[发明专利]图像传感器及其形成方法

说明书

本公开的各种实施例涉及图像传感器。图像传感器包含安置在半导体衬底中的光电检测器。层间介电结构安置在半导体衬底的第一侧上。存储节点安置在半导体衬底中且与光电检测器间隔开，其中存储节点与第一侧间隔开第一距离。第一隔离结构安置在半导体衬底中且位于光电检测器与存储节点之间，其中第一隔离结构从半导体衬底的与第一侧相对的第二侧延伸到半导体衬底中，且其中第一隔离结构与第一侧间隔开小于第一距离的第二距离。

技术领域

本揭露涉及一种图像传感器及其形成方法。

背景技术

许多现代电子装置(例如智能手机、数码相机、生物医学成像装置、自动成像装置等)包括图像传感器。图像传感器包括一或多个光电检测器(例如光电二极管、光电晶体管、光敏电阻等)，所述光电检测器配置成吸收入射辐射且输出对应于入射辐射的电信号。一些类型的图像传感器包含电荷耦合装置(charge-coupled device，CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)图像传感器。与CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器由于具有低功耗、小尺寸、快速数据处理、数据的直接输出以及低制造成本等优点而受到青睐。一些类型的CMOS图像传感器包含前侧照明式(front-side illuminated，FSI)图像传感器和背侧照明式(backside illuminated，BSI)图像传感器。

发明内容

在一些实施方式中，本揭露提供一种图像传感器。图像传感器包括：安置在半导体衬底中的光电检测器；层间介电(ILD)结构，安置在半导体衬底的第一侧上；存储节点安置在半导体衬底中且与光电检测器间隔开，其中所述存储节点与第一侧间隔开第一距离；第一隔离结构安置在半导体衬底中且位于光电检测器与存储节点之间，其中第一隔离结构从半导体衬底的与第一侧相对的第二侧延伸到半导体衬底中，且其中第一隔离结构与第一侧间隔开小于第一距离的第二距离。

在一些实施方式中，本揭露提供一种图像传感器。图像传感器包括：安置在半导体衬底中的光电检测器，其中光电检测器与半导体衬底的第一侧间隔开第一距离；层间介电(ILD)结构，安置在半导体衬底的第一侧上；存储节点，安置在半导体衬底中且与光电检测器间隔开，其中存储节点与第一侧间隔开大于第一距离的第二距离；以及第一竖直转移栅极，安置在第一侧上且配置成选择性地形成光电检测器与存储节点之间的第一导电通道，其中第一竖直转移栅极的第一部分以第三距离而从第一侧延伸到半导体衬底中，且其中第三距离大于第一距离且小于第二距离。

在一些实施方式中，本揭露一种提供用于形成图像传感器的方法，包括：在半导体衬底中形成光电检测器；形成处于半导体衬底中且与光电检测器间隔开的存储节点；在半导体衬底的第一侧上形成第一竖直转移栅极和第二竖直转移栅极，其中第一竖直转移栅极的一部分和第二竖直转移栅极的一部分从第一侧延伸到半导体衬底中；在第一侧上以及第一竖直转移栅极和第二竖直转移栅极的上方形成层间介电(ILD)结构；在半导体衬底中形成隔离结构，其中隔离结构从半导体衬底的与第一侧相对的第二侧延伸到第一半导体衬底中；在半导体衬底的第二侧上形成反射结构，其中反射结构的至少一部分安置在存储节点的相对侧之间。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可以任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出背侧照明式全局快门(backside illuminated global shutter，BSIGS)图像传感器的一些实施例的横截面图。

图2示出图1的BSIGS图像传感器的一些其它实施例的横截面图。

图3示出图1的BSIGS图像传感器的一些其它实施例的横截面图。

图4示出图1的BSIGS图像传感器的一些其它实施例的横截面图。