本發(fā)明的實施例涉及半導體領域,更具體地,涉及圖像傳感器及其制造方法。
背景技術:
半導體器件用于多種電子應用,諸如個人計算機、手機、數(shù)碼相機和其他的電子設備。通常通過以下步驟來制造半導體器件:在半導體襯底上方相繼沉積絕緣或介電層、導電層和半導體材料層;以及使用光刻來圖案化該多個材料層,以在該多個材料層上形成電路組件和元件。
然而,雖然現(xiàn)有的半導體制造工藝通常已經(jīng)滿足于它們的預期目的,但是隨著器件按比例縮小的繼續(xù),它們并非在各個方面都滿足要求。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實施例提供了一種圖像傳感器結(jié)構(gòu),包括:襯底,包括第一感光區(qū)域和第二感光區(qū)域;隔離結(jié)構(gòu),穿過所述襯底形成以分離所述第一感光區(qū)域與所述第二感光區(qū)域;第一源極/漏極結(jié)構(gòu)和第二源極/漏極結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的前側(cè)處,其中,所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)和所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)位于所述隔離結(jié)構(gòu)的相對側(cè)處;接觸件,形成在所述隔離結(jié)構(gòu)上方并且形成在所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分上方
本發(fā)明的實施例還提供了一種圖像傳感器結(jié)構(gòu),包括:襯底;隔離結(jié)構(gòu),穿過所述襯底形成以將所述襯底劃分為第一區(qū)域和第二區(qū)域;第一感光區(qū)域,形成在所述襯底的第一區(qū)域中;第二感光區(qū)域,形成在所述襯底的第二區(qū)域中;第一柵極結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的第一區(qū)域上方;第二柵極結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的第二區(qū)域上方;第一源極/漏極結(jié)構(gòu),鄰近所述第一柵極結(jié)構(gòu)形成;第二源極/漏極結(jié)構(gòu),鄰近所述第二柵極結(jié)構(gòu)形成;以及接觸件,與所述隔離結(jié)構(gòu)重疊并且與所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分重疊。
本發(fā)明的實施例還提供了一種用于制造圖像傳感器結(jié)構(gòu)的方法,包括:在襯底中形成隔離結(jié)構(gòu)以將所述襯底劃分為第一區(qū)域和第二區(qū)域;在所述第一區(qū)域中形成第一感光區(qū)域,并且在所述第二區(qū)域中形成第二感光區(qū)域;在所述第一區(qū)域上方形成第一柵極結(jié)構(gòu),并且在所述第二區(qū)域上方形成第二柵極結(jié)構(gòu),其中,所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)位于所述襯底的前側(cè)處;鄰近所述第一柵極結(jié)構(gòu)形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu),并且鄰近所述第二柵極結(jié)構(gòu)形成第二源極/漏極結(jié)構(gòu);在所述襯底的前側(cè)上方形成層間介電層以覆蓋所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu);穿過所述層間介電層形成接觸溝槽,從而使得通過所述接觸溝槽暴露所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分、所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和所述隔離結(jié)構(gòu);以及在所述接觸溝槽中形成接觸件。
附圖說明
當結(jié)合附圖進行閱讀時,根據(jù)下面詳細的描述可以更好地理解本發(fā)明的各個方面。應該強調(diào)的是,根據(jù)工業(yè)中的標準實踐,各種部件沒有被按比例繪制。實際上,為了清楚的討論,各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。
圖1是根據(jù)一些實施例的圖像傳感器結(jié)構(gòu)的像素布局的頂視圖。
圖2A至圖2L是根據(jù)一些實施例的形成沿著圖1中所示的線A-A'所示出的圖像傳感器結(jié)構(gòu)的各個階段的截面示圖。
圖3是根據(jù)一些實施例的沿著圖1中示出的線B-B’所示出的圖像傳感器結(jié)構(gòu)的截面示圖。
圖4A是根據(jù)一些實施例的圖像傳感器結(jié)構(gòu)的像素布局的頂視圖。
圖4B是根據(jù)一些實施例的沿著圖4A中示出的線C-C’所示出的圖像傳感器結(jié)構(gòu)的截面示圖。
圖5是根據(jù)一些實施例的圖像傳感器結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實施方式
以下公開內(nèi)容提供了許多不同實施例或?qū)嵗?,用于實現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。以下將描述組件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當然,這些僅是實例并且不意欲限制本發(fā)明。例如,在以下描述中,在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實施例,也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。另外,本發(fā)明可以在多個實例中重復參考標號和/或字符。這種重復是為了簡化和清楚的目的,并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。
此外,為了便于描述,本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空間關系術語以描述如圖所示的一個元件或部件與另一元件或部件的關系。除圖中所示的方位之外,空間關系術語意欲包括使用或操作過程中的器件的不同的方位。裝置可以以其它方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位),并且在本文中使用的空間關系描述符可同樣地作相應地解釋。
提供了集成電路(IC)結(jié)構(gòu)及其形成方法的實施例。在一些實施例中,IC結(jié)構(gòu)包括圖像傳感器。圖像傳感器包括使兩個鄰近的感光區(qū)域隔離的隔離結(jié)構(gòu)。鄰近隔離結(jié)構(gòu)形成源極/漏極結(jié)構(gòu)(在圖像傳感器區(qū)中,也稱為浮置節(jié)點)。在隔離結(jié)構(gòu)上方形成接觸件,接觸件比隔離結(jié)構(gòu)寬,從而使得接觸件還覆蓋鄰近隔離結(jié)構(gòu)形成的源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分。因此,可以通過接觸件電連接源極/漏極結(jié)構(gòu)。
圖1是根據(jù)一些實施例的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的像素布局。圖2A至圖2L是根據(jù)一些實施例的形成沿著圖1中所示的線A-A'所示出的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的各個階段的截面示圖。應該注意,為了簡潔的目的,簡化了圖2A至圖2L中示出的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a,從而可以更好地理解本發(fā)明的思想。因此,在一些其他的實施例中,附加的部件添加到圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a中,并且替換或消除一些元件。
