[发明专利]图像传感器件及其制造方法

说明书

本发明实施例公开一种图像传感器件。图像传感器件包括：具有正面和背面的衬底；形成于衬底内的辐射感测区；从衬底的背面延伸至衬底的开口；包含第一金属的第一金属氧化物膜，第一金属氧化物膜形成于衬底的内表面上；及包含第二金属的第二金属氧化物膜，第二金属氧化物膜形成于第一金属氧化物膜的上方；其中，第一金属的电负性高于第二金属的电负性。本发明还公开了一种相关的制造方法。本发明实施例涉及图像传感器件及其制造方法。

技术领域

本发明实施例涉及图像传感器件及其制造方法。

背景技术

半导体图像传感器用于感测光。互补金属氧化物半导体(CMOS)、图像传感器(CIS)和电荷耦合器件(CCD)传感器被广泛地应用于诸如数码相机或手机摄像头的各种应用中。这些器件利用衬底内的像素阵列，其包含晶体管和光电二极管，晶体管和光电二极管能够吸收投射向衬底的辐射并将感测到的辐射转换为电信号。

背照式(BSI)图像传感器件是一种图像传感器件。由于晶体管器件尺寸随着每种技术生成而缩小，现有的BSI图像传感器件开始受到与串扰及光晕相关问题的影响。这些问题是由BSI图像传感器的相邻像素之间的不充分隔离引起的。

因此，虽然制造BSI图像传感器件的现有方法通常已经满足其预期目的，但其并未在所有方面令人感到满意。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种图像传感器件，包括：衬底，具有正面和背面；辐射感测区，形成于所述衬底中；开口，从所述衬底的背面延伸至所述衬底内；第一金属氧化物膜，包含第一金属，所述第一金属氧化物膜形成于所述开口的内表面上；以及第二金属氧化物膜，包含第二金属，所述第二金属氧化物膜形成于所述第一金属氧化物膜的上方；其中，所述第一金属的电负性高于所述第二金属的电负性。

在上述图像传感器件中，所述第一金属氧化物膜共形地形成于所述开口的内表面上。

在上述图像传感器件中，所述第一金属包含铝。

在上述图像传感器件中，所述第二金属包含铪。

在上述图像传感器件中，所述开口具有大于1.5微米的深度。

在上述图像传感器件中，每个所述第一金属氧化物膜和所述第二金属氧化物膜的厚度都大于30埃。

在上述图像传感器件中，所述第一金属氧化物膜进一步共形地设置于所述衬底的背面的上方。

在上述图像传感器件中，进一步包括位于所述第一金属氧化物膜与所述开口的内表面之间的中间层。

在上述图像传感器件中，所述中间层包含SiO₂。

在上述图像传感器件中，所述中间层的厚度小于25微米。

在上述图像传感器件中，进一步包括形成于所述第二金属氧化物膜的上方的氧化钽(Ta₂O₅)层。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种图像传感器件，包括：衬底，具有正面和背面；辐射感测区，形成于所述衬底中；开口，从所述衬底的背面延伸至所述衬底；以及膜，具有梯度折射率在所述开口的内表面的上方的；其中，所述膜包含根据折射率以依次堆叠的方式交替布置的多层，并且所述多层中更接近所述衬底的层具有比所述多层中远离所述衬底的层的折射率更低的折射率。

在上述图像传感器件中，所述层均为金属氧化物层。

在上述图像传感器件中，所述层包含氧化铝层、氧化铪层和氧化钽层，所述氧化铝层比所述氧化铪层和所述氧化钽层更接近所述衬底，并且所述氧化钽层比所述氧化铝层和所述氧化铪层更远离所述衬底。

在上述图像传感器件中，所述开口具有大于1.5微米的深度。