DE10031480A1 - CMOS-Bildsensor und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
CMOS-Bildsensor und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Abstract
Ein CMOS-Bildsensor mit mehreren Einheitspixeln, wobei jedes Einheitspixel ein lichtempfindliches Gebiet und ein peripheres Schaltungsgebiet aufweist, umfasst: ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitungstyps; einen auf dem peripheren Schaltungsgebiet des Halbleitersubstrats gebildeten Transistor, wobei der Transistor eine Gate-Oxidschicht und eine auf der Gate-Oxidschicht gebildete Gate-Elektrode aufweist, Abstandshalter, die an Seitenwänden der Gate-Oxidschicht und der Gate-Elektrode gebildet sind, wobei ein Abstandselement auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist; ein erstes dotiertes Gebiet eines zweiten Leitungstyps, das auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist, wobei das erste dotierte Gebiet sich bis an einen Rand der Gate-Elektrode erstreckt; und ein zweites dotiertes Gebiet des ersten Leitungstyps, das auf dem ersten dotierten Gebiet gebildet ist, wobei das zweite dotierte Gebiet sich bis an den Rand eines Abstandselements, das auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist, erstreckt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bildsensor; und betrifft insbesondere einen mit ei
ner Fotodiode integrierten CMOS-Bildsensor und ein Verfahren zur Herstellung desselben,
das in der Lage ist, eine Ladungskapazität und eine optische Empfindlichkeit desselben zu
verbessern.
Bekanntermaßen ist ein Bildsensor eine Vorrichtung zum Nachweisen eines von einem
Objekt reflektierten Lichts und zum Erzeugen von Bilddaten. Insbesondere wird ein Bild
sensor, der unter Verwendung von CMOS- (Komplementärmetalloxid-Halbleiter) Technolo
gie hergestellt ist, als ein CMOS-Bildsensor bezeichnet.
Im Allgemeinen umfasst der CMOS-Bildsensor mehrere Einheitspixel mit einem lichtemp
findlichen Gebiet und einem peripheren Schaltungsgebiet. Jedes Einheitspixel umfasst fer
ner ein auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildetes lichtempfindliches Element und meh
rere Transistoren, die auf dem peripheren Schaltungsgebiet ausgebildet sind. Das licht
empfindliche Element, etwa eine Fotodiode, weist von einem Objekt reflektiertes einfallen
des Licht nach, um fotoelektrische Ladungen anzusammeln, die aufgrund einfallenden
Lichts erzeugt werden. Die Transistoren steuern eine Übertragung der fotoelektrischen La
dungen.
Fig. 1 ist eine Abbildung, die eine Ausgestaltung eines Einheitspixels zeigt, das in einem
konventionellen CMOS-Bildsensor enthalten ist. Bezugszeichen 102 und 104 repräsentie
ren Gate-Elektroden für Transistoren, 103 ein potentialfreies Diffusionsgebiet, und 105 ein
Isolationsgebiet. Ein Bezugszeichen 106 repräsentiert ein lichtempfindliches Gebiet und ein
Bezugszeichen 107 repräsentiert ein Halbleitersubstrat. Fig. 2A bis 2D sind Querschnitts
ansichten, die entlang der Linie A-A' genommen sind und aufeinander folgende Schritte
zum Herstellen eines konventionellen Einheitspixels darstellen.
Im Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines konventionellen Einheitspixels mit
Bezug zu den Fig. 1 und Fig. 2A bis 2D beschrieben.
Wie in Fig. 2A gezeigt ist, wird eine P-leitende Epitaxialschicht 20 auf einem P-leitenden
Substrat (nicht gezeigt) aufgewachsen. Auf einem peripheren Schaltungsgebiet 11 der
P-leitenden Epitaxialschicht 20 werden nacheinander strukturierte Feldoxidschichten 30,
strukturierte Gate-Oxidschichten 40 und Gate-Elektroden 50 gebildet, um damit eine Halb
leiterstruktur bereit zu stellen.
Wie in Fig. 2B gezeigt ist, wird nach dem Bilden von Maskenstrukturen 60A auf der Halb
leiterstruktur eine Ionen-Implantation mit geringer Konzentration und hoher Energie durch
geführt, um ein N-leitendes dotiertes Gebiet 70 auf einem Bereich zu bilden, der ein licht
empfindliches Gebiet 10 ist. Dabei werden bezüglich Fig. 1 die Maskenstrukturen 60A so
gestaltet, um einen Teil des lichtempfindlichen Gebiets 106 zu bedecken, und nicht das ge
samte lichtempfindliche Gebiet 106 frei zu legen. Weiterhin sind die Maskenstrukturen 60A
so gestaltet, um einen Teil der Gate-Elektrode 104 frei zu legen.
