CN109686748A - 用于图像传感器的沟槽隔离 - Google Patents

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Abstract

本申请案涉及用于图像传感器的沟槽隔离。一种图像传感器包含多个光电二极管，所述多个光电二极管安置于半导体材料中以将图像光转换成图像电荷。浮动扩散部接近于所述多个光电二极管而安置以从所述多个光电二极管接收所述图像电荷。多个转移晶体管经耦合以响应于施加到所述多个转移晶体管的栅极端子的电压而将所述图像电荷从所述多个光电二极管转移到所述浮动扩散部中。第一沟槽隔离结构从所述半导体材料的前侧延伸到所述半导体材料中且环绕所述多个光电二极管。第二沟槽隔离结构从所述半导体材料的后侧延伸到所述半导体材料中。所述第二沟槽隔离结构安置于所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间。

Description

用于图像传感器的沟槽隔离
技术领域
本发明大体来说涉及半导体制作，且特定来说但非排他地，涉及CMOS图像传感器。
背景技术
图像传感器已变得无所不在。其广泛地用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全摄像机以及医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术一直继续快速地进展。举例来说，对较高分辨率及较低电力消耗的需求已促进了这些装置的进一步小型化及集成。
典型图像传感器如下操作。来自外部场景的图像光入射于图像传感器上。图像传感器包含多个光敏元件，使得每一光敏元件吸收入射图像光的一部分。包含于图像传感器中的光敏元件(例如光电二极管)各自在吸收图像光后即刻产生图像电荷。所产生的图像电荷的量与图像光的强度成比例。所产生图像电荷可用于产生表示外部场景的图像。
一般来说，具有有限满阱容量(full-well capacity)的像素在高光条件中可不较好地捕获图像。不具有足以存储电荷的大容量的像素可在曝光周期期间被电子/电洞完全饱和。此并非期望的，这是因为饱和的像素可导致图像中的暗淡或白色像素。
发明内容
在一个方面中，本发明提供一种图像传感器，其包括：多个光电二极管，其安置于半导体材料中以将图像光转换成图像电荷；浮动扩散部，其接近于所述多个光电二极管而安置以从所述多个光电二极管接收所述图像电荷；多个转移晶体管，其经耦合以响应于施加到所述多个转移晶体管的栅极端子的电压而将所述图像电荷从所述多个光电二极管转移到所述浮动扩散部中；第一沟槽隔离结构，其从所述半导体材料的前侧延伸到所述半导体材料中，且环绕所述多个光电二极管；及第二沟槽隔离结构，其从所述半导体材料的与所述前侧相对的后侧延伸到所述半导体材料中，其中所述第二沟槽隔离结构安置于所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间。
在另一方面中，本发明提供一种图像传感器制作方法，其包括：提供半导体材料；在所述半导体材料中形成第二沟槽隔离结构，所述第二沟槽隔离结构从所述半导体材料的与前侧相对的后侧延伸到所述半导体材料中；在所述半导体材料中形成多个光电二极管，其中所述第二沟槽隔离结构至少部分地安置于所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间；在所述半导体材料中形成第一沟槽隔离结构，所述第一沟槽隔离结构从所述半导体材料的所述前侧延伸到所述半导体材料中，其中所述第一沟槽隔离结构环绕所述多个光电二极管；及在所述半导体材料中植入浮动扩散部，其中所述浮动扩散部定位于所述半导体材料中以从所述多个光电二极管接收图像电荷。
附图说明
参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。
图1A到1B图解说明根据本发明的教示的实例性图像传感器。
图2A到2C图解说明根据本发明的教示的实例性图像传感器。
图3A到3F图解说明根据本发明的教示的图像传感器制作方法。
图4图解说明根据本发明的教示的可包含图1A到2C的方面的成像系统的一个实例的框图。
图5图解说明根据本发明的教示的图像捕获的方法。
