Abstract
本篇論文主要是研究在不變更互補式金氧半製程情況下，設計新式感光二極體結構，以降低互補式金氧半影像感測器的暗電流及改善因金屬矽化物製程造成靈敏度下降的情況。 由於傳統感光二極體結構的暗電流成分是以表面態漏電流為主，因此我們設計了多晶矽保護圈以較佳品質的閘極氧化層代替場氧化層期藉由改善表面態以降低暗電流，並且在多晶矽保護圈加上不同偏壓以降低周邊電場，觀察保護圈上電壓對暗電流的影響。 從實驗的結果發現，在多晶矽保護圈上的電壓增加時感光二極體的暗電流隨著多晶矽保護圈電壓而有降低的趨勢。這是由於周邊電場因多晶矽保護圈電壓增加而降低，使得空乏區TAT效應降低緣故。在CMOS元件持續縮小時，元件PN接面電場因參雜濃度增加而增加，TAT效應將更趨明顯。 在0.35μm以下之互補式金氧半製程，為了降低電路電阻與時間常數所使用特殊金屬會與矽反應形成阻擋入射光的金屬矽化物，因此降低了影像感測器的靈敏度。由於特殊金屬並不會與二氧化矽反應形成矽化物，利用多晶矽閘體所形成的間壁氧化物形成讓光入射的窗戶，以增加元件對光的靈敏度。 在實驗的測試元件中發現，利用側壁氧化層去除金屬矽化物方式可有效增加感光二極體靈敏度。若能增加側壁氧化層在感光區的面積將可有效結決金屬矽化物所造成感光二極體靈敏度降低問題。