CN110556389B - 半导体成像器件及其形成方法 - Google Patents

半导体成像器件及其形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110556389B
CN110556389B CN201910122237.XA CN201910122237A CN110556389B CN 110556389 B CN110556389 B CN 110556389B CN 201910122237 A CN201910122237 A CN 201910122237A CN 110556389 B CN110556389 B CN 110556389B
Authority
CN
China
Prior art keywords
photodetector
region
disposed
center point
semiconductor substrate
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.)
Active
Application number
CN201910122237.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110556389A (zh
Inventor
高桥诚司
王铨中
杨敦年
洪丰基
许峰嘉
刘人诚
施俊吉
张浚威
徐伟诚
吴尉壮
黄益民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/113,101 external-priority patent/US10797091B2/en
Application filed by Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd filed Critical Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Publication of CN110556389A publication Critical patent/CN110556389A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110556389B publication Critical patent/CN110556389B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • 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
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • 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
    • H01L27/14641—Electronic components shared by two or more pixel-elements, e.g. one amplifier shared by two pixel elements
    • 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
    • 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
    • H01L27/1463—Pixel isolation structures
    • 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
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • 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
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14645—Colour 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
    • 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
    • H01L27/14689—MOS based technologies
    • 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
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • 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
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses

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

在一些实施例中，提供了像素传感器。像素传感器包括布置在半导体衬底中的第一光电探测器。第二光电探测器布置在半导体衬底中，其中，第一基本直线轴与第一光电探测器的中心点和第二光电探测器的中心点相交。浮置扩散节点设置在半导体衬底中的与第一光电探测器和第二光电探测器基本相等的距离点处。拾取阱接触区域布置在半导体衬底中，其中，基本垂直于第一基本直线轴的第二基本直线轴与浮置扩散节点的中心点和拾取阱接触区域的中心点相交。本发明的实施例还提供了一种用于形成像素传感器的方法。

Description

半导体成像器件及其形成方法
技术领域
本发明的实施例总体涉及半导体领域，更具体地，涉及半导体成像器件及其形成方法。
背景技术
许多现代电子器件(例如，数码相机、光学成像器件等)包括图像传感器。图像传感器将光学图像转换为数字数据，数字数据可以表示为数字图像。图像传感器包括像素传感器阵列，该像素传感器阵列是用于将光学图像转换为数字数据的单元器件。一些类型的像素传感器包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。与CCD像素传感器相比，CMOS像素传感器由于低功耗、小尺寸、快速数据处理、数据的直接输出以及低制造成本而受到欢迎。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种像素传感器，包括：第一光电探测器，设置在半导体衬底中；第二光电探测器，设置在所述半导体衬底中，其中，所述第一基本直线轴与所述第一光电探测器的中心点和所述第二光电探测器的中心点相交；浮置扩散节点，设置在所述半导体衬底中的与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器的基本等距离的点处；拾取阱接触区域，设置在所述半导体衬底中，其中，基本垂直于所述第一基本直线轴的第二基本直线轴与所述浮置扩散节点的中心点和所述拾取阱接触区域的中心点相交。
根据本发明的另一个方面，提供了一种图像传感器，包括：第一浮置扩散节点，设置在第一像素传感器阱区域中，所述第一像素传感器阱区域设置在半导体衬底中；多个第一光电探测器，设置在所述第一像素传感器阱区域中，其中，所述多个第一光电探测器包括与所述第一浮置扩散节点分隔开基本相等的距离的第一光电探测器和第二光电探测器；第二浮置扩散节点，设置在第二像素传感器阱区域中，所述第二像素传感器阱区域设置在所述半导体衬底中；多个第二光电探测器，设置在所述第二像素传感器阱区域中，其中，所述多个第二光电探测器包括与所述第二浮置扩散节点分隔开基本相等的距离的第三光电探测器和第四光电探测器；以及第一拾取阱接触区域，设置在所述半导体衬底中且位于所述多个第一光电探测器和所述多个第二光电探测器之间，其中，所述第一线与所述第一浮置扩散节点、所述第二浮置扩散节点和所述第一拾取阱接触区域相交。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于形成像素传感器的方法，所述方法包括：在半导体衬底中形成具有第一掺杂类型的第一掺杂阱区域；在所述半导体衬底中形成具有与所述第一掺杂类型不同的第二掺杂类型的第一光电探测器集电极区域；具有所述第二掺杂类型的第二光电探测器集电极区域形成在所述半导体衬底中并且与所述第一光电探测器集电极区域间隔开，其中，第一线与所述第一光电探测器集电极区域和所述第二光电探测器集电极区域相交；在所述半导体衬底中且在所述第一光电探测器集电极区域和所述第二光电探测器集电极区域之间形成浮置扩散节点；以及在所述第一掺杂阱区域中形成具有所述第一掺杂类型的拾取阱接触区域，其中，所述拾取阱接触区域具有比所述第一掺杂阱区域更高的所述第一掺杂类型的浓度，并且基本垂直于所述第一线的第二线与所述浮置扩散节点和所述拾取阱接触区域相交。
