隔離結(jié)構(gòu)和包含該隔離結(jié)構(gòu)的圖像傳感器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種包含隔離結(jié)構(gòu)的圖像傳感器。所述隔離結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的基板中的第一導(dǎo)電類型的深阱區(qū)以及設(shè)置在用于累積光電荷的電荷累積區(qū)之間以使所述電荷累積區(qū)彼此電隔離的隔離區(qū)。所述電荷累積區(qū)設(shè)置在所述深阱區(qū)上且具有所述第二導(dǎo)電類型。所述隔離區(qū)與所述深阱區(qū)相連接且具有所述第一導(dǎo)電類型。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
隔離結(jié)構(gòu)和包含該隔離結(jié)構(gòu)的圖像傳感器
本技術(shù)涉及一種隔離結(jié)構(gòu)以及包含該隔離結(jié)構(gòu)的圖像傳感器。更詳細(xì)地，本技術(shù)涉及一種用于使電荷累積區(qū)彼此電隔離的隔離結(jié)構(gòu)以及包含該隔離結(jié)構(gòu)的圖像傳感器。
技術(shù)介紹
一般來(lái)說(shuō)，圖像傳感器是將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的半導(dǎo)體裝置且可被分成或分類成電荷耦合裝置(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器(CIS)。CMOS圖像傳感器包括單位像素，每個(gè)單位像素包括光電二極管和MOS晶體管。CMOS圖像傳感器使用切換方法順序地檢測(cè)單位像素的電信號(hào)，從而形成圖像。CMOS圖像傳感器是通過(guò)在半導(dǎo)體基板中或上形成光電二極管，形成被連接至半導(dǎo)體基板上的光電二極管的晶體管，形成用作被連接至晶體管的信號(hào)線的布線層并在布線層上或上方形成濾色器層和微透鏡而制成的。特別地，CMOS圖像傳感器包括多個(gè)按行和列布置的像素區(qū)且在每個(gè)像素區(qū)中或上形成光電二極管、轉(zhuǎn)移柵、浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)等。例如，光電二極管包括p型表面層和n型電荷累積區(qū)，且當(dāng)入射光到達(dá)光電二極管的表面時(shí)，在光電二極管的p-n結(jié)的耗盡區(qū)中產(chǎn)生電子(光電荷)。電子在n型電荷累積區(qū)中進(jìn)行累積且隨后通過(guò)轉(zhuǎn)移柵移動(dòng)到浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)。近來(lái)，隨著CMOS圖像傳感器的集成度的提高，逐漸減小了光電二極管的面積，且可以因此使CMOS圖像傳感器的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍退化。此外，可以增加CMOS圖像傳感器的光學(xué)噪聲，諸如串?dāng)_。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)提供了一種具有相對(duì)小的區(qū)域的隔離結(jié)構(gòu)，以增加光電二極管和具有隔離結(jié)構(gòu)的圖像傳感器的區(qū)域。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，一種隔離結(jié)構(gòu)可以包括設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的基板中的第一導(dǎo)電類型的深阱區(qū)以及設(shè)置在用于累積光電荷的電荷累積區(qū)之間以使電荷累積區(qū)彼此電隔離的隔離區(qū)。特別地，電荷累積區(qū)可以被設(shè)置在深阱區(qū)上且具有第二導(dǎo)電類型，且隔離區(qū)可以與深阱區(qū)相連接且具有第一導(dǎo)電類型。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，隔離區(qū)可以具有比深阱區(qū)的雜質(zhì)濃度更高的雜質(zhì)濃度。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，隔離結(jié)構(gòu)還可以包括絕緣層，其被設(shè)置在隔離區(qū)上；以及電極，其被設(shè)置在絕緣層上且在隔離區(qū)中形成電場(chǎng)以在隔離區(qū)中累積第二光電荷。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，可以向深阱區(qū)施加第一電壓，可以向電極施加第二電壓，且第二電壓可以等于或高于第一電壓。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，可以向深阱區(qū)施加第一電壓，可以向電極施加第二電壓，且第二電壓可以等于或低于第一電壓。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，隔離區(qū)可以是通過(guò)離子注入工藝形成的離子注入?yún)^(qū)。根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)方面，一種圖像傳感器可以包括設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的基板中的第一導(dǎo)電類型的深阱區(qū)、設(shè)置在深阱區(qū)上并累積光電荷的第二導(dǎo)電類型的電荷累積區(qū)以及設(shè)置在電荷累積區(qū)之間以使電荷累積區(qū)彼此電隔離且與深阱區(qū)相連接的第一導(dǎo)電類型的隔離區(qū)。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，圖像傳感器還可以包括第一導(dǎo)電類型的釘扎層，其每一個(gè)均被設(shè)置在電荷累積區(qū)上。