СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОТИВООТРАЖАЮЩИХ СТРУКТУР ДЛЯ ДАТЧИКОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ КМОП-ТЕХНОЛОГИИ

1. Способ формирования полупроводниковой структуры, в котором:
используют подложку со структурой "полупроводник на диэлектрике" (ПНД), содержащую полупроводниковый слой, утопленный изоляционный слой и несущую подожку,
формируют фотодиод на верхней поверхности полупроводникового слоя,
удаляют несущую подожку и обнажают нижнюю поверхность утопленного изоляционного слоя и
формируют массив выпуклостей на нижней поверхности утопленного изоляционного слоя, при этом верхняя поверхность изоляционного слоя примыкает к нижней поверхности полупроводникового слоя.
2. Способ по п.1, в котором дополнительно:
непосредственно на верхней поверхности полупроводникового слоя формируют транзистор, исток которого выполнен за одно целое с фотодиодом, и
формируют область с мелкими изолирующими канавками непосредственно под верхней поверхностью полупроводникового слоя.
3. Способ по п.1, в котором каждая выпуклость из массива выпуклостей имеет форму конуса с площадью поперечного сечения, монотонно уменьшающейся в зависимости от расстояния по вертикали от основания конуса, а высота конуса составляет от около 40 нм до около 480 нм.
4. Способ по п.1, в котором дополнительно:
наносят самособирающиеся блок-сополимеры непосредственно на нижнюю поверхность утопленного изоляционного слоя,
выполняют отжиг самособирающихся блок-сополимеров и вызывают формирование цилиндрических полимерных блоков и матрицы полимерных блоков, окружающей цилиндрические полимерные блоки,
удаляют цилиндрические полимерные блоки избирательно по отношению к матрице полимерных блоков и
выполняют травление обнаженных участков утопленного изоляционного слоя, используя матрицу полимерных блоков в качестве маски для травления, причем травлением формируют массив выпуклостей.
5. Способ по п.4, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат первую составляющую блок-сополимера и вторую составляющую блок-сополимера, которые являются несмешиваемыми друг с другом.
6. Способ по п.5, в котором матрица полимерных блоков содержит первую составляющую блок-сополимера, а цилиндрические полимерные блоки содержат вторую составляющую блок-сополимера.
7. Способ по п.4, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат по меньшей мере одно из следующего: блок-сополимер стирола и метилметакрилата (PS-b-PMMA), блок-сополимер стирола и изопрена (PS-b-PI), блок-сополимер стирола и бутадиена (PS-b-PBD), блок-сополимер стирола и винилпиридина (PS-b-PVP), блок-сополимер стирола и этиленоксида (PS-b-PEO), блок-сополимер стирола и этилена (PS-b-PE), блок-сополимер стирола и органосиликата (PS-b-POS), блок-сополимер стирола и ферроценилдиметилсилана (PS-b-PFS), блок-сополимер этиленоксида и изопрена (PEO-b-PI), блок-сополимер этиленоксида и бутадиена (PEO-b-PBD), блок-сополимер этиленоксида и метилметакрилата (РЕО-b-РММА), блок-сополимер этиленоксида и этилэтилена (РЕО-b-РЕЕ), блок-сополимер бутадиена и винилпиридина (PBD-b-PVP) и блок-сополимер изопрена и метилметакрилата (PI-b-PMMA).
8. Способ формирования полупроводниковой структуры, в котором:
формируют фотодиод в полупроводниковом слое,
на полупроводниковом слое формируют транзистор, исток которого выполнен за одно целое с фотодиодом,
формируют диэлектрический слой уровня межсоединений, у которого металлическая токопроводящая дорожка внедрена в полупроводниковый слой, и
формируют содержащий выпуклости диэлектрический участок непосредственно на диэлектрическом слое уровня межсоединений, при этом содержащий выпуклости диэлектрический участок содержит массив выпуклостей.
9. Способ по п.8, в котором дополнительно формируют непосредственно на диэлектрическом слое уровня межсоединений плоский диэлектрический участок, имеющий такой же состав, что и содержащий выпуклости диэлектрический участок.