如圖2A所示,根據(jù)一些實施例,接收襯底102。在一些實施例中,襯底102是包括硅的半導體襯底。襯底102可以是半導體晶圓,諸如硅晶圓。可選地或附加地,襯底102可以包括元素半導體材料、化合物半導體材料和/或合金半導體材料。元素半導體材料的實例可以是,但不限于,晶體硅、多晶硅、非晶硅、鍺和/或金剛石?;衔锇雽w材料的實例可以是,但不限于,碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦和/或銻化銦。合金半導體材料的實例可以是,但不限于,SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP。
如圖2A所示,襯底102具有前側(cè)104和背側(cè)106。如圖2A所示,根據(jù)一些實施例,隔離溝槽108形成在襯底102中。在一些實施例中,通過在襯底102的前側(cè)104上方形成硬掩模結(jié)構(gòu)、圖案化硬掩模結(jié)構(gòu)以在硬掩模結(jié)構(gòu)中形成開口以及穿過開口來蝕刻襯底102來形成隔離溝槽108。如圖2A所示,從襯底102的前側(cè)104形成隔離溝槽108。
如圖2B所示,根據(jù)一些實施例,在形成隔離溝槽108之后,在隔離溝槽108的底面和側(cè)壁上形成襯里110??梢酝ㄟ^退火、化學汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、旋涂、注入工藝和/或其他可應用的工藝來形成襯里110。襯里110可以由介電材料制成,諸如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅或其他可應用的介電材料。
如圖2B所示,根據(jù)一些實施例,在形成襯里110之后,在隔離溝槽108中形成隔離材料111以形成隔離結(jié)構(gòu)112。即,根據(jù)一些實施例,隔離結(jié)構(gòu)112包括襯里110和隔離材料111。然而,在一些其他實施例中,未形成襯里110。在一些實施例中,隔離結(jié)構(gòu)112是深溝槽隔離(DTI)結(jié)構(gòu)。在一些實施例中,通過在隔離溝槽108中沉積隔離材料來形成隔離結(jié)構(gòu)112。根據(jù)一些實施例,隔離材料包括氮化硅、氧化硅和多晶硅。
在一些實施例中,隔離結(jié)構(gòu)112具有在從約1μm至約4μm的范圍內(nèi)的厚度。隔離結(jié)構(gòu)112的厚度應該足夠厚,從而使得可以通過隔離結(jié)構(gòu)112來分離之后形成的感光區(qū)域。在一些實施例中,隔離結(jié)構(gòu)112具有在從約0.05μm至約0.4μm的范圍內(nèi)的寬度。如果隔離結(jié)構(gòu)112的寬度太大,那么之后形成的感光區(qū)域的尺寸可以變得相對較小。另一方面,如果隔離結(jié)構(gòu)112的寬度太小,那么在隔離溝槽108中沉積隔離材料會變得具有挑戰(zhàn)性。
如圖2B所示,從襯底102的前側(cè)104形成隔離結(jié)構(gòu)112,并且通過隔離結(jié)構(gòu)112將襯底102劃分為第一區(qū)域114和第二區(qū)域116。如圖2C所示,根據(jù)一些實施例,在形成隔離結(jié)構(gòu)112之后,第一感光區(qū)域118形成在襯底102的第一區(qū)域114中,并且第二感光區(qū)域120形成在襯底102的第二區(qū)域116中。
在一些實施例中,第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120的厚度不大于(即,小于或等于)隔離結(jié)構(gòu)112的厚度T1。即,如圖2C所示,根據(jù)一些實施例,從襯底102的前側(cè)104形成第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120,并且第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120的底面不低于隔離結(jié)構(gòu)112的底面。由于第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120形成在隔離結(jié)構(gòu)112的相對側(cè)處并且具有大于T1的厚度,所以可以通過隔離結(jié)構(gòu)112來隔離第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120。
在一些實施例中,第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120配置為感測(檢測)不同波長的光。例如,第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120可以分別對應于紅光、綠光或藍光的波長范圍。第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120可以是具有形成在襯底102中的n型和/或p型摻雜劑的摻雜區(qū)域??梢酝ㄟ^離子注入工藝、擴散工藝或其他可應用的工藝來形成第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120。
如圖2D所示,根據(jù)一些實施例,在形成第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120之后,第一柵極結(jié)構(gòu)122形成在襯底102的第一區(qū)域114上方,并且第二柵極結(jié)構(gòu)124形成在襯底102的第二區(qū)域116上方。在一些實施例中,第一柵極結(jié)構(gòu)122包括第一柵極介電層126和第一柵電極層128,并且第二柵極結(jié)構(gòu)124包括第二柵極介電層130和第二柵電極層132。間隔件134形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122和第二柵極結(jié)構(gòu)124的側(cè)壁上。
在一些實施例中,第一柵極介電層126和第二柵極介電層130由氧化物制成。在一些實施例中,第一柵極介電層126和第二柵極介電層130由高k介電材料制成,諸如金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硅酸鹽、過渡金屬氧化物、過渡金屬氮化物、過渡金屬硅酸鹽或金屬的氮氧化物。高k介電材料的實例包括但不限于氧化鉿(HfO2)、氧化硅鉿(HfSiO)、氮氧化硅鉿(HfSiON)、氧化鉭鉿(HfTaO)、氧化鈦鉿(HfTiO)、氧化鋯鉿(HfZrO)、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁、二氧化鉿-氧化鋁(HfO2-Al2O3)合金或其他可應用的介電材料。
在一些實施例中,第一柵電極層128和第二柵電極層132由多晶硅制成。在一些實施例中,第一柵電極層128和第二柵電極層132由導電材料制成,諸如鋁、銅、鎢、鈦、鉭或其他可應用的材料??梢酝ㄟ^在襯底102的前側(cè)104上方形成柵極介電層和導電層并且圖案化柵極介電層和導電層來形成第一柵極結(jié)構(gòu)122和第二柵極結(jié)構(gòu)124。
在一些實施例中,間隔件134由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅(SiOC)、碳氧氮化硅(SiOCN)、碳化硅或其他可應用的介電材料制成??梢酝ㄟ^在襯底102的前側(cè)104上方形成介電層以覆蓋第一柵極結(jié)構(gòu)122和第二柵極結(jié)構(gòu)124并且蝕刻介電層來形成間隔件134。
