CN103137633B - 减小背照式图像传感器的暗电流 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种包括有非划片槽区域和划片槽区域的半导体图像传感器件。该图像传感器件包括设置在非划片槽区域中的第一衬底部分。该第一衬底部分包括掺杂辐射感测区域。该图像传感器件包括设置在划片槽区域中的第二衬底部分。该第二衬底部分具有与第一衬底部分相同的材料组分。本发明还提供了一种制造图像传感器件的方法。该方法包括在衬底中形成多个辐射感测区域。该方法包括通过蚀刻划片槽区域中的衬底而在图像传感器件的划片槽区域中形成开口。在蚀刻之后，部分衬底保留在划片槽区域中。该方法包括利用有机材料填充开口。本发明还提供了一种减小背照式图像传感器的暗电流的器件和方法。

Description

减小背照式图像传感器的暗电流
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。
在该方法中，进一步包括：在填充所述开口之后，对所述有机材料执行蚀刻工艺，从而暴露出所述互连结构的接合焊盘。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的论述，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。
图1是示出了根据本发明的各个方面的制造图像传感器件的方法的流程图；
图2-图9是在根据本发明的各个方面的各个制造阶段的图像传感器件的示意性片断截面侧视图。
具体实施方式
以下公开提供了多种不同实施例或实例，用于实现本发明的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不旨在限制本发明。另外，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。出于简化和清楚，可以不同比例任意地绘制各个部件。
图1示出了根据本发明的各个方面的制造半导体图像传感器件的方法10的流程图。参考图1，方法10包括框15，其中，将多个辐射感测区域形成在衬底中。这些辐射感测区域形成在图像传感器件的非划片槽区域中。方法10包括框20，其中，在图像传感器件的划片槽区域中形成了开口。通过蚀刻位于划片槽区域中的衬底来形成该开口。在蚀刻之后，部分衬底保留在划片槽区域中。方法10包括框25，其中，利用有机材料填充开口。可以理解，可以在图1的方法10之前、期间或之后执行额外的处理步骤。但出于简明的目的，在此没有详细论述这些额外的处理步骤。
图2至图9是一种装置的各个实施例的示意性片断截面侧视图，该装置是根据图1的方法10的各方面在各个制造阶段中的背照式（BSI）图像传感器件30。该图像传感器件30包括用于感测和记录直接指向图像传感器件30的背面的辐射（诸如，光）的强度的像素阵列或网格（grid）。图像传感器件30可以包括电荷耦合器件（CCD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器（CIS）、有源像素传感器（APS），或无源像素传感器。图像传感器件30进一步包括与像素网格邻近地设置的额外的电路和输入端/输出端，用于提供像素的操作环境并且用于支持与像素的外部通信。可以理解，为了更好地理解本发明的发明构思，图2至图9已经被简化并且未按照比例进行绘制。
参考图2，图像传感器件30包括衬底40，在下文中被称为器件衬底。器件衬底40是掺杂有p型掺杂物（诸如，硼）的硅衬底（例如，p型衬底）。可选地，器件衬底40可以是其他适当的半导体材料。例如，该器件衬底40可以是掺杂有n型掺杂物（诸如，磷或砷）的硅衬底（n型衬底）。器件衬底40可以包含其他元素半导体，诸如，锗和金刚石。器件衬底40可以任选地包含化合物半导体和/或合金半导体。另外，器件衬底40可以包括外延层（epilayer），为了增强性能可以将该器件衬底40进行应变，并且该器件衬底40可以包括绝缘体上硅（SOI）衬底。
再次参考图2，器件衬底40具有正面（也称为前表面）50和背面（也被称为后表面）60。对于BSI图像传感器件（诸如，图像传感器件30）而言，辐射从背面60发射并且穿过后表面进入到衬底40中。
多个介电沟槽隔离（STI）结构65形成在衬底40中。在一些实施例中，通过下面的工艺步骤形成STI结构65：从正面50向衬底40蚀刻开口；利用介电材料（诸如，氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低k材料或其他适合的介电材料）填充开口；以及随后执行抛光工艺，例如，化学机械抛光（CMP）工艺来平坦化填充开口的介电材料的表面。在一些实施例中，可以形成深沟槽隔离（DTI）结构。DTI结构的形成工艺可以与STI结构65类似，然而，DTI结构被形成为具有比STI结构65更大的深度。在特定实施例中，还可以形成掺杂的隔离结构。可以通过一个或多个离子注入工艺来形成这些掺杂的隔离结构。可以形成该掺杂的隔离结构来代替或补充STI或DTI结构。