附图说明
当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
图1示出了像素传感器的一些实施例的布局图，该像素传感器具有定位为减小暗电流和暗电流不平衡的拾取阱接触区域和浮置扩散节点。
图2A至图2C示出了包括图1的像素传感器的集成芯片(IC)的各个视图。
图3示出了图像传感器300的一些实施例，该图像传感器300具有每个均由图2A至图2C表示的多个集成芯片(IC)。
图4A至图4C至图10A至图10C示出了用于形成图2A至图2C的集成芯片(IC)的方法的一些实施例的一系列的各个视图。
图11示出了用于形成图2A至图2C的集成芯片(IC)的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明，其中，在通篇描述中，使用相同的参考符号表示相同的元件，并且其中，示出的结构不必按比例绘制。应当理解，该详细描述和对应的附图不以任何方式限制本发明的范围，并且详细的描述和附图仅提供一些示例来说明本发明构思可以表现出来的一些方式。
本公开提供了许多用于实现本发明的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
而且，为便于描述，在此可以使用诸如“且，为便于描述在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。
一些互补金属氧化物半导体图像传感器(CIS)具有像素传感器阵列。像素传感器使用光电探测器记录入射辐射，并且利用多个像素器件(例如，传输晶体管、复位晶体管、源极跟随晶体管和/或行选择晶体管)促进记录的数字读出。一些像素传感器包括光电探测器阵列(例如，2×2光电探测器像素传感器)。在这样的像素传感器中，多个光电探测器集电极区域设置在像素传感器阱区域中。此外，光电探测器共享共用浮置扩散节点(例如，半导体衬底中的光电探测器可以在读出期间分别传输累积的电荷的区域)、共用像素器件(例如，复位晶体管、源极跟随晶体管和/或行选择晶体管)和拾取阱(pick-up well)接触区域。拾取阱接触区域在导电接触件和像素传感器阱区域之间提供低电阻的区域。在工作期间，偏置电压经由导电接触件施加至像素传感器阱区域，从而反向偏置光电探测器。
上述像素传感器的一个挑战是暗电流。暗电流是即使没有光子进入光电探测器也通过光电探测器的电流。一种暗电流源由于拾取阱接触区域相对于光电探测器和浮置扩散节点的位置(和/或接近度)引起。例如，在2×2光电探测器像素传感器中，光电探测器中的一个通常直接设置在浮置扩散节点和拾取阱接触区域之间，从而使得与浮置扩散节点和拾取阱接触区域的中心点相交的基本直线轴也与一个光电探测器的集电极区域相交。因为光电探测器布置在浮置扩散节点和拾取阱接触区域之间，所以来自拾取阱接触区域的暗电流在光电探测器内增加，从而导致光电探测器遭受恶劣的暗电流性能。此外，在这种布局中，拾取阱接触区域布置在距光电探测器不同的距离处。不同的距离导致来自拾取阱接触区域的暗电流不同地影响不同的光电探测器，导致不同光电探测器之间的大的暗电流不平衡(例如，传感器的各个光电探测器之间的暗电流的差异)。
本申请针对具有多个光电探测器的像素传感器。像素传感器具有拾取阱接触区域，该拾取阱接触区域布置在与多个光电探测器基本相等的距离的位置处，并且通过在多个光电探测器中的相邻的光电探测器之间延伸的路径与浮置扩散节点分隔开。通过使拾取阱接触区域布置在与多个光电探测器基本相等的距离处，可以减小大的暗电流不平衡。此外，因为拾取阱接触区域通过在多个光电探测器中的相邻的光电探测器之间延伸的路径与浮置扩散节点分隔开，所以浮置扩散节点可以在暗电流与多个光电二极管相互作用之前消耗由拾取阱接触区域产生的暗电流。因此，本发明的像素传感器可以具有改进的暗电流性能。
在各个实施例中，像素传感器可以具有设置在半导体衬底中的第一光电探测器和第二光电探测器，其中，第一基本直线轴与第一光电探测器的中心点和第二光电探测器的中心点相交。浮置扩散节点设置在半导体衬底中且位于第一光电探测器和第二光电探测器之间。此外，拾取阱接触区域设置在半导体衬底中，其中，基本垂直于第一基本直线轴的第二基本直线轴与浮置扩散节点的中心点和拾取阱接触区域的中心点相交。因为浮置扩散节点设置在第一光电探测器和第二光电探测器之间，并且因为第二基本直线轴基本垂直于第一基本直线轴，所以拾取阱接触区域与第一光电探测器和第二光电探测器大致等距地间隔开，从而减小像素传感器中的暗电流不平衡。此外，因为拾取阱接触区域和浮置扩散节点的中心点沿着在第一光电探测器和第二光电探测器之间的基本直线轴布置，所以浮置扩散节点可以泄露(drain)更多由拾取阱接触区域产生的暗电流，从而防止暗电流与光电探测器相互作用并且减小像素传感器的整体暗电流。换句话说，由于拾取阱接触区域和浮置扩散节点的中心点之间的基本直线轴不延伸穿过第一和第二光电探测器，拾取阱接触区域和浮置扩散节点之间的暗电流不太可能与第一和第二光电探测器相互作用。例如，暗电流可以减小约20％和约50％之间(例如，从约4.2电子/像素/秒(e/p/s)至约3.0e/p/s)。
图1示出了像素传感器100的一些实施例的布局图，该像素传感器100具有定位为减小暗电流和暗电流不平衡的拾取阱接触区域和浮置扩散节点。
如图1所示，像素传感器100包括设置在半导体衬底104中的像素传感器阱区域102。在一些实施例中，半导体衬底104包括任何类型的半导体主体(例如，单晶硅/CMOS体、硅锗(SiGe)、绝缘体上硅(SOI)等)。像素传感器阱区域102是半导体衬底104的具有第一掺杂类型(例如，p型掺杂)的区域。
多个光电探测器106a至106d设置在半导体衬底104中。在一些实施例中，光电探测器106a至106d布置为包括多行(例如，沿着x轴)和列(例如，沿着y轴)的阵列。光电探测器106a至106d被配置为吸收入射辐射(例如，光子)并且产生对应于入射辐射的相应电信号。在一些实施例中，每个光电探测器106a至106d均包括设置在像素传感器阱区域102中的光电探测器集电极区域108。在进一步实施例中，光电探测器集电极区域108是半导体衬底104的具有与第一掺杂类型相反的第二掺杂类型(例如，n型掺杂)的离散区域。在更进一步实施例中，光电探测器106a至106d每个均包括光电探测器集电极区域108和像素传感器阱区域102的设置在光电探测器集电极区域108周围且已形成为耗尽区域(例如，由于光电探测器集电极区域108和像素传感器阱区域102之间的p-n结)的部分。
在一些实施例中，多个光电探测器106a至106d包括第一光电探测器106a、第二光电探测器106b、第三光电探测器106c和第四光电探测器106d。在一些实施例中，第一基本直线轴110在第一方向(例如，沿着x轴)上延伸并且与第一光电探测器106a的中心点和第二光电探测器106b的中心点相交。在进一步实施例中，平行于第一基本直线轴110的第二基本直线轴112与第三光电探测器106c的中心点和第四光电探测器106d的中心点相交。在进一步实施例中，第三基本直线轴114在基本上垂直于第一方向的第二方向(例如，沿着y轴)上延伸并且与第一光电探测器106a的中心点和第三光电探测器106c的中心点相交。在更进一步实施例中，平行于第三基本直线轴114的第四基本直线轴116与第二光电探测器106b的中心点和第四光电探测器106d的中心点相交。
浮置扩散节点118设置在像素传感器阱区域102中。浮置扩散节点118是半导体衬底104的具有第二掺杂类型(例如，n型掺杂)的区域。在一些实施例中，浮置扩散节点118设置在第一光电探测器106a、第二光电探测器106b、第三光电探测器106c和第四光电探测器106d之间。在一些实施例中，浮置扩散节点118设置在与第一光电探测器106a、第二光电探测器106b、第三光电探测器106c和第四光电探测器106d基本相等的距离处。在进一步实施例中，浮置扩散节点的中心点与第一基本直线轴110和第二基本直线轴112间隔开大致相同的距离。在进一步实施例中，浮置扩散节点的中心点与第三基本直线轴114和第四基本直线轴116间隔开大致相同的距离。在更进一步实施例中，浮置扩散节点118的中心点与光电探测器106a至106d的中心点大致等距地间隔开。
拾取阱接触区域120设置在像素传感器阱区域102中。拾取阱接触区域120被配置为在像素传感器阱区域102和导电接触件(未示出)之间提供低电阻区域。拾取阱接触区域120是半导体衬底104的具有第一掺杂类型(例如，p型掺杂)的区域。在一些实施例中，拾取阱接触区域120具有比像素传感器阱区域102更高的第一掺杂类型的浓度。
