[发明专利]图像传感器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及半导体制作，且特定来说(但非排他性地)涉及蚀刻停止层的构造。

背景技术

图像传感器已变得无所存在。其广泛地用于数码静态相机、蜂窝式电话、安全摄像机以及医学、汽车及其它应用中。用于制造图像传感器的技术一直继续快速地进展。举例来说，较高分辨率及较低功率消耗的需求已促进了这些装置的进一步小型化及集成。

触点蚀刻停止层用以确保使电触点形成在图像传感器装置架构的恰当层中。所述触点蚀刻停止层允许对蚀刻速率进行精确操纵并且允许在关键装置结构上进行受控停止。由触点蚀刻停止层诱发的应力也已被证明能促进晶体管可驱动性并提高图像传感器性能。

然而，触点蚀刻停止层的使用并非不具有其缺点。其固有的正电荷可降低硅表面电穴浓度并增大集成电路装置当中的暗电流。另外，由触点蚀刻停止层诱发的应力可引起硅晶格畸变并导致电路噪声。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种图像传感器，其包括：半导体材料，其包含安置在所述半导体材料中的光电二极管；转移栅极，其接近所述光电二极管的边缘而安置且经定位以从所述光电二极管提取图像电荷；电介质层，其安置在所述半导体材料与所述转移栅极之间；及硬掩模，其安置在囊封层中，其中所述硬掩模的横向界限与所述转移栅极的横向界限共延伸，且其中第一触点沟槽延伸穿过所述囊封层并穿过所述电介质层且接触所述半导体材料，且其中第二触点沟槽延伸穿过所述囊封层并穿过所述硬掩模且接触所述转移栅极。

在另一方面中，本发明提供一种图像传感器制作方法，其包括：形成电介质材料层、栅极材料层及硬掩模材料层，其中所述电介质材料层安置在所述栅极材料层与半导体材 料之间，且其中所述栅极材料层安置在所述硬掩模材料层与所述电介质材料层之间；蚀刻所述硬掩模材料层及所述栅极材料层，其中蚀刻会从所述栅极材料层形成转移栅极，且其中所述转移栅极的横向界限与剩余硬掩模材料层的横向界限共延伸；沉积囊封材料，其中所述囊封材料是接近所述半导体材料的表面而安置；及在所述囊封材料中蚀刻沟槽，其中第一沟槽延伸穿过所述囊封材料及所述电介质材料层，且其中第二沟槽延伸穿过所述囊封材料及所述硬掩模材料层。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。

图1是根据本发明的教示具有硬掩模蚀刻停止层的图像传感器的一个实例的横截面图解。

图2是图解说明根据本发明的教示包含图1的图像传感器的成像系统的一个实例的框图。

图3A到3D展示根据本发明的教示用于形成具有硬掩模蚀刻停止层的图像传感器的实例性工艺。

在图式的所有数个视图中，对应参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员将了解，各图中的元件是为简单及清晰起见而图解说明的，且未必按比例绘制。举例来说，为了有助于改进对本发明的各种实施例的理解，图中的元件中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大。此外，通常未描绘在商业上可行的实施例中有用或必需的常见而众所周知的元件以便促进对本发明的这各种实施例的较不受阻挡的观察。

具体实施方式

本文中描述一种用于具有硬掩模蚀刻停止层的图像传感器的设备及方法的实例。在以下描述中，陈述众多特定细节以便提供对实例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将认识到，本文中所描述的技术可在不具有所述具体细节中的一或多者的情况下实践或者可借助其它方法、组件、材料等来实践。在其它实例中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免使某些方面模糊。

在本说明书通篇中对“一个实例”或“一个实施例”的提及意指结合所述实例所描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实例中。因此，在本说明书通篇的 各个位置中短语“在一个实例中”或“在一个实施例中”的出现未必全部指代同一实例。此外，在一或多个实例中可以任何适合方式组合所述特定特征、结构或特性。

在本说明书通篇中，使用数个技术术语。这些术语应理解为其在所属领域中的普通含义，除非本文中另外具体定义或其使用上下文将另外清晰地暗示。应注意，在本文件中，元件名称及符号可互换使用(例如，Si与硅)；然而，其两者具有相同含义。