CN108598098A - 背照式图像传感器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种背照式图像传感器及其制造方法。该背照式图像传感器包括:衬底，所述衬底包括其中形成有光电二极管的第一部分以及其中形成有相邻的光电二极管之间的隔离区域的第二部分；形成在所述衬底的第二部分中并且邻近所述衬底的背表面的沟槽；以及形成在所述沟槽中以及所述衬底的背表面上的高K电介质材料层，其中所述高K电介质材料层在所述衬底中感应出的耗尽层与所述衬底的其余部分形成所述光电二极管。
Description
技术领域
本公开涉及背照式图像传感器及其制造方法。
背景技术
图像传感器可用于感测辐射(例如，光辐射，包括但不限于可见光、红外线、紫外线等)。图像传感器按照其接收辐射的方式可以分为背照式(BSI)图像传感器和前照式(FSI)图像传感器。
背照式(BSI)图像传感器能够从其背面接收辐射。不同于前照式(FSI)图像传感器，在背照式(BSI)图像传感器中，布线等可能影响辐射接收的部件基本位于衬底的正面，而光线从衬底的背面入射进入。
对于BSI图像传感器，根据常规技术，通过离子注入在半导体衬底中制作光电感测器件(例如，光电二极管)。然而，离子注入的纵深限制了光电感测器件的面积，从而影响了光电感测器件的光电灵敏度，继而影响BSI图像传感器的光电灵敏度。
因此，希望提供一种能够提高BSI图像传感器的光电灵敏度的技术。
发明内容
本公开的一些实施例的一个目的是提供一种新颖的技术，以提高BSI图像传感器的光电灵敏度。
本公开的实施例的另一个目的是提供一种新颖的BSI图像传感器及其制造方法。
根据本公开的一个方面，提供了一种BSI图像传感器，其包括：衬底，所述衬底包括其中形成有光电二极管的第一部分以及其中形成有相邻的光电二极管之间的隔离区域的第二部分；形成在所述衬底的第二部分中并且邻近所述衬底的背表面的沟槽；以及形成在所述沟槽中以及所述衬底的背表面上的高K电介质材料层，其中所述高K电介质材料层在所述衬底中感应出的耗尽层与所述衬底的其余部分形成所述光电二极管。
根据本公开的另一方面，提供了一种制造BSI图像传感器的方法，其包括：提供衬底，所述衬底包括用于形成光电二极管的第一部分以及用于形成相邻的光电二极管之间的隔离区域的第二部分；在所述衬底的前表面上形成用于与光电二极管耦合的晶体管；从所述衬底的背表面在所述第二部分中形成沟槽；以及在所述沟槽中以及在所述衬底的背表面上形成高K电介质材料层，其中所述高K电介质材料层在所述衬底中感应出的耗尽层与所述衬底的其余部分形成所述光电二极管。
根据本公开的实施例，可以通过利用在半导体衬底中的沟槽中以及在半导体衬底的背表面上的高K电介质材料层(具体而言，该高K电介质材料层在半导体衬底中感应出的耗尽层)与半导体衬底的其余部分形成光电二极管，从而增大光电二极管的面积，提高光电感测器件的光电灵敏度，继而提高BSI图像传感器的光电灵敏度。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，其描述了本公开的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理，在附图中：
图1是根据本公开一些实施例的半导体装置的示意性的部分截面图；
图2是根据本公开一些实施例的半导体装置的制造方法的流程图；
图3A至3F示意性地示出了与图2所示的方法的部分步骤对应的半导体装置的截面图。
注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，所公开的公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
下面，参照附图对本说明书所公开的实施方式进行详细说明。但应理解，对各种实施例的描述仅仅是说明性的，在任何意义上都不是对本申请所要求保护的发明的限制。除非另有具体说明或者上下文或其原理明示或者暗示，在示例性实施例中的组件和步骤的相对布置、表达式和数值等不作为对本申请所要保护的发明的限制。在本说明书中，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
本文中所用的术语，仅仅是为了描述特定的实施例，而不意图限制本公开。应理解的是，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等，如果存在的话，用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本公开的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。
