[发明专利]具有带负电荷浅沟槽隔离(STI)衬里的像素及其形成方法无效

专利信息
申请号: 201310348812.0 申请日: 2013-08-12
公开(公告)号: CN103681709A 公开(公告)日: 2014-03-26
发明(设计)人: 钱胤;戴幸志;陈刚;毛杜立;文森特·韦内齐亚;霍华德·E·罗兹 申请(专利权)人: 全视科技有限公司
主分类号: H01L27/146 分类号: H01L27/146;H01L21/82
代理公司: 北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287 代理人: 齐杨
地址: 美国加利*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 具有 负电荷 沟槽 隔离 sti 衬里 像素 及其 形成 方法
【说明书】:

技术领域

发明大体来说涉及图像传感器,且特定来说(但非排他性地)涉及包含包括衬里的浅沟槽隔离(STI)的像素。

背景技术

图像传感器的趋势是增加传感器上的像素的数目,此意味着像素本身正变得更小。在典型的图像传感器中,存在邻近于每一像素的光敏区域的浅沟槽隔离(STI)。STI为其用途是将邻近像素彼此物理分离且电隔离使得来自一个像素的电荷不迁移到邻近像素并导致例如图像模糊(blooming)等问题的沟槽。STI还可用于减少暗电流。暗电流是在不存在入射光的情况下发生的小电流。暗电流可能由具有微小缺陷的材料界面导致,所述缺陷甚至在无信号电荷起源于入射光的光电转换时也产生行为像信号的电荷(或电子)。

然而,现有的浅沟槽隔离(STI)具有降低其有效性且使得难以减小像素大小的一些缺点。

发明内容

本发明的一个方面涉及像素,所述像素包括:衬底,其具有前表面;光敏区,其形成于所述衬底的所述前表面中或附近;隔离沟槽,其邻近于所述光敏区而形成于所述衬底的所述前表面中,所述隔离沟槽包括:沟槽,其形成于所述衬底的所述前表面中,所述沟槽包含底部及侧壁;钝化层,其形成于所述底部及侧壁上;填充物,其用以填充所述沟槽的未由所述钝化层填充的部分。

本发明的另一方面涉及方法,所述方法包括:在衬底的前表面中形成沟槽,所述沟槽包含侧壁及底部;在所述沟槽的所述侧壁上及在所述沟槽的所述底部上形成钝化层;填充所述沟槽的未由所述钝化层填充的部分。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非详尽实施例,其中在所有各视图中相似参考编号指代相似部件,除非另有规定。图式并未按比例绘制,除非另有指示。

图1A是图像传感器的实施例的示意图。

图1B是图像传感器中的像素的实施例的组合横截面立面及示意图。

图2A到2C是衬底的横截面立面,其展示用于在衬底中形成浅沟槽隔离(STI)的工艺的实施例。

图3A到3E是衬底的横截面立面,其图解说明用于在衬底中形成浅沟槽隔离(STI)的工艺的替代实施例。

图4是浅沟槽隔离的替代实施例的横截面立面。

图5A到5B是图解说明浅沟槽隔离的横截面沟槽形状的实施例的横截面。

图6是用于形成像素的工艺的实施例的流程图。

具体实施方式

描述用于包含带负电荷浅沟槽隔离(STI)衬里的像素的工艺及设备的实施例。描述众多特定细节以提供对本发明的实施例的透彻理解,但相关领域的技术人员将认识到,可在无所述特定细节中的一者或一者以上的情况下或借助其它方法、组件、材料等实践本发明。在一些实例中,未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作,但尽管如此其仍涵盖在本发明的范围内。

在本说明书通篇中对“一个实施例”或“一实施例”的提及意指结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性包含于至少一个所描述的实施例中。因此,在本说明书中短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现未必全部指代同一实施例。此外,所述特定特征、结构或特性可以任何适合方式组合于一个或一个以上实施例中。

图1A图解说明成像系统100的实施例。成像系统100包含具有低串扰及高敏感度的像素阵列105、读出电路110、功能逻辑115及控制电路110。

像素阵列105为图像传感器元件或像素(例如,像素P1、P2…、Pn)的二维(“2D”)阵列。在一个实施例中,每一像素可为前侧照明式互补金属氧化物半导体(“CMOS”)成像像素。在既定捕获彩色图像的像素阵列的实施例中,像素阵列105可包含彩色滤光器模式,例如拜耳模式或红色滤光器、绿色滤光器及蓝色滤光器的镶嵌块(例如,RGB、RGBG或GRGB);青色、品红色及黄色的彩色滤光器模式(例如,CMY);两者的组合或其它。如所图解说明,像素阵列中的像素被布置成行(例如,行R1到Ry)及列(例如,列C1到Cx)以获取人、地点或对象的图像数据,接着可使用所述图像数据再现所述人、地点或对象的2D图像。

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