CN108231815A - 图像传感器及其形成方法 - Google Patents
图像传感器及其形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108231815A CN108231815A CN201810118680.5A CN201810118680A CN108231815A CN 108231815 A CN108231815 A CN 108231815A CN 201810118680 A CN201810118680 A CN 201810118680A CN 108231815 A CN108231815 A CN 108231815A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- floating diffusion
- distance
- diffusion region
- substrate
- grid structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims abstract description 101
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 94
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 84
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 27
- 239000010408 film Substances 0.000 description 15
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229940090044 injection Drugs 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013039 cover film Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
- H01L27/14614—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor having a special gate structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
一种图像传感器及其形成方法，其中图像传感器包括：基底，所述基底内具有阱区，所述阱区内具有第一光电部，所述第一光电部顶部到基底表面具有第一距离；位于基底内的开口，所述开口的部分侧壁暴露出第一光电部；位于所述开口内的第一栅极结构；位于所述阱区内的第一浮置扩散区，所述第一浮置扩散区与第一栅极结构接触，且所述第一浮置扩散区底部到基底表面具有第二距离，所述第二距离小于第一距离。所述方法能够提高填充因子。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造和光电成像技术领域，特别涉及一种图像传感器及其形成方法。
背景技术
光电二极管作为光电转换器件，可应用于CMOS图像传感器中。CMOS图像传感器的基本单元称为像素，像素由1个光电二极管和3个或4个MOS晶体管构成，简称为3T类型或4T类型。其中，光电二极管用于将光信号转换成相应的电流信号，而MOS晶体管用于读取光电二极管转换的电流信号。
在图像传感器中光电二极管的有效感光面积与单像素总面积的比值称为填充因子，所述填充因子的数值越高，则像素性能越好。
然而，现有技术形成的图像传感器的填充因子较小。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种图像传感器及其形成方法，以提高图像传感器的性能。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种图像传感器，包括：基底，所述基底内具有阱区，所述阱区内具有第一光电部，所述第一光电部顶部到基底表面具有第一距离；位于基底内的开口，所述开口的部分侧壁暴露出第一光电部；位于所述开口内的第一栅极结构；位于所述阱区内的第一浮置扩散区，所述第一浮置扩散与第一栅极结构接触，且所述第一浮置扩散区底部到基底表面具有第二距离，所述第二距离小于第一距离。
可选的，所述开口的深度为：2500埃～2700埃。
可选的，所述开口沿垂直于第一栅极结构侧壁方向上的尺寸为：100纳米～120纳米。
可选的，还包括：位于所述阱区内的第二光电部和第二浮置扩散区，所述第二光电部和第二浮置扩散区分别与第一栅极结构的侧壁相接触，所述第二光电部顶部到基底表面具有第三距离，所述第二浮置扩散区底部到基底表面具有第四距离，所述第四距离小于第三距离。
可选的，所述阱区包括分别位于所述开口两侧的第一区和第二区；所述第一光电部和第一浮置扩散区位于所述第一区内，所述第二光电部和第二浮置扩散区位于所述第二区。
可选的，所述图像传感器还包括：位于基底表面的第二栅极结构；位于所述第二栅极结构一侧的第一掺杂区，且所述第一浮置扩散区位于所述第二栅极结构的另一侧。
本发明还提供一种图像传感器的形成方法，包括：提供基底，所述基底内具有阱区，所述阱区内具有第一光电部，所述第一光电部顶部到基底表面具有第一距离；在所述基底内形成开口，所述开口的部分侧壁暴露出第一光电部；在所述开口内形成第一栅极结构；在所述阱区内形成第一浮置扩散区，所述第一浮置扩散区与第一栅极结构接触，且所述第一浮置扩散区底部到基底表面具有第二距离，所述第二距离小于第一距离。