贯穿图式的数个视图，对应参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的，且未必按比例绘制。举例来说，为帮助改进对本发明的各种实施例的理解，各图中的元件中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件而被放大。而且，通常不描绘商业上可行的实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这些各种实施例的较不受阻碍的观看。
具体实施方式
本文中描述与用于图像传感器的沟槽隔离相关的设备及方法的实例。在以下描述中，陈述众多特定细节以便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，本文中所描述的技术可在不具有所述具体细节中的一或多者的情况下实践或者可利用其它方法、组件、材料等来实践。在其它实例中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免使某些方面模糊。
在本说明书通篇中对“一个实例”或“一个实施例”的提及意指结合所述实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实例中。因此，在本说明书通篇的各个位置中短语“在一个实例中”或“在一个实施例中”的出现未必全部指代同一实例。此外，在一或多个实例中可以任何适合方式组合所述特定特征、结构或特性。
图1A到1B图解说明根据本发明的教示的实例性图像传感器100。图像传感器100包含半导体材料101、多个光电二极管103、浮动扩散部105、第一沟槽隔离结构131(具有第一芯133)、第二沟槽隔离结构135(具有第二芯137)、互连件141、前侧151及后侧153。
图1A描绘图像传感器100的俯视图(从前侧151)。如所图解说明，多个光电二极管103安置于半导体材料101中以将图像光转换成图像电荷。浮动扩散部105接近于多个光电二极管103而安置以从多个光电二极管103接收图像电荷。多个转移晶体管107经耦合以响应于施加到多个转移晶体管107的栅极端子(所描绘实例中的三角形)的电压而将图像电荷从多个光电二极管103转移到浮动扩散部105中。电压可通过互连件141而被赋予栅极端子。应了解，多个转移晶体管107可具有垂直转移栅极，如图2C中所描绘的垂直转移栅极。
如所图解说明，第一沟槽隔离结构131从半导体材料101的前侧151延伸到半导体材料101中，且环绕多个光电二极管(例如，四个光电二极管103的群组)。可从后侧153延伸到半导体材料101(结合图1B而更详细地论述)中的第二沟槽隔离结构135被展示为虚线—这是因为在所描绘实例中，所述第二沟槽隔离结构位于后侧153上。
如所展示，多个光电二极管103包含至少四个个别光电二极管103及至少四个个别转移栅极107。第二沟槽隔离结构135大体上为十字形且在个别光电二极管103(例如，参见图1B)之间延伸。为避免光电二极管103的饱和，在一些实例中，图像传感器100耦合到控制电路(例如，参见图4的控制电路421)以控制多个光电二极管103的操作，且耦合到读出电路(例如，参见图4的读出电路411)以从多个光电二极管103读出图像电荷。在所描绘实例中，控制电路包含逻辑，所述逻辑在由控制电路执行时致使控制电路执行若干个操作。举例来说，控制电路可调整施加到栅极端子107的电压以允许在个别光电二极管103中积累的图像电荷在个别光电二极管103之间行进。替代地，控制电路可调整施加到栅极端子107的电压以便将图像电荷大体上局限于个别光电二极管103内。在高光曝光条件中，图像电荷的共享可防止某些光电二极管103饱和且产生不饱和但较低分辨率图像。在低光条件中，所有光电二极管均可捕获电荷；此产生较高分辨率图像。在一些实例中，光电二极管103的整个阵列可共享电荷。替代地，光电二极管103的仅一些群组可共享图像电荷。在此实例中，图像传感器可确定哪些光电二极管103接近于饱和，且动态地调整邻近转移晶体管107上的电压以在附近光电二极管103当中共享电荷。
在一些实例中，可捕获第一图像，其中图像传感器100中的所有四个光电二极管103的群组共享图像电荷，且接着可捕获第二图像，其中所有光电二极管103捕获其自身的图像光。接着，控制电路、图像传感器处理器(ISP)或控制器可组合图像。在一个实例中，控制电路/ISP可主动确定高分辨率图像的哪些部分为过饱和的，且以这些部分替代较低分辨率图像的相同不饱和部分。此替代可自动发生，或用户可从图像滤波特征的列表中选择所述替代。在一些实例中，用户可选择捕获低光条件图像，或可选择捕获具有较低分辨率的高光条件图像。
