[发明专利]图像传感器及形成图像传感器的方法

说明书

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体来说，涉及一种图像传感器及形成图像传感器的方法。

背景技术

图像传感器用于将聚焦在图像传感器上的光学图像转换成电信号。图像传感器包括光电二极管的阵列，入射光的光子到达光电二极管之后被吸收并产生载流子，从而使得光电二极管产生电信号。在光电二极管的周围通常存在隔离结构，以防止相邻的光电二极管产生的载流子之间的干扰。

因此，存在对新技术的需求。

发明内容

本公开的一个目的是改进图像传感器中的隔离结构。

根据本公开的第一方面，提供了一种形成图像传感器的方法，包括：在半导体衬底中形成第四隔离区；在所述半导体衬底上通过外延生长形成第一半导体材料层，并通过所述第四隔离区的扩散形成第三隔离区；在所述第一半导体材料层中形成第一隔离区，所述第一隔离区位于所述第三隔离区之上；在所述第一半导体材料层上通过外延生长形成第二半导体材料层；以及在所述第二半导体材料层中形成第二隔离区，其中，所述第一、第二、第三、和第四隔离区在与所述图像传感器的主表面平行的平面图中的位置互相重合，所述第一、第二和第三隔离区位于光电二极管的周围并用于将所述光电二极管与相邻的半导体器件进行电隔离。

根据本公开的第二方面，提供了一种形成图像传感器的方法，包括：在半导体衬底上通过外延生长形成第一半导体材料层；在所述第一半导体材料层中形成第一隔离区；在所述第一半导体材料层上通过外延生长形成第二半导体材料层；以及在所述第二半导体材料层中形成第二隔离区，其中，所述第一和第二隔离区在与所述图像传感器的主表面平行的平面图中重合，所述第一和第二隔离区位于光电二极管的周围并用于将所述光电二极管与相邻的半导体器件进行电隔离。

根据本公开的第三方面，提供了一种图像传感器，包括：第一半导体材料层，所述第一半导体材料层是在半导体衬底上通过外延生长而形成的，所述第一半导体材料层中形成有第一隔离区和第三隔离区，所述第一隔离区位于所述第三隔离区之上；以及第二半导体材料层，所述第一半导体材料层是在所述第一半导体材料层上通过外延生长而形成的，所述第二半导体材料层中形成有第二隔离区，其中，所述第一、第二和第三隔离区在与所述图像传感器的主表面平行的平面图中的位置互相重合，并且所述第三隔离区的顶部与所述第一隔离区的底部接触，所述第一隔离区的顶部与所述第二隔离区的底部接触，所述第一、第二和第三隔离区位于光电二极管的周围并用于将所述光电二极管与相邻的半导体器件进行电隔离。

根据本公开的第四方面，提供了一种图像传感器，包括：第一半导体材料层，所述第一半导体材料层是在半导体衬底上通过外延生长而形成的，所述第一半导体材料层中形成有第一隔离区；以及第二半导体材料层，所述第一半导体材料层是在所述第一半导体材料层上通过外延生长而形成的，所述第二半导体材料层中形成有第二隔离区，其中，所述第一和第二隔离区在与所述图像传感器的主表面平行的平面图中的位置互相重合，并且所述第一隔离区的顶部与所述第二隔离区的底部接触，所述第一和第二隔离区位于光电二极管的周围并用于将所述光电二极管与相邻的半导体器件进行电隔离。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。

图2是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。

图3至8是分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的各个步骤处的图像传感器的截面的示意图。

图9是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。

图10是示意性地示出根据本公开的一个实施例的图像传感器的结构的示意图。

图11至15是分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来形成图像传感器的一个方法示例的各个步骤处的图像传感器的截面的示意图。

注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。