[发明专利]图像传感器及其形成方法

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

光电探测器，设置在半导体衬底中，其中所述光电探测器包括具有第一掺杂类型的第一掺杂区；

深阱区，设置在所述半导体衬底内，其中所述深阱区从所述半导体衬底的背侧表面延伸到所述第一掺杂区的顶表面；以及

第二掺杂区，设置在所述半导体衬底内且毗邻所述第一掺杂区，其中所述第二掺杂区及所述深阱区包括具有第二掺杂类型的第一掺杂剂，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反，其中所述第一掺杂剂包括镓。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：

隔离结构，设置在所述半导体衬底内，其中所述隔离结构从所述半导体衬底的所述背侧表面延伸到位于所述背侧表面下方的位置；且

其中所述第二掺杂区从所述隔离结构的第一侧壁沿着所述隔离结构的底表面延伸到所述隔离结构的第二侧壁。

3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述隔离结构包括钝化层及沟槽填充层，其中所述钝化层设置在所述半导体衬底与所述沟槽填充层之间。

4.根据权利要求2所述的图像传感器，其中所述第二掺杂区设置在所述隔离结构与所述第一掺杂区之间。

5.根据权利要求2所述的图像传感器，还包括：

经掺杂衬层，设置在所述隔离结构与所述半导体衬底之间，其中所述经掺杂衬层包括所述第一掺杂剂。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二掺杂区从所述半导体衬底的前侧表面连续地延伸到所述半导体衬底的所述背侧表面。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一掺杂区的掺杂浓度小于所述第二掺杂区的掺杂浓度。

8.一种图像传感器，包括：

第一光电探测器及第二光电探测器，设置在半导体衬底中，其中所述第一光电探测器及所述第二光电探测器分别包括具有第一掺杂类型的第一掺杂区；

多个像素器件，沿着所述半导体衬底的前侧表面设置；

隔离结构，延伸到所述半导体衬底中，其中所述隔离结构在侧向上环绕所述第一光电探测器及所述第二光电探测器，其中所述隔离结构包括沟槽填充层及设置在所述半导体衬底与所述沟槽填充层之间的钝化层；

深阱区，设置在所述半导体衬底内且上覆在所述第一光电探测器及所述第二光电探测器上，其中所述深阱区包括与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型；以及

第二掺杂区，设置在所述半导体衬底内且沿着所述隔离结构的侧壁延伸，其中所述第二掺杂区包括所述第二掺杂类型且毗邻所述第一光电探测器的所述第一掺杂区及所述第二光电探测器的所述第一掺杂区，其中所述第二掺杂区设置在所述隔离结构与所述深阱区之间，且其中所述第二掺杂类型包括镓。

9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述隔离结构从所述半导体衬底的所述前侧表面连续地延伸到所述半导体衬底的背侧表面，其中所述第二掺杂区沿着所述隔离结构的侧壁从所述背侧表面连续地延伸到所述前侧表面。

10.根据权利要求8所述的图像传感器，还包括：

浅沟槽隔离结构，设置在所述半导体衬底内，从所述半导体衬底的所述前侧表面延伸到位于所述前侧表面上方的位置；且

其中所述隔离结构延伸穿过所述浅沟槽隔离结构，且其中所述第二掺杂区从所述浅沟槽隔离结构的侧壁延伸到所述浅沟槽隔离结构的顶表面。

11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中所述第二掺杂区从所述隔离结构的底表面连续地延伸到所述深阱区的底表面。

12.一种形成图像传感器的方法，包括：

对半导体衬底的前侧表面执行第一离子植入工艺，以在所述半导体衬底内形成第一掺杂区，其中所述第一掺杂区包括第一掺杂类型；

在所述半导体衬底内形成第二掺杂区，使得所述第二掺杂区毗邻所述第一掺杂区，其中所述第二掺杂区包括具有第二掺杂类型的第一掺杂剂，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反，其中所述第一掺杂剂包括镓；以及

沿着所述半导体衬底的所述前侧表面形成多个半导体器件。