如圖2E所示,根據(jù)一些實施例,在形成第一柵極結(jié)構(gòu)122和第二柵極結(jié)構(gòu)124之后,鄰近第一柵極結(jié)構(gòu)122形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136,并且鄰近第二柵極結(jié)構(gòu)124形成第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138。在一些實施例中,通過從襯底102的前側(cè)104將摻雜劑注入襯底102中來形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138。在一些實施例中,摻雜劑還摻雜至隔離結(jié)構(gòu)112的上部中。在一些實施例中,通過開槽襯底102的前側(cè)104以形成凹槽并且在凹槽中外延生長應變材料來形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138。
如圖2E所示,第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136形成在襯底102的第一區(qū)域114中并且鄰近隔離結(jié)構(gòu)112的一側(cè),第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138形成在襯底102的第二區(qū)域116中并且鄰近隔離結(jié)構(gòu)112的另一側(cè)。在一些實施例中,第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136的頂面、隔離結(jié)構(gòu)112的頂面和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的頂面彼此基本齊平。
在一些實施例中,由于稍后將形成較寬的接觸件,所以第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的尺寸相對較小。因此,可以存在更大的間隔以形成第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120,并且可以提高所得到的圖像傳感器100a的量子效率(之后將描述具體細節(jié))。
如圖2F所示,根據(jù)一些實施例,在形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138之后,層間介電層140形成在襯底102的前側(cè)104上方,并且第一柵極結(jié)構(gòu)122和第二柵極結(jié)構(gòu)124被層間介電層140覆蓋。層間介電層140可以包括由多種介電材料制成的多層,諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和/或其他可應用的低k介電材料??梢酝ㄟ^化學汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、旋涂或其他可應用的工藝形成層間介電層140。
接下來,如圖2G所示,根據(jù)一些實施例,通過層間介電層140形成第一接觸溝槽142、第二接觸溝槽144和較寬的接觸溝槽146。第一接觸溝槽142形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122上方,第二接觸溝槽144形成在第二柵極結(jié)構(gòu)124上方,以及較寬的接觸溝槽146形成在隔離結(jié)構(gòu)112上方。另外,如圖2G所示,較寬的接觸溝槽146具有相對較大的寬度。在一些實施例中,較寬的接觸溝槽146的寬度大于第一接觸溝槽142的寬度和第二接觸溝槽144的寬度。
此外,根據(jù)一些實施例,較寬的接觸溝槽146的寬度大于隔離結(jié)構(gòu)112的寬度。如圖2G所示,根據(jù)一些實施例,由于較寬的接觸溝槽146比隔離結(jié)構(gòu)112寬,所以還通過較寬的接觸溝槽146暴露鄰近隔離結(jié)構(gòu)112形成的第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136的一部分和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的一部分。
在一些實施例中,較寬的接觸溝槽146的寬度在從約0.1μm至約0.5μm的范圍內(nèi)。較寬的接觸溝槽146應該足夠?qū)?,否則之后在較寬的接觸溝槽中形成的接觸件將不足夠?qū)捯赃B接第一源極/漏結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138兩者(之后將描述具體細節(jié))。
如圖2H所示,根據(jù)一些實施例,在形成第一接觸溝槽142、第二接觸溝槽144和較寬的接觸溝槽146之后,形成第一接觸件148、第二接觸件150和較寬的接觸件152。第一接觸件148形成在第一接觸溝槽142中并且與第一柵極結(jié)構(gòu)122電接觸。第二接觸件150形成在第一接觸溝槽144中并且與第二柵極結(jié)構(gòu)124電接觸。較寬的接觸件152形成在較寬的接觸溝槽146中并且與第一源極/漏結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138電接觸。
根據(jù)一些實施例,由于較寬的接觸件152形成在較寬的結(jié)構(gòu)溝槽146中,所以較寬的接觸件152具有與第三接觸溝槽的寬度基本相等的寬度,該寬度大于隔離結(jié)構(gòu)112的寬度。因此,根據(jù)一些實施例,較寬的接觸件152形成在第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136的一部分、隔離結(jié)構(gòu)112以及第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的一部分上。
如圖2H所示,較寬的接觸件152與隔離結(jié)構(gòu)112、第一源極/漏結(jié)構(gòu)136的一部分以及第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的一部分重疊。在一些實施例中,較寬的接觸件152與第一源極/漏結(jié)構(gòu)136的頂面的一部分、隔離結(jié)構(gòu)112的頂面以及第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的頂面的一部分直接接觸。通過形成具有相對較大的寬度的較寬的接觸件152,可以在不需要附加的導電部件的情況下電連接第一源極/漏結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138。在一些實施例中,第一源極/漏結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138與較寬的接觸件152電連接并且可以視為浮置擴散節(jié)點。
可以通過以導電材料填充第一接觸溝槽142、第二接觸溝槽144和較寬的接觸溝槽146來形成第一接觸件148、第二接觸件150和較寬的接觸件152。在一些實施例中,用導電材料包括鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)、硅化鎳(NiSi)、硅化鈷(CoSi)、碳化鉭(TaC)、氮硅化鉭(TaSiN)、碳氮化鉭(TaCN)、鋁化鈦(TiAl)、氮鋁化鈦(TiAlN)、其他可應用的導電材料或它們的組合。
另外,第一接觸件148、第二接觸件150和較寬的接觸件152還可以包括襯里和/或阻擋層。例如,可以在接觸溝槽的側(cè)壁和底部上形成襯里(未示出)。襯里可以是氮化硅,但是可以可選地使用任何其他適用的電介質(zhì)??梢允褂玫入x子體增強的化學汽相沉積(PECVD)工藝形成襯里,但是可以可選地使用諸如物理汽相沉積或熱工藝的其他適用的工藝。阻擋層(未示出)可以形成在襯里(如果存在)上方并且可以覆蓋開口的側(cè)壁和底部。可以使用諸如化學汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、等離子體增強的CVD(PECVD)、等離子體增強的物理汽相沉積(PEPVD)、原子層沉積(ALD)或任何其他適用的沉積工藝的工藝形成阻擋層。阻擋層可以由氮化鉭制成,但是也可以使用諸如鉭、鈦、氮化鈦等的其他材料。
