影像传感器结构的制作方法

本发明实施例涉及一种半导体结构，且特别涉及一种影像传感器结构。

背景技术：

1、目前，影像传感器广泛应用于许多现代电子装置(如，智能型手机或数字相机等)。此外，在一些影像传感器(如，背照式影像传感器(backside illuminated image sensor，bsi image sensor))中，会通过深沟槽隔离结构(deep trench isolation，dti)来降低相邻像素之间的光学串扰(optical crosstalk)与电串扰(electrical crosstalk)。然而，在形成深沟槽隔离结构的制作工艺中，会先通过干式蚀刻制作工艺在基底的背面形成深沟槽，再于深沟槽中形成深沟槽隔离结构。然而，上述干式蚀刻制作工艺的等离子体会对浮置扩散区(floating diffusion(fd)region)造成伤害，因此会导致固定图案噪声(fixedpattern noise，fpn)增加，进而造成影像品质下降。

技术实现思路

1、本发明提供一种影像传感器结构，其可降低固定图案噪声，且可有效地提升影像品质。

2、本发明提出一种影像传感器结构，包括基底、像素结构与深沟槽隔离结构。基底包括彼此相对的第一面与第二面。像素结构包括转移晶体管(transfer transistor)、感光元件与浮置扩散区。转移晶体管包括第一栅极。第一栅极设置在基底的第一面上。感光元件设置在基底中，且位于第一栅极的一侧。浮置扩散区设置在基底中，且位于第一栅极的另一侧。深沟槽隔离结构从基底的第二面延伸至基底中。浮置扩散区的俯视图案不重叠于深沟槽隔离结构的俯视图案。

3、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，影像传感器结构可为背照式影像传感器(backside illuminated image sensor，bsi image sensor)结构。

4、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，感光元件可为光二极管(photodiode)。

5、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，浮置扩散区的垂直投影可落在深沟槽隔离结构的外部。

6、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，深沟槽隔离结构的俯视图案可围绕浮置扩散区的俯视图案。

7、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，深沟槽隔离结构的俯视图案可围绕感光元件的俯视图案。

8、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，深沟槽隔离结构的俯视图案可具有开口。浮置扩散区的俯视图案可位于开口中。

9、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，可包括多个像素结构。

10、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，两个像素结构可共用浮置扩散区。

11、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，像素结构还可包括重置晶体管(reset transistor)、源极随耦器晶体管(source follower transistor)与列选择晶体管(row select transistor)。两个像素结构可共用重置晶体管、源极随耦器晶体管与列选择晶体管。

12、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，重置晶体管可包括第二栅极。第二栅极设置在基底的第一面上。源极随耦器晶体管可包括第三栅极。第三栅极设置在基底的第一面上。列选择晶体管可包括第四栅极。第四栅极设置在基底的第一面上。

13、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，第二栅极的俯视图案、第三栅极的俯视图案与第四栅极的俯视图案可重叠于深沟槽隔离结构的俯视图案。

14、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，第二栅极的垂直投影、第三栅极的垂直投影与第四栅极的垂直投影可落在深沟槽隔离结构上。

15、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，四个像素结构可共用浮置扩散区。

16、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，像素结构还可包括重置晶体管、源极随耦器晶体管与列选择晶体管。四个像素结构可共用重置晶体管、源极随耦器晶体管与列选择晶体管。

17、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，重置晶体管可包括第二栅极。第二栅极设置在基底的第一面上。源极随耦器晶体管可包括第三栅极。第三栅极设置在基底的第一面上。列选择晶体管可包括第四栅极。第四栅极设置在基底的第一面上。

18、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，第二栅极的俯视图案、第三栅极的俯视图案与第四栅极的俯视图案可不重叠于深沟槽隔离结构的俯视图案。

19、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，第二栅极的垂直投影、第三栅极的垂直投影与第四栅极的垂直投影可落在深沟槽隔离结构的外部。

20、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，深沟槽隔离结构的俯视图案可围绕第二栅极的俯视图案、第三栅极的俯视图案与第四栅极的俯视图案。

