[发明专利]集成芯片、图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

衬底；

光检测器，位于所述衬底中且包括延伸到所述衬底的第一侧中的半导体保护环；

浅沟槽隔离结构，延伸到所述衬底的所述第一侧中；

外部隔离结构，延伸到与所述衬底的所述第一侧相对的所述衬底的第二侧中到达所述浅沟槽隔离结构，其中所述浅沟槽隔离结构和所述外部隔离结构横向包围所述光检测器；以及

内部隔离结构，延伸到所述衬底的所述第二侧中且上覆所述光检测器，其中所述内部隔离结构通过所述衬底与所述光检测器竖直分离，且其中所述外部隔离结构横向包围所述内部隔离结构。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述外部隔离结构具有下部表面，所述下部表面安置在从所述衬底的所述第二侧测量的第一深度处，其中所述内部隔离结构具有下部表面，所述下部表面安置在从所述衬底的所述第二侧测量的第二深度处，且其中所述第一深度大于所述第二深度。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述内部隔离结构位于所述半导体保护环的正上方，且通过所述衬底与所述半导体保护环竖直分离。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述内部隔离结构在第一闭路中包围所述光检测器的中心，且其中所述半导体保护环沿所述第一闭路包围所述光检测器的所述中心。

5.一种集成芯片，其特征在于，包括：

半导体衬底；

像素，位于所述半导体衬底的第一侧上且包括所述半导体衬底中的光检测器，其中所述光检测器包括第一半导体区、第二半导体区以及保护环，其中所述第一半导体区和所述保护环具有与所述第二半导体区相对的掺杂类型且从所述第一侧延伸到所述第二半导体区中，且其中所述保护环将所述第一半导体区的侧壁与所述第二半导体区分离；以及

双沟槽隔离结构，延伸到与所述半导体衬底的所述第一侧相对的所述半导体衬底的第二侧中，且包括外部隔离结构和内部隔离结构，其中所述外部隔离结构沿所述像素的边界横向包围所述像素且延伸到所述半导体衬底中到达第一深度，其中所述内部隔离结构上覆所述光检测器且延伸到所述半导体衬底中到达小于所述第一深度的第二深度。

6.根据权利要求5所述的集成芯片，其中所述内部隔离结构具有环形顶部布局。

7.根据权利要求5所述的集成芯片，其中所述内部隔离结构和所述外部隔离结构包括金属层和横向包围所述金属层且将所述金属层与所述半导体衬底分离的介电层。

8.根据权利要求5所述的集成芯片，其中所述内部隔离结构位于所述第一半导体区的正上方且在所述保护环的相对侧壁之间，且其中所述内部隔离结构通过所述半导体衬底与所述第一半导体区竖直分离。

9.根据权利要求5所述的集成芯片，其中所述内部隔离结构的第一区段位于所述保护环的正上方，其中所述内部隔离结构的第二区段位于所述第一半导体区的正上方且在所述保护环的相对侧壁之间，且其中所述第一区段横向包围所述第二区段。

10.一种用于形成图像传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：

在衬底的第一侧上形成像素，其中所述像素包括所述衬底中的光检测器，且其中所述光检测器包括延伸到所述衬底的所述第一侧中的保护环；

形成电耦合到所述衬底的所述第一侧上的所述像素的内连线结构；

图案化与所述衬底的所述第一侧相对的所述衬底的第二侧以形成外部隔离开口和内部隔离开口，其中所述外部隔离开口延伸到所述衬底中到达第一深度且沿所述像素的边界横向包围所述像素，且其中所述内部隔离开口延伸到所述衬底中到达小于所述第一深度的第二深度且上覆所述光检测器；以及

在所述外部隔离开口和所述内部隔离开口中沉积第一介电层以形成双沟槽隔离结构。