多个像素形成在衬底40中。像素包括感测辐射的掺杂区域70。这些感测辐射的掺杂区域70由一个或多个离子注入工艺或扩散工艺形成并且掺杂有与衬底40（或掺杂区域140）的掺杂质极性相反的掺杂剂。因此，在所示实施例中，像素包括n型掺杂区域。对于BSI图像传感器件（诸如，图像传感器件30）而言，像素用于探测从背面60射向器件衬底40的辐射，诸如，入射光75。
在一些实施例中，像素均包括光电二极管。在一些实施例中，可以在每个光电二极管下面形成深注入区域。在其他实施例中，像素可以包括层压层（pinnedlayer）光电二极管、光电门（photogate）、重置晶体管、源跟随器晶体管、以及传输晶体管。像素还可以被称为辐射探测器件或光传感器。像素可以被改变成分别具有不同的结深度、厚度、宽度等。在一些实施例中，每对邻近的或相邻的像素均被上述隔离结构（例如，STI结构65）中的相应的一个彼此分开。隔离结构65阻止或减少了像素之间的交叉串扰（cross-talk）。
器件衬底40还具有从正面50到背面60测量出的初始厚度78。在一些实施例中，初始厚度78在大约100微米（um）至大约3000um的范围内，例如，在大约500um和大约1000um之间。
现参考图3，在器件衬底40的正面50上方形成互连结构80。互连结构80包括在图像传感器件30的各个掺杂部件、电路、和输入端/输出端之间提供互连（例如，引线）的多个图案化的介电层和传导层。互连结构80包括层间电介质（ILD）和多层互连（MLI）结构。该MLI结构包括接触件、通孔和金属线。出于说明目的，图3示出了多个导线90和通孔/接触件95，可以理解，示出的传导线90和通孔/接触件95仅作为实例，而传导线90和通孔/接触件95的实际设置和配置可以根据设计需要和制造相关内容进行改变。
MLI结构可以包括导电材料（诸如，铝、铝/硅/铜合金、钛、氮化钛、钨、多晶硅、金属硅化物或其组合），被称为铝互连件。可以通过包括了物理汽相沉积（PVD）（或溅射）、化学汽相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）或其组合的工艺来形成该铝互连件。形成该铝互连件的其他制造技术可以包括用于图案化纵向连接（例如，通孔/接触件95）和横向连接（例如，导线90）的导电材料的光刻处理和蚀刻。可选地，可以使用铜多层互连来形成金属图案。铜互连结构可以包括铜、铜合金、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨、多晶硅、金属硅化物或其组合。可以使用包括了CVD、溅射、电镀或其他适合工艺的技术来形成该铜互连结构。
仍参考图3，缓冲层100形成在互连结构80上。在本实施例中，缓冲层100包括电介质材料，诸如，氧化硅。可选地，缓冲层100可以任选地包括氮化硅。通过CVD、PVD或其适合的技术形成该缓冲层100。通过CMP工艺平坦化该缓冲层100形成平滑的表面。
然后，通过缓冲层100将载体衬底110与器件衬底40相接合，以便处理器件衬底40的背面60。本实施例中的载体衬底110与衬底40类似并且包括硅材料。可选地，载体衬底110可以包括玻璃衬底或其他适当的材料。载体衬底110可以通过分子力（公知的直接接合或光纤熔接合技术）或通过其他本领域公知的接合技术（诸如，金属扩散或阳极接合）与器件衬底40相接合。
重新参考图3，缓冲层100在器件衬底40和载体衬底110之间提供了电隔离。载体衬底为形成在器件衬底40的正面50上的各个部件（诸如，像素）提供了保护。载体衬底110还为下面所论述的器件衬底40的背面60的处理提供了机械强度和支持。在接合之后，可以任选地对器件衬底40和载体衬底110进行退火来增强接合强度。
仍旧参考图3，在接合了载体衬底110之后，然后执行减薄工艺120从背面60减薄器件衬底40。该减薄工艺120可以包括机械研磨工艺和化学减薄工艺。在机械研磨工艺过程中可以首先从器件衬底40上去除大量衬底材料。然后，化学减薄工艺可以将蚀刻药剂涂敷在器件衬底40的背面60上来进一步减薄器件衬底40至厚度130，该厚度为大约几微米。也可以理解，本发明所公开的具体厚度仅仅是实例并且可以根据图像传感器件30的设计要求和应用类型来实现其他厚度。
现参考图4，从背面60在器件衬底40上方形成抗反射涂布（ARC）层150。可以通过适当的沉积工艺（诸如，CVD、PVD、ALD或其组合）形成该ARC层150。ARC层100可以包括用于减小从背面60射向器件衬底40的辐射波的反射的适当材料。例如，ARC层150可以包括氮。ARC层150还可以作为蚀刻停止层。ARC层150具有厚度160。在一些实施例中，厚度160大于大约200埃，但小于大约1000埃。
