[发明专利]具有应力膜的背侧照明图像传感器

权利要求书

1.一种背侧照明(“BSI”)互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器，其包含：

感光区，其安置于半导体层内，所述感光区对入射于所述BSI CMOS图像传感器的背侧上的光敏感以便收集图像电荷；以及

第一应力调节层，其安置于所述半导体层的背侧上，建立第一应力特性以促进光生电荷载流子朝所述感光区迁移。

2.如权利要求1所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述第一应力调节层在所述半导体层的背侧上安置于所述感光区之下。

3.如权利要求2所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述感光区包含N型光电二极管区，且其中所述第一应力调节层具有压缩应力特性。

4.如权利要求2所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述感光区包含P型光电二极管区，且其中所述应力调节层具有拉伸应力特性。

5.如权利要求1所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述第一应力调节层安置于所述半导体层上以将经图案化的应力特性施加至所述半导体层，使得所述第一应力调节层将所述第一应力特性施加至在所述半导体层的背侧上的像素的第一部分，而基本上不将所述第一应力特性施加至在所述半导体层的背侧上的像素的第二部分。

6.如权利要求5所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，进一步包含：

像素阵列，所述像素阵列中的像素各自包括安置于所述半导体层内的感光区，

其中所述第一应力调节层不存在于介于邻近像素之间的区下方。

7.如权利要求5所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述应力调节层不存在于P阱的一部分下方，在该部分中安置该像素的像素电路。

8.如权利要求5所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，进一步包含：

缓冲层，其具有基本上中性的应力特性，所述缓冲层沿所述半导体层的背侧上的该像素的第二部分而安置在所述半导体层与所述第一应力调节层之间。

9.如权利要求5所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，进一步包含：

第二应力调节层，其沿该像素的第二部分而安置于所述半导体层的背侧上，在所述半导体层上建立与所述第一应力特性相反的第二应力特性以抑制所述光生电荷载流子沿该像素的第二部分向上迁移。

10.如权利要求1所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，进一步包含：

第二应力调节层，其安置于所述第一应力调节层上，其中所述第一应力调节层及所述第二应力调节层一起在所述半导体层上赋予组合的应力特性。

11.如权利要求1所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述第一应力调节层具有抗反射性质。

12.如权利要求1所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，进一步包含：

金属叠层，其安置于所述半导体层的前侧之上；以及

第二应力调节层，其安置于所述金属叠层之上以从像素的前侧将第二应力特性赋予该像素。

13.如权利要求1所述的BSI CMOS图像传感器，其特征在于，所述第一应力调节层包含选自由氧化硅、氮化硅及氮氧化硅组成的一组的材料。

14.一种图像传感器，其包含：

外延层；

像素阵列，所述像素阵列中的像素各自包括安置于所述外延层内的感光区，所述感光区用于响应于经由所述外延层的第一侧入射的光而收集图像电荷；以及

第一应力调节层，其安置于所述外延层的第一侧之上，在所述外延层上建立第一应力特性以促进光生电荷载流子朝所述外延层的与所述第一侧相反的第二侧迁移。

15.如权利要求14所述的图像传感器，其特征在于，所述感光区包含N型光电二极管区，且其中所述第一应力调节层具有压缩应力特性。

16.如权利要求14所述的图像传感器，其特征在于，所述感光区包含P型光电二极管区，且其中所述应力调节层具有拉伸应力特性。