[發(fā)明專利]背面照光的CMOS圖像傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010197523.1
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN102270646A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍介光
• 申請（專利權(quán)）人: 格科微電子(上海)有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像傳感器，特別涉及背面照光的CMOS圖像傳感器。

背景技術(shù)

圖像傳感器是組成數(shù)字?jǐn)z像頭的重要組成部分，根據(jù)元件不同分為電荷耦合(CCD，Charge?Coupled?Device)圖像傳感器和金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS，Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor)圖像傳感器。其中，由于CMOS圖像傳感器集成度高，容易與標(biāo)準(zhǔn)的CMOS制作工藝兼容，并且功耗低，隨著CMOS制作工藝的改進(jìn)，CMOS圖像傳感器成為目前圖像傳感器的主流技術(shù)。

在申請?zhí)枮?00710148796.5的中國專利申請中公開了一種現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器。現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底通常包括若干呈矩陣排布的像素單元區(qū)域，相鄰的像素單元區(qū)域之間具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI)。請參考圖1，圖1是現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，所述CMOS圖像傳感器包括：半導(dǎo)體襯底100，所述半導(dǎo)體襯底100包括若干像素單元區(qū)域103，圖中以2個像素單元區(qū)域103為例進(jìn)行說明；相鄰像素單元區(qū)域103之間具有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)106。其中所述像素單元區(qū)域103用于形成像素，通常所述像素單元區(qū)域103包括光電二極管區(qū)域104和晶體管區(qū)域105，所述光電二極管區(qū)域104用于形成光電二極管，所述光電二極管用于光電轉(zhuǎn)換；所述晶體管區(qū)域105用于形成晶體管，所述晶體管用于將光電二極管轉(zhuǎn)換的電信號放大后輸出。所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)106用于相鄰像素的隔離。所述半導(dǎo)體襯底100包括第一表面101和與之相對的第二表面102。光線從第二表面102進(jìn)入像素單元區(qū)域103內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將所述CMOS圖像傳感器稱為背面照光的(Backside?illuminated)CMOS圖像傳感器。

在實際中發(fā)現(xiàn)，上述背面照光的CMOS圖像傳感器具有顯示褪色的問題，影響了成像質(zhì)量。

因此，需要一種背面照光的CMOS圖像傳感器，能夠改善顯示褪色的問題，提高CMOS圖像傳感器的成像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供了一種背面照光的CMOS圖像傳感器，能夠改善顯示褪色的問題，提高CMOS圖像傳感器的成像質(zhì)量。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種背面照光的CMOS圖像傳感器，包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有第一表面和與之相對的第二表面；

所述半導(dǎo)體襯底包括至少一個像素單元區(qū)域；

隔離結(jié)構(gòu)，位于相鄰像素單元區(qū)域之間；

其中，所述隔離結(jié)構(gòu)為深溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)貫穿所述半導(dǎo)體襯底的第一表面和第二表面。

可選的，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的寬度小于等于0.25微米。

可選的，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度范圍為1.5～4微米。

可選的，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)內(nèi)填充物為電介質(zhì)。

可選的，所述電介質(zhì)的折射率小于所述半導(dǎo)體襯底的折射率的0.8倍。

可選的，所述半導(dǎo)體襯底的依次形成有濾光片和微透鏡，所述濾光片和微透鏡位于所述半導(dǎo)體襯底的第二表面。

本發(fā)明還提供一種背面照光的CMOS圖像傳感器的制作方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有第一表面和與之相對的第三表面，所述半導(dǎo)體襯底包括至少一個像素單元區(qū)域；

沿所述第一表面在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成深溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)具有沿槽深方向的底部，所述槽深方向垂直于所述第一表面和第三表面，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)位于相鄰的像素單元區(qū)域之間；

以所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的底部為停止層，沿所述半導(dǎo)體襯底第三表面對所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行減薄，停止在第二表面，所述第二表面露出所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的底部。

可選的，所述減薄方法包括化學(xué)機(jī)械研磨的方法。

可選的，所述沿所述第一表面在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成深溝槽隔離結(jié)構(gòu)包括步驟：

在第一表面的相鄰像素單元區(qū)域之間形成具有第一開口的硬掩膜層；

沿所述第一開口對半導(dǎo)體襯底進(jìn)行刻蝕，在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成第二開口；

在所述第二開口內(nèi)填充電介質(zhì)，

去除所述硬掩膜層，形成深溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

可選的，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的深度范圍為1.5～4微米。

可選的，所述深溝槽隔離結(jié)構(gòu)的寬度小于等于0.25微米。

可選的，所述電介質(zhì)的折射率小于所述半導(dǎo)體襯底的折射率的0.8倍。