CN110098210A - 半导体装置、半导体装置的制造方法以及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及半导体装置、半导体装置的制造方法以及设备。一种制造半导体装置的方法，包括在具有第一面和第二面的半导体基板的第一面的一侧形成第一沟槽，通过经由第一沟槽在半导体基板中注入离子形成吸杂区域，以及在形成吸杂区域之后，在半导体基板的第一面的一侧形成第二沟槽。第二沟槽的底表面相对于第一面的深度小于第一沟槽的底表面相对于第一面的深度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体装置、半导体装置的制造方法以及设备。
背景技术
在诸如固态图像感测装置和半导体存储器设备的半导体装置中，可能产生由于诸如重金属之类的杂质或晶体缺陷而引起的噪声或泄露电流。日本专利公开No.2016-184624公开了一种通过在元件隔离部分的侧面上布置吸杂区域(gettering region)来抑制由杂质引起的电荷发射从而降低噪声的技术。
在日本专利公开No.2016-184624中公开的技术中，虽然该技术具有可以在元件附近的区域中对金属杂质进行吸杂的优点，但是即使在相对低温的退火中，金属杂质也可能返回到元件附近。因此，制造过程中的温度受到限制，并且该技术易受工艺变化的影响。另外，由于吸杂区域的缺陷本身会成为噪声产生源，因此元件设计受到限制。可能难以充分确保元件的面积。
发明内容
本发明提供了一种有利于抑制由诸如重金属之类的杂质和晶体缺陷引起的噪声或泄露电流的产生的技术。
本发明的第一方面提供了一种制造半导体装置的方法，包括：在具有第一面和第二面的半导体基板的第一面的一侧形成第一沟槽；通过经由第一沟槽在半导体基板中注入离子来形成吸杂区域；以及在形成吸杂区域之后，在半导体基板的第一面的一侧形成第二沟槽，其中第二沟槽的底表面相对于第一面的深度小于第一沟槽的底表面相对于第一面的深度。
本发明的第二方面提供了一种制造半导体装置的方法，包括：制备具有第一面和第二面的半导体基板；在半导体基板的第一面的一侧形成第一沟槽；通过经由第一沟槽在半导体基板中注入碳离子来形成吸杂区域；以及在半导体基板的第一面的一侧形成第二沟槽，其中第二沟槽的底表面相对于第一面的深度小于第一沟槽的底表面相对于第一面的深度。
本发明的第三方面提供了一种半导体装置，包括：具有第一面和第二面的硅层；布置在第一面上的布线层；布置在第一面和布线层之间的绝缘膜；布置在硅层中形成的沟槽中的第一元件隔离件；包括布置在第一元件隔离件和绝缘膜之间的一部分的第二元件隔离件；以及位于硅层中并布置在第一元件隔离件的横向部分上的吸杂区域，其中吸杂区域包含除硅以外的第14族元素。
本发明的第四方面提供了一种设备，包括：如本发明的第三方面定义的半导体装置；以及被配置为处理从半导体装置输出的信号的处理器。
本发明的第五方面提供了一种包括驱动装置的设备，其中安装了如本发明的第三方面定义的半导体装置，并且该设备包括控制器，该控制器被配置为基于从半导体装置获得的信息控制驱动装置。
从以下参考附图对示例性实施例的描述中，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
包含在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并且与描述一起用于说明本发明的原理。
图1示出了用于说明根据本发明第一实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图2示出了用于说明根据本发明第一实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图3示出了用于说明根据本发明第一实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图4示出了用于说明根据本发明第一实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图5示出了用于说明根据本发明第一实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图6示出了用于说明根据本发明第一实