[发明专利]背面照光的CMOS图像传感器

说明书

技术领域

本发明涉及CMOS图像传感器，特别涉及背面照光的CMOS图像传感器。

背景技术

图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为电荷耦合(CCD，Charge Coupled Device)图像传感器和金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)图像传感器。其中，由于CMOS图像传感器集成度高，容易与标准的CMOS制作工艺兼容，并且功耗低，随着CMOS制作工艺的改进，CMOS图像传感器成为目前图像传感器的主流技术。

在申请号为200710148796.5的中国专利申请中公开了一种现有的CMOS图像传感器。现有的CMOS图像传感器包括半导体衬底，所述半导体衬底通常包括若干呈矩阵排布的像素单元区域，相邻的像素单元区域之间具有浅沟槽隔离结构(STI)。请参考图1，图1是现有的背面照光的CMOS图像传感器结构示意图，所述CMOS图像传感器包括：半导体衬底100，所述半导体衬底100包括若干像素单元区域103，图中以2个像素单元区域103为例进行说明；相邻像素单元区域103之间具有浅沟槽隔离结构106。其中所述像素单元区域103用于形成像素，通常所述像素单元区域103包括光电二极管区域104和晶体管区域105，所述光电二极管区域104用于形成光电二极管，所述光电二极管用于光电转换；所述晶体管区域105用于形成晶体管，所述晶体管用于将光电二极管转换的电信号放大后输出。所述浅沟槽隔离结构106用于相邻像素的隔离。所述半导体衬底100包括第一表面101和与之相对的第二表面102。光线从第二表面102进入像素单元区域103内。本领域技术人员将所述CMOS图像传感器称为背面照光的(Backside illuminated)CMOS图像传感器。

上述背面照光的CMOS图像传感器的缺点是入射光线的强度较大时，图像传感器的显示模糊，成像质量不高。

因此，需要一种背面照光的CMOS图像传感器，能够解决入射光线的强度较大时图像传感器的显示模糊的问题，改善图像传感器的成像质量。

发明内容

本发明解决的问题是提供了一种背面照光的CMOS图像传感器，能够解决入射光线的强度较大时图像传感器的显示模糊的问题，改善了图像传感器的成像质量。

为解决上述问题，本发明提供了一种背面照光的CMOS图像传感器，包括：

半导体衬底，具有第一表面和与之相对的第二表面；

所述半导体衬底包括至少一个像素单元区域；

深沟槽结构，位于相邻像素单元区域之间；

其中，所述深沟槽结构贯穿所述半导体衬底的第一表面和第二表面，所述深沟槽结构包括填充层和第一绝缘层，其中第一绝缘层位于填充层和相邻像素单元区域之间，所述填充层材料为N型掺杂物质，所述深沟槽结构上输入控制信号，所述控制信号的电位为0.5～1V。

可选的，所述深沟槽结构的深度范围为1.5～4微米，宽度小于等于0.25微米。

可选的，所述N型掺杂物质为N型重掺杂多晶硅。

可选的，所述N型重掺杂多晶硅的掺杂杂质为P、AS、Sb，掺杂杂质的剂量范围为5E13～1E16cm^-2。

可选的，还包括导电栓塞，所述导电栓塞位于所述深沟槽结构上方，所述导电栓塞上方具有金属互联线，所述金属互联线与所述控制信号电连接，所述控制信号经过所述金属互联线、导电栓塞输入所述深沟槽结构。

可选的，所述导电栓塞的材质为金属，所述金属为钨。

可选的，所述金属互联线的材质为金属，所述金属包括铝、铝合金、铜。

可选的，所述第一绝缘层的材质为氧化硅、氮氧化硅或者氮化硅。

可选的，所述第一绝缘层的厚度范围为30～200埃。

本发明还提供一种背面照光的CMOS图像传感器的制作方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一表面和与之相对的第三表面，所述半导体衬底包括至少一个像素单元区域；

沿所述半导体衬底第一表面在半导体衬底内形成深沟槽结构，所述深沟槽结构位于相邻像素单元区域之间，所述深沟槽结构包括填充层和第一绝缘层，其中第一绝缘层位于填充层和相邻像素单元区域之间，所述填充层材料为N型掺杂物质，所述深沟槽结构上输入控制信号，所述控制信号的电位为0.5～1V；

沿所述第三表面对所述半导体衬底进行减薄至露出深沟槽结构，即停止在第二表面。