[发明专利]图像传感器及其制造方法

说明书

一种图像传感器包括：衬底，具有第一表面和相对的第二表面，并且包括分别具有光电转换区域的单位像素；半导体图案，设置在限定单位像素的第一沟槽中，半导体图案包括设置在第一沟槽的内表面上的第一半导体层和设置在第一半导体层上的第二半导体层；以及第一接触部，设置在第二表面上并连接到半导体图案。第一半导体层距第一沟槽的底表面的高度小于第二半导体层距第一沟槽的底表面的高度。

相关申请的交叉引用

该专利申请要求分别于2019年12月20日和2020年4月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0171635和No.10-2020-0042280的优先权，其共同的主题内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明构思涉及图像传感器，具体地，涉及互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

背景技术

图像传感器是将电磁能(例如，入射光)转换成相应的电信号的电子设备。随着计算机和通信行业的最新发展，在各种应用比如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统、游戏机、安全摄像机、医疗用微型相机、机器人等中，出现了对于高性能图像传感器的需求。

通常，图像传感器可以分类为电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。由于CMOS图像传感器具有相对简单的操作方法，并且可以与信号处理电路一起制造在单个半导体芯片上，因此可以减小合并CMOS图像传感器的许多产品的尺寸。另外，由于CMOS图像传感器以相对低的功耗操作，因此可以容易地合并到由电池供电的电子设备中。此外，可以使用公知的CMOS制造技术来制造CMOS图像传感器，因此，可以降低制造成本。此外，CMOS图像传感器提供高分辨率图像。因此，CMOS图像传感器的使用正在迅速增长。

发明内容

本发明构思的实施例提供了一种具有改进的可靠性的图像传感器。

根据本发明构思的实施例，一种图像传感器可以包括：衬底，具有第一表面和相对的第二表面，并且包括分别具有光电转换区域的单位像素；半导体图案，设置在限定单位像素的第一沟槽中，所述半导体图案包括设置在所述第一沟槽的内表面上的第一半导体层和设置在所述第一半导体层上的第二半导体层；以及第一接触部，设置在所述第二表面上并连接到所述半导体图案，其中，所述第一半导体层距所述第一沟槽的底表面的高度小于所述第二半导体层距所述第一沟槽的底表面的高度。

根据本发明构思的实施例，一种图像传感器可以包括：衬底，具有第一表面和相对的第二表面，并且包括多个单位像素；滤色器和微透镜，设置在所述衬底的第二表面上；像素隔离图案，设置在限定所述单位像素并穿透所述衬底的第一沟槽中，所述像素隔离图案包括覆盖所述第一沟槽的内表面的第一氧化物层、第一半导体层和第二半导体层；以及第一接触部，连接到所述第一半导体层和所述第二半导体层，其中，所述第一半导体层具有第一侧表面和相对的第二侧表面，以及

在水平方向上所述第一侧表面与所述第二侧表面之间的距离随着到所述衬底的第一表面的距离的减小而增加。

根据本发明构思的实施例，一种图像传感器可以包括：衬底，具有第一表面和相对的第二表面，并且包括具有多个单位像素的像素区域、光学黑区域和焊盘区域；像素隔离图案，填充所述衬底的第一沟槽并限定所述单位像素，所述像素隔离图案包括覆盖所述第一沟槽的内表面的第一氧化物层、第一半导体层以及第二半导体层；滤色器，设置在所述衬底的第二表面上；微透镜，设置在所述滤色器上；传输晶体管和逻辑晶体管，设置在所述第一表面上；器件隔离图案，设置为与所述第一表面邻近以填充所述衬底的第二沟槽；层间绝缘层，设置在所述第一表面上；互连线，设置在所述层间绝缘层中并电连接到所述传输晶体管和所述逻辑晶体管；第一光阻挡图案和第一接触部，设置在所述光学黑区域上；以及第二光阻挡图案和第二接触部，设置在所述焊盘区域上。所述第一接触部连接到所述第一光阻挡图案以及所述第一半导体层和所述第二半导体层。