21、依照本发明的一实施例所述，在上述影像传感器结构中，更可包括浅沟槽隔离结构。浅沟槽隔离结构从基底的第一面延伸至基底中。浅沟槽隔离结构可在基底中定义出主动区。感光元件与浮置扩散区可设置在主动区中。

22、基于上述，在本发明所提出的影像传感器结构中，浮置扩散区的俯视图案不重叠于深沟槽隔离结构的俯视图案。因此，在深沟槽隔离结构的制造过程中，可防止干式蚀刻制作工艺的等离子体对浮置扩散区造成伤害，由此可降低固定图案噪声，且可有效地提升影像品质。

23、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

技术特征：

1.一种影像传感器结构，包括：

2.如权利要求1所述的影像传感器结构，其中所述影像传感器结构包括背照式影像传感器结构。

3.如权利要求1所述的影像传感器结构，其中所述感光元件包括光二极管。

4.如权利要求1所述的影像传感器结构，其中所述浮置扩散区的垂直投影落在所述深沟槽隔离结构的外部。

5.如权利要求1所述的影像传感器结构，其中所述深沟槽隔离结构的俯视图案围绕所述浮置扩散区的俯视图案。

6.如权利要求1所述的影像传感器结构，其中所述深沟槽隔离结构的俯视图案围绕所述感光元件的俯视图案。

7.如权利要求1所述的影像传感器结构，其中所述深沟槽隔离结构的俯视图案具有开口，且所述浮置扩散区的俯视图案位于所述开口中。

8.如权利要求1所述的影像传感器结构，包括多个所述像素结构。

9.如权利要求8所述的影像传感器结构，其中两个所述像素结构共用所述浮置扩散区。

10.如权利要求9所述的影像传感器结构，其中所述像素结构还包括重置晶体管、源极随耦器晶体管与列选择晶体管，其中两个所述像素结构共用所述重置晶体管、所述源极随耦器晶体管与所述列选择晶体管。

11.如权利要求10所述的影像传感器结构，其中

12.如权利要求11所述的影像传感器结构，其中所述第二栅极的俯视图案、所述第三栅极的俯视图案与所述第四栅极的俯视图案重叠于所述深沟槽隔离结构的俯视图案。

13.如权利要求11所述的影像传感器结构，其中所述第二栅极的垂直投影、所述第三栅极的垂直投影与所述第四栅极的垂直投影落在所述深沟槽隔离结构上。

14.如权利要求8所述的影像传感器结构，其中四个所述像素结构共用所述浮置扩散区。

15.如权利要求14所述的影像传感器结构，其中所述像素结构还包括重置晶体管、源极随耦器晶体管与列选择晶体管，其中四个所述像素结构共用所述重置晶体管、所述源极随耦器晶体管与所述列选择晶体管。

16.如权利要求15所述的影像传感器结构，其中

17.如权利要求16所述的影像传感器结构，其中所述第二栅极的俯视图案、所述第三栅极的俯视图案与所述第四栅极的俯视图案不重叠于所述深沟槽隔离结构的俯视图案。

18.如权利要求16所述的影像传感器结构，其中所述第二栅极的垂直投影、所述第三栅极的垂直投影与所述第四栅极的垂直投影落在所述深沟槽隔离结构的外部。

19.如权利要求16所述的影像传感器结构，其中所述深沟槽隔离结构的俯视图案围绕所述第二栅极的俯视图案、所述第三栅极的俯视图案与所述第四栅极的俯视图案。

20.如权利要求1所述的影像传感器结构，还包括：

技术总结
本发明公开一种影像传感器结构，包括基底、像素结构与深沟槽隔离结构。基底包括彼此相对的第一面与第二面。像素结构包括转移晶体管、感光元件与浮置扩散区。转移晶体管包括第一栅极。第一栅极设置在基底的第一面上。感光元件设置在基底中，且位于第一栅极的一侧。浮置扩散区设置在基底中，且位于第一栅极的另一侧。深沟槽隔离结构从基底的第二面延伸至基底中。浮置扩散区的俯视图案不重叠于深沟槽隔离结构的俯视图案。

技术研发人员：李世平,锺志平,涂志帆
受保护的技术使用者：力晶积成电子制造股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7