[发明专利]背部照明图像传感器中用于改进电荷传输的透明导电膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，更具体地，本发明涉及一种北部照明图像传感器中用于改进电荷传输的透明导电膜。

背景技术

集成电路(IC)技术不断地在进步。这种进步通常包括按比例缩小器件几何尺寸以实现更低的生产成本，更高的器件集成密度，更高的速度，和更好的性能。与通过降低几何尺寸而实现的优势一起存在的是直接对IC器件所做出的改进。这种IC器件之一就是图像传感器器件。图像传感器器件包括像素阵列(或网格)，用于检测光和记录检测到的光的强度(亮度)。像素阵列通过积聚电荷来响应光一光越多，电荷越多。然后可以使用电荷(例如，被其他电路使用)以提供可以用于合适用途的彩色和亮度，例如数码相机。像素网格的常见类型包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器器件。

图像传感器器件的一个类型是背部照明(BSI)图像传感器器件。BSI图像传感器器件用于感应投射到衬底(其支持BSI图像传感器器件的图像传感器电路)的背部表面上的光量。像素网格位于衬底的前面，衬底足够薄因此投射到衬底的背面的光可以到达像素网格。与前部照明(FSI)图像传感器器件相比，BSI图像传感器器件提供高填充因子和降低的相消干扰。然而，由于器件的缩放，继续对BSI技术进行改进以进一步改进BSI图像传感器器件的量子效率。因此，尽管现有的BSI图像传感器器件和制造这些BSI图像传感器器件的方法对于其预期的目的已经足够，但是它们不是在所有方面都令人完全满意。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种图像传感器器件，包括：具有前表面和后表面的衬底；设置在所述衬底的所述前表面的传感器元件，所述传感器元件可操作以感应投射到所述衬底的所述后表面上的辐射；以及设置在所述衬底的所述后表面上方的透明导电层，所述透明导电层至少部分地覆盖所述传感器元件并且所述透明导电层配置成与所述传感器元件的底部电连接。

根据本发明所述的图像传感器器件，其中所述透明导电层包括氧化铟锡(ITO)材料。

根据本发明所述的图像传感器器件，其中所述透明导电层包括氧化铟镓锌(IGZO)材料。

根据本发明所述的图像传感器器件，还包括设置在所述衬底的所述后表面和所述透明导电层之间的介电层。

根据本发明所述的图像传感器器件，其中所述传感器元件包括设置在所述衬底中的第一掺杂剂类型的光感应区域和邻近所述光感应区域的第二掺杂剂类型的固定层，所述固定层设置在所述衬底的所述前表面，其中所述第一掺杂剂类型与所述第二掺杂剂类型相反。

根据本发明所述的图像传感器器件，其中所述传感器元件不包括邻近所述光感应区域的并且设置在所述衬底的所述后表面上的另一个第二掺杂剂类型的固定层。

根据本发明所述的图像传感器器件还包括：具有转移栅极的转移晶体管，所述转移晶体管设置在所述衬底的所述前表面上方，其中所述转移栅极介于所述衬底中的第一源极/漏极区域和所述传感器元件之间；以及具有复位栅极的复位晶体管，所述复位晶体管设置在所述衬底的所述前表面上方，其中所述复位栅极介于所述衬底中的所述第一源极/漏极区域和所述衬底中的第二源极/漏极区域之间。

根据本发明所述的图像传感器器件还包括：具有源极跟随器栅极，第一源极跟随器源极/漏极区域，和第二源极跟随器源极/漏极区域的源极跟随器晶体管，其中所述源极跟随器栅极与所述第一源极/漏极区域连接并且所述第一源极跟随器源极/漏极区域与所述第二源极/漏极区域连接；以及选择性晶体管，所述选择性晶体管的选择性源极/漏极区域与所述第二源极跟随器源极/漏极区域连接。

根据本发明所述的图像传感器器件还包括：设置在所述透明导电层上方的滤色器；以及设置在所述滤色器上方的微透镜，其中所述滤色器和所述微透镜与所述传感器元件的光感应区域对齐。

根据本发明所述的一种图像传感器器件包括：具有前表面和后表面的衬底；像素阵列，所述像素阵列包括多个设置在所述衬底的所述前表面上的像素，所述像素阵列可操作性地感应投射到所述衬底的所述后表面上的辐射；以及设置在所述衬底的所述后表面上的透明导电层，其中所述透明导电层与所述像素阵列电容耦合。

根据本发明所述的图像传感器器件，其中所述多个像素排列成行和列，从而形成所述像素阵列，而且所述透明导电层设置在所述像素阵列上。

根据本发明所述的图像传感器器件，其中所述多个像素排列成行和列，从而形成所述像素阵列，而且所述透明导电层设置在所述像素阵列的每一行上。