[發明專利]前側型圖像傳感器和制造這種傳感器的方法

在審

• 申請號: 201980041160.1
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN112292760A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 沃爾特·施瓦岑貝格;M·塞列爾;盧多維克·埃卡爾諾
• 申請（專利權）人: 索泰克公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L27/146
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王萬影;王小東

1.一種前側成像器，所述前側成像器依次包括：

半導體載體襯底(1)，

第一電絕緣分隔層(2a)，以及

稱為有源層的單晶半導體層(3)，所述單晶半導體層(3)包括光電二極管的矩陣陣列，

所述成像器的特征在于，所述成像器在所述載體襯底(1)與所述第一電絕緣層(2a)之間還包括：

第二電絕緣分隔層(2b)，以及

稱為中間層的第二半導體或導電層(4)，所述第二半導體或導電層(4)被布置在所述第二分隔層(2b)與所述第一分隔層(2a)之間，所述第二分隔層(2b)比所述第一分隔層(2a)厚。

2.根據權利要求1所述的成像器，其中，所述第一分隔層(2a)具有介于10nm至100nm之間的厚度。

3.根據權利要求1和2中任一項所述的成像器，其中，所述第二分隔層(2b)具有介于100nm至300nm之間的厚度。

4.根據權利要求1至3中的一項所述的成像器，其中，所述中間層(4)由摻雜的多晶或非晶材料制成。

5.根據權利要求1至4中的一項所述的成像器，其中，所述中間層(4)由摻雜的硅制成。

6.根據權利要求1至4中的一項所述的成像器，其中，所述中間層(4)由金屬制成。

7.根據權利要求1至6中的一項所述的成像器，其中，所述中間層(4)具有介于20nm至150nm之間的厚度。

8.根據權利要求1至7中的一項所述的成像器，其中，所述有源層(3)包括硅籽晶層(3a)。

9.根據權利要求1至7中的一項所述的成像器，其中，所述有源層(3)包括硅-鍺籽晶層(3a)。

10.根據權利要求8和9中任一項所述的成像器，其中，所述有源層(3)在所述籽晶層(3a)上還包括硅-鍺單晶層(3b)。

11.根據權利要求10所述的成像器，其中，所述硅-鍺層(3b)中的鍺含量小于或等于10％。

12.根據權利要求10和11中任一項所述的成像器，其中，所述硅-鍺層(3b)的厚度小于臨界厚度，該臨界厚度被定義為這樣的厚度：超過該厚度時發生硅-鍺弛豫。

13.根據權利要求8所述的成像器，其中，所述有源層(3)在所述籽晶層上還包括硅單晶層。

14.根據權利要求1至13中的一項所述的成像器，所述成像器在所述有源層(3)上還包括稱為光學限制層的層(6)，該層(6)的從前側朝著所述有源層的光反射系數比從所述有源層朝著所述前側的反射系數高。

15.根據權利要求14所述的成像器，其中，所述光學限制層(6)在兩層硅氧化物之間包括氮化鈦層。

16.根據權利要求1至15中的一項所述的成像器，其中，每個光電二極管通過一直延伸到所述第一電絕緣層(2a)的至少一個電隔離溝槽(5)而與相鄰的光電二極管分開。

17.根據權利要求16所述的成像器，其中，所述溝槽包括導電或半導體通孔(5a)，該導電或半導體通孔(5a)在由電絕緣材料制成的壁(5b)之間一直延伸到所述中間層(4)。

18.根據權利要求16和17中任一項所述的成像器，當從屬于權利要求14時，其中，所述至少一個溝槽(5)延伸穿過所述光學限制層(6)。