公开了一种隔离结构及其形成方法。隔离结构包括：第一隔离结构，具有形成在衬底中的沟槽内的绝缘层；以及第二隔离结构，形成在第一隔离结构上。第二隔离结构包括：形成在衬底中的第一杂质区，第一杂质区具有第一杂质掺杂浓度；以及第二杂质区，形成为围绕第一杂质区，第二杂质区具有大于第一掺杂浓度的第二杂质掺杂浓度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了一种隔离结构及其形成方法。隔离结构包括：第一隔离结构，具有形成在衬底中的沟槽内的绝缘层;以及第二隔离结构，形成在第一隔离结构上。第二隔离结构包括：形成在衬底中的第一杂质区，第一杂质区具有第一杂质掺杂浓度；以及第二杂质区，形成为围绕第一杂质区，第二杂质区具有大于第一掺杂浓度的第二杂质掺杂浓度。【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求2013年5月31日提交的韩国专利申请第10-2013-0062477号和第 10-2003-0062478号的优先权，其全文以引用的方式并入于此。
本专利技术的示例性实施方式涉及半导体器件制造技术，更具体地，涉及隔离结构和 用于形成隔离结构的方法，以及包括隔离结构的图像传感器和用于制造图像传感器的方 法。
技术介绍
图像传感器是将光学图像转换为电信号的半导体器件。图像传感器可分为电荷耦 合器件（CXD)型和互补金属氧化物半导体（CMOS)型。CMOS型图像传感器通常缩写为"CIS"。 CIS可包括以二维排列的多个像素，每个像素可通过隔离结构来隔离。通过隔离结构隔离的 每个像素可包括光电二极管（PD)。光电二极管将入射光转换为电信号。 随着半导体器件制造技术的发展，图像传感器的集成度增加。图像传感器的高集 成度需要像素更小。结果，像素之间容许的空间更小。像素之间的空间缩减可因为像素之 间的串扰而导致器件特性劣化。
技术实现思路
-种用于将多个器件区彼此隔离的示例性实施的隔离结构可包括：第一隔离结 构，具有形成在衬底中的沟槽内的绝缘层；以及第二隔离结构，形成在第一隔离结构上，第 二隔离结构包括：形成在衬底中的第一杂质区，第一杂质区具有第一杂质掺杂浓度；以及 第二杂质区，形成为围绕第一杂质区，第二杂质区具有大于第一掺杂浓度的第二杂质掺杂 浓度。 -种形成用于将多个器件区彼此隔离的隔离结构的示例性方法可包括以下步骤： 刻蚀衬底以形成沟槽；在衬底中形成非晶区，非晶区限定沟槽的底部，且非晶区具有低于衬 底的熔化温度的熔化温度；将杂质注入至非晶区中以形成非晶杂质区；以及对非晶杂质区 执行退火工艺以激活杂质。 形成隔离结构的示例性方法还可包括以下步骤：在形成非晶区之前或在执行退火 工艺之后以绝缘层来填充沟槽；以及在形成非晶区之前执行另一退火工艺以在衬底的背面 上形成突出部分。 形成非晶区还可包括以下步骤：对衬底执行预非晶化工艺。 执行退火工艺以激活杂质还可包括以下步骤：执行激光退火工艺。 执行激光退火工艺可包括以下步骤：使激光束以一定时间照射在非晶杂质区上以 熔化非晶杂质区；以及从非晶杂质区移除激光束以固化非晶杂质区。 将杂质注入至非晶区还可包括以下步骤：注入杂质，所述杂质起到位于衬底的与 器件区相对应的部分之间的势垒的作用。 -种示例性图像传感器可包括：衬底；多个光电转换区，形成在衬底中，其中光电 转换区中的每个与图像传感器的像素相对应；以及隔离结构，形成在衬底中，位于所述多 个光电转换区中的每个之间，隔离结构包括：第一隔离结构，形成在衬底中的沟槽内；以及 第二隔离结构，相邻于第一隔离结构而形成，第二隔离结构包括：形成在衬底中的第一杂质 区，第一杂质区具有第一杂质掺杂浓度；以及第二杂质区，形成为围绕第一杂质区，第二杂 质区具有大于第一杂质掺杂浓度的第二杂质掺杂浓度。 一种形成图像传感器的示例性方法可包括以下步骤：在衬底中形成光电转换区， 光电转换区中的每个与图像传感器的像素相对应；在衬底中形成位于光电转换区中的每个 之间的沟槽；在衬底中形成非晶区，其中非晶区限定沟槽的底部，并具有低于衬底的熔化温 度的熔化温度；将杂质注入至非晶区中以形成非晶杂质区；以及通过熔化非晶杂质区并使 熔化的非晶杂质区再结晶来激活杂质。 