[发明专利]背照式传感器工艺

说明书

优先权日

本申请要求2010年6月11日提交的编号为61/353,951号的美国临时申请(代理人号24061.1524)的优先权，其全部内容通过引用结合到本文中作为参考。

技术领域

本发明涉及一种背照式传感器工艺。

背景技术

在半导体技术中，背照式(BSI)传感器用于感应照射到基板或感应层背表面的一定量的暴露光线。可在基板上形成背照式传感器，并且照射到基板背表面的光可到达该传感器。然而，众所周知，在BSI传感器加工过程中，基板或感应层上的应力会影响漏电流或暗电流。特别是，器件基板或感应层上的应力可由随后的滤色器工艺和/或离开制造设备后的器件封装引起，其会引起暗电流的变化和由此带来的对器件性能的负面影响或甚至可能引起器件退化。

因此，虽然制造半导体器件的现有方法对它们的预期目的已经基本合格，但它们不是在每个方面都令人满意。特别是，需要在背照式传感器加工过程和/或其相应的传感器基板上有所改进。

发明内容

针对现有技术中存在的一个或多个问题，本发明的目的在于提供一种制造半导体器件的方法，这种方法对背照式传感器加工过程和/或其相应的传感器基板上有所改进。

一种根据本发明的制造半导体器件的方法，所述方法包括：

提供具有前表面和背表面的基板；

在所述基板上形成多个传感器元件，所述多个传感器元件的每一个都配置成接收直接照向所述背表面的光；并且

在所述基板的所述背表面上形成介电层，其中所述介电层具有压缩应力。

根据本发明的方法，其中所述介电层具有大于1Pa，10MPa，或10GPa的压缩应力。

根据本发明的方法，其中所述介电层由SiN，SiON，SiC，Ta2O5，Al2O3，H fO2，ZrO2，TiO2，或其合金构成。

根据本发明的方法，其中所述介电层通过电源功率介于约500瓦特到约1000瓦特，压力介于约1托到约5托，以及温度大于约250-400摄氏度的等离子增强化学气相沉积法(PECVD)沉积。

根据本发明的方法，其中所述介电层通过等离子增强化学气相沉积法(PECVD)，化学气相沉积法(CVD)，或原子层沉积(ALD)沉积。

根据本发明的方法，其中所述介电层沉积成介于约100埃到约2000埃之间的厚度。

根据本发明的方法，其中所述介电层具有大于约1.9的折射率和约0的消光系数。

根据本发明的方法，其中将每一个所述传感器元件形成为光电探测器，所述光电探测器选自由互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，电荷耦合器件传感器，有源像素传感器，无源像素传感器，以及其组合所组成的组。

根据本发明的方法，其进一步包括刻蚀所述介电层，然后在所述介电层上形成多个滤色器。

根据本发明的方法，进一步包括：抛光所述背表面以减薄所述基板；穿过所述背表面植入离子到所述基板中；以及退火所述植入的离子。

根据本发明的一种背照式的半导体器件，包括：具有前表面和背表面的基板；在所述基板中的多个传感器元件，所述多个传感器元件中的每一个都配置成接收直接照向所述背表面的光；以及配置在所述基板的所述背表面上的介电层，其中所述介电层具有大于约1Pa的压缩应力。

根据本发明的器件，其中所述介电层具有介于约1MPa到约1GPa的压缩应力。

根据本发明的器件，其中所述介电层由SiN，SiON，SiC，Ta2O5，Al2O3，HfO2，ZrO2，TiO2，或其合金构成。

根据本发明的器件，其中所述介电层具有介于约200埃到约2000埃的厚度。

根据本发明的器件，其中所述介电层具有大于约1.9的折射率和约0的消光系数。

根据本发明的器件，其中每一个所述传感器都是光电探测器，所述光电探测器选自由互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器，电荷耦合器件传感器，有源像素传感器，无源像素传感器，以及其组合所组成的组。

根据本发明的器件，其中所述介电层是抗-反射涂膜(ARC)。

根据本发明的器件，其中所述介电层是蚀刻停止层或钝化层。

根据本发明的器件，进一步包括在所述基板的所述前表面上的集成电路器件。

根据本发明的器件，进一步包括在所述介电层上的多个滤色器。

根据本发明的方法和器件，不会引起或减少暗电流的变化和由此带来的对器件性能的负面影响。

附图说明