【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，特别涉及一种图像传感器及其制造方法。
技术介绍
1、图像传感器作为一种被广泛应用于摄影摄像、安防系统、智能便携电话以及医疗电子等领域的电子设备，通过光电感应区对光信号做出感应来将光信号转换为电信号。随着社会发展，图像传感器在各个应用领域中都迫切需要具备较高的分辨率，因而现有的图像传感器的分辨率亟需进一步提高。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供一种图像传感器及其制造方法，目的在于实现图像传感器的分辨率提高。
2、根据本专利技术的第一方面，提供一种图像传感器，包括：
3、衬底；
4、设置在所述衬底上的光电感应区以及在所述衬底上设置在相邻的所述光电感应区之间的隔离结构；
5、设置在所述光电感应区上的滤光元件以及设置在所述隔离结构上的格栅；
6、其中，所述光电感应区包括第一材料层，所述第一材料层掺杂一致且包括层叠设置的多个子层，相邻的两个所述子层中一子层的至少一个侧边内凹而使得另一子层与该子层邻接面的一部分接触所述隔离结构。
7、可选地，所述光电感应区包括层叠设置的多个材料层，相邻的两个所述材料层的掺杂元素不同，所述第一材料层为多个所述材料层中最上方的材料层；
8、所述子层的任一侧边在该子层表面所邻接子层的外侧，或者与该子层表面所邻接子层对齐；
9、以及，所述子层的任一侧边在该子层底面所邻接子层/材料层的内侧，或者与该子层底面所邻接子层/材料层对齐。
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11、可选地，所述隔离结构包括第一深沟槽隔离结构和在所述第一深沟槽隔离结构上设置的第二深沟槽隔离结构，所述第一深沟槽隔离结构表面的一部分被多个所述材料层中最下方的材料层覆盖；
12、所述第二深沟槽隔离结构表面在所述第一深沟槽隔离结构表面上的投影落入所述第一深沟槽隔离结构表面的边缘内。
13、根据本专利技术的第二方面，提供一种图像传感器的制造方法，包括：
14、提供一衬底；
15、在所述衬底上形成光电感应区以及在所述衬底上相邻的所述光电感应区之间形成隔离结构；
16、在所述光电感应区上形成滤光元件以及在所述隔离结构上形成格栅；
17、其中，所述光电感应区包括第一材料层，所述第一材料层掺杂一致且包括层叠设置的多个子层，相邻的两个所述子层中一子层的至少一个侧边内凹而使得另一子层与该子层邻接面的一部分接触所述隔离结构。
18、可选地，在所述衬底上形成光电感应区以及在所述衬底上相邻的所述光电感应区之间形成隔离结构，包括：
19、在所述衬底上形成第一掺杂层；
20、蚀刻所述第一掺杂层，以在所述隔离结构的预设位置形成槽壁垂直于所述衬底表面的第一凹槽；
21、对所述第一掺杂层在所述第一凹槽槽壁处的部分进行蚀刻，以形成包括多个所述子层的所述第一材料层且相邻的两个所述子层中上方子层的至少一个侧边内凹而使得下方子层表面的一部分露出。
22、可选地，在所述衬底上形成光电感应区以及在所述衬底上相邻的所述光电感应区之间形成隔离结构，还包括在所述衬底上形成所述第一掺杂层之前执行如下步骤：
23、在所述衬底上形成至少一个第二掺杂层，所述第一掺杂层和所述第二掺杂层采用的本征半导体相同，所述第一掺杂层形成于所述第二掺杂层上且相邻的两个掺杂层中掺杂元素不同；
24、蚀刻所述第二掺杂层，以在所述隔离结构的预设位置形成第二凹槽且使得所述第二掺杂层经所述第二凹槽分割为所述光电感应区包括的材料层；
25、填充所述第二凹槽并对填充到所述第二凹槽内的材料进行表面平坦化处理，以形成所述隔离结构位于所述第二掺杂层中的部分。
26、可选地，所述第二掺杂层因过蚀刻被蚀刻出宽度在垂直于所述衬底表面的方向上渐变的所述第二凹槽，所述第二掺杂层经所述第二凹槽分割为所述光电感应区包括的第二材料层。
27、可选地，在所述衬底上形成至少一个第二掺杂层，包括：在所述衬底上沉积至少一个掺杂层并通过退火工艺使形成的掺杂层中的掺杂元素向下扩散，以形成掺杂元素的浓度在垂直于所述衬底表面的方向上渐变的所述第二掺杂层。
28、可选地，在所述衬底上形成光电感应区以及在所述衬底上相邻的所述光电感应区之间形成隔离结构，还包括：在所述衬底上形成至少一个第二掺杂层之前形成隔离层并蚀刻所述隔离层，以在所述隔离结构的预设位置形成所述隔离结构包括的第一深沟槽隔离结构；
29、对所述第一掺杂层在所述第一凹槽槽壁处的部分进行蚀刻，包括：将所述第一掺杂层在所述第一凹槽槽壁处的部分蚀刻，使得形成的所述第一材料层的边缘在所述第一深沟槽隔离结构表面上的投影落入所述第一深沟槽隔离结构表面的边缘内。