10. Способ по п.9, в котором плоский диэлектрический участок имеет первую толщину, каждая из выпуклостей имеет высоту, измеряемую от основания до вершины, а содержащий выпуклости диэлектрический участок образует участок постоянной толщины, примыкающий к основанию каждой выпуклости и имеющий вторую толщину, причем первая толщина по существу равна сумме второй толщины и указанной высоты.
11. Способ по п.8, в котором дополнительно:
формируют диэлектрический слой непосредственно на диэлектрическом слое уровня межсоединений,
непосредственно на диэлектрический слой наносят самособирающиеся блок-сополимеры,
выполняют отжиг самособирающихся блок-сополимеров и вызывают формирование цилиндрических полимерных блоков и матрицы полимерных блоков, окружающей цилиндрические полимерные блоки,
удаляют цилиндрические полимерные блоки избирательно по отношению к матрице полимерных блоков и
выполняют травление обнаженных участков диэлектрического слоя, используя матрицу полимерных блоков в качестве маски для травления, причем травлением формируют массив выпуклостей на участке диэлектрического слоя, и этот участок образует содержащий выпуклости диэлектрический участок.
12. Способ по п.11, в котором дополнительно:
формируют над диэлектрическим слоем маскирующий слой и
в маскирующем слое формируют рисунок, при этом удаляют маскирующий слой в области пикселов, обнажая расположенный под ним диэлектрический слой, и сохраняют маскирующий слой в логической области.
13. Способ по п.11, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат первую составляющую блок-сополимера и вторую составляющую блок-сополимера, которые являются несмешиваемыми друг с другом.
14. Способ по п.11, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат по меньшей мере одно из следующего: блок-сополимер стирола и метилметакрилата (PS-b-PMMA), блок-сополимер стирола и изопрена (PS-b-PI), блок-сополимер стирола и бутадиена (PS-b-PBD), блок-сополимер стирола и винилпиридина (PS-b-PVP), блок-сополимер стирола и этиленоксида (PS-b-PEO), блок-сополимер стирола и этилена (PS-b-PE), блок-сополимер стирола и органосиликата (PS-b-POS), блок-сополимер стирола и ферроценилдиметилсилана (PS-b-PFS), блок-сополимер этиленоксида и изопрена (PEO-b-PI), блок-сополимер этиленоксида и бутадиена (PEO-b-PBD), блок-сополимер этиленоксида и метилметакрилата (РЕО-b-РММА), блок-сополимер этиленоксида и этилэтилена (РЕО-b-РЕЕ), блок-сополимер бутадиена и винилпиридина (PBD-b-PVP) и блок-сополимер изопрена и метилметакрилата (PI-b-PMMA).
15. Способ формирования полупроводниковой структуры, в котором;
формируют фотодиод в полупроводниковом слое,
на полупроводниковом слое формируют транзистор, исток которого выполнен за одно целое с фотодиодом, и
формируют над фотодиодом диэлектрический слой, который окружает по бокам и перекрывает управляющий электрод транзистора и имеет содержащий выпуклости диэлектрический участок, который перекрывает фотодиод и содержит массив выпуклостей.
16. Способ по п.15, в котором диэлектрический слой дополнительно имеет плоский диэлектрический участок, расположенный над управляющим электродом и стоковой областью транзистора и имеющий такой же состав, что и содержащий выпуклости диэлектрический участок.
17. Способ по п.16, в котором плоский диэлектрический участок имеет первую толщину, каждая из выпуклостей имеет высоту, измеряемую от основания до вершины, а содержащий выпуклости диэлектрический участок содержит участок постоянной толщины, примыкающий к основанию каждой выпуклости и имеющий вторую толщину, причем первая толщина по существу равна сумме второй толщины и указанной высоты.
18. Способ по п.15, в котором дополнительно:
непосредственно на диэлектрический слой наносят самособирающиеся блок-сополимеры,
выполняют отжиг самособирающихся блок-сополимеров и вызывают формирование цилиндрических полимерных блоков и матрицы полимерных блоков, окружающей цилиндрические полимерные блоки,
удаляют цилиндрические полимерные блоки избирательно по отношению к матрице полимерных блоков и
выполняют травление обнаженных участков диэлектрического слоя, используя матрицу полимерных блоков в качестве маски для травления, причем травлением формируют массив выпуклостей на участке диэлектрического слоя, и этот участок образует содержащий выпуклости диэлектрический участок.
