[實用新型]背照式圖像傳感器

有效

• 申請號: 201821149284.0
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN208548351U
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 韓昌勛
• 申請（專利權）人: DBHiTek株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 余文娟

背照式圖像傳感器包括設置在襯底中的像素區域、布置在襯底的前側表面上并與像素區域電連接的布線層、設置在襯底的背側表面上的濾色器層、設置在濾色器層上的微透鏡陣列以及被配置為將像素區域彼此電隔離的隔離區域。每個隔離區域包括深溝槽隔離區域和設置在深溝槽隔離區域上的淺溝槽隔離區域。

背景技術

本發明涉及一種背照式圖像傳感器及其制造方法。

通常，圖像傳感器是將光學圖像轉換為電信號的半導體器件，并且可以被分類或歸類為電荷耦合器件(CCD)或CMOS圖像傳感器(CIS)。

CMOS圖像傳感器包括單位像素，每個單位像素包括光電二極管和MOS晶體管。CMOS圖像傳感器使用開關法順序地檢測單位像素的電信號，從而形成圖像。CMOS圖像傳感器可以分為前照式圖像傳感器和背照式圖像傳感器。

前側照明圖像傳感器可以包括形成在襯底中的光電二極管、形成在襯底的前側表面上的晶體管、形成在襯底的前側表面上的布線層以及形成在布線層上的濾色器層和微透鏡陣列層。

與前照式圖像傳感器相比，背照式圖像傳感器可以具有改進的光接收效率。背照式圖像傳感器可以包括形成在襯底的前側表面上的晶體管和布線層、形成在襯底的后側表面上的阻光圖案和抗反射層、形成在阻光圖案和抗反射層上的鈍化層以及形成在鈍化層上的濾色器層和微透鏡陣列。

同時，在形成布線層之后，可以執行背面研磨工藝以減小襯底的厚度。然而，通過背面研磨工藝可以去除用作襯底中的吸氣部位的體微缺陷(BMD)或襯底背側表面上的多晶硅層。因此，襯底可能在襯底的背側表面上形成抗反射層、阻光圖案等的同時被金屬污染物污染，并且襯底中的金屬污染物可能增加背照式圖像傳感器的暗電流。

發明內容

本公開提供了一種能夠減少由金屬污染物引起的暗電流的背照式圖像傳感器。

根據本公開的一個方面，背照式圖像傳感器可以包括設置在襯底中的像素區域、布置在襯底的前側表面上并與像素區域電連接的布線層、設置在襯底的背側表面上的濾色器層、設置在濾色器層上的微透鏡陣列以及被配置為將像素區域彼此電隔離的隔離區域。具體地，每個隔離區域可以包括深溝槽隔離區域和設置在深溝槽隔離區域上的淺溝槽隔離區域。

根據本公開的一些示例性實施例，深溝槽隔離區域可以包括摻雜雜質的多晶硅。

根據本公開的一些示例性實施例，淺溝槽隔離區域可以包括氧化硅。

根據本公開的一些示例性實施例，淺溝槽隔離區域可以包括襯墊絕緣層和設置在襯墊絕緣層上的氧化硅區域。

根據本公開的一些示例性實施例，深溝槽隔離區域可以從淺溝槽隔離區域延伸到襯底的背側表面。

根據本公開的一些示例性實施例，每個像素區域可以包括設置在襯底中的電荷累積區域以及設置在襯底的前側表面和電荷累積區域之間的前側釘扎層。

根據本公開的一些示例性實施例，每個像素區域還可以包括設置在襯底的背側表面和電荷累積區域之間的背側釘扎層。

根據本公開的一些示例性實施例，背照式圖像傳感器可以進一步包括設置在襯底的背側表面上的抗反射層、設置在抗反射層上并且具有對應于像素區域的開口的阻光圖案，以及設置在抗反射層和阻光圖案上的鈍化層，其中濾色器層可以設置在鈍化層上。

根據本公開的另一方面，背照式圖像傳感器可以包括設置在襯底中的像素區域、布置在襯底的前側表面上并與像素區域電連接的布線層、設置在襯底的背側表面上的濾色器層、設置在濾色器層上的微透鏡陣列、被配置為將像素區域彼此電隔離的隔離區域以及從隔離區域向襯底的背側表面延伸并且收集襯底中的污染物的吸雜區域。

根據本公開的一些示例性實施例，吸雜區域可以包括摻雜雜質的多晶硅。