[发明专利]具有隔离像素的像素阵列

说明书

本申请涉及具有隔离像素的像素阵列。一种像素阵列包含半导体衬底、多个隔离层段和多个光电二极管。所述多个隔离层段中的每一个在第一方向上延伸穿过所述半导体衬底。所述多个隔离层段中的每一个在垂直于所述第一方向的平面中围封所述半导体衬底的一部分。所述多个隔离层段形成限定所述半导体衬底的多个隔离区段的网格。所述半导体衬底的所述多个隔离区段包含所述半导体衬底的所述部分。所述光电二极管中的每一个形成于所述半导体衬底的所述多个隔离区段中的相应一个区段中。

技术领域

本发明大体上涉及像素阵列，且更具体来说，涉及具有隔离像素的光电二极管像素阵列。

背景技术

图像传感器包含具有光电二极管的像素阵列。光电二极管在与光接触时可以得到电荷。所得到的电荷可以扩散到像素阵列的其它区域，这种效应被称为晕染。随着像素阵列变得越来越小，晕染可能会变得越来越成问题。

发明内容

本公开的一个方面提供一种像素阵列，其中所述像素阵列包括：半导体衬底；多个隔离层段，其中所述多个隔离层段中的每一个在第一方向上延伸穿过所述半导体衬底，其中所述多个隔离层段中的每一个在垂直于所述第一方向的平面中围封所述半导体衬底的一部分，其中所述多个隔离层段形成限定所述半导体衬底的多个隔离区段的网格，其中所述半导体衬底的所述多个隔离区段包含所述半导体衬底的所述部分；以及多个光电二极管，其中所述光电二极管中的每一个形成于所述半导体衬底的所述多个隔离区段中的相应一个区段中。

本公开的另一方面提供一种制造像素阵列的方法，其中所述方法包括：在衬底材料上形成掩模图案；使用深沟槽蚀刻技术蚀刻所述衬底材料以在所述衬底材料中形成沟槽；将隔离层沉积在所述衬底材料中的所述沟槽中；蚀刻所述隔离层以形成限定网格的隔离层段；在所述沟槽中生长衬底材料以填充所述沟槽；去除包含所述掩模图案的材料；以及在所述衬底材料中所述隔离层段之间形成光电二极管。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性且非详尽性实施例，其中除非另外指定，否则类似参考标号在各图中始终指代类似部分。

图1A-1B示出了根据本发明的教示在形成具有隔离光电二极管的像素阵列的不同步骤具有隔离光电二极管的像素阵列的俯视图的实例。

图2A-2H示出了根据本发明的教示在形成具有隔离光电二极管的像素阵列的不同步骤具有隔离光电二极管的像素阵列的截面视图的实例。

图3是示出了根据本发明的教示带具有隔离光电二极管的像素阵列的成像系统的一个实例的图。

图4是示出了根据本发明的教示制造具有隔离光电二极管的像素阵列的一个实例的处理步骤的流程图。

在附图的若干视图中，对应的参考标号指示对应的部分。本领域技术人员将了解，图中的元件仅为简单及清晰起见而进行说明，但不一定按比例绘制。举例来说，图中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大以有助于改进对本发明的各种实施例的理解。并且，通常未描绘在商业可行的实施例中有用或必需的常见但众所周知的元件，以便呈现本发明的这些各种实施例的遮挡较少的视图。

具体实施方式

本文中公开了若干实例，所述实例是针对具有隔离像素的像素阵列，以及用于使用牺牲替换层制造具有隔离像素的像素阵列的方法。在以下描述中，陈述众多具体细节以提供对实例的透彻描述。然而，相关领域的技术人员将认识到，可在没有具体细节中的一或多个的情况下或利用其它方法、组件、材料等来实践本文中所描述的技术。在其它情况下，未展示或详细描述众所周知的结构、材料或操作以免使某些方面混淆。

在本说明书通篇中参考“一个实例”或“一个实施例”意味着结合实例描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实例中。因此，贯穿本说明书在不同位置中出现短语“在一个实例中”或“在一个实施例中”未必都是指相同实例。此外，所述特定特征、结构或特性可在一或多个实例中以任何合适的方式组合。