Wie in Fig. 2C gezeigt ist, werden die Maskenstrukturen 60A entfernt und weitere Masken
strukturen 60B werden gebildet. Anschließend wird eine Ionenimplantation mit hoher Kon
zentration und geringer Energie durchgeführt, um ein P-leitendes dotiertes Gebiet 80 un
terhalb einer Oberfläche der P-leitenden Epitaxialschicht 20 zu bilden. Dabei werden be
züglich Fig. 1 die Maskenstrukturen 60B so gestaltet, um das gesamte lichtempfindliche
Gebiet 106 frei zu legen und einen Teil der Gate-Elektrode 104 frei zu legen.
Wie in Fig. 2D gezeigt ist, werden auf dem peripheren Schaltungsgebiet 11 Abstandsele
mente 90 und Source/Drain-Übergangsgebiete 100 gebildet.
Wie zu sehen ist, besitzt eine konventionelle Fotodiode eine PNP-Struktur, die aus der
P-Epitaxialschicht 20, dem N-leitenden dotierten Gebiet 70 und dem P-leitenden dotierten
Gebiet 80 besteht. Das N-leitende dotierte Gebiet 70 spielt die Rolle einer Verarmungs
schicht zum Ansammeln fotoelektrischer Ladungen, die aufgrund des einfallenden Lichts
erzeugt werden. Das N-leitende dotierte Gebiet 70 kann ebenfalls aufgrund des P-leitenden
dotierten Gebiets 80 verarmt sein.
Im Falle jedoch, wenn das einfallende Licht blaues Licht mit einer kurzen Wellenlänge ist,
kann das einfallende Licht nicht tief in die P-leitende Epitaxialschicht 20 eindringen. Daher
werden die fotoelektrischen Ladungen an einer Oberfläche der Fotodiode gebildet. Dabei
werden die fotoelektrischen Ladungen aufgrund der Existenz des P-leitenden dotierten Ge
biets 80 reduziert, so dass die optische Empfindlichkeit relativ schlecht ist.
Da ferner das P-leitende dotierte Gebiet 80 an den Rändern der Gate-Elektroden 204
durch Ionenimplantation justiert ist, diffundieren während einer anschließenden Wärmebe
handlung Dotieratome des P-leitenden dotierten Gebiets 80 in die Kanalgebiete der Tran
sistoren. Folglich wird eine hohe Potentialbarriere verursacht und die Effizienz des La
dungstransfers, repräsentiert durch eine Rate der fotoelektrischen Ladungen, die in das
potentialfreie Diffusionsgebiet 103 übertragen werden, ist verringert.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mit einer Fotodiode integrier
ten CMOS-Bildsensor und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereit zu stellen, das in
der Lage ist, eine Ladungskapazität und eine optische Empfindlichkeit desselben zu
verbessern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein CMOS-Bildsensor bereit gestellt,
der mehrere Einheitspixel enthält, wobei jedes Einheitspixel ein lichtempfndliches Gebiet
und ein peripheres Schaltungsgebiet aufweist, mit: einem Halbleitersubstrat, eines ersten
Leitungstyps; einem auf dem peripheren Schaltungsgebiet des Halbleitersubstrats gebilde
ten Transistor, wobei der Transistor eine Gate-Oxidschicht und eine auf der Gate-Oxid
schicht gebildete Gate-Elektrode aufweist; Abstandselementen, die an Seitenwänden der
Gate-Oxidschicht und der Gate-Elektrode gebildet sind, wobei ein Abstandselement auf
dem lichtempfindlichen Gebiet ausgebildet ist; einem ersten dotierten Gebiet eines zweiten
Leitungstyps, das auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist, wobei das erste dotierte
Gebiet sich bis zu einem Rand der Gate-Elektrode erstreckt; und einem zweiten dotierten
Gebiet des ersten Leitungstyps, das auf dem ersten dotierten Gebiet gebildet ist, wobei das
zweite dotierte Gebiet sich bis zu einem Rand eines Abstandselementes erstreckt, das auf
dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Her
stellen eines CMOS-Bildsensors mit mehreren Einheitspixeln, wobei jedes Pixel ein licht
empfindliches Gebiet und ein peripheres Schaltungsgebiet aufweist, mit den Schritten bereit
gestellt: a) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats des ersten Leitungstyps; b) aufeinander
folgendes Ausbilden einer Gate-Oxidschicht und einer Gate-Elektrode auf dem peripheren
Schaltungsgebiet des Halbleitersubstrats; c) Bilden eines ersten dotierten Gebiets eines
zweiten Leitungstyps auf dem lichtempfindlichen Gebiet des Halbleitersubstrats, wobei das
erste dotierte Gebiet sich an einen Rand der Gate-Elektrode erstreckt; d) Bilden von Ab
standselementen an Seitenwänden der Gate-Oxidschicht und der Gate-Elektrode, wobei
ein Abstandselement auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet wird; und e) Ausführen ei
ner Ionenimplantation, um ein zweites dotiertes Gebiet des ersten Leitungstyps zu bilden,
wobei das zweite dotierte Gebiet sich bis an einen Rand eines Abstandselements, das auf
dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist, erstreckt.
