[發明專利]圖像傳感器及其制造方法

無效

• 申請號: 200810178682.X
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號: CN101447497A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 金兌圭
• 申請（專利權）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L23/522;H01L21/822;H01L21/768
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭小軍;馮志云

技術領域

本發明涉及圖像傳感器及其制造方法。

背景技術

圖像傳感器是一種用于將光學圖像轉換成電信號的半導體器件。圖像傳感器可以分為電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或互補金屬氧化物(CMOS)圖像傳感器(CIS)。CIS包括形成在單位像素中的光電二極管和MOS晶體管，并且以切換模式順序地檢測單位像素的電信號來獲得圖像。在現有技術的CIS結構中，光電二極管和晶體管可以水平排列。盡管現有技術的水平型CIS已經解決CCD圖像傳感器的局限性，但仍存在問題。例如，由于在水平型CIS中，將光電二極管和晶體管以相鄰方式水平地形成在襯底上和/或上方，所以需要額外區域用于形成光電二極管。因此，會使填充系數發生下降并且可能會限制分辨率。此外，在根據現有技術的水平型CIS中，很難實現使同時形成光電二極管和晶體管的工藝最優化。

發明內容

實施例涉及圖像傳感器及其制造方法，其中該方法提供一種電路和光電二極管的新集成方法。

實施例涉及圖像傳感器及其制造方法，其中該方法使用晶體硅接合工藝，通過實施接合，很容易確保工藝裕度(process?margin)，并且通過形成接觸，很容易確保在下金屬和晶體硅之間形成歐姆接觸。

實施例涉及圖像傳感器及其制造方法，其中該方法可以最大化分辨率和靈敏度。

實施例涉及圖像傳感器及其制造方法，其中該方法使用垂直型光電二極管以防止其內產生缺陷。

實施例涉及一種圖像傳感器，可以包括以下器件中的至少之一：第一襯底，在其內部形成下金屬線和電路；第一絕緣層，形成在下金屬線和第一襯底上和/或上方；晶體半導體層，接觸第一絕緣層并與第一襯底接合；光電二極管，形成在晶體半導體層中；接觸線，將光電二極管電連接至下金屬線；第二絕緣層，形成在該晶體半導體層中以及該晶體半導體層上；以及第二溝槽，形成在位于該晶體半導體層中的該第二絕緣層中，并暴露該下金屬線。

實施例涉及一種器件，可以包括以下元件至少之一：第一襯底；下金屬線和電路，形成在第一襯底上方；第一絕緣層，形成在下金屬線上方；晶體半導體層，接觸第一絕緣層并與第一襯底接合；光電二極管，形成在晶體半導體層中；以及接觸線，將光電二極管電連接至下金屬線。

實施例涉及一種方法，可以包括以下步驟中的至少之一：提供第一襯底，在其內部形成下金屬線和電路；然后在第一襯底上方以及下金屬線上方形成第一絕緣層；然后提供第二襯底，在其上方形成光電二極管；然后將第二襯底接合至第一襯底，使得第二襯底的光電二極管接觸第一襯底的第一絕緣層；然后通過移除第二襯底的下部暴露光電二極管；然后通過選擇性地蝕刻該光電二極管和該第一絕緣層，形成第一溝槽，以暴露該下金屬線；以及然后形成接觸線，以將該下金屬線電連接至該光電二極管。。

實施例涉及一種圖像傳感器的制造方法，可以包括以下步驟中的至少之一：提供第一襯底，在其上和/或上方形成下金屬線和電路；在第一襯底的下金屬線上和/或上方形成第一絕緣層；提供第二襯底，在其上和/或上方形成光電二極管；將第二襯底接合至第一襯底，使得第二襯底的光電二極管接觸第一襯底的第一絕緣層；以及然后通過移除第二襯底的下部暴露光電二極管。

通過本發明提供的圖像傳感器的制造方法可以提高圖像傳感器的分辨率和靈敏度。

附圖說明

示例性圖1至圖10示出了根據實施例的圖像傳感器及其制造方法。

具體實施方式

下文將參考隨附附圖詳細闡述根據實施例的圖像傳感器及其制造方法。

如示例性圖1所示，根據實施例的圖像傳感器可以包括：第一襯底100，其上和/或上方形成有下金屬線110和電路；第一絕緣層120，形成在下金屬線110上和/或上方；晶體半導體層210，接觸第一絕緣層120并且與第一襯底100接合；光電二極管210，形成在晶體半導體層210中；以及接觸線240，將下金屬線110電連接至光電二極管210。

在實施例中，光電二極管210可以包括第一導電類型導電層213和第二導電類型導電層215，其中第一導電類型導電層213形成在晶體半導體層210中，以及第二導電類型導電層215形成在晶體半導體層210中并且位于第一導電類型導電層213上和/或上方。可選地，光電二極管210還可以包括高濃度第一導電類型導電層211，其形成在晶體半導體層210中并且位于第一導電類型導電層213下。