图1B展示如沿着线A-A'切割的图像传感器100的横截面图解说明。如所展示，第一沟槽隔离结构131环绕四个光电二极管103的群组，且第二沟槽隔离结构135将四个光电二极管103的群组中的个别光电二极管103分离。在所描绘实例中，第一芯结构133(其可包含氧化物)接近于第一沟槽隔离结构131的中心而安置，且半导体材料101中的掺杂剂(例如，第一沟槽隔离结构131的阴影部分)至少部分地环绕第一芯结构133。然而，在其它实例中，第一芯结构133包含导电材料(例如，金属或半导体)，及环绕所述导电材料的氧化物材料(阴影部分)。在此实例中，氧化物材料安置于半导体材料101与第一芯结构133之间。第二芯结构137可包含与上文所论述且用于形成第一芯结构133的架构相同或不同的架构。如所展示，第二芯结构137并非与第一芯结构133一样远地延伸到半导体材料101中。在一个实例中，第一芯结构133与第一沟槽隔离结构131垂直地共同延伸，而第二芯结构并非与第二沟槽隔离结构135垂直地共同延伸。
图2A到2C图解说明根据本发明的教示的实例性图像传感器200。应了解，图像传感器200在许多方面类似于图像传感器100。举例来说，图2A描绘图像传感器200的俯视图(但其中如图2C中所展示的介电层261、互连件263及接合晶片265从图2A被移除以避免使图2A的某些特征模糊)且具有许多与图1的图像传感器100相同的组件。
图2B描绘图像传感器200的仰视图(从后侧253的视图)。不同于图1A，第二沟槽隔离结构235既环绕四个光电二极管203，且又通过形成大体上十字形结构而将所述四个光电二极管分离。此防止电荷在光电二极管203之间泄漏(当并非期望泄漏的图像电荷时)。
图2C描绘如沿着线B-B'切割的图像传感器200的横截面图。在所描绘实例中，转移晶体管207的栅极端子从前侧251垂直地延伸到半导体材料201中。如所展示，栅极端子207至少部分地环绕浮动扩散部205。转移晶体管207(更具体来说，栅极端子)向半导体材料201中延伸第一深度，且浮动扩散部205向半导体材料201中延伸第二深度，并且第一深度大于第二深度。
如所展示，第一沟槽隔离结构231也向半导体材料201中延伸第一深度，且第二沟槽隔离结构235向半导体材料201中延伸第二深度。如所图解说明，第二深度大于第一深度，但第一沟槽隔离结构231在横向上比第二沟槽隔离结构235宽。在所描绘实例中，第一沟槽隔离结构231填充有氧化物。第二沟槽隔离结构235包含氧化物芯材料237以及半导体材料201的经掺杂(阴影)部分。在一个实例中，第一沟槽隔离结构231及第二沟槽隔离结构235中的氧化物(例如，氧化硅、氧化铪等等)可为相同或不同的。在一个实例中，可使用氮化物(例如，氮化硅)或其它介电材料。如所展示，介电层261(例如，氧化物等等)可至少部分地包含控制电路263及读出电路263。介电层261可安置于半导体材料201与接合晶片265之间。
图3A到3F图解说明根据本发明的教示的图像传感器制作方法。受益于本发明的所属领域的技术人员将了解，方法中所描绘的图可以任何次序且甚至并行地发生。根据本发明，额外特征可被添加到方法或从所述方法被移除。
图3A展示提供半导体材料301且形成第二沟槽隔离结构335，所述第二沟槽隔离结构从半导体材料301的后侧353延伸到半导体材料301中。如在其它实例中所展示，第二沟槽335包含大体上十字形部分以将多个光电二极管303中的个别光电二极管303分离。在形成第二沟槽隔离结构335之前，可在半导体材料301上通过化学气相沉积(CVD)等等而生长外延半导体层371(P型或N型)。
可通过以下操作而形成第二沟槽隔离结构335：在半导体材料301中蚀刻沟槽、在沟槽的壁中沉积掺杂剂(阴影部分)及用氧化物芯335来回填沟槽。替代地，可蚀刻沟槽，可用氧化物(例如，氧化硅、氧化铪等等)来给所述壁加衬，且可在氧化物的中心中沉积导电芯材料(例如，金属或半导体)。
图3B描绘在半导体材料301中形成多个光电二极管303。此可通过在半导体材料301中植入磷或砷而实现。如所展示，第二沟槽隔离结构335至少部分地安置于多个光电二极管303中的个别光电二极管303之间。
图3C描绘将接合晶片365附接到半导体材料301的后侧353(例如，被照射侧)。此允许晶片被翻转且用于在装置的前侧351中/上构造特征。
