集成芯片、图像传感器及其形成方法技术

在一些实施例中，本公开涉及一种集成晶片、图像传感器及其形成方法。图像传感器包括衬底。光检测器位于衬底中且包含延伸到衬底的第一侧中的半导体保护环。浅沟槽隔离结构延伸到衬底的第一侧中。外部隔离结构延伸到与衬底的第一侧相对的衬底的第二侧中到达浅沟槽隔离结构。浅沟槽隔离结构和外部隔离结构横向包围光检测器。内部隔离结构延伸到衬底的第二侧中且上覆光检测器。内部隔离结构通过衬底与光检测器竖直分离。此外，外部隔离结构横向包围内部隔离结构。内部隔离结构。内部隔离结构。

【技术实现步骤摘要】
集成芯片、图像传感器及其形成方法


[0001]本公开涉及图像传感器及其形成方法。

技术介绍

[0002]具有互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的集成电路(IC)用于广泛范围的现代电子器件，例如摄像机和蜂窝电话。一些CMOS图像传感器是基于雪崩光电二极管(avalanche photodiode；APD)和单光子雪崩光电二极管(single
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photon avalanche photodiode；SPAD)。
[0003]APD是利用光电效应将光转换成电的光电二极管类型。APD具有以接近但不超过击穿电压的高电压进行反向偏置的p
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n结。雪崩效应响应于入射辐射而被触发，这引起与光学信号强度线性相关的电流增益。SPAD是与APD类似的光电二极管类型。SPAD具有以与APD类似的高电压进行反向偏置的p
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n结。然而，与APD相比，高电压超过击穿电压。因此，入射于SPAD上的单光子可能引起更加显著的雪崩效应且因此引起更加显著的电流增益。这又允许使用SPAD对个别光子进行计数。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，包括：衬底；光检测器，位于所述衬底中且包括延伸到所述衬底的第一侧中的半导体保护环；浅沟槽隔离结构，延伸到所述衬底的所述第一侧中；外部隔离结构，延伸到与所述衬底的所述第一侧相对的所述衬底的第二侧中到达所述浅沟槽隔离结构，其中所述浅沟槽隔离结构和所述外部隔离结构横向包围所述光检测器；以及内部隔离结构，延伸到所述衬底的所述第二侧中且上覆所述光检测器，其中所述内部隔离结构通过所述衬底与所述光检测器竖直分离，且其中所述外部隔离结构横向包围所述内部隔离结构。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述外部隔离结构具有下部表面，所述下部表面安置在从所述衬底的所述第二侧测量的第一深度处，其中所述内部隔离结构具有下部表面，所述下部表面安置在从所述衬底的所述第二侧测量的第二深度处，且其中所述第一深度大于所述第二深度。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述内部隔离结构位于所述半导体保护环的正上方，且通过所述衬底与所述半导体保护环竖直分离。4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述内部隔离结构在第一闭路中包围所述光检测器的中心，且其中所述半导体保护环沿所述第一闭路包围所述光检测器的所述中心。5.一种集成芯片，其特征在于，包括：半导体衬底；像素，位于所述半导体衬底的第一侧上且包括所述半导体衬底中的光检测器，其中所述光检测器包括第一半导体区、第二半导体区以及保护环，其中所述第一半导体区和所述保护环具有与所述第二半导体区相对的掺杂类型且从所述第一侧延伸到所述第二半导体区中，且其中所述保护环将所述第一半导体区的侧壁与所述第二半导体区分离；以及双沟槽隔离结构，延伸到与所述半导体衬底的所述第一侧相对的所述半导体衬底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正贤，李升展，王子睿，陈升照，
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：