專利名稱：帶有絕緣埋層的圖像傳感器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種帶有絕緣埋層的圖像傳感器及其制作方法，特別涉及一種具有抗高能粒子輻射能力的帶有絕緣埋層的圖像傳感器及其制作方法。
背景技術(shù)：
圖像傳感器是一種廣泛應(yīng)用于數(shù)碼成像、航空航天以及醫(yī)療影像領(lǐng)域的電子元器件。電荷耦合器件(charge coupled device, (XD)圖像傳感器和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (complementary metal oxide semiconductor, CMOS)圖像傳感器是常見(jiàn)的兩種圖像傳感器。CCD具有低的讀出噪音和暗電流噪音，同時(shí)具有高光子轉(zhuǎn)換效率，所以既提高了信噪比， 又提高了靈敏度，很低光照強(qiáng)度的入射光也能被偵測(cè)到，其信號(hào)不會(huì)被掩蓋。另外，CCD還具有高動(dòng)態(tài)范圍，提高系統(tǒng)環(huán)境的使用范圍，不因亮度差異大而造成信號(hào)反差現(xiàn)象，但其的功耗比較大，供給電壓不一致，與傳統(tǒng)的CMOS工藝不匹配，集成度不高，所以成本偏高。與 CCD相比，CMOS圖像傳感器對(duì)光線的靈敏度、信噪比都相對(duì)較差，導(dǎo)致它在成像質(zhì)量上難以與CCD抗衡，所以以前主要用于成像質(zhì)量要求不是很高的中低端市場(chǎng)。但是，隨著CMOS技術(shù)不斷改進(jìn)，CMOS圖像傳感器在成像質(zhì)量方面也越來(lái)越具有與CCD相抗衡的實(shí)力。CMOS 最明顯的優(yōu)勢(shì)是集成度高、功耗小，具有高度系統(tǒng)整合的條件，CMOS芯片幾乎可以將所有圖像傳感器所需的功能集成到一塊芯片上，例如垂直位移、水平位移寄存器、時(shí)序控制和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換等，甚至可以將圖像處理芯片、快閃記憶體等整合成單晶片，大大減小了系統(tǒng)復(fù)雜性，降低了成本。目前的趨勢(shì)就是CMOS圖像傳感器逐步取代CCD。附圖IA所示是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的圖像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，所示為一個(gè)像素單元，包括驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II，其中驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I是典型的4T型驅(qū)動(dòng)電路，包括轉(zhuǎn)移晶體管Tl、復(fù)位晶體管T2、源跟隨晶體管T3以及行選通開(kāi)關(guān)晶體管T4，光學(xué)傳感區(qū)域II包括一個(gè)光敏二極管D1。上述各個(gè)晶體管以及與光敏二極管Dl之間的連接關(guān)系、各個(gè)端口的外接信號(hào)以及工作原理請(qǐng)?jiān)敿?xì)參考附圖1所示電路結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)圖像傳感器的介紹，此處不再贅述。附圖IB所示是附圖IA所示的圖像傳感器的器件結(jié)構(gòu)示意圖，本示意圖意在表示驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II相互之間的位置關(guān)系，故其中除襯底100之外，僅在光學(xué)傳感區(qū)域II之中進(jìn)一步示出了光敏二極管Dl的第一摻雜區(qū)域111和第二摻雜區(qū)域112， 而驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I僅以轉(zhuǎn)移晶體管Tl表示，包括柵極121、源極摻雜區(qū)域122、漏極摻雜區(qū)域123。在上述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II兩個(gè)區(qū)域之間包括介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)130。 對(duì)于襯底100表面的金屬連接線等與本發(fā)明無(wú)特別關(guān)系的結(jié)構(gòu)均已省略。繼續(xù)參考附圖1B，第一摻雜區(qū)域111、源極摻雜區(qū)域122和漏極摻雜區(qū)域123應(yīng)當(dāng)具有相同的導(dǎo)電類型，且與襯底100的導(dǎo)電類型相反，而第二摻雜區(qū)域112應(yīng)當(dāng)與襯底的導(dǎo)電類型相同，例如對(duì)于N型的襯底100而言，第一摻雜區(qū)域111、源極摻雜區(qū)域122和漏極摻雜區(qū)域123應(yīng)當(dāng)是P型的，而第二摻雜區(qū)域112應(yīng)當(dāng)是N型的。