CN218351467U - 集成电路及影像传感器 - Google Patents

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CN218351467U CN202222368526.8U CN202222368526U CN218351467U CN 218351467 U CN218351467 U CN 218351467U CN 202222368526 U CN202222368526 U CN 202222368526U CN 218351467 U CN218351467 U CN 218351467U
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刘炤德
陈思莹
洪志明
洪瑞甫
杨敦年
王铨中
黄冠杰
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    • H01L27/14634
    • H01L27/14645
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

本实用新型的各种实施例针对半导体衬底上的集成电路。第一和第二栅极结构设置在衬底之上并且彼此横向间隔开。在第一和第二栅极结构之间的半导体衬底中设置了公共源极/漏极区。绝缘体层上覆于第一和第二栅极结构。源极/漏极接触件延伸通过第一和第二栅极结构之间的绝缘体层以接触公共源极/漏极区。第一和第二侧壁分隔件结构分别沿着第一和第二栅极结构的外侧壁设置,并且分别具有与源极/漏极接触件相邻的第一和第二外侧壁。第一外侧壁包括面向源极/漏极接触件的第一侧的至少两个凹口,第二外侧壁包括面向源极/漏极接触件的第二侧的至少两个凹口。

Description

集成电路及影像传感器
技术领域
本实用新型的实施例涉及集成电路及影像传感器。
背景技术
具有影像传感器的集成电路(integrated circuit,IC)广泛用于现代电子装置,例如相机和手机。互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)装置已成为流行的IC影像传感器。与电荷耦合装置(charge-coupled device,CCD)相比,CMOS影像传感器由于低功耗、小尺寸、快速数据处理、直接输出数据和低制造成本而越来越受到青睐。某些类型的CMOS影像传感器包括前照式(front-side illuminated,FSI)影像传感器和背照式(back-side illuminated,BSI)影像传感器。
FSI影像传感器是一种成熟的技术,有利于具有较大像素的低成本应用。在FSI影像传感器中,光在光侦测器(photodetector)处被收集之前,光会落在IC的前侧,并通过工艺后端(back-end-of-line,BEOL)金属互连层的堆栈。通常,BEOL金属层在个别的光侦测器上具有开口,以改善光到光侦测器的传输。相比之下,在BSI传感器中,光落在IC的背侧,并且BEOL金属互连结构设置在IC的前侧,使得光在光侦测器处被收集之前不会穿过BEOL金属互连的任何部分。FSI和BSI影像传感器都用于商业实施。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种集成电路包括:半导体衬底;第一栅极结构和第二栅极结构设置在所述半导体衬底之上并且彼此横向隔开;公共源极/漏极区设置在所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间的所述半导体衬底中;绝缘体层上覆于所述第一栅极结构和所述第二栅极结构;源极/漏极接触件延伸通过在所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间的所述绝缘体层以接触所述公共源极/漏极区;以及第一侧壁分隔件结构和第二侧壁分隔件结构分别沿所述第一栅极结构和所述第二栅极结构的外侧壁设置,并分别具有与所述源极/漏极接触件相邻的第一外侧壁和第二外侧壁;以及其中所述第一外侧壁包括沿所述第一外侧壁面向所述源极/漏极接触件的第一侧的至少两个凹口,并且其中所述第二外侧壁包括沿所述第二外侧壁面向所述源极/漏极接触件的第二侧的至少两个凹口。
本实用新型实施例提供一种影像传感器,包括:影像传感器衬底;光侦测器设置在所述影像传感器衬底内;以及像素装置设置在所述影像传感器衬底上或内,并配置为选择性地检测来自所述光侦测器的电荷,所述像素装置包括设置在所述影像传感器衬底之上的栅极结构,设置在所述影像传感器衬底内的源极/漏极(S/D)区,以及在所述栅极结构的外侧壁上的侧壁分隔件结构,其中所述侧壁分隔件结构包括沿所述外侧壁的横截面外表面的至少三个凹口。
附图说明
结合附图阅读以下详细说明,会最好地理解本实用新型的各个方面。应注意,根据本行业中的标准惯例,各种特征并非按比例绘制。事实上,为论述清晰起见,可任意增大或减小各种特征的尺寸。
图1-9示出了用于形成CMOS影像传感器的方法的一些实施例的一系列截面图。
图10-18示出了用于形成CMOS影像传感器的方法的一些其他实施例的一系列截面图。
图19示出了用于形成CMOS影像传感器的方法的一些实施例的流程图。
图20A-20B各自示出了根据一些实施例的用于包括在CMOS影像传感器中的单个像素的电路示意图。
图21示出了根据一些实施例的CMOS影像传感器的像素的俯视图。
图22示出了根据一些实施例的CMOS影像传感器的截面图。
图23示出了根据一些实施例的包括像素阵列的CMOS影像传感器的简化俯视图。
图24示出了根据一些实施例的具有在相邻栅极结构的侧壁分隔件结构之间向下延伸的源极/漏极接触件的集成电路的截面图。
图25示出了与图24的集成电路的一些实施例一致的俯视图。
图26-30示出了根据一些实施例的具有在相邻栅极结构的侧壁分隔件结构之间向下延伸的源极/漏极接触件的各种集成电路的截面图。
图31示出了与图30的集成电路的一些实施例一致的俯视图。
[符号的说明]
102、2104:半导体衬底
104a:第一栅极结构
104b:第二栅极结构
106:栅极介电结构
108:轻掺杂漏极区
110:通道区
112:密封氧化物层
202:第一共形层
202a:第一内侧层结构
202b:第二内侧层结构
204:牺牲共形层
302a、302b:牺牲侧壁分隔件结构
402、702a、702b、702c、702a’、702b’、702c’、702d:凹口
502:公共源极/漏极区
502a、502b:源极/漏极区
602:衬底部分
604:圈部分
702:第二共形层/共形层/第一侧壁分隔件结构
802:接触件蚀刻停止层
804:绝缘体层
904:源极/漏极接触件
