图像传感器和制造该图像传感器的方法技术

提供了一种图像传感器以及制造图像传感器的方法，所述图像传感器包括：基底，具有彼此相对的第一表面和第二表面以及像素区域；以及深隔离图案，从第一表面延伸到基底中，并且位于像素区域之间，其中，深隔离图案包括穿入基底的半导体图案和位于基底与半导体图案之间的绝缘图案，绝缘图案包括位于半导体图案的侧表面上的侧部部分和位于半导体图案的底表面上的底部部分，绝缘图案的底部部分具有第一厚度，绝缘图案的侧部部分具有第二厚度，并且第一厚度大于第二厚度。一厚度大于第二厚度。一厚度大于第二厚度。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器和制造该图像传感器的方法
[0001]本专利申请要求于2021年11月30日在韩国知识产权局提交的第10
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2021
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0168746号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。


[0002]本公开涉及一种图像传感器和制造该图像传感器的方法，具体地，涉及一种互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器和制造该CMOS图像传感器的方法。

技术介绍

[0003]图像传感器是检测和传递用于制作图像的信息的半导体装置。在诸如数码相机、摄录像机、个人通信系统、游戏机、监控摄像头(security camera)、用于医疗应用的微型相机和/或机器人的各种应用中，存在对高性能图像传感器的日益增长的需求。图像传感器的两种主要类型为：电荷耦合器件(CCD)型和互补金属氧化物半导体(CMOS)型。CMOS型图像传感器可以被称为“CIS”装置。CIS装置包括多个二维地布置的像素。像素中的每个包括将入射光转换为电信号的光电二极管(PD)。深隔离图案可以设置在相邻的像素之间。