第五基本直线轴122在第二方向上延伸并且与浮置扩散节点118的中心点和拾取阱接触区域120的中心点相交。在一些实施例中，浮置扩散节点118设置在第三基本直线轴114和第四基本直线轴116之间且位于第二基本直线轴112的第一侧上。在进一步实施例中，拾取阱接触区域120设置在第三基本直线轴114和第四基本直线轴116之间且位于第二基本直线轴112的与第一侧相对的第二侧上。在更进一步实施例中，第五基本直线轴122在第一光电探测器106a的光电探测器集电极区域108和第二光电探测器106b的光电探测器集电极区域108之间在第二方向上延伸。
在一些实施例中，第五基本直线轴122基本垂直于第一基本直线轴110和/或第二基本直线轴112。在进一步实施例中，第五基本直线轴122基本平行于第三基本直线轴114和/或第四基本直线轴116。在进一步实施例中，第五基本直线轴122在第一光电探测器106a的中心点和第二光电探测器106b的中心点之间的中点处与第一基本直线轴110相交。此外，第五基本直线轴122在第三光电探测器106c的中心点和第四光电探测器106d的中心点之间的中点处与第二基本直线轴112相交。在更进一步实施例中，拾取阱接触区域120的中心点与第三光电探测器106c的中心点和第四光电探测器106d的中心点大致等距地间隔开。
因为拾取阱接触区域120与第三光电探测器106c和第四光电探测器106d大致等距地间隔开，所以可以减小第三光电探测器106c和第四光电探测器106d之间的暗电流不平衡。此外，因为第五基本直线轴122在第三光电探测器106c的光电探测器集电极区域108和第四光电探测器106d的光电探测器集电极区域108之间在第二方向上延伸，所以浮置扩散节点118可以消耗更多由拾取阱接触区域120产生的暗电流。因为浮置扩散节点118可以消耗更多由拾取阱接触区域120产生的暗电流，因此可以减小像素传感器100的整体暗电流。也就是说，因为第五基本直线轴122不与第三光电探测器106c和第四光电探测器106d的光电探测器集电极区域108交叉，所以第三光电探测器106c和第四光电探测器106d不在暗电流沿着其通过的路径中。因此，可以改进像素传感器100的暗电流性能。
图2A至图2C示出了包括图1的像素传感器100的集成芯片(IC)200的各个视图。图2A示出了面向半导体衬底104的正面104f的IC 200的视图。图2B示出了沿着图2A的线A-A’截取的截面图。图2C示出了沿着图2A的线B-B’截取的截面图。
如图2A至图2C所示，多个传输晶体管224设置在半导体衬底104的正面104f上。在一些实施例中，传输晶体管224分别设置在浮置扩散节点118和光电探测器106a至106d的中心点之间。传输晶体管224可以在光电探测器106a至106d和浮置扩散节点118之间选择性地形成导电沟道，以将光电探测器106a至106d中的累积电荷(例如，通过吸收入射辐射)传输至浮置扩散节点118。
在一些实施例中，传输晶体管224每个均包括设置在传输晶体管栅极电介质228上的传输晶体管栅电极226，从而使得传输晶体管栅极电介质228将传输晶体管栅电极226与半导体衬底104的正面104f分隔开。在一些实施例中，当从半导体衬底104的正面104f观察时，传输晶体管栅电极226和传输晶体管栅极电介质228可以具有三角形布局。
在一些实施例中，传输晶体管栅电极226可以包括例如掺杂的多晶硅、全硅化多晶硅、金属(例如铝)等。在进一步实施例中，传输晶体管栅极电介质228可以包括例如氧化物(例如，SiO2)、氮化物(例如，氮化硅)、高k电介质(例如，氧化铪)等。在进一步实施例中，传输晶体管侧壁间隔件230沿着传输晶体管栅电极226和传输晶体管栅极电介质228的侧壁设置。在更进一步实施例中，传输晶体管侧壁间隔件230可以包括例如氧化物、氮化物、碳化物等。
同样如图2A至图2C所示，IC 200包括像素器件区域232。在一些实施例中，像素器件区域232包括复位晶体管234、源极跟随晶体管236和/或行选择晶体管238。在进一步实施例中，复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238每个均包括堆叠在像素器件栅极电介质242上的像素器件栅电极240。在进一步实施例中，像素器件栅电极240可以包括例如掺杂的多晶硅、全硅化多晶硅、金属(例如，铝)等。在更进一步实施例中，像素器件栅极电介质242可以包括例如氧化物、氮化物、高k电介质等。
复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238每个均包括设置在相应像素器件栅电极240的相对侧上的源极/漏极区域244。在一些实施例中，源极/漏极区域244是半导体衬底104的具有第二掺杂类型(例如，n型掺杂)的区域。在进一步实施例中，源极/漏极区域244中的一个是由复位晶体管234和源极跟随晶体管236共享的共用源极/漏极区域244。在进一步实施例中，源极/漏极区域244中的另一个是由行选择晶体管238和源极跟随晶体管236共享的共用源极/漏极区域244。在更进一步实施例中，像素器件侧壁间隔件246分别沿着像素器件栅电极240和像素器件栅极电介质242的侧壁设置。在更进一步实施例中，像素器件侧壁间隔件246可以包括例如氧化物、氮化物、碳化物等。
像素器件区域隔离结构248设置在半导体衬底104中并且设置在复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238的侧周围。像素器件区域隔离结构248被配置为提供电光探测器106A至106d和像素器件区域232之间的电隔离。在一些实施例中，像素器件区域隔离结构248可以接触复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238的源极/漏极区域244。在其它实施例中，像素器件区域隔离结构248可以与复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238的源极/漏极区域244分隔开非零距离。在进一步实施例中，像素器件区域隔离结构248可以是例如浅沟槽隔离(STI)结构、深沟槽隔离(DTI)结构等。在其它实施例中，像素器件区域隔离结构248可以是包括半导体衬底104的具有第一掺杂类型(例如，p型掺杂)的区域的隔离阱。在这样的实施例中，可以将隔离电压施加至隔离阱，以在光电探测器106a至106d和像素器件区域232之间提供电隔离。
在一些实施例中，像素器件栅电极240、像素器件栅极电介质242和/或像素器件侧壁间隔件246可以在第二方向(例如，沿着y轴)上延伸超出像素器件区域隔离结构248的内侧壁。在进一步实施例中，像素器件区域隔离结构248的外侧壁限定像素器件区域232的外侧。在进一步实施例中，拾取阱接触区域120设置在像素器件区域232的外部。在更进一步实施例中，拾取阱接触区域120接触像素器件区域隔离结构248。在其它实施例中，拾取阱接触区域120可以与像素器件区域隔离结构248分隔开非零距离。
在一些实施例中，第六基本直线轴250在第一方向上延伸并且与拾取阱接触区域120的中心点、源极/漏极区域244的中心点和像素器件栅电极240的中心点相交。第六基本直线轴250可以基本垂直于第五基本直线轴122并且基本平行于第一基本直线轴110。在一些实施例中，像素器件区域隔离结构248可以在第一方向上沿着第六基本直线轴250延伸，从而使得在第一方向上延伸的像素器件区域隔离结构248的外侧壁基本平行于第六基本直线轴250。
包括层间介电(ILD)层254和多个导电接触件256的互连结构252设置在半导体衬底104的正面104f上。ILD层254设置在半导体衬底104的正面104f上并且可以接触像素传感器阱区域102、浮置扩散节点118、传输晶体管224、拾取阱接触区域120、像素器件区域隔离结构248、复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238。在进一步实施例中，ILD层254可以包括低k介电层(例如，介电常数小于约3.9的电介质)、超低k介电层和氧化物(例如，氧化硅)中的一种或多种。此外，导电接触件256设置在ILD层254中。在进一步实施例中，导电接触件256可以包括例如钨、铜等。
