图像传感器及其制造方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种图像传感器结构及其形成方法。图像传感器结构包括衬底，该衬底包括第一感光区域和第二感光区域。图像传感器结构还包括：隔离结构，穿过衬底形成以使第一感光区域与第二感光区域分离；以及第一源极/漏极结构和第二源极/漏极结构，形成在衬底的前侧处。另外，第一源极/漏极结构和第二源极/漏极结构位于隔离结构的相对侧处。图像传感器结构还包括：接触件，形成在隔离结构上方并且形成在第一源极/漏极结构的一部分和第二源极/漏极结构的一部分上方。

Image sensor and manufacturing method thereof

Embodiments of the present invention provide an image sensor structure and a method of forming the same. The image sensor structure includes a substrate including a first photosensitive region and a second photosensitive region. The image sensor structure also includes an isolation structure formed through the substrate so that the first area and the second photosensitive photosensitive area of separation; and the first source / drain structure and the second source / drain structure, formed on the side of the substrate. In addition, the first source / drain structure and the second source / drain structure are located at the opposite side of the isolation structure. The image sensor structure further includes: a contact formed above the isolation structure and formed over a portion of the first source / drain structure and a portion of the second source / drain structure.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及半导体领域，更具体地，涉及图像传感器及其制造方法。
技术介绍
半导体器件用于多种电子应用，诸如个人计算机、手机、数码相机和其他的电子设备。通常通过以下步骤来制造半导体器件：在半导体衬底上方相继沉积绝缘或介电层、导电层和半导体材料层；以及使用光刻来图案化该多个材料层，以在该多个材料层上形成电路组件和元件。然而，虽然现有的半导体制造工艺通常已经满足于它们的预期目的，但是随着器件按比例缩小的继续，它们并非在各个方面都满足要求。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种图像传感器结构，包括：衬底，包括第一感光区域和第二感光区域；隔离结构，穿过所述衬底形成以分离所述第一感光区域与所述第二感光区域；第一源极/漏极结构和第二源极/漏极结构，形成在所述衬底的前侧处，其中，所述第一源极/漏极结构和所述第二源极/漏极结构位于所述隔离结构的相对侧处；接触件，形成在所述隔离结构上方并且形成在所述第一源极/漏极结构的一部分和所述第二源极/漏极结构的一部分上方本专利技术的实施例还提供了一种图像传感器结构，包括：衬底；隔离结构，穿过所述衬底形成以将所述衬底划分为第一区域和第二区域；第一感光区域，形成在所述衬底的第一区域中；第二感光区域，形成在所述衬底的第二区域中；第一栅极结构，形成在所述衬底的第一区域上方；第二栅极结构，形成在所述衬底的第二区域上方；第一源极/漏极结构，邻近所述第一栅极结构形成；第二源极/漏极结构，邻近所述第二栅极结构形成；以及接触件，与所述隔离结构重叠并且与所述第一源极/漏极结构的一部分和所述第二源极/漏极结构的一部分重叠。本专利技术的实施例还提供了一种用于制造图像传感器结构的方法，包括：在衬底中形成隔离结构以将所述衬底划分为第一区域和第二区域；在所述第一区域中形成第一感光区域，并且在所述第二区域中形成第二感光区域；在所述第一区域上方形成第一栅极结构，并且在所述第二区域上方形成第二栅极结构，其中，所述第一栅极结构和所述第二栅极结构位于所述衬底的前侧处；邻近所述第一栅极结构形成第一源极/漏极结构，并且邻近所述第二栅极结构形成第二源极/漏极结构；在所述衬底的前侧上方形成层间介电层以覆盖所述第一栅极结构和所述第二栅极结构；穿过所述层间介电层形成接触沟槽，从而使得通过所述接触沟槽暴露所述第一源极/漏极结构的一部分、所述第二源极/漏极结构的一部分和所述隔离结构；以及在所述接触沟槽中形成接触件。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的各个方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。图1是根据一些实施例的图像传感器结构的像素布局的顶视图。图2A至图2L是根据一些实施例的形成沿着图1中所示的线A-A'所示出的图像传感器结构的各个阶段的截面示图。图3是根据一些实施例的沿着图1中示出的线B-B’所示出的图像传感器结构的截面示图。图4A是根据一些实施例的图像传感器结构的像素布局的顶视图。图4B是根据一些实施例的沿着图4A中示出的线C-C’所示出的图像传感器结构的截面示图。图5是根据一些实施例的图像传感器结构的截面图。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术可以在多个实例中重复参考标号和/或字符。这种重复是为了简化和清楚的目的，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。此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空间关系术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除图中所示的方位之外，空间关系术语意欲包括使用或操作过程中的器件的不同的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可同样地作相应地解释。提供了集成电路(IC)结构及其形成方法的实施例。在一些实施例中，IC结构包括图像传感器。图像传感器包括使两个邻近的感光区域隔离的隔离结构。邻近隔离结构形成源极/漏极结构(在图像传感器区中，也称为浮置节点)。在隔离结构上方形成接触件，接触件比隔离结构宽，从而使得接触件还覆盖邻近隔离结构形成的源极/漏极结构的一部分。因此，可以通过接触件电连接源极/漏极结构。图1是根据一些实施例的图像传感器结构100a的像素布局。图2A至图2L是根据一些实施例的形成沿着图1中所示的线A-A'所示出的图像传感器结构100a的各个阶段的截面示图。应该注意，为了简洁的目的，简化了图2A至图2L中示出的图像传感器结构100a，从而可以更好地理解本专利技术的思想。因此，在一些其他的实施例中，附加的部件添加到图像传感器结构100a中，并且替换或消除一些元件。如图2A所示，根据一些实施例，接收衬底102。在一些实施例中，衬底102是包括硅的半导体衬底。衬底102可以是半导体晶圆，诸如硅晶圆。可选地或附加地，衬底102可以包括元素半导体材料、化合物半导体材料和/或合金半导体材料。元素半导体材料的实例可以是，但不限于，晶体硅、多晶硅、非晶硅、锗和/或金刚石。化合物半导体材料的实例可以是，但不限于，碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟。合金半导体材料的实例可以是，但不限于，SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP。如图2A所示，衬底102具有前侧104和背侧106。如图2A所示，根据一些实施例，隔离沟槽108形成在衬底102中。在一些实施例中，通过在衬底102的前侧104上方形成硬掩模结构、图案化硬掩模结构以在硬掩模结构中形成开口以及穿过开口来蚀刻衬底102来形成隔离沟槽108。如图2A所示，从衬底102的前侧104形成隔离沟槽108。如图2B所示，根据一些实施例，在形成隔离沟槽108之后，在隔离沟槽108的底面和侧壁上形成衬里110。可以通过退火、化学汽相沉积(CVD)、物理汽相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)、旋涂、注入工艺和/或其他可应用的工艺来形成衬里110。衬里110可以由介电材料制成，诸如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅或其他可应用的介电材料。如图2B所示，根据一些实施例，在形成衬里110之后，在隔离沟槽108中形成隔离材料111以形成隔离结构112。即，根据一些实施例，隔离结构112包括衬里110和隔离材料111。然而，在一些其他实施例中，未形成衬里110。在一些实施例中，隔离结构112是深沟槽隔离(DTI)结构。在一些实施例中，通过在隔离沟槽108中沉积隔离材料来形成隔离结构112。根据一些实施例，隔离材料包括氮化硅、氧化硅和多晶硅。在一些实施例中，隔离结构112具有在从约1μm至约4μm的范围内的厚度。隔离结构112的厚度应该足够厚，从而使得可以通过隔离结构112来分离之后形成的感光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器结构，包括：衬底，包括第一感光区域和第二感光区域；隔离结构，穿过所述衬底形成以分离所述第一感光区域与所述第二感光区域；第一源极/漏极结构和第二源极/漏极结构，形成在所述衬底的前侧处，其中，所述第一源极/漏极结构和所述第二源极/漏极结构位于所述隔离结构的相对侧处；接触件，形成在所述隔离结构上方并且形成在所述第一源极/漏极结构的一部分和所述第二源极/漏极结构的一部分上方。

