CN103227179B - 减小图像传感器中的暗电流的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种减小图像传感器中的暗电流的方法包括：提供背照式图像传感器晶圆，在该背照式图像传感器晶圆的背面上沉积第一钝化层，在第一钝化层上沉积等离子体增强钝化层，以及在等离子体增强钝化层上沉积第二钝化层。本发明还提供了一种减小图像传感器中的暗电流的装置和方法。

Description

减小图像传感器中的暗电流的装置和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求于2012年1月31日提交的第61/593,038号美国临时申请“Film Structure for Improved CMOS Image Sensor Dark CurrentPerofmance”的权益，该专利申请的全部公开内容通过引用结合到本文中。

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图像传感器中的暗电流的装置和方法。

背景技术

随着技术的发展，互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器由于CMOS图像传感器中的固有的特定的优点而比传统的带电耦合器件(CCD)更受欢迎。尤其是CMOS图像传感器可以具有高图像采集率、更低操作电压、更低功率损耗以及更高抗扰性。另外，可以在与逻辑和存储器件相同的高容量晶圆生产线上制造该CMOS图像传感器。因此，CMOS图像芯片可以包括图像传感器以及所有必要的逻辑器件，诸如，放大器、A/D转换器等。

CMOS图像传感器是像素化的金属氧化物半导体。CMOS图像传感器通常包括光敏的图像元素(像素)阵列，其中每个均可以包括晶体管(开关晶体管和复位晶体管)、电容器以及光敏元件(例如，光电二极管)。CMOS图像传感器使用光敏的CMOS电路来将光子转化成电子。该光敏的CMOS电路通常包括形成在硅衬底中的光电二极管。由于光电二极管暴露在光中，所以电荷被引入到该光电二极管中。当光从主场景射到像素上时，每个像素均可以与射在该像素上的光量成正比地产生电子。另外，电子在像素中被转换成电压信号并且进一步通过A/D转换器转变成数字信号。多个外围电路可以接收该数字信号并且对其进行处理，从而显示出主场景的图像。

CMOS图像传感器可以包括多个额外的层，诸如，形成在衬底上的介电层和互连金属层，其中，互连层被用于将光电二极管与外围电路相连接。CMOS图像传感器的具有额外的层的那个面通常被称为正面，而具有衬底的那个面则被称为背面。根据光路径的差别，CMOS图像传感器可以进一步被分成两种主要的类别，即，前照式(FSI)图像传感器和背照式(BSI)图像传感器。

在FSI图像传感器中，光从主场景入射到CMOS图像传感器的正面上，穿过介电层和互连层，并且最终落到光电二极管上。光路径中的额外的层(例如，不透明和反射的金属层)可以限制光电二极管所吸收的光量，由此降低了量子效率。与此相反，BSI图像传感器中不存在源于额外的层(例如，金属层)的阻碍。光入射到CMOS图像传感器的背面上。因此，光可以通过直接路径射向光电二极管。这种直接路径有助于增大光子到电子的转换量。

光电二极管可以响应于入射到CMOS图像传感器的背面的光而生成电子。然而，在没有照明时可能生成不期望的电流。该不期望的电流被公知为暗电流。过量的暗电流可能导致图像劣化。

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，提供了一种方法，包括：提供背照式图像传感器晶圆；在所述背照式图像传感器晶圆的背面上沉积第一钝化层；在所述第一钝化层上沉积第一等离子体增强钝化层；在所述第一等离子体增强钝化层上沉积第二等离子体增强钝化层；以及在所述第二等离子体增强钝化层上沉积第二钝化层。

在所述方法中，进一步包括：在所述背照式图像传感器晶圆中生长外延层，其中，光电二极管嵌在所述外延层中；在所述外延层中形成隔离区域，其中，所述隔离区域包围所述光电二极管；在所述背照式图像传感器晶圆的正面上方形成介电层；以及在所述介电层上方形成金属互连层。