904a:第一其他源极/漏极接触件
904b:第二其他源极/漏极接触件
1502a、1502b:牺牲分隔件结构/氮化物侧壁分隔件结构
1902、1904、1906、1908、1910、1912、1914、1916、1918、1920:动作
2000A、2000B:电路图
2002:浮动扩散节点
2004:光侦测器
2004a:光电二极管/第一光侦测器
2004b:光电二极管/第二光侦测器
2004c:光电二极管/第三光侦测器
2004d:光电二极管/第四光侦测器
2004e:第五光侦测器
2006:转移晶体管
2008:电源
2010:重置晶体管
2012:源极随耦器晶体管
2014:行选择晶体管
2016:输出
2100:影像传感器
2102:像素装置
2102a:第一像素装置
2102b:第二像素装置
2102c:第三像素装置
2102d:第四像素装置
2104b:背侧
2104f:前侧
2107a:第一块材区
2107b:第二块材区
2107c:第三块材区
2107d:第四块材区
2110a:第一集电极区
2110b:第二集电极区
2110c:第三集电极区
2110d:第四集电极区
2112a:第一转移晶体管
2112b:第二转移晶体管
2112c:第三转移晶体管
2112d:第四转移晶体管
2113:转移栅介电层
2114a:第一横向部分
2114b:第二横向部分
2114c:第三横向部分
2114d:第四横向部分
2116a:第一垂直部分
2116b:第二垂直部分
2116c:第三垂直部分
2116d:第四垂直部分
2120a:第一浮动节点
2121a:第一通道区
2122:背侧深沟槽隔离结构
2122a:弯曲的末端
2123:前侧浅沟槽隔离结构
2124:影像装置内联机结构
2126:导线
2128:接触件
2130:通孔
2132:前侧介电层
2134:彩色滤光片
2134a:第一彩色滤光片
2134b:第二彩色滤光片
2136:微透镜
2136a:第一微透镜
2136b:第二微透镜
2138:入射光
2140:金属网格结构
2141:圆化末端
2142:介电网格结构
2143、2302:网格结构
2146:缓冲层
2150:光线屏蔽结构
2152:逻辑设备
2154:逻辑半导体衬底
2156:逻辑内联机接合结构
2158:影像装置接合垫
2160:逻辑设备接合垫
2162、2166:铜主体
2164、2168:阻障层
2170:逻辑内联机介电结构
2300:深沟槽隔离网格结构
2300a:第一环形段
2300b、2302a、2302b:环形段
2304:弯曲的转角
2306:中央区
2308:边缘区
2400:集成电路
2400a、2400b:第二侧壁分隔件结构
A:第一高度
B:第二高度
C:侧壁厚度
D:横向间隔
d1:第一厚度
d2:第二厚度
d3:第三厚度
d4:第四厚度
d5:第五厚度
d6:第六距离
w1:第一宽度
w2:第二宽度
具体实施方式
以下揭露内容提供用于实施本实用新型的不同特征的许多不同的实施例或实例。下文描述组件及配置的特定实例以简化本实用新型。当然,这些仅为实例且不意欲为限制性的。举例而言,在以下描述中,在第二特征之上或上形成第一特征可包含第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例,且亦可包含可在第一特征与第二特征之间形成额外特征使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外,本实用新型可在各种实例中重复附图标号及/或字母。此重复是出于简单及清晰的目的,且本身并不指示所论述的各种实施例及/或组态之间的关系。
此外,为易于描述,本文中可使用诸如“在...之下”、“在...下方”、“下部的”、“在...上方”、“上部的”以及类似者的空间相对术语来描述如图式中所示出的一个组件或特征与另一组件或特征的关系。除图式中所描绘的定向之外,空间相对术语亦意欲涵盖装置在使用或操作中的不同定向。装置可另外定向(旋转90度或处于其他定向),且本文中所使用的空间相对描述词可同样相应地进行解译。
BSI和FSI影像传感器包括设置在半导体衬底中的光侦测器阵列。多个晶体管设置在半导体衬底上并提供各个光侦测器之间的操作耦合。一些相邻晶体管包括分别为相邻晶体管共享并且分别布置在相邻晶体管的相邻栅极结构之间的公共源极/漏极区。如在本实用新型的一些方面所理解的,希望缩放光侦测器和晶体管以使它们在未来的技术世代中更小,然而,多个栅极结构的最近侧壁之间的间距对于所述缩放在某些方面充当“夹点(pinchpoint)”。因此,在本实用新型的一些方面,在制造影像传感器期间,最初沿相邻栅极结构的最近侧壁形成侧壁分隔件结构。然后,在侧壁分隔件结构就位的情况下,使用离子植入工艺在侧壁分隔件结构的最近侧壁之间的衬底中形成源极/漏极区。然后,在形成源极/漏极区之后,在横向方向上回蚀刻侧壁分隔件结构,以“加宽”侧壁分隔件结构的最近侧壁之间的横向的间隔。形成额外的侧壁分隔件层和/或接触件蚀刻停止层,并且形成源极/漏极接触件以接触源极/漏极区。因为在制造过程中侧壁分隔件结构已被回蚀刻以“加宽”相邻栅极结构的最近侧壁之间的横向的间隔,所以“夹点”被移除,且现在栅极结构可以大约等于侧壁分隔件结构被拉回的量更紧密地间隔在一起。因此,本技术提供具有比先前可实现的更高像素密度的FSI和BSI影像装置。
图1-9示出了对应于本实用新型的一些实施例的影像传感器装置的制造流程的示例。
在图1中,提供了半导体衬底102,并且在半导体衬底102之上形成了栅极介电层,例如高k介电层。然后在栅极介电层之上形成栅电极层。栅电极和栅介电质被图案化,例如通过在栅电极层之上形成掩模(例如,光阻掩模),并在掩模就位的情况下进行蚀刻,从而形成第一栅极结构104a和第二栅极结构104b,其分别通过栅极介电结构106与半导体衬底102分隔。然后例如通过离子植入在半导体衬底102中形成轻掺杂漏极(lightly doped drain,LDD)区108。形成时,LDD区108具有第一掺杂类型,而在第一栅极结构104a和第二栅极结构104b下留下具有第二掺杂类型的通道区110。例如,第一掺杂类型可以是n型,第二掺杂类型可以是p型,反之亦然。在一些实施例中,密封氧化物层(seal oxide layer)112也可以沿着第一栅极结构104a和第二栅极结构104b的侧壁存在。该密封氧化物层112在随后的附图中被省略,但应当理解,密封氧化物层也可以保持在原位并且在其他实施例中贯穿随后的附图。
在图2中,第一共形层(conformal layer)202形成在第一和第二栅极结构的上部表面之上并且沿着第一和第二栅极结构的侧壁形成。牺牲共形层(sacrificial conformallayer)204形成在第一共形层202的上部表面之上并且沿着第一共形层202的侧壁形成。在一些实施例中,第一共形层202包含氧化物,例如二氧化硅,以及牺牲共形层204包含氮化物,例如氮化硅。