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，隔離區(qū)可以具有與釘扎層的雜質(zhì)濃度相等的雜質(zhì)濃度。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，隔離區(qū)可以具有比深阱區(qū)的雜質(zhì)濃度更高的雜質(zhì)濃度。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，圖像傳感器還可以包括絕緣層，其被設(shè)置在隔離區(qū)上；以及電極，其被設(shè)置在絕緣層上且在隔離區(qū)中形成電場(chǎng)以在隔離區(qū)中累積第二光電荷。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，可以向深阱區(qū)施加第一電壓，可以向電極施加第二電壓，且第二電壓可以等于或高于第一電壓。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，可以向深阱區(qū)施加第一電壓，可以向電極施加第二電壓，且第二電壓可以等于或低于第一電壓。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，基板可以包括外延層，且深阱區(qū)和隔離區(qū)可以被設(shè)置在外延層中。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，圖像傳感器還可以包括第二導(dǎo)電類型的低濃度雜質(zhì)區(qū)，其每一個(gè)被設(shè)置在電荷累積區(qū)和深阱區(qū)之間，且低濃度雜質(zhì)區(qū)可以具有比電荷累積區(qū)的雜質(zhì)濃度更低的雜質(zhì)濃度。根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)方面，一種圖像傳感器可以包括設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的基板中的第一導(dǎo)電類型的深阱區(qū)、設(shè)置在深阱區(qū)上并累積光電荷的第二導(dǎo)電類型的電荷累積區(qū)、設(shè)置在電荷累積區(qū)的一側(cè)上以使電荷累積區(qū)與相鄰的電荷累積區(qū)電隔離且與深阱區(qū)相連接的第一導(dǎo)電類型的隔離區(qū)、設(shè)置成與電荷累積區(qū)的另一側(cè)間隔開(kāi)的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)以及設(shè)置在電荷累積區(qū)和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)之間的基板上的轉(zhuǎn)移柵。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，電荷累積區(qū)可以是用于累積空穴的p型雜質(zhì)區(qū)，且隔離區(qū)可以是n型高濃度雜質(zhì)區(qū)。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，圖像傳感器還可以包括絕緣層，其被設(shè)置在隔離區(qū)上；以及電極，其被設(shè)置在絕緣層上且在隔離區(qū)中形成電場(chǎng)以在隔離區(qū)中累積電子。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，可以向深阱區(qū)施加第一電壓，可以向電極施加第二電壓，且第二電壓可以等于或高于第一電壓。根據(jù)本技術(shù)的一些示例性實(shí)施例，圖像傳感器還可以包括設(shè)置在電荷累積區(qū)的另一側(cè)上的第一導(dǎo)電類型的第二阱區(qū)，且轉(zhuǎn)移柵和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)可以被設(shè)置在第二阱區(qū)上。上面的概述并不旨在描述其主題的每個(gè)所闡明的實(shí)施例或每個(gè)實(shí)施方式。下面的附圖及具體實(shí)施方式更具體地舉例說(shuō)明了各種實(shí)施例。附圖說(shuō)明根據(jù)結(jié)合附圖的下列說(shuō)明，將更詳細(xì)地理解示例性實(shí)施例，其中：圖1為示出根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)示例性實(shí)施例的隔離結(jié)構(gòu)和具有隔離結(jié)構(gòu)的圖像傳感器的橫截面視圖；圖2為示出圖1的圖像傳感器的平面圖，其中在線1-1處指出圖1的橫截面視圖；圖3為示出圖2的轉(zhuǎn)移柵和浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)的橫截面視圖；圖4為示出與圖1的圖像傳感器相連的電源的方框圖；以及圖5至7為示出制造圖1的圖像傳感器的方法的橫截面視圖。雖然各種實(shí)施例可被修正成各種修改和替代形式，但是其細(xì)節(jié)已在附圖中以示例方式示出并將進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)理解的是本技術(shù)并不旨在將所要求保護(hù)的技術(shù)限制為所述的特定實(shí)施例。相反地，本技術(shù)旨在涵蓋落在如通過(guò)權(quán)利要求限定的主題的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代方案。具體實(shí)施方式在下文中，將參考附圖更詳細(xì)地描述本技術(shù)的實(shí)施例。然而，本技術(shù)并不限于下面所述的實(shí)施例且按各種其他形式進(jìn)行實(shí)施。下面的實(shí)施例并不是為了全面完成本技術(shù)而提供的，而是為了向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本技術(shù)的范圍而提供的。