在所述方法中，所述光电二极管包括：N型光电二极管区域；以及P型光电二极管区域。

在所述方法中，所述第一钝化层由二氧化硅形成。

在所述方法中，所述第一等离子体增强钝化层包括氮化硅；以及所述第二等离子体增强钝化层包括氮化硅。

在所述方法中，进一步包括：在所述第二钝化层上形成p+层；以及对所述P+层应用激光退火工艺。

在所述方法中，所述第一等离子体增强钝化层的厚度在大约至大约的范围内；以及所述第二等离子体增强钝化层的厚度在大约至大约的范围内。

在所述方法中，进一步包括：在所述第一钝化层上沉积氮化硅层；以及对所述氮化硅层执行等离子体处理，其中，所述氮化硅层与氨反应。

根据本发明的另一方面，提供了一种装置，包括：背照式图像传感器晶圆，具有位于第一面上的互连层；第一二氧化硅层，形成在所述背照式图像传感器的第二面上；第一等离子体增强氮化硅层，形成在所述第一二氧化硅层上；第二等离子体增强氮化硅层，形成在所述第一等离子体增强氮化硅层上；以及第二二氧化硅层，形成在所述第二等离子体增强氮化硅层上。

在所述装置中，进一步包括：p+层，形成在所述第二二氧化硅层上；抗反射涂层，形成在所述p+层上；滤色器层，形成在所述抗反射涂层上；以及微透镜层，形成在所述滤色器层上。

在所述装置中，进一步包括：外延层，生长在所述背照式图像传感器晶圆中；光电二极管，嵌在所述外延层中；隔离区域，嵌在所述外延层中，其中，所述光电二极管被所述隔离区域包围；介电层，形成在位于所述背照式图像传感器晶圆的第一面上方的外延层上；以及互连层，形成在所述介电层上。

在所述装置中，所述第一二氧化硅层的第一厚度约为所述第一等离子体增强氮化硅层的第二厚度约为所述第二二氧化硅层的第三厚度约为并且所述第二等离子体增强氮化硅层的第四厚度约为

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括：提供具有第一导电性的衬底；在所述衬底上生长外延层；在所述外延层中注入具有第二导电性的离子，从而形成第一光电有源区域；在所述外延层中注入具有所述第一导电性的离子，从而形成第二光电有源区域；减薄所述衬底的背面，直至暴露出所述外延层；以及在位于所述外延层上方的背面上沉积多个等离子体增强钝化层。

在所述方法中：所述第一导电性是p型的；并且所述第二导电性是n型的。

在所述方法中，进一步包括：在所述多个等离子体增强钝化层上方形成p+层；以及对所述p+层应用激光退火工艺。

在所述方法中，进一步包括：在所述p+层上沉积抗反射涂层；在所述抗反射涂层上形成滤色器层；以及在所述滤色器层上形成微透镜层。

在所述方法中，所述多个等离子体增强钝化层包括氮化硅。

在所述方法中，进一步包括：在位于所述外延层上方的所述衬底的背面上沉积第一钝化层；在所述第一钝化层上沉积第一等离子体增强钝化层；以及在所述第一等离子体增强钝化层上沉积第二钝化层。