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图7示出了用于说明根据本发明第二实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图8是用于说明根据本发明第二实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图9是用于说明根据本发明第二实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图10是用于说明根据本发明第二实施例的制造光电转换装置的方法的视图；
图11是配备有光电转换装置的设备的示意图；以及
图12A和图12B是配备有光电转换装置的另一个设备的示意图。
具体实施方式
将参考附图使用本发明的示例性实施例来描述本发明。在下面的描述中，根据本发明的半导体装置应用于诸如图像感测装置的光电转换装置。但是，由于本发明的一个方面的特征在于元件隔离和吸杂区域，因此本发明还应用于除光电转换装置之外的半导体装置。除光电转换装置之外的半导体装置的示例是存储器设备、模拟信号处理器等。
将参考图1至图6描述诸如图像感测装置的光电转换装置及其制造方法作为本发明的半导体装置及其制造方法的第一实施例。首先，在步骤S101中，制备具有作为相对面的第一面S1和第二面S2的半导体基板101。半导体基板101通常是硅基板或硅层。接下来，在步骤S102中，在半导体基板101的第一面S1上形成绝缘膜(例如，氧化硅膜)102。
接下来，在步骤S103中，在半导体基板101的第一面S1上，更具体而言，在半导体基板101的第一面S1上的绝缘膜102上形成具有第一开口OP1的第一掩模103。例如，可以通过在绝缘膜102上形成光致抗蚀剂膜并通过诸如光刻工艺或压印工艺的平板印刷(lithography)工艺对光致抗蚀剂膜进行图案化来形成第一掩模103。
接下来，在步骤S104中，通过干蚀刻方法通过第一掩模103的第一开口OP1蚀刻半导体基板101，从而在半导体基板101的第一面S1侧形成第一沟槽104。在这种情况下，第一掩模103的第一开口OP1可以转移成绝缘膜102中的第一转移开口OP1'。其中形成第一转移开口OP1'的绝缘膜102可以用作用于蚀刻半导体基板101的硬掩模。用于形成绝缘膜102的步骤S102是任意步骤，并且如果第一掩模103具有足够的抗蚀刻性，则可以省略步骤S102。
接下来，在步骤S105中，去除第一掩模103。如果形成具有第一转移开口OP1'的绝缘膜102(如果执行步骤S102)，则可以任意地执行步骤S105。如果形成具有第一转移开口OP1'的绝缘膜102(如果执行步骤S102)，则不需要执行步骤S105。
接下来，在步骤S106中，将具有第一转移开口OP1'的绝缘膜102用作硬掩模(离子注入掩模)，并且通过第一转移开口OP1'和第一沟槽104将离子注入到半导体基板101中，从而形成吸杂区域105。即，在步骤S106中，在具有第一沟槽104的区域以外的区域被掩模的状态下，通过第一沟槽104将离子注入到半导体基板101中。吸杂区域105可以包括位于第一沟槽104的底部下方的第一部分和位于第一沟槽104的横向侧的第二部分。作为示例，第一部分中的第14族元素浓度高于第二部分中的第14族元素浓度。如果半导体基板101是硅基板，则离子可以是除硅以外的第14族元素离子。离子注入装置可以用于注入离子。可以确定用于注入离子的加速能量，使得离子不注入通过用作硬掩模的绝缘膜102并且不到达半导体基板101。例如，如果绝缘膜102的厚度是300nm并且在注入离子时加速能量约为20keV，则离子不注入通过绝缘膜102。
如果半导体基板101由硅基板制成，则形成要在步骤S106中注入到半导体基板101中的离子的材料优选为碳。可以采用含碳的烃分子。如果半导体基板101由硅基板制成，则形成要在步骤S106中注入到半导体基板101中的离子的材料可以是锗、锡或铅。如果在用作半导体基板101的硅基板中注入碳、锗、锡或铅离子，则对硅基板施加局部应变，并且该局部区域用作吸杂部位。通过经由第一沟槽104将离子注入到半导体基板101中，即使具有相对低的加速能量，也可以在半导体基板101的深位置处形成吸杂区域105。
