CN105374833B - 图像传感器及用于图像传感器制造的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请案涉及一种图像传感器及用于图像传感器制造的方法。一种图像传感器包括安置在半导体层中的多个光电二极管及安置在所述半导体层中的多个深沟槽隔离区。所述多个深沟槽隔离区包含：(1)氧化物层，其安置在所述多个深沟槽隔离区的内表面上；及(2)导电填充物，其安置在所述多个深沟槽隔离区中，其中所述氧化物层安置在所述半导体层与所述导电填充物之间。多个钉扎阱也安置在所述半导体层中，且所述多个钉扎阱结合所述多个深沟槽隔离区分隔所述多个光电二极管中的个别光电二极管。固定电荷层安置在所述半导体层上，且所述多个深沟槽隔离区安置在所述多个钉扎阱与所述固定电荷层之间。

Description

图像传感器及用于图像传感器制造的方法
技术领域
本发明大体上涉及图像传感器，且更特定来说但不排他地，涉及图像传感器中的电隔离。
背景技术
图像传感器已变得无处不在。图像传感器广泛用于数码相机、蜂窝电话、监控摄像机以及医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术继续快速进步。举例来说，对高分辨率及低功率消耗的需求促进这些图像传感器的进一步小型化及集成。
像素串扰是对基于半导体的装置的性能的限制因素。在理想情况下，图像传感器中的每一像素作为独立光子检测器而操作。换句话说，一个像素中的电子/空穴含量不影响相邻像素(或所述装置中的任何其它像素)。在实际的图像传感器中，情况并非如此。电信号彼此耦合，且电荷可能从一个像素溢流到另一像素。此串扰可使图像分辨率降级、降低图像传感器灵敏度及引起色彩信号混合。此外，半导体界面处的缺陷可导致暗电流。不幸的是，许多串扰解决方案常常放大暗电流的影响或促成暗电流。最终，暗电流及串扰的此组合可引起可观的图像降级。
因此，为了减轻串扰/暗电流的影响并增强图像传感器性能，已采用许多技术。这些技术中的一些包含使用重掺杂区来隔离个别像素并采用后获取算法(post-acquisitionalgorithms)来减少图像噪声。然而，这两种方法均仍无法完全消除像素串扰及暗电流的影响。
发明内容
在一个方面中，本发明提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：多个光电二极管，其安置在半导体层中；多个深沟槽隔离区，其安置在所述半导体层中，所述多个深沟槽隔离区包含：(1)氧化物层，其安置在所述多个深沟槽隔离区的内表面上；以及(2)导电填充物，其安置在所述多个深沟槽隔离区中，其中所述氧化物层安置在所述半导体层与所述导电填充物之间；多个钉扎阱，其安置在所述半导体层中，其中所述多个钉扎阱结合所述多个深沟槽隔离区分隔所述多个光电二极管中的个别光电二极管；以及固定电荷层，其安置在所述半导体层上，其中所述多个深沟槽隔离区安置在所述多个钉扎阱与所述固定电荷层之间。
在另一方面中，本发明提供一种图像传感器制造方法，所述方法包括：在半导体层中形成多个光电二极管；在所述半导体层中形成多个钉扎阱；在所述半导体层中形成多个深沟槽隔离区，其中形成所述多个深沟槽隔离区包含：(1)在所述多个深沟槽隔离区的内表面上形成氧化物层；以及(2)在所述多个深沟槽隔离区中沉积导电填充物，其中所述氧化物层安置在所述半导体层与所述导电填充物之间；以及形成安置在所述半导体层上的固定电荷层，其中所述多个深沟槽隔离区安置在所述多个钉扎阱与所述固定电荷层之间。
附图说明
参考以下图式描述本发明的非限制性及非详尽实例，其中除非另有指示否则相同参考数字在各种视图中指代相同部件。
图1A为根据本发明的教示的具有导电深沟槽隔离区的图像传感器的一个实例的横截面图。
图1B为根据本发明的教示的图1A的虚线内的结构的放大视图。
图2为说明根据本发明的教示的成像系统的一个实例的框图。
图3为根据本发明的教示的用于形成图像传感器的过程的一个实例的流程图。
图4A到图4E展示根据本发明的教示的用于形成图像传感器的过程的实例。
具体实施方式
本文中揭示用于具有导电沟槽隔离的图像传感器的设备及方法的实例。在以下描述中，陈述许多具体细节以提供对实例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将认识到，本文中描述的技术可在没有所述具体细节中的一或多者的情况下实践或以其它方法、组件或材料等等实践。在其它情况中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊某些方面。
