System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种图像传感器的形成方法及图像传感器技术_技高网

一种图像传感器的形成方法及图像传感器技术

技术编号:39960659 阅读:24 留言:0更新日期:2024-01-09 00:01
本发明专利技术提供一种图像传感器形成方法,在栅极形成之前,包括:刻蚀半导体衬底,形成用于所述图像传感器像素单元之间隔离的第一沟槽,于其中至少部分所述第一沟槽中形成所述图像传感器中的至少部分电容,以优化图像传感器的制造工艺。本方案利用刻蚀、二次外延等技术形成高满阱容量光电二极管的同时,制备高容值的电容,能够很好的利用像素区域的面积,实现高容值且不影响光电二极管性能,从而更好地服务于HDR、GS等像素单元内部需要电容的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别涉及一种图像传感器的形成方法及图像传感器


技术介绍

1、随着cmos图像传感器在诸多领域,例如手机、监控、自动驾驶、增强现实、机器视觉等领域的广泛应用,对cmos图像传感器的性能要求不仅也来越高,对其功能要求也越来越多。比如高动态(hdr)技术,全局快门(gs)技术等。实现新的功能往往需要增加额外的电容以及晶体管,而额外的电容以及晶体管又会占用芯片的面积,提高芯片的制造成本。尤其是需要集成在像素单元内部的电容,会大大增加工艺的难度以及面积。hdr技术以及gs技术均需要用到额外的电容。针对hdr技术的电容有mos电容,mim电容,金属coupling 电容;针对gs 技术的电容有pn结电容等。这样的电容构造往往面临电容值较小,成本较高,占用面积较大,引起光生噪声等缺点。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种图像传感器形成方法,在栅极形成之前,包括:

2、刻蚀半导体衬底,形成用于所述图像传感器的感光区域像素单元之间隔离的第一沟槽形成第一沟槽,于其中至少部分所述第一沟槽中形成所述图像传感器中的至少部分电容,以优化图像传感器的制造工艺。进一步地,所述于其中至少部分所述第一沟槽中形成所述图像传感器中的至少部分电容包括:

3、于用于形成所述图像传感器中至少部分电容的所述第一沟槽内形成第一介质层;

4、于所述第一介质层表面形成多晶半导体层;

5、于所述多晶半导体层表面形成介电层;

6、于所述介电层表面填充掺杂半导体,形成掺杂层,所述多晶半导体层、所述介电层和所述掺杂层形成所述沟槽电容。

7、进一步地,所述多晶半导体层的表面粗糙度不低于预设的阈值。

8、进一步地,所述形成用于所述图像传感器像素单元之间隔离的第一沟槽包括:

9、在半导体衬底表面形成硬掩模层;

10、按照预设的光刻图形,刻蚀所述半导体衬底,形成所述第一沟槽;

11、通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成第一外延层。

12、进一步地,所述按照预设的光刻图形,刻蚀所述半导体衬底,形成所述第一沟槽包括:

13、按照预设的光刻图形,刻蚀所述半导体衬底形成第二沟槽;

14、于所述第二沟槽表面形成第二介质层;

15、继续刻蚀所述第二介质层的底部和所述半导体衬底,形成所述第一沟槽。

16、进一步地,所述形成所述第一沟槽之后,所述通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成第一外延层之前,还包括:

17、去除所述第二介质层。

18、进一步地,所述第一外延层至少包括与所述半导体衬底掺杂类型相反的子外延层,以与所述半导体衬底形成侧向pn结结构。

19、进一步地,所述通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成第一外延层包括:

20、通过外延工艺,于所述第一沟槽表面外延本征半导体,形成第一子外延层;

21、于所述第一子外延层表面外延与所述半导体衬底掺杂类型相反的半导体材料,形成第二子外延层。

22、进一步地,所述于其中至少部分所述第一沟槽中形成所述图像传感器中的至少部分电容之后,还包括:

23、对所述图像传感器表面进行平整化处理;

24、通过外延工艺,于所述图像传感器表面形成第二外延层,用于设置器件。

25、本专利技术还提供了一种图像传感器,采用如前述的图像传感器形成方法形成。

26、本专利技术通过上述方案,提出了一种新的图像传感器形成方法和图像传感器,本方案利用刻蚀、二次外延等技术形成高满阱容量光电二极管的同时,制备高容值的电容,能够很好的利用像素区域的面积,实现高容值且不影响光电二极管性能,从而更好地服务于hdr、gs等像素单元内部需要电容的功能。

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【技术保护点】

1.一种图像传感器形成方法,其特征在于,在栅极形成之前,包括:

2.如权利要求1所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述于其中至少部分所述第一沟槽中形成所述图像传感器中的至少部分电容包括:

3.如权利要求2所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述多晶半导体层的表面粗糙度不低于预设的阈值。

4.如权利要求1所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述形成用于所述图像传感器像素单元之间隔离的第一沟槽包括:

5.如权利要求4所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述按照预设的光刻图形,刻蚀所述半导体衬底,形成所述第一沟槽包括:

6.如权利要求5所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述形成所述第一沟槽之后,所述通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成第一外延层之前,还包括:

7.如权利要求4所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述第一外延层至少包括与所述半导体衬底掺杂类型相反的子外延层,以与所述半导体衬底形成侧向PN结结构。

8.如权利要求7所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述通过外延工艺,于所述第一沟槽表面形成第一外延层包括:

9.如权利要求1所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述于其中至少部分所述第一沟槽中形成所述图像传感器中的至少部分电容之后,还包括:

10.一种图像传感器,其特征在于,采用如权利要求1~9所述的图像传感器形成方法形成。

...

【技术特征摘要】

1.一种图像传感器形成方法,其特征在于,在栅极形成之前,包括:

2.如权利要求1所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述于其中至少部分所述第一沟槽中形成所述图像传感器中的至少部分电容包括:

3.如权利要求2所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述多晶半导体层的表面粗糙度不低于预设的阈值。

4.如权利要求1所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述形成用于所述图像传感器像素单元之间隔离的第一沟槽包括:

5.如权利要求4所述的图像传感器形成方法,其特征在于,所述按照预设的光刻图形,刻蚀所述半导体衬底,形成所述第一沟槽包括:

6.如权利要求5所述的图像传感器形成方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭文冰黄琨
申请(专利权)人:格科微电子上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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