[发明专利]图像传感器及其制造和控制方法

说明书

本公开涉及图像传感器及其制造和控制方法。其中一个实施例提供了一种图像传感器，其包括：光电二极管；以及深沟槽隔离部，布置在所述光电二极管周围，所述深沟槽隔离部至少包括自下而上依次堆叠在深沟槽壁上的绝缘衬垫层、电荷存储层、电荷隧穿层和电极。

技术领域

本公开涉及图像传感器领域。

背景技术

光电二极管的满阱容量通常是指通过光电二极管可以收集的最大可用光生电荷数，其是一个关键参数，对于图像传感器的动态范围等性能而言尤其重要。

因此存在对于提高满阱容量的新的技术的需求。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种新型的图像传感器结构及相应的制造和控制方法。

根据本公开的第一方面，提供了一种图像传感器，其包括：光电二极管；以及深沟槽隔离部，布置在所述光电二极管周围，所述深沟槽隔离部至少包括自下而上依次堆叠在深沟槽壁上的绝缘衬垫层、电荷存储层、电荷隧穿层和电极。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于制造图像传感器的方法，其包括：在衬底中形成光电二极管；对所述衬底进行刻蚀，从而在所述光电二极管周围形成深沟槽；填充所述深沟槽以形成深沟槽隔离部，所述深沟槽隔离部至少包括自下而上依次堆叠在深沟槽壁上的绝缘衬垫层、电荷存储层、电荷隧穿层和电极。

根据本公开的第三方面，提供了一种用于控制如上所述的图像传感器的方法，其包括：向深沟槽隔离部中的电极施加负电压，以使得电子隧穿通过电荷隧穿层而被存储在电荷存储层中。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得更为清楚。

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示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的截面图。

图2示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的工作原理。

图3示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器的一部分的平面图。

图4示出了根据本公开示例性实施例的图像传感器制造方法的流程图。

图5A-5G分别示出了在根据本公开一个示例性实施例来制造图像传感器的一个方法示例的各个步骤处的装置截面示意图。

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。

为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。

具体实施方式

下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。也就是说，本文中的半导体装置及其制造方法是以示例性的方式示出，来说明本公开中的结构和方法的不同实施例。然而，本领域技术人员将会理解，它们仅仅说明可以用来实施的本发明的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。