為了使圖像傳感器能夠穩(wěn)定地應(yīng)用在航空航天以及其他極端環(huán)境中，需要上述傳感器進(jìn)一步具有抵抗高能粒子輻射的能力。一種有效的方法是將附圖IB所示的結(jié)構(gòu)制作在SOI襯底上。SOI (silicon/semiconductor-on-insulator)指的是絕緣層上的硅/半導(dǎo)體，它是由“頂層半導(dǎo)體層/絕緣埋層/支撐襯底”三層構(gòu)成。最上面的頂層半導(dǎo)體層用來(lái)做CMOS等半導(dǎo)體器件，中間的絕緣埋層用來(lái)隔離器件和支撐襯底。設(shè)置在頂層半導(dǎo)體層和支撐襯底之間的絕緣埋層能夠抵抗一部分來(lái)自于外部空間的高能粒子輻射。附圖IC所示是現(xiàn)有技術(shù)中一種帶有絕緣埋層的圖像傳感器結(jié)構(gòu)，同時(shí)參考附圖 1B，所述帶有絕緣埋層的圖像傳感器結(jié)構(gòu)的襯底進(jìn)一步包括支撐襯底101、絕緣埋層102以及頂層半導(dǎo)體層103，其余結(jié)構(gòu)均與附圖IB類似。由于光敏二極管Dl所接受的光是來(lái)自于襯底表面的，故第一摻雜區(qū)域111和第二摻雜區(qū)域112需要一定的深度來(lái)吸收入射光，故晶體管的源極摻雜區(qū)域122和漏極摻雜區(qū)域123必然與絕緣埋層102之間具有一距離，即驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I只能制作成部分耗盡結(jié)構(gòu)。顯然這種部分耗盡結(jié)構(gòu)并未實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I 和光學(xué)傳感區(qū)域II之間的介質(zhì)隔離，一旦有高能粒子穿越驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域 II，仍然可以使圖像傳感器發(fā)生電學(xué)失效。故，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，當(dāng)用SOI襯底制作圖像傳感器時(shí)，由于SOI的硅膜厚度較薄，在其上制作感光二極管受到限制。較薄的硅膜限制了感光二極管耗盡層厚度，光吸收效率下降。增加硅膜的厚度則不能做全耗盡型SOI器件，或者降低部分耗盡型器件的抗輻射性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種具有抗高能粒子輻射能力的帶有絕緣埋層的圖像傳感器及其制作方法。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種帶有絕緣埋層的圖像傳感器，所述圖像傳感器形成于支撐襯底表面，所述圖像傳感器包括驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的支撐襯底中具有頂層半導(dǎo)體層，頂層半導(dǎo)體層通過(guò)絕緣埋層與支撐襯底隔離；驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中的晶體管形成于頂層半導(dǎo)體層中，光學(xué)傳感區(qū)域中的光學(xué)傳感器件形成于支撐襯底中并通過(guò)絕緣隔離層與支撐襯底電學(xué)隔離，所述絕緣隔離層從側(cè)面和底部環(huán)繞光學(xué)傳感器件；所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域彼此通過(guò)絕緣側(cè)墻橫向隔離。作為可選的技術(shù)方案，所述絕緣側(cè)墻、絕緣隔離層以及絕緣埋層的材料各自獨(dú)立地選自于氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅中的任意一種。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種上述的帶有絕緣埋層的圖像傳感器的制作方法，包括如下步驟提供支撐襯底；在支撐襯底的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域形成絕緣埋層，并在光學(xué)傳感區(qū)域形成絕緣隔離層；在支撐襯底中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域之間形成絕緣側(cè)墻；在底部絕緣隔離層、側(cè)壁絕緣隔離層以及絕緣側(cè)墻所圍攏的支撐襯底中制作光學(xué)傳感器件；在由絕緣側(cè)墻和絕緣埋層所圍攏的頂層半導(dǎo)體層中制作晶體管。作為可選的技術(shù)方案，在支撐襯底的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域形成絕緣埋層，并在光學(xué)傳感區(qū)域形成絕緣隔離層的步驟進(jìn)一步包括在支撐襯底的光學(xué)傳感區(qū)域形成凹槽；采用離子注入的手段在支撐襯底中形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的絕緣埋層，以及光學(xué)傳感區(qū)域的底部絕緣隔離層，并同時(shí)在絕緣埋層表面隔離形成頂層半導(dǎo)體層；在凹槽底部的四周形成環(huán)繞光學(xué)傳感區(qū)域的側(cè)壁絕緣隔離層；采用外延工藝形成外延半導(dǎo)體層以填平凹槽。
