013-09-04 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置
JP5693060B2 (ja) * 2010-06-30 2015-04-01 キヤノン株式会社 固体撮像装置、及び撮像システム
EP2606637B1 (en) 2010-08-23 2016-09-21 Red.Com, Inc. High dynamic range video
BR112013029020A2 (pt) 2011-05-12 2019-10-01 Olive Medical Corp sensor de imagem com elementos de interconexão de otimização de tolerância
IN2015MN00019A (zh) 2012-07-26 2015-10-16 Olive Medical Corp
FR2997225B1 (fr) * 2012-10-18 2016-01-01 E2V Semiconductors Capteur d'image a efficacite quantique amelioree dans les grandes longueurs d'onde
AU2014223163A1 (en) 2013-02-28 2015-08-20 Olive Medical Corporation Videostroboscopy of vocal chords with CMOS sensors
WO2014145248A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Olive Medical Corporation Minimize image sensor i/o and conductor counts in endoscope applications
EP2967285B1 (en) 2013-03-15 2023-08-16 DePuy Synthes Products, Inc. Image sensor synchronization without input clock and data transmission clock
KR102185277B1 (ko) 2014-02-25 2020-12-01 삼성전자 주식회사 전송 게이트를 갖는 씨모스 이미지 센서
JP6570417B2 (ja) * 2014-10-24 2019-09-04 株式会社半導体エネルギー研究所 撮像装置および電子機器
KR102383101B1 (ko) 2015-02-25 2022-04-05 삼성전자주식회사 다른 기판 바이어스 전압들을 갖는 이미지 센서
US9923003B2 (en) * 2015-06-30 2018-03-20 Microsoft Technology Licensing, Llc CMOS image sensor with a reduced likelihood of an induced electric field in the epitaxial layer
CN104952734B (zh) * 2015-07-16 2020-01-24 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 半导体结构及其制造方法
US9953876B1 (en) 2016-09-30 2018-04-24 Globalfoundries Inc. Method of forming a semiconductor device structure and semiconductor device structure
KR102560699B1 (ko) 2017-10-30 2023-07-27 삼성전자주식회사 이미지 센서

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US633205A (en) * 1899-03-06 1899-09-19 Charles M Mileham Railway-car.
US5134489A (en) * 1990-12-28 1992-07-28 David Sarnoff Research Center, Inc. X-Y addressable solid state imager for low noise operation
JPH0590224A (ja) * 1991-01-22 1993-04-09 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
WO1995022176A1 (en) * 1994-02-11 1995-08-17 Litton Systems Canada Limited Electromagnetic radiation imaging device using dual gate thin film transistors
JP4063870B2 (ja) * 1995-04-28 2008-03-19 サニーブルック・ホスピタル アクティブマトリックスｘ線撮像アレイ
JP2001508167A (ja) * 1995-07-31 2001-06-19 リットン システムズ カナダ リミテッド デュアルゲートｔｆｔ電磁放射線画像形成装置を動作させる方法及び装置
JPH10144785A (ja) * 1996-11-06 1998-05-29 Samsung Electron Co Ltd 半導体装置及びその素子分離方法
JP3214432B2 (ja) 1998-02-04 2001-10-02 日本電気株式会社 固体撮像装置の製造方法
NL1011381C2 (nl) * 1998-02-28 2000-02-15 Hyundai Electronics Ind Fotodiode voor een CMOS beeldsensor en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
US6363049B1 (en) * 1998-03-25 2002-03-26 Sony Corporation Adaptive acquisition system for CDMA and spread spectrum systems compensating for frequency offset and noise
US6146795A (en) * 1998-09-02 2000-11-14 Advanced Micro Devices, Inc. Method for manufacturing memory devices
US6362049B1 (en) * 1998-12-04 2002-03-26 Advanced Micro Devices, Inc. High yield performance semiconductor process flow for NAND flash memory products
US6333205B1 (en) * 1999-08-16 2001-12-25 Micron Technology, Inc. CMOS imager with selectively silicided gates
JP3315962B2 (ja) * 1999-12-01 2002-08-19 イノテック株式会社 固体撮像素子、その製造方法及び固体撮像装置
US6194258B1 (en) * 2000-01-18 2001-02-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of forming an image sensor cell and a CMOS logic circuit device
US6642543B1 (en) * 2000-09-26 2003-11-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Thin and thick gate oxide transistors on a functional block of a CMOS circuit residing within the core of an IC chip
US20030013218A1 (en) * 2001-07-10 2003-01-16 Motorola, Inc. Structure and method for fabricating semiconductor structures and devices for detecting chemical reactant
JP2003338616A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Sony Corp 固体撮像素子及びその製造方法

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