[实用新型]背照式图像传感器

说明书

一种背照式图像传感器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底内形成有由外围电路区域包围的光敏区域，所述外围电路区域与所述光敏区域之间形成有第一隔离结构；背面隔离沟槽，形成于所述半导体衬底背面一侧的半导体衬底中，且与所述第一隔离结构上下对应设置。本实用新型中背照式图像传感器能够有效减少由外围电路区域进入光敏区域的电子数量，降低背照式图像传感器的暗电流，减少白像素的产生，提高了背照式图像传感器的成像效果。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种背照式图像传感器。

背景技术

图像传感器是将光信号转换成电信号的半导体装置。图像传感器包括电荷耦合器件(Charge Coupled Device，简称为CCD)与互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，简称为CMOS)图像传感器。

与传统的CCD传感器相比，CMOS图像传感器具有低功耗、低成本和与CMOS工艺兼容等特点，因此得到越来越广泛的应用。现在CMOS图像传感器不仅用于消费电子领域，例如微型数码相机、手机摄像头、摄像机和数码单反，而且在汽车电子、监控、生物技术和医学领域也得到了广泛的应用。

现有的CMOS图像传感器一般分为前照式(Front-Side Illuminated，简称为FSI)图像传感器和背照式(Back-Side Illuminated，简称为BSI)图像传感器两种。与传统的前照式图像传感器相比，背照式图像传感器可以允许光通过背侧进入并由光敏元件检测，由于光线无需穿过金属互连层，因此背照式图像传感器可以实现比前照式图像传感器更高的量子效率。

图1A为现有技术中一背照式图像传感器的俯视图。图1A中背照式图像传感器100包括半导体衬底101，图1A为由背照式图像传感器100的半导体衬底101的背面101b一侧所看到的俯视图。所述半导体衬底101内形成有由外围电路区域103包围的光敏区域105，所述光敏区域105与所述外围电路区域103之间形成有隔离结构107。

图1A中背照式图像传感器100沿BB方向的剖视图如图1B所示。所述半导体衬底101的正面101a形成有金属互连层130，所述金属互连层130中形成有金属互连结构(图未示)，所述金属互连结构与所述光敏区域105中的光敏元件(图未示)以及外围电路区域103中的外围电路(图未示)连接。所述金属互连层130的下方设置有处置衬底140。

对于图1A和图1B中背照式图像传感器100，其外围电路区域103中电子易通过隔离结构107上方的半导体衬底101(图1B中椭圆形虚线区域)进入光敏区域105，导致在没有光照射的状态下，于光敏区域105的光敏元件中形成流动的电流，即暗电流，以及容易造成白像素，影响了背照式图像传感器的成像效果。

为了降低背照式图像传感器内暗电流，减少白像素的产生，以及提高背照式图像传感器的成像效果，本实用新型提出了一种背照式图像传感器。

实用新型内容

本实用新型目的提供一种背照式图像传感器，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底内形成有由外围电路区域包围的光敏区域，所述外围电路区域与所述光敏区域之间形成有第一隔离结构；

背面隔离沟槽，形成于所述半导体衬底背面一侧的半导体衬底中，且与所述第一隔离结构上下对应设置。

进一步地，所述背照式图像传感器包括：

保护环结构，形成于所述第一隔离结构和所述外围电路区域之间；

第二隔离结构，形成于所述保护环结构和所述外围电路区域之间。

进一步地，所述保护环结构为P型保护环结构、PN型保护环结构或者PNP型保护环结构；