[发明专利]图像拾取元件、制造图像拾取元件的方法以及电子设备

说明书

一种图像拾取元件，包括：半导体基板，包括用于每个像素的光电转换部；像素分隔凹槽，设置在该半导体基板中；以及固定电荷膜，设置在该半导体基板的光接收表面侧，其中该固定电荷膜包括第一绝缘膜和第二绝缘膜，该第一绝缘膜从该光接收表面到该像素分隔凹槽的壁表面和底表面连续设置，并且该第二绝缘膜设置在该第一绝缘膜的至少对应于该光接收表面的一部分上。

技术领域

本公开涉及具有位于半导体基板上的固定电荷膜的图像拾取元件、制造这种图像拾取元件的方法、以及包括这种图像拾取元件的电子设备。

背景技术

在固态图像拾取装置(图像拾取装置)，例如电荷耦合装置(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器中，为每个像素设置包括光电转换部的固态图像拾取元件(图像拾取元件)。图像拾取元件的光电转换部例如由诸如硅(Si)的半导体材料构成。在光电转换部的表面上，由于晶体结构的破坏存在晶体缺陷和悬空键。由于光电转换部中产生的电子-空穴对复合，晶体缺陷和悬空键导致消光(extinction)，或者导致暗电流的产生。

例如，国际公开No.WO 2012/117931讨论了一种背照式固态图像拾取装置。在该固态图像拾取装置中，为了抑制暗电流的产生，在硅基板的光接收表面(后表面)上形成具有负固定电荷的绝缘膜(固定电荷膜(fixed charge film))。在硅基板中，光敏二极管埋设为光电转换部。在形成固定电荷膜的硅表面上，形成反型层。由该反型层钉扎硅界面，其抑制暗电流的产生。

此外，在硅基板中，可在彼此相邻的像素之间设置凹槽，并且通过用绝缘膜填充该凹槽而抑制光学混色。

发明内容

通常，通过干蚀刻形成上述凹槽。然而，干蚀刻可能在硅基板的表面(特别是凹槽的壁表面和底表面)上产生晶体缺陷和悬空键，这可导致界面态的增加。因此，容易产生暗电流。

希望提供能抑制暗电流产生的图像拾取元件、制造这种图像拾取元件的方法、以及包括这种图像拾取元件的电子设备。

根据本技术方案的实施例，所提供的图像拾取元件包括：半导体基板，包括用于每个像素的光电转换部；像素分隔凹槽，设置在该半导体基板中；以及固定电荷膜，设置在该半导体基板的光接收表面侧，其中该固定电荷膜包括第一绝缘膜和第二绝缘膜，该第一绝缘膜从该光接收表面到该像素分隔凹槽的壁表面和底表面连续设置，并且该第二绝缘膜设置在该第一绝缘膜的至少对应于该光接收表面的一部分上。

根据本技术方案的实施例，提供一种制造图像拾取元件的方法，该方法包括在包括用于每个像素的光电转换部且具有像素分隔凹槽的半导体基板的光接收表面上形成固定电荷膜，其中形成该固定电荷膜包括形成第一绝缘膜，该第一绝缘膜从该光接收表面到该像素分隔凹槽的壁表面和底表面连续设置，以及形成第二绝缘膜，该第二绝缘膜设置在该第一绝缘膜的至少对应于该光接收表面的一部分上。

根据本技术方案的实施例，所提供的电子设备设置有图像拾取元件，该图像拾取元件包括：半导体基板，包括用于每个像素的光电转换部；像素分隔凹槽，设置在该半导体基板中；以及固定电荷膜，设置在该半导体基板的光接收表面侧，其中该固定电荷膜包括第一绝缘膜和第二绝缘膜，该第一绝缘膜从该光接收表面到该像素分隔凹槽的壁表面和底表面连续设置，并且该第二绝缘膜提供在该第一绝缘膜的至少对应于该光接收表面的一部分上。

根据本技术方案的实施例，提供一种装置，该装置可包括：基板；第一光电转换区，位于所述基板中；第二光电转换区，位于所述基板中；沟槽，位于所述第一和第二光电转换区之间；第一氧化硅膜，位于所述沟槽中且接触所述基板；氧化铪膜，位于所述沟槽中，且在所述第一氧化硅膜的内侧；以及氧化钽膜，位于所述沟槽中，且在所述氧化铪膜的内侧。

该装置还可包括位于所述沟槽中的第二氧化硅膜。

该装置还可包括位于所述沟槽中的钨材料。