在一些实施例中，导电接触件256延伸穿过ILD层254以接触传输晶体管栅电极226、浮置扩散节点118、拾取阱接触区域120、源极/漏极区域244和像素器件栅电极240。在进一步实施例中，导电接触件256可以不延伸穿过ILD层254来接触由源极跟随晶体管236和行选择晶体管238共享的共用源极/漏极区域244。在进一步实施例中，第六基本直线轴250与接触拾取阱接触区域120、源极/漏极区域244和像素器件栅电极240的各导电接触件256相交。在进一步实施例中，第五基本直线轴122与接触拾取阱接触区域120和浮置扩散节点118的导电接触件256相交。
在一些实施例中，多个背侧隔离(BSI)结构258设置在半导体衬底104中。BSI结构258从半导体衬底104的背面104b延伸至半导体衬底104中。BSI结构258可以分别设置在光电探测器106a至106d之间。在一些实施例中，BSI结构258中的一个可以在浮置扩散节点118和拾取阱接触区域120上方在第二方向上延伸。在进一步实施例中，BSI结构258可以是背侧深沟槽隔离结构。
在一些实施例中，抗反射层260设置在半导体衬底104的背面104b上。在一些实施例中，抗反射层260接触像素传感器阱区域102和BSI结构258。抗反射层260被配置为减少入射辐射被半导体衬底104反射的量。在一些实施例中，抗反射层260包括例如氧化物、高k电介质、氮化物等。在进一步实施例中，抗反射层260可以包括堆叠在第二层(包括高k电介质)上的第一层(包括氧化物)，反之亦然。
多个滤色器262(例如，红色滤色器、蓝色滤色器、绿色滤色器等)设置在抗反射层260上。在一些实施例中，滤色器262以阵列布置在抗反射层260上方。在这样的实施例中，滤色器262分别设置在光电探测器106a至106d上方。滤色器262分别被配置为传输特定波长的入射辐射。例如，第一滤色器(例如，红色滤色器)可以传输具有第一范围内的波长的光，而第二滤色器(例如，蓝色滤色器)可以传输具有与第一范围不同的第二范围内的波长的光。此外，多个微透镜264设置在滤色器262上。在一些实施例中，微透镜264分别设置在滤色器262上方。微透镜264被配置为将入射辐射(例如，光子)聚焦至光电探测器106a至106d。
图3示出了图像传感器300的一些实施例，该图像传感器300具有每个均由图2A至图2C的IC 200表示的多个集成芯片(IC)。
如图3所示，IC 200布置在包括多行IC(例如，沿着x轴)和多列IC(例如，沿着y轴)的阵列中。在一些实施例中，IC 200分别包括导线302。导线302将每个IC 200的浮置扩散节点118、每个IC 200的复位晶体管234的一个源极/漏极区域244以及每个IC 200的源极跟随晶体管236的像素器件栅电极240电连接在一起。
在一些实施例中，导线302设置在互连结构252(例如，如图2C的截面图所示)中。在这样的实施例中，导线302可以设置在在ILD层254和导电接触件256上设置的金属间介电(IMD)层(未在图2C中示出)中，使得导线302和IMD层通过ILD层254与半导体衬底104的正面104f垂直分隔开。在一些实施例中，导线302可以包括例如铜、铝等。在进一步实施例中，IMD层可以包括例如低k介电层、超低k介电层、氧化物等。在更进一步实施例中，一些IC 200的像素器件区域232可以沿着第一方向(例如，沿着x轴)在设置在邻近IC列中的第一IC 200的第三光电探测器106c之间和设置在该邻近IC列中的第二IC 200的第一光电探测器106a之间延伸，其中，第一IC 200和第二IC 200分别布置在邻近的各IC行中。
图4A至图4C至图10A至图10C示出了用于形成图2A至图2C的集成芯片(IC)的方法的一些实施例的一系列的各个视图。后缀为“A”的附图示出了IC的正面面向视图或IC的背面面向视图，其对应于IC在各个形成工艺期间的取向。后缀为“B”的附图沿着后缀为A的图的线A-A’截取。后缀为“C”的附图沿着后缀为“A”的图的线B-B’截取。
如图4A至图4C所示，在半导体衬底104中形成像素器件区域隔离结构248。在一些实施例中，可以通过选择性地蚀刻半导体衬底104以在半导体衬底104中形成从半导体衬底104的正面104f延伸至半导体衬底104中的沟槽，并且随后用介电材料填充(例如，通过化学汽相沉积(CVD)、物理汽相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)、热氧化、溅射等)沟槽来形成像素器件区域隔离结构248。在进一步实施例中，通过在半导体衬底104的正面104f上形成掩蔽层(未示出)，并且随后将半导体衬底104暴露于蚀刻剂(被配置为选择性地去除半导体衬底104的未掩蔽部分)来选择性地蚀刻半导体衬底104。在更进一步实施例中，介电材料可以包括氧化物(例如，氧化硅)、氮化物等。在其它实施例中，像素器件区域隔离结构248可以是隔离阱。在这样的实施例中，隔离阱可以通过选择性离子注入工艺形成，该工艺利用半导体衬底104的正面104f上的掩模层(未示出)来选择性地将离子注入至半导体衬底104中。
如图5A至图5C所示，在半导体衬底104中形成像素传感器阱区域102。像素传感器阱区域102是半导体衬底104的具有第一掺杂类型(例如，p型掺杂)的区域。在一些实施例中，像素传感器阱区域102可以通过选择性离子注入工艺形成，该工艺利用半导体衬底104的正面104f上的掩模层(未示出)来选择性地将离子注入至半导体衬底104中。在其它实施例中，像素传感器阱区域102可以通过毯式离子注入工艺(例如，未掩蔽的离子注入)将离子注入至半导体衬底104中而形成。
同样如图5A至图5C所示，在半导体衬底104中形成多个光电探测器106a至106d。光电探测器106a至106d每个均包括光电探测器集电极区域108和像素传感器阱区域102的设置在光电探测器集电极区域108周围且已形成为耗尽区域(例如，由于光电探测器集电极区域108和像素传感器阱区域102之间的p-n结)的部分。在一些实施例中，多个光电探测器106a至106d包括第一光电探测器106a、第二光电探测器106b、第三光电探测器106c和第四光电探测器106d。
在一些实施例中，用于形成光电探测器106a至106d的工艺包括在像素传感器阱区域102中形成多个光电探测器集电极区域108。光电探测器集电极区域108是半导体衬底104的具有与第一掺杂类型相反的第二掺杂类型(例如，n型掺杂)的离散区域。在一些实施例中，光电探测器集电极区域108可以通过选择性离子注入工艺形成，该工艺利用半导体衬底104的正面104f上的掩蔽层(未示出)来选择性地将离子注入至半导体衬底104中。因为光电探测器集电极区域108和像素传感器阱区域102具有相反的掺杂类型，所以耗尽区域(示出为由虚线围绕的区域)形成在像素传感器阱区域102的设置在每个光电探测器集电极区域108周围的部分中。
如图6A至图6C所示，在半导体衬底104的正面104f上形成传输晶体管栅极电介质228，并且分别在传输晶体管栅极电介质228上形成传输晶体管栅电极226。此外，在半导体衬底104上的正面104f上形成像素器件栅极电介质242，并且分别在像素器件栅极电介质242上形成像素器件栅电极240。在一些实施例中，当从半导体衬底104的正面104f观察时，传输晶体管栅极电介质228和传输晶体管栅电极226可以形成有三角形布局。
在一些实施例中，用于形成传输晶体管栅极电介质228、像素器件栅极电介质242、传输晶体管栅电极226和像素器件栅电极240的工艺包括在半导体衬底104的正面104f上沉积和/或生长(例如，通过CVD、PVD、ALD、热氧化、溅射等)栅极介电层。接下来，可以在栅极介电层上沉积栅电极层(例如，通过CVD、PVD、ALD、溅射、电化学电镀、化学镀等)。随后，图案化并且蚀刻栅极介电层和栅电极层，以形成传输晶体管栅极电介质228、像素器件栅极电介质242、传输晶体管栅电极226和像素器件栅电极240。在进一步实施例中，栅电极层可以包括例如多晶硅、铝等。在更进一步实施例中，栅极介电层可以包括例如氧化物、高k电介质等。
同样如图6A至图6C所示，在半导体衬底104的正面104f上并且沿着传输晶体管栅电极226的侧壁和传输晶体管栅极电介质228的侧壁形成传输晶体管侧壁间隔件230。此外，在半导体衬底104的正面104f上并且沿着像素器件栅电极240的侧壁和像素器件栅极电介质242的侧壁形成像素器件侧壁间隔件246。
