图像传感器及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种图像传感器及其制作方法。本发明专利技术光电二极管组中包含的多个光电二极管在衬底上的投影包围浮动扩散部在衬底上的投影。组内深沟槽隔离设置在光电二极管组内的相邻的光电二极管之间。组内深沟槽隔离包括沿第一方向设置的第一线沟槽隔离与沿第二方向设置的第二线沟槽隔离交叉形成的结构去除交叉区域得到的线性图形结构。组内深沟槽隔离去除交叉区域部分，且交叉区域在衬底上的投影覆盖浮动扩散部在衬底上的投影，亦即浮动扩散部上方的衬底的线沟槽隔离交叉区域不设置组内深沟槽隔离，以避免损伤浮动扩散部引起白像素问题，提高了像素质量。组内深沟槽隔离的深度更深，减少或避免光电二极管之间的串扰和溢出。减少或避免光电二极管之间的串扰和溢出。减少或避免光电二极管之间的串扰和溢出。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器及其制作方法


[0001]本专利技术属于集成电路制造
，具体涉及一种图像传感器及其制作方法。

技术介绍

[0002]图像传感器在数码静态相机、蜂窝式电话、监控摄像机以及医疗、汽车等应用中得到广泛使用。用以制造图像传感器的技术持续大幅进步，对更高分辨率及更低功耗的需求促进图像传感器的进一步微型化及高度集成。高度集成的结果是图像传感器中每个像素的尺寸减小。但是随着图像传感器的像素尺寸减小，邻近像素之间的串扰变得严重。串扰可增加白像素的数目、降低图像传感器灵敏度。常采用DTI(Deep trench Isolation，深沟槽隔离)结构来降低串扰。
[0003]DTI结构包括深沟槽和深沟槽中填充的隔离层。深沟槽设置在相邻的像素之间。由于深沟槽高的深宽比，导致刻蚀深沟槽过程产生的聚合物较难从深沟槽抽出。刻蚀负载效应的影响，特征尺寸大的沟槽区域的聚合物相比特征尺寸小的沟槽区域的聚合物容易抽出，因此同样刻蚀工艺下，特征尺寸大的沟槽区域比特征尺寸小的沟槽区域形成的沟槽深度深。而期望的是深沟槽各区域的沟槽深度相同，如此一来，特征尺寸小的沟槽区域形成的沟槽深度达到DTI结构目标深度时，特征尺寸大的沟槽区域形成的沟槽深度大于DTI结构目标深度，容易损伤特征尺寸大的沟槽区域下方的图像传感器结构(例如浮动扩散部)。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种图像传感器及其制作方法，浮动扩散部上方的衬底的线沟槽隔离交叉区域不设置组内深沟槽隔离，以避免损伤浮动扩散部引起白像素问题，提高了像素质量。组内深沟槽隔离的深度更深，减少或避免光电二极管之间的串扰和溢出。
[0005]本专利技术提供一种图像传感器，包括：
[0006]衬底，所述衬底具有相对的第一侧和第二侧；所述衬底中设置有光电二极管组和浮动扩散部；所述光电二极管组中包含多个光电二极管，所述光电二极管从所述衬底第一侧延伸到所述衬底中；所述浮动扩散部从所述衬底第二侧延伸至所述衬底中；所述光电二极管组中包含的所述多个光电二极管在所述衬底上的投影包围所述浮动扩散部在所述衬底上的投影；
[0007]组内深沟槽隔离，所述组内深沟槽隔离设置在所述光电二极管组内的相邻的所述光电二极管之间并且从所述衬底第一侧表面延伸至所述衬底中或所述第二侧表面；所述组内深沟槽隔离包括沿第一方向设置的第一线沟槽隔离与沿第二方向设置的第二线沟槽隔离交叉形成的结构去除交叉区域得到的线性图形结构；所述交叉区域在所述衬底上的投影覆盖所述浮动扩散部在所述衬底上的投影。
[0008]进一步的，所述光电二极管组中的所述多个光电二极管包括以2
×
2图案排列的四个所述光电二极管或者3
×
3图案排列的九个所述光电二极管。
[0009]进一步的，所述光电二极管组和所述浮动扩散部以规则的重复方式排列，相邻的
所述光电二极管组之间设置有组间深沟槽隔离，所述组间深沟槽隔离从所述衬底第一侧表面延伸至所述衬底中或所述第二侧表面。
[0010]进一步的，所述光电二极管组为红光光电二极管组、绿光光电二极管组和蓝光光电二极管组中的任意一种。
[0011]进一步的，所述组间深沟槽隔离包括沿所述第一方向设置的第一组间深沟槽隔离和沿所述第二方向设置的第二组间深沟槽隔离，所述第一组间深沟槽隔离与其两侧分别位于两个所述光电二极管组内的所述第二线沟槽隔离交叉形成第一交叉区域，所述第一组间深沟槽隔离与所述第二组间深沟槽隔离交叉形成第二交叉区域，所述第二组间深沟槽隔离与其两侧分别位于两个所述光电二极管组内的所述第一线沟槽隔离交叉形成第三交叉区域；所述第一交叉区域、所述第二交叉区域和所述第三交叉区域在所述衬底的投影范围内不设置所述浮动扩散部。
[0012]进一步的，所述图像传感器还包括转移晶体管，所述转移晶体管从所述衬底第二侧表面延伸至所述衬底中，且所述转移晶体管至少部分环绕所述浮动扩散部。
[0013]本专利技术还提供一种图像传感器的制作方法，包括：
[0014]提供衬底，所述衬底具有相对的第一侧和第二侧；所述衬底中设置有光电二极管组和浮动扩散部；所述光电二极管组中包含多个光电二极管，所述光电二极管从衬底第一侧延伸到衬底中；所述浮动扩散部从所述衬底第二侧延伸至所述衬底中；所述光电二极管组中包含的所述多个光电二极管在所述衬底上的投影包围所述浮动扩散部在所述衬底上的投影；
[0015]形成深沟槽，所述深沟槽包括设置在所述光电二极管组内相邻的所述光电二极管之间的组内深沟槽；所述组内深沟槽从所述衬底第一侧表面延伸至所述衬底中或所述第二侧表面；所述组内深沟槽包括沿第一方向设置的第一线沟槽与沿第二方向设置的第二线沟槽交叉形成的结构去除交叉区域得到的线性图形结构；所述交叉区域在所述衬底上的投影覆盖所述浮动扩散部在所述衬底上的投影；
[0016]形成隔离层，所述隔离层填充所述组内深沟槽形成组内深沟槽隔离。
[0017]进一步的，所述光电二极管组和所述浮动扩散部以规则的重复方式排列，所述深沟槽还包括设置在相邻的所述光电二极管组之间的组间深沟槽，以及围绕若干所述光电二极管组的外圈深沟槽。
[0018]进一步的，所述组间深沟槽隔离包括沿所述第一方向设置的第一组间深沟槽隔离和沿所述第二方向设置的第二组间深沟槽隔离。
[0019]进一步的，形成所述深沟槽采用干法刻蚀工艺，刻蚀的反应气体包括含氟基气体，O2和Ar。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]本专利技术提供一种图像传感器及其制作方法。本专利技术光电二极管组中包含的多个光电二极管在衬底上的投影包围浮动扩散部在衬底上的投影。组内深沟槽隔离设置在光电二极管组内的相邻的光电二极管之间。组内深沟槽隔离包括沿第一方向设置的第一线沟槽隔离与沿第二方向设置的第二线沟槽隔离交叉形成的结构去除交叉区域得到的线性图形结构。组内深沟槽隔离去除交叉区域部分，且交叉区域在衬底上的投影覆盖浮动扩散部在衬底上的投影，亦即在光电二极管组中浮动扩散部上方的衬底的交叉区域保留未被刻蚀，浮
动扩散部上方不设置组内深沟槽隔离，如此一来，避免了负载效应导致的刻蚀衬底交叉区域与线性图形区域存在深度差异导致容易损伤浮动扩散部。而且组内深沟槽隔离的深度不受交叉区域的深沟槽深度的限制，组内深沟槽隔离的深度可以刻蚀更深，更深的组内深沟槽隔离可以更好的隔离光电二极管组内的光电二极管，减少或避免光电二极管组内的光电二极管之间的串扰和溢出，避免损伤浮动扩散部引起白像素问题，提高了图像传感器的像素质量。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例的图像传感器的制作方法流程示意图。
[0023]图2为本专利技术实施例的图像传感器的制作方法中形成深沟槽后的俯视图。
[0024]图3为沿图2中AA
’
处的剖面示意图。
[0025]图4为本专利技术实施例的图像传感器的制作方法中形成深沟槽后的立体图。
[0026]图5为图2中光电二极管组区域的局部放大本文档来自技高网...

