[發明專利]像素陣列基板中的電隔離及相關方法

在審

• 申請號: 202110481500.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113823647A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 鄭源偉;胡信中;陳剛;戴幸志;林賽·格蘭特
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

1.一種像素陣列基板，包括：

半導體基板，包括像素陣列、后表面以及與所述后表面相對的前表面；以及

保護環，由摻雜的半導體形成，包圍所述像素陣列，并從所述前表面延伸到所述半導體基板中，

其中，所述后表面形成溝槽，所述溝槽延伸到所述半導體基板中并且與所述保護環重疊。

2.根據權利要求1所述的像素陣列基板，其中所述溝槽延伸到所述半導體基板中達到溝槽深度，所述保護環延伸到所述半導體基板中達到環深度，所述溝槽深度加上所述環深度足夠長到超過所述半導體基板的基板厚度。

3.根據權利要求1所述的像素陣列基板，其中所述保護環由p型摻雜的半導體形成。

4.根據權利要求1所述的像素陣列基板，進一步包括第二保護環，所述第二保護環由p型摻雜的半導體形成，包圍所述保護環，并且從所述前表面延伸到所述半導體基板中。

5.根據權利要求4所述的像素陣列基板，進一步包括第二溝槽，所述第二溝槽由所述后表面形成并且與所述第二保護環重疊。

6.根據權利要求5所述的像素陣列基板，其中所述第二溝槽延伸到所述半導體基板中達到第二溝槽深度，所述第二保護環延伸到所述半導體基板中達到第二環深度，所述第二溝槽深度加上所述第二環深度足夠長到跨越所述半導體基板的基板厚度。

7.根據權利要求6所述的像素陣列，進一步包括第三保護環，所述第三保護環包圍所述保護環并且被所述第二保護環包圍，所述第三保護環從所述前表面延伸到所述半導體基板中并且由n型摻雜的半導體材料形成。

8.根據權利要求6所述的像素陣列基板，進一步包括在所述后表面上沿所述溝槽和所述第二溝槽形成的高κ鈍化層。

9.根據權利要求6所述的像素陣列基板，其中所述溝槽和所述第二溝槽填充有氧化物。

10.一種用于減少進入像素陣列基板的像素陣列中的泄漏電流的方法，包括：

對半導體基板進行摻雜以形成保護環，所述保護環從前表面延伸到所述半導體基板中，包圍像素陣列，排除外圍區域，并且阻擋電流的流動；以及

將溝槽形成到所述半導體基板的后表面中，所述溝槽穿入所述后表面并且與所述保護環重疊，所述后表面與所述前表面相對，所述保護環和所述溝槽被配置為阻擋在所述像素陣列與所述外圍區域之間的電流的流動。

11.根據權利要求10所述的方法，其中形成所述溝槽包括蝕刻所述后表面，直到所述溝槽延伸到所述保護環中。

12.根據權利要求10所述的方法，進一步包括用高κ鈍化層涂覆所述溝槽。

13.根據權利要求10所述的方法，進一步包括用氧化物填充所述溝槽。

14.根據權利要求10所述的方法，其中所述摻雜包括用p型摻雜劑對所述半導體基板進行摻雜。

15.一種用于減少跨像素陣列基板的泄漏電流的方法，包括：

對半導體基板進行摻雜以形成保護環，所述保護環從前表面延伸到所述半導體基板中，包圍所述半導體基板的第一區域，排除所述半導體基板的第二區域，并且當所述第一區域被供給第一電壓且所述第二區域被供給第二電壓時，阻擋電流的流動；以及

將溝槽形成到所述半導體基板的后表面中，所述溝槽穿入所述后表面并且與所述保護環重疊，所述后表面與所述前表面相對，所述保護環和所述溝槽被配置為阻擋在所述第一區域與所述第二區域之間的電流的流動。

16.根據權利要求15所述的方法，其中摻雜包括在所述半導體基板的圍繞像素陣列的外圍區域中形成所述保護環。