图3D图解说明在半导体材料301中形成第一沟槽隔离结构331，所述第一沟槽隔离结构从半导体材料301的前侧351延伸到半导体材料301中。在一些实例中，此包含在半导体材料301中蚀刻沟槽，且如所展示，此沟槽可并非与用于形成第二沟槽隔离结构335的沟槽一样远地延伸到半导体材料301中。第一沟槽隔离结构331环绕多个光电二极管303(例如，所描绘的四个光电二极管303)。第一沟槽隔离结构331可以与第二沟槽隔离结构335(上文所描述)相同的方式形成，或可被蚀刻并被填充有氧化物、氮化物等等。
在所描绘实例中，第二沟槽隔离结构335的部分也环绕多个光电二极管303。在此实例中，第二沟槽隔离结构335的环绕四个光电二极管303的部分与第一沟槽隔离结构331光学对准(例如，相对于页面定向垂直)。如所展示，第一沟槽隔离结构331与第二沟槽隔离结构335可彼此接触。
另外，图3D展示以下操作的一部分：形成多个转移晶体管(在半导体材料301中蚀刻沟槽)。在蚀刻沟槽之后，可在沟槽中沉积或生长介电材料(例如，氧化硅或氧化铪)以形成转移晶体管的栅极氧化物。
图3D还图解说明在半导体材料301中植入浮动扩散部305(利用对硼、砷、磷等等的离子植入)。浮动扩散部305定位于半导体材料301中以从多个光电二极管305接收图像电荷。
在一些实例中，可对半导体材料301进行化学机械抛光以移除因在装置的前侧351上形成电路所遗留的残余材料。而且，可在前侧上沉积P型外延生长的硅以获得转移晶体管的较好晶体质量。
图3E描绘通过在沟槽中沉积导电材料(例如，经掺杂硅或金属)以形成栅极端子而形成延伸到半导体材料中的多个转移晶体管307。如所展示，转移晶体管的横截面可为大体上“T”形的。因此，导电材料的一部分接近于半导体材料301的前侧而安置，且半导体材料301的前侧表面至少部分地安置于导电材料与半导体材料301之间。在形成栅极端子之后，形成介电层361及互连件363。可通过物理气相沉积等等而实现对包含互连件363的介电层361的沉积。
图3F图解说明从半导体材料301的后侧353移除接合晶片365。可将不同接合晶片365或逻辑晶片附接到装置的前侧351(具有电路的侧)。
在一些实例中，可在半导体材料301的后侧353上形成金属栅格以将图像光引导到相应光电二极管303中。类似地，可形成彩色滤光器层及微透镜层，使得彩色滤光器层安置于微透镜层与半导体材料301之间。可通过以下操作而形成微透镜层：在彩色滤光器的表面上沉积聚合物块，且对所述块进行回焊以形成大体上圆顶状特征。
图4图解说明可包含图1A到2C的方面的成像系统400的一个实例的框图。成像系统400包含像素阵列405、控制电路421、读出电路411及功能逻辑415。在一个实例中，像素阵列405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。如所图解说明，光电二极管被布置成若干行(例如，行R1到Ry)及若干列(例如，列C1到Cx)以获取人、地点、物体等的图像数据，所述图像数据可接着用于再现所述人、地点、物体等的2D图像。然而，光电二极管未必被布置成若干行及若干列，而是可采用其它配置。
在一个实例中，在像素阵列405中的每一图像传感器光电二极管/像素已获取其图像数据或图像电荷之后，图像数据由读出电路411读出且接着被传送到功能逻辑415。在各种实例中，读出电路411可包含放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它。功能逻辑415可简单地存储图像数据或甚至通过应用后图像效果(例如，自动对焦、剪裁、旋转、移除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)来操纵所述图像数据。在一个实例中，读出电路411可沿着读出列线一次读出一行图像数据(所图解说明)或可使用多种其它技术(未图解说明)读出所述图像数据，例如串行读出或同时全并行读出所有像素。
在一个实例中，控制电路421耦合到像素阵列405以控制像素阵列405中的多个光电二极管的操作。举例来说，控制电路421可产生用于控制图像获取的快门信号。在所描绘实例中，所述快门信号为用于同时启用像素阵列405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，图像获取与例如闪光灯等照明效果同步。
