[发明专利]用于减少图像传感器器件中交叉串扰的方法和结构

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体制造技术，特别地涉及一种制造图像传感半 导体器件的方法。

背景技术

在半导体技术中，图像传感器用于检测投射到半导体衬底上的暴露的 光量。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)传感器广泛用于各种应用如数码相机或手机相机应用。这些器 件使用像素阵列或图像传感器元件，包括光敏二极管和晶体管，来采集光 能量以将图像转换为电信号。然而，图像传感器器件中存在“交叉串扰”。 也就是，指向一个图像传感器元件的光(以及由此生成的电信号)可能向 相邻的图像传感器元件扩散，这造成了交叉串扰。交叉串扰将降低空间分 辨率，减少总体的光灵敏度，并导致分色不良。

发明内容

本发明描述了一种制造图像传感半导体器件的方法，包括：提供具有 正面和背面的半导体衬底；在半导体衬底的正面形成第一隔离结构；从背 面减薄半导体衬底；以及在半导体衬底的背面形成第二隔离结构。第一和 第二隔离结构相对于彼此移动。

本发明还描述了一种制造图像传感半导体器件的方法，包括：提供半 导体衬底；对衬底进行第一离子注入工艺以形成第一掺杂隔离特征，第一 离子注入工艺使用第一注入能量；对衬底进行第二离子注入工艺以形成第 二掺杂隔离特征，第二离子注入工艺使用不同于第一注入能量的第二注入 能量；以及在衬底中形成第一和第二光传感元件。第一和第二掺杂隔离特 征设置于第一光传感元件和第二光传感元件之间。第一和第二掺杂隔离特 征相对于彼此移动。

本发明还描述了一种图像传感半导体器件，包括：具有正面、背面和 厚度的衬底；从衬底的正面延伸的第一隔离特征；从衬底的背面延伸的第 二隔离特征；以及形成在衬底中的第一和第二光传感元件。第一和第二隔 离特征设置于第一光传感元件和第二光传感元件之间。第一和第二隔离结 构相对于彼此移动。

附图说明

通过以下的详细描述结合附图将更好的理解本发明的方面。需要强调 的是，根据行业内的标准实践，各个特征没有按比例绘制。实际上，各个 特征的尺寸可以为了描述清楚而任意增大或减小。

图1为根据本发明的各个方面的制造背面照明(back-side illuminated) (BSI)图像传感器器件的方法的流程图；

图2A-2E为根据图1的方法，BSI图像传感器器件在不同制造阶段的 剖面图；

图3为根据本发明的各个方面的正面照明(front-side illuminated)(FSI) 图像传感器器件的制造方法的流程图；

图4A-4C为根据图3的方法的FSI图像传感器器件在不同制造阶段的 剖面图；以及

图5为根据本发明的各个方面的BSI图像传感器器件的可选择的实施 例的剖面图。

具体实施方式

可以理解的是，以下的描述提供了很多不同的实施例，例如，用于实 现本发明的不同特征。以下描述了元件和排列的特定的例子以简化本发明。 这些，当然，仅仅是例子而不是作为限制。另外，在以下的说明书中第一 特征在第二特征上/之上的结构可能包括第一和第二特征形成为直接接触 的实施例，也可以包括附加的特征形成在第一和第二特征之间的实施例， 这样第一和第二特征可能不是直接接触。各个特征为了简单和清楚可能按 不同的比例任意绘制。