贯穿本说明书的对“一个实例”或“一实施例”的参考意谓结合所述实例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实例中。因此，短语“在一个实例中”或“在一实施例中”在贯穿本说明书的各种地方的出现不一定全都指代相同实例。此外，在一或多个实例中，特定特征、结构或特性可以任何合适方式组合。
贯穿本说明书使用若干技术领域术语。这些术语具有其所来自的技术领域中的其一般含义，除非本文中明确定义或其使用上下文另有清楚指示。应注意，可在此文献中互换使用元件名称及符号(例如，Si对硅)；然而，两者具有相同含义。
图1A为根据本发明的教示的具有导电深沟槽隔离区的图像传感器100的一个实例的横截面图。图像传感器100包含：多个光电二极管，其安置在半导体层101中；多个深沟槽隔离区，其安置在半导体层101中；多个钉扎阱103，其安置在半导体层101中；及固定电荷层109，其安置在半导体层101上。在一个实例中，半导体层101包含硅。然而，在不同实例中，半导体层101可包含其它半导体材料(例如，锗)或掺杂剂材料(例如，砷、磷、硼或类似物)。
多个深沟槽隔离区包含：氧化物层105，其安置在多个深沟槽隔离区的内表面上；及导电填充物107，其安置在多个深沟槽隔离区中。在一个实例中，氧化物层105包含氧化硅，且导电填充物107包含金属。应注意，氧化物层105安置在半导体层101与导电填充物107之间。多个深沟槽隔离区结合多个钉扎阱103使多个光电二极管中的个别光电二极管彼此分隔。在一个实例中，多个深沟槽隔离区可接触多个钉扎阱103，且多个深沟槽隔离区结合多个钉扎阱103可延伸通过半导体层101。
固定电荷层109安置在半导体层101上，且多个深沟槽隔离区安置在多个钉扎阱103与固定电荷层109之间。在一个实例中，固定电荷层109包含一或多个子层。在一个实例中，一或多个子层可包含金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、半导体氧化物、半导体氮化物或半导体氮氧化物。
在一个实例中，图像传感器100还包含间层121，其接近于固定电荷层109而安置，使得固定电荷层109安置在间层121与半导体层101之间。光隔离屏障123也可安置在间层121中。光隔离屏障123可由防止相邻光电二极管之间的光学串扰的金属栅格构成。光隔离屏障123也可延伸通过间层121。
在所描绘的实例中，滤光器层139形成在间层121上。在一个实例中，滤光器层139包含红色滤光器131、绿色滤光器133及蓝色滤光器135，其可布置成拜耳(bayer)图案、EXR图案、横穿X(X-trans)图案或类似图案。然而，在不同或相同实例中，滤光器层139可包含红外线滤光器、紫外线滤光器或隔离EM波谱的不可见部分的其它滤光器。接近于滤光器层139而形成微透镜层149，使得滤光器层139安置在固定电荷层109与微透镜层149之间。
图1B为根据本发明的教示的图1A的虚线内的结构199的放大视图。图1B描绘固定电荷层109、深沟槽隔离区(其包含安置在半导体层101中的氧化物层105及导电填充物107)及钉扎阱103(其安置在半导体层101中)。如所描绘，导电填充物107电耦合到固定电荷层109，且导电填充物107及固定电荷层109的组合在半导体层101中在半导体层101与深沟槽隔离区域及固定电荷层109的组合的界面处感应出与固定电荷层109相反的电荷。换句话说，在半导体层101中与半导体层101与固定电荷层109之间的界面及半导体层101与多个深沟槽隔离区之间的界面两者接近之处感应出电荷。在所描绘的实例中，固定电荷层109是带负电的且因此在半导体层101中感应出正电荷。然而，在不同实例中，带正电的材料可用于形成固定电荷层109，在此情况中，在半导体层101中感应出负电荷。应注意，各种各样的二元及三元材料系统可用于形成固定电荷层109。在一个实例中，一或多个子层可用于形成固定电荷层109。子层可包含金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、半导体氧化物、半导体氮化物或半导体氮氧化物。
应注意，氧化硅层111可形成在半导体层101上。氧化硅层111可被保持为包含在固定电荷层109中的子层中的一者，或可被移除以用于处理其它带电材料。
