[发明专利]一种包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法

权利要求书

1.一种包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，其通过制造锗硅混合晶圆来在锗硅混合晶圆上形成横向光电二极管，以形成的横向光电二极管来制造图像传感器件；锗硅混合晶圆由锗转移层和硅目标晶圆通过键合形成，硅目标晶圆的正面依次形成缓冲氧化层、研磨蚀刻阻挡层以及减反射层。

2.根据权利要求1所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，其包括：提供一混合晶圆，所述混合晶圆由锗转移层和目标晶圆通过键合形成；在锗转移层的正面形成隔离沟道；采用可流动电介质材料填充所述隔离沟道；形成横向PIN光电二极管；去除残留的可流动电介质材料并抛光锗转移层的正面；提供硅电路晶圆，使横向PIN光电二极管借由互连层与硅电路晶圆相连；通过抛光和蚀刻以去除所述目标晶圆。

3.根据权利要求1所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，在锗转移层的正面形成隔离沟道，相邻所述隔离沟道限定横向PIN光电二极管的阵列区域，阵列区域是图像传感器件的像素区域。

4.根据权利要求3所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，隔离沟道将锗转移层的正面划分成多个的正方形区域，每个正方形区域中用于形成光电二极管。

5.根据权利要求3所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，隔离沟道宽度范围为0.05μm到2μm，隔离沟道的深度为0.5μm到10μm。

6.根据权利要求5所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，其具体包括以下步骤：

S1：提供一混合晶圆，所述混合晶圆由锗转移层和目标晶圆通过键合形成；

S2：在锗转移层的正面形成隔离沟道，相邻所述隔离沟道限定横向PIN光电二极管的阵列区域；

S3：采用可流动电介质材料填充所述隔离沟道以使所述隔离沟道充满可流动电介质材料以及使锗转移层的正面被可流动电介质材料所覆盖；

S4：减薄覆盖于锗转移层正面的可流动电介质材料；

S5：在所述阵列区域中，在锗转移层的正面形成第一掩模，未被第一掩模覆盖的区域为第一开放区域；对第一开放区域进行第一导电类型离子注入以在与第一开放区域相对应的锗转移层的正面中形成第一导电类型掺杂区域，去除第一掩模并退火；

S6：在锗转移层的正面形成第二掩模，未被第二掩模覆盖的区域为第二开放区域；对第二开放区域进行第二导电类型离子注入以在与第二开放区域相对应的锗转移层的正面中形成第二导电类型掺杂区域，去除第二掩模并退火，其中第一开放区域和第二开放区域完全不重叠，第一导电类型掺杂区域、第二导电类型掺杂区域以及介于第一导电类型掺杂区域和第二导电类型掺杂区域之间的本征区域共同构成横向PIN光电二极管。

7.根据权利要求6所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，在共同构成横向PIN光电二极管步骤之后，进一步包括以下步骤：

S7：去除残留的覆盖于锗转移层正面的可流动电介质材料并抛光锗转移层的正面；

S8：提供包括用于控制和读取横向PIN光电二极管的电路的硅电路晶圆，使横向PIN光电二极管借由互连层与硅电路晶圆相连；

S9：通过抛光和蚀刻以去除所述目标晶圆。

8.根据权利要求1所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，在氢离子注入前，通过PECVD在锗供体晶圆的正面形成注入保护层，所述注入保护层为二氧化硅层；完成氢离子注入后去除所述注入保护层。

9.根据权利要求8所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，通过PECVD形成10nm～90nm的二氧化硅作为所述注入保护层，通过稀释HF或者缓冲氧化物刻蚀去除二氧化硅。

10.根据权利要求7所述的包含横向光电二极管的图像传感器件的制作方法，其特征在于，步骤S7还包括：在锗转移层上形成第一互连层并在第一互连层上形成第一对准标记，其中第一互连层包括沟道和过孔；

步骤S8中所述硅电路晶圆还包括至少一个第二互连层，其中第二互连层包括沟道和过孔，第二互连层上形成有第二对准标记；

步骤S8还包括：将第一对准标记对准于第二对准标记，进行第一互连层和第二互连层的键合以连接混合晶圆和硅电路晶圆，并退火。