半導體器件以及制造半導體器件的方法

專利名稱：半導體器件以及制造半導體器件的方法
技術領域：
本發明涉及一種用在圖像傳感器中的半導體器件，以及一種制造該半導體器件的方法。
背景技術：
圖像傳感器是例如單元陣列，每一個單元都具有在平面中設置的光電二極管。通常，入射光進入到濾色器或者棱鏡中，并且被分成具有紅波段(R波段)、綠波段(G波段)和藍波段(B波段)波長的光。通過分別將所分開的光引導到具有相同結構的單元，檢測R、G和B波段各自的波長的入射光的強度。另一個圖像傳感器將具有R、G和B波段波長的光以分時的方式引導到相同單元，并且對于每個分開的時段檢測R、G和B波段各自波長的入射光的強度。
圖1示出了典型圖像傳感器的單元結構。
如圖1中所示，圖像傳感器的單元(光電二極管)具有在p型襯底1中的預定區域中形成的n型阱2、通過硅局部氧化(LOCOS)在該n型阱2的上邊緣處形成的用于隔離的場氧化膜3、用于與n型阱2進行電連接的重摻雜n型區4、在場氧化膜3上形成的層間絕緣膜5、穿過層間絕緣膜5形成并與重摻雜n型區4連接的金屬線6、和在層間絕緣膜5和金屬線6上形成的用于保護器件的保護膜7。應當注意，如圖JP 04-099066A中所公開的，存在另一種類型的器件，其中通過圍繞一個單元的溝槽絕緣層進行隔離。在具有上述結構的單元中，分別在p型襯底1和n型阱2之間的結界面J1至J3附近產生耗盡層K1至K3。當入射光9進入時，在器件中吸收的光導致產生載流子10(電子-空穴對)。主要在耗盡層K1至K3中產生的載流子10分別向p型區和n型區中的運動產生了電流，以進行光電轉換。
如圖1中所示，在p型襯底1和n型阱2之間的結界面J1至J3包括與光入射平面平行的結界面J1和與光射入平面垂直的結界面J2和J3。因此由結界面J2和J3產生的耗盡層K2和K3是在p型襯底1的深度方向上基本與入射光9平行設置的區域。因此，存在對光電轉換有很大作用的區域和對光電轉換完全不起作用的區域，即，對器件靈敏度有很大作用的區域和對靈敏度完全不起作用的區域。就用作電路而言，由于耗盡層K1至K3用作電容器C1至C3，因此具有對器件靈敏度不起作用的耗盡層意味著具有多余寄生電容，這導致光電轉換時輸出電壓降低。根據以下事實，在上述結構的器件中，根據電壓和電容之間的關系(V＝Q/C)，輸出電壓V隨著電容C的增加而降低是顯而易見的。因此，為了放大輸出電壓V，即，為了增強光電轉換效率和器件靈敏度，希望增加電荷Q或降低電容C。
如上所述，問題在于由于常規結構的單元具有多余電容因此在光電轉換中不能升高輸出電壓。應當注意，在降低寄生電容方面，JP 2004-040126 A公開了例如設計阱自身結構的方法。然而，沒有一種方法關注在阱側面上形成的耗盡層K2和K3的電容C2和C3。尤其，為了有效地進行光電轉換希望將耗盡層K1以預定深度設置在底側上。然而，在這種情況下，不僅側面上耗盡層K2和K3的區域增加，而且耗盡層K2和K3的電容C2和C3也增加，這對于有效光電轉換是極大的障礙。
尤其，目前隨著數字照相機等的不斷普及，需要更高分辨率的圖像傳感器、即具有更多像素的圖像傳感器。然而，為了使得像素量大而不增加整體尺寸，需要將每單元的面積制作得更小，且由此，需要具有小的單元面積且還具有高光電轉換效率的半導體器件。

發明內容
考慮到上述問題作出了本發明，本發明的目的在于提供一種半導體器件，其中，當進行光電轉換時降低了寄生電容并增加了輸出電壓，并提供了一種制造該半導體器件的方法。
為了解決上述問題，根據本發明的第一方面，提供了一種用于進行入射光光電轉換的半導體器件，其包括由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底；具有預定深度的阱區，其形成于襯底的預定區域中并由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；在襯底和阱區之間的結界面附近產生的耗盡層；和具有一定深度的溝槽，該溝槽的深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，且寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，提供該溝槽以去除阱區側面上的結界面，其中該溝槽具有埋置于其中的絕緣體。