通过使用导电填充物107填充多个深沟槽隔离区，将来自固定电荷层109的负电荷有效地耦合到多个深沟槽隔离区的内表面(假设带负电的氧化物(例如氧化铪(HfOx))用于形成固定电荷层109)。这导致在半导体层101中在半导体层101与固定电荷层109的界面处及在半导体层101与多个深沟槽隔离区的界面处感应出正电荷。所积累的正电荷可帮助减少个别光电二极管/像素之间的电串扰，这是因为带正电有效地阻断半导体层101中的Si表面状态之间的电荷传输。因此，来自Si表面状态的电荷无法沿着图像传感器100的背侧在像素间移动且产生不合意的电效应，例如串扰、暗电流及白像素。此隔离技术提供优于光电二极管/像素隔离的其它方法的显著优点，这是因为在光电二极管/像素之间非故意地转移的电荷量被显著减轻。
图2为说明根据本发明的教示的成像系统200的一个实例的框图。成像系统200包含像素阵列205、控制电路221、读出电路211及功能逻辑215。在一个实例中，图像传感器100包含在成像系统200中。在一个实例中，像素阵列205为光电二极管或图像传感器像素(例如，像素P1、P2…、Pn)的二维(2D)阵列。如所说明，光电二极管被布置成行(例如，行R1到Ry)及列(例如，列C1到Cx)以获取人物、场所、物体等等的图像数据，接着可使用所述图像数据呈现人物、场所、物体等等的2D图像。
在一个实例中，在像素阵列205中的每一图像传感器光电二极管/像素已获得其图像数据或图像电荷之后，所述图像数据由读出电路211读出且接着被传送到功能逻辑215。读出电路211可经耦合以从像素阵列205中的多个光电二极管读出图像数据。在各种实例中，读出电路211可包含放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它电路。功能逻辑215可简单地存储图像数据或甚至通过施加后图像效果(例如，剪裁、旋转、移除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)来操纵图像数据。在一个实例中，读出电路211可沿着读出列线每次读出一行图像数据(已说明)或可使用各种其它技术(未说明)(例如，串行读出或同时完全并行读出所有像素)读出图像数据。
在一个实例中，控制电路221耦合到像素阵列205以控制像素阵列205中的多个光电二极管的操作。控制电路221可经配置以控制像素阵列205的操作。举例来说，控制电路221可产生用于控制图像获取的快门信号。在一个实例中，快门信号为用于同时启用像素阵列205内的所有像素以在单个获取窗期间同时捕获其相应图像数据的全局快门信号。在另一实例中，快门信号为卷帘快门信号，使得每一行像素、每一列像素或每一像素群组在连续获取窗期间被循序启用。在另一实例中，图像获取与照明效果(例如闪光)同步。
在一个实例中，成像系统200可包含在数码相机、手机、膝上型计算机或类似物中。此外，成像系统200可耦合到其它硬件，例如处理器、存储器元件、输出(USB端口、无线发射器、HDMI端口等等)、照明设备/闪光灯、电输入(键盘、触摸式显示器、跟踪板、鼠标、麦克风等等)及/或显示器。其它硬件可将指令递送到成像系统200、从成像系统200提取图像数据或操纵由成像系统200供应的图像数据。
图3为根据本发明的教示的用于形成图像传感器的过程300的流程图。过程框中的一些或所有在过程300中出现的次序不应被认为是限制性的。相反，受益于本发明的所属领域的一般技术人员将理解，可以未说明的各种次序执行或甚至并行执行过程框中的一些。
过程框301展示在半导体层(例如，半导体层101)中形成多个光电二极管及多个钉扎阱(例如，多个钉扎阱103)。在一个实例中，半导体层为硅晶片或外延生长的硅层，然而，在不同实例中，半导体层可包含其它众所周知的半导体，例如Ge或GaAs。可经由将掺杂剂离子植入到半导体层中来形成光电二极管及钉扎阱。在一个实例中，光电二极管包含p型掺杂剂(例如，硼或类似物)及n型掺杂剂(例如砷、磷或类似物)。类似地，钉扎阱经掺杂且具有与多个光电二极管中的光活性区相反的多数电荷载流子类型(例如，如果光电二极管中的光活性区为n型，那么钉扎阱将为p型)。
过程框301说明将深沟槽隔离区蚀刻到半导体层中。应注意，根据本发明的教示，深沟槽隔离区可形成其它形状，而不仅仅是图1A到图1B中描绘的梯形形状。受益于本发明的所属领域的技术人员将认识到，取决于被制造的图像传感器，可需要不同形状/宽高比的深沟槽隔离区。在一个实例中，多个深沟槽隔离区可为三角形或矩形的。在另一或相同实例中，深沟槽隔离区可具有高宽高比；然而，在不同实例中，深沟槽隔离区可具有低宽高比。