30、本申请意想不到的技术效果是：
31、根据本申请提供的图像传感器，包括：衬底；设置在所述衬底上的光电感应区以及在所述衬底上设置在相邻的所述光电感应区之间的隔离结构；设置在所述光电感应区上的滤光元件以及设置在所述隔离结构上的格栅。其中，所述光电感应区包括第一材料层，所述第一材料层掺杂一致且包括层叠设置的多个子层，相邻的两个所述子层中一子层的至少一个侧边内凹而使得另一子层与该子层邻接面的一部分接触所述隔离结构，从而相邻的两个所述子层具有不同的二维尺寸，这样光电感应区内量子阱数量得以增大，同样的光照条件下产生的电子数量相应增大，即使得光电反应效率得以增大，因而能够实现图像传感器分辨率的提高。
32、进一步地，所述光电感应区包括层叠设置的多个材料层，相邻的两个所述材料层的掺杂元素不同，所述第一材料层为多个所述材料层中最上方的材料层；所述子层的任一侧边在该子层表面所邻接子层的外侧，或者与该子层表面所邻接子层对齐；以及，所述子层的任一侧边在该子层底面所邻接子层/材料层的内侧，或者与该子层底面所邻接子层/材料层对齐。因而，第一材料层的存在不会使得其他材料层以及第一材料层包括的子层相较于各自表面邻接的子层内凹，这样多个材料层的制作较为方便；此外，位于第一材料层下方的材料层无需因第一材料层的存在而缩小二维尺寸，因而其他材料层的光电转换性能不受影响。
33、进一步地，所述隔离结构包括第一深沟槽隔离结构和在所述第一深沟槽隔离结构上设置的第二深沟槽隔离结构，所述第一深沟槽隔离结构表面的一部分被多个所述材料层中最下方的材料层覆盖；所述第二深沟槽隔离结构表面在所述第一深沟槽隔离结构表面上的投影落入所述第一深沟槽隔离结构表面的边缘内。因而，光电感应区整体上仍具有较大空间进行光电转换，而且光电感应区的表面仍具有较大面积感光，从而第一材料层的存在不会使得光电感应区缩小到使光电转换性能受到不利影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，多个所述材料层还包括位于所述第一材料层下方的第二材料层，所述第二材料层的二维尺寸在垂直于所述衬底表面的方向上渐变和/或所述第二材料层内掺杂元素的浓度在垂直于所述衬底表面的方向上渐变。
4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，
5.一种图像传感器的制造方法，包括：
6.根据权利要求5所述的图像传感器的制造方法，其中，在所述衬底上形成光电感应区以及在所述衬底上相邻的所述光电感应区之间形成隔离结构，包括：
7.根据权利要求6所述的图像传感器的制造方法，其中，在所述衬底上形成光电感应区以及在所述衬底上相邻的所述光电感应区之间形成隔离结构，还包括在所述衬底上形成所述第一掺杂层之前执行如下步骤：
8.根据权利要求7所述的图像传感器的制造方法，其中，所述第二掺杂层因过蚀刻被蚀刻出宽度在垂直于所述衬底表面的方向上渐变的所述第二凹槽，所述第二掺杂层经所述第二凹槽分割为所述光电感应区包括的第二材料层。<...
【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，包括：
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，
3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，多个所述材料层还包括位于所述第一材料层下方的第二材料层，所述第二材料层的二维尺寸在垂直于所述衬底表面的方向上渐变和/或所述第二材料层内掺杂元素的浓度在垂直于所述衬底表面的方向上渐变。
4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，
5.一种图像传感器的制造方法，包括：
6.根据权利要求5所述的图像传感器的制造方法，其中，在所述衬底上形成光电感应区以及在所述衬底上相邻的所述光电感应区之间形成隔离结构，包括：
7.根据权利要求6所述的图像传感器的制造方法，其中，在所述衬底上形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈维邦，
申请(专利权)人：晶芯成北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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