可选的，所述开口的深度为：2500埃～2700埃。
可选的，所述开口沿垂直于第一栅极结构侧壁方向上的尺寸为：100纳米～120纳米。
可选的，所述形成方法还包括：在所述阱区内形成第二光电部和第二浮置扩散区，所述第二光电部和第二浮置扩散区分别与第一栅极结构侧壁相接触，所述第二光电部顶部到基底表面具有第三距离，所述第二浮置扩散区底部到基底表面具有第四距离，所述第四距离小于第三距离。
可选的，所述阱区包括位于开口两侧的第一区和第二区；所述第一光电部和第一浮置扩散区位于所述第一区内，所述第二光电部和第二浮置扩散区位于所述第二区内。
可选的，所述形成方法还包括：在部分基底表面形成第二栅极结构；在所述第二栅极结构的一侧基底内形成第一掺杂区，且所述第一浮置扩散区位于所述第二栅极结构的另一侧。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明技术方案提供的图像传感器中，所述第一光电部顶部到基底表面的第一距离大于第一浮置扩散区底部到基底表面的第二距离，使得在第一光电部位于第一浮置扩散区底部，即：第一光电部和第一浮置扩散区不在一个平面上，也即：所述第一光电部所在的平面上不用于制造第一浮置扩散区，使得用于形成第一光电部的面积较大，有利于提高第一光电部的填充因子。
进一步，所述图像传感器还包括第二光电部和第二浮置扩散区，所述第二光电部顶部到基底表面具有第三距离，所述第二浮置扩散区底部到基底表面具有第四距离，所述第四距离小于第三距离，使得第二浮置扩散区和第二光电部不在一个平面，则用于形成第二光电部的面积较大，有利于提高第二光电部的填充因子。
进一步，所述第一光电部和第二光电部共用第一栅极结构，使得第一栅极结构的数量减少。当图像传感器在水平方向上的制造面积一定时，所述第一栅极结构的数量较少，使得用于形成第一光电部的面积进一步增大，有利于进一步增大填充因子。
附图说明
图1是一种图像传感器的结构示意图；
图2至图7是本发明图像传感器的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，图像传感器的填充因子较小。
图1是一种图像传感器的结构示意图。
请参考图1，基底100，所述基底100表面具有栅极结构101，所述栅极结构101包括相对的第一侧1和第二侧2；位于所述栅极结构101第一侧1基底100内的光电二极管102；位于所述栅极结构101第二侧2基底100内的浮置扩散区103。
上述图像传感器中，所述光电二极管102用于吸收光子产生电子，所述浮置扩散区103用于存储光电二极管102产生的电子，所述栅极结构101用于将光电二极管102产生的电子传输至浮置扩散区103内。
然而，由于光电二极管102、栅极结构101和浮置扩散区103沿垂直于栅极结构101侧壁方向上排列，因此，当图像传感器沿水平面方向上的面积一定时，用于形成光电二极管102的面积较小，则填充因子较小，图像传感器的性能较差。
为解决所述技术问题，本发明提供了一种图像传感器的形成方法，包括：位于基底内的开口，所述开口的侧壁暴露出第一光电部，所述第一光电部顶部到基底表面具有第一距离；位于所述开口内的第一栅极结构；位于所述基底内的第一浮置扩散区，所述第一浮置扩散区底部到基底表面具有第二距离，所述第二距离小于第一距离。所述方法能够增大填充因子。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，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7是本发明图像传感器的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。
请参考图2，提供基底200，所述基底200内具有阱区250；在所述阱区250内形成光电结构201，所述光电结构201顶部到基底200表面具有一定距离。
在本实施例中，所述基底200材料为单晶硅。在其他实施例中，所述基底200的材料包括：硅锗、单晶锗、碳化硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上锗或者Ⅲ-Ⅴ族化合物。
所述阱区250内具有第一掺杂离子。
在本实施例中，所述第一掺杂离子的导电类型为P型。在其他实施例中，所述第一掺杂离子为N型。
所述光电结构201的形成方法包括：在部分基底200表面形成第二掩膜层(图中未标出)；以所述第二掩膜层为掩膜，在基底200内掺入第二掺杂离子，形成第二掺杂区(图中未示出)，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反，所述第一掺杂区与阱区形成光电结构201。
在本实施例中，所述第二掺杂离子为N型离子。在其他实施例中，所述第二掺杂离子为P型离子。
所述第二掩膜层的材料包括氮化硅或者氮化钛。所述第二掩膜层用作形成光电二极管201的掩膜。
在本实施例中，所述光电结构201用于后续形成第一光电部和第二光电部。在其他实施例中，所述光电结构即为第一光电部。因此，所述光电结构201顶部到基底200表面的距离决定第一光电部顶部到基底200表面的第一距离和第二光电部顶部到基底200表面的第三距离。
请参考图3，去除部分基底200和部分光电结构201，在所述基底200和光电结构201内形成开口202，所述开口202两侧具有第一区A和第二区B，所述开口202将光电结构201分割为位于第一区A的第一光电部201a和位于第二区B的第二光电部201b，所述第一光电部201a顶部到基底200表面具有第一距离h1，所述第二光电部201b顶部到基底200表面具有第三距离h3。