在本公开中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
在本公开中，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的序数词是为了避免构成要素的混淆而标记的，而不用于在任何方面上的优先次序。
图1是根据本公开一些实施例的背照式(BSI)图像传感器的示意性的部分截面图。为描述方便起见，图1中仅示意性示出了BSI图像传感器的一个完整像素单元。
如图1所示，BSI图像传感器100包括衬底101。衬底101可以由一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合构成。对于衬底101没有特别的限制，只要其适于在其中形成用于感测辐射的光电二极管即可。
在一个示例中，衬底101可以为N型衬底。如图1所示，衬底101可以具有前表面1011和与前表面相对的背表面1013。
在一些实施例中，衬底101可以是通过外延生长方法获得的半导体外延层。衬底101可以为均匀掺杂或不均匀掺杂的。例如，可以通过在形成半导体外延层的过程中调节外延生长的工艺参数来使得衬底101(即该外延半导体层)为均匀掺杂的或不均匀掺杂的。在衬底101为不均匀掺杂的情况下，存在于衬底101的从前表面到背表面之间的浓度梯度可以促进光生载流子的移动。
在一些实施例中，衬底101的厚度可以大于等于5微米。由于通过外延工艺来获得衬底101，衬底101(例如外延半导体层)的厚度不受离子注入纵深的限制。本领域技术人员可以理解，可以根据应用类型和设计需求来配置衬底101的厚度。
在一些实施例中，如图1所示，衬底101可以包括其中形成有光电二极管的第一部分103以及其中形成有形成相邻光电二极管之间的隔离区域的第二部分105(如图1中虚线矩形所示出的部分)。如图1所示，一个第一部分103对应于BSI图像传感器的一个像素单元。
在一些实施例中，如图1所示，衬底101的第二部分105中可以形成有沟槽。在图1所示出的例子中，沟槽从衬底101的背表面1013向衬底101的前表面1011延伸。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的背表面1013对衬底101的第二部分105进行蚀刻来形成沟槽。
在图1所示的例子中，在衬底的第二部分105中形成沟槽不会占用衬底的用于光电二极管的第一部分103的面积，从而有利于提高光电二极管的光电灵敏度，继而提高BSI图像传感器的光电灵敏度。
在一些实施例中，如图1所示，BSI图像传感器100还可以包括在沟槽中以及在衬底的背表面1013上的高K电介质材料层1055。
例如，高K电介质材料层1055由于其自身的性质(如缺陷、悬空键等)可以在其中束缚或蓄积电荷(例如，负电荷)，从而在高K电介质材料层1055与衬底101的界面处在衬底中感应出耗尽层(例如，在该层中的电子耗尽)。该耗尽层可以与其周围的衬底部分(例如第一部分)形成光电二极管。
在一个具体实例中，高K电介质材料例如可以是诸如二氧化铪(HfO2)、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、氧化锆、氧化铝、二氧化铪-氧化铝(HfO2-Al2O3)合金、氮化钛(TiN)。可以通过CVD、PVD、旋涂、电介质上旋涂(SOD)工艺或其他合适的技术来形成高K电介质材料。
在根据本公开实施例中的BSI图像传感器中，高K电介质材料层在衬底中感应出的耗尽层与衬底的其余部分形成光电二极管。根据该实施例，由于衬底的厚度(即用于形成光电二极管的部分的厚度)不受离子注入纵深的限制，因此可以较大，从而光电二极管的面积得以增大，继而BSI图像传感器的光电灵敏度可以得到提高。
在一些实施例中，如图1所示，BSI图像传感器100还可以包括在高K电介质材料层1055上并且完全填充沟槽的第二绝缘材料层1057。然而，本领域技术人员将理解，在一些实施例中，高K电介质材料层可以完全填充沟槽，而没有第二绝缘材料层。
第二绝缘材料层1057可以由(例如但不限于)硅的氧化物、硅的氮化物、硅的氮氧化物或氧氮化物形成，以填充沟槽。可以通过CVD、PVD、旋涂、电介质上旋涂(SOD)工艺或其他合适的技术来形成第二绝缘材料。可选地，可通过化学机械抛光(CMP)工艺对第二绝缘材料层1057进行平坦化以形成平坦化的表面。
在一些实施例中，如图1所示，第一部分103还可以包括用于与光电二极管耦合的晶体管的沟道形成区1031。沟道形成区1031可以邻近衬底101的前表面1011，并且具有与衬底相反的导电类型。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的前表面执行离子注入来形成沟道形成区1031。