19. Способ по п.18, в котором дополнительно:
формируют над диэлектрическим слоем маскирующий слой и
в маскирующем слое формируют рисунок, при этом удаляют маскирующий слой в области пикселов, обнажая расположенный под ним диэлектрический слой, и сохраняют маскирующий слой в логической области.
20. Способ по п.18, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат первую составляющую блок-сополимера и вторую составляющую блок-сополимера, которые являются несмешиваемыми друг с другом.
21. Способ по п.18, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат по меньшей мере одно из следующего: блок-сополимер стирола и метилметакрилата (PS-b-PMMA), блок-сополимер стирола и изопрена (PS-b-PI), блок-сополимер стирола и бутадиена (PS-b-PBD), блок-сополимер стирола и винилпиридина (PS-b-PVP), блок-сополимер стирола и этиленоксида (PS-b-PEO), блок-сополимер стирола и этилена (PS-b-PE), блок-сополимер стирола и органосиликата (PS-b-POS), блок-сополимер стирола и ферроценилдиметилсилана (PS-b-PFS), блок-сополимер этиленоксида и изопрена (PEO-b-PI), блок-сополимер этиленоксида и бутадиена (PEO-b-PBD), блок-сополимер этиленоксида и метилметакрилата (РЕО-b-РММА), блок-сополимер этиленоксида и этилэтилена (РЕО-b-РЕЕ), блок-сополимер бутадиена и винилпиридина (PBD-b-PVP) и блок-сополимер изопрена и метилметакрилата (PI-b-PMMA).
22. Способ формирования полупроводниковой структуры, в котором:
формируют фотодиод в полупроводниковом слое,
формируют слой диэлектрического материала, содержащий линзу, расположенную над фотодиодом на оптическом пути фотодиода,
непосредственно на слое диэлектрического материала формируют содержащий выпуклости диэлектрический участок, причем этот содержащий выпуклости диэлектрический участок содержит массив выпуклостей.
23. Способ по п.22, в котором дополнительно формируют непосредственно на слое диэлектрического материала плоский диэлектрический участок, имеющий такой же состав, что и содержащий выпуклости диэлектрический участок, и выполненный за одно с целое с ним.
24. Способ по п.22, в котором плоский диэлектрический участок имеет первую толщину, каждая из выпуклостей имеет высоту, измеряемую от основания до вершины, а содержащий выпуклости диэлектрический участок содержит участок постоянной толщины, примыкающий к основанию каждой выпуклости и имеющий вторую толщину, причем первая толщина по существу равна сумме второй толщины и указанной высоты.
25. Способ по п.22, в котором дополнительно:
непосредственно на слое диэлектрического материала формируют диэлектрический слой,
непосредственно на диэлектрический слой наносят самособирающиеся блок-сополимеры,
выполняют отжиг самособирающихся блок-сополимеров и вызывают формирование цилиндрических полимерных блоков и матрицы полимерных блоков, окружающей цилиндрические полимерные блоки;
удаляют цилиндрические полимерные блоки избирательно по отношению к матрице полимерных блоков и
выполняют травление обнаженных участков диэлектрического слоя, используя матрицу полимерных блоков в качестве маски для травления, причем травлением формируют массив выпуклостей на участке диэлектрического слоя, и этот участок представляет собой содержащий выпуклости диэлектрический участок.
26. Способ по п.25, в котором дополнительно:
формируют над диэлектрическим слоем маскирующий слой и
в маскирующем слое формируют рисунок, при этом удаляют маскирующий слой в области пикселов, обнажая расположенный под ним диэлектрический слой, и сохраняют маскирующий слой в логической области.
27. Способ по п.25, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат первую составляющую блок-сополимера и вторую составляющую блок-сополимера, которые являются несмешиваемыми друг с другом.
