[发明专利]背侧照明式图像传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种背侧照明式图像传感器，其包括：

半导体层，其具有背侧表面及前侧表面，其中所述半导体层包含硅，且其中所述半导体层包括：

像素阵列区，其包含经配置以通过所述半导体层的所述背侧表面接收图像光的多个光电二极管；及

外围电路区，其包含用于操作所述多个光电二极管的外围电路元件，其中所述外围电路元件以非可见波长发射光子，且其中所述外围电路区与所述像素阵列区接界，所述外围电路区进一步包含经掺杂半导体区，所述经掺杂半导体区掺杂至吸收由所述外围电路元件发射的所述光子以防止所述多个光电二极管接收所述光子的程度，其中所述经掺杂半导体区沿着所述半导体层的所述背侧表面安置于所述外围电路元件上面但不安置于所述像素阵列区之上。

2.根据权利要求1所述的背侧照明式图像传感器，其进一步包括安置于所述半导体层的至少所述外围电路区上面的至少一个中间层。

3.根据权利要求1所述的背侧照明式图像传感器，其中所述经掺杂半导体区经配置以吸收由所述外围电路区发射的近红外“NIR”光。

4.根据权利要求1所述的背侧照明式图像传感器，其中所述经掺杂半导体区是用P+掺杂剂进行掺杂的。

5.根据权利要求4所述的背侧照明式图像传感器，其中所述经掺杂半导体区包括具有大于1×10¹⁷原子/cm³的硼浓度的经掺杂硅。

6.根据权利要求1所述的背侧照明式图像传感器，其中所述经掺杂半导体区是用N-掺杂剂进行掺杂的。

7.根据权利要求6所述的背侧照明式图像传感器，其中所述经掺杂半导体区包括具有砷、磷或锑中的至少一者的大于1×10¹⁷原子/cm³的浓度的经掺杂硅。

8.根据权利要求1所述的背侧照明式图像传感器，其中所述多个光电二极管被布置为具有若干行及列的像素阵列。

9.根据权利要求1所述的背侧照明式图像传感器，其进一步包括安置于所述半导体层的至少所述外围电路区上面的至少一个中间层，其中所述至少一个中间层包含氧化硅、碳化硅或氮化硅中的至少一者。

10.根据权利要求9所述的背侧照明式图像传感器，其进一步包括彩色滤光片层，其中所述至少一个中间层安置于所述半导体层与所述彩色滤光片层之间。

11.根据权利要求10所述的背侧照明式图像传感器，其进一步包括：

微透镜，其用于将所述图像光聚焦到所述多个光电二极管上，其中所述彩色滤光片层安置于所述半导体层与所述微透镜之间。

12.一种制作背侧照明式图像传感器的方法，其包括：

在具有背侧表面及前侧表面的半导体层中形成包含多个光电二极管的像素阵列区，其中所述半导体层包含硅，且其中所述像素阵列区经配置以通过所述半导体层的所述背侧表面接收图像光；

形成包含用于操作所述多个光电二极管的外围电路元件的外围电路区，其中所述外围电路元件以非可见波长发射光子，且其中所述外围电路区与所述像素阵列区接界；及

形成经掺杂半导体区，所述经掺杂半导体区掺杂至吸收由所述外围电路元件发射的所述光子以防止所述多个光电二极管接收所述光子的程度，其中所述经掺杂半导体区沿着所述半导体层的所述背侧表面安置于所述外围电路元件上面但不安置于所述像素阵列区之上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成经掺杂半导体区包括植入P+掺杂剂。

14.根据权利要求13所述的方法，其中形成所述经掺杂半导体区包括将硼植入于硅中以获得大于1×10¹⁷硼原子/cm³的浓度。

15.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述经掺杂半导体区包括植入N-掺杂剂。

16.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述经掺杂半导体区包括将砷、磷或锑中的至少一者植入于硅中以获得大于1×10¹⁷原子/cm³的N-掺杂剂浓度。

17.根据权利要求12所述的方法，其中形成像素阵列区包含将所述多个光电二极管制作成具有若干行及列的阵列。