如圖2I所示,根據(jù)一些實施例,在形成第一接觸件148、第二接觸件150和較寬的接觸件152之后,在層間介電層140上方形成互連結(jié)構(gòu)154。即,在襯底102的前側(cè)104上方形成互連結(jié)構(gòu)154。在一些實施例中,互連結(jié)構(gòu)154包括介電層156和形成在介電層156中的導電部件158。
在一些實施例中,介電層156是金屬間介電(IMD)層。在一些實施例中,介電層156包括由多種介電材料制成的多層,諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)或其他適用的低k介電材料??梢酝ㄟ^化學汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、旋涂或其他可應用的工藝來形成介電層156。
導電部件158可以配置為連接圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的各個部件或結(jié)構(gòu)。例如,導電部件158用于互連形成在襯底102上方的第一接觸件148、第二接觸件150和較寬的接觸件152。導電部件158可以是垂直互連件,諸如通孔或接觸件;和/或水平互連件,諸如導電線。在一些實施例中,導電部件158由導電材料制成,諸如鋁、鋁合金、銅、銅合金、鈦、氮化鈦、鎢、多晶硅或金屬硅化物。
應該注意,圖2I中示出的導電部件158僅是實例,以用于更好地理解本發(fā)明的思想,并且不意欲限制本發(fā)明的范圍。即,在各個實施例中,導電部件158可以以各種方式布置。
如圖2J所示,根據(jù)一些實施例,在形成互連結(jié)構(gòu)154之后,緩沖層160形成在互連結(jié)構(gòu)154上方。在一些實施例中,緩沖層160由氧化硅、氮化硅或其他可應用的介電材料制成??梢酝ㄟ^CVD、PVD或其他可應用的技術來形成緩沖層160。在一些實施例中,通過化學機械拋光(CMP)工藝平坦化緩沖層160以形成光滑表面。
接下來,如圖2J所示,根據(jù)一些實施例,將載體襯底162與緩沖層160接合。載體襯底162配置為提供機械強度和支撐以用于在隨后的工藝中處理襯底102的背側(cè)106。載體襯底162可以與襯底102類似或可以是玻璃襯底。
之后,如圖2K所示,根據(jù)一些實施例,拋光襯底102的背側(cè)106以暴露第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120。因此,形成具有背側(cè)106'的減薄的襯底102'。如圖2K所示,從襯底102'的背側(cè)106'暴露第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120。在一些實施例中,通過化學機械拋光(CMP)工藝來拋光襯底102。在一些實施例中,在拋光工藝期間去除隔離結(jié)構(gòu)120的一部分。因此,如圖2K所示,隔離結(jié)構(gòu)112從減薄的襯底102'的前側(cè)104延伸至減薄的襯底102'的減薄的背側(cè)106'。
接下來,如圖2L所示,根據(jù)一些實施例,抗反射層164形成在減薄的襯底102'的背側(cè)106'上方,從而使得暴露的第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120被抗反射層164覆蓋。在一些實施例中,抗反射層164由碳氮化硅、氧化硅等制成。如圖2L所示,根據(jù)一些實施例,在形成抗反射層164之后,鈍化層166形成在抗反射層164上方。在一些實施例中,鈍化層166由氮化硅或氮氧化硅制成。
如圖2L所示,根據(jù)一些實施例,在形成鈍化層166后,濾色器層168形成在鈍化層166上方,并且微透鏡層170設置在濾色器層168上方。濾色器層168可以包括一個以上濾色器。在一些實施例中,濾色器層168包括第一濾色器172和第二濾色器174。在一些實施例中,第一濾色器172和第二濾色器174分別與第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120對準。在一些實施例中,第一濾色器172和第二濾色器174由染料型(或顏料型)聚合物制成以用于濾除特定頻率帶的輻射。在一些實施例中,第一濾色器172和第二濾色器174由具有彩色顏料的樹脂或其他基于有機物的材料制成。
在一些實施例中,設置在濾色器層168上的微透鏡層170包括第一微透鏡176和第二微透鏡178。如圖2L所示,第一微透鏡176和第二微透鏡178分別與第一濾色器172和第二濾色器174對準,并且因此,分別與第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120對準。然而,應該注意,在各個應用中,微透鏡層170可以布置在各個位置中。
再次參考圖1,根據(jù)一些實施例,圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a包括通過隔離結(jié)構(gòu)112分離的第一區(qū)域114和第二區(qū)域116。第一感光區(qū)域118形成于第一區(qū)114中,并且第二感光區(qū)域120形成在第二區(qū)116中。另外,第一柵極結(jié)構(gòu)122形成在第一區(qū)域114上方,并且鄰近第一柵極結(jié)構(gòu)122形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136。第二柵極結(jié)構(gòu)124形成在第二區(qū)域116上方,并且鄰近第二柵極結(jié)構(gòu)124形成第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138。第一接觸件148形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122上方,并且第二接觸件150形成在第二柵極結(jié)構(gòu)124上方。
如先前所述,相對較寬的接觸件152形成在隔離結(jié)構(gòu)112上方并且還延伸至第一源極/漏結(jié)構(gòu)136的一部分和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的一部分上方。因此,可以通過較寬的接觸件152直接連接第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136與第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138。不需要附加的導電部件以及復雜的制造和對準工藝。
另外,較寬的接觸件152的形成能夠節(jié)省用于形成附加的導電部件的空間。因此,第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的尺寸可以相對較小。在一些實施例中,第一柵極結(jié)構(gòu)122的側(cè)壁與隔離結(jié)構(gòu)112的側(cè)壁之間的最小距離D1小于150nm。在一些實施例中,第一柵極結(jié)構(gòu)122的側(cè)壁與隔離結(jié)構(gòu)112的側(cè)壁之間的最小距離D1在從約100nm至約150nm的范圍內(nèi)。當減小第一柵極結(jié)構(gòu)122(或第二柵極結(jié)構(gòu)124)與隔離結(jié)構(gòu)112之間的距離時,可以增加用于形成第一感光區(qū)域118(或第二感光區(qū)域120)的空間。因此,可以提高圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的性能。在一些實施例中,第一感光區(qū)域118(或第二感光區(qū)域120)的寬度在從約0.6μm至約0.95μm的范圍內(nèi)。
