[发明专利]集成电路、像素传感器及其形成方法

说明书

一种集成电路、像素传感器及其形成方法。像素传感器包含衬底，所述衬底具有与背侧相对的前侧。图像传感器元件包括设置在衬底内的有源层，其中有源层包括锗。抗反射涂层(ARC)结构上覆于衬底的背侧。ARC结构包含上覆于衬底的背侧的第一介电层、上覆于第一介电层的第二介电层以及上覆于第二介电层的第三介电层。第一介电层的第一折射率小于第二介电层的第二折射率且第三介电层的第三折射率小于第一折射率。

技术领域

本发明的实施例是有关于一种集成电路、像素传感器及其形成方法，特别是有关于一种集成电路及像素传感器其包括用于提高量子效率的上覆于图像传感器元件的介电结构以及其形成方法。

背景技术

许多现代的电子器件(例如数码相机、光学成像器件等)包括图像传感器。图像传感器将光学图像转换为可表示为数字图像的数字数据。图像传感器包含像素传感器阵列，所述像素传感器是用于将光学图像转换为数字数据的单元器件。一些类型的像素传感器包含电荷耦合器件(charge-coupled device；CCD)图像传感器和互补型金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor；CMOS)图像传感器(CMOS image sensor；CIS)。相较于CCD像素传感器，CIS由于低功耗、小尺寸、快速数据处理、数据直接输出以及低制造成本而受到青睐。

发明内容

根据一些实施例，一种像素传感器包括衬底、图像传感器元件及抗反射涂层结构。衬底具有与背侧相对的前侧，图像传感器元件包括设置在所述衬底内的有源层，其中所述有源层包括锗。抗反射涂层结构上覆于所述衬底的所述背侧，其中所述抗反射涂层结构包括上覆于所述衬底的所述背侧的第一介电层、上覆于所述第一介电层的第二介电层以及上覆于所述第二介电层的第三介电层，其中所述第一介电层的第一折射率小于所述第二介电层的第二折射率，其中所述第三介电层的第三折射率小于所述第一折射率。

根据一些实施例，一种集成电路包括第一集成电路管芯、第二集成电路管芯、多个图像传感器元件、网格结构及抗反射涂层结构。第一集成电路管芯包括第一衬底和上覆于所述第一衬底的第一互连结构。第二集成电路管芯上覆于所述第一集成电路管芯，其中所述第二集成电路管芯包括第二衬底和在所述第二衬底之下的第二互连结构，其中所述第一集成电路管芯和所述第二集成电路管芯在所述第一互连结构与所述第二互连结构之间的接合界面处接触。图像传感器元件设置在所述第二衬底内，网格结构上覆于所述多个图像传感器元件，其中所述图像传感器元件中的每一者在所述网格结构的侧壁之间横向间隔开。抗反射涂层结构设置在所述第二衬底与所述网格结构之间，其中所述抗反射涂层结构包括各自具有彼此不同的折射率的第一介电层、第二介电层以及第三介电层，其中所述第二介电层上覆于所述第一介电层，所述第三介电层上覆于所述第二介电层，其中所述第一介电层包括第一金属氧化物，所述第二介电层包括不同于所述第一金属氧化物的第二金属氧化物。

根据一些实施例，一种用于形成像素传感器的方法包括至少以下步骤。将第一隔离结构形成到衬底的前侧中、在所述衬底内形成图像传感器元件，使得所述图像传感器元件包含横向间隔在所述第一隔离结构的侧壁之间的有源层，其中所述衬底包括第一材料，所述有源层包括不同于所述第一材料的第二材料、沿着所述衬底的所述前侧形成互连结构、以及在所述衬底的背侧上方形成抗反射涂层结构，使得所述抗反射涂层结构包括上覆于所述衬底的所述背侧的第一介电层、上覆于所述第一介电层的第二介电层以及上覆于所述第二介电层的第三介电层，其中所述第一介电层的第一折射率小于所述第二介电层的第二折射率，其中所述第三介电层的第三折射率小于所述第一折射率。

附图说明

当结合随附图式阅读时，从以下详细描述最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出具有上覆于图像传感器元件的抗反射涂层结构的像素传感器的一些实施例的剖面图，其中抗反射涂层结构配置成增强图像传感器元件的量子效率。