在一个实例中，成像系统400可包含于数码相机、蜂窝电话、膝上型计算机、汽车等等中。另外，成像系统400可耦合到其它件硬件，例如处理器(通用或其它)、存储器元件、输出(USB端口、无线发射器、HDMI端口等)、照明/闪光灯、电输入(键盘、触摸显示器、跟踪垫、鼠标、麦克风等)及/或显示器。其它件硬体可将指令递送到成像系统400、从成像系统400提取图像数据或操纵由成像系统400供应的图像数据。
图5图解说明根据本发明的教示的图像捕获的方法500。受益于本发明的所属领域的技术人员将理解，方法500中的框可以任何次序且甚至并行地发生。此外，根据本发明的教示，框可被添加到方法500或从所述方法被移除。
框501展示利用图像传感器接收光。在所描绘实例中，图像传感器中的光电二极管将图像光转换成图像电荷。利用转移晶体管将图像电荷从光电二极管转移到浮动扩散部。
框503图解说明将电压施加到转移晶体管的栅极端子以将图像电荷大体上局限于个别光电二极管内。因此，每一光电二极管产生其自身的图像电荷。
框505描绘从图像传感器输出高分辨率图像。输出此高分辨率图像是因为使用所有图像传感器光电二极管来形成图像。
框507展示将电压施加到转移晶体管的栅极端子以允许在个别光电二极管中积累的图像电荷在个别光电二极管之间行进。因此，光电二极管的群组产生共享的图像电荷，且个别光电二极管不会容易地被电荷饱和。
框509图解说明从图像传感器输出低分辨率图像。这是因为使用像素块来形成图像，因此图像传感器中的光电二极管的有效数目降低。如上所述，根据本发明的教示，这些低分辨率图像及高辨率图像可被单独地使用，或可以若干种方式被组合。
包含发明摘要中所描述内容的本发明的所图解说明实例的以上描述并非打算为穷尽性的或将本发明限制于所揭示的精确形式。尽管出于说明性目的而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，可在本发明的范围内做出各种修改。
可鉴于以上详细描述对本发明做出这些修改。所附权利要求书中所使用的术语不应理解为将本发明限制于本说明书中所揭示的特定实例。而是，本发明的范围将完全由所附权利要求书确定，所述权利要求书将根据所创建的权利要求解释原则来加以理解。

Claims (20)

1.一种图像传感器，其包括：
多个光电二极管，其安置于半导体材料中以将图像光转换成图像电荷；
浮动扩散部，其接近于所述多个光电二极管而安置以从所述多个光电二极管接收所述图像电荷；
多个转移晶体管，其经耦合以响应于施加到所述多个转移晶体管的栅极端子的电压而将所述图像电荷从所述多个光电二极管转移到所述浮动扩散部中；
第一沟槽隔离结构，其从所述半导体材料的前侧延伸到所述半导体材料中，且环绕所述多个光电二极管；及
第二沟槽隔离结构，其从所述半导体材料的与所述前侧相对的后侧延伸到所述半导体材料中，其中所述第二沟槽隔离结构安置于所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述多个光电二极管包含至少四个个别光电二极管以及所述多个转移晶体管中的至少四个个别转移晶体管，且其中所述第二沟槽隔离结构为大体上十字形并在所述个别光电二极管之间延伸。
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述图像传感器耦合到控制电路以控制所述多个光电二极管的操作，且耦合到读出电路以从所述多个光电二极管读出图像电荷，并且其中所述控制电路包含逻辑，所述逻辑在由所述控制电路执行时致使所述控制电路执行包含以下各项的操作：
调整施加到所述栅极端子的所述电压以允许在所述个别光电二极管中积累的所述图像电荷在所述个别光电二极管之间行进；或
调整施加到所述栅极端子的所述电压以将所述图像电荷大体上局限于所述个别光电二极管内。
4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中所述控制电路进一步包含逻辑，所述逻辑在由所述控制电路执行时致使所述控制电路执行包含以下各项的操作：
当施加到所述栅极端子的所述电压允许在所述个别光电二极管中积累的所述图像电荷在所述个别光电二极管之间行进时，捕获具有第一分辨率的图像；或
