[发明专利]用于半导体器件的高k介电网格结构

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月15日提交的美国专利申请第61/799934号的利益，其全部内容结合于此作为参考。本申请也与2013年3月12日提交的美国专利申请第13/796,576号相关，其全部内容结合于此作为参。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及用于半导体器件的高K介电网格结构。

背景技术

集成电路（IC）技术不断地进行改进。这种改进经常涉及器件几何尺寸的减小以获得更低的制造成本，更高的器件集成密度，更高的运行速度，以及更好的性能。随着因缩小几何尺寸实现的优势，可直接针对IC器件进行改进。这样的一种IC器件是图像传感器件。图像传感器件包括像素阵列，像素阵列用于检测光并记录检测到的光的强度（亮度）。像素阵列通过积累电荷而响应光线，即光越多产生的电荷越多。然后，电荷可以用于（例如，通过其他电路）提供用于诸如数码相机的合适应用的颜色及亮度。普通类型的像素网格包括电荷耦合器件（CCD）图像传感器或互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器件。

图像传感器件的一种类型是背照式图像传感器（BIS）器件。BIS器件用于感测投射向衬底（支撑BIS器件的图像传感器电路）背侧表面的光线的量。像素阵列位于衬底的前侧，且衬底足够薄使得投射向衬底背侧的光线可以到达像素阵列。与前照式（FSI）图像传感器件相比，BIS器件提供高填充因子并减小相消干涉。但是，由于器件比例，BIS技术不断的进行改进以进一步改善BIS器件的量子效率。因此，尽管现有BIS器件以及制造这类BIS器件的方法已经基本满足了其预定的目的，但随着器件尺寸的不断缩小，其还不能在所有方面均完全满足要求。

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，提供了一种图像传感器件，包括：

衬底，具有正面和背面；

多个传感元件，设置在所述衬底的所述正面，所述多个传感元件的每个都可操作以感测投射向所述衬底的背面的辐射；

高k介电网格，设置在所述衬底的背面上方，所述高k介电网格包括：高k介电沟槽，具有作为其底部的高k介电层；和，侧壁，由所述高k介电层的一部分形成；

滤色器，设置在所述高k介电网格上方；以及

微透镜，设置在所述高k介电网格上方。

在可选实施例中，所述高k介电沟槽与相应的传感元件对准。

在可选实施例中，所述滤色器与相应的高k介电沟槽对准。

在可选实施例中，所述滤色器设置在所述高k介电沟槽中。

在可选实施例中，所述微透镜与相应的高k介电沟槽对准。

在可选实施例中，所述高k介电网格、所述滤色器和所述微透镜由具有不同折射率的材料制成。

在可选实施例中，所述高k介电网格的折射率基本上小于所述滤色器及所述微透镜的折射率。

在可选实施例中，所述图像传感器件进一步包括：覆盖层，设置在所述高k介电网格的所述侧壁上方。

在可选实施例中，所述图像传感器件进一步包括：介电层，填充在所述高k介电沟槽中。

在可选实施例中，所述滤色器和所述微透镜设置在所述介电层上方。

根据本发明的另一方面，还提供了一种器件，包括：

衬底，具有正面和背面；

多个传感元件，设置在所述衬底的所述正面，所述多个传感元件可操作以感测投射向所述衬底的所述背面的辐射；

多个滤色器及微透镜，设置在所述衬底的背面上方且与相应的传感元件对准；以及

高k介电网格，设置在所述衬底的背面上方，使得所述多个滤色器及微透镜中的每个均通过高k介电网格在水平方向上彼此分隔开，其中，所述高k介电网格包括：高k介电沟槽，具有作为其底部的高k介电层；和，侧壁，由所述高k介电层的一部分形成。

在可选实施例中，所述滤色器设置在所述高k介电沟槽上方。

在可选实施例中，所述微透镜设置在所述高k介电沟槽上方。

在可选实施例中，所述高k介电网格的折射率基本上小于所述滤色器及所述微透镜的折射率。

在可选实施例中，所述器件进一步包括：覆盖层，设置在所述高k介电网格的所述侧壁上方。

在可选实施例中，所述器件进一步包括：介电层，设置在所述滤色器与所述高k介电沟槽之间。

根据本发明的又一方面，还提供了一种方法，包括：