[发明专利]背照式CMOS图像传感器的制备方法

说明书

本发明揭示了一种背照式CMOS图像传感器的制备方法，包括：提供一衬底，所述衬底具有前侧以及与所述前侧相对的背侧；对所述衬底的前侧进行离子注入，在所述衬底中形成一具有一定厚度的掺杂埋层，所述掺杂埋层具有一平均深度，所述离子注入的能量大于等于1000Kev；在所述衬底的前侧制备图像传感器结构；对所述衬底的背侧减薄至所述掺杂埋层；在所述衬底的背侧制备微透镜结构。本发明的背照式CMOS图像传感器的制备方法经济、简单，能够防止暗电流。

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，特别是涉及一种背照式CMOS图像传感器的制备方法。

背景技术

图像传感器是在光电技术基础上发展起来的，所谓图像传感器，就是能够感受光学图像信息并将其转换成可输出信号的传感器。图像传感器可以提高人眼的视觉范围，使人们看到肉眼无法看到的微观世界和宏观世界，看到人们暂时无法到达处发生的事情，看到超出肉眼视觉范围的各种物理、化学变化过程，生命、生理、病变的发生发展过程，等等。可见图像传感器在人们的文化、体育、生产、生活和科学研究中起到非常重要的作用。可以说，现代人类活动已经无法离开图像传感器了。

目前，传感器多采用互补金属氧化物半导体(CMOS)电路来实现。在CMOS传感器中，每一像素通常包括形成于衬底上的传感器层中的光电二极管及其它电路元件。一个或一个以上的电介质层通常形成于所述传感器层上面且可并入有额外电路元件以及用于形成互连结构的多个金属互连层。此外，CMOS传感器中还需要制备垫片，用于导通各种电路元件。一般的，所述CMOS传感器上形成有电介质层以及相关互连结构的一侧成为前侧，所述CMOS传感器上具有所述衬底的一侧成为背侧。

按照接收光线的位置的不同，CMOS图像传感器可以分为前照式的CMOS图像传感器及背照式CMOS图像传感器，其中，背照式的CMOS影像传感器与前照式的CMOS图像传感器相比，最大的优化之处就是将元件内部的结构改变了，即将感光层的元件入射光路调转方向，让光线能从背侧直射进去，避免了在前照式的CMOS图像传感器结构中，光线会受到微透镜和光电二极管之间的结构和厚度的影响，提高了光线接收的效能。

然而，背照式CMOS图像传感器中存在较大的暗电流(Dark Current)。暗电流在图像传感器工作时，会掺入信号电流中，造成信号干扰，导致图像传感器性能下降。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种背照式CMOS图像传感器的制备方法，可以通过经济、简单的方法减小或消除背照式CMOS图像传感器中的暗电流。

为解决上述技术问题，本发明提供一种背照式CMOS图像传感器，包括：

提供一衬底，所述衬底具有前侧以及与所述前侧相对的背侧；

对所述衬底的前侧进行离子注入，在所述衬底中形成一具有一定厚度的掺杂埋层，所述掺杂埋层具有一平均深度，所述离子注入的能量大于等于1000Kev；

在所述衬底的前侧制备图像传感器结构；

对所述衬底的背侧减薄至所述掺杂埋层；以及

在所述衬底的背侧制备微透镜结构。

进一步的，所述离子注入的过程为多步注入的过程，所述对所述衬底的前侧进行离子注入的步骤包括：

分别对所述衬底的前侧进行两次以上的子步离子注入，前一次子步离子注入的能量大于后一次子步离子注入的能量。

进一步的，对所述衬底的背侧减薄至所述掺杂埋层后，暴露出的所述掺杂埋层的表面的杂质浓度大于所述掺杂埋层的底部的杂质浓度。

进一步的，所述离子注入的类型为P型。

进一步的，所述离子注入的杂质为一价硼或二价硼。

进一步的，所述离子注入的能量为1300Kev～1500Kev。