在所述方法中，所述第一钝化层由二氧化硅形成；以及所述第二钝化层由二氧化硅形成。

在所述方法中，所述等离子体增强钝化层的厚度约为

附图说明

为了更全面地理解实施例及其优势，现将结合附图所进行的描述作为参考，其中：

图1示出了根据一个实施例的背照式图像传感器的简化的截面图；

图2示出了根据一个实施例的具有复合钝化层的背照式图像传感器的截面图；

图3示出了根据另一个实施例的背照式图像传感器的截面图；

图4示出了根据一个实施例的在衬底上执行正面离子注入工艺之后背照式图像传感器晶圆的截面图；

图5示出了根据一个实施例的在光电有源区域上方形成了额外的正面层之后的图4所示的半导体器件的截面图；

图6是根据一个实施例的在将晶圆倒装和接合在载体上之后背照式图像传感器晶圆的截面图；

图7是根据一个实施例的在向晶圆的背面应用完减薄工艺之后的图6所示的背照式图像传感器晶圆的截面图；

图8是根据一个实施例的在涂敷复合钝化层之后的图7所示的背照式图像传感器晶圆的截面图；

图9是根据一个实施例的在向晶圆的背面涂敷薄p+离子层之后的图8所示的背照式图像传感器晶圆的截面图；

图10是根据一个实施例的在向晶圆的背面涂敷完抗反射涂布(ARC)层之后的图9所示的背照式图像传感器晶圆的截面图；

图11是根据一个实施例的在涂敷完滤色器层之后的图10所示的背照式图像传感器晶圆的截面图；

图12是根据一个实施例的在涂敷微透镜层之后的图11所示的背照式图像传感器晶圆的截面图；

除非另有说明，否则相应的数字和字母在不同的附图中大体上指的是相应的部分。绘制附图用以清楚地说明各个实施例的相关方面并且不必按比例绘制。

具体实施方式

下面，详细讨论本发明的各个实施例的制造和使用。然而，应该理解，本发明提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅示出了制造和使用本发明的具体方式，而不用于限制本发明的范围。

将参考具体语境中的实施例(即，背照式图像传感器)来描述本发明。然而，本发明的实施例也可以应用于多种多样的图像传感器和半导体器件。下面将借助附图来详细地解释各个实施例。

图1示出了根据一个实施例的背照式图像传感器的简化的截面图。该背照式图像传感器100由本领域所公知的CMOS工艺技术所制造。具体而言，背照式图像传感器100形成在硅衬底上方的外延层中。根据背照式图像传感器的制造工艺，硅衬底在背面减薄工艺中已经被去除到使得外延层暴露出来。如图1所示，保留了部分外延层103。p型的光电有源区域105和n型的光电有源区域104形成在剩余的外延层103中。

光电有源区域(诸如，p型的光电有源区域105和n型的光电有源区域104)可以形成PN结，该PN结用作光电二极管。根据一个实施例，光电有源区域(例如，n型的光电有源区域104和p型的光电有源区域105)形成在从p型半导体衬底(未示出)中生长出来的外延层103中。

背照式图像传感器100还包括形成在外延层103中的隔离区域114。如图1所示，通过n型光电有源区域和p型光电有源区域105形成的光电二极管被隔离区域114所包围着。具体而言，隔离区域114有助于防止源于相邻的像素(未示出)的串扰和干扰。根据一个实施例，隔离区域114可以由P型材料(诸如，硼，BF₂等)形成。另外，隔离区域114可以包括浅沟槽隔离(STI)结构(未示出)。根据实施例，隔离区域114具有在大约0um至大约2um的范围内的掺杂深度。

背照式图像传感器100可以包括多个额外的层，诸如，形成在衬底上方的介电层110和互连金属层112。简单起见，下面将背面发光图像传感器100的具有额外的层的面称为正面，而具有衬底的面则称为背面。

介电层110通常形成在衬底的正面上方。应该注意到，其他电路(未示出)，诸如，晶体管、电容器等等也可以形成在外延层103中。根据实施例，介电层110形成了平坦化的层，在其上可以形成其他层(例如，金属互连层)。在实施例中，介电层110可以由低K介电材料形成，诸如，氧化硅、硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、磷酸盐玻璃(PSG)、氟化的硅酸盐玻璃(FSG)、碳掺杂的氧化硅等等。介电层110可以由任意适合的技术(诸如，化学汽相沉积(CVD)技术等等)形成。

金属互连层112可以形成在介电层110上方。金属互连层112可以通过等离子体蚀刻或镶嵌工艺来进行图案化并且可以由适用于特定应用的任意导电材料所形成。适合的材料可以包括，例如，铝、铜、掺杂的多晶硅等等。可以形成接触件和通孔(未示出)来在金属互连层和下面的电路之间提供电连接。

