專利名稱：一種背照式影像傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種影像傳感器，特別涉及一種背照式影像傳感器。
技術背景 常見的各種數(shù)字影像檢索裝置，不論是數(shù)字相機、數(shù)字攝影機或者是可照像手機等，決定影像品質(zhì)的關鍵皆在于各影像檢索裝置中所具有的影像傳感器。影像傳感器又稱感光器件，是數(shù)碼產(chǎn)品的核心，也是最關鍵的技術。目前，主要的影像傳感器可分為電荷稱合裝置(Charge Coupled Device)影像傳感器，以及互補型金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)影像傳感器二種。在傳統(tǒng)的影像傳感器中，在光線的傳輸中，感光二極管位于電路晶體管后方，從而進光量會因電路晶體管的遮擋受到影響。為此，又提出了背照式影像傳感器，所謂背照式影像傳感器就是將它掉轉(zhuǎn)方向，讓光線首先進入感光二極管，從而增大感光量，顯著提高低光照條件下的拍攝效果。背照式影像傳感器可通過降低入射光遇到金屬連線和其他介質(zhì)損失的量來提高器件性能，但是像素的靈敏度及色彩串擾卻是它的一個不利因素，因此串擾是背照式傳感器的一個相對比較大的問題。在現(xiàn)有的背照式影像傳感器的工藝流程中，在器件晶圓背面減薄至需要的厚度后，使用蝕刻的方法去掉硅基板和隔離區(qū)的介電材料(一般為二氧化硅)，形成溝槽，然后再通過等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)淀積一層介電層(二氧化硅)，這種結(jié)構(gòu)使得入射光在界面產(chǎn)生較大的折射率的差異，使得入射光更容易反射至其相對應的感光區(qū)域，增加光的敏感性和減少色彩串擾。但是其工藝在具有以上優(yōu)點的同時，也存在一些不足之處，一是其工藝相對復雜，需要對硅基板和隔離區(qū)(STI，淺槽隔離)進行蝕刻；二是蝕刻工藝易形成硅基板的損傷，造成硅的晶體缺陷，增加了漏電流產(chǎn)生的概率，影響背照式影響傳感器性能。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種背照式影像傳感器，以解決的技術問題在于，針對傳統(tǒng)的背照式影像傳感器工藝復雜，需要對硅基板和隔離區(qū)進行刻蝕且刻蝕工藝易形成硅基板的損傷，造成硅的晶體的缺陷，增加了漏電流產(chǎn)生的概率。本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案在于硅基板，所述硅基板中形成有感光二極管區(qū)域，所述感光二極管區(qū)域靠近所述硅基板的第一面；介質(zhì)層，所述介質(zhì)層覆蓋所述硅基板的第二面，所述介質(zhì)層中形成有第一隔離區(qū)。可選的，在所述的背照式影像傳感器中，所述第一隔離區(qū)包括空洞。可選的，在所述的背照式影像傳感器中，所述空洞為填充氣體或者真空。可選的，在所述的背照式影像傳感器中，所述第一隔離區(qū)是使用非保形沉積介電膜加以密封的?？蛇x的，在所述的背照式影像傳感器中，所述硅基板中形成有第二隔離區(qū)?？蛇x的，在所述的背照式影像傳感器中，所述第二隔離區(qū)包括二氧化硅層。可選的，在所述的背照式影像傳感器中，還包括濾光片和微透鏡，所述濾光片覆蓋所述介質(zhì)層的自由面，所述微透鏡覆蓋所述濾光片的自由面?？蛇x的，在所述的背照式影 像傳感器中，還包括所述硅基板的第一面上有三層布線層，所述布線層包括介質(zhì)材料和金屬導線。實施本實用新型的背照式影像傳感器，具有以下有益效果通過介質(zhì)層中形成有第一隔離區(qū)，在保留減少串擾現(xiàn)象優(yōu)點的同時，避免對硅基板的損傷，降低了由于硅基板損傷所帶來的背照式影像傳感器的性能退化，且簡化了制作工藝。
下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖I是本實用新型實施例的背照式影像傳感器的結(jié)構(gòu)示意具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的背照式影像傳感器作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。請參考圖1，其為本實用新型實施例的背照式影像傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，一種背照式影像傳感器1，包括硅基板12，所述硅基板12中形成有感光二極管區(qū)域11，所述感光二極管區(qū)11域靠近所述硅基板12的第一面10 (通常的，所述第一面10也稱為硅基板12的正面);介質(zhì)層14和金屬連線，所述介質(zhì)層14和金屬連線覆蓋所述硅基板12的第二面19 (通常的，所述第二面也稱為硅基板12的背面)，所述介質(zhì)層14中形成有第一隔離區(qū)15。在本實施例中，上述背照式影像傳感器I具體通過如下工藝形成首先，提供一硅基板12，在所述硅基板12的第一面形成有第二隔離區(qū)13。具體的，所述第二隔離區(qū)13為二氧化硅層，用以隔離相鄰的感光二極管區(qū)域11，從而阻擋雜光錯誤地進入相鄰的感光二極管區(qū)域11而產(chǎn)生串擾顯現(xiàn)。