[发明专利]用于图像传感器的改良的激光退火

权利要求书

1.一种制造包括像素电路区域及周边电路区域的图像传感器的方法，所述方法包括：

在所述图像传感器的前侧上或所述前侧中制造前侧组件；

在所述图像传感器的背面上植入掺杂剂层；

在所述背面上形成抗反射层，所述抗反射层覆盖所述掺杂剂层的在所述像素电路区域下方的第一部分而曝露所述掺杂剂层的在所述周边电路区域下方的第二部分；以及

经由所述抗反射层从所述图像传感器的所述背面对所述掺杂剂层的所述第一部分进行激光退火，其中所述抗反射层增大退火激光至所述掺杂剂层的所述第一部分中的穿透，同时相对于所述激光退火期间从所述掺杂剂层的所述第二部分向所述图像传感器的所述背面外的第二散热速率减小所述激光退火期间从所述掺杂剂层的所述第一部分向所述图像传感器的所述背面外的第一散热速率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光退火的激光强度或激光脉冲持续时间中的至少一个减小至低于在所述抗反射层不存在的情况下激光退火所述掺杂剂层所需的级别。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述抗反射层使所述掺杂剂层的所述第一部分的第一温度在所述激光退火期间相比于所述掺杂剂层的未被所述抗反射层所覆盖的所述第二部分的第二温度增大，从而导致所述周边电路区域中的第一前侧电路的热损害小于所述像素电路区域中的第二前侧电路的热损害。

4.如权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述抗反射层之上形成氮化硅层，其中所述抗反射层及所述氮化硅层的厚度选择成使得所述抗反射层单独用于增大所述退火激光的透射，同时所述抗反射层及所述氮化硅层的组合形成多层抗反射结构，所述多层抗反射结构用于改良在所述图像传感器的操作期间入射在所述图像传感器的所述背面上的宽带可见光谱光的透射。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述抗反射层的厚度在100埃与300埃之间。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光退火包含利用绿光波长激光的激光退火。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述像素电路区域包含所述管芯的包括成像像素阵列的第一部分，且其中所述周边电路区域包含所述管芯的不包括成像像素阵列的第二部分。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗反射层包含氧化硅。

9.如权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述掺杂剂层的在所述周边电路区域下方的所述第二部分之上形成金属光屏蔽物。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，制造所述前侧组件包括：

在半导体衬底上形成外延层；

在所述像素电路区域内的所述外延层的前侧上或所述前侧内形成光电二极管区域及相关联的像素电路；

在所述外延层的所述前侧上形成金属叠层；以及

从所述外延层的背面移除所述半导体衬底。

11.如权利要求10所述的方法，其进一步包括从所述背面使所述外延层薄化，直至所述外延层的厚度小于或等于4微米。

12.如权利要求11所述的方法，其进一步包括：

在所述像素电路区域下方在所述背面之上形成微透镜阵列。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述图像传感器包括背面照射式互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

14.一种背面照射式(“BSI”)互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器，其包括：

置于半导体层的第一区域中或所述第一区域上的光敏区域阵列与像素电路，所述光敏区域对入射在所述BSI CMOS图像传感器的背面上的光敏感；

周边电路，其置于所述半导体层的第二区域中或所述第二区域上；

掺杂剂层，其置于所述半导体层的背面上；以及

抗反射层，其置于在所述半导体层的所述第一区域下方的所述掺杂剂层上。

15.如权利要求14所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述掺杂剂层的上面置有所述抗反射层的第一部分经由激光退火来激活，且所述掺杂剂层的未被所述抗反射层所覆盖的第二部分保持未激活。