在一些实施例中，如图1所示，第二部分105还可以包括邻近衬底101的前表面1011的隔离阱1051。隔离阱1051可以具有与衬底相反的导电类型。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的前表面1011执行离子注入来形成隔离阱1051。如图1所示，隔离阱1051可以从衬底101的前表面1011向衬底101的背表面1013延伸到与沟槽接触。在该示例中，可以通过隔离阱1051和沟槽(具体而言，该沟槽及填充物形成的沟槽隔离结构)将BSI图像传感器的相邻像素完全隔离，从而降低串扰。
在一些实施例中，如图1所示，BSI图像传感器100还可以包括在隔离阱1051中的浮动扩散区1053。在一个示例中，浮动扩散区1053可以具有N型导电类型，并且浮动扩散区1053的掺杂浓度高于衬底101的掺杂浓度。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的前表面1011执行离子注入来形成浮动扩散区1053。
将浮动扩散区设置在隔离阱中，这可以减小BSI图像传感器的像素单元的占用面积，因为不需要提供单独的浮动扩散区和隔离阱。此外，将浮动扩散区设置在隔离阱中不需要单独的掩膜来形成浮动扩散区，从而可以节省工艺成本。
在一些实施例中，如图1所示，BSI图像传感器100还可以包括在沟道形成区1031之上的栅极结构1033。在一个示例中，栅极结构1033可以包括栅极绝缘层、在栅极绝缘层之上的栅极以及覆盖栅极的侧壁的至少一部分的侧墙。
在一些实施例中，如图1所示，BSI图像传感器100还可以包括在衬底101的背表面1013上的滤光器1032，以及在滤光器1032上的微透镜1034。微透镜1034用于将从BSI图像传感器100的背侧接收的光聚焦到用于光电二极管的衬底的第一部分上。在微透镜1034与衬底101的背表面1013与之间的滤光器1032用于过滤从背侧接收的光。
滤光器例如可以包括红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器。当然，滤光器根据需要可以具有其它颜色的滤光器。滤光器可以包括着色或染色的材料，诸如丙烯酸。例如，聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)或丙二醇单硬脂酸酯(“PGMS”)是合适的材料，可利用它们增加颜料或染料来形成滤光器。然而，还可以使用其它材料。
微透镜可以由透明的有机材料、无机化合物材料制成，并且具有凸形下表面。微透镜可以集中在BSI图像传感器的像素单元的中心或略有偏移。
在一些实施例中，BSI图像传感器100还可以包括后段制程BEOL金属化堆叠件(未示出)。该后段制程BEOL金属化堆叠件可以被布置在衬底101的前表面1011上方，并且被耦合以将信号路由到BSI图像传感器100或从BSI图像传感器100路由信号。
BEOL金属化堆叠件可以包括堆叠在层间介电层内的多个金属化层。BEOL金属化堆叠件的一个或多个接触件从金属化层延伸至像素单元。此外，BEOL金属化堆叠件的一个或多个通孔在金属化层之间延伸以互连金属化层。
图2是根据本公开一些实施例的BSI图像传感器100的制造方法200的流程图。图3A至3F示意性地示出了图2所示的方法的部分步骤的BSI图像传感器100的部分截面图。下面将结合图2和图3A至3F进行说明。
在步骤202，提供衬底101。衬底101可以由一元半导体材料(诸如，硅或锗等)或化合物半导体(诸如碳化硅、硅锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟)或其组合构成。对于衬底101没有特别的限制，只要其适于在其中形成用于感测辐射的光电二极管即可。
衬底101可以具有N型导电类型。衬底101可以具有前表面1011和与前表面相对的背表面1013。
在一些实施例中，衬底101可以是通过外延生长方法获得的半导体外延层。衬底101可以为均匀掺杂或不均匀掺杂的。例如，可以通过在形成半导体外延层的过程中调节外延生长的工艺参数来使得衬底101(即该半导体层)为均匀掺杂的或不均匀掺杂的。在衬底101为不均匀掺杂的情况下，存在于衬底101的从前表面1011到背表面1013之间的浓度梯度可以促进光生载流子的移动。
在一些实施例中，衬底101的厚度可以大于等于5微米。由于通过外延工艺来获得衬底101，衬底101(例如外延层)的厚度不受离子注入纵深的限制。本领域技术人员可以理解，可以根据应用类型和设计需求来配置衬底101的厚度。