類似地,根據(jù)一些實施例,還通過隔離結(jié)構(gòu)112分離第三區(qū)域113與第四區(qū)域115,并且第三感光區(qū)域117形成在第三區(qū)域113中,第四感光區(qū)域119形成在第四區(qū)域115中。另外,第三柵極結(jié)構(gòu)121形成在第三區(qū)域113上方,并且鄰近第三柵極結(jié)構(gòu)121形成第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135。第四柵極結(jié)構(gòu)123形成在第四區(qū)域115上方,并且鄰近第四柵極結(jié)構(gòu)123形成第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137。另外,第三接觸件147形成在第三柵極結(jié)構(gòu)121上方,并且第四接觸件149形成在第四柵極結(jié)構(gòu)123上方。與先前所述類似,較寬的接觸件152形成在隔離結(jié)構(gòu)112上方并且還延伸至第三源極/漏結(jié)構(gòu)135的一部分和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137的一部分上方。因此,根據(jù)一些實施例,通過較寬的接觸件152直接連接全部第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137。
圖3是根據(jù)一些實施例的沿著圖1中示出的線B-B’所示出的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的截面示圖。如圖3所示,第三感光區(qū)域117和第二感光區(qū)域120形成在減薄的襯底102'中并且通過隔離結(jié)構(gòu)112進行分離。另外,包括柵極介電層130和柵電極層132的第二柵極結(jié)構(gòu)124以及包括柵極介電層129和柵電極層131的第三柵極結(jié)構(gòu)121形成在減薄的襯底102'的前側(cè)104上。
如先前所述,如圖3所示,根據(jù)一些實施例,抗反射層164形成在減薄的襯底102'的背側(cè)106'上方以覆蓋暴露的第三感光區(qū)域117和第二感光區(qū)域120,并且鈍化層166、濾色器層168和微透鏡層170形成在抗反射層164上方。另外,濾色器層168還包括第三濾色器173,并且微透鏡層還包括第三微透鏡177。
如圖3所示,盡管形成在隔離結(jié)構(gòu)112上方的較寬的接觸件152具有相對較大的寬度,但是圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的其他部分處形成的接觸件仍保持其原始的寬度。因此,在不使用復雜的附加工藝或不太多的改變原始工藝的情況下,以上所描述的工藝可以應用于目前的制造工藝。
圖4A是根據(jù)一些實施例的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100b的像素布局。圖4B是根據(jù)一些實施例的沿著圖4A中示出的線C-C’所示出的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100b的截面示圖。圖像傳感器100b與先前所描述的圖像傳感器100a類似,但是硬掩模結(jié)構(gòu)形成在柵極結(jié)構(gòu)上方,從而使得較寬的接觸件可以自對準至源極/漏極結(jié)構(gòu)。用于形成圖像傳感器結(jié)構(gòu)100b的一些工藝和材料與先前所述的用于形成圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的一些工藝和材料類似或相同,并且本文不再重復。
與圖像傳感器100a類似,通過隔離結(jié)構(gòu)112b將減薄的襯底102b'分離為第一區(qū)域114b、第二區(qū)域116b、第三區(qū)域113b和第四區(qū)域115b。第一感光區(qū)域118b、第二感光區(qū)域120b、第三感光區(qū)域117b和第四感光區(qū)域119b分別形成在第一區(qū)域114b、第二區(qū)域116b、第三區(qū)域113b和第四區(qū)域115b中。在一些實施例中,隔離結(jié)構(gòu)112b包括襯里110b和形成在襯里110b之間的隔離材料111b。
另外,第一柵極結(jié)構(gòu)122b、第二柵極結(jié)構(gòu)124b、第三柵極結(jié)構(gòu)(未示出)和第四柵極結(jié)構(gòu)(未示出)分別形成在第一區(qū)域114b、第二區(qū)域116b、第三區(qū)域113b和第四區(qū)域115b上方。如圖4B所示,根據(jù)一些實施例,第一柵極結(jié)構(gòu)122b包括第一柵極介電層126b和形成在第一柵極介電層126b上方的第一柵電極層128b。另外,第一硬掩模結(jié)構(gòu)222形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122b上方以保護第一柵極結(jié)構(gòu)122b。類似地,根據(jù)一些實施例,第二柵極結(jié)構(gòu)124b包括第二柵極介電層130b和形成在第二柵極介電層130b上方的第二柵電極層132b。另外,第二硬掩模結(jié)構(gòu)224形成在第二柵極結(jié)構(gòu)124b上方以保護第二柵極結(jié)構(gòu)124b。間隔件134b形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122b和第二柵極結(jié)構(gòu)124b的側(cè)壁上。
應該注意,盡管圖中未示出,但是第三柵極結(jié)構(gòu)和第四柵極結(jié)構(gòu)也可以包括與第一柵極結(jié)構(gòu)122b和第二柵極結(jié)構(gòu)124b類似的結(jié)構(gòu)。即,如圖4A所示,根據(jù)一些實施例,第三硬掩模結(jié)構(gòu)221和第四硬掩模結(jié)構(gòu)223分別形成在第三柵極結(jié)構(gòu)和第四柵極結(jié)構(gòu)上方。
接下來,鄰近第一柵極結(jié)構(gòu)122b、第二柵極結(jié)構(gòu)124b、第三柵極結(jié)構(gòu)和第四柵極結(jié)構(gòu)分別形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b。之后,根據(jù)一些實施例,層間介電層140b形成在減薄的襯底102b'的前側(cè)104b上方。
第一接觸溝槽形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122b上方以暴露第一柵極結(jié)構(gòu)122b的頂面(如,第一柵電極層128b的頂面)。即,穿過第一硬掩模結(jié)構(gòu)222形成第一接觸溝槽。另外,第二接觸溝槽形成在第二柵極結(jié)構(gòu)124b上方以暴露第二柵極結(jié)構(gòu)124b的頂面(如,第二柵電極層132b的頂面)。即,穿過第二硬掩模結(jié)構(gòu)224形成第二接觸溝槽。第三接觸溝槽和第四接觸溝槽也可以形成在第三柵極結(jié)構(gòu)和第四柵極結(jié)構(gòu)上方。
此外,形成較寬的接觸溝槽以暴露隔離結(jié)構(gòu)112以及暴露第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b的一部分。另外,較寬的接觸溝槽還可以形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122b、第二柵極結(jié)構(gòu)124b、第三柵極結(jié)構(gòu)和第四柵極結(jié)構(gòu)的一部分上方。然而,如以上所述,形成第一硬掩模結(jié)構(gòu)222、第二硬掩模結(jié)構(gòu)224、第三硬掩模結(jié)構(gòu)221和第四硬掩模結(jié)構(gòu)223,從而使得不會通過較寬的接觸溝槽暴露第一柵極結(jié)構(gòu)122b、第二柵極結(jié)構(gòu)124b、第三柵極結(jié)構(gòu)和第四柵極結(jié)構(gòu)。因此,較寬的接觸溝槽可以自對準至第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b,并且不需要復雜的對準工藝。