背照式图像传感器100可以包括形成在衬底背面上的钝化层120。如图1所示，钝化层120可以包括三个层。第一钝化层122形成在衬底的背面上。第一钝化层122由介电材料(诸如，氧化硅材料、氮化硅材料、氮氧化硅材料等)形成。可以使用适当的技术(包括但并不限于CVD、等离子体增强CVD(PECVD)、物理汽相沉积(PVD)等)形成第一钝化层122。根据实施例，第一钝化层122可以由介电材料(诸如，二氧化硅)形成。第一钝化层122的厚度在大约至大约的范围内。

复合钝化层124形成在第一钝化层122上。复合钝化层124还可以包括多个等离子体增强介电层(未示出但图2中示出)。每个等离子体增强介电层均由介电材料(诸如，氮化硅等)形成。氮化硅层的形成与第一钝化层122的形成相类似。另外，在每个氮化硅层上执行等离子体增强工艺。复合钝化层124的具体的制造工艺将借助图2进行详细描述。第二钝化层126形成在复合钝化层124上。第二钝化层126与第一钝化层122相类似，并且为了避免不必要的重复在此不再进一步详细论述。

由等离子体增强氮化硅形成的具有复合钝化层124的有利特征可以包括高密度的N-H含量。这种高密度的N-H含量有助于提高负电荷水平。源于等离子体增强氮化硅的负电荷可以减少困在图像传感器中的正电荷。由此可以改进背照式图像传感器100的暗电流性能。

图2示出了根据实施例的具有复合钝化层的背照式图像传感器的截面图。如图1中所示，背照式图像传感器200可以包括多个层。为了简单和清楚，仅包括了背照式图像传感器200的相应的部分，用于示出复合钝化层124的发明方面。如图2所示，第一钝化层122形成在衬底的背面上。第一钝化层122的形成借助图1进行了详细的描述，为了避免重复在此不再进行论述。复合钝化层124可以包括多个等离子体增强氮化硅层。根据一个实施例，等离子体增强氮化硅层的总数量在大约2层至大约20层的范围内。

第一等离子体增强氮化硅层202形成在第一钝化层122上。具体地，使用适合的技术(包括但并不限于CVD等)来形成氮化硅层。在形成了氮化硅层之后，在氮化硅层上执行高频等离子体。另外，在高频等离子体下，氮化硅与氨产生反应，从而增大了氮化硅层的N-H含量。因此，氮化硅层变成了等离子体增强氮化硅层。根据实施例，高频等离子体的功率约为160W。等离子体处理的时间约为大约60秒。可以在第一等离子体增强氮化硅层202上形成其他等离子体增强氮化硅层(例如，等离子体增强氮化硅层204)。

根据一个实施例，每个等离子体增强氮化硅层的厚度大约为复合钝化层124的总厚度取决于在第一钝化层122和第二钝化层126之间形成了多少等离子体增强氮化硅层。例如，当在第一钝化层122和第二钝化层126之间形成了四个等离子体增强氮化硅层时，复合钝化层124的厚度约为

应该注意到，尽管上述描述基于等离子体增强氮化硅层，但氮化硅仅仅是个实例，该实例不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员可以意识到多种变化、改变以及更改。例如，复合钝化层可以由碳化硅、氮化硅，其组合等形成。

图2中所示的具有复合钝化层的有利特征是，可以通过原位方式形成等离子体增强氮化硅层。该原位方式有助于缩短制造背照式图像传感器的周期时间。因此，可以通过使用费用低廉的、兼容的制造工艺来实现减小背照式图像传感器100的暗电流性能的方案。

图3示出了根据另一个实施例的背照式图像传感器的截面图。在背照式图像传感器中，存在多个像素，每个像素都是形成在硅衬底中的光电二极管。根据实施例，衬底310可以是从p型衬底(未示出)中生长出来的p型外延层。简单起见，仅示出了一个像素来展现各个实施例的发明方面。

如图3所示，像素300包括由p型的掺杂区域314和n型的掺杂区域312所形成的光电二极管。P型掺杂的区域314可以通过使用离子注入工艺或扩散工艺从晶圆的正面形成。根据实施例，p型的掺杂区域314掺杂了p型的掺杂材料，诸如，硼。P型的掺杂区域314的掺杂浓度在大约10¹⁶/cm³至大约10¹⁹/cm³的范围内。