為了解決上述問題，根據本發明的第二方面，提供了一種用于進行入射光的光電轉換的半導體器件，其包括由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底；具有預定深度的阱區，其形成于襯底的預定區域中，且由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；在襯底和阱區之間的結界面附近產生的耗盡層；第一溝槽，其深度等于達到在阱區底側上產生的耗盡層頂部的高度，且寬度延伸到在阱區中形成的重摻雜區，提供其以便于去除阱區側面上的結界面；和第二溝槽，其深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，且其寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，將其提供成與第一溝槽鄰接以便去除阱區側面上的結界面，其中第一溝槽和第二溝槽具有埋置于其中的絕緣體。
為了解決上述問題，根據本發明的第三方面，提供了一種用于進行入射光光電轉換的半導體器件，，其包括由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底；具有預定深度的阱區，其形成于襯底的預定區域中且由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；在襯底和阱區之間的結界面附近產生的耗盡層；和截面為反三角形的溝槽，其深度大于在阱區底側上產生的耗盡層的部分的深度，其上部寬度延伸到在阱區中形成的重摻雜區，并具有大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度的、在阱區底側上產生的耗盡層深度位置的寬度，提供其以去除阱區側壁上的結界面，其中，溝槽具有埋置于其中的絕緣體。
為了解決上述問題，根據本發明的第四方面，在根據本發明第一至第三方面中任一方面的半導體器件中，絕緣體是氧化硅和具有低介電常數的硅基絕緣化合物中的一種。
為了解決上述問題，根據本發明的第五方面，提供了一種制造用于進行入射光的光電轉換的半導體器件的方法，其包括在由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底的預定區域中形成具有預定深度的阱區，該阱區由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；形成溝槽，該溝槽的深度大于在阱區底面側上產生的耗盡層部分的深度，且寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，提供其以去除阱區側面上的結界面；和在溝槽中埋置絕緣體。
為了解決上述問題，根據本發明的第六方面，提供了一種制造用于進行入射光的光電轉換的半導體器件的方法，其包括在由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底的預定區域中形成具有預定深度的阱區，該阱區由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；形成第一溝槽，該第一溝槽的深度等于達到在阱區底側上產生的耗盡層頂部的高度，且其寬度延伸到在阱區中形成的重摻雜區，提供其以便去除在阱區側面上的結界面；形成第二溝槽，該第二溝槽的深度大于在阱區底面上產生的耗盡層部分的深度，且寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，將其提供成與第一溝槽鄰接以便去除阱區側面上的結界面；和在第一溝槽和第二溝槽中埋置絕緣體。