可经由湿式蚀刻工艺或干式蚀刻工艺实现对深沟槽隔离区的蚀刻。所属领域的技术人员将认识到，两种类型的蚀刻具有其自身的独特优点/缺点。因此，取决于所要的蚀刻速度、特征宽高比及/或蚀刻各向异性，可需要湿式或干式蚀刻。
在过程框305中，在多个深沟槽隔离区的内表面上形成氧化物层(例如，氧化物层105)。在一个实例中，通过沉积及图案化氧化物来形成氧化物层。然而，在不同实例中，从半导体层生长氧化物层。
过程框307详述在深沟槽隔离区中沉积导电填充物(例如，导电填充物107)。将所述导电填充物沉积在深沟槽隔离区中，使得氧化物层安置在半导体层与导电填充物之间。在一个实例中，导电填充物可包含金属且可经由热蒸发进行沉积。然而，在不同实例中，导电填充物可包含半导体。虽然未描绘，但在一个实例中，可经由化学机械抛光从半导体层的表面移除过量导电填充物，使得导电填充物与半导体层的顶部表面齐平。此抛光工艺允许固定电荷层(例如，固定电荷层109)的均匀沉积。
过程框309展示在半导体层上沉积固定电荷层(例如，固定电荷层109)。所述固定电荷层经安置使得多个深沟槽隔离区在多个钉扎阱(例如，多个钉扎阱103)与固定电荷层之间。在一个实例中，举例来说，固定电荷层可包含氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化铪(HfO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镧(La2O3)、氧化镨(Pr2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化钕(Nd2O3)、氧化钷(Pm2O3)、氧化钐(Sm2O3)、氧化铕(Eu2O3)、氧化钆(Gd2O3)、氧化铽(Tb2O3)、氧化镝(Dy2O3)、氧化钬(Ho2O3)、氧化铒(Er2O3)、氧化铥(Tm2O3)、氧化镱(Yb2O3)、氧化镥(Lu2O3)、氧化钇(Y2O3)或类似物。此外，所属领域的技术人员将认识到，根据本发明的教示，可在固定电荷层中采用以上金属/半导体及其氧化物/氮化物/氮氧化物的任何化学计量组合。在另一或相同实例中，固定电荷层可包含薄金属层(例如Pt)。
在过程框311中，形成间层(例如，间层121)及光学堆叠。接近于固定电荷层(例如，固定电荷层109)而形成间层，使得固定电荷层安置在间层与半导体层(例如，半导体层101)之间。在一个实例中，间层由聚合物材料(例如，热或光交联抗蚀剂)制成。可在间层中沉积光隔离屏障(例如，光隔离屏障123)。光隔离屏障可由防止相邻光电二极管之间的光学串扰的金属栅格构成。光隔离屏障也可延伸通过间层。
滤光器层(例如，滤光器层139)也可形成在间层上。在一个实例中，滤光器层包含红色、绿色及蓝色滤光器，其可布置成拜耳图案、EXR图案、横穿X图案或类似图案。然而，在不同或相同实例中，滤光器层可包含红外线滤光器、紫外线滤光器或隔离EM波谱的不可见部分的其它滤光器。可接近于滤光器而形成微透镜层(例如，微透镜层149)，使得滤光器层安置在固定电荷层与微透镜层之间。
图4A到图4E展示根据本发明的教示的用于形成图像传感器的过程。过程中的一些或所有出现的次序不应被认为是限制性的。相反，受益于本发明的所属领域的一般技术人员将理解，可以未说明的各种次序执行或甚至并行执行过程中的一些。此外，图4A到图4E中的个别图可对应于过程300中的过程框。
图4A展示在半导体层401中制造多个深沟槽隔离区。在形成多个深沟槽隔离区之前，在半导体层401中形成多个光电二极管且还在半导体层401中形成多个钉扎阱403。如所描绘，形成多个深沟槽隔离区包含在半导体层401中蚀刻多个深沟槽隔离区。此外，在所描绘的实例中，多个钉扎阱403中的每一者接触多个深沟槽隔离区中的对应者，且多个钉扎阱403结合多个深沟槽隔离区延伸通过半导体层401。深沟槽隔离区与多个钉扎阱403对准，使得多个钉扎阱403中的每一者结合多个深沟槽隔离区中的对应者而形成在多个光电二极管中的个别光电二极管之间。
图4B展示在多个深沟槽隔离区的内表面上形成氧化物层405。在一个实例中，氧化物层405包含氧化硅。在另一或相同实例中，氧化物层405可包含高k金属氧化物，例如氧化铪、氧化钽或类似物。氧化物405可通过沉积工艺来制造或可从半导体层401本身生长。