【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，所述衬底具有相对的第一侧和第二侧；所述衬底中设置有光电二极管组和浮动扩散部；所述光电二极管组中包含多个光电二极管，所述光电二极管从所述衬底第一侧延伸到所述衬底中；所述浮动扩散部从所述衬底第二侧延伸至所述衬底中；所述光电二极管组中包含的所述多个光电二极管在所述衬底上的投影包围所述浮动扩散部在所述衬底上的投影；组内深沟槽隔离，所述组内深沟槽隔离设置在所述光电二极管组内的相邻的所述光电二极管之间并且从所述衬底第一侧表面延伸至所述衬底中或所述第二侧表面；所述组内深沟槽隔离包括沿第一方向设置的第一线沟槽隔离与沿第二方向设置的第二线沟槽隔离交叉形成的结构去除交叉区域得到的线性图形结构；所述交叉区域在所述衬底上的投影覆盖所述浮动扩散部在所述衬底上的投影。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光电二极管组中的所述多个光电二极管包括以2
×
2图案排列的四个所述光电二极管或者以3
×
3图案排列的九个所述光电二极管。3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述光电二极管组和所述浮动扩散部以规则的重复方式排列，相邻的所述光电二极管组之间设置有组间深沟槽隔离，所述组间深沟槽隔离从所述衬底第一侧表面延伸至所述衬底中或所述第二侧表面。4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述光电二极管组为红光光电二极管组、绿光光电二极管组和蓝光光电二极管组中的任意一种。5.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述组间深沟槽隔离包括沿所述第一方向设置的第一组间深沟槽隔离和沿所述第二方向设置的第二组间深沟槽隔离，所述第一组间深沟槽隔离与其两侧分别位于两个所述光电二极管组内的所述第二线沟槽隔离交叉形成第一交叉区域，所述第一组间深沟槽隔离与所述第二组间深沟槽隔离交叉形成第二交叉区域，所述第二组间深沟槽隔离与其两侧分别位于两个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢家明，戴辛志，高喜峰，肖海波，叶菁，施喆天，
申请(专利权)人：豪威科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：