现参考图5，在器件衬底40中形成开口180。开口180形成在图像传感器件30的划片槽区域190中。大体上该划片槽区域是将一个半导体管芯与邻近的半导体管芯相分开的区域。在随后的制造工艺中切割贯穿该划片槽区域，从而在对管芯进行封装和将其作为集成电路芯片售出之前将相邻的管芯相分开。相比之下，衬底40位于开口180各侧上的部分属于图像传感器件30的像素区域200A和200B，因为衬底40的这些区域均包括可以感测光的对辐射敏感的像素。因此，在此所示的图案传感器件30的部分包括邻近的管芯（在此其像素区域分别被示为像素区域200A和200B），这些邻近的管芯被划片槽区域190分开。
可以理解，除了像素区域200A和200B以及划片槽区域190以外，图像传感器件30还可以包括外围区域和接合焊盘区域。该外围区域可以包括数字器件（诸如，专用集成电路（ASIC）器件或芯片上系统（SOC）器件），或用于建立图像传感器件30的光强基准线的其他参考像素。接合焊盘区域被保留下来用于形成接合焊盘，从而可以在图像传感器件30和外部器件之间建立起电连接。出于简明的目的，在此未示出或论述图像传感器件30的其他区域的细节。
再次参考图5，通过蚀刻工艺210形成开口180。在一些实施例中，蚀刻工艺210包括干式蚀刻。以如下方式执行蚀刻工艺210，不完全去除划片槽区域190中的衬底40，甚至在执行了蚀刻工艺200之后仍将部分衬底40保留在划片槽区域190中（位于互连结构80）。这可以通过对蚀刻工艺210的特定蚀刻参数（例如，蚀刻工艺210的蚀刻时间）进行调整来实施。衬底部分40A具有厚度220。在一些实施例中，厚度220大于大约0埃，但小于4000埃。衬底部分40A是连续的并且直接与像素区域200s中的部分衬底40物理接触。
在上述方式中，根据本发明的各个方面的制造方法在划片槽区域190中“保留（reverse）”了衬底部分40A。如下面详细论述的那样，衬底40A的保留部分可以减小暗电流。
现参考图6，抗反射涂布（ARC）层230形成在像素区域200中的抗反射层150上方和划片槽区域190的衬底部分40A上方。ARC层230还形成在像素区域200的部分衬底40的侧壁上。可以通过适当的沉积工艺（诸如，CVD、PVD、ALD或其组合）来形成该ARC层230。ARC层230可以包括用于降低从背面60射向器件衬底40的辐射波的反射的适当的材料。例如，ARC层230可以包括氮。在一些实施例中，ARC层150和230具有不同的材料组分。ARC层230具有厚度240。在一些实施例中，厚度240大于大约200埃，但小于大约3000埃。
现参考图7，在划片槽区域190中执行蚀刻工艺250从而“打开（open）”接合焊盘90A，该接合焊盘是划片槽区域190中的互连结构80的金属线的子集（subset）。换言之，蚀刻工艺250去除了ARC层230和150的部分以及位于接合焊盘90A上的部分氧化物材料，从而暴露出接合焊盘90A的上表面。随后，可以引线接合该接合焊盘90A，以便与图像传感器件30建立起电连接。在一些实施例中，蚀刻工艺250包括干式蚀刻工艺。
现参考图8，形成有机材料260来填充划片槽区域190中的开口180。该有机材料260形成在像素区域200A中的衬底40的两侧并保留的衬底部分40A的上方。然而，ARC层230将有机材料260与像素区域200A中的衬底40和划片槽区域190中的保留的衬底部分40A分开。
形成有机材料260的目的在于生成用于形成滤色器层的平坦表面。在一些实施例中，有机材料260可以具有与滤色器层相同的材料组分并且可以使用与形成滤色器的工艺相同的工艺来形成。滤色器层可以形成在衬底40的背面上和ARC层150的上方。滤色器层可以包括多个滤色器，这些滤色器被设置成入射辐射投射在其上并且将其穿透。这些滤色器可以包括用于过滤入射辐射的具体波长带的染料基的（或颜料基的）聚合物或树脂，该波长带与色谱（例如，红色、绿色和蓝色）相应。在可选实施例中，滤色器层可以包括与有机材料260所不同的材料并且可以分开地（例如，随后）形成有机材料260。出于简明目的，在此未具体地示出该滤色器层。
在形成滤色器层之后，在该滤色器层上形成了包括多个微透镜的微透镜层。该微透镜将入射辐射射向和聚焦在器件衬底40的特定辐射感测区域上。可以多种布置方式来设置微透镜并且根据用于微透镜的材料的折射率和与传感器表面的距离，这些微透镜具有各种形状。在形成滤色器层或微透镜层之前，器件衬底40还可以经历任选的激光退火工艺。可以理解，滤色器和微透镜层两者都形成在图像传感器件30的像素区域200A和200B中。出于简明的原因，在此也不具体地示出该微透镜。
现参考图9，对划片槽区域190执行切割工艺280，从而将图像传感器件30分成单独的图像传感器管芯300A和300B。该切割工艺280在一些实施例中可以包括晶圆切割（sawing）工艺。可以使用刀片、激光束或其他适当的机械装置来实行该晶圆切割。执行切割（dicing）工艺280的方式不损害图像传感器件30，例如，图像传感器管芯300A和300B的侧壁。
上述实施例提供了优于传统的图案传感器件的优点，例如，在暗电流性能方面的优点。然而，可以理解在此所论述的优点不全都是必须的，并且其他实施例可以提供不同的优点，而且没有任何特定优点是所有实施例所必须的。