為了解決上述問題，根據本發明的第七方面，提供了一種制造用于進行入射光的光電轉換的半導體器件的方法，其包括在由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底的預定區域中形成具有預定深度的阱區，該阱區由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；形成截面為反三角形的溝槽，其深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，其上部寬度延伸成終止在阱區中形成的重摻雜區，并具有大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度的、在阱區底側上產生的耗盡層深度位置的寬度，提供其以便于去除阱區側面上的結界面；以及在溝槽中埋置絕緣體。
為了解決上述問題，根據本發明的第八方面，在根據本發明第七方面的半導體器件制造方法中，通過使用堿性水溶液的濕法蝕刻形成反三角形的溝槽。
為了解決上述問題，根據本發明的第九方面，在根據本發明第五至第八方面中任一方面的半導體器件的制造方法中，絕緣體是硅氧化物和具有低介電常數的硅基絕緣化合物中的一種。
根據本發明，由于在阱區側面上的結界面，即阱區側面上的耗盡層，被去除了，因此降低了器件自身的寄生電容，且由此升高了輸出電壓。此外，能進行隔離且能減少漏電流。結果，能提高器件靈敏度。


在附圖中；圖1示出了圖像傳感器單元的結構；圖2示出了根據本發明的示例性半導體器件(實施例1)的結構；圖3A至3D示出了制造圖2中所示半導體器件的方法；圖4示出了根據本發明的另一示例性半導體器件(實施例2)的結構；圖5A至5E示出了制造圖4中所示半導體器件的方法；
圖6示出了根據本發明的另一示例性半導體器件(實施例3)的結構；和圖7是示出埋置絕緣層寬度和其電容之間關系的曲線圖。
具體實施例方式
根據本發明的半導體器件設法通過關注在襯底預定區域中形成的阱結構和其側表面上的襯底之間的結界面附近的耗盡層、并且通過去除所述耗盡層，來進行高效光電轉換。尤其，在阱結構側面上的耗盡層對光電轉換的改善不必起作用。相反，由于其寄生電容，這些耗盡層降低了光電轉換中的輸出電壓。因此，為了更有效地進行光電轉換，希望去除側面上的多余耗盡層以降低多余的寄生電容。這提高了器件的輸出電壓。
以下參考圖2至6描述根據本發明的半導體器件的實施例方式。
(實施例1)圖2示出了根據本發明的半導體器件結構。圖3A至3D示出了制造圖2中所示半導體器件的方法。應當注意，圖2和3A至3D中，相同的參考數字用于表示與圖1中所示半導體器件中的那些相同的部件。
如圖2中所示，該實施例的半導體器件作為圖像傳感器的單元(光電二極管)，具有形成于p型襯底1的預定區域中的n型阱2、由氧化物膜等形成的用于隔離的絕緣層21、用于與n型阱2形成電連接的重摻雜n型區4、形成于絕緣層21和n型阱2上的層間絕緣膜5、穿過層間絕緣膜5形成并與重摻雜n型區4連接的金屬線6以及在層間絕緣膜5和金屬線6上形成的用于保護器件的保護膜7。應當注意，p型和n型的組合不限于上述這些，且也可使用相反組合。
在根據該實施例的半導體器件中，將絕緣層21設置成直接與n型阱2相鄰以包圍n型阱2的側面。絕緣層21的底面的位置比結界面J1更深。絕緣層21使具有p型區(如p型襯底1)的結界面不形成于n型阱2的側面上。在上述結構中，作為圖1中所示器件中的n型阱2側面上的電容C2和C3的耗盡層K2和K3由根據該實施例器件中的絕緣層21的電容代替。
絕緣層21的電容小于耗盡層K2和K3的電容，且如以下涉及的圖7中所示，隨著絕緣層21的寬度W變大而變小。因此，通過使得絕緣層21的寬度W盡可能大，能使n型阱2側面上的電容C2和C3盡可能小。應當注意，絕緣層21寬度W的上限根據每單元的面積來指定。
接下來，將參考圖3A至3D描述具有上述結構的半導體器件的制造方法。