技术实现思路

[0004]专利技术构思的实施例提供了一种被构造为抑制暗电流问题的图像传感器以及制造该图像传感器的方法。
[0005]专利技术构思的实施例提供了一种可以被高度地且容易地集成的图像传感器以及制造该图像传感器的方法。
[0006]根据专利技术构思的实施例，一种图像传感器包括：基底，具有彼此相对的第一表面和第二表面以及多个像素区域；以及深隔离图案，从第一表面延伸到基底中，并且置于所述多个像素区域之间，其中，深隔离图案包括穿入基底的半导体图案和置于基底与半导体图案之间的绝缘图案，绝缘图案包括位于半导体图案的侧表面上的侧部部分和位于半导体图案的底表面上的底部部分，绝缘图案的底部部分具有从半导体图案的底表面沿与基底的第二表面垂直的方向测量的第一厚度，绝缘图案的侧部部分具有从半导体图案的侧表面沿与基底的第二表面平行的方向测量的第二厚度，并且第一厚度大于第二厚度。
[0007]根据专利技术构思的实施例，一种图像传感器包括：基底，具有彼此相对的第一表面和第二表面以及在与第二表面平行且彼此交叉的第一方向和第二方向上布置的多个像素区域；深隔离图案，在与第二表面垂直的第三方向上从第一表面延伸到基底中，并且置于所述多个像素区域之间；以及隔离图案，在第三方向上从第二表面延伸到基底中，并且置于所述多个像素区域之间，其中，深隔离图案和隔离图案在第三方向上彼此叠置，深隔离图案包括穿入基底的半导体图案以及沿着半导体图案的侧表面和底表面延伸的绝缘图案，绝缘图案包括位于半导体图案的侧表面上的侧部部分和位于半导体图案的底表面上的底部部分，绝缘图案的底部部分具有从半导体图案的底表面沿第三方向测量的第一厚度，绝缘图案的侧部部分具有从半导体图案的侧表面沿与基底的第二表面平行的方向测量的第二厚度，并且
第一厚度大于第二厚度。
[0008]根据专利技术构思的实施例，一种制造图像传感器的方法包括以下步骤：在具有彼此相对的第一表面和第二表面的基底中形成深沟槽，深沟槽从第一表面延伸到基底中；在基底的通过深沟槽的底表面暴露的部分中形成氧化物层；形成侧壁绝缘层，以共形地覆盖深沟槽的侧表面和底表面；以及在侧壁绝缘层上形成半导体图案，以填充深沟槽的下部区域，其中，氧化物层形成在通过深沟槽的底表面暴露的基底中。
附图说明
[0009]图1是示意性地示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器的框图。
[0010]图2是示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器的有源像素传感器阵列的电路图。
[0011]图3是示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器的平面图。
[0012]图4是示出沿着图3的线I
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I'和线II
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II'截取的剖面的剖视图。
[0013]图5是图4的部分“A”的放大剖视图，并且图6是图4的部分“B”的放大剖视图。
[0014]图7是示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器的一部分(例如，图4的“B”)的放大剖视图。
[0015]图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14和图15是示出根据专利技术构思的实施例的制造图像传感器的方法且与图3的线I
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I'和线II
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II'对应的剖视图。
[0016]图16是示出根据专利技术构思的实施例的制造图像传感器的方法且与图3的线I
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I'和线II
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II'对应的剖视图。
[0017]图17是示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器且与图3的线I
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I'和线II
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II'对应的剖视图。
[0018]图18是示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器的平面图。
[0019]图19是沿着图18的线III
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III'截取的剖视图。
具体实施方式
[0020]现在，将在下文中参照附图更充分地描述专利技术构思的示例实施例。
[0021]图1是示意性地示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器的框图。
[0022]参照图1，图像传感器可以包括有源像素传感器阵列1、行解码器2、行驱动器3、列解码器4、时序发生器5、相关双取样器(CDS)6、模数转换器(ADC)7和输入/输出(I/O)缓冲器8。
[0023]有源像素传感器阵列1可以包括二维地布置且用于将光学信号转换为电信号的多个像素。有源像素传感器阵列1可以通过从行驱动器3提供的多个驱动信号(例如，像素选择信号、复位信号和电荷传输信号)来驱动。此外，由有源像素传感器阵列1转换后的电信号可以被提供到CDS 6。
[0024]行驱动器3可以基于由行解码器2解码后的结果，将用于驱动像素的多个驱动信号提供到有源像素传感器阵列1。在像素以矩阵形状布置的情况下，驱动信号可以被施加到像素的相应的行。
[0025]时序发生器5可以被配置为将时序信号和控制信号提供到行解码器2和列解码器
4。
[0026]CDS 6可以被配置为接收由有源像素传感器阵列1产生的电信号，并且对接收到的电信号执行保持和采样操作。此外，CDS 6可以被配置为对电信号的特定噪声电平和信号电平执行双采样操作，然后输出同噪声电平与信号电平之间的差对应的差电平。
[0027]ADC 7可以被配置为将包含关于从CDS 6输出的差电平的信息的模拟信号转换为数字信号，并且输出转换后的数字信号。
[0028]I/O缓冲器8可以被配置为对数字信号进行锁存，然后基于由列解码器4解码后的结果将锁存的信号顺序地输出到图像信号处理单元。
[0029]图2是示出根据专利技术构思的实施例的图像传感器的有源像素传感器阵列的电路图。
[0030]参照图1和图2，有源像素传感器阵列1可以包括以矩阵形状布置的多个像素PX。在下文中，根据描述，像素PX也可以被称为像素区域。像素PX中的每个可以包括传输晶体管TX以及逻辑晶体管RX、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，所述图像传感器包括：基底，具有彼此相对的第一表面和第二表面以及多个像素区域；以及深隔离图案，从第一表面延伸到基底中，并且置于所述多个像素区域之间，其中，深隔离图案包括穿入基底的半导体图案和置于基底与半导体图案之间的绝缘图案，绝缘图案包括位于半导体图案的侧表面上的侧部部分和位于半导体图案的底表面上的底部部分，绝缘图案的底部部分具有从半导体图案的底表面沿与基底的第二表面垂直的方向测量的第一厚度，绝缘图案的侧部部分具有从半导体图案的侧表面沿与基底的第二表面平行的方向测量的第二厚度，并且第一厚度大于第二厚度。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，深隔离图案的底表面位于基底的第二表面上方，并且绝缘图案的底部部分与深隔离图案的底表面相邻。3.根据权利要求2所述的图像传感器，所述图像传感器还包括隔离图案，隔离图案从第二表面延伸到基底中并置于所述多个像素区域之间，其中，隔离图案在与基底的第二表面垂直的方向上与深隔离图案叠置。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，隔离图案与深隔离图案的底表面接触，或者隔离图案被绝缘图案的底部部分部分地围绕。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，绝缘图案的底部部分的一部分置于半导体图案与隔离图案之间。6.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，隔离图案包括金属元素。7.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，深隔离图案包括第一深隔离图案和第二深隔离图案，并且当从基底的第二表面测量时，第二深隔离图案的底表面位于比第一深隔离图案的底表面低的高度处。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，隔离图案在与基底的第二表面垂直的方向上与第一深隔离图案叠置，并且与第一深隔离图案的底表面接触。9.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，隔离图案在与基底的第二表面垂直的方向上与第二深隔离图案叠置，并且延伸到第二深隔离图案的绝缘图案的底部部分中。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，在第二深隔离图案中，绝缘图案的底部部分部分地置于隔离图案与半导体图案之间。11.根据权利要求3所述的图像传感器，所述图像传感器还包括与基底的第一表面相邻地设置的浅隔离图案，其中，深隔离图案还包括绝缘间隙填充图案，绝缘间隙填充图案设置在半导体图案上并穿透浅隔离图案，并且绝缘图案的侧部部分设置在浅隔离图案与绝缘间隙填充图案之间。12.根据权利要求11所述的图像传感器，所述图像传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李在雄，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：