[实用新型]背照式图像传感器

说明书

本申请请求于2016年10月7日提交的法国专利申请号16/59700的优先权权益，该申请的内容在法律允许的最大程度上通过引用以其全文结合在此。

技术领域

本公开涉及半导体器件，并且更具体地涉及背照式图像传感器。

背景技术

图像传感器包括由半导体晶圆形成的像素阵列。根据在获取期间接收的光而在每个像素中生成电荷，并且在读取期间读取所生成电荷的数量。在某些图像传感器中，像素与存储器区域相关联，其中，所生成的电荷被周期性地转移以便稍后进行读取。

问题在于，光可能在转移时间与读取时间之间到达存储器区域，并在其中生成电子/空穴对。这修改了所存储电荷的数量，这降低了图像质量。具体的，针对背照式图像传感器提出了这一问题。已经提供了存储器区域的光隔离的结构(比如，在美国专利申请2016/0118438中所描述的结构)，该专利申请关于其图2提供了使用不透明钨壁来包围每个存储器区域以及在背面提供钨屏蔽层。然而，不透明壁和屏蔽层是不连续的并且光可以穿过其之间并到达存储器区域。因此，这种结构允许部分光通过。这些结构进一步具有各种制造和实施问题。

因此，期望一种具有包括被有效地防止受光影响的存储器区域的背照式图像传感器、以及一种制造这种传感器的方法。

实用新型内容

因此，实施例提供了一种背照式图像传感器，该背照式图像传感器包括形成于半导体晶圆中的存储器区域，每个存储器区域位于两个不透明壁之间，这两个不透明壁延伸到该晶圆中并与安排在该存储器区域的后表面上的不透明屏幕接触。

根据实施例，对于每个存储器区域，这些不透明壁以及该不透明屏幕是导电的并且连接至偏置电位的施加节点。

根据实施例，这些不透明壁和这些不透明屏幕由钨制成并且这些不透明壁具有在从50nm到200nm范围内的厚度。

根据实施例，这些不透明壁通过氧化铪层与这些存储器区域分离。

根据实施例，每个不透明壁通过多晶硅层与相关联存储器区域分离，该多晶硅层通过氧化硅层与该相关联存储器区域分离。

根据实施例，这些不透明壁通过氧化铪层与这些多晶硅层分离。

实施例提供了一种制造背照式图像传感器的方法，该方法包括以下连续步骤：a)形成沟槽，这些沟槽被安排在半导体晶圆的前表面中的存储器区域的任一侧上；b)使用氮化硅来填充这些沟槽；c)在该前表面的内部和顶部上形成晶体管；d)通过化学机械抛光来对所述后表面进行蚀刻直至该氮化硅；e)通过选择性蚀刻来从该后表面中去除该氮化硅；f)通过使用不透明材料来填充这些沟槽从而形成不透明壁；以及g)在每个存储器区域的后表面上形成与这些不透明壁接触的不透明屏幕。

根据实施例，这些不透明壁和这些不透明屏幕由钨制成，这些不透明壁具有在从50nm到200nm的范围内的厚度。

根据实施例，该方法包括，在步骤e)与步骤f)之间：使用氧化铪层来覆盖该结构。

根据实施例，该方法包括，在步骤d)与步骤e)之间：使用氧化铪层来覆盖该结构；以及蚀刻出从该后表面延伸至该氮化硅的开口。

根据实施例，该方法包括，在步骤a)与步骤b)之间，在这些沟槽的侧壁以及底部上形成电绝缘层以及然后多晶硅层；在步骤b)，不完全地填充这些氮化硅沟槽；以及在步骤b)与步骤c)之间，使用多晶硅来完成沟槽填充。

根据实施例，在步骤b)，该氮化硅从该晶圆的该前表面开始被凹陷从50nm到150nm，这些沟槽具有在从3μm至12μm范围内的深度。

根据实施例，该方法还包括，在步骤b)：使用填充这些沟槽的氮化硅层来覆盖该前表面；以及通过选择性湿法蚀刻来去除该氮化硅层的覆盖该前表面的部分。

前述和其他特征及优点将在以下特定实施例的非限制性描述中结合所附附图进行详细讨论。

附图说明

图1至图9是部分简化的横截面视图，展示了制造背照式图像传感器的方法的实施例的步骤，图9展示了所获得的传感器；以及

图10至图13是部分简化的横截面视图，展示了制造背照式图像传感器的方法的另一个实施例的步骤，图13展示了所获得的传感器。

具体实施方式

在各种附图中，相同的元件已被指定有相同的参考号，进而，各种附图并不按比例绘制。为清楚起见，仅仅示出了并详细描述了对理解所描述的实施例有用的那些步骤和元件。具体地，未示出导电互连线路和如晶体管和光电二极管等元件。