[發(fā)明專利]用于CMOS圖像傳感器的深溝槽隔離(DTI)結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011470484.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN113013185A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 臧輝;陳剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

1.一種用于CMOS圖像傳感器的像素結(jié)構(gòu)，其包括：

半導(dǎo)體襯底，其具有第一側(cè)及與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)；

光電二極管，其安置于所述半導(dǎo)體襯底中接近于所述第一側(cè)，其中所述光電二極管累積響應(yīng)于經(jīng)引導(dǎo)穿過所述第二側(cè)的入射光而在所述光電二極管中光生的圖像電荷；及

深溝槽隔離結(jié)構(gòu)，其圍封所述半導(dǎo)體襯底中的半導(dǎo)體區(qū)域，所述半導(dǎo)體區(qū)域中安置有所述光電二極管，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)從所述第二側(cè)朝向所述第一側(cè)延伸，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)包含安置于所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)朝向所述第一側(cè)的第一端處的光吸收區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包含安置于所述光吸收區(qū)域與所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)朝向所述第二側(cè)的第二端之間的光反射區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述光吸收區(qū)域是第一光吸收區(qū)域，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包含第二光吸收區(qū)域，其中所述第二光吸收區(qū)域安置于所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)朝向所述第二側(cè)的所述第二端處，且其中所述光反射區(qū)域安置于所述第一光吸收區(qū)域與所述第二光吸收區(qū)域之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述光反射區(qū)域包括選自由以下各項(xiàng)組成的群組的金屬：鋁、銅、銀、鉑、合金及其組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述光吸收區(qū)域包括選自由以下各項(xiàng)組成的群組的金屬或金屬化合物：鎢、鈦、氮化鈦、鋁、鎳、合金及其組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述光吸收區(qū)域包括占所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)在所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間的長(zhǎng)度的從5％到15％的區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述光吸收區(qū)域具有到的縱深尺寸。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度小于所述半導(dǎo)體襯底在所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間的厚度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)朝向所述第一側(cè)的第一端與所述第一側(cè)之間的區(qū)域是由所述半導(dǎo)體襯底構(gòu)成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)包含在每一橫向側(cè)上具有溝槽的四側(cè)式結(jié)構(gòu)，其中每一溝槽正交于所述第一側(cè)及所述第二側(cè)，且其中每一溝槽以直角與另兩個(gè)溝槽交叉。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其包括安置于所述半導(dǎo)體襯底的所述半導(dǎo)體區(qū)域中且由所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)圍封的單元深溝槽隔離結(jié)構(gòu)；其中所述單元深溝槽隔離結(jié)構(gòu)安置于所述光電二極管與所述第二側(cè)之間，所述單元深溝槽隔離結(jié)構(gòu)從所述第二側(cè)延伸到所述半導(dǎo)體襯底中，其單元溝槽深度小于所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的每一溝槽的溝槽深度。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述光吸收區(qū)域包括寬度小于每一溝槽的寬度的一半以在每一溝槽中接近于所述光吸收區(qū)域的表面界定凹部的層。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)包括挨著所述半導(dǎo)體襯底并置的介電層，且所述光吸收區(qū)域安置于所述介電層上。