在图3中,执行第一回蚀刻工艺以去除图2的牺牲共形层204中的横向部分,从而在第一共形层202的衬底部分的上部表面上留下牺牲侧壁分隔件结构(也称为侧壁分隔件)302a、牺牲侧壁分隔件结构(也称为侧壁分隔件)302b。牺牲侧壁分隔件结构302a、302b也沿第一共形层202的外侧壁设置。在一些实施例中,第一回蚀刻工艺对图2的第一共形层202具有第一选择性和对图2的牺牲共形层204具有第二选择性;并且第二选择性可以比第一选择性大约50:1。第一回蚀刻工艺可以包括干法蚀刻。
在图4中,执行了第二蚀刻工艺,该工艺可以包括湿法蚀刻。这种第二蚀刻工艺使第一共形层202中的衬底部分变薄,从而降低了后续源极/漏极形成所需的植入能量。第二蚀刻工艺还横向地回蚀刻第一共形层202的经暴露的上部部分以在第一共形层202的外侧壁中且牺牲侧壁分隔件结构302a、302b的最上端与第一共形层202相接处留下凹口(indentation)402。在一些实施例中,第二蚀刻工艺对第一共形层202具有第三选择性和对牺牲侧壁分隔件结构302a、302b具有第四选择性;并且第三选择性可以比第四选择性大约100:1。在一些实施例中,第一共形层202的剩余变薄部分具有第一高度A,并且第一共形层202的原始未变薄部分在牺牲侧壁分隔件结构302a、302b下具有第二高度B,在一些实施例中,A:B的比率在1:20至4:5的范围内。
在图5中,对沿着栅极结构的外侧壁的第一共形层202和位在第一共形层202的衬底部分上的牺牲侧壁分隔件结构302a、302b进行离子植入。在某些情况下可以接着进行退火的这种离子植入形成具有与LDD区108相同的第一掺杂类型的公共源极/漏极区502,尽管公共源极/漏极区502通常具有比LDD区108更高的掺杂剂浓度。
在图6中,在离子植入之后,进行第三蚀刻工艺以至少部分去除图5中的牺牲侧壁分隔件结构302a、302b。在图6的示例中,牺牲侧壁分隔件结构302a、302b和第一共形层的底部横向的部分被完全去除,从而沿着第一栅极结构104a的外侧壁留下第一内侧层结构202a,以及沿着第二栅极结构104b的外侧壁留下第二内侧层结构202b。这可以通过湿法蚀刻和/或干法蚀刻来实现,并且所使用的蚀刻可以对第一共形层202和牺牲侧壁分隔件结构302a、302b具有不同的选择性。例如,在一些情况下,蚀刻在第一共形层202和牺牲侧壁分隔件结构302a、302b之间可以具有大于或等于100:1的选择性。因此,在第三蚀刻工艺之后,第一内侧层结构202a可以包括衬底部分602和从衬底部分向上延伸的圈部分(collarportion)604。此外,在一些实施例中,圈部分具有侧壁厚度C,并且在第一栅极结构104a和第二栅极结构104b的最近外侧壁之间存在横向间隔D,使得该结构在一些实施例中表现出范围从1:20到3:20的比率C:D。该比率C:D是第一和第二栅极结构104a、104b的最近侧壁在形成源极/漏极接触件时可能充当“夹点”的范围。因此,在这个范围内,减小牺牲侧壁分隔件结构302a、302b的宽度将有助于减少这个夹点,并提供具有更高像素密度的集成电路。
在图7中,第二共形层702在第一内侧层结构202a和第二内侧层结构202b之上形成。由于其共形性质,第二共形层702沿其每个外侧壁具有至少三个凹口702a、702b、702c并且对应于第一和第二内侧层结构202a、202b的凹口。在一些实施例中,第二共形层702是氧化物,例如二氧化硅,并且可以具有与第一和第二内侧层结构202a、202b相同的组成。
在图8中,在第二共形层702之上形成接触件蚀刻停止层802,以及在接触件蚀刻停止层802之上形成绝缘体层804,例如低k介电层。可以对绝缘体层804的上部表面执行化学机械平坦化(chemical mechanical planarization,CMP)操作以提供平坦化或水平的上部表面。
在图9中,源极/漏极接触件904通过绝缘体层804、接触件蚀刻停止层802和第二共形层702形成。因此,第一和第二侧壁分隔件结构具有面向源极/漏极接触件904的相对侧壁的外侧壁并且分别沿着第一和第二栅极结构104a、104b的外侧壁设置。第一和第二侧壁分隔件结构的第一和第二外侧壁各有至少有两个凹口的外侧壁。在图9的示例中,如果源极/漏极接触件904具有第一宽度w1(图9中相对宽的源极/漏极接触件),则第一和第二侧壁分隔件结构各具有两个凹口702b、702c。然而,如果源极/漏极接触件具有第二宽度w2(图9中相对较窄的源极/漏极接触件),则第一和第二侧壁分隔件结构各具有三个凹口702a、702b、702c。
图10-18的方法类似于图1-9的方法,因此相应的附图标号表示相应组件。然而,尽管图6显示了牺牲分隔件结构被完全去除的示例,图15的实施例显示了牺牲分隔件结构仅被部分去除的示例。因此,图15中的牺牲分隔件结构1502a、1502b的尺寸相对于图14已减小(详细来说牺牲分隔件结构已横向变薄并高度减小),但仍位于第一共形层的衬底部分602的凸缘(ledge)上。在一些实施例中,图15中的每个牺牲分隔件结构1502a、1502b的横向宽度小于图14中的侧壁分隔件302a、302b的横向宽度的70%,或者在图14中的横向宽度的50%和1%之间,或在图14中的横向宽度的60%和20%之间。因此,图15中的牺牲分隔件结构1502a、1502b可以小于第一共形层的凸缘宽度的70%,可以在图14中第一共形层的凸缘宽度的50%和1%之间,或者可以在图14中的第一共形层的凸缘宽度的60%和20%之间。此外,当在图16中形成第二共形层702时,第二共形层沿栅极结构的每个外侧壁具有至少四个凹口702a、702b、702c、702d。
图19示出了根据一些实施例的流程图。下面对图19的描述以图1-18的截面图为例。然而,应当理解,虽然图1-18和图19被描述为一系列动作,但是这些示出和/或描述的动作不限制在其他实施例中可以改变动作的顺序,并且方法所公开的也适用于其他结构。在其他实施例中,一些示出和/或描述的动作可以全部或部分省略,并且其他不需要示出的动作也可以插入到图1-19的制造流程中。
在动作1902中,在半导体衬底上形成栅电极。因此,动作1902可以与图1和/或图10的一些实施例一致。
在动作1904中,第一共形层形成在栅电极的上部表面之上并且沿着栅电极的多个侧壁形成。在动作1906中,牺牲共形层形成在第一共形层的上部表面之上并且沿着第一共形层的多个侧壁形成。因此,动作1904和1906可以与图2和/或图11的一些实施例一致。
在动作1908中,执行第一蚀刻,以垂直地回蚀刻牺牲共形层以去除牺牲共形层的横向部分,从而沿第一共形层的多个外侧壁留下多个牺牲分隔件。因此,动作1908可以与图3和/或图12的一些实施例一致。
在动作1910中,执行第二蚀刻,以横向地回蚀刻第一共形层,以在第一共形层的多个外侧壁的多个牺牲分隔件的最上端与第一共形层相接处中留下多个凹口。因此,动作1910可以与图4和/或图13的一些实施例一致。
在动作1912中,对沿第一栅电极的外侧壁的第一共形层以及位在第一共形层的凸缘上的多个牺牲分隔件进行离子植入。因此,动作1912可以与图5和/或图14的一些实施例一致。
在动作1914中,在离子植入之后,进行第三蚀刻,以至少部分去除多个牺牲分隔件。在某些情况下,例如在图6中,回蚀刻多个牺牲分隔件和第一共形层以完全地去除多个牺牲分隔件,从而完全清除第一共形层的凸缘。在其他情况下,例如在图15中,回蚀刻多个牺牲分隔件和第一共形层仅部分去除多个牺牲分隔件,使得多个牺牲分隔件的一些部分留在第一共形层的凸缘上。因此,动作1914可以与图6和/或图15的一些实施例一致。
在动作1916中,在第一共形层上形成第二共形层。在某些情况下,第二共形层可以具有与第一共形层相同的材料成分,例如氧化物(例如二氧化硅),尽管在其他实施例中第一和第二共形层也可以具有不同的成分。因此,动作1916可以与图7和/或图16的一些实施例一致。
在动作1918中,在第二共形层之上形成接触件蚀刻停止层(CESL),其也可以是共形层。然后在CESL之上形成绝缘体层,并且可以对绝缘体层的上部表面进行化学机械平坦化(CMP)操作。因此,动作1918可以与图8和/或图17的一些实施例一致。
在动作1920中,通过绝缘体层、CESL、第二共形层形成接触件开口;并且在接触件开口中形成与源极/漏极区欧姆耦合的源极/漏极接触件。因此,动作1920可以与图9和/或图18的一些实施例一致。
在某些情况下,影像传感器装置包括多个具有相应电路的光侦测器,以便影像传感器装置可以捕获具有大量像素的图像。参考图20A,提供了根据一些实施例的对应于单个像素的影像传感器的一些实施例的电路图2000A。如图所示,浮动扩散节点(floatingdiffusion node,FDN)2002通过转移晶体管(transfer transistor)2006选择性地耦合到光侦测器(photodetector)2004。FDN2002还通过重置晶体管(reset transistor)2010选择性地耦合到电源2008。光侦测器2004例如可以是单个光电二极管2004a,和/或电源2008例如可以是诸如VDD线的直流(DC)电源。转移晶体管2006被配置为选择性地将光侦测器2004中累积的电荷转移到FDN2002,以及重置晶体管2010被配置为设置(例如,清除或预充电)存储在FDN2002中的电荷。FDN2002选通选择性地将电源2008耦合到行选择晶体管(rowselect transistor)2014的源极随耦器晶体管(source follower transistor)2012,并且行选择晶体管2014选择性地将源极随耦器晶体管2012耦合到输出(output)2016。源极随耦器晶体管2012被配置为非破坏性地读取和放大存储在FDN2002处的电荷,并且行选择晶体管2014被配置为选择像素传感器用于读出。
图20B示出了与图20A类似的另一个电路图2000B,除了图20B中的光侦测器2004包括四个光电二极管2004a-2004d而不是如图20A所示的单个光电二极管2004a。图20B的电路提供了更大的集光能力,而图20A的电路提供了更紧凑的布局,但根据实施情况,两者都可能是合乎需要的。其他数量的光电二极管或其他光侦测器也可以包括在像素传感器中,并且像素传感器还可以包括比示出的四个晶体管更多或更少的晶体管。例如,影像传感器的其他实施例可以包括两个、三个、五个或六个晶体管。
现在同时参考的图21和图22描绘了可以与图20B的示意图一致的影像传感器2100的一些实施例。更具体地,图21示出了影像传感器2100的俯视图,且图22示出了影像传感器2100的横截面图,如剖面线A-A’所示。应当理解,图21和图22是简化图,并且在实际实例中经常存在其他未示出的特征。此外,虽然图21显示了四个光侦测器围绕中心点径向布置,其中所述中心点常对应于FDN2002,但在其他实施例中,可以使用其他布置,例如可以围绕中心点布置三个光侦测器、五个光侦测器等;或者光侦测器在其他实施例中可能缺少中心点。
影像传感器2100包括排列在半导体衬底2104中或之上的多个像素装置,在一些实施例中,半导体衬底2104也可以称为影像传感器衬底。在所示的示例中,多个像素装置2102包括以网格状方式布置的第一像素装置2102a、第二像素装置2102b、第三像素装置2102c和第四像素装置2102d,但通常可以存在任何数量的像素装置。由于多个像素装置2102通常具有彼此相同的特征,而不是单独调用每个个别像素装置的每个特征,以下描述将参考第一像素装置2102a,应理解第一像素装置2102a的每个描述的特征适用于每个其他个别像素装置。此外,应当理解,虽然多个像素装置2102中的每一个通常具有彼此相同的特征,但是多个像素装置中的一个或多个(例如,第一像素装置2102a)可以具有相对于另一个像素装置(例如,第二像素装置2102b、第三像素装置2102c和第四像素装置2102d)的布局可以旋转和/或稍微改变的布局例如为了将多个像素装置2102在网格中“平铺(tile)”在一起。
第一像素装置2102a包括第一光侦测器2004a。第一光侦测器2004a由光结(photojunction)定义,其中光结为半导体衬底2104的第一块材区(first bulk region)2107a与第一集电极区(first collector region)2110a相接处。第一块材区2107a和第一集电极区2110a具有相反的掺杂类型,使得第一光侦测器2004a可以例如对应于PN结或其他合适的光结。例如,第一块材区2107a可以是p型,且第一集电极区2110a可以是n型。第二光侦测器2004b、第三光侦测器2004c、第四光侦测器2004d分别包括第二块材区2107b、第三块材区2107c、第四块材区2107d;以及分别包括第二集电极区2110b、第三集电极区2110c和第四集电极区2110d。
第一像素装置2102a还包括设置在第一光侦测器2004a之上的第一转移晶体管2112a。第一转移晶体管2112a包括转移栅电极,该转移栅电极包括在半导体衬底2104的前侧2104f之上延伸的第一横向部分2114a和在半导体衬底2104的前侧2104f下方延伸到第一深度的第一垂直部分2116a。第一垂直部分2116a突出到第一集电极区2110a中,但通过转移栅介电层2113与第一集电极区2110a隔开。转移栅介电层2113可以是或包括例如二氧化硅、高k介电质和/或一些其他合适的介电质。第一浮动节点(first floating node)2120a具有与第一集电极区2110a相同的掺杂类型且与第一块材区2107a相反的掺杂类型,使得第一通道区2121a在第一转移栅电极的第一垂直部分2116a旁边的第一块材区2107a中延伸。第一转移栅电极可以是或包括例如经掺杂的多晶硅和/或一些其他合适的导电材料,例如包括铜、钨、铝或其他的金属。示出的实施例还分别示出了第二转移晶体管2112b、第三转移晶体管2112c和第四转移晶体管2112d;分别具有第二横向部分2114b和第二垂直部分2116b;第三横向部分2114c和第三垂直部分2116c;和第四横向部分2114d和第四垂直部分2116d。
延伸到半导体衬底2104的前侧2104f下方的第二深度的多个柱或环。背侧深沟槽隔离结构2122横向围绕各个光侦测器的各个块材区,以将光侦测器彼此电隔离和光隔离。因此,背侧深沟槽隔离结构2122从半导体衬底2104的背侧2104b部分地向半导体衬底2104的前侧2104f延伸,但没有穿过半导体衬底2104的整个厚度。背侧深沟槽隔离结构2122可以例如是或包括二氧化硅和/或一些其他合适的介电质。如图22中可见,背侧深沟槽隔离结构2122的每个柱或环包括弯曲的末端(curved distal end)2122a。
前侧浅沟槽隔离结构2123包括从半导体衬底2104的前侧2104f延伸的多个柱或环。前侧浅沟槽隔离结构2123横向围绕各个光侦测器的各个块材区,以将光侦测器彼此电隔离和光隔离。因此,前侧浅沟槽隔离结构2123从半导体衬底2104的前侧2104f部分地向半导体衬底2104的背侧2104b延伸,但没有穿过半导体衬底2104的整个厚度。前侧浅沟槽隔离结构2123的高度通常比背侧深沟槽隔离结构的高度短。前侧浅沟槽隔离结构2123例如可以是或包括二氧化硅和/或一些其他合适的介电质。
影像装置内联机结构2124设置在半导体衬底2104的前侧2104f之上。影像装置内联机结构2124包括堆栈在转移晶体管之上的多条导线2126、多个接触件2128和多个通孔2130。导线(wire)2126和/或通孔2130可以是或包括相同的材料、铝铜、铝、铜、一些其他合适的导电材料或前述的任何组合。接触件2128可以是或包括例如钨、铜、铝铜、一些其他合适的导电材料或前述的任何组合。前侧介电层2132围绕多条导线2126、多个接触件2128、多个通孔2130和在半导体衬底2104的前侧上的其他结构。前侧介电层2132可以是或包括例如二氧化硅、低k介电质、碳化硅、氮化硅、一些其他合适的介电质或前述的任何组合。
网格结构2143上覆于半导体衬底2104的背侧2104b。网格结构2143可以由金属、介电质和/或金属和介电质的组合构成。在所示的示例中,网格结构包括金属网格结构2140,以及上覆于金属网格结构2140的介电网格结构2142。在其他实施例中,金属网格结构2140和介电网格结构可以相对于彼此垂直“翻转”,和/或可以彼此垂直隔开,而不是如图所示直接相互接触。在各种实施例中,网格结构2143包括限定了直接上覆于多个光侦测器中的对应光侦测器的多个开口的多个侧壁。网格结构2143包括一个或多个金属层和/或一个或多个介电层,其被配置为减少相邻光侦测器之间的串扰。此外,网格结构2143可被配置为通过全内反射(total internal reflection,TIR)将入射光引导至对应的下伏的光侦测器,从而进一步减少串扰并提高光侦测器的量子效率(quantum efficiency,QE)。在一些实施例中,网格结构2143的高度可以小于深沟槽隔离结构的高度,并且网格结构2143可以具有圆化末端(rounded distal end)2141。在一些实施例中,在所示的示例中,金属网格结构2140可以是或包括例如钨、铜、铝、金、银或一些其他合适的金属,或前述的任何组合;和/或介电网格结构2142可以包括二氧化硅、氮化硅或高k介电质等材料。
在又一实施例中,多个彩色滤光片2134设置在网格结构2143的多个开口内。多个彩色滤光片2134被配置为传输特定波长的入射光,同时阻挡其他波长的入射光。此外,多个微透镜(micro-lense)2136上覆于多个彩色滤光片2134并且被配置为将入射光聚焦到光侦测器。在一些实施例中,光侦测器2004被配置为检测不同波长的入射光,例如红光、绿光和蓝光。为了便于这种检测,例如,根据拜耳滤色镜模式(Bayer-filter pattern),各种彩色滤光片2134过滤不同波长的光,使得多个光侦测器2004检测不同波长的光。因此,例如在操作期间,入射光2138照射到第一微透镜2136a,被引导通过第一彩色滤光片2134a,在该处入射光2138被过滤,然后过滤后的光朝向第一光侦测器2004a前进。过滤后的光与第一光侦测器2004a相互作用以转换为电信号,其由光侦测器的电路(包括第一转移晶体管2112a和影像装置内联机结构2124)处理。类似地,第二微透镜2136b将光引导通过第二彩色滤光片2134b并朝向第二光侦测器2004b。因此,多个光侦测器2004可以通过这些电信号共同生成数字影像数据。
如图22所示,缓冲层(buffer layer)2146可以布置在光侦测器2004和彩色滤光片2134之间。在一些实施例中,缓冲层2146是介电质,例如二氧化硅或低k介电质材料。在所示的实施例中,光线屏蔽结构(light shield structure)2150设置在缓冲层2146内,在半导体衬底2104的背侧2104b上方,并在网格结构2143的相邻网格段之间横向延伸。然而,在其他实施例中,光线屏蔽结构2150可以布置在与网格相同的平面上。因此,例如在一些实施例中,光线屏蔽结构2150可以具有分别与网格结构2143的上部表面和下部表面大致水平或共面的上部表面和下部表面。在其他实施例中,光线屏蔽结构2150可以具有分别与金属网格结构2140的上部表面和下部表面大致水平或共面的上部表面和下部表面,和/或可以具有分别与介电网格结构2142的上部表面和下部表面大致水平或共面的上部表面和下部表面。光线屏蔽结构2150直接上覆于多个光侦测器中的第五光侦测器2004e。在一些实施例中,光线屏蔽结构2150具有终止于第一网格段下的第一端,并且具有终止于第二网格段下的第二端。在另外的实施例中,光线屏蔽结构2150包括例如金属材料(例如,铜、铝、钛、钽、另一种金属材料或前述的任何组合)、金属氧化物(例如,氧化铝(例如,Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5),另一种金属氧化物或前述的任何组合)、介电材料(例如二氧化硅或另一种介电材料)、氮化物(例如氮化钛、氮化钽或另一种氮化物)、聚合物、有机材料、无机材料、另一种合适的材料或前述的任何组合。凭借光线屏蔽结构2150的材料、位置和/或形状,光线屏蔽结构2150被配置为阻挡/阻止至少一部分入射光到达第五光侦测器2004e。此外,光线屏蔽结构2150从第一和第二光侦测器2004a、2004b的至少一部分横向偏移,使得直接设置在第一和第二光侦测器2004a、2004b之上的入射光2138不被光线屏蔽结构2150阻挡。从上面看,光线屏蔽结构2150完全沿着像素区的至少一侧延伸。
逻辑设备2152可以堆栈在影像装置内联机结构2124之上,并且可以包括一个逻辑半导体衬底2154和一个逻辑内联机结构2156。逻辑半导体衬底2154可以包括单晶衬底和/或绝缘体上半导体(semiconductor on insulator,SOI)衬底等,并且包括许多半导体装置,例如双极结型晶体管(bipolar junction transistor,BJT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET),其可以表现为横向晶体管、垂直晶体管或FinFET等。逻辑内联机结构2156通过影像装置接合垫2158和逻辑设备接合垫2160与影像装置内联机结构2124电耦合。影像装置接合垫2158具有梯形横截面形状并且包括铜主体2162和将铜主体与前侧介电层2132分开的阻障层2164。类似地,逻辑设备接合垫2160具有倒梯形横截面形状并且包括铜主体2166和将铜主体与逻辑内联机介电结构2170分开的阻障层2168。在影像装置接合垫2158与逻辑设备接合垫2160的接合界面,影像装置接合垫2158可以与逻辑内联机介电结构2170的介电材料有部分界面;并且类似地,逻辑设备接合垫2160可以具有与前侧介电层2132的介电材料的部分界面。
如图22的右侧所示,重置晶体管2010可以具有在相邻栅电极之间延伸的接触件,由此栅电极的多个侧壁分隔件与本文其他示例中描述的那些一致(例如,在图24-31或其他说明和/或描述的实施例中)。
参考图23,可以看到大量像素的俯视图(例如,包括六列和六行像素的像素网格,每个像素对应于例如图21的影像传感器2100)。在图23中,每个像素被示为被背侧的深沟槽隔离(deep trench isolation,DTI)网格结构2300(对应于图21的背侧深沟槽隔离结构2122)以及由虚线表示的网格结构2302(例如,对应于图21的网格结构2143)横向围绕。因此,可以看到,在更大的尺度上,DTI网格结构2300和网格结构2302各都具有由从上面看彼此相互融合的一系列环形结构组成的网格形状。每个环形结构横向围绕对应的光侦测器的块材区,并且多个环形结构相互融合以使背侧沟槽隔离结构具有网格状几何形状。在一些实施例中,每个环形结构的内部具有弯曲的转角(curved corner)2304,且因此可以具有从上面看圆形中心开口、具有圆化转角的方形中心开口、椭圆形中心开口或具有圆化转角的矩形中心开口。此外,在像素阵列的中央区(例如,中央区2306)中,DTI网格结构2300具有多个环状结构,其在x方向和y方向上与网格结构2302的多个环状结构基本对齐。例如,深沟槽隔离结构的第一环形段2300a和对应的网格结构的环形段2302a在像素阵列的中央区2306中对齐。但是,当在y方向上从中央区2306向阵列的边缘区移动时,网格结构2302的多个段在y方向上与DTI网格结构2300的多个段越来越偏移(并且当在y方向上从中心区更进一步移动时向中心区偏移更多)。类似地,当在x方向上从中央区向阵列的边缘区移动时,网格结构2302的多个段在x方向上与DTI网格结构2300的多个段越来越偏移(并且当在x方向上从中心区更进一步移动时向中心区偏移更多)。例如,在右下方的边缘区2308中,深沟槽隔离结构的环形段2300b和对应的网格结构的环形段2302b在阵列的边缘区2308中在x方向和y方向上偏移。在入射光直接来自阵列中央区正上方的单个点的情况下,这种在x方向和y方向上增加的横向偏移可以帮助网格结构(例如虚线所示的网格结构的环形段2302b)反射更多的光当其更接近边缘区2308时,此在某些方面可以提供更好的性能。
图24示出了根据一些实施例的集成电路2400的横截面侧视图,以及图25示出了对应的俯视图。如图24-25所示,集成电路2400包括半导体衬底102、以及设置在半导体衬底102之上并且彼此横向间隔开的第一栅极结构104a和第二栅极结构104b。第一和第二栅极结构104a、104b通过栅极介电结构106(例如高k介电质)与衬底的通道区110隔开。公共源极/漏极区502设置在第一和第二栅极结构104a、104b之间的半导体衬底102中,并且绝缘体层804上覆于接触件蚀刻停止层802以及第一和第二栅极结构104a、104b。第一侧壁分隔件结构2400a和第二侧壁分隔件结构2400b分别沿着第一栅极结构104a和第二栅极结构104b的外侧壁设置,并且分别具有与公共的源极/漏极接触件904相邻的第一外侧壁和第二外侧壁。第一侧壁分隔件结构2400a和第二侧壁分隔件结构2400b分别横向围绕第一栅极结构104a和第二栅极结构104b。公共的源极/漏极接触件904通过第一和第二栅极结构之间的绝缘体层804延伸而接触公共源极/漏极区502。第一其他源极/漏极接触件904a和第二其他源极/漏极接触件904b分别耦合到其他的源极/漏极区502a、502b。
第一侧壁分隔件结构2400a具有最接近公共的源极/漏极接触件904的第一外侧壁,其包括面向公共的源极/漏极接触件904的第一侧的至少两个凹口。第二侧壁分隔件结构2400b具有最接近公共的源极/漏极接触件904的第二外侧壁,其包括面向公共的源极/漏极接触件904的第二侧的至少两个凹口。在一些实施例中,第一和第二外侧壁各自包括沿着面向源极/漏极接触件的外侧壁的至少三个凹口(例如,凹口702a、702b、702c和凹口702a’、702b’、702c’)或至少四个凹口。此外,在所示的示例中,第一和第二侧壁分隔件结构2400a、2400b是对称的,因为它们在两个外侧壁上具有两个凹口。
在一些实施例中,第一和第二栅极结构104a、104b可以对应于CMOS影像传感器电路的源极随耦器晶体管(例如,图20A、图20B的源极随耦器晶体管2012)和行选择晶体管(例如,图20A、图20B的行选择晶体管2014);和/或可以对应于一个或多个转移晶体管(例如,图20A、图20B的转移晶体管2006)和/或重置晶体管(例如,图20A、图20B的重置晶体管2010)的相邻栅极结构;虽然通常栅极结构可以是任何类型电路中的任何晶体管,并且不限于像素传感器电路。
图26-29示出了根据一些实施例的集成电路的附加示例。在图26-29中,第一侧壁分隔件包括沿第一栅极结构104a的外侧壁延伸并在第一栅极结构104a的上部表面之上横向延伸的第一内侧层结构202a;以及第二侧壁分隔件包括沿第二栅极结构104b的外侧壁延伸并在第二栅极结构104b的上部表面之上横向延伸的第二内侧层结构202b。第一和第二内侧层结构包括衬底部分602和从衬底部分向上延伸的圈部分604。衬底部分和圈部分横向围绕栅电极。衬底部分602比圈部分604宽,使得衬底部分的上部表面对应于凸缘。
第一侧壁分隔件结构(在某些情况下也可称为共形层702)在每个侧壁分隔件的衬底部分602和圈部分604的上部表面之上延伸。第一凹口702a对应于第一侧壁分隔件结构的第一内转角,其中所述第一内转角在第一侧壁分隔件结构的横向表面与第一侧壁分隔件结构的侧壁相接处。第二凹口702b或702c对应于第一侧壁间隔结构的第二内转角。
在图26-27中,第一侧壁分隔件结构702完全覆盖凸缘,使得第一侧壁分隔件结构完全覆盖第一内层结构的上部表面。第一侧壁分隔件结构的第一外侧壁包括沿第一外侧壁面向公共的源极/漏极接触件904的第一侧的三个凹口,以及第二外侧壁包括沿第二外侧壁面向公共的源极/漏极接触件904的第二侧的三个凹口。
在图28-29中,氮化物侧壁分隔件结构1502a、1502b设置在第一内侧层结构的衬底部分602的凸缘上,且因此设置在第一内侧层结构202a和第一侧壁分隔件结构702的一些部分之间。在图28中,第一外侧壁包括沿着第一外侧壁并且面向公共的源极/漏极接触件904的第一侧的四个凹口702a-702d,并且第二外侧壁包括沿着第二外侧壁并且面向公共的源极/漏极接触件904的第二侧的四个凹口。在图29中,第一外侧壁包括沿第一外侧壁并面向公共的源极/漏极接触件904的第一侧的三个凹口702b-702d,并且第二外侧壁也包括沿第二外侧壁并面向公共的源极/漏极接触件904的第二侧的三个凹口。
图30示出了具有减小的厚度的侧壁分隔件的集成电路的另一个实施例的截面图,并且图31示出了根据与图30一致的一些实施例的俯视图。在该示例中,第一内分隔件结构可以具有约8nm至15nm的第一厚度d1,在一些实施例中为约12nm。分隔件结构可具有在对大高度的一半处的约5nm至10nm的第二厚度d2,在一些实施例中为约7nm。共形层可具有约5nm至20nm的第三厚度d3,在一些实施例中为约10nm。因此,侧壁分隔件(包括第一内分隔件结构和共形层)的第四厚度d4可以为约15nm至约30nm,在一些实施例中为约23nm。接触件蚀刻停止层可具有约20nm至40nm范围的第五厚度d5,在一些实施例中为约30nm。第一栅极结构104a和第二栅极结构104b的内边缘被第六距离d6间隔开,第六距离d6的范围从大约120nm到大约170nm,在一些实施例中为大约146nm。
根据本实用新型的一些实施例,集成电路包括:半导体衬底;第一栅极结构和第二栅极结构设置在所述半导体衬底之上并且彼此横向隔开公共源极/漏极区设置在所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间的所述半导体衬底中;绝缘体层上覆于所述第一栅极结构和所述第二栅极结构;源极/漏极接触件延伸通过在所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间的所述绝缘体层以接触所述公共源极/漏极区;以及第一侧壁分隔件结构和第二侧壁分隔件结构分别沿所述第一栅极结构和所述第二栅极结构的外侧壁设置,并分别具有与所述源极/漏极接触件相邻的第一外侧壁和第二外侧壁;以及其中所述第一外侧壁包括沿所述第一外侧壁面向所述源极/漏极接触件的第一侧的至少两个凹口,并且其中所述第二外侧壁包括沿所述第二外侧壁面向所述源极/漏极接触件的第二侧的至少两个凹口。根据一实施例,所述第一侧壁分隔件结构包括:第一共形层沿所述第一栅极结构的所述第一外侧壁并在所述第一栅极结构的上部表面之上横向延伸;以及第二共形层在所述第一共形层的上部表面之上延伸并在所述第一栅电极结构之上的所述第一共形层的所述上部表面之上横向延伸。根据一实施例,所述至少两个凹口的第一凹口对应于所述第二共形层的第一内转角,其中所述第一内转角在所述第二共形层的横向表面与所述第二共形层的侧壁相接处。根据一实施例,所述至少两个凹口的第二凹口对应于所述第二共形层的第二内转角,所述第二内转角设置在所述第一内转角上方。根据一实施例,所述第一共形层包括衬底部分和从所述衬底部分向上延伸的圈部分,所述衬底部分和所述圈部分各都横向围绕所述第一栅极结构,其中所述衬底部分比所述圈部分宽,使得所述衬底部分的上部表面对应于凸缘。根据一实施例,所述圈部分在其多个侧壁之间具有厚度,并且其中所述第一栅极结构和所述第二栅极结构的最近外侧壁通过横向间隔而被间隔开,其中所述厚度与所述横向间隔的比率在1:20到3:20的范围内。根据一实施例,所述集成电路更包括:氮化物侧壁分隔件设置在所述凸缘上并设置在所述第一共形层和所述第二共形层的一些部分之间。根据一实施例,所述第一外侧壁包括沿所述第一外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第一侧的至少三个凹口,并且其中所述第二外侧壁包括沿所述第二外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第二侧的至少三个凹口。根据一实施例,所述第一侧壁分隔件结构包括:第一共形层,沿所述第一栅极结构的所述第一外侧壁;第二共形层,在所述第一共形层的上部表面上延伸并在所述第一栅极结构的上部表面之上横向延伸;并且更包括:接触件蚀刻停止层设置于所述第二共形层之上。根据一实施例,所述第一外侧壁包括沿所述第一外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第一侧的至少四个凹口,并且其中所述第二外侧壁包括沿所述第二外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第二侧的至少四个凹口。根据一实施例,所述集成电路更包括:光侦测器设置在所述半导体衬底中。