在本說(shuō)明書中，當(dāng)一個(gè)組件被稱為在另一個(gè)組件或?qū)由匣虮贿B接至另一個(gè)組件或?qū)訒r(shí)，其可直接在另一個(gè)組件或?qū)由匣虮贿B接至另一個(gè)組件或?qū)樱蛞部纱嬖谟兄虚g組件或?qū)印Ｅc此不同，將理解當(dāng)一個(gè)組件被稱為直接在另一個(gè)組件或?qū)由匣蛑苯颖贿B接至另一個(gè)組件或?qū)訒r(shí)，其表示不存在有中間組件。另外，雖然術(shù)語(yǔ)，如第一、第二和第三用于描述在本技術(shù)的各種實(shí)施例中的各種區(qū)域和層，但區(qū)域和層卻不僅限于此。以下使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例，但卻不用于限制本技術(shù)。額外地，除非本文另有限定外，包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)的所有術(shù)語(yǔ)可具有與本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。參考理想實(shí)施例的示意圖描述本技術(shù)的實(shí)施例。因此，可根據(jù)附圖的形式預(yù)期在制造方法中的變化和/或可允許的誤差。因此，本技術(shù)的實(shí)施例被描述成僅限于附圖中的特定形式或區(qū)域且包括該形式的偏差。該區(qū)域可以是完全示意性的且其形式可能不描述或描繪在任何給定區(qū)域中的準(zhǔn)確本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種隔離結(jié)構(gòu)，其包括：第一導(dǎo)電類型的深阱區(qū)，其被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的基板中；至少兩個(gè)電荷累積區(qū)，其被配置成累積光電荷；隔離區(qū)，其被設(shè)置在所述至少兩個(gè)電荷累積區(qū)之間且被配置成使所述至少兩個(gè)電荷累積區(qū)彼此電隔離，其中所述電荷累積區(qū)被設(shè)置在所述深阱區(qū)上且具有所述第二導(dǎo)電類型，且所述隔離區(qū)與所述深阱區(qū)相連接且具有所述第一導(dǎo)電類型。

【技術(shù)特征摘要】
2016.02.25 KR 10-2016-00225121.一種隔離結(jié)構(gòu)，其包括：第一導(dǎo)電類型的深阱區(qū)，其被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的基板中；至少兩個(gè)電荷累積區(qū)，其被配置成累積光電荷；隔離區(qū)，其被設(shè)置在所述至少兩個(gè)電荷累積區(qū)之間且被配置成使所述至少兩個(gè)電荷累積區(qū)彼此電隔離，其中所述電荷累積區(qū)被設(shè)置在所述深阱區(qū)上且具有所述第二導(dǎo)電類型，且所述隔離區(qū)與所述深阱區(qū)相連接且具有所述第一導(dǎo)電類型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離結(jié)構(gòu)，其中所述隔離區(qū)具有比所述深阱區(qū)的雜質(zhì)濃度更高的雜質(zhì)濃度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離結(jié)構(gòu)，其還包括：絕緣層，其被設(shè)置在所述隔離區(qū)上；以及電極，其被設(shè)置在所述絕緣層上且在所述隔離區(qū)中形成電場(chǎng)以在所述隔離區(qū)中累積第二光電荷。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離結(jié)構(gòu)，其中向所述深阱區(qū)施加第一電壓，向所述電極施加第二電壓，且所述第二電壓等于或高于所述第一電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離結(jié)構(gòu)，其中向所述深阱區(qū)施加第一電壓，向所述電極施加第二電壓，且所述第二電壓等于或低于所述第一電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離結(jié)構(gòu)，其中所述隔離區(qū)是通過(guò)離子注入工藝形成的離子注入?yún)^(qū)。7.一種圖像傳感器，其包括：第一導(dǎo)電類型的深阱區(qū)，其被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型的基板中；所述第二導(dǎo)電類型的至少兩個(gè)電荷累積區(qū)，其被設(shè)置在所述深阱區(qū)上并累積光電荷；以及所述第一導(dǎo)電類型的隔離區(qū)，其被設(shè)置在所述至少兩個(gè)電荷累積區(qū)之間，其中所述隔離區(qū)與所述深阱區(qū)相連接以使所述至少兩個(gè)電荷累積區(qū)彼此電隔離。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其還包括所述第一導(dǎo)電類型的釘扎層，其每一個(gè)均被設(shè)置在所述電荷累積區(qū)上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像傳感器，其中所述隔離區(qū)具有與所述釘扎層的雜質(zhì)濃度相等的雜質(zhì)濃度。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其中所述隔離區(qū)具有比所述深阱區(qū)的雜質(zhì)濃度更高的雜質(zhì)濃度。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像傳感器，其還包括：絕緣層，其被設(shè)置在所述隔離區(qū)上；以及電極，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金相華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東部HITEK株式會(huì)社，
類型：新型
國(guó)別省市：韓國(guó),KR