如果没有形成绝缘膜102(如果没有执行步骤S102)，则不执行步骤S105。在步骤S106中，可以使用第一掩模103作为离子注入掩模将离子注入到半导体基板101中，并且可以形成吸杂区域105。
接下来，在步骤S107中，可以去除绝缘膜102。随后，在步骤S108中，通过诸如减压CVD方法的成膜方法在第一沟槽104中和半导体基板101的第一面S1上形成绝缘膜(例如，氮化硅膜)106，以便在第一沟槽104中布置或填充绝缘体。随后，在步骤S109中，通过CMP方法等去除绝缘膜106的存在于半导体基板101的第一面S1上的一部分。因此，绝缘膜106的存在于第一沟槽104中的一部分被留下作为布置或填充在第一沟槽104中的第一分离构件(第一元件隔离件)107。注意的是，不必须执行步骤S108和S109。如果不执行步骤S108和S109，则第一沟槽104被留作可以用作第一元件隔离件的气隙。布置在第一沟槽104中的第一分离构件107不需要被完美地填充在第一沟槽104中，而是在第一沟槽104中可以存在气隙。第一分离构件107可以仅由绝缘体形成，但是也可以由绝缘体和非绝缘体(半导体或导体)的组合形成。在这种情况下，为了避免非绝缘体和半导体基板101之间的接触，绝缘体可以被布置在非绝缘体和半导体基板101之间。
接下来，在步骤S110中，在半导体基板101的第一面S1上形成绝缘膜(例如，氮化硅膜)108。随后，在步骤S111中，在半导体基板101的第一面S1上，更具体而言，在半导体基板101的第一面S1上的绝缘膜108上形成具有第二开口OP2的第二掩模109。例如，可以通过在绝缘膜108上形成光致抗蚀剂膜并且通过诸如光刻工艺或压印工艺的平板印刷工艺对光致抗蚀剂膜进行图案化来形成第二掩模109。
接下来，在步骤S112中，通过经由第二掩模109的第二开口OP2蚀刻半导体基板101，在半导体基板101的第一面S1侧形成多个沟槽。多个沟槽可以包括形成在第一分离构件107上以便暴露第一分离构件(第一元件隔离件)107的第二沟槽110。此外，除了形成在第一分离构件107上的第二沟槽110之外，多个沟槽还可以包括形成在其中不存在第一分离构件107的区域中的第三沟槽110'。
在步骤S112中，当形成第二沟槽110时，可以去除第一分离构件107的一部分和半导体基板101的一部分。可替代地，在步骤S112中，当形成第二沟槽110时，可以去除吸杂区域105的一部分、第一分离构件107的一部分和半导体基板101的一部分。可替代地，在步骤S112中，当形成第二沟槽110时，可以去除吸杂区域105的一部分。该部分是存在于稍后要形成的电荷累积区域113附近的位置处的部分。该部分的去除可以起到防止通过由该部分吸收的金属元素的再扩散而移动到电荷累积区域113及其附近的作用。
在步骤S112中，形成第二沟槽110，使得第一分离构件(第一元件隔离件)107的上部(端部)从第二沟槽110的底表面突出。这可以通过在半导体基板101和第一分离构件107之间的蚀刻选择性来实现。即，在半导体基板101的蚀刻速率高于第一分离构件(第一元件隔离件)107的蚀刻速率的条件下执行步骤S112。
接下来，在步骤S113中，去除第二掩模109。随后，在步骤S114中，通过诸如高密度等离子体CVD方法的成膜方法在第二沟槽110中和绝缘膜108上形成绝缘膜(例如，氧化硅膜)111，以便在第二沟槽110中布置或填充绝缘体。在这种情况下，绝缘膜111可以由与绝缘膜108的材料不同的材料制成。在步骤S114之前，可以通过第二沟槽110在半导体基板101中注入沟道阻止(channel stopper)杂质。
接下来，在步骤S115中，通过CMP方法等去除绝缘膜111的存在于绝缘膜108上的一部分。此时，绝缘膜108可以用作抛光阻止(polishing stopper)膜。因此，绝缘膜111的存在于第二沟槽110和第三沟槽110'中的一部分留下作为布置并填充第二沟槽110的第二分离构件(第二元件隔离件)112。第二分离构件(第二元件隔离件)112包括布置在第一分离构件(第一元件隔离件)107和第一面S1之间的部分。第二分离构件112可以布置成与第一分离构件107和吸杂区域105中的至少一个接触。另外，第二分离构件112可以布置成与吸杂区域105接触。布置在第二沟槽110中的第二分离构件112不需要被完美地填充在沟槽112中，而是可以在第二沟槽110中存在气隙。第二分离构件112可以仅由绝缘体形成，但是还可以由绝缘体和非绝缘体(半导体或导体)的组合形成。在这种情况下，为了避免非绝缘体和半导体基板101之间的接触，绝缘体可以被布置在非绝缘体和半导体基板101之间。吸杂区域105在第一面S1侧的端面(上面)可以位于半导体基板101中。换句话说，吸杂区域105在第一面S1侧的端面(上面)位于第一面S1和第二面S2之间，以便不接触第一面S1。