暗电流是一种普遍的图像传感器缺陷并且被限定为当不存在实际照明时存在的像素电流。换言之，像素在本不应该探测到光的时候“探测”到光。暗电流缺陷可能由传统的图像传感器中的应力所造成。更具体地，传统的图像传感器的被有机材料填充的划片槽区域可以具有高热膨胀系数。因此，当温度升高时，有机材料向各个方向膨胀，包括横向方向。有机材料的横向膨胀导致像素区域的辐射传感器件受到应力。该应力可以导致载流子带隙变窄，这可能导致波泄漏并且由此使传统的图像传感器中的暗电流的增大。
与此相比，上述图像传感器件30通过不完全去除划片槽区域190中的衬底40的所有部分来最小化暗电流问题。更具体地，当蚀刻划片槽区域190时，保留衬底部分40A。保留的衬底部分40A基本上减小了传送给辐射传感区域70的应力大小（由有机材料膨胀造成）。横向应力减小的原因之一在于所保留的衬底部分40A具有与衬底40相同的材料组分并且由此不具有高于有机材料260的热膨胀系数。因此，即使温度升高，衬底部分40A也基本上不在辐射传感区域70附近产生应力。另外一个原因在于，保留下来的衬底区域40A将辐射传感区域70与划片槽区域190中的有机材料26相分离。这种分离为有机材料190的热膨胀所导致的应力提供了有效的“缓冲”。因此，可以通过保留的衬底部分40来减小辐射传感区域70所经受的横向应力大小。至少出于上述原因，保留的衬底部分40A使得每个图像传感器管芯300A-300B的横向应力均被减小并且由此改善了暗电流性能。
可以理解，划片槽区域中的保留的衬底部分40A的厚度可以与每个图像传感器管芯300A-300B所经受的应力相关。然而，衬底部分40A不能太厚，因为过量的厚度可能妨碍接合焊盘90A如上面图7所述地那样被“打开（opened）”。换言之，如果保留的衬底部分40A太厚，那么蚀刻工艺250可能无法完全地蚀刻掉覆盖着接合焊盘90的层从而暴露出其表面。
换言之，如果衬底部分40A太薄，那么可能无法充分地减小针对图像传感器管芯300A-300B的横向应力。如上所述，根据本发明的各个方面，在大约0埃和4000埃之间的范围内的厚度被认为适用于减小横向应力却不会妨碍接合焊盘开口。然而，可以理解，对可选实施例而言，可以使用保留的衬底部分40的其他厚度范围来适应不同设计需求和制造相关问题。例如，在接合焊盘开口不是相关问题的实施例中，保留的衬底部分40A的厚度可以大于在此所述的范围，并且可能接近图像传感器管芯的衬底的厚度。
本发明的实施例的其他优点在于，其完全适合现存的制造工艺。本发明的实施例的实施仅包括对现存的制造工艺稍作调整。因此，既不需要额外的制造设备，又不执行额外的制造步骤。因此，本发明不会增加制造成本或延长制造时间。
可以理解，上述制造工艺的顺序不用于限制。在其他实施例中，可以根据与在此所示的不同的处理顺序来形成一些层或器件。另外，可以形成一些其他的层但此处出于简明的目的并未示出。
本发明的较为宽泛的形式之一包括一种装置，该装置包括：具有非划片槽区域和划片槽区域的半导体图像传感器件，该半导体图像传感器件包括：第一衬底部分，设置在非划片槽区域中，其中，该第一衬底部分包括掺杂辐射感测区域；以及第二衬底部分，设置在划片槽区域中，其中，该第二衬底部分具有与第一衬底部分相同的材料组分。
在一些实施例中，划片槽区域设置在邻近非划片槽区域的位置上。
在一些实施例中，第一衬底部分和第二衬底部分均包含硅。
在一些实施例中，第二衬底部分薄于第一衬底部分。
在一些实施例中，第一衬底部分具有小于大约3微米的第一厚度；第二衬底部分具有小于大约4000埃的第二厚度。
在一些实施例中，第一衬底部分与第二衬底部分直接物理接触。
在一些实施例中，图像传感器件进一步包括：设置在划片槽区域中和第二衬底部分上方的有机部分。
在一些实施例中，图像传感器件进一步包括：设置在第一衬底部分和第二衬底部分上方的互连结构；以及设置在第一衬底部分和第二衬底部分的背面上方的抗反射层。
本发明的另一个较为宽泛的形式包括一种图像传感器件，该图像传感器件包括：位于硅衬底中的辐射感测区域，用于感测从硅衬底的背面射过来的辐射；与硅衬底邻近的硅部件；位于硅部件的背面上方的有机部件；以及位于硅衬底的正面和硅部件的正面上方的互连结构；其中：辐射感测区域位于图像传感器件的像素区域中；并且硅部件和有机部件位于图像传感器件的划片槽区域中。
在一些实施例中，图像传感器进一步包括：位于硅衬底背面上方的抗反射涂布（ARC）层，其中，硅衬底通过部分ARC层与有机部件相分离。
在一些实施例中，硅部件至少部分地通过ARC层的另一部分与有机部件相分离。
在一些实施例中，硅衬底与硅部件相接（contiguouswith）。
在一些实施例中，互连结构包括一个或多个接合焊盘。
在一些实施例中，硅部件基本上薄于硅衬底。
本发明的另一个较为宽泛的形式包括一种制造图像传感器件的方法，该方法包括：在衬底中形成多个辐射感测区域，该辐射感测区域形成在图像传感器件的非划片槽区域中；通过蚀刻划片槽区域中的衬底来形成位于图像传感器件的划片槽区域中的开口，其中，在蚀刻之后部分衬底保留在划片槽区域中；以及利用有机材料填充开口。