作為可選的技術(shù)方案，所述形成光學(xué)傳感器件的步驟進(jìn)一步包括向由底部絕緣隔離層、側(cè)壁絕緣隔離層以及絕緣側(cè)墻圍攏的支撐襯底內(nèi)注入第一摻雜離子，在支撐襯底中形成具有第一導(dǎo)電類型的第一摻雜區(qū)域在第一摻雜區(qū)域中的部分區(qū)域注入第二摻雜離子，形成具有第二導(dǎo)電類型的第二摻雜區(qū)域。作為可選的技術(shù)方案，在支撐襯底中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域之間形成絕緣側(cè)墻的步驟進(jìn)一步包括在支撐襯底中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域之間形成溝槽， 溝槽底部至露出絕緣隔離層；在溝槽中填充絕緣介質(zhì)，以形成絕緣側(cè)墻。作為可選的技術(shù)方案，所述在支撐襯底的中形成凹槽的工藝采用等離子體輔助刻蝕工藝。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的底部進(jìn)一步設(shè)置了絕緣埋層，形成完全被絕緣介質(zhì)圍攏的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域，提高了驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的抗高能粒子輻射的能力，并且底部絕緣隔離層和側(cè)壁絕緣隔離層為光學(xué)傳感區(qū)域提供了介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，提高了光學(xué)傳感區(qū)域的抗高能粒子輻射的能力。故上述方法所制作的帶有絕緣埋層的圖像傳感器能夠更好地避免了高能粒子從襯底處穿越驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域而造成傳感器失效。


附圖IA所示是現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的圖像傳感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。附圖IB所示是附圖IA所示的圖像傳感器的器件結(jié)構(gòu)示意圖。附圖IC所示是現(xiàn)有技術(shù)中一種帶有絕緣埋層的圖像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2所示是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所述方法的實(shí)施步驟示意圖。附圖3A至附圖3H所示是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所述方法的工藝示意圖。
具體實(shí)施例方式接下來(lái)結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明所述一種帶有絕緣埋層的圖像傳感器及其制作方法的具體實(shí)施方式
。附圖2所示是本具體實(shí)施方式
的實(shí)施步驟示意圖，包括步驟S20，提供支撐襯底； 步驟S21，在支撐襯底的光學(xué)傳感區(qū)域形成凹槽；步驟S22，采用離子注入的手段在支撐襯底中形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的絕緣埋層，以及光學(xué)傳感區(qū)域的底部絕緣隔離層，并同時(shí)在絕緣埋層表面隔離形成頂層半導(dǎo)體層；步驟S23，在凹槽底部的四周形成環(huán)繞光學(xué)傳感區(qū)域的側(cè)壁絕緣隔離層；步驟S24，采用外延工藝形成外延半導(dǎo)體層以填平凹槽；步驟S25，在支撐襯底中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域之間形成絕緣側(cè)墻；步驟S26，在由底部絕緣隔離層、側(cè)壁絕緣隔離層以及絕緣側(cè)墻所圍攏的外延半導(dǎo)體層中制作光學(xué)傳感器件；步驟S27, 在由絕緣側(cè)墻和絕緣埋層所圍攏的頂層半導(dǎo)體層中制作晶體管。附圖3A至附圖3H所示是本具體實(shí)施方式