在一些实施例中，可以通过在半导体衬底104的正面104f、传输晶体管栅极电介质228、像素器件栅极电介质242、传输晶体管栅电极226和像素器件栅电极240上方沉积(例如，通过CVD、PVD、ALD、溅射等)间隔件层来形成传输晶体管侧壁间隔件230和像素器件侧壁间隔件246。在进一步实施例中，随后蚀刻间隔件层以从水平表面处去除间隔件层，从而沿着传输晶体管栅电极226的侧壁和传输晶体管栅极电介质228的侧壁形成传输晶体管侧壁间隔件230，并且沿着像素器件栅电极240的侧壁和像素器件栅极电介质242的侧壁形成像素器件侧壁间隔件246。在进一步实施例中，间隔件层可以包括氮化物、氧化物或一些其它电介质。在更进一步实施例中，在形成传输晶体管侧壁间隔件230和像素器件侧壁间隔件246之前，可以在像素器件栅电极240的相对侧上的半导体衬底104中形成轻掺杂源极/漏极延伸部(未示出)。在这样的实施例中，轻掺杂源极/漏极延伸部(未示出)可以通过选择性离子注入工艺形成，该工艺利用半导体衬底104的正面104f上的掩蔽层(未示出)来选择性地将离子注入至半导体衬底104中。
如图7A至图7C所示，在像素器件栅电极240的相对侧上且在半导体衬底104中形成源极/漏极区域244。在一些实施例中，源极/漏极区域244是半导体衬底104的具有第二掺杂类型(例如，n型掺杂)的区域。在进一步实施例中，一些源极/漏极区域244的侧面与像素器件侧壁间隔件246的相对的外侧壁基本对准。在更进一步实施例中，源极/漏极区域244可以接触相应的轻掺杂源极/漏极延伸部(未示出)。在这样的实施例中，轻掺杂源/漏极延伸部可以具有比源极/漏极区域更低的第二掺杂类型的浓度。在进一步这样的实施例中，轻掺杂源极/漏极延伸部的面向像素器件栅电极240的侧面可以与像素器件栅电极240和/或像素器件栅极电介质242的侧壁对准。在一些实施例中，源极/漏极区域244可以通过第一选择性离子注入工艺形成，该工艺利用设置在半导体衬底104的正面104f上的掩蔽层(未示出)来选择性地将n型掺杂剂(例如，磷)注入至半导体衬底中104中。
在一些实施例中，复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238每个均包括堆叠在像素器件栅极电介质242上的像素器件栅电极240。此外，复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238每个均包括分别设置在像素器件栅电极240和像素器件栅极电介质242堆叠件的相对侧上的源极/漏极区域244。在进一步实施例中，复位晶体管234、源极跟随晶体管236和行选择晶体管238可以设置在像素器件区域232中。在这样的实施例中，像素器件区域隔离结构248的外侧可以限定像素器件区域232的外侧。
同样如图7A至图7C所示，在像素传感器阱区域102中形成拾取阱接触区域120。拾取阱接触区域120是半导体衬底104的具有第一掺杂类型(例如，p型掺杂)的区域。在一些实施例中，拾取阱接触区域120具有比像素传感器阱区域102更高的第一掺杂类型的浓度。在一些实施例中，拾取阱接触区域120形成在像素器件区域232的外部。在进一步实施例中，拾取阱接触区域120可以形成为接触像素器件区域隔离结构248。在更进一步实施例中，拾取阱接触区域120与像素器件区域232形成在第一基本直线上，从而使得在第一方向上延伸的第一基本直线轴与拾取阱接触区域120的中心点、源极/漏极区域244的中心点和像素器件栅电极240的中心点以及像素器件栅极电介质242的中心点相交。
在一些实施例中，拾取阱接触区域120可以通过第二选择性离子注入工艺形成，该工艺利用半导体衬底104的正面104f上的掩蔽层(未示出)来将p型掺杂剂(例如，硼)选择性地注入至半导体衬底104中。在进一步实施例中，可以在第一选择性离子注入工艺之前实施第二选择性离子注入工艺。在其它实施例中，可以在第二选择性离子注入工艺之前实施第一选择性离子注入工艺。
同样如图7A至图7C所示，在像素传感器阱区域102中且在光电探测器106a至106d之间形成浮置扩散节点118。浮置扩散节点118是半导体衬底的具有第二掺杂类型(例如，n型掺杂)的区域。在一些实施例中，浮置扩散节点118与拾取阱接触区域120形成在第二基本直线上，从而使得在基本垂直于第一方向的第二方向上延伸的第二基本直线轴与拾取阱接触区域120的中心点和浮置扩散节点118的中心点相交。在进一步实施例中，第二基本直线轴可以基本垂直于与第一光电探测器106a的中心点和第二光电探测器106b的中心点相交的第三基本直线轴。在更进一步实施例中，第二基本直线轴可以基本垂直于与第三光电探测器106c的中心点和第四光电探测器106d的中心点相交的第四基本直线轴。
在一些实施例中，浮置扩散节点118可以通过第一离子注入工艺形成。在这样的实施例中，浮置扩散节点118和源极/漏极区域244可以具有大致相同的浓度的第二掺杂类型。在其它实施例中，浮置扩散节点118可以通过第三选择性离子注入工艺形成，该工艺利用半导体衬底104的正面104f上的掩蔽层(未示出)来选择性地将n型掺杂剂(例如，磷)注入至半导体衬底104中。在这样的实施例中，第三选择性离子注入工艺可以在第一选择性离子注入工艺之前实施，反之亦然，或在第二选择性离子注入工艺之前实施，反之亦然。在进一步实施例中，在形成源极/漏极区域244、拾取阱接触区域120和浮置扩散节点118之后，实施退火工艺(例如，激光退火、快速热退火(RTA)等)，以激活掺杂剂。
如图8A至图8C所示，在半导体衬底104的正面104f上形成层间介电(ILD)层254。在一些实施例中，在像素传感器阱区域102、源极/漏极区域244、像素器件区域隔离结构248、拾取阱接触区域120、浮置扩散节点118、像素器件栅电极240、传输晶体管栅电极226、像素器件侧壁间隔件246以及传输晶体管侧壁间隔件230上形成ILD层254。ILD层254可以形成有基本平坦的上表面，并且可以包括氧化物、氮化物、低k电介质等。在一些实施例中，ILD层254可以通过CVD、PVD、ALD、溅射等形成。在进一步实施例中，可以对ILD层254实施平坦化工艺(例如，化学机械平坦化(CMP))以形成基本平坦的上表面。
同样如图8A至图8C所示，在ILD层254中形成多个导电接触件256，多个导电接触件256分别穿过ILD层254延伸至传输晶体管栅电极226、浮置扩散节点118、拾取阱接触区域120、源极/漏极区域244和像素器件栅电极240。在一些实施例中，可以不在ILD层254中形成穿过ILD层254延伸至设置在源极跟随晶体管236的像素器件栅电极240和行选择晶体管238的像素器件栅电极240之间的源极/漏极区域244的导电接触件256。在进一步实施例中，用于形成导电接触件256的工艺包括对ILD层254实施蚀刻以形成对应于导电接触件256的接触开口。在进一步实施例中，可以利用形成在ILD层254上方的图案化的掩模层来实施蚀刻。在更进一步实施例中，可以通过沉积或生长覆盖ILD层254的导电材料(例如，钨)(填充接触件开口)，并且随后对导电接触件256和ILD层254实施平坦化工艺(例如，CMP)来填充接触件开口。
如图9A至图9C所示，在一些实施例中，减薄半导体衬底104，从而使得半导体衬底104具有减小的厚度。在进一步实施例中，减薄可以暴露半导体衬底104的背面104b上的像素传感器阱区域102。可以例如通过平坦化工艺、回蚀刻工艺等实施减薄。在进一步实施例中，平坦化工艺可以是CMP工艺。
同样如图9A至图9C所示，在半导体衬底104中形成多个背侧隔离(BSI)结构258。BSI结构258从半导体衬底104的与正面104f相对的背面104b延伸至半导体衬底104中。在一些实施例中，BSI结构258形成在半导体衬底104中且位于每个光电探测器集电极区域108的外侧周围。
在一些实施例中，用于形成BSI结构258的工艺包括选择性地蚀刻半导体衬底104以在半导体衬底104中形成从半导体衬底104的背面104b延伸至半导体衬底104中的沟槽，并且随后用介电材料填充沟槽(例如，通过CVD、PVD、ALD、热氧化、溅射等)。在进一步实施例中，通过在半导体衬底104的背面104b上形成掩蔽层(未示出)，并且随后将半导体衬底104暴露于蚀刻剂(蚀刻剂被配置为选择性地去除未掩蔽部分)来选择性地蚀刻半导体衬底104。在进一步实施例中，介电材料可以包括氧化物、氮化物等。在更进一步实施例中，可以对半导体衬底104的介电层和背面104b实施平坦化工艺(例如，CMP)以形成基本平坦的表面。
同样如图10A至图10C所示，在半导体衬底104的背面104b上形成抗反射层260。在一些实施例中，抗反射层260形成在像素传感器阱区域102和BSI结构258上。抗反射层260被配置为减少由半导体衬底104反射的入射辐射的量。在一些实施例中，抗反射层260可以通过CVD、PVD、ALD、溅射等形成。在进一步实施例中，抗反射层260可以在形成之后被平坦化(例如，经由CMP)。