在步骤S112中，当形成第二沟槽110使得第一分离构件(第一元件隔离件)107的上部(端部)从第二沟槽110的底表面突出时，可以在填充于第二沟槽110中的第二分离构件112的下端处形成凹部CP。在这种情况下，第二分离构件112可以布置成使得第一分离构件107的上部(端部)装配在凹部CP中。
接下来，在步骤S116中，去除绝缘膜108。随后，在步骤S117中，可以形成传输栅极(栅极电极)121、电荷累积区域113、浮置扩散122、晶体管Tr、布线层115、层间介电膜116等。随后，在步骤S118中，可以在层间介电膜116上形成包括遮光层、平坦化层、钝化层、滤色器层等的构件130，以及还有微透镜131。电荷累积区域113形成光电转换元件的一部分。电荷累积区域113在第二面S2上的端面相对于第一面S1的深度优选地小于第二沟槽110相对于第一面S1的深度。这种布置有效地使诸如电荷累积区域113和吸杂区域105之类的元件彼此间隔开。
进入光电转换元件的光产生电子和空穴。电子或空穴的电荷可以累积在电荷累积区域113中并通过形成在传输栅极121下方的沟道转移到浮置扩散122。由多个晶体管Tr形成的读出电路读出与转移到浮置扩散122的电荷对应的信号。
如此获得的光电转换装置1(半导体装置)是前照射型光电转换装置。第二沟槽110的底表面相对于第一面S1的深度(第二分离构件112在第二面S2侧的端面的深度)小于第一沟槽104的底表面相对于第一面S1的深度(第一分离构件107在第二面S2侧的端面的深度)。在光电转换装置1中，吸杂区域105可以位于电荷累积区域113和第一沟槽104之间。
第一沟槽104的底表面相对于第一面S1的深度(第一分离构件107在第二面S2侧的端面的深度)优选为0.5μm或更大，并且更优选为1μm或更大。从另一个角度来看，第一沟槽104和第一分离构件107优选地包括相对于第一面S1的深度为0.5μm或更大的部分，并且更优选地包括相对于第一面S1的深度为1μm或更大的部分。吸杂区域105可以包括第一沟槽104的底表面的横向区域。可替代地，吸杂区域105相对于第一面S1的深度优选地包括相对于第一面S1的深度为0.5μm或更大的部分，并且更优选地包括相对于第一面S1的深度为1μm或更大的部分。
将参考图7至图10描述诸如图像感测装置的光电转换装置及其制造方法作为本发明的半导体装置及其制造方法的第二实施例。根据第二实施例，根据第一实施例的步骤S101至S117形成具有包括电荷累积区域113的光电转换单元的第一结构2。此外，在第二实施例中，在步骤S201中形成第二结构3。第二结构3是包括诸如晶体管Tr2之类的电路的结构，但也可以是不包括电路的支撑基板。电路包括逻辑电路和/或存储器电路。
在制备第一结构2和第二结构3之后，接合第一结构2和第二结构3，使得第二结构3接合到第一结构2的布线层115，以便在步骤S202中暴露出第一结构2的第二面S2。因此，获得由第一结构2和第二结构3制成的接合结构。接合被实现为使得在第一结构2的层间介电膜116上形成氧化硅膜或者层间介电膜116的暴露表面由氧化硅膜制成，第二结构3的接合表面由氧化硅膜制成，并且氧化硅膜被接合。可替代地，第一结构2和第二结构3可以通过接触剂或其它方法彼此接合。
接下来，在步骤S203中，去除接合结构中半导体基板101在第二面S2侧的一部分以减薄半导体基板101。减薄的半导体基板101具有彼此相对的第一面S1和第二面S2'。优选地将半导体基板101减薄成使得吸杂区域105的一部分被去除。可替代地，可以减薄半导体基板101，使得第一分离构件107暴露或者第一分离构件107的一部分被去除。当半导体基板101被减薄使得第一分离构件107暴露或者第一分离构件107的一部分被去除时，吸杂区域105的一部分可以被去除。在吸杂区域105的靠近第一分离构件107的底表面的区域中，通过离子注入引入的大量吸杂元素大，并且晶体缺陷的数量也大，使得吸收的金属杂质的量大。由此，减薄半导体基板101，使得靠近第一分离构件107的底部的区域被去除，从而有效地去除吸收的金属杂质。吸杂区域105的位于第一沟槽104的横向侧的一部分可以到达第二面S2'。
