[发明专利]减小背照式图像传感器的暗电流

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种减小背照式图像传感器的暗电流。

背景技术

半导体图像传感器被用于感测辐射，诸如，光。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）传感器被广泛地用于多种应用方式，诸如，数码相机或手机摄像头应用方式。这些器件使用的是衬底中的像素阵列，包括了光电二极管和晶体管，这些器件可以吸收射向衬底的辐射并且将感测到的辐射转换成电信号。

背照式（BSI）图像传感器件是图像传感器件中的一种。这些BSI图像传感器件用于探测从背面射来的光。BSI图像传感器件包括用于过滤入射光的特定波长带的滤色器，该波长带与色谱中的颜色相应。然而，传统的形成BSI图像传感器件的滤色器的方法易于受到热膨胀问题的影响，尤其是在BSI图像传感器件的划片槽区域中。这种热膨胀可能对图像传感器的光敏区域产生横向应力并且降低图像传感器的暗电流性能。

因此，尽管现存的半导体图像传感器已经大体上满足了其预期的目的，但并不能在所有方面均完全令人满意。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种装置，所述装置包括：半导体图像传感器件，具有非划片槽区域和划片槽区域，所述半导体图像传感器件包括：第一衬底部分，设置在所述非划片槽区域中，其中，所述第一衬底部分包括掺杂辐射感测区域；以及第二衬底部分，设置在所述划片槽区域中，其中，所述第二衬底部分具有与所述第一衬底部分相同的材料组分。

在该装置中，所述划片槽区域设置在与所述非划片槽区域邻近的位置上。

在该装置中，所述第一衬底部分和所述第二衬底部分均包含硅。

在该装置中，所述第二衬底部分薄于所述第一衬底部分。

在该装置中，所述第一衬底部分具有小于大约3微米的第一厚度；并且所述第二衬底部分具有小于大约4000埃的第二厚度。

在该装置中，所述第一衬底部分与所述第二衬底部分直接物理接触。

在该装置中，所述图像传感器件进一步包括：设置在所述划片槽区域中和所述第二衬底部分上方的有机部分。

在该装置中，所述图像传感器件进一步包括：互连结构，设置在所述第一衬底部分和所述第二衬底部分的正面上方；以及抗反射层，设置在所述第一衬底部分和所述第二衬底部分的背面上方。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体图像传感器件，包括：辐射感测区域，位于硅衬底中，所述辐射感测区域用于感测从硅衬底的背面发出的辐射；硅部件，位于邻近所述硅衬底的位置上；有机部件，位于所述硅部件的背面上方；以及互连结构，位于所述硅衬底的正面和所述硅部件的正面上方；其中：所述辐射感测区域位于所述图像传感器件的像素区域中；并且所述硅部件和所述有机部件位于所述图像传感器件的划片槽区域中。

在该图像传感器件中，进一步包括：位于所述硅衬底的背面上方的抗反射涂布（ARC）层，其中，所述硅衬底通过所述ARC层的一部分与所述有机部件相分离。

在该图像传感器件中，所述硅部件至少部分地通过所述ARC层的另一部分与所述有机部件相分离。

在该图像传感器件中，所述硅衬底与所述硅部件相邻接。

在该图像传感器件中，所述互连结构包括一个或多个接合焊盘。

在该图像传感器件中，所述硅部件基本上薄于所述硅衬底。

根据本发明的又一方面，提供了一种制造图像传感器件的方法，包括：在衬底中形成多个辐射感测区域，所述辐射感测区域形成在所述图像传感器件的非划片槽区域中；通过蚀刻所述划片槽区域中的衬底，形成位于所述图像传感器件的划片槽区域中的开口，其中，在所述蚀刻之后，部分衬底保留在所述划片槽区域中；以及利用有机材料填充所述开口。

在该方法中，所述划片槽区域中的所述部分衬底与所述非划片槽区域中的衬底直接物理接触。

在该方法中，所述划片槽区域中的所述部分衬底薄于所述非划片槽区域中的衬底。

在该方法中，进一步包括：在所述衬底的所述非划片槽区域上方形成滤色器层，其中，所述滤色器层和所述有机材料具有相同的材料组分。

在该方法中，所述辐射感测区域从所述衬底的正面形成；并且所述方法进一步包括：在形成所述开口之前和形成所述辐射感测区域之后：在所述衬底的正面上方形成互连结构；接合所述衬底和所述载体衬底，在所述衬底和所述载体衬底之间接合互连结构；以及从背面减薄所述衬底，所述背面与所述正面对置。