接著，在所述硅基板12中形成感光二極管區(qū)域11，具體的，在所述感光二極管區(qū)域11中形成感光二極管，通過所述感光二極管實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能；進一步的，對所述硅基板12的第二面19執(zhí)行減薄工藝(即執(zhí)行硅基板2的背面減薄工藝);然后，介質(zhì)層14覆蓋所述硅基板12的第二面，隨后對介質(zhì)層14進行平坦化，具體的，所述介質(zhì)層14利用化學機械研磨(CMP)方法處理使之平坦化；緊接著，對所述介質(zhì)層14進行刻蝕，形成第一個隔離區(qū)15，由于第一個隔離區(qū)15具有相對較高的深寬比，該第一個隔離區(qū)15被填充時不會被完全填充，將第一個隔離區(qū)15內(nèi)部自然地形成空洞，具體的，所述空洞為填充氣體或者真空；[0028]進一步的，運用等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)在基片上沉積出所期望的薄膜，即形成介質(zhì)層，最后，對所述第一隔離區(qū)15采用非保形沉積介電膜加以密封，加強第一個隔離區(qū)15的密封性，提高入射光18的反射率。這種結(jié)構(gòu)使得入射光18在第一個隔離區(qū)15產(chǎn)生較大的折射率的差異，使得入射光18更容易反射至其相對應的感光二極管區(qū)域11，增加光的敏感性和減少色彩串擾。優(yōu)選的，在本實施例中，所述背照式傳感器I還包括濾光片16和微透鏡17，所述濾光片16覆蓋所述介質(zhì)層14的自由面，所述微透鏡17覆蓋所述濾光片16的自由面。所述濾光片16，包含彩色濾光片，使得背照式傳感器I可被用以捕獲彩色圖像或提高該像素對某個波長的光的敏感性；所述微透鏡17，使得該入射光18被更直接地引導至感光二極管區(qū)域11中。在背照式影像傳感器I中，還具有以下結(jié)構(gòu)·[0032]所述硅基板12的第一面10上形成有第一介質(zhì)材料21 ；所述第一介質(zhì)材料21上形成有第二介質(zhì)材料22，所述第二介質(zhì)材料22中形成有第一金屬導線M1，所述第一金屬導線Ml通過所述第一介質(zhì)材料21與下方結(jié)構(gòu)絕緣；具體的，所述第一金屬導體Ml的材料可為銅、鋁、銅鋁混合物、鎢或其他適用于傳輸信號的材料；所述第二介質(zhì)材料22上形成有第三介質(zhì)材料23，所述第三介質(zhì)材料23中形成有第二金屬導線M2，所述第二金屬導線M2通過接觸孔與所述第一金屬導線Ml連接，所述第二金屬導線M2通過所述第二介質(zhì)材料22與第一金屬導線Ml絕緣；具體的，所述第二金屬導線M2的材料可為銅、鋁、銅鋁混合物、鎢或其他適用于傳輸信號的材料；所述第三介質(zhì)材料23上形成有第四介質(zhì)材料24，所述第四介質(zhì)材料24中形成有第三金屬導線M3，所述第三金屬導線M3通過接觸孔與所述第二金屬導線M2連接，所述第三金屬導線M3通過所述第三介質(zhì)材料23與第二金屬導線M2絕緣；具體的，所述第二金屬導線M3的材料可為銅、鋁、銅鋁混合物、鎢或其他適用于傳輸信號的材料。特別的，上述介質(zhì)材料和金屬導線不僅限于三層，具體情況按實際情況可增可減，本實用新型不做限制。通過上述結(jié)構(gòu)的結(jié)合，在傳統(tǒng)的背照式影像傳感器上進行了改進，通過介質(zhì)層和14中形成有第一隔離區(qū)15，在保留減少串擾現(xiàn)象優(yōu)點的同時，避免對硅基板12的損傷，降低了由于硅基板12損傷所帶來的背照式影像傳感器I的性能退化，且簡化了制作工藝。上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領域的普通技術人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種背照式影像傳感器，其特征在于，包括 硅基板，所述硅基板中形成有感光二極管區(qū)域，所述感光二極管區(qū)域靠近所述硅基板的第一面； 介質(zhì)層，所述介質(zhì)層覆蓋所述硅基板的第二面，所述介質(zhì)層中形成有第一隔離區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背照式影像傳感器，其特征在 于，所述第一隔離區(qū)包括空洞。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背照式影像傳感器，其特征在于，所述空洞為填充氣體或者真空。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背照式影像傳感器，其特征在于，所述第一隔離區(qū)是使用非保形沉積介電膜加以密封的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背照式影像傳感器，其特征在于，所述硅基板中形成有第二隔離區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背照式影像傳感器，其特征在于，所述第二隔離區(qū)包括二氧化娃層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背照式影像傳感器，其特征在于，還包括濾光片和微透鏡，所述濾光片覆蓋所述介質(zhì)層的自由面，所述微透鏡覆蓋所述濾光片的自由面。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的背照式影像傳感器，其特征在于，所述硅基板的第一面上有三層布線層，所述布線層包括介質(zhì)材料和金屬導線。
專利摘要本實用新型提供了一種背照式影像傳感器，包括硅基板，所述硅基板中形成有感光二極管區(qū)域，所述感光二極管區(qū)域靠近所述硅基板的第一面；介質(zhì)層，所述介質(zhì)層覆蓋所述硅基板的第二面，所述介質(zhì)層中形成有第一隔離區(qū)。本實用新型在傳統(tǒng)的背照式影像傳感器上進行了改進，通過介質(zhì)層中形成有第一隔離區(qū)，在保留減少串擾現(xiàn)象優(yōu)點的同時，避免對硅基板的損傷，降低了由于硅基板損傷所帶來的背照式影像傳感器的性能退化，且簡化了制作工藝。
文檔編號H01L27/146GK202796959SQ201220500208
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者肖海波, 費孝愛 申請人:豪威科技(上海)有限公司