同样如图10A至图10C所示，在抗反射层260上形成多个滤色器262(例如，红色滤色器、蓝色滤色器、绿色滤色器等)。在一些实施例中，多个滤色器262的中心点在垂直方向上分别与光电探测器集电极区域108的中心点基本对准。在进一步实施例中，可以通过形成各个滤色器层并且图案化滤色器层来形成多个滤色器262。滤色器层由允许传输具有特定波长范围的辐射(例如，光)同时阻挡波长在特定范围之外的光的材料形成。此外，在一些实施例中，滤色器层可以在形成之后被平坦化(例如，经由CMP)。
在多个滤色器262上方形成多个微透镜264。在一些实施例中，微透镜264的中心点在垂直方向上分别与滤色器262的中心点基本对准。在进一步实施例中，可以通过在滤色器262上沉积微透镜材料(例如，通过旋涂方法或沉积工艺)来形成微透镜264。在微透镜材料之上图案化具有弯曲上表面的微透镜模板(未示出)。在一些实施例中，微透镜模板可以包括使用分配曝光剂量(例如，对于负性光刻胶，在曲面的底部处暴露较多的光并且在曲面的顶部处暴露较少的光)曝光、显影和烘烤的光刻胶材料，以形成圆形。然后，根据微透镜模板，通过选择性蚀刻微透镜材料来形成微透镜264。
如图11中示出的，提供了用于形成图2A至图2C的集成芯片(IC)的方法的一些实施例的流程图1100。虽然图11的流程图在此处示出和描述为一系列步骤或事件，但是应该理解，这些步骤或事件的示出的顺序不被解释为限制意义。例如，一些步骤可以以不同的顺序发生和/或与除了此处示出的和/或描述的一些的其它步骤或事件同时发生。此外，可能不是所有示出的步骤对于实施此处描述的一个或多个方面或实施例都是需要的，并且此处描述的一个或多个步骤可以在一个或多个单独的步骤和/或阶段中实施。
在步骤1102中，在半导体衬底中形成像素器件区域隔离结构。图4A至图4C示出了对应于步骤1102的一些实施例的各个视图。
在步骤1104中，在半导体衬底中形成像素传感器阱区域。图5A至图5C示出了对应于步骤1104的一些实施例的各个视图。
在步骤1106中，在像素传感器阱区域中形成第一、第二、第三和第四光电探测器，其中，第一基本直线轴与第一光电探测器的中心点和第二光电探测器的中心点相交，并且基本平行于第一基本直线轴的第二基本直线轴与第三光电探测器的中心点和第四光电探测器的中心点相交。图5A至图5C示出了对应于步骤1106的一些实施例的各个视图。
在步骤1108中，在半导体衬底的正面上方形成传输晶体管栅电极、传输晶体管栅极电介质、传输晶体管侧壁间隔件、像素器件栅电极、像素器件栅极电介质和像素器件侧壁间隔件。图6A至图6C示出了对应于步骤1108的一些实施例的各个视图。
在步骤1110中，在像素传感器阱区域中且在像素器件栅电极的相对侧上形成源极/漏极区域。图7A至图7C示出了对应于步骤1110的一些实施例的各个视图。
在步骤1112中，在像素传感器阱区域中且在第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器和第四光电探测器之间形成浮置扩散节点。图7A至图7C示出了对应于步骤1112的一些实施例的各个视图。
在步骤1114中，在像素传感器阱区域中形成与浮置扩散节点间隔开的拾取阱接触区域，其中，基本垂直于第一基本直线轴的第三基本直线轴与拾取阱接触区域的中心点和浮置扩散节点的中心点相交。图7A至图7C示出了对应于步骤1114的一些实施例的各个视图。
在步骤1116中，在半导体衬底的正面上形成互连结构。图8A至图8C示出了对应于步骤1116的一些实施例的各个视图。
在步骤1118中，在半导体衬底中形成背侧隔离结构，其中，背侧隔离结构从半导体衬底的背面延伸至半导体衬底中。图9A至图9C示出了对应于步骤1118的一些实施例的各个视图。
在步骤1120中，在互连结构和背侧隔离结构上形成抗反射层，在抗反射层上形成多个滤色器，并且在滤色器上形成多个微透镜。图10A至图10C示出了对应于步骤1120的一些实施例的各个视图。
在一些实施例中，本申请提供了像素传感器。像素传感器包括设置在半导体衬底中的第一光电探测器。第二光电探测器设置在半导体衬底中，其中，第一基本直线轴与第一光电探测器的中心点和第二光电探测器的中心点相交。浮置扩散节点设置在半导体衬底中的与第一光电探测器和第二光电探测器的基本等距离的点处。拾取阱接触区域设置在半导体衬底中，其中，基本垂直于第一基本直线轴的第二基本直线轴与浮置扩散节点的中心点和拾取阱接触区域的中心点相交。
在一些实施例中，像素传感器还包括：第一传输晶体管，至少部分地设置在所述第一光电探测器上方，其中，所述第一传输晶体管设置在所述第一光电探测器的中心点和所述浮置扩散节点之间；以及第二传输晶体管，至少部分地设置在所述第二光电探测器上方，其中，所述第二传输晶体管设置在所述第二光电探测器的中心点和所述浮置扩散节点之间。
在一些实施例中，所述浮置扩散节点设置在所述第一基本直线轴的第一侧上；以及所述拾取阱接触区域设置在所述第一基本直线轴的与所述第一侧相对的第二侧上。
在一些实施例中，所述第一光电探测器包括第一集电极区域；所述第二光电探测器包括第二集电极区域；以及所述第二基本直线轴在所述第一集电极区域和所述第二集电极区域之间横向延伸。
在一些实施例中，所述第二基本直线轴在所述第一光电探测器的中心点和所述第二光电探测器的中心点之间的中点处与所述第一基本直线轴相交。
在一些实施例中，像素传感器还包括：第三光电探测器，设置在所述半导体衬底中；以及第四光电探测器，设置在所述半导体衬底中，其中，与所述第一基本直线轴基本平行的第三基本直线轴与所述第三光电探测器的中心点和所述第四光电探测器的中心点相交，并且，所述浮置扩散节点设置在所述第一基本直线轴和所述第三基本直线轴之间。
在一些实施例中，所述浮置扩散节点的中心点与所述第一基本直线轴和所述第三基本直线轴间隔开大致相同的距离。
在一些实施例中，所述第一光电探测器的中心点、所述第二光电探测器的中心点、所述第三光电探测器的中心点和所述第四光电探测器的中心点均与所述浮置扩散节点的中心点间隔开大致相等的距离。
在一些实施例中，像素传感器还包括：像素器件区域，包括源极跟随晶体管，所述源极跟随晶体管设置在所述半导体衬底中且位于所述第一基本直线轴的与所述第三基本直线轴相对的侧上，其中，所述源极跟随晶体管包括一对第一源极/漏极区域，并且与所述第一基本直线轴基本平行的第四基本直线轴与所述拾取阱接触区域的中心点和所述第一源极/漏极区域的中心点相交。
在一些实施例中，像素传感器还包括：像素器件区域隔离结构，设置在所述半导体衬底中，其中，所述像素器件区域隔离结构为环形，并且所述像素器件区域隔离结构的外侧壁限定所述像素器件区域的外侧；复位晶体管，设置在所述像素器件区域中，其中，所述第一源极/漏极区域中的一个是所述复位晶体管和所述源极跟随晶体管之间的第一共用源极/漏极区域；以及选择晶体管，设置在所述像素器件区域中，其中，所述第一源极/漏极区域中的另一个是所述选择晶体管和所述源极跟随晶体管之间的第二共用源极/漏极区域。
在一些实施例中，所述拾取阱接触区域设置在所述像素器件区域的外部。
在一些实施例中，像素传感器还包括：掺杂阱区域，包括第一掺杂类型，所述掺杂阱区域设置在所述半导体衬底中并且围绕所述第一光电探测器、所述第二光电探测器、所述第三光电探测器和所述第四光电探测器，其中，所述拾取阱接触区域设置在所述掺杂阱区域中并且包括比所述掺杂阱区域更高的所述第一掺杂类型的浓度。在其它实施例中，本申请提供了图像传感器。图像传感器包括设置在第一像素传感器阱区域中的第一浮置扩散节点，第一像素传感器阱区域设置在半导体衬底中。多个第一光电探测器设置在第一像素传感器阱区域中，其中，多个第一光电探测器包括与第一浮置扩散节点分隔开基本相等的距离的第一光电探测器和第二光电探测器。第二浮置扩散节点设置在设置在半导体衬底中的第二像素传感器阱区域中。多个第二光电探测器设置在第二像素传感器阱区域中，其中，多个第二光电探测器包括与第二浮置扩散节点分隔开基本相等的距离的第三光电探测器和第四光电探测器。第一拾取阱接触区域设置在多个第一光电探测器和多个第二光电探测器之间的半导体衬底中，其中，第一线与第一浮置扩散节点、第二浮置扩散节点和第一拾取阱接触区域相交。
在一些实施例中，所述多个第一光电探测器的中心点与所述第一浮置扩散节点的中心点大致相等地间隔开；以及所述多个第二光电探测器的中心点与所述第二浮置扩散节点的中心点大致相等地间隔开。
在一些实施例中，图像传感器还包括：第一像素器件区域，包括设置在所述半导体衬底中且位于所述多个第一光电探测器和所述多个第二光电探测器之间的第一源极跟随晶体管，其中，所述第一源极跟随晶体管包括一对第一源极/漏极区域，并且基本垂直于所述第一线的第二线与所述第一拾取阱接触区域的中心点和所述第一源极/漏极区域中的一个的中心点相交。