如图3A所示，衬底101可以包括其中形成有光电二极管的第一部分103以及其中形成有相邻光电二极管之间的隔离区域的第二部分105(如图1中矩形虚线所示出的部分)。在图3A中，一个第一部分103对应于BSI图像传感器的一个像素单元。
在不同实施例中，所提供的衬底可以是经过或者未经过减薄的。
在一个示例中，在步骤S202所提供的衬底可以是经过减薄的。
例如，衬底101可以通过在牺牲衬底上进行外延生长，然后从背面去除牺牲衬底(例如减薄)来获得。减薄工艺可以包括机械研磨工艺和化学减薄工艺。首先，在机械研磨工艺过程中，从衬底中去除大量的衬底材料。然后，可以通过化学减薄工艺向衬底的背面应用化学蚀刻剂以进一步将衬底减薄至期望的厚度。
在另一个示例中，在步骤S202所提供的衬底可以是未经过减薄的。
在该示例中，在牺牲衬底上进行外延生长，然后得到包括牺牲衬底和在牺牲衬底上的外延层的结构。在该示例中，外延层用作衬底101。在该示例中，只需在要在衬底(即外延层)的背面上进行操作之前去除牺牲衬底(例如，通过减薄工艺)即可，本公开的实施例对此并不限制。
在步骤204中，如图3B所示，在衬底101的前表面1011上形成用于与光电二极管耦合的晶体管。
在一个示例中，步骤S204可以包括：从衬底101的前表面1011在衬底101的第二部分105中形成隔离阱1051。隔离阱1051可以具有与衬底相反的导电类型。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的前表面1011执行离子注入来形成隔离阱1051。如图3B所示，隔离阱1051可以从衬底101的前表面1011向衬底101的背表面1013延伸到与沟槽接触。在该示例中，可以通过隔离阱1051和沟槽(具体而言，该沟槽及填充物形成的沟槽隔离结构)将BSI图像传感器的相邻像素完全隔离，从而降低串扰。
在一个示例中，步骤S204还可以包括：从衬底101的前表面1011在衬底101的第一部分1013中形成用于与光电二极管耦合的晶体管的沟道形成区1031。沟道形成区1031可以邻近衬底101的前表面1011，并且具有与衬底相反的导电类型。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的前表面1011执行离子注入来形成沟道形成区1031。
在一个示例中，步骤S204还可以包括：在隔离阱1051中形成浮动扩散区1053。在一个示例中，浮动扩散区1053可以具有与衬底相同的导电类型，并且浮动扩散区1053的掺杂浓度高于衬底101的掺杂浓度。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的前表面1011执行离子注入来形成浮动扩散区1053。
将浮动扩散区设置在隔离阱中，这可以减小BSI图像传感器的像素单元的占用面积，因为不需要提供单独的浮动扩散区和隔离阱。此外，将浮动扩散区设置在隔离阱中不需要单独的掩膜来形成浮动扩散区，从而可以节省工艺成本。
在一个示例中，步骤S204还可以包括：在沟道形成区1031的上方形成用于晶体管的栅极结构1033。在一个具体示例中，栅极结构1033可以包括栅极绝缘层、在栅极绝缘层之上的栅极以及覆盖栅极的侧壁的至少一部分的侧墙。
接下来，在步骤S206中，如图3B所示，从衬底101的背表面在衬底的第二部分中形成沟槽。在图3B所示的示例中，沟槽形成在衬底的第二部分105中。在图3B所示出的例子中，沟槽从衬底101的背表面1013向衬底101的前表面1011延伸。在一个具体示例中，可以通过从衬底101的背表面1013对衬底101的第二部分105进行蚀刻来形成沟槽。
在图3B所示的例子中，在衬底的第二部分105中形成沟槽不会占用衬底用于光电二极管的第一部分103的面积，从而有利于提高光电二极管的光电灵敏度，继而提高BSI图像传感器的光电灵敏度。
接下来，在步骤S208中，在沟槽中以及在衬底101背表面1013上形成高K电介质材料层1055。在图3C所示的示例中，该步骤包括形成覆盖沟槽的表面(例如底面和侧面)以及衬底101的背表面1013的高K电介质材料层1055。
例如，高K电介质材料层1055由于其自身的性质(如缺陷、悬空键等)可以在其中束缚或蓄积电荷(例如负电荷)，从而在高K电介质材料层1055与衬底101的界面处在衬底中感应出耗尽层(例如，在该层中的电子耗尽)。该耗尽层可以与其周围的衬底部分(例如第一部分)形成光电二极管。
在一个具体实例中，高K电介质材料例如可以是诸如二氧化铪(HfO2)、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、氧化锆、氧化铝、二氧化铪-氧化铝(HfO2-Al2O3)合金、氮化钛(TiN)。可以通过CVD、PVD、旋涂、电介质上旋涂(SOD)工艺或其他合适的技术来形成高K电介质材料。