Weitere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der
Ausführungsformen mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen deutlich; es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das eine Gestaltung eines Einheitspixels zeigt, das in einem
konventionellen CMOS-Bildsensor enthalten ist;
Fig. 2A
bis 2D Querschnittsansichten entlang der Linie A-A', die nacheinander folgende
Schritte zum Herstellen eines Einheitspixels zeigen, das in einem herkömmli
chen CMOS-Bildsensor enthalten ist;
Fig. 3 ein schematisches Diagramm, das ein in einem CMOS-Bildsensor enthalten
des Einheitspixel darstellt;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht, das ein Einheitspixel gemäß der vorliegenden Er
findung darstellt;
Fig. 5 ein Diagramm, das eine Ausgestaltung eines Einheitspixels darstellt, das in
einem CMOS-Bildsensor gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
Fig. 6A
bis 6E Querschnittsansichten entlang der Linie B-B' in Fig. 4, die aufeinander fol
gende Schritte zum Herstellen eines in Figur gezeigten Pixels zeigen; und
Fig. 7 eine Querschnittsansicht, die ein Einheitspixel gemäß einer weiteren Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die ein Einheitspixel zeigt, das in einem CMOS-
Bildsensor gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Der CMOS-Bildsensor umfasst mehrere Einheitspixel, die in einer Matrix angeordnet sind.
Jedes Einheitspixel 300 umfasst jeweils eine Fotodiode 310 als das lichtempfindliche Ele
ment und vier Transistoren. Ferner beinhalten die vier Transistoren in dem Einheitspixel
300 einen Transfertransistor MT als eine erste Schalteinrichtung, einen Rücksetztransistor
MR als eine zweite Schalteinrichtung, einen Treibertransistor MD als eine Verstärkungsein
richtung und einen Auswahltransistor als eine dritte Schalteinrichtung.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Einheitspixel 300 in Übereinstimmung mit einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Gemäß Fig. 4 wird eine P-leitende Epitaxialschicht 410 auf einem Halbleitersubstrat (nicht
gezeigt) gebildet, und ein N-leitendes dotiertes Gebiet 460 wird auf einem lichtempfindli
chen Gebiet 401 der P-leitenden Epitaxialschicht 410 gebildet. Eine P-leitende dotierte
Schicht 470 wird auf dem N-leitenden dotierten Gebiet 460 gebildet. Auf einem peripheren
Schaltungsgebiet 402 der P-leitenden Epitaxialschicht 410 wird eine Gate-Oxidschicht 430
und eine Gate-Elektrode 440 gebildet, und Abstandselemente 480 werden an Seitenwän
den der Gate-Oxidschicht 430 und der Gate-Elektrode 440 gebildet.
Während sich dabei das N-leitende dotierte Gebiet 460 bis zu einem Rand der Gate-Elek
trode 440 erstreckt, erstreckt sich das P-leitende dotierte Gebiet 470 bis zu einem Rand der
Abstandselemente 480. Das heißt, das P-leitende dotierte Gebiet 470 ist von dem periphe
ren Schaltungsgebiet 402 durch einen vorbestimmten Abstand entsprechend einer Länge
der Abstandselemente 480 beabstandet.
Folglich stellt die Fotodiode in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung eine PNP-Struktur 403 und eine NP-Struktur 404 bereit. PNP-Struktur 403 ist
aus dem P-leitenden dotierten Gebiet 470, dem N-leitenden dotierten Gebiet 460 und der
P-leitenden Epitaxialschicht 410 gebildet. Die NP-Struktur 403 wird aus dem N-leitenden
dotierten Gebiet 460 und dem P-leitenden dotierten Gebiet 470 gebildet.