在步骤S107中，考虑在减薄半导体基板101时半导体基板101的去除量来确定第一沟槽104的底表面相对于第一面S1的深度。半导体基板101可以通过例如使用研磨机或CMP抛光来减薄。此外，可以应用在三维安装或TSV(穿硅通孔)形成工艺中采用的已知基板减薄技术。
接下来，在步骤S204中，可以在第二面S2'上形成包括遮光层、平坦化层、钝化层、滤色器层等的构件130，以及还有微透镜131。吸杂区域105和第一分离构件107可以接触构件130。构件130可以包括接触第二面S2的介电膜。第一分离构件107和吸杂区域105可以接触介电膜。介电膜可以是硅化合物膜，诸如氧化硅膜或氮化硅膜，或金属氧化物膜，诸如氧化铝膜或氧化铪膜。金属氧化物膜可以通过将电荷固定在半导体基板101中来减小暗电流。如上所述，可以获得背照射型光电转换装置1(半导体装置)。
根据第一实施例和第二实施例中的每个实施例的光电转换装置及其制造方法有利于抑制由诸如重金属之类的杂质和晶体缺陷引起的噪声和泄露电流。
作为上述实施例中每个实施例的光电转换装置1的应用示例，将描述包含光电转换装置1作为图像感测装置的电子设备(诸如相机或智能电话)或者运输装置(诸如汽车)。在这种情况下，相机的概念不仅包括成像作为主要用途的装置，还包括具有辅助成像功能的装置(例如，个人计算机和诸如平板电脑的便携式终端)。
图11是包含光电转换装置1的设备EQP的示意图。装备EQP的示例是诸如相机或智能电话的电子设备(信息设备)或诸如汽车或飞机的运输装置。除了包括半导体基板的半导体设备IC(半导体芯片)之外，光电转换装置1还可以包括被配置为存储半导体设备IC的封装PKG。封装PKG可以包括上面固定半导体设备IC的基座、面向半导体设备IC的玻璃制成的盖子，以及用于连接基座的端子和半导体设备IC的端子的诸如接合线和凸块(bump)的连接构件。设备EQP还包括光学系统OPT、控制器CTRL、处理器PRCS、显示设备DSPL和存储设备MMRY中的至少一个。光学系统OPT是用于在光电转换装置1上形成光学图像的系统，并且由例如透镜、快门和镜子制成。控制器CTRL控制光电转换装置1的操作，并且是诸如ASIC的半导体设备。处理器PRCS处理从光电转换装置1输出的信号，并且是形成AFE(模拟前端)或DFE(数字前端)的诸如CPU或ASIC的半导体设备。显示设备DSPL包括被配置为显示由光电转换装置1获得的信息(图像)的EL显示设备或液晶显示设备。存储设备MMRY是被配置为存储由光电转换装置1获得的信息(图像)的磁设备或半导体设备。存储设备MMRY是诸如SRAM或DRAM的易失性存储器，或诸如闪存或硬盘驱动器的非易失性存储器。机器装置MCHN包括移动或推进机构，诸如马达或发动机。相机中的机器装置MCHN可以驱动光学系统OPT的组件，以便执行变焦、对焦操作和快门操作。设备EQP在显示设备DSPL上显示从光电转换装置1输出的信号，并且通过设备EQP的通信设备(未示出)执行外部传输。为此目的，除了其中包含光电转换装置1的控制/信号处理电路中包括的存储器电路和运算电路之外，设备EQP还可以包括存储设备MMRY和处理器PRCS。
如上所述，根据第一实施例和第二实施例中的每个实施例的光电转换装置1有利于抑制噪声和泄露电流。包含光电转换装置1的相机适合作为安装在诸如汽车或铁路列车之类的运输装置中的车载相机。将说明包含光电转换装置1的相机被应用于运输装置的示例。运输装置2100是在例如图12A和图12B中示出的包括车载相机2101的汽车。图12A示意性地示出了运输设备2100的外观和主要内部结构。运输装置2100包括光电转换装置2102、图像感测系统集成电路(ASIC：专用集成电路)2103、警报设备2112和控制器2113。
光电转换装置1用作光电转换装置2102。在从图像感测系统、车辆传感器或控制单元接收到异常信号后，警报设备2112向驾驶员输出警报。控制器2113全面地控制图像感测系统、车辆传感器和控制单元的操作。注意的是，运输装置2100不需要包括控制器2113。在这种情况下，图像感测系统、车辆传感器和控制单元具有经由通信网络(例如，CAN标准)交换控制信号的各自的通信接口。
