[發明專利]圖像傳感器、圖像系統及圖像傳感器制造方法

有效

• 申請號: 201810093284.1
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108461511B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 戴森·H·戴;楊存宇;陳剛;葉菁;高喜峰;邢家明
• 申請（專利權）人: 豪威科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

1.一種圖像傳感器，其包括：

半導體材料，其具有前側、與所述前側相對的背側及橫向邊緣；

淺溝槽隔離STI結構，其從接近于所述前側的所述橫向邊緣延伸到所述半導體材料中；

層間電介質，其安置在所述半導體材料的所述前側與金屬間電介質之間；以及

接觸區，其接近于所述半導體材料的所述橫向邊緣而安置，所述接觸區包含：

金屬互連件，其安置在所述金屬間電介質內；

多個接觸插塞，其至少部分地安置在所述層間電介質內；以及

接觸墊，其中所述多個接觸插塞耦合在所述接觸墊與所述金屬互連件之間，且所述接觸墊與沒有延伸到所述半導體材料中的所述STI結構的部分接觸。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述接觸墊包含鋁或銅中的至少一者，其中所述多個接觸插塞包含鎢，且其中所述金屬互連件包含銅。

3.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中所述STI結構從所述半導體材料的所述橫向邊緣朝向所述接觸墊延伸，使得所述STI結構的第一部分安置在所述半導體材料的所述橫向邊緣與所述接觸墊之間。

4.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其中著落墊安置在所述層間電介質內且耦合在所述多個接觸插塞與所述接觸墊之間。

5.根據權利要求4所述的圖像傳感器，其中所述著落墊包含多晶硅。

6.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其中所述接觸墊至少與所述STI結構及所述層間電介質介接。

7.根據權利要求3所述的圖像傳感器，其中所述STI結構的第二部分從所述第一部分延伸，使得所述STI結構的所述第二部分安置在所述接觸墊與所述金屬互連件之間，且其中所述多個接觸插塞至少部分地安置在所述STI結構的所述第二部分內。

8.根據權利要求7所述的圖像傳感器，其中所述STI結構在所述第二部分處的厚度小于所述STI結構在所述第一部分處的厚度。

9.根據權利要求1所述的圖像傳感器，其進一步包括安置在所述半導體材料的所述背側上的緩沖層。

10.根據權利要求9所述的圖像傳感器，其中所述緩沖層從所述半導體材料的所述背側延伸到所述STI結構，使得所述緩沖層的至少一部分安置在所述接觸墊與所述半導體材料的所述橫向邊緣之間。

11.根據權利要求10所述的圖像傳感器，其中所述緩沖層安置在所述半導體材料的所述背側與所述接觸墊的主要部分之間，其中所述接觸墊的輔助部分從所述主要部分朝向所述多個接觸插塞延伸，且其中所述接觸墊的所述輔助部分與所述STI結構及所述多個接觸插塞介接。

12.根據權利要求11所述的圖像傳感器，其中所述接觸墊在所述主要部分處的厚度與接近于所述半導體材料的所述背側而安置的背側金屬的厚度相同。

13.一種成像系統，其包括：

多個光電二極管，其安置在具有前側、與所述前側相對的背側及橫向邊緣的半導體材料中；

淺溝槽隔離STI結構，其從接近于所述前側的所述橫向邊緣延伸到所述半導體材料中；

層間電介質，其安置在所述半導體材料的所述前側上；

接觸區，其接近于所述半導體材料的所述橫向邊緣而安置，所述接觸區包含：

金屬互連件；

多個接觸插塞，其至少部分地安置在所述層間電介質內；

接觸墊，其中所述多個接觸插塞耦合在所述接觸墊與所述金屬互連件之間，且所述接觸墊與沒有延伸到所述半導體材料中的所述STI結構的部分接觸；以及控制電路及讀出電路，其中所述金屬互連件包含在所述控制電路或所述讀出電路中的至少一者中。