接下來,如圖4A所示,根據(jù)一些實施例,形成第一接觸件148b、第二接觸件150b、第三接觸件147b、第四接觸件149b以及較寬的接觸件152b。如圖4A所示,較寬的接觸件152b形成在第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b上方,從而使得可以通過較寬的接觸件152b電連接第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b。即,不需要附加的導電部件來連接這些源極/漏極結(jié)構(gòu)。
另外,由于形成了第一硬掩模結(jié)構(gòu)222、第二硬掩模結(jié)構(gòu)224、第三硬掩模結(jié)構(gòu)221和第四硬掩模結(jié)構(gòu)223,所以可以在自對準蝕刻工藝中形成較寬的接觸件152b。因此,可以防止未對準的風險。在一些實施例中,較寬的接觸件152b與隔離結(jié)構(gòu)112b重疊并且與第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b的一部分和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b的一部分重疊,以及形成在第一硬掩模結(jié)構(gòu)222的一部分上。
另外,由于較寬的接觸件152b可以自對準至第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b,所以可以減小第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b的尺寸。在一些實施例中,第一柵極結(jié)構(gòu)122b的側(cè)壁與隔離結(jié)構(gòu)112b的側(cè)壁之間的最小距離D2小于100nm。在一些實施例中,第一柵極結(jié)構(gòu)122b的側(cè)壁與隔離結(jié)構(gòu)112b的側(cè)壁之間的最小距離D2在從約50nm至約100nm的范圍內(nèi)。當減小第一柵極結(jié)構(gòu)122b與隔離結(jié)構(gòu)112b之間的距離時,可以增加用于形成第一感光區(qū)域118b的空間。因此,可以提高圖像傳感器結(jié)構(gòu)100b的性能。
此外,如圖4A所示,由于較寬的接觸件152b是自對準接觸件,所以可以減小第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b、第三源極/漏極結(jié)構(gòu)135b和第四源極/漏極結(jié)構(gòu)137b的尺寸。因此,可以增加用于形成第一感光區(qū)域118b、第二感光區(qū)域120b、第三感光區(qū)域117b和第四感光區(qū)域119b的面積。
與圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a類似,根據(jù)一些實施例,圖像傳感器結(jié)構(gòu)100b還包括形成在層間介電層140b上方的互連結(jié)構(gòu)154b、緩沖層160b和載體襯底162b?;ミB結(jié)構(gòu)154b包括形成在介電層156b中的導電部件158b。另外,根據(jù)一些實施例,抗反射層164b、鈍化層166b、濾色器層168b和微透鏡層170b形成在減薄的襯底102b'的減薄的背側(cè)106b'上方。在一些實施例中,濾色器層168b包括第一濾色器172b和第二濾色器174b,并且微透鏡層170b包括第一微透鏡176b和第二微透鏡178b。
圖5是根據(jù)一些實施例的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100c的截面圖。圖像傳感器結(jié)構(gòu)100c與先前所述的圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a類似,但是感光區(qū)域延伸至源極/漏極結(jié)構(gòu)下面。用于形成圖像傳感器結(jié)構(gòu)100c的一些工藝和材料與先前所述的用于形成圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a的一些工藝和材料類似或相同,并且本文不再重復。
與圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a類似,將減薄的襯底102c'分離為第一區(qū)域114c和第二區(qū)域116c,并且第一感光區(qū)域118c和第二感光區(qū)域120c分別形成在第一區(qū)域114c和第二區(qū)域116c中。在一些實施例中,隔離結(jié)構(gòu)112c包括襯里110c和形成在襯里110c之間的隔離材料111c。
另外,第一柵極結(jié)構(gòu)122c和第二柵極結(jié)構(gòu)124c分別形成在第一區(qū)域114c和第二區(qū)域116c上方。如圖5所示,根據(jù)一些實施例,第一柵極結(jié)構(gòu)122c包括第一柵極介電層126c和形成在第一柵極介電層126c上方的第一柵電極層128c。類似地,根據(jù)一些實施例,第二柵極結(jié)構(gòu)124c包括第二柵極介電層130c和形成在第二柵極介電層130c上方的第二柵電極層132c。間隔件134c形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122c和第二柵極結(jié)構(gòu)124c的側(cè)壁上。
根據(jù)一些實施例,鄰近第一柵極結(jié)構(gòu)122c和第二柵極結(jié)構(gòu)124c分別形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136c和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138c,并且層間介電層140c形成在減薄的襯底102c'的前側(cè)104c上方。此外,如圖5所示,根據(jù)一些實施例,形成第一接觸件148c、第二接觸件150c和較寬的接觸件152c。
與圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a類似,根據(jù)一些實施例,圖像傳感器結(jié)構(gòu)100c還包括形成在層間介電層140c上方的互連結(jié)構(gòu)154c、緩沖層160c和載體襯底162c。互連結(jié)構(gòu)154c包括形成在介電層156c中的導電部件158c。另外,根據(jù)一些實施例,抗反射層164c、鈍化層166c、濾色器層168c和微透鏡層170c形成在減薄的襯底102c'的減薄的背側(cè)106c'上方。在一些實施例中,濾色器層168c包括第一濾色器172c和第二濾色器174c,并且微透鏡層170c包括第一微透鏡176c和第二微透鏡178c。
如圖5所示,第一感光區(qū)域118c包括延伸部分218,并且延伸部分218與第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136c的一部分重疊。然而,第一感光區(qū)域118c的延伸部分218具有比第一感光區(qū)域118c的其他部分小的厚度,從而使得延伸部分218不會與第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136c接觸。
類似地,第二感光區(qū)域120c包括延伸部分220,并且延伸部分220與第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138c的一部分重疊。然而,第二感光區(qū)域120c的延伸部分220具有比第二感光區(qū)域120c的其他部分小的厚度,從而使得延伸部分220不會與第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138c接觸。延伸部分218和220的形成能夠增加感光區(qū)域的尺寸,并且因此,可以提高圖像傳感器結(jié)構(gòu)100c的量子效率。
應該注意,圖1至圖5所示的感光區(qū)域、濾色器和微透鏡的數(shù)量僅是實例,并不意欲限制本發(fā)明的范圍。另外,為了更好地理解本發(fā)明的思想,可以不改變或簡化圖中的每一個部件的相對尺寸,但是不意欲限制本發(fā)明的范圍。