如圖3A中所示，首先，在p型襯底1的預定區域中注入預定量的預定種類(例如磷(P))的離子，且通過在加熱工藝中擴散和激活所注入的離子形成n型阱2。這種情況下，對于單元的所有顏色(RGB)，在n型阱2底側上的結界面J1的深度位置都是相同的，或者可以根據單元的R、G和B顏色對其適當調整。然后，在n型阱2的區域中形成重摻雜n型區域4。重摻雜n型區域4通過進一步將高濃度離子注入到n型阱2的部分區域中而形成。
在圖3A中所示的狀態下，與圖1中所示狀態相似，在n型阱2的側面和p型襯底1之間存在結界面J2和J3。因此，該實施例中，為了防止耗盡層K2和K3形成在n型阱側面上，如圖3B和3C中所示，在存在結界面J2和J3的n型阱側面上的位置處，即在耗盡層K2和K3變得基本上與入射光方向平行的位置處，形成溝槽22，以去除結界面J2和J3(耗盡層K2和K3)。在溝槽22中形成絕緣層21以進行隔離。這種情況下，為了進行無故障的隔離，優選溝槽22形成為其底部的位置深于結界面J1且將絕緣層21填充至其中。
應當注意，絕緣層21和溝槽22的深度W需要至少大于由結界面J2和J3產生的耗盡層K2和K3的寬度(垂直于結界面的尺寸定義為耗盡層的寬度)。通常，耗盡層的深度取決于PN結的濃度。當所施加的偏壓為0時，在重摻雜區之間的突變結的情況下，耗盡層的寬度為約1μm，且輕摻雜區之間的突變結的情況下，耗盡層寬度為約1.5μm。因此，絕緣層21和溝槽22的寬度W至少為1μm，且優選為1.5μm或更大。而且，當n型阱2的結界面J1的深度位置例如為約1.0μm時，所產生耗盡層的1.5μm的寬度加到上述深度位置，并且進一步將另外的余量與其相加。尤其是，絕緣層21和溝槽22的深度D(自p型襯底1表面的深度位置定義為該深度)優選約為3.0μm。
然后，如圖3D中所示，在器件表面上形成層間絕緣膜5、金屬線6、保護膜7等。通過將這種器件在平面中排列成陣列，形成圖像傳感器的RGB顏色的單元就形成了。應當注意，盡管圖中未示出，但是把用于將入射光分成具有R、G和B波段波長的光的光分離部件(例如，濾色器)設置在每個單元上方，以使得具有各個波段波長且通過光分離部件分開的光進入到RGB顏色的相應單元中。
由于用絕緣層21代替n型阱2側面上的耗盡層K2和K3導致了多余寄生電容的減小，因此，在結界面J1附近產生的耗盡層K1中進行的入射光光電轉換中，在具有上述結構的單元中能獲得輸出電壓的提高。結果，能實現高效的入射光光電轉換，且能提高探測靈敏度。
(實施例2)在實施例1中，為了形成寬的絕緣層和溝槽，單元的單位器件面積變大。當不能將單元的單位器件面積制作得很大時，形成寬的絕緣層和溝槽會降低大量光接收面積。本實施例中，即使形成了寬的絕緣層和溝槽，也防止了光接收面積大量減少。參考圖4和5描述根據該實施例具有該特性的半導體器件結構。應當注意，在圖4和5中，相同的參考符號用于表示圖1中所示結構的相同部件，且省略了其描述。
如圖4中所示，根據該實施例的半導體器件具有與圖2中所示的實施例1的半導體器件基本相同的基本結構，但是，n型阱2和由氧化物膜等形成的用于隔離的絕緣層23的結構是不同的。
尤其，在根據該實施例的半導體器件中，設置臺階狀絕緣層23使其與n型阱2的側面和上部直接相鄰，使得n型阱2的僅一個區域直接位于重摻雜n型區4下方，且留下待變成耗盡層K1的n型阱2底側上的區域。這防止具有p型區的結界面形成在n型阱2的側面上。而且，絕緣層23的底部置于比結界面J1深的位置處。換句話說，絕緣層23進行隔離，且去除了n型阱2側面上的耗盡層。而且，絕緣層23去除了n型阱2區域中的耗盡層K1上方的n型阱2，而未除去其直接位于重摻雜n型區4下方的部分。
在上述結構中，用作圖1中所示器件結構中n型阱2側面上電容C2和C3的耗盡層K2和K3被根據該實施例器件中的絕緣層23的電容代替。而且，由于絕緣層23的寬度延伸到直接位于重摻雜n型區4下方的位置，能將該絕緣層23的寬度制作得較大，而不使單元的單位器件面積變大，且由此，如以下涉及的圖7中所示，仍能使絕緣層23的電容C2和C3較小。
接下來，參考圖5A至5E描述制造上述結構半導體器件的方法。