图4C展示在多个深沟槽隔离区中沉积导电填充物407。沉积导电填充物407使得氧化物层405安置在半导体层401与导电填充物407之间。在一个实例中，导电填充物407包含热蒸发到半导体层401上且热蒸发到深沟槽隔离区中的金属。虽然未在图4C中描绘，但在热蒸发之后，可经由化学机械抛光从半导体层401移除过量金属。根据本发明的教示，此化学机械抛光程序导致导电填充物407与半导体层401的顶部表面齐平。
图4D展示形成安置在半导体层401上的固定电荷层409，使得多个深沟槽隔离区安置在多个钉扎阱403与固定电荷层409之间。一经形成，固定电荷层409即可电耦合到导电填充物407。导电填充物407及固定电荷层409在半导体层401中在半导体层401与多个深沟槽隔离区及固定电荷层409的组合之间的界面处感应出与固定电荷层409相反的电荷。换句话说，在半导体层401中在接近于半导体层401与固定电荷层409之间的界面及半导体层401与多个深沟槽隔离区之间的界面两者处感应出电荷。固定电荷层409可包含金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、半导体氧化物、半导体氮化物或半导体氮氧化物(参见图3的论述中的特定实例)。此外，可使用原子层沉积、化学气相沉积或分子束外延来沉积固定电荷层409。应注意，可在半导体层401上形成氧化硅层411。氧化硅层411可被保持为包含在固定电荷层409中的子层中的一者，或可经移除以用于处理其它带电材料。
图4E展示形成间层421以及光学堆叠。所述光学堆叠可包含滤光器层439及微透镜层449。接近于固定电荷层409而形成间层421，使得固定电荷层409安置在间层421与半导体层401之间。间层421可由聚合物材料(例如，热或光交联抗蚀剂)制成。可在间层421中安置光隔离屏障423。光隔离屏障423可由防止相邻光电二极管之间的光学串扰的金属栅格构成。光隔离屏障423也可延伸通过间层421。
在所描绘的实例中，滤光器层439形成在间层421上。在一个实例中，滤光器层439包含红色滤光器431、绿色滤光器433及蓝色滤光器435，其可布置成拜耳图案、EXR图案、横穿X图案或类似图案。然而，在不同或相同实例中，滤光器层439可包含红外线滤光器、紫外线滤光器或隔离EM波谱的不可见部分的其它滤光器。
在相同或不同实例中，接近于滤光器层439而形成微透镜层449，使得滤光器层439安置在固定电荷层409与微透镜层449之间。微透镜层449可由在滤光器层439的表面上图案化的光活性聚合物制成。一旦在滤光器层439的表面上图案化聚合物的矩形块，即可融化(或回流)所述块以形成微透镜的圆顶状结构特性。
对本发明的所说明的实例的以上描述(包含说明书摘要中描述的内容)不希望是详尽的或将本发明限于所揭示的精确形式。虽然出于说明目的在本文中描述了本发明的特定实例，但如所属领域的技术人员将认识到，在本发明的范围内可能进行各种修改。
可依据以上详细描述对本发明做出这些修改。所附权利要求书中使用的术语不应理解为将本发明限于说明书中揭示的特定实例。更确切地，本发明的范围应完全由应根据权利要求解释的公认准则加以解释的所附权利要求书确定。

Claims (22)

1.一种图像传感器，所述图像传感器包括：
多个光电二极管，其安置在半导体层中；
多个深沟槽隔离区，其安置在所述半导体层中，所述多个深沟槽隔离区包含：
(1)氧化物层，其安置在所述多个深沟槽隔离区的内表面上；以及
(2)导电填充物，其安置在所述多个深沟槽隔离区中，其中所述氧化物层安置在所述半导体层与所述导电填充物之间；
多个钉扎阱，其安置在所述半导体层中，其中所述多个钉扎阱结合所述多个深沟槽隔离区分隔所述多个光电二极管中的个别光电二极管；以及
固定电荷层，其安置在所述半导体层上，其中所述多个深沟槽隔离区安置在所述多个钉扎阱与所述固定电荷层之间。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述导电填充物电耦合到所述固定电荷层，且其中所述导电填充物及所述固定电荷层在所述半导体层中在所述半导体层与所述多个深沟槽隔离区及所述固定电荷层的组合的界面处感应出与所述固定电荷层相反的电荷。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述固定电荷层带负电，且在所述半导体层中感应出正电荷。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个深沟槽隔离区接触所述多个钉扎阱，且其中所述多个深沟槽隔离区结合所述多个钉扎阱延伸通过所述半导体层。