根据一个实施例，n型的掺杂区域312可以通过使用注入工艺或扩散工艺来形成，该工艺与形成p型掺杂区域314的工艺类似。N型的掺杂材料(诸如，磷)被掺杂到外延层310中，从而形成了n型的掺杂区域312。根据实施例，正面离子注入工艺或扩散工艺可以产生在大约10¹⁶/cm³至大约10¹⁹/cm³的范围内的掺杂浓度。

为了避免来自相邻像素的干扰，可以使用隔离区域来防止相邻的像素之间的串扰。通过STI结构326、单元p阱(cell p-ewll，CPW)以及深p阱(DPW)区域322来形成该隔离区域。STI结构326可以通过适当的制造技术形成。例如，STI结构326可以通过利用光刻图案化外延层310，利用等离子体蚀刻蚀刻外延层310来形成，从而形成了STI沟槽并且利用介电材料来填充该STI沟槽，从而形成STI结构326。

CPW区域324由p型材料(诸如，硼等)形成。CPW区域324具有大约10¹²/cm³的掺杂浓度。CPW区域324具有在大约0um至大约1um的范围内的掺杂深度。DFW区域322具有大约5×10¹¹/cm³的掺杂浓度。DPW区域322具有在大约1um至大约2um范围内的掺杂深度。像素300可以包括其他层，诸如，p+离子层308、抗反射层306，滤色器层304以及微透镜层302，下面将借助图4-图12来详细描述这些层。

图4-图12示出了根据一个实施例的制造背照式图像传感器的方法。图4是根据一个实施例在衬底上执行了正面离子注入工艺之后的背照式图像传感器晶圆的截面图。背照式图像传感器晶圆300包括具有第一导电性的衬底402。根据实施例，衬底402是p型衬底。衬底402可以由硅、锗、硅锗、梯度硅锗、绝缘体上半导体、碳、石英、蓝宝石、玻璃等等形成，并且可以是多层的(例如，应变的层)。

P型的外延层310生长在p型衬底402上。根据实施例，p型的杂质离子(诸如，硼)从晶圆的正面注入到p型的外延层310中，从而形成了p型的光电有源区域314。另外，n型的杂质离子(诸如，磷或砷)从晶圆的正面注入，从而形成了n型的光电有源区域312。

背照式图像传感器晶圆300可以包括多个像素(未示出)，每个像素均包括由P型光电有源区域(例如，光电有源区域314)和n型光电有源区域(例如，光电有源区域312)所形成的PN结。为了防止相邻的像素之间的串扰和干扰，使用了包括有STI结构326、CPW324以及DPW322的隔离区域来包围该p型的光电有源区域314和n型的光电有源区域312。隔离区域有助于防止源于相邻的像素的反射光到达光电有源区域314和光电有源区域312。

图5示出了根据一个实施例的在光电有源区域上方形成了附加的正面层之后的图4所示的半导体器件的截面图。介电层318形成在外延层310上方。介电层318可以由二氧化硅、氮化硅和/或其他适当的材料形成。可以使用适当的技术(诸如，CVD、溅射、旋涂等)形成介电层318。

图6示出了根据一个实施例的在将晶圆倒装和接合在载体602上之后背照式图像传感器晶圆的截面图。一旦形成了介电层318，便将背照式图像传感器晶圆300翻转并且进一步接合在硅或玻璃载体602上。具体而言，背照式图像传感器晶圆300面向载体602。可以使用各种接合技术在背照式图像传感器晶圆300和载体602之间实现接合。根据实施例，适合的接合工艺可以包括粘附接合、真空接合、阳离子结合等。载体602可以提供有效的机械支撑，从而抵抗由于减薄工艺的磨削步骤而产生的力。下面借助图7来说明减薄工艺。

图7是在根据一个实施例的在晶圆的背面上应用完减薄工艺之后的图6所示的背照式图像传感器晶圆的截面图。根据背照式图像传感器的制造工艺，衬底402(图6中示出)被减薄直至外延层310暴露出来。更具体地，背照式图像传感器300的衬底背面(例如，剩余的p型外延层310)可以被减薄至在大约2um至大约2.15um的范围内的厚度。这种薄衬底能够允许光穿过衬底(未示出)并且在不被衬底吸收的情况下中击中嵌入在衬底中的光电二极管。