Durch Bilden der Fotodiode mit der PNP-Struktur und der NP-Struktur wird die Gesamtla
dungskapazität der Fotodiode erhöht, so das eine optische Empfindlichkeit deutlich verbes
sert ist.
Fig. 5 ist eine Ansicht, die eine Ausbildung eines Einheitspixels darstellt, das in einem
CMOS-Bildsensor gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Referenzzeichen 504
repräsentiert eine Gate-Elektrode des Transfertransistors MT, 503 ein potentialfreies Diffu
sionsgebiet, und 505 ein Isolationsgebiet. Bezugszeichen 506 repräsentiert ein lichtem
pfindliches Gebiet und Bezugszeichen 507 repräsentiert ein Halbleitersubstrat. Fig. 6A bis
6E sind Querschnittsansichten entlang der Linie B-B' in Fig. 5, die aufeinander folgende
Schritte zum Herstellen eines in Fig. 5 gezeigten Einheitspixels zeigen. Der Einfachheit hal
ber sind lediglich eine Fotodiode 310 und ein Transfertransistor MT dargestellt.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen eines Einheitspixels gemäß einer Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu Fig. 5 und den Fig. 6A bis 6E für den
Fall der Verwendung eines P-leitenden Halbleitersubstrats beschrieben.
Gemäß Fig. 6A wird eine P-leitende Epitaxialschicht 610 auf einem P-leitenden Halbleiter
substrat (nicht gezeigt) aufgewachsen. Eine strukturierte Feldoxidschicht 620, eine struktu
rierte Gate-Oxidschicht 630 und eine Gate-Elektrode 640 werden nacheinander auf einem
peripheren Schaltungsgebiet 601 der P-leitenden Epitaxialschicht 610 gebildet, um damit
eine Halbleiterstruktur bereit zu stellen.
Gemäß Fig. 6B wird nach dem Bilden von Maskenstrukturen 650A auf der Halbleiterstruktur
eine Ionenimplantation mit geringer Konzentration und hoher Energie durchgeführt, um ein
N-leitendes dotiertes Gebiet 660 auf einem lichtempfindlichen Gebiet 601 zu bilden. Das N-
leitende dotierte Gebiet 660 erstreckt sich bis zu einem Rand der Gate-Elektrode 640. Da
bei sind bezüglich Fig. 5 die Maskenstrukturen 650A so gestaltet, um einen Teil des licht
empfindlichen Gebiets 506 zu bedecken und nicht das gesamte lichtempfindliche Gebiet
506 frei zu legen. Ferner sind die Maskenstrukturen 650A so gestaltet, um einen Teil der
Gate-Elektrode 504 frei zu legen.
Gemäß Fig. 6C wird eine Isolierschicht (nicht gezeigt) auf einer resultierenden Struktur ab
geschieden und eine oberflächenübergreifende Trockenätzung wird durchgeführt, um Ab
standselemente 680 an Seitenwänden der Gate-Oxidschicht 630 und der Gate-Elektrode
640 zu bilden.
Gemäß Fig. 6D wird auf einem Teil ein Diffusionsgebiet 690 durch Ionenimplantation gebil
det, um ein Source/Drain des Transfertransistors MT zu schaffen. Dabei wird eine Masken
struktur, die das lichtempfindliche Gebiet bedeckt, verwendet. Anschließend wird ein Wär
mebehandlungsprozess durchgeführt, um die ionenimplantierten Dotierstoffe zu aktivieren.
Gemäß Fig. 6E wird nach der Bildung einer Maskenstruktur 650B eine Ionenimplantation
mit hoher Konzentration und geringer Energie durchgeführt, um ein P-leitendes dotiertes
Gebiet 670 unterhalb einer Oberfläche der P-leitenden Epitaxialschicht 610 zu bilden. Da
zuvor die Abstandselemente 680 geschaffen wurden, erstreckt sich dabei das P-leitende
dotierte Gebiet 670 bis zu einem Rand der Abstandselemente 680. Das heißt, das P-leiten
de dotierte Gebiet 670 ist von dem peripheren Schaltungsgebiet 602 durch einen vorbe
stimmten Abstand beabstandet. Der vorbestimmte Abstand entspricht einer Länge der Ab
standselemente 680. Gemäß Fig. 5 werden dabei die Maskenstrukturen 650B so gestaltet,
um das gesamte lichtempfindliche Gebiet 506 frei zu legen und einen Teil der Gate-
Elektrode 504 frei zu legen.