通常,隔離結(jié)構(gòu)用于分離圖像傳感器中的相鄰的感光區(qū)域。然而,隨著圖像傳感器結(jié)構(gòu)的尺寸的縮小,通過注入形成的隔離結(jié)構(gòu)不能夠防止串擾和/或圖像模糊。因此,根據(jù)一些實施例,形成隔離結(jié)構(gòu)112(或隔離結(jié)構(gòu)112b和112c),其中通過形成隔離溝槽108并且在隔離溝槽108中沉積諸如氧化物的隔離材料來形成該隔離結(jié)構(gòu)。隔離結(jié)構(gòu)112可以被視為深溝槽隔離結(jié)構(gòu),并且可以減少串擾和/或圖像模糊的風險。
然而,當形成隔離結(jié)構(gòu)112(由隔離材料形成)以分離第一感光區(qū)域118與第二感光區(qū)域120時,共用像素(如,源極/漏極結(jié)構(gòu))也變得困難。例如,會需要復雜的、附加的導電部件。然而,用于形成這些導電部件的空間可以導致更小的感測面積和更大的電容。因此,在一些實施例中,形成較寬的接觸件152(或較寬的接觸件152b和152c)以接觸形成在隔離結(jié)構(gòu)112的相對側(cè)處的第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138。即,不需要附加的、復雜的導電部件,并且可以減小第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的尺寸。因此,可以減小浮置擴散節(jié)點的電容。
此外,由于可以減小第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138的尺寸,所以可以增大第一感光區(qū)域118和第二感光區(qū)域120的尺寸。因此,可以增大量子效率,并且可以提高圖像傳感器結(jié)構(gòu)100a(或圖像傳感器結(jié)構(gòu)100b和100c)的性能。
另外,如圖4B所示,根據(jù)一些實施例,第一硬掩模層222形成在第一柵極結(jié)構(gòu)122b上方。因此,較寬的接觸件152b可以自對準至第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b。因此,還可以減小第一源極/漏極結(jié)構(gòu)136b和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)138b的尺寸,并且還可以增大第一感光區(qū)域118b和第二感光區(qū)域120b的尺寸。
提供了圖像傳感器結(jié)構(gòu)及其制造方法的實施例。圖像傳感器結(jié)構(gòu)包括形成在襯底中的隔離結(jié)構(gòu)。第一感光區(qū)域形成在襯底的第一區(qū)域中,并且第二感光區(qū)域形成在襯底的第二區(qū)域中。在第一區(qū)域中,鄰近隔離結(jié)構(gòu)的一側(cè)形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu),并且在第二區(qū)域中,鄰近隔離結(jié)構(gòu)的另一側(cè)形成第二源極/漏極結(jié)構(gòu)。接觸件形成在第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分上方、隔離結(jié)構(gòu)上方以及形成在第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分上方,從而使得可以通過接觸件電連接第一源極/漏極結(jié)構(gòu)與第二源極/漏極結(jié)構(gòu)。
在一些實施例中,提供了一種圖像傳感器結(jié)構(gòu)。圖像傳感器結(jié)構(gòu)包括襯底,該襯底包括第一感光區(qū)域和第二感光區(qū)域。圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:隔離結(jié)構(gòu),穿過襯底形成以使第一感光區(qū)域與第二感光區(qū)域分離;以及第一源極/漏極結(jié)構(gòu)和第二源極/漏極結(jié)構(gòu),形成在襯底的前側(cè)處。另外,第一源極/漏極結(jié)構(gòu)和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)位于隔離結(jié)構(gòu)的相對側(cè)處。圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:接觸件,形成在隔離結(jié)構(gòu)上方并且形成在第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分上方。
在一些實施例中,提供了一種圖像傳感器結(jié)構(gòu)。圖像傳感器結(jié)構(gòu)包括:襯底;和隔離結(jié)構(gòu),穿過襯底形成以將襯底劃分為第一區(qū)域和第二區(qū)域。圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:第一感光區(qū)域,形成在襯底的第一區(qū)域中;和第二感光區(qū)域,形成在襯底的第二區(qū)域中。圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:第一柵極結(jié)構(gòu),形成在襯底的第一區(qū)域上方;和第二柵極結(jié)構(gòu),形成在襯底的第二區(qū)域上方。圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:第一源極/漏極結(jié)構(gòu),鄰近第一柵極結(jié)構(gòu)形成;和第二源極/漏極結(jié)構(gòu),鄰近第二柵極結(jié)構(gòu)形成。圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:接觸件,與隔離結(jié)構(gòu)重疊并且與第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分重疊。
在一些實施例中,提供了一種用于制造圖像傳感器結(jié)構(gòu)的方法。用于制造圖像傳感器結(jié)構(gòu)的方法包括:在襯底中形成隔離結(jié)構(gòu)以將襯底劃分為第一區(qū)域和第二區(qū)域,并且在第一區(qū)域中形成第一感光區(qū)域,在第二區(qū)域中形成第二感光區(qū)域。用于形成圖像傳感器結(jié)構(gòu)的方法還包括:在第一區(qū)域上方形成第一柵極結(jié)構(gòu),并且在第二區(qū)域上方形成第二柵極結(jié)構(gòu)。另外,第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)位于襯底的前側(cè)處。用于制造圖像傳感器結(jié)構(gòu)的方法還包括:鄰近第一柵極結(jié)構(gòu)形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu),并且鄰近第二柵極結(jié)構(gòu)形成第二源極/漏極結(jié)構(gòu),以及在襯底的前側(cè)上方形成層間介電層以覆蓋第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)。用于制造圖像傳感器結(jié)構(gòu)的方法還包括:穿過層間介電層形成接觸溝槽,從而使得通過接觸溝槽暴露第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分、第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和隔離結(jié)構(gòu),并且在接觸溝槽中形成接觸件。