形成图像传感器的示例性方法还可包括以下步骤：在形成非晶区之前或在激活杂 质之后，在沟槽中形成绝缘层。 绝缘层可具有比衬底和光电转换区的折射率更小的折射率。 形成图像传感器的示例性方法还可包括：在形成非晶区之前执行另一退火工艺， 以在衬底的背面上形成突出部分。 激活杂质可包括以下步骤：执行激光退火工艺。 执行激光退火工艺可包括以下步骤：使激光束以一定时间照射在非晶杂质区上以 熔化非晶杂质区；以及从非晶杂质区移除激光束以固化非晶杂质区。 杂质可包括如下材料，所述材料起到光电转换区之间的势垒的作用，并减小非晶 杂质区的折射率以小于衬底和光电转换区的折射率。 杂质可为金属，所述金属具有与光电转换区的导电类型相反的导电类型。 形成图像传感器的示例性方法还可包括以下步骤：在衬底上形成层间电介质层； 以及在衬底与层间电介质层之间形成钝化层。 钝化层可具有小于衬底的热导率的热导率。 -种示例性图像感测器件可包括：有源像素传感器阵列，适用于输出与入射光相 对应的像素信号；行驱动器，适用于通过将有源像素传感器阵列的一行中的所有像素同时 激活来驱动读取操作；像素信号处理器，适用于接收从有源像素传感器阵列输出的像素信 号，以通过对像素信号采样来输出数字信号；以及控制器，适用于控制行驱动器和像素信号 处理器，以执行适用于像素信号的处理。 其中，有源像素传感器阵列包括：衬底；多个光电转换区，形成在衬底中，其中光 电转换区中的每个与有源像素传感器阵列中的像素相对应；以及隔离结构，形成在衬底中， 位于所述多个光电转换区中的每个之间，隔离结构包括：第一隔离结构，形成在衬底中的沟 槽内；以及第二隔离结构，相邻于第一隔离结构而形成，第二隔离结构包括：形成在衬底中 的第一杂质区，第一杂质区具有第一杂质掺杂浓度；以及第二杂质区，形成为围绕第一杂质 区，第二杂质区具有大于第一杂质掺杂浓度的第二杂质掺杂浓度。 【专利附图】【附图说明】 图1是示例性图像传感器的电路图。 图2示出示例性图像传感器的平面图。 图3A是说明示例性图像传感器的剖面图。 图3B是说明修改的示例性图像传感器的剖面图。 图4A至图4E是示出制造图3A所示的示例性图像传感器的示例性方法的剖面图。 图5A是说明示例性图像传感器的剖面图。 图5B是说明修改的示例性图像传感器的剖面图。 图6A至图6E是示出制造图5A所示的示例性图像传感器的示例性方法的剖面图。 图7A是说明示例性图像传感器的剖面图。 图7B是说明修改的示例性图像传感器的剖面图。 图8A至图8G是示出制造图7A所示的示例性图像传感器的示例性方法的剖面图。 图9是示出通过示例性激光退火工艺形成的杂质区的杂质掺杂浓度的图。 图10是示出非晶硅和单晶硅的状态基于激光能量的电平的图。 图11示出由于激光退火而引起的晶格移动。 图12是说明示例性图像感测器件的构造的框图。 图13是说明包括示例性图像传感器的系统的框图。 【具体实施方式】 下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施方式。然而，本专利技术可以用不 同的方式实施，而不应解释为局限于本文所列的实施方式。确切地说，提供这些实施方式使 得本公开充分与完整，并向本领域技术人员充分传达本专利技术的范围。在本公开中，附图标记 直接对应于本专利技术的各个附本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于将多个器件区彼此隔离的隔离结构，所述隔离结构包括：第一隔离结构，所述第一隔离结构具有形成在衬底中的沟槽内的绝缘层；以及第二隔离结构，所述第二隔离结构形成在所述第一隔离结构上，所述第二隔离结构包括：形成在所述衬底中的第一杂质区，所述第一杂质区具有第一杂质掺杂浓度；以及形成为围绕所述第一杂质区的第二杂质区，所述第二杂质区具有大于所述第一掺杂浓度的第二杂质掺杂浓度。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔充硕，文章源，金锺采，金都焕，鲁景旭，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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