图12B是示出运输装置2100的系统布置的框图。运输装置2100包括第一光电转换装置2102和第二光电转换装置2102。即，该实施例的车载相机是立体相机。通过光学单元2114将对象图像聚焦在每个光电转换装置2102上。从每个光电转换装置2102输出的像素信号由图像预处理器2115处理并且被发送到图像感测系统集成电路2103。图像预处理器2115执行S-N计算、同步信号添加等。信号处理器902对应于图像预处理器2115和图像感测系统集成电路2103的至少一部分。
图像感测系统集成电路2103包括图像处理器2104、存储器2105、光学距离测量单元2106、视差计算单元2107、对象识别单元2108、异常检测单元2109和外部接口(I/F)单元2116。图像处理器2104处理从每个光电转换装置2102的相应像素输出的信号，并产生图像信号。图像处理器2104执行图像信号的校正和异常像素的互补。存储器2105暂时保持图像信号。此外，存储器2105可以存储已知光电转换装置2102的异常像素的位置。光学距离测量单元2106使用图像信号执行对象的对焦操作和距离测量。视差计算单元2107执行视差图像的对象校对(立体匹配)。对象识别单元2108分析图像信号并识别诸如运输装置、人、标志或道路的对象。异常检测单元2109检测每个光电转换装置2102的故障或操作错误。如果异常检测单元2109检测到故障或操作错误，则它向控制器2113发送指示检测到异常的信号。外部I/F单元2116作为图像感测系统集成电路2103的每个单元与控制器2113或各种控制单元之间的信息交换的接口。
运输装置2100包括车辆信息获取单元2110和驾驶支持单元2111。车辆信息获取单元2110包括车辆传感器，诸如速度/加速度传感器、角速度传感器、转向传感器、距离测量雷达和压力传感器。
驾驶支持单元2111包括碰撞确定单元。碰撞确定单元基于来自光学距离测量单元2106、视差计算单元2107和对象识别单元2108的信息确定是否可能与对象发生碰撞。光学距离测量单元2106和视差计算单元2107是用于获取到对象的距离信息的距离信息获取部件的示例。即，距离信息是关于视差、散焦量、到对象的距离等的信息。碰撞确定单元使用任何一条距离信息确定碰撞可能性。距离信息获取部件可以由专用设计硬件或软件模块来实现。
上面已经描述了其中运输装置2100由驾驶支持单元2111控制以便不与另一个对象碰撞的示例。本发明还适用于使自身车辆跟随另一个车辆的自动驾驶控制和其中自身车辆不会偏离到下一车道的自动驾驶控制。
运输装置2100包括用于使车辆移动或用于帮助移动的驱动装置，诸如安全气囊、加速踏板、制动踏板、方向盘、变速器、发动机、马达、车轮、螺旋桨等。而且，运输装置2100包括这些控制单元。控制单元基于来自控制器2113的控制信号控制对应的驱动装置。
本实施例中使用的图像感测系统的应用不限于汽车和铁路车辆，而是图像传感器系统可以用于诸如船舶、飞机或工业机器人的运输装置。此外，本发明不限于运输装置，还可应用于使用广泛对象识别的装置，诸如ITS(智能交通系统)。
已经产生上述实施例来举例说明应用本发明的几种模式。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以适当地进行各种改变和修改。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改和等同的结构和功能。
Claims (20)
1.一种制造半导体装置的方法，其特征在于，包括：
在具有第一面和第二面的半导体基板的第一面的一侧形成第一沟槽；
通过经由第一沟槽在半导体基板中注入离子形成吸杂区域；以及
在形成吸杂区域之后，在半导体基板的第一面的所述一侧形成第二沟槽，