在根据本公开实施例中，高K电介质材料层在衬底中感应出的耗尽层与衬底的其余部分形成光电二极管。根据该实施例，由于衬底的厚度(即用于形成光电二极管的部分的厚度)不受离子注入纵深的限制，因此可以较大，从而光电二极管的面积得以增大，继而BSI图像传感器的光电灵敏度可以得到提高。
如图3D所示，该步骤还可以包括形成在高K电介质材料层1055上并且填充沟槽的第二绝缘材料层1057。
第二绝缘材料层1057可以由(例如但不限于)硅的氧化物、硅的氮化物、硅的氮氧化物或氧氮化物形成，以填充沟槽。可以通过CVD、PVD、旋涂、电介质上旋涂(SOD)工艺或其他合适的技术来形成第二绝缘材料。如图3E所示，方法200还可以包括：对第二绝缘材料层1057进行平坦化处理以仅保留在沟槽内的第二绝缘材料层1057。在一个具体示例中，可以通过化学机械抛光(CMP)工艺对第二绝缘材料层1057进行平坦化以形成平坦化的表面。
本领域技术人员将理解，在一些实施例中，可以用高K电介质材料完全填充沟槽，而没有第二绝缘材料层。在一个具体示例中，例如可以在其中形成了沟槽的半导体衬底的背面上沉积高K电介质材料层。该高K电介质材料层的厚度足以完全填充沟槽。然后可选地，可以通过化学机械抛光(CMP)工艺进行平坦化以形成平坦化的表面。
如图3F所示，方法200还可以包括在衬底101的背表面上形成滤光器1032以及微透镜1034的步骤。
微透镜1034用于将从BSI图像传感器100的背侧接收的光聚焦到用于光电二极管的衬底的第一部分上。在微透镜1034与衬底101的背表面1013与之间的滤光器1032用于过滤从背侧接收的光。
滤光器例如可以包括红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器。当然，滤光器根据需要可以具有其它颜色的滤光器。滤光器可以包括着色或染色的材料，诸如丙烯酸。例如，聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)或丙二醇单硬脂酸酯(“PGMS”)是合适的材料，可利用它们增加颜料或染料来形成滤光器。然而，还可以使用其它材料。
微透镜可以由透明的有机材料、无机化合物材料制成，并且具有凸形下表面。微透镜可以集中在BSI图像传感器的像素单元的中心或略有偏移。
在一个示例中，方法200还可以包括：将后段制程BEOL金属化堆叠件(未示出)耦合到衬底101的前表面1011的步骤。后段制程BEOL金属化堆叠件被耦合以将信号路由到BSI图像传感器100或从BSI图像传感器100路由信号。
在一个具体示例中，该步骤可以在从衬底101的背表面1013在衬底101的第二部分105中形成沟槽之前发生。在一个具体示例中，该步骤包括将形成有后段制程BEOL金属化堆叠件的操作衬底键合到形成栅极结构后的衬底的上表面上。
本公开还构思了以下项目。
项目1、一种背照式图像传感器，其特征在于，包括:
衬底，所述衬底包括其中形成有光电二极管的第一部分以及其中形成有相邻的光电二极管之间的隔离区域的第二部分；
形成在所述衬底的第二部分中并且邻近所述衬底的背表面的沟槽；以及
形成在所述沟槽中以及所述衬底的背表面上的高K电介质材料层，
其中所述高K电介质材料层在所述衬底中感应出的耗尽层与所述衬底的其余部分形成所述光电二极管。
项目11、根据项目1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述衬底的厚度大于等于5微米。
项目12、一种用于制造背照式图像传感器的方法，其特征在于，包括:
提供衬底，所述衬底包括用于形成光电二极管的第一部分以及用于形成相邻的光电二极管之间的隔离区域的第二部分；
在所述衬底的前表面上形成用于与光电二极管耦合的晶体管；
从所述衬底的背表面在所述第二部分中形成沟槽；以及
在所述沟槽中以及在所述衬底的背表面上形成高K电介质材料层，
其中所述高K电介质材料层在所述衬底中感应出的耗尽层与所述衬底的其余部分形成所述光电二极管。
项目13、根据项目12所述的方法，其特征在于，所述高K电介质材料层完全填充所述沟槽。
项目14、根据项目12所述的方法，其特征在于，所述高K电介质材料层部分填充所述沟槽，并且所述方法还包括：
在所述高K电介质材料层上形成第二绝缘材料层以完全填充所述沟槽。
项目15、根据项目14所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述第二绝缘材料层进行平坦化处理以仅保留在所述沟槽内的第二绝缘材料层。
项目16、根据项目12所述的方法，其特征在于，在所述衬底的前表面上形成用于与光电二极管耦合的晶体管包括：
