[發(fā)明專利]圖像器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210458903.5
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN103456749B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂文禎;郭景森;傅士奇;謝明穎
• 申請（專利權(quán)）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
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像傳感器器件及形成圖像傳感器器件的方法。

背景技術(shù)

圖像傳感器器件是數(shù)字成像系統(tǒng)(諸如數(shù)碼相機或攝像機)中的一種構(gòu)建模塊。圖像傳感器器件包括用于檢測光并記錄檢測到的光的強度(亮度)的像素陣列(或網(wǎng)格)。像素陣列通過聚集電荷對光做出響應(yīng)，例如，光越多，電荷越高。然后聚集的電荷用于(例如，通過其他電路)提供顏色和亮度信號用于合適的應(yīng)用，諸如數(shù)碼相機。圖像傳感器器件的一種類型是背面照明(BSI)圖像傳感器器件。BSI圖像傳感器器件用于感應(yīng)向襯底的背面(其支撐BSI圖像傳感器器件的圖像傳感器電路)投射的光的量。像素網(wǎng)格位于襯底的正面，并且襯底足夠薄以至于向襯底的背面投射的光可以到達像素網(wǎng)格。與正面照明(FSI)圖像傳感器器件相比，BSI圖像傳感器器件提供減少的相消干涉。

集成電路(IC)技術(shù)得到不斷的改進。這些改進通常包括按比例縮小器件形狀以實現(xiàn)更低制造成本、更高器件集成密度、更高速度、以及更好的性能。連同由減小幾何尺寸所實現(xiàn)的優(yōu)勢一起，直接對圖像傳感器器件進行改進。

因為器件縮放，對圖像傳感器器件技術(shù)不斷改進以進一步改善圖像傳感器器件的圖像質(zhì)量。雖然現(xiàn)有圖像傳感器器件及制造圖像傳感器器件的方法通常已足以實現(xiàn)其預(yù)期目的，但隨著器件繼續(xù)按比例縮小，它們在所有方面尚不是完全令人滿意的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種形成圖像傳感器器件的方法，所述方法包括：在襯底上方形成圖案化硬掩模層，其中，所述圖案化硬掩模層具有位于所述襯底的外圍區(qū)中的多個第一開口和位于所述襯底的像素區(qū)中的多個第二開口；在所述像素區(qū)上方形成第一圖案化掩模層從而暴露所述外圍區(qū)；在所述外圍區(qū)中的襯底內(nèi)蝕刻出多個第一溝槽；用介電材料填充每個第一溝槽、每個第一開口和每個第二開口；在所述外圍區(qū)上方形成第二圖案化掩模層從而暴露所述像素區(qū)；去除位于所述像素區(qū)上方的每個第二開口中的介電材料；以及通過每個第二開口注入摻雜物以在所述像素區(qū)中形成摻雜隔離部件。

在所述的方法中，所述第一圖案化掩模層包含第一類型光刻膠，所述第二圖案化掩模層包含第二類型光刻膠，其中，所述第一類型與所述第二類型相反。

在所述的方法中，所述第一圖案化掩模層包含負型光刻膠。

在所述的方法中，所述第二圖案化掩模層包含正型光刻膠。

所述的方法還包括：在所述像素區(qū)中形成被所述摻雜隔離部件圍繞的至少一個感光區(qū)域。

所述的方法還包括：在所述像素區(qū)中形成被所述摻雜隔離部件圍繞的至少一個感光區(qū)域，其中，所述至少一個感光區(qū)域具有第一導電類型，所述摻雜隔離部件具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型。

所述的方法還包括：通過第一光掩模限定所述第一圖案化掩模層；以及通過第二光掩模限定所述第二圖案化掩模層，其中，所述第一光掩模與所述第二光掩模相同。

在所述的方法中，所述摻雜物包括硼(B)、BF₂、鎵、銦或它們的組合。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種形成圖像傳感器器件的方法，所述方法包括：提供具有正面和背面以及像素區(qū)和外圍區(qū)的襯底；在所述襯底的正面上方形成圖案化硬掩模層，其中，所述圖案化硬掩模層具有位于所述外圍區(qū)中的多個第一開口和位于所述像素區(qū)中的多個第二開口；在位于所述像素區(qū)中的圖案化硬掩模層上方形成第一圖案化掩模層從而暴露所述外圍區(qū)；在所述外圍區(qū)中從正面蝕刻出多個第一溝槽；用介電材料填充每個第一溝槽、每個第一開口和每個第二開口；在位于所述外圍區(qū)中的圖案化硬掩模層上方形成第二圖案化掩模層從而暴露出所述像素區(qū)；去除位于所述像素區(qū)上方的每個第二開口中的介電材料；通過每個第二開口注入摻雜物以在所述像素區(qū)中形成摻雜隔離部件；在所述像素區(qū)的襯底中形成至少一個光檢測器，其中，所述至少一個光檢測器被所述摻雜隔離部件圍繞；以及在所述襯底的背面上方形成濾色器和透鏡，其中，所述濾色器和所述透鏡與所述至少一個光檢測器對準。

在所述的方法中，所述第一圖案化掩模層包含第一類型光刻膠，所述第二圖案化掩模層包含第二類型光刻膠，其中，所述第一類型與所述第二類型相反。

在所述的方法中，所述第一圖案化掩模層包含負型光刻膠。

在所述的方法中，所述第二圖案化掩模層包含正型光刻膠。

所述的方法還包括：通過第一光掩模限定所述第一圖案化掩模層；以及通過第二光掩模限定所述第二圖案化掩模層，其中，所述第一光掩模與所述第二光掩模相同。