【技术特征摘要】
2015.10.30 US 14/928,6041.一种图像传感器结构，包括：衬底，包括第一感光区域和第二感光区域；隔离结构，穿过所述衬底形成以分离所述第一感光区域与所述第二感光区域；第一源极/漏极结构和第二源极/漏极结构，形成在所述衬底的前侧处，其中，所述第一源极/漏极结构和所述第二源极/漏极结构位于所述隔离结构的相对侧处；接触件，形成在所述隔离结构上方并且形成在所述第一源极/漏极结构的一部分和所述第二源极/漏极结构的一部分上方。2.根据权利要求1所述的图像传感器结构，其中，所述隔离结构由氮化硅、氧化硅或多晶硅制成。3.根据权利要求1所述的图像传感器结构，其中，所述隔离结构从所述衬底的前侧延伸至所述衬底的背侧。4.根据权利要求1所述的图像传感器结构，其中，所述隔离结构的宽度小于所述接触件的宽度。5.根据权利要求1所述的图像传感器结构，还包括：互连结构，形成在所述衬底的前侧上方；以及滤色器层，形成在所述衬底的背侧上方。6.根据权利要求1所述的图像传感器结构，还包括：第一栅极结构，邻近所述第一源极/漏极结构形成；以及第二栅极结构，邻近所述第二源极/漏极结构形成。7.根据权利要求6所述的图像传感器结构，其中，所述第一栅极结构的侧壁与所述隔离结构的侧壁之间的最短距离小于150nm。8.一种图像传感器结构，包括：衬底；隔离结构，穿过所述衬底形成以将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子睿，杨敦年，刘人诚，许慈轩，山下雄一郎，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71