首先，如圖5A中所示，n型阱2形成于p型襯底1的預定區域中。然后，在n型阱2的區域中形成重摻雜n型區4。這與實施例1的圖3A中所示的工藝相同。
然后，為了防止耗盡層產生于n型阱2的側面上，如圖5B中所示，在存在結界面J2和J3的n型阱的側面上的位置處形成溝槽24a。這種情況下，為了僅將由結界面J1產生的耗盡層K1的區域留下，溝槽24a的深度D1在耗盡層K1的頂部附近。而且，將溝槽24a的寬度W1設置成至少大于由結界面J2和J3產生的耗盡層K2和K3的寬度。此外，在向著器件中心的方向上，將寬度W1設置到重摻雜n型區4的端部，從而僅留下在重摻雜n型區4下方的n型阱2。通過以這種方式在向著n型阱2的中心的方向上加寬溝槽24a的寬度W1，能沒有故障地將溝槽24a的寬度W1制作得大于由結界面J2和J3產生的耗盡層K2和K3的寬度，而不使器件面積變大。與實施例1的情況相似，確保溝槽24a的寬度W1至少為1μm或更多、優選為1.5μm或更多就足夠了。該實施例中，當單位器件的面積為25×25μm2時，可以保證約10μm的寬度W1。
然后，如圖5C中所示，每一個都具有較小寬度的溝槽24b進一步形成于溝槽24a底部的端部。這種情況下，將溝槽24b的寬度W2設置成盡可能小，例如約0.5μm，通過該寬度，能進行無故障的隔離，且可確保對光電轉換起主要作用的耗盡層K1盡可能寬。換句話說，可確保盡可能大的光接收區域，而不會使得單元的單位器件面積變大。而且，設置溝槽24b的深度D2，使得沒有故障地進行隔離，即，將其設置到深于結界面J1的位置。例如，與實施例1的情況相似，當n型阱2的結界面J1深度為約1.0μm時，溝槽24b的深度D2優選為結界面J1的深度加上為1.5μm的所產生耗盡層的寬度，并且有額外余量。尤其，溝槽24b的深度D2優選為約3.0μm。
然后，如圖5D中所示，絕緣層23形成并埋置到溝槽24a和24b中。
然后，如圖5E中所示，在器件表面上形成層間絕緣膜5、金屬線6、保護膜7等。通過將器件在平面中排列成陣列，形成圖像傳感器的RGB顏色的單元就形成了。應當注意，盡管圖中未示出，將用于將入射光分成具有R、G和B波段的波長的光的光分離部件(例如，濾色器)設置在每個單元上方，以使具有各個波段波長且通過光分離部件分開的光進入到RGB顏色的相應單元。
由于用絕緣層23代替n型阱2的多余部分能減少多余寄生電容，因此，在具有上述結構的單元中，在結界面J1附近產生的耗盡層K1中進行的入射光光電轉換中，輸出電壓可提高。而且，由于使與對光電轉換起主要作用的耗盡層K1一樣深的絕緣層23較窄，以保證耗盡層K1的大面積，因此能保證大的光接收面積而不會使單元的單位器件面積變大。結果，能實現入射光的高效光電轉換，且能提高探測靈敏度。應當注意，在該實施例的情況下，由于耗盡層K1處的寄生電容僅在直接在重摻雜n型區4下方留下的n型阱2與耗盡層K1接觸的部分處產生，因此減小寄生電容的效果很大。
(實施例3)與實施例2的情況相似，根據本實施例的半導體器件也在即使形成了寬的絕緣層和寬的溝槽的情況下，防止大量光接收面積減少，但是絕緣層和溝槽的各自形狀都與實施例2的不同。參考圖6描述了根據該實施例的半導體器件的結構。應當注意，在圖6中，相同的參考符號用于表示實施例1和2的結構的相同部件，且省略了其說明。
如圖6中所示，根據該實施例的半導體器件具有與圖2中示出的實施例1或圖4中示出的實施例2基本相同的基本結構，但是n型阱2和由氧化物膜等形成的用于隔離的絕緣層25的結構是不同的。
具體而言，在根據該實施例的半導體器件中，截面為反三角形的絕緣層25(溝槽26)設置成包圍n型阱2的側面，并與n型阱2直接相鄰，防止在n型阱2的側面上與p型區形成結界面。
絕緣層25在其上部部分處具有一寬度，其至少大于由n型阱2側面上的結界面產生的耗盡層的寬度，且該寬度向著器件中心加寬到達重摻雜n型區4端部。而且，絕緣層25在耗盡層K1底部深度處的其下部具有一寬度，該寬度至少大于由n型阱2側面上的結界面產生的耗盡層的寬度，且該寬度還是能進行隔離的最小寬度。而且，絕緣層25的底部深于結界面J1。因此，在絕緣層25的上部，確保絕緣層25的寬度盡可能大以降低寄生電容，同時，在耗盡層K1深度處的絕緣層25的下部，使絕緣層25的寬度成盡可能最小以保證耗盡層K1盡可能大，從而保證盡可能最大的光接收面積。