的工藝示意圖。附圖3A所示，參考步驟S20，提供支撐襯底301。所述支撐襯底301的材料例如可以是單晶硅，也可以是鍺硅、碳化硅以及各種III-V族化合物半導(dǎo)體材料等，支撐襯底301 的導(dǎo)電類型可以是N型或者P型中的任意一種。所述支撐襯底被劃分為驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II。顧名思義，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I在后續(xù)步驟中用于形成由多個(gè)晶體管(例如 MOSFET)組成的驅(qū)動(dòng)電路，而光學(xué)傳感區(qū)域II在后續(xù)步驟中用于形成光學(xué)傳感器件。
附圖;3B所示，參考步驟S21，在支撐襯底301的光學(xué)傳感區(qū)域II形成凹槽310。為了獲得陡直的側(cè)壁，該形成凹槽310的工藝優(yōu)選采用等離子體輔助刻蝕工藝。附圖3C所示，參考步驟S22，采用離子注入的手段在支撐襯底301中形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I的絕緣埋層302，以及光學(xué)傳感區(qū)域II的底部絕緣隔離層331，并同時(shí)在絕緣埋層 302的表面隔離形成頂層半導(dǎo)體層303。以支撐襯底301的材料為是單晶硅為例，可以選擇氧離子、氮離子或者上述兩種離子的混合作為成核離子，離子注入的能量范圍為500KeV至 1800KeV，絕緣埋層302和底部絕緣隔離層331的厚度為10至200nm，對(duì)于選取其他材料作為支撐襯底301的實(shí)施方式，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的注入離子。對(duì)注入?yún)^(qū)域退火可以促進(jìn)成核離子在支撐襯底301中成核而形成連續(xù)的絕緣層。由于已經(jīng)在支撐襯底中形成了凹槽310，故本次離子注入在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II所形成的埋層位置是不同的。附圖3D所示，參考步驟S23，在凹槽310底部的四周形成環(huán)繞光學(xué)傳感區(qū)域II的側(cè)壁絕緣隔離層332。此步驟可以首先在凹槽310底部的四周進(jìn)一步形成環(huán)繞光學(xué)傳感區(qū)域II的凹槽，再將所形成的凹槽采用絕緣介質(zhì)填平以形成側(cè)壁絕緣隔離層332。側(cè)壁絕緣隔離層332的材料選自于氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅中的任意一種，形成上述材料的工藝可以采用氣相沉積等工藝。附圖3E所示，參考步驟S24，采用外延工藝形成外延半導(dǎo)體層390以填平凹槽 310。注入形成底部絕緣隔離層331后，刻蝕形成的凹槽310的底部仍然是構(gòu)成支撐襯底 301的材料，可以作為外延的基礎(chǔ)。以支撐襯底301的材料為單晶硅為例，優(yōu)選在凹槽中同質(zhì)外延單晶硅作為外延半導(dǎo)體層390。生長(zhǎng)至外延半導(dǎo)體層390的表面突出支撐襯底301 的表面，再采用化學(xué)機(jī)械拋光的手段進(jìn)行平坦化。上述步驟S21至步驟S24的目的在于在支撐襯底301的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I形成絕緣埋層302，并在光學(xué)傳感區(qū)域II形成絕緣隔離層，為了達(dá)到此目的，除上述方法之外，還可以采用的方法包括在平坦的支撐襯底301中通過(guò)多次離子注入，依次注入至形成絕緣埋層302、底部絕緣隔離層331以及側(cè)壁絕緣隔離層332的位置，并退火形成上述各層。絕緣埋層302、底部絕緣隔離層331以及側(cè)壁絕緣隔離層332為光學(xué)傳感區(qū)域II提供了全介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，提高了光學(xué)傳感區(qū)域Π的抗高能粒子輻射的能力。附圖3F所示，參考步驟S25，在支撐襯底301中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域 II之間形成絕緣側(cè)墻350。本步驟進(jìn)一步包括在支撐襯底301中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II之間形成溝槽，溝槽底部至露出絕緣隔離層；在溝槽中填充絕緣介質(zhì)，以形成絕緣側(cè)墻350。絕緣側(cè)墻350的材料選自于氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅中的任意一種， 形成上述材料的工藝可以采用氣相沉積等工藝。絕緣側(cè)墻350與絕緣埋層302相互配合， 形成完全被絕緣介質(zhì)圍攏的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I。附圖3G所示，參考步驟S26，在由底部絕緣隔離層331和側(cè)壁絕緣隔離層332以及絕緣側(cè)墻350所圍攏的外延半導(dǎo)體層390中制作光學(xué)傳感器件。附圖3G以光敏二極管為例進(jìn)行敘述。本具體實(shí)施方式
