[发明专利]图像传感器、其形成方法及集成芯片

说明书

本公开的各种实施例涉及一种图像传感器。所述图像传感器包括设置在衬底内的图像传感器元件。衬底包含第一材料。图像传感器元件包括有源层，有源层包含与第一材料不同的第二材料。缓冲层设置在有源层与衬底之间。缓冲层沿着有源层的外侧壁及底表面延伸。顶盖结构上覆在有源层上。有源层的外侧壁在顶盖结构的外侧壁之间在侧向上间隔开，使得顶盖结构在有源层的外边缘之上连续地延伸。

技术领域

本发明实施例涉及一种图像传感器、其形成方法及集成芯片。

背景技术

具有图像传感器的集成电路(integrated circuit，IC)被用于各种现代电子装置中。近年来，互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)图像传感器(CMOS image sensor，CIS)已开始被广泛使用，大大地替代了电荷耦合装置(charge-coupled device，CCD)图像传感器。相比于CCD图像传感器，CIS因功耗低、尺寸小、数据处理快、数据直接输出及制造成本低而日益受到青睐。

发明内容

本发明实施例提供一种图像传感器，包括：衬底，包含第一材料；图像传感器元件，设置在所述衬底内，其中所述图像传感器元件包括有源层，所述有源层包含与所述第一材料不同的第二材料；缓冲层，设置在所述有源层与所述衬底之间，其中所述缓冲层沿着所述有源层的外侧壁及底表面延伸；以及顶盖结构，上覆在所述有源层上，其中所述有源层的所述外侧壁在所述顶盖结构的外侧壁之间在侧向上间隔开，使得所述顶盖结构在所述有源层的外边缘之上连续地延伸。

本发明实施例提供一种集成芯片，包括：衬底，包含第一材料，其中所述衬底包括相对的侧壁及下表面，所述相对的侧壁及所述下表面界定沟槽，所述沟槽延伸到所述衬底的前侧表面中；有源层，设置在所述沟槽内，其中所述有源层包含与所述第一材料不同的第二材料；缓冲层，对所述沟槽进行衬垫，使得所述缓冲层设置在所述衬底与所述沟槽之间，其中所述缓冲层包含所述第一材料与所述第二材料的化合物；顶盖结构，在所述有源层及所述缓冲层之上连续地延伸，其中所述顶盖结构上覆在所述衬底的界定所述沟槽的所述相对的侧壁上，其中所述顶盖结构包含所述第一材料；以及硅化物层，设置在所述顶盖结构内。

本发明实施例提供一种形成图像传感器的方法，包括：沿着衬底的表面形成介电层，其中所述衬底包含第一材料；对所述介电层及所述衬底进行刻蚀，以在所述衬底内界定沟槽；在所述沟槽内形成缓冲层，使得所述介电层接触所述缓冲层；在所述沟槽内形成有源层，其中所述有源层包含与所述第一材料不同的第二材料；以及在所述有源层之上形成顶盖结构，使得所述顶盖结构沿着所述有源层的顶表面连续地延伸，其中所述顶盖结构包含所述第一材料，且其中所述顶盖结构上覆在所述有源层的最上边缘上。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出图像传感器的一些实施例的剖视图，所述图像传感器包括在图像传感器元件的外边缘之上连续地延伸的顶盖结构。

图2A到图2E示出根据图1的图像传感器的一些替代实施例的图像传感器的一些实施例的剖视图。

图3A到图3B示出包括位于衬底之上的内连结构的集成芯片的一些实施例的剖视图，其中顶盖结构在图像传感器元件的顶表面之上连续地延伸。

图4到图14示出形成包括沿着图像传感器元件的顶盖结构的图像传感器的第一方法的一些实施例的剖视图。

图15到图17B示出形成包括沿着图像传感器元件的顶盖结构的图像传感器的第二方法的一些实施例的剖视图。

图18以流程图格式示出一种方法，所述方法示出形成包括沿着图像传感器元件的顶盖结构的图像传感器的一些实施例。

具体实施方式