可以使用适合的技术(诸如，研磨、抛光，和/或化学蚀刻)来执行减薄工艺。根据实施例，可以使用化学机械抛光(CMP)工艺实施该减薄工艺。在CMP工艺中，蚀刻材料和磨制材料的组合被放到接触件中，衬底的背面和研磨焊盘(未示出)被用于研磨衬底的背面直至达到期望的厚度。

图8是根据一个实施例的在涂敷了复合钝化层之后的图7中所示的背照式图像传感器晶圆的截面图。参考图2，复合钝化层120可以包括多个设置在两个二氧化硅层之间的等离子体增强氮化硅层。等离子体增强氮化硅层和二氧化硅层的形成已经分别参考图2和图1详细地描述过，由此在此处不再进行论述。

图9是根据一个实施例的在向晶圆的背面涂敷薄p+离子层之后的图8所示的背照式半导体图像传感器晶圆的截面图。另外，薄p+离子层308可以形成在减薄的衬底背面上，从而增加了转化成电子的光子数量。P+离子注入工艺可以造成晶体缺陷。为了修复晶体缺陷和激活注入的P+离子，可以在背照式图像传感器晶圆300的背面上执行激光退火工艺。

图10是根据一个实施例的在向晶圆的背面涂敷了抗反射涂布(ARC)层之后的图9所示的背照式图像传感器晶圆的截面图。ARC层306形成在p+离子层308上方。ARC层306可以由氮化物材料、有机材料、氧化物材料等形成。ARC层306可以使用适当的技术(诸如，CVD等)形成。

图11是根据一个实施例的在涂敷完滤色器层之后的图10所示的背照式图像传感器晶圆的截面图。可以使用滤色器层304，从而允许具体波长的光穿过而将其他波长的光反射，由此允许图像传感器来决定光电有源区域(例如，光电有源区域312和光电有源区域314)所接收到的光的颜色。滤色器层304可以变成，诸如，红色、绿色和蓝色过滤器。也可以使用其他组合，诸如，蓝绿色、黄色和洋红色。还可以改变滤色器304的不同颜色的数量。

根据一个实施例，滤色器层304可以包括着色或染色材料，诸如，丙烯酸。例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或丙二醇单硬脂酸脂(PGMS)是适合的材料，利用该材料可以添加着色或染色剂从而形成滤色器层304。然而，也可以使用其他材料。可以通过本领域公知的任意适当的方法来形成滤色器层304。

图12是根据一个实施例的在涂敷微透镜层之后的图11所示的背照式图像传感器晶圆的截面图。微透镜层302可以由任意的可以被图案化并且形成透镜的材料(诸如，高透明度的丙烯酸聚合物)形成。微透镜层302的厚度约为0.1um至大约2.5um。根据实施例，可以使用液态状的材料和本领域公知的旋涂技术来形成该微透镜层302。该方法已知可用于制造基本上平坦的表面和具有基本上均匀的厚度的微透镜层302，由此在微透镜层中提供了更好的均匀性。也可以使用其他方法，诸如，沉积技术，诸如，CVD、PVD等。

尽管已经详细地描述了本发明及其优势，但应该理解，可以在不背离所附权利要求限定的本发明主旨和范围的情况下，做各种不同的改变，替换和更改。

而且，本申请的范围并不仅限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术人员应理解，通过本发明，现有的或今后开发的用于执行与根据本发明所采用的所述相应实施例基本相同的功能或获得基本相同结果的工艺、机器、制造，材料组分、装置、方法或步骤根据本发明可以被使用。因此，所附权利要求应该包括在这样的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法或步骤的范围内。

Claims (20)