中，形成光敏二極管步驟進(jìn)一步包括向底部絕緣隔離層331 和側(cè)壁絕緣隔離層332以及絕緣側(cè)墻350圍攏的支撐襯底310 (本實(shí)施方式為外延半導(dǎo)體層390)內(nèi)注入第一摻雜離子，在支撐襯底中形成具有第一導(dǎo)電類型的第一摻雜區(qū)域391 在第一摻雜區(qū)域391中的部分區(qū)域注入第二摻雜離子，形成具有第二導(dǎo)電類型的第二摻雜區(qū)域392。所述第一摻雜離子例如可以是磷離子，注入能量范圍為IOOKeV至400KeV，劑量范圍為1. OX IO12CnT2至2. OX 1013cm_2，所形成的第一摻雜區(qū)域391的導(dǎo)電類型為N型；所述第二摻雜離子為硼離子，離子注入的能量范圍為^fev至15Kev，劑量范圍為1.0X IO15至 3. OX 1016cm_2，所形成的第二摻雜區(qū)域392的導(dǎo)電類型為P型。所述光敏二極管390的主要構(gòu)成結(jié)構(gòu)即為由第一摻雜區(qū)域391和第二摻雜區(qū)域392構(gòu)成的PN結(jié)。在其他實(shí)施方式中， 也可以采用光敏三極管等其他光敏器件代替光敏二極管作為光學(xué)傳感器件。附圖3H所示，參考步驟S27，在在由絕緣側(cè)墻350和絕緣埋層302所圍攏的頂層半導(dǎo)體層303中制作晶體管，附圖:3H意在表示驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II相互之間的位置關(guān)系，故僅在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I僅以某一晶體管的柵極121、源極摻雜區(qū)域122、漏極摻雜區(qū)域123來(lái)表示。驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I中實(shí)際晶體管的數(shù)目以及彼此之間的位置以及連接關(guān)系請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)中附圖IA所示的電路圖，該電路圖是一個(gè)典型的4T型驅(qū)動(dòng)電路，在其他的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I也可以設(shè)置為3T型等其他形式的驅(qū)動(dòng)電路。上述步驟實(shí)施完畢后，還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II的表面形成介質(zhì)層以及金屬連線，制作器件之間的電學(xué)連接以及引出電極，上述各個(gè)步驟均可采用本領(lǐng)域內(nèi)常見(jiàn)的工藝，此處不再贅述。從附圖3H中可以看出，除了驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II之間橫向通過(guò)絕緣側(cè)墻350實(shí)現(xiàn)電學(xué)隔離之外，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I的底部進(jìn)一步設(shè)置了絕緣埋層302，形成完全被絕緣介質(zhì)圍攏的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I，提高了驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I的抗高能粒子輻射的能力，并且底部絕緣隔離層331和側(cè)壁絕緣隔離層332為光學(xué)傳感區(qū)域II提供了介質(zhì)隔離結(jié)構(gòu)，提高了光學(xué)傳感區(qū)域II的抗高能粒子輻射的能力。故上述方法所制作的帶有絕緣埋層的圖像傳感器能夠更好地避免高能粒子從襯底處穿越驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域I和光學(xué)傳感區(qū)域II而造成傳感器失效。綜上所述，雖然本發(fā)明已用較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所申請(qǐng)的專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種帶有絕緣埋層的圖像傳感器，所述圖像傳感器形成于支撐襯底表面，所述圖像傳感器包括驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域，其特征在于驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的支撐襯底中具有頂層半導(dǎo)體層，頂層半導(dǎo)體層通過(guò)絕緣埋層與支撐襯底隔離；驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