[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置、固態(tài)成像裝置及其制造方法以及電子設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110196712.1
• 申請(qǐng)日: 2011-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102347339A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮波勇樹(shù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146;H04N5/225
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 彭久云

1.一種半導(dǎo)體裝置，包括：

元件隔離區(qū)域，構(gòu)造為形成在半導(dǎo)體襯底上，

其中，該元件隔離區(qū)域由多級(jí)溝槽形成，該多級(jí)溝槽中堆疊具有不同直徑的溝槽，并且下層溝槽開(kāi)口部分的直徑小于上層溝槽底部的直徑。

2.一種制造半導(dǎo)體裝置的方法，該方法包括：

在半導(dǎo)體襯底中形成第一溝槽；

在該第一溝槽的內(nèi)壁上形成氧化膜；

采用該第一溝槽的內(nèi)壁上形成的該氧化膜作為掩模，通過(guò)蝕刻該第一溝槽的底部形成第二溝槽；

在該第二溝槽內(nèi)形成元件隔離層；以及

在該第一溝槽內(nèi)形成元件隔離層。

3.一種固態(tài)成像裝置，包括：

單位像素，構(gòu)造為二維排列，并且每一個(gè)單位像素由光接收部分和至少一個(gè)晶體管組成，該晶體管將該光接收部分中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電荷轉(zhuǎn)換為信號(hào)；以及

元件隔離區(qū)域，構(gòu)造為隔離該單位像素，并且具有溝槽結(jié)構(gòu)，

其中，該元件隔離區(qū)域由多級(jí)溝槽形成，該多級(jí)溝槽中堆疊具有不同直徑的溝槽，并且下層溝槽開(kāi)口部分的直徑小于上層溝槽底部的直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)成像裝置，其中該溝槽從形成有連接到該晶體管的互連的前表面?zhèn)刃纬伞?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)成像裝置，其中使光從形成有連接到該晶體管的互連的表面相反的表面入射。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)成像裝置，其中該元件隔離區(qū)域通過(guò)外延生長(zhǎng)在該溝槽中形成半導(dǎo)體層而制成，該半導(dǎo)體層的導(dǎo)電類型與構(gòu)成該光接收部分的半導(dǎo)體層的導(dǎo)電類型相反。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)成像裝置，其中在該溝槽內(nèi)形成多個(gè)半導(dǎo)體層，該多個(gè)半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度在深度方向上不同。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)成像裝置，其中在該溝槽內(nèi)形成半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度在深度方向上逐漸不同。

9.一種制造固態(tài)成像裝置的方法，該方法包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成具有溝槽結(jié)構(gòu)的元件隔離區(qū)域；

在該元件隔離區(qū)域之間形成光接收部分；以及

形成連接到該光接收部分的晶體管，

其中，形成元件隔離區(qū)域包括：

在該半導(dǎo)體襯底中形成第一溝槽，

在該第一溝槽的內(nèi)壁上形成氧化膜，

采用該第一溝槽的內(nèi)壁上形成的該氧化膜作為掩模，通過(guò)蝕刻該第一溝槽的底部形成第二溝槽，

在該第二溝槽內(nèi)外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層，

去除該第一溝槽的內(nèi)壁的側(cè)表面上留下的該氧化膜，以及

在該第一溝槽內(nèi)外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造固態(tài)成像裝置的方法，其中包括從形成第一溝槽到在該第一溝槽內(nèi)外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的步驟的工藝重復(fù)至少一次，以在元件隔離區(qū)域中形成至少三級(jí)溝槽。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造固態(tài)成像裝置的方法，其中在形成該第二溝槽的步驟之后且在該第二溝槽內(nèi)外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層的步驟之前，包括在已形成的溝槽中最下側(cè)溝槽的內(nèi)壁上形成氧化膜以及采用在該最下側(cè)溝槽的內(nèi)壁上形成的該氧化膜作為掩模通過(guò)蝕刻該最下側(cè)溝槽的底部來(lái)形成比該最下側(cè)溝槽更低的溝槽的步驟的第一工藝至少重復(fù)一次，以在該元件隔離區(qū)域中形成至少三級(jí)溝槽，并且包括在已形成的沒(méi)有埋設(shè)半導(dǎo)體層的溝槽中最下側(cè)溝槽內(nèi)外延生長(zhǎng)半導(dǎo)體層以及去除留在該最下層溝槽上方下一個(gè)溝槽的內(nèi)壁側(cè)表面上的氧化物膜的步驟的第二工藝重復(fù)與第一工藝相同的次數(shù)。

12.一種電子設(shè)備，包括：

半導(dǎo)體裝置，構(gòu)造為具有在半導(dǎo)體襯底上形成的元件隔離區(qū)域，

其中，該元件隔離區(qū)域由多級(jí)溝槽形成，在該多級(jí)溝槽中堆疊具有不同直徑的溝槽，并且下層溝槽開(kāi)口部分的直徑小于上層溝槽底部的直徑。

13.一種電子設(shè)備，包括：

固態(tài)成像裝置，構(gòu)造為包括接收入射光的光接收部分和處理從該光接收部分通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的信號(hào)的晶體管；

聚光光學(xué)系統(tǒng)，構(gòu)造為將光聚集到該固態(tài)成像裝置的該光接收部分上；

驅(qū)動(dòng)器，構(gòu)造為控制該固態(tài)成像裝置；以及

信號(hào)處理器，構(gòu)造為處理從該固態(tài)成像裝置輸出的信號(hào)，

其中，該固態(tài)成像裝置中的元件隔離區(qū)域由多級(jí)溝槽形成，該多級(jí)溝槽中堆疊具有不同直徑的溝槽，并且下層溝槽開(kāi)口部分的直徑小于上層溝槽底部的直徑。