其中，第二沟槽的底表面相对于第一面的深度小于第一沟槽的底表面相对于第一面的深度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中半导体基板的第一面具有存在第一沟槽的区域和除所述区域之外的其他区域，在形成吸杂区域时，在所述其他区域被掩模遮蔽的状态下，离子通过第一沟槽被注入到半导体基板中。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成吸杂区域之后且在半导体基板中形成第二沟槽之前，在第一沟槽中布置第一分离构件。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在形成第二沟槽时，去除第一分离构件的一部分和半导体基板的一部分。
5.根据权利要求3所述的方法，其中在形成第二沟槽时，去除吸杂区域的一部分。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括在第二沟槽中布置第二分离构件，
其中第二分离构件与第一分离构件和吸杂区域中的至少一个接触。
7.根据权利要求3所述的方法，其中
在形成第二沟槽时，蚀刻半导体基板，使得第一分离构件的上部从第二沟槽的底表面突出，
所述方法还包括在第二沟槽中布置第二分离构件，以及
第二分离构件的下端具有凹部，并且第一分离构件的上部被装配在第二分离构件的凹部中。
8.根据权利要求3所述的方法，其中
在形成第二沟槽时，形成包括第二沟槽的多个沟槽，以及
所述多个沟槽包括在第一分离构件上形成以便暴露第一分离构件的第二沟槽和在不存在第一分离构件的区域上形成的第三沟槽。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括
在半导体基板中形成电荷累积区域，
其中吸杂区域位于电荷累积区域和第一沟槽之间。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括通过去除半导体基板在第二面的一侧的一部分来减薄半导体基板，其中在减薄半导体基板时，半导体基板被减薄为使得吸杂区域的至少一部分被去除。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体基板包含硅，并且所述离子是除硅以外的第14族元素离子。
12.根据权利要求11所述的方法，其中
第一沟槽的底表面相对于第一面的深度不小于0.5μm，
在形成吸杂区域时形成的吸杂区域包括位于第一沟槽的底部下方的第一部分和位于第一沟槽的横向侧的第二部分，以及
第一部分中的第14族元素的浓度高于第二部分中的第14族元素的浓度。
13.一种制造半导体装置的方法，其特征在于，包括：
制备具有第一面和第二面的半导体基板；
在半导体基板的第一面的一侧形成第一沟槽；
通过经由第一沟槽在半导体基板中注入碳离子形成吸杂区域；以及
在半导体基板的第一面的一侧形成第二沟槽，
其中，第二沟槽的底表面相对于第一面的深度小于第一沟槽的底表面相对于第一面的深度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在形成第二沟槽时，去除第一沟槽在第一面的所述一侧的侧表面和吸杂区域的一部分。
15.一种半导体装置，其特征在于，包括：
硅层，具有第一面和第二面；
布线层，布置在第一面上；
绝缘膜，布置在第一面和布线层之间；
第一元件隔离件，布置在硅层中形成的沟槽中；
第二元件隔离件，包括布置在第一元件隔离件和绝缘膜之间的一部分；以及
吸杂区域，位于硅层中并且布置在第一元件隔离件的横向部分上，
其中，吸杂区域包含除硅以外的第14族元素。
16.根据权利要求15所述的装置，其中第一元件隔离件包括第一分离构件，第二元件隔离件包括第二分离构件，第二分离构件在其下端中具有凹部，并且第一分离构件的端部装配在所述凹部中。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述吸杂区域到达第二面。
18.根据权利要求15所述的装置，包括电荷累积区域，所述电荷累积区域布置在硅层中并且布置为光电转换装置，其中所述吸杂区域位于电荷累积区域和沟槽之间。
19.一种设备，其特征在于，包括：
如权利要求15至18中任一项所述的半导体装置；以及
处理器，被配置为处理从所述半导体装置输出的信号。
20.一种包括驱动装置的设备，其特征在于，其中安装了如权利要求15至18中任一项所述的半导体装置，并且所述设备包括控制器，所述控制器被配置为基于从所述半导体装置获得的信息来控制所述驱动装置。
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