[发明专利]用于抑制CMOS图像传感器中的浮动扩散结泄漏的隔离结构

权利要求书

1.一种用于CMOS图像传感器的LOFIC像素单元，其包括：

半导体衬底，其具有前侧和背侧；

像素区，其包含所述半导体衬底中的光敏区，其中所述光敏区累积响应于入射光在光敏区中光生的图像电荷；

像素晶体管区，其包含所述半导体衬底中的晶体管沟道区；及

沟槽隔离结构，其经配置以包围所述晶体管沟道区以用于将所述像素晶体管区与所述像素区隔离，所述沟槽隔离结构包括前侧沟槽隔离结构和背侧深沟槽隔离结构。

2.根据权利要求1所述的LOFIC像素单元，其中所述前侧沟槽隔离结构包括

前侧浅沟槽隔离结构，其在所述半导体衬底的所述前侧中，并包围所述晶体管沟道区的至少一部分；及

前侧深沟槽隔离结构，其从所述前侧浅沟槽隔离结构延伸，所述前侧深沟槽隔离结构包围所述晶体管沟道区的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的LOFIC像素单元，其中所述背侧深沟槽隔离结构接触所述前侧深沟槽隔离结构。

4.根据权利要求3所述的LOFIC像素单元，其中所述背侧深沟槽隔离结构进一步包围所述半导体衬底中与所述晶体管沟道区分离的背侧区，所述背侧区是耦合到接地的导电区。

5.根据权利要求3所述的LOFIC像素单元，其中所述背侧深沟槽隔离结构包含定位在所述晶体管沟道区下方并定界所述晶体管沟道区的第一区段，所述第一区段接触所述前侧深沟槽隔离结构以包围所述晶体管沟道区。

6.根据权利要求5所述的LOFIC像素单元，其中所述背侧深沟槽隔离结构进一步包含从所述背侧正交延伸并接触所述前侧深沟槽隔离结构的第二区段。

7.根据权利要求6所述的LOFIC像素单元，其中所述背侧深沟槽隔离结构的所述第二区段形成壁，并且所述背侧深沟槽隔离结构的所述第一区段形成顶部，所述壁和所述顶部一起界定所述半导体衬底中与所述晶体管沟道区分离的背侧区，所述背侧区是耦合到接地的导电区。

8.根据权利要求3所述的LOFIC像素单元，其中所述沟槽隔离结构加衬有电介质材料。

9.根据权利要求3所述的LOFIC像素单元，其中所述晶体管沟道区包括

浮动扩散区，其安置在所述半导体衬底中，以接收来自所述光敏区的所述图像电荷；

多个晶体管栅极，其安置在所述半导体衬底的所述前侧上；

多个掺杂源极/漏极区，其安置在所述半导体衬底的所述前侧中并且与相应的晶体管栅极相邻定位，所述多个掺杂源极/漏极区各具有第一类型；及

掺杂阱区，其相对于所述多个源极/漏极区以围绕关系安置在所述半导体衬底中，所述掺杂阱区具有不同于所述多个源极/漏极区的所述第一类型的第二类型；

其中所述多个晶体管栅极和多个掺杂源极/漏极区形成多个像素晶体管。

10.根据权利要求9所述的LOFIC像素单元，其中所述掺杂阱区是P型掺杂阱区。

11.根据权利要求9所述的LOFIC像素单元，其中所述沟槽隔离结构在所述半导体衬底中延伸大于所述掺杂阱区的深度。

12.根据权利要求9所述的LOFIC像素单元，其中所述掺杂阱区由所述沟槽隔离结构包围并且是电浮动的。

13.根据权利要求1所述的LOFIC像素单元，其中所述背侧深沟槽隔离结构包含由所述半导体衬底中的一或多个第一背侧深隔离沟槽形成的第一背侧深沟槽隔离结构，其中所述一或多个背侧深隔离沟槽加衬有电介质层并填充有电介质填充材料。