[發明專利]像素陣列和其形成方法

在審

• 申請號: 202110234486.5
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113809105A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 黃琮偉;張朝欽;鄭允瑋;鄭智龍;陳言彰;蔡文仁;林政翰;池昱勳;李昇展;陳昇照
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本公開提供一種像素陣列和其形成方法,像素陣列包括第一像素區域、第二像素區域，以及在第一像素區域與第二像素區域之間的深溝槽隔離結構，其中深溝槽隔離結構以氧化物材料填充，形成在氧化物材料中的氣隙包括深溝槽隔離結構中至少75％的面積。

技術領域

本公開是關于像素陣列和其形成方法，且特別是關于包括隔離結構的像素陣列。

背景技術

數字照相機及其他光學成像設備采用影像感測器。影像感測器將光學影像轉換為可顯示成數字影像的數字數據。影像感測器(諸如互補金屬氧化物半導體(complementarymetal oxide semiconductor，CMOS)影像感測器)包括像素區域的陣列及支持邏輯元件。此陣列中的像素區域為用于量測入射光(亦即，導向像素區域的光)的半導體裝置，且支持邏輯元件促進量測值的讀出。常見用于光學成像設備中的一種類型的影像感測器為背側照明(back side illumination，BSI)CMOS影像感測器?？蓪SI CMOS影像感測器制程整合至半導體制程中，以實現低成本、小尺寸及高整合度。另外，BSI CMOS影像感測器具有低工作電壓、低功耗、高量子效率及低讀出雜訊，并允許隨機存取。

發明內容

根據本公開的實施方式提供一種像素陣列，包括第一像素區域、第二像素區域，以及在第一像素區域與第二像素區域之間的深溝槽隔離結構，其中深溝槽隔離結構以氧化物材料填充，形成在氧化物材料中的氣隙包括深溝槽隔離結構中至少75％的面積。

根據本公開的實施方式提供一種形成像素陣列的方法，包括在像素陣列的像素區域的基板中形成光電二極管、在光電二極管的第一側形成第一深溝槽隔離結構、在光電二極管的第二側(相反側)形成第二深溝槽隔離結構、在第一深溝槽隔離結構中沉積氧化物材料，使得第一氣隙形成在第一深溝槽隔離結構至少75％的面積中，以及在第二深溝槽隔離結構中沉積氧化物材料，使得第二氣隙形成在第二深溝槽隔離結構至少75％的面積中。

根據本公開的實施方式提供一種像素陣列，包括第一像素區域、第二像素區域、在第一像素區域與第二像素區域之間并以第一氣隙填充的深溝槽隔離結構、形成在第一像素區域中的第一微透鏡、形成在第二像素區域中的第二微透鏡、在第一像素區域中的多個高吸收區域，以及形成在高吸收區域的每一者中相應的第三氣隙，其中第二氣隙存在于第一微透鏡與第二微透鏡之間。

附圖說明

當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述中可以最好地理解本公開的各方面。應注意，根據工業中的標準方法，各種特征未按比例繪制。實際上，為了清楚地討論，可任意增加或減少各種特征的尺寸。

圖1為可實施本文所述的系統及/或方法的示例環境的示意圖；

圖2A至圖2D為本文所述的示例像素陣列的示意圖；

圖3A至圖3J為形成本文所述圖2A至圖2D的像素陣列的示例的示意圖；

圖4為本文所述的另一示例像素陣列的示意圖；

圖5A至圖5D為形成本文所述圖4的像素陣列的示例的示意圖；

圖6為圖1的一或多個裝置的示例部件的示意圖；

圖7為關于形成一部分像素陣列的示例制程流程圖。

【符號說明】

100:環境

102:沉積工具

104:曝光工具

106:顯影工具

108:蝕刻工具

110:平坦化工具

112:布植工具

114:晶圓/晶粒輸送工具