[發明專利]電容及其形成方法、圖像傳感器電路及其形成方法

有效

• 申請號: 201611198711.X
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN108231806B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 梁昕;王沖
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L23/522;H01L29/92;H01L21/77
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種電容及其形成方法、圖像傳感器電路及其形成方法，其中電容的形成方法包括：提供基底，所述基底包括凹槽區和與凹槽區鄰接的體區；在凹槽區基底中形成第一凹槽結構和位于第一凹槽結構上的第二凹槽結構；在第一凹槽結構中形成介質層和位于介質層表面的電極層，所述介質層位于第一凹槽結構的側部表面和底部表面；形成所述介質層和電極層后，形成填充滿所述第二凹槽結構的隔離層。所述方法使電容的電學性能提高。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種電容及其形成方法、圖像傳感器電路及其形成方法。

背景技術

圖像傳感器(Image Sensor)是一種將光學信息轉化為電學信息的裝置。目前，圖像傳感器主要包括CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)圖像傳感器和CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體)圖像傳感器。與CCD圖像傳感器相比，CMOS圖像傳感器(簡稱CIS)具有更廣泛的應用。

CMOS圖像傳感器電路包含感光元件、晶體管和電容等結構。

然而，現有技術形成的電容的電學性能較差。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種電容及其形成方法、圖像傳感器電路及其形成方法，以提高電容的電學性能。

為解決上述問題，本發明提供一種電容的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括凹槽區和與凹槽區鄰接的體區；在凹槽區基底中形成第一凹槽結構和位于第一凹槽結構上的第二凹槽結構；在第一凹槽結構中形成介質層和位于介質層表面的電極層，所述介質層位于第一凹槽結構的側部表面和底部表面；形成所述介質層和電極層后，形成填充滿所述第二凹槽結構的隔離層。

可選的，所述第一凹槽結構僅包括一個第一凹槽；或者，所述第一凹槽結構包括多個第一凹槽、以及一個或者多個第二凹槽，所述第二凹槽沿著平行于基底頂部表面的方向分別貫穿第一凹槽。

可選的，當所述第一凹槽結構僅包括一個第一凹槽時，所述第一凹槽結構和第二凹槽結構的形成方法包括：形成圖形化的掩膜層，所述圖形化的掩膜層覆蓋體區基底且暴露出凹槽區基底；以所述圖形化的掩膜層為掩膜，采用各向異性刻蝕工藝刻蝕所述凹槽區基底，形成第一凹槽結構和第二凹槽結構；采用各向異性刻蝕工藝刻蝕所述凹槽區基底后，去除所述圖形化的掩膜層。

可選的，當所述第一凹槽結構包括多個第一凹槽、以及一個或者多個第二凹槽時，形成所述第一凹槽結構和第二凹槽結構的方法包括：在所述凹槽區基底中形成初始凹槽結構，初始凹槽結構包括多個第一初始凹槽、以及一個或者多個第二初始凹槽，所述第二初始凹槽沿著平行于基底頂部表面的方向分別貫穿第一初始凹槽；形成所述初始凹槽結構后，在垂直于基底頂部表面的方向上去除部分凹槽區基底，形成所述第一凹槽結構和第二凹槽結構。

可選的，還包括：在形成所述初始凹槽結構之前，在所述基底上形成圖形化的掩膜結構，所述圖形化的掩膜結構覆蓋體區基底且暴露出部分凹槽區基底；以所述圖形化的掩膜結構為掩膜刻蝕所述凹槽區基底，形成所述初始凹槽結構。

可選的，所述圖形化的掩膜結構包括位于體區基底和部分凹槽區基底上的第一掩膜層和位于第一掩膜層上的第二掩膜層。

可選的，所述第一掩膜層的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅；所述第二掩膜層的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，且所述第二掩膜層和材料和第一掩膜層的材料不同。

可選的，還包括：在去除部分凹槽區基底的過程中，去除凹槽區基底上的第一掩膜層和第二掩膜層、以及體區基底上的第二掩膜層；形成所述第一凹槽結構和第二凹槽結構后，體區基底頂部表面具有所述第一掩膜層；形成所述隔離層后，去除所述第一掩膜層。

可選的，形成所述隔離層的方法包括：在所述第二凹槽結構中、以及第一掩膜層上形成初始隔離層；去除第一掩膜層上的初始隔離層，形成隔離層。