[發明專利]圖像傳感器及其形成方法

有效

• 申請號: 201410494216.8
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104201184B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 李杰;李文強
• 申請（專利權）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 應戰,駱蘇華

1.一種圖像傳感器，其特征在于，包括：

半導體襯底；

位于所述半導體襯底內的若干分立的光電二極管，所述光電二極管按矩陣排列；

位于相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構；

位于所述淺溝槽隔離結構內的兩個應力層，所述應力層對兩側的光電二極管施加壓應力，所述應力層的一側側壁與所述半導體襯底直接接觸，兩個所述應力層之間仍具有部分寬度的所述淺溝槽隔離結構，所述應力層位于所述淺溝槽隔離結構頂部，所述應力層下方還具有部分厚度的所述淺溝槽隔離結構。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體襯底內包括若干像素單元，所述每一像素單元分別包含有光電二極管，所述淺溝槽隔離結構隔離不同像素單元的光電二極管。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述半導體襯底材料為硅，所述應力層的晶格常數大于硅的晶格常數。

4.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應力層的平均原子量大于淺溝槽隔離結構的分子量。

5.根據權利要求3或4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應力層的材料為SiGe、Ge或SiN。

6.根據權利要求3或4所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應力層的側壁、底部與半導體襯底之間還具有部分淺溝槽隔離結構。

7.根據權利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應力層的側壁與淺溝槽隔離結構側壁的半導體襯底之間的距離為

8.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應力層位于同一行的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內或者所述應力層位于同一列的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內。

9.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其特征在于，所述應力層位于同一行的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內，以及位于同一列的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內。

10.一種圖像傳感器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底內形成淺溝槽隔離結構以及位于淺溝槽隔離結構兩側的光電二極管；

在所述相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內形成兩個凹槽，所述凹槽的一側側壁暴露出所述半導體襯底，兩個所述凹槽之間還具有部分寬度的所述淺溝槽隔離結構；

在所述凹槽內形成應力層，所述應力層對兩側的光電二極管施加壓應力，所述應力層位于所述淺溝槽隔離結構頂部，所述應力層下方還具有部分厚度的所述淺溝槽隔離結構。

11.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，在形成所述應力層之后，再形成所述位于淺溝槽隔離結構兩側的光電二極管。

12.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述半導體襯底材料為硅，所述應力層的晶格常數大于硅的晶格常數。

13.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述應力層的平均原子量大于淺溝槽隔離結構的分子量。

14.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述應力層的材料為SiGe、Ge或SiN。

15.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，采用外延工藝形成所述應力層。

16.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述凹槽的形成方法包括：在所述半導體襯底、光電二極管和淺溝槽隔離結構表面形成圖形化掩膜層，所述圖形化掩膜層暴露出相鄰光電二極管之間的部分淺溝槽隔離結構的表面；以所述圖形化掩膜層為掩膜，刻蝕所述溝槽隔離結構，形成凹槽。

17.根據權利要求16所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述凹槽的側壁和底部具有部分淺溝槽隔離結構。

18.根據權利要求17所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述應力層的側壁與淺溝槽隔離結構側壁的半導體襯底之間的距離為

19.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述凹槽位于同一列的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內或所述應力層位于同一列的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內。

20.根據權利要求10所述的圖像傳感器的形成方法，其特征在于，所述應力層位于同一行的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內，以及位于同一列的相鄰光電二極管之間的淺溝槽隔離結構內。