本發(fā)明的實施例提供了一種圖像傳感器結(jié)構(gòu),包括:襯底,包括第一感光區(qū)域和第二感光區(qū)域;隔離結(jié)構(gòu),穿過所述襯底形成以分離所述第一感光區(qū)域與所述第二感光區(qū)域;第一源極/漏極結(jié)構(gòu)和第二源極/漏極結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的前側(cè)處,其中,所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)和所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)位于所述隔離結(jié)構(gòu)的相對側(cè)處;接觸件,形成在所述隔離結(jié)構(gòu)上方并且形成在所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分上方。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述隔離結(jié)構(gòu)由氮化硅、氧化硅或多晶硅制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述隔離結(jié)構(gòu)從所述襯底的前側(cè)延伸至所述襯底的背側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述隔離結(jié)構(gòu)的寬度小于所述接觸件的寬度。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:互連結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的前側(cè)上方;以及濾色器層,形成在所述襯底的背側(cè)上方。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:第一柵極結(jié)構(gòu),鄰近所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)形成;以及第二柵極結(jié)構(gòu),鄰近所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述第一柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁與所述隔離結(jié)構(gòu)的側(cè)壁之間的最短距離小于150nm。
本發(fā)明的實施例還提供了一種圖像傳感器結(jié)構(gòu),包括:襯底;隔離結(jié)構(gòu),穿過所述襯底形成以將所述襯底劃分為第一區(qū)域和第二區(qū)域;第一感光區(qū)域,形成在所述襯底的第一區(qū)域中;第二感光區(qū)域,形成在所述襯底的第二區(qū)域中;第一柵極結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的第一區(qū)域上方;第二柵極結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的第二區(qū)域上方;第一源極/漏極結(jié)構(gòu),鄰近所述第一柵極結(jié)構(gòu)形成;第二源極/漏極結(jié)構(gòu),鄰近所述第二柵極結(jié)構(gòu)形成;以及接觸件,與所述隔離結(jié)構(gòu)重疊并且與所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分重疊。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:第一硬掩模結(jié)構(gòu),形成在所述第一柵極結(jié)構(gòu)上方,其中,所述接觸件的一部分形成在所述第一硬掩模結(jié)構(gòu)的一部分上。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,圖像傳感器結(jié)構(gòu)還包括:互連結(jié)構(gòu),形成在所述襯底的前側(cè)上方;濾色器層,形成在所述襯底的背側(cè)上方;以及微透鏡層,形成在所述濾色器層上方。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述隔離結(jié)構(gòu)的寬度小于所述接觸件的寬度。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述接觸件與所述隔離結(jié)構(gòu)的頂面、所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的頂面的一部分以及所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的頂面的一部分直接接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述隔離結(jié)構(gòu)從所述襯底的前側(cè)延伸至所述襯底的背側(cè)。
本發(fā)明的實施例還提供了一種用于制造圖像傳感器結(jié)構(gòu)的方法,包括:在襯底中形成隔離結(jié)構(gòu)以將所述襯底劃分為第一區(qū)域和第二區(qū)域;在所述第一區(qū)域中形成第一感光區(qū)域,并且在所述第二區(qū)域中形成第二感光區(qū)域;在所述第一區(qū)域上方形成第一柵極結(jié)構(gòu),并且在所述第二區(qū)域上方形成第二柵極結(jié)構(gòu),其中,所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)位于所述襯底的前側(cè)處;鄰近所述第一柵極結(jié)構(gòu)形成第一源極/漏極結(jié)構(gòu),并且鄰近所述第二柵極結(jié)構(gòu)形成第二源極/漏極結(jié)構(gòu);在所述襯底的前側(cè)上方形成層間介電層以覆蓋所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu);穿過所述層間介電層形成接觸溝槽,從而使得通過所述接觸溝槽暴露所述第一源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分、所述第二源極/漏極結(jié)構(gòu)的一部分和所述隔離結(jié)構(gòu);以及在所述接觸溝槽中形成接觸件。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,形成所述隔離結(jié)構(gòu)包括:在所述襯底中形成隔離溝槽;以及在所述隔離溝槽中沉積隔離材料。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述隔離材料包括氮化硅、氧化硅或多晶硅。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,方法還包括:在所述第一柵極結(jié)構(gòu)上方形成第一硬掩模結(jié)構(gòu),其中,通過所述接觸溝槽暴露所述第一硬掩模結(jié)構(gòu)的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中,所述接觸件的一部分與所述第一柵極結(jié)構(gòu)的一部分重疊并且通過所述第一硬掩模結(jié)構(gòu)與所述第一柵極結(jié)構(gòu)的所述一部分分離。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,方法還包括:在所述層間介電層上方形成互連結(jié)構(gòu);以及在所述襯底的背側(cè)上方形成濾色器層。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,方法還包括:從所述襯底的背側(cè)拋光所述襯底直到暴露所述第一感光區(qū)域和所述第二感光區(qū)域。
上面論述了若干實施例的部件,使得本領域普通技術人員可以更好地理解本發(fā)明的各個方面。本領域普通技術人員應該理解,可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎來設計或更改其他用于達到與這里所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的處理和結(jié)構(gòu)。本領域普通技術人員也應該意識到,這種等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍,并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以進行多種變化、替換以及改變。