Wie zuvor beschrieben wurde, stellt die Fotodiode eine PNP-Struktur und eine NP-Über
gangsstruktur bereit, da das P-leitende dotierte Gebiet 670 nach der Bildung der Abstands
elemente 680 gebildet wird. Das heißt, wie im Stand der Technik besteht die PNP-Struktur
aus dem P-leitenden dotierten Gebiet 670, dem N-leitenden dotierten Gebiet 660 und dem
P-leitenden Epitaxialsubstrat 610. Ferner ist die NP-Struktur, die sich aus dem N-leitenden
dotierten Gebiet 660 und dem P-leitenden dotierten Gebiet 670 zusammensetzt, an dem
Rand der Gate-Elektrode gebildet.
Die herkömmliche Fotodiode besitzt lediglich die Ladungskapazität, die sich aus einer
Übergangskapazität zwischen dem P-leitenden dotierten Gebiet und dem N-leitenden do
tierten Gebiet und einer Übergangskapazität zwischen dem N-leitenden dotierten Gebiet
und der P-leitenden Epitaxialschicht zusammensetzt. Die Fotodiode gemäß der vorliegen
den Erfindung umfasst demgegenüber eine zusätzliche Ladungskapazität, die einer Über
gangskapazität zwischen dem N-leitenden dotierten Gebiet 660 und dem P-leitenden do
tierten Gebiet 670 entspricht. Daher ist im Vergleich zum Stand der Technik eine gesamte
Ladungskapazität vergrößert.
Da ferner das P-leitende dotierte Gebiet 670 nach dem Wärmebehandlungsprozess gebil
det wird, wird verhindert, dass die Dotieratome des P-leitenden dotierten Gebiet 670 ther
misch diffundieren, so dass eine optische Empfindlichkeit insbesondere bei kurzer Wellen
länge deutlich verbessert und Wirkungen des Rauschens, etwa ein Dunkelstrom, effektiv
verhindert wird.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die ein Einheitspixel in Übereinstimmung mit einer weite
ren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist es vorzugsweise möglich, Abstandselemente mit zumindest
zwei Schichten 682 und 680 hinsichtlich einer Entfernung zwischen dem Rand der Gate-
Elektrode 640 und des P-leitenden dotierten Gebiets 670 zu bilden.
Wie zuvor beschrieben wurde, wird die durch Bilden der Fotodiode mit der PNP-Struktur
und der NP-Struktur die optische Empfindlichkeit und die Ladungskapazität verbessert und
die Ladungstransfer-Effizienz wird deutlich gesteigert.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung aus anschaulichen Zwecken
offenbart worden sind, erkennt der Fachmann leicht, dass diverse Modifikationen, Ergän
zungen und Substitutionen möglich sind, ohne von dem Schutzbereich und Grundgedan
ken der Erfindung, wie sie in den anschließenden Ansprüchen offenbart ist, abzuweichen.
Claims (13)
1. CMOS-Bildsensor mit mehreren Einheitspixeln, wobei jedes Einheitspixel ein licht
empfindliches Gebiet und ein peripheres Schaltungsgebiet aufweist, mit:
einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitungstyps;
einem auf dem peripheren Schaltungsgebiet des Halbleitersubstrats gebildeten Transistor, wobei der Transistor eine Gate-Oxidschicht und eine auf der Gate- Oxidschicht gebildete Gate-Elektrode aufweist;
Abstandselementen, die an Seitenwänden der Gate-Oxidschicht und der Gate- Elektrode gebildet sind, wobei ein Abstandselement auf dem lichtempfindlichen Ge biet gebildet ist;
einem ersten dotierten Gebiet eines zweiten Leitungstyps, das auf dem lichtempfind lichen Gebiet gebildet ist, wobei das erste dotierte Gebiet sich bis zu einem Rand der Gate-Elektrode erstreckt; und
einem zweiten dotierten Gebiet des ersten Leitungstyps, das auf dem ersten dotier ten Gebiet gebildet ist, wobei das zweite dotierte Gebiet sich bis an einen Rand ei nes Abstandselementes, das auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist, er streckt.