1.一种减小图像传感器中的暗电流的方法，包括：

提供背照式图像传感器晶圆；

在所述背照式图像传感器晶圆中生长外延层，其中，光电二极管嵌在所述外延层中；

在所述背照式图像传感器晶圆的所述外延层的背面上沉积第一钝化层；

在所述第一钝化层上沉积第一等离子体增强钝化层；

在所述第一等离子体增强钝化层上沉积第二等离子体增强钝化层，其中第二等离子体增强钝化层与第一等离子体增强钝化层直接接触；以及

在所述第二等离子体增强钝化层上沉积第二钝化层。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述外延层中形成隔离区域，其中，所述隔离区域包围所述光电二极管；

在所述背照式图像传感器晶圆的正面上方形成介电层；以及

在所述介电层上方形成金属互连层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述光电二极管包括：

N型光电二极管区域；以及

P型光电二极管区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一钝化层由二氧化硅形成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一等离子体增强钝化层包括氮化硅；以及

所述第二等离子体增强钝化层包括氮化硅。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述第二钝化层上形成p+层；以及

对所述P+层应用激光退火工艺。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一等离子体增强钝化层的厚度在至的范围内；以及

所述第二等离子体增强钝化层的厚度在至的范围内。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述第一钝化层上沉积氮化硅层；以及

对所述氮化硅层执行等离子体处理，其中，所述氮化硅层与氨反应。

9.一种减小图像传感器中的暗电流的装置，包括：

背照式图像传感器晶圆，具有位于第一面上的互连层；

外延层，生长在所述背照式图像传感器晶圆中；

光电二极管，嵌在所述外延层中；

第一二氧化硅层，形成在所述背照式图像传感器的第二面上，所述第一面和所述第二面为相对设置的两个面；

第一等离子体增强氮化硅层，形成在所述第一二氧化硅层上；

第二等离子体增强氮化硅层，形成在所述第一等离子体增强氮化硅层上，其中所述第二等离子体增强氮化硅层与所述第一等离子体增强氮化硅层直接接触；以及

第二二氧化硅层，形成在所述第二等离子体增强氮化硅层上。

10.根据权利要求9所述的装置，进一步包括：

p+层，形成在所述第二二氧化硅层上；

抗反射涂层，形成在所述p+层上；

滤色器层，形成在所述抗反射涂层上；以及

微透镜层，形成在所述滤色器层上。

11.根据权利要求9所述的装置，进一步包括：

隔离区域，嵌在所述外延层中，其中，所述光电二极管被所述隔离区域包围；

介电层，形成在位于所述背照式图像传感器晶圆的第一面上方的外延层上；以及

互连层，形成在所述介电层上。

12.根据权利要求9所述的装置，其中：

所述第一二氧化硅层的第一厚度为

所述第一等离子体增强氮化硅层的第二厚度为

所述第二二氧化硅层的第三厚度为并且

所述第二等离子体增强氮化硅层的第四厚度为

13.一种减小图像传感器中的暗电流的方法，包括：

提供具有第一导电性的衬底；

在所述衬底上生长外延层；

在所述外延层中注入具有第二导电性的离子，从而形成第一光电有源区域；

在所述外延层中注入具有所述第一导电性的离子，从而形成第二光电有源区域；

减薄所述衬底的背面，直至暴露出所述外延层；以及

在位于所述外延层上方的背面上沉积多个等离子体增强钝化层。

14.根据权利要求13所述的方法，其中：

所述第一导电性是p型的；并且

所述第二导电性是n型的。

15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

在所述多个等离子体增强钝化层上方形成p+层；以及

对所述p+层应用激光退火工艺。

16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

在所述p+层上沉积抗反射涂层；

在所述抗反射涂层上形成滤色器层；以及

在所述滤色器层上形成微透镜层。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个等离子体增强钝化层包括氮化硅。

18.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

在位于所述外延层上方的所述衬底的背面上沉积第一钝化层；

在所述第一钝化层上沉积第一等离子体增强钝化层；以及

在所述第一等离子体增强钝化层上沉积第二钝化层。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，

所述第一钝化层由二氧化硅形成；以及

所述第二钝化层由二氧化硅形成。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述等离子体增强钝化层的厚度为