所述第一区A用于形成第一光电部201a和后续的第一浮置扩散区，所述第二区B用于形成第二光电部201b和后续的第二浮置扩散区。
所述开口202的形成步骤包括：在所述基底200表面形成第一掩膜层(图中未示出)，所述第一掩膜层暴露出部分光电结构201上的基底200表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底200和光电结构201，形成所述开口202。
所述第一掩膜层的材料包括氮化硅或者氮化钛，所述第一掩膜层用于形成开口202的掩膜。
以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底200和光电结构201的形成工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。
所述开口202用于后续容纳第一栅极结构。
所述开口202的深度为2500埃～2700埃。
所述开口202沿垂直于后续第一栅极结构侧壁方向上的尺寸为：100纳米～120纳米，选择所述开口202沿垂直于后续第一栅极结构侧壁方向上的尺寸的意义在于：若所述开口202沿垂直于后续第一栅极结构侧壁方向上的尺寸小于100纳米，使得后续位于开口202内的第一栅极结构的尺寸过小，则第一栅极结构传输光电结构201内的电子的能力较弱；若所述开口202沿垂直于后续第一栅极结构侧壁方向上的尺寸大于120纳米，使得位于开口202内的第一栅极结构的尺寸过大，则第一光电部201a和第二光电部201b的尺寸较小，使得填充因子较小，不利于提高图像传感器的性能。
在本实施例中，所述开口202将光电结构201分割为第一光电部201a和第二光电部201b。所述开口202用于后续容纳第一栅极结构，则第一光电部201a和第二光电部201b共用同一个第一栅极结构。当器件的制造空间一定时，第一栅极结构的个数减少，使得用于形成第一光电部201a和第二光电部201b的空间较大，有利于提高填充因子(Fill Factor,FF)，使得量子效率较高，信噪比也较高，有利于提高图像传感器的性能。
在其他实施例中，所述光电结构即为第一光电部，所述开口的部分侧壁暴露出第一光电部。
所述开口202包括相对的第一侧11和第二侧12。
在本实施例中，所述第一距离h1和第三距离h3相等。在其他实施例中，所述第一距离和第三距离不相等。
请参考图4，在所述开口202(见图3)内形成第一栅极结构203；在部分第一区A和第二区B基底200表面分别形成第二栅极结构205。
在本实施例中，所述第一栅极结构203和第二栅极结构205同时形成。在其他实施例中，形成第一栅极结构之后，形成第二栅极结构；或者，形成第一栅极结构之前，形成第二栅极结构。
在本实施例中，所述第一栅极结构203和第二栅极结构205的形成方法包括：在所述基底200表面形成栅介质膜和位于栅介质膜表面的栅极膜，所述栅极膜的表面具有第三掩膜层，所述第三掩膜层覆盖开口202内和部分基底200表面的栅极膜；以所述第三掩膜层为掩膜，刻蚀所述栅极膜和栅介质层，在所述开口202内形成第一栅极结构203，在基底200表面形成第二栅极结构205。
所述栅介质膜的材料包括氧化硅，所述栅介质膜的形成工艺包括：化学气相沉积工艺、原子层沉积工艺或者物理气相沉积工艺。
所述栅极膜的材料包括硅，所述栅极膜的形成工艺包括：化学气相沉积工艺、原子层沉积工艺或者物理气相沉积工艺。
在本实施例中，第一栅极结构203位于第一光电部201a和第二光电部201b之间，所述第一光电部201a和第二光电部201b共用第一栅极结构203，当器件的制造空间一定时，所述第一栅极结构203的个数较少，使得用于形成第一光电部201a和第二光电部201b的面积较大，则有利于提高填充因子，提高量子效率，提高信噪比，图像传感器的性能较好。
所述第二栅极结构205用于将后续存储在浮置扩散区内的电子放电以重置浮置扩散区。
请参考图5，在部分基底200表面、以及第二栅极结构205的侧壁形成第四掩膜层；以所述第四掩膜层为掩膜，在所述第一区A基底200内形成第一浮置扩散区204a，所述第一浮置扩散区204a与第一栅极结构203的侧壁相接触，所述第一浮置扩散区204a底部到基底200表面具有第二距离h2，所述第二距离h2小于第一距离h1；在所述第二区B基底200内形成第二浮置扩散区204b，所述第二浮置扩散区204b与第一栅极结构203的侧壁相接触，所述第二浮置扩散区204b底部到基底200表面具有第四距离h4，所述第四距离h4小于第三距离h3。
所述第一浮置扩散区204a和第一光电部201a在基底200表面的投影部分重叠或者完全重叠；所述第二浮置扩散区204b和第二光电部201b在基底200表面的投影部分重叠或者完全重叠。
在本实施例中，所述第一浮置扩散区204a用于存储第一光电部201a产生的电子，所述第二浮置扩散区204b用于存储第二光电部201b产生的电子。
所述第一浮置扩散区204a和第二浮置扩散区204b的形成工艺包括离子注入工艺，所述离子注入工艺包括注入离子。在本实施例中，所述基底200内第一掺杂离子为P型离子，注入离子为N型离子。在其他实施例中，所述基底200内第一掺杂离子为N型离子，注入离子为P型离子。
由于所述第一浮置扩散区204a底部到基底200表面的第二距离h2小于第一光电部201a顶部到基底200表面的第一距离h1，即：第一光电部201a位于第一浮置扩散区204a的底部，也即：第一光电部201a和第一浮置扩散区204a不在一个平面上，则当图像传感器沿垂直于第一栅极结构203侧壁方向上的面积一定时，用于形成第一光电部201a的面积较大，有利于提高第一光电部201a的填充因子，进而提高量子效率，提高信噪比。