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述氧化物层包含氧化硅。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述固定电荷层包含一或多个子层。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述一或多个子层包含金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、半导体氧化物、半导体氮化物或半导体氮氧化物中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述导电填充物包括金属。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：
间层，其接近于所述固定电荷层而安置，其中所述固定电荷层安置在所述间层与所述半导体层之间；以及
光隔离屏障，其安置在所述间层中。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括：
微透镜层，其接近于所述固定电荷层而安置，其中所述微透镜层经定位以将光子引导到所述多个光电二极管中；以及
滤光器层，其安置在所述固定电荷层与所述微透镜层之间。
11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述图像传感器包含在包括控制电路及读出电路的成像系统中，其中所述控制电路经耦合以控制所述多个光电二极管的操作，且所述读出电路经耦合以从所述多个光电二极管读出图像数据。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述多个光电二极管布置成包括行及列的像素阵列。
13.一种图像传感器制造方法，所述方法包括：
在半导体层中形成多个光电二极管；
在所述半导体层中形成多个钉扎阱；
在所述半导体层中形成多个深沟槽隔离区，其中形成所述多个深沟槽隔离区包含：
(1)在所述多个深沟槽隔离区的内表面上形成氧化物层；以及
(2)在所述多个深沟槽隔离区中沉积导电填充物，其中所述氧化物层安置在所述半导体层与所述导电填充物之间；以及
形成安置在所述半导体层上的固定电荷层，其中所述多个深沟槽隔离区安置在所述多个钉扎阱与所述固定电荷层之间。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个钉扎阱结合所述多个深沟槽隔离区形成在所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个钉扎阱接触所述多个深沟槽隔离区，且其中所述多个钉扎阱结合所述多个深沟槽隔离区延伸通过所述半导体层。
16.根据权利要求13所述的方法，其中形成所述固定电荷层将所述固定电荷层电耦合到所述导电填充物，且其中所述导电填充物及所述固定电荷层在所述半导体层中在所述半导体层与所述多个深沟槽隔离区及所述固定电荷层的组合之间的界面处感应出与所述固定电荷层相反的电荷。
17.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：
形成接近于所述固定电荷层而安置的间层，其中所述固定电荷层安置在所述间层与所述半导体层之间；以及
在所述间层中形成光隔离屏障。
18.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括：
形成接近于所述固定电荷层而安置的滤光器层；
形成接近于所述滤光器层而安置的微透镜层，其中所述滤光器层安置在所述固定电荷层与所述微透镜层之间。
19.根据权利要求13所述的方法，其中形成所述多个深沟槽隔离区包含在所述半导体层中蚀刻所述多个深沟槽隔离区。
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述固定电荷层包含金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物、半导体氧化物、半导体氮化物或半导体氮氧化物中的至少一者。
21.根据权利要求13所述的方法，其中使用原子层沉积、化学气相沉积或分子束外延中的至少一者沉积所述固定电荷层。
22.根据权利要求13所述的方法，其中在沉积所述导电填充物之后，经由抛光从所述半导体层的表面移除过量导电填充物。
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