28. Способ по п.25, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат по меньшей мере одно из следующего: блок-сополимер стирола и метилметакрилата (PS-b-РММА), блок-сополимер стирола и изопрена (PS-b-PI), блок-сополимер стирола и бутадиена (PS-b-PBD), блок-сополимер стирола и винилпиридина (PS-b-PVP), блок-сополимер стирола и этиленоксида (PS-b-PEO), блок-сополимер стирола и этилена (PS-b-PE), блок-сополимер стирола и органосиликата (PS-b-POS), блок-сополимер стирола и ферроценилдиметилсилана (PS-b-PFS), блок-сополимер этиленоксида и изопрена (PEO-b-PI), блок-сополимер этиленоксида и бутадиена (PEO-b-PBD), блок-сополимер этиленоксида и метилметакрилата (РЕО-b-РММА), блок-сополимер этиленоксида и этилэтилена (РЕО-b-РЕЕ), блок-сополимер бутадиена и винилпиридина (PBD-b-PVP) и блок-сополимер изопрена и метилметакрилата (PI-b-PMMA).
29. Способ формирования полупроводниковой структуры, в котором:
формируют полупроводниковую интегральную схему и
помещают полупроводниковую интегральную схему путем капсулирования в корпус, который имеет оптически прозрачное окно, содержащее первый массив выпуклостей на передней поверхности и второй массив выпуклостей на задней поверхности.
30. Способ по п.29, в котором дополнительно:
формируют штырьковые выводы корпуса, которые выступают от нижней поверхности корпуса и
соединяют монтажными проводами контактные площадки для проводных соединений на полупроводниковой интегральной схеме и контактные площадки корпуса, соединенные со штырьковыми выводами корпуса.
31. Способ по п.29, в котором каждый массив из первого и второго массивов выпуклостей имеет форму конуса с площадью поперечного сечения, монотонно уменьшающейся в зависимости от расстояния по вертикали от основания конуса, а высота конуса составляет от около 40 нм до около 480 нм.
32. Способ по п.29, в котором дополнительно:
наносят самособирающиеся блок-сополимеры на оптически прозрачный слой,
выполняют отжиг самособирающихся блок-сополимеров и вызывают формирование цилиндрических полимерных блоков и матрицы полимерных блоков, окружающей цилиндрические полимерные блоки,
удаляют цилиндрические полимерные блоки избирательно по отношению к матрице полимерных блоков,
выполняют травление обнаженных участков оптически прозрачного слоя, используя матрицу полимерных блоков в качестве маски для травления, причем травлением формируют в оптически прозрачном слое первый массив выпуклостей или второй массив выпуклостей, и
наносят на корпус оптически прозрачный слой, который образует оптически прозрачное окно.
33. Способ по п.32, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат первую составляющую блок-сополимера и вторую составляющую блок-сополимера, которые являются несмешиваемыми друг с другом.
34. Способ по п.32, в котором самособирающиеся блок-сополимеры содержат по меньшей мере одно из следующего: блок-сополимер стирола и метилметакрилата (PS-b-PMMA), блок-сополимер стирола и изопрена (PS-b-PI), блок-сополимер стирола и бутадиена (PS-b-PBD), блок-сополимер стирола и винилпиридина (PS-b-PVP), блок-сополимер стирола и этиленоксида (PS-b-PEO), блок-сополимер стирола и этилена (PS-b-PE), блок-сополимер стирола и органосиликата (PS-b-POS), блок-сополимер стирола и ферроценилдиметилсилана (PS-b-PFS), блок-сополимер этиленоксида и изопрена (PEO-b-PI), блок-сополимер этиленоксида и бутадиена (PEO-b-PBD), блок-сополимер этиленоксида и метилметакрилата (РЕО-b-РММА), блок-сополимер этиленоксида и этилэтилена (РЕО-b-РЕЕ), блок-сополимер бутадиена и винилпиридина (PBD-b-PVP) и блок-сополимер изопрена и метилметакрилата (PI-b-PMMA).
35. Способ по п.29, в котором дополнительно:
на оптически прозрачный слой наносят фоторезист,
в фоторезисте литографическим методом формируют рисунок,
а оптически прозрачный слой путем травления переносят сформированный в фоторезисте рисунок с формированием первого массива выпуклостей или второго массива выпуклостей, и
наносят на корпус оптически прозрачный слой, который образует оптически прозрачное окно.