[發(fā)明專利]背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)及制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410234484.6
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103985724A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳多金;陳杰;劉志碧;曠章曲
• 申請（專利權(quán)）人: 北京思比科微電子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種背照式圖像傳感器，尤其涉及一種背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)及制作方法。

背景技術(shù)

CMOS(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器被廣泛地應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、移動手機(jī)、兒童玩具、醫(yī)療器械、汽車電子、安防及其航空航天等諸多領(lǐng)域。CMOS圖像傳感器的廣泛應(yīng)用驅(qū)使其尺寸向越來越小的方向發(fā)展。然而像素(Pixel)尺寸的縮小使得感光二極管(Photodiode)的靈敏度(Sensitivity)下降，導(dǎo)致圖像質(zhì)量在低照度下出現(xiàn)很大程度的惡化，為了提高小尺寸(pixel尺寸小于1.4um)圖像傳感器的感光靈敏度，現(xiàn)有CMOS圖像傳感器制造技術(shù)中出現(xiàn)了背照式像素結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)在于感光區(qū)以上由于沒有金屬布線的遮擋而使得感光靈敏度大幅度提高。

然而，現(xiàn)有背照式CMOS圖像傳感器也存在其不足之處，如圖1所示，示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種背照式圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)示意圖，包括硅基底101，相鄰的三個感光器件1021～1023，淺槽隔離槽112，正面的金屬互連線103～105，正面金屬互連線介質(zhì)層106，背面抗反射涂層107，背面平坦層108，背面彩色濾光片1091～1093，背面微透鏡1101～1103，同時圖1給出了一組入射光線1111～1114，當(dāng)入射光經(jīng)過微透鏡1101～1103匯聚，依次穿過彩色濾光片1091～1093、背面平坦層108、背面抗反射涂層107到達(dá)感光器件1021～1023，由于淺槽隔離槽112的深度的不夠深，部分角度的光會到達(dá)相鄰的感光區(qū)，比如入射光1111通過彩色濾光片1091后進(jìn)入相鄰的感光器件1022并在其內(nèi)產(chǎn)生了額外的光電信號，這一額外的信號影響了1022自身的光電信號，我們將這種現(xiàn)象稱之為相鄰感光器件的串?dāng)_。圖1還給出了其他相鄰感光器件間的串?dāng)_現(xiàn)象，如1113對1021產(chǎn)生串?dāng)_，1112對1023產(chǎn)生串?dāng)_，1114對1022產(chǎn)生串?dāng)_。串?dāng)_的產(chǎn)生將造成圖像色彩的差異導(dǎo)致圖像失真，因此，消除相鄰感光器件間的串?dāng)_對高性能CMOS圖像傳感器很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能避免入射光進(jìn)入相鄰的感光器件而發(fā)生串?dāng)_的背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)及制作方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)，包括硅基底，所述硅基底中設(shè)有多個感光器件，相鄰的感光器件之間及邊部的感光器件的外側(cè)分別設(shè)有防串?dāng)_層。

本發(fā)明的上述的背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)的制作方法，采用注入工藝在所述像素結(jié)構(gòu)中形成防串?dāng)_層，包括步驟：

A.遵循傳統(tǒng)的集成電路制造工藝，采用光刻和刻蝕的方法，形成用于隔離器件的淺槽隔離槽；

B.旋涂光刻膠；

C.曝光并顯影，去除像素陣列區(qū)域上面的光刻膠；

D.采用注入工藝，注入氧離子；

E.清洗光刻膠，將所有光刻膠去除；

F.遵循傳統(tǒng)集成電路完成后續(xù)工藝。

G.在器件硅背面制造抗反射涂層；

H.在抗反射涂層上面制作平坦層；

I.在平坦層上制作彩色濾光片；

J.在濾光片上面制作微透鏡。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)及制作方法，由于相鄰的感光器件之間及邊部的感光器件的外側(cè)分別設(shè)有防串?dāng)_層，當(dāng)入射光進(jìn)入感光器件中，部分角度的入射光會在防串?dāng)_層表面發(fā)生全反射，有效的避免了入射光進(jìn)入相鄰的感光器件而發(fā)生串?dāng)_，不僅遏制了相鄰感光器件間的串?dāng)_，并且提高了入射光的吸收效率，進(jìn)而提高了感光靈敏度。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的背照式圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3～圖8為本發(fā)明實(shí)施例二中背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)制作方法的流程示意圖。

圖9～圖11為本發(fā)明實(shí)施例三中背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)制作方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明的背照式低串?dāng)_圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)，其較佳的具體實(shí)施方式是：

包括硅基底，所述硅基底中設(shè)有多個感光器件，相鄰的感光器件之間及邊部的感光器件的外側(cè)分別設(shè)有防串?dāng)_層。

所述防串?dāng)_層的深度為2um到4um。

所述防串?dāng)_層的位置位于從所述硅基底的正表面至距離所述硅基底的背表面0.05um～0.2um處。