当施加到所述栅极端子的所述电压将所述图像电荷大体上局限于所述个别光电二极管内时，捕获具有第二分辨率的图像，其中所述第二分辨率大于所述第一分辨率。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述控制电路及所述读出电路至少部分地安置于接近于第一半导体材料的氧化物层中。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述栅极端子从所述半导体材料的所述前侧垂直地延伸到所述半导体材料中。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述栅极端子至少部分地环绕所述浮动扩散部，并且其中所述栅极端子向所述半导体材料中延伸第一深度且所述浮动扩散部向所述半导体材料中延伸第二深度，其中所述第一深度大于所述第二深度。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一沟槽隔离结构包含由所述半导体材料中的掺杂剂环绕的氧化物材料。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第二沟槽隔离结构包含由所述半导体材料中的所述掺杂剂环绕的所述氧化物材料。
10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中所述第一沟槽隔离结构向所述半导体材料中延伸第一深度，且其中所述第二沟槽隔离结构向所述半导体材料中延伸第二深度，其中所述第二深度大于所述第一深度。
11.一种图像传感器制作方法，其包括：
提供半导体材料；
在所述半导体材料中形成第二沟槽隔离结构，所述第二沟槽隔离结构从所述半导体材料的与前侧相对的后侧延伸到所述半导体材料中；
在所述半导体材料中形成多个光电二极管，其中所述第二沟槽隔离结构至少部分地安置于所述多个光电二极管中的个别光电二极管之间；
在所述半导体材料中形成第一沟槽隔离结构，所述第一沟槽隔离结构从所述半导体材料的所述前侧延伸到所述半导体材料中，其中所述第一沟槽隔离结构环绕所述多个光电二极管；及
在所述半导体材料中植入浮动扩散部，其中所述浮动扩散部定位于所述半导体材料中以从所述多个光电二极管接收图像电荷。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括形成多个转移晶体管，所述多个转移晶体管延伸到所述半导体材料中且经耦合以将电荷从所述多个光电二极管转移到所述浮动扩散部，包含：
在所述半导体材料中蚀刻沟槽；
在所述沟槽中形成介电材料；及
在所述沟槽中沉积导电材料以形成栅极端子，其中所述介电材料安置于所述半导体材料与所述栅极端子之间。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述导电材料的至少一部分接近于所述半导体材料的所述前侧而安置，且所述半导体材料的前侧表面至少部分地安置于所述导电材料与所述半导体材料之间。
14.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述第一沟槽隔离结构包含：
在所述半导体材料中蚀刻第一沟槽；
对环绕所述第一沟槽的所述半导体材料进行掺杂；及
在所述沟槽中沉积包含氧化物材料的第一芯结构。
15.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述第二沟槽隔离结构包含：
在所述半导体材料中蚀刻第二沟槽；
对环绕所述第二沟槽的所述半导体材料进行掺杂；及
在所述沟槽中沉积包含所述氧化物材料的第二芯结构。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一沟槽是向所述半导体材料中蚀刻第一深度，且其中所述第二沟槽是向所述半导体材料中蚀刻第二深度，其中所述第二深度大于所述第一深度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第二沟槽包含大体上十字形部分以将所述个别光电二极管分离。
18.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述浮动扩散部及所述光电二极管包含使用离子植入来植入掺杂剂原子。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括在植入所述掺杂剂原子并形成所述第二沟槽隔离结构之后将接合晶片附接到所述半导体材料的所述后侧。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括接近于所述半导体材料的所述前侧而形成包含电互连件的互连层。
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