中的晶體管形成于頂層半導(dǎo)體層中，光學(xué)傳感區(qū)域中的光學(xué)傳感器件形成于支撐襯底中并通過(guò)絕緣隔離層與支撐襯底電學(xué)隔離，所述絕緣隔離層從側(cè)面和底部環(huán)繞光學(xué)傳感器件；所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域彼此通過(guò)絕緣側(cè)墻橫向隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有絕緣埋層的圖像傳感器，其特征在于，所述絕緣側(cè)墻、絕緣隔離層以及絕緣埋層的材料各自獨(dú)立地選自于氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅中的任意一種。
3.—種權(quán)利要求1所述的帶有絕緣埋層的圖像傳感器的制作方法，其特征在于，包括如下步驟提供支撐襯底；在支撐襯底的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域形成絕緣埋層，并在光學(xué)傳感區(qū)域形成絕緣隔離層；在支撐襯底中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域之間形成絕緣側(cè)墻；在底部絕緣隔離層、側(cè)壁絕緣隔離層以及絕緣側(cè)墻所圍攏的支撐襯底中制作光學(xué)傳感器件；在由絕緣側(cè)墻和絕緣埋層所圍攏的頂層半導(dǎo)體層中制作晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在支撐襯底的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域形成絕緣埋層，并在光學(xué)傳感區(qū)域形成絕緣隔離層的步驟進(jìn)一步包括在支撐襯底的光學(xué)傳感區(qū)域形成凹槽；采用離子注入的手段在支撐襯底中形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的絕緣埋層，以及光學(xué)傳感區(qū)域的底部絕緣隔離層，并同時(shí)在絕緣埋層表面隔離形成頂層半導(dǎo)體層；在凹槽底部的四周形成環(huán)繞光學(xué)傳感區(qū)域的側(cè)壁絕緣隔離層；采用外延工藝形成外延半導(dǎo)體層以填平凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述形成光學(xué)傳感器件的步驟進(jìn)一步包括向由底部絕緣隔離層、側(cè)壁絕緣隔離層以及絕緣側(cè)墻圍攏的支撐襯底內(nèi)注入第一摻雜離子，在支撐襯底中形成具有第一導(dǎo)電類型的第一摻雜區(qū)域在第一摻雜區(qū)域中的部分區(qū)域注入第二摻雜離子，形成具有第二導(dǎo)電類型的第二摻雜區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在支撐襯底中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域之間形成絕緣側(cè)墻的步驟進(jìn)一步包括在支撐襯底中的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域之間形成溝槽，溝槽底部至露出絕緣隔罔層；在溝槽中填充絕緣介質(zhì)，以形成絕緣側(cè)墻。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在支撐襯底中形成凹槽的工藝采用等離子體輔助刻蝕工藝。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種帶有絕緣埋層的圖像傳感器，所述圖像傳感器形成于支撐襯底表面，所述圖像傳感器包括驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域的支撐襯底中具有頂層半導(dǎo)體層，頂層半導(dǎo)體層通過(guò)絕緣埋層與支撐襯底隔離；驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中的晶體管形成于頂層半導(dǎo)體層中，光學(xué)傳感區(qū)域中的光學(xué)傳感器件形成于支撐襯底中并通過(guò)絕緣隔離層與支撐襯底電學(xué)隔離，所述絕緣隔離層從側(cè)面和底部環(huán)繞光學(xué)傳感器件；所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和光學(xué)傳感區(qū)域彼此通過(guò)絕緣側(cè)墻橫向隔離。
文檔編號(hào)H01L21/265GK102332463SQ20111022992
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者尚巖峰, 施琛, 汪寧, 汪輝, 田犁, 陳杰 申請(qǐng)人:上海中科高等研究院