在一些实施例中，划片槽区域中的部分衬底与非划片槽区域中的衬底直接物理接触。
在一些实施例中，划片槽区域中的部分衬底薄于非划片槽区域中的衬底。
在一些实施例中，该方法进一步包括：在衬底的非划片槽区域上方形成滤色器层，其中，该滤色器层和有机材料具有相同的材料组分。
在一些实施例中，衬底的正面形成了辐射感测区域；并且该方法进一步包括，在形成开口之前和形成辐射感测区域之后：在衬底的正面上方形成互连结构；接合衬底和载体衬底，在衬底和载体衬底之间接合互连结构；以及从背面减薄该衬底，该背面与正面相对（oppositefrom）。
在一些实施例中，该方法进一步包括：在填充开口之后向有机材料执行蚀刻工艺，从而暴露出互连结构的接合焊盘。
以上已概述了各个实施例的特征，使得本领域的技术人员可以更好地理解下面的详细说明。本领域的技术人员应该理解，他们可以简单地使用本发明作为设置或更改其他工艺和结构的基础，从而实现相同的目的和/或达到在此所述的实施例的相同的优点。本领域的技术人员还应该意识到，这种等效的结构并不背离本发明的精神和范围，并且可以在不背离本发明的精神和范围的条件下对其进行各种改变、替换和更换。

Claims (17)

1.一种装置，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，并且所述第二衬底部分薄于所述第一衬底部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，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。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一衬底部分和所述第二衬底部分均包含硅。
4.根据权利要求1所述的装置，其中：
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。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一衬底部分与所述第二衬底部分直接物理接触。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，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。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，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。
8.一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，并且所述硅部件薄于所述硅衬底；
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。
9.根据权利要求8所述的图像传感器件，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。
10.根据权利要求9所述的图像传感器件，其中，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。
11.根据权利要求8所述的图像传感器件，其中，所述硅衬底与所述硅部件相邻接。
12.根据权利要求8所述的图像传感器件，其中，所述互连结构包括一个或多个接合焊盘。
13.一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，
其中，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。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，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。
15.根据权利要求13所述的方法，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。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，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。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：在填充所述开口之后，对所述有机材料执行蚀刻工艺，从而暴露出所述互连结构的接合焊盘。
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