一种图像传感器件及其制造方法与流程

本发明涉及图像传感，特别涉及一种图像传感器件及其制造方法。

背景技术：

1、图像传感器具有感光区域，感光区域可以对光信号做出感应，将光信号转换为电信号。感光区域根据光照的强弱，也会生成不同大小的电信号。在图像传感器的制程中，在形成感光区域时，需要通过离子掺杂形成pn结，而高能量的离子注入，会对图像传感器的衬底造成损伤。

2、由于衬底的损伤，感光区易产生电子电洞，电子经由周边损伤区域流向感光区域或其他结构层，因此在相邻感光区之间以及感光区与其他结构层之间产生串扰。因此感光区域的形成会导致图像传感器的串扰加深、漏电流加大，并且影响到图像传感器的制程良率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种图像传感器件及其制造方法，能够提升图像传感器的制造良率，并降低漏电流、减少信号串扰。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供了一种图像传感器件，包括：

4、衬底；

5、深槽隔离结构，部分设置在所述衬底中；

6、电子发射层，部分所述电子发射层设置在相邻的所述深槽隔离结构之间，且所述电子发射层覆盖所述深槽隔离结构的侧壁和所述衬底的表面，另一部分所述电子发射层设置在所述深槽隔离结构上；

7、电子接收层，设置在所述电子发射层上；

8、介质层，设置在所述电子接收层上，其中位于相邻的所述深槽隔离结构之间的所述电子发射层、所述电子接收层和所述介质层形成光电反应结构；以及

9、遮光层，设置在所述介质层上，且所述遮光层位于所述深槽隔离结构上，其中位于所述深槽隔离结构上的所述电子发射层、所述电子接收层、所述介质层和所述遮光层形成遮光结构。

10、在本发明一实施例中，所述光电反应结构的厚度大于所述深槽隔离结构的一半高度，且所述光电反应结构的厚度小于所述深槽隔离结构的高度。

11、在本发明一实施例中，所述图像传感器件包括浅槽隔离结构，所述浅槽隔离结构设置在所述衬底中，所述浅槽隔离结构和所述深槽隔离结构为对称图形，且所述浅槽隔离结构和所述深槽隔离结构具有同一对称轴。

12、在本发明一实施例中，所述光电反应结构的表面低于所述深槽隔离结构的顶面。

13、本发明提供了一种图像传感器件的制造方法，包括以下步骤：

14、提供一衬底，并形成深槽隔离结构于所述衬底中；

15、蚀刻部分所述衬底，形成沉积沟槽于相邻的所述深槽隔离结构之间；

16、形成电子发射层于所述沉积沟槽内和所述深槽隔离结构上，形成电子接收层于所述电子发射层上，形成介质层于所述电子接收层上，形成遮光层于所述介质层上；以及

17、移除位于所述沉积沟槽上的所述电子发射层、所述电子接收层、所述介质层和所述遮光层，并形成光电反应结构于所述沉积沟槽内，形成遮光结构于所述深槽隔离结构上。

18、在本发明一实施例中，形成沉积沟槽的步骤中，蚀刻所述衬底，直到所述沉积沟槽的槽深大于所述深槽隔离结构的一半高度。

19、在本发明一实施例中，在形成所述介质层的步骤中，沉积所述介质层于所述电子接收层上，直到所述介质层的表面高于所述深槽隔离结构的顶面。

20、在本发明一实施例中，形成所述深槽隔离结构之前，形成逻辑单元于所述衬底上。

21、在本发明一实施例中，形成所述逻辑单元的步骤包括：

22、形成浅槽隔离结构于所述衬底中；

23、形成半导体器件层于所述衬底上；以及

24、形成金属互连层于所述半导体器件层上。

25、在本发明一实施例中，所述光电反应结构和所述遮光结构同步形成，且相邻的所述遮光结构的间距大于或等于所述光电反应结构的宽度。

26、如上所述，本发明提供了一种图像传感器件及其制造方法，本发明意想不到的技术效果在于：本发明形成光电反应结构的过程不需要经过退火等工艺，也不需要进行离子注入，因此制程既不会产生高热预算，也不会损伤光电反应结构附近的衬底结构，并且在形成光电反应结构后，无需再对深槽隔离结构和衬底进行调整。根据本发明提供的图像传感器件的制造方法，在形成光电反应结构时，热预算更低，成型精度更高，并且光电反应结构之间的串扰更低。并且，本发明提供的图像传感器件的暗电流大大降低，还能够更好地控制光电反应结构的深度，从而加工出符合集成电路设计的关键尺寸。本发明的制造良率得到了提升。

27、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种图像传感器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种图像传感器件，其特征在于，所述光电反应结构的厚度大于所述深槽隔离结构的一半高度，且所述光电反应结构的厚度小于所述深槽隔离结构的高度。

3.根据权利要求1所述的一种图像传感器件，其特征在于，所述图像传感器件包括浅槽隔离结构，所述浅槽隔离结构设置在所述衬底中，所述浅槽隔离结构和所述深槽隔离结构为对称图形，且所述浅槽隔离结构和所述深槽隔离结构具有同一对称轴。

4.根据权利要求1所述的一种图像传感器件，其特征在于，所述光电反应结构的表面低于所述深槽隔离结构的顶面。

5.一种图像传感器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种图像传感器件的制造方法，其特征在于，形成沉积沟槽的步骤中，蚀刻所述衬底，直到所述沉积沟槽的槽深大于所述深槽隔离结构的一半高度。

7.根据权利要求5所述的一种图像传感器件的制造方法，其特征在于，在形成所述介质层的步骤中，沉积所述介质层于所述电子接收层上，直到所述介质层的表面高于所述深槽隔离结构的顶面。

8.根据权利要求5所述的一种图像传感器件的制造方法，其特征在于，形成所述深槽隔离结构之前，形成逻辑单元于所述衬底上。

9.根据权利要求8所述的一种图像传感器件的制造方法，其特征在于，形成所述逻辑单元的步骤包括：

10.根据权利要求5所述的一种图像传感器件的制造方法，其特征在于，所述光电反应结构和所述遮光结构同步形成，且相邻的所述遮光结构的间距大于或等于所述光电反应结构的宽度。

技术总结
本发明提供了一种图像传感器件及其制造方法，包括：衬底；深槽隔离结构，部分设置在衬底中；电子发射层，部分电子发射层设置在相邻的深槽隔离结构之间，且电子发射层覆盖深槽隔离结构的侧壁和衬底的表面，另一部分电子发射层设置在深槽隔离结构上；电子接收层，设置在电子发射层上；介质层，设置在电子接收层上，其中位于相邻的深槽隔离结构之间的电子发射层、电子接收层和介质层形成光电反应结构；以及遮光层，设置在介质层上，且遮光层位于深槽隔离结构上，其中位于深槽隔离结构上的电子发射层、电子接收层、介质层和遮光层形成遮光结构。本发明提供了一种图像传感器件及其制造方法，能够减少信号串扰并降低漏电流，提升了制造良率。

技术研发人员：陈维邦,郑志成
受保护的技术使用者：合肥晶合集成电路股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15