同样的，所述第二浮置扩散区204b底部基底200表面的第四距离h4小于第二光电部201b顶部到基底200表面的第三距离h3，即：第二光电部201b和第二浮置扩散区204b不在一个平面上，则当图像传感器沿垂直于第一栅极结构203侧壁方向上的面积一定时，用于形成第二光电部201b的面积较大，有利于提高第二光电部201b的填充因子，进而提高图像传感器的性能。
请参考图6，形成所述第一浮置扩散区204a和第二浮置扩散区204b之后，在阱区250内形成第一掺杂区206。
所述第一掺杂区206的形成方法包括：在所述部分基底200和浮置扩散区204表面形成第五掩膜层(图中未标出)，所述第五掩膜层暴露出部分基底200的表面；以所述第五掩膜层为掩膜，在阱区250内掺入第三掺杂离子，形成第一掺杂区206。
以所述第五掩膜层为掩膜，在阱区250内掺入第三掺杂离子的工艺包括第二离子注入工艺。
在本实施例中，所述阱区250内第一掺杂离子为P型离子，第三掺杂离子为N型离子。在其他实施例中，所述阱区内第一掺杂离子为N型离子，第三掺杂离子为P型离子。
所述第一掺杂区206作为第二栅极结构205的漏区。
请参考图7，形成所述第一掺杂区206之后，形成隔离结构207。
所述隔离结构207的形成方法包括：在部分基底200内形成隔离开口(图中未示出)；在所述隔离开口内形成隔离结构207。
所述隔离开口的形成工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。
所述隔离结构207的形成方法包括：在所述基底200表面和隔离开口内形成隔离结构膜；去除基底200表面的隔离结构膜，在所述隔离开口内形成隔离结构207。
所述隔离结构膜的材料包括氧化硅或者氮氧化硅，所述隔离结构膜的形成工艺包括：化学气相沉积工艺或者物理气相沉积工艺。
所述隔离结构207用于实现图像传感器不同器件之间的电隔离。
相应的，本发明还提供一种图像传感器，请继续参考图7，包括：
基底200，所述基底200内具有阱区250，所述阱区250内具有第一光电部201a，所述第一光电部201a到基底200表面具有第一距离h1；
位于基底200内的开口202(见图3)，所述开口202的部分侧壁暴露出第一光电部201a；
位于所述开口202内的第一栅极结构203；
位于所述阱区250内的第一浮置扩散区204a，所述第一浮置扩散区204a与第一栅极结构203接触，且所述第一浮置扩散区204a底部到基底200表面具有第二距离h2，所述第二距离h2小于第一距离h1。
所述开口202的深度为：2500埃～2700埃。
所述开口202沿垂直于第一栅极结构203侧壁方向上的尺寸为：100纳米～120纳米。
所述图像传感器还包括位于所述阱区250内的第二光电部201b和第二浮置扩散区204b，所述第二光电部201b和第二浮置扩散区204b分别与第一栅极结构203侧壁相接触，所述第二光电部201b顶部到基底200表面具有第三距离h3，所述第二浮置扩散区204b底部到基底200表面具有第四距离h4，所述第四距离h4小于第三距离h3。
所述阱区250包括分别位于所述开口202两侧的第一区A和第二区B；所述第一光电部201a和第一浮置扩散区204a位于所述第一区A内，所述第二光电部201b和第二浮置扩散区204b位于第二区B内。
所述图像传感器还包括：位于基底200表面的第二栅极结构205；位于所述第二栅极结构205一侧的第一掺杂区206，且所述第一浮置扩散区204a位于所述第二栅极结构205的另一侧。
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 (12)
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
基底，所述基底内阱区，所述阱区内具有第一光电部，所述第一光电部顶部到基底表面具有第一距离；
位于基底内的开口，所述开口的部分侧壁暴露出第一光电部；
位于所述开口内的第一栅极结构；
位于所述阱区内的第一浮置扩散区，所述第一浮置扩散区与第一栅极结构接触，且所述第一浮置扩散区底部到基底表面具有第二距离，所述第二距离小于第一距离。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述开口的深度为：2500埃～2700埃。
3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述开口沿垂直于第一栅极结构侧壁方向上的尺寸为：100纳米～120纳米。
4.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，还包括：位于所述阱区内的第二光电部和第二浮置扩散区，所述第二光电部和第二浮置扩散区分别与第一栅极结构侧壁相接触，所述第二光电部顶部到基底表面具有第三距离，所述第二浮置扩散区底部到基底表面具有第四距离，所述第四距离小于第三距离。
5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，所述阱区包括分别位于所述开口两侧的第一区和第二区；所述第一光电部和第一浮置扩散区位于所述第一区内，所述第二光电部和第二浮置扩散区位于所述第二区内。
6.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括：位于基底表面的第二栅极结构；位于所述第二栅极结构一侧的第一掺杂区，且所述第一浮置扩散区位于所述第二栅极结构的另一侧。