通過在于p型襯底1的預定區域中形成n型阱2之后，通過各向異性蝕刻形成截面為反三角形的溝槽26以去除在n型阱2側面上的與p型襯底1的結界面，且之后，將絕緣材料(如氧化硅膜)埋置到溝槽26中，來形成上述形狀的絕緣層25。該各向異性蝕刻通過使用堿性水溶液(如氫氧化鉀(KOH))進行濕法蝕刻來獲得。例如，當使用KOH濕法蝕刻硅襯底的(100)表面時，能獲得約55°的傾角。
在上述結構中，用作圖1中所示器件中的n型阱2側面上的電容C2和C3的耗盡層K2和K3被根據該實施例器件中的絕緣層25的電容代替。如圖7中所示，由于絕緣層25的寬度W能制作得較大而不使單元的單位器件面積變大，仍能將電容C2和C3制作得較小。
總之，應當注意，埋置絕緣層的寬度W及其電容C具有圖7的圖中所示的關系，且埋置絕緣層的寬度W越大，電容C就可以變得越小。埋置絕緣層的材料可以是氧化硅膜，其是絕緣體，但是，為了降低電容，如圖7中所示，更加優選具有低介電常數的低k材料(例如，硅基絕緣化合物，如多孔SiO2或SiOC)。當使用低k材料時，由于仍能使電容C較小，因此如果寄生電容相同，則寬度W可以更小，這使得能夠減小單元的單位器件面積。
由于用絕緣層25代替n型阱2的多余部分能減少多余寄生電容，因此，在于結界面J1附近產生的耗盡層K1中進行的入射光光電轉換中，在具有上述結構的單元中，輸出電壓可提高。而且，由于使與對光電轉換起主要作用的耗盡層K1一樣深的絕緣層25較窄，以保證耗盡層K1的大面積，因此，能保證大的光接收面積，而不使得單位的單元器件面積變大。結果，能實現高效的入射光光電轉換，且能提高探測靈敏度。
本發明適合于由光電二極管形成的圖像傳感器單元，但是還可用于具有用于降低寄生電容的二極管結構的其它器件。
權利要求
1.一種半導體器件，用于進行入射光的光電轉換，其包括由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底；具有預定深度的阱區，其形成于襯底的預定區域中，且由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；在襯底和阱區之間的結界面附近產生的耗盡層；溝槽，其深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，且其寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，并且被提供用來去除阱區側面上的結界面；和埋置在所述溝槽中的絕緣體。
2.一種半導體器件，用于進行入射光的光電轉換，其包括由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底；具有預定深度的阱區，其形成于襯底的預定區域中且由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；在襯底和阱區之間的結界面附近產生的耗盡層；第一溝槽，其深度等于達到在阱區底側上產生的耗盡層頂部的高度，且其寬度延伸到在阱區中形成的重摻雜區，并且被提供用來去除阱區側面上的結界面；第二溝槽，其深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，且其寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，并且提供成鄰接第一溝槽，以便去除阱區側面上的結界面；和埋置在第一溝槽和第二溝槽中的絕緣體。
