[發(fā)明專(zhuān)利]圖像傳感器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410039762.2
• 申請(qǐng)日: 2014-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104425523B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金淵秀;魯景旭;諸鍾炫;金都煥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/146
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/146;H01L21/8238
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 俞波;毋二省

一種圖像傳感器可以包括：襯底，所述襯底具有分別形成在多個(gè)像素上的光電轉(zhuǎn)換區(qū)；以及電荷陷阱區(qū)，所述電荷陷阱區(qū)與各個(gè)光電轉(zhuǎn)換區(qū)重疊，并且針對(duì)每個(gè)相應(yīng)像素而具有不同的深度或厚度。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2013年9月2日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2013-0104760的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件的制造，具體而言，涉及一種圖像傳感器及其制造方法。

背景技術(shù)

圖像傳感器是一種用于將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。圖像傳感器通常被分成電荷耦合器件（CCD）型和CMOS圖像傳感器（CIS）型。圖像傳感器具有以2維矩陣的形式布置的多個(gè)像素。多個(gè)像素中的每個(gè)像素輸出與入射光相對(duì)應(yīng)的像素信號(hào)。像素經(jīng)由由光電二極管表示的光電轉(zhuǎn)換元件來(lái)聚集與入射光相對(duì)應(yīng)的光電荷，并且基于聚集的光電荷來(lái)輸出像素信號(hào)。

暗電流因在圖像傳感器中設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換元件的襯底的表面上產(chǎn)生的電荷而引起。暗電流用作像素信號(hào)的噪聲，且因而惡化圖像傳感器的特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例涉及一種圖像傳感器及其制造方法，可以防止圖像傳感器的特性由于暗電流而惡化。

在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，一種圖像傳感器可以包括：襯底，包括分別形成在多個(gè)像素上的光電轉(zhuǎn)換區(qū)；以及電荷陷阱區(qū)，與各個(gè)光電轉(zhuǎn)換區(qū)重疊，并且針對(duì)每個(gè)相應(yīng)像素而具有不同的深度和厚度。

在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，一種圖像傳感器可以包括：襯底，所述襯底包括第一像素和第二像素，所述第一像素適用于響應(yīng)于第一波長(zhǎng)頻帶的入射光而產(chǎn)生第一像素信號(hào)，所述第二像素適用于響應(yīng)于第二波長(zhǎng)頻帶的入射光而產(chǎn)生第二像素信號(hào)；第一光電轉(zhuǎn)換區(qū)和第二光電轉(zhuǎn)換區(qū)，分別與第一像素和第二像素相對(duì)應(yīng)而形成襯底上；第一電荷陷阱區(qū)，其與第一光電轉(zhuǎn)換區(qū)重疊；以及第二電荷陷阱區(qū)，其與第二光電轉(zhuǎn)換區(qū)重疊，其中，第二波長(zhǎng)頻帶的波長(zhǎng)比第一波長(zhǎng)頻帶的波長(zhǎng)短，并且第二電荷陷阱區(qū)的深度或厚度比第一電荷陷阱區(qū)的深度或厚度小。

在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，一種制造圖像傳感器的方法可以包括以下步驟：在具有多個(gè)像素的襯底的正面上與相應(yīng)像素對(duì)應(yīng)地形成光電轉(zhuǎn)換區(qū)；通過(guò)向襯底的背面離子注入摻雜劑來(lái)形成摻雜劑注入?yún)^(qū)；針對(duì)多個(gè)像素的每個(gè)像素，在襯底的背面上選擇性地形成阻擋圖案；以及利用激光退火以激活摻雜劑注入?yún)^(qū)的摻雜劑來(lái)形成針對(duì)各個(gè)像素而彼此具有不同的深度或厚度的電荷陷阱區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的以上實(shí)施例，圖像傳感器可以通過(guò)具有與輸入至多個(gè)像素中的每個(gè)像素的入射光相對(duì)應(yīng)的深度的電荷陷阱區(qū)來(lái)防止暗電流的產(chǎn)生。圖像傳感器也可以防止圖像傳感器的敏感性因電荷陷阱區(qū)而降低。另外，圖像傳感器可以防止相鄰的像素之間的串?dāng)_。

更進(jìn)一步，激光的反射或透射可以通過(guò)利用選擇性地形成在多個(gè)像素中的每個(gè)像素中的阻擋圖案來(lái)控制，這能夠使得具有不同強(qiáng)度的激光同時(shí)照射多個(gè)相應(yīng)的像素、針對(duì)多個(gè)相應(yīng)的像素容易地形成具有各種深度的電荷陷阱區(qū)、因而制造工藝變得更簡(jiǎn)單且改善制造成品率。

附圖說(shuō)明

圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的等效電路圖；

圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的像素陣列的平面圖；

圖3是說(shuō)明典型的圖像傳感器的沿著圖2中所示的線(xiàn)A-A’截取的截面圖；

圖4A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的沿著圖2中所示的線(xiàn)A-A’截取的截面圖；

圖4B是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的沿著圖2中所示的線(xiàn)A-A’截取的截面圖；

圖5A至圖5G是說(shuō)明一種制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像傳感器的方法的截面圖；