7.一种图像传感器的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底内具有阱区，所述阱区内具有第一光电部，所述第一光电部顶部到基底表面具有第一距离；
在所述基底内形成开口，所述开口的部分侧壁暴露出第一光电部；
在所述开口内形成第一栅极结构；
在部分所述阱区内形成第一浮置扩散区，所述第一浮置扩散区与第一栅极结构接触，所述第一浮置扩散区底部基底表面具有第二距离，所述第二距离小于第一距离。
8.如权利要求7所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述开口的深度为：2500埃～2700埃。
9.如权利要求7所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述开口沿垂直于第一栅极结构侧壁方向上的尺寸为：100纳米～120纳米。
10.如权利要求7所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：在所述阱区内形成第二光电部和第二浮置扩散区，所述第二光电部和第二浮置扩散区分别与第一栅极结构侧壁相接触，所述第二光电部顶部到基底表面具有第三距离，所述第二浮置扩散区底部到基底表面具有第四距离，所述第四距离小于第三距离。
11.如权利要求10所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述阱区包括位于开口两侧的第一区和第二区；所述第一光电部和第一浮置扩散区位于所述第一区内，所述第二光电部和第二浮置扩散区位于所述第二区内。
12.如权利要求7所述的图像传感器的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：在部分基底表面形成第二栅极结构；在所述第二栅极结构的一侧基底内形成第一掺杂区，且所述第一浮置扩散区位于所述第二栅极结构的另一侧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810118680.5A CN108231815A (zh) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | 图像传感器及其形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810118680.5A CN108231815A (zh) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | 图像传感器及其形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108231815A true CN108231815A (zh) | 2018-06-29 |
Family
ID=62670679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810118680.5A Pending CN108231815A (zh) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | 图像传感器及其形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108231815A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114690156A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 一种飞行时间传感单元、传感器及其解调方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06268189A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| US20140284665A1 (en) * | 2013-03-25 | 2014-09-25 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, production method thereof, and electronic apparatus |
| CN106653785A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件和其制造方法 |
| US20170162624A1 (en) * | 2014-07-11 | 2017-06-08 | Sony Corporation | Solid-state image pickup device, manufacturing method, and electronic apparatus |
-
2018
- 2018-02-06 CN CN201810118680.5A patent/CN108231815A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06268189A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| US20140284665A1 (en) * | 2013-03-25 | 2014-09-25 | Sony Corporation | Solid-state imaging device, production method thereof, and electronic apparatus |