在一些实施例中，图像传感器还包括：第二拾取阱接触区域，设置在所述半导体中且位于所述多个第二光电探测器的与所述第一拾取阱接触区域相对的侧上，其中，所述第一线与所述第二拾取阱接触区域的中心点相交；以及第二像素器件区域，包括第二源极跟随晶体管，所述第二源极跟随晶体管设置在所述半导体衬底中且位于所述多个第二光电探测器的与所述第二拾取阱接触区域相同的侧上，其中，所述第二源极跟随晶体管包括一对第二源极/漏极区域，并且与所述第二线基本平行的第三线与所述第二拾取阱接触区域的中心点和所述第二源极/漏极区域中的一个的中心点相交。
在一些实施例中，所述第一浮置扩散节点和所述第二浮置扩散节点与所述第一拾取阱接触区域间隔开大致相同的距离；以及所述第二拾取阱接触区域与所述第二浮置扩散节点间隔开的距离与所述第一浮置扩散节点与所述第一拾取阱接触区域间隔开的距离大致相同。
在一些实施例中，与所述第一线基本平行的第四线与所述第一光电探测器的中心点和所述第三光电探测器的中心点相交；以及与所述第四线基本平行的第五线与所述第二光电探测器和所述第四光电探测器相交。
在一些实施例中，图像传感器还包括：第三像素传感器阱区域，设置在所述半导体衬底中；第三浮置扩散节点，设置在所述第三像素传感器阱区域中；第五光电探测器和第六光电探测器，设置在所述第三像素传感器阱区域中并且与所述第三浮置扩散节点分隔开基本相等的距离，其中，基本垂直于所述第四线的第六线与所述第二光电探测器的中心点、所述第五光电探测器的中心点和所述第六光电探测器的中心点相交；以及第一像素器件区域隔离结构，设置在所述半导体衬底中，其中，所述第一像素器件区域隔离结构限定所述第一像素器件区域的外侧，其中，所述第五线在第一点处与所述像素器件区域隔离结构相交，并且，与所述第五条线基本平行的第七线与所述第五光电探测器的中心点相交且在与所述第一点不同的第二点处与所述像素器件区域隔离结构相交。
在又一些其它实施例中，本申请提供了用于形成像素传感器的方法。该方法包括在半导体衬底中形成具有第一掺杂类型的第一掺杂阱区域。在半导体衬底中形成具有与第一掺杂类型不同的第二掺杂类型的第一光电探测器集电极区域。具有第二掺杂类型的第二光电探测器集电极区域形成在半导体衬底中并且与第一光电探测器集电极区域间隔开，其中，第一线与第一光电探测器集电极区域和第二光电探测器集电极区域相交。在第一光电探测器集电极区域和第二光电探测器集电极区域之间的半导体衬底中形成浮置扩散节点。在第一掺杂阱区域中形成具有第一掺杂类型的拾取阱接触区域，其中，拾取阱接触区域具有比第一掺杂阱区域更高的第一掺杂类型的浓度，并且其中，基本垂直于第一线的第二线与浮置扩散节点和拾取阱接触区域相交。
上面概述了若干实施例的特征，使得本领域人员可以更好地理解本发明的方面。本领域人员应该理解，它们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其它工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文中它们可以做出多种变化、替换以及改变。

Claims (20)

1.一种像素传感器，包括：
第一光电探测器，设置在半导体衬底中；
第二光电探测器，设置在所述半导体衬底中，其中，第一基本直线轴与所述第一光电探测器的中心点和所述第二光电探测器的中心点相交；
浮置扩散节点，设置在所述半导体衬底中的与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器的基本等距离的点处；
拾取阱接触区域，设置在所述半导体衬底中，其中，垂直于所述第一基本直线轴的第二基本直线轴与所述浮置扩散节点的中心点和所述拾取阱接触区域的中心点相交；以及
像素器件区域，设置于所述第一基本直线轴的第一侧，其中，所述像素器件区域包括源极跟随晶体管，其中所述源极跟随晶体管包括一对源极/漏极区域，并且其中，与第一基本直线轴平行的第三基本直线轴与所述拾取阱接触区域和所述源极/漏极区域相交。
2.根据权利要求1所述的像素传感器，还包括：
第一传输晶体管，至少部分地设置在所述第一光电探测器上方，其中，所述第一传输晶体管设置在所述第一光电探测器的中心点和所述浮置扩散节点之间；以及
第二传输晶体管，至少部分地设置在所述第二光电探测器上方，其中，所述第二传输晶体管设置在所述第二光电探测器的中心点和所述浮置扩散节点之间。
3.根据权利要求1所述的像素传感器，其中：
所述浮置扩散节点设置在所述第一基本直线轴的与所述第一侧相对的第二侧上；以及
所述拾取阱接触区域设置在所述第一基本直线轴的第一侧上。
4.根据权利要求1所述的像素传感器，其中：
所述第一光电探测器包括第一集电极区域；
所述第二光电探测器包括第二集电极区域；以及
所述第二基本直线轴在所述第一集电极区域和所述第二集电极区域之间横向延伸。
5.根据权利要求1所述的像素传感器，其中，所述第二基本直线轴在所述第一光电探测器的中心点和所述第二光电探测器的中心点之间的中点处与所述第一基本直线轴相交。
6.根据权利要求1所述的像素传感器，还包括：
第三光电探测器，设置在所述半导体衬底中；以及
第四光电探测器，设置在所述半导体衬底中，其中，与所述第一基本直线轴平行的第四基本直线轴与所述第三光电探测器的中心点和所述第四光电探测器的中心点相交，并且，所述浮置扩散节点设置在所述第一基本直线轴和所述第四基本直线轴之间。
7.根据权利要求6所述的像素传感器，其中，所述浮置扩散节点的中心点与所述第一基本直线轴和所述第四基本直线轴间隔开大致相同的距离。
8.根据权利要求7所述的像素传感器，其中，所述第一光电探测器的中心点、所述第二光电探测器的中心点、所述第三光电探测器的中心点和所述第四光电探测器的中心点均与所述浮置扩散节点的中心点间隔开大致相等的距离。
9.根据权利要求8所述的像素传感器，其中，平行所述第三基本直线轴与所述拾取阱接触区域的中心点和所述第一源极/漏极区域的中心点相交。
10.根据权利要求9所述的像素传感器，还包括：
像素器件区域隔离结构，设置在所述半导体衬底中，其中，所述像素器件区域隔离结构为环形，并且所述像素器件区域隔离结构的外侧壁限定所述像素器件区域的外侧；
复位晶体管，设置在所述像素器件区域中，其中，所述第一源极/漏极区域中的一个是所述复位晶体管和所述源极跟随晶体管之间的第一共用源极/漏极区域；以及
选择晶体管，设置在所述像素器件区域中，其中，所述第一源极/漏极区域中的另一个是所述选择晶体管和所述源极跟随晶体管之间的第二共用源极/漏极区域。
11.根据权利要求10所述的像素传感器，其中，所述拾取阱接触区域设置在所述像素器件区域的外部。
12.根据权利要求11所述的像素传感器，还包括：
掺杂阱区域，包括第一掺杂类型，所述掺杂阱区域设置在所述半导体衬底中并且围绕所述第一光电探测器、所述第二光电探测器、所述第三光电探测器和所述第四光电探测器，其中，所述拾取阱接触区域设置在所述掺杂阱区域中并且包括比所述掺杂阱区域更高的所述第一掺杂类型的浓度。
13.一种图像传感器，包括：
第一浮置扩散节点，设置在第一像素传感器阱区域中，所述第一像素传感器阱区域设置在半导体衬底中；
第一多个光电探测器，设置在所述第一像素传感器阱区域中，其中，所述第一多个光电探测器包括与所述第一浮置扩散节点分隔开基本相等的距离的第一光电探测器和第二光电探测器；
第二浮置扩散节点，设置在第二像素传感器阱区域中，所述第二像素传感器阱区域设置在所述半导体衬底中；
第二多个光电探测器，设置在所述第二像素传感器阱区域中，其中，所述第二多个光电探测器包括与所述第二浮置扩散节点分隔开基本相等的距离的第三光电探测器和第四光电探测器；
第一拾取阱接触区域，设置在所述半导体衬底中且位于所述第一多个光电探测器和所述第二多个光电探测器之间，其中，第一线与所述第一浮置扩散节点、所述第二浮置扩散节点和所述第一拾取阱接触区域相交；以及
像素器件区域，包括设置在所述半导体衬底中位于所述第一多个光电检测器和所述第二多个光电检测器之间的第一源极跟随器晶体管，其中，所述第一源极跟随器晶体管包括一对第一源极/漏极区域，并且其中，垂直于所述第一线的第二线与所述第一源极/漏极区域中的一个和所述第一拾取阱接触区域相交。
14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中：
所述第一多个光电探测器的中心点与所述第一浮置扩散节点的中心点大致相等地间隔开；以及
所述第二多个光电探测器的中心点与所述第二浮置扩散节点的中心点大致相等地间隔开。
15.根据权利要求13所述的图像传感器，其中，
垂直所述第二线与所述第一拾取阱接触区域的中心点和所述第一源极/漏极区域中的一个的中心点相交。
16.根据权利要求15所述的图像传感器，还包括：
第二拾取阱接触区域，设置在所述半导体衬底中且位于所述第二多个光电探测器的与所述第一拾取阱接触区域相对的侧上，其中，所述第一线与所述第二拾取阱接触区域的中心点相交；以及
