[发明专利]形成具有外延隔离部件的图像传感器器件的结构

说明书

本发明提供了形成具有外延隔离部件的图像传感器器件的结构。提供了形成图像传感器器件的结构的实施例。图像传感器器件包括具有正面和背面的衬底。图像传感器还包括形成在衬底中的辐射感测区域。辐射感测区域可用于感测通过背面进入衬底的入射光。辐射感测区域进一步包括形成在衬底中并且邻近于辐射感测区域的外延隔离部件。辐射感测区域和外延隔离部件具有不同的掺杂极性。

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及图像传感器器件及其制造方法。

背景技术

图像传感器器件是诸如数码静态相机和摄像机的数字成像系统的构件之一。图像传感器器件包括用于检测光并且记录所检测到的光的强度(亮度)的像素阵列(或栅格)。像素阵列响应于光积累电荷，例如，光越强，电荷越多。然后，使用(例如，通过其他电路)积累的电荷以提供色彩和亮度信号，以在诸如数码相机的合适的应用中使用。一种图像传感器为背照式(BSI)图像传感器器件。BSI图像传感器器件用于感测朝向衬底(其支持BSI图像传感器器件的图像传感器电路)的背面所投射的光量。像素栅格位于衬底的正面，并且衬底足够薄，使得朝向衬底背面所投射的光可以到达像素栅格。与前照式(FSI)图像传感器器件相比，BSI图像传感器器件减小了相消干涉。

集成电路(IC)技术正不断发展。这种发展主要包括减小器件几何尺寸以获得更低的制造成本、更高的器件集成度、更高的速度以及更好的性能。随同因减小几何尺寸所实现的有益效果，是直接对IC器件的改进。一种这样的IC器件为图像传感器器件。

由于器件尺寸的缩小，不断地改进BSI技术以进一步提高BSI图像传感器器件的质量。虽然现有的BSI图像传感器器件和制造BSI图像传感器器件的方法通常能够满足它们预期的目的，但是随着器件尺寸的不断缩小，它们并非在所有方面都是完全符合要求。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种图像传感器器件，包括：衬底，具有正面和背面；辐射感测区域，形成在所述衬底中，其中，所述辐射感测区域可用于感测通过所述背面进入所述衬底的入射光；以及外延隔离部件，形成在所述衬底中并且邻近于所述辐射感测区域，所述辐射感测区域和所述外延隔离部件具有不同的掺杂极性。

在该图像传感器器件中，所述外延隔离部件与所述辐射感测区域形成P-N结。

在该图像传感器器件中，所述外延隔离部件包括Ge、Si、GaAs、AlGaAs、SiGe、GaAsP或它们的组合。

在该图像传感器器件中，所述外延隔离部件的掺杂浓度介于约1E17/cm³至约1E18/cm³之间。

在该图像传感器器件中，所述外延隔离部件具有阶梯式掺杂浓度。

在该图像传感器器件中，所述外延隔离部件的掺杂浓度朝向所述衬底的正面增加。

在该图像传感器器件中，所述衬底与所述辐射感测区域具有相同的掺杂极性。

在该图像传感器器件中，所述衬底的掺杂浓度小于所述辐射感测区域的掺杂浓度。

在该图像传感器器件中，所述外延隔离部件的深度大于所述辐射感测区域的深度。

根据本发明的另一方面，提供了一种图像传感器器件，包括：衬底，具有正面和背面，其中，所述衬底具有第一掺杂极性；以及辐射感测区域，形成在所述衬底中，所述辐射感测区域可用于感测通过所述背面进入所述衬底的入射光，并且具有所述第一掺杂极性，所述辐射感测区域的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度；以及重掺杂区域，形成在所述衬底中并且邻近于所述辐射感测区域，所述重掺杂区域具有第一极性，并且所述重掺杂区域的掺杂浓度大于所述衬底的掺杂浓度，所述重掺杂区域和所述辐射感测区域限定位于它们之间的具有所述第一极性的沟道区域。

该图像传感器器件进一步包括：覆盖在所述沟道区域上方的栅极介电层和栅电极。