| US20170162624A1 (en) * | 2014-07-11 | 2017-06-08 | Sony Corporation | Solid-state image pickup device, manufacturing method, and electronic apparatus |
| CN106653785A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件和其制造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114690156A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 一种飞行时间传感单元、传感器及其解调方法 |
| CN114690156B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-12-20 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 一种飞行时间传感单元、传感器及其解调方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102288341B1 (ko) | 이미지 센서를 위한 딥 트렌치 격리 (dti) 구조체 상의 픽셀 디바이스 | |
| KR102583440B1 (ko) | 이미지 센서를 위한 후면 딥 트렌치 격리 구조물 | |
| US7141836B1 (en) | Pixel sensor having doped isolation structure sidewall | |
| US20070187734A1 (en) | A cmos imager photodiode with enhanced capacitance | |
| US20060276014A1 (en) | Self-aligned high-energy implantation for deep junction structure | |
| JP2007500444A (ja) | 高量子効率のための角度を持たせたピンフォトダイオードとその製法 | |
| CN104347645A (zh) | 光电二极管栅极介电保护层 | |
| CN104517976A (zh) | Cmos图像传感器的像素结构及其形成方法 | |
| TW201911591A (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
| CN104465679B (zh) | 背照式图像传感器中的像素隔离结构 | |
| CN111640809A (zh) | 一种光电器件及其制备方法、光电探测器 | |
| KR20220043809A (ko) | 이미지 센서용 후면 딥 트렌치 격리 구조체 | |
| US7429496B2 (en) | Buried photodiode for image sensor with shallow trench isolation technology | |
| CN108231815A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| CN116845078A (zh) | 一种图像传感器及其制造方法 | |
| US20090014761A1 (en) | Image sensor pixel and fabrication method thereof | |
| US7902621B2 (en) | Integrated circuit comprising mirrors buried at different depths | |
| CN113948536A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| CN102290426B (zh) | 图像传感器及其制造方法 | |
| CN108281450A (zh) | 图像传感器及其形成方法 | |
| US7732885B2 (en) | Semiconductor structures with dual isolation structures, methods for forming same and systems including same | |
| WO2022042030A1 (zh) | 一种图像传感器结构 | |
| US7449737B2 (en) | Process for fabricating an integrated circuit comprising a photodiode, and corresponding integrated circuit | |
| CN110112161A (zh) | 一种图像传感器及其制作方法 | |
| US10103287B2 (en) | Semiconductor arrangement and formation thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180629 |