第二像素器件区域，包括第二源极跟随晶体管，所述第二源极跟随晶体管设置在所述半导体衬底中且位于所述第二多个光电探测器的与所述第二拾取阱接触区域相同的侧上，其中，所述第二源极跟随晶体管包括一对第二源极/漏极区域，并且与所述第二线平行的第三线与所述第二拾取阱接触区域的中心点和所述第二源极/漏极区域中的一个的中心点相交。
17.根据权利要求16所述的图像传感器，其中：
所述第一浮置扩散节点和所述第二浮置扩散节点与所述第一拾取阱接触区域间隔开大致相同的距离；以及
所述第二拾取阱接触区域与所述第二浮置扩散节点间隔开的距离与所述第一浮置扩散节点与所述第一拾取阱接触区域间隔开的距离大致相同。
18.根据权利要求15所述的图像传感器，其中：
与所述第一线平行的第四线与所述第一光电探测器的中心点和所述第三光电探测器的中心点相交；以及
与所述第四线平行的第五线与所述第二光电探测器和所述第四光电探测器相交。
19.根据权利要求18所述的图像传感器，还包括：
第三像素传感器阱区域，设置在所述半导体衬底中；
第三浮置扩散节点，设置在所述第三像素传感器阱区域中；
第五光电探测器和第六光电探测器，设置在所述第三像素传感器阱区域中并且与所述第三浮置扩散节点分隔开基本相等的距离，其中，垂直于所述第四线的第六线与所述第二光电探测器的中心点、所述第五光电探测器的中心点和所述第六光电探测器的中心点相交；以及
像素器件区域隔离结构，设置在所述半导体衬底中，其中，所述像素器件区域隔离结构限定所述第一像素器件区域的外侧，其中，所述第五线在第一点处与所述像素器件区域隔离结构相交，并且，与所述第五条线平行的第七线与所述第五光电探测器的中心点相交且在与所述第一点不同的第二点处与所述像素器件区域隔离结构相交。
20.一种用于形成像素传感器的方法，所述方法包括：
在半导体衬底中形成具有第一掺杂类型的第一掺杂阱区域；
在所述半导体衬底中形成具有与所述第一掺杂类型不同的第二掺杂类型的第一光电探测器集电极区域；
具有所述第二掺杂类型的第二光电探测器集电极区域形成在所述半导体衬底中并且与所述第一光电探测器集电极区域间隔开，其中，第一线与所述第一光电探测器集电极区域和所述第二光电探测器集电极区域相交；
在所述半导体衬底中且在所述第一光电探测器集电极区域和所述第二光电探测器集电极区域之间形成浮置扩散节点；
在所述第一掺杂阱区域中形成具有所述第一掺杂类型的拾取阱接触区域，其中，所述拾取阱接触区域具有比所述第一掺杂阱区域更高的所述第一掺杂类型的浓度，并且垂直于所述第一线的第二线与所述浮置扩散节点和所述拾取阱接触区域相交；以及
形成设置于所述第一线的第一侧的像素器件区域，其中，所述像素器件区域包括源极跟随晶体管，其中所述源极跟随晶体管包括一对源极/漏极区域，并且其中，与所述第一线平行的第三线与所述拾取阱接触区域和所述源极/漏极区域相交。
CN201910122237.XA 2018-05-31 2019-02-18 半导体成像器件及其形成方法 Active CN110556389B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862678871P 2018-05-31 2018-05-31
US62/678,871 2018-05-31
US16/113,101 2018-08-27
US16/113,101 US10797091B2 (en) 2018-05-31 2018-08-27 Semiconductor imaging device having improved dark current performance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110556389A CN110556389A (zh) 2019-12-10
CN110556389B true CN110556389B (zh) 2021-12-28

Family

ID=68576171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910122237.XA Active CN110556389B (zh) 2018-05-31 2019-02-18 半导体成像器件及其形成方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230109829A1 (zh)
CN (1) CN110556389B (zh)
DE (1) DE102018122798B4 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102656693A (zh) * 2009-12-18 2012-09-05 佳能株式会社 固态图像拾取装置
CN106611765A (zh) * 2015-10-27 2017-05-03 台湾积体电路制造股份有限公司 用于背侧深沟槽隔离的额外的掺杂区域
CN106960853A (zh) * 2016-01-11 2017-07-18 爱思开海力士有限公司 图像传感器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4224036B2 (ja) * 2005-03-17 2009-02-12 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 フォトダイオード領域を埋め込んだイメージセンサ及びその製造方法
JP5292787B2 (ja) * 2007-11-30 2013-09-18 ソニー株式会社 固体撮像装置及びカメラ
JP5444694B2 (ja) * 2008-11-12 2014-03-19 ソニー株式会社 固体撮像装置、その製造方法および撮像装置
US8405751B2 (en) * 2009-08-03 2013-03-26 International Business Machines Corporation Image sensor pixel structure employing a shared floating diffusion

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102656693A (zh) * 2009-12-18 2012-09-05 佳能株式会社 固态图像拾取装置
CN106611765A (zh) * 2015-10-27 2017-05-03 台湾积体电路制造股份有限公司 用于背侧深沟槽隔离的额外的掺杂区域
CN106960853A (zh) * 2016-01-11 2017-07-18 爱思开海力士有限公司 图像传感器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110556389A (zh) 2019-12-10
DE102018122798A1 (de) 2019-12-05
US20230109829A1 (en) 2023-04-13
DE102018122798B4 (de) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI758586B (zh) 互補金屬氧化物半導體影像感測器及其形成方法
US11004880B2 (en) Semiconductor imaging device having improved dark current performance
US10304886B2 (en) Back-side deep trench isolation (BDTI) structure for pinned photodiode image sensor
CN110867460B (zh) 图像传感器的形成方法、cmos图像传感器及其形成方法
CN106611765B (zh) 用于背侧深沟槽隔离的额外的掺杂区域
CN109585476B (zh) Cmos图像传感器及其形成方法
CN106611766B (zh) 背照式图像传感器及其形成方法
CN109728010B (zh) 集成芯片及其形成方法
CN111584528B (zh) 图像传感器及形成图像传感器的方法
TWI718760B (zh) Cmos圖像感測器及形成圖像感測器的方法
CN110556389B (zh) 半导体成像器件及其形成方法
TWI815124B (zh) 影像感測器及其形成方法
CN116435319A (zh) 图像传感器及其形成方法
JP2017143159A (ja) 撮像装置、及びその製造方法
KR20080062061A (ko) 이미지 센서 및 그 제조 방법

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant