CCD图像传感器及其形成方法与流程

文档序号:33246730发布日期:2023-02-17 23:30阅读:471来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统CCD在高频成像中信号传输效率低、BSI工艺金字塔结构工艺复杂等问题,提出通过设计自对准深沟槽隔离结构增强光局域能力,提升一维CCD在面阵模式的分辨率,并通过像素间隔离降低串扰。
关键词:CCD传感器,深沟槽隔离
ccd图像传感器及其形成方法
技术领域
1.本技术涉及图像传感器领域,尤其涉及一种ccd图像传感器及其形成方法。


背景技术:

2.电荷耦合元件(charge-coupled device,ccd)各像素中感光产生的电荷信号在同步信号的控制下逐级逐行传输,与cis(cmos image sensor)相比,传统ccd具有更高灵敏度和更低噪声,但是其信号传输和转换效率低,限制了其在高频成像领域的应用。eccd(embedded ccd)是在传统ccd的基础上嵌入cmos结构,集合了cmos图像传感器信号读出快以及ccd低噪声、高灵敏的优点,在工业检测领域依然具有不可替代的作用。
3.从产品需求和应用要求上,期望ccd感光能力强,应用范围广。为了增加ccd的感光能力,工艺上在bsi(back side illuminated)wafer上引入了金字塔结构(pyramid),但是这种工艺局限性高,如tmah溶液酸洗时间短,可能导致形成pyramid不完全,酸洗时间过长可能导致pyramid尖部形成圆角,pyramid结构不规则。为了满足ccd的应用需求,测试端调控gate电压时序将其应用于面阵模式,但这种方法会牺牲部分fwc和动态范围。


技术实现要素:

4.本技术要解决的技术问题是提供一种ccd图像传感器及其形成方法,在有效增强光局域能力的同时,提高一维ccd应用在面阵模式的图像分辨率,同时还可以减小不同像素间的光学和电学串扰。
5.为解决上述技术问题,本技术提供了一种ccd图像传感器,包括:具有不同像素区的衬底,所述衬底包括位于不同像素区的电荷转移层和位于所述电荷转移层表面的光电转换层,其中所述电荷转移层包括转移电极结构,所述光电转换层包括依次位于所述电荷转移层表面的n型掺杂层和p型掺杂层;第一深沟槽隔离,与所述转移电极结构对准,位于所述p型掺杂层中且不贯穿所述p型掺杂层,包括第一深沟槽和填充所述第一深沟槽的第一介质层,其中所述第一介质层还延伸至所述第一深沟槽隔离的表面和所述p型掺杂层的表面;第二深沟槽隔离,包括位于不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层中的第二深沟槽和填充所述第二深沟槽的第二介质层。
6.在本技术实施例中,所述第一深沟槽隔离的深宽比为1∶(2-5),所述第一深沟槽隔离的顶部宽度为1μm-2μm,底部宽度为0.5μm-1μm,相邻所述第一深沟槽隔离顶部之间的距离为100nm-500nm。
7.在本技术实施例中,所述转移电极结构包括若干电荷收集栅极,所述电荷收集栅极与所述第一深沟槽隔离之间的距离为2μm-2.5μm。
8.在本技术实施例中,所述第二深沟槽隔离的深宽比为1∶(5-10),所述第二深沟槽隔离的顶部宽度为100nm-300nm。
9.在本技术实施例中,所述第一介质层依次包括第一损伤修复层、第一high-k介质层及第一隔离填充层;所述第二介质层依次包括第二损伤修复层、第二high-k介质层及第
二隔离填充层。
10.在本技术实施例中,所述第一损伤修复层、第二损伤修复层、第一隔离填充层及第二隔离填充层的材料包括硅的氧化物、硅的氮化物及硅的氮氧化物中的至少一种,所述第一high-k介质层和第二high-k介质层的材料包括氮化物和/或金属氧化物。
11.在本技术实施例中,所述第一high-k介质层和第二high-k介质层为单层结构或叠层结构。
12.本技术还提供一种ccd图像传感器的形成方法,包括:提供具有不同像素区的衬底,所述衬底包括位于不同像素区的电荷转移层和位于所述电荷转移层表面的光电转换层,其中所述电荷转移层包括转移电极结构,所述光电转换层包括依次位于所述电荷转移层表面的n型掺杂层和p型掺杂层;在所述p型掺杂层中形成不贯穿所述p型掺杂层并与所述转移电极结构对准的第一深沟槽隔离,且所述第一深沟槽隔离包括第一深沟槽和填充所述第一深沟槽的第一介质层,其中所述第一介质层还延伸至所述第一深沟槽隔离的表面和所述p型掺杂层的表面;形成第二深沟槽隔离,所述第二深沟槽隔离包括位于不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层中的第二深沟槽和填充所述第二深沟槽的第二介质层。
13.在本技术实施例中,所述第一深沟槽的形成方法包括:在所述p型掺杂层的表面依次形成光刻辅助层、抗反射层及光刻胶层;采用与所述转移电极结构对准的光罩进行曝光显影,在所述光刻胶层中形成所述第一深沟槽的图案;刻蚀所述抗反射层、所述光刻辅助层及p型掺杂层,形成所述第一深沟槽;去除所述光刻辅助层、所述抗反射层及所述光刻胶层。
14.在本技术实施例中,所述第一介质层的形成方法包括:在所述p型掺杂层的表面及所述第一深沟槽中形成第一损伤修复层;在所述第一损伤修复层的表面形成第一high-k介质层;在所述第一high-k介质层的表面形成第一隔离填充层,且所述第一隔离填充层填满所述第一深沟槽;平坦化所述第一隔离填充层,使所述p型掺杂层和所述第一深沟槽上的第一隔离填充层的表面共面。
15.在本技术实施例中,采用快速热处理工艺形成所述第一损伤修复层,所述快速热处理工艺的速度为50℃-250℃,时间为10s-30s。
16.在本技术实施例中,采用高温炉管工艺形成所述第一high-k介质层,所述高温炉管工艺的温度为200℃-300℃,时间为1h-3h。
17.在本技术实施例中,所述第一损伤修复层和所述第一隔离填充层的材料包括硅的氧化物、硅的氮化物及硅的氮氧化物中的至少一种,所述第一high-k介质层的材料包括氮化物和/或金属氧化物。
18.在本技术实施例中,所述第一high-k介质层为单层结构或叠层结构。
19.在本技术实施例中,所述形成第二深沟槽隔离的方法包括:在不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层中形成第二深沟槽;在所述第二深沟槽中填充第二介质层,形成第二深沟槽隔离。
20.在本技术实施例中,在所述第二深沟槽中填充第二介质层的方法包括:在所述第一介质层的表面及所述第二深沟槽中形成第二损伤修复层;在所述第二损伤修复层的表面形成第二high-k介质层;在所述第二high-k介质层表面形成第二隔离填充层,且所述第二隔离填充层填满所述第二深沟槽;平坦化所述第二隔离填充层,使所述第二隔离填充层和
所述第一介质层的表面共面。
21.在本技术实施例中,所述第二损伤修复层和所述第二隔离填充层的材料包括硅的氧化物、硅的氮化物及硅的氮氧化物中的至少一种,所述第二high-k介质层的材料包括氮化物和/或金属氧化物。
22.在本技术实施例中,所述第二high-k介质层为单层结构或叠层结构。
23.在本技术实施例中,所述第一深沟槽隔离的深宽比为1∶(2-5),所述第一深沟槽隔离的顶部开口的宽度为1μm-2μm,底部宽度为0.5μm-1μm,相邻所述第一深沟槽隔离的顶部开口之间的距离为100nm-500nm。
24.在本技术实施例中,所述转移电极结构包括若干电荷收集栅极,所述电荷收集栅极与所述第一深沟槽隔离之间的距离为2μm-2.5μm。
25.在本技术实施例中,所述第二深沟槽隔离的深宽比为1∶(5-10),所述第二深沟槽隔离的顶部宽度为100nm-300nm。
26.本技术技术方案通过在衬底表面形成与转移电极结构自对准的第一深沟槽隔离结构,以增加感光面积及光程差,提高ccd的感光能力,同时也提高了线阵ccd应用于面阵模式的图像分辨能力,缓解了线阵ccd应用于面阵模式时由于调整电压脉冲时序导致fwc和动态范围减小的问题;通过在不同像素之间形成第二深沟槽隔离结构,因此能够有效减小光学和电学串扰。
27.与目前先进的利用tmah溶液各项异性蚀刻特性,在特定晶向的晶圆表面形成pyramid结构从而改善器件光局域能力的方法相比,形成深沟槽隔离结构的工艺流程简单且可控性高,能够满足客户的特性需求,工艺窗口大,且不存在掩膜脱落导致酸槽污染的风险,同时工艺成本更低,适用于大批量生产中提高图像传感器的感光特性。
附图说明
28.以下附图详细描述了本技术中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例,附图仅用于说明和描述的目的,并不旨在限制本技术的范围,其他方式的实施例也可能同样的完成本技术中的发明意图。应当理解,附图未按比例绘制。其中:
29.图1至图6为本技术实施例的ccd图像传感器的其形成方法各步骤的结构示意图;
30.图7为本技术实施例的光子在ccd图像传感器中的入射路径示意图;
31.图8为本技术一些实施例的电荷收集栅极、第一深沟槽隔离及第二深沟槽隔离在俯视角度观察时的相对位置关系示意图。
具体实施方式
32.以下描述提供了本技术的特定应用场景和要求,目的是使本领域技术人员能够制造和使用本技术中的内容。对于本领域技术人员来说,对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的,并且在不脱离本技术的精神和范围的情况下,可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此,本技术不限于所示的实施例,而是与权利要求一致的最宽范围。
33.目前,在提高ccd感光能力及工作应用能力的方法主要有以下方面:其一是在bsi
工艺减薄的wafer表面定义图形尺寸,利用tmah溶液进行各向异性蚀刻,在像素区域形成pyramid结构,能够有效增加感光面积以及光程差,显著提高图像传感器的光局域能力。但是pyramid结构的形成对工艺条件要求苛刻,比如对于基体晶向的要求;易受掩膜(hm)厚度的影响;由于tmah溶液的window小,tmah溶液酸洗时间短可能导致形成pyramid不完全,酸洗时间过长可能导致pyramid尖部形成圆角,pyramid结构不规则;为了提高pattern密度缩减pyramid space可能导致表面hm脱落污染酸槽等。其二是测试端通过调整一维ccd的gate驱动电压脉冲时序,延长时序周期,将一维线阵ccd应用在面阵模式,拓展线阵ccd的应用范围,但是调整驱动时序会损失部分fwc及动态范围,且像素(pixel)之间电荷串扰影响较大,使得图像分辨率降低。
34.基于此,本技术技术方案通过在衬底表面形成与转移电极结构自对准的第一深沟槽隔离结构,能够有效增强光局域能力的同时,提高一维ccd应用在面阵模式的图像分辨率;通过在不同像素之间形成第二深沟槽隔离结构,因此能够减小光学和电学串扰。
35.以下结合附图和具体的实施例对本技术技术方案的ccd图像传感器及其形成方法进行详细说明。
36.本技术实施例提供了一种ccd图像传感器,所述ccd图像传感器可以是嵌入式ccd(embedded ccd,eccd),也就是说,本技术实施例的ccd图像传感器可以和cmos图像传感器集成在同一晶圆上。
37.参考图7,本技术实施例的ccd图像传感器包括:具有不同像素区的衬底,所述衬底的结构可以是bsi减薄后的堆叠晶圆的结构。所述衬底包括位于不同像素区的电荷转移层210和位于所述电荷转移层210表面的光电转换层220,在一些实施例中,所述衬底还可以包括载体晶圆100,所述载体晶圆100起承载晶圆的作用。所述电荷转移层210包括转移电极结构,用于信号电荷的接收及传输。在一些实施例中,所述转移电极结构包括若干电荷收集栅极211,所述电荷收集栅极211根据实际情况分布于不同像素区。例如图7中,左边两个电荷收集栅极211位于第一像素区,右边两个电荷收集栅极211位于第二像素区。所述电荷收集栅极211可以收集由入射光子激励出的电荷,也就是将入射光子激励出的电荷收集起来成为信号电荷包。所述电荷收集栅极211通过第一层间介质层213实现电绝缘。
38.所述转移电极结构还可以包括与电荷收集栅极211对应配置且位于所述电荷收集栅极211下方的金属导线层212,所述金属导线层212能够将所述电荷收集栅极211收集的信号电荷包进行转移,也就是将所收集起来的电荷包从一个像元转移到下一个像元,直到全部电荷包输出完成。所述金属导线层212位于第二层间介质层214中,其中所述第二层间介质层214起隔离绝缘的作用。所述电荷收集栅极211与相应的金属导线层212通过导线相连。
39.所述光电转换层220包括依次位于所述电荷转移层表面的n型掺杂层221和p型掺杂层222,所述n型掺杂层221和所述p型掺杂层222的堆叠顺序最好不要颠倒,因为电子的迁移速率比空穴更高,若堆叠顺序颠倒时,则通过栅极上加负电压控制空穴的移动实现信号传输时,转移效率低,不利于ccd工作。所述n型掺杂层221可以是掺杂有n型离子的硅层,所述p型掺杂层222可以是掺杂有p型离子的硅层,例如是p substrate。所述n型掺杂层221和p型掺杂层222共同构成了可以用于光电转换的pn结,所述pn结可以将入射光信号转换为电荷输出。所述n型离子和所述p型离子可以是对应的任何杂质离子,在此不作特殊限定。所述n型掺杂层221的厚度可以是100nm-200nm,掺杂浓度可以是在1
×
10
12
cm-3
左右,所述p型掺
杂层的电阻率在8ω
·
cm-12ω
·
cm。
40.结合图2、图5和图6,所述ccd图像传感器还包括第一深沟槽隔离400,与所述转移电极结构对准。具体地,所述第一深沟槽隔离400与所述转移电极结构的电荷收集栅极211对准。所述第一深沟槽隔离400位于所述p型掺杂层222中且不贯穿所述p型掺杂层222。所述第一深沟槽隔离400包括第一深沟槽410和填充所述第一深沟槽410的第一介质层,其中所述第一介质层还延伸至所述第一深沟槽隔离400的表面和所述p型掺杂层222的表面。
41.所述第一介质层依次包括第一损伤修复层420、第一high-k介质层430及第一隔离填充层440。所述第一损伤修复层420用于修复所述第一深沟槽410侧壁和底面的缺陷,所述第一隔离填充层440起到隔离与填充的作用。所述第一损伤修复层420和所述第一隔离填充层440的材料可以包括硅的氧化物、硅的氮化物及硅的氮氧化物中的至少一种,所述硅的氧化物例如为二氧化硅,所述硅的氮化物例如为氮化硅,所述硅的氮氧化物例如为氮氧化硅。所述第一损伤修复层420和所述第一隔离填充层440的材料可以相同,也可以不同。所述第一high-k介质层430能够降低器件的暗电流,所述第一high-k介质层430的材料可以包括氮化物和/或金属氧化物,例如氧化铝、氮化硅、氧化铪等。所述第一high-k介质层430可以是单层结构,或者是叠层结构。
42.参考图7,通过在所述p型掺杂层222中形成第一深沟槽隔离400,并使所述第一深沟槽隔离400与所述电荷收集栅极211对准,这种结构能够大幅度提高光电转换层表面的感光面积,同时还增加了光子传输的光程,因此可以显著提高器件的量子效率(qe)。光子在所述第一深沟槽隔离400中反射,可以约束光子传输的方向,提高线阵ccd应用在面阵模式的图像分辨率。
43.在一些实施例中,所述第一深沟槽隔离400的深宽比为1:(2-5),所述第一深沟槽隔离400的顶部宽度w1为1μm-2μm,底部宽度w2为0.5μm-1μm,相邻所述第一深沟槽隔离400顶部之间的距离s1为100nm-500nm。所述电荷收集栅极211与所述第一深沟槽隔离400之间的距离s2的大小也影响着电荷收集栅极211的电荷收集率,适当大小的距离s2可以促使所述电荷收集栅极211具有优异的电荷收集率,提高器件性能。本技术实施例的所述s2为2μm-2.5μm。
44.结合图4至图6,所述ccd图像传感器还包括第二深沟槽隔离700。所述第二深沟槽隔离700包括位于不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层222中的第二深沟槽710和填充所述第二深沟槽710的第二介质层。所述第二介质层依次包括第二损伤修复层720、第二high-k介质层730及第二隔离填充层740,其中所述第二损伤修复层720用于修复所述第二深沟槽710侧壁和底面的缺陷,所述第二隔离填充层740起到隔离与填充的作用。所述第二损伤修复层720和所述第二隔离填充层740的材料可以包括硅的氧化物、硅的氮化物及硅的氮氧化物中的至少一种,所述硅的氧化物例如为二氧化硅,所述硅的氮化物例如为氮化硅,所述硅的氮氧化物例如为氮氧化硅。所述第二损伤修复层720和所述第二隔离填充层740的材料可以相同,也可以不同。所述第二high-k介质层730能够降低器件的暗电流,所述第二high-k介质层730的材料可以包括氮化物和/或金属氧化物,例如氧化钽、氧化钛等。所述第二high-k介质层730可以是单层结构,或者是叠层结构。
45.参考图7,所述第二深沟槽隔离700位于不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层222中。在一些实施例中,所述第二深沟槽隔离700的深宽比为1∶(5-10),所述第
二深沟槽隔离700的顶部宽度w3为100nm-300nm。所述第二深沟槽隔离700位于多相ccd的电极(光电二极管表面的栅极)以及pixcel之间,起到隔离的作用,能够降低图像传感器的光学和电学串扰。
46.参考图8,为一些实施例中,所述电荷收集栅极、所述第一深沟槽隔离及所述第二深沟槽隔离在俯视角度观察时的相对位置关系示意图。为了清晰的显示所述电荷收集栅极211、所述第一深沟槽隔离400及第二深沟槽隔离700之间的相对位置关系,省去了自俯视角度观察时遮挡所述电荷收集栅极211、所述第一深沟槽隔离400及第二深沟槽隔离700的所有膜层。其中所述第一深沟槽隔离400与下方的电荷收集栅极211对准,且第一深沟槽隔离400的截面面积小于所述电荷收集栅极211的截面面积,以提高所述电荷收集栅极211的电荷收集率。同时,所述第二深沟槽隔离700能够有效隔离不同像素区。
47.本技术实施例还提供一种ccd图像传感器的形成方法,所述形成方法能够与cmos图像传感器的形成方法兼容,所述ccd图像传感器的形成方法至少包括:
48.步骤s1:提供具有不同像素区的衬底,所述衬底包括位于不同像素区的电荷转移层和位于所述电荷转移层表面的光电转换层,其中所述电荷转移层包括转移电极结构,所述光电转换层包括依次位于所述电荷转移层表面的n型掺杂层和p型掺杂层;
49.步骤s2:在所述p型掺杂层中形成不贯穿所述p型掺杂层并与所述转移电极结构对准的第一深沟槽隔离,且所述第一深沟槽隔离包括第一深沟槽和填充所述第一深沟槽的第一介质层,其中所述第一介质层还延伸至所述第一深沟槽隔离的表面和所述p型掺杂层的表面;
50.步骤s3:形成第二深沟槽隔离,所述第二深沟槽隔离包括位于不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层中的第二深沟槽和填充所述第二深沟槽的第二介质层。
51.参考图1,进行步骤s1。所述具有不同像素区的衬底可以是bsi减薄后的堆叠晶圆的结构。在一些实施例中,所述减薄后的堆叠晶圆的结构通过如下方法获得:将制作好的堆叠晶圆与载体晶圆100键合后,进行翻片操作,使堆叠晶圆在上、载体晶圆100在下,然后减薄所述堆叠晶圆至一定厚度。
52.所述衬底包括位于不同像素区的电荷转移层210和位于所述电荷转移层210表面的光电转换层220。其中所述电荷转移层210用于信号电荷的接收及传输,包括转移电极结构。在一些实施例中,所述转移电极结构包括若干电荷收集栅极211,所述电荷收集栅极211可以收集由入射光子激励出的电荷,也就是将入射光子激励出的电荷收集起来成为信号电荷包。所述电荷收集栅极211根据实际情况分布于不同像素区,所述电荷收集栅极211通过第一层间介质层213实现电绝缘。所述电荷收集栅极211可以与cmos图像传感器的栅极结构在同一道工序中形成。在一些实施例中,所述转移电极结构还可以包括与电荷收集栅极211对应配置且位于所述电荷收集栅极211下方的金属导线层212,对于所述金属导线层212的相关描述可以参见前述本技术实施例的ccd图像传感器,在此不再赘述。所述电荷收集栅极211与相应的金属导线层212通过导线相连。所述金属导线层212可以与cmos图像传感器的金属互连结构在同一道工序中形成。
53.所述光电转换层220包括依次位于所述电荷转移层表面的n型掺杂层221和p型掺杂层222。所述n型掺杂层221和p型掺杂层222可以通过离子注入工艺形成。对于所述n型掺杂层221和p型掺杂层222的相关描述可以参见前述本技术实施例的ccd图像传感器,在此不
再赘述。
54.参考图2,在所述p型掺杂层222的表面依次形成光刻辅助层310、抗反射层320及光刻胶层330。所述光刻辅助层310的材料可以包括peteos,所述光刻辅助层310的厚度可以为100埃-300埃。所述光刻辅助层310可以保护所述p型掺杂层222。所述抗反射层320可以是有机或无机的抗反射物质,以达到增大光刻工艺窗口、提高光刻条宽控制的目的。所述抗反射层320的厚度为600埃-800埃,所述光刻胶层330的厚度可以为3600埃-4500埃。
55.采用与所述转移电极结构对准的光罩进行曝光显影,在所述光刻胶层330中形成所述第一深沟槽410的图案。在一些实施例中,通过对准标记来实现所述光罩与所述转移电极结构的对准。刻蚀所述抗反射层320、所述光刻辅助层310及p型掺杂层222,形成所述第一深沟槽410,刻蚀工艺可以是湿法刻蚀工艺。刻蚀结束后,去除所述光刻辅助层310、所述抗反射层320及所述光刻胶层330,去除所述光刻胶层330和所述抗反射层320的工艺可以采用湿法清洗工艺,去除所述光刻辅助层310时可以采用氢氟酸溶液进行清洗。
56.参考图3,形成第一介质层。所述第一介质层的形成方法可以包括:在所述p型掺杂层222的表面及所述第一深沟槽410中形成第一损伤修复层420;在所述第一损伤修复层420的表面形成第一high-k介质层430;在所述第一high-k介质层430的表面形成第一隔离填充层440,且所述第一隔离填充层440填满所述第一深沟槽410;平坦化所述第一隔离填充层440,使所述p型掺杂层222和所述第一深沟槽410上的第一隔离填充层440的表面共面。
57.形成所述第一损伤修复层420的工艺可以是快速热处理,通过控制所述快速热处理工艺的温度和时间,可以使所述第一损伤修复层420较为致密,有利于修复所述第一深沟槽410侧壁和底部的损伤。在本技术实施例中,所述快速热处理的温度为50℃-250℃,时间为10s-30s。形成所述第一high-k介质层430的工艺可以是高温炉管工艺,并控制所述高温炉管工艺的温度为200℃-300℃,时间为1h-3h,以生长质量较好的第一high-k介质层430,使降低器件暗电流的效果达到最佳。所述第一隔离填充层440的形成工艺可以是化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积等。
58.所述第一损伤修复层420、所述第一隔离填充层440及所述第一high-k介质层430的材料或结构可参见前述本技术实施例的ccd图像传感器,在此不赘述。
59.参考图4,在所述第一隔离填充层440表面依次形成第二抗反射层500和第二光刻胶层600,图案化所述第二光刻胶层600,并依次刻蚀所述第二抗反射层500、所述第一介质层和所述p型掺杂层222,在不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层222中形成第二深沟槽710。去除所述第二抗反射层500和第二光刻胶层600。
60.参考图5,在所述第二深沟槽710中填充第二介质层,形成第二深沟槽隔离。具体可以包括:在所述第一介质层的表面及所述第二深沟槽710中形成第二损伤修复层720;在所述第二损伤修复层720的表面形成第二high-k介质层730;在所述第二high-k介质层730表面形成第二隔离填充层740,且所述第二隔离填充层740填满所述第二深沟槽710。平坦化所述第二隔离填充层740,使所述第二隔离填充层740和所述第一介质层的表面共面。
61.形成所述第二损伤修复层720的工艺可以是物理气相沉积工艺,形成较为致密的第二损伤修复层720,有利于修复所述第二深沟槽710侧壁和底部的损伤。形成所述第二high-k介质层730的工艺可以是化学气相沉积工艺,以形成质量较好的第二high-k介质层730,提高降低器件暗电流的效果。所述第二隔离填充层740的形成工艺可以是化学气相沉
积、物理气相沉积、原子层沉积等。
62.所述第二损伤修复层720、所述第二隔离填充层740及所述第二high-k介质层730的材料或结构可参见前述内容,在此不赘述。
63.由于此时形成的结构表面具有high-k材料,会影响光子在表面的反射和投射,从而降低器件的感光能力,因此需去除所述第二high-k介质层730。
64.参考图6,平坦化所述第二隔离填充层740,使所述第二隔离填充层740和所述第一介质层的表面共面,具体地,使所述第二隔离填充层740和所述第一隔离填充层440的表面共面。平坦化的工艺可以是化学机械研磨。最终形成的第二深沟槽隔离700包括位于不同像素区之间的所述第一介质层和所述p型掺杂层222中的第二深沟槽710和填充所述第二深沟槽710的第二介质层。
65.参考图7,通过本技术实施例的形成方法形成的第一深沟槽隔离400和第二深沟槽隔离700的相关尺寸可参见前述本技术实施例的ccd图像传感器,在此不再赘述。
66.综上所述,在阅读本技术内容之后,本领域技术人员可以明白,前述申请内容可以仅以示例的方式呈现,并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明,本领域技术人员可以理解本技术意图囊括对实施例的各种合理改变,改进和修改。这些改变,改进和修改都在本技术的示例性实施例的精神和范围内。
67.应当理解,本实施例使用的术语

和/或

包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解,当一个元件被称作

连接



耦接

至另一个元件时,其可以直接地连接或耦接至另一个元件,或者也可以存在中间元件。
68.类似地,应当理解,当诸如层、区域或衬底之类的元件被称作在另一个元件



时,其可以直接在另一个元件上,或者也可以存在中间元件。与之相反,术语

直接地

表示没有中间元件。还应当理解,术语

包含



包含着



包括

或者

包括着

,在本技术文件中使用时,指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
69.还应当理解,尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件,但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此,在没有脱离本技术的教导的情况下,在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标记符在整个说明书中表示相同的元件。
70.此外,本技术说明书通过参考理想化的示例性截面图和/或平面图和/或立体图来描述示例性实施例。因此,由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此,不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状,而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。例如,被示出为矩形的蚀刻区域通常会具有圆形的或弯曲的特征。因此,在图中示出的区域实质上是示意性的,其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。
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