半导体器件及其制备方法与流程

本公开涉及半导体，特别是涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术：

1、互补式金属氧化物半导体（complementary metal-oxide-semiconductor，简称cmos）背照式图像传感器包括多个像素单元和位于像素单元之间的深沟槽隔离结构。

2、然而，目前cmos背照式图像传感器的制程中，多个像素单元之间的深沟槽隔离结构的尺寸相同，多个像素单元的尺寸也相同，导致在cmos背照式图像传感器上面的运用会有所限制。

3、因此，如何根据需求制备出具有多个不同尺寸像素单元的cmos背照式图像传感器是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、基于此，本公开实施例提供了一种半导体器件及其制备方法，可以根据需求制备出具有多个不同尺寸像素单元的cmos背照式图像传感器。

2、本公开一些实施例提供了一种半导体器件的制备方法，包括以下步骤：

3、提供衬底，于衬底一侧形成多个侧墙；相邻侧墙之间具有间隔，且至少两个间隔的尺寸不同；

4、基于侧墙图案化衬底，于间隔的下方形成沟槽；

5、去除侧墙；

6、于沟槽内形成沟槽隔离结构；沟槽隔离结构用于定义像素区域；

7、去除衬底位于像素区域的部分，形成多个像素容置槽；

8、于像素容置槽内形成像素单元。

9、在一些实施例中，于沟槽内形成沟槽隔离结构，包括：于沟槽内层叠沉积第一介电层和第二介电层。

10、其中，在沟槽隔离结构对应不同尺寸间隔的不同区域，第一介电层靠近第二介电层的表面位于不同平面。

11、在一些实施例中，于像素容置槽内形成像素单元，包括：于像素容置槽内层叠形成传导层和接收层。

12、其中，不同像素容置槽内的传导层背离衬底的表面位于同一平面。

13、在一些实施例中，半导体器件的制备方法还包括：

14、形成覆盖沟槽隔离结构的遮光层；遮光层具有裸露像素区域的开口；

15、于开口内形成彩色滤光膜；彩色滤光膜覆盖对应像素单元背离衬底的顶面。

16、在一些实施例中，于衬底一侧形成多个侧墙，包括：

17、于衬底的一侧形成间隔分布的多个初始侧墙；任意相邻两个初始侧墙之间的距离相同；

18、选择去除部分数量的初始侧墙，形成多个侧墙。

19、在一些实施例中，于衬底的一侧形成间隔分布的多个初始侧墙，包括：

20、于衬底的一侧形成间隔分布的多个牺牲结构；

21、于衬底的一侧表面形成侧墙材料层，侧墙材料层覆盖多个牺牲结构的侧壁和顶面；

22、去除牺牲结构的顶面上的侧墙材料层，使保留于牺牲结构的侧壁上的侧墙材料层作为初始侧墙；

23、去除牺牲结构。

24、基于同样的发明构思，本公开实施例还提供了一种半导体器件，采用上述一些实施例中的制备方法获得。该半导体器件包括衬底和多个像素单元。衬底内设有沟槽隔离结构及多个像素容置槽。其中，沟槽隔离结构用于定义像素容置槽的设置位置，且至少两个像素容置槽之间间隔的尺寸不同。多个像素单元分别位于对应的像素容置槽内。

25、本公开实施例中，半导体器件采用如上结构，该半导体器件所能实现的技术效果与前述实施例中半导体器件的制备方法所能具有的技术效果相同，此处不再详述。

26、在一些实施例中，沟槽隔离结构包括层叠设置的第一介电层和第二介电层；其中，在沟槽隔离结构对应不同尺寸间隔的不同区域，第一介电层靠近第二介电层的表面位于不同平面。

27、在一些实施例中，像素单元包括层叠设置的传导层和接收层。

28、其中，不同像素容置槽内的传导层背离衬底的表面位于同一平面。

29、在一些实施例中，半导体器件还包括：遮光层和多个彩色滤光膜。遮光层覆盖沟槽隔离结构。遮光层具有裸露像素单元的开口。多个彩色滤光膜分别形成于对应的开口内，并覆盖对应像素单元背离衬底的顶面。

30、如上所述，本公开实施例中，首先于衬底的一侧形成间隔分布的多个侧墙，且至少两个间隔的尺寸不同；然后基于侧墙图案化衬底，于间隔的下方形成沟槽，从而能够在衬底内形成多个尺寸不同的沟槽，进而能够形成符合需求的尺寸不同的沟槽隔离结构；最后基于沟槽隔离结构定义像素区域，于像素区域形成像素单元。意想不到的技术效果是：本公开实施例可以基于尺寸不同的沟槽隔离结构，形成符合需求的尺寸不同的像素单元，以根据需求制备出具有多个不同尺寸像素单元的半导体器件，有利于半导体器件在cmos背照式图像传感器上面的运用，使得背照式图像传感器满足不同的市场需求。

技术特征：

1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于所述沟槽内形成沟槽隔离结构，包括：于所述沟槽内层叠沉积第一介电层和第二介电层；

3.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于所述像素容置槽内形成像素单元，包括：于所述像素容置槽内层叠形成传导层和接收层；

4.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1~4中任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于所述衬底一侧形成多个侧墙，包括：

6.如权利要求5所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于所述衬底的一侧形成间隔分布的多个初始侧墙，包括：

7.一种半导体器件，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述沟槽隔离结构包括层叠设置的第一介电层和第二介电层；其中，在所述沟槽隔离结构对应不同尺寸所述间隔的不同区域，所述第一介电层靠近所述第二介电层的表面位于不同平面。

9.如权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述像素单元包括层叠设置的传导层和接收层；

10.如权利要求7~9中任一项所述的半导体器件，其特征在于，还包括：

技术总结
本公开涉及一种半导体器件及其制备方法。所述半导体器件的制备方法包括：提供衬底，于衬底一侧形成多个侧墙；相邻侧墙之间具有间隔，且至少两个间隔的尺寸不同；基于侧墙图案化衬底，于间隔的下方形成沟槽；去除侧墙；于沟槽内形成沟槽隔离结构；沟槽隔离结构用于定义像素区域；去除衬底位于像素区域的部分，形成多个像素容置槽；于像素容置槽内形成像素单元。本公开实施例可以根据需求制备出具有多个不同尺寸像素单元的半导体器件，有利于半导体器件在CMOS背照式图像传感器上面的运用，使得背照式图像传感器满足不同的市场需求。

技术研发人员：陈维邦,郑志成
受保护的技术使用者：合肥晶合集成电路股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/10