[发明专利]图像传感器、用于图像传感器的半导体结构及其制造方法

权利要求书

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

半导体衬底；

光探测器，设置在所述半导体衬底内；

刻蚀停止层，上覆在所述光探测器上；

滤色片，上覆在所述刻蚀停止层上；

介电栅格结构，环绕所述滤色片；以及

电荷释放层，夹置在所述介电栅格结构与所述刻蚀停止层之间，其中所述电荷释放层环绕所述滤色片且包含导电材料，且其中所述电荷释放层直接接触所述滤色片。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，其中所述电荷释放层电耦合到接地垫。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，其中所述滤色片的底表面直接接触所述刻蚀停止层的顶表面，且其中所述介电栅格结构直接接触所述滤色片的相对的侧壁。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，其中当从上方看时，所述电荷释放层具有环形状，所述环形状直接接触所述滤色片的外周边。

5.一种用于图像传感器的半导体结构，其特征在于，包括：

集成电路，包括载体衬底、半导体衬底及内连结构，其中所述内连结构设置在所述半导体衬底与所述载体衬底之间，且其中光探测器设置在所述半导体衬底中；

介电栅格结构，上覆在所述半导体衬底上；

滤色片，凹陷到所述介电栅格结构中且分别上覆在所述光探测器上，其中所述滤色片具有比所述介电栅格结构的折射率大的折射率；以及

电荷释放层，设置在所述介电栅格结构与所述半导体衬底之间，其中所述电荷释放层在横向上环绕所述滤色片，其中所述电荷释放层的顶表面位于所述半导体衬底的顶表面上方且所述电荷释放层的底表面在垂直方向上位于所述内连结构与所述半导体衬底的所述顶表面之间。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

导电接触件，从所述半导体衬底的所述顶表面上方延伸到所述内连结构中的导电配线层，

其中所述电荷释放层从所述光探测器之上连续地延伸以直接接触所述导电接触件的侧壁。

7.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，其中所述电荷释放层具有在所述介电栅格结构的正下方界定的第一厚度及在横向上与所述介电栅格结构偏置开的第二厚度，且其中所述第一厚度小于所述第二厚度。

8.一种制造用于图像传感器的半导体结构的方法，其特征在于，所述方法包括：

在半导体衬底内形成光探测器；

在所述半导体衬底上形成内连结构，其中所述内连结构具有导电配线层；

对所述半导体衬底进行刻蚀，以在所述半导体衬底中界定第一开口；

在所述半导体衬底及所述内连结构之上沉积刻蚀停止层及电荷释放层，其中所述电荷释放层上覆在所述刻蚀停止层上，且其中所述电荷释放层及所述刻蚀停止层对所述第一开口的至少一部分进行衬垫；

在所述第一开口中形成导电接触件，其中所述导电接触件延伸穿过所述电荷释放层及所述半导体衬底以接触所述导电配线层；

在所述光探测器之上沉积栅格介电层；

对所述栅格介电层及所述电荷释放层进行刻蚀，直到到达所述刻蚀停止层的上表面，其中对所述栅格介电层进行刻蚀界定介电栅格结构及上覆在所述光探测器上的多个滤色片开口；以及

在所述多个滤色片开口中沉积多个滤色片。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中对所述栅格介电层进行刻蚀在所述介电栅格结构中形成电荷载流子的积聚，且其中所述电荷释放层电耦合到地以从所述介电栅格结构移除所述电荷载流子。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中形成所述导电接触件包括：

对所述刻蚀停止层及所述电荷释放层进行刻蚀，其中所述对所述刻蚀停止层及所述电荷释放层进行刻蚀暴露出所述导电配线层的顶表面；

在所述半导体衬底之上沉积导电接触件层，其中所述导电接触件层填充所述第一开口的至少一部分；以及

对所述导电接触件层进行刻蚀，其中所述对所述导电接触件层进行刻蚀界定所述导电接触件，且其中所述导电接触件在横向上与所述光探测器偏置开非零距离。