3.一種半導體器件，用于進行入射光的光電轉換，其包括由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底；具有預定深度的阱區，其形成于襯底的預定區域中，并由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；在襯底和阱區之間的結界面附近產生的耗盡層；和截面為反三角形的溝槽，其深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，且其上部寬度延伸到在阱區中形成的重摻雜區，并且具有大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度的、在阱區底側上產生的耗盡層深度位置的寬度，并且被提供用來去除阱區側面上的結界面；和埋置在溝槽中的絕緣體。
4.如權利要求1的半導體器件，其中絕緣體是氧化硅和具有低介電常數的硅基絕緣化合物中的一種。
5.一種制造半導體器件的方法，該半導體器件用于進行入射光的光電轉換，該方法包括在由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底的預定區域中形成具有預定深度的阱區，該阱區由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；形成溝槽，該溝槽的深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，且其寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，并且被提供用來去除阱區側面上的結界面；和將絕緣體埋置到溝槽中。
6.一種制造半導體器件的方法，該半導體器件用于進行入射光的光電轉換，該方法包括在由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底的預定區域中形成具有預定深度的阱區，該阱由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；形成第一溝槽，其深度等于達到在阱區底側上產生的耗盡層的頂部的高度，且其寬度延伸到在阱區中形成的重摻雜區，且被提供用來去除在阱區側面上的結界面；形成第二溝槽，該第二溝槽的深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，且其寬度大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度，且將其提供成鄰接第一溝槽以去除阱區側面上的結界面；和將絕緣體埋置到第一溝槽和第二溝槽中。
7.一種制造半導體器件的方法，該半導體器件用于進行入射光的光電轉換，該方法包括在由n型半導體和p型半導體中的一種形成的襯底的預定區域中形成具有預定深度的阱區，該阱由n型半導體和p型半導體中的另一種形成；形成截面為反三角形的溝槽，其深度大于在阱區底側上產生的耗盡層部分的深度，其上部寬度延伸成終止阱區中形成的重摻雜區，并且具有大于在阱區側面上產生的耗盡層部分的寬度的、在阱區底側上產生的耗盡層深度位置的寬度，且被提供用來去除阱區側面上的結界面；和將絕緣體埋置到溝槽中。
8.根據權利要求7的制造用于進行入射光光電轉換的半導體器件的方法，其中反三角形的溝槽通過使用堿性水溶液的濕法蝕刻形成。
9.根據權利要求5的制造用于進行入射光光電轉換的半導體器件的方法，其中絕緣體是氧化硅和具有低介電常數的硅基絕緣化合物中的一種。
全文摘要
提供了一種半導體器件，用于進行入射光的光電轉換，其包括p型襯底(1)，具有預定深度并形成于p型襯底(1)的預定區域中的n型阱(2)，和在p型襯底(1)和n型阱(2)之間的結界面處產生的耗盡層。提供溝槽(22)，其深度大于在n型阱(2)底面側上產生的耗盡層(K
文檔編號H01L27/146GK101026196SQ20071009238
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月17日 優先權日2006年2月24日
發明者巖崎淳, 鷹巢博昭 申請人:精工電子有限公司