[發(fā)明專利]具有帶負電荷淺溝槽隔離(STI)襯里的像素及其形成方法

無效

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• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103681709A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 錢胤;戴幸志;陳剛;毛杜立;文森特·韋內齊亞;霍華德·E·羅茲
• 申請（專利權）人: 全視科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/82
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

技術領域

本發(fā)明大體來說涉及圖像傳感器，且特定來說(但非排他性地)涉及包含包括襯里的淺溝槽隔離(STI)的像素。

背景技術

圖像傳感器的趨勢是增加傳感器上的像素的數目，此意味著像素本身正變得更小。在典型的圖像傳感器中，存在鄰近于每一像素的光敏區(qū)域的淺溝槽隔離(STI)。STI為其用途是將鄰近像素彼此物理分離且電隔離使得來自一個像素的電荷不遷移到鄰近像素并導致例如圖像模糊(blooming)等問題的溝槽。STI還可用于減少暗電流。暗電流是在不存在入射光的情況下發(fā)生的小電流。暗電流可能由具有微小缺陷的材料界面導致，所述缺陷甚至在無信號電荷起源于入射光的光電轉換時也產生行為像信號的電荷(或電子)。

然而，現有的淺溝槽隔離(STI)具有降低其有效性且使得難以減小像素大小的一些缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個方面涉及像素，所述像素包括：襯底，其具有前表面；光敏區(qū)，其形成于所述襯底的所述前表面中或附近；隔離溝槽，其鄰近于所述光敏區(qū)而形成于所述襯底的所述前表面中，所述隔離溝槽包括：溝槽，其形成于所述襯底的所述前表面中，所述溝槽包含底部及側壁；鈍化層，其形成于所述底部及側壁上；填充物，其用以填充所述溝槽的未由所述鈍化層填充的部分。

本發(fā)明的另一方面涉及方法，所述方法包括：在襯底的前表面中形成溝槽，所述溝槽包含側壁及底部；在所述溝槽的所述側壁上及在所述溝槽的所述底部上形成鈍化層；填充所述溝槽的未由所述鈍化層填充的部分。

附圖說明

參考以下各圖描述本發(fā)明的非限制性及非詳盡實施例，其中在所有各視圖中相似參考編號指代相似部件，除非另有規(guī)定。圖式并未按比例繪制，除非另有指示。

圖1A是圖像傳感器的實施例的示意圖。

圖1B是圖像傳感器中的像素的實施例的組合橫截面立面及示意圖。

圖2A到2C是襯底的橫截面立面，其展示用于在襯底中形成淺溝槽隔離(STI)的工藝的實施例。

圖3A到3E是襯底的橫截面立面，其圖解說明用于在襯底中形成淺溝槽隔離(STI)的工藝的替代實施例。

圖4是淺溝槽隔離的替代實施例的橫截面立面。

圖5A到5B是圖解說明淺溝槽隔離的橫截面溝槽形狀的實施例的橫截面。

圖6是用于形成像素的工藝的實施例的流程圖。

具體實施方式

描述用于包含帶負電荷淺溝槽隔離(STI)襯里的像素的工藝及設備的實施例。描述眾多特定細節(jié)以提供對本發(fā)明的實施例的透徹理解，但相關領域的技術人員將認識到，可在無所述特定細節(jié)中的一者或一者以上的情況下或借助其它方法、組件、材料等實踐本發(fā)明。在一些實例中，未詳細展示或描述眾所周知的結構、材料或操作，但盡管如此其仍涵蓋在本發(fā)明的范圍內。

在本說明書通篇中對“一個實施例”或“一實施例”的提及意指結合所述實施例所描述的特定特征、結構或特性包含于至少一個所描述的實施例中。因此，在本說明書中短語“在一個實施例中”或“在一實施例中”的出現未必全部指代同一實施例。此外，所述特定特征、結構或特性可以任何適合方式組合于一個或一個以上實施例中。

圖1A圖解說明成像系統100的實施例。成像系統100包含具有低串擾及高敏感度的像素陣列105、讀出電路110、功能邏輯115及控制電路110。

像素陣列105為圖像傳感器元件或像素(例如，像素P1、P2…、Pn)的二維(“2D”)陣列。在一個實施例中，每一像素可為前側照明式互補金屬氧化物半導體(“CMOS”)成像像素。在既定捕獲彩色圖像的像素陣列的實施例中，像素陣列105可包含彩色濾光器模式，例如拜耳模式或紅色濾光器、綠色濾光器及藍色濾光器的鑲嵌塊(例如，RGB、RGBG或GRGB)；青色、品紅色及黃色的彩色濾光器模式(例如，CMY)；兩者的組合或其它。如所圖解說明，像素陣列中的像素被布置成行(例如，行R1到Ry)及列(例如，列C1到Cx)以獲取人、地點或對象的圖像數據，接著可使用所述圖像數據再現所述人、地點或對象的2D圖像。