[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

技术领域

示例性实施例涉及图像传感器及其制造方法。

背景技术

图像传感器将光学图像转换成电信号。近来在计算机业和电信业的发展已经导致在各种应用中对高性能图像传感器的需求的增加，这些应用包括数码相机、摄像机、个人通讯系统(PCS)、安全摄像机和医学微型照相机的。

特别地，MOS图像传感器能够通过各种扫描技术而易于被驱动和实施。此外，由于信号处理电路集成在单个芯片中，所以MOS图像传感器的使用将减小产品的尺寸，同时由于能够兼容地使用MOS工艺技术而降低了制造成本。由于低功耗，MOS图像传感器能够容易地应用于电池供电的产品。因此，由于技术的进步和高分辨率的实现，MOS图像传感器的使用已经迅速增加。

MOS图像传感器包括：光电转换单元，检测入射光的强度；以及多个金属互连层，输出存储在光电转换单元中的光信号。由于入射光被金属配线层反射或者被层间电介质层吸收，所以MOS图像传感器的灵敏度会降低。而且，反射光可以被吸收到相邻像素中，从而引起像素之间的串扰。

因此，为了解决上述问题，近来已经提出了背面照射(BI)的图像传感器，其中衬底的背面被抛光，并且光从衬底的正面入射。由于BI图像传感器没有金属配线层形成在光入射的正面上，所以入射光不会被金属配线层反射也不会被层间电介质层吸收。

发明内容

示例性实施例提供了一种设计成稳定保持阱的电势的图像传感器。

示例性实施例还提供了能够稳定保持阱的电势的图像传感器的制造方法。

示例性实施例的这些和其它的目的将在以下对示例性实施例的描述中说明或者从以下对示例性实施例的描述而变得明显。

根据示例性实施例的一个方面，提供了一种图像传感器，该图像传感器包括：衬底，具有像素区域和非像素区域，该像素区域包括多个单位像素；在非像素区域中的至少一个第一阱；互连结构，在衬底的第一面上；以及基础阱(base well)，在非像素区域中且在至少一个第一阱与衬底的第二面之间。

根据示例性实施例的另一个方面，提供了一种图像传感器，该图像传感器包括：衬底，具有像素区域和非像素区域，该像素区域包括多个单位像素；在非像素区域中的多个第一阱；互连结构，在衬底的第一面上；以及基础阱，在非像素区域中，该基础阱具有比多个第一阱的掺杂浓度更高的掺杂浓度。多个第一阱接触基础阱，并且如果多个第一阱中的至少一个接收第一阱偏压(well-bias)，则图像传感器被构造为通过基础阱在多个第一阱当中共享第一阱偏压。

根据示例性实施例的另一个方面，提供了一种制造图像传感器的方法，该方法包括：在衬底的非像素区域中形成第一阱；在衬底的第一面上形成互连结构；以及在非像素区域中第一阱与衬底的第二面之间形成基础阱。

附图说明

通过参照附图更详细地描述示例性实施例，示例性实施例的以上和其它的特征以及优点将变得更加明显，附图中：

图1是用于解释在根据示例性实施例的图像传感器1中的像素区域I和非像素区域II的示意图；

图2是图像传感器沿图1的线A-A’截取的截面图；

图3A至图3C是用于解释在图1所示的图像传感器中保持阱的电势的方法的示意图；

图4是用于解释其上实现有根据示例性实施例的图像传感器的芯片的方框图；

图5至图7是用于解释包括根据示例性实施例的图像传感器的基于处理器的系统的示意图；

图8是示出根据示例性实施例的图像传感器的制造方法的流程图；

图9至图17示出在图8所示的制造图像传感器的方法中的中间工艺步骤；

图18是示出根据另一示例性实施例的图像传感器的制造方法的流程图；以及

图19至图21示出在图18所示的图像传感器的制造方法中的中间工艺步骤。

具体实施方式

通过参照以下对示例性实施例的描述以及附图，示例性实施例的优点和特征以及实现其的方法可以更易于理解。然而，示例性实施例可以以多种不同的形式实施，而不应被解释为限于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并将示例性实施例的理念充分传达给本领域技术人员，示例性实施例将仅由权利要求书限定。在附图中，为清晰起见，层和区域的尺寸及相对尺寸可以被夸大。