JP2013125970A - Bsiイメージセンサー用半導体装置とその形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】装置は、正面と背面を有する半導体基板を含む。ポリシリコン層は、前記半導体基板の前記背面上に設置される。ポリシリコン層は、p型不純物をドープした部分を含む。誘電層は、前記半導体基板の前記背面上に設置され、ポリシリコン層は、半導体基板と誘電層の間にある。
【選択図】図6
Description
本発明にかかるBSIイメージセンサー用半導体装置の形成方法よれば、ポリシリコン層のp型不純物の濃度プロファイルの制御を容易に、かつ、最適に行なうことができる。
図5を参照すると、表面処理後、誘電層48が形成され、ポリシリコン層46と接触する。ある態様において、誘電層48は2より大きい屈折率を有する。誘電層48は高誘電率材料も含み、炭化ケイ素、オキシ炭化けい素、ハフニウムベース酸化物、アルミニウムベース酸化物、ランタンベース酸化物、それらの組み合わせ、および、それらのマルチレイヤーを含む。誘電層48は、CVD方法、プラズマ化学気相成長法 (PECVD)を用いて形成される。
22 半導体基板
22A 前表面
22B 後表面
24 イメージセンサー
24A 前表面
24B 後表面
26 コンタクトプラグ
28 相互接続構造
30 相間絶縁膜(ILD)、誘電層
32 金属線/パッド
34 ビア
36 パッソベーション層
40 キャリア
42 接着剤
44 薄い酸化ケイ素層
46 ポリシリコン層
46A 底部層
46B 中間層
46C 上部層
48 誘電層
50 電気パッド
52 金属シールド層
54 パッシベーション層
100 アクティブイメージセンサー画素領域
200 黒色参照画素領域
300 クリーブライン領域
400 パッド領域
Claims (11)
- 正面と背面を含む半導体基板と、
前記半導体基板の前記背面上にあり、p型不純物がドープされる部分を有するポリシリコン層と、
前記半導体基板の前記背面上に位置する誘電層と、
を含み、
前記ポリシリコン層が、前記半導体基板と前記誘電層間に位置することを特徴とするBSIイメージセンサー用半導体装置。 - 前記半導体基板の前記正面に設置される第一イメージセンサーを含むことを特徴とする請求項1に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置。
- 前記半導体基板の前記正面上に設置される第一イメージセンサーと、
前記半導体基板の前記正面上に設置される第二イメージセンサーと、
前記第一イメージセンサー上に位置し、照準され、前記第二イメージセンサーが照準されず、且つ、前記ポリシリコン層が、前記半導体基板との間にあり、前記第一イメージセンサーおよび前記第二イメージセンサーに照準される金属シールド層と、
前記半導体基板の後表面と前記ポリシリコン層間に位置し、それらを接触させ、前記半導体基板の前記材料の酸化物を含む酸化層と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置。 - 前記ポリシリコン層は、
底部層と、
中間層と、
上部層と、
を含み、前記中間層は、前記底部層と前記上部層間にあり、前記中間層は、前記p型不純物の第一濃度を有し、前記底部層と前記上部層中の前記p型不純物の第二濃度は、前記第一濃度より低い、または、ほぼゼロであることを特徴とする請求項1に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置。 - 半導体基板と、
前記半導体基板の前表面の第一および第二イメージセンサーと、
前記半導体基板の後表面上に位置し、接触する酸化層と、
前記酸化層上に位置し、p型不純物を含むポリシリコン層と、
前記ポリシリコン層上に位置し、前記第一イメージセンサー上に位置して、照準する金属シールド層と、
前記金属シールド層上のパッシベーション層と、
を含むことを特徴とするBSIイメージセンサー用半導体装置。 - 前記p型不純物は前記ポリシリコン層の中間層に分散し、前記ポリシリコン層の上部層および底部層は、実質上、p型不純物を含まず、前記上部層および前記底部層は、それぞれ、前記中間層の上方と下方に位置することを特徴とする請求項5に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置。
- 前記金属シールド層は前記第二イメージセンサーに照準しないことを特徴とする請求項5に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置。
- 前記金属シールド層と前記ポリシリコン層間の誘電層を含むことを特徴とする請求項5に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置。
- 半導体基板の背面を研削し、前記半導体基板の残り部分が後表面を有する工程と、
前記半導体基板の前記後表面上にポリシリコン層を蒸着し、前記ポリシリコン層が、前記半導体基板の背面上に位置する工程と、
前記ポリシリコン層を蒸着する前記工程期間中、p型不純物を前記ポリシリコン層に現場ドーピングする工程と、
を含むことを特徴とするBSIイメージセンサー用半導体の形成方法。 - 前記ポリシリコン層を蒸着する前記工程は、
前記ポリシリコン層の第一層を蒸着し、前記ポリシリコン層の前記第一層を蒸着する工程期間中、p型不純物がドープされない工程と、
前記ポリシリコン層の第二層を前記第一層に蒸着し、前記ポリシリコン層の前記第二層を蒸着する工程期間中、前記p型不純物がドープされる工程と、
前記ポリシリコン層を蒸着する工程は、さらに、前記ポリシリコン層の第三層を前記第二層に蒸着し、前記ポリシリコン層の前記第三層を蒸着する工程期間中、p型不純物がドープされない工程と、
を含むことを特徴とする請求項9に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置の形成方法。 - 前記ポリシリコン層の研削工程後、および、前記ポリシリコン層を蒸着する工程の前、水素アニールを前記半導体基板の前記後表面に実行し、前記水素アニール期間中、前記
半導体基板の後表面層が酸化されて、酸化層を形成する工程と、
前記ポリシリコン層を蒸着する前記工程後、誘電層を前記ポリシリコン層上に形成する工程と、
金属シールド層を前記誘電層上に形成する工程と、
前記金属シールド層をパターン化する工程と、
を含むことを特徴とする請求項9に記載のBSIイメージセンサー用半導体装置の形成方法。
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