根据本实用新型的一些实施例,影像传感器包括:影像传感器衬底;光侦测器设置在所述影像传感器衬底内;以及像素装置设置在所述影像传感器衬底上或内,并配置为选择性地检测来自所述光侦测器的电荷,所述像素装置包括设置在所述影像传感器衬底之上的栅极结构,设置在所述影像传感器衬底内的源极/漏极(S/D)区,以及在所述栅极结构的外侧壁上的侧壁分隔件结构,其中所述侧壁分隔件结构包括沿所述外侧壁的横截面外表面的至少三个凹口。根据一实施例,所述光侦测器是设置在所述影像传感器衬底内的多个光侦测器中的一个,并且所述多个光侦测器在所述影像传感器衬底内布置成一系列行和一系列列。根据一实施例,所述影像传感器更包括:深沟槽隔离结构从所述影像传感器衬底的背侧延伸到所述影像传感器衬底中的第一深度以横向地将相邻的光侦测器彼此间隔开,并且其中所述深沟槽隔离结构横向延伸超过所述光侦测器的一部分,并且其中所述深沟槽隔离结构在所述第一深度处具有弯曲的末端;以及金属网格设置在所述影像传感器衬底的所述背侧之上,且与所述深沟槽隔离结构对齐。根据一实施例,所述影像传感器更包括:影像装置内联机结构设置在所述影像传感器衬底之上,所述影像装置内联机结构包括具有梯形截面形状的影像装置接合垫;逻辑半导体衬底设置于所述影像装置内联机结构之上;逻辑内联机结构设置于所述逻辑半导体衬底和所述影像装置内联机结构之间,所述逻辑内联机结构包括具有倒梯形横截面形状的逻辑设备接合垫;以及其中所述逻辑设备接合垫直接接触所述影像装置接合垫,使得所述梯形横截面形状和所述倒梯形横截面形状的较长边长彼此直接接触。
根据本实用新型的一些实施例,方法包括:在半导体衬底之上形成栅极结构;在所述栅极结构的上部表面之上并沿着所述栅极结构的多个侧壁形成第一共形层;在所述第一共形层的上部表面之上并沿所述第一共形层的外侧壁形成第二共形层;执行垂直回蚀刻所述第二共形层的第一蚀刻以去除所述第二共形层的多个横向部分,从而在凸缘上留下沿所述第一共形层的所述外侧壁的氮化物侧壁分隔件;执行第二蚀刻,横向回蚀刻所述第一共形层以在所述第一共形层的所述外侧壁中的所述氮化物侧壁分隔件的最上端与所述第一共形层相接处留下至少一个凹口;对沿所述栅极结构的所述外侧壁的所述第一共形层以及位在所述凸缘上的所述氮化物侧壁分隔件进行离子植入,从而形成所述半导体衬底中的源极/漏极区;以及在所述离子植入后,进行第三蚀刻,至少部分去除所述氮化物侧壁分隔件。根据一实施例,回蚀刻所述第二共形层和所述第一共形层部分去除所述第二共形层,使得所述氮化物侧壁分隔件留在所述第一共形层的所述凸缘上,并且更包括:在所述第一共形层上形成第三共形层。根据一实施例,回蚀刻所述第二共形层和所述第一共形层完全去除所述第二共形层,使得所述第一共形层的所述凸缘被完全清除,并且更包括:在所述第一共形层上形成第三共形层。根据一实施例,所述方法更包括:在所述第二共形层之上形成接触件蚀刻停止层;并在所述接触件蚀刻停止层之上形成绝缘体层。根据一实施例,所述方法更包括:形成延伸通过所述绝缘体层以欧姆耦合到所述源极/漏极区的源极/漏极接触件。
以上概述了若干实施例的特征,以使本领域中的技术人员可更好地理解本实用新型的各个方面。本领域中的技术人员应理解,其可容易地使用本实用新型作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例相同的目的和/或实现与本文中所介绍的实施例相同的优点。本领域中的技术人员还应认识到,这些等效构造并不背离本实用新型的精神及范围,而且他们可在不背离本实用新型的精神及范围的条件下在本文中作出各种改变、代替及变更。

Claims (10)

1.一种集成电路,其特征在于,包括:
半导体衬底;
第一栅极结构和第二栅极结构设置在所述半导体衬底之上并且彼此横向隔开;
公共源极/漏极区设置在所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间的所述半导体衬底中;
绝缘体层上覆于所述第一栅极结构和所述第二栅极结构;
源极/漏极接触件延伸通过在所述第一栅极结构和所述第二栅极结构之间的所述绝缘体层以接触所述公共源极/漏极区;以及
第一侧壁分隔件结构和第二侧壁分隔件结构分别沿所述第一栅极结构和所述第二栅极结构的外侧壁设置,并分别具有与所述源极/漏极接触件相邻的第一外侧壁和第二外侧壁;以及
其中所述第一外侧壁包括沿所述第一外侧壁面向所述源极/漏极接触件的第一侧的至少两个凹口,并且其中所述第二外侧壁包括沿所述第二外侧壁面向所述源极/漏极接触件的第二侧的至少两个凹口。
2.根据权利要求1所述的集成电路,其特征在于,所述第一侧壁分隔件结构包括:
第一共形层沿所述第一栅极结构的所述第一外侧壁并在所述第一栅极结构的上部表面之上横向延伸;以及
第二共形层在所述第一共形层的上部表面之上延伸并在所述第一栅极结构之上的所述第一共形层的所述上部表面之上横向延伸。
3.根据权利要求2所述的集成电路,其特征在于,所述至少两个凹口的第一凹口对应于所述第二共形层的第一内转角,其中所述第一内转角在所述第二共形层的横向表面与所述第二共形层的侧壁相接处。
4.根据权利要求3所述的集成电路,其特征在于,所述至少两个凹口的第二凹口对应于所述第二共形层的第二内转角,所述第二内转角设置在所述第一内转角上方。
5.根据权利要求2所述的集成电路,其特征在于,所述第一共形层包括衬底部分和从所述衬底部分向上延伸的圈部分,所述衬底部分和所述圈部分各都横向围绕所述第一栅极结构,其中所述衬底部分比所述圈部分宽,使得所述衬底部分的上部表面对应于凸缘。
6.根据权利要求1所述的集成电路,其特征在于,所述第一外侧壁包括沿所述第一外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第一侧的至少三个凹口,并且其中所述第二外侧壁包括沿所述第二外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第二侧的至少三个凹口。
7.根据权利要求1所述的集成电路,其特征在于,所述第一外侧壁包括沿所述第一外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第一侧的至少四个凹口,并且其中所述第二外侧壁包括沿所述第二外侧壁并面向所述源极/漏极接触件的所述第二侧的至少四个凹口。
8.一种影像传感器,其特征在于,包括:
影像传感器衬底;
光侦测器设置在所述影像传感器衬底内;以及
像素装置设置在所述影像传感器衬底上或内,并配置为选择性地检测来自所述光侦测器的电荷,所述像素装置包括设置在所述影像传感器衬底之上的栅极结构,设置在所述影像传感器衬底内的源极/漏极区,以及在所述栅极结构的外侧壁上的侧壁分隔件结构,其中所述侧壁分隔件结构包括沿所述外侧壁的横截面外表面的至少三个凹口。
9.根据权利要求8所述的影像传感器,其特征在于,所述光侦测器是设置在所述影像传感器衬底内的多个光侦测器中的一个,并且所述多个光侦测器在所述影像传感器衬底内布置成一系列行和一系列列。
10.根据权利要求9所述的影像传感器,其特征在于,还包括:
深沟槽隔离结构从所述影像传感器衬底的背侧延伸到所述影像传感器衬底中的第一深度以横向地将相邻的光侦测器彼此间隔开,并且其中所述深沟槽隔离结构横向延伸超过所述光侦测器的一部分,并且其中所述深沟槽隔离结构在所述第一深度处具有弯曲的末端;以及
金属网格设置在所述影像传感器衬底的所述背侧之上,且与所述深沟槽隔离结构对齐。
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