[发明专利]图像器件及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像传感器器件及形成图像传感器器件的方法。

背景技术

图像传感器器件是数字成像系统(诸如数码相机或摄像机)中的一种构建模块。图像传感器器件包括用于检测光并记录检测到的光的强度(亮度)的像素阵列(或网格)。像素阵列通过聚集电荷对光做出响应，例如，光越多，电荷越高。然后聚集的电荷用于(例如，通过其他电路)提供颜色和亮度信号用于合适的应用，诸如数码相机。图像传感器器件的一种类型是背面照明(BSI)图像传感器器件。BSI图像传感器器件用于感应向衬底的背面(其支撑BSI图像传感器器件的图像传感器电路)投射的光的量。像素网格位于衬底的正面，并且衬底足够薄以至于向衬底的背面投射的光可以到达像素网格。与正面照明(FSI)图像传感器器件相比，BSI图像传感器器件提供减少的相消干涉。

集成电路(IC)技术得到不断的改进。这些改进通常包括按比例缩小器件形状以实现更低制造成本、更高器件集成密度、更高速度、以及更好的性能。连同由减小几何尺寸所实现的优势一起，直接对图像传感器器件进行改进。

因为器件缩放，对图像传感器器件技术不断改进以进一步改善图像传感器器件的图像质量。虽然现有图像传感器器件及制造图像传感器器件的方法通常已足以实现其预期目的，但随着器件继续按比例缩小，它们在所有方面尚不是完全令人满意的。

发明内容

为解决现有技术问题，根据本发明的一方面，提供了一种形成图像传感器器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成图案化硬掩模层，其中，所述图案化硬掩模层具有位于所述衬底的外围区中的多个第一开口和位于所述衬底的像素区中的多个第二开口；在所述像素区上方形成第一图案化掩模层从而暴露所述外围区；在所述外围区中的衬底内蚀刻出多个第一沟槽；用介电材料填充每个第一沟槽、每个第一开口和每个第二开口；在所述外围区上方形成第二图案化掩模层从而暴露所述像素区；去除位于所述像素区上方的每个第二开口中的介电材料；以及通过每个第二开口注入掺杂物以在所述像素区中形成掺杂隔离部件。

在所述的方法中，所述第一图案化掩模层包含第一类型光刻胶，所述第二图案化掩模层包含第二类型光刻胶，其中，所述第一类型与所述第二类型相反。

在所述的方法中，所述第一图案化掩模层包含负型光刻胶。

在所述的方法中，所述第二图案化掩模层包含正型光刻胶。

所述的方法还包括：在所述像素区中形成被所述掺杂隔离部件围绕的至少一个感光区域。

所述的方法还包括：在所述像素区中形成被所述掺杂隔离部件围绕的至少一个感光区域，其中，所述至少一个感光区域具有第一导电类型，所述掺杂隔离部件具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型。

所述的方法还包括：通过第一光掩模限定所述第一图案化掩模层；以及通过第二光掩模限定所述第二图案化掩模层，其中，所述第一光掩模与所述第二光掩模相同。

在所述的方法中，所述掺杂物包括硼(B)、BF₂、镓、铟或它们的组合。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成图像传感器器件的方法，所述方法包括：提供具有正面和背面以及像素区和外围区的衬底；在所述衬底的正面上方形成图案化硬掩模层，其中，所述图案化硬掩模层具有位于所述外围区中的多个第一开口和位于所述像素区中的多个第二开口；在位于所述像素区中的图案化硬掩模层上方形成第一图案化掩模层从而暴露所述外围区；在所述外围区中从正面蚀刻出多个第一沟槽；用介电材料填充每个第一沟槽、每个第一开口和每个第二开口；在位于所述外围区中的图案化硬掩模层上方形成第二图案化掩模层从而暴露出所述像素区；去除位于所述像素区上方的每个第二开口中的介电材料；通过每个第二开口注入掺杂物以在所述像素区中形成掺杂隔离部件；在所述像素区的衬底中形成至少一个光检测器，其中，所述至少一个光检测器被所述掺杂隔离部件围绕；以及在所述衬底的背面上方形成滤色器和透镜，其中，所述滤色器和所述透镜与所述至少一个光检测器对准。

在所述的方法中，所述第一图案化掩模层包含第一类型光刻胶，所述第二图案化掩模层包含第二类型光刻胶，其中，所述第一类型与所述第二类型相反。

在所述的方法中，所述第一图案化掩模层包含负型光刻胶。

在所述的方法中，所述第二图案化掩模层包含正型光刻胶。

所述的方法还包括：通过第一光掩模限定所述第一图案化掩模层；以及通过第二光掩模限定所述第二图案化掩模层，其中，所述第一光掩模与所述第二光掩模相同。