einem Halbleitersubstrat eines ersten Leitungstyps;
einem auf dem peripheren Schaltungsgebiet des Halbleitersubstrats gebildeten Transistor, wobei der Transistor eine Gate-Oxidschicht und eine auf der Gate- Oxidschicht gebildete Gate-Elektrode aufweist;
Abstandselementen, die an Seitenwänden der Gate-Oxidschicht und der Gate- Elektrode gebildet sind, wobei ein Abstandselement auf dem lichtempfindlichen Ge biet gebildet ist;
einem ersten dotierten Gebiet eines zweiten Leitungstyps, das auf dem lichtempfind lichen Gebiet gebildet ist, wobei das erste dotierte Gebiet sich bis zu einem Rand der Gate-Elektrode erstreckt; und
einem zweiten dotierten Gebiet des ersten Leitungstyps, das auf dem ersten dotier ten Gebiet gebildet ist, wobei das zweite dotierte Gebiet sich bis an einen Rand ei nes Abstandselementes, das auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet ist, er streckt.
2. Der CMOS-Bildsensor nach Anspruch 1, wobei die Abstandselemente aus zwei oder
mehreren Schichten gebildet sind.
3. Der CMOS-Bildsensor nach Anspruch 1, wobei der erste Leitungstyp eine P-Leitung
und der zweite Leitungstyp eine N-Leitung sind.
4. Der CMOS-Bildsensor nach Anspruch 1, wobei das erste dotierte Gebiet unter Ver
wendung einer Maskenstruktur gebildet ist, wobei die Maskenstruktur einen Teil des
lichtempfindlichen Gebietes bedeckt und einen Teil der Gate-Elektrode frei legt.
5. Der CMOS-Bildsensor nach Anspruch 1, wobei das zweite dotierte Gebiet unter
Verwendung einer Maskenstruktur gebildet ist, wobei die Maskenstruktur ein voll
ständiges lichtempfindliches Gebiet und einen Teil des peripheren Schaltungsge
biets frei legt.
6. Der CMOS-Bildsensor nach Anspruch 1, wobei die Abstandselemente unter Anwen
dung eines oberflächenübergreifenden Trockenätzvorgangs gebildet sind.
7. Verfahren zur Herstellung eines CMOS-Bildsensors mit mehreren Einheitspixeln,
wobei jedes Einheitspixel ein lichtempfindliches Gebiet und ein peripheres Schal
tungsgebiet aufweist, mit den Schritten:
- a) Bereitstellen eines Halbleitersubstrats des ersten Leitungstyps;
- b) Aufeinanderfolgendes Bilden einer Gate-Oxidschicht und einer Gate- Elektrode auf dem peripheren Schaltungsgebiet des Halbleitersubstrats;
- c) Bilden eines ersten dotierten Gebiets eines zweiten Leitungstyps auf dem lichtempfindlichen Gebiet des Halbleitersubstrats, wobei das erste dotierte Gebiet sich bis an einen Rand der Gate-Elektrode erstreckt;
- d) Bilden von Abstandselementen an Seitenwänden der Gate-Oxidschicht und der Gate-Elektrode, wobei ein Abstandselement auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebildet wird; und
- e) Ausführen einer Ionenimplantation, um ein zweites dotiertes Gebiet des ers ten Leitungstyps zu bilden, wobei das zweite dotierte Gebiet sich bis an einen Rand eines Abstandselements, das auf dem lichtempfindlichen Gebiet gebil det ist, erstreckt.
8. Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei das erste dotierte Gebiet unter Verwendung
einer Maskenstruktur gebildet wird, wobei die Maskenstruktur einen Teil des licht
empfindlichen Gebietes bedeckt und einen Teil der Gate-Elektrode frei legt.
9. Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Abstandselemente durch Anwenden ei
nes oberflächenübergreifenden Trockenätzvorgangs gebildet werden.
10. Das Verfahren nach Anspruch 7, das nach dem Schritt d) weiterhin den Schritt des
Bildens eines Source/Drain-Gebiets für einen Transistor auf dem peripheren Schal
tungsgebiet umfasst.
11. Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei das zweite dotierte Gebiet unter Anwendung
einer Maskenstruktur gebildet wird, wobei die Maske ein gesamtes lichtempfindliches
Gebiet und einen Teil des peripheren Schaltungsgebiets frei legt.
12. Das Verfahren nach Anspruch 7, das nach dem Schritt d) weiterhin den Schritt des
Bildens weiterer Abstandselemente auf einer resultierenden Struktur umfasst.
13. Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei der erste Leitungstyp eine P-Leitung und der
zweite Leitungstyp eine N-Leitung ist.
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