从所述衬底的前表面在所述衬底的第二部分中形成隔离阱；
从所述衬底的前表面在所述衬底的第一部分中形成用于与所述光电二极管耦合的晶体管的沟道形成区；以及
在所述隔离阱中形成浮动扩散区。
项目17、根据项目16所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述沟道形成区的上方形成用于所述晶体管的栅极结构。
项目18、根据项目12所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述衬底的背表面上形成滤光器；以及
在所述滤光器上形成微透镜。
项目19、根据项目12所述的方法，其特征在于，还包括：
在从所述衬底的背表面在所述第二部分中形成沟槽之前，将后段制程BEOL金属化堆叠件耦合到所述衬底的前表面。
项目20、根据项目12所述的方法，其特征在于，提供衬底包括：
在牺牲衬底上外延生长半导体外延层；以及
在从所述衬底的背表面在所述第二部分中形成沟槽之前，从所述牺牲衬底的背面去除所述牺牲衬底。
项目21、根据项目12所述的方法，其特征在于，所述衬底为均匀或不均匀掺杂的。
项目22、根据项目12所述的方法，其特征在于，所述衬底的厚度大于等于5微米。
本领域技术人员应当意识到，在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作，单个操作可以分布于附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且，另选的实施例可以包括特定操作的多个实例，并且在其他各种实施例中可以改变操作顺序。但是，其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此，本说明书和附图应当被看作是说明性的，而非限制性的。
以上已经描述了本公开的各种实施例，但是上述说明仅仅是示例性的，并非穷尽性的，并且本公开也不限于所公开的各种实施例。在此公开的各实施例可以任意组合，而不脱离本公开的精神和范围。根据本公开在此的教导，相关技术领域的普通技术人员可以容易地想到许多修改和变化，这些修改和变化也被涵盖在本公开的精神和范围内。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种背照式图像传感器，其特征在于，包括:
衬底，所述衬底包括其中形成有光电二极管的第一部分以及其中形成有相邻的光电二极管之间的隔离区域的第二部分；
形成在所述衬底的第二部分中并且邻近所述衬底的背表面的沟槽；以及
形成在所述沟槽中以及所述衬底的背表面上的高K电介质材料层，
其中所述高K电介质材料层在所述衬底中感应出的耗尽层与所述衬底的其余部分形成所述光电二极管。
2.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述高K电介质材料层完全填充所述沟槽。
3.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述高K电介质材料层部分填充所述沟槽，并且还包括在所述高K电介质材料层上并且填充所述沟槽的第二绝缘材料层。
4.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第一部分中还形成用于与所述光电二极管耦合的晶体管的沟道形成区，所述沟道形成区邻近所述衬底的前表面。
5.根据权利要求4所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述第二部分中还形成有邻近所述衬底的前表面的隔离阱以及形成在所述隔离阱中的浮动扩散区。
6.根据权利要求5所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括在所述沟道形成区之上的用于所述晶体管的栅极结构。
7.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括在所述衬底的背表面上的滤光器以及在所述滤光器上的微透镜。
8.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，还包括耦合到所述衬底的前表面的后段制程BEOL金属化堆叠件。
9.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述衬底是半导体外延层。
10.根据权利要求1所述的背照式图像传感器，其特征在于，所述衬底为均匀或不均匀掺杂的。
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