[实用新型]背照式图像传感器

说明书

背照式图像传感器包括设置在衬底中的像素区域、设置在衬底的背侧表面上的抗反射层、设置在抗反射层上并具有对应于像素区域的开口的阻光图案、设置在阻光图案上的滤色器层以及设置在滤色器层上的微透镜阵列，其中所述阻光图案具有朝向衬底的背侧表面减小的宽度。

技术领域

本实用新型涉及一种背照式图像传感器。

背景技术

通常，图像传感器是将光学图像转换为电信号的半导体器件，并且可以被分类或归类为电荷耦合器件(CCD)或CMOS图像传感器 (CIS)。

CMOS图像传感器包括单位像素，每个单位像素包括光电二极管和MOS晶体管。CMOS图像传感器使用开关法(switching method)顺序地检测单位像素的电信号，从而形成图像。CMOS图像传感器可以分为前照式图像传感器和背照式图像传感器。

前侧照明图像传感器可以包括形成在衬底中的光电二极管、形成在衬底的前侧表面上的晶体管、形成在衬底的前侧表面上的布线层以及形成在布线层上的滤色器层和微透镜阵列层。

同时，与前照式图像传感器相比，背照式图像传感器可以具有改进的光接收效率。背照式图像传感器可以包括形成在衬底的前侧表面上的晶体管和布线层、形成在衬底的后侧表面上的阻光图案和抗反射层、形成在阻光图案和抗反射层上的钝化层以及形成在钝化层上的滤色器层和微透镜阵列。

阻光图案可以由钨制成并且可以通过在抗反射层上形成钨层并且图案化钨层以具有对应于背照式图像传感器的像素区域的开口来形成。在这种情况下，阻光图案可以具有朝向衬底的背侧表面增加的宽度。更具体地说，因为蚀刻钨层相对困难，所以可以蚀刻钨层，使得阻光图案的侧表面具有正斜率，并且对于增加钨层的厚度存在限制。因此，由于在阻光图案的侧表面上的光反射，光损失可能增加，并且通过使用阻光图案减少串扰的效果也受到限制。

实用新型内容

本公开提供了一种能够减少光损失和串扰的背照式图像传感器。

根据本公开的一个方面，背照式图像传感器可以包括设置在衬底中的像素区域、设置在衬底的背侧表面上的抗反射层、设置在抗反射层上并具有对应于像素区域的开口的阻光图案、设置在阻光图案上的滤色器层以及设置在滤色器层上的微透镜阵列，其中所述阻光图案具有朝向衬底的背侧表面减小的宽度。

根据本公开的一些示例性实施例，每个像素区域可以包括设置在衬底中的电荷累积区域以及设置在衬底的前侧表面和电荷累积区域之间的前侧钉扎层。

根据本公开的一些示例性实施例，每个像素区域还可以包括设置在衬底的背侧表面和电荷累积区之间的背侧钉扎层。

根据本公开的一些示例性实施例，背照式图像传感器可以进一步包括设置在衬底中以与像素区域间隔开的浮置扩散区域以及设置在衬底的前侧表面上介于像素区域和浮置扩散区域之间的栅极结构。

根据本公开的一些示例性实施例，背照式图像传感器可以进一步包括设置在抗反射层和阻光图案上的钝化层。在这种情况下，滤色器层可以设置在钝化层上。

根据本公开的一些示例性实施例，背照式图像传感器可以进一步包括设置在抗反射层上并具有用于形成阻光图案的沟槽的模制层，以及设置在模制层和阻光图案上的钝化层。

根据本公开的一些示例性实施例，背照式图像传感器可以进一步包括设置在阻光图案的侧表面上以及抗反射层和阻光图案之间的扩散阻挡层。

根据本公开的一些示例性实施例，背照式图像传感器可以进一步包括设置在阻光图案上的第二扩散阻挡层。

本公开的以上概述并非旨在描述本公开的每个所示实施例或每个实施方式。以下详细描述和权利要求更具体地举例说明这些实施例。

附图说明

根据以下结合附图的描述，可以更加详细地理解示例性实施例，其中：