[發明專利]帶有經過改進的應力免疫的背面照明圖像傳感器

有效

• 申請號: 201110241590.3
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102769021A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 周耕宇;楊敦年;劉人誠;陳保同;王文德;莊俊杰;高敏峰
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L31/0352
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

1.一種圖像傳感器件，包括：

基板，具有正面和背面，所述背面與所述正面相對；

輻射感應區域，設置在所述基板中，所述輻射感應區域能夠通過操作檢測出通過所述背面進入到所述基板的輻射波；

互連結構，設置在所述基板的所述正面上方；

材料層，設置在所述基板的所述背面上方，其中，所述材料層將張應力傳遞到所述基板；以及

輻射屏蔽器件，設置在所述材料層的至少一部分的上方。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器件，其中所述張應力處于大約0.01千兆帕斯卡至大約1千兆帕斯卡的范圍內；或者

其中所述材料層包括等離子體增強型氮化硅材料；或者

其中所述材料層所具有的吸收指數值處于大約0至大約0.2的范圍內且所述材料層所具有的折射率值處于大約1.4至大約2.5的范圍內；或者

所述圖像傳感器件還包括設置在所述材料層和所述基板之間的防反射涂布(ARC)層，和設置在所述材料層上方的鈍化層，其中所述鈍化層和所述ARC層被設置在所述材料層的相對側；或者

所述圖像傳感器件還包括設置在所述材料層和所述基板之間的防反射涂布(ARC)層和設置在所述材料層上方的鈍化層，且所述鈍化層和所述ARC層被設置在所述材料層的相對側，且其中所述材料層所具有的第一折射率值是所述ARC層的第二折射率值的函數；或者

其中所述圖像傳感器件包括像素區域和外圍區域，且所述輻射感應區域被設置在所述像素區域中，并且所述輻射屏蔽器件被設置在所述外圍區域中；或者

所述圖像傳感器件包括像素區域和外圍區域且所述輻射感應區域被設置在所述像素區域中且所述輻射屏蔽器件被設置在所述外圍區域中，并且所述圖像傳感器件還包括被設置在所述外圍區域中的參考像素，其中所述輻射屏蔽器件基本上防止了所述輻射波到達所述參考像素。

3.一種圖像傳感器件，包括：

基板，具有正面和背面，所述背面與所述正面相對，所述基板具有像素區域和外圍區域；

多個輻射感應區域，設置在所述基板的所述像素區域中，每個所述輻射感應區域都能夠通過操作感測出通過所述背面投射到所述輻射感應區域的輻射；

參考像素，設置在所述外圍區域中；

互連結構，與所述基板的所述正面連接，所述互連結構包括多個互連層；

膜，形成在所述基板的所述背面上方，所述膜導致所述基板受到張應力；以及

輻射阻擋器件，設置在所述膜上方，并且與所述參考像素對齊。

4.根據權利要求3所述的圖像傳感器件，其中：

所述膜所具有的吸收指數值大約為0，

所述膜所具有的折射率值大約等于所述膜上面的層的折射率值和所述膜下面的層的折射率值的乘積的平方根，并且

所述張應力處于大約0.01千兆帕斯卡至大約1千兆帕斯卡的范圍內；或者

其中所述膜所包含的材料選自由等離子體增強型氮化硅、等離子體增強型氧化物、碳化硅、和等離子體增強型氮氧化硅組成的組。

5.一種制造圖像傳感器件的方法，包括：

在器件基板中形成輻射檢測器件，其中，所述器件基板具有正面和背面，所述背面與所述正面相對，并且其中，所述輻射檢測器件能夠通過操作檢測通過所述背面進入所述器件基板的輻射波；

在所述器件基板的所述正面上方形成互連結構；

在所述器件基板的所述背面上方形成材料層，其中，所述材料層將張應力施加到所述器件基板；以及

在所述材料層的至少一部分的上方形成輻射屏蔽元件。

6.根據權利要求5所述的方法，其中實施形成所述材料層的步驟，使得所述張應力處于大約0.01千兆帕斯卡至大約1千兆帕斯卡的范圍內；或者

其中實施形成所述材料層的步驟，使得所述材料層包括等離子體增強型氮化硅材料；或者

其中實施形成所述材料層的步驟，使得所述材料層所具有的吸收指數值在大約0至大約0.2的范圍內，且所述材料層所具有的折射率值在大約1.4至大約2.5的范圍內；或者

所述的方法還包括將載體基板接合到所述器件基板，且從所述背面減薄所述器件基板。

7.根據權利要求5所述的方法，還包括：

在形成所述材料層之前，在所述器件基板的所述背面上方形成防反射涂布(ARC)層；以及

在形成所述材料層之后，在所述材料層上方形成鈍化層。